KR100482723B1 - 밸브의 개폐장치 - Google Patents

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Abstract

수동조작 전용 휠형 핸들을 갖는 밸브의 개폐장치가 개시된다. 개폐장치는 밸브의 하우징에 결합시킬 수 있도록 되어 있고, 휠형 핸들의 회전면에 대해 소정거리 이격되는 대향면에 위치한 상판을 갖는 결합유니트와, 회전축이 노출되게 상판에 대해 회전가능하게 설치된 회전 디스크체와, 휠형 핸들을 간섭하여 회전시킬 수 있도록 회전디스크체의 회전중심에서 방사상으로 소정거리 이격된 위치에서 하방으로 소정거리 연장되게 적어도 하나 이상 설치된 간섭봉 및 회전 디스크체의 회전축과 결합되어 회전축을 구동하는 구동유니트를 구비한다. 이러한 밸브의 개폐장치에 기존에 설치된 중 대형 수동 전용 밸브에 적용할 수 있는 호환성을 제공함과 아울러 수동 전용 휠형 핸들이 마련된 밸브에 탈착하여 밸브를 전동방식으로 개폐시킬 수 있어 밸브 개폐 작업을 용이하게 수행할 수 있다. 또한, 한대의 개폐장치를 이용하여 다수의 밸브에 착탈하여 사용할 수 있어 기기 활용도를 높일 수 있는 장점을 제공한다.

Description

밸브의 개폐장치{automatic opening and closing apparatus of manual valve}
본 발명은 밸브의 개폐장치에 관한 것으로서 상세하게는 수동 조작용 휠형 핸들을 갖는 밸브에 착탈하여 동력에 의해 밸브를 개폐시킬 수 있도록 된 밸브의 개폐장치에 관한 것이다.
밸브는 유로를 개폐시킬 수 있도록 구조된 것으로, 용도에 따라 소형부터 대형에 이르기까지 다양하게 제작되어 이용되고 있다.
이러한 밸브 중 발전소 등에서 이용하기 위해 중형 및 대형으로 제작되는 밸브는 통상 수동으로 밸브를 개폐시킬 수 있는 휠형 핸들이 마련되어 있다. 휠형 핸들의 밸브는 휠형 핸들을 회전시켜 밸브를 개폐시킬 수 있도록 구조되어 있다.
그런데, 종래에는 이러한 중형 및 대형 밸브를 작업자가 직접 휠형 핸들을 조작하여 밸브를 개폐시켜야 함으로써, 개폐 작업이 번거롭고, 개폐 대상 밸브가 다수인 경우 작업에 소요되는 시간이 많이 걸리는 단점이 있다.
또한, 수동 개폐 전용으로 설치된 중형 및 대형 밸브를 전동식 밸브로 교체하기에는 교체기간 동안의 설비가동이 중단되는 문제점과, 교체에 소요되는 경제적 비용이 부담되기 때문에 전동으로 동작되는 밸브로 교체하기가 쉽지 않은 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 상세하게는 수동 전용 밸브에 착탈하여 동력에 의해 개폐시킬 수 있는 밸브의 개폐장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 밸브의 개폐장치는 휠형 핸들의 회전에 의해 하우징에 관통되게 형성된 유로를 개폐할 수 있게 된 밸브의 상기 하우징에 결합시킬 수 있도록 되어 있고, 상기 휠형 핸들의 회전면에 대해 소정거리 이격되는 대향면에 위치한 상판을 갖는 결합유니트와; 회전축이 노출되게 상기 상판에 대해 회전가능하게 설치된 회전 디스크체와; 상기 휠형 핸들을 간섭하여 회전시킬 수 있도록 상기 회전디스크체의 회전중심에서 방사상으로 소정거리 이격된 위치에서 하방으로 소정거리 연장되게 적어도 하나 이상 설치된 간섭봉; 및 상기 회전 디스크체의 상기 회전축과 결합되어 상기 회전축을 구동하는 구동유니트;를 구비한다.
바람직하게는 상기 결합유니트는 상기 밸브의 하우징에 대해 착탈가능하게 형성된다.
