KR102369516B1 - 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 일측에 부식성 가스 또는 부식성 액체에 해당하는 유량이 유동하는 밸브바디(110)와, 밸브 누설을 방지하도록 시트(121) 및 시트홀더(122)로 결합된 시트부(120)와, 밸브바디(110)의 배출로(115)를 개폐하여 유량을 조절하는 다이어프램시트(130)와, 다이어프램시트(130)를 탄성적으로 압착하거나 이격시키는 가압부(140)와, 스템(142)의 승강을 가이드하는 보넷(150)과, 스템(142)이 하단에 고정 결합되고 중앙에 키홀(161)이 관통 형성된 핸들(160)과, 하단은 보넷(150) 상단에 결합되고 상단은 핸들(160) 내측에 인입되되 내측면에 내접기어(171)가 형성된 제1노브(170)와, 제1노브(170)의 내접기어(171)에 치합시켜 핸들(160)의 회전을 제한하는 키락부(180)와, 키홀(161)에 삽입되어 스토퍼(182)의 후단을 가압하여 스토퍼(182)를 회전시켜 스토퍼(182)가 제1노브(170)의 내접기어(171)와 이격되도록 하여 핸들(160)의 회전을 가능하게 하는, 마스터키(190)를 포함하여, 시트(121)와 시트홀더(122)는 분리형으로 상호 결합하도록 구성되어서, 종래의 일체형 구조에 비해, 분리형으로 시트(121)의 손상으로 인한 부품 교체시 시트(121)만을 교체하도록할 수 있는, 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브를 개시한다.

Description

분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브{DIAPHRAGM VLAVE HAVING DISCRETE TYPE SEAT MEMBER}
본 발명은 시트와 시트홀더는 분리형으로 상호 결합하도록 구성되어, 분리형으로 시트의 손상으로 인한 부품 교체시 시트만을 교체하도록 하여 교체비용을 절감할 수 있는, 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 현재 상용되고 있는 다이어프램밸브의 경우, 반도체, 디스플레이 또는 케미컬 산업분야에 방진을 요구하는 공정에 많이 사용되고 있다.
하지만, 부식성 유체 및 가스를 흐를 때 와류 현상에 의해 데드존이 형성되어 원활한 흐름을 보이지 못하고 있으며, 이로 인한 유량 감소 및 정체구간에서 다이어프램밸브를 부식시켜 수명을 단축시키는 원인을 제공하고 있다.
한편, 이와 관련한 선행기술로서, 한국 등록특허공보 제10-1266301호가 개시되어 있는데, 종래의 다이아프램 밸브의 핸들 풀림 방지 장치는, 다이아프램 밸브의 밸브 개방 시에는 핸들에 내재된 록킹 핀이 스프링의 탄발력에 의해 록킹 브라켓의 밸브 개방 고정용 홀에 걸려서 견고하게 록킹되고, 밸브 폐쇄시에는 핸들에 내재된 록킹 핀이 스프링의 탄발력에 의해 록킹 브래킷의 밸브 폐쇄 고정용 홀에 걸려서 록킹 되도록 이루어져서, 밸브 개방 상태 또는 밸브 폐쇄 상태에서 핸들이 풀리는 것을 방지하지만, 단순히 핸들이 빠지는 현상을 위한 장치로 밸브에 대한 임의조작의 방지역할을 못하는 문제점이 있다.
또한, 한국 등록특허공보 제10-1708756호의 잠금형 다이어프램 밸브는, 락킹핀의 삽입여부에 따라 핸들부의 잠금 상태가 선택적으로 구속되어 제품의 안전성이 개선되었으나, 밸브의 개폐시 락핀을 제거하고 핸들을 조작하는 구조로 누구나 손쉽게 조작을 할 수 있는 밸브로 유량을 조절한 상태에서는 락을 할 수가 없는 문제점이 있다.
또한, 한국 등록특허공보 제10-2017-0077089호의 유량 제어용 키락 핸들을 가진 볼 밸브는, 유체 유입통로, 유체 유출통로 및 위를 행해 개구된 요부가 설치된 바디와, 바디에 형성된 유체 유입 통로의 둘레 가장자리에 배치된 시트와 시트에 압박·이격됨으로써 유체 유입 통로의 개폐를 행하는 탄성 변형가능한 세형 다이어프램과 다이어프램의 외주 가장자리를 바디의 요부 저면과의 사이에서 유지하는 프레스 어댑터와 다이어프램의 중앙부를 압박하는 다이어프램 프레스와 다이어프램 프레스를 상하 이동시키는 상하 이동 수단을 구비하여 밸브의 기밀성을 높일 수는 있으나 데드존이 발생하는 한계점이 있다.
