KR101349026B1 - 밸브 개폐장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 버터플라이 밸브의 디스크를 개방 및 폐쇄시키는 버터플라이 밸브의 디스크 구동장치에 있어서, 상, 하면이 개방되며 상기 버터플라이 밸브에 고정 설치되는 본체와, 상기 본체의 일측에 구비되는 오픈 및 클로즈포트와, 상기 본체의 내부에 형성되며 상기 오픈 및 클로즈포트와 각각 연결하여 통하는 오픈유로 및 클로즈유로와, 상기 본체의 개방된 상면을 밀폐 구성하며 내주면으로는 나선 형상의 제 2스크류홈이 형성된 캡과, 상기 본체의 내부 공간에 삽입되며 내부에는 상기 디스크에 결합되어 있는 샤프트가 체결 구성되는 체결공간이 형성되고, 그 외경을 따라 나선 형상의 제 1스크류돌기가 형성된 피스톤로드와, 상기 피스톤로드의 외경에 끼워지며 내경에는 상기 피스톤로드의 제 1스크류돌기에 끼워지는 제 1스크류홈이 형성되고 그 외경에는 상기 캡의 제 2스크류홈에 끼워지는 제 2스크류돌기가 형성된 피스톤과, 상기 피스톤의 하단에 연장 형성되는 피스톤실링부 및 상기 피스톤과 상기 본체 사이에 상기 피스톤실링부를 통해 상, 하로 구획 형성되며 상기 오일 및 클로즈유로와 개별적으로 연결된 상태에서 오일을 공급받는 제 1, 2챔버로 구성함을 특징으로 하는 버터플라이 밸브의 디스크 구동장치를 제공한다.

Description

밸브 개폐장치{VALVE OPEN-CLOSE DEVICE}
본 발명은 밸브 개폐장치에 관련되는 것으로서, 더욱 상세하게는 보다 적은 토크로 디스크를 온, 오프 구동시킬 수 있도록 한 밸브 개폐장치에 관한 것이다.
일반적으로 버터플라이 밸브는 일명 접형변이라고도 일컬어 지는 것으로서, 원판의 형상을 가진 디스크의 회동동작에 따라 밸브를 개폐시켜 유량을 조절할 수 있도록 고안된 밸브를 말한다.
상기한 버터플라이 밸브는 관로 사이에 설치되며 내부에는 유로가 형성된 밸브 몸체와, 구동원의 동력으로 회전하며 상기 디스크를 회동시키는 구동축 및 상기 구동축에 결합되며 상기 밸브 몸체의 유로를 개폐시키는 디스크를 포함하여 구성한다.
상기한 구성의 버터플라이 밸브는 산업 전반에 걸쳐 다양하게 사용되고 있으며, 일 예로 선박의 균형을 유지하기 위해 설치된 밸러스트 탱크에서 해수의 유입을 제어하는 밸브로 사용되고 있다.
통상 대형 선박이 빈 배로 운항할 경우, 무게중심이 위쪽에 있어 앞뒤 좌우로 심하게 흔들려 전복할 위험이 있고, 프로펠러가 잠기지 못해 추진효율이 크게 떨어지는 문제가 생긴다. 이러한 문제를 방지하기 위해 선체 밑바닥과 좌우에 밸러스트 탱크(Ballast Tank) 라는 별도의 탱크를 설치하고, 여기에 물을 담는데, 이를 밸러스트 수, 또는 평형수 라고 한다. 장난감 오뚝이처럼 무게중심을 아래로 쏠리게 하여 선박이 적당한 수면에서 복원력과 추진력을 확보할 수 있게 하는 역할을 하는 것이 밸러스트 탱크이다.
즉, 상기와 같은 밸러스트 탱크에는 해수가 유입 및 배출되기 위한 해수라인및 펌프가 설치되고, 또한 각 해수라인에는 제어부의 신호에 따라 해수라인을 개방 및 폐쇄시키는 수단으로 버터플라이 밸브를 사용하고 있다.
