KR102244261B1 - Ball valve - Google Patents

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Abstract

본 발명은 개폐 조작시의 회전 토크를 줄여 원활한 조작이 가능하며, 개폐 조작 완료시에는 볼 부재와 시트 간의 실링성을 높일 수 있도록 하여 성능이 우수하고 효율적인 운영이 가능한 한 볼 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유입구(112)와 배출구(114) 사이를 연결하는 내부유로(116)를 가지는 밸브 몸체(110)와, 상기 내부유로(116) 상에 설치되어 스템(125)에 의한 회전에 의해 상기 내부유로(116)를 개폐하는 볼 부재(120)와, 상기 볼 부재(120)의 유로방향에 적어도 어느 1 이상의 면에 밀착을 이루도록 설치되는 밀착시트(132)와, 자기력의 작용으로 상기 밀착시트(132)가 상기 볼 부재(120)에 밀착 또는 밀착이 해제되도록 선택적으로 가압하는 가압시트(134) 및 상기 가압시트(134)와 상기 밀착시트(132) 사이의 밀착면에 구비되어 유체의 누출을 차단하는 오링(410)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼 밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a ball valve with excellent performance and efficient operation by enabling smooth operation by reducing the rotational torque during the opening/closing operation, and improving the sealing property between the ball member and the seat upon completion of the opening/closing operation. The valve body 110 having an internal flow path 116 connecting between the inlet 112 and the outlet 114, and the internal flow path 116 are installed on the internal flow path 116 and rotated by the stem 125. A ball member 120 that opens and closes the flow path 116, a contact sheet 132 installed in close contact with at least one or more surfaces in the flow direction of the ball member 120, and the contact sheet ( 132 is provided on a pressure sheet 134 that selectively presses the ball member 120 to be in close contact or release of contact, and a contact surface between the pressure sheet 134 and the contact sheet 132 to prevent leakage of fluid. It relates to a ball valve comprising an O-ring 410 to block.

Description

볼 밸브{BALL VALVE}Ball valve {BALL VALVE}

본 발명은 볼 밸브(BALL VALVE)에 관한 것으로, 개폐 조작시의 회전 토크(TOQUE)를 줄여 원활한 조작이 가능하며, 개폐 조작 완료시에는 볼 부재와 시트 간의 실링성(SEALING PERFORMANCE)을 높일 수 있도록 하여 그 성능이 우수하고 효율적인 운영이 가능한 특징이 있는 볼 밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a ball valve, and it is possible to smoothly operate by reducing the rotation torque (TOQUE) during opening and closing operation, and when the opening and closing operation is completed, it is possible to increase the sealing performance between the ball member and the seat. It relates to a ball valve having features of excellent performance and efficient operation.

일반적으로 볼 밸브는 2개 이상의 배관(PIPE)에 연결되어 배관에 연결되는 유로를 선택적으로 개폐(OPEN AND SHUT)하는 것에 의하여 유체(FLUID)의 흐름을 제어하는 수단으로 널리 사용되고 있다.In general, a ball valve is widely used as a means for controlling the flow of a fluid (FLUID) by selectively opening and closing a flow path connected to the pipe by being connected to two or more pipes (PIPE).

이와 같은 볼 밸브는 유로를 개폐하기 위하여 밸브 몸체 내부에 2개 이상의 유로와 연통되는 챔버 내에 볼 부재가 회전하게 설치되어, 볼 부재의 회전에 의하여 유로를 선택적으로 개폐하도록 작동된다.In such a ball valve, a ball member is installed to rotate in a chamber communicating with two or more flow paths inside the valve body to open and close the flow path, and is operated to selectively open and close the flow path by rotation of the ball member.

볼 밸브는 형태에 따라 판형상의 볼 부재로 유로(FLUID PATH)를 개폐하는 버터플라이 밸브와, 구면을 갖는 형상의 볼 부재로 유로를 개폐하는 볼 밸브 또는 세그먼트 볼 밸브 등으로 나뉜다. 종래에는 쉽고 저렴하게 제조할 수 있는 버터플라이 밸브가 널리 사용되었으나, 최근에는 실링 효과가 높은 볼 밸브 또는 세그먼트 볼 밸브가 널리 사용되는 추세에 있다. 여기서, 볼 밸브는 볼 부재의 형상이 구형으로 형성된 것이고, 세그먼트 볼 밸브는 볼 부재의 형상이 구형의 일부(예를 들어, 반구형)로 형성된 밸브를 말한다.Depending on the shape, the ball valve is divided into a butterfly valve that opens and closes a flow path with a plate-shaped ball member, and a ball valve or a segment ball valve that opens and closes the flow path with a spherical ball member. Conventionally, butterfly valves that can be easily and inexpensively manufactured have been widely used, but recently, ball valves or segment ball valves having a high sealing effect have been widely used. Here, the ball valve refers to a valve in which the ball member has a spherical shape, and the segment ball valve refers to a valve in which the ball member has a spherical shape (eg, hemispherical).

종래의 볼 밸브는 중앙을 관통하는 유로가 형성된 구면을 갖는 볼 부재가 밸브 몸체의 중앙부 챔버(CHABER) 내에 설치되어, 개방 상태에서는 볼 부재에 형성된 볼 구멍을 통해 유로를 서로 연통시키고, 폐쇄 상태에서는 볼 부재가 개방 상태로부터 회전하여 볼의 구면으로 유로를 막아 차단시키도록 구성된다.In a conventional ball valve, a ball member having a spherical surface having a flow path passing through the center is installed in the central chamber (CHABER) of the valve body, and in the open state, the flow paths are communicated with each other through the ball holes formed in the ball member, and in the closed state The ball member is configured to rotate from the open state to block and block the flow path with the spherical surface of the ball.

