KR101973251B1 - 볼밸브 - Google Patents

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KR101973251B1
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Abstract

본 발명은 유입유로(11), 배출유로(12) 및 이 배출유로(12)와 유입유로(11)를 연통시키는 중앙유로(13)가 내부에 형성되며, 일측에는 중앙유로(13)와 연통되고 덮개(18)에 의해 개폐되는 개구부(14)가 형성된 밸브바디(10); 이 밸브바디(10)의 유입유로(11) 또는 배출유로(12)의 테두리에서 일체로 연장되어 밸브바디(10)의 중앙유로(13)에 위치되되 상면이 상기 밸브바디(10)의 개구부(14)를 통해 외부로 노출되는 돌출단관부(15); 상기 밸브바디(10)의 개구부(14)를 통해 중앙유로(13)에 내장되고, 상기 유입유로(11) 및 배출유로(12)를 개폐시키는 밸브체(20); 일단이 상기 밸브체(20)에 결합되고 타단이 외부로 돌출되어 외부조작에 의해 밸브체(20)를 작동시키는 작동스템(30); 상기 돌출단관부(15)에 설치되고, 선단부 내주면에는 상기 밸브체(20)가 접촉되는 시트면(41)이 형성된 밸브시트(40); 내주면에 상기 밸브시트(40)가 장착되고 외주면이 밸브바디(10)의 돌출단관부(15)의 내주면에 결합된 리테이너(50); 및 상기 돌출단관부(15)의 상면에 나사결합되어 리테이너(50)의 외측면을 가압하는 가압무두볼트(60);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 볼밸브이다.

Description

볼밸브{A ball valve}
본 발명은 볼밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유로를 개폐하는 볼밸브에 관한 것이다.
일반적으로 볼밸브는 볼형상의 밸브체에 의해 유로를 개폐하는 것으로, 이러한 볼밸브의 일례를 도 1에 도시하였다. 도시된 바와 같이, 종래의 볼밸브는 내부에 유로(2)가 형성된 밸브바디(1)와, 이 밸브바디(1)의 유로(2)의 중앙부에 내장되어 유로(2)를 개폐하는 밸브체(4)와, 이 밸브체(4)에 결합되어 개폐조작하는 작동스템(5)과, 상기 밸브바디(1)의 유로(2) 상에 구비되어 밸브체(4)가 안착되는 링 형상의 밸브시트(6)를 포함하여 이루어진다. 이때, 밸브시트(6)는 밸브체(3)와 유로(2)의 틈새를 밀폐한다. 한편, 밸브바디(1)의 중앙부에는 유로(2)와 연통되며 밸브체(4)가 출입되는 개구부(3)가 덮개(7)에 의해 개폐가능하게 형성되며, 작동스템(5)은 덮개(7)를 관통하게 된다.
그런데 종래에는 도 1과 같이 밸브시트(6)의 외주면에는 탄성작동을 위한 스프링(8)과 이 스프링(8)의 부식방지를 위한 패킹(9)을 삽입하게 되므로 나사산을 형성하지 못하여 밸브시트(6)를 밸브바디(1)에 억지끼움결합시키기 때문에, 밸브시트(6)가 밸브바디(1)에 견고하게 고정되지 못하는 문제가 있다. 이에 따라, 밸브체(4)의 반복적인 회전에 의해 밸브시트(6)가 가압되면서 뒤틀리는 등 정위치를 벗어나게 되어 누수가 발생되는 문제가 있다.
