KR101821142B1 - 디스크 동심유지형 콘트롤 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브바디;와, 밸브바디 내부에 구비되어 유체의 흐름을 단속하는 디스크;와, 상기 밸브바디에 관통되어 상기 디스크를 축지하는 회전축;과, 상기 밸브바디 일측에 설치되어 상기 회전축 일측을 회전가능하게 수용하도록 내측에 보스를 포함하는 제1브라켓;과, 상기 밸브바디 타측에 설치되어 상기 회전축 타측을 회전가능하게 수용하도록 내측에 보스를 포함하는 제2브라켓;과, 상기 제1브라켓과 상기 제2브라켓 외측에 각각 위치하도록 상기 회전축의 양측에 고정결합되어 상기 회전축이 유체의 열기에 의해 양측으로 열팽창 시 상기 회전축의 편심 이동을 방지하여 상기 디스크가 동심원을 유지하게 하는 한 쌍의 스토퍼;가 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

디스크 동심유지형 콘트롤 밸브{Control valve for main disc's concentric circle}

본 발명은 디스크 동심유지형 콘트롤 밸브에 관한 것으로, 회전축에 고정된 디스크가 열팽창에 의해 축방향으로 편심되는 것을 방지하도록 하여 밸브바디 내부에서 디스크가 동심을 유지할 수 있도록 하는 디스크 동심유지형 콘트롤 밸브에 관한 기술이다.

디스크 밸브는 밸브바디 내부의 디스크가 회전축에 의해 회전가능하게 되어 내부의 유로를 개방하거나 폐쇄하여 작동하는 밸브이다. 여기서 회전축은 양측이 밸브바디에 관통 결합되고 회전축은 밸브바디 외측에 형성된 보스에 의해 지지되어 회전할 수 있다.

통상적으로 밸브바디에 결합된 회전축은 회전이 되게 하면서 좌,우 이동을 방지하기 위해 밸브바디 외측의 브라켓 내부에서 고정용 링을 결합하는 방법을 사용하게 된다.

그러나, 유체의 온도가 높은 경우 디스크와 연결된 회전축도 열팽창하게 되므로 브라켓 내측에 설치된 고정용 링과 끼임이 발생하게 되어 회전축의 회전 기능을 상실하게 되는 문제점이 있어 고온의 유체에서는 고정용 링을 편측에 고정하는 타입을 많이 사용하고 있다.

편측 고정하는 타입에 대해서는 도 1에 도시하였다.

도 1의 종래의 디스크 밸브의 구성을 나타낸 것으로, 밸브바디(10)의 양측에 보스(20)가 형성되고, 회전축(30)은 보스에 고정되게 된다. 이때 회전축은 보스 내측의 고정용 링에 의해 좌,우 이동 방지할 수 있으나, 회전축이 편측 고정되어 있어 고온의 열팽창에 의해 회전축은 고정되지 않은 회전축 방향으로 열팽창하게 된다.

이때, 회전축에 고정된 디스크는 회전축의 팽창 불균형에 따라서 편심이동되게 되고 편심이동된 디스크는 밸브바디 내부에서 열팽창에 의해 변형이 발생하게 된다. 이러한 디스크의 변형은 밸브바디 내부에서 동심원을 유지하지 못하여 밸브효율이 저하되는 문제점이 있다.