상기한 챔버 내에는 볼 작동 공간이 형성되며, 하우징 내부에 설치되는 스템(STEM)에 의해 볼 부재가 챔버 내에서 대략 90°로 회전하여 유로를 개폐한다.A ball operating space is formed in the chamber, and the ball member rotates approximately 90° in the chamber by a stem installed inside the housing to open and close the flow path.

또한, 볼 밸브는 유로를 폐쇄한 상태에서 실링 성능을 향상시키기 위하여, 볼 부재의 주변에 시트가 설치되고, 시트와 볼 부재의 사이에는 시트링이 개재된다.Further, in the ball valve, in order to improve the sealing performance in a state in which the flow path is closed, a seat is provided around the ball member, and a seat ring is interposed between the seat and the ball member.

시트는 볼 부재의 양쪽에 스프링에 의해 지지되어 스프링의 지지력과 유로관을 통과하는 유체의 힘을 이용하여 실링 기능을 수행한다. 즉, 볼 부재와 인접하는 부분의 시트링이 볼 부재에 완전히 밀착하여야 누수 또는 누기를 차단할 수 있는데 시트링의 밀착력은 스프링에 의해 1차적으로 유지되고, 밸브 내 유체의 압력이 커질수록 그 유체의 압력을 시용하여 시트링이 밀착되도록 설계된다.The seat is supported by springs on both sides of the ball member and performs a sealing function using the support force of the spring and the force of fluid passing through the flow path pipe. That is, leakage or leakage can be prevented only when the seat ring in the portion adjacent to the ball member is completely in close contact with the ball member. The adhesion of the seat ring is primarily maintained by the spring, and the greater the pressure of the fluid in the valve, the more the fluid It is designed to close the seat ring by applying pressure.

참고로, 상기한 시트링은 소프트 타입으로 구성되어 시트에 삽입 형성되거나, 메탈 타입으로 시트에 일체형으로 제작될 수 있다.For reference, the above-described seat ring may be formed in a soft type and inserted into the sheet, or may be manufactured integrally with the sheet in a metal type.

그러나, 상기한 종래의 볼 밸브는 시트가 구비되어 볼 밸브의 실링 성능은 향상되는 반면, 밸브 내의 유체의 압력이 증가될 경우 볼 부재와 시트 간의 마찰력이 증가하여 볼 부재를 회전시키기 위해 필요한 토크가 증가되고, 이로 인해 볼 부재를 조작하기 위한 스템에 과다한 부하가 발생된다.However, while the above-described conventional ball valve is provided with a seat, the sealing performance of the ball valve is improved, whereas when the pressure of the fluid in the valve increases, the frictional force between the ball member and the seat increases, so that the torque required to rotate the ball member is increased. Increases, and this creates an excessive load on the stem for manipulating the ball member.

따라서, 볼 밸브의 볼 부재를 수동으로 조작하는 경우 개폐 조작이 원활하지 않아 상당한 힘이 요구되며, 볼 부재와 시트의 접촉면의 마모가 급속하게 진행되면서 실링 성능이 조기에 불량해지는 문제점이 있다.Therefore, when the ball member of the ball valve is manually operated, the opening and closing operation is not smooth and a considerable force is required. As the contact surface between the ball member and the seat is rapidly worn, there is a problem that the sealing performance is deteriorated at an early stage.

또한, 스템에 걸리는 높은 부하로 의해 볼 부재 또는 스템이 파손되어 비용 손실을 발생될 수 있으며, 이러한 파손을 방지하기 위해서 볼 부재 또는 스템을 고가의 소재로 제작하거나, 또는 스템 또는 스템의 기어박스의 크기를 대형화시킴으로써, 볼 밸브의 제조 비용을 상승시키고 무게가 증가하게 되는 문제점이 있다.In addition, the ball member or stem may be damaged due to high load applied to the stem, resulting in cost loss.In order to prevent such damage, the ball member or stem may be made of expensive materials, or the stem or the gearbox of the stem may be damaged. By increasing the size, there is a problem in that the manufacturing cost of the ball valve is increased and the weight is increased.

한국공개특허 제2008-0068347호(공개일자: 2008.07.23)Korean Patent Publication No. 2008-0068347 (Publication date: 2008.07.23) 한국공개특허 제2014-0018512호(공개일자: 2014.02.13)Korean Patent Publication No. 2014-0018512 (Publication date: 2014.02.13)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 개폐 조작시 회전 토크를 감소시켜 원활한 회전이 이루어질 수 있도록 하는 동시에 밸브의 개폐 조작 완료시에는 볼 부재와 시트 부재 간의 실링성을 높일 수 있도록 함으로써, 조작성과, 안정성 및 내구성이 우수하고, 구조적 성능이 우수하여 효율적인 유지 및 운영이 가능할 뿐만 아니라. 제조 비용까지 절감할 수 있는 볼 밸브를 제공함을 목적으로 한다. The present invention has been conceived to solve the conventional problems as described above, and enables smooth rotation by reducing the rotation torque during the opening and closing operation, and at the same time improving the sealing property between the ball member and the seat member when the opening and closing operation of the valve is completed. By doing so, it has excellent operability, stability and durability, and excellent structural performance so that efficient maintenance and operation are possible. It aims to provide a ball valve that can reduce manufacturing costs.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 유입구와 배출구 사이를 연결하는 내부유로를 가지는 밸브몸체와, 상기 내부유로 상에 설치되어 스템에 의한 회전에 의해 상기 내부유로를 개폐하는 볼 부재와, 상기 볼 부재의 유로방향에 적어도 어느 1 이상의 면에 밀착을 이루도록 설치되는 밀착시트와, 자기력의 작용으로 상기 밀착시트가 상기 볼 부재에 밀착 또는 밀착이 해제되도록 선택적으로 가압하는 가압시트 및 상기 가압시트와 상기 밀착시트 사이의 밀착면에 구비되어 유체의 누출을 차단하는 오링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 볼 밸브가 제공된다.According to the present invention for achieving the above object, a valve body having an internal flow path connecting between the inlet and the outlet, and a ball member installed on the internal flow path and opening and closing the internal flow path by rotation by a stem, , A contact sheet installed to achieve close contact with at least one or more surfaces in the flow path direction of the ball member, a pressing sheet for selectively pressing the contact sheet to be in close contact with or release of contact with the ball member by the action of magnetic force, and the pressurization A ball valve is provided, characterized in that it comprises an O-ring provided on a contact surface between the seat and the contact sheet to block leakage of fluid.

