KR102287358B1 - 선박용 유체 제어 밸브 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액추에이터가 수평으로 배치되고, 또한 자세를 회전 시킬 수 있어, 공간적인 제약이 있는 위치에서도 간편하게 설치할 수 있는 선박용 유체 제어 밸브 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 선박에 설치되는 배관에 장착되어 내부에 흐르는 유체의 양을 제어하는 선박용 유체 제어 밸브 장치에 있어서, 유입구, 유출구, 차단벽 및 상기 차단벽에 형성되는 유동홀을 포함하는 밸브 보디와, 상기 밸브 보디에 상단에 형성된 결합홀에 따라 수직으로 이송하는 스템과, 상기 스템의 끝단에 부착되어 상기 유동홀에 접촉하는 시트를 포함하는 밸브 조립체; 상기 밸브 조립체 상단에 회전 결합하는 베이스와, 상기 베이스 측면에 수직으로 형성되는 2개의 수직부와, 상기 수직부에 수평으로 결합하는 엑추에이터와, 상기 2개의 수직부 사이에서 수평으로 이송하는 로드에 부착되는 캠부재를 포함하는 액추에이터 조립체; 상기 스템의 끝단에 수직축 방향으로 회전하도록 결합하는 연결부재; 및 상기 캠부재에 형성된 경사홈에 삽입되어 상기 연결부재에 결합하는 핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

선박용 유체 제어 밸브 장치

본 발명은 선박용 유체 제어 밸브 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하는 공간 효율이 높은 선박용 유체 제어 밸브 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박의 경우에는 고유의 기능을 위하여 다양한 배관과 상기 배관의 유체를 조절하기 위한 다양한 밸브들이 사용된다.

상기 밸브 중 수동으로 구성되는 경우에는 조작 핸들이 포함되고, 조작 핸들의 동작에 따라 개폐가 결정되는 형태로 구현된다.

또한, 별도의 액추에이터를 구비하고, 상기 액추에이터의 동작에 따라 계폐가 제어되도록 구성되는 형태를 들 수 있으며, 상기 액추에이터는 수동 또는 자동으로 구현된다.

상기와 같은 선박용 밸브는 다양한 구성들이 제안되어 사용되고 있다. 예를 들면, 수동 밸브의 경우에는 공개실용신안 제2014-0003491호에 핸들과 파이프플랜지가 구비된 선박용 밸브에 있어서, 상기 파이프플랜지에 볼트,너트체결로 고정되어 연결공을 구비하는 고정판; 상기 핸들과 고정판의 연결공으로 끼워지는 플렉시블한 와이어; 상기 핸들과 연결공으로 끼워진 와이어의 양단을 감싸도록 끼워지는 유볼트; 상기 유볼트의 양측 볼트부에 끼워져 와이어가 빠지지 않도록 압착시키는 압착판; 상기 유볼트의 양측 볼트부에 각각 체결되어 압착판을 압착시키는 너트를 포함하는 구성이 개시되어 있다.

그리고 별도의 액추에이터를 구비한 구성으로 공개특허 제2003-0038606호를 들 수 있다. 상기 특허는 선박내부의 배관에 설치되는 밸브와 밸브를 개폐시키는 액츄에이터와 액츄에이터에 유압라인으로 연결되는 수동식 유압펌프로 이루어지는 수동식 원격밸브개폐장치를 구성하되, 액츄에이터의 양방향 피스톤과 밸브축을 서로 연동시키게 되는 연동부재를 래크와 피니언으로 구성하므로써, 밸브의 개폐에 필요한 유압이 항상 균일하게 가해지도록 하여 수동식 유압펌프의 조작을 더욱 더 용이하게 할 뿐 아니라 양방향 피스톤의 행정거리를 감소시켜 액츄에이터의 부피를 대폭 축소시킬 수 있게 되므로 선박내의 좁은 공간에도 용이하게 설치할 수 있게 하며, 또한 수동식 유압펌프의 실린더블록에 형성된 실린더홀의 내주면과 실린더홀에 삽입되는 피스톤의 외주면사이의 조립간극을 0.01 내지 0.015mm로 형성하여 패킹없이 유압유의 유막만으로 밀폐되도록 구성하므로써, 종래의 수동식 유압펌프의 실린더홀과 피스톤사이에 삽입되는 패킹이 전혀 불필요하게 되어 내구성이 더욱 더 향상되도록 하는 선박용 수동식 원격밸브개폐장치가 개시되어 있다.

