KR20210011850A - 유량조절용 게이트밸브 - Google Patents

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KR20210011850A
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한승호
김윤지
김무백
박기주
최규현
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동아대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 중공부가 구비되며 소정의 형태로 제작된 본체와, 본체 내부에 복수 개의 디스크가 구비되며, 상기 디스크에는 유량조절이 가능하도록 복수 개의 구멍이 형성되어 있고, 디스크를 회전시킴으로써, 용이하게 유량조절이 가능하고, 또한, 상기 디스크가 구비되는 방향은 유체의 방향과 직각이 되므로, 진동을 최소화하여 종래의 게이트밸브에 비해 내구성이 향상된 유량조절용 게이트밸브를 제공하는 것이다.
더욱 상세하게는, 복수 개의 디스크(1)와 디스크에 형성되는 구멍(11)을 이용하여 유량조절 기능을 수행하는 게이트밸브에 있어서: 복수 개의 구멍이 형성되는 디스크(1); 중공부를 구비하며 중공부에 상기 디스크가 구비되는 본체(2) 및; 상기 본체의 일측에 구비되며 디스크를 회전시키는 작동부(3);를 포함하고, 상기 작동부에 의해 디스크가 회전하며, 복수 개의 디스크에 형성되는 구멍 일치 여부에 따라 유량조절 기능을 수행하는 유량조절용 게이트밸브를 제공한다.
이때, 상기 작동부(3)는, 사용자가 수동으로 조작가능한 핸들(31) 및 상기 핸들과 결합되며 회전력을 디스크에 전달하는 기어장치(32)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 디스크는, 소정의 두께를 지니며, 유체의 흐름방향에 대해 직각으로 상기 본체 내부에 고정될 수 있다.
아울러 상기 디스크는, 평행하게 3개로 구성되어 있으며, 중앙에 위치한 디스크에 회전력이 전달될 수 있다.
또한, 3개의 디스크에 형성되는 구멍의 내경 및 위치는 동일할 수 있다.

