KR102282707B1

KR102282707B1 - 이물끼임방지용 와류형성배플을 갖는 스테인리스 제수밸브

Info

Publication number: KR102282707B1
Application number: KR1020200027934A
Authority: KR
Inventors: 이성일; 김금주
Original assignee: 이성일; 김금주
Priority date: 2020-03-05
Filing date: 2020-03-05
Publication date: 2021-07-27

Abstract

본 발명에 따른 이물끼임방지용 와류형성배플을 갖는 스테인리스 제수밸브는: 스테인리스 스틸 재질로 마련되며, 좌우 양측 중 어느 일측에 형성되어 상수가 유입되는 유입부와, 상기 유입부에 반대방향으로 대칭되게 형성되어 상수가 유출되는 유출부와, 상기 유입부 및 상기 유출부의 사이에 형성되어 후술할 개폐 조절부가 결합되는 인서트부로 이뤄진 밸브 몸체; 상기 인서트부에 결합되어 회전력에 의해 후술할 디스크가 승강 되도록 하는 개폐 조절부; 및, 스테인리스 스틸 재질로 마련되며, 상기 인서트부의 내부에서 상기 개폐 조절부의 회전 조작에 의해 상하로 승강 가능하게 구비되어 상기 유입부에서 상기 유출부로 나가는 상수의 양이 조절되도록 하는 디스크;를 포함하고, 상기 유입부 및 상기 유출부 중 적어도 어느 하나의 내부로는 상수의 흐름에 와류가 형성되어 상기 밸브 몸체와 상기 디스크 사이에 끼게 되는 이물질이 와류에 의해 제거되게 다수의 와류 형성 홈이 나선 형태로 함몰 형성된 와류형성배플이 착탈 가능하게 끼워지도록 구비된 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 장기간 동안 사용함에 따라 스테인리스 재질로 마련된 상수용 제수밸브의 밸브 몸체의 내부와 디스크의 사이에 이물질이 끼게 되어 밸브의 누수 손상이 발생 되는 것을 방지하도록 할 수 있는 이물끼임방지용 와류형성배플을 갖는 스테인리스 제수밸브를 제공할 수 있다.

Description

이물끼임방지용 와류형성배플을 갖는 스테인리스 제수밸브 {stainless water control valve with vortex forming baffle for preventing foreign substance being jammed}

본 발명은 이물끼임방지용 와류형성배플을 갖는 스테인리스 제수밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 장기간 동안 사용함에 따라 스테인리스 재질로 마련된 상수용 제수밸브의 밸브 몸체의 내부와 디스크의 사이에 이물질이 끼게 되어 밸브의 누수 손상이 발생 되는 것을 방지하도록 할 수 있는 이물끼임방지용 와류형성배플을 갖는 스테인리스 제수밸브에 관한 것이다.

일반적으로 유체의 흐름을 조절하는 밸브 중에서 게이트 밸브는 유체의 흐름을 비교적 확실하게 차단할 수 있고, 폐쇄시 유체의 누설이나 고장이 드물며, 개방시 압력손실이 작은 특성이 있어서 가장 널리 사용되고 있는 장치이다.

이러한 상기 게이트 밸브는 통상적으로 디스크의 폐쇄시 디스크는 전후 차압과 면적을 곱한 만큼의 압력을 받게 되고, 상수의 유량을 제어할 수 있도록 스테인리스 재질로 마련되어 제수밸브로 사용되게 된다.

기존의 제수밸브는 상수관 사이에 결합 되어 상수의 흐름을 단속하기 위한 것으로서, 밸브대를 이용하여 캡을 회전시키면 스템이 회전하면서 디스크를 상하 이동시켜 관로를 개폐하게 되며, 좌우 양단부에는 볼트 구멍이 뚫린 플랜지를 형성하여 상수관과 패킹을 사이에 두고 상수관 측의 플랜지와 함께 볼트로 결합시키도록 되어있다.

종래기술에 따른 제수밸브의 일 예가 대한민국 실용신안 등록번호 제20-0349676호(2004년04월27일자 등록, 이하 '특허문헌 1'이라 함) 등에 개시되어 있다.

그러나, 종래기술에 따른 제수밸브는 스테인리스 재질로 마련된 경우 녹이 잘 안 쓰는 장점이 있으나, 장기간 동안 사용하게 되면 밸브 몸체의 내부와 디스크의 사이에 이물질이 많이 끼고 침착되게 되어 디스크의 폐쇄시에도 상수가 조금씩 유출되기 때문에 상수 계량기의 게이지 값은 계속 올라가게 되는 등 밸브의 누수 손상이 발생 될 수 있다는 문제점이 있다.

