KR200480250Y1

KR200480250Y1 - 버터플라이 밸브

Info

Publication number: KR200480250Y1
Application number: KR2020150006807U
Authority: KR
Inventors: 이규홍
Original assignee: 삼창주철공업(주)
Priority date: 2015-10-20
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2016-04-29
Also published as: CN106594303A; CN106594303B

Abstract

본 고안은 버터플라이 밸브에 관한 것으로서, 직선운동을 회전운동으로 바꾸어주는 회전암의 조립이 용이하고, 오작동을 방지하며 회전시 발생하는 힘을 분산시켜 대형 크기의 밸브에 적용할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이를 위하여 본 고안은, 기어박스(120)가 구비된 밸브바디(100)와; 관로(101)를 개폐하는 디스크(200)와; 디스크(200)에서 기어박스(120)의 내부로 연장되어 디스크(200)를 회전시키는 밸브스템(300)과; 기어박스(120)에 장착된 나사축(400)과; 나사축(400)의 회전에 따라 전후진 되며, 밸브스템(300)과 평행하게 돌출된 결합돌기(510)가 형성된 세그먼트기어(500)를 포함하여 이루어지는 버터플라이 밸브에 있어서, 일측에는 밸브스템(300)의 단부가 관통삽입되어 고정결합되는 제1결합공(610)이 형성되고, 타측에는 세그먼트기어(500)의 결합돌기(510)가 회전 및 슬라이딩 가능하게 결합되는 장공형상의 제2결합공(620)이 형성되어, 세그먼트기어(500)의 직선운동을 밸브스템(300)의 회전운동으로 변화시키는 회전암(600)과, 기어박스(120) 일측에 배치되어 세그먼트기어(500)에 선택적으로 접하는 스위치(700);를 포함하고, 밸브스템(300)의 단부는 단면이 다각형으로 형성되며, 회전암(600)의 상기 제1결합공(610)은 밸브스템(300)의 단부와 대응되게 다각형으로 형성되어 밸브스템(300)의 단부에 고정결합되는 것을 특징으로 한다.

Description

버터플라이 밸브{Butterfly Valve}

본 고안은 각종 관로상에 구비되어 유체의 흐름을 개폐하는 버터플라이 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 직선운동을 회전운동으로 바꾸어주는 회전암의 조립이 용이하고, 회전시 발생하는 힘을 분산시켜 대형의 밸브에 적용할 수 있는 버터플라이 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 버터플라이 밸브는 양단에 배관이 결합되며 내부에 관로가 형성된 밸브바디의 내부에 디스크를 장착하여 구성된 것으로, 상기 디스크에서 밸브바디의 외부로 연장된 밸브스템으로 디스크를 회전시켜 밸브를 개폐하게 된다.

도 1은 본 출원인이 출원한 바 있는 버터플라이 밸브를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 종래의 버터플라이 밸브는, 내부에 관로(18)가 형성되고 그 일측에 기어박스(12)가 구비된 밸브바디(14)와, 상기 관로(18)의 내부에 배치되는 디스크(16)와, 상기 디스크(16)에서 상기 기어박스(12)의 내부로 연장된 밸브스템(20)과, 상기 밸브스템(20)의 단부에 회동가능하게 결합된 회동암(22)과, 상기 밸브스템(20)에 결합되어 회동암(22)을 밸브스템(20)에 고정하는 키(26) 와, 상기 기어박스(12)에 장착된 나사축(28)에 결합되어 나사축(28)의 회전에 따라 전후진되며 상기 회동암(22)에 연결되어 이를 회동시키는 세그먼트기어(30)와, 상기 기어박스(12)의 내부에 장착되며 회동암(22)의 회동시 회동암(22)의 단부에 접촉되어 온오프되는 스위치(42)를 포함하여 구성되어 있다.

그런데, 상기한 종래의 버터플라이 밸브는, 상기 회동암(22)과 상기 밸브스템(20)의 단부가 상기 키(26)에 의해 고정결합되어 있어, 큰 힘을 가할 경우, 상기 키(26)에 힘이 집중되어 상기 키(26)에 크랙이 발생하거나 파손되는 문제점이 있다.

또한 종래의 버터플라이 밸브는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 회전암(22)이 상기 밸브스템(20)에 결합시, 별도로 지지되지 않고 단순히 상기 밸브스템(20)에만 고정되어 떠 있는 상태가 된다.

