KR101595260B1 - Seat Retainer for Ball Valve - Google Patents

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KR101595260B1
KR101595260B1 KR1020140109635A KR20140109635A KR101595260B1 KR 101595260 B1 KR101595260 B1 KR 101595260B1 KR 1020140109635 A KR1020140109635 A KR 1020140109635A KR 20140109635 A KR20140109635 A KR 20140109635A KR 101595260 B1 KR101595260 B1 KR 101595260B1
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groove
seat
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retainer
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KR1020140109635A
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정낙신
박민선
김연태
김상명
우일국
김인일
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a seat retainer for a ball valve. The seat retainer for a ball valve is designed in a shape to come in close contact with a ball by pressure of a fluid passing through a flow pipe of the ball valve. When the ball blocks a flow passage, the ball of the high-pressure ball valve undergoes a large force, a thickness of a side portion of the ball with a hole is thin, deformation occurs, a gap occurs between the seat retainer and the ball, and a water leakage may occur through the gap. According to the present invention, a groove is formed at a lower portion of a seat ring of the seat retainer. When deformation of the ball occurs, the same deformation as that of the ball also occurs in the seat ring of the seat retainer, a close contact state is maintained to improve a sealing effect, particularly, asymmetric deformation where a side portion becomes large due to a through-hole of the ball occurs, a deeper groove is formed in an area coming in contact with the side portion of the ball in correspondence thereto, and asymmetric deformation occurs in the seat retainer to follow the asymmetric deformation of the ball, thereby improving the sealing effect.

Description

볼 밸브의 시트 리테이너{Seat Retainer for Ball Valve}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seat retainer for a ball valve,

본 발명은 고압용 볼 밸브(Ball Valve)의 내부 누수방지를 위해 시트 리테이너(Seat Retainer)의 구조에 관한 것으로서, 특히 유체 압력에 의한 볼의 변형 발생에 대응하여 시트 리테이너가 변형되면서 볼과 시트링 사이의 접촉부가 균일하게 접촉 하중을 받아 실링의 효과를 높이고 제품의 수명을 증가시킬 수 있도록 한 볼 밸브의 시트 리테이너에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a structure of a seat retainer for preventing internal leakage of a high-pressure ball valve, To a seat cage of a ball valve capable of increasing the effect of sealing and increasing the service life of the product.

일반적으로 볼 밸브는 유로를 개폐하기 위하여 2개 이상의 유로와 연통되는 챔버 내에 볼이 회전하게 설치되어, 볼의 회전에 의하여 유로를 선택적으로 개폐하도록 작동한다.Generally, a ball valve is installed in a chamber that communicates with two or more flow paths in order to open and close a flow path, and the ball operates to selectively open and close the flow path by rotation of the ball.

볼 밸브는 중앙을 관통하는 유로가 형성된 구면을 갖는 볼이 밸브 몸체의 중앙부 챔버 내에 설치되어, 개방 상태에서는 볼에 형성된 관통공을 통해 유로를 서로 연통시키고, 폐쇄 상태에서는 볼이 개방 상태로부터 회전하여 볼의 구면으로 유로를 막아 차단시키도록 구성된다.In the ball valve, a ball having a spherical surface formed with a flow path passing through the center is provided in a central chamber of the valve body. When the ball valve is open, the flow path communicates with the flow path through a through hole formed in the ball. And is configured to block the flow path to the spherical surface of the ball.

폐쇄 상태에서 실링 성능을 향상시키기 위하여, 볼의 주변에 시트 리테이너가 설치되고, 시트 리테이너와 볼의 사이에는 시트링이 개재된다. 이와 같이 종래의 볼 밸브에 대해서는 한국공개특허 2014-0018512호에 개시되어 있다.In order to improve the sealing performance in the closed state, a seat retainer is provided around the ball, and a seat ring is interposed between the seat retainer and the ball. As described above, the conventional ball valve is disclosed in Korean Patent Publication No. 2014-0018512.

그런데, 시트링을 삽입 개제하여 실링하는 볼 밸브에서의 시트링의 수명 한계로 인한 실링에 문제가 발생 될 수 있다는 문제점이 있었다.However, there has been a problem in that there is a problem in sealing due to the limit of the life of the seat ring in the ball valve which is sealed by inserting the seat ring.

이를 개선하기 위하여 시트 리테이너에 일체형으로 시트링을 가공 형성한 메탈시트를 사용한다. 메탈 시트인 경우, 시트 리테이너의 시트링이 볼에 밀착되도록 설계되어 있으나 대구경의 볼 밸브는 고압의 유체에 의해 큰 힘을 받게 되므로, 볼에 변형이 발생되어 볼과 시트 리테이너의 시트링 사이에 틈이 생겨 누수가 발생하게 된다.To improve this, a metal sheet formed by integrally forming a seat ring in a sheet retainer is used. In the case of a metal seat, the seat ring of the seat retainer is designed to be in close contact with the ball. However, since the large-diameter ball valve receives a large force by the high-pressure fluid, deformation is generated in the ball, And leakage occurs.

특히 볼의 중심부에 관통공이 형성되어 있기 때문에 볼의 측면부가 상대적으로 상하부에 비해 변형량이 커지면서 비대칭적인 변형이 발생 되면서 시트링과의 틈이 생겨 누수가 발생 된다.
In particular, since the through hole is formed in the center of the ball, the side portion of the ball is relatively more deformed than the upper and lower portions, resulting in asymmetrical deformation, and a gap with the seat ring is generated and leakage occurs.

