KR200408073Y1 - 버터플라이밸브의 육성용접 시트층을 가지는 누수차단장치 - Google Patents

버터플라이밸브의 육성용접 시트층을 가지는 누수차단장치 Download PDF

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KR200408073Y1 KR2020050031824U KR20050031824U KR200408073Y1 KR 200408073 Y1 KR200408073 Y1 KR 200408073Y1 KR 2020050031824 U KR2020050031824 U KR 2020050031824U KR 20050031824 U KR20050031824 U KR 20050031824U KR 200408073 Y1 KR200408073 Y1 KR 200408073Y1
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Abstract

본 고안은 버터플라이밸브의 버터플라이밸브의 육성용접 시트층을 가지는 누수차단장치에 관한 것으로, 통상의 버터플라이밸브에 있어서, 디스크의 시트면에 압착되는 압착 시트부가 만곡 탄지간으로 몸체에 일체로 형성된 메탈 시트를 밸브 본체의 내부에 체결볼트와 조절볼트를 이용한 고정수단으로 위치 조절 가능하게 결합하여 구성되며, 디스크의 시트부의 시트면에 시트부보다 강도, 인성 및 용접성이 높은 부식 저항체인 시트 금속이 육성용접되어 시트층이 형성되어 있으므로 디스크의 시트부와 메탈 시트의 압착 시트부가 장기간 반복적으로 접촉됨에 따라 그 양쪽 부분의 크롬 이온이 서로 확산 이동되면서 접촉면이 거칠게 손상됨으로써 미끄럼성이 떨어지고 누수 차단력이 떨어지는 갈링(galling)의 문제점이 해소됨으로써 누수 차단력이 안정하게 유지되는 이점이 있으며, 사용수명이 연장될 수 있다.

Description

버터플라이밸브의 육성용접 시트층을 가지는 누수차단장치{BUTTERFLY VALVE WATER SEALING APPARATUS WITH OVERLAY WELDING SEAT LAYER}
도 1 내지 도 3은 본 고안에 의한 버터플라이밸브의 버터플라이밸브의 육성용접 시트층을 가지는 누수차단장치의 일 실시예를 보인 것으로,
도 1은 누수차단장치가 채용된 버터플라이밸브의 부분 절결 단면도.
도 2는 도 1의 "A"부 확대 단면도.
도 3은 디스크의 시트부를 보인 부분 종단면도.
도 4은 본 고안의 다른 실시예에 의한 디스크의 시트부를 보인 부분 종단면도.
도 5는 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 디스크의 시트부를 보인 부분 종단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 밸브 본체 200 : 디스크
201 : 시트부 202 : 링홈
210 : 시트링 211 : 고정부
212 : 시트면 213 : 시트층
214 : 고정공 215 : 나사공
220 : 오링 300 : 메탈 시트
310 : 만곡 탄지간 311 : 압착 시트부
320 : 몸체 330 : 고정부
600 : 고정수단 610 : 고정볼트
620 : 조절볼트
본 고안은 버터플라이밸브의 육성용접 시트층을 가지는 누수차단장치에 관한 것으로, 특히 디스크의 시트부의 시트면에 시트부보다 강도, 인성 및 용접성이 높은 부식 저항체인 시트 금속을 육성용접하여 시트층을 형성함으로써 디스크의 시트부와 메탈 시트의 압착 시트부가 장기간 반복적으로 접촉됨에 따라 접촉면이 거칠게 손상되어 미끄럼성이 떨어지고 누수 차단력이 떨어지는 문제점을 해소하여 누수 차단력이 장기간 안정하게 유지되도록 한 버터플라이밸브의 메탈시트 실링장치에 관한 것이다.
일반적으로 버터플라이밸브는 관로에 연결되는 밸브 본체의 내부에 디스크가 회전축으로 회전 가능하게 설치되고, 회전축이 연결된 구동장치에 의해 회전하여 관로를 개폐시키게 된다. 그리고 밸브 본체의 내주면과 디스크의 외주면에는 폐쇄될 때에 서로 압착되는 시트부가 구비되어 있다.
이와 같은 통상의 버터플라이밸브는 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.
이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 대한민국 실용신안등록 번호 제20-0254812호에는 밸브 본체 내부의 양측 회전축에 조립된 디스크가 구동장치에 의해 회전하게 되고, 상기 디스크의 외측 둘레를 따라 고무 시트가 고정되어 밸브 본체 내측의 본체 시트에 밀착되는 버터플라이 밸브에 있어서, 본체 시트의 후방에서 밸브 본체에 조립되며, 외측둘레에 탄성력을 가지는 밀착판이 형성된 금속재 보조 시트가 장착된 버터플라이 밸브용 이중실링 장치가 알려지고 있다.
