KR101996560B1 - 버터플라이 밸브용 밸브시트링과 이것이 구비된 버터플라이 밸브 - Google Patents

버터플라이 밸브용 밸브시트링과 이것이 구비된 버터플라이 밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스크의 회전에 따른 토크를 감소시키고, 디스크와 밸브시트링 사이의 기밀성을 향상시키기 위한 버터플라이 밸브용 밸브시트링과 이것이 구비된 버터플라이 밸브에 관한 것이다
이를 위해 버터플라이 밸브용 밸브시트링은 버터플라이 밸브의 회전축을 중심으로 회전되는 디스크와 밸브바디 사이를 밀폐시키는 밸브시트링이고, 밸브시트링은 탄성을 가지고 디스크의 회전에 대응하여 디스크가 밀착되는 링 형상의 밀착링과, 밀착링을 감싸는 링 형상의 백링과, 탄성을 가지고 백링과 밸브바디 사이에 압입되는 링 형상의 완충링을 포함하고, 밀착링에는 디스크와의 밀착을 위해 내주면에서 돌출되는 탄성밀착부 및 백링의 삽입을 위해 외주면에 함몰 형성되는 백링안착부가 포함되며, 백링에는 밀착링과의 밀착을 위해 내주면에서 디스크를 향해 돌출되는 탄성돌부와, 완충링의 밀착 삽입을 위해 외주면에 함몰 형성되는 완충홈부 및 완충홈부를 기준으로 밸브의 입구측과 밸브의 출구측에서 각각 밸브바디를 향해 돌출되는 백링지지부가 포함되고, 완충링은 밸브바디에 밀착 지지되는 완충베이스부 및 완충베이스부에서 백링을 탄성 가압하는 완충돌부를 포함하며, 밀착링에서 밸브의 입구측과 밸브의 출구측에는 밸브바디의 내주면으로부터 이격되도록 밸브바디를 향해 완충마감부가 돌출 형성된다.

Description

버터플라이 밸브용 밸브시트링과 이것이 구비된 버터플라이 밸브{VALVE SEAT RING FOR BUTTERFLY VALVE AND BUTTERFLY VALVE USING THIS}
본 발명은 버터플라이 밸브용 밸브시트링과 이것이 구비된 버터플라이 밸브에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 디스크의 회전에 따른 토크를 감소시키고, 디스크와 밸브시트링 사이의 기밀성을 향상시키기 위한 버터플라이 밸브용 밸브시트링과 이것이 구비된 버터플라이 밸브에 관한 것이다
일반적으로, 버터플라이 밸브는 디스크가 회전축에 의해 회전 운동함으로써 유체를 단속하는 장치로서, 바디와 디스크는 탄성소재에 의해 완충되는 구조를 가지고 있다. 탄성소재로는 완충을 위해 충분한 탄성을 가지고 있는 소재이고, 고무, 우레탄, 실리콘, 플라스틱, 테프론 등이 사용된다.
버터플라이 밸브는 바디 내부에 고무나 테프론 등의 탄성소재로 된 링의 형태인 탄성링이 바디에 설치되어 바디시트의 역할을 하고, 원판형의 금속디스크가 탄성링의 내측면에 설치된다. 그리고 바디 외부에서 삽입된 회전축이 디스크에 고정되고, 회전축의 회전으로 디스크가 회전을 하게 되면, 바디시트는 탄성이 있는 소재이므로, 바디시트와 디스크가 일정 부분 압착되어 밀폐되고, 밀폐에 의해 유체가 단속되어 밸브 작동이 가능하게 된다.
하지만, 종래의 디스크는 바디시트의 탄성에 의해 일정 깊이만큼 바디시트의 내부로 삽입되고, 삽입된 부분에는 회전 운동 방해턱이 형성되어 디스크에 의해 밸브 작동 토크가 높아지게 되거나, 마모 및 손상의 원인이 되는 문제점이 있으며, 밸브 부품 제작시 발생되는 공차 때문에 삽입되는 깊이 또한 일정하지 않게 됨으로써, 밸브 작동시 많은 저항이 바디시트에 있게 된다.
그러면, 밸브 사용 초기에는 바디시트인 탄성링의 탄성이 양호하여 작동이 비교적 원활하게 이루어지나, 바디시트의 탄성링이 유체와 화학 반응을 하거나, 노화 현상으로 경화되었을 경우에는 높은 작동 토크가 필요하게 되고, 바디시트의 탄성링이 마모 또는 손상 및 파열이 발생하게 된다.
또한, 디스크가 탄성링에 접촉할 때 탄성링은 잃어버린 탄성에 의해 유연하게 접촉되지 않고, 무리한 힘이 가해질 때에는 밸브 구동부인 회전축과 레버의 조립부 각면, 회전축과 웜기어의 조립부 키, 그리고 회전축과 디스크가 결합되는 각면과 각홈 등도 마모 혹은 파손이 발생하게 된다.
