KR100861248B1

KR100861248B1 - 터보블로워용 방풍밸브

Info

Publication number: KR100861248B1
Application number: KR1020070035370A
Authority: KR
Inventors: 김동권; 이철기
Original assignee: 주식회사 뉴로스
Priority date: 2007-04-11
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2008-10-02
Also published as: CN101636590A; EP2134970A1; JP2010522306A; CN101636590B; US20100032601A1; JP4906961B2; WO2008127013A1; US8333216B2

Abstract

본 발명에 따른 터보블로워용 방풍밸브(1000)는 원통부(110)와 상기 원통부상면의 밸브가이드판(130)과 상기 밸브가이드판(130)을 덮는 머리부(150)를 가지는 몸체부(100)를 가진다. 상기 원통부(100)에는 터보블로워(2000)의 송풍구(2500)과 연결된 송풍구연통개구(1038)가 형성되고 또한 송풍공기가 방풍되는 방풍개구(1058)이 형성된다. 상기 송풍연통개구(1038)에 송풍압력스풀(380)이 설치되고 상기 밸브가이드판(130)과 상기 머리부(150)의 사이에 송풍압력대항스풀(330)이 설치되며 그 스템이 상기 밸브가이드판(130)에 의해 지지되는 스풀밸브(300)가 설치된다. 상기 몸체부(100)에 대하여 삼방향의 솔레노이드밸브(20)가 설치된다.

Description

터보블로워용 방풍밸브{Blow off valve for turbo blower}

도 1은 본 발명에 따른 터보블로워용 방풍밸브의 외관을 보이는 도면;

도 2는 본 발명에 따른 터보블로워용 방풍밸브의 분해조립도;

도 3은 본 발명에 따른 터보블로워용 방풍밸브의 정면단면도;

도 4는 본 발명에 따른 터보블로워용 방풍밸브의 측면단면도;

도 5는 본 발명에 따른 터보블로워용 방풍밸브의 절개사시도; 그리고

도 6은 본 발명에 따른 터보블로워용 방풍밸브가 터로블로워에 설치된 예를 보이는 도면.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

1000: 방풍밸브 100: 몸체부 110: 원통부

130: 밸브가이드판 150: 머리부 300: 스풀밸브

20: 삼방향 솔레노이드밸브 333: 다이어프램

S1: 송풍압력인입공간부 S2: 송풍압력대항공간부

본 발명은 터보 블로워용 방풍밸브에 관한 것으로서 더욱 상세히는 터보블로워 초기 구동시에 송출되는 송풍공기를 대기로 방풍시키는 방풍밸브에 관한 것이다.

터보블로워(Turbo Blower)란 모터의 회전력을 이용하여 임펠러(impeller)를 고속으로 회전하여 외부의 공기를 유입하여 이를 송풍하는 기계를 말하며 분체이송용이나 하수처리장 등에서 폭기용 등으로 사용되고 있다.

이러한 터보블로워에 있어서는 초기구동시 모터의 회전이 정상상태에 이르지 못하고 이에 따라 송출되는 송풍공기의 압력이 낮아, 하수처리장에서 사용되는 경우, 폭기 등의 본래의 목적을 달성하기 어렵다. 따라서 모터의 회전력이 정상상태에 이를 때 까지 송풍공기를 대기로 방풍시켜 빠른 시간에 모터가 정상상태에 이르게 하고, 이후, 본래의 의도하는 곳으로 송풍을 이르게 하고 있다.

이러한 목적을 위하여, 종래에는 버터플라이밸브를 이용하고 있는데, 이때, 압축기로부터 생성되는 고압의 공기를 이용하여 액츄에이터가 밸브를 작동하여 터보블로워의 초기 구동 시 송출되는 송풍공기를 방풍하고 이후 정상상태에 접어들면 본래 의도하는 곳으로 송풍을 이루었다.

