KR102170204B1 - 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛 - Google Patents

온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛 Download PDF

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Abstract

온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 구형(球形) 공간과, 상기 구형 공간과 연통되며 유체가 이동하는 이동 유로가 마련되는 밸브 몸체와; 상기 구형 공간에 내장되며, 회전에 따라 상기 이동 유로와의 연통이 단속(斷續)되는 연결 유로가 형성되는 구형의 개폐볼과; 일단이 상기 개폐볼에 결합되고 타단이 상기 밸브 몸체를 관통하여 외측으로 연장되어 상기 개폐볼을 회전시키는 스템(stem)과; 상기 개폐볼에 내장되어 상기 개폐볼을 가열하는 볼 가열선과, 상기 볼 가열선에 전기적으로 연결되며 상기 스템을 관통하여 상기 밸브 몸체의 외측으로 연장되는 볼 전원선을 포함하는 볼 가열부를 포함하는, 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛이 제공된다.

Description

온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛{Ball valve unit with temperature control}
본 발명은 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 볼 밸브의 내부 온도를 제어하여 파티클의 발생을 방지하고 밸브의 개폐를 원활히 하고 할 수 있는 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛을 제공하는 것이다.
반도체 제조 공정, LCD(liquid crystal display) 공정, 화학 공정 등에는 반응가스나 액체를 공급하기 위한 각종 파이프 라인이 설치되는데 제조 공정 상 파이프 라인을 따라 이동하는 기체 또는 액체를 일정한 온도로 유지해야 할 필요가 있다.
또한, 온도 변화에 따라 고화되는 기체 또는 액체가 파이프 라인을 따라 이동하는 경우 온도 변화로 인해 파이프 라인 내부에 파티클이 발생할 우려가 있고, 이를 방지하기 위해 파이프 라인을 따라 이동하는 기체 또는 액체를 일정한 온도로 유지해야 할 필요가 있다.
파이프 라인을 일정 온도로 유지하기 위해 파이프 라인을 따라 감싼 상태에서 내부의 열선을 통해 파이프 라인에 열을 가하면서 파이프 라인의 온도를 유지해주는 파이프 히터 자켓이 개발되고 있다.
그런데, 일정 단면을 갖는 파이프의 경우 파이프를 감싸는 파이프 히터 자켓이 파이프의 외면에 밀착이 잘되어 파이프 히터 자켓에서 발생한 열이 파이프로 전달되어 비교적 내부의 온도 유지가 잘 되나, 밸브 등 단면이 복잡하고 내부에 밸브 구조가 내장된 경우 파이프 히터 자켓의 열이 내부로 전달이 잘 되지 않아 상대적으로 밸브 내부에 파티클이 발생할 우려가 높다.
특히, 내부에 볼 밸브 구조를 갖는 볼 밸브의 경우 솔리드한 볼에 파이프 히터 자켓의 열이 전달되지 않아 파티클이 생성되어 밸브의 개폐가 원활히 이루어지지 않은 경우가 많다.
본 발명은 볼 밸브의 내부 온도를 제어하여 파티클의 발생을 방지하고 밸브의 개폐를 원활히 하고 할 수 있는 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 구형(球形) 공간과, 상기 구형 공간과 연통되며 유체가 이동하는 이동 유로가 마련되는 밸브 몸체와; 상기 구형 공간에 내장되며, 회전에 따라 상기 이동 유로와의 연통이 단속(斷續)되는 연결 유로가 형성되는 구형의 개폐볼과; 일단이 상기 개폐볼에 결합되고 타단이 상기 밸브 몸체를 관통하여 외측으로 연장되어 상기 개폐볼을 회전시키는 스템(stem)과; 상기 개폐볼에 내장되어 상기 개폐볼을 가열하는 볼 가열선과, 상기 볼 가열선에 전기적으로 연결되며 상기 밸브 몸체의 외측으로 연장되는 볼 전원선을 포함하는 볼 가열부를 포함하는, 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛이 제공된다.
상기 개폐볼은, 상기 개폐볼을 가상의 한 평면으로 잘랐을 때 형성되는 구관부(球冠部)와; 상기 구관부를 덮어 구 형상(球形象)을 형성하는 구결부(球缺部)를 포함하되, 상기 볼 가열선은 상기 구관부와 상기 구결부 사이에 포설될 수 있다.
