KR101076451B1 - 다중 시트를 이용한 양압 밀폐용 삼차 편심 버터플라이 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 삼차 편심 버터플라이 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내주면이 경사지게 형성되는 밸브몸체와, 외주면이 상기 밸브몸체의 경사면과 대응되게 이루어지면서 제1수용부와 제2수용부가 단차지게 형성되어 상기 밸브몸체의 유로를 개폐하게 되는 밸브디스크 및 이 밸브디스크를 편심 회전시키는 밸브축으로 구성되며, 상기 밸브디스크의 회전축인 상기 밸브축을 기밀부인 시트가 기재되는 상기 밸브몸체의 중심선으로부터 일차로 편심된 상태에서 밸브의 유로중심선으로부터 이차 편심되며, 상기 밸브축이 이차 편심구조를 갖는 상태에서 밸브의 유로중심선과 상기 밸브몸체의 중심선의 교점을 기준점으로 하여 상기 밸브디스크의 기준축선을 임의의 각도만큼 회전시킨 다음 축이동시켜 삼차편심 구조를 갖는 삼차 편심 버터플라이밸브에 있어서, 상기 제1수용부에 안착되며, 일단이 상기 밸브디스크의 외주면보다 돌출되게 형성되어 폐쇄시 상기 밸브몸체와 접촉되는 제1밀폐시트와, 상기 제1수용부에 안착되며 상기 제1밀폐시트의 후방에 형성되는 것으로, 상기 제1수용부와 제2수용부를 연결하는 디스크 홀과 연통되는 제1홀이 형성되는 랜턴 링과, 일단이 상기 밸브몸체와 접촉되도록 상기 랜턴 링의 외측에 장착되고, 상기 제1홀과 연통되는 연통홈이 형성되는 역압용 탄력시트 및 상기 제2수용부에 장착되어 상기 제1밀폐시트, 랜턴 링 및 역압용 탄력시트를 고정시키며, 상기 디스크 홀과 연통되는 제2홀이 형성되는 시트 그랜드을 포함하여 이루어져 역방향으로 흐르는 유체가 상기 역압용 탄력시트를 가압하여 상기 역압용 탄력시트와 밸브몸체와의 기밀성을 높일 수 있도록 하는 것을 기술적 요지로 하는 다중 시트를 이용한 양압 밀폐용 삼차 편심 버터플라이 밸브에 관한 것이다.

Description

다중 시트를 이용한 양압 밀폐용 삼차 편심 버터플라이 밸브{Triple-offsetstructured butterfly valve for sealing both side's pressure using multy sheet}

본 발명은 삼차 편심 버터플라이 밸브에 관한 것으로, 정역방향으로 흐르는 유체에 대응되도록 하여 밀폐력이 강해지도록 한 다중 시트를 이용한 양압 밀폐용 삼차 편심 버터플라이 밸브에 관한 것이다.

밸브몸체와 밸브디스크와의 기밀성을 높이며 개폐를 용이하게 하기 위하여 세번의 편심을 적용한 3차 편심 버터플라이밸브가 사용되어진다.

도 1은 종래의 삼차 편심구조를 갖는 메탈시트형 버터플라이밸브의 시트부를 도시한 단면도이고, 도 2는 종래의 삼차 편심구조를 갖는 메탈시트형 버터플라이밸브의 시트링 형상을 도시한 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 3차 편심 버터플라이밸브는 밸브디스크(12)의 회전축인 밸브대(13)를 기밀부인 밸브시트(19)가 기재되는 밸브몸통(11)의 중심선인 B-B'라인으로부터 " a" 만큼 일차 편심시킨 상태에서 밸브의 유로중심선인 A-A'라인으로부터 " b" 만큼 이차 편심시킨 편심구조를 갖고, 상기 밸브디스크(12)와 밸브몸통(11) 사이에는 이들을 긴밀하게 밀폐하는 밸브시트(19)가 형성되고, 상기 밸브대(13)가 이차 편심구조를 갖는 상태에서 밸브의 유로중심선(A-A'라인)과 몸통중심선(B-B'라인)의 교점인 " O" 점을 기준점으로 하여 원추형 밸브디스크(12)의 기준축선인 C-C'라인을 임의의 각도(α)만큼 회전시킨 다음 상기 기준축선인 C-C'라인을 " c" 만큼 축이동시켜 삼차 편심구조를 이루도록 하게 된다.

