KR20140051043A - 유로 개폐 밸브 - Google Patents

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KR20140051043A
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타다시 우치노
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에스엠씨 가부시키 가이샤
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Abstract

밸브체(20)를 자유로이 회동 가능하게 수용하는 밸브 챔버(18)를 가진 바디 본체(12)와, 밸브 챔버(18)의 내주면(18c)에 간격없이 맞닿아 접하는 슬리브(22)를 구비하고, 밸브 챔버(18)의 내주면(18b)과 슬리브(22)의 내주면(22a)은 밸브체(20)의 외주면(20b)에 간격없이 슬라이딩하여 접하고, 밸브 챔버(18)는 밸브체(20)와 슬리브(22)에 의하여 차폐 구조가 된다. 내주면(18b)과 내주면(22a)에 형성된 제1, 2 링 형상 홈(34, 36) 내에, 제1, 2 시트 부재(30, 32)와, 제1, 2 시트 부재(30, 32)를 밸브체(20)측으로 밀어 붙이는 제1, 2 오링(38, 40)이 배치된다.

Description

유로 개폐 밸브{FLOW PATH OPENING/CLOSING VALVE}
본 발명은 유체가 흐르는 유로를 개폐함으로써 해당 유체의 흐름 상태를 절환하는 유로 개폐 밸브에 관한 것이다.
종래부터 예를 들면, 유체가 흐르는 유로에 접속되어, 해당 유로의 흐름 상태를 절환함으로써 상기 유체의 흐름 상태를 제어하는 유로 개폐 밸브가 알려져 있다.
이러한 종류의 유로 개폐 밸브로서, 미국특허 4,815,704호 명세서에는, 구 형상의 밸브체를 가진 '볼 밸브'구조가 개시되어 있다. 이러한 유로 개폐 밸브에 있어서는, 밸브 본체의 내부에 구 형상의 밸브체를 수용하는 밸브 챔버가 형성되고, 해당 밸브체의 상부에 연결된 샤프트가 회전함으로써, 밸브체의 관통홀이 밸브 본체에 형성된 한 쌍의 통로(유체 유입구 및 유체 유출구)를 상호 연통시킨다. 밸브체의 유체 유입구측 및 유체 유출구측에는, 각각 링 형상의 씰(seal) 부재가 설치되어, 밸브체를 지지하는 밸브 시트로서 기능함과 동시에 밸브체의 외주면과 슬라이딩하여 접하며 밸브 챔버 내로 유체가 누출되는 것을 방지한다.
미국특허출원공개 제2008/0283787호 명세서는 '볼 밸브'에 관한 것이며, 도 5와 같이, 제1 바디(2a)의 내부에 배치된 한 쌍의 만곡면을 가진 씰 부재(4a, 4b)가, 유체 유로가 형성된 구 형상의 밸브체(6)를 좁혀 들어가도록 그 끝면을 상호 맞닿아 접하게 된다. 상기 만곡면에 슬라이딩하여 접하며 구 형상인 밸브체(6)가 자유로이 회동 가능하게 지지된다. 이들 씰 부재(4a, 4b)의 유체 유입구와 대면하는 면과 유체 유출구와 대면하는 면에는, 오링(8a, 8b)이 각각 설치된다. 제2 바디(2b)를 제1 바디(2a)에 끼움 결합하여, 제2 바디(2b)가 상기 오링(8b)을 밀어 누름으로써, 씰 부재(4a, 4b)끼리 눌려 접함과 동시에 오링(8a)과 함께 협력하여 씰 효과를 발휘한다.
그런데, 미국특허 제4,815,704호 명세서의 종래기술에 의하면, 밸브 챔버 내에 있어서, 밸브체의 외주면과 링 형상 씰 부재와 밸브 챔버 내주면과의 사이에 일정한 간격이 형성된다. 이 때문에, 유로의 개폐 동작시, 밸브체의 회동에 수반하여, 밸브체의 관통홀을 통하여 상기 간격과 유로가 일시적으로 연통하여, 유체의 일부가 상기 간격으로 침입한다. 밸브체의 회동이 종료하면, 침입한 유체가 유로로 되돌아오지 않고 상기 간격 내에 남아, 남은 유체는 변질, 부패하여 밸브체나 밸브 본체를 부식시키며, 유로에 미량으로 섞여 들어가 유로에 공급되는 깨끗한 유체를 오염시키는 문제가 있다.
