KR101903115B1 - 멀티 핸들척을 포함하는 오동작 방지 기능이 적용된 밸브 셔터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동방식으로 실린더의 밸브를 개폐하여 사용자의 편의성을 향상시키면서 스프링의 탄성력을 높여 실린더 내의 고압가스의 누출에 의한 가스폭발 및 가스중독 등의 사고시 실린더의 밸브를 확실히 닫아 안전성을 향상시킬 수 있으며, 실린더에 형성된 다양한 형상으로 이루어진 밸브 핸들에 적용하여 사용할 수 있는 멀티 핸들척을 포함하는 오동작 방지 기능이 적용된 밸브 셔터에 관한 것으로, 스프링, 다수의 기어를 포함하는 동력전달부재, 실린더에 형성된 밸브의 밸브 손잡이와 결합하여 밸브를 개폐하는 작동척을 포함하는 핸들척 및 실린더와 결합전 에어모터에 공기를 공급하여 스프링에 1차 탄성력을 부가하는 제1 작동부와 밸브 손잡이를 회전시켜 밸브를 개방하기 위한 제2 작동부를 포함하여 구성되어 있어, 밸브의 개폐 작업이 모두 자동화되어 사용자의 편의성을 향상시키면서 스프링에 탄성력을 부가하기 전에는 밸브의 개방이 이루어지지 않도록 하여 가스 누출시 스프링의 탄성력에 의한 밸브의 잠금이 확실히 이루어져 안전성을 향상시킬 수 있고, 브라켓 및 커버 사이에 가압용 스프링에 의해 상, 하 방향으로 슬라이딩 이동하는 작동척을 구성하여 실린더에 형성된 밸브의 밸브 손잡이의 형상이 다양하게 형성되더라도 밸브 손잡이와 맞닿는 작동척은 가압되어 삽입되고, 밸브 손잡이와 맞닿지 않는 작동척은 밸브 손잡이를 회전시킬 수 있는 위치에 배치되어 다양한 형상의 밸브 손잡이에 형상 변경 없이 사용할 수 있는 멀티 핸들척을 포함하는 오동작 방지 기능이 적용된 밸브 셔터를 제공한다.

Description

멀티 핸들척을 포함하는 오동작 방지 기능이 적용된 밸브 셔터{Valve shutter with malfunction prevention funcition including multi-handle chuck}

본 발명은 자동방식으로 실린더의 밸브를 개폐하여 사용자의 편의성을 향상시키면서 스프링의 탄성력을 높여 실린더 내의 고압가스의 누출에 의한 가스폭발 및 가스중독 등의 사고시 실린더의 밸브를 확실히 닫아 안전성을 향상시킬 수 있으며, 실린더에 형성된 다양한 형상으로 이루어진 밸브 핸들에 적용하여 사용할 수 있는 멀티 핸들척을 포함하는 오동작 방지 기능이 적용된 밸브 셔터에 관한 것이다.

일반적으로 압력가스통(이하 '실린더'라 함)에는 다양한 가스가 충진 된다.

특히, 반도체공정에 사용되는 실린더에는 대략 250종류의 다양한 가스가 충진되어 사용된다.

이러한 가스들은 반도체 공정상에서 공급되어 가스의 조합에 의한 화학적 반응을 일으키며, 가스가 충진된 수백, 수천 개의 실린더들은 가스공급장치라는 별도의 룸에 구비된 상태에서 법적인규제를 통해 관리 받는다.

이를 위해 실린더에는, 충진된 가스가 가연성, 부식성 및 불활성 등과 같이 치명적인 성분임에 따라 유사시 실린더의 메인밸브를 자동으로 제어하기 위한 밸브셔터가 구비된다.

이러한 밸브셔터는, 평상시에 메인밸브를 열어놓은 상태에서 화재 또는 지진 등과 같은 비상상황 발생시 차단신호를 수신함과 동시에 열려있던 메인밸브를 잠금으로써 가스의 공급을 차단하게 된다.

종래의 대한민국 등록특허 제10-1360312호에(이하, '특허문헌 1'이라 함는, 상부에는 핸들이 구성되고, 핸들 하부에는 케이스바디가 구성되고, 케이스바디 내부에는 태엽스프링에 의해 전동되는 기어휠에 의하여 회전축이 회전하여, 압력가스통의 가스 밸브를 잠그는 밸브셔터에 있어서, 상기 회전축에는 고정바가 구성되고, 상기 회전축 측부에는 공급되는 에어에 의하여 작동바가 승하강 작동하는 에어실린더가 구성되어, 고정바의 회전을 제어하고, 에어실린더는 몸체에 홈을 형성하여, 센서가 장착된 감지선이 수용되게 구성하여, 작동바의 승하강을 감지하도록 구성하며, 상기 에어실린더에는 에어공급포트가 구성되어 에어가 공급되는 것에 의하여 작동바가 작동되게 구성하며, 에어공급포트는 케이스바디 상부로 돌출하는 레버를 갖는 차단레버와 연결되어, 공급되는 에어가 차단레버를 경유하여 에어실린더에 공급되게 구성하여, 레버의 승하강 동작에 따라 에어가 공급 및 차단되게 구성된 밸브셔터가 개시되어 있다.

그러나 위 특허문헌 1은 원격지에서 실린더에 형성된 밸브의 잠금과 해제 상태를 인식할 수 있도록 함으로써 사고발생을 사전에 방지할 수 있지만 다음과 같은 문제가 있다.

먼저, 밸브셔터에 장착되어 실린더의 밸브를 구성하는 밸브 손잡이가 수용되는 핸드휠의 내경 형상이 수용되는 밸브의 각형(角形)에만 대응할 수 있도록 돌기가 형성됨에 따라, 다른 각형을 갖는 메인밸브에는 적용할 수 없는 치명적인 문제가 있었으며, 이로 인해 실린더에 형성된 밸브의 밸브 손잡이의 크기 및 형상에 따른 핸드휠을 마련하여야 하는 문제가 있었다.

