KR20240094673A

KR20240094673A - Membrane valves

Info

Publication number: KR20240094673A
Application number: KR1020220177154A
Authority: KR
Inventors: 박정수; 김헌일; 옥도빈
Original assignee: 에프디씨 주식회사
Filing date: 2022-12-16
Publication date: 2024-06-25

Abstract

본 발명은 장기간 사용에도 기밀성이 저하되지 않는 멤브레인 밸브를 제안한다. 본 발명 밸브바디(10)는, 유체가 내부로 들어오는 입구와 유체가 외부로 나가는 출구, 그리고 그 사이에서 유체를 단속하기 위한 단속부(10a)를 가지고 있다. 그리고 탄성쉬트(11)는, 단속부(10a)의 유체를 단속하도록 동작하고, 그 전면에는 테프론 쉬트 씰(13)이 부착되어 있다. 탄성쉬트 외측에는 디스크(15)가 설치되고, 디스크의 외측에는 디스크를 밀기 위한 탄성력을 구비하고 있는 스프링와셔(17)가 설치된다. 그리고 스템(16)이 스프링와셔 외측에 설치되고, 스프링와셔가 탄성쉬트에 탄성력을 인가할 수 있도록 스프링와셔를 지지한다. 그리고 변환장치는 핸들(14)의 회전을 스템의 좌우 방향 직선 운동으로 변환시켜서, 탄성쉬트가 단속부를 단속할 수 있도록 작용한다. The present invention proposes a membrane valve whose airtightness does not deteriorate even after long-term use. The valve body 10 of the present invention has an inlet through which fluid enters the interior, an outlet through which fluid exits the outside, and an intermittent portion 10a for controlling the fluid between them. The elastic sheet 11 operates to control the fluid in the regulating portion 10a, and a Teflon sheet seal 13 is attached to its front surface. A disk 15 is installed on the outside of the elastic sheet, and a spring washer 17 that has elastic force to push the disk is installed on the outside of the disk. And the stem 16 is installed outside the spring washer and supports the spring washer so that the spring washer can apply elastic force to the elastic sheet. And the conversion device converts the rotation of the handle 14 into straight left-right movement of the stem, so that the elastic sheet can control the intermittent part.

Description

Membrane valves

본 발명은 멤브레인 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강산용 테프론 라인드 밸브와 같이 금속의 보호를 위하여 테프론을 사용하는 멤브레인 밸브에서 테프론 부재의 소성 변형을 극복할 수 있도록 닫힘 상태에서 유체의 기밀성을 장기간 확보할 수 있는 멤브레인 밸브에 관한 것이다. The present invention relates to membrane valves, and more specifically, in membrane valves that use Teflon to protect metal, such as Teflon lined valves for strong acids, to ensure fluid tightness in the closed state to overcome plastic deformation of the Teflon member. It is about a membrane valve that can be secured for a long period of time.

멤브레인 밸브는 동축상으로 배열되는 입구와 출구를 가지고 있으며, 그 중심부분에 밸브 본체가 설치되어 유체의 흐름을 단속하는 것이라고 할 수 있다. 이와 같은 멤브레인 밸브와 관련하여, WO 2010/025 905 A1 및 한국 특허 공개 제10-2014-0045343호 등을 포함하는 많은 선행 특허가 공개되어 있다. 이러한 멤브레인 밸브가 장기간 막힌 상태를 유지하게 되면, 실질적으로 내부 부품의 소성 변형이 일어날 수 있어서, 기밀성에 문제가 생길 우려가 커진다.A membrane valve has an inlet and outlet arranged coaxially, and a valve body is installed at the center to control the flow of fluid. In relation to such membrane valves, many prior patents have been disclosed, including WO 2010/025 905 A1 and Korean Patent Publication No. 10-2014-0045343. If such a membrane valve remains blocked for a long period of time, plastic deformation of the internal components may occur, increasing the risk of airtightness problems.

