KR200388994Y1 - 개폐밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유체의 흐름을 단속하는 개폐밸브에 관한 것으로서, 특히 본 고안은 밸브의 조작을 쉽도록 하기 위해 중공관으로 형성된 로테이터의 일측 외주면에 밀폐부를 형성시키며 상기 밀폐부의 반대위치인 로테이터의 타측 외주면에는 반발부를 구비시킴과 동시에, 상기 밀폐부 및 반발부 서로를 유체가 흐르는 연결관으로 연결시킴으로서 유체의 압력에 의해 상기 로테이터가 유체진행 방향인 한쪽으로만 편심되지 않게 함으로서 특히, 고압에서 사용되는 대형밸브의 동작시에도 밸브의 조작에 적은 힘이 소요되고 불규칙한 마모가 방지되어 내구성을 증대시킬 수 있는 효과가 있는 개폐밸브에 관한 것이다.

Description

개폐밸브{opening and shutting valve}

본 고안은 개폐밸브에 관한 것으로서, 밸브의 개폐가 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 중공관으로 형성된 로테이터에 일측 외주면에는 유입구를 밀폐시키는 밀폐부와, 상기 밀폐부의 반대위치에 상하로 형성된 반발부와, 상기 밀폐부 및 반발부를 서로간에 유체가 흐를 수 있도록 형성된 연결관이 구비하여 밸브의 몸체 내에서 상기 로테이터가 유체진행 방향으로 밀리지 않도록 한 개폐밸브에 관한 것이다.

일반적으로 관로에 있어, 유체의 흐름을 제어하기 위한 밸브에는 볼 밸브, 버터플라이밸브 등이 있으며, 이들은 내장되어 회전되는 볼, 로테이터 등에 의해 유체의 흐름을 단속하는 구조로 형성된다.

그 중에서 본 고안과 관련되는 개폐밸브는 1/4 회전에 의해 유체의 흐름이 단속되는 구조로 되어 있으며, 첨부되는 도 2a 내지 2b 각각은 종래 개폐밸브의 작동상태를 보여주는 부분단면도이다.

도 2a 내지 2b 각각에서 보이는 것과 같이, 개폐밸브는 몸체부의 일측에는 유입구(10)가 형성되고 타측에는 유출구(20)가 구비되며, 중앙부에 세로방향으로 로테이터(30)가 삽입되어 구성된다.

또한, 로테이터에는 상기 유입구(10) 및 유출구(20)와 동일 축 상으로 유로(35)가 형성되어져 있으며 상기 유로와 90도 방향으로 유입구(10)를 밀폐하는 밀폐부(31)가 있으며, 상기 밀폐부(31)의 가장자리와 로테이터의 상하부에는 O 링(33)이 설치된다.

이러한 구조의 개폐밸브는 도 2a 와 같은 상태에 있을 때 닫히게 되며, 도 2b와 같은 상태, 즉 도 2a의 상태에서 핸들(2)을 90도 회전시켜 상기 핸들(2)에 고정되어 같이 회전하는 로테이터(30)의 유로(35)가 유입구(10) 및 유출구(20)와 일직선이 되면 유체가 흐르게 되는 작동원리를 갖는다.

상술한 바와 같은 종래의 개폐밸브에 있어서는 밀폐된 상태에서 유입구로부터 유체압이 유체진행 방향으로만 작용하게 됨으로서, 상기 로테이터는 유체 진행 방향으로 밀리는 힘을 지속적으로 받게되고 이로 인해 로테이터를 회전시켜 밸브를 작동할 경우에는 큰 힘이 소요되는 문제점이 있었다.

특히, 고압이 발생하고 관로에 있어서는 설치되는 밸브의 사이즈가 크게 되면, 상기 밸브 내의 로테이터가 유체진행 방향으로 밀리는 정도가 증가하여 밸브의 개폐에 많은 애로사항이 대두 되었다.

