KR102106263B1 - 콘 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘 밸브에 관한 것으로서, 밸브체인 밸브 바디부 내측의 유로 구간에 구비되는 콘 몸체부 및 상기 유로 구간 내측에서 상기 밸브 바디부의 길이 방향을 따라 이동함으로써 상기 콘 몸체부와 밀착 및 밀착 해제되어, 상기 유로 구간을 개방 및 폐쇄하는 밸브 개폐부를 포함한다.
이때, 상기 콘 바디부에는 테두리를 따라 탄성 복원력을 지닌 실링재인 밸브 패킹부가 구비되고, 상기 밸브 개폐부에는 상기 밸브 패킹부와의 접촉점에 상기 밸브 패킹부의 형상에 대응되되 상기 밸브 패킹부의 체적보다 소정 더 작은 체적을 지닌 패킹 수용구간이 함몰 형성된다.
이에 따라, 밸브 개폐부가 상기 콘 바디부에 접촉하여 밸브가 폐쇄된 경우, 상기 밸브 패킹부는 상기 패킹 수용구간에 의해 밀착 압축되어 상기 밸브 패킹부 방향으로 탄성 복원된다.
그리하여, 밸브 패킹부와 패킹 수용구간에는 상술한 탄성 복원력 작용에 대응되는 밀착력 내지 접촉력이 발생하게 되어, 이를 통해 밀착에 의한 누설 방지 실링력이 부가되는 효과가 발생하게 된다.

Description

콘 밸브{Cone valve}

본 발명은 콘 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밸브 바디부 내측의 유로가 일종의 콘 형상의 콘 몸체부에 의해 개방 및 차폐됨으로서 유량을 제어하기 위한 콘 밸브에 관한 것이다.

콘밸브는 그 밸브 유로가 콘(Cone)과 같은 일종의 원뿔형 차폐수단에 의해 개방 및 차폐될 수 있는 구조로 형성됨으로써, 이를 통해 유체의 흐름을 정지시키거나 그 유량을 가감하기 위한 수단이다.

이러한 콘밸브는 전개 시 압력 손실이 적다는 장점이 있어, 긴급 차단 밸브로서 널리 쓰인다.

그리고, 선행하는 대한민국 등록 실용신안 제 20-0472603 호 에서는 이러한 콘밸브의 일 예에 대해 개시하고 있고, 도 1에는 이러한 콘밸브에 대해 설명하고 있는 바 이를 참조하여 상기 콘밸브에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 종래의 콘밸브를 나타내는 단면도이며, 이에 도시된 바와 같이, 종래의 콘밸브(1)는 밸브 본체(10)의 토출구(11)로부터 콘부재(15)가 이격 구비되고, 이러한 토출구(11)와 콘부재(15)는 슬라이드게이트(20)에 의해 연결된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 슬라이드게이트(20)가 밸브 본체(10)의 길이 방향을 따라 이동함으로써, 토출구(11)는 콘부재(15)에 의해 차폐 및 개방될 수 있게 되며, 이와 같은 슬라이드게이트(20)의 단순 조작을 통해 밸브 본체(10)를 용이하게 개방 및 폐쇄할 수 있게 된다.

이때, 상기 콘부재(15)와 같이, 밸브 본체(10)를 차폐하기 위한 수단에는 별도의 실링재가 필수적으로 구비되어야 하며, 그렇지 아니한 경우 누설이 발생하여 유량의 손실 및 밸브 성능의 저하가 유발될 수 있게 된다.

그러나, 상기 선행문헌에는 상기 콘부재(15)가 토출구(11)에 걸림 밀착되도록 하는 것과 같은 효과적인 누설 방지 수단에 대해 개시하고 있지 않아, 이로 인해 상기 선행문헌에 따르는 경우 밸브 성능 저하 및 유량 손실 등이 쉽게 발생하게 되는 문제가 발생하게 된다.

대한민국 등록 실용신안 제 20-0472603 호

상술한 과제 해결의 일환으로, 본 발명은 유로 내 누설 방지수단이 구비된 콘 밸브를 제공하고자 하는 그 목적으로 한다.

