KR100792760B1

KR100792760B1 - 폰드 인입배관 비상 잠금장치

Info

Publication number: KR100792760B1
Application number: KR1020010082082A
Authority: KR
Inventors: 김성일; 김기명; 박정원
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2008-01-11
Also published as: KR20030052181A

Abstract

본 발명은 정전등의 이유로 폰드 인입밸브를 잠글 수 없는 비상시에 이를 감지하여 자동으로 폰드 인입밸브를 잠글 수 있도록 된 폰드 인입배관 비상 잠금장치에 관한 것으로, 축방향 회전에 의해 게이트 밸브(21)를 개폐시키도록 연결되고 피니언기어(27A)를 갖는 회전축(26)과, 상기 피니언기어(27A)에 맞물려 결합되도록 상하로 길게 된 랙기어(81)가 고정 설치되고 레일(40A)을 따라 상하 이동되며 용수가 채워지는 중공부를 갖는 웨이트 물통(41A)과, 용수의 흐름 방향에 대하여 상기 게이트 밸브(21)보다 전류쪽에 있도록 상기 인입배관(10)에 설치되고 상기 웨이트 물통(41A)에 가요성 호스(61)로 연결된 바이패스관(30) 및, 상기 바이패스관(30)에 설치되어 정전시 유로를 개방시키는 개폐밸브(32)를 포함함을 특징으로 한다.

폰드, 비상, 잠금, 배관

Description

폰드 인입배관 비상 잠금장치{Pond inlet line emergency closing apparatus}

도1은 일반적인 용수 저장용 폰드의 구성도;

도2는 본 발명에 따른 폰드 인입배관 비상 잠금장치가 전체적으로 도시된 구성도;

도3은 본 발명의 분해사시도;

도4는 본 발명의 정면도;

도5a 및 도5b는 본 발명의 요부에 대한 작용 설명도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

23a : 종동베벨기어 25 : 구동베벨기어

26 : 회전축 27A, 27B, 27C : 피니언기어

30 : 바이패스관 32 : 개폐밸브

35 : 제어판넬 36 : 마그네틱판

40A, 40B, 40C : 레일 41A, 41B, 41C : 웨이트물통

45 : 상부 스토퍼 46 : 하부 스토퍼

81, 82, 83 : 랙기어

본 발명은 폰드 인입밸브 잠금장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정전 등의 이유로 폰드 인입밸브를 잠글 수 없는 비상시에 이를 감지하여 자동으로 폰드 인입밸브를 잠글 수 있도록 된 폰드 인입배관 비상 잠금장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업설비에는 용수를 저장하여 공급하기 위한 폰드(Pond)가 구비되고, 이 폰드(110)에는 도1에 개략적으로 도시된 바와 같이 흡입배관(120)과 인입배관(130)이 갖추어지며, 상기 흡입배관(120)에는 펌프(122)가 설치되고, 상기 인입배관(130)에는 자동식 유량제어밸브(132)와 수동식 게이트밸브(134)가 설치된다.

그리고, 상기 수동식 게이트밸브(134)는 항상 개방된 상태로 유지되는 반면에, 상기 인입배관(130)에는 부력에 의해 상하 승강되는 부력체(140)가 장착됨으로써 폰드(110)내 용수(112)의 수위에 대응되는 신호를 발생시켜 상기 자동식 유량제어밸브(132)의 개도를 조절하여 폰드(110)내 수위가 일정하게 유지될 수 있도록 하는 것이다.

그러나, 정전 등에 의해 자동식 유량제어밸브(132)의 동작이 정지되는 경우, 폰드(110)내 수위에 관계없이 상기 유량제어밸브(132)의 개방 상태가 유지되고 흡입배관(120)측 펌프(122)의 가동이 중단되어 폰드(110)에 용수가 지속적으로 유입됨으로써 폰드(110)가 넘치는 문제점을 갖는다.

