KR101945395B1 - Flow-control butterfly valve - Google Patents
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Abstract
본 발명과 관련된 유량조절 버터플라이 밸브는, 유로를 형성하며 내주에 밸브시트가 장착된 밸브바디; 및 상기 유로 내에서 샤프트에 의해 회전가능하게 설치됨으로써 상기 유로를 차단하는 폐쇄모드와 회전각에 따라 상기 유로를 개방시키는 개방모드를 갖도록 형성되는 디스크를 포함하고, 상기 디스크는, 상기 유로의 상류를 향하는 쪽에 위치되며, 상기 폐쇄모드시 상기 밸브시트에 접촉하여 상기 유로를 차단할 수 있게 형성되는 전면부; 및 상기 전면부의 후방에 형성되는 지지부를 포함하며, 상기 지지부는, 상기 전면부의 후방 중간에서 상기 샤프트를 지지할 수 있게 형성되는 샤프트 지지부; 상기 개방모드를 위하여 상기 디스크의 회전시 상기 유로의 상류 쪽으로 이동되는 부위에 형성되고, 상기 디스크의 초기 회전각에서 상기 밸브시트에 대하여 비접촉 상태로 상기 밸브시트와의 개방틈이 제한될 수 있게 후방으로 돌출 연장 형성되는 유량제어 형상부; 및 상기 개방모드를 위하여 상기 디스크의 회전시 상기 유로의 하류 쪽으로 이동되는 부위에 형성되고, 상기 유로의 하류 쪽으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되는 테일 형상부를 포함할 수 있다.A flow rate adjusting butterfly valve according to the present invention comprises: a valve body forming a flow path and having a valve seat mounted on an inner periphery thereof; And a disk formed in the flow path so as to be rotatable by a shaft so as to have a closed mode for blocking the flow path and an open mode for opening the flow path in accordance with the rotation angle, A front portion which is located on a side facing the valve seat and which is formed to contact the valve seat in the closed mode to cut off the flow passage; And a support portion formed at a rear portion of the front portion, wherein the support portion includes: a shaft support portion formed to support the shaft at a rear middle portion of the front portion; Wherein the valve seat is formed at a position where it is moved toward the upstream side of the passage when the disc is rotated for the open mode, and the opening angle with respect to the valve seat is restricted in the non- A flow control shape portion formed to be protruded and extended to the outside; And a tail portion formed at a portion of the disk that is moved toward the downstream side of the flow path when the disk is rotated for the open mode and formed to have a smaller width toward the downstream side of the flow path.
Description
본 발명은 버터플라이 밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a butterfly valve.
버터플라이 밸브(butterfly valve)는 유로에 대하여 수직방향의 회전축을 갖는 디스크의 회전각에 의하여 유로의 개폐, 유량이나 압력의 제어를 할 수 있는 밸브이다. 일반적으로 버터플라이 밸브는 동일 직경의 다른 타입의 밸브에 비해 소형·경량 제작이 용이하며, 전체적인 배관라인을 간소화시킬 수 있으므로 비용 면에서도 유리한 장점을 갖는다.A butterfly valve is a valve capable of opening / closing a flow path and controlling flow rate and pressure by a rotation angle of a disk having a rotation axis perpendicular to the flow path. In general, butterfly valves are advantageous in terms of cost because they are easier to manufacture in a smaller size and lighter than other types of valves of the same diameter, and can simplify the entire piping line.
물용 유량제어 밸브로 가장 많이 적용되고 있는 밸브 타입은 글로브 밸브(globe valve)이다. 글로브 밸브는 대략 구 형태의 밸브 몸체를 가지며, 밸브 몸체 내에 일직선 상으로 된 입출구 유로에 대해 수직 방향의 통로홀을 형성시키고, 통로홀에 대하여 디스크를 상하로 이동시켜 유량을 조절한다. 고압 환경에서도 작동이 정확하고 유량 조절이 정밀한 특성이 있으나, 크기가 크고 복잡하여 제조 단가도 높고 유지보수가 어렵다는 단점이 있다.The most commonly used valve type for water flow control valves is the globe valve. The globe valve has a valve body of a substantially spherical shape and forms a vertical passage hole with respect to the inlet and outlet passage straight in the valve body and adjusts the flow rate by moving the disk up and down with respect to the passage hole. Although the operation is accurate and the flow control is precise even in a high pressure environment, it is disadvantageous in that it is large in size and complex, and the manufacturing cost is high and maintenance is difficult.
