KR101531967B1 - 볼 밸브 - Google Patents

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KR101531967B1
KR101531967B1 KR1020140004123A KR20140004123A KR101531967B1 KR 101531967 B1 KR101531967 B1 KR 101531967B1 KR 1020140004123 A KR1020140004123 A KR 1020140004123A KR 20140004123 A KR20140004123 A KR 20140004123A KR 101531967 B1 KR101531967 B1 KR 101531967B1
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KR1020140004123A
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English (en)
Inventor
김광희
Original Assignee
경덕산업주식회사
김광희
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Abstract

본 발명은 볼 밸브에 관한 것으로, 밸브 바디 내부의 사공간을 최소화하고, 밸브 볼의 중심을 유지하도록 밸브 바디의 내주면과, 상기 밸브 볼의 외주면 사이에 형성되는 채움부재를 구비하여, 볼 밸브 내부 유체의 침착 및 굳음 현상을 최소화하는 기술이 개시된다.

Description

볼 밸브{BALL VALVE}
본 발명은 볼 밸브에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 볼 밸브 내부의 사공간의 최소화 및 밸브 볼의 중심 유지를 위한 볼 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 고온ㆍ고압의 온수 또는 스팀을 이송하는 관로상에는 온수 또는 스팀의 흐름을 허용하거나 차단하는 밸브로서 볼 밸브(ball valve)가 설치되고 있는데, 이러한 볼 밸브는 대부분 밸브 바디의 상부에 노출되어 있는 핸들을 회전시키면 내부에 설치된 개폐용 볼이 회전하여 스팀 및 유체의 흐름을 허용하거나 차단하게 된다.
종래 일반적인 볼 밸브는 구조상 내부에 사공간(dead space)이 존재하여 유입되는 유체가 침착 및 굳음 현상 발생시 볼 밸브 개폐 및 정상 작동이 되지 않는 문제가 야기될 수 있다.
볼 밸브를 고온 및 고압, 슬러지나 마모성이 심한 유체의 공정에 사용할 경우, 볼 밸브 구조내에 존재하는 빈 공간에 유체의 고착이나 침착으로 인해 발생되는 누설과 누설로 인한 기밀성 저하로 볼 밸브의 작동 및 운전성이 저하되며, 이로인한 생산성과 품질저하의 문제점이 있다.
그리고, 볼 밸브 유입구의 압력이 배출구보다 높은 것이 일반적인데, 이 때 발생하는 유입구와 배출구 사이의 압력차에 의해 밸브 작동시 밸브 볼의 중심이 조립 공차만큼 중심 이동하여 동작을 하며, 동작시 마찰부, 즉 밸브 볼 및 시트가 쉽게 손상이 되며 밸브 수명 단축 및 정상 기능을 할 수 없게 되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적을 달성하기 위해 밸브 바디의 유입구 및 배출구측의 내부 사공간을 최소화하고, 밸브 볼이 중심을 유지할 수 있도록 채움부재가 설치되는 볼 밸브를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시예에서는, 내부에 관통공이 형성된 밸브 바디; 상기 밸브 바디의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 내부에 유체가 흐르는 관통홀이 형성되는 밸브 볼; 상기 밸브 바디의 양측에 결합되어, 상기 관통홀과 연결되는 통로에 삽입되는 배관이 체결되는 한 쌍의 밸브 캡; 상기 밸브 캡의 리세스된 부분에 배치되고, 상기 밸브 볼과 밸브 캡 사이를 실링하는 'L'형상의 시트; 상기 밸브 볼의 상부 외측면에 형성된 요홈에 고정되어 회전조작에 의해 상기 밸브 볼을 회전시키는 스템; 상기 밸브 볼의 하부 외측면에 형성된 요홈에 결합되어 상기 밸브 볼을 지지하는 트러니언; 및 상기 밸브 바디의 내주면과, 상기 밸브 볼의 외주면 사이에 형성되는 채움부재를 포함하는 볼 밸브가 제공될 수 있다.
상기 채움부재는, 상기 밸브 캡에 밀착되는 링 형상의 제1 패드; 상기 제1 패드와 상기 스템 사이와, 상기 제1 패드와 트러니언 사이에 배치되는 링 형상의 제2 패드; 및 상기 제2 패드와 밸브 볼 사이에 배치되는 링 형상의 베어링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 시트는 유체의 흐름 방향과 평행하게 형성되는 수평부와 상기 수평부의 일단으로부터 수직 형성되는 수직부를 포함하고, 상기 수평부 및 수직부와 밸브 캡이 이루는 공간에는 실링수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 실링수단은 상기 수직부와 밀착되는 제1 패킹부재; 상기 제1 패킹부재와 접촉하면서 상기 제1 패킹부재를 상기 수직부에 가압하는 제2 패킹부재; 및 상기 제2 패킹부재의 일측에 구비되어 상기 제2 패킹부재를 가압하는 스프링을 포함할 수 있다.
