KR20110007737A - 다기능 버터플라이 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다기능 버터플라이 밸브에 관한 것으로, 그 기술구현의 목적은 원통형 구조를 취하는 밸브본체의 일측 외경면에, 슬라이드 방식으로 탈,착 조립되는 신축플랜지를 구비되게 하여, 배관라인으로 장착되는 밸브의 길이를 선택적으로, 가변 조절가능하게 함으로서, 밸브의 설치 및 교환작업을 보다 편리하게 행할수 있도록 하고, 여기에, 더하여, 유동통로의 개,폐관계를 안정적인 이중 밀착구조로로 단속, 제어되게 하여, 보다 향상된 기밀성 유지기능과 내구성 증대기능을 부여할 수 있도록 한 다기능 버터플라이 밸브를 제공함에 있다.

이에, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적 수단으로는;

일측 외경 단부에 고정플랜지가 일체로 구비되고, 타측 외경 단부에 탈,부착 조립구조의 신축플랜지가 구비되며, 내측면에 밸브디스크가 축설된 유도통로로 이루어진 밸브본체에 있어서;

상기 신축플랜지는, 삽입공과, 밀폐고정홈, 그리고, 상기 밀폐고정홈에 나사체결되는 볼트플랜지로 형성시키고;

상기 유동통로는, 그 내측면에, 밸브디스크와 밀착되는 다단 구조로서, 탄성중공부가 형성되고, 그 외측면에 제1 탄성밀착면과, 제2 탄성밀착면을 다단 절곡구조로 돌출 형성시킨 이중 몸통시트를 더 설치 결합되게 하여 달성된다.

Description

다기능 버터플라이 밸브{Butterfly valve}

본 발명은 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 밸브 시트의 밀착부위를 이중밀폐구조로 형성하여, 유체 또는 기체의 유동방향에 구애받음 없이 향상된 기밀성 유지기능과 내구성 증대기능을 행하도록 하고, 아울러, 신축플랜지에 의한 가변적 설치관계로서, 일련의 밸브 설치 및 교환작업 또한, 보다 편리하고, 용이하게 행할 수 있도록 한 다기능 버터플라이 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 버터플라이 밸브라 함은, 높은 기밀성을 요하는 시설물, 다시 말해 물, 기름, 가스등이 유동(流動) 되는 배관라인에 설치 적용되는 구성으로서, 이는, 유체 및 기체의 흐름을 유도 또는 폐쇄 단속하는 기능을 행하게 되는 것이다.

이에, 상기와 같은 용도로 사용되는 종래 버터플라이 밸브의 구성을 간략하게 살펴보면;

이는, 도 1로 도시된 바와 같이, 좌,우 양측 단부에 상호 대칭되는 한쌍의 설치플랜지(101)가 일체로 구비되고, 그 내부에 유동통로(102)가 형성된 원통형 구조의 밸브본체(10)를 기초 구성으로 하여;

상기, 유동통로(102) 내측 중앙부에, 그 유동통로(102)의 개,폐를 단속되게 하는, 회동구조의 밸브디스크(20)를 설치하고;

재차, 상기 밸브본체(20) 외측 일면에, 전술한 밸브디스크(20)의 개,폐를 단속하는 구동 제어수단으로서, 동력모터와, 기어박스, 그리고 조작핸들 등으로 이루어진 개,폐 조작부(도시생략)를 일체로 설치하여 구성한 것임을 알 수 있다.

또한, 이와 같은, 밸브를, 배관라인에 설치함에 있어서는, 도 1로 도시된 바와 같이, 설치하고자 하는 배관라인에 있어, 임의의 위치, 즉, 배관라인을 이루는, 유입관로(30)와, 배출관로(40) 사이에, 소정길이의 밸브설치공간을 확보되게 한 후, 그 설치공간부에 밸브본체(10)를 삽입하고, 이어, 설치플랜지(101) 밀착에 따른 볼트(도시생략) 체결관계로서, 일련의 설치관계를 갖게 하는 것이다.

하지만, 전술한 바와 같은, 종래의 밸브는, 지속적 사용에 따른 부품의 마모, 고장 및 기타 이상 발생으로, 교체 및 수리작업을 요할 경우, 그 설치된 배관라인으로 부터, 밸브를 해체 한 후, 새로운 밸브로 교환하거나, 혹은, 수리하여, 재 장착하는 과정을 행하게 되는 것이었던바;

따라서, 상기와 같이, 배관라인으로 부터, 밸브를 분리하여, 교환작업을 행할 경우, 그 교환되는 종래의 밸브는 가변적 길이조절이 불가능한 구조, 즉, 밸브본체와, 좌,우 한쌍의 설치플랜지가 도 1로 도시된 바와 같이, 일체화된 단일몸체 구성을 취함에 따라, 그 설치부위에 규격차이(밸브의 설치공간길이)를 발생시키며, 플랜지 결합부위를 이격되게 함으로 인해, 밸브와, 배관라인 연결부위의 기밀성을 상실되게 하는 문제점을 주는 것이었다.

