KR19990084934A

KR19990084934A - 볼 밸브

Info

Publication number: KR19990084934A
Application number: KR1019980017003A
Authority: KR
Inventors: 안장홍
Original assignee: 안장홍
Priority date: 1998-05-12
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 1999-12-06
Anticipated expiration: 2018-05-12
Also published as: KR100274656B1; WO1999058884A1

Abstract

본 발명은 볼 밸브에 관한 것이다. 종래 볼 밸브는 사용에 따라 시트와 밸브볼이 마모될 경우 유입구와 유출구 사이에서 내부 누설이 발생되며 이를 차단하기 위하여 시트와 밸브볼 사이에 실런트를 주입하고 있으나 배관 내부의 유체가 실런트와 반응하는 유체인 경우, 예컨대 염소가스 등 반응성 매체인 경우에는 실런트를 주입하더라도 유체와의 반응에 의하여 실링 효과를 얻을 수 없어 내부 누설을 방지할 수 없는 것이었다. 또한 닫힌 상태에서 유입구측과 유출구측의 유체의 압력 차이가 클 경우 밸브볼을 쉽게 회전시킬 수 없는 문제점이 있었다. 본 발명은 시트가 결합되는 시트링에 외부 압력을 도입하여 닫힌 상태에서는 시트링에 결합된 시트가 밸브볼에 긴밀하게 밀착되도록 하여 내부 누설을 방지할 수 있도록 하면서도 외부 압력에 의하여 시트와 밸브볼간의 압력을 감압시켜 밸브볼을 쉽게 회전시켜 열 수 있도록 한 것이다. 또한 탑 엔트리 방식 볼 밸브에 적용할 경우 밸브 본체를 파이프 라인에서 해체하지 않고 외부에서 시트를 후퇴시킨 상태에서 쉽게 밸브볼과 시트를 해체해 낼 수 있도록 한 것이다.

Description

볼 밸브

본 발명은 볼 밸브(ball valve)에 관한 것으로, 별도의 실런트(sealant)를 주입하지 않고서도 볼과 시트 사이의 기밀을 유지할 수 있음과 아울러 볼을 적은 힘으로도 간편하게 회전시켜 개폐할 수 있는 볼 밸브에 관한 것이다.

종래 볼 밸브는 도 13 내지 도 15에 도시한 바와 같이 내부에 볼작동공간이 형성되고 이 볼작동공간의 양측에 유입구와 유출구가 형성된 밸브 본체와, 상기 볼작동공간내에서 회전 가능하게 설치되며 상기 유입구와 유출구를 연통시킬 수 있는 밸브공이 천공된 밸브볼로 구성되어 상기 밸브볼을 회동시켜 밸브공이 양측 유입구와 유출구를 연통시키도록 하면 열리고 상기 밸브공의 중심축선이 상기 유입구와 유출구의 중심축선에 대하여 직각을 이루도록 하면 유입구와 유출구가 차단되어 닫히도록 구성되어 있다.

이러한 볼 밸브는 밸브 본체의 구조에 따라 사이드 엔트리 방식 볼 밸브(side entry type ball valve)와, 탑 엔트리 방식 볼 밸브(top entry type ball valve)로 구분된다.

사이드 엔트리 방식이란 밸브볼을 밸브 본체의 일측으로부터 삽입하여 조립한다는 의미이며, 탑 엔트리 방식이란 밸브볼을 밸브 본체의 상부로부터 삽입하여 조립한다는 의미이다.

도 9 내지 도 11은 종래 사이드 엔트리 방식 볼 밸브를 보인 것으로, 밸브 본체(10)를 원통형 몸통부(11)와 이 몸통부(11)의 양측에 결합되는 플랜지관(12,13)으로 구성되며, 밸브볼(20)을 조립함에 있어서는 몸통부(11)에 일측 플랜지관(12)만 조립한 상태에서 밸브볼(20)을 몸통부(11)의 일측, 즉 타측 플랜지관(13)이 조립되는 쪽으로부터 볼작동공간으로 삽입한 다음 타측 플랜지관(13)을 조립하고, 몸통부(11)의 상측으로부터 볼 회전수단을 조립하는 것이다.

상기 몸통부(11)와 플랜지관(12,13)의 내측단부 사이에 볼작동공간이 형성되고, 양측 플랜지관(12,13)에 유입구(P1)와 유출구(P2)가 각각 형성된다.

상기 플랜지관(12,13)의 내주면에는 대경부(12a,13a)와 소경부(12b,13b)가 형성되며 이들 사이에는 스프링 걸림면(12c,13c)이 형성된다.

상기 플랜지관(12,13)의 내측단에는 고정나사(14a,15a)에 의햐여 상기 몸통부(11)의 양측에 고정 결합되는 내측 플랜지부(12d,13d)가 형성되고, 외측단에는 배관 파이프 라인(도시되지 않음)를 연결하기 위한 나사관통공(14b,15b)이 천공된 외측 플랜지부(12e,13e)가 형성된다.

상기 밸브볼(20)은 상기 유입구(P1)와 유출구(P2)를 차단하는 외주면부(21)와, 상기 유입구(P1)와 유출구(P2)를 연통시키는 밸브공(22)이 천공된 구조로 되어 있다.

상기 밸브볼(20)은 상하측의 볼축(23)을 볼작동공간의 내주면에 돌출형성된 고정돌기(24)에 고정핀(24a)으로 고정되며 원형지지공(25a)이 천공된 베어링 플레이트(25)와 이 베어링 플레이트(25)의 원형지지공(25a)의 내주면과 상기 볼축(23)의 외주면 사이에 삽입되는 부시(26)에 의하여 회전 가능하게 지지되는 것이다.

상기 고정돌기(24)는 정사각형의 판체의 중앙에 상기 원형지지공(25a)가 형성된 것으로 상기 원형지지공(25a)의 내경은 볼축(23)의 외경보다 부시(26)의 두께만큼 작게 형성된다. 상기 부시(26)는 통상적으로 마찰부위에 삽입하여 사용하는 황동 등의 재질로 된 것이 사용된다.

상기 볼 회전수단은 조작핸들(27)과, 이 조작핸들(27)의 회전력을 감속시키는 감속기구(28)와, 이 감속기구(28)의 출력축과 상측 볼축(23)을 연결하는 스템(29)으로 구성된다.

상기 유입구(P1)와 유출구(P2)를 한정하는 플랜지관(12,13)의 내주면에는 시트조립체(30,40)가 끼워진다.

상기 시트조립체(30,40)는 상기 플랜지관(12,13)의 내주면에 끼워지는 시트링(31,41)과 상기 시트링(31,41)에 결합되어 상기 밸브볼(20)의 외주면부(21)에 밀착되는 시트(32,42)로 구성된다.

상기 시트링(31,41)은 그 외주면에 상기 플랜지관(12,13)의 내주면에 형성되는 대경부(12a,13a) 및 소경부(12b,13b)에 대응하는 대경부(31a,41a)와 소경부(31b,41b)가 형성되고, 대경부(31a,41a)와 소경부(31b,41b)의 사이에는 후술하는 가압스프링(34,44)이 걸리는 스프링 걸림면(31c,41c)가 형성되며, 그 외측단에는 유입구(P1)와 유출구(P2)측 유체 압력이 걸리는 가압면(31d,41d)이 형성되고, 그 내측단에는 상기 시트(32,42)가 결합됨과 아울러 밸브가 열렸을 때 밸브공(22)의 내부를 흐르는 유체의 압력이 걸리는 경사면(31e,41e)이 형성된다.

