KR20070106312A - 초저온용 보올 밸브 - Google Patents

초저온용 보올 밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 -100℃이하의 초저온에서도 상기 밸브 시이트의 수축에 의한 치수 변화를 시이트 홀더 후방에 탄설되는 스프링을 통하여 탄성적으로 보상하여 보올 밸브의 기밀을 유지시킬 수 있도록 함은 물론, 저압에서 고압에 이르기 까지 이송유체의 압력 증가에 따라 밸브 시이트의 밀봉력을 증가시켜 넓은 사용범위에서 사용할 수 있도록 하며, 상기 보올 밸브의 조립 및 분해가 용이하게 이루어질 수 있는 초저온용 보올밸브에 관한 것이다.
그 기술적인 구성은, 밸브 몸체(30)와 보올(40) 사이에 기밀 유지를 위하여 접촉되는 밸브 시이트(100)가 시이트 홀더(110)의 전방 요홈부(120) 내에 삽입되며, 이때 상기 밸브 시이트(100)가 고정되는 시이트 홀더(110)의 후방에는 스프링 가이드(130)를 개재하여 그 내부에 스프링(140)이 탄설되어, 상기 밸브 시이트(100)가 장착된 시이트 홀더(110)를 탄성적으로 밀어주고, 상기 시이트 홀더(110) 상부에는 밸브 몸체(30)와 좌우 이송되는 시이트 홀더(110) 사이의 밀폐를 위한 밸로우즈(150)가 용접에 의해 일체로 착설토록 되는 것을 요지로 한다.
밸브 몸체, 보올, 밸브 시이트, 시이트 홀더, 밸로우즈

Description

초저온용 보올 밸브{Ball Valve of Very Low Temperature}
도 1은 종래 보올 밸브의 결합상태 정단면 구조도.
도 2는 종래 보올 밸브 몸체에 결합되는 보올의 요부 분해 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 초저온용 보올 밸브 내부에 착설되는 밸브 시이트의 요부 결합상태 단면 구조도.
도 4는 본 발명의 초저온용 보올 밸브 내부에 가해지는 압력에 의한 밸브 시이트와 보올의 밀착상태를 도시한 요부 단면 구조도.
*도면의 주요부위에 대한 부호설명*
10...개폐 핸들 20...이송축
21...결합구 30...밸브 몸체
31...관로 40...보올
41...관통홀 50...시이트
100...밸브 시이트 110...시이트 홀더
120...요홈부 130...스프링 가이드
140...스프링 150...밸로우즈
160...가스켓
본 발명은 -100℃이하의 초저온에서도 밸브 몸체(Valve Body)와 보올(Ball) 사이의 기밀을 유지하며, 압력의 증가에 따라 밀봉력을 증가시켜 저압에서 고압까지 넓은 사용범위를 갖게할 수 있는 초저온용 보올 밸브에 관한 것으로 이는 특히, 밸브 몸체의 내부에 유로가 형성되는 보올이 장착되고, 상기 밸브 몸체와 보올 사이에 기밀 유지를 위하여 접촉되는 밸브 시이트(Seat)가 시이트 홀더의 전방 요홈부 내에 삽입되며, 이때 상기 밸브 시이트가 고정되는 시이트 홀더의 후방에는 스프링 가이드를 개재하여 그 내부에 스프링이 탄설되고, 상기 시이트 홀더 상부에는 밸브 몸체와 좌우 이송되는 시이트 홀더 사이의 밀폐를 위한 밸로우즈(Bellows)가 용접에 의해 일체로 착설토록 됨으로써, -100℃이하의 초저온에서도 상기 밸브 시이트의 수축에 의한 치수 변화를 시이트 홀더 후방에 탄설되는 스프링을 통하여 탄성적으로 보상하여 보올 밸브의 기밀을 유지시킬 수 있도록 함은 물론, 저압에서 고압에 이르기 까지 이송유체의 압력 증가에 따라 밸브 시이트의 밀봉력을 증가시켜 넓은 사용범위에서 사용할 수 있도록 하며, 상기 보올 밸브의 조립 및 분해가 용이하게 이루어질 수 있도록한 초저온용 보올밸브에 관한 것이다.
