KR20190081020A - 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브 - Google Patents

Abstract

본 개시는 종래의 버터플라이 밸브의 구동축이 코팅되지 않아 그 틈새로 물이 유입되어 부식이 발생되는 문제점이 해결되고, 주철재질의 디스크를 주조시 디스크 체결부위에 SUS 재질의 샤프트를 삽입하여 이중 주조로서 제작함으로써 사이의 틈새가 없어져 구동부분에 부식이 방지되며, 디스크와 샤프트 체결부위의 유체가 유입되지 않아 부식이 방지되고 이로 인해 버터플라이 밸브의 사용 기간이 연장되어 경제성을 갖는 장점을 갖는 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브에 관한 것이다.
본 개시의 실시예에 따른 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브는, 배관 사이에 설치되는 보디와, 상기 보디에 회전 가능하게 설치된 샤프트와, 상기 샤프트에 외삽되어 상기 보디의 내부에 위치되고, 상기 샤프트의 회전에 의해 회전되어 상기 보디를 개폐하는 디스크 및 상기 샤프트에 내삽되어 상기 샤프트를 회전시키는 구동축을 포함하되, 상기 샤프트는 상기 디스크와 일체로 성형되어 상기 디스크와 상기 샤프트 사이의 틈을 없애 체결부위의 유체 유입으로 인한 부식이 방지되는 것을 특징으로 한다.

Description

디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브{BUTTERFLY VALVE WITH ANTI-CORROSION OF DISC AND SHAFT JOINT}

본 명세서에 개시된 내용은 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브에 관한 것으로, 특히, 버터플라이 밸브에서 디스크와 체결되는 구동부의 틈새로 유체가 유입되는 것을 방지되게 하여 디스크 틈새 부분부터 부식이 일어나 차후 파손이 발생하는 것이 방지되는 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

일반적으로, 버터플라이 밸브는 각종 산업용수, 오일 등의 유체를 이송시키는 관로에 설치되어 유체의 흐름을 제어하는 밸브로서, 관로를 이루는 파이프라인에 연결되는 보디와, 보디의 내부에 설치되며 구동축에 의해 회전하여 관로를 개폐하는 디스크로 구성된다.

이때, 구동축은 보디의 외부에 설치되어 있는 개폐작동부로부터 회전력을 전달받아 축회전하여 디스크를 개폐한다.

따라서, 버터플라이 밸브는 개폐 작용이 간단하게 이루어지므로 작동이 빠르고, 저압뿐만 아니라 고압의 물이나 증기 또는 기체의 제어에도 널리 이용된다.

이러한, 버터플라이 밸브는 디스크가 구동축에 의해 회전운동함으로써 유체를 단속하는 장치로서, 구동축이 디스크에 체결되는 구조에 따라 편심형과 축 중심형으로 크게 나눌 수 있다.

버터플라이 밸브에 구성되는 보디와 디스크는 충분한 탄성을 가지고 있어야 밸브 작동이 가능하기 때문에 고무, 우레탄, 실리콘, 나일론, 테플론 등의 탄성소재에 의해 완충되는 구조를 가지고 있어야 한다.

따라서, 버터플라이 밸브는 보디 내부에 고무나 테프론 등의 탄성소재로 된 링의 형태인 탄성링이 보디에 설치되어 보디시트의 역할을 하고, 원판형의 금속 디스크가 상기의 탄성링의 내측면에 설치된다.

그리고, 상기의 탄성소재로 된 보디시트로서의 탄성링을 보디에 설치하기 위해, 보디 부분에는 돌조를 형성시키고, 탄성링에는 돌조를 압지하여 체결되도록 하는 플랜지를 양측에 형성함으로써 이룰 수 있으며, 이에 따라 양측 주연부에 플랜지가 형성된 보디시트인 탄성링은 보디에 돌출된 돌조에 끼워져 설치된다.

아울러, 보디 외부에서 삽입된 구동축이 디스크에 고정되고, 구동축의 회전으로 디스크가 회전 운동을 하면서 보디시트에 밀착되게 된다.