이에, 유량을 증가시키고 밸브 내부공간에 잔존하지 않고 원활하게 유동하도록 가이드하고 데드존의 크기를 최소화하여 와류현상발생을 억제하면서, 소모성 시트부의 교체주기를 증가시켜 내구성을 향상시킬 수 있는 기술이 요구된다.
한국 등록특허공보 제10-1266301호 (다이아프램 밸브의 핸들 풀림 방지 장치, 2013.05.22) 한국 등록특허공보 제10-1708756호 (잠금형 다이어프램 밸브, 2017.02.21) 한국 등록특허공보 제10-2017-0077089호 (유량 제어용 키락 핸들을 가진 볼 밸브, 2017.06.19)
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 유량을 증가시키고 밸브 내부공간에 잔존하지 않고 원활하게 유동하도록 가이드하고 데드존의 크기를 최소화하여 와류현상발생을 억제하면서, 소모성 시트부의 교체주기를 증가시켜 내구성을 향상시킬 수 있는, 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, 일측에 부식성 가스 또는 부식성 액체에 해당하는 유량이 제1수평방향으로 유입되도록 형성된 유입구와, 타측에 유량이 제2수평방향으로 배출되도록 형성된 배출구와, 상기 유입구로부터 중앙 상단에 형성된 단속공간의 내부영역으로 연통되어 수직방향으로 형성된 유입로와, 상기 단속공간의 중앙영역으로부터 상기 배출구와 연통되어 수직방향으로 형성된 배출로로 구성된, 밸브바디; 상기 배출로와 연통되도록 제1연통홀이 중앙에 형성되어 유량이 통과하는 시트와, 상기 시트를 홀딩하도록 중앙에 결합홀이 형성되고 상기 유입로에 대응하도록 원주상에 제2연통홀이 등간격으로 배열 형성된 시트홀더로 구성된, 시트부; 상기 단속공간 내측의 상기 시트부 상단에 형성되어 상기 제2연통홀 상단과 밀착되거나 이격되어 상기 배출로를 개폐하여 유량을 조절하도록 호형상의 단면구조로 이루어진 원판형태의 다이어프램시트; 상기 다이어프램시트의 중앙 상단에 접촉하는 푸시버튼과, 상기 푸시버튼 상단에 형성되어 수직방향으로 승강하여 상기 푸시버튼에 의해 상기 다이어프램시트를 탄성적으로 압착하거나 이격시키는 스템으로 구성되는, 가압부; 상기 스템의 승강을 가이드하는 보넷; 상기 스템이 하단에 고정 결합되고 중앙에 키홀이 관통 형성된 핸들; 하단은 상기 보넷 상단에 결합되고 상단은 상기 핸들 내측에 인입되되 내측면에 내접기어가 형성된 제1노브; 상기 핸들 하단에 원통형상으로 결합되며, 키홀이 관통 형성되고, 일측면에는 수직방향으로 절개공간이 형성된 제2노브와, 상기 절개공간에 회전가능하도록 형성되어 상기 제1노브의 내접기어와 치합하도록 결합하여 상기 핸들의 회전을 단속하는 스토퍼로 구성된, 키락부; 및 상기 키홀에 삽입되어 상기 스토퍼를 회전시켜 상기 스토퍼가 상기 제1노브의 내접기어와 이격되도록 하여 상기 핸들의 회전을 가능하게 하는, 마스터키;를 포함하여, 상기 시트와 상기 시트홀더는 분리형으로 상호 결합하여 교체를 쉽도록 하고, 상기 마스터키의 상기 키홀의 삽입에 의해 상기 핸들을 회전시켜 상기 푸시버튼에 의해 상기 다이어프램시트를 압착하거나 이격시켜 상기 밸브바디를 유동하는 유량을 조절하는, 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브를 제공한다.
여기서, 상기 스템의 외주면에는 나사산이 형성되고, 상기 나사산에 상응하여 상기 보넷의 내측면에 나사산이 형성되어 상기 핸들의 회전에 의해 상기 스템이 나사회전하여 승강할 수 있다.