본 발명에 의한 콘 밸브는, 내측에 유로인 유로 구간이 형성되는 밸브 몸체를 포함하여 구성되는 밸브 바디부, 상기 유로 구간에 구비되고 소정의 콘 구조로 형성되는 콘 바디와, 상기 콘 바디의 일단부 둘레 방향을 따라 함몰 형성되는 패킹 체결홈을 포함하여 구성되는 콘 몸체부, 상기 패킹 체결홈을 따라 구비되며 상기 콘 바디의 외주면으로부터 소정 높이 이상 돌출되고 소정의 탄성 복원력을 지닌 소재로 제작되는 패킹부재를 포함하여 구성되는 밸브 패킹부 및 일단이 상기 패킹부재와 대향하도록 상기 유로 구간의 내측에 구비되고 상기 유로 구간에 유입된 유량 전체가 유동 가능하도록 양 단이 개구된 중공관 구조로 형성되며 상기 유로 구간의 길이 방향을 따라 이동 가능한 이동바디와, 상기 이동바디의 일단에 구비되되 상기 콘 바디와의 대향 구간에 밀착 가능한 형상을 갖는 밀착 구간을 포함하여 구성되는 밸브 개폐부 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 콘 몸체부는, 상기 패킹 체결홈의 길이 방향을 따라 나사홈 구조로 형성되는 적어도 하나 이상의 제 1 고정홈을 포함하고, 상기 밸브 패킹부는, 상기 제 1 고정홈에 대응하여 상기 패킹부재의 길이 방향을 따라 절개 형성되는 적어도 하나 이상의 제 2 고정홈과, 상기 제 1 고정홈 및 상기 제 2 고정홈에 체결 및 분리 가능한 나사 구조로 형성되는 체결부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 패킹부재는, 상기 패킹 체결홈에 구비된 경우를 기준으로 상기 콘 바디의 외주면으로부터 소정 높이 이상 돌출되게 형성되고, 상기 밸브 개폐부는, 상기 패킹부재와 밀착하도록 상기 밀착 구간의 길이 방향을 따라 함몰형성되는 패킹 수용구간을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 패킹 수용구간은, 상기 콘 바디의 외부로 노출된 상기 패킹부재에 대응되는 형상으로 형성되되 상기 콘 바디의 외부로 노출된 상기 패킹부재의 체적보다 소정 더 작은 체적으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 콘 바디는, 일단부에 소정의 곡률을 가지는 타원 반구 구조를 갖는 타원구간이 형성되며, 상기 패킹 체결홈은, 상기 타원구간의 테두리를 따라 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 콘 밸브는 밸브체인 밸브 바디부 내측의 유로 구간에 구비되는 콘 몸체부 및 상기 유로 구간 내측에서 상기 밸브 바디부의 길이 방향을 따라 이동함으로써 상기 콘 몸체부와 밀착 및 밀착 해제되어, 상기 유로 구간을 개방 및 폐쇄하는 밸브 개폐부를 포함한다.

이때, 상기 콘 바디부에는 테두리를 따라 탄성 복원력을 지닌 실링재인 밸브 패킹부가 구비되고, 상기 밸브 개폐부에는 상기 밸브 패킹부와의 접촉점에 상기 밸브 패킹부의 형상에 대응되되 상기 밸브 패킹부의 체적보다 소정 더 작은 체적을 지닌 패킹 수용구간이 함몰 형성된다.

이에 따라, 밸브 개폐부가 상기 콘 바디부에 접촉하여 밸브가 폐쇄된 경우, 상기 밸브 패킹부는 상기 패킹 수용구간에 의해 밀착 압축되어 상기 밸브 패킹부 방향으로 탄성 복원된다.

그리하여, 밸브 패킹부와 패킹 수용구간에는 상술한 탄성 복원력 작용에 대응되는 밀착력 내지 접촉력이 발생하게 되어, 이를 통해 밀착에 의한 누설 방지 실링력이 부가되는 효과가 발생하게 된다.

도 1은 종래의 콘밸브를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 콘 밸브의 폐쇄 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 콘 밸브의 개방 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 A-A` 구간에서 바라본 상태를 기준으로 한 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 콘부재와 본 발명에 의한 콘 바디간의 형상 차이를 나타내는 모식도이다.
도 6은 도 2에 도시된 B 부분을 나타내는 확대도이다.

