KR20230061657A - A high-pressure needle valve with ion nitriding stem - Google Patents

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KR20230061657A
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KR1020210145877A
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김현효
손병학
하태일
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(주)하이플럭스
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Abstract

본 발명은 고압 니들밸브에 관한 것으로, 스크린 이온질화 처리방법을 이용하여 제조단가의 절감과 내구성 강화를 하고자 이루어진 이온질화한 스템을 구비한 고압 니들밸브에 관한 것이다.
본 발명인 이온질화한 스템을 구비한 고압 니들밸브는, 상하이동하는 스템을 사용하여 유체 또는 가스를 단속하는 고압 니들밸브에 있어서, 상기 스템의 씰링이 이루어지는 부분이 5시간 이내로 이온질화 처리함을 특징으로 한다.
상기 고압 니들밸브는, 출구포트부와 입구포트부 및 스템설치부가 구비된 밸브몸체의 스템설치부에 설치되어 스템핸들의 조작에 따라 상하로 이동하는 스템과; 상기 입구포트부를 통하여 삽입된 후 입구포트를 구비한 금속씰 커넥터로 고정되도록 이루어진 교체타입 금속씰을 포함하며, 상기 교체타입 금속씰에 형성된 유로용 홀의 하측에는 교체시 분리를 위한 분리용 연결나사부가 형성되어 있으며, 상기 스템과 교체타입 금속씰은 동일한 소재의 금속을 사용하되, 상기 스템 만을 이온질화시켜 스템의 경도가 교체타입 금속씰의 경도 보다 140HV 이상 높도록 만들어 스템보다 교체타입인 교체타입 금속씰이 손상되도록 한 것이다.
The present invention relates to a high-pressure needle valve, and relates to a high-pressure needle valve having an ionitridized stem made to reduce manufacturing cost and enhance durability by using a screen ionitration treatment method.
The high-pressure needle valve having an ionitridized stem of the present invention is a high-pressure needle valve that regulates fluid or gas using a vertically moving stem, characterized in that the sealing portion of the stem is ionitridized within 5 hours to be
The high-pressure needle valve includes a stem installed in a stem installation portion of a valve body having an outlet port portion, an inlet port portion, and a stem installation portion, and moving up and down according to manipulation of a stem handle; After being inserted through the inlet port, it includes a replacement type metal seal configured to be fixed with a metal seal connector having an inlet port, and a connection screw for separation for separation during replacement is provided at the lower side of the passage hole formed in the replacement type metal seal. The stem and the replacement type metal seal use metal of the same material, but only the stem is ionized so that the hardness of the stem is higher than that of the replacement type metal seal by 140HV or more, so that the replacement type metal is more replaceable than the stem. It caused the seal to be damaged.

Description

이온질화한 스템을 구비한 고압 니들밸브{A high-pressure needle valve with ion nitriding stem}A high-pressure needle valve with ion nitriding stem}

본 발명은 고압 니들밸브에 관한 것으로, 스크린 이온질화 처리방법을 이용하여 제조단가의 절감과 내구성 강화를 하고자 이루어진 이온질화한 스템을 구비한 고압 니들밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a high-pressure needle valve, and relates to a high-pressure needle valve having an ionitridized stem made to reduce manufacturing cost and enhance durability by using a screen ionitration treatment method.

일반적으로 밸브는 관속을 흐르는 유체 또는 기체(가스)의 유량, 유속, 압력 등을 제어하는 장치이며, 사용용도와 사용압력 등의 요건에 따라 다양한 종류로 구분되고 있다.In general, a valve is a device for controlling the flow rate, flow rate, pressure, etc. of a fluid or gas (gas) flowing through a pipe, and is classified into various types according to requirements such as usage and pressure.

이러한 밸브의 종류를 간단하게 살펴보면, 유체의 흐름을 안전하게 막기 위한 스톱밸브, 압력이 높은 유로 차단기 위한 슬루스밸브, 관로의 열림을 조절하기 위한 나비형 밸브, 유체를 일방향으로만 흐르게 해 역류를 방지하기 위한 역류 방지 밸브(일명, 체크밸브), 관내의 유압이 규정 이상이 되면 자동적으로 작동하여 유체를 밖으로 흘리기도 하고 원래대로 되돌리기도 하는 이스케프밸브, 저압으로 작은 지름의 관로 개패용으로 사용하는 콕밸브 등이 있다.A simple look at the types of these valves includes a stop valve to safely block the flow of fluid, a slew valve to block a flow path with high pressure, a butterfly valve to control the opening of a pipeline, and a reverse flow by allowing fluid to flow in only one direction. An escape valve that automatically operates when the hydraulic pressure in the pipe exceeds the specified level to allow the fluid to flow out or return to its original state. Cock valves, etc.

