KR200195734Y1

KR200195734Y1 - 유동방향 변환장치

Info

Publication number: KR200195734Y1
Application number: KR2020000009447U
Authority: KR
Inventors: 박정수
Original assignee: 박정수
Priority date: 2000-04-03
Filing date: 2000-04-03
Publication date: 2000-09-15
Anticipated expiration: 2010-04-03

Abstract

본 고안은 유동방향 변환장치에 관한 것으로, 본 고안은 소정의 내경을 갖는 원통형의 밸브삽입부 및 그 밸브삽입부와 연통되도록 밸브삽입부를 이루는 내주벽에 다방향으로 형성되는 복수개의 유로가 구비된 연결관과 상기 밸브삽입부에 삽입되도록 환봉형으로 형성됨과 아울러 그 내부에 연결관의 유로를 연결시켜 주는 연결구멍이 형성되는 밸브 몸체부에 회전수단과 연결되는 연결부가 구비되어 상기 연결관의 밸브삽입부에 회전 가능하도록 삽입되는 삼방향 밸브와 상기 삼방향 밸브의 연결구멍 양측에 각각 위치하도록 밸브 몸체부에 삽입되어 축방향 실링을 하는 환형의 제1 실링부재와 상기 삼방향 밸브의 연결구멍 양측에 각각 위치함과 아울러 상기 제1 실링부재들을 연결하도록 밸브 몸체부에 삽입되어 연결구멍의 반경방향 실링을 하는 제2 실링부재를 포함하도록 구성하여 내부로 유동하는 유체 및 분체의 누설을 최소화할 뿐만 아니라 부품의 마모를 억제하여 부품의 수명을 연장시킴으로써 신뢰성을 높일 수 있고 또한 부품의 조립 및 교체를 수월하게 함으로써 부품 조립성 및 유지 보수를 간편하게 할 수 있도록 한 것이다.

Description

유동방향 변환장치{Converting Apparatus of Flow Direction}

본 고안은 유동방향 변환장치에 관한 것으로, 특히 분체 및 유체의 누설을 방지함은 물론 부품의 수명을 연장시킬 뿐만 아니라 유지 보수가 간편할 수 있도록 한 유동방향 변환장치에 관한 것이다.

일반적으로 유체나 분체 등을 먼거리 또는 근거리로 송유하거나 이송할 때 배관시스템(Pipe System)을 이용하여 수송하게 된다. 이와 같은 배관시스템에서 유체나 분체의 유동 및 그 유동 방향을 제어하기 위하여 밸브가 사용된다.

상기 밸브는 그 기능에 따라 다양한 종류가 있다. 그 예로 관(Pipe) 내부로 유체가 흐르거나 흐르지 못하도록 하는 체크 밸브와 유체의 흐름 방향을 변환시켜 주는 방향변환밸브와 유체의 유동방향을 제한하는 일방향 밸브 등이 있다.

상기 방향변환밸브는 다수개의 관이 연결되도록 다수개의 유로가 구비된 연결관 내부에 장착되어 관으로 유동하는 유체의 유동 방향을 원하는 방향으로 변환시키게 되며 그 방향변환밸브는 변환시킬 수 있는 유로 방향 및 수에 따라 그 종류가 나누어진다.

도 1은 3개의 연결 유로를 갖는 티자형 연결관에 장착되어 3개의 유로를 변환시키는 삼방향 밸브의 일례를 도시한 것으로, 이와 같은 티자형 연결관(1) 및 삼방향 밸브(2)는 유로의 방향을 90°로 변환시키기 때문에 특히 각종 분체, 예를 들면 나이론 칩, 폴리에스터 칩, 필름용 칩, 패트 칩, 티피에이 등이 삼방향 밸브(2)에 의해 변환된 유로를 따라 연결관(2) 내부를 유동할 경우 유동 저항이 커 브로킹(Blocking) 현상이 발생하여 분체가 유로내에 막히게 된다. 이와 같은 문제점으로 인하여 삼방향 연결관 및 그에 장착되는 삼방향 밸브는 와이자 형태의 연결관과 그에 상응하는 삼방향 밸브가 주로 사용된다.

