KR102035051B1 - 디스크 개폐 안전장치 및 이를 구비하는 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 관로에 설치되는 밸브 바디와, 상기 밸브 바디의 내부에 회전 가능하게 설치되어, 상기 밸브 바디의 유로를 개폐하는 디스크와, 상기 디스크에 회전력을 가하도록, 상기 밸브 바디를 관통하여 상기 디스크와 결합하는 샤프트, 및 상기 샤프트를 관통하여 상기 디스크의 적어도 일부에 연결되는 디스크 핀을 포함하고, 상기 디스크에는 상기 샤프트와 상기 디스크 핀이 서로 수직한 방향으로 삽입되는 샤프트 고정부가 형성되고, 상기 샤프트 고정부에는 디스크 홈이 형성되고, 상기 샤프트에는 상기 디스크 홈을 마주보는 샤프트 홈이 형성되며, 상기 디스크 홈 및 샤프트 홈에는 키부재가 수용되어 상기 디스크와 샤프트를 체결하는 것을 특징으로 하는 디스크 개폐 안전장치를 가진 밸브를 개시한다.

Description

디스크 개폐 안전장치 및 이를 구비하는 밸브{SAFETY DEVICE FOR OPENING AND CLOSING OF DISC, AND VALVE HAVING THE SAME}
본 발명은 디스크 개폐 안전장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 디스크 개폐 안전장치 및 이를 구비하는 밸브에 관한 것이다..
일반적으로 밸브는 유체의 통로를 형성하는 파이프 등에 의해 형성되는 배관의 일 부분에 설치되어 유체의 흐름을 정지시키거나, 유체의 흐름이 유지되도록 조절할 수 있는 장치이다.
이러한 밸브 중 버터플라이 밸브는 관로에 연결되는 밸브 바디의 내부에 디스크가 샤프트에 연결되어 회전 가능하게 설치되고, 샤프트에 연결된 구동장치에 의해 회전하여 관로를 개폐시키게 된다. 그리고 밸브 바디의 내주면과 디스크의 외주면에는 폐쇄될 때에 서로 압착되어 누수를 차단하게 된다. 구체적으로, 유체의 흐름을 정지시킨 상태에서 버터플라이 밸브의 디스크와 몸체 사이의 틈새로 유체가 새는 것을 막기 위하여, 수밀 장치(실링 유닛, 시트 링)가 위 틈새를 차단하도록 배치된다. 이와 같이, 관로를 폐쇄한 상태에서는 유체가 흐르지 않아 디스크에는 강한 수압이 가해지게 된다. 또한, 이로 인하여 디스크와 샤프트의 연결부위에는 강한 힘이 가해지며, 이로 인하여 연결부위의 파손이 발생할 가능성이 존재한다.
또한, 버터플라이 밸브뿐만 아니라, 볼 밸브, 체크 밸드 등에서도 디스크와 샤프트의 연결부위에 강한 힘이 가해져서, 파손이 발생할 가능성이 존재한다.
특히, 이러한 밸브들의 연결부위에는 디스크에 디스크 홀을 가공한 후에, 디스크 핀을 이용하여 샤프트와 결합하는 방식을 많이 사용하나, 디스크 핀에 강한 전단력이 가해지는 문제가 있다.
디스크 핀을 이용하지 않는 방식으로, 등록실용신안 20-0457200호(2011년 12월 08일 공고)와 같이 샤프트의 단부를 사각형으로 가공하여 디스크의 사각홈에 결합하는 것도 가능하나, 이는 제조상의 어려움을 가지며 견고한 결합도 어려운 문제가 있다.
이에, 본 발명에서는 상기에서 설명한 여러가지 문제점들을 해결할 수 있는 새로운 메커니즘을 제안한다.
본 발명의 첫 번째 목적은, 디스크와 샤프트가 견고하게 결합되는 밸브를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 두 번째 목적은, 제작이 용이하면서도 디스크 체결을 보강할 수 있는 밸브의 디스크 체결 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 세 번째 목적은, 디스크 핀이 파손되더라도 디스크와 샤프트가 결합을 유지할 수 있는 디스크 개폐 안전장치를 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 밸브는 디스크 핀에 인접하게 키부재를 배치하여, 디스크 개폐 안전장치를 구현한다.
