KR102638170B1 - 탑 엔츄리형 메탈 시이트 볼밸브 - Google Patents

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주식회사 케이티에스
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Abstract

본 발명은 밸브 몸체부와 고정 시이트부 사이에 별도의 시이트 홀더부가 장착되어 그 후방단부가 상기 밸브 몸체부와 용접에 의해 1차 결합토록 되며, 상기 고정 시이트부 및 시이트 홀더부는 2차 나사 결합되는 상태에서, 상기 고정 시이트부 후방단부에는 경사부가 형성되어, 상기 나사부를 통한 나사 결합시 상기 고정 시이트부의 경사부에 시이트 홀더부가 쐐기 박음하여 기밀성을 가일층 향상 시키면서 진동등에 의한 시이트 홀더부의 풀림을 미연에 방지할 수 있으며, 상기 고정 시이트부의 외면에 시이트 홀더부가 가일층 견고하게 결합될 수 있도록 함은 물론, 상기 밸브 몸체부와 시이트 홀더부 사이에는 일정한 간격의 열팽창 흡수용 틈새를 형성하여 상기 시이트 홀더부와 고정 시이트부의 나사 연결부에서 발생되는 열팽창에 의한 나사 풀림 현상을 방지토록 하며, 상기 시이트 홀더부의 내측면 및 고정 시이트부의 일면에 형성되는 홈의 내부에는 단면이 V자 형상의 탄성 금속 가스켓이 내삽 고정되어, 상기 탄성 금속 가스켓의 탄성에 의해 나사부의 풀림을 방지하면서, 상기 볼에 가해지는 접촉 면압을 향상시켜 기밀성을 유지할 수 있으며, 강한 수압에 의한 누설을 방지할 수 있는 탑 엔츄리형 메탈 시이트 볼밸브에 관한 것이다.
이는 특히, 볼(110)의 타측에 설치되어 그 단부가 상기 볼(110)과 접촉되는 고정 시이트부(140')의 외측인 밸브 몸체부(150)와 고정 시이트부(140') 사이에는 시이트 홀더부(180)가 장착되어 그 후방단부가 상기 밸브 몸체부(150)와 용접(W) 결합토록 되며, 상기 고정 시이트부(140')의 외면 및 시이트 홀더부(180) 내면에는 나사부(190)가 형성되어 고정 시이트부(140')가 나사 결합되고, 상기 고정 시이트부(140') 후방단부에는 경사부(200)가 형성되어 상기 시이트 홀더부(180) 하측에 형성되는 경사면이 접촉하며, 이때 상기 고정 시이트부(140') 후방단부의 경사부(200)와 시이트 홀더부(180) 하측에 형성되는 경사면은 서로 다른 각도로 형성되어, 상기 고정 시이트부(140')에 나사 결합시 상기 고정 시이트부(140')의 경사부(200)에 시이트 홀더부(180)가 쐐기 박음하여 기밀성을 향상 시키면서 진동등에 의한 시이트 홀더부(180)의 풀림을 미연에 방지하며, 상기 시이트 홀더부(180)의 전방단부에는 단턱부(230)를 개재하여 내부에 상기 고정 시이트부(140')와 결합되는 머리없는 결합 볼트(240)가 나사 결합토록 되어 상기 시이트 홀더부(180)의 전방부가 지지 고정토록 되고, 상기 밸브 몸체부(150)와 시이트 홀더부(180) 사이에는 일정한 간격의 열팽창 흡수용 틈새(T)를 형성하여 상기 시이트 홀더부(180)와 고정 시이트부(140')의 나사 연결부에서 발생되는 열팽창에 의한 나사 풀림 현상을 방지토록 하는 것이다.

