KR200334648Y1 - 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브 - Google Patents

세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브 Download PDF

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KR200334648Y1
KR200334648Y1 KR20-2003-0026898U KR20030026898U KR200334648Y1 KR 200334648 Y1 KR200334648 Y1 KR 200334648Y1 KR 20030026898 U KR20030026898 U KR 20030026898U KR 200334648 Y1 KR200334648 Y1 KR 200334648Y1
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valve
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김만영
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서광공업 주식회사
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Abstract

본 고안에 의한 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브는 밸브 본체에 관로를 개폐시키기 위한 세그먼트 플러그형 밸브체가 회전 지지수단에 의해 개폐 가능하게 설치되고, 상기 세그먼트 플러그형 밸브체는 디스크와 축 체결부가 세그먼트 플레이트로 일체로 이어진 형태로 형성되며, 상기 회전 지지수단은 상기 밸브 본체의 주벽 양측부에 형성된 축 지지부에 축이 회전 및 누수 방지 가능하게 결합되고, 밸브체의 디스크가 밸브 본체의 중심을 기준으로 하여 밸브체의 가상의 중심선 상에서 편심거리만큼 편심되도록 배치되고, 상기 밸브체의 중심이 밸브 본체의 중심으로부터 편심거리만큼 편심되도록 결합되어 구성된다. 또, 상기 밸브체가 편심된 중심을 기준으로 회전하는 회전궤적이 상기 밸브 본체의 중심을 회전축으로 회전하는 경우의 회전궤적에 비하여 밸브체의 가상의 중심선 상에서 편심간격이 2∼5mm 의 범위에서 내측으로 회전하도록 설정되어 구성된다. 그리고, 상기 밸브 본체의 내경부 일측에 형성된 지지홈에 스프링이 삽입되고, 지지홈의 내측으로 형성된 슬라이드 결합부의 내경부에는 환형 압착링을 개재하여 메탈 시트링이 내외측으로 유동 가능하게 결합되며, 상기 밸브 본체의 네크부 내측에 형성되는 체결링 결합부에는 환형 체결링이 다수개의 볼트로 체결되고, 환형 체결링의 상단부에 형성된 걸림돌부가 상기 메탈 시트링의 저면 선단부에 형성된 걸림홈에 삽입되며, 상기 밸브 본체의 슬라이드 결합부의 내경부 일부와 상기 메탈 시트링의 단턱부 및 상기 슬라이드 결합부의 걸림턱에 의해 형성되는 환상의 수압 작용홈에는 오링이 좌우로유동 가능하게 삽입되며, 상기 밸브 본체의 네크부에는 밸브 본체의 내측부 수압이 상기 슬라이드 결합부와 메탈 시트링이 접촉되어 형성되는 틈새부의 상기 오링에 근접한 부분까지 안내하여 상기 수압 작용홈에 작용하도록 하는 수압 작용통로가 형성되어, 상기 밸브체가 패쇄될 때에 상기 스프링의 탄력과, 양방향 수압에 의해 누수가 차단되고, 상기 메탈 시트링의 선단부 압착부가 상기 밸브체의 디스크에 소정의 압착력으로 접촉되도록 구성된다. 이러한 본 발명은 밸브체가 세그먼트 플러그형으로 형성되어 있으므로 구성이 간단하고 사용재료가 절감되며 밸브의 개폐 기동성이 원활하게 되는 이점이 있고, 밸브 본체에 밸브체를 볼트 체결구조로 간편용이하게 체결할 수 있는 이점이 있으며, 또한 밸브체가 개폐될 때에 디스크가 밸브 본체의 시트부에 마찰에 의한 마멸이 방지되어 원활하게 개폐되고, 밸브체 폐쇄 시에 메탈 시트링의 압착부가 밸브체의 디스크에 스프링의 탄력과 수압에 의해 강력하게 압착되어 누수가 소정의 허용치 이내로 됨으로써, 제품의 요구되는 양방향 누수 방지 성능이 장기간 유지되고, 기준 성능 보다 훨씬 우수한 성능을 갖는 이점이 있다. 특히, 관로에 흐르는 물과 같은 유체의 압력이 볼밸브의 양쪽 방향 어느 곳에서 작용하더라도 밸브체의 시트에 메탈 시트링이 압착되어 누수를 차단하게 되므로 누수차단 장치를 볼밸브의 양쪽에 이중적으로 설치하지 않아도 된다.

