KR102275681B1 - 밸브축 록킹장치를 갖는 버터플라이밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 밸브축 록킹장치를 갖는 버터플라이밸브는: 원통 형상으로 마련되어 내측으로는 유동통로를 형성하는 밸브 본체; 상기 유동통로를 회동 개폐하도록 상기 유동통로에 가로방향으로 상기 밸브 본체에 축설되는 밸브디스크; 상기 유동통로를 가로질러 상기 밸브 본체에 구비되어 상기 밸브디스크가 상기 밸브 본체에 회동가능하게 설치되도록 하는 밸브 축; 및, 상기 밸브 축의 일단에 구비되어 상기 밸브 축의 타단에 구비된 기어박스의 부재시 상기 밸브디스크의 개방도가 고정 유지되게 상기 밸브 축의 자유회전을 억제하는 록킹장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 밸브 축에 구비된 기어박스의 부재시 밸브디스크의 완전 개방 또는 완전 폐쇄 위치에서뿐만 아니라 밸브디스크가 여러 각도로 개방된 상태에서도 밸브디스크의 자유회동을 억제함으로써, 기어박스의 부재시 수압에 따른 사고를 방지할 수 있고 기어박스의 재설치시 밸브 축을 강제로 회동시켜야하는 등의 어려움도 제거되도록 할 수 있는 밸브축 록킹장치를 갖는 버터플라이밸브를 제공할 수 있다.

Description

밸브축 록킹장치를 갖는 버터플라이밸브 {butterfly valve with valve shaft locking device}
본 발명은 밸브축 록킹장치를 갖는 버터플라이밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸브 축에 구비된 기어박스의 부재시 밸브디스크의 완전 개방 또는 완전 폐쇄 위치에서뿐만 아니라 밸브디스크가 여러 각도로 개방된 상태에서도 밸브디스크의 자유회동을 억제하여 기어박스의 부재시 수압에 따른 사고를 방지할 수 있고 기어박스의 재설치시 밸브 축을 강제로 회동시켜야하는 등의 어려움도 제거되도록 할 수 있는 밸브축 록킹장치를 갖는 버터플라이밸브에 관한 것이다.
일반적으로 버터플라이밸브는 중공의 밸브바디와, 밸브바디의 내부에 회전 가능하게 설치되는 디스크와, 디스크를 회전시켜 유체의 흐름을 제어하는 구동부로 구성되는 것이 일반적이다.
이러한 버터플라이밸브에 있어서 상호 접촉하는 밸브바디의 내주면과 디스크의 외주면 사이의 수밀성은 매우 중요하다. 왜냐하면, 밸브바디의 내주면과 디스크의 외주면 사이의 수밀성이 좋지 않으면 유체가 누출되기 때문이다.
종래의 버터플라이밸브는, 도 1에 도시된 바와 같이, 파이프와 직접 연결되는 밸브바디(10)의 내주면에 별도의 바디시트를 형성하고, 이러한 바디시트와 디스크(20)의 외주면이 상호 밀착하여 밸브바디(10)의 내부에 형성된 유로를 개폐하도록 한다. 이때, 상호 접촉하는 바디시트의 내주면 또는 디스크(20)의 외주면에는 수밀성을 향상시키기 위하여 고무 재질을 이용한 시트링이 더 부착되기도 한다.
도 1의 (a)는 종래기술에 따른 버터플라이밸브의 정면도이고, 도 1의 (b)는 종래기술에 따른 버터플라이밸브의 중간 개도 상태를 도시한 측 단면도이다.
한편, 종래의 버터플라이밸브의 디스크(20)는 디스크(20)의 중심부를 가로질러 구비된 축(30)의 회전 동작에 의해 밸브를 개폐하게 된다. 이때, 축(30)의 일측 단부는 구동부의 기어박스(40)에 연결되어 기어박스(40)에 의한 전동에 의해 축(30)의 회전 동작이 이뤄지도록 한다.
종래기술에 따른 버터플라이밸브의 일 예가 대한민국 실용신안 등록번호 제20-0406344호(2006년01월10일자 등록, 이하 '특허문헌 1'이라 함) 등에 개시되어 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 버터플라이밸브는 밸브의 빈번한 작동으로 인한 기어박스(40)의 고장 시 기어박스(40)를 교체하거나 수리를 해야 하는데 이때 기어박스(40)를 제거하게 되면 수압의 영향으로 디스크(20)가 자유회동을 하게 되며 큰 사고로 이어지게 될 수 있고, 기어박스(40)의 재설치시에는 강제로 축(30)을 회전시켜야 하는 등의 많은 어려움이 따르게 될 수 있다는 문제점이 있다.
