KR200247276Y1 - 밸브 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 디스크 밸브 또는 시트 밸브와 같이 수직운동에 의해 개폐 동작을 하는 수직개폐 밸브에 설치되어 해당 수직개폐 밸브의 개폐동작을 스위치 조작에 의한 전동 수직개폐 및 수동조작에 의한 수동 수직개폐가 선택적으로 달성되도록 소정의 수직구조를 이루는 슬라이드 캠장치를 구비한 개선된 밸브 개폐장치에 관한 것이다. 한편, 본 고안은 밸브의 전동조작을 위한 전동모터의 구동력 이상으로 수동조작 핸들을 조작하면 모터의 전동축과 연결된 기어가 미끄러지면서 밸브가 수동으로 수직 개폐동작될 수 있게 한 밸브 개폐장치에 관한 것이다.

이를 위한 본 고안은, 그 밸브 시트가 수직으로 움직여 개폐작용을 하는 수직개폐 밸브에 설치되어 이 밸브의 개폐가 수동 및 전동으로 이루어지도록 하는 밸브 개폐장치에 있어서, 상기 밸브의 전동 조작을 위한 전동모터와, 상기 전동모터의 회전력을 외부로 전달하기 위한 제1 기어와, 상기 제1 기어와 치합되는 제2 기어에 결합되며 대향되는 접촉면과의 슬라이드 회전 운동이 가능한 슬라이드 요철(凹凸)부가 마련된 상부캠와, 상기 상부캠과 접촉하며 상기 상부캠의 슬라이드 요철부에 대향되는 구조의 슬라이드 요철부를 갖는 하부캠을 포함하고, 상기 상부캠의 회전축에는 수동조작용 핸들이 부착되고 상기 하부캠에는 상기 밸브의 밸브 시트 조작축과 접촉하는 축부재가 마련된 것을 특징으로 한다.

Description

밸브 개폐장치{Apparatus for opening and closing valve}

본 고안은 예를 들어 온수분배기의 토출밸브 혹은 가스밸브 등과 같은 밸브를 개폐하기 위한 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 디스크 밸브 또는 시트 밸브와 같은 수직운동에 의해 개폐 동작을 하는 수직개폐 밸브에 설치되어 해당 수직개폐 밸브의 수직 개폐동작을 스위치 조작에 의한 전동 수직개폐 및 수동조작에 의한 수동 수직개폐가 선택적으로 달성되도록 소정의 수직구조를 이루는 슬라이드 캠장치를 구비한 개선된 밸브 개폐장치에 관한 것이다.

한편, 본 고안은 밸브의 전동조작을 위한 전동모터의 구동력 이상으로 수동조작 핸들을 조작하면 모터의 전동축과 연결된 기어가 미끄러지면서 밸브가 수동으로 수직 개폐동작될 수 있게 한 밸브 개폐장치에 관한 것이다.

예를 들면, 온수분배기는 다수개의 분배관에 각각 개폐밸브가 설치되어 필요시에 수동으로 밸브를 돌려 개폐되도록 되어 있다. 그런데, 온수분배기의 밸브를 수동으로 돌려 개폐하는 것은 경우에 따라 귀찮고 번거로우며, 특히 부녀자들은 조작을 하기 어려울뿐더러, 온수가 공급되는 해당 장소(예; 거실, 방)의 표시가 오랜시간이 지나 지워지거나 없어지면 해당하는 개폐밸브를 찾기가 용이하지 않는 등 여러 가지 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 공지기술로서 국내실용신안 출원번호 제 95-4044 호(명칭: 온수분배기의 밸브 전동개폐장치)가 있는데, 이는 밸브의 회전축을 기어로서 전동에 의해 정,역회전시켜 자동개폐할 수 있도록 하고 있다. 즉, 이 공지기술은 온수를 여러방향으로 분배시켜 공급하는 온수분배기의 토출밸브 개폐를 수동조작에 의하지 않고 일정한 곳에 설치한 콘트롤 판에서 스위치의 조작에 의한 전동조작으로 자동개폐할 수 있도록 하여 상기한 수동개폐 밸브의 문제점을 어느 정도 해결하고 있다.

