KR20030086033A - 볼체크밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼체크밸브에 관한 것으로.

밸브바디 내에 설치되는 작동볼에 개, 폐 통로를 직교방향으로 연통 형성시켜서 작은 내경의 개방통로는 유로를 개방시키고 큰 내경의 폐쇄통로는 그 내부에 수납된 이동볼이 유로를 폐쇄시키도록 구성하며, 밸브바디를 복개하는 덮개의 상단에는 작동축이 축방향으로 미세 유동할 수 있도록 탄성부재를 설치함으로써, 주요 구성부품이 합성수지로 형성되어 제작과 조립의 용이함에 의해 생산성 향상과 원가절감을 구현할 수 있음은 물론 필요시 금속재로의 재질변경이 가능하고, 장기간 사용시에도 작동 신뢰성을 확보할 수 있으므로 제품의 수명연장 및 유지 관리비의 최소화를 도모하여 사용자의 제품 신뢰도 및 선호도를 향상시킬 수 있게 한 것이다.

Description

볼체크밸브 {Ball check valve}

본 발명은 볼체크밸브에 관한 것으로, 특히 밸브바디의 유로에 설치되는 작동볼에 크로스형 통로를 형성시켜 개폐레버의 90°회전에 따라 일측 통로는 유로를 개방시키고 다른 일측은 통로에 내장된 이동볼에 의해 유로를 폐쇄시킬 수 있도록 한 것이다.

볼밸브는 상수관, 가스관 등에 이음 설치되어 밸브바디에 내장된 작동볼을 회전시켜 줌으로서 유로를 개폐시킬 수 있게 된 것으로, 비교적 구성이 단순하고 작용이 용이하여 산업체, 가정 등에서 가장 널리 쓰이고 있음은 주지와 같으며, 그 대표적인 구성이 도 1에 예시되어 있다.

즉, 종래의 볼배브(V)는, 내부에 유로(12)가 형성되고, 상부에는 축지지부(16)가 형성되며, 유로(12)의 외측면에는 연결부(13)가 형성된 밸브바디(1A)와;

상기 밸브바디(1A)의 일측에 나사결합 되며, 그 유로(12)의 외측면에는 이음부(14)가 형성된 보조바디(1B)와;

상기 밸브바디(1A)와 보조바디(1B)의 내부에 대향 설치된 볼시트(2a, 2b)에 지지 설치되고, 그 중앙에는 상기 유로(12)와 연통하는 개방통로(31)가 형성되며,상단에 걸림홈(34)을 형성시킨 작동볼(3A)과;

상기 걸림홈(34)에 삽입되는 걸림돌기(42)를 구비하여 축지지부(16) 내에 패킹(9b)과 함께 지지 설치되는 작동축(4A)과;

상기 작동축(4A)의 상단에 90°범위 내에서 회동하도록 고정 설치된 개폐레버(6)로 구성된다.

이와 같은 구성의 종래 볼밸브(V)는 밸브바디(1A)의 연결부(13)와 보조바디(1B)의 이음부(14)에 각종 관들을 연결 또는 이음 설치하여, 사용자가 개폐레버(6)를 도 1에서와 같이 유로(12)와 동일한 방향으로 조작할 경우 작동볼(3A)의 개방통로(31)가 상기 유로(12)와 일치되어 상수, 가스, 또는 보일러의 온수 등이 이동될 수 있게 되고, 필요에 따라 개폐레버(6)를 90°회전시킬 경우에는 개폐레버(6)에 고정된 작동축(4A) 하단의 걸림돌기(42)에 의해 작동볼(3A)이 90°회전하여 유로(12)를 폐쇄시켜 주게 된다.

그런데, 이러한 종래 볼밸브(V)는 밸브바디(1A)와 보조바디(1B)가 금속 주물재로 구성되므로 제작과 조립이 어려움은 물론, 연결부(13)와 이음부(14) 및 상대측과 나사결합을 위한 후 가공이 필수적으로 요구되어 고가일 수밖에 없다는 문제점이 지적되고 있다.

또한, 장기간 사용하지 않던 볼밸브(V)를 개폐시킬 경우에는 작동축(4A)의 원활한 회동이 이루어지지 않는다는 문제점도 지적되고 있는 바, 이는 작동축(4A)이 축지지부(16) 내에 고정 설치되어 녹, 부식 등에 의해 작동불량을 유발한다는 구조적 문제점에 기인하며, 따라서 제작시에는 더욱 높은 가공 정밀도와 공정관리가 요구되어 생산원가를 상승시키는 주요인을 제공하게 된다.