또한, 전술한 바와 같은, 종래의 버터플라이 밸브는, 몸통시트와 디스크 시 트가 단일 부위에 한정 구성된 것으로, 이에, 유체 또는 기체의 유동방향 변화, 즉, 필요에 따른 정방향 또는 역방향의 흐름 관계에 있어, 그 밀폐기능이 단일부위에 제한적으로 작용 될 수밖에 없는 구조적 결함의 문제점을 갖는 것임은 물론, 밸브디스크의 반복적 개,폐작동에 따른 몸통시트와 디스크시트의 마찰손상과, 기타 작동 토오크 발생에 의한 시트 접촉부위의 이격 현상이 발생시, 이를 안정적으로 차단하며, 밀폐기능을 보강해 줄 수 있는 또 다른 구성, 즉, 2차적인 밀폐 예비 수단은 전혀 구비하고 있지 못한 것으로, 이에, 기밀성 유지기능이 상대적으로 미약하고, 그로 인해 내구성 저하와 사용수명 단축 등의 문제점을 주는 것이었다.

한편, 근래에는, 전술한 종래 버터플라이 밸브의 문제점을 해결한 것으로서, 본원 고안자에 의해 선출원된 " 이중밀폐 기능을 갖는 양압형 버터플라이 밸브"(10-2008-52977) 및 "이동플랜지를 갖는 밸브"(10-2009-11747)가 창안된 바 있다.

하지만, 상기 선출원 기술들은, 이중밀폐기능과, 신축연결기능중 어느 하나의 기능만을 선택적으로 제공하는 것에 불과하고, 그 일련의 구성 또한 다소 복잡하여, 제조과정 상에 있어, 예견하지 못한 일부 문제점이 발생되는 것이었던바, 이에, 이러한 문제점을 개선하기 위한 새로운 추가적 기술의 개발을 또 다른 해결과제로 남게 하는 것이었다.

따라서, 본 발명은 종래 버터플라이 밸브의 제반적인 문제점을 개선하고자 창안된 것으로;

본 발명의 목적은, 원통형 구조를 취하는 밸브본체의 일측 외경면에, 슬라이드 방식으로 탈,착 조립되는 신축플랜지를 구비되게 하여, 배관라인으로 장착되는 밸브의 길이를 선택적으로, 가변 조절가능하게 함으로서, 밸브의 설치 및 교환작업을 보다 편리하게 행할수 있도록 하고, 여기에, 더하여, 유동통로의 개,폐관계를 안정적인 이중 밀착구조로로 단속, 제어되게 하여, 보다 향상된 기밀성 유지기능과 내구성 증대기능을 부여할 수 있도록 한 다기능 버터플라이 밸브를 제공함에 있다.

이에, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적 수단으로는;

일측 외경 단부에 고정플랜지가 일체로 구비되고, 타측 외경 단부에 탈,부착 조립구조의 신축플랜지가 구비되며, 내측면에 밸브디스크가 축설된 유도통로로 이루어진 밸브본체에 있어서;

상기 신축플랜지는, 삽입공과, 밀폐고정홈, 그리고, 상기 밀폐고정홈에 나사체결되는 볼트플랜지로 형성시키고;

상기 유동통로는, 그 내주면에, 밸브디스크와 밀착되는 다단 구조로서, 탄성중공부가 형성되고, 그 외측면에 제1 탄성밀착면과, 제2 탄성밀착면을 다단 절곡구조로 돌출 형성시킨 이중 몸통시트를 더 설치 결합되게 하여 달성된다.

이상, 본 발명에 따른 다기능 버터플라이 밸브는, 밸브본체의 일측 외경면에, 볼트플랜지에 의해 탈,부착 결합되는 신축플랜지를 구비토록 하여, 배관라인으로 장착되는 밸브의 길이를 선택적으로, 가변 조절되게 한 것으로서, 이에, 밸브의 설치 및 교환작업을 보다 편리하게 행할수 있도록 한 것이며;

아울러, 유동통로의 개,폐관계를, 원형 밴드구조의 이중 몸통시트에 의해 안정적으로 단속, 제어되게 하여, 보다 향상된 기밀성 유지기능과 내구성 증대기능을 부여되게 한 것으로, 이는 매우 유용한 기대효과를 제공한다.

