KR20220132460A - 축 밀봉 구조 - Google Patents

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KR20220132460A
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shaft sealing
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다카유키 무라이
다카시 아라카와
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에스엠시 가부시키가이샤
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Abstract

축 밀봉 구조
축 밀봉 구조(12)는 다단으로 중첩된 복수의 V패킹(14a 내지 14c)을 가지며, V패킹은, 두꺼운 환형상의 정상부(16)와, 얇은 내측 스커트부(18)와, 얇은 외측 스커트부(20)로 이루어진다. 인접하는 정상부는 서로 맞닿고, 인접하는 내측 스커트부 및 인접하는 외측 스커트부는 서로 간섭하지 않는다.

Description

축 밀봉 구조 {SHAFT SEALING STRUCTURE}
본 발명은 로드의 슬라이딩부에 배치되는 축 밀봉 구조에 관한 것이다.
종래부터, 약품 등의 액체 또는 증기 속에서 작동하는 로드와, 로드를 수용하는 몸체와의 사이에, V패킹으로 이루어지는 축 시일을 배치하는 기술이 알려져 있다. 예를 들어, 일본 실용신안공개 실개평04-049282호 공보에는, 밸브 로드와 밸브 몸체와의 사이를 밀봉하는 밸브 로드용 시일로서, 불소고무제의 V패킹을 불소수지제의 V패킹으로 끼운 구조가 기재되어 있다. 이것에 의해, 저온으로부터 고온까지 폭넓게 밀봉성을 확보하려고 하고 있다. 이러한 V패킹은, 스프링의 반력에 의해 밸브 로드 및 밸브 몸체에 강하게 가압되고 있다.
또, 일본 실용신안공개 실개평03-096468호 공보에는, 유체 압송 장치의 피스톤과 실린더 헤드와의 사이에 장착되는 패킹으로서, 불소수지제의 V패킹을 다단으로 중첩시킨 구조가 기재되어 있다. 이 V패킹은, 정상부의 두께를 다른 부분에 비해 얇게 하고, 이면측 꼭지각을 표면측 꼭지각보다 작게 한 것이다. 이 V패킹을 다단으로 중첩시켜 조이면, 외측으로 돌출량이 커지게 되어, 액체 누출의 방지 효과를 안정적으로 얻을 수 있다고 되어 있다.
그렇지만, 이들 다단으로 중첩된 V패킹은, 각 패킹의 밀봉부가 서로 압접하면서 대상 부재에 강하게 가압되는 구조로 되어 있어, 밀봉부에 있어서의 마모가 크다. 또, 모든 V패킹의 마모가 동시에 진행한다. 이 때문에, 축 시일의 수명이 짧아질 우려가 있다.
본 발명은, 전술한 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 축 밀봉 구조는, 소정의 유체 속에서 구동되고 축선방향으로 이동가능한 로드와, 로드를 수용하는 홀더와의 사이에 배치되고, 다단으로 중첩된 복수의 V패킹을 갖는다. V패킹은, 두꺼운 환형상의 정상부와, 정상부로부터 비스듬히 내측으로 연장되는 얇은 내측 스커트부와, 정상부로부터 비스듬히 외측으로 연장되는 얇은 외측 스커트부로 이루어진다. 내측 스커트부는 그 선단부에 있어 로드의 외면에 슬라이딩 접촉하고, 외측 스커트부는 그 선단부에 있어서 홀더의 내면에 맞닿는다. 인접하는 정상부는 서로 맞닿고, 인접하는 내측 스커트부 및 인접하는 외측 스커트부는 서로 간섭하지 않는다.
또, 본 발명에 따른 축 밀봉 구조는, 소정의 유체 속에서 구동되고 축선방향으로 이동가능한 로드와, 로드를 수용하는 홀더와의 사이에 배치되고, 다단으로 중첩된 복수의 U패킹을 갖는다. U패킹은, 두꺼운 환형상의 정상부와, 정상부로부터 내측 및 축방향으로 연장되는 얇은 내측 스커트부와, 정상부로부터 외측 및 축방향으로 연장되는 얇은 외측 스커트부로 이루어진다. 내측 스커트부는 로드의 외면에 슬라이딩 접촉하는 리브를 구비하고, 외측 스커트부는 홀더의 내면에 맞닿는 리브를 구비한다. 인접하는 정상부는 서로 맞닿고, 인접하는 내측 스커트부 및 인접하는 외측 스커트부는 서로 간섭하지 않는다.
상기 축 밀봉 구조에 의하면, 내측 스커트부 및 외측 스커트부가 유체의 압력을 받아 탄성변형 함으로써, V패킹 또는 U패킹이 양호한 밀봉성을 발휘할 수 있다. 또, 복수의 V패킹 또는 U패킹의 마모가 동시에 진행하지 않기 때문에, 장기간에 걸쳐 양호한 밀봉성을 지속시킬 수 있다.
본 발명에 따른 축 밀봉 구조는, 두꺼운 정상부와, 얇은 내측 스커트부와, 얇은 외측 스커트부로 이루어지는 복수의 V패킹 또는 U패킹을 가지며, 인접하는 내측 스커트부 및 외측 스커트부는 서로 간섭하지 않는다. 이 때문에, 장기간에 걸쳐 양호한 밀봉성을 지속시킬 수 있다.
상기의 목적, 특징 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 설명되는 이하의 실시형태의 설명으로부터 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 축 밀봉 구조를 채용한 앵글 시트 밸브의 외관도이다.
도 2는 도 1의 앵글 시트 밸브의 II-II선을 따른 단면도이다.
도 3은 도 2의 앵글 시트 밸브에 있어서의 축 밀봉 구조의 확대도이다.
도 4는 도 3의 축 밀봉 구조에 있어서의 V패킹의 단면도이다.
