KR102218444B1 - 뒤틀림을 방지할 수 있는 밸브 - Google Patents
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Abstract
뒤틀림을 방지할 수 있는 다양한 밸브가 개시된다. 상기 밸브는 적어도 2개의 서브 금속 부재들을 가지는 금속 부재 및 본체를 포함한다. 여기서, 상기 서브 금속 부재들은 상기 본체 내에 포함되며, 상기 본체는 플라스틱으로 형성된다.
Description
본 발명은 뒤틀림을 방지할 수 있는 다양한 밸브에 관한 것이다.
종래의 밸브는 주로 금속으로 이루어져서 가공이 어렵고 제조 비용이 고가이다.
본 발명은 뒤틀림을 방지할 수 있는 다양한 밸브를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브는 적어도 2개의 서브 금속 부재들을 가지는 금속 부재; 및 본체를 포함한다. 여기서, 상기 서브 금속 부재들은 상기 본체 내에 포함되며, 상기 본체는 플라스틱으로 형성된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 밸브는 금속 부재; 및 플라스틱으로 이루어진 본체를 포함한다. 여기서, 상기 금속 부재에는 인서트 사출 시 용융된 플라스틱이 채워지는 적어도 하나의 홀이 형성되며, 상기 인서트 사출을 통하여 상기 금속 부재가 상기 본체 내부에 포함된다.
본 발명의 밸브 제조 방법은 일체형 라이너를 서브 금속 부재들로 둘러싸는 단계; 및 상기 라이너를 상기 서브 금속 부재들로 둘러싼 구조물을 용융된 플라스틱에 넣어 상기 서브 금속 부재들이 플라스틱으로 이루어진 본체 내에 포함되도록 구현하는 단계를 포함한다.
본 발명의 밸브는 플라스틱으로 이루어진 본체 내부에 금속 부재를 포함시키며, 그 결과 상기 밸브와 파이프 또는 다른 밸브와 체결시 상기 밸브에 뒤틀림이 발생되지 않을 수 있다.
또한, 본 발명의 밸브는 플라스틱으로 이루어진 밸브보다 강도 측면에서 훨씬 우수할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재의 구조를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재를 플라스틱으로 덮는 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 이송공의 구조를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 분해도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재의 결합 과정을 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 분해도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재를 도시한 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재의 결합 과정을 도시한 사시도이다.
도 14은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 사시도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 분해도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 사시도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재를 도시한 사시도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재의 결합 과정을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재의 구조를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재를 플라스틱으로 덮는 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 이송공의 구조를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 분해도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재의 결합 과정을 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 분해도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재를 도시한 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재의 결합 과정을 도시한 사시도이다.
도 14은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 사시도이다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 분해도이다.
도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 사시도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재를 도시한 사시도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재의 결합 과정을 도시한 사시도이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 발명은 밸브에 관한 것으로서, 플라스틱으로 이루어진 본체 내부에 금속 부재를 포함시켜 상기 밸브와 파이프 또는 다른 밸브 결합 시 상기 밸브의 뒤틀림을 방지할 수 있다.
본체가 금속으로 이루어지면, 강도는 우수하여 뒤틀림을 방지할 수는 있으나 원하는 형상으로 가공하기가 어렵고 제조 단가가 고가이다.
또한, 본체가 플라스틱만으로 이루어지면, 가공이 용이하고 제조 단가가 낮아질 수 있으나 상기 밸브와 파이프 또는 다른 밸브 결합 시 뒤틀림이 발생할 수 있어서 상기 밸브가 파손될 우려가 있다.
따라서, 본 발명은 가공이 용이하고 제조 단가가 낮으면서도 뒤틀림을 방지할 수 있는 다양한 밸브들을 제안한다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재의 구조를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재를 플라스틱으로 덮는 구조를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 이송공의 구조를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예의 밸브는 예를 들어 다이아프램 밸브이며, 본체(100), 라이너(102), 제 1 서브 금속 부재(110) 및 제 2 서브 금속 부재(112)를 가지는 금속 부재 및 개폐부(104)를 포함할 수 있다.
본체(100)는 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본체(100)는 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 폴리페닐렌에테르계 수지와 폴리스티렌계 수지를 성분으로 한 폴리페닐렌에테르계 수지 조성물로 이루어질 수 있다. 물론, 본체(100)는 엔지니어링 플라스틱으로서 POLYIMDE, POLYSULFONE, POLY PHENYLENE SULFIDE, POLYAMIDE IMIDE, POLYACRYLATE, POLYETHER SULFONE, POLYETHER ETHER KETONE, POLYETHER IMIDE, LIQUID CRYSTAL POLYESTER, POLYETHER KETONE 등 및 이들의 조합물로 이루어질 수도 있다.
본체(100)의 측면 종단부(플랜지)에는 홀들(140)이 형성될 수 있으며, 도시되지는 않았지만 체결 수단이 홀들(140)을 통하여 상기 밸브와 파이프 또는 다른 밸브를 연결시킬 수 있다.
라이너(102)는 본체(100)의 내측에 배열된다.
일 실시예에 따르면, 라이너(102)는 불소 수지로 이루어질 수 있다. 불소 수지는 분자 안에 불소를 함유한 수지를 총칭하는 것으로서, 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 폴리클로트리폴리오르에틸렌(PCTFE), 폴리플루오린화비닐리덴(PolyVinyliDene Fluoride, PVDF), 플르오리네이티드 에틸렌 프로필렌(Fluorinated ethylene propylene, FEP),에틸렌테트라플르오로에틸렌(Ethyl Tetra Fluoro Ethylene, ETFE) 등이 있으며, 예를 들어 테트라 플루오르 에틸렌 페르플루오르 알킬비닐 에테르 공중합체(Tetra fluoro ethylene perfluoro alkyl vinyl ether copolymer, PFA)일 수 있다. 이러한 불소 수지는 내열성, 내약품성, 전기 절연성이 뛰어나고 마찰계수가 작으며 접착 및 점착성이 없다. 즉, 불소 수지로 라이너(102)를 형성하면, 라이너(102)의 마찰 계수가 작기 때문에 유체 이송공(120) 내에서의 층류에 따른 유속 변경을 최소화할 수 있다. 즉, 특정 지점을 기준으로 하여 유체 이송공의 상측 또는 하측의 유속과 중심부에서 유속의 차이가 최소화될 수 있다.
라이너(102)의 내측에는 유체가 흐르는 유체 이송공(120)이 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 유체 이송공(120)은 입구로부터 직선 형상으로 길이 연장되다가 개폐부(104)에 대응하는 중앙부 방향으로 유선형 형상을 가지고, 출구로부터 직선 형상으로 길이 연장되다가 상기 중앙부 방향으로 유선형 형상을 가질 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 유체 이송공(120)은 도 4에 도시된 바와 같이 입구로부터 개폐부(104)에 대응하는 중앙부 방향으로 유선형 형상을 가지며, 상기 출구로부터 상기 중앙부 방향으로 유선형 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 라이너(102)의 내측 상면(400) 또는 내측 하면(402)은 입구로부터 상기 중앙부 방향으로 유선형 형상을 가지며, 상기 출구로부터 상기 중앙부 방향으로 유선형 형상을 가질 수 있다. 특히, 상기 입구 또는 상기 출구로부터 바로 곡선을 가지고 연장될 수 있다.
개폐부(104)는 유체 이송공(120) 내에서의 유체 이동을 개폐하는 수단으로서, 본체(100) 또는 라이너(102) 위에 위치할 수 있다. 예를 들어, 개폐부(104)는 다이아프램일 수 있다.
이하, 구성요소들을 구체적으로 살펴보겠다.
본체(100)는 본체 몸체부, 상기 본체 몸체부의 양 종단에 형성된 본체 플랜지부들을 포함할 수 있다.
제 1 본체 플랜지부 상에 적어도 하나의 홀(140)이 형성되고, 파이프의 플랜지 상에도 홀이 형성되며, 볼트 등 체결 부재가 상기 제 1 본체 플랜지부의 홀(140) 및 상기 파이프의 플랜지의 홀을 관통함에 의해 상기 제 1 본체 플랜지부와 배관(예를 들어, 파이프)의 플랜지가 결합될 수 있다. 결과적으로, 상기 밸브와 상기 파이프가 결합될 수 있다. 이러한 결합 측면을 고려하면, 본 발명의 밸브는 배관 결합 장치로 명명될 수 있다.
