KR101595264B1 - Ball Valve - Google Patents

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KR101595264B1
KR101595264B1 KR1020140109638A KR20140109638A KR101595264B1 KR 101595264 B1 KR101595264 B1 KR 101595264B1 KR 1020140109638 A KR1020140109638 A KR 1020140109638A KR 20140109638 A KR20140109638 A KR 20140109638A KR 101595264 B1 KR101595264 B1 KR 101595264B1
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KR
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seat
ball
retainer
spring
spring force
Prior art date
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KR1020140109638A
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Korean (ko)
Inventor
정낙신
박민선
김연태
김인일
김상명
우일국
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

The present invention comprises a seat spring installed at a rear surface of a seat retainer and allows a spring force applied to a side surface of the seat retainer to be acted more strongly than an upper and lower portion so that pushes the side surface more strongly, and forms a groove in inner side of a seat ring of a seat retainer so that according to a fluid pressure, when deformation of a ball is generated, a same fluid pressure is applied into a the groove followed by the deformation of the ball seat portion is deformed, such that seat springs, which are intensely arranged on the seat portion corresponding to a side surface portion of the ball, pushes more harder and a deformation occurs in the seat portion and even when the ball geometrically and non-uniformly deformed to be concave such as an egg-like shape, the seat retainer is deformed to a corresponding form, thereby a gap is eliminated between the ball and the seat retainer, thus improves sealing function.

Description

볼 밸브{Ball Valve}Ball Valve {Ball Valve}

본 발명은 볼 밸브의 내부 누수방지를 위해 시트 리테이너(Seat Retainer)에 가해지는 스프링력을 비대칭적인 배치 설계로 실링 성능을 향상시키도록 한 볼 밸브에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ball valve for improving sealing performance by designing an asymmetrical spring force applied to a seat retainer to prevent internal leakage of the ball valve.

일반적으로 볼 밸브는 유로를 개폐하기 위하여 2개 이상의 유로와 연통되는 챔버 내에 볼이 회전하게 설치되어, 볼의 회전에 의하여 유로를 선택적으로 개폐하도록 작동한다.Generally, a ball valve is installed in a chamber that communicates with two or more flow paths in order to open and close a flow path, and the ball operates to selectively open and close the flow path by rotation of the ball.

볼 밸브는 중앙을 관통하는 유로가 형성된 구면을 갖는 볼이 밸브 몸체의 중앙부 챔버 내에 설치되어, 개방 상태에서는 볼에 형성된 관통공을 통해 유로를 서로 연통시키고, 폐쇄 상태에서는 볼이 개방 상태로부터 회전하여 볼의 구면으로 유로를 막아 차단하도록 구성된다.In the ball valve, a ball having a spherical surface formed with a flow path passing through the center is provided in a central chamber of the valve body. When the ball valve is open, the flow path communicates with the flow path through a through hole formed in the ball. And blocking the flow path to the spherical surface of the ball.

폐쇄 상태에서 실링 성능을 향상시키기 위하여, 볼의 주변에 시트 리테이너가 설치되고, 시트 리테이너와 볼의 사이에는 시트링이 개재된다. 이와 같이 종래의 볼 밸브에 대해서는 한국공개특허 2014-0018512호에 개시되어 있다.In order to improve the sealing performance in the closed state, a seat retainer is provided around the ball, and a seat ring is interposed between the seat retainer and the ball. As described above, the conventional ball valve is disclosed in Korean Patent Publication No. 2014-0018512.

그런데, 시트링을 삽입 개제하여 실링하는 볼 밸브에서의 시트링의 수명 한계로 인한 실링에 문제가 발생 될 수 있다는 문제점이 있었다.However, there has been a problem in that there is a problem in sealing due to the limit of the life of the seat ring in the ball valve which is sealed by inserting the seat ring.

이를 개선하기 위하여 시트 리테이너에 일체형으로 볼 시트링을 가공 형성한 메탈시트를 사용한다. 메탈 시트인 경우, 시트 리테이너의 시트링이 볼에 밀착되도록 설계되어 있으나 대구경의 볼 밸브는 고압의 유체에 의해 큰 힘을 받게 되므로, 볼에 변형이 발생되어 볼과 시트 리테이너의 시트링 사이에 틈이 생겨 누수가 발생하게 된다.To improve this, a metal sheet formed by integrally forming a ball seat ring on a sheet retainer is used. In the case of a metal seat, the seat ring of the seat retainer is designed to be in close contact with the ball. However, since the large-diameter ball valve receives a large force by the high-pressure fluid, deformation is generated in the ball, And leakage occurs.

특히 볼의 중심부에 관통공이 형성되어 있기 때문에 볼의 측면부가 상하부에 비해 변형량이 커지면서 비대칭적인 변형이 발생 되면서 시트링과의 틈이 발생되어 누수가 발생된다.
In particular, since the through hole is formed at the center of the ball, the deformation of the side portion of the ball becomes larger than that of the upper and lower portions, resulting in asymmetrical deformation, and a gap with the seat ring is generated and leakage occurs.

