KR102459704B1 - 디스크 변위식 버터플라이밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스크 변위식 버터플라이밸브에 관한 것으로서, 유체가 흐르는 관로 상에 설치되어, 외부 몸체를 이루는 몸체부; 상기 몸체부 내에 회전 가능하게 장착되어, 상기 몸체부를 통한 유체의 유동을 단속하는 디스크부;를 포함하여 이루어지며, 상기 디스크부는, 상기 디스크부의 몸체를 이루며, 상기 몸체부의 유체 유통공 상에 회전 가능하게 장착되는 디스크; 상기 몸체부와 상기 디스크 사이의 틈새를 밀봉하여 유체의 누설을 방지하도록 상기 디스크 둘레에 부착되는 디스크시트; 상기 디스크의 보스로부터 상기 몸체부에 끼워져, 상기 디스크를 상기 몸체부에 대해 회전 가능하게 지지하는 디스크축; 및 상기 디스크축과 상기 디스크의 사이에 개재돼 상기 디스크축을 상기 디스크에 고정하는 동시에, 상기 디스크를 밀어 상기 디스크시트가 상기 틈새를 밀봉하는 방향으로 밀착되도록 하는 끼움수단;을 포함하여 이루어지며, 디스크축을 디스크에 고정하는 동시에 디스크와 디스크축 사이 길이를 가변 가능하도록 하여, 디스크와 몸체부 사이의 틈새가 벌어진 때 디스크시트가 틈새를 밀봉하는 방향으로 밀착되도록 간편하게 조절할 수 있게 된다.

Description

디스크 변위식 버터플라이밸브{Disc Movable Butterfly Valve}

본 발명은 디스크 변위식 버터플라이밸브에 관한 것으로서, 디스크축을 디스크에 고정하는 동시에 디스크와 디스크축 사이 길이를 가변 가능하도록 하여, 디스크와 몸체부 사이의 틈새가 벌어진 때 디스크시트가 틈새를 밀봉하는 방향으로 밀착되도록 간편하게 조절할 수 있는 디스크 변위식 버터플라이밸브에 관한 것이다.

종래에 사용되었던 버터플라이밸브는 일반적으로 내부의 유로를 개폐하는 디스크의 외주에 몸체부 내부의 몸체시트와 탄력적으로 밀착되는 디스크시트를 부착하여, 디스크를 폐쇄하였을 때, 디스크시트가 몸체시트와 접촉 및 압착되게 함으로써, 관로를 통하여 밸브를 통과하려는 유체가 새어나오지 않도록 하였다.

그러나, 디스크시트가 몸체시트에 밀착된 상태에서 유로의 개폐를 위한 디스크의 회전을 반복해서 장시간 작동시키거나 장기간 밸브를 사용하게 되면, 디스크시트와 몸체시트의 마찰로 인한 마모 및 노후화로 인한 부식 등으로 인해 발생한 디스크시트와 몸체시트 사이의 틈새로 누수현상이 발생하는 문제점이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 등록특허번호 10-1516898호의 "시트가변 버터플라이밸브"에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 외부 몸체를 이루는 몸체부(103)에 밸브축(113)으로 회전 가능하게 지지되도록 디스크(111)를 결합하고, 디스크(111)의 일측에 이격이동 가능하도록 디스크시트(115)를 부착하되, 디스크시트(115)의 시트경사면(127)과 경사 접촉하는 쐐기경사면(129)에 의해 디스크시트(115)를 몸체부(103)의 몸체시트(109)에 밀착시키는 쐐기(24117) 및 쐐기(24117)를 디스크(111)의 반경방향으로 이동시키는 쐐기조정구(119)를 구비하여, 쐐기의 상승동작에 의해 몸체시트를 디스크시트에 대해 압착하여 디스크시트와 몸체시트 사이에 발생하는 틈새를 간단하고 신속한 작업에 의해 쉽게 메울 수 있도록 하였다.

그러나, 위와 같은 밸브는 디스크(113)와 디스크시트(115)의 사이에 쐐기(24117)를 결합하고, 쐐기(24117)가 시트경사면(127)에 접하여 이동되도록 해야하는 내부 구조로 인해, 각각의 부품의 형상이 복잡해질 수 밖에 없어 부품의 제조에 있어서 정밀한 제조공정이 필요하고, 그 부품의 조립 또한 단순하지 않으므로 밸브의 제조가 어려운 문제점이 있었다.

