KR20190008417A - 게이트 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명의 게이트 밸브는, 중공부와, 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 케이싱과, 상기 밸브 케이싱의 상기 중공부 내에 배치되어 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체와, 상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해서 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와, 상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치 사이에서, 상기 중립 밸브체를 동작하는 위치 전환부로서 기능하고, 유로 방향으로 연재하는 축선을 갖는 회전축을 구비한다. 상기 중립 밸브체는, 상기 위치 전환부에 접속되는 중립 밸브부와, 상기 중립 밸브부에 대해서 상기 유로 방향에서의 위치가 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부를 갖는다. 상기 가동 밸브부는, 상기 가동 밸브부에 주설되어 상기 제1 개구부의 주위의 밸브 케이싱 내면에 밀착되는 씰부가 설치됨과 동시에 상기 중립 밸브부에 대해서 상기 유로 방향에서의 위치가 변경 가능하게 접속되는 제1 가동 밸브부와, 상기 제1 가동 밸브부에 대해서 상기 유로 방향으로 접동 가능하게 되는 제2 가동 밸브부를 갖는다. 본 발명의 게이트 밸브는, 상기 밸브 케이싱에 내장되어 있는 복수의 제1 부세부와, 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부 사이에 배치되어 있는 제2 부세부와, 제3 부세부를 구비한다. 상기 제3 부세부는, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 중립 밸브부에 대해서 상기 유로 방향에서의 위치가 변경 가능하게 접속함과 동시에, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향에서의 중앙 위치를 향해서 부세한다. 복수의 상기 제1 부세부는, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향에서 상기 제1 개구부를 향해서 부세하여 상기 씰부를 상기 제1 개구부의 주위의 밸브 케이싱 내면에 밀착 가능하게 하는 기능을 갖는다. 상기 제2 부세부는, 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 상기 유로 방향에서의 두께 치수를 조정이 가능하도록 구동한다.

Description

게이트 밸브

본 발명은, 밸브체(弁體)(밸브판(弁板))에 의한 유로를 개폐하는 동작에 더하여, 밸브체를 슬라이드 동작시키는 진자형, 직동형(直動型) 등에 적절한 게이트 밸브(仕切弁)에 관한 것이다. 특히, 본 발명은, 진공 장치 등에서, 다른 압력을 갖는 2개의 공간을 연결하는 유로 및 다른 프로세스를 실시하는 2개의 공간을 연결하는 유로를 분할하고(폐쇄하고), 이 분할 상태를 개방하는(2개의 공간을 연결하는), 게이트 밸브에 관한 것이다.

본원은, 2016년 10월 4일에 일본에 출원된 특원2016-196454호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

진공 장치 등에서는, 챔버(chamber)와 배관 사이, 배관과 배관 사이, 혹은 배관과 펌프 등과의 사이 등, 다른 진공도의 2개의 공간의 사이를 분할하고, 분할된 2개의 공간을 연결하는 분할 밸브(仕切 valve)가 설치되어 있다. 이러한 분할 밸브로서는, 여러 가지 형태의 밸브가 알려져 있다.

예를 들면, 밸브판을 슬라이드시켜 유로의 밸브 개폐 위치에 밸브판을 삽입하고, 다시 이 밸브판을 작동시켜서 유로를 분할하거나(폐변 동작), 혹은 상기 밸브판을 작동시켜서 유로를 연결하고(개변 동작), 또는 밸브판을 슬라이드시켜서 유로에서 밸브 케이싱(弁箱, valve casing) 내의 퇴피 위치로 밸브판(弁板)을 퇴피시키는 구조가 알려져 있다. 이러한 구조를 갖는 밸브로서는, 진자형, 직동형, 도어형 등이 알려져 있다.

직동형 게이트 밸브는, 유로를 구성하는 제1 개구부 및 제2 개구부가 형성된 밸브 케이싱의 중공부에, 밸브봉(弁棒)(지지체)에 고정 설치된 밸브판이 배치된 구조를 갖는다. 이 구조에서는, 상기 밸브봉을 그 길이 방향으로 직동시키고, 상기 밸브판을 개구부(유로)의 밸브 개폐 위치에 삽입하거나, 또는, 상기 밸브판을 개구부가 형성되어 있지 않은 퇴피 위치로 퇴피시킨다.

종래의 상기 직동형 게이트 밸브로서는, 벨로우즈로 접속되는 2매의 제1 밸브판 및 제2 밸브판으로 이루어지는 밸브체와, 이 2개의 밸브판 사이에서 밸브판의 중앙부에 배치된 액추에이터와, 유로를 구성하는 개구부가 형성된 밸브 케이싱을 구비하는 게이트 밸브가 알려져 있다. 이 게이트 밸브에서는, 액추에이터에 의해서, 밸브 케이싱의 개구부의 주위의 내면에 제1 밸브판을 당접 및 압압시켜 유로를 폐쇄하거나, 또는, 액추에이터에 의해서 제1 밸브판을 상기 밸브 케이싱의 내면에서 이간시켜 유로를 개방한다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

또, 진자형 게이트 밸브는, 유로를 구성하는 제1 개구부 및 제2 개구부가 형성되고 중공부를 갖는 밸브 케이싱과, 중공부에서 회전축에 고정 설치되어 회전축과 수직을 이루는 면에 평행한 방향으로 넓어지는 지지체와, 이 지지체에 고정 설치된 밸브체(씰링판이 개구부에 설치되어 있는 구조의 경우에는 밸브판)가 배치된 구조를 갖는다. 이 게이트 밸브에서는, 상기 회전축을 회전시키고, 상기 밸브체를 회동시켜서, 상기 밸브체를 개구부(유로)의 밸브 개폐 위치에 삽입하거나, 또는, 상기 밸브체를 개구부가 형성되어 있지 않은 퇴피 위치로 퇴피시킨다.

종래의 상기 진자형 게이트 밸브로서는, 하우징의 중공부 내에, 회전축에 회동 가능한 밸브판과, 하우징의 개구부에 배치된 접동 가능한 씰링판과, 하우징에 일체로 형성된 플랜지에 상기 씰링판을 접동시키는 액추에이터가 설치된 구조가 알려져 있다. 이 게이트 밸브에서는, 상기 씰링판을 상기 밸브판에 당접 및 압압하여 유로를 폐쇄하거나, 또는, 상기 씰링판을 상기 밸브판에서 이간시켜 유로를 개방한다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).

이 진자형 게이트 밸브의 액추에이터는, 볼트와 환상실(環狀室)(실린더)과 피스톤과 스프링이, 씰링판의 접동 방향으로 직렬로 배치된 구조를 갖는다. 따라서, 유로를 폐쇄할 때는, 스프링에 생기는 복원력이, 피스톤, 실린더, 및 볼트를 통해 씰링판에 전달된다.

이러한 진자형 게이트 밸브로서는, 유로를 기밀적으로 차단하고, 내마모성이 뛰어나, 메인터넌스가 용이한 밸브가 개시되고 있다(예를 들면, 특허문헌 3 참조). 이 게이트 밸브에서는, 외측 밸브체부가 암에 의해서 구동장치에 접속되고, 외측 밸브체부를 개구축을 따라 세로로 이동시킨다. 따라서, 암에 대해서 동력 전달 장치에 의해 세로 이동을 촉진하는 기동 장치는, 게이트 밸브의 면적이 대형화함에 따라, 큰 구동력이 필요하다.

또, 특허문헌 3에 개시된 구조를 대형의 게이트 밸브에 적용했을 경우, 찌부러진 O링의 체적이 증가할 뿐만 아니라, 회전축에서 O링이 멀리 떨어진 위치에 배치된다. 이 때문에, 필요한 모멘트 하중에 대해서, 강체가 되도록 회전축을 설계해야 하기 때문에, 게이트 밸브의 중량 증가의 한 요인이 된다.

따라서, 특허문헌 3에 개시된 구조는, 소형의 게이트 밸브에는 유효하지만, 대형의 게이트 밸브에는 적합하지 않다.

본 발명자 등은, 상술한 게이트 밸브의 면적의 대형화가 가능한 구성을 구비하고, 간단한 구성으로 높은 신뢰성의 분할 동작이 가능한 게이트 밸브를 개발하여, 특허 출원을 실시하였다(특허문헌 4). 이 게이트 밸브에서는, 밸브체를 구성하는 가동 밸브부(可動弁部)가 겹치는 방향으로 복수의 가동 밸브부[예를 들면, 가동 밸브 요우크부(可動弁-部, movable valve yoke)(제1 가동 밸브부), 가동 밸브판부(제2 가동 밸브부)]로 구성되고, 양자를 접속하는 위치에 에어 실린더(제2 부세부)를 설치하였다. 이 에어 실린더를 구동하기 위해, 게이트 밸브의 외부로부터, 게이트 밸브의 회전축을 통해 에어 실린더까지 도달하는, 압공(壓空)의 도입 라인(공급로)을 가동 밸브 요우크부(제1 가동 밸브부)의 내부에 설치할 필요가 있었다.

이와 같이 에어 실린더나 공급로가 게이트 밸브의 내부에 설치된 밸브체 구조에서는, 높은 신뢰성의 분할 동작이 가능한 반면, 밸브체의 중량이 증가하여, 밸브체의 상하 이동이나 밸브체를 선회 이동할 때에 큰 구동력을 필요로 하기 때문에, 밸브체의 구성의 간소화 및 경량화가 요구되고 있었다.

또, 밸브체 내에 에어 실린더를 구비하는 기구에서, 밸브체의 압력을 받는 면적이 차지하는 비율이, 예를 들면, 25%의 경우, 역압(逆壓) 캔슬율이 75% 정도로 머물기 때문에, 큰 씰력이 필요한 경향이 있다. 이 때문에, 보다 높은 역압 캔슬 기구의 개발이 기대되고 있다. 여기서, 역압이란, 폐변 상태에서 개변 상태의 방향으로 밸브체에 대해서 압력이 더해지는 것이고, 역압 캔슬 기구란, 역압에 온전히 대항하지 않는 기구(역압을 발생시키지 않는 기구)를 의미한다.