대한민국 실용신안 등록번호 제20-0349676호(2004년04월27일자 등록)

본 발명의 목적은, 장기간 동안 사용함에 따라 스테인리스 재질로 마련된 상수용 제수밸브의 밸브 몸체의 내부와 디스크의 사이에 이물질이 끼게 되어 밸브의 누수 손상이 발생 되는 것을 방지하도록 할 수 있는 이물끼임방지용 와류형성배플을 갖는 스테인리스 제수밸브를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 이물끼임방지용 와류형성배플을 갖는 스테인리스 제수밸브는: 스테인리스 스틸 재질로 마련되며, 좌우 양측 중 어느 일측에 형성되어 상수가 유입되는 유입부와, 상기 유입부에 반대방향으로 대칭되게 형성되어 상수가 유출되는 유출부와, 상기 유입부 및 상기 유출부의 사이에 형성되어 후술할 개폐 조절부가 결합되는 인서트부로 이뤄진 밸브 몸체; 상기 인서트부에 결합되어 회전력에 의해 후술할 디스크가 승강 되도록 하는 개폐 조절부; 및, 스테인리스 스틸 재질로 마련되며, 상기 인서트부의 내부에서 상기 개폐 조절부의 회전 조작에 의해 상하로 승강 가능하게 구비되어 상기 유입부에서 상기 유출부로 나가는 상수의 양이 조절되도록 하는 디스크;를 포함하고, 상기 유입부 및 상기 유출부 중 적어도 어느 하나의 내부로는 상수의 흐름에 와류가 형성되어 상기 밸브 몸체와 상기 디스크 사이에 끼게 되는 이물질이 와류에 의해 제거되게 다수의 와류 형성 홈이 나선 형태로 함몰 형성된 와류형성배플이 착탈 가능하게 끼워지도록 구비된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 와류 형성 홈은 상기 와류형성배플의 내주면에 3개 이상 홀수개로 형성된 것이 바람직하다.

그리고, 상기 유입부는 유입 측 상수 배관과 결합되는 유입 플랜지를 포함하고, 상기 유출부는 유출 측 상수 배관과 결합되는 유출 플랜지를 포함하며, 상기 개폐 조절부는 회전 조작이 용이 해지도록 상부에 구비된 조절 핸들을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 장기간 동안 사용함에 따라 스테인리스 재질로 마련된 상수용 제수밸브의 밸브 몸체의 내부와 디스크의 사이에 이물질이 끼게 되어 밸브의 누수 손상이 발생 되는 것을 방지하도록 할 수 있는 이물끼임방지용 와류형성배플을 갖는 스테인리스 제수밸브를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이물끼임방지용 와류형성배플을 갖는 스테인리스 제수밸브의 측면 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 와류형성배플의 내주면에 와류 형성 홈이 형성된 일 예를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 직선형의 와류 형성 홈이 와류형성배플의 내주면에 각각 5선식, 7선식, 9선식, 11선식으로 형성된 예들을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 와류 형성 홈이 곡선형으로 형성된 이물끼임방지용 와류형성배플을 갖는 스테인리스 제수밸브의 측면 구성도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡선형의 와류 형성 홈이 와류형성배플의 내주면에 각각 5선식, 7선식, 9선식, 11선식으로 형성된 예들을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 와류 형성 홈에 와류 부상 블레이드가 형성된 와류형성배플이 유입부의 내부로 끼워져 결합된 밸브 몸체의 사시도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 이물끼임방지용 와류형성배플을 갖는 스테인리스 제수밸브는, 도 1에 도시된 바와 같이, 밸브 몸체(100)와, 개폐 조절부(200)와, 디스크(300)와, 와류형성배플(400)을 포함한다.

밸브 몸체(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 스테인리스 스틸 재질로 마련되며, 좌우 양측 중 어느 일측에 형성되어 상수가 유입되는 유입부(110)와, 유입부(110)에 반대방향으로 대칭되게 형성되어 상수가 유출되는 유출부(120)와, 유입부(110) 및 유출부(120)의 사이에 형성되어 개폐 조절부(200)가 결합되는 인서트부(130)를 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 유입부(110)는 유입 측 상수 배관과 결합되는 유입 플랜지(111)를 포함하고, 유출부(120)는 유출 측 상수 배관과 결합되는 유출 플랜지(121)를 포함한다.

