KR20230117230A - 밸브 장치 - Google Patents

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KR20230117230A
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drain
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KR1020237023767A
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Inventor
타다시 오이케
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가부시키가이샤 티엘브이
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Abstract

밸브 장치(100)는, 밸브실(14)이 형성된 케이싱(1)과, 밸브실(14)에 형성되며 밸브 구멍(21)을 갖는 밸브 시트(2)와, 밸브실(14) 내에 형성되며 밸브실(14) 내의 드레인량에 이에 따라 이동하여 밸브 구멍(21)을 개폐하는 플로트(3)와, 밸브 시트(2)에 착좌하여 밸브 구멍(21)을 폐쇄한 상태의 플로트(3)를 지지하는 지지부(4)를 구비한다. 지지부(4)는, 개구(43)를 포함하며, 프레임 형태로 형성된 베이스(41)와, 베이스(41)에 형성되며 밸브 시트(2)에 착좌하여 밸브 구멍(21)을 폐쇄한 상태의 플로트(3)가 착좌하는 2개의 플로트 시트(42)를 구비한다.

Description

밸브 장치
여기에 개시된 기술은, 밸브 장치에 관한 것이다.
예를 들어, 밸브실 내에 플로트(float)가 형성된 밸브 장치가 개시되어 있다. 플로트는, 밸브실 내의 드레인량에 따라 상하 이동하여 밸브 구멍을 개폐한다. 플로트는, 밸브 구멍을 폐쇄할 때 밸브 시트에 착좌할 뿐만 아니라 플로트 시트에도 착좌한다. 이로써, 플로트가 밸브 구멍을 폐쇄한 상태가 안정적으로 유지된다.
특허문헌 1 : 일본 실용신안 공개 제 1986-204096호 공보
전술한 바와 같이, 플로트 시트는, 플로트를 밸브 시트에 안정적으로 착좌시키는데 중요한 기능을 수행한다. 그러므로, 플로트 시트의 위치정밀도가 저하되면, 밸브 시트에의 플로트 착좌 안정성이 저하될 우려가 있다.
여기에 개시된 기술은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 바는, 밸브 시트에의 플로트 착좌 안정성을 향상시키는 것에 있다.
여기에 개시된 밸브 장치는, 밸브실이 형성된 케이싱과, 상기 밸브실에 형성되며 밸브 구멍을 갖는 밸브 시트와, 상기 밸브실 내에 형성되며, 상기 밸브실 내의 드레인량에 따라 이동하여 상기 밸브 구멍을 개폐하는 플로트와, 상기 밸브 시트에 착좌하여 상기 밸브 구멍을 폐쇄한 상태의 상기 플로트를 지지하는 지지부를 구비하고, 상기 지지부는, 개구를 가지며 프레임 형태로 형성된 베이스와, 상기 베이스에 형성되며, 상기 밸브 시트에 착좌하여 상기 밸브 구멍을 폐쇄한 상태의 상기 플로트가 착좌하는 2개의 플로트 시트를 구비한다.
상기 밸브 장치에 따르면, 밸브 시트에의 플로트 착좌 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은, 밸브 장치의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는, 제 2 부분의 사시도이다.
도 3은, 밸브 시트의 밸브 구멍 축심방향을 향해 본 베이스의 도면이다.
도 4는, 밸브 장치의 폐쇄 밸브 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는, 밸브 장치의 개방 밸브 상태를 나타내는 단면도이다.
이하, 예시적인 실시형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 도 1은, 밸브 장치(100)의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
밸브 장치(100)는 플로트식 밸브 장치이다. 밸브 장치(100)는, 밸브실(14)이 형성된 케이싱(1)과, 밸브실(14)에 형성되며 밸브 구멍(21)을 갖는 밸브 시트(2)와, 밸브실(14) 내에 형성되며 밸브실(14) 내의 드레인량에 따라 이동하여 밸브 구멍(21)을 개폐하는 플로트(3)와, 밸브 시트(2)에 착좌하여 밸브 구멍(21)을 폐쇄한 상태의 플로트(3)를 지지하는 지지부(4)를 구비한다. 이 예에서 밸브 장치(100)는, 드레인 트랩(스팀 트랩 또는 기체 트랩이라고도 함)이다.
밸브 장치(100)에 유입되는 유체는, 드레인(복수) 및 증기이다. 밸브 장치(100)는, 드레인의 통과를 허용하는 한편, 증기의 통과를 저지한다. 즉, 플로트(3)는, 케이싱(1) 내로 드레인이 유입되는 동안은 밸브 구멍(21)을 개방하는 한편, 케이싱(1) 내로 증기가 유입되면 밸브 구멍(21)을 폐쇄하도록 구성된다.
