KR101487905B1 - 물성이 우수한 합성수지 시트를 구비한 밸브 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유로를 개폐하는 밸브 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물이나 기름 등의 유체가 흘러가는 유로에 구비되어, 회전운동을 통하여 유로를 개폐하는 디스크와, 상기 디스크가 결합되는 리테이너에 물성이 우수한 합성수지 시트, 보다 구체적으로는 테프론 재질의 시트를 구비하여 유로 폐쇄시에 디스크가 상기 시트와 접하여 밀폐성을 확보할 수 있는 물성이 우수한 합성수지 시트를 구비한 밸브 조립체에 관한 것이다.

Description

물성이 우수한 합성수지 시트를 구비한 밸브 조립체{VALVE ASSEMBLY}

본 발명은 유로를 개폐하는 밸브 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 물이나 기름 등의 유체가 흘러가는 유로에 구비되어, 회전운동을 통하여 유로를 개폐하는 디스크와, 상기 디스크가 결합되는 리테이너에 물성이 우수한 합성수지 시트, 보다 구체적으로는 테프론 재질의 시트를 구비하여 유로 폐쇄 시에 디스크가 상기 시트와 접하여 밀폐성을 확보할 수 있는 물성이 우수한 합성수지 시트를 구비한 밸브 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 물이나 기름등의 유체가 이동하는 유로를 개폐하기 위한 밸브, 보다 구체적으로 볼밸브나 버터플라이 밸브에는 유로를 개폐하는 디스크가 구비되는데, 이에 따라 상기 밸브와 디스크 외주연 사이의 수밀성이 매우 중요하게 된다. 따라서 이와 같은 수밀성을 보강하기 위해 상기 밸브에 고무시트를 이용했는데, 상기 고무시트는 내화학성이 약해 쉽게 부식 또는 파손 되는 문제가 발생하게 된다.

따라서 이러한 문제를 해결하고자 상기 시트는 합성수지 시트, 보다 구체적으로 테프론 시트를 사용하는데, 테프론(PTFE, Polytetrafluoroethylene)은 내열성이 뛰어날 뿐만 아니라 내약품성이 매우 뛰어난 불소수지로 알려져 있어, 해수나 화학물질 등의 유체가 지나가는 밸브에 링형의 시트로 마련되어 밸브몸체를 보호하는 역할을 할 수 있다.

이러한 테프론 시트를 이용하는 밸브에 관한 종래기술로는 등록실용신안 제20-0425049호 『테프론 코팅 고무시트가 장착된 버터플라이 밸브』가 있는데,

상기 종래기술은 고무시트의 탄력성을 이용하면서 동시에 테프론의 우수한 내화학성을 동시에 이용하여, 고무시트에 의하여 지속적으로 밀폐력을 유지하면서도 해수 또는 화학약품 등에 의한 부식문제를 테프론 코팅부에 의하여 해소시킬 수 있도록 밸브몸체와 상기 밸브몸체의 내주벽에 장착되는 링형 고무시트와, 상기 고무시트가 상기 밸브를 지나는 유체와 접하게 되는 부위에 코팅되는 테프론 코팅부와, 상기 링형 고무시트의 내벽에서 회동가능하게 마련되는 디스크 및 상기 밸브몸체 및 상기 고무시트를 관통하여 상기 디스크에 연결되는 밸브축을 구비하는 테프론 코팅 고무시트가 장착된 버터플라이 밸브를 제시한다.

그러나 상기 종래기술은 고무시트와 테프론 코팅부에 의하여 해수 또는 화학약품 등에 의한 부식문제를 해결하여 수밀성을 향상시킬 수 있으나, 상기 고무시트 또는 테프론 코팅부가 밸브몸체에 결합하는 경우 상호간에 틈새가 생길 우려가 있으며, 그 틈새를 통하여 유체가 새어나갈 수 있는 문제점이 있다.

또한 종래기술로 등록특허 제10-0637356호 『테프론을 이용한 압력조절밸브』가 있는데,

상기 종래기술은 테프론 재질을 사용한 버터플라이방식의 압력조절밸브에 관한 것으로서, 특히 플레퍼와 플레퍼 브라켓 그리고 밸브 본체와 밸브 외벽을 테프론의 일종인 PTFE나 PFA, FEP 또는 PVD를 재질로 함에 의해 플레퍼의 경화현상이나 잔류가스의 응고를 막는 한편, 테프론가이드와 밸브 본체의 퍼지 가스 노즐 홀을 통해 퍼지가스를 플레퍼에 공급하여 플레퍼를 보호하는 구성으로 잔류가스 응고현상을 보다 확실하게 방지함으로서 장시간 밸브를 사용해도 정밀한 압력제어가 가능한 테프론을 이용한 압력조절밸브를 제시하고 있다.

