KR20070076780A - 튜브 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 산업용 배관 설비에서 관로에 흐르는 유체를 효과적으로 단속하거나 압력을 조절할 수 있는 튜브 밸브에 관한 것이다. 상기 튜브 밸브는, 유체의 관로 상에 배치되고 외주면에 구동압력 유입구가 마련된 중공 원통 형상의 본체; 상기 본체의 일측에 설치되어 관로 입구로부터 유입된 유체를 본체 내의 유로로 토출시키는 유체 통과공이 마련된 제1 케이지; 상기 본체의 타측에 설치되어 본체 내의 유로를 유동하는 유체를 관로 출구를 향하여 토출시키는 유체 통과공이 마련된 제2 케이지; 상기 본체의 내부에 상기 제1 및 제2 케이지를 감싸는 형태로 장착되고 상기 구동압력 유입구에 의해 가해진 압력에 대응하여 횡방향으로 팽창 또는 수축함으로써 상기 본체 내의 유로를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하는 가요성 튜브; 및 상기 제1 케이지 및 제2 케이지를 상기 본체에 고정시키기 위한 고정수단을 구비한다. 상기와 같은 구성을 가진 튜브 밸브는 간단한 구성에 의하여 밸브 개폐 작용을 용이하게 수행할 수 있으므로, 밸브 작동 회수가 극히 많은 산업용 배관 설비에서 적용되더라도 내구성 및 밸브 작동의 신뢰성을 현저히 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명에 따른 튜브 밸브는 컴팩트한 구조를 가지므로 복잡한 배관 라인의 협소한 공간에도 설치할 수 있고 밸브 설치 작업도 매우 용이한 이점을 제공한다.

Description

튜브 밸브{Tube valve}
도1은 본 발명에 따른 튜브 밸브의 일 실시예를 도시한 분리 사시도,
도2 및 도3은 도1에 따른 튜브 밸브의 횡단면도로서, 도2는 밸브가 개방된 상태를 도시한 도면이고 도3은 밸브가 폐쇄된 상태를 도시한 도면,
도4는 도1에 따른 튜브 밸브가 배관에 설치된 상태를 도시한 사용상태도,
도5는 본 발명에 따른 튜브 밸브의 다른 실시예의 제1 및 제2 케이지를 도시한 사시도이다.
본 발명은 튜브 밸브에 관한 것으로서, 특히 산업용 배관 설비에서 관로에 흐르는 유체를 효과적으로 단속하거나 압력을 조절할 수 있는 튜브 밸브에 관한 것이다.
산업용 배관 설비에서 관로에 흐르는 유체의 압력을 조절하기 위하여 다양한 밸브가 많이 사용되고 있다. 종래에 주로 사용되는 밸브로서 볼 밸브(Ball valve), 버터플라이 밸브(Butterfly valve), 글로브 밸브(Glove valve), 게이트 밸브(Gate valve), 플러그 밸브(Plug valve) 등이 있다.
한편 산업용 배관 설비에서 사용되는 밸브는 작동 회수가 극히 많으므로 내구성 및 밸브 작동의 신뢰성이 요구되고 있다. 또한 상기 밸브는 복잡한 배관 라인의 협소한 공간에 설치되는 경우가 많으므로, 밸브를 구조의 컴팩트화 및 간소화와 밸브 설치 작업의 용이성이 현저히 요구된다..
