KR101766355B1 - 양방향 지수 메탈시트 버터플라이 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양방향 지수 메탈시트 버터플라이 밸브에 관한 것으로서, 유체가 흐르는 관로에 설치되고 그 내부에는 유로가 형성되는 밸브 바디와, 밸브 바디의 유로에 회전가능하게 설치되어 밸브 바디의 유로를 개폐시켜 유체의 흐름을 제어하는 밸브 디스크와, 밸브 디스크의 외주면에 경사지게 구비되는 디스크 시트를 포함하여, 디스크 시트는 그 외주면이 정압이 작용하는 정면에서 역압이 작용하는 후면으로 갈수록 점차 작아지는 직경을 갖도록 경사지게 구비되는 양방향 지수 버터플라이 밸브에 있어서, 밸브 바디의 유로에 바디 시트가 구비되고, 바디 시트는, 밸브 바디의 유로에 접하여 경사 또는 수평으로 구비되는 아우터부와, 아우터부에서 연장 형성되어 밸브 디스크의 디스크 시트와 경사지게 접촉되는 이너부를 포함하는 양방향 지수 메탈시트 버터플라이 밸브를 제공한다.

Description

양방향 지수 메탈시트 버터플라이 밸브{Bi-directional butterfly valve}

본 발명은 양방향 지수 메탈시트 버터플라이 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 버터플라이 밸브에 작용하는 정압 및 역압에 대해 우수한 수밀성을 갖는 양방향 지수 메탈시트 버터플라이 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 버터플라이 밸브(Butterfly valve)는 식수, 공업용수, 농업용수 등과 같은 각종 용수를 공급하는 관로 상에 설치되는 밸브로서, 원판 형상의 디스크를 회전시키는 방식으로 관로를 개폐시킴으로써, 유량이나 유압을 조절하는 밸브를 말한다.

이러한 버터플라이 밸브는 건설분야, 빌딩, 아파트, 산업플랜트, 공장, 하수 및 폐수 처리장, 정수장 등에 광범위하게 사용되고 있다.

예를 들면, 버터플라이 밸브는 각종 산업용수, 해수, 폐수 또는 케미칼 약품 등의 유체를 이송시키는 관로 상에 설치되는 것으로서, 핸들의 회전에 따라 밸브 바디 내측의 밸브 디스크가 회전하면서 밸브 바디의 관로를 차단하거나 개방시켜 그 유체의 흐름을 제어하는 용도로 사용된다.

즉, 버터플라이 밸브는 관로에 연결되는 밸브 바디의 내부에 밸브 디스크가 밸브 스템에 의해 회전가능하게 설치되고, 이렇게 설치되는 밸브 디스크가 밸브 스템에 연결된 구동장치나 핸들의 구동으로 회전하여 관로를 개폐하는 방식으로 유체 흐름을 제어한다.

이때, 밸브 바디의 내주면과 밸브 디스크의 외주면 사이에는 유체의 기밀유지를 위한 디스크 시트가 장착된다.

이러한 종래의 버터플라이 밸브는 한국 공개특허 제10-2009-0036101호(이하 '선행기술문헌1'이라 한다)에 개시되어 있다.

선행기술문헌을 통해 종래의 버터플라이 밸브를 좀 더 자세히 설명하면, 양측의 플랜지 부분을 이용하여 관로 상에 연결 설치되는 밸브 바디, 외부 조작에 의해 회전가능한 밸브 스템, 밸브 스템에 의해 지지되며 밸브 바디의 내부에 배치되는 밸브 디스크, 밸브 디스크의 외주면에 구비되어 관로를 흐르는 유체를 기밀 및 수밀시키는 디스크 시트, 밸브 스템과 밸브 디스크를 결합시켜 주는 볼트 또는 핀 등과 같은 체결수단 등을 포함하는 형태로 이루어진다.

