KR20140002194A - 밸브 부재 및 이를 이용한 버터플라이 밸브 - Google Patents

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Abstract

밸브 부재 및 이를 이용한 버터플라이 밸브가 제공된다. 상기 밸브 부재는 유동통로와 일측 및 타측면에 결합홈이 형성된 밸브본체, 상기 밸브본체의 일측면의 결합홈에 삽입되어 고정되도록 결합돌기가 형성된 제1 가스켓, 및 상기 밸브본체의 타측면의 결합홈에 삽입되어 고정되도록 결합돌기가 형성된 제2 가스켓을 포함한다.

Description

밸브 부재 및 이를 이용한 버터플라이 밸브{Valve unit and butterfly valve using thereof}
본 발명은 유체의 흐름을 차단하거나 유량, 유압 등을 조절하는 밸브 부재 및 이를 이용한 버터플라이 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 밸브는 유체의 흐름을 차단하거나 유량, 유압 등을 조절하는 기구를 통칭한다. 그리고, 밸브는 그 용도에 따라 유체의 흐름을 차단하는 스톱 밸브, 유로의 개폐를 조절하는 버터플라이 밸브, 유체를 일 방향으로만 흐르게 하여 역류를 방지하는 체크 밸브 등으로 구별된다.
종래의 버터플라이 밸브는 일방에서 타방으로 유체가 흐를 수 있도록 관통된 유동통로를 갖는 밸브본체, 밸브본체의 유동통로를 개방 또는 폐쇄하는 밸브디스크, 밸브디스크에 결합되어 밸브디스크를 회전시키는 밸브축으로 구성된다.
이와 같은 구조에 의하면, 밸브디스크가 밸브본체의 유동통로 내에서 유동통로와 수직하는 방향으로 회전된 상태에서는 유체의 흐름을 완전 차단하게 되고, 이와 반대로 밸브디스크가 밸브본체의 유동통로 내에서 유동통로와 평행하는 방향으로 회전된 상태에서는 유체의 흐름을 완전 개방하게 된다.
일반적인 버터플라이 밸브의 경우, 복수 개의 유관을 밸브에 접속하여 유로를 형성하게 되는 때에 버터플라이 밸브와 유관의 사이에는 가스켓이 설치되어야 한다. 즉, 버터플라이 밸브와 유관이 접속하는 면에 별도의 가스켓이 설치되어야 하므로, 사용자는 버터플라이 밸브와 유관을 접속함에 있어서 별도의 가스켓을 구입하여 설치해야 하는 불편함이 있다.
또한, 일반적인 버터플라이 밸브는 밸브본체의 내부의 부식을 방지하기 위하여 밸브본체의 내주면을 도료로 코팅하였다. 그러나, 밸브디스크가 밸브본체의 유동통로 내에서 회전하면서, 밸브디스크의 외주면이 밸브본체의 유동통로의 내주면에 밀착된 상태로 회전하게 되므로, 버터플라이 밸브의 지속적인 사용에 따라 도료가 벗겨지게 되고, 벗겨진 도료가 오염원으로 작용하거나 밸브본체의 내부의 부식이 진행되는 등의 문제점이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 밸브와 유관을 접속함에 있어서 별도의 가스켓을 구입하여 설치해야 하는 불편함을 제거하고, 밸브본체의 내부에 도료를 코팅하지 않으면서 밸브본체의 내부의 부식을 방지할 수 있는 밸브 부재를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 다른 과제는, 밸브와 유관을 접속함에 있어서 별도의 가스켓을 구입하여 설치해야 하는 불편함을 제거하고, 밸브본체의 내부에 도료를 코팅하지 않으면서 밸브본체의 내부의 부식을 방지할 수 있는 버터플라이 밸브를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 밸브 부재의 일 태양은 유동통로와 일측 및 타측면에 결합홈이 형성된 밸브본체, 상기 밸브본체의 일측면의 결합홈에 삽입되어 고정되도록 결합돌기가 형성된 제1 가스켓, 및 상기 밸브본체의 타측면의 결합홈에 삽입되어 고정되도록 결합돌기가 형성된 제2 가스켓을 포함한다.