미국특허출원공개 제2008/0283787호 명세서의 종래기술에 의하면, 결합된 씰 부재(4a, 4b)는, 내주면이 밸브체(6)의 외주면에 슬라이딩하여 접하고, 외주면이 밸브 챔버의 내주면에 맞닿아 접하는 대략 원형 링 형상으로 형성된다. 따라서, 밸브 챔버의 내부는 밸브체와 해당 씰 부재(4a, 4b)에 의하여 차폐 구조가 되기 때문에, 미국특허 제4,815,704호 명세서의 종래기술과 같이, 밸브 챔버 내에 유체가 침입, 체류하는 것과 같은 틈이 생기지 않는다. 그러나, 상기 씰 부재(4a, 4b)의 내주면은 밸브체(6)의 외주면에 대하여 항상 슬라이딩하여 접하고 있기 때문에, 밸브체(6)의 회동 동작을 장시간 계속하여 행하면, 씰 부재(4a, 4b)가 마모하여 씰 기능이 저하되고 만다. 그 결과, 밸브 닫힘 상태인 경우에도 유로로부터 유체가 새어나오는 문제가 있다.
그리고, 씰 부재(4a, 4b)의 마모가 진행되면, 해당 씰 부재(4a, 4b)의 마모 개소가 작은 간격이 되어, 미국특허 제4,815,704호 명세서의 종래기술과 같이, 유체의 일부가 상기 작은 간격에 침입하고 남게 되어, 밸브체(6)나 제1 바디(2a)를 부식시켜, 밸브체(6) 내의 유체 유로를 통과하는 깨끗한 유체를 오염시키는 문제가 있다.
미국특허 제4,815,704호 명세서 미국특허출원공개 제2008/0283787호 명세서
본 발명은, 상기의 종래기술을 극복하기 위하여 이루어진 것으로, 밸브체가 슬라이딩하여 접함으로써, 가령 씰 부재가 마모되더라도 항상 안정된 씰 성능을 확보할 수 있음은 물론, 장시간에 걸쳐 사용하더라도 유체가 침입하여, 체류하는 간격이 형성되는 일이 없는 유로 개폐 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,
관통홀이 형성된 밸브체와,
상기 밸브체를 자유로이 회동 가능하게 수용하는 밸브 챔버가 형성되어 유체 유입구를 가지는 바디 본체와,
유체 유입구와 연통하는 유체 유출구를 가지고 바디 본체에 고정 장착되는 스토퍼와,
밸브체를 밸브 챔버 내에서 회동시켜 유체 유입구와 유체 유출구를 연통 차단하는 핸들과,
바디 본체 내에 설치되고, 밸브체에 슬라이딩하여 접함과 동시에 유체 유입구와 유체 유출구를 연통하는 관통홀이 형성된 슬리브를 구비하며,
슬리브의 밸브체와 대면하는 면에 링 형상 홈을 형성하고, 링 형상 홈에 밸브체에 슬라이딩하여 접하는 시트 부재를 배치하여 설치하는 것을 특징으로 한다.
상기의 구성에 의하면, 슬리브와 밸브체에 의하여 밸브 챔버의 내부를 차폐 구조로 할 수 있다. 이 때문에, 밸브 챔버 내에 유체가 침입, 체류하는 간격이 형성되는 일이 없이, 밸브체 및 바디 본체의 부식이나 밸브체 내부의 관통로를 통한 유체의 오염 발생을 방지할 수 있다.
또한, 시트 부재가 씰 기능을 행하므로, 슬리브나 바디 본체의 내주면이 밸브체와 슬라이딩하여 접함에 의하여 가령 마모되었다고 하더라도 항상 안정된 씰 성능을 확보할 수 있다.
또한, 상기 유로 개폐 밸브에 있어서, 바디 본체에 슬리브의 링 형상 홈과 대향하는 별개의 링 형상 홈을 형성하고, 별개의 링 형상 홈에 시트 부재와 대향하는 별개의 시트 부재를 설치하며, 별개의 시트 부재는 밸브체에 슬라이딩하여 접하면 좋다.
상기의 구성에 의하면, 시트 부재와 별개인 시트 부재가 씰 기능을 행하므로, 슬리브나 바디 본체의 내주면이 밸브체와 슬라이딩하여 접함에 의하여 가령 마모되었다고 하더라도 항상 안정된 씰 성능을 확보할 수 있다.
그리고, 상기 유로 개폐 밸브에 있어서, 슬리브의 링 형상 홈에 있으며 시트 부재에 접하도록 탄성 부재를 설치하면 좋다.
상기의 구성에 의하면, 시트 부재가, 항상 탄성 부재에 의하여 밸브체측으로 밀어붙여지기 때문에, 밸브체와의 슬라이딩 접함에 의하여 시트 부재가 마모되더라도, 탄성 부재의 밀어 누르는 힘에 의하여 확실하고 안정적으로 시트 부재를 밸브체에 밀착시키는 것이 가능하다. 그 결과, 항상 안정된 씰 성능을 확보할 수 있으며, 밸브체와 시트 부재 사이를 통과하는 유체의 누출을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 상기 유로 개폐 밸브에 있어서, 바디 본체에 설치된 별개의 링 형상 홈에 있으며 별개의 시트 부재에 접하도록 별개의 탄성 부재를 설치하면 좋다.
