KR100609739B1 - Butterfly valve disk - Google Patents

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KR100609739B1
KR100609739B1 KR1020030031076A KR20030031076A KR100609739B1 KR 100609739 B1 KR100609739 B1 KR 100609739B1 KR 1020030031076 A KR1020030031076 A KR 1020030031076A KR 20030031076 A KR20030031076 A KR 20030031076A KR 100609739 B1 KR100609739 B1 KR 100609739B1
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카메사와지로
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가부시키가이샤 도모에 기쥬츠 겐큐쇼
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Abstract

밸브 완전개방시의 유량계수를 감소시키는 일없이, 완전개방 및 중간 개도에 있어서의 유체저항을 감소시킬 수 있음과 아울러, 밸브체의 경량화를 도모할 수 있도록 한 것을 과제로 한다. It is an object of the present invention to reduce the fluid resistance in the complete opening and the intermediate opening, and to reduce the weight of the valve body without reducing the flow rate coefficient at the time of complete opening of the valve.

원판형상의 밸브체의 Y축방향 상하에 밸브봉구멍용 보스부를 바깥쪽으로 돌출시켜 형성하고, 상기 밸브체의 노즐측 표면과 오리피스측 이면에 X축방향으로 연장되는 소정 높이의 복수의 횡리브를 형성한 것을 특징으로 한다.A valve rod hole boss is formed to protrude outward above and below the Y-axis direction of the disk-shaped valve element, and a plurality of lateral ribs having a predetermined height extending in the X-axis direction on the nozzle side surface and the orifice side rear surface of the valve body. Characterized in that formed.

Description

버터플라이 밸브의 밸브체{BUTTERFLY VALVE DISK}Valve body of butterfly valve {BUTTERFLY VALVE DISK}

도 1은 본 발명에 관한 밸브체의 사시도.1 is a perspective view of a valve body according to the present invention.

도 2는 도 1의 정면도.2 is a front view of FIG. 1;

도 3은 도 1의 측면도.3 is a side view of FIG. 1;

도 4는 도 2의 IV-IV선 단면도.4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 2.

도 5는 밸브체의 평면도.5 is a plan view of the valve body;

도 6은 도 2의 VI-VI선 단면도.6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 2.

도 7은 종래 공지의 밸브체의 정면도.7 is a front view of a conventionally known valve body.

도 8은 도 7의 중앙 종단면도.8 is a longitudinal cross-sectional view of FIG. 7;

도 9는 도 7의 평면도.9 is a plan view of FIG.

도 10은 본 발명에 관한 밸브체와 종래의 밸브체의 차압을 대비한 그래프.10 is a graph comparing the differential pressure between a valve body according to the present invention and a conventional valve body.

도 11은 본 발명에 관한 밸브체와 종래의 밸브체의 유량을 대비한 그래프.11 is a graph comparing flow rates of a valve body according to the present invention and a conventional valve body.

도 12는 본 발명에 관한 밸브체와 종래의 밸브체의 Cv값을 대비한 그래프.12 is a graph comparing Cv values of a valve body according to the present invention and a conventional valve body.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 밸브체 11 상부 밸브봉구멍10 Valve body 11 Upper valve rod hole

12 하부 밸브봉구멍 13 상부 밸브봉구멍용 보스부12 Lower valve rod hole 13 Boss section for upper valve rod hole

14 하부 밸브봉구멍용 보스부 15 종리브14 Boss section for lower valve rod hole 15 Vertical rib

16, 17 횡리브 16 and 17 transverse ribs

본 발명은, 유체가 흘러 통과하는 관로를 개폐하는 버터플라이 밸브의 밸브체에 관한 것이다.The present invention relates to a valve body of a butterfly valve that opens and closes a pipeline through which a fluid flows.

