KR200315219Y1

KR200315219Y1 - 볼 밸브

Info

Publication number: KR200315219Y1
Application number: KR20-2003-0005973U
Authority: KR
Inventors: 윤병하
Original assignee: 윤병하
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2003-06-02

Abstract

유체가 유입되는 유입구와 유체가 배출되는 배출구를 소정의 각도로 배치하여 이 유입구와 배출구에 연결되는 배관이 별도의 엘보를 사용하지 않고도 소정 각도로 방향전환된 상태로 연결할 수 있고, 핸들이 닫음위치에 있을 때에는 인위적인 조작에 의해서만 회전되도록 하여 부주의로 인한 핸들의 오동작으로 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 볼 밸브를 제공하는데 있다.

본 고안은, 유입구(11) 및 배출구(12)가 형성된 밸브몸체(10)와, 상기 유입구와 배출구 사이에 배치되고 관통구멍이 형성된 구형상체(20)와, 일끝단이 상기 구형상체에 걸림유지된 회전축(30)과, 상기 회전축의 다른 끝단에 설치되어 구형상체의 관통구멍이 유입구와 배출구를 연통시키는 열림위치, 유입구와 배출구를 차단시키는 닫음위치 사이로 회전축(30)을 회전시키기 위한 핸들(40)로 이루어지는 볼 밸브에 있어서, 상기 밸브몸체(10)의 유입구(11)와 배출구(12)는 그 중심축선이 소정 각도로 배치되고, 구형상체(20)의 관통구멍은 열림위치에서 유입구(11)에 연통하는 제 1 관통구멍(21)과, 배출구(12)에 연통하는 제 2 관통구멍(22)으로 이루어지며, 상기 제 2 관통구멍(22)은 제 1 관통구멍(21)에 연이어 형성된 구성이다.

Description

볼 밸브{BALL VALVE}

본 고안은 유체가 흐르는 배관의 통로를 열거나 닫는 볼 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배관시공시 방향전환을 위한 엘보의 설치수를 줄일 수 있고, 오작동으로 유체가 누출되어 발생될 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 볼 밸브에 관한 것이다.

종래의 볼 밸브는 도 1에 도시된 바와 같이, 유입구(1) 및 배출구(2)가 형성된 밸브몸체(3)와, 상기 유입구(1)와 배출구(2) 사이에 배치되고 유입구(1)와 배출구(2)를 연결하여 배관통로를 열거나 유입구(1)와 배출구(2) 사이를 막아 배관통로를 닫는 관통구멍(4)이 형성된 구형상체(5)와, 상기 구형상체(5)를 회전시키기 위한 회전축(6)과, 상기 구형상체(5)가 배관통로를 여는 열림위치와 배관통로를 닫는 닫음위치 사이에서 회전하도록 회전축(6)을 90도 정,역회전시키기 위한 핸들(7)로 구성되어 있다.

따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 구형상체(5)의 관통구멍(4)이 밸브몸체 (3)의 유입구(1)와 배출구(2)에 일치된 열림위치에서는 유입구(1)로부터 배출구(2)로 유체가 흐르게 되고, 이 열림위치상태에서 핸들(7)을 조작하여 회전축(6) 및 구형상체(5)를 90도 회전시키게 되면, 구형상체(5)의 관통구멍(4) 이 외의 부분이 유입구(1) 및 배출구(2)를 막는 닫음위치상태가 되어 유체는 흐르지 못하게 된다.

이와 같이 작용하는 볼 밸브는, 유체의 통로가 되는 배관에 설치되어 선택적으로 통로를 열고 닫음으로써 유체의 흐름을 제어하는 것이고, 주로 업무용 대형 연소기(업소용 가스렌지)에 설치되어 가스를 공급하거나 차단하는데 사용된다.