한편, 버터플라이 밸브에는 배관의 온, 오프 기능을 담당하는 디스크의 개폐동작을 구현하기 위한 구동장치(밸브 개폐장치)가 별도로 마련되어 있으며, 이러한 구동장치와 관련한 대표적인 선행기술로서, 대한민국특허청 등록특허공보 등록번호 제 10-1070212 호(명칭:조정 장치)(이하, 선행기술이라 칭함)를 예로 들 수 있다.
상기 선행기술은 주 피스톤을 가진 주 실린더 및 스프링 피스톤을 가진 스프링 실린더를 구비하는 조정 장치로서, 상기 주 피스톤은 그의 두 운동방향에서 가압될 수 있고, 상기 스프링 피스톤은 한 방향으로는 스프링의 압력에 의해 가압될수 있으며 반대 방향에서는 작동압력에 의해 가압될 수 있고, 상기 스프링 실린더의 한 압력공간은 상기 주 실린더의 제 1 압력챔버와 연결될 수 있으며 상기 주 실린더의 제 2 압력챔버는 공급라인과 연결되어 있는 조정 장치에 있어서, 유효 스프링 피스톤 면적이 가변적인 것을 기술적 요지로 하고 있다.
그러나 선행기술은 피스톤에 가해지는 누름압력이 스프링의 토크에 의해서 정해지는 데, 이때 피스톤이 하강 동작하기 위해서는 스프링의 과도한 토크가 필요할 뿐 아니라, 스프링은 시간이 경과함에 따라 토크가 감쇄됨으로서 지속적으로 일정한 토크를 작용할 수 없다는 단점이 있다.
-선행기술 문헌-
문헌 1: 대한민국특허청 등록특허공보 등록번호 제 10-1070212 호
따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 피스톤과 스크류로드가 나사식으로 체결되어 유압에 의해 피스톤이 회전하며 상, 하 이동하는 동작에 따라 스크류로드가 회전하며 디스크를 개폐시키도록 함으로서 보다 적은 토크로 디스크를 개폐시킬 수 있도록 한 밸브 개폐장치를 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 피스톤의 제 2스크류돌기 나선방향과, 상기 피스톤로드의 제 1스크류돌기 나선방향은 서로 반대방향으로 형성하여 피스톤의 짧은 상, 하거리 즉 작은 회전각도에 비해서 피스톤로드가 많은 회전각도로 회전함으로써 효율을 증대시킬 수 있으며, 장치의 높이(크기)를 작게 할 수 있고, 피스톤로드가 적은 힘으로도 정상적인 회전토크를 얻을 수 있도록 한 밸브 개폐장치를 제공함에 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 버터플라이 밸브의 디스크를 개방 및 폐쇄시키는 버터플라이 밸브의 디스크 구동장치에 있어서, 상, 하면이 개방되며 상기 버터플라이 밸브에 고정 설치되는 본체와, 상기 본체의 일측에 구비되는 오픈 및 클로즈포트와, 상기 본체의 내부에 형성되며 상기 오픈 및 클로즈포트와 각각 연결하여 통하는 오픈유로 및 클로즈유로와, 상기 본체의 개방된 상면을 밀폐 구성하며 내주면으로는 나선 형상의 제 2스크류홈이 형성된 캡과, 상기 본체의 내부 공간에 삽입되며 내부에는 상기 디스크에 결합되어 있는 샤프트가 체결 구성되는 체결공간이 형성되고, 그 외경을 따라 나선 형상의 제 1스크류돌기가 형성된 피스톤로드와, 상기 피스톤로드의 외경에 끼워지며 내경에는 상기 피스톤로드의 제 1스크류홈에 끼워지는 제 1스크류돌기가 형성되고, 그 외경에는 상기 캡의 제 2스크류홈에 끼워지는 제 2스크류돌기가 형성된 피스톤과, 상기 피스톤의 하단에 연장 형성되는 피스톤실링부 및 상기 피스톤과 상기 본체 사이에 상기 피스톤실링부를 통해 상, 하로 구획 형성되며 상기 오일 및 클로즈유로와 개별적으로 연결된 상태에서 오일을 공급받는 제 1, 2챔버로 구성함을 특징으로 한다.