따라서 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 고안에서는, 유입구로 부터 발생하는 유체압에 의해 로테이터가 유체진행 방향으로 밀리지 않도록 밀폐부가 형성되는 반대측면에 반발부를 구비시키고 상기 밀폐부와 반발부의 사이에 연결관을 형성시켜 유체가 흐르도록 함으로서 로테이터가 한 방향으로 밀리는 현상을 완화시킬 수 있도록 하는 개폐밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 개폐밸브의 로테이터를 중공관으로 형성하고, 상기 로테이터를 관통하는 유로를 유로관으로 형성하여 상기 개폐밸브의 크기가 증가하더라도 사용자가 밸브의 작동을 무리없이 할 수 있는 개폐밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 유입구와 유출구를 가지는 몸체부와, 상기 유입구와 유출구에 대응되는 유로가 구비되고 상기 몸체부의 중앙에 삽입되는 로테이터를 포함하여 상기 로테이터의 회전에 따라 유체의 흐름이 제어되는 개폐밸브에 있어서, 상기 로테이터는 중공관으로 형성되며, 상기 유로는 로테이터를 관통하도록 내설된 유로관으로 형성되며, 상기 로테이터의 일측 외주면에는 유입구를 밀폐시키는 밀폐부가 형성되고 상기 밀폐부의 반대위치인 로테이터의 타측 외주면에는 반발부가 상하로 각각 형성되고, 상기 밀폐부와 반발부는 연결관으로 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 개폐밸브를 제공한다.

또한, 상기 밀폐부 및 반발부 각각에 O 링이 가장자리에 설치되며, 상기 밀폐부의 단면적이 반발부의 단면적의 합과 동일하게 됨을 특징으로 하는 개폐밸브를 제공한다.

이하, 본 고안에 따른 개폐밸브에 관한 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 본 고안을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 개폐밸브를 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1a 내지 1b 각각은 본 고안에 따른 개폐밸브의 일 실시예를 보여주는 부분 단면도이다.

도시된 바와 같이, 유입구(10)와 유출구(20)가 구비되는 몸체(1)의 중심부에는 세로방향으로 로테이터(30)가 삽입되어 있으며, 상기 로테이터(30)는 원통형 형상의 중공관으로 형성되어 개폐밸브가 대형일 경우 상기 로테이터의 중량을 줄이도록 함이 바람직하다.

상기 로테이터(30)가 중공관으로 형성됨에 따라, 유로(35)를 형성하기 위해 상기 로테이터(30)를 관통하도록 형성된 유로관(36)을 로테이터에 내설하여 상기 유입구(10)에서 유입되는 유체를 유출구(20)로 이어질 수 있도록 한다.

특히, 상기 유로관(36)을 형성하는 재질은 연질의 튜브 또는 금속관 중 선택되는 어느 하나로 하여 로테이터(30)의 총 중량을 더욱 줄일 수 있도록 함이 바람직하다.

또한, 상기 로테이터(30)의 상단부 및 하단부에는 밀폐를 위한 O 링(33)이 설치되며, 밸브 몸체(1) 내면과 접하게 되는 로테이터(30)의 외면에는 마찰을 줄일 수 있도록 하기 위해 얇은 윤활 코팅처리되는 것이 바람직하다.

도 1a에서와 같이, 상기 로테이터(30)의 일측면, 즉 유로(35)와 90도 각도의 위치에는 유입구(10)를 막는 밀폐부(31)가 형성되며 반대측면에는 상하로 두 개의 반발부(32)가 구비되며, 밀폐부(31)와 반발부(32)는 유체가 흐를 수 있는 연결관(34)로 각각 연결된다.

상기 연결관(34)은 상술한 유로관(36)과 동일하게 로테이터에 내설하여 형성하는 연질의 튜브 또는 금속관 중 선택되는 어느 하나로 하여 로테이터(30)의 총 중량을 더욱 줄일 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 연결관(34)은 개폐밸브가 닫힌 상태(도 1a 참고)에서 유입구(10)로 유입되는 유체를 반발부(32)까지 흐를 수 있도록 하며 유체의 압력을 분산 시킨다.

