KR20170019656A - 복합 시트 링 구조 및 밀봉 축 정렬 구조를 갖는 플러그 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸브 내에 고정 장치되어 있는 케이지 구조물을 제거하여, 지속적인 중심축 패턴을 영위할 수 있도록 구성된 밸브 구조 장치에 관한 것이다.
상기에서 언급된 바와 같이, 본 발명은 케이지 부속물을 제거, 이용되지 않는 상태에서, 자체적으로 기밀성 효과와 밀폐성이 지속적으로 이루어질 수 있게 작용되는, 나사식 복합 장치 구조로 형성되어 있는 시트 링 체결 구성 방법과, 상기 시트 링과 밀착되어, 밀착된 원호각도에 따라, 중심축 방향이 어긋난 상태에 놓여 있더라도, 손쉽게 시트 링에 유도 정렬되어져 작용하는 플러그 조립부를 제공하되, 공급되어지는 유체에 대하여 유체 차단과 적정량이 통과될 수 있는 구조로 이루러진 밸브를 제공하고자 한 발명에 관한 것이다.

Description

복합 시트 링 구조 및 밀봉 축 정렬 구조를 갖는 플러그.{omitted}

본 발명은 정밀한 유체공급 제어와 저압에서 압력손실을 극소화시켜 줄 수 있으며, 점성이 비교적 큰 유체공급이나 유량에 대하여 유속의 차압특성 변화에 따라, 신속하게 대응하여 유량을 제어할 수 있는, 밀폐 작용력이 뛰어난 글로브 밸브 구성 방법에 관한 것이다.

일반적으로 글로브 밸브를 컨트롤 밸브라고 명명하여 지칭하기도 한다.

모든 밸브는 제어 수단에 의해 시스템이 운용되어 지고, 자동화 장치에 의해 유량이 공급되어 지는 한, 컨트롤 밸브라고 간단히 지칭할 수 있다.

본 발명은 엑츄에이터 공기압 작용에 따라 유량 흐름구조가 제어되는 유체공급 밸브에 관한 것으로서, 종래에 널리 사용되어 온 바, 싱글형 나사식 체결구조로 이루어진 시트 링을 구비하여 사용해 오거나, 밸브 상단부에 결합되어지는 보닛에 의해 압축 작용력을 받게 된 케이지(cage)를 이용하여, 시트 링을 고정시켜 사용되게 한 방법의 하나로서, 밸브 바디 내부에 형성되어 있는 유체 관통구 상단 주연부 위치에 디스크(Disk)(이하 플러그라 칭함)와의 중심축 정렬도를 제공하기 위한 수단에 의해 장치되어지고, 유체 배출구가 형성되어 있는 케이지 말단부 위치에, 압력 현상에 의해 고정 장치되도록 한 시트 링이 구비된 상태의 밸브를, 현제에 이르기 까지 사용되도록 유도되어 온바 많았었다.

도 1은 국내 특허등록 제 10-1025876호에 대한 일부 단면도면이며, 케이지를 이용하여 시트 링을 고정시킬 수 있도록 구성되어 있는, 일반적으로 사용되어 온 밸브 구조에 관한 것이다.

특히, 상기 케이지를 밸브 내부에 장치하여 사용되게 한 특징적인 이유는, 밸브의 유량 관통구에 장치되는 시트부에 있어서, 시트를 조임 형식이 아닌 링 형상으로 구성된 시트 링을 단순하게 끼워놓은 상태의 것에, 원통 형상으로 구비된 케이지를 밸브 내에 입상 형태로 내입시킨 이후, 조립 볼트를 이용하여 체결되어지는 보닛부 압력 작용에 의해 고정 장치되어지게 하여, 보닛부 내에 별도 장치 구성되어 있는 스템(stem) 및 플러그(plug)와 밀착 작용력이 구사되어 유량에 대한 제어가 원활이 진행될 수 있게 구성된 밸브를 제시하여 왔었으나, 이는 밸브 바디부와 보닛이 사이에 입상 형태로 끼워 있는 케이지를 볼트의 잠금 장치에 의해 시트 링과 함께 고정 조립되도록 구성되어 있지만, 이는 조립체가 체결되어 질 때, 약간만 중심축 정렬각도가 어긋나 조립이 진행되어지게 되면, 먼저 수직축 변형 상태로 조립된 스템 플러그가 시트부와 서로 이격된 현상에 의해 조립되는 결과를 가져오게 되고, 그러한 탈리 현상으로 인해 강압적 마찰 밀폐 작용이 일어나게 될 뿐만 아니라, 시트 링 접촉 불량에 따라 발생되는 플러그 마모 현상 및 시트부에 대한 부분 파괴나 마멸 현상이 자주 일어나게 되는 경우가 많았다.

