KR200398004Y1 - 다공형 회전 밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고압의 상수 흐름을 단속하는 밸브에 관한 것으로, 다수의 디스크 홀이 형성된 디스크를 회전시켜 유량조절과 상수 흐름의 단속을 하는 한편 캐비테이션을 줄일 수 있도록 하는 다공형 회전 밸브에 관한 것이다.

이러한 본 고안은 밸브의 몸체 내부에 디스크 홀이 형성된 고정디스크를 고정하고, 상기 고정디스크의 전단에 테프론 디스크를 설치하는 한편 그 전방으로 디스크 홀이 형성된 이동디스크를 설치하며, 상기 이동디스크는 밸브 스템의 회전력을 회전수단으로 전달받아 회전될 수 있도록 하는 한편 하측으로 지지롤러가 스톱퍼 사이에 설치되게 하므로서 이루어지는 것으로, 이동디스크를 회전시켜 고정디스크와 이동디스크의 디스크 홀이 어긋나는 정도를 조절하는 것을 선택함에 따라 상수의 흐름이 조절되는 한편 상수 속도가 감소되어 캐비테이션의 발생을 방지하는 것이다.

Description

다공형 회전 밸브{Porosity type rotary valve}

본 고안은 고압의 상수 흐름을 단속하는 밸브에 관한 것으로, 다수의 디스크 홀이 형성된 디스크를 회전시켜 유량조절과 상수 흐름의 단속을 하는 한편 캐비테이션을 줄일 수 있도록 하는 다공형 회전 밸브에 관한 것이다.

고압으로 흐르는 유체의 흐름을 단속하여 저수조에 방수하거나 방류수로 방수하는 경우 유체 흐름을 단속하는 밸브에서 유체는 필연적으로 개도영역을 달리하여 흐르게 되고, 특히 적은 개도 영역에서는 유속이 빨라지고 밸브 전후의 압차가 발생되어 캐비테이션이 발생하게 되며, 이로 인하여 밸브나 관로의 파손을 초래하는 것이었다.

캐비테이션은 유체 속에서 그 흐름이 빨라져 압력이 낮은 곳이 생기면 물속의 기체가 분리되어 기포가 발생하는 현상을 말하는 것으로, 캐비테이션이 발생하면 포화증기로 가득한 공동이 발생하게 되고, 배출구 쪽에서 압력이 회복되면 기포가 액화되면서 공동이 사라지게 되나 기포가 사라질 때 기포 둘레의 물이 서로 부딪혀 급속으로 고압이 발생하게 되고, 그 충격으로 인하여 밸브나 배관이 손상되는 경우가 발생하게 된다.

이와 같은 캐비테이션 현상은 고압으로 흐르는 상수를 저수조에 방수하는 것을 단속하는 방수밸브에서 자주 일어나게 되며 그 이유는 고압의 상수가 방수를 조절하는 밸브를 통과한 후 그대로 방수되기 때문인 것으로, 이를 방지하기 위해서는 밸브에 압력 손실이 발생할 수 있는 구조를 만들어 유체가 증기압 이하로 압력이 떨어지는 것을 방지해 주어야 한다.

이러한 캐비테이션을 방지하기 위한 방법으로 밸브에 다수의 방류공이 형성된 고정디스크를 설치하고, 상기 고정디스크에 고무라이닝을 사이에 두고 다수의 방류공이 형성된 이동디스크를 설치한 후 상기 이동디스크가 핸들의 회전에 의해 상하 이동하므로서 이동디스크와 고정디스크에 형성된 방류공이 서로 일치하거나 어긋나는 정도에 따라 유량을 조절하는 게이트 밸브가 국내에 실용신안등록 제383123호로 등록되어 있다.

상기 된 선 등록 고안은 원형의 이동 디스크가 핸들 회전에 의해 밸브 몸체의 상하로 이동하면서 고정 디스크와 어긋나게 하므로서 방류공을 통한 상수 흐름을 제어할 수 있으나, 이 경우 반드시 이동디스크가 상부로 이동하기 위해서는 이동디스크의 이동통로를 보장하여야 하므로, 이를 위한 구조가 복잡해지는 한편 이동디스크가 고정디스크와 밀착성을 보장하기 곤란한 것이었다.

본 고안은 디스크 홀이 형성된 이동디스크를 상하 이동시키지 않고 회전이 이루어지게 하므로서 이동디스크의 디스크 홀과 고정디스크의 디스크 홀이 일치하는 정도에 따라 상수 흐름이 단속되게 하는 것으로, 상수의 평행분배로 진동이 발생하지 않고 캐비테이션의 발생을 방지하게 된다.

이러한 본 고안은 밸브의 몸체 내부에 디스크 홀이 형성된 고정디스크를 고정하고, 상기 고정디스크의 전단에 테프론 디스크를 설치하는 한편 그 전방으로 디스크 홀이 형성된 이동디스크를 설치하며, 상기 이동디스크는 밸브 스템의 회전력을 회전수단으로 전달받아 회전될 수 있도록 하는 한편 하측으로 지지롤러가 스톱퍼 사이에 설치되게 하므로서 이루어지는 것으로, 이동디스크를 회전시켜 고정디스크와 이동디스크의 디스크 홀이 어긋나는 정도를 조절하는 것을 선택함에 따라 상수의 흐름이 조절되는 한편 상수 속도가 감소되어 캐비테이션의 발생을 방지하는 것이다.