한편, 상기 밀폐부(31)와 반발부(32)의 가장자리에는 O 링(33)이 설치되어 유체가 개폐밸브가 닫힌 상태에서 유출되는 일을 막아 준다.

도 1b는 밸브가 열린 상태를 나타내며 보다 바람직하게로는 상기 밀폐부(31)의 단면적과 두 개의 반발부(32)의 단면적의 합이 일치하도록 설계하여, 밀폐부 및 반발부 각각에 형성되는 유체의 압력에 의한 힘(압력×단면적)을 서로 일치하도록 하여 로테이터(30)가 한쪽으로 치우치지 아니하게 되는 것이다.

다음으로 본 고안에 따른 상기 개폐밸브의 전체적인 작동원리에 대해 개략적으로 설명하기로 한다.

밸브가 닫힌 상태에서 밸브를 열기 위해서는 로테이터를 90도 회전시켜 유로관이 유입구, 유출구와 일직선상이 되도록 해야 한다. 도 1a와 같이 닫힌 상태에서 유입구를 통하여 유체는 밀폐부를 가압함과 동시에 연결관를 따라 흘러 반발부까지 이르게 되며 로테이터를 반대방향으로 밀게된다.

결국 로테이터에 작용하는 가압력과 반발력은 상쇄되며 상기 로테이터는 유체 진행 방향으로 치우치지 아니하고 제 위치를 유지할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 로테이터를 중공관으로 형성하여 로테이터 자체의 무게를 줄임으로서, 밸브의 크기가 대형화되더라도 사용자가 로테이터를 최소의 힘으로도 회전 시킬 수 있도록 한 것이다.

상술한 바와 같이, 본 고안의 일 실시 예에서는 몸체와 로테이터의 형상을 수직한 형상으로 구성했지만, 여기에 한정되는 것은 아니며 로테이터 및 몸체의 형상은 사다리꼴 형상 등과 같이 당업자의 지식범위 내에서 변경은 가능하고 이것 또한 본 고안의 기술적 사상에 포함된다.

본 고안에 따른 개폐밸브에 의하면 밸브의 개폐조작이 보다 적은 힘으로 가능해지고 로테이터가 유체진행 방향으로 밀리지 않음으로써 내구성도 좋아지는 효과가 있다.

또한, 고압의 관로나 특정환경에 쓰이는 대구경의 밸브에 있어서도 본 고안에 따른 개폐밸브의 적용효과는 더욱 배가될 수 있다.

도 1a 내지 1b 각각은 본 고안에 따른 개폐밸브의 일 실시예를 보여주는 부분 단면도.

도 2a 내지 2b 각각은 종래 개폐밸브의 작동상태를 보여주는 부분단면도.

* 도면에 사용된 주요부호에 대한 설명 *

10 : 유입구 20 : 유출구

30 : 로테이터 31 : 밀폐부

32 : 반발부 33 : O 링

34 : 연결관 35 : 유로

36 : 유로관

Claims (2)

1. 유입구와 유출구를 가지는 몸체부와, 상기 유입구와 유출구에 대응되는 유로가 구비되고 상기 몸체부의 중앙에 삽입되는 로테이터를 포함하여 상기 로테이터의 회전에 따라 유체의 흐름이 제어되는 개폐밸브에 있어서,

   상기 로테이터는 중공관으로 형성되며, 상기 유로는 로테이터를 관통하도록 내설된 유로관으로 형성되며, 상기 로테이터의 일측 외주면에는 유입구를 밀폐시키는 밀폐부가 형성되고 상기 밀폐부의 반대위치인 로테이터의 타측 외주면에는 반발부가 상하로 각각 형성되고, 상기 밀폐부와 반발부는 연결관으로 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 개폐밸브.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 밀폐부 및 반발부 각각에 O 링이 가장자리에 설치되며, 상기 밀폐부의 단면적이 반발부의 단면적의 합과 동일하게 됨을 특징으로 하는 개폐밸브.