또한, 본 발명에 따른 볼 밸브는 상기 밀착시트에 고정되는 제1영구자석과, 상기 가압시트에 고정되는 제2영구자석과, 상기 가압시트에 감겨져 자기력의 흐름을 발생시키는 코일 및 상기 코일에 전류를 인가하여 자기 흐름 방향과 세기를 조절하는 제어부가 더 구비될 수 있다.In addition, the ball valve according to the present invention includes a first permanent magnet fixed to the contact sheet, a second permanent magnet fixed to the pressure sheet, a coil wound around the pressure sheet to generate a magnetic force flow, and a current in the coil. A control unit may be further provided to adjust the magnetic flow direction and intensity by applying.

상기 가압시트는, 상기 내부유로의 유로방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.The pressure sheet may be installed to be movable in the direction of the flow path of the inner flow path.

상기 가압시트의 외주면에는, 상기 내부유로의 내주면과 밀착되어 유체의 누출을 차단하는 오링이 구비될 수 있다.An O-ring may be provided on the outer circumferential surface of the pressure sheet to block the leakage of fluid by being in close contact with the inner circumferential surface of the inner flow path.

상기 밀착시트 및 상기 가압시트는, 서로 다른 금속 소재로 형성될 수 있다.The contact sheet and the pressure sheet may be formed of different metal materials.

상기 제1영구자석 및 제2영구자석은, N극과 S극 중 서로 다른 극이 유로방향으로 각각 마주하도록 이격 배치될 수 있다.The first permanent magnet and the second permanent magnet may be spaced apart so that different poles of the N pole and the S pole face each other in the flow path direction.

상기 제1영구자석 및 제2영구자석은, 링 형상으로 형성되어 상기 밀착시트 및 가압시트의 반경 방향의 내주면에 각각 구비될 수 있다.The first permanent magnet and the second permanent magnet may be formed in a ring shape and may be provided on inner peripheral surfaces of the contact sheet and the pressure sheet in the radial direction, respectively.

상기 제어부는, 상기 볼 부재의 회전 작동시 상기 볼 부재로부터 상기 밀착시트의 밀착을 해제시키고, 상기 볼 부재의 회전 조작이 완료되면 상기 밀착시트를 상기 볼 부재에 밀착하도록 제어하는 것일 수 있다.The control unit may be configured to release the contact sheet from the ball member when the ball member is rotated, and control the contact sheet to be in close contact with the ball member when the rotation operation of the ball member is completed.

상기 밸브 몸체에는, 상기 제어부와 상기 코일을 전기적으로 연결하기 위한 전선통로가 구비될 수 있다.The valve body may be provided with a wire passage for electrically connecting the control unit and the coil.

상기 밀착시트는, 상기 가압시트 보다 강도가 낮은 금속 소재로 형성될 수 있다.The contact sheet may be formed of a metal material having a lower strength than the pressing sheet.

본 발명에 따르면, 볼 밸브 개폐시 내부 유체의 압력에 관계없이 낮은 토크가 걸리므로 볼 밸브 개폐 조작자가 손쉽게 조작이 가능하며, 볼 부재와 시트 부재 사이의 마찰을 줄여 볼 밸브의 수명을 연장할 수 있다.According to the present invention, since low torque is applied regardless of the pressure of the internal fluid when opening and closing the ball valve, the ball valve opening and closing operator can easily operate it, and the life of the ball valve can be extended by reducing friction between the ball member and the seat member have.

또한, 이러한 회전 토크 감소에 따라 볼 부재 및 볼 부재에 회전력을 전달하는 스템의 파손 가능성을 줄일 수 있어 안정성이 우수하고 부품 파손에 의한 유지 보수 비용을 절감할 수 있다.In addition, as the rotation torque decreases, the possibility of damage to the ball member and the stem that transmits rotational force to the ball member can be reduced, so that stability is excellent and maintenance costs due to component damage can be reduced.

또한, 볼 밸브를 개폐 동작이 이루어지지 않는 상황에서는 볼 부재와 시트 부재 간의 밀착력을 높여 실링성을 극대화 시킬 수 있도록 함으로써, 구조적 안정성이 우수하고, 효율적인 운영을 가능하게 하며, 볼 부재의 소형화를 통해 제조 비용을 절감할 수 있다.In addition, when the ball valve is not opened and closed, the sealing property is maximized by increasing the adhesion between the ball member and the seat member, thereby providing excellent structural stability, enabling efficient operation, and miniaturization of the ball member. Manufacturing cost can be reduced.

