KR101619447B1 - 볼 밸브 - Google Patents

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KR101619447B1
KR101619447B1 KR1020150161024A KR20150161024A KR101619447B1 KR 101619447 B1 KR101619447 B1 KR 101619447B1 KR 1020150161024 A KR1020150161024 A KR 1020150161024A KR 20150161024 A KR20150161024 A KR 20150161024A KR 101619447 B1 KR101619447 B1 KR 101619447B1
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residual
ball
restricting
groove portion
resisting
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KR1020150161024A
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주현진
송정용
허태규
이경덕
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(주)비티엑스
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Abstract

볼 밸브에 대한 발명이 개시된다. 개시된 볼 밸브는, 바디와, 바디의 스템에 의해 회동되게 설치되고, 유체이동공을 갖는 볼부재와, 볼부재와 바디 사이의 공간부를 채우므로 유체에 함유된 이물질이 공간부에 잔류하는 것을 방지하는 잔류방지부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

볼 밸브{BALL VALVE}
본 발명은 볼 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 회전에 의해 유체를 이동하거나 차단하는 볼부재와 바디 사이에 잔류방지부재를 구비하여 이물질이 잔류하는 공간을 허용하지 않으므로 이물질의 유착에 의해 볼과 시트가 파손되는 것을 방지할 수 있는 볼 밸브에 관한 것이다.
일반적으로, 볼 밸브는 바디의 내부에 수용된 원형의 볼의 이동공을 통해 유체를 통과시키거나 볼을 회전하여 유체의 이동을 차단하는 과정을 거치면서 유체를 개폐하는 밸브의 일종이다.
종래에는 대부분의 볼 밸브 제조사들은 볼과 시트의 손상을 막기 위하여 볼과 시트의 경도를 올려 이물질로 인한 손상을 막아보고자 노력하고 있다. 이러한 노력으로 인해 밸브 내구성의 개선은 있지만, 현재까자도 이물질로 인한 밸브 손상은 빈발하는 실정이다. 현재 대부분의 배관공사 시 용접작업 및 그라인딩 작업을 하게 되고 이때 발생된 이물질들은 배관에 남아있게 된다. 이러한 이물질들은 자연스럽게 밸브의 볼과 시트에 유착되므로 밸브를 보수하는 것만으로는 이러한 문제점들을 해결할 수 없다.
일반적으로 볼 밸브는 볼과 바디 사이에 볼을 조립 때 필요한 공간이 발생하며, 볼을 개폐할 때 이 공간 사이로 유체 및 이물질이 흘러들어 간다. 이로써, 이물질이 볼과 시트, 볼과 바디 사이의 공간에 쌓여 있다가 밸브 개폐 시 볼과 시트에 마찰을 유발하여 심각한 손상을 입히는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명에 대한 배경기술은, 대한민국 등록특허공보 제10-1374936호(발명의 명칭: 볼 밸브, 214.03.10: 등록)가 제시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 회전에 의해 유체를 이동하거나 차단하는 볼부재와 바디의 사이에 볼커버인 잔류방지부재를 구비하여 이물질이 잔류하는 공간을 허용하지 않으므로 이물질의 유착에 의해 볼과 시트가 파손되는 것을 방지할 수 있는 볼 밸브를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 볼 밸브는, 바디; 상기 바디의 스템에 의해 회동되게 설치되고, 유체이동공을 갖는 볼부재; 상기 볼부재와 상기 바디 사이의 공간부를 채우므로 상기 유체에 함유된 이물질이 상기 공간부에 잔류하는 것을 방지하는 잔류방지부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 잔류방지부재는, 상기 볼부재 둘레의 적어도 어느 일부를 감싸는 제1잔류방지부재; 및 상기 제1잔류방지부재에 마주보게 구비되고, 상기 볼부재 둘레의 적어도 다른 일부를 감싸는 제2잔류방지부재:를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 잔류방지부재의 외측면은 상기 바디의 내측면에 대응하는 원통 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 잔류방지부재의 내측면은 상기 볼부재의 외측면에 대응되는 구 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1잔류방지부재와 상기 제2잔류방지부재는 상하측 또는 좌우측으로 분리되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 바디의 양측에는 연결커버가 구비되고, 상기 제1잔류방지부재와 상기 제2잔류방지부재는 구속부에 의해 상기 연결커버에 구속되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구속부는. 상기 제1,제2잔류방지부재의 양측에 각각 함몰 형성되는 제1구속홈부; 상기 제1구속홈부에 대응하도록 상기 연결커버의 일측에 함몰 형성되는 제2구속홈부; 및 상기 제1구속홈부와 상기 제2구속홈부에 양단부가 각각 삽입되어 상기 잔류방지부재를 상기 연결커버에 구속하는 구속부재:를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1구속홈부는 상기 제1잔류방지부재와 상기 제2잔류방지부재의 양측 테두리 중심부위에 각각 형성되고, 상기 제2구속홈부는 상기 연결커버의 단차돌부에 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 볼 밸브는, 회전에 의해 유체를 이동하거나 차단하는 볼부재와 바디의 사이에 볼커버인 잔류방지부재를 구비하여 이물질이 잔류하는 공간을 허용하지 않으므로 이물질의 유착에 의해 볼과 시트가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브의 조립 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.
