KR19990067550A - 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선택적으로 개방 및 폐쇄될 수 있는 덕트(2)를 가진 밸브하우징(1)과, 밸브몸체(4)와, 밸브몸체와 관련하여 밸브스핀들이 덕트를 폐쇄하는 첫번째 위치로부터 밸브스핀들이 덕트의 개방을 유지하는 두번째 위치로 변위할 수 있는 밸브스핀들(3)로 구성되는 밸브에 관한 것이다. 밸브는 밸브몸체(4)를 둘러싸는 변위할 수 있는 플랜지부분(15)를 구비하고, 플랜지부분은 밸브몸체를 적어도 하나의 변위요소(11-13)에 의해 지지하도록 배치된다. 플랜지부분(15)은, 그곳에 힘이 주어질때, 밸브몸체(4)와 관련하여 변위하도록 배치된다. 밸브는 작동하기 쉽고 매우 작은 힘을 이용하고 작은 크기를 가지기 위하여, 밸브스핀들(3)은 덕트(2) 내에서 작용하는 압력에 의해 첫번째 위치에서 두번째 위치로 변위하도록 배치되고, 압력챔버를 고압화하여 그결과 상기 힘을 플랜지부분에 대항하여 공급하도록, 밸브몸체는 입구(21)로부터 밸브몸체와 플랜지부분(15)에 의해 규정되는 압력챔버(22)까지 이끄는 통로(20)을 구비한다.

Description

밸브

공지의 밸브들과 관련한 문제점은 그들을 폐쇄된 채로 유지하는데 요구되는 힘이 크고, 일반적으로 밸브들이 밸브 내의 상이한 영역에서의 상대 압력에 의해 폐쇄되는 상태를 유지한다는 것이다. 그에 따라서 더 큰 영역이 낮은 압력으로 밸브를 여는데 사용되도록 공지의 밸브들이 작용한다. 이러한 밸브들은 다른 작용위치로 이동하는데 큰 힘이 요구된다. 이러한 밸브들은 종종 누설 문제를 가지며 그들의 구조도 복잡하다.

레버로 폐쇄되는 밸브들도 또한 알려져 있으나, 관련된 힘이 크기 때문에 그들은 조정될때 고장이 잘나는 경향이 있으며, 그러므로 일반적으로 단번에 조절되어야 한다.

영국특허 제 1403460 호는 선택적으로 개방 및 폐쇄 위치에서 밸브스핀들을 잠금하기 위한 볼(ball)을 가진 밸브를 개시하고 있다. 밸브는 수작동 키에 의해 개방에서 폐쇄위치로 작동하며, 그 역으로도 작동한다. 밸브를 개방할 때, 밸브 내에서 작동하는 유체압력은 밸브스핀들을 개방위치로 바꾸는데 이용되지 않는다. 이 결과 만약 밸브 내에 높은 유체압력이 있으면, 밸브는 쉽게 작동하지 않는다.

본 발명은 선택적으로 개방 및 폐쇄될 수 있는 덕트를 가진 밸브하우징과, 밸브몸체와, 밸브스핀들이 덕트를 폐쇄하는 첫번째 위치로부터 밸브스핀들이 덕트를 개방하는 두번째 위치로 바꿀수 있는 밸브스핀들로 구성되는 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 발명은 첨부된 청구항 1의 전문에 따른 밸브에 관한 것이다.

도 1은 폐쇄 위치의 밸브를 나타내고,

도 2는 도 1에서 절결선Ⅱ-Ⅱ에 따른 본 밸브를 나타내고,

도 3은 개방 위치의 밸브를 나타내고,

도 4는 도 3에서 절결선Ⅳ-Ⅳ에 따른 본 밸브를 나타낸다.

본 발명은 상기 문제점에 대한 해결이 달성된 밸브에 관련된다. 이러한 목적을 위해 첨부된 청구항 1에 주어진 특징은 본 발명의 특성을 나타낸다. 밸브의 바람직한 실시예는 첨부된 청구항 2 내지 10 에 나타내었다.

밸브의 개방압력은 오직 플랜지부분을 옮겨 놓는데 요구되는 힘(압력), 즉 밸브내의 경로로부터 변위요소 또는 요소들을 해제하는데 요구되는 힘에 의하여 결정되는데, 왜냐하면, 밸브덕트내에서 작용하는 압력(작용압력)이 밸브스핀들을 밸브의 개방된 위치로 변위시키도록 구성되기 때문이다.