또한, 상기 특허문헌 1은 가스 밸브의 잠금과 해체를 감지하여 원격지에서도 이를 인식할 수 있어 사고 발생을 방지하면서 가스 밸브 잠금을 위한 레버의 수동적인 조작이 용이한 장점을 얻을 수 있었다.

일반적으로, 밸브 셔터는 가스의 누설을 차단하여야 함은 물론, 개방시에도 완전히 개방해줘야 정상적으로 가스가 공급된다.

그런데 특허문헌 1의 경우 사용자가 핸들을 수동으로 회전시켜 실린더의 밸브를 열어주는 구조로 이루어져 있어 정확도가 저하됨은 물론, 사용자가 수동으로 작업함으로써 편의성이 떨어지는 문제가 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 이러한, 문제점을 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제10-1772524호(이하, '특허문헌 2'라 함)가 제안된 바 있다.

상기 특허문헌 4의 핸드휠은 핸드휠 내경으로 수용되는 밸브의 밸브 손잡이의 형상이 4각형, 5각형, 6각형 및 8각형 중 적어도 2개 이상의 각형에 맞도록 복수개 각형조정바를 조합함을써 다양한 형상의 밸브 손잡이에 적용할 수 있었다.

그리고 대한민국 등록특허 제10-1695137호(이하, '특허문헌 3'이라 함)와 같이 300° 이상 최대 540°의 각도까지 회전되는 양을 측정할 수 있는 인디케이터가 형성되어 밸브의 잠금과 개방이 정상적으로 이루어질 수 있는 효과를 얻을 수 있었다.

아울러, 대한민국 등록특허 제10-1820960호(이하, '특허문헌 4'라 함)가 제안된 바 있다.

상기 특허문헌 4는 가스밸브 손잡이에 결합하여 가스밸브를 오픈 또는 클로즈시키는 그립부와 그립부에 결합되어 있는 메인 로드부와, 탄성을 갖는 나선형으로 감긴 태엽스프링과 태엽스프링에 결합하되 메인 로드부와 기어물림으로 연결되는 태엽 로드부와, 메인 로드부와 기어물림으로 연결되어 메인 로드부를 회전시키는 구동 로드부와 구동 로드부를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키는 실린더부로 이루어져 있어, 가스밸브를 오픈, 클로즈시키는 태엽이 수작업 없이 감기거나 풀리는 동작을 수행하도록 구성된다.

(특허문헌 1) KR10-1360312 B1

(특허문헌 2) KR10-1772524 B1

(특허문헌 3) KR10-1695137 B1

(특허문헌 4) KR10-1820960 B1

상기 특허문헌 2는 밸브 손잡이의 형상에 따라 복수개의 각형조정바를 결합해야하는 문제점이 있었다.

또한, 특허문헌 3의 경우 사람의 인력으로만 밸브를 구동시키도록 구성되어 있어 특허문헌 1의 문제점을 여전히 해소하지 못하는 문제가 있었다.

아울러, 상술한 특허문헌 4는 위의 특허문헌 3과는 다르게 태엽스프링을 수동방식이 아닌 자동방식으로 감거나 풀도록 구성되어 있다.

하지만, 특허문헌 3은 가스밸브를 오픈시킨 상태에서 비상시 태엽스프링의 탄성에 의해 가스밸브가 닫혀야 하는데 최초에 가스밸브의 오픈시 감긴 태엽스프링의 힘이 약하기 때문에 태엽스프링의 탄성력에 의해 가스밸브가 완벽하게 닫혀지지 않게 되어 신뢰성을 확보할 수 없는 문제가 발생하게 되었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 멀티 핸들척을 포함하는 오동작 방지 기능이 적용된 밸브 셔터는 제1, 2 캠과 제1, 2 에어 릴레이 및 제1, 2 버튼으로 이루어진 제1, 2 작동부를 이용해 실린더에 결합한 밸브를 자동으로 개방하거나 닫을 수 있어 사용자의 편의성을 높일 수 있는 멀티 핸들척을 포함하는 오동작 방지 기능이 적용된 밸브 셔터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명을 실린더에 장착하기 전에 스프링에 탄성력을 부가하기 위한 제1 작동부의 작동이 이루어지지 않은 상태에서는 실린더의 밸브를 개방하는 제2 작동부가 작동하지 않도록 구성되어 있어 차후 가스 누출 등의 사고 발생시에도 스프링의 탄성력에 의한 밸브가 완벽히 닫혀질 수 있도록 하여 안전성을 높일 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 닫힘방지 실린더 및 닫힘버튼으로 이루어진 밸브 닫힘 유닛을 통해 실린더의 교체시에도 실린더의 밸브를 자동방식으로 닫음으로써 사용자의 편의성을 높일 수 있도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 브라켓 및 커버 사이에 가압용 스프링에 의해 상, 하 방향으로 슬라이딩 이동하는 작동척을 구성하여 실린더에 형성된 밸브의 밸브 손잡이의 형상이 다양하게 형성되더라도 밸브 손잡이와 맞닿는 작동척은 가압되어 삽입되고, 밸브 손잡이와 맞닿지 않는 작동척은 밸브 손잡이를 회전시킬 수 있는 위치에 배치되어 다양한 형상의 밸브 손잡이에 형상 변경 없이 사용할 수 있도록 하는데 있다.

본 발명은 제1, 2 캠과 제1, 2 에어 릴레이 및 제1, 2 버튼으로 이루어진 제1, 2 작동부를 이용해 실린더에 결합한 밸브를 자동으로 개방하거나 닫을 수 있어 사용자의 편의성을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 실린더에 장착하기 전에 스프링에 탄성력을 부가하기 위한 제1 작동부의 작동이 이루어지지 않은 상태에서는 실린더의 밸브를 개방하는 제2 작동부가 작동하지 않도록 구성되어 있어 차후 가스 누출 등의 사고 발생시에도 스프링의 탄성력에 의한 밸브가 완벽히 닫혀질 수 있도록 하여 안전성을 높일 수 있도록 있다.