상기 시트링(31,41)의 소경부(31b,41b)의 외주면에는 상기 플랜지관(12,13)의 소경부(12b,13b)에 밀착되어 기밀을 유지하기 위한 오링(33,43)이 끼워져 있다.

상기 시트링(31,41)의 스프링 걸림면(31c,41c)과 플랜지관(12,13)의 스프링 걸림면(12c,13c)의 사이에는 가압스프링(34,44)이 각각 장전되어 있다.

상기 가압면(31d,41d)의 두께 A와 상기 경사면(31e,41e)의 수직투영길이 B와 시트링(31,41)의 내측단 두께에서 상기 수직투영길이 B를 뺀 두께 D와 시트링(31,41)의 내측단 두께에서 상기 가압면(31d,41d)의 두께 A를 뺀 두께 C는 A + C = B + D, A > B, D > C > A의 관계를 가지며, 유입구(P1)와 유출구(P2) 및 밸브공(22)내에서의 유체 압력이 동일할 경우 유입구(P1)와 유출구(P2)측 유체에 의하여 상기 가압면(31d,41d)에 작용하는 압력 Pa와 가압스프링(34,44)의 탄성력 Ps 및 상기 경사면(31e,41e)에 작용하는 압력 Pb의 관계는 Pa + Ps > Pb의 관계를 가지도록 구성되어 있다.

이러한 종래의 볼 밸브는 도 9 내지 도 11에 도시한 바와 같이 밸브가 열린 상태에서는 유입구(P1)에서 밸브볼(20)의 밸브공(22)을 통해 유출구(P2)에 이르는 유로상의 유체의 압력 Po는 동일하게 된다.

따라서 상류(up-stream)측인 유입구(P1)측 시트링(31)의 가압면(31d)에 걸리는 압력 Poau(= Po × A)와 하류(down-stream)측인 유출구(P2)측 시트링(41)의 가압면(41d)에 걸리는 압력 Poad(= Po × A)은 동일하게 되고, 또한 유입구(P1)측 시트링(31)의 경사면(31e)에 걸리는 압력 Pobu(= Po × B)와 유출구(P2)측 시트링(41)의 경사면(41e)에 걸리는 압력 Pobd(= Po × B)도 같게 된다.

이때 가압면(31a,41a)의 면적 A는 경사면(31b,41b)의 면적 B보다 크므로 Poau > Pobu, Poad > Pobd로 되며, 유입구(P1)측 시트링(31)에 결합된 시트(32)와 밸브볼(20)의 외주면부(21)간의 밀착력은 (Poau + Posu) - Pobu로 되고 유출구(P2)측 시트링(41)에 결합된 시트(42)와 밸브볼(20)의 외주면부(21)간의 밀착력은 (Poad + Posd) - Pobd로 된다.

즉, 밸브가 열린 상태에서는 밸브볼(20)과 시트(32,42)간의 밀착력이 유입구(P1)측과 유출구(P2)측에서 동일한 압력으로 되는 것이다.

한편, 볼 밸브가 닫힌 상태에서는 유입구(P1)측 유로와 유출구(P2)측 유로가 밸브볼(20)에 의하여 차단되어 있으므로 상류측인 유입구(P1)측 유로내의 유체의 압력 Pcu는 유출구(P2)측 유로내의 유체의 압력 Pcd보다 크게 된다.

따라서 유입구(P1)측 시트링(31)의 가압면(31d)에 걸리는 압력 Pcau(= Pcu × A)는 유출구(P2)측 시트링(41)의 가압면(41d)에 걸리는 압력 Pcad(= Pcd × A)보다 크게 되며, 또한 유입구(P1)측 시트링(31)의 경사면(31e)에 걸리는 압력 Pcbu(= Pcu × B)는 상기 유입구(P1)측 시트링(31)의 가압면(31d)에 걸리는 압력 Pcau보다 작고 유출구(P2)측 시트링(41)의 경사면(41e)에 걸리는 압력 Pcbd(Pcd × B)는 상기 유출구(P2)측 시트링(41)의 가압면(41d)에 걸리는 압력 Pcad보다 작으므로 유입구(P1)측 시트(32)와 밸브볼(20)의 외주면부(21)간의 밀착력 (Pcau + Pcsu) - Pcbu은 유출구(P2)측 시트(42)와 밸브볼(20)의 외주면부(21)간의 밀착력 (Pcad + Pcsd) - Pcbd보다 크게 된다.

이러한 작용에 의하여 볼 밸브가 닫힌 상태에서는 상류측인 유입구(P1)측에서의 압력 Pcu가 하류측이 유출구(P2)측에서의 압력 Pcd보다 크므로 상류측인 유입구(P1)측에서 시트(32)와 밸브볼(20)의 외주면부(21)간의 밀착력이 크게 되어 이 부분에서의 내부 누설이 방지되는 것이다.

여기서 내부 누설이란 볼 밸브가 닫힌 상태에서 상류측인 유입구(P1)측과 하류측이 유출구(P2)측간의 누설을 말한다. 즉, 볼 밸브가 닫힌 상태에서는 유입구(P1)측 유체가 볼작동공간을 통하여 유출구(P2)측으로 흐르는 것이 완전히 차단되어야 하는데 이러한 흐름이 발생되는 상태를 말하는 것이다.

그러나 종래의 볼 밸브에서는 사용에 따라 시트(32,42) 등이 손상되었을 경우 가압면(31d,41d)에 작용하는 압력과 가압스프링(34,44)의 탄성력을 합한 힘에 의해서도 시트(32,42)와 밸브볼(20)을 밀착시킬 수 없게 되어 내부 누설이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

또한 종래에는 이와 같은 내부 누설이 방지하거나 누설이 발생되었을 경우 시트(32,42)와 밸브볼(20)사이에 고점도 그리스(greese) 등의 실런트(sealant)를 주입하는 것 외에는 내부 누설을 방지하는 방법이 없었다.

즉, 도 9 내지 도 11에 도시한 바와 같이 상기 플랜지관(12,13)의 외주벽에 실런트 주입구(16a,17a)를 형성하고 상기 시트링(31,41)에는 일단이 상기 실런트 주입구(16a,17a)와 연결됨과 아울러 타단은 상기 경사면(31e,41e)에서 개구되는 실런트 주입통로(16b,17b)를 형성하여 경사면(31e,41e)과 시트(32,42) 및 밸브볼(20)사이에 실런트를 주입하도록 하고 있다.

또한 상기 실런트 주입구(16a,17a)내에는 주입되는 실런트가 역류하는 것을 방지하기 위하여 체크밸브(16c,17c)가 설치된다.

