KR102504513B1 - A high-pressure needle valve - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 교체타입 금속씰을 구비한 고압 니들밸브에 관한 것으로, 상세하게는 금속씰 커넥터를 이용한 교체타입 금속씰의 고정시 금속씰 커넥터로 인한 교체타입 금속씰의 회전하는 현상을 방지할 수 있도록 이루어진 고압 니들밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a high-pressure needle valve having a replacement type metal seal, and more particularly, to prevent rotation of the replacement type metal seal due to the metal seal connector when the replacement type metal seal is fixed using a metal seal connector. It relates to a high-pressure needle valve made.
일반적으로 밸브는 관속을 흐르는 유체 또는 기체(가스)의 유량, 유속, 압력 등을 제어하는 장치이며, 사용용도와 사용압력 등의 요건에 따라 다양한 종류로 구분되고 있다.In general, a valve is a device for controlling the flow rate, flow rate, pressure, etc. of a fluid or gas (gas) flowing through a pipe, and is classified into various types according to requirements such as usage and pressure.
이러한 밸브의 종류를 간단하게 살펴보면, 유체의 흐름을 안전하게 막기 위한 스톱밸브, 압력이 높은 유로 차단기 위한 슬루스밸브, 관로의 열림을 조절하기 위한 나비형 밸브, 유체를 일방향으로만 흐르게 해 역류를 방지하기 위한 역류 방지 밸브(일명, 체크밸브), 관내의 유압이 규정 이상이 되면 자동적으로 작동하여 유체를 밖으로 흘리기도 하고 원래대로 되돌리기도 하는 이스케프밸브, 저압으로 작은 지름의 관로 개패용으로 사용하는 콕밸브 등이 있다.A simple look at the types of these valves includes a stop valve to safely block the flow of fluid, a slew valve to block a flow path with high pressure, a butterfly valve to control the opening of a pipeline, and a reverse flow by allowing fluid to flow in only one direction. An escape valve that automatically operates when the hydraulic pressure in the pipe exceeds the specified level to allow the fluid to flow out or return to its original state. Cock valves, etc.
본 발명은 고압의 유체 또는 가스(기체)의 흐름을 제어하기 위한 고압 니들밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a high-pressure needle valve for controlling the flow of a high-pressure fluid or gas (gas).
일반적으로 고압 니들밸브는 고압의 유체 또는 가스(기체)의 흐름을 제어하기 위한 씰링부는 금속간의 접촉으로 이루어지게 된다.In general, in a high-pressure needle valve, a sealing part for controlling the flow of a high-pressure fluid or gas (gas) is made of metal-to-metal contact.
본 발명의 출원인은 고압 니들밸브에 있어서 제어를 위한 작동시 스템의 단부가 고압에 의하여 발생되는 흔들림 등에 의한 문제점을 개선하고자 등록특허 제2080603호인 스템용 가이드부를 구비한 리플레이스 시트 및 이를 포함하는 밸브, 등록특허 제2225407호인 유량조절 및 개폐 기능을 가지는 고압용 밸브 등을 제공하였다. The applicant of the present invention has registered Patent No. 2080603, a replacement seat having a guide for stem and a valve including the same, in order to improve problems caused by vibration of the end of the operating system for control in a high pressure needle valve due to high pressure. , Patent Registration No. 2225407 provided a high-pressure valve with flow control and opening/closing functions.
그러나 이와 같은 기술을 제공함에도 불구하고, 리플레이스 시트(교체타입 금속씰)의 손상으로 인한 교체시 리플레이스 시트(교체타입 금속씰)를 고정하고자 구비되는 나사결합 방식의 금속씰 커넥터과 함께 리플레이스 시트(교체타입 금속씰)가 회전하는 현상 등과 같은 요인이 발행하게 된다.However, in spite of providing such technology, in case of replacement due to damage to the replacement sheet (replacement type metal seal), the replacement sheet is provided with a screw-type metal seal connector provided to fix the replacement sheet (replacement type metal seal). Factors such as the rotation of the (replacement type metal seal) may occur.
즉, 도 9와 같이 손상으로 인한 교체되는 리플레이스 시트(교체타입 금속씰)(30)는 밸브몸체(10)의 입구포트부(12)를 통하여 삽입되어 통로(14)상에 일부분이 삽입되며, 삽입된 리플레이스 시트(교체타입 금속씰)(30)는 밸브몸체(10)의 입구포트부(12)에 형성된 나사부와 나사결합되는 금속씰 커넥터(16)로 고정된다.That is, as shown in FIG. 9, the replacement seat (replacement type metal seal) 30, which is replaced due to damage, is inserted through the
이때, 나사결합되는 상기 금속씰 커넥터(16)의 끝단부와 접촉되어 고정되는 리플레이스 시트(교체타입 금속씰)(30)는 함께 회전하는 현상이 발생하게 되어 정확한 위치에 이동하여 스템과 동심원을 이루지 못하게 됨으로써 씰링이 잘 이루어지지 않거나, 쉽게 손상을 일으키는 원인이 될 수 있다.At this time, the replacement sheet (replacement type metal seal) 30, which is fixed in contact with the end of the
또한, 리플레이스 시트(교체타입 금속씰)(30)는 금속씰 커넥터(16)로 가압되어 고정되고, 장시간 사용 및 단속(제어할) 유체의 종류 등에 따라 밸브몸체(10)의 통로상에서 분리가 잘되지 않아 교체시 많은 불편함을 야기 시킬 수 있다.In addition, the replacement seat (replacement type metal seal) 30 is pressurized and fixed by the
본 발명은 종래의 교체타입 금속씰을 구비한 고압 니들밸브에서 교체타입 금속씰의 교체시 회전으로 발생될 수 있는 문제점을 해결하고자 한다.The present invention is to solve a problem that may occur due to rotation when replacing a replacement type metal seal in a high pressure needle valve having a conventional replacement type metal seal.