그러나 상기 종래기술은 테프론가이드와 퍼지가스 노즐 홀을 통하여 잔류가스의 응고현상을 방지할 수 있는 구조를 제시하는 것으로서, 밸브의 플레퍼가 회전함에 따라 발생되는 마찰에 의해 플레퍼가 파손되거나 마모되어 유체가 새어나가 유량을 제어하지 못하고 압력이 일정하게 유지되지 않는 문제점이 있다.

또한 종래기술로 등록특허 제10-1269692호 『테프론라인더 버터플라이밸브 기밀구조』가 있는데,

상기 종래기술은 어퍼바디와 로어바디로 양분되어 볼트로 분해 및 조립되는 밸브바디와, 상기 밸브바디의 상, 하측에는 표면에 테프론을 부착한 디스크의 상, 하측으로 돌출되는 스템을 결합할 수 있도록 형성하는 스템홀과, 상기 밸브바디의 내경면에는 디스크의 테프론과 연접되어 기밀과 더불어 화학적 내성을 유지하도록 결합하는 링 형태의 밸브시트와, 상기 밸브시트는 형상을 유지하고 탄성을 가지면서 밸브바디와의 결합력을 높이도록 고무재질로 구비되는 시트바디와, 상기 시트바디의 외표면에 테프론을 부착하여 화학적 특성을 가지는 유체에 대응할 수 있도록 구성되는 테프론라인더 버터플라이밸브 기밀구조를 제시하고 있다.

그러나 상기 종래기술은 테프론을 디스크와 밸브시트에 구비함으로서 화학적 특성을 갖는 유체를 유통시키더라도 내구성 및 내화학성을 구비하여 유체가 유출되는 것을 방지 할 수 있으나, 밸브에 시트를 고정함에 있어 그 구조가 복잡하고, 시트를 고정하기 위하여 밸브를 분리함으로서 제작공정이 복잡한 문제점이 있다.

나아가 또 다른 종래기술로는 등록특허 제10-1343112호 『테프론을 이용한 버터플라이 밸브』가 있는데,

상기 종래기술은 플레퍼 외주면에 형성되어 탄성고무링 또는 테프론 오링을 권취하는 오링 그루부와 상기 오링 그루부에 권취되는 탄성고무링 및 테프론 오링, 상기 오링 그루부에 권취되어 결합되는 보조링, 상기 보조링 외주면에 형성되어 테프론 오링을 권취하는 오링 그루부, 상기 오링 그루부에 권취되는 테프론 오링을 포함하여 구성되는 플레퍼와,

상기 플레퍼 일측 중앙에 형성된 결착부에 결합되어 볼트의 체결로 고정된 채 플레퍼를 회동하여 밸브 플레이트 바디 내부를 실링 유도하는 밸브 샤프트에 있어, 상기 밸브 샤프트의 축 일부에 테프론 오링을 복수개 이상으로 권취하는 오링 그루부와 상기 오링 그루부에 권취되는 테프론 오링을 포함하여 구성된 밸브 샤프트로 이루어져 플레퍼 마모 발생을 방지하고, 보조링만 교체 교환 가능하여 오링의 용이한 교체작업을 이룰 수 있는 테프론을 이용한 버터플라이 밸브를 제시하고 있다.

그러나 상기 종래기술은 테프론 오링을 구비함에 있어, 상기 테프론 오링을 결합함에 있어 홈에 오링을 결합하는 방식으로 그 틈새로 스며드는 유체를 막지 못하여 유량을 일정하게 조정하지 못하여 압력 또한 일정하게 유지하지 못하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서, 물성이 우수한 합성수지 시트를 구비한 밸브 조립체에 있어서,

유로를 형성하는 중공부가 구비된 리테이너와, 상기 리테이너의 제2 결합부에 배열되어 링형상을 갖는 합성수지, 더욱 구체적으로는 테프론 재질의 시트를 구비하여, 시트와 리테이너의 접촉에 밀폐성을 확보하도록 하고,