그러나 이와 같이 시트링(31,41)과 밸브볼(20)사이에 실런트를 주입하는 방법은 볼 밸브가 설치되는 배관 내부의 유체가 실런트와 반응하는 유체인 경우, 예컨대 염소가스 등 반응성 매체인 경우에는 실런트를 주입하더라도 유체와의 반응에 의하여 실링 효과를 얻을 수 없음과 아울러 안전상의 이유로 이러한 방법을 금지하고 있으므로 내부 누설을 차단하거나 최소화할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

또한 종래의 탑 엔트리 방식 볼 밸브의 밸브 본체가 경우 각각 유입구와 유출구를 가지며 서로 결합되었을 때 그 내부에 볼작동공간이 형성되며 이 볼작동공간의 상부에 볼을 삽입하기 위한 개구부가 형성된 한쌍의 플랜지형 몸통부와, 상기 개구부를 복개하는 커버로 구성되는 바, 볼작동공간에 회전가능하게 설치된 밸브볼을 해체하기 위하여는 양측 플랜지형 몸통부를 파이프 라인에서 해체함과 아울러 양측 플랜지형 몸통부를 해체하여야만 비로소 밸브볼과 시트를 해체할 수 있으므로 그 작업이 번거롭게 되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 실런트를 사용하지 않고서도 내부 누설을 확실하게 차단하거나 최소화할 수 있도록 한 볼 밸브를 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 유입구측 압력과 유출구측 압력의 차압이 매우 큰 경우에도 밸브볼을 손쉽게 회전시킬 수 있도록 한 볼 밸브를 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 밸브볼을 회전시켜 밸브를 열지 않고서도 일정량의 유체를 유입구측에서 유출구측으로 유동시킬 수 있도록 한 볼 밸브를 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 탑 엔트리 방식 볼 밸브에 적용하였을 때 플랜지형 몸통부와 파이프 라인을 해체하지 않고서도 밸브볼과 시트를 간편, 용이하게 해체해낼 수 있도록 한 볼 밸브를 제공하려는 것이다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 의한 볼 밸브의 일 실시례를 보인 것으로,

도 1은 본 발명에 의한 볼 밸브의 열린 상태를 보인 종단면도.

도 2는 본 발명에 의한 볼 밸브의 닫힌 상태를 보인 종단면도.

도 3은 도 2의 B-B선 단면도.

도 4는 도 1의 A부 확대도.

도 5는 도 4의 C부 확대도.

도 6 내지 도 8은 본 발명에 의한 볼 밸브의 다른 실시례를 보인 것으로,

도 6은 볼 밸브의 열린 상태를 보인 종단면도.

도 7은 도 6의 D부 확대도.

도 8은 도 7의 E부 확대도.

도 9 내지 도 12는 본 발명에 의한 볼 밸브의 또 다른 실시례를 보인 것으로,

도 9는 볼 밸브의 열린 상태를 보인 종단면도.

도 10 내지 도 12는 밸브볼을 해체해 내는 과정을 보인 부분 확대 단면도.

도 13은 종래 볼 밸브의 열린 상태를 보인 종단면도.

도 14은 도 13의 F부 확대도.

도 15는 도 14의 G부 확대도.

**도면의주요부분에대한부호의설명**

10,10' : 밸브 본체 11 : 몸통부

12,13 : 플랜지관 12',13' : 플랜지관형 몸통부

12a,13a,12'a,13'a : 대경부 12b,13b,12'b,13'b : 소경부

12c,13c,12'c,13;c : 스프링 걸림면 19 : 커버

20 : 밸브볼 21 : 외주면부

22 : 밸브공 23 : 밸브축

30,40 : 시트조립체 31,41 : 시트링

31a,41a : 대경부 31b,41b : 소경부

31c,41c : 스프링 걸림면 31d,41d : 가압면

31e,41e : 경사면 31f,41f : 감압면

34,44 : 가압스프링 51 : 가압유체 공급원

52 : 메인 공급관 52a : 메인 밸브

53,54 : 가압용 공급관 53a,54a : 가압용 밸브

55 : 감압용 공급관 55a : 감압용 밸브

56,57 : 바이패스관

56a,57a : 바이패스 밸브 61,62 : 시트링 고정나사

63,64 : 렌치축

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 원통형 몸통부와 이 몸통부의 양측에 결합되어 내부에 볼작동공간을 형성하며 각각 유입구와 유출구를 한정함과 아울러 내주면에 대경부와 소경부 및 이들 사이의 스프링 걸림면을 가지는 플랜지관으로 되는 밸브 본체와;

상기 볼작동공간내에서 회전 가능하게 설치되며 상기 유입구와 유출구를 차단하는 외주면부와 유입구와 유출구를 연결하는 밸브공을 가지는 밸브볼과;

상기 플랜지관의 대경부와 소경부에 대응하는 대경부와 소경부와, 이들 사이에 형성되는 스프링 걸림면과, 외측단에 형성되는 가압면과, 내측단에 형성되어 밸브관로 내에 임하는 경사면과 내측단에 형성되어 상기 플랜지관의 내주면과 밸브볼의 외주면 사이의 공간(S2,S3)에 임하는 감압면을 가지는 시트링과, 이 시트링의 경사면에 결합되어 상기 밸브볼의 외주면부에 접촉되는 시트로 되는 시트조립체와;

상기 시트조립체를 그 시트가 밸브볼의 외주면에 항상 밀착되도록 탄력지지하는 가압스프링과;

상기 시트링의 대경부와 소경부에 각각 끼워져 플랜지관의 대경부와 소경부에 기밀하게 접촉되는 오링과;

가압유체 공급원과, 상기 가압유체 공급원에 연결되며 도중에 메인 밸브가 설치되는 메인 공급관과, 일단이 상기 메인 공급관에 연결되며 타단은 상기 스프링 걸림면들 사이에 형성되는 공간에 연결되며 도중에 가압용 밸브가 설치되는 유입구측 및 유출구측 가압용 공급관과, 일단이 상기 메인 공급관에 연결되며 타단이 상기 몸통부 내주면과 볼축의 끝단부 사이에 형성되는 공간(S1)에 연결되며 도중에 감압용 밸브가 설치되는 감압용 연결관을 가지는 시트압력조절수단;을 구비하여서 됨을 특징으로 하는 볼 밸브가 제공된다.

또한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 내측단부에 볼작동공간이 형성되고 이 볼작동공간의 상단에 개구부가 형성되며 각각 유입구와 유출구를 한정하는 한쌍의 플랜지관형 몸통부와, 상기 몸통부의 개구부를 복개하는 커버로 되는 밸브본체와;

상기 플랜지형 몸통부에는 상기 시트링을 후퇴한 상태로 고정하는 시트링 고정나사가 나사결합되고, 상기 커버에는 상기 시트링 고정나사를 돌릴 수 있는 렌치축이 회전 가능하게 설치된다.

또한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 원통형 몸통부와 이 몸통부의 양측에 결합되어 내부에 볼작동공간을 형성하며 각각 유입구와 유출구를 한정함과 아울러 내주면에 대경부와 소경부 및 이들 사이의 스프링 걸림면을 가지는 플랜지관으로 되는 밸브 본체와;

가압유체 공급원과, 상기 가압유체 공급원에 연결되며 도중에 메인 밸브가 설치되는 메인 공급관과, 일단이 상기 메인 공급관에 연결되며 타단은 상기 스프링 걸림면들 사이에 형성되는 공간에 연결되며 도중에 가압용 밸브가 설치되는 유입구측 및 유출구측 가압용 공급관과, 일단이 상기 메인 공급관에 연결되며 타단이 상기 몸통부 내주면과 볼축의 끝단부 사이에 형성되는 공간(S1)에 연결되며 도중에 감압용 밸브가 설치되는 감압용 연결관과, 상기 유입구측 가압용 공급관 및 유출구측 가압용 공급관을 연장하여 상기 가압면에 임하며 그 도중에 바이패스 밸브가 설치된 바이패스관을 가지는 시트압력조절수단;을 구비하여서 됨을 특징으로 하는 볼 밸브가 제공된다.

