KR101520081B1 - 3중 패킹실 구조를 갖는 돔 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3중 패킹실 구조를 갖는 돔 밸브에 관한 것으로, 본 발명은 각각 상측 및 하측에 위치하고 볼트에 의해 결합 되어 내부에 수용부가 형성된 본체 및 측면체와, 상기 본체에 결합 되고 상기 수용부와 연통되는 투입구가 형성된 플랜지 커버(Flange cover)와, 상기 수용부에 위치하고 밸브스템(Valve stem)에 결합 되며 회전에 의해 개폐 작동하는 돔(Dome) 형상의 볼과, 상기 본체 및 플랜지커버 사이에 결합 되며 상기 볼과 밀착되거나 이격되는 시트링(Seat ring)부와, 상기 본체의 양측에 회전 가능하게 축삽되고 사이에 볼이 결합 되는 밸브스템(Valve stem) 및 바닥스템(bottom stem)과, 상기 바닥스템을 덮는 바닥커버와, 상기 밸브스템과 결합 되는 조인트(Joint) 및 상기 조인트와 연결되는 액츄에이터 키(Actuator key)와, 상기 밸브스템에 외삽되며 1차로 패킹함으로써 유체의 누설을 막는 가이드 부시와, 상기 가이드 부시의 후면에 위치하고 상기 밸브스템에 외삽되며 2차로 패킹함으로써 유체의 누설을 막는 그래파이트 패킹과, 상기 그래파이트 패킹의 후면에 위치하고 상기 밸브스템(300)에 외삽되며 3차로 패킹함으로써 유체의 누설을 막는 한 쌍의 오링(930)으로 구성되는 3중 패킹실 구조를 포함하여 구성된다.
따라서 고온의 메탈실리콘(Metal sillicon, MG-SI)의 미세 분진이나 황화수소 가스와 같은 부식성 기체가 혼합된 혼합 유체의 이송 시에 어떠한 조건에서도 유체의 누설을 막을 수 있는 장점이 있으며 그로 인해 밸브의 수명을 늘림으로써 장기적인 비용절감의 효과가 있고, 원활한 동작성을 유지함으로써 보수와 점검 주기가 길어 공정 설비의 안정성과 효율성을 극대화한 매우 유용한 발명이다.

Description

3중 패킹실 구조를 갖는 돔 밸브{The dome valve with triple packing seal structure}
본 발명은 3중 패킹실 구조를 갖는 돔 밸브에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 반도체 및 태양광 산업의 주원료로 사용되는 폴리실리콘(Polysillicon) 제조공정 중 이송되는 고온의 메탈실리콘(Metal sillicon, MG-SI)의 미세 분진이나 황화수소 가스와 같은 부식성 기체를 차단하고 밸브의 수명을 늘리며 원활한 동작성을 유지함으로써 공정 설비의 안정성과 효율성을 극대화하고자 하는 돔 밸브에 관한 것이다.
일반적으로, 돔 밸브(Dome Valve)는 석유화학 및 식품분야, 제철소, 발전소 및 쓰레기 소각장, 정유공장 등에서의 제품 취급시 압력 차단 용도로 사용된다.
즉, 상기 돔 밸브는 석유화학 및 식품분야에서 플라스틱류(ABS, PET, TPA, PE, PP 등), 화학제품(토너, 카본 블랙, PVC), 음식 재료(커피, 분유, 코코아, 설탕 등), 산업 재료(실리카, 필라이트(pelite), 석탄, 시멘트, 목재 칩 등)을 취급하고, 제철소에서 제철 분말, 쇠가루와 이물질 및 물이 함유된 스케일을 취급하고, 발전소 및 쓰레기 소각장에서 재(fly ash, bottom ash)), 모래, 코크스가 타다 남은 재(coke breeze)을 취급하고, 정유공장에서 각종 가스가 함유된 플라이 애쉬(fly ash)를 취급하는 경우 공기압으로 상기한 제품을 이송시키는 시스템에서 압력을 차단하기 위한 용도로 사용된다.