상기 구관부의 평면에는 일정 두께로 함입되는 함입부가 형성될 수 있고, 상기 볼 가열부는, 일면에 상기 볼 가열선이 포설되어 부착되고, 상기 함입부에 삽입되는 볼 가열판을 포함할 수 있다.
상기 구결부는 상기 개폐에 따라 상기 이동 유로에 대향하도록 상기 개폐볼에 형성될 수 있다.
상기 구결부의 밑면의 크기는 상기 이동 유로의 단면보다 클 수 있다.
상기 볼 가열부는, 상기 스템에 대향하는 상기 개폐볼의 단부와, 개폐에 따라 상기 이동 유로에 대향하는 상기 개폐볼의 단부에 형성될 수 있다.
상기 밸브 몸체는, 상기 이동 유로를 형성하는 연결관을 포함하며, 상기 연결관에 내장되어 상기 연결관을 가열하는 관 가열부를 더 포함할 수 있다.
상기 관 가열부는, 상기 이동 유로에 삽입되어 결합되는 원통 형상의 가열 슬리브와; 상기 가열 슬리브에 권선되는 관 가열선을 포함할 수 있다.
상기 가열 슬리브의 외면에는 상기 관 가열선이 삽입되는 열선 삽입홈이 형성될 수 있다.
상기 밸브 몸체는, 상기 이동 유로를 형성하는 연결관과; 상기 연결관의 단부에서 외측으로 연장되는 링 형상의 연결 플랜지를 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기 연결 플랜지의 면접되는 링 형상의 플랜지 가열판, 상기 플랜지 가열판의 일면에 포설되는 플랜지 가열선을 포함하는 플랜지 가열부를 더 포함할 수 있다.
상기 밸브 몸체는, 하나의 유입로와 두 개의 유출로가 형성되는 3방향 밸브 몸체를 구성할 수 있다.
상기 밸브 몸체의 외면을 커버하여, 상기 밸브 몸체의 외면을 가열하는 파이프 히팅 자켓을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛은, 볼 밸브의 내부 온도를 제어하여 파티클의 발생을 방지하고 밸브의 개폐를 원활히 하고 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛의 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛의 개폐볼의 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛의 개폐볼의 분해 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛의 개폐볼의 결합 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛의 연결관의 분해 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛의 연결관의 결합 사시도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛의 작동 상태를 설명하기 위한 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛의 분해 사시도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛의 개폐볼의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛의 개폐볼의 분해 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛의 개폐볼의 결합 단면도이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛의 연결관의 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛의 연결관의 결합 사시도이다. 그리고, 도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 9에는, 구형 공간(12), 밸브 몸체(14), 이동 유로(16), 연결관(20), 연결 플랜지(21), 개폐볼(22), 연결 유로(24), 오링(26), 시트(28), 스템(30), 스템연결구(31), 볼 가열부(32), 볼 가열판(34), 볼 가열선(36), 볼 가열판 모듈(37), 볼 전원선(38), 함입부(40), 구결부(球缺部)(42), 구관부(球冠部)(44), 볼 전원선 통로(46), 관 가열부(48), 가열 슬리브(50), 관 가열선(52), 관 전원선(54), 관 전원선 통로(56), 플랜지 가열부(58), 플랜지 가열판(60), 플랜지 가열선(62), 플랜지 전원선(64)이 도시되어 있다.
본 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛은, 내부에 구형(球形) 공간(12)과, 구형 공간(12)과 연통되며 유체가 이동하는 이동 유로(16)가 마련되는 밸브 몸체(14)와; 구형 공간(12)에 내장되며, 회전에 따라 이동 유로(16)와의 연통이 단속(斷續)되는 연결 유로(24)가 형성되는 구형의 개폐볼(22)과; 일단이 개폐볼(22)에 결합되고 타단이 밸브 몸체(14)를 관통하여 외측으로 연장되어 개폐볼(22)을 회전시키는 스템(30)(stem)과; 개폐볼(22)에 내장되어 개폐볼(22)을 가열하는 볼 가열선(36)과, 볼 가열선(36)에 전기적으로 연결되며 스템(30)을 관통하여 밸브 몸체(14)의 외측으로 연장되는 볼 전원선(38)을 포함하는 볼 가열부(32)를 포함한다.