도 5는 도 1의 앵글 시트 밸브가 소정의 동작상태에 있을 때의 도 2에 대응하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 축 밀봉 구조를 나타내는 도 3에 상당하는 도면이다.
도 7은 도 6의 축 밀봉 구조에 있어서의 U패킹의 단면도이다.
도 8은 참고예의 축 밀봉 구조의 단면도이다.
이하의 설명에 있어서, 상하의 방향에 관한 용어를 사용할 때는, 도면 상에서의 방향을 말하는 것이며, "비스듬하게 위"의 의미를 포함하여 단지 "위"라고 하고, "비스듬하게 아래"의 의미를 포함하여 단지 "아래"라고 한다.
(제1 실시형태)
본 발명의 제1 실시형태에 따른 축 밀봉 구조(12)에 대해, 도 1 내지 도 5를 참조하면서 설명한다. 도 1 및 도 2에는, 축 밀봉 구조(12)를 채용한 앵글 시트 밸브(10)가 나타나 있다. 앵글 시트 밸브(10)는, 예를 들어, 음료 용기를 세정하기 위한 물약, 의료기기 등에 증기 멸균하기 위한 증기 등의 유체(이하, 단지 "유체"라고 한다)의 흐름을 제어하기 위해서 이용된다. 앵글 시트 밸브(10)는 특히 대유량의 제어에 적절한 것이다. 앵글 시트 밸브(10)는 밸브 기구부와 구동 기구부로 이루어진다. 밸브 기구부는 밸브 몸체(38) 및 밸브 로드(로드)(32)를 구비한다. 구동 기구부는 실린더 튜브(56) 및 피스톤(58)을 구비한다.
밸브 몸체(38)는, 내부에 유체 통로(40a)를 가지는 직선 관 형상의 주관부(main pipe portion)(40)와, 주관부(40)에 비스듬하게 교차하는 경사관부(inclined pipe portion)(42)를 갖는다. 경사관부(42)는 주관부(40)와 일체로 성형된다. 경사관부(42)의 축선(CL2)은 주관부(40)의 축선(CL1)에 대해서 소정의 각도(예를 들어 45도)로 교차한다. 주관부(40)의 일단부는 입구 포트(40b)를 구비하고, 주관부(40)의 타단부는 출구 포트(40c)를 구비한다. 경사관부(42)의 내부는 주관부(40)의 유체 통로(40a)와 연결되어 있다.
주관부(40)의 저벽은 경사관부(42)를 향해 돌출하는 융기부(40d)를 구비한다. 밸브 몸체(38)는, 주관부(40)와 경사관부(42)가 둔각을 이루어 교차하는 부분의 밸브 몸체(38)의 내벽으로부터 융기부(40d)에 걸쳐서, 환형상의 밸브 시트(40e)를 구비한다. 밸브 시트(40e)는 경사관부(42)의 축선(CL2)에 수직인 환형상의 밀봉면을 구성하고 있다.
경사관부(42)의 상부에는 바닥이 있는 원통형의 홀더(34)가 장착되어 있다. 상세하게 말하면, 경사관부(42)의 상부 내주에는, 단차부(42a)를 거쳐 암나사를 가지는 대직경 구멍부(42b)가 형성되어 있다. 홀더(34)의 하부 외주에는, 제1 단차부(34a)를 거쳐 대직경부(34b)가 형성되어 있다(도 3 참조). 홀더(34)의 대직경부(34b)가 경사관부(42)의 단차부(42a)에 맞닿는 위치까지 홀더(34)가 경사관부(42)의 대직경 구멍부(42b)에 끼워맞춰진다. 그 후, 수나사를 가지는 고정용 통체(54)가 경사관부(42)의 위쪽으로부터 홀더(34)와 경사관부(42)와의 사이에 삽입된다. 그리고, 고정용 통체(54)가 경사관부(42)에 나사결합되고, 고정용 통체(54)의 선단이 홀더(34)의 제1 단차부(34a)에 맞닿음으로써, 홀더(34)가 경사관부(42)에 고정된다. 홀더(34)의 대직경부(34b)에는, 경사관부(42)의 대직경 구멍부(42b)의 벽면에 맞닿는 밀봉재(36a)가 장착되어 있다.
홀더(34)의 상부는 경사관부(42)로부터 위쪽으로 연장되고, 그 단부에 후술 하는 로드 커버(66)가 부착되어 있다. 홀더(34)의 내주에는, 제1 가이드 부시(24) 및 제2 가이드 부시(26)가 부착되어 있다. 제1 가이드 부시(24) 및 제2 가이드 부시(26)는 밸브 로드(32)를 축방향으로 이동가능하게 안내한다. 홀더(34)의 하단에는 누름판(28)이 부착된다. 누름판(28)과 제1 가이드 부시(24)와의 사이에 스크레이퍼(30) 및 복수의 V패킹(14a 내지 14c)이 장착된다. 제1 가이드 부시(24)와 제2 가이드 부시(26)와의 사이에 보조 패킹(22)이 장착된다. 이들 축 밀봉 구조(12)의 상세에 대해서는 후술한다.
밸브 로드(32)의 하단부에는, 밸브 시트(40e)에 맞닿음 가능한 밸브체(44)가 연결되어 있다. 상세하게 말하면, 밸브체(44)는 위쪽으로 개구하는 바닥이 있는 형상의 구멍부(44a) 및 한 쌍의 핀 구멍(44b)을 갖는다. 구멍부(44a)는 밸브체(44)의 축선(CL2)(경사관부(42)의 축선과 공통)을 따라 연장된다. 각각의 핀 구멍(44b)은, 밸브체(44)의 축선(CL2)과 직교하는 방향으로 연장되고, 구멍부(44a)의 벽면 및 밸브체(44)의 측면으로 개구한다. 한편, 밸브 로드(32)의 하단부는 핀 구멍(32a)을 갖는다. 핀 구멍(32a)은, 밸브 로드(32)의 축선(CL2)과 직교하는 방향으로 연장되고, 밸브 로드(32)를 횡방향으로 관통한다. 밸브 로드(32)의 하단부가 밸브체(44)의 구멍부(44a)에 삽입되고, 밸브체(44)의 한 쌍의 핀 구멍(44b) 및 밸브 로드(32)의 핀 구멍(32a)에 연결 핀(48)이 압입됨으로써, 밸브체(44)가 밸브 로드(32)에 고정된다.