밸브는 공압 또는 유압으로 개방되는 기계적 체결기구의 수단에 의해 작동된다. 체결기구는 경로에 의하여 안내되는 적어도 하나의 변위요소에 의해 폐쇄 및 개방이 되므로 체결기구가 개방되었을때 변위요소는 체결기구 밖으로 굴러 나올 수 있고, 따라서 밸브는 밸브덕트에서의 압력작용에 의해 옮겨진 밸브스핀들에 의해 개방된다.

본 발명의 밸브는 안전하게 작용하며, 그의 크기는 작고 밸브 부분은 밸브를 작동하기 위해 요구되는 힘에 의해 변형되지 않는다. 밸브는 매우 작은 힘으로 용이하게 개방될 수 있는데, 밸브스핀들을 폐쇄위치에서 개방위치로 옮기지도록 하기 위하여 변위요소가 바깥방향으로 변위되지 않도록 방해하는 밸브의 폐쇄위치에 있는 플렌지부분을 옮기는 것만으로 개방될 수 있다. 예를들면, 밸브상의 작용압력이 200 bar 일때 밸브는 약 2bar의 개방압력만을 요구한다. 시중에서 유통되는 밸브는 일반적으로 작용압력이 150 bar일때 개방을 위해 15bar를 요구한다.

이하에서 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의해 설명한다.

도 1에서 밸브는 밸브스핀들(3)에 의해 선택적으로 개방 및 폐쇄할 수 있는 덕트(2)와 함께 밸브하우징(1)으로 구성되어 있다. 밸브스핀들(3)은 밸브하우징에 나사로 죄어 들어간 밸브몸체(4) 내에 대신 들어갈 수 있다. 밸브스핀들(3)이 첫번째 위치에 있을때, 밸브하우징(1)내의 밀봉면(5)에 대하여 그를 조임으로써 덕트(2)를 폐쇄한다.

밸브몸체(4)에 만들어진 3개의 통로(8) 내지 (10)의 벽(6),(7)과, 3개의 볼(11) 내지 (13)과 결합하여, 밸브스핀들(3)의 주위에 배치된 형상부분(17)에 아래로 넓어지는 제 1 접경부(16)가 윗방향으로 변위하는 것을 막는 정지수단을 구비하는 플랜지부분(15)의 내부벽의 첫번째 부분에 의해 밸브스핀들(3)은 도 1에 나타낸 위치를 유지한다.

밸브몸체(4)에는 입구(21)로부터 압력챔버(22)에 이르는 덕트(20)가 있다. 예를들면 3 bar의 더 적은 압력을 입구(21)에 공급함으로서, 플랜지부분은 도 1의 위치에서 도 3의 위치로 아래쪽으로 옮겨갈 수 있다. 이것은 플랜지부분(15)에 아랫방향으로 힘을 가하여 밸브 몸체(4)에 대해 미끄러질 수 있도록 하는 압력영역(23)상에 상기 압력이 힘을 발위한다는 사실에 기인한 것다. 플랜지부분(15)이 아래방향으로 움직이기 시작한 후에, 상기 더 적은 압력을 위한 압력영역으로서 기능하는 더 큰 영역(24a)이 개방된다. 영역(24a)가 상대적으로 크기 때문에, 상당한 힘이 부여되어 도 3에 나타난 위치로 플랜지부분(15)을 아래쪽으로으로 변위한다.

플랜지부분(15)의 내부벽(14)에는 플랜지 부분이 밸브하우징(1)에 대항해 아래쪽으로 눌려진 후에, 볼(11) 내지 (13)을 수용하기 위한 홈(18)으로서 형성된 두번째 부분이 있다. 밸브가 개방 위치인 도 3을 보면, 플랜지부분(15)이 아래쪽으로 옮겨짐으로서, 볼(11) 내지 (13)은 형상부분(17)을 따라 굴러 형상부분에 있는 두번째 접경부(19)에 대항해 지탱한다.

플랜지부분(15)에 대항해 힘을 부여하도록 배치된 스프링(25)은, 플랜지부분이 도 1의 위치로 부터 밑으로 떨어지는 것을 막는다.