Description

탑 엔츄리형 메탈 시이트 볼밸브{Top-Entry type Metal Seat Ball Valve}
본 발명은 탑 엔츄리형 메탈 시이트 볼밸브에 관한 것으로, 이는 특히 밸브 몸체부와 고정 시이트부 사이에 별도의 시이트 홀더부가 장착되어 그 후방단부가 상기 밸브 몸체부와 용접에 의해 1차 결합토록 되며, 상기 고정 시이트부 및 시이트 홀더부는 2차 나사 결합되는 상태에서, 상기 고정 시이트부 후방단부에는 경사부가 형성되어, 상기 나사부를 통한 나사 결합시 상기 고정 시이트부의 경사부에 시이트 홀더부가 쐐기 박음하여 기밀성을 가일층 향상 시키면서 진동등에 의한 시이트 홀더부의 풀림을 미연에 방지할 수 있으며, 상기 고정 시이트부의 외면에 시이트 홀더부가 가일층 견고하게 결합될 수 있도록 함은 물론, 상기 밸브 몸체부와 시이트 홀더부 사이에는 일정한 간격의 열팽창 흡수용 틈새를 형성하여 상기 시이트 홀더부와 고정 시이트부의 나사 연결부에서 발생되는 열팽창에 의한 나사 풀림 현상을 방지토록 하며, 상기 시이트 홀더부의 내측면 및 고정 시이트부의 일면에 형성되는 홈의 내부에는 단면이 V자 형상의 탄성 금속 가스켓이 내삽 고정되어, 상기 탄성 금속 가스켓의 탄성에 의해 나사부의 풀림을 방지하면서, 상기 볼에 가해지는 접촉 면압을 향상시켜 기밀성을 유지할 수 있으며, 강한 수압에 의한 누설을 방지할 수 있는 탑 엔츄리형 메탈 시이트 볼밸브에 관한 것이다.
일반적으로 널리 알려져있는 탑 엔츄리(Top-Entry)형 볼 밸브는, 도 1에 도시한 바와같이, 볼 밸브(1)의 볼(2) 상,하부에 밸브 몸체부(6)(Body part)를 마련히고, 상기 볼(2)의 일측에는 스프링(3)에 의해 스프링 시이트부(4)가 볼(2)에 탄설되며, 상기 볼(2)의 타측에는 고정된 고정 시이트부(4)가 볼(2)에 밀착 고정토록 되는 한편, 상기 볼(2)의 상부에는 스템(5)(Stem)이 연결 설치되어, 상기 스템(5)에 의해 볼 밸브(1)의 볼(2)이 제자라에서 좌,우로 회전 운동을 수행하는 것이다.
상기 탑 엔츄리형 볼 밸브는, 볼(2) 상,하부에 밸브 몸체부(6)가 장착된 터닝(Trunnion) 방식의 볼 밸브로서, 상기 볼(2)의 일측에 시이트부(4)가 스프링(3)에 의해 볼(2)과 접촉 하면서, 상기 볼(2)의 일측 입구에 수압이 작용하게 되면 상기 시이트부(4) 외부에 설치된 O-링에 의해 볼(2)에 접촉되는 면적만큼 압력이 작용하여 유체의 흐름이 차단된다.
이때, 상기 볼(20)의 표면에 시이트부(4)와 접촉하면서 가해지는 하중은, 스프링(3)의 하중과 볼(2)의 일측 입구측에 가해지는 압력이 금속재 스프링 시이트부(4) 및 금속재 고정 시이트부(4')의 접촉면적에 작용하는 압력 하중의 합으로 표현된다.
상기와 같은 금속재 시이트(Metal Seat) 볼 밸브의 경우에는, 상기 금속 재질의 볼(2)과 금속재 스프링 시이트부(4) 및 고정 시이트부(4')의 미세한 차이가 발생하여도 강한 수압에 의한 누설이 발생하므로, 볼(2)의 중심과 표면이 금속재 스프링 시이트부(4) 및 고정 시이트부(4')의 중심 및 표면과 정확하게 일치해야 누설이 방지되고, 볼 밸브(1) 자체의 성능을 유지할 수 있는 것이다.
그러나, 상기와 같은 탑 엔츄리형 볼 밸브의 경우, 볼의 양측면에 설치되는 금속재 스프링 시이트부(4) 및 고정 시이트부(4')의 기계 가공시 발생하는 미세한 공차로 인하여, 미세한 높이차이가 발생하게 되며, 상기 금속재 스프링 및 고정 시이트부(4)(4')의 높이가 부족할 경우 볼(2)의 중량이 하측으로 쳐지게 되며, 상기 금속재 스프링 및 고정 시이트부(4)(4')와 볼(2)의 높이 차이에 의한 접촉면적이 다르게 작용하여 누설이 발생되는 단점이 있다.
또한, 상기 볼(2)의 높이가 상기 금속재 스프링 시이트부(4) 및 고정 시이트부(4')의 높이보다 높은 경우, 롤(2)을 지지하여 고정시키는 볼 서포트(7)와 접촉할 수 없게 되어 누설이 발생하게 되는 단점이 있다.
이에 더하여, 상기 볼 밸브(1)의 볼(2)에 이송되는 수압이 고온으로 형성되는 경우, 상기 볼(2)의 하부에 설치되는 볼 서포트(7)의 열팽창이 발생되며, 상기 볼 서포트(7)의 열팽창은 볼(2)의 고정 위치를 밀어올려 상기 볼(2)의 중심이 금속재 스프링 및 고정 시이트부(4)(4')의 중심부위를 이탈하게 되어, 역시 누설이 발생하게 되는 문제점이 있는 것이다.
