KR102095570B1 - 안전 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 안전 밸브는, 유체가 유입되는 유입구와, 상기 유입구를 통해 유입되는 유체가 체류하는 내부 공간과, 정상 동작 시에 상기 유입구를 통해 유입된 유체가 배출되는 배출구와, 상기 유체의 흐름에 이상 발생시 상기 유입구를 통해 유입된 유체가 배출되는 백업 배출구를 구비하는 밸브 바디; 상기 밸브 바디의 내부 공간에 설치되고, 상기 정상 동작 시에 상기 백업 배출구를 차단하는 동시에 상기 배출구를 개방하도록, 상기 유체의 압력에 의해 상기 내부 공간의 제 1 위치에 위치하고, 상기 유체의 압력 저하 시에 상기 백업 배출구를 개방하는 동시에 상기 배출구를 차단하는 제 2 위치로 이동하도록 구성되는 가이드 블록; 및 상기 가이드 블록을 상기 밸브 바디의 내부 공간에 탄성적으로 지지하고, 상기 가이드 블록을 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치를 향하는 방향으로 가압하도록 구성되는 탄성 지지부재;를 포함한다.

Description

안전 밸브{SAFETY VALVE}

본 발명은 안전 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체의 압력 저하 및 유압 시스템 이상시 유체를 백업 라인으로 우회시키는 안전 밸브에 관한 것이다.

유압 기기는 유압 펌프로 유체에 압력을 가하여 유압 회전 모터나 유압 실린더로 보내고, 이들로부터 동력을 얻어 각종 기계를 운전하는 장치이다. 이는 유압 구동으로부터 강한 힘을 얻을 수 있고, 속도 또한 자유로이 조정할 수 있으며, 과부하에 대한 안전 장치도 구성할 수 있는 등 여러 장점이 있어 많은 분야에서 사용되고 있다.

유압 기기는 지속적인 운전 조건이 요구되는 경우가 있다. 이러한 유압 기기는 주변 환경 여건에 따라 유압 배관이 파손되는 등의 이유로 유압이 원활하게 공급되지 않을 경우, 유압 시스템이 멈추게 되고, 이는 안전 사고로 이어질 수 있다. 이를 방지하기 위해 솔레노이드 밸브(solenoid valve)를 사용하여 유압 회로를 구성하는 방법이 있으나, 전기신호의 오류에 의한 미작동의 우려가 여전히 존재한다.

본 발명은 유체 압력 강하시 유체를 기계 작동 방식으로 백업 라인(back-up line)으로 안전하고 확실하게 우회시킬 수 있는 안전 밸브를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 유체가 유입되는 유입구와, 상기 유입구를 통해 유입되는 유체가 체류하는 내부 공간과, 정상 동작 시에 상기 유입구를 통해 유입된 유체가 배출되는 배출구와, 상기 유체의 흐름에 이상 발생시 상기 유입구를 통해 유입된 유체가 배출되는 백업 배출구를 구비하는 밸브 바디; 상기 밸브 바디의 내부 공간에 설치되고, 상기 정상 동작 시에 상기 백업 배출구를 차단하는 동시에 상기 배출구를 개방하도록, 상기 유체의 압력에 의해 상기 내부 공간의 제 1 위치에 위치하고, 상기 유체의 압력 저하 시에 상기 백업 배출구를 개방하는 동시에 상기 배출구를 차단하는 제 2 위치로 이동하도록 구성되는 가이드 블록; 및 상기 가이드 블록을 상기 밸브 바디의 내부 공간에 탄성적으로 지지하고, 상기 가이드 블록을 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치를 향하는 방향으로 가압하도록 구성되는 탄성 지지부재;를 포함하는 안전 밸브가 제공된다.

상기 안전 밸브는, 상기 가이드 블록을 상기 밸브 바디 내의 제 1 위치에 고정시키도록 상기 밸브 바디에 설치되는 고정 스크류;를 더 포함할 수 있다.

상기 고정 스크류는, 상기 가이드 블록을 상기 밸브 바디 내의 제 1 위치에 고정시키기 위해 상기 밸브 바디의 내부 공간으로 돌출되고, 상기 가이드 블록이 상기 유체의 압력에 의해 상기 제 1 위치에 유지된 후 제거될 수 있다.

상기 안전 밸브는, 상기 밸브 바디의 결합홀을 관통하여 나사 결합되어 상기 탄성 지지부재를 상기 가이드 블록에 대해 압축시키고, 상기 탄성 지지부재의 압축력을 조정할 수 있도록 구성되는 조정 스크류;를 더 포함할 수 있다.