본 발명의 구체적인 설명에 앞서, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면에 포함되어 있고, 명세서 전체에 걸쳐 기재된 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 콘 밸브에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 종래의 콘밸브를 나타내는 단면도이다.

도 2는 본 발명에 의한 콘 밸브의 폐쇄 상태를 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 콘 밸브의 개방 상태를 나타내는 도면이다.

도 4는 도 2에 도시된 A-A` 구간에서 바라본 상태를 나타내는 도면이다.

먼저, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 의한 콘 밸브(1000)에 대해 설명하도록 한다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 콘 밸브(1000)는 밸브 바디부(100), 콘 몸체부(200), 밸브 패킹부(300), 밸브 개폐부(400), 베벨 기어부(500) 및 조작부(600)를 포함한다.

상기 밸브 바디부(100)의 경우, 제어하고자 하는 유량이 인입 및 인출되는 밸브체로서, 내측에 중공 구조로 유로 구간(101)이 형성되는 밸브 몸체(110)를 포함한다.

또한, 상기 밸브 몸체(110)의 일측 벽면 내측에는 상기 유로 구간(101)과 연통되는 제 1 베벨 수용구간(102)이 형성되고, 상기 베벨 수용구간의 말단에는 이와 직교 구조로 연통되는 제 2 베벨 수용구간(103)이 형성된다.

또한, 상기 유로구간의 벽면 일측에는 길이 방향을 따라 소정의 나사산 구조인 제 1 나사산(120)이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 콘 몸체부(200)는 밸브 내측의 유로 차폐 수단으로서, 콘 바디(210)와, 패킹 체결홈(220)과, 제 1 고정홈(230)과, 지지부재(240)를 포함한다.

상기 콘 바디(210)의 경우, 상기 유로 구간(101)에 구비되고, 소정의 콘 구조로 형성된다.

이때, 도 2 및 도 3을 참조한 바와 같이, 상기 콘 바디(210)는 후술할 밸브 개폐부(400)와 접촉 및 접촉 해제될 수 있고, 이를 통해 상기 유로 구간(101)은 차폐 및 개방되어, 이를 흐르는 유량이 제어될 수 있게 된다.

그리고, 상기 패킹 체결홈(220)은 상기 콘 바디(210)의 일단부 둘레 방향을 따라 함몰 구조로 형성된다.

이때, 상기 콘 바디(210)는 상기 패킹 체결홈(220)이 상기 제 1 나사산(120)과 대향하도록 위치될 수 있다.

그리고, 상기 제 1 고정홈(230)의 경우, 상기 패킹 체결홈(220)의 길이 방향을 따라 나사홈 구조로 형성되며, 적어도 하나 이상 복수 개 형성될 수 있다.

그리고, 상기 지지부재(240)의 경우, 상기 콘 바디(210)가 상기 유로 구간(101) 내측에서 위치 고정되도록 하는 지지체이다.

보다 상세하게는, 상기 지지부재(240)는 각 단부가 각기 유로 구간(101)의 벽면과 콘 바디(210)의 외주면에 접촉되며, 적어도 하나 이상 복수 구비될 수 있다.

그리고, 상기 밸브 패킹부(300)는 패킹부재(310)와, 제 2 고정홈(320)과, 체결부재(330)를 포함한다.

상기 패킹부재(310)의 경우, 상기 패킹 체결홈(220)을 따라 구비되며, 소정의 탄성 복원력을 지닌 소재로 제작된다.

이때, 도 2 및 도 3을 참조한 바와 같이, 상기 패킹부재(310)는 후술할 콘 바디(210)와 밸브 개폐부(400)간의 접촉 및 접촉 해제시 상기 밸브 개폐부(400)와 접촉 및 접촉 해제됨으로써 일종의 실링재 역할을 수행한다.

이때, 바람직하게는, 상기 패킹부재(310)는 상기 패킹 체결홈(220)의 둘레에 대응되는 형상을 갖되 상기 패킹 체결홈(220)보다 소정 더 작은 내경을 갖는 구조로 형성될 수 있다.

이 경우, 패킹부재(310)를 패킹 체결홈(220)에 체결했을 시, 상술한 내경 차이에 대응되는 만큼 패킹부재(310)에는 패킹 체결홈(220)의 내측 방향을 향해 탄성 복원력이 작용하게 된다.