그런데, 상기한 공지기술의 온수분배기의 밸브 전동개폐장치는 정전시나 전동개폐장치의 고장으로 자동개폐되지 않을 때를 고려하여 수동으로 개폐하는 구조가 설치되어 있는데, 그 수동조작용 보턴이 전동개폐 밸브용 핸들과 분리설치되어 있어 수동개폐시 한손은 수동조작 보턴을 누르고 다른 한손은 핸들을 돌려야 하기 때문에 양손 모두를 사용하지 않으면 조작이 불가능하여 사용상 불편함이 있었다.

이와 같은 공지기술의 문제점을 해결하기 위한 다른 공지기술이 국내실용신안 출원번호 제 95-015322 호(명칭: 온수분배기의 밸브 전동개폐장치)에 개시되어 있다. 이 공지기술에 따르면, 전자의 공지기술에 언급되었던 수동조작 보턴을 핸들의 저부에 설치하여 핸들을 누르면서 동시에 가압작동시킬 수 있도록 함으로써 전자의 공지기술의 문제점을 해결하고 있다.

그러나, 상기한 공지기술들은 볼밸브와 같은 회전개폐 밸브에는 바람직하게 적용될 수 있지만 디스크 밸브 또는 시트 밸브와 같은 수직개폐 밸브에는 적용될 수 없는 문제점이 있다.

또한, 상기한 공지기술들은 수동조작을 하기 위한 수동조작 보턴이 있어야 하기 때문에 그 구조가 복잡해지고 이로 인해 제조단가가 상승하는 문제점이 있었다. 즉, 상기한 공지기술들은 전동모터 축에 설치된 기어와 다른 기어들의 치합상태를 해제함으로써 수동조작을 가능하게 하고 있는데, 이로 인해 수동조작 보턴이 필요하게 되고 이 때문에 그 구조가 복잡해진다.

한편, 상기한 공지기술들은 수동조작을 하기 위해서는 수동조작 보턴을 누르든가 아니면 상기 수동조작 보턴이 가압되도록 핸들을 눌러야 하기 때문에 사용상에 불편함이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 디스크 밸브 또는 시트 밸브와 같은 수직운동에 의해 개폐 동작을 하는 수직개폐 밸브에 설치되어 해당 수직개폐 밸브의 수직 개폐동작을 스위치 조작에 의한 전동 수직개폐 및 수동조작에 의한 수동 수직개폐가 선택적으로 달성되도록 소정의 수직구조를 이루는 슬라이드 캠장치를 구비한 개선된 밸브 개폐장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 전동모터의 구동력 이상으로 수동조작 핸들을 조작하면 모터의 전동축과 연결된 기어가 미끄러지면서 밸브가 개폐될 수 있도록 한 밸브 개폐장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 및 도 2는 본 고안에 따른 밸브 개폐장치의 단면 구성도로서,

도 1은 수직개폐 밸브가 개방된 상태의 단면 구성도,

도 2는 수직개폐 밸브가 닫힌 상태의 단면 구성도.

도 3a는 본 고안에 따른 상부 캠의 사시도.

도 3b는 본 고안에 따른 하부 캠의 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 수직개폐 밸브 11 : 밸브 시트

