KR102097048B1 - 극저온 유체용 버터플라이 밸브 조립체 - Google Patents

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여동필
윤영봉
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에스앤에스밸브(주)
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Abstract

본 발명은 극저온 유체용 버터플라이 밸브 조립체에 관한 것으로, 그 구성은, 원통형상으로 형성되고 내부에는 유로가 형성되는 밸브몸체부와, 상기 밸브몸체부의 유로에 회전가능하게 설치되어 상기 밸브몸체부의 유로를 선택적으로 걔폐시켜 유체의 흐름을 제어하는 밸브디스크부와, 상기 밸브디스크부가 상기 유로를 닫을 때, 상기 밸브디스크부의 가장자리와 접하는 상기 밸브몸체부의 내측면에 구비되는 기밀부를 포함하여 구성되고, 상기 기밀부는, 상기 밸브몸체부 내부에 단차면이 형성되고, 상기 밸브몸체부의 내측면의 단차면에 대응되는 원형의 링으로 형성되어 상기 밸브몸체 내측면에 고정되는 고정링과, 상기 고정링에 고정되도록 대응되는 원형의 링으로 형성되고, 탄성재질의 탄성시트층과 금속재질의 메탈시트층으로 구성되는 기밀시트부와, 상기 기밀시트부가 상기 고정링에 고정되도록 하는 시트고정부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

극저온 유체용 버터플라이 밸브 조립체{A Cryogenic Fluid Type Butterfly Valve Assembly}
본 발명은 버터플라이 밸브 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸브를 통과하는 극저온 유체의 이동을 안전하게 단속하는 극저온 유체용 버터플라이 밸브 조립체 관한 것이다.
일반적으로 산업 플랜트용 용수나 기름 또는 해수 등의 각종 유체의 흐름을 차단하거나, 또는 개통상태로 유지하기 위해 일반 밸브의 비해 경량이면서도, 개폐작동이 원활한 이점을 갖는 버터플라이 밸브를 다수 설치되어 사용되고 있다.
이렇게 사용되는 버터플라이 밸브는, 유체를 차단하거나 개방하는 실링의 구성이, 디스크에 고무로 형성된 시트를 금속으로 된 밸브 몸체에 접하거나 금속 디스크를 고무 시트가 형성된 밸브 몸체에 접하는 방법으로 실링 기능을 가질수 있도록 한 것으로, 그 구성이 밸브의 디스크는 밸브의 몸체에 축으로 형성되고, 밸브 몸체에 디스크와 접합되는 과정에서, 디스크 또는 밸브 몸체 어느 한곳에 형성된 고무 시트를 통해, 밸브 몸체와 디스크의 기밀성을 얻어 밀착되는 시트의 접합으로, 관로에 이동되는 유체를 차단하거나 개방하는 방법으로, 관로를 통하여 유체를 이송하는 밸브로 사용하는 것이다.
이러한 밸브의 사용은 밸브의 관로를 통과하는 유체의 온도가 저온상태를 유하여도 극저온 상태로 유지되지 않으므로, 일반적인 유체의 이송을 위한 밸브로 사용하는데는 어려움이 없지만, 이송되는 유체가 저초온일 경우에는 밸브가 유체의 온도를 견디지 못하여 유체가 누출되는 문제점이 발생한다.
특허공개번호 제 10-2018-0134045호
상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 극저온의 유체의 이동을 단속할 때, 밸브가 누출하지 않고 안정적으로 동작하는 극저온 유체용 버터플라이 밸브 조립체를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 것으로, 본 발명인 극저온 유체용 버터플라이 밸브 조립체는, 원통형상으로 형성되고 내부에는 유로가 형성되는 밸브몸체부와, 상기 밸브몸체부의 유로에 회전가능하게 설치되어 상기 밸브몸체부의 유로를 선택적으로 걔폐시켜 유체의 흐름을 제어하는 밸브디스크부와, 상기 밸브디스크부가 상기 유로를 닫을 때, 상기 밸브디스크부의 가장자리와 접하는 상기 밸브몸체부의 내측면에 구비되는 기밀부;를 포함하여 구성되고, 상기 기밀부는, 상기 밸브몸체부 내부에 단차면이 형성되고, 상기 밸브몸체부의 내측면의 단차면에 대응되는 원형의 링으로 형성되어 상기 밸브몸체 내측면에 고정되는 고정링과, 상기 고정링에 고정되도록 대응되는 원형의 링으로 형성되고, 탄성재질의 탄성시트층과 금속재질의 메탈시트층으로 구성되는 기밀시트부와, 상기 기밀시트부가 상기 고정링에 고정되도록 하는 시트고정부를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 기밀시트층은, 링형상의 테프론으로 구성되고 내측면이 일방향으로 경사지도록 형성되는 탄성시트층과, 상기 탄성시트층과 대응되는 링형상으로 형성되고, 상기 탄성시트층과 동일한 방향으로 경사지도록 형성되고, 상기 탄성시트층의 측면에 적층되는 메탈시트층을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 메탈시트층은, 여러개의 금속시트가 적층되는 것을 특징으로 한다.