본 발명은 고압의 유체 또는 가스(기체)의 흐름을 제어하기 위한 고압 니들밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a high-pressure needle valve for controlling the flow of a high-pressure fluid or gas (gas).

일반적으로 고압 니들밸브는 고압의 유체 또는 가스(기체)의 흐름을 제어하기 위한 씰링부는 금속간의 접촉으로 이루어지게 된다.In general, in a high-pressure needle valve, a sealing part for controlling the flow of a high-pressure fluid or gas (gas) is made of metal-to-metal contact.

본 발명의 출원인은 고압 니들밸브에 있어서 제어를 위한 작동시 스템의 단부가 고압에 의하여 발생되는 흔들림 등에 의한 문제점을 개선하고자 등록특허 제2080603호인 스템용 가이드부를 구비한 리플레이스 시트 및 이를 포함하는 밸브, 등록특허 제2225407호인 유량조절 및 개폐 기능을 가지는 고압용 밸브 등을 제공하였다. The applicant of the present invention has registered Patent No. 2080603, a replacement seat having a guide for stem and a valve including the same, in order to improve problems caused by vibration of the end of the operating system for control in a high pressure needle valve due to high pressure. , Patent Registration No. 2225407 provided a high-pressure valve with flow control and opening/closing functions.

그러나 이와 같은 기술을 제공함에도 불구하고, 스템과 리플레이스 시트(교체타입 금속씰) 사이에는 제어를 위한 고압유체, 고압기체에 의한 마모, 파손 등이 발생함으로써 경도가 높은 재질의 금속을 사용하고 있는 실정이며, 이로 인하여 제품이 단가가 상승되고, 교체에 따른 유지비용이 상승되는 문제점이 발생하고 있다.However, despite providing such a technology, wear and damage due to high-pressure fluid and high-pressure gas for control occur between the stem and the replacement sheet (replacement-type metal seal). This is a problem in that the unit price of the product is increased and the maintenance cost due to replacement is increased.

도 6과 같이 손상으로 인한 교체되는 리플레이스 시트(교체타입 금속씰)(30)는 밸브몸체(10)의 입구포트부(12)를 통하여 삽입되어 통로(14)상에 일부분이 삽입되며, 삽입된 리플레이스 시트(교체타입 금속씰)(30)는 밸브몸체(10)의 입구포트부(12)에 형성된 나사부와 나사결합되는 금속씰 커넥터(16)로 고정된다. 즉, 리플레이스 시트(교체타입 금속씰)(30)는 금속씰 커넥터(16)로 가압되어 고정되고, 장시간 사용 및 단속(제어할) 유체의 종류 등에 따라 밸브몸체(10)의 통로(14)상에서 분리가 잘되지 않아 교체시 많은 불편함을 야기 시킬 수 있다.As shown in FIG. 6, the replacement seat (replacement type metal seal) 30, which is replaced due to damage, is inserted through the inlet port 12 of the valve body 10 and partially inserted on the passage 14, and inserted. The replacement seat (replacement type metal seal) 30 is fixed with a metal seal connector 16 screwed with a screw portion formed on the inlet port portion 12 of the valve body 10. That is, the replacement seat (replacement type metal seal) 30 is pressurized and fixed by the metal seal connector 16, and the passage 14 of the valve body 10 depends on long-term use and the type of intermittent (to be controlled) fluid. It is not well separated from the phase, which can cause a lot of inconvenience during replacement.

(KR) 등록특허 10-2080603(KR) Registered Patent No. 10-2080603 (KR) 등록특허 10-2225407(KR) Registered Patent No. 10-2225407

본 발명은 금속으로 이루어지는 스템과 리플레이스 시트(교체타입 금속씰)를 경도가 낮은 금속을 사용할 수 있도록 하여 종래의 기술에서 가지는 문제점을 해결하고자 한다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art by enabling metal of low hardness to be used for a metal stem and a replacement sheet (replacement type metal seal).

즉, 본 발명에서는 스템과 리플레이스 시트(교체타입 금속씰)를 경도가 낮은 금속을 사용할 수 있도록 하되, 이온질화를 이용한 표면처리를 하여 경도를 향상시킴으로써 종래기술이 가지는 문제점을 해결하였다.That is, in the present invention, the stem and the replacement sheet (replacement type metal seal) can be made of a metal with low hardness, but surface treatment using ion nitration is performed to improve the hardness, thereby solving the problems of the prior art.

또한, 교체타입 금속씰의 교체시 밸브몸체의 통로상에서 용이하게 분리할 수 있도록 하여 교체수리가 쉽게 이루어질 수 있도록 하고자 한다.In addition, when replacing the replacement type metal seal, it is intended to be easily separated from the passage of the valve body so that replacement and repair can be easily performed.