본 발명의 목적은 멤브레인 밸브가 장시간 닫힌 상태을 유지하는 경우, 유체의 확실한 씰링 성능을 확보하는 것에 있다고 할 수 있다. 멤브레인 밸브에서 장기간에 대한 기밀성을 확보하는 것은 실질적으로 제품의 신뢰성과 직접적인 관련이 있음은 당연한 것이다. The purpose of the present invention can be said to be to ensure reliable sealing performance of the fluid when the membrane valve remains closed for a long time. It goes without saying that ensuring long-term airtightness in membrane valves is directly related to the reliability of the product.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 멤브레인 밸브에 의하면, 밸브바디는, 유체가 내부로 들어오는 입구와 유체가 외부로 나가는 출구, 그리고 그 사이에서 유체를 단속하기 위한 단속부를 가지고 있다. 그리고 탄성쉬트는, 단속부(에 대응하는 밸브바디에 설치되어 탄성 변형에 의하여 단속부의 유체를 단속하도록 동작하고, 그 전면에는 테프론 쉬트 씰이 부착되어 있다. 탄성쉬트 외측에는 디스크가 설치되고, 디스크의 외측에는 디스크를 밀기 위한 탄성력을 구비하고 있는 스프링와셔가 설치된다. 스템이 스프링와셔 외측에 설치되고, 스프링와셔가 탄성쉬트에 탄성력을 인가할 수 있도록 스프링와셔를 지지한다. 그리고 변환장치는 핸들의 회전을 스템의 좌우 방향 직선 운동으로 변환시켜서, 탄성쉬트가 단속부를 단속할 수 있도록 작용한다. According to the membrane valve of the present invention for achieving this purpose, the valve body has an inlet through which fluid enters the interior, an outlet through which fluid exits the outside, and an intermittent portion for controlling the fluid between them. And the elastic sheet is installed on the valve body corresponding to the control unit and operates to control the fluid in the control unit by elastic deformation, and a Teflon sheet seal is attached to the front of it. A disk is installed on the outside of the elastic sheet, and the disk A spring washer with elastic force to push the disk is installed outside the spring washer, and the conversion device supports the spring washer so that the spring washer can apply elastic force to the elastic sheet. By converting the rotation into straight left-right movement of the stem, the elastic sheet acts to control the intermittent part.

위와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 스프링와셔가 가지고 있는 탄성력이 항상 디스크를 통하여 탄성쉬트에 작용하게 된다. 따라서 장기간의 눌림에 의하여 탄성쉬트 전면의 테프론 쉬트 씰이 소성 변형하더라도, 그 소성 변형량에 대응하는 정도의 힘을 작용시키기 때문에, 단속부의 기밀성은 충분히 유지될 수 있다. 따라서 강산과 같은 금속 부식성 액체를 이용하는 경우, 테프론부재 이용하여 밸브의 손상을 충분히 보보할 수 있음은 물론, 테프론 부재의 소성 변형에도 밸브의 기밀성을 확실하게 유지할 수 있을 것으로 기대된다. According to the present invention having the above configuration, the elastic force of the spring washer always acts on the elastic sheet through the disk. Therefore, even if the Teflon sheet seal on the front of the elastic sheet is plastically deformed due to long-term pressing, the airtightness of the intermittent part can be sufficiently maintained because a force corresponding to the amount of plastic deformation is applied. Therefore, when using a metal-corrosive liquid such as a strong acid, it is expected that damage to the valve can be sufficiently compensated by using the Teflon member, as well as that the airtightness of the valve can be reliably maintained despite plastic deformation of the Teflon member.

도 1은 본 발명 멤브레인 밸브의 열린 상태 단면 예시도.
도 2는 본 발명 멤브레인 밸브의 닫힌 상태 단면 예시도.1 is an exemplary cross-sectional view of the membrane valve of the present invention in an open state.
Figure 2 is an exemplary cross-sectional view of the membrane valve of the present invention in a closed state.

다음에는 도면에 도시한 실시례에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. Next, we will look at the present invention in more detail based on the embodiments shown in the drawings.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명 밸브는, 유체가 들어오는 입구와, 입구를 통하여 들어온 유체가 외부로 나가는 출구를 가지고 있는 밸브바디(10)를 구비하고 있다. 도시한 실시례에서, 입구와 출구는 동축상에 설계되고 있으며 그 통로의 중간에는 유체의 흐름을 단속하기 위하여 단면적이 좁아지고 일측으로 치우치는 단속부(10a)가 만들어져 있다. As shown in Figures 1 and 2, the valve of the present invention is provided with a valve body 10 having an inlet through which fluid enters and an outlet through which fluid entering through the inlet flows out. In the illustrated embodiment, the inlet and outlet are designed on the same axis, and an intermittent portion 10a with a narrow cross-sectional area and biased to one side is created in the middle of the passage to control the flow of fluid.

