KR102295552B1

KR102295552B1 - 배기가스의 누설량 저감이 향상된 에어실링 제어밸브

Info

Publication number: KR102295552B1
Application number: KR1020200073557A
Authority: KR
Inventors: 진종근
Original assignee: 주식회사 디에이치콘트롤스
Priority date: 2020-06-17
Filing date: 2020-06-17
Publication date: 2021-08-31

Abstract

본 발명은 배기가스의 누설량 저감이 향상된 에어실링 제어밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 밸브 몸체 내부에 형성되는 보스에 의해 회전축의 노출부위를 최소화 하여 배기가스의 누설량을 저감시키며, 블레이드 및 바디림을 이중으로 구성하고, 내부의 차폐공간에 에어실링 작용이 이루어지도록 에어를 공급함으로써 외부에서 유입되는 배기가스를 차단할 수 있도록 하며, 블레이드와 바디림이 직접 접촉이 아닌 블레이드의 외주면에 구비되는 조각시트를 통해 접촉됨에 따라 밀폐성을 향상시키고 이물질의 고착량 저감 및 배기가스의 누설량 저감이 향상된 에어실링 제어밸브에 관한 것이다.

Description

배기가스의 누설량 저감이 향상된 에어실링 제어밸브{Air sealing control valve with improved emission reduction of exhaust gas}

일반적으로 종래의 버터플라이 밸브는 유체를 이동시키는 관로상에 배치되어 유체의 흐름을 선택적으로 차단하기 위한 것으로, 도 1에 나타난 것과 같이 관로와 연결되는 원통형상의 밸브바디(10)와, 상기 밸브바디(10)의 내부에 회전가능하게 축설되는 원반형태의 블레이드(20)와, 상기 블레이드(20)를 회전시키기 위한 구동장치(미도시)로 구성된다.

이러한 버터플라이 밸브에 의하면 구동장치를 이용하여 블레이드(20)를 회전시킴으로써 밸브바디(10) 내에서 형성되는 유로를 개방/차단하는 방식으로 작동되는데, 이와 같은 버터플라이 밸브에 있어서 유체의 흐름을 완벽하게 차단하기 위해서는 밸브바디(10)의 내주면과 블레이드(20) 외주연 사이의 기밀성이 매우 중요한 요인으로 작용하게 된다.

따라서, 이러한 기밀성을 향상시킬 수 있게 하기 위하여 종래에는 다양한 방식의 실링수단이 제공된 바 있으며, 그 중에 하나로서 도 2에 도시된 바와 같이, 밸브바디(10)의 내주면 중심에 바디시트(12)를 설치하고, 블레이드(20)의 외주연에 블레이드(20)가 닫힌 상태에서 바디시트(12)와 접촉되는 시트링(22)을 설치하는 방식 등이 있다.

한편, 이러한 종래기술에 의하면 실링효과를 얻기 위해서는 시트링(22)이 바디시트(12)에 접촉되는 양을 증대시키는 동시에 강한 압력으로 시트링(22)과 바디시트(12)가 밀착되도록 해야 한다.

따라서, 상대적으로 블레이드(10)의 개폐작동시 높은 마찰력에 의해 시트링(22)이 쉽게 손상되며, 시간이 지남에 따라 누수를 발생시키고, 시트링(22)과 바디시트(12)의 마찰 때문에 블레이드(10) 작동이 원활하지 못하게 되는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위해 선행문헌 1은, 이중구조의 블레이드 및 이와 면접촉되는 이중구조의 실링림이 구비됨으로써 밀폐성이 강화되고, 블레이드의 작동 또한 용이하게 이루어지는 더블 블레이드밸브를 개시하고 있다.

하지만, 선행문헌 1에서는 이중구조의 블레이드와 면 접촉되는 이중구조의 실링림 사이에 이물질이 유입되어 내부에 끼게 되면 하나의 평판으로 구비되는 블레이드의 특성상 이중구조 블레이드 전체가 폐쇄되지 않게 되어 유로의 차단에 있어 완벽한 밀폐를 하기 어렵게 된다는 문제가 발생하게 된다.

또한, 밸브바디에 구비되는 좌우측 실링림이 블레이드와 일직선상에 마련되지 않고 회전축을 중심으로 서로 이격되어 구비됨에 따라 밸브바디에 구비되는 실링림을 제작하는데 많은 어려움이 발생하게 된다.

대한민국 등록특허 제10-0702209호 (2007.03.26.) 대한민국 등록특허 제10-1461255호 (2014.11.06.)

본 발명의 목적은 상기한 종래 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 밸브 몸체 내부에 형성되는 보스에 의해 회전축의 노출부위를 최소화 하여 배기가스의 누설량을 저감시키며, 이중구조의 블레이드 및 상기 블레이드의 외주면을 따라 다수개 구비되는 조각형태의 시트가 구비되어, 바디림 사이에 이물질의 유입을 최소화 할 수 있으며, 상기 시트와 면접촉되는 이중구조의 바디림이 구비됨으로써 밀폐성이 강화되고, 블레이드의 작동 또한 용이하게 이루어지는 배기가스의 누설량 저감이 향상된 에어실링 제어밸브를 제공하는 것이다.