이때, 상기 밸브시트는 역방향에서 가해지는 압에 의하여 회전축이 미세하게 밀리면서 상기 밸브몸통과 밸브디스크에 형성된 밸브시트간의 기밀성이 떨어져 누수가 발생하는 문제점이 있게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 역방향으로 흐르는 유체로 인해 발생하는 누수를 방지할 수 있도록 하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내주면이 경사지게 형성되는 밸브몸체와, 외주면이 상기 밸브몸체의 경사면과 대응되게 이루어지면서 제1수용부와 제2수용부가 단차지게 형성되어 상기 밸브몸체의 유로를 개폐하게 되는 밸브디스크 및 이 밸브디스크를 편심 회전시키는 밸브축으로 구성되며, 상기 밸브디스크의 회전축인 상기 밸브축을 기밀부인 시트가 기재되는 상기 밸브몸체의 중심선으로부터 일차로 편심된 상태에서 밸브의 유로중심선으로부터 이차 편심되며, 상기 밸브축이 이차 편심구조를 갖는 상태에서 밸브의 유로중심선과 상기 밸브몸체의 중심선의 교점을 기준점으로 하여 상기 밸브디스크의 기준축선을 임의의 각도만큼 회전시킨 다음 축이동시켜 삼차편심 구조를 갖는 삼차 편심 버터플라이밸브에 있어서, 상기 제1수용부에 안착되며, 일단이 상기 밸브디스크의 외주면보다 돌출되게 형성되어 폐쇄시 상기 밸브몸체와 접촉되는 제1밀폐시트와, 상기 제1수용부에 안착되며 상기 제1밀폐시트의 후방에 형성되는 것으로, 상기 제1수용부와 제2수용부를 연결하는 디스크 홀과 연통되는 제1홀이 형성되는 랜턴 링과, 일단이 상기 밸브몸체와 접촉되도록 상기 랜턴 링의 외측에 장착되고, 상기 제1홀과 연통되는 연통홈이 형성되는 역압용 탄력시트 및 상기 제2수용부에 장착되어 상기 제1밀폐시트, 랜턴 링 및 역압용 탄력시트를 고정시키며, 상기 디스크 홀과 연통되는 제2홀이 형성되는 시트 그랜드을 포함하여 이루어져 역방향으로 흐르는 유체가 상기 역압용 탄력시트를 가압하여 상기 역압용 탄력시트와 밸브몸체와의 기밀성을 높일 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1수용부에 안착되는 것으로, 상기 랜턴 링과 시트 그랜드의 사이에 제2밀폐시트가 더 구비될 수 있다.

삭제

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

우선, 다중의 밀폐시트를 이용하여 정방향으로 흐르는 유체의 누수를 방지할 수 있게 된다.