또한, 상기 밸브본체의 일측 방향에서 상기 유동통로의 내주면에 밀착하여 삽입되고, 삽입되는 방향의 단부에는 결합돌기가 형성된 제1 금속시트, 상기 밸브본체의 타측 방향에서 상기 유동통로의 내주면에 밀착하여 삽입되고, 삽입되는 방향의 단부에는 결합돌기가 형성된 제2 금속시트, 및 상기 밸브본체의 내측에 위치하고, 상기 제1 금속시트와 상기 제2 금속시트의 결합돌기가 삽입되어 고정되도록 상기 밸브본체의 일측 방향과 타측 방향으로 결합홈이 형성된 시트결합부를 더 포함한다.
또한, 상기 제1 금속시트와 상기 제2 금속시트는, 내면이 각각 상기 밸브본체의 일측 및 타측면에 접하는 플랜지부가 형성된다.
또한, 상기 제1 가스켓과 상기 제2 가스켓은, 각각 상기 제1 금속시트의 플랜지부와 상기 제2 금속시트의 플랜지부의 외면의 적어도 일부에 접한다.
또한, 상기 제1 금속시트와 상기 제2 금속시트는, 스테인리스강 합금으로 형성된다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 버터플라이 밸브의 일 태양은 유동통로와 상기 유동통로의 수직방향으로 지지부가 형성되고, 일측 및 타측면에 결합홈이 형성된 밸브본체, 상기 밸브본체의 지지부에 회동가능하게 결합되는 밸브축, 상기 밸브축이 결합되는 관통홀이 형성되고, 상기 밸브축의 회전에 따라 상기 유동통로를 개폐하는 밸브디스크, 상기 밸브본체의 일측면의 결합홈에 삽입되어 고정되도록 결합돌기가 형성된 제1 가스켓, 및 상기 밸브본체의 타측면의 결합홈에 삽입되어 고정되도록 결합돌기가 형성된 제2 가스켓을 포함한다.
또한, 상기 밸브본체의 일측 방향에서 상기 유동통로의 내주면에 밀착하여 삽입되고, 삽입되는 방향의 단부에는 결합돌기가 형성되고, 내면이 상기 밸브본체의 일측면에 접하는 플랜지부가 형성된 제1 금속시트, 상기 밸브본체의 타측 방향에서 상기 유동통로의 내주면에 밀착하여 삽입되고, 삽입되는 방향의 단부에는 결합돌기가 형성되고, 내면이 상기 밸브본체의 타측면에 접하는 플랜지부가 형성된 제2 금속시트, 및 상기 밸브본체의 내측에 위치하고, 상기 유동통로의 수직방향으로 상기 밸브축이 결합되는 결합홀이 형성되고, 상기 제1 금속시트와 상기 제2 금속시트의 결합돌기가 삽입되어 고정되도록 상기 밸브본체의 일측 방향과 타측 방향으로 결합홈이 형성된 시트결합부를 더 포함한다.
또한, 상기 제1 가스켓과 상기 제2 가스켓은, 각각 상기 제1 금속시트의 플랜지부와 상기 제2 금속시트의 플랜지부의 외면의 적어도 일부에 접한다.
또한, 상기 제1 금속시트와 상기 제2 금속시트는, 스테인리스강 합금으로 형성된다.
또한, 상기 밸브본체의 상측으로 연장되어 플랜지부가 형성되고, 상기 플랜지부의 상부에 결합되어 상기 밸브축에 회전력을 제공하는 조작부를 더 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 밸브 부재의 일 태양에 따르면, 밸브와 유관을 접속함에 있어서 별도의 가스켓을 구입하여 설치해야 하는 불편함이 없고, 밸브본체의 내부의 부식을 방지할 뿐만 아니라 밸브본체의 내부에 도료를 코팅하는 공정을 생략할 수 있다.
본 발명의 버터플라이 밸브의 일 태양에 따르면, 밸브와 유관을 접속함에 있어서 별도의 가스켓을 구입하여 설치해야 하는 불편함이 없고, 밸브본체의 내부의 부식을 방지할 분만 아니라 밸브본체의 내부에 도료를 코팅하는 공정을 생략할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 부재의 구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 부재를 분리하여 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 부재의 I-I선 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 구조를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브를 분리하여 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 구조를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브를 분리하여 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 J-J선 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 K-K선 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 부재의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 다른 밸브 부재를 분리하여 도시한 사시도이다.
