KR20050109053A

KR20050109053A - 볼 밸브

Info

Publication number: KR20050109053A
Application number: KR1020050039496A
Authority: KR
Inventors: 신관철
Original assignee: 신관철
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2005-05-11
Publication date: 2005-11-17
Also published as: KR100784407B1

Abstract

유량의 흐름을 개폐하는 밸브 볼의 수밀구조를 개선함과 동시에 밸브축의 누수 현상을 방지할 수 있도록 한 볼 밸브에 관한 것으로, 제1실시예로서 밸브 볼(30)로 밸브몸체(20)내의 유체통로를 개폐하고, 상기 밸브볼(30)이 축하우징(50)내에 설치된 밸브축(40)으로 회전 조작되는 볼 밸브에 있어서, 상기 밸브축(40)의 하단에 원판형의 축 플랜지(42)를 형성하고, 상기 밸브축(40)의 하단에서 삽입되어 상기 축 플랜지(42)의 저면과 축하우징(50)내 바닥면과의 사이에 밀착 배치되는 테프론 와셔(60)와; 상기 밸브축(40)의 상단에서 삽입되어 상기 축 플랜지(42)와 상기 축하우징(50)내 상면의 사이에 개재되고, 스프링(71)의 탄성 반발력으로 밀착되는 상,하부실(73,72)를 갖는 메카니클 실(70)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

볼 밸브{Ball valve}

본 발명은 볼 밸브에 관한 것으로, 특히 유량의 흐름을 개폐하는 밸브 볼의 수밀구조를 개선함과 동시에 밸브축의 누수 현상을 방지할 수 있도록 한 볼 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 볼 밸브는 밸브몸체의 유체통로상에 관통된 구멍을 갖는 구형의 밸브 볼이 위치되어 있고, 이 밸브 볼은 밸브축에 연결되어 밸브축의 조작방향에 따라 회전 동작하면서 유체통로를 개폐한다.

이같은 볼 밸브를 구동수단(예로, 감속모터)으로 개폐 동작시키는데 있어 밸브 볼 주의의 이물질 끼임이나 조립불량 혹은 밸브축의 잦은 조작등이 발생되면 구동수단에 부하가 많이 걸리게 되고 이것이 지나치면 작동 불능 상태가 되기도 한다.

이를 해결하기 위해 본 출원인은 2003.9.29자로 특허 제2003-67470호(명칭; 볼 밸브)를 출원한바 있다. 이는 밸브축에 한쌍의 요철결합링을 배치시키고, 한쌍의 요철결합링을 탄성수단으로 밀어붙여서 1차 수밀을 형성하고, 2차적으로 밸브축에 삽입된 고무패킹을 통해 2차 수밀을 형성하는 구조이다.

이에 본 출원인은 밸브축 및 밸브 볼의 누수 방지 구조를 적은 비용과 간단한 설치구조로 구현할 수 있도록 한 볼 밸브를 제공함에 그 목적이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

<제1실시예>

도 1은 본 발명에 따른 제1실시예로서 볼 밸브(10A)의 조립단면도이고, 도 2는 도 1의 밸브축 부분의 분해사시도이고, 도 3은 볼 밸브(10A)의 변형 예시도이다.

도 1,2에서 도면부호 20은 금속재로 제작된 '밸브몸체'이다.

상기 밸브몸체(20)는 유체 입,출구(20a,20b)를 갖는 유체통로(22)가 내부에 관통 형성되어 있다.

유체통로(22)의 대략 중앙에는 유체통로(22)를 개폐하는 밸브 볼(30)이 위치되어 있다. 밸브 볼(30)은 유체통로(22)에 수직으로 입설된 밸브축(40)에 연결되어 있다. 밸브 볼(30)은 밸브축(40)의 하단이 끼움되는 홈(31)을 가지고 있다.

상기 밸브몸체(20)는 축하우징(50)이 나사결합되도록 암나사를 갖는 암나사 원통부(24)를 갖고, 상기 원통부(24)의 저면에는 밸브축(40)이 삽입되는 구멍(24a)을 갖는다.

상기 축하우징(50)은 외주면에 수나사를 갖는 원통부(52)와, 다각머리부(54), 상기 다각머리부(54)의 중앙에 관통된 축삽입공(56)을 갖는다.

