KR101298753B1

KR101298753B1 - 디스케일러 개폐밸브

Info

Publication number: KR101298753B1
Application number: KR1020100094392A
Authority: KR
Inventors: 안병준; 이순현
Original assignee: 현대제철 주식회사
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2010-09-29
Publication date: 2013-08-21
Also published as: KR20120032850A

Abstract

본 발명은 디스케일러 개폐밸브에 관한 것으로서, 특히, 디스케일링 공정이 개시되거나 종료될 때에 작동유체의 유로에 형성되는 압력 변화에 따라 개폐 정도가 가변되는 디스케일러 개폐밸브에 관한 것이다.
본 발명은, 작동유체가 통과되는 제1홀부와 제2홀부가 형성되는 본체; 상기 본체에 이동 가능하게 설치되고 상기 제1홀부와 상기 제2홀부 사이의 유로를 개폐하는 플런저; 상기 본체로부터 배출되는 작동유체의 양을 조절하는 유량조절부; 및 상기 유량조절부의 전방 유로와 상기 유량조절부의 후방 유로 사이의 압력 차이에 따라 상기 유량조절부의 개폐 정도를 가변시키는 유량가변부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스케일러 개폐밸브를 제공한다.

Description

디스케일러 개폐밸브 {OPENING AND CLOSING VALVE FOR DESCALER}

본 발명은 디스케일러 개폐밸브에 관한 것으로서, 특히, 디스케일링 공정이 개시되거나 종료될 때에 작동유체의 유로에 형성되는 압력 변화에 따라 개폐 정도가 가변되는 디스케일러 개폐밸브에 관한 것이다.

일반적인 철강제조는 용선을 생산하는 제선공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강공정, 액체상태의 철이 고체가 되는 연주공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정으로 이루어진다.

철광석으로 강철을 만드는 공정 중 앞 단계인 선철을 만드는 공정을 제선이라 하고, 선철로 강철을 만드는 공정을 제강이라 한다.

연주공정은 액체생태인 용강을 주형(Mold)에 주입한 후 연속 주조기를 통과시키면서 냉각, 응고시켜 연속적으로 슬래브(Slab)나 블룸(Bloom) 등의 중간 소재로 만들어내는 공정이다.

이 과정에서 블룸은 다시 강편 압연기를 거쳐 빌릿(Billet)으로 변하며 선재 압연기를 통해 선재로 가공된다.

또한, 슬래브는 후판 압연기를 거쳐 후판으로 생산되거나 열간 압연장치를 통과하면서 열연코일이나 열연강판 등으로 만들어진다.

압연공정 중에는 빌릿이나 슬래브의 표면에 디스케일러로부터 분사되는 고압의 작동유체를 분사하여 빌릿이나 슬래브 표면에 생성되는 스케일을 제거한다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

본 발명은 디스케일링 공정이 개시되거나 종료될 때에 작동유체의 유로에 형성되는 압력 변화에 따라 개폐 정도가 가변되는 디스케일러 개폐밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 작동유체가 통과되는 제1홀부와 제2홀부가 형성되는 본체; 상기 본체에 이동 가능하게 설치되고 상기 제1홀부와 상기 제2홀부 사이의 유로를 개폐하는 플런저; 상기 본체로부터 배출되는 작동유체의 양을 조절하는 유량조절부; 및 상기 유량조절부의 전방 유로와 상기 유량조절부의 후방 유로 사이의 압력 차이에 따라 상기 유량조절부의 개폐 정도를 가변시키는 유량가변부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스케일러 개폐밸브를 제공한다.