이에 따라, 비틀리는 힘에 대한 강성이 약하고, 상기 세그먼트기어(30)와 결합되는 상기 회전암(22)의 장공(34)의 일측이 개방되어 있어 큰 힘에 부적당한 문제점이 있다.

이로 인해, 도 1에 도시된 종래의 버터플라이 밸브는, 소형의 밸브에만 적용할 수 있고, 큰 힘을 받은 대형 밸브에는 적용할 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 버터플라이 밸브는, 상기 회동암(22) 단부에 돌출된 돌출편(40)이 상기 스위치(42)의 접점을 누르도록 구성되어 있는데, 상기 돌출편(40)의 회전각이 적어 접점이 잘 이루어지지 않게 된다.

이에 따라 오동작이 발생하게 되고, 과도한 힘을 가하게 되면서 상기 스위치(40)의 수명이 단축되는 문제점이 있다.

국내 등록실용신안공보 제20-0255465호

본 고안은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 직선운동을 회전운동으로 바꾸어주는 회전암을 밸브스템에 결합시, 힘이 분산되면서 일측이 지지되게 결합되도록 하여 대형 밸브에도 적용할 수 있는 버터플라이 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 스위치의 접촉부를 세그먼트기어가 접촉하도록 하여 오작동이 발생하지 않도록 하고, 스위치의 수명을 연장하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 버터플라이 밸브는, 내부에 관로가 형성되고 그 일측에는 기어박스가 구비된 밸브바디와; 상기 관로의 내부에 배치되어 상기 관로를 개폐하는 디스크와; 상기 디스크에서 상기 기어박스의 내부로 연장되어 상기 디스크를 회전시키는 밸브스템과; 상기 기어박스에 장착된 나사축과; 상기 나사축에 결합되어 상기 나사축의 회전에 따라 전후진 되며, 상기 밸브스템과 평행하게 돌출된 결합돌기가 형성된 세그먼트기어를 포함하여 이루어지는 버터플라이 밸브에 있어서, 일측에는 상기 밸브스템의 단부가 관통삽입되어 고정결합되는 제1결합공이 형성되고, 타측에는 상기 세그먼트기어의 상기 결합돌기가 회전 및 슬라이딩 가능하게 결합되는 장공형상의 제2결합공이 형성되어, 상기 세그먼트기어의 직선운동을 상기 밸브스템의 회전운동으로 변화시키는 회전암과, 상기 기어박스 일측에 배치되어 상기 세그먼트기어에 선택적으로 접하는 스위치;를 포함하고, 상기 밸브스템의 단부는 단면이 다각형으로 형성되며, 상기 회전암의 상기 제1결합공은 상기 밸브스템의 단부와 대응되게 다각형으로 형성되어 상기 밸브스템의 단부에 고정결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전암은 일측면이 상기 기어박스 안쪽면에 접하여 회전가능하게 상기 밸브스템의 단부에 고정결합되고, 상기 세그먼트기어의 상기 결합돌기는 상기 회전암의 상기 제2결합공에 관통삽입되며, 상기 기어박스 안쪽면에는 상기 제2결합공을 관통한 상기 결합돌기의 단부가 삽입되어 슬라이딩되는 슬라이딩홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스위치의 접촉부는 곡면으로 이루어지고, 상기 세그먼트기어는 원통형상으로 이루어지되, 상기 세그먼트기어가 상기 스위치에 선택적으로 접촉시, 상기 세그먼트기어의 외주면이 곡면으로 이루어진 상기 접촉부에 선 접촉되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 나사축의 나사산은 2줄 나사로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의하면, 제1결합공이 밸브스템의 단부의 단면 형상과 동일한 다각형으로 이루어짐으로써, 회전암을 상기 밸브스템의 단부에 용이하게 결합할 수 있고, 회전시 힘을 분산시켜 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 제2결합공이 개방되지 않은 장공형상으로 형성됨으로써, 큰 힘에 의해 서도 상기 제2결합공이 벌어지지 않게 되어 대형 밸브에 적용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안에 의하면, 회전암의 일측면이 기어박스의 안쪽면에 접하여 회전가능하게 밸브스템의 단부에 고정결합됨으로써, 상기 밸브스템의 단부에 상기 회전암을 결합시, 상기 회전암의 일측면이 상기 기어박스의 안쪽면에 접하도록 결합하기만 하면 된다.