또한, 밸브몸체에 구비되는 한쌍의 바디림은 폐쇄된 상태의 블레이드와 동일선상에 위치하여 상기 바디림을 상기 밸브바디에 용접하는 과정에 있어 작업 공정의 번거로움을 해결하며, 밀폐성능을 더욱 향상 시킬 수 있도록 제공하는 것이다.

마지막으로, 상기 관로가 폐쇄된 상태에서 상기 한쌍의 블레이드 사이에 구비되는 차폐공간으로 고압의 공기를 공급하여 배기가스를 차단하여 배기가스의 역류를 최대한 차단할 수 있도록 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 관로와 연결되는 밸브몸체; 상기 밸브몸체의 내측으로 돌출 형성되되 서로 대향되게 배치되며, 내부가 관통 형성되는 한 쌍의 보스; 상기 보스 내부로 삽입되어 양단이 결합되는 회전축; 상기 회전축을 중심으로 일정간격을 두고 평행하게 배치되어 상기 회전축과 결합되는 한쌍의 블레이드; 다수의 조각으로 이루어지고, 상기 블레이드의 둘레를 따라 일측이 겹쳐지게 장착되되, 상기 회전축을 기준으로 회전방향의 전면에 부착되어 회전축의 일측은 전면에 설치되고 타측은 후면에 설치되는 조각시트; 상기 밸브몸체의 내면에 상기 블레이드에 대응되게 설치되되, 상기 블레이드의 폐쇄시 상기 조각시트가 접하도록 배치되며, 상기 회전축을 중심으로 일측면과 타측면이 서로 다른 높이로 형성되어 상기 블레이드의 회전에 따른 간섭을 방지하는 한쌍의 바디림;을 특징으로 한다.

또한, 상기 밸브몸체는, 상기 관로가 폐쇄된 상태에서, 상기 한쌍의 블레이드 사이로 공기를 공급하여 배기가스를 차단하는 공기공급장치가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조각시트의 전방에 덧대어 장착되며, 상기 조각시트가 고압의 배기가스로부터 변형이 발생하는 것을 방지하도록 복수개의 클립이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 클립은, 상기 조각시트의 일면과 접촉하며, 상기 블레이드와 볼트체로 결합될 수 있도록 구비되는 평면부와 상기 평면부에서 연장되어 상기 조각시트를 상기 바디림에 밀착시켜 밀착도를 더욱 향상 시킬 수 있도록 구비되되, 미리 정해진 각도로 절곡되는 절곡부로 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 평면부의 전방에 구비되며, 상기 클립이 상기 조각시트와 더욱 밀착되어 결합 될 수 있도록 구비되는 지지판이 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 바디림은, 상기 조각시트와 이격되어 이격공간을 형성할 수 있도록 일측에 형성된 홀 내부로 간격조절부가 삽입되어 상기 간격조절부의 길이에 따라 상기 이격공간을 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보스는, 상기 회전축을 감싸되, 상기 보스의 높이(h1)가 상기 한쌍의 바디림 중 높이가 낮은 것(b1)보다 상대적으로 높게 형성되고, 상기 블레이드의 외주연에 밀접하게 접촉하도록 돌출되어 상기 회전축의 노출 부위가 최소화 되는 것을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 보스는, 서로 다른 높이로 형성되는 상기 바디림 사이에 일체로 마련되어, 상기 바디림과 회전축 사이의 기밀 누출을 방지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 배기가스 누설량 저감이 향상된 에이실링 제어밸브에 의하면, 밸브 몸체 내부에 형성되는 보스에 의해 회전축의 노출부위를 최소화하여 배기가스의 누설량을 저감시키며, 게다가 회전축이 돌출되지 않으므로 열팽창에 의한 마모 혹은 열변형을 최소화 시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 블레이드 및 바디림이 이중으로 구성되고, 차폐공간에 대한 에어실링 작용이 이루어지는 특성상 유로의 차단효과가 뛰어나며, 블레이드의 외주면을 따라 다수개 구비되는 조각형태의 시트와 바디림이 면접촉되기 때문에 밀폐 효과가 뛰어나고 부품의 마모가 적으며 블레이드의 작동 저항이 발생하지 않는 등 작동 안정성이 향상되는 효과를 가진다.

또한, 블레이드 외주면에 다수개 구비되는 시트의 구성으로, 장시간 사용에 따른 시트의 마모로 인한 부분적인 시트의 교체가 용이하다는 효과가 있다.

또한, 한쌍의 바디림이 폐쇈된 상태의 블레이드와 동일선상에 구비됨에 따라 상기 바디림을 형성하는 시간 및 작업 공정을 단축시키고, 밀폐성능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 버터플라이 밸브를 나타낸 사시도이다.
도 2는 종래기술에 따른 버터플라이밸브에서 블레이드의 기밀구조를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배기가스 누설량 저감이 향상된 에이실링 제어밸브의 정면도 및 일부 확대도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밸브 몸체에 마련된 보스의 구성을 나타낸 확대도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배기가스 누설량 저감이 향상된 에이실링 제어밸브의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배기가스 누설량 저감이 향상된 에이실링 제어밸브의 세부 구성을 나타낸 확대도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 클립의 형상 및 세부 구성을 나타낸 실물 사진이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바디림에 마련된 간격조절부의 구성을 나타낸 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도있음은 물론이다.

