KR20050032648A - 밸브 밀봉장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀봉구조가 간단하고 밀봉성능이 뛰어난 밸브 밀봉장치에 관한 것이다.

개시한 본 발명의 밸브 밀봉장치는, 두 포트의 단일체로서 상면 중앙에 끼움홀과 제1 사이드스텁이, 그리고 길이방향에 대해 내주면에 나사산이 형성된 밸브몸체; 원주체로서 상단 원주면에 제2 사이드스텝 및 환형슬롯이 형성되고 축선과 수직인 수평홀이 뚫려져 밸브몸체의 공간 내에 삽입되어 기체 및 유체를 단속하는 디스크; 제1, 제2 사이드스텝이 접촉하여 이루는 환형홈에 끼워져 밸브몸체에 대해 디스크를 이탈 없이 결합해 주는 클립링; 밸브몸체의 대칭 양방향으로 끼워져 디스크의 원주면 일부를 감싸며 유로를 허용하도록 디스크의 수평홀과 정합되는 본넷팩킹; 밸브몸체의 대칭방향으로 나사 조임되면서 디스크의 원주면에 본넷팩킹이 압착되어 기밀을 유지시키도록 하는 본넷; 디스크의 환형슬롯에 끼워져 디스크와 밸브몸체 사이를 밀봉하는 밀봉부재를 포함하며,

이에 따라 밀봉구조가 간단하고, 또한 디스크 등의 높은 가공의 정밀도를 요구하지 않아 가공효율성이 향상됨은 물론 밸브몸체에 대해 디스크와 본넷팩킹을 암결합 방법으로 체결해 줌으로써, 밀봉성능이 뛰어남은 물론 디스크를 회전시킬 때 그 디스크의 상, 하가 흔들림이 없이 자유자재로 회전되는 이점이 있다.

Description

밸브 밀봉장치{APPARATUS FOR SEAL VALVE}

본 발명은 예컨대, 각종 유체배관 및 기체배관 상에 설치되어 유체 및 기체의 흐름을 단속할 때 사용되는 일종의 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸브의 밀봉을 행하는 두 포트 또는 네 포트 밸브 등에 있어서, 상기 밸브에 밀봉수단로서 원주체의 디스크를 사용하여 밀봉구조를 간략화시키고 또 유체 및 기체의 흐름을 단속할 때 디스크의 회전 저항력의 최소화와 밀봉성능의 향상 및 응용범위의 다양성을 양립시키도록 하는 밸브 밀봉장치에 관한 것이다.

일반적으로, 가정용 또는 공업용을 막론하고 수도꼭지, 위생설비, 식품응용 밸브 및 기타의 각종 밸브가 광범위하게 응용되고 있다. 하지만, 현재 일반용과 공업용의 각종 밸브에 사용되는 밀봉장치로서 많이 사용되는 방식은 스핀들(spindle)을 사용하여 디스크와 같은 밀봉부재를 움직이고 그 디스크 상의 사면을 이용하여 사면을 뛴 밸브몸체 내의 밸브시트를 누르는 방식과 스핀들의 한 끝에 밀봉부재인 자기사발형의 디스크가 있어서 밸브시트 상의 구멍을 눌러줌으로써 밀봉을 하는 방식, 또는 손잡이 아래쪽으로 닙플이나 밀봉필링(seal filling)을 통해 스핀들이 볼트를 통과하여 밀봉을 하는 방식 등이 있다.

이와 같이, 물을 포함한 각종 유체 및 가스 등의 기체를 이송하는 공업용 배관 또는 가정용 배관 및 수도꼭지 등에 설치되어 유체 및 기체의 흐름을 단속하는 밸브에는 밀봉장치로서 디스크와 같은 밀봉부재가 밸브시트와 접촉을 유지하면서 유체 또는 기체의 흐름을 허용하거나 또는 차단하는 것에 의해 기밀유지 특성을 지니고 있다.

상기 밀봉부재를 감싸고 있는 밸브시트는 기밀을 확실하게 하고, 또한 밀봉부재의 유로현상이 원형으로 밸브 입구 및 출구의 형상과 같은 모양이기 때문에 유로 저항도 매우 적다. 이는 범용의 밸브 중에서 특히 저압의 상온 유체를 차단하고 제어하는 특성을 갖고 있다는 것이다.