즉, 본 발명에서는 교체타입 금속씰을 고정시키고자 밸브몸체에 나사결합 방식으로 결합되는 금속씰 커넥터와 교체타입 금속씰 사이에 회전하지 않고 교체타입 금속씰을 가압시킬 수 있는 슬리브 고정구를 구비하도록 함으로써 종래의 금속씰 커넥터로 고정되는 교체타입 금속씰을 구비한 고압 니들밸브가 가지는 문제점을 해결하고자 한다.That is, in the present invention, in order to fix the replacement type metal seal, a sleeve fixture capable of pressurizing the replacement type metal seal without rotating between the metal seal connector coupled to the valve body by screwing and the replacement type metal seal is provided. It is intended to solve the problem of a high-pressure needle valve having a replacement type metal seal fixed with a conventional metal seal connector.
또한, 스템과 교체타입 금속씰을 동일한 소재의 금속을 사용하도록 하되, 스크린 이온질화법을 이용하여 스템의 강도를 교체타입 금속씰 보다 향상시킴으로써 씰링부의 손상시 교체타입 금속씰이 손상이 이루어지도록 하고자 한다.In addition, the stem and the replacement type metal seal are made of the same material, but the strength of the stem is improved than the replacement type metal seal by using the screen ionitration method, so that the replacement type metal seal is damaged when the sealing part is damaged. do.
또한, 교체타입 금속씰의 교체시 밸브몸체의 통로상에서 용이하게 분리할 수 있도록 하여 교체수리가 쉽게 이루어질 수 있도록 하고자 한다.In addition, when replacing the replacement type metal seal, it is intended to be easily separated from the passage of the valve body so that replacement and repair can be easily performed.
상기 목적을 달성하고자 하는 본 발명인 고압 니들밸브는, 상하이동하는 스템과, 상기 스템과 직선상에 위치하는 밸브몸체의 입구포트부 측으로 삽입되며 상기 입구포트부에 나사결합되는 금속씰 커넥터로 고정되는 교체타입 금속씰을 포함하는 고압 니들밸브에 있어서, 상기 교체타입 금속씰과 금속씰 커넥터 사이에는 금속씰 커넥터에 일측부분이 회전할 수 있도록 삽입되고, 타측부분은 교체타입 금속씰과 접촉이 이루어지도록 돌출되되, 나사결합방식으로 가압을 위하여 회전하는 상기 금속씰 커넥터과 함께 회전하지 않고 교체타입 금속씰을 축방향으로 가압하는 수단인 관형태로 형성되어 유로용 관통홀을 가지는 슬리브 고정구를 포함한다.The high-pressure needle valve of the present invention to achieve the above object is inserted into the inlet port side of the valve body located on a straight line with the stem and the stem that moves vertically and is fixed with a metal seal connector screwed to the inlet port portion In the high-pressure needle valve including a replacement type metal seal, one side portion is rotatably inserted into the metal seal connector between the replacement type metal seal and the metal seal connector, and the other side is in contact with the replacement type metal seal. It protrudes and includes a sleeve fixture formed in a tubular shape and having a through hole for a flow path, which is a means for pressing the replacement type metal seal in the axial direction without rotating together with the metal seal connector that rotates for pressurization in a screw coupling method.
상기 슬리브 고정구는 금속씰 커넥터에 삽입되는 슬리브관부와, 상기 슬리브관부의 끝단부에 금속씰 커넥터의 유로용 관통홀 보다 큰 직경으로 이루어지며 교체타입 금속씰의 단부와 접촉하는 고정관부를 포함한다.The sleeve fixture includes a sleeve pipe portion inserted into the metal seal connector, and a fixing pipe portion formed at an end of the sleeve pipe portion and having a larger diameter than a through hole for a flow path of the metal seal connector and in contact with an end portion of the replacement type metal seal.