Description

세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브{SEGMENT PLUG TYPE DOUBLE ECCENTRIC METAL SEAT BALL VALVE}
본 고안은 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브에 관한 것으로, 특히 밸브체가 세그먼트 플러그형으로 형성되어 구성이 간단화 될 뿐 아니라, 밸브의 개폐 기동성이 원활하게 되고, 밸브 본체에 밸브체가 볼트 체결구조로 간편하게 체결되며, 밸브체가 밸브 본체에 대하여 이중편심으로 회전하여 마찰에 의해 마멸됨이 없이 원활하게 개폐되며, 밸브 폐쇄 시 메탈 시트링이 스프링의 탄력과 수압에 의해 밸브체의 시트에 압착되고, 관로에 흐르는 물과 같은 유체의 압력이 볼밸브의 양쪽 방향 어느 곳에서 작용하더라도 압착되어 양방향 누수를 차단하도록 한 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브에 관한 것이다.
일반적으로 버터플라이밸브, 볼밸브는 밸브 본체의 내부에 관로를 개폐하는 밸브체와 밸브체 등의 밸브체가 회전 가능하게 결합되고, 밸브 본체의 내주면에는 밸브체의 시트면이 압착되는 고무재 시트링이 고정된 구성으로 되어 있다.
이러한 통상의 밸브는 고무재질의 시트만으로 실링을 함으로써 완벽한 누수차단을 기대하기가 어려우며, 특히 고무 시트는 시간이 경과하면서 마찰에 의한 마모가 발생되고 수밀 기능이 급격히 감소하게 된다. 따라서 시트의 수리 혹은 교체 등의 수리작업이 빈번하게 되며 이에 따른 관리비용이 과다하게 지출되는 비경제적인 문제점이 있었다.
더욱이, 종래 밸브의 누수차단 장치는 밸브 본체의 양단부에 누수차단장치를 이중적으로 중복하여 설치한 것이므로 구조가 복잡할 뿐 아니라, 제품의 원가가 증대되는 문제점이 있었다.
또한, 본원인이 개발하여 특허출원 2001-0041101호로 선출원한 볼밸브의 누수차단장치를 보면, 밸브본체의 컵형 밸브실은 상단부에 원형 개구부가 구비되고, 밸브실의 양쪽에 연결부가 원통형 영역을 따라 연장 형성되어 있으며, 양쪽 연결부의 단부에 플랜지가 형성되어 있다. 또, 밸브본체에 삽입되는 볼은 유통부와 차단부가 직교방향으로 형성되고, 볼의 상,하단부에는 축이 형성되어 있다. 또한, 볼의 하단 축은 밸브본체의 축공에 부시를 개재하여 결합되고, 밸브본체의 개구부에 커버가 고정링을 개재하여 고정되며, 볼의 상단 축은 커버의 축공에 부시를 개재하여 결합되어 있다. 그리고, 밸브실의 양쪽 연결부 내측에 좌,우로 소정 간격만큼 직선이동 가능하게 삽입되고 볼의 시트에 밀착되어 누수를 차단하는 고무시트가 구비된 시트 조립체와, 상기 고무시트가 상기 볼의 시트에 압착되도록 상기 시트 조립체를 탄력 지지하는 탄성수단을 포함하고 있으며, 상기 시트 조립체는 금속재 내측시트링과 금속재 외측링의 일단부 사이에 고무시트가 삽입된 형태로 결합된 구성으로 볼의 시트에 밀착되어 누수 차단력이 향상되도록 구성되어 있다.
상기한 바와 같은 종래의 볼밸브는 볼은 유통부와 차단부가 직교방향으로 형성됨과 아울러 실제적으로 관로를 차단하기 위한 차단부와 유통부가 동일한 형태로 형성되어 있어, 볼과 밸브 본체가 누수 차단을 위한 필요성에 비하여 크기가 필요 이상으로 크고, 구성이 복잡한 문제점이 있었으며, 밸브체가 밸브 본체의 중심을 기준으로 회전하면서 밸브체에 구비된 디스크의 시트부가 밸브 본체의 시트부에 마찰되면서 마멸됨으로서 장시간 사용 시 누수차단력이 저하되고, 사용수명이 짧게 되는 문제점이 있었으며, 위와 같이 누수 차단장치가 본체의 양측부에 이중적으로 중복되게 설치되어 있어 구조가 복잡할 뿐 아니라, 제품의 원가가 증대되는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점 및 결함을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 밸브체를 세그먼트 플러그형 밸브체로 형성하여 관로의 누수를 차단하기 위한 필요성을 만족시키면서 크기를 대폭 축소시킬 수 있게 될 뿐 아니라, 밸브의 개폐 기동성이 원활하게 되며, 밸브체를 밸브 본체에 대하여 이중편심으로 회전하도록 설치하여 개폐 시 밸브체의 디스크가 밸브 본체의 시트부(메탈 시트링)에 마찰에 의한 마멸이 방지되어 원활하게 개폐되고, 밸브 본체에 밸브체가 볼트 체결구조로 간편하게 체결할 수 있게 되는 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브를 제공하기 위한 것이다.
