KR101685195B1

KR101685195B1 - 이중 압력게이지를 구비하는 볼 밸브

Info

Publication number: KR101685195B1
Application number: KR1020160069616A
Authority: KR
Inventors: 채희관
Original assignee: 채희관
Priority date: 2016-06-03
Filing date: 2016-06-03
Publication date: 2016-12-20

Abstract

본 발명은 이중 압력게이지를 구비하는 볼 밸브에 관한 것이다.
본 발명은 발전소, 보일러 및 산업설비 계통에서 공급되는 스팀과 유체를 정량적으로 공급하는 볼 밸브에 있어서, 유로가 형성되는 밸브바디와, 핸들을 구비하여 상기 밸브바디의 유로와 수직방향으로 회전 가능하게 설치되는 밸브스템과, 상기 밸브스템의 일단에 연결되어 상기 밸브바디의 유로를 개폐하는 개폐볼을 구비하는 볼 밸브에 있어서, 상기 밸브스템이 고정되는 핸들의 상부면에는 두 개의 압력게이지를 형성하고, 상기 개폐볼의 입구측 외주면과 출구측 외주면으로부터 상기 두개의 압력게이지에 선택적으로 도달하여 접속되는 압력유도로를 포함하는 것으로, 터빈을 구동 및 제어하기 위하여 공급되는 스팀과 유체의 압력 상태와 체크밸브 등의 이상작동 상태를 현장에서 직접적으로 확인할 수 있는 것이다.

Description

이중 압력게이지를 구비하는 볼 밸브 {Ball valve with a dual pressure measuring device}

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유체를 통과시키거나 정지시키는 등의 제어를 하기 위하여 통로를 개폐해야하는 시스템에서 밸브는 필수적인 구성요소이며, 이러한 밸브는 유체의 흐름과 제어하는 방식에 따라 그 종류나 형태가 매우 다양하다.

산업기술이 발전하고 점차 고도화 되어 감에 따라서 사용하거나 제어해야 할 유체의 종류가 다양해짐은 물론이고, 산업의 안전과 더불어 고온 고압 등 고에너지의 유체를 제어할 수 있는 수단이 요구됨에 따라 다양한 기능을 가진 밸브를 필요로 하고 있다.

아울러 밸브 자체의 구조도 점점 발전하여 밸브의 구동에 솔레노이드 또는 작동기와 같은 자동제어 개념이 도입되어 정밀하게 제어되고 있으며, 작동기와 함께 밸브의 내부구조를 개선하여 정밀하면서도 미세하게 유체를 제어할 수 있도록 하는 기능이 요구되고 있다.

화력 발전소를 일례로 들면, 화력 발전소에 설치되는 증기 터빈은 고압 터빈과 저압 터빈으로 구성된다. 그리고, 고압 터빈과 저압 터빈으로 유입되는 증기와, 상기 터빈을 경유하여 배출되는 증기는 터빈 조속기 제어 계통 설비 장치에 의해 제어된다.

이러한 터빈 조속기 제어 계통 설비는 증기의 압력 및 유량을 조절하는 다양한 종류의 터빈 밸브들로 구성된다.

상기 터빈 밸브들은 크게 유체를 일방향, 또는 양방향으로 공급하는 밸브와, 역류를 방지하는 체크밸브 및 이상 고압시에 작동하게 되는 안전밸브로 구분된다.

발전소의 터빈 계통에는 다양한 형태와 규격의 체크 밸브가 설치되어있다. 체크 밸브는 발전소의 터빈 계통 내에서 역류를 방지하는 중요한 역할을 할 수 있도록 설치되어 있으나, 수격현상, 공동현상, 불완전개폐, 난류, 디스크의 끊임없는 진동, 설계시의 실수나 설계상의 사양불일치로 인하여 고장이 발생하거나 정상적인 기능을 발휘하지 못하는 경우가 있다.