밸브체(44)는 경사관부(42)의 내부에 배치된다. 밸브체(44)가 밸브 로드(32)와 함께 최하단까지 이동하면, 밸브체(44)에 장착된 씰 부재(46)가 밸브 시트(40e)에 맞닿고, 입구 포트(40b)와 출구 포트(40c)와의 연통이 차단된다. 밸브체(44)의 이동 방향은, 유체가 입구 포트(40b)로부터 출구 포트(40c)를 향해 흐르는 방향에 대해서 소정 각도 경사져 있다. 또한, 참조부호 50 및 52로 나타나는 부재는, 씰 부재(46)를 밸브체(44)에 고정하기 위한 너트 및 와셔이다.
밸브 로드(32)는, 제1 가이드 부시(24) 및 제2 가이드 부시(26)에 삽입되고, 홀더(34)로부터 위쪽으로 연장되어 있다. 밸브 로드(32)의 상단부는 직경이 축소되어, 선단에 수나사가 형성된 소직경부(32b)로 되어 있다. 밸브 로드(32)의 소직경부(32b)에 보강 플레이트(74), 피스톤(58) 및 와셔(76)이 삽입되고, 그 외측으로부터 접속 로드(78)가 소직경부(32b)에 나사결합됨으로써, 피스톤(58)이 밸브 로드(32)의 상단부에 부착된다.
원통형의 실린더 튜브(56)의 내부에는 피스톤(58)이 배치되어 있다. 실린더 튜브(56)의 상단측은 헤드 커버(62) 및 캡(64)에 의해 폐쇄된다. 실린더 튜브(56)의 하단측은 로드 커버(66)에 의해 폐쇄된다. 피스톤(58)과 로드 커버(66)와의 사이에는, 에어압을 도입 가능한 압력실(70)이 존재한다. 압력실(70)에 대한 에어의 공급 및 배출은, 로드 커버(66)의 공급 및 배출 포트(66a)를 통하여 행해진다. 또한, 참조부호 67a로 나타낸 것은, 피스톤(58)과 헤드 커버(62)와의 사이에 존재하는 챔버(67) 내의 에어 등을 배출하기 위한 포트이다.
피스톤(58)과 헤드 커버(62)와의 사이에는, 피스톤(58)을 아래쪽으로 가압하는 한 쌍의 스프링(72a, 72b)이 배치되어 있다. 피스톤(58)의 외주에는, 실린더 튜브(56)에 슬라이딩 접촉하는 피스톤 패킹(60)이 장착되어 있다. 또, 홀더(34)에는, 로드 커버(66)에 맞닿는 밀봉재(36b) 및 밸브 로드(32)에 슬라이딩 접촉하는 밀봉재(36c)가 장착되어 있다. 이들 밀봉재에 의해, 압력실(70)이 외부로부터 기밀로 유지됨과 함께, 압력실(70)이 홀더(34)의 내부 공간으로부터 기밀로 유지된다.
압력실(70)에 에어가 도입되면, 피스톤(58)은 스프링(72a, 72b)의 가압력에 저항하여 위쪽으로 구동되고, 밸브 로드(32) 및 밸브체(44)가 위쪽으로 이동한다. 한편, 압력실(70)의 에어가 배출되면, 피스톤(58)은 스프링(72a, 72b)의 가압력에 의해 아래쪽으로 구동되고, 밸브 로드(32) 및 밸브체(44)가 아래쪽으로 이동한다. 압력실(70)에 도입하는 에어의 압력을 조정하는 것에 의해, 피스톤(58)의 위치를 변경할 수 있고, 그것에 의해 밸브체(44)의 개도를 조정할 수 있다.
(축 밀봉 구조(12)의 상세)
V패킹(14a 내지 14c)은 불소수지제이며, 내약품성 및 내증기성이 우수하다. 도 4에 도시된 바와 같이, V자 모양의 단면을 가지는 V패킹(14a 내지 14c)은, 두꺼운 정상부(16)와, 정상부(16)로부터 비스듬히 내측으로 연장되는 얇은 내측 스커트부(18)와, 정상부(16)로부터 비스듬히 외측으로 연장되는 얇은 외측 스커트부(20)를 갖는다. 정상부(16)는 내측 스커트부(18) 및 외측 스커트부(20)와는 반대쪽으로 돌출하는 환형상의 볼록부(16a)를 갖는다. 복수의 V패킹(14a 내지 14c)은, 각각의 정상부(16)가 밸브체(44)로부터 먼 쪽에 위치하도록 하여, 또한, 밸브 로드(32)의 축선(CL2)(경사관부(42)의 축선과 공통) 방향으로 중첩되도록 하여 배치된다.
인접하는 V패킹(14a 내지 14c)의 정상부(16)는, 일측의 볼록부(16a)가 타측의 정상부(16)의 배면(16b)에 맞닿음으로써, 서로 맞닿아 있다. 한편, 인접하는 V패킹(14a 내지 14c)의 내측 스커트부(18) 및 외측 스커트부(20)는 간극을 두고 대치하고 있어, 서로 간섭하지 않는다. V패킹(14a 내지 14c)의 내측 스커트부(18)는 그 선단 내주부(18a)에 있어서 밸브 로드(32)의 외면에 슬라이딩 접촉한다. 또, V패킹(14a 내지 14c)의 외측 스커트부(20)는 그 선단 외주부(20a)에 있어서 홀더(34)의 내면에 맞닿는다.
