KR200369125Y1 - 유체 공급용 볼 밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가정용 가스배관 등에 설치되어 유체의 흐름을 제어하기 위한 볼 밸브에 관한 것으로, 스템 하우징(3)을 갖는 밸브몸체(2)의 일측에 착탈 가능하게 연결관(4)이 체결되고 밸브몸체(2)의 중앙에는 유체통로를 개폐할 수 있도록 관통공(6)을 가진 볼(5)을 위치시켜 연결관(4)과 밸브몸체(2)에 지지된 한조의 볼 지지링(7)(7')에 밀착되도록 함과 동시에 스템하우징(3)에 설치되는 스템(8)에 결합되어 회전 조작이 가능하게 구성되는 공지의 볼밸브(1)에 있어서, 상기 연결관(4)의 중간 내부에 돌출 형성되는 환형의 걸림턱(10)과; 상기 걸림턱(10)과 마주하는 볼 지지링(7)과의 사이에 탄발 설치되며 압출 반발력을 이용하여 볼 지지링(7)을 일정한 탄성 가압력으로 볼(5)에 밀착시키기 위한 탄성가압수단(20)을 각각 포함하여서 됨을 특징으로 하는 것이다.

Description

유체 공급용 볼 밸브{THE BALL VALVE}

본 고안은 가정용 가스배관 등에 설치되어 유체의 흐름을 제어하기 위한 볼 밸브에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 유량을 제어하는 밸브 볼의 회전 지지구조를 개선함과 동시에 개폐 조작 시 누출을 근본적으로 차단하고 조작 부하를 최소화시켜 내구성과 조작성을 향상시킨 볼 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 볼밸브는 밸브몸체의 유체통로 상에 관통된 구멍을 갖는 구형의 볼이 내설되어 있고, 이 볼은 유체통로에 배치된 볼 지지링에 밀착됨과 동시에 스템에 연결되어 회전 조작이 가능하게 되어 있다.

따라서 스템의 조작방향에 따라 볼이 실링 사이에서 회전 운동하면서 유체통로를 개폐하도록 하는 것으로 볼밸브의 종래 구조가 도 3에 나타나 있다.

이는 밸브몸체(12)의 내부에 삽입한 볼(15)을 수직관부의 스템(18)과 연결시켜 개폐 자재되게 한 것이나 이는 스템(18)을 회전 조작시키게 되면 볼(15)은 볼 지지링(17)(17')과 면접촉을 통해 마찰을 일으키고, 이는 볼(15)의 회전 시 볼 지지링(17)(17')과의 마찰력에 의해 부하를 받게 되는 원인이 되는 것으로 밸브 작동의 토크 값이 커서 밸브를 수동으로 조정 할 수 없게 되는 것이다.

밸브의 토크 값이 증가되는 이유는 밸브 내의 볼(15)과 한 조의 볼 지지링(17)(17')을 상호 밀착시켜 내부 가스의 누출을 막아주게 되는 바, 볼 지지링(17)(17')의 밀착성 향상을 위해 연결관(14)을 나사로 조여 밀어줌으로써 연결관(14)의 걸림턱에 지지된 볼 지지링(17)(17')을 볼에 밀착시키는 방법을 사용하고 있다. 그러나 이와 같이 연결관(14)을 직접 조여 주는 방식은 약간의 미세한 조임량의 증감에 따라 압축 힘은 매우 급격히 변화되게 되고 이러한 압축력의 급격한 차이 변화는 압축력이 클 경우 조절 레버의 토크 값의 큰 증가로 이어져 작업자의 힘으로 밸브를 조절할 수 없을 정도가 되며 압축력이 작을 경우 밸브 내의 볼(15)과 볼 지지링(17)(17')의 압착력이 작아 가스가 누설된다.

이러한 상황 속에서 가스 누설의 문제가 더욱 심각하게 안전을 위협하게 되므로 대부분 연결관을 강하게 조여 밸브 내의 볼과 볼 지지링(17)(17')을 밀착시켜 가스 누설을 방지하는 구조로 설계되어져 있다.

