KR102095179B1 - Valve structure which has improved durability and which is ease to assemble - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 밸브 구조체에 관한 것으로 특히 내구성이 개선되고 조립이 간편한 밸브 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to a valve structure, and particularly to a valve structure with improved durability and easy assembly.
유체를 통하게 하거나 차단 또는 제어하기 위해 통로를 개폐할 수 있도록 한 가동 기구를 밸브라 칭한다. 밸브는 용도, 구조상의 형식 등에 따라 여러 가지로 분류 또는 호칭되며, 밸브 시트에 안착하거나 밸브 시트로부터 떨어지거나 하여 유량을 조절한다.A movable mechanism that allows the passage to be opened or closed to allow fluid to flow through, or to block or control, is called a valve. Valves are classified or referred to in various ways depending on the purpose, structural type, etc., and adjust the flow rate by seating on the valve seat or falling off the valve seat.
도 1에는 준비 작동식 밸브에 적용된 종래의 밸브 구조체를 도시하였다. 도 1에 도시한 밸브 구조체는 준비 작동식 밸브에 적용된 경우로서, 입구(12)는 유체가 유입되는 1차측이며, 출구(12a)는 유체가 배출되는 2차측으로 정의할 때, 입구(12)와 출구(12a)사이에는 연통공(12)이 형성되고, 연통공(12)에는 원통형의 시트링(14)이 설치된다. 상기 연통공(12)은 시트링(14)의 축방향 한쪽면에 대해 작용하는 디스크(20)에 의해 선택적으로 밀폐되도록 구성된다. 디스크(20)는 한쪽이 바디(10)에 회전가능하게 힌지(22)결합되고 다른 쪽은 자유단으로 형성되어 회전에 의해 상기 연통공(12)를 개폐하도록 구성된다. 디스크(20)의 한쪽 면에는 상기 시트링(14)에 접하여 실질적으로 기밀을 유지하는 디스크 패킹(30)이 디스크와셔(40) 및 고정나사(80)에 의해 고정되어 있다. 또한, 바디(10)의 일측에는 커버(52)에 밀폐되며, 다이아프램(50)이 설치된 3차측작동부가 구성되고, 다이아프램(50)에는 액츄에이터(52)가 고정되고, 이 액츄에이터(52)는 바디(10)에 힌지(72)결합되어 회동하는 록킹레버(70)를 가압하여 상기 디스크(20)이 항시 밀폐 위치에 있도록 제한하게 된다. 상기 액츄에이터가 설치된 측은 또 다른 압력이 작용하는 3차측으로 정의한다.1 shows a conventional valve structure applied to a ready-operated valve. When the valve structure shown in FIG. 1 is applied to a ready-operated valve, the
하지만 상기와 같은 밸브 구조체를 포함하는 준비 작동식 밸브는 디스크 패킹이 평면으로 형성되어 디스크(20)의 자유단부가 들려 있는 것을 록킹레버(70)로 강제로 강하게 누름으로써 1차측 수압을 억제하는 형태이므로, 디스크 패킹(30)에 시트링(14)의 눌린 자국이 발생하는 문제가 있다. 또한 디스크 패킹(30)의 고정단과 자유단에서 시트링(14)에 눌러지는 힘이 다르므로 디스크 패킹(30)이 일정하게 눌려지지 않게 된다. 이로 인해 한번 개방된 후 다시 닫을 때 시트링(14)에 의해 눌린 자국이 디스크 패킹([0011] 30)의 다른 위치에 생겨 같은 위치에 복귀되지 않으며 누수 현상이 발생하고, 나아가 시간이 지나면 고무의 노화 및 경화에 의해 디스크 패킹(30)의 탄력이 없어지면서 대부분 시트누설이 발생하게 되는 문제가 있다. 또한, 바디 가공시 시트링(14) 상단높이와 디스크(20)의 회전중심은 힌지(22)와의 공차가 작아 가공이 상당이 어려운 문제가 있다. 즉, 힌지(22)부분이 낮으면 록킹레버(70)로 아무리 눌러도 디스크(20)의 자유단이 눌리지 않아 누수가 되고 반대로 힌지(22)부분이 높으면 디스크의 고정단에서 누수가 발생되는 문제가 있는 것이다. 또한, 록킹레버(70)에 의해 눌려지는 디스크(20)가 별다른 저항수단이 없이 무한적으로 눌려지므로 디스크 패킹에 무리한 힘이 지속적으로 가해지고, 결국 시간이 지나 3차측 압력이 변화(감소)가 생기면 디스크 패킹의 변형에 의해 누수가 발생하게 되는 문제가 있다.However, the pre-actuated valve including the valve structure as described above is a form in which the disc packing is formed in a plane to suppress the primary water pressure by forcibly pressing the
이러한 문제를 해결하기 위한 종래의 다른 밸브 구조체를 적용한 준비 작동식 밸브가 대한민국 등록 특허공보 제10-1523886호에 개시되어 있다. 도 2에는 종래의 다른 밸브 구조체를 적용한 준비 작동식 밸브를 단면도로써 도시하였다. 도 2를 참조하면, 디스크 패킹의 둘레에 디스크와셔 가장자리를 둘러싸는 절곡부가 연장 구성되고 디스크 패킹의 절곡부를 감싸는 보강부가 하부로 돌출 구성됨과 더불어 디스크 회전을 제한하는 스토퍼가 형성되어 1차측 수압에 따라 밀착 세기가 달라져 1차측 압력 강약 변화에도 누설이 생기지 않도록 하였다.A ready-operated valve employing another conventional valve structure for solving this problem is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1523886. 2 is a cross-sectional view showing a ready-operated valve to which another conventional valve structure is applied. Referring to FIG. 2, a bent portion surrounding the edge of the disc washer is formed around the disc packing, and a reinforcing portion surrounding the bent portion of the disc packing is configured to protrude downward, and a stopper for restricting the rotation of the disc is formed according to the primary water pressure. The adhesion strength was changed so that no leakage occurred even when the primary pressure was changed.
