KR20180090619A

KR20180090619A - 뚜껑부가 원터치 조립되는 게이트밸브

Info

Publication number: KR20180090619A
Application number: KR1020170015705A
Authority: KR
Inventors: 이병순
Original assignee: 이병순
Priority date: 2017-02-03
Filing date: 2017-02-03
Publication date: 2018-08-13

Abstract

본 발명은 뚜껑부가 원터치 조립되는 게이트밸브에 관한 것으로, 외부 몸체를 형성하는 몸체부(3); 상기 몸체부(3) 상단으로 개방된 조립공(31)을 마감하는 뚜껑부(5); 상기 조립공(31)을 통과하도록 상기 뚜껑부(5)를 관통하여 회전 가능하게 설치된 주축부(7); 및 상기 주축부(7)의 회전에 따라 상기 조립공(31)을 통해 승강함으로써 상기 몸체부(3) 내의 유통로(43)를 단속하는 디스크부(9);를 포함하여 이루어지되, 상기 몸체부(3)는 상기 뚜껑부(5)와 맞닿음되는 상단에 반경방향으로 확장된 받이대(13)가 형성되고, 상기 뚜껑부(5)는 상기 몸체부(3)와 맞닿음되는 하단에 상기 받이대(13)에 정합되도록 반경방향으로 확장된 둘레판(33)이 형성되며, 상기 몸체부(3)와 상기 뚜껑부(5)는 상기 받이대(13)와 상기 둘레판(33)의 원터치 결합에 의해 조립되는 것을 특징으로 하며, 따라서 몸체부와 뚜껑부를 조립 또는 분해하고자 할 때, 뚜껑부를 몸체부 상단에 원터치 방식으로 간단히 착탈할 수 있게 되므로, 밸브의 생산 효율성 및 유지관리 편리성을 일층 향상시킬 수 있게 된다.

Description

뚜껑부가 원터치 조립되는 게이트밸브{Gate Valve Provided With Bonnet Assembled By One Touch}

본 발명은 게이트밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 관로를 따라 흐르는 유체의 유동을 유동과 직각이 되는 방향으로 이동하는 디스크에 의해 개폐하여 단속하는 게이트밸브에 있어서, 밸브 몸체부로부터 뚜껑부의 조립과 분리를 원터치로 할 수 있도록 한 뚜껑부가 원터치 조립되는 게이트밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 게이트밸브는 배관 도중에 설치하여, 배관의 유로를 차단 또는 연결하는 밸브로서, 디스크가 유로의 직각방향으로 승강하는 바, 개폐 동작이 간편하나 유량의 미세한 제어에 부적합한 특성을 갖는다.

이러한 게이트밸브의 일예로 도 1에 도시된 쿠션시트 게이트밸브(특허 등록 제10-1287910호)를 들 수 있다. 이 게이트밸브는 도 1에 도시된 바와 같이, 유입관(120)과 배출관(130)을 구비한 몸체부(100), 이 몸체부(100) 내부에 삽입된 디스크부(200), 밸브스템(310)을 통해 디스크부(200)에 연결되어 디스크부(200)를 승강시키는 손잡이부(300)를 포함하여 이루어진다.

따라서, 종래의 게이트밸브는 손잡이부(300)를 회전시킨 때, 회전 구속된 디스크부(200)가 회전방향에 따라 밸브스템(310)을 따라 승강하여, 몸체부(100) 내부의 유로를 단속함으로써 개폐되는데, 밸브 조립 시 몸체부(100) 상단에 형성된 플랜지와 뚜껑부(400) 하단의 플랜지를 맞대고, 복수의 볼트(450)로 플랜지를 결속함으로써 몸체부(100) 상단에 뚜껑부(400)를 결합하도록 되어 있었다.

