KR20230111016A - Ball valve - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 볼 밸브에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 볼과 밸브시트가 선접촉이 이루어지도록 함으로서 마찰저항을 최소화 하면서 원활한 작동성을 보장하고 기밀유지와 더불어 볼에 이물질이 침적되는 현상을 배제할 수 있도록 함으로서 품질과 내구성을 높일 수 있도록 개선한 볼밸브용 밸브시트의 제공에 관한 것이다.The present invention relates to a ball valve, and more particularly, to provide a valve seat for a ball valve improved to improve quality and durability by ensuring smooth operation while minimizing frictional resistance by making line contact between a ball and a valve seat, and eliminating the phenomenon of depositing foreign substances on the ball along with airtightness.
일반적으로 관로를 통과하는 유체의 흐름을 제어하기 위한 제어수단은 여러 가지가 있으나, 설치의 편의성과 구조적 안전성 및 작동의 편리성과 신뢰성 등이 우수한 볼 밸브, 플러그 밸브, 버터플라이 밸브 등이 주로 사용되고 있으며, 이 중에서 가장 보편적으로 볼 밸브가 사용된다.In general, there are various control means for controlling the flow of fluid passing through a pipeline, but ball valves, plug valves, butterfly valves, etc., which are excellent in installation convenience, structural safety, operation convenience and reliability, etc. are mainly used. Of these, ball valves are most commonly used.
상기와 같은 볼 밸브는 밸브바디의 상부에 위치하는 핸들을 회전 조작하게 되면 핸들과 스템으로 연결되어 밸브바디 내부에 설치된 개폐볼이 밸브시트에 접촉된 상태로 회전하면서 밸브바디를 통과하는 유체의 흐름을 허용하거나 차단하는 구조로 구성되어 있다.The ball valve as described above is connected to the handle and the stem when the handle located on the upper part of the valve body is rotated, and the opening and closing ball installed inside the valve body rotates in contact with the valve seat to allow or block the flow of fluid passing through the valve body. It is composed of a structure.
상기와 같은 용도로 사용되는 밸브시트의 보편적인 선행기술의 내용을 특허문헌을 통하여 살펴보면 다음과 같다.Looking through the patent literature, the contents of the general prior art of the valve seat used for the above purpose are as follows.
특허문헌 1은, 밸브본체의 유입구측과 유출구측에 각각 설치되어 볼의 외주면이 접촉하는 볼밸브용 시트로서,
박강판과 그라파이트박판이 교호로 다층 적층되어 상기 밸브본체의 내주면에 고정되는 고정단부와 상기 박강판의 측연부와 그라파이트박판의 측연부가 교호로 노출되어 상기 볼이 접촉되는 볼접촉부를 가지는 링형으로 형성된 시트부재로 구성된 것을 특징으로 하고 있다.It is characterized in that it consists of a seat member formed in a ring shape having a fixed end fixed to the inner circumferential surface of the valve body by alternately stacking thin steel plates and graphite thin plates, and a ball contact portion where the side edges of the thin steel plate and the side edges of the graphite thin plate are alternately exposed to contact the balls.
특허문헌 2는, 볼과 밸브 바디(valve body) 사이에 배치되는 환형의 메탈 볼 밸브용 시트링(seat ring)에 있어서,Patent Document 2 is a seat ring for an annular metal ball valve disposed between a ball and a valve body,
상기 시트링을 관통하는 유로를 구비한 환형의 시트링 본체; 상기 시트링 본체를 지탱하기 위해 상기 시트링 본체의 적어도 일부에 설치되는 지지 부재; 및 상기 지지 부재의 적어도 일부를 감싸는 캡(cap);을 포함하고, 상기 시트링 본체는, 상기 밸브 바디와 접촉하는 상기 시트링 본체의 제1 접촉면부터 상기 볼과 접촉하는 상기 시트링 본체의 제2 접촉면까지 상기 시트링 본체를 유로 방향으로 관통하는 공간을 포함하되,an annular seat ring body having a flow path penetrating the seat ring; a support member installed on at least a portion of the seat ring body to support the seat ring body; And a cap surrounding at least a portion of the support member, wherein the seat ring body includes a space passing through the seat ring body in a flow direction from a first contact surface of the seat ring body in contact with the valve body to a second contact surface of the seat ring body in contact with the ball,
상기 지지 부재는 상기 공간에 삽입되어 있고, 상기 캡은, 상기 지지 부재의 상기 볼 또는 상기 밸브 바디에 접촉되는 부분을 감싸고, 상기 시트링 본체의 접촉면보다 돌출되어 형성되어 있고, 상기 시트링 본체는, 스테인리스 강(Stainless Steel)으로 제조되거나 혹은, 탄화 텅스텐(Tungsten Carbide) 또는 탄화 크롬(Chrome Carbide)으로 도금된 것을 특징으로 하고 있다.The support member is inserted into the space, the cap surrounds a portion of the support member in contact with the ball or the valve body, and is formed to protrude beyond the contact surface of the seat ring body, and the seat ring body is made of stainless steel, or plated with tungsten carbide or chrome carbide.