또한, 3차측에 걸리는 압력에 의해 액츄에이터(60)가 작동하여 록킹레버(70)를 밀면, 록킹레버(70)는 힌지(72)를 중심으로 회전하며 디스크(20)의 상면을 가압하고, 디스크(20)는 힌지(22)를 중심으로하여 시트링(14)을 폐쇄하는 방향으로 회전을 이루게 된다. 디스크(20)는 자유단에서 하부로 돌출구성되는 스토퍼(26)의 하단이 바디(10)에 접하는 위치에서 더 이상의 회전이 제한된다. 따라서, 폐쇄상태에서는 디스크 패킹(30)과 시트링(14)의 접촉거리는 항시 일정한 간격을 유지하게 되고, 디스크 패킹(30)은 록킹레버(70)의 가압에 의해 회전할 때에는 시트링(14)과 강한 접촉은 발생하지 않으며, 단지 접촉한 상태만을 유지하게 된다. 특히 스토퍼(26)가 제공되므로 순간적으로 3차측에 압력이 크게 작용하는 경우에도 디스크(20)이 더 이상 눌려지지 않으므로 디스크 패킹(30)에 시트링 자국이 남거나 손상되는 문제를 방지할 수 있다. In addition, when the
한편, 상기와 같은 상태에서 1차측에서는 유입되는 유체의 높은 수압이 디스크와셔(40)의 표면에 작용하게 된다. 이러한 작용력은 디스크와셔(40)을 통해 디스크 패킹(30)을 누르게 된다. 이때 고무재인 디스크 패킹(30)은 디스크(20)의 사이에서 압축되며 결국 반경방향 외측으로 확장되는 결과를 가져오게 된다. 따라서 반경방향으로 외측으로 확장되는 디스크 패킹(30)은 디스크(20)의 보강부(24)에 의해 걸리며, 보강부(24)의 내측공간을 채우며 디스크 패킹(30)을 아래로 누르게 되고, 시트링(14)의 상면에 가압접촉하게 된다. 따라서, 1차측에 걸리는 유입되는 유체는 기밀을 유지하게 되고, 수압이 커질수록 상기 디스크 패킹(30)에 작용하는 힘이 커지고 이에 비례하여 디스크 패킹(30)과 시트링(14)의 접촉력이 증대하게 되므로 기밀성은 더욱 높아지게 된다.On the other hand, in the above state, the high pressure of the fluid flowing in from the primary side acts on the surface of the
하지만, 유체는 디스크와셔(40)를 누르는 작용과 더불어 디스크 패킹(30)이 늘어나는 것에도 저항을 하게 된다. 이는 늘어나는 부분이 절곡부(32)인데, 절곡부(32)의 위치가 유압의 방향에 반대 방향에 위치하기 때문이다. 더욱이, 디스크와셔(40)는 중앙에 고정나사(80)를 통해 고정되기 때문에 압력에 의해 탄성을 받아 변형되는 부분은 중앙보다는 외곽측이게 되므로 외곽측 부분이 디스크 패킹(30)을 부분적으로 누를 경우 절곡부(32)가 늘어나는 것도 방해하게 되는 문제점도 있다. 또한, 과도한 압력이 가해지는 것을 방지하기 위해 스토퍼가 설치되는데, 이 경우 스토퍼의 높이가 가공 공차에 의해 높이가 높으면 절곡부(32)가 시트(14)에 눌리지 않게 되고, 낮으면 절곡부(32)가 시트 (14)에 너무 눌려 절곡부(32)가 손상되게 된다.However, the fluid resists the stretching of the disk packing 30 as well as the action of pressing the
상기한 종래기술의 문제를 해결하기 위한 종래의 다른 발명이 대한민국 등록특허 10-1631050호에 개시되어 있다. 도 3을 참조하면, 상기 공고 특허에 따른 준비 작동식 밸브는 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위하여, 디스크와셔가 디스크 패킹을 누르는 힘을 이용하는 것이 아니라 디스크 패킹에 U자형으로 절곡 연장된 절곡부가 디스크와셔 표면과 분리 가능하게 하고 틈새를 형성하여 유압에 의해 외측으로 변형되면서 시트링을 눌러 가압 실링이 효율적으로 이루어질 수 있게 하려는 것이다. 이러한 원리를 보다 효율화시키기 위해 절곡부의 단부 내측 모서리를 곡선형으로 형성하여 유체 압력에 의한 절곡부의 변형이 잘 이루어지도록 한다. 또한, 시트링 모서리를 라운드지게 형성함으로써 절곡부 변형에 의한 실링 방식에 의해 시트링 모서리에 절곡부에 손상이 덜 발생할 수 있게 한다. 또한, 상기와 같은 원리를 통해 디스크 회전을 제한하는 스토퍼를 미구비하더라도 원할하게 유체 실링이 이루어질 수 있게 한다.Another conventional invention for solving the above-mentioned problems of the prior art is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1631050. Referring to FIG. 3, the pre-actuated valve according to the published patent extends the bending of the disk packing in a U-shape rather than using the force of the disk washer pressing the disk packing in order to solve the problems occurring in the prior art as described above. The bent portion is intended to be detachable from the surface of the disc washer and to form a gap to deform outward by hydraulic pressure to press the seat ring so that the pressure sealing can be made efficiently. In order to make this principle more efficient, the inner edge of the end of the bent portion is formed in a curved shape so that the bent portion is well deformed by fluid pressure. In addition, the rounding of the seating edges makes it possible to cause less damage to the bent portions in the seating edges by the sealing method by bending deformation. In addition, through the above principle, even if a stopper for limiting the rotation of the disk is not provided, fluid sealing can be smoothly performed.