도 1, 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 부재는 몸체를 구성하는 밸브본체(10), 밸브본체(10)의 내부에 삽입되는 밸브시트(20, 30), 밸브시트(20, 30)와 결합되는 시트결합부(40), 밸브본체(10)의 측면에 삽입되는 가스켓(50, 60)를 포함한다.
밸브본체(10)는 원통 형상으로 형성되고, 내부에는 유체가 흐를 수 있도록 유동통로가 형성된다.
밸브본체(10)의 일측면과 타측면에는 다른 유관과 접속될 수 있도록 플랜지부(11)가 일체로 형성되고, 플랜지부(11)의 원주상에는 체결용 볼트가 삽입될 수 있도록 소정의 개수의 체결홀(12)이 형성된다. 밸브본체(10)의 일측면과 타측면의 플랜지부(11)의 내측으로는 유동통로에 근접하여 원주상에 결합홈(13, 14)이 형성된다.
밸브본체(10)는 저압에서 사용될 경우 주철 또는 스테인리스강, 중압에서 사용될 경우 흑연주철 또는 주강, 그리고 고압에서 사용될 경우 단조강의 재질을 이용하여 주조될 수 있다.
밸브시트(20, 30)는 원통 형상으로 형성된 제1 금속시트(20), 제2 금속시트(30)를 포함하여 이루어진다. 제1 금속시트(20)와 제2 금속시트(30)의 구경은 밸브본체(10)의 내경과 대략 일치하도록 형성되고, 유동통로의 내주면에 밀착함으로써 유동통로의 개방과 폐쇄를 보조한다.
제1 금속시트(20)는 밸브본체(10)의 일측 방향에서 유동통로의 내주면에 밀착하여 삽입된다. 제1 금속시트(20)의 삽입되는 방향의 단부에는 결합돌기(22)가 형성되고, 제1 금속시트(20)의 반대 방향의 단부에는 플랜지부(21)가 일체로 형성된다.
제2 금속시트(30)는 밸브본체(10)의 타측 방향에서 유동통로의 내주면에 밀착하여 삽입된다. 제2 금속시트(30)의 삽입되는 방향의 단부에는 결합돌기(32)가 형성되고, 제2 금속시트(30)의 반대 방향의 단부에는 플랜지부(31)가 일체로 형성된다.
여기서, 제1 금속시트(20)와 제2 금속시트(30)는 내부 부식, 녹 저항성 등을 위해 스테인리스강 합금 재질을 이용하여 주조될 수 있다.
시트결합부(40)는 링 형상으로 형성되어 밸브본체(10)의 내측에 위치한다.
시트결합부(40)의 일측 방향의 원주상에는 제1 금속시트(20)의 결합돌기(22)에 대향하는 제1 결합홈(41)이 형성되고, 타측 방향의 원주상에는 제2 금속시트(30)의 결합돌기(32)에 대향하는 제2 결합홈(42)이 형성된다.
이에 따라, 제1 금속시트(20)의 결합돌기(22)가 시트결합부(40)의 일측 방향의 제1 결합홈(41)에 삽입되고, 제2 금속시트(30)의 결합돌기(32)가 시트결합부(40)의 타측 방향의 제2 결합홈(42)에 삽입될 수 있으며, 밸브시트(20, 30)는 시트결합부(40)에 착탈 가능하게 고정된다.
가스켓(50, 60)은 밸브본체(10)의 일측 및 타측면의 결합홈(13, 14)에 삽입됨으로써, 밸브본체(10)와 일체화되어 고정된다.
제1 가스켓(50)에는 결합돌기(51)가 형성되고, 결합돌기(51)는 밸브본체(10)의 일측면의 결합홈(13)에 삽입된다. 제2 가스켓(60)에는 결합돌기(61)가 형성되고, 결합돌기(61)는 밸브본체(10)의 타측면의 결합홈(14)에 삽입된다.
이에 따라, 가스켓(50, 60)이 밸브본체(10)의 일측 및 타측면에 각각 체결됨에 있어서, 가스켓(50, 60)의 결합돌기(51, 61)가 밸브본체(10)의 결합홈(13, 14)에 삽입되므로 체결력이 향상된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 부재의 I-I선 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 부재의 제1 금속시트(20)의 플랜지부(22)의 내면은 밸브본체(10)의 일측면의 적어도 일부에 접하도록 형성되고, 제2 금속시트(30)의 플랜지부(32)의 내면은 밸브본체(10)의 타측면의 적어도 일부에 접하도록 형성된다.