한국 등록실용신안공보 제20-0287718호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 밸브시트를 보다 간단한 방법으로 좀 더 견고하게 고정시켜 밸브체의 회전에 의해 가압되더라도 정위치를 벗어나지 않게 함으로써 누수가 발생되는 것이 방지되도록 한 볼밸브를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 유체가 유입되는 유입유로(11), 유체가 배출되는 배출유로(12) 및 이 배출유로(12)와 유입유로(11)를 연통시키되 유입 및 배출유로(11,12)보다 직경이 확장된 중앙유로(13)가 내부에 형성되며, 일측에는 중앙유로(13)와 연통되고 덮개(18)에 의해 개폐되는 개구부(14)가 형성된 밸브바디(10); 상기 밸브바디(10)의 유입유로(11) 또는 배출유로(12)의 테두리에서 일체로 연장되어 밸브바디(10)의 중앙유로(13)에 위치되되 상면이 상기 밸브바디(10)의 개구부(14)를 통해 외부로 노출되는 돌출단관부(15); 상기 밸브바디(10)의 개구부(14)를 통해 중앙유로(13)에 내장되고, 상기 유입유로(11) 및 배출유로(12)를 개폐시키는 만곡면(21)이 형성된 밸브체(20); 일단이 상기 밸브체(20)에 결합되고 타단이 상기 밸브바디(10)의 개구부(14) 및 덮개(18)를 통해 외부로 돌출되어 외부조작에 의해 밸브체(20)를 작동시키는 작동스템(30); 상기 돌출단관부(15)에 설치되고, 선단부 내주면에는 상기 밸브체(20)의 만곡면(21)이 접촉되는 시트면(41)이 형성된 밸브시트(40); 내주면에 상기 밸브시트(40)가 장착되고 외주면이 밸브바디(10)의 돌출단관부(15)의 내주면에 결합된 리테이너(50); 및 상기 돌출단관부(15)의 상면에 나사결합되어 리테이너(50)의 외측면을 가압하는 가압무두볼트(60);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 볼밸브가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 돌출단관부(15)의 내주면에는 복수개의 오목홈(16)이 원주방향을 따라 이격 형성되고, 상기 리테이너(50)에는 일단이 밸브바디(10)의 돌출단관부(15)의 각 오목홈(16)과 대응되는 위치에 형성되며 타단이 중앙유로(13)를 향하는 복수개의 관통공(51)이 형성되고, 상기 리테이너(50)의 관통공(51)의 일단부에 삽입되는 결합볼(70)과, 상기 리테이너(50)의 관통공(51)의 타단부에 나사결합되어 상기 결합볼(70)이 밸브바디(10)의 돌출단관부(15)의 오목홈(16)에 삽입된 상태를 유지시키는 푸셔볼트(80)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 볼밸브가 제공된다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 밸브바디(10)의 개구부(14)를 통해 노출되는 돌출단관부(15)의 상측에 가압무두볼트(60)가 나사결합되는 나사공(17)이 내외로 관통되어, 돌출단관부(15)의 내부에 1차 결합된 리테이너(50)가 가압무두볼트(60)에 의해 2차 가압되므로, 리테이너(50)가 돌출단관부(15)에 보다 견고하게 고정된다. 이에 따라, 밸브체(20)의 회전동작에 의해 리테이너(50)가 가압되더라도 정위치가 유지되어 누수가 발생되는 것이 방지된다. 이때, 돌출단관부(15)의 나사공(17)이 밸브바디(10)의 개구부(14)를 통해 노출되므로, 작업자가 가압무두볼트(60)를 상기 나사공(17)에 용이하게 조일 수 있어 리테이너(50)를 돌출단관부(15)에 보다 간단한 방법으로 좀 더 견고하게 고정시킬 수 있다. 그리고 리테이너(50)의 관통공(51)에 삽입된 결합볼(70)이 푸셔볼트(80)에 의해 돌출단관부(15)의 오목홈(16)에 삽입되어 리테이너(50)가 돌출단관부(15)에 3차 결합되므로, 리테이너(50)가 돌출단관부(15)에 더욱 더 견고하게 고정되어 상기의 효과가 더욱 증대된다.
도 1은 종래 볼밸브의 일례를 도시한 도면
도 2는 본 발명에 따른 볼밸브의 일실시예를 도시한 측단면도
도 3은 상기 실시예의 요부를 보인 분해사시도
도 4는 상기 실시예의 A,B의 확대도
도 5는 상기 실시예의 작동상태도
상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 볼밸브를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 볼밸브는 밸브바디(10)와, 이 밸브바디(10)의 내부에 구비된 돌출단관부(15)와, 상기 밸브바디(10)에 내장된 밸브체(20)와, 이 밸브체(20)에 결합된 작동스템(30)과, 상기 돌출단관부(15)에 설치된 리테이너(50)와, 이 리테이너(50)에 설치된 밸브시트(40)와, 상기 돌출단관부(10)에 나사결합되어 리테이너(50)를 가압하는 가압무두볼트(60)와, 상기 리테이너(50)에 삽입되는 결합볼(70) 및 푸셔볼트(80)를 포함하여 구성된다.