본 실시형태는, 하단의 V패킹(14a), 중간단의 V패킹(14b), 및 상단의 V패킹(14c)의 합계 3개의 V패킹(14a 내지 14c)을 구비하고 있지만, V패킹의 수는 이것으로 한정되는 것은 아니다.
보조 패킹(22)은 FKM 등의 고무로 이루어지고, 밀봉성이 우수하다. U자 모양의 단면을 가지는 보조 패킹(22)은, 환형상 판부(22a)와, 환형상 판부(22a)의 내주부로부터 연장되는 내측 원통부(22b)와, 환형상 판부(22a)의 외주부로부터 연장되는 외측 원통부(22c)를 갖는다. 보조 패킹(22)의 내측 원통부(22b)는 그 내주에 있어서 밸브 로드(32)의 외면에 슬라이딩 접촉한다. 보조 패킹(22)의 외측 원통부(22c)는 그 외주에 있어서 홀더(34)의 내면에 맞닿는다.
PPS 등의 수지로 이루어지는 제1 가이드 부시(24)는 홀더(34)의 내주에 구비된 제2 단차부(34c)에 걸려 위치결정된다. 제1 가이드 부시(24)는, 상단의 V패킹(14c)을 수용하는 오목부(24a)를 구비하고, 해당 오목부(24a)의 저면에 있어서 상단의 V패킹(14c)의 볼록부(16a)에 맞닿는다. 또, 제1 가이드 부시(24)는 보조 패킹(22)의 내측 원통부(22b)와 외측 원통부(22c)와의 사이로 들어가는 돌출부(24b)를 구비한다.
PPS 등의 수지로 이루어지는 제2 가이드 부시(26)는 홀더(34)의 내주에 구비된 제3 단차부(34d)에 걸려 위치결정된다. 제2 가이드 부시(26)의 하단면은 보조 패킹(22)의 환형상 판부(22a)에 맞닿는다. 이물을 제거하기 위한 스크레이퍼(30)는 PEEK 등의 수지로 이루어지고, 누름판(28)에 의해 위치결정된다. 스크레이퍼(30)의 정상부는 하단의 V패킹(14a)의 정상부(16)의 배면(16b)에 맞닿는다. 복수의 V패킹(14a 내지 14c)은 스크레이퍼(30)와 제1 가이드 부시(24)와의 사이에 끼워지고, 인접하는 정상부(16)가 서로 압접한다.
복수의 V패킹(14a 내지 14c) 및 보조 패킹(22)을 포함하는 축 밀봉 구조(12)를 포함한 앵글 시트 밸브(10)의 구성은 이상과 같다. 다음에, 그 작용에 대해 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 밸브체(44)의 씰 부재(46)가 밸브 시트(40e)에 맞닿아 있는 상태를 초기 상태로 한다. 초기 상태에 있어서, 압력실(70)에 에어는 도입되지 않고, 피스톤(58)은 스프링(72a, 72b)의 가압력에 의해 최하단에 위치하고 있다. 여기서, 밸브 몸체(38)의 입구 포트(40b)에 유체가 공급되면, 밸브체(44)의 하단면에 유체압이 작용한다. 그렇지만, 해당 유체압이 밸브체(44)를 밀어 올리는 힘보다 스프링(72a, 72b)의 가압력이 크기 때문에, 밸브체(44)는 이동하지 않는다.
이 상태에서, 도시하지 않은 전환 밸브가 조작되어 공급 및 배출 포트(66a)로부터 압력실(70)에 에어가 공급된다. 그러면, 피스톤(58)에 작용하는 에어압에 의해 피스톤(58)을 밀어올리는 힘이 스프링(72a, 72b)의 가압력을 상회하고, 피스톤(58)이 위쪽으로 이동한다. 그리고, 압력실(70)에 축적되는 에어압에 의해 피스톤(58)을 밀어올리는 힘과, 축소되는 스프링(72a, 72b)의 반력에 의해 피스톤(58)이 눌러내리는 힘이 균형을 이루는 위치까지 피스톤(58)이 이동한다(도 5 참조). 또한, 엄밀하게는, 피스톤(58)을 밀어올리는 힘으로서, 밸브체(44)에 작용하는 유체의 압력에 밸브 로드(32)의 단면적을 곱한 힘이 포함된다.
이렇게 하여, 밸브체(44)는 밸브 시트(40e)로부터 이격되고, 입구 포트(40b)로부터 공급되는 유체는 밸브체(44)와 밸브 시트(40e)가 이격되는 거리에 따른 유량으로 출구 포트(40c)로부터 토출된다. 그 후, 전환 밸브가 조작되어 압력실(70)의 에어가 공급 및 배출 포트(66a)로부터 외부로 배출된다. 그러면, 피스톤(58)은 스프링(72a, 72b)의 가압력에 의해 최하단까지 이동하고, 밸브체(44)의 씰 부재(46)가 밸브 시트(40e)에 맞닿는다. 이것에 의해, 입구 포트(40b)와 출구 포트(40c)의 연통이 차단되고, 출구 포트(40c)로부터의 유체의 토출이 멈춘다.
입구 포트(40b)로부터 공급되는 유체는, 밸브체(44)가 밸브 시트(40e)로부터 이격될 때마다 경사관부(42) 내에 채워진다. 복수의 V패킹(14a 내지 14c)과 보조 패킹(22)을 포함하는 축 밀봉 구조(12)에 의해, 경사관부(42) 내의 유체가 외부로 누출되는 것이 저지된다.
