KR200360344Y1

KR200360344Y1 - 버터플라이밸브의 양방향 메탈시트 실링장치

Info

Publication number: KR200360344Y1
Application number: KR20-2004-0017084U
Authority: KR
Inventors: 윤일중
Original assignee: 주식회사환금
Priority date: 2004-06-17
Filing date: 2004-06-17
Publication date: 2004-08-25

Abstract

밸브디스크의 시트면에 착탈되는 메탈시트를 좌우대칭형의 복수개로 분할형성하여 밀착지지시키되, 유체의 흐름방향에 따라 선택적으로 탄성변형되는 메탈시트의 압착부에 의해 밸브디스크와 메탈시트사이의 기밀을 안정된 상태로 유지할 수 있도록 한 것으로,

본 고안에 의한 버터플라이밸브의 양방향 메탈시트 실링장치는, 유체를 이송시키는 관로에 설치되며 회전수단이 구비된 밸브몸체와,

관로를 개폐시키도록 밸브몸체 내부에 회전수단에 의해 회전가능하게 설치되는 밸브디스크와,

좌우대칭형으로 분할형성되고, 밸브몸체에 장착되는 고정부 및 고정부에 연장형성되어 밸브몸체와 시트홀더의 걸림턱에 지지되는 압착부로 이루어지며, 유체 흐름방향에 따라 압착부가 선택적으로 탄성변형되어 밸브디스크의 시트면을 밀폐시켜 기밀을 유지하는 메탈시트와,

밸브몸체에 고정되는 체결부재에 의해 메탈시트를 밸브몸체에 고정지지하는 시트홀더를 구비한다.

Description

버터플라이밸브의 양방향 메탈시트 실링장치{sealing device of metal seat of butterfly valve}

본 고안은 양방향 버터플라이밸브의 밸브디스크 시트면에 밀착되어 유체를 기밀시키도록 밸브몸체에 장착된 좌우대칭형의 메탈시트(metal seat)를 장시간 사용하는 경우에도 메탈시트의 탄성변형에 의해 밸브디스크와 밸브몸체사이를 밀폐시킬 수 있도록 한 버터플라이밸브의 양방향 메탈시트 실링장치에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 밸브디스크의 시트면에 착탈되는 메탈시트를 좌우대칭형의 복수개로 분할형성하여 밀착지지시키되, 유체의 흐름방향에 따라 선택적으로 탄성변형되는 메탈시트의 압착부에 의해 밸브디스크와 메탈시트사이의 기밀을 안정된상태로 유지할 수 있도록 한 버터플라이밸브의 양방향 메탈시트 실링장치에 관한 것이다.

일반적으로, 버터플라이밸브는 각종 산업용수, 오일 등의 유체를 이송시키는 관로에 연결되는 밸브몸체의 내부에 밸브디스크가 회전축으로 인해 회전가능하게 설치되고, 회전축에 연결된 구동장치 구동으로 밸브디스크가 회전시 관로를 개폐하여 유체 흐름을 제어하게 된다.

이때, 밸브몸체의 내주면과 밸브디스크의 외주면에는 서로 압착되어 유체를 기밀시키도록 고무시트재 또는 금속시트재로 형성되는 시트부가 장착된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 버터플라이밸브용 시트는, 중간에 회전가능하게 장착되는 회전축(미도시됨)에 고정되는 밸브디스크(1)와, 밸브디스크(1)의 시트면(1a)과 면접촉되어 산업용수, 오일, 해수 등의 유체를 기밀시키는 시트(2)가 착탈가능하게 장착되는 밸브몸체(3)와, 시트(2)를 체결부재(5)에 의해 밸브몸체(3)에 고정지지하는 시트홀더(4)(seat holder)를 구비한다.

이때, 전술한 시트(2)는 고온 또는 고압의 유체, 화학물질 등에 대해 내구성, 내식성을 갖도록 고무재(또는, 비교적 단단한 재질의 테프론재가 사용됨)가 사용된다.

종래 기술에 의한 시트(2)를 전술한 밸브디스크(1)의 시트면(1a)에 압축시켜 시트(2)의 반발력으로 유체를 차단시킨다. 이로 인해 시트(2) 내부에 응력이 발생되어 장기간 사용시 고온 또는 고압의 유체 압력으로 인해 소성변형되어 경도가 높아지므로 유체에 대해 신축성이 약하여 복원력이 떨어지는 문제점을 갖는다.

또한, 양방향으로 이송되는 유체를 제어하도록 시트(2)를 사용하는 경우, 전술한 시트(2)의 신축성 저하로 인해 유체 흐름에 따른 시트(2) 적응력이 떨어져 사용수명이 짧아 자주 교체하게 되므로 유지관리비용이 증대되는 문제점을 갖는다.