또한, 상기 보넷의 하단 외주면에는 체결링이 연장 형성되고, 상기 밸브바디의 단속공간 외곽에는 나사산이 형성되고, 상단 내측면에 상기 체결링이 결합되는 결합홈이 형성되고 하단 내측면에 상기 단속공간의 나사산에 상응하여 나사산이 형성되어 상기 밸브바디에 나사체결하여 상기 보넷과 상기 밸브바디를 고정 결합시키는 보넷너트를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 시트는 PCTFE로 구성되며, 상기 시트홀더는 서스로 구성되고, 상기 시트홀더의 결합홀은 단차져 형성되고, 상기 시트는 상기 시트홀더의 결합홀 형상에 상응하여 단차져 형성되어, 상기 시트와 상기 시트홀더는 분리형으로 상호 결합할 수 있다.
또한, 상기 시트의 상단 테두리는 상기 시트홀더로부터 일정 높이로 돌출 형성되며, 상기 시트홀더의 외곽 테두리는 일정 높이로 격벽이 돌출 형성되고, 상기 다이어프램시트의 테두리는 상기 격벽에 밀착되도록 결합되어 데드존을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 다이어프램시트의 테두리는 상기 격벽과 상기 보넷의 하단 테두리에 의해 고정되어 부식성 가스 또는 부식성 액체의 누설을 방지할 수 있다.
또한, 상기 다이어프램시트는 이중구조로 적층 형성될 수 있다.
또한, 상기 보넷의 내측면과 밀착하는 상기 스템의 외주면에는 오링이 형성될 수 있다.
또한, 상기 핸들의 하단에는 가이드홈이 형성되고, 상기 가이드홈에 대응하여 상기 제1노브의 하단 외측면에는 가이드가 형성되어, 상기 핸들이 180° 정역회전하도록 할 수 있다.
또한, 상기 핸들의 외주면에는 그립이 방사형으로 대칭적으로 이격 형성될 수 있다.
상기 마스터키는 손잡이와, 상기 핸들의 키홀 및 상기 제2노브의 키홀에 인입되는 호형상 단면구조의 키로 구성될 수 있다.
또한, 상기 다이어프램시트의 중앙영역과 접촉하는 상기 푸시버튼의 전단은 볼록하게 돌출 형성되어 상기 다이어프램시트의 중앙영역을 가압하여 상기 제1연통홀을 폐쇄하도록 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 시트와 시트홀더는 분리형으로 상호 결합하도록 구성되어서, 종래의 일체형 구조에 비해, 분리형으로 시트의 손상으로 인한 부품 교체시 시트만을 교체하도록 하여 교체비용을 절감할 수 있으며, 유량을 증가시키고 단속공간에 잔존하지 않고 원활하게 유동하도록 가이드하고 데드존의 크기를 최소화하여 와류현상발생을 억제하여서 유체의 정체로 인한 부식을 최소화하여 제품수명을 연장시킬 수 있고, 부식발생으로 인한 녹발생을 개선하여 반도체 및 디스플레이 제조라인의 파티클 발생원인을 감소시켜 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브의 사시도를 도시한 것이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브의 단면구조를 각각 도시한 것이다.
도 4 내지 도 6은 도 1의 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브의 분해 사시도를 각각 도시한 것이다.
도 7 내지 도 9는 도 1의 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브의 키락부 관련 주요 구성을 분리 도시한 것이다.
도 10은 도 1의 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브의 다이어프램시트 관련 주요 구성을 분리 도시한 것이다.
도 11은 도 1의 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브의 평면상의 단면구조를 각각 도시한 것이다.
도 12는 도 1의 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브의 밸브바디를 일부 절개한 절개도를 도시한 것이다.
도 13은 도 1의 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브의 시트부를 확대 도시한 것이다.