이하, 본 발명에 따른 다기능 버터플라이 밸브의 바람직한 실시예 구성을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 다기능 버터플라이 밸브의 부분 분해 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 다기능 버터플라이 밸브의 요부 설치상태도이며, 도 4는 본 발명에 적용되는 볼트플랜지의 확대 사시도이고, 도 5는 본 발명에 적용되는 이중 디스크시트의 확대 사시도로서, 그 일련의 구성을 살펴보면;

이는, 밸브본체(1)를 기초로 하여, 여기에, 신축플랜지(2)와, 밸브디스크(3), 그리고, 이중 몸통시트(4)를 일련의 유기적 연결관계로, 결합되게 하여, 구성된다.

여기서, 먼저 밸브본체(1)는, 저압의 사용관계를 갖을 경우 주철 또는 스텐레스, 그리고, 중/고압 사용관계를 갖을 경우 구상흑연주철 또는 주강, 끝으로 고 압의 사용관계를 갖을 경우 단조강의 재질을 이용하여, 도 2 또는 도 3으로 도시된 바와 같이, 원통형 구조로 주조 성형되게 하는 주지의 구성인바, 이에, 이와 같은, 밸브본체(1)를 본 발명에 적용함에 있어서는, 도 2로 도시된 바와 같이, 그 중앙부에 수평구조로 관통된 유동통로(11)를 형성하고, 상기 원통형 구조를 취하는, 밸브본체(1)의 일측 외경 단부에, 도 2 내지 도 3으로 도시된 바와 같이, 고정플랜지(12)를 일체화 구조로 형성되게 함이 바람직하다.

또한, 상기 신축플랜지(2)는, 본 발명의 요지 구성으로서, 이러한, 신축플랜지(2)를 본 발명에 적용함에 있어서는, 먼저, 도 2로 도시된 바와 같이, 신축플랜지(2) 중앙부에 원형 관통구조를 이루는 삽입공(21)을 구비되게 하여, 그 전체적인 외형 구조를 독립된 부품형태의 링 형상을 취하도록 하고, 이어, 상기 링 형상을 취하는 신축플랜지(2)에 있어, 삽입공(21) 외측면 둘레에, 도 2의 A부분 확대도로 도시된 바와 같이, 소정의 깊이로서, 탄성 밀폐패킹(221)이 수용되는 암나사 구조의 밀폐 고정홈(22)을 형성하며, 재차, 상기 밀폐고정홈(22)에 볼트플랜지(23)를 나사체결 구조로 더 결합 형성되게 함이 바람직하다.

이때, 볼트플랜지(23)는, 도 4로 도시된 바와 같이, 수나사 구조를 이루며 관통 돌출된 체결부(231)와, 그 체결부 일측면 둘레에 일체로 결합되는 원형띠 구조의 밀착마감테(232)로 이루어지는 것이며, 아울러, 이러한 구성에 있어, 상기 밀착마감테(232)는, 외경 일측면 임의의 위치에 체결유도돌기(D)를 더 형성하고, 그 측면 둘레로, 보조고정나사(N)가 체결되는, 다수개의 보조조립공(P) 또한 더 형성하게 되는 것이다.

또한, 상기 밸브디스크(3)는, 전술한 밸브본체(1)에 있어, 유동통로(11)의 개,폐를 단속되게 하는 통상의 구성으로서, 이에, 이와 같은 밸브디스크(3)는 도 2로 도시된 바와 같은 원형 판상체를 이루며, 그 좌,우 양측면에 회동축(31)을 연결, 구성하고, 상기 밸브디스크(3)의 외측면 둘레에, 도 2 또는 도 3으로 도시된 바와 같이, 다단구조로 이격된 배치구성으로, 메인시트(321)와, 보조시트(322)로 이루어진 이중 디스크시트(32)를 장착되게 하여 형성함이 바람직하다.

또한, 상기 이중 몸통시트(4)는, 본 발명의 또 다른 요지 구성으로서, 이와 같은, 이중 몸통시트(4)는, 전술한 밸브디스크(3)의 회동작용시, 그 밸브디스크(3)로 장착된 이중 디스크시트(32)와의 밀착관계에 의해, 유동통로(11)의 개폐를 단속되게 하는 통상의 기밀수단으로 이용되는 것인바, 이에, 이와 같은 이중 몸통시트(4)를 본 발명에 적용함에 있어서는, 도 2의 B부분확대도 및 도 5로 도시된 바와 같이, 내측면에, 탄성중공부(41)를 형성하고, 그 외측면에 제1 탄성밀착면(42)과, 제2 탄성밀착면(43)을 다단 절곡구조로 돌출 형성시킨 원형 밴드구조로 형성함이 바람직하다.