본 고안의 목적은, 밸브디스크의 디스크면에 밀착되는 메탈시트를 좌우대칭형으로 분할형성하여, 유체의 흐름방향에 따라 메탈시트의 압착부가 선택적으로 탄성변형되므로 복원력을 향상시키고, 장기간 사용되는 경우에도 메탈시트의 탄성변형에 의해 밸브디스크와 메탈시트사이의 기밀을 안정된 상태로 유지할 수 있도록 한 버터플라이밸브의 양방향 메탈시트 실링장치를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은, 메탈시트의 탄성변형에 의해 유체의 흐름방향에 따른 메탈시트의 적응력이 뛰어나게 되므로, 양방향으로 이송되는 유체를 제어하도록 메탈시트를 사용하는 경우에도 기밀성을 향상시킬 수 있도록 한 버터플라이밸브의 양방향 메탈시트 실링장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 버터플라이밸브용 시트의 개략도,

도 2는 본 고안에 의한 버터플라이밸브의 양방향 메탈시트 실링장치의 요부발췌확대도,

도 3 및 도 4는 본 고안에 의한 버터플라이밸브의 양방향 메탈시트 실링장치의 작동을 나타내는 사용상태도,

도 5는 본 고안에 의한 버터플라이밸브의 양방향 메탈시트 실링장치의 장착됨을 나타내는 도면이다.

*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명

10; 밸브몸체

20; 밸브디스크

30,30a; 고정부

40,40a; 걸림턱

50,50a; 압착부

60,60a; 메탈시트

70; 체결부재

80; 시트홀더

90,90a; 결합홈

100; 제1탄성부재

110; 결합홈

120; 제2탄성부재

130,130a; 탄성연결간

140,140a; 경사부

전술한 본 고안의 목적은, 유체를 이송시키는 관로에 설치되며 회전수단이 구비된 밸브몸체와,

밸브몸체에 고정되는 체결부재에 의해 메탈시트를 밸브몸체에 고정지지하는 시트홀더를 구비하는 것을 특징으로 하는 버터플라이밸브의 양방향 메탈시트 실링장치를 제공함에 의해 달성된다.

바람직한 실시예에 의하면, 전술한 메탈시트는,

체결부재에 의한 시트홀더 압착으로 밸브몸체에 장착되는 고정부와, 고정부에 일체형으로 연장형성되고, 유체 흐름방향에 따라 밸브디스크의 시트면에 선택적으로 가압되는 압착부와, 고정부에 대해 압착부가 탄성변형을 갖도록 고정부와 압착부를 연결하는 탄성연결간과, 압착부 가장자리에 경사지게 연장형성되어 밸브몸체와 시트홀더의 걸림턱에 안착되는 환형의 경사부를 구비하여 이루어지며,

일측 메탈시트가 유체 흐름방향에 따라 걸림턱으로 부터 이탈시 압착부가 탄성변형되어 밸브디스크의 시트면에 밀착되며, 타측 메탈시트가 유체 흐름방향에 대항하여 걸림턱에 지탱되어 탄성변형되는 일측 메탈시트를 지지한다.

또한, 전술한 메탈시트의 고정부에 대향되게 형성된 결합홈에 장착되는 제1탄성부재와, 메탈시트의 고정부측면과 밸브몸체사이에 형성된 결합홈에 장착되는제2탄성부재를 구비한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 고안의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 버터플라이밸브의 양방향 메탈시트 실링장치는, 생활용수, 오일, 가스 등의 유체를 이송시키는 관로에 설치되며 회전수단이 구비된 밸브몸체(10)(valve body)와, 관로를 개폐시키도록 밸브몸체(10) 내부에 미도시된 회전수단에 연결되는 회전축(10a)에 의해 회전가능하게 설치되는 밸브디스크(20)(valve disc)를 구비한다.

또한, 좌우대칭형으로 분할형성되고, 밸브몸체(10)에 장착되는 고정부(30,30a) 및 고정부(30,30a)에 일체형으로 연장형성되어 밸브몸체(10)와 시트홀더(80)의 외측면에 형성된 걸림턱(40,40a)에 지지되는 압착부(50,50a)로 이루어지며, 유체 흐름방향에 따라 압착부(50,50a)가 선택적으로 탄성변형되어 밸브디스크(20)의 시트면(20a)을 밀폐시켜 기밀을 유지하는 금속재(바람직하게는, 내마모성 및 탄성복원력이 뛰어난 스테인레스재가 사용됨)의 메탈시트(60,60a)(metal seat)를 구비한다.