KR 10-1190309 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 밸브바디 내부에서 고온의 유체에 의해 회전축의 양측으로 팽창가능하도록 하여 디스크가 편심되지 않게 하여 동심을 유지할 수 있도록 하는 디스크 동심유지형 콘트롤 밸브를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 밸브바디;와, 상기 밸브바디 내부에 구비되어 유체의 흐름을 단속하는 디스크;와, 상기 밸브바디에 관통되어 상기 디스크를 축지하는 회전축;과, 상기 밸브바디 일측에 설치되어 상기 회전축 일측을 회전가능하게 수용하도록 내측에 보스를 포함하는 제1브라켓;과, 상기 밸브바디 타측에 설치되어 상기 회전축 타측을 회전가능하게 수용하도록 내측에 보스를 포함하는 제2브라켓;과, 상기 제1브라켓과 상기 제2브라켓 외측에 각각 위치하도록 상기 회전축의 양측에 고정결합되어 상기 회전축이 유체의 열기에 의해 양측으로 열팽창 시 상기 회전축의 편심 이동을 방지하여 상기 디스크가 동심원을 유지하게 하는 한 쌍의 스토퍼;가 포함되되, 상기 스토퍼는 상기 회전축 외측으로 회전 결합되도록 내측에 나사산이 형성되는 세트링과, 상기 세트링 외측에서 내측으로 회전 결합되어 단부가 상기 회전축에 가압하여 고정하는 풀림방지용 멈춤나사로 구성되고, 상기 스토퍼와 상기 제1브라켓 및 상기 스토퍼와 상기 제2브라켓 사이에는, 스러스트베어링이 더 구비되고, 상기 보스에는 외측에 퍼지를 유입되게 하는 퍼지주입공이 형성되고, 상기 보스 내부에는 상기 회전축을 수용하여 지지하는 부쉬가 장착되고, 상기 부쉬는 상기 퍼지주입공과 연통되도록 내,외를 관통하는 통공과, 외주면에 나선형홈이 형성되어 퍼지 주입에 의해 상기 밸브바디 내부 유체가 상기 회전축의 틈새로 누설되는 것을 방지하고, 상기 부쉬의 후측에는 압력씰이 형성되어 2차 밀폐 가능하게 하고, 상기 밸브바디에는, 내부 상,하측에 상기 디스크의 회전을 제한하는 바디시트가 각각 형성되고, 외측에 결합되어 퍼지가 주입되는 주입관과, 상기 주입관과 연결되고 분기되어 상기 밸브바디를 관통하여 상기 바디시트측으로 분사되게 하여 이물질을 제거하는 분지관으로 구성되는 퍼지유입부가 더 구비되며, 상기 밸브바디에는, 내측에 열전도율이 0.14 ~ 0.31(Kcal/m.h.℃)인 단열캐스터블 내화층이 형성되고, 상기 단열캐스터블 내화층 외측에는 압축강도가 1000 ~ 1500(kg/cm2)인 고강도 치밀질 캐스터블 내화층이 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 동심유지형 콘트롤 밸브를 제공한다.

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

세트링은 제1,2브라켓의 외측에서 회전축의 양측을 잡아주기 때문에 회전축의 팽창이 자유롭게 되어 회전축의 균일한 팽창을 허용하게 하여 회전축에 고정된 디스크는 편심되지 않고 팽창할 수 있어 동심원 유지가 가능하다.

또한, 세트링은 제1,2브라켓의 외측에서 회전축과 결합되므로 밸브바디 외부로 노출된 상태가 되어 체결과 분해가 용이하다.

도 1은 종래의 디스크 밸브의 예시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스크 동심유지형 콘트롤 밸브의 정면 구성도를 나타낸 것이다.
도 3은 도 2의 A-A'의 측단면 구성도를 나타낸 것이다.
도 4는 도 2의 스토퍼 상세도이다.
도 5는 도 4의 보스 확대도이다.
도 6은 도 5의 부쉬 상세도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디스크 동심유지형 콘트롤 밸브의 열팽창 상태도를 간략하게 표현한 도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스크 동심유지형 콘트롤 밸브의 정면 구성도를 나타낸 것이다. 도 3은 도 2의 스토퍼 상세도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명인 동심유지형 콘트롤 밸브는 크게 밸브바디(100)와, 디스크(200), 회전축(300), 제1브라켓(400a), 제2브라켓(400b) 및 스토퍼(500)를 구성하여 이루어진다.

상기 밸브바디(100)는 밸브 외형을 이루는 케이스로 내부에 상기 디스크(200)를 포함한다.

상기 디스크(200)는 회전에 의해 밸브바디(100)의 내부를 개구하여 내부 유체의 이동을 허용하거나, 폐구하여 유체의 흐름을 차단하도록 밀폐할 수 있다.

여기서, 디스크(200)는 상기 밸브바디(100)의 내부 단면적에 해당하는 크기로 형성되고, 상기 밸브바디(100)와 상기 디스크(200)의 사이에 유격이 있도록 하여 상기 디스크(200)의 열팽창을 허용하는 크기로 설계하는 것이 바람직하다.

상기 회전축(300)은 상기 디스크(200)를 상기 밸브바디(100)의 내부에 위치하여 회전할 수 있도록 하는 것으로, 디스크(200)의 양측에서 각각 고정되고, 양단부가 상기 밸브바디(100)를 관통하여 상기 밸브바디(100)의 외측으로 노출되게 된다. 그리고, 회전축(300)은 상기 회전축의 회전 동력을 제공하는 실린더(900)와 포지션트렌스미터가 연결된다.

상기 제1브라켓(400a)은 상기 밸브바디(100)의 일측에 설치되고 내부에는 상기 회전축(300)의 일측을 회전가능하게 수용할 수 있도록 내측에 보스(420)를 포함하게 된다.

여기서 상기 제1브라켓(400a)은 보스(420)가 일체로 성형된 것으로, 상기 제1브라켓(400a)의 외형은 상기 밸브바디(100)의 외측에 노출되게 되고, 내측은 상기 밸브바디(100)에서 상기 회전축(300)이 관통되는 통공에 내삽되는 관 형상으로 보스(420)가 일체로 형성된다.

그리고, 상기 보스(420)의 내측에는 상기 회전축(300)을 수용하여 회전을 허용할 수 있도록 부쉬가 장착된다.