밸브 몸체(14)의 내부에는 구형(球形) 공간(12)과, 구형 공간(12)과 연통되며 유체가 이동하는 이동 유로(16)가 마련된다. 밸브 몸체(14)는 볼 밸브 유닛의 주 구조를 이루는 부분으로 내부에는 후술할 구형의 개폐볼(22)이 내장될 수 있는 구형 공간(12)이 마련된다. 구형 공간(12)은 이동 유로(16)와 연통되어 있어 구형 공간(12)에 내장된 개폐볼(22)의 회전에 따라 이동 유로(16)가 연통되거나 폐쇄되면서 유체의 흐름을 제어하게 된다.
이동 유로(16)는 유입로와 유출로의 형태로 나타나는데, 유입로와 유출로는 상대적인 개념으로, 볼 밸브 유닛으로 유체가 유입되는 통로를 유입로라고 하고 볼 밸브 유닛의 개방에 따라 볼 밸브 유닛에 유입된 유체가 유출되는 통로를 유출로라고 한다. 본 실시예에 따른 볼 밸브 유닛에 파이프가 결합되어 유체가 이동되는 형태에 따라 유입로와 유출로가 결정될 것이다. 이하에서는 밸브 몸체(14)에 형성되는 유입로와 유출로를 통칭하여 이동 유로(16)라 한다.
이러한 이동 유로(16)는 밸브 몸체(14)에 결합되는 연결관(20)에 의해 형성될 수 있으며, 그 사이에 오링(26)을 개재시켜 밀폐를 강화시킬 수 있다. 그리고, 개폐볼(22)이 밀착되는 이동 유로(16)의 단부에는 링 형상의 시트(28)가 개재되어 개폐볼(22)의 회전을 원활히 유도한다.
본 실시예에 따른 밸브 몸체(14)는, 3개의 연결관(20)이 결합되어 이동 유로(16)를 형성하는 3방향 밸브 몸체(14)로서 3방향 볼 밸브 유닛을 구성한다. 물론 2개의 연결관(20)이 결합되어 유입로와 유출로를 형성하는 2방향 밸브 몸체(14)로서 2방향 볼 밸브 유닛을 구성하는 것도 가능하다.
이하에서는 3방향 볼 밸브 유닛을 중심으로 설명을 진행한다.
개폐볼(22)은, 밸브 몸체(14)의 구형 공간(12)에 내장되며, 회전에 따라 이동 유로(16)와의 연통을 단속(斷續)하는 연결 유로(24)가 형성된다. 개폐볼(22)은 구(球) 형태로서 내부에 일(一) 자 또는 T 자 형태의 연결 유로(24)가 형성되어 있어, 개폐볼(22)의 회전에 따라 연결 유로(24)가 이동 유로(16)와 연통되거나 어긋나면서 볼 밸브 유닛을 개폐하거나 유체 이동 방향을 제어한다. 본 실시예는, 도 4에 도시된 바와 같이, 개폐볼(22)에 T 자 형태의 연결 유로(24)가 형성된 형태로서 3방향으로 유체 이동을 제어할 수 있다.
스템(30)(stem)은, 밸브 몸체(14)의 외측으로 돌출되어 밸브 몸체(14)에 내장된 개폐볼(22)을 회전시키기 위한 구성으로서, 일단은 개폐볼(22)에 결합되고 타단이 밸브 몸체(14)의 스템연결구(31)를 통하여 외측으로 연장되어 개폐볼(22)을 회전시킨다. 밸브 몸체(14)의 외측으로 돌출된 스템(30)의 타단에는 손으로 핸들링할 수 있는 레버를 부착하거나, 전자적 제어를 위한 회전 모터 구동부(미도시)가 부착되어 개폐볼(22)을 회전시킬 수 있다.
볼 가열부(32)는, 개폐볼(22)에 내장되어 개폐볼(22)을 가열하는 볼 가열선(36)과, 볼 가열선(36)에 전기적으로 연결되며 스템(30)을 관통하여 밸브 몸체(14)의 외측으로 연장되는 볼 전원선(38)을 포함할 수 있다.
본 발명에서는 볼 밸브 유닛의 내부의 온도를 유지하기 위해 개폐볼(22) 내부에 볼 가열부(32)를 내장시켜 개폐볼(22)을 가열시킴으로써 볼 밸브 유닛의 내부의 온도를 제어하도록 구성하였다.
볼 가열선(36)에 전원을 공급하기 위한 볼 전원선(38)은 개폐볼(22)에서 인출되어 스템(30) 내부에 형성되는 볼 전원선 통로(46)를 통해 외부로 인출되며, 외부로 인출된 볼 전원선(38)에 전원을 연결하여 볼 가열선(36)에 전원을 공급하도록 구성된다.