이에 따라, 상기 패킹부재(310)는 상술한 탄성 복원력 작용에 대응되는 만큼 상기 패킹 체결홈(220)에 견고히 체결될 수 있게 되어, 이를 통해 패킹부재(310)의 이탈이 방지되는 등 그 체결 안정도가 향상되는 효과가 발생한다.

그리고, 상기 제 2 고정홈(320)은 상기 제 1 고정홈(230)에 대응하여 상기 패킹 부재의 길이 방향을 따라 절개 형성된다.

보다 상세하게는, 상기 제 2 고정홈(320)은 상기 제 1 고정홈(230)에 대응되는 개수로 형성되고, 상기 제 1 고정홈(230)과 동일한 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제 2 고정홈(320)은 패킹부재(310)가 패킹 체결홈(220)에 구비된 경우를 기준으로 그 각각이 상기 제 1 고정홈(230) 각각과 동심이 일치하게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 체결부재(330)는 제 1 고정홈(230)과 제 2 고정홈(320)에 나사 결합 및 해제 가능한 일종의 나사 구조로 형성된다.

이를 통해, 도 4에 도시된 바와 같이, 패킹 체결홈(220)에 패킹부재(310)를 안착시킨 후, 제 2 고정홈(320)과 제 1 고정홈(230)에 상기 체결부재(330)를 나사결합 시킴으로써, 상기 패킹부재(310)가 상기 콘 바디(210)에 견고히 체결될 수 있게 된다.

또한, 마찰, 마모, 부식 등으로 인해 상기 체결부재(330)가 훼손된 경우, 상술한 나사결합을 해제시켜 기존의 체결부재(330)를 콘 바디(210)로부터 탈착시키고, 새로운 체결부재(330)를 상술한 나사 결합 방식으로 콘 바디(210)에 결합 고정시킬 수 있다.

이와 같은 나사 결합 방식 탈부착 구조를 통해, 밸브 내 유동 및 마찰 등으로 인해 잦은 교체가 예정된 패킹부재(310)의 교체 용이성이 최대한 확보되는 효과가 발생하게 된다.

덧붙여, 상기 콘 바디(210)의 일단부에는 소정의 곡률을 가지는 타원 반구 구조인 타원구간(211)이 형성될 수 있다.

이때, 상기 패킹 체결홈(220)은 상기 타원구간(211)의 테두리를 따라 형성될 수 있다.

즉, 이는 상기 패킹부재(310)가 체결되는 콘 바디(210)의 특정 구간을 일종의 타원 구조로 형성한 것이다.

보다 상세하게는, 도 1을 더 참조한 바와 같이, 본 발명에 의한 콘 바디(210)에 대응되는 종래 콘밸브(1)에서의 콘부재(15)는 일종의 삼각원뿔 형상으로 형성된다.

이때, 상기 콘부재(15)에 상기 패킹부재(310)를 밀착 시키고자 하는 경우, 상기 콘부재(15)의 원뿔 구조 특유의 경사에 대응되는 만큼, 상기 패킹부재(310)　또한 그 단면이 일종의 삼각 구조로 체결되어야 한다.

이 경우, 상기 패킹부재(310)에 작용하는 탄성 복원력은 상술한 경사에 대응되는 방향으로 치우쳐져 작용하게 된다.

이와 같은 탄성 복원력의 불균형 작용으로 인해, 탄성 복원력이 보다 더 작게 작용하는 부분의 체결력은 비교적 약해질 수 밖에 없어, 이로 인해 외력 작용시 패킹부재(310)가 이탈되는 등 각종 문제점이 발생할 수 있다.

그러나, 상기 타원구간(211)의 경우, 타원 구조의 특성상 그 경사 및 곡률은 상기 콘부재(15)의 경사보다 다소 완만한 것이다.

보다 상세하게는, 도 5는 도 1에 도시된 콘부재와 본 발명에 의한 콘 바디간의 형상 차이를 나타내는 모식도이며, 이를 더 참조하여 상기 타원구간(211)에 대해 설명하도록 한다.

도 5를 더 참조한 바와 같이, 콘부재(15)와 콘 바디(210)의 동심을 일치시켜 이를 상호 비교해보면, 상기 타원구간(211)과 콘부재(15)의 외주면 사이에는 소정의 사이각(g)이 존재한다.

