KR20160012046A - 회전 제한형 볼밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼밸브에 관한 것으로, 더 상세하게는 상수도관에 설치되는 제수밸브에 부설하여, 퇴수 기능, 국부지점 물 오염 여부 확인 기능, 물 바이패스 기능, 소화전용 밸브 기능, 비상급수 기능 등을 수행할 수 있는 볼밸브에 관한 것으로, 상하방이 개방된 밸브관(43) 내부에 설치되고, 내부에는 유로(53)가 형성되며 유로(53) 직각 방향으로 수평 밸브대(33)와 결합되어 수평 밸브대(33)에 의하여 회전하면서 물의 상하 방향 흐름을 개폐하는 밸브 구체(球體)(51)가 구비된 볼 밸브에 있어서,
상기 밸브 구체(51)에 결합되는 상기 수평 밸브대(33)를 기어 박스(29) 내에서 회전력이 직각 방향으로 전달되게 수직 밸브대(23)에 기어 조립하고, 상기 수직 밸브대(23)에는 하면에 하방으로 진행하는 돌기(9)가 마련되고 상기 수직 밸브대(23)와 회전이 동조된 밸브캡(1)을 결합하고, 상기 수직 밸브대(23) 외측에는 상기 기어 박스(29)에 고정된 채 상기 수직 밸브대(23)를 감싸면서 일측에는 상기 밸브캡(1)의 돌기(9)를 수용하여 밸브캡(1)의 회전을 상기 밸브 구체(51)의 완전 열림과 완전 닫힘 범위로 양측 절개면(17a, 17b)에서 제한하는 원호형상의 절개부가 형성된 수직 슬리브(15)를 마련하여, 상기 밸브캡(1)과 밸브캡(1)에 결합된 수직 밸브대(23), 수평 밸브대(33) 및 밸브 구체(51)의 회전이 항상 상기 수직 슬리브(15)의 양측 절개면(17a, 17b)이 허용하는 범위내에서 이루어지게 한 것을 특징으로 한다.

Description

회전 제한형 볼밸브{ROTATION LIMITED VALVE}

본 발명은 볼밸브에 관한 것으로, 더 상세하게는 상수도관에 설치되는 제수밸브에 부설하여, 퇴수 기능, 국부지점 물 오염 여부 확인 기능, 물 바이패스 기능, 소화전용 밸브 기능, 비상급수 기능 등을 수행할 수 있는 볼밸브에 관한 것이다.

제수밸브에 볼밸브를 부설하여, 상수도관의 통수 및 지수를 제어하는 제수밸브로 기능할 뿐만 아니라, 상수도관의 신규 설치시, 상수도관의 보수나 교체시, 제수밸브의 신규 설치나 교체시 또는 정체수로 인한 수용가에서의 적수(녹물) 발견시 등에 있어서 오염된 물을 상수도관 외부로 퇴수할 수 있는 퇴수 기능과, 상시적으로 상수도관에 대한 녹물 유입 등을 국부적으로 검사하여 물의 오염 여부를 확인할 수 있는 국부지점 물 오염 여부 확인기능과, 상수도관의 부분 보수나 교체시 보수 또는 교체 중인 상수도관을 바이패스하여 지속적으로 물을 수용가에 공급할 수 있는 물 바이패스 기능과, 소화전이 별도로 설치되어 있지 않은 구역에서 화재 발생시 소화전을 연결하여 소화용수를 공급할 수 있는 소화전용 밸브 기능과, 재해 등 긴급상황 발생시 비상급수 기능 등을 수행할 수 있게 한다. 그 예가 본원 출원인이 제20-2008-0013006호로 실용신안등록출원하고 제20-0455896호로 실용신안등록 받은 다기능 밸브 등에 나타나 있다.

