KR102243714B1 - 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브 및 그 슬라이드 게이트 밸브를 이용한 입자 유량제어방법 - Google Patents
입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브 및 그 슬라이드 게이트 밸브를 이용한 입자 유량제어방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브 및 그 슬라이드 게이트 밸브를 이용한 입자 유량제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 슬라이드 게이트 밸브에 있어서, 일측에 입자 유입단과 타측에 입자 배출단을 갖는 하우징; 및 상기 하우징 내에 설치되며 상부로 상기 입자 유입단을 통해 유입된 입자가 유입되어 상기 입자의 유동을 개폐시키며, 하부측으로 점진적으로 작아지는 공급홀을 갖는 복수의 슬라이드 게이트가 적층되어 구성되는 슬라이드 게이트 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브에 관한 것이다.
Description
본 발명은 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브 및 그 슬라이드 게이트 밸브를 이용한 입자 유량제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 유량제어밸브는 다양한 종류의 유체기계에서 사용되는데, 유체의 흐름을 필요에 따라 단속함으로써 불필요한 유체의 낭비를 막을 수 있게 한다.
그런데, 정확한 유량을 제어하여야 하는 유량제어밸브에서는 유체의 흐름을 단속하는 유체 제어기의 작동이 아주 중요한 역할을 한다.
즉, 유체의 흐름을 순간적으로 차단하거나 개방해 주어야 하는데, 그 동작이 순간적으로 이루어지지 않고, 개폐기가 유체의 통과홀을 완전하게 닫아주거나 열어 주는데는 비교적 짧은 순간이지만 시간 지연이 발생하여, 개폐기가 완전하게 닫히지 않는 틈새를 통하여 유체의 누출이 발생하게 된다.
일반적으로, 슬라이드 게이트 밸브는 편평 중공 형상의 밸브 상자 내를 횡이동 또는 수평이동하면서, 완전폐쇄 위치와 완전개방 위치로 이동하여 개폐 또는 제어하는 슬라이드 밸브이다.
도 1a 내지 도 1c는 종래 슬라이드 게이트의 사진을 나타낸 것이다.
이러한 종래 슬라이드 게이트는 입자의 흐름을 개폐하는 역할만을 수행하여 왔다. 그리고 입자유량제어 및 실링을 위해서는 슬라이드 게이크와 로터리 밸브를 조합하여 사용하여야 한다.
도 2a 내지 도 2f는 슬라이드 게이트가 완전 오픈 상태(도 2a)에서 닫힌 상태(2f)로 진행되는 동안의 입자 흐름을 나타낸 사진이다.
도 2a 내지 도 2f에 도시된 바와 같이, 게이트를 일부만 열어서 입자 유량을 제어하기도 하나, 열림정도에 비례하여 입자 유량이 제어되지 않으며, 상부에 입자 쌓임이 있어 문제를 야기시킬 가능성을 가지고 있다.
즉, 기존의 슬라이드 게이트는 입자의 흐름을 개폐하는 역할만 수행하였고, 이를 이용하여 입자 유량을 제어할 경우, 열림의 정도에 따라서 입자유량 흐름이 비례하지 않고, 동일한 열림에서도 입자 유량 흐름이 일정하지 않으며, 또한, 슬라이드 게이트 상부에 입자가 쌓임에 따라서 장치 자체의 문제점도 발생할 가능성이 존재하였다.
도 3은 관직경에 따른 입자 유량의 상관성 그래프를 도시한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 관직경이 선형적으로 변화하게 경우, 입자의 유량 역시 선형적으로 제어가 가능하게 됨을 알 수 있다.
따라서 종래 슬라이드 게이트에서, 공급관의 직경을 선형적으로 변화시켜, 입자 유량을 제어할 수 있는 슬라이드 게이트 밸브의 개발이 요구되었다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 오리피스 형태의 슬라이드 게이트를 다단으로 설치하여, 오리피스 형태의 슬라이드 게이트의 사용율에 따른 입자 유량 흐름을 조절할 수 있고, 다단 오리피스 슬라이드 게이트를 입자 안식각 이상으로 배열함으로써 슬라이드 게이트 상부에 입자 쌓임을 동시에 방지하여 유량 흐름을 조절할 수 있는, 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브 및 그 슬라이드 게이트 밸브를 이용한 입자 유량제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제1목적은, 슬라이드 게이트 밸브에 있어서, 일측에 입자 유입단과 타측에 입자 배출단을 갖는 하우징; 및 상기 하우징 내에 설치되며 상부로 상기 입자 유입단을 통해 유입된 입자가 유입되어 상기 입자의 유동을 개폐시키며, 하부측으로 점진적으로 작아지는 공급홀을 갖는 복수의 슬라이드 게이트가 적층되어 구성되는 슬라이드 게이트 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브로서 달성될 수 있다.