또한, 상기된 바와 같은 케이지로 구성되어 있는 밸브 구조에 대하여 좀 더 살펴보면, 바디의 유체 관통구 주변에 형성된 층간 요홈부에 체결 고정 장치가 전혀 마련되어 있지 않은 상태에로 내착된 시트 링이 입상되어져 있고, 또한 입상된 상태로 내착되어 있는 시트 링 상층부에, 소정의 관통구 모형으로 간단하게 제작되어지고, 부속 장치물에 의해 전혀 고정 조립 장치가 되어 있지 않는 케이지를 단순히 얹혀 놓는 형태로 머물러 있게 한 상태에서, 이후 스템 및 플러그가 장치되어 있는 보닛을 밸브 본체부에 결합하여 조립 완성되게 한 결과물에 의하여 케이지와 시트 링이 고정 조립되어지는 형태로 구성되어져 있다.

이는 보닛이 본체에 조립되어 질 때 보닛에 의해 케이지가 압축 작용을 받아 시트 링을 압축 고정시켜주는 고정 장치물로서 작용을 하게 하여, 플러그가 시트부에 접촉, 또는 삽입되어지는 상태, 즉 보닛이 케이지를 통해 시트 링을 압축 고정시켜 주는 작용이 있기 전까지, 케이지 및 시트 링은 입상된 상태에 놓여 있게 되고, 보닛을 조이는 작업이 진행되기 이전, 스템을 상부 방향으로 올렸다가 시트 링 관통구에 플러그를 삽입, 고정시킨 분위기 속에서 보닛을 볼트 부재에 의해 조립되어지는 순서로 구성되어 있으며, 그러한 구성 원인은 그렇게 함으로서 시트부는 플러그에 대하여 정확한 위치를 잡을 수 있게 된다는 것과, 기밀성에 관한 폐쇄된 상태의 밀폐력을 갖기 위한 수단으로서 제공되어 지고 있었다.

결론적으로 보닛에 연계 장치되어 있는 플러그와 유동성 공간을 갖는 시트 링에 있어, 직립 장치되는 케이지에 의해 시트 링이 중심축 정렬을 확보하게 되고, 이후 들떠 있는 시트 링이 압축, 고정된 상태가 지속된다는 구조에 대한 설명으로 구성되어져 있으며, 그 외 플러그 및 시트 링 재질 선택에 있어, 스테인레스스틸을 이용하여 제작하거나 탄화 텅그스텐 합금 등을 이용하여 제작, 사용되어온 바가 있었다.

본 발명은 상기된 바와 같이 유체 관통구가 형성되어 있는 시트 링 상층부 위치에, 체결 조립과정 순서에 따라 압축 고정되어질 수 있게 작용되는 케이지에 있어서, 일정기간 유량의 공급으로 인해 밸브 내부에 자체적으로 발생되는 유체의 마찰, 또는 유체에 포함되어 있는 고체분 입자들과의 내부 표면 마찰력에 의해 파생되어져 오는 응력과, 유속 마찰 현상에 따라 자생적으로 발생되는 소음과 진동파에 의해, 압축 정지된 상태로 조립되어 있는 케이지관이 서서히 이격되어지기 시작하고, 아울러 시트 링 또한 서서히 조립된 공간으로부터 이탈해 나아가는 변형된 구조가 형성되어지게 됨으로 인해, 시트 링과 케이지가 서로가 어긋난 위치에서 밀폐 작용 상태가 일어나게 됨으로서, 종래에 가서는 유량 공급을 제어시켜 주기 위한 목적과 수단이 사라지게 된다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 케이지관을 제거시키거나 전혀 사용하지 않는 상태에서, 나사식 시트 링 구조로 이루어진 복합형 시트 링과, 일체형 직립식 정렬형 구조를 갖는 플러그를 장치하여, 유체에 대한 유량 공급 제어가 원활하게 이루어질 수 있도록 구성된 밸브를 제공하고자 한 발명에 관한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 유체 제어 기능을 갖는 본 발명 밸브구조에 있어서, 나사산 요입부가 조성되어 있는 바디 중심축 공간부에 회전레버에 의해 장치되는 제1차 시트 링; 상기 제1차 시트 링 내주연부 공간에 조립 체결되는 나사식 결합체로 이루어진 제2차 시트 링; 상기 조립된 제2차 시트부 상단면 주연부에 밀폐 작용 구조로 이루어지고 유체 제어수단으로 장치되는 플러그; 상기 플러그 내부 공간에 장치되어지는 스프링과, 상기 플러그와 일체형으로 결합되어지는 연결관과, 상기 연결관 수용부에 삽입 장치되어지는 정렬 슬리브 넛트와, 상기 슬리브 넛트가 수용되어 있는 연결관 삽입부 내에 장치되는 스템과; 연결관 외측 저면에 별도로 구비된 스톱 링을 구성하고, 상기와 같은 구성물들로 이루어진 플러그 조립부가 일체형으로 조립, 체결되어 지게 한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 조립구성체로 이루어진 밸브 구성물에 있어서, 상기 플러그 조립부가 일체형으로 결합되어 지고, 내면이 일정 공간부로 형성되어 있는 연결관과, 상기 연결관 상단부에 연계 형성되어 있는 삽입부 내에 끝단이 봉 형상의 볼트형 구조로 이루어진 스템을 구성하여 두고, 상기 스템을 연결관 삽입구에 일차 내입 장치되어 있도록 한 것과, 상기 스템 봉 끝단에 형성되어 있는 볼트형 숫 나사부가 회전 잠금장치에 의해 연결관 수용부에 장치되어 있는 슬리브 넛트에 삽입된 형태로서 체결되어지는 것과, 종래에는 연결관 말단부에 장치되어 있는 스톱 링 정지편 작용에 의해 정렬된 체결상태가 이루어질 수 있게 한다.