그러나 상기와 같이 종래의 밸브는 위와 같은 요구조건들을 만족하지 못하고 있다. 특히 종래의 밸브에서는 밸브의 개폐를 작동하기 위하여 별도의 작동기구가 필요하므로, 장치의 구성이 복잡해지고 따라서 협소한 공간에 밸브를 설치하는 것이 곤란하다는 문제점이 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 고빈도의 작동 시에도 내구성 및 작동의 신뢰성이 현저하게 향상된 튜브 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 다른 목적은 밸브 개폐 작동을 위한 별도의 구동기구 없이 관로 자체의 압력을 이용하여 밸브를 개폐시킴으로써 구조가 간단하고 컴팩트한 튜브 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 튜브 밸브는, 유체의 관로 상에 배치되고 외주면에 구동압력 유입구가 마련된 중공 원통 형상의 본체; 상기 본체의 일측에 설치되어 관로 입구로부터 유입된 유체를 본체 내의 유로로 토출시키는 유체 통과공이 마련된 제1 케이지; 상기 본체의 타측에 설치되어 본체 내의 유로를 유동하는 유체를 관로 출구를 향하여 토출시키는 유체 통과공이 마련된 제2 케이지; 상기 본체의 내부에 상기 제1 및 제2 케이지를 감싸는 형태로 장착되고 상기 구동압력 유입구에 의해 가해진 압력에 대응하여 횡방향으로 팽창 또는 수축함으로써 상기 본체 내의 유로를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하는 가요성 튜브; 및 상기 제1 케이지 및 제2 케이지를 상기 본체에 고정시키기 위한 고정수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
상기 가요성 튜브는 제1 및 제2 케이지의 양단부에 각각 밀착 결합되는 양측부와 상기 제1 및 제2 케이지의 유체통과공이 형성된 원통부와 대응되는 형상으로 마련된 중앙부를 구비하여, 상기 중앙부가 상기 구동압력 유입구의 압력에 따라 탄성적으로 상기 제1 및 제2 케이지의 유체 통과공과 밀착 또는 이격되고, 상기 구동압력 유입구는 관로 입구와 연통되어 관로 상의 유체 압력이 가요성 튜브에 직접 가해지도록 구성된 것이 바람직하다.
상기 제1 및 제2 케이지는 상기 본체의 일측 및 타측에 각각 장착되는 플랜지부와, 상기 플랜지부와 일체로 형성되고 점진적으로 단면적이 축소되는 원통부를 구비하고, 상기 원통부의 외주면에는 유체가 통과되는 복수개의 유체통과공이 형성되며, 상기 유체통과공은 유체에 포함된 불순물을 필터링하기에 적합한 크기의 미세공으로 구성된 것이 바람직하다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 튜브 밸브의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도1 내지 도4는 본 발명에 따른 튜브 밸브의 일 실시예를 도시한 것이다. 도 시된 바와 같이, 본 발명에 따른 튜브 밸브는 본체(10), 제1 케이지(20) 및 제2 케이지(30), 가요성 튜브(40) 및 상기 고정수단으로 구성된다.
상기 본체(10)는 유체의 관로(101)(102) 상에 설치되고, 중공 원통 형상으로 이루어진다. 도4에 도시된 바와 같이, 유체의 관로에서 튜브 밸브가 설치되는 지점을 기준으로 하여 그 상류 쪽에 설치된 관로를 "유입관로(101)"라고 정의하고 하류 쪽에 설치된 관로를 "유출관로(102)"라고 정의한다. 본체(10)의 외주면의 대략 중앙 부분에는 구동압력 유입구(11)가 마련되고 유입관로(101)과 구동압력 유입구(11)를 상호 연통시킨다.
상기 본체(10)의 일측(상류측)에는 제1 케이지(20)가 설치되고 본체(10)의 타측(하류측)에는 제2 케이지(30)가 설치된다.
상기 제1 케이지(20)와 제2 케이지(30)는 동일한 형태로 제작된다. 즉 제1 및 제2 케이지(20, 30)의 단부에는 상기 본체(10)의 일측에 장착되는 환형의 플랜지부(20a, 30a)가 마련되고, 상기 플랜지부(20a, 30a)와 일체로 형성되고 점진적으로 단면적이 축소되는 원통부(20b, 30b)가 마련된다. 상기 플랜지부(20a, 30a)와 원통부(20b, 30b) 사이에는 단차부(20c, 30c)가 각각 마련되어 상기 가요성 튜브(40)의 단부가 이 부분에 끼워져 밀착 결합된다.
상기 제1 및 제2 케이지의 원통부(20b, 30b)의 외주면에는 유체가 통과되는 복수개의 유체통과공(21, 31)이 일정간격으로 형성된다. 상기 유체통과공(21, 31)은 원통부(20b, 30b)의 길이방향을 따라 길게 형성되는 슬롯 형상을 가진다.
상기 제1 및 제2 케이지의 타측에는 제1 및 제2 케이지(20, 30)를 본체(10) 에 견고하게 결합하기 위한 결합공(22, 32)이 각각 마련된다. 상기 제1 및 제2 케이지(20, 30)는 본체(10) 내에서 상호 대향되도록 배치된 후, 고정수단, 즉 볼트(41), 너트(42) 및 와셔(43a, 43b) 등을 이용하여 상기 결합공(22, 32)을 통하여 상호 결합한다.
상기 제1 및 제2 케이지의 고정수단은 위에서 설명된 볼트 결합 이외의 다양한 고정수단을 적용할 수 있음은 물론이다.