본 고안은 배관사이에 설치되고 고압의 상수를 감압시키거나 방류시키는 데 사용하는 밸브(10)에 관한 것으로, 원형을 갖고 서로 맞닿게 설치되며 다수의 디스크 홀이 서로 일치할 수 있도록 고정디스크(20)와 이동디스크(40)를 설치하되 상기 이동디스크(40)를 회전시킴에 따라 캐비테이션의 발생을 방지하고 유량의 흐름을 조절할 수 있는 것이다.

본 고안은 밸브 몸체(11)를 막아주고 수 개의 디스크 홀(21)이 형성된 고정디스크(20)를 고정볼트(13)로 고정시키고, 상기 고정디스크(20)의 전단에 테프론 디스크(30)를 고정시키되 상기 테프론 디스크(30)의 디스크 홀(31)이 고정디스크(20)의 디스크 홀(21)과 일치하도록 하며, 상기 테프론 디스크(30)의 전방에 이동디스크(40)를 설치하되 상기 이동디스크(40)에 형성된 수 개의 디스크 홀(41)은 테프론디스크(30)의 디스크 홀(31)과 일치하도록 한다.

즉 고정디스크(20)와 테프론 디스크(30) 및 고정디스크(40)에 형성된 디스크 홀(21)(31)(41)은 서로 일치하는 구조를 갖게 되는 것으로, 특히 테프론 디스크(30)와 고정디스크(20)는 고정된 상태이므로 항상 같게 되고, 이동디스크(40)는 회전에 의해 디스크 홀(41)(31)이 일치되거나 어긋나게 된다.

본 고안의 이동디스크(40)는 밸브몸체(11)의 상측에 끼워져 설치된 밸브 스템(12)의 회전에 의해 회전수단으로 동력을 전달방아 회전될 수 있도록 한 것으로, 밸브스템(12)의 하부에 피니언(15)을 설치하고, 이동디스크(40)의 표면에 상기 피니언(15)과 치합 되는 래크(45)를 설치하므로서 밸브 스템(12)의 회전시 이동디스크(40)가 회전할 수 있도록 하며, 여기서 이동디스크(40)는 중앙이 고정디스크(20)에 형성된 축(25)으로 결합되게 된다.

밸브 스템(12)은 밸브 개폐를 위하여 핸들을 회전시킬 때 회전하게 되는 것으로, 본 고안은 상기 밸브 스템(12)의 하부와 이동디스크(40)의 전방이 서로 치합 되어 동력을 전달받을 수 있도록 회전수단을 설치하되 상기 회전수단은 피니언(15)과 래크(45)를 설치하거나, 웜과 웜기어 또는 베벨기어 또는 헬리컬 기어 등을 이용하여 밸브 스템(12)의 회전력으로 이동디스크(40)를 회전시킬 수 있도록 한다.

본 고안의 밸브 몸체(11) 하부에는 지지롤러(50)를 설치하되 상기 지지롤러(50)는 이동디스크(40)의 표면에 밀착되게 하여 이동디스크(40)가 회전할 때 이동디스크(40)의 표면을 눌러줄 수 있도록 하고, 상기 지지롤러(50)가 밀착되는 이동디스크(40)의 양측에는 스톱퍼(46)(47)를 설치하여 이동디스크(40)의 회전한계가 스톱퍼(46)(47)에 의해 결정될 수 있도록 한다.

이러한 구성의 본 고안에서 밸브(10)의 설치 및 도시되지 아니한 핸들을 회전시켜 밸브 스템(12)을 회전시키는 구성은 공지의 사실이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 하고, 본 고안의 핵심적 기술구성 요소에 대해서만 설명하기로 한다.

먼저 밸브 몸체(11)에는 고정디스크(20)가 고정되어 있게 되고, 상기 고정디스크(20)의 전방에는 테프론 디스크(30)가 고정되어 있게 되나 상기 테프론 디스크(30)의 전방에 이동디스크(40)가 밀착되어 설치될 수 있도록 테프론 디스크(30)를 고정디스크(20)에 밀착시켜 고정시키도록 한다.

특히 고정디스크(20)의 중앙에 형성된 축(25)에 테프론 디스크(30)와 이동디스크(40)가 끼워져 결합되게 하고, 이동디스크(40)와 테프론 디스크(30) 및 고정디스크(20)의 디스크 홀(41)(31)(21)은 서로 일치할 수 있도록 한다.

그리고 밸브 스템(12)의 하부에는 피니언(15)을 설치하고, 이동디스크(40)의 전방에는 상기 피니언(15)과 치합되는 래크(45)를 설치하므로서 밸브 스템(12)을 회전시키면 이동디스크(40)는 회전을 하게 된다.