상기 정렬된 체결 상태는, 연결관과 플러그 사이에 장치된 스톱 링 정지편에 의해 제2차 시트 링 상단부에 돌출 형성되어 있는 스토퍼 측벽에 간섭되어지고, 정지상태가 유발되어지는 효과를 얻게 되며, 그러한 구조적 장치 구성에 의하여 플러그에 대한 축 방향이 상대적 위치에서 마련되어지게 되며, 시트 링과의 밀폐성이 요구되는 밀착 단면구조에 대한 밀착도가 매우 높은 밀폐력 구조를 제공하여 줄 수 있게 될 뿐만 아니라, 결과적으로 정축 방향에 따라 정지상태가 지속적으로 이루어 질 수 있게 작용을 갖게 된다.

상기 정렬 슬리브 넛트에 회전 조임 장치에 의해 체결 결합되어 지는 스템은, 정합된 위치에 따라 플러그를 유도하여 시트부와 고정 축 방향에서 약간 벗어난 편향된 위치에서 밀착, 고정 조립하여 사용할 수 있도록 구성된 밸브를 제공하고자 한다.

본 발명은 밸브 내에 통과되는 유체량를 제어시켜 주기 위해 작용되는 시트 링 및 플러그 구조장치에 관한 것으로, 기존에 사용되어 온바 있었던 밸브 조립과정 중, 직립 형태로 내장되어 있는 케이지관과 더불어 본체 내부 표면상에 단순하게 외착되어 있는 시트 링과 함께 압축, 고정시켜 조립되도록 한 밸브에 있어서, 이는 결과적으로 시트 링과 플러그에 대한 중심축 정렬 구조가 밸브 자체 내에서 발생되는 진동 작용에 의해, 시트 링은 그러한 충격파에 의해 케이지관과 어긋난 상태에서 이격되어질 수밖에 없는 상황에 놓이게 되고, 결국 밀폐 각도를 구사하는 플러그와 중심축 정렬 구조가 이루어지지 않게 됨으로서, 종래에는 유량 제어 수단에 불가결한 유체를 차단시켜 줄 수 있도록 계획 장치된, 밀폐 제어수단을 잃어버리게 만드는 원인이 제공되어 왔었다.

본 발명은 상기와 같이 구성된 밸브 구조를 배제시켜 자체적으로 기밀성 효과와, 밀폐성이 지속적으로 이루어질 수 있게 구성된 나사식 복합 장치 구조로 형성되어 있는 시트링 제공과, 상기 시트 링과 밀폐 결합되어질 수 있으며, 밀착 원호각도에 따라 유도 중심축이 손쉽게 정렬되어 고정 조립될 수 있게 형성된 체결형 구조로 이루어진 플러그를 제공하여, 상기에서 지적된 바와 같은 문제점들 외에 밸브 가동 중, 관통 및 굴절형 통로구가 마련된 케이지관 표면층에 유체와의 마찰로 인해 금속 표면층이 마멸되거나 파손되는 경우가 자주 발생되고, 그러한 결과에 의해 대대적인 수리가 요구되거나 밸브 본체 교체 작업을 요구하는 사례가 많았었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소시키기 위하여 안출된 것으로서, 복합 형태로 이루어진 더블 시트 링 구성체와, 시트 링 관통구에, 상시 어떠한 위치에서 고정 조립이 행하여 지더라도 중심축 정렬고정 장치가 이루어질 수 있게 구성된 플러그 작용 방법을 도입하여 이용되어지게 함으로서, 상기에서 거론 된 문제점들이 자연스럽게 해소하여 질 수 있으며, 더욱이 케이지 유체 관통구멍 표면부와 유체 마찰에 의해 파생되어 왔었던 소음이 전혀 발생되지 않는 밸브가 제공되어 질 수 있게 된다.