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 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

우선, 배기가스 누설량 저감이 향상된 에이실링 제어밸브는, 관로와 연결되는 밸브몸체(30)와, 상기 밸브몸체(30)의 내측으로 돌출 형성되되 서로 대향되게 배치되며, 내부가 관통 형성되는 한 쌍의 보스(34)와, 상기 보스(34) 내부로 삽입되어 양단이 결합되는 회전축(40)과 상기 회전축(40)을 중심으로 일정간격을 두고 평행하게 배치되어 상기 회전축(40)과 결합되는 한 쌍의 블레이드(50)와 다수의 조각으로 이루어지고, 상기 블레이드(50)의 둘레를 따라 일측이 겹쳐지게 장착되되, 상기 회전축(40)을 기준으로 회전방향의 전면에 부착되어 상기 회전축의 일측은 전면에 설치되고 타측은 후면에 설치되는 조각시트(60)와 상기 상기 밸브몸체(30)의 내면에 상기 블레이드(50)에 대응되게 설치되되, 상기 블레이드(50)의 페쇄시 상기 조각시트(60)가 접하도록 배치되며, 상기 회전축(40)을 중심으로 일측면과 타측면이 서로 다른 높이로 형성되어 상기 블레이드(50)의 회전에 따른 간섭을 방지하는 한쌍의 바디림(70)을 포함하여 이루어진다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 3 내지 도 6 까지 참조로 하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배기가스 누설량 저감이 향상된 에이실링 제어밸브의 정면도 및 일부 확대도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밸브 몸체에 마련된 보스의 구성을 나타낸 확대도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배기가스 누설량 저감이 향상된 에이실링 제어밸브의 평면도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배기가스 누설량 저감이 향상된 에이실링 제어밸브의 세부 구성을 나타낸 확대도이다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 밸브 몸체(30)의 외측에는 상기 회전축(40)을 조작하기 위한 구동수단으로서 유압모터 또는 공압용액츄에이터(미도시)가 구비될 수 있다.

상기 유압모터 또는 공압용액츄에이터(미도시)는 제어부(미도시)에 의해 상기 블레이드(50)의 개폐동작이 자동으로 수행될 수 있으며, 핸들(미도시)의 회전을 통해 상기 블레이드(50)의 개폐동작을 수동으로 조작할 수 있음은 물론이다.

한편, 상기 밸브는 버터플라이밸브로 구비되는 것이 바람직하다.

상기 버터플라이밸브는 밸브 관로상에 배치된 판 형상의 블레이드를 돌려 관로를 흐르는 유체의 유량을 조절하는 밸브로 구조가 간단하고 경량이며, 작동이 빠르고 저압뿐만 아니라 고압의 유체에도 널리 사용되고 있는 밸브이다.

또한, 본 발명에서는 상기 블레이드(50)가 이중으로 구성됨에 따라, 상기 블레이드(50)가 폐쇄된 상태에서 한 쌍의 상기 블레이드(50) 사이에는 차폐공간(S)이 형성되며, 상기 관로가 폐쇄된 상태에서, 상기 한쌍의 블레이드(50) 사이로 공기를 공급하여 배기가스를 차단하는 공기공급장치(80)가 더 구비될 수 있다.

한 쌍의 상기 블레이드(50)가 폐쇄된 상태에서는 내부에 흐르는 배기가스를 1차 적으로 차단할 수 있으며, 더불어 내부의 상기 차폐공간(S)에 상기 공기공급장치(80)를 통해 유입되는 고압의 공기를 이용하여 상기 차폐공간(S) 내의 기압을 높임으로써, 미세하게 누출될 수 있는 배기가스의 역류를 최대한 차단하는 역할을 수행 할 수 있게 구비되는 것이다.

즉, 유로를 흐르는 배기가스의 통로를 제한할 수 있도록 배기가스의 배출 압력보다 더 높은 압력으로 압축공기를 상기 차폐공간(S) 내부로 주입하여 2차 적으로 배기가스의 유출을 방지하는 것이다.

한편, 상기 밸브몸체(30)의 내측으로 돌출 형성되되 서로 대향되게 배치되며, 내부가 관통 형성되는 한 쌍의 보스(34)가 마련된다.

상기 보스(34)는 열팽창에 의한 마모 혹은 열변형을 감소시킬 수 있는 재질로 마련됨에 따라 내식성이 우수하고, 고온 고압에 의해 쉽게 변형 되지 않는 스테인레스 스틸 304 또는 316 재질로 구비되는 것이 바람직하다.

상기 보스(34)는 상기 회전축(40)이 결합될 수 있도록 상기 회전축(40)의 형상에 대응되도록 내부가 관통 형성된다.

일반적으로 상기 회전축(40)이 원기둥 형상으로 구비되어 결합됨에 따라, 상기 보스(34)의 형상 역시, 원형의 형상을 가지며 돌출된 구조를 가지는 것이 바람직하다.

이때, 상기 회전축(40)은 상기 보스(34) 내부로 삽입되며, 양단이 결합될 수 있도록 구비된다.