따라서 거의 모든 밸브는 연결배관의 호칭 직경보다 작은 구경의 유로직경을 갖는다.

특히 유체 및 기체의 흐름을 단속하는 밸브에 있어서 가장 핵심적인 요소는 밀봉부재와 밸브시트 사이를 밀폐시키는 실링수단이다. 대부분의 밸브의 실링수단으로서는 탄력성이 좋은 PTEE(Polyterafluoroetylene)가 가장 널리 쓰이고, 유체의 부식특성에 따라서 특별한 용도로 나이론, 성형흑연 및 PTEE에 성형 흑연분말을 함침한 실링재료가 있다. 밸브의 실링 재료에 있어 밀봉부재와 실링재료가 금속인 경우가 가장 이상적이다.

그러나, 상기와 같은 종래 방식들의 밸브는 밸브몸체 내에 설치되는 디스크의 외경을 절삭하는 가공방법으로 제조되므로 정밀도를 높일 수는 있지만 이와 접촉되는 밸브시트의 경우에 있어서는 밸브몸체 내부에 일체로 형성되어 있는 상태에서 내경을 절삭하는 제조가 이루어지므로 상기 디스크 보다는 정밀도가 떨어지게 되며, 이것에 의해 밸브를 폐쇄작동 시켰을 때 디스크가 밸브시트를 정밀하게 폐쇄하지 못하여 밀봉성능이 떨어지게 되므로 상기 디스크와 밸브시트는 물론 스핀들의 외경과 볼트 내경의 가공정밀도를 보다 한층 더 높여주어야 하는 작업의 어려움이 있다.

또한, 밸브조성에 있어서, 디스크, 스핀들, 볼트, 닙플, 밀봉필링 및 패킹 등의 많은 부품들을 필요로 함으로, 이것에 의해 조립과 분해가 난이하여 밸브의 생산성 저하는 물론 불량율 상승을 초래하게 되는 문제점으로 지적되고 있다.

또한, 밸브의 특성상 유체 및 기체를 단속하기 위해서 자주 개방과 폐쇄동작을 반복시켜야 하기 때문에 금속제의 디스크와 밸브시트가 금새 마모되어 사용수명이 짧아지는 문제점이 있다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 치유하면서도 비용 면에서는 보다 저가의 밸브용 밀봉장치를, 그리고 신뢰성 면에서는 밀봉성이 보장되는 밸브용 밀봉장치를 제공하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 목적은 밀봉구조가 보다 간단하면서도 디스크의 동심도가 높고 밀봉성능이 보다 확실하며 가공정밀도 요구도가 낮은 밸브 밀봉장치를 제공하는 것이며, 이 밸브 밀봉장치는 단일체로 된 밸브몸체 내에, 축선과 수직으로 수평홀이 형성되어진 원주 또는 원통형의 디스크를 중앙에 위치시키며 그 밸브몸체의 대칭방향으로 본넷팩킹을 삽입하여 상기 디스크와 접촉시킨 후 상기 밸브몸체의 대칭방향으로 원주형을 가지는 한 쌍의 본넷을 차례로 조여주는 것에 의해 상기 한 쌍의 본넷팩킹이 디스크의 원주면을 감싸는 형태로 보다 견고하게 접촉을 유지하고, 또한 밸브몸체의 단일화에 의해서 밀봉성능과 동심도가 향상되는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 유체 및 기체의 흐름을 단속하기 위해 디스크를 회전시킬 때 그 디스크의 상, 하가 흔들림이 없이 보다 자유자재로 회전되도록 하는 밸브 밀봉장치를 제공하는 것이며, 이 밀봉장치는 디스크의 중심선을 밸브몸체의 중심선과 합치되도록 구성하여, 밸브의 개폐 때 디스크가 받는 회전 저항력을 고르게 해 줌으로써 달성된다.

본 발명의 또다른 목적은 고온 고압으로 인한 밸브의 불량율을 최소화시키도록 하는 밸브 밀봉장치를 제공하는 것이며, 이 밀봉장치는 고온 고압에 견딜수 있도록 본넷팩킹을 강도와 내마모성이 높고 또한 열 안정성이 우수한 연성석묵(軟性 石墨), 나일론, PFE(perfluoroethylene) 또는 고무로, 그리고 밸브몸체와 디스크 사이에 개재되어 밀봉을 유지하는 링형상의 밀봉부재를 고무, PFE, 석면 및 연성석묵을 혼합한 복합재료로 구성함으로써 달성된다.