도 14는 도 13의 시트부 구조에 의한 데드존 크기의 실험결과를 비교예시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
본 발명의 실시예에 의한 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브는, 전체적으로, 일측에 부식성 가스 또는 부식성 액체에 해당하는 유량이 유동하는 밸브바디(110)와, 밸브 누설을 방지하도록 시트(121) 및 시트홀더(122)로 결합된 시트부(120)와, 밸브바디(110)의 배출로(115)를 개폐하여 유량을 조절하는 다이어프램시트(130)와, 다이어프램시트(130)를 탄성적으로 압착하거나 이격시키는 가압부(140)와, 스템(142)의 승강을 가이드하는 보넷(150)과, 스템(142)이 하단에 고정 결합되고 중앙에 키홀(161)이 관통 형성된 핸들(160)과, 하단은 보넷(150) 상단에 결합되고 상단은 핸들(160) 내측에 인입되되 내측면에 내접기어(171)가 형성된 제1노브(170)와, 제1노브(170)의 내접기어(171)에 치합시켜 핸들(160)의 회전을 제한하는 키락부(180)와, 키홀(161)에 삽입되어 스토퍼(182)의 후단을 가압하여 스토퍼(182)를 회전시켜 스토퍼(182)가 제1노브(170)의 내접기어(171)와 이격되도록 하여 핸들(160)의 회전을 가능하게 하는, 마스터키(190)를 포함하여, 시트(121)와 시트홀더(122)는 분리형으로 상호 결합하도록 구성되어서, 종래의 일체형 구조에 비해, 분리형으로 시트(121)의 손상으로 인한 부품 교체시 시트(121)만을 교체하도록 하는 것을 요지로 한다.
이하, 도 1 내지 도 14를 참조하여, 전술한 구성의 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브를 구체적으로 상술하면 다음과 같다.
우선, 밸브바디(110)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 일측에 부식성 가스 또는 부식성 액체에 해당하는 유량이 제1수평방향으로 유입되도록 형성된 유입구(inlet)(111)와, 타측에 유량이 제2수평방향으로 배출되도록 형성된 배출구(outlet)(112)와, 유입구(111)로부터 중앙 상단에 형성된 단속공간(113)(도 10 참조)의 내부영역으로 연통되어 수직방향으로 형성된 유입로(114)와, 단속공간(113)의 중앙영역으로부터 배출구(112)와 연통되어 수직방향으로 형성된 배출로(115)로 구성되어서, 반도체 또는 디스플레이 공정 라인을 유동하는 부식성 가스 또는 부식성 액체의 흐름을 단속하여 유량을 조절하도록 한다.
다음, 시트부(120)는 밸브바디(110)로 유입되어 배출되는 유량을 단속공간(113)에 잔존하지 않고 원활하게 유동하도록 가이드하고 데드존(dead zone)의 크기를 최소화하여 와류현상발생을 억제하는 역할을 수행하도록 밸브 누설(leak) 방지용 시트(seat)(121)와 시트홀더(seat holder)(122)로 구성되는데, 구체적으로, 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 배출로(115)와 수직방향으로 연통되도록 정렬된 제1연통홀(121a)이 중앙에 형성되어 유량이 통과하는 시트(121)와, 시트(121)가 인입되어 시트(121)를 홀딩하도록 중앙에 결합홀(122a)이 형성되고 유입로(114)에 대응하도록 원주상에 수직방향으로 정렬된 제2연통홀(122b)이 등간격으로 배열 형성된 시트홀더(122)로 구성된다.
한편, 시트(121)는 120℃에서도 내열성을 유지하는 폴리머인 PCTFE(PolyChloroTriFluoroEthylene)로 구성되고, 시트홀더(122)는 서스(sus)로 구성되어, 부식성 가스 또는 부식성 액체에도 내부식성을 향상시킬 수 있고, 또한, 도 5 및 도 6에 확대 도시된 바와 같이, 시트홀더(122)의 결합홀(122a)은 단차져 형성되고, 시트(121)는 시트홀더(122)의 결합홀(122a) 형상에 상응하여 단차져 형성되어, 시트(121)와 시트홀더(122)는 분리형으로 상호 결합하도록 구성되어서, 종래의 일체형 구조에 비해, 분리형으로 시트(121)의 손상으로 인한 부품 교체시 시트(121)만을 교체하도록 하여 교체비용을 절감할 수 있다.
다음, 다이어프램시트(diaphragm sheet)(130)는. 도 10 및 도 13에 도시된 바와 같이 호형상의 단면구조로 이루어진 원판형태로 형성되고, 구체적으로, 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 단속공간(113) 내측의 시트부(120) 상단에 형성되어 중앙영역이 제2연통홀(122b) 상단과 밀착되어 제2연통홀(122b)을 폐쇄하거나 제2연통홀(122b)과 이격되어 배출로(115)를 개방하는 개폐동작을 수행하여 밸브바디(110)를 통과하는 유량을 조절하도록 한다.