종래, 여러가지 유체가 흘러 통과하고 있는 관로를 개폐, 제어하기 위한 버터플라이 밸브는 널리 알려져 있다. 버터플라이 밸브는 원통형상의 밸브 본체 내에 원판형상의 밸브체를 회동 가능하게 축지지하고, 상기 밸브체의 회동축을 밸브 본체 외로 연장시켜 액추에이터에 연결해서 구동회전하도록 되어 있다. 밸브체는, 완전개방 상태에서 밸브 본체의 중앙부에 관로 방향과 평행하게 위치하여, 유로면적을 감소시키는 요인임과 아울러 유체로의 저항이 되고 있다. 유체에 작용하는 밸브체의 저항인자로서는, 밸브체의 두께에 의한 유로면적의 감소 외에, 밸브체의 원주끝면부 및 보스부에 의해 형성되는 단차부에 발생하는 카르만 소용돌이에 의한 유체저항이 고려된다.Background Art Conventionally, butterfly valves for opening and closing and controlling a pipeline through which various fluids flow are widely known. The butterfly valve pivotally supports a disk-shaped valve body in a cylindrical valve body so as to be rotatable, extends the rotation shaft of the valve body out of the valve body, and connects to the actuator to drive rotation. The valve body is located in the central portion of the valve body in the fully open state in parallel with the pipe direction, and is a factor in reducing the flow path area and becoming a resistance to the fluid. As the resistance factor of the valve body acting on the fluid, in addition to the reduction in the flow path area due to the thickness of the valve body, the fluid resistance due to the Karman vortex generated in the step portion formed by the circumferential end face portion and the boss portion of the valve body is considered. .

밸브체의 형상으로서는, 도 7∼9에 나타낸 바와 같이, 밸브체(1)는 평판을 베이스형상으로 하여 그 외표면에 강도향상을 위한 패딩부(2)를 가지며, 보스부(3)를 굵게 한 것이 알려져 있다. 유체저항을 절감할 목적으로 하면 평판의 두께는 얇을수록 유리하지만, 압력유체를 폐지할 때에 작용하는 유체의 추력에 저항하여 그 변형을 방지하기 위해서는, 소정의 두께를 필요로 한다. 그래서, 이러한 도 7의 밸브체의 강도보강을 도모하기 위해서, 보스부에 보강판을 부착한 구조가 일본 실용신안등록 제2523948호 공보에 개시되어 있다. 유체압력은 밸브체의 수압 면적 전체에 작용하고, 그 추력은 밸브체 중앙부에서는 X축, Y축방향으로 등분하여 작용하지만, 이 공지의 밸브체에서는 X축 상에 작용하는 응력에 대한 보강에 지나지 않고, 실제로 작용하는 Y축방향의 힘에 대해서는 아무런 효과를 발휘하지 않는 문제가 있다.As the shape of the valve body, as shown in FIGS. 7-9, the valve body 1 has a flat plate as a base shape, and has the padding part 2 for the strength improvement on the outer surface, and makes the boss part 3 thick. One is known. In order to reduce the fluid resistance, the thinner the plate is, the more advantageous it is. However, in order to resist the thrust of the fluid acting when the pressure fluid is abolished and to prevent the deformation, a predetermined thickness is required. Thus, in order to achieve such a strength reinforcement of the valve body of FIG. 7, a structure in which a reinforcing plate is attached to a boss portion is disclosed in Japanese Utility Model Registration No. 2523948. The fluid pressure acts on the entire hydraulic pressure area of the valve body, and the thrust acts equally in the X-axis and Y-axis directions at the center of the valve body, but in this known valve body, it is only reinforcement for stress acting on the X-axis. However, there is a problem that no effect is exerted on the force in the Y-axis direction actually acting.

또, 밸브체의 바깥원 둘레부의 형상을 연구하여, 밸브체 바깥원 둘레부가 시트링에 접촉할 때, 소정 개도(開度) 이하에서는 밸브체와 시트링이 동시에 접촉하도록 한 구조가, 일본 실용신안공개 평4-29164호 공보에 개시되어 있다. 그러나, 이 구조에서는, 밸브체 바깥원 둘레부가 후막으로 되어 중량이 증가함과 아울러, 밸브체 중앙부의 강도가 불충분하게 될 우려가 있었다.Moreover, when the shape of the outer circle circumference of the valve body is studied and the valve body outer circle circumference contacts the seat ring, the structure in which the valve body and the seat ring contact at the same time at a predetermined opening or less at the same time is practical in Japan. It is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-29164. However, in this structure, the outer periphery of the valve body became a thick film, and the weight increased, and there was a possibility that the strength of the central portion of the valve body was insufficient.

