KR102172155B1 - 조작이 용이한 3 way 차단밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조작이 용이한 3 way 차단밸브에 관한 것으로, 3-way 방식의 플러그 밸브에서 플러그의 회전 뿐만 아니라 상하이동 가능하게 하여 핸들 조작을 손쉽게 할 수 있는 차단밸브에 관한 기술이다. 본 발명은 주배관과 연결되는 주유로와 우회배관 연결되는 우회유로가 형성된 바디; 상기 바디 내부에 설치되는 플러그 슬리브; 상기 플러그 슬리브 내부에 상,하 이동 및 회전 가능하게 설치되어 하강시 상기 플러그 슬리브에 압착되고 상승시 상기 플러그 슬리브에 압착이 해제되며, 회전방향을 따라 주유로 또는 우회유로를 개구 또는 폐쇄 가능하며 상부에 축이 형성된 플러그; 상기 바디 내부에서 회전 결합에 의해 상,하 이동되어 상승시 상기 플러그의 상승 이동 공간을 제공하고 하강시 상기 플러그를 하향 가압하게 하는 클러치; 및 상기 플러그 상부에 위치하여 핸들의 회전에 연동되는 것으로, 상하이동 및 회전 가능하게 설치되어 상승시 상기 플러그의 축에 결합되고 하강시 상기 클러치에 결합되어 상,하 위치에 따라 상기 플러그 또는 상기 클러치에 선택적으로 회전력을 전달 가능하게 하는 커플링;이 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

조작이 용이한 3 way 차단밸브{3 way shutoff valve for easy operation}

본 발명은 조작이 용이한 3 way 차단밸브에 관한 것으로, 3-way 방식의 플러그 밸브에서 플러그의 회전 뿐만 아니라 상하이동 가능하게 하여 핸들 조작을 손쉽게 할 수 있는 조작이 용이한 3 way 차단밸브에 관한 기술이다.

제어 밸브(감압밸브, 릴리프밸브, 유량 조절 밸브 등) 배관 시스템을 구성하는데에는 제어 밸브뿐만 아니라 차단 밸브, 스트레이너, 배관 등 다양한 구성품이 함께 구성되어야 하는데, 다양한 필수 구성품들로 인해 시공시 많은 시수가 요구되거나, 각 구성품의 제조사가 상이하므로 문제 발생시 해결 및 수리가 어렵고 시스템의 전체적 크기가 커지는 문제점이 있어왔다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 대한민국 특허 등록번호 제10-2023335호 "모듈형 복합 밸브"를 제안한 적이 있다.

종래의 기술에는 시스템 필수 구성품들이 하나의 제품으로 조립되어 있는 밸브를 통해 해결하였고, 제어 밸브 전후 차단 밸브 선택에 있어 기존 종래 제품의 경우 게이트 밸브를 적용하여 주배관과 우회배관(바이패스)에 개별의 차단 밸브를 적용하였으나, 3 way 구조의 차단밸브를 주배관에 적용함으로써 차단밸브의 수량 감소와 관리의 용이 등의 효과가 발생하게 하였다.

그러나, 종래의 차단 밸브의 경우 볼 타입의 3 way 차단 밸브는 제품 설치된 상태에서 차단 밸브의 유지보수가 불가능하고, 볼타입인 경우 시트(PTEE 재질)부에 볼이 압착되어 기밀을 유지하는 구조로써 동일 구경 타 종류의 밸브 조작에 많은 힘이 요구되는 문제점과, 그리고 3 way 경우 볼의 개방 유로 위치 확인이 어려운 문제점이 있어왔다.

KR 10-2023335 B1

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 설치상태에서 유지보수가 쉽고, 밸브 조작이 용이하며, 개방된 유로 위치확인이 쉽게 식별 가능하도록 하는 조작이 용이한 3 way 차단밸브를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 주배관과 연결되는 주유로와 우회배관 연결되는 우회유로가 형성된 바디; 상기 바디 내부에 설치되는 플러그 슬리브; 상기 플러그 슬리브 내부에 상,하 이동 및 회전 가능하게 설치되어 하강시 상기 플러그 슬리브에 압착되고 상승시 상기 플러그 슬리브에 압착이 해제되며, 회전방향을 따라 주유로 또는 우회유로를 개구 또는 폐쇄 가능하며 상부에 축이 형성된 플러그; 상기 바디 내부에서 회전 결합에 의해 상,하 이동되어 상승시 상기 플러그의 상승 이동 공간을 제공하고 하강시 상기 플러그를 하향 가압하게 하는 클러치; 및 상기 플러그 상부에 위치하여 핸들의 회전에 연동되는 것으로, 상하이동 및 회전 가능하게 설치되어 상승시 상기 플러그의 축에 결합되고 하강시 상기 클러치에 결합되어 상,하 위치에 따라 상기 플러그 또는 상기 클러치에 선택적으로 회전력을 전달 가능하게 하는 커플링;이 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 조작이 용이한 3 way 차단밸브를 제공한다.