상기 목적을 달성하고자 하는 본 발명인 이온질화한 스템을 구비한 고압 니들밸브는, 상하이동하는 스템을 사용하여 유체 또는 가스를 단속하는 고압 니들밸브에 있어서, 상기 스템의 씰링면과 외면에 이온질화 처리함을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, a high-pressure needle valve having an ionitridized stem, is a high-pressure needle valve that uses a vertically moving stem to regulate fluid or gas, and the sealing surface and outer surface of the stem are ionitridized It is characterized by

상기 고압 니들밸브는, 출구포트부와 입구포트부 및 스템설치부가 구비된 밸브몸체의 스템설치부에 설치되어 스템핸들의 조작에 따라 상하로 이동하는 스템과; 상기 입구포트부를 통하여 삽입된 후 입구포트를 구비한 금속씰 커넥터로 고정되도록 이루어진 교체타입 금속씰을 포함하며, 상기 교체타입 금속씰에 형성된 유로용 홀의 하측에는 체결 후 제거를 용이하게 하기 위한 분리용 연결나사부가 형성되어 있으며, 상기 스템과 교체타입 금속씰은 동일한 소재의 금속을 사용하되, 상기 스템만을 이온질화시켜 스템의 경도가 교체타입 금속씰의 경도 보다 높도록 한다.The high-pressure needle valve includes a stem installed in a stem installation portion of a valve body having an outlet port portion, an inlet port portion, and a stem installation portion, and moving up and down according to manipulation of a stem handle; After being inserted through the inlet port, a replacement type metal seal configured to be fixed with a metal seal connector having an inlet port is included, and the lower side of the passage hole formed in the replacement type metal seal is for separation to facilitate removal after fastening. A connection screw portion is formed, and the stem and the replacement type metal seal use the same metal material, but only the stem is ionitized so that the hardness of the stem is higher than that of the replacement type metal seal.

상기 스템과 교체타입 금속씰은 STS 316CW, STS 630, STR 660 중 어느 하나의 소재로 이루어지며, 상기 스템만을 3~5시간 스크린 이온질화법으로 표면처리한다.The stem and the replacement type metal seal are made of any one material among STS 316CW, STS 630, and STR 660, and only the stem is surface treated with a screen ion nitriding method for 3 to 5 hours.

또는, 상기 스템과 교체타입 금속씰은 STS 316CW 소재를 사용하며, 상기 스템(20)의 경도(HV)는 600~700이 되도록 스크린 이온질화법으로 표면처리를 하며, 스템과 금속씰과의 경도차가 140HV 이상이 되도록 한다.Alternatively, the stem and the replacement type metal seal use STS 316CW material, and the surface treatment is performed by the screen ion nitriding method so that the hardness (HV) of the stem 20 is 600 to 700, and the hardness between the stem and the metal seal Make sure the car is over 140HV.

상기 스템의 표면은 고체씰에 대해 내마모성의 증가와 마찰의 감소를 위해 그래핀(Graphene), TiN, TiCN, DLC(diamond-like carbon) 중 어느 하나로 코팅처리를 한다.The surface of the stem is coated with one of graphene, TiN, TiCN, and DLC (diamond-like carbon) to increase wear resistance and reduce friction with respect to the solid seal.

이와 같이 이루어진 본 발명인 이온질화한 스템을 구비한 고압 니들밸브는 높은 경도의 금속을 사용함에 따라 발생하는 제작비용 상승 및 물품비용의 상승을 방지할 수 있는 한편, 낮은 경도의 금속을 사용함에 따라 제작이 용이한 장점을 가진다.The high-pressure needle valve having an ionitridized stem according to the present invention made as described above can prevent an increase in manufacturing cost and product cost caused by using a metal of high hardness, while being manufactured by using a metal of low hardness. It has this easy advantage.

즉, 스템과 교체타입 금속씰을 제작함에 있어 높은 경도를 가지는 열처리된 STS 630, STR 660 재질을 사용하지 않고, 열처리된 STS 630, STR 660 보다 낮은 경도를 가지는 STS 316CW 또는 미열처리된 STS 630를 사용함으로써 금속소재의 비용이 저렴하고 제품의 제작이 용이하여 물품의 단가를 낮출 수 있는 장점을 가진다. That is, in manufacturing the stem and replacement type metal seal, heat treated STS 630 and STR 660 materials with high hardness are not used, and STS 316CW or unheat treated STS 630 having a hardness lower than heat treated STS 630 and STR 660 is used. By using it, the cost of the metal material is low and the manufacturing of the product is easy, thereby having the advantage of lowering the unit price of the product.

특히, 가장 바람직한 것으로는 STS 316CW를 사용하는 것이며, STS 630에 비하여 소재의 비용이 저렴하고, 제작이 용이함으로써 고압 니들밸브의 제품 단가를 저렴하게 제작할 수 있는 장점을 가지게 된다.In particular, it is most preferable to use STS 316CW, and has the advantage of being able to manufacture the high-pressure needle valve at a low cost due to its low cost of material and ease of manufacture compared to STS 630.