상기 밸브바디(10)는 주지된 바와 같이 유체가 유입되는 유입유로(11), 유체가 배출되는 배출유로(12) 및 이 배출유로(12)와 유입유로(11)를 연통시키되 유입 및 배출유로(11,12)보다 직경이 확장된 중앙유로(13)가 내부에 형성된다. 그리고 밸브바디(10)의 일측에는 중앙유로(13)와 연통되는 개구부(14)가 형성되며, 이 개구부(14)는 덮개(18)에 의해 개폐된다.
상기 돌출단관부(15)는 밸브바디(10)의 유입유로(11) 또는 배출유로(12)의 테두리에서 일체로 연장되어 밸브바디(10)의 중앙유로(13)에 위치된다. 이때, 돌출단관부(15)는 유입유로(11)의 테두리에서 연장된 것을 예시하였으며, 밸브바디(10)의 개구부(14)와 근접된 돌출단관부(15)의 상측부는 개구부(14)를 통해 외부로 노출되고, 돌출단관부(15)의 하측은 밸브바디(10)와 일체로 이루어진 것을 예시하였다. 또한 도 2와 같이 돌출단관부(15)의 상측부는 덮개(18)의 저면과 근접 배치된다.
한편, 돌출단관부(15)의 내주면에는 복수개의 오목홈(16)이 원주방향을 따라 이격 형성된다. 그리고 돌출단관부(15)에는 직선형 나사공(17)이 반경방향으로 관통되는데, 이 직선형 나사공(17)은 밸브바디(10)의 개구부(14)를 통해 노출되도록 돌출단관부(15)의 상측부에 형성된다. 한편, 돌출단관부(15)의 내주면에는 상기 리테이너(50)가 장착되도록 단면 니은자 형상으로 이루어져서 원주방향으로 연장된 안착홈(15a)이 형성되며, 이 안착홈(15a)의 내벽면에는 오목홈(16)과 나사공(17)이 형성되고 바닥면에는 상기 밸브시트(40) 및 리테이너(50)의 기단부가 안착된다.
상기 밸브체(20)는 밸브바디(10)의 개구부(14)를 통해 중앙유로(13)에 투입 구비되어 유입유로(11) 또는 배출유로(12)를 개폐시키는 것으로, 적어도 일면이 원형의 만곡면(21)으로 이루어져서 상기 밸브시트(40)에 안착된다.
상기 작동스템(30)은 일단이 밸브체(20)에 결합되고 타단이 밸브바디(10)의 외부로 돌출되어 사용자의 조작에 의해 밸브체(20)를 작동시킨다. 이 작동스템(30)은 밸브바디(10)의 덮개(18)를 관통한다.
상기 리테이너(50)는 링 형상으로 이루어져서 돌출단관부(15)의 내주면에 억지끼움 또는 나사결합되는데, 돌출단관부(15)의 안착홈(15a)에 삽입되며 외주면이 돌출단관부(15)의 내주면에 나사결합된 것을 예시하였다. 그리고 밸브바디(10)의 중앙유로(13)와 접하는 리테이너(50)의 선단 내주면에는 밸브체(20)가 상기 밸브시트(40)와 접촉되는 것이 간섭되지 않도록 경사부(52)가 형성된다.
한편, 리테이너(50)에는 상기 결합볼(70) 및 푸셔볼트(80)가 삽입되는 관통공(51)이 형성된다. 이 관통공(51)은 일단이 리테이너(50)의 외주면에 형성되되 돌출단관부(15)의 오목홈(16)과 대응되는 위치에 형성되고, 타단이 리테이너(50)의 선단에 형성되어 도 2와 같이 단면 니은자 형태를 이룬다. 그리고 리테이너(50)의 기단에는 내주면에서 반경방향 외측으로 오목한 삽입홈(53)이 원주방향을 따라 연장되며, 이 삽입홈(53)은 도 와 같이 단면 니은자 형상으로 이루어진다. 이때, 삽입홈(53)의 내벽에는 홈(54)이 형성되며, 이 홈(54)에는 상기 밸브시트(40)가 테프론 재질로 이루어질 경우 밸브시트(40)에 형성된 돌기가 삽입된다.