도 2a는 상기 와이자 형태의 연결관 및 그에 상응하는 종래 삼방향 밸브가 구비된 배관시스템의 유동방향 변환장치 평면도이고, 도 2b는 상기 유동방향 변환장치의 정단면도이며, 3은 상기 유동방향 변환장치를 구성하는 와이자 형태의 연결관을 도시한 것이다. 이에 도시한 바와 같이 배관시스템의 유동방향 변환장치는 내부에 밸브가 삽입되는 밸브 삽입공간(11)이 형성되고 그 밸브 삽입공간(11)과 연통되도록 와이자 형태로 유로가 형성된 와이자형 연결관(10)의 밸브 삽입공간(11)에 삼방향 밸브(10)가 회전 가능하도록 삽입되어 있다. 상기 삼방향 밸브(10)는 상하부(도면상)가 절단된 구 형상의 밸브체(21)에 유로(22)가 형성되고 그 밸브체(21)의 상하부에 소정의 길이를 갖도록 축부(23)가 각각 형성되며 그 상측의 축부(23)는 소정 형상으로 형성된 핸들(30)과 결합되고 하측의 축부(23)는 와이자형 연결관(10)의 하면부에 지지되어 있다.

그리고 상기 와이자형 연결관(10)의 각 유로에 관(40)이 각각 삽입되어 그 단부가 삼방향 밸브(20)에 접촉됨과 동시에 그 각 관(40)의 플랜지부(41)가 와이자형 연결관(10)의 유로 단부에 각각 형성된 플랜지부(12)와 결합되어 있다. 그리고 상기 삼방향 밸브의 구 형상 밸브체(21)에 접촉되는 각 관(40)의 단부에 접촉시 분체 및 유체의 누설을 방지하기 위하여 테프론 시트(Teflon Seat)(50)가 각각 삽입되어 있다.

이와 같은 밸브시스템의 유동방향 변환장치는 와이자형 연결관(10)에 결합된 관(40)으로 유입되는 분체가 삼방향 밸브(20)의 유로(22)에 의해 형성되는 유로를 따라 이동하면서 와이자형 연결관(10)에 연결된 다른 관(40)으로 유동하게 된다. 그리고 분체의 유동방향을 변환시킬 경우 핸들(30)을 돌려 삼방향 밸브(20)를 회전시킴에 의해 유로를 변환시키게 되며 그 변환된 유로를 따라 분체가 유동하게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 유동방향 변환장치는 분체의 누설을 방지하는 테프론 시트(50)가 삼방향 밸브의 밸브체(21)에 압착된 상태로 실링 역할을 하게 되므로 기밀성은 다소 좋지만 삼방향 밸브(20)의 방향 변환시 삼방향 밸브의 밸브체(21)와 테프론 시트(50)의 과도한 마찰에 의해 마모가 발생하게 되어 실링재인 테프론 시트(50)의 수명이 짧을 뿐만 아니라 그 테프론 시트(50)를 교체시 연결관(10)에 결합된 관(40)들을 모두 분해하여 교체 작업을 해야되므로 유지 보수가 매우 불편한 단점이 있고 또한 마모된 테프론 시트 마모 입자가 분체와 섞이게 되어 분체의 품질을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 점을 감안하여 안출한 본 고안의 목적은 분체의 누설을 방지함은 물론 부품의 수명을 연장시킬 뿐만 아니라 유지 보수가 간편할 수 있도록 한 유동방향 변환장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 티자형 유동방향 변환구조를 도시한 단면도,

도 2a,2b는 종래 와이자형 유동방향 변환장치를 도시한 평면도 및 정단면도,

도 3은 상기 유동방향 변환장치를 구성하는 와이자형 연결관의 단면도,

도 4는 본 고안의 유동방향 변환장치의 정단면도,

도 5는 본 고안의 유동방향 변환장치를 구성하는 연결관의 단면도,

도 6은 본 고안의 유동방향 변환장치를 구성하는 삼방향 밸브의 정면도,

도 7은 본 고안의 유동방향 변환장치를 분해하여 도시한 정면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

60 ; 연결관 61 ; 밸브삽입부

70 ; 삼방향 밸브 71 ; 연결구멍

72 ; 밸브 몸체부 73 ; 연결부

75,76 ; 삽입홈 80 ; 제1 실링부재

81 ; 제2 실링부재 90 ; 회전수단

F ; 유로

상기한 바와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위하여 소정의 내경을 갖는 원통형의 밸브삽입부 및 그 밸브삽입부와 연통되도록 밸브삽입부를 이루는 내주벽에 다방향으로 형성되는 복수개의 유로가 구비된 연결관과, 상기 밸브삽입부에 삽입되도록 환봉형으로 형성됨과 아울러 그 내부에 연결관의 유로를 연결시켜 주는 연결구멍이 형성되는 밸브 몸체부에 회전수단과 연결되는 연결부가 구비되어 상기 연결관의 밸브삽입부에 회전 가능하도록 삽입되는 삼방향 밸브와, 상기 삼방향 밸브의 연결구멍 양측에 각각 위치하도록 밸브 몸체부에 삽입되어 축방향 실링을 하는 환형의 제1 실링부재와, 상기 삼방향 밸브의 연결구멍 양측에 각각 위치함과 아울러 상기 제1 실링부재들을 연결하도록 밸브 몸체부에 삽입되어 연결구멍의 반경방향 실링을 하는 제2 실링부재를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 유동방향 변환장치가 제공된다.