이하, 본 발명에 의한 볼 밸브를 첨부 도면에 도시한 실시례에 따라서 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 의한 볼 밸브의 일 실시례를 도시하는 것으로, 본 실시례는 본 발명을 사이드 엔트리 방식 볼 밸브에 적용한 것이다.

본 실시례에서는 도 1에 도시한 바와 같이 볼작동공간과 유입구(P1)와 유출구(P2)가 형성된 밸브 본체(10)와, 상기 볼작동공간내에 회전 가능하게 설치되며 상기 유입구(P1)와 유출구(P2)를 차단하는 외주면부(21)와 상기 유입구(P1)와 유출구(P2)를 연결하는 밸브공(22)이 형성된 밸브볼(20)과, 상기 밸브 본체(10)의 유입구(P1)와 유출구(P2)의 내주측에 설치되는 시트조립체(30,40)와, 상기 시트조립체(30,40)를 밸브볼(20)의 외주면부(21)측으로 가압하는 시트압력조절수단으로 구성된다.

본 실시례에서는 상기 밸브 본체(10)가 원통형 몸통부(11)와 이 원통형 몸통부(11)의 양측에 결합되는 플랜지관(12,13)으로 구성되며, 상기 원통형 몸통부(11)와 플랜지관(12,13)의 내측단부에 의하여 상기 볼작동공간이 형성되고, 상기 유입구(P1)와 유출구(P2)는 각각 상기 플랜지관(12,13)에 형성된다.

상기 플랜지관(12,13)의 내주면에는 대경부(大徑部)(12a,13a)와 소경부(小徑部)(12b,13b)가 단턱지게 형성되어 그 사이에 후술하는 시트압력조절수단을 구성하는 가압스프링(34,44)의 일단부가 걸리는 스프링 걸림면(12c,13c)이 형성되어 있다.

상기 플랜지관(12,13)의 내측단에는 고정나사(14a,15a)에 의햐여 상기 몸통부(11)의 양측에 고정 결합되는 내측 플랜지부(12d,13d)가 형성되고, 외측단에는 배관 파이프 라인(도시되지 않음)을 연결하기 위한 나사관통공(14b,15b)이 천공된 외측 플랜지부(12e,13e)가 형성된다.

상기 고정돌기(24)는 도 3에 도시한 바와 같이 정사각형의 판체의 중앙에 상기 원형지지공(25a)가 형성된 것으로 상기 원형지지공(25a)의 내경은 볼축(23)의 외경보다 부시(26)의 두께만큼 작게 형성된다. 상기 부시(26)는 통상적으로 마찰부위에 삽입하여 사용하는 황동 등의 재질로 된 것이 사용된다.

도 1 및 도 2에서는 상기 볼축(23)의 끝단과 몸통부(11)의 내주면 사이의 공간(S1)과, 상기 밸브볼(20)의 외주면부(21) 외주면 사이의 공간(S2,S3)이 베어링 플레이트(25)에 의하여 차단된 것처럼 도시되어 있으나, 도 3에 도시한 바와 같이 베어링 플레이트(25)는 외곽 형상이 정사각형으로 되어 있으므로 상기 공간(S1)과 공간(S2,S3)는 통로(a)들을 통하여 서로 연통되어 있는 것이다.

상기 볼 회전수단은 조작핸들(27)과, 이 조작핸들(27)의 회전력을 감속시키는 감속기구(28)와, 이 감속기구(28)의 출력축과 상측 볼축(23a)을 연결하는 스템(29)으로 구성된다.

상기 시트조립체(30,40)는 상기 플랜지관(12,13)의 내주면에 끼워지는 시트링(31,41)과, 상기 시트링(31,41)에 결합되어 상기 밸브볼(20)의 외주면부(21)에 밀착되는 시트(32,42)로 구성된다.

상기 시트링(31,41)은 그 외주면에 상기 플랜지관(12,13)의 내주면에 형성되는 대경부(12a,13a) 및 소경부(12b,13b)에 대응하는 대경부(31a,41a)와 소경부(31b,41b)가 형성되고 대경부(31a,41a)와 소경부(31b,41b)의 사이에는 후술하는 시트압력조절수단을 구성하는 가압스프링(34,44)의 타단부가 걸리는 스프링 걸림면(31c,41c)이 형성되며 그 외측단에는 상기 유입구(P1)와 유출구(P2)에 대향하는 가압면(31d,41d)이 형성되며 내측단에는 상기 시트(32,42)가 끼워지는 경사면(31e,41e)이 형성되고 그 내측단에는 상기 몸통부(11)의 내주면과 밸브볼(20)의 외주면 사이의 공간(S2,S3)에 임하는 감압면(31f,41f)이 형성되어 있다.

상기 경사면(31e,41e)은 항상 유입구(P1)와 유출구(P2)사이의 밸브관로 내에 임하도록 형성된다.

상기 시트링(31,41)의 대경부(31a,41a)와 소경부(31b,41b)의 외주면에는 상기 플랜지관(12,13)의 대경부(12a,13a)와 소경부(12b,13b)의 내주면에 밀착되어 기밀을 유지하기 위한 오링(33a,43a), (33b,43b)이 끼워져 있다.

상기 플랜지관(12,13)의 스프링 걸림면(12c,13c)와 시트링(31,41)의 스프링 걸림면(31c,41c)사이에는 상시 시트링(31,41)를 밸브볼(20)측으로 탄력 지지하는 가압스프링(34,44)이 장전되어 있다.

상기 경사면(31e,41e)은 각각 유입구(P1)과 유출구(P2)에 임하며, 상기 감압면(31f,41f)은 상기 밸브볼(20)의 외주면부(21)와 플랜지관(12,13)의 내주면 사이의 공간(S2,S3)에 임하도록 구성된다.

상기 시트압력조절수단은 상기 가압유체 공급원(51)과, 상기 가압유체 공급원(51)에 연결되며 도중에 메인 밸브(52a)가 설치된 메인 공급관(52)과, 상기 메인 공급관(52)에 일단이 연결되고 타단은 상기 스프링 걸림면(12c,13c)과 (31c,41c)사이의 공간에 연결되며 도중에 각각 가압용 밸브(53a,54a)가 설치되는 가압용 공급관(53,54)과, 상기 메인 공급관(52)에 일단이 연결되고 타단은 상기 몸통부(11)의 내주면과 밸브볼(20)의 외주면 사이를 통해 상기 몸통부(11)의 내주면과 볼축(23b)의 끝단부 사이의 공간(S1)에 연결되며 도중에 감압용 밸브(55a)가 설치되는 감압용 연결관(55)으로 구성된다.