이에 따라, 밸브스템과의 직교결합이 용이해지고, 상기 회전암이 일측면이 상기 기어박스의 안쪽면에 접하고 있어, 상기 회전암이 큰 힘에도 휘어지지 않게 되면서 큰 힘을 전달할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 회전암의 상기 제2결합공에 관통 삽입된 상기 결합돌기의 단부가 상기 슬라이딩홈에 삽입되어 슬라이딩 됨으로써, 별도의 체결수단 없이 상기 회전암의 상기 제2결합공에 결합할 수 있게 되어 조립이 용이한 효과가 있다.

또한, 접촉부와 세그먼트기어가 선접촉하게 됨으로써, 상기 세그먼트기어가 상기 접촉부와 접촉시, 상기 접촉부가 상기 세그먼트기어의 외형을 따라 이동하면서 접점이 이루어지게 된다.

이에 따라 오작동을 방지할 수 있고, 과도한 힘이 가해지지 않게 되면서 스위치의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.

또한, 나사축의 나사산이 2줄 나사로 이루어짐으로써, 적은 회전에도 세그먼트기어의 이동량이 커지면서 밸브 조작을 쉽게 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은, 본 출원인이 출원한 바 있는 종래의 버터플라이 밸브의 단면도.
도 2는, 도 1의 평 단면도.
도 3은, 본 고안의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 구성을 나타낸 단면도.
도 4는, 도 3에서 밸브가 닫힌 상태에서 나사축을 기준으로 절취한 평 단면도.
도 5는, 본 고안의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 열린 상태를 나타낸 평 단면도.
도 6은 도 3에서 A부분을 확대한 확대도.
도 7은, 본 고안의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브에서 회전암과 밸브스템의 구조를 나타낸 분해 사시도 및 결합 사시도.

도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브(Butterfly Valve)는, 밸브바디(Valve Body)(100), 디스크(Disc)(200), 밸브스템(Valve Stem)(300), 나사축(400), 세그먼트기어(Segment Gear)(500), 회전암(Arm)(600) 및 스위치(Switch)(700)를 포함하여 구성된다.

상기 밸브바디(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 내부에 관로(101)가 형성되며 일측에는 기어박스(120)가 구비된다.

상기 기어박스(120)는, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 후술하는 밸브스템(300)의 단부와 나사축(400), 세그먼트기어(Segment Gear)(500), 회전암(600) 및 스위치(700) 등이 장착되어 상기 디스크(200)를 개폐한다.

상기 디스크(200)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 후술하는 밸브스템(300)에 결합되어 상기 밸브스템(300)의 회전에 의해 관로(101) 내에서 회전하면서, 상기 관로(101)를 통과하는 유체의 흐름을 개폐한다.

상기 밸브스템(300)의 일측은 상기 디스크(200)에 결합되고, 타측은 상기 밸브바디(100)를 관통하여 상기 기어박스(120)의 내부로 연장된다.

상기 밸브스템(300)은, 상기 디스크(200)를 회전시킬 수 있도록 상기 밸브바디(100)에 회전가능하게 연장 결합된다.

그리고 상기 밸브스템(300)의 단부 즉, 상기 기어박스(120)의 내부로 연장되는 타측은, 도 4, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 그 단면이 다각형으로 형성된다.

상기 나사축(400)은, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 기어박스(120)에 상기 밸브스템(300)과 직교되게 일정한 간격으로 이격 배치된다.

이러한 상기 나사축(400)의 나사산에는 후술하는 세그먼트기어(500)가 나사결합된다.

그리고 상기 나사축(400)의 일측은, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 기어박스(120) 외부로 돌출되어 상기 나사축(400)을 회전시킬 수 있는 손잡이(410)가 장착된다.

본 실시예에서는 상기 나사축(400)을 수동으로 회전시키도록 상기 손잡이(410)를 장착하였지만, 이와 달리 상기 나사축(400)이 자동으로 회전되도록 전동모터에 연결할 수도 있다.

또한, 상기 나사축(400)의 나사산은 2줄 나사로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 나사축(400)의 나사산이 2줄 나사로 이루어짐으로써, 적은 회전에도 상기 세그먼트기어(500)의 이동량이 커지면서 밸브 조작을 쉽게 할 수 있게 된다.

상기 세그먼트기어(500)는, 상기 나사축(400)에 결합되어 상기 나사축(400)의 회전에 따라 전후진된다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 세그먼트기어(500)가 상기 나사축(400)의 회전에 의해 전후진 되면서, 후술하는 회전암(600)의 타측을 이동시켜 상기 밸브스템(300)이 회전하게 한다.

상기 세그먼트기어(500)에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회전암(600)과 결합이 용이하도록 상기 회전암(600)의 제2결합공(620)에 회전가능하게 결합되는 결합돌기(510)가 돌출형성된다.