버터플라이 밸브는 원형의 디스크가 회전하여 유량의 조절 또는 개폐 작용을 구현하나, 통상 판상으로 형성된 디스크가 일정 각도 이상으로 회전되면 유량이 급격히 증가하게 된다. 또한, 판상의 디스크는 유로 개방시 유로가 두 갈래로 형성되는데, 개도의 증가에 따른 유량의 변화도 급격하므로 유량의 제어도 그만큼 어려워진다.The butterfly valve realizes a flow rate control or opening / closing action by rotating a circular disk, but the flow rate is rapidly increased when a disk formed in a plate shape is rotated over a certain angle. In addition, the plate-shaped disk is formed in a bifurcated flow path when the flow path is opened. Since the variation of the flow rate due to the increase of the opening degree is also abrupt, the flow rate is also more difficult to control.
* 관련 선행기술:* Related Prior Art:
대한민국 등록특허 제1712632호(2017.03.06. 공고)Korean Registered Patent No. 1712632 (Announcement of Mar. 19, 2017)
대한민국 공개특허 제2005-0107734호(2005.11.15. 공개)Korean Patent Publication No. 2005-0107734 (published on November 15, 2005)
대한민국 공개실용신안 제2015-0004069호(2015.11.06. 공개)Korea Public Utility Model No. 2015-0004069 (Published May 11, 2015)
본 발명의 목적은 버터플라이 밸브의 형상을 개량함으로써 버터플라이 밸브가 갖는 경량 및 경제적 장점을 보유하면서도 유량을 정밀하게 제어할 수 있도록 하는 데 있다.It is an object of the present invention to improve the shape of a butterfly valve so that the flow rate can be precisely controlled while maintaining the light and economic advantages of the butterfly valve.
본 발명의 다른 일 목적은, 유량제어 형상부에 의한 간섭을 최소화시켜 밸브시트를 보호하고 내구성을 증대시키는 데 있다.It is another object of the present invention to minimize interference by the flow control features to protect the valve seat and to increase its durability.
본 발명과 관련된 유량조절 버터플라이 밸브는, 유로를 형성하며 내주에 밸브시트가 장착된 밸브바디; 및 상기 유로 내에서 샤프트에 의해 회전가능하게 설치됨으로써 상기 유로를 차단하는 폐쇄모드와 회전각에 따라 상기 유로를 개방시키는 개방모드를 갖도록 형성되는 디스크를 포함하고, 상기 디스크는, 상기 유로의 상류를 향하는 쪽에 위치되며, 상기 폐쇄모드시 상기 밸브시트에 접촉하여 상기 유로를 차단할 수 있게 형성되는 전면부; 및 상기 전면부의 후방에 형성되는 지지부를 포함하며, 상기 지지부는, 상기 전면부의 후방 중간에서 상기 샤프트를 지지할 수 있게 형성되는 샤프트 지지부; 상기 개방모드를 위하여 상기 디스크의 회전시 상기 유로의 상류 쪽으로 이동되는 부위에 형성되고, 상기 디스크의 초기 회전각에서 상기 밸브시트에 대하여 비접촉 상태로 상기 밸브시트와의 개방틈이 제한될 수 있게 후방으로 돌출 연장 형성되는 유량제어 형상부; 및 상기 개방모드를 위하여 상기 디스크의 회전시 상기 유로의 하류 쪽으로 이동되는 부위에 형성되고, 상기 유로의 하류 쪽으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되는 테일 형상부를 포함할 수 있다.A flow rate adjusting butterfly valve according to the present invention comprises: a valve body forming a flow path and having a valve seat mounted on an inner periphery thereof; And a disk formed in the flow path so as to be rotatable by a shaft so as to have a closed mode for blocking the flow path and an open mode for opening the flow path in accordance with the rotation angle, A front portion which is located on a side facing the valve seat and which is formed to contact the valve seat in the closed mode to cut off the flow passage; And a support portion formed at a rear portion of the front portion, wherein the support portion includes: a shaft support portion formed to support the shaft at a rear middle portion of the front portion; Wherein the valve seat is formed at a position where it is moved toward the upstream side of the passage when the disc is rotated for the open mode, and the opening angle with respect to the valve seat is restricted in the non- A flow control shape portion formed to be protruded and extended to the outside; And a tail portion formed at a portion of the disk that is moved toward the downstream side of the flow path when the disk is rotated for the open mode and formed to have a smaller width toward the downstream side of the flow path.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 지지부는 상기 전면부와 일체로 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the support portion may be integrally formed with the front portion.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 디스크는 절삭가공된 스틸에 의해 형성되고, 상기 샤프트 지지부는 상기 디스크의 가공 기준면을 형성할 수 있도록 가공 평면을 포함할 수 있다.As an example associated with the present invention, the disc is formed by machined steel, and the shaft support may include a machining plane to form a machining datum plane of the disc.