KR101879569B1 - 누액 차단 밸브 - Google Patents

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KR101879569B1
KR101879569B1 KR1020170050869A KR20170050869A KR101879569B1 KR 101879569 B1 KR101879569 B1 KR 101879569B1 KR 1020170050869 A KR1020170050869 A KR 1020170050869A KR 20170050869 A KR20170050869 A KR 20170050869A KR 101879569 B1 KR101879569 B1 KR 101879569B1
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박문수
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동주에이피 주식회사
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Abstract

본 발명은 밸브바디와 스템 사이의 유격을 통해 유출되는 누액이 밸브 외부로 유출되거나 액츄에이터 내부로 유입되는 것을 억제하고 이를 감지하는 누액 차단 밸브에 관한 것으로서, 내부에는 상호 연결되는 밸브유로와 수직홀이 형성되는 밸브본체 및 상기 밸브본체의 상부에 일체로 형성되며 중심에는 상기 수직홀과 연결되는 수용홈이 형성되는 밸브플랜지로 이루어지는 밸브바디부; 상기 밸브플랜지의 상면에 고정되는 액츄에이터 박스가 포함되는 액츄에이터부; 하부는 상기 수직홀에 삽입 배치되고 상부는 상기 액츄에이터 박스에 삽입 배치되는 스템본체를 포함하는 스템부; 및 상기 수용홈에 구비되는 실링막 및 상기 수용홈에 유입되는 누액을 감지하는 누액센서를 포함하며, 상기 실링막은 상기 수직홀로부터 유입되는 누액이 상기 밸브플랜지와 액츄에이터 박스의 경계면을 통해 외부로 유출되거나 액츄에이터 박스 내부로 유입되는 것을 억제하는 누액방지부;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

누액 차단 밸브{Valve Protecting Leakage}
본 발명은 누액 차단 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밸브바디와 스템 사이의 유격을 통해 유출되는 누액이 밸브 외부로 유출되거나 액츄에이터 내부로 유입되는 것을 억제하고 이를 감지하는 누액 차단 밸브에 관한 것이다.
밸브란 유체의 흐름, 유량, 압력을 제어하기 위해 관로(또는 용기 출입구)에 구비되는 장치로서, 밸브의 동력원에 따라 수동식과 자동식으로 분류될 수 있으며, 자동식 밸브에는 다시 공기 작동형, 유압 작동형, 전기 작동형, 자력 작동형 등으로 분류될 수 있다.
이중 본 출원인이 출원하여 국내등록특허 제10-1596811호(등록일자: 2016.02.15.)에 소개되어 있는 누액 차단 밸브를 통해 상기 전기 작동형 밸브의 기본 구성을 설명하면 아래와 같다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이 상기 누액 차단 밸브는, 밸브바디(1)의 상부에 액츄에이터 박스(2)가 구비되고 액츄에이터 박스(2)의 내부에는 통상 외부로부터 입력되는 제어신호를 통해 전자적으로 제어되는 스텝모터가 구비된다.
또한, 스텝모터의 회전축에는 복수의 기어 조합(3)이 결합되고, 기어 조합(3)의 종동측에는 스템(4)이 고정되며, 상기 스템(4)의 하부에는 볼 밸브나 버터플라이 밸브와 같은 밸브바디(1)의 종류에 따라 유로를 개폐하는 볼이나 원판이 형성된다.
또한, 스템(4)의 상단에는 자기장 센서(5)가 구비되어 스템(4)의 미세 회전각을 측정하며, 이를 통해 밸브의 유량을 정밀하게 제어할 수 있다.
다만, 밸브바디(1)와 스템(4) 사이의 유격을 통해 유체가 액츄에이터 박스(2) 내부로 유입되어 스텝모터가 손상되거나 또는 밸브 외부로 유출되어 밸브 주변이 오염되는 사고가 발생하기도 한다.
이러한 문제를 방지하기 위해 유격 부위에 오링(6)과 패킹(7)이 구비되어 있으나, 누액(漏液) 사고를 완벽히 막지는 못하고 있다.