한국공개특허 10-2014-0018512호(2014.02.13)Korean Patent Publication No. 10-2014-0018512 (Feb.

본 발명은 시트 스프링을 비대칭적으로 배치하여 시트 리테이너의 측면부에 집중적인 스프링력이 발생할 수 있도록 한 비대칭적 스프링 배치를 통해 실링 성능을 향상시킨 볼 밸브를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is to provide a ball valve that improves the sealing performance by arranging the seat spring asymmetrically so that an intensive spring force can be generated at the side portion of the seat retainer.

또한 본 발명은 시트 리테이너의 시트링 내측에 홈을 형성하여 유체 압력에 의해 시트부가 변형되면서 볼의 변형에 추종 될 수 있도록 하고, 상기 시트 스프링의 스프링력이 비대칭적으로 가해질 수 있도록 배치 설계하여 실링 성능을 향상시키도록 한 볼 밸브를 제공하기 위한 것이다. Further, according to the present invention, a groove is formed inside the seat ring of the seat cage so that the seat portion is deformed by the fluid pressure so as to follow the deformation of the ball, and the spring force of the seat spring is arranged asymmetrically, So as to improve the performance of the ball valve.

본 발명에 의한 볼 밸브는, 시트 스프링을 비대칭적으로 배치하여 시트 리테이너가 원주방향을 따라 비균일한 형상 변형이 가능하게 되므로, 볼이 달걀모양으로 오목하게 형상 변형하더라도 시트 리테이너의 시트부가 비대칭적인 스프링력이 작용되도 홈에 의해 시트부가 볼과 동일하게 변형할 수 있어 실링의 완벽성을 기하게 된다.
In the ball valve according to the present invention, the seat spring is asymmetrically arranged so that the seat retainer can deform the shape nonuniformly along the circumferential direction, so that even if the ball is deformed concavely in an oval shape, Even if a spring force is applied, the seat portion can be deformed in the same manner as the ball by the groove, thereby ensuring the sealing integrity.

본 발명에 의한 볼 밸브는,In the ball valve according to the present invention,

시트 리테이너의 시트부 후면에 복수의 시트 스프링이 설치되어 시트 리테이너를 볼의 방향으로 탄력 지지하도록 이루어진 볼 밸브에 있어서,A ball valve provided with a plurality of seat springs on the rear surface of a seat portion of a seat retainer to elastically support a seat retainer in the direction of the ball,

상기 시트 스프링은, The seat spring

상기 시트 리테이너의 원주 둘레의 위치에 따라 스프링력이 비대칭적으로 가해질 수 있도록 설치된 것을 특징으로 한다.
And a spring force is applied to the seat cage so as to be applied asymmetrically according to a position of the seat cage around the circumference of the seat cage.

상기 시트 리테이너는,The sheet retainer

시트링이 형성된 시트부가 유체 압력에 의해 변형될 수 있도록 상기 시트링 내측에 원주 둘레를 따라 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
And a groove is formed along the circumference of the seat ring inside the seat ring so that the seat ring-formed seat portion can be deformed by fluid pressure.

또한, 상기 시트 스프링은,Further, in the seat spring,

상기 시트 리테이너의 양측면부의 후면에 배치되는 시트 스프링 수가, 시트 리테이너의 상하부의 후면에 배치되는 시트 스프링 수에 비해 1.2 ~ 2배의 갯수가 되도록 집중 배치되어 구성된 것을 특징으로 한다.
And the number of seat springs arranged on the rear surface of the side surface portions of the seat retainer is 1.2 to 2 times as large as the number of seat springs arranged on the rear surface of the upper and lower portions of the seat retainer.

또한, 상기 시트 스프링은,Further, in the seat spring,

상기 시트 리테이너의 양 측면부의 후면에 배치되는 시트 스프링의 스프링력이 상기 시트 리테이너의 상하부 후면에 배치되는 시트 스프링의 스프링력에 비해 1.2 ~ 2배의 스프링력을 가지는 것을 특징으로 한다.
The spring force of the seat spring disposed on the rear surface of both side portions of the seat retainer has a spring force of 1.2 to 2 times the spring force of the seat spring disposed on the upper and lower rear surfaces of the seat retainer.

또한, 상기 시트 스프링은,Further, in the seat spring,

스프링의 턴 수, 스프링 재질의 탄성도, 또는 스프링의 크기에 의해 스프링력이 차등되는 것을 특징으로 한다.
The spring force is differentiated by the number of turns of the spring, the elasticity of the spring material, or the size of the spring.

또한 시트 리테이너의 측면부는,Further, in the side surface portion of the seat retainer,

상기 시트 리테이너의 중심점을 지나는 수평선의 상하 30°~ 50°의 원호각 범위의 영역을 시트 리테이너의 측면부로 설정하는 것을 특징으로 한다.
And an area of an angle range of 30 DEG to 50 DEG in upper and lower portions of a horizontal line passing the center point of the seat retainer is set as a side surface portion of the seat retainer.