대한민국 등록특허공보 제10-1867146호 (발명의 명칭 : 시트 가압형 축 중심 버터 플라이 밸브, 2018. 06. 12. 공고)
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 디스크의 회전에 따른 토크를 감소시키고, 디스크와 밸브시트링 사이의 기밀성을 향상시키기 위한 버터플라이 밸브용 밸브시트링과 이것이 구비된 버터플라이 밸브를 제공함에 있다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 버터플라이 밸브용 밸브시트링은 버터플라이 밸브의 회전축을 중심으로 회전되는 디스크와 밸브바디 사이를 밀폐시키는 밸브시트링이고, 상기 밸브시트링은, 탄성을 가지고, 상기 디스크의 회전에 대응하여 상기 디스크가 밀착되는 링 형상의 밀착링; 상기 밀착링을 감싸는 링 형상의 백링; 및 탄성을 가지고 상기 백링과 상기 밸브바디 사이에 압입되는 링 형상의 완충링;을 포함하고, 상기 밀착링에는, 상기 디스크와의 밀착을 위해 내주면에서 돌출되는 탄성밀착부; 및 상기 백링의 삽입을 위해 외주면에 함몰 형성되는 백링안착부;가 포함되며, 상기 백링에는, 상기 밀착링과의 밀착을 위해 내주면에서 상기 디스크를 향해 돌출되는 탄성돌부; 상기 완충링의 밀착 삽입을 위해 외주면에 함몰 형성되는 완충홈부; 및 상기 완충홈부를 기준으로 밸브의 입구측과 밸브의 출구측에서 각각 상기 밸브바디를 향해 돌출되는 백링지지부;가 포함되고, 상기 완충링은, 상기 밸브바디에 밀착 지지되는 완충베이스부; 및 상기 완충베이스부에서 상기 백링을 탄성 가압하는 완충돌부;를 포함하며, 상기 밀착링에서 밸브의 입구측과 밸브의 출구측에는, 상기 밸브바디의 내주면으로부터 이격되도록 상기 밸브바디를 향해 완충마감부;가 돌출 형성된다.
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본 발명에 따른 버터플라이 밸브는 유체의 통과 상태를 조절하기 위해 배관에 연결되는 버터플라이 밸브이고, 상기 배관과 연통되도록 결합되는 밸브바디; 상기 밸브바디에 회전 가능하게 결합되는 회전축; 및 상기 회전축에 결합된 상태에서 상기 밸브바디에 회전 가능하게 결합되는 디스크;를 포함하고, 상기 밸브바디는, 상기 회전축이 회전 가능하게 끼움 결합되는 회전로드; 상기 회전로드의 일측에 결합되는 링 형상의 링바디; 및 상기 배관의 직경에 대응하여 상기 디스크가 결합되도록 상기 링바디에 압입되는 링 형상의 밸브시트링;을 포함하며, 상기 밸브시트링은, 본 발명에 따른 버터플라이 밸브용 밸브시트링을 포함한다.
본 발명에 따른 버터플라이 밸브는 상기 밸브바디와 결합된 상태에서 상기 회전축을 회전시키는 밸브기어박스;를 더 포함한다.
본 발명에 따른 버터플라이 밸브용 밸브시트링과 이것이 구비된 버터플라이 밸브에 따르면, 디스크의 회전에 따른 토크를 감소시키고, 디스크와 밸브시트링 사이의 기밀성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 밸브시트링에서 밀착링의 탄성 변형을 안정화시키고, 밀착링의 내주면에 대한 왜곡을 억제 또는 방지하며, 밀착링의 수명을 연장시키고, 기밀성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 밸브의 폐쇄동작을 위해 디스크가 밀착링을 가압할 때, 백링에 가해지는 탄성력을 충분히 흡수하고, 밀착링의 탄성 변형을 자유롭게 유도할 수 있다.
또한, 본 발명은 디스크와 밀착링 사이의 과도한 마찰력을 흡수하여 밀착링의 변형 또는 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 밀착링 및 백링의 탄성 변형을 충분히 흡수하여 분산시킬 수 있고, 밸브시트링과 밸브바디 사이의 밀폐력을 안정적으로 유지시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 밸브기어박스를 통해 협소한 설치공간에서 밸브 및 밸브기어박스의 설치를 용이하게 함은 물론 조립뚜껑을 이용하여 감지작동유닛의 센서커넥터에서 단자의 연결 상태 확인 및 종단저항의 추가 설치 그리고 센서커넥터의 유지보수를 간편하게 할 수 있으며, 보호케이스의 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하여 감지작동유닛의 오동작을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 조립뚜껑이 구비됨에 따라 상부케이스로부터 보호케이스를 분리하지 않고서도 단자연결선과 감지작동유닛을 간편하게 연결할 수 있어 감지작동유닛의 센서커넥터에서 단자의 연결 상태 확인 및 센서커넥터의 유지보수를 간편하게 할 수 있다. 또한, 본 발명은 조립뚜껑이 구비됨에 따라 보호케이스의 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하여 감지작동유닛의 센서커넥터를 보호하고 감지작동유닛의 오동작을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 단자연결선을 보호하는 연결수단을 간편하게 탈부착 결합시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 조립뚜껑 상에 단자연결선의 접속 위치가 표시됨에 따라 단자연결선과 센서커넥터의 접속 상태를 안정되게 확인할 수 있다.
또한, 본 발명은 단자연결선이 센서커넥터에 선택적으로 접속됨으로써, 밸브개폐 여부의 확인을 상황실의 조건에 맞게 조절할 수 있다.