상기 피스톤은 상기 제 1, 2챔버로 공급된 오일의 압력으로 승, 하강하는 과정에서 회전동작하며, 상기 디스크와 샤프트로 연결 구성된 상기 피스톤로드를 회전시켜 상기 디스크를 개방 및 폐쇄동작시키도록 구성함이 바람직하다.
상기 피스톤의 제 2스크류돌기의 나선방향과, 상기 피스톤로드의 제 1스크류돌기 나선방향은 서로 반대방향으로 형성하여 상기 피스톤이 회전 동작할 때, 상기 피스톤의 회전 각도 보다 더 큰 회전 각도로 회전 동작하도록 함이 바람직하다.
본 발명은 피스톤의 내경에 나선 형상의 스크류돌기를 돌출 형성하고, 상기 피스톤에 끼워지는 피스톤로드의 외경에는 상기 피스톤의 스크류돌기가 끼워지는 나선 형상의 스크류홈을 형성하여 유압으로 상기 피스톤이 회전하며 상, 하 이동하는 동작에 따라 스크류로드가 회전하며 디스크를 개폐시키도록 함으로서 보다 적은 토크로 디스크를 개폐시킬 수 있는 작용효과를 구현한다.
또한 본 발명은 피스톤의 제 2스크류돌기 나선방향과, 상기 피스톤로드의 제 1스크류돌기 나선방향은 서로 반대방향으로 형성하여 피스톤의 짧은 상, 하거리 즉 작은 회전각도에 비해서 피스톤로드가 많은 회전각도로 회전함으로써 효율을 증대시킬 수 있으며, 장치의 높이(크기)를 작게 할 수 있고, 피스톤로드가 적은 힘으로도 정상적인 회전토크를 얻을 수 있도록 함으로서 피스톤로드를 구동시키는 개폐장치의 크기를 작게 제작할 수 있는 작용 효과를 구현한다.
도 1은 본 발명에 따른 밸브 개폐장치의 전체 구성을 입체적으로 도시한 도면.
도 2는 상기한 디스크 구동장치의 주요 구성을 분해하여 입체적으로 도시한 도면.
도 3은 도 2의 단면을 도시한 도면.
도 4는 밸브 개폐장치의 동작으로 밸브의 디스크가 밸브 몸체의 유로를 개방시킨 상태를 도시한 도면.
도 5는 도 4의 디스크 구동장치 단면도.
도 6은 디스크 구동장치의 동작으로 밸브의 디스크가 밸브 몸체의 유로를 폐쇄시킨 상태를 도시한 도면.
도 7은 도 6의 디스크 구동장치 단면도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예(도 1에서 도 7과는 다른 실시 형태를 가진 것으로서 특허명세서에서 일반적으로 쓰이는 용어입니다)에 따른 밸브 개폐장치의 단면을 도시한 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.
본 발명에서는 피스톤의 외경에 형성된 나선 형상의 스크류돌기는 본체의 캡 내경에 형성된 스크류홈에 나사식으로 체결되도록 하고, 아울러 피스톤의 내경에는 스크류홈을 형성하고, 상기 피스톤에 끼워지는 피스톤로드의 외경에는 상기 피스톤의 스크류홈에 끼워지는 나선 형상의 스크류돌기를 형성하여 유압으로 피스톤이 상, 하 작동시 피스톤이 동시에 회전하며 상, 하 이동하는 동작에 따라 피스톤로드가 회전하며 디스크를 개폐시키도록 함으로서 보다 적은 토크로 디스크를 개폐시킬 수 있도록 한 밸브 개폐장치를 구현하고자 한다.