한편, 상기 볼(2)을 지지하는 하측 볼 서포트(7)의 내측으로 홈부를 형성하고, 상기 홈부의 내부에 압축 스프링을 탄설하여, 상기 볼(2)의 중량에 의한 하중을 상기 압축 스프링이 상쇄시켜 볼(2)과 금속재 스프링 시이트부(4)의 접촉 면압을 일정하게 유지하면서 기밀성을 향상 시키는 볼밸브가 일본 공표특허공보 특표2010-539417호에 알려져 있으나, 상기와 같은 볼 밸브는 주로 복합화력 발전소에 설치하여, 기동과 정지가 빈번하게 이루어지며, 수시로 밸브내부에 고온 고압의 유체가 볼의 회전에 의해 유입 또는 차단이 발생하므로, 대기와 접하고 있으면서 양측으로 스프링 시이트부 및 고정 시이트부가 밸브 몸체부에 고정 설치되는 경우, 볼 밸브 내부에 고온의 유입시 내부온도에 의한 밸브 몸체부의 체적 팽창을 외부온도에 접한 밸브몸체 외부가 제한하여 팽창량이 많지 않으나, 내부 부품인 스프링 및 고정 시이트부의 경우 열팽창에 의해 체적이 팽창하여 하였다가 다시 기동정지와 함께 수축되는 현상을 반복하게 된다.
따라서, 열팽창량이 서로 다른 시이트부 및 이를 고정하는 시이트 고정부인 밸브 몸체 접촉부 두개의 부품이 상호 나사결합된 상태에서의 열팽창과 수축의 발생시 열응력에 의해 두 개의 부품사이에 변형이 발생하고 반복 응력에 의한 이 변형은 두 부품사이에 미세한 틈새를 만들어 이 틈새를 통해 고압의 유체가 상기 고정 시이트부 후방으로 누설되어 고속으로 분출되면 밸브 몸체부 내부를 침식시켜 심각한 손상이 발생하게 되는 커다란 단점이 있는 것이다.
1. 대한민국 등록 특허공보 제 10-0800976호(등록일: 2008년 01월 29일) 2. 일본 공표특허공보 특표2010-539417호(공표일: 2010년 12월 16일) 3. 미국 특허공보 US4911408호(등록일: 1990년 03월 27일)
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 것으로, 그 목적은 밸브 몸체부와 고정 시이트부 사이에 별도의 시이트 홀더부가 장착되어 그 후방단부가 상기 밸브 몸체부와 용접에 의해 1차 결합토록 되며, 상기 고정 시이트부 및 시이트 홀더부는 2차 나사 결합되는 상태에서, 상기 고정 시이트부 후방단부에는 경사부가 형성되어, 상기 나사부를 통한 나사 결합시 상기 고정 시이트부의 경사부에 시이트 홀더부가 쐐기 박음하여 기밀성을 가일층 향상 시키면서 진동등에 의한 시이트 홀더부의 풀림을 미연에 방지할 수 있으며, 상기 고정 시이트부의 외면에 시이트 홀더부가 가일층 견고하게 결합될 수 있도록 함은 물론, 상기 밸브 몸체부와 시이트 홀더부 사이에는 일정한 간격의 열팽창 흡수용 틈새를 형성하여 상기 시이트 홀더부와 고정 시이트부의 나사 연결부에서 발생되는 열팽창이 제한되지 않고 동일하게 팽창과 수축을 하도록 공간을 형성하여, 밸브 몸체부와 시이트 홀더부가 같이 밸브 몸체부 내부에서 동일한 양의 열팽창과 수축이 발생하므로, 나사 풀림 현상을 방지토록 상기 시이트 홀더부와 고정 시이트부는 열팽창이 같은 동일한 재질의 금속재로 이루어져 상기 고정 시이트부와 시이트 홀더부간 스트레스를 방지하여 상기 나사부의 풀림현상을 방지하고, 상기 시이트 홀더부의 내측면 및 고정 시이트부의 일면에 형성되는 홈의 내부에는 단면이 V자 형상의 탄성 금속 가스켓이 내삽 고정되어, 상기 탄성 금속 가스켓의 탄성에 의해 나사부의 풀림을 방지하면서, 상기 볼에 가해지는 접촉 면압을 향상시켜 기밀성을 유지할 수 있으며, 강한 수압에 의한 누설을 방지할 수 있는 탑 엔츄리형 메탈 시이트 