또한, 탄성소재로 된 디스크시트로서의 탄성링을 디스크에 설치하기 위하여는, 디스크시트인 탄성링에는 디스크의 단부를 압지하여 체결되도록 하는 플랜지를 양측에 형성하는 것으로 이룰 수 있다. 따라서 양측 주연부에 플랜지가 형성된 디스크시트인 탄성링은 디스크의 가장자리 둘레에 끼워져 설치된다.

여기서, 탄성소재로 된 보디시트 또는 디스크시트인 탄성링을 사용하는 이유는 디스크의 회전운동 작동 특성상 보디 또는 디스크의 어느 한쪽 시트는 탄성이 있는 소재를 사용하여야 밸브 작동이 가능하기 때문이다. 이때 보디시트와 디스크끼리는 일정량만큼 압착이 되어야 유체를 단속할 수 있게 된다.

한편, 버터플라이 밸브는 통상적으로 화학 성분에 부식되지 않는 내성을 가지고, 녹이 발생하지 않으며, 높은 강도와 경도를 가진 재질로 되어야 한다.

따라서, 종래의 버터플라이 밸브의 경우 도 1에 도시된 바와 같이 주철재질의 보디와 디스크는 내부에 고무 코팅을 사용하고, 샤프트는 스테인리스재질로 제조되는 것이 일반적인데. 도 2에 도시된 바와 같이 구동축에는 90도 회전을 하기 때문에 코팅되지 않아 그 틈새(도 2의 ①로 표기된 부위)로 물이 유입되어 부식이 발생되는 문제점이 있다.

따라서, 이 부식으로 주철재질의 디스크는 틈새 부분 부터 부식이 일어나 차후 파손이 발생되고, 이로 인해 버터플라이 밸브의 작동에 문제가 발생되게 된다.

1. 한국 등록실용 실1996-0008506호(1996.10.02)

2. 한국 등록실용 제20-0255465호(2001.11.14)

따라서, 종래의 버터플라이 밸브의 구동축이 코팅되지 않아 그 틈새로 물이 유입되어 부식이 발생되는 문제점이 해결되는 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브를 제공하고자 한다.

주철재질의 디스크를 주조시 디스크 체결부위에 SUS 재질의 샤프트를 삽입하여 이중 주조로서 제작함으로써 사이의 틈새가 없어져 구동부분에 부식이 방지되는 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브를 제공하고자 한다.

디스크와 샤프트 체결부위의 유체가 유입되지 않아 부식이 방지되고 이로 인해 버터플라이 밸브의 사용 기간이 연장되어 경제성을 갖는 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브를 제공하고자 한다.

실시예에 의하면, 배관 사이에 설치되는 보디와, 상기 보디에 회전 가능하게 설치된 샤프트와, 상기 샤프트에 외삽되어 상기 보디의 내부에 위치되고, 상기 샤프트의 회전에 의해 회전되어 상기 보디를 개폐하는 디스크 및 상기 샤프트에 내삽되어 상기 샤프트를 회전시키는 구동축을 포함하되, 상기 샤프트는 상기 디스크와 일체로 성형되어 상기 디스크와 상기 샤프트 사이의 틈을 없애 체결부위의 유체 유입으로 인한 부식이 방지되는 것을 특징으로 하는 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브가 제공된다.

실시예에 의하면, 상기 샤프트는 상기 디스크에 삽입된 상태로 상기 디스크의 성형시 일체로 성형된다.

상기 성형은 이중 주조인 것을 특징으로 하는 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브.

이상에서와 같은 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브는, 종래의 버터플라이 밸브의 구동축이 코팅되지 않아 그 틈새로 물이 유입되어 부식이 발생되는 문제점이 해결되는 장점을 갖는다.

주철재질의 디스크를 주조시 디스크 체결부위에 SUS 재질의 샤프트를 삽입하여 이중 주조로서 제작함으로써 사이의 틈새가 없어져 구동부분에 부식이 방지되는 장점을 갖는다.