상기 가압유체 공급원(51)은 볼 밸브가 연결되는 배관라인내를 흐르는 유체와 반응을 일으키지 않는 유체를 가압하여 공급하는 것으로, 예컨대 배관라인내를 흐르는 유체가 염소 가스인 경우에는 N₂가스나 불활성 가스인 Ar가스를 사용할 수 있다.

상기 감압용 연결관(55)은 몸통부(11)의 주벽을 관통하여 상기 공간(S1)에 연결되는 것이다.

상기 각 밸브(52a,53a,54a,54a)등은 수동조작 밸브와 솔레노이드 밸브중 필요에 따라 선택적으로 사용할 수 있다.

이하, 본 실시례에 의한 볼 밸브의 작용을 설명한다.

시트(32,42)의 마모에 의한 내부 누설이 발생되지 않은 상태에서는 상기 메인 공급관(52)의 도중에 설치된 메인 밸브(52a)만 닫고 나머지 가압용 공급관(53,54)에 설치된 가압용 밸브(53a,54a)와 감압용 연결관(55)에 설치된 감압용 밸브(55a)를 열어둔 상태로 사용한다.

이 상태에서는 종래와 대등하게 시트링(31,41)의 가압면(31d,41d)에 걸리는 압력과 가압스프링(34,44)의 탄성력에 의하여 시트링(31,41)에 결합된 시트(32,42)가 밸브볼(20)의 외주면부(21)에 밀착된 상태를 유지하게 되어 내부 누설이 발생되지 않게 된다.

사용에 따라 시트(32,42)가 마모되어 내부 누설이 발생될 염려가 있는 경우에는 상기 시트압력조절수단에 의하여 시트(32,42)가 결합된 시트링(31,41)을 가압하는 것에 의하여 시트(32,42)와 밸브볼(20)의 밀착력을 증대시키는 것에 의하여 내부 누설을 방지할 수 있게 된다.

즉, 감압용 밸브(55a)를 닫고 메인 밸브(52a)와 가압용 밸브(53a,54a)를 열어 가압유체 공급원(51)으로부터 가압유체를 공급하면 가압유체가 메인 공급관(52)과 가압용 공급관(53,54)을 통해 상기 플랜지관(12,13)의 스프링 걸림면(12c,13c)과 시트링(31,41)의 스프링 걸림면(31c,41c) 사이로 공급되어 시트링(31,41)을 밸브볼(20)측으로 가압하게 되므로 시트링(31,41)에 결합된 시트(32,42)는 밸브볼(20)의 외주면부(21)에 더욱 강하게 밀착되면서 내부 누설을 방지하게 되는 것이다.

이때, 가압유체의 압력을 Pf라고 하면 시트링(31,41)의 가압면(31c,41c)의 면적은 C이므로 가압유체에 의하여 스프링 걸림면(31c,41c)에 가해지는 압력 Pfu, Pfd는 Pf × C이 된다.

따라서 밸브가 닫힌 상태에서 유입구(P1)측 시트링(31)에 가해지는 전체 압력 Ptu는 유입구(P1)측 유체의 압력 Pcu에 의하여 가압면(31d)에 가해지는 압력 Pcau와 상기 가압유체에 의하여 스프링 걸림면(31c)에 가해지는 압력 Pfu를 합한 Pcau + Pfu로 되며, 유출구(P2)측 시트링(41)에 가해지는 전체 압력 Ptd는 유출구(P2)측 유체의 압력 Pcd에 의하여 가압면(41d)에 가해지는 압력 Pcad과 상기 가압유체에 의하여 스프링 걸림면(41c)에 가해지는 압력 Pfd을 합한 Pcad + Pfd로 된다.

여기서 유입구(P1)측 시트링(31)에 가해지는 전체 압력 Ptu와 유출구(P2)측 시트링(41)에 가해지는 전체 압력 Ptd에서 가압유체에 의하여 가해지는 압력 Pfu와 Pfd는 동일하다고 하더라도 볼 밸브가 닫힌 상태에서는 상류측인 유입구(P1)측 유체 압력 Pcu가 하류측인 유출구(P2)측 유체 압력 Pcd에 비하여 매우 큰 상태이므로전체 압력 Ptu는 Ptd보다 매우 크게 된다.

따라서 유체 압력 Pcu가 큰 상류측인 유입구(P1)측에서의 내부 누설을 확실하게 방지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 볼 밸브가 닫힌 상태에서 상류측인 유입구(P1)측의 압력이 강하거나 밸브의 손상으로 인하여 밸브볼(20)을 회전시키기 어려운 경우에는 시트링(31,41)의 감압면(31f,41f)에 가해지는 압력을 가압면(31d,41d)에 가해지는 압력 및 스프링(34,44)의 탄성력을 합한 압력보다 크게 하는 것에 의하여 시트링(31,41)이 후퇴하도록 하는 것에 의하여 손쉽게 밸브볼(20)을 회전시켜 열 수 있게 된다.

즉, 도 2와 같이 볼 밸브가 닫힌 상태에서 유입구측 가압용 밸브(53a)와 감압용 밸브(55a)를 닫고 메인 밸브(52a)와 유출구측 가압용 밸브(54a)를 열어 유출구측 시트링(41)의 스프링 걸림면(41c)에 적어도 유입구측 시트링(31)에 가해지는 전체 압력 Ptu와 유출구측 시트링(41)에 가해지는 전체 압력 Ptd의 차압 ΔPt(= Ptu - Ptd)이상의 압력이 가해지도록 한 상태로 유출구측 가압용 밸브(54a)를 닫는다.

감압용 밸브(55a)를 열어 가압유체 공급원(51)의 가압유체를 메인 공급관(52), 감압용 연결관(55), 공간(S1), 공간(S2,S3)를 통해 감압면(31f,41f)에 공급하여 감압면(31f,41f)에 가해지는 압력이 상기 차압 ΔPt로 되도록 한 상태로 감압용 밸브(55a)를 닫는다.

메인 공급관(52)를 대기압에 노출시킨 상태에서 메인 밸브(52a)와 유출구측 가압용 밸브(53a)를 열면 공간(S2,S3)이 메인 공급관(52), 감압용 연결관(55), 공간(S1)을 통해 대기압에 노출되고, 스프링 걸림면(31c,41c)에는 가압스프링(34,44)에 의한 탄성력만 작용하는 상태로 된다.

이때 상기 유입구측 시트링(31)의 감압면(31f)에는 상기 차압 ΔPt이상의 압력이 가해지고 있고, 가압면(31d)의 면적 A, 경사면(31e)의 면적 B, 스프링 걸림면(31c)의 면적 C, 감압면(31f)의 면적 D는 B + D > C + A이고, 스프링 걸림면(31c)의 면적 C에 걸리는 압력은 "0"(대기압)이며, 경사면(31e)과 가압면(31d)에 걸리는 압력은 유입구측 유체의 압력 Pcu로 동일하므로 시트링(31)에 가해지는 감압력(Pb + Pd)은 가압력(Pc + Pa + Ps)보다 크게 되어 결국 시트링(31)은 후퇴하게 되고, 이에 따라 시트(32)가 밸브볼(20)의 외주면부(21)로부터 이격되어 유입구(P1)와 공간(S2,S1)은 서로 연결된 상태로 된다.