이를 위하여 상가 준비 작동식 밸브는 내측에 연통공(12)이 형성된 바디(10)와, 상기 바디(10)의 연통공(12)에 설치되는 시트링(14)과, 일측은 상기 바디(10)에 힌지 결합되고, 타측은 자유단으로 형성되어 외측면이 상기 시트링(14)과 선택적으로 접하여 연통공(12)을 선택적으로 개폐하는 디스크(20)와, 상기 디스크(20)의 외측면에 접하여 배치되며 상기 시트링(14)과 기밀을 유지하도록 접촉하는 디스크 패킹(30)과, 디스크 패킹(30)의 외측면에 접하며 상기 디스크(20)에 나사고정되는 디스크와셔(40)를 포함하여 구성되며, 상기 디스크 패킹(30)의 둘레에는 상기 디스크와셔(40)의 가장자리를 둘러싸는 절곡부(32)가 연장 구성되고, 상기 디스크(20)에는 상기 디스크 패킹(30)의 절곡부(32)를 감싸는 보강부(24)가 하부로 돌출 구성되어 있으며, 상기 디스크와셔(40)에는 가장자리부에 단차부(42)가 형성되어 있고, 상기 단차부(42)가 상기 디스크 패킹(30)의 절곡부(32)에 끼워지도록 이루어져 있는 준비 작동식 밸브로서, 상기 절곡부(32)는 내주면이 상기 디스크와셔(40)의 단차부(42) 외주면과 분리되어 있고, 상기 절곡부(32)의 단부(32a) 내측 모서리에는 곡선형으로 형성된 라운드부(32b)가 형성되어 있고, 상기 절곡부(32)의 단부(32a)는 상기 디스크와셔(40)와 단차부(42)의 경계진 단턱(42a)과 이격되어 절곡부(32) 단부(32a)와 단턱(42a)사이로 압력수용공간(42b)이 형성되어, 연통공(12) 측에서 내측 방향으로 향하는 유체가 상기 압력수용공간(42b)으로 수용되면서 상기 절곡부(32)로 하여금 외측으로 벌어지는 힘을 가해 절곡부(32)의 외측면이 상기 시트링(14)에 밀착되도록 하되, 상기 시트링(14)의 내측 모서리에는 시트링라운드부(14a)가 형성되어 있다.To this end, the ready-to-operate valve includes a
하지만, 상기와 같은 종래의 밸브 구조체는 디스크와셔(40)에 디스크 패킹(30)을 감싸기 위해서 연질 고무 재질인 디스크 패킹(30) 속에 금속재질의 디스크와셔(40)을 삽입하여야 하는데, 이 과정이 까다로운 수작업에 의하여 진행하여야 하고 그 과정에서 디스크 패킹(30)의 모서리 부분이 변형됨으로써 불량 발생의 요인이 된다는 문제점이 있다. 또한, 밸브를 개폐하는 과정에서 그 밸브의 공차로 인하여 디스크 패킹(30)에 과다하게 압력이 가해지는 경우에는 눌림에 의한 자국 발생으로 누수가 발생하는 경우가 빈번하고 제대로 밀착이 되지 않는 경우에도 누수가 발생하는 등의 문제가 발생한다는 문제점이 있다.However, in the conventional valve structure as described above, in order to wrap the
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 디스크 패킹을 적용하지 않고 시트 부분에 작용하는 수압의 차이를 이용하여 수밀이 이루어짐으로써 내구성이 개선되고 조립이 간편한 밸브 구조체를 제공하는 것이다.The present invention has been developed to solve the above problems, and the technical problem to be achieved by the present invention is to improve durability and facilitate assembly by watertightness by using a difference in water pressure acting on the seat portion without applying disk packing. Is to provide a structure.