그런데, 이와 같이 볼트(450)를 통해 플랜지를 결속하여 몸체부(100)와 뚜껑부(400)를 결합하는 구조는 몸체부(100)와 뚜껑부(400)의 착탈작업이 매우 번잡해지므로, 밸브 생산이나 유지관리에 따른 작업공수가 늘어나고, 따라서 생산 효율성이나 유지관리성이 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 몸체부(100)와 뚜껑부(400)가 플랜지면에 의해 직접 접촉하고 있으므로, 접촉면에서의 수밀을 기하기 어렵고, 양측 플랜지면 사이에 밀봉재를 개재한다고 하더라도 볼트(450) 주위에서의 누수로 인해 수밀성능이 저하되며, 뚜껑부(400) 착탈 시 볼트(450)로 인해 밀봉재에 마모나 손상이 발생할 경우 수밀성능이 쉽게 저하될 수 있는 문제점이 있었다.

KR 10-1287910

본 발명은 위와 같은 종래의 게이트밸브가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 게이트밸브의 몸체부와 뚜껑부를 착탈함에 있어 몸체부 상단에 뚜껑부를 원터치 방식으로 조립 또는 분리할 수 있도록 함으로써, 밸브의 생산 및 유지관리 편리성과 효율성을 향상시키고자 하는 데 그 목적이 있다.

또한, 위와 같이 몸체부 상단에 뚜껑부를 원터치 방식으로 간편하게 착탈할 수 있으면서도, 몸체부 상단과 뚜껑부 사이의 수밀성능은 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 데 또 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 유체의 관로 상에 나란히 설치되어, 외부 몸체를 형성하는 몸체부; 상기 몸체부의 상단에 장착되어, 상기 몸체부 상단으로 개방된 조립공을 마감하는 뚜껑부; 상기 조립공을 통과하도록 상기 뚜껑부를 관통하여 회전 가능하게 설치된 주축부; 및 상기 주축부의 하단에 결합되어, 상기 주축부의 회전에 따라 상기 조립공을 통해 승강함으로써 상기 몸체부 내의 유통로를 단속하는 디스크부;를 포함하여 이루어지되, 상기 몸체부는 상기 뚜껑부와 맞닿음되는 상단에 반경방향으로 확장된 받이대가 형성되고, 상기 뚜껑부는 상기 몸체부와 맞닿음되는 하단에 상기 받이대에 정합되도록 반경방향으로 확장된 둘레판이 형성되며, 상기 몸체부와 상기 뚜껑부는 상기 받이대와 상기 둘레판의 원터치 결합에 의해 조립되는 뚜껑부가 원터치 조립되는 게이트밸브를 제공한다.

또한, 상기 몸체부는 상기 받이대의 모서리를 따라 반경방향 내측으로 돌출된 걸림턱을 포함하고, 상기 뚜껑부는 상기 둘레판의 모서리를 따라 상기 걸림턱에 걸어맞춤되도록 반경방향 외측으로 돌출된 적어도 하나의 걸림돌기를 포함하되, 상기 걸림턱은 상기 걸림돌기가 걸림홈에 걸어맞춤되기 전에 상기 걸림턱을 통과할 수 있도록, 내주면을 따라 오목하게 형성된 적어도 하나의 정렬홈을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 걸림턱과 상기 걸림돌기는 상기 뚜껑부를 상기 몸체부에 결합할 때, 상기 정렬홈을 통과한 상기 걸림돌기가 회전함에 따라 점차 상기 걸림턱과의 밀착도를 높이도록, 상호 간의 접촉면 중 적어도 한 쪽 면이 테이퍼져 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 걸림돌기는 저면 모서리에 원주방향으로 상단 밀봉홈이 오목하게 가공되고, 상기 받이대는 상기 상단 밀봉홈과 대응하도록 바닥면 모서리에 원주방향으로 하단 밀봉홈이 오목하게 가공되며, 상기 둘레판과 상기 받이대 사이에는 밀봉재가 개재되는 것이 바람직하다.