상기와 같은 선행기술 중 특허문헌 1은 시트홀더에 볼접촉부를 형성하여 내마모성을 높이고 고온 및 고압에 대응할 수 있도록 한 것이며, 특허문헌 2는 시트링 본체에 흑연재질의 지지부재를 설치하여 마찰을 저감시키면서 고온에 견딜 수 있도록 한 것임을 확인할 수 있다.Among the prior art,
상기와 같은 선행기술들에서는 밸브시트의 내구성을 높이면서도ㅎ 마찰력을 저감시킬 수 있도록 하는 것이 주된 목적이나, 볼과 밸브시트가 항상 면접촉상태를 유지하기 때문에 실질적인 마찰력이 저감되지 않고 있는 실정이며, 과도한 면접촉으로 인하여 볼 또는 밸브시트의 마모(손상)가 발생하는 것은 막지 못하고 있는 실정이다.In the prior art as described above, the main purpose is to reduce the frictional force while increasing the durability of the valve seat, but since the ball and the valve seat always maintain surface contact, the actual frictional force is not reduced. In addition, it is not possible to prevent wear (damage) of the ball or valve seat due to excessive surface contact.
이는, 볼과 접촉하는 밸브시트의 접촉면이 볼과 동일한 반경으로 가공되어 볼과 밀착되어지고, 볼과 밸브시트 사이의 접촉면에 다른 접촉수단을 별도로 내장하더라도 이 접촉수단의 접촉면 또한 볼과 동일한 반경으로 가공되기 때문에 볼과 밸브시트 또는 볼과 접촉수단은 항상 전체적인 면접촉상태를 유지하게 되는 것이다.This is because the contact surface of the valve seat in contact with the ball is machined to the same radius as the ball and brought into close contact with the ball, and even if another contact means is separately embedded in the contact surface between the ball and the valve seat, the contact surface of the contact means is also processed to the same radius as the ball. Therefore, the ball and the valve seat or the ball and the contact means always maintain an overall surface contact state.
이와 같이 볼과 밸브시트가 면접촉 상태를 유지하여 볼이 개폐작동하게 되므로 과도한 작동력이 필요하게 되어 액츄에이터가 비대하여지게 되는 원인을 제공하고, 원활한 작동력을 확보하는 것이 힘들게 되는 문제점으로부터 자유롭지 못하게 된다.In this way, since the ball and the valve seat maintain surface contact, the ball opens and closes, so an excessive actuation force is required, which causes the actuator to become enlarged, and it is difficult to secure a smooth actuation force.
특히 밸브시트를 가공하는 과정에서 압력에 의하여 밸브시트가 밀리게 될 경우 또는 볼과 밸브시트를 장착한 상태에서 고압의 유체에 의하여 볼 또는 밸브시트가 밀리는 현상이 있을 경우에는 밸브시트의 접촉면이 볼과 긴밀한 상태의 안정된 밀착을 이루지 못하고 볼과 밸브시트가 다중접촉면을 가지게 되는 경우가 빈번하게 일어나게 된다.In particular, when the valve seat is pushed by pressure in the process of processing the valve seat, or when the ball or valve seat is pushed by high-pressure fluid while the ball and valve seat are mounted, the contact surface of the valve seat is close to the ball. Stable close contact is not achieved, and the ball and the valve seat often have multiple contact surfaces.
