KR102532876B1 - 자동 밸브 장치 - Google Patents

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KR102532876B1
KR102532876B1 KR1020210099889A KR20210099889A KR102532876B1 KR 102532876 B1 KR102532876 B1 KR 102532876B1 KR 1020210099889 A KR1020210099889 A KR 1020210099889A KR 20210099889 A KR20210099889 A KR 20210099889A KR 102532876 B1 KR102532876 B1 KR 102532876B1
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강순석
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현대제철 주식회사
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    • F16K43/00—Auxiliary closure means in valves, which in case of repair, e.g. rewashering, of the valve, can take over the function of the normal closure means; Devices for temporary replacement of parts of valves for the same purpose
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

자동 밸브 장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 자동 밸브 장치는: 에어가 공급되는 하우징부; 하우징부에 공급되는 에어의 공급방향에 따라 이동되는 피스톤부와, 피스톤부와 연결되고, 피스톤부의 외측으로 돌출형성되는 핀부와, 핀부에 결합되며, 피스톤부의 직선운동을 회전운동으로 변환하고, 핀부과 접촉되며 탈부착가능한 마모교체부를 구비하는 파라암부와, 파라암부와 연결되며, 파라암부의 회전에 의해 회동되는 샤프트부와, 샤프트부에 연동되어 회전되면서 선택적으로 밸브를 개폐하는 개폐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동 밸브 장치{AUTOMATIC VALVE APPARATUS}
본 발명은 자동 밸브 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 파라암의 재사용이 가능한 자동 밸브 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 산소공장에 구비되는 공업식 자동밸브는 연속적으로 산소를 생산할 수 있도록 흡착과 탈착 프로세스를 자동으로 전환하는 장치이다. 이러한 공업식 작동밸브에는 파라암이 구비되며, 파라암은 피스톤와 연결된 핀과 결합되어 회전된다.
본 발명에 대한 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1304676호(발명의 명칭: 자동밸브 축 실링 장치 및 이를 포함하는 자동밸브장치, 등록일: 2013.08.30.)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 파라암의 재사용이 가능한 자동 밸브 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 자동 밸브 장치는: 에어가 공급되는 하우징부; 상기 하우징부에 공급되는 상기 에어의 공급방향에 따라 이동되는 피스톤부; 상기 피스톤부와 연결되고, 상기 피스톤부의 외측으로 돌출형성되는 핀부; 상기 핀부에 결합되며, 상기 피스톤부의 직선운동을 회전운동으로 변환하고, 상기 핀부과 접촉되며 탈부착가능한 마모교체부를 구비하는 파라암부; 상기 파라암부와 연결되며, 상기 파라암부의 회전에 의해 회동되는 샤프트부; 및 상기 샤프트부에 연동되어 회전되면서 선택적으로 밸브를 개폐하는 개폐부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마모교체부는 철강재질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 파라암부는, 상기 핀부를 감싸는 그립부; 상기 그립부와 연결되고, 상기 샤프트부가 결합되는 파라암본체; 및 상기 그립부에 탈부착가능하게 결합되고, 상기 핀부를 그립하는 상기 마모교체부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마모교체부는, 상기 그립부의 장착부에 배치되고, 상기 그립부를 감싸며, 상기 핀부를 그립하는 마모교체판; 및 상기 마모교체판과 상기 그립부를 결합시키는 결합부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마모교체부는 상기 마모교체판과 연결되는 가조립돌기부를 더 포함하고, 상기 그립부는 상기 장착부와 연결되며, 상기 가조립돌기부가 조립되는 가조립홈부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마모교체판는, 상기 장착부에 장착되는 제1마모교체판; 및 상기 제1마모교체판에서 일측으로 구부러지게 연장형성되고, 상기 핀부와 접촉되며, 상기 가조립돌기부와 연결되는 제2마모교체판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1마모교체판에는 상기 결합부가 결합되는 제1결합홀부가 형성되고, 상기 장착부에는 상기 제1결합홀부와 마주보며, 상기 결합부가 결합되는 제2결합홀부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 피스톤부는, 상기 핀부와 연결되는 피스톤로드; 및 상기 피스톤로드의 양단부에 결합되고, 상기 에어에 의해 상기 하우징부 내에서 이동가능한 한 쌍의 피스톤;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동 밸브 장치는 핀부과 접촉되며 탈부착가능한 마모교체부를 구비하는 파라암부를 통해 파라암부의 전체를 교체하지 않고, 마모교체부만 교체함으로써, 파라암부을 재사용할 수 있어, 부품비용이 절감될 수 있는 효과가 있다.