여기서, 밸브 스템의 경우 실린더나 모터 등과 같은 전동 타입의 구동수단이나 수동 타입의 핸들 조작을 통해 회전시킬 수 있고, 디스크 시트의 경우 고온 또는 고압의 유체, 화학물질 등에 대해 내구성 및 내식성이 뛰어난 금속재, 고무재, EPDM, FP, PTFE 등을 사용할 수 있다.

보통, 산업 플랜트 현장, 상수도 슬러지 처리시설, 하수처리장, 폐수처리장 등에 사용되는 기계 및 밸브류는 항상 부식성 유체 및 부식성 가스에 노출되어 운전되므로, 내부식성 재료의 적용이 필수적이다.

특히, 한국 등록실용신안 제20-0365286호(이하 '선행기술문헌2'라 한다)에서는, 밸브 디스크의 외주면에 구비되는 단일 디스크 시트의 구조를 채택한 버터플라이 밸브의 단점을 보완하기 위해, 밸브 디스크의 외주면을 따라 고무 시트와 금속 시트를 이중 또는 복합으로 설치하여, 밸브 몸체 시트와의 마찰에 따른 파손 및 마모는 금속 시트가 보강하도록 하고, 밸브 몸체 시트와의 밀착성은 탄성력을 가지는 고무 시트가 보강하도록 하는 버터플라이 밸브가 개시되어 있다.

하지만, 선행기술문헌들에 개시된 종래의 버터플라이 밸브는 고무 시트 및 금속 시트와 접촉하는 밸브몸체 시트의 내주면이 후방으로만 경사진 구조로 형성됨에 따라 밸브 디스크에 정압이 작용할 때는 밸브몸체 시트의 경사에 의해 고무 시트 및 금속 시트는 후방으로 밀리는 과정에서 밸브몸체 시트의 내주면에 더욱 견고하게 밀착되어 수밀성을 유지할 수 있으나, 반대로 밸브 디스크에 역압이 작용하는 경우에는 고무 시트 및 금속 시트가 전방으로 밀리는 과정에서 밸브몸체 시트의 내주면에서 벌어져 수밀성을 유지하지 못하는 경우가 발생하는 문제가 있다.

이상 설명한 바와 같은 종래의 버터플라이 밸브 및 이에 대한 기술은 아래의 선행기술문헌들에 자세히 기재되어 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

한국 공개특허 제10-2009-0036101호 한국 등록실용신안 제20-0365286호

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 버터플라이 밸브의 밸브 디스크에 작용하는 정압 및 역압에 대해 우수한 수밀성을 갖는 양방향 지수 메탈시트 버터플라이 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명에서는, 밸브 디스크에 정압이 작용할 시는 디스크 시트가 바디 시트의 내주면에 더욱 견고하게 밀착되어 수밀성을 견고하게 유지할 수 있고, 밸브 디스크에 역압이 작용할 시는 역압에 의해 바디 시트가 안내막대를 따라서 디스크 시트 쪽으로 이동되어 바디 시트의 내주면이 디스크 시트에 더욱 견고하게 밀착됨으로써 수밀성을 견고하게 유지할 수 있도록 한 양방향 지수 메탈시트 버터플라이 밸브를 제공한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 양방향 지수 메탈시트 버터플라이 밸브는, 유체가 흐르는 관로에 설치되고 그 내부에는 유로가 형성되는 밸브 바디와, 밸브 바디의 유로에 회전가능하게 설치되어 밸브 바디의 유로를 개폐시켜 유체의 흐름을 제어하는 밸브 디스크와, 밸브 디스크의 외주면에 경사지게 구비되는 디스크 시트를 포함하여, 디스크 시트는 그 외주면이 정압이 작용하는 정면에서 역압이 작용하는 후면으로 갈수록 점차 작아지는 직경을 갖도록 경사지게 구비되는 양방향 지수 버터플라이 밸브에 있어서, 밸브 바디의 유로에 바디 시트가 구비되고, 바디 시트는, 밸브 바디의 유로에 접하여 경사 또는 수평으로 구비되는 아우터부와, 아우터부에서 연장 형성되어 밸브 디스크의 디스크 시트와 경사지게 접촉되는 이너부를 포함한다.