이러한 상태에서 볼을 개폐 작동하는 과정에서 볼이 밸브시트를 갉아먹게 되거나 밸브시트가 볼을 갉아먹게 되는 마모 및 손상 현상이 발생하여 결국에는 기밀을 유지하지 못하게 되므로 유체를 원활하게 제어하지 못하게 되는 문제를 야기하게 된다.In this state, in the process of opening and closing the ball, the ball gnaws the valve seat or the valve seat gnaws the ball, wear and damage occurs, and eventually the airtightness cannot be maintained, resulting in a problem that the fluid cannot be smoothly controlled.
볼 밸브의 크기가 클수록 볼과 밸브시트의 접촉면적이 커지기 때문에 원활한 작동성을 보장하는 것이 어렵고 마찰저항에 따라 마모가 심하기 때문에 주기적으로 볼 또는 밸브시트의 교체가 이루어져야 하므로 공전에 따른 손실과 더불어 유지관리에 많은 비용과 인력이 투입되어야 하기 때문에 마노은 어려움이 따르고 있는 ㅅ실정이다.Since the larger the size of the ball valve, the larger the contact area between the ball and the valve seat, it is difficult to ensure smooth operation, and the ball or valve seat must be replaced periodically due to severe wear due to frictional resistance. In addition to loss due to static electricity, a lot of cost and manpower must be invested in maintenance, so mano is difficult to follow.
볼과 밸브시트가 초기에는 면 접촉상태를 유지하고 있으나 기간이 경과됨에 따라 마모 및 손상에 의하여 미세한 틈이 발생하고 이 틈으로 유체의 유입 및 이물질이 유입되는 현상을 배제하지 못하고, 이와 같이 유입된 이물질이 볼 또는 밸브시트에 침적될 경우에는 작동성을 저하시는 원인이 됨과 아울러 기밀유지를 저하시키게 되는 원인이 되는 등 여러 문제점이 발생하고 있는 실정이다.Although the ball and the valve seat initially maintain surface contact, as time passes, fine gaps are generated due to wear and damage, and the inflow of fluid and foreign substances into the gap cannot be ruled out.
이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 개폐핸들(101)로 작동되는 작동축(102)의 끝단이 메인바디(103)의 내부에 설치된 유로개폐용 볼(105)에 형성된 축결합홈(104)과 결합 되어 개폐핸들(101)에 의하여 볼(105)이 회동하여 메인바디(103)의 유입구(106)로 유입된 유체를 메인바디(103)의 일측에 결합 된 서브바디(107)에 형성된 배출구(108)를 통하여 유통할 수 있게 하고;Accordingly, the present invention was invented to solve the above problems, and the end of the
상기 볼(105)의 양측에는 메인바디(103)와 서브바디(107)에 개재되어 기밀을 유지하면서 볼(105)의 작동성을 보장할 수 있도록 밸브시트(110)가 개재되어 구성되는 볼 밸브(100)에 있어서;On both sides of the
상기 밸브시트(110)는, 볼(105)의 외부면(111)과 접촉하는 링체타입의 밸브시트바디(112)의 연접면(113)이 선 접촉상태를 유지할 수 있도록 볼(105)의 반경(R1) 보다 밸브시트바디(112)의 연접면(113) 반경(R2)을 더 크게 형성하고;The
상기 밸브시트바디(112)의 연접면(113)의 일단부(114)에서 타단부(115) 사이의 어느 위치에서나 볼(105)의 외부면(111)과 선 접촉할 수 있는 접촉지점(CP)을 가지도록 하고;To have a contact point (CP) that can be in line contact with the
상기 볼(105)의 외부면(111)과 선 접촉하는 밸브시트바디(112)의 연접면(113) 중간위치(C) 양측인 일단부(114)와 타단부(115) 내측에는 유체의 유입을 방지하고 유체에 혹여 함유되어 있는 이물질이 접촉지점(CP)으로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 접촉지점(CP)프로텍터(120)를 더 포함하여;Inside the one
밸브시트의 연접면 반경을 볼의 반경보다 크게 형성하여 볼이 연접면의 어느 한 지점에서 선접촉상태를 지속적으로 유지하여 기밀을 높이면서 마찰을 줄여 작동성을 높이면서 손상과 마모의 우려를 배제할 수 있는 목적 달성이 가능하다.By forming the radius of the joint surface of the valve seat larger than the radius of the ball, the ball continuously maintains a linear contact state at any point of the joint surface, thereby increasing airtightness and reducing friction to increase operability and avoiding damage and wear. It is possible to achieve the purpose.