볼밸브를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명은, 볼 밸브 (100)의 밸브 몸체부(150) 내측으로 볼(110) 일측에 스프링 시이트부(140)가 스프링(130)에 의해 볼(110)과 접촉 하며, 상기 볼(110)의 타측에는 고정 시이트부(140')가 설치되어 그 단부가 상기 볼(110)과 접촉되는 한편, 상기 볼(110)의 양측으로 수압이 작용하는 수관(P)이 각각 연통, 연결되어 상기 볼(110)의 상측에 수직으로 연결되는 스템(120)에 의해 상기 볼(110)을 통한 유체의 흐름이 개방 및 차단토록 설치되고, 상기 볼(110)의 양측 표면에 상기 스프링 및 고정 시이트부(140)(140')와 접촉하면서 가해지는 하중은 스프링(130)의 하중과 볼(110)의 일측 입구측에 가해지는 압력이 스프링 시이트부(140) 및 고정 시이트부(140')의 접촉면적에 작용하는 압력 하중의 합으로 작용하고, 상기 볼(110)을 지지하는 하측 볼 서포트(160)의 내측으로 홈부를 개재하여, 상기 홈부 내부에 압축 스프링(170)이 탄설되어, 상기 볼(110)의 중량에 의한 하중을 상기 압축 스프링(170)이 상쇄시켜 볼(110)과 스프링 및 고정 시이트부(140)(140')의 접촉 면압을 일정하게 유지하면서 기밀성을 향상 시키는 구성으로 이루어진 볼밸브를 포함하고,
상기 볼(110)의 타측에 설치되어 그 단부가 상기 볼(110)과 접촉되는 고정 시이트부(140')의 외측인 밸브 몸체부(150)와 고정 시이트부(140') 사이에는 시이트 홀더부(180)가 장착되어 그 후방단부가 상기 밸브 몸체부(150)와 용접(W) 결합토록 되며, 상기 고정 시이트부(140')의 외면 및 시이트 홀더부(180) 내면에는 나사부(190)가 형성되어 고정 시이트부(140')가 나사 결합되고, 상기 고정 시이트부(140') 후방단부에는 경사부(200)가 형성되어 상기 시이트 홀더부(180) 하측에 형성되는 경사면이 접촉하며, 이때 상기 고정 시이트부(140') 후방단부의 경사부(200)와 시이트 홀더부(180) 하측에 형성되는 경사면은 서로 다른 각도로 형성되어, 상기 고정 시이트부(140')에 나사 결합시 상기 고정 시이트부(140')의 경사부(200)에 시이트 홀더부(180)가 쐐기 박음하여 기밀성을 향상 시키면서 진동등에 의한 시이트 홀더부(180)의 풀림을 미연에 방지하며, 상기 시이트 홀더부(180)의 전방단부에는 단턱부(230)를 개재하여 내부에 상기 고정 시이트부(140')와 결합되는 머리없는 결합 볼트(240)가 나사 결합토록 되어 상기 시이트 홀더부(180)의 전방부가 지지 고정토록 되고, 상기 밸브 몸체부(150)와 시이트 홀더부(180) 사이에는 일정한 간격의 틈새(T)를 형성하여 상기 시이트 홀더부(180)와 고정 시이트부(140')의 나사 연결부에서 발생되는 열팽창에 의한 나사 풀림 현상을 방지토록 하는 구성으로 이루어진다.
이때, 상기 시이트 홀더부(180)와 고정 시이트부(140')는 열팽창이 같은 동일한 재질의 금속재로 이루어지며, 상기 밸브 몸체부(150)와 시이트 홀더부(180) 사이에 형성되는 열팽창 흡수용 틈새(T)는, 재료의 열팽창율과 사용온도에 맞춰 0.5~1mm로 형성된다.
또한, 상기 고정 시이트부(140')와 나사부(190)를 통해 나사 결합되는 시이트 홀더부(180)의 내측면 및 상기 고정 시이트부(140')의 일면에 홈(210)을 형성하고, 상기 홈(210) 내부에 단면이 V자 형상의 탄성 금속 가스켓(220)이 내삽 고정되어, 상기 나사부의 풀림을 방지토록 하는 구성으로 이루어진다.