아울러, 본 발명은 피스톤의 제 2스크류돌기 나선방향과, 상기 피스톤로드의 제 1스크류돌기 나선방향은 서로 반대방향으로 형성하여 피스톤의 짧은 상, 하거리 즉 작은 회전각도에 비해서 피스톤로드가 많은 회전각도로 회전함으로써 효율을 증대시킬 수 있으며, 장치의 높이(크기)를 작게 할 수 있고, 피스톤로드가 적은 힘으로도 정상적인 회전토크를 얻을 수 있도록 함으로서 피스톤로드를 구동시키는 개폐장치의 크기를 작게 제작할 수 있는 밸브 개폐장치를 구현하고자 한다.
한편, 하기에서는 본 발명의 밸브 개폐장치가 선박의 밸런싱 유지를 위해 구비된 밸러스크 탱크로 해수를 유입 및 배출시키기 위한 해수라인에 설치되어 제어부의 신호에 따라 해수라인을 개방 및 폐쇄시키는 수단으로 사용되는 밸브를 대표하여 기술할 것이나, 본 발명이 선박의 해수라인용 밸브에 한정되지 않고, 산업 전반에 걸쳐 다양하게 사용될 수 있음은 자명한 사항일 것이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 기술하기로 한다.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 밸브 개폐장치의 전체 구성을 입체적으로 도시한 도면이다.
도 1에서와 같이, 밸브는 선박의 밸러스트 탱크(미 도시 함)로 해수를 유입 및 배출시키는 해수관로(미 도시 함)에 설치되며 내부에는 유로가 형성된 밸브 몸체(10)와, 상기 밸브 몸체(10)의 유로(12)에 끼워진 상태에서 구동장치(30)와 샤프트(22)로 결합 구성되어, 상기 구동장치(30)의 동력을 전달받아 회전하며 밸브 몸체(10)의 유로(12)를 개방 및 폐쇄시키는 디스크(20)를 포함하여 구성한다.
한편, 상기 밸브의 밸브몸체(10) 상단에는 상기 디스크(20)와 샤프트(22)로 연결 구성되어, 상기 디스크(20)를 회전 동작시키는 밸브 개폐장치(30)가 설치된다.
첨부된 도 2는 상기한 밸브 개폐장치의 주요 구성을 분해하여 입체적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 단면을 도시한 도면이다.
도 2와 도 3에서 도시하고 있는 바와 같이, 밸브 개폐장치(30)는 크게 본체(32)와, 캡(44), 플랜지(42), 피스톤로드(50) 및 피스톤(56)을 포함하여 구성한다.
상기 본체(32)는 상, 하부가 개방되어 있는 원통체 형태를 가지는 것으로서, 내부에는 피스톤(56) 및 피스톤로드(50)가 삽입되고, 그 상단은 캡(44)으로 밀폐 구성하고, 하단에는 플랜지(42)가 설치되도록 한다. 상기 플랜지(42)는 전술한 밸브몸체(10)에 고정되며 본체(32)를 밸브몸체(10)에 조립 구성하게 된다.
상기 본체(32)의 일측에는 서로 일정거리 떨어진 상태로 오일이 유입 및 배출되는 오픈포트(34) 및 클로즈포트(36)가 각각 구비되고, 또한 상기 본체(32)의 내부에는 오픈유로(38) 및 클로즈유로(40)가 각각 더 형성된다.
상기 오픈유로(38)는 상기 오픈포트(34)와 연결하여 통한 상태에서 상기 오픈포트(34)를 통해 외부에서 공급되는 오일을 상기 본체(32)와 피스톤(56) 사이에 형성되어 있는 제 1챔버(64)로 유입시키게 된다.
상기 제 1챔버(64)로 오일이 유입되면 이때의 유압에 의한 압력으로 피스톤(56)은 캡(44)의 내경에 형성되어 있는 제 2스크류홈(48)을 타고(즉, 피스톤로드(50)는 움직이는 부품이고, 고정되어 있는 캡(44)의 제 2스크류홈(48)을 타고 회전, 상승 동작함) 회전함과 동시에 상승 동작을 수행하게 되고, 이에 연동하여 피스톤로드(50)는 상기 피스톤(56)과 반대 방향으로 나선 방향이 형성되어 있으므로 같은 방향으로 피스톤(56) 보다 더 빠른 회전 동작으로 디스크(20)를 개방(오픈)동작시키게 된다.
