KR101695137B1

KR101695137B1 - 가스 밸브의 개폐가 정확한 밸브셔터의 구조

Info

Publication number: KR101695137B1
Application number: KR1020160116368A
Authority: KR
Inventors: 오희범; 이조형
Original assignee: 오희범; 이조형
Priority date: 2016-09-09
Filing date: 2016-09-09
Publication date: 2017-01-24

Abstract

본 발명은 압축가스 용기 내의 가스가 예상치 못한 사고로, 예를 들어 화재나 지진 등의 각종 재난 사고 기타 오조작 등으로 가스 누출이 발생할 경우 가스 누출을 긴급 차단할 수 있도록 하기 위해 가스 용기에 장착되는 밸브셔터에 관한 것이다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주요 구성은, 핸들(4)의 조작으로 태엽(2)을 감아 둔 상태에서, 가스 누설이 발생하면 태엽의 풀리는 힘으로 가스밸브를 차단하도록 작동하는 밸브셔터의 구조에서, 가스통의 가스 밸브의 개폐를 확실하게 할 수 있게 구성한 밸브셔터의 구조에 있어서, 상기 핸들(4) 하단에는 소기어(11)가 형성되고, 소기어(11)는 전동축(12)에 장착된 전동기어(13)와 맞물리며, 전동기어(13)는 전달축(14)에 설치한 전달기어(15)와 맞물리고, 상기 전달축(14) 하부에는 제2전달기어(23)와 제1소기어(16)가 설치되며, 제2전달기어(23)는 상기 전동축(12)에 구성되는 소경기어(28)와 맞물리고, 소경기어(28)는 하부에 제2전동기어(24)를 갖추며, 제2전동기어(24)는 제2축(25)에 설치되는 제2축기어(26)와 맞물리며, 상기 제2전동기어(24) 하부에는 제어기어(17)가 설치되고, 제어기어(17)는 전달축(14) 하단에 구성되는 제1소기어(16)와 맞물리고, 제1소기어(16) 하부에의 전달축(14)에는 인디케이터(30)와 가스밸브(31)가 장착되게 구성하여, 태엽(2)이 감기고 풀릴때, 소기어(11), 전동기어(13), 전달기어(15), 제2전달기어(23), 소경기어(28)와 제2전동기어(24) 및 제2축기어(26)로 전달되게 하고, 그리고 제어기어(17)는 제1소기어(16)로 전달되게 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

가스 밸브의 개폐가 정확한 밸브셔터의 구조{Valve shutter structure being exactly operable to open and shut a gas valve}

본 발명은 압축가스 용기 내의 가스가 예상치 못한 사고로, 예를 들어 화재나 지진 등의 각종 재난 사고 기타 오조작 등으로 가스 누출이 발생할 경우 가스 누출을 긴급 차단할 수 있도록 하기 위해 가스 용기에 장착되는 밸브셔터에 관한 것이다.

문헌1

특허등록번호 : 제 10-1360312 호(등록일자 : 2014.02.03)

명칭 : 밸브 셔터(valve shutter)

상기 명창의 문헌1은 본 출원인이 출원하여 선등록한 것으로, 본 발명에서 설명하는 셔터 밸브의 구조와 유사한 인접 기술이다.

상기 종래 문헌의 기술 역시, 누설 가스를 차단하기 위한 구조이다. 그러나 종래의 구조로는 셔터 밸브가 작동하여 가스통의 밸브를 잠그거나 또는 개방하여 오픈 상태로 위치시키고자 할 경우, 가스밸브의 개폐가 완전하게 이루어지지 못하는 단점이 있다. 그 이유는 통상적으로 가스통에 연결설치하는 잠금 밸브의 회전이 300도 정도 회전이면 정확히 잠금이나 해제 작동이 가능하나, 특정 가스통의 경우엔 300도의 회전만으로는 잠금이나 해제가 완전히 이루어지지 못하는 단점이 있다. 따라서 가스 안전밸브의 개폐가 불확실하여 가스 누설 사고를 충분히 막지 못하는 문제점도 발생한다.