상기 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 내구성이 개선되고 조립이 간편한 밸브 구조체는 내측에 연통공(400, 600)이 형성된 바디(410, 610)와, 바디(410, 610)의 연통공(400, 600)에 삽입 설치되는 원통형의 수밀 시트(40', 60'), 및 그 저면이 수밀 시트(40', 60')의 상면에 안착되어 연통공(400, 600)을 통한 소방수의 방출을 차단하는 디스크(440, 640)를 포함하되, 상기 수밀 시트(40', 60')는, 제1 내경(D1)을 가지는 원반형의 상면을 가지는 하부 시트(420, 620)와, 하부 시트(420, 620)의 상면과 밀착되는 것으로 제1 내경(D1)과 동일하거나 작은 제2 내경(D2)을 가지는 원반형의 상부 시트(422, 622)와, 하부 시트(420, 620)와 상부 시트(422, 622) 사이에 매개되고 제2 내경(D2)보다 작은 내경으로 이루어져 일정 길이만큼 연통공(400, 600)의 중심측으로 연장되어 이루어진 원반형의 시트 패킹(424, 624), 및 상부 시트(422, 622) 및 시트 패킹(424, 624)를 관통하여 하부 시트(420, 620)에 고정 결합되는 고정볼트(426, 626)를 포함하여 이루어지고, 상기 디스크(440, 640)는, 그 저면에 띠형상으로 가지고 일정한 높이로 돌출 형성되며 제2 내경(D2) 보다는 작고 시트 패킹(424, 624)의 내경보다는 큰 내경으로 이루어지는 돌출링(450, 650)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The valve structure having improved durability and easy assembling according to the present invention for achieving the above-described problems includes
또한, 상기 돌출링(450, 650)의 내측 모서리는 곡면처리된 라운드부(452, 652)를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the inner edges of the protruding
또한, 상기 시트 패킹(424)은 고무 100 중량부에 대하여 EPDM 10 ~ 30 중량부와, 셀룰로우스 파이버 2 ~ 5 중량부, 및 산화티타늄(TiO2) 0.5 ~ 1 중량부를 투입 및 혼합하여 합성 제조된 것이 보다 바람직하다.In addition, the
본 발명에 따른 밸브 구조체는 디스크 패킹을 적용하지 않고 시트 부분에 작용하는 수압의 차이를 이용하여 수밀이 이루어지는 구조로 이루어짐으로써 조립이 간편할 뿐만 아니라 개폐 과정에서 수밀을 위한 접촉 부분에 압력이 가해지지 않으므로 내구성이 개선되는 효과가 있다. 특히, 준비작동식 밸브에 적용하는 경우에는 스윙 타입의 플래터가 열리고 닫히는 과정에서 발생되는 압력으로부터 자유롭고 유격에 대한 허용 범위가 넓다는 장점이 있다.The valve structure according to the present invention is made of a watertight structure using a difference in water pressure acting on a seat portion without applying a disc packing, so that assembly is not only easy, but pressure is not applied to the contact portion for watertightness during the opening and closing process. Therefore, there is an effect of improving durability. In particular, when applied to a pre-actuated valve, there is an advantage that the swing type platter is free from the pressure generated in the process of opening and closing and the allowable range for clearance is wide.
도 1은 종래의 밸브 구조체로서 준비 작동식 밸브에 적용된 경우의 예를 도시한 단면도,
도 2 및 도 3은 종래의 다른 밸브 구조체를 적용한 준비 작동식 밸브를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 밸브 구조체를 적용한 준비 작동식 밸브의 구조를 도시한 단면도,
도 5는 도 4의 핵심 부분을 확대 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 밸브 구조체의 작용 효과를 설명하기 위한 단면도,
도 7은 본 발명에 따른 밸브 구조체를 이루는 디스크의 구조를 도시한 저면 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 밸브 구조체를 이루는 수밀 시트(40')의 구조를 도시한 분해 사시도, 및
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 밸브 구조체를 적용한 앵글타입 글로브 밸브 구조의 일예를 도시한 단면도.1 is a sectional view showing an example when applied to a pre-operated valve as a conventional valve structure,
2 and 3 is a cross-sectional view showing a ready-operated valve to which another conventional valve structure is applied,
Figure 4 is a cross-sectional view showing the structure of a ready-operated valve applying a valve structure according to an embodiment of the present invention,
FIG. 5 is an enlarged view showing a core portion of FIG. 4;
6 is a cross-sectional view for explaining the effect of the valve structure according to the present invention,
Figure 7 is a bottom perspective view showing the structure of the disk constituting the valve structure according to the invention,
8 is an exploded perspective view showing the structure of the watertight seat 40 'constituting the valve structure according to the present invention, and
9 is a cross-sectional view showing an example of an angle type globe valve structure to which a valve structure according to an embodiment of the present invention is applied.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 4에는 본 발명의 실시예에 따른 밸브 구조체를 적용한 준비 작동식 밸브를 단면도로써 나타내었으며, 도 5에는 도 4에서 주요 부분을 확대 도시하였다.4 is a cross-sectional view showing a pre-operated valve to which a valve structure according to an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 5 is an enlarged view of a main part in FIG. 4.
도 4 및 도 5를 참조하면 본 발명에 따른 밸브 구조체는 유체를 통하게 하거나 차단 또는 제어하기 위해 통로를 개폐하는 밸브 구조체로서 내측에 연통공(400)이 형성된 바디(410), 바디(410)의 연통공(400)에 삽입 설치되는 원통형의 수밀 시트(40'), 및 그 저면이 수밀 시트(40')의 상면에 안착되어 연통공(400)을 통한 소방수의 방출을 차단하는 디스크(440)를 포함하여 이루어진다.4 and 5, the valve structure according to the present invention is a valve structure that opens and closes a passage to allow fluid to flow through, or to block or control the fluid. Cylindrical water-tight sheet 40 ', which is inserted into the
상기 수밀 시트(40', 60')는,The watertight sheet (40 ', 60'),
제1 내경(D1)을 가지는 원반형의 상면을 가지는 하부 시트(420)와, 하부 시트(420)의 상면과 밀착되는 것으로 제1 내경(D1)과 동일하거나 작은 제2 내경(D2)을 가지는 원반형의 상부 시트(422)와, 하부 시트(420)와 상부 시트(422) 사이에 매개되고 제2 내경(D2)보다 작은 내경으로 이루어져 일정 길이만큼 연통공(400)의 중심측으로 연장되어 이루어진 원반형의 시트 패킹(424), 및 상부 시트(422) 및 시트 패킹(424)를 관통하여 하부 시트(420)에 고정 결합되는 고정볼트(426)를 포함하여 이루어지며,A disc having a second inner diameter D2 equal to or smaller than the first inner diameter D1 by being in close contact with the upper surface of the