이와 같은 종래의 이중실링 장치는 고무 시트에 의한 누수 차단력을 보조하기 위하여 금속재 시트를 보조적으로 설치한 것으로, 구성이 복잡한 문제점이 있고, 금속재 시트가 밸브 본체의 후방부에 설치되어 금속재 시트의 밀착판이 디스크의 외주면 단부에 접촉되도록 일정 위치에 고정되어 있으므로 금속재 시트에 의한 누수 차단력이 안정하기 유지되기 어려운 문제점이 있으며, 조립 생산 및 유지 보수가 어렵게 되는 문제점이 있었다.
더욱이 종래의 버터플라이 밸브는 디스크의 시트부와 메탈 시트의 압착 시트부는 양쪽 부분이 스테인레스 강으로 형성되어 있는 경우, 그 양쪽 부분의 크롬 이온이 서로 확산 이동되면서 접촉면이 거칠게 손상됨으로써 미끄럼성이 떨어지고 누수 차단력이 떨어지는 갈링(galling)의 문제점이 유발되고, 이에 따라 누수 차단력 이 떨어지고 사용수명이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점 및 결함을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 디스크의 시트부의 시트면에 시트부보다 강도, 인성 및 용접성이 높은 부식 저항체인 시트 금속을 육성용접하여 시트층을 형성함으로써 디스크의 시트부와 메탈 시트의 압착 시트부가 장기간 반복적으로 접촉됨에 따라 접촉면이 거칠게 손상되어 미끄럼성이 떨어지고 누수 차단력이 떨어지는 문제점을 해소하여 누수 차단력이 장기간 안정하게 유지될 수 있게 되는 버터플라이밸브의 메탈시트 실링장치를 제공하고자 함에 목적이 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 버터플라이밸브의 메탈시트 실링장치는 유체 이송을 위한 관로에 연결되는 밸브 본체와, 상기 밸브 본체의 내부에 관로를 개폐하기 위하여 회전 가능하게 설치되는 디스크가 구비되고, 메탈 시트의 몸체에 일체로 연장된 만곡 탄지간의 압착 시트부가 상기 디스크의 시트면에 압착되어 관로를 폐쇄하도록 구성된 버터플라이밸브에 있어서, 상기 디스크의 시트부의 시트면에 상기 시트부보다 강도, 인성 및 용접성이 높은 부식 저항체인 시트 금속이 육성용접되어 시트층이 형성되어 구성된다.
상기 디스크의 시트부는 디스크에 일체로 형성되거나, 디스크에 별개로 형성된 시트링이 용접되어 형성되거나, 디스크에 별개로 형성된 시트링이 고정수단으로 체결되어 구성된다. 상기 시트층은 ALBC 합금을 육성 용접으로 형성하여 구성된다.
예를 들어, 상기 디스크는 덕타일 주철, 일반 구조용강 중 어느 하나로 형성되고, 상기 시트링은 스테인레스 강으로 형성되며, 상기 시트층은 ALBC 합금을 육성 용접으로 형성하여 구성된다.
이하, 본 고안을 첨부한 도면에 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2는 본 고안에 의한 버터플라이밸브의 1점 접촉, 1링 조절형 버터플라이밸브의 누수차단장치의 일 실시예를 보인 것으로, 도 1에는 누수차단장치가 채용된 버터플라이밸브의 부분 절결 단면도가 도시되고, 도 2에는 도 1의 "A"부 확대 단면도가 도시되어 있으며, 도 3에는 디스크의 시트부를 보인 부분 종단면도가 도시되어 있다.
그리고 도 4에는 본 고안의 다른 실시예에 의한 디스크의 시트부를 보인 부분 종단면도. 도 5에는 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 디스크의 시트부를 보인 부분 종단면도가 도시되어 있다.
이에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 버터플라이밸브의 메탈시트 실링장치는 밸브 본체(100)의 내부에 관로를 개폐하기 위하여 회전 가능하게 설치되는 디스크(200)와, 만곡 탄지간(310)이 몸체(320)에서 일체로 연장 형성되고, 만곡 탄지간(310)의 선단부에는 상기 디스크(200)에 구비되는 시트부(201)의 시트면(212)에 압착되는 압착 시트부(311)가 일체로 형성된 메탈 시트(300)로 구성되어 있다.