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 가공 평면에, 상기 디스크의 절삭가공을 위하여 상기 디스크를 고정할 수 있도록 체결홀이 형성될 수 있다.As an example related to the present invention, a fastening hole may be formed in the machining plane so as to fix the disk for cutting the disk.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 전면부는 상기 폐쇄모드시 상기 밸브시트와 접촉하는 콘(cone) 형태의 둘레면을 갖도록 형성되고, 상기 둘레면 중 상기 유량제어 형상부에 대응하는 위치의 제1둘레면은 정점에서 상기 유로의 중심축과 평행하도록 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the front portion is formed to have a cone-shaped circumferential surface in contact with the valve seat in the closed mode, and the first portion of the circumferential surface, corresponding to the flow control feature, The circumferential surface may be formed to be parallel to the central axis of the flow path at the apex.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 둘레면 중 상기 테일 형상부에 대응하는 위치의 제2둘레면은 상기 제1둘레면의 정점과 대척점에서 상기 유로의 중심축에 대하여 소정의 경사각을 이루도록 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second circumferential surface of the circumferential surface corresponding to the tail-like portion is formed to have a predetermined inclination angle with respect to the central axis of the flow path at the vertex and the opposite point of the first circumferential surface .
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 유량제어 형상부는, 상기 전면부의 직후방에 형성되며, 상기 전면부의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성되는 컷아웃 형상부; 상기 컷아웃 형상부로부터 상기 유로의 후방으로 소정 폭만큼 형성되는 연결 형상부; 및 상기 연결 형상부로부터 상기 유로의 후방으로 형성되며, 상기 제1둘레면의 정점과 대응하는 위치에서 최대의 연장 길이를 갖도록 형성된, 곡면 형상부를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the flow control feature may include a cutout shape formed in a chamber immediately after the front face and having a diameter smaller than a diameter of the front face; A connecting portion formed at a predetermined width from the cutout portion to the rear of the flow path; And a curved surface portion formed to the rear of the flow path from the connection shape portion and having a maximum extension length at a position corresponding to a vertex of the first circumferential surface.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 연결 형상부는 상기 디스크의 측면에서 보았을 때 상기 제1둘레면의 정점과 대응하는 위치에서 직선형일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the connecting portion may be straight at a position corresponding to a vertex of the first circumferential surface when viewed from the side of the disk.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 곡면 형상부는 상기 디스크의 측면에서 보았을 때 상기 제1둘레면의 정점과 대응하는 위치에서 원호형일 수 있다.As an example related to the present invention, the curved surface portion may have an arc shape at a position corresponding to the apex of the first circumferential surface when viewed from the side of the disk.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 연결 형상부의 폭은 상기 전면부에 대한 상기 샤프트의 옵셋 거리일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the width of the connecting feature may be the offset distance of the shaft relative to the front face.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 곡면 형상부의 끝단면은 상기 샤프트의 중심선 방향으로 경사진 제1경사면을 포함하고, 상기 테일 형상부의 끝단면은 상기 제1경사면과 같은 방향으로 경사진 제2경사면을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the end surface of the curved surface portion includes a first inclined surface inclined in a direction of a center line of the shaft, and an end surface of the tailed portion has a second inclined surface inclined in the same direction as the first inclined surface. . ≪ / RTI >
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 유량조절 버터플라이 밸브는, 상기 제1경사면의 일 위치에서 상기 샤프트 지지부를 경유하여 상기 제2경사면의 끝까지 형성된 함몰홈을 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the flow rate adjusting butterfly valve may further include a depression groove formed through the shaft supporting portion at a position of the first inclined surface to the end of the second inclined surface.