[작용의 설명]

도 1에 있어서, 밸브는 밸브하우징(1)에 대항하여 누르는 밸브스핀들(3)에 의해 폐쇄되어 있다. 형상부분(17)의 볼통로와 더욱 상세하게는 그의 접경부(16)과 밸브몸체(4)에 대항하여 누르는 볼(11) 내지 (13)과 플랜지(15)를 통해 밸브스핀들(3)은 폐쇄된 상태를 유지한다.

따라서 밸브는 도 1에서와 같이 윗쪽 위치에 있는 플랜지(15)에 의해 폐쇄된 상태를 유지한다. 스프링(25)은 플랜지(15)가 실수로 밑으로 내려가지 않도록 한다.

도 3에서 나타난 위치로 밸브를 개방하려고 할때, 입구(21)에서 압력이 증가하고, 그에 의하여 챔버(22)와 영역(23)에 작용하는 압력이 플랜지 (15)를 내리 누르며, 볼(11) 내지 (13)이 해제되고, 밸브스핀들(3)은 덕트(2)의 압력에 의해 윗쪽으로 올라가며, 볼은 볼경로를 따르게 되고 밸브는 덕트(2)에서 개방된다.

밸브내에서의 힘은 볼들의 경로와 밸브몸체(4)에 대항해 압력을 가하는 볼(11) 내지(13)들에 의해 부담된다. 플랜지부분(15)의 내부벽(14)은 볼 (11) 내지 (13)이 밸브몸체(4)로부터 떨어져 방사상의 방향으로 외부로 변위되지 않도록 한다.

본 발명은 상기에서 하나의 실시예만으로 기술되었다. 그러므로 발명의 세부는 첨부된 청구항의 범위내에서 많은 방법으로 변형될 수 있다는 것이 지적된다. 따라서, 예를 들면 플랜지부분은 밸브를 개방하기 위해 기술된 방향의 반대방향, 즉, 윗쪽으로 변위되도록 배치될 수 있다. 그에 의하여, 플랜지부분의 내부벽에 있는 홈(18)은 폐쇄위치에서 볼 아래에 위치되어져야 하고, 압력챔버(22)의 압력은 입구 21의 압력에서 플랜지부분을 위로 변위하도록 배치되어야 한다. 밸브가 개방위치일때 두번째 접경부(19)에 의해 정지되는 밸브스핀들의 윗쪽으로의 움직임 대신에, 다른 몇몇 종류의 체결장치, 예컨데, 밸브몸체에 있는 쇼울더에 대항해 정지하는 쇼울더를 구비하는 밸브스핀들에의해 밸브스핀들의 움직임이 정지될 수 있다. 볼 대신에 로울러와 같은 다른 타입의 변위요소가 사용될 수 있다.

Claims (10)

1. 선택적으로 개방 또는 폐쇄될 수 있는 덕트(2)를 가진 밸브하우징(1)과, 그 밸브하우징에 연결된 밸브몸체(4) 및, 밸브몸체(4)와 관련하여 밸브하우징 내의 밀봉면(5)에 대항해 죔으로서 밸브스핀들이 덕트를 폐쇄하는 첫번째 위치로부터 밸브스핀들이 밀봉면으로부터 떨어져 있음에 의해 밸브스핀들이 덕트를 개방한 두번째 위치로 옮길 수 있는 밸브스핀들(3)을 포함하여 구성되며, 밸브몸체(4)를 둘러싸고, 밸브스핀들을 선택적으로 상기 두 위치에서 지지하도록 첫번째 위치와 두번째위치 사이에서 변위할수 있도록 배치되는 플랜지부(15)를 포함하여 구성되며, 플랜지부분이 첫번째 위치에서 두번째 위치로 변위되도록, 변위요소가 밸브몸체에 있는 통로(8-10)의 벽(6,7)과 내부벽의 첫번째 부분에서 플랜지부분(15)의 내부벽에 접경해 있는 첫번째 체결위치에서 변위요소(11-13)가 상기 체결위치로부터 해제되어있는 두번째 풀림위치까지 적어도 하나의 변위요소(11)가 옮겨지도록 배치되고, 플랜지부분이 첫번째 위치에 있을때, 변위요소(11-13)가 밸브스핀들(3)의 형상부분(7)의 첫번째 접경부(16)에 대항해 지탱하도록 배치되어 밸브스핀들이 첫번째 위치에서 두번째 위치로 옮겨지지 못하도록 하며, 힘이 플랜지부분에 공급될때, 플랜지부분은 밸브몸체(4)와 관련하여 첫번째 위치에서 두번째 위치로 미끄러지도록 배치되어 첫번째 접경부로부터 변위요소를 풀리게하고 변위요소를 두번째 위치로 옮기는 것을 포함하여 구성되는 밸브에 있어서,