리테이너의 제2 결합부에 복수개의 단턱부를 구비하여 리테이너와 시트 결합시 수밀성을 향상하도록 하며, 단턱부를 형성하는 제1 단턱부는 평평면을 갖고, 이에 대응하는 시트의 제1 두텁살은 곡면을 갖도록 하여,

상기 제1 단턱부와 제1 두텁살 사이에 이격부를 통하여 유로 개폐시 시트가 탄성변위 되어 신축함으로서 충격을 최소화 하고, 밀폐성을 더욱 확보할 수 있는 물성이 우수한 합성수지 시트를 구비한 밸브 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 밸브 조립체는

관체 연결을 위한 제1 결합부, 제2 결합부, 유로를 형성하는 중공부를 포함하는 리테이너와,

상기 리테이너의 제2 결합부에 배열되고 링형상을 갖는 내화학성 합성수지 시트와,

상기 리테이너의 중공부를 개폐하며, 폐쇄시 상기 시트와 접하여 밀폐성을 확보하고, 작동축설부를 갖는 디스크 및

상기 디스크를 움직이는 개폐수단을 포함하되,

상기 리테이너의 제2 결합부는 이송방향의 일측으로 치우친 낮은 제1 단턱부와, 제1 단턱부보다 높은 돌출부와, 돌출부보다 낮은 제2 단턱부가 중공부에서 외곽으로 차례로 형성되어 있고,

상기 시트는 제1 단턱부, 돌출부 및 제2 단턱부에 상응한 형상을 가져 각각에 결합되는 제1 두텁살, 요입부, 제2 두텁살을 갖는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 물성이 우수한 합성수지 시트를 구비한 밸브 조립체는 제1 결합부, 제2 결합부 및 중공부를 구비한 리테이너에 상기 제2 결합부에 배열되는 시트를 구비하되,

상기 시트를 내화학성 합성수지, 보다 구체적으로는 테프론 재질을 이용하여 상기 중공부를 개폐하는 디스크와 시트와의 밀폐성을 확보하여, 시트와 디스크 사이의 틈새로 유체가 새어나가는 것을 방지할 수 있고,

상기 리테이너의 제2 결합부를 복수개의 단턱부로 이루되, 시트를 상기 단턱부에 상응하는 형상으로 구비하여 각각 대응되도록 함으로서 시트와 리테이너 사이로 유체가 새어나가는 것을 2중, 3중으로 보호하도록 하며,

상기 리테이너와 시트에 이격부를 형성함에 따라 시트를 탄성 변위 할 수 있도록 함으로서, 시트가 이격부를 통하여 신축할 수 있도록 하여 디스크와 시트의 충격을 흡수함과 동시에 밀착성을 더욱 확보할 수 있도록 하여 디스크와 시트 사이로 유체가 새어나가 일정한 압력을 유지할 수 없는 문제를 해결할 수 있으며,

시트를 내화학성 합성수지로 구비하여 화학물질에 의한 마모, 파손, 부식 등을 방지할 수 있어 내구성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 리테이너와 시트의 결합 사시도
도 2는 본 발명에 따른 밸브 조립체의 실시예
도 3은 본 발명에 따른 밸브 조립체의 실시예
도 4는 본 발명에 따른 리테이너와 시트의 변형례

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

먼저 도 1 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 물성이 우수한 합성수지 시트(20)를 구비한 밸브 조립체는 관체(P)에 구비되는 리테이너(10)와, 상기 리테이너(10)에 구비되는 디스크(30) 및 상기 리테이너(10)와 디스크(30)의 수밀성을 향상시키는 시트(20)로 구성되어 있다. 보다 상세하게는 상기 밸브 조립체는 기름이나 물 등의 유체가 흐르는 유로가 구비된 관체(P)에 결합되는 제1 결합부(11)와, 제2 결합부(13) 및 상기 관체(P)내의 유로를 형성하는 중공부(15)를 포함하는 리테이너(10)가 구비되어 있는데, 상기 리테이너(10)는 일반적으로 상기 관체(P)의 유로와 동일한 형상으로 원형의 링 형상으로 구비되는 것이 바람직하며, 상기 관체(P)와 결합되는 제1 결합부(11)는 상기 리테이너(10)의 외각에 구비되며, 복수개의 체결공(16)이 구비되어 관체(P)내에 볼트, 핀 등의 일반적인 체결수단을 이용하여 상기 관체(P)와 리테이너(10)가 고정결합 되도록 한다.

