KR101415215B1

KR101415215B1 - 능동형 나이프게이트 밸브

Info

Publication number: KR101415215B1
Application number: KR1020120120506A
Authority: KR
Inventors: 김성현
Original assignee: (주)현우산업
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2014-07-04
Also published as: KR20140054702A

Abstract

본 발명은 작용력의 공급으로 작동하는 수단에 공급 이상 및 고장이나 비상상태로 인해 즉각적인 밸브의 개폐를 수행할 때 별도의 수동력을 이용하여 간단하게 동작시킬 수 있는 능동형 나이프게이트 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 몸체의 상부에 설치되는 작용력의 공급을 동작하는 자동작동수단에 의해 상승, 하강 작동하는 나이프게이트로 구성되는 슬라이드 게이트 밸브에 있어서, 상기 자동작동수단의 일측으로 위치되며 나이프게이트의 상부 끝단 일측에 연결시켜 자동작동수단의 작용력과 무관하게 수동 작동으로 동작하는 수동작동수단을 구성하여, 상기 자동작동수단에 작용력이 공급되지 못할 경우 수동작동수단을 이용하여 통로가 개폐되도록 나이프게이트를 승하강 작동시킬 수 있도록 구성하여; 나이프게이트를 자동화방식으로 동작시키는 작동수단이 화재나 기타 고장으로 작동하지 못하는 응급상황에서 수동방식을 이용하여 유체를 즉각적으로 차단할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Description

능동형 나이프게이트 밸브{Active knife gate valve}

본 발명은 능동형 나이프게이트 밸브에 관한 것으로, 특히 작용력의 공급으로 작동하는 수단에 공급 이상 및 고장이나 비상상태로 인해 즉각적인 밸브의 개폐를 수행할 때 별도의 수동력을 이용하여 간단하게 동작시킬 수 있는 능동형 나이프게이트 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 나이프게이트밸브는 배관라인의 유로를 제어 또는 개폐하여 유체, 펄프, 시멘트뿐만 아니라 제지공장이나 화력발전소 등과 같이 철사나 비닐조각, 석탄연소물 등 슬러지가 혼합된 이송물질을 이송 또는 차단하는데 사용되는 데, 최근에는 건축물의 쓰레기 흡입 이송 시스템에도 활용되고 있다.

통상 나이프게이트밸브란 칼날을 가진 차단판을 말하는 데, 유공실린더 또는 모터의 작동에 의하여 반원형의 칼 날단부를 가진 나이프게이트가 하강하여 게이트홈의 하반부 단면에 형성된 요홈에 안착됨으로서 밸브의 차단이 이루어진다.

아울러, 지금까지 많이 사용되고 있는 나이프게이트밸브는 관로 사이에 결합되는 밸브바디와, 상기 밸브바디에 삽입되어 상하이동되는 나이프게이트와, 상기 밸브바디의 내부에 형성되면서 나이프게이트에 압착되는 돌출부와, 상기 나이프게이트의 상부에 결합되고 개폐핸들의 회전에 의해 상하이동되며 나이프게이트를 이동시키는 회전나사로 이루어진다.

이러한, 나이프게이트밸브는 수동식으로 사용자가 나이프게이트의 밀폐시 일일이 수동으로 개폐핸들을 돌려야 하는 단점이 있어 작업의 능률이 떨어지고 사용자에게도 불편함이 있었다.

또한, 밸브바디의 상부에 탑커버가 볼트결합됨으로서 밀실하게 밀폐되지 않으며, 나이프게이트를 왕복운동시키는 회전나사에 연결된 스템의 상하이동시 흔들리거나 마모되는 등의 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 공압이나 유압을 받아 작용하는 실린더와 실린더로드 방식으로 변경하여 실린더로드의 상하 이송작동에 의해 나이프게이트가 승하강 작동하며 유체의 유동을 개방 차단하도록 구성하였다. 그러나 설비내의 국소적인 화재나 파손 등으로 인하여 공압이나 유압의 공급이 차단되면 나이프게이트를 작동할수 없는 문제점이 있었다.

특히, 밸브를 유동하는 유체가 가연성이나 유독물질일 경우에는 신속하게 유체의 유동을 차단해야 하는데 작동력이 공급되지 않는 경우에는 나이프게이트를 작동시킬 수 없어 설비 전체의 가동 중단을 할 경우 경제적인 손실이 크게 발생되는 문제점이 있었다.