또한, 상기 시트 리테이너는,Further, in the seat retainer,

시트 리테이너에 볼과 접촉되는 시트링이 일체형으로 이루어진 메탈 시트 또는 시트 리테이너와 시트링이 분리 구성된 소프트 시트에 모두 적용되는 것을 특징으로 한다.
And the sheet retainer is integrally formed with the sheet retainer, and the sheet retainer is integrally formed with the sheet retainer.

또한 본 발명은 시트 리테이너에 홈이 형성된 구조 또는 홈이 없는 시트 리테이너에 모두 적용될 수 있고, 홈이 형성되어 시트 리테이너의 시트부가 유체압력에 의해 변형되는 구조에 본 발명의 시트 스프링의 비대칭적 배치 구조를 적용하여 실링 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
Further, the present invention can be applied to both the structure in which the grooves are formed in the seat retainer or the structure in which the grooves are formed and the seat portion of the seat retainer is deformed by the fluid pressure, The sealing performance can be further improved.

본 발명은 시트 리테이너의 후면에 설치되는 시트 스프링을 시트 리테이너의 측면부에 가해지는 스프링력이 상하부에 비해 더 크게 작용할 수 있도록 구성함으로써, 볼의 변형 발생시 시트링이 볼에 균일한 밀착상태를 유지시켜 실링 성능을 향상시키는 효과가 있다.The present invention is configured such that the spring force exerted on the side surface portion of the seat retainer is greater than the force exerted on the side surface portion of the seat retainer by the seat spring provided on the rear surface of the seat retainer, There is an effect of improving the sealing performance.

본 발명은 시트 리테이너에 홈을 형성하고, 시트 스프링을 비대칭적 스프링력이 가해지도록 배치함으로써, 볼(ball)이 기하학적으로 비균일하게 변형하여 달걀모양과 같이 오목하게 되더라도, 시트 리테이너가 이에 상응하는 형상으로 변형하게 되므로 볼과 시트 리테이너 사이에 틈이 생기지 않게 되므로 실링 기능이 향상된다.
According to the present invention, by forming grooves in the seat retainer and disposing the seat spring so as to apply an asymmetric spring force, even if the balls are deformed in a geometrically non-uniform manner and concave like an egg shape, So that there is no gap between the ball and the seat retainer, so that the sealing function is improved.

도 1은 본 발명이 적용되는 볼 밸브의 구성을 보인 단면도.
도 2는 도1의 요부 확대도.
도 3은 본 발명을 설명하기 위한 압력에 따른 볼 변형 설명도.
도 4의 (가) 및 (나)는 종래 및 본 발명에 의한 시트 스프링 배치 설명도.
도 5는 본 발명에 의한 시트 리테이너의 구성도.
도 6의 (가) 및 (나)는 본 발명에 의한 시트 리테이너의 변형 설명도.1 is a sectional view showing the configuration of a ball valve to which the present invention is applied;
2 is an enlarged view of the main part of Fig.
Fig. 3 is an explanatory view of a ball deformation according to a pressure for explaining the present invention. Fig.
4 (A) and 4 (B) are explanatory diagrams of a seat spring arrangement according to the related art and the present invention;
5 is a configuration diagram of a sheet retainer according to the present invention.
6 (A) and 6 (B) are explanatory diagrams of deformation of the seat retainer according to the present invention.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명이 적용되는 볼 밸브의 구성을 보인 단면도이고, 도 2는 도1의 요부 확대도이다. Fig. 1 is a sectional view showing the configuration of a ball valve to which the present invention is applied, and Fig. 2 is an enlarged view of the main part of Fig.

본 발명에 적용되는 볼 밸브는, 도 2에 도시된 바와 같이, 중앙 관통공(10a)이 형성된 구면을 갖는 볼(10)과, 볼(10)과의 접촉되어 실링시키는 시트링(20a)이 일체형으로 형성된 시트 리테이너(20)와, 상기 볼(10)이 내부 챔버 내에서 회동가능하게 설치되는 밸브 몸체(30)와, 상기 밸브 몸체(30)의 좌우측에서 결합되어 유로를 형성하는 클로저(40)와, 상기 볼(10)의 상단부에 결합되어 상기 밸브 몸체(30)의 상부로 인출되어 볼(10)을 회동시키기 위한 스템(50)과, 상기 밸브 몸체(30)와 볼(10) 사이에 설치되어 볼(10)을 지지하는 볼 서포터(60) 및 상기 스템(50)을 회전시키기 위해 위치를 고정시키고 실링을 하는 스템 커버(stem cover)와 기어박스와 연결을 위한 오퍼레이터 플랜지(70)를 포함하여 구성된다.As shown in Fig. 2, the ball valve according to the present invention includes a ball 10 having a spherical surface formed with a central through hole 10a, and a seat ring 20a for sealing and sealing the ball 10 A valve body 30 in which the ball 10 is rotatably installed in the inner chamber and a closure 40 which is joined at the right and left sides of the valve body 30 to form a flow path, A stem 50 coupled to an upper end of the ball 10 to be drawn to the upper portion of the valve body 30 to rotate the ball 10 and a stem 50 to rotate the ball 10 between the valve body 30 and the ball 10, A ball cover 60 for supporting the ball 10 and a stem cover for fixing and sealing the stem 50 to rotate the stem 50 and an operator flange 70 for connection to the gear box, .

