KR20040009849A

KR20040009849A - 유체 제어용 밸브

Info

Publication number: KR20040009849A
Application number: KR1020020044206A
Authority: KR
Inventors: 조승엽
Original assignee: 주식회사 넥스콘
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2004-01-31
Also published as: KR100446121B1

Abstract

본 발명은 스템샤프트의 회전작동에 따라 실린더가 전후진하면서 밸브공을 개폐하는 유체 제어용 밸브에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 외부,내부몸체(10)(20) 사이로 유로(13)를 형성하는 이중구조의 몸체에 스템샤프트(30)를 회전가능케 설치하고, 이 스템샤프트에 의해 실린더(40)를 전후 이동시키면서 밸브를 개폐작동하되, 상기 실린더는 전방이 개방된 형태로 내부 안내홈(45)을 형성하고, 그 전방에는 내,외측에 상기 안내홈(45)이 삽인 안내되는 안내부(53), 유체를 안내하는 원추형의 곡면부(52)를 형성하는 플러그(51)와, 배출구에 나합 조립되는 조립링(55)과를 다수의 지지발(57)로 연결 형성한 리테이너(50)를 설치하여 상기 실린더가 플러크의 안내부를 따라 안내되면서 그 측벽(46)으로 유로를 차단하여 개폐작동하는 밸브를 제공한다.

이러한 본 발명은 실린더가 유체의 흐름방향으로 개폐작동하되 그 측면으로 유체를 차단하면서 유체압 및 워터해머(Water hammer)등에 의한 충격이 실린더 내벽의 반경방향으로 분포되어 추력이 발생되지 않기 때문에 실린더의 작동방향으로 영향이 없어 밸브 손상을 방지함은 물론 개폐작동을 원활히 제공하는 효과가 있다.

Description

유체 제어용 밸브{A FLUID CONTROL VALVE}

본 발명은 스템샤프트의 회전작동에 따라 실린더가 전후진하면서 밸브공을 개폐하는 유체 제어용 밸브에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 실린더가 유체의 흐름방향으로 개폐작동하되 그 측면으로 유체를 차단하면서 유체압 및워터해머(Water hammer) 등에 의한 충격이 밸브의 작동방향으로 영향이 없어 밸브의 손상을 방지함은 물론 개폐작동을 원활히 제공하는 유체 제어용 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 밸브는 관 속을 흐르는 유체의 유입, 유출을 조절하는 것으로서, 대개 관과 관사이나 관의 소정위치에 설치되어, 개폐작동하면서 유체의 출입을 제어하도록 하는 것이다.

이러한 밸브는 유체의 통과시나 차단시 유체의 압이 크게 작용할 경우에 부품의 손상이 발생하게 되므로 유체의 흐름 및 이의 출입제어를 효과적으로 제공하여야 하는 과제를 갖고 있다.

본 출원인은 상기한 과제를 해결하고자, 도 1에 도시된 바와 같은 유체 제어용 밸브를 선출원한 바 있다.

이는 양측방에 유입구(2a)과 배출구(2b)를 형성하는 외부몸체(2) 내측으로 유로(3)를 형성하도록 일정 간격 이격되게 내부몸체(4)를 이중 구조로 구비하고,

상기 외부몸체(2)의 내측 중앙에는 수직으로 스템샤프트(6)를 회전가능케 설치하고, 그 하단의 피니언(6a)이 내부몸체(4)의 내측에 수평방향으로 설치된 피스톤(7)의 랙(7a)과 치합되어, 상기 스템샤프트(6)의 회전작동으로 피니언과 랙에 의해 피스톤(7)이 전후진하면서 그 전면이 배출구(2b)의 슬리브(8)에 접촉되거나 이격되면서 개폐하도록 구성된다.

미설명부호로서, 1은 스템샤프트(6)를 회전작동시키는 엑튜에이터를 나타내는 것이다.

이러한 밸브는 유체가 외부몸체(2)와 내부몸체(4)의 사이로 형성된 유로(3)를 통해 일정하고 균일한 흐름을 제공하고, 또한 피스톤(7)이 유체의 흐름방향을 따라 전후진하면서 개폐작동을 원활히 제공하도록 하는 것이다.

