KR101896519B1 - 회전형 글로브밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반원형 및 다공 구조를 갖는 디스크를 회전시킴에 따라 밸브몸체 내에 S자형으로 형성된 유로가 원하는 개도로 개폐될 수 있도록 하여 무게를 경감시키고 캐비테이션 현상을 방지할 수 있는 회전형 글로브밸브에 관한 것으로, 본 발명에 따른 회전형 글로브밸브는, 전방부와 후방부 각각에 유체가 유입되는 입구와 유체가 배출되는 출구가 개방되게 형성되어 있는 유로를 구비하는 밸브몸체와; 상기 유로 내에서 상기 입구와 출구를 분리되게 구획하며 유체가 통과하는 개폐구가 개방되게 형성되어 있는 격벽체와; 상기 개폐구와 대응하는 형태를 가지며, 상기 유로 내에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 상기 개폐구를 개폐하는 디스크몸체와, 상기 디스크몸체의 테두리 부분에 디스크몸체의 회전 방향으로 연장되게 형성되어 상기 개폐구의 일측 가장자리 부분과 연접하고 다수의 통공이 형성되어 있는 다공플랜지를 포함하는 디스크와; 상기 밸브몸체를 통과하여 상기 디스크의 회전축과 연결되어 외부에서 가해지는 회전력을 상기 회전축에 전달하는 스템;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

회전형 글로브밸브{Rotary Type Glove Valve}

본 발명은 글로브밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반원형 및 다공 구조를 갖는 디스크를 회전시킴에 따라 밸브몸체 내에 S자형으로 형성된 유로가 원하는 개도로 개폐될 수 있도록 하여 무게를 경감시키고 캐비테이션 현상을 방지할 수 있는 회전형 글로브밸브에 관한 것이다.

일반적으로 글로브 밸브(globe valve)는 유량제어의 목적으로 현재 가장 많이 채택하고 있는 밸브형식으로, 고압의 유체가 흐르는 관로상에 설치되어 유로를 개폐하는데 사용되고 밸브의 재질로는 청동, 주철, 주동(鑄銅), 합금강 등이 사용된다.

통상의 글로브 밸브는 도 1에 도시된 것과 같이, 밸브몸체의 입구(1)와 출구(2)가 일직선상에 위치되고, 상기 입구(1)와 출구(2)사이의 대략 중간지점에 해당되는 내벽면으로부터는 개폐구가 형성되어 있는 격벽(3)이 형성되어 대략 'S'자형의 유로가 형성되며, 상기 격벽(3)의 개폐구의 테두리에는 밸브의 디스크(4)가 안착되는 디스크시트(5)가 형성되는 한편, 상기 디스크시트(5)에는 밸브 스템(6)이 상기 디스크시트(5)에 대하여 직각으로 설치된 구조로 이루어져 있다.

이러한 종래의 글로브밸브는 스템(6)을 회전시키면 스템(6)에 형성되어 있는 나사산과 밸브몸체의 나사산 간의 작용에 의해 스템(6)이 상하로 이동하여 디스크(4)가 디스크시트(5)에서 이격되거나 밀착되면서 개폐구를 개폐한다.

그러나 종래의 글로브밸브는 유량 조절이 용이한 이점은 있으나, 무게가 무겁고 제작 비용이 많이들며, 디스크(4)가 유로를 개방할 때 디스크(4)의 전방면(도면에서 아래를 향한 면)과 후방면(도면에서 위를 향한 면) 간의 유속 차이에 의해 저개도에서 캐비테이션 현상이 발생하는 문제가 있다.

등록특허 제10-1436851호 공개특허 제10-2014-0073954호

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 반원형 및 다공 구조를 갖는 디스크를 회전시킴에 따라 밸브몸체 내에 S자형으로 형성된 유로가 원하는 개도로 개폐될 수 있도록 하여 무게를 경감시키고 캐비테이션 현상을 방지할 수 있는 회전형 글로브밸브를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 회전형 글로브밸브는, 전방부와 후방부 각각에 유체가 유입되는 입구와 유체가 배출되는 출구가 개방되게 형성되어 있는 유로를 구비하는 밸브몸체와; 상기 유로 내에서 상기 입구와 출구를 분리되게 구획하며 유체가 통과하는 개폐구가 개방되게 형성되어 있는 격벽체와; 상기 개폐구와 대응하는 형태를 가지며, 상기 유로 내에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 상기 개폐구를 개폐하는 디스크몸체와, 상기 디스크몸체의 테두리 부분에 디스크몸체의 회전 방향으로 연장되게 형성되어 상기 개폐구의 일측 가장자리 부분과 연접하고 다수의 통공이 형성되어 있는 다공플랜지를 포함하는 디스크와; 상기 밸브몸체를 통과하여 상기 디스크의 회전축과 연결되어 외부에서 가해지는 회전력을 상기 회전축에 전달하는 스템;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 디스크가 회전하면서 격벽체의 개폐구를 개폐하므로 기존의 글로브밸브에 비하여 밸브몸체 전체의 무게를 경감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 디스크가 회전하여 개방되면서 유체가 다공플랜지의 통공을 통해서도 흘러가게 되므로 유체의 급격한 유동에 의한 캐비테이션 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 글로브밸브의 일례를 나타낸 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 글로브밸브의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 회전형 글로브밸브의 주요 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 주요 구성을 다른 쪽에서 바라본 사시도이다.
도 5 내지 도 7은 도 2에 도시된 회전형 글로브밸브의 횡단면도로, 도 5는 유로가 폐쇄된 상태이고, 도 6은 유로가 개방되는 초기 상태이며, 도 7은 유로가 완전히 개방된 상태이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 글로브밸브를 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 글로브밸브는, 밸브몸체(10)와 격벽체(15), 디스크(20), 스템(30)을 포함한다.