또한, 기어박스(40)에 설치되어 있는 구동측 개도 지시계(41)는 벽체 등으로 인해 가려지게 되어 외부에서 확인이 어려워 밸브의 개방도를 알 수 없게 되는 경우가 종종 있게 되고, 기어박스(40)의 제거시엔 구동측 개도 지시계(41)도 아예 없어지게 되어 더더욱 밸브의 개방도를 확인할 방법이 없어지게 될 수 있다는 문제점이 있다.
대한민국 실용신안 등록번호 제20-0406344호(2006년01월10일자 등록)
본 발명의 목적은, 밸브 축에 구비된 기어박스의 부재시 밸브디스크의 완전 개방 또는 완전 폐쇄 위치에서뿐만 아니라 밸브디스크가 여러 각도로 개방된 상태에서도 밸브디스크의 자유회동을 억제하여 기어박스의 부재시 수압에 따른 사고를 방지할 수 있고 기어박스의 재설치시 밸브 축을 강제로 회동시켜야하는 등의 어려움도 제거되도록 할 수 있는 밸브축 록킹장치를 갖는 버터플라이밸브를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 밸브축 록킹장치를 갖는 버터플라이밸브는: 원통 형상으로 마련되어 내측으로는 유동통로를 형성하는 밸브 본체; 상기 유동통로를 회동 개폐하도록 상기 유동통로에 가로방향으로 상기 밸브 본체에 축설되는 밸브디스크; 상기 유동통로를 가로질러 상기 밸브 본체에 구비되어 상기 밸브디스크가 상기 밸브 본체에 회동가능하게 설치되도록 하는 밸브 축; 및, 상기 밸브 축의 일단에 구비되어 상기 밸브 축의 타단에 구비된 기어박스의 부재시 상기 밸브디스크의 개방도가 고정 유지되게 상기 밸브 축의 자유회전을 억제하는 록킹장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 록킹장치는, 상기 밸브 축을 감싸며 지지하도록 상기 밸브 본체에 구비된 축 플랜지에 결합되며 판면에는 다수의 핀 결합공이 방사상 형성된 엔드커버와, 상기 엔드커버의 외측으로 상기 밸브 축의 말단에 구비되며 판면에는 상기 핀 결합공이 형성된 위치에 대응되게 볼트 준비공이 방사상 형성된 록킹너트와, 상기 록킹너트의 볼트 준비공에 설치되어 잠금 시엔 핀부가 상기 핀 결합공으로 전진 체결되어 상기 밸브 축의 회전을 억제하고 잠금 해제시엔 핀부가 상기 핀 결합공으로부터 후퇴되어 상기 밸브 축의 회전을 허용하도록 구비된 록킹볼트를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 록킹장치는 상기 밸브 축의 말단 면상에 구비되어 기어박스의 구동측 개도 지시계를 대신하여 외부에서 상기 밸브디스크의 개방도를 육안으로 파악할 수 있도록 하는 록킹 개도 지시계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 밸브 축에 구비된 기어박스의 부재시 밸브디스크의 완전 개방 또는 완전 폐쇄 위치에서뿐만 아니라 밸브디스크가 여러 각도로 개방된 상태에서도 밸브디스크의 자유회동을 억제함으로써, 기어박스의 부재시 수압에 따른 사고를 방지할 수 있고 기어박스의 재설치시 밸브 축을 강제로 회동시켜야하는 등의 어려움도 제거되도록 할 수 있는 밸브축 록킹장치를 갖는 버터플라이밸브를 제공할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 버터플라이밸브의 정면도 및 중간 개도 상태의 측 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 밸브축 록킹장치를 갖는 버터플라이밸브의 정면도,
도 3은 도 2의 록킹장치(“A”영역)의 잠금 해제 상태를 확대 도시한 도면,
도 4는 도 2의 록킹장치(“A”영역)의 잠금 상태를 확대 도시한 도면,
도 5는 도 2의 록킹장치를 측면에서 바라본 도면,
도 6은 본 발명에 따른 밸브 축의 말단 면상에 구비된 록킹 개도 지시계를 도시한 도면,
도 7은 도 3 및 도 4의 지지패드의 정면도 및 측면도,
도 8은 본 발명에 따른 엔드커버의 정면도 및 측면도,
도 9는 본 발명에 따른 록킹너트의 측면도,
도 10은 본 발명에 따른 록킹볼트의 측면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 밸브축 록킹장치를 갖는 버터플라이밸브는, 도 2에 도시된 바와 같이, 원통 형상으로 마련되어 내측으로는 유동통로(101)를 형성하는 밸브 본체(100)와, 유동통로(101)를 회동 개폐하도록 유동통로(101)에 가로방향으로 밸브 본체(100)에 축설되는 밸브디스크(200)와, 유동통로(101)를 가로질러 밸브 본체(100)에 구비되어 밸브디스크(200)가 밸브 본체(100)에 회동가능하게 설치되도록 하는 밸브 축(300)과, 밸브 축(300)의 일단에 구비되어 밸브 축(300)의 타단에 구비된 기어박스(40)의 부재시 밸브디스크(200)의 개방도가 고정 유지되게 밸브 축(300)의 자유회전을 억제하는 록킹장치(400)를 포함한다.