또한, 본 발명은 웜휠기어와 표시구가 함께 회전됨에 따라 표시케이스에서 표시구로 하여금 밸브의 개폐 여부가 표시되도록 하여 사용자가 육안으로 밸브의 개폐여부를 확인할 수 있다.
또한, 본 발명은 케이스유닛의 세부 구성을 통해 웜휠기어의 회전을 안정화시키고, 감지작동유닛에서 센싱부의 동작을 명확하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 웜휠조절부를 통해 웜휠기어의 회전량을 제한할 수 있다.
또한, 본 발명은 웜휠기어와 표시구의 연결을 간편하게 하고, 스위치가압부를 통해 웜휠기어의 회전에 따라 감지작동유닛의 동작을 원활하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 센싱부의 결합 구조를 통해 기어박스의 자동 조립을 가능하게 하고, 센싱부의 오동작을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 보호케이스에서 조립뚜껑의 탈부착 및 커넥터개방홀의 개폐를 간편하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 보호케이스에서 조립뚜껑의 돌출을 방지하고, 보호케이스에서 조립뚜껑이 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 조립뚜껑을 통해 감지작동유닛에서 센서커넥터의 노출 여부를 선택할 수 있고, 조립뚜껑이 보호케이스에 안정되게 지지되도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브를 도시한 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브에서 밸브바디를 도시한 평면도이다.
도 4는 도 3의 A-A' 선에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브에서 웜휠기어의 동작 상태를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브에서 보호케이스와 조립뚜껑의 회전 상태를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브에서 조립뚜껑을 도시한 저면사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브에서 조립뚜껑의 승강 상태를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 버터플라이 밸브용 밸브시트링과 이것이 구비된 버터플라이 밸브의 일 실시예를 설명한다. 이때, 본 발명은 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명확하게 하기 위해 생략될 수 있다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브는 유체의 통과 상태를 조절하기 위해 배관에 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브는 배관과 연통되도록 결합되는 밸브바디(1)와, 밸브바디(1)에 회전 가능하게 결합되는 회전축(2)과, 회전축(2)에 결합된 상태에서 밸브바디(1)에 회전 가능하게 결합되는 디스크(3)를 포함할 수 있다.
밸브바디(1)는 회전축(2)이 회전 가능하게 끼움 결합되는 회전로드(1-2)와, 회전로드(1-2)의 일측에 결합되는 링 형상의 링바디(1-3)와, 배관의 직경에 대응하여 디스크(3)가 결합되도록 링바디(1-3)에 압입되는 링 형상의 밸브시트링(1-4)을 포함할 수 있다.
밸브바디(1)는 후술하는 밸브기어박스의 케이스유닛(10) 중 하부케이스(11)와 결합되는 결합플랜지(1-1)를 더 포함할 수 있다. 결합플랜지(1-1)는 회전로드(1-2)의 타측에서 하부케이스(11)와 마주보도록 돌출 형성된다.
여기서, 밸브시트링(1-4)은 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브용 밸브시트링(1-4)을 포함할 수 있다.
밸브시트링(1-4)은 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브에서 회전축(2)을 중심으로 회전되는 디스크(3)와 밸브바디(1) 사이를 밀폐시킨다.
밸브시트링(1-4)은 탄성을 가지고 디스크(3)의 회전에 대응하여 디스크(3)가 밀착되는 링 형상의 밀착링(1-41)과, 밀착링(1-41)을 감싸는 링 형상의 백링(1-42)과, 탄성을 가지고 백링(1-42)과 밸브바디(1) 사이에 압입되는 링 형상의 완충링(1-43)을 포함할 수 있다.
밀착링(1-41)은 탄성소재로써, 완충을 위해 충분한 탄성을 가지고 있는 소재이고, 고무, 우레탄, 실리콘, 플라스틱, 테프론 등이 사용될 수 있다.
밀착링(1-41)에는 디스크(3)와의 밀착을 위해 내주면에서 돌출되는 탄성밀착부(1-411)와, 백링의 삽입을 위해 외주면에 함몰 형성되는 백링안착부(1-412)가 포함될 수 있다. 탄성밀착부(1-411)와 백링안착부(1-412)는 호 형상의 단면으로 돌출됨으로써, 디스크(3)가 원활하게 밀착 이동할 수 있고, 백링(1-42)에 탄성력을 분산시켜 전달할 수 있다.
밀착링(1-41)의 내주면에는 디스크(3)의 밀착 결합에 따라 탄성 변형되면서 압입홈부가 함몰 형성될 수 있다.
밀착링(1-41)에서 밸브의 입구측과 밸브의 출구측에는 밸브바디(1)를 향해 완충마감부(1-413)가 돌출 형성될 수 있다.
백링(1-42)은 금속 재질 또는 밀착링(1-41)과 큰 탄성력을 갖는 탄성소재로 이루어질 수 있다. 백링(1-42)에는 단면 형상에 의해 탄성력이 부여될 수 있다.