그리고 닫힘방지 실린더 및 닫힘버튼으로 이루어진 밸브 닫힘 유닛을 통해 실린더의 교체시에도 실린더의 밸브를 자동방식으로 닫음으로써 사용자의 편의성을 높일 수 있다.

아울러, 브라켓 및 커버 사이에 가압용 스프링에 의해 상, 하 방향으로 슬라이딩 이동하는 작동척을 구성하여 실린더에 형성된 밸브의 밸브 손잡이의 형상이 다양하게 형성되더라도 밸브 손잡이와 맞닿는 작동척은 가압되어 삽입되고, 밸브 손잡이와 맞닿지 않는 작동척은 밸브 손잡이를 회전시킬 수 있는 위치에 배치되어 다양한 형상의 밸브 손잡이에 형상 변경 없이 사용할 수 있는 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 멀티 핸들척을 포함하는 오동작 방지 기능이 적용된 밸브 셔터의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 멀티 핸들척을 포함하는 오동작 방지 기능이 적용된 밸브 셔터와 실린더를 분해한 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 멀티 핸들척을 포함하는 오동작 방지 기능이 적용된 밸브 셔터의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에서 핸들척을 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 핸들척의 작동척을 도시한 단면도.
도 6은 본 발명에서 제1, 2, 3 작동부를 도시한 분해 사시도.
도 7은 본 발명에서 핸들척의 사용상태를 도시한 상태도.
도 6은 본 발명에서 핸들척의 작동척이 가압되는 상태를 도시한 단면도.

이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성에 대해 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

우선, 스프링(10)은 도 1 내지 도 3에서와 같이 스파이럴 형태의 태엽 스프링으로서 이와 결합되어 있는 제1 회전축(S1)을 회전시킬 수 있도록 구성된다.

다음으로, 동력전달부재(20)는 상기 스프링(10)에 의해 회전하도록 결합하는 제1 회전축(S1)과 제2 회전축(S2)을 연결할 수 있는 다수의 기어(21)로 구성된다.

상기 기어(21)들은 동력을 전달하기 위한 수단으로서 특히, 기어(21)를 이용하여 기어비 조정에 따른 회전량 등을 조절할 수 있도록 구성된다.

다음으로, 핸들척(30)은 상술한 제2 회전축(S2)에 의해 회전하여 실린더(1)에 형성된 밸브(2)의 밸브 손잡이(2a)를 회전시킬 수 있도록 결합하는 구성이다.

상기 핸들척(30)의 구성에 대해 살펴보면,

우선, 브라켓(31)은 도 4에서 도시된 바와 같이 원통형의 형성으로 이루어지되 스프링(11) 및 제1 회전축 회전수단(13)에 의해 회전하는 제2 회전축(S2)에 결합하여 함께 회전하는 구성으로 외측 가장자리에는 다수의 슬라이딩 결합홀(31a)을 형성하고 있다.

다음으로, 커버(32)는 상기 브라켓(31)의 외주면에 결합하는 구성으로서 내측에는 수납공간부(32a)를 형성하고 있다.

다음으로, 작동척(36)은 상술한 브라켓(31) 및 커버(32) 사이에 형성되는 구성으로서 브라켓(31)에 형성된 슬라이딩 결합홀(31a)의 개수 만큼 형성된다.

상기 작동척(36)은 도 4 내지 도 5에서와 같이 고정핀(33)과 슬라이딩바(34) 및 가압용 스프링(35)으로 구성되어 있다.

우선, 고정핀(33)은 상기 커버(32)에 형성된 고정핀 고정홀(32b)에 고정결합하도록 구성되는 것으로, 고정핀(33)의 상측에는 커버(32)에 형성되어 있는 고정핀 결합홀(32b)에 결합할 수 있는 결합부(33a)가 형성되어 있다.

또한, 슬라이딩바(34)는 상기 브라켓(31)에 형성되어 있는 슬라이딩 결합홀(31a)에 결합하여 상, 하 방향으로 슬라이딩할 수 있도록 슬라이딩 면(34a)이 형성되어 있고, 상측으로는 브라켓(31)의 슬라이딩 결합홀(31a)에서 고정될 수 있는 결합턱(34b)이 형성되어 있으며, 내측으로는 상기 고정핀(33)에 삽입되어 슬라이딩바(34)가 상, 하 방향으로 슬라이딩 운동이 이루어질 때에 고정핀(33)에 의해 가이드 및 지지될 수 있도록 슬라이딩 결합홈(34c)이 형성되어 있다.

그리고 가압용 스프링(35)은 고정핀(33)의 외주면에 결합하되 일측은 커버(32)와 맞닿고 타측은 슬라이딩바(34)와 맞닿아 슬라이딩바(34)에 탄성력을 부가하기 위해 형성되어 있다.

다음으로, 에어모터(40)는 상기 스프링(10)의 상측에 배치되어 스프링(10)과 결합되어 있는 제1 회전축(S1)을 회전시킬 수 있는 구성이다.

다음으로, 제1 작동부(50)는 도 3 및 도 6에서와 같이 제1 회전축(S1)에 결합되어 있는 태엽 스프링 형태인 스프링(10)에 탄성력이 형성되는 방향인 밸브(2)가 열리는 방향으로 일정각도 회전시키기 위한 구성이다.