상기 실링수단 일측에는 상기 밸브 캡과 시트 사이의 공간을 실링하는 패킹이 구비되고, 상기 제1 패드 및 제2 패드는 상기 밸브 바디와 동일한 재질인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 밸브 바디와 밸브 캡 사이 공간을 실링하는 패킹이 구비될 수 있고, 상기 밸브 볼은, 상부 및 하부 중앙에는 요홈에 의해 형성되는 플랜지; 상기 플랜지의 끝단에 형성되고, 상기 통로를 향하여 경사지게 형성되는 경사부; 및 상기 플랜지와 경사부를 잇는 연결부를 포함하고, 상기 플랜지의 외주면에는 상기 제2 패드의 내주면 일부가 접촉되고, 상기 연결부의 표면에는 상기 베어링의 내주면, 상기 제2 패드의 내주면 일부 및 상기 제1 패드의 내주면 일부가 접촉될 수 있다.
상기 제1 패드 및 제2 패드의 외주면은 상기 밸브 바디의 내주면과 접촉할 수 있으며, 상기 밸브 바디는 수평 방향으로는 상기 밸브 캡의 돌출부와 볼트결합되며, 수직 방향으로는 상기 밸브 바디의 상부에 형성되고, 상기 스템을 감싸는 지지부재와 볼트결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 밸브 작동시 작동 토크를 낮춤으로써 내부 부품에 전달되는 힘이 작아 밸브 작동시에 발생할 수 있는 내부 부품의 손상을 방지할 수 있어 밸브 수명을 극대화할 수 있고, 밸브 개폐시보다 적은 힘으로 작동할 수 있어 작동 속도를 향상시킬 수 있다.
또한, 장기간 운전에 의한 밸브 내부 유체의 침착 및 굳음 현상을 최소화할 수 있다.
또한, 밸브 작동시 밸브 볼의 중심을 유지하여 작동을 원활히 하여 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 밸브 시트의 실링수단을 구비함으로써 작동부가 미세하게 기울어져도 밸브 시트의 실링을 유지할 수 있으며, 밸브 볼과 밸브 시트의 접촉가능 면적을 증가시킴으로써 밸브 패싱(valve passing) 현상을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브의 내부 단면도.
도 2는 도 1의 A부분의 확대도.
도 3은 도 2의 B부분의 확대도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 볼의 단면도.
이하, 본 발명의 일실시예에 따르는 볼 밸브에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일ㅇ유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 발명의 일 실시예는 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 볼 밸브(100) 내부에 유체의 고착이나 침착을 방지하기 위하여 볼 밸브(100) 내부에 채움부재(110)를 정밀 가공하여 조립시 고정되게 제작하여 최소한의 조립 공차와 볼 밸브(100)의 볼 중심(O)이 움직이는 것임을 방지하여 중심(O)이 틀어짐을 막아주고, 공간을 최소화하여 볼 밸브(100)의 기밀성과 내마모성을 높여주도록 하였다.
먼저, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 볼 밸브(100)의 단면도이고, 도 2는 도 1의 A부분의 부분 확대도이고, 도 3은 도 2의 B부분의 확대도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 볼의 단면도이다.
도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브(100)는, 내부에 관통공(171)이 형성된 밸브 바디(120)와, 상기 밸브 바디(120)의 내부에 회전 가능하게 형성되고, 내부에 유체가 흐르는 관통홀(143)이 형성되는 밸브 볼(140)과, 상기 밸브 바디(120)의 양측에 결합되어, 상기 관통홀(143)과 연결되는 통로(130)에 삽입되는 배관(155)이 체결되는 한 쌍의 밸브 캡(150)과, 상기 밸브 캡(150)의 리세스된 부분에 배치되고, 상기 밸브 볼(120)과 밸브 캡(150) 사이에 형성되는 링 형상의 시트(160)와, 상기 밸브 볼(140)의 상부 외측면에 형성된 요홈(141)에 고정되어 회전조작에 의해 상기 밸브 볼(140)을 회전시키는 스템(170)과, 상기 밸브 볼(140)의 하부 외측면에 형성된 요홈(181)에 결합되어 상기 밸브 볼(140)을 지지하는 트러니언(180), 및 상기 밸브 바디(120)의 내주면(120a)과 상기 밸브 볼(140)의 외주면(145a, 146a, 147a) 사이에 형성되는 채움부재(110)를 포함한다. 상기 시트(160)는 대략 'L'형상의 단면을 갖는데, 유체의 흐름 방향과 평행하게 형성되는 수평부(162)와 상기 수평부(162)의 일단으로부터 수직 형성되는 수직부(161)를 포함한다.