또한, 역압용 탄력시트를 이용하여 역방향으로 흐르는 유체의 누수를 더욱 강하게 방지할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 삼차 편심구조를 갖는 메탈시트형 버터플라이밸브의 시트부를 도시한 단면도이다.
도 2는 종래의 삼차 편심구조를 갖는 메탈시트형 버터플라이밸브의 시트링 형상을 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 다중 시트를 이용한 양압 밀폐용 삼차 편심 버터플라이 밸브의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 'A'부분의 확대도이다.
도 5는 본 발명에 따른 다중 시트를 이용한 양압 밀폐용 삼차 편심 버터플라이 밸브의 제1수용부와 제2수용부를 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 다중 시트를 이용한 양압 밀폐용 삼차 편심 버터플라이 밸브의 랜턴 링의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 다중 시트를 이용한 양압 밀폐용 삼차 편심 버터플라이 밸브의 시트 그랜드의 우측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 다중 시트를 이용한 양압 밀폐용 삼차 편심 버터플라이 밸브의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 'A'부분의 확대도이고, 도 5는 본 발명에 따른 다중 시트를 이용한 양압 밀폐용 삼차 편심 버터플라이 밸브의 제1수용부와 제2수용부를 나타내는 단면도이다.
본원 발명의 이해를 돕기 위하여, 방향 및 위치를 뜻하는 단어를 정의하면, 정방향은 유체가 정상적으로 흐르는 방향이고, 역방향은 유체가 역류하는 방향을 나타냅니다.
그리고, 전방은 유체가 흘러들어오는 측, 즉 밸브디스크의 앞쪽을 나타내고, 후방은 유체가 흘러나가는 측 즉 밸브디스크의 뒷쪽을 나타내는 것이고, 외측은 이후 설명될 밸브축에서 밸브디스크의 외주면 방향을 나타내고, 내측은 밸브디스크의 외주면에서 밸브축 방향을 나타낸다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 내주면이 경사지게 형성되는 밸브몸체(11)와, 외주면이 상기 밸브몸체(11)의 경사면과 대응되게 이루어지면서 제1수용부(20)와 제2수용부(30)가 단차지게 형성되어 상기 밸브몸체(11)의 유로를 개폐하게 되는 밸브디스크(12) 및 이 밸브디스크(12)를 편심 회전시키는 밸브축(14)으로 구성되며, 상기 밸브디스크(12)의 회전축인 상기 밸브축(14)을 기밀부인 시트가 기재되는 상기 밸브몸체(11)의 중심선으로부터 일차로 편심된 상태에서 밸브의 유로중심선으로부터 이차 편심되며, 상기 밸브축(14)이 이차 편심구조를 갖는 상태에서 밸브의 유로중심선과 상기 밸브몸체(11)의 중심선의 교점을 기준점으로 하여 상기 밸브디스크(12)의 기준축선을 임의의 각도만큼 회전시킨 다음 축이동시켜 삼차편심 구조를 갖는 삼차 편심 버터플라이밸브에 관한 것으로, 본 발명은 제1밀폐시트(100), 랜턴 링(200)(lantern ring), 역압용 탄력시트(300) 및 시트 그랜드(400)(sheet gland)을 포함하여 이루어진다.

상기 제1밀폐시트(100)는, 상기 제1수용부(20)에 안착되며, 일단이 상기 밸브디스크(12)의 외주면보다 돌출되게 형성되어 상기 밸브몸체(11)와 접촉되어 상기 밸브몸체(11)의 유로를 폐쇄시키는 것으로, 정방향으로 진행되는 유체의 압의 강약 정도에 따라 상기 밸브몸체(11) 내주면의 경사면과 상기 제1밀폐시트(100)의 접촉면적이 커지며 밀폐력이 강해지게 되어 유체의 누수를 방지할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 다중 시트를 이용한 양압 밀폐용 삼차 편심 버터플라이 밸브의 랜턴 링의 사시도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 랜턴 링(200)은, 상기 제1수용부에 안착되며 상기 제1밀폐시트(100)의 후방에 형성되는 것으로, 상기 제1수용부(20)의 내측면과 제2수용부(30)의 후방을 연결하는 디스크 홀(210)과 연통되는 제1홀(220)이 형성된다.

이때, 상기 디스크 홀(210)은 상기 밸브몸체(11)의 유로가 폐쇄시 밸브디스크(12)의 외주면과 상기 밸브디스크(12)의 후방이 연통되도록 하여 역방향으로 흐르는 유체가 이동할 수 있도록 하는 것으로, 이에 대해서는 이후에서 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.