`도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 밸브 장치를 대략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 요부 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 밸브 장치의 동작을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 요부 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 밸브 장치의 파라암부와 샤프트부를 분해한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 밸브 장치의 파라암부를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 6을 다른 방향에서 바라본 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 밸브 장치의 파라암부 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 밸브 장치의 파라암부 분해 사시도를 다른 방향에서 바라본 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 밸브 장치를 설명하도록 한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 밸브 장치를 대략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 요부 확대도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 밸브 장치의 동작을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 요부 확대도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 밸브 장치의 파라암부와 샤프트부를 분해한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 밸브 장치의 파라암부를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6을 다른 방향에서 바라본 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 밸브 장치의 파라암부 분해 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 밸브 장치의 파라암부 분해 사시도를 다른 방향에서 바라본 도면이다.
도 1 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 밸브 장치(1)는 하우징부(100), 피스톤부(200), 핀부(300), 파라암부(400), 샤프트부(500) 및 개폐부(600)를 포함한다. 하우징부(100)에는 에어(Air)가 공급된다. 하우징부(100)는 제1하우징(110)과 제2하우징(120)을 포함한다. 제1하우징(110)에는 제1에어공급홀부(111)가 형성되고, 제2하우징(120)에는 제2에어공급홀부(121)가 형성된다. 제1에어공급홀부(111)와 제2에어공급홀부(121) 중 어느 하나로 에어가 공급된다.
구체적으로, 제1하우징(110)에 형성되는 제1에어공급홀부(111)로 에어가 공급되면, 피스톤부(200)가 하측(도 1, 도 2 기준)으로 이동될 수 있다. 반대로, 제2하우징(120)에 형성되는 제2에어공급홀부(121)로 에어가 공급되면, 피스톤부(200)가 상측(도 3 기준)으로 이동될 수 있다. 이때, 제2하우징(120)은 제1하우징(110)의 하측에(도 1, 도 2 기준) 배치될 수 있다.
피스톤부(200)는 하우징부(100)에 설치되고, 에어의 공급방향에 따라 이동된다. 피스톤부(200)는 피스톤로드(210)와 한 쌍의 피스톤(220)을 포함한다. 피스톤로드(210)는 후술된 핀부(300)와 연결된다. 피스톤로드(210)는 수직방향으로(도 1, 도 2 기준) 배치되고, 핀부(300)가 관통되게 결합된다. 피스톤로드(210)는 상하방향으로(도 1, 도 2 기준) 이동가능하다.
한 쌍의 피스톤(220)은 피스톤로드(210)의 양단부에 결합되고, 에어에 의해 하우징부(100) 내에서 이동가능하다. 한 쌍의 피스톤(220)은 제1피스톤(221)과 제2피스톤(222)을 포함한다. 제1피스톤(221)은 피스톤로드(210)의 양단부 중 어느 하나와 연결되고, 제1하우징(110)의 내부에 배치된다. 제1에어공급홀부(111)로 에어가 공급되면, 제1에어공급홀부(111)로 공급된 에어가 제1피스톤(221)을 민다. 이로 인해, 피스톤부(200)가 하측으로(도 3, 도 4 기준) 이동가능하다.
제2피스톤(222)은 피스톤로드(210)의 양단부 중 다른 하나와 연결되고, 제2하우징(120)의 내부에 배치된다. 제2에어공급홀부(121)로 에어가 공급되면, 제2에어공급홀부(121)로 공급된 에어가 제2피스톤(222)을 민다. 이로 인해, 피스톤부(200)가 상측으로(도 3, 도 4 기준) 이동가능하다.
핀부(300)는 피스톤부(200)와 연결되고, 피스톤부(200)의 외측으로 돌출형성된다. 핀부(300)는 피스톤부(200)의 수평방향으로(도 1 기준) 관통되게 결합된다. 핀부(300)는 파라암부(400)에 결합된다.
파라암부(400)는 핀부(300)에 결합되며, 피스톤부(200)의 직선운동을 회전운동으로 변환한다. 파라암부(400)는 직선운동을 회전운동으로 변환하여 샤프트부(500)에 전달한다.