Description

유량조절용 게이트밸브{GateValve for Flow Control}
본 발명은 유량조절용 게이트밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중공부가 구비되며 소정의 형태로 제작된 본체와, 본체 내부에 복수 개의 디스크가 구비되며, 상기 디스크에는 유량조절이 가능하도록 복수 개의 구멍이 형성되어 있고, 디스크를 회전시킴으로써, 유량조절이 가능한 유량조절용 게이트밸브에 관한 것이다.
일반적인 게이트밸브는 관로를 갖는 본체와 상기 본체의 관로 중간에 구비되는 개폐용 디스크, 상기 디스크를 회전시키는 스템으로 구성되고 있다.
디스크가 직선유로에 대하여 직각으로 운동하므로 완전 개방시 배관내 저항이 거의 없으므로 압력손실이 적은 장점이 있고, 구조가 비교적 간단하여 양면씰링이 가능하므로 유체의 유동방향에 구애받지 않고 설치가 가능하다는 장점을 가지고 있다.
종래의 게이트밸브의 작동은 회전축을 회전시키면 디스크가 회전하면서 관로를 개폐하도록 되어 있으며, 디스크와 접촉되는 본체의 접촉면에 대한 구조를 살펴보면, 완벽한 누수를 달성하기 위해 하부는 좁고 상부는 넓은 'V'형태의 테이퍼로 구성되어 있다.
그러나 이러한 테이퍼형태의 결합구조는 디스크가 일부 개방될 시 지지력이 불안정하여 유량압에 의해 디스크가 흔들림으로써, 진동 및 소음이 발생한다.
상기 진동으로 인해 디스크 및 디스크와 결합된 부품들은 파손, 마모, 나사 풀림등이 생기므로 내구성이 떨어지는 문제점이 발생한다.
상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 중공부가 구비되며 소정의 형태로 제작된 본체와, 본체 내부에 복수 개의 디스크가 구비되며, 상기 디스크에는 유량조절이 가능하도록 복수 개의 구멍이 형성되어 있고, 디스크를 회전시킴으로써, 용이하게 유량조절이 가능하고, 또한, 상기 디스크가 구비되는 방향은 유체의 방향과 직각이 되므로, 진동을 최소화하여 종래의 게이트밸브에 비해 내구성이 향상된 유량조절용 게이트밸브를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 복수 개의 디스크(1)와 디스크에 형성되는 구멍(11)을 이용하여 유량조절 기능을 수행하는 게이트밸브에 있어서: 복수 개의 구멍이 형성되는 디스크(1); 중공부를 구비하며 중공부에 상기 디스크가 구비되는 본체(2) 및; 상기 본체의 일측에 구비되며 디스크를 회전시키는 작동부(3)를 포함하고, 상기 작동부에 의해 디스크가 회전하며, 복수 개의 디스크에 형성되는 구멍 일치 여부에 따라 유량조절 기능을 수행하는 유량조절용 게이트밸브를 제공한다.
이때, 상기 작동부(3)는, 사용자가 수동으로 조작가능한 핸들(31) 및 상기 핸들과 결합되며 회전력을 디스크에 전달하는 기어장치(32)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 디스크는, 소정의 두께를 지니며, 유체의 흐름방향에 대해 직각으로 상기 본체 내부에 고정될 수 있다.
아울러 상기 디스크는, 평행하게 3개로 구성되어 있으며, 중앙에 위치한 디스크에 회전력이 전달될 수 있다.
또한, 3개의 디스크에 형성되는 구멍의 내경 및 위치는 동일할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 유량조절용 게이트밸브는 디스크를 통과하는 유체의 유속이 급격히 증가하지 않으므로 캐비테이션이 발생하지않고,
디스크 후방에 와류가 생기지 않으므로 진동 및 소음을 방지할 수 있으며 이로 인해 디스크와 연결된 부품의 마모 및 파손을 방지할 수 있고,
복수 개의 디스크와 디스크에 구비되는 구멍을 이용하여 유량조절이 용이하다.
도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 유량조절용 게이트밸브의 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 유량조절용 게이트밸브의 정면도이다.
도 3 은 본 발명의 실시 예에 따른 디스크 및 작동부의 사시도이다.
도 4 는 본 발명의 실시 예에 따른 디스크 및 작동부의 정면도이다.
도 5 는 본 발명의 실시 예에 따른 디스크의 단면도이다.
도 6 은 본 발명의 실시 예에 따른 디스크의 정면도이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물 (equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제 1 사용자 기기와 제 2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 발명의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
도 1 내지 도 6을 참고하여, 본 발명에 대해 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 복수 개의 디스크(1)와 디스크에 형성되는 구멍(11)을 이용하여 유량조절 기능을 수행하는 게이트밸브에 있어서: 복수 개의 구멍이 형성되는 디스크; 중공부를 구비하며 중공부에 상기 디스크가 구비되는 본체(2) 및; 상기 본체의 일측에 구비되며 디스크를 회전시키는 작동부(3);를 포함하고, 상기 작동부에 의해 디스크가 회전하며, 복수 개의 디스크에 형성되는 구멍 일치 여부에 따라 유량조절 기능을 수행하는 유량조절용 게이트밸브를 제공한다.
더욱 상세하게 결합구조에 대해 살펴보면, 도 1 내지 도 3과 같이, 본체는 중공부를 구비한 원기둥 형태로 제작될 수 있고, 상기 본체 중앙에 디스크가 구비되며, 상기 디스크에는 작동부가 결합되어 회전력을 전달받을 수 있다.
상기 본체 및 디스크의 형태는 통상의 기술자에 의해 용이하게 설계변경 가능할 수 있다.
이때, 상기 작동부(3)는, 사용자가 수동으로 조작가능한 핸들(31) 및 상기 핸들과 결합되며 회전력을 디스크에 전달하는 기어장치(32)를 포함할 수 있다.
아울러 자동으로 조작하기 위한 제어부가 포함될 수 있다.
상기 제어부는 회전력을 제공하기 위한 모터장치, 상기 모터장치의 회전수를 감소시키고 토크를 증가시키는 감속기 및 디스크 회전에 따라 변화하는 유량을 표시하는 디스플레이를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 도 4와 같이, 베벨기어(321)는 디스크(1)와 결합되며, 핸들(31)로부터 회전력을 전달받을 수 있다.
상기 기어장치(32)의 구성은 통상의 기술자에 의해 용이하게 설계변경이 가능하므로 구체적으로 기재하지 않는다.
그리고 상기 디스크는, 소정의 두께를 지니며, 유체의 흐름방향에 대해 직각으로 상기 본체 내부에 고정될 수 있다.
아울러 상기 디스크는, 평행하게 3개로 구성되어 있으며, 중앙에 위치한 디스크에 회전력이 전달될 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 상기 디스크는 3개로 구성하였지만, 본 발명의 기술적 사상은 디스크, 디스크에 형성된 구멍 및 회전에 의해 유량조절을 하는 것으로서, 디스크 개수에 한정되지 않는다.
본 발명의 실시 예에서는 도 5와 같이 디스크(1b)는 베벨기어에 결합되어 회전하고, 디스크(1b)는 나머지 디스크에 비해 직경이 작게 제작될 수 있다.
따라서, 디스크(1a) 및 디스크(1c)는 고정되고, 디스크(1b)만 회전하여 구멍일치여부에 의해 유량조절이 가능하다.
또한, 도 6과 같이, 3개의 디스크에 형성되는 구멍의 내경 및 위치는 동일할 수 있다.
상기 본체(2)는 본체 내의 유압으로 인한 사고를 막기 위해 릴리프밸브가 포함될 수 있고, 상기 릴리프밸브는 사용자에 의해 소정의 압력값이 설정되어 본체 내의 유압이 상기 설정값에 도달하면, 유체가 릴리프밸브를 통해 외부로 배출되어 본체 내의 압력을 낮추는 역할을 한다.
1 : 디스크
11 : 구멍
2 : 본체
3 : 작동부
31 : 핸들
32 : 기어장치
321 : 베벨기어

