KR101580807B1 - 버터플라이 밸브 - Google Patents

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KR101580807B1
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박성신
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예는 밸브 하우징의 내측을 흐르는 유체의 흐름을 차단할 수 있게 형성되는 버터플라이 디스크와, 상기 버터플라이 디스크의 내벽에 형성되며, 상기 유체의 압력에 따라서 탄성적 변형을 통하여 개폐되는 릴리즈 밸브를 포함하는 버터플라이 밸브를 제공한다.

Description

버터플라이 밸브{Butterfly valve}
본 발명은 버터플라이 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 릴리즈 밸브 기능이 일체로 형성된 버터플라이 밸브에 관한 것이다.
버터플라이 밸브는 원판의 형상을 가진 디스크의 회동동작에 따라 밸브를 개폐시켜 유량을 조절할 수 있도록 고안된 밸브를 말한다.
이러한 버터플라이 밸브는 크게 관로 사이에 설치되는 밸브본체와, 상기 밸브본체를 개폐시키는 디스크와, 모터의 동력으로 회전하며 상기 디스크를 회동시키는 구동축으로 이루어진다.
이러한 버터플라이 밸브의 경우에는 개폐작동시 밸브본체를 중심으로 양측에 설치된 관로에서 발생한 수압차로 인하여 디스크의 개폐 동작에 많은 문제점이 발생하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 상기 관로에 보조 밸브가 구비된 별도의 보조관을 연결 구성함으로써 버터플라이 밸브의 개폐작동시 상기 보조관에 설치되어 있는 보조 밸브를 작동시켜 상기 보조관을 먼저 개방시키게 되면 상기 관로내의 유량중 일부가 상기 보조관으로 유입되어짐으로써 관로의 수압차를 일차 경감시키게 되며, 이에 따라 버터플라이 밸브에 설치되어 있는 디스크는 경감된 수압으로 인하여 원활히 작동하여 버터플라이 밸브를 개폐시킬 수 있게 된다.
그러나, 종래기술에는 보조 밸브 구조가 별도로 구비되어야 하기 때문에 별도 공간이 확보되어야 하고 수작업에 의해 개폐되는 구조로 형성되어 있어 유압에 대해 용이하게 대응할 수 없는 문제가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 버터플라이 밸브는 별도의 공간 확보가 불필요하고, 유압에 의해 자동으로 개폐되는 구조가 형성되도록 함으로써 유압에 효율적으로 대응할 수 있는 구조를 형성하고자 한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 밸브 하우징의 내측을 흐르는 유체의 흐름을 차단할 수 있게 형성되는 버터플라이 디스크와, 상기 버터플라이 디스크의 내벽에 형성되며, 상기 유체의 압력에 따라서 탄성적 변형을 통하여 개폐되는 릴리즈 밸브를 포함하는 버터플라이 밸브를 제공할 수 있다.
상기 릴리즈 밸브는 버터플라이 디스크의 일측에 형성된 유입구멍과, 상기 유입구멍의 중간에 연결되어 버터플라이 디스크의 타측으로 연장된 배출구멍 및 상기 유입구멍의 중간을 개폐하는 개폐부를 포함할 수 있다.
상기 릴리즈 밸브가 상기 유체의 압력에 따라 양방향으로 개폐될 수 있다.
상기 개폐부는 개폐볼과, 상기 개폐볼이 유입구멍의 중간에 위치되도록 탄성지지하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
상기 릴리즈 밸브는 버터플라이 디스크 일측에 형성되는 일측구멍과, 버터플라이 디스크 타측에 형성되는 타측구멍과, 상기 일측구멍과 타측구멍 사이에 형성되는 격벽과, 상기 격벽의 근방에서 일측구멍과 타측구멍 사이가 연통하도록 형성되는 연통관로 및 상기 연통관로에서 격벽과 접하도록 형성되는 개폐부재를 포함할 수 있다.