이 때 상기 리테이너(10)의 제1 결합부(11)에는 정위치결합부(17)가 구비됨에 따라 리테이너(10)가 상기 관체(P)에 결합되는 경우 사용자가 정확하게 원하고자 하는 위치에 구비 할 수 있도록 하며, 상기 정위치결합부(17)는 제1 결합부(11)의 외각에 구비되는 홈으로 형성하는 것이 보다 바람직하다.

또한 상기 리테이너(10)에는 상기 시트(20)가 결합되는 제2 결합부(13)가 구비되어 있는데, 상기 제2 결합부(13)는 상기 중공부(15)의 외각에 구비되고, 상기 제1 결합부(11)의 내측에 연장되어 구비되며, 상기 제2 결합부(13)는 상기 시트(20)와의 수밀성을 향상시키기 위하여 복수개의 단턱부(131)로 이루어져 있다.

보다 상세하게는 상기 제2 결합부(13)는 상기 중공부(15) 외각에 구비되는 제1 단턱부(131A)와, 상기 제1 단턱부(131A) 외각에 구비된 제2 단턱부(131C)로 이루어져 있는데, 더욱 구체적으로는 유로를 이동하는 유체의 흐름으로 인하여 유체가 제2 결합부(13)에 구비되는 시트(20)를 가압하게 되고, 이 경우 시트(20)가 유체의 힘에 의해 분리될 문제가 발생할 수 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여 상기 제1 단턱부(131A)는 상기 중공부(15) 외각에 구비되되 유체의 이송방향의 일측에 구비되고, 보다 구체적으로는 유체의 이송방향의 전방에 위치하여, 유체의 이송방향에 따라 상기 시트(20)를 가압하면 상기 제1 단턱부(131A)가 상기 시트(20)를 지지함으로서 유체의 흐름에 의하여 상기 시트(20)가 제1 단턱부(131A)로부터 분리되는 것을 방지 할 수 있다.

나아가 상기 제1 단턱부(131A)의 외각에는 상기 제1 단턱부(131A)보다 높은 돌출부(131B)가 구비되어 있는데, 상기 돌출부(131B)는 제1 단턱부(131A) 외각을 다라 제1 단턱부(131A)보다 높게 구비되어 있다. 본 명세서에서 높이는 도 1 의 일점쇄선의 좌측을 기준으로 우측으로의 길이를 말하는 것으로, 제2 결합부(13)의 각 단턱부(131)의 높이를 설명하도록 한다.

상기 제2 단턱부(131C)는 상기 제1 단턱부(131A)의 외각에서 돌출된 형태로 이루어지며, 상기 제1 및 제2 단턱부(131C)는 후술하는 시트(20)의 제1 두텁살(231)과 요입부(232)와 대응 결합하여 상기 시트(20)와 리테이너(10)의 결합시 유체가 새어나가는 것을 이중으로 방지할 수 있도록 한다.

나아가 도 1 및 도2 에 도시된 바와 같이, 상기 리테이너(10)에는 디스크(30)와 리테이너(10)의 수밀성을 향상하기 위한 시트(20)가 구비되어 있는데, 상기 시트(20)는 상기 리테이너(10)의 제2 결합부(13)에 배열되고 링형상을 갖는 내화학성 합성수지로 이루어져 있다.

보다 상세하게는 상기 시트(20)는 내화학성 합성수지로 이루어지는데, 더욱 구체적으로는 테프론 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 테프론은 듀퐁사의 4불화 에틸렌 수지의 상품명으로서, 용융 알카리 금속, 고온의 불소 가스 이외의 모든 약품에 침식되지 않으며, 내열, 내한성이 좋고, -100℃ ~ +260℃까지 사용할 수 있으며, 치수 안정성이 좋고 흡수율 0, 불연성이며, 전기 절연성도 양호한 것으로서, 유로를 이동하는 유체, 특히 물, 기름 등을 포함하여 화학 물질이 이동시에도 부패, 파손, 마모가 이루어지지 않는다.

다시 상기 시트(20)는 상기 제2 결합부(13)에 배열되고, 상기 중공부(15)와 연통되는 이송공(21)과, 상기 제2 결합부(13)에 배열되는 배열부(23)가 구비된 링형상으로 이루어져 있다.