이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용 및 효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명인 엔츄리형 메탈 시이트 볼밸브에 의하면, 밸브 몸체부와 고정 시이트부 사이에 별도의 시이트 홀더부가 장착되어 그 후방단부가 상기 밸브 몸체부와 용접에 의해 1차 결합토록 되며, 상기 고정 시이트부 및 시이트 홀더부는 2차 나사 결합되는 상태에서, 상기 고정 시이트부 후방단부에는 경사부가 형성되어, 상기 나사부를 통한 나사 결합시 상기 고정 시이트부의 경사부에 시이트 홀더부가 쐐기 박음하여 기밀성을 가일층 향상 시키면서 진동등에 의한 시이트 홀더부의 풀림을 미연에 방지할 수 있으며, 상기 시이트 홀더부는 고정 시이트부와 머리없는 결합 볼트가 나사 결합되어, 상기 고정 시이트부의 외면에 시이트 홀더부가 가일층 견고하게 결합될 수 있도록 함은 물론, 상기 밸브 몸체부와 시이트 홀더부 사이에는 일정한 간격의 열팽창 흡수용 틈새를 형성하여 상기 시이트 홀더부와 고정 시이트부의 나사 연결부에서 발생되는 열팽창이 제한되지 않고 동일하게 팽창과 수축을 하도록 공간을 형성하여, 밸브 몸체부와 시이트 홀더부가 같이 밸브 몸체부 내부에서 동일한 양의 열팽창과 수축이 발생하므로, 열팽창에 의한 나사 풀림 현상을 방지토록 하며, 이때 상기 시이트 홀더부와 고정 시이트부는 열팽창이 같은 동일한 재질의 금속재로 이루어져 상기 고정 시이트부와 시이트 홀더부간 스트레스를 방지하여 상기 나사부의 풀림현상을 방지하고, 상기 시이트 홀더부의 내측면 및 고정 시이트부의 일면에 형성되는 홈의 내부에는 단면이 V자 형상의 탄성 금속 가스켓이 내삽 고정되어, 상기 탄성 금속 가스켓의 탄성에 의해 나사부의 풀림을 방지하면서, 상기 볼에 가해지는 접촉 면압을 향상시켜 기밀성을 유지할 수 있으며, 강한 수압에 의한 누설을 방지할 수 있는 우수한 효과가 있다.
도 1은 종래 탑 엔츄리(Top-Entry)형 볼 밸브의 단면 구조도.
도 2는 본 발명인 탑 엔츄리형 메탈 시이트 볼밸브의 단면 구조도.
도 3은 본 발명의 밸브 몸체부 내측으로 고정 시이트부 사이에 시이트 홀더부가 나사 결합에 의해 장착되는 상태의 단면 구조도.
도 4는 본 발명의 밸브 몸체부 내부에 시이트 홀더부가 나사 결합되며, 상기 고정 시이트부의 경사부에 시이트 홀더부가 쐐기 박음하여 기밀성을 향상시키는 상태의 요부 단면 구조도.
이하, 본 발명인 탑 엔츄리형 메탈 시이트 볼밸브를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명인 탑 엔츄리형 메탈 시이트 볼밸브의 단면 구조도이고, 도 3은 본 발명의 밸브 몸체부 내측으로 고정 시이트부 사이에 시이트 홀더부가 나사 결합에 의해 장착되는 상태의 단면 구조도이며, 도 4는 본 발명의 밸브 몸체부 내부에 시이트 홀더부가 나사 결합되며, 상기 고정 시이트부의 경사부에 시이트 홀더부가 쐐기 박음하여 기밀성을 향상시키는 상태의 요부 단면 구조도로서, 본 발명의 탑 엔츄리형 메탈 시이트 볼밸브는, 볼 밸브 (100)의 밸브 몸체부(150) 내측으로 볼(110) 일측에 스프링 시이트부(140)가 스프링(130)에 의해 볼(110)과 접촉 하며, 상기 볼(110)의 타측에는 고정 시이트부(140')가 설치되어 그 단부가 상기 볼(110)과 접촉되는 한편, 상기 볼(110)의 양측으로 수압이 작용하는 수관(P)이 각각 연통, 연결되어 상기 볼(110)의 상측에 수직으로 연결되는 스템(120)에 의해 상기 볼(110)을 통한 유체의 흐름이 개방 및 차단토록 설치되고, 상기 볼(110)의 양측 표면에 상기 스프링 및 고정 시이트부(140)(140')와 접촉하면서 가해지는 하중은 스프링(130)의 하중과 볼(110)의 일측 입구측에 가해지는 압력이 스프링 시이트부(140) 및 고정 시이트부(140')의 접촉면적에 작용하는 압력 하중의 합으로 작용하고, 상기 볼(110)을 지지하는 하측 볼 서포트(160)의 내측으로 홈부를 개재하여, 상기 홈부 내부에 압축 스프링(170)이 탄설되어, 상기 볼(110)의 중량에 의한 하중을 상기 압축 스프링(170)이 상쇄시켜 볼(110)과 스프링 및 고정 시이트부(140)(140')의 접촉 면압을 일정하게 유지하면서 기밀성을 향상 시키는 구성으로 이루어진 탑 엔츄리형 메탈 시이트 볼밸브를 포함한다.