상기 릴리즈 밸브가 버터플라이 디스크 일측에 형성되는 일측구멍과, 버터플라이 디스크 타측에서 상기 일측구멍과 동일직선상에 형성되는 타측구멍과, 상기 일측구멍과 타측구멍의 중간에 위치된 개폐부재와, 상기 일측구멍과 타측구멍 사이의 중앙에서 일측구멍 방향으로 형성되어 타측구멍으로 연장된 제1바이패스구멍 및, 상기 일측구멍과 타측구멍 사이의 중앙에서 타측구멍 방향으로 형성되어 일측구멍으로 연장된 제2바이패스구멍을 포함할 수 있다.
상기 개폐부재의 양측에 탄성부재가 형성될 수 있다.
상기 개폐부재는 일측이 격벽의 중앙부에 접하면서 연통관로를 일측구멍과 타측구멍으로부터 폐쇄하도록 형성되며, 개폐부재의 타측과 연통관로의 내벽 사이에는 탄성부재가 형성될 수 있다.
상기 개폐부재의 양측에 형성되는 탄성부재들과, 상기 탄성부재들을 지지하도록 일측구멍과 타측구멍의 내벽에 각각 형성되는 스톱퍼들을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제실시예는 릴리즈 밸브 구조를 버터플라이 디스크 내부에 형성함으로써 공간 활용이 효과적이며, 버터플라이 디스크의 개방을 용이하게 하는 효과가 발생된다.
그리고 릴리즈 밸브 구조는 개폐볼과 탄성부재를 통하여 유체의 압력에 따라서 자동으로 개폐될 수 있는 효과가 발생된다.
본 발명의 실시예 중 릴리즈 밸브는 버터플라이 디스크 양측에 위치된 유체의 압력에 의해 양측으로 모두 개방될 수 있는 구조가 형성된다.
도 1은 본 발명의 제1실시예를 나타내는 개략도.
도 2는 도 1의 변형례를 나타내는 개략도.
도 3은 본 발명의 제2실시예 중 양방향으로 개폐되는 릴리즈 밸브를 나타내는 개략도.
도 4는 도 3의 변형례를 나타내는 개략도.
도 5는 본 발명의 제3실시예를 나타내는 개략도.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
그리고, 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예를 나타내는 개략도이고, 도 2는 도 1의 변형례를 나타내는 개략도이다.
본 발명인 버터플라이 밸브(100)는 유체가 이동되는 관과 관 사이에 형성되는 밸브 하우징(110)과, 상기 밸브 하우징(110)의 내측에서 밸브 하우징(110)의 내측을 흐르는 유체의 흐름을 차단할 수 있게 형성되는 버터플라이 디스크(120)와, 상기 밸브 하우징(110)의 외측에서 버터플라이 디스크(120)를 회전시킬 수 있도록 형성된 핸들부(130) 및 상기 버터플라이 디스크(120)의 내벽에 형성되는 릴리즈 밸브(150)를 포함한다.
상기 밸브 하우징(110)은 관과 관 시이에 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 서로 분리된 탱크 사이를 연결하는 역할도 할 수 있다.
그리고 밸브 하우징(110)에서 유체가 흐르는 방향을 길이 방향으로 할 때, 길이 방향의 중앙에 버터플라이 디스크(120)가 형성되며, 버터플라이 디스크(120)는 핸들부(130)와 연결된 중심축을 중심으로 회전할 수 있도록 형성된다.
이러한 버터플라이 디스크(120)의 형상은 원판형이고, 원판형 형상의 버터플라이 디스크(120)가 중심축을 중심으로 회전하면서 밸브 하우징(110)의 내측을 개방하거나 폐쇄한다.
본 발명의 제1실시예는 버터플라이 디스크(120) 내부에 릴리즈 밸브(150)가 형성되는 것인데, 상기 릴리즈 밸브(150)는 버터플라이 디스크(120)의 일측에 형성된 유입구멍(160)과, 상기 유입구멍(160)의 중간에서 수직으로 연결된 연결구멍(165)과, 상기 연결구멍(165)에서 다시 수직으로 형성되어 버터플라이 디스크(120)의 타측으로 연장된 배출구멍(170) 및 상기 유입구멍(160)에 형성되는 개폐부(180)를 포함한다.