또한, 상기 유량조절부는, 상기 제2홀부에 설치되고 유입구와 배출구가 형성되는 조절관; 및 상기 조절관에 이동 가능하게 설치되고 상기 유입구와 상기 배출구 사이의 유로를 개폐하는 조절부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조절관은 파이프 모양으로 형성되고 둘레면에 상기 배출구가 형성되며 상기 유입구와 상기 배출구 사이에는 상기 조절부재가 밀착되는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유량가변부는, 상기 조절관의 외측 단부에 설치되는 마감패널; 및 상기 마감패널과 상기 조절부재 사이에 개재되는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조절부재의 내측 단부에는 상기 돌출부에 밀착되는 경사면이 형성되고, 상기 조절부재의 외측 단부에는 상기 탄성체가 고정되는 삽입홈부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 디스케일러 개폐밸브는 작동유체의 공급여부를 결정하는 플런저의 이동속도가 유로에 형성되는 압력 차이에 따라 가변되므로 개방작동과 폐쇄작동이 필요 이상으로 빠르게 이루어지는 것을 방지하여 개폐밸브 전후의 압력 차이에 의해 발생되는 충격을 저감시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 압력조절장치가 설치된 디스케일러 개폐밸브가 도시된 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브가 도시된 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브의 간격조절부가 도시된 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브가 도시된 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브의 간격조절부가 도시된 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브가 도시된 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브의 간격조절부가 도시된 작동 상태도이다.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브가 도시된 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브의 간격조절부가 도시된 작동 상태도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 디스케일러 개폐밸브의 일 실시예를 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 압력조절장치가 설치된 디스케일러 개폐밸브가 도시된 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브가 도시된 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브의 간격조절부가 도시된 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브는 흡입구(112)와 토출구(114)가 형성되어 디스케일링 작업을 행하는 작동유체가 통과되는 밸브본체(110)와, 밸브본체(110)에 이동 가능하게 설치되어 흡입구(112)와 토출구(114) 사이의 유로를 개폐하는 개폐부재(130)와, 개폐부재(130)의 이동을 행하는 구동유체의 공급여부를 결정하는 스위치부(170)를 포함한다.

스위치부(170)의 작동에 의해 구동유체가 밸브본체(110) 내부로 공급되어 개폐부재(130)를 가압하면 개폐부재(130)가 흡입구(112)와 토출구(114) 사이의 유로를 폐쇄하여 디스케일링 작업을 행하는 작동유체의 공급이 중단된다.

반대로, 스위치부(170)의 작동에 의해 구동유체가 밸브본체(110) 외부로 배출되면 개폐부재(130)를 가압하던 압력이 해제되므로 작동유체의 압력에 의해 개폐부재(130)가 이동되면서 유로가 개방된다.

따라서 흡입구(112)를 통해 밸브본체(110) 내부로 유입되는 작동유체가 밸브본체(110)와 개폐부재(130) 사이의 간격을 지나 토출구(114)를 통해 토출되면서 압연공정이 진행되는 작업 대상물에 분사되어 디스케일링 공정을 행하게 된다.

밸브본체(110)의 일측에는 흡입구(112)가 형성되고, 밸브본체(110)의 타측에는 토출구(114)가 형성되는데, 흡입구(112)와 토출구(114)는 서로 이격되게 배치되므로 흡입구(112)와 토출구(114) 사이에 수직방향으로 배치되는 유로가 형성된다.

흡입구(112)와 토출구(114) 사이의 유로에 개폐부재(130)가 슬라이딩 가능하게 설치되고, 개폐부재(130)의 하단부가 밸브본체(110) 내부에 형성되는 개폐홀부(116)에 삽입되면 유로를 폐쇄하게 된다.

개폐부재(130)의 상단과 밸브본체(110) 사이에는 가압부(118)를 이루는 공간이 형성되고, 가압부(118)로부터 밸브본체(110) 외부로 연장되는 개폐유로(119)가 형성된다.

개폐유로(119)에 대향되는 밸브본체(110)의 외벽에는 개폐유로(119)와 연통되는 연장유로(156)가 형성되는 스위치블록(150)이 설치되고, 스위치블록(150)에는 공급유로(152)와 배출유로(154)가 형성된다.

스위치부(170)는 연장유로(156)와 공급유로(152)와 배출유로(154)를 연통시키는 스위치유로(174)가 형성되는 스위치본체(172)와, 스위치유로(174)에 이동 가능하게 설치되어 공급유로(152) 또는 배출유로(154)를 선택적으로 폐쇄하는 가이드부재(176)와, 가이드부재(176)를 이동시키는 레버부(178)를 포함한다.