특히 IT 산업의 발전으로 인해 반도체 및 태양광의 급격한 수요 증가로 인해 이에 대한 생산 능력의 증대가 요구되어 기존 설비의 확장 및 신규 생산 공장의 건설이 활발하게 진행됨에 따라, 반도체 및 태양광 산업의 주원료로 사용되는 폴리실리콘(Polysillicon) 제조공정 중 이송되는 고온, 고점도의 메탈실리콘(Metal sillicon, MG-SI)의 분체와 분말 및 황화수소 가스와 같은 유체를 차단하고 조절하는 주요 설비로 사용되어 진다.
이러한 돔 밸브의 종래 기술로는 대한민국 공개특허공보 10-2005-0076119호의 "돔 밸브 및 그 작동방법"이 개시되어 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 단일 패킹실 구조를 갖는 돔 밸브를 보여주는 정단면도로서, 상기 개시된 공개특허는 도 1에 도시한 바와 같이, 내부에 수용부(12)가 형성된 돔 밸브의 본체(10), 상기 본체(10)의 상부에 결합되고, 상기 수용부(12)와 연통되는 투입구(22)가 상하로 형성되며, 외부의 공기 공급장치와 통하는 공기 통로(24)가 형성된 헤드플랜지(20), 상기 수용부(12)에 위치되어, 회전에 의해 개폐 작동하는 반구형의 볼(30), 상기 본체(10) 및 헤드플랜지(20) 사이에 결합 되어 공기의 주입 유무에 따라 상기 볼(30)과 밀착되거나 이격되는 시트(40), 상기 시트(40)에 외삽되며 공기 통로(24)와 통하여 상기 시트(40)에 공기를 공급하는 공기 주입공(52)이 형성된 시트링(50) 및 상기 본체(10)의 양측에 회전 가능하게 축삽되고 내측으로 볼(30)이 결합 되며, 상기 본체(10)의 양측에는 샤프트(60a, 60b)가 회동 가능하게 축삽되고, 상기 양측의 샤프트 중 일측의 샤프트(60a)는 커버(80)로 덮여지고, 타측의 사프트(60b)는 커플링(99)에 의해 축 이음되며, 상기 커플링(99)의 보강을 위해 커플링의 접속 부위에 삽입되는 플랜지(70)와 상기 샤프트(60a, 60b)와 볼(30)사이에 끼워지는 부시(90)로 구성되는 돔 밸브로서, 상기 돔 밸브는 신축성 있는 재질의 시트(40)에 시트링(50)을 끼워 결합하되, 상기 시트링(50)에 공기 주입공을 형성하여 볼의 개폐 동작시에 기밀성을 유지하고 이탈되지 않도록 하고자 한 기술적 구성이다.
그러나, 이러한 종래의 돔 밸브는 오링(930) 홈이나 개스킷을 이용한 단일 구조로서, 미세한 분진이나 부식성 있는 가스에 취약하고, 사용 가능온도(120℃)에 제약을 받는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 10-2005-0076119호, 2005년 07월 26일 공개 대한민국 등록실용신안 20-0204010호, 2000년 11월 15일 공고
따라서 상기한 문제점을 개선하고 해결하기 위한 본 발명의 첫 번째 목적은, 미세 분진이나 가스가 혼합된 혼합 유체의 이송 시에 어떠한 조건에서도 유체의 누설을 막을 수 있으며, 그로 인해 밸브의 수명을 늘릴 수 있는 돔 밸브를 제공하는 데 있으며, 두 번째 목적은, 원활한 동작성을 유지함으로써 보수와 점검 주기가 길어 공정 설비의 안정성과 효율성을 극대화한 돔 밸브를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 각각 상측 및 하측에 위치하고 볼트에 의해 결합 되어 내부에 수용부가 형성된 본체 및 측면체와, 상기 본체에 결합되고 상기 수용부와 연통되는 투입구가 형성된 플랜지커버(Flange cover)와, 상기 수용부에 위치하고 밸브스템(Valve stem)에 결합 되며 회전에 의해 개폐 작동하는 돔(Dome) 형상의 볼과, 상기 본체 및 플랜지커버 사이에 결합 되며 상기 볼과 밀착되거나 이격되는 시트링(Seat ring)부와, 상기 본체의 양측에 회전 가능하게 축삽되고 사이에 볼이 결합 되는 밸브스템(Valve stem) 및 바닥스템(bottom stem)과, 상기 바닥스템을 덮는 바닥커버와, 상기 밸브스템과 결합 되는 조인트(Joint) 및 상기 조인트와 연결되는 액츄에이터 키(Actuator key)와, 상기 밸브스템에 외삽되며 1차로 패킹함으로써 유체의 누설을 막는 가이드 부시와, 상기 가이드 부시의 후면에 위치하고 상기 밸브스템에 외삽되며 2차로 패킹함으로써 유체의 누설을 막는 그래파이트 패킹과, 상기 그래파이트 패킹의 후면에 위치하고 상기 밸브스템(300)에 외삽되며 3차로 패킹함으로써 유체의 누설을 막는 한 쌍의 오링(930)으로 구성되는 3중 패킹실 구조를 포함하는 구성에 의해 달성된다.