백링(1-42)에는 밀착링(1-41)과의 밀착을 위해 내주면에서 디스크(3)를 향해 돌출되는 탄성돌부(1-421)와, 완충링(1-43)의 완충돌부(1-432)의 밀착 삽입을 위해 외주면에 함몰 형성되는 완충홈부(1-423)와, 완충홈부(1-423)를 기준으로 밸브의 입구측과 밸브의 출구측에서 각각 밸브바디(1)의 링바디(1-3)를 향해 돌출되어 완충링(1-43)의 완충베이스부(1-431)에 탄성 지지되는 백링지지부(1-422)가 포함될 수 있다. 탄성돌부(1-421)와 완충홈부(1-423)는 호 형상의 단면으로 돌출됨으로써, 밀착링(1-41)으로부터 전달되는 탄성력을 분산시키고, 백링(1-42)이 균일하게 탄성 변형되도록 하며, 완충링(1-43)에 탄성력을 분산시켜 전달할 수 있다.
완충링(1-43)은 밀착링(1-41)과 같거나 큰 탄성력을 갖는 탄성소재로써, 완충을 위해 충분한 탄성을 가지고 있는 소재이고, 고무, 우레탄, 실리콘, 플라스틱, 테프론 등이 사용될 수 있다.
완충링(1-43)은 밸브바디(1)의 링바디(1-3)의 내주면에 밀착 지지되는 완충베이스부(1-431)와, 완충베이스부(1-431)에서 백링(1-42)을 탄성 가압하는 완충돌부(1-432)를 포함할 수 있다. 완충돌부(1-432)는 백링(1-42)으로부터 전달되는 탄성력을 분산시켜 밸브바디(1)의 링바디(1-3)에 전달할 수 있다.
그러면, 밸브의 폐쇄상태에서 밀착링(1-41)의 탄성밀착부(1-411)에는 디스크(3)의 외주면이 밀착 지지되고, 밀착링(1-41)의 백링안착부(1-412)에는 백링(1-42)의 탄성돌부(1-421)가 밀착 지지되며, 백링(1-42)의 백링지지부(1-422)에는 완충링(1-43)의 완충돌부(1-432)가 밀착 지지될 수 있다.
또한, 밸브바디(1)의 링바디(1-3)의 내주면에는 완충링(1-43)의 완충베이스부(1-431)가 밀착 지지된다. 그리고 백링(1-42)의 백링지지부(1-422)는 완충베이스부(1-431)에 밀착 지지되도록 한다.
그러면, 디스크(3)가 밀착링(1-41)을 가압할 때, 밀착링(1-41)과 백링(1-42)의 탄성 변형을 분산시키고, 디스크(3)의 토크를 감소시키며, 완충링(1-43)에 의해 링바디(1-3)와 백링(1-42) 사이를 밀폐시켜 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이 밀착링(1-41)의 완충마감부(1-413)와 밸브바디(1)의 링바디(1-3)의 내주면 사이는 이격되어 디스크(3)가 밀착링(1-41)을 가압할 때, 디스크(3)의 토크를 감소시키고, 백링(1-42)과 밀착링(1-41)의 유동공간을 확보하여 백링(1-42)의 소성 변형 또는 밀착링(1-41)의 갈라짐을 방지할 수 있다.
도시되지 않았지만, 밀착링(1-41)의 완충마감부(1-413)는 밸브바디(1)의 링바디(1-3)의 내주면에 밀착 지지되어 밀착링(1-41)의 탄성력을 링바디(1-3)에서 지지할 수 있고, 링바디(1-3)와 밀착링(1-41) 사이로 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있다.
도시되지 않았지만, 밀착링(1-41)의 완충마감부(1-413)와 밸브바디(1)의 링바디(1-3)의 내주면 사이에는 완충링(1-43)의 완충베이스부(1-431)가 압입되어 밀착링(1-41)의 탄성력을 분산시킬 수 있고, 링바디(1-3)와 밀착링(1-41) 사이로 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브는 회전축(2)의 회전을 위한 밸브기어박스를 더 포함할 수 있다.
밸브기어박스는 디스크(3)가 동작되도록 밸브바디(1)와 결합된 상태에서 회전축()을 회전시킬 수 있다. 또한, 밸브기어박스는 회전축(2)에 결합된 디스크(3)가 동작됨으로써 밸브의 개폐 여부를 감지할 수 있다.
밸브기어박스는 회전축(2)과 결합되는 웜휠기어(20)와, 웜휠기어(20)의 회전 상태를 감지하는 감지작동유닛(30)과, 웜휠기어(20)의 회전을 위해 웜휠기어(20)와 치합되는 핸들유닛(40)과, 웜휠기어(20)와 감지작동유닛(30)과 핸들유닛(40)의 일부가 내장되고 개폐표시유닛(50)이 결합되도록 밸브와 결합되는 케이스유닛(10)을 포함한다.
밸브기어박스는 웜휠기어(20)와 결합되어 웜휠기어(20)의 회전에 따라 밸브의 개폐 여부가 표시되는 개폐표시유닛(50)을 더 포함할 수 있다.
웜휠기어(20)는 케이스유닛(10)에 회전 가능하게 지지되는 웜휠축(21)과, 웜휠축(21)에 원호 형상으로 돌출되고 원주면에 기어치가 구비되는 웜휠바디(22)를 포함할 수 있다. 웜휠축(21)에는 개폐표시유닛(50)과의 끼움 결합을 위한 표시연결부(211)가 돌출 또는 함몰 형성될 수 있다. 웜휠축(21)에는 회전축(2)과 끼움 결합되는 축결합부(212)가 관통 또는 함몰 형성될 수 있다. 웜휠바디(22)에는 감지작동유닛(30)의 동작을 위한 스위치가압부(221)가 구비될 수 있다.