구체적으로, 케이싱(1)은, 제 1 부분(11)과 제 2 부분(12)의 분할 구조로 구성된다. 제 1 부분(11)과 제 2 부분(12)은, 볼트로 체결되어 밀폐 용기를 형성한다. 케이싱(1) 내부에는 밸브실(14)이 형성된다. 즉, 제 1 부분(11) 및 제 2 부분(12)은 밸브실(14)을 구획한다.
제 1 부분(11)은, 밸브실(14)을 측방으로 개방시키는 개구(11a)를 갖는다. 제 2 부분(12)은, 개구(11a)를 막도록 제 1 부분(11)에 설치된다.
구체적으로, 케이싱(1)은, 밸브실(14)을 구획하는 천장벽(17)과, 바닥벽(18), 및 천장벽(17)과 바닥벽(18)을 연결하는 측둘레벽(19)을 구비한다. 제 1 부분(11)은, 천장벽(17), 바닥벽(18) 및 측둘레벽(19)의 일부를 포함한다. 제 2 부분(12)은, 측둘레벽(19)의 나머지 부분을 포함한다. 측둘레벽(19) 중 제 1 부분(11)에 포함되는 부분에 개구(11a)가 형성된다. 개구(11a)는 측방으로 개방된다.
제 1 부분(11)에는, 케이싱(1)의 외부로부터 밸브실(14)로 유체가 유입되는 유입구(13)가 형성된다. 유입구(13)는 천장벽(17)을 상하로 관통하여 형성된다.
제 2 부분(12) 및 제 1 부분(11)의 바닥벽(18)에는, 밸브실(14)로부터 케이싱(1) 외부로 유체가 유출하는 유출로(15) 및 유출구(16)가 형성된다. 즉, 유출로(15)는, 제 2 부분(12)부터 바닥벽(18)에 걸쳐 연속적으로 형성된다. 유출로(15)의 상류 끝단은, 제 2 부분(12)에 형성되어 밸브실(14)의 하부로 개구된다. 유출로(15)의 하류 끝단이 유출구(16)이다. 유출구(16)는, 바닥벽(18)에서 하향으로 개구된다. 유입구(13)의 축심 및 유출구(16)의 축심은, 실질적으로 동축 상태로 상하 방향으로 연장된다.
케이싱(1) 내에는, 유입구(13), 밸브실(14), 유출로(15), 및 유출구(16)에 의해 유체의 유로가 형성된다. 유체는, 유입구(13)로부터 밸브실(14)로 유입되고, 밸브실(14)을 통과하여 유출로(15)를 통해 유출구(16)에서 유출된다.
밸브 시트(2)는, 제 2 부분(12)에 구성된다. 밸브 시트(2)는, 밸브실(14)의 유출로(15) 상류 끝단에 구성된다. 즉, 밸브 시트(2)는, 밸브실(14)의 하부에 구성된다. 밸브 시트(2)는, 유출로(15)의 상류 끝단에 나사 체결된다. 밸브 시트(2)에는, 밸브실(14)과 유출로(15)를 연통시키는 밸브 구멍(21)이 형성된다.
플로트(3)는, 밸브 구멍(21)을 개폐하는 밸브체로서 기능한다. 플로트(3)는, 중공의 대략 구형상으로 형성된다. 플로트(3)는, 밸브실(14)로 이동 자유롭게 수용된다. 플로트(3)는, 밸브실(14) 내의 드레인에 부유한다. 따라서, 플로트(3)는 밸브실(14) 내의 드레인량에 따라 상하 방향으로 이동한다.
지지부(4)는, 개구(43)를 가지며, 프레임 형태로 형성된 베이스(41)와, 베이스(41)에 구성되며 밸브 시트(2)에 착좌하여 밸브 구멍(21)을 폐쇄한 상태의 플로트(3)가 착좌하는 2개의 플로트 시트(42)를 구비한다. 밸브 시트(2) 및 2개의 플로트 시트(42)는, 밸브 구멍(21)을 폐쇄한 상태의 플로트(3)를 3점 지지한다.
베이스(41)는, 제 2 부분(12)에 외팔보 형상으로 구성된다. 즉, 베이스(41)의 일단부는 제 2 부분(12)에 연결되고, 베이스(41)의 타단부는 자유 끝단이 된다. 구체적으로, 베이스(41)는, 제 2 부분(12) 중 밸브 시트(2)보다 아래쪽 부분으로부터 밸브실(14)의 안쪽으로 연장된다. 보다 구체적으로, 베이스(41)는, 제 2 부분(12)과 단일 부재로 형성된다. 예를 들어, 제 2 부분(12)과 베이스(41)는, 주조(casting)에 의해 일체적으로 형성된다.
베이스(41)는, 바닥벽(18)과 대향하여 바닥벽(18)과의 사이에 틈새를 형성하도록 배치된다. 베이스(41)는, 밸브실(14) 내에서 플로트(3) 하방에 배치된다.