본 발명은 본 발명은 볼과 접촉하는 밸브시트를 개선하여 볼과 선 접촉상태를 유지하여 마찰을 최소화 함으로서 원활한 작동력을 확보할 수 있도록 하는 것은 물론, 작동과정에서 볼 또는 밸브시트의 마모와 손상을 최소화하여 볼 밸브의 내구성과 품질향상에 기여할 수 있는 효과를 가진다.The present invention improves the valve seat in contact with the ball to maintain line contact with the ball to minimize friction to ensure smooth operating force, as well as to minimize wear and damage of the ball or valve seat during operation. It has an effect that can contribute to the durability and quality improvement of the ball valve.
본 발명은 볼과 밸브시트가 선접촉을 통하여 접촉면적을 최소화할 수 있도록 하지만 유체의 누출을 방지하기 위한 기밀성을 충분하게 확보하여 밸브 본연의 기능을 수행하는 데 지장이 없도록 함으로서 사용과정에서 잦은 유지보수로 야기될 수 있는 비용과 시간 및 인력을 절감할 수 있는 효과를 가진다.The present invention allows the ball and the valve seat to minimize the contact area through line contact, but sufficiently secures airtightness to prevent leakage of fluid so that there is no hindrance in performing the original function of the valve, thereby causing frequent maintenance in the process of use. It has the effect of reducing cost, time and manpower that can be caused.
본 발명은 볼과 접촉하는 밸브시트를 개선하여 기간이 경과되어도 지속적으로 밸브시트가 볼과 접촉하는 방향으로 밀어주도록 함으로서 기밀유지에 지장을 없게 하면서 볼의 표면에 이물질이 침적되는 것을 방지하여 원활한 작동성과 마모로 인한 손상을 예방할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.The present invention improves the valve seat in contact with the ball so that the valve seat is continuously pushed in the direction of contact with the ball even after a period of time, so that foreign matter is prevented from being deposited on the surface of the ball while maintaining airtightness. It is an invention having various effects, such as preventing damage due to smooth operation and wear.
도 1은 본 발명의 기술이 적용된 볼 밸브를 예시적으로 도시한 단면 상태의 구성도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 볼 밸브용 밸브시트를 발췌하여 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 볼 밸브의 볼과 밸브시트가 접촉된 상태를 발췌한 단면도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 볼 밸브용 밸브시트의 다른 예를 도시한 구성도.
도 5는 본 발명의 기술이 적용된 볼 밸브용 밸브시트의 또 다른 예를 도시한 구성도.
도 6은 본 발명의 기술이 적용된 볼 밸브용 밸브시트의 또 다른 예를 도시한 구성도.1 is a configuration diagram of a cross-sectional state exemplarily showing a ball valve to which the technique of the present invention is applied.
Figure 2 is a cross-sectional view showing an excerpt of a valve seat for a ball valve to which the technology of the present invention is applied.
Figure 3 is a cross-sectional view of a state in which the ball and valve seat of the ball valve to which the technique of the present invention is applied are in contact.
Figure 4 is a block diagram showing another example of a valve seat for a ball valve to which the technique of the present invention is applied.
Figure 5 is a block diagram showing another example of a valve seat for a ball valve to which the technique of the present invention is applied.
Figure 6 is a block diagram showing another example of a valve seat for a ball valve to which the technology of the present invention is applied.
이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred configuration and operation of the present invention for achieving the above object will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 기술이 적용된 볼 밸브를 예시적으로 도시한 단면 상태의 구성도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 볼 밸브용 밸브시트를 발췌하여 도시한 단면도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 볼 밸브의 볼과 밸브시트가 접촉된 상태를 발췌한 단면도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 볼 밸브용 밸브시트의 다른 예를 도시한 구성도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 볼 밸브용 밸브시트의 또 다른 예를 도시한 구성도, 도 6은 본 발명의 기술이 적용된 볼 밸브용 밸브시트의 또 다른 예를 도시한 구성도로서 함께 설명한다.1 is a cross-sectional configuration diagram showing a ball valve to which the technology of the present invention is applied, FIG. 2 is a cross-sectional view of a valve seat for a ball valve to which the technology of the present invention is applied, FIG. 3 is a cross-sectional view of a state in which a ball and a valve seat are in contact with a ball valve to which the technology of the present invention is applied, FIG. 4 is a configuration diagram showing another example of a valve seat for a ball valve to which the technology of the present invention is applied, FIG. 6 will be described together as a configuration diagram showing another example of a valve seat for a ball valve to which the technology of the present invention is applied.
