KR20220060994A - 버터플라이 밸브 - Google Patents

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KR20220060994A
KR20220060994A KR1020210125763A KR20210125763A KR20220060994A KR 20220060994 A KR20220060994 A KR 20220060994A KR 1020210125763 A KR1020210125763 A KR 1020210125763A KR 20210125763 A KR20210125763 A KR 20210125763A KR 20220060994 A KR20220060994 A KR 20220060994A
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Abstract

본 발명은 버터플라이 밸브에 관한 것으로, 하나의 파이프와 이웃하는 다른 하나의 파이프 사이에 배치되며, 상기 하나의 파이프 내부 유로와, 상기 다른 하나의 파이프 내부 유로를 연통하도록 관통홀이 형성된 밸브 몸체; 상기 밸브 몸체의 내측면에 결합되는 리테이너; 상기 밸브 몸체에 회전 가능하게 힌지 결합되며, 회전하면서 상기 관통홀을 개방하거나 폐쇄하는 디스크; 일측은 상기 밸브 몸체와 상기 리테이너 사이에 위치하고, 타측은 상기 디스크와 상기 리테이너 사이에 위치하도록 구비되어 상기 디스크와 상기 밸브 몸체 사이의 누수를 방지하는 시트링; 및 상기 리테이너에 구비되어 상기 시트링에 텐션을 가하는 텐션제공부재를 포함한다.

Description

버터플라이 밸브{BUTTERFLY VALVE}
본 발명은 버터플라이 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유체 및 기체의 양방향 유동이 가능하도록 유로를 개폐할 수 있으며, 화재시에도 수밀성 및 기밀성을 유지할 수 있는 버터플라이 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 버터플라이 밸브는 관로에 연결되는 밸브 바디 내부에서 디스크가 축에 의해 회전되면서 관로를 개폐한다. 이러한 버터플라이 밸브는 지하수를 제공하는 상수도 뿐 아니라 해양 플랜트, 발전 플랜트, 화학 플랜트 등 다양한 플랜트와 선박용 밸브에도 사용이 된다.
종래의 버터플라이 밸브의 경우, 밸브 바디의 내부면에 바디 시트가 돌출되어 있고, 밸브 디스크의 둘레에는 바디 시트에 밀착되는 디스크 시트가 구성된다.
디스크 시트는 메탈, 고무 등의 소재로 이루어지는데 시트 그랜드에 의해 밸브 디스크의 둘레면에 장착된다. 이러한 디스크 시트는 시간이 경과함에 따라 마모가 발생하여 수밀 및 기밀 기능이 급격하게 감소하는 문제점이 있다.
이에 따라 디스크 시트 등을 수리하기 위해 배관을 분리하여 수리 또는 교체하는 작업이 빈번하게 이루어지고 이로 인한 유지 관리 비용도 증가하는 등의 문제가 발생된다.
특히, 버터플라이 밸브는 인화성 물질 등이 사용되는 플랜트, 선박에 사용되는 경우 화재 발생 시에도 기밀 성능을 유지할 수 있어야 한다. 그런데 종래의 버터플라이 밸브는 디스크 시트를 고정시키기 위해 구비되는 플라스틱 시트가 화재 발생 시에는 녹아버려 디스크 시트가 움직일 수 있는 유격이 생기는 문제점이 발생된다.
본 출원인은 이러한 문제를 해결하기 위해 등록특허 10-1543541호에 기재된 기술의 버터플라이 밸브를 개발하였다. 그러나 본 출원인이 등록한 버터플라이 밸브의 경우, 부품의 수가 많아지고 생산 난이도 및 원가가 상승되는 새로운 문제점이 발생하게 되었다.
대한민국 공개특허 제10-2019-0023526호
본 발명은 유체 및 기체의 양방향 유동이 가능하도록 유로를 개폐할 수 있으며, 화재시에도 수밀성 및 기밀성을 유지할 수 있는 버터플라이 밸브를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 본 발명은 하나의 파이프와 이웃하는 다른 하나의 파이프 사이에 배치되며, 상기 하나의 파이프 내부 유로와, 상기 다른 하나의 파이프 내부 유로를 연통하도록 관통홀이 형성된 밸브 몸체; 상기 밸브 몸체의 내측면에 결합되는 리테이너; 상기 밸브 몸체에 회전 가능하게 힌지 결합되며, 회전하면서 상기 관통홀을 개방하거나 폐쇄하는 디스크; 일측은 상기 밸브 몸체와 상기 리테이너 사이에 위치하고, 타측은 상기 디스크와 상기 리테이너 사이에 위치하도록 구비되어 상기 디스크와 상기 밸브 몸체 사이의 누수를 방지하는 시트링; 및 상기 디스크가 상기 관통홀을 폐쇄한 상태에서 전방에서 후방으로 유동되는 유체의 압력 또는 후방에서 전방으로 유동되는 유체의 압력이 상기 디스크에 가해질 때 수밀을 유지할 수 있도록 상기 리테이너에 구비되어 상기 시트링에 텐션을 가하는 텐션제공부재를 포함한다.
또한, 상기 리테이너는, 전면; 상기 전면으로부터 설정 거리만큼 이격된 후면; 상기 전면과 상기 후면을 연결하여 형성되는 내측면; 상기 전면과 상기 후면을 연결하여 형성되며, 상기 내측면과 대향되는 외측면; 및 상기 내측면에서 상기 외측면을 향하는 설정 길이만큼 상기 후면에서 돌출 형성되는 단차면을 포함한다.
또한, 상기 내측면은, 상기 전면에서 상기 후면을 향하는 설정 길이만큼의 제1 내측면부와, 상기 제1 내측면부로부터 설정 길이만큼의 제2 내측면부로 이루어진다.
또한, 상기 텐션제공부재는, 상기 제1 내측면부의 타단과 상기 제2 내측면부의 일단 사이에 오목하게 형성되는 홈; 및 상기 홈에 구비되며, 상기 시트링의 선단에 접촉하여 텐션을 가하는 탄성부재를 포함한다.
또한, 상기 텐션제공부재는, 상기 제1 내측면부의 타단과 상기 제2 내측면부의 일단을 연결하며, 전방에서 후방으로 유동되는 유체가 집중되는 공간을 형성하는 제1 곡면부를 더 포함한다.
또한, 상기 텐션제공부재는, 상기 제1 내측면부의 타단과 상기 제2 내측면부의 일단을 연결하며, 전방에서 유체가 집중되는 공간을 형성하도록 오목하게 형성되는 유체 집중 홈을 더 포함한다.
