KR830002044Y1 - 밸브 시이트 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

밸브 시이트

제1a도는 본 고안의 적합한 예에 의한 밸브 시이트를 구비시킨 밸브를 통한 비틀림 중심에 대하여 90˚ 각도에서 본 단면도로서 밸브시이트와 밀봉 접촉중의 쓰로틀을 도시하는도면.

제1b도는 제1a도의 A-A선 단면도.

제2도는 밸브시이트를 상세하게 도시하고, 이 밸브 시이트와 제1a도 및 제1b도에 도시한 쓰로틀과의 협동관계를 도시한 도면.

본 고안은 밸브 하우징내의 밸브 시이트에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 말하면, 본 고안은 우선 나비형 밸브용 밸브시이트에 관한 것이다.

기존의 나비형 밸브는 보통 연성 가스킷(gasket) 본체상에 조립시킨다. 매우 흔한 밸브 형태는 예를 들면 스웨덴 특허명세서 제199078호에 예시되어 있다. 이러한 밸브 형태에서는 밸브하우징 전체를 예를 들면 고무나 기타 중합체와 같은 연성물질로 라이닝(lining) 시킨다. 밸브 시이트 자체를 연성물질로 만드는 것도 흔한 일이다. 이러한 밸브 형태는 스웨덴 특허 명세서 제175 149호 및 제178131호에 예시되어 있다. 또한 그 대신에 쓰로틀의 밀봉면상에 연성밀봉 요소를 배치시키는 경우도 있다. 이러한 것의 예는 스웨덴 특허명세서 제195072호와 독일 특허명세서 제1011683호 및 제1232422호에서 예시되고 있다.

나비형 밸브에서 연성밀봉 요소의 결점은 고온매체에 대한 내성이 보통 낮다는 것이다. 합성고무와 기타중합체의 고온에 대한 둔감성은 점차로 개량되어 왔으나, 아직도 이런한 물질들은 강철, 기타 금속 및 합금의 고온내성과는 도저히 비교할 수가 없다. 이러한 문제는 화학적으로 활성적인 어떠한 매체에 대한 내성에도 적용된다. 이 경우에서도 고급 합성 스테인레스강과 기타 합금의 특성은 고무와 같은 연성물질의 것보다 훨씬 우수하다. 이러한 사실들은 물론 공지의 것이며, 연성 밀봉요소를 금속으로 대체시키려는 많은 노력이 행해져 왔었다. 이러한 형태의 밸브의 예는 미합중국 특허 명세서 제4058290호에서 공개되고 있다. 그러나, 이 밸브의 결점은 탄성링의 형태를 가진 시이트와 쓰로틀 사이의 마모와, 쓰로틀의 개방 또는 차단시에 링을 하우징에 관하여 이동시킬 때에 시이트 링의 하우징과 시이트 링 사이의 마모 문제이다.