상기 클로즈유로(40)는 상기 클로즈포트(36)와 연결하여 통한 상태에서 상기 클로즈포트(36)를 통해 외부에서 공급되는 오일을 상기 본체(32)와 피스톤(56) 사이에 형성되어 있는 제 2챔버(66)로 유입시키게 된다.
상기 제 2챔버(66)로 오일이 유입되면, 이때의 유압에 의해 압력으로 피스톤(56)은 캡(44)의 내경에 형성되어 있는 제 2스크류홈(48)을 타고 회전함과 동시에 하강 동작을 수행하게 되고, 이에 연동하여 피스톤로드(50)는 상기 피스톤(60)과 반대 방향으로 나선 방향이 형성되어 있으므로 같은 방향으로 피스톤(56) 보다 더 빠른 회전 동작으로 디스크(20)를 폐쇄(클로즈)동작시키게 된다.
이때 상기 제 2챔버(66)로 오일이 유입되어 피스톤(56)이 하강하면 상기 제 1챔버(64)에 저장되어 있는 오일은 다시 오픈유로(38) 및 오픈포트(34)를 통해 외부로 배출되어 지고, 반대로 제 1챔버(64)로 오일이 유입되어 피스톤(56)이 상승하면 상기 제 2챔버(66)에 저장되어 있는 오일은 다시 클로즈유로(40) 및 클로즈포트(36)를 통해 외부로 배출되어 지도록 한다.
상기 캡(44)은 상기 본체의 개방된 상면을 밀폐 구성하는 것으로서, 상기 캡(44)의 내부에는 피스톤(56)이 상, 하 이동할 수 있도록 공간(46)이 형성된다. 또한 상기 캡(44)의 내주면에는 나선형상의 제 2스크류홈(48)이 함몰 형성되어 있으며, 상기 제 2스크류홈(48)에는 피스톤(56)의 외경을 따라 형성되어 있는 제 2스크류돌기(60)가 끼워진 상태에서 상기 제 2스크류홈(48)을 타고 이동하며 회전 동작하는 피스톤(56)을 상, 하 수직 이동시키게 된다.
상기 피스톤로드(50)는 상기 본체(32)의 개방된 하면을 통해 상기 본체(32) 내부 공간에 삽입되는 것으로서, 상기 피스톤 로드(50)의 외경에는 나선형상의 제 1스크류돌기(54)가 돌출 형성되어 있으며, 상기 제 1스크류돌기(54)는 피스톤(56)의 내경을 따라 형성되어 있는 제 1스크류홈(58)에 끼워진 상태에서 피스톤(56)의 상, 하 수직과 동시에 피스톤로드(50)의 회전 동작이 이루어지도록 한다.
상기 피스톤로드(50)의 내경에는 체결공간(52)이 형성되고, 상기 체결공간(52)에는 전술한 디스크(20)에 결합되어 있는 샤프트(22)가 끼워진 상태에서 체결된다.
상기 피스톤(56)은 상기 피스톤로드(50)의 외경에 끼워진 상태에서 오픈 및 클로즈 유로(38, 40)를 통해 제 1, 2챔버(64, 66)로 유입되는 오일의 압력으로 회전과 동시에 상, 하 수직 이동을 수행하게 된다.
상기 피스톤(56)의 내경에는 나선 형상의 제 1스크류홈(58)이 함몰 형성되고, 상기 제 1스크류홈(58)은 상기 피스톤로드(50)의 외경에 형성되어 있는 제 1스크류돌기(54)에 끼워지게 된다. 그리고 상기 피스톤(56)의 외경에는 나선 형상의 제 2스크류돌기(60)가 돌출 형성되고, 상기 제 2스크류돌기(60)는 전술한 캡(44)의 내주면에 형성되어 있는 제 2스크류홈(48)에 끼워지게 된다.