레버부(178)의 작동에 의해 가이드부재(176)가 배출유로(154) 측으로 이동되면 공급유로(152)와 연장유로(156) 및 개폐유로(119)가 연통되고 배출유로(154)가 폐쇄된다.

반대로, 레버부(178)의 작동에 의해 가이드부재(176)가 공급유로(152) 측으로 이동되면 배출유로(154)와 연장유로(156) 및 개폐유로(119)가 연통되고 공급유로(152)가 폐쇄된다.

공급유로(152)와 배출유로(154)에는 구동유체의 유량을 조절하는 압력조절장치(100)가 설치되므로 공급유로(152)를 따라 가압부(118)에 공급되는 구동유체의 유량을 조절하고 가압부(118)로부터 배출유로(154)를 따라 배출되는 구동유체의 유량을 조절하게 된다.

따라서 레버부(178)의 작동에 의해 가압부(118)에 구동유체의 공급이 개시되거나 가압부(118)로부터 구동유체가 배출될 때에 압력조절장치(100)에 의해 구동유체의 유량이 조절되므로 개폐부재(130)가 필요 이상으로 빠르게 이동되는 것을 방지할 수 있게 된다.

특히, 디스케일링 공정이 개시되는 경우에는 개폐부재(130)를 중심으로 흡입구(112) 측의 압력과 토출구(114) 측의 압력 차이가 크기 때문에 작동유체의 공급이 개시되는 순간 밸브본체(110) 및 유로에 큰 충격이 발생될 수 있는데, 압력조절장치(100)에 의해 충격을 감소시킬 수 있게 된다.

압력조절장치(100)는 작동유체가 통과되는 제1홀부(12)와 제2홀부(14)가 형성되는 본체(10)와, 본체(10)에 이동 가능하게 설치되고 제1홀부(12)와 제2홀부(14) 사이의 유로(16)를 개폐하는 플런저(20)와, 유로(16)와 플런저(20) 사이의 간격을 조절하는 간격조절부(30)를 포함한다.

디스케일러 개폐밸브가 개방되면 가이드부재(176)가 스위치유로(174)를 따라 상승되므로 개폐유로(119), 연장유로(156) 및 배출유로(154)가 연통되고, 플런저(20)가 이동되어 제1홀부(12)와 제2홀부(14) 사이의 유로(16)가 개방된다.

따라서 가압부(118)에 충진되어 개폐부재(130)의 폐쇄상태를 유지토록 하던 구동유체가 개폐유로(119), 연장유로(156), 배출유로(154), 제1홀부(12) 및 제2홀부(14)를 통과하여 배출된다.

구동유체가 배출되어 가압부(118)의 압력이 낮아지면 개폐부재(130)가 상승되면서 개폐부재(130)의 하단부가 개폐홀부(116)로부터 이탈되고 개폐홀부(116)와 개폐부재(130) 사이에 간격이 형성되므로 흡입구(112)를 통해 공급되는 작동유체가 토출구(114)를 통해 분사되면서 스케일링 공정이 진행된다.

이때, 플런저(20)와 제1홀부(12) 사이의 간격은 간격조절부(30)에 의해 필요 이상으로 간격이 커지지 않게 하므로 압력조절장치(100)를 통과하여 배출되는 구동유체의 유량이 소정치 이상으로 증가하지 않게 된다.

따라서 가압부(118)에서 배출되는 구동유체가 소정 속도 이하로 배출되므로 개폐부재(130)가 급격히 상승되면서 밸브본체(110) 및 유로에 가해지는 충격을 저감시키게 된다.

간격조절부(30)는 제1홀부(12)에 설치되는 링부재(32)를 포함하므로 제1홀부(12) 내주면에 링부재(32)가 삽입되면 제1홀부(12)와 플런저(20) 사이의 간격이 좁아지게 된다.

따라서 제1홀부(12)를 통해 본체(10) 내부로 유입되는 구동유체의 이동속도가 소정 속도 이하로 유지된다.

