KR-102960330-B1 - High-tight low-torque butterfly valve for emergency shutdown of harmful gas

Abstract

본 발명은 유해가스 긴급차단용 고밀폐성 저토크 버터플라이밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 중공형의 원판 형태로 마련되어 중앙부에 유로가 형성되는 밸브바디부, 상기 밸브바디부의 외주면으로부터 수직으로 관통되게 설치되며, 회전축이 상기 밸브바디부의 면간 중심선과 대응되게 마련되는 샤프트부 및, 상기 샤프트부에 결속되어 회전가능하며, 상기 유로가 개폐되도록 하는 디스크부를 포함하고, 상기 디스크부는, 중심부가 상기 회전축으로부터 편심되도록 마련되어 작동토크가 저하될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명에 따르면, 디스크와 시트링이 선접촉방식으로 밀착되어 작동토크가 저하될 수 있도록 하고, 내구특성 및 기밀성능이 향상되도록 하는 효과가 있다.

Inventors

• 윤혜원
• 문현국

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20240329

Claims (5)

1. 중공형의 원판 형태로 마련되어 중앙부에 유로가 형성되는 밸브바디부; 상기 밸브바디부의 외주면으로부터 수직으로 관통되게 설치되며, 회전축이 상기 밸브바디부의 면간 중심선과 대응되게 마련되는 샤프트부; 및 상기 샤프트부에 결속되어 회전가능하며, 상기 유로가 개폐되도록 하고, 중심부가 상기 밸브바디부의 회전축 및 상기 유로의 중심선과 각각 편심되게 마련되는 디스크부;를 포함하고, 상기 디스크부는, 상기 디스크부의 상단부에 해당되는 상단외주면부; 및 상기 디스크부의 하단부에 해당되는 하단외주면부;를 포함하고, 상기 디스크부는, 중심부가 상기 회전축으로부터 편심되도록 마련되어 작동토크가 저하될 수 있도록 하며, 상기 회전축과 중심선의 교차점을 기준으로 제1편심, 상기 상단외주면부 경사면의 연장선과 상기 하단외주면부 경사면의 연장선의 교차점에 해당되는 제1지점을 기준으로 제2편심, 상기 제1지점으로부터 소정거리 이격된 제2지점을 기준으로 제3편심, 상기 상단외주면부 및 하단외주면부의 서로 다른 경사면을 기준으로 각각 형성되는 경사각(A1, A2, A3, A4)을 반영한 제4편심을 기준으로 회전편심 가공되고, 시트와 선접촉되어 작동토크가 최소화될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 유해가스 긴급차단용 고밀폐성 저토크 버터플라이밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 밸브바디부는, 내주면으로부터 내측으로 함몰되어 원형홈 형태로 마련되는 시트가이드부; 및 상기 시트가이드부에 설치되며, 상기 디스크부의 외주면과 밀착되어 기밀되도록 하는 시트링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유해가스 긴급차단용 고밀폐성 저토크 버터플라이밸브.
3. 제1항에 있어서, 상기 디스크부는, 상기 샤프트부에 결속되어 회전가능한 스템부재; 및 상기 스템부재의 일측에 체결되는 디스크;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유해가스 긴급차단용 고밀폐성 저토크 버터플라이밸브.
4. 제3항에 있어서, 상기 디스크는, 원판형태로 마련되며, 중심부가 상기 회전축 및 유로 중심선과 각각 편심되게 마련되는 것을 특징으로 하는 유해가스 긴급차단용 고밀폐성 저토크 버터플라이밸브.
5. 삭제