1. 공개특허 10-2008-0081588 (명칭:나이프게이트 밸브 장치)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 나이프게이트의 작동을 작동력을 받아 자동화방식으로 동작시키거나 인력을 이용하여 수동방식으로 겸용 형태로 작동시킬 수 있도록 하는 능동형 나이프게이트 밸브를 제공하는데 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 나이프게이트를 자동화방식으로 동작시키는 작동수단이 화재나 기타 고장으로 작동하지 못하는 응급상황에서 수동방식을 이용하여 유체를 즉각적으로 차단할 수 있도록 하는 데 있다.

더불어, 본 발명의 또 다른 목적은 나이프게이트의 승하강 작동을 자동화방식이나 수동방식 중 선택적으로 사용할 수 있어 사용상의 적용성 및 효율성이 증대되되도록 하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유체가 통과되는 통로가 형성된 제1,2몸체가 결합되어 몸체를 형성하고, 상기 몸체의 상부에 설치되며 작용력의 공급으로 동작하는 자동작동수단에 의해 상승, 하강 작동하는 나이프게이트로 구성되는 슬라이드 게이트 밸브에 있어서, 상기 자동작동수단의 일측으로 위치되며 나이프게이트의 상부 끝단 일측에 연결시켜 자동작동수단의 작용력과 무관하게 수동 작동으로 동작하는 수동작동수단을 구성하여, 상기 자동작동수단에 작용력이 공급되지 못할 경우 수동작동수단을 이용하여 통로가 개폐되도록 나이프게이트를 승하강 작동시킬 수 있도록 구성하되, 상기 수동작동수단은 자동작동수단의 일측으로 회전되게 핸들나선축을 연결 구성하고, 상기 핸들나선축과 연결된 상태로 몸체와 자동작동수단을 연결하는 지지브라켓에 회전되지 않고 상하 방향으로 슬라이드 이동하는 이동바를 구성하며, 상기 이동바를 나이프게이트의 상부 끝단 일측에 연결 구성하는 것을 특징으로 하는 능동형 나이프게이트 밸브를 제공한다.

이상에서와 같이 본 발명은 나이프게이트의 작동을 작동력을 받아 자동화방식으로 동작시키거나 인력을 이용하여 수동방식으로 겸용 형태로 작동시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

그리고, 나이프게이트를 자동화방식으로 동작시키는 작동수단이 화재나 기타 고장으로 작동하지 못하는 응급상황에서 수동방식을 이용하여 유체를 즉각적으로 차단할 수 있도록 하는 효과가 있다.

더불어, 나이프게이트의 승하강 작동을 자동화방식이나 수동방식 중 선택적으로 사용할 수 있어 사용상의 적용성 및 효율성이 증대되되도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 능동형 나이프게이트 밸브를 나타낸 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 능동형 나이프게이트 밸브를 나타낸 일 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 이동바와 나이프게이트를 연결하는 체결수단의 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 이동바를 나타낸 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 이동바와 나이프게이트가 자동작동수단에 의해 작동하는 상태를 나타낸 작동도,
도 6은 본 발명에 따른 이동바와 나이프게이트가 수동작동수단에 의해 작동하는 상태를 나타낸 작동도이다.

이에 상기한 바와같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 능동형 나이프게이트 밸브는 통로(11)가 형성된 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 상부에 설치되어 별도의 작동력을 공급받아 작동하는 자동작동수단(20)과, 상기 자동작동수단(20)의 일측에 설치되어 인력으로 작동하는 수동작동수단(40)과, 상기 자동작동수단(20) 또는 수동작동수단(40)에 연결되어 승하강 작동하며 통로(11)를 개폐하는 나이프게이트(30)로 능동형밸브(100)가 구성된다.

이러한, 상기 능동형밸브(100)는 유체가 통과되는 통로(11)가 형성된 제1,2몸체(10a)(10b)가 결합되어 몸체(10)를 형성한다.

그리고, 상기 몸체(10)의 상부에 설치되며 작용력의 공급으로 동작하는 자동작동수단(20)과 수동작동수단(40)에 의해 상승, 하강 작동하는 나이프게이트(30)로 구성된다.