한국공개특허 10-2014-0018512호(2014.02.13)Korean Patent Publication No. 10-2014-0018512 (Feb.

본 발명은 고압용 볼 밸브의 볼이 유로관을 차단하고 있을 때 고압의 유체에 의해 볼이 구조적으로 변형되더라도, 시트 리테이너가 이에 상응하는 형상으로 변형되어 볼과 시트 리테이너 사이에 틈이 생기지 않도록 함으로써 실링 기능을 향상시키는 볼 밸브의 시트 리테이너를 제공하기 위한 것이다.Even if the ball is structurally deformed by the high-pressure fluid when the ball of the high-pressure ball valve blocks the flow pipe, the seat retainer is deformed into a corresponding shape so that no gap is formed between the ball and the seat retainer And to provide a seat retainer of a ball valve for improving the sealing function.

또한 본 발명은 시트 리테이너의 구조 형상을 원주 방향을 따라 시트링 하부에 깊이를 달리하는 홈을 가공하여 비대칭적인 구조로 인해 비대칭적인 변형이 발생되게 함으로써, 볼의 비대칭적 변형에 추종 될 수 있도록 하기 위한 것이다.Further, according to the present invention, asymmetrical deformation occurs due to an asymmetrical structure by machining grooves having different depths in the lower part of the seat ring along the circumferential direction of the structure of the seat retainer, so as to follow the asymmetrical deformation of the ball .

또한 본 발명은 볼과 시트링 사이의 접촉부가 실링이 될 때 접촉부의 원호를 따라 균일하게 접촉 하중을 받아 실링의 효과를 높이고 제품의 수명을 증가시키기 위한 것이다.
Further, the present invention is intended to increase the effect of sealing and increase the service life of the product by receiving a contact load uniformly along the arc of the contact portion when the contact portion between the ball and the seat ring is sealed.

본 발명은 고압용 볼밸브의 시트 리테이너에 있어서, 시트 리테이너에 일체형으로 형성된 시트링의 하부에 원주방향을 따라 홈을 형성하여 시트링의 변형량이 볼의 변형량에 추종 될 수 있도록 구성함에 특징이 있다.The present invention is characterized in that in a seat retainer of a high-pressure ball valve, a groove is formed in a lower portion of a seat ring integrally formed in a seat retainer along a circumferential direction so that a deformation amount of the seat ring can follow the deformation amount of the ball .

또한 본 발명은, 시트 리테이너의 원주방향을 따라 시트링 하부에 형성하는 홈을 적어도 한 라인 또는 복수 라인으로 형성할 수도 있다.In the present invention, the grooves formed in the lower portion of the seat ring along the circumferential direction of the seat retainer may be formed of at least one line or a plurality of lines.

또한 본 발명은, 시트 리테이너의 원주방향을 따라 시트링 하부에 형성하는 홈의 깊이를 위치에 따라 다르게 형성한 것을 특징으로 한다.Further, the present invention is characterized in that the depth of the groove formed in the lower part of the seat ring along the circumferential direction of the seat retainer is formed differently depending on the position.

또한 본 발명은 시트링 하부에 형성하는 홈의 깊이를 일정하게 하고, 홈의 폭을 위치에 따라 다르게 형성할 수도 있다.Further, according to the present invention, the depth of the groove formed in the lower part of the seat ring can be made constant, and the width of the groove can be formed differently depending on the position.

또한 본 발명은 시트링 하부에 형성하는 홈의 깊이와 폭을 위치에 따라 다르게 설계하여 형성할 수도 있다.Further, the present invention can be formed by designing the depth and width of the groove formed at the lower part of the seat ring differently according to the position.

이와 같이 본 발명은 시트링 하부에 원주 방향을 따라 홈을 형성하되, 홈의 깊이, 넓이 등을 다르게 설계하여 비대칭적으로 변형할 수 있도록 설계하는 것이다. 이렇게 제작된 시트 리테이너는 원주방향을 따라 비균일한 형상 변형이 가능하게 되므로, 볼이 어떠한 형상으로 변형하더라도 이와 동일하게 변형할 수 있도록 세밀히 설계/가공할 수 있어 실링의 완벽성을 기하게 된다.As described above, according to the present invention, grooves are formed along the circumferential direction in the lower part of the seat ring, and the grooves are designed to be asymmetrically deformed by designing different depths and widths. Since the sheet retainer thus manufactured is capable of deforming the shape non-uniformly along the circumferential direction, even if the ball is deformed to any shape, the sheet retainer can be designed / machined so as to be deformed in the same manner.

본 발명은 볼 밸브의 완전 닫힘시 압력에 의해 볼의 변형이 발생될 수 있고, 볼의 변형에 대응해서 시트 리테이너의 시트링 형성부분이 변형될 수 있도록 시트링 하부에 홈을 형성함으로써, 볼 변형에 추종하여 시트 리테이너가 변형되어 밀착됨으로써 실링 효과를 향상시키는 효과가 있다.According to the present invention, deformation of the ball can be caused by the pressure when the ball valve is completely closed and grooves are formed in the lower portion of the seat ring so that the seat ring formed portion of the seat retainer can be deformed in response to deformation of the ball, The sheet retainer is deformed and closely contacted, thereby improving the sealing effect.