상기 밸브몸체(10)는 전방부와 후방부 각각에 유체가 유입되는 입구(12)와 유체가 배출되는 출구(13)가 개방되게 형성되어 있는 유로(11)를 구비한다. 상기 입구(12)와 출구(13)는 대향되게 배치된다.

상기 격벽체(15)는 상기 유로(11) 내에서 상기 입구(12)와 출구(13)를 분리되게 구획하며 유체가 통과하는 개폐구(16)가 개방되게 형성되어 있다. 상기 개폐구(16)는 반원형으로 형성된다. 상기 격벽체(15)는 소정의 각도로 절곡된 판 형태로 되어 상기 유로(11)를 대략 S자 형태로 구획한다.

상기 디스크(20)는 상기 개폐구(16)와 대응하는 크기를 갖는 반원형의 평판으로이루어져 개폐구(16)를 개폐하는 디스크몸체(22)와, 상기 디스크몸체(22)의 테두리 부분에 디스크몸체(22)의 회전 방향으로 연장되게 형성된 다공플랜지(23)를 포함한다.

상기 디스크몸체(22)는 상기 격벽체(15)의 개폐구(16)의 일측 단부에 연접하게 설치된 회전축(21)을 중심으로 회전 가능하게 설치되어, 상기 회전축(21)과 함께 회전하면서 개폐구(16)를 개폐한다. 상기 디스크몸체(22)의 회전축(21)은 격벽체(15)의 개폐구(16)의 일측 단부에 연접하게 설치되는데, 상기 개폐구(16)의 일측 단부와 회전축(21)의 외면 사이에는 유체의 누출을 방지하기 위하여 회전축(21)의 외면에 탄력적으로 밀착되는 고무 또는 실리콘과 같은 유연하고 탄력성이 있는 수지 재질의 실링베어링(25)이 설치된다. 상기 실링베어링(25)은 회전축(21)의 외면의 곡률과 대응하는 곡률을 갖는 원호 형태의 단면을 갖는 바아로 이루어진다.

상기 다공플랜지(23)는 상기 디스크몸체(22)의 테두리 부분에 디스크몸체(22)의 회전 방향으로 일정 길이만큼 연장되게 형성되어 상기 개폐구(16)의 일측 가장자리 부분과 연접한다. 상기 다공플랜지(23)에는 캐비테이션 현상을 방지하기 위한 다수의 통공(24)이 형성되어 있다. 이 실시예에서 상기 통공(24)은 격자 형태로 일정 간격으로 배열되며, 일정한 크기의 원형 구멍 형태를 갖지만, 이와 다르게 상기 통공(24)은 지그재그 형태 등 다양한 형태로 배열되거나, 원형이 아닌 타원형이나 다각형 형태의 구멍으로 형성될 수도 있을 것이다. 또한 그 크기 역시 가운데 부분에서 상하부분으로 갈수록 그 크기가 줄어들거나 증가하는 형태로 형성될 수도 있을 것이다.

상기 디스크(20)가 개폐구(16)를 폐쇄한 상태에서 다공플랜지(23)의 외면과 개폐구(16)의 일측 단부 사이를 통해 유체가 누출되는 것을 방지하기 위하여, 상기 다공플랜지(23)의 외면에 유연한 수지 재질의 실링재(40)가 부착될 수 있다. 물론 상기 실링재(40)는 다공플랜지(23)에 부착되지 않고 다공플랜지(23)의 외면이 연접하는 개폐구(16)의 일측 단부에 설치될 수도 있을 것이다.