본 고안의 다른 목적은 밸브체의 디스크에 메탈 시트링이 스프링의 탄력과 수압에 의해 압착되어 제품의 요구되는 양방향 누수 방지 성능이 장기간 유지되고, 요구되는 기준 성능 보다 훨씬 우수한 성능을 갖는 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브를 제공하기 위한 것이다.
본 고안의 또 다른 목적은 관로에 흐르는 물과 같은 유체의 압력이 볼밸브의 양쪽 방향 어느 곳에서 작용하더라도 밸브체의 시트에 메탈 시트링이 스프링의 탄력과 양방향 수압으로 압착되어 양방향 누수를 차단하도록 하고, 밸브체가 세그먼트 플러그형으로 형성되어 구성이 간단화 될 뿐 아니라, 밸브의 개폐 기동성이 원활하게 되며, 밸브 본체에 밸브체가 볼트 체결구조로 간편하게 체결할 수 있게 되는 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브를 제공하기 위한 것이다.
도 1 내지 도 6은 본 고안에 의한 세그먼트 플러그형 볼밸브에 관한 도면으로서,
도 1은 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브의 부분 절결 측면도.
도 2는 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브의 부분 절결 정면도.
도 3 및 도 4는 누수 차단부의 구성 및 작용을 확대하여 보인 도 1의 "A"부 확대단면도.
도 5는 누수차단 작용 설명도.
도 6은 밸브체의 사시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 밸브 본체 100',100" : 좌,우측부재
101 : 슬라이드 결합부 101a : 걸림턱
102 : 네크부 103 : 체결링 결합부
104 : 지지홈 110 : 축 지지부
120 : 슬리브 130 : 패킹
140 : 패킹그랜드 141 : 삽지부
142 : 고정부 143 : 볼트
200 : 밸브체 201 : 디스크
202 : 시트 204 : 세그먼트 플레이트
210 : 축 체결부 211 : 체결공
212 : 홈 213 : 축 삽입홈
220 : 볼트 230 : 동력전달용 핀
300 : 회전 지지수단 310 : 축
311 : 나사홈 312 : 홈
410 : 메탈 시트링 410a : 시트부
411 : 선단부 412 : 단턱부
413 : 요입부 414 : 걸림홈
420 : 환형 체결링 421 : 걸림돌부
430 : 스프링 431 : 환형 압착링
440, 441 : 오링 450 : 수압 작용홈
451 : 수압 작용통로 500 : 볼트
D1,D2편심거리 Oa,Ob : 중심
위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브는 밸브 본체에 관로를 개폐시키기 위한 세그먼트 플러그형 밸브체가 회전 지지수단에 의해 개폐 가능하게 설치되고, 상기 세그먼트 플러그형 밸브체는 디스크와 축 체결부가 세그먼트 플레이트로 일체로 이어진 형태로 형성되며, 상기 회전 지지수단은 상기 밸브 본체의 주벽 양측부에 형성된 축 지지부에 축이 회전 및 누수 방지 가능하게 결합되고, 밸브체의 디스크가 밸브 본체의 중심을 기준으로 하여 밸브체의 가상의 중심선 상에서 편심거리만큼 편심되도록 배치되고, 상기 밸브체의 중심이 밸브 본체의 중심으로부터 편심거리만큼 편심되도록 결합되어 구성된다.
상기 밸브체가 편심된 중심을 기준으로 회전하는 회전궤적이 상기 밸브 본체의 중심을 회전축으로 회전하는 경우의 회전궤적에 비하여 밸브체의 가상의 중심선 상에서 편심간격이 2∼5mm 의 범위에서 내측으로 회전하도록 설정되어 구성된다.