(특허문헌 1)(Patent Document 1)

일본 실용신안등록 제2523948호 공보 Japanese Utility Model Registration No. 2523948

(특허문헌 2)(Patent Document 2)

일본 실용신안공개 평4-29164호 공보 Japanese Utility Model Publication No. 4-29164

본 발명은, 밸브 완전개방시의 유량계수를 줄이는 일없이, 완전개방 및 중간 개도에 있어서의 유체저항을 줄일 수 있음과 아울러, 밸브체의 경량화를 도모할 수 있도록 한 것을 과제로 한다.An object of the present invention is to reduce the fluid resistance at the full opening and the intermediate opening, and to reduce the weight of the valve body without reducing the flow coefficient at the time of full opening of the valve.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명이 채택한 수단은, 원판형상의 밸브체의 Y축방향 상하에 밸브봉구멍용 보스부를 바깥쪽으로 돌출시켜 형성하고, 상기 밸브체의 노즐측 표면과 오리피스측 이면에 X축방향으로 연장되는 소정 높이의 복수의 횡리브를 형성하며, 상하의 밸브봉구멍용 보스부를 종리브로 연결하고, 상기 종리브를 기점으로 상기 횡리브를 형성하며, 상기 복수의 횡리브의 중, 중앙에 위치하는 횡리브를 X축과 평행하게 형성하고, 상기 중앙의 횡리브의 상하에 위치하는 횡리브를 중앙의 횡리브방향으로 접근하도록 각도 θ의 경사를 부여하여 설치되며, 또한 상기 횡리브에는, 밸브체 둘레가장자리를 향하여 각도 β로 감소하는 구배를 부여함과 함께, 밸브체의 표면에는, Y축을 정점으로 하여 X축에 대하여 경사각 α의 경사가 부여되어 있는 것을 특징으로 한다.Means adopted by the present invention for solving the above problems are formed by protruding the valve rod hole boss portion outwardly above and below the Y-axis direction of the disk-shaped valve element, and on the nozzle side surface and the orifice side back surface of the valve body. A plurality of transverse ribs having a predetermined height extending in the axial direction are formed, and upper and lower valve rod hole boss portions are connected by longitudinal ribs, and the transverse ribs are formed from the longitudinal ribs, and the middle and middle of the plurality of transverse ribs are formed. The horizontal ribs to be positioned are formed parallel to the X-axis, and the horizontal ribs positioned above and below the central horizontal ribs are inclined at an angle θ so as to approach in the central horizontal rib direction, and the horizontal ribs are provided. While giving a gradient that decreases at an angle β toward the periphery of the valve body, an inclination of the inclination angle α with respect to the X axis is given to the surface of the valve body with the Y axis as the vertex. And that is characterized.

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(실시의 형태)(Embodiment)

본 발명의 바람직한 실시의 형태를 이하에 상세하게 설명한다. 본 발명은, 밸브체의 밸브축방향인 Y축방향 상하에 밸브봉구멍용 보스부를 바깥쪽으로 돌출시켜 형성하고, 밸브체의 노즐측 표면에 보스부로부터 ２차측 방향으로 연장되는 복수의 횡리브와, 또 밸브체의 오리피스측 이면에 Y축을 중심으로 180°회전시킨 보스부로부터 1차측 방향으로 연장되는 복수의 횡리브를 각각 설치하여, 리브에 의해 밸브체의 강도를 향상시켜 밸브체의 두께를 저감하여 경량화를 도모할 수 있도록 함과 아울러, 유체저항을 감소시켜 유량의 증가를 얻을 수 있도록 하고, 또한 노즐측과 오리피스측의 유속차를 감소시켜 밸브체에 부하되는 불균형한 토크를 억제하도록 한 것을 특징으로 한다.Preferred embodiment of this invention is described in detail below. According to the present invention, a plurality of horizontal ribs are formed by protruding a valve rod hole boss portion outwardly above and below the Y-axis direction in the valve axial direction of the valve element, and extending from the boss portion to the secondary side direction on the nozzle side surface of the valve element. Also, a plurality of lateral ribs extending in the primary direction from the boss portion rotated by 180 ° about the Y axis on the rear surface of the valve body is provided with ribs to improve the strength of the valve body and improve the thickness of the valve body. In addition to reducing the weight, the fluid resistance can be reduced to increase the flow rate, and the flow rate difference between the nozzle side and the orifice side can be reduced to suppress unbalanced torque on the valve body. It is characterized by.