또한, 상기 텐션제공부재는, 상기 시트링의 선단이 상기 제2 내측면부에 근접할 때 상기 시트링의 선단 일측에 접촉하여 텐션을 가하는 돌기를 더 포함한다.
또한, 상기 리테이너는, 상기 제2 내측면부와 상기 단차면을 연결하는 경사면을 더 포함하며, 상기 텐션제공부재는, 후방에서 전방으로 유동되는 유체 혹은 기체의 압력에 의해 상기 리테이너를 향해 이동된 상기 시트링이 접촉하면 텐션을 가하도록 상기 경사면의 일단 및 타단에 형성된 제2 곡면부 및 제3 곡면부를 더 포함한다.
또한, 상기 텐션제공부재는, 상기 리테이너의 전면으로부터 단차면을 관통하여 형성되는 관통홀을 더 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 버터플라이 밸브는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 밸브 몸체와 리테이너 사이, 리테이너와 디스크 사이에 위치하는 시트 링을 구비하는 것만으로 컴팩트한 구조의 버터플라이 밸브를 구현한다.
둘째. 텐션제공부재를 구비함으로써 디스크가 닫힌 상태에서 전방 또는 후방에서 유체의 압력이 가해질 때 텐션제공부재가 시트링에 텐션을 가하므로 디스크가 움직이는 것을 방지하고 수밀성을 유지하는 효과를 얻을 수 있다.
셋째, 텐션제공부재는 리테이너의 여러 위치에 다양한 형태로 구비되며, 전방 또는 후방에서 유체의 압력이 가해질 때 뿐 아니라 디스크가 닫힌 기본 상태에서도 시트링에 텐션을 가할 수 있어 텐션제공부재가 구비되지 않았을 때의 시트링에 비해 디스크에 가해지는 접촉 압축 압력이 더 커지고 수밀성(기밀성)도 더욱 향상되는 효과를 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 부분 단면이 도시된 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 버터플라이 밸브의 리테이너의 단면이 도시된 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 버터플라이 밸브의 시트 링의 단면이 도시된 것이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브와 종래의 버터플라이 밸브를 비교할 수 있도록 도시된 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 부분 단면이 도시된 것이다.
도 7은 도 6에 따른 버터플라이 밸브의 시트링이 도시된 것이다.
도 8은 도 6에 따른 버터플라이 밸브의 리테이너가 도시된 것이다.
도 9는 도 6에 따른 버터플라이 밸브의 작동이 도시된 것이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 부분 단면이 도시된 것이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 부분 단면이 도시된 것이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 부분 단면이 도시된 것이다.
도 13은 도 12의 실시예에서 변형된 또 다른 실시예의 버터플라이 밸브의 부분 단면이 도시된 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브(100)는 밸브 몸체(110), 리테이너(120), 디스크(130) 및 시트 링(140)을 포함한다.
상기 밸브 몸체(110)는 이웃하는 복수 개의 파이프(미도시)를 연결하는 것으로, 하나의 파이프(미도시)와 이웃하는 다른 하나의 파이프(미도시) 사이에 배치된다. 상기 밸브 몸체(110)는 상기 하나의 파이프(미도시) 내부유로와 상기 다른 하나의 파이프(미도시) 내부유로를 연통할 수 있도록 관통홀(미표기)이 형성되어 있다.
상기 밸브 몸체(110)는 공지된 기술의 밸브 몸체와 차이가 없으므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 한편, 도면에 도시되지는 않았으나 상기 밸브 몸체(110)에는 상기 디스크(130)가 결합될 수 있도록 힌지 결합부(미도시)가 형성된다.
도 1을 참조하여 보면, 상기 밸브 몸체(110)의 단면 일부가 도시되어 있다. 도 1을 참조하는 바와 같이, 상기 밸브 몸체(110)는 내측면 측으로 전면에서 후면을 향해 복수의 단차부가 형성된다.
먼저, 상기 밸브 몸체(110)의 전면에서 후면을 향해 설정 깊이만큼 제1 단차부(113)가 형성되고, 상기 제1 단차부(113)에서 후면을 향해 설정 깊이만큼 제2 단차부(115)가 형성된다.
상기 리테이너(120)는 상기 밸브 몸체(110)에 결합된다. 보다 구체적으로 상기 리테이너(120)는 상기 제1 단차부(113)에 위치하며, 체결부재(미도시)에 의해 상기 밸브 몸체(110)와 결합된다.
상기 리테이너(120)는 단면이 다각형인 링(ring) 형태로 형성되는 몸체(121)를 포함한다. 상기 리테이너 몸체(121)의 단면 형상을 도 2를 참조하여 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
상기 리테이너 몸체(121)는 전면(121a), 상기 전면(121a)으로부터 이격된 후면(121b), 상기 전면(121a)의 일측과 상기 후면(121b)의 일측을 연결하는 내측면(121c) 및 상기 전면(121a)의 타측과 상기 후면(121b)의 타측을 연결하는 외측면(121d)으로 이루어진다.
상기 후면(121b)과 상기 외측면(121d)은 상기 리테이너(120)가 상기 제1 단차부(113)에 위치할 때 상기 제1 단차부(113)와 접하는 면들이다.
상기 내측면(121c)에는 상기 전면(121a)으로부터 상기 후면(121b)을 향하는 방향으로 설정 길이만큼 돌출되는 스토퍼부(123)가 형성된다.
상기 후면(121b)에는 상기 외측면(121d)에서 상기 내측면(121c)을 향하는 방향으로 설정 거리 이격된 위치에 상기 전면(121a)을 향해 오목한 홈(125)이 형성된다. 상기 홈(125)에는 상기 시트 링(140)의 일부가 위치하는데, 이에 대해서는 후술에서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조할 때 상기 홈(125)을 기준으로 상기 내측면(121c)에 가까이 위치하는 상기 내측후면(미표기)은 상기 제2 단차부(115)에 위치한다. 상기 상기 내측후면(미표기)은 상기 제2 단차부(115)와 접촉하지 않고, 상기 내측후면(미표기)과 상기 제2 단차부(115) 사이가 이격되어 있다. 이는 상기 내측후면(미표기)과 상기 제2 단차부(115) 사이에 상기 시트 링(140)의 일부가 위치하도록 하기 위함이다.
상기 디스크(130)는 상기 밸브 몸체(110)에 회전 가능하도록 힌지 결합된다. 상기 밸브 몸체(110)에 결합된 상기 디스크(130)는 상기 관통홀(111)을 개방하거나 폐쇄하는 역할을 한다.