또한, 교체타입 금속씰 유로용 홀의 하측에 형성된 분리용 연결나사부를 잉용하여 밸브몸체의 통로상에서 교체타입 금속씰을 용이하게 분리할 수 있어 교체타입 금속씰의 손상시 교체기 용이할 수 있는 장점을 가진다.In addition, the replacement type metal seal can be easily separated from the passage of the valve body by using the connection screw for separation formed on the lower side of the hole for the flow path of the replacement type metal seal, so that it can be easily replaced when the replacement type metal seal is damaged. .

도 1은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 이온질화한 스템을 구비한 고압 니들밸브의 개략도.
도 2는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 이온질화한 스템을 구비한 고압 니들밸브의 단면 개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시예를 나타낸 이온질화한 스템을 구비한 고압 니들밸브의 분리 단면 개략도.
도 4는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 이온질화한 스템을 구비한 고압 니들밸브의 스템과 교체타입 금속씰에 대한 단면 개략도.
도 5는 본 발명의 실시예인 스크린 이온질화(플라즈마질화) 처리한 금속의 경도 그래표.
도 6은 종래 기술인 고압 니들밸브의 주요부분인 교체타입 금속씰이 금속씰 커넥터로 고정됨을 보인 개략도.
1 is a schematic diagram of a high-pressure needle valve with an ionitridized stem illustrating one embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic cross-sectional view of a high pressure needle valve having an ionitridized stem showing one embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view of a high-pressure needle valve having an ionitized stem showing an embodiment of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view of a stem and a replacement type metal seal of a high-pressure needle valve having an ionitridized stem showing an embodiment of the present invention.
5 is a hardness graph of metals subjected to screen ionitration (plasma nitration) treatment, which is an embodiment of the present invention.
6 is a schematic view showing that a replacement type metal seal, which is a major part of a prior art high pressure needle valve, is fixed with a metal seal connector.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to a common or dictionary meaning, and the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention. It is only and does not represent all of the technical spirit of the present invention, it should be understood that there may be various equivalents and modifications that can replace them at the time of this application.

본 발명은 스템을 이용하여 유체 또는 기체(가스)를 제어할 수 있도록 이루어진 고압 니들밸브에 관한 것으로, 상세하게는 스템의 표면을 이온질화 처리하여 경도를 향상시킴으로써 제조단가를 절감하고자 한 이온질화한 스템을 구비한 고압 니들밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a high-pressure needle valve made to control a fluid or gas (gas) using a stem, and more particularly, to reduce manufacturing cost by improving hardness by ionitrating the surface of the stem. It relates to a high-pressure needle valve having a stem.

스크린 이온질화(Screen ion nitriding)란, 처리물이 아닌 챔버내 타공판에 음극의 고전압을 인가하여 생성된 글로우 방전을 이용한 것으로 챔버내 주입되는 질소가스가 이온화되며 발생된 활성질소의 확산에 의해 질화가 되는 것으로 알려져 있다. 이런 이유로 질화처리후 처리물의 표면조도가 우수하며 복잡한 형상의 제품도 처리가 가능한 것이 특징이다.Screen ion nitriding uses glow discharge generated by applying a high voltage of the cathode to the perforated plate in the chamber, not the treated material. is known to be For this reason, the surface roughness of the treated material after nitriding treatment is excellent, and it is characterized by being able to process products with complex shapes.

이온질화는 내마모성, 내식성, 피로강도를 끌어올리고 표면경도를 극도로 높게 개선시킨다. 저온 진공 상태에서 처리하므로 변형이 거의 발생하지 않고 후 가공을 생략할 수 있는 장점이 있다.Ionitriding raises wear resistance, corrosion resistance, fatigue strength and improves surface hardness to an extremely high level. Since it is processed in a low-temperature vacuum state, there is an advantage that almost no deformation occurs and post-processing can be omitted.

실험방법Experiment method

소재 : STS 316CW, STS 630, 열처리된 STS 630(이하, 'STS 630T' 칭함), STR 660Material: STS 316CW, STS 630, heat treated STS 630 (hereinafter referred to as 'STS 630T'), STR 660

시편 : 디스크 타입(Disk type) (직경(Ф) 31.9(㎜), 두께(T) 6㎜)Specimen: Disk type (diameter (Ф) 31.9 (㎜), thickness (T) 6㎜)

경도 측정방법 : 마이크로비커스 경도계로 5회 측정 Hardness measurement method: 5 times measured with a micro Vickers hardness tester

표면처리방법 : 스크린 이온질화(플라즈마질화)Surface treatment method: screen ionitration (plasma nitrification)

STS 316CW, STS 630, STS 630T, STR 660 소재로 이루어진 준비된 각각의 시편을 0시간(hr), 4시간(hr), 8시간(hr), 12시간(hr) 간격으로 이온질화을 시킨다.Prepared specimens made of STS 316CW, STS 630, STS 630T, and STR 660 are subjected to ionization at intervals of 0 hours (hr), 4 hours (hr), 8 hours (hr), and 12 hours (hr).