100 : 밸브 개폐장치 112 : 전동모터

114, 116 : 기어 130 : 상부캠

132, 142 : 슬라이드 철(凸)부 134, 144 : 슬라이드 요(凹)부

136, 137 : 스톱퍼(stopper) 153 : 수동조작용 핸들

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 밸브 개폐장치는; 그 밸브 시트가 수직으로 움직여 개폐작용을 하는 수직개폐 밸브에 설치되어 이 밸브의 개폐가 수동 및 전동으로 이루어지게 하는 밸브 개폐장치에 있어서, 상기 밸브의 전동 조작을 위한 전동모터와; 상기 전동모터의 회전력을 외부로 전달하기 위한 제1 기어와; 상기 제1 기어와 치합되는 제2 기어에 결합되며 대향되는 접촉면과의 슬라이드 회전 운동이 가능한 슬라이드 요철(凹凸)부가 마련된 상부캠와; 상기 상부캠과 접촉하며 상기 상부캠의 슬라이드 요철부에 대향되는 구조의 슬라이드 요철부를 갖는 하부캠을 포함하고, 상기 상부캠의 회전축에는 수동조작용 핸들이 부착되고 상기 하부캠에는 상기 밸브의 밸브 시트 조작축과 접촉하는 축부재가 마련된 점에 그 특징이 있다.

본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 수동조작용 핸들의 조작 또는 상기 전동모터의 구동에 의해 상기 상부캠이 회전운동하여 상부캠의 철부가 상기 하부캠의 철부와 대향하여 접촉하는 경우 상기 하부캠이 하향운동하여 상기 밸브를 닫는다(close).

본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 수동조작용 핸들의 조작 또는 상기 전동모터의 구동에 의해 상기 상부캠이 회전운동하여 상부캠의 철부와 요부가 상기 하부캠의 요부와 철부가 각각 접촉하게 되는 경우 상기 하부캠이 상향운동하여 상기 밸브를 개방한다(open).

본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 캠부에는 이 캠부의 회전운동을 제한하기 위한 스톱퍼가 마련될 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 밸브 개폐장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 고안을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1 및 도 2는 본 고안에 따른 밸브 개폐장치의 단면 구성도로서, 도 1은수직개폐 밸브가 개방된 상태의 단면 구성도이고, 도 2는 수직개폐 밸브가 닫힌 상태의 단면 구성도이다. 도 3a는 본 고안에 따른 상부 캠의 사시도이고, 도 3b는 본 고안에 따른 하부 캠의 사시도이다.

먼저, 본 고안은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같은 그 밸브 시트(11)가 수직으로 상하운동함으로써 그 밸브(10)의 유로를 개폐시키는 수직개폐 밸브(10), 예를 들면 범용적으로 널리 사용되고 있는 디스크 밸브 또는 시트 밸브에 바람직하게 적용된다. 수직개폐 밸브(10)에는 밸브 시트(11)를 동작시키기 위한 축(12)이 마련되고, 밸브 시트(11)의 복귀력을 위한 탄성 스프링(13) 등 기타 여러 가지 부재들이 마련된다는 것은 당업자에게 자명할 것이다. 수직개폐 밸브(10)와 관련된 내용은 본 고안의 범주를 벗어나는 것이므로 본 명세서에서 이에 대한 상세한 설명을 생략한다.

본 고안의 밸브 개폐장치(100)는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 수직개폐 밸브(10)의 전동 조작을 위한 전동모터(112)와, 전동모터(112)의 회전력을 외부로 전달하기 위한 제1 기어(114)와, 제1 기어(114)와 치합되는 제2 기어(116)에 결합되며 대향되는 접촉면과의 슬라이드 회전 운동이 가능한 슬라이드 요(凹)부(134)와 철(凸)부(132)가 마련된 상부캠(130)과, 상부캠(130)의 슬라이드 요철부(132)(134)와 접촉하며 상부캠(130)의 슬라이드 요철부(132)(134)에 대향되는 구조의 슬라이드 요철부(142)(144)를 갖는 하부캠(140)을 포함하여 구성된다. 상부캠(130)의 회전축(152)에는 수동조작용 핸들(153)이 부착되고, 하부캠(140)에는 수직개폐 밸브(10)의 밸브 시트 조작축(13)과 접촉하는 축부재(146)가 마련된다.

도 2에 도시한 바와 같이, 수동조작용 핸들(153)의 조작 또는 전동모터(112)의 구동에 의해 상부캠(130)이 회전운동하여 상부캠(130)의 철부(132)가 하부캠(140)의 철부(142)와 접촉하는 경우 하부캠(140)이 하향운동하여 수직개폐 밸브를 닫는다. 캠이라는 용어 자체에 내포되어 있듯이 상부캠(130)은 회전운동을 하고 하부캠(140)은 상부캠(130)의 회전운동에 따라 직진운동을 한다. 하부캠(140)의 직진운동 범위는 슬라이드 철부(132)(142)와 슬라이드 요부(134)(144)의 높이 차이 거리이다.