또한, 상기 보스(34)의 내주면에는 상기 회전축(40)과의 유격을 최소화 하기 위하여 고무재질의 실링부재(미도시)가 더 구비되어 기밀성을 향상시킬 수 있도록 마련될 수 있음은 물론이다.

따라서, 상기 보스(34)에 의해 상기 회전축(40)의 양단이 고정되어 결합 되기 때문에 더욱 안정적으로 상기 회전축(40)을 고정할 수 있다.

더욱이, 상기 회전축(40)의 노출부위가 최소화 되도록 상기 보스(34)의 높이가 마련됨에 따라, 상기 회전축(40)이 고온 또는 고압에 의한 열변형 및 팽창의 영향을 감소시킬 수 있게 되는 것이다.

다시 말해서, 상기 보스(34)는, 상기 회전축(40)을 감싸되, 상기 보스(34)의 높이(h1)가 후술할 한쌍의 바디림(70) 중 높이가 낮은 것(b1)보다 상대적으로 높게 형성되고, 상기 블레이드(50)의 외주연에 밀접하게 접촉하도록 돌출되어 상기 회전축(40)의 노출 부위가 최소화 되도록 마련되는 것이다.

더욱 바람직하게는, 상기 보스의 높이(h1)는 상기 한쌍의 바디림(70) 중 높이가 낮은 것(b1)보다 상대적으로 높게 돌출 형성되며, 상기 한쌍의 바디림(70)중 높이가 높은 것(b1')과는 동일한 높이로 형성되거나, 높게 돌출 형성되되, 상기 블레이드(50)의 외주연에 밀접하게 접촉할 수 있는 범위 내에서 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

이는, 상기 바디림(70)이 상기 블레이드(50)의 회전에 따른 간섭을 방지하도록 서로 다른 높이로 형성됨에 따라 높이 차이에 따른 배기가스의 누설량에 상당한 영향을 미치게 되고, 후술할 조각시트(60)가 상기 블레이드(50)의 외주면을 따라 부착되어 상기 바디림(70)과 접촉된다 하더라도, 상기 보스(34)의 높이가 상기 한쌍의 바디림(70) 중 높이가 낮은 것(b1)보다 낮게 돌출되어 마련된다며, 상기 보스(34)와 후술할 조각시트(60) 사이의 간극이 발생함에 따라, 발생된 간극 만큼 밀폐성능이 감소하여 배기가스의 제어가 불가능하게 되는 것이다.

따라서, 상기 보스의 높이(h1)가 최소한 상기 한쌍의 바디림(70) 중 b1보다는 높게 형성되고, b1'보다는 같은 높이 또는 높게 형성되어 상기 블레이드(50)의 회전에 따른 간섭은 받지 않는 범위 내에서 돌출 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 보스(34)와 밀접하게 접촉하는 상기 블레이드(50)의 외주면에는 상기 보스(34)와 상기 블레이드(50)와의 간극을 더욱 줄일 수 있도록 후술할 조각시트(60)가 추가적으로 구비될 수 있음은 물론이다.

한편, 상기 회전축(40)에 결합되며, 일정간격을 두고 평행하게 배치되고 상기 회전축(40)의 중심을 기준으로 서로 반대방향으로 편심되는 한 쌍의 상기 블레이드(50)가 구비된다.

이때, 상기 회전축(40)은 한 쌍의 상기 블레이드(50)의 사이에 마련되어 결합되며 양단이 노출되되, 노출된 양단은 상기 보스(34)에 삽입되어 상기 회전축(40)의 노출부위가 최소화 될 수 있도록 마련되는 것이다.

상기 한쌍의 블레이드(50)는 제 1블레이드(50a)와 제 2블레이드(50b)로 구성될 수 있다.

구체적으로 설명하면, 도 5에 나타난 것과 같이, 상기 제 1블레이드(50a)가 좌측으로 편심될 경우, 상기 제 2블레이드(50b)는 우측으로 편심됨으로써 한쌍의 상기 블레이드(50)의 선단은 일정한 편심차(I)를 유지하게 된다.

일예로, 한쌍의 상기 블레이드(50)의 재질은 스텐레스 스틸로 구비되며, 더욱 바람직하게는 스테인레스 스틸 304 또는 316의 재질로 마련될 수 있다.

스테인레스 스틸은 보통 철강에 비해 그다지 녹슬지 않는 재질로, 내식성이 강하여 일반적으로 화학 공업용 파이프, 실린더, 펌프 및 선박용품 등에 주로 사용이 된다.

본 발명에서도 상기 블레이드(50)는 내식성이 우수하고, 고온 고압에 의해 쉽게 변형이 되지 않는 재질로 마련되어야 함에 따라 스테인레스 스틸 304 또는 316 재질로 구비되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지는 않는다.

다음으로, 다수의 조각으로 이루어지고, 상기 블레이드(50)의 둘레를 따라 일측이 겹쳐지게 장착되되, 상기 회전축(40)을 기준으로 회전방향의 전면에 부착되어 상기 회전축(40)의 일측은 전면에 설치되고, 타측은 후면에 설치되는 조각시트(60)가 마련된다.

