KR101599498B1

KR101599498B1 - 큐폴라 밸브 개폐 제어방법 및 그 밸브 시스템

Info

Publication number: KR101599498B1
Application number: KR1020150127050A
Authority: KR
Inventors: 김성현
Original assignee: (주)현우산업
Priority date: 2015-09-08
Filing date: 2015-09-08
Publication date: 2016-03-15

Abstract

본 발명은 밸브 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 밸브의 개폐 시기에 맞추어 큐폴라 표면에 이물질을 제거하기 위한 공기 청소 주기를 수행하도록 큐폴라 밸브의 큐폴라 디스크 개방과 폐쇄 작동시 팽창 시트의 팽창 압력을 제거하고, 폐쇄 완료시 팽창 시트를 팽창시켜 완전한 밀폐를 이루도록 제어하는 시이퀀스 제어 단계에서 큐폴라 디스크 표면의 이물질을 고압 공기 분사에 의하여 에어 플러싱을 이루어 이물질이 잔존하지 못하도록 제거하는 단계를 더 포함하여 밸브의 수명 연장과 고장 발생을 저감시키도록 팽창 시트를 내장하는 탑 플레이트와, 탑 플레이트와 체결하며 큐폴라 디스크를 내장하는 바디와, 상기 큐폴라 디스크의 개폐 구간에 상기 팽창 시트가 큐폴라 디스크 표면 밀접하여 기밀을 유지하도록 시이퀀스 개폐 제어를 이루는 큐폴라 밸브 시이퀀스 제어 방법에 있어서, 상기 큐폴라 밸브를 개방 상태에서 폐쇄 상태로 구동될 때 큐폴라 디스크 표면 청소하는 에어 플러싱 단계를 선행한 후 팽창 시트를 팽창 단계에 의하여 폐쇄를 완전하게 이루고, 상기 큐폴라 밸브 폐쇄 상태에서 개방 상태로 구동될 때에는 팽창 시트 배기 수축 후 에어 플러싱 단계를 거쳐 밸브 개방을 이루도록 제어하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

큐폴라 밸브 개폐 제어방법 및 그 밸브 시스템{Cupola valve opening and closing control method and valve system}

본 발명은 석유화학, 식품분야, 제철소, 발전소, 쓰레기 소각장 또는 정유공장 등에서의 압력 차단 용도로 사용되는 밸브 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 밸브의 개폐 시기에 맞추어 큐폴라 표면에 이물질을 제거하기 위한 공기 청소 주기를 수행하도록 이루어진 큐폴라 밸브 제어 방법 및 그 밸브 시스템에 관한 것이다.

공지된 바와 같이 큐폴라 밸브(CUPOLA VALVE)는 통상 석유화학이나 식품분야, 제철소, 발전소, 쓰레기 소각장 또는 정유공장 등에서의 제품 취급시 압력 차단 용도로 사용된다.

상기 밸브는 석유화학 및 식품분야에서 플라스틱류(ABS, PET, TPA, PE, PP 등), 화학제품(토너, 카본 블랙, PVC), 음식 재료(커피, 분유, 코코아, 설탕 등), 산업 재료(실리카, 필라이트(pelite), 석탄, 시멘트, 목재 칩 등)을 취급하고, 제철소에서는 제철 분말, 쇠가루와 이물질 및 물이 함유된 스케일을 취급하고, 발전소 및 쓰레기 소각장에서는 재(fly ash, bottom ash), 모래, 코크스가 타다 남은 재(coke breeze)을 취급하며, 발전소에서 각종 가스가 함유된 프라이 애쉬(fly ash)를 취급하는 경우 공기압으로 상기한 제품을 이송시키는 시스템에서 압력을 차단하기 위한 용도로 사용되는 것이다.

이러한 밸브는 예를 들어, 밸브 바디 내에서 큐폴라가 회전하면서 그 회전 개도에 따라 압력의 차단 정도가 조정되는 것이다.

즉, 이송되는 제품의 유통 정도가 조절되거나 유통의 폐쇄가 이루어지는 것이다.

그런데, 이와 같은 알려진 종래 밸브는 유로를 개폐하는 디스크가 돔 형(반구형)으로 형성되어 다른 평판 구조의 디스크를 갖는 밸브에 비하여, 디스크에 제품 이물이 잔류되거나 특히 고착물이 잔류하게 되고, 이와 같은 디스크 상의 고착물은 디스크의 회동시 디스크와 밸브 시트 사이에 끼이면서, 밸브 시트를 손상시키는 문제가 있었다.

