KR200358254Y1 - 주조접합시트를 갖는 버터플라이밸브용 밸브디스크 - Google Patents

Abstract

밸브몸체의 밸브시트와 밀착되어 유체의 기밀을 유지하는 밸브디스크를 주조성형시, 내식성 및 내마모성이 강한 금속재로 이루어진 디스크시트의 환형의 연장편에 원주방향으로 다수개 형성된 관통공에 용융상태의 주물이 충입된 상태에서 냉각되므로, 주조후 밸브디스크가 수축되는 경우에도 디스크시트와 밸브디스트가 밀착될 수 있도록 한 것으로,

본 고안에 의한 주조접합시트를 갖는 버터플라이밸브용 밸브디스크는, 유체를 이송시키는 관로에 설치되며 회전수단이 구비된 밸브몸체와, 관로를 개폐시키도록 밸브몸체 내부에 회전수단에 의해 회전가능하게 설치되는 밸브디스크로 이루어진 버터플라이밸브에 있어서,

다수의 관통공이 원주방향으로 형성된 환형의 연장편이 내측에 형성되고, 밸브디스크의 주조 성형시 관통공에 충입되는 용융상태의 재료에 의해 밸브디스크의 시트부에 일체형으로 고정지지되는 금속재의 디스크시트를 구비한다.

Description

주조접합시트를 갖는 버터플라이밸브용 밸브디스크{valve disc for butterfly valve of having join casting seat}

본 고안은 밸브몸체의 밸브시트(valve seat)와 밀착되어 유체의 기밀을 유지하는 밸브디스크(valve disc)를 주조 성형시, 금속재의 디스크시트 연장편에 형성된 관통공에 용융상태의 주물이 충입되어 냉각되므로, 밸브디스크와 디스크시트사이에 틈새 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 주조접합시트를 갖는 버터플라이밸브용 밸브디스크에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 밸브디스크의 주조 성형시 밸브디스크에 일체화되는 스테인레스재의 디스크시트 환형의 연장편에 형성된 관통공에 용융상태의 주물이 충입되어 냉각됨에 따라, 디스크시트를 밸브디스크 내측방향으로 밀착시키면서 고정지지하여 밸브디스크와 디스크시트사이의 틈새를 차단하므로, 유체의 기밀상태를 유지할 수 있도록 한 주조접합시트를 갖는 버터플라이밸브용 밸브디스크에 관한 것이다.

일반적으로, 버터플라이밸브는 각종 산업용수, 오일 등의 유체를 이송시키는 관로에 연결되는 밸브몸체의 내부에 밸브디스크가 회전축으로 인해 회전가능하게설치되고, 회전축에 연결된 구동장치 구동으로 회전하여 관로를 개폐하여 유체 흐름을 제어하게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 버터플라이밸브는, 조작기(1)의 조작으로 밸브몸체(2) 내부에 회전가능하게 장착된 밸브디스크(3)가 도면상, 좌우방향으로 회전되어 유로를 개폐시키는 수직형 버터플라이밸브와(도 1(a)에 도시됨),

조작기(1) 조작시 밸브몸체(2)에 대해 밸브디스크(3)가 도면상, 상하방향으로 회전되어 유로를 개폐시키는 수평형 버터플라이밸브(도 1(b)에 도시됨)로 분류된다.

이때, 버터플라이밸브의 밸브몸체(2)와 밸브디스크(3)는 주철 또는 주강재 등의 주조 성형으로 제작되고, 이들 접촉면에서 유체의 기밀이 이루어지도록 고온 또는 고압의 유체, 화학물질 등에 대해 내구성, 내식성을 갖는 고무재 또는 금속재질로 성형되는 별도의 시트부(미도시됨)가 밸브몸체(2)와 밸브디스크(3)에 각각 일체형으로 장착된다.

전술한 시트부의 재질으로서 탄성력이 뛰어난 고무재를 사용하는 경우, 장기간 사용시 고무재의 노화작용으로 인해 밸브의 기밀성 및 지수성이 현저하게 저하되어 시트부를 자주 교체하게 되어 번거럽고 유지비용이 증대되는 문제점을 갖는다.

한편, 스테인레스재와 같은 고강도, 내마모성 및 내부식성이 뛰어난 금속재질의 시트부를 일체화시켜 사용하는 경우, 즉 주조 제작되는 밸브몸체와 밸브디스크의 결합홈에 금속재의 시트부를 억지끼워맞추어 결합하게 되므로, 조립과정에서 시트부의 찌그러짐으로 인해 결합홈과 시트부사이에 발생되는 미세한 틈새를 통한 유체의 누수로 인해 밸브의 기밀성이 떨어지는 문제점을 갖는다.

또한, 밸브몸체와 밸브디스크에 금속재질의 시트부를 용접으로 일체화시켜 고정하는 경우, 용접부위의 온도 변화에 따라 응력이 발생되고, 용접부위를 실온으로 냉각시 수축응력 및 잔류응력이 존재한다. 이로 인해 장기간 사용시 용접부위의 응력, 부식 및 균열이 발생되어 유체의 누수로 인해 밸브의 기밀성이 떨어지는 문제점을 갖는다.