터빈의 가동 중에, 또는 가동 정지 기간 동안, 각종 시스템 밸브는 필요한 경우 작업자의 수동조작에 의하여 개폐된다. 또한 작업자는 동일 라인, 또는 계통 내 밸브들의 개폐 상태를 시각적으로 점검하는 방식으로 확인할 수 있다. 이러한 터빈 밸브의 작동에 의해 증기의 압력 및 유량이 조절되어 증기 터빈의 회전수 부하를 조절할 수 있게 되는데, 상기한 밸브들의 유기적인 연동 개폐는 발전소 터빈의 정상적인 가동을 위하여 매우 중요하다.

하나의 일례를 들면, 화력발전소의 가스 터빈용 연소실에 연료를 공급하는 설비의 경우, 유로를 개폐하는 볼 밸브(ball valve)는 일방향으로 유체를 공급하고 차단할 수 있는 기능을 하고, 상기 볼 밸브의 출구측 유로의 파이프 라인에는 천연가스와 경유를 선택적으로 사용하는 연소실에 연료 공급시 경유 운전중 누유를 방지하며, 연료 전환시, 즉 경유를 가스로 절환시 공급배관 내에 잔류하는 경유를 연소실 노내로 퍼지 시킬 수 있는 가스 터빈용 체크밸브가 설치된다.

상기 가스 터빈용 체크밸브는 경유 운전중 폐쇄되어 있다가 경유에서 천연가스로 절환 운전시 상기 경유 공급용 배관 내에 잔류한 경유를 압축공기를 이용하여 연소실 노내로 공급시키는 역할을 수행하도록 인터록(Interlock)되어 있으며, 또한 천연가스 기동시 연료가 누설되지 않도록 차단하여 가스터빈 연소실에서 안정적으로 연소를 돕는 역할도 수행하도록 되어 있다.

이와 같은 역할을 수행하는 상기 체크밸브는 연소실 마다 각각 설치되어 있는데, 만일 경유가 누유되면 연소실의 연료분배 불균형으로 인한 연소 불안정과 연소실 내부온도 불평형으로 발전에 좋지 않은 영향을 주게 된다.

이렇게 누유가 발생하는 체크밸브는 연소실로 공급되는 연료의 불균일로 인하여 연소상태가 불안정하게 되고, 출구 가스의 온도편차가 증가됨에 따른 정비 주기의 단축으로, 정비 비용이 증가하게 되는 문제점이 발생하므로 사전에 인지되고 적절한 조치를 취할 것을 요구한다.

따라서 일방향으로 유체를 공급하는 밸브와 체크밸브 사이에서 압력의 불균형 상태를 감지하여 이상상태가 발생한 체크밸브와 일정 거리 이상 떨어져 있는 장소에서도 체크밸브의 이상 유무를 확인할 수 있는 수단이 강구되어야 한다.

KR 20-0158538 Y1 (1998. 06. 25) KR 20-0392396 Y1 (2005. 08. 02)

본 발명의 목적은 발전소, 보일러를 포함한 산업설비에서 유로를 개폐하는 볼 밸브(ball valve)의 입구측 압력을 현장에서 확인할 수 있고, 또한 출구측의 압력을 동시에 확인할 수 있게 되어, 일방향으로 유체를 공급하는 밸브와 체크밸브 사이에 압력의 불균형 상태를 감지하여 현위치의 압력 상태는 물론이고, 일정거리 이상 떨어져 있는 위치에 설치되어 있는 체크밸브의 이상상태까지도 확인할 수 있는 발전소 터빈 시스템의 볼 밸브를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 기술적인 특징은 유로가 형성되는 밸브바디와, 핸들을 구비하여 상기 밸브바디의 유로와 수직방향으로 회전 가능하게 설치되는 밸브스템과, 상기 밸브스템의 일단에 연결되어 상기 밸브바디의 유로를 개폐하는 개폐볼을 구비하는 볼 밸브에 있어서, 상기 밸브스템이 고정되는 핸들의 상부면에는 두 개의 압력게이지를 형성하고, 상기 개폐볼의 입구측 외주면과 출구측 외주면으로부터 상기 두개의 압력게이지에 선택적으로 도달하여 접속되는 압력유도로를 포함하는 것이다.