이에 따라, 밸브 축(300)에 구비된 기어박스(40)의 부재시 밸브디스크(200)의 완전 개방 또는 완전 폐쇄 위치에서뿐만 아니라 밸브디스크(200)가 여러 각도로 개방된 상태에서도 어느 위치에서든지 밸브디스크(200)의 자유회동을 억제함으로써, 기어박스(40)의 부재시 수압에 따른 사고를 방지할 수 있고 기어박스(40)의 재설치시 밸브 축(300)을 강제로 회동시켜야하는 등의 어려움도 제거되도록 할 수 있는 밸브축 록킹장치를 갖는 버터플라이밸브를 제공할 수 있다.
밸브 본체(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 원통 형상으로 마련되어 내측으로는 각종 유동물질, 예컨대 물과 같은 유체 또는 가스와 같은 기체의 흐름을 유도하도록 수평구조로 관통된 유동통로(101)를 형성한다.
여기서, 밸브 본체(100)는 외측에 밸브디스크(200)의 회동 개폐를 단속하는 구동 수단 또는 구동 제어수단으로서, 기어박스(40) 등이 구비될 수 있다.
밸브 본체(100)는 그 사용 용도에 따라서 저압용으로 사용될 경우에는 주철 또는 스테인리스 주강으로 제조될 수 있고, 중/고압용으로 사용될 경우에는 구상 흑연 주철 또는 주강으로 제조될 수 있다.
밸브디스크(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 유동통로(101)를 회동 개폐하도록 유동통로(101)에 가로방향으로 밸브 본체(100)에 축설 된다.
좀더 구체적으로, 밸브디스크(200)는 원형의 판상체를 이루며, 그 중앙부에는 밸브 축(300)이 연결된다.
밸브 축(300)은, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 밸브 본체(100)에 구비된 축 플랜지(110)에 의해 감싸지며 회동 동작이 지지 되게 설치된다.
록킹장치(400)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 밸브 축(300)을 감싸며 지지하도록 밸브 본체(100)에 구비된 축 플랜지(110)에 결합되며 판면에는 다수의 핀 결합공(411)이 방사상 형성된 엔드커버(410)와, 엔드커버(410)의 외측으로 밸브 축(300)의 말단에 구비되며 판면에는 핀 결합공(411)이 형성된 위치에 대응되게 볼트 준비공(421)이 방사상 형성된 록킹너트(420)와, 록킹너트(420)의 볼트 준비공(421)에 설치되어 잠금 시엔 핀부(431)가 핀 결합공(411)으로 전진 체결되어 밸브 축(300)의 회전을 억제하고 잠금 해제시엔 핀부(431)가 핀 결합공(411)으로부터 후퇴되어 밸브 축(300)의 회전을 허용하도록 구비된 록킹볼트(430)를 포함한다.
이에 따라, 종래기술에 의하면 밸브바디와 디스크 외주면 사이의 마찰 접촉에 의해 디스크의 완전 개방 또는 완전 폐쇄 위치에서만 디스크의 회동이 억제되도록 할 수 있지만, 본 발명에 의하면 잠금 해제 상태가 되는 평소에는 록킹볼트(430)의 핀부(431)가 록킹너트(420)의 볼트 준비공(421) 내에만 위치(도 3 참고)해 있다가 잠금 필요시에는 엔드커버(410)의 핀 결합공(411)으로 록킹볼트(430)의 핀부(431)가 삽입되도록 하여(도 4 참고) 밸브 축(300)에 구비된 기어박스(40)의 부재시 밸브디스크(200)의 완전 개방 또는 완전 폐쇄 위치에서뿐만 아니라 밸브디스크(200)가 여러 각도로 개방된 상태에서도 밸브디스크(200)의 자유회동이 억제되도록 할 수 있게 됨으로써, 본 발명에 의하면 종래보다 기어박스(40)의 유지보수 또는 교체 작업이 좀더 용이하게 이뤄지도록 할 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 록킹너트(420)의 측면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 록킹볼트(430)의 측면도이다.