일본 특허 제3425938호 공보 일본 특허 제3655715호 공보 일본 특개2013-32840호 공보 일본 특허 제5613087호 공보

본 발명은, 이러한 종래의 실정에 귀감하여 고안된 것으로, 높은 신뢰성의 분할 동작이 가능하고, 가동 밸브부의 경량화를 도모할 수 있음과 동시에, 100%의 역압 캔슬율을 실현할 수 있는, 게이트 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제1 태양에 따른 게이트 밸브는, 중공부와, 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 케이싱(弁箱, valve casing)과, 상기 밸브 케이싱의 상기 중공부 내에 배치되어 상기 제1 개구부를 폐색(閉塞) 가능한 중립 밸브체(中立弁體, neutral valve element)와, 상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해서 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와, 상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에서 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치 사이에서, 상기 중립 밸브체를 동작하는 위치 전환부(position-switching part)로서 기능하고, 유로 방향으로 연재하는 축선을 갖는 회전축을 구비한다. 상기 중립 밸브체는, 상기 위치 전환부에 접속되는 중립 밸브부(中立弁部, neutral valve part)와, 상기 중립 밸브부에 대해서 상기 유로 방향에서의 위치가 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부(可動弁部, movable valve part)를 갖는다. 상기 가동 밸브부는, 상기 가동 밸브부에 주설(周設)되어 상기 제1 개구부의 주위의 밸브 케이싱 내면에 밀착되는 씰부가 설치됨과 동시에 상기 중립 밸브부에 대해서 상기 유로 방향에서의 위치가 변경 가능하게 접속되는 제1 가동 밸브부(first movable valve piece)와, 상기 제1 가동 밸브부에 대해서 상기 유로 방향으로 접동 가능하게 되는 제2 가동 밸브부(second movable valve piece)를 갖는다. 본 발명의 제1 태양에 따른 게이트 밸브는, 상기 밸브 케이싱에 내장되어 있는 복수의 제1 부세부와, 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부 사이에 배치되어 있는(가동 밸브부에 내장되어 있는) 제2 부세부와, 제3 부세부를 구비한다. 상기 제3 부세부는, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 중립 밸브부에 대해서 상기 유로 방향에서의 위치가 변경 가능하게 접속함과 동시에, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향에서의 중앙 위치를 향해서 부세한다. 복수의 상기 제1 부세부는, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향에서 상기 제1 개구부를 향해서 부세하여 상기 씰부를 상기 제1 개구부의 주위의 밸브 케이싱 내면에 밀착 가능하게 하는 기능을 갖는다. 상기 제2 부세부는, 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 상기 유로 방향에서의 두께 치수를, 조정이 가능하도록 구동한다.

본 발명의 제1 태양에 따른 게이트 밸브에서는, 복수의 상기 제1 부세부의 각각은, 상기 밸브 케이싱에서, 상기 제1 가동 밸브부에 대해서 작용하는 위치에 배치되고, 상기 제1 가동 밸브부를 따라서 설치되어도 좋다.

본 발명의 제1 태양에 따른 게이트 밸브에서는, 복수의 상기 제1 부세부는, 상기 제1 가동 밸브부에 대해서, 인장력을 작용해도 좋다.

본 발명의 제1 태양에 따른 게이트 밸브에서는, 복수의 상기 제1 부세부는, 상기 제1 가동 밸브부에 대해서, 압축력을 작용해도 좋다.

본 발명의 제1 태양에 따른 게이트 밸브에서는, 상기 제3 부세부는, 판용수철이어도 좋다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 제2 태양에 따른 게이트 밸브는, 중공부와, 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 케이싱과, 상기 밸브 케이싱의 상기 중공부 내에 배치되어 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체와, 상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해서 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와, 상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에서 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치 사이에서, 상기 중립 밸브체를 동작하는 위치 전환부로서 기능하고, 유로 방향으로 연재하는 축선을 갖는 회전축을 구비한다. 상기 중립 밸브체는, 상기 위치 전환부에 접속되는 중립 밸브부와, 상기 중립 밸브부에 대해서 상기 유로 방향에서의 위치가 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부를 갖는다. 상기 가동 밸브부는, 상기 가동 밸브부에 주설되어 상기 제1 개구부의 주위의 밸브 케이싱 내면에 밀착되는 씰부가 설치됨과 동시에 상기 중립 밸브부에 대해서 상기 유로 방향에서의 위치가 변경 가능하게 접속되는 제1 가동 밸브부와, 상기 제1 가동 밸브부에 대해서 상기 유로 방향으로 접동 가능하게 되는 제2 가동 밸브부를 갖는다. 본 발명의 제2 태양에 따른 게이트 밸브는, 게이트 밸브는, 상기 밸브 케이싱에 내장되어 있는 복수의 제1 부세부와, 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부 사이에 배치되어 있는(가동 밸브부에 내장되어 있는) 제2 부세부를 구비한다. 복수의 상기 제1 부세부는, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향에서 상기 제1 개구부를 향해서 부세하여 상기 씰부를 상기 제1 개구부의 주위의 밸브 케이싱 내면에 밀착 가능하게 하는 기능, 및, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 중립 밸브부에 대해서 상기 유로 방향에서의 위치가 변경 가능하게 접속함과 동시에, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향에서의 중앙 위치를 향해서 부세하는 기능을 갖고, 상기 제2 부세부는, 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 상기 유로 방향에서의 두께 치수를, 조정이 가능하도록 구동한다.

본 발명의 제1 태양에 따른 게이트 밸브는, 밸브 케이싱의 중공부 내에 배치된 가동 밸브부가 제1 가동 밸브부와 제2 가동 밸브부에 의해서 구성되어 있다. 게이트 밸브는, 제1 가동 밸브부와, 이 제1 가동 밸브부에 대해서 축 방향으로 접동 씰 가능한 상태로 감합되는 제2 가동 밸브부와, 제1 가동 밸브부를 제2 부세부를 통해 보관 유지하는 중립 밸브체를 구비하는 밸브체 구조를 가진다.

또, 본 발명의 제1 태양에 따른 게이트 밸브는, 제1 가동 밸브부를 중립 밸브부에 대해서 유로 방향에서의 위치가 변경 가능하게 접속함과 동시에, 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향에서의 중앙 위치를 향해서 부세하는 제3 부세부를 구비한다.

또한, 본 발명의 제1 태양에 따른 게이트 밸브는, 밸브 케이싱의 내부에 설치되어, 제1 가동 밸브부를 밸브 케이싱 내면의 씰면을 향하는 방향으로 압압하고, 신축이 가능한 승강기구를 구성하는 제1 부세부를 가진다.

이 구성에 의하면, 2개의 제1 가동 밸브부 및 제2 가동 밸브부와 2개의 제2 부세부 및 제3 부세부에 의해서 밸브체가 구성되고, 다른 1개의 제1 부세부는 밸브 케이싱에 내장된 구성을 얻을 수 있으므로, 제1 부세부의 중량분만큼 밸브체 구조의 경량화를 도모할 수 있다.

본 발명의 제1 태양에 따른 게이트 밸브에서는, 개변 상태에서 폐변 상태로 하는 경우에는 제1 부세부가 기능하고, 반대로 폐변 상태에서 개변 상태로 하는 경우에는 제3 부세부가 기능한다.

또한, 본 발명의 제2 태양에 따른 게이트 밸브에 의하면, 제1 부세부가 제3 부세부의 기능도 겸비한 구성을 실현할 수 있다. 이것에 의해, 더욱 밸브체 구조의 경량화를 도모할 수 있으므로, 보다 바람직하다.

종래의 게이트 밸브에서는, 에어 실린더는 밸브체 구조에 포함되어 있고, 에어 실린더에 대해서 압공을 도입하는 공급로가 필요하고, 밸브체 구조가 복잡하게 되어 있었다. 이것에 대해서, 본 발명의 상기 태양에 따른 제1 부세부는, 밸브 케이싱의 내부에 배치되어, 밸브체 구조에 포함되지 않기 때문에, 밸브체 구조의 간소화를 가져온다.

또, 본 발명의 상기 태양에 따른 게이트 밸브에서는, 밸브 케이싱의 내부에 제1 부세부를 배치한 구조를 채용함으로써, 게이트 밸브가 찌부러진 O링의 반력은 밸브 케이싱에서 받을 수 있으므로, 회전축 및 중립 밸브부의 강체는 O링의 반력을 고려하지 않고 설계 가능해진다. 이것은, 밸브체 구조의 경량화를 가져온다.

종래의 게이트 밸브에서는, 역압 캔슬율이 75% 정도의 에어 실린더를 이용하고 있었다. 이것에 대해서, 본 발명의 태양에서는, 제1 가동 밸브부를 씰면을 향하는 방향으로 압압하는 승강기구를 구성하는 제1 부세부를 채용한 것에 의해, 100%의 역압 캔슬율을 얻을 수 있다.

따라서, 본 발명의 상기 태양에 따른 게이트 밸브는, 높은 신뢰성의 분할(仕切) 동작이 가능하고, 가동 밸브부의 경량화를 도모할 수 있음과 동시에, 100%의 역압 캔슬율을 실현할 수 있는, 게이트 밸브를 제공할 수 있다.