제1 금속시트(20)와 제2 금속시트(30)의 결합돌기(22, 32)의 단면은 도 3에 도시된 바와 같이 “ㅗ”형상으로 형성되고, 시트결합부(40)의 결합홈(41, 42)의 단면은 도 3에 도시된 바와 같이 “ㄷ”형상으로 형성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 부재의 제1 금속시트(20)와 제2 금속시트(30)의 결합돌기(22, 32)의 단면은 “ㅛ”형상으로 형성되고, 시트결합부(40)의 결합홈(41, 42)의 단면은 “ㅌ”형상으로 형성될 수도 있으며, 본 발명에 따른 밸브 부재의 제1 금속시트(20)와 제2 금속시트(30)의 결합돌기(22, 32)의 단면과 시트결합부(40)의 결합홈(41, 42)의 단면이 어떠한 형태에 한정되는 것은 아니다.
제1 금속시트(20)의 플랜지부(22)와 제2 금속시트(30)의 플랜지부(32)의 내면이 밸브본체(10)의 일측 및 타측면에 접하여 조립됨에 있어서, 가스켓(50, 60)은 플랜지부(22, 32)의 외면의 적어도 일부에 접하면서 밸브본체(10)와 결합되므로, 제1 금속시트(20)와 시트결합부(40) 및 제2 금속시트(30)와 시트결합부(40) 간의 체결력을 향상시켜준다. 구체적으로, 제1 가스켓(50)은 제1 금속시트(20)의 플랜지부(22)의 외면의 적어도 일부에, 제2 가스켓(60)은 제2 금속시트(30)의 플랜지부(32)의 외면의 적어도 일부에 접하면서 제1 금속시트(20)와 제2 금속시트(30)를 가압하게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 구조를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브를 분리하여 도시한 사시도이다.
도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브는 몸체를 구성하는 밸브본체(10), 유동통로를 개폐하는 밸브디스크(100), 밸브디스크(100)를 회전시키는 밸브축(110), 밸브본체(10)의 내부에 삽입되는 밸브시트(20, 30), 밸브시트(20, 30)와 결합되는 시트결합부(40), 밸브본체(10)의 측면에 삽입되는 가스켓(50, 60), 밸브본체(10)의 하부를 마감하는 축조절 볼트(160), 밸브축(110)에 회전력을 제공하는 조작부(120, 130)를 포함한다.
밸브본체(10)는 원통 형상으로 형성되고, 내부에는 유체가 흐를 수 있도록 유동통로가 형성되며, 유동통로의 수직방향으로 밸브본체(10)의 상측과 하측에는 밸브축(110)이 삽입되어 지지되는 원통 형상의 지지부(15, 16)가 복수개 형성된다.
밸브본체(10)의 일측면과 타측면에는 다른 유관과 접속될 수 있도록 플랜지부(11)가 일체로 형성되고, 플랜지부의 원주상에는 체결용 볼트가 삽입될 수 있도록 소정의 개수의 체결홀(12)이 형성된다. 밸브본체(10)의 일측면과 타측면의 플랜지부(11)의 내측으로는 유동통로에 근접하여 원주상에 결합홈(13, 14)이 형성된다.
그리고, 밸브본체(10)의 상부에는 조작부(120, 130)와 결합되는 플랜지부(17)가 일체로 연장되어 형성된다.
밸브본체(10)는 저압에서 사용될 경우 주철 또는 스테인리스강, 중압에서 사용될 경우 흑연주철 또는 주강, 그리고 고압에서 사용될 경우 단조강의 재질을 이용하여 주조될 수 있다.
밸브디스크(100)는 원판형으로 형성되고, 밸브시트(20, 30)의 내주면에 밀착하여 접촉되거나 해제됨으로써 유체의 흐름을 조절한다.
밸브디스크(100)에는 밸브축(110)이 결합되도록 관통홀(101)이 형성되고, 밸브디스크(100)와 밸브축(110)은 볼트 등의 수단을 통해 고정되어 일체화될 수 있다. 밸브디스크(100)는 관통홀(101)을 감싸는 기둥면(102)과 원판 형상을 이루는 가이드면(103)으로 형성된다.
여기서, 밸브디스크(100)의 외주면 또는 전면은 내부 부식, 녹 저항성 등을 위해 고무 재질로 코팅될 수 있다.