그리고 상기 슬라이드 게이트 유닛은, 최상단에 위치되며 공급홀을 갖는 최상단 슬라이드 게이트와, 최하단에 위치되어 슬라이드 게이트 유닛을 폐쇄시키는 닫힘판과, 상기 최상단 슬라이드 게이트의 공급홀에서 하부측으로 점진적으로 작아지는 공급홀을 갖는 적어도 하나 이상으로 구성되는 다단 슬라이드 게이트를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 닫힘판과, 상기 다단 슬라이드 게이트 각각을 평면방향으로 왕복 구동하여, 상기 슬라이드 게이트 유닛의 입자 공급 면적으로 가변시키는 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 구동부는, 이동시킬 다단 슬라이드 게이트 중 최상단에 위치되는 슬라이드 게이트가 그 하부측에 위치되는 슬라이드 게이트와 닫힘판과 함께 이동되도록 구동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 슬라이드 게이트 유닛의 정단면을 기준으로 최상단 슬라이드 게이트의 공급홀에서 최하단 다단 슬라이트 게이트의 공급홀까지 특정 각도를 갖는 연결된 경사선을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 특정각도는 상기 입자의 안식각 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 슬라이드 게이트 각각은, 양측면과 전방부와 후방부를 갖는 판몸체와, 상기 판몸체 일측에 형성된 상기 공급홀과, 입자 유동시 상기 슬라이드 게이트가 오픈상태에서 닫힘상태로 이동되는 상태에서 상기 입자가 상기 판몸체 상부에 쌓임을 방지하기 위한 쌓임방지 홀을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 슬라이드 게이트 측면 일측에 구비되어 상기 슬라이드 게이트의 평면방향이동을 가이드 하는 슬라이딩 가이드 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 슬라이드 게이트 하부면 일측에 구비되어 하단의 슬라이드 게이트가 닫힘상태로 이동될 때 걸림턱 기능을 수행하는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 슬라이드 게이트는 분할면을 통해 분할된 형태를 가지며, 상기 구동부는 분할면을 갖고 분할된 슬라이드 게이트를 양방향으로 이동시켜 오픈 상태로 구동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2목적은 슬라이드 게이트 밸브를 이용한 입자 유량제어방법에 있어서, 하우징 일측의 입자 유입단을 통해 입자가 유입되는 단계; 상기 하우징 내에 설치되며 하부측으로 점진적으로 작아지는 공급홀을 갖는 복수의 슬라이드 게이트가 적층되어 구성되는 슬라이드 게이트 유닛의 상부로 상기 입자 유입단을 통해 유입된 입자가 유입되는 단계; 및 상기 공급홀과 상기 하우징 타측의 입자 배출단을 통해 입자가 배출되는 단계;를 포함하는 슬라이드 게이트 밸브를 이용한 입자 유량제어방법으로서 달성될 수 있다.