도 3과 도 4를 참조하면, 상기 역압용 탄력시트(300)는, 일단이 상기 밸브몸체(11)와 접촉되도록 상기 랜턴 링(200)의 외측에 장착되고, 상기 제1홀(220)과 연통되는 연통홈(310)이 형성되는데, 탄력성을 보유한 재질로 이루어지며 역방향으로 흐르는 유체의 압에 의하여 외측으로 밀려나가며 상기 밸브몸체(11)의 내주면과 접촉이 되어 상기 밸브몸체(11)의 유로를 더욱 강력히 밀폐시킬 수 있게 된다.

도 7은 본 발명에 따른 다중 시트를 이용한 양압 밀폐용 삼차 편심 버터플라이 밸브의 시트 그랜드의 우측면도이다.

도 4와 도 7을 참조하면, 상기 시트 그랜드(400)는, 상기 제2수용부(30)에 장착되어 상기 제1밀폐시트(100), 랜턴 링(200) 및 역압용 탄력시트(300)를 고정시키며, 상기 디스크 홀(210)과 연통되는 제2홀(410)이 형성되어 상기 밸브디스크(12)의 후방에서 역방향으로 흐르는 유체가 진입하여 상기 디스크 홀(210)과 상기 제1홀(220)을 차례로 흘러 상기 역압용 탄력시트(300)를 가압할 수 있도록 하는 입구가 되는데, 상기 밸브디스크(12)에 상기 시트 그랜드(400)를 볼트 체결을 함으로 마감된다.

상기와 같은 구성으로 이루어져 정방향으로 흐르는 유체의 누수는 제1밀폐시트(100)에 의하여 밀폐되고, 역방향으로 흐르는 유체의 누수는 제1밀폐시트(100)가 기본적으로 밀폐를 시키게 되는데, 상기 역압용 탄력시트(300)를 상기 역방향의 유체가 가압하여 상기 역압용 탄력시트(300)와 밸브몸체(11)와의 기밀성을 높일 수 있도록 하여 더욱 밀폐력을 높일 수 있게 된다.

다시 도 4와 도 5를 참조하면, 상기 제1수용홈(20)에 안착되는 것으로, 상기 랜턴 링(200)과 시트 그랜드(400)의 사이에 제2밀폐시트(150)가 더 구비되어 정방향으로 흐르는 유체가 상기 밸브몸체(11)와 밸브디스크(12)의 사이로 누수되는 것을 다중으로 방지하여 주게 된다.

또한, 상기 연통함(310)은 중간부분의 폭이 좁아지도록 이루어져 유입되는 유체의 저항력을 높여 상기 역압용 탄력시트(300)가 외측으로 밀리는 힘을 증가시킬 수 있도록 이루어지는 것이 바람직하나, 그 형상은 유체가 상기 역압용 탄력시트에 가하는 압을 높일 수 있도록 당업자의 재량에 따라 변형이 가능하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동과정을 도 3 내지 도 7을 참조로 설명하기로 한다.

먼저, 유체가 정방향으로 가압할 경우, 밸브몸체(11) 내주면의 경사면과 제1밀폐시트(100)가 접촉되어 정방향의 유체의 압이 증가할수록 경사면을 따라 더욱 기밀이 강해져 누수를 방지할 수 있게 되며, 제1밀폐시트(100)의 후방에 제2밀폐시트(150)를 구비시켜 다중으로 누수방지 기능을 향상시킬 수 있게 된다.

다음으로, 유체가 역방향으로 가압할 경우, 시트 그랜드(400)의 제2홀(410)과 디스크 홀(210) 및 제1홀(220)을 순차적으로 관통하여 흘러 역압용 탄력시트(300)의 연통홈(310) 상단을 가압하게 되고, 가압된 역압용 탄력시트(300)는 외측으로 밀리면서 상기 밸브몸체(11)와 접촉되어 밀폐력을 높이게 된다.