상기 클러치와 상기 커플링 사이에는 미들스프링이 더 구비되어 상기 커플링에 탄성력을 부여하는 것을 특징으로 한다.

상기 플러그 슬리브와 상기 플러그 사이에는, 바텀스프링이 더 구비되어 상기 플러그에 탄성력을 부여하는 것을 특징으로 한다.

상기 커플링에는 내측으로 돌출되는 키가 형성되고, 상기 플러그의 축에는 외측면에 돌출되어 상기 키를 수용하여 맞물리게 하는 키홈부가 설치되어 회전력이 전달되는 것을 특징으로 한다.

상기 바디에는 내부에 스프링과의 상기 스프링의 하단부에 위치하는 볼로 구성된 포지션볼이 구비되고, 상기 커플링에는 상부에 일정각도 마다 상기 포지션볼이 안착되는 안착홈이 형성되어 회전각의 정밀성을 향상시킨 것을 특징으로 한다.

상기의 해결 수단에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

밸브 조립 구조가 탑 엔트리(top entry) 방식인 3 way 차단밸브를 적용함으로써 복합 밸브가 현장에 설치 상태에서 전/후 차단 밸브 유지보수를 가능하게 하며, 3 way 플러그 위치 별 내부 개방 유로를 다양한 방식으로 조작 가능함에 따라, 주 유로와 우회 유로에 차단밸브가 개별로 총 4개소 설치되는 종래의 복합밸브와 다르게 주유로에 2개의 차단밸브만으로도 동일한 유로 제어가 가능한 장점이 있다.

그리고, 슬리브에 압착된 플러그를 상승시켜 압착을 해제하고, 회전시킨 후 하강시켜 슬리브에 압착하므로 밸브 조작시 많은 힘이 필요하지 않아 손쉽게 작동시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 모듈형 복합 밸브의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모듈형 복합 밸브의 구성도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차단밸브의 구성도.
도 4는 도 3의 분해도.
도 5는 도 3의 차단밸브 작동 상태도.
도 6은 인디케이터 예시도.
도 7은 유로 개방 예시도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하고자 한다. 하기 설명 및 첨부 도면에 나타난 바는 본 발명의 전반적인 이해를 위해 제시된 것이므로 본 발명의 기술적 범위가 그것들에 한정되는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 구성 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모듈형 복합 밸브의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 모듈형 복합 밸브는 제어밸브(2)와 유입로와 배출로로 쪽에 본 발명의 실시예인 차단밸브(1)가 설치되게 된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차단밸브의 구성도이고, 도 4는 도 3의 분해도이다.

도 3과 4를 참조하면, 본 발명인 차단밸브는 구성은 크게 바디(100), 플러그 슬리브(200), 플러그(300), 클러치(400) 및 커플링(500)이 포함되어 이루어지며, 본 발명의 주요 구성은 클러치(400)와 커플링(500)이며 특징이 있다.

이하에서는 본 발명의 구성을 순차적으로 설명하기로 한다.

먼저, 바디(100)는 밸브의 외형에 해당되는 구성이다.

상기 바디(100)는 본 발명이 3way 밸브 타입으로 사용하기 위해 주배관과 연결되는 주유로와 우회배관과 연결되는 우회유로가 형성된다.

상기 플러그 슬리브(200)는 상기 바디(100) 내부에 설치되어 상기 플러그(300)를 압착하기 위한 구성이다.

상기 플러그 슬리브(200)는 상기 바디(100)와 같이 상기 주유로와 우회유로가 동일하게 형성되게 된다.

상기 플러그(300)는 유로의 방향을 가이드 하여 개방 또는 폐쇄 하는 구성이다.

상기 플러그(300)는 상기 플러그 슬리브(200) 내부에 위치하여 상,하 이동 및 회전 가능하게 설치된다.