그리고, 바디 시트의 이너부와 아우터부 사이에는 이격된 공간부가 형성될 수 있고, 바디 시트의 공간부는 역압이 작용하는 방향으로 개구되게 구비될 수 있다.

또한, 바디 시트의 이너부에는 바디 시트와 같은 재질 또는 이종 재질의 디스크 시트와 접하는 접촉돌부가 적어도 하나 이상 구비될 수 있고, 바디 시트와 디스크 시트는 경도나 재질이 서로 다른 이종 재질로 구비될 수 있다.

게다가, 밸브 바디에는 바디 시트의 위치를 유지하고 조정할 수 있는 조절링이 구비되고, 조절링은, 밸브 바디와 바디 시트 사이에 구비되어 바디 시트 쪽에 접하는 수평부와, 수평부에서 연장 형성되어 밸브 바디의 내측에 구비되는 수직부를 포함할 수 있다.

그리고, 조절링의 수평부는 바디 시트의 아우터부와 수평 또는 경사지게 단턱으로 접하여 지지될 수 있으며, 조절링의 수직부를 관통하여 밸브 바디에 체결되어 조절링을 밸브 바디 상에서 이동시켜 그 위치를 조절하는 조절볼트가 구비되고, 조절링의 수직부에 관통 체결되어 그 일단부는 밸브 바디에 접하고 타단부에는 고정너트가 결합되어 조절링을 고정시키는 고정볼트가 구비될 수 있다.

또한, 조절링과 바디 시트 사이에는 바디 시트의 이동을 안내하는 원형 또는 각형의 안내막대가 구비될 수 있다. 따라서, 역방향측으로 공간부가 형성된 원통형의 바디 시트는 굵고 짧으므로 좌우로 이동시 상하 또는 좌우가 어긋나면 끼일 수가 있으므로 정확한 이동을 위해서는 조절링과 바디시트 사이에 원형 또는 각형의 안내홈과 안내막대가 요철(凹凸) 구조로 결합되어 바디 시트를 안내할 수 있도록 구비함이 바람직하다.

본 발명의 양방향 지수 메탈시트 버터플라이 밸브에 따르면, 밸브 바디의 내주면에 디스크 시트의 외주면과 경사지게 접촉되어 수밀성을 유지하는 바디 시트를 구비하여, 밸브 디스크에 정압이 작용할 시는 디스크 시트가 바디 시트의 내주면에 더욱 견고하게 밀착되어 수밀성을 견고하게 유지할 수 있고, 밸브 디스크에 역압이 작용할 시는 역압에 의해 바디 시트가 디스크 시트 쪽으로 이동 및 밀착되어 바디 시트의 내주면이 디스크 시트에 더욱 견고하게 밀착됨으로써 수밀성을 견고하게 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 양방향 지수 메탈시트 버터플라이 밸브의 분리도이다.
도 2는 본 발명에 따른 양방향 지수 메탈시트 버터플라이 밸브를 일방향에서 도시한 단면 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 양방향 지수 메탈시트 버터플라이 밸브를 타방향에서 도시한 단면 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 양방향 지수 메탈시트 버터플라이 밸브의 정단면도이다.
도 5는 도 4의 "A"부의 확대 분리도이다.
도 6은 도 4의 "A"부의 확대 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 양방향 지수 메탈시트 버터플라이 밸브에 구비되는 밸브 디스크의 힌지구조를 보인 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

첨부도면 도 1 내지 도 7은 본 발명에 따른 양방향 지수 메탈시트 버터플라이 밸브 및 이의 수밀구조를 도시한 도면들이다.