종래에는 정전 등이 발생된 경우, 작업자가 수동식 게이트밸브(134)를 신속하게 닫음으로써 폰드(110)에 더 이상의 용수가 공급되는 것을 차단하는 것이었지 만, 이는 설비의 가동상태를 작업자가 지속적으로 점검하여야 하기 때문에 작업자의 작업부하를 가중시키는 문제점과, 적절한 시간 내에 수동식 게이트밸브(134)를 닫지 못하는 경우에는 용수가 폰드(110)에서 넘쳐 낭비되는 문제점을 갖는 것이었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 정전 등이 발생되어 폰드로 유입되는 용수의 유량을 조절하는 자동식 유량제어밸브의 작동이 제대로 이루어지지 않을 때 수동식 게이트밸브를 자동으로 잠금으로써 폰드로 용수가 유입되지 않도록 한 폰드 인입배관 비상 잠금장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 폰드로 용수를 유입시키도록 설치된 인입배관에 용수의 흐름을 개폐시키기 위한 게이트 밸브가 장착되고 이 게이트 밸브를 정전 등의 비상시에 잠그도록 구비되는 장치에 있어서, 축방향 회전에 의해 상기 게이트 밸브를 개폐시키도록 연결되고 피니언기어를 갖는 회전축과, 상기 피니언기어에 맞물려 결합되도록 상하로 길게 된 랙기어가 고정 설치되고 레일을 따라 상하 이동되며 용수가 채워지는 중공부를 갖는 웨이트 물통과, 상기 용수의 흐름 방향에 대하여 상기 게이트 밸브보다 전류쪽에 있도록 상기 인입배관에 설치되고 상기 웨이트 물통에 가요성 호스로 연결된 바이패스관 및, 상기 바이패스관에 설치되어 정전시 유로를 개방시키는 개폐밸브를 포함함을 특징으로 하는 폰드 인입배관 비상 잠금장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도2는 본 발명에 따른 폰드 인입배관 비상 잠금장치가 전체적으로 도시된 사시도이고, 도3은 분해사시도이다.

폰드에 용수를 공급하도록 연결된 인입배관(10)에 제1 게이트밸브(21)가 설치되고, 이 게이트밸브(21)는, 상하로 슬라이딩되면서 용수가 흐르는 개도를 조절할 수 있도록 된 슬라이딩체(22)와, 축회전에 의해 상기 슬라이딩체(22)를 상하로 슬라이딩시키는 회전나사축(24)과, 상기 회전나사축(24)에 장착된 핸들(23)로 이루어지며, 상기 핸들(23)의 외주면에는 종동 베벨기어(23a)가 형성된다.

상기 핸들(23)의 종동 베벨기어(23a)에는 구동 베벨기어(25)가 맞물려 결합되어 회전력을 전달시킬 수 있도록 구성되고, 상기 구동 베벨기어(25)는 회전축(26)의 일단에 결합되며, 상기 회전축(26)은 중력방향과 수직하게 유지된 상태로 축방향 회전이 원활하게 수행될 수 있도록 베어링(26a)을 매개로 상기 인입배관(10)에 장착된다.

상기 회전축(26)에는 다수개의 피니언 기어(27A)(27B)(27C)가 설치되며, 이 피니언 기어(27A)(27B)(27C)는 회전축(26)의 길이방향으로 일정 간격 떨어져 배치된다.

그리고, 상기 인입배관(10)에는 용수의 흐름 방향에 대하여 상기 제1 게이트밸브(21)보다 전류측에 위치되는 제1 배이패스관(30)이 설치되며, 상기 제1 배이패 스관(30)에는 회전아암(31)에 의해 용수의 흐름이 개폐되는 개폐밸브(32)가 설치되고, 상기 회전아암(31)의 끝단에는 무게추(33)가 설치되어 상기 무게추(33)에 외력이 가해지지 않을 때 상기 무게추(33)의 무게에 의해 상기 회전아암(31)이 회전 하강됨으로써 상기 개폐밸브(32)가 개방될 수 있게 구성된다.

상기 무게추(33)의 회전 경로상에 전원케이블(34)을 통해 전원을 공급받아 자력을 형성시키는 마그네틱 판(36)이 설치되고, 이 마그네틱 판(36)은 상기 인입배관(10)이나 설비 프레임 등에 고정 설치된다. 물론, 상기 마그네틱 판(36)의 설치 위치는 상기 마그네틱 판(36)에 형성된 자력으로 상기 무게추(33)가 회전 상승된 상태로 유지하고 있을 때 상기 개폐밸브(32)가 폐쇄된 상태로 유지되고, 상기 전원케이블(34)은 제어판넬(35)에 연결되어 전원을 공급받는다.

그리고, 상기 인입배관(10) 또는 설비 프레임에는 중력방향으로 길게 형성되고 쌍으로 된 레일(40A)(40B)(40C)들이 중력방향에 대하여 수직한 방향으로 다수 개소에 고정 설치되며, 상기 레일(40A)(40B)(40C)의 각각에는 웨이트 물통(41A)(41B)(41C)이 상하로 이동 가능하도록 장착되고, 상기 웨이트 물통(41A)(41B)(41C)의 각각에는 상기 레일(40A)(40B)(40C)에 접촉하여 공회전되면서 상기 웨이트 물통(41A)(41B)(41C)이 상하로 이동될 수 있도록 지지하는 공회전휠(42)이 다수개씩 구비된다.