그리고 상기 슬라이드 게이트 유닛은, 최상단에 위치되며 공급홀을 갖는 최상단 슬라이드 게이트와, 최하단에 위치되어 슬라이드 게이트 유닛을 폐쇄시키는 닫힘판과, 상기 최상단 슬라이드 게이트의 공급홀에서 하부측으로 점진적으로 작아지는 공급홀을 갖는 적어도 하나 이상으로 구성되는 다단 슬라이드 게이트를 포함하고, 상기 닫힘판의 개방과, 평면방향으로 이동되는 상기 다단 슬라이드 게이트의 개수의 조절에 따라 상기 슬라이드 게이트 유닛의 입자 공급 면적으로 가변되어 입자 유량이 제어되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 구동부는 상기 닫힘판과, 상기 다단 슬라이드 게이트 각각을 평면방향으로 왕복 구동하여, 상기 슬라이드 게이트 유닛의 입자 공급 면적으로 가변시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고 상기 구동부는, 이동시킬 다단 슬라이드 게이트 중 최상단에 위치되는 슬라이드 게이트가 그 하부측에 위치되는 슬라이드 게이트와 닫힘판과 함께 이동되도록 구동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 슬라이드 게이트는 분할면을 통해 분할된 형태를 가지며, 상기 구동부는 분할면을 갖고 분할된 슬라이드 게이트를 양방향으로 이동시켜 오픈 상태로 구동시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브 및 그 슬라이드 게이트 밸브를 이용한 입자 유량제어방법에 따르면, 오리피스 형태의 슬라이드 게이트를 다단으로 설치하여, 오리피스 형태의 슬라이드 게이트의 사용율에 따른 입자 유량 흐름을 조절할 수 있고, 다단 오리피스 슬라이드 게이트를 입자 안식각 이상으로 배열함으로써 슬라이드 게이트 상부에 입자 쌓임을 동시에 방지하여 유량 흐름을 조절할 수 있는 효과를 갖는다.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1a 내지 도 1c는 종래 슬라이드 게이트의 사진,
도 2a 내지 도 2f는 슬라이드 게이트가 완전 오픈 상태(도 2a)에서 닫힌 상태(2f)로 진행되는 동안의 입자 흐름을 나타낸 사진,
도 3은 관직경에 따른 입자 유량의 상관성 그래프,
도 4a는 본 발명의 제1실시예에 따라 완전 닫힘 상태의 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 4b는 본 발명의 제1실시예에 따라 닫힘판, 1단, 2단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(10% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 4c는 본 발명의 제1실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 4단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(20% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 4d는 본 발명의 제1실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 6단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(40% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 4e는 본 발명의 제1실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 10단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(60% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 4f는 본 발명의 제1실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 13단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(80% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 슬라이드 게이트의 평면도,
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 슬라이딩 가이드부재를 갖는 5단 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 7a는 본 발명의 제1실시예에 따른 스토퍼를 갖는 4단 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 7b는 도 7a에서 닫힘판과 1단 슬라이드 게이트가 오픈된 상태의 스토퍼를 갖는 4단 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 8a는 본 발명의 제2실시예에 따른 슬라이드 게이트의 평면도,
도 8b는 도 8a에서 오픈된 슬라이드 게이트의 평면도,
도 9a는 본 발명의 제2실시예에 따른 슬라이드 게이트의 정단면도,
도 9b는 도 9a에서 오픈된 슬라이드 게이트의 정단면도,
도 10a는 본 발명의 제2실시예에 따라 완전 닫힘 상태의 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 10b는 본 발명의 제2실시예에 따라 닫힘판, 1단, 2단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(10% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 10c는 본 발명의 제2실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 4단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(20% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 10d는 본 발명의 제2실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 6단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(40% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 10e는 본 발명의 제2실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 10단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(60% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 10f는 본 발명의 제2실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 13단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(80% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도를 도시한 것이다.
도 1a 내지 도 1c는 종래 슬라이드 게이트의 사진,
도 2a 내지 도 2f는 슬라이드 게이트가 완전 오픈 상태(도 2a)에서 닫힌 상태(2f)로 진행되는 동안의 입자 흐름을 나타낸 사진,
도 3은 관직경에 따른 입자 유량의 상관성 그래프,
도 4a는 본 발명의 제1실시예에 따라 완전 닫힘 상태의 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 4b는 본 발명의 제1실시예에 따라 닫힘판, 1단, 2단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(10% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 4c는 본 발명의 제1실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 4단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(20% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 4d는 본 발명의 제1실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 6단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(40% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 4e는 본 발명의 제1실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 10단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(60% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 4f는 본 발명의 제1실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 13단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(80% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 슬라이드 게이트의 평면도,
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 슬라이딩 가이드부재를 갖는 5단 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 7a는 본 발명의 제1실시예에 따른 스토퍼를 갖는 4단 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 7b는 도 7a에서 닫힘판과 1단 슬라이드 게이트가 오픈된 상태의 스토퍼를 갖는 4단 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 8a는 본 발명의 제2실시예에 따른 슬라이드 게이트의 평면도,
도 8b는 도 8a에서 오픈된 슬라이드 게이트의 평면도,
도 9a는 본 발명의 제2실시예에 따른 슬라이드 게이트의 정단면도,
도 9b는 도 9a에서 오픈된 슬라이드 게이트의 정단면도,
도 10a는 본 발명의 제2실시예에 따라 완전 닫힘 상태의 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 10b는 본 발명의 제2실시예에 따라 닫힘판, 1단, 2단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(10% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 10c는 본 발명의 제2실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 4단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(20% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 10d는 본 발명의 제2실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 6단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(40% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 10e는 본 발명의 제2실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 10단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(60% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도,
도 10f는 본 발명의 제2실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 13단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(80% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도를 도시한 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다.