이러한, 제1 작동부(50)는 제1 회전축(S1)과 동력전달부재(20)에 의해 회전하는 작동 회전축(S3)에 결합하는 제1 캠(51)과 상기 제1 캠(51)에 의해 공기공급라인(L)을 통해 공급받은 공기를 에어모터(40)로 배출시킬 수 있는 제1 에어 릴레이(52)와 상기 제2 에어 릴레이(52)에 의해 공기가 에어모터(40)로 공급된 상태에서 에어모터(40)를 통해 제2 회전축(S2) 및 이에 결합한 핸들척(30)을 회전시킬 수 있도록 신호를 송신하는 제1 버튼(53)으로 이루어져 있다.

여기서, 상기 제1 캠(51)은 돌출 형태로 이루어진 제1 작동구간(51a)과 제1 비작동구간(51b)으로 이루어져 있다.

또한, 제1 에어 릴레이(52)에는 제1 접점(52a)과 에어공급라인(L)에 의해 공기를 공급받는 제1 에어 유입구(52b)와 상기 제1 에어 유입구(52b)를 통해 유입된 공기를 에어모터(40)로 배출하기 위한 제1 에어 배출구(52c)가 형성되어 있다.

여기서, 상기 제1 접점(52a)은 제1 캠(51)의 제1 작동구간(51a)과 맞닿게 되면 눌리게 되어 제1 에어 유입구(52b) 및 제2 에어 배출구(62c)가 서로 연결됨으로써 에어공급라인(L)을 통해 공급받은 공기를 에어모터(40)로 공급할 수 있는 상태가 될 수 있도록 구성되어 있다.

따라서, 제1 작동부(50)를 구성하는 제1 캠(51)의 제1 작동구간(51a)이 제1 에어 릴레이(52)의 제1 접점(52a)과 맞닿는 상태에서 사용자가 제1 버튼(53)을 누르게 되면 제1 에어 릴레이(52)를 통해 공기를 공급받는 에어모터(40)가 스프링(10)과 결합되어 있는 제1 회전축(S1)과 동력전달부재(20) 및 제2 회전축(S2), 핸들척(30)을 일정각도로 회전시킴과 동시에 제2 회전축(S2)에 의해 작동 회전축(S3) 및 이와 결함되어 있는 제1 작동부(50)의 제1 캠(51)도 회전시키도록 작동하게 된다.

여기서, 상기 핸들척(30)이 회전하는 일정 각도는 제1 캠(51)의 제1 작동구간(51a)의 범위 따라 결정되는데 본 발명에서는 제1 회전축(S1)이 15 ∼ 40°의 각도 범위로 스프링(10)에 탄성력이 부가될 수 있는 방향으로 회전할 수 있도록 제1 작동구간(51a)을 형성하는 것이 좋다.

다음으로, 제2 작동부(60)는 상술한 제1 작동부(50)의 구성 및 작동이 거의 유사하다.

즉, 제2 작동부(60)는 제2 작동구간(61a)과 제2 비작동구간(61b)으로 이루어진 제2 캠(61)과 제2 접점(62a)과 제2 에어 유입구(62b) 및 제2 에어 배출구(62c)로 이루어진 제2 에어 릴레이(62) 및 제2 버튼(63)으로 구성되어 있다.

다만, 제2 작동부(60)에서의 제2 캠(62)에 형성된 제2 작동구간(61a)의 범위는 밸브(2)가 완전히 개방될 수 있는 핸들척(30)이 360° 또는 540° 또는 720° 중 어느 하나의 각도로 회전할 수 있는 있도록 구성되며, 이때에, 제2 작동부(60)에 의한 핸들척(30)은 제1 작동부(50)의 회전 방향과는 같은 방향으로 에어모터(40)가 구동되도록 구성된다.

여기서, 본 발명은 초기 상태에서는 제1 작동부(50)에 형성된 제1 캠(51)의 제1 작동구간(51a)이 제1 에어 릴레이(52)의 제1 접점(52a)과 맞닿은 상태로 셋팅되고, 상기 제1 작동구간(51a)이 제1 에어 릴레이(52)의 제1 접점(52a)에서 벗어나는 순간부터 제2 작동부(60)의 제2 작동구간(61a)이 제2 에어 릴레이(62)의 제2 접점(62a)과 맞닿도록 배치되어 있다.

한편, 본 발명에서는 제3 작동부(70)를 더 형성할 수 있다.

상기 제3 작동부(70)는 제2 작동부(60)의 구성 및 작용이 거의 유사하다.

즉, 제3 작동부(70)는 제3 작동구간(71a)과 제3 비작동구간(71b)으로 이루어진 제3 캠(71)과 제3 접점(72ba)과 제3 에어 유입구(72b) 및 제3 에어 배출구(72c)로 이루어진 제3 에어 릴레이(72) 및 제3 버튼(73)으로 구성되어 있다.

다만, 제3 작동부(70)에서의 제3 캠(72)에 형성된 제3 작동구간(72a)의 범위는 핸들척(30)이 360° 또는 540° 또는 720° 중 어느 하나의 각도로 회전할 수 있는 있도록 구성되며, 이때에, 제3 작동부(70)에 의한 핸들척(30)은 제2 작동부(60)의 회전 방향과 같은 방향으로 에어모터(40)가 구동되도록 구성된다.

여기서, 상기 제3 작동부(70)도 제2 작동부(60)와 마찬가지로 제1 작동부(50)를 구성하는 제1 캠(51)의 제1 작동구간(51a)이 제1 에어 릴레이(52)의 제1 접점(52a)에서 벗어나는 순간부터 제3 작동부(70)의 제3 작동구간(71a)이 제3 에어 릴레이(72)의 제3 접점(72a)과 맞닿도록 배치되어 있다.

특히, 도 3 및 도 6에서의 제1, 2, 3 작동부(50, 60, 70)에 형성된 제1, 2, 3 캠(51, 61, 71)에 형성된 제1, 2, 3 작동구간(51a, 61a, 71a)은 동력전달부재(20)의 기어비를 조절하여 실제 형성된 각도보다 더 제2 회전축(S2)이 회전할 수 있도록 구성된다.