또한, 상기 웨이트 물통(41A)(41B)(41C)의 각각은 용수를 담을 수 있는 중공부를 갖고, 이들 웨이트 물통(41A)(41B)(41C)의 상단부와 하단부에는 용수를 공급시키는 용수 공급구(43)와 용수를 배출시키는 용수 배출구(44)가 각각 형성된다.

상기 레일(40A)(40B)(40C)의 상단부와 하단부의 각각에 상기 웨이트 물통(41A)(41B)(41C)의 상하 위치를 제한하기 위한 상부 스토퍼(45)와 하부 스토퍼(46)가 각각 설치되고, 상기 웨이트 물통(41A)(41B)(41C)의 상단부에는 걸고리(47)가 각각 고정 설치되며, 상기 상부 스토퍼(45)에는 상기 웨이트 물통(41A)(41B)(41C)의 걸고리(47)가 끼워져 상부로 돌출될 수 있도록 관통홈(45a)이 각각 형성되고, 이들 상기 상부 스토퍼(45)의 상부에서 상기 웨이트 물통(41A)(41B)(41C)의 걸고리(47)에 끼워지는 스토퍼핀(48)에 의하여 상기 웨이트 물통(41A)(41B)(41C)이 상승된 상태를 유지될 수 있도록 구성된다.

상기 제1 레일(40A)에 장착된 제1 웨이트 물통(41A)의 걸고리(47)에 끼워지는 스토퍼핀(48)은 제1 로프(51)의 일단에 연결되고, 상기 제1 로프(51)는 상기 무게추(33)에 연결됨으로써 상기 무게추(33)가 마그네틱 판(36)에 자력으로 고정되어 있을 때에는 상기 스토퍼핀(48)이 상기 제1 웨이트 물통(41A)의 걸고리(47)에 끼워진 상태로 유지되고 상기 무게추(33)가 하강될 때 상기 제1 로프(51A)에 의해 상기 스토퍼핀(48)이 상기 제1 웨이트 물통(41A)의 걸고리(47)에서 빠지도록 구성된다.

그리고, 상기 제1 웨이트 물통(41A)의 용수공급구(43)는 제1 가요성 호스(61)를 매개로 상기 제1 배이패스관(30)에 연결되어 용수를 공급받는다.

또한, 상기 인입배관(10)에는 제1 바이패스관(30)과 인접한 부분에 제2 바이패스관(52)이 설치되고, 상기 제2 바이패스관(52)은 상기 제2 웨이트 물통(41B)의 용수공급구(43)와 제3 웨이트 물통(41C)의 용수공급구(43)에 개폐밸브(53)(54)와 가요성 호스(62)(63)를 매개로 연결되며, 상기 개폐밸브(53)(54)는 각각 회전 구동 되는 회전아암(55)(56)에 의해 개폐 동작되고, 상기 회전아암(55)(56)은 상기 제2 웨이트 물통(41B)과 제3 웨이트 물통(41C)의 하강 경로상의 하단부분에 간섭되도록 설치됨으로써 상기 제2 웨이트 물통(41B)과 제3 웨이트 물통(41C)이 하강되면서 상기 회전아암(55)(56)을 각각 회전 하강시켜 상기 개폐밸브(53)(54)를 폐쇄시키도록 구성된다.

그리고, 상기 제1 웨이트 물통(41A)과 제2 웨이트 물통(41B)에는 상하로 소정 길이를 갖는 랙기어(64)(65)가 각각 고정 설치되며, 상기 랙기어(64)(65)에 맞물려 회전되는 피니언기어(66)(67)가 상기 랙기어(64)(65)의 하강 경로상에 설치되고, 상기 피니언기어(66)(67)의 각각에는 제2 로프(51B)와 제3 로프(51C)의 일단이 각각 감겨지며, 상기 제2 로프(51B)와 제3 로프(51C)의 타단은 상기 제2 웨이트 물통(41B)의 걸고리(47)에 끼워지는 스토퍼핀(48)과 상기 제3 웨이트 물통(41C)의 걸고리(47)에 끼워지는 스토퍼핀(48)에 각각 연결됨으로써 상기 제1 및 제2 웨이트 물통(41A)(41BC)이 하부 스토퍼(46) 근처까지 하강되었을 때 각각에 구비된 랙기어(64)(65)가 피니언기어(66)(67)를 회전 구동시키고 이에 의하여 제2 로프(51B)와 제3 로프(51C)를 당기도록 구성된다.