2개의 플로트 시트(42)는, 베이스(41)의 선단부에 구성된다. 2개의 플로트 시트(42)는, 베이스(41) 중 플로트(3)에 대향하는 면에 구성된다. 밸브 시트(2) 및 2개의 플로트 시트(42)는, 플로트(3)의 3 점 지지를 구현하기 위해 삼각형을 형성하도록 배치된다.
케이싱(1)에는, 밸브실(14) 내로 유입되는 유체로부터 이물질을 제거하는 스크린(51)과, 밸브 장치(100)의 시동 시에 플로트(3)를 강제적으로 개방시키는 바이메탈(bimetal) (52)이 설치될 수도 있다.
스크린(51)은 제 1 부분(11)에 구성된다. 스크린(51)은, 밸브실(14) 내에서 유입구(13)의 근방에 배치된다. 스크린(51)은, 메쉬 형상의 부재로 형성되며, 드레인 및 증기 등의 유체가 통과 가능하게 구성된다.
바이메탈(52)은 제 2 부분(12)에 구성된다. 바이메탈(52)의 일단부는 제 2 부분(12)에 고정되고, 바이메탈(52)의 타단부는 자유 끝단이 된다. 바이메탈(52)은, 전체적으로 만곡된 형상을 갖는다. 바이메탈(52)은, 바이메탈(52)의 온도에 따라 변형된다. 바이메탈(52)이 저온일 때, 바이메탈(52)의 자유 끝단은 밸브 시트(2)의 근방이면서 밸브 시트(2)로부터 조금 떨어진 위치에 위치한다. 이 위치의 바이메탈(52) 자유 끝단은, 플로트(3)를 밸브 시트(2)로부터 이격시킨다. 바이메탈(52)이 고온일 때, 바이메탈(52)의 자유 끝단은 밸브 시트(2)에 접근한 위치에 위치한다. 이 위치의 바이메탈(52) 자유 끝단은, 밸브 시트(2)에의 플로트(3) 착좌를 방해하지 않는다.
도 2 및 도 3을 이용하여, 지지부(4)에 대하여 보다 상세하게 설명한다. 도 2는, 제 2 부분(12)의 사시도이다. 도 3은, 밸브 시트(2)의 밸브 구멍(21) 축심 방향을 향해 본 베이스(41)의 도면이다.
베이스(41)는 대체로 부채꼴 형상으로 형성되며, 바닥벽(18) 쪽으로 오목해지도록 만곡된다. 보다 구체적으로, 베이스(41)는, 제 2 부분(12)으로부터 연장되는 2개의 암(arm)(44)과, 2개의 암(44)을 연결하는 플레이트(45)를 갖는다. 각 암(44)의 선단부에 플로트 시트(42)가 구성된다. 플레이트(45)에 대략 원형의 개구(43)가 관통 형성된다.
2개의 암(44), 즉 2개의 플로트 시트(42)는, 밸브 구멍(21)의 축심을 중심으로 하는 원주 방향에서 간격을 두고 배치된다. 각 암(44)은, 제 2 부분(12)으로부터 밸브실(14)의 안쪽으로 연장된다. 즉, 각 암(44)의 연신 방향의 일단부는 제 2 부분(12)에 연결되고, 각 암(44)의 연신 방향의 타단부는 밸브실(14)의 안쪽에서 자유 끝단이 된다. 각 암(44)은, 바닥벽(18) 쪽으로 오목해지도록 만곡된다. 각 암(44)은, 플레이트(45)보다 두껍게 형성된다.
플로트 시트(42)는, 각 암(44)의 선단부에서 플로트(3)와 대향하는 면에 구성된다.
플레이트(45)는, 각 암(44)의 연신 방향의 일단부부터 타단부 전역에 걸쳐 연결된다. 플레이트(45)는, 바닥벽(18)쪽으로 오목해지도록 형성된다.
암(44) 및 플레이트(45)는, 밸브 시트(2) 및 2개의 플로트 시트(42)에 착좌하는 플로트(3)와 접촉하지 않도록 만곡된다.
밸브 장치(100)의 기본적인 동작에 대하여 설명한다. 도 4는, 밸브 장치(100)의 폐쇄 상태를 나타내는 단면도이다. 도 5는, 밸브 장치(100)의 개방 상태를 나타내는 단면도이다.