도 4는 도 2의 B-B선 단면도이다.
도 5는 도 2의 C-C선 단면도아다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브에서 요부 확대 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브에서 도 3의 "D"에 도시된 구속부의 확대 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브를 설명하도록 한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브의 조립 사시도이며, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이고, 도 4는 도 2의 B-B선 단면도이며, 도 5는 도 2의 C-C선 단면도아고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브에서 요부 확대 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브에서 도 3의 "D"에 도시된 구속부의 확대 단면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브는, 바디(100)와, 바디(100)의 스템(110)에 의해 회동 가능하게 설치되고, 유체이동공(240)을 갖는 볼부재(200)와, 볼부재(200)와 바디(100) 사이의 공간부를 채우므로 유체에 함유된 이물질이 공간부에 잔류하는 것을 방지하는 잔류방지부재(300)를 포함한다.
바디(100)는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 밸브의 외형을 형성하는 구성으로서, 볼부재(200)의 유체이동공(240)에 직각방향으로 연결되는 스템(110)에 의해 볼부재(200)를 회동시킨다. 바디(100)는 원통 형태로 이루어진다.
바디(100)에는 유체이동공(240)의 직각방향으로 스템(110)이 외부에서 삽입되는 삽입구멍(105)이 형성된다. 삽입구멍(105)은 상측 중심부위에 관통 형성된다.
스템(110)이 결합되는 커플링홈부(210)는 볼부재(200)의 상측으로 돌출된 부위에 함몰 형성된다.
스템(100)의 상측에는 오링(120), 가스켓(130), 어퍼커버(140), 커넥터플레이트(160)가 순차적으로 조립되고, 결합부재(170)에 의해 어퍼커버(140)와 커넥터플레이트(150)가 바디(100)에 조립된다.
스템(110)은 기어박스(170)의 핸들(172)을 통해 회동하고, 스템(110)의 회동에 의해 스템(100)의 하부에 형성된 커플링돌기(112)가 볼부재(200)의 커플링홈부(210)와의 결합을 통해 볼부재(200)를 회동시킨다. 이때, 볼부재(200)의 유체이동공(240)이 바디(100)의 길이방향으로 배열되면 유체가 유체이동공(240)을 통해 설정 장소로 이동한다.
한편, 유체의 이동을 차단하고자 할 때, 기어박스(170)의 핸들(172)을 회동시키면, 스템(110)의 회동에 의해 하부에 연결된 커플링홈부(210)의 결합을 통해 볼부재(200)를 회동시키고, 볼부재(200)의 유체이동공(240)을 바디(100)의 길이방향(유체 흐름방향)에 대해 어긋나게 하여 유체의 이동을 차단시킨다. 이때, 볼부재(200)의 회동각도를 조절하면서 유체이동공(240)의 개방량을 조절함에 따라 유체의 이동량을 조절할 수 있다.
기어박스(170)에는 다수개의 기어가 구비되고, 핸들(172)의 조작에 의해 다수개의 기어를 통해 구동력을 증대시켜 스템(110)으로 전달한다. 여기서 기어는 웜기어, 베벨기어 또는 기타 다른 감속기어일 수 있다.
볼부재(200)의 상하부에는 제1평면부(205)가 형성된다. 제1평면부(205)의 중심부에는 상기한 커플링홈부(210)가 형성된다.
제1평면부(205)는 잔류방지부재(300)의 내부에 형성되는 제2평면부(330)에 대응 접촉된다. 제1평면부(205)와 제2평면부(330)는 볼부재(300)가 잔류방지부재(300) 내에서 회동시 회전축 역활을 수행하게 한다. 즉, 볼부재(300)가 정해진 회전방향 이외에 다른 방향으로 벗어나 회전하는 것을 방지한다.