상기 시트고정부는, 상기 고정링과 대응되는 링 형상으로 형성되고, 상기 고정링의 측면에 맞물리는 형상이 일측면에 형성되는 지지링과, 상기 고정링과 상기 지지링을 관통하여 상기 지지링을 상기 고정링에 고정하는 체결볼트와, 상기 밸브몸체부의 단차면 중 하단과 상기 지지링의 내측면 방향으로 위치되는 플레이트와, 상기 플레이트의 일측면은 상기 탄성시트층의 일측면과 접촉되고, 상기 탄성시트층의 돌기에 맞물리도록 홈이 형성되는 고정홈과, 상기 지지링의 내측면 방향으로 돌출되는 지지턱을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 지지턱의 선단과 상기 메탈시트층은 이격되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 극저온 유체용 버터플라이 밸브 조립체에서는 다음과 같은 효과가 있다.
극저온 상태에서도 유체를 이송을 단속할 때, 기밀이 유지되어 안정성 및 내구성이 높아지는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 극저온 유체용 버터플라이 밸브 조립체의 바람직한 실시예를 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 극저온 유체용 버터플라이 밸브 조립체의 바람직한 실시예를 보인 측단면도.
도 3은 본 발명에 의한 극저온 유체용 버터플라이 밸브 조립체의 바람직한 실시예를 보인 횡단면도.
이하, 본 발명에 의한 극저온 유체용 버터플라이 밸브 조립체의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
본 발명인 극저온용 버터플라이 밸브 조립체는, 도 2에 도시된 바와 같이, 원통형상으로 형성되고 내부에는 유로가 형성되는 밸브몸체부(10)와, 상기 밸브몸체부(10)의 유로에 회전가능하게 설치되어 상기 밸브몸체부(10)의 유로를 선택적으로 걔폐시켜 유체의 흐름을 제어하는 밸브디스크부(20)와, 상기 밸브디스크부(20)가 상기 유로를 닫을 때, 상기 밸브디스크부(20)의 가장자리와 접하는 상기 밸브몸체부(10)의 내측면에 구비되는 기밀부(30)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 본 발명인 극저온용 버터플라이 밸브 조립체에는 밸브몸체부(10)가 마련된다. 상기 밸브몸체부(10)는, 원통형상으로 형성되고 내부에 유로가 형성된다. 상기 유로를 통하여 기체 또는 액체와 같은 유체가 이동하게 된다. 특히, 본 발명에서는 극저온의 유체가 이동한다.
또한, 상기 밸브몸체부(10) 내부에는 단차면(12)이 마련된다. 상기 단차면(12)은 상기 아래에서 설명되는 밸브디스크부(20)가 상기 유로를 닫을 때 상기 밸브몸체부(10) 내측면의 가장자리에 위치된다.
그리고, 상기 밸브몸체부(10) 내부에는 밸브디스크부(20)가 마련된다. 상기 밸브디스크부(20)는 상기 밸브몸체부(10) 내부의 유로에 회전가능하게 설치된다. 상기 밸브디스크부(20)는 상기 밸브몸체부(10) 내부를 회전하면서 상기 밸브몸체부(10)의 유로를 선택적으로 개폐하는 역할을 한다.
상기 밸브디스크부(20)가 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 유로를 닫았을 때, 상기 밸브디스크부(20)의 가장자리에 상기 밸브몸체부(10)의 단차면(12)이 위치된다.
그리고, 상기 밸브몸체부(10)와 상기 밸브디스크부(20)의 사이에는 기밀부(30)가 마련된다. 상기 기밀부(30)는 상기 밸브디스크부(20)가 상기 유로를 닫을 때, 상기 밸브디스크부(20)의 가장자리와 상기 밸브몸체부(10)의 내측면 사이의 공간을 패쇄하여 유체가 유출되지 않도록 한다.