그러나, 종래 볼 밸브의 밸브몸체에 형성된 유입구(1)와 배출구(2)는 일직선의 동일축선상으로 배치되어 있기 때문에, 이 유입구(1)와 배출구(2)에 연결되는 배관(P)도 동일축선상으로 배치될 수 밖에 없다. 또한 배관(P)은 주변 시설물의 형상이나 장애물등에 따라 여러번 소정의 각도로 꺽이게 되고, 꺽이는 부분에는 그 꺽임각도에 따라 45도, 90도 또는 135도의 엘보를 사용하여 연결하고 있다.

따라서, 종래에는 다수개의 엘보연결작업에 의해 작업성이 저하되고 번거로우며, 작업시간을 지연시킬 뿐만아니라, 다수의 엘보사용으로 배관시공비를 상승시키는 등의 단점이 있었다.

또한 종래의 볼 밸브는, 통상 핸들(7)이 배관(P)과 동일축선상으로 위치되었을 때를, 배관내의 유체가 흐르는 열림위치상태로 하고(도 1의 상태), 핸들(7)이 배관(P)의 축선방향에 대하여 직각인 위치에 있을 때를, 유체의 흐름을 차단하는 닫음위치상태로 설정하고 있다.

따라서, 연소기등을 사용때의 열림위치상태, 즉 핸들(7)을 배관(P)의 축선방향과 동일한 방향으로 위치시켰을 때에는 핸들(7)이 배관(P)의 직경범위내에 있게 되므로 그다지 핸들(7)을 오동작시킬 염려가 적다. 그러나, 연소기등을 사용하지 않는 닫음위치상태, 즉 핸들(7)이 배관(P)의 축선방향에 대하여 직각인 상태에 있을 때에는, 핸들(7)이 배관(P)의 직경범위로부터 벗어나 측방으로 돌출된 상태가 되므로, 부주의로 작업자 또는 근방을 지나는 사람이 핸들(7)과 접촉될 가능성이 매우 높다.

이로써 핸들(7)의 오동작으로 배관(P)의 통로가 조금이라도 개방되면, 가스가 사용하지 않는 연소기등에 공급되어 가스가 누출되고, 이 경우 대형의 안전사고를 유발할 수 있는 문제가 있어 이의 개선이 매우 시급한 실정에 있다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 유체가 유입되는 유입구와 유체가 배출되는 배출구를 소정의 각도로 배치하여 이 유입구와 배출구에 연결되는 배관이 별도의 엘보를 사용하지 않고도 소정 각도로 방향전환된 상태로 연결할 수 있는 볼 밸브를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 핸들이 닫음위치에 있을 때에는 인위적인 조작에 의해서만 회전되도록 하여 부주의로 인한 핸들의 오동작으로 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 볼 밸브를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 볼 밸브를 나타낸 단면구조도.

도 2는 본 고안에 따른 볼 밸브를 나타낸 정면도.

도 3은 본 고안에 따른 볼 밸브의 단면구조도.

도 4는 본 고안에 따른 볼 밸브의 분해사시도.

도 5a 및 도 5b는 본 고안에 따른 볼 밸브의 작동상태를 나타내는 단면도.

도 6a 및 도 6b는 본 고안의 회전축을 나타낸 단면도.

도 7은 본 고안의 회전방지부재를 나타낸 확대사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 밸브몸체 11 : 유입구

