KR101792496B1 - 수문형 게이트밸브 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 2개의 밸브플레이트가 하나의 구동장치에 의해 동시에 서로 반대 방향으로 슬라이딩하면서 유로를 개폐할 수 있도록 하여 유로의 중앙에서부터 개방이 시작되고, 이로써 유로 개방시 와류 현상을 억제하고, 신속한 유로 개폐가 이루어질 수 있도록 한 수문형 게이트밸브에 관한 것으로, 본 발명에 따른 수문형 게이트밸브는, 유체가 유입되는 유입구와, 상기 유입구와 마주보도록 형성되어 유입구를 통해 유입된 유체가 배출되는 배출구를 구비한 밸브 몸체와; 상기 밸브 몸체의 유입구와 배출구 사이에 서로 나란하게 설치되어 서로 반대방향으로 슬라이딩 운동하면서 상기 유입구와 배출구를 개폐하며, 상기 유입구 및 배출구와 연통되는 개구부가 형성되어 있는 2개의 밸브플레이트와; 상기 2개의 밸브플레이트를 서로의 반대 방향으로 슬라이딩시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 게이트 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 평행하게 배치된 2개의 밸브플레이트가 하나의 구동장치에 의해 동시에 서로 반대 방향으로 슬라이딩하면서 유로를 개폐할 수 있도록 한 수문형 게이트밸브에 관한 것이다.
밸브(valve)는 관 속을 흐르는 유체의 유량·유속·압력 등을 제어하는 장치로서 다양한 종류로 개발되어 사용되고 있다. 이와 같은 밸브중에서 유체의 차단을 주 목적으로 하여 사용되는 게이트 밸브(gate valve)와 주로 유체의 유량을 조절하는 목적으로 사용되는 글로브 밸브(globe valve)가 있다. 이 때 게이트 밸브는 디스크가 유체의 통로를 수직으로 막아서 개폐하고 유체의 흐름이 일직선 위에 있도록 하고, 글로브 밸브는 공모양의 몸체에 유입구와 유출구의 중심선이 일직선 위에 있고 유체의 흐름이 S자 모양으로 되도록 한다.
그런데 통상의 게이트밸브는 하나의 밸브플레이트를 이용하여 유로를 개폐하기 때문에 개폐 동작시 밸브플레이트의 동선이 길어 개폐 시간이 오래 걸리고, 반 개폐 상태에서 유압에 의한 진동이 발생하고, 유량 조절이 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 2개의 밸브플레이트가 하나의 구동장치에 의해 동시에 서로 반대 방향으로 슬라이딩하면서 유로를 개폐할 수 있도록 하여 유로의 중앙에서부터 개방이 시작되고, 이로써 유로 개방시 와류 현상을 억제하고, 신속한 유로 개폐가 이루어질 수 있도록 한 수문형 게이트밸브를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 형태에 따른 수문형 게이트밸브는, 유체가 유입되는 유입구와, 상기 유입구와 마주보도록 형성되어 유입구를 통해 유입된 유체가 배출되는 배출구를 구비한 밸브 몸체와; 상기 밸브 몸체의 유입구와 배출구 사이에 서로 나란하게 설치되어 서로 반대방향으로 슬라이딩 운동하면서 상기 유입구와 배출구를 개폐하며, 상기 유입구 및 배출구와 연통되는 개구부가 형성되어 있는 2개의 밸브플레이트와; 상기 2개의 밸브플레이트를 서로의 반대 방향으로 슬라이딩시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 한 형태에 따른 수문형 게이트밸브는, 유체가 유입되는 유입구가 중앙부에 형성되어 있는 판상의 제1몸체와, 상기 제1몸체의 후방에 일정 거리 이격되어 나란하게 설치되며 유체가 배출되는 배출구가 중앙부에 형성되어 있는 판상의 제2몸체와, 상기 제1몸체와 제2몸체 사이의 양측면과 하부면을 폐쇄하는 커버플레이트를 포함하는 밸브 몸체와; 상기 밸브 몸체의 제1몸체와 제2몸체 사이에 서로 나란하게 설치되어 서로 반대방향으로 슬라이딩 운동하면서 상기 유입구와 배출구를 개폐하며, 상기 유입구 및 배출구와 연통되는 개구부가 형성되어 있는 2개의 밸브플레이트와; 상기 각각의 밸브플레이트에 슬라이딩 방향을 따라 연장되게 형성된 래크기어와; 상기 각각의 밸브플레이트의 래크기어 들의 사이에서 래크기어 들에 동시에 치합되는 피니언기어와; 상기 피니언기어의 중심부와 연결되어 외부에서 제공되는 외력에 의해 회전하는 회전축과; 상기 각각의 밸브플레이트의 서로 마주보는 면에 일체로 형성되어 다른 밸브플레이트의 개구부가 형성된 부분에 연접하면서 개구부를 폐쇄하는 유로개폐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 2개의 밸브플레이트가 서로 반대 방향으로 슬라이딩하면서 연동하여 밸브 몸체의 유입구 및 배출구를 중간 부분에서부터 개폐하게 된다. 따라서 개폐 동작이 매우 신속하게 이루어질 수 있으며, 개폐 과정에서 와류 발생이 최소화될 수 있는 효과가 있다.