이때, 이러한 이중 몸통시트(4)는, 나사체결관계에 의해, 전술한 유동통로 (11)내측면에 결합될수 있도록, 그 내측면 둘레에 도 5로 도시된 바와 같이, 규칙적이고 반복적인 관통 배열구성으로, 다수개의 체결 장착공(44)을 더 구비하게 된다.

따라서, 상기와 같은, 일련의 구성으로 이루어진 본 발명에 따른, 다기능 버터 플라이 밸브의 결합관계와, 그 결합과정을 통해 이루어지는 일련의 설치 및 작 용관계를 살펴보면 다음과 같다.

우선, 도 2 로 도시된 바와 같이, 밸브본체(1)에 있어, 유동통로(11) 일측 내주면에, 원형 밴드구조를 취하는, 이중 몸통시트(4)를 나사체결에 의해 설치, 결합시키고, 이어, 회동작용에 의해, 상기 이중 몸통시트(4)와, 밀착되며, 유동통로(11)의 개폐를 단속되게 하는 구조로서, 도 2로 도시된 바와 같이, 상기 유동통로(11)의 내측 일면에 밸브디스크(3)를 장착, 설치토록 한다.

이후, 상기와 같이, 밸브디스크(3)와, 이중 몸통시트(4)가 결합된 밸브본체(1)는, 도 3으로 도시된 바와 같이, 통상의 배관라인에 있어, 그 배관라인의 유입관로(100)와 배출관로(200)사이에 마련된 밸브 설치공간부에 장착, 연결되는 것인바,

이에, 그에 따른 설치관계로서, 먼저, 도 2로 도시된 바와 같이, 신축플랜지(2)의 밀폐고정홈(22)에, 탄성 밀폐패킹(221)을 수용시키고, 상기 탄성 밀폐패킹(221)이 수용된, 밀폐고정홈(22)에 볼트플랜지(23)를 나사체결 구조로 더 결합되게 한다.

이어, 상기와 같이 탄성 밀폐패킹(221)과, 볼트플랜지(23)가 결합된 신축플랜지(2)를, 밸브본체(1)의 타측 외경 단부에 슬라이딩 삽입구조로 결합시킨 상태하에, 그 신축플랜지(2)가 결합된 밸브본체(1)를, 도 3으로 도시된 바와 같이, 유입관로(100)와 배출관로(200)로 이루어진 배관라인의 밸브 설치공간부에 위치되게 한다.

이에, 이와 같은, 상태로서, 도 3으로 도시된 바와 같이, 밸브본체(1)의 고 정플랜지(12)는 다수개의 볼트 및 너트 체결에 의해, 배출관로(200)의 단부(플랜지)에 결합 고정시키고, 또 다르게, 밸브본체(1)로 결합된 신축플랜지(2)는, 도 3으로 도시된 바와 같이, 슬라이딩 기능에 의해 결합길이를 가변적으로 조절되게 하여, 그 결합길이가 조절된 신축플랜지(2)를, 다수개의 볼트 및 너트 체결에 의해, 유입관로(100)의 단부(플랜지)에 결합,고정되게 하여, 일련의 조립, 설치관계를 마무리되게 함으로서, 본 발명에 따른 다기능 버터플라이 밸브를 구현하게 되는 것이다.

이때, 상기와 같은 설치관계를 갖을 경우, 신축플랜지(2)와 밸브본체(1)의 슬라이딩 결합면은 완전 밀착구조를 이루지 못한체, 미세한 간극이 발생되어, 배관라인을 흐르는 유체 또는 기체의 누수현상이 발생되는 것인바, 따라서, 전술한 바와 같은, 설치 상태하에, 도 5로 도시된 바와 같이, 파이프 등, 별도 마련된 조입핸들(H)을 체결유도돌기(D)에 삽입시켜, 신축플랜지(2)로 나사 결합된 볼트플랜지(23)를, 강하게 더 조임시키게 되면, 그 조임압력에 의해 탄성 밀폐패킹(221)은 탄성 변형되며, 신축플랜지(2)와 밸브본체(1) 결합부위를 압박하게 되고, 이러한, 탄성 밀폐패킹(221)의 압박작용에 의해, 신축플랜지(2)와 밸브본체(1)의 결합부위로는, 견고한 고정력과, 기밀성이 부여되는 것이다.

