KR20230001103A - 이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 포트가 다수로 마련되는 바디; 상기 바디 내에서 회전함으로써, 관통하도록 형성되는 유로가 다수의 상기 포트를 선택적으로 연결시키고, 외측면에서 상기 유로의 끝단 둘레에 장착홈이 형성되는 플러그; 상기 바디에 내측의 개폐를 위해 설치되는 커버; 및 상기 장착홈에 설치됨으로써 상기 바디와의 사이에 기밀을 유지하도록 하고, 상기 장착홈의 바닥측에 위치하는 부분이 NBR(Nitrile-Butadiene Rubber)로 이루어지는 삽입지지층을 형성하고, 상기 삽입지지층에 적층되어 상기 바디에 접하는 부분이 테프론(Teflon)으로 이루어지는 부하감소층을 형성하는 씰;을 포함하는 이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 플러그의 장착홈 내에 장착되는 씰에 의해 플러그와 바디와의 실링을 보장하되, 이러한 씰이 플러그의 장착홈의 내측으로 위치하는 부분이 NBR(Nitrile-Butadiene Rubber)로 이루어지도록 함으로써 장착홈 내에서 이탈되지 않도록 잡아주는 역할을 하도록 하고, 바디와 맞닿는 부분을 마찰계수가 적으면서 내열성이 우수한 테프론(Teflon)으로 이루어지도록 함으로써, 바디와의 마찰시 부하를 줄이도록 함으로써 플러그의 원활한 회전을 가능하도록 하는 효과를 가진다.

Description

이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브{Diverter valve with seal with heterogeneous properties}
본 발명은 다이버터 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플러그의 장착홈 내에 장착되어 플러그와 바디 사이를 실링하는 씰이 플러그의 장착홈 내에서 쉽게 이탈하지 못하도록 잡아주는 역할을 할 뿐만 아니라, 바디와의 마찰시 부하를 줄이도록 하는 이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브에 관한 것이다.
일반적으로, 다이버터 밸브(diverter valve)는 원료 등을 다수의 경로 중 일부로 보낼 수 있도록 그 내부에 다수의 유로, 유로공, 유로홈 등이 형성되어 있고, 각종 프로세스에서 원료 등의 흐름을 다수의 경로들 중 하나로 유도하도록 함으로써, 원료 등의 경로에 대한 선택이 가능하도록 한다.
이러한 다이버터 밸브는 예컨대 폴리에틸렌 펠렛 뿐만 아니라, 광미사 또는 쇄석을 포함하는 슬러리와 같은 미립자 물질이나, 재 뿐만 아니라, 곡물 및 모래 등의 입상 물질, 그 밖에도 다양한 원료나 유체의 흐름을 바꾸기 위하여, 광범위한 용도로 사용된다.
이와 같은 다이버터 밸브와 관련되는 종래 기술로서, 한국공개특허 제10-2014-0136927호의 "전환 밸브"가 개시된 바 있는데, 이는 밸브에 있어서, 측벽, 상기 측벽에 부착되고 대향하여 배치된 제 1 및 제 2 단부 캡들을 포함하며, 상기 측벽 및 상기 단부 캡들이 챔버를 규정하는, 하우징; 상기 제 1 단부 캡에 배치되어 상기 챔버와의 유체 연통을 제공하는 입구; 상기 측벽에 배치되어 상기 챔버와의 유체 연통을 제공하는 복수의 출구들; 상기 챔버 내에 배치되어, 상기 입구와 동축으로 정렬된 축을 중심으로 상기 하우징에 대해서 상대적으로 회전 가능한 본체; 및 상기 본체 내에 완전히 배치되고, 상기 입구와 동축으로 정렬된 흡기 포트와, 상기 본체의 회전시 상기 측벽에 배치된 상기 복수의 출구들 중 어느 하나와 정렬 가능한 배기 포트를 가진 공간을 포함한다.