또한, 상기 볼(110)의 타측에 설치되어 그 단부가 상기 볼(110)과 접촉되는 고정 시이트부(140')의 외측인 밸브 몸체부(150)와 고정 시이트부(140') 사이에는 시이트 홀더부(180)가 장착되어 그 후방단부가 상기 밸브 몸체부(150)와 용접(W) 결합토록 되며, 상기 고정 시이트부(140')의 외면 및 시이트 홀더부(180) 내면에는 나사부(190)가 형성되어 고정 시이트부(140')가 나사 결합되고, 상기 고정 시이트부(140') 후방단부에는 경사부(200)가 형성되어 상기 시이트 홀더부(180) 하측에 형성되는 경사면이 접촉하며, 이때 상기 고정 시이트부(140') 후방단부의 경사부(200)와 시이트 홀더부(180) 하측에 형성되는 경사면은 서로 다른 각도로 형성되어, 상기 고정 시이트부(140')에 나사 결합시 상기 고정 시이트부(140')의 경사부(200)에 시이트 홀더부(180)가 쐐기 박음하여 기밀성을 향상 시키면서 진동등에 의한 시이트 홀더부(180)의 풀림을 미연에 방지하며, 상기 시이트 홀더부(180)의 전방단부에는 단턱부(230)를 개재하여 내부에 상기 고정 시이트부(140')와 결합되는 머리없는 결합 볼트(240)가 나사 결합토록 되어 상기 시이트 홀더부(180)의 전방부가 지지 고정토록 되고, 상기 밸브 몸체부(150)와 시이트 홀더부(180) 사이에는 일정한 간격의 틈새(T)를 형성하여 상기 시이트 홀더부(180)와 고정 시이트부(140')의 나사 연결부에서 발생되는 열팽창에 의한 나사 풀림 현상을 방지토록 한다.
이때, 상기 시이트 홀더부(180)와 고정 시이트부(140')는 열팽창이 같은 동일한 재질의 금속재로 이루어지며, 상기 밸브 몸체부(150)와 시이트 홀더부(180) 사이에 형성되는 열팽창 흡수용 틈새(T)는, 0.5~1mm로 형성된다.
또한, 상기 고정 시이트부(140')와 나사부(190)를 통해 나사 결합되는 시이트 홀더부(180)의 내측면 및 상기 고정 시이트부(140')의 일면에 홈(210)을 형성하고, 상기 홈(210) 내부에 단면이 V자 형상의 탄성 금속 가스켓(220)이 내삽 고정되어, 상기 나사부의 풀림을 방지토록 하는 구성으로 이루어진다.
이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
도2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 볼밸브(100)의 볼(110)의 양측으로 수압이 작용하는 수관(P)이 각각 연통, 연결되어 상기 볼(110)의 상측에 수직으로 연결되는 스템(120)의 회전에 의해 상기 볼(110)에 의해 유체의 흐름이 개방 및 차단토록 되는 상태에서, 상기 볼 밸브 (100)의 밸브 몸체부(150) 내측에는 볼(110)의 일측에 스프링 시이트부(140)가 스프링(130)에 의해 상기 볼(110)과 접촉 하면서 탄성적으로지지 고정하게 되며, 상기 볼(110)의 타측에는 고정 시이트부(140')가 설치되어 그 단부가 상기 볼(110)과 접촉되어, 상기 스프링 및 고정 시이트(140)(140')에 가해지는 볼(110)의 접촉 면압을 균일하게 유지한다.
또한, 상기 볼(110)의 양측 표면은 상기 스프링 및 고정 시이트부(140)(140')와 접촉하면서 가해지는 하중이 상기 스프링(130)의 하중과 볼(110)의 일측 입구측에 가해지는 압력이 스프링 및 고정 시이트부(140)(140')의 접촉면적에 작용하는 압력 하중의 합으로 작용하게 된다.
또한, 상기 볼(110)의 하부를 지지하는 하측 볼 서포트(150)의 내측으로 홈부를 통해 탄설되는 압축 스프링(170)은, 상기 볼(110)의 중량에 의한 하중을 상기 압축 스프링(170)이 상쇄시켜 볼(110)과 스프링 및 고정 시이트부(140)(140')의 접촉 면압을 일정하게 유지하면서 기밀성을 가일층 향상 시키게 된다.