상기 두 개의 압력게이지의 표면은, 핸들의 상부 표면과 나란한 평면을 이루되, 바람직하게는 핸들의 상부 표면에 매설되는 것을 특징으로 한다.

상기 두 개의 압력게이지는, 아날로그 방식의 압력게이지, 디지털 방식의 압력게이지, 레버형 압력게이지가 선택적으로 적용될 수 있다.

상기 압력유도로는, 상기 개폐볼, 상기 밸브스템, 상기 핸들에 각각 형성되는 압력유도로가 압력게이지에 접속되며, 상기 개폐볼과 상기 밸브 스템, 상기 밸브스템과 상기 핸들, 상기 핸들과 상기 압력게이지는 적절한 실링 구조에 의하여 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 압력유도로는, 상기 개폐볼의 입구측 외주면과 출구측 외주면으로부터 상기 압력게이지에 접속되는 연결관으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 압력유도로는 개폐볼이 유로를 개방할 때 입구측과 출구측의 압력유도로가 개방되고, 개폐볼이 유로를 닫을 때 입구측 압력유도로는 폐쇄되면서 출구측 압력유도로는 개방되어, 입구측 압력과 출구측 압력을 확인할 수 있게 되는 것을 특징으로 한다.

상기 레버형 압력게이지는, 밀폐된 공간을 유지하면서 일측의 단부가 상기 압력유도로에 접속되어 유체의 압력을 전달받는 관체와; 상기 관체 내에 슬라이딩 이동 가능하게 놓여져서 전달된 유체의 압력으로 이동하는 레버와; 상기 레버를 정위치에 복귀시키기 위하여 상기 관체와 상기 레버의 일측단부에 지지되는 탄성부재;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 레버는, 표면에 대별되는 2개의 색상, 또는 문자로 이루어지는 인식수단을 구비하여 밸브의 작동상태 및 압력상태를 인지할 수 있게 되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은, 특히 자동제어 볼 밸브에서 밸브가 개방된 정도와 개폐여부를 육안으로 확인할 수 있게 된다.

본 발명에 의하면 발전소 터빈, 보일러 및 산업설비 계통에 설치되는 볼 밸브에서, 입구측 압력과 출구측 압력을 밸브의 핸들을 통해서 확인할 수 있게 함으로써, 공급되는 스팀과 유체의 상태를 현장에서 직접 확인할 수 있게 되어 필요한 조치를 취할 수 있게 한다.

따라서, 화력 발전소의 경우, 천연가스와 경유를 선택적으로 사용하는 연소실의 연료 공급시 가스 터빈용 체크밸브의 파손에 의하여 역류하는 유체로 인한 압력의 상승을 인지할 수 있게 되어, 유지보수의 필요한 조치를 취할 수 있게 한다.

도 1은 본 발명이 적용된 볼 밸브의 사시도.
도 2는 본 발명이 적용된 볼 밸브의 단면도.
도 3은 본 발명이 적용된 볼 밸브의 평면도.
도 4는 본 발명의 이중 압력게이지의 내부 구조도.
도 5는 본 발명에 따라 압력게이지가 작동되는 상태를 나타낸 평면도.
도 6은 본 발명이 적용된 볼 밸브의 다른 실시 예를 나타낸 단면도.

본 발명의 특징과 장점은 첨부된 도면에 의하여 설명되는 실시예에 의하여 보다 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예를 설명하기에 앞서, 본 발명은 발전소 터빈, 보일러 및 산업설비 전반에서 사용되는 볼 밸브에 적용되는 것이며, 아래에서 설명되는 실시 예에서는 발전소 터빈 계통에서 터빈을 구동 및 제어하기 위하여 공급되는 스팀과 유체를 정량공급하는 볼 밸브를 예를 들어 설명한다.

다음에서 본 발명의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용된 볼 밸브의 사시도이고, 도 2는 본 발명이 적용된 볼 밸브의 단면도이며, 도 3은 본 발명이 적용된 볼 밸브의 평면도를 나타내고 있다.