본 발명은 상기한 문제점들을 감안하여 제작과 조립이 용이하여 원가절감을 적극 구현할 수 있음은 물론, 장기간 경과 후에도 작동 신뢰성을 확보하여 제품의 수명 연장 및 유지관리의 용이함을 도모할 수 있는 볼체크밸브를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 효과적으로 달성하기 위하여 본 발명에서는 밸브바디 내에 설치되는 작동볼에 개, 폐 통로를 직교방향으로 연통 형성시켜서 작은 내경의 개방통로는 유로를 개방시키고 큰 내경의 폐쇄통로는 그 내부에 수납된 이동볼이 유로를 폐쇄 시키도록 구성하고, 밸브바디를 복개하는 덮개의 상단에는 작동축이 축방향으로 미세 유동할 수 있도록 탄성부재를 설치함으로서 작동 신뢰성을 확보할 수 있게 하였다.

도 1은 종래 볼밸브의 단면구성 예시도

도 2는 본 발명에 의한 볼체크밸브의 반단면 분해 사시도

도 3은 본 발명에 의한 볼체크밸브의 작용도로서,

(가)는 폐쇄상태의 단면도

(나)는 개방상태의 단면도

도 4는 본 발명에 의한 볼체크밸브의 다른 구성 예시 단면도

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1, 1A : 밸브바디 2a, 2b : 볼시트

3, 3a : 작동볼 4, 4A : 작동축

5 : 덮개 6 : 개폐레버

7 : 와셔 8 : 탄성부재

11 : 작동실 12 : 유로

15, 52 : 플랜지부 31 : 개방통로

32 : 폐쇄통로 33 : 이동볼

42 : 걸림돌기 51 : 축지지부

54 : 수납실

이하에서 상기 본 발명의 바람직한 구성예를 종래와 동일한 부분, 부재에 대해 동일 부재부호를 부여한 첨부도면에 의해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 볼체크밸브(BV)의 반단면 분해 사시도로서, 내부 중앙에 원통형 작동실(11)이 형성된 밸브바디(1)와;

상기 작동실(11)의 내부 양측에 설치되는 볼시트(2a, 2b)와;

상기 작동실(11)에 회동 가능하게 설치되는 작동볼(3)과;

상기 작동볼(3)을 회동시키는 작동축(4)과;

상기 밸브바디(1)의 상면에 복개 설치되며 작동축(4)을 지지하는 축지지부(51)가 형성된 덮개(5)와;

상기 덮개(5) 상부로 인출된 작동축(4)의 상단에 체결 고정되는 개폐레버(6)와;

상기 개폐레버(6)의 하단에 위치하도록 작동축(4)에 관통 설치된 와셔(7)와;

상기 와셔(7)에 의해 이탈 방지되도록 축지지부(51)의 내부에 설치되어 작동축(4)에 상향 인장력을 부여하는 탄성부재(8)로 구성된다.

상기 밸브바디(1)는 작동실(11)의 양측에 유로(12)가 형성되고, 양측 외면에는 상수, 가스 등의 관 또는 가요성 파이프를 접속시킬 수 있는 연결부(13)와 이음부(14)가 형성되며, 상면에는 후술하는 덮개(5)가 연결 고정되는 플랜지부(15)가 형성된다.

상기 볼시트(2a, 2b)는 작동실(11)의 내부 양측에 압입 설치되어 작동볼(3)과 작동실(11) 사이로의 누수를 방지함과 동시에 작동볼(3)의 원활한 회동을 위한 윤활을 제공하게 설치된다.

상기 작동실(11) 내에 설치되는 작동볼(3)은 그 중앙에 작은 내경의 개방통로(31)와 큰 내경의 폐쇄 통로(32)가 직교되도록 연통 형성되고, 폐쇄 통로(32) 내에는 상기 개방통로의 내경보다 큰 외경의 이동볼(33)이 구름이동 가능하게 내장되며, 상면에는 걸림홈(34)이 형성된다.

상기 작동축(4)은 걸림부(41)의 하단에 작동볼(3)의 걸림홈(34)에 대응 결합하는 걸림돌기(42)를 구비하고, 걸림부(41)의 상부에는 체결부(43)가 형성된다.

상기 덮개(5)는 그 하단에 플랜지부(52)가 형성되어 밸브바디(1)의 플랜지부(15)에 씰링(9a)과 함께 체결 고정되고, 중앙 상부에는 작동축(4)을 지지하는 축지지부(51)가 형성되어 그 내부의 걸림턱(53)에 패킹(9b)을 포함하는 작동축(4)의 걸림부(41)가 지지고정 되도록 구성되며, 축지지부(51)의 상부 내면에는 탄성부재(8)가 안착되는 수납실(54)이 형성된다.

상기 개폐레버(6)는 상기 작동축(4)의 체결부(43)에 슬라이더(61)와 함께 끼워져 너트(62)로 체결 고정되며, 그 외면에는 덮개(5)의 축지지부(51) 외면에 형성된 스톱퍼(55)에 의해 작동 범위가 제한되도록 제한돌기(63)가 형성되어 90°범위에서 회동하도록 설치된다.

상기 와셔(7)는 개폐레버(6)의 하단에 위치하도록 작동축(4)에 관통 설치되어 덮개(5)의 축지지부(51) 상면을 복개시킴으로서 수납실(54) 내의 탄성부재(8)가 이탈되지 않도록 구성 설치된다.