상기와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 고온의 메탈실리콘(Metal sillicon, MG-SI)의 미세 분진이나 황화수소 가스와 같은 부식성 기체가 혼합된 혼합 유체의 이송 시에 어떠한 조건에서도 유체의 누설을 막을 수 있는 장점이 있으며 그로 인해 밸브의 수명을 늘림으로써 장기적인 비용절감의 효과가 있다.
또한 원활한 동작성을 유지함으로써 보수와 점검 주기가 길어 공정 설비의 안정성과 효율성을 극대화한 매우 유용한 발명이다.
도 1은 종래 기술에 의한 단일 패킹실 구조를 갖는 돔 밸브를 보여주는 정단면도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3중 패킹실 구조를 갖는 돔 밸브의 정단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 3중 패킹실 구조를 갖는 돔 밸브의 분리사시도
도 4는 도 2에 도시된 3중 패킹실 구조를 갖는 돔 밸브의 도면에서 "A"에 해당되는 부분을 확대 도시한 확대도
도 5는 도 4에 도시된 "A"의 결합상태를 보여주는 결합사시도
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3중 패킹실 구조를 갖는 돔 밸브의 정단면도 이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 3중 패킹실 구조를 갖는 돔 밸브의 분리사시도 이다.
본 발명의 실시 예에 따른 3중 패킹실 구조를 갖는 돔 밸브는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 각각 상측에 위치한 본체(100)와 하측에 위치한 측면체(101)가 볼트(1)에 의해 결합 되어 내부에 수용부(110)가 형성되며, 상기 본체(100)의 상부에는 상하로 투입구(111)가 형성된 플랜지 커버(200)가 결합 되어 수용부(110)와 투입구(111)가 연통 된다.
상기 본체(100)의 양측에는 회전 가능하게 축삽되고 사이에 볼(400)이 결합 되는 밸브스템(300) 및 바닥스템(310)이 결합 된다.
상기 밸브스템(300) 및 바닥스템(310) 사이에는 상기 수용부(110)에 위치하고 회전에 의해 개폐 작동하는 돔 형상의 볼(400)이 장착된다.
또한, 상기 본체(100)의 경사진 상부와 상기 플랜지커버(200)의 경사진 하부 사이에는 볼(400)이 닫힌 경우에 플랜지커버(200)와 본체(100)와의 기밀성을 유지하기 위해 시트링부(Seat ring, 500)가 장착된다.
상기 시트링부(500)에는 플랜지커버(200)의 하측에 장착된 시트 스프링(210)에 의해 상기 볼(400)과 밀착되거나 이격된다.
상기 바닥스템(310)에는 바닥스템(310)을 덮는 바닥커버(600)가 장착되고, 상기 밸브스템(300)에는 조인트(700)가 결합 되며, 상기 조인트(700)는 액츄에이터 키(800)와 연결된다.
도 4는 도 2에 도시된 3중 패킹실 구조를 갖는 돔 밸브의 도면에서 "A"에 해당되는 부분을 확대 도시한 확대도이고, 도 5는 도 4에 도시된 "A"의 결합상태를 보여주는 결합사시도 이다.