이때 제수밸브에 부설되는 볼밸브는, 볼밸브는 유로 및 키홈이 형성된 구형의 밸브 구체와, 상기 밸브 구체를 내부에 수용할 수 있고 상하방이 개방된 관형상의 밸브 몸체과, 일단에는 상기 밸브 구체의 키홈에 삽입되는 키가 형성되고 타단에는 베벨기어가 형성된 수평 밸브대과, 일단에 상기 수평 밸브대의 베벨기어와 치합되는 베벨기어가 형성된 수직 밸브대를 포함하여 구성하고, 상기 밸브 몸체 상부에 나사를 형성하고, 이 나사에 결합되는 커버를 마련하여, 볼밸브을 사용하지 않을 경우에는 커버를 닫아 놓고, 볼밸브를 사용하는 경우에는 커버를 열어 배출 호스 등을 연결한다.

그러나, 이와 같은 볼밸브는 외부에서 개폐 상태를 확인하고 개폐를 필요한 정도로 정확히 조절할 수 없는 단점이 있다. 볼밸브를 사용하지 않을 경우에는 커버를 닫아 놓고 볼밸브를 사용하는 경우에는 배출 호스를 연결하기 때문에 밸브 몸체 내부에 있는 밸브 구체가 어떤 상태에 있는지 알 수 없고, 따라서 외부에서 볼밸브의 개폐여부 및 개폐 정도를 확인할 수 없기 때문이다.

본 발명은 상술한 제수밸브 부설용 볼밸브의 개폐에 따른 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 제1과제는 외부에서 볼밸브의 완전 열림 상태와 완전 닫힘 상태를 정확하게 구현할 수 있는 회전 제한형 볼밸브를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 제2과제는 외부에서 개폐 상태를 확인하고 개폐를 필요한 정도로 정확히 조절할 수 있는 회전 제한형 볼밸브를 제공하는 데 있다.

상술한 본 발명의 과제들은, 상하방이 개방된 밸브관 내부에 설치되고, 내부에는 유로가 형성되며 유로 직각 방향으로 수평 밸브대와 결합되어 수평 밸브대에 의하여 회전하면서 물의 상하 방향 흐름을 개폐하는 밸브 구체(球體)가 구비된 볼 밸브에 있어서, 상기 밸브 구체에 결합되는 상기 수평 밸브대를 기어 박스 내에서 회전력이 직각 방향으로 전달되게 수직 밸브대에 기어 조립하고, 상기 수직 밸브대에는 하단에 하방으로 진행하는 돌기가 마련되고 상기 수직 밸브대와 회전이 동조된 밸브캡을 결합하고, 상기 수직 밸브대 외측에는 상기 기어 박스에 고정된 채 상기 수직 밸브대를 감싸면서 일측에는 상기 밸브캡의 돌기를 수용하여 밸브캡의 회전을 상기 밸브 구체의 완전 열림과 완전 닫힘 범위로 양측 절개면에서 제한하는 원호형상의 절개부가 형성된 수직 슬리브를 마련하여, 상기 밸브캡과 밸브캡에 결합된 수직 밸브대, 수평 밸브대 및 밸브 구체의 회전이 항상 상기 수직 슬리브의 양측 절개면이 허용하는 범위내에서 이루어지게 함으로써 해결할 수 있다.