상기의 구성에 의하면, 별개의 시트 부재가, 항상 별개의 탄성 부재에 의하여 밸브체측으로 밀어 붙여지기 때문에, 밸브체와의 슬라이딩 접함에 의하여 별개의 시트 부재가 마모되더라도, 별개의 탄성 부재의 밀어 누르는 힘에 의하여 확실하고 안정적으로 별개의 시트 부재를 밸브체에 밀착시키는 것이 가능하다. 그 결과, 항상 안정된 씰 성능을 확보할 수 있으며, 밸브체와 별개의 시트 부재 사이를 통한 유체의 누출을 확실하게 방지할 수 있다.
그리고, 상기 유로 개폐 밸브에 있어서, 탄성 부재는 오링이면 좋다.
상기의 구성에 의하면, 오링의 탄성 반발력에 의하여, 시트 부재가, 항상 밸브체측으로 밀어 붙여지므로, 밸브체와의 슬라이딩 접함에 의하여 시트 부재가 마모되더라도, 오링의 밀어 누르는 힘에 의하여 확실하고 안정적으로 시트 부재를 밸브체에 밀착시킬 수 있다. 그리고, 오링 자신이 씰 기능을 발휘하므로, 밸브체와 시트 부재 사이를 통한 유체의 누출을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 상기 유로 개폐 밸브에 있어서, 별개의 탄성 부재는 오링이면 좋다.
상기의 구성에 의하면, 오링의 탄성 반발력에 의하여, 별개의 시트 부재가 항상 밸브체측으로 밀어 붙여지므로, 밸브체와의 슬라이딩 접함에 의하여 별개의 시트 부재가 마모되더라도, 오링의 밀어 누르는 힘에 의하여 확실하고 안정적으로 별개의 시트 부재를 밸브체에 밀착시킬 수 있다.
그리고, 오링 자신이 씰 기능을 발휘하므로, 밸브체와 별개의 시트 부재 사이를 통한 유체의 누출을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 상기 유로 개폐 밸브에 있어서, 스토퍼에 제1 나사부를 형성하고, 바디 본체에 제2 나사부를 형성하여, 제1 나사부와 제2 나사부를 나사 결합시킴으로써 스토퍼를 통하여 슬리브를 밀어 눌러 해당 슬리브를 밸브체에 눌러 접하도록 하면 좋다.
상기의 구성에 의하면, 슬리브는 스토퍼에 의하여 항상 밸브체측으로 밀어 눌려지고 있으므로, 확실하고 안정적으로 슬리브를 밸브체에 밀착시킬 수 있다.
또한, 상기 유로 개폐 밸브에 있어서, 스토퍼의 유체 유출구측에 복수의 절결을 형성하는 한편, 핸들에 복수의 절결의 위치에 대응하는 소돌기를 형성하고, 소돌기를 절결에 결합시킴으로써 스토퍼를 바디 본체에 탈착하면 좋다.
상기의 구성에 의하면, 핸들이 스토퍼의 탈착 장치로서도 사용할 수 있으므로, 조립 작업이나 부품 교환 작업 등을 할 때, 별도, 탈착을 위한 것만으로 사용되는 장치를 준비하는 일이 없이, 용이하게 유로 개폐 밸브의 조립 및 분해 작업을 행하는 것이 가능하게 된다.
즉, 본 발명에 의하면, 밸브체와의 슬라이딩 접함에 의하여 가령 시트 부재가 마모되더라도 항상 안정된 씰 성능을 확보할 수 있으면서도, 장시간에 걸쳐 사용하더라도 유체가 침입하여 체류하는 것과 같은 간격이 형성되지 않기 때문에, 밸브체 및 바디 본체의 부식이나 밸브체 내부의 관통로를 통한 유체의 오염을 방지할 수 있다.
첨부한 도면과 함께 다음의 바람직한 실시 형태 예의 설명으로부터 상기 목적 및 다른 목적, 특징 및 이점이 더욱 명확하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 유로 개폐 밸브의 종단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 유로 개폐 밸브의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 유로 개폐 밸브에 있어서, 핸들을 샤프트로부터 분리하고, 스토퍼에 끼움 결합한 상태를 나타낸 종단면도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 유로 개폐 밸브에 있어서 스토퍼 단일체의 측면도이다.
도 5는 미국특허출원공개 제2008/0283787호 명세서에 기재된 종래기술에 따른 유로 개폐 밸브의 종단면도이다.
본 발명에 따른 유로 개폐 밸브에 관하여 적절한 실시 형태를 들며, 첨부의 도면을 참조하면서 이하 상세히 설명한다.