상기 제1 케이지의 유체 통과공은 관로 입구로부터 유입된 유체를 본체 내의 유로로 토출시키고, 상기 제2 케이지의 유체 통과공은 본체 내의 유로를 유동하는 유체를 관로 출구를 향하여 토출시킨다.
상기 가요성 튜브(40)는 상기 본체의 내부에서 상기 제1 및 제2 케이지(20, 30)를 감싸는 형태로 장착된다. 상기 가요성 튜브(40)는 제1 및 제2 케이지(20, 30)의 양단부에 마련된 단차부(20c, 30c)에 각각 밀착 결합되는 양측부(40a, 40b)와, 상기 제1 및 제2 케이지(20, 30)의 유체통과공(21, 31)이 형성된 원통부(20b, 30b)와 대응되는 형상으로 마련된 중앙부(40c)를 구비한다. 따라서 상기 가요성 튜브(40)의 중앙부(40c)가 본체(10)의 구동압력 유입구(11)를 통하여 유입된 유체의 압력에 따라 탄성적으로 상기 제1 및 제2 케이지(20, 30)의 유체통과공(21, 31)과 밀착되거나 또는 그로부터 이격된다. 가요성 튜브(40)의 중앙부(40c)가 상기 구동압력 유입구(11)를 통하여 가해지는 압력에 대응하여 횡방향으로 팽창 또는 수축함으로써 상기 본체(10) 내의 유로를 선택적으로 개방 또는 폐쇄한다.
상기 가요성 튜브(40)는 고무 등과 같이 탄성력 및 내구성을 가지는 재질로 제작되는 것이 바람직하다.
이하에서 상기와 같은 구성을 가진 본 실시예에 따른 튜브 밸브의 작동을 설명한다.
본 실시예에 따른 튜브 밸브는 도4에 도시된 바와 같이 유입관로(101)와 유출관로(102) 사이에 소정의 결합수단을 이용하여 배치한다. 그 다음에 유입관로(101)와 일측과 본체(10)의 구동압력 유입구(11)를 상호 연결하는 배관(50)을 설치한다. 상기 배관(50) 상에는 튜브 밸브에 가해지는 유체 압력을 공급 또는 차단하기 위한 수동 밸브(51)가 마련된다. 도면의 설명되지 않는 부호52는 바이패스 배관이다.
도2에 도시된 바와 같이 본 실시예의 튜브 밸브가 개방된 있는 경우에는 유입관로(101) 상을 유동하는 유체가 제1 케이지(20)의 유체통과공(21), 본체(10) 내의 유로(A) 및 제2 케이지(30)의 유체통과공(31)을 통과하여 유출관로(102)로 배출된다. 상기 본체(10) 내의 유로(A) 압력과 구동압력 유입구(11)를 통하여 가해지는 유체 압력이 상호 평형을 이루게 되므로, 가요성 튜브(40)의 중앙부(40c)는 제1 및 제2 케이지(20, 30)의 유체통과공(21, 31)으로부터 소정거리 이격된 상태를 그대로 유지하게 되어 유체의 흐름을 방해하지 않는다.
도3에 도시된 바와 같이, 유입관로(101) 상의 유체가 비정상적인 압력 상승이 발생하면 상기 증가된 유압은 배관(50)을 통하여 본체(10)의 구동압력 유입구(11)를 통하여 가요성 튜브(40)의 중앙부(40c)에 내측 방향으로 가해진다. 따라서 상기 압력 상승에 의하여 가요성 튜브(40)의 중앙부(40c)는 내측으로 수축 되어 제1 및 제2 케이지(20, 30)의 유체통과공(21, 31)에 기밀성있게 접촉하여 유체의 유로를 폐쇄한다. 따라서 유입관로(101)에 비정상적인 압력 상승이 발생하더라도 유출관로(102)의 유체 압력은 일정하게 유지되거나 또는 유로를 폐쇄함으로써 배관 설비의 안정성을 향상시킨다.
도5는 본 발명에 따른 튜브 밸브의 제1 및 제2 케이지(60)의 다른 실시예를 도시한 것이다. 본 실시예에 따른 제1 또는 제2 케이지(60)는 본체의 일측 및 타측에 각각 장착되는 플랜지부(60a)와, 상기 플랜지부(60a)와 일체로 형성되고 점진적으로 단면적이 축소되는 원통부(60b)를 구비하는 점에서 도1 내지 도5에 도시된 실시예의 제1 및 제2 케이지와 동일하다.