이러한 상기 결합돌기(510)는, 상기 밸브스템(300)과 평행하게 돌출형성되어 상기 회전암(600)의 제2결합공(620)에 회전 및 슬라이딩 가능하게 결합된다.

상기 회전암(600)은, 도 4, 도 5에 도시된 바와 같이, 평판형상으로 형성되어 일측이 상기 밸브스템(300)에 결합되고, 타측은 상기 세그먼트기어(500)의 상기 결합돌기(510)에 결합되어 상기 세그먼트기어(500)의 직선운동을 상기 밸브스템(300)의 회전운동으로 변화시킨다.

이러한 상기 회전암(600)의 일측에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 밸브스템(300)의 단부가 관통삽입되어 고정결합되는 제1결합공(610)이 형성된다.

또한 상기 회전암(600)의 타측에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 세그먼트기어(500)의 상기 결합돌기(510)에 관통삽입되어 회전 및 슬라이딩 가능하도록 장공형상의 제2결합공(620)이 형성된다.

상기 제1결합공(610)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 밸브스템(300)의 단부의 단면 형상과 동일한 다각형으로 이루어져, 상기 밸브스템(300)의 단부와 억지끼움으로 고정 결합된다.

이와 같이 상기 제1결합공(610)이 상기 밸브스템(300)의 단부의 단면 형상과 동일한 다각형으로 이루어짐으로써, 상기 회전암(600)을 상기 밸브스템(300)의 단부에 용이하게 결합할 수 있고, 회전시 힘을 분산시켜 파손을 방지할 수 있다.

상기 제1결합공(610)과 상기 밸브스템(300) 단부의 단면 형상은 사각형으로 형성하는 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니다.

그리고 상기 제2결합공(620)은, 종래와 달리 일측이 개방되지 않은 장공형상으로 형성된다(도 7 참조).

이와 같이 상기 제2결합공(620)이 개방되지 않은 장공형상으로 형성됨으로써, 큰 힘에 의해서도 상기 제2결합공(620)이 벌어지지 않게 되어 대형 크기의 밸브에도 적용할 수 있다.

한편, 상기 회전암(600)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 일측면이 상기 기어박스(120)의 안쪽면(120a)에 접하여 회전가능하게 상기 밸브스템(300)의 단부에 고정결합된다.

상기 결합돌기(510)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 세그먼트기어(500)에서 상기 기어박스(120)의 안쪽방향으로 돌출형성되고, 상기 기어박스(120) 안쪽면(120a)에는, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 나사축(400)의 길이방향으로 슬라이딩홈(121)이 형성된다.

그리고 상기 결합돌기(510)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회전암(600)의 상기 제2결합공(620)에 관통삽입되어 단부가 상기 슬라이딩홈(121)에 삽입된다.

이렇게 삽입된 상기 결합돌기(510)의 단부는, 상기 나사축(400)의 회전에 의해 상기 세그먼트기어(500)의 전후진 시 상기 슬라이딩홈(121)을 따라 슬라이딩 이동하게 된다.

이와 같이 상기 회전암(600)의 일측면이 상기 기어박스의 안쪽면(120a)에 접하여 회전가능하게 상기 밸브스템(300)의 단부에 고정결합됨으로써, 상기 밸브스템(300)의 단부에 상기 회전암(600)을 결합시, 상기 회전암(600)의 일측면이 상기 기어박스(120)의 안쪽면(120a)에 접하도록 결합하면 된다.

이에 따라 상기 밸브스템(300)과의 직교결합이 용이하고, 상기 회전암(600)이 일측면이 상기 기어박스의 안쪽면(120a)에 접하고 있어 큰 힘에도 휘어지지 않게 되면서 큰 힘을 전달할 수 있다.

또한, 상기 회전암(600)의 상기 제2결합공(620)에 관통 삽입된 상기 결합돌기(510)의 단부가 상기 슬라이딩홈(121)에 삽입되어 슬라이딩 됨으로써, 별도의 체결수단 없이도 상기 회전암(600)의 상기 제2결합공(620)에 결합할 수 있게 되어 조립이 용이해진다.

상기 스위치(700)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기어박스(120)의 일측에 배치되어 상기 세그먼트기어(500)와 선택적으로 접한다.