보다 구체적으로, 디스크 개폐 안전장치를 구비하는 밸브는 관로에 설치되는 밸브 바디와, 상기 밸브 바디의 내부에 회전 가능하게 설치되어, 상기 밸브 바디의 유로를 개폐하는 디스크와, 상기 디스크에 회전력을 가하도록, 상기 밸브 바디를 관통하여 상기 디스크와 결합하는 샤프트, 및 상기 샤프트를 관통하여 상기 디스크의 적어도 일부에 연결되는 디스크 핀을 포함한다. 상기 디스크에는 상기 샤프트와 상기 디스크 핀이 서로 수직한 방향으로 삽입되는 샤프트 고정부가 형성되고, 상기 샤프트 고정부에는 디스크 홈이 형성되고, 상기 샤프트에는 상기 디스크 홈을 마주보는 샤프트 홈이 형성되며, 상기 디스크 홈 및 샤프트 홈에는 키부재가 수용되어 상기 디스크와 샤프트를 체결한다.
이 경우에, 상기 키부재는 상기 디스크 핀의 전단방향으로 가해지는 압력을 상쇄하도록 하기와 같은 형상, 위치 및 결합관계를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예로, 상기 키부재는 반원판형의 몸체를 구비하고, 상기 몸체의 반원형면은 상기 디스크 홈에 수용된다.
상기 샤프트 고정부에는 상기 샤프트를 수용하는 원형홈이 형성되고, 상기 디스크 홈은 상기 원형홈의 직경과 다른 직경을 가지는 반원형으로 이루어질 수 있다. 상기 몸체의 바닥면은 평면으로 형성되어 상기 샤프트 홈에 수용되고, 상기 샤프트 홈은 상기 평면에 대응하는 바닥면을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예로, 상기 디스크 핀은 상기 디스크의 중심과 상기 키부재의 사이에 배치된다.
상기 디스크 핀에 가해지는 전단력을 저감하도록, 상기 디스크 홈은 상기 디스크의 중심을 향하여 상기 디스크 핀과 오버랩되는 위치에 형성될 수 있다.
상기 키부재는 상기 샤프트의 양측에 각각 배치되는 제1키 및 제2키를 구비하고, 상기 디스크 홈은 상기 제1키 및 제2키에 대응하는 제1홈 및 제2홈을 구비하며, 상기 제1홈 및 제2홈은 상기 디스크 핀과 평행한 방향으로 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예로, 상기 디스크의 양측에 제1 및 제2 샤프트가 배치되며, 상기 키부재를 통하여 상기 디스크와 결합되는 샤프트는 상기 제1 및 제2 샤프트 중 구동축과 연결되는 샤프트가 될 수 있다.
또한, 본 발명은, 관로에 설치되는 밸브 바디와, 상기 밸브 바디의 내부에 회전 가능하게 설치되어, 상기 밸브 바디의 유로를 개폐하는 디스크와, 상기 디스크에 회전력을 가하도록, 상기 밸브 바디를 관통하여 상기 디스크와 결합하는 샤프트와, 상기 샤프트를 관통하여 상기 디스크의 적어도 일부에 삽입되는 디스크 핀, 및 상기 디스크와 상기 샤프트의 사이에 끼워지는 복수의 반달키들을 포함하며, 상기 반달키들은 상기 디스크 핀에 가해지는 전단력을 저감하도록, 상기 디스크 핀의 삽입방향을 따라 이격되어 상기 샤프트의 양측에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스크 개폐 안전장치를 가진 밸브를 제시한다.
본 발명의 다른 일 실시예로, 상기 디스크에는 상기 샤프트와 상기 디스크 핀이 서로 수직한 방향으로 삽입되는 샤프트 고정부가 형성되고, 상기 샤프트 고정부의 내주면에는 디스크 홈이 형성되고, 상기 샤프트의 외주면에는 샤프트 홈이 형성되며, 상기 반달키들은 상기 디스크 홈과 샤프트 홈에 각각 끼워진다.