KR 10-1596811 B1 2016.02.15.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 누액의 밸브 외부 유출이나 액츄에이터 내부 유입을 억제하며, 누액을 감지할 수 있는 누액 차단 밸브를 제공하는 데에 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 누액 차단 밸브는, 내부에는 상호 연결되는 밸브유로와 수직홀이 형성되는 밸브본체 및 상기 밸브본체의 상부에 일체로 형성되며 중심에는 상기 수직홀과 연결되는 수용홈이 형성되는 밸브플랜지로 이루어지는 밸브바디부; 상기 밸브플랜지의 상면에 고정되는 액츄에이터 박스가 포함되는 액츄에이터부; 하부는 상기 수직홀에 삽입 배치되고 상부는 상기 액츄에이터 박스에 삽입 배치되는 스템본체를 포함하는 스템부; 및 상기 수용홈에 유입되는 누액을 감지하는 누액센서를 포함하는 누액방지부;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 누액 차단 밸브는, 상기 수용홈에는 실링막이 더 구비되며, 상기 실링막은 상기 수직홀로부터 유입되는 누액이 상기 밸브플랜지와 액츄에이터 박스의 경계면을 통해 외부로 유출되거나 액츄에이터 박스 내부로 유입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 누액 차단 밸브는, 상기 실링막이 상기 스템본체에 삽입 고정되는 내측링, 상기 밸브플랜지와 액츄에이터 박스의 경계면 사이에 고정되는 외측링 및 상기 내측링과 외측링 사이에 형성되는 주름막으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 누액 차단 밸브는, 상기 밸브플랜지에 상기 누액센서가 구비되는 제2수용홈이 형성되며, 상기 제2수용홈은 수용홈과 연결되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 누액 차단 밸브는, 상기 누액센서의 케이블이 액츄에이터 박스에 형성된 관통공을 통해 박스 내부로 진입하거나 또는 밸브플랜지에 형성된 관통홀을 통해 외부로 돌출되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 누액 차단 밸브에 의하면, 누액의 밸브 외부 유출을 막고 누액의 액츄에이터 박스 유입을 억제하는 실링막 및 수용홈에 유입되는 누액을 감지하는 누액센서를 통해, 누액으로 인한 액츄에이터의 손상 및 밸브 주변의 오손이 방지되므로, 본 발명의 안정성이 향상되게 된다.
도 1은 종래기술에 따른 누액 차단 밸브를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 누액 차단 밸브를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 누액 차단 밸브의 밸브바디부와 액츄에이터부를 분리 도시한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 누액 차단 밸브의 밸브플랜지를 도시한 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 누액 차단 밸브의 다른 실시예를 도시한 단면도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 누액 차단 밸브를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 누액 차단 밸브의 밸브바디부와 액츄에이터부를 분리 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 누액 차단 밸브의 밸브플랜지를 도시한 평면도이다.
도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 누액 차단 밸브는 밸브바디부(10), 상기 밸브바디부(10)의 상부에 구비되는 액츄에이터부(20), 밸브바디부(10)와 액츄에이터부(20)의 내부에 구비되는 스템부(30) 및 밸브바디부(10)와 액츄에이터부(20)의 경계 부위에 구비되어 누액이 액츄에이터부(20)에 유입되거나 밸브 외부로 유출되는 것을 억제하고 누액을 감지하는 누액방지부(40)로 이루어진다.
이하, 상기 구성 요소들을 중심으로 본 발명의 구체적인 내용을 설명하면, 먼저 밸브바디부(10)는 밸브본체(11)와 밸브플랜지(13)로 이루어진다.
밸브본체(11)의 내부에는 수평방향으로 형성되고 유체가 통과하는 밸브유로(11a) 및 수직방향으로 형성되고 하단이 상기 밸브유로(11a)와 연결되는 수직홀(11b)이 구비된다.
또한, 상기 수직홀(11b)에 스템부(30)의 스템본체(31) 하부가 삽입되며, 밸브유로(11a)와 수직홀(11b)의 연결 부위에는 스템본체(31)의 하부에 형성된 개폐수단(33)이 배치되어 밸브유로(11a)의 개폐량을 조절하게 된다.
한편, 밸브플랜지(13)는 밸브바디부(10)를 액츄에이터부(20)에 고정하기 위한 구성으로서, 밸브본체(11)와 일체로 형성되며 중심에는 수직홀(11b)을 통해 유입되는 누액이 1차적으로 고이게 되는 수용홈(13a)이 형성된다.
액츄에이터부(20)는 상기 밸브플랜지(13)의 상부에 구비되는 액츄에이터 박스(21), 상기 액츄에이터 박스(21)의 내부에 구비되는 스텝모터(23), 동력전달부(25) 및 PCB커넥터(27)를 포함하여 이루어진다.
상기 동력전달부(25)는 복수의 기어조합으로 이루어져 스텝모터(23)로부터 인가받은 회전력을 증폭(감속)하여 이를 스템본체(31)에 전달하는 역할을 한다.
상기 PCB커넥터(27)는 외부에 마련된 콘트롤박스(또는 관제실)와의 통신 연결 및 외부 전원과의 연결을 위한 구성으로서, 스텝모터(23)와 콘트롤박스를 연결하여 모터의 기동이 제어되도록 하는 한편, 후술할 스템부(30)의 자기장 감지부(35)와 연결되어 자기장 감지부(35)가 측정한 스템본체(31)의 변위값을 콘트롤박스에 전달한다.