12 : 배출구 13 : 조립구멍부

14 : 축수용부 20 : 구형상체

21 : 제 1 관통구멍 22 : 제 2 관통구멍

23 : 시트링 24 : 반달형상홈

30 : 회전축 31 : 제 1 축

32 : 제 2 축 33 : 반달형상돌기

40 : 핸들 50 : 회전방지부재

51 : 걸림홈 52 : 경사면

53 : 회전저지벽

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 유입구 및 배출구가 형성된 밸브몸체와, 상기 유입구와 배출구 사이에 배치되고 관통구멍이 형성된 구형상체와, 일끝단이 상기 구형상체에 걸림유지된 회전축과, 상기 회전축의 다른 끝단에 설치되어 구형상체의 관통구멍이 유입구와 배출구를 연통시키는 열림위치, 유입구와 배출구를 차단시키는 닫음위치 사이로 회전축을 회전시키기 위한 핸들로 이루어지는 볼밸브에 있어서, 상기 밸브몸체의 유입구와 배출구는 그 중심축선이 소정 각도로 배치되고, 구형상체의 관통구멍은 열림위치에서 유입구에 연통하는 제 1 관통구멍과, 배출구에 연통하는 제 2 관통구멍으로 이루어지며, 상기 제 2 관통구멍은 제 1 관통구멍에 연이어 형성된 볼 밸브에 특징이 있다.

또한 본 고안은, 상기 밸브몸체의 유입구와 배출구는 중심축선이 90도로 설정된 볼 밸브에 특징이 있다.

또한 본 고안은, 상기 회전축이 닫힘위치에 있을 때, 인위적인 힘을 가하지 않고는 회전축이 열림위치로 회전하지 못하도록 하는 회전축 회전방지수단이 구비된 볼 밸브에 특징이 있다.

또한 본 고안은, 상기 회전축 회전방지수단은, 회전축을 구형상체쪽의 제 1 축과, 핸들쪽의 제 2 축으로 분할형성하여 연결하고, 제 2 축과 밸브몸체 사이에는 회전축이 닫음위치에 있을 때 회전축의 회전을 저지하도록 제 2 축에 걸림유지되는 회전방지부재를 고정 설치하며, 제 2 축은 회전방지부재에 걸림유지되는 회전저지위치와 걸림해제되는 회전가능위치 사이를 이동가능함과 동시에, 탄성부재에 의해 항상 회전방지부재에 걸림유지되는 방향으로 탄성력을 받도록 구성되어 이루어진 볼 밸브에 특징이 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 도 2 내지 도 7에 의하여 상세하게 설명한다.

본 고안의 볼 밸브는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 유체가 유입 또는 배출되는 유입구(11)와 배출구(12)가 형성되어 있는 밸브몸체(10)와, 상기 밸브몸체(10)내의 유입구(11)와 배출구(12) 사이에 배치되어 유입구(11)와 배출구(12)를 선택적으로 연통 또는 차단시키는 구형상체(20)와, 상기 구형상체(20)를 소정각도 정,역회전시키기 위한 회전축(30)과, 상기 회전축(30)을 회전조작하기 위한 핸들(40)과, 상기 회전축 회전방지수단으로 구성되어 있다.

밸브몸체(10)는, 유입구(11) 및 배출구(12) 이 외에도 조립구멍부(13)와 축수용부(14)를 형성하고 있으며, 유입구(11)와 배출구(12)는 그 중심축선이 90도인 직각방향에 배치되어 있고, 조립구멍부(13)는 유입구(11)에 대하여 동일축선상에 배치되어 있으며, 축수용부(14)는 배출구(12)에 대하여 동일축선상에 배치되어 있다.

구형상체(20)는, 상기 유입구(11), 배출구(12), 조립구멍부(13) 및 축수용부 (14)가 만나는 중앙부분에 설치되고, 유입구(11)측과 조립구멍부(13) 양쪽에서 시트링(23)으로 회전자유롭게 지지되어 있다.

또한, 구형상체(20)는 유입구(11)와 동일축선방향으로 형성된 제 1 관통구멍 (21)과, 배출구(12)와 동일축선방향으로 형성된 제 2 관통구멍(22)을 형성하고 있으며, 제 2 관통구멍(22)은 제 1 관통구멍(21)에 연이어 형성되며, 서로 직각인 90도 방향으로 형성되어 있다. 이러한 구형상체(20)와 시트링은 조립구멍부(13)쪽을 통해 밸브몸체(10)내에 넣어져 조립되고, 조립후, 조립구멍부(13)는 볼트(15)에 의해 폐쇄된다.

