KR102458568B1 - 버터플라이밸브의 캐비테이션 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버터플라이밸브의 캐비테이션 방지장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 버터플라이밸브의 캐비테이션 방지장치는 버터플라이 밸브의 디스크(A2) 후면에 하나 이상의 타공원판(10)을 일정한 간격을 두고 설치하며, 상기 타공원판(10)은 3 이상의 타공원판(10)이 일정한 간격을 두고 설치되고, 전방의 타공원판(10)의 타공(11) 크기에 비해 후방의 타공원판(10)의 타공(11) 크기가 점차적으로 작게 형성되면서 전방의 타공원판(10)의 타공(11)과 후방의 타공원판(10)의 타공(11)이 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

버터플라이밸브의 캐비테이션 방지장치{Cavitation prevention device of butterfly valve}

본 발명은 버터플라이밸브의 캐비테이션 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 버터플라이밸브는 원반형의 디스크를 회전시켜 유로를 개폐하는 구조로 이루어진다.

이러한 버터플라이밸브는 디스크가 닫힌 상태에서 열리기 시작할 때 또는 비교적 적은 각도로 개방된 상태에서 유체의 흐름을 조절할 경우에 디스크 부분에서 유속이 급속히 증가하여 디스크 후면의 압력이 포화증기압 이하로 급격히 저하되고, 이에 따라 유체 내의 공기가 기포로 변하게 되는 캐비테이션(cavitation) 현상이 발생하게 된다.

이러한 캐비테이션 현상은 소음 및 진동을 발생시켜 밸브의 고장을 유발할 뿐 아니라 관로를 부식시키는 문제점이 있었다.

참고로, 하기의 선행기술문헌은 특허정보넷 키프리스를 통해 "캐비테이션*버터플라이밸브"를 키워드로 하여 검색된 최근의 선행기술문헌 4건을 등재한 것으로, 하기의 선행기술문헌을 참고하여 본 발명에 관한 기술분야와 배경기술 및 그 발전상태를 파악할 수 있을 것이다.

등록/공개번호: 1019918690000, 1020335780000, 1020035900000, 1020180051171.

본 발명은 배경기술에서 언급한 종래의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 특히 버터플라이 밸브의 개방시 급속한 유속에 의해 발생하는 캐비테이션 현상을 방지하려는데 과제를 두고 이를 해결하고자 함에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명은 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 버터플라이 밸브의 디스크 후면에 하나 이상의 타공원판을 일정한 간격을 두고 설치하는 수단을 제안한다.

본 발명의 수단에 따르면, 버터플라이 밸브에서 디스크를 개방할 때 디스크 부분을 급속하게 통과하는 유속을 하나 이상의 타공원판을 통해 유속을 느리게 할 수 있는 작용이 있고, 이로 인해 종래의 캐비테이션 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 예시도
도 2는 도 1의 요부 확대도
도 3은 도 1의 타공원판의 측면 예시도
도 4는 도 2의 또 다른 예시도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 다만, 첨부된 도면은 요부에 관한 설명의 편의를 위해 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시될 수 있고, 설명에 사용되는 용어 및 명칭은 사전적인 의미가 아닌 구성의 형상이나 작용, 역할 등에 의해 함축적으로 정해질 수 있으며, 방향에 관한 설명은 최초로 제시된 도면으로부터 최초로 제시한 방향을 기준으로 결정되며, 위치에 관한 설명은 각 구성의 중간 또는 원의 중심을 기준으로 내외가 결정된다. 그리고 선등록된 공지기술 및 통상적 기술에 대한 구체적인 설명은 요지를 흐릴 수 있어 생략 또는 간단한 부호나 명칭으로 대체한다. 또한, 도면을 통해 식별할 수 있는 구성의 구체적인 구조, 형상, 모양, 배치, 크기, 등과, 도면을 통해 유추할 수 있는 구성의 작동 및 그에 따른 작용효과 등도 요지를 흐릴 수 있어 상세한 설명을 생략할 수 있고, 구성 간의 결합을 위해 적용되는 볼트, 용접부위, 구멍, 등은 요지를 흐릴 수 있어 도면에서 생략할 수 있으며, 구성의 모양을 특별하게 특정하지 않은 이상 그 평면의 모양은 원형 또는 사각형이고, 이럴 경우 평면도는 생략될 수 있다.

