KR101374936B1

KR101374936B1 - 볼밸브

Info

Publication number: KR101374936B1
Application number: KR1020130038094A
Authority: KR
Inventors: 최종묵
Original assignee: 최종묵
Priority date: 2013-04-08
Filing date: 2013-04-08
Publication date: 2014-03-18
Anticipated expiration: 2033-04-08

Abstract

본 발명은 간단한 구조에 의해 이물질의 배출이 용이하게 구비되어 장치의 작동 신뢰성을 증대시킬 수 있는 볼밸브에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 내부에 유체가 흐르도록 유로(R)가 형성되고, 양측에 각각 유체의 출입이 가능하도록 상기 유로(R)에 연통되는 유입구(12)와 배출구(13)가 형성된 밸브바디(11)와; 상기 밸브바디(11)에 내장되어 상기 유로(R)를 개폐하도록 만곡면(14a)이 형성된 밸브체(14) 및 이 밸브체(14)를 작동시키도록 연결되어 상기 밸브바디(11)의 일측 외부로 연장 형성되는 작동스템(15)과; 상기 밸브체(14)의 만곡면(14a)이 접촉되도록 상기 밸브바디(11)의 유로(R) 일측에 구비되는 밸브시트(31)와; 상기 밸브시트(31)를 고정시키도록 상기 밸브바디(11)에 결합되는 리테이너(32)를 포함하여 이루어지며; 상기 밸브시트(31)는 선단측에 상기 만곡면(14a)에 접촉되는 시트면(33a)이 형성되고, 기단측에 상기 밸브바디(11)에 이격되는 절개홈(34)을 형성하도록 구비되어 상기 밸브체(14)의 개폐동작에 따른 탄성작동이 가능함과 동시에 유체의 배출이 가능하도록 된 시트부(33)와; 상기 리테이너(32)에 의해 고정 결합되도록 상기 시트부(33)에 대해 편심위치되되, 상기 시트부(33)의 기단측에 일체로 형성되어 상기 절개홈(34)에 대해 반대방향으로 연장 형성된 고정부(35)가 구비되는 볼밸브가 제공된다.

Description

볼밸브{Ball valve}

본 발명은 볼밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 구조에 의해 이물질의 배출이 용이하게 구비되어 장치의 작동 신뢰성을 증대시킬 수 있는 볼밸브에 관한 것이다.

일반적으로 볼밸브는 볼형상의 밸브체에 의해 유로를 개폐하도록 구비되는 것으로, 이러한 볼밸브의 일례를 도시된 도면에 의해 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 일례에 따른 볼밸브(10)는 내부에 형성된 유로(R)에 연통되도록 양측에 유입구(12)와 배출구(13)에 형성된 밸브바디(11)가 구비되고, 상기 밸브비디(11)에는 상기 유로(R)를 개폐하는 밸브체(14)가 내장되는데, 상기 밸브체(14)에는 개폐조작을 위한 작동스템(15)이 연장 형성되고, 상기 밸브바디(11)에는 상기 밸브체(14)가 안착되는 밸브시트(20)가 형성되어 있다.

이러한 구성에 있어서, 상기 밸브체(14)는 상기 밸브시트(20)에 접촉되는 부분에 만곡면(14a)이 형성된 볼형태로 이루어지고, 상기 밸브시트(20)는 측면에 오링(22)이 개재된 상태에서 상단면에 삽입되는 스냅링(23)에 의해 리테이너(21)에 결합되는데, 상기 밸브시트(20)의 하부측에는 스프링핀(24)이 개재되어 상기 밸브시트(20)의 작동이 탄성적으로 이루어지도록 되어 있다.

이때에 상기 밸브시트(20)와 리테이너(21) 사이에는 상기 스프링핀(24)의 탄성작동의 위한 여유공간(G)이 형성되고, 상기 밸브시트(20)는 상기 스프링핀(24)에 의해 탄성 지지된 상태로 그 전체가 이동됨으로 인해 상기 밸브체(14)에 가압 밀착되는 작동구조로 이루어져 있다.

