KR20230154636A - 버터플라이 밸브 - Google Patents

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KR20230154636A
KR20230154636A KR1020220054313A KR20220054313A KR20230154636A KR 20230154636 A KR20230154636 A KR 20230154636A KR 1020220054313 A KR1020220054313 A KR 1020220054313A KR 20220054313 A KR20220054313 A KR 20220054313A KR 20230154636 A KR20230154636 A KR 20230154636A
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Abstract

본 발명은 버터 플라이 밸브(1)에 관한 것이다. 그러한 버터 플라이 밸브(1)는, 유체가 통과하는 바디홀(9)이 형성되는 몸체(3)와; 몸체(3)의 상부에 장착되어 몸체(3)의 내부로 회전가능하게 삽입되는 스템(Stem;5)과; 바디홀(9)의 내부에 돌출된 스템(5)의 하부에 장착되어 회전함으로써 바디홀(9)을 개폐하여 유체를 통과 혹은 차단하는 디스크(Disc;10)와; 디스크(10)의 테두리에 장착되어 디스크(10)가 바디홀(9)을 폐쇄할 때 바디홀(9)의 내주 경사면에 밀착되어 유체의 흐름을 차단하는 오링(Oring;12)과; 스템(5)의 상부에 장착되어 스템(5)을 회전시키는 핸들(Handle;7)과; 스템(5)의 상측에 장착되어 같이 회전하는 회전판(13)과; 몸체(3)의 상부 일측에 배치되어 회전판(13)을 소정 위치에 고정함으로써 디스크(10)가 바디홀(9)을 개폐할 때 유동하는 것을 방지하는 스토퍼(8)와; 그리고 회전판(13)의 회전시 연동하여 디스크(10)의 개폐여부를 감지하는 인터록 센서(Inter rock sensor;25,27)를 포함하며, 바디홀(9)의 내부에는 턱부(19)가 돌출됨으로써 바디홀(9)의 내직경이 작아서 내부 공간이 좁게 형성되는 협경부(Ⅰ)와; 턱부(19)가 생략됨으로써 바디홀(9)의 내직경이 상대적으로 길어서 내부공간이 넓게 형성되는 확경부(Ⅱ)를 형성한다.

Description

버터플라이 밸브{Butterfly valve}
본 발명은 버터 플라이 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조를 개선함으로써 원판형 디스크의 외측 테두리에 형성된 경사면에 오링을 배치하여 소형화할 수 있고, 또한 유압호스를 쉽게 결합할 수 있고 오일탱크 측면에 바로 설치할 수 있는 기술에 관한 것이다.
일반적으로 파이프 등의 내부에 형성된 유로를 선택적으로 개폐하기 위해, 버터플라이밸브(Butterfly Valve), 체크밸브(Check Valve), 볼밸브(Ball Valve) 등 다양한 밸브가 사용되고 있다.
특히 버터 플라이 밸브는 원판 형상의 디스크를 회전시켜서 유량을 조절하는 밸브를 의미한다.
이러한 버터플라이밸브는 통상적으로 축회전하는 원판 형태의 디스크를 통해 유량을 조절하는 구조를 가지고 있으며, 디스크가 폐쇄된 상태에서 유체의 누설을 방지하기 위해 상기 버터플라이밸브의 바디 내주면에는 탄성을 가지는 디스크 시트가 구비된다.
또한, 이러한 버터 플라이 밸브는 다른 유량밸브에 비해 소형으로 공간이 협소한 곳에도 설치가 가능하며 밸브 유형에 따라 웨이퍼형, 러그형, 플랜지형 등이 있다.
그러나, 이러한 버터 플라이 밸브는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 밸브의 몸체 내주면에 오링을 장착하고, 디스크가 닫힐 때 디스크의 원형 테두리가 오링에 밀착함으로써 밀폐상태를 유지하는 바, 이와 같이 오링이 몸체 내주면에 장착되는 경우에는 밸브 자체의 크기가 커지는 문제점이 있다.
둘째, 밸브의 전후면에 유압호스를 연결할 때, 플랜지 등 별도의 부속품을 이용하여야 하는 문제점이 있다.