이 상태에서 유출구측 가압용 밸브(54a)를 열면 감압용 밸브(55a)만 닫히고 메인 밸브(52a)와 가압용 밸브(53a)가 모두 열린 상태로 되며, 상술한 유입구측 시트링(31)의 경우와 마찬가지로 시트링(41)에 가해지는 감압력(Pb + Pd)은 가압력(Pc + Pa + Ps)보다 크게 되어 결국 시트링(41)도 후퇴하게 되며, 이에 따라 시트(42)가 밸브볼(20)의 외주면부(22)로부터 이격되어 유출구(P2)가 공간(S2)을 통하여 공간(S1)에 연결된다.

이때 유입구(P1)는 유입구측 공간(S2)을 통해 이미 공간(S1)과 연결되어 있고 유출구(P2)는 유출구측 공간(S3)을 통해 공간(S1)과 연결되므로 결국 유입구(P1)측과 유출구(P2)측은 공간(S2,S1,S3)를 통하여 서로 연결되어 유입구(P1)측 유체가 공간(S2,S1,S3)를 통하여 유출구(P2)측으로 통과하게 된다.

따라서 유입구측 시트링(31)에 가압력으로 가해지는 전체 압력 Ptu와 유출구측 시트링(41)에 가압력으로 가해지는 전체 압력 Ptd의 차압 ΔPt이 감소되어 밸브볼(20)은 적은 힘으로 회전시켜 열 수 있게 되며, 이에 따라 볼 밸브의 고질적인 단점인 시트(32,42)와 볼(20)의 마모 및 손상을 방지할 수 있게 된다.

이와 같이 하여 밸브를 열어 놓은 상태에서 메인 밸브(52a)를 닫고 감압용 밸브(55a)를 열면, 공간(S1,S2,S3)내의 압력과 스프링 걸림면(31c,41c)에 작용하는 압력은 평형을 이루게 되므로 가압스프링(34,44)의 탄성력에 의하여 시트링(31,41)은 다시 전진하게 되고 시트(32,42)는 밸브볼(20)의 외주면부(21)에 접촉하게 된다.

한편, 밸브볼(20)을 회전시켜 다시 닫은 경우에도 메인 밸브(52a)를 닫고 감압용 밸브(55a)를 열면, 공간(S1,S2,S3)내의 압력과 스프링 걸림면(31c,41c)에 작용하는 압력은 평형을 이루게 되므로 가압스프링(34,44)의 탄성력에 의하여 시트링(31,41)이 다시 전진하게 되고 시트(32,42)는 밸브볼(20)의 외주면부(21)에 접촉하게 되어 유입구(P1)와 유출구(P2)가 차단된다.

도 6 내지 도 8은 본 발명에 의한 볼 밸브의 다른 실시례를 도시하는 것이다.

본 실시례에서는 상기 시트링(31,41)의 가압면(31d,41d)의 면적 A보다 경사면(31e,41e)의 면적을 넓게 함과 아울러 상기 유입구측 가압용 공급관(53) 및 유출구측 가압용 공급관(54)을 연장하여 상기 가압면(31d,41d)에 임하는 바이패스관(56,57)을 설치하고 이 바이패스관(56,57)의 도중에 바이패스 밸브(56a,57a)를 설치한 것이며, 여타 부분은 상술한 실시례에서와 동일하므로 동일 부분에 대하여는 동일 부호를 부여하였다.

본 실시례에서는 밸브가 닫힌 상태에서는 메인 밸브(52a)와 감압용 밸브(55a) 및 유출구측 바이패스 밸브(57a)는 열고, 가압용 밸브(53a,54a)와 유입구측 바이패스 밸브(56a)는 닫은 상태에서 사용한다.

이 상태에서는 유입구측 압력이 유입구측 바이패스관(56)과 유입구측 가압용 공급관(53) 및 유출구측 가압용 공급관(54)을 통하여 유출구측 시트링(41)의 스프링 걸림면(41c)에 가해지게 되어 유출구측에서도 시트(42)와 밸브볼(20)의 외주면간의 밀착력이 강화되어 유입구측과 유출구측에서 내부 누설이 확실하게 방지되는 것이다.

상기한 바와 같이 밸브가 닫힌 상태에서 바이패스 밸브(56a)를 닫고, 바이패스 밸브(57a)를 열면, 유출구측 시트링(31)의 스프링 걸림면(31c)에 가해지는 압력이 유입구측 가압용 공급관(53)과 유출구측 가압용 공급관(54) 및 유출구측 바이패스관(57)을 통하여 유출구(P2)측으로 제거되면서 유입구측 시트링(31)이 후퇴하게 됨과 동시에 유출구측 시트링(41)의 스프링 걸림면(41c)에 가해지던 압력도 유출구측 가압용 공급관(54)과 바이패스관(57)을 통하여 유출구(P2)측으로 제거되고, 유출구측 시트링(41)에는 가압면(41d)와 경사면(41e)에만 유출구측 유체의 압력 Pcd이 가해지는 상태로 되는 바, 이때 경사면(41e)의 면적 B가 가압면(41d)의 면적 A보다 넓게 되어 있으므로 경사면(41e)에 걸리는 압력 Pcbd이 가압면(41d)에 걸리는 압력 Pcad보다 크게 되어 시트링(41)도 후퇴하게 되며, 이에 따라 시트(32,42)가 밸브볼(20)의 외주면부(21)에서 이격되어 상기 유입구(P1)과 유출구(P2)가 공간(S2,S3)를 통해 연결된 상태로 되므로 유입구(P1)측 유체가 유출구(P2)측으로 통과하게 되고 유입구측과 유출구측에서의 차압 ΔP이 감소된다.

또한 시트(32,42)가 밸브볼(20)의 외주면부(21)에서 이격된 상태로 되어 있으므로 밸브볼(20)을 손쉽게 회전시켜 밸브를 열 수 있게 되며, 이에 따라 볼 밸브의 고질적인 단점인 시트(32,42)와 볼(20)의 마모 및 손상을 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 실시례에서는 유입구(P1)와 유출구(P2)가 바이패스관(56,57)와 가압용 공급관(53,54)에 의하여 연결되어 있으므로 볼 밸브가 닫힌 상태에서 밸브볼(20)을 회전시키지 않고서도 바이패스 밸브(56a,57a)를 적절하게 조절하는 것에 의하여 적은 용량의 유체를 유입구(P1)측에서 유출구(P2)측으로 유동시킬 수 있게 되는 것이다.

따라서 대용량의 유체는 밸브볼(20)을 회전시켜서 유동시키고 적은 양의 유체는 바이패스 밸브(56a,57a)에 의하여 유동시키는 것에 의하여 컨트롤 밸브로서도 활용할 수 있는 것이다.

또한 본 실시례에서는 바이패스관(56,57)의 바이패스 밸브(56,57)를 닫은 상태에서는 상술한 실시례에서와 같이 사용될 수도 있는 것이다.

도 9 내지 도 12는 본 발명에 의한 볼 밸브의 또 다른 실시례를 도시하는 것으로, 본 실시례는 탑 엔트리 방식 볼 밸브에 적용한 것이다.