도 1에 있어서 참조부호 10은, 본 발명의 실시 형태에 따른 유로 개폐 밸브를 나타낸다. 이러한 유로 개폐 밸브(10)는, 바디 본체(12)를 가지며, 바디 본체(12)의 일단부측에는 유체 유출구(14)가 형성되고, 상기 바디 본체(12)의 타단부측에는 상기 유체 유입구(14)와 연통하는 유체 유출구(16)가 형성된다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 바디 본체(12)에는, 상기 유체 유입구(14)와 상기 유체 유출구(16)의 사이에 밸브 챔버(18)가 형성되고, 밸브 챔버(18)의 내부에는, 관통홀(20a)이 형성된 구 형상의 밸브체(20)가 자유로이 회동 가능하게 수용됨과 동시에, 해당 밸브체(20)의 유체 유출구(16)측에 슬리브(22)가 배치되고 설치된다. 슬리브(22)의 유체 유입구(14)측은 밸브체(20)에 접함과 동시에, 유체 유출구(16)측에는 해당 슬리브(22)를 밸브체(20)측으로 밀어 누르는 대략 원통 형상의 스토퍼(24)가 설치되어 있다.
슬리브(22)는 전체적으로 대략 원형 링 형상을 하고 있으며, 유체 유입구(14)와 유체 유출구(16)를 연통하는 관통홀(23)이 형성된다. 상기 슬리브(22)의 관통홀(23)을 형성하는 내측에, 밸브체(20)의 외주면(20b)에 대응하는 내주면(22a)과, 상기 내주면(22a)에 연장 형성되어 밸브체(20)의 관통홀(20a)과 대략 동일 내부 직경으로 이루어진 내주면(22b)이 형성된다.
밸브체(20)의 상부에는, 축 방향으로 연장 형성된 오목부(21)가 형성되고, 상기 오목부(21)에 밸브체(20)를 회동시키는 샤프트(26)의 일단이 끼움 결합된다. 상기 샤프트(26)는 바디 본체(12)로부터 돌출되어 그 타단부에 상기 밸브체(20)를 회동하기 위한 핸들(28)이 자유로이 탈착 가능하게 연결된다. 그리고, 도 1과 같이 상기 바디 본체(12)의 링 형상인 돌출부 내벽과 샤프트(26) 사이에는 오링이 장착되어 씰(seal) 효과를 얻는다.
밸브 챔버(18)의 내주면(18a) 중 유체 유입구(14)측의 내주면(18b)에는, 제1 링 형상 홈(34)이 형성되는 한편, 밸브체(20)와 대면하는 슬리브(22)의 내주면(22a)에는, 상기 제1 링 형상 홈(34)과 대면하도록 제2 링 형상 홈(36)이 형성된다.
상기 제1 링 형상 홈(34)에는, 바람직하게는 탄성체로 이루어진 제1 시트 부재(30)와, 제1 오링(38, 탄성부재)이 축 방향으로 중첩되도록 배치되어 설치되고, 제2 링 형상 홈(36)에는 바람직하게는 탄성체로 이루어진 제2 시트 부재(32)와, 제2 오링(40, 탄성부재)가 같은 형태로 배치되어 설치된다. 상기 제1 시트 부재(30)와 제2 시트 부재(32)는 원형 링 형상이며, 각각 밸브체(20)의 유체 유입구(14)측과 유체 유출구(16)측의 외주면(20b)에 간격이 없이 맞닿아 접하기 위한 만곡면을 구비한다. 더욱 상세하게는, 제1 링 형상 홈(34)의 깊은 내부에는 제1 오링(38)이 배치되어 설치되고, 제1 링 형상 홈(34)의 개방측에는 제1 시트 부재(30)가 배치되어 설치되며, 제2 링 형상 홈(36)의 깊은 내부에는 제2 오링(40)이 배치되어 설치되고, 제2 링 형상 홈(36)의 개방측에는 제2 시트 부재(32)가 배치되어 설치된다. 이 때문에, 후술하는 바와 같이 상기 제1 시트 부재(30)는, 제1 오링(38)의 탄성 반발력에 의하여 밸브체(20)의 외주면(20b)에 눌려 접하고, 상기 제2 시트 부재(32)는 제2 오링(40)의 탄성 반발력에 의하여 밸브체(20)의 외주면(20b)에 눌려 접한다.
이 경우, 필요에 따라 제1 링 형상 홈(34), 제1 시트 부재(30) 및 제1 오링(38)을 생략하여도 좋다.