구체적으로는, 하단의 V패킹(14a)이 경사관부(42) 내의 유체의 압력을 받아, 얇은 내측 스커트부(18)가 탄성변형하고, 그 선단 내주부(18a)가 밸브 로드(32)의 외면에 맞닿는 압력이 높아진다. 또, 얇은 외측 스커트부(20)가 탄성변형하여, 그 선단 외주부(20a)가 홀더(34)의 내면에 맞닿는 압력이 높아진다. 이것에 의해, 하단의 V패킹(14a)이 높은 밀봉성을 발휘하여, 경사관부(42) 내의 유체가 하단의 V패킹(14a)을 통과하는 것이 효과적으로 억제된다. 얼마 안 되는 유체가 하단의 V패킹(14a)을 통과할 경우에는, 보조 패킹(22)에 의해 외부로 누출되는 것이 저지된다.
앵글 시트 밸브(10)가 일정기간 사용되면, 하단의 V패킹(14a)은 마모가 진행되고, 밀봉성을 충분히 발휘할 수가 없게 되어, 그 역할이 끝난다. 그러면, 하단의 V패킹(14a)을 대신하여, 경사관부(42) 내의 유체의 압력을 받는 중간단의 V패킹(14b)이 밀봉성을 발휘하게 된다. 또한, 앵글 시트 밸브(10)가 일정기간 사용되면, 중간단의 V패킹(14b)의 마모가 진행되고, 중간단의 V패킹(14b)을 대신하여 상단의 V패킹(14c)이 밀봉성을 발휘하게 된다. 이와 같이, 하부에 위치하는 V패킹으로부터 위쪽에 위치하는 V패킹으로 밀봉 작용이 차례차례 인계되어 간다. 또한, V패킹(14a 내지 14c)의 마모는, 특히, 왕복운동하는 밸브 로드(32)와 반복하여 슬라이딩 접촉하는 내측 스커트부(18)의 선단 내주부(18a)에 있어서 진행된다.
V패킹(14a 내지 14c)의 내측 스커트부(18) 및 외측 스커트부(20)는 얇게 형성되어 있으므로, 경사관부(42) 내의 유체의 압력을 받을 때 용이하게 탄성변형하여, 양호한 밀봉성을 발휘할 수 있다. 또, 인접하는 V패킹(14a 내지 14c)은 두껍게 형성되고 강성이 큰 정상부(16)에 있어서 서로 맞닿으므로, 인접하는 V패킹(14a 내지 14c)의 내측 스커트부(18) 및 외측 스커트부(20)와의 사이의 간극이 확실히 유지된다. 그리고, 인접하는 V패킹(14a 내지 14c)의 내측 스커트부(18) 및 외측 스커트부(20)는 서로 간섭하지 않기 때문에, 복수의 V패킹(14a 내지 14c)의 마모가 동시에 진행하지 않고, 장기간에 걸쳐서 양호한 밀봉성을 지속시킬 수 있다.
본 실시형태에 따른 축 밀봉 구조(12)에 의하면, 두꺼운 정상부(16)와, 얇은 내측 스커트부(18)와, 얇은 외측 스커트부(20)로 이루어지는 복수의 V패킹(14a 내지 14c)을 갖는다. 그리고, 인접하는 내측 스커트부(18) 및 외측 스커트부(20)는 서로 간섭하지 않기 때문에, 장기간에 걸쳐 양호한 밀봉성을 지속시킬 수 있다.
본 실시형태에서는, V패킹(14a 내지 14c)을 불소수지제로 했지만, 소정의 탄성을 가지는 재료라면, 불소수지 이외의 수지, 고무, 엘라스토머 등으로 V패킹을 구성할 수도 있다. 또, 고무제의 보조 패킹(22)은, V패킹(14a 내지 14c)을 불소수지제로 할 경우, 밀봉성을 높이기 위해서 유용한 것이다. 예를 들어 V패킹(14a 내지 14c)을 고무로 구성하는 경우에는, 보조 패킹(22)을 구비하지 않을 수도 있다. 본 실시형태에 따른 축 밀봉 구조(12)를 설명함에 있어, 물약이나 증기 등의 유체를 취급하는 앵글 시트 밸브에 적용한 예를 이용했지만, 압축공기 등의 유체를 취급하는 다양한 장치(밸브)에 적용할 수 있다.
(제2 실시형태)
다음에, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 축 밀봉 구조(80)에 대해, 도 6 및 도 7을 참조하면서 설명한다. 또한, 축 밀봉 구조(80)는, 제1 실시형태와 같은 앵글 시트 밸브(10)에 적용되는 것으로서 설명한다. 또, 제1 실시형태의 축 밀봉 구조(12)와 동일 또는 동등한 구성에는 동일한 참조부호를 부여하고, 상세한 설명을 생략한다.
축 밀봉 구조(80)는 복수의 불소수지제의 U패킹(82a 내지 82c)을 구비한다. 도 7에 도시된 바와 같이, U자 모양의 단면을 가지는 U패킹(82a 내지 82c)은, 두꺼운 정상부(84)와, 정상부(84)로부터 내측 및 축방향으로 연장되는 얇은 내측 스커트부(86)와, 정상부(84)로부터 외측 및 축방향으로 연장되는 얇은 외측 스커트부(88)를 갖는다. 또한, 여기서 말하는 "축방향"이란, 밸브 로드(32)의 축선(CL2)과 일치하는 U패킹(82a 내지 82c)의 중심축선과 평행한 방향이다.
복수의 U패킹(82a 내지 82c)은, 각각의 정상부(84)가 밸브체(44)로부터 먼 쪽에 위치하도록 하고, 또한, 밸브 로드(32)의 축선(CL2) 방향으로 중첩되도록 하여 배치된다. 본 실시형태에서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 하단의 U패킹(82a), 중간단의 U패킹(82b), 및 상단의 U패킹(82c)의 합계 3개의 U패킹(82a 내지 82c)을 구비하고 있지만, U패킹의 수는 이것으로 한정되는 것은 아니다.
