KR20130077316A - 나이프게이트 밸브의 나이프 패킹 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패킹의 가압시 파손을 최소화하며 측면 및 외측면에 홈을 형성시켜 홈 자체와 잔존 공기층에 의한 쿠션의 기능을 수행할 수 있도록 하는 나이프게이트 밸브의 나이프 패킹에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한 쌍의 몸체가 결합된 이동홈에 끼움 결합되어 디스크의 양 끝단 및 하부 끝단이 접촉되도록 'U'형태의 패킹을 구성하되, 상기 패킹의 중앙에는 길이를 따라 중앙홀이 형성되고, 외측면에는 내측으로 함몰된 외측쿠션홈으로 이루어져 구성되고, 상기 한 쌍의 몸체 중 어느 하나의 단면적을 더 크게 형성하여 한 쌍의 몸체가 맞닿아 생성되는 경계면이 외측쿠션홈에 간섭되지 않도록 구성하여; 패킹의 양 측면 및 외측면에 형성되는 쿠션홈이 디스크의 가압으로 압축되면 홈의 내부에 잔존하는 공기층이 쿠션 역할을 수행하여 패킹 자체의 손상을 방지하는 동시에 복원력이 증대되도록 하는 효과가 있다.

Description

나이프게이트 밸브의 나이프 패킹{Knife gate valve of a knife packing}

본 발명은 나이프게이트 밸브의 나이프 패킹에 관한 것으로, 특히 패킹의 가압시 파손을 최소화하며 측면 및 외측면에 홈을 형성시켜 홈 자체와 잔존 공기층에 의한 쿠션의 기능을 수행할 수 있도록 하는 나이프게이트 밸브의 나이프 패킹에 관한 것이다.

일반적으로 나이프게이트밸브는 배관라인의 유로를 제어 또는 개폐하여 유체, 펄프, 슬러지, 시멘트를 이송 또는 차단하는데 사용되며, 시트구조는 밸브몸체 시트부를 가공 연마한 금속시트와 밸브몸체 시트부에 테프론 또는 고무패킹을 삽입 설치한 레지리언트 시트(RESILIENT SEAT) 구조로 구분된다.

구체적으로 예를 들면 국내특허공개공보 제 94-701108에 실린 나이프게이트밸브는 금속시트로 몸체의 금속시트와 금속디스크가 접촉하여 실링을 하기 때문에 금속과 금속의 접촉으로 그 특성상 기밀을 유지하기가 힘들어 누수가 발생 되었고 미국 MSS-SP 81의 규격에 따라 시트누수 허용량이 정해져 있어 완벽한 누수 차단을 요구하는 배관라인에는 적합하지 않다. 이에 발명특허공보 10-0264259와 같이 밸브몸체 내부에 러버시트를 갖는 나이프게이트밸브가 있다.

상기와 같이 나이프게이트밸브의 디스크와 유체가 흐르는 통로 사이에는 기밀을 유지하기 위하여 탄성력을 갖는 패킹이 몸체에 끼움되어 디스크가 상,하부로 이동하면서 패킹과 접촉하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 나이프게이트밸브에 사용되는 패킹은 단면상 투영하면 전체가 고무재질로 형성된 것으로 디스크가 접촉하여 가압되면 패킹이 가압되지만 고무재질로 구성되어 있더라도 신장의 한계가 있어 패킹이 파손되는 문제점이 발생되었다.

또한, 상기와 같은 종래의 나이프게이트밸브에 사용되는 패킹은 단면이 충만된 구조로 디스크의 개폐작동시 전달되는 충격이나 진동을 흡수하지 못하는 문제점이 있었다.