본 실시예에서는 예시적으로 상기 디스크(130)가 반시계 방향으로 회전하면서 상기 관통홀(미표기)을 개방하고, 시계방향으로 회전하면서 상기 관통홀(미표기)을 폐쇄한다.
전술한 바와 같이 상기 디스크(130)가 상기 밸브 몸체(110)의 관통홀(미표기)을 폐쇄하지만 상기 디스크(130)와 상기 밸브 몸체(110) 사이에는 미세한 틈(gap)이 생겨 누수가 발생될 수 있다.
이러한 누수를 방지하기 위해 상기 시트 링(140)이 구비된다. 상기 시트 링(140)은 일측은 상기 밸브 몸체(110)와 상기 리테이너(120) 사이에 위치하고, 타측은 상기 디스크(130)와 상기 리테이너(120) 사이에 위치하도록 구비된다.
상기 시트 링(140)의 구조를 도 3을 참조하여 구체적으로 살펴보면, 상기 시트 링(140)은 제1 실링부(141), 상기 제1 실링부(141)의 선단에서 상기 제1 실링부(141)과 교차하는 방향으로 절곡되어 연장 형성되는 제2 실링부(142), 상기 제2 실링부(142)의 선단에서 상기 제1 실링부(141)와 반대되면서 나란한 방향으로 절곡되어 연장 형성되는 제3 실링부(143) 및 상기 제3 실링부(143)의 선단에서 상기 제2 실린더(142)와 동일한 방향으로 절곡되어 연장 형성되는 제4 실링부(144)로 이루어진다.
상기 제1 실링부(141)는 전술한 상기 시트 링(140)의 일측으로서, 상기 리테이너(120)와 상기 밸브 몸체(110) 사이에 위치한다. 구체적으로는 상기 리테이너(120)의 홈(125)에 위치한다.
상기 제2 실링부(142) 및 상기 제3 실링부(143)는 상기 홈(125)을 기준으로 내측하면(미표기)과 상기 밸브 몸체(110)의 상기 제2 단차부(115) 사이에 위치한다.
상기 제4 실링부(144)는 전술한 상기 시트 링(140)의 타측으로서, 상기 리테이너(120)의 내측면(121c)과 상기 디스크 사이에 위치한다. 상기 제4 실링부(144)는 상기 디스크(130)가 상기 관통홀(111)을 폐쇄하는 상태일 때 상기 디스크(130)와 접촉된다.
상기 시트 링(140)은 예비응력(프리스트레스, Prestress)을 갖고 있다. 상기 시트 링(140)이 갖고 있는 예비응력에 의해 누수를 방지하고 수밀성 및 기밀성을 유지할 수 있다. 이는 상기 시트 링(140)의 타측 즉, 상기 제4 실링부(144)가 상기 디스크(130)와 접촉해 있을 때 상기 디스크(130)를 가압하기 때문이다.
뿐만 아니라, 상기 시트 링(140)도 상기 디스크(130)로부터 가압하는 힘을 받기 때문에 상기 시트 링(140)의 상기 제3 실링부(143)가 상기 제2 단차부(115)를 향해 오목한 곡선 형태로 탄성 한도 내에서 변형된다.
본 실시예에서 상기 시트 링(140)은 금속 소재로 형성되고, 일면에는 플라스틱 코팅층(140a)이 형성된다. 여기서 상기 일면은 상기 디스크(130)와 직접 접촉하는 면이다.
상기 플라스틱 코팅층(140a)을 형성하는 소재는 강화 내열 플라스틱을 포함한다. 상기 강화 내열 플라스틱은 예시적으로 폴리테트라 플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene, 이하 PTFE)이다. 상기 PTFE는 내약품성 및 내열성이 좋은 소재로 높은 온도(325℃)에서도 안정적인 특성을 갖는다. 따라서 화재가 발생하게 되더라도 상기 플라스틱 코팅층(140a)이 쉽게 녹지 않을 수 있다.
본 실시예에서는 상기 플라스틱 코팅층(140a)이 폴리테트라 플루오로에틸렌(PTFE)로 형성되는 것을 예로 들어 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 PTFE에 다른 소재를 추가하여 형성하는 것도 무방하다.
또한, 상기 플라스틱 코팅층(140a)이 형성되는 것은 본 실시예에 한정되는 것일 뿐 상기 플라스틱 코팅층(140a)은 생략되어도 무방하다.
상기의 구성들을 포함하는 상기 버터플라이 밸브(100)는 전술한 바와 같이, 상기 디스크(130)가 회전을 하면서 상기 밸브 몸체(110)의 상기 관통홀(미표기)을 개방하거나 폐쇄한다. 그러나 상기 관통홀(미표기)이 상기 디스크(130)에 의해서만 완벽하게 폐쇄되는 것이 아니므로 상기 시트 링(140)을 통해 상기 디스크(130)가 상기 관통홀(미표기)을 폐쇄하였을 때 누수를 방지한다.
상기 시트 링(140)은 예비응력에 의해 상기 디스크(130)를 가압하고 있는 상태이므로 누수를 방지하여 수밀성 및 기밀성을 유지할 수 있다.
상기 디스크(130)가 상기 관통홀(미표기)을 폐쇄하도록 닫혀 있는 상태일 때 상기 디스크(130)의 후방에서 전방으로 유동하는 유체(혹은 기체)의 압력(f1)이 큰 경우가 발생한다.
이러한 경우 유체(혹은 기체)의 압력에 의해 상기 디스크(130)가 전방 방향으로 미세하게 이동될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 디스크(130)와 접촉된 상기 시트 링(140)에 의해 누수를 방지하여 수밀성 및 기밀성을 유지할 수 있다.
이를 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
단순히 상기 디스크(130)가 닫힌 상태일 때에는 상기 시트 링(140)이 갖고 있는 예비응력(프리스트레스)에 의해 상기 시트 링(140)이 상기 디스크(130)를 가압하고 있다.
이때, 상기 시트 링(140)이 상기 디스크(130)를 가압할 뿐 아니라, 상기 시트 링(140)에도 상기 디스크(130)에서 가압하는 힘이 전달되므로 상기 시트 링(140)의 제3 실링부(143)는 상기 제2 단차부(115)를 향하는 방향으로 탄성한도 내에서 오목하게 변형된다.
유체(혹은 기체)에 의해 압력(f1)이 지속적으로 상기 디스크(130)에 가해져 상기 디스크(130)가 전방 방향으로 이동하게 되면, 상기 디스크(130)에서 상기 제4 실링부(144)로 미는 힘이 가해진다. 이에 따라 상기 제4 실링부(144)가 탄성한도 내에서 일시적으로 변형된다.