도 1은 본 발명에 따른 볼 밸브의 부분 절개 형상을 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 볼 밸브에 시트 부재가 배치된 구조를 나타낸 측면도,
도 3은 도 2에 도시된 시트 부재의 밀착시트를 나타낸 정면도,
도 4는 도 2에 도시된 시트 부재의 가압시트를 나타낸 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 볼 밸브에 시트 부재가 배치된 다른 예를 나타낸 측면도,
도 6은 본 발명의 볼 밸브의 개폐 전 홀딩을 유지한 상태를 나타낸 측면도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 볼 밸브를 개폐 작동을 위해 홀딩을 해제한 상태를 보인 측면도이다.1 is a perspective view showing a partial cut-out shape of a ball valve according to the present invention,
2 is a side view showing a structure in which a seat member is disposed in a ball valve according to the present invention;
Figure 3 is a front view showing a close contact sheet of the sheet member shown in Figure 2,
Figure 4 is a front view showing the pressing sheet of the sheet member shown in Figure 2,
5 is a side view showing another example in which a seat member is disposed on a ball valve according to the present invention;
6 is a side view showing a state in which the holding of the ball valve of the present invention is maintained before opening and closing;
7 and 8 are side views showing a state in which the holding of the ball valve of the present invention is released for opening and closing operation.

이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명에 따른 볼 밸브의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the technical configuration of the ball valve according to the present invention will be described in detail according to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 볼 밸브의 일부분이 절개된 형상을 나타낸 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 볼 밸브(10)는 내부유로(116)를 갖는 밸브 몸체(110)와, 밸브 몸체(110)의 내부유로(116)를 개폐하는 볼 부재(120)와, 볼 부재(120)를 밀착하여 실링을 수행하는 시트 부재(130)를 포함하여 이루어진다.1 is a perspective view showing a partially cut-away shape of a ball valve according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the ball valve 10 of the present invention includes a valve body 110 having an internal flow path 116, a ball member 120 for opening and closing the internal flow path 116 of the valve body 110, It comprises a sheet member 130 for sealing by closely contacting the ball member 120.

밸브 몸체(110)는 일측으로 유체를 유입하는 유입구(112)와, 상기 유입구(112)로 유입된 유체를 외부로 배출하는 배출구(114)가 구비된다. 이러한 유입구(112)와 배출구(114)측에는 각각 볼 밸브(10)를 설치하기 위한 배관의 각 단부에 결합되기 위한 플렌지(112a, 114a)가 각각 형성된다. 유입구(112)와 배출구(114)는 밸브 몸체(110)의 내부에 형성되는 내부유로(116)에 의해 서로 연결되며, 내부유로(116)의 중앙에는 볼 부재(120)를 설치하여 작동이 이루어질 수 있도록 하는 공간이 형성된다.The valve body 110 is provided with an inlet 112 for introducing a fluid to one side and an outlet 114 for discharging the fluid introduced through the inlet 112 to the outside. Flanges 112a and 114a are respectively formed on the inlet 112 and outlet 114 sides to be coupled to each end of the pipe for installing the ball valve 10. The inlet 112 and the outlet 114 are connected to each other by an inner channel 116 formed inside the valve body 110, and a ball member 120 is installed in the center of the inner channel 116 to operate. A space is formed that allows it to be made.

볼 부재(120)는 상기한 밸브 몸체(110)의 내부유로(116) 상의 공간에 설치되어, 내부유로(116)의 상측으로부터 밸브 몸체(110)의 외부로 이어지는 스템(125)의 일단에 고정되어 일체로 회전이 이루어진다.The ball member 120 is installed in the space on the inner flow path 116 of the valve body 110 and is fixed to one end of the stem 125 extending from the upper side of the inner flow path 116 to the outside of the valve body 110 It is rotated integrally.

또한, 볼 부재(120)는 밸브 몸체(110)의 내부유로(116)의 구경과 동일한 안지름을 가지는 볼 구멍(122)이 형성된다. 상기한 스템(125)은 볼 부재(120)의 타단이 밸브 몸체(110)의 외부로 연장되어, 밸브 몸체(110)의 외부에서 스템(125)을 회전시도록 하는 조작기구(미도시함)에 연결된다. 이때, 조작기구는 사람이 수동으로 잡고 회전력을 가할 수 있도록 하는 레버나, 전/자동으로 회전력 가할 수 있는 모터 또는 엑추에이터로 구성될 수 있다.In addition, the ball member 120 is formed with a ball hole 122 having the same inner diameter as the diameter of the inner flow path 116 of the valve body 110. The stem 125 has an operating mechanism (not shown) that allows the other end of the ball member 120 to extend outside the valve body 110 to rotate the stem 125 from the outside of the valve body 110. Connected. At this time, the operating mechanism may be composed of a lever that allows a person to manually hold and apply a rotational force, or a motor or an actuator capable of fully/automatically applying a rotational force.

상기한 조작기구를 통해 스템(125)을 회전시키면 스템(125)에 고정된 볼 부재(120)가 함께 회전을 하여, 볼 부재(120)에 형성된 볼 구멍(122)이 향하는 위치에 따라서 내부유로(116)의 유체 흐름을 개방하거나, 또는 차단하도록 작동된다.When the stem 125 is rotated through the above-described operation mechanism, the ball member 120 fixed to the stem 125 rotates together, and the inner flow path is directed to the ball hole 122 formed in the ball member 120. It is actuated to open or block the fluid flow of 116.

시트 부재(130)는 밸브 몸체(110)의 내부유로(116) 상에 위치되는 볼 부재(120)의 유로방향의 양측 면을 가압하여 볼 부재(120)와 후술될 밀착시트(132) 사이의 틈새로 유체가 새는 것을 방지한다. 이러한 시트 부재(130)는 볼 부재(120)의 유로방향의 양측에 각각 설치되는 것이 바람직하지만, 어느 1개 면에만 설치될 수도 있다.The seat member 130 is between the ball member 120 and the close contact sheet 132 to be described later by pressing both sides in the flow direction of the ball member 120 located on the inner flow path 116 of the valve body 110. Prevents fluid from leaking through the gaps. The sheet member 130 is preferably installed on both sides of the ball member 120 in the flow path direction, but may be installed only on any one surface.