또한 상기 시트 리테이너(20)와 클로저(40) 사이에 설치되어 시트 리테이너(20)를 볼(10)의 방향으로 탄력 지지하는 시트 스프링(80)과, 시트 리테이너(20)와 클로저(40) 사이에 실링을 위한 오링이나 가스켓을 포함하는 실링부재(91,92)가 포함되어 구성된다.A seat spring 80 provided between the seat retainer 20 and the closure 40 to elastically support the seat retainer 20 in the direction of the ball 10 and a seat spring 80 provided between the seat retainer 20 and the closure 40, And sealing members 91 and 92 including o-rings or gaskets for sealing.

상기 시트 스프링(80)은, 상기 클러저(40)에 스프링 설치홈이 형성되고, 스프링 설치홈에 시트 스프링(80)이 삽입되어 시트 리테이너(20)의 시트부 후면을 밀어주도록 설치된다.
The seat spring 80 is provided with a spring mounting groove in the closure 40 and a seat spring 80 is inserted into the spring mounting groove to push the rear surface of the seat retainer 20.

한편, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 상기 시트 리테이너(20)는, 시트 리테이너(20)에 볼과 접촉되는 시트링(20a)이 일체형으로 이루어진 메탈 시트를 실시 예로서 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 시트 리테이너(20)와 시트링이 분리 구성된 소프트 시트에도 그대로 적용될 수 있다.
In the meantime, in describing the embodiment of the present invention, the sheet retainer 20 is described as an example in which the sheet retainer 20 is integrally formed with the seat ring 20a that is in contact with the ball, The present invention is not limited to this, and the sheet retainer 20 and the seat ring can be applied to the soft sheet constituted separately.

이와 같이 구성되는 볼 밸브는, 클로저(40)의 유로와 볼(10)의 중앙관통공(10a)이 일치되어 밸브 열림 상태가 되고, 스템(50)을 통해 볼(10)을 회동시켜 밸브 닫힘 상태로 조정함으로써 볼 밸브를 개폐시키게 된다.In the ball valve thus configured, the flow path of the closure 40 coincides with the center pipe through-hole 10a of the ball 10, and the valve 10 is brought into the valve-opened state. By rotating the ball 10 through the stem 50, To open and close the ball valve.

상기 시트 리테이너(20)는 상기 클로저(40)와의 사이에 시트 스프링(80)이 원주면을 따라 배치되어 시트 리테이너(20)의 시트부를 볼(10)의 방향으로 탄력 지지하도록 설치된다. 이에 따라 시트 스프링(80)이 시트 리테이너(20)의 시트부 후면을 밀어주어 시트 리테이너(20)의 시트링(20a)이 볼(10)과 균일한 밀착상태를 유지하면서 실링시키게 된다.
The seat retainer 20 is provided so that a seat spring 80 is disposed between the retainer 20 and the closure 40 along the circumferential surface thereof to elastically support the seat portion of the seat retainer 20 in the direction of the ball 10. The seat spring 80 pushes the rear surface of the seat portion of the seat retainer 20 so that the seat ring 20a of the seat retainer 20 is sealed while maintaining a uniform close contact state with the ball 10. [

그런데, 볼(10)은 중심을 관통하는 관통공(10a)이 형성되어 있기 때문에 밸브 닫힘시 유체 압력에 의해 볼의 변형이 발생 될 수 있다.However, since the ball 10 has the through hole 10a passing through the center thereof, the ball may be deformed by the fluid pressure when the valve is closed.

도 3은 본 발명을 설명하기 위한 압력에 따른 볼 변형 설명도이다.3 is an explanatory diagram of ball deformations according to the pressure for explaining the present invention.

볼(10)의 중앙 관통공(10a)과 클로저(40)의 유로가 서로 직각상태인 밸브 닫힘 상태에서는 유체의 진행방향에서 시트 리테이너(20)와 볼(10)에 압력이 가해진다. 대형의 고압 볼 밸브인 경우 시트 리테이너(20)와 볼(10)에 가해지는 압력이 매우 큰 힘으로 가해진다.A pressure is applied to the seat retainer 20 and the ball 10 in the direction of flow of the fluid in the valve closed state in which the flow path of the central through hole 10a of the ball 10 and the flow path of the closure 40 are perpendicular to each other. In the case of a large-sized high-pressure ball valve, the pressure exerted on the seat retainer 20 and the ball 10 is applied with a very large force.