이에 따라, 유입 플랜지(111)에 유입 측 상수 배관의 플랜지가 결합되고 유출 플랜지(121)에 유출 측 상수 배관의 플랜지가 결합되어 본 발명에 따른 제수밸브가 상수 배관의 유입 측과 유출 측의 사이에 간편하게 설치되도록 할 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 밸브 몸체(100)의 인서트부(130)는 디스크(300)가 개방된 상태에서 하강에 의해 폐쇄시 디스크(300)가 안착 되는 시트 부분이 내측으로 오목하게 함몰 형성된 것이 바람직하다.

개폐 조절부(200)는 인서트부(130)에 결합되어 회전력에 의해 디스크(300)가 승강 되도록 한다.

본 발명에 따른 개폐 조절부(200)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 회전 조작이 용이 해지도록 상부에 구비된 조절 핸들(210)을 포함하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 조절 핸들(210)에 의해 개폐 조절부(200)의 회전 조작이 용이하게 이뤄지도록 함으로써, 디스크(300)의 승강에 의한 상수의 개폐와 유량의 제어가 손쉽게 이뤄지도록 할 수 있다.

디스크(300)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 스테인리스 스틸 재질로 마련되며, 인서트부(130)의 내부에서 개폐 조절부(200)의 회전 조작에 의해 상하로 승강 가능하게 구비되어 유입부(110)에서 유출부(120)로 나가는 상수의 양이 조절되도록 한다.

와류형성배플(400)은, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상수의 흐름에 와류가 형성되어 밸브 몸체(100)와 디스크(300) 사이에 끼게 되는 이물질이 와류에 의해 제거되게 유입부(110) 및 유출부(120) 중 적어도 어느 하나의 내부로 착탈 가능하게 끼워져 압입, 압착 결합 되도록 구비되며, 와류형성배플(400)의 내주면에는 다수의 와류 형성 홈(410)이 나선 형태로 함몰 형성된다.

이에 따라, 장기간 동안 사용함에 따라 스테인리스 재질로 마련된 상수용 제수밸브의 밸브 몸체(100)의 내부와 디스크(300)의 사이에 이물질이 끼게 되어 밸브의 누수 손상이 발생 되는 것을 방지하도록 할 수 있는 이물끼임방지용 와류형성배플을 갖는 스테인리스 제수밸브를 제공할 수 있다.

이때, 와류형성배플(400)이 끼워지는 유입부(110) 및 유출부(120) 중 적어도 어느 하나의 내주면은 와류형성배플(400)의 두께보다 좀더 내측으로 함몰되게 깎이어 와류형성배플(400)이 끼워지는 부분이 아닌 다른 부분의 내경이 보다 좁아지도록 단턱지게 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

좀더 구체적으로, 와류형성배플(400)은 대략 3 mm 정도의 두께를 갖는 단관 형태로 마련되고, 유입부(110) 및 유출부(120) 중 적어도 어느 하나에서 와류형성배플(400)이 끼워지는 내주면은 다른 부분보다 대략 5 mm 정도의 깊이를 갖도록 미리 함몰되게 형성되어 와류형성배플(400)의 내주면과 와류형성배플(400)을 지난 유입부(110) 및 유출부(120) 중 적어도 어느 하나의 내주면은 대략 2 mm 정도의 높이 차이를 갖도록 단턱지게 형성된 것이 바람직하다.

이에 따라, 와류형성배플(400)의 내경보다 와류형성배플(400)을 지난 유입부(110) 및 유출부(120) 중 적어도 어느 하나의 나머지 부분의 내경이 더욱 좁아져 유속이 더욱 빨라지게 함으로써, 와류의 세기가 더욱 강해지도록 할 수 있다.

여기서, 유입부(110) 및 유출부(120) 중 적어도 어느 하나의 내주면에서 와류형성배플(400)이 끼워져 안착 되는 부분에서 와류형성배플(400)을 지난 나머지 부분으로는 내경이 점차 축소되게 형성되어 경사면을 갖도록 형성된 것이 바람직하다.

이에 따라, 와류형성배플(400)의 와류 형성 홈(410)에 의해 발생 되는 와류가 완만하게 경사진 면을 따라 흐르도록 유도되게 함으로써, 와류가 깨지지 않고 보존되며 이물질을 효과적으로 제거하도록 할 수 있다.

또한, 와류 형성 홈(410)은 총열 가공을 포함하는 CNC 가공 방식으로 유입부(110) 및 유출부(120) 중 적어도 어느 하나로 끼워지는 와류형성배플(400)의 내주면에 2 mm 정도의 깊이를 갖도록 형성된 것이 바람직하다.