상기 밸브 바디(120)의 유입구(131) 및 배출구(132)는 2-way. 3-way, 4-way 등 밸브의 규격에 따라 그 수가 달라질 수 있으며, 상기 밸브 볼(140)은 상기 밸브 바디(120)의 내부에 설치되며 중앙에 관통홀(143)이 형성되어 있어, 상기 관통홀(143)이 상기 유입구(131) 및 배출구(132)와 일직선상에 놓이면 유로가 개방되고, 상기 관통홀(143)이 상기 유입구(131) 및 배출구(132)와 수직으로 형성되면 통로(130)가 폐쇄되며, 상기 밸브 볼(140)의 상면에는 스템(170)이 구비된다.
상기 스템(170)은 밸브 바디(120)의 내부에 형성된 관통공(171)에 형성되고, 상단은 상기 밸브 볼(140)의 상면에 고정되고, 상단은 작동부(135)와 연결된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 작동부(135)는 내부 운전 온도 영향을 덜 받도록 설계된다.
상기 밸브 볼(140)의 하단은 밸브 바디(120)의 하부 관통공(182)에 구비되는 트러니언(180)이 구비되어 상기 밸브 볼(140)을 지지한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 볼(140)은 관통홀(143)을 가진 대략 구형의 기하학적 형상을 가지며, 상기 스템(170)은 상기 밸브 바디(120) 내의 밸브 볼(140)을 회전시키는데 사용된다.
상기 채움부재(110)는 상기 밸브 캡(150)에 밀착되는 링 형상의 제1 패드(111)와, 상기 제1 패드(111)와 상기 스템(170) 사이와 상기 제1 패드(111)와 트러니언(180) 사이에 배치되는 링 형상의 제2 패드(112)와, 상기 제2 패드(112) 및 밸브 볼(140) 사이에 배치되어 상기 밸브 볼(140)의 회전시 작용하는 힘의 면적을 최소화함으로써 상기 밸브 볼(140)과 제2 패드(112) 사이의 마찰을 줄여 보다 적은 힘으로 밸브 볼(140)을 개폐하도록 하는 베어링(113)이 포함된다.
상기 제1 패드(111) 및 제2 패드(112)의 외주면(111a, 112a)은 상기 밸브 바디의 내주면(120a)과 접촉하도록 형성된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 볼(140)은 상부 및 하부 중앙에 형성되는 요홈(141, 181)에 의해 형성되는 플랜지(145)와, 상기 플랜지(145)의 끝단에 형성되고, 상기 통로(130)를 향하여 경사지게 형성되는 경사부(147) 및 상기 플랜지(145)와 경사부(147)를 잇는 연결부(146)를 포함한다.
이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 플랜지(145)의 외주면(145a)에는 상기 제2 패드(112)의 내주면 일부(112b)가 접촉되고, 상기 연결부(146)의 표면(146a)에는 상기 베어링(113)의 내주면(113a), 상기 제2 패드(112)의 내주면 일부(112c) 및 상기 제1 패드(111)의 내주면 일부(111c)가 접촉되도록 형성될 수 있다.
상기 제1 패드(111)는 밸브 캡(150)과 제1 패드(111)에 최소한의 기계 공차를 주어 제작 및 고정하여 밸브 조립 완료시 움직임이 없도록 설계하며, 밸브 볼(140)과 밸브 바디(120) 사이의 사공간을 최소화하여 설계한다. 일반적으로 볼 밸브(100)는 내부에 사공간이 존재하며 이 공간에 내부 유체의 끼임, 침착, 고착, 굳음 등의 현상 발생시 밸브 작동이 원할치 않게 되어 정상 기능을 할 수 없게 된다. 본 발명의 일 실시예에서는 밸브 볼(140), 베어링(113), 제2 패드(112), 제1 패드(111) 및 밸브 캡(150)이 맞닿게 형성하여 상기 밸브 볼(140)의 중심이 움직이는 것을 최소화하였으며, 이에 따라 작동 토크를 최초에 세팅한 것과 동일하게 지속할 수 있도록 하였다.