보다 상세하게는 상기 시트(20)의 배열부(23)에는 상기 제2 결합부(13)의 제1 단턱부(131A)와, 돌출부(131B) 및 제2 단턱부(131C)에 상응한 형상을 가져 각각 대응 결합되는 제1 두텁살(231), 요입부(232) 및 제2 두텁살(233)로 이루어져 있는데, 더욱 구체적으로 설명하면 상기 이송공(21) 외각에는 상기 제1 단턱에 배열되는 제1 두텁살(231)이 구비되고, 상기 제1 두텁살(231)의 외각에는 상기 돌출부(131B)와 상응하게 결합되는 요입홈이 구비되며, 상기 요입홈 외각에는 상기 제2 단턱부(131C)가 결합되는 제2 두텁살(233)이 각각 형성되어 있다. 따라서 상기 리테이너(10)와 시트(20)가 결합하는 경우 상기 제1 단턱부(131A), 돌출부(131B) 및 제2 단턱부(131C)가 각각 제1 두텁살(231), 요입홈, 제2 두텁살(233)과 대응 결합하여 유체가 상기 시트(20)와 리테이너(10) 사이로 새어나가는 것을 2중, 3중으로 방지할 수 있도록 하여 수밀성을 향상시키게 된다.

나아가 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 리테이너(10)의 제2 결합부(13)의 제1 단턱부(131A)는 평평면을 갖고, 상기 시트(20)의 제1 두텁살(231)은 곡면을 가져 제1 단턱부(131A)와 이격부(25)를 형성하게 된다.

보다 상세하게는 상기 제1 단턱부(131A)에는 시트(20)의 제1 두텁살(231)이 배열되게 되는데, 상기 제1 두텁살(231)은 곡면으로 이루어지고, 상기 제1 단턱부(131A)는 평평면으로 이루어져 상기 제1 두텁살(231)과 제1 단턱부(131A)가 접촉 배열되는 경우, 서로 이격되는 이격부(25)가 형성되게 된다. 이 때 상기 시트(20)는 합성수지로 이루어짐에 따라 탄성력을 확보하고 있는데, 이 경우 상기 이격부(25)를 통하여 시트(20)의 탄성 변위를 형성할 수 있도록 하여 후술하는 디스크(30)가 상기 중공부(15)를 개폐하는 경우 디스크(30)의 외각이 시트(20)와 비접촉, 접촉을 반복하는 경우 상기 이격부(25)로 인한 시트(20)의 탄성이 변위되면서 이격부(25)가 신축하게 되고, 이로 인해 디스크(30)와 시트(20)의 밀폐성을 확보 할 수 있도록 한다.

나아가 상기 제1 두텁살(231)의 외각에는 상기 돌출부(131B)에 상응하는 요입홈이 구비되어 있는데, 상기 요입홈은 상기 돌출부(131B)에 상응하도록 상기 제1 두텁살(231)의 외각에 구비되어 상기 돌출부(131B)가 상기 요입홈에 끼움결합 하게 된다. 나아가 상기 제1 두텁살(231)의 내측은 상기에서 언급한 바와 같이, 곡면으로 이루어져 있으나, 상기 제1 두텁살(231)의 외측은 직선부로 이루어져 상기 요입홈과 돌출부(131B)가 끼움 결합을 하는 경우에 상기 돌출부(131B)의 내측면이 상기 직선부에 밀착하여 결합함으로서 상기 리테이너(10)와 상기 시트(20)와의 수밀성을 보다 향상시킬 수 있다.

다시 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 밸브 조립체의 리테이너(10)에는 상기 제3 단턱부(131D)가 더 구비되어 있는데, 보다 상세하게는 상기 제3 단턱부(131D)는 상기 제2 단턱부(131C)의 외각에 위치하여 상기 제2 단턱부(131C)와 갖거나 낮게 구비되어 있다.

보다 상세하게는 상기 제3 단턱부(131D)는 상기 제2 단턱부(131C)의 외각에 구비되어 상기 제2 단턱부(131C)보다 높게 구성되며, 상기 시트(20)의 제2 두텁살(233)의 외각에는 상기 제3 단턱부(131D)에 상응하도록 결합되는 안착부(235)가 구비되어 있다.