이와 같이 매우 큰 힘의 유체 압력이 볼(10)에 가해지는 경우, 볼(10)의 중심에 중앙 관통공(10a)이 형성된 구조이므로 변형이 발생 될 수 있다. 유체의 진행방향 정면에서 볼 때 중앙부는 양측에 비해 두께가 두껍다. 이는 중심을 관통하는 관통공(10a)이 형성되어 있기 때문에 관통공(10a)의 입출구 부분 즉, 볼(10)의 측면부(11)의 두께가 중앙부에 비해 얇다.When a fluid pressure of a very large force is applied to the ball 10 as described above, deformation may occur because the center through hole 10a is formed at the center of the ball 10. [ From the front of the flow direction of the fluid, the central part is thicker than both sides. Since the through hole 10a penetrating the center is formed, the thickness of the inlet / outlet portion of the through hole 10a, that is, the side portion 11 of the ball 10 is thinner than the center portion.

그러므로 큰 힘의 유체압력이 가해지는 경우 볼(10)의 중앙부에 비해 두께가 얇은 측면부(11)가 더 큰 변형이 발생되어 볼이 오목한 형태로 변형을 일으킬 수 있다. 결국 유체의 진행방향 정면에서 볼 때 좌우 측면부(11)가 밀려 들어가 볼이 오목하게 변형이 발생되고 이로 인해 시트 리테이너(20)의 시트링(20a)과 볼(10)의 접촉부분에 틈이 발생 되어 누수가 발생 될 우려가 있다.Therefore, when fluid pressure of a large force is applied, the side portion 11 having a thinner thickness than the center portion of the ball 10 may be deformed to cause a deformation in a concave shape. As a result, the left and right side portions 11 are pushed in the forward direction of the fluid, and the ball is concavely deformed. As a result, a clearance is formed between the seat ring 20a of the seat retainer 20 and the ball 10 There is a risk of leakage.

또한 볼(10)의 상하부는 변형이 작으므로 시트링(20a)에 큰힘이 걸려 시트링(20a)의 압축 응력이 크고, 볼 밸브 개폐시 큰 힘에 의한 마모로 수명이 줄어들 수 있는 우려도 있다.
Further, since the upper and lower portions of the ball 10 are small in deformation, a great load is applied to the seat ring 20a, so that the compression stress of the seat ring 20a is large, and there is a concern that the life of the seat ring 20a may be reduced due to wear .

본 발명은 상기와 같이 밸브 닫힘 상태에서 볼 비대칭 변형으로 인한 누수 발생을 방지하기 위하여 시트 리테이너(20)의 시트부 후면에 설치되는 시트 스프링(80)의 배치 설계를 개선하여 볼의 비대칭 변형에 대응할 수 있도록 하고자 한다. 즉, 볼의 측면부에 대응되는 위치에 시트 스프링(80)을 집중 배치하여 측면부의 스프링력이 더 강하게 작용 되도록 하는 것이다. The present invention improves the layout design of the seat spring 80 provided on the rear surface of the seat portion of the seat retainer 20 in order to prevent leakage due to ball asymmetric deformation in the valve closed state as described above, . That is, the seat spring 80 is concentratedly disposed at a position corresponding to the side portion of the ball, so that the spring force of the side portion is strengthened.

도 4의 (가)는 종래 시트링 배치 설명도이고, 도 4의 (나)는 본 발명에 의한 시트 스프링 배치 설명도이다.Fig. 4A is a diagram explaining a conventional seat ring arrangement, and Fig. 4B is an explanatory view of a seat spring arrangement according to the present invention.

종래에는 시트 스프링(80)을 도 5의 (가)와 같이 균등 간격으로 배치하여 구성된다. 따라서, 시트 리테이너(20)의 시트부 후면에서 탄력 지지하는 시트 스프링(80)의 스프링력은 원주면에 균등하게 작용된다. 그러므로 볼(10)의 비대칭 변형이 발생될 때 볼(10)의 측면부가 더 많이 밀려 들어가면, 시트 리테이너(20)의 시트링(20a)과 볼(10) 사이에 간극이 발생 되면서 누수가 발생된다.Conventionally, the seat springs 80 are arranged at equal intervals as shown in Fig. 5 (A). Therefore, the spring force of the seat spring 80, which resiliently supports the seat back portion of the seat retainer 20, acts uniformly on the circumferential surface. A gap is generated between the seat ring 20a of the seat retainer 20 and the ball 10 when the asymmetrical deformation of the ball 10 is caused to push the side surface of the ball 10 more .

이러한 문제점을 개선하고자 본 발명에서는 도 5의 (나)와 같이 볼(10)의 측면부에 대응되는 위치에 시트 스프링(80)을 집중 배치하여 측면부에 강한 스프링력이 작용되게 구성한다.In order to solve such a problem, according to the present invention, as shown in (B) of FIG. 5, a seat spring 80 is concentratedly disposed at a position corresponding to a side portion of the ball 10, and a strong spring force is applied to a side portion.