도 1은 종래의 밸브 시트가 형성되어 있는 상태를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명 시트 링 및 플러그부가 장치된 상태를 도시한 종단부 단면도.
도 3은 도2에 대한 부분 확대를 위해 도시한 확대 단면도.
도 4는 본 발명 실시예에 따른 부분 확대단면도.
도 5는 본 발명의 시트부가 분리되어 있는 상태를 도시한 분해 사시도.
도 6은 본 발명 플러그부가 분리되어 있는 상태를 도시한 분해 사시도.
도 7은 본 발명 구성물들이 결합되는 순서를 도시한 평면도로서
(a)는 밸브 바디부가 평면으로 절개된 상태를 도시한 단면도이고,
(b)는 복합형 구조로 체결되어 있는 상태의 시트 링을 도시한 단면도 이며,
(c)는 시트 링과 플러그가 정렬 조립되어 있는 상태를 도시한 부분 평면도.
* 도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명 *
200; 바디 201; 보닛
203; 제1결합 넛트부 206; 제1차 시트 링
207; 제1외측 나사부 208; 제2결합 넛트부
212; 제2차 시트 링 215; 스토퍼
217; 실링 218; 플러그
220; 연결관 221; 넛트부
222; 고정턱 224; 스프링
225; 슬리브 넛트 228; 스톱 링
230; 정지편 231; 스템
232; 스템 플레이트 233; 나사 봉
300; 시트 링 조립부 400; 플러그 조립부

이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명에 대한 내용을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래에 사용되어지고 있었던 밸브의 구조 상태를 나타낸 것이며, 도 2는 본 발명 밸브에 대한 시트 링 구조 및 플러그부가 장치된 상태를 도시한 단면도로서, 바디(200)부 유체 관통구(202)내에 결합되어지는 제1차 시트링(206)과 제2차 시트링(212)이 체결 조립된 상태의 시트부 구조 및 별도로 구성되어 있는 플러그(218) 나사관(219)에 일체형으로 결합되어지는 연결관(220)과, 상기 연결관(220) 내부에 고정 조립되는 스템부(231)가 각각 독립된 형태로서 조립 완성되어 있는 상태를 나타낸 것이며, 제1차 시트링(206)과 제2차 시트링(212) 및 플러그(218)와 연결관(220)에 대한 구성 재질은 탄화티타늄(TiC)이 주성분으로 구성된 것에, 몰리브데늄(Mo), 크로뮴(Cr), 니켈(Ni), 철(Fe)등의 합성 금속 분말, 또는 코발트(Co), 니켈(Ni), 몰리브데늄(Mo), 철(Fe)등의 금속 분말과의 소결복합체로 이루어진 합금재질을 이용하여 제작되어지게 한다.

상기와 같은 탄화티타늄과의 합금재질은 일명 서멧(cermet)이라는 고유 명칭으로 대변되어지고 있으며, 밸브 제작과정 중에서 요구되어지고 있는 내식성과 고온 내산화성, 그리고 내크레이터(crater) 및 크리프(clip) 파탄강도 등에 적응될 수 있을 뿐만아니라, 급열 및 급랭 현상에 안정적으로 대응 작용될 수 있는 재질로서 특히 선택되어지고 있는 실정이다.

도 3은 도 2의 주요부분에 대한 확대 단면도이며, 유체 관통구(202)내에 제1차 시트링(206)과 제2차 시트링(212)이 각각 체결 조립되어 있는 상태에 놓인 것으로서, 상기 제2차 시트링(212) 상단부에 먼저 플러그(218)와 연결관(220)이 단일체형으로 체결되어 있는 상태의 것에 스템(231)이, 상기 연결관(220)내부 조립구성물과 함께 결합된 상태를 나타낸 것이며, 상기 연결관(220) 내부에는 스템(231)을 연결 고정시켜주기 위한 수단으로서 장치된 정렬 슬리브 넛트(225) 및 탄발 스프링(224)이 함께 수용 배치되어 있는 상태를 보여주기 위한 확대 단면도이다.

도 4는 본 발명 실시예에 따른 부분 확대 단면도로서 제2차 시트링(212)이 또 다른 구조로 형성되어 있고, 합성수지 재질로 구성되어 있는 상태를 도시한 것이며, 상기 실시예는 여러 가지 모형과 형태로 변형 제작될 수 있으므로, 본 발명의 범위가 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 5는 밸브내부의 유체 관통구(202) 내벽에 형성된 제1결합 넛트부(203)에 나선 체결되어 있는 상태의 시트부 구조를 도시한 것으로서, 원통형 외 측벽이 숫 나사부(볼트형)로 이루어진 상태의 제 1 외측 나사부(207) 구조와 내부 공간 측벽이 암 나사부(넛트형)로 구성되어 제2결합 넛트부(208)가 형성되어 있는 제1차 시트부(206)를, 상기 제1 결합 넛트부(203) 공간에 1차적으로 고정 장치되어 지도록 한다.