상기 디스크(440)는,The
그 저면에 띠형상으로 가지고 일정한 높이로 돌출 형성되며 제2 내경(D2) 보다는 작고 시트패킹(624)의 내경보다는 큰 내경으로 이루어지는 돌출링(450)을 포함하여 이루어진다. 디스크(440)는 일체형으로 이루어져 하나의 클래퍼를 형성할 수도 있고 디브크 고정부(442)와 디스크 바디(444)로 이루어져 조립되어 클래퍼를 형성하여도 무방하다.It has a belt shape on the bottom surface and is formed to protrude to a constant height, and includes a protruding
또한, 상기 돌출링(650)의 내측 모서리에는 곡면처리된 라운드부(652)가 형성되어 있다.In addition, a
위 실시예에서는 다이어프램에 의해 개폐작동되는 준비 작동식 밸브에 적용한 것을 예로써 나타내었다. 즉, 밸브 바디에서 입구와 출구가 상,하부에 각기 형성되고, 내부에 공간이 형성되며, 측면에는 통기구와 배출구가 형성되고, 밸브 바디의 내부에 수밀 시트가 형성되며 수밀 시트에는 입구에 통하는 개구공이 형성되어 있다. 또한, 다이어프램 방식의 밸브개폐제어부는 밸브 바디의 내부에 결합되어 상기 시트 안착부를 개폐시켜 유체의 이동을 제어하며, 상기 밸브개폐제어부는 상기 시트 안착부에 결합되어 개구공을 폐쇄하거나 개방시키는 것으로 바디(410)와 힌지 결합(430)되는 클래퍼와, 상기 클래퍼를 승강 작동시키는 다이어프램 및 상기 다이어프램이 내부에 결합되며 유체가 출입하는 챔버를 갖는 하우징을 포함한다.In the above embodiment, it is shown as an example that is applied to a ready-operated valve that is opened and closed by a diaphragm. That is, inlet and outlet are formed at the upper and lower portions of the valve body, spaces are formed inside, vents and outlets are formed at the sides, and a watertight seat is formed inside the valve body, and the watertight seat is opened through the inlet. A hole is formed. In addition, the valve opening and closing control unit of the diaphragm method is coupled to the inside of the valve body to control the movement of the fluid by opening and closing the seat seat, and the valve opening and closing control unit is coupled to the seat mounting unit to close or open the opening hole. It includes a housing having a clapper hinged with 410 and a 430, a diaphragm for elevating and operating the clapper, and a chamber through which the diaphragm is coupled and fluid enters and exits.
도 6에는 본 발명에 따른 밸브 구조체의 작용 효과를 설명하기 위한 단면도를 도시하였다. 도 6을 참조하면, 상기와 같은 본 발명에 따른 밸브 구조체는 디스크(440)가 닫힌 상태에서 1차측의 수압은 연통공(400)로부터 밸브 바디(410)로 배출되고자 하나 디스크(440)가 닫힌 상태이므로 시트 패킹(424)의 저면에 집중적으로 가해지게 된다. 6 is a cross-sectional view for explaining the effect of the valve structure according to the present invention. Referring to Figure 6, the valve structure according to the present invention as described above, the
이때, 도 7에 나타낸 바와 같이 디스크(440)의 저면에는 띠형상으로 가지고 일정한 높이로 돌출 형성되는 돌출링(450)이 형성되어 있어 시트 패킹(424)이 돌출링(450)에 접촉되도록 수압이 가해지게 되며, 상기 돌출링(450, 650)은 제2 내경(D2) 보다는 작고 시트 패킹(424)의 내경보다는 큰 내경으로 이루어지므로 시트 패킹(424)의 내측 단부는 수압이 가해지는 방향으로 휘어짐으로써 디스크(440)와 연통공(400)의 수밀이 이루어지게 된다.At this time, as shown in Fig. 7, the bottom surface of the
이때, 상기 밸브 구조체는 개폐되는 디스크측에 패킹을 적용하는 구조가 아니라 시트 부분에 작용하는 수압의 차이를 이용하여 수밀이 이루어지는 구조로 이루어지고 디스크(440)가 수밀 시트(40')의 상면에 근접한 상태에서 1차측 수압이 가해지면 밀폐되므로 개폐 과정에서 수밀을 위한 접촉 부분에 압력이 가해지지 않으므로 종래 기술에 비하여 내구성이 개선되는 효과가 있다. 또한, 디스크를 고무 패킹 속에 삽입하는 까다로운 과정이 필요하지 않을 뿐만 아니라 그 과정에서 실제 수밀이 이루어지는 부분의 손상이 발생할 가능성이 없기 때문에 누수 발생의 문제도 대폭 개선된다는 장점이 있다.At this time, the valve structure is made of a structure in which water-tightness is made by using a difference in water pressure acting on the seat portion, not a structure of applying packing to the disc side to be opened and closed, and the
또한, 도 8에 도시한 바와 같이 수밀 시트(40')의 구조를 분해 사시도로써 나타내었다. 도 8을 참조하면 원반형의 상면을 가지는 하부 시트(420)와, 하부 시트(420)의 상면과 밀착되는 원반형의 상부 시트(422)와, 하부 시트(420)와 상부 시트(422) 사이에 매개되고 제2 내경(D2)보다 작은 내경으로 이루어져 일정 길이만큼 연통공(400)의 중심측으로 연장되어 이루어지는 연질 고무 재질의 시트 패킹(424)으로 이루어지며, 도 6에 나타낸 바와 같이 고정 볼트(426)이 상부 시트(422) 및 시트 패킹(424)를 관통하여 하부 시트(420)에 고정 결합된다. 고정 볼트(426)는 그 머리가 돌출되지 않도록 하여야 한다.In addition, as shown in FIG. 8, the structure of the watertight sheet 40 'is shown as an exploded perspective view. Referring to Figure 8, the
하부 시트(420, 620)는 제1 내경(D1)으로 하고 상부 시트(422, 622)의 내경을 제1 내경(D1)보다 작은 제2 내경(D2)으로 하는 것이 보다 바람직하다.It is more preferable that the
상기와 같은 본 발명에 따른 밸브 구조체는 디스크 패킹을 적용하지 않고 시트 부분에 작용하는 수압의 차이를 이용하여 수밀이 이루어지는 구조로 이루어짐으로써 조립이 간편할 뿐만 아니라 개폐 과정에서 수밀을 위한 접촉 부분에 압력이 가해지지 않으므로 내구성이 개선되는 효과가 있다. 특히, 준비작동식 밸브에 적용하는 경우에는 스윙 타입의 플래터가 열리고 닫히는 과정에서 발생되는 압력으로부터 자유롭고 유격에 대한 허용 범위가 넓다는 장점이 있다.The valve structure according to the present invention as described above is made of a structure in which water-tightness is made by using a difference in water pressure acting on a seat portion without applying disk packing, as well as easy assembly and pressure on the contact portion for watertightness in the opening and closing process. Since this is not applied, there is an effect of improving durability. In particular, when applied to a pre-actuated valve, there is an advantage that the swing type platter is free from the pressure generated in the process of opening and closing and the allowable range for clearance is wide.