상기 교체타입 금속씰에 형성된 유로용 홀의 하측에는 교체시 분리를 위한 분리용 연결나사부가 형성되어 있으며, 상기 고정관부의 단부에는 교체타입 금속씰의 하측면과 접촉시 기밀유지할 수 있도록 교체타입 금속씰의 끝단부의 일부분이 삽입될 수 있는 씰링요홈부가 형성되어 접촉시 기밀을 위한 씰링부 역할을 수행할 수 있도록 한다.At the lower side of the passage hole formed in the replacement type metal seal, a connection screw portion for separation for separation during replacement is formed, and at the end of the fixed tube portion, the replacement type metal seal can be airtight when in contact with the lower surface of the replacement type metal seal. A sealing recess into which a part of the end of the is inserted is formed so that it can act as a sealing part for airtightness when in contact.
상기 슬리브 고정구를 관통하여 분리용 연결나사부에 연결되어 기밀을 향상시킬 수 있도록 하는 기밀향상용 보조관을 더 포함할 수도 있다.It may further include an auxiliary pipe for improving airtightness by passing through the sleeve fixture and connected to the connecting screw portion for separation to improve airtightness.
상기 스템의 씰링이 이루어지는 부분을 스크린 이온질화를 이용한 표면처리될 수도 있다.The sealing portion of the stem may be surface treated using screen ionitization.
상기 스템과 교체타입 금속씰은 STS 316CW 소재를 사용하되, 상기 스템은 이온질화법으로 표면처리하여 교체타입 금속씰의 경도(HV) 보다 140HV 이상의 경도(HV)를 가지도록 하며, 그 표면은 그래핀(Graphene), TiN, TiCN 중 어느 하나로 코팅된다.The stem and the replacement type metal seal use STS 316CW material, but the stem is surface treated by ion nitriding to have a hardness (HV) of 140HV or more than the hardness (HV) of the replacement type metal seal, and the surface is It is coated with any one of Graphene, TiN, and TiCN.
이와 같이 이루어진 본 발명인 고압 니들밸브는 밸브몸체에 결합되는 금속씰 커넥터에 의해 고정되는 교체타입 금속씰이 스템과 동심원이 이루어지지 못하는 현상을 금속씰 커넥터와 교체타입 금속씰 사이에 구비되는 슬리브 고정구로 인하여 해결할 수 있는 효과를 가진다. The high-pressure needle valve of the present invention made as described above is a sleeve fixture provided between the metal seal connector and the replacement type metal seal to prevent the replacement type metal seal fixed by the metal seal connector coupled to the valve body from being concentric with the stem. It has an effect that can be solved by
즉, 도 9를 참조하여 설명된 종래기술의 문제점인 금속씰 커넥터가 밸브몸체에 나사결합되어 밸브몸체에 형성된 통로상에 설치되는 교체타입 금속씰을 고정함에 있어, 나사결합시 회전하는 상기 금속씰 커넥터와 함께 교체타입 금속씰이 회전하게 되어 그 위치가 미세하게 변경되고, 이로 인해 스템과 동심원이 이루어지 못하는 현상을 발생시켜 실링이 이루어지지 못하거나 쉽게 손상을 일으켜 내구성을 저하시키는 현상 등을 개선시킬 수 있는 효과를 가진다.That is, in fixing the replacement type metal seal installed on the passage formed in the valve body by screwing the metal seal connector to the valve body, which is a problem of the prior art described with reference to FIG. 9, the metal seal rotates when screwed. The replacement-type metal seal rotates together with the connector, and its position is changed minutely, which causes a phenomenon in which the concentric circle with the stem cannot be achieved, resulting in poor sealing or easily damaged, improving durability. have an effect that can be
또한, 교체타입 금속씰의 교체를 용이하게 하고자 구비되는 분리용 연결나사부에 기밀향상용 보조관을 연결하도록 함으로써 기밀을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.In addition, it has an effect of improving confidentiality by connecting an auxiliary pipe for improving confidentiality to the connection screw part for separation provided to facilitate the replacement of the replacement type metal seal.
또한, 스템과 교체타입 금속씰을 동일한 소재의 금속을 사용하되, 상기 스템만을 스크린 이온질화법으로 경도를 향상시킴으로써 교체타입 금속씰 보다 경도가 높도록 할 수 있으며, 이로 인해 STS 316CW와 같이 비교적 경도가 낮은 금속으로 제작이 가능할 수 있도록 하여 제작비용 상승 및 제품비용의 상승을 방지할 수 있다. 이는 제품에 대한 경쟁력을 높이는 효과를 발휘할 수 있다.In addition, the stem and the replacement type metal seal are made of the same material, but the hardness of the stem is improved by screen ionization, so that the hardness is higher than that of the replacement type metal seal. It is possible to manufacture with low metal, so that the increase in manufacturing cost and product cost can be prevented. This can exert the effect of increasing the competitiveness of the product.
도 1은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 고압 니들밸브의 개략도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 고압 니들밸브의 단면 개략도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 고압 니들밸브의 분리 단면 개략도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 고압 니들밸브의 주요부분인 스템과 교체타입 금속씰 및 슬리브 고정구에 대한 단면 개략도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예를 나타낸 고압 니들밸브의 주요부분인 교체타입 금속씰이 분리배출용 공구와 결합되어 배출될 수 있음을 보인 개략도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 고압 니들밸브의 단면 개략도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예를 나타낸 고압 니들밸브의 주요부분의 분리 개략도.