U패킹(82a 내지 82c)의 내측 스커트부(86)는 내측으로 돌출하는 복수의 환형상의 리브(86a)를 구비한다. U패킹(82a 내지 82c)의 외측 스커트부(88)는 외측으로 돌출하는 복수의 환형상의 리브(88a)를 구비한다. 얇게 형성된 내측 스커트부(86) 및 외측 스커트부(88)는 경사관부(42) 내의 유체의 압력을 받을 때 탄성변형한다. 그리고, 내측 스커트부(86)는 복수의 리브(86a)의 선단에 있어서 밸브 로드(32)의 외면에 슬라이딩 접촉한다. 또, 외측 스커트부(88)는 복수의 리브(88a)의 선단에 있어서 홀더(34)의 내면에 맞닿는다. 이것에 의해, 접촉부에 있어서 소정 이상의 면압과 접촉 면적을 확보할 수 있고, 양호한 밀봉성을 발휘할 수 있다.
또, U패킹(82a 내지 82c)의 정상부(84)의 끝면(84a) 및 배면(84b)은 모두 평탄면으로 되어 있다. 인접하는 U패킹(82a 내지 82c)의 정상부(84)는, 일측의 정상부(84)의 끝면(84a)이 타측의 정상부(84)의 배면(84b)에 평탄면끼리 맞닿는 형태로, 서로 맞닿아 있다. 이것에 의해, 적층되는 복수의 U패킹(82a 내지 82c)의 중심축선이 안정적으로 일치한 상태로 유지된다.
또, U패킹(82a 내지 82c)의 정상부(84)의 축방향 길이는, 정상부(84)의 배면(84b)으로부터 내측 스커트부(86)의 선단 또는 외측 스커트부(88)의 선단까지의 거리보다 길다. 다시 말해서, 정상부(84)의 두께(T)는 내측 스커트부(86) 및 외측 스커트부(88)에 의해 형성되는 오목부의 깊이(D)보다 크다. 이것에 의해, 인접하는 U패킹(82a 내지 82c)의 내측 스커트부(86) 및 외측 스커트부(88)는 서로 간섭하지 않는다.
앵글 시트 밸브(10)가 일정기간 사용되면, 하단의 U패킹(82a)은 마모가 진행되어, 밀봉성을 충분히 발휘할 수가 없게 되고, 그 역할이 끝난다. 그러면, 경사관부(42) 내의 유체의 압력을 받는 중간단의 U패킹(82b)이 밀봉성을 발휘하게 된다. 또한, 앵글 시트 밸브(10)가 일정기간 사용되면, 중간단의 U패킹(82b)의 마모가 진행되어, 상단의 U패킹(82c)이 밀봉성을 발휘하게 된다. 이와 같이, 아래쪽에 위치하는 U패킹으로부터 위쪽에 위치하는 U패킹으로 밀봉 작용이 차례차례 인계되어, 복수의 U패킹(82a 내지 82c)의 마모가 동시에 진행하지 않는다.
본 실시형태에 따른 축 밀봉 구조(80)에 의하면, 두꺼운 정상부(84)와, 얇은 내측 스커트부(86)와, 얇은 외측 스커트부(88)로 이루어지는 복수의 U패킹(82a 내지 82c)을 갖는다. 그리고, 인접하는 내측 스커트부(86) 및 외측 스커트부(88)는 서로 간섭하지 않으므로, 장기간에 걸쳐 양호한 밀봉성을 지속시킬 수 있다.
본 실시형태에서는, U패킹(82a 내지 82c)을 불소수지제로 했지만, 소정의 탄성을 가지는 재료라면, 불소수지 이외의 수지, 고무, 엘라스토머 등으로 U패킹을 구성할 수도 있다.
(참고예)
참고예로서의 축 밀봉 구조(90)가 도 8에 나타나 있다. 이 축 밀봉 구조(90)는 V패킹을 1개밖에 구비하고 있지 않다는 점에서, 제1 실시형태에 따른 축 밀봉 구조(12)와 다르다. 또한, 제1 실시형태의 축 밀봉 구조(12)와 동일 또는 동등한 구성에는 동일한 참조부호를 부여하고 있다. 이하, 이 축 밀봉 구조(90)에 대해 설명한다.
홀더(34)의 내주에는, 제1 가이드 부시(24) 및 제2 가이드 부시(26)가 부착되어 있다. 제1 가이드 부시(24) 및 제2 가이드 부시(26)는 밸브 로드(32)를 축방향으로 이동가능하게 안내한다. 홀더(34)의 하단에는, 누름판(28)이 부착된다. 누름판(28)과 제1 가이드 부시(24)와의 사이에 스크레이퍼(30) 및 단일의 V패킹(14)이 장착된다. 제1 가이드 부시(24)와 제2 가이드 부시(26)와의 사이에 고무 시일 패킹(22)이 장착된다.
V패킹(14)은 PTFE 또는 PFA 등의 불소수지로 구성되어, 내약품성, 내열성 및 내증기성이 우수하다. V자 모양의 단면을 가지는 V패킹(14)은, 정상부(16)와, 정상부(16)로부터 비스듬히 내측으로 연장되는 얇은 내측 스커트부(18)와, 정상부(16)로부터 비스듬히 외측으로 연장되는 얇은 외측 스커트부(20)를 갖는다. 정상부(16)는 내측 스커트부(18) 및 외측 스커트부(20)와는 반대쪽으로 돌출하는 환형상의 볼록부(16a)를 갖는다. V패킹(14)의 내측 스커트부(18)는 그 선단 내주부(18a)에 있어서 밸브 로드(32)의 외면에 슬라이딩 접촉한다. V패킹(14)의 외측 스커트부(20)는 그 선단 외주부(20a)에 있어서 홀더(34)의 내면에 맞닿는다.