밸브 장치(100)는, 예를 들어 증기 시스템의 배관에 설치된다. 밸브 장치(100)에는, 배관을 유통하는 증기 및 드레인이 유입된다. 밸브 장치(100)의 시동 시, 바이메탈(52)의 온도는 비교적 낮으며, 바이메탈(52)의 자유 끝단은 도 1에 도시된 바와 같이, 밸브 시트(2)로부터 떨어진 위치에 위치한다. 플로트(3)는, 바이메탈(52)에 의해 밸브 시트(2)로의 착좌가 저지되어, 강제적으로 밸브 개방된 상태가 된다. 이 상태에서, 배관 내의 공기(즉, 초기 에어) 또는 저온 드레인이 밸브 장치(100)의 밸브실(14)로 유입되면, 초기 에어 또는 저온 드레인은 밸브 구멍(21) 및 유출로(15)를 통해 밸브 장치(100)로부터 유출된다. 이와 같이, 밸브 장치(100)에 유입된 초기 공기 또는 저온 드레인은, 밸브 장치(100)로부터 신속하게 배출된다. 여기서, 유입구(13)로부터 유입된 초기 에어 또는 저온 드레인 등의 유체는, 먼저 스크린(51)을 통과한다. 이 때, 스크린(51)에 의해 유체로부터 이물질이 제거된다.
그 후, 밸브 장치(100)로 증기 또는 고온의 드레인이 유입된다. 드레인은 밸브실(14)의 하부에 저류되고, 증기는 밸브실(14)의 상부에 체류한다. 플로트(3)가 개방 상태인 동안, 드레인은 밸브 구멍(21)을 통해 밸브실(14)로부터 유출된다. 곧이어 바이메탈(52)의 온도가 상승하면 바이메탈(52)이 변형되어, 도 4에 도시된 바와 같이, 바이메탈(52)의 자유 끝단은, 밸브 시트(2)에의 플로트(3) 착좌를 방해하지 않는 위치까지 이동한다. 이로써, 플로트(3)는 밸브 시트(2)에 착좌할 수 있고, 밸브 구멍(21)을 폐쇄할 수 있게 된다. 밸브실(14) 내의 드레인량이 그리 많지 않을 때는, 플로트(3)는 밸브 시트(2)에 착좌하여 밸브 구멍(21)을 폐쇄한다. 이 때, 플로트(3)는, 2개의 플로트 시트(42)에도 착좌한다. 즉, 플로트(3)는, 밸브 시트(2)와 2개의 플로트 시트(42)에 의해 3점 지지된다.
밸브실(14) 내의 드레인량이 증가하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 플로트(3)는 드레인에 의해 부유한다. 이로써, 플로트(3)는 상승하여 밸브 시트(2)로부터 떨어져 밸브 구멍(21)을 개방한다. 드레인은, 밸브실(14)로부터 밸브 구멍(21)을 통해 유출로(15)로 유출된다. 밸브 구멍(21)으로부터 유출된 드레인은, 유출로(15)를 통과하여 유출구(16)를 통해 밸브 장치(100)로부터 유출된다. 이때, 밸브실(14) 내의 증기는, 밸브실(14)에서 드레인의 위쪽 공간에 체류하므로, 밸브 구멍(21)을 통하여 밸브 장치(100)로부터 유출되지 않는다.
밸브실(14) 내의 드레인량이 감소하면, 플로트(3)는 드레인의 감소와 더불어 하강하고, 도 4에 도시된 바와 같이, 밸브 시트(2)에 착좌하여 밸브 구멍(21)을 폐쇄한다. 이로써, 밸브 장치(100)로부터의 드레인 유출이 정지된다. 이 때, 플로트(3)는, 밸브 시트(2)와 더불어 플로트 시트(42)에도 착좌한다. 플로트(3)는, 밸브 구멍(21)을 폐쇄한 상태에서, 밸브 시트(2) 및 2개의 플로트 시트(42)에 의해 3점 지지된다. 이 상태에서, 밸브실(14) 내로 증기가 유입되어도, 밸브 구멍(21)은 드레인에 잠기고, 또 밸브 구멍(21)이 플로트(3)에 의해 폐쇄되므로, 증기는 밸브 구멍(21)을 통해 밸브 장치(100)로부터 유출되지 않는다.
밸브실(14) 내의 드레인량이 증가하면, 플로트(3)는 다시 드레인에 의해 부상한다. 플로트(3)는, 밸브 시트(2)로부터 떨어져 밸브 구멍(21)이 개방된다.
이와 같이, 밸브 장치(100)에서는, 밸브실(14) 내의 드레인량에 따라 플로트(3)가 상하 이동하여, 밸브 구멍(21)이 개폐된다. 이로써, 드레인은, 밸브 장치(100)를 간헐적으로 통과해간다. 한편, 밸브개방 시 및 밸브 폐쇄 시의 어느 경우에도, 증기는 밸브 장치(100)의 통과가 저지된다.
이어서, 지지부(4)에 대하여 구체적으로 설명한다.