본 발명과 관련된 유량조절 버터플라이 밸브에 의하면, 개폐를 담당하는 전면부와 함께 유량제어 형상부를 갖는 지지부를 갖는 디스크를 포함함으로써, 디스크의 초기 회전각에서 밸브시트와의 개방틈이 제한되므로 개도의 증대에 따른 유량의 급격한 증가를 최소화시킬 수 있고 그에 따라 유량의 정밀한 제어가 용이하다.According to the flow rate control butterfly valve related to the present invention, since the opening gap with the valve seat at the initial rotation angle of the disk is limited by including the disk having the support portion having the flow control feature portion together with the front portion for opening and closing, It is possible to minimize the rapid increase of the flow rate due to the increase of the flow rate, and thus to precisely control the flow rate.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 유량제어 형상부가 전면부보다 직경이 작은 컷아웃 형상부와, 연결 형상부 및 실질적인 초기개도에서의 유량 제한 기능을 담당하는 곡면 형상부를 포함함으로써, 유량의 정밀한 제어기능 뿐만 아니라, 밸브시트와의 비접촉을 통하여 밸브시트의 간섭을 줄이고 수명을 연장시키는 효과가 있다.According to one embodiment of the present invention, the flow control shape includes a cutout shape having a diameter smaller than that of the front portion, a connecting shape, and a curved shape portion for performing a flow restriction function at a substantial initial opening, Not only the function but also the effect of reducing the interference of the valve seat and prolonging the service life through non-contact with the valve seat.
도 1은 본 발명과 관련된 유량조절 버터플라이 밸브(100)의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명과 관련된 유량조절 버터플라이 밸브의 디스크(150)를 보인 사시도이다.
도 3은 도 2의 디스크(150)의 측면도이다.
도 4는 1의 유량조절 버터플라이 밸브의 종단면도(100)이다.
도 5는 도 4의 유량조절 버터플라이 밸브(100)가 폐쇄모드로부터 완전히 열리는 각 상태들을 구분하여 보인 단면도들이다.
도 6은 본 발명과 관련된 유량조절 버터플라이 밸브(100)가 폐쇄모드로부터 완전히 열리는 각 상태들을 수치해석에 의해 개도에 따라 가시화시켜 보인 이미지들이다.
도 7은 본 발명과 관련된 유량조절 버터플라이 밸브(100)의 개도-유량 선도를 기존의 버터플라이 밸브와 비교하여 보인 그래프이다.Figure 1 is a schematic perspective view of a flow regulating
Figure 2 is a perspective view of a
3 is a side view of the
4 is a longitudinal sectional view (100) of a flow control butterfly valve of 1. Fig.
5 is a cross-sectional view of the flow regulating
Figure 6 is an image of the flow regulating
FIG. 7 is a graph showing an opening-flow diagram of a flow-regulating
이하, 본 발명과 관련된 유량조절 버터플라이 밸브(100)를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a flow rate