변형된 상기 제4 실링부(144)는 상기 리테이너(120)의 내측면(121c)에 먼저 닿아 상기 내측면(121c)을 따라 이동하게 된다.
상기 제4 실링부(144)의 선단이 상기 리테이너(120)의 스토퍼부(123)에 닿아 상기 스토퍼부(123)에 의해 이동이 제한되면, 상기 디스크(130)도 전방방향으로 더 이상 이동하지 않거나, 회전되지 않아 상기 관통홀(미표기) 개방되는 것을 방지할 수 있다. 상기 디스크(130)의 측면과 상기 제4 실링부(144)는 여전히 접촉된 상태를 유지하고 있기 때문에 유체(혹은 기체)가 누수를 방지하고, 수밀성 및 기밀성을 유지할 수 있다.
한편, 유체(혹은 기체)에 의한 압력(f2)이 더 큰 경우에는 상기 디스크(130)가 후방 방향으로 이동하게 된다.
상기 디스크(130)와 상기 시트 링(140)은 상호 간에 가압하는 힘을 작용하고 있으므로 상기 디스크(130)가 후방 방향으로 이동하면, 상기 디스크(130)에 접촉되어 있는 상기 제4 실링부(144)도 변형된다.
이때, 상기 제4 실링부(144)와 함께 상기 제3 실링부(143)도 탄성한도 내에서 일시적으로 변형을 일으켜 상기 제2 단차부(115)와 접하게 된다. 이 때의 상기 제2 단차부(115)는 상기 스토퍼부(123)와 같은 역할을 한다.
상기 제2 단차부(115)에 의해 상기 제3 실링부(143)의 변형이 제한되면, 상기 디스크(130)의 후방 방향으로의 이동도 제한되고, 상기 디스크(130)와 상기 밸브 몸체(110) 사이의 틈이 발생하는 것을 방지한다. 이에 따라 누수를 방지하고 수밀성 및 기밀성을 유지할 수 있다.
상기 시트 링(140)이 상기 디스크(130)과 접촉되는 위치는 상기 디스크(130)의 외경이 가장 큰 위치(ED_max)와 접촉되며, 상기 시트 링(140)와 상기 디스크(130)가 접촉되는 길이와 상기 시트 링(140) 두께 길이의 비율은 1:1 이 되도록 한다.
이에 따라 상기 디스크(130)에는 높은 접촉 압축 압력이 작용하게 된다. 도 4에는 본 발명에 의한 버터플라이 밸브(a)와 종래의 버터플라이 밸브(b)가 비교 도시되어 있다.
도 4를 참조하는 바와 같이 본 발명에 의한 버터플라이 밸브(a)는 종래의 버터플라이 밸브(b)에 비해 상기 디스크(130)와 상기 시트 링(140)이 접촉되는 접촉면의 길이가 현저히 짧은 것을 확인할 수 있다. 본 발명에서는 상기 시트 링(140)의 타측이 상기 디스크(130)의 외경 중 가장 큰 위치에 접하면서 상기 시트 링(140)의 타측과 상기 디스크(130)가 접촉한 면의 길이(d_a)가 상기 시트 링(140)의 두께와 거의 동일하다.
반면, 종래의 버터플라이 밸브(b)는 탄성부재(41)가 디스크(30)의 외경에 접촉하는 접촉면의 길이(d_b)가 디스크(30) 외경의 가장 큰 위치부터 가장 작은 위치까지 연속된다. 즉, 본 발명과 달리 탄성부재(41)의 두께보다 몇 배 이상의 접촉면의 길이를 갖는다.
이렇게 접촉면의 길이를 짧게 하면 동일한 힘을 가했을 때 접촉면의 길이가 클 때(종래의 버터플라이 밸브(b)) 보다 상기 디스크(130)에 더 큰 접촉 압축 압력이 작용하게 되는 것이고, 이로 인해 수밀성 및 기밀성이 더욱 향상되는 것이다.
또한, 수밀성 및 기밀성 뿐 아니라 상기 디스크(130)와 상기 시트 링(140)의 접촉면의 길이를 짧게 하면 상기 디스크(130) 및 상기 시트 링(140)의 마모를 줄이고, 상기 디스크(130)의 회전 시 토크를 줄이는 효과도 갖는다.
상기 시트 링(140)은 상기 제3 실링부(143)의 후면으로부터 상기 제4 실링부(144)의 선단까지의 거리(d1)가 상기 디스크(130) 두께의 길이(d2)에 대해 25% 내지 40% 가 되도록 형성한다.
도 5를 참조하여 보면, 종래의 버터플라이 밸브(b)에서는 본 실시예에서의 d1에 해당하는 길이 d3이 본 실시예보다 현저하게 길게 형성되고, 디스크(30) 두께의 길이(d4)의 최대 40% 보다 더 길게 형성된 것을 확인할 수 있다.
본 실시예의 버터플라이 밸브(a)의 경우, d1의 길이가 상기 디스크(130) 두께의 길이(d1)에 대해 25% 내지 40% 가 되도록 짧게 형성되므로 상기 디스크(130)가 상기 관통홀(미표기)을 개방하도록 열렸다가 닫히도록 회전될 때 상기 디스크(130)와의 간섭이 거의 없다. 즉, 상기 디스크(130)의 회전에도 상기 시트 링(140)이 변형되지 않는다.
그러나 종래의 버터플라이 밸브(b)의 경우에는 d3의 길이가 디스크(30) 두께의 길이(d4)의 최대 40%에 해당하는 길이보다 현저히 길게 형성되므로 디스크(30)가 열렸다 닫히도록 회전되는 과정에서 디스크(30)과 간섭되는 것을 확인할 수 있다.
이렇게 디스크(30) 회전될 때마다 간섭되면 탄성부재(41)에 피로가 쌓이게 되어 결국 탄성부재(41)는 디스크(30)로 인해 변형이 발생하게 되고, 수밀이 저하되는 것은 물론 버터플라이 밸브의 고장의 원인이 된다.
이처럼 본 발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브는 종래의 버터플라이 밸브에 비해 콤팩트한 구성으로 구현되었다. 그럼에도 시트 링(140)의 예비응력과, 시트 링(140)과 디스크(130)의 접촉면의 길이를 짧게 하여 접촉 압축 압력이 커지도록 하여 종래의 버터플라이 밸브에 비해 비해 향상된 향상된 수밀 성능을 구현하였다.
도 6 내지 도 9에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 버터플라이 밸브가 도시되어 있다.
도 6 내지 도 9에 따른 버터플라이 밸브는 밸브 몸체(10), 리테이너(20), 디스크(30), 시트링(40) 및 텐션제공부재(50)를 포함한다.