그러나, 상기한 본 출원인에 의해 선출원된 밸브는, 피스톤(7)의 전면이 슬리브(8)에 접촉하여 배출구(2b)를 차단하면서 유체압이나 워터해머(Water hammer)등에 의한 진동과 충격이 상기 피스톤(7)의 전면(밸브의 작동방향)에 직접적으로 가해지므로 피스톤의 손상은 물론 피스톤을 작동시키는 피니언과 랙, 스템샤프트, 엑튜에이터에 까지 그 충격이 전달되어 손상을 유발하는 문제를 갖게 된다.

특히, 상기 밸브를 역으로 설치하여 배출구(2b)측으로 유체가 유입되는 경우에도 유체 압에 의한 영향력이 상기 피스톤(7)에 작용하여 개폐작동에 큰 힘이 요구되는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같이 피스톤(7)에 가해지는 유체 압이나 기타의 충격 등에 의해 밸브의 개폐 제어는 물론 그 작동 정밀도도 저하되는 문제점을 갖게 되는 것이다.

본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 근본적으로 해결하고자 창출된 것으로서, 실린더(종래기술의 피스톤)가 유체의 흐름방향으로 개폐작동하되 유체압이나 워터해머(Water hammer) 등에 의한 충격의 영향을 최소화하므로 밸브의 손상을 방지함은 물론 개폐작동을 더욱 원활히 제공되도록 하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명의 목적은, 외부몸체와 내부몸체 사이로 유로를 형성하는 이중구조의 몸체에 스템샤프트를 회전가능케 설치하고, 이 스템샤프트에 의해 실린더를 전후 이동시키면서 밸브를 개폐작동하되, 상기 실린더는 전방이 개방된 형태로 내부 안내홈을 형성하고, 그 전방에는 내,외측에 상기 안내홈이 삽인 안내되는 안내부, 유체를 안내하는 원추형의 곡면부를 형성하는 플러그와, 배출구에 나합 조립되는 조립링과를 다수의 지지발로 연결 형성한 리테이너를 설치하여 상기 실린더가 플러크의 안내부를 따라 안내되면서 그 측벽으로 유로를 차단하여 개폐작동하는 밸브에 의해 달성된다.

도 1은 본 출원인에 의해 선출원된 밸브의 단면도,

도 2는 본 발명의 일부 절결 사시도,

도 3은 도 2의 단면도,

도 4는 본 발명의 작동 상태도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 외부몸체 13: 유로

20: 내부몸체 30: 스템샤프트

40: 실린더 45: 안내홈

50: 리테이너 52: 곡면부

53: 안내부 55: 조립링

이하, 상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

즉, 본 발명은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 양측방에 유입구(11)과 배출구(12)를 형성하는 외부몸체(10) 내측으로 유로(13)를 형성하도록 일정 간격 이격되게 내부몸체(20)를 이중구조로 구비하고,

상기 외부몸체(10)의 내측 중앙에는 수직으로 스템샤프트(30)를 회전가능케 설치하고, 그 하단의 피니언(32)이 내부몸체(20)의 내측에 수평방향으로 설치된 실린더(40)의 랙(42)과 치합되어, 상기 스템샤프트(30)의 회전작동으로 실린더(40)를 유체방향으로 전후 이동시켜 배출구(12)를 개폐하도록 하는 것에 있어서,

상기 실린더(40)는 전방이 개방된 형태로 내부 안내홈(45)을 형성하고,

그 전방에는 내,외측에 상기 안내홈(45)이 기밀을 유지하는 상태로 삽인 안내되는 안내부(53), 유체를 안내하는 원추형의 곡면부(52)를 형성하는 플러그(51)와, 배출구(12)에 나합 조립되는 조립링(55)과를 원주상에 다수의 지지발(57)로 연결 형성한 리테이너(50)를 설치하되, 상기 실린더(40)의 안내홈(45)이 플러크(51)의 안내부(53)를 따라 안내되면서 그 측벽(46)이 유로(13)를 차단하여 개폐작동하도록 이루어진다.

미설명부호로서, 15는 밸브시트, 60은 기밀링을 나타내는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.