이때, 상기 제2 패드(112)는 제1 패드(111)와 최소한의 기계 공차를 적용하여 밸브 조립 완료시 움직임이 없도록 설계한다.
일반적인 볼 밸브(100)는 밸브 볼(140)의 중심(O)을 스템(170) 및 트러니언(180)에서 유지를 하며 유입구(131)의 압력이 배출구(132)의 압력과 차이가 많을시 밸브 볼(140)의 중심을 유지하지 못하고 배출구(132) 쪽으로 밀리는 현상이 발생을 하며 배출구(132)측 시트(160)와 밸브 볼(140)의 마찰력이 높아진 상태에서 동작시 밸브 볼(120)과 시트(160)가 접촉하는 마찰 부위에 쉽게 손상이 발생한다. 손상 발생시 밸브의 주요 기능인 유체 차단이 불가하게 되어 정상 기능을 할 수 없게 된다.
이때, 제1 패드(111) 및 제2 패드(112)의 재질은 밸브 운전 조건을 고려하여 선정된 밸브 바디(120) 재질과 동일한 재질을 적용하여 제작 설계한다.
이하에서는 도 1 및 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브(100)의 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브(100)는 내부의 중공부를 구비하여 유체가 흐를 수 있는 통로(130)를 제공하는데, 상기 볼 밸브(100)의 상부 및 하부의 외측면은 요홈(141, 181)이 형성되어 있어, 상부 외측면에 형성된 요홈(141)은 스템(170)이 고정 결합되고, 하부 외측면에 형성된 요홈(181)은 트러니언(180)이 결합된다. 상기 스템(170)의 하단부는 상기 상부 요홈(141)에 대응되는 형상으로 되어 있어, 상기 밸브 볼(140)과 동시에 회전이 가능하도록 되어 있다. 또한, 상기 하부 요홈(181)에는 트러니언(180)이 상기 하부 요홈(181)의 형상에 대응되도록 형성되어 상기 밸브 볼(140)을 지지함과 동시에 밸브 볼(140)과 함께 회전이 가능하도록 되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 볼(140)의 상단 및 하단에는 요홈(141, 181)을 형성하는 플랜지(145)가 외측을 향하여 돌출형성되는데, 상기 플랜지(145)의 외주면(145a)에는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 스템(170)과 제2 패드(112)가 접촉될 수 있다. 또한, 상기 제2 패드(112)와 밸브 볼(140)의 사이에는 베어링(113)이 형성되는데, 상기 베어링(113)은 상기 제2 패드(112)의 내주면(112a) 일부에 접촉 형성된다. 상기 밸브 볼(140)의 상부는 유체의 흐름 방향으로부터 외부로 경사지도록 형성되는 경사부(147)가 구비되는데, 상기 경사부(147)의 외주면(147a) 일부에는 상기 제1 패드(111)의 내주면(111b)이 인접 형성되고, 상기 밸브 볼(140)의 연결부(146)의 표면(146a)의 일부에는 제2 패드(112)의 내주면(112b)이 접촉된다.
또한, 상기 경사부(147)와 시트(160)가 넓은 면적에 걸쳐 접촉할 수 있어, 닫힌 상태(close position)를 보다 장기간 유지할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는 볼 밸브(140)를 열기 위하여 큰 회전각이 필요한데, 이에 의해 밸브 패싱(valve passing) 현상을 개선할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 상기 밸브 패싱은 볼 밸브(140)를 완전히 닫은 상태에서도 미량의 유체가 흐르는 현상을 의미한다.
