KR102338790B1 - 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브 - Google Patents

Abstract

기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브는 유입구 및 유출구가 형성된 몸체, 상기 몸체의 내부 일측에 구비되어 유체의 유출입을 위한 개방구가 형성된 케이지, 상기 케이지 내부에 승하강 가능하게 구비되는 플러그를 포함하는 밸브에 있어서, 상기 플러그의 외주면 일측에 밀착되어 상기 유체의 누설을 방지할 수 있도록 상기 케이지의 상부 일측에 상기 플러그를 감싸도록 구비되고, 일측이 개방된 링 형상의 메탈실을 포함한다.

Description

기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브{Valve with Metal Seal for Improving Airtightness Efficiency}

본 발명은 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고압 또는 고온의 열악한 조건에서도 유체의 누설을 안정적으로 방지하고, 제조 및 사용이 용이하도록 형상을 개선한 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브에 관한 것이다.

유체의 진행 경로에는 유체의 유동량 및 유동압력을 조절할 수 있는 밸브가 설치된다.

이때, 밸브는 다양한 구조 및 방식의 것이 있으나, 기본적으로는 작동부재가 몸체 상에 형성된 관로를 개방 또는 폐쇄함으로써 작동부재에 의한 관로 개방 또는 폐쇄 정도에 따라 유체의 유동량 및 유동압력의 조절이 이루어질 수 있다.

일반적으로 사용되는 일실시예에 따른 밸브는 몸체, 케이지 및 플러그를 포함하는 유량 조절용 밸브가 있다. 이러한 밸브는 플러그가 케이지 중심에서 승하강 됨에 따라 케이지의 개방 정도가 조절되어 유량 조절이 이루어질 수 있다.

이때, 유체가 누설되는 것을 방지하기 위하여 케이지와 플러그 사이는 실(Seal)에 의해 긴밀하게 접촉된다.

그러나 종래에 사용되는 실은 테프론 또는 탄소함유 테프론 재질로 이루어져 있기 때문에 밀착성은 우수하지만, 플러그의 반복적인 승강에 의해 쉽게 마모가 이루어지는 문제점이 있다. 이에 따라, 케이지와 플러그 사이에 유격이 발생하고 이로 인해 유체가 누설되는 문제가 있다.

특히, 몸체 내부로 고온 및 고압의 유체가 유입되는 경우에는 재질의 특성상 단시간 내에도 실의 손상이 발생하여 유체가 누설되는 문제점이 있다.

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본 발명은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 고압 또는 고온의 열악한 조건에서도 유체의 누설을 안정적으로 방지하고, 제조 및 사용이 용이하도록 형상을 개선한 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브는 유입구 및 유출구가 형성된 몸체, 상기 몸체의 내부 일측에 구비되어 유체의 유출입을 위한 개방구가 형성된 케이지, 상기 케이지 내부에 승하강 가능하게 구비되는 플러그를 포함하는 밸브에 있어서, 상기 플러그의 외주면 일측에 밀착되어 상기 유체의 누설을 방지할 수 있도록 상기 케이지의 상부 일측에 상기 플러그를 감싸도록 구비되고, 일측이 개방된 링 형상의 메탈실을 포함한다.

이때, 상기 메탈실은 상기 플러그와 대면하는 일측이 개방될 수 있다.

또한, 상기 메탈실은 상기 플러그와 대면하는 내측면 하부 일측이 개방될 수 있다.

또한, 상기 메탈실의 개방에 의해 형성된 상측 절개면 및 하측 절개면 중 적어도 어느 하나의 절단면에는 상기 메탈실의 내부 방향으로 돌출되는 확장부가 더 형성될 수 있다.

또한, 상기 메탈실은 상기 하측 절개면을 따라 상기 메탈실의 내측으로 돌출 형성되는 확장부가 구비되어 종단면이 'G'형상을 갖도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 케이지의 상부에 구비되어 상기 메탈실의 안착위치를 고정하는 리테이너가 더 구비될 수 있다.