도 9에는 본 발명의 실시예에 따른 밸브 구조체를 적용한 앵글타입 글로브 밸브 구조의 일예를 단면도로써 나타내었다. 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 밸브 구조체를 적용한 앵글타입 글로브 밸브는 유체를 통하게 하거나 차단 또는 제어하기 위해 통로를 개폐하는 밸브 구조체로서,9 is a cross-sectional view showing an example of an angle type globe valve structure to which a valve structure according to an embodiment of the present invention is applied. Referring to FIG. 9, an angle type globe valve to which a valve structure according to the present invention is applied is a valve structure that opens and closes a passage to allow fluid to flow through, or to block or control fluid,
내측에 연통공(600)이 형성된 바디(610)와, 바디(610)의 연통공(600)에 삽입 설치되는 원통형의 수밀 시트(60'), 및 그 저면이 수밀 시트(60')의 상면에 안착되어 연통공(600)을 통한 소방수의 방출을 차단하는 디스크(640);를 포함하되,The
상기 수밀 시트(60')는,The watertight sheet 60 ',
도 6을 참조하여 설명한 실시예에서와 같이 제1 내경(D1)을 가지는 원반형의 상면을 가지는 하부 시트(620)와, 하부 시트(620)의 상면과 밀착되는 것으로 제1 내경(D1)과 동일하거나 작은 제2 내경(D2)을 가지는 원반형의 상부 시트(622)와, 하부 시트(620)와 상부 시트(622) 사이에 매개되고 제2 내경(D2)보다 작은 내경으로 이루어져 일정 길이만큼 연통공(600)의 중심측으로 연장되어 이루어진 원반형의 시트 패킹(624), 및 상부 시트(622) 및 시트 패킹(624)를 관통하여 하부 시트( 620)에 고정 결합되는 고정볼트(626)를 포함하여 이루어지고, As in the embodiment described with reference to FIG. 6, the
상기 디스크(640)는,The
그 저면에 띠형상으로 가지고 일정한 높이로 돌출 형성되며 제2 내경(D2) 보다는 작고 시트 패킹(624)의 내경보다는 큰 내경으로 이루어지는 돌출링(650)을 포함하여 이루어진다.It has a belt shape on the bottom surface and is formed to protrude to a certain height, and includes a protruding
상기와 같은 본 발명에 따른 밸브 구조체를 적용한 앵글타입 글로브 밸브는 손잡이(660)를 돌려 개폐 로드(662)를 하강시킴으로써 디스크(640)가 닫힌 상태에서 1차측의 수압은 연통공(600)로부터 밸브 바디(610)로 배출되고자 하나 디스크(640)가 닫힌 상태이므로 시트 패킹(424)의 저면에 집중적으로 가해지게 된다. The angle-type globe valve to which the valve structure according to the present invention is applied as described above is rotated by a
이때, 도 7을 참조하여 설명한 바와 같이 디스크(440)의 저면에는 띠형상으로 가지고 일정한 높이로 돌출 형성되는 돌출링(650)이 형성되어 있어 시트 패킹(624)이 돌출링(650)에 접촉되도록 수압이 가해지게 되며, 상기 돌출링(650)은 제2 내경(D2) 보다는 작고 시트 패킹(624)의 내경보다는 큰 내경으로 이루어지므로 시트 패킹(624)의 내측 단부는 수압이 가해지는 방향으로 휘어짐으로써 디스크(640)와 연통공(600)의 수밀이 이루어지게 된다.At this time, as described with reference to FIG. 7, the bottom surface of the
이때, 상기 밸브 구조체는 개폐되는 디스크측에 패킹을 적용하는 구조가 아니라 시트 부분에 작용하는 수압의 차이를 이용하여 수밀이 이루어지는 구조로 이루어지고 디스크(640)가 수밀 시트(60')의 상면에 근접한 상태에서 1차측 수압이 가해지면 밀폐되므로 개폐 과정에서 수밀을 위한 접촉 부분에 압력이 가해지지 않으므로 종래 기술에 비하여 내구성이 개선되는 효과가 있다. 또한, 디스크를 고무 패킹 속에 삽입하는 까다로운 과정이 필요하지 않을 뿐만 아니라 그 과정에서 실제 수밀이 이루어지는 부분의 손상이 발생할 가능성이 없기 때문에 누수 발생의 문제도 대폭 개선된다는 장점이 있다.At this time, the valve structure is made of a structure in which watertight is made by using a difference in water pressure acting on a seat portion, not a structure of applying packing to the disc side to be opened and closed, and the
한편, 상기 시트 패킹(424)은 고무 100 중량부에 대하여 EPDM 10 ~ 30 중량부와, 셀룰로우스 파이버 2 ~ 5 중량부, 및 산화티타늄(TiO2) 0.5 ~ 1 중량부를 투입 및 혼합하여 합성 제조된다.Meanwhile, the sheet packing 424 is synthesized by adding and mixing 10 to 30 parts by weight of EPDM, 2 to 5 parts by weight of cellulose fiber, and 0.5 to 1 part by weight of titanium oxide (TiO2) with respect to 100 parts by weight of rubber. do.