본 발명의 뚜껑부가 원터치 조립되는 게이트밸브에 따르면, 게이트밸브의 내부를 개방할 수 있도록 착탈 구조로 되어 있는 몸체부와 뚜껑부를 착탈함에 있어 뚜껑부가 몸체부 상단에 원터치 방식으로 간단히 착탈 가능하므로, 밸브의 생산 효율성 및 유지관리 편리성을 일층 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 몸체부와 뚜껑부의 원터치 결합구조로서 몸체부 상단의 받이대에 걸림턱을, 뚜껑부 하단의 둘레판에 걸림돌기를 형성하고, 걸림턱과 걸림돌기의 접촉면을 테이퍼지게 함으로써, 걸림턱과 걸림돌기를 쐐기결합에 의해 원터치 방식으로 간편하게 착탈할 수 있게 된다.

또한, 받이대 바닥면과 둘레판 저면 사이에 밀봉재를 개재하고, 받이대 바닥면 모서리에 하단 밀봉홈을, 걸림돌기의 저면 모서리에 상단 밀봉홈을 각각 형성하여, 받이대 바닥면과 둘레판 저면 사이에서 압착된 밀봉재가 상하단 밀봉홈 사이의 공간을 채울 수 있도록 하고 있으므로, 받이대와 둘레판 사이의 더 나아가 몸체부와 뚜껑부 사이의 밀봉성능을 일층 향상시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래의 게이트밸브를 도시한 종단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 뚜껑부가 원터치 조립되는 게이트밸브의 반단 정면도.
도 3은 도 2의 종단 측면도.
도 4는 도 2에 도시된 몸체부 받이대를 보인 평면도.
도 5는 도 4의 AB선 단면도.
도 6은 도 2에 도시된 뚜껑부의 저면도.
도 7은 도 6의 CD선 단면도.
도 8은 도 2에 도시된 몸체부 받이대와 뚜껑부 상호 간의 착탈 동작을 설명하는 도면.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 뚜껑부가 원터치 조립되는 게이트밸브를 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명의 게이트밸브(1)는 도 2 및 도 3에 도면부호 1로 도시된 바와 같이, 관로(10)를 흐르는 유체의 유동을 유동의 직각방향으로 이동하는 디스크부(9)를 통해 개폐하는 밸브로서, 크게 몸체부(3), 뚜껑부(5), 주축부(7), 및 디스크부(9)를 포함하여 이루어진다.

여기에서, 먼저 상기 몸체부(3)는 게이트밸브(1)의 외부 몸체를 형성하는 부분으로, 도 2에 도시된 것처럼 유체의 관로(10) 중간에 관로(10)의 축방향으로 나란하게 설치되는 바, 관로(10)와 연속해서 유로를 유지하는 관체(11), 뚜껑부(5)를 수용하는 받이대(13), 그리고 관체(11)와 받이대(13)를 연결하는 연결관(15)으로 이루어진다. 이때, 관체(11)는 관로(10)와 동축 상으로 배치되며, 동일한 내경을 가지는 원통 형태로 이루어진다. 또, 받이대(13)는 몸체부(3)에 결합되는 뚜껑부(5)를 수용하는 부분으로, 도 4에 도시된 것처럼 몸체부(3) 상단에 반경방향으로 확장되어 형성되는 바, 뚜껑부(5)와 동축 상으로 배치되는 원반 형태로 이루어지며, 바람직하게는 밀봉재(23)를 사이에 두고 뚜껑부(5)와 맞닿음된다. 다만, 연결관(15)은 받이대(13)와 관체(11)를 연결하는 관체로서, 도 4에 도시된 것처럼, 장방형의 트랙 모양 단면을 갖는다.

한편, 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 몸체부(3)는 받이대(13)의 상단 모서리를 따라 걸림턱(17)이 반경방향 내측으로 돌출되는 바, 몸체부(3) 받이대(13) 위에 뚜껑부(5)를 결합할 때, 뚜껑부(5) 걸림돌기(35)가 걸림홈(19)에 걸어맞춤되기 전에 먼저 걸림턱(17)을 통과할 수 있도록, 걸림턱(17)의 내주면을 따라 적어도 하나의 정렬홈(21)이 오목하게 형성된다. 이와 같이, 받이대(13)는 도 5에 확대 도시된 바와 같이 걸림턱(17)에 의해 단면 ㄷ자 형태의 걸림홈(19)을 형성하며, 받이대(13)의 바닥면 모서리에는 밀봉재(23)를 끼우기 위한 하단 밀봉홈(25)이 원주방향으로 오목하게 가공된다.