이하, 본 고안의 유동방향 변환장치를 첨부도면에 도시한 실시례에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 4, 5, 6은 본 고안의 유동방향 변환장치의 일례를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 먼저 유동방향 변환장치는 다수개의 배관과 연결되는 연결관(60)과 그 연결관(60)에 회전 가능하도록 삽입되어 연결관(60)내부의 유로(F)를 변환시켜 주는 삼방향 밸브(70)와 그 삼방향 밸브(70)의 연결구멍을 축방향 및 반경방향으로 실링시키는 제1,2 실링부재(80)(81)들을 포함하여 구성되며, 상기 연결관(60)은 와이자 형태로 형성되며 그 내부에 소정의 내경을 갖는 원통형의 밸브삽입부(61) 및 그 밸브삽입부(61)와 연통되도록 밸브삽입부(61)를 이루는 내주벽에 다방향으로 형성되는 복수개의 유로(F)가 구비되어 이루어진다. 상기 밸브삽입부(61)는 관통된 형태로 형성되고 상기 유로(F)는 와이자 형태를 이루도록 형성된다.

그리고 상기 삼방향 밸브(70)는 연결관(60)의 밸브삽입부(61)에 삽입되도록 환봉형으로 형성됨과 아울러 그 내부에 연결관(60)의 유로(F)를 연결시켜 주는 연결구멍(71)이 형성되는 밸브 몸체부(72)와 그 밸브 몸체부(72)의 일측에 소정의 길이를 갖도록 연장 형성되어 회전수단(90)과 연결되는 연결부(73)를 구비하여 이루어진다. 상기 밸브 몸체부(72)의 타측에 소정의 길이를 갖도록 돌출되는 지지부(74)가 형성됨이 바람직하다. 상기 연결구멍(71)은 연결관(60)의 유로(F)를 회전에 따라 변환 연통되도록 관통된 형태로 형성된다. 상기 회전수단(90)은 종래 구조의 핸들로 이루어짐이 바람직하다.

상기 제1 실링부재(80)는 환형 형태를 이루도록 형성되며 그 단면은 사다리꼴 형태로 형성된다. 그리고 상기 제1 실링부재(80)는 벌림이 가능하도록 소정의 틈새(G)를 갖는 개곡선 형태로 형성됨이 바람직하다. 상기 제1 실링부재(80)는 상기 연결구멍(71)의 양측에 각각 위치하도록 밸브 몸체부(72)에 각각 삽입되어 연결구멍(71)의 축방향 실링을 하게 된다. 상기 밸브 몸체부(72)의 연결구멍(71) 양측에 제1 실링부재(80)가 삽입될 수 있도록 제1 삽입홈(75)이 형성되며 그 제1 삽입홈(75)의 단면은 사다리꼴 형태로 형성된다. 상기 제1 실링부재(80)의 높이는 제1 삽입홈(75)의 깊이보다 크게 형성되며 그 차는 제1 실링부재(80) 높이의 0.1 ~ 0.15에 해당되도록 함이 바람직하다.

상기 제2 실링부재(81)는 소정의 길이를 갖도록 형성되며 그 단면은 사다리꼴 형태로 형성된다. 상기 제2 실링부재(81)의 길이는 상기 제1 실링부재(80)사이를 연결할 수 있는 길이로 형성됨이 바람직하다. 상기 제2 실링부재(81)는 상기 연결구멍(71)의 양측에 각각 위치함과 아울러 그 두 개의 제1 실링부재(80)를 연결하도록 밸브 몸체부(72)에 각각 삽입되어 연결구멍(71)의 반경방향 실링을 하게 된다. 상기 밸브 몸체부(72)의 연결구멍(71) 양측에 제2 실링부재(81)가 삽입될 수 있도록 축방향으로 직선 형태의 제2 삽입홈(76)이 형성되며 그 제2 삽입홈(76)의 단면은 사다리꼴 형태로 형성된다. 상기 제2 실링부재(81)의 높이는 제2 삽입홈(76)의 깊이보다 크게 형성되며 그 차는 제2 실링부재(81) 높이의 0.1 ~ 0.15에 해당되도록 함이 바람직하다.

상기 제1,2 실링부재(80)(81)는 테프론 시트(TEFLON SEAT)로 이루어짐이 바람직하다.