본 실시례에서는 밸브 본체(10')가 각각 유입구(P1)와 유출구(P2)를 가지며 서로 결합되었을 때 그 내부에 볼작동공간이 형성되며 이 볼작동공간의 상부에 밸브볼(20)을 삽입하기 위한 개구부(12'f,13'f)가 형성된 한쌍의 플랜지형 몸통부(12',13')와, 상기 개구부(12'f,13'f)를 복개하는 커버(19)로 구성된 것이며, 여타 구성 부분 중 상술한 실시례와 동일한 부분에 대하여는 동일 부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.

상기 커버(19)는 고정나사(19a)에 의하여 플랜지형 몸통부(12',13')에 결합된다.

상기 몸통부(12',13')에는 상기 시트링(31,41)을 후퇴한 상태로 고정하는 시트링 고정나사(61,62)가 나사결합되어 있다. 상기 시트링 고정나사(61,62)의 하단은 고정부(61a,62a)로 형성되고, 상기 시트링(31,41)에는 상기 고정부(61a,62a)에 대응하는 고정홈(35,45)이 형성되어 있다. 상기 시트링 고정나사(61,62)의 상단은 사각머리부(61b,62b)로 형성되고, 상기 커버(19)에는 상기 시트링 고정나사(61,62)를 돌리기 위한 렌치축(63,64)이 회전 가능하게 결합되어 있다.

상기 고정부(61a,62a)와 고정홈(35,45)은 원추형으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 렌치축(63,64)의 하단에는 상기 시트링 고정나사(61,62)의 사각머리부(61b,62b)에 결합되는 사각홈부(63a,64a)가 형성되고, 상단은 렌치 등의 공구를 사용하여 돌릴 수 있도록 사각머리부(63b,64b)가 형성되어 있다.

65,66은 커버(19)와 렌치축(63,64)간의 기밀을 유지하기 위한 오링이다.

도 10에서는 상기 시트링 고정나사(61,62)와 렌치축(63,64)의 부호를 병기하였다.

본 실시례에서 통상적인 밸브의 사용시에는 도 10에 도시한 바와 같이 상기 시트링 고정나사(61,62)의 고정부(61a,62a)가 시트링(31,41)의 고정홈(35,45)에 끼워지지 않고 시트링(31,41)의 대경부(31a,41a)에서 이격된 상태로 하여 시트링(31,41)이 상술한 가압에 의한 전진과 감압에 의한 후퇴 작동할 수 있도록 하는 것이며, 그 개폐 작동과 가압 및 감압 작동은 상술한 도 1 내지 도 5에 도시한 실시례에서와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.

본 실시례에서는 밸브볼과 시트의 해체를 플랜지형 몸통부(12',13')를 파이프 라인에서 해체하지 않고, 플랜지형 몸통부(12',13')들도 해체하지 않은 상태에서 수행할 수 있는 것이다.

즉, 도 10에 도시한 상태에서 상술한 도 1 내지 도 5의 실시례에서와 같은 감압 작용에 의하여 시트링(31,41)을 도 11와 같이 후퇴시키면 상기 시트링(31,41)의 고정부(35,45)가 시트링 고정나사(61,62)의 고정부(61a,62a)의 직하방에 위치하게 되고, 이 상태에서 상기 커버(19)에 회전 가능하게 설치된 렌치축(63,64)의 사각머리부(63b,64b)에 렌치 등의 공구를 끼워 나사 조임 방향(통상 오른나사이므로 오른쪽)으로 돌리면, 렌치축(63,64)의 사각홈부(63a,64a)에 사각머리부(61b,62b)가 끼워져 있는 시트링 고정나사(61,62)가 조임 방향으로 회전하면서 그 하단의 고정부(61a,62a)가 시트링(31,41)의 고정홈(35,45)에 끼워지게 되어 시트링(31,41)을 후퇴시키는 감압력을 제거하더다도 시트링(31,41)은 후퇴된 상태를 유지하게 된다.

이후, 커버고정나사(19a)를 풀어내어 커버(19)를 해체하더라도 도 12에 도시한 바와 같이 시트링(31,41)은 시트링 고정나사(61,62)에 의하여 후퇴된 상태로 유지되어 있으며, 이 상태에서 밸브볼(20)을 상기 개구부(12'f',13'f)를 통하여 인출해 냄으로써 밸브볼(20)을 해체할 수 있다.

밸브볼(20)을 해체해 낸 상태에서 상기 시트링 고정나사(61,62)를 렌치 등의 공구에 의하여 나사 풀림 방향으로 돌려서 그 고정부(61a,62a)가 시트링(31,41)의 고정홈(35,45)에서 빠져나오도록 한 다음, 시트링(31,41)을 밸브볼(20)이 빠져나간 볼작동공간측으로 이동시킨 다음 개구부(12'f,13'f)를 통해 인출해 냄으로써 시트링(31,41)도 해체해 낼 수 있는 것이다.

밸브볼(20)과 시트링(31,41)을 해체한 상태에서 상술한 해체 과정과 역순으로 밸브볼(20)과 시트링(31,41)을 재조립할 수 있다.

결국 본 실시례에서는 플랜지형 몸통부(12',13')를 파이프 라인에서 해체하지 않고 플랜지형 몸통부(12',13')들도 해체하지 않은 상태에서도 밸브볼(20)과 시트링(31,41)을 해체해 낼 수 있고 다시 조립할 수 있으므로 밸브볼(20)과 시트링(31,41)의 교체 작업은 매우 간편, 용이하게 수행할 수 있게 되는 것이다.

본 실시례에서는 탑 엔트리 방식 볼 밸브에 상술한 도 1 내지 도 5에 도시한 실시례를 적용한 것을 예로 들고 있으나, 상술한 도 6 내지 도 8에 도시한 실시례를 적용할 수도 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 볼 밸브의 사용에 따라 시트와 밸브볼이 마모된 경우 실런트를 주입하지 않고서도 내부 누설을 방지할 수 있다. 또한 볼 밸브가 닫힌 상태에서 유입구와 유출구간의 차압이 클 경우에도 밸브볼을 손쉽게 회전시켜 개방할 수 있어 볼 밸브의 고질적인 단점이 시트와 밸브볼의 마모를 방지할 수 있게 된다.

또한 볼 밸브가 닫힌 상태에서 밸브볼을 회전시키지 않고서도 적은 양의 유체를 유입구측에서 유출구측으로 유동시킬 수 있음과 아울러 대용량의 유체는 밸브볼을 회전시켜 유동시키고 적은 양의 유체는 바이패스밸브를 조절하는 것에 의하여 유동시킴으로써 컨트롤 밸브로서 활용할 수 있게 되는 것이다.

또한 본 발명을 탑 엔트리 볼 밸브에 적용하였을 경우 시트링을 후퇴시킨 상태로 외부에서 고정시킬 수 있으므로 밸브 본체를 파이프 라인에서 해체하지 않고서도 밸브볼과 시트를 쉽게 해체해 낼 수 있게 되는 것이다.