이때, 상기 연통홈(310)의 형상은 중간부분의 폭이 좁아지도록 이루어져 유체의 저항력을 높여 상기 역압용 탄력시트(300)가 외측으로 밀리는 힘을 증가시켜 더욱 밀폐력을 높여주게 된다.

또한, 역방향의 유체 압력이 강하면 강할수록 밀폐력은 더욱 강해지게 되는 것으로, 공기나 유체를 주입하는 기타 장치 없이 역방향의 유체 압력의 강약에 따라 밀폐력이 조절되는 장점을 가지게 된다.

이상과 같이 본 발명은 다중의 밀폐시트를 이용하여 정방향으로 흐르는 유체의 누수를 방지할 수 있게 되는 동시에 역압용 탄력시트를 이용하여 역방향으로 흐르는 유체의 누수를 방지할 수 있게 되는 다중 시트를 이용한 양압 밀폐용 삼차 편심 버터플라이 밸브를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

11 : 밸브몸체 12 : 밸브디스크
14 : 밸브축 20 : 제1수용부
30 : 제2수용부 100 : 제1밀폐시트
150 : 제2밀폐시트 200 : 랜턴 링
210 : 디스크 홀 220 : 제1홀
300 : 역압용 탄력시트 310 : 연통홈
400 : 시트 그랜드 410 : 제2홀

Claims (3)

1. 내주면이 경사지게 형성되는 밸브몸체와, 외주면이 상기 밸브몸체의 경사면과 대응되게 이루어지면서 제1수용부와 제2수용부가 단차지게 형성되어 상기 밸브몸체의 유로를 개폐하게 되는 밸브디스크 및 이 밸브디스크를 편심 회전시키는 밸브축으로 구성되며, 상기 밸브디스크의 회전축인 상기 밸브축을 기밀부인 시트가 기재되는 상기 밸브몸체의 중심선으로부터 일차로 편심된 상태에서 밸브의 유로중심선으로부터 이차 편심되며, 상기 밸브축이 이차 편심구조를 갖는 상태에서 밸브의 유로중심선과 상기 밸브몸체의 중심선의 교점을 기준점으로 하여 상기 밸브디스크의 기준축선을 임의의 각도만큼 회전시킨 다음 축이동시켜 삼차편심 구조를 갖는 삼차 편심 버터플라이밸브에 있어서,
   상기 제1수용부에 안착되며, 일단이 상기 밸브디스크의 외주면보다 돌출되게 형성되어 폐쇄시 상기 밸브몸체와 접촉되는 제1밀폐시트;
   상기 제1수용부에 안착되며 상기 제1밀폐시트의 후방에 형성되는 것으로, 상기 제1수용부와 제2수용부를 연결하는 디스크 홀과 연통되는 제1홀이 형성되는 랜턴 링;
   일단이 상기 밸브몸체와 접촉되도록 상기 랜턴 링의 외측에 장착되고, 상기 제1홀과 연통되는 연통홈이 형성되는 역압용 탄력시트;
   상기 제2수용부에 장착되어 상기 제1밀폐시트, 랜턴 링 및 역압용 탄력시트를 고정시키며, 상기 디스크 홀과 연통되는 제2홀이 형성되는 시트 그랜드;을 포함하여 이루어져 역방향으로 흐르는 유체가 상기 역압용 탄력시트를 가압하여 상기 역압용 탄력시트와 밸브몸체와의 기밀성을 높일 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 다중 시트를 이용한 양압 밀폐용 삼차 편심 버터플라이 밸브.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1수용부에 안착되는 것으로, 상기 랜턴 링과 시트 그랜드의 사이에 제2밀폐시트가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 다중 시트를 이용한 양압 밀폐용 삼차 편심 버터플라이 밸브.
   
   
3. 삭제

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