상기 플러그(300)는 통상적으로 상기 플러그 슬리브(200)에 압착되어 밀폐하고 회전하여 유로를 가이드 하게 되는데, 본 발명에서 플러그(300)는 기존과 같이 회전 뿐만 아니라 상하 이동 가능하게 구성되어 상기 플러그 슬리브(200)에 대하여 압착을 해제한 상태에서 회전이 가능하도록 하여 손쉽게 방향 가이드를 할 수 있다.

상기 플러그(300)는 하강시 상기 플러그 슬리브(200)에 압착되고, 상승시 상기 플러그 슬리브(200)에서 이격되어 압착이 해제되며, 회전방향을 따라 주유로 또는 우회유로를 개구 또는 폐쇄 가능하게 된다.

상기 플러그(300)는 그 구성을 유로를 가이드 하는 가이드부(320)와 상기 가이드부(320)의 상부의 축(340)으로 구성되게 된다.

상기 클러치(400)는 상기 플러그(300)의 상승 이동을 허용할 수 있는 구성이다.

상기 클러치(400)는 상기 바디(100) 내부에서 회전 결합되어 회전 방향에 의해 상,하 이동되게 된다. 상기 클러치(400)가 상승시 상승된 높이만큼 상기 플러그(300)의 상승 이동 공간을 제공하고, 하강시 상기 플러그(300)를 하향 가압할 수 있다.

상기 커플링(500)은 상기 플러그(300)와 클러치(400)의 회전을 단속시킬 수 있는 구성이다.

상기 커플링(500)의 위치에 따라서 상기 플러그(300)와 클러치(400)에 동력을 전달하게 되며 이는 도 5는 차단밸브 작동 상태도에 나타내었다.

여기서 도 5(a)는 상기 커플링(500)이 상승된 상태이고, 도 5(b)는 상기 커플링(500)이 하강된 상태이다.

먼저, 상기 커플링(500)은 상기 플러그(300) 상부에 위치하여 핸들의 회전에 연동되는 것으로 상하이동 및 회전 가능하게 설치된다. 도 5(a)에서 상기 커플링(500)이 상승시 상기 플러그(300)의 축(340)에 결합되어 상기 플러그(300)를 회전시킬 수 있다. 반대로 하강시 도 5(b)에서 처럼 하강시 상기 클러치(400)에 결합되어 회전시킬 수 있다.

따라서, 상기 커플링(500)의 상,하 위치에 따라 상기 플러그(300) 또는 상기 클러치(400)에 선택적으로 회전력을 전달 가능하게 되는 것이다.

그리고, 상기 클러치(400)와 상기 커플링(500) 사이에는 미들스프링(600)이 더 구비되어 상기 커플링(500)에 탄성력을 부여하여 상기 커플링(500)을 상승된 위치로 유지시킬 수 있다. 상기 커플링(500)을 상승된 상태로 유지하는 이유는 상기 커플링(500)을 상기 플러그(300)의 축(340)과 기계적 결합을 하기 위해서이다.

그러므로, 상기 커플링(500)에는 내측으로 돌출되는 키(540)가 형성되고, 상기 플러그(300)의 축(320)에는 외측면에 돌출되어 상기 키를 수용하여 맞물리게 하는 키홈부(342)가 설치되어 회전력이 전달되게 된다.

여기서 키홈부(342)가 상기 플러그(300)의 축(320)이 외면으로 돌출되는 이유는 상기 커플링(500)이 하강시 상기 축(320)과 상기 커플링(500)의 키(540)와 간섭이 없도록 하기 위함이다.

그리고, 다시 도 3과 4를 참조하면 상기 플러그 슬리브(200)와 상기 플러그(300) 사이에는 바텀스프링(700)이 더 구비되어 상기 플러그(300)에 탄성력을 부여한다. 상기 바텀스프링(700)이 상기 플러그(300)에 탄성력을 부여하여 상기 플러그(300)가 상향 이동되어 상기 플러그 슬리브(200)로 부터 압착을 해제하기 위함이다. 이때에는 상기 클러치(400)가 회전에 의해 상향된 경우에 해당된다.

도 6은 인디케이터 예시도이다.