즉, 상기 조각시트(60)는 상기 회전축(40)을 중심으로 상기 제 1, 2블레이드(50a)(50b)의 회전방향 전면에 부착되는데, 다시 말해서, 상기 회전축(40)을 기준으로 상기 블레이드(50)의 상부측과 하부측에 부착되는 상기 조각시트(60)는 서로 반대방향으로 부착되는 것이다.

이는, 상기 블레이드(50)가 회전하는 방향으로 후술할 한쌍의 바디림(70)과의 간섭을 피하기 위함이며, 이는 후술할 도 6(A)에서 자세히 설명하기로 한다.

일예로, 상기 조각시트(60)는, Alloy Steel 재질로 구비되어 내열성 및 복원 탄력성이 우수하며 충분한 강도를 구현할 수 있도록 구비된다.

다시 말해서, 상기 조각시트(60)는 고온의 배기가스에 의한 영향을 최소화할 수 있도록 구비 되어야 하며, 동시에 복원 탄력성이 우수하며, 충분한 강도를 구현해야 하므로 Alloy Steel 재질로 구비되는 것이 바람직하다.

다음으로, 도 6은 배기가스 누설량 저감이 향상된 에이실링 제어밸브의 세부구성을 나타낸 확대도(A)이며, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(40)이 이루는 회전중심선을 기준으로 상기 밸브바디(30)의 내면에 상기 블레이드(50)에 대응되게 설치되되, 상기 블레이드(50)의 폐쇄시 상기 조각시트(60)가 접하도록 배치되며, 상기 회전축(40)을 중심으로 일측면과 타측면이 서로 다른 높이로 형성되어 상기 블레이드(50)의 회전에 따른 간섭을 방지하는 한쌍의 바디림(70)이 구비된다.

상기 밸브바디(30)에 구비되는 한쌍의 바디림(70)은 폐쇄된 상태의 상기 한쌍의 블레이드(50)와 동일선상에 위치하여 상기 바디림(70)을 상기 밸브바디(30)에 용접 또는 형성하는 과정에 있어 작업 공정의 번거로움을 해결할 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 블레이드(50)는 상기 밸브바디(30) 내에서 0ㅀ~ 90ㅀ의 각도에서 완벽한 개폐 동작이 수행될 수 있으며, 상기 조각시트(60)가 상기 한쌍의 바디림(70)과 선접촉이 아닌 면접촉으로 인해 밀폐성능을 더욱 향상 시킬 수 있는 것이다.

추가적으로, 블레이드위치조정구(32)는 상기 블레이드(50)가 0ㅀ~ 90ㅀ의 각도를 벗어나게 되거나, 완전히 밀폐되지 않을 때, 상기 블레이드 위치조정구(32)를 이용하여 블레이드의 위치를 조절할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 한쌍의 바디림(70)은 상기 제 1블레이드(50a)에 부착되는 상기 조각시트(60)의 일면이 접하는 제 1바디림(70a)과 상기 제 2블레이드(50b)에 부착되는 상기 조각시트(60)의 일면이 접하는 제 2바디림(70b)으로 구비될 수 있다.

이때, 상기 제 1바디림(70a)와 상기 제 2바디림(70b)은 상기 제 1블레이드(50a) 및 상기 제 2블레이드(50b)의 편심지지 구조에 대응되도록 상기 밸브 몸체(30) 내면에서 서로 다른 높이(b1)(b1')로 형성되어 상기 블레이드(50)의 회전에 따른 간섭을 받지 않도록 구성되는 것이다.

즉, 도 6에 도시된 것과 같이 상기 회전축(40)을 기준으로 상기 제 1블레이드(50a)가 상기 회전축(40)을 중심으로 좌측으로 편심된 경우에 있어서 상기 조각시트(60)가 부착된 상기 제 2블레이드(50b)가 반시계 방향으로 회전할 때, 상부측에 구비되는 상기 제 1바디림(70a)을 통과할 수 있도록 돌출길이(b1)가 짧게 구성되고, 상기 제 2바디림(70b)은 상기 제 2블레이드(50b)가 페쇄시 상기 제 2블레이드(50b)에 부착되는 상기 조각시트(60)가 접할 수 있도록 그 폭(b1')이 길게 구성된다.

이와 마찬가지로 하부측에 구비되는 상기 바디림(70)은 상기 제 1, 2바디림(70a)(70b)과 대칭되는 돌출길이를 갖는 구성으로 마련될 수 있다.

다시 말해서, 상기 조각시트(60)가 부착되지 않은 상태의 상기 블레이드(50)와 상기 바디림(70) 사이에는 유격이 발생되며, 상기 조각시트(60)가 상기 블레이드(50)의 외주면을 따라 전 후방에 각각 부착되어 상기 유격공간을 밀폐시켜 주는 것이다.

이때, 상기 조각시트(60)는 상기 블레이드(50)의 둘레를 따라 일측이 겹쳐지게 장착되는데, 이는, 각각의 상기 조각시트(60)의 틈 사이로 발생할 수 있는 상기 배기가스의 유출을 최소화하고, 상기 조각시트(60)간의 결합력 증가로 내구성을 강화하고, 고압의 상기 배기가스로부터 변형이 발생 되는 것을 방지하기 위함이다.