도 2는 본 발명의 볼 밸브에 시트 부재가 배치된 구조를 나타낸 측면도이고, 도 3은 시트 부재의 밀착시트를 나타낸 일측면도이고, 도 4는 시트 부재의 가압시트를 나타낸 일측면도이다.FIG. 2 is a side view showing a structure in which a seat member is disposed in the ball valve of the present invention, FIG. 3 is a side view showing a contact sheet of the seat member, and FIG. 4 is a side view showing a pressing sheet of the seat member.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 시트 부재(130)는 밀착시트(132)와 가압시트(134)로 이루어진다.2 to 4, the sheet member 130 is made of a contact sheet 132 and a pressing sheet 134.

밀착시트(132)는 상기한 볼 부재(120)의 유로방향에 적어도 어느 1 이상의 면에 밀착을 이루도록 설치된다. 밀착시트(132)가 볼 부재(120)를 향하는 면에는 원주 방향으로 홈이 형성되고, 이 홈에 밀착링(미도시함)을 끼워서 볼 부재(120)의 구면에 밀착되는 밀착면(230)을 형성한다. 밀착링은 나일론 소재 등으로 된 소프트 타입으로 구성되어 밀착면(230)에 삽입 형성되거나, 메탈 타입으로 시트 부재(130)에 일체로 제작될 수 있다.The contact sheet 132 is installed to achieve close contact with at least one or more surfaces in the direction of the flow path of the ball member 120. A groove is formed in the circumferential direction on the surface of the contact sheet 132 facing the ball member 120, and a contact surface 230 that is in close contact with the spherical surface of the ball member 120 by inserting a contact ring (not shown) in the groove To form. The contact ring may be formed of a soft type made of nylon material and inserted into the contact surface 230 or may be integrally manufactured with the sheet member 130 in a metal type.

가압시트(134)는 상기한 밀착시트(132)의 바깥쪽(즉, 볼 부재(120)의 반대쪽)에 각각 설치되어 밀착시트(132)와 상호 작용되는 자기력에 의해 밀착시트(132)를 선택적으로 가압하여 볼 부재(120)에 밀착시키도록 한다.The pressure sheet 134 is installed on the outer side of the contact sheet 132 (that is, the opposite side of the ball member 120) to selectively select the contact sheet 132 by magnetic force interacting with the contact sheet 132 It is pressed to be in close contact with the ball member 120.

보다 구체적으로, 밀착시트(132)와 가압시트(134)는 밸브 몸체(110)의 내부유로 방향을 향하도록 배치되는 금속 소재로 이루어져 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 내부유로를 연통시키도록 하는 통공이 각각 형성된다.More specifically, the contact sheet 132 and the pressure sheet 134 are made of a metal material disposed to face the inner flow path direction of the valve body 110 so as to communicate the internal flow path as shown in FIGS. 3 and 4. Each through hole is formed.

그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 가압시트(134)와 마주하는 밀착시트(132)의 일측 면에는 제1영구자석(232)이 구비되고, 가압시트(134)의 일측 면에는 제2영구자석(234)이 구비된다. 제1영구자석(232) 및 제2영구자석(234)은 상기 밀착시트(132) 및 가압시트(134)의 반경 방향의 내주면에 각각 고정된다. 이때, 밀착시트(132)와 가압시트(134)에 각각 구비되는 제1, 2영구자석(232, 234)은 N극(232a, 234a)과 S극(232b, 234b) 중 서로 다른 극이 유로방향으로 각각 마주하여 이격되는 형태로 배치된다. 그리고, 제1,2영구자석(232,234) 사이, 즉 상기 밀착시트(132)와 가압시트(134) 사이에는 전류의 흐름방향에 따라 자기력의 흐름을 변화시키는 코일(254)이 감겨진다. 즉, 솔레노이드가 구비된다. 이 경우, 코일(254)은 가압시트(134) 상에 고정될 수 있다.And, as shown in FIG. 2, a first permanent magnet 232 is provided on one side of the contact sheet 132 facing the pressing sheet 134, and a second permanent magnet 232 is provided on one side of the pressing sheet 134. A magnet 234 is provided. The first permanent magnet 232 and the second permanent magnet 234 are fixed to the inner peripheral surfaces of the contact sheet 132 and the pressure sheet 134 in the radial direction, respectively. At this time, the first and second permanent magnets (232, 234) provided in the contact sheet 132 and the pressure sheet 134, respectively, have different poles among the N poles 232a and 234a and the S poles 232b and 234b. They are arranged in a form that is spaced apart from each other in the direction. In addition, between the first and second permanent magnets 232 and 234, that is, between the contact sheet 132 and the pressure sheet 134, a coil 254 for changing the flow of magnetic force according to the flow direction of the current is wound. That is, a solenoid is provided. In this case, the coil 254 may be fixed on the pressure sheet 134.

이때, 가압시트(134)와 밀착시트(132)는 모두 유로방향으로 소정 거리 이동 가능하게 설치된다. 따라서 코일(254)에 인가되는 전류의 흐름 방향에 따라서 자기력 형성 방향이 가변되어, 가압시트(134)가 밀착시트(132)를 가압하여 볼 부재(120)에 밀착시키거나, 가압시트(134)가 밀착시트(132)로부터 떨어져 볼 부재(120)로부터 밀착을 해제시킨다.At this time, both the pressing sheet 134 and the contact sheet 132 are installed to be able to move a predetermined distance in the direction of the flow path. Therefore, the direction of magnetic force formation is varied according to the flow direction of the current applied to the coil 254, so that the pressing sheet 134 presses the contact sheet 132 to make it in close contact with the ball member 120, or the pressing sheet 134 It is separated from the contact sheet 132 and releases the contact from the ball member 120.