열이 발생하는 가열선(36, 52, 62)과, 가열선(36, 52, 62)에 전원을 공급하는 전원선(38, 54, 64)은 상대적인 개념으로 가열선과 전원선은 일체로 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 개폐볼(22)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 개폐볼(22)을 가상의 한 평면으로 잘랐을 때 형성되는 구관부(44)(球冠部)와; 구관부(44)를 덮어 구 형상(球形象)을 형성하는 구결부(42)(球缺部)로 구성되는데, 구관부(44)와 구결부(42) 사이의 평면에 볼 가열선(36)을 포설하고 구결부(42)를 구관부(44)에 결합하여 볼 가열선(36)을 개폐볼(22) 내부에 내장시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 구결부(42)가 분리된 구관부(44)의 평면에 일정 두께로 함입되는 함입부(40)를 형성하고, 볼 가열선(36)이 포설된 볼 가열판(34)을 함입부(40)에 삽입시킨 상태에서 구결부(42)를 구관부(44)에 결합시켜 개폐볼(22)을 형성한다. 함입부(40)의 내측에는 스템(30)의 내부를 관통하는 볼 전원선 통로(46)와 연통되어 볼 전원선(38)이 밸브 몸체(14)의 외측이 인출될 수 있다.
볼 가열부(32)는 모듈 형태로 형성할 수 있는데, 볼 가열판(34)의 일면에 볼 가열선(36)을 삽입하여 분포시키기 위한 포설홈을 형성한 후, 포설홈에 볼 가열선(36)을 삽입 고정하여 볼 가열판 모듈(37)을 형성할 수 있다. 이와 같은 볼 가열판 모듈(37)을 구관부(44)의 함입홈에 삽입시킨 상태에서 구결부(42)를 결합하여 볼 가열선(36)이 내장된 개폐볼(22)을 형성할 수 있다.
통상, 밸브 몸체(14), 개폐볼(22) 등은 스테인레스 스틸로 만들어질 수 있는데 스테인레스 스틸은 알루미늄에 비해 상대적으로 낮은 열전도율을 갖는다. 본 실시예에서는 스테인레스 스틸과 다른 알루미늄을 포함하는 재질로 볼 가열판(34)을 구성함으로써 보다 빠른 열이 전달되도록 구성하였다.
본 실시예에 따른 볼 가열부(32)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 스템(30)에 대향하는 개폐볼(22)의 단부와, 개폐에 따라 이동 유로(16)에 대향하는 개폐볼(22)의 단부 2곳에 형성되는데, 개폐볼(22)을 2곳에서 가열하도록 구성한 것이다. 물론, 볼 가열부(32)의 형성 개수는 개폐볼(22)의 크기나 연결 유로(24)의 형성 방식에 따라 다양하게 결정될 수 있다.
도 4를 참조하면, 개폐에 따라 이동 유로(16)에 대향하는 개폐볼(22)의 단부에 형성되는 볼 가열부(32)의 경우, 개폐볼(22)의 회전에 따라 볼 가열부(32)를 덮는 구결부(42)가 이동 유로(16)에 대향할 수 있는데, 구결부(42)의 밑면의 크기를 이동 유로(16)의 단면보다 크게 형성함으로써 구결부(42)가 이동 유로(16)를 전체를 덮게 하여 구결부(42) 결합의 안전성을 확보하였다.
도 6 및 도 7에는 본 실시예에 따른 연결관(20)과, 관 가열부(48)의 결합 상태가 도시되어 있는데, 본 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛은, 연결관(20)을 가열하기 위한 관 가열부(48)를 더 포함할 수 있다.
볼 밸브 유닛의 이동 유로(16)는 연결관(20)에 의해 형성될 수 있는데, 유체가 이동하는 이동 유로(16)를 형성하는 연결관(20)의 내부도 온도 제어가 필요할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에서는 관 가열부(48)를 연결관(20)의 내부에 내장시켜 연결관(20)을 가열함으로써 연결관(20) 내부의 온도를 제어하도록 하였다.
본 실시예에 따른 관 가열부(48)는, 연결관(20) 내부의 이동 유로(16)에 삽입되어 결합되는 원통 형상의 가열 슬리브(50)와; 가열 슬리브(50)의 외면에 권선되는 관 가열선(52)을 포함한다.