링부재(32)의 둘레면에는 제1홀부(12)에 결합되는 나사산(34)이 형성되고 제1홀부(12) 내측에 형성되는 나사산에 결합되므로 제1홀부(12)에 링부재(32)를 결합할 때에 작업자가 링부재(32)를 회전시키면서 링부재(32)의 위치를 가변시킬 수 있게 된다.

링부재(32)를 제1홀부(12) 내측으로 깊게 배치시키면 링부재(32)와 플런저(20) 사이의 간격이 좁아지고, 링부재(32)를 제1홀부(12) 외측으로 배치시키면 링부재(32)와 플런저(20) 사이의 간격이 넓어지게 된다.

따라서 작업자는 링부재(32)를 회전시키면서 제1홀부(12)를 통해 유입되는 구동유체의 양을 조절할 수 있게 된다.

링부재(32)의 외벽에는 링부재(32)를 회전시킬 수 있도록 지그가 삽입되는 조작홈부(36)가 형성되므로 링부재(32)를 회전시킬 때에 지그 또는 렌치와 같은 공구를 조작홈부(36)에 삽입하여 링부재(32)를 용이하게 회전시킬 수 있다.

링부재(32)의 테두리에는 턱부(38)가 형성되고, 턱부(38)에 대향되는 제1홀부(12)에는 단차가 형성된다.

링부재(32)를 회전시켜 링부재(32)를 제1홀부(12) 내측으로 삽입시킬 때에 턱부(38)가 단차(12a)에 밀착되면 링부재(32)가 더 이상 제1홀부(12) 내측으로 삽입되지 않게 되어 링부재(32)와 플런저(20)가 간섭되는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 디스케일링 공정이 개시되면 레버부(178)의 작동에 의해 가이드부재(176)를 가압하던 외력이 소멸되므로 탄성부(179)의 복원력에 의해 가이드부재(176)가 상측으로 이동되어 개폐유로(119)와 배출유로(154)가 연통된다.

따라서 가압부(118)에 충진되었던 구동유체가 개폐유로(119), 연장유로(156), 스위치유로(174) 및 배출유로(154)를 통해 배출되면서 가압부(118)의 압력이 낮아지게 된다.

가압부(118)의 압력이 낮아지면 개폐부재(130)를 하측방향으로 가압하던 외력이 약해지므로 개폐부재(130)가 상승하면서 개폐홀부(116)와 개폐부재(130) 사이에 간격이 형성된다.

따라서 흡입구(112)를 통해 유입되는 작동유체는 개폐홀부(116)를 지나 토출구(114)를 통해 이동된 후에 작업 대상물에 분사되면서 디스케일링 공정을 행하게 된다.

배출유로(154)를 따라 배출되는 구동유체는 제1홀부(12)를 지나 본체(10)와 플런저(20) 사이의 간격을 통과하고 제2홀부(14)를 통해 배출되는데, 링부재(32)에 의해 제1홀부(12)를 통해 유입되는 구동유체의 유입속도가 급격히 증가되는 것을 방지할 게 된다.

따라서 가압부(118)로부터 배출되는 구동유체의 속도를 낮추는 효과가 발생되므로 개폐부재(130)가 필요 이상으로 빠르게 상승되는 것을 방지하게 된다.

상기한 바와 같은 작동에 의해 개폐부재(130)가 소정 속도 이하로 느리게 이동되면서 개폐밸브의 개방작동을 행하므로 개폐부재(130) 전후의 압력 차이에 의해 발생되는 충격을 저감시킬 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브가 도시된 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브의 간격조절부가 도시된 분해 사시도이다.

도 1, 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브는 작동유체가 통과되는 제1홀부(12)와 제2홀부(14)가 형성되는 본체(10)와, 본체(10)에 이동 가능하게 설치되고 제1홀부(12)와 제2홀부(14) 사이의 유로(16)를 개폐하는 플런저(20)와, 유로(16)와 플런저(20) 사이의 간격을 조절하는 간격조절부(30)와, 플런저(20)의 전방 유로(16a)와 플런저(20)의 후방 유로(16b) 사이의 압력 차이에 따라 간격조절부(30)의 위치를 가변시키는 가변부(50)를 포함한다.