한편, 액추에이터를 구비한 선박용 밸브의 경우에는 선형 액추에이터에 의하여 밸브가 개폐되므로, 통상 선형 액추에이터가 수직으로 배치되어 구성되며, 상기 액추에이터의 구동에 의하여 밸브가 계폐되는 구조이다.

그러나 선박 특히 갑판 경우에는 다양한 배관들이 배치된 상태에서 밸브를 설치하므로, 공간적인 제약이 발생한다. 특히 다수의 배관이 수직으로 배치된 경우에는 밸브의 높이가 설치 조건에 중요한 요소가 되어 상기와 같이 수직으로 액추에이터가 배치된 밸브의 경우에는 설치가 불가하여 다른 위치에 설치하는 경우가 종종 발생하는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 액추에이터가 수평으로 배치되고, 또한 자세를 회전 시킬 수 있어, 공간적인 제약이 있는 위치에서도 간편하게 설치할 수 있는 선박용 유체 제어 밸브 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 선박에 설치되는 배관에 장착되어 내부에 흐르는 유체의 양을 제어하는 선박용 유체 제어 밸브 장치에 있어서, 유입구, 유출구, 차단벽 및 상기 차단벽에 형성되는 유동홀을 포함하는 밸브 보디와, 상기 밸브 보디에 상단에 형성된 결합홀에 따라 수직으로 이송하는 스템과, 상기 스템의 끝단에 부착되어 상기 유동홀에 접촉하는 시트를 포함하는 밸브 조립체; 상기 밸브 조립체 상단에 회전 결합하는 베이스와, 상기 베이스 측면에 수직으로 형성되는 2개의 수직부와, 상기 수직부에 수평으로 결합하는 엑추에이터와, 상기 2개의 수직부 사이에서 수평으로 이송하는 로드에 부착되는 캠부재를 포함하는 액추에이터 조립체; 상기 스템의 끝단에 수직축 방향으로 회전하도록 결합하는 연결부재; 및 상기 캠부재에 형성된 경사홈에 삽입되어 상기 연결부재에 결합하는 핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 연결부재의 'ㄷ'형태로 구성되고 상기 캠부재는 상기 연결부재 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 캠부재의 끝단에는 지지부가 형성되고 상기 지지부는 상기 액추에이터가 장착된 수직부의 반대편 수직부에 형성된 홀에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 베이스에는 상기 액추에이터 조립체를 상기 밸브 조립체에 고정하는 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 핀은 상기 경사홈과 접촉하는 부분에 형성되는 롤러를 도 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 선박용 유체 제어 밸브 장치는 밸브 조립체 상단에 액추에이터가 수평으로 회전 가능하게 결합하고, 수직으로 이동하는 밸브 스템을 캠기구에 의하여 구동하는 것을 특징으로 하여, 전체 밸브 장치의 높이를 최소화하고, 또한 상기 액추에이터는 상기 밸브 보디에 대하여 회전 가능하여 최적이 위치에 액추에이터를 위치시킨 후, 별도의 고정구를 통하여 고정할 수 있으므로, 밸브 장치의 설치 자유도를 높이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 선박용 유체 제어 밸브 장치의 사시도이며,
도 2는 도 1에 도시된 밸브 조립체의 단면도이며,
도 3은 도 2에 도시된 스템 끝단에 부착된 연결부재의 구성도이며,
도 4는 도 1에 도시된 액추에이터 조립체의 구성도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 “연결”, “결합” 또는 “접속”된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 “연결”, “결합” 또는 “접속”될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 선박용 유체 제어 밸브 장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 밸브 조립체(10), 상기 밸브 조립체(10) 상단에 수평으로 배치되어 상기 밸브 조립체(10)에 대하여 회전 결합하는 액추에이터 조립체(50)를 포함하여 구성되며, 상기 엑추에이터 조립체(50)는 상기 밸브 조립체(10)에 대하여 회전 가능하며, 필요한 경우 고정부(90)에 의하여 밸브 조립체(10)에 고정될 수 있다.