Description

유해가스 긴급차단용 고밀폐성 저토크 버터플라이밸브{High-tight low-torque butterfly valve for emergency shutdown of harmful gas} 본 발명은 유해가스 긴급차단용 고밀폐성 저토크 버터플라이밸에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디스크가 밸브바디의 중심을 기준으로 4중편심형태로 마련되며, 디스크-시트 간의 접촉이 선접촉 형태로 마련되는 유해가스 긴급차단용 고밀폐성 저토크 버터플라이밸브에 관한 것이다. 통상적으로 버터플라이밸브는 밸브바디 내부의 유로가 샤프트에 의해 회전하는 디스크를 통해 개폐되는 밸브를 의미한다. 이러한 버터플라이밸브는 회전 중심이 밸브 중심에 일치된 중심형과, 밸브 중심에 회전 중심이 편심되어 있는 편심형으로 구분될 수 있다. 중심형의 경우 구조가 간단하여 제작이 용이하나, 디스크와 밸브시트의 마찰에 의한 마모가 심하고 디스크의 토크 저감이 불리하기 때문에, 최근에는 편심형 버터플라이밸브가 주로 이용되고 있다. 편심형 버터플라이밸브 중에는 디스크가 밸브바디의 중심에 대해 편심되고, 샤프트가 유로중심에 대해 편심된 이중 편심형과, 이중 편심형에 더해 디스크와 밸브시트의 시트면이 중심이 유로중심에 대해 기울어진 가상의 원추면 상에 형성되도록 한 삼중 편심형이 있다. 이러한 버터플라이밸브에 대한 선행기술문헌으로, 대한민국등록특허공보 제10-1804249호를 살펴보면, 삼중 편심형 버터플라이밸브에 대해 개시되어 있다. 이러한 삼중 편심형 버터플라이 밸브의 경우, 고온, 고압의 조건 하에서도 변형을 최소화하여 충분한 기밀성을 유지할 수 있는 장점이 있으나, 밸브 디스크의 구조에 있어서 꼭지점이 유로 내에 위치하는 원추 형상이 되어, 상하단이 대칭되지 않아 대칭형 디스크에 비해 기밀성이 떨어질 수 있다는 문제점이 있다. 도 1은, 본 발명의 제1실시예에 따른 유해가스 긴급차단용 고밀폐성 저토크 버터플라이밸브의 측면모습을 나타낸 도면이다. 도 2는, 본 발명의 제1실시예에 따른 유해가스 긴급차단용 고밀폐성 저토크 버터플라이밸브의 정면모습을 나타낸 도면이다. 도 3 및 도 4는, 본 발명의 제1실시예에 따른 유해가스 긴급차단용 고밀폐성 저토크 버터플라이밸브의 디스크가 회전축(L1) 및 유로 중심선(L2)의 교차점(P), 제1지점(C1) 및 제2지점(C2)을 기준으로 편심가공된 모습을 나타낸 도면이다. 본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. 본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시 예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 유해가스 긴급차단용 고밀폐성 저토크 버터플라이밸브에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 유해가스 긴급차단용 고밀폐성 저토크 버터플라이밸브는, 도 1 및 도 4를 참조하면, 중공형의 원판 형태로 마련되어 중앙부에 유로가 형성되는 밸브바디부(100), 상기 밸브바디부(100)의 외주면으로부터 수직으로 관통되게 설치되며, 회전축이 상기 밸브바디부의 면간 중심선과 대응되게 마련되는 샤프트부(200) 및, 상기 샤프트부(200)에 결속되어 회전가능하며, 상기 유로가 개폐되도록 하는 디스크부(300)를 포함한다. 그리고, 상기 디스크부(300)는, 중심부가 상기 회전축(L1)으로부터 편심되도록 마련되어 작동토크가 저하될 수 있도록 한다. 보다 상세히, 본 발명은, 고온 및 초저온 환경에 적용되는 다중 편심구조 버터플라이밸브에 관한 것으로, 종래 버터플라이밸브의 기밀구조가 면 접촉 방식으로 이루어지는 것에 의한 작동토크 증가 및 마모발생에 대한 문제를 해결하기 위해 면 접촉방식에서 선 접촉방식으로 개선되도록 하여 디스크-시트의 작동토크 값을 최소화하고 고착 및 협착 등 밸브고장 현상을 방지하며, 내구특성과 기밀성능이 향상되도록 한 것이다. 특히, 본 발명에 따른 디스크는, 밸브바디의 중심으로부터 4중 편심되는 형태로 가공되어 기밀 성능이 우수하게 마련될 수 있다. 또한, 이하에서 기술되는 회전축 및 면간 중심선은 밸브바디부(100)의 수직방향의 중심선 및 샤프트부(200)의 회전축(L1)을 의미하고, 유로 중심선(L2)은 상기 밸브바디부(100)의 중공부를 통과하는 유로의 유동방향에 따른 중심선을 의미한다. 그리고, 상기 디스크부(300)는, 중심부가 상기 유로 중심선(L2) 및 회전축(L1)으로부터 수평으로 편심되도록 마련되며, 기설정된 지점을 기준으로 소정각도로 회전편심되게 마련되어 모서리가 경사지게 형성됨으로써, 시트와 선접촉될 수 있게 마련된다. 