[실시예 1][Example 1]
고무 100 중량부, EPDM 20 중량부, 셀룰로우스 파이버가 3 중량부, 산화티타늄(TiO2) 0.7 중량부100 parts by weight of rubber, 20 parts by weight of EPDM, 3 parts by weight of cellulose fiber, 0.7 parts by weight of titanium oxide (TiO2)
[실시예 2][Example 2]
고무 100 중량부, EPDM 20 중량부, 셀룰로우스 파이버 3 중량부, 산화티타늄(TiO2) 0.5 중량부100 parts by weight of rubber, 20 parts by weight of EPDM, 3 parts by weight of cellulose fiber, 0.5 parts by weight of titanium oxide (TiO2)
[실시예 3][Example 3]
고무 100 중량부, EPDM 20 중량부, 셀룰로우스 파이버 3 중량부, 산화티타늄(TiO2) 1 중량부100 parts by weight of rubber, 20 parts by weight of EPDM, 3 parts by weight of cellulose fiber, 1 part by weight of titanium oxide (TiO2)
[비교예 1][Comparative Example 1]
고무 100 중량부100 parts by weight of rubber
[비교예 2][Comparative Example 2]
고무 100 중량부, EPDM 10 중량부, 셀룰로우스 파이버 3 중량부100 parts by weight of rubber, 10 parts by weight of EPDM, 3 parts by weight of cellulose fiber
[비교예 3][Comparative Example 3]
고무 100 중량부, EPDM 20 중량부, 산화티타늄(TiO2) 0.7 중량부100 parts by weight of rubber, 20 parts by weight of EPDM, 0.7 parts by weight of titanium oxide (TiO2)
상기와 같이 이루어진 시트 패킹을 적용하여 상온 상태에서 10,000회 개폐시 밀착 및 누수 상태와 장기 복원력 및 내구성을 비교 평가하였다.The sheet packing made as described above was applied to compare and evaluate the close and leak state and long-term resilience and durability when opened and closed 10,000 times at room temperature.
밀착 및 누수 상태에서 ◎는 밀착 상태가 매우 양호하고 누수가 전혀 발견되지 않음, ○는 밀착 상태가 양호하고 10회 미만에서 미량의 누수가 발견됨, △는 밀착 상태가 양호하나 10회 초과 50회 미만에서 누수가 발견됨, ×는 밀착 상태가 보통이나 불량하고 50회를 초과한 누수가 발견됨을 나타내며, 장기 복원력에서 ◎는 복원력이 매우 우수하여 변형이 1% 미만을 유지, ○는 복원력이 우수하여 변형이 5% 미만을 유지, △는 복원력이 보통으로 변형이 5% 초과 10% 미만, ×는 복원력이 불량하여 변형이 10%를 초과함을 나타낸다. 또한, 내구성에서 ◎는 표면의 밀착도를 초기와 동일한 상태를 유지, ○는 표면 밀착도의 저하가 5% 미만을 유지, △는 표면 밀착도의 저하가 5% 초과 10% 미만, ×는 표면 밀착도가 저하되어 10%를 초과함을 나타낸다.In the close and leak state, ◎ is very good and no leak is found, ○ is good in close contact and less than 10 times, a small amount of leak is found, △ is good in close contact but less than 10 times and less than 50 times A leak is found in, × indicates that the adhesion is normal or poor, and a leak exceeding 50 times is found. In the long-term resilience, ◎ is excellent in resilience, so that the deformation is less than 1%, ○ is deformed because it is excellent in resilience Retaining less than 5%, Δ indicates that the resilience is usually more than 5% and less than 10%, and × indicates that the resilience is poor and the deformation exceeds 10%. In addition, in durability, ◎ maintains the surface adhesion to the same state as the initial one, ○ maintains a decrease in surface adhesion of less than 5%, △ decreases the surface adhesion to more than 5% and less than 10%, × degrades surface adhesion It indicates that it exceeds 10%.
누수Close and
Leak
복원력long time
dynamic stability
실시예 1 내지 실시예 3에서와 같이 고무에 대하여 EPDM과 셀룰로우스 파이버와 산화티타늄(TiO2)을 적량 투입 및 혼합하여 합성한 고무를 사용한 경우에는 비교예 1에서와 같은 고무 재질만으로 이루어진 것이 비하여 밀착 및 누수에서 매우 우수함을 나타내었다. When the rubber synthesized by adding and mixing EPDM, cellulose fiber, and titanium oxide (TiO2) with respect to the rubber as in Examples 1 to 3 was used, the rubber material as in Comparative Example 1 was compared. It showed very good adhesion and leakage.