밸브축(110)은 유동통로의 수직방향으로 밸브본체(10)에 회동가능하게 결합된다. 보다 상세하게, 밸브축(110)은 시트결합부(40)에 형성된 결합홀(43)에 삽입됨과 동시에 밸브디스크(100)에 형성된 관통홀(101)에 삽입되어 결합된다. 밸브축(110)의 상측은 밸브본체(10)의 제1 지지부(15)에 삽입되어 지지되고, 밸브축(110)의 하측은 밸브본체(10)의 제2 지지부(16)에 삽입되어 지지된다.
밸브시트(20, 30)는 원통 형상으로 형성된 제1 금속시트(20), 제2 금속시트(30)를 포함하여 이루어진다. 제1 금속시트(20)와 제2 금속시트(30)의 구경은 밸브본체(10)의 내경과 대략 일치하도록 형성되고, 유동통로의 내주면에 밀착함으로써 유동통로의 개방과 폐쇄를 보조한다.
제1 금속시트(20)는 밸브본체(10)의 일측 방향에서 유동통로의 내주면에 밀착하여 삽입된다. 제1 금속시트(20)의 삽입되는 방향의 단부에는 결합돌기(22)가 형성되고, 제1 금속시트(20)의 반대 방향의 단부에는 플랜지부(21)가 일체로 형성된다. 제1 금속시트(20)의 플랜지부(21)의 내면은 밸브본체(10)의 일측면의 적어도 일부에 접하도록 형성된다.
제2 금속시트(30)는 밸브본체(10)의 타측 방향에서 유동통로의 내주면에 밀착하여 삽입된다. 제2 금속시트(30)의 삽입되는 방향의 단부에는 결합돌기(32)가 형성되고, 제2 금속시트(30)의 반대 방향의 단부에는 플랜지부(31)가 일체로 형성된다. 제2 금속시트(30)의 플랜지부(31)의 내면은 밸브본체(10)의 타측면의 적어도 일부에 접하도록 형성된다.
밸브시트(20, 30)는 유동통로의 내주면에 밀착되어 밸브디스크(100)와 완전한 면접촉을 이루기 때문에, 밸브디스크(100)를 통한 유동통로의 폐쇄가 용이하게 이뤄질 수 있다.
여기서, 제1 금속시트(20)와 제2 금속시트(30)는 내부 부식, 녹 저항성 등을 위해 스테인리스강 합금 재질을 이용하여 주조될 수 있다.
시트결합부(40)는 링 형상으로 형성되어 밸브본체(10)의 내측에 위치한다. 시트결합부(40)의 유동통로의 수직방향으로는 밸브축(110)이 결합되도록 결합홀(43)이 복수 개 형성된다.
시트결합부(40)의 일측 방향의 원주상에는 제1 금속시트(20)의 결합돌기(22)에 대향하는 제1 결합홈(41)이 형성되고, 타측 방향의 원주상에는 제2 금속시트(30)의 결합돌기(32)에 대향하는 제2 결합홈(42)이 형성된다.
이에 따라, 제1 금속시트(20)의 결합돌기(22)가 시트결합부(40)의 일측 방향의 제1 결합홈(41)에 삽입되고, 제2 금속시트(30)의 결합돌기(32)가 시트결합부(40)의 타측 방향의 제2 결합홈(42)에 삽입될 수 있으며, 밸브시트(20, 30)는 시트결합부(40)에 착탈 가능하게 고정된다.
제1 금속시트(20)와 제2 금속시트(30)의 결합돌기(22, 32)가 시트결합부(40)의 결합홈(41, 42)에 삽입되어 고정되기 대문에, 버터플라이 밸브를 장기간 사용하더라도 밸브시트(20, 30)가 밀리는 현상이 발생하지 않는다.
가스켓(50, 60)은 밸브본체(10)의 일측 및 타측면의 결합홈(13, 14)에 삽입됨으로써, 밸브본체(10)와 일체화되어 고정된다.
제1 가스켓(50)에는 결합돌기(51)가 형성되고, 결합돌기(51)는 밸브본체(10)의 일측면의 결합홈(13)에 삽입된다. 제2 가스켓(60)에는 결합돌기(61)가 형성되고, 결합돌기(61)는 밸브본체(10)의 타측면의 결합홈(14)에 삽입된다.