상기 조각시트(60)는 원형, 다각형, 타원형, 사각형 등 다양한 형태로 구비될 수 있으며, 바람직하게는 상기 블레이드(50)에 접하는 일측의 길이보다 상기 바디림(70)쪽에 접하는 일측이 길게 구비되는 사다리꼴 형상으로 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 조각시트(60)를 상기 블레이드(50)에 부착하는 방법으로는 용접, 끼움결합, 볼트체결 등의 방법이 있지만, 바람직하게는, 상기 조각시트(60)와 이에 대응되는 위치의 상기 블레이드(50) 일면에 구비된 체결홈(미도시)에 볼트(96)를 삽입하여 너트와 함께 체결되는 볼트 체결방식으로 상기 조각시트(60)를 상기 블레이드(50)의 외주면과 체결할 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다.

상기 볼트체결 방식은 상기 조각시트(60)를 장시간 사용함에 따라 교체가 필요한 시점에서 용이하게 교체대상의 상기 조각시트(60)만을 교체할 수 있으며, 경제적인 비용 감소 뿐만 아니라, 교체시간을 단축 시킬 수 있음에 따라 유지보수에 상당한 이점을 제공할 수 있다.

다음으로, 상기 조각시트(60)의 전방에 덧대어 장착되며, 상기 조각시트(60)가 고압의 배기가스로부터 변형이 발생하는 것을 방지하도록 복수개의 클립(90)이 구비된다.

다시 말해서, 상기 조각시트(60)가 고온 고압의 상기 배기가스로부터 지속적으로 노출될 경우, 변형이 발생할 가능성이 있으며, 이를 방지하기 위해 상기 클립(90)은 상기 조각시트(60)의 전방에 덧대어 장착될 수 있도록 구비되는 것이다.

상기 클립(90)은, 상기 조각시트(60)의 일면과 접촉하며, 상기 블레이드(50)와 볼트체결에 의해 결합될 수 있도록 구비되는 평면부(90a)와 상기 평면부(90a)에서 연장되어 상기 조각시트(60)를 상기 바디림(70)에 밀착시켜 밀착도를 더욱 향상시킬 수 있도록 구비되되, 미리 정해진 각도로 절곡되는 절곡부(90b)으로 마련된다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 클립의 형상 및 세부 구성을 나타낸 실물 사진이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 클립(90)의 형상은 상기 볼트(96)와 함께 상기 블레이드에 결합되는 평면부(90a)와 상기 평면부(90a)에 연장되어 상기 조각시트(60)의 전방 구비되는 절곡부(90b)로 구성된다.

일예로, 상기 절곡부(90b)는 미리 정해진 각도로 절곡되어 구비될 수 있는데, 바람직하게는 45ㅀ각도로 절곡 되어 상기 절곡부(90b)의 일단과 절곡되는 부위가 선접촉으로 상기 조각시트(60)의 전방에 접촉되어 구비되는 것이 바람직하다.

다시 말해서, 상기 클립(90)은 상기 조각시트(60)의 크기 및 개수에 대응되어 다수개 구비될 수 있으며, 하나의 상기 조각시트(60)에 하나의 상기 클립(90)이 접촉되어 개별적으로 상기 조각시트(60)를 밀착시킬 수 있도록 구비되는 것이다.

한편, 상기 평면부(90a)의 전방에 구비되며, 상기 클립(90)이 상기 조각시트(60)와 더욱 밀착되어 결합 될 수 있도록 구비되는 지지판(98)이 마련된다.

상기 지지판(98)의 일면에는 상기 볼트(96)가 삽입되어 상기 블레이드(50)와 결합될 수 있도록 체결홈(미도시)이 적어도 하나 이상 구비 될 수 있다.

바람직하게는, 상기 지지판(98) 일면의 양측에 각각 하나의 체결홈(미도시)이 구비되어 상기 볼트(96)가 삽입될 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다.

상기 지지판(98)은 상기 평면부(90a)의 형상에 대응되어 사각형의 형상으로 구비될 수 있다.

또한, 상기 지지판(98)은 상기 클립(90)의 축이동을 방지할 수 있도록 구비될 수 있으며, 상기 평면부(90a)를 상기 조각시트(60)의 일면에 밀착시켜 내부의 틈이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

다음으로, 상기 관로가 폐쇄된 상태에서, 상기 한쌍의 블레이드(50a)(50b) 사이로 공기를 공급하여 배기가스를 차단하는 공기공급장치(80)가 마련된다.

한편, 도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 밸브몸체(30)를 관통하여 설치되며, 상기 차폐공간(S)으로 주입구가 배치되는 에어주입부(미도시)와 상기 에어주입부를 통해 고압의 공기를 공급하는 에어컴프레셔(미도시)를 포함하여 이루어진다.

상기 공기공급장치(80)에는 상기 에어컴프레셔로부터 공기의 주입을 제어할 수 있는 제어부(미도시)가 더 구비될 수 있다.

상기 공기공급장치(80)는 상기 관로가 폐쇄된 상태에서 상기 차폐공간(S) 내부로 고압의 공기를 공급하게 되는데, 이때, 상기 관로 내부로 유입되는 배기가스의 압력보다 큰 압력으로 주입되는 것이 바람직하다.