예컨대, 도 6에서와 같이 제2 캠(61)에서의 제2 작동구간(61a)은 180°의 각도로 형성되어 있고, 제3 작동구간(71a)은 약 90°의 각도로 형성되어 있지만, 동력전달부재(20)의 기어비를 조절을 통해 제2 작동구간(61a)은 밸브(2)의 밸브 손잡이(2a)를 720°로 회전시킬 수 있고, 제3 작동구간(71a)은 밸브(2)의 밸브 손잡이(2a)를 360° 회전시킬 수 있다.

한편, 상기 동력전달부재(20)에는 제4 회전축(S4)에 결합하되, 핸들척(30)은ㅇ 밸브(2)의 밸브 손잡이(2a)를 닫는 방향으로만 제4 회전축(S4)과 같이 회전하고 그 반대 방향으로는 단독으로 회전할 수 있도록 형성되는 닫힘방지 기어(22)가 형성되고, 상기 닫힘방지 기어(22)의 일측으로는 상기 닫힘방지 기어(22)가 제4 회전축(S4)과 같이 회전하는 것을 방지하는 닫힘방지 실린더(81) 및 상기 닫힘방지 실린더(81)에 공기의 공급을 차단하는 닫힘버튼(82)으로 이루어진 밸브 닫힘 유닛(80)이 더 포함되어 구성된다.

여기서, 상기 밸브 닫힘 유닛(80)의 닫힘버튼(82)의 작동 전에는 닫힘방지 실린더(81)로 공기가 유입되어 닫힘방지 기어(22)가 제4 회전축(S4)과 같이 회전하는 방향인 밸브(2)의 밸브 손잡이(2a)가 닫히는 방향으로 회전하는 것을 방지하도록 닫힘방지 기어(22)와 맞닿도록 되어 있다가 닫힘버튼(82)을 통해 공기를 차단하면 닫힘방지 기어(22)가 회전할 수 있도록 구성된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 듀얼 밸브 셔터의 바람직한 실시 예에 대해 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 듀얼 밸브 셔터(100)를 사용하기 위해서는 밸브(2)가 형성된 실린더(1)에 장착하여야 한다.

우선, 상기 실린더(1)에 듀얼 밸브 셔터(100)를 결합하기 전 최초 셋팅은 제1 작동부(50)에 형성된 제1 캠(51)의 제1 작동구간(51a)이 제1 에어 릴레이(52)의 제1 접점(52a)에 맞닿아 있어 제1 에어 릴레이(52)의 제1 에어 유입구(52b)와 제1 에어 배출구(52c)가 공기가 이동할 수 있는 상태로 연결된 상태를 유지하여 에어모터(40)로 공기를 공급할 수 있는 상태이다.

상기와 같은 상태에서 사용자가 제1 작동부(50)의 제1 버튼(53)을 눌러 작동시키면 제1 에어 릴레이(52)에 의해 공기를 공급받은 에어모터(40)가 스프링(10)에 탄성력이 부가되는 방향으로 약 15 ∼ 40°의 각도로 회전하게 된다.

즉, 상기 에어모터(40)의 회전이 이루어지게 되면 이와 결합되어 있는 스프링(10) 및 제1 회전축(S1)이 회전하여 태엽 스프링 형태로 이루어져 있는 스프링(10)은 탄성력을 가진 상태가 된다.

이와 동시에 제1 회전축(S1)의 회전에 의해 동력전달부재(20)에 형성된 다수의 기어(21)가 작동하여 제2 회전축(S2) 및 작동 회전축(S3)도 회전하게 되어 제1 작동부(50)를 구성하는 제1 캠(51)도 회전하게 된다.

여기서, 제1 작동부(50)에 의한 구성요소들의 회전은 제1 캠(51)의 제1 작동구간(51a)과 제1 에어 릴레이(52)의 제1 접점(52a)이 맞닿는 순간까지만 이루어지게 되며, 제1 접점(52a)이 제1캠(51)의 제1 비작동구간(51b)과 맞닿는 순간에는 제1 에어 릴레이(52)의 제1 에어 유입구(52b)와 제1 에어 배출구(52c) 사이의 공기가 차단되어 에어모터(40)로 공급되는 공기가 차단되면서 더 이상의 회전은 이루어지지 않게 된다.

또한, 상기 제1 작동부(50)의 제1 에어 릴레이(52)의 공기 순환이 차단되어 에어모터(40)가 멈추게 되면 제2 작동부(60)에 형성된 제2 캠(61)의 제2 작동구간(61a)이 제2 에어 릴레이(62)에 형성된 제2 접점(62a)과 맞닿아 제2 에어 릴레 이(62)의 제2 에어 유입구(62b)와 제2 에어 배출구(62c)가 연결되어 에어모터(40)로 공급할 수 있는 상태가 된다.

이런 상태에서 설치자는 본 발명에 따른 듀얼 밸브 셔터(100)를 실린더(1)에 장착한다.

상기 듀얼 밸브 셔터(100)의 장착은 듀얼 밸브 셔터(100)의 핸들척(30)을 밸브(2)에 형성된 밸브 손잡이(2a)에 결합한 후에 통상의 클램프(C)를 이용해 고정 결합함으로써 이루어질 수 있다.

여기서, 핸들척(30)과 밸브 손잡이(2a)의 결합과정에 대해 보다 구체적으로 살펴보면,

상기 핸들척(30)은 커버(32) 및 브라켓(31) 사이에 다수의 작동척(36)이 결합되어 있다.

즉, 상기 작동척(36)의 고정핀(33)은 커버(32)에 고정결합되어 있고, 상기 고정핀(33)에 지지 및 가이드 되면서 슬라이딩 운동하도록 결합하되 외주면의 슬라이딩 면(34b)은 브라켓(31)의 슬라이딩 결합홀(31a)에 결합하는 슬라이딩바(34)가 가압용 스프링(35)에 의해 지지되어 있다.