이에 따라, 가스켓(50, 60)이 밸브본체(10)의 일측 및 타측면에 각각 체결됨에 있어서, 가스켓(50, 60)의 결합돌기(51, 61)가 밸브본체(10)의 결합홈(13, 14)에 삽입되므로 체결력이 향상된다.
축조절 볼트(160)는 나사산(161)을 통해 밸브본체(10)의 하측 지지부에 결합되어 밸브본체(10)의 하부를 마감한다.
조작부(120, 130)는 밸브축(110)을 회전시키는 기어박스(120), 기어와 연동되는 핸들(130)을 포함하여 이루어진다.
기어박스(120)는 적어도 하나의 기어를 구비하여 밸브축(110)의 상측과 치합되고, 웜기어 등을 통해 핸들(130)에 의한 회전력을 밸브축(110)에 전달할 수 있다.
핸들(130)은 손잡이(131), 기어박스(120)와 연결되는 회전축(133), 손잡이(131)와 회전축(133)을 지지하는 지지부(132)로 구성된다.
상기와 같은 구조를 가진 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브는 이하에서와 같이 동작한다.
본 발명의 일 실시예에 다른 버터플라이 밸브는 복수 개의 유관 사이에 접속되어, 하나의 유로를 형성하게 된다. 그리고, 밸브디스크(100)의 회전에 따라 유동통로의 개폐가 이루어지는데, 밸브디스크(100)는 유동통로의 내주면에 밀착된 밸브시트(20, 30)에 접촉하는 상태로 미끄러지면서 회전하게 된다.
예를 들어, 핸들(130)이 시계방향으로 회전하는 경우, 밸브축(110)이 일 방향으로 회전함에 따라 밸브디스크(100)가 밸브본체(10)의 유동통로와 수직하는 방향으로 회전하여 유로를 폐쇄할 수 있으며, 핸들(130)이 반시계방향으로 회전하는 경우, 밸브축(110)이 다른 일 방향으로 회전함에 따라 밸브디스크(100)가 밸브본체(10)의 유동통로와 평행하는 방향으로 회전하여 유로를 개방할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 구조를 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브를 분리하여 도시한 사시도이다.
도 6, 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브는 몸체를 구성하는 밸브본체(10), 유동통로를 개폐하는 밸브디스크(100), 밸브디스크(100)를 회전시키는 밸브축(110), 밸브본체(10)의 내부에 삽입되는 밸브시트(20, 30), 밸브시트(20, 30)와 결합되는 시트결합부(40), 밸브본체(10)의 하부를 마감하는 축조절 볼트(160), 밸브축(110)을 회전시키는 조작부를 포함한다. 도 4, 도 5의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브와 동일 구성 요소에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
조작부(140, 150)는 플랜지부(17)의 상측에 고정되는 고정판(140), 밸브축(110)과 연동되는 레버(150)를 포함하여 이루어진다.
고정판(140)의 가장자리 둘레에는 소정의 개수의 걸림홈(141)이 연속하여 형성된다.
레버(150)는 밸브축(110)의 끝단을 고정하는 상측 레버(151), 상측 레버(151)와 힌지결합하여 탄성적으로 회동하는 하측 레버(152)를 포함하여 이루어진다.
그리고, 하측 레버(152)의 끝단에는 고정판(140)의 걸림홈(141)에 대응하는 걸림돌기(미도시)가 형성되어 고정판(140)과 레버(150)가 회동가능하게 고정된다. 보다 상세하게, 하측 레버(152)를 누르면 걸림홈(141)과 걸림돌기간 걸림이 해제되어 레버(150)의 회전이 가능하게 되며, 하측 레버(152)를 놓으면 걸림홈(141)과 걸림돌기간 걸림이 이루어져 레버(150)의 회전이 불가능하게 조작된다.
상기와 같은 구조를 가진 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브는 이하에서와 같이 동작한다.
본 발명의 다른 일 실시예에 다른 버터플라이 밸브는 복수 개의 유관 사이에 접속되어, 하나의 유로를 형성하게 된다. 그리고, 밸브디스크(100)의 회전에 따라 유동통로의 개폐가 이루어지는데, 밸브디스크(100)는 유동통로의 내주면에 밀착된 밸브시트(20, 30)에 접촉하는 상태로 미끄러지면서 회전하게 된다.