상기 뚜껑부(5)는 몸체부(3) 상단을 즉, 상단에 개방된 조립공(31)을 마감하는 수단으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 몸체부(3) 상단에 즉, 받이대(13) 위에 장착된다. 이를 위해, 뚜껑부(5)는 원형 돔의 형태로 되어 있으며, 도 6에 도시된 것처럼, 하단의 외주면 모서리를 따라 둘레판(33)이 반경방향으로 돌출되어 몸체부(3) 받이대(13)와의 접촉면을 확장하고 있다. 다만, 둘레판(33)은 받이대(13)와 정합될 수 있도록 반경의 길이가 제한된다.

이와 같이, 몸체부(3)와 뚜껑부(5)는 몸체부(3)의 걸림홈(19)과 뚜껑부(5)의 둘레판(33)이 여러 다양한 방식의 조립구조에 의해 원터치로 조립될 수 있으나, 본 발명에서는 특히 예컨대, 도 8에 F로 측면 형상이 확대 도시된 바와 같이 걸림홈(19)을 이루는 걸림턱(17)과 둘레판(33)의 걸림돌기(35)가 상호 접촉면의 테이퍼진 형상에 의해 상하로 압착되는 쐐기 방식으로 결합된다. 즉, 뚜껑부(5)가 몸체부(3)에 결합할 때, 정렬홈(21)을 통과한 걸림돌기(35)가 도 8의 화살표(E) 방향으로 회전함에 따라 점차 걸림턱(17)과의 밀착도를 높이도록, 걸림돌기(35)와 걸림턱(17) 상호 간의 접촉면(37) 중 적어도 한 쪽 면이 테이퍼져 있으며, 바람직하게는 걸림돌기(35)와 걸림턱(17)의 접촉면 양면 모두가 테이퍼져 있다.

한편, 뚜껑부(5)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 걸림돌기(35)의 저면 모서리를 따라 상단 밀봉홈(39)이 원주방향으로 오목하게 가공되는 바, 받이대(13)의 하단 밀봉홈(25)과 대응하도록 형성됨으로써, 하단 밀봉홈(25)과 함께 밀봉재(23)를 끼워넣을 수 있는 안착공간을 만든다. 이때, 둘레판(33)과 받이대(13) 사이에는 즉, 걸림돌기(35)와 받이대(13) 바닥면 사이에는 도 2 및 도 3에 도시된 것처럼 밀봉재(23)가 개재되어, 뚜껑부(5)와 몸체부(3) 사이의 수밀을 강화한다.

이와 같이, 걸림턱(17)의 내주면에 함입된 정렬홈(21)과 둘레판(33)의 외주면에 돌출된 걸림돌기(35)는 각각 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 정렬홈(21)의 원주길이(l)와 정렬홈(21) 간의 원주방향 간격(d)이 일치하고, 걸림돌기(35)의 원주길이(m)와 걸림돌기(35) 간의 원주방향 간격(e)이 일치하며, 정렬홈(21)과 걸림돌기(35)의 개수가 동수일 때, 정렬홈(21)과 걸림돌기(35)의 원주길이(l,m)와, 원주방향 간격(d,e)을 각각 일치시킬 수 있게 된다.

상기 주축부(7)는 디스크부(9)를 외부에서 개폐 조작할 수 있도록 외부로 노출되는 부분으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 디스크부(9) 상단에서 뚜껑부(5)를 관통하여 외부로 연장되는 봉체 형태로 이루어지는 바, 하단의 디스크부(9)와 상단의 회전손잡이(미도시)를 연결하도록 조립공(31)을 통과하며, 따라서 회전손잡이를 통해 사용자가 몸체부(3) 외부에서 회전시킬 수 있도록 되어 있다.