상기한 도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따르는 발전소 터빈 계통의 다단 정량 개폐 볼 밸브는, 밸브바디(10), 개폐볼(20), 밸브스템(30), 스템지지관(40), 핸들(50), 압력게이지(60, 60a)로 구성된다.

밸브바디(10)는 외관이 직사각형의 형상을 가지고 있으며, 유로를 형성하는 입구(100)와 출구(101)가 동축상에 형성되고, 상기 유로의 중앙부위로부터 상부로는 밸브스템(30)을 설치하기 위한 관통공(102)이 형성되고, 상기 관통공(102)의 상부로는 스템지지관(40)을 고정하기 위한 암나사 형태의 나사부(103)가 형성되며, 상기 나사부(103)의 상부로부터 상기 유로의 중앙에 개폐볼(20)이 위치된다.

상기 밸브바디(10)의 내부에는 수평으로 연속되는 유로가 형성되고, 상기 유로를 차단할 수 있는 개폐볼(20)이 위치되며, 밸브바디(10)를 수직으로 관통하는 상기 관통공(102)을 통하여 상기 개폐볼(20)과 고정되는 밸브스템(30)이 형성된다.

상기 유로를 형성하는 입구와 출구에는 각각 소켓(80, 80a)이 결합되고, 상기 소켓(80, 80a)과 상기 개폐볼(20) 사이에는 기밀 및 유밀을 위해 개폐볼(20)을 감싸는 시트(81, 81a)가 배치된다.

상기 입구(100)와 출구(101)의 내주면과 상기 소켓(80, 80a)의 외주면에는 나사가 형성되며, 상기 나사를 통해 상기 밸브바디(10)와 상기 소켓(80, 80a)이 나사결합되어 결합되고, 상기 소켓(80, 80a)에는 별도의 연결 파이프가 결합되어 유로를 형성한다.

상기 소켓(80, 80a)은 상기 밸브바디(10)와 나사결합이 되는 이외에 용접에 의해 결합되거나, 또는 고정부가 형성되어 볼트와 너트가 결합되는 구조로 될 수도 있다.

상기 시트(81, 81a)는 개폐볼(20)의 양측에 접촉되도록 형성되고, 상기 개폐볼(20)측으로 가압하도록 밀착되는 제1시트캐리어(82)와 제2시트캐리어(82a)를 포함하여 구성된다.

상기 제1, 제2시트캐리어(82, 82a)는 바람직하게 자체감압(self-relieving)이 가능하도록 구성되는 것으로, 상기 제1시트캐리어(82)는 상기 개폐볼(20)의 일측에서 밸브바디(10)의 유로의 입구(100)측에 형성되고, 제2시트캐리어(82a)는 유로의 출구(101)측에 형성된다.

자체감압이 되는 제1, 제2시트캐리어(82, 82a)는, 제1시트캐리어(82)의 경우 캐비티(83)의 압력이 높아지면 유체가 흘러들어오는 방향으로 밀려나가서 상기 캐비티(83)의 압력을 낮추어 주고, 유체가 흘러나가는 출구 방향에 설치되는 제2시트 캐리어(82a)는 상기 개폐볼(20)을 가압하게 되어 상기 개폐볼(20)과의 접촉면 사이에 누설이 생기지 않게 한다.

이러한 제1, 제2시트캐리어(82, 82a)는 폴리테트라플루오르에틸렌수지(PTFE), 테프론(TEFRON), 에틸렌 프로필렌 고무(EPDM), 아크릴로니트릴 부타디엔 고무(NBR) 중에서 어느 하나의 재질이 선택되어 제조될 수 있다.

상기 관통공(102)에는 밸브스템(30)을 설치하기 위한 패킹(84)과 스템지지관(40)이 결합된다.

상기 패킹(84)은 밸브스템(30)이 삽입된 이후에 상기 밸브바디(10)의 관통공(102)에 삽입되며, 하부는 개폐볼(20)과 제1, 제2시트캐리어(82, 82a)에 접촉하고, 상부는 스템지지관(40)에 접촉된다.