하지만 이와 같은 종래의 볼밸브(10)는 상기 유로(R)를 통해 공급되는 유체 중에 포함된 이물질이 상기 여유공간(G) 내에 적체될 우려가 큰 것으로, 이로 인해 상기 여유공간(G)의 내부와 그에 내장되는 스프링핀(24) 자체에 이물질이 응고된 상태로 고착됨으로 인해 상기 스프링핀(24) 자체의 탄성 작동을 저해할 수 있는 것이다.

또한 상기 여유공간(G)에 이물질이 적체됨으로 인해 상기 밸브체(14)와 밸브시트(20) 간의 간격이 정상상태에 비해 상대적으로 좁아져 밸브체(14)의 개폐시에 토크가 발생될 수 있을 뿐만 아니라 그에 따른 밸브체(14)나 밸브시트(20) 표면에 스크래치가 발생되거나 구동부의 불안전한 작동 등과 같은 문제점이 발생될 수 있는 것이다.

한국 등록실용신안공보(제20-0287718호) 2002. 08. 20.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 간단한 구조에 의해 이물질의 배출이 용이하게 구비되어 장치의 작동 신뢰성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 간단한 구성에 의한 견고한 지지구조에 의해 장치의 손상이나 변형에 따른 작동불량을 최소화할 수 있는 볼밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 내부에 유체가 흐르도록 유로(R)가 형성되고, 양측에 각각 유체의 출입이 가능하도록 상기 유로(R)에 연통되는 유입구(12)와 배출구(13)가 형성된 밸브바디(11)와;

상기 밸브바디(11)에 내장되어 상기 유로(R)를 개폐하도록 만곡면(14a)이 형성된 밸브체(14) 및 이 밸브체(14)를 작동시키도록 연결되어 상기 밸브바디(11)의 일측 외부로 연장 형성되는 작동스템(15)과;

상기 밸브체(14)의 만곡면(14a)이 접촉되도록 상기 밸브바디(11)의 유로(R) 일측에 구비되는 밸브시트(31)와;

상기 밸브시트(31)를 고정시키도록 상기 밸브바디(11)에 결합되는 리테이너(32)를 포함하여 이루어지며;

상기 밸브시트(31)는 선단측에 상기 만곡면(14a)에 접촉되는 시트면(33a)이 형성되고, 기단측에 상기 밸브바디(11)에 이격되는 절개홈(34)을 형성하도록 구비되어 상기 밸브체(14)의 개폐동작에 따른 탄성작동이 가능함과 동시에 유체의 배출이 가능하도록 된 시트부(33)와;