또한, 상기 케이지의 상면은 상기 메탈실이 안착되는 공간을 제공하고, 상기 리테이너와의 결합을 위하여 상면 내주면을 따라 상부로 돌출되는 돌출부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 케이지의 상면에 형성되는 돌출부의 폭은 상기 메탈시의 직경과 동일하거나, 상대적으로 작은 면적으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 리테이너의 하면에는 상기 케이지의 상면에 돌출 형성된 돌출부와 대응되는 삽입홈이 형성될 수 있다.

또한, 상기 리테이너의 하면에 형성되는 삽입홈의 깊이는 상기 케이지의 돌출부와 상기 메탈실의 외경의 합과 동일하거나, 상대적으로 낮게 형성될 수 있다.

본 발명의 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 금속재질의 메탈실을 이용하여 기밀을 유지하기 때문에 고온 미 고압의 유체가 유동하는 경우에도 충분한 기밀 성능을 유지할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 메탈실의 재질 특성으로 인해 실의 변형 및 손상을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 메탈실의 일측에 개방부를 형성하여 플러그의 승강 과정에서 메탈실의 개방부위가 압착 또는 확장되며 플러그와 긴밀이 접촉하여 기밀 성능이 향상되는 효과가 있다.

넷째, 밸브가 잠겨 플러그가 하강하여 메탈실의 개방부위를 가압하면, 메탈실의 개방부위가 내측으로 압착되고, 이로 인해 메탈실 내부의 압력이 증가하고, 이로 인해 메탈실의 내부에서 외측 방향으로 힘이 메탈실의 복원력과 합쳐져 메탈실의 기밀 성능을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

다섯째, 메탈실의 개방부위의 일측에 메탈실의 내측으로 돌출되는 확장부가 증가된 내부 압력을 보다 강하게 전달받아 메탈실의 기능 성능을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

여섯째, 메탈실은 가이드 링 등과 같은 별도의 고정장치 없이 설치가 가능하여 밸브의 구성을 간소화할 수 있는 효과가 있다.

일곱째, 메탈실의 내측에 형성된 절단면이 플러그의 외경과 접촉되어 있기 때문에 플러그의 승강 시 플러그의 외면에 발생하는 이물질을 제거할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브의 분해 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브의 단면도;
도 3은 본 발명에 따른 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브의 분해 단면도;
도 4는 본 발명에 따른 메탈실의 단면도;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 메탈실의 단면도;
도 6은 본 발명에 따른 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브가 잠긴 상태의 사용양태를 나타내는 단면도;
도 7은 도 6의 A부분 확대도;
도 8은도 6의 A부분에 다른 실시예에 따른 메탈실이 장착된 상태를 나타내는 확대도;
도 9는 본 발명에 따른 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브가 열린 상태의 사용양태를 나타내는 단면도; 및
도 10은 도 9의 B부분 확대도이다.

본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2구성요소일수도 있음은 물론이다.

다른 정의가 없다면 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기수분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 잇는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 잇는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브의 구성

(제1실시예)

도 1은 본 발명에 따른 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 기능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 기능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브의 분해 단면도이다. 본 발명에 따른 기능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브(10)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 크게 몸체(100), 시트(200), 케이지(300), 메탈실(400), 리테이너(500) 및 플러그(600)로 구성된다.

몸체(100)는 유체가 유동할 수 있는 통로를 제공하는 것으로서, 일측에는 유체가 유입될 수 있는 유입구(110)가 형성되고, 타측에는 몸체(100)의 내부를 유동한 유체가 외부로 유출되는 유출구(120)가 형성된다. 이처럼 유체가 유입되어 몸체(100)의 내부를 통해 외부로 유출되는 것이라면 어떠한 몸체를 사용하여도 무방하다. 또한, 몸체(100)의 상부는 개방될 수 있으며, 이렇게 개방된 몸체(100)의 상부에는 플러그(600)를 제어하기 위한 스탬(620)이 결합될 수 있도록 관통공이 형성된 보닛(120)이 결합된다. 이러한 몸체는 당업계에서 통상적으로 사용되는 밸브의 몸체와 동일, 유사한 것으로 그 구조 및 작동에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

시트(200)는 몸체(100)의 내부 일측, 바람직하게는 플러그(600)가 결합되는 위치와 대응되는 위치에 구비되어 케이지(300)가 안착될 수 있는 공간을 제공한다.