또, 상기 세그먼트 플러그형 밸브체의 축 체결부와 축의 단부는 복수개의 동력전달용 핀을 개재하여 연결됨과 아울러 상기 밸브체의 축 체결부에 형성된 체결공에 삽입되는 볼트가 상기 축의 내측단부에 형성한 나사홈에 체결되며, 상기 축 체결부와 축의 단부에는 홈이 각각 형성되고 상기 각 동력전달용 핀의 양단부가 홈에 각각 삽입되며, 상기 밸브체의 축 체결부의 단부에는 축 삽입홈이 형성되고 상기 축의 단부가 축 삽입홈에 삽입되어 구성된다.
상기 밸브 본체의 축 지지부 내측에 윤활부재로서 슬리브와 실링을 위한 패킹을 삽입하고, 삽지부와 고정부가 구비된 패킹그랜드를 상기 축 지지부의 내측에 그의 삽지부가 패킹의 외측으로 삽입되도록 결합하여, 그의 고정부를 축 지지부의 외측단부에 볼트로 체결하여 구성된다.
그리고, 상기 밸브 본체의 내경부 일측에 형성된 지지홈에 스프링이 삽입되고, 지지홈의 내측으로 형성된 슬라이드 결합부의 내경부에는 환형 압착링을 개재하여 메탈 시트링이 내외측으로 유동 가능하게 결합되며, 상기 밸브 본체의 네크부 내측에 형성되는 체결링 결합부에는 환형 체결링이 다수개의 볼트로 체결되고, 환형 체결링의 상단부에 형성된 걸림돌부가 상기 메탈 시트링의 저면 선단부에 형성된 걸림홈에 삽입되며, 상기 밸브 본체의 슬라이드 결합부의 내경부 일부와 상기 메탈 시트링의 단턱부 및 상기 슬라이드 결합부의 걸림턱에 의해 형성되는 환상의 수압 작용홈에는 오링이 좌우로 유동 가능하게 삽입되며, 상기 밸브 본체의 네크부에는 밸브 본체의 내측부 수압이 상기 슬라이드 결합부와 메탈 시트링이 접촉되어 형성되는 틈새부의 상기 오링에 근접한 부분까지 안내하여 상기 수압 작용홈에 작용하도록 하는 수압 작용통로가 형성되어, 상기 밸브체가 패쇄될 때에 상기 스프링의 탄력과, 양방향 수압에 의해 누수가 차단되고, 상기 메탈 시트링의 선단부압착부가 상기 밸브체의 시트에 소정의 압착력으로 접촉되도록 구성된다.
이하, 본 고안을 첨부한 도면에 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 6은 본 고안에 의한 세그먼트 플러그형 볼밸브에 관한 도면으로서, 도 1에는 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브의 부분 절결 측면도,도 2에는 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브의 부분 절결 정면도가 각각 도시되고, 도 3 및 도 4에는 누수 차단부의 구성 및 작용을 확대하여 보인 도 1의 "A"부 확대단면도가 각각 도시되어 있으며, 도 5에는 누수차단 작용 설명도가 도시되고, 도 6에는 밸브체의 사시도가 도시되어 있다.
이에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브는 관로에 배관되는 밸브 본체(100)에 관로를 개폐시키기 위한 세그먼트 플러그형 밸브체(200)가 회전 지지수단(300)에 의해 개폐 가능하게 설치되고, 상기 밸브 본체(100)의 일측단부에 설치된 메탈 시트링(410)이 세그먼트 플러그형 밸브체(200)에 구비된 디스크(201)의 시트(202)에 압착되어 누수가 차단되도록 구성되어 있다.
상기 세그먼트 플러그형 밸브체(200)는 디스크(201)와 축 체결부(210)가 세그먼트 플레이트(204)로 일체로 이어진 형태로 형성되어 있다.
상기 회전 지지수단(300)은 상기 밸브 본체(100)의 주벽 양측부에 형성된 축 지지부(110)에 축(310)이 회전 및 누수 방지 가능하게 결합되어 있으며, 상기 세그먼트 플러그형 밸브체(200)의 축 체결부(210)와 축(310)의 단부는 복수개의 동력전달용 핀(230)을 개재하여 연결됨과 아울러 상기 밸브체(200)의 축 체결부(210)에 형성된 체결공(211)에 삽입되는 볼트(220)가 상기 축(310)의 내측단부에 형성한 나사홈(311)에 체결되어 밸브체(200)의 축 체결부(210)와 축(310)이 견고하게 결합되고 밸브체(200)를 회전시키는 구동력이 확실하게 전달되도록 되어 있다.