그러나 이와 같은 구조는 진동이나 외력에 의해 연결관이 자연 나해되는 경우 가스 누설의 우려가 있으며, 만약 밸브 내의 볼과 볼 지지링(17)(17')의 밀착력을 정확히 계산하여 조절 밸브의 토크 값을 조절 가능하도록 설계한다고 하더라도 압착 나사의 가공 정밀도를 매우 정밀하게 유지하여야 함으로써 제조원가의 상승요인이 되었던 것이다,.

또한 밸브 내의 볼(15)과 볼 지지링(17)(17')사이의 높은 압착력으로 인하여 매우 높은 마찰력이 발생하게 되는 밸브를 장기간 사용하는 경우 마찰력으로 인하여 밸브 내의 볼(15)에 의해 볼 지지링(17)(17')의 마모가 발생하게 되거나 나 온도 변화로 인해 밸브 내의 볼과 볼 지지링(17)(17')사이의 압착력과 밀폐력이 감소하게 되어 결국에 가스 누설의 원인이 되는 문제가 있었던 것이다.

한편 상기와 같은 이유로 온수분배기의 전동밸브로 상기와 같은 볼밸브가 사용될 경우 전동으로 스템을 조작할 시 시간이 지날수록 구동모터에 과부하를 유발시켜 고장의 원인이 되는 것이다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로,

유체통로 상에 배치된 볼의 지지구조를 개선하여 가공 및 조립 시 약간의 치수오차가 발생하여도 밸브의 개폐동작을 원활하게 하고 적은 힘으로도 간편하게 밸브 작동을 가능하게 하여 취급의 편의성을 기할 수 있도록 하며 조작횟수나 온도변화 및 마모정도에 관계없이 신뢰성 있는 누출방지를 구현할 수 있도록 한 볼밸브를 제공함에 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 일 구성 예를 보이는 단면 예시도.

도 2는 본 고안의 분리 단면도.

도 3은 기존의 볼밸브 구조를 보이는 단면 예시도.

<도면의주요 부분에 대한 부호의 설명>

1:볼밸브

2:밸브몸체

3:스템 하우징

4:연결관

5:볼

6:관통공

7,7':볼 지지링

8:스템

10:걸림턱

20:탄성가압수단

도 1은 본 고안의 일 구성 예를 보이는 단면 예시도이고, 도 2는 본 고안의 분리 단면도를 보이는 것으로

스템 하우징(3)을 갖는 밸브몸체(2)의 일측에 착탈 가능하게 연결관(4)이 체결되고 밸브몸체(2)의 중앙에는 유체통로를 개폐할 수 있도록 관통공(6)을 가진 볼(5)을 위치시켜 연결관(4)과 밸브몸체(2)에 지지된 한조의 볼 지지링(7)(7')에 밀착되도록 함과 동시에 스템하우징(3)에 설치되는 스템(8)에 결합되어 회전 조작이 가능하게 구성되는 공지의 볼밸브(1)에 있어서,

상기 연결관(4)의 중간 내부에 돌출 형성되는 환형의 걸림턱(10)과;

상기 걸림턱(10)과 마주하는 볼 지지링(7)과의 사이에 탄발 설치되며 압출 반발력을 이용하여 볼 지지링(7)을 일정한 탄성 가압력으로 볼(5)에 밀착시키기 위한 탄성가압수단(20)을 각각 포함하여서 된 것이다.

〈도면 중 미설명 부호〉

(30)는 오링을 보이는 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 고안의 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기에서 탄성가압수단(20)은 특정한 구조로 한정되지 않으나 주로 탄발기능을 갖는 압축 코일스프링이나 스프링 와셔를 이용할 수 있다.

도 1에서와 같이 결합 구성되는 본 고안은 가스배관에 연결관(4)과 밸브몸체(2)를 연결하여 설치하며 스템(8)에 결합되는 밸브 조절손잡이(미도시함)을 돌려주면 볼(5)이 회전되면서 관통공(6)이 유체통로와 비틀어져 어긋나거나 일치하면서 통로의 면적을 조절함으로써 유체의 흐름을 제어하게 됨은 공지의 볼밸브에서와 동일하다.