또한 볼의 중심 관통공으로 인하여 볼의 측면부가 다른 부분에 비해 변형량이 커지는데, 이에 대응할 수 있도록 시트 리테이너에 형성하는 홈의 깊이를 볼 측면부와 접촉되는 영역을 더 깊게 형성함으로써 볼의 비대칭 변형에 따라 시트 리테이너도 비대칭 변형이 발생되어 실링 효과를 향상시킬 수 있다.In addition, the deformation amount of the side portion of the ball is larger than that of the other portions due to the center through hole of the ball. By forming the depth of the groove formed in the seat retainer so as to be deeper, The seat retainer can also exhibit asymmetric deformation and improve the sealing effect.

이와 같이 고압의 유체에 의해 볼이 어떠한 형상으로 변형하더라도 볼의 변형형상을 추종할 수 있도록 시트 리테이너가 설계되므로 실링 기능을 향상시키게 된다.Even if the ball is deformed to any shape by the high-pressure fluid, the seat retainer is designed to follow the deformed shape of the ball, thereby improving the sealing function.

또한 본 발명은 볼과 시트링 사이의 접촉부가 실링이 될 때 접촉부의 원호를 따라 균일하게 접촉 하중을 받아 실링의 효과를 높이고 제품의 수명을 증가시킬 수 있는 효과가 있다. Further, when the contact portion between the ball and the seat ring is sealed, the present invention has the effect of increasing the sealing effect and lifetime of the product by receiving the contact load uniformly along the arc of the contact portion.

도 1은 본 발명이 적용되는 볼 밸브의 구성을 보인 단면도.
도 2는 도 1의 요부 확대도.
도 3은 본 발명을 설명하기 위한 압력에 따른 볼 변형 설명도.
도 4는 본 발명에 의한 시트 리테이너의 구성도.
도 5는 본 발명에 의한 시트 리테이너의 비대칭홈 설명도.
도 6의 (가) 및 (나)는 본 발명에 의한 볼과 시트 리테이너의 변형 설명도.1 is a sectional view showing the configuration of a ball valve to which the present invention is applied;
2 is an enlarged view of the main part of Fig.
Fig. 3 is an explanatory view of a ball deformation according to a pressure for explaining the present invention. Fig.
4 is a configuration diagram of a seat retainer according to the present invention.
5 is an explanatory view of an asymmetric groove of a seat retainer according to the present invention;
6 (A) and 6 (B) are views for explaining a modification of the ball and the sheet retainer according to the present invention.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명이 적용되는 볼 밸브의 구성을 보인 단면도이고, 도 2는 도1의 요부 확대도이다. Fig. 1 is a sectional view showing the configuration of a ball valve to which the present invention is applied, and Fig. 2 is an enlarged view of the main part of Fig.

본 발명에 적용되는 볼 밸브는, 도 2에 도시된 바와 같이, 중앙 관통공(10a)이 형성된 구면을 갖는 볼(10)과, 볼(10)과의 접촉되어 실링시키는 시트링(20a)이 일체형으로 형성된 시트 리테이너(20)와, 상기 볼(10)이 내부 챔버 내에서 회동가능하게 설치되는 밸브 몸체(30)와, 상기 밸브 몸체(30)의 좌우측에서 결합되어 유로를 형성하는 클로저(40)와, 상기 볼(10)의 상단부에 결합되어 상기 밸브 몸체(30)의 상부로 인출되어 볼(10)을 회동시키기 위한 스템(50)과, 상기 밸브 몸체(30)와 볼(10) 사이에 설치되어 볼(10)을 지지하는 볼 서포터(60) 및 상기 스템(50)을 회전시키기 위해 위치를 고정시키고 실링을 하는 스템 커버(stem cover)와 기어박스와 연결을 위한 오퍼레이터 플랜지(70)를 포함하여 구성된다.As shown in Fig. 2, the ball valve according to the present invention includes a ball 10 having a spherical surface formed with a central through hole 10a, and a seat ring 20a for sealing and sealing the ball 10 A valve body 30 in which the ball 10 is rotatably installed in the inner chamber and a closure 40 which is joined at the right and left sides of the valve body 30 to form a flow path, A stem 50 coupled to an upper end of the ball 10 to be drawn to the upper portion of the valve body 30 to rotate the ball 10 and a stem 50 to rotate the ball 10 between the valve body 30 and the ball 10, A ball cover 60 for supporting the ball 10 and a stem cover for fixing and sealing the stem 50 to rotate the stem 50 and an operator flange 70 for connection to the gear box, .

여기서 시트 리테이너(20)와 클로저(40) 사이에 설치되어 시트 리테이너(20)를 볼(10)의 방향으로 탄력지지하는 시트 스프링(80)과, 실링을 위한 오링 및 가스켓을 포함하는 실링부재(82, 83)들이 포함되어 구성되나, 본 발명에서는 시트 리테이너(20)와 볼(10) 사이의 실링에 대한 것이므로 나머지 구성과 그 작용 설명은 생략한다.A seat spring 80 provided between the seat retainer 20 and the closure 40 to elastically support the seat retainer 20 in the direction of the ball 10 and a sealing member 80 including an O- 82, and 83, but the present invention is related to sealing between the seat retainer 20 and the ball 10, so that the rest of the configuration and operation will not be described.