상술한 해결수단을 통해 얻게 되는 본 발명의 효과는 다음과 같다.
첫째, 디스크 핀의 파손이 있는 경우에도 키부재가 샤프트의 회전방향으로 디스크 홈에 힘을 가할 수 있으므로 디스크의 개폐가 가능하게 된다. 따라서 디스크 핀을 교체하기 위하여 디스크의 개폐를 하거나, 디스크 핀을 교체하기 전까지 디스크를 개폐하는 등 여러가지 동작을 조작할 수 있게 된다.
둘째, 이와 같이, 디스크 핀의 파손에 대비가능하면서도 이를 위하여 복잡한 구조가 필요없게 된다. 반달키의 원형면이 샤프트 고정부를 향하도록 구성함에 따라, 샤프트 고정부의 내주면에 원형홈을 가공하는 것이 용이한 장점을 가진다.
셋째, 키부재가 디스크 핀과 중첩되는 위치에 배치됨에 따라 작은 크기의 키 구조로도 디스크 핀의 전단방향에 대한 강도보강이 가능하다. 따라서, 제작이 용이하면서도 디스크 핀의 전단 파괴를 대비할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스크 핀의 보강구조를 가진 밸브의 정면도.
도 2는 도 1의 버터플라이 밸브의 사시도.
도 3은 도 1의 버터플라이 밸브의 분해 사시도.
도 4는 도 1의 라인 A-A를 따라 취한 단면을 나타내는 단면도.
도 5a 및 도 5b는 각각 도 4의 B 부분에 대한 결합 상태를 나타내는 단면도 및 부분 사시도.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 버터플라이 밸브를 나타내는 분해 사시도.
도 7은 도 6의 버터플라이 밸브에서 도 5a에 해당하는 부분에 대한 단면도.
이하, 본 발명과 관련된 디스크 개폐 안전장치를 가진 밸브에 대하여 도면을 참조하며 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시 예라도 동일, 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
하기 에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 또한 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 디스크 개폐 안전장치를 가진 밸브의 정면도 및 사시도이며, 본 도면은 밸브의 열린 상태를 나타내고 있다.
본 도면들을 참조하면, 상기 밸브는 버터플라이 밸브가 될 수 있다. 본 발명은 버터플라이 밸브에 한정되는 것이 아니라 볼 밸브, 체크 밸드 등 디스크가 샤프트에 결합되는 모든 형태의 밸브에 적용가능하다. 다만, 설명의 편의상 이하, 본 발명에 대하여 버터플라이 밸브를 예로서 설명한다.
버터플라이 밸브(100)는 양단부가 개방되는 유로를 구비하는 밸브 바디(110) 및 상기 밸브 바디(110)의 유로를 개폐하는 디스크(120)를 포함한다.
밸브 바디(110)는 금속 재질로서, 대략적으로 원통형으로 형성된다. 상기 밸브 바디(110)의 내부에 형성된 내부 공간(111)은 유체가 흐르는 유로를 형성한다. 즉 상기 밸브 바디(110)는 양단부가 개방된 내부공간(111)을 구비하도록 형성된다. 밸브 바디(110)의 양단부는 관(또는 파이프)에 연결되며, 상기 밸브 바디(110)의 양단부는 개방되어 유로가 끊기지 않고 연속적으로 연장되게 한다. 즉, 상기 밸브 바디는 관로에 설치되어 상기 관로를 개폐하는 기능을 수행한다.
이 경우에, 상기 밸브 바디(110)의 플랜지에는 파이프와의 체결을 위한 체결홀(미도시)이 형성될 수 있다. 또한 상기 밸브 바디(110)의 하부에는 평지 등에 거치할 때 상기 바디(110)를 지지하는 지지대가 설치될 수 있다.