상기 밸브 몸체(10)는 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에서의 상기 밸브 몸체(110)와 동일하다. 따라서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 리테이너(20)는 링 형태로 형성된다. 도 2에는 상기 리테이너(20)의 단면이 도시되어 있다. 도 2를 참조하여 설명하면 상기 리테이너(20)는 전면(21), 후면(22), 내측면(23), 외측면(24) 및 단차면(25)을 포함한다.
상기 전면(21)은 전방 방향을 향하는 면이고, 상기 후면(22)은 상기 전면(21)으로부터 설정 거리만큼 이격되어 상기 전면(21)과 대향하도록 후방 방향을 향하는 면이다.
상기 내측면(23)은 상기 전면(21)의 일측과 상기 후면(22)의 일측을 연결한다. 상기 외측면(24)은 상기 전면(21)의 타측과 상기 후면(22)의 타측을 연결하며, 상기 내측면(23)과 대향된다. 상기 단차면(25)은 상기 내측면(23)으로부터 상기 외측면(24)을 향하는 설정 길이만큼 상기 후면(22)에서 돌출 형성된다.
한편, 상기 후면(22)에는 상기 단차면(25)의 타단으로부터 상기 외측면(24)을 향하는 설정 길이만큼 오목한 시트링 결함홈(22a)이 형성된다. 상기 시트링 결합홈(22a)는 상기 시트링(40)의 일부가 삽입될 수 있도록 형성된 홈이다.
상기 디스크(30)는 상기 밸브 몸체(10)에 회전 가능하게 힌지 결합된다. 상기 디스크(30)는 회전하면서 상기 밸브 몸체(10)의 관통홀(미도시)을 개방하거나 폐쇄한다. 상기 디스크(30)가 상기 관통홀(미도시)을 폐쇄하도록 닫혔을 때, 상기 디스크(30)의 측면과 상기 리테이너(20) 사이의 간격은 상기 시트링(40)의 두께와 동일하다.
상기 시트링(40)은 상기 디스크(30)가 닫힌 상태가 될 때 누수를 방지하도록 구비되는 것이다. 상기 시트링(40)은 일측은 상기 밸브 몸체(10)와 상기 리테이너(20) 사이에 위치하고, 타측은 상기 디스크(30)와 상기 리테이너(20) 사이에 위치하도록 구비된다.
상기 시트링(40)의 구조는 구체적으로 제1 실링부(41), 상기 제1 실링부(41)의 선단에서 상기 제1 실링부(41)와 교차하여 하측 방향으로 절곡되어 연장 형성되는 제2 실링부(42), 상기 제2 실링부(42)의 선단에서 상기 제1 실링부(41)와 반대되면서 나란한 방향으로 절곡되어 연장 형성되는 제3 실링부(43) 및 상기 제3 실링부(43)의 선단으로부터 상기 제2 실링부(42)와 나란한 방향으로 굴곡지게 연장 형성되는 제4 실링부(44)를 포함한다.
상기 시트링(40)은 상기 제1 실링부(41)가 상기 리테이너(20)에 형성된 상기 시트링 결합홈(22a)에 삽입되는 형태로 상기 리테이너(20)와 상기 밸브 몸체(10) 사이에 구비된다. 그리고 상기 디스크(30)가 닫힌 상태일 때 상기 디스크(30)와 상기 리테이너(20) 사이에 상기 제4 실링부(44)가 위치한다.
도면에 도시되지는 않았으나, 상기 시트링(40)은 상기 디스크(30)와 접촉되는 일 면에 플라스틱 코팅층(미도시)이 형성되며, 상기 플라스팅 코팅층(미도시)은 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예에서의 플라스틱 코팅층(140a)과 동일하다.
상기 텐션제공부재(50)는 상기 디스크(30)가 상기 밸브 몸체(10)의 관통홀을 폐쇄한 상태에서 상기 시트링(40)에 텐션을 가하여 수밀성(기밀성)을 유지하거나 향상시킬 수 있도록 상기 리테이너(20)에 구비되는 것이다.
구체적으로는 상기 디스크(30)가 상기 밸브 몸체(10)의 관통홀을 폐쇄한 상태일 때 전방에서 후방으로 유동되는 유체 혹은 기체의 압력 크기와, 후방에서 전방으로 유동되는 유체 혹은 기체의 압력 크기의 차이로 인해 상기 디스크(30)가 미세하게 움직이며, 수밀이 저하되는 것을 방지하도록 상기 시트링(40)에 텐션을 가하는 것이다.
전술한 바와 같이 상기 텐션제공부재(50)는 상기 리테이너(20)에 구비된다. 상기 텐션제공부재(50)는 다양한 실시 형태로 구비된다. 본 실시예에서는 도 6 내지 도 9를 참조하여 상기 텐션제공부재(50)를 구체적으로 설명한다.
본 실시예에서 상기 텐션제공부재(50)는 홈(51), 탄성부재(52), 제2 곡면부(56)및 제3 곡면부(57)를 포함한다.
상기 홈(51)은 상기 제1 내측면부(23a) 및 상기 제2 내측면부(23b)를 연결하며 오목하게 형성된다. 상기 탄성부재(52)는 상기 홈(51)에 구비된다. 상기 홈(51)의 내측면에는 돌기(51a)가 형성되어 있다. 상기 돌기(51a)는 상기 홈(51)에 구비된 상기 탄성부재(52)가 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다.
상기 탄성부재(52)는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 단면이 'c'자 형상이며 링 형태로 형성된다. 상기 탄성부재(52)는 볼록한 부분이 상기 시트링(40)의 상기 제4 실링부(44)가 접했을 때 상기 제4 실링부(44)에 텐션을 가한다.
상기 리테이너(20)는 상기 제2 내측면부(23b)와 상기 단차면(25)을 연결하는 경사면(26)을 더 포함한다. 상기 경사면(26)에 의해 상기 제2 곡면부(56) 및 상기 제3 곡면부(57)가 구비된다.
구체적으로는 상기 제2 내측면부(23b)와 연결되는 상기 경사면(26)의 일단, 상기 단차면(25)의 일단과 연결되는 상기 경사면(26)의 타단에 각각 형성된다. 그러나 상기 경사면(26)의 일단 및 타단 모두에 상기 제2 곡면부(56)와 상기 제3 곡면부(57)가 형성되는 것에 한정될 필요는 없으며, 상기 제2 곡면부(56) 및 상기 제3 곡면부(57) 중 어느 하나만 구비되어도 무방하다.