이동디스크(40)가 회전하면 이동디스크(40)의 디스크 홀(41)과 고정디스크(20)의 디스크 홀(21)이 서로 어긋나게 되거나 어긋난 상태에서 서로 일치하게 되는 것으로, 이동디스크(40)와 고정디스크(20)의 디스크 홀(41)(21)이 서로 어긋난 상태일 경우 상수 흐름이 차단되고, 이동디스크(40)의 디스크 홀(41)과 고정디스크(20)의 디스크 홀(21)이 일치할 때 상수 흐름이 최대가 된다.

따라서 이동디스크(40)를 회전시켜 상수 흐름을 단속하거나 상수 량을 조절할 수 있는 것으로, 이동디스크(40)가 일측으로 회전하면 상수가 차단되고, 반대로 회전하면 상수가 흐르게 되며, 이러한 이동디스크(40)의 회전은 스톱퍼(46)(47)에 의해 정지되게 된다.

두 개의 스톱퍼(46)(47)는 각각 최대 개방시점과 최대 폐쇄 시점에 설치되어 이동디스크(40)가 더 이상 회전되지 않도록 하는 것으로, 각각의 스톱퍼(46)(47)는 지지롤러(50)에 의해 스톱 위치를 결정하게 된다,

지지롤러(50)는 밸브몸체(11)의 하부에 설치되어 이동디스크(40)의 하측을 눌러주는 것으로, 이동디스크(40)가 고정디스크(20)에 밀착될 수 있도록 하는 한편 스톱퍼(46)(47)에 닿을 경우 더 이상 회전 되지 않도록 한다.

따라서 이동디스크(40)를 고정디스크(20)에 밀착시킨 상태에서 회전이 이루어지게 되고, 이동디스크(40)의 회전 정도에 따라 디스크 홀(41)(21)의 어긋남이 조절되어 상수 흐름을 조절하게 된다.

테프론 디스크(30)는 기계적 마찰을 최소화시켜 회전이 용이하게 이루어지게 하며, 고정디스크(20)와 이동디스크(40)에 형성된 디스크 홀(21)(41)은 타원을 형을 갖고 방류량이 조절될 수 있도록 하는 것이 좋으나, 디스크홀(21)(41)은 단순히 상수가 흐를 수 있는 구멍이면 족하다.

본 고안은 고압의 유체를 단속하여 저수조 또는 방류조로 배출하는 방수 밸브에 있어서, 밸브 몸체에 디스크 홀이 형성된 고정디스크와 이동디스크를 설치하되 상기 이동디스크를 회전시켜 디스크 홀이 어긋나는 정도를 조절하므로서 유량을 조절하는 한편 캐비테이션의 발생을 방지하게 되는 것으로, 특히 이동디스크를 회전시켜 유량을 조절하게 되므로, 이동디스크를 상부로 들어올려 유량을 조절하는 방식에 비하여 구조가 간단해 지는 이점과 함께 이동디스크가 고정디스크에 밀착된 상태로 회전되어 누수가 없는 상태로 상수 흐름을 단속할 수 있는 것이다.

도 1은 본 고안 밸브의 사시도

도 2는 본 고안 밸브의 평면도

도 3은 본 고안 밸브의 정면도

도 4는 본 고안 밸브의 개방상태 정면도

도 5는 본 고안 밸브의 닫힘상태 정면도

도 6은 본 고안 밸브의 정단면도

도 7은 본 고안 밸브의 측단면도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 밸브 11 : 밸브 몸체

12 : 밸브 스템 20 : 고정디스크

30 : 테프론 디스크 40 : 이동디스크

50 : 지지롤러

Claims (3)

1. 밸브 몸체(11)의 내부에 수 개의 디스크 홀(21)이 형성된 고정디스크(20)를 고정시키고, 상기 고정디스크(20)의 전방에 수 개의 디스크 홀(31)이 형성된 테프론 디스크(30)를 고정시키며, 상기 테프론 디스크(30)의 전방에 수 개의 디스크 홀(41)이 형성된 이동디스크(40)를 설치하되 상기 이동디스크(40)의 상부에는 밸브 스템(12)의 회전동력을 전달받는 회전수단을 설치하고, 상기 이동디스크(40)의 하부에는 이동디스크(40)를 고정디스크(20)와 밀착시키는 지지롤러(50)를 설치하며, 상기 고정디스크(20)의 중앙에 형성된 축(25)에 테프론 디스크(30)와 이동디스크(40)가 결합되게 하고, 상기 이동디스크(40)의 전방으로 지지롤러(50)의 양측에 스톱퍼(46)(47)를 설치하여 된 것을 특징으로 하는 다공형 회전 밸브.
2. 제1항에 있어서, 회전수단은 밸브스템(12)의 하부에 피니언(15)을 설치하고, 이동디스크(40)의 전방에 상기 피니언(15)과 치합되는 래크(45)를 설치하는 것을 특징으로 하는 다공형 회전 밸브.
3. 제1항에 있어서, 회전수단은 웜과 웜기어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다공형 회전 밸브.