KR20050034572A - 고압유체 차단밸브 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명은, 고압의 유체압 작용 상태하에서의 응답성을 좋게 하며, 밸브실링효과의 극대화 및 고압 유체에 대한 효율적인 차단, 그리고 유체의 순간압력을 해소함에 의해 맥동발생을 방지할 수 있게 되도록 하기 위한 것이다.

이의 실현을 위하여 본 발명에서는, 그 양측으로 각각 유체입,출구를 낸 플랜지부를 형성하고, 이러한 밸브바디 내부에 분할 유체로를 형성하여 된 밸브바디; 상기 분할 유체로 중에 설치되는 시팅면과 접촉/이격되어 여닫히는 밸브체; 상기 밸브체의 구동을 제어하는 액튜에이터; 상기 분할 유체로를 선택적으로 연통시키는 상기 밸브체 양단부위로 설치되는 한 쌍의 댐핑부를 포함하여 이루어지는 고압유체 차단밸브가 제공된다.

따라서 본 발명은, 고압수를 순간 차단시킬 때 발생되는 순간적인 압력을 흡수 완화시키고, 이로써 압력의 보상이 이루어지도록 하며, 아울러 분할 유통로에 의해 대칭 형태의 유체 흐름이 이루어지도록 하기 위한 것이다.

Description

고압유체 차단밸브{cutoff valve for high pressure a fluid}

본 발명은 고압유체 차단밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배관에서의 유체 유통을 단속하기 위한 것으로서, 액튜에이터의 작은 힘으로도 고압의 유체 흐름을 단속시키기 위한 개폐작용이 용이하며, 차압의 보상 그리고 유체 압력을 순간적으로 흡수,완화시킬 수 있는 고압유체 차단밸브에 관한 것이다.

밸브(valve)는, 관 속을 흐르는 유체의 유량,유속,압력 등을 제어하기 위한 것으로, 목적에 따라 정지밸브/ 슬루스밸브/ 체크밸브/ 감압밸브 등으로 분류할 수 있다.

상기한 정지밸브는 유체 흐름을 멈추게 하기 위한 것인데, 이 것으로는 글로브밸브와 앵글밸브가 있으며, 예컨데 글로브밸브는 밸브바디의 양측으로 각각 유체입,출구를 낸 플랜지부를 형성하고, 이러한 밸브바디 내부에 수평선상으로 배치되는 밸브시이트를 형성하고, 이의 통공을 여닫는 밸브플레이트가 구비되며, 오링(O-Ring) 또는 가스켓, 테프론 등의 실링(Seal-Ring)이 삽입됨은 물론, 상기 밸브플레이트로 하여금 핸들과 작동봉으로 연결되어 핸들을 회동시킬 때 승강됨으로써, 개폐 작용되어진다.

한편, 정지밸브의 일종으로 분류될 수 있는 게이트밸브는, 대한민국특허청 등록실용신안공보에 등록번호 20-0218269호로 개시된 바와 같이, 양측으로 관로가 연통 연결되는 몸체를 구비하고, 상판과 하판이 가스켓 삽입 상태하에서 상기 몸체에 결합되며, 작동봉과 연결된 차단부가 상기 몸체에 슬라이딩 가능하게 구비되는 게이트밸브에 관한 것이다.

특히 상기한 바와 같은 게이트밸브는 상기 차단부가, 그 양측면이 경사면을 이루며 요입부가 형성된 중간판의 하부에 통로가 형성되고, 그 양측면에 지지대가 설치되며, 측판의 일측면이 경사면을 이루어 돌출부로 형성됨과 아울러 그 하부에 통로가 형성되는 것이며, 그 중단부가 상기 지지대와 결합되고 양 끝단부는 다른 지지대와 각각 결합되는 탄지구/ 상기 중간판의 그 양측으로 결합되는 측판/ 상기 상판과 하판의 내면 양측부에 설치되는 스토퍼 등을 구비하여 된 것이다.

통상적인 게이트 밸브는, 몸체(밸브본체) 속을 평판 형상의 밸브체(게이트)가 승강되면서 유로를 개폐토록 하는 것인데, 게이트는 가공성을 좋게 하고 가공정밀도를 높일 수 있도록 원형 단면으로 설계할 필요가 있다.