한편, 상기 바디(100)에는 내부에 스프링(820)과의 상기 스프링의 하단부에 위치하는 볼(840)로 구성된 포지션볼(800)이 구비되게 되어 회전위치를 정확하게 할 수 있다. 그리고, 상기 볼(840)이 안착하기 위해서 상기 커플링(500)에는 상부에 일정각도 마다 상기 포지션볼이 안착되는 안착홈(520)이 형성되어 있어야 한다. 본 발명에서는 90°마다 형성되게 하였다. 따라서 핸들을 일정각도 본 발명에서는 90°마다 형성되게 회전각의 정밀성을 향상시킬 수 있다. 그리고, 핸드에는 회전에 따라 각도 표시를 식별할 수 있는 인디케이터(900)를 더 설치하였다.

도 7은 유로 개방 예시도이다.

도 7을 참조하면, 7(a)는 주유로(f1)가 개방된 상태이며, 7(b)는 주유로(f1)와 우회유로(f2)가 모두 폐쇄된 상태이며, 7(c)는 주유로(f1)가 폐쇄되고 우회유로(f2)가 개방된 상태이며, 7(d)는 주유로(f1)와 우회유로(f2)가 모두 개방된 상태를 나타내었다.

따라서, 제어밸브(2)의 전후 차단밸브(1)의 경우 밸브 조립 구조가 탑 엔트리 방식인 3 way 플러그형 밸브를 적용함으로써 복합 밸브가 형장에 설치 상태에서 전/후 차단밸브 유지보수를 가능하게 하며, 3 way 플러그 위치 별 내부 개방유로를 상기와 같이 4가지 조작이 가능함에 따라, 주유로와 우회유로에 차단밸브가 개별로 4개가 설치되는 종래의 복합밸브와 다르게 주유로에 2개의 차단밸브만으로 동일한 유로 제어 가능한 이점이 있다.

이상과 같이 본 발명은 차단밸브의 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

100: 바디
200: 플러그 슬리브
300: 플러그
400: 클러치
500: 커플링

Claims (5)

1. 주배관과 연결되는 주유로와 우회배관 연결되는 우회유로가 형성된 바디(100);
   상기 바디 내부에 설치되는 플러그 슬리브(200);
   상기 플러그 슬리브 내부에 상,하 이동 및 회전 가능하게 설치되어 하강시 상기 플러그 슬리브에 압착되고 상승시 상기 플러그 슬리브에 압착이 해제되며, 회전방향을 따라 주유로 또는 우회유로를 개구 또는 폐쇄 가능하며 상부에 축(340)이 형성된 플러그(300);
   상기 바디 내부에서 회전 결합에 의해 상,하 이동되어 상승시 상기 플러그의 상승 이동 공간을 제공하고 하강시 상기 플러그를 하향 가압하게 하는 클러치(400); 및
   상기 플러그 상부에 위치하여 핸들의 회전에 연동되는 것으로, 상하이동 및 회전 가능하게 설치되어 상승시 상기 플러그의 축에 결합되고 하강시 상기 클러치에 결합되어 상,하 위치에 따라 상기 플러그 또는 상기 클러치에 선택적으로 회전력을 전달 가능하게 하는 커플링(500);이 포함되어 이루어지되,
   상기 클러치(400)와 상기 커플링(500) 사이에는,
   미들스프링(600)이 더 구비되어 상기 커플링에 탄성력을 부여하는 것을 특징으로 하는 조작이 용이한 3 way 차단밸브.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 플러그 슬리브(200)와 상기 플러그(300) 사이에는,
   바텀스프링(700)이 더 구비되어 상기 플러그에 탄성력을 부여하는 것을 특징으로 하는 조작이 용이한 3 way 차단밸브.
4. 제1항에 있어서,
   상기 커플링(500)에는 내측으로 돌출되는 키(540)가 형성되고,
   상기 플러그(300)의 축(320)에는 외측면에 돌출되어 상기 키를 수용하여 맞물리게 하는 키홈부(340)가 설치되어 회전력이 전달되는 것을 특징으로 하는 조작이 용이한 3 way 차단밸브.
5. 제1항에 있어서,
   상기 바디(100)에는 내부에 스프링(820)과의 상기 스프링의 하단부에 위치하는 볼(840)로 구성된 포지션볼(800)이 구비되고,
   상기 커플링(500)에는 상부에 일정각도 마다 상기 포지션볼이 안착되는 안착홈(520)이 형성되어 회전각의 정밀성을 향상시킨 것을 특징으로 하는 조작이 용이한 3 way 차단밸브.

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