상기 기밀부(30)는 상술한 기능을 위하여 다양하게 구성될 수 있으며, 본 발명에서는 다음과 같이 구성될 수 있다.
상기 기밀부(30)는, 상기 밸브몸체부(10) 내부에 단차면(12)이 형성되고, 상기 밸브몸체부(10)의 내측면의 단차면(12)에 대응되는 원형의 링으로 형성되어 상기 밸브몸체부(10) 내측면에 고정되는 고정링(32)과, 상기 고정링(32)에 고정되도록 대응되는 원형의 링으로 형성되고, 탄성재질의 탄성시트층(34a)과 금속재질의 메탈시트층(34b)으로 구성되는 기밀시트부(34)와, 상기 기밀시트부(34)가 상기 고정링(32)에 고정되도록 하는 시트고정부(40)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 기밀부(30)에는 고정링(32)이 마련된다. 상기 고정링(32)은 상기 밸브몸체부(10) 내측면에 대응되는 크기로, 상기 밸브몸체부(10)의 단차면(12)에 일측면이 대응되도록 설치된다.
즉, 상기 고정링(32)의 외측면은 상기 밸브몸체부(10)의 내측면에 접촉되고, 상기 고정링(32)의 일측면은 상기 단차면(12)에 접촉되어 고정된다. 이때, 상기 고정링(32)은 용접에 의하여 상기 밸브몸체부(10) 내측면에 고정시킬 수 있다.
상기 고정링(32)의 중앙에는 통공(32a)이 마련된다. 상기 통공(32a)은 아래에서 설명될 체결볼트(44)가 관통하여 고정되도록 맞물리는 나사선이 마련된다.
상기 고정링(32)에는 기밀시트부(34)가 마련된다. 상기 기밀시트부(34)는 탄성재질의 탄성시트층(34a)과 금속재질의 메탈시트층(34b)으로 구성되어, 상기 탄성시트층(34a)과 상기 메탈시트층(34b)가 상기 밸브디스크부(20)의 가장자리에 접촉되어 유체의 누출을 차단한다.
그리고, 상기 기밀부(30)에는 시트고정부(40)가 마련된다. 상기 시트고정부(40)는 상기 기밀시트부(34)가 상기 고정링(32)에 고정되는 것과 함께 상기 고정링(32)이 상기 밸브몸체부(10)에 고정되도록 한다.
상기 기밀시트층(34)은 상술한 기능을 위하여 다양하게 구성될 수 있으며, 본 발명에서는 다음과 같이 구성될 수 있다.
상기 기밀시트층(34)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 링형상의 테프론으로 구성되고 내측면이 일방향으로 경사지도록 형성되는 탄성시트층(34a)과, 상기 탄성시트층(34a)과 대응되는 링형상으로 형성되고, 상기 탄성시트층(34a)과 동일한 방향으로 경사지도록 형성되고, 상기 탄성시트층(34a)의 측면에 적층되는 메탈시트층(34b)을 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 상기 기밀시트층(34)에는 탄성시트층(34a)이 마련된다. 상기 탄성시트층(34a)은 링형상으로 형성되어, 상기 고정링(32)의 내측면에 고정된다. 상기 탄성시트층(34a)은 탄성재질로 구성될 수 있으며, 극저온의 유체를 단속해야 하므로 테프론 재질로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 탄성시트층(34a)은 도 2에 도시된 바와 같이, 내측면이 일방향으로 경사지도록 형성된다. 즉, 상기 탄성시트층(34a)의 내측면이 경사지도록 형성되어, 상기 밸브디스크부(20)의 가장자리 곡면에 회전하면서 상기 탄성시트층(34a)이 접히는 것을 방지한다.
그리고, 상기 탄성시트층(34a)의 일측면에는 메탈시트층(34b)이 마련된다. 상기 메탈시트층(34b)은 상기 탄성시트층(34a)과 대응되는 링형상으로 형성되며, 상기 탄성시트층(34a)이 상기 밸브디스크부(20)의 가장자리에 접촉될 때, 밀리는 것을 탄성지지하는 역할을 한다. 물론, 상기 메탈시트층(34b)도 상기 탄성시트층(34a)와 마찬가지로 상기 밸브디스크부(20)의 가장자리에 접축되어 실링하는 역할을 한다.
상기 메탈시트층(34b)은 상기 탄성시트층(34a)과 동일하게 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 상기 탄성시트층(34a)과 상기 메탈시트층(34b)은 같은 방향으로 경사져 도 2에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다.