또, 유체속에 혼입되어 있는 모래 등의 경질입자에 의해 흠집이 발생되지 않도록 충분한 봉지성을 확보할 필요가 있으며, 탄성체 피복을 채용함으로 말미암아 발생될 수 있는 접촉마찰력을 줄여 원활한 개폐조작이 가능하게 할 필요 또한 있는 것이다.

위에서와 같은 여러 필요를 충족시키기 위한 것으로, 대한민국특허청 실용신안공보에 공고번호 실1985-0002548호 게이트밸브를 들 수 있다.

상기 게이트밸브는, 도 1에서와 같이, 밸브바디(100)의 유로(102)를 관통해서 착설된 밸브상자(105)와 밸브체(106)를 약간 하방으로 좁아지는 원통형으로 형성하여 밸브바디(100)의 상측으로 연장된 관체부(108)에서 밸브상자(105)와 밸브체(106)가 승강되게 한 것이다.

또 상기한 바와 같은 밸브체(106)가 나사봉(110)과 체결되고, 이 나사봉(110)은 관체부 커버(112)를 관통하여 핸들(114)에 결합됨으로써, 핸들(114)을 돌렸을 때 나사봉(110)과의 대우작용으로 밸브상자(105)와 밸브체(106)가 밸브바디(100)의 유로(102) 위치로부터 관체부(108) 위치까지 승강되는 것이다.

그런데 상기와 같은 종래의 게이트밸브들은, 개폐시 접촉면에서의 마찰로 인하여 접촉면이 손상되거나 실링이 파손되어 밀폐효율이 저하되고, 따라서 공기 또는 이물질 등이 밸브 내부로 유입되는 등의 문제가 있었다.

또한, 유체가 밸브의 내면 또는 작동판과 접촉면에 흡착/누적됨으로써, 밸브판의 완전 밀폐를 방해하며, 유체의 순간압력을 해소하지 못하여서 맥동을 발생시키게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 필요를 충족시키기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고압의 유체압 작용 상태하에서의 응답성을 좋게 하며, 밸브실링효과의 극대화 및 고압 유체에 대한 효율적인 차단, 그리고 유체의 순간압력을 해소하게 됨에 의해 맥동발생을 방지할 수 있게 되는 고압유체 차단밸브를 제공하려는데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 그 양측으로 각각 유체입,출구를 낸 플랜지부를 형성하고, 이러한 밸브바디 내부에 분할 유체로를 형성하여 된 밸브바디; 상기 분할 유체로 중에 설치되는 시팅면과 접촉/이격되어 여닫히는 밸브체; 상기 밸브체의 구동을 제어하는 액튜에이터; 상기 분할 유체로를 선택적으로 연통시키는 상기 밸브체 양단부위로 설치되는 한 쌍의 댐핑부를 포함하여 이루어지는 고압유체 차단밸브를 제공한다.

상기한 밸브바디는, 유체 입구 측으로부터 그 양쪽으로 분할되어 뚫리는 한 쌍의 분할통로와, 상기한 밸브체가 가로놓인 상태하에서 승강될 수 있도록 조성된 밸브바디 중앙공간으로부터 연통되는 마주하는 한 쌍의 유체로와, 상기 밸브바디 중앙공간으로부터 유체 출구로 연통되어지도록 뚫리는 합류통로들이 조성되어진 본체부 바디; 상기한 밸브바디의 해당 분할통로와 합류통로를 연통시키는 각각의 연결통로가 조성되어지며, 상기 밸브바디의 해당 측면에 장착되어지는 한 쌍의 바디헤드; 상기한 밸브체에 의해 여닫히는 통공이 뚫리게 된 형태로 형성되며, 상기 밸브바디 중앙공간으로부터 연통되는 유체로 부위에서 밸브바디와 바디헤드 사이에 개재되도록 구비되어지는 한 쌍의 시팅면을 포함하여 이루어진다.

상기 밸브체는, 밸브바디의 중앙으로, 분할 유체로와 연통되도록 조성되어진 공간에 승강 가능하게 설치되는 밸브부재; 상기 밸브부재의 중앙 상측으로 직교하도록 배치되어 상기 액튜에이터에 밸브부재를 연결시키는 연결부재; 상기한 연결부재와 일직선 상에 배치되는 위치의 상기 밸브부재 중앙 하측으로 부분 연결되는 안내수단을 포함하여 이루어진다.