지지부(4)의 2개의 플로트 시트(42)는, 밸브 시트(2)에 착좌하여 밸브 구멍(21)을 폐쇄한 상태의 플로트(3)를, 밸브 시트(2)와 더불어 3점 지지한다. 이로써, 플로트(3)가 밸브 구멍(21)을 폐쇄한 상태가 안정적으로 유지된다.
여기서, 2개의 플로트 시트(42)는, 프레임 형태로 형성된 베이스(41)에 구성된다. 베이스(41)는, 프레임 형태로 형성되므로, 비교적 높은 강성을 갖는다. 따라서, 베이스(41)의 변형을 저감할 수 있어, 2개의 플로트 시트(42)의 위치를 고정밀도로 유지할 수 있다. 예를 들어, 밸브 장치(100)의 운송 시 등에 외부로부터 밸브 장치(100)에 충격이 작용하는 경우가 있다. 이러한 경우에도, 베이스(41)는 높은 강성으로 형성되므로 쉬이 변형되지 않는다. 따라서, 밸브 장치(100)를 증기 시스템의 배관 등에 조립할 때, 베이스(41)를 변형시켜 2개의 플로트 시트(42)의 위치를 조정하는 등의 작업이 불필요해진다.
특히, 측방으로 개방된 밸브실(14)을 막도록 제 1 부분(11)에 측방으로부터 장착되는 제 2 부분(12)에, 밸브 시트(2) 및 지지부(4)가 형성되는 구성에서는, 전술한 지지부(4)의 구성이 유효하다. 예를 들어, 밸브 시트(2)가 제 2 부분(12)에 형성되고, 플로트 시트가 제 1 부분(11)에 형성된 구성에서는, 밸브 시트(2)와 플로트 시트의 위치 관계는, 제 1 부분(11)과 제 2 부분(12)과의 설치 정밀도에 큰 영향을 받는다. 이에 반해, 밸브 시트(2) 및 지지부(4)가 제 2 부분(12)에 형성된 구성에서는, 밸브 시트(2)와 2개의 플로트 시트(42)의 위치 관계는, 제 1 부분(11)과 제 2 부분(12)과의 설치 정밀도 영향을 받지 않는다. 제 2 부분(12)이 제 1 부분(11)에 장착되기 전의 상태에서, 밸브 시트(2)와 2개의 플로트 시트(42)가 높은 위치정밀도를 가지면, 제 2 부분(12)을 제 1 부분(11)에 장착한 후에도, 밸브 시트(2)와 2개의 플로트 시트(42)는 높은 위치정밀도를 유지한다. 또한, 이 예에서는, 제 2 부분(12)과 지지부(4)가 단일 부재로 형성되므로, 밸브 시트(2)와 2개의 플로트 시트(42)의 위치관계는 보다 높은 정밀도로 유지된다.
그리고, 제 2 부분(12)에 밸브 시트(2) 및 지지부(4)를 모두 형성하는 구성에서, 밸브 시트(2)와 2개의 플로트 시트(42)로 플로트(3)의 3점 지지를 실현하기 위해서는, 2개의 플로트 시트(42)를 밸브 시트(2)로부터 어느 정도 떨어진 위치(구체적으로는, 플로트(3)를 안정적으로 지지할 수 있을 정도의 삼각형을, 밸브 시트(2) 및 2개의 플로트 시트(42)에 의해 형성하는 위치)에 배치할 필요가 있다. 베이스(41)를 제 2 부분(12)에 외팔보 형상으로 형성함으로써, 밸브 시트(2)와 2개의 플로트 시트(42)의 거리를 확보하기 쉬워진다. 이 경우, 제 2 부분(12)으로부터 외팔보 형상으로 연장된 2개의 빔(beam) 각각에 플로트 시트를 설치하는 구성을 생각할 수 있다. 외팔보 형상의 부재는 강성이 그리 높지 않은 경향이 있다. 이에 반해, 밸브 장치(100)에서는, 제 2 부분(12)으로부터 외팔보 형상으로 연장되는 베이스(41)를 프레임 형태로 형성하고, 베이스(41)에 2개의 플로트 시트(42)를 설치한다. 베이스(41)를 프레임 형태로 형성함으로써, 단순한 빔에 비해 베이스(41)의 강성을 향상시킬 수 있다. 이로써, 제 2 부분(12)에 외팔보 형상으로 베이스(41)를 형성하는 구성이어도, 플로트 시트(42)의 위치를 높은 정밀도로 유지할 수 있다.