또한 종래의 밸브 셔터의 구조에서는 최종 가스 밸브를 개방하고 잠그는 그 회전축에 회전을 제어하는 제어구조가 형성되어, 회전축의 회전 제어시 강력한 충격을 주어 축에 무리한 힘이 전달될 뿐만 아니라 그로 인해 최종 가스 통의 안전밸브를 잠그는 동작에도 충격을 주어 안전하게 가스 차단 밸브를 작동시키지 못하는 단점도 발생한다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 발명한 것으로, 가스 잠금 안전밸브의 회전량이 종래의 회전 한계인 300도 이상 충분히 회전되게 구성하여 밸브의 잠금과 개방의 작동이 확실하게 이루어지게 하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.

또한 본 발명은 가스통의 종류에 무관하게 범용적으로 사용 가능하고 한정된 공간 내에서 콤팩트하게 구성 가능한 밸브 셔터의 기어들의 조합 구조를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

또한 본 발명은 종래의 밸브 셔터의 구조에서는 최종 가스 밸브를 개방하고 잠그는 그 회전축에 회전을 제어하는 제어구조를 제거하여, 최종 가스통의 안전밸브를 잠그는 동작에도 충격을 주지 않도록 하여 안전하게 가스 차단 밸브를 작동시키도록 구성하였다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주요 구성은, 핸들(4)의 조작으로 태엽(2)을 감아 둔 상태에서, 가스 누설이 발생하면 태엽의 풀리는 힘으로 가스밸브를 차단하도록 작동하는 밸브셔터의 구조에서, 가스통의 가스 밸브의 개폐를 확실하게 할 수 있게 구성한 밸브셔터의 구조에 있어서, 상기 핸들(4) 하단에는 소기어(11)가 형성되고, 소기어(11)는 전동축(12)에 장착된 전동기어(13)와 맞물리며, 전동기어(13)는 전달축(14)에 설치한 전달기어(15)와 맞물리고, 상기 전달축(14) 하부에는 제2전달기어(23)와 제1소기어(16)가 설치되며, 제2전달기어(23)는 상기 전동축(12)에 구성되는 소경기어(28)와 맞물리고, 소경기어(28)는 하부에 제2전동기어(24)를 갖추며, 제2전동기어(24)는 제2축(25)에 설치되는 제2축기어(26)와 맞물리며, 상기 제2전동기어(24) 하부에는 제어기어(17)가 설치되고, 제어기어(17)는 전달축(14) 하단에 구성되는 제1소기어(16)와 맞물리고, 제1소기어(16)가 장착되는 전달축(14) 하부에는 인디케이터(30)와 가스밸브(31)가 장착되게 구성하여, 태엽(2)이 감기고 풀릴때, 소기어(11), 전동기어(13), 전달기어(15), 제2전달기어(23), 소경기어(28)와 제2전동기어(24) 및 제2축기어(26)로 전달되게 하고, 그리고 제어기어(17)는 제1소기어(16)로 전달되게 구성한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 제2축기어(26)가 설치되는 제2축(25)에는 제2축(25)과 수평으로 교차 설치하는 고정바(27)를 갖추어, 고정바(27)의 상부에서 승하강하는 작동바(68)에 의해 걸리게 구성하여, 태엽의 힘을 고정바(27)의 회전 제어를 통해 저축하도록 구성한 것을 특징으로 하며, 상기 제어기어(17) 하부에는 전동축(12)과 동축으로 회전판(18)을 설치하고, 회전판(18) 외주에는 스토퍼(19)를 설치하고, 전동축(12) 하단을 지지하는 하부프레임(35)에는 상부로 돌출하는 구조의 제1,2제어핀(20,21)을 설치하여, 스토퍼(19)의 회전이 제1,2제어핀(20,21)의 설치 범위 내에서 회전하도록 회전범위를 제한한 구성한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 전달축(14) 하단에는 인디케이터(30)를 결합시키되, 인디케이터(30) 외주에는 상하 2 단으로 회전 정도를 표시하여, 360도 이상의 회전 상태임을 알 수 있게 구성하고, 상기 전달기어(15)는 상기 전동기어(13)에 비해 큰 직경으로 이루어지고, 상기 소경기어(28)는 제2전달기어(23)에 비해 작은 직경으로 이루어지며, 상기 제2축기어(26)는 상기 제2전동기어(24)에 비해 작은 직경으로 이루어지며, 상기 제1소기어(16)는 상기 제어기어(17)에 비해 작은 직경으로 이루어지게 구성하여, 전달축(14)과 물려 회전하는 인디케이터(30)가 540도까지 회전 가능하게 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 가스 잠금 안전밸브의 회전량이 300도 이상 최대 540도 까지 충분히 회전되게 구성되어 밸브의 잠금과 개방의 작동이 확실하게 이루어 질 수 있다.