제 2 본체 플랜지부 상에도 파이프와의 결합을 위한 홀이 형성될 수 있다.
라이너(102)는 라이너 몸체부(102a), 제 1 라이너 플랜지부(102b), 제 2 라이너 플랜지부(102c) 및 라이너 결합부(102d)를 포함할 수 있다. 여기서, 라이너 결합부(102d)의 중앙에는 개폐부(104)에 의해 개폐되는 공간(130)이 형성되며, 라이너 결합부(102d)는 개폐 결합부(104a)와 결합될 수 있다.
라이너 몸체부(102a)는 상기 본체 몸체부의 내측에 배열될 수 있다.
제 1 라이너 플랜지부(102b)는 라이너 몸체부(102a)보다 넓은 폭을 가지고, 상기 제 1 본체 플랜지부의 내측에 배열되며, 일 측면이 외부로 노출될 수 있다.
제 2 라이너 플랜지부(102c)는 라이너 몸체부(102a)보다 넓은 폭을 가지고, 상기 제 2 본체 플랜지부의 내측에 배열되며, 일 측면이 외부로 노출될 수 있다.
상기 금속 부재는 라이너(102)를 둘러싸며, 본체(100)의 내부에 포함될 수 있다. 여기서, 상기 금속 부재의 전체가 본체(100)에 포함되며, 일부도 외부로 노출되지 않을 수 있다. 즉, 상기 금속 부재의 내측에 라이너(102)가 배열되되, 상기 금속 부재 전체가 본체(100) 내부에 포함될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 금속 부재는 제 1 서브 금속 부재(110) 및 제 2 서브 금속 부재(112)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 부재는 동일한 구조의 2개의 서브 금속 부재들(110 및 112)로 이루어질 수 있다. 다만, 서브 금속 부재들(110 및 112)은 분리된 부재로서 상호 결합되지는 않을 수 있다.
제 1 서브 금속 부재(110)는 일체형으로 이루어질 수 있고, 라이너(102)의 절반을 둘러싸며, 제 1 서브 금속 몸체부(110a), 제 1-1 서브 금속 플랜지부(110b) 및 제 1-2 서브 금속 플랜지부(110c)를 포함할 수 있다.
제 1 서브 금속 몸체부(110a)는 라이너 몸체부(102a)의 절반을 둘러싸며, 곡선 형상을 가질 수 있다.
제 1-1 서브 금속 플랜지부(110b)는 제 1 서브 금속 몸체부(110a)의 일단에 연결되며, 제 1 라이너 플랜지부(102b)의 직하부에 배열되면서 제 1 라이너 플랜지부(102b)에 밀착될 수 있다. 구체적으로는, 제 1-1 서브 금속 플랜지부(110b)의 중앙에 형성된 요부 곡선 라인이 제 1 라이너 플랜지부(102b)의 직하부에서 라이너 몸체부(102a)의 절반을 둘러싸되, 요부 곡선 라인의 곡률은 라이너 몸체부(102a)의 곡률과 동일하거나 유사할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1-1 서브 금속 플랜지부(110b)의 폭은 제 1 라이너 플랜지부(102b)의 폭보다 넓으며, 그 결과 제 1-1 서브 금속 플랜지부(110b)가 라이너 몸체부(102a)를 둘러싸면 제 1-1 서브 금속 플랜지부(110b)가 제 1 라이너 플랜지부(102b)를 지지하면서 제 1-1 서브 금속 플랜지부(110b)의 적어도 일부가 폭 방향에서 제 1 라이너 플랜지부(102b)의 외측으로 돌출될 수 있다. 여기서, 제 1 라이너 플랜지부(102b)는 길이 방향에서는 제 1-1 서브 금속 플랜지부(110b)보다 돌출될 수 있다.
다만, 제 1-1 서브 금속 플랜지부(110b)가 제 1 라이너 플랜지부(102b)를 직접적으로 둘러쌀 수도 있으나, 이 경우에는 라이너(102)와 상기 금속 부재 사이에 공간이 존재하게 되어 상기 밸브의 구조가 불안정할 수 있다. 따라서, 제 1-1 서브 금속 플랜지부(110b)가 제 1 라이너 플랜지부(102b)의 직하부에서 제 1 라이너 플랜지부(102b)에 밀착된 상태로 라이너 몸체부(102a)를 둘러싸는 것이 효율적이다.
또한, 제 1-1 서브 금속 플랜지부(110b) 상에 적어도 하나의 홀이 형성될 수 있고, 이러한 홀은 체결 수단이 통과하기 위한 홀이다. 즉, 체결 수단은 상기 밸브와 상기 파이프가 결합될 때 제 1 본체 플랜지부의 홀 및 제 1-1 서브 금속 플랜지부(110b)의 홀을 관통한다.
제 1-2 서브 금속 플랜지부(110c)는 제 1 서브 금속 몸체부(110a)의 타종단에 연결되며, 제 2 라이너 플랜지부(102c)의 직하부에 배열되면서 제 2 라이너 플랜지부(102c)에 밀착될 수 있다. 구체적으로는, 제 1-2 서브 금속 플랜지부(110c)의 중앙에 형성된 요부 곡선 라인이 제 2 라이너 플랜지부(102c)의 직하부에서 라이너 몸체부(102a)의 절반을 둘러싸되, 요부 곡선 라인의 곡률은 라이너 몸체부(102a)의 곡률과 동일하거나 유사할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1-2 서브 금속 플랜지부(110c)의 폭은 제 2 라이너 플랜지부(102c)의 폭보다 넓으며, 그 결과 제 1-2 서브 금속 플랜지부(110c)가 라이너 몸체부(102a)를 둘러싸면 제 1-2 서브 금속 플랜지부(110c)가 제 2 라이너 플랜지부(102c)를 지지하면서 폭 방향에서 제 1-2 서브 금속 플랜지부(110c)의 적어도 일부가 제 2 라이너 플랜지부(102c)의 외측으로 돌출될 수 있다. 여기서, 제 2 라이너 플랜지부(102c)는 길이 방향에서 제 1-2 서브 금속 플랜지부(110c)보다 돌출될 수 있다.
다만, 제 1-2 서브 금속 플랜지부(110c)가 제 2 라이너 플랜지부(102c)를 직접적으로 둘러쌀 수도 있으나, 이 경우에는 라이너(102)와 상기 금속 부재 사이에 공간이 존재하게 되어 상기 밸브의 구조가 불안정할 수 있다. 따라서, 제 1-2 서브 금속 플랜지부(110c)가 제 2 라이너 플랜지부(102c)의 직하부에서 제 2 라이너 플랜지부(102c)에 밀착된 상태로 라이너 몸체부(102a)를 둘러싸는 것이 효율적이다.
또한, 제 1-2 서브 금속 플랜지부(110c) 상에 적어도 하나의 홀이 형성될 수 있고, 이러한 홀은 체결 수단이 통과하기 위한 홀이다. 즉, 체결 수단은 상기 밸브와 상기 파이프가 결합될 때 상기 제 2 본체 플랜지부의 홀 및 제 1-2 서브 금속 플랜지부(110c)의 홀을 관통한다.
제 2 서브 금속 부재(112)는 일체형으로 이루어질 수 있고, 라이너(102)의 다른 절반을 둘러싸며, 제 2 서브 금속 몸체부, 제 2-1 서브 금속 플랜지부 및 제 2-2 서브 금속 플랜지부를 포함할 수 있다.
상기 제 2 서브 금속 몸체부는 라이너 몸체부(102a)의 다른 절반을 둘러싸며, 곡선 형상을 가질 수 있다.