상기 밸브시트(40)는 링 형상으로 이루어져서 리테이너(50)의 내주면에 설치되어 밸브체(20)의 만곡부(21)가 안착됨에 따라 밸브체(20)와 유입유로(11) 또는 배출유로(12)의 틈새를 밀폐시킨다. 이러한 밸브시트(40)의 선단에는 밸브체(20)의 만곡부(21)가 밀착되도록 경사 또는 만곡진 시트면(41)이 형성된다. 그리고 밸브시트(40)의 두께(t1)는 리테이너(50)의 두께(t2)보다 작게 형성되어, 밸브체(20)가 밸브시트(40)의 내부로 좀 더 유입될 수 있으므로 밸브체(20)와 밸브시트(40) 사이의 틈새를 보다 효과적으로 밀폐시킬 수 있다. 이때, 도 4와 같이 리테이너(50)의 경사부(52)로 인해 밸브체(20)의 만곡면(21)이 밸브시트(40)의 시트면(41)에 밀착될 수 있다.
한편, 밸브시트(40)의 기단에는 외주면에서 반경방향 외측으로 돌출되어 리테이너(50)의 삽입홈(53)에 삽입되는 삽입돌기(42)가 원주방향을 따라 연장된다. 이에 따라, 도 2와 같이 밸브시트(40)가 리테이너(50)와 돌출단관부(15)의 안착홈(15a) 사이에 고정되며, 안착홈(15a)과 밸브시트(40) 및 리테이너(50) 사이에 가스켓(91)이 개재된다. 그리고 밸브시트(40)의 기단에는 돌출단관부(15)의 안착홈(15a)과 이격되게 절개된 절개홈(43)이 구비된다. 한편, 밸브시트(40)는 금속으로 이루어져서 리테이너(50)의 홈(54)에 끼워지는 돌기가 별도로 구비되지 않는다.
상기 가압무두볼트(60)는 돌출단관부(15)의 직선형 나사공(17)에 나사결합되어 리테이너(50)의 외주면을 가압한다. 도 2와 같이, 가압무두볼트(60)는 헤드가 없는 형태로서 돌출단관부(15)의 직선형 나사공(17)에 완전히 삽입되어 리테이너(50)의 외주면을 가압함으로써 리테이너(50)를 돌출단관부(15)에 더욱 견고하게 고정시키며, 돌출단관부(15)의 상측으로 돌출되지 않으므로 덮개(18)의 저면과 간섭되지 않는다.
상기 결합볼(70)은 리테이너(50)의 관통공(51)의 일단부에 삽입되고, 상기 푸셔볼트(80)는 리테이너(50)의 관통공(51)의 타단부에 나사결합된다. 도 4와 같이 푸셔볼트(80)가 나사결합됨에 따라 결합볼(70)을 리테이너(50)의 반경방향 외측으로 밀어내므로, 결합볼(70)이 돌출단관부(15)의 오목홈(16)에 삽입된다. 이에 따라, 리테이너(50)가 돌출단관부(15)에 위치 고정되며, 상기 가압무두볼트(60)에 의해 리테이너(50)가 돌출단관부(15)에 보다 견고하게 고정된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 볼밸브는 도 5의 (a)와 같이, 밸브체(20)가 일방향으로 회전되면 그에 접촉되는 밸브시트(40)가 절개홈(43)으로 인해 탄성적으로 변형되면서 가압밀착된 상태를 유지하게 된다. 도 5의 (b)와 같이, 밸브체(20)가 타방향으로 회전되면 밸브시트(40)가 리테이너(50)의 내주면에 접촉지지되어 탄성변형이 제한된다. 이때, 리테이너(50)가 돌출단관부(15)에 1차적으로 끼움 또는 나사결합되고 가압무두볼트(60)에 의해 2차적으로 가압 즉, 2중으로 보다 견고하게 결합되므로, 밸브체(20)의 회전에 의해 가압되더라도 리테이너(50)가 뒤틀리는 등 돌출단관부(15)의 정위치에서 벗어나는 것이 방지된다. 이에 따라, 리테이너(50)에 장착된 밸브시트(40)도 정위치를 유지하게 되므로 밸브체(20)와의 틈새를 보다 견고히 밀폐시켜 누수가 발생되는 것이 효과적으로 방지된다. 더욱이, 리테이너(50)의 관통공(51)에 삽입된 결합볼(70)이 돌출단관부(15)의 오목홈(16)에 삽입되어 3차적으로 결합되므로, 상기의 효과가 더욱 증대된다. 