상기 리테이너(32)에 의해 고정 결합되도록 상기 시트부(33)에 대해 편심위치되되, 상기 시트부(33)의 기단측에 일체로 형성되어 상기 절개홈(34)에 대해 반대방향으로 연장 형성된 고정부(35)가 구비되는 것을 특징으로 하는 볼밸브가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 리테이너(32)는 상기 고정부(35)를 가압 고정한 상태에서 상기 시트부(33)의 일면이 접촉 가능하도록 연장된 지지면(36)이 형성된 것을 특징으로 하는 볼밸브가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 시트부(33)에는 상기 절개홈(34)의 형상이 내부에서 외부로 확장되도록 경사면(37)이 형성된 것을 특징으로 하는 볼밸브가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 리테이너(32)는 상기 밸브바디(11)에 끼움 또는 나사체결에 의해 1차적으로 결합된 상태에서 상기 밸브바디(11)의 일면에 형성된 결합홈(38)에 2차적으로 결합되는 보강수단(40)에 의해 이중으로 결합되되, 상기 보강수단(40)은 상기 결합홈(38)에 대응되도록 상기 리테이너(32)의 일측에 형성된 관통공(39) 내에 삽입되는 체결볼(41)과, 이 체결볼(41)을 상기 결합홈(38)에 밀어 넣은 상태로 지지하도록 상기 관통공(39)에 나사체결되는 푸셔볼트(42)로 이루어진 것을 특징으로 하는 볼밸브가 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 밸브바디(11)에 이격되는 절개홈(34)이 형성된 시트부(33)와 이 시트부(33)에 대해 편심위치되는 고정부(35)가 구비된 밸브시트(31)가 구비됨으로써, 리테이너(32)에 의해 상기 고정부(35)가 고정된 상태에서 밸브체(14)의 개폐동작에 따라 상기 시트부(33) 자체의 탄성작동에 의한 견고한 기밀성을 유지할 수 있으며, 또한 종래처럼 밸브시트(31)가 전체적으로 이동되는 구조를 배제함으로 인해 탄성작동을 위한 별도의 구성이 불필요하여 장치의 구성을 간소화시켜 제작상의 편리함을 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 리테이너(32)는 상기 시트부(33)의 일면이 접촉되도록 지지면(36)이 연장 형성됨으로써, 상기 시트부(33)의 탄성 변형을 일정하게 제한함과 동시에 상기 시트부(33)의 위치를 일정하게 유지시킴으로 인해 밸브시트(31)의 손상이나 변형 등을 최소화하여 장치 작동 신뢰성을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 시트부(33)에는 상기 절개홈(34)의 형상이 내부에서 외부로 확장되도록 경사면(37)이 형성됨으로써, 상기 절개홈(34) 내로 유입되는 유체의 배출이 용이하게 이루어지고, 이에 의해 상기 절개홈(34) 내부에 유체 중의 이물질이 적체될 우려가 적을 뿐만 아니라 장치의 작동불량을 예방할 수 있는 장점이 있다.

또한 상기 리테이너(32)는 보강수단(40)에 의해 밸브바디(11)에 이중으로 결합됨으로 인해 견고한 결합력을 유지할 수 있으며, 특히 상기 보강수단(40)은 체결볼(41)과 푸셔볼트(42)로 이루어져 밸브바디(11)나 리테이너(32)에 내장된 상태로 위치되어 장치의 작동에 간섭될 우려가 없을 뿐만 아니라 외관상 깔끔한 느낌을 제공하며, 상기 푸셔볼트(42)에 의해 체결볼(41)의 가압방향을 다양하게 형성할 수 있어 원하는 포지션에서 체결이 가능한 장점이 있다.

도 1은 종래의 볼밸브 일례를 도시한 단면도
도 2는 본 발명의 일실시예를 도시한 단면도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 작동상태도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 2와 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구성과 작동상태를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 볼밸브(30)는 내부에 유체가 흐르도록 수평방향으로 연장된 유로(R)가 형성되고, 상기 유로(R)의 양측에 대향되어 각각 유체의 유출입이 가능하도록 유입구(12)와 배출구(13)가 형성된 밸브바디(11)가 구비되어 있다.

이러한 밸브바디(11)에는 상기 유로(R)를 개폐하도록 밸브체(14)가 내장되고, 상기 밸브체(14)에는 개폐작동을 위한 작동스템(15)이 결합되는데, 상기 밸브체(14)는 일면이 원형으로 라운딩된 만곡면(14a)이 형성된 볼밸브 형태로 이루어지고, 상기 작동스템(15)은 상기 밸브체(14)의 일측에 결합되어 상기 밸브바디(11)의 외부로 연장 형성되어 있다.

또한 상기 밸브바디(11)에는 상기 밸브체(14)의 만곡면(14a)에 접촉되도록 유로(r)의 일측에 밸브시트(31)가 구비되고, 상기 밸브시트(31)는 밸브바디(11)에 결합되는 리테이너(32)에 의해 고정 설치되는데, 이상과 같은 구성은 종래에 유사한 것이다.

이러한 구성에 있어서, 본 발명의 밸브시트(31)는 상기 밸브체(14)에 접촉되는 시트부(33)와 이 시트부(33)에 일체로 형성된 상기 리테이너(32)에 의해 지지되는 고정부(35)가 형성되어 있다.