밸브 바디(110)의 내부 공간(111)에는 상기 밸브 바디의 유로를 개폐할 수 있는 디스크(120)가 설치된다.
상기 디스크(120)는 상기 밸브 바디(110)의 내부에 회전 가능하게 장착되어 유로를 개폐하게 된다. 즉 상기 디스크(120)는 도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이 유로를 개방한 상태(이하, 열린 상태라고 한다)에서 후술되는 샤프트(130)를 기준으로 회전하면서 유로를 패쇄하게 된다(이하, 닫힌 상태라고 한다). 유로를 완전 개방하기 위해서는 상기 디스크(120)가 회전경로를 따라 상기 닫힌 상태로부터 대략 90도를 회전하여야 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브(100)는 상기 내부공간(111)을 형성하는 상기 밸브 바디(110)의 내주면에 장착되어 상기 디스크(120)와 상기 밸브 바디(110)의 내주면 사이를 실링하도록 형성된 실링부재(시트링)를 더 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 실링 부재(미도시)는 상기 유로가 막힌 상태에서 상기 디스크(120)와 접촉된 채로 상기 밸브 바디(110)의 내주면 측에 배치된다. 이에 의해 상기 밸브 바디(110)와 디스크(120) 사이의 틈새를 통해 유체가 새는 것을 막거나 완화할 수 있다.
또한 상기 실링부재의 적어도 일부는 탄성 재질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 탄성을 나타내는 고무 또는 우레탄 재질로 이루어질 수 있다.
본 도면을 참조하면, 상기 디스크(120)는 샤프트 고정부(123)를 구비하며, 샤프트 고정부(123)에는 상기 밸브 바디(110)에 회전 가능하게 장착된 샤프트(130)가 고정된다. 상기 샤프트(130)는 상기 디스크(120)에 회전력을 가하도록, 상기 밸브 바디를 관통하여 상기 디스크와 결합한다.
상기 디스크(120)는 유체가 유입되는 방향을 향하도록 배치된 전면과 상기 전면과 반대되는 위치에 배치되는 후면을 포함한다. 이 경우에, 상기 전면 또는 후면 중 어느 하나에는 상기 샤프트 고정부(123)가 배치되며, 상기 샤프트 고정부(123)는 상기 밸브 바디(110)의 외주면에 배치되는 샤트프 관통부(112)를 마주보도록 형성될 수 있다. 이러한 구조를 통하여, 샤프트가 상기 밸브 바디(110)를 관통하여 상기 샤프트 고정부(123)에서 상기 디스크(120)와 결합된다.
본 예시에서는 디스크와 샤프트가 견고하게 결합되며, 제작이 용이하면서도 디스크 체결의 안전을 보장할 수 있는 디스크 개폐 안전장치가 적용될 수 있다. 이하, 이러한 디스크 개폐 안전장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 3은 도 1의 버터플라이 밸브의 분해 사시도이고, 도 4는 도 1의 라인 A-A를 따라 취한 단면을 나타내는 단면도이며, 도 5a 및 도 5b는 각각 도 4의 B 부분에 대한 결합 상태를 나타내는 단면도 및 부분 사시도이다.
도 2은 도 1의 버터플라이 밸브의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 라인 A-A를 따라 취한 단면을 나타내는 사시도이며, 도 4a 및 도 4b는 각각 도 2의 B 부분에 대한 결합 상태를 나타내는 단면도 및 부분 사시도이다.
본 도면들을 참조하면, 상기 디스크(120)의 양측에는 제1 및 제2 샤프트(131, 132)가 배치될 수 있다. 상기 제1 및 제2 샤프트(131, 132) 중 어느 하나는 구동장치와 연결되는 샤프트이고, 다른 하나는 상기 구동장치에 구비되는 구동축의 반대측에서 상기 디스크(120)를 지지하는 샤프트가 될 수 있다. 예를 들어, 상기 구동장치의 구동축과 상기 제1 샤프트(131)가 연결되어, 상기 제1 샤프트(131)에 회전력을 가할 수 있다. 이 경우에, 상기 구동장치는 전동모터 또는 수동식 핸들이 될 수 있다.