그리고 상기 연결관(60)의 밸브삽입부(61)에 삼방향 밸브(70)가 삽입된 상태에서 밸브삽입부(61)를 복개하도록 복개부재(100)가 각각 결합됨이 바람직하고 그 복개부재(100)의 일측에 삼방향 밸브(70)의 지지부(74)를 지지하는 지지부재(110)가 결합됨이 바람직하다.

이하, 본 고안의 유동방향 변환장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 유동방향 변환장치의 조립 과정은, 도 7에 도시한 바와 같이, 삼방향 밸브(70)의 제1 삽입홈(75)과 제2 삽입홈(76)에 제1 실링부재(80)와 제2 실링부재(81)가 각각 삽입된다. 그리고 제1,2 실링부재(80)(81)가 결합된 삼방향 밸브(70)가 연결관(60)의 밸브삽입부(61)에 삽입되고 그 밸브삽입부(61)를 복개하도록 연결관(60)에 복개부재(100)가 각각 결합되며 이어 그 일측 복개부재(100)에 지지부재(110)가 결합된다. 그리고 상기 삼방향 밸브(70)의 연결부(73)에 회전수단(90)이 결합되며 상기 연결관(60)의 각 유로와 연통되도록 연결관(60)에 배관(120)들이 각각 연결된다.

이와 같이 결합된 상태에서, 상기 회전수단(90)을 회전시킴에 의해 삼방향 밸브(70)를 회전시켜 그 삼방향 밸브(70)의 연결구멍(71)을 연결관(60)의 유로(F)들과 연통되도록 함에 의해 배관(120)으로 유동하는 유체 및 분체의 흐름 방향을 변환시키게 된다. 이때 삼방향 밸브(70)의 밸브 몸체부(72)에 결합된 제1 실링부재(80)에 의해 연결구멍(71)의 축방향 실링이 이루어지게 될 뿐만 아니라 제2 실링부재(81)에 의해 방경방향 실링이 이루어지게 된다.

본 고안은 연결관(60)의 원통형 밸브삽입부(61)의 형태와 상응하도록 삼방향 밸브(70)의 밸브 몸체부(72)를 원통 형태로 이루어지게 되므로 연결관(60)에 삼방향 밸브(70) 및 배관(120)을 연결하는 조립 작업이 쉽고 정확하게 이루어져 기밀성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 제1,2 실링부재(80)(81)에 의해 실링력을 높이게 된다. 그리고 제1,2 실링부재(80)(81)가 삼방향 밸브(70)에 결합 공차에 의해 결합되어 실링을 하게 되므로 과도한 압력이 가해지지 않게 되어 실링부재의 마모를 줄이게 되고 또한 제1,2 실링부재(80)(81)가 삼방향 밸브(70)에 결합되어 제1,2 실링부재(80)(81)의 교체시 배관(120)을 분리하지 않고 삼방향 밸브(70)만을 분해하여 제1,2 실링부재(80)(81)의 교체가 가능하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 유동방향 변환장치는 유체 및 분체에 대한 실링력을 높이게 되어 내부로 유동하는 유체 및 분체의 누설을 최소화하게 될 뿐만 아니라 부품의 수명을 연장시키게 됨으로써 신뢰성을 높일 수 있고 또한 부품의 조립 및 교체가 수월하게 됨으로써 부품 조립성 및 유지 보수가 간편한 효과가 있다.

Claims

소정의 내경을 갖는 원통형의 밸브삽입부 및 그 밸브삽입부와 연통되도록 밸브삽입부를 이루는 내주벽에 다방향으로 형성되는 복수개의 유로가 구비된 연결관과, 상기 밸브삽입부에 삽입되도록 환봉형으로 형성됨과 아울러 그 내부에 연결관의 유로를 연결시켜 주는 연결구멍이 형성되는 밸브 몸체부에 회전수단과 연결되는 연결부가 구비되어 상기 연결관의 밸브삽입부에 회전 가능하도록 삽입되는 삼방향 밸브와, 상기 삼방향 밸브의 연결구멍 양측에 각각 위치하도록 밸브 몸체부에 삽입되어 축방향 실링을 하는 환형의 제1 실링부재와, 상기 삼방향 밸브의 연결구멍 양측에 각각 위치함과 아울러 상기 제1 실링부재들을 연결하도록 밸브 몸체부에 삽입되어 연결구멍의 반경방향 실링을 하는 제2 실링부재를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 유동방향 변환장치.
제1항에 있어서, 상기 제1,2 실링부재의 단면은 사다리꼴 형태로 형성됨과 아울러 그 제1,2 실링부재가 삽입되는 삼방향 밸브의 밸브 몸체부에 사다리꼴 형태의 밸브 삽입홈이 형성된 것을 특징으로 하는 유동방향 변환장치.