이때, 시트(200)의 상단과 하단 중 적어도 어느 일측에는 기밀 유지를 위한 가스켓(700)이 결합될 수 있다. 이처럼 시트(200)의 상단 및 하단에 가스켓(210)이 결합되면 시트(200)와 케이지(300), 시트(200)와 몸체(100) 사이에 기밀이 유지될 수 있다.

케이지(300)는 시트(200)의 상부에 배치되고, 플러그(600)가 관통될 수 있도록 상면 및 하면이 개방된 중공인 원주 형태로 이루어지고, 유체의 유출입을 위하여 측벽면 일측, 바람직하게는 측벽면 하부 일측에 개방구(310)가 형성된다. 일실시예로 케이지(300)는 도면에 도시된 바와 같이, 방사상으로 개방구(310)가 형성되어 방향과 무관하게 개방구(310)를 통해 유체의 유동이 이루어질 수 있다.

또한, 케이지(300)의 상면은 메탈실(400)이 안착되는 공간을 제공하고, 리테이너(500)와의 결합을 용이하게 하기 위하여 상면 내주면을 따라 상부로 돌출부(320)가 형성된다. 이때, 돌출부(320)의 폭은 기밀성의 향상을 위하여 메탈실(400)의 직경과 비교하여 동일하거나, 상대적으로 작은 면적을 갖는 것이 좋다.

도 4는 본 발명에 따른 메탈실의 단면도이다. 메탈실(400)은 케이지(300)의 상면, 바람직하게는 케이지(300)의 상면 내주면에 형성된 돌출부(320)에 안착되어 케이지(300)의 내면과 플러그(600)의 외면 사이를 밀봉하여 유체의 누설을 방지하는 장치이다. 이러한 메탈실(400)은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 중공인 링 형상으로 이루어지고, 플러그(600)의 작동에 따라 그 압력에 대응되어 원활하게 플러그(600)와 접촉하는 일측이 압축 또는 팽창 수 있도록 일측이 개방된다. 이때, 메탈실(400)의 개방부위(410)는 내측면 일측이 내주면을 따라 개방되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 도 4에 도시된 바와 같이, 내측면 하부 일측이 내주면을 따라 개방부위(410)가 형성되는 것이 좋다.

이처럼, 메탈실(400)은 내측면 하부 일측이 개방되어 있기 때문에 밸브(10)의 개방 시 유동하는 유체의 일부가 메탈실(400)의 내부로 유입되고, 메탈실(400) 내부로 유입되는 유체의 압력에 의해 메탈실(400)은 자체 복원력과 내부 압력의 팽창에 의해 플러그(600)의 접촉면과 더욱 강하게 밀착된다.

전술한 형상으로 이루어지는 메탈실(400)은 플러그(600)와 대면하는 내측면, 즉, 개방부위(410)의 상측면이 플러그(600)와 접촉 압력에 따라 원활하게 압축 또는 팽창할 수 있도록 두께가 0.5T 내지 2T를 갖는 박판으로 이루어지는 것이 좋다. 또한, 그 재질은 SUS304, SUS316, SUS400 등을 사용하는 것이 좋으며, 추가적으로 인코넬(INCONEL)소재를 사용하는 것이 좋다.

리테이너(500)는 케이지(300)의 상부에 안착되어 플러그(600)의 이동에 따라 메탈실(400)이 임의로 이탈되는 것을 방지하기 위한 장치이다. 이러한 리테이너(500)는 케이지(300)와 동일한 내경 및 외경을 갖는 원주 형상으로 이루어질 수 있으며, 그 하면에는 케이지(300)의 상면에 형성된 돌출부(320)와 대응되는 삽입홈(510)이 형성되고, 삽입홈(510)의 깊이는 기밀성의 향상을 위하여 케이지(300)의 돌출부(320)와 메탈실(400)의 직경의 합과 동일하거나, 상대적으로 낮게 형성되는 것이 좋다.