   플랜지부분(15)이 변위되어 변위 요소(11) 내지 (13)가 첫번째 위치에서 두번째위치로 변위되도록 덕트(2)내의 압력작용에 의해 밸브스핀들(3)이 첫번째위치에서 두번째위치로 변위되도록 배치되고, 밸브몸체(4)는 압력챔버를 고압상태로 하여 상기 힘을 플랜지부분에 가하고 플랜지부분의 두번째 부분이 변위요소(11) 내지 (13)에 대항해 지탱하도록 플랜지부분을 변위하기 위하여 입구(21)로부터 밸브몸체 및 플랜지부(15)에 의하여 규정되는 압력챔버(22)로 이르는 통로(20)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 밸브.
2. 제 1 항에 있어서, 플랜지부분(15)는 밸브스핀들(3)이 첫번째 위치(폐쇄위치)에 있을때 압력챔버(22)내의 벽면의 부분이 되는 압력영역(23)을 구비하고, 압력영역에 가해지는 압력챔버 내의 압력작용은 상기 힘을 플랜지부분에 가하고 밸브스핀들이 상기 두번째 위치로 미끄러지기위하여 플랜지부분을 옮기도록 배치된 것을 특징으로하는 밸브.
3. 제 2 항에 있어서, 플랜지부분(15)과 밸브몸체(4)는 밸브스핀들(3)이 상기 첫번째 위치에 있을때 대향하는 접촉면(24a 와 24b, 각각으로)을 가지며, 이 면은 밸브스핀들이 두번째 위치로 옮겨질때 서로 거리를 두고 있으며, 이 면은 밸브스핀들이 두번째 위치에 있을때 그들의 부분 위에서 압력챔버를 규정함으로서 압력챔버(22)에 연결되는 것을 특징으로하는 밸브.
4. 제 1 항에 있어서, 변위요소(11-13)가 밸브몸체(4) 내와 플랜지부분(15)의 벽(14) 위의 통로(8-10)의 내부벽을 대항하여 지탱하고, 내부벽의 두번째 부분(18)에서, 밸브스핀들(3)을 두번째 위치로 유지하는 것을 특징으로 하는 밸브.
5. 제 4 항에 있으서, 플랜지부분(15)의 내부벽(14)에 두번째 부분은 플랜지부분의 내부벽에 만들어진 홈(18)에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 밸브.
6. 제 1 항에 있어서, 변위요소(11-13)는 그것이 풀린 위치에서 형상부분(17)의 제 2 접경부(19)에 대항해 재탱하고 밸브스핀들이 첫번째 위치로부터 떨어지는 밸브스핀들(3)의 더욱 움직임을 지체하도록 배치된 것을 특징으로 하느 밸브.
7. 제 1 항에 있어서, 스프링이 플랜지부분(15)과 밸브몸체(4) 사이에 배치되고, 이 스프링은 플랜지부분에 힘을 투여하도록 배치되어 플랜지부분을 그것의 내부벽에서 첫번째 부분이 변위요소(11-13)에 대항해 압력을 가하는 위치로 옮기는 것을 특징으로 하는 밸브.
8. 제 4 항에 있어서, 상기 변위요소(11)와 같이 옮겨지도록 배치된 2개의 부가적인 변위요소(12 와 13)가 있으며, 그 결과 형상부(17)의 제 1 접경부(16)과, 밸브몸체(4)의 벽(7)과 플랜지부분(15)의 두번째 부분에 대응하는 이러한 부가적인 변위요소가 있는 것을 특징으로 하는 밸브.
9. 제 8 항에 있어서, 변위요소(11)와 2개의 부가적인 변위요소(12 와13)는 밸브스핀들(3)에 수직하는 공통평면에 있으며, 각각 똑같은 거리에 배치되는 것을 특징으로 하는 밸브.
10. 상기 항 중 어느 하나에 있어서, 변위요소가 볼(11-13)인 것을 특징으로 하는 밸브.