도 8은 본 발명의 실시예인 스크린 이온질화(플라즈마질화) 처리한 금속의 경도 그래표.
도 9는 종래 기술인 고압 니들밸브의 주요부분인 교체타입 금속씰이 금속씰 커넥터로 고정됨을 보인 개략도.1 is a schematic diagram of a high-pressure needle valve showing a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic cross-sectional view of a high-pressure needle valve showing a first embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view of a high-pressure needle valve showing a first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional schematic view of a stem, a replacement type metal seal, and a sleeve fixture, which are main parts of a high pressure needle valve showing a first embodiment of the present invention.
Figure 5 is a schematic view showing that the replacement type metal seal, which is a main part of the high pressure needle valve showing the first embodiment of the present invention, can be discharged by being combined with a separate discharge tool.
6 is a cross-sectional schematic view of a high-pressure needle valve showing a second embodiment of the present invention.
Figure 7 is a schematic diagram showing the separation of main parts of a high-pressure needle valve showing a second embodiment of the present invention.
8 is a graph showing the hardness of metal subjected to screen ionitration (plasma nitration) treatment, which is an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a schematic view showing that the replacement type metal seal, which is a major part of the prior art high pressure needle valve, is fixed with a metal seal connector.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to a common or dictionary meaning, and the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention. It is only and does not represent all of the technical spirit of the present invention, it should be understood that there may be various equivalents and modifications that can replace them at the time of this application.
본 발명은 스템을 이용하여 유체 또는 기체(가스)를 제어할 수 있도록 이루어진 교체타입 금속씰을 구비한 고압 니들밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a high-pressure needle valve having a replaceable metal seal made to control fluid or gas (gas) using a stem.
본 발명인 고압 니들밸브에서는 금속씰 커넥터를 이용하여 교체타입 금속씰을 고정함에 있어 금속씰 커넥터로 인하여 교체타입 금속씰의 회전함으로써 발생하는 문제점을 해결하고자 슬리브 고정구를 구비한 고압 니들밸브에 관한 것이다.The high-pressure needle valve of the present invention relates to a high-pressure needle valve having a sleeve fixture to solve problems caused by rotation of a replacement-type metal seal due to a metal seal connector in fixing a replacement-type metal seal using a metal seal connector.
이하, 첨부된 본 발명의 실시 예 도면을 참조하여 설명하고자 한다.Hereinafter, it will be described with reference to the accompanying drawings of embodiments of the present invention.
본 발명의 제1 실시 예를 나타낸 도 1 내지 도 5를 참조하면,1 to 5 showing the first embodiment of the present invention,