참고로, 가압시트(134)와 밀착시트(132)는 각각 밸브 몸체(110)의 내부유로(116)의 내경부에 형성되는 단차부(111, 113)에 의해 각각 일정 거리 이상의 이동이 제한되도록 설치된다. 즉, 가압시트(134)는 볼 부재(120)의 반대 방향에 형성된 내부유로(116)의 단차부(111)에 의해 이동이 제한되는 상태로 밀착시트(132)에 밀착되도록 구성되고, 밀착시트(132)는 볼 부재(120)에 밀착됨에 의해 이동이 제한되는 한편, 볼 부재(120)의 반대쪽으로는 밸브 몸체(110)의 내부유로(116) 상에 형성되는 단차부(113)에 걸려 이동이 제한될 수 있도록 단차 형상을 갖는다.For reference, the pressure sheet 134 and the contact sheet 132 are each restricted to a certain distance or more by step portions 111 and 113 formed in the inner diameter of the inner flow path 116 of the valve body 110. Is installed. That is, the pressing sheet 134 is configured to be in close contact with the contact sheet 132 in a state in which movement is restricted by the step 111 of the inner flow path 116 formed in the opposite direction of the ball member 120, and the contact sheet The movement of 132 is restricted by being in close contact with the ball member 120, while being caught in the step 113 formed on the inner flow path 116 of the valve body 110 on the opposite side of the ball member 120 It has a step shape so that movement can be restricted.

또한, 가압시트(134)의 외주면에는 도 2에서 보는 바와 같이, 내부유로(116)의 내주면에 밀착되어 유체의 누출을 차단하는 오링(210)이 더 구비된다.In addition, an O-ring 210 is further provided on the outer circumferential surface of the pressure sheet 134 to block leakage of fluid by being in close contact with the inner circumferential surface of the inner flow path 116 as shown in FIG. 2.

더 나아가, 본 발명에 따른 볼 밸브(10)는 상기한 가압시트(134)에 감겨진 코일(254)에 전류를 인가시키는 제어부(미도시함)가 더 포함된다. 제어부는 코일(254)에 인가되는 전류의 방향을 조절하여 암페어 오른나사법칙에 따라 가압시트(134)와 밀착시트(132)를 원근접시키면서 밀착시트(132)로 하여금 볼 부재(120)에 밀착되거나 해제되도록 자기 흐름 방향과 세기를 선택적으로 조절한다. 이러한 제어부는 밸브 몸체(110)의 외부에 설치될 수 있으며, 제어부와 가압시트(134)의 코일(254)을 전기적으로 연결할 수 있도록 밸브 몸체(110)의 일측에는 내외부로 통하는 전선통로(220)가 형성된다.Furthermore, the ball valve 10 according to the present invention further includes a control unit (not shown) for applying a current to the coil 254 wound around the pressure sheet 134. The control unit adjusts the direction of the current applied to the coil 254 and makes the contact sheet 132 close to the ball member 120 while bringing the pressure sheet 134 and the contact sheet 132 in close proximity according to the amperage right-hand screw rule. Selectively adjust the magnetic flow direction and intensity to be turned off or off. Such a control unit may be installed outside the valve body 110, and a wire passage 220 leading to the inside and outside at one side of the valve body 110 so as to electrically connect the control unit and the coil 254 of the pressure sheet 134 Is formed.

상기한 제어부는 일예로, 볼 밸브(10)의 개폐 동작을 위한 볼 부재(120)의 회전 작동시에는 볼 부재(120)로부터 밀착시트(132)의 밀착을 해제시키고, 볼 부재(120)의 회전 조작이 완료되면 밀착시트(132)가 볼 부재(120)에 밀착되도록 제어한다. 따라서, 볼 밸브(10)를 개폐시키는 중에는 밀착시트(132)의 밀착력이 해제되어 원활한 회전이 이루어지도록 하며, 볼 밸브(10)의 개폐가 완료된 후에는 밀착시트(132)가 볼 부재(120)에 강력하게 밀착되어 실링 효과를 높이도록 한다.As an example, when the ball member 120 for opening and closing operation of the ball valve 10 is rotated, the contact sheet 132 is released from the ball member 120, and the ball member 120 When the rotation operation is completed, the contact sheet 132 is controlled to be in close contact with the ball member 120. Therefore, during the opening and closing of the ball valve 10, the contact force of the contact sheet 132 is released to ensure smooth rotation, and after the opening and closing of the ball valve 10 is completed, the contact sheet 132 becomes the ball member 120 It is strongly adhered to to increase the sealing effect.