또한 밸브의 반 개폐 상태에서 유압에 의한 진동이 발생하지 않고, 유량 조절이 용이한 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수문형 게이트밸브의 사시도로서, 유로가 폐쇄된 상태를 나타낸다.
도 2는 도 1의 수문형 게이트밸브가 일부 개방된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 수문형 게이트밸브가 완전 개방된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 1의 수문형 게이트밸브를 다른 각도에서 본 사시도이다.
도 5는 도 1의 수문형 게이트밸브의 밸브 몸체를 제거하여 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 수문형 게이트밸브의 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수문형 게이트밸브의 사시도이다.
도 8은 도 7의 수문형 게이트밸브가 일부 개방된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 수문형 게이트밸브가 일부 개방된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 수문형 게이트밸브가 완전 개방된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 1의 수문형 게이트밸브를 다른 각도에서 본 사시도이다.
도 5는 도 1의 수문형 게이트밸브의 밸브 몸체를 제거하여 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 수문형 게이트밸브의 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수문형 게이트밸브의 사시도이다.
도 8은 도 7의 수문형 게이트밸브가 일부 개방된 상태를 나타낸 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수문형 게이트밸브를 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수문형 게이트밸브를 나타낸 것으로, 이 실시예의 수문형 게이트밸브는, 밸브 몸체(10)와, 상기 밸브 몸체(10) 내측에 설치되는 2개의 밸브플레이트(20)와, 상기 2개의 밸브플레이트(20)를 서로의 반대 방향으로 슬라이딩시키는 구동부를 포함한다.
상기 밸브 몸체(10)는 유체가 유입되는 유입구(11)가 중앙부에 형성되어 있는 판상의 제1몸체(10a)와, 상기 제1몸체(10a)이 후방에 일정 거리 이격되어 나란하게 설치되며 유체가 배출되는 배출구(12)가 중앙부에 형성되어 있는 판상의 제2몸체(10b)와, 상기 제1몸체(10a)와 제2몸체(10b) 사이의 양측면과 하부면을 폐쇄하는 커버플레이트(10c)를 포함한다. 상기 밸브 몸체(10)의 상부면은 개방되게 형성될 수도 있지만 직사각형 판상의 덮개로 폐쇄되는 것이 바람직하다.
상기 제1몸체(10a)의 유입구(11)와 제2몸체(10b)의 배출구(12)는 서로 마주보게 형성되며, 동일한 형태를 갖는 것이 바람직하다.
상기 2개의 밸브플레이트(20)는 상기 밸브 몸체(10)의 제1몸체(10a)와 제2몸체(10b) 사이에 양 측방으로 슬라이딩 가능하게 설치되어, 상기 구동부에 의해 서로 반대방향으로 슬라이딩 운동하면서 상기 유입구(11)와 배출구(12)를 개폐하는 기능을 한다. 상기 2개의 밸브플레이트(20)에는 상기 유입구(11) 및 배출구(12)와 연통되는 개구부(21)가 형성되어 있다. 상기 개구부(21)의 크기는 상기 유입구(11) 또는 배출구(12)의 크기의 대략 1/2 정도인데, 이 실시예에서 상기 개구부(21)는 대략 직사각형의 형태를 갖지만 이외에도 다양한 형태로 개구부(21)가 형성될 수 있다.
상기 각각의 밸브플레이트(20)는 대략 사각형의 평판 형태를 가지며, 서로 대칭되는 형태를 갖는다. 상기 각각의 밸브플레이트(20)의 서로 마주보는 면에는 다른 밸브플레이트(20)의 개구부(21)가 형성된 부분에 연접하면서 개구부(21)를 폐쇄하는 유로개폐부(22)가 일체로 형성된다. 따라서 상기 2개의 밸브플레이트(20)가 서로 근접하는 방향으로 이동하여 유입구(11)와 배출구(12)를 폐쇄할 때 상기 유로개폐부(22)가 다른 밸브플레이트(20)의 개구부(21)와 밀착되게 연접하면서 개구부(21)를 폐쇄하게 된다.
도 6의 (A) 도면에 도시한 것처럼, 상기 유로개폐부(22)는 단순한 평면으로 되어 다른 밸브플레이트(20)의 개구부(21) 부분에 포개어질 수도 있지만, 도 6의 (B) 도면에 도시한 것과 같이 개구부(21)와 대응하는 형태로 되어 개구부(21) 내측으로 삽입되면서 유로개폐부(22)의 가장자리 부분이 개구부(21)의 가장자리 부분과 연접하며 개구부(21)를 폐쇄할 수도 있을 것이다.