상기 제1 및 제2 샤프트(131, 132)는 각각 상기 샤프트(130)를 관통하여 상기 디스크(120)의 적어도 일부에 연결되는 디스크 핀(140)에 의하여 상기 디스크(120)에 체결될 수 있다. 상기 디스크 핀(140)은 상기 샤프트(130)를 상기 디스크와 평행한 방향을 따라 관통하여 상기 디스크(120)의 적어도 일부에 삽입될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 디스크(120)의 샤프트 고정부(123)에서 상기 샤프트(130)와 상기 디스크 핀(140)이 서로 수직한 방향으로 삽입되며, 상기 샤프트(130)에는 상기 디스크 핀(140)이 삽입되는 핀홀(133)이 형성된다. 예를 들어, 상기 샤프트 고정부(123)는 상기 디스크(120)의 전면 또는 후면 중 어느 하나에서 돌출되는 보스(124)를 구비하고, 상기 보스(124)와 수직한 방향으로 샤프트 삽입부(125)가 연장될 수 있다.
상기 샤프트 삽입부(125)는 상기 샤프트(120)가 삽입되는 원형홈(126)과, 상기 샤트프 삽입부(125)의 외측면을 관통하여 상기 원형홈(126)으로 이어지는 관통홀(127)을 구비할 수 있다. 상기 관통홀(127)은 상기 원형홈(126)의 양측벽에 배치되는 제1관통홀(127a)과 제2관통홀(127b)을 구비하며, 상기 원형홈(126)과 수직한 방향으로 형성된다. 상기 디스크 핀(140)은 상기 제1관통홀(127a), 핀홀(133) 및 제2관통홀(127b)을 통과하여 너트에 의하여 고정될 수 있다. 이 경우에 상기 너트는 헥사곤 너트가 될 수 있다.
상기 샤프트 고정부(123)는 상기 디스크(120)의 중심을 기준으로 양측에 형성되어 상기 제1샤프트(131) 및 제2샤프트(132)와 각각 연결되는 제1샤프트 고정부(123a) 및 제2샤프트 고정부(123b)를 구비할 수 있다. 상기 제1샤프트 고정부(123a) 및 제2샤프트 고정부(123b)는 각각 상기 원형홈(126), 제1관통홀(127a) 및 제2관통홀(127b)을 구비하여 상기 디스크 핀(140)과 체결될 수 있다.
이 경우에, 상기 제1샤프트(131) 및 제2샤프트(132) 중 구동축과 연결되는 샤프트는 키부재(150)를 통하여 상기 디스크(120)와 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 샤프트 고정부(123)에는 디스크 홈(128)이 형성되고, 상기 샤프트에는 상기 디스크 홈(128)을 마주보는 샤프트 홈(134)이 형성되며, 상기 디스크 홈(128) 및 샤프트 홈(134)에는 키부재(150)가 수용되어 상기 디스크(120)와 샤프트(130)를 체결할 수 있다.
상기 키부재(150)는 구동축과 연결되는 샤프트에만 구비되며, 따라서 상기 제1샤프트 고정부(123a)에는 상기 디스크 홈(128)이 형성되나, 상기 제2샤프트 고정부(123b)에는 상기 디스크 홈(128)이 없는 구조가 될 수 있다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 디스크 홈(128)이 상기 제1샤프트 고정부(123a) 및 제2샤프트 고정부(123b)에 모두 형성되어, 상기 제1 및 제2 샤프트(131, 132)가 각각 키부재(150)를 통하여 상기 제1샤프트 고정부(123a) 및 제2샤프트 고정부(123b)에 고정되는 것도 가능하다.