이하, 도1 내지 도4를 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이 본 발명은 밸브본체(A1)의 원반형 디스크(A2)가 회전하도록 하여 관로를 개폐하는 종래의 버터플라이 밸브를 대상으로 하고, 그 버터플라이 밸브의 디스크(A2) 후면에 하나 이상의 타공원판(10)을 일정한 간격을 두고 설치하는 수단을 제안한다.

더 구체적으로, 상기 타공원판(10)은 3 이상의 타공원판(10)이 일정한 간격을 두고 설치되고, 전방의 타공원판(10)의 타공(11) 크기에 비해 후방의 타공원판(10)의 타공(11) 크기가 점차적으로 작게 형성되면서 전방의 타공원판(10)의 타공(11)과 후방의 타공원판(10)의 타공(11)이 엇갈리게 배치되는 것이 바람직하다.

나아가, 상기 전방의 타공원판(10)의 타공(11)에 비해 후방의 타공원판(10)의 타공(11)은 점차적으로 내측으로 들여지게 형성되는 것이 더욱더 바람직하다.

한편, 상기 각 타공원판(10)은 링 형태의 원판에 동심원을 따라 타공(11)이 일정간격을 두고 형성되고, 상기 타공원판(10)은 디스크(A2) 후면의 밸브본체(A1)에 장착홈(A3)을 형성하여 장착원판(20)을 삽입한 후 그 장착원판(20)의 내측에 삽입홈(21)을 형성하여 3 이상의 타공원판(10)과 각 타공원판(10) 사이에 간격유지원판(30)를 끼워 넣어 일정한 간격이 유지되도록 삽입한 다음 가장 후면에 덮개원판(40)을 장착원판(20)에 결합하는 방식으로 설치되며, 상기 덮개원판(40)의 내측면으로부터 장착원판(20)의 삽입홈(21) 내측을 연결되도록 각 타공원판(10)의 타공(11)을 엇갈리도록 정렬 배치되게 하는 정렬공(51) 및 그 정렬공(51)에 정렬핀(50)을 삽입하는 방식으로 결합되고, 도시되지 않았지만 상기 장착원판(20)은 볼트를 채용하여 밸브본체(A1)에 결합되고, 덮개원판(40)은 볼트를 채용하여 장착원판(20)에 결합하는 방식으로 결합될 수 있다.

이렇게 하면, 발명의 효과에 설명한 바와 같이 버터플라이 밸브에서 디스크(A2)를 개방할 때 디스크(A2) 부분을 급속하게 통과하는 유속을 하나 이상의 타공원판(10)을 통해 유속을 느리게 할 수 있는 작용이 있고, 이로 인해 종래의 캐비테이션 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 타공원판(10)은 3 이상으로 설치되고, 일정한 간격을 두고 설치되면서 각 타공원판(10)의 타공(11)이 후방으로 갈수록 점차적으로 작게 형성하게 되면서 전후방의 타공(11)이 엇갈리게 배치되면, 디스크(A2)의 개방시 그 디스크(A2)를 급격하게 통과하는 유속이 전방 타공원판(10)의 타공(11)을 통과하면서 1차적으로 유속을 감압하고, 이격 공간을 통해 타공(11)을 통과하는 유속이 확산하면서 2차적으로 감압하며, 다시 후방 타공원판(10)의 더 작은 타공(11)을 통과하면서 3차적으로 유속을 감압하고, 다시 이격 공간을 통해 타공(11)을 통과하는 유속이 확산하면서 4차적으로 감압하며, 또 다시 후방 타공원판(10)의 더 작은 타공(11)을 통과하면서 5차적으로 유속을 감압하고, 또 다시 이격 공간을 통해 타공(11)을 통과하는 유속이 확산하면서 6차적으로 감압함으로 인해 급속한 유속을 단번에 브레이크 시켜 유속을 느리게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 전방의 타공원판(10)의 타공(11)에 비해 후방의 타공원판(10)의 타공(11)은 점차적으로 내측으로 들여지게 형성되면, 전방 타공원판(10)의 타공(11)을 통과하는 유속이 후방 타공원판(10)의 타공(11)이 없는 면에 부딪혀 브레이크 효과가 더욱더 상승되면서 유속의 흐름을 내측으로 유도하여 타공(11)이 없는 넓은 공간으로 통과되도록 함으로 인해 유속을 일시적으로 브레이크 시킨 이후의 유체 흐름을 원활하게 하여 유체의 이송속도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 장착원판(20), 간격유지원판(30), 덮개원판(40)을 이용하여 밸브본체(A1)에 결합하게 되면, 타공원판(10)의 설치가 편리할 뿐 아니라 타공원판(10)의 수를 자유롭게 변경할 수 있으며, 특히 정렬핀(50)에 의해 전후방 타공원판(10)의 타공(11)을 쉽게 엇갈리게 배치 시킬 수 있는 효과가 있다.