잔류방지부재(300)는 볼부재(200)의 둘레 적어도 어느 일부를 감싸는 제1잔류방지부재(310)와, 제1잔류방지부재(310)에 마주보게 구비되고, 볼부재(200)의 둘레 적어도 다른 일부를 감싸는 제2잔류방지부재(320)를 포함한다.
제1잔류방지부재(310)와 제2잔류방지부재(320)는 볼부재(200)의 둘레를 커버하여 공간부를 채워주는 볼커버(ball cover)이다.
제1잔류방지부재(310)와 제2잔류방지부재(320)는 동일형상으로 서로 대응되게 형성되어 볼부재(200)를 커버할 때, 전면부가 상호 접촉된다.
잔류방지부재(300)의 외측면은 바디(100)의 내측면에 대응하는 원통 형상으로 이루어진다. 이로써, 잔류방지부재(300)는 바디(100) 간의 틈새를 없애주므로 바디(100)와 잔류방지부재(300) 사이에 이물질이 잔류하는 것을 방지할 수 있다.
잔류방지부재(300)의 내측면은 볼부재(200)의 외측면에 대응되는 구 형상으로 이루어진다. 이로써, 잔류방지부재(300)는 볼부재(200) 간의 틈새를 없애주므로 잔류방지부재(300)와 볼부재(200) 사이에 이물질이 잔류하는 것을 방지할 수 있다.
제1잔류방지부재(310)와 제2잔류방지부재(320)는 상하측 또는 좌우측으로 분리될 수 있다.
제1잔류방지부재(310)의 중심부위에는 상하로 관통되어 스템(110)이 삽입되는 제1관통공(312)이 형성된다.
제2잔류방지부재(320)의 중심부위에는 상하로 관통되어 제2관통공(332)이 형성된다. 바디(100)의 하측에는 제2관통공(322)과 연통되는 배출공(180)이 형성된니다. 이 배출공(180)에는 배출부재(190)가 구비된다. 배출부재(190)는 바디(100) 및 관로 내에 잔류한 가스 또는 이물질을 외부로 배출하는 역할을 수행한다. 배출부재(190)는 드레인 볼트 또는 개폐밸브일 수 있다.
제1잔류방지부재(310)와 제2잔류방지부재(320)가 상하측으로 분리되는 경우에는 바디(100)와 볼부재(200)의 유체이동공(240)이 수평으로 배치되어 유체가 수평으로 흐르는 경우이다. 잔류방지부재(310)와 제2잔류방지부재(320)가 좌우측으로 분리되는 경우에는 바디(100)와 볼부재(200)의 유체이동공(240)이 수직으로 배치어 유체가 수직으로 흐르는 경우이다.
바디(100)의 양측에는 연결커버(400)가 각각 구비된다.
연결커버(400)의 내측에는 볼부재(200)의 외측에 배치되는 시트(410)와. 씨트(410)의 외측에 구비되어 시트(410)의 위치를 잡아주는 씨트록링(420)과, 씨트(410)와 씨트록링(420)을 커버하여 연결커버(400)의 내측면에 접촉되는 씨트덮개(430)가 구비된다.
연결커버(400)와 시트덮개(430) 사이에는 시트덮개(430)를 가압하므로 볼부재(200) 회동시 시트(410)의 동작에 의해 시트덮개(430)가 흔들리는 것을 탄성적으로 흡수하도록 스프링(440)이 구비된다.
스프링(440)은 코일스프링으로 이루어지고, 연결커버(400)의 홈부에 수용될 수 있다.
제1잔류방지부재(310)와 제2잔류방지부재(320)는 구속부(500)에 의해 연결커버(400)에 구속된다
구속부(500)는 제1,제2잔류방지부재(310,320)의 양측에 각각 함몰 형성되는 제1구속홈부(510)와, 제1구속홈부(510)에 대응하도록 연결커버(400)의 일측에 함몰 형성되는 제2구속홈부(520)와, 제1구속홈부(510)와 제2구속홈부(520)에 양단부가 각각 삽입되어 제1,제2잔류방지부재(310,320)를 연결커버(400)에 구속하는 구속부재(530)를 포함한다.
제1구속홈부(510)는 제1잔류방지부재(310)와 제2잔류방지부재(320)의 양측 테두리 중심부위에 각각 형성될 수 있다.
제1구속홈부(510)가 제1잔류방지부재(310)와 제2잔류방지부재(320)의 양측 테두리 중심부위에 형성되는 이유는 제1,제2잔류방지부재(310,320)에 유동이나 충격이 가해질 때, 제1,제2잔류방지부재(310,320)의 무게 중심을 잡아 구속부재(530)가 비틀리거나 부러지는 것을 방지하기 위함이다.