또한 본 발명은 가스통의 종류에 무관하게 범용적으로 사용 가능하다.

또한 본 발명은 종래의 회전기어들의 조립체를 이루는 한정된 공간 내에서 부피의 확장 없이 콤팩트하게 구성 할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면 최종 가스 밸브를 개방하고 잠그는 전달축(14)에 회전을 제어하는 제어구조가 형성되어 있지 않아, 전달축(14)에 무리한 힘이 가해지지 않아 최종 가스 통의 안전밸브를 잠그는 동작에도 충격을 주지 않으므로 안전하게 가스 차단 밸브를 작동시킬 수 있다.

도 1 은 본 발명을 설명하기 위한 기어들의 조립 연결 상태를 설명하기 위한 도면
도 2 는 회전판(18)의 회전과 그의 제어를 설명하기 위한 도면
도 3 은 전달축(14)에 연결되는 인디케이터(30)와 가스밸브(31)를 보여 주는 도면.

이하, 본 발명을 첨부 도면에 의거 추가로 상술한다.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 설명하기 위한 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에서는 핸들(4)을 좌회전시키면, 핸들축(3)이 회전 하고 그에 따라 회전축(3)에 형성한 태엽(2)이 감겨진다. 회전축(3) 하부에는 작은 소기어(11)가 형성되고 그 좌측에는 전동축(12)에 형성한 전동기어(13)에 동력이 전달된다.

전동기어(13)는 또한 그 측부에 형성한 전달축(14)에 형성된 전달기어(15)에 회전동력을 전달한다. 전달기어(15) 하부에는 전달축(14)과 동축으로 제2전달기어(23) 및 제2전달기어(23) 보다 작은 직경으로 이루어지는 제1소기어(16)가 형성되어 전달기어(15)의 회전에 따라 함께 회전된다.

제1소기어(16)는 전달축(14) 하부에 장착되며, 제1소기어(16) 보다 큰 직경으로 이루어지는 제어기어(17)를 회전시킨다. 제어기어(17) 하부에는 회전판(18)이 스토퍼(19)와 함께 체결되어 있다. 스토퍼(19)는 회전판(18)의 외경보다 더 돌출되게 결합 설치한다.

이러한 구성에 의하면 핸들(4)을 좌회전시키면 태엽(2)을 감는 동작이 이루어지고, 그리고 여러 기어를 거쳐 최종 전달되는 기어 동력은 전달축(14) 하단을 회전시킴과 아울러 제2전동기어(24)도 회전시킨다.

전달축(14) 하단에는 후술하는 인디케이터가 결합 설치되고, 인디케이터에는 가스탱크의 개폐 밸브와 결합되어 있어 최종적으로 가스 밸브를 개방하는 좌회전을 시키게 된다. 이 경우 태엽(2)이 풀어지려는 힘에 의해, 인디케이터 및 가스밸브가 역회전되는 것을 방지하게 위해, 즉, 한번 핸들(4)을 좌회전시키면 풀리지 않게 작동하는 제어 기구들이 구성된다.