이 도 1 및 도 2에 예시된 일 실시예에서 상기 디스크(200)에는 시트부(201)가 일체로 돌출 형성되어 있다.
상기 메탈 시트(300)는 만곡 탄지간(310)의 단부에 압착 시트부(311)가 일체로 돌출형성되어 상기 디스크(200)에 구비된 시트부(201)의 시트면(212)의 중간부에 국부적으로 압착되도록, 즉 환형 시트면(212)의 전체 경사면에 비하여 상대적으로 좁은 폭으로 돌출 형성된 환형 압착 시트부(311)가 부분 접촉으로 긴밀하게 압착되도록 형성되어 있다.
이 메탈 시트(300)의 만곡 탄지간(310)은 몸체(320)를 기준으로 하여 반시계 방향으로 벌어지는 측으로 복원탄력을 가지며, 디스크(200)의 하향 경사진 시트면, 즉 외측단부가 높고 내측단부 보다 낮게 경사진 시트면(212)에 반시계방향의 복원 탄력으로 압착되어 있다.
상기 메탈 시트(300)의 몸체(320) 하부에는 링홈(321)이 형성되어, 이 링홈(321)에는 밸브 본체(100)의 내주면과 밀착되는 오링(350)이 삽입된다.
이 일 실시예에서 상기 디스크(200)는 덕타일 주철로 형성되고, 디스크(200)의 시트부(201)에는 광범위한 온도와 조건 하에서도 강도, 인성 및 용접성이 우수한 부식 저항체인 시트 금속이 육성용접되어 시트층(213)이 형성된다. 예를 들어 상기 덕타일 주철에는 GCD450이 이용되고, 상기 시트층(213)은 ALBC 합금(allory)을 알곤 용접하여 형성되며, 상기 메탈 시트(300)는 스테인레스 강으로 형성된다.
상기 덕타일 주철에는 인장강도 450 N/mm2이상, 항복강도 280N/mm2이상, 연신율 10%이상, 경도 140-210HB인 GCD450-10을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 고정수단(500)은 상기 밸브 본체(100)의 내주면에 돌출 형성되고 다수 개의 나사홈(111)이 일정한 간격으로 구비된 계단형 지지돌부(110)와, 상기 메탈 시트(300)의 고정부(330)에 형성된 다수개의 삽입공(331)에 삽입되어 상기 지지돌부(110)의 나사홈(111)에 내측부가 체결되는 체결볼트(510)와, 메탈 시트(300)의 고정부(330)에 일정한 간격으로 형성되는 다수개의 나사공(332)에 나사 결합되고 지지돌부(110)의 외면에 외측단부가 압착되는 조절볼트(520)로 구성되어 있다.
위와 같은 고정수단(500)은 1개의 링인 메탈 시트(300)와, 이 메탈 시트(300)에 나사 결합된 체결볼트(510)와 조절볼트(520)에 의해 메탈 시트(300)의 위치를 조절할 수 있도록 된 것이다.
도 4을 참조하면 본 고안의 다른 실시예에 의한 버터플라이밸브의 육성용접 시트층을 가지는 누수차단장치는 디스크(200)의 시트부(201)가 디스크(200)와 별개로 형성된 시트링(210)을 용접하여 결합한 구성으로 되어 있다.
그리고 이 다른 실시예에서 상기 디스크(200)는 덕타일 주철(GCD450), 일반 구조용강(SS) 중 어느 하나로 형성되고, 상기 시트링(210)은 스테인레스 강(STS 304)으로 형성된다.
그외 다른 구성은 일 실시예와 같다.
도 5도를 참조하면 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 버터플라이밸브의 육성용접 시트층을 가지는 누수차단장치는 디스크(200)의 시트부(201)가 디스크(200)와 별개로 형성된 시트링(210)을 고정수단(600)에 의해 고정된 구성으로 되어 있다.
상기 고정수단(600)은 상기 시트링(210)의 고정부(211)에 일정한 간격으로 형성된 다수개의 고정공(214)에 고정볼트(610)가 끼워져 디스크(200)에 형성된 나 사공(215) 나사 결합되어 체결된 구성으로 되어 있으며, 디스크(200)의 시트링(210)과 접촉되는 면에는 링홈(202)이 형성되고 오링(220)이 삽입된 구성으로 되어 있다.