한편 상기와 같은 높은 압력을 개폐하는 용도의 밸브에 있어서는 밸브 시트를 공기나 가스를 이용하여 디스크의 표면에 밀착되도록 하여 밸브 밀폐성을 높이도록 팽창-수축형의 밸브 시트를 사용하는 경우, 밸브 시트는 탄력성을 갖추어야 하고, 이 경우 밸브 시트는 탄력을 갖는 유연 소재로 제작되고 있다.

유연 소재라 함은 합성수지 계열이나 고무로 된 탄력을 갖는 소재를 말한다.

이와 같은 팽창-수축형 밸브 시트의 경우 디스크 상의 고착물이 회동하는 디스크 사이에서 끼이게 되면, 쉽게 파손되고 결과적으로 밸브 시트의 밀폐성을 저하시켜 밸브 작동성 자체에 문제를 발생시키는 단점이 있다.

즉, 밸브의 작동성에 문제가 발생하는 이송되는 제품의 적정한 차단 등이 어렵게 되어 이송 제품의 외부 누출이나 관련 설비의 오염 등의 원인이 되어 심각한 환경, 설비적 사고나 안전사고를 발생하게 되는 것이다.

큐폴라 디스크에 이물질을 제거하기 위하여 종래에는 스크래퍼를 적용하여 큐폴라 디스크 표면에 밀착시켜 표면을 긁는 것과 같은 작용으로 이물질을 제거하는 것이 공지되어 있다.

스크래퍼를 부가한 공지 기술은 다양하며 일본국 특허 제4658720호의 밸브장치에는 탑 플레이트(2)의 유입구 측 내경 하단부 홈(3)을 형성하고 이 홈에 돔형 디스크(4)와 밀착을 이루도록 링 형태의 스크래퍼(1)를 매입 형성하며 상기 스크래퍼(1)의 상부 일단을 지지하는 링 형태의 누름판(5)을 볼트(6) 체결하여 스크래퍼를 결합하도록 이루어져 있다.

한편 큐폴라 밸브에 완전한 압력 밀폐를 위하여 종래에도 큐폴라 디스크에 공기 압력으로 팽창하여 긴밀하게 접촉하도록 팽창 시트가 구성되어 있으며 이러한 팽창 시트는 밸브 개방과 폐쇄 시기에 압축 공기를 배기하고 완전한 폐쇄가 이루어짐을 검출하여 압축 공기를 주입하여 밀폐력을 증대시키는 시이퀀스 제어 방법이 공지되어 있다.

이러한 공지 기술은 대한민국 특허 공개 2005-76119에 제안된 바 있다.

그러나 전술한 바와 같이 물리적인 스크래퍼의 부가는 큐폴라 디스크 표면 손상을 초래하는 단점이 있고 단순히 긁어 제거함에 있어 긁어 제거한 이물질이 스크래퍼 표면에 잔류하여 팽창 시트의 작용을 방해하는 문제가 발생된다.

또한 팽창 시트를 밸브 개폐 시기에 수축시키고 폐쇄 이후에 팽창시켜 기밀을 유지하는 제어 방법만으로는 큐폴라 밸브의 내구성을 확보하기 어려운 단점이 있다

JP

4658720

B2

KR

2005-76119

A

KR

1229448

B1

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서 다음과 같은 과제를 해결하고자 이루어진다.