제2구속홈부(520)는 연결커버(400)의 단차돌부(540)에 형성된다.
단차돌부(540)는 바디(100)의 양단부 내측 가장자리에 삽입될 수 있도록 설정 길이 돌출 형성된다.
제1구속홈부(510)의 깊이는 제2구속홈부(520)의 깊이보다 더 크게 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 필요에 따라, 제1구속홈부(510)와 제2구속홈부(520)의 깊이는 동일하거나 제1구속홈부(510)의 깊이보다 제2구속홈부(520)의 깊이가 더 클 수 있다.
구속부재(530)는 핀(pin)일 수 있다, 물론, 구속부재(530)는 다른 물체를 서로 고정할 수 있는 부재라면 어떠한 부재라도 무방하다.
이와 같이, 연결커버(400)가 다수개의 체결부재(450)를 통해 바디(100)에 결합되면서 연결커버(400)의 제2구속홈부(520)에 삽입된 구속부재(530)가 제1,제2잔류방지부재(310,320)의 제1구속홈부(510)에 압입되어 끼워짐으로써, 제1,제1잔류방지부재(310,320)가 바디(100) 내에서 유동이 방지된 상태로 견고하게 구속된다.
이로써, 바디(1000와 볼부재(200) 사이의 공간부를 제1,제2잔류방지부재(310,320)가 채워줌으로써, 공간부에 이물질이 잔류 유착하여 볼부재(200)의 회동시 마찰에 의해 볼부재(200)와 씨트(410)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 바디 110 : 스템
112 : 커플링돌기 120 : 오링
130 : 가스켓 140 : 어퍼커버
150 : 커넥터플레이트 160 : 결합부재
170 : 기어박스 172 : 핸들 :
180 : 배출공 190 : 배출부재
200 : 볼부재 210 : 커플링홈부
220 : 부싱 230 : 쓰러스트 베어링
300 : 잔류방지부재 310 : 제1잔류방지부재
312 : 제1관통공 320 : 제2잔류방지부재
322 : 제2관통공 330 : 제2평면부
400 : 연결커버 410 : 씨트
420 : 씨트록링 430 : 씨트덮개
440 : 스프링 450 : 체결부재
500 : 구속부 510 : 제1구속홈부
520 : 제2구속홈부 530 : 구속부재

Claims (8)

  1. 바디;
    상기 바디의 스템에 의해 회동되게 설치되고, 유체이동공을 갖는 볼부재; 및
    상기 볼부재와 상기 바디 사이의 공간부를 채우므로 상기 유체에 함유된 이물질이 상기 공간부에 잔류하는 것을 방지하는 잔류방지부재;를 포함하고,
    상기 잔류방지부재는,
    상기 볼부재 둘레의 적어도 어느 일부를 감싸는 제1잔류방지부재; 및
    상기 제1잔류방지부재에 마주보게 구비되고, 상기 볼부재 둘레의 적어도 다른 일부를 감싸는 제2잔류방지부재:를 포함하며,
    상기 잔류방지부재의 외측면은 상기 바디의 내측면에 대응하는 원통 형상으로 이루어지고,
    상기 잔류방지부재의 내측면은 상기 볼부재의 외측면에 대응되는 구 형상으로 이루어지며,
    상기 제2잔류방지부재의 중심부위에는 제2관통공이 상하로 관통 형성되며,
    상기 바디의 하측에는 상기 제2관통공과 연통되는 배출공이 형성되며,
    상기 배출공에는 상기 바디 및 관로 내에 잔류한 가스 또는 이물질을 외부로 배출하는 배출부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제1잔류방지부재와 상기 제2잔류방지부재는 상하측 또는 좌우측으로 분리되는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 바디의 양측에는 연결커버가 구비되고,
    상기 제1잔류방지부재와 상기 제2잔류방지부재는 구속부에 의해 상기 연결커버에 구속되는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 구속부는.
    상기 제1,제2잔류방지부재의 양측에 각각 함몰 형성되는 제1구속홈부;
    상기 제1구속홈부에 대응하도록 상기 연결커버의 일측에 함몰 형성되는 제2구속홈부; 및
    상기 제1구속홈부와 상기 제2구속홈부에 양단부가 각각 삽입되어 상기 잔류방지부재를 상기 연결커버에 구속하는 구속부재:를
    포함하는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제1구속홈부는 상기 제1잔류방지부재와 상기 제2잔류방지부재의 양측 테두리 중심부위에 각각 형성되고,
    상기 제2구속홈부는 상기 연결커버의 단차돌부에 형성되는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
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