통상적인 볼 밸브(100)는, 개폐핸들(101)로 작동되는 작동축(102)의 끝단이 메인바디(103)의 내부에 설치된 유로개폐용 볼(105)의 상부 중앙에 형성된 축결합홈(104)과 결합 되어 개폐핸들(101)의 조작에 따라 볼(105)이 회동하여 메인바디(103)의 유입구(106)로 유입된 유체를 메인바디(103)의 일측에 결합 된 서브바디(107)에 형성된 배출구(108)를 통하여 유통할 수 있게 한다.In the
상기 볼(105)의 양측에는 메인바디(103)와 서브바디(107)에 개재되어 기밀을 유지하면서 볼(105)의 작동성을 보장할 수 있도록 밸브시트(110)가 개재되어 구성된다.On both sides of the
본 발명에서는 상기 밸브시트(110)를 개선하여 볼(105)과 선접촉을 통하여 마찰면적을 최소화 하여 마모와 손상을 방지면서 안정적으로 기밀을 유지하면서 볼과의 접촉성을 높이면서 볼 표면에 이물질이 침적되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, by improving the
본 발명의 기술이 적용되는 밸브시트(110)는, 볼(105)의 외부면(111)과 접촉하는 링체타입의 밸브시트바디(112)의 연접면(113)이 선 접촉상태를 유지할 수 있도록 볼(105)의 반경(R1) 보다 밸브시트바디(112)의 연접면(113) 반경(R2)을 더 크게 형성한다.In the
본 발명에서는 밸브시트바디(112)의 연접면(113) 중간위치(C)가 볼(105)의 외부면(111)과 선 접촉할 수 있도록 접촉지점(CP)를 가지도록 예시하고 있으며 이것이 가장 바람직할 것이나, 다른 예로서 연접면(113)의 일단부(114)에서 타단부(115) 사이의 공간 어느 위치에서나 볼(105)의 외부면(111)과 선 접촉할 수 있는 접촉지점(CP)을 가지도록 구성할 수 있음은 당연할 것이다.In the present invention, the intermediate position (C) of the connecting
상기 볼(105)의 외부면(111)과 선 접촉하는 밸브시트바디(112)의 연접면(113) 중간위치(C) 양측인 일단부(114)와 타단부(115) 내측에는 유체의 유입을 방지하고 유체에 혹여 함유되어 있는 이물질이 접촉지점(CP)으로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 접촉지점(CP)프로텍터(120)를 더 포함하도록 한다.Inside the one
상기 점촉지점(CP)프로텍터(120)는, 밸브시트바디(112)에 밸브시트바디(112) 내측방향(볼과 반대방향)으로 요입되게 프로텍터홈(121)을 형성하고, 상기 프로텍터홈(121)에는 볼(105)의 외부면(111)와 연접될 수 있는 기밀재(122)를 내장하도록 한다.In the contact point (CP)
다른 예로서는, 프로텍터홈(121)에 기밀재(122)와 함께 스크레이퍼(123)를 함께 개재하여 볼(105)의 외부면(111)을 스크레이핑하여 이물질 침적을 방지함과 아울러 혹여 침적된 이물질을 개폐 작동하는 과정에서 스크레이핑하여 제거할 수 있도록 하여도 된다.As another example, the
상기 스크레이퍼(123)는 프로텍터홈(121)에 기밀재(122)와 함께 개재하여도 되고 프로텍터홈(121)를 별도로 더 형성하여 기밀재(122)와 스트레이퍼(123)를 독립되게 개재하는 구성으로 하여도 된다.The
상기 밸브시트바디(112)의 연접면(113)에 형성되는 접촉지점(CP)에는 볼(105) 방향으로 돌출되게 접촉돌기(125)를 형성하여 선 접촉성을 높일 수 있도록 하여도 된다.A
상기 접촉돌기(125)는 본 발명의 도면에 예시한 바와 같이 반원형상으로 구성하여도 되고 산형돌기 형상으로 형성하는 등 다양한 형상으로 구성할 수 있을 것이므로 어느 하나의 형상으로 특정하는 것은 아니다.As illustrated in the drawing of the present invention, the
상기 접촉돌기(125)는 접촉지점(CP)에만 형성하여도 되나 장기간 사용시 접촉돌기(125)의 마모가 있을 경우 볼(105)과의 접촉으로 인한 볼(105)과 밸브시트(110)의 손상 및 기밀성 저하를 방지할 수 있도록 하나 이상 형성하여 하나의 접촉돌기(125)가 마모되면 인접한 다른 접촉돌기(125)가 볼(105)과 연접될 수 있도록 하여도 된다.The
다른 예로서는 접촉돌기(125)를 연접면(113)과 별도로 형성하여 밸브시트바디(112)의 연접면(113) 접촉지점(CP)에 형성되는 돌기홈(126)에 삽입하여 접촉돌기(125)의 선단(127)이 볼(105)의 외부면(111)과 선 접촉되도록 하여도 된다.As another example, the
상기 접촉돌기(125)의 후미와 돌기홈(126) 사이에는 스프링과 같은 푸싱수단(128)을 개재하여 접촉돌기(125)를 항상 볼(105)의 외부면(111) 방향으로 밀어주어 사용 기간에 관계 없이 항상 일정한 접촉상태를 유지하여 접촉 및 기밀성을 유지할 수 있도록 하여도 된다.Between the rear end of the