본 발명인 고압 니들밸브(1)는 스템을 상하로 이동시켜 고압의 유체 또는 가스(기체)를 제어할 수 있는 것으로, 그 구성을 살펴보면, 출구포트부(11)와 입구포트부(12) 및 스템설치부(13)가 구비된 밸브몸체(10)와, 상기 스템설치부(13)에 설치되어 스템핸들(21)의 조작으로 상하이동하는 스템(20)과, 상기 입구포트부(12)를 통하여 삽입된 후 입구포트(16a)를 구비한 금속씰 커넥터(16)로 고정되는 교체타입 금속씰(30)과, 상기 교체타입 금속씰(30)과 금속씰 커넥터(16) 사이에 구비되는 슬리브 고정구(40)를 포함한다.The high-pressure needle valve (1) of the present invention can control high-pressure fluid or gas (gas) by moving the stem up and down. The
상기 밸브몸체(10)에 구비된 출구포트부(11)와 입구포트부(12) 및 스템설치부(13)는 유로를 형성할 수 있도록 형성된 통로(14)로 서로 연통하도록 형성되어 있는 것으로, 도면상 하측에는 유체 또는 가스(기체)가 유입될 수 있도록 유입수단과 연결을 위한 입구포트부(12)가 형성되고, 우측에는 상기 입구포트부(12)로 유입된 유체 또는 가스(기체)가 배출될 수 있도록 배출수단과 연결을 위한 출구포트부(11)가 형성되고, 상기 입구포트부(12)와 대향되는 상측에는 유입된 유체 또는 가스(기체)를 제어하는 스템(20) 설치를 위한 스템설치부(13)가 형성되어 있다.The
상기 입구포트부(12)에는 나사결합방식으로 결합되어 교체타입 금속씰(30)을 고정하는 단부에 입구포트(16a)가 형성된 금속씰 커넥터(16)가 설치된다.A
상기 스템설치부(13)에는 스템(20)과 밸브몸체(10) 내 통로(14) 사이에 기밀을 위하여 설치된 고체씰(solid seal)을 가압고정을 위한 씰링 가압부재(18)와, 스템(20)이 설치되고, 스템(20)의 회전방향에 따라 상하 이동할 수 있도록 이루어진 스템그랜드(17)가 설치된다.The
상기 스템그랜드(17)의 내면에는 스템(20)의 상하 이동을 위한 나사부가 형성되어 있으며, 풀림방지구(15)와 외측면이 접촉하여 풀림현상이 발생하지 않도록 한다.A threaded portion is formed on the inner surface of the stem ground 17 to move the
상기 스템(20)은 상측에 상하이동을 위한 스템핸들(21)이 설치되고, 상측 부분에는 스템가이드(22)가 설치된다.The
상기 스템가이드(22)는 스템(20) 상부에 설치되는 고정나사에 의하여 가압되어 고정되며, 하부 외주면에는 스템그랜드(17)의 내면에 형성된 나사부와 결합되는 이동을 위한 나사부가 형성되어 있다.The stem guide 22 is pressurized and fixed by a fixing screw installed on the top of the
상기 교체타입 금속씰(30)은 밸브몸체(10) 내에 유로 형성을 위하여 형성된 통로(14) 상에 설치되는 것으로, 입구포트부(12) 측으로 삽입되어 나사결합방식으로 결합되는 금속씰 커넥터(16)로부터 가해지는 힘에 의하여 고정된다.The replacement
상기 교체타입 금속씰(30)은 유로를 형성하기 위한 내부를 관통하는 유로용 홀(31)과, 상기 유로용 홀(31) 중간부분에 형성된 씰링부(32)와, 상기 씰링부(32) 상측부분에 형성된 스템가이드부(33)와, 하측부분에 금속씰 커넥터(16)로 고정될 수 있도록 외주면이 돌출되게 형성된 고정용 확관부(34)와, 상기 유로용 홀(31) 하측에 형성된 분리용 연결나사부(35)를 포함한다.The replacement
상기 분리용 연결나사부(35)는 교체타입 금속씰(30)의 손상으로 교체시 분리배출용 공구(T)를 이용하여 손쉽게 분리하고자 하는 구성으로, 분리배출용 공구(T)의 단부에 형성된 나사부와 나사결합될 수 있도록 암나사부가 형성되어 있다.The
즉, 도 5와 같이 분리용 연결나사부(35)는 교체타입 금속씰(30)의 손상으로 인한 교체시 분리배출용 공구(T)를 사용하여 분리할 수 있도록 하고자 하는 구성으로, 입구포트부(12)에서 금속씰 커넥터(16)를 분리한 후 분리배출용 공구(T)를 삽입하여 분리배출용 공구(T)의 끝단부에 형성되어 있는 나사부를 분리용 연결나사부(35)에 체결한 후 교체타입 금속씰(30)를 외부로 배출시킬수 있도록 한다.That is, as shown in FIG. 5, the
이로 인하여, 교체타입 금속씰(30)이 금속씰 커넥터(16)로 가압되어 고정되고, 장시간 사용 및 단속(제어할) 유체의 종류 등에 따라 밸브몸체(10)의 통로(14)상에서 분리되지 않을 수 있는 현상으로 발생하는 불편함을 해결할 수 있다.Due to this, the replacement
상기 슬리브 고정구(40)는 금속씰 커넥터(16)와 교체타입 금속씰(30) 사이에 설치되되, 일부분이 금속씰 커넥터(16)에 형성된 유로용 관통홀(16b)에 삽입 설치되어 설치되어 금속씰 커넥터(16)가 밸브몸체(10)에 나사결합시 교체타입 금속씰(30)이 회전하지 않도록 하며 고정을 위한 압력을 가할 수 있도록 하는 구성이다.The
도 3 내지 도 4를 참조하면,Referring to Figures 3 and 4,
이러한 상기 슬리브 고정구(40)는 금속씰 커넥터(16)의 유로용 관통홀(16b)에 삽입되는 슬리브관부(41)와, 상기 슬리브관부(41)의 끝단부에 턱이 형성될 수 있도록 금속씰 커넥터(16)에 형성된 유로용 관통홀(16b) 보다 큰 직경으로 이루어지며 교체타입 금속씰(30)의 단부와 접촉하는 고정관부(42)와, 유로통로를 위한 관통홀(43)을 포함한다.The
상기 고정관부(42)의 단부에는 씰링요홈부(42a)가 형성되어 교체타입 금속씰(30)의 하측면과 접촉시 할 수 있도록 한다. 즉, 상기 씰링요홈부(42a)는 교체타입 금속씰(30)의 끝단부의 일부분이 삽입될 수 있도록 형성된다. A sealing
도 6 내지 도 7은 본 발명의 제2 실시 예를 나타낸 것이다.6 to 7 show a second embodiment of the present invention.