상기 개폐부(180)는 개폐볼(182)과, 상기 개폐볼(182)과 유입구멍(160)의 막힌 끝단 사이에 형성되어 개폐볼(182)이 유입구멍(160)의 중간에 위치되도록 탄성지지하는 스프링으로 형성된 탄성부재(184)를 포함한다.
본 발명의 제1실시예는 상기와 같은 구조를 통하여 버터플라이 디스크(120)가 밸브 하우징(110)에서 폐쇄된 상태에서 버터플라이 디스크(120) 일측에서 작용되는 유체의 압력이 탄성부재(184)의 탄성력보다 높은 경우에 개폐볼(182)이 유입구멍(160)의 중간에서 유입구멍(160)의 끝단 방향으로 이동되면서 유입구멍(160)의 중간을 개방한다.
유입구멍(160)의 중간이 개방되면 버터플라이 디스크(120) 일측에서 작용되는 유체는 배출구멍(170)을 통하여 버터플라이 디스크(120) 타측으로 배출된다.
릴리즈 밸브(150)를 통하여 유체가 일정 범위 이동되면 버터플라이 디스크(120) 일측에서 작용되는 유체의 압력이 낮아지면 버터플라이 디스크(120)를 회전시키기 용이하다.
본 발명의 제1실시예는 릴리즈 밸브(150) 구조를 버터플라이 디스크(120) 내부에 형성함으로써 버터플라이 디스크(120)의 개방을 용이하게 하는 효과가 발생된다.
그리고 릴리즈 밸브(150) 구조는 개폐볼(182)과 탄성부재(184)를 통하여 유체의 압력에 따라서 자동으로 개폐될 수 있는 효과가 발생된다.
도 2는 도 1의 변형례로서 릴리즈 밸브 중 버터플라이 디스크(120)의 일측에 형성된 유입구멍(160-1)이 버터플라이 디스크(120) 내측에서 수직으로 절곡되어 연결구멍(165-1)이 형성되며, 상기 연결구멍(165-1)의 중간에서 버터플라이 디스크(120) 타측으로 배출구멍(170-1)이 형성된다.
그리고 상기 연결구멍(165-1)의 중간에 개폐볼(182-1)이 형성되고, 개폐볼(182-1)과 연결구멍(165-1)의 끝단 사이에 탄성부재(184-1)가 형성된다.
본 발명의 제1실시예의 변형례는 릴리즈 밸브(150)로 유입된 유체가 개폐볼(182-1)을 하방으로 밀고 배출구멍(170-1)으로 배출된다.
도 1과 도 2는 릴리즈 밸브(150) 구조가 일방으로만 개폐되는 구조를 제공한다.
한편, 도 3은 본 발명의 제2실시예 중 양방향으로 개폐되는 릴리즈 밸브를 나타내는 개략도이고, 도 4는 도 3의 변형례를 나타내는 개략도이다.
본 발명의 제2실시예는 양방향으로 개폐되는 릴리즈 밸브가 형성된 버터플라이 밸브이고, 릴리즈 밸브(250) 구조를 제외하고, 나머지 부분은 도 1의 구조와 동일함으로 릴리즈 밸브(250)만 도시하고 설명한다.
도 3의 (a)와 같이, 본 발명의 제2실시예 중 릴리즈 밸브(250)는 버터플라이 디스크(120) 양측에 위치된 유체의 압력에 의해 양측으로 모두 개방될 수 있는 구조가 형성된다.
즉, 본 발명의 제2실시예 중 릴리즈 밸브(250)는 버터플라이 디스크(120) 일측에 형성되는 일측구멍(260)과, 버터플라이 디스크(120) 타측에 형성되는 타측구멍(270)과, 상기 일측구멍(260)과 타측구멍(270) 사이에 형성되는 격벽(272)과, 상기 격벽(272)의 근방에서 일측구멍(260)과 타측구멍(270) 사이가 연통하도록 형성되는 연통관로(265)와, 상기 연통관로(265)에 격벽(272)과 접하도록 형성되는 개폐부재(280) 및 상기 개폐부재(280)의 양측에서 개폐부재(280)를 탄성지지하는 스프링으로 형성된 탄성부재(284, 285)를 포함한다.