본 고안의 제1목적은 양호한 밀봉 성능을 가지며, 고무, 플라스틱 또는 유사한 물질로 만든 연성밀봉요소가 아닌 밸브 시이트를 제공하는 것이다. 더욱 구체적으로 말하면, 본 고안의 한 목적은 양호한 밀봉성능을 가지며 전체적으로 금속으로 제작할 수 있는 밸브시이트를 제공하는 것이다. 그러나, 본 고안의 목적은 예를 들면 PTFE와 나일론과 같은 연성재료의 사용을 본 발명의 원리에서 제외시키는 것은 아니다. 어떤 이유로 해서 이러한 재료들이 금속재료보다 더욱 적합하거나 더욱 바람직한 것이라면, 이러한 재료들을 밸브시이트 제작용으로 사용할 수도 있다는 것이다. 환언하면, 본 고안의 한 목적은 밸브를 작동시키고저 하는 매체에 대한 형편을 고려하여 여러가지 재료중에서 자유로이 선택할 수 있도록 하는 것이다. 또한 본 고안의 중요한 목적은 여러가지 형태의 쓰로틀, 예를들면 원통형, 구형 또는 원추형의 밀봉면, 또는 이들의 조합이나 기타 형태의 밀봉면을 가진 쓰로틀용으로 사용할 수 있는 밸브시이트를 제공하는 것이다. 본 고안의 목적은 또한 견고하고 확실하며 조작이 간단하고 수명이 긴, 즉 밀봉부재 사이의 마모율을 최소로 한 나비형 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 목적은 평평하고 평행한 측면들로 구성시킨 시이트링을 포함하는 밸브시이트에 의하여 달성시킬 수 있다. 상기 시이트링은 그 반경방향으로 소정의 탄성을 가진 견고한 재료로 만들어서, 시이트링이 반경방향 하중을 받았을 때에 실질적으로 그 원주를 변화시키는 일 없이밸브 하우스 내의 요구부내에서 시이트 링의 평면에서 그형태를 이동 및 변형시킬 수 있도록 하고, 시이트링이 상기 반경방향 하중으로 부터 해방될 때에 시이트링의 새로운 형태 및 위치를 유지시키는 장치를 제공한다. 가장 적합하게는 시이트링이 상기 요구부내에서 이동될 때에 시이트링의 평행한 측면들과밀봉접촉하도록 상기 장치를 제공한다. 적합한 예에 의하면 상기 장치를 각 측면으로부터 시이트링의 양측면 쪽으로 압박하는 한 쌍의 스프링 와서로 구성시킨다. 스프링 와서는 여기서 시이트링이 이동가능하게 배치되는 요구부 형태를 한정시킬 수 있다. 구체적인 예에 의하면, 시이트 링은 비교적 평평한데, 이는 반경방향에서의 그 신장부분이 축방향에서의 신장부분에 2배 이상됨을 뜻한다. 통상적으로는 시이트링을 강철로, 적합하게는 스테인레스 강이나 내산성강, 또는 기타 금속이나 합금으로 구성시킨다. 그러나, 본 발명은 밸브를 작동시키고져 하는 매체의 관점에서 보아 적합시킬 수 있을 경우에는 시이트링 전체 또는 일부를 견고한 플라스틱으로 부터 만드는 가능성을 배제시키는 것은 아니다.

본 고안의 기타 목적 및 장점과 특징들을 본 고안의 최적태양에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다. 이하 첨부도면을 참조하여 본 고안의 최적 태양을 상세히 설명한다.

제1a도 및 제1b도에는 쓰로틀(1)을 도시하였다. 쓰로틀은 제1a도 및 제1b도에 의한 밀봉위치로 부터 개방위치로 시계 방향으로 회전시킬 수 있으며, 역으로 할 수 있다.

쓰로틀(1)상에는 밀봉면을 도면번호(4)로 표시하였다. 밀봉면(4)은 환상이고 그 중간선(5)은 원형이다. 쓰로틀(1)의 형태는 제1a도에서와 같은 원추형으로부터 제1b도에서와 같은 구형으로 연속적으로 변화된다. 쓰로틀(1)은 밸브하우징내의 베어링에 편심적으로 장치한다. 즉 스템(stem)(2)의 중심축을 밸브하우스(6)내의 밸브구멍을 통하는 대칭축과 교차시키지 않는다.

밸브 하우스(6)는 본체(7)와 덮개판(8)으로 구성시킨다. 덮개판은 도시하지 않은 스크루에 의하여 본체에 고정시킨다. 덮개판(8)쪽으로 회전되는 측면상에서 밸브하우스의 본체(7)에 환상 요홈(9)을 형성시킨다. 요홈(9)에는 시이트링(12)형태로 밸브시이트용 캐리어와 베어링을 구성하는 2개의 스프링 와서 (10) 및 (11)을 제공한다. 한쌍의 가스킷은 도면번호 (13) 및 (14)로 지시하였다.

제2도에는 밸브시이트링(12)과 이 시이트링의 케리어 및 베어링(10) 및 (11)을 어떻게 설계하는 가를 상세히 도시하였다. 캐리어 및 베어링은 통상 스테인레스강으로 된 한 쌍의 스프링와서로 구성시킨다. 2개의 와서(10) 및 (11)는 반대로 설계한다. 반경방향 단면에서 이들은 각각 리브(rib) 부분(15a) 및 (15b)를 포함하고, 각각의 리브부분의 외부 및 내부 종단부에서 각각 각부(脚部)(16a) 및 (17a)와 (16b) 및 (17b)를 포함한다. 각 와서의 각부들은 리브부분에 대하여 직각을 이루며 같은 방향으로 회전한다. 또한, 내부각부(17a) 및 (17b)는 각각 외부각부(16a) 및 (16b)보다 더 짧다. 와서(10) 및 (11) 사이의 환상 요구부는 도면번호(18)로 도시 하였다.