그에 대한 구성과 동작을 이하 설명한다.

도 1 에서 핸들(4)의 감는 방향 반대로 놓아두면 제자리로 돌아가는 바, 이때 태엽(2)의 풀리고자 하는 힘에 의해 핸들축(3)이 역회전하는데, 그 역회전 동력은 소기어(11), 전동기어(13) 거쳐 전달기어(15)로 전달된다. 전달기어(15) 하측에는 제2전달기어(23)가 형성되어 있어 전달기어(15)의 회전에 따라 함께 회전한다.

제2전달기어(23)는 전동축(12)에 설치되는 제2전동기어(24)에 동력을 전달한다. 제2전동기어(24)는 동일한 몸체 상부에 제2전동기어(24) 직경 보다 작은 직경으로 이루어지는 소경기어(28)를 갖추고 있어, 제2전달기어(23)와 맞물려 회전시, 제2전달기어(23)의 회전 보다 많은 회전수가 전달되게 구성된다.

제2전동기어(24)는 그 측부에 제2축(25)에 형성되며 제2전동기어(24) 보다 작은 직경으로 이루어지는 제2축기어(26)에 전달된다. 제2축(25)에는 고정바(27)가 가로로 설치되어 있어 제2축기어(26)가 회전하면 함께 회전한다.

상기 구성에 의하면, 핸들(4)의 회전에 의해 회전수 보다 적은 회전이 전달축(14)의 전달기어(15)에 전달되나 그 하부에 구성되는 제2전달기어(23)와 소경기어(28)의 결합에 의해 소경기어(28)의 회전수가 증가되고 그리고 한번 더 제2전동기어(24)와 그 보다 작은 직경으로 이루어지는 제2축기어(26)의 조합에 의해 제2축(25)이 회전수가 더욱 많아 진다.

한편, 제2축기어(26) 상부엔 고정바(27)가 설치되고 그 상부에는 작동바(68)가 승하강하게 구성된다. 작동바(68)는 안전장치로, 평상시에는 작동바(68)가 하강하여 고정바(27)에 걸치고 있으면 고정바(27)가 회전하지 못한다. 즉, 이 경우 앞선 설명에서와 같이 핸들(4)을 좌회전시키면 태엽의 감는 힘이 전달기어(15)의 회전에 따라 동축으로 결합된 제2전달기어(23) 및 제1소기어(16)가 함께 회전하여, 제2전달기어(23)의 힘은 제2전동기어(24) 및 제2축기어(26)에 전달되고, 제1소기어(16)는 제어기어(17)에 각각 전달된다. 이때 고정바(27)가 작동바(68)의 하강으로 인해, 작동바(68)에 걸려 회전하지 못하면 태엽(2)의 풀리고자 하는 힘이 저축된다. 즉 태엽이 풀리지 않게 제어해 주는 역할을 한다.

그러나 만약 가스통이 누설되는 사고가 발생할 경우, 긴급 조치로 작동바(68)를 상승 작동시키면 억제된 태엽(2)의 감긴 힘이 해제되므로 풀어지므로 그 회전력이 전달축(14)에 전달되어 전달축(14) 하단에 최종 연결 되는가스통의 밸브를 긴급하게 잠그는 동작을 하게 된다.

한편, 회전판(18)의 외경 인접한 위치에는 도 2 에 보듯이, 제1,2제어핀(20,21)을 설치하였다.(미설명부호 33 은 돌출면으로 이에 대한 구체적 구성과 설명은 본 발명의 기술 설명과 무관하므로 그의 설명을 생략한다) 그리하여 핸들(4)을 좌회전시켜 태엽을 감은 상태로 만들 경우, 회전판(18)이 제1제어핀(20) 위치에서 제2제어핀(21) 위치까지 회전 가능하다. 회전판(18)과 동축으로 결합되는 제어기어(17)는 제1소기어(16)와 결합되어 있어서, 전달축(14) 하부에 결합되는 가스통의 밸브를 개방하거나 잠글 수 있다.