또한 고정 체결되어 있는 상태의 제1차 시트링(206)에 있어서, 상기 제1차 시트링(206) 내측 공간부에 형성된 제2결합 넛트부(208) 내부에 조립되도록 구성된 제2차 시트링(212)을 제작 형성되어지게 하나, 상기 제2차 시트링(212)에 대한 외관 모형은 볼트형 구조로 이루어진 제2 외측 나사부(213) 및 유체가 통과될 수 있도록 내측 관통구(216)가 형성되어 있는 관통형 조립체로서 구성되고, 원통형 제2차 시트링(212) 상측단부에 삼각 형상의 돌출형 스토퍼(215)가 적당한 위치에 구성되어 있게 한다.

또한, 상기 제2차 시트링(212) 재질에 있어 제1차 시트링(206)과 같은 합금 재질로 가공하여 사용될 수 있게 하나, 필요한 경우에 따라 합성수지재로 성형된 제품으로서 폴리테트라 풀루오로 에틸렌(PTFE)계의 합성수지를 이용하여 독립된 제2차 시트링(212)이 완성되어지게 하여 사용될 수 있도록 한다.

상기와 같은 구조로 형성된 시트 링 조립부(300)에 있어서, 좀 더 구체적인 구성 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

밸브 바디(200)부 중앙에 원형상의 유체 관통구(202)가 마련되어 있고, 유체 관통구(202) 내측 벽면에 암 나사부 형상의 나사관으로 이루어진 제1결합 넛트부(203)와 상기 관통 형상의 제1결합 넛트부(203) 하측 끝단부 위치에 원형상태의 고정내턱(204)을 형성하여 두고, 상측 상단부 위치에는 계단 형상의 외턱(205)이 아울러 형성되어 있게 한다.

상기와 같은 밸브 구조로 이루어진 제1결합 넛트부(203)에 있어서 별도로 제작 구성되어 있고, 상기 제1결합 넛트부(203)에 체결 조립되어질 수 있는 제1차 시트부(206)가 구성되어지게 되는데, 상기 관통형 시트부(206)의 구조적 외관 형상은 숫 나사부로 형성된 제1외측 나사부(207)와 내부 공간 측벽에는 제2결합 넛트부(208)가 구비되어 있게 하고, 상기 제2결합 넛트부(208) 내측 말단부 위치에 상부 고정 내턱(209)이 형성되어 있게 한 것과, 또한 상층부 위치에 안착형 상부 내턱(210)이 형성되어 있는 상태로 구성되어 있게 한다.

다음으로, 체결 조립되어 있는 상태의 제1차 시트링(206)의 관통된 공간에 결합, 체결되어지는 제2차 시트링(212) 구조에 대한 설명으로서, 먼저 관통형 조립체로서 외 측벽이 숫 나사부(볼트형) 구조로 형성되어 있는 제2 외측 나사부(213)와 내 측벽이 연마되어 있는 상태로 상측 내주연부에 환형의 밀착 내턱(214)이 구성되어 있고, 삼각 형상의 스토퍼(215)가 형성되어 있는 구조로 이루어진 제2차 시트링(212)을 구성하여 조립과정이 순조롭게 진행될 수 있게 한다.

한편, 상기와 같은 조립 구성체들과 함께 최종 장치 결합되어 있고, 유체 관통구(216)가 형성되어 있는 제2차 시트링(212) 공간 위치에 밀폐 작용력을 수행할 수 있게 구비된 플러그 조립부(400)를 별도 조립체 구성물로서 준비되어지며, 상기 플러그 조립부(400)가 구성되어진 상태의 것에 대한 구조를 간단히 설명하고자 한다.

도 6은 본 발명 플러그 조립부(400)가 분리되어 있는 상태를 도시한 분해 사시도이며, 도시되어 있는 바와 같이, 상기 플러그 조립부(400)는 유체를 차단시킬 수 있는 플러그(218) 부분과, 상기 플러그(218)와 일체형으로 체결 조립되어질 수 있게 구성되어 있는 연결관(220)을 비롯하여, 상기 연결관(220)에 고정 조립되어 지고, 엑츄에이터(actuator) 작동에 의해 작용력을 전달하는 목적으로 장치되는 스템(231) 등을 각각 분리된 형태로서 준비되어 지게 하며 또한, 상기 플러그(218)에 대한 측면 구성은 경사면을 이룬 몸통으로 형성되어지게 하며, 아울러 도시된 바와 같은 구조로서 상단부 위치에 적당한 높이로 형성되어 있고, 내측이 수용공간으로 이루어져 있는 체결형 나사관(219)을 구성하여 준비시켜 놓는다.

한편, 상기 체결형 나사관(219)과 일체형으로 결합되어지는 연결관(220) 구조에 있어, 상기 연결관(220) 내측 초입부에 내입형 넛트부(221)와 조립체가 수용될 수 있도록 관통 공간이 순차적으로 형성되어져 있게 하고, 상기 연결관(220) 외 측벽 주변에 고정작용 수단으로서 제공되어 지는 링 형상의 고정턱(222)과 돌출 형상으로 구비된 고정돌기(223)을 구성되게 하며 또한, 상기 연결관(220)에 대한 상단부 구조는, 스템부(231)에 별도로 구비되어 있는 스템 플레이트(232) 부분이 내착 장치되어질 수 있도록, 요홈(미도시)이 마련된 상태로 형성되어 있다.