본 발명은 큐폴라 밸브의 큐폴라 디스크 개방과 폐쇄 작동시 팽창 시트의 팽창 압력을 제거하고, 폐쇄 완료시 팽창 시트를 팽창시켜 완전한 밀폐를 이루도록 제어하는 시이퀀스 제어 단계에서 큐폴라 디스크 표면의 이물질을 고압 공기 분사에 의하여 에어 플러싱을 이루어 이물질이 잔존하지 못하도록 제거하는 단계를 더 포함하여 밸브의 수명 연장과 고장 발생을 저감시키도록 이루어진 큐폴라 밸브 개폐 제어방법 및 그 밸브 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은 큐폴라 밸브 디스크의 완전 폐쇄 위치를 검출하는 것과, 검출된 이후 일정시간 팽창 시트의 팽창을 지연시키고, 이 지연시간 범위 내에서 에어 플러싱을 이루도록 제어하도록 이루어진 큐폴라 밸브 개폐 제어방법 및 그 밸브 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은 큐폴라 밸브의 개방과 폐쇄 구동의 종료 위치를 검출하고 이 검출 신호에 의하여 설정한 시간 동안 팽창 시트의 팽창 구동을 지연하는 일련의 시이퀀스 제어를 마이콤을 갖는 전자식 연산장치에 의하도록 이루어 정확한 시간 제어가 가능하도록 이루어진 큐폴라 밸브 개폐 제어방법 및 그 밸브 시스템을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여 이루어지는 본 발명은 큐폴라 디스크를 갖는 밸브와 이 밸브에 의하여 유로를 개폐하는 시이퀀스 제어 방법에 있어 큐폴라 밸브를 실질적으로 움직이는 외부 압력으로 압축 공기를 준비하고 일정 압력으로 준비하는 공기압 셋팅단계와, 상기 공기압이 준비된 단계에서 밸브의 개방 또는 폐쇄 중 어느 하나의 단계를 선택하고 구동하는 개폐 구동 선택단계와, 개방 상태에서 폐쇄 상태로의 폐쇄 단계 선택의 경우 큐폴라 디스크를 폐쇄 방향으로 구동하는 액츄에이터에 작동 에어를 공급하는 것과, 상기 작동 에어에 의하여 액츄에이터가 시계 방향 회전을 시작하여 밸브 폐쇄 구동을 이루는 것과, 폐쇄가 완료되는 위치에를 검출하는 리미트 스위치의 폐쇄 위치 신호 전송을 이루는 밸브 폐쇄 구동단계와, 상기 폐쇄 위치 신호 전송으로부터 사전에 설정된 시간동안 팽창 시트의 팽창 구동을 지연하는 설정된 지연시간 카운트 단계와, 상기 지연시간 내에서 큐폴라 디스크 표면에 외부 압축 공기를 고압 분사하는 에어 플러싱 단계와, 상기 에어 플러싱이 종료됨과 동시에 팽창 시트에 에어를 공급하여 팽창시키는 시트 팽창단계와, 상기 설정된 지연 시간 경과를 검출하는 단계에 의하여 설정된 지연시간이 경과된 경우 밸브의 완전 폐쇄를 인지하고 외부 표시기에 폐쇄를 표시하는 단계로 시이퀀스 제어를 이루는 것에 의한다.

상기 에어 플러싱 시간의 설정은 설정된 지연 시간 범위 내에서 이루어지는데 팽창 시트의 팽창과 동시에 이루어지거나 에어 플러싱이 종료된 후 팽창 시트를 팽창시키도록 순차적으로 이루어질 수 있다.

한편, 큐폴라 밸브 열림 제어 단계는 폐쇄 상태에서 개방 상태로 제어되는 것으로 팽창 시트 공급 에어를 차단하고 시트의 에어를 배기하는 단계, 상기 시트 에어 배기 시작과 동시에 설정된 시간 동안 액츄에이터 폐쇄 구동을 지연하는 설정된 지연시간 카운트 단계와, 상기 지연시간 내에서 큐폴라 디스크 표면에 외부 압축 공기를 고압 분사하는 에어 플러싱 단계와, 상기 지연시간 경과를 검출하는 단계와, 상기 지연시간 경과에 따라 밸브 개방을 위한 구동 에어를 공급하는 액츄에이터 에어 공급하는 것과 에어 공급에 따라 액츄에이터가 반 시계 방향으로 구동하여 밸브 개방 구동을 이루는 것과, 완전 개방위치를 검출하는 리미트 스위치 신호를 검출할 때까지 개방 구동을 이루는 밸브 개방 구동 단계와, 밸브 개방을 외부 표시기에 개방 표시하는 단계로 시이퀀스 제어를 이루는 것에 의한다.

