KR20050014360A - 유량 조절밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배관내의 물이나 유류, 가스등과 같은 각종유체의 유량을 제어하는 유량조절밸브에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 2개이상으로 분할되어 있는 분할디스크를 구성하여 그 분할디스크에 의해 관로개폐가 이루어지도록 한 구성으로 유량개폐작동이 신속하고 정확한 유량조절을 할 수 있는 유량조절밸브에 관한 것이다.

즉, 밸브본체(1)내에 관로(10)를 개폐시키는 원판상의 디스크를 2개이상으로 분할시킨 분할디스크(4)로 각각 구성하고 그 분할디스크(4)는 관로(10)의 유체흐름방향에서 직각으로 작동하여 관로(10)개폐가 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 유량조절밸브이다.

Description

유량 조절밸브{Flow control valve}

본 발명은 배관내의 물이나 유류, 가스등과 같은 각종유체의 유량을 제어하는 유량조절밸브에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 2개이상으로 분할되어 있는 분할디스크를 구성하여 그 분할디스크에 의해 관로개폐가 이루어지도록 한 구성으로 유량개폐작동이 신속하고 정확한 유량조절을 할 수 있는 유량조절밸브에 관한 것이다.

일반적으로 유량조절밸브는 물이나 유류, 가스등과 같은 각종 유체가 흐르는 배관내에 설치되어 유체의 흐름을 차단하거나 흐르는 유량을 조절하는데 사용되고 있다.

이러한 유량조절밸브는 크게 글로브밸브, 게이트밸브, 버터플라이밸브, 볼밸브등으로 구분되어 사용되고 있으며 그 구조 및 특성은 다음과 같다.

글로브밸브는; 밸브의 개폐작동을 빠르게 할 수 있는 장점이 있는데 반하여, 관로내에서 유체의 흐르는 방향이 S자형으로 바뀌는 구조로 되어 있고 밸브가 유체중에 있기 때문에 유체의 에너지 손실 계수가 높은 단점을 가지고 있다.

게이트밸브(슬루브밸브)는; 관로의 흐름에 밸브가 직각으로 놓여져서 밸브의 승강운동에 의해 관로개폐가 이루어지는 구성으로, 밸브개방시에 관로의 일직선상으로 유체흐름이 이루어져서 유체에 미치는 영향이 적기 때문에 유체의 손실계수는 낮은 장점 있는데 반하여, 밸브개폐를 위하여 밸브를 나사방식으로 돌려 승강시키는데 따른 밸브 개폐작동시간이 많이 걸리는 단점이 있다.

버터플라이밸브는; 관로내에서 원판상의 밸브를 돌려 관로의 유량을 조절하는 밸브로서, 개폐조작방법이 간편한 장점이 있는데 반하여 밸브가 유체의 흐름에 직각방향으로 회전함으로 밸브개폐작동에 많은 힘이 들고 밸브의 완전개폐시에도 밸브가 유체중에 있어 유체의 손실계수가 높다.

볼 밸브는; 개폐조작방법이 간편한 장점이 있는데 반하여 밸브가 유체의 흐름에 직각방향으로 회전을 하므로 밸브개폐작동에 많은 힘이 들고 설치구조가 커지는 단점이 있다.

또한, 상기와 같은 일반적인 유량조절밸브에서는 단일밸브에 의해 관로개폐가 이루어지므로 유량조절을 위하여 밸브를 중간정도 개방하는 경우에 관로의 일측부분만을 완전 차단하는 형태로 되어 있는바, 이는 관로의 배출부분에 위치한 밸브의 차단공간이 한쪽에 치우친 형태이므로 그 밸브 차단부분 반대편에서 와류발생이많아져서 관로의 유체흐름에 지장을 초래하게되는 유량손실계수에 의해 정확한 유량조절에 어려움이 많았다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 관로의 유체흐름방향에서 직각으로 2개이상의 분할디스크에 의해 개폐작동되게한 유량조절밸브의 구성으로 유량개폐간격을 최소화하여 유량개폐작동이 신속하고 유량손실계수를 최소화하여 정확한 유량조절이 가능하도록 한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 관로의 개방상태를 나타낸 단면 예시도