상기 각각의 시간으로 이온질화법으로 표면처리한 시편을 마이크로비커스 경도계를 사용하여 5회 측정하였으며, 그 결과는 아래 표와 도 5와 같다.The specimens surface-treated by the ion nitriding method at each of the above times were measured 5 times using a micro Vickers hardness tester, and the results are shown in the table below and FIG. 5.

Standard(0hr)Standard(0hr) 4hr4hr 8hr8hr 12hr12hr STR 660STR 660 HV 414HV 414 HV 770HV770 HV 1015HV 1015 HV 1021HV 1021 STS 316CWSTS 316CW HV 308HV 308 HV 663HV663 HV 827HV827 HV 947HV 947 STS 630STS630 HV 340HV 340 HV 905HV905 HV 890HV890 HV 924HV 924 STS 630TSTS 630T HV 430HV430 HV 896HV896 HV 1017HV 1017 HV 1104HV 1104

시편을 시크린 이온질화법으로 표면처리한 결과 상기 표에서와 같이 모든 시편의 경도(HV)가 상승하였다.As a result of surface treatment of the specimens by the secret ion nitriding method, the hardness (HV) of all specimens increased as shown in the table above.

일반적으로 고압 니들밸브에 사용되는 스템은 고압에 의한 스템의 파손을 방지하고자 경도가 높은 소재인 STS 630을 열처리 가공한 STS 630T 소재를 사용한다.In general, the stem used for high-pressure needle valves uses STS 630T material obtained by heat treatment of STS 630, a material with high hardness, to prevent damage to the stem due to high pressure.

열처리한 STS 630T의 경도(HV)는 430정도가 되는 높은 경도를 가지며, 이러한 높은 경도의 소재를 가공하여 스템을 제작할 경우 높은 경도에 의하여 제작이 어려운 단점이 있으며, 소재의 단가가 비싼 문제점을 가지고 있다.The hardness (HV) of heat-treated STS 630T has a high hardness of about 430, and when manufacturing a stem by processing such a high hardness material, it is difficult to manufacture due to the high hardness, and the unit price of the material is high. there is.

본 발명에서는 고압 니들밸브에 사용되는 스템을 STS 630T 보다 비교적 경도가 낮고 가격이 저렴할 수 있는 STS 316CW 또는 STS 630을 사용할 수 있도록 한다.In the present invention, it is possible to use STS 316CW or STS 630, which has a relatively lower hardness than STS 630T and can be inexpensive, as a stem used in a high pressure needle valve.

상기 실험결과에서 보는 바와 같이 STS 316CW와 STS 630를 이온질화 방법으로 4시간(hr) 표면처리 할 경우 STS 316CW와 STS 630 모두 이온질화 하지 않은 STS 630T의 경도(HV) 430보다 높은 결과를 보였다.As shown in the above experimental results, when the surface treatment of STS 316CW and STS 630 was performed for 4 hours (hr) by the ionitriding method, both STS 316CW and STS 630 showed higher hardness (HV) than 430 of STS 630T without ionitration.

더욱이 소재 STS 316CW의 경우에는 4시간(hr) 이온질화 방법으로 표면처리 할 경우 경도(HV)가 663정도를 보였으며, 이는 고압 니들밸브에 사용되는 스템의 소재로서 아주 우수한 소재로 사용될 수 있음을 입증하였다.Furthermore, in the case of the material STS 316CW, the hardness (HV) was about 663 when the surface was treated by the ionitriding method for 4 hours (hr), which indicates that it can be used as a very excellent material for the stem used in high pressure needle valves. Proven.

정리하면, 경제성을 고려하여볼 때, 스템의 소재는 STS 316CW 또는 STS 630을 사용하고, 스크린 이온질화 시간은 경도 대비 생산 시간 및 비용 등과 같은 다양한 종합적 요인을 검토한 결과 5시간(hr) 이내로 처리하는 것이 바람직하다.In summary, considering economic feasibility, the stem material is STS 316CW or STS 630, and the screen ionitriding time is within 5 hours (hr) as a result of reviewing various comprehensive factors such as hardness, production time and cost. It is desirable to do

바람직하게 스템의 소재는 STS 316CW를 사용하고, 스크린 이온질화 시간은 3~5시간(hr)으로 하되, 교체타입 금속씰의 경도차이가 스템이 140HV이상이 높도록 한다. Preferably, the material of the stem is STS 316CW, and the screen ionization time is 3 to 5 hours (hr), but the difference in hardness between the replacement type metal seals is higher than 140HV for the stem.