먼저 상기 밸브 조립체(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 유입구(11), 유출구(12)가 별도로 형성되고, 내부에 형성된 차단벽(13), 상기 차단벽(13)에 형성된 유동홀(14)을 포함하는 밸브 보디(15)를 포함한다.

또한 상기 유동홀(14)을 상하 이송에 의하여 개방 및 밀폐하는 시트(20)와 상기 시트(20)의 상단에 결합하고, 상기 밸브 보디(15) 상단에 형성된 결합홀(21)에 결합하는 원형 막대의 스템(22)을 포함하여 구성된다.

따라서 상기 스템(22)이 상하로 이송하는 경우 상기 밸브 조립체(10)의 게/폐가 결정된다. 예를 들면, 상기 스템(22)이 상단으로 이동시키면, 상기 시트(20)가 상기 유동홀(14)을 개방하여 상기 유입구(11)와 유출구(12)가 연통되고, 반대로 상기 스템(22)을 하방향으로 이송하면, 최종적으로 유동홀(14)을 폐쇄하여 유체의 이동을 중지시킨다.

이때 상기 시트(20)와 상기 유동홀(14) 사이의 간극에 따라 상기 유입구(11)와 유출구(12) 사이에 유동하는 유체의 양을 결정한 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스템(22) 상단 끝단에는 스템(22)의 길이 방향으로 회전 가능하도록 결합하는 열결부재(30)가 결합한다.

상기 연결부재(30)는 'ㄷ'자 형태로 구성되며, 끝단에 형성된 홀을 통하여 핀(31)이 결합한다.

한편, 액추에이터 조립체(50)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 보디(15) 상단에 회전 결합하는 베이스(60)와 상기 베이스(60)에 결합하며, 수평으로 배치되는 액추에이터(70), 상기 액추에이터(70)의 로드 끝단에 부착되는 캠부재(80)를 포함하여 구성된다.

상기 베이스(60)는 상기 벨브 보디(15) 상단에 결합하는 결합부(61)와 상기 결합부(61) 중앙에 형성된 관통부(62)를 포함하여 구성된다.

상기 관통부(62)를 통하여 상기 스템(22) 상단으로 연장형성된다.

또한 상기 결합부(61)는 상기 밸브 보디(15)를 수용하는 형태로 구성되며, 상기 결합부(61)의 일면에는 상기 베이스(60)의 고정을 위한 고정부(90)가 결합하여 필요한 경우 상기 베이스(60)의 회전을 중지하도록 한다.

상기 결합부(61)는 상기 밸브 보디(15)와 결합 후, 분리를 방지하기 위하여 적절한 단턱 등을 구성할 수 있다.

한편, 상기 베이스(60)의 측면에는 2개의 수직부(65)가 형성되며, 상기 수직부(65)에 액추에이터(70)가 고정되며, 상기 액추에이터(70)의 로드(71)는 상기 수직부(65)에 형성된 홀을 통하여 상기 수직부(65) 사이에 배치된다.

여기서 상기 액추에이터(70)는 유압 실린더와 상기 유압 실린더 내부에서 이송하는 피스톤으로 구성되는 통상의 구조로 구성되며, 상기 로드(71)는 상기 피스톤에 부착되어 피스톤 양측면의 유압에 의하여 스트로크가 조절되는 형태로 구성된다.

또한 상기 로드(71)의 끝단에는 캠부재(80)가 결합하며, 상기 캠부재(80)의 지지부(81)는 상기 수직부(65)에 형성된 홀에 결합한다.

그리고 상기 캠부재(80) 중앙에는 경사 홈(82)이 형성되어 있으며, 상기 경사홈(82)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 핀(81)이 삽입되며, 상기 핀(81)은 상기 연결부재(30)에 결합한다.

따라서, 상기 액추에이터(70)의 로드(71)가 좌우측으로 이동하면(실린더에 유압을 공급함에 따라), 상기 경사홈(82)의 작용에 의하여 상기 핀(81)이 상하로 이송하고, 결과적으로 시트(20)가 상하로 이송하여 밸브 조립체(10)를 개폐하는 역할을 한다.

상기 경사홈(32)은 액추에이터(70)의 수평 이동에 따른 스템(22)의 수직 이동을 한정하는 구성으로 경사 직선 형태로 구성하는 경우 액추에이터(70)와 스템(22)의 이동이 비례관계로 구성되며, 필요한 경우 곡선으로 형성하여 초기에는 빠른 속도로 이송하고, 마지막에 느린 속도로 이송하도록 구성할 수 있다.