본 발명의 또다른 목적들은 다음의 상세한 설명과 첨부된 도면으로부터 보다 명확해질 것이다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 밸브 밀봉장치에 의하면, 적어도 하나 이상의 유입구와 유출구를 가지는 단일체로서 상부면 중앙에 끼움홀과 그 끼움홀의 상단 내면에 환형의 제1 사이드스텝이 형성되고 길이방향에 대해 내주면에 나사산이 형성된 밸브몸체;

원주체로서 상면 중앙에 작동지축이 돌출되어 조작레버와 결합되며 그 상단 원주면에는 상기 제1 사이드스텝과 대향하도록 환형의 제2 사이드스텝 및 환형슬롯이 형성되고 축선과 수직인 수평홀이 뚫려져 상기 끼움홀을 통해 상기 밸브몸체의 수직 중심선 방향의 공간 내에 삽입되어 상기 조작레버의 조작에 따라 회동하는 디스크;

상기 제1, 제2 사이드 스텝이 접촉하여 이루는 환형홈에 끼워져 상기 밸브몸체로부터 상기 디스크가 상부로 이탈되는 것을 방지하는 탄성체의 클립링;

상기 밸브몸체의 유입구와 유출구로 끼워져 상기 디스크의 원주면을 감싸며 유체 또는 기체의 통로를 허용하도록 한쪽 단면이 원호형을 띄는 원주체로서 상기 디스크의 수평홀과 정합되는 본넷팩킹;

분해 결합이 용이하고 유체 또는 기체의 통로를 허용하도록 상기 디스크의 수평홀과 정합되는 탈착구멍을 가지며 상기 밸브몸체의 나사산을 따라 상호 대향하게 조임되면서 상기 디스크의 원주면에 상기 본넷팩킹이 안정되게 접촉유지되도록 압착되어 기밀을 유지시키는 본넷; 및

상기 디스크의 환형슬롯에 끼워져 상기 디스크와 밸브몸체 사이를 밀봉하는 탄성체로 이루어진 환형의 밀봉부재를 포함한다.

선택적으로, 상기 디스크는 속이 비어 있는 원통형인 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 디스크는 속이 채워져 있는 원주형인 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 밸브몸체는 2개의 유입구와 2개의 유출구를 가지는 네 포트형의 단일체로 이루어지며, 상기 디스크는 속이 채워져 있는 2개의 디스크가 길이방향으로 중첩되어 하나의 단일체로 이루어진 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 디스크 상의 환형슬롯은 폭이 좁은 적어도 2개 이상을 형성하거나 또는 폭이 넓은 한 개의 슬롯을 형성하는 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 본넷팩킹은 PFE(perfluoethylene), 석묵, 나일론, 고무중에서 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 밀봉부재가 PFE, 석면 및 연성석묵을 혼합한 복합재료로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

이와 같이, 속이 채워지거나 또는 속이 비어있는 디스크의 환형슬롯에 탄성체로 이루어진 환형의 밀봉부재를 끼워 넣은 후에 그 디스크를 끼움홀을 통해서 밸브몸체의 수직 중심선 방향의 공간 내에 삽입시키며 또 밸브몸체의 대칭방향으로 본넷팩킹을 삽입하여 상기 디스크와 접촉시킨 다음 상기 밸브몸체의 대칭방향에서 본넷을 차례로 조여주는 것에 의해 한 단면이 원호형을 띄는 상기 본넷팩킹이 상기 디스크에 수평으로 뚫린 수평홀의 가장자리 원주면을 감싸는 형태로 보다 견고하게 접촉을 유지하면서 밀봉하게 되고, 또한 디스크의 중심이 밸브몸체의 중심과 합치되어 밸브의 개폐 때, 디스크가 받는 회전 저항력이 고르게 되어짐을 알 수 있다.