상술한 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 밸브 핸들을 밸브캡에 끼워 회전시킬 때 밸브캡의 회전은 상기 수직 슬리브의 양측 절개면에 의하여 제한 받고, 밸브캡을 일방향으로 완전히 돌렸을 때 밸브캡에 연동하는 수직 밸브대와 수평 밸브대에 의하여 밸브 구체는 완전 닫힘 방향으로 회전하고, 다시 밸브캡을 반대 방향으로 완전히 돌렸을 때 밸브캡에 연동하는 수직 밸브대와 수평 밸브대에 의하여 밸브 구체는 완전 열림 방향으로 회전하게 되므로, 외부에서 밸브캡의 회전 위치만으로 밸브 구체의 열림 또는 닫힘 상태를 확인할 수 있고, 볼밸브의 완전 열림 상태와 완전 닫힘 상태를 정확하게 구현할 수 있으며, 볼밸브의 개폐를 필요한 정도로 정확히 조절할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 회전 제한형 볼밸브의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 회전 제한형 볼밸브의 일 구성요소인 밸브캡의 저면을 보여 주는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 회전 제한형 볼밸브의 밸브캡만을 분해하여 밸브캡을 완전 닫힘 방향으로 회전시킨 상태를 보여주는 부분분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 회전 제한형 볼밸브의 밸브캡을 완전 닫힘 방향으로 회전시킨 상태를 도시한 조립사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 회전 제한형 볼밸브의 밸브캡을 완전 닫힘 방향으로 회전시킨 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 회전 제한형 볼밸브의 밸브캡만을 분해하여 밸브캡을 완전 열림 방향으로 회전시킨 상태를 보여주는 부분분해 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 회전 제한형 볼밸브의 밸브캡을 완전 열림 방향으로 회전시킨 상태를 도시한 조립사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 회전 제한형 볼밸브의 밸브캡을 완전 열림 방향으로 회전시킨 상태를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 회전 제한형 볼밸브를 제수밸브에 설치한 상태를 보여 주는 사용상태도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 회전 제한형 볼밸브의 구체적인 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 회전 제한형 볼밸브는 밸브 몸체(39)와, 상기 밸브 몸체(39) 내에 조립되는 밸브 구체(51)와, 상기 밸브 구체(51)에 외부 회전력을 전달하는 수평 밸브대(33)와, 상기 수평 밸브대(33)에 기어 결합된 수직 밸브대(23)와, 상기 수직 밸브대(23)에 키 결합되어 밸브 핸들(H)의 조작 힘을 전달하는 밸브캡(1)를 포함한다. 밸브 핸들(H)의 힘은 밸브캡(1)과 수직 밸브대(23)와 수평 밸브대(33)를 순차적으로 거쳐 상기 밸브 구체(51)에 전달된다. 이를 위해 상기 수평 밸브대(33)와 상기 수직 밸브대(23)에는 회전력을 직각 방향으로 전달하는 베벨기어(37, 27)가 형성된다. 상기 수평 밸브대(33)의 일단에는 상기 밸브 구체(51)의 키홈(55)에 삽입되는 키(35)가 형성되고 타단에는 상기 베벨기어(37)가 형성된다. 수직 밸브대(23)의 일단에는 상기 밸브캡(1)의 키홈(7)에 결합되는 키(25)가 형성되고 타단에는 상기 수평 밸브대(33)의 베벨기어(37)와 치합되는 베벨기어(27)가 형성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 밸브관(43)의 상하방은 개방되어 있고, 내주면 상부에는 걸림턱(41)이 형성되고 걸림턱(41) 하부의 중공에는 상부로부터 윤활작용을 하는 상부 테프론 링(49)과, 상기 밸브 구체(51)와, 윤활작용을 하는 하부 테프론 링(57)과, 하부 테프론 링(57)을 지지하는 링 받침(59)이 조립된다. 상기 밸브관(43)의 하단에는 제수밸브(75)에 연결하기 위한 플랜지(47)가 형성되고 상기 플랜지(47)의 저면에는 실링(sealing) 기능을 하는 오링이 마련된다. 상기 밸브관(43)의 외주면 상단부에는 나사가 형성되고 이 나사에는 밸브관 커버(63)가 나사 결합된다. 밸브관 커버(63)에는 후술하는 밸브 핸들(H)의 소켓(71) 내부에 삽입되는 커버 헤드(65)가 형성된다.

상기 밸브관(43)의 측방으로 상기 수평 밸브대(33)를 수용하는 수평 슬리브(45)가 형성되고, 수평 슬리브(45)의 선단에는 기어박스(29)가 결합된다.

밸브 구체(球體)(51)는 내부에 유로(53)가 형성되며 유로(53) 직각 방향으로 상기 수평 밸브대(33)와 결합되어 수평 밸브대(33)에 전달된 힘에 의하여 회전하면서 물의 상하 방향 흐름을 개폐한다.

본 발명의 특징은, 상기 수직 밸브대(23)에 회전이 동조되도록 결합된 상기 밸브캡(1)의 하면에 하방으로 진행하는 돌기(9)를 마련하고, 상기 수직 밸브대(23) 외측에 상기 기어 박스(29)에 고정된 채 상기 수직 밸브대(23)를 감싸는 수직 슬리브(15)를 마련하되, 상기 수직 슬리브(15)의 일측에는 상기 밸브캡(1)의 돌기(9)를 수용하여 밸브캡(1)의 회전을 상기 밸브 구체(51)의 완전 열림과 완전 닫힘 범위로 양측 절개면(17a, 17b)에서 제한하는 원호형상의 절개부를 형성한 데 있다.