이때 종래 경우, 최종 가스통의 밸브에 회전력을 전달하는 전달축(14)의 회전량이 충분하지 못하여 가스통의 밸브를 충분히 개폐하지 못하는 단점이 있었다. 즉, 가스통의 종류에 따라 가스 밸브의 충분한 잠금과 충분한 개방이 각기 다르기 때문이다. 통상적으로 300도 정도의 회전이면 밸브의 개폐가 이루어지게 구성되어 있으나, 가스통의 종류에 따라 그 이상의 회전량을 요구하는 경우가 많다. 이럴 경우에는 밸브의 개폐가 충분하지 못하여 안전사고의 위험도 있으며 가스의 충분한 공급 및 완전한 차단에 문제가 발생할 수 있다.

본 발명에서는 이를 해결하기 위해, 전달축(14)의 회전량이 더욱 많아지도록 도 1 과 같은 구조로 개선한 것이다. 즉, 회전판(18)의 구성을 전동축(12)에 형성시키고 이와 함께 회전하는 제어기어(17)가 제1소기어(16)에 물려 전달축(14)이 회전되게하여 전달축(14)의 회전량이 더욱 커지도록 구성한 것이다.

제어기어(17)와 제1소기어(16)의 회전비는 1:3 이다. 따라서 예를 들어 제어기어(17)가 1 회전하면 제1소기어(16)는 3 회전을 한다. 본 발명에서 전달축(14)이 540도까지 회전이 가능한 이유는 제어기어(17)가 180도 회전하면 제1소기어(16)가 180×3 = 540도 회전하는 원리이다. 그리하여 전달축(14)의 회전에 따라 회전하는 가스밸브의 개방과 폐쇄가 더욱 확실하고 안전하게 이루어지게 한 것이다.

도 3 은 전달축(14)에 연결되는 인디케이터(30)를 나타낸다.

인디케이터(30)는 외주에 회전 정도나 상태를 표시하는 여러 표시를 한다. 예를 들어 아라비아 숫자를 붙여 어느 단계의 개방이나 폐쇄 상태 또는 회전 각도 정도를 보여주거나 밸브가 개방되었는지 폐쇄되어 있는지 등의 원하는 표시를 인식할 수 있게 표기할 수 있다 . 이 경우 본 발명에서는 인디케이터(30)가 360도 이상도 회전하므로, 360도 이상 회전시에는 도면에서 보듯이 인디케이터(30) 외면의 표기를 상하부로 나누어, 360도 이상의 회전량의 상태에서는 최초 표기지점 상부에 연속하여 소정의 표시를 할 수 있다.

인디케이터(30) 내경에는 가스 밸브(31)가 삽입 결합되어 전달축(14)의 회전이 인디케이터(30)에 전달되어 회전되고 그에 따라 가스 밸브(31)가 회전되는 것이다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 전달축(14)의 회전이 540까지 회전 가능하여 가스 밸브(31)의 개방이나 잠금 동작이 매우 확실하게 이루어질 수 있고, 또한 각종 가스통의 가스밸브(31)의 회전량에 따라 잠금과 개방의 정도가 다른 여러 가스밸브에 대하여도 범용적으로 사용이 가능하다.

또한 본 발명은 한정된 공간에서 매우 콤팩트하게 이루어져 있어, 부피가 증가함이 없이 종래의 기어 조립체 내 공간 구조 내에서 구성이 가능하다.