여기에서 상기 시트부(33)는 밸브바디(11) 측에서 밸브체(14)에 접촉되도록 연장된 것으로, 선단측에는 상기 밸브체(14)의 곡률에 대응되도록 형성되어 상기 밸브체(14)가 접촉되는 시트면(33a)이 형성되고, 기단측은 상기 밸브바디(11)에 이격되도록 절개됨으로 인해 밸브바디(11)와의 사이에 절개홈(34)을 형성하도록 구비되어 있다.

또한 상기 고정부(35)는 상기 시트부(33)의 기단측에 일체로 형성되어 상기 절개홈(34)에 대해 반대방향으로 연장 형성되는데, 이 고정부(35)는 상기 시트부(33)에 대해 직교하는 상면과 상기 시트부(33)에 비해 평행한 측면이 형성되어 있다.

이러한 고정부(35)는 상기 리테이너(32)에 의해 고정 결합되는데, 상기 리테이너(32)는 일측 코너부분이 절개되어 상기 고정부(35)의 상면과 측면에 밀착되도록 된 사각단면 형태로 이루어지는데, 일면에는 상기 밸브바디(11)에 나사체결되도록 나사산이 형성되고, 타면은 상기 시트부(33)의 일측면에 접촉되도록 지지면이 연장 형성되어 있다.

이와 같은 리테이너(32)는 가스켓(50)이 개재된 상태로 상기 밸브시트(31)를 고정 지지하게 되는데, 상기 가스켓(50)은 그 재질이 특별하게 한정되는 것은 아니지만 내열성과 내화학성 및 불침수성 등이 우수한 그라파이트(Graphite) 재질로 구비되는 것이 바람직하며, 상기 리테이너(32)는 전술된 바와 같이 상기 밸브바디(11)에 1차적으로 나사체결된 상태에서 후술되는 보강수단(40)에 의해 2차적으로 결합되는 이중구조로 결합되게 된다.

한편, 상기 보강수단(40)은 일정 크기의 체결볼(41)과 이 체결볼(41)을 가압 지지하는 푸셔볼트(42)로 이루어진 것으로, 이를 위한 상기 밸브바디(11)에는 상기 리테이너(32)에 대응된 일측에 결합홈(38)이 형성되고, 상기 리테이너(32)에는 상기 결합홈(38)에 대응되도록 관통공(39)이 형성되어 있다.

여기에서, 상기 관통공(39)은 대략 니은자 형태로 이루어져 상기 체결볼(41)이 삽입되어 상기 결합홈(38)에 대응되도록 형성된 제1 관통공(39a) 및 이 제1 관통공(39a)의 단부에 연통되어 상기 푸셔볼트(42)가 나사체결 가능하게 형성된 제2 관통공(39b)으로 이루어지는데, 이러한 보강수단(40)의 구성과 관통공(39)의 형상은 상기 체결볼(41)의 가압방향을 상기 밸브시트(32)에 간섭되지 않도록 하기 위해 최적화된 것으로, 전술된 바와 같은 보강수단(40)의 구성에 의해 상기 밸브시트(31)에 간섭되지 않은 상태에서 상기 리테이너(32)를 밸브바디(11)에 결합 가능한 것이다.

이와 같은 본 발명의 구성에 따른 구체적인 작동상태를 도 3에 의해 설명하면 다음과 같다. 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 밸브체(14)가 일방향으로 회전되면 그에 접촉되는 밸브시트(32)의 시트부(33)가 탄성적으로 변형되면서 가압 밀착된 상태를 유지하게 되는데, 상기 시트부(33)의 탄성작동은 상기 고정부(35)와 절개홈(34)의 구성에 따른 것으로, 이를 위해 상기 고정부(35)는 상기 시트부(33)에 대해 편심위치된 것이고, 상기 절개홈(34)은 상기 시트부(33)의 탄성 변형을 위한 공간을 형성하는 것이다.