또한 상기 핀(81) 중 상기 경사홈(82)과 접촉하는 부분에는 롤러를 부가하여 경사홈(82)과 핀(81) 사이의 마찰을 줄일 수 있도록 구성할 수 있으며, 이때 경사홈(82)은 롤러의 일측면만 접촉하도록 그 폭을 결정하는 것이 바람직하다. 즉, 스템(22) 하강 시에는 경사홈(82) 상면과 접촉하고, 상승 시에는 경사홈(82)의 하면과 접촉하도록 경사홈(82)의 폭이 롤러의 직경보다 다소 크게 구성하는 것이 바람직하다.

또한 상기 액추에이터 조립체(50)는 상기 밸브 조립체(10)에 대하여 회전하는 형태로 구성되므로, 필요한 배관에 설치 후, 상기 액추에이터 조립체(50)를 회전시켜 가장 적절한 위치에 안착시킨 후, 상기 고정부(90)를 이용하여 상기 액추에이터 조립체(50)를 밸브 조립체(10)에 고정하면 되므로, 액추에이터 조립체(50)에 의한 간섭을 회피할 수 있는 장점이 있다.

여기서 상기 고정부(90)는 볼트로 구성되어 회전에 의하여 상기 액추에이터 조립체(50)가 상기 밸브 조립체(10)에 고정되도록 구성하는 것이 가장 바람직하나, 다른 방식의 고정구로 구성할 수 있으며, 필요한 경우, 복수로 구성할 수 있다. 또한 상기 고정구(90)가 고정되는 밸브 보디(15)에는 홈을 형성하여 고정구(90)의 작용으로 상기 액추에이터 조립체(50)가 상기 밸브 조립체(10)에 분리되지 않도록 구성할 수 도 있다.

물론 상기 액추에이터 조립체(50)를 고정하지 않는 경우에도 밸브 조립체(10)의 동작은 가능하다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

10: 밸브 조립체 11: 유입구
12: 유출구 13: 차단벽
14: 유동홀 15: 밸브 보디
20: 시트 21: 결합홀
22: 스템 30: 연결부재
31: 핀 50: 액추에이터 조립체
60: 베이스 61: 결합부
62: 관통부 65: 수직부
70: 액추에이터 71: 로드
80: 캠부재 81: 지지부
82: 경사홈 90: 고정부
100: 선박용 유체 제어 밸브 장치

Claims (5)

1. 선박에 설치되는 배관에 장착되어 내부에 흐르는 유체의 양을 제어하는 선박용 유체 제어 밸브 장치에 있어서,
   유입구, 유출구, 차단벽 및 상기 차단벽에 형성되는 유동홀을 포함하는 밸브 보디와, 상기 밸브 보디에 상단에 형성된 결합홀에 따라 수직으로 이송하는 스템과, 상기 스템의 끝단에 부착되어 상기 유동홀에 접촉하는 시트를 포함하는 밸브 조립체;
   상기 밸브 조립체 상단에 회전 결합하는 베이스와, 상기 베이스 측면에 수직으로 형성되는 2개의 수직부와, 상기 수직부에 수평으로 결합하는 엑추에이터와, 상기 2개의 수직부 사이에서 수평으로 이송하는 로드에 부착되는 캠부재를 포함하는 액추에이터 조립체;
   상기 스템의 끝단에 수직축 방향으로 회전하도록 결합하는 연결부재; 및
   상기 캠부재에 형성된 경사홈에 삽입되어 상기 연결부재에 결합하는 핀을 포함하되,
   상기 캠부재의 끝단에는 지지부가 형성되고 상기 지지부는 상기 액추에이터가 장착된 수직부의 반대편 수직부에 형성된 홀에 삽입되는 것을 특징으로 하는 선박용 유체 제어 밸브 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 연결부재는 'ㄷ'형태로 구성되고 상기 캠부재는 상기 연결부재 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 선박용 유체 제어 밸브 장치.
   
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서, 상기 베이스에는 상기 액추에이터 조립체를 상기 밸브 조립체에 고정하는 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 유체 제어 밸브 장치.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 핀은 상기 경사홈과 접촉하는 부분에 형성되는 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 유체 제어 밸브 장치.

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