이와 같은 도 5의 실시예에 의한 본 고안의 누수차단장치는 상기 밸브 본체(100)의 내경부에 메탈 시트(300)를 삽입하고, 메탈 시트(300)의 각 삽입공(331)에 삽입되는 체결볼트(510)의 내측부를 지지돌부(110)에 형성된 나사홈(111)에 나사 결합한다.
이어서, 메탈 시트(300)에 형성된 각 나사공(332)에 조절볼트(520)를 나사 결합하여 조절볼트(520)를 소정 길이 만큼 조인 후, 체결볼트(510)를 돌려 상기 조절볼트(520)의 내측단부가 지지돌부(110)의 외면에 밀착되도록 조이면 메탈 시트(300)가 도 2에 도시된 바와 같이 조절된 소정 위치에 고정된다.
그리고, 도 2의 상태에서 체결볼트(510)를 소정량 만큼 풀고, 조절볼트(520)를 체결볼트(510)가 풀린량 만큼 조이게 되면 메탈 시트(300)가 그 만큼 외측으로 이동하여 메탈 시트(300)의 위치가 외측으로 조절된다.
또한, 도 2의 상태에서 조절볼트(520)를 소정량 만큼 풀고 체결볼트(510)를 조절볼트(520)가 풀린량 만큼 조이게 되면 메탈 시트(300)가 그 만큼 내측으로 이동하여 메탈 시트(300)의 위치가 내측으로 조절된다.
위와 같이 고정수단(500)은 체결볼트(510)와 조절볼트(520)의 조임량을 조절함에 의해 메탈 시트(300)의 위치를 조절할 수 있고, 이에 의해 메탈 시트(300)의 압착 시트부(311)가 디스크(200)의 시트면(212)에 압착되는 위치를 조절할 수 있으 며, 이러한 메탈 시트(300)의 위치 조절작용은 밸브를 조립 생산하는 단계 뿐 아니라, 사용중 보수를 하는 단계에서도 필요시에 행할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 고안의 버터플라이밸브의 육성용접 시트층을 가지는 누수차단장치는 밸브 본체(100)의 내주면에 고정되는 메탈 시트(300)의 몸체(330)에 압착 시트부(311)가 일체로 형성되어 디스크(200)의 시트면(212)에 탄력적으로 긴밀하게 압착되어 누수 차단이 이루어지며, 디스크(200)의 시트면(212)에 광범위한 온도와 조건 하에서도 강도, 인성 및 용접성이 우수한 부식 저항체인 시트 금속이 육성용접되어 시트층(213)이 형성되고, 메탈 시트(300)의 압착 시트부(311)가 시트층(213)에 밀착되어 누수 차단이 이루어지므로 메탈 시트(300)의 압착 시트부(311)가 디스크(200)의 시트층(213)에 반복적으로 밀착되고 떨어지는 동작이 반복되어도 누수 차단력이 장기간 안정적으로 유지된다.
그리고, 상기 메탈 시트(300)의 만곡 탄지간(310) 단부에 구비된 환형 압착 시트부(311)가 디스크(200)의 환형 시트면(212)의 전체 경사면에 비하여 상대적으로 좁은 폭으로 돌출 형성되어, 디스크(200)의 경사 시트면(212)에 부분 접촉, 즉 국부적 접촉으로 긴밀하게 압착되도록 되어 있으므로 누수 차단이 보다 완벽하게 이루어진다.
그리고, 지지돌부(110)에 메탈 시트(300)를 설치하면서 메탈 시트(300)를 체결볼트(510)와 조절볼트(520)로 결합하여, 체결볼트(510)와 조절볼트(520)의 조임량을 조절함으로써 메탈 시트(300)의 위치를 조절하도록 되어 있으므로 밸브 조립시 또는 사용중 보수시에 메탈 시트(300)의 위치를 항상 적정한 위치로 조절하여 누수 차단력을 항상 안정하게 유지할 수 있다.
이상에서 본 고안은 싱글형 버터플라이 밸브에 적용한 형태를 예로 들어 설명하였으나, 더블 버터플라이 밸브에도 적용할 수 있으며, 필요에 따라 그외 다른 형태의 밸브에도 적용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 고안의 버터플라이밸브의 육성용접 시트층을 가지는 누수차단장치는 싱글 디스크형 또는 더블 디스크형 버터플라이밸브에 적용하여 디스크의 시트면 중간부에 메탈시트의 만곡 탄지간에 돌출 형성된 압착 시트부를 국부적으로 그리고 탄력적으로 긴밀하게 압착시켜 누수 차단력을 향상시키고, 더욱이 본체의 지지돌부에 메탈 시트 자체를 체결볼트와 조절볼트를 이용하여 위치 조절 가능하게 결합하여 디스크와 메탈 시트의 시트부가 항상 일정한 위치에서 압착되도록 함으로써 누수 차단력을 항상 일정하게 유지할 수 있다.