디스크와 샤프트 체결부위의 유체가 유입되지 않아 부식이 방지되고 이로 인해 버터플라이 밸브의 사용 기간이 연장되어 경제성을 갖는 장점을 갖는다.

도 1은 종래의 버터플라이 밸브를 설명하기 위한 도면.
도 2는 종래 버터플라이 밸브의 구동부 틈새부 부식 발생을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브를 개략적으로 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브의 디스크와 샤프트의 체결부분을 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 4에 도시된 샤프트를 설명하기 위한 도면.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 개시의 실시예에 따른 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브는 버터플라이 밸브에서 디스크와 체결되는 구동부의 틈새로 유체가 유입되는 것을 방지되게 하여 디스크 틈새 부분부터 부식이 일어나 차후 파손이 발생하는 것이 방지되는 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브로서, 버터플라이 밸브, 디스크, 샤프트, 구동, 스플라인, 주철, SUS(스테인리스), 이중 주조 등 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하기로 한다.

도 3은 본 개시의 실시예에 따른 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브를 개략적으로 설명하기 위한 도면, 도 4는 본 개시의 실시예에 따른 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브의 디스크와 샤프트의 체결부분을 설명하기 위한 도면, 도 5는 도 4에 도시된 샤프트를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 개시의 실시예에 따른 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브는, 보디(1), 샤프트(2), 디스크(3), 구동축(4)을 포함하여 이루어진다.

보디(1)는 배관 사이에 설치된다.

즉, 보디(1)는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 각종 산업용수, 오일 등의 유체를 이송시키는 관로의 파이프라인인 배관에 설치된다.

샤프트(2)는 보디(1)에 회전 가능하게 설치된다.

즉, 샤프트(2)는 도 2에 도시된 바와 같이 보디(1)에 관통하여 구비되되, 후술될 구동축(4)에 의해 회전될 수 있도록 보디(1)에 회전 가능하게 구비된다.

이러한, 샤프트(2)는 원형 단면을 갖는 봉상의 형태로 구비되는 것이 일반적이나 이에 국한되는 것은 아니다.

디스크(3)는 샤프트(2)에 외삽되어 보디(1)의 내부에 위치되고, 샤프트(2)의 회전에 의해 회전되어 보디(1)를 개폐한다.

즉, 디스크(3)는 대략 원형의 판상체로 구비되되, 샤프트(2)에 외삽되어져 보디(1)의 내부에 설치되며, 후술될 구동축(4)의 회전으로 샤프트(2)가 회전되면 회전하여 보디(1)의 내부 공간인 관로를 개폐한다.

구동축(4)은 샤프트(2)에 내삽되어 샤프트(2)를 회전시킨다.

이러한, 구동축(4)은 보디(1)의 외부에 설치되어 있는 개폐작동부(도시하지 않음)로부터 회전력을 전달받아 축회전하여 샤프트(2)에 결합된 디스크(3)를 회전시켜 보디(1)를 개폐한다.

전술된 바에 따른 본 개시의 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브는 종래의 버터플라이 밸브가 갖는 구성, 그에 따른 작용 및 효과가 대동소이하다.

다만, 본 개시의 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브는 디스크(3)와 체결되는 샤프트(2)의 틈새로 유체가 유입되는 것을 방지되게 하여 디스크(3) 틈새 부분 부터 부식이 일어나 차후 파손이 발생하는 것이 방지되도록 한다.

이를 위한 본 개시의 샤프트(2)는 디스크(3)와 일체로 성형되어 디스크(3)와 샤프트(2) 사이의 틈을 없애 체결부위의 유체 유입으로 인한 부식이 방지된다.