또한,베이스(41)는, 제 2 부분(12)으로부터 연장되는 2개의 암(44)과, 2개의 암(44)을 연결하는 플레이트(45)를 구비한다. 그리고, 2개의 암(44) 각각에 플로트 시트(42)가 설치되고, 암(44)은 플레이트(45)보다 두껍게 형성된다. 이로써, 베이스(41) 중 플로트 시트(42)가 설치된 부분(즉, 암(44))의 강성을 향상시킬 수 있어, 플로트 시트(42)의 위치를 보다 높은 정밀도로 유지할 수 있다. 또한, 플레이트(45)는, 각 암(44)의 연신 방향 전역에 걸쳐 연결된다. 이로써, 베이스(41)의 전체적인 강성이 향상되고, 플로트 시트(42)의 위치를 보다 높은 정밀도로 유지할 수 있다.
이와 더불어, 제 2 부분(12)으로부터 외팔보 형상의 부재를 연장시키는 구성에 있어서, 베이스(41)에 개구(43)를 형성함으로써, 밸브 시트(2) 및 2개의 플로트 시트(42)에 플로트(3)의 안정된 착좌를 실현할 수 있다.
구체적으로, 플로트(3)가 하강하여 밸브 시트(2), 나아가 플로트 시트(42)에 안정적으로 착좌하기 위해서는, 밸브실(14) 내의 드레인량이 감소할 때 드레인의 파동이 적은 것이 바람직하다. 개구(43)를 갖는 베이스(41)를 제 2 부분(12)으로부터 밸브실(14) 내로 이어지도록 형성함으로써 드레인의 파동을 저감할 수 있다. 즉, 베이스(41)에 개구(43)를 형성함으로써, 베이스(41) 주변에서는 드레인이 개구(43)를 통과할 수 있다. 베이스(41)는, 밸브실(14) 내에서 보다 큰 유통 저항으로서 기능하여, 베이스(41) 주변의 드레인 흐름을 완만하게 할 수 있다. 이로써, 드레인의 파동이 저감된다. 그 결과, 플로트(3)가 밸브 시트(2) 및 2개의 플로트 시트(42)에 접근할 때의 플로트(3) 요동이 저감되고, 플로트(3)는, 밸브 시트(2) 및 2개의 플로트 시트(42)에 안정적으로 착좌할 수 있다.
이와 더불어, 베이스(41)에는 플로트 시트(42)가 설치되어 있으므로, 베이스(41)는 플로트(3) 하방에 배치된다. 따라서, 플로트(3)가 밸브 시트(2) 및 2개의 플로트 시트(42)에 접근할 때는, 드레인의 액면도 베이스(41)에 가까워진다. 베이스(41)가 유통 저항으로서 기능하여 드레인의 파동을 저감하는 효과는, 베이스(41)가 드레인의 액면에 가까울수록 커진다. 그리고, 드레인의 파동을 저감시킬 필요성이 큰 것도, 드레인량이 감소하여 플로트(3)가 밸브 시트(2) 및 2개의 플로트 시트(42)에 접근했을 때이다. 즉, 베이스(41)는, 필요할 때에 보다 효과적으로 드레인의 파동을 저감할 수 있다. 그 결과, 플로트(3)는, 밸브 시트(2) 및 2개의 플로트 시트(42)에 안정적으로 착좌할 수 있다.
또한, 베이스(41)는 바닥벽(18)과 대향하여, 바닥벽(18)과의 사이에 틈새를 형성하도록 배치되어 있으므로, 베이스(41)의 위쪽 공간과 베이스(41)의 아래쪽 공간이 개구(43)를 통해 연통한다. 따라서, 베이스(41)와 바닥벽(18) 사이를 유통하는 드레인이 증가한다. 베이스(41) 및 바닥벽(18)은, 베이스(41)와 바닥벽(18) 사이를 유통하는 드레인의 유통 저항으로서 기능한다. 즉, 베이스(41)와 바닥벽(18) 사이를 유통하는 드레인이 증가하면, 드레인의 흐름이 보다 완만해져 드레인의 파동이 더욱 저감된다.
이상과 같이, 밸브 장치(100)는, 밸브실(14)이 형성된 케이싱(1)과, 밸브실(14)에 형성되며 밸브 구멍(21)을 갖는 밸브 시트(2)와, 밸브실(14)에 형성되며 밸브실(14)내의 드레인량에 따라 이동하여 밸브 구멍(21)을 개폐하는 플로트(3)와, 밸브 시트(2)에 착좌하여 밸브 구멍(21)을 폐쇄한 상태의 플로트(3)를 지지하는 지지부(4)를 구비하고, 지지부(4)는, 개구(43)를 구비하며, 프레임 형태로 형성된 베이스(41)와, 베이스(41)에 설치되며 밸브 시트(2)에 착좌하여 밸브 구멍(21)을 폐쇄한 상태의 플로트(3)가 착좌하는 2개의 플로트 시트(42)를 구비한다.