도 1에 도시한 바와 같이 수동조작용 핸들(153)의 조작 또는 전동모터(112)의 구동에 의해 상부캠(130)이 회전운동하여 상부캠(130)의 철부(132)와 요부(134) 각각이 하부캠(140)의 요부(144)와 철부(142)와 각각 접촉하게 되는 경우 하부캠(140)이 상향운동하여 수직개폐 밸브(10)를 개방한다. 하부캠(140)이 상향운동하는 힘의 원천은 바람직하게 축부재(146) 주변에 설치되는 탄성 스프링(148)에 기인한다.

한편, 본 고안의 밸브 개폐장치(100)는 도 3a에 도시한 바와 같이 상부캠(130)의 회전운동 범위를 제한하기 위한 스톱퍼(136)(137)를 포함하는데, 스톱퍼(136)은 밸브(10)의 오픈(open) 위치를 결정하기 위한 스톱퍼이고, 스톱퍼(137)은 밸브(10)의 닫힘(close) 위치를 결정하기 위한 스톱퍼이다.

수직개폐 밸브(10)와 밸브 개폐장치(100)는 체결 커플링(160)에 의해 결합되는 것은 도시한 바와 같다.

상기와 같이 구성된 본 고안 밸브 개폐장치의 작용을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이 수직개폐 밸브(10)가 열린 상태는 스프링(148)의 복원력에 의해 유지되고, 이때 상부캠(130)의 철부(132)는 하부캠(140)의 요부(144)와 서로 접촉하고 상부캠(130)의 요부(134)는 하부캠(140)의 철부(132)와 접촉한다.

도 1의 수직개폐 밸브(10)가 열린 상태에서 미도시된 전기회로(예; 스위치)를 통해 전원이 전동모터(112)에 공급되면, 전동모터(112)가 회전하게 되고 이때 전동모터(112) 축에 설치된 기어(114)도 회전하게 된다. 기어(114)가 회전하게 되면, 이 기어(114)와 치합된 상태로 있는 상부캠(130)의 기어(116)가 소정의 기어비로 회전하게 된다. 상부캠(130)의 기어(116)가 회전하면, 상부캠(130)도 회전하면서 하부캠(140)을 하향으로 직진운동시킨다. 즉, 상부캠(130)이 회전하면, 상부캠(130)의 철부(132)가 하부캠(140)의 요부(144)에서 슬라이드되면서 철부(142)쪽으로 진행하고 이때 하부캠(140)은 탄성 스프링(140)의 복원력을 극복하면서 아래로 밀린다. 상부캠(130)의 철부(132)가 하부캠(140)의 요부(144)에서 슬라이드되어 하부캠 철부(142)의 최상부에 도달하면, 즉 하부캠(140)이 하향으로 밀려 밸브 시트(11)가 밸브(10)의 유로를 닫으면, 스톱퍼(137)에 의해 전동모터(112)의 회전이 정지되어 상부캠(130)의 슬라이드 회전동작이 중지된다.

상기에서는 전동모터(112)의 구동에 의해 상부캠(130)이 회전동작하는 것을 예로 하여 설명하였지만, 수동조작용 핸들(153)의 조작을 통해 상부캠(130)을 회전운동시킴으로써 하부캠(140)을 하향 직진운동시켜 밸브(10)를 닫을 수 있다. 즉, 수동조작용 핸들(153)을 전동모터(112)의 구동력 이상으로, 즉 전동모터(112)의 전동축과 연결된 기어(114)가 인위적으로 회전할 수 있을 정도의 힘으로 원하는 방향(닫힘 방향)으로 돌리면, 상부캠(130)의 요철부(132)(134)가 전술한 바와 같이 하부캠(140)의 요철부(142)(144)에서 슬라이드되면서 하부캠(140)을 하향으로 직진운동시킨다. 하부캠(140)의 하향 직진운동은 상부캠(130)이 스톱퍼(137)에 걸릴 때까지 계속되며, 상부캠(130)이 스톱퍼(137)에 걸리는 위치가 도 2에 도시한 바와 같이 상부캠(130)의 철부(132)가 하부캠(140)의 철부(142)와 접촉하는 위치로서 이 위치에서 밸브(10)의 유로가 완전히 닫히게 된다는 것은 전술한 바와 같다.