그 결과, 원추형의 디스크, 본넷팩킹, 본넷, 밀봉부재, 클립링 등의, 밀봉구조가 간단하여 분해 조립작업의 편리성과 밸브몸체에 대해 디스크의 동심도가 높고 중량이 가벼움은 물론 높은 가공의 정밀도를 요구하지 않으므로 가공효율성이 향상되며, 특히 밸브몸체에 대해 디스크와 본넷팩킹을 본넷을 통해 암결합 방법으로 체결해 줌으로써, 밀봉성능이 뛰어나고, 또한 디스크의 중심과 밸브몸체의 중심이 합치되어 있어, 유체 및 기체의 흐름을 단속하기 위해 디스크를 회전시킬 때 그 디스크의 상, 하가 흔들림이 없이 보다 자유자재로 회전되는 이점이 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 가장 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하고자 한다.

이 바람직한 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 기타의 목적, 특징 및 이점은 예시할 목적으로 도시한 첨부 도면과 관련해서 본 발명에 의한 실시 예를 가지고 이하의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 밸브 밀봉장치의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

또한, 각 도면에 있어서, 서로 동일한 기술에 대하여는 동일부호를 부여하고 그 설명을 생략하는 것도 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 밀봉장치가 채용되는 밸브의 일부를 절개하여 나타내어 보인 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 밸브 밀봉장치를 결합하여 나타내어 보인 단면도이며, 도 3은 도 2의 A-A선을 따라 본 단면도이고, 도 4는 도 2의 B부를 확대하여 나타내어 보인 단면도이다.

본 실시 예에 따른 밸브 밀봉장치는 조작레버(70), 볼트(80), 디스크(20), 클립링(60), 본넷팩킹(30)(32), 본넷(40)(42), 밸브몸체(10) 및 밀봉부재(50)를 포함하여 이루어진다,

밸브몸체(10)는 도 1 내지 도 4에 나타내는 바와 같이, 두 포트형의 단일체로서, 도면에 도시되지 않은 기체 및 유체배관에 접속되도록 대향된 위치에 배치된 원형의 유입구(16)와 유출구(15)를 가지며 그 유입구(16)와 유출구(15)로부터 상부 중앙에는 디스크(20)가 삽입되어 밀폐되는 끼움홀(10a)과 그 끼움홀(10a)의 상단 내면에 환형의 제1 사이드스텝(14)이 형성되어 있다. 그리고 밸브몸체(88)는 성형관재를 채용하여 성형된 단일체로서 디스크(20)가 중앙에 위치하도록 그 내부에 끼움홀(10a)과 연통되는 수용부(10b)가 형성되며 상기 성형관재의 길이방향에 대해 일단부에서 타단부까지 나사산(12)이 형성되어 상기 기체배관 또는 유체배관과 접속된다.

그리고 밸브몸체(10)의 끼움홀(10a)을 통해 수직으로 끼워져 그 밸브몸체(10)의 수직 중심선 방향의 수용부(10b)에 안착되는 속이 비어있는 디스크(20)는 원주체로서 상면 중앙에는 조작레버(70)와 볼트(80)로 결합되도록 작동지축(22)이 돌출되며 디스크(20)의 상단 원주면에는 밸브몸체(10)의 제1 사이드스텝(14)과 대향하는 환형의 제2 사이드스텝(26) 및 두 개의 환형슬롯(24)(25)이 수직방향으로 차례로 형성되고, 또한 축선과 수직인 수평홀(23)이 뚫려져 밸브몸체(10)의 유입구(16) 및 유출구(15)와 정합된다.

그리고 한 쌍의 밀봉부재(50)는 고탄력성과 열안정성 및 유체의 부식특성에 강한 고무 또는 PFE와 연성석묵 및 석면을 혼합한 복합재료로 이루어지고 디스크(20)의 환형슬롯(24)(25)에 끼워져 밸브몸체(10)와 디스크(20)와의 사이를 견고하게 밀봉한다.

클립링(60)은 밸브몸체(10)의 제1 사이드스텝(14)과 디스크(20)의 제2 사이드 스텝(26)이 접촉하여 이루는 환형홈(26a)에 끼워져 디스크(20)가 밸브몸체(10)로부터 이탈되는 것을 방지하도록 환형의 탄성체로 이루어져 있다.