밸브 챔버(18)의 내주면(18a) 중, 유체 유입구(14)측의 내주면(18b)은, 오목한 형상으로 만곡하여 상기 밸브체(20)의 외주면(20b)에 맞닿아 접하고, 유체 유출구(16)측의 내주면(18c)은, 상기 슬리브(22)의 외주면에 맞닿아 접한다. 상기 밸브체(20)와 대면하는 슬리브(22)의 내주면(22a)은, 오목한 형상으로 만곡되어 밸브체(20)의 외주면(20b)에 맞닿아 접한다.
즉, 밸브 열림 상태에 있어서, 밸브체(20)의 외주면(20b)은 밸브 챔버(18)의 유체 유입구(14)측의 내주면(18b)과, 제1 시트 부재(30)와, 슬리브(22)의 내주면(22a)과, 제2 시트 부재(32)와 맞닿아 접한다. 이 때문에, 밸브체(20)와 밸브 챔버(18)의 내주면(18a) 사이에 유체의 일부가 침입하여 체류하는 일이 가능한 간격이 형성되는 일이 전혀 없이, 밸브 챔버(18) 내의 공간은 밸브체(20)와 슬리브(22)에 의하여 유체의 침입을 방지하도록 구성된다.
스토퍼(24)의 외주면에는, 유체 유입구(14)측으로부터 유체 유출구(16)측을 향하여, 제3 링 형상 홈(42)과, 수 나사부(44, 제1 나사부)와, 외주면으로부터 반경 외측 방향으로 돌출된 턱부(46)가 형성된다. 해당 제3 링 형상 홈(42)에는 제3 오링(48)이 배치되어 설치된다. 해당 수 나사부(44)는, 유체 유출구(16)측의 바디 본체(12)의 내주면에 새겨진 암 나사부(50, 제2 나사부)와 나사 결합하여, 스토퍼(24)는 바디 본체(12)의 유체 유출구(16)측에 고정되어 장착된다. 이 경우, 상기 스토퍼(24)의 수 나사부(44)를 바디 본체(12)의 암 나사부(50)에 대하여 나사 회전시키면, 스토퍼(24)는 유체 유입구(14)측으로 이동하여 상기 슬리브(22)를 밀어 누르게 된다. 이 결과, 제2 시트 부재(32)는 제2 오링(40)의 탄성 반발력에 부응하여 밸브체(20)의 만곡면에 눌려 접한다. 이러한 눌려 접하는 힘은 밸브체(20)를 통하여 제1 시트 부재(30)를 밀어 누르고, 제1 시트 부재(30)는 제1 오링(38)의 탄성 반발력을 받아들인다. 이렇게 함으로써 제1 시트 부재(30)는 밸브체(20)의 유체 유입구(14)측의 만곡면에 눌려 접한다. 그리고, 도 2 및 도 4와 같이 턱부(46)의 외측 둘레에는, 절결(46a, 46b)이 형성된다.
바디 본체(12)의 유체 유입구(14)측에는, 대략 원통 형상인 제1 유니온 너트(52)와, 대략 원통 형상인 제1 유니온 엔드(54)가 배치되어 설치된다. 상기 제1 유니온 너트(52)의 유체 유출구(16)측의 내주면에는, 바디 본체(12)의 유체 유입구(14)측의 외주면에 형성된 수 나사부(56)와 나사 결합하는 암 나사부(58)가 형성됨과 동시에, 유체 유입구(14)측에는 반경 외측 방향으로 돌출된 제1 내턱부(60)가 형성된다. 한편, 제1 유니온 엔드(54)의 외주면에는, 유체 유출구(16)측의 단부에 외측 둘레 방향으로 돌출된 제1 외턱부(62)가 형성된다.
바디 본체(12)의 유체 유입구(14)측의 끝면에는, 제4 링 형상 홈(64)이 형성되고, 해당 제4 링 형상 홈(64)에 제4 오링(66)이 끼움 결합된다. 상기 제1 내턱부(60)가 상기 제1 외턱부(62)와 결합하고, 바디 본체(12)의 수 나사부(56)와 제2 유니온 너트(52)의 암 나사부(58)가 나사 결합함에 의하여 제2 유니온 엔드(54)는 제4 오링(66)을 통하여 유체 유입구(14)의 끝면에 고정된다.
바디 본체(12)의 유체 유출구(16)측에는, 대략 원통 형상인 제2 유니온 너트(68)와, 대략 원통 형상인 제2 유니온 엔드(70)가 배치되어 설치된다. 상기 제2 유니온 너트(68)의 유체 유출구(16)측의 내주면에는, 유체 유출구(16)측의 바디 본체(12)에 형성된 수 나사부(72)와 나사 결합하는 암 나사부(74)가 형성됨과 동시에, 반경 내측 방향으로 돌출된 제2 내턱부(76)가 형성된다. 한편, 제2 유니온 엔드(70)의 외주면에는 반경 외측 방향으로 돌출된 제2 외턱부(78)가 형성된다.