이러한 단속부(10a)에 대응하는 밸브바디(10)의 일측은 개방되어 있고, 이러한 밸브바디(10)의 개방 부분에는 본닛(12)에 의하여 지지되고 단속부(10a)를 향하는 탄성쉬트(11)가 설치된다. 이러한 탄성쉬트(11) 전면(밸브측)에는 강산성 유체와 접촉하는 테프론 쉬트 씰(Teflon sheet seal)(13)가 부착되어 있다. 본닛(12)의 내부에는 탄성쉬트(11)를 가압하기 위한 디스크(15)가 설치되어 있다. One side of the valve body 10 corresponding to the control unit 10a is open, and the open portion of the valve body 10 has an elastic sheet 11 supported by the bonnet 12 and facing the control unit 10a. ) is installed. A Teflon sheet seal 13 that is in contact with a strong acidic fluid is attached to the front (valve side) of this elastic sheet 11. A disk 15 is installed inside the bonnet 12 to press the elastic sheet 11.

도시한 실시례에서, 밸브바디(10)의 내부에 형성되는 유체의 통로에는 테프론 라이닝(10b)이 구비되어 있다. 이러한 테프론 라이닝(10b)은 내부의 유체가 밸브를 구성하는 금속성 부재에 접촉하지 않도록 하는 것이다. 그리고 상기 디스크(15)의 외측에는 탄성력을 가지고 있는 스프링와셔(17)가 설치되어 있다. In the illustrated embodiment, a Teflon lining 10b is provided in the fluid passage formed inside the valve body 10. This Teflon lining (10b) prevents the internal fluid from contacting the metallic members constituting the valve. And a spring washer 17 having elastic force is installed on the outside of the disk 15.

이러한 스프링와셔(17)의 외측에는 부싱(18)이 설치되어 있는데, 이러한 부싱(18)은 본닛(12)의 내외부에 걸쳐 설치되고 있음을 알 수 있다. 부싱(18)의 일측 내주에는 암나사부분(18a)이 성형되어 있다. 스템(16)의 일부에는 암사사부분(18a)과 맞물리는 수나사부분(16a))이 성형되어 있다. A bushing 18 is installed on the outside of the spring washer 17, and it can be seen that the bushing 18 is installed throughout the inside and outside of the bonnet 12. A female thread portion 18a is formed on one inner periphery of the bushing 18. A portion of the stem 16 is formed with a male thread portion 16a that engages with the female thread portion 18a.

여기서 스템(16)은 자체적으로 회전하지 못하고 좌우 방향의 직선 운동만을 수행하도록 지지된다. 그리고 스템(16)의 내측단(16b)은 스프링와셔(17)에 접촉하고 있다. 따라서 스템(16)이 도면상 좌측(밸브바디의 내부 방향)으로 이동하게 되면, 스프링와셔(17) 및 디스크(12)를 밸브바디(10)의 내부로 밀게 된다. Here, the stem 16 cannot rotate on its own and is supported to perform only linear movement in the left and right directions. And the inner end (16b) of the stem (16) is in contact with the spring washer (17). Therefore, when the stem 16 moves to the left (inward direction of the valve body) in the drawing, the spring washer 17 and disk 12 are pushed into the valve body 10.

그리고 도시한 실시례에서, 스템(16)은 핸들(14)에 의하여 감싸지도록 설계되어 있어서, 스템(16)의 외측단부는 핸들(14)을 관통하여 외부로 연장되어 있다. 여기서 핸들(14)은 실질적으로 회전만 가능하도록 지지됨과 동시에 부싱(18)와 연동하도록 핀 연결되어 있다. 위와 같은 구성은 실질적으로 핸들(14)의 회전을 스템(16)의 좌우 직선운동으로 변환시키기 위한 것이다. And in the illustrated embodiment, the stem 16 is designed to be wrapped around the handle 14, such that the outer end of the stem 16 extends outwardly through the handle 14. Here, the handle 14 is supported so that it can rotate only and is pin-connected to interlock with the bushing 18. The above configuration is essentially intended to convert the rotation of the handle 14 into left and right linear motion of the stem 16.