한편, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어서, 상기 시트 리테이너(20)는, 시트 리테이너(20)에 볼과 접촉되는 시트링(20a)이 일체형으로 이루어진 메탈 시트를 실시 예로서 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 시트 리테이너(20)와 시트링이 분리 구성된 소프트 시트에도 그대로 적용될 수 있다.
In the meantime, in describing the embodiment of the present invention, the sheet retainer 20 is described as an example in which the sheet retainer 20 is integrally formed with the seat ring 20a that is in contact with the ball, The present invention is not limited to this, and the sheet retainer 20 and the seat ring can be applied to the soft sheet constituted separately.

이와 같이 구성되는 볼 밸브는, 클로저(40)의 유로와 볼(10)의 중앙관통공(10a)이 일치되어 밸브 열림 상태가 되고, 스템(50)을 통해 볼(10)을 회동시켜 밸브 닫힘 상태로 조정함으로써 볼 밸브를 개폐시키게 된다.
In the ball valve thus configured, the flow path of the closure 40 coincides with the center pipe through-hole 10a of the ball 10, and the valve 10 is brought into the valve-opened state. By rotating the ball 10 through the stem 50, To open and close the ball valve.

도 3은 본 발명을 설명하기 위한 압력에 따른 볼 변형 설명도이다.3 is an explanatory diagram of ball deformations according to the pressure for explaining the present invention.

볼(10)의 중앙 관통공(10a)과 클로저(40)의 유로가 서로 직각상태인 밸브 닫힘 상태에서는 유체의 진행방향에서 시트 리테이너(20)와 볼(10)에 압력이 가해진다. 대형의 고압 볼 밸브인 경우 시트 리테이너(20)와 볼(10)에 가해지는 압력이 매우 큰 힘으로 가해진다.A pressure is applied to the seat retainer 20 and the ball 10 in the direction of flow of the fluid in the valve closed state in which the flow path of the central through hole 10a of the ball 10 and the flow path of the closure 40 are perpendicular to each other. In the case of a large-sized high-pressure ball valve, the pressure exerted on the seat retainer 20 and the ball 10 is applied with a very large force.

이와 같이 매우 큰 힘의 유체 압력이 볼(10)에 가해지는 경우, 볼(10)의 중심에 중앙 관통공(10a)이 형성된 구조이므로 변형이 발생 될 수 있다. 밸브 닫힘 상태에서 유체의 진행방향 정면에서 볼 때, 볼의 관통공(10a)의 입출구에 방향으로 시트 리테이너가 접촉되는 영역을 볼의 측면부로, 상기 볼의 측면부 이외의 상하측 영역에서 시트 리테이너가 접촉되는 영역을 볼의 상하부로 구분하여 보면, 볼의 상하부가 볼의 측면부에 비해 유체압력을 받는 볼의 표면과 내부 관통공(10a) 까지의 볼 두께가 더 두껍다. 이는 중심을 관통하는 관통공(10a)이 형성되어 있기 때문에 관통공(10a)의 입출구에 근접되는 영역 즉, 볼(10)의 측면부(11)의 두께가 상하부에 비해 얇다.When a fluid pressure of a very large force is applied to the ball 10 as described above, deformation may occur because the center through hole 10a is formed at the center of the ball 10. [ A region in which the seat cage comes into contact with the entrance and exit of the through hole 10a of the ball is defined as a side portion of the ball in the upper and lower side regions other than the side portion of the ball, When the contact area is divided into upper and lower parts of the ball, the upper and lower parts of the ball have a thicker ball thickness from the side of the ball to the surface of the ball receiving the fluid pressure and the inner through hole 10a. Since the through hole 10a penetrating the center is formed, the thickness of the area close to the inlet and outlet of the through hole 10a, that is, the side surface 11 of the ball 10 is thinner than the upper and lower portions.

그러므로 큰 힘의 유체압력이 가해지는 경우 볼(10)의 상하부에 비해 두께가 얇은 측면부(11)가 더 큰 변형이 발생되어 볼이 비대칭 변형을 일으킬 수 있다. 결국 유체의 진행방향 정면에서 볼 때 좌우 측면부(11)가 밀려 들어가는 변형이 발생되고 이로 인해 시트 리테이너(20)의 시트링(20a)과 볼(10)의 접촉부분에 틈이 발생 되어 누수가 발생 될 우려가 있다.Therefore, when fluid pressure of a large force is applied, a larger deformation of the side portion 11 having a thickness thinner than that of the upper and lower portions of the ball 10 may occur, causing the ball to undergo asymmetric deformation. As a result, the left and right side portions 11 are deformed when viewed from the forward direction of the fluid, and a gap is formed between the seat ring 20a of the seat retainer 20 and the ball 10, There is a concern.

또한 볼(10)의 상하부는 변형이 작으므로 시트링(20a)에 큰힘이 걸려 시트링(20a)의 압축 응력이 크고, 볼 밸브 개폐시 큰 힘에 의한 마모로 수명이 줄어들 수 있는 우려도 있다.
Further, since the upper and lower portions of the ball 10 are small in deformation, a great load is applied to the seat ring 20a, so that the compression stress of the seat ring 20a is large, and there is a concern that the life of the seat ring 20a may be reduced due to wear .