상기 제 2-1 서브 금속 플랜지부는 상기 제 2 서브 금속 몸체부의 일 종단에 연결되며, 제 1 라이너 플랜지부(102b)의 직하부에 배열되면서 제 1 라이너 플랜지부(102b)에 밀착될 수 있다. 구체적으로는, 상기 제 2-1 서브 금속 플랜지부의 중앙에 형성된 요부 곡선 라인이 제 1 라이너 플랜지부(102b)의 직하부에서 라이너 몸체부(102a)의 다른 절반을 둘러싸되, 상기 요부 곡선 라인의 곡률은 라이너 몸체부(102a)의 곡률과 동일하거나 유사할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2-1 서브 금속 플랜지부의 폭은 제 1 라이너 플랜지부(102b)의 폭보다 넓으며, 그 결과 상기 제 2-1 서브 금속 플랜지부가 라이너 몸체부(102a)를 둘러싸면 상기 제 2-1 서브 금속 플랜지부가 제 1 라이너 플랜지부(102b)를 지지하면서 폭 방향에서 상기 제 2-1 서브 금속 플랜지부의 적어도 일부가 제 1 라이너 플랜지부(102b)의 외부로 돌출될 수 있다. 여기서, 제 1 라이너 플랜지부(102b)는 길이 방향에서 상기 제 2-1 서브 금속 플랜지부보다 돌출될 수 있다.
다만, 상기 제 2-1 서브 금속 플랜지부가 제 1 라이너 플랜지부(102b)를 직접적으로 둘러쌀 수도 있으나, 이 경우에는 라이너(102)와 상기 금속 부재 사이에 공간이 존재하게 되어 상기 밸브의 구조가 불안정할 수 있다. 따라서, 상기 제 2-1 서브 금속 플랜지부가 제 1 라이너 플랜지부(102b)의 직하부에서 라이너 몸체부 (102a)에 밀착된 상태로 라이너 몸체부(102a)를 둘러싸는 것이 효율적이다.
또한, 상기 제 2-1 서브 금속 플랜지부 상에 적어도 하나의 홀이 형성될 수 있고, 이러한 홀은 체결 수단이 통과하기 위한 홀이다. 즉, 체결 수단은 상기 밸브와 상기 파이프가 결합될 때 상기 제 1 본체 플랜지부의 홀 및 상기 제 2-1 서브 금속 플랜지부의 홀을 관통한다.
한편, 상기 제 2-1 서브 금속 플랜지부는 절반이 잘린 도너츠 형상을 가지며, 상기 요부 곡선 라인을 제외한 종단면들은 제 1-1 서브 금속 플랜지부(110b)의 종단면들과 맞닿을 수 있다. 즉, 제 1-1 서브 금속 플랜지부(110b)의 종단면들과 상기 제 2-1 서브 금속 플랜지부의 종단면들이 맞닿은 상태로 상기 금속 부재가 라이너(102)를 둘러쌀 수 있다. 여기서, 제 1-1 서브 금속 플랜지부(110b) 또한 절반이 잘린 도너츠 형상을 가진다.
상기 제 2-2 서브 금속 플랜지부는 상기 제 2 서브 금속 몸체부의 타종단에 연결되며, 제 2 라이너 플랜지부(102c)의 직하부에 배열되면서 제 2 라이너 플랜지부(102c)에 밀착될 수 있다. 구체적으로는, 상기 제 2-2 서브 금속 플랜지부의 중앙에 형성된 요부 곡선 라인이 제 2 라이너 플랜지부(102c)의 직하부에서 라이너 몸체부(102a)의 다른 절반을 둘러싸되, 요부 곡선 라인의 곡률은 라이너 몸체부(102a)의 곡률과 동일하거나 유사할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2-2 서브 금속 플랜지부의 폭은 제 2 라이너 플랜지부(102c)의 폭보다 넓으며, 그 결과 상기 제 2-2 서브 금속 플랜지부가 라이너 몸체부(102a)를 둘러싸면 상기 제 2-2 서브 금속 플랜지부가 제 2 라이너 플랜지부(102c)를 지지하면서 폭 방향에서 상기 제 2-2 서브 금속 플랜지부의 적어도 일부가 제 2 라이너 플랜지부(102c)의 외부로 돌출될 수 있다. 여기서, 제 2 라이너 플랜지부(102c)는 길이 방향에서 상기 제 2-2 서브 금속 플랜지부보다 돌출될 수 있다.
다만, 상기 제 2-2 서브 금속 플랜지부가 제 2 라이너 플랜지부(102c)를 직접적으로 둘러쌀 수도 있으나, 이 경우에는 라이너(102)와 상기 금속 부재 사이에 공간이 존재하게 되어 상기 밸브의 구조가 불안정할 수 있다. 따라서, 상기 제 2-2 서브 금속 플랜지부가 제 2 라이너 플랜지부(102c)의 직하부에서 제 2 라이너 플랜지부(102c)에 밀착된 상태로 라이너 몸체부(102a)를 둘러싸는 것이 효율적이다.
또한, 상기 제 2-2 서브 금속 플랜지부 상에 적어도 하나의 홀이 형성될 수 있고, 이러한 홀은 체결 수단이 통과하기 위한 홀이다. 즉, 체결 수단은 상기 밸브와 상기 파이프가 결합될 때 상기 제 2 본체 플랜지부의 홀 및 상기 제 2-2 서브 금속 플랜지부의 홀을 관통한다.
한편, 상기 제 2-2 서브 금속 플랜지부는 절반이 잘린 도너츠 형상을 가지며, 상기 요부 곡선 라인을 제외한 종단면들은 제 1-2 서브 금속 플랜지부(110c)의 종단면들과 맞닿을 수 있다. 즉, 제 1-2 서브 금속 플랜지부(110c)의 종단면들과 상기 제 2-2 서브 금속 플랜지부의 종단면들이 맞닿은 상태로 상기 금속 부재가 라이너(102)를 둘러쌀 수 있다. 여기서, 제 1-2 서브 금속 플랜지부(110c) 또한 절반이 잘린 도너츠 형상을 가진다.
제조 공정 측면에서 살펴보면, 상기 금속 부재는 인서트 사출을 통하여 본체(100)의 내부에 형성될 수 있다. 구체적으로는, 서브 금속 부재들(110 및 112)이 라이너(102)를 둘러싼 구조물을 본체(100)의 재료인 플라스틱에 넣어서 사출하면 상기 금속 부재가 본체(100)의 내부에 포함되고 상기 금속 부재의 내측에 라이너(102)가 형성될 수 있다.
이 때, 상기 금속 부재가 본체(100)에 견고하게 고정되도록, 상기 금속 부재의 플랜지부들(110b, 110c 등)에 체결 수단이 체결하기 위한 홀과 별도로 적어도 하나의 홀이 형성될 수 있다. 이 경우, 인서트 사출 과정에서, 용융된 플라스틱이 상기 홀을 채우게 되며, 그 결과 상기 금속 부재가 본체(100)에 견고하게 결합될 수 있다.
또한, 더 견고하게 결합시키고자 할 경우에는 상기 금속 부재에 적어도 하나의 돌출부를 형성할 수도 있다.
한편, 상기 금속 부재를 분리된 2개의 서브 금속 부재들(110 및 112)로 구성하는 이유는 라이너(102)를 상기 금속 부재 내측에 배열하기 위해서이다. 상기 금속 부재가 일체형 구조로 이루어지면, 라이너(102)의 플랜지부(102b 또는 102c)의 폭이 상기 금속 부재의 내측 공간보다 커서 라이너(102)를 상기 금속 부재 내측에 삽입시키는 것이 불가능하다. 따라서, 본 발명의 금속 부재는 상기 금속 부재의 내측 공간보다 큰 플랜지부(102b 또는 102c)를 가지는 라이너(102)를 상기 금속 부재의 내측에 배열하기 위하여 분리된 2개의 서브 금속 부재들(110 및 112)을 사용한다.
정리하면, 2개의 서브 금속 부재들(110 및 112)이 라이너(102)를 둘러싼 상태에서 인서트 사출을 통하여 서브 금속 부재들(110 및 112)이 플라스틱인 본체(100)의 내부에 포함되도록 구현될 수 있다. 이 때, 라이너(102)는 상기 금속 부재의 내측에 배열될 수 있다.
금속 부재가 라이너를 둘러싸지 않고 플라스틱인 본체(100)가 직접 라이너를 둘러싸면, 체결 수단을 통하여 밸브의 플랜지와 파이프의 플랜지가 결합될 때 상기 체결 수단의 체결힘에 의해 결합 방향과 반대되는 방향으로 하여 상기 밸브에 뒤틀림이 발생할 수 있다.