[도 1] 본 발명의 실시 형태에 따른 게이트 밸브의 구성을 나타내는 횡단면도이다.
[도 2] 본 발명의 실시 형태에 따른 게이트 밸브의 구성을 나타내는 종단면도이며, 밸브체가 퇴피 동작 가능 위치(FREE)에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.
[도 3] 도 1에서의 선분 A-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이며, 밸브체가 퇴피 동작 가능 위치(FREE)에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.
[도 4] 도 1에서의 선분 B-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이며, 밸브체가 퇴피 동작 가능 위치(FREE)에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.
[도 5] 도 1에서의 선분 C-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이며, 밸브체가 퇴피 동작 가능 위치(FREE)에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.
[도 6] 도 2에서의 부세부 C의 주요부를 나타내는 확대도이며, 밸브체가 퇴피 동작 가능 위치(FREE)에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.
[도 7] 본 발명의 실시 형태에 따른 게이트 밸브의 구성을 나타내는 종단면도이며, 밸브체가 변폐 위치(정압(正壓) or 차압 무(差壓無))에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.
[도 8] 도 1에서의 선분 A-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이며, 밸브체가 변폐 위치(정압 or 차압 무)에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.
[도 9] 도 1에서의 선분 B-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이며, 밸브체가 변폐 위치(정압 or 차압 무)에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.
[도 10] 도 1에서의 선분 C-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이며, 밸브체가 변폐 위치(정압 or 차압 무)에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.
[도 11] 도 7에서의 부세부 C의 주요부를 나타내는 확대도이며, 밸브체가 변폐 위치(정압 or 차압 무)에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.
[도 12] 본 발명의 실시 형태에 따른 게이트 밸브의 구성을 나타내는 종단면도이며, 밸브체가 역압 위치에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.
[도 13] 도 1에서의 선분 A-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이며, 밸브체가 역압 위치에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.
[도 14] 도 1에서의 선분 B-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이며, 밸브체가 역압 위치에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.
[도 15] 도 1에서의 선분 C-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이며, 밸브체가 역압 위치에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.
[도 16] 본 발명의 실시 형태의 변형예에서 사용하는 폴 플런저 기구를 나타내는 도이다.
[도 17] 본 발명의 실시 형태의 변형예에서의 게이트 밸브의 구성을 나타내는 종단면도이며, 밸브체가 퇴피 동작 가능 위치(FREE)에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.
[도 18] 본 발명의 실시 형태의 변형예에서의 게이트 밸브의 구성을 나타내는 종단면도이며, 밸브체가 변폐 위치(정압 or 차압 무)에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.
[도 19] 본 발명의 실시 형태의 변형예에서의 게이트 밸브의 구성을 나타내는 종단면도이며, 밸브체가 역압 위치에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.
[도 20] 종래의 게이트 밸브의 구성을 나타내는 횡단면도이다.
[도 21] 종래의 게이트 밸브의 구성을 나타내는 종단면도이며, 밸브체가 퇴피 동작 가능 위치에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.
[도 22] 종래의 게이트 밸브의 구성을 나타내는 종단면도이며, 밸브체가 변폐 위치에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.

이하, 본 발명에 따른 게이트 밸브의 실시 형태를, 도면에 근거하여 설명한다.

또, 이하의 설명에 이용하는 각 도에서는, 각 구성요소를 도면 상에서 인식할 수 있는 정도의 크기로 하기 위해, 각 구성요소의 치수 및 비율이 실제의 것과는 적당하게 다르게 하고 있다.

본 발명의 기술 범위는, 이하에 말하는 실시 형태로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경을 더하는 것이 가능하다.

본 실시 형태에서, 가동 밸브부 A는 본 발명의 제1 가동 밸브부에 대응하고, 가동 밸브부 B는 본 발명의 제2 가동 밸브부에 대응하고 있다. 또, 부세부 A는 본 발명의 제1 부세부에 대응하고, 부세부 B는 본 발명의 제2 부세부에 대응하고, 부세부 C는 본 발명의 제3 부세부에 대응하고 있다.

<실시 형태>

도 1은, 본 실시 형태에서의 게이트 밸브의 구성을 나타내는 평면도이다.

도 2는, 본 실시 형태에서의 게이트 밸브의 구성을 나타내는 종단면도로, 밸브체가 퇴피 동작 가능 위치(FREE)에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다. 도 2는, 도 1에서의 선분 B-O-C에 상당한다. 도 3~도 6은, 도 2와 동일하게, 밸브체가 퇴피 동작 가능 위치(FREE)에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.

도 3은, 도 1에서의 선분 A-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이며, 밸브 케이싱에 내장된 부세부 A의 부근에 위치하는 부재의 구조를 나타내는 도이다.

도 4는, 도 1에서의 선분 B-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이며, 가동 밸브부 A와 가동 밸브부 B 사이에 배치된 부세부 B의 부근에 위치하는 부재의 구조를 나타내는 도이다.

도 5는, 도 1에서의 선분 C-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이며, 부세부 A와 부세부 B가 존재하지 않는 위치에서의 가동 밸브부 A와 가동 밸브부 B를 나타내는 도이다.

도 6은, 도 1에서의 부세부 C의 주요부를 나타내는 확대도이며, 도 2에서의 부세부 C를 지면 깊이(紙面奧行) 방향으로 본 도이다.

도 7은, 본 실시 형태에서의 게이트 밸브의 구성을 나타내는 종단면도로, 밸브체가 변폐 위치(정압 or 차압 무(差壓無))에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다. 도 7은, 도 1에서의 선분 B-O-C에 상당한다. 도 8~도 11은, 도 7과 동일하게, 밸브체가 변폐 위치(정압 or 차압 무)에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.

도 8은, 도 1에서의 선분 A-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이며, 밸브 케이싱에 내장된 부세부 A의 부근에 위치하는 부재의 구조를 나타내는 도이다.

도 9는, 도 1에서의 선분 B-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이며, 가동 밸브부 A와 가동 밸브부 B 사이에 배치된 부세부 B의 부근에 위치하는 부재의 구조를 나타내는 도이다.

도 10은, 도 1에서의 선분 C-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이며, 부세부 A와 부세부 B가 존재하지 않는 위치에서의 가동 밸브부 A와 가동 밸브부 B를 나타내는 도이다.

도 11은, 도 1에서의 부세부 C의 주요부를 나타내는 확대도이며, 도 7에서 부세부 C를 지면 깊이 방향으로 본 도이다.

도 12는, 본 실시 형태에서의 게이트 밸브의 구성을 나타내는 종단면도로, 밸브체가 역압 위치에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다. 도 12는, 도 1에서의 선분 B-O-C에 상당한다. 도 13~도 15는, 도 12와 동일하게, 밸브체가 역압 위치에 배치되어 있는 경우를 나타내는 도이다.

도 13은, 도 1에서의 선분 A-O에 따르는 부를 나타내는 확대도이며, 밸브 케이싱에 내장된 부세부 A의 부근에 위치하는 부재의 구조를 나타내는 도이다.

도 14는, 도 1에서의 선분 B-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이며, 가동 밸브부 A와 가동 밸브부 B 사이에 배치된 부세부 B의 부근에 위치하는 부재의 구조를 나타내는 도이다.

도 15는, 도 1에서의 선분 C-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이며, 부세부 A와 부세부 B가 존재하지 않는 위치에서의 가동 밸브부 A와 가동 밸브부 B를 나타내는 도이다.

[진자형 게이트 밸브]

본 발명의 실시 형태에 따른 게이트 밸브(100)는, 도 1~도 15에 나타내듯이, 진자형 슬라이드 밸브이다.

게이트 밸브(100)는, 중공부(11)와, 중공부(11)를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부(12a) 및 제2 개구부(12b)를 갖는 밸브 케이싱(10)과, 밸브 케이싱(10)의 중공부(11) 내에 배치되어 제1 개구부(12a)를 폐색 가능한 중립 밸브체(中立弁體, neutral valve element)(5)를 구비한다.

제1 개구부(12a)에서 제2 개구부(12b)를 향해 유로(H)가 설정되어 있다. 또, 이하의 설명에서, 이 유로(H)에 따른 방향을 유로 방향(H)이라고 칭하는 일이 있다.

게이트 밸브(100)는, 중립 밸브체(5)를 제1 개구부(12a)에 대해서 폐색 상태(도 7)로 하는 밸브 폐색 위치와, 중립 밸브체(5)를 제1 개구부(12a)에서 퇴피한 개방 상태(도 2)로 하는 밸브 개방 위치 사이에 동작하는, 위치 전환부로서 기능한다. 또, 게이트 밸브(100)는, 유로 방향(H)에 연재하는 축선을 갖는 회전축(20)을 가진다.

중립 밸브체(5)는, 상기 위치 전환부(중립 밸브체(5))에 접속되는 중립 밸브부(30), 및, 중립 밸브부(30)에 대해서 유로 방향(H)의 위치가 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부(40)로 구성되어 있다.

가동 밸브부(40)는, 가동 밸브부 A(60)(가동 밸브 요우크부(movable valve yoke))와 가동 밸브부 B(50)(가동 밸브판부)를 구비한다. 가동 밸브부 A(60)(가동 밸브 요우크부)는, 가동 밸브부 A에 주설되어 제1 개구부(12a)의 주위에 위치하는 밸브 케이싱(10)의 내면에 밀착되는 제1 씰부(61)가 설치된다. 가동 밸브부 B(50)(가동 밸브판부)는, 가동 밸브부 A(60)(가동 밸브 요우크부)에 대해서 유로 방향(H)에 접동 가능하게 된다.

밸브 케이싱(10)에는, 복수의 부세부 A(70)(피스톤: 구(舊) 메인 용수철에 상당)가 내장되어 있다. 밸브 케이싱(10)의 내부에 배치된 부세부 A(70)는, 가동 밸브부 A(60)를 씰면을 향하는 방향으로 압압하는, 신축이 가능한 승강기구를 구성하고 있다.

이것에 의해, 부세부 A(70)는, 가동 밸브부 A(60)를 유로 방향(H)에서의 제1 개구부(12a)를 향해서 부세하여 제1 씰부(61)를 제1 개구부(12a)의 주위에 위치하는 밸브 케이싱(10)의 내면에 밀착 가능하게 하는 기능을 가진다.

또, 본 발명의 실시 형태에 따른 게이트 밸브는, 가동 밸브부 A를 중립 밸브부에 대해서 유로 방향에서의 위치가 변경 가능하게 접속함과 동시에, 가동 밸브부 A를 상기 유로 방향에서의 중앙 위치를 향해서 부세하는 부세부 C를 구비한다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 따른 게이트 밸브는, 밸브 케이싱의 내부에, 가동 밸브부 A를 밸브 케이싱 내면(10A)의 씰면을 향하는 방향으로 압압하는, 신축이 가능한 승강기구를 구성하는 부세부 A를 가진다.

이 구성에 의하면, 2개의 가동 밸브부 A, B와 1개의 부세부 B에 의해서 밸브체를 구성하고, 다른 1개의 부세부 A는 밸브 케이싱에 내장된 구성을 얻을 수 있으므로, 부세부 A의 중량분만큼 밸브체 구조의 경량화를 도모할 수 있다. 본 발명의 실시 형태에 따른 게이트 밸브에서는, 개변 상태(도 2)에서 폐변 상태(도 7)로 하는 경우에는 부세부 A가 기능하고, 반대로 폐변 상태(도 7)에서 개변 상태(도 2)로 하는 경우에는 부세부 C가 기능한다.