또한, 강도와 내마모성이 높은 한 쌍의 본넷팩킹(30)(32)은 밸브몸체(10)와 디스크(20) 사이에 밀봉을 형성하도록 밸브몸체(10) 내의 수용부(10b)에 제공되어 있다. 한 쌍의 본넷팩킹(30)(32)은 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 기체 또는 유체의 통로를 허용하도록 밸브몸체(10)의 유입구(16) 및 유출구(15)와 정합되고 또 디스크(20)의 수평홀(23)과 정합되는 관통구멍(30a)(32a)을 각각 가지고 디스크(20)의 원주면에 접촉된다.

한 쌍의 본넷(40)(42)은 분해 및 결합이 용이하고 본넷팩킹(30)(32)과 함께 기체 또는 유체의 통로를 허용하도록 관통구멍(30a)(32a)과 정합되는 육각형의 탈착구멍(40a)(42a)을 가지며 단일체로 이루어진 밸브몸체(10)의 나사산(12)을 통해 암결합 방법으로 상호 대칭방향으로 나사 조임되어 디스크(20)의 원주면에 대해 본넷팩킹(30)(32)이 안정되게 접촉 유지되도록 한다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 밸브 밀봉장치를 이하를 통해 보다 구체적으로 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 분해된 밸브를 설치하기 위해 먼저 고탄력성과 열안정성 및 유체의 부식특성에 강한 고무 또는 PFE와 연성석묵 및 석면을 혼합한 복합재료로 이루어진 O형의 밀봉부재(50)를 속이 비어있는 디스크(20)의 환형슬롯(24)(25)에 끼워 넣은 후 디스크(20)를 수직으로 하여 밸브몸체(10)의 끼움홀(10a)을 통해서 그 밸브몸체(10)의 수직 중심선 방향의 수용부(10b)에 안착시킨다. 여기서, 디스크(20)의 상단 원주면에 폭이 넓은 환형슬롯을 하나만을 형성하여 이에 넓은 폭을 갖는 밀봉부재를 끼워 넣거나 또는 폭이 좁은 2개 이상 환형슬롯을 디스크(20)의 전체 둘레에 걸쳐 형성하여 이에 대응되게 밀링부재들을 끼워 넣을 수도 있다.

계속해서, 이후 밸브몸체(10)의 제1 사이드스텝(14)과 디스크(20)의 제2 사이드스텝(26)이 접촉하여 이루는 환형홈(26a)에 탄성체로 이루어진 환형의 클립링(60)을 삽입한다. 이때 클립링(60)의 탄력을 이용하여 디스크(20)를 수직하향으로 눌러서 클립링(60)을 도 4에 나타내는 바와 같이, 밸브몸체(10)의 제1 사이드스텝(14)으로 삽입시키면 디스크(20)가 클립링(60)에 걸려서 밸브몸체(10)로부터 튀어 오르지 않고 안정되게 위치가 고정될 뿐만 아니라 밀봉부재(50)에 의해서 밸브몸체(10)와 디스크(20)의 사이가 밀봉되어 기체 및 유체가 끼움홀(10a)을 통해 외부로 누출되는 것을 막아주게 된다. 여기서, 디스크(20)의 재료는 황동 또는 스테인레스 스틸 또는 플라스틱을 가공하여 사용할 수 있다.

계속해서, 상기와 같이 디스크(20)의 위치를 고정한 후에 밸브몸체(10)의 유입구(16)와 유출구(15)에 강도와 내마모성이 높은 PFE, 연성 석묵, 나일론 또는 고무로 이루어진 한 쌍의 본넷팩킹(30)(32)을 밀어 넣어 디스크(20)의 원주면에 접촉시킨다. 이때 한 쌍의 본넷팩킹(30)(32)은 도 3에 나타내는 바와 같이, 그 한쪽 단면이 원호형을 띄는 원주체로서, 그 원호형 단면의 꼭지가 밸브몸체(10)의 수용부(10b)로 삽입되어 디스크(20)에 수평으로 뚫린 수평홀(23)의 가장자리 원주면을 감싸는 형태로 접촉된다.