상기 디스크(30)가 상기 밸브 몸체(10)의 관통홀(미도시)을 폐쇄하도록 닫히면, 상기 시트링(40)의 제4 실링부(44)에 의해 상기 디스크(30)와 상기 리테이너(20) 사이가 실링된다. 이때 상기 시트링(40)의 예비 응력이 상기 제4 실링부(44)를 통해 상기 디스크(30)에 가해지면서 접촉 압축 압력에 의해 수밀이 이루어진다.
특히, 상기 디스크(30)가 닫히면서 상기 리테이너(20) 측으로 이동하게 된 상기 제4 실링부(44)는 상기 제2 곡면부(56) 및 상기 제3 곡면부(57)와 접촉하면서 텐션이 가해지고, 이로 인해 상기 디스크(30)에 가해지는 접촉 압축 압력이 더 커지면서 수밀이 유지되거나 향상된다.
한편, 상기 텐션제공부재(50)는 상기 제3 실링부(43)와 상기 밸브 몸체(10) 사이에 형성되는 유체 유입 공간(58)을 더 포함한다. 상기 유체 유입 공간(58)으로는 후방에서 전방으로 유동되는 유체 혹은 기체의 일부가 유입되면서 이들의 압력으로 상기 시트링(40)에 텐션을 가한다. 이와 같이 상기 시트링(40)에 가해진 텐션에 의해 상기 디스크(30)에 가해지는 접촉 압축 압력도 더 커져 상기 버터플라이 밸브의 수밀을 유지할 수 있다.
전술한 바와 같은 상기 텐션제공부재(50)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 버터플라이 밸브는 상기 디스크(30)가 닫힌 상태일 때, 상기 시트링(40)에 의해 수밀된다. 기본적으로 상기 제2 굴곡부(56) 및 상기 제3 굴곡부(57)는 상기 제4 실링부(44)와 접촉하여 텐션을 가해 상기 디스크(30)의 접촉 압축 압력이 더 커져 수밀성(기밀성)을 향상시킨다.
한편, 전방에서 후방으로 유동하는 유체 혹은 기체의 압력, 후방에서 전방으로 유동하는 유체 혹은 기체의 압력은 상기 디스크(30)에 가해진다. 이때, 전방에서 후방으로 유동하는 유체 혹은 기체의 압력 크기와 후방에서 전방으로 유동하는 유체 혹은 기체의 압력 크기에 차이가 발생하면 상기 디스크(30)가 압력이 더 작은 쪽 방향으로 미세하게 움직이게 된다.
전방에서 후방으로 유동하는 유체 혹은 기체의 압력이 후방에서 전방으로 유동하는 유체 혹은 기체의 압력보다 더 크더라도 상기 유체 유입 공간(58)으로 유입된 유체 혹은 기체의 압력이 상기 시트링(40)에 텐션을 가하고, 이로 인해 상기 디스크(30)의 접촉 압축 압력이 더 커지면서 상기 디스크(30)의 이동을 제한하고 수밀을 유지한다.
후방에서 전방으로 유동하는 유체 혹은 기체의 압력이 더 커 상기 디스크(30)가 전방방향으로 미세하게 움직일 때 상기 제4 실링부(44)의 선단은 상기 탄성부재(52)와 접촉한다. 이때. 상기 탄성부재(52)가 상기 제4 실링부(44)의 선단에 텐션을 가하고, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 제4 실링부(44)의 선단이 뒤로 밀리면서 상기 디스크(30)의 미세한 이동을 제한하여 수밀을 유지할 수 있다.
도 10에는 또 다른 실시예에 따른 버터플라이 밸브가 도시되어 있다.
본 실시예에 따른 버터플라이 밸브는 전술한 실시예의 버터플라이 밸브와 구성의 거의 동일하다. 따라서 이하에서는 전술한 실시예들과 차이가 있는 텐션제공부재(50a)에 대해서만 설명하기로 한다.
본 실시예에서의 상기 텐션제공부재(50a)는 제1 곡면부(53), 제2 곡면부(56), 제3 곡면부(57) 및 유체 유입 공간(58)를 포함한다. 상기 텐션제공부재(50a)의 구성중에서 상기 제2 곡면부(56), 상기 제3 곡면부(57) 및 상기 유체 유입 공간(58)은 전술한 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.
상기 제1 곡면부(53)는 상기 제1 내측면부(23a)와 상기 제2 내측면부(23b) 사이에 구비된다. 상기 제1 곡면부(53)는 도 10을 참조하는 바와 같이 상기 제1 내측면부(23a)의 타단과 상기 제2 내측면부(23b)의 일단을 연결하며 곡면의 형태로 형성된다. 상기 제1 곡면부(53)가 형성됨에 따라 전방에서 후방으로 유동되는 유체 혹은 기체의 일부는 상기 제1 곡면부(53)로 집중된다. 집중된 유체 또는 기체의 압력이 생성되고, 이 압력에 의해 상기 제4 실링부(44)에 텐션을 가한다.
상기 텐션제공부재(50a)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 디스크(30)가 상기 밸브 몸체(10)의 관통홀(미도시)을 폐쇄하도록 닫히면, 상기 디스크(30)의 측면과 상기 리테이너(20)의 내측면(23) 사이는 상기 시트링(40)의 상기 제4 실링부(44)에 의해 수밀된다.
상기 제4 실링부(44)는 상기 제2 곡면부(56) 및 상기 제3 곡면부(57)와 접촉된다. 상기 제2 곡면부(45) 및 상기 제3 곡면부(57)가 상기 제4 실링부(44)로 텐션을 가하고, 이는 곧 상기 디스크(30)로 전해져 접촉 압축 압력이 커지면서 수밀 성능이 향상된다.
전방에서 후방으로 유동하는 유체 혹은 기체의 압력이 더 크더라도 상기 유체 유입 공간(58)으로 유입되는 유체 혹은 기체의 압력이 상기 시트링(40)에 텐션을 가하므로 상기 시트링(40)에 의한 접촉 압축 압력이 더 커지면서 상기 디스크(30)가 후방으로 미세하게 이동되는 것을 방지하고 수밀성(기밀성)을 유지할 수 있다.
상기 디스크(30)와 상기 리테이너(20) 사이로 유입되는 유체 혹은 기체는 상기 제1 곡면부(53)에 집중된다. 이렇게 집중된 유체 혹은 기체의 압력이 도 10을 참조하는 바와 같이 상기 제4 실링부(44)에 텐션을 가하여 선단을 밀어낸다. 따라서 후방에서 전방으로 유동하는 유체 혹은 기체의 압력이 크더라도 상기 디스크(30)가 전방으로 미세하게 이동하는 것을 방지하면서 수밀성(기밀성)을 유지할 수 있다.