도 6 내지 도 7을 참조하면,Referring to Figures 6 to 7,
본 발명인 고압 니들밸브(1)는 스템을 상하로 이동시켜 고압의 유체 또는 가스(기체)를 제어할 수 있는 것으로, 그 구성을 살펴보면, 출구포트부(11)와 입구포트부(12) 및 스템설치부(13)가 구비된 밸브몸체(10)와, 상기 스템설치부(13)에 설치되어 스템핸들(21)의 조작으로 상하이동하는 스템(20)과, 상기 입구포트부(12)를 통하여 삽입된 후 입구포트(16a)를 구비한 금속씰 커넥터(16)로 고정되는 교체타입 금속씰(30)과, 상기 교체타입 금속씰(30)과 금속씰 커넥터(16) 사이에 구비되는 슬리브 고정구(40)와, 상기 슬리브 고정구(40)를 관통하여 분리용 연결나사부(35)에 연결되어 기밀을 향상시킬 수 있도록 하는 기밀향상용 보조관(50)을 포함한다.The high-pressure needle valve (1) of the present invention can control high-pressure fluid or gas (gas) by moving the stem up and down. The
도 6 내지 도 7을 참조하여 설명되는 제2 실시예인 본 발명인 고압 니들밸브(1)의 구성 중 도 1 내지 도 5를 참조하여 전술한 제1 실시예의 고압 니들밸브(1)과 동일한 도면부호의 구성들은 동일한 구성으로 추가 설명하지 않는다.Of the configuration of the high
즉, 제2 실시예인 본 발명인 고압 니들밸브(1)는 제1 실시예의 고압 니들밸브(1)의 구성들에서 기밀향상용 보조관(50)을 더 포함하고 있다.That is, the high-
상기 기밀향상용 보조관(50)은 슬리브 고정구(40)의 관통홀(43)을 통하여 교체타입 금속씰(30)의 교체시 통로(14)상에서 배출(분리)을 시키고자 형성된 분리용 연결나사부(35)에 일단부가 설치되고, 유로통로를 위한 관통홀(51)이 형성되도록 관형태로 구성된다.The
상기 기밀향상용 보조관(50)의 타측(분리용 연결나사부(35)와 연결되는 단부와 반대측) 외주면(52)은 슬리브 고정구(40)의 관통홀(43)의 내주면과 접촉하여 기밀을 유지시킬 수 있도록 확관된 형태로 이루어진다.The outer
도 1 내지 도 5를 참조한 본 발명의 제1 실시예와 도 6 내지 도 7을 참조한 본 발명의 제2 실시예인 고압 니들밸브(1)에서의 스템(20)과 교체타입 금속씰(30)은 동일한 소재의 금속을 사용하는 것이 바람직하다.The
상기 스템(20)과 교체타입 금속씰(30)은 동일한 소재의 금속인 STS 316CW 또는 STS 630을 사용하며, 바람직하게는 STS 316CW를 사용하는 것이 좋다.The
상기 스템(20) 만을 이온질화시켜 스템(20)의 경도가 교체타입 금속씰(30)의 경도 보다 140HV 이상이 되도록 하여 스템(20)이 파손되는 현상을 최소화한다.By ionizing only the
또한, 스템(20)의 표면인 외주면에는 고체씰에 대해 내마모성과 마찰계수를 줄일 수 있도록 그래핀(Graphene), TiC, TiCN 등의 코팅을 추가할 수도 있다. In addition, a coating of graphene, TiC, TiCN, or the like may be added to the outer circumferential surface of the
스크린 이온질화(Screen ion nitriding)란, 처리물이 아닌 챔버내 타공판에 음극의 고전압을 인가하여 생성된 글로우 방전을 이용한 것으로 챔버내 주입되는 질소가스가 이온화되며 발생된 활성질소의 확산에 의해 질화가 되는 것으로 알려져 있다. 이런 이유로 질화처리후 처리물의 표면조도가 우수하며 복잡한 형상의 제품도 처리가 가능한 것이 특징이다.Screen ion nitriding uses glow discharge generated by applying a high voltage of the cathode to the perforated plate in the chamber, not the treated material. is known to be For this reason, the surface roughness of the treated material after nitriding treatment is excellent, and it is characterized by being able to process products with complex shapes.
이온질화는 내마모성, 내식성, 피로강도를 끌어올리고 표면경도를 극도로 높게 개선시킨다. 저온 진공 상태에서 처리하므로 변형이 거의 발생하지 않고 후 가공을 생략할 수 있는 장점이 있다.Ionitriding raises wear resistance, corrosion resistance, fatigue strength and improves surface hardness to an extremely high level. Since it is processed in a low-temperature vacuum state, there is an advantage that almost no deformation occurs and post-processing can be omitted.