상기 밸브축(40)은 하단에 상기 밸브 홈(31)에 끼움되는 결합부(41)와 그 상부로 원판형의 축플랜지(42)를 갖고 있다.

상기 밸브축(40)에는 테프론 와셔(60), 메카니클실(70) 및 오일실(80)이 삽입되어 있다.

상기 테프론 와셔(60)는 상기 축플랜지(42)의 저면에 배치되어 밸브축(40)에 삽입되어 있고, 메카니클실(70)은 축 플랜지(42)와 상기 오일실(80)의 사이에 개재되어 있다.

이때 메카니클실(70)은 스프링(71)의 탄성 압축 반발력에 의해 하부실(72)과 상부실(73)이 서로 대응하여 기계적으로 밀착되어 있다.

상기 오일실(80)은 상기 축하우징(50)의 내부에 장착되어 상기 밸브축(40)의 외주면에 밀착되어 있다. 상기 오일실(80)은, 내부에 환상의 철편이 인서트되어 있고 내주면에 환상의 립(lip)이 한쌍으로 구비되고 이들 중 어느 하나의 립은 스프링에 의해 탄력적으로 반발하게 되어 있는 구조이다.

한편, 상기 밸브 볼(30)은 양쪽으로 테프론 실(90,92)이 배치되어 있고, 이들 테프론 실(90,92)은 유체통로(22)의 내면에 삽입되어 있고, 상기 테프론 실(90,92)은 상기 유체통로(22)의 나사결합된 볼캡(100)에 의해 고정되어 있고, 테프론 실(90,92)의 각 단면에는 누수를 방지하는 고무 또는 실리콘 재질로서 탄성반발하는 오링(110)이 개재되어 있다.

이와 같이 구성된 제1실시예의 볼 밸브(10A)는, 메카니클실(70)측 스프링(71)이 압축 탄성 반발력에 의해 하부실(72)을 상방으로 밀어 올리고 축플랜지(42)를 하방으로 밀어 내리게 설치된다.

따라서 테프론 와셔(60)는 축플랜지(42)의 누름력을 받아 밸브몸체(20)측 원통부(24)의 내부 바닥면(24b)에 밀착된다. 또한 메카니클실(70)의 상부실(73)과 하부실(72)도 서로 윤활유막이 형성되어 미끄럼 가능하게 밀착된다.

그리고 오일실(80)은 축하우징(50)내 상부에 장착된 상태에서 밸브축(40)의 외주면에 밀착하여 조립된다.

따라서 볼 밸브(10A)는, 밸브축(40)의 회전에 따라 밸브볼(30)이 테프론실(90a,92a)에 밀착된 상태에서 구면운동을 하고 볼구멍(32)의 위치가 바뀜에 따라 유체통로(22)가 개폐된다.

이때 테프론와셔(60)는 밸브몸체(20)측 원통부(24)내부 바닥면(24b)에 밀착된 상태에서 밸브축(40)의 회전을 원할하게 지지하고, 메카니클실(70)의 상부실(73)과 하부실(72)의 기계적 실링에 의해 1차적으로 누수를 방지하고, 2차적으로 오일실(80)에 의해 누수를 원천적으로 차단한다.

한편, 밸브볼(30)이 유체통로(22)를 완전히 차단하게 되면, 밸브몸체(20)의 유체통로(22)의 출구가 되는 볼캡(100)측에는 볼캡(100)과 테프론실(92) 사이에 끼임된 오링(110)의 탄성변형에 반발하는 복원력에 의해 출구(20b)측으로 누수가 방지된다.

미설명 부호 '5'는 '오링'이다.

한편, 제1실시예의 변형예로서 도 3에서와 같이 오일실(80)이 삭제되어 구성될 수도 있다. 이럴 경우에도 메카니클실(70)의 기계적 실링에 의해 누수가 방지됨은 물론이다.

<제2실시예>

도 4는 본 발명에 따른 제2실시예로서 볼 밸브(10B)의 조립단면도이고, 도 5는 도 4에 적용되는 오링의 변형예시도를 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 제2실시예는 메카니클실을 제거하고, 도 3과 같이 밸브축(40)의 상하단에 오일실(80,82)을 개재시키고, 압축스프링(150)을 축하우징(50)의 내부에 위치시켜 일단이 축하우징(50)측에 지지되고 타단이 밸브축(40)의 축플랜지(42)에 지지되어 밸브축(40)을 하방으로 누름시키도록 구성한 것이다. 제2실시예에서 도 1과 동일 또는 동등 부분은 동일 부호를 사용한다.