본 발명에 따른 버터플라이 밸브(100)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 유체가 흐르는 관로에 설치되고 그 내부에는 유로가 형성되는 밸브 바디(200)와, 밸브 바디(200)의 유로에 회전가능하게 설치되어 밸브 바디(200)의 유로를 개폐시켜 유체의 흐름을 제어하는 밸브 디스크(300)와, 밸브 디스크(300)의 외주면에 경사지게 구비되는 디스크 시트(310)를 포함한다.

따라서, 디스크 시트(310)는 그 외주면이 정압이 작용하는 정면(상류)에서 역압이 작용하는 후면(하류)으로 갈수록 점차 작아지는 직경을 갖도록 경사지게 구비된다.

이와 같은 밸브 바디(200)는 밸브 디스크(300)가 구비되는 내주면에 돌출부가 형성되고, 이 돌출부는 밸브 바디(200)의 내주면에서 내측으로 돌출된 제 1 돌출부(210)와, 제 1 돌출부(210)에서 다시 밸브 바디(200)의 내측으로 더 돌출되는 제 2 돌출부(220)를 포함한다. 따라서, 제 1,2 돌출부(210)(220)는 밸브 바디(200)의 내주면에서 내측으로 연속하는 계단 형태로 형성되어, 제 2 돌출부(220)의 내경이 제일 작게 형성된다.

또한, 제 1 돌출부(210)는 밸브 바디(200)의 내주면에서 수직하게 돌출된 수직면(212)과, 수직면(212)에서 제 2 돌출부(220) 측으로 축방향과 평행하게 연장되는 수평면(211)을 포함한다.

이와 같이 형성되는 제 1 돌출부(210)의 수평면(211)에는 후술될 조절링(500)의 수평부(510)가 수평으로 접하여 구비되고, 제 1 돌출부(210)의 수직면(212)에는 후술될 바디링(440)과 조절링(500)의 수직부(520)가 평행하게 위치되어 구비된다.

한편, 밸브 디스크(300)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 돌출부(220)의 내측에서 축을 중심으로 회전가능하게 구비되어 밸브 바디(200)의 유로를 개폐시키는 작동을 한다. 따라서, 밸브 디스크(300)의 힌지부는 도 3 및 도 7에서의 축(302)을 기준으로 반시계방향으로 회전되어 밸브 바디(200)의 유로를 개방시키고 시계방향으로 역회전되어 밸브 바디(200)의 유로를 폐쇄시키게 된다.

이러한 밸브 디스크(300)는 주철품, 주강품, 내식성 재질 등으로, 유체와 직접 접촉되는 표면에는 필요에 따라 방청을 위한 도장을 함으로써 밸브 디스크(300)의 부식을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 밸브 디스크(300)는 그 외주면이 정압이 작용하는 상류 측에서 역압이 작용하는 하류 측으로 경사지게 형성되지만, 정압이 작용할 때 밸브 디스크(300)가 받는 단면적보다 역압이 작용할 때 받는 단면적이 바디 시트(400)만큼 더 크기 때문에, 역압시 수밀효과가 우수한 조건이 된다.

이와 같이 형성된 밸브 디스크(300)의 외주면에는 디스크 시트(310)가 구비되고, 디스크 시트(310) 역시도 전술한 바와 같이 밸브 디스크(300)의 외주면과 동일하게 정압(상류) 측에서 역압(하류) 측으로 경사지게 형성된다.

이러한 디스크 시트(310)는 밸브 디스크(300)의 외주면에 별도로 용접 육성되어 고정되는 이종 재질로서, 디스크 시트(310)는 내부식성과 내마모성이 우수한 스테인리스 등의 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

따라서, 밸브 디스크(300)의 외주면에 이종 재질인 디스크 시트(310)가 부착 고정됨으로써 밸브 디스크(300)의 방청 작업은 디스크 시트(310)의 표면까지 코팅할 수도 있고, 또는 디스크 시트(310)를 제외한 밸브 디스크(300)의 표면만을 코팅하여 형성될 수 있다.