또한, 전술한 밸브몸체(10)에 고정되는 체결부재(70)에 의해메탈시트(60,60a)를 밸브몸체(10)에 고정지지하는 시트홀더(80)와, 메탈시트(60,60a)의 고정부(30,30a)에 대향되게 형성된 결합홈(90,90a)에 장착되는 제1탄성부재(100)(고무재, 테트론재 또는 석면재 등의 O링이 사용됨)와, 메탈시트(60a)의 고정부(30a) 외측면과 밸브몸체(10)사이에 형성된 결합홈(110)에 장착되는 제2탄성부재(120)(고무재, 테프론재, 석면재 등의 O링이 사용됨)를 구비한다.

이때, 전술한 메탈시트(60,60a)는,

체결부재(70)에 의한 시트홀더(80) 압착으로 밸브몸체(10)에 장착되는 고정부(30,30a)와, 고정부(30,30a)에 일체형으로 연장형성되고, 유체 흐름방향에 따라 밸브디스크(20)의 시트면(20a)에 선택적으로 가압되는 압착부(50,50a)와, 고정부(30,30a)에 대해 압착부(50,50a)가 탄성변형을 갖도록 고정부(30,30a)와 압착부(50,50a)를 연결하는 탄성연결간(130,130a)과, 압착부(50,50a) 가장자리에 경사지게 연장형성되어 밸브몸체(10)와 시트홀더(80)의 걸림턱(40,40a)에 안착되는 환형의 경사부(140,140a)를 구비한다.

도면부호중 150은 나사공(160a)에 결합되는 체결부재(160)에 의해 밸브시트(160)를 밸브디스크(20)에 고정하는 경우 나사공(160b)에 결합되어 밸브시트(160)의 고정된 위치를 유지하는 위치조절볼트이다.

이하에서, 본 고안에 의한 버터플라이밸브의 양방향 메탈시트 실링장치의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 5는 전술한 밸브디스크(20)가 회전수단 구동으로 회전축(10a)에 의해 회전되어 밸브몸체(10)의 관로를 개방시킨 상태를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 미도시된 관로를 통과하는 유체 흐름을 제어할 수 있도록 회전수단(미도시됨)이 구비된 밸브몸체(10)가 관로에 개폐가능하게 설치된다. 회전수단 구동으로 회전축(10a)이 도면상, 반시계방향으로 회전됨에 따라 밸브몸체(10) 내부에 회전가능하게 설치된 밸브디스크(20)가 도면상, 반시계방향(화살표로 표기됨)으로 회전되어 전술한 관로를 개방시킨다.

즉, 밸브디스크(20) 외측면에 장착된 밸브시트(160)가 밸브몸체(10)의 메탈시트(60,60a)로 부터 이탈되어 개방되므로, 관로를 따라 이송되는 유체는 개방된 밸브몸체(10)의 유체 통로를 통과할 수 있게 된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 전술한 밸브몸체(10)에 대해 밸브디스크(20)가 닫힌 초기상태를 도시한 것으로, 체결부재(70)에 의해 밸브몸체(10) 내측면에 장착된 한쌍의 메탈시트(60,60a)가 밸브디스크(20)의 시트면(20a)에 밀착되어 유체의 기밀을 유지할 수 있게 된다.

이때, 좌우대칭형으로 형성된 메탈시트(60,60a)의 탄성연결간(130,130a)의 접촉부(C)는 고정부(30,30a)의 수직중심선상에 위치하는 초기상태를 유지한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 전술한 밸브몸체(10)의 관로를 따라 이송되는 유체(화살표 "F1"으로 표기됨)가 도면상, 우측방향(화살표 "A"방향으로 표기됨)으로 이송되는 경우, 전술한 메탈시트(60)의 경사부(140)가 시트홀더(80)의 걸림턱(40)으로 부터 이탈된다.

이로 인해, 걸림턱(40)과 경사부(140)사이의 틈새를 통하여 유입되는 유체의 압력으로 인해, 메탈시트(60)의 압착부(50)가 밸브디스크(20)의 시트면(20a)에 밀착되면서 밸브디스크(20)의 반경방향으로 가압된다(도면상, 상방향의 화살표로 표기됨).

이때, 메탈시트(60a)의 경사부(140a)는 밸브몸체(10)의 걸림턱(40a)에 의해 지지된 상태에서, 메탈시트(60a)의 압착부(50a)가 밸브디스크(20)의 시트면(20a)에 밀착되므로, 유체(F1)의 압력으로 인해 탄성변형되어 일측으로 편심이동되는(도면상, 우측방향으로 편심됨) 메탈시트(60)의 탄성연결간(130)을 메탈시트(60a)의 탄성연결간(130a)에 의해 지지한다.