상기 안전 밸브는, 상기 가이드 블록에 나사 결합되고, 상기 결합홀로부터 상기 조정 스크류가 분리된 상태에서 상기 결합홀을 관통하여 연장되는 피싱 툴;을 더 포함할 수 있다.

상기 가이드 블록은, 상기 유체의 흐름에 이상 발생시 상기 유입구를 통해 유입된 유체가 상기 백업 배출구를 향하여 안내되도록 경사진 안내면을 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 유체 압력 강하시 유체를 기계 작동 방식으로 백업 라인(back-up line)으로 안전하고 확실하게 우회시킬 수 있는 안전 밸브가 제공된다.

본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안전 밸브의 단면도로서, 유체가 정상 동작 상태를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안전 밸브의 단면도로서, 유체의 압력이 저하된 이상 상태를 보여주는 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안전 밸브를 구성하는 가이드 블록을 제 1 위치로 세팅하기 위한 과정을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술하는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 공지된 구성에 대한 일반적인 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 생략될 수 있다. 본 발명의 도면에서 동일하거나 상응하는 구성에 대하여는 가급적 동일한 도면부호가 사용된다. 본 발명의 이해를 돕기 위하여, 도면에서 일부 구성은 다소 과장되거나 축소되어 도시될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "가지다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안전 밸브의 단면도로서, 유체가 정상 동작 상태를 보여주는 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안전 밸브의 단면도로서, 유체의 압력이 저하된 이상 상태를 보여주는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 안전 밸브는 밸브 바디(1), 조정 스크류(2), 탄성 지지부재(3), 가이드 블록(4), 고정 스크류(5)를 포함한다.

밸브 바디(1)는 유체가 유입되는 유입구(1c)와, 유입구(1c)를 통해 유입되는 유체가 체류하는 내부 공간과, 유체 흐름이 정상 동작 시에 유입구(1c)를 통해 유입된 유체가 배출되는 배출구(1d)와, 유체의 흐름에 이상 발생시 유입구(1c)를 통해 유입된 유체가 배출되는 백업 배출구(1e)를 구비한다.

밸브 바디(1)의 유입구(1c)에는 유체 공급라인(L1)이 연결되고, 배출구(1d)에는 주 배관라인(L2)이 연결되고, 백업 배출구(1e)에는 백업 라인(L3)이 연결된다. 이와 같이, 밸브 바디(1)는 유입구(1c)와 배출구(1d) 및 백업 배출구(1e)를 구비하는 3방(3-way) 밸브체로 구성된다.

또한, 밸브 바디(1)는 상단에 조정 스크류(2)가 나사 결합되도록 결합홀(1f)이 상하 방향으로 관통 형성되고, 측부에 고정 스크류(5)가 나사 결합되도록 결합공(1g)이 수평 방향으로 관통 형성된다.

가이드 블록(4)은 밸브 바디(1)의 내부 공간에 설치된다. 가이드 블록(4)은 유체가 정상 동작 시에 유체의 압력에 의해 탄성 지지부재(3)를 압축시켜 도 1의 도시와 같이 밸브 바디(1) 내의 제 1 위치(1a)에 위치한다.

가이드 블록(4)이 제 1 위치(1a)에 위치할 때, 가이드 블록(4)은 도 1의 도시와 같이 백업 배출구(1e)를 차단하는 동시에, 배출구(1d)를 개방시키게 된다.

가이드 블록(4)은 유체의 압력이 저하되는 이상 발생 시에 탄성 지지부재(3)의 탄성 복원력에 의해 하강하여 도 2의 도시와 같이 밸브 바디(1) 내의 제 2 위치(1b)에 위치한다.

가이드 블록(4)이 제 2 위치(1b)에 위치할 때, 가이드 블록(4)은 도 2의 도시와 같이 백업 배출구(1e)를 개방하는 동시에 배출구(1d)를 차단하게 된다. 가이드 블록(4)은 유체의 흐름에 이상 발생시 유입구(1c)를 통해 유입된 유체가 백업 배출구(1e)를 향하여 안내되도록 경사진 안내면(4a)이 형성된다.

가이드 블록(4)은 제 1 위치(1a)에 위치해 있는 동안 밸브 바디(1)와의 틈새를 통해 제 2 위치(1b)로부터 백업 배출구(1e)로 유체가 누출되지 않도록 하는 제 1 밀폐부재(4d)와, 제 2 위치(1b)에 위치해 있는 동안 밸브 바디(1)와의 틈새를 통해 제 1 위치(1a)로부터 배출구(1d)로 유체가 누출되지 않도록 하는 제 2 밀폐부재(4e)를 구비할 수 있다.