따라서 상기 리테이너(10)의 제1 내지 제3 단턱부(131D) 및 돌출부(131B)의 높이는 제2 단턱부(131C)가 제1 단턱부(131A)보다 높거나 같게 형성되고, 상기 제3 단턱부(131D)가 상기 제2 단턱부(131C)보다 높게 형성되며, 상기 돌출부(131B)는 상기 제2 단턱부(131C)보다 높게 형성되나, 제3 단턱부(131D)와 같거나 낮게 형성되는 것으로, 상기 높이의 차이를 기호로 나타내면 제3 단턱부(131D) ≥ 돌출부(131B) > 제2 단턱부(131C) ≥ 제1 단턱부(131A)로 나타낼 수 있으며, 이러한 각 단턱부의 높낮이 차이를 통하여, 상기 리테이너(10)와 시트(20)가 결합하는 경우 그 사이로 유체가 새어나거나 스며드는 방지하여 2중, 3중으로 수밀성을 향상 시키게 된다.

또한 상기 제1 내지 제3 단턱부(131D) 및 돌출부(131B)의 폭은 돌출부(131B)보다 제3 단턱부(131D)가 넓고, 제2 단턱부(131C)의 폭은 제3 단턱부(131D)와 같거나 넓게 구성되며, 상기 제1 단턱부(131A)의 폭은 제2 단턱부(131C)와 넓거나 같게 구비되는데, 이러한 폭의 차이를 기호를 통하여 나타내면 제1 단턱부(131A) ≥ 제2 단턱부(131C) ≥ 제3 단턱부(131D) > 돌출부(131B) 로 나타낼 수 있으며 이러한 폭의 차이를 통해 상기 리테이너(10)와 시트(20)의 결합안정성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 돌출부(131B)의 폭을 0.2~2.0 mm 중의 하나로 구성함에 따라 상기 제1 단턱부(131A)와 제2 단턱부(131C)의 경계를 형성함으로서 유체가 새는 것을 이중, 삼중으로 방지할 수 있도록 한다.

다시 상기 리테이너(10)에는 상기 유로, 보다 구체적으로는 중공부(15)를 개폐하며 폐쇄시 상기 시트(20)와 접하여 밀폐성을 확보하는 디스크(30)가 구비되어 있는데,

보다 상세하게는 상기 디스크(30)는 반 구 형상으로 이루어지는 볼 밸브, 원형 판으로 이루어지는 판 밸브를 모두 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로 설명하면, 상기 디스크(30)는 상기 중공부(15)에 구비되어 작동축설부(31)를 중심으로 회전함으로서 상기 중공부(15)를 개폐하고, 상기 디스크(30)를 회전시키는 개폐수단(40)이 더 구비되게 되는데, 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 디스크(30)가 볼 밸브 형상으로 이루어진 경우, 상기 디스크(30)의 단부가 중공부(15)를 개폐함에 따라 상기 시트(20)와 비접촉, 접촉을 반복하게 되는데, 상기 시트(20)의 제1 두텁살(231)은 상기 제1 단턱부(131A) 보다 내측, 중공부(15) 방향으로 돌출 형성되어 상기 디스크(30)가 상기 시트(20)에 먼저 닿게 되고, 이 때 시트(20)가 합성수지로 이루어짐에 따라 탄성이 변위되고, 탄성의 변위로 인하여 상기 디스크(30)가 시트(20)에 밀착될 수 있도록 하여 디스크(30)와 시트(20) 사이의 수밀성이 향상되게 된다.

또한 도 2의 일점쇄선에 도시된 바와 같이, 상기 시트(20)의 안착부(235) 외각에는 걸림부(237)가 더 구비될 수 있는데, 상기 걸림부(237)는 상기 안착부(235)의 외각에 구비되어 상기 제1 두텁살(231)과 단턱을 형성하도록 구비되어 있는데, 상기 걸림부(237)는 상기 시트(20)가 리테이너(10)에 결합되는 경우 리테이너(10) 외부로 돌출되는 제1 두텁살(231)과 상기 리테이너(10) 사이의 틈새가 생기는 것을 방지하는 것으로서, 상기 관체(P) 내부에 구비되는 리테이너(10)의 제3 단턱부(131D)와 안착부(235)의 높이를 동일하게 하되, 제1 두텁부는 상기 리테이너(10)로부터 돌출될 수 있도록 구비하는 것이 바람직하다.

