KR200165917Y1 - 전동식 사방향 절환 밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 하수. 폐수 처리 시설의 수처리 시스템에 있어서 유체흐름을 자동으로 네 방향으로 절환하기 위한 전동식 사방향 절환밸브에 관한 것이다.

본 고안의 목적은 네 방향에 가지관을 부착한 밸브몸체와 그 상부에 장착한 전동 엑츄에이터의 구동력으로 밸브몸체 내부에서 밸브디스크를 0'-90' 정. 역회전 시켜 디스크날개의 위치를 제어함을 수단으로 수처리 시스템에 있어서 두 가지 물성의 유체가 서로 섞이지 않고, 한 개의 밸브 내에서 흐름의 방향을 바꾸어 진행할 수 있는 사방향 절환밸브를 제공하려는 데 있다.

본 고안의 구성은 상. 하 플랜지형으로 조립. 분해가 가능한 파이프로 제작한 수직형 밸브몸체와 여기에 수평으로 네 방향으로 용접이음 한 플랜지를 부착한 네 개의 가지관과 몸체내부에 축 방향과 직교하는 상. 하 2개의 원판형 디스크와 180' 원주방향으로 칸막이하여 용접이음 한 디스크날개, 이를 지지하는 디스크 축으로 조합된 밸브디스크로 구성되어 있으며, 상기밸브의 몸체 내부와 접촉하여 수직방향과 수평방향으로 기밀을 유지하도록 원주방향에 우레탄 코팅한 밸브디스크는 디스크 축 상. 하부에서 부시로 지지하고, 상부 플랜지에는 전동 액츄에이터가 요크로 연결 장착되어 전동 엑츄에이터의 출력축은 커플링을 통해 밸브디스크 축으로 구동력을 전달하여 밸브디스크를 0'에서 90'까지 정. 역회전시켜 2종류의 유체의 흐름을 제어할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 사방절환밸브이다.

본 고안은 수 처리 시스템에 있어서 단계별 처리 공정시 설치공간이 적고, 배관라인을 간단하게 하는 효과가 있으며, 중량이 가볍고 유지보수가 간단하며 제작비가 저렴한 것을 특징으로 한다.

Description

전동식 사방향 절환 밸브 {4way 4Port valve}

본 고안은 하수. 폐수 처리 시설의 수처리 시스템에 있어서 유체흐름을 자동으로 네 방향으로 절환하기 위한 전동식 사방향 절환 밸브에 관한 것이다.

종래의 수 처리 시스템에 사용하는 사방향 밸브는 직선 볼 밸브를 개선한 것으로 밸브몸체와 볼을 주물을 부어 가공한 것으로 고가이며, 중. 대형은 목형 및 기계가공비가 비싸 실용화되지 못하고 있다. 또한 중량이 무거워 설치 및 유지보수가 난해한 폐단이 있었고 특히, 파일롯 플랜트의 경우 대기압에 가까운 저압으로 고압형인 종래의 사방향 볼 밸브의 적용이 곤란하였다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 감안하여 고안한 것으로서, 스테인레스 파이프를 몸체로 하여 동.서.남.북 사방향에 인입. 토출배관이 연결될 수 있도록 선정한 배관 구경에 맞는 사방향의 네 개의 가지관 끝단에 플랜지를 용접하는 방식으로 일체형으로 구성된 몸체와 그 내부에는 네 방향의 유체 흐름 방향제어 할 수 있는 밸브디스크가 조립되도록 한다.

본 고안은 이와 같이 이 밸브디스크를 수단으로 몸체의 내부에서 축의 상. 하에 두 개의 원판형 디스크와 이들 사이에 180'방향으로 서로 용접 이음된 칸막이 날개의 위치제어에 따라 좌. 우 0에서 90'로 밸브디스크 칸막이 날개의 포지션을 변경할 때, 각각 네 방향의 가지관내로 인입.토출되는 유체를 두 개의 가지관을 한쌍으로 서로 다른 두가지의 유체를 동시에 흐르게 함으로써 하수 및 폐수를 처리함에 있어서 단계별 처리시스템에서 처리장의 공간을 최대한 적게 할 수 있는 효과를 달성하려는 목적으로 사방향 절환 밸브를 제공하는 데 본 고안의 주요목적이 있다.