스템부(30)는 막대 형상으로 이루어지는 스템본체(31), 스템본체(31)의 하부에 구비되는 개폐수단(33) 및 스템본체(31)의 상단과 액츄에이터 박스(21)의 내벽 지점에 구비되는 자기장 감지부(35)로 이루어진다.
스템본체(31)의 하부는 수직홀(11b)에 회전가능하게 구비되며, 상부는 동력전달부(25)의 종동측 기어에 고정되어 스텝모터(23)의 회전에 따라 0~90˚범위에서 회동하게 된다.
개폐수단(33)은 앞서 설명한 바와 같이 밸브바디부(10)가 볼 밸브나 버터플라이 밸브 등의 밸브 종류에 따라 해당 밸브 종류의 개폐수단이 형성되어 밸브유로(11a)를 개폐하게 된다.
자기장 감지부(35)는 통상 자기장 센서가 채용, 스템본체(31)의 회동에 따른 자기장 변화값을 콘트롤박스에 전달하면, 이를 기초로 콘트롤박스는 스텝모터(23)를 제어하여 개폐수단(33)의 개폐량을 조절하게 된다.
누액방지부(40)는 수직홀(11b)과 스템본체(31) 사이의 공간에 구비되는 패킹(41), 상기 수용홈(13a)에 구비되는 실링막(45) 및 누액센서(47)를 포함한다.
패킹(41)은 원통형의 탄성체로서 하부의 수직홀(11b)와 스템본체(31) 유격사이로 유입되는 누액을 1차적으로 저지하는 기능을 수행하며, 스템본체(31)를 수직홀(11b)에 고정하기 위해 구비되는 체결구(15)와 개폐수단(33) 사이에 배치된다.
한편, 상기 체결구(15)의 내부에는 스템본체(31)에 삽입 고정되며 스템본체(31)와 함께 회전하여 체결구(15)와 스템본체(31) 사이의 유격으로 유입되는 누액을 차단하는 회동 오링(15a)이 더 구비된다.
실링막(45)은 내측링(45a), 주름막(45b) 및 외측링(45c)으로 이루어지는 환형의 벨로즈형(bellows type) 실링막으로서, 도 3 및 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 내측링(45a)은 스템본체(31)에 삽입 고정되고 외측링(45c)은 밸브플랜지(13)와 액츄에이터 박스(21)의 경계면 사이에 고정된다.
전술한 바와 같이 스템본체(31)가 0~90˚범위에서 상시적으로 회동하게 되므로 내측링(45a)은 스템본체(31)와 함께 회동하게 되고, 외측링(45c)은 이러한 회동없이 상기 경계면에 고정됨으로써 실링막(45)은 스템본체(31)의 회동에 따라 비틀림 변형하게 되는데, 상기 주름막(45b)이 이러한 비틀림 변형을 수용하게 되며, 이를 통해 실링막(45)은 패킹(41)의 열화나 마모로 수용홈(13a)에 유입된 누액이 액츄에이터 박스(21)와 스템본체(31) 사이의 유격을 통해 액츄에이터 박스(21) 내부로 유입되는 것을 억제하게 된다.
또한, 상기 외측링(45c)은 수용홈(13a)에 유입된 누액이 밸브플랜지(13)와 액츄에이터 박스(21)의 경계면 사이로 유출되어 누액 차단 밸브 주변의 기기나 물품을 오손시키는 것을 방지하는 역할을 한다.
다만, 외측링(45c)이 밸브플랜지(13)와 액츄에이터 박스(21)의 경계면를 밀봉하고 실링막(45)이 액츄에이터 박스(21)와 스템본체(31) 사이의 유격를 밀봉하더라도, 수용홈(13a)에 누액이 유입된 상태에서 장시간 방치하게 되면 누액이 밸브 외부로 유출 또는 액츄에이터 박스(21) 내부로 유입될 수 있다.
누액센서(47)는 수용홈(13a)에 고인 누액을 감지하여 이를 콘트롤박스 또는 별도로 마련된 경보기에 알림으로써, 상기와 같은 유출이나 유입이 발생하기 전에 필요한 조치가 취해지도록 한다.
한편, 누액센서(47)는 밸브플랜지(13)와 액츄에이터 박스(21)의 사양에 따라 다양한 실시예로 개시될 수 있다.
일례로, 누액센서(47)는 수용홈(13a) 내부에 구비될 수 있으나, 내부에 구비될 경우 실링막(45) 하부에 누액센서(47)를 배치해야 하는 특성상 누액센서(47)의 케이블을 PCB커넥터(27)에 연결하기 곤란하게 된다.