상기 안내수단은, 상기한 밸브바디 하부로 체결되며, 밸브바디와 결합되는 하측 바디의 중앙으로 관통 배치되는 안내관체; 상기 안내관체에 미끄러져 움직이도록 결합되며, 그 상단이 상기한 밸브체 중앙 하측으로부터 연장되어지는 삽입부재로 이루어진다.

상기 한 쌍의 댐핑부 각각은 공히, 상기 밸브단 양단부 각각의 내측으로 조성되어진 공간에 압입 구비되어지는 한 쌍의 스프링하우징; 상기 스프링하우징 각각에 내재되는 접시스프링부재; 상기 접시스프링부재들에 의해 각각 탄지되는 힘에 의해 밀려 해당의 시팅면과 선택적으로 밀착되며, 순간 유체 유입이 이루어지도록 천공 형성되어지는 한 쌍의 밸브디스크를 포함하여 이루어진다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명에 의한 고압유체 차단밸브에 대한 외관 사시도, 도 3은 본 발명에 의한 고압유체 차단밸브의 분해 사시도, 도 4는 본 발명에 의한 고압유체 차단밸브의 작용 상태를 나타내기 위한 부분적이고 개략적인 평단면도이다.

도시된 바와 같이 본 발명은, 유체가 수평 방향으로 유통되도록 관로들과 연결되는 밸브바디(2)와, 상기 밸브바디(2)의 내부 유체로 중에 설치되는 시팅면(24)과 접촉/이격되어 여닫히는 밸브체(30)와, 상기 밸브체(30)의 구동을 제어하는 액튜에이터(14)와, 상기 밸브체(30) 양단부위로 설치되는 한 쌍의 댐핑부로 이루어진다.

즉, 상기 밸브바디(2)에는 그 양측으로 각각 유체입,출구를 낸 플랜지부(6)(8)를 형성하였고, 그 내부에 분할 유체로(22a)(22b)를 형성하였으며, 상기 분할 유체로(22a)(22b) 중에 시팅면(24)이 설치되는 것이며, 이와 같은 시팅면(24)에 접촉/이격으로 여닫히는 밸브체(30)가 구비되어지는 것이다.

한편, 상기 밸브체(30)는 솔레노이드밸브 등과 같은 액튜에이터(14)에 의해 구동되어질 수 있으며, 상기 댐핑부는 상기한 밸브바디(2)의 유체로(22a)(22b)를 선택적으로 연통시키기 위해 상기 밸브체(30) 양단부위로 설치되어지는 것이다.

또한, 상기 밸브체(30)는 밸브바디(2)의 중앙으로, 분할 유체로(22a)(22b)와 연통되도록 조성되어진 공간에 승강 가능하게 설치되는 밸브부재(30)를 구비하고, 이 밸브부재(30)의 중앙 상측으로 직교하도록 배치되어 상기 액튜에이터(14)에 밸브부재(30)를 연결시키는 연결부재(36) 및 상기한 연결부재(36)와 일직선 상에 배치되는 위치의. 상기 밸브부재(30) 중앙 하측으로 부분 연결되는 안내수단을 포함하여 이루어진다.

위에서와 같은 안내수단은, 상기한 밸브바디(2) 하부로 체결되며, 밸브바디(2)와 결합되는 하측 바디(4)의 중앙으로 관통 배치되는 안내관체와, 이에 미끄러져 움직이도록 결합되며, 그 상단이 상기한 밸브체(30) 중앙 하측으로부터 연장되어지는 삽입부재(38)(39)로 이루어진다.