이때, 상기 자동작동수단(20)은 공압력이나 유압력을 이용하는 작용력을 공급받아 작동하는 것으로, 본 발명에서는 공압력을 이용하는 방식으로 구성한 예로 설명하기로 한다.

이러한, 상기 자동작동수단(20)은 공압실린더(21)에서 상하방향으로 인/출입하는 실린더로드(22)가 지지브라켓(23)의 내부를 따라 이동하도록 구성되며, 상기 나이프게이트(30)는 실린더로드(22)의 하부 끝단에 결합되어 승/하강 작동하도록 구성한다.

한편, 상기 수동작동수단(40)은 자동작동수단(20)의 일측으로 위치되며 나이프게이트(30)의 상부 끝단 일측에 연결시켜 자동작동수단(20)의 작용력과 무관하게 수동 작동으로 동작하도록 구성된다.

이러한, 상기 수동작동수단(40)은 자동작동수단(20)의 일측으로 회전되게 핸들나선축(41)을 연결 구성한다.

여기서, 상기 핸들나선축(41)은 공압실린더(21)의 상부면에 결합되는 브라켓(21a)에 제자리에서 회전되게 핸들(41a)이 결합되며, 상기 핸들(41a)의 나선브라켓(41c)에 나선축(41b)이 나선체결되어 핸들(41a)의 회전시 나선브라켓(41c)의 나선을 따라 상하로 이동하도록 설치 구성된다.

아울러, 상기 핸들나선축(41)의 나선축(41b)과 용접방식을 이용하여 일체로 연결된 상태로 몸체(10)와 자동작동수단(20)을 연결하는 지지브라켓(12)에 회전되지 않고 상하 방향으로 슬라이드 이동하는 이동바(42)를 구성한다.

즉, 상기 핸들(41a)을 회전시키면 나선축(41b)이 나선브라켓(41c)을 따라 상하 방향으로 이동할 때 이동바(42)가 함께 이동하도록 구성한 것이다.

이러한, 상기 이동바(42)의 외주면에는 길이 방향을 따라 슬라이드홈(43)을 구성한다.

더불어, 상기 슬라이드홈(43)에는 지지브라켓(12)과 결합되는 회전방지구(44)가 슬라이드 되도록 삽입 구성한다.

여기서, 상기 회전방지구(44)는 넓은 판 형태로써 이동바(42)과 끼임되지 않고 관통하며, 일측 끝단에는 슬라이드핀(44a)이 나선체결되어 슬라이드홈(43)에 삽입되면 이탈되지 않고 고정되도록 구성한다.

즉, 상기 핸들나선축(41)의 핸들(41a)을 회전시키면 나선축(41b)의 이동으로 이동바(42)가 함께 이동하게 되는데, 이때 이동바(42)는 슬라이드핀(44a)에 회전하지 하지 못한 상태로 상/하 방향으로 이동하도록 구성한다.

이러한, 상기 이동바(42)는 나이프게이트(30)의 상부 끝단 일측에 연결 구성한다.

이때, 상기 이동바(42)와 나이프게이트(30)를 연결하기 위하여 이동바(42)가 삽입되는 삽입홈(45a)이 형성된 체결구(45)를 이동바(42)와 핀(46) 체결되도록 구성한다.

그리고, 상기 이동바(42)는 통 형상으로 내부면에는 나선축(41b)과 나선 체결을 위한 암나선이 형성되어 있으며, 하부측에는 핀(46)이 관통되는 핀홀(42a)이 형성되어 있다.

아울러, 상기 체결구(45)의 일측으로 나이프게이트(30)의 일 측면에 밀착되어 체결되는 체결단(47)을 일체로 구성한다.

여기서, 상기 체결구(45)는 통 형상으로 구성된 것이며, 체결단(47)은 체결구(45)의 일측에 결합되는 판 형태로 구성된 것으로 나이프게이트(30)와 체결시에는 교체를 위한 해체가능하도록 볼트를 이용하는 방식으로 체결할 수도 있다.

즉, 상기 나이프게이트(30)를 자동작동수단(20)으로 작동시킬 경우에는 체결구(45)를 이동바(42)와 핀(46) 체결하지 않고, 수동작동수단(40)을 이용할 경우에 체결구(45)를 이동바(42)와 핀(46) 체결하도록 구성한다.