하지만 이러한 경우 고압의 압축공기를 생성하기 위하여 별도의 압축기를 작동하여 전기료의 낭비가 심하고, 압축기의 고장으로 방풍이 이루어지지 않고 이에 따라 터보 블로워 작동의 문제를 일으킬 수 있으며, 또한 압축기와 버터플라이 밸브를 연결하는 튜브가 공간을 점유하여 번거롭고 또한 튜브의 길이가 문제가 되는 경우 및 압축기 구동을 위한 별도의 전원설치로 인한 번거로움 등이 많았다.

그러므로 별도의 압축기를 필요로 하지 않고 방풍을 이룰 수 있다면 바람직하다 할 것인데, 본 발명은 이러한 요청을 만족시킨다.

그러므로 본 발명의 목적은 별도의 압축기를 필요로 하지 않고 간단하고 신뢰할 수 있는 구조로 터보 블로워의 초기 구동시의 송풍공기를 방풍할 수 있는 방풍밸브를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적에 따른 터로블로워용 방풍밸브는 내부에 공동이 형성되며 터보블로워의 송풍구와 연통되는 송풍구연통개구와 상기 송풍구연통개구를 통하여 인입되는 송풍압력을 방풍하는 방풍개구를 가지는 몸체부와; 상기 몸체부의 내부에 설치되는 스풀밸브로서 상기 송풍구연통개구와 연통하는 공간부인 송풍압력인입공간부에 놓이는 송풍압력스풀과 상기 송풍압력인입공간부와 대향되는 위치에 형성되는 공간부인 송풍압력대항공간부에 놓이는 송풍압력대항스풀을 가지는 스풀밸브와; 이때 상기 송풍압력인입공간부에 위치하는 스풀의 가압면적은 상기 송풍압력대항공간부에 위치되는 스풀의 가압면적보다 작고; 이때 상기 방풍개구는 상기 스풀밸브의 양단의 스풀사이에 형성되고; 상기 송풍압력인입공간부와 연통하는 포트와 상기 송풍압력대항공간부와 연통하는 포트와 그리고 외부대기와 연통하는 포트를 가지는 삼방향밸브로서 상기 터보블로워의 초기운전시 상기 송풍압력인입공간부와 연통하는 포트를 닫아 상기 송풍압력대항공간부와 상기 외부대기를 연결하며, 상기 터보블로워의 정상운전시 상기 대기측 포트를 닫아 상기 송풍압력인입공간부와 상기 송풍압력대항공간부를 연결하는 삼방향밸브를; 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따를 경우, 상기 송풍압력대항공간부에 위치하는 스풀은 다이어프램 부재로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따를 경우, 상기 삼방향밸브는 삼방향 솔레노이드밸브인 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따를 경우, 상기 몸체부는 원통형상의 원통부와 상기 원통부의 상면에 결합되는 것으로서 상기 스풀밸브의 스템이 관통하여 지지되는 밸브가이드판과 상기 밸브가이드판의 상면을 덮는 머리부를 포함하여 이루어지고; 상기 스풀밸브의 송풍압력스풀은 상기 원통부에 놓이고 또한 상기 송풍압력대항스풀은 상기 밸브가이드판과 상기 머리부의 사이에 놓이는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 실시예에 따를 경우, 상기 밸브가이드판의 일측면에는 대기와 연통하는 대기연통개구가 형성되는 것이 바람직하다.

나아가서, 본 발명의 실시예에 따를 경우, 상기 밸브가이드판은 그 단면이 대략 U자 형상으로서 상부로 갈수록 그 내부공간이 넓어지는 형상을 이루는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에서, 상기 삼방향밸브는 상기 머리부에 설치되고 있으며, 상기 머리부의 하면에는 환형의 링으로서 상기 환형의 링이 형성하는 원주내부에 형성되는 면적은 적어도 상기 송풍압력스풀의 가압면적보다 크게 형성되는 환형의 링이 설치되어 있다.

이제 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 방풍밸브(1000)의 외관을 보이는 도면이다.