상기 스토퍼(24)의 유체 유출구(16)측 끝면에는 제5 링 형상 홈(80)이 형성되고, 해당 제5 링 형상 홈(80)에 제5 오링(82)이 끼움 결합된다. 상기 제2 내턱부(76)가 상기 제2 외턱부(78)와 결합하고, 바디 본체(12)의 수 나사부(72)와 제2 유니온 너트(68)의 암 나사부(74)가 나사 결합함에 의하여 제2 유니온 엔드(70)는 제5 오링(82)을 통하여 유체 유출구(16)의 끝면에 고정된다.
핸들(28)은, 샤프트(26)가 삽입되는 삽입 홀(29)이 형성된 파지부(84)와, 상기 파지부(84)로부터 바디 본체(12)를 향하여 돌출된 대략 원통 형상인 가이드부(86)와, 가이드부(86)로부터 소정 거리만큼 이격하여 바디 본체(12)를 향해 돌출된 한 쌍의 소돌기(88a, 88b)로 구성된다. 가이드부(86)는, 샤프트(26)가 삽입되는 삽입홀(29)의 주위에 세워져 바디 본체(12)의 상부에 형성된 링 형상의 안내 홈(90)에 유격을 두고 끼워진다.
그런데, 도 3과 같이 핸들(28)은 샤프트(26)를 회전시켜 유로의 개폐 동작을 조작하는 조작 부재로서의 기능을 수행하는 것 뿐만 아니라, 유로 개폐 밸브(10)의 분해 세정이나, 부품 교환 시에 스토퍼(24)를 바디 본체(12)로부터 분리하거나, 체결하기 위한 장치를 겸한다. 이 때문에 상기 가이드부(86)의 외측 지름은 해당 가이드부(86)가 스토퍼(24)의 내측 둘레에 끼움 결합되도록 스토퍼(24)의 내측 지름과 대략 동일하거나 약간 작은 지름이며, 상기 가이드부(86)의 외측 둘레벽은, 스토퍼(24) 내주면의 테이퍼 형상에 맞춰진 형상이다. 또한, 상기 소돌기(88a, 88b)는, 가이드부(86)가 스토퍼(24)의 내측에 삽입될 때, 스토퍼(24)의 턱부(46)에 형성된 절결(46a, 46b)에 끼움 결합하는 위치에 형성된다.
본 발명의 실시 형태에 따른 유로 개폐 밸브(10)는, 기본적으로는 이상과 같이 구성된 것이며, 다음에 그 동작 및 작용 효과에 관하여 설명한다. 그리고, 여기서는 도 1과 같이 밸브체(20)의 관통홀(20a)을 통하여 유체유입구(14) 및 유체유출구(16)가 연통하는 밸브 열림 상태를 초기 위치로서 설명한다.
초기 위치에 있어서는, 제1 시트 부재(30)와 제2 시트 부재(32)가 밸브체(20)의 외주면(20b)에 맞닿아 접하고, 밸브체(20)의 외주면(20b)과 밸브 챔버(18)의 내주면(18b) 및 슬리브(22)의 내주면(22a) 사이의 밀봉이 이루어져 있다.
초기 위치로부터 핸들(28)을 90도 회전하면, 샤프트(26)가 회전하고, 샤프트(26)의 회전에 수반하여 밸브 챔버(18) 내를 밸브체(20)가 회동한다. 이때, 관통홀(20a)도 90도 회동하게 되고, 그 결과, 유체 유입구(14)와 유체 유출구(16)의 연통이 차단되며, 밸브 닫힘 상태가 된다. 한편, 핸들(28)을 반대 방향으로 90도 회전하여 초기 위치로 되돌아 오면, 관통홀(20a)과 유체 유입구(14)와 유체 유출구(16)가 연통하여 밸브 열림 상태가 된다.
이와 같은 개폐 동작을 반복함으로써, 제1 시트 부재(30) 및 제2 시트 부재(32)는 밸브체(20)와 슬라이딩하여 접함에 의하여 약간의 마모가 생긴다. 이러한 제1 시트 부재(30) 및 제2 시트 부재(32)가 마모되더라도 제1 오링(38) 및 제2 오링(40)의 탄성 반발력에 의하여 제1 시트 부재(30)와 제2 시트 부재(32)는 밸브체(20)의 만곡된 외주면(20b)에 눌려 접한다. 이 때문에, 제1 시트 부재(30)와 제2 시트 부재(32)에 의하여, 항상 안정된 씰 성능을 확보할 수 있다. 이 결과, 밸브체(20)와 제1 시트 부재(30)와 제2 시트 부재(32) 사이를 유체가 누출되는 일은 없다. 또한, 제1 시트 부재(30) 및 제2 시트 부재(32)는 제1 오링(38) 및 제2 오링(40)에 의하여 탄성 반발력으로 밀어 눌려지므로, 가령 마모된 개소가 발생하더라도 작은 간격이 되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 밸브체(20)에 대면하는 밸브 챔버(18)의 내주면(18a)과 슬리브(22)의 내주면(22a)은 오목한 형상으로 만곡하여 밸브체(20)의 외주면(20b)과 동일한 곡률로 맞닿아 접한다. 이 때문에 밸브 챔버(18)는 밸브체(20)와 슬리브(22)에 의하여 차단되고, 밸브 챔버(18) 내로 유체가 침입하거나, 체류하는 간격이 형성되는 일이 없다. 그 결과, 유체가 밸브 챔버(18)내에 남아 있는 일이 없으며, 밸브체(20)나 바디 본체(12)의 부식을 방지하고, 밸브체 내부의 관통로를 통한 깨끗한 유체의 오염 발생을 방지할 수 있다.