본 고안의 목적은, 밸브디스크를 주조 성형시, 용융상태의 주물이 디스크시트에 환형으로 형성된 연장편의 관통공에 충입되어 냉각시 디스크시트를 밸브디스크의 내측방향으로 밀착시키면서 고정하므로, 밸브디스크와 디스크시트사이의 틈새를 차단하여 유체 누수되는 것을 방지할 수 있도록 한 주조접합시트를 갖는 버터플라이밸브용 밸브디스크를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은, 밸브디스크에 형성되는 디스크시트의 재질으로서 내마모성 및 내부식성의 스테인레스재의 금속재를 사용하여 내구성을 증대시켜 사용수명을 연장할 수 있도록 한 주조접합시트를 갖는 버터플라이밸브용 밸브디스크를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은, 밸브디스크와 디스크시트사이의 조립면을 높은 정밀도로 기계가공하지 않고 주물처리하며, 디스크시트를 체결하기 위하여 밸브디스크에 드릴 및 탭작업 공정이 생략되므로 가공비를 줄여 제품의 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있도록 한 주조접합시트를 갖는 버터플라이밸브용 밸브디스크를 제공하는 것이다.

도 1(a,b)은 종래 기술에 의한 버터플라이밸브의 개략도,

도 2는 본 고안에 의한 주조접합시트를 갖는 버터플라이밸브용 밸브디스크의 개략도,

도 3은 본 고안에 의한 주조접합시트를 갖는 버터플라이밸브용 밸브디스크에서 디스크시트를 주조후 기계가공전 상태를 나타내는 도면,

도 4는 도 2에 도시된 "A"와 "B"방향에서의 측면도,

도 5(a,b)는 본 고안에 의한 밸브디스크의 사용상태도이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

10; 밸브몸체

20; 밸브디스크(valve disc)

30; 관통공

40; 연장편

50; 디스크시트(disc seat)

60; 가공부

70; 밸브시트(valve seat)

전술한 본 고안의 목적은, 유체를 이송시키는 관로에 설치되며 회전수단이 구비된 밸브몸체와, 관로를 개폐시키도록 밸브몸체 내부에 회전수단에 의해 회전가능하게 설치되는 밸브디스크로 이루어진 버터플라이밸브에 있어서,

다수의 관통공이 원주방향으로 형성된 환형의 연장편이 내측에 형성되고, 밸브디스크의 주조 성형시 관통공에 충입되는 용융상태의 재료에 의해 밸브디스크의 시트부에 일체형으로 고정지지되는 금속재의 디스크시트를 구비하는 것을 특징으로 하는 주조접합시트를 갖는 버터플라이밸브용 밸브디스크를 제공함에 의해 달성된다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 금속재의 디스크시트는 내마모성 및 내부식성이 뛰어난 스테인레스재로 형성된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 고안을 용이하게 실시할 수있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 고안의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안은 생활용수, 오일 등의 유체를 이송시키는 관로(미도시됨)에 설치되며 회전수단(미도시됨)이 구비된 밸브몸체(10)와, 관로를 개폐시키도록 밸브몸체(10) 내부에 회전수단 구동으로 회전가능하게 설치되는 밸브디스크(20)로 이루어진 버터플라이밸브에 적용되며, 이들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 사용되는 기술내용이므로 구성 및 작동의 상세한 설명은 생략한다.

본 고안에 의한 주조접합시트를 갖는 버터플라이밸브용 밸브디스크는, 다수의 관통공(30)이 원주방향으로 등간격을 유지하여 형성된 연장편(40)이 내측에 환형으로 형성되고, 전술한 밸브디스크(20)의 주조 성형시 관통공(30)에 충입되는 용융상태의 재료에 의해 밸브디스크(20)의 시트부에 일체형으로 고정지지되는 금속재의 디스크시트(50)를 구비한다.

이때, 전술한 금속재의 디스크시트(50)는 내마모성 및 내부식성이 뛰어난 스테인레스재로 형성된다.

도면부호중 60은 주조 성형되는 밸브디스크(20) 냉각시 수축되는 것을 감안하여 실제 사이즈보다 큰 사이즈로 주조 성형후 기계가공으로 마감처리되는 가공부이고, 70은 밸브디스크(20)의 디스크시트(50)와 밀착되어 유체의 기밀을 유지하도록 밸브몸체(10)의 시트부에 장착되는 밸브시트이다.

이하에서, 본 고안에 의한 주조접합시트를 갖는 버터플라이밸브용 밸브디스크의 결합되는 것을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 내마모성 및 내부식성이 뛰어난 스테인레스재질의 디스크시트(50)를 소정형상으로 형성하되, 디스크시트(50) 내측에 환형으로 연장형되는 연장편(40)에 다수의 관통공(30)이 원주방향으로 등간격으로 유지하여 형성된다.

따라서, 전술한 밸브디스크(20)를 소정의 주형(鑄型)을 이용하여 주조 성형하는 경우, 전술한 디스크시트(50)를 밸브디스크(20)의 시트면에 밀착시킨 상태에서 용융상태의 재료를 주형에 주입함에 따라, 용융상태의 재료 일부가 디스크시트(50) 내측에 환형으로 형성된 연장편(40)에 형성된 관통공(30)에 충입된다.