도 4와 도 5를 참고하면, 본원 발명의 실시예에 의한 3중 패킹실 구조를 갖는 돔 밸브는 상기 밸브스템(300)에 외삽되어 패킹함으로써, 유체의 누설을 1차적으로 막는 가이드 부시(96)와, 상기 가이드 부시(96)의 후면에 위치하고 상기 밸브스템(300)에 외삽되어 패킹함으로써, 유체의 누설을 2차적으로 막는 그래파이트 패킹(980)과, 상기 그래파이트 패킹(980)의 후면에 위치하고 상기 밸브스템(300)에 외삽되어 패킹함으로써, 유체의 누설을 3차적으로 막는 한 쌍의 오링(930)으로 구성된다.
특히 상기 가이드 부시(96)는 패킹스프링(810)의 압착에 의해 밸브스템(300)에 견고하게 밀착된다.
이러한 3중 패킹실 구조를 통하여 고온의 메탈실리콘(Metal sillicon, MG-SI)의 미세 분진이나 황화수소 가스와 같은 부식성 기체가 혼합된 혼합 유체의 이송 시에 고온의 조건에서도 유체의 누설을 막을 수 있는 장점이 있으며, 그로 인해 밸브의 수명을 늘림으로써 장기적인 비용절감의 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.
1 : 볼트 10, 100 : 본체
12, 110 : 수용부 20 : 헤드 플랜지
22, 111 : 투입구 24 : 공기 통로
30 : 볼 40 : 시트
50, 500 : 시트링 52 : 공기 주입공
60a, 60b : 샤프트 70 : 플랜지
80 : 커버 90 : 부시
95 : 부시 홀더 96 : 가이드 부시
97 : 베어링 98 : 개스킷
99 : 커플링 101 : 측면체
200 : 플랜지 커버 210 : 시트 스프링
300 : 밸브스템 310 : 바닥스템
400 : 볼 410 : 중심
420 : 회전축 500 : 시트링부
510 : 1차 시트링 511 : 상부 시트링
512 : 하부 시트링 520 : 2차 시트링
530 : 이물질 유입 방지용 링 600 : 바닥커버
700 : 조인트 800 : 액츄에이터 키
810 : 패킹스프링 900 : 패킹플랜지
910 : 바닥플랜지 920 : 브라켓
930 : 오링(O-ring) 940 : 스토퍼
950 : 나사 970 : 패킹글랜드
980 : 그래파이트 패킹 990 : 조정플랜지

Claims (2)

  1. 각각 상측 및 하측에 위치하고 볼트(1)에 의해 결합 되어 내부에 수용부(110)가 형성된 본체(100) 및 측면체(101);와 상기 본체(100)에 결합 되고 상기 수용부(110)와 연통되는 투입구(111)가 형성된 플랜지커버(Flange cover, 200);와 상기 수용부(110)에 위치하고 밸브스템(Valve stem, 300)에 결합 되며 회전에 의해 개폐 작동하는 돔(Dome) 형상의 볼(400);과 상기 본체(100) 및 플랜지커버(200) 사이에 결합 되며 상기 볼(400)과 밀착되거나 이격되는 시트링(Seat ring)부(500);와 상기 본체(100)의 양측에 회전 가능하게 축삽되고 사이에 볼(400)이 결합 되는 밸브스템(300) 및 바닥스템(bottom stem, 310);과 상기 바닥스템(310)을 덮는 바닥커버(600);와 상기 밸브스템(300)과 결합 되는 조인트(Joint, 700) 및 상기 조인트(700)와 연결되는 액츄에이터 키(Actuator key, 800);와 상기 밸브스템(300)에 외삽되며 1차로 패킹함으로써 유체의 누설을 막는 가이드 부시(96);와 상기 가이드 부시(96)의 후면에 위치하고 상기 밸브스템(300)에 외삽되며 2차로 패킹함으로써 유체의 누설을 막는 그래파이트 패킹(980);과 상기 그래파이트 패킹(980)의 후면에 위치하고 상기 밸브스템(300)에 외삽되며 3차로 패킹함으로써 유체의 누설을 막는 한 쌍의 오링(930)으로 구성되는 3중 패킹실 구조가 포함된 것을 특징으로 하는 3중 패킹실 구조를 갖는 돔 밸브
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가이드 부시(96)는 패킹스프링(810)의 압착에 의해 밸브스템(300)에 견고하게 밀착되는 것을 특징으로 하는 3중 패킹실 구조를 갖는 돔 밸브
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