특허출원 제10-2017-0136666호(명칭:삽입코어가 구비된 디스크 시트를 포함하는 버터플라이 밸브)
따라서, 본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 과제는 구조를 개선함으로써 원판형 디스크의 외측 테두리에 직접 시일을 배치하여 소형화할 수 있고, 또한 유압호스를 쉽게 결합할 수 있는 버터 플라이 밸브를 제공하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 버터 플라이 밸브(1)는,
유체가 통과하는 바디홀(9)이 형성되는 몸체(3)와; 몸체(3)의 상부에 장착되어 몸체(3)의 내부로 회전가능하게 삽입되는 스템(Stem;5)과; 바디홀(9)의 내부에 돌출된 스템(5)의 하부에 장착되어 회전함으로써 바디홀(9)을 개폐하여 유체를 통과 혹은 차단하는 디스크(Disc;10)와; 디스크(10)의 테두리에 장착되어 디스크(10)가 바디홀(9)을 폐쇄할 때 바디홀(9)의 내주면에 밀착되어 유체의 흐름을 차단하는 오링(Oring;12)과; 스템(5)의 상부에 장착되어 스템(5)을 회전시키는 핸들(Handle;7)과; 스템(5)의 상측에 장착되어 같이 회전하는 회전판(13)과; 몸체(3)의 상부 일측에 배치되어 회전판(13)을 소정 위치에 고정함으로써 디스크(10)가 바디홀(9)을 개폐할 때 유동하는 것을 방지하는 스토퍼(8)와; 회전판(13)의 회전시 연동하여 디스크(10)의 개폐여부를 감지하는 인터록 센서(Inter rock sensor;25,27)를 포함하며,
바디홀(9)의 내부에는 턱부(19)가 돌출됨으로써 바디홀(9)의 내직경이 작아서 내부 공간이 좁게 형성되는 협경부(Ⅰ)와; 턱부(19)가 생략됨으로써 바디홀(9)의 내직경이 상대적으로 길어서 내부공간이 넓게 형성되는 확경부(Ⅱ)를 형성한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 버터 플라이 밸브는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 바디홀의 내부에 턱부를 돌출 형성함으로써 바디홀의 내직경이 작아서 내부 공간이 좁게 형성되는 협경부를 형성하고, 반대측에는 턱부가 생략됨으로써 바디홀의 내직경이 상대적으로 길어서 내부공간이 넓게 형성되는 확경부를 형성하고, 원판형의 디스크의 외주면 테두리에 턱부의 제 2경사면과 동일한 각도의 제 1경사면을 형성하고, 이 제 1경사면에 오링을 장착함으로써 디스크가 닫힐 때 오링이 턱부의 제 2경사면에 밀착적으로 접촉함으로써 확경부 및 협경부가 없는 원통형 구조에 비하여 공간을 소형화할 수 있고, 또한 밀폐효과를 높일 수 있다.
둘째, 밸브의 전후면에 유압호스를 별도의 부속품 없이 쉽게 연결할 수 있다.
셋째, 인터록 센서를 장착함으로써 밸브의 개폐여부를 쉽게 인식할 수 있다.
넷째, 스템의 상부에 복수의 고정홈이 형성된 회전판을 장착함으로써, 스템의 회전시 스토퍼가 고정홈에 선택적으로 삽입됨으로써 디스크가 개방위치 혹은 밀폐위치에 안정적으로 고정될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 버터 플라이 밸브를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 정면도이다.