도 11에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 버터플라이 밸브가 도시된 것이다. 도 11에 도시된 실시예는 도 10에 도시된 실시예와 거의 유사하며, 상기 텐션제공부재(50b)의 일부가 변형된 것이다.
본 실시예에서 상기 텐션제공부재(50b)는 유체 집중 홈(54), 제2 곡면부(56), 제3 곡면부(57) 및 유체 집중 공간(58)을 포함하며, 상기 유체 집중 홈(54)에 대해서만 차이를 가지므로 이에 대해서만 설명한다.
상기 유체 집중 홈(54)은 상기 제1 내측면부(23a)와 상기 제2 내측면부(23b) 사이에 구비된다. 상기 유체 집중 홈(54)은 상기 제1 내측면부(23a)의 타단과 상기 제2 내측면부(23b)의 일단을 연결하여 오목하게 형성된다.
상기 텐션제공부재(50b)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 디스크(30)가 상기 밸브 몸체(10)의 관통홀(미도시)을 폐쇄하도록 닫히면, 상기 디스크(30)의 측면과 상기 리테이너(20)의 내측면(23) 사이는 상기 시트링(40)의 상기 제4 실링부(44)에 의해 수밀된다.
상기 제4 실링부(44)는 상기 제2 곡면부(56) 및 상기 제3 곡면부(57)와 접촉된다. 상기 제2 곡면부(45) 및 상기 제3 곡면부(57)가 상기 제4 실링부(44)로 텐션을 제공하여 상기 디스크(30)에 가해지는 접촉 압축 압력이 커지면서 수밀 성능이 향상된다.
상기 디스크(30)와 상기 리테이너(20) 사이로 유입되는 유체 혹은 기체는 상기 유체 집중 홈(54)에 집중된다. 이렇게 집중된 유체 혹은 기체의 압력이 도 11에 도시된 바와 같이 상기 제4 실링부(44)에 텐션을 가하여 선단을 밀어낸다. 따라서 후방에서 전방으로 유동하는 유체 혹은 기체의 압력이 크더라도 상기 디스크(340)가 전방으로 미세하게 이동하는 것을 방지하면서 수밀성(기밀성)을 유지할 수 있다.
전방에서 후방으로 유동하는 유체 혹은 기체의 압력이 더 크더라도 상기 제3 실링부(43)와 상기 밸브 몸체(10) 사이의 상기 유체 유입 공간(58)으로 유입되는 유체 혹은 기체의 압력이 상기 시트링(40)에 텐션을 가하므로 상기 시트링(40)에 의한 접촉 압축 압력이 더 커지면서 상기 디스크(30)가 후방으로 미세하게 이동되는 것을 방지하고 수밀성(기밀성)을 유지할 수 있다.
도 12에는 또 다른 실시 형태에 따른 버터플라이 밸브가 도시되어 있다.
본 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 상기 텐션제공부재(50c)는 돌기(55), 제2 곡면부(56), 제3 곡면부(57) 및 유체 유입 공간(58)을 포함하며, 상기 돌기(55)에 대해서만 차이를 가지므로 이에 대해서만 설명한다. 상기 돌기(55)는 상기 내측면(23)에 돌출 형성되는데, 본 실시예에서는 구체적으로 상기 제2 내측면부(23b)에 돌출 형성된다.
상기 텐션제공부재(50c)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 디스크(30)가 상기 밸브 몸체(10)의 관통홀(미도시)을 폐쇄하도록 닫히면, 상기 디스크(30)의 측면과 상기 리테이너(20)의 내측면(23) 사이는 상기 시트링(40)의 상기 제4 실링부(44)에 의해 수밀된다.
상기 제4 실링부(44)는 상기 제2 곡면부(56) 및 상기 제3 곡면부(57)와 접촉된다. 상기 제2 곡면부(45) 및 상기 제3 곡면부(57)가 상기 제4 실링부(44)로 텐션을 제공하여 상기 디스크(30)에 가해지는 접촉 압축 압력이 커지면서 수밀 성능이 향상된다.
상기 유체 유입 공간(58)으로 유체 혹은 기체가 유입되고, 이 유체 혹은 기체의 압력이 상기 제3 실링부(43)에 텐션을 가한다. 이로 인해 상기 시트링(40)에 의해 상기 디스크(30)로 가해지는 접촉 압축 압력이 더 커진다. 따라서 전방에서 후방으로 유동되는 유체 혹은 기체의 압력이 더 크더라도 상기 디스크(30)가 후방으로 미세하게 이동되는 것을 방지하고 수밀성(기밀성)을 유지할 수 있다.
후방에서 전방으로 유동하는 유체 혹은 기체의 압력이 더 크면 상기 디스크(30)가 전방방향으로 미세하게 이동되면서 상기 시트링(40)을 밀어내고, 상기 제4 실링부(44)의 선단 일측은 상기 돌기(55)와 접촉된다. 이때, 상기 돌기(55)는 상기 제4 실링부(44)에 텐션을 가해, 상기 시트링(40)이 더 이상 밀리지 않도록 한다. 따라서 상기 디스크(30)의 이동을 방지하고 수밀성(기밀성)을 유지할 수 있다.
도 13은 도 12의 실시예에서 변형된 텐션제공부재를 포함하는 버터플라이 밸브의 일부 단면도가 도시된 것이다.
도 13을 참조하여 보면, 본 실시예에 따른 상기 텐션제공부재(50d)는 돌기(55), 제2 곡면부(56), 제3 곡면부(57) 및 유체 유입 공간(58) 뿐 아니라 관통홀(59)을 더 포함한다.
상기 관통홀(59)은 상기 리테이너(20)의 전면(21)으로부터 단차면(25)을 관통하여 형성된다. 따라서 상기 관통홀(59)의 일측은 상기 시트링(40)의 상기 제3 실링부(43)를 마주하고 있다. 상기 관통홀(59)은 상기 리테이너(20)의 반경방향을 따라 설정 각도만큼 이격되어 복수 개 형성된다.
상기 관통홀(59)을 더 포함하는 상기 텐션제공부재(50d)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
상기 디스크(30)가 상기 밸브 몸체(10)의 관통홀(미도시)을 폐쇄하도록 닫히면, 상기 디스크(30)의 측면과 상기 리테이너(20)의 내측면(23) 사이는 상기 시트링(40)의 상기 제4 실링부(44)에 의해 수밀된다.