반면에, 라이너(102)가 상기 금속 부재의 내측에 배열된 상태로 플라스틱인 본체(100) 내부에 상기 금속 부재가 포함되면, 체결 수단을 통하여 밸브의 플랜지와 파이프의 플랜지가 결합되더라도 상기 플랜지의 강도가 강화되어 상기 밸브에 뒤틀림이 발생하지 않거나 최소화될 수 있다.
물론, 본체(100)를 금속으로 형성하고 본체(100)의 내측에 라이너(102)를 배열하면, 밸브와 파이프 결합시에도 뒤틀림이 방지될 수 있지만 본체(100)를 가공하기가 어렵고 제조 단가가 크게 높아질 수 있다.
따라서, 본 발명의 밸브는 본체(100)를 플라스틱으로 형성하되, 강도 보강을 위하여 상기 금속 부재를 본체(100) 내부에 형성한다. 이 경우, 상기 금속 부재를 정밀하게 가공하지 않아도 되고 상기 플라스틱을 정밀하게 가공하는 것이 용이하므로, 원하는 형상으로 상기 밸브을 가공하기 용이하고 상기 밸브의 제조 단가가 낮아지면서도 상기 밸브와 상기 파이프 결합시 뒤틀림을 최소화시킬 수 있다.
한편, 라이너(102)의 플랜지부, 상기 금속 부재의 플랜지부 및 본체(100)의 플랜지부가 하나의 플랜지를 형성하게 된다. 플랜지 측면에서 살펴보면, 플라스틱의 내부에 금속 부재가 포함된다. 결과적으로, 상기 밸브의 플랜지와 파이프의 플랜지가 결합되더라도 뒤틀림이 최소화될 수 있다.
위에서는, 상기 금속 부재가 동일한 형상을 가지면서 상호 대칭적으로 배열되는 2개의 서브 금속 부재들(110 및 112)로 이루어지는 것으로 설명하였으나, 상기 금속 부재가 분리된 3개 이상의 서브 금속 부재들로 이루어질 수 있다. 여기서, 상기 서브 금속 부재들의 내부에 라이너(102)가 배열되고 상기 서브 금속 부재들이 본체(100)의 내부에 포함될 수 있다. 이 때, 상기 서브 금속 부재들은 모두 동일한 형상을 가질 수도 있고 적어도 하나가 다른 형상을 가질 수도 있다.
예를 들어, 120도 간격으로 분리된 동일한 형상의 3개의 서브 금속 부재들이 라이너(102)를 둘러싸도록 형성될 수 있다.
다만, 공정의 용이성을 고려하면, 상기 금속 부재는 2개의 서브 금속 부재들(110 및 112)로 이루어지는 것이 효율적이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브의 단면을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 라이너(500), 수지층(502), 적어도 2개의 서브 금속 부재들을 가지는 금속 부재(504) 및 본체(506)가 순차적으로 형성될 수 있다.
즉, 위의 실시예와 달리, 본 실시예에서는 라이너(500)와 금속 부재(504) 사이에 수지층(502)이 배열될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 수지층(502)은 본체(506)와 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 본체(506)의 물질로는 위의 실시예에서의 본체의 물질이 사용될 수 있다.
공정 상으로는, 상기 서브 금속 부재들이 라이너(500)를 둘러싼 구조물을 본체(506)의 재료인 플라스틱에 넣어서 사출하면, 상기 서브 금속 부재들 사이에 공간이 존재하므로 용융 상태의 플라스틱이 라이너(500)와 금속 부재(504) 사이로 스며들게 된다. 결과적으로, 라이너(500)와 금속 부재(504) 사이에 수지층(502)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 용융된 플라스틱이 라이너(500)와 금속 부재(504) 사이로 잘 스며들도록 금속 부재(504)의 일부분에 홀이 형성될 수도 있다.
라이너와 금속 부재 사이에 수지층이 추가적으로 형성되는 구조는 위의 실시예에도 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 분해도이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 사시도이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재를 도시한 사시도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재의 결합 과정을 도시한 사시도이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 실시예의 밸브는 볼 밸브일 수 있으며, 제 1 서브 밸브(600), 제 2 서브 밸브(602) 및 볼 형태의 개폐부(604)를 포함할 수 있다.
제 1 서브 밸브(600)는 제 1 서브 본체, 제 1 서브 금속 부재(800) 및 제 1 서브 라이너(618)를 포함한다. 제 1 서브 라이너(618)의 내측에는 제 1 서브 유체 이송공(640)이 형성된다.
상기 제 1 서브 본체는 제 1 서브 본체 몸체부(610), 제 1 서브 본체 결합부(612), 제 1 서브 본체 플랜지부(614) 및 개폐부(604)가 삽입되는 개폐 삽입부(616)를 포함할 수 있다.
제 1 서브 본체 결합부(612)는 제 1 서브 본체 몸체부(610)의 일측에 연결되며, 제 2 서브 밸브(602)의 제 2 서브 본체 결합부(622)와 결합될 수 있다.
예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 서브 본체 결합부들(612 및 622)에 각기 적어도 하나의 홀이 형성되고 볼트(634)가 상기 홀을 통과함에 의해 서브 본체 결합부들(612 및 622)이 결합될 수 있다.
제 1 서브 본체 플랜지부(614)는 제 1 서브 본체 몸체부(610)의 타측에 연결되며, 볼트 등을 통하여 파이프 또는 다른 밸브와 결합될 수 있다.
개폐 삽입부(616)는 제 1 서브 본체 몸체부(610)의 다른 타측, 예를 들어 상측에 연결되며, 개폐부(604)가 삽입될 수 있다. 개폐부(604)의 종단에 연결된 볼은 개폐 삽입부(616)에 삽입된 상태에서 유체 이송공을 개폐시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 볼에 유체 통로가 형성되고 상기 유체 통로가 유체 이송공과 동일한 방향으로 위치하면 유체가 상기 유체 이송공 및 상기 유체 통로를 통하여 흐르고, 상기 볼이 회전함에 따라 상기 유체 통로가 상기 유체 이송공과 수직한 방향으로 전환되면 유체 흐름이 폐쇄될 수 있다.
제 1 서브 라이너(618)는 제 1 서브 본체 몸체부(610)의 내측에 형성되며, 예를 들어 불소 수지로 이루어질 수 있다.
제 1 서브 금속 부재(800)는 제 1-1 서브 금속 부재 및 제 1-2 서브 금속 부재를 포함할 수 있다.
상기 제 1-1 서브 금속 부재는 제 1 서브 라이너(618)의 절반을 둘러싸며, 제 1-1 서브 금속 몸체부(810b), 제 1-1 서브 금속 결합부(810a) 및 제 1-1 서브 금속 플랜지부(810c)를 포함할 수 있다.
상기 제 1-2 서브 금속 부재는 제 1 서브 라이너(618)의 다른 절반을 둘러싸며, 제 1-2 서브 금속 몸체부, 제 1-2 서브 금속 결합부(820a) 및 제 1-2 서브 금속 플랜지부(820c)를 포함할 수 있다.
상기 제 1-1 서브 금속 부재와 상기 제 1-2 서브 금속 부재가 제 1 서브 라이너(618)를 둘러싸며, 상기 제 1 서브 본체의 내부에 전부 포함된다.
서브 금속 플랜지부들(810c 및 820c)의 구조 및 배열은 위의 실시예에서와 동일하므로, 이하 설명을 생략한다.
제 2 서브 밸브(602)는 제 2 서브 본체, 제 2 서브 금속 부재 및 제 2 서브 라이너(626)를 포함한다. 제 2 서브 라이너(626)의 내측에는 제 2 서브 유체 이송공이 형성된다.
상기 제 2 서브 본체는 제 2 서브 본체 몸체부(620), 제 2 서브 본체 결합부(622) 및 제 2 서브 본체 플랜지부(624)를 포함할 수 있다.
제 2 서브 본체 결합부(622)는 제 2 서브 본체 몸체부(620)의 일측에 연결되며, 제 1 서브 밸브(600)의 제 1 서브 본체 결합부(612)와 결합될 수 있다.
제 2 서브 본체 플랜지부(624)는 제 2 서브 본체 몸체부(620)의 타측에 연결되며, 볼트 등을 통하여 파이프 또는 다른 밸브와 결합될 수 있다.
제 2 서브 라이너(626)는 제 2 서브 본체 몸체부(620)의 내측에 형성되며, 예를 들어 불소 수지로 이루어질 수 있다.