예를 들어, 레버(150)가 시계방향으로 회전하는 경우, 밸브축(110)이 일 방향으로 회전함에 따라 밸브디스크(100)가 밸브본체(10)의 유동통로와 수직하는 방향으로 회전하여 유로를 폐쇄할 수 있으며, 레버(150)가 반시계방향으로 회전하는 경우, 밸브축(110)이 다른 일 방향으로 회전함에 따라 밸브디스크(100)가 밸브본체(10)의 유동통로와 평행하는 방향으로 회전하여 유로를 개방할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 버터플라이 밸브에서는 기어식, 레버식 조작부를 예를 들어 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고 공압식, 전기식, 유압식 등 다양한 방식의 구동장치가 조작부로 제공될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 J-J선 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 시트결합부(40), 밸브디스크(100)는 밸브본체(10)의 중심을 기준으로 동심원의 형상으로 형성된다.
여기서, 시트결합부(40)의 구경은 밸브본체(10)의 내경과 대략 일치하도록 형성되고, 밸브디스크(100)의 구경은 시트결합부(40)의 내경과 대략 일치하도록 형성된다.
축조절 볼트(160)는 밸브축(110)의 하측과 접촉되어, 밸브축(110)과 밸브디스크(100)를 상하 이동가능도록 한다. 이에 따라, 밸브축(110)과 밸브디스크(100)의 수직하중에 의해 시트결합부(40) 또는 밸브시트(20, 30)가 마모되는 것을 방지할 수 있다.
밸브축(110)과 제1 지지부(15)의 사이에는 고무 재질의 패킹(18)이 설치되어 먼지 등의 이물질의 유입을 방지하고, 패킹(18)의 상부에는 밸브축(110)의 회전에 따른 유체의 누설을 방지하기 위해서 글랜드(19)가 설치된다.
도 8에서는 설명의 편의를 위하여 본 발명의 실시예에 따른 버터플라이 밸브에서 조작부의 구성 요소를 생략하고 도시하였다. 그러나, 통상의 기술자는 도 8에 따른 버터플라이 밸브의 J-J선 단면도가 도 4 내지 도 7에 따른 버터플라이 밸브의 구조에 적용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 K-K선 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 제1 금속시트(20)와 제2 금속시트(30)의 결합돌기(22, 32)의 단면은 도 9에 도시된 바와 같이 “ㅗ”형상으로 형성되고, 시트결합부(40)의 결합홈(41, 42)의 단면은 도 9에 도시된 바와 같이 “ㄷ”형상으로 형성될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 제1 금속시트(20)와 제2 금속시트(30)의 결합돌기(22, 32)의 단면은 “ㅛ”형상으로 형성되고, 시트결합부(40)의 결합홈(41, 42)의 단면은 “ㅌ”형상으로 형성될 수도 있으며, 본 발명에 따른 버터플라이 밸브의 제1 금속시트(20)와 제2 금속시트(30)의 결합돌기(22, 32)의 단면과 시트결합부(40)의 결합홈(41, 42)의 단면이 어떠한 형태에 한정되는 것은 아니다.
제1 금속시트(20)의 플랜지부(22)와 제2 금속시트(30)의 플랜지부(32)의 내면이 밸브본체(10)의 일측 및 타측면에 접하여 조립됨에 있어서, 가스켓(50, 60)은 플랜지부(22, 32)의 외면의 적어도 일부에 접하면서 밸브본체(10)와 결합되므로, 제1 금속시트(20)와 시트결합부(40) 및 제2 금속시트(30)와 시트결합부(40) 간의 체결력을 향상시켜준다. 구체적으로, 제1 가스켓(50)은 제1 금속시트(20)의 플랜지부(22)의 외면의 적어도 일부에, 제2 가스켓(60)은 제2 금속시트(30)의 플랜지부(32)의 외면의 적어도 일부에 접하면서 제1 금속시트(20)와 제2 금속시트(30)를 가압하게 된다.