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 축 플랜지(110)는 엔드커버(410)에 대향 되는 면으로 오목하게 함몰 형성된 부분이 마련되어 이 부분에 삽입 안착 되어 엔드커버(410)와 축 플랜지(110)의 사이에 개재되도록 쓰러스트(thrust) 부재로서 지지패드(440)가 구비된다. 여기서, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 지지패드(440)의 중심부로는 밸브 축(300)이 관통되는 관통공이 형성되고, 관통공의 주위로는 패킹 푸쉬 볼트(441)가 방사상으로 체결되어 누수가 방지되도록 하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 록킹볼트(430)의 핀부(431)가 록킹너트(420)의 볼트 준비공(421)에서 엔드커버(410)의 핀 결합공(411)으로 전진 체결되어 록킹너트(420)가 엔드커버(410)에 고정되는 잠금 상태에서는 밸브 축(300)이 회전하려면 밸브 축(300)이 좌우로 전진 또는 후진을 해야하지만 이러한 밸브 축(300)의 전진과 후진은 지지패드(440)에 의해 불가능해지기 때문에 록킹너트(420)의 나사부가 밸브 축(300)의 자유회동을 강하게 억제하도록 할 수 있다.
여기서, 지지패드(440)의 관통공으로 관통되는 밸브 축(300)의 일부분은 나머지부분보다 직경이 줄어들게 형성되어 록킹볼트(430)의 핀부(431)가 엔드커버(410)의 핀 결합공(411)으로 전진 체결시 지지패드(440)에 의해 밸브 축(300)의 좌우로의 전진 또는 후진 이동이 방지되도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 패킹 푸쉬 볼트(441)는 무두 렌치 등을 이용하여 패킹 조임이 가능해지도록 할 수 있다.
도 7의 (a)는 본 발명에 따른 지지패드(440)의 정면도이고, 도 7의 (b)는 본 발명에 따른 지지패드(440)의 측면도이다.
또한, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 록킹장치(400)는 밸브 축(300)의 말단 면상에 구비되어 기어박스(40)의 구동측 개도 지시계(41)를 대신하여 외부에서 밸브디스크(200)의 개방도를 육안으로 파악할 수 있도록 하는 록킹 개도 지시계(450)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 기어박스(40)의 구동측 개도 지시계(41)가 벽체 등에 의해 가려져 안보이게 되거나 기어박스(40)의 제거로 인해 구동측 개도 지시계(41)가 부재하더라도 엔드커버(410) 측의 록킹 개도 지시계(450)에 의해 어떠한 상황에서도 밸브디스크(200)의 개방도를 용이하게 확인하도록 할 수 있다.
여기서, 록킹 개도 지시계(450)는 밸브 축(300)의 말단 면상에 볼팅 체결되어 구비되도록 할 수 있다.
한편, 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 엔드커버(410)에서 록킹 개도 지시계(450)를 확인할 수 있는 면에는 개도 눈금들이 양각 또는 음각으로 표시된 것이 바람직하다.
도 8의 (a)는 본 발명에 따른 엔드커버(410)의 정면도이고, 도 8의 (b)는 본 발명에 따른 엔드커버(410)의 측면도이다.
또한, 엔드커버(410)의 중심부에 형성되어 밸브 축(300)이 관통되도록 하는 관통공의 내경은 패킹 푸쉬 볼트(441) 측에서의 누수 발생시 엔드커버(410)를 분해하지 않고도 지지패드(440)에 설치된 패킹 푸쉬 볼트(441)를 조일 수 있을 만큼의 크기로 형성된 것이 바람직하다.
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 축 플랜지(110)에서 지지패드(440)의 내측으로 함몰 형성된 부분에는 밸브 축(300)을 감싸며 밸브 축(300)과 축 플랜지(110)의 사이에 개재되는 다수의 패킹 링(111)들이 구비되고, 패킹 링(111)들의 사이에는 밸브 축(300)을 감싸는 칼라(collar) 부재로서 디스크 형태의 패킹 조임부(113)가 구비되며, 지지패드(440)와 패킹 링(111)의 사이에는 밸브 축(300)을 감싸는 칼라 부재로서 패킹 조임부(113)보다 두꺼운 디스크 형태의 패킹 누름부(115)가 구비된 것이 바람직하다.
이에 따라, 패킹 푸쉬 볼트(441), 패킹 링(111), 패킹 조임부(113) 및 패킹 누름부(115)에 의해 록킹 개도 지시계(450) 측으로의 누수가 방지되도록 할 수 있고, 누수 발생시엔 패킹 푸쉬 볼트(441)만을 간단히 조여주어 누수가 확실히 방지되도록 할 수 있다.