제 2 서브 금속 부재(802)는 제 2-1 서브 금속 부재 및 제 2-2 서브 금속 부재를 포함할 수 있다.
상기 제 2-1 서브 금속 부재는 제 2 서브 라이너(626)의 절반을 둘러싸며, 제 2-1 서브 금속 몸체부(830b), 제 2-1 서브 금속 결합부(830a) 및 제 2-1 서브 금속 플랜지부(830c)를 포함할 수 있다.
상기 제 2-2 서브 금속 부재는 제 2 서브 라이너(626)의 다른 절반을 둘러싸며, 제 2-2 서브 금속 몸체부, 제 2-2 서브 금속 결합부(840a) 및 제 2-2 서브 금속 플랜지부(840c)를 포함할 수 있다.
상기 제 2-1 서브 금속 부재와 상기 제 2-2 서브 금속 부재가 제 2 서브 라이너(626)를 둘러싸며, 제 2 서브 본체의 내부에 전부 포함된다.
서브 금속 플랜지부들(830c 및 840c)의 구조 및 배열은 위의 실시예에서와 동일하므로, 이하 설명을 생략한다.
위에 설명하지는 않았지만, 제 1 서브 라이너(618) 및 제 2 서브 라이너(626)가 하나의 라이너를 형성하고, 제 1-1 서브 금속 결합부(810a) 및 제 1-2 서브 금속 결합부(820a)가 제 1 서브 금속 결합부를 형성하며, 제 2-1 서브 금속 결합부(830a) 및 제 2-2 서브 금속 결합부(840a)가 제 2 서브 금속 결합부를 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 1 서브 금속 결합부, 상기 제 2 서브 금속 결합부, 제 1 서브 본체 결합부(612) 및 제 2 서브 본체 결합부(622)가 밸브 결합부를 형성하고, 제 1-1 서브 금속 플랜지부(810c), 제 1-2 서브 금속 플랜지부(820c) 및 제 1 서브 본체 플랜지부(614)가 제 1 플랜지부를 형성하며, 제 2-1 서브 금속 플랜지부(830c), 제 2-2 서브 금속 플랜지부(840c) 및 제 2 서브 본체 플랜지부(624)가 제 2 플랜지부를 형성할 수 있다.
정리하면, 본 실시예에서의 밸브에서 서브 금속 부재들(800 및 802)은 상기 라이너를 둘러싸고 본체에 포함된다. 즉, 상기 밸브가 2개의 서브 밸브들로 구성된다는 점에서 도 1 내지 도 4의 제 1 실시예의 밸브와 차이가 있지만, 개별 서브 밸브들의 서브 라이너, 서브 금속 부재 및 서브 본체의 구조 및 배열은 제 1 실시예에서와 유사하다.
또한, 상기 서브 밸브들에도 도 5의 구조가 동일하게 적용될 수 있다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 분해도이며, 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 사시도이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재를 도시한 사시도이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재의 결합 과정을 도시한 사시도이다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 본 실시예의 밸브는 볼 타입 체크 밸브(Check valve)일 수 있으며, 제 1 서브 밸브(1000), 제 2 서브 밸브(1002) 및 볼 형태의 개폐부(1004)를 포함할 수 있다.
제 1 서브 밸브(1000)는 제 1 서브 본체, 제 1 서브 금속 부재 및 제 1 서브 라이너(1016)를 포함한다.
상기 제 1 서브 본체는 제 1 서브 본체 몸체부(1012), 제 1 서브 본체 결합부(1010) 및 제 1 서브 본체 플랜지부(1014)를 포함할 수 있다. 제 1 서브 라이너(1016)의 내측에는 제 1 서브 유체 이송공이 형성된다.
제 1 서브 본체 결합부(1010)는 제 1 서브 본체 몸체부(1012)의 일측에 연결되며, 제 2 서브 밸브(1002)의 제 2 서브 본체 결합부(1020)와 결합될 수 있다.
예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이 서브 본체 결합부들(1010 및 1020)에 각기 적어도 하나의 홀이 형성되고 볼트가 상기 홀을 통과함에 의해 서브 본체 결합부들(1010 및 1020)이 결합될 수 있다.
제 1 서브 본체 플랜지부(1014)는 제 1 서브 본체 몸체부(1012)의 타측에 연결되며, 볼트 등을 통하여 파이프 또는 다른 밸브와 결합될 수 있다.
제 1 서브 라이너(1016)는 제 1 서브 본체 몸체부(1012)의 내측에 형성되며, 예를 들어 불소 수지로 이루어질 수 있다.
상기 제 1 서브 금속 부재는 제 1-1 서브 금속 부재 및 제 1-2 서브 금속 부재를 포함할 수 있다.
상기 제 1-1 서브 금속 부재는 제 1 서브 라이너(1016)의 절반을 둘러싸며, 제 1-1 서브 금속 몸체부(1210a), 제 1-1 서브 금속 결합부(1210b) 및 제 1-1 서브 금속 플랜지부(1210c)를 포함할 수 있다.
상기 제 1-2 서브 금속 부재는 제 1 서브 라이너(1016)의 다른 절반을 둘러싸며, 제 1-2 서브 금속 몸체부(1220a), 제 1-2 서브 금속 결합부(1220b) 및 제 1-2 서브 금속 플랜지부(1220c)를 포함할 수 있다.
상기 제 1-1 서브 금속 부재와 상기 제 1-2 서브 금속 부재가 제 1 서브 라이너(1016)를 둘러싸며, 상기 제 1 서브 본체의 내부에 전부 포함된다.
서브 금속 플랜지부들(1210c 및 1220c)의 구조 및 배열은 위의 실시예에서와 동일하므로, 이하 설명을 생략한다.
제 2 서브 밸브(1002)는 제 2 서브 본체, 제 2 서브 금속 부재 및 제 2 서브 라이너를 포함한다.
상기 제 2 서브 본체는 제 2 서브 본체 몸체부(1022), 제 2 서브 본체 결합부(1020) 및 제 2 서브 본체 플랜지부(1024)를 포함할 수 있다. 제 2 서브 라이너(1026)의 내측에는 제 2 서브 유체 이송공이 형성된다.
제 2 서브 본체 결합부(1020)는 제 2 서브 본체 몸체부(1022)의 일측에 연결되며, 제 1 서브 밸브(1000)의 제 1 서브 본체 결합부(1010)와 결합될 수 있다.
제 2 서브 본체 플랜지부(1024)는 제 2 서브 본체 몸체부(1022)의 타측에 연결되며, 볼트 등을 통하여 파이프 또는 다른 밸브와 결합될 수 있다.
제 2 서브 라이너(1026)는 제 2 서브 본체 몸체부(1022)의 내측에 형성되며, 예를 들어 불소 수지로 이루어질 수 있다.
상기 제 2 서브 금속 부재는 제 2-1 서브 금속 부재 및 제 2-2 서브 금속 부재를 포함할 수 있다.
상기 제 2-1 서브 금속 부재는 제 2 서브 라이너(1026)의 절반을 둘러싸며, 제 2-1 서브 금속 몸체부(1230a), 제 2-1 서브 금속 결합부(1230b) 및 제 2-1 서브 금속 플랜지부(1230c)를 포함할 수 있다.
상기 제 2-2 서브 금속 부재는 제 2 서브 라이너(1026)의 다른 절반을 둘러싸며, 제 2-2 서브 금속 몸체부(1240a), 제 2-2 서브 금속 결합부(1240b) 및 제 2-2 서브 금속 플랜지부(1240c)를 포함할 수 있다.
상기 제 2-1 서브 금속 부재와 상기 제 2-2 서브 금속 부재가 제 2 서브 라이너(1026)를 둘러싸며, 제 2 서브 본체의 내부에 전부 포함된다.
서브 금속 플랜지부들(1230c 및 1240c)의 구조 및 배열은 위의 실시예에서와 동일하므로, 이하 설명을 생략한다.