상기 밸브는 상기 휠형 핸들과 결합되어 하방으로 소정거리 연장된 네크부를 구비하고, 상기 하우징은 상기 네크부로부터 외경이 확장되게 형성되어 있고, 상기 결합유니트는 상기 밸브의 하우징에 삽입될 수 있게 상기 하우징과 대응되는 장착홈을 갖되 상기 네크부가 관통될 수 있게 일부가 열리게 형성된 베이스 판과; 상기 베이스판 외측에서 상기 밸브의 하우징을 향하여 관통되게 형성된 적어도 하나의 나사홀을 통해 상기 베이스판과 상기 밸브의 하우징과의 결합력을 조절하는 적어도 하나의 조임나사와; 상기 베이스판의 일측에서 상기 상판까지 연장된 측판;을 구비한다.
바람직하게는 상기 회전 디스크체는 상기 간섭봉이 결합되며 회전중심부에 상방으로 소정길이 연장된 결합핀을 갖는 회전 디스크와; 상기 결합핀의 일부분과 결합되며 설정된 토크 이상이 상기 결합핀에 인가될 경우 상기 결합핀과 상기 회전디스크와의 결합력을 해제시킬 수 있도록 된 토크리미터;를 구비한다.
또한, 상기 구동유니트는 모터와; 상기 모터의 회전력을 선택적으로 상기 결합핀에 전달 및 차단할 수 있는 동력전달부;를 구비한다.
상기 구동유니트는 상기 모터로의 전력을 공급하는 배터리가 적용되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 회전 디스크에는 회전 중심을 기준으로 반경이 상호 다른 위치에 상기 간섭봉을 착탈할 수 있는 결합홀이 복수개 형성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밸브의 개폐장치를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브의 개폐장치를 나타내 보인 사시도 이다.
도면을 참조하면, 밸브의 개폐장치(100)는 결합유니트(110), 회전디스크체(130), 간섭봉(140) 및 구동유니트(150)를 구비한다.
먼저, 본 발명의 개폐장치(100)가 적용되는 예로서 도시된 밸브(200)는 하우징(210)과, 하우징(210)으로부터 양측 방향으로 연장되게 형성되되 휠형 핸들(220)의 회전에 의해 수직 승하강 되는 개폐판(미도시)에 의해 내부 관로가 연통 또는 차폐되는 제 1 및 제2 유출관을 구비한다. 도면에서 참조부호 230은 관형으로 형성된 제1 및 제2 유출관에 덥개 형태로 삽입된 보호용 캡이다.
이러한 밸브(200)의 내부 구조는 공지되어 있고, 일 예로서는 국내 실용신안 등록 제 029502에 상세히 개시되어 있어 상세한 설명은 생략한다.
밸브(200)의 핸들(220)과 일체로 형성된 원통형 네크부(240)는 하우징(210)에 대해 회전가능하게 설치되어 있고, 하우징(210)은 네크부(240) 보다 외경이 확장되게 형성되어 있다.
한편, 일 예로서 도시된 휠형 수동 조작용 핸들(220)을 갖는 밸브(200)의 하우징(210)에 결합할 수 있도록 구조된 결합유니트(110)는 베이스판(111), 측판(113), 상판(115)을 구비한다.
결합유니트(110)의 구조를 도 2를 함께 참조하여 상세하게 설명한다.
결합유니트(110)의 베이스 판(111)은 휠형 핸들(220) 하방으로 소정거리 연장된 네크부(240)로부터 외경이 확장되게 형성된 하우징(210)에 삽입될 수 있게 하우징(210)과 대응되게 형성되되 네크부(240)가 관통될 수 있게 일부가 열린 구조의 장착홈(111a)이 형성되어 있다.
도면에서 참조부호 117b은 조임부재의 일 요소로서 베이스 판(11)에 관통되게 형성된 나사홀이고, 117a는 나사홀(117b)을 통해 장착홈(111a) 내외로 진퇴시킬 수 있는 조임나사이다.
참조부호 112는 베이스 판(111) 상면에 결합되어 장착홈(111a)의 상방 영역을 네크부(240)에 대응되게 축소되게 함으로써, 베이스 판(111)의 유동 가능 공간을 줄여 밸브(200)의 하우징(210)과와의 결합력을 강하시키기 위한 지지력 강화 보조용 부재이다. 지지력 강화 보조용 부재(112)는 생략될 수 있음은 물론이다.
측판(113)은 베이스판의 일 측에 결합되어 있고, 측판(113)의 상면에 상판(115)이 베이스 판(111)에 대향되는 방향으로 결합되어 있다.
이러한 구조에서 베이스판(111)은 측판(113)이 핸들(220)에 간섭되지 않는 이격 거리를 제공할 수 있도록 충분한 크기로 형성되고, 측판(113)은 결합되는 상판(115)이 밸브(200)의 상단과 소정거리 이격될 수 있는 정도의 길이로 형성된다.