일례로, 상기 밸브바디부(100)는, 내주면으로부터 내측으로 함몰되어 원형홈 형태로 마련되는 시트가이드부(110), 상기 시트가이드부(110)에 설치되며, 상기 디스크부(300)의 외주면과 밀착되어 기밀되도록 하는 시트링(120), 상기 밸브바디부(100)의 외주면에 마련되어 상기 샤프트부(200)를 고정시키는 브라켓(130), 상기 브라켓(130)과 샤프트부(200)의 사이를 밀폐시키는 오링(140), 상기 샤프트부(200)의 단부에 설치되는 커플러(150), 상기 커플러(150)와 체결되며, 상기 샤프트부(200)가 회전될 수 있도록 마련되는 작동부(160), 상기 밸브바디부(100)와 샤프트부(200) 사이를 밀폐시키는 패킹부(170)를 포함한다. 상기 시트가이드부(110)는, 상기 밸브바디부(100)의 내주면으로부터 곡면을 따라 원형으로 함몰되어 형성되는 시트홈(111)을 포함한다. 그리고, 상기 시트가이드부(110)는, 상기 시트홈(111) 내에 고정되어 상기 시트링(120)이 고정될 수 있도록 하는 역할을 한다. 상기 시트링(120)은, 상기 시트가이드부(110)에 설치되어, 상기 밸브바디부(100)의 내주면을 따라 원형 링 형태로 마련되며, 상기 디스크부(300)의 외주면과 대응되게 형성되어, 상기 디스크부(300)의 일면이 상기 밸브바디부(100)의 일면과 수평되게 배치된 중립 상태인 경우, 유로가 밀폐될 수 있도록 한다. 상기 브라켓(130)은, 상기 샤프트부(200) 및 작동부(160)가 상기 밸브바디부(100)에 단단하게 체결될 수 있도록 하는 역할을 한다. 상기 브라켓(130)은, 상기 밸브바디부(100)의 외주면 일측에 단단하게 체결되며, 상기 샤프트부(200)가 관통될 수 있도록 수직되게 가공되는 홀을 구비한다. 그리고, 상기 브라켓(130)을 통해 상기 샤프트부(200)가 관통되어 밸브바디부(100)에 결속되면, 상기 커플러(150)와 작동부(160)가 샤프트부(200)의 상단부에 체결될 수 있다. 그리고, 상기 오링(140)은, 원형링 형태로 마련되어 상기 샤프트부(200)의 일측을 감싸 기밀성을 부여하도록 한다. 또한, 상기 패킹부(170)는, 상기 밸브바디부(100)와 샤프트부(200)의 사이에 설치되어 상기 밸브바디부(100)의 유로 상에서 유동되는 유체가 유출되지 않도록 한다. 이때, 상기 패킹부(170)은, 상기 밸브바디부(100)의 상단부 및 하단부에 각각 설치된다. 다음으로, 상기 샤프트부(200)는, 상기 작동부(160)에 의해 회전될 수 있으며, 상기 디스크부(300)가 회전될 수 있도록 하는 역할을 한다. 예를들어, 상기 샤프트부(200)가 일 각도로 회전되어 상기 디스크부(300)의 일면이 유로방향과 수평되게 배치되면 상기 유로가 완전히 개방되는 것이며, 다시 상기 샤프트부(200)가 상기 일 각도만큼 회전되면 상기 디스크부(300)의 일면이 유로방향과 수직되게 배치되면서 상기 유로가 폐쇄될 수 있다. 다음으로, 상기 디스크부(300)는, 상기 샤프트부(200)에 결속되어 회전가능한 스템부재(310), 상기 스템부재(310)의 일측에 체결되는 디스크(320)를 포함한다. 그리고, 상기 디스크(320)는, 회전축(L1) 및 유로 중심선(L2)과 편심되게 마련되어 상기 샤프트부(200)의 작동토크가 저하될 수 있도록 하는 역할을 한다. 일례로, 상기 스템부재(310)는, 상기 디스크(320)가 상기 샤프트부(200)에 결속될 수 있도록 하는 역할을 하며, 상기 샤프트부(200)의 외주면을 감싸며 고정된다. 그리고, 상기 디스크(320)는, 상기 샤프트부(200)의 회전에 따라 상기 시트링(120)과의 접촉상태가 가변되어 유로가 개폐될 수 있도록 하며, 외주면이 상기 시트링(120)과 선접촉되도록 경사지게 마련된다. 보다 상세히, 도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 디스크(320)는, 원판형태로 마련되며, 중심부가 상기 회전축(L1) 및 유로 중심선(L2)의 교차점(P)을 기준으로 제1편심되게 마련된다. 또한, 상기 디스크(320)는, 상기 디스크(320)의 상단부에 해당되는 상단외주면부(321) 및 상기 디스크(320)의 하단부에 해당되는 하단외주면부(322)를 포함한다. 또한, 상기 디스크(320)는, 상기 회전축(L1) 및 유로 중심선(L2)의 교차점(P)으로부터 제1소정거리로 이격된 제1지점(C1)을 기준으로하여 제2편심되어 회전편심 가공되고, 상기 제1지점(C1)으로부터