상기 유로개폐부(22)는 단순한 평면으로 되어 다른 밸브플레이트(20)의 개구부(21) 부분에 포개어지는 경우, 상기 유로개폐부(22)가 다른 밸브플레이트(20)의 개구부(21)를 폐쇄할 때 유체가 누출되는 것을 방지하고 수밀성을 향상시키기 위하여, 상기 각각의 밸브플레이트(20)의 서로 마주보는 면에는 다른 밸브플레이트(20)의 유로개폐부(22)의 가장자리 부분과 접촉하는 실링부(23)가 돌출되게 형성될 수 있다. 상기 실링부(23)는 고무 또는 실리콘과 같은 유연하고 탄력성이 있는 수지 재질로 이루어질 수 있다.
상기 2개의 밸브플레이트(20)는 폐쇄 동작시 서로 근접하는 방향으로 슬라이딩하여 각각의 밸브플레이트(20)의 면이 유입구(11) 및 배출구(12)의 절반 정도를 폐쇄하고, 상기 유로개폐부(22)가 밸브플레이트(20)에 형성된 개구부(21) 전체를 폐쇄함으로써 유입구(11) 및 배출구(12) 전체를 완전히 폐쇄하게 된다.
또한 밸브 개방시에는 2개의 밸브플레이트(20)가 서로 멀어지는 방향으로 슬라이딩하면서 유입구(11) 및 배출구(12)를 중간부에서부터 개방하게 된다.
한편, 상기 2개의 밸브플레이트(20)를 서로의 반대 방향으로 슬라이딩시키는 구동부는, 상기 각각의 밸브플레이트(20)의 상단부와 하단부에 슬라이딩 방향(측방향)을 따라 연장되게 형성된 래크기어(31)와, 상기 각각의 밸브플레이트(20)의 래크기어(31) 들의 사이에서 래크기어(31) 들에 동시에 치합되는 피니언기어(32)와, 상기 피니언기어(32)의 중심부와 연결되어 외부에서 제공되는 외력에 의해 회전하는 회전축(33)을 포함한다.
이 실시예에서 상기 래크기어(31)는 각각의 밸브플레이트(20)의 개구부(21)의 상단부와 하단부 각각에 나란하게 형성되고, 피니언기어(32)는 밸브플레이트(20)의 상단부 및 하단부에 2개가 설치되며, 각각의 피니언기어(32)가 하나의 회전축(33)에 연결되어밸브플레이트(20)의 상단부 및 하단부에 동시에 힘을 전달한다.
상기 회전축(33)의 상단부에는 사용자가 손으로 잡고 외력을 가할 수 있는 핸들(34)이 구비된다. 따라서 사용자가 손으로 핸들(34)을 잡고 돌리면 회전축(33)이 회전하게 되고, 이 회전축(33)에 결합된 피니언기어(32)가 회전하여 래크기어(31)가 직선 운동하게 된다. 물론 이러한 핸들(34)을 이용한 수동식 개폐 구조와 다르게, 상기 회전축(33)에 모터로부터 동력을 전달하는 동력전달장치를 연결하여 자동으로 회전축(33)을 회동시킬 수도 있을 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 수문형 게이트밸브는 다음과 같이 작동한다.
도 1에 도시한 것과 같이 2개의 밸브플레이트(20) 들이 유입구(11) 및 배출구(12)를 폐쇄한 상태에서 밸브를 개방하기 위하여 사용자가 핸들(34)을 잡고 돌리면, 회전축(33) 및 이에 결합된 피니언기어(32)가 회전하게 된다.
상기 피니언기어(32)의 회전 운동은 래크기어(31)의 직선 운동으로 전환되고, 도 2에 도시한 것과 같이 밸브플레이트(20)는 서로 멀어지는 방향으로 수평하게 슬라이딩 운동하게 된다. 이에 따라 유입구(11) 및 배출구(12)가 중앙에서부터 개방된다. 따라서 밸브의 개방 초기에 유체가 유동할 때 와류가 발생하는 현상을 최소화할 수 있다. 또한 밸브의 개방 시에 개도 조절이 용이하므로 유량 조절도 용이한 이점도 있다.
상기 밸브플레이트(20)가 밸브 몸체(10)에 대해 외측으로 슬라이딩하여 유로가 개방된 후 유로를 폐쇄하고자 할 경우에는 사용자가 이전과는 반대로 핸들(34)을 돌리면, 회전축(33) 및 피니언기어(32)를 통해 래크기어(31)에 회전력이 전달되어 2개의 밸브플레이트(20)가 서로 근접하는 방향으로 슬라이딩하게 된다.