제1홀부(12)를 통해 구동유체가 본체(10) 내부로 유입되는 초기에는 높은 구동유체의 압력에 의해 가변부(50)가 작동되어 간격조절부(30)를 제1홀부(12) 내측으로 이동시키고, 구동유체의 유입이 지속되면서 압력이 낮아지면 가변부(50)의 작동에 의해 간격조절부(30)가 제1홀부(12) 외측으로 이동된다.

제1홀부(12)를 통해 본체(10) 내부로 유입되는 구동유체의 압력 변화에 따라 가변부(50)는 간격조절부(30)를 이동시키는데, 구동유체의 압력이 높을 때에는 가변부(50)의 작동에 의해 플런저(20)와 간격조절부(30) 사이의 간격이 좁아지도록 간격조절부(30)가 이동된다.

또한, 구동유체의 압력이 낮을 때에는 가변부(50)의 작동에 의해 플런저(20)와 간격조절부(30) 사이의 간격이 넓어지도록 간격조절부(30)가 제1홀부(12) 외측으로 이동된다.

간격조절부(30)는 제1홀부(12)에 설치되는 링부재(32)를 포함하고, 제1실시예와 달리 제1홀부(12)의 내측 또는 외측으로 이동 가능하게 설치된다.

가변부(50)는 제1홀부(12)에 압입되고 링부재(32)가 제1홀부(12) 외측으로 분리되는 것을 방지하는 고정부재(52)와, 제1홀부(12)와 링부재(32) 사이에 개재되는 탄성부재(54)를 포함한다.

제1홀부(12)에 탄성부재(54)를 삽입하고 제1홀부(12)와 링부재(32) 사이에 탄성부재(54)가 개재되도록 링부재(32)를 삽입하고 링부재(32)가 제1홀부(12) 외측으로 이탈되지 않도록 고정부재(52)를 제1홀부(12)에 압입한다.

링부재(32)의 테두리에는 턱부(38)가 형성되고, 턱부(38)에 대향되는 제1홀부(12)에는 단차(12a)가 형성되고, 턱부(38)와 단차(12a) 사이에는 탄성부재(54)가 개재된다.

또한, 파이프 모양으로 형상되고 제1홀부(12)에 압입되는 고정부재(52)는 외측 단부가 내측으로 절곡되므로 링부재(32)의 턱부(38)를 구속하게 된다.

턱부(38)에는 탄성부재(54)가 삽입되는 고정홈부(38a)가 형성되고, 단차(12a)에는 탄성부재(54)가 삽입되는 안착홈부(12b)가 형성된다.

따라서 플런저(20)가 상승되어 제1홀부(12)와 제2홀부(14) 사이의 유로(16)가 개방되면 높은 압력의 구동유체가 제1홀부(12)를 통해 본체(10)로 유입되는데, 이때, 구동유체의 압력에 의해 탄성부재(54)가 압축되므로 링부재(32)가 제1홀부(12) 내부로 이동된다.

링부재(32)가 제1홀부(12) 내측으로 이동되면 플런저(20)와 제1홀부(12) 사이의 간격이 좁아지므로 제1홀부(12)를 통해 본체(10) 내부로 유입되는 구동유체의 양이 작아지게 된다.

따라서 배출유로(154)를 통해 가압부(118)로부터 배출되는 구동유체의 배출 속도가 느려지므로 디스케일러 개폐밸브의 개방 속도를 늦추어 밸브본체(110) 및 유로에 발생되는 충격을 감소시키게 된다.

구동유체의 배출이 지속되면 제1홀부(12)와 제2홀부(14) 사이의 압력 차이가 작아지게 되므로 제1홀부(12)를 통해 본체(10)로 유입되는 구동유체의 압력이 낮아지게 된다.