우선, 본 발명에 따른 방풍밸브(1000)는 몸체부(100)를 가진다.

본 실시예에서 상기 몸체부(100)는 원통형상의 원통부(110)와 상기 원통부(110)의 상면에 결합되는 밸브가이드판(130)과 상기 밸브가이드판(130)의 상부에 결합되는 머리부(150)를 가진다. 이 경우, 상기 밸브가이드판(130)은, 도시된 바와 같이, 그 단면이 대략 U자 형상으로서 상부로 갈수록 그 내부공간이 넓어지는 형상을 이루는 것이 바람직하다.

본 발명에 따를 경우, 상기 몸체부(100)에는 터보 블로워(2000)의 송풍구(2500)와 연통되는 송풍구연통개구(1038)가 형성되며 또한 상기 송풍구연통개구(1038)를 통하여 인입된 송풍압력을 방풍하는 방풍개구(1058)를 가진다.

본 실시예에서, 상기 송풍구연통개구(1038) 및 방풍개구(1058)는 모두 상기 원통부(110)에 형성이 되는데, 특별히, 상기 송풍연통개구(1038)는 원통부(110)의 하부에 형성되며 상기 방풍개구(1058)은 원통부(110)의 측부에 형성되고 있다.

본 실시예에 따를 경우, 각각의 송풍구연통개구(1038) 및 방풍개구(1058)에는 플렌지부(103)(105)가 형성되며 이를 통하여 각각 터보 블로워(2000)의 송풍구(2500)의 플렌지부(2503) 및 소음기(1800)의 플렌지부(1805)와 연결되어 있다. (도 6 참조)

따라서 상기 터보 블로워(2000)의 송풍구(2500)를 통하여 송출되는 송풍공기는 상기 송풍구연통개구(1038)를 통하여 상기 몸체부(100)의 내부로 유입되고, 이후, 상기 방풍개구(1058)를 통하여 방풍될 수 있으며, 이렇게 방풍되는 공기는 소음기(1800)를 통하여 소음이 억제되어 대기로 방출된다.

본 발명에 따를 경우 상기 몸체부(100)에 대하여 삼방향밸브(20)가 설치되어 후술하는 송풍압력인입공간부(S1)와 송풍압력대항공간부(S2) 및 외부대기를 연결하게 된다.

본 실시예에서 상기 삼방향밸브(20)로서 솔레노이드밸브가 제공되고 있으며, 이러한 솔레노이드밸브(20)는 상기 몸체부(100)의 머리부(150)에 대하여 설치되고 있다.

후술하듯이, 상기 솔레노이드밸브(20)에서 일 포트(22)는 튜브(8)를 통하여 하부의 송풍압력인입공간부(S1)로 연결되고 있으며 다른 포트(24)는 몸체부(100)의 머리부(150)를 관통하여 그 내부의 송풍압력대항공간부(S2)와 연결되고 있으며 또한 에어밴트(air vent)(28)가 형성되어 외부대기와 연결되고 있다.

도 2에서 도 5는 본 발명에 따른 방풍밸브(1000)의 내부구조를 보이는 도면이다.

여기서 도 2는 상기 방풍밸브(1000)의 분해조립도이고, 도 3은 정면단면도이며, 도 4는 측면단면도이고, 도 5는 절개사시도이다.

도시된 바와 같이, 상기 원통부(110)의 하부에는 송풍구연통개구(1038)가 형성되어 있으며 따라서 이와 연결된 그 내부의 공간부는 송풍압력인입공간부(S1)를 형성하게 된다.

상기 원통부(110)의 내부에는 지지링(200)이 장착되고 있고 상기 원통부(110)의 상면에는 밸브가이드판(130)이 결합되어 있다. 도시된 바와 같이 상기 밸브가이드판(130)의 중앙에는 개구부가 형성되어, 여기에, 중공(1358)이 형성된 가이드 부(1350)가 설치된다.