또한 접촉돌기(125)에 기밀재를 강구하고 돌기홈(126)에는 유체를 내장하여 유체의 힘에 의하여 접촉돌기(125)가 볼(105)의 외부면(111) 방향으로 항상 접촉할 수 있도록 구성하는 등 다양하게 실시하는 것이 가능할 것이다.In addition, an airtight material is provided on the
물론 밸브시트(110)에 개재되는 기밀재(122)와 스크레이퍼(123) 및 접촉돌기(125)는 밸브시트(110)와 동일하게 링체 형태로 구성되어 볼(105)의 외부면(111) 전체와 밀착되도록 구성하는 것은 당연할 것이다.Of course, the
상기 기밀재(122)와 스크레이퍼(123) 및 접촉돌기(125)를 수용하기 위한 프로텍터홈(121)과 돌기홈(126)은 볼(105)의 외부면(111)에 대한 직각 방향으로 형성하는 것이 바람직하며, 다른 예로서는 밸브시트(110)가 볼(105) 방향으로 결합되어지는 방향인 축 중심(P)과 평행한 방향으로 형성하여도 무방할 것이다.The
상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 볼 밸브(100)의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the state of use of the
상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 볼밸브(100)의 밸브시트(110) 사용은 볼밸브(100) 내부에 장착되어 개폐핸들(101)과 연결되어 개폐핸들(101)을 90도 방향으로 움직여주면 볼(105)이 90도 방향으로 회전하면서 볼(105)에 형성된 유체홀(150)이 유입구(106) 및 배출구(108)와 일치되어 유체를 통과시키거나, 일치되지 않고 어긋난 상태를 유지하여 유체를 차단하는 작동이 이루어지는 것은 주지의 사실이다.The use of the
이 과정에서 볼(105)에 형성된 유체홀(150)의 개방 정도를 달리하여 유체의 통과량을 조절하는 데 완전 개방시에는 유체 통과량이 최대가 되고 개방량에 따라 유체 통과량을 달리하여 제어할 수 있는 것은 당연할 것이다.In this process, the amount of fluid passing is controlled by varying the degree of opening of the fluid hole 150 formed in the
본 발명에서는 메인바디(103)와 서브바디(107) 내부 양측에 위치하여 볼(105)을 지지하면서 유통되는 유체가 누출되는 것을 방지하는 기능을 수행하는 밸브시트(110)가 볼(105)과 선접촉된 상태를 유지하게 되므로 마찰면적이 줄어들어 원활한 작동성을 보장할 수 있게 된다.In the present invention, the
상기 볼(105)의 외부면(111)과 밸브시트(110)의 밸브시트바디(112)에 ㅎud성되는 연접면(113)이 선접촉된 상태를 유지하게 되므로 마찰을 줄여 볼(105)과 밸브시트(110)가 서로 갉아먹은 마모와 손상을 방지하게 되므로 내구성을 높이면서 기밀성을 높일 수 있게 되는 것이다.Since the
이는 볼(105)의 외부면(111)의 반경(R1) 보다 밸브시트바디(112)의 연접면(113) 반경(R2)을 더 크게 형성하게 되므로 외부면(111)과 연접면(113)이 전체적인 면 접촉을 이루지 못하고 한 점에서만 접촉하게 되는 선 접촉이 이루어질 수 있게 되는 것이다.This makes the radius R2 of the connecting
그리고, 상기 연접면(113)에는 접촉지점(CP) 이외에 프로텍터홈(121)에 기밀재(122) 또는 스크레이퍼(123)를 더 개재하여 접촉지점(CP) 또는 연접면(113) 내부로 유체 또는 이물질이 유입되는 것을 차단하여 기밀성을 높이면서도 이물질 침적을 방지하여 작동성 저하를 방지하고 마모와 손상을 줄이는 데 기여할 수 있게 된다.In addition to the contact point CP, the
또한 밸브시트바디(112)의 연접면(113)의 접촉지점(CP)에 접촉돌기(125)를 하나 또는 하나 이상 형성하여 접촉돌기(125)에 의하여 외부면(111)과 선 접촉하게 함으로소 선 접촉성을 높이고, 기간이 경과되어 하나의 접촉돌기(125)가 마모시 그 옆의 다른 접촉돌기(125)와 선 접촉할 수 있도록 함으로서 수명을 길게하여 유지보수에 따르는 비용과 시간을 절감할 수 있게 된다.In addition, one or
상기 접촉돌기(125)의 경우에는 밸브시트바디(112)에 형성되는 돌기홈(126)에 결합한 후 접촉돌기(125)와 돌기홈(126)에 개재되는 푸싱수단(128)에 의하여 항상 볼(105) 방향으로 밀어주도록 함으로서 접촉돌기(125)의 선단(127)이 볼(105)의 외부면(111)과 항상 일정한 상태의 선 접촉을 이루어 기밀과 작동성을 담보할 수 있게 되는 것이다.In the case of the