또한, 도 5는 본 발명의 볼 밸브(10)에 시트 부재(130)가 배치된 형상의 다른 예를 나타낸 것으로, 도 5를 참조하면, 밀착시트(132)와 접촉되는 가압시트(134)의 일측 면(즉, 밀착시트(132)와 대향하는 면)에 오링(410)이 구비되도록 하여 가압시트(134)와 밀착시트(132) 사이의 접촉면으로 유체가 누출되는 것을 방지하도록 구성될 수도 있다. 즉, 도 4에 도시된 가압시트(134)는 도 3에 도시된 밀착시트(132)와 각각 서로 마주하는 면을 도시한 것으로, 도 3 내지 도 5를 함께 참조하면, 가압시트(134)의 일측면 외측 원주상에서 밀착시트(132)의 접촉면(332)과 금속 소재 부분끼리 서로 접촉하는 접촉면(334)이 형성되고, 이러한 접촉면(334)에 오링(410)이 고정되어 유체의 누출을 방지하도록 한다. In addition, FIG. 5 shows another example of a shape in which the seat member 130 is disposed on the ball valve 10 of the present invention. Referring to FIG. 5, the pressing sheet 134 in contact with the contact sheet 132 is shown. It may be configured to prevent fluid from leaking to the contact surface between the pressure sheet 134 and the contact sheet 132 by providing the O-ring 410 on one side (that is, the surface facing the contact sheet 132). . That is, the pressing sheet 134 shown in FIG. 4 shows the contact sheet 132 shown in FIG. 3 and the surfaces facing each other. Referring to FIGS. 3 to 5 together, the pressing sheet 134 On the outer circumference of one side, the contact surface 332 of the contact sheet 132 and the contact surface 334 in contact with each other are formed, and the O-ring 410 is fixed to the contact surface 334 to prevent leakage of fluid. do.

또한, 본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기한 가압시트(134)와 밀착시트(132)는 서로 다른 금속 소재로 형성하여 볼 밸브(10)의 실링 효과를 향상시킬 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 상대적으로 구조 강도가 높아야 하는 가압시트(134)는 강성이 높은 소재를 적용하고, 볼 밸브(10)의 내부 압력에 따라 볼 부재(120)의 형상 변화를 추종하여 실링 효과를 높일 필요가 있는 밀착시트(132)는 강도가 낮은 금속 소재를 적용하는 것이 바람직하다. 금속 소재는 플라스틱에 비해 경도가 높으므로 배관 내의 경질입자에 저항성을 가져 제품의 수명이 향상되는 효과도 달성될 수 있다.In addition, according to another embodiment of the present invention, the pressure sheet 134 and the contact sheet 132 may be formed of different metal materials to improve the sealing effect of the ball valve 10. . That is, it is necessary to increase the sealing effect by applying a material with high rigidity to the pressurizing sheet 134, which must have relatively high structural strength, and following the shape change of the ball member 120 according to the internal pressure of the ball valve 10. It is preferable that the contact sheet 132 is made of a metal material having low strength. Since metal materials have higher hardness than plastics, the effect of improving the life of the product can be achieved by having resistance to hard particles in the pipe.

이하에서는 도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 볼 밸브의 작용을 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the ball valve of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 6 to 8.

도 6은 본 발명의 볼 밸브의 개폐 전 홀딩을 유지한 상태를 나타낸 측면도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명의 볼 밸브를 개폐 작동을 위해 홀딩을 해제한 상태를 보인 측면도이다.6 is a side view showing a state in which the holding of the ball valve of the present invention is maintained before opening and closing, and FIGS. 7 and 8 are side views showing a state in which the holding of the ball valve of the present invention is released for opening and closing operation.

도 6에 도시된 바와 같이, 코일(254)에 전류가 인가되면 두 개의 영구자석을 서로 밀어내는 방향으로 자기장 방향이 형성되어 밀착시트(132)는 볼 부재(120)에 밀착된 상태를 유지하게 된다.
즉, 코일(254)은 솔레노이드이므로 전류가 흐르는 방향에 따라 감겨있는 양단의 극성, 즉 N과 S극이 바뀌게 되는데 상,하 두 개의 코일(254) 각각에 인가하는 전류의 방향을 조절하여 밀착시트(132)의 영구자석중 N극에는 코일(254)의 N극이 인가되게 하고, 밀착시트(132)의 영구자석중 S극에는 코일(254)의 S극이 인가되게 하면 밀착시트(132)는 코일(254)에 전기가 인가되는 동안 항상 볼 부재(120)에 밀착된 상태를 유지하게 된다.As shown in FIG. 6, when a current is applied to the coil 254, a magnetic field direction is formed in a direction that pushes the two permanent magnets together, so that the contact sheet 132 maintains a state in close contact with the ball member 120. do.
That is, since the coil 254 is a solenoid, the polarity of both ends, that is, the N and S poles, which are wound according to the direction in which the current flows, is changed. If the N pole of the coil 254 is applied to the N pole of the permanent magnet of 132, and the S pole of the coil 254 is applied to the S pole of the permanent magnet of the adhesion sheet 132, the contact sheet 132 While electricity is applied to the coil 254, it is kept in close contact with the ball member 120 at all times.

한편, 볼 밸브(10)를 움직이고자 할 경우에는 도 7,8에 도시된 바와 같이, 코일(254)에 인가된 전류를 끊으면 코일(254)의 양단에 형성되던 자성, 즉 N극과 S극의 극성이 사라지므로 제1,2영구자석(232,234)끼리의 인력에 의해 서로 붙으려고 하고, 이로 인해 밀착시트(132)가 볼 부재(120)로부터 이격되게 되어 볼 밸브(10)를 쉽게 회전조작할 수 있게 된다.
On the other hand, in the case of moving the ball valve 10, as shown in Figs. 7 and 8, when the current applied to the coil 254 is cut off, the magnetism formed at both ends of the coil 254, that is, the N pole and the S pole Since the polarity of the first and second permanent magnets (232, 234) disappears, they try to stick to each other due to the attraction of the first and second permanent magnets (232, 234). You can do it.