상기 제4 실링부(44)는 상기 제2 곡면부(56) 및 상기 제3 곡면부(57)와 접촉된다. 상기 제2 곡면부(45) 및 상기 제3 곡면부(57)가 상기 제4 실링부(44)로 텐션을 제공하여 상기 디스크(30)에 가해지는 접촉 압축 압력이 커지면서 수밀 성능이 향상된다.
상기 유체 유입 공간(58)으로 유체 혹은 기체가 유입되고, 이 유체 혹은 기체의 압력이 상기 제3 실링부(43)에 텐션을 가한다. 이로 인해 상기 시트링(40)에 의해 상기 디스크(30)로 가해지는 접촉 압축 압력이 더 커진다. 이에 따라 전방에서 후방으로 유동되는 유체 혹은 기체의 압력이 더 크더라도 상기 디스크(30)가 후방으로 미세하게 이동되는 것을 방지하고 수밀성(기밀성)을 유지할 수 있다.
그런데 전술한 바와 같이 상기 유체 유입 공간(58)으로 유입되는 유체 혹은 기체의 압력으로 상기 제3 실링부(43)에 텐션을 가함에도 불구하고 전방에서 후방으로 유동되는 유체 혹은 기체의 압력이 더 큰 경우가 발생될 수 있다. 본 실시예에서는 전방에서 후방으로 유동되는 유체 혹은 기체의 일부가 상기 관통홀(59)로 유입된다.
상기 제3 실링부(43)에 텐션을 가함에도 전방에서 후방으로 유동되는 유체 혹은 기체의 압력이 더 큰 경우에는 상기 디스크(30)가 후방 방향으로 미세하게 이동하게 될 수밖에 없다. 이때, 상기 관통홀(59)로 유입된 일부 유체 혹은 기체의 압력이 상기 제3 실링부(43)에 텐션을 가하면서 상기 제3 실링부(43) 및 상기 제4 실링부(44)도 상기 디스크(30)와 함께 후방 방향으로 미세하게 이동하게 된다. 즉, 상기 디스크(30)와 상기 제3 실링부(43) 및 상기 제4 실링부(44)가 동시에 후방 방향으로 미세하게 이동하게 되는 것이다.
따라서 상기 디스크(30)와 상기 실링부(40) 사이가 벌어지는 것을 방지하여 본 발명에 따른 밸브의 수밀성(기밀성)을 유지할 수 있도록 한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10, 110: 밸브 몸체
20, 120: 리테이너
21: 전면
22: 후면
23: 내측면
23a: 제1 내측면부
23b: 제2 내측면부
24: 외측면
25: 단차면
26: 경사면
121: 몸체
123: 스토퍼부
125: 홈
30, 130: 디스크
40,140: 시트 링
41, 141: 제1 실링부
42, 142: 제2 실링부
43, 143: 제3 실링부
44, 144: 제4 실링부
50, 50a, 50b, 50c: 텐션제공부재
51: 홈
52: 탄성부재
53: 제1 곡면부
54: 유체 집중 홈
55: 돌기
56: 제2 곡면부
57: 제3 곡면부
58: 유체 유입 공간

Claims (9)

  1. 하나의 파이프와 이웃하는 다른 하나의 파이프 사이에 배치되며, 상기 하나의 파이프 내부 유로와, 상기 다른 하나의 파이프 내부 유로를 연통하도록 관통홀이 형성된 밸브 몸체;
    상기 밸브 몸체의 내측면에 결합되는 리테이너;
    상기 밸브 몸체에 회전 가능하게 힌지 결합되며, 회전하면서 상기 관통홀을 개방하거나 폐쇄하는 디스크;
    일측은 상기 밸브 몸체와 상기 리테이너 사이에 위치하고, 타측은 상기 디스크와 상기 리테이너 사이에 위치하도록 구비되어 상기 디스크와 상기 밸브 몸체 사이의 누수를 방지하는 시트링; 및
    상기 디스크가 상기 관통홀을 폐쇄한 상태에서 전방에서 후방으로 유동되는 유체의 압력 또는 후방에서 전방으로 유동되는 유체의 압력이 상기 디스크에 가해질 때 수밀을 유지할 수 있도록 상기 리테이너에 구비되어 상기 시트링에 텐션을 가하는 텐션제공부재를 포함하는 버터플라이 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리테이너는,
    전면;
    상기 전면으로부터 설정 거리만큼 이격된 후면;
    상기 전면과 상기 후면을 연결하여 형성되는 내측면;
    상기 전면과 상기 후면을 연결하여 형성되며, 상기 내측면과 대향되는 외측면; 및
    상기 내측면에서 상기 외측면을 향하는 설정 길이만큼 상기 후면에서 돌출 형성되는 단차면을 포함하는 버터플라이 밸브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 내측면은,
    상기 전면에서 상기 후면을 향하는 설정 길이만큼의 제1 내측면부와, 상기 제1 내측면부로부터 설정 길이만큼의 제2 내측면부로 이루어지는 버터플라이 밸브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 텐션제공부재는,
    상기 제1 내측면부의 타단과 상기 제2 내측면부의 일단 사이에 오목하게 형성되는 홈; 및
    상기 홈에 구비되며, 상기 시트링의 선단에 접촉하여 텐션을 가하는 탄성부재를 포함하는 버터플라이 밸브.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 텐션제공부재는,
    상기 제1 내측면부의 타단과 상기 제2 내측면부의 일단을 연결하며, 전방에서 후방으로 유동되는 유체가 집중되는 공간을 형성하는 제1 곡면부를 더 포함하는 버터플라이 밸브.
  6. 제3항에 잇어서,
    상기 텐션제공부재는,
    상기 제1 내측면부의 타단과 상기 제2 내측면부의 일단을 연결하며, 전방에서 유체가 집중되는 공간을 형성하도록 오목하게 형성되는 유체 집중 홈을 더 포함하는 버터플라이 밸브.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 텐션제공부재는,
    상기 시트링의 선단이 상기 제2 내측면부에 근접할 때 상기 시트링의 선단 일측에 접촉하여 텐션을 가하는 돌기를 더 포함하는 버터플라이 밸브.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 리테이너는,
    상기 제2 내측면부와 상기 단차면을 연결하는 경사면을 더 포함하며,
    상기 텐션제공부재는,
    후방에서 전방으로 유동되는 유체 혹은 기체의 압력에 의해 상기 리테이너를 향해 이동된 상기 시트링이 접촉하면 텐션을 가하도록 상기 경사면의 일단 및 타단에 형성된 제2 곡면부 및 제3 곡면부를 더 포함하는 버터플라이 밸브.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 텐션제공부재는,
    상기 리테이너의 전면으로부터 단차면을 관통하여 형성되는 관통홀을 더 포함하는 버터플라이 밸브.
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