상기 개폐볼(20)은 밸브스템(30)의 하부에 일체로 고정되어, 상기 밸브바디(10)의 내부에서 유로의 중앙에 회전가능하게 배치되며, 상기 밸브바디(10)의 입구(100)와 출구(101)를 수평으로 연결하는 유로를 형성하면서, 상기 유로를 개폐시킬 수 있게 된다.

상기 밸브스템(30)은 금속 봉체로 형성되어 하부는 상기 개폐볼(20)과 고정되고, 상부는 핸들(50)과 스플라인(300)으로 결합된다.

상기 밸브스템(30)은 상기 패킹(84)과 상기 스템지지관(40)에 수직 방향으로 지지되며, 핸들(50)을 조작함에 따라 회전하여 개폐볼(20)이 유로를 개폐시킬 수 있게 한다.

상기 스템지지관(40)의 중앙에는 밸브스템(30)이 관통하는 축공(401)이 형성되고, 하부에는 밸브바디(10)와 결합시키기 위한 수나사 형태의 나사부(402)가 형성된다.

핸들(50)은 도 1, 도 3 및 도 4에서 보듯이, 밸브스템(30)과 스플라인(300)으로 결합되는 고정부(500)가 비교적 넓은 면적으로 형성되며, 그 상부면에 한 쌍의 압력게이지(60, 60a)가 형성된다.

압력게이지(60, 60a)는 레버형인 것으로 도면에 도시하여 설명하였으나, 아날로그 방식의 압력게이지, 또는 디지털 방식의 압력게이지가 적용될 수도 있다. 압력게이지(60, 60a)의 표면은 외부와의 간섭을 피하기 위하여 핸들의 상부 표면과 나란한 평면을 이루되, 바람직하게는 핸들(50)의 상부 표면에 매설되는 것이 좋다.

일반적으로 핸들의 상부면은 밸브 어셈블리 전체를 통틀어 시인성이 가장 좋은 위치에 해당한다. 따라서 압력게이지(60, 60a)를 핸들(50)의 상부면에 형성함으로써 외부와의 간섭으로부터 안전하고 시인성을 확보할 수도 있다.

상기 레버형 압력게이지(60, 60a)는, 관체(600, 600a), 레버(601, 601a) 및 탄성부재(602, 602a)로 구성된다.

상기 관체(600, 600a)는 밀폐된 공간을 유지하면서 일측의 단부가 압력유도로(70, 70a)에 접속되어 유체의 압력을 전달받는다.

상기 레버(601, 601a)에는 상기 관체(600, 600a) 내에 슬라이딩 이동 가능하게 놓여져서 전달된 유체의 압력을 받아서 이동하게 된다.

상기 탄성부재(602, 602a)는 압력에 따라 이동하는 상기 레버(601, 601a)를 정위치에 복귀시키기 위하여 상기 관체(600, 600a)와 상기 레버(601, 601a)의 일측단부에 지지된다.

상기 탄성부재(602, 602a)는 유체의 압력이 상승하면 이동하는 레버(601, 601a)에 의해 압축되고, 유체의 압력이 감소하면 탄성부재(602, 602a)의 탄성력에 의해 레버(601, 601a)는 원위치로 복귀한다.

상기 레버(601, 601a)는, 작업자가 시스템의 압력 상태를 용이하게 인식할 수 있도록 표면에 2종의 색상이 채색되어 있다. 이러한 인식수단은 "개방", "폐쇄"등과 같이 문자로 이루어질 수도 있다.

상기 일측의 압력게이지(60)는 밸브바디(10)의 입구(100)측의 유로와 압력유도로(70)가 연결되고, 다른 일측의 압력게이지(60a)는 밸브바디(10)의 출구(101)측의 유로와 또 하나의 압력유도로(70a)가 연결된다.

상기 압력유도로(70, 70a)는 개폐볼(20)에 형성되는 제1압력유도로(701, 701a)와, 상기 밸브스템(30)에 형성되는 제2압력유도로(702, 702a)와, 상기 핸들(50)에 형성되는 제3압력유도로(703, 703a)로 이루어진다.