도 3은 도 1의 상부에 배치된 스토퍼와, 회전판과, 인터록 센서 간의 결합관계를 보여주는 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 버터 플라이 밸브의 내부 구조를 보여주는 측단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 버터 플라이 밸브가 개방된 상태를 보여주는 평단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 버터 플라이 밸브가 닫힌 상태를 보여주는 평단면도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 버터 플라이 밸브를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제안하는 버터 플라이 밸브(1)는, 유체가 통과하는 바디홀(9)이 형성되는 몸체(3)와; 몸체(3)의 상부에 장착되어 몸체(3)의 내부로 회전가능하게 삽입되는 스템(Stem;5)과; 바디홀(9)의 내부에 돌출된 스템(5)의 하부에 장착되어 회전함으로써 바디홀(9)을 개폐하여 유체를 통과 혹은 차단하는 디스크(Disc;10)와; 디스크(10)의 테두리에 장착되어 디스크(10)가 바디홀(9)을 폐쇄할 때 바디홀(9)의 내주면에 밀착되어 유체의 흐름을 차단하는 오링(Oring;12)과; 스템(5)의 상부에 장착되어 스템(5)을 회전시키는 핸들(Handle;7)과; 스템(5)의 상측에 장착되어 같이 회전하는 회전판(13)과; 몸체(3)의 상부 일측에 배치되어 회전판(13)을 소정 위치에 고정함으로써 디스크(10)가 바디홀(9)을 개폐할 때 유동하는 것을 방지하는 스토퍼(8)와; 회전판(13)의 회전시 연동하여 디스크(10)의 개폐여부를 감지하는 인터록 센서(Inter rock sensor;25,27)를 포함한다.
이러한 구조를 갖는 버터 플라이 밸브(1)에 있어서,
몸체(3)는 바디홀(9)이 형성되며, 이 바디홀(9)을 통하여 유체가 흐를 수 있다.
그리고, 이 바디홀(9)의 내부는 2개의 구역으로 구성되는 바, 내부 직경이 넓은 확경부(Ⅱ)와; 상대적으로 내부 직경이 좁은 협경부(Ⅰ)를 포함한다.
이러한 확경부(Ⅱ) 및 협경부(Ⅰ)는 바디홀(9)의 내주면에 내측으로 돌출된 턱부(19)에 의하여 서로 구분된다.
즉, 턱부(19)가 돌출됨으로써 바디홀(9)의 내직경이 작아서 내부 공간이 좁게 형성되는 구간이 협경부(Ⅰ)이고, 턱부(19)가 생략됨으로써 바디홀(9)의 내직경이 상대적으로 길어서 내부공간이 넓게 형성되는 구간이 확경부(Ⅱ)를 형성한다.
그리고, 확경부(Ⅱ)와 협경부(Ⅰ)의 경계구역에는 디스크(10)가 배치됨으로써 회전시 바디홀(9)의 내부공간을 개폐할 수 있다.
보다 상세하게 설명하면,
디스크(10)는 원판형상으로서, 외주면 테두리는 소정 각도의 제 1경사면(23)이 형성된다. 이때, 제 1경사면(23)의 각도는 턱부(19)의 제 2경사면(21)과 동일한 각도이다.
그리고, 디스크(10)의 제 1경사면(23)에는 오링(12)이 배치된다. 이때, 오링(12)은 다양한 재질의 링부재를 포함하며, 적절한 탄력성을 갖는다.
따라서, 디스크(10)를 회전시켜서 바디홀(9)의 내부를 닫을 때, 외주면 테두리는 턱부(19)의 제 2경사면(21)과 동일하고, 오링(12)이 배치된 구조이므로 오링(12)이 턱부(19)의 제 2경사면(21)에 적합한 각도로 접근하여 효과적으로 밀착될 수 있다.
이와 같이, 바디홀(9)의 내부에 턱부(19)를 형성하고, 디스크(10)의 외주면 테두리에 오링(12)을 장착함으로써 바디홀(9)의 내부를 효과적으로 개폐할 수 있다.
그리고, 이러한 디스크(10)는 스템(5)에 의하여 회전되는 바, 스템(5)은 몸체(3)의 바디홀(9)의 상부를 관통하며, 하단(17)은 몸체(3)의 바디홀(9)의 하부에 회전가능하게 체결된다.
이러한 스템(5)의 상부에는 핸들(7)이 장착되고, 하부에는 디스크(10)가 장착된다. 따라서, 핸들(7)을 회전시키는 경우, 스템(5)이 회전함으로써 디스크(10)를 회전시켜서 바디홀(9)을 개폐할 수 있다.
그리고, 회전판(13)은 스템(5)의 상부에 장착되어 스템(50과 같이 회전한다.