본 발명은 시트 리테이너(20)의 시트부 후면에 복수의 시트 스프링(80)이 설치되어 시트 리테이너를 볼의 방향으로 탄력 지지하도록 이루어진 볼 밸브에 있어서,The present invention is a ball valve provided with a plurality of seat springs (80) on a rear surface of a seat portion of a seat retainer (20) to elastically support a seat retainer in the direction of the ball,

상기 시트 스프링(80)은, 상기 시트 리테이너(20)의 원주 둘레에 따라 스프링력이 비대칭적으로 가해질 수 있도록 측면부에 집중 배치하여 설치된 것을 특징으로 한다.The seat spring (80) is installed concentrically on the side portion so that a spring force can be applied asymmetrically around the circumference of the seat retainer (20).

스프링력이 비대칭적으로 작용되게 하는 방법으로는, 동일한 규격의 시트스프링인 경우, 측면부에 더 많은 수의 시트 스프링이 집중배치되게 구성한다.As a method for causing the spring force to act asymmetrically, in the case of a seat spring of the same size, a greater number of seat springs are concentrically arranged on the side surface portion.

상기 시트 스프링(80)은,The seat spring (80)

상기 시트 리테이너(20)의 양 측면부의 후면에 배치되는 시트 스프링(80) 수가, 시트 리테이너(20)의 상하부의 후면에 배치되는 시트 스프링(80) 수에 비해 1.2 ~ 2배의 갯수가 되도록 집중 배치되어 구성된 것을 특징으로 한다.The number of the seat springs 80 disposed on the rear surface of both side portions of the seat retainer 20 is set to be 1.2 to 2 times as large as the number of the seat springs 80 disposed on the rear surface of the upper and lower portions of the seat retainer 20, As shown in FIG.

즉, 볼(10)의 측면부에 대응되는 위치에 설치되는 시트 스프링(80)을 도 5의 (나)와 같이 집중 배치한다. 이에 따라 볼의 측면부에 대응되는 위치의 시트부를 더 강한 스프링력으로 밀어주어 볼(10)의 비대칭 변형시 밀착 상태가 유지될 수 있도록 하는 것이다.That is, the seat spring 80 provided at a position corresponding to the side portion of the ball 10 is concentratedly arranged as shown in (B) of FIG. Accordingly, the seat portion at the position corresponding to the side portion of the ball is pushed by the stronger spring force so that the close contact state can be maintained when the ball 10 is asymmetrically deformed.

또한, 스프링력이 비대칭적으로 작용되게 하기 위해서, 상기 시트 스프링(80)은,Further, in order to cause the spring force to act asymmetrically, the seat spring (80)

상기 시트 리테이너(20)의 양측면부의 후면에 배치되는 시트 스프링(80)의 스프링력이 상기 시트 리테이너(20)의 상하부 후면에 배치되는 시트 스프링(80)의 스프링력에 비해 1.2 ~ 2배의 스프링력을 가지는 것을 특징으로 한다.The spring force of the seat spring 80 disposed on the rear surface of both side portions of the seat retainer 20 is 1.2 to 2 times larger than the spring force of the seat spring 80 disposed on the upper and lower rear surfaces of the seat retainer 20, .

스프링력을 차등시키는 방법으로는, 스프링의 턴수나, 스프링의 재질의 탄성도, 스프링의 크기 등을 다르게 구성하여 스프링력의 차이가 있는 시트 스프링을 재조하여 스프링력이 큰 시트스프링을 측면부에 배치하는 방법을 사용할 수 있다.
As a method for differentiating the spring force, a seat spring having a large spring force is arranged on the side portion by adjusting the number of turns of the spring, the elasticity of the material of the spring, the size of the spring, Can be used.

또한, 시트 스프링을 집중배치하기 위한 상기 시트 리테이너(20)의 측면부는, 상기 시트 리테이너(20)의 중심점을 지나는 수평선의 상하 30°~ 50°의 원호각 범위의 영역을 시트 리테이너의 측면부로 설정하는 것을 특징으로 한다. 즉, 수평선의 상하 30°~ 50°의 원호각 범위의 영역에 배치되는 시트 스프링(80)의 수를 집중 배치하거나, 균등 간격으로 배치하는 경우 스프링력이 더 큰 시트 스프링을 배치하여 측면부가 더 강한 스프링력이 작용되도록 하는 것이다.
The side surface portion of the seat retainer 20 for concentrically arranging the seat springs is provided with an area of a circular arc angle range of 30 DEG to 50 DEG in upper and lower portions of a horizontal line passing through the center point of the seat retainer 20, . That is, when the number of the seat springs 80 arranged in the region of the circle angle range of 30 ° to 50 ° in the upper and lower portions of the horizontal line is concentrated or arranged at equal intervals, a seat spring having a larger spring force is arranged, So that a strong spring force is applied.

한편, 본 발명에서는 상기 시트 스프링(80)의 스프링력이 비대칭으로 작용되게 설치하는 것과 함께 시트 리테이너(20)의 시트부가 변형되면서 볼의 변형을 추종하도록 시트 리테이너의 시트부에 홈을 형성하여 구성한다. In the present invention, the spring force of the seat spring (80) is provided so as to act asymmetrically, and a groove is formed in the seat portion of the seat retainer so as to follow the deformation of the ball while the seat portion of the seat retainer do.