가동 밸브부 A(60)(가동 밸브 요우크부)와 가동 밸브부 B(50)(가동 밸브판부) 사이에는, 부세부 B(용수철: 구(舊) 에어 실린더에 상당)가 배치되어 있다(가동 밸브부에 내장되어 있다). 부세부 B는, 가동 밸브부 A(60)(가동 밸브 요우크부)와 가동 밸브부 B(가동 밸브판부)의 유로 방향(H)에서의 두께 치수를, 조정이 가능하도록 구동한다.

회전축(20)이 부호 R1로 나타낸 방향(유로(H)의 방향으로 교차하는 방향)으로 회전하면, 이 회전을 따라서, 접속 부재(미도시)를 통해 회전축(20)에 고정되고 있는 중립 밸브부(30)도 방향 A1을 따라서 회동한다. 또, 가동 밸브부(40)는 중립 밸브부(30)에 두께 방향으만 접동 가능하게 하여 접속되고 있기 때문에, 가동 밸브부(40)는, 중립 밸브부(30)와 일체로 회전한다.

이와 같이 중립 밸브부(30)를 회전시킴으로써, 유로(H)가 설치되지 않은 중공부(11)로 되는 퇴피 위치에서 제1 개구부(12a)에 대응하는 위치로 되는 유로(H)의 변폐 위치로 가동 밸브부(40)가 진자 운동으로 이동한다.

그리고, 밸브 케이싱(10)에 내장된 부세부 A(70)는, 밸브 케이싱(10)의 내부에 배치된 고정부(71)와, 고정부(71)에서 가동 밸브부 A(60)를 향하는 방향으로 신축이 가능한 가동부(72)로 구성되어 있다. 이것에 의해, 부세부 A(70)는, 부세부 A(70)의 선단부를 가동 밸브부 A(60)에 당접시키고, 가동 밸브부 A(60)를 제1 개구부(12)를 향해서 이동시키는 기능을 구비하고 있다.

부세부 A(70)는, 가동 밸브부 A(60)를 제1 개구부(12a)를 향해서 이동시키는 기능에 의해, 가동 밸브부 A(60)를 밸브 케이싱(10)의 내면에 접하게 하고, 가동 밸브부 A(60)를 상기 밸브 케이싱(10)의 내면에 압압하여, 유로(H)를 폐쇄한다(폐변 동작).

반대로, 부세부 C(90)는, 가동 밸브부 A(60)를 제1 개구부(12a)로부터 이간 가능하게 하는 기능에 의해, 가동 밸브부 A(60)를 밸브 케이싱(10)의 내면으로부터 갈라 놓은 후, 가동 밸브부 A(60)를 퇴피시킴으로써, 상기 유로(H)를 개방한다(해제 동작).

밸브 케이싱(10)의 내면에 대해서 가동 밸브부 A(60)를 당접시키는 부세부 A(70)에 의한 기계적인 당접 동작과, 밸브 케이싱(10)의 내면으로부터 가동 밸브부 A(60)를 갈라 놓는 부세부 C(90)에 의한 기계적인 분리 동작에 의해서, 폐변 동작과 해제 동작이 가능해진다.

이 해제 동작의 뒤에, 회전축(20)이 부호 R2로 나타낸 방향으로 회전함(퇴피 동작)과, 이 회전에 따라서 중립 밸브부(30) 및 가동 밸브부(40)(즉, 가동 밸브부 A(60)와 가동 밸브부 B(50))도 방향 R2로 회동한다.

또한, 가동 밸브부 A(60)와 가동 밸브부 B(50)의 유로 방향(H)에서의 두께 치수를, 조정 가능하도록 구동하는 부세부 B는, 상기 가동 밸브부 A와 상기 가동 밸브부 B 사이에 배치되고 있다. 즉 부세부 B는, 가동 밸브부에 내장되어 있다. 이 부세부 B의 존재에 의해, 가동 밸브부 A와 상기 가동 밸브부 B는, 일련의 동작(폐변 동작, 해제 동작, 퇴피 동작)에서 연동한다.

이 해제 동작과 퇴피 동작에 의해, 가동 밸브부(40)는 상기 밸브 개폐 위치로부터 상기 퇴피 위치로 퇴피하여 변개(弁開) 상태로 하는 변개 동작을 한다.

이와 같이, 본 발명의 실시 형태에 따른 게이트 밸브에서는, 2개의 가동 밸브부 A(60) 및 가동 밸브부 B(50)와 2개의 부세부 B(80) 및 부세부 C(90)에 의해서 밸브체를 구성하고, 다른 1개의 부세부 A는 밸브 케이싱에 내장된 구성을 얻을 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 형태에서는, 다른 1개의 부세부 A가 밸브 케이싱에 내장된 만큼, 밸브체의 경량화가 가능해진다.

따라서, 본 발명의 실시 형태에 의하면, 높은 신뢰성의 분할 동작이 가능하고, 가동 밸브부의 경량화를 도모할 수 있음과 동시에, 100%의 역압 캔슬율을 실현할 수 있는, 게이트 밸브를 제공할 수 있다.

[밸브 케이싱(弁箱)(10)]

밸브 케이싱(10)은, 중공부(11)를 갖는 프레임에 의해서 구성되어 있다. 프레임의 도시 상면에는 제1 개구부(12a)가 설치되고, 프레임의 도시 하면에는 제2 개구부(12b)가 설치되고 있다.

게이트 밸브(100)는, 제1 개구부(12a)가 노출되고 있는 공간(제1 공간)과 제2 개구부(12b)가 노출되고 있는 공간(제2 공간)의 사이에 삽입된다. 게이트 밸브(100)는, 제1 개구부(12a)와 제2 개구부(12b)를 연결하고 있는 유로(H), 즉, 제1 공간과 제2 공간을 연결하고 있는 유로(H)를 분할하고(폐쇄하고), 이 분할 상태를 개방한다(제1 공간과 제2 공간을 잇는다).

밸브 케이싱(10)의 중공부(11)에는, 회전축(20), 중립 밸브부(30), 가동 밸브부(40)를 구성하는 2개의 가동 밸브부 A(60)(슬라이드 밸브판)와 가동 밸브부 B(50)(카운터판), 및, 2개의 부세부 B(80)(보관 유지 용수철)와 부세부 C(90)(보조 용수철)가 설치되고 있다. 밸브 케이싱(10)을 구성하는 프레임의 내부에는, 부세부 A(승강기구)가 설치되고 있다.

[회전축(20)]

회전축(20)은, 유로(H)와 거의 평행 상태로 연재하여 밸브 케이싱(10)을 관통함과 동시에 회전 가능하게 설치되고 있다. 회전축(20)은, 미도시의 구동장치에 의해 회전 가능하다.

회전축(20)에는, 접속 부재(미도시)가 고착되고 있다. 이 접속 부재는, 예를 들면, 대략 평판상의 부재이며, 회전축(20)의 일단에 대해서 나사 등에 의해서 고착된다.

[중립 밸브부(中立弁部)(30)]

중립 밸브부(30)는, 회전축(20)의 축선에 대해서 직교하는 방향으로 연재하고, 이 방향으로 평행한 면에 포함되도록 배치된다. 중립 밸브부(30)는, 접속 부재(미도시)를 통하거나, 혹은 접속 부재(미도시)를 통하지 않고 직접, 회전축(20)에 고정된다.

도 1에 나타내듯이, 중립 밸브부(30)는, 가동 밸브부(40)와 겹쳐지는 원형부(30a)와, 회전축(20)의 회전에 수반하여 원형부(30a)를 회전시키는 회전부(30b)를 갖는다. 회전부(30b)는, 회전축(20)과 원형부(30a) 사이에 위치하고, 회전축(20)으로부터 원형부(30a)를 향해서, 2개의 팔이 연장된 암 형상으로 형성되고 있다. 이것에 의해, 원형부(30a)는, 암부라고 호칭되는 경우도 있다.

이들 회전축(20), 중립 밸브부(30)는, 밸브 케이싱(10)에 대해서 회동은 하지만, 유로(H) 방향으로는 위치 변동하지 않게 설치되고 있다.

회전축(20)은, 중립 밸브부(30)에 대해서 유로 방향(H)에 따른 상측과 하측의 어느 쪽에도 선택적으로 접속할 수 있다. 혹은, 회전축(20)에 대해서, 중립 밸브체(5)의 전체, 즉, 중립 밸브체(5)의 양면에 취부할 수 있다.

본 실시 형태에서는, 게이트 밸브의 폐변 시에, 가동 밸브부(40)가 제1 개구부(12a)를 막도록 중립 밸브체(5)가 이동하는 게이트 밸브의 배치에 근거하여, 게이트 밸브의 개폐 동작을 하는 경우에 대해 설명한다.

[가동 밸브부(可動弁部)(40), 가동 밸브부 B(50)(가동 밸브판부: 카운터판), 가동 밸브부 A(60)(가동 밸브 요우크부: 슬라이드 밸브판)]

가동 밸브부(40)는 대략 원판상으로 되고, 원형부(30a)와 대략 동심원상으로 형성된 가동 밸브부 B(50)와, 이 가동 밸브부 B(50)의 주위를 둘러싸도록 배치된 대략 원환상(圓環狀)의 가동 밸브부 A(60)를 갖는다. 가동 밸브부 A(60)는, 중립 밸브부(30)에 유로(H) 방향으로 접동 가능하게 하여 접속되고 있다. 또, 가동 밸브부 B(50)는, 가동 밸브부 A(60)에 접동 가능하게 하여 감합되고 있다.

가동 밸브부 B(50)와 가동 밸브부 A(60)는, 부세부 B(80)(보관 유지 용수철)에 의해서 부호 B1, B2(도 2)로 나타낸 방향(왕복 방향)으로 접동하면서 이동 가능하다. 여기서, 부호 B1, B2로 나타낸 방향은, 가동 밸브부 B(50) 및 가동 밸브부 A(60)의 면에 수직인 방향이며, 회전축(20)의 축 방향으로 평행한 유로(H) 방향이다.

또, 가동 밸브부 B(50)의 외주 부근에서의 전 영역에는, 내주 크랭크부(50c)가 형성되고 있다. 또, 가동 밸브부 A(60)의 내주 부근에서의 전 영역에는, 외주 크랭크부(60c)가 형성되고 있다.