또한 상기 연결관(220)에 연결 조립되는 스템(231)부 구성에 있어서 먼저, 상기 스템(231)부의 말단부 주변이 볼트형상으로 구성된 나사봉(233)이 구비되어 있게 하고, 상기 나사부(233)가 형성되어 있는 근거리 위치에, 환형의 고정 스템 플레이트(232)를 구성 준비하여 둔다.

상기된 바와 같이 여러 형태의 분리된 조립체 구성물로 이루어진 플러그 조립부(400)는 플러그(218) 몸통이 연결관(220)에 삽입, 체결되어지기 이전, 상기 플러그(218) 상층부에 연결되어 있는 나사관(219) 내부에 수용, 장치될 수 있는 스프링(224)을 마련하고, 상기 스프링(224)과 함께 연계 조립되는 슬리브 넛트(225)를 구비하나, 연결관(220) 공간 내부에 수용 장치되어 질 수 있는, 상기 슬리브 넛트(225)는 원통형 모양으로서 외측 양 측면부에 고정 안내홈(226)이 각각 요홈 형태로 이루어져 있게 하고, 그 중심부 위치에 관통구멍 형상의 체결조립 역할을 수행할 수 있도록 형성된 나사구멍(227)으로 이루어진 슬리브 넛트(225)를 준비 한다.

또한, 상기 연결관(220) 내부에 장치되는 슬리브 넛트(225)와 더불어 외측 연결관(220) 주연부에 환형의 고정턱(222)이 돌출형성되어 있고, 상기 연결관(220) 말단부 위치에 삽입, 장치되어지는 별도의 스톱 링(228)을 준비하되, 상기 스톱 링(228)의 구조는 도시되어 있는 바와 같은 모양으로 형성된 링 형상의 구조로 이루어져 있게 하고, 링 내측 위치에는 연결관(220)에 형성된 고정돌기(223)와 밀착 조립되어질 수 있는 고정홈(229)을 조성하여 완성되어지게 하며, 상기 스톱 링(228) 외 주변 측면 위치에 적당한 길이로 형성된 일자형 정지편(230)을 구성되어 있게 한다.

이는, 관봉으로 이루어진 스템(231)이 연결관(220)에 형성된 관통 삽입부(239) 내에 조립 체결되어 지려고 할 때, 상기 스톱링(228)에 형성된 정지편(230)이 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 제2차 시트부에 돌출 성형되어 있는 양방향 스토퍼(215) 지지측벽에 의해 간섭되어질 수 있게 되며, 회전 나사방향으로 조립되어 지려고 하는 스템(231)과 더불어 연결관(220)과 함께 고정되는 일체형 조립부 형태를 갖추면서 진입 작용하여 나갈 수 있게 된다.

상기와 같은 본 발명 이중 시트 링과 밀봉 축 정렬도 구조를 갖는 플러그에 있어서 좀 더 구체적인 사용 상태에 대한 내용을 설명하면 다음과 같다.

밸브 본체(200) 중심부 일정 위치에 공간부(202)로서, 원형 상태의 제1 결합 넛트부(203)가 형성되어 있고, 공간 말단부와 상층부에 구성된 하부 고정턱(204)과 상부 고정 내턱(205) 사이에 사이즈별로 제작된 실링(217)을 각각 구성된 요소에 배치 내착한 후, 외경과 내경이 나사산으로 이루어져 있는 제1차 시트링(206)을 끼워 결합되도록 하는데, 조립 과정은 상층부에 형성된 체결홈(211)을 이용하되 렌치 등, 장치 도구에 의해 단단히 체결되도록 하고, 상기와 같이 고정 조립되어 있는 상태의 제1차 시트링(206)에 외경이 나사산으로 이루어진 제2차 시트링(212)을 조임 체결되어지게 하나 조립 전, 제1차 시트링(206)에 형성된 하부 고정턱(209)과 상부내턱(210) 주변에 실링(217)을 각각 배치하여 내착시킨 후, 렌치 등에 의해 밸브 내부에 고정 조립되어질 수 있게 한다.

한편 제1차 시트링(206)에 고정 조립되어 있는 제2차 시트링(212) 내면에 위치한 유체 관통구(216) 공간에 삽입되어, 유체를 밀폐시켜 주기위한 수단으로서 작용되는 플러그(218)에 있어서, 상기 플러그(218)에 순차적으로 조립되는 구성 과정은 먼저, 별도로 마련된 실링(234)이 일체형 나사관(219)에 끼워지고, 또한 상기 나사관(219) 내측에 형성되어 있는 내입부(240)부에 탄발성 스프링(224)이 수용 장치되어 질 수 있게 한 다음, 별도 가공 공정에 의해 형성된 연결관(220) 넛트부(221)를 공간에 조립되어 질 수 있게 하나, 상기 연결관(220) 내부 공간 구조는 드롭 형태로 구비된 슬리브 넛트(225)를 끼워 넣고 장치되어질 수 있는 수용부(237)를 구성되어 있게 하는 것과, 연결관(220) 말단부 외 주연부에 핸들 모양으로 형성된 스톱 링(228)을 준비하여 최종 결합체로서 체결, 조립되어질 수 있게 한다.