이러한 회전판(13)의 일측에는 제 1고정홈(15)이 형성되고, 타측에는 제 2고정홈(20)이 형성된다. 제 1 및 제 2고정홈(15,20)은 서로 소정 각도로 배치되며, 예를 들면 직각으로 배치된다.
그리고, 제 1 및 제 2고정홈(15,20)에는 스토퍼(Stopper;8)가 선택적으로 삽입된다. 이 스토퍼(8)는 몸체(3)의 상부에 배치된 브래킷(23)의 일측에 전후진 가능하게 배치된다.
따라서, 핸들(7) 및 스템(5)의 회전에 의하여 디스크(10)가 소정 각도로 위치한 경우, 스토퍼(8)가 전진하여 회전판(13)의 제 1고정홈(15)에 삽입됨으로써 디스크(10)가 개방된 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
이때, 회전판(13)의 일측 테두리(L1)는 인터록 센서(25,27)의 열림센서(25)에 접촉함으로써 바디홀(9)이 열린 상태임을 확인할 수 있다.
또한, 핸들(7)을 90도로 회전시켜서 디스크(10)가 밀폐위치에 도달하면, 회전판(13)의 제 2고정홈(20)이 스토퍼(8) 위치에 도달하고, 스토퍼(8)가 전진함으로써 제 2고정홈(20)에 삽입됨으로써 밀폐된 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
이때, 회전판(13)의 타측 테두리(L2)는 인터록 센서(25,27)의 닫힘센서(27)에 접촉함으로써 바디홀(9)이 닫힌 상태임을 확인할 수 있다.
한편, 몸체(3)의 전면에는 연결턱(14)이 돌출 형성됨으로써 유압호스(H)를 쉽게 연결할 수 있다. 즉, 연결턱(14)의 가운데는 바디홀(9)과 연통하며, 표면에는 복수개의 체결홀(16)이 형성된다.
따라서, 유압호스(H)의 선단에 장착된 플랜지(18)를 연결턱(14)에 대응시키고, 나사와 같은 체결부재에 의하여 체결홀(16)에 결합함으로써 유압호스(H)를 버터 플라이 밸브(1)에 연결할 수 있다.
또한, 버터 플라이 밸브(1)에는 상기한 바와 같이 인터록 센서(25,27)가 장착됨으로써 바디홀(9)의 개폐여부를 실시간으로 원격지에서 파악할 수 있다.
이러한 인터록 센서(25,27)는 몸체(3)의 상부에 배치된 브라켓(28)상에 배치된 열림센서(25)와 닫힘센서(27)를 포함하며, 열림센서(25)와 닫힘센서(27)는 회전판(13)의 테두리에 선택적으로 접촉함으로써 바디홀(9)의 개폐상태를 전기적 신호로 전송한다.
이하, 본 출발명의 일 실시예에 따른 버터플라이 밸브의 작동 과정을 보다 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 버터플라이 밸브(1)를 닫는 경우에는 먼저 핸들(7)을 정방향으로 회전시킴으로써 스템(5)을 회전시키게 된다.
스템(5)이 회전함에 따라 회전판(13)과, 바디홀(9)의 내부에 배치된 원판 형상의 디스크(10)도 같이 회전하게 된다. 이때 스토퍼(8)는 회전판(13)의 제 1 고정홈(15) 혹은 제 2고정홈(20)으로부터 이탈된 상태이다.
디스크(10)가 회전함에 따라 테두리의 제 1경사면(23)이 턱부(19)의 제 2경사면(21)에 점차로 접근하게 된다.
이때, 디스크(10)의 제 1경사면(23)에는 오링(12)이 배치된 상태이다.
따라서, 오링(12)이 턱부(19)의 제 2경사면(21)에 적합한 각도로 접근하여 효과적으로 밀착됨으로써 바디홀(9)을 밀폐시킬 수 있다.
이 상태에서 스토퍼(8)가 회전판(13)의 제 2고정홈(20)에 삽입됨으로써 핸들 및 스템(5)이 고정되어 디스크(10)가 바디홀(9)의 밀폐위치에 고정될 수 있다.