먼저 도 4a는 본 발명의 제1실시예에 따라 완전 닫힘 상태의 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 4b는 본 발명의 제1실시예에 따라 닫힘판, 1단, 2단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(10% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도를 도시한 것이고, 도 4c는 본 발명의 제1실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 4단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(20% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도를 도시한 것이며, 도 4d는 본 발명의 제1실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 6단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(40% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도를 도시한 것이고, 도 4e는 본 발명의 제1실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 10단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(60% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도를 도시한 것이다. 또한, 도 4f는 본 발명의 제1실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 13단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(80% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도를 도시한 것이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브는 일측에 입자 유입단(1)과 타측에 입자 배출단을 갖는 하우징(미도시)와, 이러한 하우징 내에 설치되는 슬라이드 게이트 유닛(100)을 포함하여 구성된다.
본 발명의 제1실시예에 따른 슬라이드 게이트 유닛(100)은 하우징 내에 설치되며 상부로 입자 유입단(1)을 통해 유입된 입자가 유입되어 입자의 유동을 개폐시키고, 배출되는 입자의 유량을 제어하기 위해 구성된다.
이러한 슬라이드 게이트 유닛(100)은 도 4a 내지 도 4f에 도시된 바와 같이, 하부측으로 점진적으로 작아지는 공급홀(11, 31)을 갖는 복수의 슬라이드 게이트(20)가 적층되어 구성됨을 알 수 있다.
보다 구체적으로, 슬라이드 게이트 유닛(100)은, 최상단에 위치되며 공급홀(11)을 갖는 최상단 슬라이드 게이트(10)와, 최하단에 위치되어 슬라이드 게이트 유닛(100)을 폐쇄시키는 닫힘판(2)과, 그리고 최상단 슬라이드 게이트(10)의 공급홀(11)에서 하부측으로 점진적으로 작아지는 공급홀(31)을 갖는 복수의 슬라이드 게이트로 구성되는 다단 슬라이드 게이트(20)를 포함하여 구성된다.
도 4a 내지 도 4f에 도시된 바와 같이, 하나의 닫힘판(2)과, 최상단 슬라이드 게이트(10) 그리고, 15개의 다단 슬라이드 게이트(1단 내지 15단, 20)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1실시예에 따른 구동부는 닫힘판(2)과, 다단 슬라이드 게이트(20) 각각을 평면방향으로 왕복 구동 개폐하여, 슬라이드 게이트 유닛(100)의 입자 공급 면적으로 가변시키게 된다.
도 4a 내지 도 4f에 도시된 바와 같이, 구동부는, 이동시킬 다단 슬라이드 게이트(20) 중 최상단에 위치되는 슬라이드 게이트가 그 하부측에 위치되는 모든 슬라이드 게이트와 닫힘판(2)과 함께 이동되도록 구동된다.
즉, 도 4b에 도시된 바와 같이, 닫힘판(2), 1단, 2단 슬라이드 게이트(20)가 열림 상태로 구동하면 최대 공급 면적의 10%가 open가 되며 이때 2단 슬라이드 케이트와, 1단 슬라이드 게이트, 닫힘판(2)이 함께 열림 상태로 이동되게 됨을 알 수 있다.
또한, 도 4c에 도시된 바와 같이, 닫힘판(2), 1단 내지 4단 슬라이드 게이트(20)가 열림 상태로 구동되면 최대 공급면적의 20%가 open되고, 도 4d에 도시된 바와 같이, 닫힘판(2), 1단 내지 6단 슬라이드 게이트(20)가 열림 상태로 구동되면 최대 공급면적의 40%가 open되며, 도 4e에 도시된 바와 같이, 닫힘판(2), 1단 내지 10단 슬라이드 게이트(20)가 열림 상태로 구동되면 최대 공급면적의 60%가 open되고, 도 4f에 도시된 바와 같이, 닫힘판(2), 1단 내지 13단 슬라이드 게이트(20)가 열림 상태로 구동되면 최대 공급면적의 80%가 open되게 된다.