따라서, 밸브몸체(10) 내측면에 장착된 한쌍으로 이루어진 대칭형 메탈시트(60,60a)가 밸브디스크(20)의 시트면(20a)에 밀착된 상태를 유지하므로 유체의 기밀을 유지할 수 있게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 밸브몸체(10)의 관로를 따라 이송되는 유체(화살표 "F2"로 표기됨)가 도면상, 좌측방향(화살표 "B"방향으로 표기됨)으로 이송되는 경우, 전술한 메탈시트(60a)의 경사부(140a)가 밸브몸체(10)의 걸림턱(40a)으로 부터 이탈된다.

이로 인해, 전술한 걸림턱(40a)과 경사부(140a)사이의 틈새를 통하여 유입되는 유체(F2)의 압력으로 인해, 메탈시트(60a)의 압착부(50a)가 밸브디스크(20)의 시트면(20a)에 밀착되면서 밸브디스크(20)의 반경방향으로 가압된다(도면상, 상방향의 화살표로 표기됨).

이때, 메탈시트(60)의 경사부(140)는 시트홀더(80)의 걸림턱(40)에 의해 지지된 상태에서, 메탈시트(60)의 압착부(50)가 밸브디스크(20)의 시트면(20a)에 밀착되므로, 유체(F)의 압력으로 인해 탄성변형되어 일측으로 편심이동되는(도면상, 좌측방향을 말함) 메탈시트(60a)의 탄성연결간(130a)을 메탈시트(60)의 탄성연결간(130)에 의해 지지한다.

이상에서와 같이, 본 고안에 의한 버터플라이밸브의 양방향 메탈시트 실링장치는 아래와 같은 이점을 갖는다.

양방향 버터플라이밸브의 시트에 있어서, 밸브디스크의 디스크면에 밀착되는 메탈시트를 좌우대칭형으로 분할형성하여, 유체의 흐름방향에 따라 메탈시트의 압착부가 선택적으로 탄성변형되므로 복원력을 향상시키고, 장기간 사용하는 경우에도 메탈시트의 탄성변형에 의해 밸브디스크와 메탈시트사이의 기밀을 안정된 상태로 유지하므로 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 메탈시트의 탄성변형에 의해 유체의 흐름방향에 따른 메탈시트의 적응력이 뛰어나게 되므로, 양방향으로 이송되는 유체를 제어하도록 메탈시트를 사용하는 경우에도 기밀성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.

Claims

유체를 이송시키는 관로에 설치되며 회전수단이 구비된 밸브몸체;

상기 관로를 개폐시키도록 상기 밸브몸체 내부에 상기 회전수단에 의해 회전가능하게 설치되는 밸브디스크;

좌우대칭형으로 분할형성되고, 상기 밸브몸체에 장착되는 고정부 및 상기 고정부에 연장형성되어 상기 밸브몸체와 시트홀더의 걸림턱에 지지되는 압착부로 이루어지며, 유체 흐름방향에 따라 상기 압착부가 선택적으로 탄성변형되어 상기 밸브디스크의 시트면을 밀폐시켜 기밀을 유지하는 메탈시트; 및

상기 밸브몸체에 고정되는 체결부재에 의해 상기 메탈시트를 상기 밸브몸체에 고정지지하는 시트홀더를 구비하는 것을 특징으로 하는 버터플라이밸브의 양방향 메탈시트 실링장치.
청구항 1에 있어서, 상기 메탈시트는;

상기 체결부재에 의한 상기 시트홀더 압착으로 상기 밸브몸체에 장착되는 고정부;

상기 고정부에 일체형으로 연장형성되고, 유체 흐름방향에 따라 상기 밸브디스크의 시트면에 선택적으로 밀착되는 압착부;

상기 고정부에 대해 상기 압착부가 탄성변형을 갖도록 상기 고정부와 상기압착부를 연결하는 탄성연결간; 및

상기 압착부 가장자리에 경사지게 연장형성되어 상기 밸브몸체와 시트홀더의 걸림턱에 안착되는 환형의 경사부를 구비하여 이루어지며,

일측 메탈시트가 유체 흐름방향에 따라 상기 걸림턱으로 부터 이탈시 상기 압착부가 탄성변형되어 상기 밸브디스크의 시트면에 밀착되며, 타측 메탈시트가 유체 흐름방향에 대항하여 상기 걸림턱에 지탱되어 탄성변형되는 일측 메탈시트를 지지하는 것을 특징으로 하는 버터플라이밸브의 양방향 메탈시트 실링장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 메탈시트의 고정부에 대향되게 형성된 결합홈에 장착되는 제1탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 버터플라이밸브의 양방향 메탈시트 실링장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 메탈시트의 고정부에 대향되게 형성된 결합홈에 장착되는 제1탄성부재와, 상기 메탈시트의 고정부측면과 상기 밸브몸체사이에 형성된 결합홈에 장착되는 제2탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 버터플라이밸브의 양방향 메탈시트 실링장치.