상기 수직 슬리브(15)의 절개부는 원호상의 바닥절개면(17c)과 상기 바닥절개면(17c) 양단에서 수직방향으로 이어진 제1수직절개면(17a)과 제2수직절개면(17b)를 갖는다. 상기 밸브캡(1)과 밸브캡(1)에 결합된 수직 밸브대(23), 수평 밸브대(33) 및 밸브 구체(51)의 회전은 항상 상기 수직 슬리브(15)의 양측 절개면(17a, 17b)이 허용하는 범위내에서 이루어진다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 수직 슬리브는 상기 기어박스(29)의 커버(13)의 일부로 마련될 수 있다. 상기 기어박스 커버(13)는 기어박스(29) 상부에 결합되는 좌대(19)와 상기 좌대(19)의 중심부에 마련된 수직 슬리브(15)로 구성하고, 상기 좌대를 볼트(11a)와 와셔(11b)를 이용하여 상기 기어박스(29)에 조립할 수 있다.

도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 구체(51)는 유로(53)가 상기 밸브관(43)의 내부 중공과 90°를 이룰 때 완전히 닫힌 상태가 되고, 유로(53)가 상기 밸브관(43)의 내부 중공과 나란한 방향으로 배열될 때 완전히 열린다. 따라서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 수직 슬리브의 제1수직절개면(17a)은 상기 밸브캡(1)의 돌기(9)를 상기 밸브 구체(51)의 유로(53)가 상기 밸브관(43)의 내부 중공과 90°를 이룰 때 멈추게 할 수 있는 지점에 형성한다. 또한, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 수직 슬리브의 제2수직절개면(17b)은 상기 밸브캡(1)의 돌기(9)를 상기 밸브 구체(51)의 유로가 밸브관(43)의 내부 중공과 나란한 방향으로 배열될 때 멈추게 할 수 있는 지점에 형성한다. 상기 수평 밸브대(33)의 베벨기어(37)와 상기 수직 밸브대(23)의 베벨기어(27)간의 회전각 변환 비율이 1:1이라면, 상기 제1수직절개면(17a)과 제2수직절개면(17b)간의 방위각은 90°이다. 이때, 상기 밸브캡의 회전과 이에 연동하는 수직 밸브대, 수평 밸브대 및 밸브 구체의 회전이 항상 90°범위 내에서 이루어 진다.

도 8 및 도 9를 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 회전 제한형 볼밸브는 제수밸브에 부착하여 필요시 밸브관 커버(63)를 제거한 후 배출 호스(H)를 연결하고 상수도 배관 및 제수밸브 내의 물을 외부로 토출시켜 수방수로 쓰거나, 상수도 배관 및 제수밸브 내의 물을 퇴수하거나, 또는 바이패스하는 데 사용한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 회전 제한형 볼밸브를 제수밸브(75)에 결합함에 있어서는 상기 제수밸브(75)와 본 발명에 따른 회전 제한형 볼밸브를 연결하는 토출관(77)을 마련하고, 토출관(77)의 말단 플랜지(67)를 형성하고 이 플랜지(67)에 밸브 몸체(39)의 플랜지(47)를 볼트 및 너트에 의하여 나사체결한다.

본 발명에 따른 회전 제한형 볼밸브는 맨홀에 설치된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 회전 제한형 볼 밸브를 열고자 할 때는 상기 밸브캡 헤드(3)에 상기 밸브 핸들(69)을 삽입하고 밸브캡(1)의 돌기(9)가 상기 수직 슬리브(15)의 제2수직절개면(17b)에 닫을 때까지 돌리고, 회전 제한형 볼 밸브를 닫고자 할 때는 상기 밸브캡 헤드(3)에 상기 밸브 핸들(69)을 삽입하고 밸브캡(1)의 돌기(9)가 상기 수직 슬리브(15)의 제1수직절개면(17a)에 닫을 때까지 돌린다.