한편, 도 5 및 도 13에 도시된 바와 같이, 시트(121)의 상단 테두리(121b)는 시트홀더(122)로부터 일정 높이로 돌출 형성되어 다이어프램시트(130)의 압착시 상단 테두리(121b)와 선행하여 접촉하여 제2연통홀(122b)을 폐쇄하도록 하고, 시트홀더(122)의 외곽 테두리는 일정 높이로 격벽(122c)이 돌출 형성되고, 다이어프램시트(130)의 테두리는 격벽(122c)에 밀착되도록 결합되어 종래에 비해 데드존의 크기를 최소화할 수 있다.
이에, 도 14의 시트부 구조에 의한 데드존 크기의 실험결과 비교예시 및 다음의 [표 1]에 의하면, 다이어프램밸브 내부의 데드존의 크기가 감소하고 와류 현상 발생을 크게 억제하여 유량계수(Cv)를 개선하여 10% 유량증대를 구현하고 부식최소화에 따른 내구성 향상을 구현할 수 있다.
종래 실시예
데드존 크기 91.13mm2 21.74mm2
유량계수(Cv) 0.3 0.33
여기서, 다이어프램시트(130)의 테두리는 격벽과 보넷(150)의 하단 테두리에 의해 고정되어 부식성 가스 또는 부식성 액체의 외부 누설을 방지하여 안전사고를 방지할 수 있다.또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 다이어프램시트(130)는 이중구조로 적층 형성되어 단일 구조에 비해 다이어프램시트(130)의 탄성적 압착 및 압착 해제에 따른 피로도를 내구성을 향상시킬 수 있다.
다음, 가압부(140)는 다이어프램시트(130) 상단에 형성되어 다이어프램시트(130)을 탄성적으로 푸시하는데, 구체적으로, 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 다이어프램시트(130)의 중앙 상단에 접촉하는 푸시버튼(141)과, 푸시버튼(141) 상단에 형성되어 수직방향으로 승강하여 푸시버튼(141)에 의해 다이어프램시트(130)를 탄성적으로 가압하여 압착하거나 이격시켜 압착상태를 해제하는 스템(stem)(142)으로 구성된다.
여기서, 도 13에 확대 도시된 바와 같이, 다이어프램시트(130)의 중앙영역과 접촉하는 푸시버튼(141)의 전단은 볼록하게 돌출 형성되어 다이어프램시트(130)의 중앙영역을 가압하여 푸시버튼(141)의 형상에 의해 다이어프램시트(130)의 중앙영역이 볼록하게 변형되어 제1연통홀(121a)을 기밀하거나 수밀하게 폐쇄하도록 할 수 있다.
다음, 보넷(bonnet)(150)은 스템(142)의 승강을 가이드한다. 예컨대, 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 스템(142)의 외주면에는 나사산(142a)이 형성되고, 나사산(142a)에 상응하여 보넷(150)의 내측면에 나사산(151)이 형성되어서, 스템(142)과 보넷(150)은 상호 나사체결하고 핸들(160)의 회전에 의해 스템(142)이 나사회전하여 승강할 수 있다.
한편, 보넷(150)의 하단 외주면에는 체결링(152)이 연장 형성되고, 밸브바디(110)의 단속공간(113) 외곽에는 나사산(116)이 형성되고, 상단 내측면에 체결링(152)이 결합되는 결합홈(201)이 형성되고 하단 내측면에 단속공간(113)의 나사산(116)에 상응하여 나사산(202)이 형성되어 밸브바디(110)에 나사체결하여 보넷(150)과 밸브바디(110)를 상호 고정 결합시키는 보넷너트(200)를 더 포함할 수 있다.
또한, 도 13을 참고하면, 보넷(150)의 내측면과 밀착하는 스템(142)의 외주면에는 오링(153)이 형성되어서, 단속공간(113) 외부로 유출될 수 있는 유량을 차단하도록 기밀하거나 수밀한다.
다음, 핸들(160)은, 도 5, 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 스템(142)의 상단이 키락부(180)의 제2노브(181)를 관통하여 하단에 나사체결되어 고정 결합되고, 상단면 중앙에 마스터키(190)가 삽입되는 키홀(161)이 관통 형성된다.