또한, 상기 축 체결부(210)와 축(310)의 단부에는 홈(212),(312)이 각각 형성되고, 상기 각 동력전달용 핀(230)의 양단부가 홈(212),(312)에 삽입되어 결합되며, 상기 밸브체(200)의 축 체결부(210)의 단부에는 축 삽입홈(213)이 형성되어 상기 축(310)의 단부가 축 삽입홈(213)에 삽입되는 형태로 결합됨으로써 축 체결부(210)와 축(310)이 보다 안정하게 견고하게 결합되어 있다.
상기 동력전달용 핀(230)은 도면에는 4개로 도시되어 있으나 밸브의 크기에 따라 2개, 4개, 6개, 8개 등으로 가감하여 설치할 수 있다.
그리고 상기 밸브 본체(100)의 축 지지부(110)에는 윤활부재로서 슬리브(120)와 실링을 위한 패킹(130)을 삽입하고 삽지부(141)와 고정부(142)가 구비된 패킹그랜드(140)를 그의 삽지부(141)가 축 지지부(110)의 내측에 패킹(130)의 외측으로 삽입되도록 배치하여 그의 고정부(142)를 축 지지부(110)의 외측단부에 볼트(143)로 체결한다.
또한, 도 4를 참조하면, 본 고안에 의한 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브는 상기 밸브 본체(100)에 대하여 밸브체(200)의 회전 중심이 소정 간격만큼 편심되도록 결합된 구성으로 되어 있다.
즉, 도 4와 같이 밸브체(200)의 디스크(201)가 밸브 본체(100)의 중심(Oa)을 기준으로 하여 밸브체(200)의 가상의 중심선 상에서 편심거리(D1) 만큼 편심되도록 배치되고, 상기 밸브체(200)의 중심(Ob)이 밸브 본체(100)의 중심(Oa)으로부터 편심거리(D2) 만큼 편심되도록 결합되어 밸브체(200)가 밸브 본체(100)의 중심(Oa)을 회전축으로 회전하는 경우의 회전궤적에 비하여 편심된 중심(Ob)을 기준으로 회전하는 회전궤적이 밸브체(200)의 가상의 중심선 상에서 편심간격(e) 2∼5mm 정도 내측으로 회전하도록 구성되어 있다.
그리고, 상기 밸브 본체(100)의 내경부 일측에 형성된 지지홈(104)에 스프링(430)이 삽입되고, 지지홈(104)의 내측으로 형성된 슬라이드 결합부(101)의 내경부에는 환형 압착링(431)을 개재하여 메탈 시트링(410)이 내외측으로 유동 가능하게 결합되어 있으며, 상기 밸브 본체(100)의 네크부(102) 내측에 형성되는 체결링 결합부(103)에는 환형 체결링(420)이 다수개의 볼트(500)로 체결되고, 환형 체결링(420)의 상단부에 형성된 걸림돌부(421)가 상기 메탈 시트링(410)의 저면 선단부에 형성된 걸림홈(414)에 삽입되어 메탈 시트링(410)의 내측으로의 이동을 제한되도록 구성되어 있다.
또한, 상기 밸브 본체(100)의 슬라이드 결합부(101)의 내경부 일부와 상기 메탈 시트링(410)의 단턱부(412) 및 상기 슬라이드 결합부(101)의 걸림턱(101a)에 의해 형성되는 환상의 수압 작용홈(450)에는 오링(440)이 좌우로 유동 가능하게 삽입되며, 상기 밸브 본체(100)의 네크부(102)에는 밸브 본체(100)의 내측부 수압이 상기 슬라이드 결합부(101)와 메탈 시트링(410)이 접촉되어 형성되는 틈새부의 상기 오링(440)에 근접한 부분까지 안내하여 상기 수압 작용홈(450)에 작용하도록 하는 수압 작용통로(451)가 형성되어, 상기 밸브체(200)가 패쇄될 때에 상기 스프링(430)의 탄력과 양방향 수압에 의해 누수가 차단되고, 상기 메탈 시트링(410)의 선단부(선단 압착부)(411)의 시트부(410a)가 상기 밸브체(200)의 시트(202)에 소정의 압력, 즉 누수량이 기준 허용치 이하가 되도록 설정된 압력으로접촉되도록 구성되어 있다.
그리고, 상기 환형 체결링(420)은 조립할 때에 3개 내지 4개로 분리된 형태로 조립된다.