이 구성에 따르면, 밸브 구멍(21)을 폐쇄한 상태의 플로트(3)는, 밸브 시트(2) 및 2개의 플로트 시트(42)에 의해 3점 지지된다. 그리고, 2개의 플로트 시트(42)가 설치된 베이스(41)는, 프레임 형태로 형성되므로 높은 강성을 갖는다. 따라서, 2개의 플로트 시트(42)의 위치가 고정밀도로 유지된다. 그 결과, 밸브 시트(2) 및 2개의 플로트 시트(42)와의 위치 관계도 높은 정밀도로 유지되므로, 밸브 시트(2)에의 플로트(3) 착좌 안정성을 향상시킬 수 있다. 이와 더불어, 베이스(41)는 개구(43)를 가지므로, 드레인이 개구(43)를 통과하여 유통할 수 있어, 베이스(41)의 유통 저항으로서의 기능이 커진다. 따라서, 베이스(41)가 드레인의 파동을 저감할 수 있어, 플로트(3)가 밸브 시트(2) 및 2개의 플로트 시트(42)에 착좌할 때의 플로트(3) 요동이 저감된다. 그 결과, 밸브 시트(2)에의 플로트(3) 착좌 안정성을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 케이싱(1)은, 제 1 부분(11)과 제 2 부분(12)의 분할 구조로 구성되며, 제 1 부분(11) 및 제 2 부분(12)은 밸브실(14)을 구획하고, 밸브 시트(2)는 제 2 부분(12)에 형성되며, 베이스(41)는 제 2 부분(12)에 외팔보 형상으로 형성된다.
이 구성에 따르면, 밸브 시트(2) 및 베이스(41) 양쪽 모두가 제 2 부분(12)에 형성되므로, 밸브 시트(2) 및 2개의 플로트 시트(42)의 위치 관계는, 제 1 부분(11)과 제 2 부분(12)의 설치 정밀도의 영향을 받는 일 없이 높은 정밀도로 유지된다. 이와 더불어, 베이스(41)가 제 2 부분(12)에 외팔보 형상으로 형성되므로, 밸브 시트(2)와 2개의 플로트 시트(42) 사이에 거리를 확보하기 쉬워진다. 그리고, 베이스(41)가 제 2 부분(12)에 외팔보 형상으로 형성된 구성이어도, 베이스(41)를 프레임 형태로 형성함으로써 2개의 플로트 시트(42)의 위치정밀도를 확보할 수 있다.
또한, 제 1 부분(11)은, 밸브실(14)을 측방으로 개방시키는 개구(14a)를 갖고, 제 2 부분(12)은, 개구(14a)를 막도록 제 1 부분(11)에 장착된다.
이 구성에서는, 베이스(41)를 제 2 부분(12)에 외팔보 형상으로 형성하는 구성이 특히 효과적이다. 베이스(41)를 제 2 부분(12)에 외팔보 형상으로 형성하는 구성을 채용함으로써, 2개의 플로트 시트(42)를 밸브실(14) 내에 배치하는 구성을 구현하기 쉬워진다.
케이싱(1)은, 밸브실(14)을 구획하는 천장벽(17), 바닥벽(18), 천장벽(17)과 바닥벽(18)을 연결하는 측둘레벽(19)을 갖고, 제 1 부분(11)은, 천장벽(17), 바닥벽(18) 및 측둘레벽(19)의 일부를 포함하며, 제 2 부분(12)은, 측둘레벽(19)의 나머지 부분을 포함하고, 측둘레벽(19) 중 제 1 부분(11)에 포함되는 부분에 개구(14a)가 형성되며, 베이스(41)는 바닥벽(18)에 대향하여, 바닥벽(18)과의 사이에 틈새를 형성하도록 배치된다.
이 구성에 따르면, 제 2 부분(12)에 외팔보 형상으로 형성된 베이스(41)는, 제 1 부분(11)에 포함되는 바닥벽(18)과 대향하도록 배치된다. 그리고, 베이스(41)와 바닥벽(18) 사이에는 틈새가 형성된다. 베이스(41)에는 개구(43)가 형성되므로, 베이스(41)의 위쪽 공간과, 베이스(41)와 바닥벽(18) 사이의 틈새와의 사이에서, 개구(43)를 통하여 드레인이 유통하게 된다. 베이스(41)와 바닥벽(18) 사이의 틈새에서는, 베이스(41)및 바닥벽(18)이 유통 저항으로서 기능한다. 이로써, 베이스(41) 주변의 드레인의 흐름이 보다 완만해져, 드레인의 파동이 더욱 저감된다. 그 결과, 플로트(3)의 요동이 보다 저감되어, 밸브 시트(2)에의 플로트(3) 착좌 안정성이 더욱 향상된다.