상기한 밸브바디(2)는 한 쌍의 분할통로(20)와, 마주하는 한 쌍의 유체로(22a)(22b) 및 상기 밸브바디(2) 중앙공간으로부터 유체 출구로 연통되어지도록 뚫리는 합류통로(부호생략)들이 조성되어진 본체부 바디(2)와, 한 쌍의 바디헤드(10)(12) 및 한 쌍의 시팅면(24)을 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 본체부 바디(2)에는 유체 입구 측으로부터 그 양쪽으로 분할되어 뚫리는 한 쌍의 분할통로(20)와, 상기한 밸브체(30)가 가로놓인 상태하에서 승강될 수 있도록 조성된 밸브바디(2) 중앙공간으로부터 연통되는 마주하는 한 쌍의 유체로(22a)(22b)와, 상기 밸브바디(2) 중앙공간으로부터 유체 출구로 연통되어지도록 뚫리는 합류통로(유체출구)가 조성되어진다.

또, 상기한 밸브바디(2)의 해당 분할통로와 합류통로를 연통시키는 각각의 연결통로가 조성되어지며, 상기 밸브바디(2)의 해당 측면에 장착되어지는 한 쌍의 밸브커버(10)(12)가 구비되는 것이다.

뿐만 아니라, 상기 밸브체(30)에 의해 여닫히는 통공이 뚫리게 된 형태로 형성되며, 상기 밸브바디(2) 중앙공간으로부터 연통되는 유체로 부위에서 밸브바디(2)와 밸브커버(10)(12) 사이에 시팅면(24)이 개재되도록 구비되어지는 것이다.

상기 한 쌍의 댐핑부 각각은 공히, 상기 밸브부재(30) 양단부 각각의 내측으로 조성되어진 공간에 압입 구비되어지는 한 쌍의 스프링하우징(40)에 내재되는 접시스프링부재(S1)(S2)들에 의해 각각 탄지되는 힘에 의해 밀려 해당의 시팅면(24)과 선택적으로 밀착되며, 순간 유체 유입이 이루어지도록 천공 형성되어지는 한 쌍의 밸브디스크(32)(34)를 구비하여 이루어진다.

위에서와 같은 본 발명은, 액튜에이터(14)의 구동력으로 연결부재(36) 및 밸브체(30)가 승강됨으로써, 상기 밸브체(30) 양단 위치의 댐핑부로 하여금 시팅면(24)의 개구홀을 여닫도록 함으로써, 한 쌍의 분할통로(20) 및 유체로(22a)(22b)를 통한 유체 흐름을 단속시키게 된다.

만약, 밸브체(30)가 상승되어 이의 양단 위치의 댐핑부로 하여금 시팅면(24)의 개구홀이 열리게 하였다면, 플랜지부(6)(8)의 유체출,입구를 통한 유체 흐름이 이루어지는 것이며, 반대로 밸브체(30)가 하강되어 이의 양단 위치의 댐핑부로 하여금 시팅면(24)의 개구홀이 닫히게 하였다면, 플랜지부(6)(8)의 유체출,입구를 통한 유체 흐름은 차단되고, 이때 유체 압력은 댐핑부의 작용에 의해 순간적으로 감소됨과 아울러 고압 유체 차단에 따르는 충격력이 흡수 완화될 뿐 아니라, 맥동의 발생 또한 방지되는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명은 고압의 유체압 작용 상태하에서의 응답성을 좋게 하며, 밸브실링효과의 극대화 및 고압 유체에 대한 효율적인 차단, 그리고 유체의 순간압력을 해소하게 됨에 의해 맥동발생을 방지할 수 있게 된다는 유용한 효과를 제공한다.

즉, 본 발명은 제철소 열간 압연 공정에 판재표면에 발생된 스케일 제거를 위해 공급하는 고압수를 단속시키기 위한 것으로서, 고압수를 순간 차단시킬 때 발생되는 순간적인 압력을 흡수 완화시키고, 이로써 압력의 보상이 이루어지도록 하며, 아울러 분할 유통로에 의해 대칭 형태의 유체 흐름이 이루어지도록 함으로써, 유체 흐름에 대한 힘의 균형 및 안정화에 대한 효과를 제공한다.

본 발명은 또, 밸브부재들이 천공되어 있으므로 순간적인 고압력을 더욱 흡수 완화시킬 수 있으며, 밸브부재들의 양측 압력을 신속하게 균등화시켜 밸브부재들의 일측 밀림 현상의 발생을 원천적으로 방지하고, 마찰을 줄여주며, 시팅면으로의 밀착력을 증대시켜 고압수의 누수 등을 미연에 방지할 수도 있게 된다.