여기에서, 상기 본 발명을 구성하는 밸브바디(1)와 덮개(5), 이동볼(33)을 포함하는 작동볼(3) 등의 주요부품은 합성수지로 구성함이 바람직하며, 필요에 따라서는 전부 또는 선택적으로 금속재로 구성할 수도 있음은 물론이다.

도 3은 본 발명에 의한 볼체크밸브(BV)의 작용 단면도로서, (가)는 폐쇄상태, (나)는 개방상태를 각각 나타낸다.

우선, 도 3 (가)에서와 같은 폐쇄상태에서는 개폐레버(6)가 밸브바디(1)와 직교방향에 고정된 상태로서 작동볼(3)은 그 폐쇄통로(32)가 밸브바디(1)의 유로(12)와 일치된 상태가 된다.

이 경우에, 폐쇄통로(32) 내의 이동볼(33)은 유로(12) 내에서 유동하는 상수 또는 가스 등의 압력에 의해 폐쇄통로(32)의 어느 일측으로 구름이동하여 유로(12)내부의 압력에 의해 볼시트(2a, 2b)와 가압, 접촉함으로서 유로(12)를 폐쇄시키게 된다.

이러한 폐쇄상태에서 사용자가 개폐레버(6)를 90°회동시키게 되면, 작동축(4)은 작동볼(3)을 90°회전시켜 작동볼(3)의 개방통로(31)를 유로(12)와 일치시키게 된다.

이 경우에는 개방통로(31)와 유로(12)가 연통된 상태로서 상수, 가스 등이 원활히 유동하게 되는데, 이때 작동볼(3) 내의 이동볼(33)은 폐쇄통로(32)의 어느 일측에 위치하여 유체의 흐름을 방해하지 않게 된다.

즉, 폐쇄통로(32)에 수납된 이동볼(33)은 그 외경이 개방통로(31)의 내경보다 크므로 개방통로(31) 내부로 이동볼(33)이 진입하여 발생하는 유로(12)의 폐쇄 우려는 해소되며, 개방통로(31)를 흐르는 유체의 압력에 의해 폐쇄통로(32)의 어느 일측에 이동볼(33)이 위치하게 되므로 유체는 원활히 유동될 수 있게 된다.

한편, 본 발명 볼체크밸브(BV)는 장기간 사용하지 않다가 사용하거나 장기간 반복 사용할 경우에도 작동축(4)의 작동 불량 우려는 해소될 수 있는 바, 이는 덮개(5)의 수납실(54) 내에 설치된 탄성부재(8)에 의해 작동축(4)이 상하 축방향으로 미세히 유동될 수 있음에 기인한다.

즉, 작동축(4)은 탄성부재(8)에 의해 항상 상향 인장력을 부여받고 있게 되는데, 이러한 상태에서 작동축(4)은 패킹(9b)의 압축 허용범위 내에서 상하로 미세 이동될 수 있으므로, 장기간 사용하지 않아 마찰부위가 녹, 부식 등에 의해 원활히 작동하지 않을 경우에도 탄성부재(8)의 작용에 의해 작동축(4)은 원활한 작동상태를 유지할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명에 의한 볼체크밸브(BV)의 다른 구성을 예시한 것으로, 여기서는 밸브바디(1)의 양측 외면에 연결부(13)를 형성시킨 것으로, 이외에도 다양한 변형 방안이 강구될 수 있음은 물론이다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명 볼체크밸브(BV)는 주요 구성부품이 합성수지로 형성되어 제작과 조립의 용이함에 의해 생산성 향상과 원가절감을 구현할 수 있음은 물론 필요시 금속재로의 재질변경이 가능하고, 장기간 사용시에도 작동 신뢰성을 확보할 수 있으므로 제품의 수명연장 및 유지 관리비의 최소화를 도모하여 사용자의 제품 신뢰도 및 선호도를 향상시킬 수 있는 등의 효과가 있다.

Claims (2)

1. 덮개(5)로 복개된 밸브바디(1) 내에 볼시트(2a, 2b)로 지지된 작동볼(3)을 설치하여 개폐레버(6)의 회동에 의해 작동축(4)이 상기 작동볼(3)을 회동시켜 밸브바디(1) 내의 유로(12)를 개폐시키게 된 볼밸브에 있어서;

   상기 작동볼(3)의 중앙에 작은 내경의 개방통로(31)와 큰 내경의 폐쇄통로(32)가 직교되도록 연통 형성되고, 상기 폐쇄통로(32) 내에는 유로(12) 내의 압력에 의해 볼시트(2a, 2b)와 선택 접촉하여 유로(12)를 차단할 수 있도록 개방통로(31)의 내경보다 큰 외경의 이동볼(33)을 구름이동 가능하게 내장시켜서 된 것을 특징으로 하는 볼체크밸브.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 덮개(5)의 축지지부(51) 상부 내면에 수납실(54)을 형성하여 작동축(4)에 끼워진 와셔(7)에 의해 이탈 방지되도록 탄성부재(8)를 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 볼체크밸브.