따라서 이러한 구동방식에 의해 공급면적을 선형적으로 가변시킬 수 있고 이에 선형적으로 비례하여 입자 유량을 제어할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 슬라이드 게이트(20) 각각의 공급홀(31)의 내면은 경사면(110)으로 구성된다. 즉, 도 4a 내지 도 4f에 도시된 바와 같이, 슬라이드 게이트 유닛(100)의 정단면을 기준으로 최상단 슬라이드 게이트(10)의 공급홀(11)에서 최하단 다단 슬라이트 게이트(20)의 공급홀(31)까지 특정 각도를 갖는 연결된 경사선을 형성하고 있음을 알 수 있다.
그리고 이러한 특정각도는 입자의 안식각 이상으로 형성된다.
따라서 슬라이드 게이트 내부 원뿔의 각도가 입자가 흐르기 쉽도록 안식각(repose angle)이상으로 구성되어 입자가 유동되는 상태에서 슬라이드 게이트 유닛의 내부에 입자가 쌓이는 것을 방지할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 슬라이드 게이트의 평면도를 도시한 것이다. 그리고 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 슬라이딩 가이드부재를 갖는 4단 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도를 도시한 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 슬라이드 게이트(20) 각각은, 양측면(33)과 전방부(34)와 후방부(35)를 갖는 판몸체(30)와, 이러한 판몸체(30) 일측에 형성된 공급홀(31)과, 입자 유동시 슬라이드 게이트가 오픈상태에서 닫힘상태로 이동되는 상태에서 입자가 판몸체 상부에 쌓임을 방지하기 위한 쌓임방지 홀(32)을 포함하여 구성된다.
이러한 쌓임방지 홀(32)이 형성되게 됨으로써, 슬라이드 게이트(20)가 오픈상태에서 닫힘상태로 이동되는 상태에서 공급홀(31)의 전방측 판몸체(30)의 상면에 입자가 쌓여 슬라이드 게이트(20)가 닫힘상태로 이동될 때 입자가 끼어서 마모되는 현상을 방지할 수 있게 된다.
그리고 도 6에 도시된 바와 같이, 슬라이드 게이트(20) 각각의 양측면(33) 각각에 슬라이딩 가이드 부재(40) 구비되어 슬라이드 게이트(20)의 평면방향이동을 가이드 하도록 구성될 수 있음을 알 수 있다.
구체적으로 슬라이딩 가이드 부재(40)는 ┗ 자 형태를 가지며, 상부면이 슬라이드 게이트(20)의 양측단 하부면에 결합되게 된다. 따라서 슬라이드 게이트(20)가 이동될 때, 가장 근접한 상단의 슬라이드 게이트(20)에 설치된 슬라이딩 가이드 부재(40)의 가이드를 받아 평면방향으로 이동되게 된다.
도 7a는 본 발명의 제1실시예에 따른 스토퍼를 갖는 4단 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 7b는 도 7a에서 닫힘판과 1단 슬라이드 게이트가 오픈된 상태의 스토퍼를 갖는 5단 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도를 도시한 것이다.
도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 슬라이드 게이트(20) 하부면 일측에 스토퍼(50)가 구비되어 하단의 슬라이드 게이트(20)가 닫힘 상태로 이동될 때 걸림턱 기능을 수행할 수 있도록 구성됨을 알 수 있다.
도 8a는 본 발명의 제2실시예에 따른 슬라이드 게이트의 평면도를 도시한 것이다. 그리고 도 8b는 도 8a에서 오픈된 슬라이드 게이트의 평면도를 도시한 것이다. 또한, 도 9a는 본 발명의 제2실시예에 따른 슬라이드 게이트의 정단면도를 도시한 것이고, 도 9b는 도 9a에서 오픈된 슬라이드 게이트의 정단면도를 도시한 것이다.
도 8a 및 도 8b 및 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 슬라이드 게이트(20)는 분할면(36)을 통해 2개 대칭적으로 분할된 형태로 구성될 수 있다.
따라서 구동부는 분할면(36)을 갖고 분할된 슬라이드 게이트(20) 각각을 양방향으로 이동시켜 오픈 상태로 구동시킬 수 있으며, 분할면(36)에 다시 접촉된 상태로 양쪽의 분할된 슬라이드 게이트(20)를 이동시켜 닫힘 상태로 구동시킬 수 있게 된다.