회전축(30)은 축수용부(14)를 통해 밸브몸체(10)내로 삽입되고, 삽입부분의 끝단부에는 납작한 반달형상돌기(33)가 형성되어 있으며, 이 반달형상돌기(33)는이에 대응하도록 형성된 구형상체(20)의 반달형상홈(24)에 끼워넣어지고, 이로써 구형상체(20)는 회전축(30)과 함께 회전축을 중심으로 하여 회전하는 것이 가능하게 된다.

또한 회전축(30)의 밸브몸체(10) 외부쪽 끝단부는 회전축(30)의 회전조작이 용이하도록 제작된 핸들(40)에 고정된다.

이러한 구성의 볼 밸브에 의하면, 핸들(40)을 90도 정,역방향으로 회전시키는 것에 의해 회전축(30)을 통해 구형상체(20)가 유체를 흐르게 하는 열림위치와 유체의 흐름을 차단하는 닫음위치 사이를 정,역회전하게 된다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 구형상체(20)가 열림위치에 있는 상태에서, 핸들(40)을 조작하여 회전축(30)을 닫음위치로 90도 회전시키게 되면, 반달형상돌기 (33) 및 반달형상홈(24)에 의해 구형상체(20)도 90도 회전하여 닫음위치로 회전하게 된다. 따라서 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 구형상체(20)의 제 1 관통구멍(21)이 유입구(11)와 어긋나게 되므로, 유입구(11)가 막혀 유체는 차단된 상태가 된다.

이와 같은 닫음위치 상태에서 핸들(40)을 역방향으로 조작하여 회전축(30)을 열림위치로 회전시키게 되면, 구형상체(20)의 제 1 관통구멍(21)이 다시 유입구 (11)에 일치하게 되므로, 유체는 유입구(11) →제 1 관통구멍(21) →제 2 관통구멍(22) →배출구(12)의 순서로 흐르게 된다.

이와 같이 작동하는 본 고안의 볼 밸브는, 유입구(11)와 배출구(12)가 90도 직각인 방향으로 배치되어 있기 때문에, 이 유입구(11)와 배출구(12)에 배관(P)을연결하게 되면, 90도 방향전환을 위한 부품인 엘보없이도 유체의 흐름통로를 90도 방향전환할 수 있게 된다.

따라서 볼 밸브의 설치와 동시에 유체흐름의 방향전환이 필요한 장소에 본 고안의 볼 밸브를 유용하게 사용할 수 있으며, 이로 인해 방향전환을 위한 90도 엘보의 사용량을 줄일 수 있다.

본 실시예에서는 도 2 내지 도 5a, 도 5b에 도시된 바와 같이, 유입구(11)와 배출구(12)를 직각인 90도 방향으로 배치한 것으로 설명하였지만, 본 고안은 이 실시예에만 한정하는 것은 아니고, 배관연결시 방향전환을 위해 사용되는 기존 엘보의 각도, 예를들면 45도, 135도등으로도 설계변경할 수 있음은 당연한 것이다.

또한 본 고안의 회전축 회전방지수단은, 회전축(30)이 닫음위치에 있을 때, 인위적인 힘을 가하지 않고는 회전축(30`)을 열림위치로 회전시킬 수 없도록 한 것으로, 회전축(30)을 구형상체(20)쪽의 제 1 축(31)과 핸들(40)쪽의 제 2 축(32)으로 분할형성하고 있으며, 제 1 축(31)과 제 2 축(32)은 서로 회전가능하게 연결됨과 동시에, 축방향으로 소정길이 이동가능하게 되어 있다.