도 1은 본 발명과 관련된 유량조절 버터플라이 밸브(100)의 개략적인 사시도이다. 본 발명과 유량조절 버터플라이 밸브(100)는 밸브 바디(110)와 밸브바디(110)의 내부에 샤프트(120)에 의해 회전 가능하게 설치되는 디스크(150)를 갖는 형태로 되어 있다. 밸브바디(110)의 양 단부에는 인접된 배관과의 연결을 위하여 플랜지(111, 112)가 형성될 수 있다.Figure 1 is a schematic perspective view of a flow regulating
샤프트(120)는 내부의 디스크(150)를 지지하면서 디스크(150)의 회전각으로 표현되는 개도의 조절을 위하여 외부의 구동력을 전달하는 역할을 한다. 샤프트(120)의 단부에는 구동부 연결부(121)가 구비될 수 있다. 샤프트(120)의 회전에 따라 디스크(150)도 함께 회전되며, 디스크(150)는 밸브바디(110)의 내부 유로를 차단하는 '폐쇄모드'와, 유로를 개방시키는 '개방모드'를 갖게 된다. 개방모드는 디스크(150)의 회전각에 따라 개도도 달라지며 그에 따른 유량도 변화하게 된다.The
도 2는 본 발명과 관련된 유량조절 버터플라이 밸브의 디스크(150)를 보인 사시도이고, 도 3은 도 2의 디스크(150)의 측면도이며, 도 4는 1의 유량조절 버터플라이 밸브의 종단면도(100)이다.3 is a side view of the
이들 도면에 도시된 바와 같이, 디스크(150)는 전체적으로 유로의 상류를 향하는 쪽에 위치하는 전면부(151)와, 전면부(151)의 후방에 형성되는 지지부(152)를 갖는 형태로 되어 있다. 도 4와 같이, 밸브바디(110)의 내부에는 고정링(115)에 의하여 밸브시트(116)가 고정되어 있으며, 전면부(151)는 폐쇄모드시 밸브시트(116)에 실질적으로 접촉하여 유로를 차단시킬 수 있게 형성된다. 구체적으로, 전면부(151)는 폐쇄모드시 밸브시트(116)와 접촉하는 콘(cone) 형태의 둘레면(151a, 151b)를 갖는다.As shown in these drawings, the
지지부(152)는 전면부(151)의 후방에 디스크(150)를 지지하거나 유량의 제어를 위한 여러 형상부를 가질 수 있다. 도 2 내지 도 4와 같이, 지지부(152)는 전면부(151)의 후방 중간에서 샤프트(120)를 지지할 수 있게 형성되는 샤프트 지지부(153)와, 개방모드를 위하여 디스크(150)의 회전시 유로의 상류 쪽으로 이동되는 부위에 형성되는 유량제어 형상부(154) 및, 개방모드를 위하여 디스크(150)의 회전시 유로의 하류 쪽으로 이동되는 부위에 형성되는 테일 형상부(155)를 갖는다.The
지지부(152)는 전면부(151)와 일체로 형성될 수 있다. 여기서, 디스크(150)는 절삭가공된 스틸에 의해 형성되는 것이 가능하다. 도 2와 같이, 샤프트 지지부(153)는 디스크(150)의 가공 기준면을 형성할 수 있도록 가공 평면(153-1)을 포함할 수 있다. 가공 평면(153-1)에는 디스크(150)의 절삭 가공을 위하여 디스크(150)를 고정할 수 있도록 체결홀(157)이 형성될 수 있다.The
유량제어 형상부(154)는 디스크(150)의 초기 회전각에서 밸브시트(116)에 대하여 비접촉 상태로 밸브시트(116)와의 개방틈이 제한될 수 있게 후방으로 돌출 연장 형성될 수 있다. 이러한 유량제어 형상부(154)는 디스크(150)가 개방모드로 진입함에 따라 두 갈래로 유로가 갈라져 급격한 유량의 증가를 초래하는 것을 완화시킨다. The
도 2 및 도 3과 같이, 유량제어 형상부(154)는 컷아웃 형상부(154a)와, 연결 형상부(154b) 및 곡면 형상부(154c)를 가질 수 있다. 2 and 3, the
컷아웃 형상부(154a)는 전면부(151)의 직후방에 형성되는 것으로 전면부(151)보다 작은 직경을 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 컷아웃 형상부(154a)는 후방에 형성되는 연결 형상부(154b)와 곡면 형상부(154c)가 자연스럽게 밸브시트(116) 또는 밸브바디(110)의 내주면 형상과 간섭하는 것을 방지한다.The
한편, 앞서의 설명과 같이 전면부(151)의 둘레면은 폐쇄모드시 밸브시트(116)와 접촉하는 콘(cone) 형태로 형성될 수 있다. 이러한 둘레면 중 유량제어 형상부(154)에 대응하는 위치의 제1둘레면(151a)은 정점에서 유로의 중심축과 평행하도록 형성될 수있다. 반면, 둘레면 중 테일 형상부(155)에 대응하는 제2둘레면(151b)은 제1둘레면(151a)의 정점과 대척점에서 유로의 중심선에 대하여 소정의 경사각을 이루도록 형성될 수 있다. 그에 따라, 전면부(151)의 둘레면(111, 112)은 정원뿔이라기 보다는 평심된 꼭지점을 향하는 원뿔 형태일 수 있다. 이러한 둘레면(111, 112)을 갖는 전면부(151)는 폐쇄모드에서 누수를 줄이면서도 개폐동작에서 주변 부위와의 간섭 및 그에 따른 마모나 손상을 최소화시킨다.Meanwhile, as described above, the circumferential surface of the