본 발명에 따를 경우 상기 몸체부(100)의 내부에는 스풀밸브(300)가 설치되는데, 본 실시예에서 상기 스풀밸브(300)는 디스크형태의 스풀(380)이 상기 원통부(110)의 내부의 상기 지지링(200)의 상면에 걸쳐서 위치하며 또한 반대측 스풀(330)이 상기 밸브가이드판(130)과 상기 머리부(150)에 의하여 형성되는 공간에 위치하고, 상기 스풀(380)(330)을 연결하는 스템(350)이 상기 밸브가이드판(130)의 가이드부(1350)의 중공(1358)을 통과하여 설치되고 있다. 이때 상기 밸브가이드판(130)의 가이드부(1350)의 중공(1358)에는 부싱(214)이 설치되고 있다.

이 경우, 상기 몸체부(100)의 내부에서 상기 머리부(150)와 상기 스풀(330)의 사이의 공간이 송풍압력대항공간부(S2)를 형성하게 되어, 여기에 상기 송풍압력인입공간부(S1)에 인입된 압력과 대항하는 압력이 형성된다.

본 발명에 따를 경우, 상기 스풀(330)은 다이어프램(333)과 상기 다이어프램(333)의 하면에 접면하는 플레이트(335)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 다이어프램(333)은 상기 머리부(150)와 상기 밸브가이드판(130)의 접면의 사이에 그 외주부(3334)가 놓여져 장착되고 있다.

이와 같이, 본 발명에 따를 경우, 상기 스풀(330)을 다이어프램(333)으로 형성함으로써 짧은 스트로크(stroke)로 스풀밸브(300)의 이동이 가능하고 또한 신속한 반응성을 이룰 수 있게 된다.

본 실시예에서, 상기 밸브가이드판(130)과 상기 머리부(150)사이의 공간에서 상기 플레이트(335)의 하면에서 상기 스템(350)에는 스프링(211)이 장착되고 있다. 이에 따라서 상기 스풀밸브(300)의 더욱 신속한 반응성이 보장된다.

본 실시예에 따를 경우, 상기 스풀(380)은 원통부(110)의 내부에 설치되며 상기 스풀(330)은 그 단면이 대략 U자 형상으로서 상부로 갈수록 그 내부공간이 넓어지는 형상을 이루는 밸브가이드판(130)의 내부에서 그 내주면과 접하여 설치되고 있다. 이에 따라 상기 밸브가이드판(130)의 내주면을 접하여 설치된 스풀(330)의 가압면적은 상기 스풀(380)보다 크게 형성된다.

본 실시예에서 상기 몸체부(100)의 원통부(110)에서 상기 스풀밸브(300)의 스풀(330)(380)의 사이의 측면에는 방풍개구(1058)가 형성된다.

본 발명에 따를 경우, 상기 송풍공기인입공간부(S1)와 송풍압력대항공간부(S2) 및 외부대기를 연결하는 삼방향밸브(20)가 설치되는데, 본 실시예에서, 상기 머리부(150)에 대하여 상기 삼방향밸브인 솔레노이드밸브(20)가 설치되고 있다. 즉 상기 솔레노이드밸브(20)는 그 일 포트(22)가 튜브(8)를 통하여 상기 송풍압력인입공간부(S1)와 연결되고 있으며 다른 포트(24)는 몸체부(100)의 머리부(150)를 관통하여 상기 송풍압력대항공간부(S2)와 연결되고 있으며 또한 에어밴트(air vent)(28)가 형성되어 외부대기와 연결되고 있다.

상기 튜브(8)를 상기 몸체부(100)의 원통부(110)의 송풍공기인입공간부(S1)와 연결하기 위하여, 도시된 바와 같이, 상기 지지링(200) 및 상기 원통부(110)에는 각각 대응하여 연통되는 개구부(218)(118)가 형성되고 있으며 이들 개구부(118)(218)를 관통하여 상기 튜브(8)의 끼움부재가 끼워져 있다.