한편, 도 6 및 도 11을 참고하면, 핸들(160)의 하단에는 가이드홈(162)이 형성되고, 가이드홈(162)에 대응하여 제1노브(170)의 하단 외측면에는 가이드(172)가 형성되어, 핸들(160)이 180° 정역회전하도록 하여 핸들(160)의 과도한 회전에 의한 시트(121) 또는 다이어프램시트(130)의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 도 1을 참고하면, 핸들(160)의 외주면에는 주름구조의 그립(grip)(163)이 방사형으로 대칭적으로 이격 형성되어 미끄러짐없이 안정적으로 회전시키도록 할 수 있다.
다음, 제1노브(knob)(170)는, 도 2, 도 3, 도 5, 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 하단은 보넷(150) 상단 외주면에 고정 결합되고 상단은 핸들(160) 내측면과 제2노브(181) 외측면 사이에 인입되어 형성되고, 내측면에는 내접기어(171)가 원주형으로 배열 형성된다.
즉, 보넷(150)과 제2노브(181)는 상호 고정 결합되며, 핸들(160)은 제2노브(181) 외측면에 회전가능하도록 결합되고, 도 2, 도 3 및 도 5를 참고하면, 제2노브(181)는 핸들(160)에 나사체결되어 상호 고정되어 핸들(160)의 회전시 제2노브(181) 및 가압부(140)가 연동하여 회전한다.
다음, 키락부(key-lock member)(180)는 핸들(160)의 회전을 제한하여 마스터키(190)의 사용시에만 핸들(160)을 회전시키도록 구성되는데, 구체적으로, 도 5 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 핸들(160) 하단에 원통형상으로 결합되며, 키홀(181a)이 관통 형성되고, 일측면에는 수직방향으로 절개공간(181b)이 중심을 향해 형성된 제2노브(181)와, 절개공간(181b)에 양측면에 관통 형성된 홀(182a)에 인입된 회전축(182b)에 회전가능하도록 형성되어 전단이 제1노브(170)의 내접기어(171)와 치합하도록 결합하여 핸들(160)의 회전을 단속하는 스토퍼(182)와, 스토퍼(182)의 일측 하단에 양방향으로 각각 연장 형성된 지지대(183)와, 회전축(182b)에 결합되고 지지대(183)를 탄성적으로 가압하여 스토퍼(182)의 전단을 제1노브(170)의 내접기어(171)에 치합시켜 제1노브(170)와 스토퍼(182)의 상호 치합체결에 의해 핸들(160)의 회전을 제한하는 토션 스프링(torsion spring)(184)으로 구성된다.
한편, 도 3 및 도 8을 참고하면, 절개공간(181b)의 양 내측면의 내부영역에는 토션 스프링(184)의 후단을 지지하도록 경사면(181b-1)이 돌출 형성되어 토션 스프링(184)을 고정시켜 스토퍼(182)의 키(192)에 의한 가압 후 탄성적으로 복귀하도록 하고, 절개공간(181b)의 양 내측면의 외부영역에는 지지대(183)의 양단을 각각 지지하는 지지면(181b-2)이 돌출 형성되어 토션 스프링(184)의 탄성력에 의해 스토퍼(182)의 과도한 회전을 제한한다.
또한, 도 8 및 도 9를 참고하면, 스토퍼(182)의 전단은 제1노브(170)의 내접기어(171)에 대응하는 단일 치수의 기어 형상으로 돌출 형성되어 안정적으로 치합하여 핸들(160)의 예기치 않은 회전을 제한한다.
다음, 마스터키(190)는, 도 5, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 핸들(160)의 키홀(161)에 삽입되어 키락부(180)의 키홀(181a)까지 인입되어 절개공간(181b)을 통해 키홀(181a)에 노출된 스토퍼(182)의 후단을 가압하여, 스토퍼(182)를 회전축(182b)을 중심으로 회전시켜 스토퍼(182)의 전단이 제1노브(170)의 내접기어(171)와 이격되도록 하여 제1노브(170)와 스토퍼(182)의 치합상태를 해제하여 핸들(160)의 회전을 가능하게 할 수 있다.
구체적으로, 도 7을 참고하면, 마스터키(190)는, 손잡이(191)와, 손잡이(191) 하단에 연장 형성되어 핸들(160)의 키홀(161) 및 제2노브(181)의 키홀(181a)에 인입되는 180°의 호형상 단면구조의 키(192)로 구성되고, 키(192)의 상단에는 고정홈(193)이 내측으로 90°의 호형상으로 만입되어 형성되고, 도 11을 참고하면, 핸들(160)의 키홀(161)은 키(192)와 동일한 크기인 180°의 호형상으로 절개 형성되고, 제2노브(181)의 키홀(181a)은 키보다 상대적으로 크게 225°의 호형상으로 연장되어 절개 형성되어, 키(192)의 회전시, 고정홈(193)을 통해 제2노브(181)의 키홀(181a)에 45° 추가 회전하여 키(192)의 고정홈(193)이 핸들(160)의 상단면에 고정될 수 있다.