본 실시 형태에서는, 외주 크랭크부(60c)는, 유로(H) 방향과 평행한 접동면(60b)을 갖는다. 내주 크랭크부(50c)는, 유로(H) 방향과 평행한 접동면(50b)을 갖는다. 외주 크랭크부(60c) 및 내주 크랭크부(50c)는, 접동면(50b, 60b)끼리가 접동 가능하도록 감합하고 있다. 이 접동을 가능하게 하기 위해, O링 등으로 이루어지는 제3 씰부(52)(접동 씰 패킹)가 외주 크랭크부(60c)와 내주 크랭크부(50c) 사이에 배치되고 있다.

밸브 케이싱(10)의 내면에 대향(당접)하는 가동 밸브부 A(60)의 표면에는, 제1 개구부(12a)의 형상에 대응하여 원환상으로 형성된, 예를 들면, O링 등으로 이루어지는 제1 씰부(61)(밸브판 씰 패킹)가 설치되고 있다.

이 제1 씰부(61)는, 폐변 시에 가동 밸브부(40)가 제1 개구부(12a)를 덮고 있는 상태로, 제1 개구부(12a)의 주연이 되는 밸브 케이싱(10)의 밸브 케이싱 내면(10A)에 접촉하고, 가동 밸브부 A(60) 및 밸브 케이싱(10)의 밸브 케이싱 내면(10A)에 의해서 압압된다. 이것에 의해서, 제1 공간은 제2 공간으로부터 확실히 격리된다(분할 상태가 확보된다).

밸브 케이싱(10)의 밸브 케이싱 내면(10A)에 대향(당접)하는 가동 밸브부 B(50)의 표면에는, 제2 개구부(12b)의 형상에 대응하여 원환상으로 형성된, 예를 들면, O링 등으로 이루어지는 제2 씰부(51)(카운터 쿠션)가 설치되고 있다.

[부세부 B(80)(보관 유지 용수철)]

부세부 B(80)(보관 유지 용수철)는, 가동 밸브부 A와 가동 밸브부 B 사이에 위치하고, 가동 밸브부 A(60)와 가동 밸브부 B(50)가 겹치는 영역에, 국소적으로 배치된다. 즉, 부세부 B(80)는, 가동 밸브부(40)(가동 밸브부 A(60)와 가동 밸브부 B(50) 사이)에 내장되어 있다. 부세부 B(80)를 설치하는 개소는, 3개소 이상이 바람직하고, 서로 이간해서 설치된다. 서로 이간하는 부세부 B(80)의 배치로서는, 등간격의 배치로 한정되지 않고, 복수의 부세부 B(80)가 비등간격으로 배치되어 있는 구조가 채용되어도 상관 없다. 도 1은, 밸브체의 중심 O에서 보았을 때, 3개의 부세부 B(80)가 동일한 각도 위치(120도)에 배치된 구성예를 나타내고 있다.

부세부 B(80)는, 가동 밸브부 A(60)(가동 밸브 요우크부: 슬라이드 밸브판)에 고정된 볼트상의 가이드 핀(81)의 장축부에 의해서, 가동 밸브부 B의 움직임을 유도(규제)하도록 구성되어 있다. 부세부 B(80)를 구성하는 보관 유지 용수철은, 탄성 부재(예를 들면, 스프링, 고무 등)로 형성되고 있다.

부세부 B(80)(보관 유지 용수철)는, 가동 밸브부 A(60)와 가동 밸브부 B(50)의 유로 방향(H)에서의 두께 치수를, 조정이 가능하도록 구동한다. 이것에 의해, 가동 밸브부 B(50)는, 가동 밸브부 A(60)가 움직일 방향(부호 B1의 방향, 혹은 부호 B2의 방향)으로 연동한다. 그 때, 가동 밸브부 B(50)는, 유로 방향(H)에서의 두께 치수를 조정이 가능하도록 구동하므로, 상술한 폐변 시에는, 가동 밸브부 A(60)의 제1 씰부(61)가 밸브 케이싱(10)의 밸브 케이싱 내면(10A)에 접촉할 때의 충격을 완화한다. 또, 개변 시나 역압 시에는, 가동 밸브부 B(50)의 제2 씰부(51)가 밸브 케이싱(10)의 밸브 케이싱 내면(10B)에 접촉할 때의 충격을 완화한다. 이 충격을 받았을 때에, 가동 밸브부 B(50)와 밸브 케이싱 내면(10B)과 제2 씰부(51)에 의해서 밀폐 공간이 형성된다. 이 밀폐 공간에 압력을 주고 있는 기체를 제거하기 위해서, 가동 밸브부 B(50)에는 공기 빼기구멍(氣拔穴)(53)이 설치된다.

[가이드 핀(81)]

가이드 핀(81)은, 가동 밸브부 A(60)에 고정 설치되어 유로 방향(H)에 입설되고, 굵기 치수가 균일한 봉상체(棒狀體)로 구성되어 있다. 가이드 핀(81)은, 부세부 B(80) 내를 관통하여, 가동 밸브부 B(50)에 형성된 공부(孔部)(50h)에 감합하고 있다.

이 가이드 핀(81)은, 가동 밸브부 B(50)와 가동 밸브부 A(60)가 접동하는 방향(부호 Q로 나타내 보이는 축)이 부호 B1, B2로 나타낸 방향에서 어긋나지 않고, 가동 밸브부 B(50)와 가동 밸브부 A(60)가 접동했을 때에도, 가동 밸브부 B(50) 및 가동 밸브부 A(60)의 자세가 변화하지 않고 평행 이동을 실시하도록, 가동 밸브부 B(50)와 가동 밸브부 A(60)의 위치 규제를 확실히 유도한다.

[부세부 C(90)(보조 용수철)]

부세부 C(90)(보조 용수철)는, 중립 밸브부(30)와 가동 밸브부 A(60) 사이에 설치되어, 밸브 케이싱(10)의 유로 방향(H)에서, 가동 밸브부 A(60)를 중립 밸브부(30)에 대해서 유로 방향으로 위치가 변경 가능하게 접속함과 동시에, 가동 밸브부 A를 상기 유로 방향에서의 중앙 위치를 향해서 부세한다. 이것에 의해, 본 발명의 실시 형태에서, 게이트 밸브가 폐변 상태(도 7)로부터 개변 상태(도 2)로 바뀌는 경우에, 부세부 C(90)가 기능한다. 즉, 부세부 C(90)는, 폐변 상태(도 7)로부터, 밸브 케이싱(10)의 내면으로부터 가동 밸브부 A(60)를 갈라 놓는 기계적인 분리 동작을 재촉하는 구조를 가진다.

부세부 C(90)는, 중립 밸브부(30)의 외주 위치에 위치하는 원형부(30a)를 갖고, 가동 밸브부 A(60)의 외주 위치에 위치하고, 원형부(30a)와 겹치는 부위(위치 규제부(65))에 설치되고 있다.

부세부 C(90)는, 밸브체의 중심 O에서 보았을 때, 부세부 B(80)와 동일한 각도 위치에 배치되고 있다. 도 1은, 3개의 부세부 C(90)가 배치된 구성예를 나타내고 있다.

부세부 C(90)도 부세부 B(80)와 동일하게 탄성 부재(예를 들면, 스프링, 고무, 판용수철 등)이다.

그 중에서도, 부세부 C(90)로서 판용수철(도 6, 도 11)을 이용했을 경우는, 가동 밸브부 A(60)를 중립 밸브부(30)(암)를 향해서 끌어 들여 보관 유지하는 기능 α [폐변 상태(도 7)로부터 기계적인 분리 동작을 재촉하는 기능]에 더하여, 중립 밸브부(30)(암)에 대한 가동 밸브부 A(60)의 반경 방향의 위치를 보관 유지하는 기능 β도 구비할 수 있으므로, 보다 바람직하다.

도 6은, 게이트 밸브가 개변 상태(도 2)에 있는 경우의 부세부 C(90)를 나타내는 모식적인 단면도이다. 도 11은, 게이트 밸브가 폐변 상태(도 7)에 있는 경우의 부세부 C(90)를 나타내는 모식적인 단면도이다.

도 6이나 도 11에 나타내듯이, 판용수철(부세부 C(90))의 양단부에 가까운 부분이, 고정 핀(92, 93)에 의해서 링상 부재(92a, 92b)를 사이에 두고, 중립 밸브부(30)의 원형부(30a)의 둘레 방향을 따라서 계지되고 있다. 또, 판용수철의 중앙부에 가까운 부분이, 인압(印壓) 핀(91)에 의해서 가동 밸브부 A(60)의 위치 규제부(65)에 계지되고 있다.

게이트 밸브가 개변 상태(도 2)에 있는 판용수철은, 곡부(90A)를 가지므로, 높이 방향의 거리가 줄어든 상태, 즉, 중립 밸브부(30)(암)에 대한 가동 밸브부 A(60)의 이간 거리가 좁아진 상태에 있다(도 6).

이것에 대해서, 게이트 밸브가 폐변 상태(도 7)에 있는 경우의 판용수철은, 도 6에 나타내는 곡부(90A)를 해소함으로써, 높이 방향의 거리가 늘어난 상태, 즉, 중립 밸브부(30)(암)에 대한 가동 밸브부 A(60)의 이간 거리가 넓어진 상태에 있다(도 11).

이와 같이, 부세부 C(90)로서, 지극히 간소한 구조로 이루어지는 판용수철을 채용함으로써, 본 발명의 실시 형태에 따른 게이트 밸브에서의 부세부 C(90)는, 상술한 2개의 기능(기능 α와 기능 β)을 안정되게 얻을 수 있다.

[부세부 A(70)(승강기구)]

부세부 A(70)(승강기구)는, 밸브 케이싱에 내장되고, 상술한 2개의 가동 밸브부 A, 가동 밸브부 B 및 2개의 부세부 B, 부세부 C를 포함한 밸브체와는 별체를 이루고 있다.