즉 도 4 및 도 6a, 도 6b에 도시된 바와 같이, 제 1 축(31)과 제 2 축(32)의 연결부에는 서로 대향하는 편평면(31a,32a)을 형성하여 이 편평면(31a, 32a)에 의해 제 1 축(31)과 제 2 축(32)이 함께 회전하는 것이 가능하도록 되어 있고, 제 1 축(31)의 삽입축부(31b)가 제 2 축(32)의 삽입구멍(32b)내에 삽입되어 제 2 축(32)이 제 1 축(31)에 대하여 소정길이 축방향으로 이동하는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 제 2 축(32)과 밸브몸체(10) 사이에는 회전축(30)이 닫음위치에 있을때 회전축(30)의 회전을 저지하도록 걸림유지되는 회전방지부재(50)가 설치되어 있고, 이 회전방지부재(51)는 원통형상으로 되어 있으며, 밸브몸체(10)에 설치된 스크류(16)에 의해 회전축(30)을 중심으로 하는 회전은 하지 못하도록 되어 있다.

그리고, 회전방지부재(50)의 하부에는 걸림홈(51)이 형성되어 있고, 이 걸림홈(51)으로부터 일측 둘레방향[회전축(30)의 열림위치쪽 회전방향]으로는 경사면 (52)이 연이어 형성되어 있으며, 이 경사면(52)이 끝나는 부분에 연이어 회전저지벽(53)이 형성되어 있다. 이러한 걸림홈(51), 경사면(52) 및 회전저지벽(53)은 도 7에 도시된 바와 같이, 180도 대향위치의 둘레방향에도 동일하게 형성되어 있다.

이에 대응하여 제 2 축(32)에는 상기 걸림홈(51)에 삽입되어 걸림유지되는 2개의 걸림돌기(32c)가 180도 대향위치에 돌출형성되어 있다. 이때, 상기 걸림돌기 (32c)가 걸림홈(51)에 위치한 지점으로부터 회전저지벽(53)에 위치한 지점까지의 각도는 회전축(30)의 90도 회전과 같도록 설정하여, 회전축(30)이 90도 정,역회전만 가능하도록 되어 있다.

따라서 도 5a에 도시된 바와 같이, 제 2 축(32)의 걸림돌기(32c)가 회전방지부재(50)의 걸림홈(51)에 삽입되어 있는 상태는 회전축(30)이 닫음위치에 있는 상태이고, 걸림돌기(32c)가 경사면(52)을 따라 이동하여 회전저지벽(53)에 위치한 상태(도 2참조)는 회전축(30)이 열림위치에 있는 상태이다.

또한, 밸브몸체(10)의 축수용부(14)에는 탄성부재(17)(압축코일스프링)가 설치되어 있고, 이 탄성부재(17)는 회전축(30)이 닫힘위치에 있을 때, 항상 걸림돌기 (32c)가 걸림홈(51)에 삽입된 상태가 되도록 제 2 축(32)에 탄성력을 부여한다.

따라서 회전축(30)이 닫음위치에 있을 때에는 탄성부재(17)의 탄성력에 의해 걸림돌기(32c)가 걸림홈(51)에 삽입된 상태로 유지되므로, 인위적인 힘을 작용하지 않고는 회전축(30)을 열림위치로 회전시킬 수 없도록 되어 있다.

이와 같이 구성된 본 고안은, 도 2에 도시된 바와 같이 제 2 축(32)의 걸림돌기(32c)가 회전방지부재(50)의 회전저지벽(53)에 위치하여 열림위치에 있는 상태에서, 핸들(40)을 조작하여 회전축(30)을 닫음위치로 회전시키게 되면, 제 1 및 제 2 축(31,32)이 회전되어 구형상체(20)의 제 1 관통구멍(21)은 유입구(11)와 어긋나 유입구(11)를 막음과 동시에, 제 2 축(32)의 걸림돌기(32c)는 경사면(52)을 따라 이동하여 걸림홈(51)에 위치되고, 이어서 도 5a에 도시된 바와 같이, 탄성부재(17)의 탄성력에 의해 걸림홈(51)에 삽입된 상태를 유지하게 된다.

이와 같이 회전축(30)이 닫음위치에 있을 때에는 걸림돌기(32c)가 걸림홈 (51)에 삽입되므로, 인위적인 힘에 의하지 않고는, 예를 들면 주변 작업자의 부주의에 의한 접촉등에 의해서는 핸들(40)이 조작되어 회전축(30)이 열림방향으로 회전될 염려가 없다. 따라서 유체가 가스나 기름인 경우, 부주의로 유체가 누출되어 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.