상기와 같이 구성된 릴리즈 밸브(250)는 버터플라이 디스크(120)의 양측에 형성되는 유체의 압력에 따라서 개폐부재(280)가 일측 또는 타측으로 이동되어 릴리즈 밸브(250)를 개폐할 수 있다.
도 3의 (b)는 버터플라이 디스크(120) 일측에 형성된 유체의 압력이 버터플라이 디스크(120) 타측의 유체 압력에 비해 탄성부재(284, 285)의 탄성력 이상으로 높은 경우에 개폐부재(280)가 타측으로 이동되면서 일측에 형성된 유체가 타측으로 이동되는 것을 나타낸다.
도 4는 도 3의 릴리즈 밸브 형태에 대한 변형례를 나타내는 개략도이다.
도 4의 (a)는 릴리즈 밸브(250-1)가 도 3의 릴리즈 밸브(250)와 같이 버터플라이 디스크(120) 일측에 형성되는 일측구멍(260-1)과, 버터플라이 디스크(120) 타측에 형성되는 타측구멍(270-1)과, 상기 일측구멍(260-1)과 타측구멍(270-1) 사이에 형성되는 격벽(272-1)과, 상기 격벽(272-1)의 근방에서 일측구멍(260-1)과 타측구멍(270-1) 사이가 연통하도록 형성되는 연통관로(265-1) 및 상기 연통관로(265-1)에 격벽(272-1)과 접하도록 형성되는 개폐부재(280-1)를 포함한다.
다만, 상기 격벽(272-1)의 형상은 개폐부재(280-1)에 접하는 부분으로 양측이 만곡지면서 중앙부의 단면이 뾰족하게 형성된다.
개폐부재(280-1)는 그 일측 중앙이 격벽(272-1)의 중앙부에 접하면서 연통관로(265-1)를 일측구멍(260-1)과 타측구멍(270-1)으로부터 폐쇄하도록 형성되며, 개폐부재(280-1)의 타측과 연통관로(265-1)의 내벽 사이에는 탄성부재(284-1)가 형성된다.
도 4의 (a) 상태에서, 버터플라이 디스크(120) 일측에 형성되는 유체의 유압이 증가되면 탄성부재(284-1)의 탄성지지력보다 높아져 도 4의 (b)와 같이 유체가 개폐부재(280-1)를 밀어내고 버터플라이 디스크(120) 타측으로 배출된다.
한편, 도 5는 본 발명의 제3실시예를 나타내는 개략도이다.
본 발명의 제3실시예는 릴리즈 밸브(350)가 버터플라이 디스크(120) 일측에 형성되는 일측구멍(360)과, 버터플라이 디스크(120) 타측에서 상기 일측구멍(360)과 동일직선상에 형성되는 타측구멍(370)과, 상기 일측구멍(360)과 타측구멍(370)의 중간에 위치된 개폐부재(380)와, 상기 개폐부재(380)의 양측에 형성되는 스프링인 탄성부재들(384, 385)과, 상기 탄성부재들(384, 385)을 지지하도록 일측구멍(360)과 타측구멍(370)의 내벽에 각각 형성되는 스톱퍼들(394, 395)과, 상기 일측구멍(360)과 타측구멍(370) 사이의 중앙에서 일측구멍(360) 방향으로 형성된 일측스톱퍼(394) 사이에 형성된 제1바이패스구멍(296) 및, 상기 일측구멍(360)과 타측구멍(370) 사이의 중앙에서 타측구멍(370) 방향으로 형성된 타측스톱퍼(395) 사이에 형성된 제2바이패스구멍(298)을 포함한다.
상기 개폐부재(380)에 유체의 압력이 작용되지 않는 경우에 개폐부재(380)는 탄성부재들(384, 385)의 지지를 받으면서 제1바이패스구멍(296)과 제2바이패스구멍(298)을 모두 폐쇄하고, 일측구멍(360)으로 유체의 압력이 작용하는 경우에는 개폐부재(380)가 타측구멍(370) 방향으로 이동되면서 제1바이패스구멍(296)을 개방한다.