일반적으로 알려져있는 유체 또는 가스의 공급관로를 개폐토록 설치되는 보 올 밸브에 있어서는 도1 및 도 2에 도시한 바와같이, 개폐 핸들(10)과 연결 설치되어 좌우 이송하는 이송축(20) 하단 결합구(21)가 밸브 몸체(30)의 보올(40)과 결합되어 상기 보올(40)을 좌우 회전 가능토록 설치되고, 이때 상기 보올(40)은 내부에 관통홀(41)이 수평방향으로 형성되어 양측으로 관로(31)가 형성되는 밸브 몸체(30)를 개방 및 폐쇄토록 하며, 상기 보올(40)와 밸브 몸체(30) 내면과의 접촉면 사이에는 시이트(50)가 협지되어 고정되는 시이트홀더(60)가 설치되는 구성으로 이루어진다.
따라서, 상기 밸브 몸체(30) 내부에 유체 또는 가스관로를 개폐토록 관통홀(41)이 형성된 보올(40)이 수납시, 상기 보올(40) 양측으로 시이트홀더(60)를 개재하여 시이트(50)가 위치되어 상기 보올(40)과 밸브 몸체(30) 사이에 기밀성을 유지하도록 하는 것이다.
그러나, 상기와같은 종래의 보올 밸브에 있어서는, 상온 상태에서 보올(40)과 밸브 몸체(30) 사이에 착설된 PCTFE 재질의 시이트(50)에 의해 기밀성이 유지될 수 있으나, 극저온상태인 약 -100℃하에서는 시이트(50) 및 이를 지지 고정하는 시이트홀더(60)가 경화됨과 동시에, 상기 밸브 몸체(30)와 보올(40)의 체적이 동시에 수축이 발생하게 되어 상기 시이트(50)와 보올(40)사이에 틈새가 발생하게 됨은 물론, 이에따라 상기 틈새사이로 유체 또는 가스의 누설이 발생하게 되어 밸브로서의 기능을 수행하지 못하게 되는 단점이 있었던 것이다.
또한, 상기 보올 밸브의 밸브 몸체(30)에 유체 또는 가스의 이송을 위한 내부압력이 증가할 경우, 상기 시이트(50)와 보올(40)사이의 기밀력이 증가 해야만 누설을 방지 할 수 있는 반면에, 유체 및 가스의 이송 압력의 증가와 관계없이 상기 시이트(50)와 보올(40)사이의 접촉력은 일정하게 유지됨으로써, 상기 이송 압력이 저압일 경우에는 대체로 기밀이 유지되는 한편, 압력의 증가할 경우 유체 및 가스의 누설이 증가하게 되어, 밸브의 파손 및 고장이 빈번하게 발생하게 됨은 물론, 상기 보올 및 시이트의 마모로인한 교체시, 일체로된 밸브몸체(30)에 의해 조립 및 분해가 어렵게 되는등 많은 문제점이 있었던 것이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 개선시키기 위하여 안출한 것으로 그 목적은, -100℃이하의 초저온에서도 상기 밸브 시이트의 수축에 의한 치수 변화를 시이트 홀더 후방에 탄설되는 스프링을 통하여 탄성적으로 보상하여 보올 밸브의 기밀을 유지시킬 수 있도록 함은 물론, 저압에서 고압에 이르기 까지 이송유체의 압력 증가에 따라 밸브 시이트의 밀봉력을 증가시켜 넓은 사용범위에서 사용할 수 있도록 하며, 상기 보올 밸브의 조립 및 분해가 용이하게 이루어질 수 있는 초저온용 보올밸브를 제공하는데에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명은, 개폐 핸들과 연결 설치되어 좌우 이송하는 이송축 하단 결합구가 밸브 몸체의 보올과 결합되어 상기 보올을 좌우 회전 가능토록 설치되고, 이때 상기 보올은 내부에 관통홀 이 수평방향으로 형성되어 양측으로 관로가 형성되는 밸브 몸체를 개방 및 폐쇄토록 하며, 상기 보올와 밸브 몸체 내면과의 접촉면 사이에는 기밀유지 역할을 수행하는 밸브 시이트가 착설되는 보올 밸브에 있어서,
밸브 몸체의 내부에 유로가 형성되는 보올이 장착되고, 상기 밸브 몸체와 보올 사이에 기밀 유지를 위하여 접촉되는 밸브 시이트(Seat)가 시이트 홀더의 전방 요홈부 내에 삽입되며, 이때 상기 밸브 시이트가 고정되는 시이트 홀더의 후방에는 스프링 가이드를 개재하여 그 내부에 스프링이 탄설되어 상기 밸브 시이트가 장착된 시이트 홀더를 탄성적으로 밀어주고, 상기 시이트 홀더 상부에는 밸브 몸체와 좌우 이송되는 시이트 홀더 사이의 밀폐를 위한 밸로우즈(Bellows)가 상기 시이트 홀더 후방단부에 용접에 의해 일체로 착설토록 되는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 극저온용 보올 밸브를 마련함에 의한다.