연결 형상부(154b)는 컷아웃 형상부(154a)로부터 유로의 후방으로 소정 폭만큼 형성될 수 있다. 도 3과 같이, 연결 형상부(154b)는 디스크(150)의 측면에서 보았을 때 제1둘레면(151a)의 정점과 대응하는 위치에서 직선형일 수 있다. 이러한 연결 형상부(154b)의 폭은 전면부(151)에 대한 샤프트(120)의 옵셋 거리만큼일 수 있다. The
곡면 형상부(154c)는 연결 형상부(154b)로부터 유로의 후방으로 형성되는 것으로, 제1둘레면(151a)의 정점과 대응하는 위치에서 최대의 연장 길이를 갖도록 형성된다. 도 2 및 도 3과 같이 곡면 형상부(154c)는 디스크(150)의 측면에서 보았을 때 제1둘레면(151a)의 정점과 대응하는 위치에서 원호형일 수 있다. 그에 따라, 곡면 형상부(154c)의 주면은 밸브시트(116)에 접촉하지 않은 상태로 개방된 좁은 틈을 일정하게 유지하며 유량의 급격한 증가를 완화시킨다. The
테일 형상부(155)는 개방모드를 위하여 디스크(150)의 회전시 유로의 하류 쪽으로 이동되는 부위에 형성된다. 이러한 테일 형상부(155)는, 도 2 내지 도 4와 같이, 유로의 하류 쪽으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성될 수 있다. The tail-shaped
도 3 및 도 4와 같이, 곡면 형상부(154c)의 끝단면은 샤프트(120)의 중심선 방향으로 경사진 제1경사면(154-1)을 포함할 수 있다. 또한, 테일 형상부(155)의 끝단면은 제1경사면(154-1)과 같은 방향으로 경사진 제2경사면(155-1)을 포함할 수 있다. 이러한 제1경사면(154-1) 및 제2경사면(155-1)은 초기 개도에서 유량의 급격한 증가를 억제하는 유량제어 형상부(154)를 제외한 부위에서 유체의 저항이나 와류(vortex)가 생기는 것을 최소화시킨다. 3 and 4, the end surface of the
도 2와 같이, 제1경사면(154-1)의 일 위치에서 샤프트 지지부(153)를 경유하여 제2경사면(155-1)의 끝까지 함몰홈(158)이 형성되어 있다. 이러한 함몰홈(158)은 디스크(150)의 전체 무게를 줄임으로써 구동에너지를 절감하고 취급을 용이하게 한다. 또한, 함몰홈(158)은 디스크(150)의 개방시 후류에서 와류가 생기는 것을 최소화시킬 수 있게 형성될 수 있다.As shown in FIG. 2, a
도 5는 도 4의 유량조절 버터플라이 밸브(100)가 폐쇄모드로부터 완전히 열리는 각 상태들을 구분하여 보인 단면도들이다. 도 5(a)와 같이, 폐쇄모드에서 전면부(151)는 밸브시트(116)와 접촉하여 유로가 차단된 상태이다. 도 5(b)와 같이, 디스크(150)가 약간 회전하면 도면에서 보았을 때 상단인 제1둘레면(151a)은 밸브시트(116)에 대하여 떨어지며 작은 개방틈이 형성되나 유량은 미미하다. 반면, 하단의 제2둘레면(151b)은 밸브시트(116)에 대하여 떨어지며 다른 제한 부위가 없으므로 유량이 상대적으로 많이 흐르게 된다. 이 상태에서 도 5(c)와 같이 약 40 내지 50도의 개도에 이르기까지 유량제어 형상부(154)는 밸브시트(116)에 대한 틈을 일정하게 유지시킨다. 5 is a cross-sectional view of the flow regulating
이와 같이, 본 발명과 관련된 유량조절 버터플라이 밸브(100)의 개도에 따른 유량의 모습을 도 6을 통하여 가시화시켰으며, 도 7은 개도-유량 선도를 기존의 버터플라이 밸브와 비교하여 보인 것이다.As described above, the flow rate according to the opening degree of the flow rate adjusting
본 발명과 관련된 유량조절 버터플라이 밸브(100)를 제작하여 개도에 따른 유량제어 정도를 측정하였다. 밸브의 유량계수는 아래의 수식 1과 같다.The flow
여기서, Q는 유량 (㎥/h)이고, G는 유체의 밀도(물의값 = 1)이며, △P는 차압 (Bar)이다.Here, Q is the flow rate (m 3 / h), G is the density of the fluid (water value = 1), and ΔP is the differential pressure (Bar).