또한, 슬리브(22)의 유체 유출구(16)측에 스토퍼(24)가 나사 삽입되어 배치되고 설치됨으로써, 슬리브(22)는 스토퍼(24)에 의하여 항상 밸브체(20)측으로 밀어 눌려진다. 따라서, 슬리브(22)의 내주면(22a)과 제2 시트 부재(32)는, 밸브체(20)의 외주면(20b)에 대하여 맞닿아 접하는 상태를 유지할 수 있다.
한편, 위에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 형태에 따른 핸들(28)은, 샤프트(26)를 회전시키는 조작 부재로서의 기능을 수행하는 것뿐만 아니라, 스토퍼(24)를 바디 본체(12)로부터 분리하거나, 설치하기 위한 장치로서 활용할 수 있다. 사용시에는 우선, 유체 유출구(16)측에 배치된 제2 유니온 너트(68)를 회전하여, 수 나사부(72)와 암 나사부(74)의 나사 결합을 해제하고, 제2 유니온 너트(68)와 제2 유니온 엔드(70)를 바디 본체(12)로부터 분리한다. 다음으로, 도 3과 같이 핸들(28)을 샤프트(26)로부터 분리하고, 핸들(28)의 가이드부(86)를 스토퍼(24)의 내측으로 삽입한다. 이때, 소돌기(88a, 88b)를 스토퍼(24)의 턱부(46)에 형성된 절결(46a, 46b)과 결합시킨다. 이 상태에서, 핸들(28)을 회전시키면, 소돌기(88a, 88b)와 절결(46a, 46b)의 결합에 의하여, 스토퍼(24)가 회전하고, 바디 본체(12)로부터 스토퍼(24)를 분리할 수 있다. 또한, 역순에 의하여 스토퍼(24)를 바디 본체(12)에 체결하는 것도 가능하다. 이와 같이, 핸들(28)이 탈착 장치로서도 사용할 수 있으므로, 조립 작업이나 부품 교환 등을 행할 때에, 별도, 탈착을 위한 것만으로 사용되는 장치를 준비할 일이 없으며, 용이하게 조립 및 분해 작업을 행하는 것이 적합하다. 예를 들면, 상기 제1 시트 부재(30)나 제2 시트 부재(32)가 파손되고 닳은 경우에 용이하게 교환할 수 있는 이점도 있다.
그리고, 미국특허출원공개 제2008/0283787호 명세서의 종래기술에서는, 구 형상인 밸브체(6)를 한 쌍의 씰 부재(6a, 6b)로 밀착하여 끼운 상태에서 제1 바디(2a)의 내부에 삽입할 필요가 있으며, 작업 공수가 많아진다. 한편, 본 발명의 실시 형태에 따른 유로 개폐 밸브(10)에 있어서는, 유체 유입구(14)측의 내주면(18b)이 오목한 형상으로 만곡하여 상기 밸브체(20)의 외주면(20b)과 맞닿아 접하므로, 미국특허출원공개 제2008/0283787호 명세서의 종래기술에 있어서 씰 부재(4a)가 불필요하게 되며, 부품 갯수를 절감할 수 있다. 또한, 조립시에는 종래 기술과 비교하여 바디 본체(12)의 밸브 챔버(18)에 밸브체(20)와 슬리브(22)를 삽입하는 것만으로도 좋으며, 조립 공수를 절감할 수 있다.
여기서, 위에서 설명한 실시 형태에 따른 유로 개폐 밸브(10)에서는, 탄성 부재로서 오링을 사용한 구성에 관하여 설명하였으나, 이것에 한정되는 것은 아니다. 탄성 부재는, 제1 및 제2 시트 부재(30, 32)를 밸브체(20)측으로 밀어 붙이는 탄성 반발력을 가진 것이면 좋으며, 예를 들면 코일 스프링이라도 좋다.