《그 밖의 실시형태》
이상과 같이, 본 출원에서 개시하는 기술의 예시로서, 상기 실시형태를 설명하였다. 그러나, 본 개시의 기술은 이에 한정되지 않고, 적절히 변경, 치환, 부가, 생략 등을 행한 실시의 형태에도 적용 가능하다. 또한, 상기 실시형태에서 설명한 각 구성 요소를 조합하여 새로운 실시의 형태로 하는 것도 가능하다. 또한, 첨부 도면 및 상세한 설명에 기재된 구성요소 중에는, 과제 해결을 위해 필수적인 구성요소 뿐만 아니라, 상기 기술을 예시하기 위하여, 과제 해결을 위해서는 필수적이지 않은 구성요소도 포함될 수 있다. 그러므로, 이들 필수적이지 않은 구성요소가 첨부 도면이나 상세한 설명에 기재되어 있다는 것으로, 바로, 그 필수적이지 않은 구성요소를 필수인 것으로 인정해서는 안된다.
예를 들어, 밸브 장치(100)는, 드레인 트랩으로 한정되지 않는다. 밸브 장치(100)는, 플로트를 구비한 플로트식의 밸브 장치이면 된다.
또한, 케이싱(1)의 유입구(13) 및 유출구(16)가 상하 방향으로 개구되어, 밸브 장치(100)는 수직 배관에 접속되도록 구성되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 유입구(13) 및 유출구(16)가 횡방향으로 개구되어, 밸브 장치(100)가 수평 배관에 접속되도록 구성될 수도 있다.
베이스(41)는, 2개의 암(44)과 플레이트(45)를 구비하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 베이스(41)는, 두께가 균일한 프레임체로 형성될 수도 있다. 또는, 베이스(41)는, 플레이트(45)에 의해 2개의 암(44)이 전체적으로 연결되는 구성이 아닌, 2개의 암(44)의 선단부 등을 빔 형상의 부재로 연결하는 구성이어도 된다.
플로트 시트(42)의 위치는, 각 암(44)의 선단부로 한정되지 않는다. 밸브 시트(2)와 2개의 플로트 시트(42)로 플로트(3)의 3점 지지를 구현할 수 있는 한, 즉, 밸브 시트(2)와 2개의 플로트 시트(42)로 삼각형을 형성할 수 있는 한, 플로트 시트(42)는 베이스(41)의 임의의 위치에 배치할 수 있다. 예를 들어, 전술한 베이스(41)에서 플레이트(45)에 플로트 시트(42)를 배치할 수도 있다.
100 : 밸브 장치 1 : 케이싱
11 : 제 1 부분 12 : 제 2 부분
14 : 밸브실 11a : 개구
17 : 천장벽 18 : 바닥벽
19 : 측둘레벽 2 : 밸브 시트
21 : 밸브 구멍 3 : 플로트
4 : 지지부 41 : 베이스
42 : 플로트 시트 43 : 개구

Claims (4)

  1. 밸브실이 형성된 케이싱과,
    상기 밸브실에 형성되며 밸브 구멍을 갖는 밸브 시트와,
    상기 밸브실 내에 형성되며 상기 밸브실 내의 드레인량에 따라 이동하여 상기 밸브 구멍을 개폐하는 플로트와,
    상기 밸브 시트에 착좌하여 상기 밸브 구멍을 폐쇄한 상태의 상기 플로트를 지지하는 지지부를 구비하고,
    상기 지지부는, 개구를 가지며, 프레임 형태로 형성된 베이스와, 상기 베이스에 형성되며 상기 밸브 시트에 착좌하여 상기 밸브 구멍을 폐쇄한 상태의 상기 플로트가 착좌하는 2개의 플로트 시트를 구비하는 밸브 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이싱은, 제 1 부분과 제 2 부분의 분할 구조로 구성되며,
    상기 제 1 부분 및 상기 제 2 부분은 상기 밸브실을 구획하고,
    상기 밸브 시트는 상기 제 2 부분에 형성되며,
    상기 베이스는 상기 제 2 부분에 외팔보 형상으로 형성되는, 밸브 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제 1 부분은, 상기 밸브실을 측방으로 개방시키는 개구를 가지며,
    상기 제 2 부분은, 상기 개구를 막도록 상기 제 1 부분에 장착되는, 밸브 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 케이싱은, 상기 밸브실을 구획하는 천장벽과, 바닥벽과, 상기 천장벽과 상기 바닥벽을 연결하는 측둘레벽을 구비하며,
    상기 제 1 부분은, 상기 천장벽, 상기 바닥벽 및 상기 측둘레벽의 일부를 포함하고,
    상기 제 2 부분은, 상기 측둘레벽의 나머지 부분을 포함하며,
    상기 측둘레벽 중 상기 제 1 부분에 포함되는 부분에 상기 개구가 형성되고,
    상기 베이스는, 상기 바닥벽과 대향하여, 상기 바닥벽과의 사이에 틈새를 형성하도록 배치되는, 밸브 장치.
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