본 도면들을 참조하면, 상기 키부재(150)는 반원판형의 몸체를 구비하고, 상기 몸체의 반원형면(151)은 상기 디스크 홈(128)에 수용될 수 있다. 상기 몸체의 바닥면(152)은 평면으로 형성되어 상기 샤프트 홈(134)에 수용될 수 있다. 이러한 예로서, 상기 키부재(150)는 반달키가 될 수 있으며, 반달키의 반원형면(151)은 상기 디스크 홈(128)에 수용되고, 바닥면(152)은 상기 샤프트 홈(134)에 수용된다. 다만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 키부재(150)는 사각키, 편환키 등이 될 수 있다.
이 경우에, 상기 샤프트 홈(134)은 상기 평면에 대응하는 바닥면을 가지며, 상기 샤프트(130)의 외주면에 배치된다. 상기 디스크 홈(128)은 상기 반원형면(151)에 대응되는 형상으로 이루어진다. 본 예시에서는 중심축이 다른 2개의 축을 축이음하는 용도가 아니므로, 반달키의 반원형면이 샤프트 측에 배치되는 것이 아니라, 바닥면이 샤프트 측에 배치된다. 또한, 샤프트 삽입부(125)에는 반달키의 반원형면(151)이 수용되는 디스크 홈(128)이 배치되어, 간단한 구조임에도 샤프트와 디스크 사이의 체결구조에 대한 보강이 구현될 수 있다. 또한, 이러한 디스크 핀의 보강 구조는 디스크 개폐 안전장치로서 작동할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 디스크 홈(128)은 상기 샤프트(130)를 수용하는 원형홈(126)의 직경과 다른 직경을 가지는 반원형으로 이루질 수 있다. 상기 디스크 홈(128)의 반원형은 상기 샤프트 삽입부(125)의 입구에서 상기 디스크 핀(140)을 향하여 연장될 수 있다. 상기 디스크 홈(128)이 상기 샤프트 삽입부(125)의 입구에 형성되므로, 상기 디스크 홈(128)에 대한 가공이 매우 용이한 장점을 가질 수 있다.
또한, 상기 디스크 핀(140)은 상기 디스크(120)의 중심과 상기 키부재(150)의 사이에 배치될 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 키부재(150)를 이용하여 샤프트(130)와 디스크(120)를 가결합한 후에 상기 샤트프 삽입부(125)의 관통홀(127)과, 상기 샤프트(130)의 핀홀(133)을 한번에 가공하는 것이 보다 용이하게 될 수 있다.
이 때에, 상기 디스크 핀(140)에 가해지는 전단력을 저감하도록, 상기 디스크 홈(128)은 상기 디스크(120)의 중심을 향하여 상기 디스크 핀(140)과 오버랩되는 위치에 형성될 수 있다. 환원하면, 상기 디스크 홈(128)은 상기 샤프트(130)의 축방향으로 상기 샤트프 삽입부(125)의 관통홀(127)과 중첩되는 위치에 배치된다.
상기 디스크(120)가 회전경로를 따라 대략 90도를 회전하여 닫힌 상태가 되면, 상기 디스크 핀에는 강한 전단력이 가해지며, 상기 키부재가 상기 디스크 핀과 오버랩되는 위치에서 상기 전단력을 저감시키게 된다.
이러한 구조에 의하면, 키부재가 디스크 핀과 중첩되는 위치에 배치됨에 따라 작은 크기의 키 구조로도 디스크 핀의 전단방향에 대한 강도보강이 가능하게 된다. 또한, 상기 디스크 핀의 파손이 있는 경우에도 키부재가 샤프트의 회전방향으로 디스크 홈에 힘을 가할 수 있으므로 디스크의 개폐가 가능하게 된다. 따라서 디스크 핀을 교체하기 위하여 디스크의 개폐를 하거나, 디스크 핀을 교체하기 전까지 디스크를 개폐하는 등 여러가지 동작을 조작할 수 있게 된다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명의 디스크 개폐 안전장치는 여러가지 형태로 변형될 수 있다. 이러한 예로서, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 반달키들이 체결력을 보강하는 구조도 가능하다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 버터플라이 밸브를 나타내는 분해 사시도이고, 도 7은 도 6의 버터플라이 밸브에서 도 5a에 해당하는 부분에 대한 단면도이다.