본 출원인은 아래와 같은 실험방법으로 스템(20)의 소재로 사용될 수 있는 금속에 대하여 경도(HV) 실험을 실시하였다. The present applicant conducted a hardness (HV) test on a metal that can be used as a material for the
실험방법Experiment method
소재 : STS 316CW, STS 630, 열처리된 STS 630(이하, 'STS 630T' 칭함), STR 660Material: STS 316CW, STS 630, heat treated STS 630 (hereinafter referred to as 'STS 630T'), STR 660
시편 : 디스크 타입(Disk type) (직경(Ф) 31.9(㎜), 두께(T) 6㎜)Specimen: Disk type (diameter (Ф) 31.9 (㎜), thickness (T) 6㎜)
경도 측정방법 : 마이크로비커스 경도계로 5회 측정 Hardness measurement method: 5 times measured with a micro Vickers hardness tester
표면처리방법 : 스크린 이온질화(플라즈마질화)Surface treatment method: screen ionitration (plasma nitrification)
STS 316CW, STS 630, STS 630T, STR 660 소재로 이루어진 준비된 각각의 시편을 0시간(hr), 4시간(hr), 8시간(hr), 12시간(hr) 간격으로 이온질화을 시킨다.Prepared specimens made of STS 316CW, STS 630, STS 630T, and STR 660 are subjected to ionization at intervals of 0 hours (hr), 4 hours (hr), 8 hours (hr), and 12 hours (hr).
상기 각각의 시간으로 이온질화법으로 표면처리한 시편을 마이크로비커스 경도계를 사용하여 5회 측정하였으며, 그 결과는 아래 표와 도 8과 같다.The specimens surface-treated by the ion nitriding method at each of the above times were measured 5 times using a micro Vickers hardness tester, and the results are shown in the table below and FIG. 8.
시편을 시크린 이온질화법으로 표면처리한 결과 상기 표에서와 같이 모든 시편의 경도(HV)가 상승하였다.As a result of surface treatment of the specimens by the secret ion nitriding method, the hardness (HV) of all specimens increased as shown in the table above.
일반적으로 고압 니들밸브에 사용되는 스템은 고압에 의한 스템의 파손을 방지하고자 경도가 높은 소재인 STS 630을 열처리 가공한 STS 630T 소재를 사용한다.In general, the stem used for high-pressure needle valves uses STS 630T material obtained by heat treatment of STS 630, a material with high hardness, to prevent damage to the stem due to high pressure.
열처리한 STS 630T의 경도(HV)는 430정도가 되는 높은 경도를 가지며, 이러한 높은 경도의 소재를 가공하여 스템을 제작할 경우 높은 경도에 의하여 제작이 어려운 단점이 있으며, 소재의 단가가 비싼 문제점을 가지고 있다.The hardness (HV) of heat-treated STS 630T has a high hardness of about 430, and when manufacturing a stem by processing such a high hardness material, it is difficult to manufacture due to the high hardness, and the unit price of the material is high. there is.
본 발명에서는 고압 니들밸브에 사용되는 스템을 STS 630T 보다 비교적 경도가 낮고 가격이 저렴할 수 있는 STS 316CW 또는 STS 630을 사용할 수 있도록 한다.In the present invention, it is possible to use STS 316CW or STS 630, which has a relatively lower hardness than STS 630T and can be inexpensive, as a stem used in a high pressure needle valve.
상기 실험결과에서 보는 바와 같이 STS 316CW와 STS 630를 이온질화 방법으로 4시간(hr) 표면처리 할 경우 STS 316CW와 STS 630 모두 이온질화 하지 않은 STS 630T의 경도(HV) 430보다 높은 결과를 보였다.As shown in the above experimental results, when the surface treatment of STS 316CW and STS 630 was performed for 4 hours (hr) by the ionitriding method, both STS 316CW and STS 630 showed higher hardness (HV) than 430 of STS 630T without ionitration.
더욱이 소재 STS 316CW의 경우에는 4시간(hr) 이온질화 방법으로 표면처리 할 경우 경도(HV)가 663정도를 보였으며, 이는 고압 니들밸브에 사용되는 스템의 소재로서 아주 우수한 소재로 사용될 수 있음을 입증하였다.Furthermore, in the case of the material STS 316CW, the hardness (HV) was about 663 when the surface was treated by the ionitriding method for 4 hours (hr), which indicates that it can be used as a very excellent material for the stem used in high pressure needle valves. Proven.
정리하면, 경제성을 고려하여볼 때, 스템의 소재는 STS 316CW 또는 STS 630을 사용하고, 스크린 이온질화 시간은 경도 대비 생산 시간 및 비용 등과 같은 다양한 종합적 요인을 검토한 결과 5시간(hr) 이내로 처리하는 것이 바람직하다.In summary, considering economic feasibility, the stem material is STS 316CW or STS 630, and the screen ionitriding time is within 5 hours (hr) as a result of reviewing various comprehensive factors such as hardness, production time and cost. It is desirable to do
바람직하게 스템의 소재는 STS 316CW를 사용하고, 스크린 이온질화 시간은 3~4시간(hr)으로 하되, 교체타입 금속씰의 경도차이가 스템이 140HV이상이 높도록 한다. Preferably, the material of the stem is STS 316CW, and the screen ionitization time is 3 to 4 hours (hr), but the difference in hardness of the replacement type metal seal is set to be higher than 140HV for the stem.