또한, 실링막(45)의 비틀림 변형이 원활히 이루어지기 위해서는 수용홈(13a)의 평면 형상은 원형인 것이 바람직한데, 수용홈(13a) 내부에 누액센서(47)를 구비하기 위해 수용홈(13a)의 직경을 크게 하기에는 밸브플랜지(13)의 크기 제약으로 곤란할 수 있으며 특히 수용홈(13a)의 직경이 커질수록 밸브플랜지(13)와 액츄에이터 박스(21)의 경계면을 통해 누액이 용이하게 유출될 소지가 있다.
따라서, 본 발명에서는 밸브플랜지(13)에 수용홈(13a)과 분리되되 통공(13b)을 통해 수용홈(13a)과 연결되는 제2수용홈(13c)을 추가적으로 형성하고 여기에 누액센서(47)를 구비하는 방식으로 개시될 수 있다. 즉, 상기 통공(13b)을 통해 수용홈(13a)에 고인 누액이 통공(13b)으로 유입되면 이를 누액센서(47)가 감지하게 된다.
이 경우, 제2수용홈(13c)에 유입된 누액이 제2수용홈(13c) 주변의 밸브플랜지(13)와 액츄에이터 박스(21) 경계면을 통해 밸브 외부로 유출될 수 있으므로 제2수용홈(13c) 주변의 경계면에는 누액 차단 보조링(43)이 더 구비된다.
또한, 누액센서(47)의 케이블은 액츄에이터 박스(21)에 형성된 관통공(21a)을 통해 박스 내부로 진입하여 PCB커넥터(27)에 연결되는 방식으로 개시될 수 있으며, 또는 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 밸브플랜지(13)에 형성된 관통홀(13d)을 통해 별도로 구비된 경보기에 직접 연결되는 방식으로 개시될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.
10: 밸브바디부
11: 밸브본체 13: 밸브플랜지
15: 체결구
20: 액츄에이터부
21: 액츄에이터 박스 23: 스텝모터
25: 동력전달부 27: PCB커넥터
30: 스템부
31: 스템본체 33: 개폐수단
35: 자기장 감지부
40: 누액방지부
41: 패킹 43; 누액 차단 보조링
45: 실링막 47: 누액센서

Claims (5)

  1. 내부에는 상호 연결되는 밸브유로(11a)와 수직홀(11b)이 형성되는 밸브본체(11) 및 상기 밸브본체(11)의 상부에 일체로 형성되며 중심에는 상기 수직홀(11b)과 연결되는 수용홈(13a)이 형성되는 밸브플랜지(13)로 이루어지는 밸브바디부(10);
    상기 밸브플랜지(13)의 상면에 고정되는 액츄에이터 박스(21)가 포함되는 액츄에이터부(20);
    하부는 상기 수직홀(11b)에 삽입 배치되고 상부는 상기 액츄에이터 박스(21)에 삽입 배치되는 스템본체(31)를 포함하는 스템부(30); 및
    상기 수용홈(13a)에 유입되는 누액을 감지하는 누액센서(47)를 포함하는 누액방지부(40);
    로 이루어지고,
    상기 밸브플랜지(13)에는 상기 누액센서(47)가 구비되는 제2수용홈(13c)이 형성되며, 상기 제2수용홈(13c)은 상기 수용홈(13a)과 연결되는 것을 특징으로 하는 누액 차단 밸브.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수용홈(13a)에는 실링막(45)이 더 구비되며, 상기 실링막(45)은 상기 수직홀(11b)로부터 유입되는 누액이 상기 밸브플랜지(13)와 액츄에이터 박스(21)의 경계면을 통해 외부로 유출되거나 액츄에이터 박스(21) 내부로 유입되는 것을 특징으로 하는 누액 차단 밸브.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 실링막(45)은 상기 스템본체(31)에 삽입 고정되는 내측링(45a), 상기 밸브플랜지(13)와 액츄에이터 박스(21)의 경계면 사이에 고정되는 외측링(45c) 및 상기 내측링(45a)과 외측링(45c) 사이에 형성되는 주름막(45b)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 누액 차단 밸브.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 누액센서(47)의 케이블은 액츄에이터 박스(21)에 형성된 관통공(21a)을 통해 박스 내부로 진입하거나 또는 밸브플랜지(13)에 형성된 관통홀(13d)을 통해 외부로 돌출되는 것을 특징으로 하는 누액 차단 밸브.
KR1020170050869A 2017-04-20 2017-04-20 누액 차단 밸브 KR101879569B1 (ko)

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