본 발명은 상기와 같이 밸브 닫힘 상태에서 볼 변형으로 인한 누수 발생을 방지하기 위하여 시트 리테이너(20)가 볼(10)의 비변형과 같이 변형이 발생되어 시트링(20a)이 볼(10)에 균일한 밀착상태를 유지할 수 있도록 시트 리테이너(20)의 구조를 개선하고자 한다.
In order to prevent leakage due to ball deformation in the valve closed state as described above, the seat retainer 20 is deformed such that the ball 10 is unstrained, and the seat ring 20a is deformed to the ball 10 So as to improve the structure of the sheet retainer 20 so as to maintain a uniform close contact state.

도 4는 본 발명에 의한 시트 리테이너의 구성도이다. 이에 도시된 바와 같이,4 is a configuration diagram of a sheet retainer according to the present invention. As shown therein,

시트링(20a)이 일체형으로 형성된 시트 리테이너(20)에 있어서, 시트링(20a)의 하부에 홈(21)을 형성한 것을 특징으로 한다. 상기 홈(21)은 시트 리테이너(20)의 원주를 따라 시트링(20a)의 하부에 원형으로 형성된다. 홈(21)의 폭과 깊이는 시트링(20a)이 볼(10) 표면에 접촉되는 부분에 생기는 압축 응력을 계산하고, 시트링(20a)이 볼(10)의 변형에 추종하여 변형될 수 있는 깊이와 폭으로 홈(21)을 형성한다.
The sheet retainer 20 in which the seat ring 20a is integrally formed is characterized in that the groove 21 is formed in the lower portion of the seat ring 20a. The groove 21 is formed in a circular shape in a lower portion of the seat ring 20a along the circumference of the seat retainer 20. [ The width and the depth of the groove 21 calculate the compressive stress occurring at a portion where the seat ring 20a contacts the surface of the ball 10 and the seat ring 20a is deformed following the deformation of the ball 10 The grooves 21 are formed with a depth and a width.

도 6의 (가) 및 (나)는 본 발명을 설명하기 위한 볼과 시트 리테이너의 변형에 설명도이다.6 (a) and 6 (b) are explanatory diagrams showing variations of a ball and a sheet retainer for explaining the present invention.

도 6의 (가)에 도시된 바와 같이, 밸브 닫힘 상태에서는 시트 리테이너(20)의 시트링(20a)이 볼(10)의 표면에 전면 밀착상태에 있게 된다. 이때 유로를 통해 가해지는 유체압력이 볼(10)의 표면과 시트 리테이터(20)의 하부 표면에 가해진다. 즉, 시트 리테이너(20)에 형성된 홈(21) 속에도 동일한 유체 압력이 가해진다.6 (a), the seat ring 20a of the seat retainer 20 is brought into close contact with the surface of the ball 10 in the valve closed state. At this time, the fluid pressure applied through the flow path is applied to the surface of the ball 10 and the lower surface of the seat reclosure 20. That is, the same fluid pressure is applied to the grooves 21 formed in the sheet retainer 20 as well.

밸브 닫힘 상태에서 가해지는 큰 힘의 유체 압력에 의해 볼(10)이 변형을 일으킬 수 있는데, 도 6의 (나)와 같이 볼(10)의 관통공(10a)이 형성된 볼 측면부에서 변형이 발생되어 측면부가 안쪽으로 밀려 들어가는 형태로 변형된다.The ball 10 may be deformed due to a fluid pressure of a large force applied in the valve closed state. As shown in Fig. 6 (b), deformation occurs in the ball side portion of the ball 10 where the through hole 10a is formed So that the side portion is pushed inward.

이때 시트 리테이너(20)의 홈(21) 속에으로 동일한 유체압력이 가해지므로, 시트링(20a)이 접촉되던 볼(10)의 측면부가 밀려들어가는 변형이 발생된다. 볼(10)이 변형되면 시트 리테이너(20)도 홈(21)의 우측 즉, 시트링(20a)이 형성된 시트부(A)가 볼(10)이 변형된 만큼 함께 변형된다. 이는 시트 리테이너(20)의 후면에도 유체압력이 가해지지만, 홈(21) 속에도 동일한 유체 압력이 가해지므로, 시트부가 벌어지는 변형이 발생된다. At this time, since the same fluid pressure is applied to the groove 21 of the seat retainer 20, a deformation is caused in which the side portion of the ball 10 to which the seat ring 20a is in contact is pushed in. When the ball 10 is deformed, the seat retainer 20 is also deformed to the right of the groove 21, that is, the seat portion A on which the seat ring 20a is formed, as the ball 10 is deformed. This also applies fluid pressure to the rear surface of the sheet retainer 20, but since the same fluid pressure is applied to the grooves 21, a deforming deformation of the sheet portion is generated.

이에 따라 시트링(20a)은 볼(10)의 표면에 밀착된 상태를 유지하면서 실링을 확실하게 유지한다. 즉, 볼(10)의 변형량 만큼 홈(21)의 우측 시트부(A)가 외측으로 벌어지면서 시트링(20a)이 볼(10) 표면에 균일한 밀착상태를 유지하는 것이다.Thus, the seat ring 20a maintains a state of being in close contact with the surface of the ball 10, while keeping the sealing firmly. That is, the right seat portion A of the groove 21 is opened to the outside by the amount of deformation of the ball 10, so that the seat ring 20a maintains a uniform close contact state with the surface of the ball 10. [