Claims

원통형 몸통부와 이 몸통부의 양측에 결합되어 내부에 볼작동공간을 형성하며 각각 유입구와 유출구를 한정함과 아울러 내주면에 대경부와 소경부 및 이들 사이의 스프링 걸림면을 가지는 플랜지관으로 되는 밸브 본체와;

상기 볼작동공간내에서 회전 가능하게 설치되며 상기 유입구와 유출구를 차단하는 외주면부와 유입구와 유출구를 연결하는 밸브공을 가지는 밸브볼과;

상기 플랜지관의 대경부와 소경부에 대응하는 대경부와 소경부와, 이들 사이에 형성되는 스프링 걸림면과, 외측단에 형성되는 가압면과, 내측단에 형성되어 밸브관로 내에 임하는 경사면과 내측단에 형성되어 상기 플랜지관의 내주면과 밸브볼의 외주면 사이의 공간(S2,S3)에 임하는 감압면을 가지는 시트링과, 이 시트링의 경사면에 결합되어 상기 밸브볼의 외주면부에 접촉되는 시트로 되는 시트조립체와;

상기 시트조립체를 그 시트가 밸브볼의 외주면에 항상 밀착되도록 탄력지지하는 가압스프링과;

상기 시트링의 대경부와 소경부에 각각 끼워져 플랜지관의 대경부와 소경부에 기밀하게 접촉되는 오링과;

가압유체 공급원과, 상기 가압유체 공급원에 연결되며 도중에 메인 밸브가 설치되는 메인 공급관과, 일단이 상기 메인 공급관에 연결되며 타단은 상기 스프링 걸림면들 사이에 형성되는 공간에 연결되며 도중에 가압용 밸브가 설치되는 유입구측 및 유출구측 가압용 공급관과, 일단이 상기 메인 공급관에 연결되며 타단이 상기 몸통부 내주면과 볼축의 끝단부 사이에 형성되는 공간(S1)에 연결되며 도중에 감압용 밸브가 설치되는 감압용 연결관을 가지는 시트압력조절수단;을 구비하여서 됨을 특징으로 하는 볼 밸브.
제1항에 있어서, 상기 시트링의 가압면의 면적 A와 경사면의 면적 B와 스프링 걸림면의 면적 C와 감압면의 면적 D는 A + C = B + D이고, A > B이며, D > C > A의 관계를 가지도록 구성됨을 특징으로 하는 볼 밸브.
내측단부에 볼작동공간이 형성되고 이 볼작동공간의 상단에 개구부가 형성되며 각각 유입구와 유출구를 한정하는 한쌍의 플랜지관형 몸통부와, 상기 몸통부의 개구부를 복개하는 커버로 되는 밸브본체와;

상기 볼작동공간내에서 회전 가능하게 설치되며 상기 유입구와 유출구를 차단하는 외주면부와 유입구와 유출구를 연결하는 밸브공을 가지는 밸브볼과;

상기 플랜지관의 대경부와 소경부에 대응하는 대경부와 소경부와, 이들 사이에 형성되는 스프링 걸림면과, 외측단에 형성되는 가압면과, 내측단에 형성되어 밸브관로 내에 임하는 경사면과 내측단에 형성되어 상기 플랜지관의 내주면과 밸브볼의 외주면 사이의 공간(S2,S3)에 임하는 감압면을 가지는 시트링과, 이 시트링의 경사면에 결합되어 상기 밸브볼의 외주면부에 접촉되는 시트로 되는 시트조립체와;

상기 시트조립체를 그 시트가 밸브볼의 외주면에 항상 밀착되도록 탄력지지하는 가압스프링과;

상기 시트링의 대경부와 소경부에 각각 끼워져 플랜지관의 대경부와 소경부에 기밀하게 접촉되는 오링과;

가압유체 공급원과, 상기 가압유체 공급원에 연결되며 도중에 메인 밸브가 설치되는 메인 공급관과, 일단이 상기 메인 공급관에 연결되며 타단은 상기 스프링 걸림면들 사이에 형성되는 공간에 연결되며 도중에 가압용 밸브가 설치되는 유입구측 및 유출구측 가압용 공급관과, 일단이 상기 메인 공급관에 연결되며 타단이 상기 몸통부 내주면과 볼축의 끝단부 사이에 형성되는 공간(S1)에 연결되며 도중에 감압용 밸브가 설치되는 감압용 연결관을 가지는 시트압력조절수단;을 구비하여서 됨을 특징으로 하는 볼 밸브.
제3항에 있어서, 상기 시트링의 가압면의 면적 A와 경사면의 면적 B와 스프링 걸림면의 면적 C와 감압면의 면적 D는 A + C = B + D이고, A > B이며, D > C > A의 관계를 가지도록 구성됨을 특징으로 하는 볼 밸브.
제3항에 있어서, 상기 몸통부에는 상기 시트링을 후퇴한 상태로 고정하는 시트링 고정나사가 나사결합되고, 상기 커버에는 상기 시트링 고정나사를 돌릴 수 있는 렌치축이 회전 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
원통형 몸통부와 이 몸통부의 양측에 결합되어 내부에 볼작동공간을 형성하며 각각 유입구와 유출구를 한정함과 아울러 내주면에 대경부와 소경부 및 이들 사이의 스프링 걸림면을 가지는 플랜지관으로 되는 밸브 본체와;

상기 볼작동공간내에서 회전 가능하게 설치되며 상기 유입구와 유출구를 차단하는 외주면부와 유입구와 유출구를 연결하는 밸브공을 가지는 밸브볼과;

상기 플랜지관의 대경부와 소경부에 대응하는 대경부와 소경부와, 이들 사이에 형성되는 스프링 걸림면과, 외측단에 형성되는 가압면과, 내측단에 형성되어 밸브관로 내에 임하는 경사면과 내측단에 형성되어 상기 플랜지관의 내주면과 밸브볼의 외주면 사이의 공간(S2,S3)에 임하는 감압면을 가지는 시트링과, 이 시트링의 경사면에 결합되어 상기 밸브볼의 외주면부에 접촉되는 시트로 되는 시트조립체와;

상기 시트조립체를 그 시트가 밸브볼의 외주면에 항상 밀착되도록 탄력지지하는 가압스프링과;

상기 시트링의 대경부와 소경부에 각각 끼워져 플랜지관의 대경부와 소경부에 기밀하게 접촉되는 오링과;

가압유체 공급원과, 상기 가압유체 공급원에 연결되며 도중에 메인 밸브가 설치되는 메인 공급관과, 일단이 상기 메인 공급관에 연결되며 타단은 상기 스프링 걸림면들 사이에 형성되는 공간에 연결되며 도중에 가압용 밸브가 설치되는 유입구측 및 유출구측 가압용 공급관과, 일단이 상기 메인 공급관에 연결되며 타단이 상기 몸통부 내주면과 볼축의 끝단부 사이에 형성되는 공간(S1)에 연결되며 도중에 감압용 밸브가 설치되는 감압용 연결관과, 상기 유입구측 가압용 공급관 및 유출구측 가압용 공급관을 연장하여 상기 가압면에 임하며 그 도중에 바이패스 밸브가 설치된 바이패스관을 가지는 시트압력조절수단;을 구비하여서 됨을 특징으로 하는 볼 밸브.
제6항에 있어서, 상기 시트링의 가압면의 면적 A와 경사면의 면적 B와 스프링 걸림면의 면적 C와 감압면의 면적 D는 A + C = B + D이고, A < B이며, C > D > B의 관계를 가지도록 구성됨을 특징으로 하는 볼 밸브.