상기 제2브라켓(400b)은 상기 밸브바디(100)의 타측에 설치되고 내부에는 상기 회전축(300)의 타측을 회전가능하게 수용할 수 있도록 내측에 보스(420)를 포함하게 된다.

여기서, 상기 제2브라켓(400b)과 상기 제1브라켓(400a)과 같은 형상으로 형성되며 그 작용또한 동일하다고 할 수 있어 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 스토퍼(500)는 상기 제1,제2브라켓(400a,400b) 외측에 위치하도록 각각 구비되어 상기 회전축(300)의 양측에 고정결합되어 상기 회전축(300)의 좌,우 이동을 제한할 수 있다.

즉, 밸브바디(100)에 대하여 회전축(300)이 좌측으로 이동하는 경우에는 밸브바디(100)의 우측에 고정된 스토퍼(500)에 의하여 좌측으로 이동을 제한할 수 있으며, 회전축(300)이 우측으로 이동하는 경우에는 밸브바디(100)의 좌측에 고정된 스토퍼(500)에 의하여 우측으로 이동을 제한할 수 있어 상기 회전축(300)은 정위치에 위치하게 된다.

그리고, 스토퍼(500)가 상기 제1,2브라켓(400a,400b)의 외측에서 상기 회전축(300)을 고정하므로 회전축(300)이 유체의 열기에 의해 양측으로 열팽창 시에도 상기 스토퍼(500)는 상기 회전축(300)에 고정된 부분을 유지하므로 상기 회전축(300)이 편심 이동되는 것을 방지하게 된다.

상기 회전축(300)이 상기 스토퍼(500)에 의해 편심 이동이 방지되므로, 회전축(300)에 고정된 디스크(200)는 초기에 밸브바디(100) 내측에 고정된 위치를 유지할 수 있다. 즉 디스크(200)와 밸브바디(100)의 간격이 일정하게 유지할 수 있어 상기 디스크(200)는 팽창하더라도 상기 밸브바디(100) 내부에서 동심원을 유지할 수 있게 되는 것이다.

상기 스토퍼(500)에 대해서는 하기에서 자세히 설명하기로 한다.

상기 밸브바디(100)에는 내부 상,하측에 상기 디스크의 회전을 제한하는 바디시트(도 2의 110)가 각각 형성되고, 외측에 결합되어 퍼지가 주입되는 주입관(720)과, 상기 주입관과 연결되고 분기되어 상기 밸브바디(100)를 관통하여 상기 바디시트측으로 분사되게 하여 이물질을 제거하는 분지관(740)으로 구성되는 퍼지유입부(700)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 퍼지유입부(700)에 의하여 상기 밸브바디의 바디시트 측으로 분사되므로 디스크(200)가 폐구시 밀착되어 기밀을 유지할 수 있다.

그리고, 상기 밸브바디(100)에는 내측에 열전도율이 0.14 ~ 0.31(Kcal/m.h.℃)인 단열캐스터블 내화층(120)이 형성되고, 상기 단열캐스터블 내화층 외측에는 압축강도가 1000 ~ 1500(kg/cm2)인 고강도 치밀질 캐스터블 내화층(140)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 도 4에서는 본 발명의 특징을 나타낸 스토퍼(500)의 구성에 대하여 상세설명하기로 한다.

도 4를 참조하면, 상기 스토퍼(500)는 상기 회전축(300)에 대하여 나사방식을 회전 결합되도록 내측에 나사산이 형성되는 세트링(520)과, 상기 세트링(520) 외측에서 내측으로 회전 결합되어 단부가 상기 회전축에 가압하여 고정하는 풀림방지용 멈춤나사(540)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 세트링(520)이 상기 회전축(300)의 단부를 수용하고, 멈춤나사(540)에 의해 고정되므로 상기 회전축(300)에 대한 고정과 분해가 쉬운 이점이 있다.

그리고, 상기 스토퍼(500)와 상기 제1브라켓(400a) 및 상기 스토퍼(500)와 상기 제2브라켓(400b) 사이에는 스러스트베어링(600)이 더 구비되어 상기 회전축에 고정된 스토퍼(500)가 상기 제1브라켓(400a)과 제2브라켓(400a)에 대하여 마찰력을 최소화하여 회전을 허용하는 것을 특징으로 한다.

도 5는 도 4의 보스 확대도이고, 도 6은 도 5의 부쉬 상세도이다.

도 5를 참조하면, 상기 보스(420)에는 외측에 퍼지를 유입되게 하는 퍼지주입공(422)과 오일주입공(424)이 형성된다.