그리고, 상기 메탈 시트링(410)의 단턱부(412) 내측에는 오링 삽입홈(413)이 형성되고, 이 오링 삽입홈(413)에는 상기 슬라이드 결합부(101)와 메탈 시트링(410)의 접촉부 틈새 사이로 작용하는 수압이 밸브 본체(100)의 내측부로 유입되지 못하도록 차단하는 오링(441)이 삽입된다.
이때에 상기 수압 작용통로(451)는 상기 밸브 본체(100)의 네크부(102)에 유입단이 형성되고, 배출단은 상기 슬라이드 결합부(101)와 메탈 시트링(410) 사이의 틈새부의 상기 오링(440),(441) 사이에 위치하는 중간부에 형성된다.
상기 밸브 본체(100)는 좌,우측부재(100'),(100")의 두 부분으로 형성하여 플랜지 이음으로 결합하는 것이 조립생산성의 향상을 위하여 바람직하다. 상기 메탈 시트링(410)과 환형 체결링(420) 및 볼트(500) 등은 스테인레스 스틸로 형성하는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 고안에 의한 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브는 예를 들어 송수관로에 설치되고 관로에 물과 같은 유체가 흐르는 상태에서 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 밸브체(200)가 폐쇄되고, 도 3을 기본으로 하여 우측부에서 좌측부로 수압이 작용되는 경우, 상기 메탈 시트링(410)이 도 3을 기준으로 좌측방향으로 밀리면서 메탈 시트링(410)의 선단 압착부(411)의 시트부(410a)가 밸브체(200)의 시트(202)에 스프링(430)의 탄력과 수압에 의해 압착되어 관로의 누수를 기준 허용치(규정치) 이내로 되도록 완벽하게 차단하게 된다.
한편, 도 4와 같이 밸브 본체(100)의 좌측부에서 우측부로 수압이 작용되는 경우에는 수압이 밸브 본체(100)에 형성된 수압 작용통로(451)를 통해 작용되고, 슬라이드 결합부(101)와 메탈 시트링(410)의 접촉부 사이의 틈새를 통하여 수압 작용홈(450)에 작용하며, 이 때에는 수압 작용홈(450)에 삽입된 오링(440)이 우측으로 이동하여 수압 작용홈(450)의 우측부를 밀폐시키고 이 수압이 메탈 시트링(410)을 좌측으로 밀게 됨으로써 상기 메탈 시트링(410)의 선단 압착부(411)의 시트부(410a)가 밸브체(200)의 시트(202)에 압착되어 위와 같이 스프링(430)의 탄력과 수압에 의한 누수차단 작용으로 누수를 완벽하게 차단하게 된다.
그리고, 위와 같이 메탈 시트링(410)이 밸브체(200)의 시트(202)에 압착되는 때에는 도 5와 같이 메탈 시트링(410) 측의 단면적 A에 대한 압력(line pressure)이 밸브체(200)의 시트(202) 측의 단면적 B 보다 크므로 시트(202)에 그 단면적 차이만큼의 압착력이 가하여져 피스톤 작용으로 압착되어 누수가 완벽하게 차단되는 것이다.
위와 같이, 본 고안의 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브는 밸브체(200) 폐쇄 시에 메탈 시트링(410)의 선단 압착부(411)의 시트부(410a)가 밸브체(200)의 시트(202)에 스프링(430)의 탄력과 양방향 수압에 의해 강력하게 압착되어 누수를 완벽하게 차단하므로 요구되는 기준 성능 보다 훨씬 우수한 성능을 갖게 된다.
또한, 상기 메탈 시트링(410)의 선단 압착부(411)의 시트부(410a)가 세그먼트 플러그형 밸브체(200)의 시트(202)에 접촉될 때에 스프링(430)의 탄력에 의해 탄성적으로 압착되므로 누수 차단력이 향상되고, 사용수명도 연장된다.
그리고, 밸브가 관로에 설치된 후 오랫동안 사용하여, 밸브체(200)의 시트(202)에 대한 메탈 시트링(410)의 선단 압착부(411)의 압착력이 약하게 되어도, 스프링(430)의 탄성 압착력이 보조적으로 작용하여, 장기간 동안 규정치 보다 양호한 누수 차단력이 유지된다.