Y축방향 상하에 배치된 보스부는 종리브와 연결됨과 아울러, 노즐측 표면 및 오리피스측 이면의 횡리브는, 종리브를 기점으로 하여 중앙부의 횡리브는 X축방향으로, 그 상하에 위치하는 횡리브는 중앙부의 횡리브에 평행 또는 θ의 각도로 근접하도록 배치된다. 또한, 횡리브는 바람직하게는 밸브체의 두께 방향의 중심평면에 대하여 각도β의 경사각이 부여된다. 또한, 밸브체를 구성하는 원형판은 그 표면이 Y축을 정점으로 하여 X축에 대하여 경사각α의 경사면으로 형성되어 있고, Y 축 상에 밸브봉구멍용 보스부 및 횡리브가 형성되어 있다.The bosses arranged in the Y-axis direction up and down are connected to the longitudinal ribs, and the horizontal ribs on the nozzle side surface and the orifice-side back surface are longitudinal ribs, and the horizontal ribs on the center portion are in the X-axis direction. It is arranged so as to be parallel to the transverse ribs of the center portion or at an angle of θ. Further, the transverse ribs are preferably provided with an inclination angle of the angle β with respect to the center plane in the thickness direction of the valve body. Moreover, the circular plate which comprises a valve body is formed in the inclined surface of the inclination-angle (alpha) with respect to the X axis | shaft with the Y-axis as the apex, and the valve | bulb hole hole part and the horizontal rib are formed on the Y-axis.

(실시예)(Example)

도 1∼6을 참조하여, 도면부호 1O은 중심형 버터플라이 밸브의 밸브체이며, 원판형상을 기초로 하고, 도 6에 나타내는 바와 같이 Y축을 중심으로 X축에 대하여 각도α의 경사 표면을 갖고 있다. Y축 상의 상하에 상하 밸브봉구멍(11, 12)을 형성하기 위한 상하 밸브봉구멍용 보스부(13, 14)가 형성되고, 양 보스부는 종리브(15)로 연결된다. 또, 본 명세서에 있어서 Y축은 밸브체의 회전 중심축인 밸브축을 말하며, X축은 밸브체의 중심에 있어서 Y축과 직교하는 축을 말하고, Z축은 X축과 직교하며 Y축과 평행한 밸브체의 평면중심을 통과하는 축을 말한다.1 to 6, reference numeral 10 denotes a valve body of a central butterfly valve, which is based on a disc shape, and has an inclined surface at an angle α with respect to the X axis about the Y axis as shown in FIG. have. Upper and lower valve rod hole boss portions 13 and 14 for forming the upper and lower valve rod holes 11 and 12 on the upper and lower sides of the Y axis are formed, and both boss portions are connected by longitudinal ribs 15. In addition, in this specification, Y axis | shaft refers to the valve axis which is a rotation center axis of a valve body, X axis | shaft refers to the axis orthogonal to Y axis in the center of a valve body, Z axis | shaft is orthogonal to X axis | shaft, and It refers to the axis passing through the plane center.