또한, 상기 인입배관(10)에는 용수의 흐름 방향에 대하여 상기 제1 게이트밸브(21)보다 전류측에 위치되는 제2 게이트밸브(71)가 설치되며, 상기 제2 게이트밸브(71)는, 상하로 슬라이딩되면서 용수가 흐르는 개도를 조절할 수 있도록 된 슬라이딩체(72)와, 축회전에 의해 상기 슬라이딩체(72)를 상하로 슬라이딩시키는 회전나사축(74)과, 상기 회전나사축(74)에 장착된 핸들(73)로 이루어진다.

또한, 상기 제1 내지 제3 웨이트 물통(41A)(41B)(41C)의 각각에는 상기 피니언기어(27A)(27B)(27C)에 맞물리고 상하로 긴 길이를 갖는 랙기어(81)(82)(83)가 설치되며, 이 랙기어(81)(82)(83)는 상기 웨이트 물통(41A)(41B)(41C)이 가장 상부까지 상승된 상태와 가장 하부까지 하강된 상태에서는 피니언기어(27A)(27B)(27C)로부터 떨어지고 이들 사이의 위치에서는 피니언기어(27A)(27B)(27C)와 맞물린 상태가 되도록 구성된다.

상기한 구성으로 된 본 발명의 작용을 설명한다.

정상적으로 전원이 공급되는 경우, 인입배관(10)의 제1 게이트밸브(21)와 제2 게이트밸브(71)는 모두 개방된 상태로 유지됨으로써 용수가 인입배관(10)을 통해 폰드로 유입되며, 이때 제어판넬(35)로부터 전원을 공급받아 자화된 마그네틱판(36)에 개폐밸브(32)의 회전아암(31) 끝단에 구비된 무게추(33)가 회전 상승되어 부착된 상태로 유지되고(도5a 참조), 이에 의하여 제1 바이패스관(30)의 개폐밸브(32)는 폐쇄된 상태이다.

또한, 웨이트 물통(40A)(40B)(40C)들은 스토퍼핀(48)에 의해 레일(40A)(40B)(40C)의 상부에서 유지된 상태이다. 물론, 상기 웨이트 물통(40A)(40B)(40C)의 각각은 그 내부에 아무것도 채워지지 않은 상태이다.

이러한 상태로 유지되다가 정전이 발생되면, 마그네틱판(36)의 자력이 제거되며, 이에 의해 상기 마그네틱판(36)에 붙어있던 무게추(33)가 자중에 의하여 하강되면서 회전아암(31)의 회전시키고(도5b 참조), 따라서 상기 회전아암(31)의 회전에 의해 제1 바이패스관(30)의 개폐밸브(32)가 개방된다.

이와 동시에, 상기 무게추(33)에 제1 로프(51A)를 매개로 연결되어 있던 제1 웨이트 물통(41A) 지지용 스토퍼핀(48)이 걸고리(47)로부터 빠져 상기 제1 웨이트 물통(41A)은 하강이 자유롭게 된다.

상기 개폐밸브(32)의 개방에 의해 인입배관(10)을 흐르고 있던 용수가 제1 바이패스관(30)과 가요성호스(61)를 통해 제1 웨이트 물통(41A)에 채워지기 시작하면서 상기 제1 웨이트 물통(41A)이 무거워지고, 상기 제1 웨이트 물통(41A)이 자중에 의해 하강하기 시작하면 상기 제1 웨이트 물통(41A)에 고정 설치된 랙기어(81)도 하강되면서 피니언기어(27A)를 회전시키며, 이에 의하여 회전축(26)이 회전되며서 이에 구비된 구동 베벨기어(25)를 통해 종동 베벨기어(23a)를 회전 구동시킴으로써 제1 게이트 밸브(21)가 폐쇄되기 시작한다.

상기 제1 웨이트 물통(41A)이 하부 스토퍼(46) 근처까지 하강하면 제1 웨이트 물통(41A)에 구비된 랙기어(64)가 피니언기어(66)를 회전시키고, 이 피니언기어(66)의 회전에 의하여 제2 바이패스관(52)의 개폐밸브(53)가 개방됨으로써 용수가 가요성호스(62)를 통해 제2 웨이트 물통(41B)에 채워지기 시작한다.

물론, 상기 제1 웨이트 물통(41A)은 하부 스토퍼(46)에 도달되어 하강이 종료됨과 동시에 상기 제1 웨이트 물통(41A)에 구비된 랙기어(81)도 피니언기어(27A)에서 떨어진 상태가 된다.