즉, 마스터키(190)를 키락부(180)에 삽입한 후 회전시켜서, 핸들(160)에 이탈없이 고정시키면서 스토퍼(182)를 지속적으로 가압하여 제1노브(170)와 스토퍼(182)의 치합상태를 해제하여 마스터키(190)를 키락부(180)에 꽂아놓은 상태에서 자유롭게 핸들(160)을 회전시키도록 할 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브의 구성에 의해서, 시트와 시트홀더는 분리형으로 상호 결합하도록 구성되어서, 종래의 일체형 구조에 비해, 분리형으로 시트의 손상으로 인한 부품 교체시 시트만을 교체하도록 하여 교체비용을 절감할 수 있으며, 유량을 증가시키고 단속공간에 잔존하지 않고 원활하게 유동하도록 가이드하고 데드존의 크기를 최소화하여 와류현상발생을 억제하여서 유체의 정체로 인한 부식을 최소화하여 제품수명을 연장시킬 수 있고, 부식발생으로 인한 녹발생을 개선하여 반도체 및 디스플레이 제조라인의 파티클 발생원인을 감소시켜 수율을 향상시킬 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
110 : 밸브바디 111 : 유입구
112 : 배출구 113 : 단속공간
114 : 유입로 115 : 배출로
116 : 나사산 120 : 시트부
121 : 시트 122 : 시트홀더
130 : 다이어프램시트 140 : 가압부
141 : 푸시버튼 142 : 스템
150 : 보넷 151 : 나사산
152 : 체결링 153 : 오링
160 : 핸들 161 : 키홀
162 : 가이드홈 163 : 그립
170 : 제1노브 171 : 내접기어
172 : 가이드 180 : 키락부
181 : 제2노브 182 : 스토퍼
183 : 지지대 184 : 토션 스프링
190 : 마스터키 191 : 손잡이
192 : 키 193 : 고정홈
200 : 보넷너트 201 : 결합홈
202 : 나사산

Claims (13)

  1. 일측에 부식성 가스 또는 부식성 액체에 해당하는 유량이 제1수평방향으로 유입되도록 형성된 유입구와, 타측에 유량이 제2수평방향으로 배출되도록 형성된 배출구와, 상기 유입구로부터 중앙 상단에 형성된 단속공간의 내부영역으로 연통되어 수직방향으로 형성된 유입로와, 상기 단속공간의 중앙영역으로부터 상기 배출구와 연통되어 수직방향으로 형성된 배출로로 구성된 밸브바디;
    상기 배출로와 연통되도록 제1연통홀이 중앙에 형성되어 유량이 통과하는 시트와, 상기 시트를 홀딩하도록 중앙에 결합홀이 형성되고 상기 유입로에 대응하도록 원주상에 제2연통홀이 등간격으로 배열 형성된 시트홀더로 구성된 시트부;
    상기 단속공간 내측의 상기 시트부 상단에 형성되어 상기 제2연통홀 상단과 밀착되거나 이격되어 상기 배출로를 개폐하여 유량을 조절하도록 호형상의 단면구조로 이루어진 원판형태의 다이어프램시트;
    상기 다이어프램시트의 중앙 상단에 접촉하는 푸시버튼과, 상기 푸시버튼 상단에 형성되어 수직방향으로 승강하여 상기 푸시버튼에 의해 상기 다이어프램시트를 탄성적으로 압착하거나 이격시키는 스템으로 구성되는 가압부;
    상기 스템의 승강을 가이드하는 보넷;
    상기 스템이 하단에 고정 결합되고 중앙에 키홀이 관통 형성된 핸들;
    하단은 상기 보넷 상단에 결합되고 상단은 상기 핸들 내측에 인입되되 내측면에 내접기어가 형성된 제1노브;
    상기 핸들 하단에 원통형상으로 결합되며, 중심에 키홀이 관통 형성되고, 일측면에는 수직방향으로 절개공간이 형성된 제2노브와, 상기 절개공간에 회전가능하도록 설치되며 상기 제1노브의 내접기어와 치합하도록 결합되어 상기 핸들의 회전을 단속하는 스토퍼로 구성된 키락부; 및
    상기 키홀에 삽입되어 상기 스토퍼를 회전시켜 상기 스토퍼가 상기 제1노브의 내접기어와 이격되도록 하여 상기 핸들의 회전을 가능하게 하는 마스터키;를 포함하여,
    상기 시트와 상기 시트홀더는 분리형으로 상호 결합하여 교체를 쉽도록 하고, 상기 마스터키의 상기 키홀의 삽입에 의해 상기 핸들을 회전시켜 상기 푸시버튼에 의해 상기 다이어프램시트를 압착하거나 이격시켜 상기 밸브바디를 유동하는 유량을 조절하며,