이때, 상기 자동작동수단(20)의 실린더로드(22)는 나이프게이트(30)의 상부면 정 중앙부와 연결되고, 상기 수동작동수단(40)은 실린더로드(22)와 최단 거리(L)로 떨어진 나이프게이트(30)의 상부 끝단에 연결되어 수동작동수단(40)을 작동하여 나이프게이트(30)를 승하강 시킬 경우 비틀림응력이 최소화되도록 구성한다.

이러한, 상기 능동형밸브(100)는 자동작동수단(20)에 작용력이 공급되지 못할 경우 수동작동수단(40)을 이용하여 통로(11)가 개폐되도록 나이프게이트(30)를 승하강 작동시킬 수 있도록 구성하는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 능동형밸브(100)는 제1,2몸체(10a)(10b)를 서로 마주보게 결합시켜 몸체(10)를 구성하고, 상기 제1,2몸체(10a)(10b)의 사이로 나이프게이트(30)를 삽입한다.

이후, 상기 몸체(10)의 상부로 지지브라켓(12)과 자동작동수단(20)의 공압실린더(21)를 설치한다.

다음으로, 상기 공압실린더(21)의 실린더로드(22)와 나이프게이트(30)를 결합한다.

이때, 상기 수동작동수단(40)의 핸들나선축(41)의 핸들(41a)은 브라켓(21a)과 회전되게 결합하고, 상기 나선축(41a)은 핸들(41a)의 나선브라켓(41c)에 나선 체결하며, 이동바(42)는 지지브라켓(12)에 결합된 회전방지구(44)에 관통시킨 상태에서 핸들나선축(41)의 나선축(41a)과 용접방식으로 일체로 결합한다.

그리고, 상기 회전방지구(44)에는 슬라이드핀(44a)을 체결하는 동시에 이동바(42)의 슬라이드홈(43)에 삽입시킨다.

아울러, 상기 이동바(42)의 위치에서 하향 수직방향의 나이프게이트(30)의 상부 일 끝단에 체결단(47)을 밀착시켜 볼트를 이용하여 결합한다.

이때, 상기 이동바(42)는 체결구(45)에 핀(46)을 체결하지 않은 상태에서 핸들나선축(41)을 회전시켜 자동작동수단(20)에 의해 나이프게이트(30)가 상승될 때 체결구(45)에 삽입 관통하도록 위치시켜 조립을 완성한다.

이렇게, 조립이 완성된 능동형밸브(100)는 제1.2몸체(10a)(10b)에 배관(200)이 연결되고, 배관(200)을 통해 유동하는 유체를 차단할 경우에는 공압을 공급받아 자동작동수단(20)의 실린더로드(22)를 공압실린더(21)에서 인출시켜 나이프게이트(30)가 하강하면서 통로(11)를 폐쇄한다.

반대로, 상기 배관(200)을 통해 유동하는 유체를 유동시킬 경우에는 자동작동수단(20)의 실린더로드(22)를 공압실린더(21)로 삽입시켜 나이프게이트(30)가 상승되면서 통로(11)를 개방하도록 작동을 수행하게 된다.

그러나, 상기 능동형밸브(100)가 설치된 곳에 화재나 시설물의 파손, 장기적인 정전으로 인해 공압을 공급하는 공급장치의 파손, 가동불능 상태, 공급라인의 손실 등의 이유로 공압이 원활하게 자동작동수단(20)으로 공급되지 못할 경우에는 실린더로드(22)의 작동불능으로 인해 나이프게이트(30)의 작동도 불가능한 상태가 된다.

이때, 상기 화재와 같은 경우 능동형밸브(100)를 통과하는 유체가 인화성 유체 또는 인체에 해로운 유체일 경우에는 피해 확산을 위해 안전규칙상 공급을 차단해야 하나 공압이 공급되지 못하는 상황에서는 자동작동수단(20)을 작동시킬 수 없게 응급상황이 된다.

이러한, 상기 응급상황에서는 나이프게이트(30)에 결합된 체결구(45)가 위치된 위치로 핸들나선축(41)의 핸들(41a)을 회전시켜 나선축(41b)이 나선브라켓(41c)과 나선 체결로 이동시 이동바(42)가 함께 승하강 작동시킨다.

이때, 상기 이동바(42)는 슬라이드홈(43)에 슬라이드핀(44a)이 삽입되어 회전하지 못하고 상하 방향으로 이동한다.