이와 같이 한 쌍의 본넷팩킹(30)(32)을 밀어 넣어 디스크(20)와 접촉시킨 상태에서 본넷(40)(42)의 외부 표면에 형성된 나사산(40b)(42b)과 밸브몸체(10)의 유입구(16) 및 유출구(15)에 각각 형성된 나사산(12)을 이용하여 암결합 방법으로 상호 대칭방향으로 나사 조임함으로써, 한 쌍의 본넷팩킹(30)(32)의 원호형 단면의 꼭지가 디스크(20)에 수평으로 뚫린 수평홀(23)의 가장자리 원주면에 안정되게 접촉되어 밀봉을 유지하게 될 뿐만 아니라 원주형의 본넷(40)(42)에 의해서 대칭 양방향으로 본넷팩킹(30)(32)이 고정되기 때문에 디스크(20)의 중심선은 정확하게 밸브몸체(10)의 중심선과 합치하게 되며, 그리고 이후에 설명될 조작레버(70)를 회전시킬 때 디스크(20)가 받는 힘이 고르게 되므로 그 디스크(20)의 상, 하부가 수용부(10b)에서 흔들리지 않게 되며, 이것에 의해 밀봉성능의 향상은 물론 수용부(10b)에서 디스크(20)가 자유자재로 회전할 수 있게 된다. 또한 본넷(40)(42)의 분해 때에는 결합 때의 역순으로 본넷(40)(42)에 형성된 육방형의 탈착구멍(40a)(42a)에 도면에 도시하지 않은 린치를 끼워서 밸브몸체(10)로부터 이탈시킬 수가 있다. 여기서 본넷(40)(42)은 황동 또는 스테인레스 스틸 또는 플라스틱을 가공하여 사용할 수 있다.

마직막으로, 상기 조작레버(70)를 볼트(80)를 이용하여 디스크(20)의 상부에 돌출된 작동지축(22)에 결합한다.

이와 같이 결합된 밸브 밀봉장치를 사용하고자 조작레버(70)를 시계방향으로 회전시키면, 이와 결합된 디스크(20)가 수용부(10b) 내에서 회전하여 그의 원주면이 밸브몸체(10)의 유입구(16)과 유출구(15)쪽에 위치한 본넷팩킹(30)(32)의 관통구멍(30a)(32a)을 막게되므로 밸브가 잠겨지게 되고, 반대로 조작레버(70)를 반시계 방향으로 회전시키면 디스크(20)에 형성된 수평홀(23)이 본넷팩킹(30)(32)의 관통구멍(30a)(32a)과 정합됨으로써 밸브가 열리게 되며, 이에 따라 밸브몸체(10)의 유입구(16)로 유입된 유체 또는 기체가 기밀 누설없이 본넷(42)의 탈착구멍(42a), 본넷팩킹(32)의 관통구멍(32a), 디스크(20)의 수평홀(23)을 통한 다음 이와 대향하는 본넷팩킹(30)의 관통구멍(30a), 본넷(40)의 탈착구멍(40a)을 경유하여 밸브몸체(10)의 유출구(15)쪽으로 배출이 이루어진다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 밀봉장치가 채용된 밸브를 나타내어 보인 결합 단면도이고, 도 6의 도 5의 속이 채워진 디스크(20a)를 절개하여 나타내어 보인 사시도이다.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 밀봉장치는 도 5 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 밸브몸체(10)의 수용부(10b)에 속이 채워져 있는 원주체의 디스크(20a)가 사용된 예를 보여준 것으로서, 밀봉장치의 구조 및 설치방법과 밀봉원리 및 사용효과는 제1 실시 예와 동일하므로 이의 동작은 생략하기로 한다.

그리고 도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 상기 밀봉장치가 채용된 밸브를 나타내어 보인 결합 단면도이고, 도 8은 도 7의 속이 채워진 디스크(20b)를 절개하여 나타내어 보인 사시도이다.

본 발명의 제3 실시 예에 적용되는 밀봉장치에 있어서, 밸브몸체(10)는 도 7에 나타내는 바와 같이, 2개의 유입구(16)(16a)와 2개의 유출구(15)(15a)를 가지는 네 포트형의 단일체로 이루어지고, 그 밸브몸체(10)의 각 수용부(10b)에 수용되는 디스크(20b)는 제2 실시 예의 도 6과 같이, 속이 채워져 있는 2개의 디스크가 길이방향으로 중첩되어 하나의 단일체로 이루어져 있다. 디스크(20b)의 상, 하 양쪽에 수평홀(23)이 형성되어 있어서 냉수와 온수가 구분되어 단속되는 것으로서, 그 밀봉장치와 그 설치방법, 밀봉원리, 사용효과, 부품채용의 재료 등은 제1 실시 예와 동일하다. 그리고 밀봉방식은 사용요구에 따라 단면 밀봉과 양면 밀봉이 모두 가능하다.