이로 인해, 전술한 밸브디스크(20)의 냉각시 관통공(30)에 충입된 재료에 의해 디스크시트(50)를 밸브디스크(20)의 시트면에 대해 밀착시킨 상태에서 디스크시트(50)를 밸브디스크(20) 내측방향으로 가압함에 따라, 밸브디스크(20)의 시트면과 디스크시트(50)사이의 경계면에 해당되는 틈새 발생되는 것을 차단하여 유체의 누수되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 전술한 밸브디스크(20)의 시트면에 디스크시트(50)를 일체형으로 주조 성형후 냉각시 밸브디스크(20)의 수축되는 것은, 전술한 디스크시트(50) 외측에 위치하도록 밸브디스크(20)에 실제 사이즈보다 큰 사이즈로 주조 성형되어 기계가공으로 마무리처리되는 가공부(60)(도 3에 가상선으로 표기됨)에 의해 보상된다.

이하에서, 본 고안에 의한 주조접합시트를 갖는 버터플라이밸브용 밸브디스크의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 5(a)는 전술한 밸브디스크(20)가 밸브몸체(10)에 설치되는 회전수단 구동으로 회전되어 밸브몸체(10)의 유체 통로를 개방시킨 상태를 도시한 도면이다.

도 2 및 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 미도시된 관로를 통과하는 유체 흐름을 제어할 수 있도록 회전수단(미도시됨)이 구비된 밸브몸체(10)가 관로에 개폐가능하게 설치된다. 전술한 회전수단 구동으로 회전축(10a)이 도면상, 반시계방향으로 회전됨에 따라 밸브몸체(10) 내부에 회전가능하게 설치된 밸브디스크(20)가 도면상, 반시계방향으로 회전되어 전술한 관로를 개방시킨다.

즉, 밸브디스크(20)의 디스크시트(50)가 밸브몸체(10)에 장착된 밸브시트(70)로 부터 이탈되어 개방되므로, 관로를 따라 이송되는 유체는 개방된 밸브몸체(10)의 유체 통로를 통과할 수 있게 된다.

도 5(b)는 전술한 밸브디스크(20)가 밸브몸체(10)에 설치되는 회전수단 구동으로 초기위치로 복귀되어 밸브몸체(10)의 유체 통로를 폐쇄시킨 상태를 도시한 도면이다.

한편, 도 2 및 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 전술한 회전수단 구동으로 인해 회전축(10a)이 도면상, 시계방향으로 회전되므로 밸브디스크(20)의 디스크시트(50)가 밸브몸체(10)의 밸브시트(70)에 밀착되어 압착되므로 밸브몸체(10)의 내부 통로를 폐쇄시킨다.

이때, 고온 또는 고압의 유체가 디스크시트(50)에 반복적으로 가해지는 경우에도 내마모성 및 내부식성이 뛰어난 스테인레스재질의 금속재로 형성된 디스크시트(50)에 의해 내구성이 뛰어나 사용수명을 현저하게 연장할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 고안에 의한 주조접합시트를 갖는 버터플라이밸브용 밸브디스크는 아래와 같은 이점을 갖는다.

버터플라이밸브용 밸브디스크를 주조 성형시, 디스크시트 연장편에 형성된 관통공에 용융상태의 재료가 충입되어 냉각시 디스크시트를 밸브디스크의 내측방향으로 밀착시키면서 일체형으로 고정지지하므로, 밸브디스크와 디스크시트사이의 틈새를 차단하여 유체 누수되는 것을 방지하여 밸브의 신뢰성을 갖는다.

또한, 밸브디스크에 장착되는 디스크시트의 재질으로서 내마모성 및 내부식성이 뛰어난 스테인레스재로 형성하여 내구성을 증대시켜 사용수명을 연장할 수 있다.

또한, 밸브디스크와 디스크시트사이의 조립면을 높은 정밀도로 기계가공하지 않고 주물처리하며, 디스크시트를 체결하기 위하여 밸브디스크에 드릴 및 탭작업공정이 생략되므로 가공비를 줄여 제품의 생산원가를 낮추어 가격 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 유체를 이송시키는 관로에 설치되며 회전수단이 구비된 밸브몸체와, 상기 관로를 개폐시키도록 밸브몸체 내부에 상기 회전수단에 의해 회전가능하게 설치되는 밸브디스크로 이루어진 버터플라이밸브에 있어서:

   다수의 관통공이 원주방향으로 형성된 환형의 연장편이 내측에 형성되고, 상기 밸브디스크의 주조 성형시 상기 관통공에 충입되는 용융상태의 재료에 의해 상기 밸브디스크의 시트부에 일체형으로 고정지지되는 금속재의 디스크시트를 구비하는 것을 특징으로 하는 주조접합시트를 갖는 버터플라이밸브용 밸브디스크.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 금속재의 디스크시트는 내마모성 및 내부식성이 뛰어난 스테인레스재로 형성되는 것을 특징으로 하는 주조접합시트를 갖는 버터플라이밸브용 밸브디스크.