상기와 같은 상태에서 핸들(40)을 조작하여 회전축(30)을 열림위치로 회전시키고자 하는 경우에는, 핸들(40)을 회전축(30)의 축방향으로 눌러 걸림돌기(32c)를 걸림홈(51)으로부터 빼낸 후, 열림방향으로 회전시키면, 걸림돌기(32c)가 경사면 (52)을 따라 회전되어 회전저지벽(53)에 도달하여 더 이상 회전할 수 없게 되고, 이 위치가 회전축(30)이 90도 회전한 열림위치가 되며, 유체는 유입구(11), 제 1및 제 2 관통구멍(21,22), 배출구(12)를 통해 흐를 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 고안에 따른 볼 밸브에 의하면, 유입구와 배출구가 소정의 각도로 배치됨으로써, 볼 밸브의 설치와 동시에 유체흐름의 방향전환이 필요한 장소에 유용하게 사용되어지고, 이로 인해 방향전환을 위한 배관 연결부품인 엘보의 사용량이 감소되어 배관연결시 작업성이 향상되고, 작업시간이 단축되는 효과가 있다.

또한 본 고안의 회전축(30)회전방지수단에 의하면, 유체가 흐르지 않는 닫음위치에서는 인위적인 조작에 의해서만 핸들이 회전됨으로써 부주의로 인한 핸들(40)의 오동작으로 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

유입구 및 배출구가 형성된 밸브몸체와, 상기 유입구와 배출구 사이에 배치되고 관통구멍이 형성된 구형상체와, 일끝단이 상기 구형상체에 걸림유지된 회전축과, 상기 회전축의 다른 끝단에 설치되어 구형상체의 관통구멍이 유입구와 배출구를 연통시키는 열림위치, 유입구와 배출구를 차단시키는 닫음위치 사이로 회전축을 회전시키기 위한 핸들로 이루어지는 볼 밸브에 있어서,

상기 밸브몸체(10)의 유입구(11)와 배출구(12)는 그 중심축선이 소정 각도로 배치되고, 구형상체(20)의 관통구멍은 열림위치에서 유입구(11)에 연통하는 제 1 관통구멍(21)과, 배출구(12)에 연통하는 제 2 관통구멍(22)으로 이루어지며, 상기 제 2 관통구멍(22)은 제 1 관통구멍(21)에 연이어 형성됨을 특징으로 하는 볼 밸브.
제 1 항에 있어서, 상기 밸브몸체(10)의 유입구(11)와 배출구(12)는 중심축선이 90도로 설정됨을 특징으로 하는 볼 밸브.
제 1 항에 있어서, 상기 회전축(30)이 닫힘위치에 있을 때, 인위적인 힘을 가하지 않고는 회전축(30)이 열림위치로 회전하지 못하도록 하는 회전축 회전방지수단이 구비됨을 특징으로 하는 볼 밸브.
제 3 항에 있어서, 상기 회전축 회전방지수단은, 회전축(30)을 구형상체(20)쪽의 제 1 축(31)과, 핸들(40)쪽의 제 2 축(32)으로 분할형성하여 연결하고, 제 2 축(32)과 밸브몸체(10) 사이에는 회전축(30)이 닫음위치에 있을 때 회전축(30)의 회전을 저지하도록 제 2 축(32)에 걸림유지되는 회전방지부재(50)를 고정 설치하며, 제 2 축(32)은 회전방지부재(50)에 걸림유지되는 회전저지위치와 걸림해제되는 회전가능위치 사이를 이동가능함과 동시에, 탄성부재에 의해 항상 회전방지부재 (50)에 걸림유지되는 방향으로 탄성력을 받도록 구성되어 이루어짐을 특징으로 하는 볼 밸브.