위에 설명하지는 않았지만, 제 1 서브 라이너(1016) 및 제 2 서브 라이너(1026)가 하나의 라이너를 형성하고, 제 1-1 서브 금속 결합부(1210b) 및 제 1-2 서브 금속 결합부(1220b)가 제 1 서브 금속 결합부를 형성하며, 제 2-1 서브 금속 결합부(1230b) 및 제 2-2 서브 금속 결합부(1240b)가 제 2 서브 금속 결합부를 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 1 서브 금속 결합부, 상기 제 2 서브 금속 결합부, 제 1 서브 본체 결합부(1010) 및 제 2 서브 본체 결합부(1020)가 밸브 결합부를 형성하고, 제 1-1 서브 금속 플랜지부(1210c), 제 1-2 서브 금속 플랜지부(1220c) 및 제 1 서브 본체 플랜지부(1014)가 제 1 플랜지부를 형성하며, 제 2-1 서브 금속 플랜지부(1230c), 제 2-2 서브 금속 플랜지부(1240c) 및 제 2 서브 본체 플랜지부(1024)가 제 2 플랜지부를 형성할 수 있다.
정리하면, 본 실시예에서의 밸브에서 서브 금속 부재들은 상기 라이너를 둘러싸고 본체에 포함된다. 즉, 상기 밸브가 2개의 서브 밸브들로 구성된다는 점에서 도 1 내지 도 4의 제 1 실시예의 밸브와 차이가 있지만, 개별 서브 밸브들의 서브 라이너, 서브 금속 부재 및 서브 본체의 구조 및 배열은 제 1 실시예에서와 유사하다.
또한, 상기 서브 밸브들에도 도 5의 구조가 동일하게 적용될 수 있다.
도 14은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 사시도이다.
도 14의 밸브는 스프링 타입 체크 밸브로서, 개폐부가 스프링으로 이루어진다는 점을 제외하고는 도 10 내지 도 13의 볼 타입 체크 밸브와 동일하다. 따라서, 설명은 생략한다.
한편, 도 6 내지 도 14에서는 2개의 서브 밸브들을 도시하였다. 그러나, 밸브는 3개 이상의 서브 밸브들로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 상기 제 1 서브 밸브, 제 2 서브 밸브 및 제 3 서브 밸브로 이루어지는 경우, 본체는 제 1 서브 본체, 제 2 서브 본체 및 제 3 서브 본체를 포함하고, 금속 부재는 상기 제 1 서브 본체 내에 포함되는 제 1 서브 금속 부재, 상기 제 2 서브 본체 내에 포함되는 제 2 서브 금속 부재 및 상기 제 3 서브 본체 내에 포함되는 제 3 서브 금속 부재를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 서브 본체의 서브 본체 결합부와 상기 제 1 서브 금속 부재의 서브 금속 결합부가 제 1 서브 밸브 결합부를 형성하고, 상기 제 2 서브 본체의 제 2-1 서브 본체 결합부와 상기 제 2 서브 금속 부재의 제 2-1 서브 금속 결합부가 제 2-1 서브 밸브 결합부를 형성하며, 상기 제 2 서브 본체의 제 2-2 서브 본체 결합부와 상기 제 2 서브 금속 부재의 제 2-2 서브 금속 결합부가 제 2-2 서브 밸브 결합부를 형성하고, 상기 제 3 서브 본체의 서브 본체 결합부와 상기 제 3 서브 금속 부재의 서브 금속 결합부가 제 3 서브 밸브 결합부를 형성한다. 또한, 상기 제 2-1 서브 밸브 결합부는 상기 제 1 서브 밸브 결합부와 결합되고, 상기 제 2-2 서브 밸브 결합부는 상기 제 3 서브 밸브 결합부와 결합될 수 있다.
즉, 중간의 제 2 서브 밸브는 플랜지없이 양 종단들이 서브 밸브 결합부들로 이루어질 수 있다. 상기 제 1 서브 밸브의 플랜지부 및 상기 제 3 서브 밸브의 플랜지부는 위의 실시예들에와 유사하므로, 이하 설명을 생략한다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 분해도이며, 도 16은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브를 도시한 사시도이다. 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재를 도시한 사시도이며, 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 부재의 결합 과정을 도시한 사시도이다.
도 15 내지 도 18을 참조하면, 본 실시예의 밸브는 플러그 밸브(Plug valve)일 수 있으며, 본체, 제 1 플랜지부(1508), 제 2 플랜지부(1506), 금속 부재, 라이너(1510) 및 개폐부를 포함할 수 있다. 상기 개폐부는 유체 이송공을 개폐할 수 있는 한 특별히 제한되지 않으므로, 이하 설명을 생략한다.
상기 본체는 본체 중앙부(1500), 제 1 본체 연결부(1502) 및 제 2 본체 연결부(1504)를 포함할 수 있다.
본체 중앙부(1500)에는 상기 개폐부가 삽입될 수 있는 공간이 형성될 수 있다.
제 1 본체 연결부(1502)는 본체 중앙부(1500)와 제 1 플랜지부(1508)를 연결시키고, 제 2 본체 연결부(1504)는 본체 중앙부(1500)와 제 2 플랜지부(1506)를 연결시킬 수 있다.
상기 금속 부재는 라이너(1510)를 둘러싸며, 상기 본체에 전체가 포함될 수 있다
일 실시예에 따르면, 상기 금속 부재는 제 1 서브 금속 부재 및 제 2 서브 금속 부재를 포함한다.
상기 제 1 서브 금속 부재는 라이너(1510)의 절반을 둘러싸며, 라이너 중앙부(1510a)의 절반을 둘러싸는 제 1 서브 금속 중앙부(1700a), 제 1 라이너 연결부(1510b)의 절반을 둘러싸는 제 1-1 서브 금속 연결부(1700b), 제 2 라이너 연결부(1510c)의 절반을 둘러싸는 제 1-2 서브 금속 연결부(1700c), 제 1 라이너 플랜지부(1510d)의 직하부 위치하는 제 1-1 서브 금속 플랜지부(1700d) 및 제 2 라이너 플랜지부(1510e)의 직하부에 위치하는 제 1-2 서브 금속 플랜지부(1700e)를 포함할 수 있다.
상기 제 2 서브 금속 부재는 라이너(1510)의 다른 절반을 둘러싸며, 라이너 중앙부(1510a)의 다른 절반을 둘러싸는 제 2 서브 금속 중앙부(1710a), 제 1 라이너 연결부(1510b)의 다른 절반을 둘러싸는 제 2-1 서브 금속 연결부(1710b), 제 2 라이너 연결부(1510c)의 다른 절반을 둘러싸는 제 2-2 서브 금속 연결부(1710c), 제 1 라이너 플랜지부(1510d)의 직하부에 위치하는 제 2-1 서브 금속 플랜지부(1710d) 및 제 2 라이너 플랜지부(1510e)의 직하부에 위치하는 제 2-2 서브 금속 플랜지부(1710e)를 포함할 수 있다.
서브 금속 플랜지부들(1710d 및 1710e)의 구조 및 배열은 위의 실시예에서와 동일하므로, 이하 설명을 생략한다.
제 1 본체 플랜지부(1508), 제 1-1 서브 금속 플랜지부(1700d), 제 2-1 서브 금속 플랜지부(1710d) 및 제 1 라이너 플랜지부(1510d)가 제 1 플랜지부를 형성하며, 제 2 본체 플랜지부(1506), 제 1-2 서브 금속 플랜지부(1700e), 제 2-2 서브 금속 플랜지부(1710e) 및 제 2 라이너 플랜지부(1510e)가 제 2 플랜지부를 형성할 수 있다.
또한, 상기 서브 밸브들에도 도 5의 구조가 동일하게 적용될 수 있다.
위의 실시예들에서는 설명하지 않았지만, 제 1 서브 금속 결합부는 해당 라이너 결합부의 직하부에서 상기 라이너 결합부에 밀착된 상태로 해당 라이너 몸체부의 절반을 둘러싸고, 제 2 서브 금속 결합부는 상기 라이너 결합부의 직하부에서 상기 라이너 결합부에 밀착된 상태로 해당 라이너 몸체부의 다른 절반을 둘러쌀 수 있다. 즉, 서브 금속 결합부와 상기 라이너 결합부의 배열은 서브 금속 플랜지부와 라이너 플랜지부의 배열과 유사할 수 있다.
이하, 위의 실시예들의 본체의 재질에 대하여 구체적으로 살펴보겠다.