도 2는 본 발명에 따른 관로가 중간정도 차단된 상태의 단면도

도 3은 본 발명에 따른 관로가 완전 차단된 상태를 나타낸 단면도

도 4는 본 발명에서 유입관과 배출관의 체결부분을 보인 단면도

도 5 내지 도 8은 본 발명의 단계별 관로개폐에 따른 분할디스크의

배치형태를 나타낸 측면도

도 9는 본 발명의 조절판과 분할디스크의 접속상태를 나타낸 측면도

도 10은 본 발명에 따른 분할 디스크의 측면도

도 11은 본 발명에 따른 조절판의 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 따른 부호의 설명

1 : 밸브본체 10 : 관로

11 : 작동 공간부 12 : 고정볼트

2 : 유입관 20 : 플랜지

3 : 배출관 30 : 플랜지

4 : 분할디스크 40 : 핀구멍

41 : 지지축핀 42 : 회동안내홈

43 : 접촉단면 5 : 조절판

50 : 중공부 51 : 조절안내구멍

52 : 작동핀 53 : 볼트안내구멍

6 : 회동작동관 60 : 볼트

61 : 패킹부재

본 발명은 배관내의 유체의 유량을 제어하도록 한 유량조절밸브로서, 밸브본체(1)내에 관로(10)를 개폐하는 원판상의 디스크를 2개이상으로 분할시킨 분할디스크(4)로 각각 구성하고 그 분할디스크(4)는 관로(10)의 유체흐름방향에서 직각으로 작동하여 관로(10) 개폐가 이루어지도록 한다.

밸브본체(1)는 유입관(2)과 배출관(3)을 대향된 위치에 설치하되 그 사이에 분할된 분할디스크(4)와 상기 분할디스크(4)를 개폐방향으로 작동시키는 조절판(5)을 설치하고 상기 조절판(5)을 회동시키는 회동작동관(6)으로 이루어져 있다.

이를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

유입관(2)과 배출관(3)은, 밸브본체(1)의 유체가 유입 및 배출되는 위치에 각각 설치하되 밸브본체(1)측에 플랜지(20)(30)를 각각 형성하고 그 사이의 작동공간부(11)에 분할디스크(4) 및 조절판(5)이 회동되게 설치한 상태에서 고정볼트(12)로 체결한다.

분할디스크(4)는, 2개이상으로 분할구성하되 도면에서는 3개로 분할된 분할디스크(4)를 나타내고 있는 것으로서, 관로(10) 외주의 3방향에 각각 배치한 분할디스크(4) 일측에 핀구멍(40)을 형성하며 유입관(2)의 플랜지(20)에 고정시킨 지지축핀(41)에 끼워 분할디스크(4)가 유체의 흐름방향에서 직각으로 회동되게 축설하되 각각의 분할디스크(4) 표면에 회동안내홈(42)을 형성하여 조절판(5)의 작동핀(52)이 각각 끼워지도록하며 분할디스크(4)의 내측단부에 접촉단면(43)을 형성하여 관로(10) 차단시에 분할디스크(4)가 서로 대향되게 밀착되게 구성하되 접촉단면(43)은 밀착력을 높일 수 있도록 패킹부재를 끼우거나 일체로 부착시켜 사용함이 바람직하다.

상기 회동안내홈(42)은 장방향으로 형성하되 회동안내홈(42)에 끼워진 조절판(5)의 작동핀(52)이 3개의 분할디스크(4)가 관로(10)내에서 서로 내향접촉되거나 관로(10) 외주의 작동공간부(11)로 놓여지도록 한다.