    상기 키락부는 상기 스토퍼의 일측 하단에 양방향으로 각각 연장 형성되는 지지대와, 상기 절개공간의 내면 양측으로 양단이 회전 가능하게 설치되는 회전축에 결합되면서 상기 지지대를 탄성적으로 가압하여 상기 스토퍼의 전단을 상기 제1노브의 내접기어에 치합시켜 상기 제1노브와 상기 스토퍼의 상호 치합체결에 의해 상기 핸들의 회전을 제한하는 토션 스프링이 더 포함된 것을 특징으로 하는 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스템의 외주면에는 나사산이 형성되고, 상기 나사산에 상응하여 상기 보넷의 내측면에 나사산이 형성되어 상기 핸들의 회전에 의해 상기 스템이 나사회전하여 승강하는 것을 특징으로 하는, 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보넷의 하단 외주면에는 체결링이 연장 형성되고, 상기 밸브바디의 단속공간 외곽에는 나사산이 형성되고,
    상단 내측면에 상기 체결링이 결합되는 결합홈이 형성되고 하단 내측면에 상기 단속공간의 나사산에 상응하여 나사산이 형성되어 상기 밸브바디에 나사체결하여 상기 보넷과 상기 밸브바디를 고정 결합시키는 보넷너트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 시트는 PCTFE로 구성되며, 상기 시트홀더는 서스로 구성되고, 상기 시트홀더의 결합홀은 단차져 형성되고, 상기 시트는 상기 시트홀더의 결합홀 형상에 상응하여 단차져 형성되어, 상기 시트와 상기 시트홀더는 분리형으로 상호 결합하는 것을 특징으로 하는, 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 시트의 상단 테두리는 상기 시트홀더로부터 일정 높이로 돌출 형성되며, 상기 시트홀더의 외곽 테두리는 일정 높이로 격벽이 돌출 형성되고, 상기 다이어프램시트의 테두리는 상기 격벽에 밀착되도록 결합되어 데드존을 최소화하는 것을 특징으로 하는, 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 다이어프램시트의 테두리는 상기 격벽과 상기 보넷의 하단 테두리에 의해 고정되어 부식성 가스 또는 부식성 액체의 누설을 방지하는 것을 특징으로 하는, 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다이어프램시트는 이중구조로 적층 형성되는 것을 특징으로 하는, 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 보넷의 내측면과 밀착하는 상기 스템의 외주면에는 오링이 형성되는 것을 특징으로 하는, 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 핸들의 하단에는 가이드홈이 형성되고, 상기 가이드홈에 대응하여 상기 제1노브의 하단 외측면에는 가이드가 형성되어, 상기 핸들이 180° 정역회전하도록 하는 것을 특징으로 하는, 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 핸들의 외주면에는 그립이 방사형으로 대칭적으로 이격 형성되는 것을 특징으로 하는, 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 마스터키는 손잡이와, 상기 핸들의 키홀 및 상기 제2노브의 키홀에 인입되는 호형상 단면구조의 키로 구성되는 것을 특징으로 하는, 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 마스터키는 손잡이와, 상기 핸들의 키홀 및 상기 제2노브의 키홀에 인입되는 호형상 단면구조의 키로 구성되는 것을 특징으로 하는, 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 다이어프램시트의 중앙영역과 접촉하는 상기 푸시버튼의 전단은 볼록하게 돌출 형성되어 상기 다이어프램시트의 중앙영역을 가압하여 상기 제1연통홀을 폐쇄하도록 하는 것을 특징으로 하는, 분리형 시트부를 구비한 다이어프램 밸브.
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