상기 제어 방법에 의하여 이루어지는 지연 시간의 설정과 설정 시간의 경과를 검출하는 일체의 연산은 마이컴을 포함하는 제어장치에 의하여 컨트롤 된다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면 종래 단순히 개폐 시기 전, 후에 팽창 시트의 공기압을 배기하거나 충전하는 단순 방식에서 벗어나 개방시기에는 팽창 시트 배기 후 밸브의 개방 회전을 이루는 액츄에이터 구동을 지연시키고 이 지연 시간 내에서 큐폴라 디스크 표면에 압축 공기를 분사하여 에어 플러싱을 이루고, 밸브 폐쇄시에는 폐쇄 위치를 검출 한 이후 일정 지연 시간 범위 내에서 큐폴라 디스크 표면에 압축 공기를 분사하여 에어 플러싱을 이룬 뒤에 팽창 시트를 팽창시켜 밸브를 완전히 밀폐되도록 이루어 큐폴라 디스크 표면에 이물질 잔류를 제거하고 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 이러한 지연 시간은 임의로 설정 가능하도록 별도의 제어장치에 의하여 연산 제어하도록 마련하여 전자 제어되는 컨트롤러에 의해 지연시간의 임의 설정과 설정 시간 범위 내에서 에어 플러싱 시간을 규정함에 의하여 외부 조작이 간편한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 큐폴라 디스크 표면의 이물질을 고압 공기 분사에 의하여 에어 플러싱을 이루어 이물질이 잔존하지 못하도록 제거하는 단계를 더 포함하여 밸브의 수명 연장과 고장 발생을 저감시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제어 방법을 도시한 플로우챠트
도 2는 본 발명의 제어 방법에 의하여 큐폴라 밸브를 제어하는 공압 계통을 포함하는 제어 개념도.
도 3은 본 발명의 큐폴라 밸브 요부 구성을 도시한 단면 구성도.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예로서의 구성을 살펴보기로 한다.

팽창 시트를 내장하는 탑 플레이트와, 탑 플레이트와 체결하며 큐폴라 디스크를 내장하는 바디와, 상기 큐폴라 디스크의 개폐 구간에 상기 팽창 시트가 큐폴라 디스크 표면 밀접하여 기밀을 유지하도록 큐폴라 밸브는 이루어진다.

큐폴라 밸브에 개방과 폐쇄 구동을 순차적으로 제어하기 위하여 공압 시이퀀스 또는 전자적인 시이퀀스 제어를 수반한다.

본 발명의 시이퀀스 제어 방법에 대하여 살펴본다.

큐폴라 디스크를 갖는 밸브와 이 밸브에 의하여 유로를 개폐하는 시이퀀스 제어 방법에 있어 큐폴라 밸브를 실질적으로 움직이는 외부 압력으로 압축 공기를 준비하고 일정 압력으로 준비하는 공기압 셋팅 단계(S100)와, 상기 공기압이 준비된 단계에서 밸브의 개방 또는 폐쇄 중 어느 하나의 단계를 선택하고 구동하는 개폐 구동 선택단계(S110)와, 개방 상태에서 폐쇄 상태로의 폐쇄 명령 신호에 따라 큐폴라 디스크를 폐쇄 방향으로 구동하는 액츄에이터에 작동 에어를 공급하는 것과, 상기 작동 에어에 의하여 액츄에이터가 시계 방향 회전을 시작하여 밸브 폐쇄 구동을 이루는 것과, 폐쇄가 완료되는 위치에를 검출하는 리미트 스위치의 폐쇄 위치 신호 전송을 이루는 밸브 폐쇄 구동단계(S120)와, 상기 폐쇄 위치 신호 전송으로부터 사전에 설정된 시간동안 팽창 시트의 팽창 구동을 지연하는 설정된 지연시간 카운트 단계(S130)와, 상기 지연시간 내에서 큐폴라 디스크 표면에 외부 압축 공기를 고압 분사하는 에어 플러싱 단계(S140)와, 상기 에어 플러싱이 종료됨과 동시에 팽창 시트에 에어를 공급하여 팽창시키는 시트 팽창단계(S150)와, 상기 설정된 지연 시간 경과를 검출하는 단계(S160)에 의하여 설정된 지연시간이 경과된 경우 밸브의 완전 폐쇄를 인지하고 외부 표시기에 폐쇄를 표시하는 단계(S170)로 시이퀀스 제어를 이루는 것에 의한다.

상기 에어 플러싱 시간(Δt)의 설정은 설정된 지연 시간(ΔT) 범위 내에서 이루어지도록 설정된 지연시간 대비 플러싱 시간은 ΔT > Δt가 되도록 이루어진다.

상기 플러싱은 팽창 시트의 팽창과 동시에 이루어지거나 에어 플러싱을 우선 실시하고 플러싱이 종료된 후 팽창 시트를 팽창시키도록 순차적으로 이루어질 수 있다.