밸브시이트, 즉 링(12)은 비교적 평평하고, 2개의 평평한 측면(19) 및 (20)을 구비하고 있으며, 둥근 시이트면(21)을 갖는다. 구체적인 예에 의하면, 시이트 링(12)은 강철로 구성시킨다. 반경방향으로의 그 신장부분은 그 두께에 약 4배가 된다.

또한, 스프링 와서(10) 및 (11)은 무하중 조건에서 약간 원추형이 되도록 작용한다. 더욱 구체적으로 원추형이란 각부(17a) 및 (17b)가 서로 접근하는 경향이 있음을 의미 한다. 조립시에, 시이트 링(12)을 각부(17a) 및 (17b) 사이에 배치시켜서 조립체를 스프링 와서(10) 및 (11) 과 중간시이트링(12)로 구성시키고 덮개판(8)에 의하여 함께 보유시킨다. 여기서 각부(17a) 및 (17b)는 한편으로는 밸브하우스 본체와 스프링와서(10) 사이의 공간(22)에 의하여 정해지고, 다른 한편으로는 덮개판(8)과 제2스프링와서(11)사이의 공간에 의하여 정해지는 최대한도 까지 외부로 강제시킨다.

스프링와서(10), (11)에 의하여 발생한 힘의 크기는 각부(17a) 및 (17b)의 평평하고 평행한 종단면(24a) 및 (24b)를 각각 시이트 링의 측면(19) 및 (20)과 밀봉 접촉시키면서 쓰로틀을 차단시킬 때에 시이트링(12)이 쓰로틀(1)로 부터의 반경방향하중을 받았을 때에 요구부(18)내의 그 평면에서 이동할 수 있는 것보다 더 크지 않도록 정한다. 그러나, 동시에 와서(10) 및 (11)의 스프링력은 쓰로틀을 다시 개방시킬 때에 시이트 링이 반경 방향 하중으로부터 해방될 때에 시이트 링을 그 가능한 새로운 위치에서 및 그 가능한 변화된 형태로 유지시킬 수 있도록 충분히 크게 정한다. 따라서, 와서(10) 및 (11)에 의한 스프링 작용을 통하여, 밸브를 재 개방시킬 때에 시이트링을 그 형태와 위치에 적합시키고 나서 그 형태와 위치를 유지시키는 것 이상으로 시이트 링(12)을 꼭 끼이게 하지 않고도 빈틈없는 접합을 얻게된다. 다음에 쓰로틀이 시이트 링을 차단 시키므로써 통상적으로 그 위치나 그 형태가 관련되는 한 어느 것도 변화시키지 않을 것이다. 이는 밸브를 차단 또는 개방시킬 때에 통상적으로 시이트 링이 움직이지 않는다는 장점, 즉 마모를 방지할 수 있다는 장점을 제공한다.

밸브를 차단시킬 때에는 시이트 링(12)과 접촉할 때까지 쓰로틀(1)의 중간선(5)의 비틀림 및 축방향 운동을 조합시킨다. 중간선(5)과 시이트 링(12) 모두가 원형으로 같은 직경을 가지나, 통상적으로 시이트 링(12)의 형태의 어떠한 변경도 일어나지 않을 것이다. 그러나, 요구부내에서의 시이트링의 위치는 접합하게는 밸브시이트와 밀봉면의 중간선(5)이 동심으로 될 때까지 시이트링(12) 쪽으로 쓰로틀의 밀봉면(4)을 압박시키므로써 조절할 수 있다. 이위치는 다음에 통상적으로 쓰로틀을 재개방시킬 때에 스프링 와서(10), (11)에 의하여 유지시킨다.

Claims (1)

1. 스프링와서 내에 시이트링을 배치하여 쓰로틀의 밀봉면과 접촉작용하게 한 밸브시이트 장치에 있어서, 시이트링(12)는 평평한 평행측면 (19)(20)으로 구성되며, 상기 시이트 링은 반경 방향 하중에 대하여 그 원주를 변화시키지 않고 요구부(18)내에서 그 형태를 이동 및 변형시키도록 반경방향으로 소정의 탄성을 가진 견고한 재료로 형성되며, 스프링 와서(10)(11)은 시이트링에서 상기 하중을 해제할 경우 그 새로운 형태 및 위치를 유지시킬 수 있도록 소정의 탄성을 가지게 됨을 특징으로 하는 밸브시이트.