이러한, 상태에서 듀얼 밸브 셔터(10)에 형성된 본 발명의 핸들척(30)에 실린더(1)에 형성된 밸브(2)의 밸브 손잡이(2a)를 결합하기 위해 듀얼 밸브 셔터(10)를 도 7에서와 같은 다양한 형상으로 이루어진 밸브 손잡이(2a)에 배치한 후 결합한다.

그러면, 밸브 손잡이(2a)와 맞닿지 않은 위치의 작동척(36)은 핸들 손잡이(2a)의 외주면에 배치가 되고, 도 8에서와 같이 밸브 손잡이(2a)와 맞닿는 작동척(36)은 밸브 손잡이(2a)에 의해 가압된다.

여기서, 상기 밸브 손잡이(2a)에 의해 가압된 작동척(36)은 브라켓(31)의 슬라이딩 결합홀(31a)에서 슬라이딩바(34)가 슬라이딩 되며, 이와 동시에 상기 슬라이딩바(34)는 커버(32)에 고정결합되어 있는 고정핀(33)에 의해 지지됨과 동시에 슬라이딩 운동되어 커버(32)의 수납공간부(32a) 내로 일부의 슬라이딩바(34)가 삽입된다.

한편, 상기와 같이 상기 밸브 손잡이(2a)와 맞닿는 부분의 작동척(36)이 가압되면서 듀얼 밸브 셔터(10)와 밸브(2)의 밸브 손잡이(2a)가 결합되고, 이와 동시에 밸브 손잡이(2a)와 맞닿지 않은 위치의 작동척(36)은 밸브 손잡이(2a)의 외주면에서 듀얼 밸브 셔터(10)의 스프링(11) 또는 제1 회전축 회전수단(13)에 의해 제1 회전축(S1)이 회전되면 동력전달부재(12)에 의해 회전력을 전달받아 제2 회전축(S2)이 회전할 때에 밸브(2)의 밸브 손잡이(2a)를 회전시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 본 발명에 따른 핸들척(30)은 밸브(2)를 구성하는 밸브 손잡이(2a)와 맞닿는 위치의 작동척(36)은 가압되고, 맞닿지 않은 위치의 작동척(36)은 밸브 손잡이(2a)의 외주면에서 밸브 손잡이(2a)를 회전시킬 수 있는 위치에 배치되기 때문에 사용자가 밸브 손잡이(2a)의 형상에 맞게 핸들척(30)의 형상을 형성하지 않아도 되는 효과를 얻을 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 듀얼 밸브 셔터(100)의 결합이 완료되면, 제2 작동부(60)에 형성되어 있는 제2 버튼(63)을 누른다.

그러면 제2 에어 릴레이(62)에 의해 공기를 공급받는 에어모터(40)가 스프링(10) 및 이와 결합되어 있는 제1 회전축(S1), 동력전달부재(20), 제2 회전축(S2) 및 핸들척(30)의 구성이 밸브 손잡이(2a)가 개방되는 방향으로 회전함과 동시에 제2 작동부(60)의 제2 캠(61)이 결합되어 있는 작동 회전축(S3)도 회전시키게 된다.

따라서, 상기 회전은 제2 캠(61)의 회전에 의해 제2 비작동구간(61b)과 제2 에어 릴레이 (62)의 제2 접점(62a)과 만나는 순간까지 이루어지게 된다.

여기서, 상기 제2 작동부(60)의 회전은 360°, 540°, 720° 중 어느 하나의 회전 각도만큼 회전하도록 되어 있다.

즉, 밸브(2)를 완전히 개방될 수 있을 정도로 회전하도록 구성되어 있어 설치자가 듀얼 밸브 셔터(100)를 실린더(1)에 장착한 후 설치자가 수동방식으로 밸브(2)의 밸브 손잡이(2a)를 개방하지 않아도 되어 작업자의 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명은 실린더(1)에 장착 전 스프링(10)에 탄성력을 형성하는 방향으로 핸들척(30)이 회전하지 않으면 밸브(2)를 개방하기 위한 제2 작동부(60)가 작동하지 않는 구조로 이루어져 있다.

이는, 스프링(10)에 탄성력을 더 많이 부가하여 차후에 가스 누출 등의 문제 발생시 스프링(10)에 의한 밸브(2)의 잠금 동작이 더욱 확실하게 이루어지기 위한 것이다.

즉, 본 발명에서는 듀얼 밸브 셔터(100)의 결합 전에 제1 작동부(50)를 이용해 자동 방식으로 스프링(10)에 탄성력을 부가한 후 듀얼 밸브 셔터(100)를 밸브(2)에 형성된 실린더(1)에 장착한 후 제2 작동부(60)를 이용해 자동방식으로 밸브(2)를 개방하면서 이때에도 스프링(10)에 탄성력이 부가되도록 작동하게 된다.

따라서, 태엽 스프링 형태로 이루어진 스프링(10)이 자동 방식으로 감기게 되기 때문에 차후 가스 누출 등의 비상 발생시 충분한 탄성력을 형성하고 있는 스프링(10)에 의해 실린더(1)의 밸브(2)가 확실하게 닫히게 됨으로써 설치자의 편의성 향상은 물론 안전성도 높이게 된다.

특히, 본 발명에서는 제1 작동부(50)가 구동하지 않을 경우에는 제2 작동부(60)도 구동하지 않도록 구성되어 있기 때문에 설치자가 실수로 스프링(10)을 감는 작업을 실시하지 않게 되면 밸브(2)를 개방하기 위한 제2 작동부(60)도 작동하지 않게 되어 설치자로 하여금 듀얼 밸브 셔터(100)를 실린더(1)에 설치하기 전에 스프링(10)에 탄성력을 부가하기 위한 과정을 유도할 수 있는 효과도 얻을 수 있게 되는 것이다.