가열 슬리브(50)는 중앙에 관통부가 형성된 원통 형상의 부재로서, 연결관(20) 내부에 삽입되어 고정된다. 이에 따라 가열 슬리브(50)의 내부 관통부는 연결관(20)의 이동 유로(16)를 새로 구성하게 된다. 가열 슬리브(50)에는 관 가열선(52)이 권선되어 있어 가열 슬리브(50)를 가열한다. 관 가열선(52)에 전원을 공급하는 관 전원선(54)은 연결관(20)에 형성되는 관 전원선 통로(56)를 통해 외부로 인출된다. 관 가열선(52)이 권선된 가열 슬리브(50)를 연결관(20)의 내부에 삽입시킨 상태에서 연결관(20)과 일체화하여 관 가열부(48)를 연결관(20)의 내부에 내장시키게 된다.
가열 슬리브(50)의 외면에는 관 가열선(52)이 삽입되어 설치 위치를 결정하는 열선 포설홈이 형성될 수 있다. 가열 슬리브(50)도 상술한 볼 가열관과 같이 알루미늄을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.
한편, 도 6에는 본 실시예에 따른 연결관(20)과 플랜지 가열부(58)의 결합 상태가 도시되어 있는데, 본 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛은, 연결관(20)의 연결 플랜지(21)를 가열하기 위한 플랜지 가열부(58)를 더 포함한다.
볼 밸브 유닛과 파이프를 서로 연결하기 위해 연결관(20)에는 연결관(20)의 단부에서 외측으로 연장되는 링 형상의 연결 플랜지(21)가 형성될 수 있다. 연결 플랜지(21)는 연결관(20)에서 외측으로 연장되어 있어 외부의 파이프 히팅 자켓에 의해 연결 플랜지(21)를 가열하더라도 연결 플랜지(21)의 하부에 위치한 연결관(20)의 내부에 열의 전달이 용이하지 않을 수 있다. 따라서, 본 실시예서는 연결 플랜지(21)에 면접되는 플랜지 가열부(58)를 두어 연결 플랜지(21)를 가열하도록 구성하였다.
본 실시예에 따른 연결 플랜지(21)는 도 6에 도시된 바와 같이, 연결 플랜지(21)의 면접되는 링 형상의 플랜지 가열판(60), 플랜지 가열판(60)의 일면에 포설되는 플랜지 가열선(62)을 포함한다. 연결 플랜지(21)에 대향하는 플랜지 가열판(60)의 일면에 플랜지 가열선(62)을 포설하고 연결 플랜지(21)를 커버함으로써 연결 플랜지(21)에 열을 공급할 수 있다. 플랜지 가열선(62)은 플랜지 전원선(64)를 통해 전원을 공급받을 수 있다. 플랜지 가열판(60) 역시 상술한 볼 가열관과 같이 알루미늄을 포함하는 재질로 이루어질 수 있다.
도 8 및 도 9에는 본 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛의 작동 상태가 간략히 도시되어 있다. 볼 가열부(32)가 개폐볼(22)에 내장되어 있고, 관 가열부(48)가 연결관(20)에 내장되어 있으며, 플랜지 가열부(58)가 연결 플랜지(21)에 결합된 상태로서, 볼 가열부(32), 관 가열부(48) 및 플랜지 가열부(58)로의 전원 공급을 제어하여 볼 밸브 유닛의 내부의 온도 제어가 가능하며 이를 통해 볼 밸브 유닛을 이동하는 유체의 온도를 일정하게 유지할 수 있다.
도 3은, 개폐볼(22)의 T 자 형태의 연결 유로(24)가 밸브 몸체(14)의 3개의 연결관(20)의 이동 유로(16)와 연통된 상태를 도시한 것으로서 한 방향으로 유체가 유입되면 두 방향으로 유체가 유출된다. 이 상태에서 개폐볼(22)을 시계 방향으로 회전하면, 도 3에서 위에 위치하고 있던 구결부(42)가 우측 연결관(20)을 막게 되고, 이에 따라 유체의 이동 방향이 두 방향으로 변경된다.
한편, 본 실시예에 따른 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛은, 밸브 몸체(14)의 외면을 커버하여, 밸브 몸체(14)의 외면을 가열하는 파이프 히팅 자켓(미도시)을 더 포함할 수 있다. 파이프 히팅 자켓은 본 실시예에 따른 볼 밸브 유닛의 외형에 상응하여 볼 밸브 유닛의 외면을 커버하도록 형성된다.