한국등록특허공보 KR 10-1516898

본 발명은 위와 같은 종래의 버터플라이밸브가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 그 목적은 디스크를 지지하는 축에 대하여 디스크를 상대이동 가능하도록 하여, 디스크시트와 몸체부 사이의 틈새를 밀봉 가능하도록 하는 디스크 변위식 버터플라이밸브를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 디스크를 상대이동 가능하게 조절하는 구조를 단순하게 형성하여, 밸브의 제조를 간단하게 할 수 있는 디스크 변위식 버터플라이밸브를 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스크 변위식 버터플라이밸브는, 유체가 흐르는 관로 상에 설치되어, 외부 몸체를 이루는 몸체부; 상기 몸체부 내에 회전 가능하게 장착되어, 상기 몸체부를 통한 유체의 유동을 단속하는 디스크부;를 포함하여 이루어지며, 상기 디스크부는, 상기 디스크부의 몸체를 이루며, 상기 몸체부의 유체 유통공 상에 회전 가능하게 장착되는 디스크; 상기 몸체부와 상기 디스크 사이의 틈새를 밀봉하여 유체의 누설을 방지하도록 상기 디스크 둘레에 부착되는 디스크시트; 상기 디스크의 보스로부터 상기 몸체부에 끼워져, 상기 디스크를 상기 몸체부에 대해 회전 가능하게 지지하는 디스크축; 및 상기 디스크축과 상기 디스크의 사이에 개재돼 상기 디스크축을 상기 디스크에 고정하는 동시에, 상기 디스크를 밀어 상기 디스크시트가 상기 틈새를 밀봉하는 방향으로 밀착되도록 하는 끼움수단;을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 디스크는 상기 디스크축으로부터 상기 틈새를 밀봉하는 방향으로 가변될 수 있도록, 상기 디스크시트가 부착된 면과 대향되는 일면에 위치하는 가변지지수단;을 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가변지지수단은, 상기 디스크의 상기 디스크시트가 부착된 면과 대향되는 면에서 돌출형성되고, 상기 디스크가 변위 가능한 여유공간을 형성하는 보스끼움턱; 상기 보스의 양측에 돌출 형성되어, 상기 여유공간 내에서 변위 가능하도록 상기 보스끼움턱에 끼워지는 보스날개; 및 상기 보스끼움턱과 상기 보스날개를 변위 가능하도록 착탈 가능하게 결합하는 결합구;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 끼움수단은 서로 마주보는 면이 예각을 이루는 형태로 형성되고, 상기 디스크축과 상기 디스크의 사이에 억지끼움으로 삽입되어, 상기 디스크축과 상기 보스 사이의 유격이 허용하는 범위 내에서 상기 디스크시트를 상기 몸체부의 몸체시트에 밀착시키는 쐐기인 것이 바람직하다.

본 발명의 디스크 변위식형 버터플라이밸브에 따르면, 디스크축과 디스크 사이에 끼움수단을 개재하고, 억지로 끼워넣었을 때 디스크축이 디스크에 삽입된 공간과 디스크축의 틈만큼 끼움수단이 디스크를 밀어내는바, 디스크가 밀려난 길이만큼 디스크시트가 몸체부에 밀착되므로 디스크시트 혹은 몸체부의 몸체시트가 마모되어 틈새가 발생하여도 디스크시트와 몸체시트를 밀착시켜 완전히 폐쇄 가능하게 되며, 따라서, 밸브의 수명이 늘어나고 유지비를 절약할 수 있는 이점이 있다.

또한, 끼움수단 특히 쐐기를 디스크와 디스크축의 사이에 개재하고, 개재된 쐐기를 억지로 끼워넣을 때 디스크가 디스크축으로부터 밀리도록 하여 디스크시트가 밀봉방향으로 밀착되도록 하는 바, 디스크, 디스크축 및 쐐기의 단순한 구조로 디스크시트를 몸체부와 밀착시킬 수 있게 되므로, 부품의 제조가 쉽고 조립이 간편하여, 밸브제조에 대한 소요시간 및 단가를 절약할 수 있는 이점이 있다.