밸브바디(10)의 입구(100)측에 형성되는 제1압력유도로(701)는 상기 입구(100)측으로부터 밸브스템(30)쪽으로 형성되고, 밸브바디의 출구(101)측에 형성되는 제1압력유도로(701a)는 상기 출구(101)측으로부터 밸브스템(30)쪽으로 형성된다.

상기 밸브스템(30)에 형성되는 상기 제2압력유도로(702)는 하단부가 개폐볼(20)에 형성되는 상기 제1압력유도로(701)와 연결되고, 상단부는 상기 압력게이지(60)와 연결된다.

상기 밸브스템(30)에서 상기 제2압력유도로(702)의 일측에 형성되는 상기 제2압력유도로(702a)의 하단부는 개폐볼(20)에 형성되는 상기 제1압력유도로(701a)와 연결되고, 상단부는 상기 압력게이지(60a)와 연결된다.

상기 핸들(50)에 형성되는 제3압력유도로(703)의 상단부와 하단부는 각각 상기 압력게이지(60)와 상기 제2압력유도로(702)에 연결된다.

상기 제3압력유도로(703)의 일측에 형성되는 다른 하나의 제3압력유도로(703a)의 상단부와 하단부는 각각 상기 압력게이지(60a)와 상기 제2압력유도로(702a)에 연결된다.

상기 압력유도로(70)는 제1압력유도로(701), 제2압력유도로(702) 및 제3압력유도로(703)가 하나의 연결관(704)으로 형성될 수 있고, 일측의 압력유도로(70a)도 제1압력유도로(701a), 제2압력유도로(702a) 및 제3압력유도로(703a)가 하나의 연결관(704a)으로 형성될 수 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 발전소 터빈 계통의 유체가 일측의 소켓(80)을 통하여 밸브바디(10)와 개폐볼(20) 및 다른 일측의 소켓(80a)으로 배출되고, 이 과정에서 핸들(50)을 회전시키면, 핸들(50)에 스플라인(300)으로 결합된 밸브스템(30)이 회전하게 되고, 상기 밸브스템(30)의 하단부에 결합된 개폐볼(20)이 유로의 개폐 정도를 조절할 수 있게 된다.

이때 상기한 압력유도로(70, 70a)는, 개폐볼(20)이 회전되어 유로를 개방하면, 제1압력유도로(701,701a)가 밸브바디(10)의 입구(100)와 출구(101)에 각각 평행을 이루게 되어 개방되고, 개폐볼(20)이 임의의 각도로 회전되어 유로를 차단하면, 일측의 제1압력유도로(701)가 밸브바디(10)의 입구(100)와 교차되면서 차단되고, 타측의 제1압력유도로(701a)는 밸브바디(10)의 출구(101)와 연통되어 개방된 상태에 있게 된다.

도 5는 상기한 구성에 따라 압력게이지(60, 60a)가 작동되는 상태를 나타낸 평면도를 나타내고 있다.

이 도면을 참조하면, 개폐볼(20)이 유로를 개방하면, 상기 개폐볼(20)을 중심으로 하여 입구측과 출구측이 동일한 압력을 유지하게 되므로, 양쪽의 압력유도로(70, 70a)에 동일한 압력이 작용하게 되어 도 5의 (a)에서 보듯이, 압력게이지(60, 60a)의 레버(601, 601a)가 정상 상태에서 평형을 이루게 되어 밸브가 열려져서 유체가 흐르고 있음을 인식할 수 있게 된다.

개폐볼(20a)이 유로를 폐쇄시키면, 상기 개폐볼(20)의 입구측의 압력유도로(70)는 폐쇄되고, 출구측의 압력유도로(70a)는 개방된 상태에 있게 되므로, 도 5의 (b)에서 보듯이, 압력유도로(70, 70a)에 작용하는 압력이 없어서 상기 압력유도로(70)에 연결된 압력게이지(60, 60a)의 레버(601, 601)는 후진한 상태에 있게 되어 밸브가 차단된 상태임을 인식할 수 있게 된다.