이처럼, 케이지(300)의 돌출부(320)와 (500)의 삽입홈(510) 사이에 삽입되어 고정되는 메탈실(400)의 하면은 케이지(300)의 돌출부(320) 상면, 메탈실(400)의 외측면은 리테이너(500)의 삽입홈(510) 내측면, 메탈실(400)의 상면은 리테이너(500)의 삽입홈(510) 하면, 메탈실(400)의 내측면은 플러그(600)의 외면과 각각 4면에서 압착되도록 배치된다. 이때, 메탈실(400)의 내측면의 하부에 내주면을 따라는 개방부위(410)가 형성되어 있고, 박판으로 이루어져 있기 때문에 플러그(600)의 외면과 접촉하는 메탈실(400)의 내측 상부면은 플러그(600)의 승강에 따라 그와 대응되어 소정간격 압착 및 확장이 이루어진다.

또한, 리테이너(500)의 외주면 상부 일측 및 하부 일측 중 어느 일측에는 기밀을 위한 가스켓(700)이 구비될 수 있다.

플러그(600)는 케이지(300)의 내부에 승강 가능하게 결합되어 승강 작동에 의해 유체의 밀폐 및 유동을 결정하는 장치이다. 이때, 플러그(600)의 외주면 일측, 바람직하게는 외주면 상부 일측에는 상부 방향으로 갈수록 점차 넓어지는 경사면(610)이 형성된다. 이러한 경사면(610)은 유체의 밀폐를 위하여 플러그(600)가 최 하단으로 하강하였을 때, 메탈실(400)이 배치된 위치와 대응되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

플러그(600)의 외주면 상단에는 피스톤링이 더 구비될 수 있다. 플러그(600)의 외주면 상단에 피스톤링이 구비됨에 따라 플러그(600)의 외주면과 리테이너(500)의 내주면 사이의 기밀성을 향상시킬 수 있다.

또한, 플러그(600)의 중심일측은 몸체(100)의 보닛(120)을 관통하는 스탬(620)과 연결되고, 스탬(620)은 엑츄에이터 등의 승하강 수단(미도시)과 결합되어 플러그(600)의 승하강 작동이 이루어진다. 이러한 플러그(600), 보닛(120) 및 승하강 수단의 연결은 당업계에서 통상적으로 사용되는 것으로서 상세한 설명은 생략한다.

(제2실시예)

본 발명의 제2실시예에 따른 기능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브는 전반적으로 전술한 제1실시예와 동일한 구성으로 이루어진다. 하지만, 본 발명의 핵심 기술인 메탈실(400)의 구성에서 차이가 있기 때문에 메탈실(400)을 중심으로 설명하기로 한다. 별도의 설명이 없는 구성은 전술한 제1실시예와 동일, 유사한 구성으로 이루어진 것으로 이해될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 메탈실의 단면도이다. 제2실시예에 따른 메탈실은(400)은 도 5에 도시된 바와 같이, 전술한 제1실시예의 메탈실(400)과 동일한 개방부위(410)가 형성되지만, 개방부위(410)의 절개면 중 적어도 어느 하나의 절개면을 따라 메탈실(400)의 내측으로 돌출 형성되는 확장부(420)가 더 형성된다.

이러한 확장부(420)는 사용양태에 따라 개방부위(410)의 상측 및 하측 절개면 양측 모두에 형성되거나, 상측 절개면을 따라 내측으로 형성될 수 있지만, 바람직하게는 도 5에 도시된 바와 같이, 하측 절개면을 따라 내측으로 돌출 형성되어 메탈실(400)의 종방향 단면이 'G'형상을 갖는 것이 좋다.

기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브의 사용양태

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브(10)의 사용양태를 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명에 따른 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브가 잠긴 상태의 사용양태를 나타내는 단면도이고, 도 7은 도 6의 A 부분 확대도이다. 유체의 유동을 방지하기 하기 위하여 밸브가 잠긴 상태에서는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 스탬(620)의 조작에 의해 플러그(600)가 하강한 상태로 플러그(600)에 의해 케이지(300)의 개방구(310)가 밀폐된 상태를 유지한다.