이러한 밸브 디스크(300)의 힌지부는 도 7에서와 같이, 정압이 작용하는 상류 측에 고정되게 설치된 축(302)과, 밸브 디스크(300)의 일면에 형성되어 축(302)이 관통 결합되는 힌지공(301)을 포함한다.

이러한 축(302) 및 힌지공(301)은 그 중심이 도 7에서 일점쇄선으로 도시된 관로의 중심에서 일측으로 수평하게 편심(G1)되고, 다시 하부로 수직하게 편심(G2)되게 구비되는 이중 편심된 구조로 구비되거나 이에 다시 시트각으로 편심(G3)된 삼중 구조로 구비될 수 있다

이와 같이 3중 편심된 밸브 디스크(300)는 2중 편심된 밸브 디스크보다 밸브 디스크(300)와 바디 시트(400)의 기밀성이 더 향상된다.

그리고, 밸브 바디(200)의 유로 내주면에는 조절링(500)과 바디 시트(400)가 차례로 구비되는 바, 밸브 바디(200)의 제 1 돌출부(210)에는 조절링(500)이 접하여 구비되고, 조절링(500)의 내주면에는 바디 시트(400)가 접하여 구비된다.

조절링(500)은 밸브 바디(200)의 제 1 돌출부(210)의 수평면(211)과 접하여 구비되는 수평부(510)와, 수평부(510)에서 수직하게 연장 형성되어 제 1 돌출부(210)의 수직면(212)과 평행하게 위치되어 구비되는 수직부(520)를 포함한다.

이러한 조절링(500)는 도 6에 도시된 바와 같이, 수평부(510)의 내주면(도 6에서 '상면'으로 도시됨)이 후단부에서 선단부로 갈수록 하향 경사지게 형성되는 한편 그 중앙부에는 단턱진 단턱부(511)가 형성되어 후술될 바디 시트(400)의 돌출턱(421)과 걸림 고정되고, 단턱부(511) 후방의 수평부(510)에는 바디 시트(400)와의 수밀 유지를 위한 제 1 오링(620)이 삽입되어 구비되는 요홈부(512)가 형성된다.

또한, 단턱부(511) 전방의 수평부(510) 내주면 선단부에는 후술될 바디 시트(400)의 선단부에 형성된 안내홈(440)과 서로 마주하도록 구비되는 안내홈(530)이 단차져 형성되고, 양 안내홈(440)(530) 사이에는 후술될 안내막대(600)가 삽입되어 구비된다.

그리고, 조절링(500)의 수직부(520)에는 후술될 조절볼트(700)가 관통 삽입되는 관통공(521)이 형성된다.

한편, 조절링(500)의 수평부(510) 내주면에는 바디 시트(400)가 구비되어 조절링(500)에 의해 지지되되, 바디 시트(400)의 내주면은 밸브 디스크(300)에 구비된 디스크 시트(310)의 외주면과 접하고, 바디 시트(400)의 외주면은 조절링(500)의 수평부(510) 내주면과 접하여 구비된다.

이러한 바디 시트(400)는 디스크 시트(310)와 서로 다른 이종 재질로 형성되어, 디스크 시트(310)와의 접촉력을 향상시켜 수밀성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

이와 같은 바디 시트(400)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 조절링(500)의 수평부(510)와 접촉되어 구비되는 아우터부(420)와, 아우터부(420)에서 상방향으로 연장 형성되어 밸브 디스크(300)의 디스크 시트(310)와 경사지게 접촉되어 구비되는 이너부(410)를 포함한다.

게다가, 상기와 같은 이너부(410)와 아우터부(420) 사이에는 역압이 작용하는 하류 측으로 개구된 공간부(430)가 형성되고, 이 공간부(430)에는 역압이 작용하여 바디 시트(400)가 밸브 디스크(300)와 조절링(500) 사이에서 견고하게 밀착되어 지지된다.