또한 본 실시예에서, 상기 밸브가이드판(130)의 일부에는 대기와 연통하는 대 기연통개구(138)가 형성된다.

이러한 구조를 가지는 본 발명의 방풍밸브(1000)의 작동을 설명한다.

터보블로워(2000)가 초기 작동을 시작하게 되는 경우 그 모터의 회전력이 약하여 이를 방풍할 필요가 있을 때 상기 삼방향의 솔레노이드밸브(20)는 상기 송풍압력인입공간부(S1)와 연통하는 포트(22)를 닫아 상기 송풍압력대항공간부(S2)와 대기가 연통하도록 한다.

이러한 상태에서 상기 터보블로워(2000)에서 송출되는 송풍공기는 상기 송풍구연통개구(1038)를 통하여 상기 송풍압력인입공간부(S1)로 유입되는데, 이때, 상기 송풍압력대항공간부(S2)의 압력은 대기압을 형성하고 있는데 반하여 상기 송풍압력인입공간부(S1)의 압력은 터보블로워(2000)에서 송출되는 송풍압력을 형성하고 있으므로 상기 스풀밸브(300)의 스풀(380)이 이동하고 이에 따라 상기 송풍구연통개구(1038)와 상기 방풍개구(1058)이 서로 연통되면서, 송풍된 공기는 상기 방풍개구(1058)를 통하여 방풍되어진다.

이후 상기 터보블로워(2000)의 운전이 정상상태로 접어들게 되는 경우, 상기 솔레노이드밸브(20)는 상기 대기측 포트(28)를 닫아 상기 송풍압력인입공간부(S1)와 상기 송풍압력대항공간부(S2)를 연결한다. 그러면, 상기 송풍압력대항공간부(S2)의 압력이 상기 송풍압력인입공간부(S1)와 비슷해지고 상기 스풀(330)의 가압면적이 더욱 커 상기 스풀밸브(300)를 움직이는 힘이 발생하여 상기 스풀(380)을 닫은 위치로 이동시켜 유지하게 한다. 이에 따라 상기 송풍구연통개구(1038)로 유입된 송풍공기는 방풍되지 못하여 본래 터보블로워(2000)의 송풍구(2500)를 통하여 송풍되어지게 된다.

이 경우, 상기 밸브가이드판(130)의 일측부에는 대기연통개구(138)가 형성되어 이를 통하여 상기 스풀(330)과 상기 밸브가이드판(130)사이의 공기는 대기와 연통하여 상기 스풀(330)은 빠르게 상기 하부의 스풀(380)을 닫도록 움직이게 된다. 이 경우, 전술한 바와 같이 상기 스풀(330)은 다이어프램(333)으로 이루어져 짧은 스트로크(stroke)로 신속한 반응성이 보장된다.

상기 스풀(380) 디스크 아래에는 상기 스풀(380)과 상기 지지링(200)사이에서의 누설을 방지하기 위한 실링(sealing)부재가 존재하여 누설을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.

본 실시예에서, 상기 머리부(150)의 하면에는 환형의 링(158)이 부착되는데, 이에 따라, 상기 스풀(330)이 머리부(150)에 닿았을 때에도 최소한의 가압면적이 확보된다. 만일 상기 환형링(158)이 없는 경우 상기 스풀(330)이 머리부(150)의 하면에 닿는 경우 그 가압면적은 상기 솔레노이드밸브(20)의 포트(24)에 해당하는 면적이 되어 버려, 상기 송풍압력대항공간부(S2)의 가압면적이 오히려 송풍공기인입공간부(S1)의 가압면적보다 더 적어져 방풍밸브(1000)의 작동이 안 될 수 있는 것인데, 본 실시예에 따를 경우 상기 환형링(158)의 설치로 이러한 오동작을 막을 수 있게 되는 것이다. 따라서 상기 환형의 링(158)이 형성하는 원주내부에 형성되는 면적은 적어도 상기 스풀(380)의 가압면적보다 크게 형성되어 있다.