감지작동유닛(30)은 센싱부(31)를 케이스유닛(10)의 상부케이스(12)에 탈부착 가능하게 결합시키는 센싱브라켓(34)을 더 포함할 수 있다.
감지작동유닛(30)은 웜휠기어의 회전 상태를 감지하는 센싱부(31)와, 센싱부(31)와 전기적으로 연결되고 단자연결선(5)이 전기적으로 탈부착 가능하게 연결되는 센서커넥터(35)를 포함할 수 있다.
여기서, 센싱부(31)에는 웜휠기어(20)의 회전에 따라 탄성을 가지고 피벗 운동되는 센싱스위치(33)와, 감지신호를 발생시키도록 센싱스위치(33)의 동작에 따라 눌리는 센싱버튼(32)이 포함될 수 있다. 센싱스위치(33)에는 웜휠기어(20)의 회전에 대응하여 웜휠기어(20)에서 구름 이동 가능한 스위칭롤러(331)가 구비되어 센싱스위치(33)와 웜휠기어(20)에 의한 센싱스위치(33)의 피벗 운동을 부드럽게 할 수 있다.
또한, 센싱브라켓(34)은 센싱부(31)가 결합된 상태에서 케이스유닛(10) 중 상부케이스(12)의 상부면에 구비된 센싱연결부(124)에 탈부착 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 센서커넥터(35)는 센싱부(31)에 전기적으로 연결되는 것으로, 단자연결선(5) 중 하나가 접속되어 전원을 인가하는 전원단자부(36)와, 단자연결선(5) 중 다른 하나가 접속되어 센싱부(31)의 동작에 따라 밸브의 개방상태를 상황실로 알려주는 개방단자부(37)와, 단자연결선(5) 중 또 다른 하나가 접속되어 센싱부(31)의 동작에 따라 밸브의 폐쇄상태를 상황실로 알려주는 폐쇄단자부(38)를 포함할 수 있다. 센싱커넥터(35)에는 전류의 흐름을 조절하기 위한 종단저항(미도시)이 구비될 수 있다.
핸들유닛(40)은 웜휠기어(20)에 치합되는 웜기어(41)와, 웜기어(41)의 회전 중심을 형성하는 웜축(42)과, 웜축(42)을 회전시키는 조작수단을 포함할 수 있다. 조작수단은 사용자가 파지하는 핸들(43)로 이루어진 것을 도시하였으나, 여기에 한정하는 것은 아니고, 인가된 전원에 의해 회전력을 발생시켜 웜축(42)을 정역 회전시킬 수 있다.
개폐표시유닛(50)은 웜휠기어(20)에 결합된 상태에서 케이스유닛(10)의 상부케이스(12)의 상부에 회전 가능하게 결합되는 표시구(51)와, 표시구(51)를 감싼 상태에서 케이스유닛(10)의 상부케이스(12)의 상부에 결합되는 표시케이스(52)를 포함할 수 있다. 표시구(51)는 웜휠기어(20)의 회전에 따라 함께 회전된다. 표시구(51)에는 웜휠기어(20)에 구비된 표시연결부(211)와 끼움 결합되는 웜휠연결부(511)가 돌출 또는 함몰 형성될 수 있다.
표시구(51)에는 4분할 되어 90도 간격으로 개방과 폐쇄가 표시될 수 있다. 표시케이스(52)는 표시구(51)를 통해 밸브의 개폐 여부를 식별할 수 있도록 투명 재질로 형성되되, 0도 내지 90도 사이와 180도 내지 270도 사이는 불투명 재질로 내부가 보이지 않게 한다.
케이스유닛(10)은 하부케이스(11)와, 상부케이스(12)와, 보호케이스(13)를 포함할 수 있다.
하부케이스(11)는 밸브바디(1)와 결합된다. 하부케이스(11)에는 웜휠기어(20)의 회전량을 제한하여 밸브의 개폐 조절범위를 정하는 웜휠조절부(111)가 구비될 수 있다. 웜휠조절부(111)는 하부케이스(11)에 나사 결합되고, 기어수용부(101)로의 돌출량에 따라 웜휠기어(20)의 회전량을 조절할 수 있다.
상부케이스(12)는 웜휠기어(20)를 사이에 두고 하부케이스(11)에 적층 결합된다. 상부케이스(12)는 하부케이스(11)와 결합되는 상부덮개부(121)와, 센서커넥터(35)의 지지를 위해 상부덮개부에서 돌출되는 감지작동브라켓(123)을 포함하고, 개폐표시유닛(50)의 지지를 위해 상부덮개부(121)에서 돌출되는 표시결합부(122)를 더 포함할 수 있다. 표시결합부(122)는 링 형태를 나타낼 수 있고, 표시결합부(122)에는 표시케이스(52)가 결합되도록 한다. 표시결합부(122)에 의해 상부덮개부(121)의 상측에는 표시구(51)가 회전 가능하게 삽입되는 표시안착부(126)가 함몰 형성될 수 있다. 표시안착부(126)에서 상부덮개부(121)의 상부에는 센싱브라켓(34)이 결합되는 센싱연결부(124)가 구비될 수 있다. 표시안착부(126)에서 상부덮개부(121)의 상부에는 웜휠기어(20)가 노출되고 센싱브라켓(34)에 결합된 센싱부(31)가 끼움 결합되는 센서연동홀(125)이 관통 형성될 수 있다. 센서연동홀(125)은 센싱연결부(124)의 일측에 관통 형성된다.