이로 인하여, 패킹에 가압력이 작용할 경우 패킹이 몸체에 끼임 결합된 상태에서도 신장이 원활히 이루어지도록 하며 완충 기능을 할 수 있도록 하는 개선된 패킹이 절실히 요구되는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 탄성력을 갖는 자체 탄성력에 의해 디스크의 가압 발생시 충격 및 진동 흡수, 밀폐력을 증대시킬 수 있도록 하는 나이프게이트 밸브의 나이프 패킹를 제공하는데 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 패킹의 양 측면 및 외측면에 형성되는 쿠션홈이 디스크의 가압으로 압축되면 홈의 내부에 잔존하는 공기층이 쿠션 역할을 수행하여 패킹 자체의 손상을 방지하는 동시에 복원력이 증대되도록 하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유체가 통과하는 통로가 형성된 주변과 상부 끝단까지 'U'형태의 이동홈이 형성된 내면을 맞닿게 하여 한 쌍으로 결합되는 몸체를 형성하고, 상기 이동홈을 따라 상하 이동하며 통로를 개폐하는 디스크가 한 쌍의 몸체의 사이에 설치되며, 상기 몸체의 상부로 핸들이 회전되게 설치된 가이드가 상부에 결합되고, 상기 디스크와 연결되어 스핀들축이 핸들과 나선체결되어 핸들을 돌리면 상하 이동하는 스핀들축을 따라 디스크가 상하 이동하는 하도록 구성된 나이프게이트 밸브에 있어서, 상기 한 쌍의 몸체가 결합된 이동홈에 끼움 결합되어 디스크의 양 끝단 및 하부 끝단이 접촉되도록 'U'형태의 패킹을 구성하되, 상기 패킹의 중앙에는 길이를 따라 중앙홀이 형성되고, 외측면에는 내측으로 함몰된 외측쿠션홈으로 이루어져 구성되고, 상기 한 쌍의 몸체 중 어느 하나의 단면적을 더 크게 형성하여 한 쌍의 몸체가 맞닿아 생성되는 경계면이 외측쿠션홈에 간섭되지 않도록 구성하는 것을 특징으로 하는 나이프게이트 밸브의 나이프 패킹을 제공한다.

이상에서와 같이 본 발명은 탄성력을 갖는 자체 탄성력에 의해 디스크의 가압 발생시 충격 및 진동 흡수, 밀폐력을 증대시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

그리고, 패킹의 양 측면 및 외측면에 형성되는 쿠션홈이 디스크의 가압으로 압축되면 홈의 내부에 잔존하는 공기층이 쿠션 역할을 수행하여 패킹 자체의 손상을 방지하는 동시에 복원력이 증대되도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 나이프게이트 밸브를 나타낸 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 나이프게이트 밸브를 나타낸 종 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 나이프게이트 밸브를 나타낸 부분 평 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 나이프게이트 밸브의 나이프 패킹을 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 핸들 회전에 따른 디스크의 작동을 나타낸 작동 정면도,
도 6은 본 발명에 따른 핸들 회전에 따른 디스크의 작동시 패킹의 압축 상태를 나타낸 작동 단면도이다.

이에 상기한 바와같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 나이프게이트 밸브의 나이프 패킹이 적용되는 나이프게이트 밸브는 한 쌍의 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 사이에 끼임 결합되는 패킹(60)과, 상기 패킹(60)에 접촉되며 유체의 유동을 제한하는 디스크(20)가 핸들(40)의 회전으로 상하 방향 이동하는 스핀들축(50)으로 나이프게이트밸브(100)가 구성된다.

여기서, 상기 몸체(10)는 유체가 통과하는 통로(11)가 형성된 주변과 상부 끝단까지 'U'형태의 이동홈(12)이 내면(13)에 형성된다.

이러한, 상기 내면(13)을 서로 맞닿게 하여 플랜지를 결합하는 방식으로 결합하면 한 쌍으로 결합하는 몸체(10)가 구성된다.

아울러, 상기 몸체(10)에 형성된 이동홈(12)의 테두리를 따라 수직홈(14)과 곡률홈(15)을 형성한다.

이때, 상기 수직홈(14), 곡률홈(15)으로 이루어지는 이동홈(12)에는 탄성력이 있는 패킹(60)을 끼움 결합한다.

여기서, 상기 패킹(60)은 수직홈(14)에 삽입되는 동시에 곡률홈(15)에 삽입되도록 일체의 형태로 구성된다.