이러한 본 발명은 밸브시트의 연접면 반경을 볼의 반경보다 크게 형성하여 볼이 연접면의 어느 한 지점에서 선접촉상태를 지속적으로 유지하여 기밀을 높이면서 마찰을 줄여 작동성을 높이면서 손상과 마모의 우려를 배제할 수 있는 등의 장점을 가진다.The present invention forms the radius of the joint surface of the valve seat to be larger than the radius of the ball, so that the ball continuously maintains a line contact state at any one point of the joint surface to increase airtightness and reduce friction while increasing operability while increasing damage and wear.
100; 볼 밸브
105; 볼
110; 밸브시트
111; 외부면
112; 밸브시트바디
113; 연접면
120; 접촉지점 프로텍터
121; 프로텍터홈
122; 기밀재
123; 스크레이퍼
125; 접촉돌기
126; 돌기홈
128; 푸싱수단
CP; 접촉지점100; ball valve
105; cheek
110; valve seat
111; outer face
112; valve seat body
113; synapse
120; contact point protector
121; protector home
122; airtight material
123; scraper
125; contact protrusion
126; projection groove
128; means of pushing
CP; point of contact
Claims (4)
상기 볼(105)의 양측에는 메인바디(103)와 서브바디(107)에 개재되어 기밀을 유지하면서 볼(105)의 작동성을 보장할 수 있도록 밸브시트(110)가 개재되어 구성되는 볼 밸브(100)에 있어서;
상기 밸브시트(110)는, 볼(105)의 외부면(111)과 접촉하는 링체타입의 밸브시트바디(112)의 연접면(113)이 선 접촉상태를 유지할 수 있도록 볼(105)의 반경(R1) 보다 밸브시트바디(112)의 연접면(113) 반경(R2)을 더 크게 형성하고;
상기 밸브시트바디(112)의 연접면(113)의 일단부(114)에서 타단부(115) 사이의 어느 위치에서나 볼(105)의 외부면(111)과 선 접촉할 수 있는 접촉지점(CP)을 가지도록 하고;
상기 볼(105)의 외부면(111)과 선 접촉하는 밸브시트바디(112)의 연접면(113) 중간위치(C) 양측인 일단부(114)와 타단부(115) 내측에는 유체의 유입을 방지하고 유체에 함유되어 있는 이물질이 접촉지점(CP)으로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 접촉지점(CP)프로텍터(120)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.The end of the operating shaft 102 operated by the opening/closing handle 101 is coupled to the shaft coupling groove 104 formed in the ball 105 for opening and closing the passage installed inside the main body 103, and the ball 105 rotates by the opening/closing handle 101 to transfer the fluid introduced into the inlet 106 of the main body 103 to the sub body 107 coupled to one side of the main body 103. allow circulation through outlet 108;
On both sides of the ball 105, a valve seat 110 is interposed between the main body 103 and the sub body 107 to ensure the operability of the ball 105 while maintaining airtightness. In the ball valve 100;
The valve seat 110 has a radius R2 of the connecting surface 113 of the valve seat body 112 larger than the radius R1 of the ball 105 so that the connecting surface 113 of the ring type valve seat body 112 in contact with the outer surface 111 of the ball 105 can maintain a line contact state;
To have a contact point (CP) that can be in line contact with the outer surface 111 of the ball 105 at any position between one end 114 and the other end 115 of the connecting surface 113 of the valve seat body 112;