상기에서 설명된 바와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 대한 밸브 작용에 대하여 유입되는 유체를 제어하기 위한 수단으로서, 제2차 시트부(212)에 형성되어 있는 유체 관통구를 향하여 플러그(218)가, 어느 정도 기밀성이 보강된 상태에서 유입되는 유체량을 차단시킬 수 있을 것인가에 대한 질문에 부응하고자 한다. 본 발명은 그러한 사항을 해소하기 위한 수단을 제공하기 위하여 안출된 것으로, 밸브에 장치된 시트 조립부(300) 및 플러그 조립부(400)에 대한 기밀성 작용 구성과 효과에 대하여 좀 더 설명하면 다음과 같다.

밸브 본체(200)에 먼저 장치되는 제1차 시트부(206) 및 상기 제1차 시트링(206)에 최종적으로 고정 조립되는 제2차 시트링(212) 관통구(216) 공간에, 유입 공급되는 유체량을 제어시켜주기 위한 목적으로 조립 장치되는 플러그 조립부(400)에 있어서, 상기 플러그 조립부(400) 내에 구비된 부재들이 조립되어지는 과정은 먼저 플러그(218)에 조성되어 있는 나사관(219)과, 상기 나사관(219)내부 공간에 실링(234)과 스프링(224) 등을 끼워 준비된 것에 슬리브 넛트(225) 및 스톱 링(228)이 연결관(220) 공간 내부와 말단 외 주연부 위치에 각각 장치되어지게 한 후, 상기 플러그(218)가 연결관(220)과 함께 체결 조립되어 완성되어 질 수 있게 한다.

상기 조립 장치되어지는 구성물 중, 슬리브 넛트(225)는 외관 일정부분에 형성된 안내 홈(226)에 의해 슬립 형태로서 연결관(220) 수용부(237)내에 마련된 안내 레일(미도시)에 장치되어져 조립되어져 있게 되며, 연이어 삽입 장치되는 스프링(224) 탄력 작용에 의해 슬리브 넛트(225)는 탄력 작용을 받게 되어, 수용부(237)내에 위치한 상단면(238) 위치에 밀착력이 부가된 상태에서 대기 상태에 놓이게 되고, 다음 최후 조립되어지는 스템(231)의 나사봉(233)이, 상기 슬리브 넛트(225) 나사구멍(227)에 끼워져 체결되어지게 된다.

한편, 슬리브 넛트(225) 외경 둘레는 내합 장치되어지는 수용부(237) 내면 원주형 둘레보다 미리 계획된 원둘레 수치로 작게 제작된 슬리브 넛트(225)를 구성되어 있게 한다. 또한 더불어 스템(231) 관부에 형성된 스템 플레이트(232) 외경과 비례하여, 연결관(220) 상단부에 형성되어 있는 요홈(미도시) 내주연부 둘레 역시 스템 플레이트(232) 외경의 둘레보다 좀 더 여유가 있는 크기의 둘레로 형성하여 구비되어 있게 한다.

이는 본체(200) 내부에 조립되어 있는 제2차 시트링(212)에 상,하 수직 운동에 의해 유량을 제어시키도록 작용하는 플러그(218)가, 상기 제2차 시트링(212) 구면상 내턱(214) 주연부에 중심축 방향으로 유도되어 원주상 교접이 이루어지게 될 때, 조립 완성된 밸브 본체(200)로부터 제기되어 온 편향 상태에 놓인 중심축을 보완하기 위한 방법의 하나로 스템(231)과 플러그(218)가 정축방향에서 약간 편향된 위치에서 서로가 자리해 있더라도, 슬리브 넛트(225)를 비롯한 스템 플레이트(232)의 조임 작용에 의해 중심축이 편향되어 있는 상태에서 고정 장치되어 있게 한다. 즉, 유량이 유입되는 제2차 시트링(212) 관통구(216)에 삽입 밀착되어지는 플러그(218)가 중심축 방향을 향해 약간만 틀어져 있는 상태에 놓이더라도, 이미 압축된 상태에서 제2차 시트링(212)면과 먼저 밀착 정렬(整列)되어져 있게 되며, 이후 제2차 시트링(212) 관통구(216) 안내에 의해 중심축으로 부터 정렬(整列) 유도되어, 밀착력을 확보한 상태에 있는 플러그(218) 및 상기 플러그(218)와 함께 일체형으로 결합되어지도록 구성된 연결관(220)과, 상기 연결관(220) 내에 장치되어 있는 슬리브 넛트(225)에 스템(231) 나사봉(233)이 삽입되어 조여 짐과 동시에 스템 플레이트(232) 선단 평면이 연결관(220) 요홈(미도시)면에 플레이트 시링(232)과 함께 밀착된 상태에서 단단히 조립되어지게 되며, 스템(231)의 상단부에 형성되어 있는 스템 이음관(241)을 이용하여 조임 장치가 이루어지게 함으로서, 소기의 정축방향에 대한 정렬각도가 형성되어지는 상태에서 조립 완성이 이루어 질 수 있게 되는 것이다.