이때 출구측에서 소켓(80a)에 연결되는 배관라인에 설치되는 체크밸브(도시되지 아니함)가 이상동작을 하거나 고장이 발생하여 고압의 압력이 역류하면, 출구측의 압력유도로(70a)에 역류된 압력이 작용하여, 도 5의 (c)에서 보듯이 출구측 압력게이지(60a)의 레버(601)가 전진하여 출구측 배관시스템의 이상 상태나 체크밸브고장 여부를 인식할 수 있게 된다.

지금까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다.

본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 관련된 것이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형된 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

따라서 본 발명은 제시되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능한 실시 예가 있을 수 있다.

10 : 밸브바디 20 : 개폐볼
30 : 밸브스템 40 : 스템지지관
50 : 핸들 60, 60a : 압력게이지
70, 70a : 압력유도로 80, 80a : 소켓
81, 81a : 시트 82 : 제1시트캐리어
82a : 제2시트캐리어 83 : 캐비티
84 : 패킹 100 : 입구
101 : 출구 102 : 관통공
103 : 나사부 300 : 스플라인
401 : 축공 402 : 나사부
500 : 고정부 600, 600a : 관체
601, 601a: 레버 602, 602a : 탄성부재
701, 701a : 제1압력유도로 702, 702a : 제2압력유도로
703, 703a : 제3압력유도로 704, 704a : 연결관