탄성 지지부재(3)는 가이드 블록(4)을 밸브 바디(1)의 내부 공간에 탄성적으로 지지한다. 탄성 지지부재(3)의 하단부는 가이드 블록(4)의 상면에 형성된 위치고정홈(4c)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 탄성 지지부재(3)가 가이드 블록(4)의 경사진 안내면(4a)에서 미끄러지지 않고 정 위치에 유지될 수 있다.

탄성 지지부재(3)는 스프링(spring) 형태로 제공될 수 있다. 탄성 지지부재(3)는 유체의 정상 압력 시에 조정 스크류(2)와 가이드 블록(4) 사이에서 압축된 상태를 유지한다.

탄성 지지부재(3)는 가이드 블록(4)을 밸브 바디(1)의 내부 공간 중 상부 공간인 제 1 위치(1a)로부터 밸브 바디(1)의 내부 공간 중 하부 공간인 제 2 위치(1b)를 향하는 방향으로 가압하도록 구성된다.

조정 스크류(2)는 밸브 바디(1)의 상단에 형성된 결합홀(1f)에 나사 결합된다. 조정 스크류(2)는 그 하단부가 결합홀(1f)을 관통하여 탄성 지지부재(3)를 가이드 블록(4)에 압축시킨다. 조정 스크류(2)는 밸브 바디(1)에 나사 결합되는 정도에 따라 탄성 지지부재(3)의 압축력을 조정할 수 있도록 구성된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 안전 밸브는 유체의 압력이 정상인 경우, 유체의 압력에 의해 가이드 블록(4)이 도 1에 도시된 바와 같이 탄성 지지부재(3)를 압축시켜 제 1 위치(1a)에 위치하여 배출구(1d)를 개방시키고 백업 배출구(1e)를 차단하게 된다. 그에 따라 유체 공급라인(L1)으로부터 유입된 유체는 주 배관라인(L2)으로 배출된다.

유체의 압력이 낮아지게 되면, 탄성 지지부재(3)의 탄성 복원력에 의해 가이드 블록(4)이 도 2에 도시된 바와 같이 제 2 위치(1b)로 이동되어 배출구(1d)를 차단하고 백업 배출구(1e)를 개방시키게 된다. 그에 따라 유체 공급라인(L1)으로부터 유입된 유체는 백업 라인(L3)으로 배출된다.

이후, 유체 압력이 정상 범위로 회복되면, 가이드 블록(4)을 도 1의 상태와 같이 제 1 위치(1a)로 세팅시킨다. 고정 스크류(5)와 피싱 툴(6)은 가이드 블록(4)의 위치 세팅을 위해 제공된다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안전 밸브를 구성하는 가이드 블록을 제 1 위치로 세팅하기 위한 과정을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 3을 참조하면, 밸브 바디(1)의 결합홀(1f)로부터 조정 스크류(2)를 분리시키고 결합홀(1f)을 통해 탄성 지지부재(3)를 꺼낸 다음, 피싱 툴(6)을 결합홀(1f)을 통해 삽입하여 가이드 블록(4)에 나사 결합한다.

피싱 툴(6)은 가이드 블록(4)의 상면에 형성된 나사홈(4b)에 결합될 수 있다. 피싱 툴(6)의 상단부는 밸브 바디(1)의 결합홀(1f)을 관통하여 상부로 연장된다.

다음으로, 도 4의 도시와 같이, 작업자는 피싱 툴(6)을 이용하여 가이드 블록(4)을 제 2 위치(1b)로부터 제 1 위치(1a)로 들어올린 상태에서, 고정 스크류(5)를 밸브 바디(1)의 내부 공간으로 삽입시킨다.

고정 스크류(5)는 가이드 블록(4)을 밸브 바디(1) 내의 제 1 위치(1a)에 고정시키기 위해, 밸브 바디(1)의 결합공(1g)에 나사 결합된다. 고정 스크류(5)는 미리 설정된 제 1 위치(1a)와 제 2 위치(1b)의 사이에 해당하는 높이에 설치될 수 있다.

고정 스크류(5)는 밸브 바디(1)의 내부 공간으로 돌출되어 가이드 블록(4)의 저면을 지지함으로써, 가이드 블록(4)을 밸브 바디(1) 내의 제 1 위치(1a)에 고정시키게 된다.

이 상태에서, 피싱 툴(6)을 가이드 블록(4)으로부터 분리한 다음, 도 5의 도시와 같이, 밸브 바디(1)에 탄성 지지부재(3)와 조정 스크류(2)를 설치하고, 유압 시스템이 원활히 운전되는 것이 확인되면, 가이드 블록(4)을 지지하고 있던 고정 스크류(5)를 도 1의 상태와 같이 인출시킨다.