밸브체(10)의 노즐측 표면에, 복수의 횡리브(16a, 16b, 16c)가 형성된다. 횡리브는 밸브체 표면으로부터 일정한 높이를 갖고, 상기 종리브(15)를 기점으로 하여 ２차측방향으로 X축과 대략 평행하게 연장되어 있고, 밸브체 표면 근방을 흐르는 유체는 횡리브로 그 방향이 제어된다. 도시의 실시예에 있어서 횡리브는 3개 형성되고, 중앙의 횡리브(16b)는 X축을 따라 연장되어 있고, 그 상하의 횡리브(16a, 16c)는 X축에 대하여 각도θ로 중앙의 횡리브(16b)에 서서히 근접하도록 경사져 있다. 또한, 각 횡리브의 표면은 X축에 대하여 각도β의 경사각을 갖고 ２차측을 향해서 높이가 낮아지도록 형성되어 있다.On the nozzle side surface of the valve body 10, a plurality of horizontal ribs 16a, 16b, 16c are formed. The lateral ribs have a constant height from the valve body surface, extend substantially parallel to the X axis in the secondary direction starting from the longitudinal ribs 15, and the fluid flowing near the valve body surface is controlled by the lateral ribs. . In the illustrated embodiment, three lateral ribs are formed, the central lateral ribs 16b extend along the X axis, and the upper and lower lateral ribs 16a and 16c are horizontal lateral ribs at an angle θ with respect to the X axis. It is inclined so as to gradually approach 16b. Moreover, the surface of each lateral rib is formed so that the height may become low toward the secondary side with the inclination angle of the angle (beta) with respect to an X axis.

또, 밸브체의 오리피스측 이면에, 밸브축(Y)을 중심으로 180°회전시킨 상태로 상기 노즐측 표면과 마찬가지로, 종리브(15)를 기점으로 하여 1차측방향으로 연장되는 복수의 횡리브(17a, 17b, 17c)가 형성되어 있다. 횡리브(17)는 도시의 실시예에서는 3개 형성되어 있다. 오리피스측 이면의 횡리브(17)는 노즐측 표면의 횡리브와 마찬가지로 횡리브의 높이를 각도θ의 경사로 점점 감소시킴과 아울러, 상하의 횡리브(17a, 17c)를 각도β로 중앙의 횡리브에 근접시키도록 형성되어 있다.In addition, on the orifice side rear surface of the valve body, a plurality of lateral ribs extending in the primary direction starting from the longitudinal ribs 15, similarly to the nozzle side surface, are rotated 180 ° about the valve shaft Y. 17a, 17b, 17c) are formed. Three horizontal ribs 17 are formed in the illustrated embodiment. The horizontal ribs 17 on the back of the orifice side, like the horizontal ribs on the nozzle side surface, gradually reduce the height of the horizontal ribs by the inclination of the angle θ, and the upper and lower horizontal ribs 17a and 17c at the angle β to the central horizontal ribs. It is formed to be close.

또, 밸브체의 표면, 이면은 밸브폐쇄시에 1차측에 대면하고 있는 면을 표면, ２차측에 대면하고 있는 면을 이면으로 하고, 노즐측이란 밸브체의 밸브개방시에 ２차측으로 회동하는 밸브체의 절반부분(도 1에 있어서 우측절반)을 말하고, 오리피스측이란 1차측방향으로 회동하는 밸브체의 절반부분(도 1에 있어서 좌측절반)을 말한다.The surface of the valve body and the rear surface of the valve body are the surface facing the primary side when the valve is closed, and the surface facing the secondary side is the rear surface, and the nozzle side is rotated to the secondary side when the valve body is opened. The half part (half right in FIG. 1) of a valve body is referred to, and the orifice side means half part (left half in FIG. 1) of a valve body which rotates to a primary side direction.