이와 같이 시트 리테이너(20)의 시트링(20a) 하부에 홈(21)을 형성하게 되면, 유체 진행방향에 따라 가해지는 큰 힘의 유체 압력에 의해 시트링(20a)이 형성된 시트부(A)가 변형될 수 있다. 즉, 볼(10)이 유체압력에 의해 변형될 때 동일한 유체 압력이 홈(21) 속에도 가해지며, 볼(10)이 변형되는 만큼 시트링(20a)이 형성된 시트부(A)가 변형을 일으켜 시트링(20a)과 볼(10)이 균일한 밀착상태를 유지할 수 있게 된다.
When the groove 21 is formed in the lower portion of the seat ring 20a of the seat retainer 20 as described above, the sheet portion A formed with the seat ring 20a by the fluid pressure of a large force applied along the fluid advancing direction, Can be deformed. That is, when the ball 10 is deformed by the fluid pressure, the same fluid pressure is applied to the groove 21, so that the seat portion A on which the seat ring 20a is formed deforms as the ball 10 is deformed The seat ring 20a and the ball 10 can maintain a uniform close contact state.

한편, 볼(10)의 변형은 측면부의 두께가 얇기 때문에 상하부에 비해 더 쉽게 변형이 발생되므로 비대칭 변형이 발생된다. On the other hand, the deformation of the ball 10 is asymmetrically deformed because deformation of the ball 10 is more easily generated than the upper and lower portions because the thickness of the side portion is thin.

따라서 본 발명에서는 볼(10)의 비대칭 변형에 추종하여 시트 리테이너(20)가 변형될 수 있도록 시트 리테이너(20)의 원주 둘레를 따라 홈(21)의 깊이를 다르게 형성하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the groove 21 is formed to have a different depth along the circumference of the seat retainer 20 so that the seat retainer 20 can be deformed following the asymmetric deformation of the ball 10. [

도 5는 본 발명에 의한 시트 리테이너의 비대칭 홈 설명도이다. 이에 도시된 바와 같이,5 is an illustration of an asymmetric groove of a seat retainer according to the present invention. As shown therein,

시트 리테이너(20)의 시트링(20a) 하부에 홈(21)을 형성하되, 볼의 측면부에 대응되는 부분의 수평 중심선 부분에 가장 깊게 홈을 형성하고, 볼의 상하부 수직선 부분에 가장 낮은 깊이로 홈이 형성하되, 자연스럽게 연결되는 형태가 되게 한다. 즉, 도 5의 평면도에서 점선으로 표시된 홈의 깊이와 같이 측면부가 깊고 상하부가 얕게 홈(21)이 형성된다.A groove 21 is formed in a lower portion of the seat ring 20a of the seat retainer 20 so that the groove is formed deepest at the horizontal center line portion of the portion corresponding to the side portion of the ball, Grooves are formed, but naturally connected. That is, as shown in the plan view of FIG. 5, the grooves 21 are formed such that the side portions are deep and the upper and lower portions are shallow, like the depths of the grooves indicated by dotted lines.

예를 들어, 볼(10)의 좌우 측면부에 접하는 제1영역(A1)에는 제1깊이 홈(21a)으로, 볼(10)의 상하부에 접하는 제3영역(C1)에는 제3깊이 홈(21c)으로, 상기 제1영역(A1)과 제3영역(C1) 사이의 중간영역인 제2영역(B1)에는 제2깊이 홈(21b)으로 형성한 것을 특징으로 한다. 여기서 홈의 깊이는, 제1깊이 홈(21a)이 가장 깊고, 그 다음으로 제2깊이 홈(21b)이 깊고, 제3깊이 홈(21c)이 가장 얕은 깊이로 형성한다.For example, a first depth groove 21a is formed in a first region A1 that is in contact with the left and right side portions of the ball 10, and a third depth groove 21c is formed in a third region C1, which is in contact with the upper and lower portions of the ball 10, And a second depth groove 21b is formed in the second region B1 which is an intermediate region between the first region A1 and the third region C1. Here, the depth of the groove is formed such that the first depth groove 21a is the deepest, then the second depth groove 21b is deep, and the third depth groove 21c is the shallowest depth.

즉, 볼(10)의 좌우 측면부에 접하는 영역은 깊게 홈을 파고, 볼(10)의 상하부에 접하는 영역은 측면부에 접하는 영역에 형성되는 홈보다 얕은 깊이로 홈을 형성한다. 도면에서는 3영역으로 구분하여 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.That is, the region tangent to the left and right side portions of the ball 10 deeply grooves, and the region tangent to the upper and lower portions of the ball 10 forms a groove with a shallower depth than the groove formed in the region in contact with the side portion. In the drawing, three regions are described and described, but the present invention is not limited thereto.

또한 볼(10)의 관통공(10a)의 입출구에 대응되는 영역을 제1영역으로 하고, 나머지를 제2영역으로 하여 2개의 영역으로 구분하여 홈을 형성할 수도 있다. 제1깊이홈(21a), 제2깊이홈(21b), 제3깊이홈(21c)은 서로 이어지는 부분에서 선형적으로 또는 비선형적으로 자연스럽게 연결되는 형태로 홈을 형성한다.In addition, a groove may be formed by dividing the area corresponding to the entrance and exit of the through hole 10a of the ball 10 into a first area and the remaining area as a second area. The first depth grooves 21a, the second depth grooves 21b, and the third depth grooves 21c form grooves that are linearly or nonlinearly connected to each other at the portions adjoining each other.