그러나, 이와 같은 종래 기술은 본체와 하우징 등의 실링을 안정적으로 유지하면서도 본체의 회전시 실링으로 인한 부하를 감소시키기 위한 어떠한 구성도 제시하고 있지 않을 뿐만 아니라, 실링을 위한 씰의 내구성이 밸브의 동작에 대한 신뢰성을 유지함에 있어서 필요함에도 이에 대한 개선이 이루어지지 않고 있다는 문제점을 가지고 있었다.
상기한 종래 기술에 대한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 플러그의 장착홈 내에 장착되는 씰에 의해 플러그와 바디와의 실링을 보장하고, 이러한 씰이 플러그의 장착홈 내에서 쉽게 이탈하지 못하도록 잡아주는 역할을 할 뿐만 아니라, 바디와의 마찰시 부하를 줄이도록 함으로써 플러그의 원활한 회전을 가능하도록 하는 목적을 가진다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 포트가 다수로 마련되는 바디; 상기 바디 내에서 회전함으로써, 관통하도록 형성되는 유로가 다수의 상기 포트를 선택적으로 연결시키고, 외측면에서 상기 유로의 끝단 둘레에 장착홈이 형성되는 플러그; 상기 바디에 내측의 개폐를 위해 설치되는 커버; 및 상기 장착홈에 설치됨으로써 상기 바디와의 사이에 기밀을 유지하도록 하고, 상기 장착홈의 바닥측에 위치하는 부분이 NBR(Nitrile-Butadiene Rubber)로 이루어지는 삽입지지층을 형성하고, 상기 삽입지지층에 적층되어 상기 바디에 접하는 부분이 테프론(Teflon)으로 이루어지는 부하감소층을 형성하는 씰;을 포함하는, 이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브가 제공된다.
상기 씰은, 상기 부하감소층의 두께가 상기 삽입지지층의 두께의 5~20%일 수 있다.
상기 씰은, 상기 부하감소층의 외측이 상방으로 볼록하도록 볼록부가 형성될 수 있다.
상기 씰은, 상기 플러그의 외측면에서 상기 유로의 양쪽 끝단에 각각 형성되는 장착홈마다 각각 설치될 수 있다.
상기 씰은, 상기 삽입지지층의 접합면에 열을 가하고, 상기 부하감소층의 접합면에 에칭(etching)을 수행하여, 상기 삽입지지층의 접합면과 상기 부하감소층의 접합면을 서로 접합시키도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브에 의하면, 플러그의 장착홈 내에 장착되는 씰에 의해 플러그와 바디와의 실링을 보장하되, 이러한 씰이 플러그의 장착홈의 내측으로 위치하는 부분이 NBR(Nitrile-Butadiene Rubber)로 이루어지도록 함으로써 장착홈 내에서 이탈되지 않도록 잡아주는 역할을 하도록 하고, 바디와 맞닿는 부분을 마찰계수가 적으면서 내열성이 우수한 테프론(Teflon)으로 이루어지도록 함으로써, 바디와의 마찰시 부하를 줄이도록 함으로써 플러그의 원활한 회전을 가능하도록 하는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브를 도시한 분해사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브를 도시한 결합 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브를 도시한 측단면도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브의 씰을 도시한 사시도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시례에 따른 이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브의 씰을 도시한 횡단면도이다.
본 발명은 다양한 변경에 의하여 여러 가지의 실시례를 가질 수 있으므로, 특정 실시례를 예로서 도면에 나타내어 설명하고자 한다. 또한 본 발명은 이러한 특정 실시례로 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시례에 대해서 상세히 설명하기로 하며, 도면 부호에 관계없이 동일 내지 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대하여 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브를 도시한 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브를 도시한 결합 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브를 도시한 측단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시례에 따른 이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브(100)는 바디(110), 플러그(120), 커버(130,140) 및 씰(150)을 포함할 수 있다.
바디(110)는 포트(111,112,113)가 다수로 마련되는데, 예컨대 입구에 해당하는 제 1 포트(111)와, 출구에 해당하는 제 2 및 제 3 포트(112,113)가 형성될 수 있다. 제 1 내지 제 3 포트(111,112,113)의 끝단에는 이송관과의 플랜지 이음을 위하여 플랜지가 형성될 수 있다.