이때, 상기 제1 패드(111)의 내주면(111b, 111c)은 상기 밸브 볼(140)의 표면에 접촉되지 않는데, 이를 위하여 정밀가공을 통한 미량의 공간을 두고 설계한다. 따라서, 이물질이 밸브 내부에 유입되는 경우에는 밸브 작동시에 다시 배출이 가능하도록 되어 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 밸브 볼(140), 밸브 시트(160)의 손상을 방지하기 위하여 밸브 시트(160)를 쿠션 역할을 할 수 있도록 설계되며, 밸브 시트(160)가 쿠션 역할을 하게 되면 밸브 작동시 밸브 볼(140)의 중심(O)이 움직이며 운전을 하게 되나, 본 발명의 일 실시예에 따르면 밸브 작동시에 밸브 볼(140)의 중심 변동을 최소화하도록 하기 위하여 제2 패드(112)를 구비한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 밸브 시트(160)가 밸브 볼(140)의 외부를 모두 덮는 것이 아니어서 작동 토크가 과도하게 부가되지 않는 이점이 있다. 또한, 밸브 작동시에 대부분의 압력이 스템(170), 트러니언(180) 및 밸브 볼(140)에 작용하던 것이, 본 발명의 일 실시예에서는 제2 패드(112) 및 베어링(113)에 작용하므로, 내부의 높은 압력에 의해 증가되는 밸브의 작동 토크가 현저히 낮아진다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 밸브실의 사공간이 크지 않아 밸브 작동시 마찰부 면적이 크지 않으며, 밸브 작동시 토크가 많이 부하되지 않는다. 나아가, 내부 유체가 가스, 고체, 파우더, 액체 등 대부분의 유체 종류에 대하여 실링 및 원활한 작동을 보장하여 장시간의 밸브 수명을 갖는 구조이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브(100)는 유입구(131) 및 배출구(132)의 구분이 없으며, 양방향의 실링이 가능하다.
상기 밸브 바디(120)의 일측으로 밸브 캡(150)이 조립되는데 상기 밸브 볼(140)은 밸브 볼(140)의 외면과 접촉되는 두 개의 밸브 시트(160)로 인해 1차적인 유체의 누설이 방지된다. 즉, 상기 밸브 볼(140)의 좌우측으로 하나씩의 밸브 시트(160)가 위치되며 밸브 캡(150)이 체결됨으로써 밸브 캡(150)의 끝단부가 상기 밸브 시트(160)와 접촉되면서 밸브 볼(140)과 밸브 시트(160)가 서로 밀착되게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 밸브 시트(160)와 밸브 볼(140)과의 공간에 실링수단(190)이 구비되어 상기 밸브 시트(160)와 밸브 볼(140)과의 공간을 실링할 수 있다. 상기 실링수단(190)은 상기 수평부(162)와 수직부(161)가 이루는 공간에 구비되고, 상기 수직부(161)와 밀착되는 제1 패킹부재(191)와, 상기 제1 패킹부재(191)와 접촉하면서 상기 제1 패킹부재(191)를 상기 수직부(161)에 가압하는 제2 패킹부재(192) 및 상기 제2 패킹부재(192)의 일측에 구비되어 상기 제2 패킹부재(192)를 가압하는 스프링(193)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 패킹부재(191)는 그라파이트와 같은 재질일 수 있으며, 상기 제2 패킹부재(192)는 메탈일 수 있다.
상기 스프링(193)으로 탄성가압(spring energize)되면, 가압되는 압력은 제2 패킹부재(192))를 가압하고, 상기 제2 패킹부재(192)는 제1 패킹부재(191)를 가압한다. 이런 방식으로, 실링 접촉이 유지된다. 이와 같이, 실링수단(190)은 밸브 작동시 시트(160)를 작동 및 완충시키는 역할을 하며, 본 발명의 일 실시예에서는 복원을 최대화하기 위하여 스프링(193)을 추가하여, 밸브 패싱(valve passing) 현상을 방지할 수 있도록 하였다. 또한, 상기와 같이 스프링(193)을 적용함으로써 밸브 볼(140) 및 시트(160)를 실링하는 실링수단(190)의 작동 토크를 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 상기 실링수단(190)의 일측에는 홈(195)이 구비되고, 상기 홈(195)의 내부에 오링(196)이 배치되어 상기 밸브 캡(150)과 상기 밸브 시트(160)와의 사이 공간을 실링할 수 있다. 나아가, 상기 실링수단(190)과는 별개로 오링(196)을 구비하여 밸브 내부의 유체가 실링수단(190)에 끼이는 현상도 방지할 수 있다.