이와 같이 본 발명은 별도의 압축기를 필요로 하지 않고 터보 블로워에서 송출되는 송풍공기의 압력을 이용하여 방풍을 이루는 터보블로워용 방풍밸브를 제공한다. 특별히 본 발명에 따를 경우, 상기 송풍압력대항공간부(S2)에 놓이는 스풀(330)은 다이어프램(333)으로 이루어져 짧은 스트로크(stroke)로 신속한 반응성이 보장되어지고 있다.

이로서 본 발명의 목적이 달성되었음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명은 실시예를 중심으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상에 따라 그 권리범위는 다음의 청구범위에 의한다.

Claims

(a) 내부에 공동이 형성되며 터보블로워의 송풍구와 연통되는 송풍구연통개구와 상기 송풍구연통개구를 통하여 인입되는 송풍압력을 방풍하는 방풍개구를 가지는 몸체부와;

(b) 상기 몸체부의 내부에 설치되는 스풀밸브로서 상기 송풍구연통개구와 연통하는 공간부인 송풍압력인입공간부에 놓이는 송풍압력스풀과 상기 송풍압력인입공간부와 대향되는 위치에 형성되는 공간부인 송풍압력대항공간부에 놓이는 송풍압력대항스풀을 가지는 스풀밸브와; 이때 상기 송풍압력스풀의 가압면적은 상기 송풍압력대항스풀의 가압면적보다 작고; 이때 상기 방풍개구는 상기 스풀밸브의 양단의 스풀사이에 형성되고;

(c) 상기 송풍압력인입공간부와 연통하는 포트와 상기 송풍압력대항공간부와 연통하는 포트와 그리고 외부대기와 연통하는 포트를 가지는 삼방향밸브로서 상기 터보블로워의 초기운전시 상기 송풍압력인입공간부와 연통하는 포트를 닫아 상기 송풍압력대항공간부와 상기 외부대기를 연결하며, 상기 터보블로워의 정상운전시 상기 대기측 포트를 닫아 상기 송풍압력인입공간부와 상기 송풍압력대항공간부를 연결하는 삼방향밸브를; 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 터보블로워용 방풍밸브.
제1항에 있어서,

상기 송풍압력대항스풀은 다이어프램부재로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 터보블로워용 방풍밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 삼방향밸브는 삼방향 솔레노이드밸브인 것을 특징으로 하는 터보블로워용 방풍밸브.
제1항 또는 제2항에 있어서,

(a) 상기 몸체부는 원통형상의 원통부와 상기 원통부의 상면에 결합되는 것으로서 상기 스풀밸브의 스템이 관통하여 지지되는 밸브가이드판과 상기 밸브가이드판의 상면을 덮는 머리부를 포함하여 이루어지고;

(b) 상기 스풀밸브의 송풍압력스풀은 상기 원통부에 놓이고 또한 상기 송풍압력대항스풀은 상기 밸브가이드판과 상기 머리부의 사이에 놓이는 것을 특징으로 하는 터보블로워용 방풍밸브.
제4항에 있어서,

상기 밸브가이드판의 일측면에는 대기와 연통하는 대기연통개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 터보블로워용 방풍밸브.
제4항에 있어서,

상기 밸브가이드판은 그 단면이 대략 U자 형상으로서 상부로 갈수록 그 내부공간이 넓어지는 형상임을 특징으로 하는 터로블로워용 방풍밸브.
제4항에서 제6항 중 어느 일 항에 있어서,

상기 삼방향밸브는 상기 머리부에 설치되고 있으며, 상기 머리부의 하면에는 환형의 링으로서 상기 환형의 링이 형성하는 원주내부에 형성되는 면적은 적어도 상기 송풍압력스풀의 가압면적보다 크게 형성되는 환형의 링이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 터보블로워용 방풍밸브.