반대로, 바디홀(9)을 개방하는 경우, 스토퍼(8)를 제 2고정홈(20)으로부터 이탈시키고, 핸들(7)을 역방향으로 회전시킴으로써 스템(5) 및 디스크(10)도 같이 역방향으로 회전시킨다.
디스크(10)가 역방향으로 회전함에 따라 테두리의 제 1경사면(23)에 배치된 오링(12)이 턱부(19)의 제 2경사면(21)에 밀착된 상태에서 이탈하게 된다.
따라서, 오링(12)이 턱부(19)의 제 2경사면(21)으로부터 일정 거리 이탈함으로써 바디홀(9)을 개방시킬 수 있다.
이 상태에서, 스토퍼(8)가 회전판(13)의 제 1고정홈(15)에 삽입됨으로써 핸들(7) 및 스템(5)이 고정되어 디스크(10)가 바디홀(9)의 개방위치에 고정될 수 있다.

Claims (4)

  1. 유체가 통과하는 바디홀(9)이 형성되는 몸체(3)와;
    몸체(3)의 상부에 장착되어 몸체(3)의 내부로 회전가능하게 삽입되는 스템(Stem;5)과;
    바디홀(9)의 내부에 돌출된 스템(5)의 하부에 장착되어 회전함으로써 바디홀(9)을 개폐하여 유체를 통과 혹은 차단하는 디스크(Disc;10)와;
    디스크(10)의 테두리에 장착되어 디스크(10)가 바디홀(9)을 폐쇄할 때 바디홀(9)의 내주 경사면에 밀착되어 유체의 흐름을 차단하는 오링(Oring;12)과;
    스템(5)의 상부에 장착되어 스템(5)을 회전시키는 핸들(Handle;7)과;
    스템(5)의 상측에 장착되어 같이 회전하는 회전판(13)과;
    몸체(3)의 상부 일측에 배치되어 회전판(13)을 소정 위치에 고정함으로써 디스크(10)가 바디홀(9)을 개폐할 때 유동하는 것을 방지하는 스토퍼(8)와; 그리고
    회전판(13)의 회전시 연동하여 디스크(10)의 개폐여부를 감지하는 인터록 센서(Inter rock sensor;25,27)를 포함하며,
    바디홀(9)의 내부에는 턱부(19)가 돌출됨으로써 바디홀(9)의 내직경이 작아서 내부 공간이 좁게 형성되는 협경부(Ⅰ)와; 턱부(19)가 생략됨으로써 바디홀(9)의 내직경이 상대적으로 길어서 내부공간이 넓게 형성되는 확경부(Ⅱ)를 형성하는 버터 플라이 밸브(1).
  2. 제 1항에 있어서,
    디스크(10)는 원판형상으로서 외주면 테두리에 제 1경사면(23)이 형성되고, 이 제 1경사면(23)의 각도는 턱부(19)의 제 2경사면(21) 각도와 동일하고, 디스크(10) 테두리 제 1경사면(23)에는 오링(12)이 배치되어 턱부(19)의 제 2경사면(21)에 밀착 접촉하는 것을 특징으로 하는 버터 플라이 밸브(1).
  3. 제 1항에 있어서,
    몸체(3)의 전면에는 연결턱(14)이 돌출 형성되고, 연결턱(14)의 가운데는 바디홀(9)과 연통하며, 표면에는 복수개의 체결홀(16)이 형성됨으로써 호스(H)의 선단에 장착된 플랜지(18)를 연결턱(14)에 체결할 수 있는 것을 특징으로 하는 버터 플라이 밸브(1).
  4. 제 1에 있어서,
    디스크(10)의 개폐여부를 감지하는 인터록 센서(Inter rock sensor)를 추가로 포함하며, 인터록 센서(25,27)는 몸체(3)의 상부에 배치된 브라켓(28)상에 배치된 열림센서(25)와 닫힘센서(27)를 포함하며, 열림센서(25)와 닫힘센서(27)는 회전판(13)의 테두리에 선택적으로 접촉함으로써 바디홀(9)의 개폐상태를 확인하는 버터 플라이 밸브(1).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170136666A (ko) 2016-06-01 2017-12-12 이경욱 여행용 세면도구

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