상기에 의해 설명되고 첨부된 도면에서 그 기술적인 면이 기술되었으나, 본 발명의 기술적인 사상은 그 설명을 위한 것이고, 그 제한을 두는 것은 아니며 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술적인 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적인 사상을 이하 후술 될 특허청구범위에 기재된 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 밸브 본체 101 : 유동통로
110 : 축 플랜지 111 : 패킹 링
113 : 패킹 조임부 115 : 패킹 누름부
200 : 밸브디스크 300 : 밸브 축
400 : 록킹장치 410 : 엔드커버
411 : 핀 결합공 420 : 록킹너트
421 : 볼트 준비공 430 : 록킹볼트
431 : 핀부 440 : 지지패드
441 : 패킹 푸쉬 볼트 450 : 록킹 개도 지시계

Claims (3)

  1. 원통 형상으로 마련되어 내측으로는 유동통로(101)를 형성하는 밸브 본체(100);
    상기 유동통로(101)를 회동 개폐하도록 상기 유동통로(101)에 가로방향으로 상기 밸브 본체(100)에 축설되는 밸브디스크(200);
    상기 유동통로(101)를 가로질러 상기 밸브 본체(100)에 구비되어 상기 밸브디스크(200)가 상기 밸브 본체(100)에 회동가능하게 설치되도록 하는 밸브 축(300); 및
    상기 밸브 축(300)의 일단에 구비되어 상기 밸브 축(300)의 타단에 구비된 기어박스(40)의 부재시 상기 밸브디스크(200)의 개방도가 고정 유지되게 상기 밸브 축(300)의 자유회전을 억제하는 록킹장치(400);
    를 포함하고,
    상기 록킹장치(400)는, 상기 밸브 축(300)을 감싸며 지지하도록 상기 밸브 본체(100)에 구비된 축 플랜지(110)에 결합되며 판면에는 다수의 핀 결합공(411)이 방사상 형성된 엔드커버(410)와, 상기 엔드커버(410)의 외측으로 상기 밸브 축(300)의 말단에 구비되며 판면에는 상기 핀 결합공(411)이 형성된 위치에 대응되게 볼트 준비공(421)이 방사상 형성된 록킹너트(420)와, 상기 록킹너트(420)의 볼트 준비공(421)에 설치되어 잠금 시엔 핀부(431)가 상기 핀 결합공(411)으로 전진 체결되어 상기 밸브 축(300)의 회전을 억제하고 잠금 해제시엔 핀부(431)가 상기 핀 결합공(411)으로부터 후퇴되어 상기 밸브 축(300)의 회전을 허용하도록 구비된 록킹볼트(430)를 포함하며,
    상기 록킹장치(400)는 상기 밸브 축(300)의 말단 면상에 구비되어 기어박스(40)의 구동측 개도 지시계(41)를 대신하여 외부에서 상기 밸브디스크(200)의 개방도를 육안으로 파악할 수 있도록 하는 록킹 개도 지시계(450)를 더 포함하고,
    상기 축 플랜지(110)는 상기 엔드커버(410)에 대향 되는 면으로 오목하게 함몰 형성된 부분이 마련되어 이 부분에 삽입 안착 되어 상기 엔드커버(410)와 상기 축 플랜지(110)의 사이에 개재되도록 쓰러스트 부재로서 지지패드(440)가 구비되며, 상기 지지패드(440)의 중심부로는 상기 밸브 축(300)이 관통되는 관통공이 형성되고, 상기 관통공의 주위로는 패킹 푸쉬 볼트(441)가 방사상으로 체결되며,
    상기 축 플랜지(110)에서 상기 지지패드(440)의 내측으로 함몰 형성된 부분에는 상기 밸브 축(300)을 감싸며 상기 밸브 축(300)과 상기 축 플랜지(110)의 사이에 개재되는 다수의 패킹 링(111)들이 구비되고, 상기 패킹 링(111)들의 사이에는 상기 밸브 축(300)을 감싸는 칼라 부재로서 디스크 형태의 패킹 조임부(113)가 구비되며, 상기 지지패드(440)와 상기 패킹 링(111)의 사이에는 상기 밸브 축(300)을 감싸는 칼라 부재로서 상기 패킹 조임부(113)보다 두꺼운 디스크 형태의 패킹 누름부(115)가 구비된 것을 특징으로 하는 밸브축 록킹장치를 갖는 버터플라이밸브.

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230085712A (ko) 2021-12-07 2023-06-14 주식회사 에이스브이 버터플라이 밸브용 디스크 락킹 장치

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