이러한, 상기 패킹(60)의 중앙에는 길이를 따라 중앙홀(61)이 형성되고, 외측면(62)에는 내측으로 함몰된 외측쿠션홈(63)으로 이루어져 구성된다.

그리고, 상기 패킹(60)의 양 측면(64)에는 내측으로 함몰되는 측면쿠션홈(65)을 각각 구성한다.

이렇게, 상기 패킹(60)에 외측쿠션홈(63)이 형성된 이유로 한 쌍의 몸체(10) 중 어느 하나의 단면적을 더 크게 형성하여 한 쌍의 몸체(10)가 맞닿아 생성되는 경계면(16)이 외측쿠션홈(63)에 간섭되지 않도록 구성한다.

즉, 상기 측면쿠션홈(65)은 패킹(60)이 디스크(20)에 의해 가압될 때 압축되면서 측면쿠션홈(65)의 공간에 존재하는 공기층이 충격완화를 위한 쿠션 기능을 수행하게 되며, 상기 패킹(60)이 디스크(20)에 의해 가압될 때 압축되면서 외측쿠션홈(63)의 공간에 존재하는 공기층이 충격완화를 위한 쿠션 기능을 수행하게 되는데 경계면(16)이 외측쿠션홈(63)에 간섭되지 않는 위치에 형성됨으로써 공기가 경계면(16)을 통해 배기되지 않도록 구성된 것이다.

이러한, 상기 패킹(60)에는 디스크(20)의 양 측면과 하부 끝 단면이 접촉되도록 구성한 것이다.

한편, 상기 몸체(10)의 통로(11)를 개폐하는 디스크(20)가 구성되는데, 상기 디스크(20)는 다양한 형태로써 본 발명에서는 하부 끝단이 반원 형태인 직사각 형상으로 구성된다.

이러한, 상기 디스크(20)는 금속판 형태로 구성된 상태로 사용이 가능하며 다른 실시 예로써 디스크(20)의 표면에는 패킹(60)와 동일 재질로 이루어진 코팅층을 형성시켜 구성할 수도 있을 것이다.

한편, 상기 가이드(30)의 하부는 몸체(10)의 상부에 고정되게 결합되며, 가이드(30)의 상부에는 핸들(40)이 이동하지 않고 제자리 회전되게 설치된다.

그리고, 상기 핸들(40)을 회전시킬 경우 스핀들축(50)이 상하 이동하도록 구성된 것이다.

이로써, 상기 핸들(40)을 돌리면 회전하는 스핀들축(50)을 따라 디스크(20)가 상하 이동하는 하도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 나이프게이트 밸브(100)는 통로(11)가 폐쇄된 상태에서 개방을 하기 위해서는 우선적으로 핸들(40)을 회전시킨다.

여기서, 상기 디스크(20)에 의해 통로(11)가 폐쇄된 상태에서는 패킹(60)과 접촉한 상태를 유지하게 되는데, 상기 디스크(20)의 양 측면은 수직홈(14)에 삽입된 패킹(60)의 양 측면에 각각 접촉되고, 디스크(20)의 하단 라운드 끝단은 곡률홈(15)에 삽입되는 패킹(60)에 하단부에 의해 지지된다.

이렇게, 상기 핸들(40)을 회전시키면 회전력을 전달받아 스핀들축(50)이 상하 방향으로 이동한다.

이때, 상기 스핀들축(50)의 이동으로 디스크(20)가 상부로 이동하면서 통로(11)를 개방하게 된다.

여기서, 상기 디스크(20)가 이동할 때 디스크(20)의 양 측면이 패킹(60)과 접촉한 상태에서 불소수지의 특상 마찰 계수가 작으므로 미끄럼 이동이 원활하게 수행된다.