이와 같은 이온질화한 STS 316CW를 소재로 한 스템은 도 1 내지 도 4와 같은 고압 니들밸브에 사용된다.A stem made of such ionitridized STS 316CW is used for high-pressure needle valves as shown in FIGS. 1 to 4.

도 1 내지 도 4을 참조하면,Referring to Figures 1 to 4,

도 1 내지 도 4에 도시된 고압 니들밸브(1)는 스템을 상하로 이동시켜 고압의 유체 또는 가스(기체)를 제어할 수 있는 것으로, 그 구성을 살펴보면, 출구포트부(11)와 입구포트부(12) 및 스템설치부(13)가 구비된 밸브몸체(10)와, 상기 스템설치부(13)에 설치되어 스템핸들(21)의 조작으로 상하이동하는 스템(20)과, 상기 입구포트부(12)를 통하여 삽입된 후 입구포트(16a)를 구비한 금속씰 커넥터(16)로 고정되는 교체타입 금속씰(30)을 포함한다.The high-pressure needle valve 1 shown in FIGS. 1 to 4 can control high-pressure fluid or gas (gas) by moving the stem up and down. Looking at its configuration, the outlet port 11 and the inlet port A valve body 10 having a part 12 and a stem installation part 13, a stem 20 installed on the stem installation part 13 and moving up and down by the operation of the stem handle 21, and the inlet After being inserted through the port portion 12, it includes a replacement type metal seal 30 fixed with a metal seal connector 16 having an inlet port 16a.

상기 밸브몸체(10)에 구비된 출구포트부(11)와 입구포트부(12) 및 스템설치부(13)는 유로를 형성할 수 있도록 형성된 통로(14)로 서로 연통하도록 형성되어 있는 것으로, 도면상 하측에는 유체 또는 가스(기체)가 유입될 수 있도록 유입수단과 연결을 위한 입구포트부(12)가 형성되고, 우측에는 상기 입구포트부(12)로 유입된 유체 또는 가스(기체)가 배출될 수 있도록 배출수단과 연결을 위한 출구포트부(11)가 형성되고, 상기 입구포트부(12)와 대향되는 상측에는 유입된 유체 또는 가스(기체)를 제어하는 스템(20) 설치를 위한 스템설치부(13)가 형성되어 있다.The outlet port portion 11, the inlet port portion 12, and the stem installation portion 13 provided in the valve body 10 are formed to communicate with each other through a passage 14 formed to form a flow path, On the lower side of the drawing, an inlet port 12 for connection with an inlet means is formed so that fluid or gas (gas) can flow in, and on the right side, the fluid or gas (gas) introduced into the inlet port 12 is formed. An outlet port portion 11 for connection with the discharge means is formed so that it can be discharged, and the stem 20 for controlling the inflow fluid or gas (gas) is installed on the upper side opposite to the inlet port portion 12. A stem installation portion 13 is formed.

상기 입구포트부(12)에는 나사결합방식으로 결합되어 교체타입 금속씰(30)을 고정하는 단부에 입구포트(16a)가 형성된 금속씰 커넥터(16)가 설치된다.A metal seal connector 16 having an inlet port 16a is installed at an end portion of the inlet port 12 that is coupled by screwing and fixing the replacement type metal seal 30 .

상기 스템설치부(13)에는 스템(20)과 밸브몸체(10) 내 통로(14) 사이에 기밀을 위하여 설치된 고체씰(solid seal)을 가압고정을 위한 씰링 가압부재(18)와, 스템(20)이 설치되고, 스템(20)의 회전방향에 따라 상하 이동할 수 있도록 이루어진 스템그랜드(17)가 설치된다.The stem installation part 13 includes a sealing pressing member 18 for pressing and fixing a solid seal installed for airtightness between the stem 20 and the passage 14 in the valve body 10, and the stem ( 20) is installed, and a stem gland 17 configured to move up and down according to the rotation direction of the stem 20 is installed.

상기 스템그랜드(17)의 내면에는 스템(20)의 상하 이동을 위한 나사부가 형성되어 있으며, 풀림방지구(15)와 외측면이 접촉하여 풀림현상이 발생하지 않도록 한다.A threaded portion is formed on the inner surface of the stem ground 17 to move the stem 20 up and down, and the anti-loosening device 15 and the outer surface come into contact to prevent loosening.

상기 스템(20)은 상측에 상하이동을 위한 스템핸들(21)이 설치되고, 상측 부분에는 스템가이드(22)가 설치된다.The stem 20 has a stem handle 21 for vertical movement installed on the upper side, and a stem guide 22 installed on the upper side.