도 9는 밸브디스크(100)가 밸브본체(10)의 유동통로와 수직하는 방향으로 위치하여 유동통로가 폐쇄된 상태를 도시하고 있다. 밸브디스크(100)가 상술한 조작부로부터 회전력을 제공받아 소정의 각도로 회전하는 경우 유동통로가 개방됨으로써, 유동통로를 흐르는 유체의 유량과 유압을 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 밸브축(110)의 위치가 밸브본체(10)의 중심선과 일치하는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니고 밸브축(110)의 위치는 밸브본체(10)의 중심선과 일치하지 않고, 밸브본체(10)의 중심에서 소정의 거리만큼 편심되어 설치될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 밸브본체 20: 제1 금속시트
30: 제2 금속시트 40: 시트결합부
100: 밸브디스크 110: 밸브축
120: 기어박스 130: 핸들
140: 고정판 150: 레버
160: 축조절 볼트

Claims (10)

  1. 유동통로와 일측 및 타측면에 결합홈이 형성된 밸브본체;
    상기 밸브본체의 일측면의 결합홈에 삽입되어 고정되도록 결합돌기가 형성된 제1 가스켓; 및
    상기 밸브본체의 타측면의 결합홈에 삽입되어 고정되도록 결합돌기가 형성된 제2 가스켓을 포함하는 밸브 부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밸브본체의 일측 방향에서 상기 유동통로의 내주면에 밀착하여 삽입되고, 삽입되는 방향의 단부에는 결합돌기가 형성된 제1 금속시트;
    상기 밸브본체의 타측 방향에서 상기 유동통로의 내주면에 밀착하여 삽입되고, 삽입되는 방향의 단부에는 결합돌기가 형성된 제2 금속시트; 및
    상기 밸브본체의 내측에 위치하고, 상기 제1 금속시트와 상기 제2 금속시트의 결합돌기가 삽입되어 고정되도록 상기 밸브본체의 일측 방향과 타측 방향으로 결합홈이 형성된 시트결합부를 더 포함하는 밸브 부재.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 금속시트와 상기 제2 금속시트는, 내면이 각각 상기 밸브본체의 일측 및 타측면에 접하는 플랜지부가 형성된 밸브 부재.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 가스켓과 상기 제2 가스켓은, 각각 상기 제1 금속시트의 플랜지부와 상기 제2 금속시트의 플랜지부의 외면의 적어도 일부에 접하는 밸브 부재.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 금속시트와 상기 제2 금속시트는, 스테인리스강 합금으로 형성된 밸브 부재.
  6. 유동통로와 상기 유동통로의 수직방향으로 지지부가 형성되고, 일측 및 타측면에 결합홈이 형성된 밸브본체;
    상기 밸브본체의 지지부에 회동가능하게 결합되는 밸브축;
    상기 밸브축이 결합되는 관통홀이 형성되고, 상기 밸브축의 회전에 따라 상기 유동통로를 개폐하는 밸브디스크;
    상기 밸브본체의 일측면의 결합홈에 삽입되어 고정되도록 결합돌기가 형성된 제1 가스켓; 및
    상기 밸브본체의 타측면의 결합홈에 삽입되어 고정되도록 결합돌기가 형성된 제2 가스켓을 포함하는 버터플라이 밸브.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 밸브본체의 일측 방향에서 상기 유동통로의 내주면에 밀착하여 삽입되고, 삽입되는 방향의 단부에는 결합돌기가 형성되고, 내면이 상기 밸브본체의 일측면에 접하는 플랜지부가 형성된 제1 금속시트;
    상기 밸브본체의 타측 방향에서 상기 유동통로의 내주면에 밀착하여 삽입되고, 삽입되는 방향의 단부에는 결합돌기가 형성되고, 내면이 상기 밸브본체의 타측면에 접하는 플랜지부가 형성된 제2 금속시트; 및
    상기 밸브본체의 내측에 위치하고, 상기 유동통로의 수직방향으로 상기 밸브축이 결합되는 결합홀이 형성되고, 상기 제1 금속시트와 상기 제2 금속시트의 결합돌기가 삽입되어 고정되도록 상기 밸브본체의 일측 방향과 타측 방향으로 결합홈이 형성된 시트결합부를 더 포함하는 버터플라이 밸브.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 가스켓과 상기 제2 가스켓은, 각각 상기 제1 금속시트의 플랜지부와 상기 제2 금속시트의 플랜지부의 외면의 적어도 일부에 접하는 버터플라이 밸브.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 금속시트와 상기 제2 금속시트는, 스테인리스강 합금으로 형성된 버터플라이 밸브.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 밸브본체의 상측으로 연장되어 플랜지부가 형성되고, 상기 플랜지부의 상부에 결합되어 상기 밸브축에 회전력을 제공하는 조작부를 더 포함하는 버터플라이 밸브.
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