이때, 플러그(600)가 최하단으로 하강하면 플러그(600)의 외주면 상부에 형성된 경사면(610)이 메탈실(400)과 대응되는 위치에 배치되고, 외측으로 돌출된 경사면(610)에 의해 메탈실(400)의 내측 상부면이 안쪽으로 휘어지며 유체의 기밀을 유지한다. 이때, 메탈실(400)은 케이지(300)의 상면 및 플러그(600)의 외면과 각각 접촉하는 하면 및 내측면 사이의 부분이 개방되어 있기 때문에 외부로 돌출된 플러그(600)의 경사면(610)과 접촉하더라도 메탈실(400)의 허용응력을 초과하지 않는 이상 메탈실(400)이 손상, 영구변형 또는 파손되지 않고, 안쪽으로 용이하게 휘어지며 기밀상태를 유지할 수 있다.

또한, 플러그(600)의 하강에 의해 메탈실(400)의 일측이 휘어지며 메탈실(400)의 내부의 공간이 축소되고, 이로 인해 메탈실(400)의 내부 압력이 증가하며 도 7에 도시된 바와 같이, 메탈실(400)을 내측에서 외측으로 압력이 가해진다. 이에 따라, 메탈실(400)은 메탈실(400) 자체의 복원력 및 내부에서 외측으로 가해주는 압력에 의한 힘이 합쳐져 플러그(600), 케이지(300)의 돌출부(320) 상면, 리테이너(500)의 삽입홈(510)의 측벽 및 상면과의 밀착 압력이 증가하며, 기밀 성능을 보다 향상시킬 수 있다.

도 8은도 6의 A부분에 다른 실시예에 따른 메탈실이 장착된 상태를 나타내는 확대도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 메탈실(400)이 적용되는 경우에는 플러그(600)가 최하단으로 하강하면 플러그(600)의 외주면 상부에 형성된 경사면(610)이 메탈실(400)과 대응되는 위치에 배치되고, 외측으로 돌출된 경사면(610)에 의해 메탈실(400)의 내측 상부면이 안쪽으로 휘어지며 유체의 기밀을 유지한다. 이때, 안쪽으로 휘어지는 메탈실의 내측 상부면의 종단은 메탈실(400)의 확장부와 접촉하게 되고 이에 따른 반발 지지력으로 인해 메탈실(400)과 플러그(600)의 경사면(610)의 접촉 압력이 상승한다. 이로 인해, 기밀성이 더욱 향상될 수 있다.

이와 더불어, 메탈실(400)의 내부로 확장된 확장부(420)를 통해 메탈실(400) 내부에서 증가하는 압력에 의한 확장력을 보다 강하게 전달받아 메탈실(400)은 보다 강하게 확장할 수 있다. 이처럼 확장부(420)를 통해 더 강한 내부 압력을 전달받은 메탈실(400)은 전체적으로 메탈실(400)의 외면과 접촉하는 부분의 밀착 압력이 보다 향상되어, 기밀 성능을 극대화할 수 있다.

또한, 플러그(600)와 케이지(300), 플러그(600)와 리테이너(500) 사이에서 유체의 유동을 방지하기 위한 기밀 유지는 자명한 것으로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 9은 본 발명에 따른 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브가 열린 상태의 사용양태를 나타내는 단면도이고, 도 10은 도 9의 B부분 확대도이다. 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 플러그(600)가 상승하면 플러그(600)에 의해 밀폐되어 있던 케이지(300)의 개방구(310)가 개방되며 몸체(100)의 유입구(110)에서 유입된 유체는 유출구(120)로 배출되도록 유동 가능한 상태가 된다.