또한, 본 발명은 상기 시이트 홀더의 전방 요홈부 내에 삽입되는 밸브 시이트의 후방단부에는 가스켓이착설되는 구성으로 이루어진다.
이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 초저온용 보올 밸브의 초저온용 보올 밸브 내부에 착설되는 밸브 시이트의 요부 결합상태 단면 구조도이고, 도 4는 본 발명의 초저온용 보올 밸브 내부에 가해지는 압력에 의한 밸브 시이트와 보올의 밀착상태를 도시한 요부 단면 구조도로서, 도 1 및 도 2와 연계하여 본 발명을 상세하게 설명하면 다 음과 같다.
즉, 개폐 핸들(10)과 연결 설치되어 좌우 회전이송하는 이송축(20) 하단 결합구(21)가 밸브 몸체(30)의 보올(40)과 결합되어 상기 보올(40)을 좌우 회전 가능토록 설치되며, 이때 상기 보올(40)은 내부에 관통홀(41)이 수평방향으로 형성되어 양측으로 관로(31)가 형성되는 밸브 몸체(30)를 개방 및 폐쇄토록 하며, 상기 보올(40)와 밸브 몸체(30) 내면과의 접촉면 사이에는 기밀유지 역할을 수행하는 밸브 시이트(100)가 착설된다.
또한, 상기 밸브 몸체(30)와 보올(40) 사이에 기밀 유지를 위하여 접촉되는 밸브 시이트(100)가 시이트 홀더(110)의 전방 요홈부(120) 내에 삽입되며, 이때 상기 밸브 시이트(100)가 고정되는 시이트 홀더(110)의 후방에는 스프링 가이드(130)를 개재하여 그 내부에 스프링(140)이 탄설되어, 상기 밸브 시이트(100)가 장착된 시이트 홀더(110)를 탄성적으로 밀어주고, 상기 시이트 홀더(110) 상부에는 밸브 몸체(30)와 좌우 이송되는 시이트 홀더(110) 사이의 밀폐를 위한 밸로우즈(150)가 상기 시이트 홀더(110) 후방단부에 용접에 의해 일체로 착설토록 된다.
또한, 상기 시이트 홀더(110)의 전방 요홈부(120) 내에 삽입되는 밸브 시이트(100)의 후방단부에는 가스켓(160)이 착설되는 구성으로 이루어진다.
이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용 및 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와같이, 개폐 핸들(10)의 회전에 의해 이와 연결 설치되는 이송축(20)이 좌우 회전 이송하며, 이때 상기 이송축(20)의 하단 결합구(21)가 밸브 몸체(30)의 내부에 설치된 보올(40)과 결합되어 상기 보올(40)을 좌우 90도 회전될 수 있도록 하며, 상기 보올(40)은 내부에 관통홀(41)이 수평방향으로 형성됨으로써, 양측으로 관로(31)가 형성되는 밸브 몸체(30)의 관로를 개방 또는 폐쇄하여 유체 및 가스를 공급 및 차단토록 한다.
또한, 상기 밸브 몸체(30)와 보올(40) 사이에는 기밀 유지를 위하여 상기 보올(40)과 접촉하는 밸브 시이트(100)가 시이트 홀더(110)의 전방 요홈부(120) 내에 긴밀하게 삽입되어 고정토록 되는 상태에서, 상기 밸브 시이트(100)가 고정되는 시이트 홀더(110)의 후방에는 스프링 가이드(130)를 개재하여 그 내부에 스프링(140)이 탄설토록 됨으로써, 상기 밸브 시이트(100)가 장착된 시이트 홀더(110)를 상기 스프링(140)이 스프링 가이드(130)를 개재하여 탄성적으로 밀어주게 된다.
이때, 상기 시이트 홀더(110)의 전방 요홈부(120) 내에 삽입되는 밸브 시이트(100)의 후방단부에는 가스켓(160)이 착설토록 됨으로써, 상기 밸브 시이트(100)의 후방단부의 밀페력을 향상시킬 수 있도록 한다.