즉, 상기 타원구간(211)은 상기 사이각(g)의 크기에 대응되는 만큼 상기 콘부재(15)에 비해 완만하게 형성되는 것이라 볼 수 있다.

그리고, 이러한 상기 타원구간(211)에 패킹부재(310)를 밀착시키고자 하는 경우, 상술한 사이각(g)의 크기에 대응되는 만큼 상기 패킹부재(310)는 콘 바디(210)의 중심축에 대해 다소 평행하게 구비될 수 있다.

즉, 패킹부재(310)를 콘부재(15)가 아닌 타원구간(211)에 체결시키고자 하는 경우, 상기 사이각(g)에 대응되는 만큼 체결 후 작용하는 탄성 복원력이 보다 더 균등하게 작용할 수 있게 되는 것이다.

그리하여, 이와 같은 탄성 복원력의 균등 분포를 통해, 패킹부재(310)는 그 전체 면적이 골고루 콘 바디(210)와 밀착할 수 있게 되어, 이에 따라 그 체결 안정도가 향상되는 효과가 발생한다.

게다가, 상술한 사이각(g) 차이에 대응되는 만큼 상기 체결부재(330) 또한 콘 바디(210)의 동심에 최대한 직교하게 구비될 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 사이각(g) 크기에 대응되는 만큼, 체결부재(330)의 무게 중심이 콘 바디(210)의 단부 방향으로 쏠리는 것이 방지되어, 이와 같은 무게 중심의 균형 분포를 통해 체결 후 구조 안정성이 향상되는 효과가 발생하게 된다.

덧붙여, 이와 같은 상기 타원구간(211)의 곡률 및 형상 구조는 이에 체결되는 상기 패킹부재(310)의 탄성 복원력 분포도를 기준으로 하는 등 다양한 기준에 따라 설정될 수 있다 할 것이다.

예컨대, 상기 타원구간(211)에서의 곡률 및 경사 구조의 하한은 삼각 형상보다 더 완만한 것으로 할 수 있고, 그 상한은 사각 형태보다 더 급격한 것으로 설정할 수 있다.

도 6은 도 2에 도시된 B 부분의 확대도이며, 이를 더 참조하여 상기 밸브 개폐부(400), 베벨 기어부(500) 및 조작부(600)에 대해 설명하도록 한다.

도 6을 더 참조한 바와 같이, 상기 밸브 개폐부(400)는 이동바디(410)와, 헤드부재(420)와, 밀착 구간(430)과, 패킹 수용구간(440)과, 제 1 대응 나사산(460)과, 제 2 나사산(470)을 포함한다.

상기 이동바디(410)는 일단이 상기 패킹부재(310)와 대향하도록 상기 유로 구간(101)의 내측에 구비되고, 유로 구간(101)에 유입된 유량 전체가 유동 가능하도록 양 단이 개구된 중공관 구조로 형성된다.

이때, 상기 이동바디(410)의 외주면은 유로 구간(101)의 벽면으로부터 소정 거리 이상 이격된다.

또한, 상기 이동바디(410)는 후술할 조작부(600)의 조작을 통해 상기 유로 구간(101) 내측에서 상기 유로 구간(101)의 길이 방향을 따라 이동 가능하며, 이를 통해 상기 콘 바디(210)와 접촉 및 접촉 해제될 수 있다.

또한, 상기 제 1 베벨 수용구간(102)과 마주하는 상기 이동 바디의 외주면에는 테두리를 따라 소정의 길이를 갖는 소정의 나사산 구조인 상기 제 2 나사산(470)이 형성된다.

그리고, 상기 헤드부재(420)는 상기 이동바디(410)의 일단으로부터 연장 형성되며, 상기 제 1 나사산(120)과 대향하는 테두리 구간에는 상기 제 1 나사산(120)에 치합되는 제 1 대응 나사산(460)이 형성된다.

이와 같은 나사 결합 구조를 통해, 밸브 몸체(110)와 이동바디(410)는 나사 결합 및 해제 방식으로 상호 결합 및 분리될 수 있게 된다.