이 때 각각의 밸브플레이트(20)들은 밸브 몸체(10)의 유입구(11) 및 배출구(12)를 외측에서부터 서서히 폐쇄함과 동시에 서로 반대편의 밸브플레이트(20) 들의 개구부(21)를 폐쇄하게 된다. 상기 2개의 밸브플레이트(20) 들이 완전히 맞물리게 되면, 전술한 것과 같이 밸브플레이트(20)의 면의 절반은 각각 유입구(11) 및 배출구(12)의 절반을 폐쇄하게 되고, 밸브플레이트(20)의 유로개폐부(22)가 유입구(11) 및 배출구(12)의 나머지 절반과 연통하고 있는 개구부(21)를 완전히 폐쇄하게 되므로 유입구(11) 및 배출구(12)는 전체가 폐쇄된다.
이와 같이 본 발명의 수문형 게이트 밸브는 2개의 밸브플레이트(20)가 서로 슬라이딩하면서 연동하여 밸브 몸체(10)의 유입구(11) 및 배출구(12)를 중간 부분에서부터 개폐하게 된다. 따라서 개폐 동작이 매우 신속하게 이루어질 수 있으며, 개폐 과정에서 와류 발생이 최소화될 수 있고, 압력 손실을 방지할 수 있는 이점이 있다.
한편 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 수문형 게이트 밸브의 다른 실시예로, 이 실시예는 밸브플레이트(20)에 형성된 개구부(21)의 형상이 반원형 형태로 된 점에서 전술한 첫번째 실시예와 차이가 있다.
이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
10 : 밸브 몸체 11 : 유입구
12 : 배출구 20 : 밸브플레이트
21 : 개구부 22 : 유로개폐부
23 : 실링부 31 : 래크기어
32 : 피니언기어 33 : 회전축
34 : 핸들
12 : 배출구 20 : 밸브플레이트
21 : 개구부 22 : 유로개폐부
23 : 실링부 31 : 래크기어
32 : 피니언기어 33 : 회전축
34 : 핸들
Claims (8)
- 유체가 유입되는 유입구(11)와, 상기 유입구(11)와 마주보도록 형성되어 유입구(11)를 통해 유입된 유체가 배출되는 배출구(12)를 구비한 밸브 몸체(10)와;
상기 밸브 몸체(10)의 유입구(11)와 배출구(12) 사이에 서로 나란하게 설치되어 서로 반대방향으로 측방향으로 슬라이딩 운동하면서 상기 유입구(11)와 배출구(12)를 개폐하며, 상기 유입구(11) 및 배출구(12)와 연통되는 개구부(21)가 형성되어 있는 2개의 밸브플레이트(20)와;
상기 2개의 밸브플레이트(20)를 서로의 반대 방향으로 슬라이딩시키는 구동부;를 포함하고,
상기 구동부는 상기 각각의 밸브플레이트(20)의 상단부 및 하단부 각각에 슬라이딩 방향을 따라 나란하게 연장되게 형성된 래크기어(31)와, 상기 각각의 밸브플레이트(20)의 래크기어(31) 들의 사이에서 래크기어(31) 들에 동시에 치합되는 피니언기어(32)와, 상기 피니언기어(32)의 중심부와 연결되어 외부에서 제공되는 외력에 의해 회전하는 회전축(33)을 포함하며,
상기 밸브 몸체(10)는 상기 유입구(11)가 중앙부에 형성되어 있는 판상의 제1몸체(10a)와, 상기 제1몸체(10a)이 후방에 일정 거리 이격되어 나란하게 설치되며 상기 배출구(12)가 중앙에 형성되어 있는 판상의 제2몸체(10b)와, 상기 제1몸체(10a)와 제2몸체(10b) 사이의 양측면과 하부면을 폐쇄하는 커버플레이트(10c)를 포함하며,
상기 각각의 밸브플레이트(20)는 유입구(11) 및 배출구(12)의 절반씩을 개폐하고,
상기 각각의 밸브플레이트(20)의 서로 마주보는 면에는 다른 밸브플레이트(20)의 개구부(21)가 형성된 부분에 연접하면서 개구부(21)를 폐쇄하는 유로개폐부(22)가 형성되고, 상기 각각의 밸브플레이트(20)의 서로 마주보는 면에는 다른 밸브플레이트(20)의 유로개폐부(22)의 가장자리 부분과 접촉하는 유연한 재질의 실링부(23)가 돌출되게 형성된 것을 특징으로 하는 수문형 게이트밸브. - 삭제
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- 제1항에 있어서, 상기 회전축(33)의 끝단부에 사용자가 손으로 잡고 외력을 가할 수 있는 핸들(34)이 구비된 것을 특징으로 하는 수문형 게이트밸브.
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KR1020150145960A KR101792496B1 (ko) | 2015-10-20 | 2015-10-20 | 수문형 게이트밸브 |
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