도 5는 본 발명에 의한 시트 리테이너의 구성도이다. 이에 도시된 바와 같이,5 is a configuration diagram of a sheet retainer according to the present invention. As shown therein,

시트링(20a)이 일체형으로 형성된 시트 리테이너(20)에 있어서, 시트링(20a)의 내측에 홈(21)을 형성한 것을 특징으로 한다. 상기 홈(21)은 시트 리테이너(20)의 원주를 따라 시트링(20a)의 내측에 원형으로 형성된다. 홈(21)의 폭과 깊이는 시트링(20a)이 볼(10) 표면에 접촉되는 부분에 생기는 압축 응력을 계산하고, 시트링(20a)이 볼(10)의 변형에 추종하여 변형될 수 있는 깊이와 폭으로 홈(21)을 형성한다. The sheet retainer 20 having the seat ring 20a integrally formed therein is characterized in that the groove 21 is formed inside the seat ring 20a. The groove 21 is formed in a circular shape inside the seat ring 20a along the circumference of the seat retainer 20. [ The width and the depth of the groove 21 calculate the compressive stress occurring at a portion where the seat ring 20a contacts the surface of the ball 10 and the seat ring 20a is deformed following the deformation of the ball 10 The grooves 21 are formed with a depth and a width.

이에 따라 밸브 닫힘 상태에서 유체 압력에 의해 볼(10)이 변형되는 경우, 유체압력이 상기 시트 리테이너(20)의 홈(21) 속에도 동일하게 작용되면서 시트부가 볼(10)의 변형을 추종하면서 변형된다.
When the ball 10 is deformed by the fluid pressure in the valve closing state, the fluid pressure acts in the groove 21 of the seat retainer 20 as well, so that the seat portion deforms while following the deformation of the ball 10. [ do.

도 6의 (가) 및 (나)는 본 발명을 설명하기 위한 볼과 시트 리테이너의 변형에 설명도이다.6 (a) and 6 (b) are explanatory diagrams showing variations of a ball and a sheet retainer for explaining the present invention.

도 6의 (가)에 도시된 바와 같이, 밸브 닫힘 상태에서는 시트 리테이너(20)의 시트링(20a)이 볼(10)의 표면에 전면 밀착상태에 있게 된다. 이때 유로를 통해 가해지는 유체압력이 볼(10)의 표면과 시트 리테이터(20)의 하부 표면에 가해진다. 즉, 시트 리테이너(20)에 형성된 홈(21) 속에도 동일한 유체 압력이 가해진다.6 (a), the seat ring 20a of the seat retainer 20 is brought into close contact with the surface of the ball 10 in the valve closed state. At this time, the fluid pressure applied through the flow path is applied to the surface of the ball 10 and the lower surface of the seat reclosure 20. That is, the same fluid pressure is applied to the grooves 21 formed in the sheet retainer 20 as well.

밸브 닫힘 상태에서 가해지는 큰 힘의 유체 압력에 의해 볼(10)이 변형을 일으킬 수 있는데, 도 6의 (나)와 같이 볼(10)의 관통공(10a)이 형성된 볼 측면부에서 변형이 발생되어 측면부가 안쪽으로 밀려 들어가는 형태로 변형된다.The ball 10 may be deformed due to a fluid pressure of a large force applied in the valve closed state. As shown in Fig. 6 (b), deformation occurs in the ball side portion of the ball 10 where the through hole 10a is formed So that the side portion is pushed inward.

이때 시트 리테이너(20)의 홈(21) 속에으로 동일한 유체압력이 가해지므로, 시트링(20a)이 접촉되던 볼(10)의 측면부가 밀려들어가는 변형이 발생된다. 볼(10)이 변형되면 시트리테이너(20)도 홈(21)의 우측 즉, 시트링(20a)이 형성된 시트부(A)가 볼(10)이 변형된 만큼 함께 변형된다. 이는 시트 리테이너(20)의 후면에도 유체압력이 가해지지만, 홈(21) 속에도 동일한 유체 압력이 가해지므로, 시트부가 벌어지는 변형이 발생된다. At this time, since the same fluid pressure is applied to the groove 21 of the seat retainer 20, a deformation is caused in which the side portion of the ball 10 to which the seat ring 20a is in contact is pushed in. When the ball 10 is deformed, the seat retainer 20 is also deformed to the right of the groove 21, that is, the seat portion A on which the seat ring 20a is formed, as the ball 10 is deformed. This also applies fluid pressure to the rear surface of the sheet retainer 20, but since the same fluid pressure is applied to the grooves 21, a deforming deformation of the sheet portion is generated.