따라서 탄성부재(54)의 복원력에 의해 링부재(32)가 제1홀부(12) 외측으로 이동하게 되어 플런저(20)와 제1홀부(12) 사이의 간격이 점차 넓어지면서 구동유체의 유입량이 증가하게 된다.

상기한 바와 같이 제1홀부(12)와 제2홀부(14) 사이의 유로(16)가 개방되는 작동이 이루어지는 동안 제1홀부(12)를 통해 유입되는 구동유체의 압력 변화에 따라 링부재(32)가 제1홀부(12)의 내측 또는 외측으로 이동되면서 플런저(20)와 제1홀부(12) 사이의 간격을 조절하게 된다.

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브가 도시된 단면도이고, 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브의 간격조절부가 도시된 작동 상태도이다.

도 1, 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브는 작동유체가 통과되는 제1홀부(12)와 제2홀부(14)가 형성되는 본체(10)와, 본체(10)에 이동 가능하게 설치되고 제1홀부(12)와 제2홀부(14) 사이의 유로(16)를 개폐하는 플런저(20)와, 본체(10)로부터 배출되는 작동유체의 양을 조절하는 유량조절부(70)를 포함한다.

플런저(20)가 이동되어 제1홀부(12)와 제2홀부(14) 사이의 유로(16)가 개방되면 제1홀부(12)를 통해 본체(10) 내부로 구동유체가 유입되고 제2홀부(14)를 통해 본체(10) 외부로 배출되는데, 유량조절부(70)에 의해 배출되는 구동유체의 유량이 조절된다.

따라서 배출유로(154)를 따라 이동되는 구동유체의 이동 속도를 소정 속도 이하로 유지시켜 개폐부재(130)의 상승이 느리게 이루어지도록 한다.

유량조절부(70)는 제2홀부(14)에 설치되고 유입구(72a)와 배출구(72b)가 형성되는 조절관(72)과, 조절관(72)에 이동 가능하게 설치되고 유입구(72a)와 배출구(72b) 사이의 유로를 개폐하는 조절부재(74)를 포함한다.

작업자가 조절부재(74)를 이동시켜 유입구(72a)와 배출구(72b) 사이의 유로의 단면적을 줄이면 제2홀부(14)를 통해 배출되는 구동유체의 양이 감소되므로 배출유로(154)를 따라 가압부(118)로부터 배출되는 구동유체의 이동 속도가 감소되는 효과가 나타나게 된다.

조절관(72)은 파이프 모양으로 형성되고 둘레면에 배출구(72b)가 형성되며 유입구(72a)와 배출구(72b) 사이에는 조절부재(74)가 밀착되는 돌출부(72c)가 형성된다.

조절부재(74)를 조절관(72) 내측으로 삽입하여 조절부재(74)와 돌출부(72c) 사이의 간격이 좁아지면 유입구(72a)와 배출구(72b) 사이의 유로가 좁아지고, 조절부재(74)를 조절관(72) 외측으로 이동시키면 조절부재(74)와 돌출부(72c) 사이의 간격이 넓어지면서 유입구(72a)와 배출구(72b) 사이의 유로가 넓어지게 된다.

조절부재(74)의 둘레면에는 나사부(78a)가 형성되어 조절관(72)의 내벽에 형성되는 나사산에 결합되므로 조절부재(74)를 일측 방향으로 회전시키면 조절부재(74)가 조절관(72) 내측으로 이동하고, 조절부재(74)를 타측 방향으로 회전시키면 조절부재(74)가 조절관(72) 외측으로 이동된다.

조절부재(74)의 내측 단부에는 돌출부(72c)에 밀착되는 경사면(76)이 형성되고, 조절부재(74)의 외측 단부에는 조절부재(74)를 회전시킬 수 있도록 지그가 삽입되는 회전홈부(78)가 형성된다.

작업자가 회전홈부(78)에 지그 또는 렌치와 같은 공구를 삽입하여 조절부재(74)를 일측 방향으로 회전시키면 조절부재(74)가 조절관(72) 내부로 삽입되어 경사면(76)과 돌출부(72c)가 밀착되면서 유입구(72a)와 배출구(72b) 사이의 유로를 폐쇄하게 된다.