이와 같이 시트 리테이너(20)의 시트링(20a) 하부에 형성하는 홈(21)을 볼(10)의 측면부와 접하는 제1영역(A1)과, 중간부에 접하는 제2영역(B1) 및 상하부에 접하는 제3영역(C1)으로 구분하여 홈(21)의 깊이를 다르게 형성하게 되면, 시트링(20a)은 깊게 홈을 형성한 제1영역에서 변형량이 가장 커지고, 상하부의 제3영역에서 변형량이 가장 작아진다.The groove 21 formed in the lower portion of the seat ring 20a of the seat retainer 20 is divided into the first region A1 contacting the side surface of the ball 10 and the second region B1 contacting the middle portion, The depth of the groove 21 is different from that of the third region C1 in contact with the first region of the seat ring 20a and the deformation amount in the first region where the deep grooves are formed is the largest, Is the smallest.

그러므로, 볼(10)의 중심 관통공(10a) 의해 측면부의 변형량이 커지고, 상하부의 변형량이 작은 것에 그대로 추종하여 시트링(20a)이 변형되므로, 고압의 유체에 의해 볼(10)의 비대칭적인 변형이 발생되더라도 시트 리테이너(20)에 형성된 비대칭적 홈(21)에 의해 시트링(20a)이 비대칭적인 변형이 발생되어 볼(10)과 시트링(20a)이 밀착상태를 유지하게 되어 실링 효과가 향상되는 것이다.Therefore, since the deformation of the side portion is increased by the central through hole 10a of the ball 10, and the sheet ring 20a is deformed in accordance with the deformation amount of the upper and lower portions, the asymmetric The asymmetrical deformation of the seat ring 20a is generated by the asymmetrical groove 21 formed in the seat retainer 20 so that the ball 10 and the seat ring 20a are kept in close contact with each other, .

또한 제1-제3영역으로 구분하지 않고, 볼의 좌우 측면부에 접하는 영역의 중앙 위치에서 홈의 깊이가 가장 깊고, 볼의 상하부에 접하는 영역의 중앙 위치에서 홈의 깊이가 가장 낮게 형성되되, 시트 리테이너의 원주 둘레를 따라 홈의 깊이가 부드럽게 변화되게 형성할 수 있다. 이렇게 홈의 깊이가 원주 둘레를 따라 부드럽게 변화되게 형성하게 되면, 시트 리테이너의 변형이 부드럽게 이어지는 변형이 발생되어 시트 리테이너의 변형에 따른 무리를 주지 않아 수명연장에 기여할 수 있다.
The depth of the groove is the deepest at the central position of the region contacting the left and right side portions of the ball and the depth of the groove is the lowest at the central position of the region contacting the upper and lower portions of the ball, The depth of the groove can be smoothly changed along the circumference of the retainer. When the depth of the groove is smoothly changed along the circumference of the circumference, a deformation of the deformation of the seat retainer smoothly occurs, so that the deformation of the seat retainer is not caused by the deformation of the seat retainer.

한편, 본 발명에서 도면으로 예시하지는 않았으나, 시트 리테이너(20)에 홈(21)을 형성하는 것은, 고압의 유체가 유입되는 방향에 설치되는 시트 리테이너에만 홈을 형성하고, 반대쪽 시트 리테이너에는 홈을 형성하지 않을 수도 있다.The grooves 21 are formed in the sheet retainer 20, though not illustrated in the drawings, by forming grooves only in the sheet retainer provided in the direction in which the high-pressure fluid flows in, It may not be formed.

또한 시트 리테이너(20)에 홈(21)을 형성함에 있어서, 볼(10)의 측면부에 접촉되는 영역과 볼(10)의 상하부에 접촉되는 영역으로 구분하고 측면부에 접촉되는 영역에만 홈을 형성하여 구성할 수도 있다.In forming the grooves 21 in the sheet retainer 20, grooves are formed only in a region which is divided into a region which is in contact with the side portion of the ball 10 and a region which is in contact with the upper and lower portions of the ball 10, .

또한, 시트 리테이너(20)에 형성하는 홈(21)은, 영역에 따라 깊이를 다르게 형성할 수도 있고, 복수의 홈을 형성할 수도 있으며, 홈의 넓이를 다르게 형성하여 시트링(20a)의 변형량이 볼(10)의 비대칭적 변형량에 추종 되도록 홈을 형성한다. 즉, 홈의 깊이를 일정하게 하되, 홈의 폭을 위치에 따라 달리하여 시트링이 형성된 시트부의 두께가 다르게 형성한다.The grooves 21 formed in the sheet retainer 20 may be formed to have different depths depending on the regions or a plurality of grooves may be formed. A groove is formed so as to follow the asymmetrical deformation amount of the ball 10. [ That is, the depth of the groove is made constant, and the width of the groove is varied according to the position, so that the thickness of the seat portion formed with the seat ring is different.

이와 같이 볼의 측면부에 접촉되는 영역에만 홈을 형성하거나, 위치에 따라 홈의 폭을 다르게 하여 시트부의 두께가 달라지게 함으로써, 위치에 따라 변형량이 달라질 수 있게 되므로 볼의 비대칭 변형에 시트 리테이너도 비대칭 변형으로 추종하게 한다.Since the grooves are formed only in the area contacting the side surface of the ball as described above, or the thickness of the seat part is changed by varying the width of the grooves according to the positions, the amount of deformation can be changed according to the position, Let it follow the transformation.