일예로, 배기가스 누설량 저감이 향상된 에이실링 제어밸브는 선박의 스크러버용 밸브로 사용될 수 있으며, 다수개의 엔진과 하나의 보일러를 사용하는 발전설비에서 가동중인 엔진으로부터 배출되는 배기가스가 일시적으로 정지된 엔진으로 역류하는 것을 방지할 수 있도록 구비 될 수 있다.

특히, 블레이드와 가스켓의 밀착에 의한 종래의 기밀구조로부터 탈피하여 상기 블레이드(50)에 의하여 내부의 상기 차폐공간(S)으로 고압의 에어를 공급함으로써 가스켓 없이도 기밀상태를 유지할 수 있도록 한 배기가스 역류방지를 위한 역할을 수행할 수 있음은 물론이다.

다시 말해서, 상기 회전축(40)을 기준으로 상기 블레이드(50)의 상부는 상기 클립(90)의 구성과 상기 공기공급장치(80)에 의해 제공되는 공기압력이 배기가스의 압력보다 크게 공급되어 배기가스가 상기 차폐공간(S) 내부로 유입되는 것을 방지하게 되고, 상기 블레이드(50)의 하부 또한 상기 공기공급장치(80)에서 공급되는 고압의 에어가 상기 배기가스의 압력보다 크게 형성되어, 외부에서 유입되는 배기가스를 차단할 수 있도록 구비되는 것이다.

이와 같이 본 실시예에 의한 배기가스 누설량 저감이 향상된 에어실링 제어밸브는, 상기 밸브 몸체(30)의 외측에 구비된 상기 유압모터 또는 공압용액츄에이터 등의 구동수단에 의해 상기 회전축(40)이 작동됨으로써 상기 한 쌍의 블레이드(50a)(50b)가 회전되어 상기 밸브 몸체(30)내의 유로를 개방/차단하게 되는데, 이러한 작동에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5에 나타난 것과 같이, 상기 한 쌍의 블레이드(50a)(50b)가 상기 밸브 몸체(30) 내에 형성되는 유로의 길이방향 중심선과 평행하는 각도(0ㅀ)인 경우, 유로는 완전 개방된 상태가 된다.

그리고, 상기 유압모터 또는 공압용액츄에이터 작동에 의해 상기 회전축(40)이 일측으로 회전함으로써 다수개 구비되는 상기 조각시트(60)가 부착된 상기 한 쌍의 블레이드(50a)(50b)가 유로의 길이방향 중심선과 직각을 이루는 각도(90ㅀ)에 이르게 되면 유로가 폐쇄되는데, 이때, 상기 한 쌍의 블레이드(50a)(50b)의 외주면에 부착된 상기 조각시트(60)가 상기 밸브 몸체(30)내에 구비되는 상기 제 1, 2바디림(70a)(70b)에 각각 접하게 되고, 상기 한 쌍의 블레이드(50a)(50b) 사이에는 상기 차폐공간(S)이 형성된다.

여기서, 상기 조각시트(60)는 상기 제 1, 2바디림(70a)(70b)과 면접촉 되어 기밀을 유지하게 되며, 서로 간에 마찰이 발생하지 않는 구조이기 때문에 상기 한 쌍의 블레이드(50a)(50b)의 외주면에 부착된 상기 조각시트(60)와 상기 제 1, 2바디림(70a)(70b)이 마찰로 인해 마모되거나 상기 한 쌍의 블레이드(50a)(50b) 작동에 저항이 가해지는 현상이 발생하지 않게 된다.

한편, 상기 한 쌍의 블레이드(50a)(50b) 닫힌 후에는 상기 공기공급장치(80)로부터 공급되는 고압의 공기가 상기 차폐공간(S)으로 주입됨으로써 상기 차폐공간(S)내의 기압이 높아지게 되고, 이에 따라 상기 한 쌍의 블레이드(50a)(50b)와 상기 제 1, 2바디림(70a)(70b)과의 밀착상태가 강화되는 이른바 에어실링 작용이 이루어짐으로써 기밀도가 향상된다.

다음으로, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 바디림에 마련된 간격조절부의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 바디림(70)에는 상기 조각시트(60)와 이격되어 이격공간(G)을 형성할 수 있도록 일측에 형성된 홀(72) 내부로 간격조절부(74)가 삽입되어 상기 간격조절부의 길이에 따라 상기 이격공간을 조절할 수 있다.

다시 말해서, 상기 홀(72) 내주면에는 암나사산(미도시)이 형성되고, 상기 홀(72)에는 수나사산(미도시)이 구비된 간격조절부(74)가 삽입되어, 상기 간격조절부(74)는 상기 바디림(70)을 관통하는 상기 홀(72) 내주면에 구비된 암나사산과 회전결합에 의해 체결됨으로써, 상기 간격조절부(74)가 상기 홀(72) 내부에서 유격이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 마련된다.

이때, 상기 간격조절부(74)의 일단은 상기 조각시트(60)의 일면과 접하게 되며, 상기 간격조절부(74) 길이를 조절함에 따라 상기 바디림(70)과 상기 조각시트(60) 사이에는 이격공간(G)이 형성되며, 상기 이격공간(G)을 조절할 수 있도록 구비되는 것이다.