한편, 상기 볼(110)의 타측에 설치되어 그 단부가 상기 볼(110)과 접촉되는 고정 시이트부(140')의 외측인 밸브 몸체부(150)와 고정 시이트부(140') 사이에는 별도의 시이트 홀더부(180)가 장착되어 그 후방단부가 상기 밸브 몸체부(150)와 용접(W) 1차 결합토록 되며, 상기 고정 시이트부(140')의 외면 및 시이트 홀더부(180) 내면에는 나사부(190)가 형성되어 고정 시이트부(140')가 2차 나사 결합되는 상태에서, 상기 고정 시이트부(140') 후방단부에는 경사부(200)가 형성되어 상기 시이트 홀더부(180) 하측에 형성되는 경사면이 접촉하게 되며, 바로 이때 상기 고정 시이트부(140') 후방단부의 경사부(200)와 시이트 홀더부(180) 하측에 형성되는 경사면은 서로 다른 각도로 형성되어, 상기 고정 시이트부(140')에 시이트 홀더부(180)가 나사 결합시, 상기 고정 시이트부(140')의 경사부(200)에 시이트 홀더부(180)의 경사면이 쐐기 박음되어 상기 고정 시이트(140')와 시이트 홀더부(810)의 기밀성을 가일층 향상 시키면서 진동등에 의한 시이트 홀더부(180)의 풀림을 미연에 방지하게 된다.
또한, 상기 시이트 홀더부(180)의 전방단부에는 단턱부(230)를 개재하여 내부에 상기 고정 시이트부(140')와 결합되는 머리없는 결합 볼트(240)가 나사 결합토록 되어, 상기 고정 시이트부(140')의 외면에 시이트 홀더부(180)의 전방부가 가일층 견고하게 결합될 수 있도록 한다.
계속해서, 상기 밸브 몸체부(150)와 시이트 홀더부(180) 사이에는 일정한 간격의 틈새(T)를 형성하여 상기 시이트 홀더부(180)와 고정 시이트부(140')의 나사 연결부에서 발생되는 열팽창에 의한 나사 풀림 현상을 방지토록 하며, 이때 상기 시이트 홀더부(180)와 고정 시이트부(140')는 열팽창이 같은 동일한 재질의 금속재로 이루어져 상기 고정 시이트부(140')와 시이트 홀더부(180)간 스트레스를 방지하여 상기 나사부(190)의 풀림현상을 방지토록 한다.
또한, 상기 밸브 몸체부(150)와 시이트 홀더부(180) 사이에 형성되는 열팽창 흡수용 틈새(T)는, 0.5~1mm로 형성되며, 이때 상기 밸브 몸체부(150)와 시이트 홀더부(180) 사이의 열팽창 흡수용 틈새(T)가 0.5mm이하일 경우에는 고온으로 가열되는 시이트 홀더부(180)의 열팽창 발생시 틈새 너무 적게 형성되어, 상기 시이트 홀더부(180)가 변형 발생을 유발하게 되며, 상기 밸브 몸체부(150)와 시이트 홀더부(180) 사이의 열팽창 흡수용 틈새(T)가 1mm이상일 경우에는, 상기 고온으로 가열되는 시이트 홀더부(180)의 열팽창 발생량에 따른 틈새가 너무 넓게 형성되는데 기인하는 것으로, 상기 고정 시이트부(140')와 시이트 홀더부(180)의 열팽창을 0.5~1mm로 형성되는 열팽창 흡수용 틈새(T)에서 수용할 수 있도록 하는 것이 가장 바람직하다.