1 : 고압 니들밸브
10 : 밸브몸체
20 : 스템
30 : 교체타입 금속씰
40 : 슬리브 고정구
50 : 기밀향상용 보조관1: High pressure needle valve
10: valve body
20 : stem
30: replacement type metal seal
40: sleeve fixture
50: Auxiliary pipe for improving confidentiality
Claims (6)
상기 교체타입 금속씰(30)과 금속씰 커넥터(16) 사이에는 금속씰 커넥터(16)에 일측부분이 회전할 수 있도록 삽입되고, 타측부분은 교체타입 금속씰(30)과 접촉이 이루어지도록 돌출되되, 나사결합방식으로 가압을 위하여 회전하는 상기 금속씰 커넥터(16)과 함께 회전하지 않고 교체타입 금속씰(30)을 축방향으로 가압하는 수단인 관형태로 형성되어 유로용 관통홀(43)을 가지는 슬리브 고정구(40)를 포함함을 특징으로 하는 고압 니들밸브.
In the high-pressure needle valve including a vertically moving stem and a replacement type metal seal inserted into the inlet port of the valve body located on a straight line with the stem and fixed with a metal seal connector screwed into the inlet port,
Between the replacement type metal seal 30 and the metal seal connector 16, one side portion is rotatably inserted into the metal seal connector 16, and the other side protrudes to make contact with the replacement type metal seal 30. However, it is formed in a tubular shape, which is a means of pressurizing the replacement type metal seal 30 in the axial direction without rotating together with the metal seal connector 16, which rotates for pressurization in a screw coupling method, so that the through hole 43 for the flow path High pressure needle valve, characterized in that it comprises a sleeve fixture (40) having a.
상기 슬리브 고정구(40)는 금속씰 커넥터(16)에 삽입되는 슬리브관부(41)와, 상기 슬리브관부(41)의 끝단부에 금속씰 커넥터(16)에 형성된 유로용 관통홀(16b) 보다 큰 직경으로 이루어지며 교체타입 금속씰(30)의 단부와 접촉하는 고정관부(42)를 포함함을 특징으로 하는 고압 니들밸브.
According to claim 1,
The sleeve fixture 40 is larger than the sleeve pipe portion 41 inserted into the metal seal connector 16 and the passage hole 16b formed in the metal seal connector 16 at the end of the sleeve pipe portion 41. A high-pressure needle valve comprising a fixed pipe portion 42 having a diameter and contacting the end of the replacement type metal seal 30.
상기 교체타입 금속씰(30)에 형성된 유로용 홀(31)의 하측에는 교체시 분리를 위한 분리용 연결나사부(35)가 형성되어 있으며,
상기 고정관부(42)의 단부에는 교체타입 금속씰(30)의 하측면과 접촉시 기밀유지할 수 있도록 교체타입 금속씰(30)의 끝단부의 일부분이 삽입될 수 있는 씰링요홈부(42a)가 형성되어 접촉시 기밀을 위한 씰링부 역할을 수행할 수 있음을 특징으로 하는 고압 니들밸브.
According to claim 2,
A connection screw portion 35 for separation is formed at the lower side of the passage hole 31 formed in the replacement type metal seal 30 for separation during replacement,
At the end of the fixing tube part 42, a sealing groove 42a is formed into which a part of the end of the replacement type metal seal 30 can be inserted to maintain airtightness when in contact with the lower surface of the replacement type metal seal 30. High-pressure needle valve, characterized in that it can act as a sealing part for airtightness when in contact.
상기 슬리브 고정구(40)를 관통하여 분리용 연결나사부(35)에 연결되어 기밀을 향상시킬 수 있도록 하는 기밀향상용 보조관(50)을 더 포함함을 특징으로 하는 고압 니들밸브.
According to claim 3,
The high-pressure needle valve, characterized in that it further comprises an auxiliary pipe 50 for improving airtightness by penetrating the sleeve fixture 40 and connected to the connection screw portion 35 for separation to improve airtightness.
상기 스템(20)의 씰링이 이루어지는 부분을 스크린 이온질화를 이용한 표면처리됨을 특징으로 하는 고압 니들밸브.
According to any one of claims 1 to 4,
The high-pressure needle valve, characterized in that the surface treatment of the sealing portion of the stem (20) using screen ionitration.
상기 스템(20)과 교체타입 금속씰(30)은 STS 316CW 소재를 사용하되, 상기 스템(20)은 이온질화법으로 표면처리하여 교체타입 금속씰(30)의 경도(HV) 보다 140HV 이상의 경도(HV)를 가지도록 하며, 그 표면은 그래핀(Graphene), TiN, TiCN 중 어느 하나로 코팅됨을 특징으로 하는 고압 니들밸브.According to claim 5,
The stem 20 and the replacement type metal seal 30 use STS 316CW material, but the stem 20 has a hardness of 140HV or more than the hardness (HV) of the replacement type metal seal 30 by surface treatment by ion nitriding method. (HV), the surface of which is coated with any one of graphene, TiN, and TiCN.
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| KR1020210145881A KR102504513B1 (en) | 2021-10-28 | 2021-10-28 | A high-pressure needle valve |
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