더욱이, 관로에 흐르는 물과 같은 유체의 압력이 볼밸브의 양쪽 방향 어느 곳에서 작용하더라도 밸브체(200)의 시트(202)에 메탈 시트링(410)과 탄성 시트링(430)이 압착되어 누수를 차단하게 되므로 누수차단 장치를 볼밸브의 양쪽에 이중적으로 설치하지 않아도 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브는 밸브체가 세그먼트 플러그형으로 간단화 되어 있으므로 사용재료가 절감되며 밸브의 개폐 기동성이 원활하게 되는 이점이 있고, 밸브 본체에 밸브체를 볼트 체결구조로 간편용이하게 체결할 수 있는 이점이 있다.
또한, 밸브체가 밸브 본체에 이중편심으로 회전하도록 결합되어 있으므로 밸브체가 개폐될 때에 밸브체의 디스크가 밸브 본체의 시트부에 마찰에 의한 마멸이 방지되어 원활하게 개폐되는 이점이 있다.
또, 상기 밸브 본체의 내경부 일측에 형성된 지지홈에 스프링이 삽입되고,지지홈의 내측으로 형성된 슬라이드 결합부의 내경부에는 환형 압착링을 개재하여 메탈 시트링이 내외측으로 유동 가능하게 결합되며, 상기 밸브 본체의 네크부 내측에 형성되는 체결링 결합부에는 환형 체결링이 다수개의 볼트로 체결되고, 환형 체결링의 상단부에 형성된 걸림돌부가 상기 메탈 시트링의 저면 선단부에 형성된 걸림홈에 삽입되며, 상기 밸브 본체의 슬라이드 결합부의 내경부와 상기 메탈 시트링의 단턱부 및 상기 슬라이드 결합부의 걸림턱에 의해 형성되는 환상의 수압 작용홈에는 오링이 좌우로 유동 가능하게 삽입되며, 상기 밸브 본체의 네크부에는 수압을 내측부에서 외측부로 상기 오링에 근접한 부분까지 안내하여 상기 수압 작용홈에 작용하도록 하는 수압 작용통로가 형성되어, 상기 메탈 시트링의 선단부가 상기 밸브체의 시트에 소정의 압착력, 즉 누수량이 기준 허용치 이하가 되도록 설정된 압력으로 접촉되도록 구성되고, 밸브체 폐쇄 시에 메탈 시트링의 압착부가 밸브체의 시트에 스프링의 탄력과 수압에 의한 압착력으로 강력하게 압착되어 누수가 소정의 허용치 이내로 됨으로써, 제품의 요구되는 양방향 누수 방지 성능이 장기간 유지되고, 요구되는 기준 성능 보다 훨씬 우수한 성능을 갖는 양방향 실링장치를 제공하는 이점이 있다.
또, 밸브가 관로에 설치된 후 오랫동안 사용하여, 밸브체의 시트면에 대한 메탈 시트링의 압착부의 압착력이 약하게 되어도, 스프링의 압착력이 보조적으로 작용하여, 장기간 동안 규정치 보다 양호한 누수 차단력이 유지되는 이점이 있다.
특히, 관로에 흐르는 물과 같은 유체의 압력이 볼밸브의 양쪽 방향 어느 곳에서 작용하더라도 밸브체의 시트에 메탈 시트링과 탄성 시트링이 압착되어 누수를차단하게 되므로 누수차단 장치를 볼밸브의 양쪽에 이중적으로 설치하지 않아도 된다.