Claims

유로가 형성되는 밸브바디와, 핸들을 구비하여 상기 밸브바디의 유로와 수직방향으로 회전 가능하게 설치되는 밸브스템과, 상기 밸브스템의 일단에 연결되어 상기 밸브바디의 유로를 개폐하는 개폐볼을 구비하는 볼 밸브에 있어서,
상기 밸브스템이 고정되는 핸들의 상부면에는 두 개의 압력게이지가 형성되고, 상기 개폐볼의 입구측 외주면과 출구측 외주면으로부터 상기 두개의 압력게이지에 도달하여 접속되는 압력유도로를 포함하되,
상기 밸브바디는,
외관이 직사각형의 형상을 가지고 있으며, 유로를 형성하는 입구와 출구가 동축상에 형성되고, 상기 유로의 중앙부위로부터 상부로는 밸브스템을 설치하기 위한 관통공 상부로 스템지지관을 고정하기 위하여 암나사로 되는 나사부가 형성되며, 상기 나사부의 상부로부터 상기 유로의 중앙에 개폐볼이 위치되면서, 내부에는 수평으로 연속되는 유로와, 상기 유로를 차단할 수 있는 개폐볼이 위치되어, 밸브바디를 수직으로 관통하는 상기 관통공을 통하여 상기 개폐볼과 고정되는 밸브스템이 형성되며,
상기 유로를 형성하는 입구와 출구에는 각각 소켓이 결합되고, 상기 소켓과 상기 개폐볼 사이에는 기밀 및 유밀을 위해 개폐볼을 감싸는 시트가 배치되고,
상기 입구와 출구의 내주면과 상기 소켓의 외주면에는 나사가 형성되어, 상기 나사를 통해 상기 밸브바디와 상기 소켓이 나사결합되어 결합되고,
상기 소켓은 상기 밸브바디와 나사결합, 용접, 볼트와 너트가 결합되는 구조로 되어, 별도의 연결 파이프가 결합되어 유로를 형성하며,
상기 관통공에는 밸브스템을 설치하기 위한 패킹과 스템지지관이 결합되고,
상기 패킹은 밸브스템이 삽입된 이후에 상기 밸브바디의 관통공에 삽입되면서, 하부는 개폐볼에 접촉하고, 상부는 스템지지관에 접촉되며,
상기 개폐볼은 밸브스템의 하부에 일체로 고정되어, 상기 밸브바디의 내부에서 유로의 중앙에 회전가능하게 배치되며, 상기 밸브바디의 입구와 출구를 수평으로 연결하는 유로를 형성하면서, 상기 유로를 개폐시킬 수 있게 되고,
상기 밸브스템은 금속 봉체로 형성되어 하부는 상기 개폐볼과 고정되고, 상부는 핸들과 스플라인으로 결합되며,
상기 밸브스템은 상기 패킹과 상기 스템지지관에 수직 방향으로 지지되어, 핸들을 조작함에 따라 회전하여 개폐볼이 유로를 개폐시킬 수 있게 되며,
상기 스템지지관의 중앙에는 밸브스템이 관통하는 축공이 형성되고, 하부에는 밸브바디와 결합시키기 위한 수나사로 되는 나사부가 형성되고,
상기 핸들은 밸브스템과 스플라인으로 결합되는 고정부가 형성되어, 상부면에 한 쌍의 압력게이지가 형성되며,
상기 두 개의 압력게이지는,
아날로그 방식의 압력게이지, 디지털 방식의 압력게이지, 레버형 압력게이지에서 선택되면서 외부와의 간섭을 피하기 위하여 핸들의 상부 표면과 나란한 평면을 이루며 매설되고,
상기 레버형 압력게이지는,
관체, 레버 및 탄성부재로 구성되면서,
상기 관체는 밀폐된 공간을 유지하면서 일측의 단부가 압력유도로에 접속되어 유체의 압력을 전달받고,
상기 레버에는 상기 관체 내에 슬라이딩 이동 가능하게 놓여져서 전달된 유체의 압력을 받아서 이동하게 되며,
상기 탄성부재는 압력에 따라 이동하는 상기 레버를 정위치에 복귀시키기 위하여 상기 관체와 상기 레버의 일측단부에 지지되어, 유체의 압력이 상승하면 이동하는 레버에 의해 압축되고, 유체의 압력이 감소하면 탄성부재의 탄성력에 의해 레버는 원위치로 복귀하게 되며,
상기 압력유도로는,
상기 개폐볼, 상기 밸브스템, 상기 핸들에 각각 형성되는 제1압력유도로, 제2압력유도로, 제3압력유도로가 연결되어 압력게이지에 접속되면서, 상기 개폐볼, 상기 밸브스템, 상기 핸들에 각각 형성되는 압력유도로가 압력게이지에 접속되며, 상기 개폐볼과 상기 밸브 스템, 상기 밸브스템과 상기 핸들, 상기 핸들과 상기 압력게이지는 실링 구조에 의하여 연결되고,
상기 개폐볼이 회전되어 유로를 개방할 때, 제1압력유도로가 밸브바디의 입구와 출구에 각각 평행을 이루게 되어 개방되고, 개폐볼이 임의의 각도로 회전되어 유로를 차단하면, 일측의 제1압력유도로가 밸브바디의 입구와 교차되면서 차단되고, 타측의 제1압력유도로는 밸브바디의 출구와 연통되어 개방되어, 입구측 압력과 출구측 압력을 확인할 수 있게 되며,
상기 레버형 압력게이지가 선택되는 상기 압력유도로는,
밀폐된 공간을 유지하면서 일측의 단부가 상기 압력유도로에 접속되어 유체의 압력을 전달받는 관체와; 상기 관체 내에 슬라이딩 이동 가능하게 놓여져서 전달된 유체의 압력으로 이동하는 레버와; 상기 레버를 정위치에 복귀시키기 위하여 상기 관체와 상기 레버의 일측단부에 지지되는 탄성부재;
를 구비하며,
상기 레버는,
표면에 대별되는 2개의 색상, 또는 문자로 이루어지는 인식수단을 구비하여 밸브의 작동상태 및 압력상태를 인지할 수 있게 되는 것;
을 특징으로 하는 이중 압력게이지를 구비하는 볼 밸브.
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제1항에 있어서,
상기 압력유도로는,
상기 개폐볼의 입구측 외주면과 출구측 외주면으로부터 상기 압력게이지에 접속되는 연결관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 압력게이지를 구비하는 볼 밸브.