즉, 위의 표 1과 같이, 유량 비율이 약 1:71로서 유량이 정밀하게 제어될 수 있음을 확인하였다. That is, as shown in Table 1 above, it was confirmed that the flow rate can be precisely controlled at a flow ratio of about 1:71.
상기와 같이 설명된 유량조절 버터플라이 밸브는 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용되지 않는다. 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다. The flow control butterfly valve as described above is not limitedly applied to the configuration and method of the illustrated embodiments. The embodiments may be configured so that all or some of the embodiments may be selectively combined so that various modifications may be made.
100: 유량조절 버터플라이 밸브 110: 밸브바디
111, 112: 플랜지 115: 고정링
116: 밸브시트 120: 샤프트
121: 구동부 연결부 150: 디스크
151: 전면부 151-1: 제1둘레면
151-2: 제2둘레면 152: 지지부
153: 샤프트 지지부 153-1: 가공 평면
154: 유량제어 형상부 154a: 컷아웃 형상부
154b: 연결 형상부 154c: 곡면 형상부
154-1: 제1경사면 155: 테일 형상부
155-1: 제2경사면 157: 체결홀
158: 함몰홈100: Flow control butterfly valve 110: Valve body
111, 112: flange 115: retaining ring
116: valve seat 120: shaft
121: driving part connecting part 150: disk
151: front portion 151-1: first circumferential surface
151-2: second circumferential surface 152: support
153: shaft supporting portion 153-1: machining plane
154: flow
154b:
154-1: first inclined plane 155:
155-1: second slope 157: fastening hole
158: recessed groove
Claims (12)
상기 유로 내에서 샤프트에 의해 회전가능하게 설치됨으로써 상기 유로를 차단하는 폐쇄모드와 회전각에 따라 상기 유로를 개방시키는 개방모드를 갖도록 형성되는 디스크를 포함하고, 상기 디스크는,
상기 유로의 상류를 향하는 쪽에 위치되며, 상기 폐쇄모드시 상기 밸브시트에 접촉하여 상기 유로를 차단할 수 있게 형성되는 전면부; 및
상기 전면부의 후방에 형성되는 지지부를 포함하며,
상기 지지부는,
상기 전면부의 후방 중간에서 상기 샤프트를 지지할 수 있게 형성되는 샤프트 지지부;
상기 개방모드를 위하여 상기 디스크의 회전시 상기 유로의 상류 쪽으로 이동되는 부위에 형성되고, 상기 디스크의 초기 회전각에서 상기 밸브시트에 대하여 비접촉 상태로 상기 밸브시트와의 개방틈이 제한될 수 있게 후방으로 돌출 연장 형성되는 유량제어 형상부; 및
상기 개방모드를 위하여 상기 디스크의 회전시 상기 유로의 하류 쪽으로 이동되는 부위에 형성되고, 상기 유로의 하류 쪽으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되는 테일 형상부를 포함하고,
상기 전면부는 상기 폐쇄모드시 상기 밸브시트와 접촉하는 콘(cone) 형태의 둘레면을 갖도록 형성되고,
상기 둘레면 중 상기 유량제어 형상부에 대응하는 위치의 제1둘레면은 정점에서 상기 유로의 중심축과 평행하도록 형성되며,
상기 둘레면 중 상기 테일 형상부에 대응하는 위치의 제2둘레면은 상기 제1둘레면의 정점과 대척점에서 상기 유로의 중심축에 대하여 소정의 경사각을 이루도록 형성되고,
상기 유량제어 형상부는,
상기 전면부의 직후방에 형성되며, 상기 전면부의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성되는 컷아웃 형상부;
상기 컷아웃 형상부로부터 상기 유로의 후방으로 소정 폭만큼 형성되는 연결 형상부; 및
상기 연결 형상부로부터 상기 유로의 후방으로 형성되며, 상기 제1둘레면의 정점과 대응하는 위치에서 최대의 연장 길이를 갖도록 형성된, 곡면 형상부를 포함하는, 유량제어 버터플라이 밸브.