조절판(5)은, 원판형으로 구성하되 중앙에 관로(10)의 직경과 동일 또는 약간 큰 중공부(50)를 형성하고 그 중공부(50) 외측에 3방향으로 분할된 조절안내구멍(51)을 형성하여 분할디스크(4)를 축설하고 있는 지지축핀(41)의 연장돌부가 끼워져서 조절안내구멍(52)을 따라 조절판(5) 회동이 이루어지게하며 분할디스크(4) 방향의 조절판(5) 표면에 작동핀(52)을 고정하여 분할디스크(4)의 회동안내홈(42)내에 끼워지도록하며 조절판(5)의 외주면 내측은 유입관(2)과 배출관(3)을 체결하고 있는 고정볼트(12)의 간섭을 받지않고 조절판(5)이 회동할 수 있도록 볼트안내구멍(53)을 형성한다.

상기 회동작동관(6)은, 원통형으로 구성하여 조절판(5) 외주면에 볼트(60)로 고정하여 조절판(5)을 회동할 수 있게하되 회동작동관(6)의 내주면 양측은 유입관(2)과 배출관(3)의 플랜지(20)(30) 외주면에 밀착되어 밀착상태로 회동되게하여 누수방지를 하고 그 밀착부위를 패킹부재(61)를 끼우거나 일체로 형성하여 회동이 이루어짐과 아울러 밀폐기능을 갖도록 함이 바람직하며 회동작동관(6)의 외주면은 회동작동할 수 있는 파지가 용이하도록 널링(Knurling)이나 우레탄고무 도포층등의 파지부를 갖도록함이 바람직하다.

또한, 회동작동관(6)의 개폐작동범위는 회동작동관(6) 일측에 눈금표시를 하여 밸브의 유량조절상태를 확인할 수 있도록한다.

이와같이 된 본 발명은 밸브본체(1)의 유입관(2)과 배출관(3) 사이에 2개이상의 분할디스크(4)가 관로(10)의 유체흐름방향과 직각으로 작동하여 관로(10) 개폐를 하는 유량조절을 하게 된다.

도 1은 밸브본체(1)내의 분할디스크(4)가 관로(10) 외주의 작동공간부(11)에 각각 놓여져서 관로(10)의 개방이 이루어진 것을 나타낸 것이다.

도 2는 밸브본체(1) 내의 조절판(5)이 회동작동관(6)에 의해 관로(10) 주위를 원호상 회동하여 분할디스크(4)의 회동안내홈(42)에 끼워진 조절판(5)의 작동핀(52)으로 분할디스크(4)를 지지축핀(41)을 축으로 회동시켜 관로(10) 외주의 작동공간부(11)에서 관로(10)의 중심축선상으로 분할디스크(4)를 중간정도 내향시킨 상태로 관로(1)를 중간정도 차단한 유량조절상태를 나타내고 있다.

도 3은 밸브본체(1)내의 분할디스크(4)가 조절판(5)의 회동작동에 의해 분할디스크(4)의 접촉단면(43)이 관로(10)의 중심축성상에서 밀착되게 서로 접촉되어 관로(10)를 차단한 상태를 나타내고 있다.

이렇게 밸브본체(1)내의 관로(10) 개폐작동이 이루어지는 분할디스크(4)는 도5내지 도8에서와 같이 관로(10)의 외주에 배치되어 유입관(2)에 고정된 지지축핀(41)을 축으로 회동하여 관로(10) 개폐를 하되 조절판의 작동핀(52)이 분할디스크(4)의 회동안내홈(42)을 따라 원호상으로 회동함으로서 분할디스크(4)가 관로(10) 외주에 놓여져서 관로(10) 개방상태를 유지하거나 관로(10)의 중심축선상으로 내향되어 관로(10)내의 유량을 조절하게 된다.

즉, 이는 도9에서 조절판(5)에 의해 분할디스크(4)가 내향되어 관로(10)를 중간정도 차단한 상태를 나타낸 바와 같이 조절판(5)의 회동에 의해 분할디스크(4)의 개폐작동이 이루어지게된다.