본체는 예를 들어 폴리염화비닐(Polyvinyl Chloride, PVC), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리페닐렌설파이드(Poly Phenylene sulfide, PPS), 폴리프탈아미드(Polyphtalamide, PPA), 폴리아미드(Polyamide, PA6), 폴리아미드(Polyamide, PA66), 폴리케톤(Polyketone, POK) 또는 폴리에틸렌(Polyethylene, PE)에 유리 섬유(Glass fiber)를 혼합함에 의해 생성된 혼합 물질로 이루어질 수 있다. 이러한 혼합 물질로 본체를 제조하면, 본체의 강도, 내충격성, 기계적 특성 등이 향상될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 본체는 예를 들어 폴리염화비닐(Polyvinyl Chloride, PVC), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리페닐렌설파이드(Poly Phenylene sulfide, PPS), 폴리프탈아미드(Polyphtalamide, PPA), 폴리아미드(Polyamide, PA6), 폴리아미드(Polyamide, PA66), 폴리케톤(Polyketone, POK) 또는 폴리에틸렌(Polyethylene, PE)에 Glass fiber 및 탄소섬유를 혼합함에 의해 생성된 혼합 물질로 이루어질 수 있다. 이러한 혼합 물질로 본체를 제조하면, 본체의 강도, 내충격성, 기계적 특성 등이 향상될 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 본체는 예를 들어 폴리염화비닐(Polyvinyl Chloride, PVC), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리페닐렌설파이드(Poly Phenylene sulfide, PPS), 폴리프탈아미드(Polyphtalamide, PPA), 폴리아미드(Polyamide, PA6), 폴리아미드(Polyamide, PA66), 폴리케톤(Polyketone, POK) 또는 폴리에틸렌(Polyethylene, PE)에 Glass fiber, 탄소섬유 및 그라파이트를 혼합함에 의해 생성된 혼합 물질로 이루어질 수 있다. 여기서, 유리섬유, 탄소섬유 및 그라파이트의 성분비는 20:10:5일 수 있다. 이러한 혼합 물질로 본체를 제조하면, 본체의 강도, 내충격성, 기계적 특성 등이 향상될 수 있다.
이하, 본체의 성분비 및 실험 결과를 살펴보겠다.
일 실시예에 따르면, 본체는 PP와 glass fiber의 혼합 물질로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, glass fiber는 전체 대비 0% 초과 40% 이하로 함유될 수 있으며, PP는 전체 대비 60%보다 큰 함량비를 가진다. 혼합 물질의 실험 결과는 하기 표 1과 같다.
| 실시예 | glass fiber 혼합비 | Tensile strength(Mpa@23°C) [ASTM D638] |
| 비교용 | 0 | 25 |
| 1 | 10 | 54 |
| 2 | 15 | 59 |
| 3 | 20 | 78 |
| 4 | 30 | 83 |
| 5 | 40 | 94 |
위 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, PP와 glass fiber를 혼합한 혼합 물질로 본체를 형성하는 경우, 본체의 인장 강도가 glass fiber 없이 PP만으로 이루어진 본체에 비하여 상당히 높음을 확인할 수 있다. 즉, 기계적, 화학적 물성이 향상될 수 있다. 다만, glass fiber의 함량비가 40%를 초과하는 경우에는, 본체를 제조하기 위한 사출 공정의 특성이 저하되어 본체를 원하는 형상으로 제조하기 어려웠다.
다른 실시예에 따르면, 본체는 PPS와 glass fiber의 혼합 물질로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, glass fiber는 전체 대비 0% 초과 40% 이하로 함유될 수 있으며, PPS는 전체 대비 60%보다 큰 함량비를 가진다. 혼합 물질의 실험 결과는 하기 표 2와 같다.
| 실시예 | glass fiber 혼합비 | Tensile strength(Mpa@23°C) [ASTM D638] |
| 비교용 | 0 | 70 |
| 1 | 30 | 140 |
| 2 | 40 | 200 |
위 표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, PPS와 glass fiber를 혼합한 혼합 물질로 본체를 형성하는 경우, 본체의 인장 강도가 glass fiber 없이 PPS만으로 이루어진 본체에 비하여 상당히 높음을 확인할 수 있다. 즉, 기계적, 화학적 물성이 향상될 수 있어서 기계적 물성을 향상시키면서 가볍고 단단하게 본체를 형성할 수 있다. 다만, glass fiber의 함량비가 40%를 초과하는 경우에는, 본체를 제조하기 위한 사출 공정의 특성이 저하되어 본체를 원하는 형상으로 제조하기 어려웠다.
또 다른 실시예에 따르면, 본체는 PPA와 glass fiber의 혼합 물질로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, glass fiber는 전체 대비 0% 초과 55% 이하로 함유될 수 있으며, PPA는 전체 대비 45%보다 큰 함량비를 가진다. 혼합 물질의 실험 결과는 하기 표 3과 같다.
| 실시예 | glass fiber 혼합비 | Tensile strength(Mpa@23°C) [ASTM D638] |
| 비교용 | 0 | 105 |
| 1 | 25 | 170 |
| 2 | 35 | 210 |
| 3 | 45 | 250 |
| 4 | 55 | 270 |
위 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, PPA와 glass fiber를 혼합한 혼합 물질로 본체를 형성하는 경우, 본체의 인장 강도가 glass fiber 없이 PPA만으로 이루어진 본체에 비하여 상당히 높음을 확인할 수 있다. 즉, 기계적, 화학적 물성이 향상될 수 있어서 기계적 물성을 향상시키면서 가볍고 단단하게 본체를 형성할 수 있다. 다만, glass fiber의 함량비가 55%를 초과하는 경우에는, 본체를 제조하기 위한 사출 공정의 특성이 저하되어 본체를 원하는 형상으로 제조하기 어려웠다.
또 다른 실시예에 따르면, 본체는 PA(Polyamide, PA6)와 glass fiber의 혼합 물질로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, glass fiber는 전체 대비 0% 초과 50% 이하로 함유될 수 있으며, PA는 전체 대비 50%보다 큰 함량비를 가진다. 혼합 물질의 실험 결과는 하기 표 4와 같다.
| 실시예 | glass fiber 혼합비 | Tensile strength(Mpa@23°C) [ASTM D638] |
| 비교용 | 0 | 70 |
| 1 | 15 | 125 |
| 2 | 20 | 145 |
| 3 | 30 | 170 |
| 4 | 33 | 180 |
| 5 | 35 | 185 |
| 6 | 40 | 192 |
| 7 | 45 | 200 |
| 8 | 50 | 220 |
위 표 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, PA와 glass fiber를 혼합한 혼합 물질로 본체를 형성하는 경우, 본체의 인장 강도가 glass fiber 없이 PA만으로 이루어진 본체에 비하여 상당히 높음을 확인할 수 있다. 즉, 기계적, 화학적 물성이 향상될 수 있어서 기계적 물성을 향상시키면서 가볍고 단단하게 본체를 형성할 수 있다. 다만, glass fiber의 함량비가 50%를 초과하는 경우에는, 본체를 제조하기 위한 사출 공정의 특성이 저하되어 본체를 원하는 형상으로 제조하기 어려웠다.
또 다른 실시예에 따르면, 본체는 PA(Polyamide, PA66)와 glass fiber의 혼합 물질로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, glass fiber는 전체 대비 0% 초과 50% 이하로 함유될 수 있으며, PA는 전체 대비 50%보다 큰 함량비를 가진다. 혼합 물질의 실험 결과는 하기 표 5와 같다.
| 실시예 | glass fiber 혼합비 | Tensile strength(Mpa@23°C) [ASTM D638] |
| 비교용 | 0 | 80 |
| 1 | 25 | 165 |
| 2 | 30 | 186 |
| 3 | 33 | 196 |
| 4 | 35 | 200 |
| 5 | 50 | 245 |
위 표 5에서 확인할 수 있는 바와 같이, PA와 glass fiber를 혼합한 혼합 물질로 본체를 형성하는 경우, 본체의 인장 강도가 glass fiber 없이 PA만으로 이루어진 본체에 비하여 상당히 높음을 확인할 수 있다. 즉, 기계적, 화학적 물성이 향상될 수 있어서 기계적 물성을 향상시키면서 가볍고 단단하게 본체를 형성할 수 있다. 다만, glass fiber의 함량비가 50%를 초과하는 경우에는, 본체를 제조하기 위한 사출 공정의 특성이 저하되어 본체를 원하는 형상으로 제조하기 어려웠다.