또한, 상기 메탈시트층(34b)은 여러개의 시트의 적층으로 구성될 수 있다. 상기 메탈시트층(34b)은 여러개를 사용하여 상기 탄성시트층(34a)에 지지되는 탄성정도를 조절할 수 있고, 상기 시트고정부(40)에 의하여 고정될 때, 간격을 조절할 수 있다.
그리고, 상기 시트고정부(40)는 상술한 기능을 위하여 본 발명에서는 다음과 같이 구성될 수 있다.
상기 시트고정부(40)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 고정링(32)과 대응되는 링 형상으로 형성되고, 상기 고정링(32)의 측면에 맞물리는 형상이 일측면에 형성되는 지지링(42)과, 상기 고정링(32)과 상기 지지링(42)을 관통하여 상기 지지링(42)을 상기 고정링(32)에 고정하는 체결볼트(44)와, 상기 밸브몸체부(10)의 단차면(12) 중 하단과 상기 지지링(42)의 내측면의 방향으로 위치되는 플레이트(46)와, 상기 플레이트(46)의 일측면은 상기 탄성시트층(34a)의 일측면과 접촉되고, 상기 탄성시트층(34a)의 돌기에 맞물리도록 홈이 형성되는 고정홈(47)과, 상기 지지링(42)의 내측면 방향으로 돌출되는 지지턱(48)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 시트고정부(40)에는 지지링(42)이 마련된다. 상기 지지링(42)은 상기 고정링(32)과 대응되는 크기의 링 형상으로 형성된다. 상기 고정링(32)의 외측면은 상기 밸브몸체부(10) 내측면에 접촉되고, 상기 지지링(42)의 일측면은 상기 고정링(32)의 타측면에 맞물리게 형성된다.
상기 지지링(42)에는 통공(42a)이 마련된다. 상기 통공(42a)은 아래에서 설명될 체결볼트(44)가 관통하여 상기 지지링(42)이 고정되도록 한다. 상기 통공(42a)에는 체결볼트(44)가 관통하여 고정된다.
그리고, 상기 시트고정부(40)에는 체결볼트(44)가 마련된다. 상기 체결볼트(44)는 상기 고정링(32)과 상기 지지링(42)을 관통하여 상기 지지링(42)이 상기 고정링(32)에 고정되도록 한다.
그리고, 상기 시트고정부(40)에는 플레이트(46)가 마련된다. 상기 플레이트(46)는 링형상으로 형성되며 외측면은 상기 고정링(32)의 내측면에 접촉되고, 일측면은 상기 단차면(12)에 접촉되도록 구성된다. 상기 플레이트(46)는 상기 단차면(12)에 리테이너 등을 이용하여 고정시킬 수 있다. 물론, 상기 플레이트(46)는 상기 밸브몸체부(10)에 일체로 구성될 수 있다.
또한, 상기 플레이트(46)에는 고정홈(47)이 마련된다. 상기 고정홈(47)은 상기 탄성시트층(34a)의 일측면에 형성되는 돌기(49)에 맞물리는 형상으로 형성되어, 상기 탄성시트층(34a)이 상기 플레이트(46)에서 이탈되는 것을 방지한다. 특히, 상기 밸브디스크부(20)의 회전에 의하여 상기 탄성시트층(34a)이 밀릴 때, 상기 탄성시트층(34a)을 지지하는 역할을 한다.
그리고, 상기 지지링(42)에는 지지턱(48)이 마련된다. 상기 지지턱(48)은 상기 지지링(42)의 내측면에 돌출되어 형성된다. 상기 지지턱(48)의 선단은 상기 기밀시트층(34)이 상기 밸브디스크부(20)에 의하여 일측으로 밀리는 것을 방지하는 역할을 한다.
또한, 상기 지지턱(48)의 선단과 상기 기밀시트층(34)은 이격되도록 구성된다. 보다 구체적으로 설명하면, 상기 지지턱(48)의 선단과 사기 메탈시트층(34b)은 서로 이격되도록 구성된다. 이는 상기 기밀시트층(34)이 상기 밸브디스크부(20)에 의하여 밀릴 때 상기 기밀시트층(34)의 밀리는 거리를 확보하기 위함이다.
이하, 본 발명에 의한 극저온 유체용 버터플라이 밸브 조립체의 작용을 상세하게 설명한다.