이에 따라, 와류 형성 홈(410)의 깊이가 너무 깊게 형성되어 과도한 와류 발생에 의한 차압 부하가 너무 커지게 되거나 와류 형성 홈(410)의 깊이가 너무 얕게 형성되어 이물질을 제거하기 위한 와류의 발생이 너무 부족해짐이 없이 상수가 흘러가는 방향을 따라 적정한 와류의 발생을 유도해내어 물의 흐름만으로도 밸브 몸체(100)의 내부에 적층 되어 있는 이물질이 효과적으로 제거되며 이물질의 적층도 최대한 억제되도록 할 수 있다.

이때, 와류 형성 홈(410)은 와류형성배플(400)의 내주면에 정면상 유입부(110) 및 유출부(120)의 상수 흐름 방향에 대해 10 ~ 30 °정도 비틀어지게 형성되어 전체적으로는 바람개비의 형태를 이루도록 마련된 것이 바람직하다.

이에 따라, 와류 형성 홈(410)이 10°미만으로 비틀어지게 형성되면 와류의 세기가 너무 약해지고 30°초과하여 비틀어지게 형성되면 상수의 흐름에 너무 과부하가 걸리게 되지만, 본 발명에 따른 와류 형성 홈(410)에 의하면 적정한 세기로 상수의 흐름에는 지장없이 이물질 제거의 기능이 수행되도록 할 수 있다.

여기서, 와류 형성 홈(410)은 유입부(110) 측으로 끼워지는 와류형성배플(400)의 내주면에 3개 이상 홀수개로 형성된 것이 바람직하다.

이에 따라, 와류 형성 홈(410)이 유입부(110) 측으로 끼워지는 와류형성배플(400)의 내주면에 3개 이상으로 최적화되게 형성되어 밸브 몸체(100)와 디스크(300) 사이에 끼게 되는 이물질을 와류에 의해 효과적으로 제거하도록 할 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 와류 형성 홈(410)의 바닥면은 와류형성배플(400)의 내주면에서 최 단부 외측으로부터 내측으로 갈수록 하향 경사진 구배를 갖게 형성되어 최단부 외측은 깊이가 1 mm 정도이고, 가장 안쪽의 내측은 깊이가 2 mm 정도인 것이 바람직하다.

이에 따라, 와류 형성 홈(410)에 의해 와류가 더욱 활발하게 형성되도록 할 수 있다.

도 1은 와류 형성 홈(410)이 직선형으로 와류형성배플(400)의 내주면에 3선 형태의 나선형 형태로 형성된 것을 도시한 도면이고, 도 3은 직선형의 와류 형성 홈(410)이 와류형성배플(400)의 내주면에 각각 5선식, 7선식, 9선식, 11선식으로 형성된 예들을 도시한 도면이다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서, 도 4에 도시된 바와 같이, 와류 형성 홈(410)은 직선형이 아닌 곡선형으로 형성될 수도 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 와류 형성 홈(410)이 곡선형으로 형성된 이물끼임방지용 와류형성배플을 갖는 스테인리스 제수밸브의 측면 구성도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 곡선형의 와류 형성 홈(410)이 와류형성배플(400)의 내주면에 각각 5선식, 7선식, 9선식, 11선식으로 형성된 예들을 도시한 도면이다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도 6에 도시된 바와 같이, 와류 형성 홈(410)의 CNC 가공 형성시 홈 형성과 동시에 가공하여 와류 형성 홈(410)의 길이방향을 따라 와류 형성 홈(410)의 일측 상부에는 대략 1 ~ 2 °정도의 곡률로 휘어지게 형성되며 0.5 ~ 1.5 mm 정도의 높이를 갖도록 와류 부상 블레이드(420)가 턱의 형태로 형성되도록 할 수 있다.

이에 따라, 디스크(300)의 상승에 따른 밸브의 개방시 유입부(110)를 통해 상수가 유입되면서 와류 형성 홈(410)에 의해 와류가 형성되면서, 형성된 와류는 와류 부상 블레이드(420)에 부딪히며 부양이 유도되어 와류에 의한 이물질 제거의 효율이 더욱 높아지도록 할 수 있다.