반면에, EPDM은 적정량에서 적은쪽에 가까운 량으로 셀룰로우스 파이버는 투입되었으나 산화티타늄(TiO2)이 투입되지 않은 비교예 2의 경우에는 밀착력 및 누수 방지력과 장기 복원력은 비교적 우수하지만 내구성이 미흡한 것으로 나타났다. 또한, EPDM은 적정량 추가되었지만 셀룰로우스 파이버 3 중량부가 투입되지 않은 비교예 3의 경우에는 EPDM 추가에 따른 밀착력 및 누수 방지가 매우 우수하지만 장기 복원력이 미흡하며 특히 내구성이 급격이 저하되는 것으로 나타났다.On the other hand, in the case of Comparative Example 2, in which the cellulose fiber was added in an amount close to the smaller amount in the proper amount but the titanium oxide (TiO2) was not added, the adhesion and leakage prevention and long-term resilience were relatively excellent, but the durability was insufficient. appear. In addition, in the case of Comparative Example 3 in which an appropriate amount of EPDM was added but cellulose fiber 3 parts by weight was not added, it was found that adhesion and leakage prevention due to addition of EPDM are very excellent, but long-term resilience is insufficient, and durability is particularly rapidly decreased.
따라서, 고무에 EPDM을 추가하여 합성하면 밀착력 및 누수 방지력은 증가하지만 내구성이 약화되는 것을 산화 티타늄에 의해 보완하는 것이 가능하고 셀룰로우스 파이버를 추가함으로써 장기 복원력을 보다 더 강화할 수 있음을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that adding EPDM to the rubber increases the adhesion and leak-proofing ability, but it is possible to supplement the weakened durability with titanium oxide, and further enhance the long-term resilience by adding cellulose fiber. have.
40', 60' : 수밀 시트
400, 600 : 연통공 410, 610 : 바디
420, 620 : 하부 시트 422, 622 : 상부 시트
440, 640 : 디스크 424, 624 : 시트 패킹
426, 626 : 고정볼트
D1 : 제1 내경 D2 : 제2 내경
450, 650 : 돌출링
452, 652 : 라운드부40 ', 60': Watertight sheet
400, 600:
420, 620:
440, 640:
426, 626: Fixed bolt
D1: first inner diameter D2: second inner diameter
450, 650: Protrusion ring
452, 652: Round part
Claims (3)
내측에 연통공(400, 600)이 형성된 바디(410, 610);
바디(410, 610)의 연통공(400, 600)에 삽입 설치되는 원통형의 수밀 시트(40', 60'); 및
그 저면이 수밀 시트(40', 60')의 상면에 안착되어 연통공(400, 600)을 통한 소방수의 방출을 차단하는 디스크(440, 640);를 포함하되,
상기 수밀 시트(40', 60')는,
제1 내경(D1)을 가지는 원반형의 상면을 가지는 하부 시트(420, 620)와, 하부 시트(420, 620)의 상면과 밀착되는 것으로 제1 내경(D1)과 동일하거나 작은 제2 내경(D2)을 가지는 원반형의 상부 시트(422, 622)와, 하부 시트(420, 620)와 상부 시트(422, 622) 사이에 매개되고 제2 내경(D2)보다 작은 내경으로 이루어져 일정 길이만큼 연통공(400, 600)의 중심측으로 연장되어 이루어진 원반형의 시트 패킹(424, 624), 및 상부 시트(422, 622) 및 시트 패킹(424, 624)를 관통하여 하부 시트(420, 620)에 고정 결합되는 고정볼트(426, 626)를 포함하여 이루어지고,
상기 디스크(440, 640)는,
그 저면에 띠형상으로 가지고 일정한 높이로 돌출 형성되며 제2 내경(D2) 보다는 작고 시트 패킹(424, 624)의 내경보다는 큰 내경으로 이루어지는 돌출링(450, 650)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 내구성이 개선되고 조립이 간편한 밸브 구조체.In the valve structure for opening and closing the passage to pass through, block or control the fluid,
Body (410, 610) is formed with communication holes (400, 600) inside;
Cylindrical water-tight sheets (40 ', 60') are inserted into the communication holes (400, 600) of the body (410, 610); And
The bottom surface is seated on the upper surface of the watertight sheet (40 ', 60') discs (440, 640) to block the discharge of firefighters through the communication holes (400, 600);
The watertight sheet (40 ', 60'),
Second inner diameter (D2) equal to or smaller than the first inner diameter (D1) by being in close contact with the upper surfaces of the lower sheets (420, 620) having a disc-shaped upper surface having a first inner diameter (D1) It is composed of a disc-shaped upper sheet (422, 622), the lower sheet (420, 620) and the upper sheet (422, 622) is mediated between the inner diameter smaller than the second inner diameter (D2) of the communication hole by a predetermined length ( 400, 600, the disc-shaped sheet packing (424, 624) extending to the center side, and the upper sheets (422, 622) and the sheet packing (424, 624) through the fixed seat (420, 620) coupled It comprises a fixing bolt (426, 626),
The disk (440, 640),
It has a belt shape on the bottom surface and is formed to protrude to a certain height, and is characterized by comprising a protruding ring (450, 650) that is smaller than the second inner diameter (D2) and larger than the inner diameter of the seat packings (424, 624). Valve structure with improved durability and easy assembly.
고무 100 중량부에 대하여 EPDM 10 ~ 30 중량부와, 셀룰로우스 파이버 2 ~ 5 중량부, 및 산화티타늄(TiO2) 0.5 ~ 1 중량부를 투입 및 혼합하여 합성 제조된 것을 특징으로 하는 내구성이 개선되고 조립이 간편한 밸브 구조체.
The method of claim 1 or claim 2, wherein the sheet packing (424),
Durability is improved, characterized in that 10 to 30 parts by weight of EPDM, 2 to 5 parts by weight of cellulose fiber, and 0.5 to 1 part by weight of titanium oxide (TiO2) are added and mixed with respect to 100 parts by weight of rubber, Valve structure for easy assembly.
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- 2019-02-12 KR KR1020190015803A patent/KR102095179B1/en active IP Right Grant
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