이때, 상기 헤드부재(420)는 상기 제 1 대응 나사산(460) 및 제 1 나사산(120)과의 치합 구조를 통해 유로 구간(101)의 벽면과 접촉하는 반면, 상기 이동바디(410)는 앞서 언급한 바와 같이 유로 구간(101)의 벽면으로부터 소정 거리 이격되어 있다.

이는 바꿔 말하면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이동바디(410)는 헤드부재(420)에서 이동바디(410)로 이어지는 연결구간인 걸림 경사구간(450)의 길이 및 경사에 대응되는 만큼 유로 구간(101)의 벽면으로부터 이격된다.

그리고, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 헤드부재(420)는 콘 바디(210)와 밸브 패킹부(300)에 접촉 및 접촉 해제되는 구성이다.

이때, 상기 헤드부재(420)에서 상기 콘 바디(210)와 대향하는 구간에는, 상기 타원구간(211)과 면접촉하도록 상기 타원구간(211)에 대응되는 구조를 갖는 상기 밀착 구간(430)이 절곡 형성될 수 있다.

덧붙여, 상기 패킹부재(310)는 상기 패킹 체결홈(220)에 구비된 경우를 기준으로 상기 콘 바디(210)의 외주면으로부터 소정 높이 이상 돌출될 수 있는 두께로 형성될 수 있다.

또한, 이와 같이 콘 바디(210)로부터 돌출된 상기 패킹부재(310)와 밀착 가능하도록 상기 밀착 구간(430)에는 그 길이 방향을 따라 상기 패킹 수용구간(440)이 함몰형성될 수 있다.

이에 따라, 도 2에 도시된 바대로 밸브가 폐쇄된 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 패킹부재(310)는 상기 패킹 수용구간(440)에 걸림될 수 있게 된다.

이에 따라, 콘 바디(210)와 헤드부재(420) 사이에는 상술한 걸림 구조를 통해 형성되는 위치 고정력이 작용하게 되어, 이를 통해 그 기밀성이 향상되는 효과가 발생한다.

이때, 바람직하게는, 상기 패킹 수용구간(440)의 경우 상기 콘 바디(210)의 외부로 노출된 상기 패킹부재(310)에 대응되는 형상으로 형성되되, 상기 콘 바디(210)의 외부로 노출된 상기 패킹부재(310)의 체적보다 소정 더 작은 체적으로 형성될 수 있다.

이러한 체적 차이 구조를 통해, 상기 패킹부재(310)에는 이와 접촉하는 상기 패킹 수용구간(440) 방향으로 탄성 복원력이 균등하게 방사상으로 작용하게 되어, 이러한 탄성 복원력의 균등 분포에 대응되는 만큼 그 기밀성이 더욱 향상될 수 있게 된다.

그리고, 상기 베벨 기어부(500)는 전술한 제 1 베벨 수용구간(102)에 간섭되고 상기 이동바디(410)를 감싸는 구조로 형성된다.

또한, 상기 베벨 기어부(500)의 내측 테두리에는 상기 제 2 나사산(470)과 치합하는 제 2 대응 나사산(510)이 형성된다.

또한, 전술한 제 1 베벨 수용구간(102)과 마주하는 상기 베벨 기어부(500)의 타단 일측에는 테두리를 따라 소정의 베벨 기어치 구조를 갖는 제 1 베벨 접촉구간(520)이 형성된다.

그리고, 상기 조작부(600)는 상기 이동바디(410)를 조작하기 위한 구성으로, 회전축 부재(610)와, 조작 베벨 기어부재(620)와, 손잡이 부재(630)를 포함한다.

상기 베벨 기어부(500)재는 전술한 제 2 베벨 수용구간(103)에 구비되며, 그 테두리에는 상기 제 1 베벨 접촉구간(520)과 베벨 기어 방식으로 치합하는 제 2 베벨 접촉구간(621)이 형성된다.

그리고, 상기 회전축 부재(610)의 경우, 일단이 상기 베벨 기어부(500)재와 연결된 채 길이축은 밸브 몸체(110)를 관통하고, 타단은 밸브 몸체(110)의 외부로 소정 길이 이상 노출된다.

그리고, 상기 손잡이 부재(630)는 상기 회전축 부재(610)를 회전시키는 수단으로, 상기 회전축 부재(610)의 타단에 체결된다.