여기서, 상기 보스(420) 내부에는 상기 회전축을 수용하여 지지하는 부쉬(800)가 장착된다. 상기 부쉬(800)는 더 바람직하게 상기 보스(420)의 내부 퍼지주입공(424)측에 위치하게 되어 퍼지 주입에 의해 내부 유체 누설을 방지하고, 그리고, 부쉬(800)의 후측에는 압력씰(440)이 형성되어 2차 밀폐 가능하도록 하였다.

여기서, 도 6을 참조하면, 상기 부쉬(800)는 상기 퍼지주입공과 연통되도록 내,외를 관통하는 통공(820)과, 외주면에 나선형홈(840)이 형성되어 퍼지 주입에 의해 상기 밸브바디 내부 유체가 상기 회전축의 틈새로 누설되는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 퍼지 주입 압력은 상기 밸브바디의 내부 압력보다 높은 압력으로 분사되도록 하여 상기 밸브바디의 내부의 고온 유체가 외부로 누설되는 것을 방지한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디스크 동심유지형 콘트롤 밸브의 열팽창 상태도를 간략하게 표현한 도이다.

도 7을 참조하면, 상기 밸브바디(100)의 내부에는 고온의 유체가 유동되므로 이와 직접적으로 접촉하게 되는 디스크(200)는 유체의 열에 의해 팽창하게 된다.

밸브바디(100)의 외측에 구비된 회전축(300)에 결합된 스토퍼(500)가 결합되어 있어 상기 디스크(200)가 팽창된다 하여도 스토퍼(500)에 의해 상기 회전축(300)이 이동되는 것을 방지되므로 상기 디스크(200)는 상기 밸브바디(100)의 내부에서 동심을 유지할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명은 디스크 동심유지형 콘트롤 밸브를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

100: 밸브바디 200: 디스크
300: 회전축 400: 제1브라켓
400b: 제2브라켓 420: 보스
500: 스토퍼 520: 세트링
540: 멈춤나사 600: 베어링
700: 퍼지유입부 720: 주입관
740: 분지관 800: 부쉬
820: 통공 840: 나선형홈

Claims (6)

1. 밸브바디;와,
   상기 밸브바디 내부에 구비되어 유체의 흐름을 단속하는 디스크;와,
   상기 밸브바디에 관통되어 상기 디스크를 축지하는 회전축;과,
   상기 밸브바디 일측에 설치되어 상기 회전축 일측을 회전가능하게 수용하도록 내측에 보스를 포함하는 제1브라켓;과,
   상기 밸브바디 타측에 설치되어 상기 회전축 타측을 회전가능하게 수용하도록 내측에 보스를 포함하는 제2브라켓;과,
   상기 제1브라켓과 상기 제2브라켓 외측에 각각 위치하도록 상기 회전축의 양측에 고정결합되어 상기 회전축이 유체의 열기에 의해 양측으로 열팽창 시 상기 회전축의 편심 이동을 방지하여 상기 디스크가 동심원을 유지하게 하는 한 쌍의 스토퍼;가 포함되되,
   상기 스토퍼는 상기 회전축 외측으로 회전 결합되도록 내측에 나사산이 형성되는 세트링과, 상기 세트링 외측에서 내측으로 회전 결합되어 단부가 상기 회전축에 가압하여 고정하는 풀림방지용 멈춤나사로 구성되고,
   상기 스토퍼와 상기 제1브라켓 및 상기 스토퍼와 상기 제2브라켓 사이에는, 스러스트베어링이 더 구비되고,
   상기 보스에는 외측에 퍼지를 유입되게 하는 퍼지주입공이 형성되고, 상기 보스 내부에는 상기 회전축을 수용하여 지지하는 부쉬가 장착되고, 상기 부쉬는 상기 퍼지주입공과 연통되도록 내,외를 관통하는 통공과, 외주면에 나선형홈이 형성되어 퍼지 주입에 의해 상기 밸브바디 내부 유체가 상기 회전축의 틈새로 누설되는 것을 방지하고, 상기 부쉬의 후측에는 압력씰이 형성되어 2차 밀폐 가능하게 하고,
   상기 밸브바디에는, 내부 상,하측에 상기 디스크의 회전을 제한하는 바디시트가 각각 형성되고, 외측에 결합되어 퍼지가 주입되는 주입관과, 상기 주입관과 연결되고 분기되어 상기 밸브바디를 관통하여 상기 바디시트측으로 분사되게 하여 이물질을 제거하는 분지관으로 구성되는 퍼지유입부가 더 구비되며,
   상기 밸브바디에는, 내측에 열전도율이 0.14 ~ 0.31(Kcal/m.h.℃)인 단열캐스터블 내화층이 형성되고, 상기 단열캐스터블 내화층 외측에는 압축강도가 1000 ~ 1500(kg/cm2)인 고강도 치밀질 캐스터블 내화층이 형성되는 것을 특징으로 하는 디스크 동심유지형 콘트롤 밸브.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제

Images