바디(110)는 내측에 플러그(120)의 회전 결합을 위하여, 회전공간(114)이 형성되고, 회전공간(114)의 내측면에 형성되는 제 1 내지 제 3 개구(115,116,117) 각각을 통해서 제 1 내지 제 3 포트(111,112,113)가 외측으로 개방되도록 마련된다.
플러그(120)는 바디(110) 내에서 회전함으로써, 관통하도록 형성되는 유로(122)가 다수의 포트(111,112,113)를 선택적으로 연결시키고, 외측면에서 유로(122)의 끝단 둘레에 장착홈(124)이 형성된다. 플러그(120)는 링형태의 링본체(121)에 유로(122)가 편심되도록 관통하도록 마련될 수 있고, 외측면에서 유로(122)의 양쪽 끝단 둘레에 장착홈(124)이 형성됨으로써, 장착홈(124)이 양측으로 형성될 수 있다.
플러그(120)는 회전의 중심에 회전축(123)이 마련되고, 회전축(123)의 일단에 전동모터나 유압모터 등을 비롯하여 다양한 회전 구동을 위한 액츄에이터가 장착될 수 있고, 이러한 액츄에이터의 구동에 의해 원하는 각도로 회전하게 된다. 따라서, 플러그(120)는 예컨대 회전에 의해 유로(122)가 제 1 포트(111)와 제 2 포트(112)를 연결시키거나, 제 1 포트(111)와 제 3 포트(113)를 연결시키도록 선택할 수 있으며, 이로 인해 바디(110)를 통과하는 원료 등의 이동 경로를 전환시킬 수 있다.
커버(130,140)는 바디(110)에 내측, 예컨대 회전공간(114)의 개폐를 위해 설치되는데, 본 실시례에서는 제 1 및 제 2 커버(130,140)로 이루어질 수 있고, 볼팅 등에 의해 바디(110)의 회전공간(114) 양측의 개방부분에 오링 등을 개재하여 결합될 수 있다. 제 1 커버(111)는 플러그(120)의 회전축(123)이 관통구(131)를 통과하여 요크플레이트(132)에 설치되는 액츄에이터(160)에 연결되도록 구성될 수 있다. 제 2 커버(140)는 플러그(120)의 회전축(123)이 베어링 등을 매개로 회전 가능하게 회전 지지되도록 축지지부(141)가 마련될 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 씰(150)은 장착홈(124)에 설치됨으로써 바디(110)와의 사이에 기밀을 유지하도록 하고, 장착홈(124)의 바닥측에 위치하는 부분이 NBR(Nitrile-Butadiene Rubber)로 이루어지는 삽입지지층(151)을 형성하고, 삽입지지층(151)에 적층되어 바디(110)에 접하는 부분이 테프론(Teflon)으로 이루어지는 부하감소층(152)을 형성한다.
씰(150)은 부하감소층(152)의 두께(t2)가 삽입지지층(151)의 두께(t1)의 5~20%일 수 있고, 예컨대 10% 내외일 수 있다. 여기서, 부하감소층(152)의 두께(t2)가 삽입지지층(151)의 두께(t1)의 5% 미만인 경우, 부하감소층(152)의 내구성이 저하되고, 이로 인해 플러그(120)에 대한 회전시 부하 감소 작용에 대한 신뢰성을 기대하기 어렵고, 20% 초과인 경우, 삽입지지층(151)이 장착홈(124) 내에서 제대로 이탈되지 못하도록 잡아주는 작용을 제대로 발휘하기 어렵다.
씰(150)은 부하감소층(152)의 외측이 상방으로 볼록하도록 볼록부(152a)가 형성될 수 있다. 따라서, 부하감소층(152)은 볼록부(152a)에 의해 바디(110) 내측면에 빈틈없이 정확하게 밀착되도록 할 수 있다.
씰(150)은 플러그(120)의 외측면에서 유로(122)의 양쪽 끝단에 각각 형성되는 장착홈(124)마다 각각 설치될 수 있다. 따라서, 플러그(120) 양측에 대한 씰(150)의 이중적인 성질을 이용한 실링과 부하 감소의 효과를 제대로 제공하도록 할 수 있다.