한편, 큐폴라 밸브 열림 제어 단계는 폐쇄 상태에서 개방 상태로 제어되는 것으로 팽창 시트 공급 에어를 차단하고 시트의 에어를 배기하는 단계(S220), 상기 시트의 에어가 배기 시작됨과 동시에 설정된 시간 동안 액츄에이터 폐쇄 구동을 지연하는 설정된 지연시간 카운트 단계(S230)와, 상기 지연시간 내에서 큐폴라 디스크 표면에 외부 압축 공기를 고압 분사하는 에어 플러싱 단계(S240)와, 상기 지연시간 경과를 검출하는 단계(S250)와, 상기 지연시간 경과에 따라 밸브 개방을 위한 구동 에어를 공급하는 액츄에이터 에어 공급하는 것과 에어 공급에 따라 액츄에이터가 반 시계 방향으로 구동하여 밸브 개방 구동을 이루는 것과, 완전 개방위치를 검출하는 리미트 스위치 신호를 검출할 때까지 개방 구동을 이루는 밸브 개방 구동 단계(S260)와, 밸브 개방을 외부 표시기에 개방 표시하는 단계(S270)로 시이퀀스 제어를 이루는 것에 의하여 밸브 개방과 폐쇄 시기에 설정된 일정 시간동안 큐폴라 디스크를 공기 세척하는 에어 플러싱 단계를 더 포함하도록 이루어진다.

상기 시이퀀스 제어 방법으로 큐폴라 밸브 개폐를 구동하는 과정을 도 2 도시의 공압 계통을 포함하는 제어 개념도를 참조하여 살펴본다.

상기 제어 방법에 의하여 이루어지는 지연 시간의 설정과 설정 시간의 경과를 검출하는 일체의 연산은 마이컴을 포함하는 제어장치(100)에 의하여 컨트롤 된다.

큐폴라 밸브(10)는 바디(11)와 바디 상부에 고정하는 탑 플레이트(12), 바디에 회전 가능하게 고정한 큐폴라 디스크(13)으로 이루어지며 큐폴라 디스크(13)는 공압 구동하는 액츄에이터(20)에 축 연결하여 개폐 구동하도록 이루어지며 탑 플레이트(12) 단부 큐폴라 디스크 접면에는 공기 주입으로 팽챙하는 팽창시트(30)를 내장하여 이루며 폐쇄 위치에서 큐폴라 디스크 표면과 팽창시트가 긴밀하게 공기 압력으로 접촉하도록 이루어진다.

상기 액츄에이터(20)는 외부 공급되는 압축 공기에 의하여 큐폴라 디스크를 회전시키도록 마련된다.

본 발명은 전술한 제어 방법을 구현하는 마이컴을 내장한 제어장치(100)는 상기 제어 장치에 밸브 개방과 폐쇄 위치를 인식하도록 액츄에이터 회전축 캠으로 온/ 오프하는 개방, 폐쇄 위치 리미트 스위치(SWo), (SWc)를 제어장치(100) 입력으로 마련하고, 출력으로 제 1 ~ 3 솔레노이드 밸브(SV1 ~ SV3)를 구동하도록 이루어진다.

상기 제 1 ~ 3 솔레노이드 밸브(SV1 ~ SV3)를 포함하는 공압 라인은 일정 압력을 셋팅하는 레귤레이터(40)와, 유로 전환 제 1 솔레노이드 밸브(SV1)의 공압 출력 포트(A, B)를 액취에이터(20)의 포트(A, B)에 연결하여 개방과 폐쇄 공압을 전달하도록 이루고, 상기 레귤레이터(40) 출력 공압을 팽창 시트 구동용 제 2 솔레노이드 밸브(SV2)를 통하여 팽창시트(30)에 연결하여 이루며, 상기 레귤레이터(40) 출력 공압을 에어 플러싱용 제 3 솔레노이드 밸브(SV3)에 연결하여 이루며 공압 공급을 이루는 당해 솔레노이드 밸브를 통하여 반전시 압력을 배기하도록 연결하여 이루어진다.

에어 플러싱 포트(50)는 도 3 도시와 같이 탑 플레이트(12)에 방사상으로 이격하여 복수 이상 다수 천공하여 이루되, 높은 공기 압력으로 배출하도록 노즐형으로 이루며 팽창시트(30)와 간섭을 피하면서 큐폴라 디스크(30)를 향하며 유체 이송방향을 지향하도록 형성하여 이루어진다.