Claims (5)

  1. 복수 개의 디스크와 디스크에 형성되는 구멍을 이용하여 유량조절 기능을 수행하는 게이트밸브에 있어서:
    복수 개의 구멍이 형성되는 디스크;
    중공부를 구비하며 중공부에 상기 디스크가 구비되는 본체 및
    상기 본체의 일측에 구비되며 디스크를 회전시키는 작동부를 포함하고,
    상기 작동부에 의해 디스크가 회전하며, 복수 개의 디스크에 형성되는 구멍 일치 여부에 따라 유량조절 기능을 수행하는 유량조절용 게이트밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 작동부는,
    사용자가 수동으로 조작가능한 핸들 및
    상기 핸들과 결합되며 회전력을 디스크에 전달하는 기어장치를 포함하는 유량조절용 게이트밸브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 디스크는,
    소정의 두께를 지니며, 유체의 흐름방향에 대해 직각으로 상기 본체 내부에 고정되는 것을 특징으로 하는 유량조절용 게이트밸브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 디스크는,
    평행하게 3개로 구성되어 있으며, 중앙에 위치한 디스크에 회전력이 전달되는 것을 특징으로 하는 유량조절용 게이트밸브.
  5. 제4항에 있어서,
    3개의 디스크에 형성되는 구멍의 내경 및 위치는 동일한 것을 특징으로 하는 유량조절용 게이트밸브.
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CN115573683A (zh) * 2022-11-09 2023-01-06 德州联合石油科技股份有限公司 一种井口采油树节流阀
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