특히 본 발명은, 액튜에이터의 작은 힘으로도 고압의 유체 흐름을 단속시키기 위한 개폐작용이 용이하며, 확고한 실링효과를 제공한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이 것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허 청구 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 종래 일반적인 게이트밸브 구성 및 내부구조를 나타내는 단면도,

도 2는 본 발명에 의한 고압유체 차단밸브에 대한 외관 사시도

도 3은 본 발명에 의한 고압유체 차단밸브의 분해 사시도,

도 4는 본 발명에 의한 고압유체 차단밸브의 작용 상태를 나타내기 위한 부분적이고 개략적인 평단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 밸브바디 6,8 : 플랜지부

10,12 : 밸브커버 14 : 액튜에이터

22a,22b : 분할 유체로 24 : 시팅면

30 : 밸브체 36 : 연결부재

40 : 스프링하우징 S1,S2 : 접시스프링부재

32,34 : 밸브디스크

Claims (5)

1. 그 양측으로 각각 유체입,출구를 낸 플랜지부를 형성하고, 이러한 밸브바디 내부에 분할 유체로를 형성하여 된 밸브바디;

   상기 분할 유체로 중에 설치되는 시팅면과 접촉/이격되어 여닫히는 밸브체;

   상기 밸브체의 구동을 제어하는 액튜에이터;

   상기 분할 유체로를 선택적으로 연통시키는 상기 밸브체 양단부위로 설치되는 한 쌍의 댐핑부를 포함하여 이루어지는 고압유체 차단밸브.
2. 제 1항에 있어서, 상기한 밸브바디는,

   유체 입구 측으로부터 그 양쪽으로 분할되어 뚫리는 한 쌍의 분할통로와, 상기한 밸브체가 가로놓인 상태하에서 승강될 수 있도록 조성된 밸브바디 중앙공간으로부터 연통되는 마주하는 한 쌍의 유체로와, 상기 밸브바디 중앙공간으로부터 유체 출구로 연통되어지도록 뚫리는 합류통로들이 조성되어진 본체부 바디;

   상기한 밸브바디의 해당 분할통로와 합류통로를 연통시키는 각각의 연결통로가 조성되어지며, 상기 밸브바디의 해당 측면에 장착되어지는 한 쌍의 바디헤드;

   상기한 밸브체에 의해 여닫히는 통공이 뚫리게 된 형태로 형성되며, 상기 밸브바디 중앙공간으로부터 연통되는 유체로 부위에서 밸브바디와 바디헤드 사이에 개재되도록 구비되어지는 한 쌍의 시팅면을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 고압유체 차단밸브.
3. 제 1항에 있어서, 상기 밸브체는,

   밸브바디의 중앙으로, 분할 유체로와 연통되도록 조성되어진 공간에 승강 가능하게 설치되는 밸브부재;

   상기 밸브부재의 중앙 상측으로 직교하도록 배치되어 상기 액튜에이터에 밸브부재를 연결시키는 연결부재;

   상기한 연결부재와 일직선 상에 배치되는 위치의. 상기 밸브부재 중앙 하측으로 부분 연결되는 안내수단을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 고압유체 차단밸브.
4. 제 3항에 있어서, 상기 안내수단은,

   상기한 밸브바디 하부로 체결되며, 밸브바디와 결합되는 하측 바디의 중앙으로 관통 배치되는 안내관체;

   상기 안내관체에 미끄러져 움직이도록 결합되며, 그 상단이 상기한 밸브체 중앙 하측으로부터 연장되어지는 삽입부재로 이루어짐을 특징으로 하는 고압유체 차단밸브.
5. 제 1항에 있어서, 상기 한 쌍의 댐핑부 각각은 공히,

   상기 밸브단 양단부 각각의 내측으로 조성되어진 공간에 압입 구비되어지는 한 쌍의 스프링하우징;

   상기 스프링하우징 각각에 내재되는 접시스프링부재;

   상기 접시스프링부재들에 의해 각각 탄지되는 힘에 의해 밀려 해당의 시팅면과 선택적으로 밀착되며, 순간 유체 유입이 이루어지도록 천공 형성되어지는 한 쌍의 밸브디스크를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 고압유체 차단밸브.