또 다른 실시예에 따르면, 본체는 POK(Polyketone)와 glass fiber의 혼합 물질로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, glass fiber는 전체 대비 0% 초과 40% 이하로 함유될 수 있으며, PA는 전체 대비 60%보다 큰 함량비를 가진다. 혼합 물질의 실험 결과는 하기 표 6과 같다.
| 실시예 | glass fiber 혼합비 | Tensile strength(Mpa@23°C) [ASTM D638] |
| 비교용 | 0 | 60 |
| 1 | 15 | 100 |
| 2 | 20 | 125 |
| 3 | 30 | 140 |
| 4 | 40 | 165 |
위 표 6에서 확인할 수 있는 바와 같이, POK와 glass fiber를 혼합한 혼합 물질로 본체를 형성하는 경우, 본체의 인장 강도가 glass fiber 없이 POK만으로 이루어진 본체에 비하여 상당히 높음을 확인할 수 있다. 즉, 기계적, 화학적 물성이 향상될 수 있어서 기계적 물성을 향상시키면서 가볍고 단단하게 본체를 형성할 수 있다. 다만, glass fiber의 함량비가 40%를 초과하는 경우에는, 본체를 제조하기 위한 사출 공정의 특성이 저하되어 본체를 원하는 형상으로 제조하기 어려웠다.
한편, 전술된 실시예의 구성 요소는 프로세스적인 관점에서 용이하게 파악될 수 있다. 즉, 각각의 구성 요소는 각각의 프로세스로 파악될 수 있다. 또한 전술된 실시예의 프로세스는 장치의 구성 요소 관점에서 용이하게 파악될 수 있다.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100 : 본체 102 : 라이너
110 : 제 1 서브 금속 부재 112 : 제 2 서브 금속 부재
104 : 개폐부
110 : 제 1 서브 금속 부재 112 : 제 2 서브 금속 부재
104 : 개폐부
Claims (13)
- 적어도 2개의 서브 금속 부재들을 가지는 금속 부재; 및
본체를 포함하되,
상기 서브 금속 부재들은 상기 본체 내에 포함되며, 상기 본체는 플라스틱으로 형성되고,
상기 본체는 제 1 서브 본체 및 제 2 서브 본체를 포함하고, 상기 금속 부재는 제 1 서브 금속 부재 및 제 2 서브 금속 부재를 포함하며,
상기 제 1 서브 금속 부재는 제 1 라이너 몸체부의 절반을 둘러싸는 제 1-1 서브 금속 몸체부, 상기 제 1 라이너 몸체부의 다른 절반을 둘러싸는 제 1-2 서브 금속 몸체부, 상기 제 1-1 서브 금속 몸체부의 일측에 연결되는 제 1-1 서브 금속 결합부, 상기 1-2 서브 금속 몸체부의 일측에 연결되는 제 1-2 서브 금속 결합부, 상기 제 1-1 서브 금속 몸체부의 타측에 연결되는 제 1-1 서브 금속 플랜지부, 상기 제 1-2 서브 금속 몸체부의 타측에 연결되는 제 1-2 서브 금속 플랜지부를 포함하며,
상기 제 2 서브 금속 부재는 제 2 라이너 몸체부의 절반을 둘러싸는 제 2-1 서브 금속 몸체부, 상기 제 2 라이너 몸체부의 다른 절반을 둘러싸는 제 2-2 서브 금속 몸체부, 상기 제 2-1 서브 금속 몸체부의 일측에 연결되는 제 2-1 서브 금속 결합부, 상기 2-2 서브 금속 몸체부의 일측에 연결되는 제 2-2 서브 금속 결합부, 상기 제 2-1 서브 금속 몸체부의 타측에 연결되는 제 2-1 서브 금속 플랜지부, 상기 제 2-2 서브 금속 몸체부의 타측에 연결되는 제 2-2 서브 금속 플랜지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브. - 제1항에 있어서,
라이너를 더 포함하되,
상기 서브 금속 부재들이 상기 라이너를 둘러싸고, 상기 라이너의 내측에 유체가 이동하는 유체 이송공이 형성되며, 상기 라이너는 불소 수지로 이루어지면서 라이너 몸체부 및 상기 라이너 몸체부의 종단에 형성된 라이너 플랜지부를 포함하고, 상기 서브 금속 부재 중 적어도 하나는 서브 금속 몸체부 및 상기 서브 금속 몸체부의 종단에 형성된 서브 금속 플랜지부를 포함하며, 상기 본체는 본체 몸체부 및 상기 본체 몸체부의 종단에 형성된 본체 플랜지부를 포함하고,
상기 서브 금속 플랜지부의 폭은 상기 라이너 플랜지부의 폭보다 크며, 상기 서브 금속 플랜지부는 상기 라이너 플랜지부의 직하부에서 상기 라이너 플랜지부에 밀착된 상태로 상기 라이너 몸체부를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 밸브. - 제2항에 있어서, 상기 라이너 플랜지부, 상기 서브 금속 플랜지부 및 상기 본체 플랜지부가 하나의 플랜지를 형성하며, 상기 플랜지는 파이프의 플랜지 또는 다른 밸브의 플랜지와 결합되는 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제2항에 있어서, 상기 서브 금속 플랜지부에는 상기 밸브와 파이프의 결합을 위하여 체결 수단이 삽입되는 적어도 하나의 제 1 홀과 인서트 사출시 용융된 플라스틱이 채워지는 적어도 하나의 제 2 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제2항에 있어서, 상기 라이너, 상기 서브 금속 부재들 및 상기 본체는 각기 일체형으로 이루어지며, 상기 서브 금속 부재들은 상기 라이너 몸체부 전체를 둘러싸며, 상기 서브 금속 플랜지부 각각은 절반이 잘린 도너츠 형상을 가지고, 상기 서브 금속 플랜지부의 요부 곡선 라인은 상기 라이너 몸체의 절반을 둘러싸는 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제2항에 있어서, 상기 유체 이송공은 입구로부터 상기 밸브의 중앙부에 위치하여 상기 유체 이송공을 통하여 흐르는 유체의 이동을 개폐시키는 개폐부를 향하여 유선형 형상을 가지거나 출구로부터 상기 개폐부를 향하여 유선형 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 밸브.
- 제2항에 있어서, 상기 라이너와 상기 금속 부재 사이에 수지층이 형성되되,
상기 수지층은 상기 본체와 동일한 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 밸브. - 삭제
- 적어도 2개의 서브 금속 부재들을 가지는 금속 부재; 및
본체를 포함하되,
상기 서브 금속 부재들은 상기 본체 내에 포함되며, 상기 본체는 플라스틱으로 형성되고,
상기 본체는 제 1 서브 본체, 제 2 서브 본체 및 제 3 서브 본체를 포함하고, 상기 금속 부재는 상기 제 1 서브 본체 내에 포함되는 제 1 서브 금속 부재, 상기 제 2 서브 본체 내에 포함되는 제 2 서브 금속 부재 및 상기 제 3 서브 본체 내에 포함되는 제 3 서브 금속 부재를 포함하되,
상기 제 1 서브 본체의 서브 본체 결합부와 상기 제 1 서브 금속 부재의 서브 금속 결합부가 제 1 서브 밸브 결합부를 형성하고, 상기 제 2 서브 본체의 제 2-1 서브 본체 결합부와 상기 제 2 서브 금속 부재의 제 2-1 서브 금속 결합부가 제 2-1 서브 밸브 결합부를 형성하며, 상기 제 2 서브 본체의 제 2-2 서브 본체 결합부와 상기 제 2 서브 금속 부재의 제 2-2 서브 금속 결합부가 제 2-2 서브 밸브 결합부를 형성하고, 상기 제 3 서브 본체의 서브 본체 결합부와 상기 제 3 서브 금속 부재의 서브 금속 결합부가 제 3 서브 밸브 결합부를 형성하며,
상기 제 2-1 서브 밸브 결합부는 상기 제 1 서브 밸브 결합부와 결합되고, 상기 제 2-2 서브 밸브 결합부는 상기 제 3 서브 밸브 결합부와 결합되는 것을 특징으로 하는 밸브.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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