상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역의 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 밸브 본체(100)에 관로를 개폐시키기 위한 세그먼트 플러그형 밸브체(200)가 회전 지지수단(300)에 지지되어 개폐 가능하게 설치되고, 상기 세그먼트 플러그형 밸브체(200)는 디스크(201)와 축 체결부(210)가 세그먼트 플레이트(204)로 일체로 이어진 형태로 형성되며, 상기 회전 지지수단(300)은 상기 밸브 본체(100)의 주벽 양측부에 형성된 축 지지부(110)에 축(310)이 회전 및 누수 방지 가능하게 결합되고, 밸브체(200)의 디스크(201)가 밸브 본체(100)의 중심(Oa)을 기준으로 하여 밸브체(200)의 가상의 중심선 상에서 편심거리(D1) 만큼 편심되도록 배치되고, 상기 밸브체(200)의 중심(Ob)이 밸브 본체(100)의 중심(Oa)으로부터 편심거리(D2) 만큼 편심되도록 결합되어 구성된 것을 특징으로 하는 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브체(200)가 편심된 중심(Ob)을 기준으로 회전하는 회전궤적이 상기 밸브 본체(100)의 중심(Oa)을 회전축으로 회전하는 경우의 회전궤적에 비하여 밸브체(200)의 가상의 중심선 상에서 편심간격(e)이 2∼5mm 의 범위에서 내측으로 회전하도록 설정되어 구성된 것을 특징으로 하는 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 세그먼트 플러그형 밸브체(200)의 축 체결부(210)와 축(310)의 단부는 복수개의 동력전달용 핀(230)을 개재하여 연결됨과 아울러 상기 밸브체(200)의 축 체결부(210)에 형성된 체결공(211)에 삽입되는 볼트(220)가 상기 축(310)의 내측단부에 형성한 나사홈(311)에 체결되어 구성된 것을 특징으로 하는 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 축 체결부(210)와 축(310)의 단부에는 홈(212),(312)이 각각 형성되고 상기 각 동력전달용 핀(230)의 양단부가 홈(212),(312)에 각각 삽입되며, 상기 밸브체(200)의 축 체결부(210)의 단부에는 축 삽입홈(213)이 형성되고 상기 축(310)의 단부가 축 삽입홈(213)에 삽입되어 구성된 것을 특징으로 하는 세그먼트 플러그형 메탈시트 볼밸브.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 밸브 본체(100)의 축 지지부(110) 내측에 윤활부재로서 슬리브(120)와 실링을 위한 패킹(130)을 삽입하고, 삽지부(141)와 고정부(142)가 구비된 패킹그랜드(140)를 상기 축 지지부(110)의 내측에 그의 삽지부(141)가 패킹(130)의 외측으로 삽입되도록 결합하여, 그의 고정부(142)를 축 지지부(110)의 외측단부에 볼트(143)로 체결한 것을 특징으로 하는 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브.
  6. 제 3 항에 있어서, 상기 밸브 본체(100)의 내경부 일측에 형성된지지홈(104)에 스프링(430)이 삽입되고, 지지홈(104)의 내측으로 형성된 슬라이드 결합부(101)의 내경부에는 환형 압착링(431)을 개재하여 메탈 시트링(410)이 내외측으로 유동 가능하게 결합되며, 상기 밸브 본체(100)의 네크부(102) 내측에 형성되는 체결링 결합부(103)에는 환형 체결링(420)이 다수개의 볼트(500)로 체결되고, 상기 메탈 시트링(410)의 내측으로의 이동을 제한되도록 환형 체결링(420)의 상단부에 형성된 걸림돌부(421)가 상기 메탈 시트링(410)의 저면 선단부에 형성된 걸림홈(414)에 삽입되며, 상기 밸브 본체(100)의 일측부에 형성되는 슬라이드 결합부(101)의 내경부에 메탈 시트링(410)이 내외측으로 유동 가능하게 결합되고, 상기 밸브 본체(100)의 슬라이드 결합부(101)의 내경부 일부와 상기 메탈 시트링(410)의 단턱부(412) 및 상기 슬라이드 결합부(101)의 걸림턱(101a)에 의해 형성되는 환상의 수압 작용홈(450)에는 오링(440)이 좌우로 유동 가능하게 삽입되며, 상기 밸브 본체(100)의 네크부(102)에는 밸브 본체(100)의 내측부 수압이 상기 슬라이드 결합부(101)와 메탈 시트링(410)이 접촉되어 형성되는 틈새부의 상기 오링(440)에 근접한 부분까지 안내하여 상기 수압 작용홈(450)에 작용하도록 하는 수압 작용통로(451)가 형성되어, 상기 밸브체(200)가 패쇄될 때에 스프링의 탄력과 양방향 수압에 의해 누수가 차단되도록 구성된 것을 특징으로 하는 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 메탈 시트링(410)의 단턱부(412) 내측에 오링 삽입홈(413)이 형성되고, 이 오링 삽입홈(413)에는 상기 슬라이드 결합부(101)와 메탈시트링(410)의 접촉부 틈새 사이로 작용하는 수압이 밸브 본체(100)의 내측부로 유입되지 못하도록 차단하는 오링(441)이 삽입되어 구성된 것을 특징으로 하는 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 수압 작용통로(451)는 상기 밸브 본체(100)의 네크부(102)에 유입단이 형성되고, 배출단은 상기 슬라이드 결합부(101)와 메탈 시트링(410) 사이의 틈새부의 상기 오링(440),(441) 사이에 위치하는 중간부에 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 세그먼트 플러그형 이중편심 메탈시트 볼밸브.
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