상기 제2 웨이트 물통(41B)의 무게가 무거워지면서 상기 제1 웨이트 물통(41A)과 같은 작용에 의해 제1 게이트 밸브(21)를 더 폐쇄시키고, 상기 제2 웨이트 물통(41B)이 하부 스토퍼(46) 근처까지 하강하면 제2 웨이트 물통(41B)에 구 비된 랙기어(65)가 피니언기어(67)를 회전시키고, 이 피니언기어(66)의 회전에 의하여 제2 바이패스관(52)의 개폐밸브(54)가 개방됨으로써 용수가 가요성호스(62)를 통해 제3 웨이트 물통(41C)에 채워지기 시작한다.

물론, 상기 제2 웨이트 물통(41B)은 하부 스토퍼(46)에 도달되어 하강이 종료됨과 동시에 상기 제2 웨이트 물통(41B)에 구비된 랙기어(82)도 피니언기어(27B)에서 떨어진 상태가 된다. 또한, 상기 제2 웨이트 물통(41B)의 하강 경로에 위치된 개폐밸브(53)의 회전아암(55)이 상기 제2 웨이트 물통(41B)에 의해 회전 하강되면서 개폐밸브(53)를 폐쇄시켜 상기 제2 웨이트 물통(41B)으로의 용수공급을 차단한다.

상기 제3 웨이트 물통(41C)의 무게가 무거워지면서 상기 제1 및 제2 웨이트 물통(41A)(41B)과 같은 작용에 의해 제1 게이트 밸브(21)를 완전히 폐쇄시키고, 상기 제3 웨이트 물통(41C)이 하부 스토퍼(46) 근처까지 하강하면 상기 제3 웨이트 물통(41C)의 하강 경로에 위치된 개폐밸브(54)의 회전아암(56)이 상기 제3 웨이트 물통(41C)에 의해 회전 하강되면서 개폐밸브(54)를 폐쇄시켜 상기 제3 웨이트 물통(41C)으로의 용수공급을 차단한다.

따라서, 인입배관(10)에 구비된 제1 게이트 밸브(21)가 완전히 폐쇄됨으로써 폰드로 용수가 유입되는 것을 차단한다.

물론, 작업자는 정전 등의 비상 상황을 인식하고, 제2 게이트 밸브(71)를 폐쇄시킴에 의해 비상 상황에 대한 후속조치를 취하며, 동시에 본 발명의 장치를 초기 상태로 복귀시켜 차기의 비상 상황에 대비한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 폰드 인입배관 비상 잠금장치에 의하면, 정전 등과 같이 비상 상황이 발생되었을 때 폰드 인입밸브에 설치된 게이트 밸브를 자동으로 잠금으로써 폰드에 용수가 지속적으로 공급되어 폰드가 넘치는 현상을 방지하는 효과를 갖는다.

Claims

폰드로 용수를 유입시키도록 설치된 인입배관에 용수의 흐름을 개폐시키기 위한 게이트 밸브가 장착되고 이 게이트 밸브를 정전 등의 비상시에 잠그도록 구비되는 장치에 있어서, 축방향 회전에 의해 상기 게이트 밸브(21)를 개폐시키도록 연결되고 피니언기어(27A)를 갖는 회전축(26)과, 상기 피니언기어(27A)에 맞물려 결합되도록 상하로 길게 된 랙기어(81)가 고정 설치되고 레일(40A)을 따라 상하 이동되며 용수가 채워지는 중공부를 갖는 웨이트 물통(41A)과, 상기 용수의 흐름 방향에 대하여 상기 게이트 밸브(21)보다 전류쪽에 있도록 상기 인입배관(10)에 설치되고 상기 웨이트 물통(41A)에 가요성 호스(61)로 연결된 바이패스관(30) 및, 상기 바이패스관(30)에 설치되어 정전시 유로를 개방시키는 개폐밸브(32)를 포함함을 특징으로 하는 폰드 인입배관 비상 잠금장치.
제1항에 있어서, 상기 개폐밸브(32)에 연결 설치되어 회전에 의해 개폐밸브(32)를 개폐시키는 회전아암(31)과, 상기 회전아암(31)의 끝단에 고정되어 자중에 의해 회전아암(31)을 회전 하강시켜 개폐밸브(32)를 개방시키는 무게추(33)와, 상기 무게추(33)의 회전 경로상에 구비되어 전자력에 의해 무게추(33)가 회전 상승된 상태를 유지되게 하는 마그네틱판(36)을 더 포함함을 특징으로 하는 폰드 인입배관 비상 잠금장치.