한편, 상술한 실린더(1)에 결합되어 있는 밸브(2)는 종류에 따라 완전히 개폐하는데 360° 또는 540° 또는 720°를 회전시켜야만 한다.

이에 본 발명에서는 제2 작동부(60)를 위의 타입 중 어느 하나의 타입의 밸브(2)를 완전히 개방 또는 닫을 수 있는 형태로 제작하고, 추가로 제3 작동부(70)는 위의 제2 작동부(60)와 다른 회전량을 가진 타입으로 구성할 경우 다양한 종류으 밸브(2)에 본 발명의 듀얼 밸브 셔터(100)를 적용하여 사용할 수 있는 효과도 얻을 수 있다.

한편, 상기와 같이 본 발명을 실린더(1)에 장착하여 사용하던 중 실린더(1)를 교체하여야 할 경우에는 밸브 닫힘 유닛(80)을 이용한 자동방식으로 손쉽게 밸브(2)를 닫을 수 있어 사용자의 편의성을 향상시킬 수 있다.

즉, 상술한 동력전달부재(20)에는 제4 회전축(S4)과 밸브(2)가 닫히는 방향으로는 같이 회전하지만, 그 반대방향으로는 단독으로 회전하는 닫힘방지 기어(22)가 형성되어 있고, 상기 닫힘방지 기어(22)가 제4 회전축(S4)가 같이 회전하는 방향으로 회전하는 것을 방지하기 위해 닫힘방지 기어(22)의 회전을 방지하기 위한 닫힘방지 실린더(81) 및 이 닫힘방지 실린더(81)에 공기를 차단하기 위한 닫힘버튼(82)으로 이루어진 밸브 닫힘 유닛(80)이 구성되어 있다.

따라서, 공기공급라인(L)의 공기가 밸브 닫힘 유닛(80)의 닫힘방지 실린더(81)에 공기를 인가하게 되면 닫힘방지 실린더(810가 닫힘방지 기어(22)와 맞닿게 되어 닫힘방지 기어(22)가 제4 회전축(S4)과 같이 회전하는 것을 방지하기 때문에 스프링(10)의 탄성력이 작용하더라도 닫힘방지 기어(22)의 회전이 이루어지지 않아 밸브(2)는 열린 상태를 유지한다.

하지만, 사용자가 닫힘버튼(82)을 눌러 닫힘방지 실린더(81)로 공기 유입을 차단하게 되면 닫힘방지 실린더(81)와 닫힘방지 기어(22)의 접촉이 이루어지지 않게 되면서 닫힘방지 기어(22), 제4 회전축(S4), 동력전달부재(20) 및 핸들척(30) 및 밸브(2)의 밸브 손잡이(2a)가 회전하게 되어 닫힌 상태를 유지하게되고, 사용자는 실린더(1)에 듀얼 밸브 셔터(100)를 장착한 역순으로 듀얼 밸브 셔터를 분리한 후 새로울 실린더(1)에 앞서 설명한 순서대로 듀얼 밸브 셔터(100)를 장착하여 사용할 수 있게 되는 것이다.

상술한 실시 예는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 대해 기재한 것이지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적인 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경하여 실시할 수 있음은 본 발명에 속하는 통상의 기술자들에게 있어 명백한 것임을 명시한다.

S1 : 제1 회전축 S2 : 제2 회전축 S3 : 작동 회전축 S4 : 제4 회전축
1 : 실린더
2 : 밸브 2a : 밸브 손잡이
C : 클램프
10 : 스프링
20 : 동력전달부재
21 : 기어 22 : 닫힘방지 기어
30 : 핸들척
31 : 브라켓 31a : 슬라이딩 결합홀
32 : 커버 32a : 수납공간부 32b : 고정핀 고정홀
36 : 작동척
33 : 고정핀 33a : 결합부
34 : 슬라이딩바 34a : 슬라이딩 면 34b : 결합턱
34c : 슬라이딩 결합홈
35 : 가압용 스프링
40 : 에어모터
50 : 제1 작동부
51 : 제1 캠 51a : 제1 작동구간 51b : 제1 비작동구간
52 : 제1 에어 릴레이 52a : 제1 접점 52b : 제1 에어 유입구
52c : 제1 에어 배출구
53 : 제1 버튼
60 : 제2 작동부
61 : 제2 캠 61a : 제2 작동구간 61b : 제2 비작동구간
62 : 제2 에어 릴레이 62a : 제2 접점 62b : 제2 에어 유입구
62c : 제2 에어 배출구
63 : 제2 버튼
70 : 제3 작동부
71 : 제3 캠 71a : 제3 작동구간 71b : 제3 비작동구간
72 : 제3 에어 릴레이 72a : 제3 접점 72b : 제3 에어 유입구
72c : 제3 에어 배출구
73 : 제3 버튼
80 : 밸브 닫힘 유닛
81 : 닫힘방지 실린더 82 : 닫힘버튼
100 : 멀티 핸들척을 포함하는 오동작 방지 기능이 적용된 밸브 셔터

Claims (5)