상기와 같이 관로(1)의 개폐시에 2개이상의 분할디스크(4)가 관로(10)의 중심축선을 정점으로 개폐가 이루어지므로 그만큼 분할디스크(4)의 개폐간격이 종래보다 크게 줄어들게되어 유량개폐작동이 신속하게 이루어지고 관로(10)를 중간정도 차단하는 유량조절상태에서는 각각의 분할디스크(4)에 의해 관로(10) 내부의 차단부위가 분산되므로 차단부분 반대편의 와류발생을 최소화하게되어 원활한 유체흐름으로 유량조절의 정확성을 기할 수 있게된다.

또한, 본 발명의 밸브본체(1)는 종래의 배관 플랜지를 이용하여 구성할 수 있고 그 구조가 간단할 뿐만 아니라 배관연결기능을 함께 이루어진다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

이와같이 본 발명의 유량조절밸브는 2개이상의 분할디스크에 의해 관로개폐가 이루어지므로 관로를 개폐하는 분할디스크의 개폐간격이 종래보다 크게 줄어들게 되어 관로의 개폐작동이 신속하게 이루어지고, 유량조절시에도 분할디스크에 의해 관로내부가 분산된 차단부위를 갖게 되어 관로의 와류발생을 최소화하게 되므로 유체흐름을 원활히하여 정확한 유량조절상태를 유지할수 있게 된다.

또한, 종래의 배관플랜지를 이용하여 밸브본체를 구성할수 있고 그 구조도 간단하므로 매우 경제적인 이점이 있다.

Claims (6)

1. 밸브본체(1)내에 관로(10)를 개폐시키는 원판상의 디스크를 2개이상으로 분할시킨 분할디스크(4)로 각각 구성하고 그 분할디스크(4)는 관로(10)의 유체흐름방향에서 직각으로 작동하여 관로(10)개폐가 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 유량조절밸브
2. 제1항에 있어서, 상기 밸브본체(1)는 유입관(2)과 배출관(3)을 관로(10)의 대향된 위치에 설치하되 그 사이에 각각의 분할디스크(4)와 상기 분할디스크(4)를 개폐방향으로 작동시키는 조절판(5)을 설치하고 상기 조절판(5)을 회동시키는 회동작동관(6)으로 이루어진 유량조절밸브
3. 제2항에 있어서, 유입관(2)과 배출관(3)은 밸브본체(1)축에 플랜지(20)(30)를 각각 형성하여 고정볼트(12)로 체결하되 그 사이의 작동공간부(11)에 분할디스크(4)및 조절판(5)이 회동되게 설치하여서 된 유량조절밸브
4. 제2항에 있어서, 분할디스크(4)는 일측의 핀구멍(40)에 유입관(2)의플랜지(20)에 고정시킨 지지축핀(41)을 끼워 축설하고 분할디스크(4)표면에 작동핀(52)이 끼워지는 회동안내홈(42)을 형성하고 분할디스크(4)의 내측단부는 밀착가능한 접촉단면(43)으로 구성하여서 된 유량조절밸브
5. 제2항에 있어서, 조절판(5)은 중앙에 중공부(50)를 형성하고 그 외측에 지지축핀(41)의 연장돌부가 끼워지는 조절안내구멍(51)을 형성하며 조절판(5)표면은 회동안내홈(42)에 끼워지는 작동핀(52)을 고정하고 조절판(5)외주면 내측에 볼트안내구멍(53)을 형성하여서 된 유량조절밸브
6. 제2항에 있어서, 조절판(5)의 외주면에 원통형의 회동작동관(6)을 볼트(60)로 고정하고 회동작동관(5)의 내주면 양측은 유입관(2)과 배출관(3)의 플랜지(20)(30)외주면에 밀착되어 회동되게 구성하여서 된 유량조절밸브