본 발명의 실시예에 따른 안전 밸브는 기계적 방식으로 유체 압력 저하에 따라 유체를 백업 라인으로 우회시키도록 구성되므로, 밸브 조작을 위한 별도의 신호 전송용 라인이 불필요하고, 신호 전송 실패로 인한 문제 또한 발생하지 않는다.

이상의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 특허청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.

1: 밸브 바디 1a: 제 1 위치
1b: 제 2 위치 1c: 유입구
1d: 배출구 1e: 백업 배출구
1f: 결합홀 1g: 결합공
2: 조정 스크류 3: 탄성 지지부재
4: 가이드 블록 4a: 안내면
4b: 나사홈 4c: 위치고정홈
4d: 제 1 밀폐부재 4e: 제 2 밀폐부재
5: 고정 스크류 6: 피싱 툴
L1: 유체 공급라인 L2: 주 배관라인
L3: 백업 라인

Claims (6)

1. 유체가 유입되는 유입구와, 상기 유입구를 통해 유입되는 유체가 체류하는 내부 공간과, 정상 동작 시에 상기 유입구를 통해 유입된 유체가 배출되는 배출구와, 상기 유체의 흐름에 이상 발생시 상기 유입구를 통해 유입된 유체가 배출되는 백업 배출구를 구비하는 밸브 바디;
   상기 밸브 바디의 내부 공간에 설치되고, 상기 정상 동작 시에 상기 백업 배출구를 차단하는 동시에 상기 배출구를 개방하도록, 상기 유체의 압력에 의해 상기 내부 공간의 제 1 위치에 위치하고, 상기 유체의 압력 저하 시에 상기 백업 배출구를 개방하는 동시에 상기 배출구를 차단하는 제 2 위치로 이동하도록 구성되는 가이드 블록; 및
   상기 가이드 블록을 상기 밸브 바디의 내부 공간에 탄성적으로 지지하고, 상기 가이드 블록을 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치를 향하는 방향으로 가압하도록 구성되는 탄성 지지부재; 및
   상기 가이드 블록을 상기 밸브 바디 내의 제 1 위치에 고정시키도록 상기 밸브 바디에 설치되는 고정 스크류를 포함하고,
   상기 고정 스크류는, 상기 가이드 블록을 상기 밸브 바디 내의 제 1 위치에 고정시키기 위해 상기 밸브 바디의 내부 공간으로 돌출되고, 상기 가이드 블록이 상기 유체의 압력에 의해 상기 제 1 위치에 유지된 후 상기 밸브 바디의 내부 공간으로 돌출되지 않도록 인출되는 안전 밸브.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 밸브 바디의 결합홀을 관통하여 나사 결합되어 상기 탄성 지지부재를 상기 가이드 블록에 대해 압축시키고, 상기 탄성 지지부재의 압축력을 조정할 수 있도록 구성되는 조정 스크류;를 더 포함하는 안전 밸브.
5. 유체가 유입되는 유입구와, 상기 유입구를 통해 유입되는 유체가 체류하는 내부 공간과, 정상 동작 시에 상기 유입구를 통해 유입된 유체가 배출되는 배출구와, 상기 유체의 흐름에 이상 발생시 상기 유입구를 통해 유입된 유체가 배출되는 백업 배출구를 구비하는 밸브 바디;
   상기 밸브 바디의 내부 공간에 설치되고, 상기 정상 동작 시에 상기 백업 배출구를 차단하는 동시에 상기 배출구를 개방하도록, 상기 유체의 압력에 의해 상기 내부 공간의 제 1 위치에 위치하고, 상기 유체의 압력 저하 시에 상기 백업 배출구를 개방하는 동시에 상기 배출구를 차단하는 제 2 위치로 이동하도록 구성되는 가이드 블록;
   상기 가이드 블록을 상기 밸브 바디의 내부 공간에 탄성적으로 지지하고, 상기 가이드 블록을 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치를 향하는 방향으로 가압하도록 구성되는 탄성 지지부재;
   상기 밸브 바디의 결합홀을 관통하여 나사 결합되어 상기 탄성 지지부재를 상기 가이드 블록에 대해 압축시키고, 상기 탄성 지지부재의 압축력을 조정할 수 있도록 구성되는 조정 스크류; 및
   상기 가이드 블록에 나사 결합되고, 상기 결합홀로부터 상기 조정 스크류가 분리된 상태에서 상기 결합홀을 관통하여 연장되는 피싱 툴을 포함하는 안전 밸브.
6. 제 1 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 가이드 블록은,
   상기 유체의 흐름에 이상 발생시 상기 유입구를 통해 유입된 유체가 상기 백업 배출구를 향하여 안내되도록 경사진 안내면을 가지는 안전 밸브.

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