나아가 도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 디스크(30)가 판형의 밸브로 이루어진 경우에는 상기 디스크(30)와 시트(20)의 수밀성을 향상시키기 위하여 상기 디스크(30)는 비대칭으로 이루어지는 것이 바람직한데, 더욱 구체적으로 설명하면 상기 디스크(30)는 상기 디스크(30) 외주면에 돌출형성된 만곡부(33)를 포함하여 이루어지되, 상기 만곡부(33)에 형성되는 정점을 기준으로 양측 경사각이 서로 달리 형성되어, 상기 만곡부(33)의 정점과 상기 시트(20)의 제1 두텁부가 선접촉가능하고, 동시에 상기 작동축설부(31)의 회전중심을 기준으로 하여 상기 만곡부(33)의 정점이 대편에 위치한 정점과 비대칭적으로 형성되며,

상기 만곡부(33)는 상기 만곡부(33)의 정점 일측에 형성되고 완경사를 갖는 제1 경사부(331)와, 상기 제1 경사부(331)에 인접하고 상기 제1 경사부(331)보다 급경사로 이루어진 제2 경사부(333)로 이루어지되, 상기 디스크(30)의 두께방향을 기준으로 대편에는 상기 제1 경사부(331)와 제2 경사부(333)가 엇갈려 위치하게 된다. 따라서 상기 만곡부(33)의 정점과 상기 시트(20)의 제1 두텁부가 선 접촉함에 따라 디스크(30)와 시트(20)의 접촉시간과 접촉 면적을 최소화하여 디스크(30)와 시트(20)의 마모율을 감소시키고, 만곡부(33)의 정점이 비대칭으로 시트(20)의 제1 두텁부에 접촉됨으로써, 유체에 포함되어 있는 이물질 등의 끼임 현상을 방지할 수 있게 됨으로서 밸브 조립체의 기밀성에 대한 신뢰를 높일 수 있게 된다.

또한 도 4는 본 발명에 따른 시트(20)의 변형례를 도시한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 시트(20)는 상기 디스크(30)에 접촉되는 배열부(23)와 배열부(23)에 일체로 형성된 상기 리테이너(10)와 접촉되는 고정부(19)가 형성되어 있다.

여기에서 상기 배열부(23)는 디스크(30)가 접촉되는 시트(20)면이 형성되고, 기단측은 상기 관체(P)와 이격되도록 절개되는 이격부(25)가 형성되도록 구비되어 있다. 이는 상기 배열부(23)가 탄성적으로 변형되면서 가압 밀착된 상태를 유지하게 되는데, 상기 배열부(23)의 탄성작동은 상기 고정부(19)와 이격부(25)의 구성에 따른 것으로서, 이를 위해 상기 고정부(19)는 상기 배열부(23)에 대해 편심위치된 것이고, 상기 이격부(25)는 상기 배열부(23)의 탄성 변형을 위한 공간을 형성하는 것이다.

또한 상기 고정부(19)는 상기 배열부(23)의 기단 측에 일체로 형성되어 상기 이격부(25)에 대해 반대방향으로 연장 형성되는데, 이 고정부(19)는 상기 배열부(23)에 직교하는 상면과 상기 배열부(23)에 비해 평행한 측면이 형성되어 있다.

이러한 고정부(19)는 상기 리테이너(10)에 의해 고정 결합되는데, 상기 리테이너(10)의 일측 코너부분이 절개되어 상기 고정부(19)의 상면과 측면에 밀착되도록 된 사각단면 형태로 이루어지는데, 일면에는 상기 관체(P)에 나사 체결되도록 나사산이 형성되고, 타면은 상기 배열부(23)의 일측면이 접촉되도록 지지면이 연장 형성되어 있다.

이와 같은 리테이너(10)는 가스켓(14)이 개제된 상태로 상기 시트(20)를 고정 지지하게 되는데, 상기 가스켓(14)은 그 재질이 특별하게 한정되는 것은 아니나, 내열성과 내화학성 및 불침수성등이 우수한 합성수지, 특히 테프론이나 그라파이트재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 리테이너(10)는 상기 관체(P)에 1차적으로 나사체결된 상태에서 보강수단(50)에 의해 2차적으로 결합되는 이중구조로 결합되게 된다.

상기 보강수단(50)은 일정 크기의 체결볼(51)과 이 체결볼(51)을 가압 지지하는 푸셔볼트(53)로 이루어진 것으로서, 이를 위한 관체(P)에는 상기 리테이너(10)에 대응된 일측에 결합홈(55)이 형성되고, 상기 리테이너(10)에는 상기 결합홈(55)에 대응되도록 관통공(57)이 형성되어 있다.