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상기한 구성 및 작용에 따르는 본 발명의 볼 밸브(10)는 영구자석의 홀딩 원리를 이용하여 필요시 가압시트(134)와 밀착시트(132)를 붙였다 떼었다 함으로써, 볼 밸브(10)의 계패 조작시 토크를 감소시켜 볼 부재(120)와 스템(125)에 무리를 주지 않는 동시에, 볼 부재 회전시 낮은 토크가 걸리게 되므로 회전력을 전달하는 역할을 하는 스템(125)의 파손을 방지할 수 있으며 손쉬운 조작이 가능하다.The ball valve 10 of the present invention according to the above-described configuration and operation uses the principle of holding a permanent magnet, and when necessary, the pressure sheet 134 and the contact sheet 132 are attached and removed, thereby the succession of the ball valve 10 By reducing the torque during operation, the ball member 120 and the stem 125 are not affected, and at the same time, a low torque is applied when the ball member rotates, so it is possible to prevent damage to the stem 125, which serves to transmit the rotational force. Easy operation is possible.

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10: 볼 밸브
110: 밸브 몸체
116: 내부유로
120: 볼 부재
122: 볼 구멍
125: 스템
130: 시트 부재
132: 밀착시트
134: 가압시트
220: 전선통로
254: 코일
10: ball valve
110: valve body
116: internal flow
120: ball member
122: ball hole
125: stem
130: sheet member
132: contact sheet
134: pressure sheet
220: electric wire passage
254: coil

Claims (10)

유입구(112)와 배출구(114) 사이를 연결하는 내부유로(116)를 가지는 밸브 몸체(110); 상기 내부유로(116) 상에 설치되어 스템(125)에 의한 회전에 의해 상기 내부유로(116)를 개폐하는 볼 부재(120); 상기 볼 부재(120)의 유로방향으로 움직이면서 밀착을 이루도록 설치되는 밀착시트(132); 자기력의 작용으로 상기 밀착시트(132)가 상기 볼 부재(120)에 밀착 또는 밀착이 해제되도록 선택적으로 가압하는 가압시트(134); 및 상기 가압시트(134)와 상기 밀착시트(132) 사이의 밀착면에 구비되어 유체의 누출을 차단하는 오링(410);을 포함하는 볼 밸브에 있어서;
상기 밀착시트(132)에 고정되는 제1영구자석(232); 상기 가압시트(134)에 고정되는 제2영구자석(234); 상기 밀착시트(132)와 가압시트(134) 사이에 배치되어 자기력의 흐름을 발생시키는 코일(254); 및 상기 코일(254)에 전류를 인가하여 자기 흐름 방향과 세기를 조절하는 제어부;가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.A valve body 110 having an inner flow path 116 connecting between the inlet 112 and the outlet 114; A ball member 120 installed on the inner passage 116 to open and close the inner passage 116 by rotation by the stem 125; A contact sheet 132 installed to achieve close contact while moving in the flow direction of the ball member 120; A pressing sheet 134 for selectively pressing the contact sheet 132 to be in close contact with or released from the ball member 120 by the action of magnetic force; And an O-ring 410 provided on a contact surface between the pressure sheet 134 and the contact sheet 132 to block leakage of fluid.
A first permanent magnet 232 fixed to the contact sheet 132; A second permanent magnet 234 fixed to the pressure sheet 134; A coil 254 disposed between the contact sheet 132 and the pressure sheet 134 to generate a flow of magnetic force; And a control unit for applying a current to the coil 254 to adjust the magnetic flow direction and intensity. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 가압시트(134)는, 상기 내부유로(116)의 유로방향으로 이동 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.The method of claim 1,
The pressure seat (134) is a ball valve, characterized in that installed to be movable in the flow direction of the inner flow passage (116). 제1항에 있어서,
상기 가압시트(134)의 외주면에는, 상기 내부유로(116)의 내주면과 밀착되어 유체의 누출을 차단하는 오링(210)이 구비되는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.The method of claim 1,
Ball valve, characterized in that the O-ring 210 is provided on the outer circumferential surface of the pressure sheet 134 to block the leakage of fluid by being in close contact with the inner circumferential surface of the inner flow path 116. 제1항에 있어서,
상기 밀착시트(132) 및 상기 가압시트(134)는, 서로 다른 금속 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.The method of claim 1,
The contact sheet 132 and the pressure sheet 134 are ball valves, characterized in that formed of different metal materials. 제1항에 있어서,
상기 제1영구자석(232) 및 제2영구자석(234)은, N극과 S극 중 서로 다른 극이 유로방향으로 각각 마주하도록 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.The method of claim 1,
The first permanent magnet (232) and the second permanent magnet (234) is a ball valve, characterized in that the spaced apart so that different poles of the N pole and S pole face each other in the flow path direction. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 볼 부재(120)의 회전 작동시 상기 볼 부재(120)로부터 상기 밀착시트(132)의 밀착을 해제시키고, 상기 볼 부재(120)의 회전 조작이 완료되면 상기 밀착시트(132)를 상기 볼 부재(120)에 밀착하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.The method of claim 1,
The control unit releases the contact of the contact sheet 132 from the ball member 120 when the ball member 120 rotates, and when the rotation operation of the ball member 120 is completed, the contact sheet 132 ) To the ball member 120 to be in close contact with the ball valve. 제1항에 있어서,
상기 밸브 몸체(110)에는, 상기 제어부와 상기 코일(254)을 전기적으로 연결하기 위한 전선통로(220)가 구비되는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.The method of claim 1,
A ball valve, characterized in that the valve body 110 is provided with a wire passage 220 for electrically connecting the control unit and the coil 254. 제5항에 있어서,
상기 밀착시트(132)는, 상기 가압시트(134) 보다 강도가 낮은 금속 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.The method of claim 5,
The contact sheet 132 is a ball valve, characterized in that formed of a metal material having a lower strength than the pressure sheet (134).
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