한편 본 고안은 분리된 연결관(4)의 내부에 탄성가압수단(20)과 볼 지지링(7)을 차례로 장착한 상태에서 연결관(4)을 밸브몸체(2)에 나사 결합하게 되는 것으로,

상기 연결관(4)이 체결 진입되면 선단이 볼 지지링(7)에 접촉되고 후단은 걸림턱(10)에 걸려진 탄성가압수단(20)은 안으로 이동되는 걸림턱(10)에 의해 안으로 밀려 강제적으로 탄성 수축하게 되고 발생되는 압축 반발력이 볼 지지링(7)에 가해져 탄성 가압력으로 볼(5)에 밀착되는 상태가 된다.

이와 같은 본 고안은 연결관이 직접 볼 지지링을 가압하는 기존의 방식에서 탈피하여 연결관(4)과 볼 지지링(7)의 사이에 탄성가압수단(20)을 게재하여 연결관(4)이 탄성가압수단(20)을 수축시키고 수축된 탄성가압수단(20)에서 발생되는 압축 탄발력이 볼 지지링(7)에 가해지도록 하여 가압 밀착정도를 설정하게 되는 것이어서 연결관(4)을 아무리 강력하게 조이더라도 이와 무관하게 탄성가압수단(20)이 자체적으로 보유하는 탄발력 이상으로 볼 지지링(7)을 가압할 수 없게 됨으로써 밸브 작동 시 토크 값을 줄여 조절 손잡이를 수동으로 조정 가능하게 된다.

또한 본 고안은 탄성가압수단(20)을 통해 볼 지지링(7)을 가압하게 됨으로써 연결관의 조임 정도가 정밀하지 않더라도 볼 지지링(7)에 가해지는 밀착력의 변화가 거의 없어 안정적인 실링효과를 기할 수 있음은 물론 설계 시 요구되어지는 가공의 정밀도를 구형 설계 시 요구되는 가공의 정밀도보다 정밀하게 하지 않아도 되므로 가공에 필요한 비용이 절감된다.

또한 밸브를 장기적으로 반복하여 사용 할 경우에도 볼 지지링(7)이 볼과의 압착력에 의해 마찰 마모가 발생하여도 탄성가압수단(20)에 의해 지속적으로 볼(5)에 밀착되게 됨으로써 유체의 누출을 방지하게 된다.

상기와 같은 본 고안은 필요에 따라 밸브몸체(2)의 양측에 즉 연결관(4)과 걸림턱(10), 탄성가압수단(20)을 이중으로 대향, 설치할 수 있으며 이와 같은 구조의 변경은 본 고안의 기술 범주에서 벗어나지 않음은 물론이다.

이상과 같은 본 고안은 유체통로 상에 배치된 볼의 지지구조를 개선함을 통해 가공 및 조립 시 약간의 치수오차가 발생하여도 밸브의 개폐동작을 원활하게 하고 적은 힘으로도 간편하게 밸브 작동을 가능하게 하여 취급의 편의성을 기할 수 있도록 하며 조작횟수나 온도변화 및 마모정도에 관계없이 신뢰성 있는 누출방지를 구현할 수 있도록 한 볼밸브를 제공함에 있다.

Claims (2)

1. 스템 하우징(3)을 갖는 밸브몸체(2)의 일측에 착탈 가능하게 연결관(4)이 체결되고 밸브몸체(2)의 중앙에는 유체통로를 개폐할 수 있도록 관통공(6)을 가진 볼(5)을 위치시켜 연결관(4)과 밸브몸체(2)에 지지된 한조의 볼 지지링(7)(7')에 밀착되도록 함과 동시에 스템하우징(3)에 설치되는 스템(8)에 결합되어 회전 조작이 가능하게 구성되는 공지의 볼밸브(1)에 있어서,

   상기 연결관(4)의 중간 내부에 돌출 형성되는 환형의 걸림턱(10)과;

   상기 걸림턱(10)과 마주하는 볼 지지링(7)과의 사이에 탄발 설치되며 압출 반발력을 이용하여 볼 지지링(7)을 일정한 탄성 가압력으로 볼(5)에 밀착시키기 위한 탄성가압수단(20)을 각각 포함하여서 됨을 특징으로 하는 유체 공급용 볼 밸브.
2. 제 1항에 있어서, 상기 탄성가압수단(20)을 압축 코일 스프링으로 구성함을 특징으로 하는 유체 공급용 볼 밸브.