씰(150)은 삽입지지층(151)과 부하감소층(152)의 견고한 접합을 위하여, 다양한 바식을 사용할 수 있는데, 예컨대, 본 실시례에서처럼, 삽입지지층(151)의 접합면에 열을 가하고, 부하감소층(152)의 접합면에 에칭(etching)을 수행하여, 삽입지지층(151)의 접합면과 상기 부하감소층(152)의 접합면을 서로 접합시키도록 할 수 있다. 이처럼, 부하감소층(152)에서 에칭의 접합면에 삽입지지층(151)에서 열을 가한 접합면이 파고들어 접합되는 면의 증대를 통해서 접합 강도를 향상시키도록 할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브에 의하면, 플러그의 장착홈 내에 장착되는 씰에 의해 플러그와 바디와의 실링을 보장하되, 이러한 씰이 플러그의 장착홈의 내측으로 위치하는 부분이 NBR(Nitrile-Butadiene Rubber)로 이루어지도록 함으로써 장착홈 내에서 이탈되지 않도록 잡아주는 역할을 하도록 한다.
또한 본 발명에 따르면, 씰이 바디와 맞닿는 부분을 마찰계수가 적으면서 내열성이 우수한 테프론(Teflon)으로 이루어지도록 함으로써, 바디와의 마찰시 부하를 줄이도록 함으로써 플러그의 원활한 회전을 가능하도록 한다.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기한 실시례에 국한되어 정해져서는 아니되며, 특허청구범위, 그리고 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110 : 바디 111 : 제 1 포트
112 : 제 2 포트 113 : 제 3 포트
114 : 회전공간 115 : 제 1 개구
116 : 제 2 개구 117 : 제 3 개구
120 : 플러그 121 : 링본체
122 : 유로 123 : 회전축
124 : 장착홈 130 : 제 1 커버
131 : 관통구 132 : 요크플레이트
140 : 제 2 커버 141 : 축지지부
150 : 씰 151 : 삽입지지층
152 : 부하감소층 152a : 볼록부
160 : 액츄에이터

Claims (5)

  1. 포트(111,112,113)가 다수로 마련되는 바디(110);
    상기 바디(110) 내에서 회전함으로써, 관통하도록 형성되는 유로(122)가 다수의 상기 포트(111,112,113)를 선택적으로 연결시키고, 외측면에서 상기 유로(122)의 끝단 둘레에 장착홈(124)이 형성되는 플러그(120);
    상기 바디(110)에 내측의 개폐를 위해 설치되는 커버(130,140); 및
    상기 장착홈(124)에 설치됨으로써 상기 바디(110)와의 사이에 기밀을 유지하도록 하고, 상기 장착홈(124)의 바닥측에 위치하는 부분이 NBR(Nitrile-Butadiene Rubber)로 이루어지는 삽입지지층(151)을 형성하고, 상기 삽입지지층(151)에 적층되어 상기 바디(110)에 접하는 부분이 테프론(Teflon)으로 이루어지는 부하감소층(152)을 형성하는 씰(150);
    을 포함하는, 이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 씰(150)은,
    상기 부하감소층(152)의 두께가 상기 삽입지지층(151)의 두께의 5~20%인, 이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 씰(150)은,
    상기 부하감소층(152)의 외측이 상방으로 볼록하도록 볼록부(152a)가 형성되는, 이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 씰(150)은,
    상기 플러그(120)의 외측면에서 상기 유로(122)의 양쪽 끝단에 각각 형성되는 장착홈(124)마다 각각 설치되는, 이종 성질을 가지는 씰을 구비한 다이버터 밸브.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 씰(150)은,
    상기 삽입지지층(151)의 접합면에 열을 가하고, 상기 부하감소층(152)의 접합면에 에칭(etching)을 수행하여, 상기 삽입지지층(151)의 접합면과 상기 부하감소층(152)의 접합면을 서로 접합시키도록 하는, 다이버터 밸브.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200290359Y1 (ko) * 2002-06-26 2002-09-27 왕희지 멀티 밸브
JP2005069463A (ja) * 2003-08-04 2005-03-17 Yamatake Corp 高温用ケージ弁

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