반대로, 도 2와 같이 밸브(10)의 유로가 닫힌 상태에서 밸브(10)의 유로를 열기 위한 동작은 수동조작용 핸들(153)의 조작력 또는 전동모터(112)의 구동력에 의해 상부캠(130)을 회전시켜 철부(132)(142)가 대응되는 요부(134)(144)와 접촉하도록 하면 될 것이라는 것은 당업자에게 자명하다. 밸브(10)의 유로가 완전히 개방되는 위치는 상부캠(130)이 스톱퍼(136)에 걸리는 위치일 것이라는 것도 당업자에게 자명할 것이다.

이로써, 본 고안에 따르면 디스크 밸브 또는 시트 밸브와 같은 수직개폐 밸브가 수직구조를 이루는 슬라이드 캠장치에 의해 수동 및 전동에 의해 효율적으로 개폐될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 밸브 개폐장치는 디스크 밸브 또는 시트 밸브와 같은 수직운동에 의해 개폐 동작을 하는 수직개폐 밸브에 수직구조를 이루는 슬라이드 캠장치를 설치하여 해당 수직개폐 밸브의 수직 개폐동작을 스위치 조작에 의한 전동 수직개폐 및 수동조작에 의한 수동 수직개폐가 선택적으로 달성되도록 하는 이점을 제공한다.

한편, 본 고안은 전동모터의 구동력 이상으로 수동조작 핸들을 조작하면 모터의 전동축과 연결된 기어가 미끄러지면서 밸브가 개폐될 수 있도록 하는 이점을 제공한다.

이상 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 고안이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 고안의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 고안을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 고안의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 고안의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

Claims (4)

1. 그 밸브 시트가 수직으로 움직여 개폐작용을 하는 수직개폐 밸브에 설치되어 이 밸브의 개폐가 수동 및 전동으로 이루어지게 하는 밸브 개폐장치에 있어서,

   상기 밸브의 전동 조작을 위한 전동모터;

   상기 전동모터의 회전력을 외부로 전달하기 위한 제1 기어;

   상기 제1 기어와 치합되는 제2 기어에 결합되며 대향되는 접촉면과의 슬라이드 회전 운동이 가능한 둥글게 굴곡처리된 슬라이드 요철(凹凸)부가 마련된 상부캠;

   상기 상부캠과 접촉하며 상기 상부캠의 슬라이드 요철부에 대향되는 구조의 슬라이드 요철부를 갖는 하부캠;을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 밸브 개폐장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 상부캠의 회전축에는 수동조작용 핸들이 부착되고 상기 하부캠에는 상기 밸브의 밸브 시트 조작축과 접촉하는 축부재가 마련된 것을 특징으로 하는 밸브 개폐장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 수동조작용 핸들의 조작 또는 상기 전동모터의 구동에 의해 상기 상부캠이 회전운동하여 상부캠의 철부가 상기 하부캠의 철부와 대향하여 접촉하는 경우 상기 하부캠이 하향운동하여 상기 밸브를 닫는 것을 특징으로 하는 밸브 개폐장치.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 수동조작용 핸들의 조작 또는 상기 전동모터의 구동에 의해 상기 상부캠이 회전운동하여 상부캠의 철부와 요부가 상기 하부캠의 요부와 철부가 각각 접촉하게 되는 경우 상기 하부캠이 상향운동하여 상기 밸브를 여는 것을 특징으로 하는 밸브 개폐장치.