이는 상기 밸브체(14)의 개폐작동시에 상기 시트부(33)에 작용되는 힘과 이에 대응되어 상기 고정부(35)를 고정하는 힘이 일정 거리를 두고 편심됨에 따라 상기 시트부(33) 자체가 탄성적으로 변형 가능하게 된 것이다.

이와 반대로, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 밸브체(14)의 작동방향이 도 3의 (a)와는 반대방향으로 작동하는 경우에는 상기 시트부(33)의 일측면이 상기 리테이너(32)의 지지면(36)에 접촉 지지됨으로 인해 상기 시트부(33)의 탄성 변형이 일정하게 제한될 뿐만 아니라 상기 시트부(33)의 위치가 일정하게 유지되게 된다.

한편, 상기 절개홈(34)은 상기 유로(R) 측으로 개방되어 그 내부로 유체의 유입이 자연스럽게 이루어지게 되는데, 이때에 상기 시트부(33)에는 상기 절개홈(34)의 내부에서 외부로 확장되는 경사면(37)이 형성됨으로 인해 상기 유체의 유출입이 원활하게 이루어질 수 있도록 구비되며, 이로 인해 유체 상에 포함된 이물질이 상기 절개홈(34) 내에 적체되는 것을 예방할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

Claims

내부에 유체가 흐르도록 유로(R)가 형성되고, 양측에 각각 유체의 출입이 가능하도록 상기 유로(R)에 연통되는 유입구(12)와 배출구(13)가 형성된 밸브바디(11)와;
상기 밸브바디(11)에 내장되어 상기 유로(R)를 개폐하도록 만곡면(14a)이 형성된 밸브체(14) 및 이 밸브체(14)를 작동시키도록 연결되어 상기 밸브바디(11)의 일측 외부로 연장 형성되는 작동스템(15)과;
상기 밸브체(14)의 만곡면(14a)이 접촉되도록 상기 밸브바디(11)의 유로(R) 일측에 구비되는 밸브시트(31)와;
상기 밸브시트(31)를 고정시키도록 상기 밸브바디(11)에 결합되는 리테이너(32)를 포함하여 이루어지며;
상기 밸브시트(31)는 선단측에 상기 만곡면(14a)에 접촉되는 시트면(33a)이 형성되고, 기단측에 상기 밸브바디(11)에 이격되는 절개홈(34)을 형성하도록 구비되어 상기 밸브체(14)의 개폐동작에 따른 탄성작동이 가능함과 동시에 유체의 배출이 가능하도록 된 시트부(33)와;
상기 리테이너(32)에 의해 고정 결합되도록 상기 시트부(33)에 대해 편심위치되되, 상기 시트부(33)의 기단측에 일체로 형성되어 상기 절개홈(34)에 대해 반대방향으로 연장 형성된 고정부(35)가 구비되고;
상기 리테이너(32)는 상기 밸브바디(11)에 끼움 또는 나사체결에 의해 1차적으로 결합된 상태에서 상기 밸브바디(11)의 일면에 형성된 결합홈(38)에 2차적으로 결합되는 보강수단(40)에 의해 이중으로 결합되되, 상기 보강수단(40)은 상기 결합홈(38)에 대응되도록 상기 리테이너(32)의 일측에 형성된 관통공(39) 내에 삽입되는 체결볼(41)과, 이 체결볼(41)을 상기 결합홈(38)에 밀어 넣은 상태로 지지하도록 상기 관통공(39)에 나사체결되는 푸셔볼트(42)로 이루어진 것을 특징으로 하는 볼밸브.
제1항에 있어서, 상기 리테이너(32)는 상기 고정부(35)를 가압 고정한 상태에서 상기 시트부(33)의 일면이 접촉 가능하도록 연장된 지지면(36)이 형성된 것을 특징으로 하는 볼밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 시트부(33)에는 상기 절개홈(34)의 형상이 내부에서 외부로 확장되도록 경사면(37)이 형성된 것을 특징으로 하는 볼밸브.
삭제