본 도면들을 참조하면, 버터플라이 밸브(200)는 도 2 내지 도 5b를 참조하여 설명한 예시에 비하여 키부재, 디스크 홈 및 샤트트 홈이 변형된 구조를 가진다.
보다 구체적으로, 키부재는 샤프트의 양측에 배치되는 복수의 반달키들(251, 252)이 될 수 있다. 디스크 홈(228)은 상기 복수의 반달키들(251, 252)에 대응하는 복수의 홈으로 형성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 키부재는 상기 샤프트의 양측에 각각 배치되는 제1키(251) 및 제2키(252)를 구비하고, 상기 디스크 홈(228)은 상기 제1키(251) 및 제2키(252)에 대응하는 제1홈(228a) 및 제2홈(228b)을 구비하며, 상기 제1홈(228a) 및 제2홈(228b)은 상기 디스크 핀(240)과 평행한 방향으로 배치될 수 있다. 상기 제1홈(228a) 및 제2홈(228b)은 상기 샤프트 삽입부(225)의 원형홈(226)의 직경방향을 따라 양측에 각각 형성되며, 상기 디스크 핀(240)과 평행한 방향으로 이격 배치될 수 있다.
상기 제1홈(228a) 및 제2홈(228b)에는 각각 반달키가 끼워지며, 이를 위하여 상기 샤프트 홈도 상기 디스크 핀과 평행한 방향을 따라 샤프트의 양측에 각각 형성되는 제1샤프트 홈(234a) 및 제2샤프트 홈(234b)을 구비할 수 있다.
즉, 복수의 반달키들이 상기 디스크(220)와 상기 샤프트(230)의 사이에 끼워지며, 상기 반달키들은 상기 디스크 핀(240)에 가해지는 전단력을 저감하도록, 상기 디스크 핀(240)의 삽입방향을 따라 이격되어 상기 샤프트(230)의 외주면을 따라 서로 반대측에 배치된다.
이러한 구조에 의하면, 상기 디스크 핀의 전단방향으로 한 쌍의 반달키가 배치되어 상기 디스크 핀에 가해지는 전단력을 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 키부재는 여러가지 형태로 변형이 가능하다. 이러한 예로써, 키부재가 환형키로 이루어지고, 본 예시의 제1샤프트 홈(234a) 및 제2샤프트 홈(234b)이 서로 연결되어 하나의 둘레홈을 형성하며, 상기 둘레홈에 상기 환형키가 끼워지는 것도 가능하다. 이 경우에, 상기 제1홈(228a) 및 제2홈(228b)도 서로 연결되어 하나의 디스크 홈을 형성할 수 있으며, 상기 환형키의 반대측이 수용될 수 있다. 이와 같이 본 발명에서는, 상기와 같이 설명된 버터플라이 밸브가 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 설명된 실시예들만 한정되는 것이 아니라 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (10)

  1. 관로에 설치되는 밸브 바디;
    상기 밸브 바디의 내부에 회전 가능하게 설치되어, 상기 밸브 바디의 유로를 개폐하는 디스크;
    상기 디스크에 회전력을 가하도록, 상기 밸브 바디를 관통하여 상기 디스크와 결합하는 샤프트; 및
    상기 샤프트를 관통하여 상기 디스크의 적어도 일부에 연결되는 디스크 핀을 포함하고,
    상기 디스크에는 상기 샤프트와 상기 디스크 핀이 서로 수직한 방향으로 삽입되는 샤프트 고정부가 형성되고,
    상기 샤프트 고정부에는 디스크 홈이 형성되고, 상기 샤프트에는 상기 디스크 홈을 마주보는 샤프트 홈이 형성되며, 상기 디스크 홈 및 샤프트 홈에는 키부재가 수용되어 상기 디스크와 샤프트를 체결하며,
    상기 샤프트 고정부는 상기 디스크의 전면 또는 후면 중 어느 하나에 형성되는 샤프트 삽입부를 구비하고,
    상기 샤프트 삽입부는 상기 샤프트가 삽입되는 원형홈과, 상기 샤프트 삽입부의 외측면을 관통하여 상기 원형홈으로 이어지는 관통홀을 구비하며,
    상기 디스크 핀은 상기 디스크의 중심과 상기 키부재의 사이에 배치되고,