상술한 세 가지의 실시 예에서 산업용으로 사용될 경우의 유체는 물, 기름, 기체, 부식성 가스, 액체이고, 적용온도는 120℃ 내지 325℃이며, 적용 압력은 0.6MPa 내지 6.5MPa, 구경은 Φ10mm 내지 Φ300mm이다.

그리고 일반용으로 사용될 경우의 유체는 냉수, 온수 및 기름이고, 적용온도는 20℃ 내지 120℃이며, 적용 압력은 0.3MPa, 구경은 Φ10mm 내지 Φ25mm이다.

한편, 비교 예로서, 종래의 기술, 즉 다시 말해서 밸브를 폐쇄작동 시켰을 때 디스크가 밸브시트를 정밀하게 폐쇄하지 못하여 밀봉성능이 떨어지고, 또한 디스크와 밸브시트는 물론 스핀들의 외경과 볼트 내경의 가공정밀도를 보다 한층 더 높여주어야 하는 작업의 어려움이 있는 것과는 달리, 본 발명은 디스크의 환형슬롯에 탄성체로 이루어진 환형의 밀봉부재를 끼워 넣은 후에 밸브몸체의 내에 삽입시키고, 또 밸브몸체의 양쪽에 본넷팩킹을 삽입하여 디스크와 접촉시킨 다음 상기 밸브몸체 내의 양쪽에서 본넷을 차례로 조여주는 것에 의해 본넷팩킹이 상기 디스크의 원주면을 감싸는 형태로 보다 견고하게 접촉을 유지하면서 밀봉하게 되고, 또한 디스크의 중심이 밸브몸체의 중심과 합치되어 밸브의 개폐 때, 디스크가 받는 회전 저항력이 고르게 되어짐을 알 수가 있다.

이 결과에서 본 발명에 의하면, 원추형의 디스크, 본넷팩킹, 본넷, 밀봉부재, 클립링 등의, 밀봉구조가 간단하여 분해 및 조립작업이 편리하고, 또한 디스크 등의 높은 가공의 정밀도를 요구하지 않아 가공효율성이 향상될 뿐만 아니라 밸브몸체에 대해 디스크와 본넷팩킹을 본넷을 통해 암결합 방법으로 체결해 줌으로써, 밀봉성능이 뛰어남은 물론 디스크를 회전시킬 때 그 디스크의 상, 하가 흔들림이 없이 보다 자유자재로 회전되는 이점이 있는 것이다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

상술한 설명으로부터 분명한 본 발명의 밸브 밀봉장치에 의하면, 밀봉구조가 간단하여 분해 및 조립작업이 편리하고, 또한 디스크 등의 높은 가공의 정밀도를 요구하지 않아 가공효율성과 밀봉성능이 뛰어남은 물론 디스크의 회전 저항력이 적으므로 그 디스크를 회전시킬 때 상, 하가 흔들림이 없이 보다 자유자재로 회전되며, 또 밸브의 개방과 폐쇄동작 때 디스크와 본넷팩킹이 마모되지 않아 사용수명이 길고 누출이 발생되지 않아 절수가 잘 이루어지며 그리고 응용범위가 넓어 완전 개폐의 각종 밸브에 적용할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 8은 본 발명에 따른 밸브 밀봉장치의 설명에 제공되는 실시 예를 나타내는 구성도로서,

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 상기 밀봉장치가 채용되는 밸브의 일부를 절개하여 나타내어 보인 분해 사시도이고,

도 2는 도 1의 밸브 밀봉장치를 결합하여 나타내어 보인 단면도이고,

도 3은 도 2의 A-A선을 따라 본 단면도이고,

도 4는 도 2의 B부를 확대하여 나타내어 보인 단면도이고,

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 상기 밀봉장치가 채용된 밸브를 나타내어 보인 결합 단면도이고,

도 6의 도 5의 속이 채워진 디스크를 절개하여 나타내어 보인 사시도이고.