이와 같이 역압 작용시 바디 시트(400)의 수밀성을 극대화하기 위해, 바디 시트(400)의 아우터부(420)는 이너부(410)와의 연결부 측에서 단부 측으로 갈수록 점차 상향 경사지게 형성되어 조절링(500)의 수평부(510) 내주면과 상향 경사진 상태로 접촉됨으로써 공간부(430)에 작용하는 역압에 의해 바디 시트(400)는 조절링(500)의 단턱부(511)에서 떨어져 밸브 디스크(300)의 정면 쪽으로 밀려 더욱 견고하게 지지될 수 있다. 여기서, 아우터부(420)는 상류 측으로 하류 측 방향으로 수평 또는 경사지게 형성되어 조절링(500)의 수평부(510)에 면접촉되게 구비될 수 있다.

또한, 바디 시트(400)의 아우터부(420) 외주면 중앙부에는 외측으로 돌출된 돌출턱(421)이 형성되고, 이 돌출턱(421)은 조절링(500)의 수평부(510)에 형성된 단턱부(511)와 접하여 걸림됨으로써 더 이상 역방향으로는 밀리지 않으며, 바디 시트(400)는 조절링(500)의 단턱부(511)와 밸브 바디(200)의 제 2 돌출부(220) 사이에서 후술될 조절볼트(700)의 조절에 의해 정방향(상류) 쪽으로 이동되고 고정될 수 있게 구비된다. 이때, 바디 시트(400)의 돌출턱(421)과 조절링(500)의 단턱부(511) 사이에는 바디 시트(400)의 이동을 허용하는 미세한 간격(G4)가 형성될 수 있다.

한편, 돌출턱(421) 전방의 아우터부(420) 외주면 선단부에는 후술될 안내막대(600)가 삽입될 수 있는 안내홈(440)이 조절링(500)의 수평부(510) 내주면에 형성된 안내홈(530)과 마주하도록 구비된다.

그리고, 바디 시트(400)의 이너부(410)는 디스크 시트(310)에 대응한 경사각(축(301)을 중심으로 회전시 호(arc)와 접함)을 갖도록 형성되어, 디스크 시트(310)의 외주면에 이너부(410)의 내주면이 면접촉되게 구비될 수 있다. 여기서, 이너부(410)와 디스크 시트(310)의 경사 또는 호는 상류 측에서 하류 측 방향으로 상향 경사지게 형성할 수 있다.

게다가, 바디 시트(400)의 이너부(410)에는 디스크 시트(310)와의 접촉면적을 최소화하여 마찰저항을 줄이면서 수밀성을 유지할 수 있는 접촉돌부(411)가 형성된다.

이러한 접촉돌부(411)는 이너부(410)의 내주면에 원주 방향으로 돌출 형성되는 것으로, 적어도 하나 이상으로 형성될 수 있고, 이와 같은 접촉돌부(411)는 디스크 시트(310)와 선접촉 또는 면접촉되게 구비된다. 물론, 접촉돌부(411) 역시도 디스크 시트(310)와는 서로 다른 이종 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 바디 시트(400)를 조정하는 조절링(500)이 밸브 바디(200)와 접하는 수평면(211)에는 요홈부(211a)가 형성되고, 이 요홈부(211a)에는 제 2 오링(630)과 백업링(610)이 삽입되어 구비된다. 이와 같은 제 2 오링(630)은 백업링(610)의 외측에 구비되어 백업링(610)을 지지하는 한편 밸브 바디(200)와 조절링(500) 사이의 수밀성을 유지하게 된다.

이때, 상기와 같이 구비되는 백업링(610)은 사각 단면으로 형성될 수 있다.