이상으로, 본 발명의 설명을 모두 마치며, 본 발명은 본 발명에서 추구하고자 하는 구성의 원리와 그 원리의 이해를 돕고자 본 발명의 구성과 그 구성에 포함되는 구체적인 구성요소를 도면화하고 그 도면을 기반으로 하여 설명을 한 것으로, 본 발명에 포함되는 구성 및 그 구체적인 구성요소는 추구하고자 하는 원리를 감안하여 구조, 형태, 모양, 배치, 방향, 수량이 결정되며 이를 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있을 것이다. 본 발명에서 제시한 구성 및 그 구체적인 구성요소는 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명에서 얻고자 하는 효과와 그 효과로부터 더 나은 효과를 얻기 위해 어떠한 원리를 적용하는 것이 가장 바람직한 것인지를 예시한 것이다. 이에 따라서 본 발명은 상술한 구성들을 모두 포함하여 본 발명은 완성하는 것이 가장 바람직하나, 원가절감, 제조의 편의성, 환경조건 또는 필요에 따라 상기에서 설명한 구성 중 일부를 선택 또는 배제하여 완성할 수 있고, 하나 또는 일부의 구성을 따로 떼어내어 다른 구성과 병합하여 완성할 수도 있다. 그리고 상기에서 설명한 각 구성은 원리, 용도, 기능, 역할, 작용, 효과 등을 감안하여 이 기술분야가 아닌 다른 기술분야에 독립적으로 적용될 수도 있을 것이다. 이를 기반으로 하여 본 발명의 권리범위는 아래와 같이 본 발명의 청구항을 가능한 포괄하는 범위로 특정하여 넓은 권리를 갖는 청구항부터 순서를 정하여 청구하였으며, 이를 통해 이 기술분야에 통상의 지식을 가진 기술자라면 상술한 구체적인 내용 및 하술 될 청구범위를 통해 본 발명에서 추구하고자 하는 요지를 충분히 파악할 수 있을 것으로 보이고, 도시는 되어 있지만 설명하지 않은 부분에 대한 작용효과는 도면을 통해 충분히 유추 가능할 것이다. 이에 통상의 기술자라면 본 발명에서 언급한 내용을 기반으로 이 기술분야의 다양하게 수정 및 변경하여 적용할 수 있을 것이며, 이로 인해 이 기술분야의 발전은 물론 사용상의 효율성을 더욱더 증대시킬 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 버터플라이 밸브의 디스크(A2) 후면에 3 이상이 일정한 간격을 두고 설치되는 타공원판(10);을 포함하고,
   상기 각 타공원판(10)은 링 형태의 원판에 동심원을 따라 타공(11)이 일정간격을 두고 형성됨과 아울러 전방의 타공원판(10)의 타공(11) 크기에 비해 후방의 타공원판(10)의 타공(11) 크기가 점차적으로 작게 형성되면서 전방의 타공원판(10)의 타공(11)과 후방의 타공원판(10)의 타공(11)이 엇갈리게 배치되는 것을 포함하며,
   상기 타공원판(10)은 디스크(A2) 후면의 밸브본체(A1)에 형성되는 장착홈(A3); 그 장착홈(A3)에 삽입되는 장착원판(20); 그 장착원판(20)의 내측에 형성되는 삽입홈(21); 그 삽입홈(21)에 삽입되는 3 이상의 타공원판(10) 및 각 타공원판(10) 사이에 삽입되는 간격유지원판(30); 그 장착원판(20)의 후면을 덮도록 결합되는 덮개원판(40);을 포함하고,
   상기 덮개원판(40)의 내측면으로부터 장착원판(20)의 삽입홈(21) 내측을 연결되도록 각 타공원판(10)의 타공(11)을 엇갈리도록 정렬 배치되게 하는 정렬공(51); 및 그 정렬공(51)에 삽입되는 정렬핀(50);을 포함하는 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브의 캐비테이션 방지장치.
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