상기 스템(30)은 상기 밸브몸체(10)의 상부면을 통과하여 상기 디스크(20)의 회전축(21)의 상단부와 연결되어 외부에서 가해지는 회전력을 상기 회전축(21)에 전달한다. 상기 스템(30)은 상기 회전축(21)과 개별체로 이루어져 회전축(21)의 일단부에 고정되게 결합될 수 있지만, 이와 다르게 스템(30)과 회전축(21)이 일체로 만들어질 수도 있을 것이다.

상기 스템(30)을 용이하게 회전시키기 위하여 상기 스템(30)의 외측 단부에 핸들(31)이 구비되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 회전형 글로브밸브는 다음과 같이 작동한다.

도 5에 도시한 것과 같이 디스크(20)가 개폐구(16)를 폐쇄한 상태에서 사용자가 유로(11)를 개방하기 위하여 스템(30)의 외측 단부에 구비된 핸들(31)을 잡고 개방 작동 방향(도면 상 반시계방향)으로 돌리면, 도 6에 도시된 것과 같이 회전축(21) 및 디스크(20)가 반시계방향으로 회전하여 개폐구(16)가 서서히 개방된다.

이와 같이 개폐구(16)가 개방되는 초기에 다공플랜지(23)의 통공(24)을 통해서 유체가 흘러가기 시작한다. 이와 같이 디스크(20)가 개방되면서 유체가 다공플랜지(23)의 통공(24)을 통해서도 흘러가게 되므로 유체의 급격한 유동에 의한 캐비테이션 현상이 방지되는 효과를 얻을 수 있다.

상기 스템(30)을 더욱 회전시키면, 도 7에 도시된 것과 같이 디스크(20)가 반시계방향으로 더욱 회전하여 출구(13)가 완전히 개방되고 유체는 출구(13)를 통해서 흘러가게 된다.

유로를 다시 닫고자 할 경우에는 핸들(31)을 이전과 반대방향, 즉 도면 상 시계방향으로 회전시키면 회전축(21) 및 디스크(20)가 시계방향으로 회전하면서 개폐구(16)가 폐쇄되고 유체가 출구(13)로 흘러가지 못하게 된다.

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 : 밸브몸체 11 : 유로
12 : 입구 13 : 출구
15 : 격벽체 16 : 개폐구
20 : 디스크 21 : 회전축
22 : 디스크몸체 23 : 다공플랜지
24 : 통공 25 : 실링베어링
30 : 스템 31 : 핸들
40 : 실링재

Claims (8)

1. 전방부와 후방부 각각에 유체가 유입되는 입구(12)와 유체가 배출되는 출구(13)가 개방되게 형성되어 있는 유로(11)를 구비하는 밸브몸체(10)와;
   상기 유로(11) 내에서 상기 입구(12)와 출구(13)를 분리되게 구획하며 유체가 통과하는 개폐구(16)가 개방되게 형성되어 있고, 일정한 각도로 절곡된 판 형태로 되어 상기 유로(11)를 S자 형태로 구획하는 격벽체(15)와;
   상기 개폐구(16)와 대응하는 형태를 가지며, 상기 유로(11) 내에 회전축(21)을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 상기 개폐구(16)를 개폐하는 디스크몸체(22)와, 상기 디스크몸체(22)의 테두리 부분에 디스크몸체(22)의 회전 방향으로 연장되게 형성되어 상기 개폐구(16)의 일측 가장자리 부분과 연접하고 다수의 통공(24)이 형성되어 있는 다공플랜지(23)를 포함하는 디스크(20)와;
   상기 밸브몸체(10)를 통과하여 상기 디스크(20)의 회전축(21)과 연결되어 외부에서 가해지는 회전력을 상기 회전축(21)에 전달하는 스템(30);
   을 포함하고,
   상기 회전축(21)은 상기 격벽체(15)의 개폐구(16)의 일측 단부에 연접하게 설치되고, 상기 개폐구(16)의 일측 단부와 회전축(21)의 외면 사이에는 회전축(21)의 외면의 곡률과 대응하는 곡률을 갖는 원호 형태의 단면을 갖는 바아로 되어 회전축(21)의 외면에 탄력적으로 밀착되면서 유체의 누출을 방지하는 유연하고 탄력성이 있는 수지 재질의 실링베어링(25)이 설치된 것을 특징으로 하는 회전형 글로브밸브.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 다공플랜지(23)의 외면에 유연한 수지 재질의 실링재(40)가 부착된 것을 특징으로 하는 회전형 글로브밸브.
5. 제1항에 있어서, 상기 밸브몸체(10)의 외부에 위치하는 스템(30)의 외측 단부에 핸들(31)이 구비된 것을 특징으로 하는 회전형 글로브밸브.
6. 제1항에 있어서, 상기 스템(30)과 회전축(21)은 일체로 된 것을 특징으로 하는 회전형 글로브밸브.
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