이러한 상기 스위치(700)는 상기 세그먼트기어(500)와 선택적으로 접하면서, 상기 밸브의 열림과 닫힘 상태를 알 수 있게 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스위치(700)는, 상기 세그먼트기어(500)가 일측으로 완전히 이동하였을 때 상기 밸브가 닫힌 상태가 된다.

이때, 상기 밸브의 닫힘 상태를 컨트롤패널에 표시하면 상기 밸브의 개폐상태를 원격지에서도 손쉽게 파악할 수가 있다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스위치(700)는 상기 기어박스(120)에 경사지게 배치되고, 세그먼트기어(500)와 접촉하는 접촉부(710)는 곡면을 이루게 된다(도 6 참조).

그리고 상기 세그먼트기어(500)의 외형은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 원통형상으로 이루어진다.

이렇게 곡면으로 이루어진 상기 접촉부(710)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 세그먼트기어(500)의 원통형상의 외형과 선접촉하게 된다.

상기 접촉부(710)와 상기 세그먼트기어(500)가 선접촉하게 됨으써, 상기 세그먼트기어(500)가 상기 접촉부(710)와 접촉시, 상기 접촉부(710)가 상기 세그먼트기어(500)의 외형을 따라 이동하면서 접점을 이루게 된다.

이에 따라 오작동을 방지할 수 있고, 과도한 힘이 가해지지 않게 되면서 스위치(700)의 수명을 연장할 수 있다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것으로서 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니한다. 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능 하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

100: 밸브바디(Valve Body)
101: 관로
120: 기어박스(Gear Box)
120a: 안쪽면
121: 슬라이딩홈
200: 디스크(Disc)
300: 밸브스템(Valve Stem)
400: 나사축
410: 손잡이
500: 세그먼트기어(Segment Gear)
510: 결합돌기
600: 회전암(Arm)
610: 제1결합공
620: 제2결합공
700: 스위치(Switch)
710: 접촉부

Claims

내부에 관로(101)가 형성되고 그 일측에는 기어박스(120)가 구비된 밸브바디(100)와; 상기 관로(101)의 내부에 배치되어 상기 관로(101)를 개폐하는 디스크(200)와; 상기 디스크(200)에서 상기 기어박스(120)의 내부로 연장되어 상기 디스크(200)를 회전시키는 밸브스템(300)과; 상기 기어박스(120)에 장착된 나사축(400)과; 상기 나사축(400)에 결합되어 상기 나사축(400)의 회전에 따라 전후진 되며, 상기 밸브스템(300)과 평행하게 돌출된 결합돌기(510)가 형성된 세그먼트기어(500)를 포함하여 이루어지는 버터플라이 밸브에 있어서,
일측에는 상기 밸브스템(300)의 단부가 관통삽입되어 고정결합되는 제1결합공(610)이 형성되고, 타측에는 상기 세그먼트기어(500)의 상기 결합돌기(510)가 회전 및 슬라이딩 가능하게 결합되는 장공형상의 제2결합공(620)이 형성되어, 상기 세그먼트기어(500)의 직선운동을 상기 밸브스템(300)의 회전운동으로 변화시키는 회전암(600)과,
상기 기어박스(120) 일측에 배치되어 상기 세그먼트기어(500)에 선택적으로 접하는 스위치(700);를 포함하고,
상기 밸브스템(300)의 단부는 단면이 다각형으로 형성되며,
상기 회전암(600)의 상기 제1결합공(610)은 상기 밸브스템(300)의 단부와 대응되게 다각형으로 형성되어 상기 밸브스템(300)의 단부에 고정결합되고,
상기 회전암(600)은 일측면이 상기 기어박스 안쪽면(120a)에 접하여 회전가능하게 상기 밸브스템(300)의 단부에 고정결합되고,
상기 세그먼트기어(500)의 상기 결합돌기(510)는 상기 회전암(600)의 상기 제2결합공(620)에 관통삽입되며,
상기 기어박스(120) 안쪽면(120a)에는 상기 제2결합공(620)을 관통한 상기 결합돌기(510)의 단부가 삽입되어 슬라이딩되는 슬라이딩홈(121)이 형성되는 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 스위치(700)의 접촉부(710)는 곡면으로 이루어지고,
상기 세그먼트기어(500)는 원통형상으로 이루어지되,
상기 세그먼트기어(500)가 상기 스위치(700)에 선택적으로 접촉시, 상기 세그먼트기어(500)의 외주면이 곡면으로 이루어진 상기 접촉부(710)에 선 접촉되는 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브.
청구항 1에 있어서,
상기 나사축(400)의 나사산은 2줄 나사로 이루어지는 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브.