따라서 본 발명은 볼과 시트링 사이의 접촉부가 유체의 압력에 의해 실링이 될 때 접촉부의 원호를 따라 균일하게 접촉 하중을 받아 실링의 효과를 높이고 제품의 수명을 증가시키는 효과가 있다.
Therefore, when the contact portion between the ball and the seat ring is sealed by the pressure of the fluid, the contact is uniformly applied along the arc of the contact portion to increase the sealing effect and the life of the product.

10 : 볼 10a : 관통공
20 : 시트 리테이너 20a : 시트링
21 : 홈 30 : 밸브 몸체
40 : 클로저 50 : 스템
60 : 볼 서포터10: Ball 10a: Through hole
20: Seat retainer 20a: Seat ring
21: groove 30: valve body
40: Closure 50: Stem
60: Ball supporter

Claims (11)

볼과 접촉되는 시트링이 일체형으로 형성된 볼 밸브의 시트 리테이너에 있어서,
시트 리테이너의 원주방향을 따라 시트링 하부에 홈을 형성하되,
밸브 닫힘 상태에서 유체의 진행방향 정면에서 볼 때, 볼의 관통공(10a)의 입출구에 방향으로 시트 리테이너가 접촉되는 영역을 볼의 측면부로, 상기 볼의 측면부 이외의 상하측 영역에서 시트 리테이너가 접촉되는 영역을 볼의 상하부로 구분하여, 볼의 측면부(11)에 접촉되는 시트링 영역에 형성되는 홈의 깊이가 볼의 상하부에 접촉되는 시트링 영역에 형성되는 홈의 깊이보다 더 깊게 형성된 것을 특징으로 하는 볼 밸브의 시트 리테이너.
1. A seat cage of a ball valve having a seat ring integrally formed with a ball,
A groove is formed in a lower portion of the seat ring along the circumferential direction of the seat retainer,
A region in which the seat cage comes into contact with the inlet and outlet of the through hole 10a of the ball is defined as a side portion of the ball in the upper and lower side regions other than the side portion of the ball, The depth of the groove formed in the seat ring region contacting the side surface portion 11 of the ball is greater than the depth of the groove formed in the seat ring region contacting the upper and lower portions of the ball Characterized by the seat retainer of the ball valve.
제 1 항에 있어서,
시트 리테이너의 원주방향을 따라 시트링 하부에 형성하는 홈을 한 라인 또는 복수 라인으로 형성한 것을 특징으로 하는 볼 밸브의 시트 리테이너.
The method according to claim 1,
Wherein a groove formed in a lower portion of the seat ring along the circumferential direction of the seat retainer is formed by one line or a plurality of lines.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 홈의 깊이는,
밸브 닫힘 상태에서 볼과 접촉되는 시트 리테이너를 3개의 영역으로 구분하여, 볼의 좌우 측면부에 접하는 제1영역에는 제1깊이 홈으로, 볼의 상하부에 접하는 제3영역에는 제3깊이 홈으로, 상기 제1영역과 제3영역 사이의 중간영역인 제2영역에는 제2깊이 홈으로 형성하되,
홈의 깊이는, 제1깊이 홈이 가장 깊고, 그 다음으로 제2깊이 홈이 깊고, 제3깊이 홈이 가장 얕은 깊이로 형성하는 것을 특징으로 하는 볼 밸브의 시트 리테이너.
The method according to claim 1,
A seat cage in contact with the ball in a valve closed state is divided into three regions and a first depth groove is formed in a first region in contact with left and right side portions of the ball and a third depth groove is formed in a third region in contact with upper and lower portions of the ball, A second depth groove is formed in a second region which is an intermediate region between the first region and the third region,
Wherein the depth of the groove is formed such that the first depth groove is the deepest, then the second depth groove is deep, and the third depth groove is the shallowest depth.
제 1 항에 있어서, 상기 홈의 깊이는,
볼의 좌우 측면부에 접하는 영역의 중앙 위치에서 홈의 깊이가 가장 깊고, 볼의 상하부에 접하는 영역의 중앙 위치에서 홈의 깊이가 가장 낮게 형성되되, 시트 리테이너의 원주 둘레를 따라 홈의 깊이가 부드럽게 변화되는 것을 특징으로 하는 볼 밸브의 시트 리테이너.
The method according to claim 1,
The depth of the groove is the deepest at the central position of the region tangent to the left and right side portions of the ball and the depth of the groove is the lowest at the central position of the region tangent to the upper and lower portions of the ball and the depth of the groove smoothly changes along the circumference of the seat retainer And the seat cushion of the ball valve.
제 1 항에 있어서, 상기 홈은,
시트링 하부에 형성하는 홈의 깊이를 일정하게 하되, 홈의 폭을 위치에 따라 달리하여 시트링의 두께가 다르게 형성한 것을 특징으로 하는 볼 밸브의 시트 리테이너.
The method according to claim 1,
Characterized in that the depth of the groove formed in the lower portion of the seat ring is made constant and the thickness of the seat ring is formed differently depending on the position of the groove.
제 1 항에 있어서, 상기 시트 리테이너는,
고압의 유체가 유입되는 방향에 설치되는 시트 리테이너에만 홈을 형성하고, 반대쪽 시트 리테이너에는 홈을 형성하지 않는 것을 특징으로 하는 볼 밸브의 시트 리테이너.
The seat reclining apparatus according to claim 1,
Wherein a groove is formed in only the seat retainer provided in the direction in which the high-pressure fluid is introduced, and no groove is formed in the opposite side seat retainer.
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