이 경우 상기 관통공(57)은 대략 'ㄴ'자 형태로 이루어져 상기 체결볼(51)이 삽입되어 상기 결합홈(55)에 대응되도록 형성된 제1 관통공(571) 및 상기 제1 관통공(571)의 단부에 연통되어 상기 푸셔볼트(53)가 나사체결 가능하게 형성된 제2 관통공(573)으로 이루어지고, 상기 보강수단(50)의 구성과 관통공(57)의 형상은 상기 체결볼(51)의 가압방향을 상기 시트(20)에 간섭되지 않도록 하기 위해 최적화된 것으로, 보강수단(50)의 구성에 의해 상기 시트(20)에 간섭되지 않은 상태에서 상기 리테이너(10)를 관체(P)에 결합 가능하게 할 수 있다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조 및 구성을 갖는 물성이 우수한 합성수지 시트를 구비한 밸브 조립체를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

P : 관체 10 : 리테이너 11 : 제1 결합부
13 : 제2 결합부 131 : 단턱부 131A : 제1 단턱부
131B : 돌출부 131C : 제2 단턱부 131D : 제3 단턱부
15 : 중공부 16 : 체결공 17 : 정위치결합부
19 : 고정부 20 : 시트 21 : 이송공
23 : 배열부 231 : 제1 두텁살 232 : 요입부
233 : 제2 두텁살 235 : 안착부 237 : 걸림부
25 : 이격부 30 : 디스크 31 : 작동축설부
33 : 만곡부 331 : 제1 경사부 333 : 제2 경사부
40 : 개폐수단 50 : 보강수단 51 : 체결볼
53 : 푸셔볼트 55 : 결합홈 57 : 관통공
571 : 제1 관통공 573 : 제2 관통공

Claims (4)

1. 관체(P) 연결을 위한 제1결합부(11), 제2결합부(13), 유로를 형성하는 중공부(15)를 포함하는 리테이너(10);
   상기 리테이너(10)의 제2결합부(13)에 배열되고 링형상을 갖는 내화학성 합성수지 시트(20);
   상기 리테이너(10)의 중공부(15)를 개폐하며, 폐쇄시 상기 시트(20)와 접하여 밀폐성을 확보하고, 작동축설부(31)를 갖는 디스크(30); 및
   상기 디스크(30)를 움직이는 개폐수단(40);을 포함하여 이루어지되,
   상기 리테이너(10)의 제2결합부(13)는 이송방향의 일측으로 치우친 낮은 제1단턱부(131A)와, 제1단턱부(131A)보다 높은 돌출부(131B)와, 돌출부(131B)보다 낮은 제2단턱부(131C)가 중공부(15)에서 외곽으로 차례로 형성되어 있고,
   상기 시트(20)는 제1단턱부(131A), 돌출부(131B) 및 제2단턱부(131C)에 상응한 형상을 가져 각각에 결합되는 제1두텁살(231), 요입부(232), 제2두텁살(233)을 갖고,
   상기 리테이너(10)의 제2결합부(13)의 제1단턱부(131A)는 평평면을 갖고,
   상기 시트(20)의 제1두텁살(231)은 곡면을 가져 제1단턱부(131A)와 이격부(25)를 형성하고,
   디스크(30)의 개폐에 따라 시트(20)가 탄성 변위되면서 이격부(25)가 신축하는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 리테이너(10)의 제2결합부(13)는 제2단턱부(131C) 외곽에 제2단턱부(131C)보다 높은 제3단턱부(131D)를 가져,
   제3단턱부(131D) ≥ 돌출부(131B) ＞ 제2단턱부(131C) ≥ 제1단턱부(131A)의 높이 관계를 갖고,
   상기 시트(20)는 제3단턱부(131D)에 상응하는 안착부(235)를 갖고,
   
   상기 리테이너(10)의 제1결합부(11)에는 정위치결합부(17)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 디스크(30)에는 디스크 외주면에 돌출형성된 만곡부(33)가 구비되고,
   상기 만곡부(33)는 제1 경사부(331)와, 상기 제1 경사부(331)에 인접하고, 상기 제1 경사부(331)보다 급경사로 이루어진 제2 경사부(333)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브 조립체.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 시트(20)에는
   상기 디스크(30)에 접촉되는 배열부(23)와, 상기 배열부(23)에 일체로 형성되어 리테이너(10)와 접촉되는 고정부(19)가 형성되되,
   상기 배열부(23)는 디스크(30)가 접촉되는 시트(20) 면이고, 상기 고정부(19)는 상기 배열부(23) 기단측에 형성되어, 리테이너(10)와 접촉되는 시트(20) 면인 것을 특징으로 하는 벨브 조립체.

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