반대로, 작업자가 조절부재(74)를 타측 방향으로 회전시키면 조절부재(74)가 조절관(72) 외부로 이동되어 경사면(76)과 돌출부(72c) 사이의 간격으로 구동유체가 통과되므로 스케일러 개폐밸브의 개방작동 또는 폐쇄작동을 행하게 된다.

도 8은 본 발명의 제4실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브가 도시된 단면도이고, 도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브의 간격조절부가 도시된 작동 상태도이다.

도 1, 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 디스케일러 개폐밸브는 작동유체가 통과되는 제1홀부(12)와 제2홀부(14)가 형성되는 본체(10)와, 본체(10)에 이동 가능하게 설치되고 제1홀부(12)와 제2홀부(14) 사이의 유로(16)를 개폐하는 플런저(20)와, 본체(10)로부터 배출되는 작동유체의 양을 조절하는 유량조절부(70)와, 유량조절부(70)의 전방 유로와 유량조절부(70)의 후방 유로 사이의 압력 차이에 따라 유량조절부(70)의 개폐 정도를 가변시키는 유량가변부(80)를 포함한다.

디스케일러 개폐밸브가 개방되면 플런저(20)가 상승되면서 제1홀부(12)를 통해 본체(10) 내부로 유입되는 구동유체가 제2홀부(14)를 통해 본체(10) 외부로 배출되는데, 유량조절부(70)와 유량가변부(80)에 의해 제2홀부(14)를 통해 배출되는 구동유체의 양이 일정 범위 내에 포함되도록 유지된다.

조절부재(74)가 조절관(72) 내부로 삽입되면 유입구(72a)와 배출구(72b) 사이의 유로가 좁아지면서 배출되는 구동유체의 속도가 빨라지고, 조절부재(74)가 조절관(72) 외측으로 이동되면 유로가 넓어지면서 배출되는 구동유체의 속도가 느려지게 된다.

개방작동이 개시되는 초기에는 구동유체의 압력이 높기 때문에 유량가변부(80)에 의해 조절부재(74)가 조절관(72) 외측으로 이동되어 유로를 넓히므로 배출되는 구동유체의 유량은 늘어나지만 구동유체의 이동 속도가 느려지게 된다.

또한, 구동유체의 배출이 지속되면 압력 차이가 감소되면서 제2홀부(14)를 따라 배출되는 구동유체의 압력이 낮아지므로 유량조절부(70)의 작동에 의해 조절부재(74)가 조절관(72) 내부로 삽입되면서 유로를 좁히게 된다.

조절부재(74)의 이동에 의해 유로가 좁아지면 배출구(72b)를 통해 배출되는 구동유체의 이동 속도가 증가되므로 개방작동이 개시되는 초기와 비교하여 배출구(72b)를 통해 배출되는 구동유체의 양은 일정 범위 내에 포함되며 서로 유사한 양을 유지하게 된다.

유량가변부(80)는 조절관(72)의 외측 단부에 설치되는 마감패널(82)과, 마감패널(82)과 조절부재(74) 사이에 개재되는 탄성체(84)를 포함한다.

유입구(72a)를 통해 조절관(72) 내부로 유입되는 구동유체의 압력이 높을 때는 탄성체(84)가 압축되어 조절부재(74)가 조절관(72) 외측으로 이동되고, 구동유체의 압력이 낮아지면 탄성체(84)의 복원력에 의해 조절부재(74)가 조절관(72) 내부로 삽입된다.

조절부재(74)의 내측 단부에는 돌출부(72c)에 밀착되는 경사면(76)이 형성되고, 조절부재(74)의 외측 단부에는 탄성체(84)가 고정되는 삽입홈부(79)가 형성된다.

따라서 유입구(72a)를 통해 공급되는 구동유체의 압력 변화에 따라 탄성체(84)가 압축 또는 팽창되면서 조절부재(74)와 마감패널(82) 사이의 간격을 조절하면서 조절부재(74)와 돌출부(72c) 사이의 간격이 조절되도록 한다.