또한, 디스크에 끼움수단 이외에도 디스크를 전진시킬 수 있는 가변지지수단을 구비하는 바, 보스의 축구멍의 내경과 디스크축의 외경의 차이와 상관없이 디스크를 전진시킬 수 있는 수단이 있어, 디스크를 원하는 길이만큼 전진시킬 수 있게 되므로, 디스크시트와 몸체시트 사이의 밀봉력을 더욱 강화할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래의 버터플라이밸브의 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 변위식 버터플라이밸브의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 변위식 버터플라이밸브의 디스크부의 분해도.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 변위식 버터플라이밸브의 디스크시트 및 몸체시트가 파손된 모습을 도시한 단면도.
도 4b는 도 4a에서 디스크를 전진한 모습을 도시한 단면도.
도 4c는 도 4b에서 끼움수단을 억지로 끼워넣은 모습을 도시한 단면도.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 변위식 버터플라이밸브를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 디스크 변위식 버터플라이밸브는 도 2에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 몸체부(10) 및 디스크부(20)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 몸체부(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 밸브(1)의 외부 몸체를 이루는 것으로서, 양쪽 관로(D)의 사이에 결합되어 관로(D)와 함께 유체 유동로를 형성하는 바, 관로(D)와 동일한 내경의 유체 유통공(11)을 내주면에 형성하며, 외주면 양단에는 관로(D)와의 결합을 위한 플랜지(13)가 반경방향으로 돌출되어 있다. 특히, 몸체부(10)의 유체 유통공(11) 하류측 끝부분에는 도 2에 도시된 바와 같이, 유체 유통공(11)의 내주면을 따라 환형의 몸체시트(12)가 장착되며, 이 몸체시트(12)는 밸브(1) 폐쇄 시, 도 2에 도시된 바와 같이 디스크부(20)의 디스크시트(22)와 밀착됨으로써 유체 밀봉을 달성한다.

상기 디스크부(20)는 몸체부(10)를 통과하는 유체의 유동을 실질적으로 단속하는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 유체 유통공(11)을 가로지르는 디스크축(23)에 의해 유체 유통공(11) 상에 회전 가능하게 장착된다. 이를 위해, 디스크부(20)는 도시된 바와 같이, 디스크(21), 디스크시트(22), 디스크축(23) 및 끼움수단(24)을 포함하여 이루어진다.

여기에서, 상기 디스크(21)는 디스크부(20)의 몸체를 이루는 것으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 일면에 보스(21a)가 형성되어 디스크부(20)의 상류측에서 유체 유통공(11) 상에 회전 가능하도록 디스크축(23)에 장착되며, 몸체부(10)의 유체 유통공(11)과 동일하게 원형 단면을 가진다. 따라서, 디스크(21)는 유체 유통공(11)을 통과하는 유체의 유동을 단속하여, 밸브(1)를 개폐한다.

상기 디스크시트(22)는 밸브 폐쇄 시에 몸체부(10)와 디스크부(20) 사이의 틈새(g)를 밀봉하는 수단으로서, 디스크부(20)의 둘레 전체를 덮도록 원판형으로 형성되며, 도 2에 도시된 바와 같이, 디스크부(20)의 하류측 면에 부착되어 유체가 몸체부(10)와의 사이로 통과하여 누설되는 것을 방지한다.

상기 디스크축(23)은 디스크(21)를 회전 가능하게 지지하는 것으로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 몸체부(10)의 내부방향 단부가 디스크(21)의 보스에 삽입되어 끼움수단(24)에 의해 고정되고, 타단이 몸체부(10)에 회전가능하도록 관통하여 장착되어 디스크부(20)를 몸체부(10)에 대해 회전 가능하게 지지한다.

이때, 몸체부(10) 외부에 작동부(미도시)를 형성하여, 몸체부(10)의 내부에서 외부로 돌출된 디스크축(23)을 외부에서 조작하여 회전시킬 수 있도록 디스크축(23)의 타단과 작동부를 결합한다.