반대로, 타측구멍(370)으로 유체의 압력이 작용하는 경우에는 개폐부재(380)가 일측구멍(360) 방향으로 이동되면서 제2바이패스구멍(298)을 개방한다.
제1바이패스구멍(296)은 타측스톱퍼(395)를 기준으로 타측구멍(370) 방향으로 연결되고, 제2바이패스구멍(298)은 일측스톱퍼(394)를 기준으로 일측구멍(360) 방향으로 연결된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제3실시예는 도 5의 (a) 상태에서 일측구멍(360)으로 유입되는 유체의 압력이 탄성부재(385)의 탄성지지력을 능가하면 도 5의 (b)와 같이 개폐부재(380)가 타측구멍(370)으로 이동되어 제1바이패스구멍(296)을 개방하고 유체가 제1바이패스구멍(296)을 통하여 이동된다.
본 발명의 제3실시예는 버터플라이 밸브(100)를 작동하기 전에 릴리즈 밸브(350)를 자동으로 개방할 수 있어 버터플라이 밸브(100)의 개방을 용이하게 하는 효과가 발생된다.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
100: 버터플라이 밸브 110: 밸브 하우징
120: 버터플라이 디스크 130: 핸들부
150: 릴리즈 밸브 160: 유입구멍
165: 연결구멍 170: 배출구멍
180: 개폐부 182: 개폐볼
184: 탄성부재 260: 일측구멍
270: 타측구멍 272: 격벽

Claims (9)

  1. 밸브 하우징의 내측을 흐르는 유체의 흐름을 차단할 수 있게 형성되는 버터플라이 디스크와,
    상기 버터플라이 디스크의 내벽에 형성되며, 상기 유체의 압력에 따라서 탄성적 변형을 통하여 개폐되는 릴리즈 밸브를 포함하고,
    상기 릴리즈 밸브가 상기 유체의 압력에 따라 양방향으로 개폐되고,
    상기 릴리즈 밸브는
    버터플라이 디스크 일측에 형성되는 일측구멍과,
    버터플라이 디스크 타측에 형성되는 타측구멍과,
    상기 일측구멍과 타측구멍 사이에 형성되는 격벽과,
    상기 격벽의 근방에서 일측구멍과 타측구멍 사이가 연통하도록 형성되는 연통관로 및
    상기 연통관로에서 격벽과 접하도록 형성되는 개폐부재를 포함하는 버터플라이 밸브.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 밸브 하우징의 내측을 흐르는 유체의 흐름을 차단할 수 있게 형성되는 버터플라이 디스크와,
    상기 버터플라이 디스크의 내벽에 형성되며, 상기 유체의 압력에 따라서 탄성적 변형을 통하여 개폐되는 릴리즈 밸브를 포함하고,
    상기 릴리즈 밸브가 상기 유체의 압력에 따라 양방향으로 개폐되고,
    상기 릴리즈 밸브는
    버터플라이 디스크 일측에 형성되는 일측구멍과,
    버터플라이 디스크 타측에서 상기 일측구멍과 동일직선상에 형성되는 타측구멍과,
    상기 일측구멍과 타측구멍의 중간에 위치된 개폐부재와,
    상기 일측구멍과 타측구멍 사이에 형성되어 타측구멍으로 연장된 제1바이패스구멍 및,
    상기 일측구멍과 타측구멍 사이에 형성되어 일측구멍으로 연장된 제2바이패스구멍을 포함하는 버터플라이 밸브.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 개폐부재의 양측에 탄성부재가 형성되는 버터플라이 밸브.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 개폐부재는 일측이 격벽의 중앙부에 접하면서 연통관로를 일측구멍과 타측구멍으로부터 폐쇄하도록 형성되며, 개폐부재의 타측과 연통관로의 내벽 사이에는 탄성부재가 형성되는 버터플라이 밸브.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 개폐부재의 양측에 형성되는 탄성부재들과,
    상기 탄성부재들을 지지하도록 일측구멍과 타측구멍의 내벽에 각각 형성되는 스톱퍼들을 더 포함하는 버터플라이 밸브.
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