따라서, 초저온의 온도인 -100℃이하에서 보올(40) 및 밀폐를 유지하는 밸브 시이트(100)가 수축 변형이 발생하더라고, 수축 변형량 만큼 그 후방의 스프링(140)이 스프링 가이드(130)를 개재하여 밀어주게 되어, 초저온 상태에서도 기밀을 유지할 수 있게 됨은 물론, 상기 보올 밸브에 고압의 발생시 그 압력만큼 스프링(140)을 통하여 상기 밸브 시이트(100)에 힘으로 전달되어 밀봉력을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기 시이트 홀더(110) 상부에는 밸브 몸체(30)와 좌우 이송되는 시이트 홀더(110) 사이의 밀폐를 위한 밸로우즈(150)가 용접에 의해 일체로 착설토록 됨으로써, 상기 밸므 몸체(30) 내부에 설치되어 밸브 시이트(100)를 통한 보올과 접촉에 의해 밀폐를 유지하기 위하여 시이트 홀더(110)가 좌우로 이송하면서 고압의 발생시, 보올밸브 내부에 작용하는 고압이 상기 시이트 홀더(110) 후방단부에 요접에 의해 착설된 벨로우즈(150)의 국곡된 전면에 작용하여, 상기 밸로우즈(150)가 일체로 수축 및 인장되면서 밸브 몸체(30)와 시이트 홀더(110) 사이의 밀봉력을 유지시킬 수 있는 것이다.
이에 더하여, 상기 사이 밸브몸체(30)와 스프링 가이드(130) 외면이 나사(S)결합에 의해 고정토록 됨으로써, 상기 시이트 홀더(110) 및 밸브 시이트(100)등을 간편하고, 용이하게 분해 및 조립할 수 있는 것이다.
이상에서 살펴본 바와같이, 본 발명에 따른 초저온용 보올 밸브에 의하면, -100℃이하의 초저온에서도 상기 밸브 시이트의 수축에 의한 치수 변화를 시이트 홀더 후방에 탄설되는 스프링을 통하여 탄성적으로 보상하여 보올 밸브의 기밀을 유지시킬 수 있게 됨은 물론, 저압에서 고압에 이르기 까지 이송유체의 압력 증가에 따라 밸브 시이트의 밀봉력을 증가시켜 넓은 사용범위에서 사용할 수 있도록 하며, 상기 보올 밸브의 조립 및 분해가 용이하게 이루어질 수 있는 우수한 효과가 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (2)

  1. 개폐 핸들(10)과 연결 설치되어 좌우 회전이송하는 이송축(20) 하단 결합구(21)가 밸브 몸체(30)의 보올(40)과 결합되어 상기 보올(40)을 좌우 회전 가능토록 설치되고, 이때 상기 보올(40)은 내부에 관통홀(41)이 수평방향으로 형성되어 양측으로 관로(31)가 형성되는 밸브 몸체(30)를 개방 및 폐쇄토록 하며, 상기 보올(40)와 밸브 몸체(30) 내면과의 접촉면 사이에는 기밀유지 역할을 수행하는 밸브 시이트(100)가 착설되는 보올 밸브에 있어서,
    상기 밸브 몸체(30)와 보올(40) 사이에 기밀 유지를 위하여 접촉되는 밸브 시이트(100)가 시이트 홀더(110)의 전방 요홈부(120) 내에 삽입되며, 이때 상기 밸브 시이트(100)가 고정되는 시이트 홀더(110)의 후방에는 스프링 가이드(130)를 개재하여 그 내부에 스프링(140)이 탄설되어, 상기 밸브 시이트(100)가 장착된 시이트 홀더(110)를 탄성적으로 밀어주고, 상기 시이트 홀더(110) 상부에는 밸브 몸체(30)와 좌우 이송되는 시이트 홀더(110) 사이의 밀폐를 위한 밸로우즈(150)가 상기 시이트 홀더(110) 후방단부에 용접에 의해 일체로 착설토록 되는 것을 특징으로 하는 초저온용 보올 밸브.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 시이트 홀더(110)의 전방 요홈부(120) 내에 삽입되는 밸브 시이트(100)의 후방단부에는 가스켓(160)이 착설되는 것을 특징으로 하는 초 저온용 보올 밸브.
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