1. 제1 회전축(S1)과 결합된 스프링(10);
   상기 스프링(10)에 의해 회전하도록 스프링(10)에 결합된 제1 회전축(S1)과 제2 회전축(S2)을 연결할 수 있는 다수의 기어(21)로 이루어진 동력전달부재(20);
   상기 제2 회전축(S2)에 결합되어 스프링(10)의 탄성력에 의해 동력전달부재(20)가 작동할 때에 실린더(1)에 형성된 밸브(2)의 밸브 손잡이(2a)와 결합하여 밸브 손잡이(2a)를 회전시켜 밸브(2)를 개폐할 수 있도록 상기 제2 회전축(S2)에 결합하며, 가장자리에는 다수의 슬라이딩 결합홀(31a)을 형성하고 있는 원통형의 브라켓(31)과,
   상기 브라켓(31)의 외측에 결합하며 내측에 수납공간부(32a)를 형성하고 있고, 상측면에는 브라켓(31)에 형성된 슬라이딩 결합홀(31a)과 대응하는 위치에 고정핀 고정홀(32b)이 형성되어 있는 커버(32)와,
   상기 커버(32)에 형성되어 있는 고정핀 고정홀(32b)에 결합하는 고정핀(33)과 상기 브라켓(31)에 형성된 슬라이딩 결합홀(31a)에 결합하여 슬라이딩 운동할 수 있도록 외측으로 슬라이딩 면(34a)을 형성하고, 상측으로는 상기 브라켓(31)의 슬라이딩 결합홀(31a)에서 고정할 수 있는 결합턱(34b)이 형성되어 있으며, 내측으로는 고정핀(33)에 의해 가이드 및 지지 되면서 슬라이딩 운동이 이루어질 수 있도록 고정핀(33)에 결합할 수 있는 슬라이딩 결합홈(34c)이 형성되어 있는 슬라이딩바(34)와 상기 고정핀(33)에 결합하되 일측은 커버(32)의 상측과 맞닿고 타측은 슬라이딩바(34)와 맞닿아 슬라이딩바(34)에 탄성력을 부가하는 가압용 스프링(35)으로 구성된 작동척(36)으로 이루어진 핸들척(30);
   상기 제1 회전축(S1)과 동력전달부재(20)에 연결되어 회전하는 작동 회전축(S3);
   상기 스프링(10)과 결합된 제1 회전축(S1)을 회전시키는 에어모터(40);
   상기 작동 회전축(S3)에 결합되어 제1 회전축(S1)에 결합된 스프링(10)의 탄성력이 형성되는 방향인 밸브(2)가 개방되는 방향으로 일정 각도 회전시키되 제1 작동구간(51a)과 제1 비작동구간(51b)으로 형성되어 있는 제1 캠(51)과 상기 제1 캠(51)에 의해 공기를 에어모터(40)로 공급할 수 있도록 공기공급라인(L)과 연결되어 형성되는 제1 에어 릴레이(52)와 상기 제1 에어 릴레이(52)에서 에어모터(40)로 공기 공급시 에어모터(40)를 구동시키기 위한 제1 버튼(53)으로 이루어진 제1 작동부(50);
   상기 작동 회전축(S3)에 결합되어 있으며, 제1 작동부(50)에 의해 제2 회전축(S2)이 회전된 이후에 작동할 수 있는 위치에 배치되되, 상기 제2 회전축(S2)이 실린더(1)에 형성된 밸브(2)가 완전히 개방되게 회전시키는 제2 작동구간(61a)과 제2 비작동구간(61b)이 형성되어 있는 제2 캠(61)과 상기 제2 캠(61)에 의해 공기를 에어모터(40)로 공급할 수 있도록 공기공급라인(L)과 연결되어 형성되는 제2 에어 릴레이(62)와 상기 제2 에어 릴레이(62)에서 에어모터(40)로 공기 공급시 에어모터(40)를 구동시키기 위한 제2 버튼(63)으로 이루어진 제2 작동부(60);으로 이루어진 것에 특징이 있는 멀티 핸들척을 포함하는 오동작 방지 기능이 적용된 밸브 셔터.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 제1, 2 작동부(50, 60)의 제1, 2 에어 릴레이(52, 62)는 제1, 2 캠(51, 61)의 제1, 2 작동구간(51a, 61a)에 의해 눌려지게 되어 공기가 에어모터(40)로 공급될 수 있도록 작동하는 제1, 2 접점(52a, 62a)과 상기 제1, 2 접점에(52a, 62a) 의해 공기공급라인(L)으로부터 공기를 공급받는 제1, 2 에어 유입구(52b, 62b) 및 이 공기를 에어모터(40)로 공급할 수 있는 제1, 2 에어 배출구(52c, 62c)로 이루어져 있는 것에 특징이 있는 멀티 핸들척을 포함하는 오동작 방지 기능이 적용된 밸브 셔터.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 작동 회전축(S3)에는 제2 작동부(60)에 형성된 제2 캠(61)의 제2 작동구간(61a)의 회전 각도와는 다른 각도로 회전시킬 수 있도록 형성되는 제3 작동구간(71a)과 제3 비작동구간(71b)으로 이루어진 제3 캠(71)과 제3 에어 릴레이(72) 및 제3 작동 버튼(73)으로 이루어진 제3 작동부(70)가 더 포함되어 구성되는 것에 특징이 있는 멀티 핸들척을 포함하는 오동작 방지 기능이 적용된 밸브 셔터.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 동력전달부재(20)에는 제4 회전축(S4)에 결합하되, 핸들척(20)가 밸브(2)를 닫는 방향으로만 제4 회전축(S4)과 같이 회전하고, 그 반대방향으로는 단독으로 회전하는 닫힘방지 기어(22)가 형성되어 있고, 상기 닫힘방지 기어(22)의 일측으로는 상기 닫힘방지 기어(22)가 밸브(2)를 닫는 방향으로 회전하는 것을 방지하는 닫힘방지 실린더(81) 및 닫힘방지 실린더(82)로 공기를 공급하는 공기공급라인(L)에 형성되어 공기를 차단하는 닫힘버튼(82)으로 이루어진 밸브 닫힘 유닛(80);이 더 포함되어 구성되는 것에 특징이 있는 멀티 핸들척을 포함하는 오동작 방지 기능이 적용된 밸브 셔터.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 핸들척(30)을 구성하는 작동척(36)에 형성된 고정핀(33)의 상측으로는 커버(32)에 고정결합하기 위해 결합부(33a)가 형성되어 있는 것에 특징이 있는 멀티 핸들척을 포함하는 오동작 방지 기능이 적용된 밸브 셔터.

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