상기 끼움수단(24)은 디스크(21)를 밀어 디스크시트(22)가 틈새(g)를 밀봉하는 방향으로 밀착되도록 하는 수단으로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 디스크(21)의 디스크시트(22)가 부착된 면과 디스크축(23)의 사이에 개재되어 디스크축(23)을 기준으로 디스크(21)를 고정하며, 특히 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 마주보는 면이 예각을 이루는 형태의 쐐기로 형성하면, 디스크축(23)과 디스크(21)의 사이에 억지끼움으로 삽입하고, 도 4a처럼 디스크축(23)과 보스(21a) 사이의 유격이 허용하는 범위 즉, 디스크축(23)의 외주면과 보스(21a)의 축구멍(h)의 내주면 사이의 유격만큼의 길이로 디스크(21)를 밀어내게 되며, 이로 인해, 디스크축(23)과의 접촉면을 찌그러트림과 동시에 디스크축(23)이 축구멍(h)의 내주면 일부분에 밀착되어 디스크축(23)과 디스크(21)가 고정되게 되고, 디스크(21)에 부착된 디스크시트(22)를 디스크시트(22)와 몸체시트(12) 사이의 틈새(g)를 밀봉하는 방향으로 밀착되도록 할 수 있게 된다.

한편, 위와 같이 형성되는 밸브(1)는 끼움수단(24)만을 이용하여 디스크시트(22)가 밀착되도록 할 수도 있지만, 디스크축(23)과 보스(21a) 사이의 유격이 허용하는 범위보다 틈새(g)가 더 넓은 경우, 끼움수단(24)만으로는 틈새(g)를 완전히 밀봉할 수 없을 수 있다.

따라서, 본 발명에서의 디스크(21)는 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 디스크축(23)으로부터 틈새(g)를 밀봉하는 방향으로 가변될 수 있도록, 가변지지수단(60)을 구비한다.

여기에서 상기 가변지지수단(60)은 끼움수단(24)이 디스크축(23)과 보스(21a) 사이의 유격만큼 디스크시트(22)를 밀착하는 것과 관계없이, 디스크(21)를 별도로 이동시켜 디스크시트(22)를 몸체시트(12)에 밀착시키는 것으로서, 디스크시트(22)가 부착된 면과 대향되는 면에 위치하며, 도 3에 도시된 바와 같이, 보스끼움턱(61), 보스날개(62) 및 결합구(63)를 포함하여 이루어진다.

상기 보스끼움턱(61)은 디스크(21)의 디스크시트(22)가 부착된 면과 대향되는 면에서 대칭되도록 돌출형성되어, 디스크(21)가 이동 가능하도록 보스(21a)의 보스날개(62)가 변위할 수 있는 여유공간(61a)을 형성하고, 임의의 위치에 위치시킨 보스날개(62)를 고정할 수 있도록 ㄱ자의 처마 형태로 형성된다.

상기 보스날개(62)는 보스(21a)를 보스끼움턱(61)에 끼우기 위해 보스(21a)의 양측에 돌출 형성된 것으로서, 보스끼움턱(61)의 여유공간(61a) 내에 삽입되어 끼워지며, 도 4b에 도시된 바와 같이, 여유공간(61a)의 높이보다 얇게 형성되어 여유공간(61a) 내에서 변위 가능하게 되므로, 디스크(21)가 디스크축(23)을 기준으로 여유공간(61a) 만큼 이동 가능하도록 한다.

상기 결합구(63)는 보스끼움턱(61)과 보스날개(62)를 착탈 가능하게 결합하는 것으로서, 특히, 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 보스끼움턱(61)과 보스날개(62)를 관통하여 결합할 수 있도록 볼트로 형성되어 디스크(21) 내부까지 조여지며, 도 4c에 도시된 것 처럼 디스크(21)를 이동시켜 디스크(21)와 보스날개(62)가 이격되어도 볼트의 숫나사의 패턴이 보스날개(62)의 암나사 패턴과 동일하므로 이격된 위치에서 조여질 수 있어 보스날개(62)가 여유공간(61a) 내에서 변위 가능하도록 하여 결합할 수 있게 된다.

따라서, 위와 같이 형성되는 디스크변위 버터플라이밸브는 우선, 도 4a에 도시된 바와 같이, 디스크(21)와 디스크축(23)의 사이에 디스크축(23)과의 접촉면이 살짝 찌그러지도록 쐐기(24)를 억지로 끼워넣어 디스크(21)를 밀봉방향으로 밀착시켜 사용한다.

여기서 도 4a 내지 도 4c의 a는 도 2의 a 부분을 확대도시한 것이다.