상기 피스톤(56)의 하단에는 피스톤실링부(62)가 돌출된 상태로 일체 연장 형성되고, 상기 피스톤실링부(62)는 상기 피스톤(56)과 본체(32) 사이에 형성된 챔버를 상, 하 두 개의 제 1, 2챔버(64, 66)로 구획시키게 된다. 상기 피스톤실링부(62)로 상, 하로 구획된 제 1챔버(64)는 본체(32)의 오픈유로(38)와 연통하게 되고, 상기 제 2챔버(66)는 본체(32)의 클로즈유로(40)와 연통하게 된다.
상기 제 1챔버(64)로 오일이 유입되면 피스톤(56)은 오일의 압력을 받아 상승하게 되는 데, 이때 상기 피스톤(56)의 내, 외경에 형성되어 있는 제 1스크류홈(58)과 제 2스크류돌기(60)가 각각 피스톤로드(50)의 제 1스크류돌기(54)와, 캡(44)의 제 2스크류홈(48)에 끼워진 상태로 조립됨에 따라 피스톤(56)은 상승 압력이 작용하면 제 1스크류홈(58) 및 제 2스크류돌기(60)와 제 1스크류돌기(54)와 제 2스크류홈(48)을 통해 회전하며 상승 동작을 수행하게 되고, 이에 맞추어 제 1스크류돌기(54)가 형성된 피스톤로드(50)는 상기 피스톤(56)과 반대 방향으로 나선 방향이 형성되어 있으므로 더 빠르게 회전 동작하며 체결공간(52)에 끼워져 있는 샤프트(22)를 통해 디스크(20)를 개방 동작시키게 된다.
또한 제 2챔버(66)로 오일이 유입되면 위와 반대로 피스톤(56)은 아래로 하강함과 동시에 제 1스크류홈(58) 및 제 2스크류돌기(60)와 제 1스크류돌기(54) 및 제 2스크류홈(48)을 통해 회전하며 하강 동작을 수행하게 되고, 이에 맞추어 제 1스크류돌기(54)가 형성된 피스톤로드(50)는 다시 상기 피스톤(56)과 반대 방향으로 나선 방향이 형성되어 있으므로 더 빠르게 회전 동작하며 체결공간(52)에 끼워져 있는 샤프트(22)를 통해 디스크(20)를 폐쇄 동작시키게 된다.
이때 상기 피스톤(56)의 제 2스크류돌기(60)와, 피스톤로드(50)의 제 1스크류돌기(54)의 나선방향은 서로 반대방향, 즉, 상기 피스톤(56)의 제 2스크류돌기(60)의 나선 방향과, 상기 피스톤로드(50)의 제 1스크류돌기(54) 나선 방향은 서로 반대방향이 되도록 형성함이 바람직하며, 이는 피스톤(56)이 회전 동작할 때, 상기 피스톤로드(50)는 서로 반대 방향의 나선구조를 가진 제 1, 2스크류돌기(54, 60)를 통해 피스톤로드(50)는 상기 피스톤(56) 보다 더 큰 회전각도, 즉, 피스톤(56)이 45°만큼 회전 동작하면 상기 피스톤로드(50)는 90°만큼 회전 동작하도록 구성함으로서 개폐장치의 전체 크기를 작게(소형화) 제작하여 개폐장치에서 적은 힘이 작용하더라도 피스톤로드(50)가 정상적인 회전토크를 얻을 수 있도록 하기 위함이다.
이하, 본 발명에 따른 밸브 개폐장치의 동작을 도 4 내지 도 7을 참조하여 기술하기로 한다.
먼저, 도 4와 도 5는 본 발명에 따른 밸브 개폐장치의 동작으로 밸브의 디스크가 밸브 몸체의 유로를 개방시킨 상태를 도시한 도면들이다.