구체적으로, 제1피스톤(221)이 밀려 피스톤부(200)가 하측으로(도 1, 도 2 기준) 이동되면, 파라암부(400)는 시계방향으로(도 1, 도 2 기준) 회전되고, 후술된 샤프트부(500)는 연동되어 시계방향으로 회전될 수 있다. 반대로, 제2피스톤(222)이 밀려 피스톤부(200)가 상측으로(도 3, 도 4 기준) 이동되면, 파라암부(400)는 반시계방향으로(도 3, 도 4 기준) 회전되고, 후술된 샤프트부(500)는 연동되어 반시계방향으로 회전될 수 있다.
파라암부(400)는 핀부(300)와 접촉되며 탈부착가능한 마모교체부(430)를 구비한다. 구체적으로, 파라암부(400)는 핀부(300)를 그립하여 핀부(300)와 결합될 수 있다. 이때, 파라암부(400)는 핀부(300)를 그립하는 부분에 탈부착가능하게 장착되는 마모교체부(430)를 구비한다. 이로 인해, 마모교체부(430)가 마모되면, 파라암부(400)의 전체를 교체하지 않고, 마모교체부(430)만 교체함으로써, 파라암부(400)를 재사용할 수 있다. 나아가, 부품비용이 절감될 수 있다.
마모교체부(430)는 철강재질을 포함하여 이루어질 수 있다. 이로써, 핀부(300)와 접촉시 마모교체부(430)의 마모를 최소화할 수 있다.
파라암부(400)는 그립부(410), 파라암본체(420) 및 마모교체부(430)를 포함한다. 그립부(410)는 핀부(300)를 감싼다. 그립부(410)는 복수개로 파라암본체(420)에 이격되게 일체로 형성된다. 일 예로, 그립부(410)는 한 쌍으로 나란하게 배치되어 파라암본체(420)와 일체로 형성될 수 있다.
파라암본체(420)는 그립부(410)와 연결되고, 샤프트부(500)가 결합된다. 파라암본체(420)에는 샤프트부(500)가 결합되는 샤프트결합홀부(421)가 형성된다.
마모교체부(430)는 그립부(410)에 탈부착가능하게 결합되고, 핀부(300)를 그립한다. 마모교체부(430)는 마모교체판(431), 결합부(432) 및 가조립돌기부(433)를 포함한다. 마모교체판(431)은 그립부(410)의 장착부(411)에 장착되고, 그립부(410)를 감싸며, 핀부(300)를 그립한다. 마모교체판(431)은 기역자 형상으로 그립부(410)에 형성되는 장착부(411)에 장착된다.
결합부(432)는 마모교체판(431)과 그립부(410)를 결합시킨다. 결합부(432)는 볼트로 마모교체판(431)과 그립부(410)를 관통하여 나사결합되다.
가조립돌기부(433)는 마모교체판(431)과 연결된다. 구체적으로, 가조립돌기부(433)는 마모교체판(431)의 제2마모교체판(431c)과 연결된다. 그립부(410)는 장착부(411)와 연결되며, 가조립돌기부(433)가 조립되는 가조립홈부(413)를 구비한다. 이로 인해, 마모교체판(431)을 결합부(432)를 통해 그립부(410)에 결합할 때 마모교체판(431)을 그립부(410)에 가조립한 상태에서 마모교체판(431)을 그립부(410)에 결합할 수 있다.
마모교체판(431)은 제1마모교체판(431a)과 제2마모교체판(431c)을 포함한다. 제1마모교체판(431a)에 장착부(411)에 장착된다. 제1마모교체판(431a)에는 결합부(432)가 결합되는 제1결합홀부(431b)가 형성된다. 그립부(410)에는 제1결합홀부(431b)와 마주보며, 장착부(411)와 연결되는 결합부(432)가 결합되는 제2결합홀부(412)가 형성된다. 이때, 제1결합홀부(431b)와 제2결합홀부(412)에는 나사산이 형성된다. 이로 인해, 결합부(432)는 제1결합홀부(431b) 및 제2결합홀부(412)에 나사결합될 수 있다.
제2마모교체판(431c)은 제1마모교체판(431a)에서 일측으로 구부러지게 연장형성되고, 핀부(300)와 접촉되며, 가조립돌기부(433)와 연결된다.
결합부(432)는 마모교체판(431)과 그립부(410)를 결합시킨다. 결합부(432)는 볼트로 마모교체판(431)과 그립부(410)를 관통하여 나사결합된다.