보호케이스(13)는 상부케이스(12) 쪽이 개구된 중공의 함체이고, 개구된 부분이 상부케이스(12)에 결합된다. 보호케이스(13)에는 감지작동브라켓(123) 및 센서커넥터(35)가 내장되도록 한다. 보호케이스(13)에는 내장된 센서커넥터(35)가 노출되도록 커넥터개방홀(131)이 관통 형성된다. 보호케이스(13)에서 커넥터개방홀(131)에는 내주면에 돌출 형성되는 뚜껑지지링(134)과, 후술하는 조립뚜껑(60)의 덮개부(61)가 안착 지지되도록 뚜껑지지링(134)에 의해 함몰 형성되는 뚜껑안착홈(132)과, 뚜껑지지링(134)에 관통 형성되는 뚜껑지지홀(135)이 포함될 수 있다. 또한, 커넥터개방홀(131)에는 뚜껑지지홀(135)에서 이격되어 뚜껑안착홈(132)과 연통되도록 보호케이스(13)에 함몰 형성되는 분리홈(133)이 더 포함될 수 있다.
하부케이스(11)와 상부케이스(12) 중 적어도 어느 하나에는 각각 웜휠기어(20)의 회전 가능한 내장을 위한 기어수용부(101)가 함몰 형성될 수 있다. 또한, 하부케이스(11)와 상부케이스(12) 중 적어도 어느 하나에는 핸들유닛(40) 중 웜기어(41)의 회전 가능한 내장 및 웜축(42)의 회전 가능한 지지를 위한 핸들지지부(102)가 함몰 형성될 수 있다. 하부케이스(11)와 상부케이스(12)에는 각각 상하체결부(미도시)를 통한 상호 결합을 위해 상하결합구(103)가 구비될 수 있다.
상부케이스(12)의 표시결합부(122)와 표시케이스(52)에는 각각 표시체결구(미도시)를 통한 상호 결합을 위해 표시결합구(127)가 구비될 수 있다.
상부케이스(12)와 보호케이스(13)에는 각각 보호체결구(미도시)를 통한 상호 결합을 위해 보호결합구(137)가 구비될 수 있다.
밸브기어박스는 커넥터개방홀(131)을 개폐하는 조립뚜껑(60)을 더 포함할 수 있다.
조립뚜껑(60)은 커넥터개방홀(131)을 개폐하도록 뚜껑안착홈(132)에 삽탈 가능하게 결합되는 덮개부(61)와, 덮개부(61)에서 돌출되어 뚜껑지지홀(135)에 왕복 및 회전 가능하게 결합되는 결합로드(63)를 포함할 수 있다. 조립뚜껑(60)은 걸림부(64)와 덮개지지부(62) 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 걸림부(64)는 결합로드(63)에 구비되어 뚜껑지지홀(135)에서 결합로드(63)의 왕복 이동을 제한할 수 있다. 걸림부(64)에는 삽입경사부(641)가 경사지게 구비되어 결합로드(63)와 뚜껑지지홀(135)의 끼움 결합시 뚜껑지지홀(135)에서 걸림부(64)가 원활하게 통과되도록 하고, 걸림부(64)가 뚜껑지지홀(135)을 통과한 다음에는 결합로드(63)의 왕복 이동에 대응하여 걸림부(64)가 뚜껑지지링(134)에 안정되게 걸림 지지될 수 있다. 또한, 덮개지지부(62)는 결합로드(63)에서 이격되어 덮개부(61)에서 돌출되고, 뚜껑지지링(134)과 끼움 결합될 수 있다.
조립뚜껑(60)은 탄성을 갖는 재질로 이루어질 수 있고, 절연체로 이루어질 수 있다. 조립뚜껑(60)은 고무 재질 또는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
일예로, 조립뚜껑(60)은 탄성소재로써, 충분한 탄성을 가지고 있는 소재이고, 고무, 우레탄, 실리콘, 플라스틱, 테프론 등이 사용될 수 있다.
밸브기어박스에서 조립뚜껑(60)을 통한 커넥터개방홀(131)의 개폐 동작을 살펴보면, 결합로드(63)가 뚜껑지지홀(135)에 끼움 결합되고, 덮개부(61)는 뚜껑안착홈(132)에 삽입 지지되며, 덮개지지부(62)가 커넥터개방홀(131)에서 뚜껑지지링(134)과 끼움 결합됨에 따라 커넥터개방홀(131)이 폐쇄된다.