상기와 같은 조절볼트(700)는 머리가 있는 유두렌치볼트로서, 조절링(500)의 수직부(520)를 관통하여 밸브 바디(200)의 제 1 돌출부(210)의 수직면(212)에 나사 체결된다. 따라서, 조절볼트(700)를 체결하면 조절링(500)에 의해 바디 시트(400)가 정압이 작용하는 상류 측으로 밀려 이동되고, 조절볼트(700)를 풀어내면 조절링(500)의 단턱부(511)와 바디 시트(400)의 돌출턱(421) 사이의 간격(G4)만큼 바디 시트(400)가 역압이 작용하는 하류 측으로 빠져 이동된다.

게다가, 상기와 같은 조절볼트(700) 사이에는 조절링(500)을 고정시키기 위한 고정볼트(800)가 구비되고, 이 고정볼트(800)는 조절링(500)의 수직부(520)에 나사 체결되는 무두렌지볼트로 구비된다. 따라서, 조절링(500)의 수직부(520)에 체결된 고정볼트(800)는 그 단부가 조절링(500)의 수직부(520)를 관통하여 밸브 바디(200)의 제 1 돌출부(210)의 수직면(212)에 접하고, 반대편 단부에는 고정너트(810)가 체결되어 조절링(500)의 수직부(520)에 접하여 지지된 상태로 구비됨으로써 조절링(500)을 위치 고정시킬 수 있게 된다.

이상과 같은 본 발명에 따른 버터플라이 밸브(100)는 유체를 이송시키는 관로 상에 설치되어 밸브 디스크(300)의 양측면 중 힌지부가 있는 넓은 정면에는 상류의 정압이 작용하고, 작은 후면에는 하류의 역압이 작용하게 된다.

이 상태에서 밸브 디스크(300)에 정압이 작용하면, 밸브 디스크(300)가 압력을 받아 디스크 시트(310)와 바디 시트(400)의 접촉돌부(411)가 긴밀하게 접촉되고, 이때 바디 시트(400)는 조절링(500)의 단턱부(511)와의 간격(G4)만큼 밀리면서 돌출턱(421)이 단턱부(511)에 접하여 이동이 제한되므로 수밀성이 견고하게 유지된다.

반대로, 밸브 디스크(300)에 역압이 작용하면, 정압시 받는 단면적보다 역압시 받는 단면적이 바디 시트(400)의 단면적만큼 더 넓으며, 역압이 밸브 디스크(300)와 더불어 바디 시트(400)의 공간부(430)에 분산되고 압력에 의해 밸브 바디(200)의 제 2 돌출턱(220) 쪽으로 이동할 수 있는 공간이 있으므로 더욱 견고하게 밀착되므로 밸브 디스크(300)의 이동은 불가하고 밸브 디스크(300)와 바디 시트(400)의 접촉돌부(411) 간의 밀착력이 더욱 증대되어 수밀성이 향상된다.

그리고, 조절링(500)의 위치 조정은 조절볼트(700)를 통해 이루어진다. 즉, 조절볼트(700)를 밸브 바디(200)에 체결하면, 조절링(500)의 수평부(510)가 밸브 바디(200)의 수평면(211)과 접한 상태로 돌출부(210)(220) 측으로 이동되고, 조절링(500)의 수평부(510)에 형성된 단턱부(511)에 걸림된 돌출턱(421)을 갖는 바디 시트(400) 역시도 조절링(500)과 같이 밸브 바디(200) 측으로 밀려 이동됨으로써 바디 시트(400)와 디스크 시트(310)의 밀착력을 더욱 증대시켜 수밀성을 향상시킬 수 있게 된다.

반대로, 조절볼트(700)를 풀어내면, 바디 시트(400)의 아우터부(420)에 경사지게 접한 조절링(500)의 수평부(510)가 이의 경사로 인해 밸브 바디(200)의 돌출부(210)(220)에서 멀어지는 방향으로 빠져 이동됨으로써 바디 시트(400)와 디스크 시트(310) 간의 밀착력을 조절할 수 있게 된다.