먼저, 버터플라이 밸브 조립체에 기밀부(40)를 설치하는 과정을 설명하면, 고정링을 밸브몸체부(10)의 단차면(12)에 고정시킨다. 이때, 상기 고정링(32)이 접하는 밸브몸체부(10)의 내측면과 상기 고정링(32)이 접하는 단차면(12)을 용접할 수 있다.
그리고, 플레이트(46)를 단차면(12)에 고정시킨다. 이때 기밀성이 있는 리테이너를 이용하여 체결시킬 수 있다.
상기 탄성시트층(34a)과 메탈시트층(34b)을 설치한다. 상기 탄성시트층(34a)의 돌기(49)가 상기 플레이트(46)의 고정홈(47)에 맞물려 체결되도록 하고, 상기 메탈시트층(34b)은 탄성강도와 간격에 따라 필요한 개수를 적용한다.
그리고, 지지링(42)을 설치한다. 상기 지지링(42)을 설치한 후 체결볼트(44)를 이용하여 상기 지지링(42) 및 고정링(32)의 통공(42a, 32a)을 통과하여 고정되도록 한다. 이때, 메탈시트층(34b)과 지지턱(48)이 이격되도록 한다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
10: 밸브몸체부 12: 단차면
20: 밸브디스크부 30: 기밀부
32: 고정링 34: 기밀시트층
34a: 탄성시트층 34b: 메탈시트층
40: 시트고정부 42: 지지링
44: 체결볼트 46: 플레이트
47: 고정홈 48: 지지턱
49: 돌기

Claims (5)

  1. 원통형상으로 형성되고 내부에는 유로가 형성되는 밸브몸체부;
    상기 밸브몸체부의 유로에 회전가능하게 설치되어 상기 밸브몸체부의 유로를 선택적으로 걔폐시켜 유체의 흐름을 제어하는 밸브디스크부; 및
    상기 밸브디스크부가 상기 유로를 닫을 때, 상기 밸브디스크부의 가장자리와 접하는 상기 밸브몸체부의 내측면에 구비되는 기밀부;를 포함하여 구성되고,
    상기 기밀부는,
    상기 밸브몸체부 내부에 단차면이 형성되고, 상기 밸브몸체부의 내측면의 단차면에 대응되는 원형의 링으로 형성되어 상기 밸브몸체 내측면에 고정되는 고정링;
    상기 고정링에 고정되도록 대응되는 원형의 링으로 형성되고, 탄성재질의 탄성시트층과 금속재질의 메탈시트층으로 구성되는 기밀시트부; 및
    상기 기밀시트부가 상기 고정링에 고정되도록 하고 상기 고정링이 상기 밸브몸체부에 고정되도록 하는 시트고정부;를 포함하여 구성되고,
    상기 고정링의 외측면은 상기 밸브몸체부의 내측면에 접촉되고, 상기 고정링의 일측면은 상기 단차면에 접촉되어 고정되며,
    상기 기밀시트부는,
    링형상의 테프론으로 구성되고 내측면이 일방향으로 경사지도록 형성되는 탄성시트층; 및
    상기 탄성시트층과 대응되는 링형상으로 형성되고, 상기 탄성시트층과 동일한 방향으로 경사지도록 형성되고, 상기 탄성시트층의 측면에 적층되는 메탈시트층;을 포함하여 구성되며,
    상기 메탈시트층은,
    여러개의 금속시트가 적층되는 것을 특징으로 하는 극저온 유체용 버터플라이 밸브 조립체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 시트고정부는,
    상기 고정링과 대응되는 링 형상으로 형성되고, 상기 고정링의 측면에 맞물리는 형상이 일측면에 형성되는 지지링;
    상기 고정링과 상기 지지링을 관통하여 상기 지지링을 상기 고정링에 고정하는 체결볼트;
    상기 밸브몸체부의 단차면 중 하단과 상기 지지링의 내측면의 방향으로 위치되는 플레이트;
    상기 플레이트의 일측면은 상기 탄성시트층의 일측면과 접촉되고, 상기 탄성시트층의 돌기에 맞물리도록 홈이 형성되는 고정홈; 및
    상기 지지링의 내측면 방향으로 돌출되는 지지턱;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 극저온 유체용 버터플라이 밸브 조립체.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 지지턱의 선단과 상기 메탈시트층은 이격되는 것을 특징으로 하는 극저온 유체용 버터플라이 밸브 조립체.



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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230076522A (ko) 2021-11-24 2023-05-31 주식회사 에스브이에스 이중 실링 구조의 탑 엔트리 버터플라이 밸브

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