이때, 상기 디스크(20)가 움직이는 동안 하단 라운드 끝단은 곡률홈(15)에 삽입된 패킹(60)과 지지가 해제되고, 디스크(20)의 양 좌,우측 끝단이 수직홈(14) 의 내부로 삽입되어진 패킹(60)에 의해 디스크(20)가 통로(11)를 완전히 개방하도록 상부로 이동하는 동안 지속적으로 지지하는 것이다.

이로써, 상기 디스크(20)가 이동할 때 패킹(60)에 의해 지지되어 디스크(20)가 일 측으로 편향되거나 흔들리지 않는 상태로 상하 이동이 가능하다.

반면, 상기 핸들(40)을 반대로 회전시켜 디스크(20)에 의해 통로(11)를 폐쇄할 경우 디스크(20)가 하부로 이동할 때 디스크(20)의 양 끝단은 패킹(60)의 양 측면에 접촉 가압되며 이동하고, 디스크(20)가 완전히 하강하였을 경우 끝단은 패킹(60)의 하단부에 접촉 가압된다.

이때, 상기 디스크(20)가 통로(11)를 폐쇄할 때 패킹(60)은 양 끝단과 하단부가 가압되는데, 패킹(60)은 디스크(20)의 가압에 의해 중앙홀(61)과 외측쿠션홈(63), 측면쿠션홈(65)이 가압된다.

즉, 상기 가압되는 측면쿠션홈(65)은 측면쿠션홈(65)의 공간에 존재하는 공기층이 충격완화를 위한 쿠션 기능을 수행하게 된다.

아울러, 상기 경계면(16)이 외측쿠션홈(63)에 간섭되지 않는 위치에 형성됨으로써 외측쿠션홈(63)의 공간에 존재하는 공기가 경계면(16)을 통해 배기되지 않고 충격완화를 위한 쿠션 기능을 수행하게 되는 것이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

10 : 몸체 11 : 통로
12 : 이동홈 13 : 내면
14 : 수직홈 15 : 곡률홈
16 : 경계면
20 : 디스크 30 : 가이드
40 : 핸들 50 : 스핀들축
60 : 패킹 61 : 중앙홀
62 : 외측면 63 : 외측쿠션홈
64 : 측면 65 : 측면쿠션홈
100 : 나이프게이트 밸브

Claims (2)

1. 유체가 통과하는 통로(11)가 형성된 주변과 상부 끝단까지 'U'형태의 이동홈(12)이 형성된 내면(13)을 맞닿게 하여 한 쌍으로 결합되는 몸체(10)를 형성하고, 상기 이동홈(12)을 따라 상하 이동하며 통로(11)를 개폐하는 디스크(20)가 한 쌍의 몸체(10)의 사이에 설치되며, 상기 몸체(10)의 상부로 핸들(40)이 회전되게 설치된 가이드(30)가 상부에 결합되고, 상기 디스크(20)와 연결되어 스핀들축(50)이 핸들(40)과 나선체결되어 핸들(40)을 돌리면 상하 이동하는 스핀들축(50)을 따라 디스크(20)가 상하 이동하는 하도록 구성된 나이프게이트 밸브에 있어서,
   상기 한 쌍의 몸체(10)가 결합된 이동홈(12)에 끼움 결합되어 디스크(20)의 양 끝단 및 하부 끝단이 접촉되도록 'U'형태의 패킹(60)을 구성하되,
   상기 패킹(60)의 중앙에는 길이를 따라 중앙홀(61)이 형성되고, 외측면(62)에는 내측으로 함몰된 외측쿠션홈(63)으로 이루어져 구성되고,
   상기 한 쌍의 몸체(10) 중 어느 하나의 단면적을 더 크게 형성하여 한 쌍의 몸체(10)가 맞닿아 생성되는 경계면(16)이 외측쿠션홈(63)에 간섭되지 않도록 구성하는 것을 특징으로 하는 나이프게이트 밸브의 나이프 패킹.
2. 제 1항에 있어서, 상기 패킹(60)의 양 측면(64)에는 내측으로 함몰되는 측면쿠션홈(65)을 각각 구성하는 것을 특징으로 하는 나이프게이트 밸브의 나이프 패킹.

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