상술한 바와 같은 본 발명의 제 작용을 이하 좀 더 구체적으로 살펴본다.

본 발명의 제어 방법과 이 제어 방법에 의하여 밸브 개폐 공압을 전달하는 공압 개념도를 참고하여 살펴본다.

개방에서 폐쇄로의 변위는 개방 위치 리미트 스위치(SWo)가 닫힌 상태에서 선택될 수 있다.

큐폴라 밸브는 개방과 폐쇄 및 유량 조절 개도를 갖는 등 다양하게 사용될 수 있으나 본 설명에서는 개방과 폐쇄의 두 가지 변위만을 기본으로 설명한다.

먼저 큐폴라 밸브가 개방된 상태에서 폐쇄 상태로 변위 과정을 살펴본다.

공기압 공급장치에서 발생한 공압을 레귤레이터(40)를 경유하여 일정 압력으로 셋팅하는 공기압 셋팅 단계(S100)를 통하여 모든 공압 요소에 공압을 연결하고 제어 장치(100)의 초기화로 준비 상태를 이룬다.

미 도시한 외부 입력에 의해 밸브 폐쇄 조작이 이루어질 때 액츄에이터 구동용 제 1 솔레노이드 밸브(SV1)는 비 통전상태에 있으며 따라서 유입 공압은 포트(B)를 경유하여 액츄에이터(20)의 폐쇄 작동 포트(B)에 공압 전달을 이루며 개방 작동 포트(A)는 제 1 솔레노이드를 통하여 배기를 이룬다.

이에 액츄에이터(20)의 회전축은 시계방향으로 회전을 시작하고 밸브 폐쇄 구동을 이루며 폐쇄 위치에 도달하면 폐쇄 위치 검출 리미트 스위치(SWc)가 닫히면서 제어장치(100)가 밸브 폐쇄 위치 도달을 인식한다(S120).

이때부터 제어장치(100)는 임의 설정한 지연 시간 카운트를 개시하며(S130) 동시에 제 3 솔레노이드 밸브(SV3)를 통전 상태로 하여 유입 공압이 에어 플러싱 포트(50)을 통해 고압 분사가 이루어지면서 큐폴라 디스크 표면의 이물질 침착을 제거한다(S140).

에어 플러싱이 진행되는 동시에 또는 에어 플러싱이 종료된 직후에 제 2 솔레노이드 밸브(SV2)의 통전으로 유입 공압은 팽창 시트(30)를 팽창시킨다(S150).

에어 플러싱은 설정한 지연시간(ΔT) 범위 이내에서 설정된 임의의 시간(Δt) 동안 제어장치(100)의 제어에 의하여 제 3 솔레노이드 밸브(SV3)의 통전에 의해 결정된다.

상기 설정한 지연시간이 모두 경과하면(S160) 외부 표시기(미 도시)에 밸브 폐쇄를 LED표시(S170)하고 리턴된다.

상기 설정하는 지연 시간(ΔT)은 수초 이내이며 이 지연시간 범위 내에서 플러싱 시간(Δt)은 ΔT = Δt와 같이 동일하게 하거나 또는 ΔT > Δt와 같이 짧게 할 수도 있다.

다음은 큐폴라 밸브가 폐쇄 상태에서 개방 상태로 변위 과정을 살펴본다.

폐쇄에서 개방으로의 변위는 폐쇄 위치 리미트 스위치(SWc)가 닫힌 상태에서 선택될 수 있다.

미 도시한 외부 입력에 의해 밸브 폐쇄 조작이 이루어질 때 제어장치(100)에 의하여 제 2 솔레노이드 밸브(SV2)가 통전 상태에서 비 통전 상태로 전환되고 따라서 팽창 시트(30)에 공급되던 압축 공기는 중단되고 팽창 시트 내부의 공기는 제 2 솔레노이드 밸브의 배기 포트를 통하여 외부 배기되는 단계(S220)로 제어되며 시트는 수축을 이룬다.

상기 제 2 솔레노이드 밸브(SV2)의 비 통전 전환으로부터 설정된 지연 시간 카운트가 개시되고(S230) 설정 지연시간이 경과하기 전까지 제 3 솔레노이드 밸브(SV3)를 통전시켜 외부 압축공기가 에어 플러싱 포트(50)에 연결되며 고압 분사로 에어 플러싱을 이룬다(S240).