부세부 A(70)는, 후술하는 가동부(72)가, 가동 밸브부 A(60)를 유로 방향(H)을 따라서, 제1 개구부(12a)를 향해서 부세하여 제1 씰부(61)를 제1 개구부(12a)의 주위의 밸브 케이싱 내면(10A)에 밀착 가능하게 하는 기능을 가지고 있다. 복수의 부세부 A(70)가 밸브 케이싱(10)에 내장되어 있다. 부세부 A(70)는, 반대로 제1 씰부(61)를 제1 개구부(12a)의 주위의 밸브 케이싱 내면(10A)으로부터 이간 가능하게 하는 기능은 가지지 않지만, 스스로(후술하는 가동부(72))가 초동하는 위치(후술하는 고정부(71) 내의 위치)로 돌아오는 기능은 구비하고 있다. 따라서, 부세부 A(70)는, 부세부 A(70)로부터 가동 밸브부 A(60)를 향하는 방향으로 신축 가능한 승강기구이다.

이러한 구성을 갖는 복수의 부세부 A(70)는 각각, 밸브 케이싱(10)에서, 가동 밸브부 A(60)에 대해서 작용하는 위치에 배치되고, 가동 밸브부 A(60)를 따라서 설치된다.

도 1에 나타내는 구성예에서는, 부세부 A(70)를 설치하는 개소는, 3개소 이상이 바람직하고, 서로 이간해서 설치된다. 서로 이간하는 부세부 A(70)의 배치로서는, 등간격의 배치로 한정되지 않고, 복수의 부세부 A(70)가 비등간격으로 배치되어 있는 구조가 채용되어도 상관 없다. 도 1은, 밸브체의 중심 O에서 보았을 때, 4개의 부세부 A(70)가 동일한 각도 위치(90도)에 배치된 구성예를 나타내고 있다.

도 1에 나타내는 구성예에서의 부세부 A(70)는, 부세부 A(70)의 각도 위치가 전술한 부세부 B(80)와 부세부 C가 배치된 각도 위치와 겹치지 않게 구성되어 있다.

본 실시 형태에서의 부세부 A(70)는, 밸브 케이싱(10)의 내부에 설치된 고정부(71)와, 고정부(71)로부터 가동 밸브부 A(60)를 향하는 방향으로 신축 가능한 가동부(72)로 구성되어 있다.

이 구성에 의해, 부세부 A(70)는, 가동부(72)의 선단부(72a)를 가동 밸브부 A(60)의 하면(60sb)에 당접시키고, 가동 밸브부 A(60)를 제1 개구부(12)를 향해서 이동시키는 기능과, 스스로(가동부(72))가 초동하는 위치(고정부(71) 내의 위치)로 돌아오는 기능의 2개의 기능을 가지고 있어, 밸브체의 승강기구의 역할을 담당한다.

도 2~도 5는, 가동 밸브부(40)(가동 밸브부 A(60), 가동 밸브부 B(50))가, 밸브 케이싱(10)의 어느 쪽의 밸브 케이싱 내면(10A, 10B)과도 접하지 않은 상태를 나타내고 있다. 이 상태를, 밸브체가 FREE인 상태라고 호칭한다. 도 6은, FREE인 상태(도 2)에서의 부세부 C의 주요부를 나타내는 확대도이며, 도 2에서의 부세부 C를 지면 깊이 방향으로 본 도이다.

이 밸브체가 FREE인 상태에서, 상술한 부세부 A(70)의 기능, 즉, 가동 밸브부 A(60)를 제1 개구부(12a)를 향해서 이동시키는 기능에 의해, 가동 밸브부 A(60)를 밸브 케이싱(10)의 밸브 케이싱 내면(10A)에 접할 때까지 이동시키고, 가동 밸브부 A(60)를 상기 밸브 케이싱 내면(10A)에 압압하는 것에 의해서, 유로(H)를 폐쇄한다(폐변 동작).

도 7~도 10은, 상기의 폐변 동작에 의해 유로(H)가 폐쇄된 상태를 나타내고 있다. 이 상태를, 정압(正壓)/차압 무(差壓無) 상태라고 호칭한다. 도 11은, 정압/차압 무 상태(도 7)에서의 부세부 C의 주요부를 나타내는 확대도이며, 도 7에서 부세부 C를 지면 깊이 방향으로 본 도이다.

이 밸브체가 정압/차압 무 상태에서, 상술한 부세부 C(90)의 기능, 즉, 가동 밸브부 A(60)를 중립 밸브부(30)에 대해서 유로 방향에서의 위치가 변경 가능하게 접속함과 동시에, 가동 밸브부 A를 상기 유로 방향에서의 중앙 위치를 향해서 부세하는 기능에 의해, 가동 밸브부 A(60)를 밸브 케이싱(10)의 내면으로부터 갈라 놓고, 가동 밸브부 A(60)를 퇴피시키는 것에 의해서, 상기 유로(H)를 개방한다(해제 동작).

이와 같이, 본 실시 형태의 게이트 밸브에서는, O링 등으로 이루어지는 제1 씰부(61)(밸브판 씰 패킹)와 O링 등으로 이루어지는 제3 씰부(52)(접동 씰 패킹)가, 거의 동일 원통면 상에 배치되기(예를 들면, 도 3~도 5에 나타내는 라인 R과 겹쳐지도록 배치되기) 때문에, 약100%의 역압 캔슬율을 얻을 수 있다.

또, 본 실시 형태의 게이트 밸브에서의 부세부 A(70)는, 밸브 케이싱(10)에 내장되고, 2개의 가동 밸브부 A(60), 가동 밸브부 B(50)와 2개의 부세부 B(80), 부세부 C(90)를 포함한 중립 밸브체(5)와는 별체를 이루고 있다. 이것에 의해, 본 실시 형태의 게이트 밸브(100)는, 부세부 A(70)의 중량분만큼 밸브체 구조의 경량화를 도모할 수 있다.

따라서, 본 실시 형태의 게이트 밸브에 의하면, 높은 신뢰성의 분할 동작이 가능함과 더불어, 밸브체의 중량이 경감되므로, 밸브체의 상하 이동이나 밸브체를 선회 이동할 때에 필요로 하는 구동력을 억제할 수 있기 때문에, 밸브체의 구성의 간소화 및 경량화가 실현된다.

도 20~도 22는 종래의 게이트 밸브(501)를 나타내는 도이며, 도 20은 횡단면도를 나타내고, 도 21 및 도 22는 종단면도를 나타내고 있다. 도 21은, 밸브체가 퇴피 동작 가능 위치에 배치되어 있는 경우를 나타내고, 도 22는, 밸브체가 변폐 위치에 배치되어 있는 경우를 나타내고 있다(특허문헌 4).

도 20~도 22에 나타내듯이, 종래의 게이트 밸브(501)에서는, 본 실시 형태의 게이트 밸브(100)에서의 부세부 A(70)에 상당하는 링상의 에어 실린더(580)가 밸브체 구조에 포함되어 있고, 에어 실린더(580)에 대해서 압공을 도입하는 공급로(541)도 필요하고, 밸브체 구조가 지극히 복잡하게 되어 있었다. 이것에 대해서, 본 발명의 실시 형태에 따른 부세부 A(70)는, 밸브 케이싱(10)의 내부에 배치되어, 밸브체 구조에 포함되지 않기 때문에, 밸브체 구조의 간소화도 도모할 수 있다. 종래의 게이트 밸브(501)가 필수로 하는 공급로(541)는, 본 실시 형태의 게이트 밸브(100)에서 불필요하다.

따라서, 본 발명의 실시 형태에 따른 게이트 밸브는, 밸브 케이싱의 내부에 배치되어, 밸브체 구조에 포함되지 않는 부세부 A(70)를 채용함으로써, 회전축(20)을 회전 가능하게 하는 구동장치로서, 종래보다 저파워로 구동하는 부재나 장치를 선택하는 것도 가능해지므로, 본 발명은 에너지 절약형의 게이트 밸브의 실현에 기여한다.

따라서, 본 발명은, 높은 신뢰성의 분할 동작이 가능하고, 가동 밸브부의 경량화를 도모할 수 있음과 동시에, 100%의 역압 캔슬율을 실현될 수 있는, 게이트 밸브의 제공에 공헌한다.

또한, 도 2는, 부세부 A(70)가, 제2 개구부(12b)에 가까운 위치에서, 밸브 케이싱(10)(10b)에 내장되어 있는 구성을 나타내고 있지만, 본 발명은 이 구성으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 제2 개구부(12b)에 가까운 위치에 대신하여, 제1 개구부(12a)에 가까운 위치에 부세부 A(70)를 설치해도 상관 없다. 부세부 A(70)가 가동 밸브부 A(60)에 대해서 작용할 수 있다면, 부세부 A(70)를 설치하는 위치는 자유롭게 설정하는 것이 가능하다.

상술한 실시 형태에서는, 도 2에 나타낸 부세부 A(70)는, 상기 가동 밸브부 A(60)에 대해서 압축력을 작용하는 구성예를 나타내고, 기계적인 당접 동작에 의해서, 폐변 동작을 실시하고 있지만, 본 발명은 이 구성으로 한정되지 않는다.

압축력을 작용하는 기능을 구비하는 부세부 A(70)로서는, 예를 들면, 상술한 실린더 기구 외에, 압공 기구, 전자 기구 등을 들 수 있다.

또한, 부세부 A(70)가 상기 가동 밸브부 A(60)에 대해서 압축력을 작용하는 기능과, 가동 밸브부 A(60)에 대해서 인장력을 작용하는 기능을 겸비한 구성예에서는, 후술하는 도 17~도 19에 근거하여, 변형예로서 설명한다.

도 2에 나타낸 부세부 A(70)는, 도 1에서의 선분 A-O에 따르는 단면도인 도 3에서 분명한 바와 같이, 도 1에서 가동 밸브부 A(60)의 하방(지면 오측(奧側))에 배치되어 있다. 즉, 본 실시 태양은, 부세부 A(70)가 90도 피치로 4개소에 배치된 구성예를 나타내고 있다. 이 구성예는, 4개의 부세부 A(70)가 등간격으로 배치되었을 경우를 나타내고 있지만, 본 발명은, 이 구성으로 한정되는 것이 아니고, 부세부 A(70)의 개수는, 3개 이상의 복수이면 좋고, 부세부 A(70)의 간격은 비등간격이어도 상관 없다.

또, 본 실시 태양은, 밸브 케이싱(10)의 내부에 국소적으로 배치되어 부세부 A(70)로서 기능하는 부재로서 핀상의 실린더를 개시하고 있지만, 본 발명은 이 부재로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 핀상의 실린더를 대신하여, 링상의 실린더를, 부세부 A(70)로서 이용해도 좋다.