    상기 디스크 핀에 가해지는 전단력을 저감하도록, 상기 디스크 홈은 상기 디스크의 중심을 향하여 상기 디스크 핀과 오버랩되고, 상기 샤프트의 축방향으로 상기 샤프트 삽입부의 관통홀과 중첩되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스크 개폐 안전장치를 가진 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 키부재는 반원판형의 몸체를 구비하고,
    상기 몸체의 반원형면은 상기 디스크 홈에 수용되는 것을 특징으로 하는 디스크 개폐 안전장치를 가진 밸브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 샤프트 고정부에는 상기 샤프트를 수용하는 원형홈이 형성되고,
    상기 디스크 홈은 상기 원형홈의 직경과 다른 직경을 가지는 반원형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스크 개폐 안전장치를 가진 밸브.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 몸체의 바닥면은 평면으로 형성되어 상기 샤프트 홈에 수용되고, 상기 샤프트 홈은 상기 평면에 대응하는 바닥면을 가지는 것을 특징으로 하는 디스크 개폐 안전장치를 가진 밸브.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 키부재는 상기 샤프트의 양측에 각각 배치되는 제1키 및 제2키를 구비하고,
    상기 디스크 홈은 상기 제1키 및 제2키에 대응하는 제1홈 및 제2홈을 구비하며,
    상기 제1홈 및 제2홈은 상기 디스크 핀과 평행한 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 디스크 개폐 안전장치를 가진 밸브.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 디스크의 양측에 제1 및 제2 샤프트가 배치되며, 상기 키부재를 통하여 상기 디스크와 결합되는 샤프트는 상기 제1 및 제2 샤프트 중 구동축과 연결되는 샤프트인 것을 특징으로 하는 디스크 개폐 안전장치를 가진 밸브.
  9. 관로에 설치되는 밸브 바디;
    상기 밸브 바디의 내부에 회전 가능하게 설치되어, 상기 밸브 바디의 유로를 개폐하는 디스크;
    상기 디스크에 회전력을 가하도록, 상기 밸브 바디를 관통하여 상기 디스크와 결합하는 샤프트;
    상기 샤프트를 상기 디스크와 평행한 방향을 따라 관통하여 상기 디스크의 적어도 일부에 삽입되는 디스크 핀; 및
    상기 디스크와 상기 샤프트의 사이에 끼워지는 복수의 반달키들을 포함하며,
    상기 반달키들은 상기 디스크 핀에 가해지는 전단력을 저감하도록, 상기 디스크 핀의 삽입방향을 따라 이격되어 상기 샤프트의 양측에 배치되며,
    상기 디스크에는 상기 샤프트와 상기 디스크 핀이 서로 수직한 방향으로 삽입되는 샤프트 고정부가 형성되고,
    상기 샤프트 고정부의 내주면에는 디스크 홈이 형성되고, 상기 샤프트의 외주면에는 샤프트 홈이 형성되며, 상기 반달키들은 상기 디스크 홈과 샤프트 홈에 각각 끼워지며,
    상기 샤프트 고정부는 상기 샤프트가 삽입되는 원형홈과, 상기 원형홈과 수직한 관통홀을 구비하며,
    상기 디스크 핀에 가해지는 전단력을 저감하도록, 상기 디스크 홈은 상기 디스크의 중심을 향하여 상기 디스크 핀과 오버랩되고, 상기 샤프트의 축방향으로 상기 관통홀과 중첩되는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 디스크 개폐 안전장치를 가진 밸브.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN2394063Y (zh) * 1999-09-09 2000-08-30 魏连喜 活动键销内销式阀门装置
KR100774941B1 (ko) * 2006-02-17 2007-11-15 주식회사 에이치케이밸브 버터플라이 밸브 디스크 로킹장치

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