즉, 본 개시의 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브는 주철재질의 보디(1)와 디스크(3)가 물과 해수 등의 유체에 의해 부식이 발생하므로 내부에 고무코팅을 사용하고, 샤프트(2)는 스테인리스 재질을 사용하되, 구동부(구동축)가 90도 회전을 하기 때문에 코팅되지 않아 그 틈새로 유체가 유입되어 부식이 발생하고, 이 부식으로 주철재질의 디스크(3)는 틈새 부분 부터 부식이 일어나 차후 변형이 파손이 발생되는 종래의 문제점이 해결되도록 샤프트(2)가 디스크(3)와 일체로 성형된다.

상기된 바를 위해 본 개시의 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브는 디스크(3)의 체결부위에 결합되는 샤프트(2)는 디스크(3)에 단순 끼움식으로 결합시키는 것이 가능하나 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이 샤프트(2)와 디스크(3)에 서로 대응하는 돌기와 요홈을 형성하여 구비된다. 물론, 샤프트(2)와 디스크(3)에는 스플라인을 형성되도록 하여 비틀림 압력을 전체로 분산시켜 구동부의 휨 발생과 같은 문제점을 해결하도록 하는 것도 가능하다.

이때, 샤프트(2)를 스테인리스 재질로서 도 5에 도시된 바와 같이 주조를 하여 주조품으로 구비하여 디스크(3)에 결합하게 된다.

상기된 바와 같은 주조품의 샤프트(2)는 디스크(3)에 삽입된 상태로 디스크(3)의 성형시 일체로 성형되도록 하는데, 이를 위해 본 개시에서의 성형은 이중 주조를 사용하게 된다.

즉, 상기된 바를 위해 본 개시의 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이밸브는 도 5에 도시된 바와 같이 주조품인 샤프트(2)를 도 4에 도시된 바와 같이 디스크 주조시 사형에 삽입하여 주철재질로 디스크(3)를 주조하도록 하여 사이간 틈새를 없애도록 하고, 이를 통해 주철재질로 디스크(3)를 주조할 경우 틈새가 없어 고무코팅을 할 수 없는 구동부분에 부식을 방지할 수 있게 한다.

전술된 바에 따르면, 본 개시의 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이밸브의 디스크(3)는 이중 주조에 의해 내부 SUS 재질과 외부 스틸의 구조를 갖게 되어 틈새가 없어 유체의 유입을 방지할 수 있게 되며, 이때 이중 주조는 주철의 용융점이 1150 ~ 1250℃ 이고, 스테인리스의 용융점이 1400℃을 이용함으로써 가능하다.

이상에서와 같은 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브는, 종래의 버터플라이 밸브의 구동축이 코팅되지 않아 그 틈새로 물이 유입되어 부식이 발생되는 문제점이 해결되고, 주철재질의 디스크를 주조시 디스크 체결부위에 SUS 재질의 샤프트를 삽입하여 이중 주조로서 제작함으로써 사이의 틈새가 없어져 구동부분에 부식이 방지되며, 디스크와 샤프트 체결부위의 유체가 유입되지 않아 부식이 방지되고 이로 인해 버터플라이 밸브의 사용 기간이 연장되어 경제성을 갖는 장점을 갖는다.

개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.

1 : 보디
2 : 샤프트
3 : 디스크
4 : 구동축

Claims (3)

1. 배관 사이에 설치되는 보디;
   상기 보디에 회전 가능하게 설치된 샤프트;
   상기 샤프트에 외삽되어 상기 보디의 내부에 위치되고, 상기 샤프트의 회전에 의해 회전되어 상기 보디를 개폐하는 디스크; 및
   상기 샤프트에 내삽되어 상기 샤프트를 회전시키는 구동축;을 포함하되,
   상기 샤프트는 상기 디스크와 일체로 성형되어 상기 디스크와 상기 샤프트 사이의 틈을 없애 체결부위의 유체 유입으로 인한 부식이 방지되는 것을 특징으로 하는 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 샤프트는 상기 디스크에 삽입된 상태로 상기 디스크의 성형시 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 성형은 이중 주조인 것을 특징으로 하는 디스크와 샤프트 체결부 부식이 방지된 버터플라이 밸브.
   

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