본 발명에 따른 유로 개폐 밸브는, 위에서 설명한 실시 형태에 한정되지 않으며, 본 발명의 요지를 일탈하는 일이 없이 다양한 구성을 얻을 수 있음은 물론이다.
10...유로 개폐 밸브
12...바디 본체
14...유체 유입구
16...유체 유출구
18...밸브 챔버
18a~18c, 22a, 22b....내주면
20...밸브체
20a, 23...관통홀
20b...외주면
22...슬리브
24...스토퍼
26...샤프트
28...핸들
30...제1 시트 부재
32...제2 시트 부재
34...제1 링 형상 홈
36...제2 링 형상 홈
38...제1 오링(탄성부재)
40...제2 오링(탄성부재)
44...수 나사부(제1 나사부)
46a, 46b...절결
50...암 나사부(제2 나사부)
86...가이드부
88a, 88b...소돌기

Claims (9)

  1. 관통홀(20a)이 형성된 밸브체(20)와,
    상기 밸브체(20)를 자유로이 회동 가능하게 수용하는 밸브 챔버(18)가 형성되어 유체 유입구(14)를 가지는 바디 본체(12)와,
    상기 유체 유입구(14)와 연통하는 유체 유출구(16)를 가지고 상기 바디 본체(12)에 고정 장착되는 스토퍼(24)와,
    상기 밸브체(20)를 상기 밸브 챔버(18) 내에서 회동시켜 상기 유체 유입구(14)와 상기 유체 유출구(16)를 연통 차단하는 핸들(28)과,
    상기 바디 본체(12) 내에 설치되고, 상기 밸브체(20)에 슬라이딩하여 접함과 동시에 상기 유체 유입구(14)와 유체 유출구(16)를 연통하는 관통홀(23)이 형성된 슬리브(22)를 구비하며,
    상기 슬리브(22)의 상기 밸브체(20)와 대면하는 면(22a)에 링 형상 홈(36)을 형성하고, 상기 링 형상 홈(36)에 상기 밸브체(20)를 슬라이딩하여 접하는 시트 부재(32)를 배치하여 설치하는 것을 특징으로 하는 유로 개폐 밸브(10).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 바디 본체(12)에 상기 슬리브(22)의 링 형상 홈(36)과 대향하는 별개의 링 형상 홈(34)을 형성하고, 상기 별개의 링 형상 홈(34)에 상기 시트 부재(32)와 대향하는 별개의 시트 부재(30)를 설치하며, 상기 별개의 시트 부재(30)는 상기 밸브체(20)에 슬라이딩하여 접하는 것을 특징으로 하는 유로 개폐 밸브(10).
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬리브(22)의 링 형상 홈(36)에 있으며 상기 시트 부재(32)에 접하도록 탄성 부재(40)를 설치하는 것을 특징으로 하는 유로 개폐 밸브(10).
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 바디 본체(12)에 설치된 별개의 링 형상 홈(34)에 있으며 상기 별개의 시트 부재(30)에 접하도록 탄성 부재(38)를 설치하는 것을 특징으로 하는 유로 개폐 밸브(10).
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 탄성 부재(40)는 오링(40)인 것을 특징으로 하는 유로 개폐 밸브(10).
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 탄성 부재(38)는 오링(38)인 것을 특징으로 하는 유로 개폐 밸브(10).
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 스토퍼(24)에 제1 나사부(44)를 형성하고, 상기 바디 본체(12)에 제2 나사부(50)를 형성하며, 상기 제1 나사부(44)와 제2 나사부(50)를 나사 결합시킴으로써 상기 스토퍼(24)를 통하여 상기 슬리브(22)를 밀어 눌러 해당 슬리브(22)를 상기 밸브체(20)에 눌러 접하게 하는 것을 특징으로 하는 유로 개폐 밸브(10).
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 스토퍼(24)에 제1 나사부(44)를 형성하고, 상기 바디 본체(12)에 제2 나사부(50)를 형성하며, 상기 제1 나사부(44)와 제2 나사부(50)를 나사 결합시킴으로써 상기 스토퍼(24)를 통하여 상기 슬리브(22)를 밀어 눌러 해당 슬리브(22)를 상기 밸브체(20)에 눌러 접하게 하는 것을 특징으로 하는 유로 개폐 밸브(10).
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 스토퍼(24)의 유체 유출구(16)측에 복수의 절결(46a, 46b)을 형성하는 한편, 상기 핸들(28)에 상기 복수의 절결(46a, 46b)의 위치에 대응하는 소돌기(88a, 88b)를 형성하고, 상기 소돌기(88a, 88b)를 상기 절결(46a, 46b)에 결합시킴으로써 상기 스토퍼(24)를 상기 바디 본체(12)에 탈착하는 것을 특징으로 하는 유로 개폐 밸브(10).
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