다시 말해서, 한 쌍의 상기 블레이드(50)가 폐쇄된 상태에서 내부에 흐르는 배기가스에는 다량의 카본이 함유되어 있으며, 상기 카본은 상기 바디림(70)의 일면에 지속적으로 접촉함에 따라 누적되어 쌓이게 되고, 상기의 과정이 지속적으로 반복되면, 카본을 제거하기 위한 별도의 시간과 노력이 필요하게 된다.

한편, 상기 공기공급장치(80)에 의해 상기 차폐공간(S)에는 고압의 공기가 배출되며, 상기 이격공간(G)으로도 고압의 공기가 배출됨으로써, 배기가스에 함유된 카본이 상기 바디림(70)의 일면에 쌓이는 것을 미연에 방지할 수 있도록 마련되는 것이다.

이때, 상기 바디림(70)의 둘레를 따라 상기 간격조절부(74)는 다수개 구비되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 실시예에 있어서, 상기 공기공급장치(80)를 사용하기 위한 조건으로서는 이송대상물이 기체 내지는, 분체를 함유한 기체로 한정되어야 하며, 액체를 이송하는 경우에는 상기 공기공급장치(80)를 사용하지 않는 것이 바람직하다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

30: 밸브 몸체
32: 블레이드위치 조정구
34: 보스
40: 회전축
50: 블레이드
50a: 제 1블레이드
50b: 제 2블레이드
60: 조각시트
70: 바디림
70a: 제 1바디림
70b: 제 2바디림
72: 홀
74: 간격조절부
80: 공기공급장치
90: 클립
90a: 평면부
90b: 절곡부
96: 볼트
98: 지지판
S: 차폐공간
G: 이격공간

Claims

관로와 연결되는 밸브몸체;
상기 밸브몸체의 내측으로 돌출 형성되되 서로 대향되게 배치되며, 내부가 관통 형성되는 한 쌍의 보스;
상기 보스 내부로 삽입되어 양단이 결합되는 회전축;
상기 회전축을 중심으로 일정간격을 두고 평행하게 배치되어 상기 회전축과 결합되는 한쌍의 블레이드;
다수의 조각으로 이루어지고, 상기 블레이드의 둘레를 따라 일측이 겹쳐지게 장착되되, 상기 회전축을 기준으로 회전방향의 전면에 부착되어 상기 회전축의 일측은 전면에 설치되고 타측은 후면에 설치되는 조각시트;
상기 밸브몸체의 내면에 상기 블레이드에 대응되게 설치되되, 상기 블레이드의 폐쇄시 상기 조각시트가 접하도록 배치되며, 상기 회전축을 중심으로 일측면과 타측면이 서로 다른 높이로 형성되어 상기 블레이드의 회전에 따른 간섭을 방지하는 한쌍의 바디림;을 포함하되,
상기 바디림은 상기 조각시트와 이격되어 이격공간을 형성할 수 있도록 일측에 형성된 홀 내부로 간격조절부가 삽입되어 상기 간격조절부의 길이에 따라 상기 이격공간을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 배기가스 누설량 저감이 향상된 에어실링 제어밸브.
제 1항에 있어서,
상기 밸브몸체는,
상기 관로가 폐쇄된 상태에서, 상기 한쌍의 블레이드 사이로 공기를 공급하여 배기가스를 차단하는 공기공급장치가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 배기가스 누설량 저감이 향상된 에어실링 제어밸브.
제 1항에 있어서,
상기 조각시트의 전방에 덧대어 장착되며, 상기 조각시트가 고압의 배기가스로부터 변형이 발생하는 것을 방지하도록 복수개의 클립이 구비되는 것을 특징으로 하는 배기가스 누설량 저감이 향상된 에어실링 제어밸브.
제 3항에 있어서
상기 클립은,
상기 조각시트의 일면과 접촉하며, 상기 블레이드와 볼트체결로 결합될 수 있도록 구비되는 평면부와
상기 평면부에서 연장되어 상기 조각시트를 상기 바디림에 밀착시켜 밀착도를 더욱 향상시킬 수 있도록 구비되되, 미리 정해진 각도로 절곡되는 절곡부가 구비되는 것을 특징으로 하는 배기가스 누설량 저감이 향상된 에어실링 제어밸브.
제 4항에 있어서,
상기 평면부의 전방에 구비되며, 상기 클립이 상기 조각시트와 더욱 밀착되어 결합될 수 있도록 구비되는 지지판이 마련되는 것을 특징으로 하는 배기가스 누설량 저감이 향상된 에어실링 제어밸브.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 보스는,
상기 회전축을 감싸되, 상기 보스의 높이(h1)가 상기 한쌍의 바디림 중 높이가 낮은 것(b1)보다 상대적으로 높게 형성되고, 상기 블레이드의 외주연에 밀접하게 접촉하도록 돌출되어 상기 회전축의 노출 부위가 최소화되는 것을 특징으로 하는 배기가스 누설량 저감이 향상된 에어실링 제어밸브.
제 7항에 있어서,
상기 보스는,
서로 다른 높이로 형성되는 상기 바디림 사이에 일체로 마련되어, 상기 바디림과 상기 회전축 사이의 기밀 누출을 방지하는 것을 특징으로 하는 배기가스 누설량 저감이 향상된 에어실링 제어밸브.