이때, 플러그(600)의 경사면(610)에 의해 압착되어 있던 메탈실(400)은 경사면(610)과 비교하여 상대적으로 작은 직경을 갖는 플러그(600)의 하부면과 접촉하게 된다. 하지만, 메탈실(400)의 내측면은 복원력에 의해 외부 방향으로 확장되기 때문에 플러그(600)의 외측면과의 기밀을 유지할 수 있다.

만약, 제2실시에에 따른 메탈실(400)을 적용하는 경우에도 제1실시예와 동일한 작용이 이루어지기 때문에 제2실시예에 대한 별도의 설명은 생략하기로 한다.

메탈실(400)은 케이지(300)의 상면에 형성된 돌출부(320) 및 리테이너(500) 하면의 삽입홈(510)에 의해 고정되어 있기 때문에 플러그(600)를 반복적으로 승강 시키더라도 메탈실(400)은 최초 설치 위치가 변경되지 않으며, 지속적으로 기밀을 유지할 수 있다.

또한, 메탈실(400)의 내측에 형성된 절개면에 의해 분리된 상측 부분이 플러그(600)의 외경과 접촉되어 있기 때문에 플러그(600)의 승강 시 플러그(600)의 외면에 발생하는 이물질을 제거 가능한 효과도 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브
100: 몸체
110: 유입구
120: 유출구
130: 보닛
200: 시트
300: 케이지
310: 개방구
320: 돌출부
400: 메탈실
410: 개방부위
420: 확장부
500: 리테이너
510: 삽입홈
600: 플러그
610: 경사면
620: 스탬
700: 가스켓

Claims (10)

1. 유입구 및 유출구가 형성된 몸체, 상기 몸체의 내부 일측에 구비되어 유체의 유출입을 위한 개방구가 형성된 케이지, 상기 케이지 내부에 승하강 가능하게 구비되는 플러그를 포함하는 밸브에 있어서,
   상기 플러그의 외주면 일측에 밀착되어 상기 유체의 누설을 방지할 수 있도록 상기 케이지의 상부 일측에 상기 플러그를 감싸도록 구비되고, 상기 밸브의 개방으로 인해 유동하는 상기 유체의 일부가 내부로 유입되어 유입된 상기 유체로 인해 내부의 압력이 자체 복원력에 더해져 상기 플러그와의 접촉 압력을 향상시키기 위하여 상기 플러그와의 대면하는 내측면 하부 일측이 개방된 링 형상의 메탈실을 포함하고,
   상기 케이지의 상부에 구비되어 상기 메탈실의 안착위치를 고정하는 리테이너가 구비되고,
   상기 케이지의 상면은 상기 메탈실이 안착되는 공간을 제공하고, 상기 리테이너와 결합을 위하여 상면 내주면을 따라 상부로 돌출되는 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부의 폭은 상기 메탈실의 개방된 절개면에 의해 분리된 상측 부분이 상기 플러그의 외경과 접촉하여 상기 플러그의 승강에 따라 상기 플러그의 외면에 발생하는 이물질을 제거할 수 있도록 상기 메탈실의 직경과 동일하거나, 상대적으로 작은 면적으로 이루어지는 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브.
2. 제1항에 있어서,
   상기 메탈실은 상기 플러그와 대면하는 일측이 개방된 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 메탈실의 개방에 의해 형성된 상측 절개면 및 하측 절개면 중 적어도 어느 하나의 절단면에는 상기 메탈실의 내부 방향으로 돌출되는 확장부가 더 형성되는 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브.
5. 제4항에 있어서,
   상기 메탈실은 상기 하측 절개면을 따라 상기 메탈실의 내측으로 돌출 형성되는 확장부가 구비되어 종단면이 'G'형상을 갖도록 형성되는 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 리테이너의 하면에는 상기 케이지의 상면에 돌출 형성된 돌출부와 대응되는 삽입홈이 형성되는 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브.
10. 제9항에 있어서,
    상기 리테이너의 하면에 형성되는 삽입홈의 깊이는 상기 케이지의 돌출부와 상기 메탈실의 외경의 합과 동일하거나, 상대적으로 낮게 형성되는 기밀 성능 개선을 위한 메탈실을 구비한 밸브.

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