이에, 전술한 바와 같은 일련의 결합 및 설치관계로 이루어진 본 발명에 따른 다기능 버터플라이 밸브는, 통상의 그것과 같이, 밸브디스크(3)의 선택적 회동작용에 의해 유동통로(11)를 개,폐(열림/담힘) 단속하여, 유체 또는 기체 등의 흐름을 정방향 또는 역방으로 선택적 제어하게 되는 것인바;

이에, 이와 같은 작용을 행함에 있어, 상기 유동통로(11) 내주면에 장착된 이중 몸통시트, 즉, 제1 탄성밀착면(42)과, 제2 탄성밀착면(43)은, 밸브디스크(3)의 개,폐 작용관계에 있어, 그 밸브디스크(3)로 장착된 이중 디스크 시트(32)와, 다단 형태의 이중 밀폐구조를 이루며, 유체 또는 기체의 유동방향에 구애받음 없이 기밀성 향상기능을 행하게 된다.

이때, 상기 이중 몸통시트(4)로 형성되는 탄성중공부(41)는, 탄력적 완충작용을 행하게 되는 것으로, 이러한, 완충작용에 따라, 이중 몸통시트(4)와 이중 디스크 시트(32)의 밀착력은 증대시키고, 마모율은 저하되게 하는 기능을 더 부여하게 되는 것이다.

도 1은 종래 버터 플라이 밸브의 개략 구성도

도 2는 본 발명에 따른 다기능 버터플라이 밸브의 부분 분해 단면도

도 3은 본 발명에 따른 다기능 버터플라이 밸브의 요부 설치상태도

도 4는 본 발명에 적용되는 볼트플랜지의 확대 사시도

도 5는 본 발명에 적용되는 이중 디스크시트의 확대 사시도

< 도면 주요부위에 대한 부호의 설명 >

1 : 밸브본체 2 : 신축플랜지 3 : 밸브디스크

4 : 이중 몸통시트 11 : 유동통로 12 : 고정플랜지

21 : 삽입공 22 : 밀폐고정홈 23 : 볼트플랜지

31 : 회동축 32 : 이중 디스크시트 41 : 탄성중공부

42: 제1 탄성밀착면 43 : 제2 탄성밀착면

Claims (3)

1. 일측 외경 단부에 고정플랜지(12)가 일체로 구비되고, 타측 외경 단부에 슬라이딩 구조로 탈,부착 조립되는 신축플랜지(2)가 구비되며, 그 내측면에 밸브디스크(3)가 축설된 유도통로(11)가 더 형성되어 이루어진 밸브본체(1)에 있어서;

   상기 신축플랜지(2)는, 삽입공(21)이 구비된 링 형상을 취하며, 그 삽입공 외측면에 탄성 밀폐패킹(221)이 수용되는 암나사 구조의 밀폐고정홈(22)을 형성하고, 상기 밀폐고정홈(22)에 볼트플랜지(23)를 나사체결 구조로 더 결합 형성되게 하며;

   상기 밸브디스크(3)는, 그 외경 둘레에 다단 이격 구조의 이중 디스크시트(32)가 구비된 것을 포함하고, 상기 이중 디스크시트(32)와 밀착관계에 의해 밸브의 개폐를 단속하도록, 상기 유동통로(11)에 다단 이격구조의 이중 몸통시트(4)를 더 설치되도록 하되;

   상기 유동통로(11)에 설치되는 이중 몸통시트(4)는, 내측면에, 탄성중공부(41)를 형성하고, 그 외측면에 제1 탄성밀착면(42)과, 제2 탄성밀착면(43)을 다단 절곡구조로 돌출 형성시킨 원형 밴드구조로 이루어짐을 특징으로 하는 다기능 버터플라이 밸브.
2. 제 1항에 있어서;

   상기 볼트플랜지(23)는, 수나사 구조로 돌출된 체결부(231)와, 원형띠 구조 의 밀착 마감테(232)로 일체화 구성되고;

   상기 밀착마감테(232)는, 그 외경 일측면에 체결유도돌기(D)가 더 형성됨을 특징으로 하는 다기능 버터플라이 밸브.
3. 제 1항에 있어서;

   상기 이중 몸통시트(4)는, 나사체결에 의해, 유동통로(11) 내주면에 탈,부착 교환 구조로 설치, 결합됨을 특징으로 하는 다기능 버터플라이 밸브.

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