도시된 바와 같이, 선박의 밸러스트 탱크로 해수를 유입시키기 위해 해수관로에 설치되어 있는 밸브의 디스크(20)를 개방시키고자 할 때에는 본체(32)의 오픈포트(34)와, 오픈유로(38)를 통해 오일이 유입되면, 유입된 오일은 본체(32)와 피스톤(56) 사이에 피스톤플랜지(62)로 구획 형성된 제 1챔버(64)로 저장되며 피스톤(56)을 상승시키는 압력을 행사하게 되는 데, 이때 상기 피스톤(56)은 그 내, 외경에 형성되어 있는 제 1스크류홈(58) 및 제 2스크류돌기(60)가 각각 피스톤로드(50)의 제 1스크류돌기(54)와, 캡(44)의 제 2스크류홈(48)에 끼워진 상태로 조립된 상태에서 피스톤(56)이 상승하려 할 때, 제 1스크류홈(58) 및 제 2스크류돌기(60)와, 제 1스크류돌기(54) 및 제 2스크류홈(48)의 나선 구조를 통해 회전하며 상승 동작하게 된다. 이때 피스톤(56)의 제 2스크류돌기(60)와, 피스톤로드(50)의 제 1스크류돌기(54)는 나선 방향이 서로 반대 방향으로 형성된 관계로, 상기 피스톤(56)이 회전 동작할 때, 상기 피스톤로드(50)는 상기 피스톤(56) 보다 더 큰 회전각도 만큼 회전 동작할 수 있어, 적은 힘으로도 피스톤로드(50)는 안정적인 회전 토크를 얻어 회전 동작을 수행할 수 있게 된다.
그리고 상기 피스톤(56)의 제 1스크류홈(58)에 끼워져 있는 제 1스크류돌기(54)가 형성된 피스톤로드(50)는 상기 피스톤(56)의 회전 상승동작에 따라 상기 피스톤(56)과 반대 방향으로 나선 방향이 형성되었으므로 더 빠르게 회전 동작하며 상기 피스톤로드(50)의 체결공간에 끼워져 있는 샤프트(22)를 통해 디스크(20)를 회전시켜 밸브 몸체(10)의 유로(12)를 개방 동작시켜 해수관로를 개방시키게 되는 것이다.
한편, 도 6과 도 7은 본 발명에 따른 디스크 구동장치의 동작으로 버터플라이 밸브의 디스크가 밸브 몸체의 유로를 폐쇄시킨 상태를 도시한 도면들이다.
도시된 바와 같이, 선박의 밸러스트 탱크로 해수가 적정량 유입되고 나면 해수관로를 폐쇄시켜야 하며, 이때에는 본체(32)의 클로즈포트(36)와, 클로즈유로(40)를 통해 오일이 유입되면, 유입된 오일은 본체(32)와 피스톤(56) 사이에 피스톤실링부(62)로 구획 형성된 제 2챔버(66)로 저장되며 상승 동작한 피스톤(56)을 하강시키는 압력을 행사하게 되는 데, 이때 상기 피스톤(56)은 그 내, 외경에 형성되어 있는 제 1스크류홈(58) 및 제 2스크류돌기(60)가 각각 피스톤로드(50)의 제 1스크류돌기(54)와, 캡(44)의 제 2스크류홈(48)에 끼워진 상태로 조립된 상태에서 피스톤(56)이 하강하려 할 때, 제 1스크류홈(58) 및 제 2스크류돌기(60)와, 상기 제 1스크류홈(58) 및 제 2스크류돌기(60)에 각각 나사식으로 체결되는 제 1스크류돌기(60) 및 제 2스크류홈(48)의 나선 구조를 통해 피스톤(56)은 회전하며 하강 동작하게 된다.
이와 동시에 상기 피스톤(56)의 제 1스크류홈(58)에 끼워져 있는 제 1스크류돌기(54)가 형성된 피스톤로드(50)는 상기 피스톤(56)의 회전 하강동작에 따라 상기 피스톤(56)과 반대 방향으로 나선 방향이 형성되어 있으므로 더 빠르게 회전 동작하며 상기 피스톤로드(50)의 체결공간(52)에 끼워져 있는 샤프트(22)를 통해 디스크(20)를 회전시켜 밸브 몸체(10)의 유로(12)를 폐쇄 동작시켜 해수관로를 폐쇄시키게 되는 것이다.
한편, 첨부된 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 밸브 개폐장치의 단면을 도시한 도면이다.