이로써, 디스케일링 공정이 개시되거나 종료될 때에 작동유체의 유로에 발생되는 충격을 감소시키는 디스케일러 개폐밸브를 제공할 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

또한, 디스케일러 개폐밸브를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 디스케일러 개폐밸브가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 압력조절장치가 사용될 수 있다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10 : 본체 12 : 제1홀부
12a : 단차 12b : 안착홈부
14 : 제2홀부 16 : 유로
20 : 플런저 30 : 간격조절부
32 : 링부재 34 : 나사산
36 : 조작홈부 38 : 턱부
38a : 고정홈부 50 : 가변부
52 : 고정부재 54 탄성부재
70 : 유량조절부 72 : 조절관
72a : 유입구 72b : 배출구
74 : 조절부재 76 : 경사면
78 : 회전홈부 78a : 나사산
79 : 삽입홈부 80 : 유량가변부
82 : 마감패널 84 : 탄성체
110 : 밸브본체 112 : 흡입구
114 : 토출구 116 : 개폐홀부
118 : 가압부 119 : 개폐유로
130 : 개폐부재 150 : 스위치블록
152 : 공급유로 154 : 배출유로
156 : 연장유로 170 : 스위치부
172 : 스위치본체 174 : 스위치유로
176 : 가이드부재 178 : 레버부
179 : 탄성부

Claims

흡입구와 토출구가 형성되어 디스케일링 작업을 행하는 작동유체가 통과되는 밸브본체;
상기 밸브본체에 이동 가능하게 설치되어 상기 흡입구와 상기 토출구 사이의 유로를 개폐하는 개폐부재;
상기 개폐부재의 이동을 행하는 구동유체의 공급여부를 결정하는 스위치부를 포함하고;
상기 개폐부재의 상단과 상기 밸브본체 사이에는 가압부를 이루는 공간이 형성되고, 상기 가압부로부터 상기 밸브본체 외부로 연장되는 개폐유로가 형성되고;
상기 개폐유로에 대향되는 상기 밸브본체의 외벽에는 상기 개폐유로와 연통되는 연장유로가 형성되는 스위치블록이 설치되고, 상기 스위치블록에는 공급유로와 배출유로가 형성되고;
상기 공급유로와 상기 배출유로에는 구동유체의 유량을 조절하는 압력조절장치가 설치되고;
상기 압력조절장치는,
작동유체가 통과되는 제1홀부와 제2홀부가 형성되는 본체;
상기 본체에 이동 가능하게 설치되고 상기 제1홀부와 상기 제2홀부 사이의 유로를 개폐하는 플런저; 및
상기 본체로부터 배출되는 작동유체의 양을 조절하는 유량조절부; 및
상기 유량조절부의 전방 유로와 상기 유량조절부의 후방 유로 사이의 압력 차이에 따라 상기 유량조절부의 개폐 정도를 가변시키는 유량가변부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스케일러용 개폐밸브.
제1항에 있어서, 상기 유량조절부는,
상기 제2홀부에 설치되고 유입구와 배출구가 형성되는 조절관; 및
상기 조절관에 이동 가능하게 설치되고 상기 유입구와 상기 배출구 사이의 유로를 개폐하는 조절부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스케일러 개폐밸브.
제2항에 있어서,
상기 조절관은 파이프 모양으로 형성되고 둘레면에 상기 배출구가 형성되며 상기 유입구와 상기 배출구 사이에는 상기 조절부재가 밀착되는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 디스케일러 개폐밸브.
제3항에 있어서, 상기 유량가변부는,
상기 조절관의 외측 단부에 설치되는 마감패널; 및
상기 마감패널과 상기 조절부재 사이에 개재되는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스케일러 개폐밸브.
제4항에 있어서,
상기 조절부재의 내측 단부에는 상기 돌출부에 밀착되는 경사면이 형성되고, 상기 조절부재의 외측 단부에는 상기 탄성체가 고정되는 삽입홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 디스케일러 개폐밸브.