이에 더하여, 상기 고정 시이트부(140')와 나사부(190)를 통해 나사 결합되는 시이트 홀더부(180)의 내측면 및 상기 고정 시이트부(140')의 일면에 형성되는 홈(210)의 내부에는 단면이 V자 형상의 탄성 금속 가스켓(220)이 내삽 고정되어, 상기 탄성 금속 가스켓(220)의 탄성에 의해 나사부(190)의 풀림을 방지하면서, 상기 볼(11)에 가해지는 접촉 면압을 향상시켜 기밀성을 유지할 수 있으며, 강한 수압에 의한 누설을 방지할 수 있도록 한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100...볼 밸브
110...볼
120...스텝
130...스프링
140...스프링 시이트부
140'...고정 시이트부
150...밸브 몸체부
160...볼 서포트
170...압축 스프링
180...시이트 홀더부
190...나사부
200...경사부
210...홈
220...탄성 금속 가스켓
230...단턱부
240...결합 볼트
P...수관
T...열팽창 흡수용 틈새
W...용접

Claims (3)

  1. 볼 밸브 (100)의 밸브 몸체부(150) 내측으로 볼(110) 일측에 스프링 시이트부(140)가 스프링(130)에 의해 볼(110)과 접촉 하며, 상기 볼(110)의 타측에는 고정 시이트부(140')가 설치되어 그 단부가 상기 볼(110)과 접촉되는 한편, 상기 볼(110)의 양측으로 수압이 작용하는 수관(P)이 각각 연통, 연결되어 상기 볼(110)의 상측에 수직으로 연결되는 스템(120)에 의해 상기 볼(110)을 통한 유체의 흐름이 개방 및 차단토록 설치되고, 상기 볼(110)의 양측 표면에 상기 스프링 및 고정 시이트부(140)(140')와 접촉하면서 가해지는 하중은 스프링(130)의 하중과 볼(110)의 일측 입구측에 가해지는 압력이 스프링 시이트부(140) 및 고정 시이트부(140')의 접촉면적에 작용하는 압력 하중의 합으로 작용하고, 상기 볼(110)을 지지하는 하측 볼 서포트(160)의 내측으로 홈부를 개재하여, 상기 홈부 내부에 압축 스프링(170)이 탄설되어, 상기 볼(110)의 중량에 의한 하중을 상기 압축 스프링(170)이 상쇄시켜 볼(110)과 스프링 및 고정 시이트부(140)(140')의 접촉 면압을 일정하게 유지하면서 기밀성을 향상 시키는 구성으로 이루어진 탑 엔츄리형 메탈 시이트 볼밸브를 포함하고,
    상기 볼(110)의 타측에 설치되어 그 단부가 상기 볼(110)과 접촉되는 고정 시이트부(140')의 외측인 밸브 몸체부(150)와 고정 시이트부(140') 사이에는 시이트 홀더부(180)가 장착되어 그 후방단부가 상기 밸브 몸체부(150)와 용접(W) 결합토록 되며, 상기 고정 시이트부(140')의 외면 및 시이트 홀더부(180) 내면에는 나사부(190)가 형성되어 고정 시이트부(140')가 나사 결합되고, 상기 고정 시이트부(140') 후방단부에는 경사부(200)가 형성되어, 상기 시이트 홀더부(180) 하측에 형성되는 경사면이 접촉하며, 이때 상기 고정 시이트부(140') 후방단부의 경사부(200)와 시이트 홀더부(180) 하측에 형성되는 경사면은 서로 다른 각도로 형성되어, 상기 고정 시이트부(140')에 나사 결합시 상기 고정 시이트부(140')의 경사부(200)에 시이트 홀더부(180)가 쐐기 박음하여 기밀성을 향상 시키면서 진동등에 의한 시이트 홀더부(180)의 풀림을 미연에 방지하며, 상기 시이트 홀더부(180)의 전방단부에는 단턱부(230)를 개재하여 내부에 상기 고정 시이트부(140')와 결합되는 머리없는 결합 볼트(240)가 나사 결합토록 되어 상기 시이트 홀더부(180)의 전방부가 지지 고정토록 되고, 상기 밸브 몸체부(150)와 시이트 홀더부(180) 사이에는 일정한 간격의 열팽창 흡수용 틈새(T)를 형성하여 상기 시이트 홀더부(180)와 고정 시이트부(140')의 나사 연결부에서 발생되는 열팽창에 의한 나사 풀림 현상을 방지토록 하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 탑 엔츄리형 메탈 시이트 볼밸브.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 시이트 홀더부(180)와 고정 시이트부(140')는 열팽창이 같은 동일한 재질의 금속재로 이루어지며, 상기 밸브 몸체부(150)와 시이트 홀더부(180) 사이에 형성되는 열팽창 흡수용 틈새(T)는, 0.5~1mm로 형성되는 것을 특징으로 하는 탑 엔츄리형 메탈 시이트 볼밸브.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 고정 시이트부(140')와 나사부(190)를 통해 나사 결합되는 시이트 홀더부(180)의 내측면 및 상기 고정 시이트부(140')의 일면에 홈(210)을 형성하고, 상기 홈(210) 내부에 단면이 V자 형상의 탄성 금속 가스켓(220)이 내삽 고정되어, 상기 나사부의 풀림을 방지토록 하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 탑 엔츄리형 메탈 시이트 볼밸브.












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