이러한 변환 동작을 살펴보면, 핸들(14)이 회전하게 되면 부싱(18)도 같이 회전한다. 부싱(18)이 회전하면, 부싱(18)의 암사사부분(18a)의 회전이 그것과 맞물려 있는 스템(16)의 수나사부분(16a)이 좌우 직선 운동하도록 운동 방향이 전환된다. 따라서 핸들(14)의 회전은 실질적으로 스템(16)의 좌우 직선 운동으로 변환되는 것이다. Looking at this conversion operation, when the handle 14 rotates, the bushing 18 also rotates. When the bushing 18 rotates, the direction of movement is changed so that the rotation of the female threaded portion 18a of the bushing 18 causes the male threaded portion 16a of the stem 16 engaged with it to move linearly left and right. Therefore, the rotation of the handle 14 is substantially converted into left and right linear motion of the stem 16.

이와 같은 운동 방향의 전환에 의하여, 스템(16)이 좌측으로(밸브의 내부측)으로 이동하게 되면, 도 2에 도시한 바와 같이, 스템(16)의 좌측(내측)단부는 스프링와셔(17) 또는 디스크(15) 좌측으로 밀게된다. 이렇게 하여 디스크(15)가 좌측으로 이동하게 되면, 탄성쉬트(11)가 디스크(15)에 의하여 좌측으로 탄성 변형하게 된다. 따라서 탄성쉬트(11)에 접착된 테프론 쉬트 씰(Teflon sheet seal)(13)이 밸브바디(10) 내부의 단속부(10a)를 막게 된다. Due to this change in direction of movement, when the stem 16 moves to the left (inside the valve), as shown in FIG. 2, the left (inside) end of the stem 16 is attached to the spring washer 17. ) or the disk (15) is pushed to the left. When the disk 15 moves to the left in this way, the elastic sheet 11 is elastically deformed to the left by the disk 15. Therefore, the Teflon sheet seal 13 attached to the elastic sheet 11 blocks the intermittent portion 10a inside the valve body 10.

즉, 스템(16)의 직선 운동에 의하여, 밸브바디(10) 내부의 유체 통로가 막히게 됨으로써, 유체가 차단되는 상태로 된다. 그리고 상술한 바와 반대 방향(밸브를 여는 방향)으로의 동작은 핸들(14)을 반대 방향으로 조작함으로써 일어날 수 있음은 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 여기서 도 2에 도시한 바와 같은 상태, 즉 유체의 차단 상태가 장기간 지속되면, 탄성력이 부족한 테프론 쉬트 씰(13)이 소성변형될 우려가 있다. That is, due to the linear movement of the stem 16, the fluid passage inside the valve body 10 is blocked, thereby blocking the fluid. And it will be easy to understand that operation in the opposite direction (valve opening direction) as described above can be achieved by manipulating the handle 14 in the opposite direction. Here, if the state shown in FIG. 2, i.e., the state in which the fluid is blocked, continues for a long period of time, there is a risk that the Teflon sheet seal 13, which has insufficient elasticity, may be plastically deformed.

본 발명에서는 디스크(15)를 닫히는 방향으로 가압할 수 있는 스프링와셔(17)를 이용하고 있다. 예를 들면, 밸브가 장기간 닫힌 상태를 유지하게 되면, 테프론 쉬트 씰(13)이 소성 변형할 수 있어서, 단속부(10a)에서 유체가 미세하게 흐를 수 있다. 여기서 스프링와셔(17)는 지속적으로 디스크(15)를 단속부(10a) 방향으로 탄성력을 발휘하고 있다 In the present invention, a spring washer 17 that can pressurize the disk 15 in the closing direction is used. For example, if the valve remains closed for a long period of time, the Teflon sheet seal 13 may be plastically deformed, allowing fluid to flow slightly in the intermittent portion 10a. Here, the spring washer 17 continuously exerts elastic force on the disk 15 in the direction of the intermittent part 10a.