이때 하부측 오일실(82)은 압축스프링(150)에 의해 그 상면이 테프론 와셔(60)에 밀착되고 그 저면이 밸브몸체(20)측 원통부(24) 바닥면에 밀착되고 내경이 밸브축(40)의 외주면에 밀착하여 설치된다.

이때 밸브몸체(20)의 유체통로(22)에 설치되는 오링(110)은 도 4에 도시된 바와 같이 원형 또는 도 5에 도시된 바와 같이 사각단면을 갖는 링 형태로서 고무 또는 실리콘으로 재작될 수 있다.

여기서 상기 오일실(80,82)은, 내부에 환상의 철편이 인서트되어 있고 내주면에 환상의 립(lip)이 한쌍으로 구비되고 이들 중 어느 하나의 립은 스프링에 의해 탄력적으로 반발하게 되어 있는 구조이다.

이같이 제2실시예는 밸브축(40)에 삽입되어 상,하부에 위치하는 오일실(80,82)이 설치되어 밸브축(40)을 따라 올라오는 누수를 1,2차적으로 차단하므로서 방수기능을 달성한다.

<제3실시예>

도 6은 본 발명에 따른 제3실시예로서 볼 밸브(10C)의 조립단면도이다.

본 발명에 따른 제3실시예는 도 6에 도시된 바와 같이 도 4에서 하부측 오일실(82)이 제거되고 밸브축(40)의 하단부에 복수개의 오링(84)을 설치하고, 압축스프링(150)을 축하우징(50)의 내부에 위치시켜 일단이 축하우징(50)측에 지지되고 타단이 밸브축(40)의 축플랜지(42)에 지지되어 밸브축(40)을 하방으로 누름시키도록 구성한 것이다. 도 4는 도 2와 동일 또는 동등 부분은 동일 부호를 사용한다.

이때 오링(84)은 고무 또는 실리콘재로서 그 내주연이 밸브축(40)의 환형홈(41)에 탄력적을 장착되고 그 외주연이 밸브몸체(20)의 축지지공(21)의 내면에 탄력적으로 밀착되게 설치된다.

여기서 오일실(80)은, 내부에 환상의 철편이 인서트되어 있고 내주면에 환상의 립(lip)이 한쌍으로 구비되고 이들 중 어느 하나의 립은 스프링에 의해 탄력적으로 반발하게 되어 있는 구조이다.

이같이 제3실시예는 밸브축(40)에 삽입되어 상,하부에 위치하는 오일실(80) 과 오링(84)이 설치되어 밸브축(40)을 따라 올라오는 누수를 1,2차적으로 차단하므로서 방수기능을 달성한다.

제2,3실시예에서 유체통로(22)의 누수방지구조 및 작용은 제2실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

이같이 본 발명의 볼 밸브에 따르면, 밸브축(40)을 타고 올라오는 누수를 오일실(80,82), 메카니클실(70), 오링(84)이 서로 복합적으로 선택되어 밸브축(40)에 설치되므로서 2번에 걸쳐 완벽한 방수를 실현할 수 있다.

또한 유체통로(22)로는 고무 또는 실리콘재로 제작된 오링(110)이 설치되어 탄성변형에 따른 복원력으로 수밀을 형성하는 구조이므로 누수를 효과적으로 차단할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 볼밸브에 따르면, 밸브축을 타고 올라오는 누수를 오일실(80,82), 메카니클실(70), 오링(84)이 서로 복합적으로 선택되어 밸브축(40)에 설치되므로서 2번에 걸쳐 완벽한 방수를 실현할 수 있다.

또한 유체통로(22)로는 고무 또는 실리콘재로 제작된 오링(110)이 설치되어 탄성변형에 따른 복원력으로 수밀을 형성하는 구조이므로 누수를 효과적으로 차단할 수 있다. 특히 구조가 간단하여 제작비용을 저감시킬 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명에 따른 제1실시예로서 볼 밸브의 조립단면도.

도 2는 도 1의 밸브축 부분의 분해사시도.

도 3은 제 1실시예의 변형 예시도.

도 4는 본 발명에 따른 제2실시예로서 볼 밸브의 조립단면도.

도 5는 도 4에 적용되는 오링의 변형예시도.