노즐측 표면의 3개의 횡리브(16)는 일정한 높이를 갖고 있음으로써, 밸브체 표면 근방을 흐르는 유체는 이들 횡리브(16)에 의해 방향이 제어된다. 중앙의 횡리브(16b)는 관내의 최대유속부분에 위치하여 최대유속을 둘로 나누고, 또한 그 유속을 가속시킨다. 중앙의 횡리브(16b)의 상하에 배치된 횡리브(16a, 16c)는 중앙의 횡리브(16b)를 향하도록 경사져 있기 때문에, 관벽 근방의 저속영역의 유체를 중앙의 횡리브(16b)를 향하게 하고, 상기 횡리브(16b)에 의해 가속된 유속으로 끌려 들어가는 상태로 그 속도를 증가시킨다. 유체에 대해서는, 상하 밸브봉구멍용 보스부(13, 14)가 유로저항이 되고, 보스부에 충돌한 유체는 보스의 ２차측에서 소용돌이를 발생시켜, 유체저항을 더욱 증가시킨다. 이에 대하여, 3개의 횡리브(16)는 보스부의 ２차측에 발생하는 소용돌이에 대하여 정류효과를 발휘하고, 소용돌이의 발생을 저감시킨다. 결과적으로, 본 발명의 횡리브는 관내유속을 밸브체 근방에서 분단하고, 정류하여, 관벽의 유체저항, 밸브체 표면의 유체저항을 리브부가 가지는 흐름방향제어에 의해 보완하고, 밸브 전체의 유체저항을 감소시키는 효과를 갖는다.The three lateral ribs 16 on the nozzle side surface have a constant height, so that the fluid flowing near the valve body surface is controlled by these lateral ribs 16. The central lateral rib 16b is located at the maximum flow rate portion in the pipe, dividing the maximum flow rate in two, and accelerating the flow rate. Since the horizontal ribs 16a and 16c disposed above and below the central horizontal rib 16b are inclined toward the central horizontal rib 16b, the fluid in the low speed region near the tube wall is moved to the central horizontal rib 16b. And increase its speed as it is attracted to the flow rate accelerated by the transverse ribs 16b. With respect to the fluid, the bosses 13 and 14 for the upper and lower valve rod holes become flow path resistances, and the fluid which has collided with the bosses generates a vortex at the secondary side of the boss, further increasing the fluid resistance. In contrast, the three lateral ribs 16 exert a commutation effect on the vortex generated on the secondary side of the boss portion, and reduce the occurrence of the vortex. As a result, the transverse rib of the present invention divides the flow velocity in the vicinity of the valve body, rectifies the fluid, and complements the fluid resistance of the pipe wall and the fluid resistance of the surface of the valve body by the flow direction control having the rib portion, and the fluid resistance of the entire valve. Has the effect of reducing.

밸브체를 평판만으로 구성한 경우, 필요한 두께는 계산으로 구하는 것이 가능하며, 밸브체 중심부가 가장 발생응력이 높고, 그 응력에 상응하는 두께가 필요하게 된다. 본 발명에서는, 상하 밸브봉구멍용 보스부(13, 14)를 가능한 한 길게 함으로써, 보스부의 단면계수를 증가시키고, 밸브체 중앙부의 두께를 감소시키는 작용을 한다. 종리브(15)의 존재는 이러한 보스부의 작용을 조장할 수 있다. 또, 밸브체의 표리면의 3개의 횡리브는 Y축방향에서의 강도보증으로서 기능시킬 수 있고, 평판의 두께를 감소시키는 작용을 한다. 이렇게 하여, 상하 밸브봉구멍용 보스부(13, 14), 종리브(15), 횡리브(16, 17)를 배치함으로써, 고강도로 최경량의 밸브체를 실현할 수 있었다. In the case where the valve body is constituted only by a flat plate, the required thickness can be calculated by calculation, and the center of the valve body has the highest generated stress, and a thickness corresponding to the stress is required. In the present invention, the boss portions 13 and 14 for the upper and lower valve rod holes are made as long as possible, thereby increasing the cross-sectional coefficient of the boss portion and reducing the thickness of the valve body central portion. The presence of the longitudinal ribs 15 can encourage the action of this boss portion. In addition, the three horizontal ribs on the front and back surfaces of the valve body can function as strength assurance in the Y-axis direction, and serve to reduce the thickness of the flat plate. In this way, by arranging the upper and lower valve rod hole boss portions 13 and 14, the longitudinal ribs 15, and the horizontal ribs 16 and 17, the lightest valve body with high strength can be realized.