상판(115)에는 회전디스크체(130)의 일부가 삽입되기 위한 삽입홀(115a)이 형성되어 있다. 참조부호 115b는 회전 디스크체와 상판을 결합하기 위한 결합용 홀이다.
이러한 결합유니트(110)는 적용대상 밸브(200)의 핸들(220)의 하부로부터 하우징(210)으로 이어지는 형상에 대응되게 적절하게 구조되면 되고 예시된 구조와 다른 밸브(200)의 하우징 구조에 대해서도 대응되게 형성되면 됨은 물론이다.
회전 디스크체(130)는 보조 결합부재(131), 베어링(133), 회전 디스크(135)를 구비한다.
보조 결합부재(131)는 중공을 갖으며 상판(115)의 삽입홀(115a)에 일부가 삽입되게 단차지게 형성되어 상판(115)과 중첩되는 부분을 이용하여 상판(115)과 결합할 수 있도록 되어 있다.
베어링(133)은 보조 결합부재(131)의 내측면과 회전디스크(135)의 중앙에 상방으로 소정길이 연장된 결합핀(136)의 하측 일부 외주면 사이에 결합된다.
회전디스크(135)는 결합핀(136)과 결합되며 방사상으로 소정거리 이격된 가장자리 부근에 간섭봉(140)을 결합할 수 있는 홀(137)이 복수개 형성되어 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 도시된 예와는 다르게 간섭봉(140)을 결합하기 위한 홀(137)을 결합핀(136)을 기준으로 등거리 상의 궤도 뿐만아니라, 이격 거리가 다른 위치에 홀(137)을 형성하는 것이 바람직하다.
그러면, 회전디스크(135)의 중심으로부터 간섭봉(140) 까지의 이격거리를 조정할 수 있어 휠형 핸들(220)의 크기 및 형상에 따라 적응적으로 간섭봉(140)의 핸들(220) 간섭 위치를 조정할 수 있다.
또한, 설정된 토크 이상이 결합핀(136)에 인가될 경우 결합핀(136)과 회전디스크(135)와의 결합력을 해제시킬 수 있도록 된 토크리미터(138)가 회전디스크(135)에 설치된다. 즉, 결합핀(136), 토크리미터(138)가 회전디스크(135)상에 동축상으로 결합된다.
토크리미터(138)는 설정된 토크 이내에서는 동력이 전달될 수 있도록 두개의 몸체가 상호 결합상태를 유지하고, 설정된 토크 이상이 인가되면 동력전달이 차단되도록 상호 결합된 두개의 몸체가 상호 분리되게 된 것으로서 다양한 구조가 공지되어 있고, 일 예로서 국내 특허공개 번호 제 1993-0006368호에 개시된 토오크 리미터가 적용될 수 있다.
간섭봉(140)과 회전디스크(135)와의 결합방식은 도시된 바와 같이 회전디스크(135)에 나사홀(137)을 형성시키고, 간섭봉(140)의 결합부분(141)에 대응되는 나사선을 형성한 나사 결합방식 이외에도 다양한 클린칭 방식이 적용될 수 있음은 물론이다.
한편, 결합핀(136)과 맞물림 결합될 수 있게 형성되어 결합핀(136)에 회전력을 인가하는 구동유니트(150)는 상판(115)에 착탈할 수 있게 형성되어 있다. 도시된 예에서는 나사(160)에 의해 구동유니트(150)와 상판(115)를 결합하는 방식이 적용되었다. 참조부호 170은 전원부로부터 전력을 인가받기 위한 전원선이다.
구동유니트(150)를 도 3 내지 도 5를 함께 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
구동 유니트(150)는 전원부(190), 모터(151), 구동회로부 및 중계 기어부를 구비한다. 참조부호 180은 구동회로부의 요소가 탑재된 회로기판이다.
전원부(190)는 작업자가 공간에 대한 제약을 받지 않고 이동하면서도 본 기기를 이용할 수 있도록 바람직하게는 배터리가 적용된다. 상용 전원을 전원으로 사용할 수 있도록 할 수 있음은 물론이다.
중계 기어부는 모터(151)에서 발생된 회전력을 결합핀(136)에 전달할 수 있도록 구조되어 있다.