Inside the one end 114 and the other end 115, both sides of the intermediate position (C) of the connecting surface 113 of the valve seat body 112 in line contact with the outer surface 111 of the ball 105, the ball valve further comprises a contact point (CP) protector 120 to prevent the inflow of fluid and foreign substances contained in the fluid from entering the contact point (CP).
상기 점촉지점(CP)프로텍터(120)는, 밸브시트바디(112) 내측방향으로 요입되게 형성하는 프로텍터홈(121)과;
상기 프로텍터홈(121)에 볼(105)의 외부면(111)와 연접될 수 있게 내장하는 기밀재(122)와;
상기 프로텍터홈(121)에 기밀재(122)와 함께 개재하거나 또는 기밀재(122)가 개재되는 프로텍터홈(121)과 다른 프로텍터홈(121)에 개재하여 볼(105)의 외부면(111)을 스크레이핑하여 이물질 침적을 방지하는 스크레이퍼(123)를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.According to claim 1;
The contact point (CP) protector 120 includes a protector groove 121 formed to be concave inwardly of the valve seat body 112;
An airtight member 122 embedded in the protector groove 121 so as to be connected to the outer surface 111 of the ball 105;
It is interposed in the protector groove 121 together with the airtight material 122 or interposed between the protector groove 121 in which the airtight material 122 is interposed and another protector groove 121 to scrape the outer surface 111 of the ball 105. Ball valve characterized in that it comprises a scraper 123 for preventing foreign matter deposition.
상기 밸브시트바디(112)의 연접면(113)에 형성되는 접촉지점(CP)에는 선 접촉성을 높일 수 있도록 볼(105) 방향으로 돌출되게 하나 또는 하나 이상 형성하는 접촉돌기(125)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.According to claim 1;
The contact point CP formed on the connecting surface 113 of the valve seat body 112 further includes one or more contact protrusions 125 formed so as to protrude in the direction of the ball 105 to increase line contact. Ball valve, characterized in that.
상기 접촉돌기(125)를 별도로 형성하여 밸브시트바디(112)의 접촉지점(CP)에 형성되는 돌기홈(126)에 삽입하여 접촉돌기(125)의 선단(127)이 볼(105)의 외부면(111)과 접촉되도록 하고;
상기 접촉돌기(125)의 후미와 돌기홈(126) 사이에 푸싱수단(128)을 개재하여 접촉돌기(125)를 항상 볼(105)의 외부면(111) 방향으로 밀어주도록 구성하는 것을 특징으로 하는 볼 밸브 .According to claim 3;
The contact protrusion 125 is separately formed and inserted into the protrusion groove 126 formed at the contact point CP of the valve seat body 112 so that the tip 127 of the contact protrusion 125 is in contact with the outer surface 111 of the ball 105;
The contact protrusion 125 is always configured to push the contact protrusion 125 toward the outer surface 111 of the ball 105 by interposing a pushing means 128 between the rear end of the contact protrusion 125 and the protrusion groove 126. Ball valve, characterized in that.
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