고무 시일 패킹(22)은, NBR, HNBR, EPDM, FKM 또는 실리콘 등의 고무로 구성되어, 밀봉성이 우수하다. U자 모양의 단면을 가지는 고무 시일 패킹(22)은, 환형상 판부(22a)와, 환형상 판부(22a)의 내주부로부터 연장되는 내측 원통부(22b)와, 환형상 판부(22a)의 외주부로부터 연장되는 외측 원통부(22c)를 갖는다. 고무 시일 패킹(22)의 내측 원통부(22b)는 그 내주에 있어서 밸브 로드(32)의 외면에 슬라이딩 접촉한다. 고무 시일 패킹(22)의 외측 원통부(22c)는 그 외주에 있어서 홀더(34)의 내면에 맞닿는다.
제1 가이드 부시(24)는, 높은 기계강도, 높은 슬라이딩성, 내열성 및 저마모성을 가지는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱재로 구성된다. 슈퍼 엔지니어링 플라스틱재의 구체적인 예로서는, PPS, PVDF, PA, PC, PE, POM, PEI, PPO, PET, PTFE, PEEK, PAI, PI 및 PBI를 들 수 있다. 제1 가이드 부시(24)는 홀더(34)의 내주에 구비된 제2 단차부(34c)에 걸린다. 제1 가이드 부시(24)는 V패킹(14)을 수용하는 오목부(24a)를 구비하고, 해당 오목부(24a)의 저면에 있어서 V패킹(14)의 볼록부(16a)에 맞닿는다. 제1 가이드 부시(24)는 고무 시일 패킹(22)의 내측 원통부(22b)와 외측 원통부(22c)와의 사이에 들어가는 돌출부(24b)를 구비한다.
제1 가이드 부시(24)는, 오목부(24a)의 저면에 개구하는 복수의 제1 그리스 저장소(24c)와, 고무 시일 패킹(22)을 향해 개구하는 환형상의 제2 그리스 저장소(24d)를 갖는다. 복수의 제1 그리스 저장소(24c)는 원주방향으로 균등하게 배치된다. 복수의 제1 그리스 저장소(24c)에 저장되는 그리스는 V패킹(14)에 공급된다. 제2 그리스 저장소(24d)에 저장되는 그리스는 고무 시일 패킹(22)에 공급된다. 제1 가이드 부시(24)는 V패킹(14)의 위쪽에 배치되므로, V패킹(14)에 의해 유체로부터 보호되어, 내구성이 향상된다.
제2 가이드 부시(26)는, 높은 기계강도, 높은 슬라이딩성, 내열성 및 저마모성을 가지는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱재로 구성된다. 제2 가이드 부시(26)는 홀더(34)의 내주에 구비된 제3 단차부(34d)에 걸린다. 제2 가이드 부시(26)의 하단면은 고무 시일 패킹(22)의 환형상 판부(22a)에 맞닿는다. 제2 가이드 부시(26)는 밸브 로드(32)와 마주보는 내주면에 그리스 저장소(26a)를 갖는다. 밸브 로드(32)는, 제1 가이드 부시(24) 및 제2 가이드 부시(26)에 의해 충분한 길이에 걸쳐 지지되므로, 지지 안정성이 향상된다.
스크레이퍼(30)는, 내열성, 내증기성, 내약품성, 높은 기계강도, 높은 슬라이딩성 및 저마모성을 가지는 슈퍼 엔지니어링 플라스틱재로 구성된다. 스크레이퍼(30)는 밸브 로드(32)에 부착된 유체 속의 슬러지 등의 이물이 축 밀봉 구조(90)의 내부에 침입하는 것을 방지한다. 스크레이퍼(30)는 누름판(28)에 의해 위치결정된다. 스크레이퍼(30)의 상단부는 V패킹(14)의 정상부(16)의 배면(16b)에 맞닿는다.
V패킹(14)은 제1 가이드 부시(24)와 스크레이퍼(30)의 사이에 배치된다. V패킹(14)의 정상부(16)는 제1 가이드 부시(24)의 오목부(24a)의 저면과 스크레이퍼(30)의 상단부와의 사이에 끼워진다. V패킹(14)의 내측 스커트부(18) 및 외측 스커트부(20)는 제1 가이드 부시(24)와 스크레이퍼(30)와의 사이에 형성되는 공간 내에서 자유롭게 변형될 수 있다. V패킹(14)의 내측 스커트부(18) 및 외측 스커트부(20)는 얇게 형성되어 있으므로, 유체의 압력을 받을 때 용이하게 탄성변형하여, 양호한 밀봉성을 발휘한다.
축 밀봉 구조(90)는 V패킹(14)을 1개밖에 구비하지 않으므로, 복수의 V패킹(14a 내지 14c)을 구비하는 전술한 축 밀봉 구조(12)와 비교하면, 밀봉의 지속성에 있어서 약간 뒤떨어진다. 그렇지만, 제1 가이드 부시(24)와 스크레이퍼(30)를 포함하는 구성은, 전술한 축 밀봉 구조(12)와 마찬가지로 유용하고, 비용대비 효과의 측면에서 실용적이다.
본 발명은 전술한 실시형태로 한정되지 않으며, 본 발명의 요지를 벗어남 없이, 다양한 구성을 채택할 수 있다.