A valve body forming a flow path and equipped with a valve seat on its inner periphery; And
And a disk formed in the passage so as to be rotatable by a shaft so as to have a closed mode for blocking the flow path and an open mode for opening the flow path in accordance with the rotation angle,
A front portion positioned on an upstream side of the flow path and configured to contact the valve seat in the closed mode to shut off the flow path; And
And a support portion formed behind the front portion,
The support portion
A shaft support portion formed to be able to support the shaft in a rear middle portion of the front portion;
Wherein the valve seat is formed at a position where it is moved toward the upstream side of the passage when the disc is rotated for the open mode, and the opening angle with respect to the valve seat is restricted in the non- A flow control shape portion formed to be protruded and extended to the outside; And
And a tail-shaped portion formed at a portion of the disk which is moved toward the downstream side of the passage when the disk is rotated for the open mode, the tail-shaped portion being formed so as to be narrower toward the downstream side of the passage,
Wherein the front portion is formed to have a cone-shaped circumferential surface in contact with the valve seat in the closed mode,
The first circumferential surface of the circumferential surface corresponding to the flow control shape is formed to be parallel to the central axis of the flow path at the apex,
The second circumferential surface of the circumferential surface corresponding to the tail is formed at a predetermined inclination angle with respect to the central axis of the flow path at a point opposite to the apex of the first circumferential surface,
Wherein the flow control-
A cutout shaped portion formed in a chamber immediately after the front portion and having a diameter smaller than a diameter of the front portion;
A connecting portion formed at a predetermined width from the cutout portion to the rear of the flow path; And
And a curved portion formed to the rear of the flow path from the connecting portion and formed to have a maximum extension length at a position corresponding to the apex of the first circumferential surface.
상기 지지부는 상기 전면부와 일체로 형성된, 유량제어 버터플라이 밸브.
The method according to claim 1,
Wherein the support portion is formed integrally with the front portion.
상기 디스크는 절삭가공된 스틸에 의해 형성되고,
상기 샤프트 지지부는 상기 디스크의 가공 기준면을 형성할 수 있도록 가공 평면을 포함하는, 유량제어 버터플라이 밸브.
3. The method of claim 2,
The disc is formed by cutting steel,
Wherein the shaft support includes a machining plane to form a machining datum plane of the disk.
상기 가공 평면에, 상기 디스크의 절삭가공을 위하여 상기 디스크를 고정할 수 있도록 체결홀이 형성된, 유량제어 버터플라이 밸브.
The method of claim 3,
And a fastening hole is formed in the machining plane so as to fix the disk for cutting the disk.
상기 연결 형상부는 상기 디스크의 측면에서 보았을 때 상기 제1둘레면의 정점과 대응하는 위치에서 직선형인, 유량제어 버터플라이 밸브.
The method according to claim 1,
Wherein the connecting feature is straight at a position corresponding to the apex of the first circumferential surface when viewed from the side of the disc.
상기 곡면 형상부는 상기 디스크의 측면에서 보았을 때 상기 제1둘레면의 정점과 대응하는 위치에서 원호형인, 유량제어 버터플라이 밸브.
The method according to claim 1,
Wherein the curved surface portion is circular in shape at a position corresponding to a vertex of the first circumferential surface when viewed from a side surface of the disk.
상기 연결 형상부의 폭은 상기 전면부에 대한 상기 샤프트의 옵셋 거리인, 유량제어 버터플라이 밸브.
The method according to claim 1,
Wherein the width of the connecting feature is an offset distance of the shaft relative to the front face.
상기 곡면 형상부의 끝단면은 상기 샤프트의 중심선 방향으로 경사진 제1경사면을 포함하고,
상기 테일 형상부의 끝단면은 상기 제1경사면과 같은 방향으로 경사진 제2경사면을 포함하는, 유량제어 버터플라이 밸브.
The method according to claim 1,
Wherein an end surface of the curved surface portion includes a first inclined surface inclined in a direction of a center line of the shaft,
And the end surface of the tail-shaped portion includes a second inclined surface inclined in the same direction as the first inclined surface.
상기 제1경사면의 일 위치에서 상기 샤프트 지지부를 경유하여 상기 제2경사면의 끝까지 형성된 함몰홈을 더 포함하는, 유량제어 버터플라이 밸브.12. The method of claim 11,
Further comprising a depressed groove formed in a position of the first inclined surface to the end of the second inclined surface via the shaft support portion.
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KR1020170069516A KR101945395B1 (en) | 2017-06-05 | 2017-06-05 | Flow-control butterfly valve |
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KR102034415B1 (en) | 2019-07-19 | 2019-10-18 | 신홍열 | Butterfly valve for flow control |
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-
2017
- 2017-06-05 KR KR1020170069516A patent/KR101945395B1/en active IP Right Grant
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