또한, 다른 목적으로 밸브몸체 내부와 접촉하는 밸브디스크의 원주방향표면에 우레탄 코팅을 하여 누수가 없도록 기밀을 유지하는데 구조적인 특징이 있으며 한편, 밸브디스크의 위치제어를 위하여 밸브몸체 상부에 장착한 전동엑츄에이터의 구동력은 커플링을 통해 밸브디스크 축으로 전달되어 밸브디스크 원판과 날개를 정. 역회전을 시켜 한 쌍의 인입. 토출 가지관 사이에 위치하여 90'방향절환을 통해 유체의 흐름을 시스템에 따라 제어할 수 있는 수처리시스템에 있어서 사방향 절환 밸브를 제공하려는 데 있다.

도 1은 본 고안의 엑츄에이터를 부착한 조립상태 정면도

도 2는 도 1의 A-A선 단면도로서 본 고안의 조립상태를 나타내는 횡단면도

도 3은 본 고안의 밸브디스크 정면도

도 4는 본 고안의 밸브디스크 평면도

도 5는 도 1의 B-B선 단면도로서 본 고안의 밸브디스크 위치에 따른 각각 가지관의 유체 흐름을 표시한 평면도

가. 밸브디스크의 위치가 0'일 때 유체의 흐름

나. 밸브디스크의 위치가 90'일 때 유체의 흐름

도 6은 종래 주물형 사방향 볼밸브 조립상태의 횡단면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 밸브몸체 3 : 가지관 3a : 가지관 플랜지

2 : 밸브디스크 2a : 디스크 축 4 : 부시

5 : 상부 플랜지 6 : 하부 플랜지 7 : 전동 엑츄에이터

8 : 커플링 2b : 디스크 원판 2c : 디스크 날개

2d : 디스크 우레탄 코팅부위 9 : 볼밸브 10 : 요크

11 : 볼트 12 : 리테이너 13 : 씰

본 고안을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

스테인레스 원통형 파이프로 제작한 수직방향의 밸브몸체(1)에 수평으로 직교하는 사방향에 플랜지(3a)를 부착한 네 개의 가지관(3)이 용접되어 있다. 유체는 항상 마주보는 가지관(3)으로는 흐름이 연결 될 수 없고, 예를 들어 한 방향의 가지관(3)을 기준 하면 유체는 디스크(2)의 위치에 따라 좌 혹은 우방향 즉, 90'엘보우 방향으로만 흐름을 진행할 수 있다.

이와 같은 흐름의 제어는 다양한 수 처리 프로세스 시스템에 의해 적용할 수 있다.

종래의 볼 밸브의 경우 볼이 90'로 방향을 절환하여 유체의 흐름을 제어하였지만, 본 고안에서는 일체형 밸브디스크(2)가 밸브몸체(1) 내부에서 180'방향으로 칸막이 식으로 위치함으로써 유체의 흐름을 제어한다. 이 밸브디스크(2)는 1번 가지관(3)에서 2번 가지관(3)으로, 또 3번 가지관(3)에서 4번 가지관(3)으로 서로 다른 2가지의 유체가 흐를 때 유체는 서로 섞이지 않도록 밸브디스크(2)가 기밀을 유지한다. 밸브몸체(1) 내부는 정밀하게 가공되어 우레탄 코팅된 밸브디스크(2)의 원주면과 밀착하여 밸브디스크(2)의 포지션을 변경할 때도 기밀을 유지한다.

밸브디스크(2)는 밸브몸체(1)의 가지관(3) 센터를 중심으로 축의 상. 하에 두 개의 원판형 디스크(2b)와 이 들 사이에 수직으로 두 개의 칸막이날개(2c)가 180'방향으로 양쪽에 서로 용접이음되어 있고, 양쪽 칸막이 날개(2c)의 외경은 두 개의 원판형 디스크(2b)의 외경과 일치하며, 일체형의 디스크원판(2b)과 디스크날개(2c)의 원주면에는 기밀을 유지하기 위한 씰링 방법으로 일정두께의 우레탄 코팅이 되어 밸브디스크(2)를 구성하며, 상. 하로 두 개의 원판형 우레탄코팅 부위(2d)가 기밀을 유지하고, 디스크(2)의 180'방향의 날개(2c) 부위에도 원주 면으로 우레탄 코팅이 되어 두 가지의 유체가 흐를 때 서로 섞이지 않도록 기밀을 유지하는 구조로 구성되어있다. 또한 디스크축(2a) 상부 및 하부에는 미끄럼 부시(4)가 밸브디스크(2)의 동심을 유지하고 축(2a)의 마모를 방지하도록 이질의 재료로 조립되어있다.