본 발명에 따른 볼 밸브의 밸브캡 헤드(3)와 제수밸브(75)의 밸브캡 헤드(79)를 동일한 형상 및 크기로 만들면, 제수밸브(75)와 볼 밸브를 맨홀 상부에서 동일한 밸브 핸들(69)에 의하여 용이하고 정확하게 개폐할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 의하면, 밸브 핸들(69)을 밸브캡(1)에 끼워 회전시킬 때 밸브캡(1)의 회전은 상기 수직 슬리브(15)의 양측 절개면(17a, 17b)에 의하여 제한 받고, 밸브캡(1)을 일방향으로 완전히 돌렸을 때 밸브캡에 연동하는 수직 밸브대(23)와 수평 밸브대(33)에 의하여 밸브 구체(51)는 완전 닫힘 방향으로 회전하고, 다시 밸브캡(1)을 반대 방향으로 완전히 돌렸을 때 밸브캡(1)에 연동하는 수직 밸브대(23)와 수평 밸브대(33)에 의하여 밸브 구체(51)는 완전 열림 방향으로 회전하게 되므로, 외부에서 밸브캡(1)의 회전 위치만으로 밸브 구체(51)의 열림 또는 닫힘 상태를 확인할 수 있고, 밸브 구체(51)의 완전 열림 상태와 완전 닫힘 상태를 정확하게 구현할 수 있으며, 볼밸브의 개폐를 필요한 정도로 정확히 조절할 수 있게 된다.

1 : 볼밸브 캡 3 : 볼밸브캡 헤드
5 : 키결합부 7 : 키홈
9 : 돌기 11a : 볼트
11b : 와셔 13 : 기어박스 커버
15 : 수직 슬리브 17a, 17b, 17c : 절개면
19 : 좌대 21 : 볼트공
23 : 수직 밸브대 25 : 키
27 : 베벨기어 29 : 기어박스
31 : 탭 33 : 수평 밸브대
35 : 키 37 : 베벨기어
39 : 밸브 몸체 41 : 걸림턱
43 : 밸브관 45 : 수평 슬리브
47 : 플랜지 49 : 테프론 링
51 : 밸브 구체(球體) 53 : 유로
55 : 키홈 57 : 테프론 링
59 : 링 받침 61 : 오링
63 : 밸브관 커버 65 : 커버 헤드
67 : 플랜지 69 : 밸브 핸들
71 : 소켓 73 : 각형중공
75 : 제수밸브 77 : 토출관
79 : 제수밸브 밸브캡 헤드 H : 배출 호스

Claims (1)

1. 상하방이 개방된 밸브관(43) 내부에 설치되고, 내부에는 유로(53)가 형성되며 유로(53) 직각 방향으로 수평 밸브대(33)와 결합되어 수평 밸브대(33)에 의하여 회전하면서 물의 상하 방향 흐름을 개폐하는 밸브 구체(球體)(51)가 구비된 볼 밸브에 있어서,
   상기 밸브 구체(51)에 결합되는 상기 수평 밸브대(33)를 기어 박스(29) 내에서 회전력이 직각 방향으로 전달되게 수직 밸브대(23)에 기어 조립하고, 상기 수직 밸브대(23)에는 하면에 하방으로 진행하는 돌기(9)가 마련되고 상기 수직 밸브대(23)와 회전이 동조된 밸브캡(1)을 결합하고, 상기 수직 밸브대(23) 외측에는 상기 기어 박스(29)에 고정된 채 상기 수직 밸브대(23)를 감싸면서 일측에는 상기 밸브캡(1)의 돌기(9)를 수용하여 밸브캡(1)의 회전을 상기 밸브 구체(51)의 완전 열림과 완전 닫힘 범위로 양측 절개면(17a, 17b)에서 제한하는 원호형상의 절개부가 형성된 수직 슬리브(15)를 마련하여, 상기 밸브캡(1)과 밸브캡(1)에 결합된 수직 밸브대(23), 수평 밸브대(33) 및 밸브 구체(51)의 회전이 항상 상기 수직 슬리브(15)의 양측 절개면(17a, 17b)이 허용하는 범위내에서 이루어지게 한 것을 특징으로 하는 회전 제한형 볼 밸브.

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