그리고 분리홈(133)을 통해 덮개부(61)를 보호케이스(13)의 외측으로 꺼내면, 덮개부(61)는 뚜껑안착홈(132)에서 이탈되고, 덮개지지부(62)가 뚜껑지지링(134)과 끼움 결합된 상태에서 보호케이스(13)의 외측으로 이동되며, 결합로드(63)가 뚜껑지지홀(135)과 끼움 결합된 상태에서 보호케이스(13)의 외측으로 이동되고, 걸림부(64)가 뚜껑지지링(134)에 걸림 지지된다. 그리고 덮개지지부(62)와 뚜껑지지링(134)의 끼움 결합을 해제한 다음, 결합로드(63)를 중심으로 회전시킴으로서, 커넥터개방홀(131)이 개방되고, 커넥터개방홀(131)에서 센서커넥터(35)를 노출시킬 수 있다. 반대 동작을 통해 조립뚜껑(60)은 커넥터개방홀(131)을 다시 폐쇄할 수 있다.
미설명부호 4는 단자연결선(5)이 삽입되고 보호케이스(13)의 수단결합홀(136)과 끼움 결합 또는 나사 결합되어 단자연결선(5)을 보호할 수 있는 연결수단(4)이다. 미설명부호 611은 센서커넥터(35)에 연결되는 단자연결선(4)이 표시되는 선연결표시부이다.
상술한 버터플라이 밸브용 밸브시트링과 이것이 구비된 버터플라이 밸브에 따르면, 디스크(3)의 회전에 따른 토크를 감소시키고, 디스크(3)와 밸브시트링(1-4) 사이의 기밀성을 향상시킬 수 있다.
또한, 밸브시트링(1-4)에서 밀착링(1-41)의 탄성 변형을 안정화시키고, 밀착링(1-41)의 내주면에 대한 왜곡을 억제 또는 방지하며, 밀착링(1-41)의 수명을 연장시키고, 기밀성을 향상시킬 수 있다.
또한, 밸브의 폐쇄동작을 위해 디스크(3)가 밀착링(1-41)을 가압할 때, 백링(1-42)에 가해지는 탄성력을 충분히 흡수하고, 밀착링(1-41)의 탄성 변형을 자유롭게 유도할 수 있다.
또한, 디스크(3)와 밀착링(1-41) 사이의 과도한 마찰력을 흡수하여 밀착링(1-41)의 변형 또는 파손을 방지할 수 있다.
또한, 밀착링(1-41) 및 백링(1-42)의 탄성 변형을 충분히 흡수하여 분산시킬 수 있고, 밸브시트링(1-4)과 밸브바디(1)의 링바디(1-3) 사이의 밀폐력을 안정적으로 유지시킬 수 있다.
또한, 협소한 설치공간에서 설치를 용이하게 함은 물론 조립뚜껑(60)을 이용하여 감지작동유닛(30)의 센서커넥터(35)에서 단자의 연결 상태 확인 및 종단저항의 추가 설치 그리고 센서커넥터(35)의 유지보수를 간편하게 할 수 있으며, 보호케이스(13)의 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하여 감지작동유닛(30)의 오동작을 방지할 수 있다.
다른 표현으로, 밸브에 감지작동유닛(30)이 일체로 형성됨에 따라 협소한 설치공간에 안정되게 안착될 수 있다. 또한, 조립뚜껑(60)이 구비됨에 따라 상부케이스(12)로부터 보호케이스(13)를 분리하지 않고서도 단자연결선(5)과 감지작동유닛(30)을 간편하게 연결할 수 있어 감지작동유닛(30)의 센서커넥터(35)에서 단자의 연결 상태 확인 및 센서커넥터(35)의 유지보수를 간편하게 할 수 있다. 또한, 조립뚜껑(60)이 구비됨에 따라 보호케이스(13)의 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하여 감지작동유닛(30)의 센서커넥터(35)를 보호하고 감지작동유닛(30)의 오동작을 방지할 수 있다. 또한, 단자연결선(5)을 보호하는 연결수단(4)을 간편하게 탈부착 결합시킬 수 있다.
또한, 조립뚜껑(60) 상에 단자연결선(5)의 접속 위치가 표시됨에 따라 단자연결선(5)과 센서커넥터(35)의 접속 상태를 안정되게 확인할 수 있다.
또한, 단자연결선(5)이 센서커넥터(35)에 선택적으로 접속됨으로써, 밸브 개폐 여부의 확인을 상황실의 조건에 맞게 조절할 수 있다.
또한, 웜휠기어(20)와 표시구(51)가 함께 회전됨에 따라 표시케이스(52)에서 표시구(51)로 하여금 밸브의 개폐 여부가 표시되도록 하여 사용자가 육안으로 밸브의 개폐여부를 확인할 수 있다.
또한, 케이스유닛(10)의 세부 구성을 통해 웜휠기어(20)의 회전을 안정화시키고, 감지작동유닛(30)에서 센싱부(31)의 동작을 명확하게 할 수 있다.
또한, 웜휠조절부(111)를 통해 웜휠기어(20)의 회전량을 제한할 수 있다.
또한, 웜휠기어(20)와 표시구(51)의 연결을 간편하게 하고, 스위치가압부(221)를 통해 웜휠기어(20)의 회전에 따라 감지작동유닛(30)의 동작을 원활하게 할 수 있다.
또한, 센싱부(31)의 결합 구조를 통해 기어박스의 자동 조립을 가능하게 하고, 센싱부(31)의 오동작을 방지할 수 있다.
또한, 보호케이스(13)에서 조립뚜껑(60)의 탈부착 및 커넥터개방홀(131)의 개폐를 간편하게 할 수 있다.