중계기어부는 모터(151)의 회전축과 접속된 웜기어(152), 웜기어(152)로부터 결합핀(136)과 끼움결합되는 끼움부재(157)과 일체로 형성된 끼움부재 회전축(156)축까지 회전력을 전달하는 복수의 중계기어(153b)(153c)(154)(155)를 구비한다.
바람직하게는 중계기어부는 사용자의 조작에 의해 모터(151)에서 발생된 회전력을 결합핀(136)에 전달 및 해제시킬 수 있도록 구조된다.
도시된 예에서는 웜기어(152)와 맞물림 회전되는 제1중계기어(153b)의 회전축(153a)과 일체로 형성되어 케이스 외부로 노출된 동력전달 해제버튼(158)의 하강에 연동되어 하강될 수 있게 구조되어 있다. 즉, 제1중계기어(153b)의 회전축(153a)은 스프링(153d)에 신축될 수 있게 하우징에 지지되게 설치되어 있어 동력전달 해제버튼(158)의 하강 조작에 의해 제1중계기어(153b)가 웜기어(152)와의 맞물림이 해제될 수 있게 되어 있다.
구동 회로부(180)는 도 5에 도시된 바와 같이 제어부(181), 모터 구동부(183), 조작부(187) 및 회전 검출센서(185)를 구비한다.
모터 구동부(183)는 제어부(181)에 제어되어 모터(151)로의 전력을 공급 및 차단한다.
회전 검출센서(185)는 모터(151)의 회전수를 검출하기 위한 것으로서, 끼움부재(157)의 회전축으로부터 케이스 외측으로 노출된 부분과 결합된 회전편(159)의 회전을 검출할 수 있는 근접센서가 적용되었고, 도시된 예와는 다르게 홀센서 등 공지된 다양한 센서가 적용될 수 있다.
조작부(187)는 모터의 정역 회전방향 선택, 구동개시 스위치 등 모터 구동 제어에 필요한 키가 적용될 수 있다.
참조부호 188은 모터(151)로 공급되는 전류를 측정하기 위한 전류측정센서의 일 예로서 적용된 커런트 트랜스이다.
제어부(181)는 회전 검출센서(185) 및 전류측정센서(188)의 출력신호를 이용하여 조작부(187)의 키 선택에 대응되게 모터 구동부(183)를 제어한다. 전류측정센서의 출력신호에 의해서도 제어부(181)가 개폐완료를 판단할 수 있기 때문에 회전 검출센서(185)는 생략될 수 있음은 물론이다.
바람직하게는 제어부(181)는 설정된 평균 전류 또는 최대 순간 전류 이상이 모터(151)로 공급되면 모터(151)로의 전력공급이 차단되도록 모터 구동부(183)를 제어한다.
또한, 제어부(181)는 설정된 회전수에 도달하면 모터 구동부(183)의 모터로의 전력공급을 차단하도록 구성될 수 있다.
이러한 구동회로부(180)에 의하면 핸들(220)이 밸브 개폐판의 개폐 종단 위치에 도달되면 모터(151)로의 전력공급을 자동으로 차단할 수 있다.
한편, 앞서 설명된 전력 구동방식과는 다르게 보다 큰 토크를 발생시킬 수 있는 에어식 회전 공구를 구동유니트로 적용할 수 있음은 물론이다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 공압에 의해 회전될 수 있는 에어식 회전 공구가 구동유니트(260)로 적용될 수 있다.
도면에서 참조부호 263은 에어식 회전 공구(260)를 상판(115)에 결합하기 위해 에어식 회전공구(260)의 몸통에 결합된 결합부재이고, 참조부호 265는 결합부재(263)로부터 하방으로 소정거리 연장되어 상판(115)에 형성된 결합홀에 끼움 결합될 수 있게 형성된 결합봉이다. 또한, 참조부호 261은 작동 스위치이다.
에어식 회전 공구(260)는 에어 펌프(미도시)로부터 공급된 고압공기에 의해 회전되는 로터 및 로터의 회전에 연동되어 회전될 수 있게 설치되며 결합핀(136)에 끼움결합될 수 있는 형상으로 된 끼움부재(267)를 구비한다.
일반적으로 널리 이용되는 에어식 회전 공구 중 에어식 드릴 공구는 로터의 회전에 연동되는 팁장착부에 사용하고자 하는 팁을 장착하여 사용할 수 있도록 되어 있어 이러한 에어식 드릴 공구의 팁 장착부에 끼움부재(267)를 장착하여 사용할 수 있다.