한편, 가압무두볼트(60)가 결합되는 나사공(17)이 도 2와 같이 밸브바디(10)의 개구부(14)를 통해 외부로 노출되므로, 작업자는 가압무두볼트(60)를 보다 용이하게 조일 수 있어 리테이너(50)를 돌출단관부(15)에 간단한 방법으로 견고하게 고정시킬 수 있다. 그리고 밸브시트(40)의 기단부에 절개홈(43)이 형성되어 별도의 탄성작동을 위한 스프링과 같은 부품 없이도 작동이 이루어지므로 부품수가 절감되고 스프링의 부식 및 교체와 같은 작업이 요구되지 않아서 편리하다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
10 : 밸브바디 14 : 개구부
15 : 돌출단관부 17 : 나사공
20 : 밸브체 30 : 작동스템
40 : 밸브시트 50 : 리테이너
60 : 가압무두볼트 70 : 결합볼
80 : 푸셔볼트

Claims (2)

  1. 유체가 유입되는 유입유로(11), 유체가 배출되는 배출유로(12) 및 이 배출유로(12)와 유입유로(11)를 연통시키되 유입 및 배출유로(11,12)보다 직경이 확장된 중앙유로(13)가 내부에 형성되며, 일측에는 중앙유로(13)와 연통되고 덮개(18)에 의해 개폐되는 개구부(14)가 형성된 밸브바디(10);
    상기 밸브바디(10)의 유입유로(11) 또는 배출유로(12)의 테두리에서 일체로 연장되어 밸브바디(10)의 중앙유로(13)에 위치되며, 상측부가 상기 밸브바디(10)의 개구부(14)를 통해 외부로 노출되되 덮개(18)의 저면과 근접 배치되도록 덮개(18)에 의해 은폐되는 돌출단관부(15);
    상기 돌출단관부(15)에 반경방향으로 관통 형성되되 상기 밸브바디(10)의 개구부(14)와 근접된 상측부에 형성되고 개구부(14)를 통해 외부로 노출되는 직선형 나사공(17);
    상기 밸브바디(10)의 개구부(14)를 통해 중앙유로(13)에 내장되고, 상기 유입유로(11) 및 배출유로(12)를 개폐시키는 만곡면(21)이 형성된 밸브체(20);
    일단이 상기 밸브체(20)에 결합되고 타단이 상기 밸브바디(10)의 개구부(14) 및 덮개(18)를 통해 외부로 돌출되어 외부조작에 의해 밸브체(20)를 작동시키는 작동스템(30);
    상기 돌출단관부(15)에 설치되고, 선단부 내주면에는 상기 밸브체(20)의 만곡면(21)이 접촉되는 시트면(41)이 형성된 밸브시트(40);
    내주면에 상기 밸브시트(40)가 장착되고 외주면이 밸브바디(10)의 돌출단관부(15)의 내주면에 결합된 리테이너(50); 및
    상기 돌출단관부(15)의 직선형 나사공(17)에 나사결합되어 리테이너(50)의 외측면을 가압하는 가압무두볼트(60);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 볼밸브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 돌출단관부(15)의 내주면에는 복수개의 오목홈(16)이 원주방향을 따라 이격 형성되고, 상기 리테이너(50)에는 일단이 밸브바디(10)의 돌출단관부(15)의 각 오목홈(16)과 대응되는 위치에 형성되며 타단이 중앙유로(13)를 향하는 복수개의 관통공(51)이 형성되고, 상기 리테이너(50)의 관통공(51)의 일단부에 삽입되는 결합볼(70)과, 상기 리테이너(50)의 관통공(51)의 타단부에 나사결합되어 상기 결합볼(70)이 밸브바디(10)의 돌출단관부(15)의 오목홈(16)에 삽입된 상태를 유지시키는 푸셔볼트(80)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 볼밸브.
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