이에 따라 시트링(20a)은 볼(10)의 표면에 밀착된 상태를 유지하면서 실링을 확실하게 유지한다. 즉, 볼(10)의 변형량 만큼 홈(21)의 우측 시트부(A)가 외측으로 벌어지면서 시트링(20a)이 볼(10) 표면에 균일한 밀착상태를 유지하는 것이다.Thus, the seat ring 20a maintains a state of being in close contact with the surface of the ball 10, while keeping the sealing firmly. That is, the right seat portion A of the groove 21 is opened to the outside by the amount of deformation of the ball 10, so that the seat ring 20a maintains a uniform close contact state with the surface of the ball 10. [

본 발명은, 시트 리테이너(20)의 시트링(20a) 내측에 홈(21)을 형성하여 시트 리테이너(20)의 변형을 유발시키도록 함과 아울러 시트부(A)의 후면에 배치되는 시트 스프링(80)이 비대칭적으로 스프링력이 작용하도록 배치하여 구성한다.The present invention is characterized in that a groove 21 is formed in the seat ring 20a of the seat retainer 20 to cause deformation of the seat retainer 20 and a seat spring (80) are arranged such that a spring force acts asymmetrically.

그러므로, 홈(21) 형성에 의해 시트부가 변형이 발생됨과 아울러 시트 스프링(80)의 비대칭적 스프링력에 의해 측면부를 더 강하게 밀어주므로, 볼(10)의 비대칭 변형이 발생하여도, 시트 스프링(80)의 비대칭적 스프링력과, 시트부의 변형에 의해 볼(10)과 밀착상태를 유지함으로써 전체적으로 균일한 밀착상태가 유지되어 실링 기능을 완벽하게 유지할 수 있게 된다.
Therefore, since the deformation of the seat portion is caused by the formation of the groove 21, and the asymmetrical spring force of the seat spring 80 pushes the side portion more strongly, even if the asymmetric deformation of the ball 10 occurs, 80 and the deformation of the seat portion to maintain the tight contact state with the ball 10, so that the uniform close contact state as a whole can be maintained and the sealing function can be maintained perfectly.

10 : 볼 10a : 관통공
20 : 시트 리테이너 20a : 시트링
21 : 홈 30 : 밸브 몸체
40 : 클로저
50 : 스템 60 : 볼 서포터
70 : 오퍼레이터 플랜지 80 : 시트 스프링
91, 92 : 실링부재10: Ball 10a: Through hole
20: Seat retainer 20a: Seat ring
21: groove 30: valve body
40: Closure
50: Stem 60: Ball supporter
70: operator flange 80: seat spring
91, 92: sealing member

Claims (8)

시트 리테이너의 후면에 복수의 시트 스프링이 설치되어 시트 리테이너를 볼의 방향으로 탄력 지지하도록 이루어진 볼 밸브에 있어서,
상기 시트 리테이너는,
볼과 접촉되는 시트링이 일체형으로 이루어지고, 상기 시트링 내측에 원주 둘레를 따라 홈이 형성되며,
상기 시트 스프링은,
상기 시트 리테이너의 원주 둘레의 위치에 따라 스프링력이 비대칭적으로 가해질 수 있도록 상기 시트 리테이너의 중심점을 지나는 수평선의 상하 30°~ 50°의 원호각 범위의 영역을 시트 리테이너의 측면부로 설정하고,
양측면부의 후면에 배치되는 시트 스프링 수가, 시트 리테이너의 상하부의 후면에 배치되는 시트 스프링 수에 비해 1.2 ~ 2배의 갯수가 되도록 집중 배치되어 구성된 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
A ball valve comprising a plurality of seat springs provided on a rear surface of a seat retainer to elastically support a seat retainer in the direction of the ball,
The sheet retainer
A seat ring which is in contact with the ball is integrally formed, a groove is formed along the circumference of the seat ring,
The seat spring
An area of an arc angle range of 30 DEG to 50 DEG in upper and lower portions of a horizontal line passing through a center point of the sheet retainer is set as a side surface portion of the sheet retainer so that a spring force can be applied asymmetrically according to a position of the sheet retainer around the circumference,
Wherein the number of seat springs arranged on the rear surface of both side surface portions is arranged so as to be 1.2 to 2 times as many as the number of seat springs arranged on the rear surface of the upper and lower portions of the seat retainer.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 시트 스프링은,
상기 시트 리테이너의 양 측면부의 후면에 배치되는 시트 스프링의 스프링력이 상기 시트 리테이너의 상하부 후면에 배치되는 시트 스프링의 스프링력에 비해 1.2 ~ 2배의 스프링력을 가지는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
2. The seat according to claim 1,
Wherein a spring force of a seat spring disposed on the back surface of both side portions of the seat retainer has a spring force of 1.2 to 2 times the spring force of a seat spring disposed on the upper and lower rear surfaces of the seat retainer.
제 3 항에 있어서, 상기 시트 스프링은,
스프링의 턴 수, 스프링 재질의 탄성도, 또는 스프링의 크기에 의해 스프링력이 차등되는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
4. The seat according to claim 3,
Wherein the spring force is differentiated by the number of turns of the spring, the elasticity of the spring material, or the size of the spring.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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