그리고, 디스크의 시트부의 시트면에 시트부보다 강도, 인성 및 용접성이 높은 부식 저항체인 시트 금속이 육성용접되어 시트층이 형성되어 있으므로 디스크의 시트부와 메탈 시트의 압착 시트부가 장기간 반복적으로 접촉됨에 따라 그 양쪽 부분의 크롬 이온이 서로 확산 이동되면서 접촉면이 거칠게 손상됨으로써 미끄럼성이 떨어지고 누수 차단력이 떨어지는 갈링(galling)의 문제점이 해소됨으로써 누수 차단력이 안정하게 유지되는 이점이 있으며, 사용수명이 연장될 수 있다.
따라서, 본 고안에 의한 버터플라이밸브의 육성용접 시트층을 가지는 누수차단장치는 밸브의 누수 차단력을 완벽하게 발휘하고, 장시간 사용하는 경우에도 누 수 차단력을 안정하게 유지할 수 있으며, 조립 생산성과 유지 보수성이 간편 용이하게 되는 이점이 있다.

Claims (7)

  1. 유체 이송을 위한 관로에 연결되는 밸브 본체(100)와, 상기 밸브 본체(100)의 내부에 관로를 개폐하기 위하여 회전 가능하게 설치되는 디스크(200)가 구비되고, 메탈 시트(300)의 몸체(320)에 일체로 연장된 만곡 탄지간(310)의 압착 시트부(311)가 상기 디스크(200)의 시트면(212)에 압착되어 관로를 폐쇄하도록 구성된 버터플라이밸브에 있어서, 상기 디스크(200)의 시트부(201)의 시트면(212)에 상기 시트부(201)보다 강도, 인성 및 용접성이 높은 부식 저항체인 시트 금속이 육성용접되어 시트층(213)이 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 버터플라이밸브의 육성용접 시트층을 가지는 누수차단장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 디스크(200)에 시트부(201)가 일체로 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 버터플라이밸브의 육성용접 시트층을 가지는 누수차단장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 디스크(200)에 별개로 형성된 시트링(210)이 용접되어 결합된 것을 특징으로 하는 버터플라이밸브의 육성용접 시트층을 가지는 누수차단장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 디스크(200)에 시트링(210)이 고정수단(600)으로 체결되고, 상기 고정수단(600)은 상기 시트링(210)의 고정부(211)에 일정한 간격으로 형성된 다수개의 고정공(214)에 고정볼트(610)가 끼워져 디스크(200)에 형성된 나사공(215) 나사 결합되어 체결된 구성으로 되어 있으며, 디스크(200)의 시트링(210)과 접촉되는 면에는 링홈(202)이 형성되고 오링(220)이 삽입되어 구성된 것을 특징으로 하는 버터플라이밸브의 육성용접 시트층을 가지는 누수차단장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시트층(213)은 ALBC 합금을 육성 용접으로 형성하여 구성된 것을 특징으로 하는 버터플라이밸브의 육성용접 시트층을 가지는 누수차단장치.
  6. 제 2 항에 있어서, 상기 디스크(200)는 덕타일 주철로 형성되고, 상기 시트층(213)은 ALBC 합금을 알곤 용접으로 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 버터플라이밸브의 육성용접 시트층을 가지는 누수차단장치.
  7. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 디스크(200)는 덕타일 주철(GCD450), 일반 구조용강(SS) 중 어느 하나로 형성되고, 상기 시트링(210)은 스테인레스 강(STS 304)으로 형성되며, 상기 시트층(213)은 ALBC 합금을 육성 용접으로 형성하여 구성된 것을 특징으로 하는 버터플라이밸브의 육성용접 시트층을 가지는 누수차단장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101850685B1 (ko) * 2017-10-27 2018-04-20 주식회사 솔브 모듈형 실링수단을 갖는 볼밸브
KR20200006236A (ko) 2018-07-10 2020-01-20 주식회사 삼신 3축 편심 버터플라이 밸브 제조 방법
KR102101620B1 (ko) 2018-11-09 2020-04-17 주식회사 삼신 3축 편심 버터플라이 밸브의 경화 시트면 형성 방법

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