샤프트부(500)는 파라암부(400)와 연결되며, 파라암부(400)의 회전에 의해 회동된다. 일 예로, 샤프트부(500)는 파라암부(400)가 시계방향으로(도 1, 도 2 기준) 회전되고, 시계방향으로(도 1, 도 2 기준) 회전될 수 있다. 반대로, 샤프트부(500)는 파라암부(400)가 반시계방향으로(도 3, 도 4 기준) 회전되고, 반시계방향으로(도 3, 도 4 기준) 회전될 수 있다.
개폐부(600)는 샤프트부(500)에 연동되어 회전되면서 선택적으로 밸브(10)를 개폐한다. 개폐부(600)는 샤프트부(500)와 연결되어 샤프트부(500)와 동일한 방향으로 회전된다. 일 예로, 개폐부(600)는 샤프트부(500)가 시계방향으로(도 1, 도 2 기준) 회전되면 시계방향으로(도 1, 도 2 기준) 회전되어 밸브(10)를 폐쇄할 수 있다. 반대로, 개폐부(600)는 샤프트부(500)가 반시계방향으로(도 3, 도 4 기준) 회전되면 반시계방향으로(도 3, 도 4 기준) 회전되어 밸브(10)를 개방할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1 : 자동 밸브 장치 10 : 밸브
100 : 하우징부 110 : 제1하우징
111 : 제1에어공급홀부 120 : 제2하우징
121 : 제2에어공급홀부 200 : 피스톤부
210 : 피스톤로드 220 : 피스톤
221 : 제1피스톤 222 : 제2피스톤
300 : 핀부 400 : 파라암부
410 : 그립부 411 : 장착부
412 : 제2결합홀부 413 : 가조립홈부
420 : 파라암본체 421 : 샤프트결합홀부
430 : 마모교체부 431 : 마모교체판
431a : 제1마모교체판 431b : 제1결합홀부
431c : 제2마모교체판 432 : 결합부
433 : 가조립돌기부 500 : 샤프트부
600 : 개폐부

Claims (8)

  1. 에어가 공급되는 하우징부;
    상기 하우징부에 공급되는 상기 에어의 공급방향에 따라 이동되는 피스톤부;
    상기 피스톤부와 연결되고, 상기 피스톤부의 외측으로 돌출형성되는 핀부;
    상기 핀부에 결합되며, 상기 피스톤부의 직선운동을 회전운동으로 변환하고, 상기 핀부과 접촉되며 탈부착가능한 마모교체부를 구비하는 파라암부;
    상기 파라암부와 연결되며, 상기 파라암부의 회전에 의해 회동되는 샤프트부; 및
    상기 샤프트부에 연동되어 회전되면서 선택적으로 밸브를 개폐하는 개폐부;를 포함하고,
    상기 파라암부는,
    상기 핀부를 감싸는 그립부;
    상기 그립부와 연결되고, 상기 샤프트부가 결합되는 파라암본체; 및
    상기 그립부에 탈부착가능하게 결합되고, 상기 핀부를 그립하는 상기 마모교체부;를 포함하고,
    상기 마모교체부는,
    상기 그립부의 장착부에 배치되고, 상기 그립부를 감싸며, 상기 핀부를 그립하는 마모교체판; 및
    상기 마모교체판과 상기 그립부를 결합시키는 결합부;를 포함하고,
    상기 마모교체부는 상기 마모교체판과 연결되는 가조립돌기부를 더 포함하고,
    상기 그립부는 상기 장착부와 연결되며, 상기 가조립돌기부가 조립되는 가조립홈부를 구비하고,
    상기 마모교체판는,
    상기 장착부에 장착되는 제1마모교체판; 및
    상기 제1마모교체판에서 일측으로 구부러지게 연장형성되고, 상기 핀부와 접촉되며, 상기 가조립돌기부와 연결되는 제2마모교체판;을 포함하고,
    상기 제1마모교체판에는 상기 결합부가 결합되는 제1결합홀부가 형성되고,
    상기 장착부에는 상기 제1결합홀부와 마주보며, 상기 결합부가 결합되는 제2결합홀부가 형성되고,
    상기 제1결합홀부와 상기 제2결합홀부에는 나사산이 형성되고,
    상기 결합부는 상기 제1결합홀부 및 상기 제2결합홀부에 나사결합되는 것을 특징으로 하는 자동 밸브 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마모교체부는 철강재질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 밸브 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 피스톤부는,
    상기 핀부와 연결되는 피스톤로드; 및
    상기 피스톤로드의 양단부에 결합되고, 상기 에어에 의해 상기 하우징부 내에서 이동가능한 한 쌍의 피스톤;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 밸브 장치.
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