도 6은 본 발명에 따른 제3실시예로서 볼 밸브의 조립단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

30 : 밸브 볼

40 : 밸브축

42 : 축 플랜지

50 : 축 하우징

70 : 메카니클 실

80 : 오일실

84 : 오링

90,92 : 테프론 실

150 : 스프링수단

110 : 오링

Claims

밸브 볼(30)로 밸브몸체(20)내의 유체통로를 개폐하고, 상기 밸브볼(30)이 축하우징(50)내에 설치된 밸브축(40)으로 회전 조작되는 볼 밸브에 있어서,

상기 밸브축(40)의 하단에 원판형의 축 플랜지(42)를 형성하고,

상기 밸브축(40)의 상단에서 삽입되어 상기 축 플랜지(42)와 상기 축하우징(50)내 상면의 사이에 개재되고, 스프링(71)의 탄성 반발력으로 밀착되는 상,하부실(73,72)를 갖는 메카니클 실(70)을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
제 1항에 있어서,

상기 축하우징(50)내에 장착됨과 동시에 상기 메카니클 실(70)측 상부실(73)의 상면에 배치되어 상기 밸브축(40)의 외주면에 밀착되게 삽입되는 오일실(80)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 밸브축(40)의 하단에서 삽입되어 상기 축 플랜지(42)의 저면과 축하우징(50)내 바닥면과의 사이에 밀착 배치되는 테프론 와셔(60)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
밸브 볼(30)로 밸브몸체(20)내의 유체통로를 개폐하고, 상기 밸브볼(30)이 축하우징(50)내에 설치된 밸브축(40)으로 회전 조작되는 볼 밸브에 있어서,

상기 밸브축(40)의 하단에 원판형의 축 플랜지(42)를 형성하고,

상기 밸브축(40)의 하단에서 삽입되어 상기 축 플랜지(42)의 저면과 축하우징(50)내 바닥면과의 사이에 밀착 배치되는 테프론 와셔(60)와;

상기 밸브몸체(20)의 원통부(24)의 바닥측 내면에 장착됨과 동시에 상기 밸브축(40)에 밀착되게 삽입되어 상기 테프론 와셔(60)의 저면에 배치되는 오일실(82)과;

상기 축하우징(50)내에 장착됨과 동시에 상기 메카니클 실(70)측 상부실(73)의 상면에 배치되어 상기 밸브축(40)의 외주면에 밀착되게 삽입되는 오일실(80)과;

상기 축하우징(50)의 내부에 위치하여 일단이 축하우징(50)측에 지지되고 타단이 밸브축(40)의 축플랜지(42)에 지지되어 밸브축(40)을 하방으로 누름하는 스프링수단(150)을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
밸브 볼(30)로 밸브몸체(20)내의 유체통로를 개폐하고, 상기 밸브볼(30)이 축하우징(50)내에 설치된 밸브축(40)으로 회전 조작되는 볼 밸브에 있어서,

상기 밸브축(40)의 하단에 원판형의 축 플랜지(42)를 형성하고,

상기 밸브축(40)의 하단에서 삽입되어 상기 축 플랜지(42)의 저면과 축하우징(50)내 바닥면과의 사이에 밀착 배치되는 테프론 와셔(60)와;

상기 밸브축(40)의 하단에 끼움되어 밸브몸체(20)의 축지지공(24a)에 밀착되는 복수개의 오링(84)과;

상기 축하우징(50)내에 장착됨과 동시에 상기 메카니클 실(70)측 상부실(73)의 상면에 배치되어 상기 밸브축(40)의 외주면에 밀착되게 삽입되는 오일실(80)과;

상기 축하우징(50)의 내부에 위치하여 일단이 축하우징(50)측에 지지되고 타단이 밸브축(40)의 축플랜지(42)에 지지되어 밸브축(40)을 하방으로 누름하는 스프링수단(150)을 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
제 1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 밸브볼(30)은 테프론실(90,92)에 지지됨과 동시에 테프론실(90,92)은 밸브몸체(20)의 유체통로(22)에 나사결합되는 볼캡(100)의 체결력에 의해 변형된 탄성 반발력에 의해 주변에 밀착력을 발휘하는 고무 또는 실리콘으로 제작된 오링(110)에 의해 지지되도록 구성된 것을 특징으로 하는 볼 밸브.