상기 에어 플러싱을 위한 설정 시간이 경과되고(S250) 나면 제 1 솔레노이드 밸브(SV1)가 통전 상태가 되며 당해 포트(A)를 통해 외부 압축 공기가 액츄에이터(20)의 포트(A)에 연결되면서 액츄에이터가 반시계 방향으로 역 구동을 이루면서 큐폴라 디스크(13)의 개방 구동을 시작하여 개방 위치 리미트 스위치(SWo)가 닫힘 상태가 될 때까지 구동을 이루고(S260) 상기 리미트 스위치(SWo)가 닫힐 때 개방 완료 위치로 인식하도록 하여 외부 표시기에 밸브 개방 상태를 LED표시하고 종료된다(S270).

결과적으로 본 발명은 큐폴라 밸브 개방 -> 폐쇄로 구동될 때에는 에어 플러싱을 이루어 큐폴라 디스크 표면 청소를 선행한 후 팽창 시트를 팽창시켜 폐쇄를 완전하게 이루고, 반대로 큐폴라 밸브 폐쇄 -> 개방으로 구동될 때에는 팽창 시트 배기 수축 후 에어 플러싱을 이루면서 밸브 개방을 이루게 하는데 플러싱 구동 시간은 제어장치(100)에 의하여 임의로 설정이 가능하고 그 설정 시간은 마이컴 제어에 의해 시간 미분능이 높아 매우 정밀한 제어가 가능하도록 이루어져 있다.

미 설명 부호로서 60은 냉각용 포트, 70은 팽창 시트용 포트를 각각 도시한 것이다.

10 : 큐폴라 밸브 11 : 바디
12 : 탑 플레이트 13 : 큐폴라 디스크
20 : 액츄에이터 30 : 팽창 시트
40 : 레귤레이터 50 : 에어 플러싱 포트
SV1~SV3 : 제 1 ~ 제 3 솔레노이드 밸브 100 : 제어장치
SWc : 폐쇄 위치 리미트 스위치 SWo : 개방 위치 리미트 스위치