3 핸들축 11 소기어
12 전동축 13 전동기어
14 전달축 15 전달기어
16 제1소기어 17 제어기어
18 회전판 19 스토퍼
20,21 제1,2제어핀 23 제2전달기어
24 제2전동기어 25 제2축
26 제2축기어 27 고정바
28 소경기어 30 인디케이터
31 가스밸브 68 작동바

Claims

핸들(4)의 조작으로 태엽(2)을 감아 둔 상태에서, 가스 누설이 발생하면 태엽의 풀리는 힘으로 가스밸브를 차단하도록 작동하는 밸브셔터의 구조에서, 가스통의 가스 밸브의 개폐를 확실하게 할 수 있게 구성한 밸브셔터의 구조에 있어서,
상기 핸들(4) 하단에는 소기어(11)가 형성되고,
소기어(11)는 전동축(12)에 장착된 전동기어(13)와 맞물리며,
전동기어(13)는 전달축(14)에 설치한 전달기어(15)와 맞물리고,
상기 전달축(14) 하부에는 제2전달기어(23)와 제1소기어(16)가 설치되며,
제2전달기어(23)는 상기 전동축(12)에 구성되는 소경기어(28)와 맞물리고,
소경기어(28)는 하부에 제2전동기어(24)를 갖추며,
제2전동기어(24)는 제2축(25)에 설치되는 제2축기어(26)와 맞물리며,
상기 제2전동기어(24) 하부에는 제어기어(17)가 설치되고,
제어기어(17)는 전달축(14) 하단에 구성되는 제1소기어(16)와 맞물리고,
제1소기어(16)가 장착되는 전달축(14) 하부에는 인디케이터(30)와 가스밸브(31)가 장착되게 구성하여,
태엽(2)이 감기고 풀릴때, 소기어(11), 전동기어(13), 전달기어(15), 제2전달기어(23), 소경기어(28)와 제2전동기어(24) 및 제2축기어(26)로 전달되게 하고, 그리고 제어기어(17)는 제1소기어(16)로 전달되게 구성한 것을 특징으로 하는 가스 밸브의 개폐를 확실하게 할 수 있게 구성한 밸브셔터의 구조.
제 1 항에 있어서,
상기 제2축기어(26)가 설치되는 제2축(25)에는 제2축(25)과 수평으로 교차 설치하는 고정바(27)를 갖추어, 고정바(27)의 상부에서 승하강하는 작동바(68)에 의해 걸리게 구성하여, 태엽의 힘을 고정바(27)의 회전 제어를 통해 저축하도록 구성한 것을 특징으로 하는 가스 밸브의 개폐를 확실하게 할 수 있게 구성한 밸브셔터의 구조.
제 1 항에 있어서,
상기 제어기어(17) 하부에는 전동축(12)과 동축으로 회전판(18)을 설치하고,
회전판(18) 외주에는 스토퍼(19)를 설치하고, 전동축(12) 하단을 지지하는 하부프레임(35)에는 상부로 돌출하는 구조의 제1,2제어핀(20,21)을 설치하여, 스토퍼(19)의 회전이 제1,2제어핀(20,21)의 설치 범위 내에서 회전하도록 회전범위를 제한한 구성한 것을 특징으로 하는 가스 밸브의 개폐를 확실하게 할 수 있게 구성한 밸브셔터의 구조.
제 1 항에 있어서,
상기 전달축(14) 하단에는 인디케이터(30)를 결합시키되, 인디케이터(30) 외주에는 상하 2 단으로 회전 정도를 표시하여, 360도 이상의 회전 상태임을 알 수 있게 구성한 것을 특징으로 하는 가스 밸브의 개폐를 확실하게 할 수 있게 구성한 밸브셔터의 구조.
제 1 항에 있어서,
상기 전달기어(15)는 상기 전동기어(13)에 비해 큰 직경으로 이루어지고,
상기 소경기어(28)는 제2전달기어(23)에 비해 작은 직경으로 이루어지며,
상기 제2축기어(26)는 상기 제2전동기어(24)에 비해 작은 직경으로 이루어지며,
상기 제1소기어(16)는 상기 제어기어(17)에 비해 작은 직경으로 이루어지게 구성하여, 전달축(14)과 물려 회전하는 인디케이터(30)가 540도까지 회전 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 가스 밸브의 개폐를 확실하게 할 수 있게 구성한 밸브셔터의 구조.