상기 디스크부(9)는 주축부(7)에 의해 몸체부(3) 내부에서 상하로 이동하면서 최종적으로 밸브(1)를 개폐하는 부분으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 주축부(7)의 하단에 결합되는 바, 도 3에 도시된 것처럼 횡단면 상으로 원형을 이루며, 도 2에 도시된 것처럼 위에서 아래로 점차 좁아지도록 테이퍼진 종단면 형상을 가지는 디스크시트(41)에 의해 몸체부(3)의 관체(11) 통로(43)를 개폐한다.

이를 위해, 디스크부(9)는 주축부(7)의 하단에 나사 결합되며, 도 3에 도시된 것처럼 관체(11)의 반경방향 양측단에 돌출된 안내날개(45)가 도 4의 조립공(31) 좌우 양측단에 오목하게 형성된 안내홈(47)에 승강 가능하게 끼워진다. 따라서, 주축부(7) 회전 시 디스크부(9)는 안내날개(45)가 안내홈(47)에 걸려 회전하지 못하므로, 조립공(31)을 따라 승강하며, 그에 따라 몸체부(3) 내의 유통로(43)를 단속하게 된다.

이제, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 뚜껑부가 원터치 조립되는 게이트밸브(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 게이트밸브(1)는 몸체부(3)와 뚜껑부(5)가 착탈 가능하게 결합되는 바, 몸체부(3)에 뚜껑부(5)를 조립하기 위해서는 먼저 도 4에 도시된 몸체부(3) 받이대(13) 위에 도 6에 도시된 뚜껑부(5)를 얹는다. 이때, 뚜껑부(5)는 저면이 받이대(13) 바닥에 즉, 밀봉재(23) 위에 접촉하여야 하므로, 뚜껑부(5) 걸림돌기(35)가 받이대(13) 정렬홈(21)과 정렬되어 걸림턱(17)을 통과할 수 있도록 한다.

이렇게 해서 뚜껑부(5) 저면이 밀봉재(23) 위에 접촉한 뒤에는 도 8에 도시된 것처럼, 뚜껑부(5)를 화살표(E) 방향으로 회전시킨다, 이에 따라, 걸림돌기(35)도 화살표(E) 방향으로 회전하여 걸림홈(19) 안으로 따라 들어가게 되며, 이때 도 8에 F로 확대 도시된 것처럼 걸림돌기(35)와 걸림턱(17)이 상호 간에 접촉면(37)을 이루기 시작하면서 뚜껑부(5)는 걸림돌기(35)의 저면과 받이대(13)의 바닥면 사이에 개재된 밀봉재(23)를 압착하기 시작한다.

따라서, 도시하지 않았지만, 도 8의 상태에서 뚜껑부(5)를 더 돌려 걸림돌기(35)의 회전각도가 예컨대, 최종적으로 45도에 이르면, 뚜껑부(5)와 몸체부(3)의 결합은 완료된다. 이때, 걸림돌기(35)는 걸림홈(19) 안으로 완전히 삽입되어 더 이상 화살표(E) 방향으로 회전할 수 없으며, 밀봉재(23)를 최대로 압박하게 된다. 이에 따라, 밀봉재(23)는 도 3에 도시된 것처럼, 상하단 밀봉홈(39,25)에 의해 형성되는 공간을 가득 채워 걸림돌기(35)와 걸림홈(19) 사이의 밀봉력을 더욱 높이게 된다.

이렇게 해서, 뚜껑부(5)를 회전시키는 간단한 조작에 의해 뚜껑부(5)를 원터치로 몸체부(3)에 조립할 수 있게 되는 바, 반대로 몸체부(3)로부터 뚜껑부(5)를 분리하기 위해서는 위 조립과정과 반대로 뚜껑부(5)를 화살표(E) 반대방향으로 회전시키는 간단한 조작에 의해 몸체부(3)의 걸림홈(19)으로부터 뚜껑부(5)의 걸림돌기(35)를 빼내는 것으로 간단히 작업을 마칠 수 있게 된다.