즉, 밸브가 개방상태에서는 도 3에서와 같이, 외부몸체(10)의 유입구(11)를 통해 유입되는 유체가 외부몸체(10)와 내부몸체(20)의 사이로 형성된 유로(13)를 통해 균일하고 일정하게 흘러, 타측의 배출구(12)를 통해 배출되게 된다.

이때, 상기 유로(13)를 통과 후, 배출구(12)의 측방에서 이동하는 유체는 플러그(51)의 곡면부(52)에 안내되면서 배출구(12)로 원활히 배출된다.

이와 같이 본 발명의 밸브는 개방상태에서 유체의 부하를 방지하면서 그 흐름을 원활히 제공하는 것이다.

이와 같은 상태에서 밸브를 폐쇄하고자 하는 경우에는 도 4에서와 같이, 스템샤프트(30)를 엑츄에이터(미도시)에 의해 작동시켜 랙(42)과 피니언(32)에 의해 실린더(40)를 전진이동시키게 된다.

이때, 상기 실린더(40)의 내부 안내홈(45)이 플러그(51)의 안내부(53)를 따라 기밀을 유지하는 상태로 안내되어 일정하게 전진 이동한다.

이와 같이 이동하는 실린더(40)는 그 선단이 밸브시트(15)에 맞닿으면서 측면(46)으로 유로(13)를 차단하므로 유체 압의 영향을 최소화하면서 원활히 밸브를 폐쇄하게 된다.

특히, 상기 유로(13)상의 유체의 흐름을 급격히 차단하는 경우에 워터해머(Water hammer) 등에 의한 진동과 충격이 발생하게 되는데, 이는 실린더(40) 내벽의 반경방향으로 작용된다.

따라서, 상기 실린더(40)는 상기한 이상 압에 의한 충격이 내벽의 반경방향으로 분포되어 추력이 발생하지 않기 때문에 실린더(40)는 물론 실린더를 작동시키는 랙(42), 피니언(32), 스템샤프트(30), 엑츄에이터(미도시) 등에 전달되는 충격을 차단하여 그 손상을 방지하게 됨은 물론 실린더(40)의 개폐작동도 원활하게 제공되는 것이다.

또한, 본 발명은 상기한 배출구(12)측으로 유체가 유입되도록 배관되는 경우에도, 상기 유체 압이 실린더(40)에 직접 작용하지 않기 대문에 실린더(40)의 전후이동에 따른 개폐작동이 원활히 제공될 수 있는 것이다.

이상에서 상세히 살펴본 바와같이, 본 발명은 실린더가 유체의 흐름방향으로 개폐작동하되 그 측면으로 유체를 차단하면서 유체압이나 워터해머(Water hammer) 등에 의한 충격이 실린더 내벽의 반경방향으로 분포되어 추력이 발생되지 않기 때문에 밸브의 작동방향으로 영향이 없으므로 밸브 손상을 방지함은 물론 개폐작동이 원활히 제공되는 효과를 갖는 것이다.

Claims

양측방에 유입구(11)과 배출구(12)를 형성하는 외부몸체(10) 내측으로 유로(13)를 형성하도록 일정 간격 이격되게 내부몸체(20)를 이중구조로 구비하고,

상기 외부몸체(10)의 내측 중앙에는 수직으로 스템샤프트(30)를 회전가능케 설치하고, 그 하단의 피니언(32)이 내부몸체(20)의 내측에 수평방향으로 설치된 실린더(40)의 랙(42)과 치합되어, 상기 스템샤프트(30)의 회전작동으로 실린더(40)를 유체방향으로 전후 이동시켜 배출구(12)를 개폐하도록 하는 것에 있어서,

상기 실린더(40)는 전방이 개방된 형태로 내부 안내홈(45)을 형성하고,

그 전방에는 내,외측에 상기 안내홈(45)이 기밀을 유지하는 상태로 삽인 안내되는 안내부(53), 유체를 안내하는 원추형의 곡면부(52)를 형성하는 플러그(51)와, 배출구(12)에 나합 조립되는 조립링(55)과를 원주상에 다수의 지지발(57)로 연결 형성한 리테이너(50)를 설치하되, 상기 실린더(40)의 안내홈(45)이 플러크(51)의 안내부(53)를 따라 안내되면서 그 측벽(46)이 유로(13)를 차단하여 개폐작동하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 유체 제어용 밸브.