상기 밸브몸체(1)의 상부 및 하부에는 플랜지(5,6)가 볼트(11)로 체결조립되어 밸브 디스크(2)의 조립분해가 가능한 구조로 되어 있으며, 상부 플랜지(5)에는 전동 액츄에이터(7)가 요크(9)로 연결 장착되어 전동 엑츄에이터(7)가 0'에서 90'까지 회전하여 밸브디스크(2)의 포지션을 제어한다.

일반적으로 전동 액츄에이터(7)는 밸브의 토르크에 적합한 것이면 어떤 것이든 종래의 제품을 조립하여 사용 할 수 있으므로 호환성이 보장된다.

이상과 같은 본 고안은 하나의 밸브몸체(1)에 사방 향의 포트를 갖은 사방향 밸브로서 종래 주물형 볼(9) 대신에 댐퍼 모양의 밸브디스크(2)를 사용하여 한 개의 밸브로 서로 다른 두 가지 유체의 교체흐름을 자유롭게 제어할 수 있으므로 수 처리 시스템에서 적은 공간에서 단계별 처리공정을 필요로 할 때 사용할 수 있으며, 배관라인의 수와 밸브량을 직선흐름의 밸브를 사용할 때 보다 현저하게 줄일 수 있으며, 따라서, 종래 주물형 볼 밸브(9)보다 중량이 가볍고 유지보수가 간단하며 제작비가 저렴하고, 유체의 방향절환이 원활하여 다양한 시스템 응용범위에 적용할 수 있으며 특히, 주물형으로 제작할 수 없는 중. 대형의 밸브도 제작이 가능한 사이즈변경이 용이한 점을 특징으로 하는 사방향 절환 밸브이다.

Claims (3)

1. 상. 하 플랜지(5,6)형으로 조립. 분해가 가능한 파이프로 제작한 수직형 밸브몸체(1)와 여기에 수평으로 사방 향으로 용접이음 한 플랜지(3a)를 부착한 네 개의 가지관(3)과 몸체내부에 축 방향과 직교하는 원판형 상. 하 2개의 디스크(2b)와 180' 원주방향으로 칸막이하여 용접이음 한 디스크날개(2c), 이를 지지하는 디스크 축(2a)으로 조합된 밸브디스크(2)로 구성되어 있으며, 상기밸브의 몸체(1) 내부와 접촉하여 수직방향과 수평방향으로 기밀을 유지하도록 원주방향에 우레탄 코팅한 밸브디스크(2)를 디스크 축(2a) 상. 하부에서 부시(4)로 지지하여 밸브디스크(2)를 0'에서 90'방향으로 제어하여 2종류의 유체를 자유롭게 흐름을 제어할 수 있도록 구성되어있는 사방절환밸브.
2. 제1항에 있어서 상기밸브에 전동 액츄에이터(7)를 부착하여 이 전동 액츄에이터(7)의 구동력으로 밸브디스크(2)를 0'-90' 정. 역회전 시켜 사방향 가지관(3)와 가지관(3)사이에 180'방향으로 밸브디스크(2)의 양쪽날개(2c)가 위치하도록 하여 두 종류의 유체를 섞이지 않도록 한 개의 밸브 내에서 흐름의 방향을 제어할 수 있는 사방향 절환밸브.
3. 제1항에 있어서 밸브몸체(1)의 가지관(3) 센터를 중심으로 축의 상. 하에 두 개의 원판형 디스크(2b)와 이들 사이에 수직으로 두 개의 칸막이 날개가 180'방향으로 양쪽에 서로 용접이음되어 있고, 양쪽 칸막이 날개(2c)의 외경은 두 개의 원판형 디스크(2b)의 외경과 일치하며, 일체형의 디스크원판(2b)과 디스크날개(2c)의 원주면에는 기밀을 유지하기 위한 씰링 방법으로 일정두께의 우레탄 코팅이 되어 밸브디스크를 구성하는 사방향 절환밸브.