리브를 형성함으로써, 버터플라이 밸브 완전개방시의 유로면적은 감소한다. 이것은, 밸브체 자신의 유체저항이 증가하는 것을 의미하고 있으며, 결과적으로 완전개방시의 밸브저항을 증가시키고 있다. 그러나, 밸브 완전개방시의 유체저항은 밸브체의 투영 면적뿐만 아니라, 밸브체에 형성된 보스부 및 원판의 외주선단부에 있는 단차의 후류부에 발생하는 카르만 소용돌이에 의해, 투영 면적 이상의 유체저항이 생긴다. 본 발명의 밸브체는, 횡리브 등의 존재에 의해 투영 면적 자체는 리브가 없는 밸브체에 비해 증가하고 있지만, 보스부에 형성한 횡리브가 전술한 바와 같은 정류효과를 발휘하고, 관중앙부의 유량을 증가시키기 때문에, 결과적으로 리브에 의한 투영 면적의 증가에 의한 악영향을 상쇄할 수 있다.By forming the ribs, the flow path area at the full opening of the butterfly valve is reduced. This means that the fluid resistance of the valve body itself is increased, and as a result, the valve resistance at the time of full opening is increased. However, the fluid resistance at the time of full valve opening is not only the projected area of the valve body but also the fluid resistance more than the projected area due to the Karman vortex generated at the boss portion formed in the valve body and the downstream portion of the step at the outer peripheral end of the disc. . In the valve body of the present invention, the projection area itself is increased in comparison with the valve body without ribs due to the presence of lateral ribs, but the lateral ribs formed in the boss portion exhibit the commutation effect as described above, and the flow rate in the central portion of the pipe is increased. As a result, the adverse effect due to the increase in the projection area due to the ribs can be canceled as a result.

버터플라이 밸브는 일반적으로 오른쪽으로 돌려 잠그고, 배관에 설치되는 유체가 흐르고 있는 경우, 밸브축측(Y축상)에서 볼때, 도 1에 있어서 좌측이 1차측, 우측이 ２차측에 위치한다. 유속이 증가함에 따라서, 밸브체 좌측이 1차측으로 밀리고 있기 때문에, 유로저항이 크고, 이 부분의 유속은 저하한다(오리피스효과). 반대로, 밸브체의 우측은 ２차측에 있기 때문에 1차측에는 저항이 없고 밸브체 자신의 경사(개도)로 유속이 가속된다(노즐효과). 이 결과, 오리피스측과 노즐측에서는 유속이 다르고, 밸브체 오리피스측의 ２차측에는 진공영역이 발생하고, 불균형 토크의 원인이 된다. 본 발명에 있어서는, 밸브체 우측은 오리피스측에서는 ２차측에, 노즐측에서는 1차측에 배치되어 있기 때문에, 오리피스측의 후류는 횡리브에 의해 관중앙방향으로 정류되고, 노즐측에서는 횡리브가 저항으로서 작용하여 그 유입 유속을 감소시킨다. 이 결과, 리브가 없는 밸브체에 비해서 본 발명의 밸브체는, 오리피스측과 노즐측의 유속차이를 감소시키는 작용을 하고, 불균형 토크를 감소시킬 수 있다.In general, the butterfly valve is turned to the right to lock, and when the fluid installed in the pipe flows, the valve is located on the primary side and the right side on the secondary side in FIG. As the flow rate increases, the left side of the valve body is pushed toward the primary side, so the flow resistance is large, and the flow rate of this portion decreases (orifice effect). On the contrary, since the right side of the valve body is on the secondary side, there is no resistance on the primary side, and the flow velocity is accelerated by the inclination (opening) of the valve body itself (nozzle effect). As a result, the flow velocity differs on the orifice side and the nozzle side, and a vacuum region occurs on the secondary side of the valve body orifice side, which causes an unbalanced torque. In the present invention, since the valve body right side is disposed on the secondary side on the orifice side and on the primary side on the nozzle side, the wake on the orifice side is rectified in the tube center direction by the horizontal rib, and the horizontal rib acts as a resistance on the nozzle side. Reduce inflow flow rate As a result, the valve body of the present invention has a function of reducing the flow rate difference between the orifice side and the nozzle side as compared with the valve body without ribs, and can reduce the unbalanced torque.