이러한 에어식 회전 공구(260)의 구조는 다양하게 공지되어 있고, 일 예로서 국내 특허 출원 제 2001-0029378호에 개시된 구조에서 그라인더 대신에 끼움부재(267)를 적용하면 된다.
한편, 구동유니트로서 유압방식의 회전공구가 적용될 수 있음은 물론이다.
지금까지 설명된 바와 같이 본 발명에 따른 밸브의 개폐장치에 의하면, 기존에 설치된 중 대형 수동 전용 밸브에 적용할 수 있는 호환성을 제공함과 아울러 수동 전용 휠형 핸들이 마련된 밸브에 탈착하여 밸브를 동력에 의해 개폐시킬 수 있어 밸브 개폐 작업을 용이하게 수행할 수 있다. 또한, 한 대의 개폐장치를 이용하여 다수의 밸브에 착탈하여 사용할 수 있어 기기 활용도를 높일 수 있는 장점을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브의 개폐장치를 나타내 보인 사시도 이고,
도 2는 도 1의 일부 요소를 분리 도시한 분리 사시도 이고,
도 3은 도 1의 구동유니트의 상부 케이스를 분리한 상태의 개략적인 사시도 이고,
도 4는 도 3의 개략적인 단면도이고,
도 5는 도 1의 구동 유니트의 구동회로부의 회로도이고,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 밸브의 개폐장치를 나타내 보인 사시도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
100: 개폐장치 110: 결합유니트
130: 회전디스크체 150: 구동유니트

Claims (7)

  1. 휠형 핸들의 회전에 의해 하우징에 관통되게 형성된 유로를 개폐할 수 있게 된 밸브의 상기 하우징에 결합시킬 수 있도록 되어 있고, 상기 휠형 핸들의 회전면에 대해 소정거리 이격되는 대향면에 위치한 상판을 갖는 결합유니트와;
    회전축이 노출되게 상기 상판에 대해 회전가능하게 설치된 회전 디스크체와;
    상기 휠형 핸들을 간섭하여 회전시킬 수 있도록 상기 회전디스크체의 회전중심에서 방사상으로 소정거리 이격된 위치에서 하방으로 소정거리 연장되게 적어도 하나 이상 설치된 간섭봉; 및
    상기 회전 디스크체의 상기 회전축과 결합되어 상기 회전축을 구동하는 구동유니트;를 구비하는 것을 특징으로 하는 밸브의 개폐장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 결합유니트는 상기 밸브의 하우징에 대해 착탈가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 밸브의 개폐장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 밸브는 상기 휠형 핸들과 결합되어 하방으로 소정거리 연장된 네크부를 구비하고, 상기 하우징은 상기 네크부로부터 외경이 확장되게 형성되어 있고,
    상기 결합유니트는 상기 밸브의 하우징에 삽입될 수 있게 상기 하우징과 대응되는 장착홈을 갖되 상기 네크부가 관통될 수 있게 일부가 열리게 형성된 베이스 판과;
    상기 베이스판 외측에서 상기 밸브의 하우징을 향하여 관통되게 형성된 적어도 하나의 나사홀을 통해 상기 베이스판과 상기 밸브의 하우징과의 결합력을 조절하는 적어도 하나의 조임나사와;
    상기 베이스판의 일측에서 상기 상판까지 연장된 측판;을 구비하는 것을 특징으로 하는 밸브의 개폐장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 회전 디스크체는
    상기 간섭봉이 결합되며 회전중심부에 상방으로 소정길이 연장된 결합핀을 갖는 회전 디스크와;
    상기 결합핀의 일부분과 결합되며 설정된 토크 이상이 상기 결합핀에 인가될 경우 상기 결합핀과 상기 회전디스크와의 결합력을 해제시킬 수 있도록 된 토크리미터;를 구비하는 것을 특징으로 하는 밸브의 개폐장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 구동유니트는
    모터와;
    상기 모터의 회전력을 선택적으로 상기 결합핀에 전달 및 차단할 수 있는 동력전달부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 밸브의 개폐장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 구동유니트는
    상기 모터로의 전력을 공급하는 배터리;를 구비하는 것을 특징으로 하는 밸브의 개폐장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 회전 디스크에는 회전 중심을 기준으로 반경이 상호 다른 위치에 상기 간섭봉을 착탈할 수 있는 결합홀이 복수개 형성된 것을 특징으로 하는 밸브의 개폐장치.
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