이렇게, 이동한 이동바(42)의 하부 끝단을 삽입홈(45a)에 삽입시킨 후 핀(46)을 체결구(45)과 핀홀(42a)을 관통하여 체결되도록 결합한다.

이후, 상기 수동작동수단(40)의 핸들나선축(41)을 회전시켜 나이프게이트(30)를 하강시킴으로써 통로(11)를 폐쇄하여 유체의 흐름을 간단하게 차단할 수 있다.

여기서, 상기 나이프게이트(30)는 실린더로드(22)에 연결된 상태를 유지하게 되어 실린더로드(22) 또한 나이프게이트(30)의 승하강 작동시 함께 이동하게 된다.

이때, 상기 나이프게이트(30)와 이동바(42)의 연결 지점은 나이프게이트(30)의 중앙에서 가장 근접한 거리(L)에 위치되어 수동작동수단(40)을 이용하여 나이프게이트(30)를 승하강 작동시키더라도 나이프게이트(30)가 일측으로 편심되는 것을 예방할 수 있으며 회전 모멘트를 최소화하여 나이프게이트(30) 및 몸체(10)의 마모를 최소화할 수 있는 것이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

10 : 몸체 10a : 제1몸체
10b : 제2몸체 11 : 통로
12 : 지지브라켓 20 : 자동작동수단
21 : 공압실린더 22 : 실린더로드
30 : 나이프게이트 40 : 수동작동수단
41 : 핸들나선축 41a : 핸들
41b : 나선축 42 : 이동바
43 : 슬라이드홈 44 : 회전방지구
44a : 슬라이드핀 45 : 체결구
46 : 핀 47 : 체결단
100 : 능동형밸브 200 : 배관

Claims

삭제
유체가 통과되는 통로(11)가 형성된 제1,2몸체(10a)(10b)가 결합되어 몸체(10)를 형성하고, 상기 몸체(10)의 상부에 설치되며 작용력의 공급으로 동작하는 자동작동수단(20)에 의해 상승, 하강 작동하는 나이프게이트(30)로 구성되는 슬라이드 게이트 밸브에 있어서,
상기 자동작동수단(20)의 일측으로 위치되며 나이프게이트(30)의 상부 끝단 일측에 연결시켜 자동작동수단(20)의 작용력과 무관하게 수동 작동으로 동작하는 수동작동수단(40)을 구성하여,
상기 자동작동수단(20)에 작용력이 공급되지 못할 경우 수동작동수단(40)을 이용하여 통로(11)가 개폐되도록 나이프게이트(30)를 승하강 작동시킬 수 있도록 구성하되,
상기 수동작동수단(40)은 자동작동수단(20)의 일측으로 회전되게 핸들나선축(41)을 연결 구성하고,
상기 핸들나선축(41)과 연결된 상태로 몸체(10)와 자동작동수단(20)을 연결하는 지지브라켓(12)에 회전되지 않고 상하 방향으로 슬라이드 이동하는 이동바(42)를 구성하며,
상기 이동바(42)를 나이프게이트(30)의 상부 끝단 일측에 연결 구성하는 것을 특징으로 하는 능동형 나이프게이트 밸브.
제 2항에 있어서, 상기 이동바(42)의 외주면에는 길이 방향을 따라 슬라이드홈(43)을 구성하고,
상기 슬라이드홈(43)에는 지지브라켓(12)과 결합되는 회전방지구(44)가 슬라이드 되도록 삽입 구성하는 것을 특징으로 하는 능동형 나이프게이트 밸브.
제 2항에 있어서, 상기 이동바(42)와 나이프게이트(30)를 연결하기 위하여 이동바(42)가 삽입되는 삽입홈(45a)이 형성된 체결구(45)를 이동바(42)와 핀(46) 체결되도록 구성하고,
상기 체결구(45)의 일측으로 나이프게이트(30)의 일 측면에 밀착되어 체결되는 체결단(47)을 일체로 구성하여,
상기 나이프게이트(30)를 자동작동수단(20)으로 작동시킬 경우에는 체결구(45)를 이동바(42)와 핀(46) 체결하지 않고, 수동작동수단(40)을 이용할 경우에 체결구(45)를 이동바(42)와 핀(46) 체결하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 능동형 나이프게이트 밸브.