이에 따라, 상기 손잡이 부재(630)를 특정 방향으로 회전시키는 경우, 이때의 회전력은 상기 회전축 부재(610)를 매개로하여 상기 조작 베벨 기어부재(620)로 전달된다.

이때, 상기 회전축 부재(610)를 회전시키기 위해서는 상기 손잡이 부재(630)를 구성하는 것 뿐만아니라, 상기 손잡이 부재(630) 대신 모터 등 다양한 회전 동력 제공 수단을 상기 회전축 부재(610)의 말단에 체결시키는 등 다양한 방법이 있을 수 있다.

다음으로, 상기 조작 베벨 기어부재(620)에 전달된 회전력은 상기 베벨 기어부(500)로 전달된다.

상술한 내용들을 종합하면, 상기 회전축 부재(610) 및 조작 베벨 기어부재(620)는 상기 손잡이 부재(630)가 회전하는 방향인 제 1 회전(r1) 방향으로 회전하게 된다.

그러나, 앞서 언급한 바와 같이, 베벨 기어부(500)는 조작 베벨 기어부재(620)와의 베벨 기어 방식으로 결합되는 것이어서, 조작 베벨 기어부재(620)의 회전력은 그 회전축이 직교되어 베벨 기어부(500)에 전달된다.

그리하여, 상기 베벨 기어부(500)는 회전축 부재(610)와 직교하는 방향, 즉 유로 구간(101)의 테두리 방향인 제 2 회전(r2) 방향으로 회전하게 된다.

이에 따라, 상기 제 2 대응 나사산(510)에 치합되는 상기 이동바디(410) 또한 상기 제 2 회전(r2) 방향으로 회전하게 되며, 이는 상기 제 2 나사산(470)의 둘레 방향에 대응되는 방향이다.

또한, 이러한 상기 제 2 회전(r2) 방향은 전술한 제 1 나사산(120)의 둘레 방향에 대응되는 것이다.

즉, 도 2에서 도 3의 순 또는 그 역순과 같이, 상기 밸브 개폐부(400)는 그 길이축을 회전 축으로 하여 상기 제 2 회전(r2) 방향을 따라 회전하게 된다.

아울러, 이와 같은 회전 작용과 함께 상기 밸브 개폐부(400)는 제 1 나사산(120)의 길이 방향을 따라 이동하게 됨으로써, 콘 몸체부(200)로부터 이격 및 근접되어, 밸브 몸체(110)의 내측을 개방 및 폐쇄하게 된다.

덧붙여, 도 3에 도시된 바와 같이, 이동 바디를 밸브 몸체(110)가 개방되는 방향으로 소정 회전 시킨 경우, 전술한 걸림 경사구간(450)은 상기 베벨 기어부(500)에 간섭될 수 있으며, 이와 같은 단속 구조를 통해 이동 바디의 이탈이 방지될 수 있다.

또한, 전술한 콘 몸체부(200)의 타원 구조 및 밸브 패킹부(300) 특유의 탄성 복원 구조 뿐만 아니라, 상술한 제 1 나사산(120)과 제 1 대응 나사산(460)간의 치합 구조를 통해 그 누설 방지 효과가 더욱 극대화 될 수 있다.

보다 상세하게는, 제 1 나사산(120)과 제 1 대응 나사산(460)간의 면접촉에 따라, 이동바디(410)에는 면접촉에 의한 위치 고정력이 더 부가될 수 있게 된다.

그리고, 이러한 위치 고정 효과 증진에 따라, 이동바디(410) 일단의 헤드부재(420)와, 이와 밀착하는 콘 바디(210) 및 패킹부재(310) 간의 밀착 상태가 견고히 유지될 수 있게 된다.

그리하여, 상술한 밀착 상태 유지 효과를 통해, 헤드부재(420)가 패킹부재(310)로부터 이격되는 것이 방지되어, 이로써 헤드부재(420)와 패킹부재(310)간의 밀착에 의한 실링성 확보가 안정적으로 담보될 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 콘 밸브를 제공하고자 하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시 예는 단지 하나의 실시 예에 불과하고, 본 발명의 진정한 권리 범위는 특허 청구범위를 기준으로 하되, 다양하게 존재할 수 있는 균등한 실시 예에도 미친다 할 것이다.