즉, 먼저 일체형으로 조립되어 있는 연결관(220) 내에 장치되어 있는 슬리브 넛트(225)와 스템(231) 나사봉(233)과의 조임 과정에서 중심축(정축) 각도가 약간 틀어진 상태에서 조립과정이 이루어 지더라도 스톱 링(228) 정지편(230)에 의한 플러그(218) 정렬축 방향이 제2차 시트링(212) 관통구(216) 내에 손쉽게 안내되어 지고, 결과적으로 변화된 중심축 위치가 마련된 상태가 제공되더라도 스템 플레이트(232)부와 슬리브 넛트(225)가 서로 맞물려 고정 조립되어지게 됨으로서, 플러그(218)는 제2차 시트링(212) 내주연부 위치에 정확히 밀착되어 밀폐 작용 운동을 수행하게 된다.

이상, 상기에서 설명된 바와 같은 구조로 이루어진 본 발명은 밸브 내에 유입되어지는 유량을 적정한 공급 제어방식에 의해 유량이 배출되어지도록 구성되어 있으며, 유체에 대한 공급량과 배출량을 가름하여 별도의 크기나 용량으로 세분화된 밸브를 제작하여 사용되는 것을 방지하기 수단으로서, 사이즈별로 형성된 시트를 구비하여, 필요에 따라 이중 복합형 구조로 조립 형성되어 있는 제2차 시트링(212)을 장치하여 사용될 수 있도록 구성되어 있는 것과, 상기 제2차 시트링(212) 관통구에 삽입, 밀폐 작용력을 갖는 플러그(218) 장치 구성물에 있어서, 상기 플러그(218)는 스템(231)과 중심축이 임의(편향된 상태)로 정렬되어 고정, 체결되어 있게 됨으로 밸브 운전 중, 유체 밀폐성에 의문점이 생기거나 문제가 발생하였을 경우, 플러그(218) 및 스템(231)과의 고정 장치된 상태를 풀어, 서로 재 정렬시켜 조립하여 사용될 수 있는 밸브로서의 장점이 동시에 주어지게 되는 것이다.

Claims (5)

1. 유량제어 기능을 갖는 밸브 시트 링 조립부에 있어서, 나사산이 조성되어 있는 바디 중심축 공간에 장치되는 제1차 시트링;
   상기 제1차 시트링 내주연부 공간에 조립 체결되는 제2차 시트링;
   상기 조립된 제2차 시트링 상단 주연부에 유량 유입과 밀폐 제어수단으로 장치되는 플러그;
   상기 플러그 나사관에 일체형으로 결합 장치되는 연결관; 및
   상기 연결관 수용부에 삽입 장치되는 슬리브 넛트;와
   상기 슬리브 넷트가 수용되어 있는 연결관 삽입부에 내입장치되는 스템;과
   상기 스템이 장치된 연결관 외측 단부에 스톱 링; 을 삽입하여 조립되어지게 하는 것을 특징으로 한 복합 시트 링 구조 및 밀폐축 정렬 구조를 갖는 플러그.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제2차 시트링 상측 단면에 삼각형상으로 구비된 스토퍼가 돌출 형성되어지게 한 것을 특징으로 한 복합 시트링 구조 및 밀폐 축 정렬 구조를 갖는 플러그.
3. 제 1항에 있어서, 상기 플러그 나사관 내측 공간부에 스프링을 장치하여, 상기 연결관에 수용된 슬리브 넛트를 밀착 작용되어지게 하는 것을 특징으로 한 복합 시트 링 구조 및 밀폐 축 정렬 구조를 갖는 플러그.
4. 제 1항에 있어서, 상기 연결관에 삽입 장치되는 스템 말단부에 볼트형 구조로 이루어진 나사봉과, 상기 나사봉이 구비된 스템 중간 위치에 스템 플레이트가 형성되어 있는 것을 특징으로 한 복합 시트 링 구조 및 밀폐 축 정렬 구조를 갖는 플러그.
5. 제 1항에 있어서, 상기 연결관 외측 단부에 끼워져 장치되는 스톱 링 외 주면에 다수개로 형성된 정지편이 구성되어 있게 한 것을 특징으로 한 복합 시트 링 구조 및 밀폐 축 정렬 구조를 갖는 플러그.

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