[밸브체가 퇴피 동작 가능 위치(FREE)의 상태]

이하에서는, 도 1~도 6에 근거하여, 밸브체가 FREE 상태에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 게이트 밸브의 구성을 나타내는 횡단면도이며, 도 2는 종단면도이다. 도 3은 도 1에서의 선분 A-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도, 도 4는 도 1에서의 선분 B-O에 따르는 주요부에 나타내는 확대도, 도 5는 도 1에서의 선분 C-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이다. 또, 도 6은 도 2에서 부세부 C의 주요부를 나타내는 확대도이다.

중립 밸브체(5)가 FREE 상태란, 중립 밸브체(5)가 밸브 케이싱(10)의 내면(제1 개구부(12a)의 주위에 위치하는 밸브 케이싱(10)의 내면, 제2 개구부(12b)의 주위에 위치하는 밸브 케이싱(10)의 내면)과 접하지 않은 상태이다.

부세부 A(70)(승강기구)는, 밸브 케이싱(10)의 내부에 배치된 고정부(71)와, 고정부(71)로부터 가동 밸브부 A(60)를 향하는 방향으로 신축 가능한 가동부(72)로 구성되고, 고정부(71)와 함께 가동부(72)도 밸브 케이싱(10)의 내부에 배치된 상태에 있다. 즉, 중립 밸브체(5)와는 별체를 이루는 부세부 A(70)(승강기구)는, 중립 밸브체(5)와 접하지 않은 상태이다.

환언하면, 부세부 A(70)(승강기구)는, 밸브 케이싱(10)에 내장되고, 2개의 가동 밸브부 A(60), 가동 밸브부 B(50), 및 부세부 B(90)를 포함하는 중립 밸브체(5)와는 별체를 이루고 있다.

이 부세부 A(70)는, 밸브 케이싱(10)의 내부에 배치된 고정부(71)와, 고정부(71)로부터 가동 밸브부 A(60)를 향하는 방향으로 신축 가능한 가동부(72)로 구성되어 있다.

이 구성에 의해, 부세부 A(70)는, 가동부(72)의 선단부(72a)를 가동 밸브부 A(60)의 하면(60sb)에 당접시키고, 가동 밸브부 A(60)를 제1 개구부(12)를 향해서 이동시키는 기능과, 가동 밸브부 A(60)를 반대로 제1 개구부(12)로부터 이간 가능하게 하는 기능의 2개의 기능을 갖고, 밸브체의 승강기구의 역할을 담당한다.

도 3에 나타내듯이, 부세부 A(70)를 구성하는 가동부(72)의 선단부(72a)가, 가동 밸브부 A(60)의 하면(60sb)에 당접함(화살표 F1)에 따라, 중립 밸브체(5)를 구성하는 가동 밸브부 A(60)는, 밸브 케이싱(10)의 내면(제1 개구부(12a)의 주위의 밸브 케이싱(10)의 밸브 케이싱 내면(10A))을 향해서 이동한다(화살표 F2). 이 이동에 의해, 제1 씰부(61)(밸브판 씰 패킹)이 밸브 케이싱(10)의 밸브 케이싱 내면(10A)에 접한 상태가, 폐변 위치 상태(폐변 상태)이다.

가동 밸브부 B(50)와 가동 밸브부 A(60)는, 보관 유지 용수철(부세부 B(80))에 의해서 부호 B1, B2(도 2)로 나타낸 방향(왕복 방향)으로 제3 씰부(52)를 통해 접동하면서 이동 가능하므로, 이 이동 시에는, 가동 밸브부 B(50)도 가동 밸브부 A(60)와 동일한 방향으로 이동한다.

[밸브체가 변폐 위치(弁閉位置)(정압 or 차압 무) 상태]

이하에서는, 도 7~도 10에 근거하여, 밸브체가 변폐 위치 상태에 대해 설명한다.

도 7은 본 발명의 실시 형태에 따른 게이트 밸브의 구성을 나타내는 종단면도이다. 도 8은 도 1에서의 선분 A-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도, 도 9는 도 1에서의 선분 B-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도, 도 10은 도 1에서의 선분 C-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이다.

중립 밸브체(5)가 변폐 위치 상태란, 중립 밸브체(5)가 밸브 케이싱(10)의 일방의 내면(제1 개구부(12a)의 주위의 밸브 케이싱 내면(10A))과 접한 상태이며, 타방의 내면(제2 개구부(12b)의 주위에 위치하는 밸브 케이싱(10)의 내면)과는 접하지 않은 상태이다.

부세부 A(70)(승강기구)는, 밸브 케이싱(10)의 내부에 배치된 고정부(71)로부터 가동부(72)를 가동 밸브부 A(60)를 향하는 방향으로 신연시키고, 가동부(72)의 선단부(72a)를 가동 밸브부 A(60)의 하면(60sb)에 당접시킨다. 이것에 의해, 가동 밸브부 A(60)를 제1 개구부(12)를 향해서 이동시킴으로써, 가동 밸브부 A(60)의 상면(60sa)에 설치한 제1 씰부(61)를, 밸브 케이싱(10)의 제1 개구부(12a)의 주위의 밸브 케이싱 내면(10A)과 접한 상태로 한다.

[밸브체가 역압 위치 상태]

이하에서는, 도 12~도 15에 근거하여, 밸브체가 역압 위치 상태에 대해 설명한다.

도 12는 본 발명의 실시 형태에 따른 게이트 밸브의 구성을 나타내는 종단면도이다. 도 13은 도 1에서의 선분 A-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도, 도 14는 도 1에서의 선분 B-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도, 도 15는 도 1에서의 선분 C-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이다.

중립 밸브체(5)가 역압 위치 상태란, 중립 밸브체(5)가 밸브 케이싱(10)의 일방의 내면(제1 개구부(12a)의 주위의 밸브 케이싱 내면(10A))과 접한 상태를 유지하면서, 타방의 내면(제2 개구부(12b)의 주위에 위치하는 밸브 케이싱(10)의 내면)에도 접한 상태이다. 역압이란, 폐변 상태로부터 개변 상태의 방향으로 밸브체에 대해서 압력이 더해지는 것이다.

중립 밸브체(5)가 역압을 받았을 경우, 밸브체를 구성하는 가동 밸브부 A(60)와 가동 밸브부 B(50)의 사이에 위치하는 부세부 B(80)가 기능한다. 즉, 가동 밸브부 B(50)와 가동 밸브부 A(60)는, 부세부 B(80)에 의해서 부호 B1, B2(도 12)로 나타낸 방향(왕복 방향)으로 제3 씰부(52)를 통해 접동하면서 이동 가능하므로, 중립 밸브체(5)가 역압을 받았을 경우, 가동 밸브부 B(50)는 가동 밸브부 A(60)에 대해서 부호 B2의 방향으로 이동한다.

이것에 의해, 가동 밸브부 B(50)는, 밸브 케이싱(10)의 타방의 내면(제2 개구부(12b)의 주위의 밸브 케이싱 내면(10B))에 충돌하게 된다. 이 충돌에 의한 충격을 완화하기 위해, 가동 밸브부 B(50)는, 제2 씰부(51)를, 제2 개구부(12b)의 주위의 밸브 케이싱 내면(10B)에 대향하는 개소에 구비되고 있다. 이와 같이, 중립 밸브체(5)가 받은 힘(부호 B2의 방향을 향한 힘)을, 밸브 케이싱(10)의 밸브 케이싱 내면(10B)(이측(離側)의 바디)에서 받아 주는 기구가, 역압 캔슬 기구이다.

제2 씰부(51)로서는, 탄성체가 매우 적합하게 이용된다. 가동 밸브부 B(50)가 밸브 케이싱(10)의 밸브 케이싱 내면(10B)에 충돌했을 경우, 충돌한 순간에 발생하는 티끌이나, 밸브 케이싱(10)의 밸브 케이싱 내면(10B)(이측의 바디)이 밀리 단위로 변형하여 미소 접동이 일어나 발생하는 티끌을 방지하는 대응책이 필요하다. 제2 씰부(51)가 탄성체이면, 충돌 시에 탄성체가 변형함으로써, 어떤 티끌이라도 발생을 방지하는 것이 가능해진다.

<실시 형태의 변형예>

도 17~도 19는, 본 발명의 실시 형태의 변형예에서의 게이트 밸브의 구성을 나타내는 종단면도이다. 도 17은, 밸브체가 퇴피 동작 가능 위치(FREE)에 배치되어 있는 경우에서, 도 3에 상당하는 선분 A-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이다. 도 18은, 밸브체가 변폐 위치(정압 or 차압 무)에 배치되어 있는 경우에서, 도 8에 상당하는 선분 A-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이다. 도 19는, 밸브체가 역압 위치에 배치되어 있는 경우에서, 도 13에 상당하는 선분 A-O에 따르는 주요부를 나타내는 확대도이다.

도 17~도 19에서의 부세부 A(70)는, 상기 가동 밸브부 A(60)에 대해서 압축력을 작용하는 기능과, 가동 밸브부 A(60)에 대해서 인장력을 작용하는 기능을 겸비한 구성예를 나타내고 있다.

이 2개의 기능을 겸비하기 위해서, 변형 예의 부세부 A(70)는, 밸브 케이싱(10)의 내부에 배치된 고정부(71)와, 고정부(71)로부터 가동 밸브부 A(60)를 향하는 방향으로 신축이 가능한 가동부(72)로 구성되고, 또한 가동부(72)의 측면에는, 도 16에 나타내는 볼 플런저가 매설되고 있다.

여기서, 「플런저」는, 워크를 위치 결정·고정하기 위한 기계요소 부품이며, 플런저는, 플런저 본체와, 플런저 본체에 내장된 스프링과, 스프링의 선단에 위치하는 선단 부재(볼 또는 핀)를 구비하고 있다. 플런저는, 선단 부재에 하중이 더해지면, 선단 부재는 플런저 본체의 내부로 침입되고, 하중이 풀리면 스프링의 힘으로 선단 부재가 원래의 위치로 돌아오는 기구를 갖는다. 특히, 볼 플런저는, 스프링의 선단에 위치하는 볼이 동작하는 플런저이며, 상하 방향 뿐만이 아니라 횡 방향에서 더해지는 하중에 의해서 볼을 침입되도록 하기 때문에, 슬라이드하는 기구의 위치 결정에 적절하다.