Claims (10)

  1. 소정의 유체 속에서 구동되고 축선방향으로 이동가능한 로드(32)와 상기 로드를 수용하는 홀더(34)와의 사이에 배치되는 축 밀봉 구조(12)로서,
    다단으로 중첩된 복수의 V패킹(14a 내지 14c)을 가지며, 상기 복수의 V패킹 각각은, 두꺼운 환형상의 정상부(16)와, 상기 정상부로부터 비스듬히 내측으로 연장되는 얇은 내측 스커트부(18)와, 상기 정상부로부터 비스듬히 외측으로 연장되는 얇은 외측 스커트부(20)로 이루어지며, 상기 내측 스커트부는 그 선단부에 있어서 상기 로드의 외면에 슬라이딩 접촉하고, 상기 외측 스커트부는 그 선단부에 있어서 상기 홀더의 내면에 맞닿고, 상기 복수의 V패킹 중 인접하는 일측의 V패킹의 상기 정상부와 타측의 V패킹의 상기 정상부는 서로 맞닿고, 상기 일측의 V패킹의 상기 내측 스커트부와 상기 타측의 V패킹의 상기 내측 스커트부는 서로 간섭하지 않고, 인접하는 일측의 상기 V패킹의 상기 외측 스커트부와 상기 타측의 상기 V패킹의 상기 외측 스커트부는 서로 간섭하지 않는 축 밀봉 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 정상부는 상기 내측 스커트부 및 상기 외측 스커트부와는 반대쪽으로 돌출하는 볼록부(16a)를 가지는 축 밀봉 구조.
  3. 소정의 유체 속에서 구동되고 축선방향으로 이동가능한 로드와 상기 로드를 수용하는 홀더와의 사이에 배치되는 축 밀봉 구조(80)로서,
    다단으로 중첩된 복수의 U패킹(82a 내지 82c)을 가지며, 상기 복수의 U패킹 각각은, 두꺼운 환형상의 정상부(84)와, 상기 정상부로부터 내측 및 축방향으로 연장되는 얇은 내측 스커트부(86)와, 상기 정상부로부터 외측 및 축방향으로 연장되는 얇은 외측 스커트부(88)로 이루어지며, 상기 내측 스커트부는 상기 로드의 외면에 슬라이딩 접촉하는 리브(86a)를 구비하고, 상기 외측 스커트부는 상기 홀더의 내면에 맞닿는 리브(88a)를 구비하고, 상기 복수의 U패킹 중 인접하는 일측의 U패킹의 상기 정상부와 타측의 U패킹의 상기 정상부는 서로 맞닿고, 상기 일측의 U패킹의 상기 내측 스커트부와 타측의 U패킹의 상기 내측 스커트부는 서로 간섭하지 않고, 상기 일측의 U패킹의 상기 외측 스커트부와 상기 타측의 U패킹의 상기 외측 스커트부는 서로 간섭하지 않는 축 밀봉 구조.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 정상부의 끝면(84a) 및 배면(84b)은 평탄면으로 되어 있는 축 밀봉 구조.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 정상부의 두께는 상기 내측 스커트부 및 상기 외측 스커트부에 의해 형성되는 오목부의 깊이보다 큰 축 밀봉 구조.
  6. 청구항 1 또는 3에 있어서,
    상기 V패킹 또는 상기 U패킹은 불소수지제이며, 고무제의 보조 패킹(22)을 가지는 축 밀봉 구조.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 로드를 축방향으로 이동가능하게 안내하는 제1 가이드 부시(24) 및 제2 가이드 부시(26)가 상기 홀더에 부착되는 축 밀봉 구조.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 홀더에 부착되는 누름판(28)과 상기 제1 가이드 부시와의 사이에 스크레이퍼(30)가 장착되고, 상기 누름판과 상기 제1 가이드 부시와의 사이에 복수의 상기 V패킹 또는 상기 U패킹이 장착되는 축 밀봉 구조.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 가이드 부시와 상기 제2 가이드 부시와의 사이에 상기 보조 패킹이 장착되는 축 밀봉 구조.
  10. 청구항 1 또는 3에 기재된 축 밀봉 구조를 채용한 밸브.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1246089A (en) 1917-01-08 1917-11-13 George Philip Greenoe Packing.
US2442687A (en) 1945-07-13 1948-06-01 Universal Packing & Gasket Com Packing for stuffing boxes
US2521692A (en) * 1946-11-07 1950-09-12 William A Costello Baffle packing
US2706655A (en) * 1950-10-27 1955-04-19 Clayton W Showalter Packing for rods or shafts
FR1595913A (ko) * 1968-11-22 1970-06-15
US3790179A (en) 1972-01-10 1974-02-05 Parker Hannifin Corp Packing
US3833228A (en) * 1973-07-19 1974-09-03 Chenprene Inc Stackable sealing mechanism
US4398731A (en) * 1982-05-07 1983-08-16 Hal W. Gorman Y-Interlock packing seal
US4576385A (en) * 1984-12-12 1986-03-18 Fmc Corporation Fluid packing assembly with alternating diverse seal ring elements
US4886241A (en) * 1987-09-16 1989-12-12 Fisher Controls International, Inc. Valve stem packing containment for high pressure, high temperature
JPH0396468U (ko) 1990-01-23 1991-10-02
JP2553634Y2 (ja) 1990-09-03 1997-11-12 エヌオーケー株式会社 バルブロッド用シール
US5056757A (en) * 1990-10-12 1991-10-15 Fisher Controls International, Inc. Packing containment for live loaded fugitive emission seals
US6302402B1 (en) * 1999-07-07 2001-10-16 Air Products And Chemicals, Inc. Compliant high temperature seals for dissimilar materials
AU2002218658A1 (en) * 2000-10-18 2002-04-29 Garlock Inc. Packing set for a rotary shaft and method of making the same
US8205890B2 (en) * 2008-07-08 2012-06-26 Worldwide Oilfield Machine, Inc. Resilient high pressure metal-to-metal seal and method
SG187949A1 (en) * 2010-09-09 2013-03-28 Coltec Ind Inc Annular sealing device

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