1 : 게이트밸브 3 : 몸체부
5 : 뚜껑부 7 : 주축부
9 : 디스크부 10 : 관로
11 : 관체 13 : 받이대
17 : 걸림턱 19 : 걸림홈
21 : 정렬홈 23 : 밀봉재
25 : 하단 밀봉홈 31 : 조립공
33 : 둘레판 35 : 걸림돌기
37 : 접촉면 39 : 상단 밀봉홈
45 : 안내날개 47 : 안내홈

Claims

유체의 관로(10) 상에 나란히 설치되어, 외부 몸체를 형성하는 몸체부(3);
상기 몸체부(3)의 상단에 장착되어, 상기 몸체부(3) 상단으로 개방된 조립공(31)을 마감하는 뚜껑부(5);
상기 조립공(31)을 통과하도록 상기 뚜껑부(5)를 관통하여 회전 가능하게 설치된 주축부(7); 및
상기 주축부(7)의 하단에 결합되어, 상기 주축부(7)의 회전에 따라 상기 조립공(31)을 통해 승강함으로써 상기 몸체부(3) 내의 유통로(43)를 단속하는 디스크부(9);를 포함하여 이루어지되,
상기 몸체부(3)는 상기 뚜껑부(5)와 맞닿음되는 상단에 반경방향으로 확장된 받이대(13)가 형성되고,
상기 뚜껑부(5)는 상기 몸체부(3)와 맞닿음되는 하단에 상기 받이대(13)에 정합되도록 반경방향으로 확장된 둘레판(33)이 형성되며,
상기 몸체부(3)와 상기 뚜껑부(5)는 상기 받이대(13)와 상기 둘레판(33)의 원터치 결합에 의해 조립되는 것을 특징으로 하는 뚜껑부가 원터치 조립되는 게이트밸브.
청구항 1에 있어서,
상기 몸체부(3)는 상기 받이대(13)의 모서리를 따라 반경방향 내측으로 돌출된 걸림턱(17)을 포함하고,
상기 뚜껑부(5)는 상기 둘레판(33)의 모서리를 따라 상기 걸림턱(17)에 걸어맞춤되도록 반경방향 외측으로 돌출된 적어도 하나의 걸림돌기(35)를 포함하되,
상기 걸림턱(17)은 상기 걸림돌기(35)가 걸림홈(19)에 걸어맞춤되기 전에 상기 걸림턱(17)을 통과할 수 있도록, 내주면을 따라 오목하게 형성된 적어도 하나의 정렬홈(21)을 포함하는 것을 특징으로 하는 뚜껑부가 원터치 조립되는 게이트밸브.
청구항 2에 있어서,
상기 걸림턱(17)과 상기 걸림돌기(35)는 상기 뚜껑부(5)를 상기 몸체부(3)에 결합할 때, 상기 정렬홈(21)을 통과한 상기 걸림돌기(35)가 회전함에 따라 점차 상기 걸림턱(17)과의 밀착도를 높이도록, 상호 간의 접촉면(37) 중 적어도 한 쪽 면이 테이퍼져 있는 것을 특징으로 하는 뚜껑부가 원터치 조립되는 게이트밸브.
청구항 3에 있어서,
상기 걸림돌기(35)는 저면 모서리에 원주방향으로 상단 밀봉홈(25)이 오목하게 가공되고, 상기 받이대(13)는 상기 상단 밀봉홈(25)과 대응하도록 바닥면 모서리에 원주방향으로 하단 밀봉홈(25)이 오목하게 가공되며, 상기 둘레판(33)과 상기 받이대(13) 사이에는 밀봉재(23)가 개재되는 것을 특징으로 하는 뚜껑부가 원터치 조립되는 게이트밸브.