본 실시예에 따른 제1 및 제2 케이지(60)는 상기 원통부(60b)의 외주면에 형성되는 복수개의 유체통과공(61)이 유체에 포함된 불순물을 필터링하기에 적합한 크기의 미세공으로 구성된 것을 특징으로 한다. 상기 유체통과공(61)의 크기 및 개수는 필터링 대상이 되는 유체의 종류 및 필터링 조건 등의 다양한 설계조건을 고려하여 당업자가 다양하게 선택할 수 있다.
본 실시예의 기술구성에 따르면, 유체에 포함된 불순물들을 필터링함으로써 밸브 또는 기타 장치가 손상되는 것을 방지하여 성능을 극대화할 수 있는 이점을 제공한다.
도시되지 않았으나 제1 및 제2 케이지에 불순믈을 필터링하기 위한 별도의 필터링 부재를 더 설치하는 것도 가능하다.
본 명세서 및 도면에 기재된 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위하여 예시적으로 제시된 것으로서, 본 발명의 보호범위가 이들 사항에 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다.
본 발명의 튜브 밸브는 간단한 구성에 의하여 밸브 개폐 작용을 용이하게 수행할 수 있으므로, 밸브 작동 회수가 극히 많은 산업용 배관 설비에서 적용되더라도 내구성 및 밸브 작동의 신뢰성을 현저히 향상시킬 수 있다. 또한 본 발명에 따른 튜브 밸브는 컴팩트한 구조를 가지므로 복잡한 배관 라인의 협소한 공간에도 설치할 수 있고 밸브 설치 작업도 매우 용이한 이점을 제공한다.
본 발명에 따른 튜브 밸브는 관로 자체의 유체 압력을 이용하여 밸브를 개폐하므로 별도의 작동기구가 요구되지 않고, 따라서 제품의 컴팩트화를 더욱 향상시킬 수 있다. 또한 제1 및 제2 케이지에 마련되는 유체통과공을 미세공으로 형성하거나 별도의 필터링 부재를 설치함으로써, 유체 개폐 기능과 함께 유체 내에 포함된 분술물을 걸러주는 필터 기능까지 수행함으로서 불순물에 의하여 밸브가 손상되는 현상을 최소화한다.

Claims (3)

  1. 유체의 관로 상에 배치되고 외주면에 구동압력 유입구가 마련된 중공 원통 형상의 본체;
    상기 본체의 일측에 설치되어 관로 입구로부터 유입된 유체를 본체 내의 유로로 토출시키는 유체 통과공이 마련된 제1 케이지;
    상기 본체의 타측에 설치되어 본체 내의 유로를 유동하는 유체를 관로 출구를 향하여 토출시키는 유체 통과공이 마련된 제2 케이지;
    상기 본체의 내부에 상기 제1 및 제2 케이지를 감싸는 형태로 장착되고 상기 구동압력 유입구에 의해 가해진 압력에 대응하여 횡방향으로 팽창 또는 수축함으로써 상기 본체 내의 유로를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하는 가요성 튜브; 및
    상기 제1 케이지 및 제2 케이지를 상기 본체에 고정시키기 위한 고정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 튜브 밸브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가요성 튜브는 제1 및 제2 케이지의 양단부에 각각 밀착 결합되는 양측부와 상기 제1 및 제2 케이지의 유체통과공이 형성된 원통부와 대응되는 형상으로 마련된 중앙부를 구비하여, 상기 중앙부가 상기 구동압력 유입구의 압력에 따라 탄성적으로 상기 제1 및 제2 케이지의 유체 통과공과 밀착 또는 이격되고,
    상기 구동압력 유입구는 관로 입구와 연통되어 관로 상의 유체 압력이 가요 성 튜브에 직접 가해지도록 구성된 것을 특징으로 하는 튜브 밸브.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 케이지는 상기 본체의 일측 및 타측에 각각 장착되는 플랜지부와, 상기 플랜지부와 일체로 형성되고 점진적으로 단면적이 축소되는 원통부를 구비하고,
    상기 원통부의 외주면에는 유체가 통과되는 복수개의 유체통과공이 형성되며,
    상기 유체통과공은 유체에 포함된 불순물을 필터링하기에 적합한 크기의 미세공으로 구성된 것을 특징으로 하는 튜브 밸브.
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