도 7은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 상기 밀봉장치가 채용된 밸브를 나타내어 보인 결합 단면도이고,

도 8은 도 7의 속이 채워진 디스크를 절개하여 나타내어 보인 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 밸브몸체 14 : 제1 사이드스텝

20, 20a, 20b : 디스크 23 : 수평홀

24, 25 : 환형슬롯 26 : 제2 사이드스텝

30, 32 : 본넷팩킹 40, 42 : 본넷

50 : 밀봉부재 60 : 클립링

70 : 조작레버

Claims (11)

1. (1) 유입구와 유출구를 가지는 단일체로서 상면 중앙에 끼움홀과 그 끼움홀의 상단 내면에 환형의 제1 사이드스텝이, 그리고 길이방향에 대해 내주면에 나사산이 형성된 밸브몸체;

   (2) 원주체로서 상면 중앙의 작동지축이 조작레버와 결합되며 그 상단 원주면에는 상기 제1 사이드스텝과 대향하게 환형의 제2 사이드스텝 및 환형슬롯이 형성되고 축선과 수직인 수평홀이 뚫려져 상기 끼움홀을 통해 상기 밸브몸체의 수직 중심선 방향의 공간 내에 삽입되어 상기 조작레버의 조작에 따라 회동하는 디스크;

   (3) 상기 제1, 제2 사이드스텝이 접촉하여 이루는 환형홈에 끼워져 상기 밸브몸체로부터 상기 디스크가 상부로 이탈되는 것을 방지하는 탄성체의 클립링;

   (4) 상기 밸브몸체의 유입구와 유출구로 끼워져 상기 디스크의 원주면 일부를 감싸며 유로를 허용하도록 그 단면이 원호형을 띄는 원주체로서 상기 디스크의 수평홀과 정합되는 본넷팩킹;

   (5) 분해 결합이 용이하고 유로를 허용하도록 상기 디스크의 수평홀과 정합되는 탈착구멍을 가지며 상기 밸브몸체의 나사산을 따라 상호 대칭방향으로 조임되면서 상기 디스크의 원주면에 상기 본넷팩킹이 압착되어 기밀을 유지시키도록 하는 본넷; 및

   (6) 상기 디스크의 환형슬롯에 끼워져 상기 디스크와 밸브몸체 사이를 밀봉하는 탄성체로 이루어진 환형의 밀봉부재를 포함한 것을 특징으로 하는 밸브 밀봉장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 디스크는 속이 비워져 있는 원통형인 것을 특징으로 하는 밸브 밀봉장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 디스크는 속이 채워져 있는 원주형인 것을 특징으로 하는 밸브 밀봉장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 밸브몸체는 2개의 유입구와 2개의 유출구를 가지는 네 포트형의 단일체로 이루어지며, 상기 디스크는 속이 채워져 있는 2개의 디스크가 길이방향으로 중첩되어 하나의 단일체로 이루어진 것을 특징으로 하는 밸브 밀봉장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 디스크는 황동, 스테인레스 스틸, 플라스틱 중에서 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 밸브 밀봉장치.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 환형슬롯은 상기 디스크의 전체 둘레에 걸쳐서 좁은 폭을 가지고 적어도 2개 이상 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밸브 밀봉장치.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 환형슬롯은 상기 디스크의 전체 둘레에 걸쳐 하나의 슬롯이 넓은 폭을 가지고 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 밸브 밀봉장치.
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 본넷팩킹은 PFE(perfluoethylene), 연성석묵, 나일론, 고무 중에서 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 밸브 밀봉장치.
9. 청구항 1에 있어서,

   상기 본넷은 황동, 스테인레스 스틸 및 플라스틱 중에서 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 밸브 밀봉장치.
10. 청구항 1 또는 청구항 9에 있어서,

    상기 본넷의 탈착구멍은 다각형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 밸브 밀봉장치.
11. 청구항 1에 있어서,

    상기 밀봉부재가 PFE(perfluoethylene), 석면 및 연성석묵을 혼합한 복합재료로 구성되어진 것을 특징으로 하는 밸브 밀봉장치.