볼 플런저(72B)를 가동부(72)의 측면에 설치함과 동시에, 가동 밸브부 A(60)에서 가동부(72)의 선단부가 당접하는 부위(65A)에, 가동부(72)의 선단부와 볼 플런저(72B)를 받는 요부(65e)를 배치한다. 이 구성에 의하면, 변형 예의 부세부 A(70)는, 상기 가동 밸브부 A(60)에 대해서 압축력을 작용하는 기능과, 가동 밸브부 A(60)에 대해서 인장력을 작용하는 기능을 겸비하는 것이 가능해진다.

또, 이 변형예에서의 게이트 밸브에서는, 가동 밸브부 A(60)와 부세부 A(70)의 일부인 가동부(72)의 사이에 볼 플런저(72B)를 설치한 구성과 같이, 중립 밸브부(30)와 가동 밸브부 A(60)의 일부인 위치 규제부(65)의 사이에도 볼 플런저(65B)를 설치한 구성을 채용한다. 이것에 의해, 상술한 실시 형태에서의 부세부 C(90)가 불필요해진다. 따라서, 변형 예의 게이트 밸브는, 상술한 실시 형태의 게이트 밸브와 비교하여, 높은 신뢰성의 분할 동작이 가능함과 더불어, 밸브체의 중량이 더 경감되므로, 밸브체의 상하 이동이나 밸브체를 선회 이동할 때에 필요로 하는 구동력을 더 억제할 수 있기 때문에, 밸브체의 구성의 간소화 및 경량화가 실현된다.

이 변형예에서의 게이트 밸브에서는, 가동 밸브부 B(50)와 가동 밸브부 A(60)의 일부이며 가동 밸브부 B(50)와 겹쳐지는 위치에 있는 부위(67)와의 사이에는, 상술한 실시 형태와 같은 구성으로 이루어지는 부세부 B(80)가 배치되어 있다. 따라서, 이 변형예에서의 게이트 밸브에서도, 부세부 B(80)에 의해서, 밸브체의 상하 이동이나 밸브체를 선회 이동할 때에 필요로 하는 구동력을 얻을 수 있다.

즉, 변형예에서의 게이트 밸브에서는, 볼 플런저를 설치한 구성을 채용함으로써, 상술한 실시 형태의 게이트 밸브에 대해 필수인, 부세부 C(90)가 밸브체 구조에서 배제하는 것이 가능해진다. 따라서, 변형예에 의하면, 밸브체의 상하 이동이나 밸브체를 선회 이동할 때에 필요로 하는 구동력을 더 억제 가능하고, 밸브체의 구성의 간소화 및 경량화를 도모할 수 있는 게이트 밸브를 가져온다.

또한, 이 변형예에서는, 2개의 볼 플런저(72B, 65B)를 설치한 구성을 개시했지만, 반드시 2개의 볼 플런저를 함께 조입할 필요는 없다. 즉, 상술한 실시 형태의 게이트 밸브에서, 2개의 볼 플런저(72B, 65B)를 설치한 구성 중, 어느 1개를 채용해도 상관 없다.

또, 복수개의 부세부 A(70)가 밸브 케이싱(10)의 내부에 배치되는 경우, 부세부 A(70)로서, 예를 들면, 상술한 실시 형태에 나타낸 「가동 밸브부 A에 대해서 압축력을 작용하는 구조(제1 구조)」와, 상술한 변형예에 나타낸 「가동 밸브부 A에 대해서 압축력을 작용하는 기능과, 가동 밸브부 A(60)에 대해서 인장력을 작용하는 기능을 겸비한 구조(제2 구조)」를, 교대로 배치하는 구성이 채용되어도 좋다. 혹은, 2개의 제1 구조 사이에 복수의 제2 구조가 배치된 구조나, 2개의 제2 구조 사이에 복수의 제1 구조가 배치된 구조가 채용되어도 좋다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은, 진공 장치 등에서, 진공도나 온도 혹은 가스 분위기 등 성질이 다른 2개의 공간을 연결하고 있는 유로를 분할하는 상태와, 이 분할 상태를 개방된 상태로 바꾸는 용도의 게이트 밸브에 널리 적용할 수 있다.

5…중립 밸브체(밸브체), 10, 10a, 10b…밸브 케이싱, 10A, 10B…밸브 케이싱 내면, 11…중공부, 12a…제1 개구부, 12b…제2 개구부, 20…회전축, 30…중립 밸브부(암), 30a…원형부, 30b…회전부(암), 40…가동 밸브부, 50…가동 밸브부 B(제2 가동 밸브부, 가동 밸브판부: 카운터판), 51…제2 씰부(카운터 쿠션), 52…제3 씰부(접동 씰 패킹), 60…가동 밸브부 A(제1 가동 밸브부, 가동 밸브 요우크부: 슬라이드 밸브판), 61…제1 씰부(밸브판 씰 패킹), 65…위치 규제부, 65B…볼 플런저, 70…부세부 A(제1 부세부, 승강기구), 71…고정부, 72…가동부, 72B…볼 플런저, 80…부세부 B(제2 부세부, 보관 유지 용수철), 81…보관 유지 용수철용 (가이드) 핀, 90…부세부 C(제3 부세부, 보조 용수철), 91…보조 용수철용 (인압) 핀, 100…게이트 밸브.

Claims (6)

1. 게이트 밸브이며,
   중공부와, 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 케이싱과,
   상기 밸브 케이싱의 상기 중공부 내에 배치되어 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체와,
   상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해서 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와, 상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치 사이에서, 상기 중립 밸브체를 동작하는 위치 전환부로서 기능하고, 유로 방향으로 연재하는 축선을 갖는 회전축,
   을 구비하고,
   상기 중립 밸브체는, 상기 위치 전환부에 접속되는 중립 밸브부와, 상기 중립 밸브부에 대해서 상기 유로 방향에서의 위치가 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부를 갖고,
   상기 가동 밸브부는, 상기 가동 밸브부에 주설되어 상기 제1 개구부의 주위의 밸브 케이싱 내면에 밀착되는 씰부가 설치됨과 동시에 상기 중립 밸브부에 대해서 상기 유로 방향에서의 위치가 변경 가능하게 접속되는 제1 가동 밸브부와, 상기 제1 가동 밸브부에 대해서 상기 유로 방향으로 접동 가능하게 되는 제2 가동 밸브부를 갖고,
   상기 게이트 밸브는, 상기 밸브 케이싱에 내장되어 있는 복수의 제1 부세부와, 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부 사이에 배치되어 있는 제2 부세부와, 제3 부세부를 구비하고,
   상기 제3 부세부는, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 중립 밸브부에 대해서 상기 유로 방향에서의 위치가 변경 가능하게 접속함과 동시에, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향에서의 중앙 위치를 향해서 부세하고,
   복수의 상기 제1 부세부는, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향에서 상기 제1 개구부를 향해서 부세하여 상기 씰부를 상기 제1 개구부의 주위의 밸브 케이싱 내면에 밀착 가능하게 하는 기능을 갖고,
   상기 제2 부세부는, 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 상기 유로 방향에서의 두께 치수를, 조정이 가능하도록 구동하는,
   게이트 밸브.
   
2. 제1항에 있어서,
   복수의 상기 제1 부세부의 각각은, 상기 밸브 케이싱에서, 상기 제1 가동 밸브부에 대해서 작용하는 위치에 배치되고, 상기 제1 가동 밸브부를 따라서 설치되는, 게이트 밸브.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   복수의 상기 제1 부세부는, 상기 제1 가동 밸브부에 대해서 인장력을 작용하는,
   게이트 밸브.
   
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   복수의 상기 제1 부세부는, 상기 제1 가동 밸브부에 대해서 압축력을 작용하는,
   게이트 밸브.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제3 부세부는, 판용수철인,
   게이트 밸브.
   
6. 게이트 밸브이며,
   중공부와, 상기 중공부를 사이에 두고 서로 대향하도록 설치되어 연통하는 유로가 되는 제1 개구부 및 제2 개구부를 갖는 밸브 케이싱과,
   상기 밸브 케이싱의 상기 중공부 내에 배치되어 상기 제1 개구부를 폐색 가능한 중립 밸브체와,
   상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부에 대해서 폐색 상태로 하는 밸브 폐색 위치와, 상기 중립 밸브체를 상기 제1 개구부로부터 퇴피한 개방 상태로 하는 밸브 개방 위치 사이에서, 상기 중립 밸브체를 동작하는 위치 전환부로서 기능하고, 유로 방향으로 연재하는 축선을 갖는 회전축,
   을 구비하고,
   상기 중립 밸브체는, 상기 위치 전환부에 접속되는 중립 밸브부와, 상기 중립 밸브부에 대해서 상기 유로 방향에서의 위치가 변경 가능하게 접속되는 가동 밸브부를 갖고,
   상기 가동 밸브부는, 상기 가동 밸브부에 주설되어 상기 제1 개구부의 주위의 밸브 케이싱 내면에 밀착되는 씰부가 설치됨과 동시에 상기 중립 밸브부에 대해서 상기 유로 방향에서의 위치가 변경 가능하게 접속되는 제1 가동 밸브부와, 상기 제1 가동 밸브부에 대해서 상기 유로 방향으로 접동 가능하게 되는 제2 가동 밸브부를 갖고,
   상기 게이트 밸브는, 상기 밸브 케이싱에 내장되어 있는 복수의 제1 부세부와, 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부 사이에 배치되어 있는 제2 부세부를 구비하고,
   복수의 상기 제1 부세부는, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향에서 상기 제1 개구부를 향해서 부세하여 상기 씰부를 상기 제1 개구부의 주위의 밸브 케이싱 내면에 밀착 가능하게 하는 기능, 및, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 중립 밸브부에 대해서 상기 유로 방향에서의 위치가 변경 가능하게 접속함과 동시에, 상기 제1 가동 밸브부를 상기 유로 방향에서의 중앙 위치를 향해서 부세하는 기능을 갖고,
   상기 제2 부세부는, 상기 제1 가동 밸브부와 상기 제2 가동 밸브부의 상기 유로 방향에서의 두께 치수를, 조정이 가능하도록 구동하는,
   게이트 밸브.

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