상기 스템가이드(22)는 스템(20) 상부에 설치되는 고정나사에 의하여 가압되어 고정되며, 하부 외주면에는 스템그랜드(17)의 내면에 형성된 나사부와 결합되는 이동을 위한 나사부가 형성되어 있다.The stem guide 22 is pressurized and fixed by a fixing screw installed on the top of the stem 20, and a threaded portion for movement coupled with a threaded portion formed on the inner surface of the stem gland 17 is formed on the lower outer circumferential surface.

상기 교체타입 금속씰(30)은 밸브몸체(10) 내에 유로 형성을 위하여 형성된 통로(14) 상에 설치되는 것으로, 입구포트부(12) 측으로 삽입되어 입구포트부(12)에 나사결합방식으로 결합되는 금속씰 커넥터(16)로 고정된다.The replacement type metal seal 30 is installed on the passage 14 formed to form a flow path in the valve body 10, and is inserted into the inlet port 12 and screwed to the inlet port 12 by screwing. It is fixed with a metal seal connector 16 to be coupled.

상기 교체타입 금속씰(30)은 유로를 형성하기 위한 내부를 관통하는 유로용 홀(31)과, 상기 유로용 홀(31) 중간부분에 형성된 씰링부(32)와, 상기 씰링부(32) 상측부분에 형성된 스템가이드부(33)와, 하측부분에 금속씰 커넥터(16)로 고정될 수 있도록 외주면이 돌출되게 형성된 고정용 확관부(34)와, 상기 유로용 홀(31) 하측에 형성된 분리용 연결나사부(35)를 포함한다.The replacement type metal seal 30 includes a passage hole 31 penetrating the inside for forming a passage, a sealing part 32 formed in the middle of the passage hole 31, and the sealing part 32 A stem guide part 33 formed on the upper part, a fixing expansion part 34 formed on the lower part so that the outer peripheral surface protrudes so that it can be fixed with the metal seal connector 16, and formed on the lower side of the passage hole 31 It includes a connecting screw portion 35 for separation.

상기 분리용 연결나사부(35)는 교체타입 금속씰(30)의 손상으로 교체시 분리배출용 공구와 나사결합방식으로 결합시켜 분리가 용이할 수 있도록 한다.When the replacement type metal seal 30 is damaged due to damage to the replacement type metal seal 30, the connection screw part 35 for separation is combined with a tool for separation and discharge in a screwing manner so that separation can be facilitated.

즉, 분리용 연결나사부(35)는 교체타입 금속씰(30)의 손상으로 인한 교체시 별도의 분리배출용 공구를 사용하여 분리할 수 있도록 하고자 하는 구성으로, 입구포트부(12)에서 금속씰 커넥터(16)를 분리한 후 분리배출용 공구를 삽입하여 분리배출용 공구의 끝단부에 형성되어 있는 나사부를 분리용 연결나사부(35)에 체결한 후 교체타입 금속씰(30)를 외부로 배출시킬수 있도록 한다.That is, the connection screw portion 35 for separation is configured to be separated by using a separate separation and discharge tool when replacing due to damage to the replacement type metal seal 30, and the metal seal in the inlet port portion 12 After separating the connector 16, insert a tool for separation and discharge, fasten the thread formed at the end of the tool for separation and discharge to the connection screw for separation 35, and then discharge the replacement type metal seal 30 to the outside. allow it to be done

이로 인하여, 교체타입 금속씰(30)이 금속씰 커넥터(16)로 가압되어 고정되고, 장시간 사용 및 단속(제어할) 유체의 종류 등에 따라 밸브몸체(10)의 통로(14)상에서 분리되지 않을 수 있는 현상으로 발생하는 불편함을 해결할 수 있다.Due to this, the replacement type metal seal 30 is pressurized and fixed by the metal seal connector 16, and will not be separated from the passage 14 of the valve body 10 depending on the type of fluid used for a long time and intermittent (to be controlled). Discomfort caused by possible phenomena can be resolved.

이와 같이 이루어진 상기 고압 니들밸브(1)의 스템(20)과 교체타입 금속씰(30)은 동일한 소재의 금속을 사용한다.The stem 20 and the replacement type metal seal 30 of the high-pressure needle valve 1 made in this way use the same metal material.

상기 스템(20)과 교체타입 금속씰(30)은 동일한 소재의 금속인 STS 316CW 또는 STS 630을 사용하며, 바람직하게는 STS 316CW를 사용하는 것이 좋다.The stem 20 and the replacement type metal seal 30 use STS 316CW or STS 630, which is a metal of the same material, preferably STS 316CW.

상기 스템(20) 만을 이온질화시켜 스템(20)의 경도가 교체타입 금속씰(30)의 경도 보다 140HV 이상이 되도록 하여 스템(20)이 파손되는 현상을 최소화한다.By ionizing only the stem 20, the hardness of the stem 20 is 140 HV or more than the hardness of the replacement type metal seal 30, thereby minimizing damage to the stem 20.