그리고, 상기 밸브 바디(120)와 밸브 캡(150) 사이의 공간에도 홈(125)이 형성되고 상기 홈(125)에 가스켓(126)이 구비되어 밸브 바디(120)와 밸브 캡(150) 사이의 공간을 실링할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 밸브 바디(120)의 외측에는 지지부재(122)가 구비되어 상기 밸브 바디(120)와 볼트(123)에 의해 결합될 수 있다. 또한, 상기 밸브 바디(120)와 밸브 캡(150)이 돌출부(127)를 통하여 볼트(124)에 의해 결합될 수 있는데, 이는 수평 방향으로 상기 밸브 바디(120)를 조이기 위함이다. 이와 같은 결합에 의해 볼 밸브(100)의 외부로부터 유체의 유입을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 시트(160)는 소프트 시트 또는 메탈 시트에 모두 적용할 수 있으며, 모든 밸브 구경에 적용할 수 있다. 즉, full bore, regular bore, reduced bore 중 어느 경우에도 적용이 가능하다. 즉, 도면에서는 플랜지 구조 및 3 피스 바디, 시트 스프링 등이 적용된 타입이지만 본 발명은 반드시 동일 구조의 볼 밸브(100)에만 적용되는 것이 아니며, 2 피스 바디, 소프트 시트 등 대부분의 볼 밸브에 모두 적용될 수 있다.
한편, 볼 삽입방법으로 밸브 조립시 바디(120)의 측면으로 볼을 삽입하는 측면 엔트리(side entry)와 밸브 바디(120)의 상부에서 볼을 삽입하여 조립하는 방식인 상부 엔트리(top entry)방식이 있는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브(100)는 측면 엔트리 방식 뿐만 아니라 상부 엔트리 방식 모두에 적용 가능하며 저압 뿐만 아니라 고압에도 적용이 가능하다.
상기에서는 밸브 볼(140)의 상부를 위주로 설명하였으나, 특별한 사정이 없는 한 밸브 볼(140)의 하부에 대하여도 동일하게 적용된다.
이상에서 설명된 볼 밸브는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (10)

  1. 내부에 관통공이 형성된 밸브 바디;
    상기 밸브 바디의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 내부에 유체가 흐르는 관통홀이 형성되는 밸브 볼;
    상기 밸브 바디의 양측에 결합되어, 상기 관통홀과 연결되는 통로에 삽입되는 배관이 체결되는 한 쌍의 밸브 캡;
    상기 밸브 캡의 리세스된 부분에 배치되고, 상기 밸브 볼과 밸브 캡 사이를 실링하는 'L'형상의 시트;
    상기 밸브 볼의 상부 외측면에 형성된 요홈에 고정되어 회전조작에 의해 상기 밸브 볼을 회전시키는 스템;
    상기 밸브 볼의 하부 외측면에 형성된 요홈에 결합되어 상기 밸브 볼을 지지하는 트러니언; 및
    상기 밸브 바디의 내주면과, 상기 밸브 볼의 외주면 사이에 형성되는 채움부재를 포함하고,
    상기 채움부재는,
    상기 밸브 캡에 밀착되는 링 형상의 제1 패드;
    상기 제1 패드와 상기 스템 사이와, 상기 제1 패드와 트러니언 사이에 배치되는 링 형상의 제2 패드; 및
    상기 제2 패드와 밸브 볼 사이에 배치되는 링 형상의 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 시트는 유체의 흐름 방향과 평행하게 형성되는 수평부와 상기 수평부의 일단으로부터 수직 형성되는 수직부를 포함하고, 상기 수평부 및 수직부와 밸브 캡이 이루는 공간에는 실링수단이 구비되는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 실링수단은 상기 수직부와 밀착되는 제1 패킹부재;
    상기 제1 패킹부재와 접촉하면서 상기 제1 패킹부재를 상기 수직부에 가압하는 제2 패킹부재; 및
    상기 제2 패킹부재의 일측에 구비되어 상기 제2 패킹부재를 가압하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 실링수단 일측에는 상기 밸브 캡과 시트 사이의 공간을 실링하는 패킹이 구비되는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 패드 및 제2 패드는 상기 밸브 바디와 동일한 재질인 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 바디와 밸브 캡 사이 공간을 실링하는 패킹이 구비되는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 볼은,
    상부 및 하부 중앙에는 요홈에 의해 형성되는 플랜지;
    상기 통로를 향하여 경사지게 형성되는 경사부; 및
    상기 플랜지와 경사부를 잇는 연결부를 포함하고,
    상기 플랜지의 외주면에는 상기 제2 패드의 내주면 일부가 접촉되고, 상기 연결부의 표면에는 상기 베어링의 내주면, 상기 제2 패드의 내주면 일부 및 상기 제1 패드의 내주면 일부가 접촉되는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 패드 및 제2 패드의 외주면은 상기 밸브 바디의 내주면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 바디는 수평 방향으로는 상기 밸브 캡의 돌출부와 볼트결합되며, 수직 방향으로는 상기 밸브 바디의 상부에 형성되고, 상기 스템을 감싸는 지지부재와 볼트결합되는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
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