또한, 보호케이스(13)에서 조립뚜껑(60)의 돌출을 방지하고, 보호케이스(13)에서 조립뚜껑(60)이 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 조립뚜껑(60)을 통해 감지작동유닛(30)에서 센서커넥터(35)의 노출 여부를 선택할 수 있고, 조립뚜껑(60)이 보호케이스(13)에 안정되게 지지되도록 한다.
상술한 바와 같이 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면, 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있다.
1: 밸브바디 2: 회전축 3: 디스크
1-1: 결합플랜지 1-2: 회전로드 1-3: 링바디
1-4: 밸브시트링 1-41: 밀착링 1-411: 탄성밀착부
1-412: 백링안착부 1-413: 완충마감부 1-42: 백링
1-421: 탄성돌부 1-422: 백링지지부 1-423: 완충홈부
1-43: 완충링 1-431: 완충베이스부1-432: 완충돌부
4: 연결수단 5: 단자연결선
10: 케이스유닛 101: 기어수용부 102: 핸들지지부
103: 상하결합구 11: 하부케이스 111: 웜휠조절부
12: 상부케이스 121: 상부덮개부 122: 표시결합부
123: 감지작동브라켓 124: 센싱연결부 125: 센서연동홀
126: 표시안착부 127: 표시결합구 13: 보호케이스
131: 커넥터개방홀 132: 뚜껑안착홈 133: 분리홈
134: 뚜껑지지링 135: 뚜껑지지홀 136: 수단결합홀
137: 보호결합구 20: 웜휠기어 21: 웜휠축
211: 표시연결부 212: 축결합부 22: 웜휠바디
221: 스위치가압부 30: 감지작동유닛 31: 센싱부
32: 센싱버튼 33: 센싱스위치 331: 스위칭롤러
34: 센싱브라켓 35: 센서커넥터 36: 전원단자부
37: 개방단자부 38: 폐쇄단자부 40: 핸들유닛
41: 웜기어 42: 웜축 43: 핸들
50: 개폐표시유닛 51: 표시구 511: 웜휠연결부
52: 표시케이스 60: 조립뚜껑 61: 덮개부
611: 선연결표시부 62: 덮개지지부 63: 결합로드
64: 걸림부 641: 삽입경사부

Claims (5)

  1. 버터플라이 밸브의 회전축을 중심으로 회전되는 디스크와 밸브바디 사이를 밀폐시키는 밸브시트링이고,
    상기 밸브시트링은,
    탄성을 가지고, 상기 디스크의 회전에 대응하여 상기 디스크가 밀착되는 링 형상의 밀착링;
    상기 밀착링을 감싸는 링 형상의 백링; 및
    탄성을 가지고 상기 백링과 상기 밸브바디 사이에 압입되는 링 형상의 완충링;을 포함하고,
    상기 밀착링에는,
    상기 디스크와의 밀착을 위해 내주면에서 돌출되는 탄성밀착부; 및
    상기 백링의 삽입을 위해 외주면에 함몰 형성되는 백링안착부;가 포함되며,
    상기 백링에는,
    상기 밀착링과의 밀착을 위해 내주면에서 상기 디스크를 향해 돌출되는 탄성돌부;
    상기 완충링의 밀착 삽입을 위해 외주면에 함몰 형성되는 완충홈부; 및
    상기 완충홈부를 기준으로 밸브의 입구측과 밸브의 출구측에서 각각 상기 밸브바디를 향해 돌출되는 백링지지부;가 포함되고,
    상기 완충링은,
    상기 밸브바디에 밀착 지지되는 완충베이스부; 및
    상기 완충베이스부에서 상기 백링을 탄성 가압하는 완충돌부;를 포함하며,
    상기 밀착링에서 밸브의 입구측과 밸브의 출구측에는,
    상기 밸브바디의 내주면으로부터 이격되도록 상기 밸브바디를 향해 완충마감부;가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브용 밸브시트링.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 유체의 통과 상태를 조절하기 위해 배관에 연결되는 버터플라이 밸브이고,
    상기 배관과 연통되도록 결합되는 밸브바디;
    상기 밸브바디에 회전 가능하게 결합되는 회전축; 및
    상기 회전축에 결합된 상태에서 상기 밸브바디에 회전 가능하게 결합되는 디스크;를 포함하고,
    상기 밸브바디는,
    상기 회전축이 회전 가능하게 끼움 결합되는 회전로드;
    상기 회전로드의 일측에 결합되는 링 형상의 링바디; 및
    상기 배관의 직경에 대응하여 상기 디스크가 결합되도록 상기 링바디에 압입되는 링 형상의 밸브시트링;을 포함하며,
    상기 밸브시트링은,
    청구항 제1항에 기재된 밸브시트링을 포함하는 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 밸브바디와 결합된 상태에서 상기 회전축을 회전시키는 밸브기어박스;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브.
KR1020180173008A 2018-12-28 2018-12-28 버터플라이 밸브용 밸브시트링과 이것이 구비된 버터플라이 밸브 KR101996560B1 (ko)

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KR102612309B1 (ko) 2023-09-07 2023-12-11 (주)정도기계 버터플라이 밸브용 밸브 시트링의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 버터플라이 밸브용 밸브 시트링

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