또한, 스템(20)의 표면인 외주면에는 고체씰에 대해 내마모성을 높이고, 마찰계수를 줄일 수 있도록 그래핀(Graphene), TiC, TiCN, DLC(diamond-like carbon) 등의 코팅방법을 이용한 코팅층을 추가할 수도 있다. In addition, on the outer circumferential surface of the stem 20, a coating layer using a coating method such as graphene, TiC, TiCN, DLC (diamond-like carbon) is applied to increase abrasion resistance against the solid seal and reduce the friction coefficient. can also be added.

1 : 고압 니들밸브
10 : 밸브몸체
20 : 스템
30 : 교체타입 금속씰
1: High pressure needle valve
10: valve body
20 : stem
30: replacement type metal seal

Claims (5)

상하이동하는 스템을 사용하여 유체 또는 가스를 단속하는 고압 니들밸브에 있어서,
상기 스템의 씰링이 이루어지는 부분을 스크린 이온질화를 이용한 표면처리함을 특징으로 하는 이온질화한 스템을 구비한 고압 니들밸브.
In the high-pressure needle valve that regulates fluid or gas using a stem that moves up and down,
A high-pressure needle valve having an ionitized stem, characterized in that the surface treatment of the sealing portion of the stem using screen ionitration.
제1항에 있어서, 상기 고압 니들밸브는,
출구포트부(11)와 입구포트부(12) 및 스템설치부(13)가 구비된 밸브몸체(10)의 스템설치부(13)에 설치되어 스템핸들(21)의 조작에 따라 상하로 이동하는 스템(20)과; 상기 입구포트부(12)를 통하여 삽입된 후 입구포트(16a)를 구비한 금속씰 커넥터(16)로 고정되도록 이루어진 교체타입 금속씰(30)을 포함하며,
상기 교체타입 금속씰(30)에 형성된 유로용 홀(31)의 하측에는 교체시 분리를 위한 분리용 연결나사부(35)가 형성되어 있으며,
상기 스템(20)과 교체타입 금속씰(30)은 동일한 소재의 금속을 사용하되, 상기 스템(20) 만을 이온질화시켜 스템(20)의 경도가 교체타입 금속씰(30)의 경도 보다 140HV 이상 높음을 특징으로 하는 이온질화한 스템을 구비한 고압 니들밸브.
The method of claim 1, wherein the high pressure needle valve,
It is installed in the stem installation part 13 of the valve body 10 equipped with the outlet port part 11, the inlet port part 12, and the stem installation part 13, and moves up and down according to the operation of the stem handle 21. The stem 20 and; After being inserted through the inlet port portion 12, it includes a replacement type metal seal 30 configured to be fixed with a metal seal connector 16 having an inlet port 16a,
A connection screw portion 35 for separation is formed at the lower side of the passage hole 31 formed in the replacement type metal seal 30 for separation during replacement,
The stem 20 and the replacement type metal seal 30 use metal of the same material, but only the stem 20 is ionitized so that the hardness of the stem 20 is 140 HV or more than the hardness of the replacement type metal seal 30. High pressure needle valve with ionitridized stem characterized by high.
제2항에 있어서,
상기 스템(20)과 교체타입 금속씰(30)은 STS 316CW, STS 630, STR 660 중 어느 하나의 소재로 이루어지며, 상기 스템(20)만을 3~5시간 스크린 이온질화법으로 표면처리함을 특징으로 이온질화한 스템을 구비한 고압 니들밸브.
According to claim 2,
The stem 20 and the replacement type metal seal 30 are made of any one of STS 316CW, STS 630, and STR 660, and only the stem 20 is surface treated with a screen ion nitriding method for 3 to 5 hours. High-pressure needle valve with an ionitridized stem as a feature.
제3항에 있어서,
상기 스템(20)과 교체타입 금속씰(30)은 STS 316CW 소재를 사용하며, 상기 스템(20)의 경도(HV)는 600~700이 되도록 이온질화법으로 표면처리함을 특징으로 이온질화한 스템을 구비한 고압 니들밸브.
According to claim 3,
The stem 20 and the replacement type metal seal 30 use STS 316CW material, and the hardness (HV) of the stem 20 is ionitridized by ionitriding to be 600 to 700. High-pressure needle valve with stem.
제2 내지 4항 중 어느 한항에 있어서,
상기 스템(20)의 표면은 표면경도 강화와 상부 고체씰과의 마찰력을 줄이기 위한 그래핀(Graphene), TiN, TiCN, DLC(diamond-like carbon) 중 어느 하나로 코팅됨을 특징으로 하는 이온질화한 스템을 구비한 고압 니들밸브.
According to any one of claims 2 to 4,
The surface of the stem 20 is an ionitized stem characterized in that it is coated with any one of graphene, TiN, TiCN, and DLC (diamond-like carbon) for enhancing surface hardness and reducing frictional force with the upper solid seal High-pressure needle valve having a.
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