파이프 히팅 자켓에는 볼 밸브 유닛을 가열하기 위한 열선이 구비되어 있는데, 볼 밸브 유닛의 외면은 파이프 히팅 자켓이 가열하고, 볼 밸브 유닛의 내부는 볼 가열부(32), 관 가열부(48)가 가열하여 볼 밸브 유닛의 내부를 흐르는 유체의 온도를 일정하게 유지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
12: 구형 공간 14: 밸브 몸체
16: 이동 유로 20: 연결관
21: 연결 플랜지 22: 개폐볼
24: 연결 유로 26: 오링
28: 시트 30: 스템
31: 스템연결구 32: 볼 가열부
34: 볼 가열판 36: 볼 가열선
37: 볼 가열판 모듈 38: 볼 전원선
40: 함입부 42: 구결부(球缺部)
44: 구관부(球冠部) 46: 볼 전원선 통로
48: 관 가열부 50: 가열 슬리브
52: 관 가열선 54: 관 전원선
56: 관 전원선 통로 58: 플랜지 가열부
60: 플랜지 가열판 62: 플랜지 가열선
64: 플랜지 전원선

Claims (11)

  1. 내부에 구형(球形) 공간과, 상기 구형 공간과 연통되며 유체가 이동하는 이동 유로를 형성하는 연결관을 포함하는 밸브 몸체와;
    상기 구형 공간에 내장되며, 회전에 따라 상기 이동 유로와의 연통이 단속(斷續)되는 연결 유로가 형성되는 구형의 개폐볼과;
    일단이 상기 개폐볼에 결합되고 타단이 상기 밸브 몸체를 관통하여 외측으로 연장되어 상기 개폐볼을 회전시키는 스템(stem)과;
    상기 연결관에 내장되어 상기 연결관을 가열하는 관 가열부를 포함하며,
    상기 관 가열부는,
    상기 이동 유로에 삽입되어 결합되는 원통 형상의 가열 슬리브와;
    상기 가열 슬리브에 권선되는 관 가열선을 포함하고,
    상기 밸브 몸체는,
    상기 연결관의 단부에서 외측으로 연장되는 링 형상의 연결 플랜지를 포함하며,
    상기 연결 플랜지의 면접되는 링 형상의 플랜지 가열판, 상기 플랜지 가열판의 일면에 포설되는 플랜지 가열선을 포함하는 플랜지 가열부를 포함하는, 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가열 슬리브의 외면에는 상기 관 가열선이 삽입되는 열선 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는, 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 개폐볼에 내장되어 상기 개폐볼을 가열하는 볼 가열선과, 상기 볼 가열선에 전기적으로 연결되며 상기 밸브 몸체의 외측으로 연장되는 볼 전원선을 포함하는 볼 가열부를 더 포함하는, 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 개폐볼은,
    상기 개폐볼을 가상의 한 평면으로 잘랐을 때 형성되는 구관부(球冠部)와;
    상기 구관부를 덮어 구 형상(球形象)을 형성하는 구결부(球缺部)를 포함하되,
    상기 볼 가열선은 상기 구관부와 상기 구결부 사이에 포설되는 것을 특징으로 하는, 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 구관부의 평면에는 일정 두께로 함입되는 함입부가 형성되고,
    상기 볼 가열부는,
    일면에 상기 볼 가열선이 포설되어 부착되고, 상기 함입부에 삽입되는 볼 가열판을 포함하는 것을 특징으로 하는, 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 구결부는 상기 개폐에 따라 상기 이동 유로에 대향하도록 상기 개폐볼에 형성되는 것을 특징으로 하는, 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 구결부의 밑면의 크기는 상기 이동 유로의 단면보다 큰 것을 특징으로 하는, 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 볼 가열부는,
    상기 스템에 대향하는 상기 개폐볼의 단부와, 개폐에 따라 상기 이동 유로에 대향하는 상기 개폐볼의 단부에 형성되는 것을 특징으로 하는, 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 몸체는,
    하나의 유입로와 두 개의 유출로가 형성되는 3방향 밸브 몸체를 구성하는 것을 특징으로 하는, 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 몸체의 외면을 커버하여, 상기 밸브 몸체의 외면을 가열하는 파이프 히팅 자켓을 더 포함하는, 온도제어가 가능한 볼 밸브 유닛.
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