1 : 종래 기술에 의한 콘밸브
10 : 밸브 본체
11 : 토출구
15 : 콘부재
20 : 슬라이드게이트
g : 사이각
r1 : 제 1 회전
r2 : 제 2 회전
1000 : 본 발명에 의한 콘 밸브
100 : 밸브 바디부
101 : 유로 구간
102 : 제 1 베벨 수용구간
103 : 제 2 베벨 수용구간
110 : 밸브 몸체
120 : 제 1 나사산
200 : 콘 몸체부
210 : 콘 바디
211 : 타원구간
220 : 패킹 체결홈
230 : 제 1 고정홈
240 : 지지부재
300 : 밸브 패킹부
310 : 패킹부재
320 : 제 2 고정홈
330 : 체결부재
400 : 밸브 개폐부
410 : 이동바디
420 : 헤드부재
430 : 밀착 구간
440 : 패킹 수용구간
450 : 걸림 경사구간
460 : 제 1 대응 나사산
470 : 제 2 나사산
500 : 베벨 기어부
510 : 제 2 대응 나사산
520 : 제 1 베벨 접촉구간
600 : 조작부
610 : 회전축 부재
620 : 조작 베벨 기어부재
621 : 제 2 베벨 접촉구간
630 : 손잡이 부재

Claims (5)

1. 내측에 유로인 유로 구간이 형성되는 밸브 몸체를 포함하여 구성되는 밸브 바디부;
   상기 유로 구간에 구비되고 소정의 콘 구조로 형성되는 콘 바디와, 상기 콘 바디의 일단부 둘레 방향을 따라 함몰 형성되는 패킹 체결홈을 포함하여 구성되는 콘 몸체부;
   상기 패킹 체결홈을 따라 구비되며 상기 콘 바디의 외주면으로부터 소정 높이 이상 돌출되고 소정의 탄성 복원력을 지닌 소재로 제작되는 패킹부재를 포함하여 구성되는 밸브 패킹부; 및
   일단이 상기 패킹부재와 대향하도록 상기 유로 구간의 내측에 구비되고 상기 유로 구간에 유입된 유량 전체가 유동 가능하도록 양 단이 개구된 중공관 구조로 형성되며 상기 유로 구간의 길이 방향을 따라 이동 가능한 이동바디와, 상기 이동바디의 일단에 구비되되 상기 콘 바디와의 대향 구간에 밀착 가능한 형상을 갖는 밀착 구간을 포함하여 구성되는 밸브 개폐부 를 포함하며,
   상기 콘 몸체부는,
   상기 패킹 체결홈의 길이 방향을 따라 나사홈 구조로 형성되는 적어도 하나 이상의 제 1 고정홈을 포함하고,
   상기 밸브 패킹부는,
   상기 제 1 고정홈에 대응하여 상기 패킹부재의 길이 방향을 따라 절개 형성되는 적어도 하나 이상의 제 2 고정홈과, 상기 제 1 고정홈 및 상기 제 2 고정홈에 체결 및 분리 가능한 나사 구조로 형성되는 체결부재를 포함하고,
   상기 콘 바디는,
   동심방향의 측단면을 기준으로 일단에 타원 반구 구조로 형성되되 상기 타원 반구 구조의 곡률 경사 범위는 하한의 경우 삼각 형상보다 완만하고 상한의 경우 사각 형상보다 급격한 범위를 갖는 타원구간을 포함하며,
   상기 패킹 체결홈은,
   상기 타원구간의 테두리를 따라 형성 되는 것을 특징으로 하는 콘 밸브.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 패킹부재는,
   상기 패킹 체결홈에 구비된 경우를 기준으로 상기 콘 바디의 외주면으로부터 소정 높이 이상 돌출되게 형성되고,
   상기 밸브 개폐부는,
   상기 패킹부재와 밀착하도록 상기 밀착 구간의 길이 방향을 따라 함몰형성되는 패킹 수용구간을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘 밸브.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 패킹 수용구간은,
   상기 콘 바디의 외부로 노출된 상기 패킹부재에 대응되는 형상으로 형성되되 상기 콘 바디의 외부로 노출된 상기 패킹부재의 체적보다 소정 더 작은 체적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 콘 밸브.
   
5. 삭제

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