또한, 상기와 같이 조절볼트(700)에 의해 위치 조정된 조절링(500)은 고정볼트(800)에 의해 위치 고정된다. 즉, 조절링(500)의 수직부(520)에 체결된 고정볼트(800)는 그 단부가 조절링(500)의 수직부(520)를 관통하여 밸브 바디(200)의 수직면(212)에 접촉 고정되고, 반대편 단부에는 고정너트(810)가 체결되어 조절링(500)의 수직부(520)에 접하여 구비됨으로써 조절링(500)을 고정시킬 수 있게 된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

100 : 버터플라이 밸브 200 : 밸브 바디
210,220 : 제 1,2 돌출부 211 : 수평면
211a : 요홈부 212 : 수직면
300 : 밸브 디스크 302 : 축
310 : 디스크 시트 400 : 바디 시트
410 : 이너부 411 : 접촉돌부
420 : 아우터부 421 : 돌출턱
430 : 공간부 440 : 안내홈
500 : 조절링 510 : 수평부
511 : 단턱부 512 : 요홈부
520 : 수직부 521 : 관통공
530 : 안내홈 600 : 안내막대
610 : 백업링 620,630 : 오링
700 : 조절볼트 800 : 고정볼트
810 : 고정너트
G1 : 밸브 디스크의 1차 편심량
G2 : 밸브 디스크의 2차 편심량
G3 : 밸브 디스크의 3차 편심량
G4 : 조절링과 바디 시트 사이의 간극

Claims (9)

1. 유체가 흐르는 관로에 설치되고 그 내부에는 유로가 형성되는 밸브 바디와, 밸브 바디의 유로에 회전가능하게 설치되어 밸브 바디의 유로를 개폐시켜 유체의 흐름을 제어하는 밸브 디스크와, 밸브 디스크의 외주면에 경사지게 구비되는 디스크 시트를 포함하여, 디스크 시트는 그 외주면이 정압이 작용하는 정면에서 역압이 작용하는 후면으로 갈수록 점차 작아지는 직경을 갖도록 경사지게 구비되는 양방향 지수 메탈시트 버터플라이 밸브에 있어서,
   밸브 바디의 유로에 바디 시트가 구비되고,
   바디 시트는, 밸브 바디의 유로에 접하여 경사 또는 수평으로 구비되는 아우터부와, 아우터부에서 연장 형성되어 밸브 디스크의 디스크 시트와 경사지게 접촉되는 이너부를 포함하되,
   바디 시트의 이너부와 아우터부 사이에는 이격된 공간부가 형성되고,
   바디 시트의 공간부는 역압이 작용하는 방향으로 개구되게 구비되고,
   바디 시트의 이너부에는 바디 시트와 같은 재질 또는 이종 재질의 디스크 시트와 접하는 접촉돌부가 적어도 하나 이상 구비되는 한편, 바디 시트와 디스크 시트는 경도나 재질이 서로 다른 이종 재질로 구비되고,
   밸브 바디에는 바디 시트의 위치를 유지하고 조정할 수 있는 조절링이 구비되고, 조절링은, 밸브 바디와 바디 시트 사이에 구비되어 바디 시트 쪽에 접하는 수평부와, 수평부에서 연장 형성되어 밸브 바디의 내측에 구비되는 수직부를 포함하는 한편, 조절링의 수평부는 바디 시트의 아우터부와 수평 또는 경사지게 접하여 지지되고,
   조절링의 수직부를 관통하여 밸브 바디에 체결되어 조절링을 밸브 바디 상에서 이동시켜 그 위치를 조절하는 조절볼트가 구비되고, 조절링의 수직부에 관통 체결되어 그 일단부는 밸브 바디에 접하고 타단부에는 고정너트가 결합되어 조절링을 고정시키는 고정볼트가 구비되고,
   조절링과 바디 시트 사이에는 바디 시트의 이동을 안내하는 원형 또는 각형의 안내막대가 구비되는 양방향 지수 메탈시트 버터플라이 밸브.
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