이후에 도 4a의 a와 같이, 디스크시트(22)나 몸체시트(12)가 마모되거나 부식되어 틈새(g)가 발생하게 되면, 도 4b와 같이, 결합구(63) 즉, 볼트(63)를 풀고 디스크시트(22)와 몸체시트(12)가 접하도록 디스크(21)를 전진시켜 도 4b의 a와 같이, 틈새(g)가 없어지도록 하며, 이때, 보스날개(62)는 여유공간(61a) 내에서 이동하여 디스크(21)의 일면과 이격되게 된다.

이후, 도 4c와 같이, 볼트(63)를 다시 보스끼움턱(61)와 보스날개(62)를 관통하여 디스크(21)에 결합하면, 볼트(63)의 결합으로 인해 여유공간(61a) 내에서 보스날개(62)가 움직이지 않게 되며, 이어서, 디스크축(23)의 외주면이 축구멍(h)의 내주면 일부분이 밀착되도록 쐐기(24)를 디스크축(23)과 디스크(21) 사이에 억지로 끼워넣으면, 밀착된 길이만큼 디스크(21)가 더욱 밀봉방향으로 이동하여, 도 4c의 a와 같이, 디스크시트(22)가 몸체시트(12)와 강하게 밀착되므로, 디스크시트와 몸체시트 사이의 밀봉력을 더욱 강화할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시를 예로 들어 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

1: 밸브 10: 몸체부
11: 유체 유통공 12: 몸체시트
20: 디스크부 21: 디스크
21a: 보스 22: 디스크시트
23: 디스크축 24: 끼움수단
D: 관로 g: 틈새

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 유체가 흐르는 관로(D) 상에 설치되어, 외부 몸체를 이루는 몸체부(10);
   상기 몸체부(10) 내에 회전 가능하게 장착되어, 상기 몸체부(10)를 통한 유체의 유동을 단속하는 디스크부(20);를 포함하여 이루어지며,
   상기 디스크부(20)는,
   상기 디스크부(20)의 몸체를 이루며, 상기 몸체부(10)의 유체 유통공(11) 상에 회전 가능하게 장착되는 디스크(21);
   상기 몸체부(10)와 상기 디스크(21) 사이의 틈새(g)를 밀봉하여 유체의 누설을 방지하도록 상기 디스크(21) 둘레에 부착되는 디스크시트(22);
   상기 디스크(21)의 보스(21a)로부터 상기 몸체부(10)에 끼워져, 상기 디스크(21)를 상기 몸체부(10)에 대해 회전 가능하게 지지하는 디스크축(23); 및
   상기 디스크축(23)과 상기 디스크(21)의 사이에 개재돼 상기 디스크축(23)을 상기 디스크(21)에 고정하는 동시에, 상기 디스크(21)를 밀어 상기 디스크시트(22)가 상기 틈새(g)를 밀봉하는 방향으로 밀착되도록 하는 끼움수단(24);을 포함하여 이루어지며,
   상기 디스크(21)는 상기 디스크축(23)으로부터 상기 틈새(g)를 밀봉하는 방향으로 가변될 수 있도록, 상기 디스크시트(22)가 부착된 면과 대향되는 일면에 위치하는 가변지지수단(60);을 구비하되,
   상기 가변지지수단(60)은,
   상기 디스크(21)의 상기 디스크시트(22)가 부착된 면과 대향되는 면에서 돌출형성되고, 상기 디스크(21)가 변위 가능한 여유공간(61a)을 형성하는 보스끼움턱(61);
   상기 보스(21a)의 양측에 돌출 형성되어, 상기 여유공간(61a) 내에서 변위 가능하도록 상기 보스끼움턱(61)에 끼워지는 보스날개(62); 및
   상기 보스끼움턱(61)과 상기 보스날개(62)를 변위 가능하도록 착탈 가능하게 결합하는 결합구(63);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스크 변위식 버터플라이밸브.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 끼움수단(24)은 서로 마주보는 면이 예각을 이루는 형태로 형성되고, 상기 디스크축(23)과 상기 디스크(21)의 사이에 억지끼움으로 삽입되어, 상기 디스크축(23)과 상기 보스(21a) 사이의 유격이 허용하는 범위 내에서 상기 디스크시트(22)를 상기 몸체부(10)의 몸체시트(12)에 밀착시키는 쐐기인 것을 특징으로 하는 디스크 변위식 버터플라이밸브.

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