상기에 의해 설명되고 첨부된 도면에서 그 기술적인 면이 기술되었으나, 본 발명의 기술적인 사상은 그 설명을 위한 것이고, 그 제한을 두는 것은 아니며 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술적인 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적인 사상을 이하 후술 될 특허청구범위에 기재된 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 밸브 몸체 110 : 유입부
111 : 유입 플랜지 120 : 유출부
121 : 유출 플랜지 130 : 인서트부
200 : 개폐 조절부 210 : 조절 핸들
300 : 디스크 400 : 와류형성배플
410 : 와류 형성 홈

Claims

스테인리스 스틸 재질로 마련되며, 좌우 양측 중 어느 일측에 형성되어 상수가 유입되는 유입부(110)와, 상기 유입부(110)에 반대방향으로 대칭되게 형성되어 상수가 유출되는 유출부(120)와, 상기 유입부(110) 및 상기 유출부(120)의 사이에 형성되어 후술할 개폐 조절부(200)가 결합되는 인서트부(130)로 이뤄진 밸브 몸체(100);
상기 인서트부(130)에 결합되어 회전력에 의해 후술할 디스크(300)가 승강 되도록 하는 개폐 조절부(200); 및
스테인리스 스틸 재질로 마련되며, 상기 인서트부(130)의 내부에서 상기 개폐 조절부(200)의 회전 조작에 의해 상하로 승강 가능하게 구비되어 상기 유입부(110)에서 상기 유출부(120)로 나가는 상수의 양이 조절되도록 하는 디스크(300);
를 포함하고,
상기 유입부(110) 및 상기 유출부(120) 중 적어도 어느 하나의 내부로는 상수의 흐름에 와류가 형성되어 상기 밸브 몸체(100)와 상기 디스크(300) 사이에 끼게 되는 이물질이 와류에 의해 제거되게 다수의 와류 형성 홈(410)이 나선 형태로 함몰 형성된 와류형성배플(400)이 착탈 가능하게 끼워지도록 구비되며,
상기 와류 형성 홈(410)은 상기 와류형성배플(400)의 내주면에 3개 이상 홀수개로 형성되고,
상기 유입부(110)는 유입 측 상수 배관과 결합되는 유입 플랜지(111)를 포함하며, 상기 유출부(120)는 유출 측 상수 배관과 결합되는 유출 플랜지(121)를 포함하고, 상기 개폐 조절부(200)는 회전 조작이 용이 해지도록 상부에 구비된 조절 핸들(210)을 포함하며,
상기 와류 형성 홈(410)은 총열 가공을 포함하는 CNC 가공 방식으로 상기 유입부(110) 및 상기 유출부(120) 중 적어도 어느 하나로 끼워지는 상기 와류형성배플(400)의 내주면에 2 mm의 깊이를 갖도록 형성되고,
상기 와류 형성 홈(410)은 상기 와류형성배플(400)의 내주면에 정면상 상기 유입부(110) 및 상기 유출부(120)의 상수 흐름 방향에 대해 10 ~ 30 °비틀어지게 형성되어 전체적으로는 바람개비의 형태를 이루도록 마련되며,
상기 와류 형성 홈(410)의 바닥면은 상기 와류형성배플(400)의 내주면에서 최 단부 외측으로부터 내측으로 갈수록 하향 경사진 구배를 갖게 형성되어 최단부 외측은 깊이가 1 mm 이고, 가장 안쪽의 내측은 깊이가 2 mm 이며,
상기 와류 형성 홈(410)의 CNC 가공 형성시 홈 형성과 동시에 가공하여 상기 와류 형성 홈(410)의 길이방향을 따라 상기 와류 형성 홈(410)의 일측 상부에는 1 ~ 2 °의 곡률로 휘어지게 형성되며 0.5 ~ 1.5 mm의 높이를 갖도록 와류 부상 블레이드(420)가 턱의 형태로 형성되고,
상기 와류형성배플(400)은 3 mm의 두께를 갖는 단관 형태로 마련되며, 상기 유입부(110) 및 상기 유출부(120) 중 적어도 어느 하나에서 상기 와류형성배플(400)이 끼워지는 내주면은 다른 부분보다 5 mm의 깊이를 갖도록 미리 함몰되게 형성되어 상기 와류형성배플(400)의 내주면과 상기 와류형성배플(400)을 지난 상기 유입부(110) 및 상기 유출부(120) 중 적어도 어느 하나의 내주면은 2 mm의 높이 차이를 갖도록 단턱지게 형성되고,
상기 유입부(110) 및 상기 유출부(120) 중 적어도 어느 하나의 내주면에서 상기 와류형성배플(400)이 끼워져 안착 되는 부분에서 상기 와류형성배플(400)을 지난 나머지 부분으로는 내경이 점차 축소되게 형성되어 경사면을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 이물끼임방지용 와류형성배플을 갖는 스테인리스 제수밸브.
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