도 8에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 밸브 개폐장치는 전술한 실시 예에서 기술한 밸브 개폐장치와 같이 본체(32)와, 캡(44), 플랜지(42), 피스톤로드(50) 및 피스톤(56)으로 구성하되, 피스톤(56)의 외경에 형성된 제 2스크류돌기(58)에 나사식으로 체결되는 제 2스크류홈(48)을 전술한 실시 예와 같이 캡(44)의 내경에 형성하는 것이 아니라, 본체(32)를 수직으로 일정길이 신장시킨 상태에서 상기 본체(32)의 내경에 상기 제 2스크류홈(46)을 형성하여 구성한 것에 차이를 가진다.
10: 밸브 몸체 20: 디스크
30: 디스크 구동장치 32: 본체
34: 오픈포트 36: 클로즈포트
38: 오픈유로 40: 클로즈유로
44: 캡 48: 제 2스크류홈
50: 피스톤로드 52: 체결공간
54: 제 1스크류돌기 56: 피스톤
58: 제 1스크류홈 60: 제 2스크류돌기
62: 피스톤실링부 64: 제 1챔버
66: 제 2챔버

Claims (3)

  1. 밸브몸체(10)의 유로(12)에 끼워진 상태에서 상기 유로를 개방 및 폐쇄시키는 디스크(20)를 구동시키는 밸브의 개폐장치에 있어서,
    상, 하면이 개방되며 상기 밸브몸체(10)에 고정 설치되는 본체(32)와;
    상기 본체(32)의 일측에 구비되는 오픈 및 클로즈포트(34, 36)와;
    상기 본체(32)의 내부에 형성되며 상기 오픈 및 클로즈포트(34, 36)와 각각 연결하여 통하는 오픈유로(38) 및 클로즈유로(40)와;
    상기 본체(32)의 개방된 상면을 밀폐 구성하며 내주면으로는 나선 형상의 제 2스크류홈(48)이 형성된 캡(44)과;
    상기 본체(32)의 내부 공간에 삽입되며 내부에는 상기 디스크(20)에 결합되어 있는 샤프트(22)가 체결 구성되는 체결공간(52)이 형성되고, 그 외경을 따라 나선 형상의 제 1스크류돌기(54)가 형성된 피스톤로드(50)와;
    상기 피스톤로드(50)의 외경에 끼워지며 내경에는 상기 피스톤로드(50)의 제 1스크류돌기(54)에 끼워지는 제 1스크류홈(58)이 형성되고, 그 외경에는 상기 캡(44)의 제 2스크류홈(48)에 끼워지는 제 2스크류돌기(60)가 형성된 피스톤(56)과;
    상기 피스톤(56)의 하단에 연장 형성되는 피스톤실링부(62) 및 ;
    상기 피스톤(56)과 상기 본체(32) 사이에 상기 피스톤실링부(62)를 통해 상, 하로 구획 형성되며 상기 오픈유로(38) 및 클로즈유로(40)와 개별적으로 연결된 상태에서 오일을 공급받는 제 1, 2챔버(64, 66)로 구성함을 특징으로 하는 밸브 개폐장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 피스톤(56)은 상기 제 1, 2챔버(64, 66)로 공급된 오일의 압력으로 상승 및 하강하는 과정에서 회전 동작하며 상기 피스톤로드(50)를 회전시켜 상기 피스톤로드(50)와 상기 샤프트(22)로 연결 구성되어 있는 상기 디스크(20)를 개방 및 폐쇄동작시키도록 함을 특징으로 하는 밸브 개폐장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 피스톤(56)의 제 2스크류돌기(58)의 나선방향과, 상기 피스톤로드(50)의 제 1스크류돌기(54) 나선방향은 서로 반대방향으로 형성하여 상기 피스톤(56)이 회전 동작할 때, 상기 피스톤로드(50)는 상기 피스톤(56)의 회전 각도 보다 더 큰 회전 각도로 회전 동작하게 됨을 특징으로 하는 밸브 개폐장치.


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