본 발명에 관한 밸브체와 종래의 밸브체의 차압, 유량 및 Cv값을 대비한 결 과를 표 1 및 도 10, 11, 12에 나타낸다. 또, 종래의 밸브체는, 도 7∼9에 나타내는 것이다.Table 1 and Figs. 10, 11 and 12 show the results of comparing the differential pressure, flow rate and Cv value between the valve body according to the present invention and the conventional valve body. Moreover, the conventional valve body is shown to FIGS. 7-9.

(표 1)Table 1

Figure 112003017331776-pat00001
Figure 112003017331776-pat00001

본 발명에 따르면, 밸브체의 베이스 원판의 두께를 극한까지 얇게 할 수 있고, 밸브체 전체의 중량을 경감시켜 경량화를 도모할 수 있게 된다. 또한, 관내의 유속분포는 관중앙부가 최고속이고, 관벽에 가까워짐에 따라서 관벽과의 마찰에 의해 저하되지만, 횡리브와 각도θ의 경사에 의해, 관벽부분의 저속유체를 관중앙부의 고속유체에 흡인시켜 가속시키고, 전체의 유체저항을 감소시켜, 유량의 증가를 도모할 수 있다. 또, 불균형 토크의 발생을 억제할 수 있게 된다.According to the present invention, the thickness of the base disc of the valve body can be made extremely thin, and the weight of the entire valve body can be reduced to reduce the weight. In addition, the flow velocity distribution in the pipe is reduced by friction with the pipe wall as it approaches the center of the pipe at the highest speed, but due to the inclination of the lateral rib and the angle θ, the low-speed fluid in the pipe wall portion is attracted to the high speed fluid in the pipe center. The flow rate can be accelerated to decrease the total fluid resistance, and the flow rate can be increased. In addition, the occurrence of unbalanced torque can be suppressed.

Claims (5)

원판형상의 밸브체의 Y축방향 상하에 밸브봉구멍용 보스부를 바깥쪽으로 돌출시켜 형성하고, 상기 밸브체의 노즐측 표면과 오리피스측 이면에 X축방향으로 연장되는 소정 높이의 복수의 횡리브를 형성하며, 상하의 밸브봉구멍용 보스부를 종리브로 연결하고, 상기 종리브를 기점으로 상기 횡리브를 형성하며, 상기 복수의 횡리브의 중, 중앙에 위치하는 횡리브를 X축과 평행하게 형성하고, 상기 중앙의 횡리브의 상하에 위치하는 횡리브를 중앙의 횡리브방향으로 접근하도록 각도 θ의 경사를 부여하여 설치되며, 또한 상기 횡리브에는, 밸브체 둘레가장자리를 향하여 각도 β로 감소하는 구배를 부여함과 함께, 밸브체의 표면에는, Y축을 정점으로 하여 X축에 대하여 경사각 α의 경사가 부여되어 있는 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브의 밸브체.A valve rod hole boss is formed to protrude outward above and below the Y-axis direction of the disk-shaped valve element, and a plurality of lateral ribs having a predetermined height extending in the X-axis direction on the nozzle side surface and the orifice side rear surface of the valve body. And vertically connecting the upper and lower valve rod hole boss portions with longitudinal ribs, forming the horizontal ribs from the longitudinal ribs, and forming horizontal ribs located at the center of the plurality of horizontal ribs in parallel with the X axis, An inclination of the angle θ is provided so as to approach the horizontal ribs positioned above and below the central horizontal rib in the central horizontal rib direction, and the horizontal rib is provided with a gradient that decreases at an angle β toward the periphery of the valve body. In addition, the valve body of a butterfly valve characterized by the inclination of the inclination angle (alpha) with respect to the X-axis being given to the surface of a valve body with the Y-axis as a vertex. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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