도 10a는 본 발명의 제2실시예에 따라 완전 닫힘 상태의 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도를 도시한 것이고, 도 10b는 본 발명의 제2실시예에 따라 닫힘판, 1단, 2단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(10% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도를 도시한 것이다.
그리고 도 10c는 본 발명의 제2실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 4단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(20% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도를 도시한 것이고, 도 10d는 본 발명의 제2실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 6단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(40% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도를 도시한 것이며, 도 10e는 본 발명의 제2실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 10단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(60% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도를 도시한 것이고, 도 10f는 본 발명의 제2실시예에 따라 닫힘판, 1단 내지 13단 슬라이드 게이트가 열림 상태에 있는(80% open) 슬라이드 게이트 유닛의 정단면도를 도시한 것이다.
도 10a 내지 도 10f에 도시된 바와 같이, 구동부는 분할면(36)을 갖고 분할된 슬라이드 게이트(20) 각각을 양방향으로 이동시켜 오픈 상태로 구동시킬 수 있으며, 분할면(36)에 다시 접촉된 상태로 양쪽의 분할된 슬라이드 게이트(20)를 이동시켜 닫힘 상태로 구동시킬 수 있게 된다.
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
1:입자 유입단
2:닫힘판
10:최상단 슬라이드 게이트
11:최상단 슬라이드 게이트 공급홀
20:다단 슬라이드 게이트
30:판몸체
31:공급홀
32:쌓임방지홀
33:측면
34:전방부
35:후방부
36:분할면
40:슬라이딩 가이드부재
50:스토퍼
100:슬라이드 게이트 유닛
110:경사면
2:닫힘판
10:최상단 슬라이드 게이트
11:최상단 슬라이드 게이트 공급홀
20:다단 슬라이드 게이트
30:판몸체
31:공급홀
32:쌓임방지홀
33:측면
34:전방부
35:후방부
36:분할면
40:슬라이딩 가이드부재
50:스토퍼
100:슬라이드 게이트 유닛
110:경사면
Claims (15)
- 슬라이드 게이트 밸브에 있어서,
일측에 입자 유입단과 타측에 입자 배출단을 갖는 하우징; 및
상기 하우징 내에 설치되며 상부로 상기 입자 유입단을 통해 유입된 입자가 유입되어 상기 입자의 유동을 개폐시키며, 하부측으로 점진적으로 작아지는 공급홀을 갖는 복수의 슬라이드 게이트가 적층되어 구성되는 슬라이드 게이트 유닛;을 포함하고,
상기 슬라이드 게이트 유닛은,
최상단에 위치되며 공급홀을 갖는 최상단 슬라이드 게이트와, 최하단에 위치되어 슬라이드 게이트 유닛을 폐쇄시키는 닫힘판과, 상기 최상단 슬라이드 게이트의 공급홀에서 하부측으로 점진적으로 작아지는 공급홀을 갖는 적어도 하나 이상으로 구성되는 다단 슬라이드 게이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 닫힘판과, 상기 다단 슬라이드 게이트 각각을 평면방향으로 왕복 구동하여, 상기 슬라이드 게이트 유닛의 입자 공급 면적으로 가변시키는 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브.
- 제 3항에 있어서,
상기 구동부는, 이동시킬 다단 슬라이드 게이트 중 최상단에 위치되는 슬라이드 게이트가 그 하부측에 위치되는 슬라이드 게이트와 닫힘판과 함께 이동되도록 구동되는 것을 특징으로 하는 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브.
- 제 4항에 있어서,
상기 슬라이드 게이트 유닛의 정단면을 기준으로 최상단 슬라이드 게이트의 공급홀에서 최하단 다단 슬라이트 게이트의 공급홀까지 특정 각도를 갖는 연결된 경사선을 형성하는 것을 특징으로 하는 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브.
- 제 5항에 있어서,
상기 특정각도는 상기 입자의 안식각 이상인 것을 특징으로 하는 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브.
- 제 6항에 있어서,
상기 슬라이드 게이트 각각은,
양측면과 전방부와 후방부를 갖는 판몸체와, 상기 판몸체 일측에 형성된 상기 공급홀과, 입자 유동시 상기 슬라이드 게이트가 오픈상태에서 닫힘상태로 이동되는 상태에서 상기 입자가 상기 판몸체 상부에 쌓임을 방지하기 위한 쌓임방지 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브.