따라서 테프론 쉬트 씰(13)의 소성 변형이 발생하더라도, 대응하여 스프링와셔(17)의 탄성력에 의하여 테프론 쉬트 씰(13)이 탄속부(10a)을 더욱 타이트하게 폐쇄시킬 수 있는 것이다. 즉, 스프링와셔(17)의 탄성력이 단속부(10a)를 폐쇄하는 방향으로 테프론 쉬트 씰(13)을 가압하고 있기 때문에, 유체에 대한 충분한 기밀성을 제공할 수 있는 것이다. Therefore, even if plastic deformation of the Teflon sheet seal 13 occurs, the Teflon sheet seal 13 can close the elastic portion 10a more tightly due to the elastic force of the spring washer 17. That is, since the elastic force of the spring washer 17 presses the Teflon sheet seal 13 in the direction of closing the intermittent portion 10a, sufficient airtightness for fluid can be provided.

이와 같은 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 스템(16)과 디스크(15) 사이에 개재되어 디스크(15)를 미는 역할을 수행하고 있음을 알 수 있다. 그리고 도시한 실시례에서, 스템(16)의 내측단(16b)은 스프링와셔(17)와 접촉하도록 구성하고 있다. 여기서 스템(16)의 내측단부가 직접 디스크(15)에 접촉하도록 구성하는 것도 가능하고, 이러한 경우에도 스템(16)의 좌우 직선 운동에 의하여 밸브바디(10) 내부의 단속부(10a)가 개폐되는 것은 당연하다. As can be seen from this description, it can be seen that it is interposed between the stem 16 and the disk 15 and plays the role of pushing the disk 15. And in the illustrated embodiment, the inner end 16b of the stem 16 is configured to contact the spring washer 17. Here, it is also possible to configure the inner end of the stem 16 to directly contact the disk 15, and in this case, the intermittent portion 10a inside the valve body 10 is opened and closed by the left and right linear movement of the stem 16. It is natural for it to happen.

또한 이러한 경우에도 스프링와셔(17)의 탄성력은 디스크(15)를 내측으로 미는 방향으로 작용해야 하는 것은 당연하다. 이상과 같은 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다양한 변형이 있을 수 있을 것이고, 본 발명의 보호범위는 특허청구범위 기재된 바에 기초하여 해석되어야 할 것임도 특허법의 규정 취지상 당연하다고 할 수 있다. Also in this case, it is natural that the elastic force of the spring washer 17 should act in the direction of pushing the disk 15 inward. Within the scope of the above technical idea, various modifications may be made to those skilled in the art, and it is natural for the purpose of the provisions of the Patent Act that the scope of protection of the present invention should be interpreted based on the description of the patent claims. can do.

10 ..... 밸브바디
10a ..... 단속부
11 ..... 탄성쉬트
12 ..... 본닛
13 ..... 테프론 쉬트 씰
14 ..... 핸들
15 ..... 디스크
16 ..... 스템
17 .... 스프링와셔
18 ..... 부싱
110 ..... Valve body
10a ..... enforcement department
11 ..... elastic sheet
12 ..... Bonnet
13.....Teflon sheet seal
14 .....Handle
15.....disk
16 ..... Stem
17 .... Spring washer
18.....Bushing
One

Claims

A valve body (10) having an inlet through which fluid enters the inside, an outlet through which fluid goes out, and an intermittent portion (10a) for controlling the fluid between them.
An elastic sheet (11) installed on the valve body (10) corresponding to the control unit (10a) to control the fluid in the control unit (10a) by elastic deformation, and having a Teflon sheet seal (13) on the front;
A disk (15) installed on the outside of the elastic sheet (11);
A spring washer (17) installed on the outside of the disk (15) and provided with an elastic force to push the disk (15);
A stem (16) installed outside the spring washer (17) and supporting the spring washer (17) so that the spring washer (17) can apply elastic force to the elastic sheet (11); and
A membrane valve composed of a conversion means that converts the rotational motion of the stem (16) into left and right linear reciprocating motion so that the elastic sheet (11) can control the intermittent portion (10a).