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팽창 시트를 내장하는 탑 플레이트와, 탑 플레이트와 체결하며 큐폴라 디스크를 내장하는 바디와, 상기 큐폴라 디스크의 개폐 구간에 상기 팽창 시트가 큐폴라 디스크 표면 밀접하여 기밀을 유지하며, 큐폴라 디스크를 움직이며, 에어 플러싱을 이루는 압축 공기를 준비하는 공기압 셋팅 단계와, 큐폴라 밸브의 개방 또는 폐쇄 중 어느 하나를 선택하고 구동하는 개폐 구동 선택단계와, 상기 큐폴라 밸브를 개방 상태에서 폐쇄 상태로 구동할 때 큐폴라 디스크 표면을 청소하는 에어 플러싱 단계와, 팽창 시트 팽창 단계에 의하여 밸브 폐쇄를 완전하게 이루는 큐폴라 밸브 제어 방법에 있어서,
개방 상태에서 폐쇄 상태로의 폐쇄 명령 신호에 따라 큐폴라 디스크를 폐쇄 방향으로 구동하는 액츄에이터에 작동 에어를 공급하는 것과, 상기 작동 에어에 의하여 액츄에이터가 시계 방향 회전을 시작하여 밸브 폐쇄 구동을 이루는 것과, 폐쇄가 완료되는 위치를 검출하는 리미트 스위치의 폐쇄 위치 신호 전송을 이루는 밸브 폐쇄 구동단계(S120)와,
상기 폐쇄 위치 신호 전송으로부터 사전에 설정된 시간동안 팽창 시트의 팽창 구동을 지연하는 설정된 지연시간 카운트 단계(S130)와,
상기 지연시간 내에서 큐폴라 디스크 표면에 외부 압축 공기를 고압 분사하는 에어 플러싱 단계(S140)와,
상기 에어 플러싱이 종료됨과 동시에 팽창 시트에 에어를 공급하여 팽창시키는 시트 팽창단계(S150)와,
상기 설정된 지연 시간 경과를 검출하는 단계(S160)와,
상기 설정된 지연시간이 경과된 경우 밸브의 완전 폐쇄를 인지하고 외부 표시기에 폐쇄를 표시하는 단계(S170)로 시이퀀스 제어를 이루는 것을 특징으로 하는 큐폴라 밸브 개폐 제어방법.
팽창 시트를 내장하는 탑 플레이트와, 탑 플레이트와 체결하며 큐폴라 디스크를 내장하는 바디와, 상기 큐폴라 디스크의 개폐 구간에 상기 팽창 시트가 큐폴라 디스크 표면 밀접하여 기밀을 유지하며, 큐폴라 디스크를 움직이며, 에어 플러싱을 이루는 압축 공기를 준비하는 공기압 셋팅 단계와, 큐폴라 밸브의 개방 또는 폐쇄 중 어느 하나를 선택하고 구동하는 개폐 구동 선택단계와, 큐폴라 밸브 폐쇄 상태에서 개방 상태로 구동될 때에는 팽창 시트를 수축한 후 에어 플러싱 단계를 거쳐 밸브 개방을 이루도록 제어하는 큐폴라 밸브 개폐 제어방법에 있어서,
상기 큐폴라 밸브 폐쇄 상태에서 개방 상태의 제어는 팽창 시트 공급 에어를 차단하고 시트의 에어를 배기하는 단계(S220)와,
상기 시트의 에어가 배기 시작됨과 동시에 설정된 시간 동안 액츄에이터 폐쇄 구동을 지연하는 설정된 지연시간 카운트 단계(S230)와,
상기 지연시간 내에서 큐폴라 디스크 표면에 외부 압축 공기를 고압 분사하는 에어 플러싱 단계(S240)와,
상기 지연시간 경과를 검출하는 단계(S250)와,
상기 지연시간 경과에 따라 밸브 개방을 위한 구동 에어를 공급하는 액츄에이터 에어 공급하는 것과 에어 공급에 따라 액츄에이터가 반 시계 방향으로 구동하여 밸브 개방 구동을 이루는 것과, 완전 개방위치를 검출하는 리미트 스위치 신호를 검출할 때 까지 개방 구동을 이루는 밸브 개방 구동 단계(S260)와,
상기 밸브 개방을 외부 표시기에 개방 표시하는 단계(S270)로 시이퀀스 제어를 이루는 것을 특징으로 하는 큐폴라 밸브 개폐 제어방법.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 에어 플러싱 시간(Δt)의 설정은 설정된 지연 시간(ΔT) 범위 내에서 플러싱 시간은 ΔT > Δt가 되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 큐폴라 밸브 개폐 제어방법.
청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
상기 에어 플러싱 시간(Δt)의 설정은 설정된 지연 시간(ΔT) 범위 내에서 플러싱 시간은 ΔT = Δt가 되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 큐폴라 밸브 개폐 제어방법.
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팽창 시트를 내장하는 탑 플레이트와, 탑 플레이트와 체결하며 큐폴라 디스크를 내장하는 바디와, 상기 큐폴라 디스크의 개폐 구간에 상기 팽창 시트가 큐폴라 디스크 표면 밀접하여 기밀을 유지하도록 시이퀀스 개폐 제어를 이루는 큐폴라 밸브 시이퀀스 제어 밸브 시스템에 있어서,
상기 밸브 개방과 폐쇄 위치를 인식하도록 액츄에이터 회전축 캠으로 온/ 오프하는 개방, 폐쇄 위치 리미트 스위치(SWo), (SWc)를 입력으로 마련하고, 출력으로 제 1 ~ 3 솔레노이드 밸브(SV1 ~ SV3)를 구동하도록 제어 시이퀀스 프로그램이 입력된 마이컴을 포함하여 이루어지는 제어장치(100)와,
상기 제 1 ~ 3 솔레노이드 밸브(SV1 ~ SV3)를 포함하는 공압 라인은 일정 압력을 셋팅하는 레귤레이터(40)와, 유로 전환 제 1 솔레노이드 밸브(SV1)의 공압 출력 포트(A, B)를 액취에이터(20)의 포트(A, B)에 연결하여 개방과 폐쇄 공압을 전달하도록 이루고, 상기 레귤레이터(40) 출력 공압을 팽창 시트 구동용 제 2 솔레노이드 밸브(SV2)를 통하여 팽창시트(30)에 연결하여 이루며, 상기 레귤레이터(40) 출력 공압을 에어 플러싱용 제 3 솔레노이드 밸브(SV3)에 연결하여 이루며 공압 공급을 이루는 당해 솔레노이드 밸브를 통하여 반전시 압력을 배기하도록 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 큐폴라 밸브 시스템.
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