- 제 7항에 있어서,
상기 슬라이드 게이트 측면 일측에 구비되어 상기 슬라이드 게이트의 평면방향이동을 가이드 하는 슬라이딩 가이드 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브.
- 제 8항에 있어서,
상기 슬라이드 게이트 하부면 일측에 구비되어 하단의 슬라이드 게이트가 닫힘상태로 이동될 때 걸림턱 기능을 수행하는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브.
- 제 6항에 있어서,
상기 슬라이드 게이트는 분할면을 통해 분할된 형태를 가지며, 상기 구동부는 분할면을 갖고 분할된 슬라이드 게이트를 양방향으로 이동시켜 오픈 상태로 구동시키는 것을 특징으로 하는 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브.
- 슬라이드 게이트 밸브를 이용한 입자 유량제어방법에 있어서,
하우징 일측의 입자 유입단을 통해 입자가 유입되는 단계;
상기 하우징 내에 설치되며 하부측으로 점진적으로 작아지는 공급홀을 갖는 복수의 슬라이드 게이트가 적층되어 구성되는 슬라이드 게이트 유닛의 상부로 상기 입자 유입단을 통해 유입된 입자가 유입되는 단계; 및
상기 공급홀과 상기 하우징 타측의 입자 배출단을 통해 입자가 배출되는 단계;를 포함하고,
상기 슬라이드 게이트 유닛은, 최상단에 위치되며 공급홀을 갖는 최상단 슬라이드 게이트와, 최하단에 위치되어 슬라이드 게이트 유닛을 폐쇄시키는 닫힘판과, 상기 최상단 슬라이드 게이트의 공급홀에서 하부측으로 점진적으로 작아지는 공급홀을 갖는 적어도 하나 이상으로 구성되는 다단 슬라이드 게이트를 포함하고,
상기 닫힘판의 개방과, 평면방향으로 이동되는 상기 다단 슬라이드 게이트의 개수의 조절에 따라 상기 슬라이드 게이트 유닛의 입자 공급 면적으로 가변되어 입자 유량이 제어되는 것을 특징으로 하는 슬라이드 게이트 밸브를 이용한 입자 유량제어방법.
- 삭제
- ◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제 11항에 있어서,
구동부는 상기 닫힘판과, 상기 다단 슬라이드 게이트 각각을 평면방향으로 왕복 구동하여, 상기 슬라이드 게이트 유닛의 입자 공급 면적으로 가변시키는 것을 특징으로 하는 슬라이드 게이트 밸브를 이용한 입자 유량제어방법.
- ◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제 13항에 있어서,
상기 구동부는, 이동시킬 다단 슬라이드 게이트 중 최상단에 위치되는 슬라이드 게이트가 그 하부측에 위치되는 슬라이드 게이트와 닫힘판과 함께 이동되도록 구동되는 것을 특징으로 하는 슬라이드 게이트 밸브를 이용한 입자 유량제어방법.
- ◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈제 14항에 있어서,
상기 슬라이드 게이트는 분할면을 통해 분할된 형태를 가지며, 상기 구동부는 분할면을 갖고 분할된 슬라이드 게이트를 양방향으로 이동시켜 오픈 상태로 구동시키는 것을 특징으로 하는 슬라이드 게이트 밸브를 이용한 입자 유량제어방법.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190150633A KR102243714B1 (ko) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브 및 그 슬라이드 게이트 밸브를 이용한 입자 유량제어방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190150633A KR102243714B1 (ko) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브 및 그 슬라이드 게이트 밸브를 이용한 입자 유량제어방법 |
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| KR102243714B1 true KR102243714B1 (ko) | 2021-04-27 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020190150633A KR102243714B1 (ko) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | 입자 유량제어가 가능한 슬라이드 게이트 밸브 및 그 슬라이드 게이트 밸브를 이용한 입자 유량제어방법 |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH09280388A (ja) * | 1996-04-19 | 1997-10-28 | Toshiba Corp | 可変式流量制限オリフィスおよびこのオリフィスを用いた配管構造体 |
| KR100470661B1 (ko) | 2000-12-22 | 2005-03-07 | 주식회사 포스코 | 용강균일장입장치 및 연속주조장치 |
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-
2019
- 2019-11-21 KR KR1020190150633A patent/KR102243714B1/ko active IP Right Grant
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