KR200288029Y1

KR200288029Y1 - 수동겸용 전동 글로브밸브장치

Info

Publication number: KR200288029Y1
Application number: KR2020020018719U
Authority: KR
Inventors: 배재호
Original assignee: 배재호
Priority date: 2002-06-20
Filing date: 2002-06-20
Publication date: 2002-09-09

Abstract

본 고안은 수동겸용 전동 글로브 밸브장치에 관한 것이다. 본 고안의 밸브장치는 밸브몸체(30)의 내부를 관통하는 유로(32)에 밸브시이트(34)가 구비되고, 상기 밸브시이트(34)에 밸브플런저(40)가 선택적으로 안착되어, 유로(32)가 개폐된다. 상기 밸브플런저(40)는 모터(62)에 의해 구동된다. 상기 모터(62)의 구동력은 구동기어(64)와 종동기어(65)를 통해 스위치캠(70)으로 전달되고, 상기 스위치캠(70)과 일체로 회전되는 구동축(52)의 하단부에는 캠레버(50)가 구비된다. 상기 캠레버(50)의 양단은 밸브플런저(40)의 상단에 구비된 승강캠(47)에 안내되면서 상기 밸브플런저(40)를 승강시킨다. 상기 승강캠(47)에는 상대적으로 높이가 높은 상한부(48)와 상대적으로 높이가 낮은 하한부(48')가 구비되고, 상기 상한부(48)와 하한부(48')는 경사캠면(49)에 의해 연결된다. 이와 같은 구성의 본 고안에 의하면 밸브장치에 이물이 끼지 않아 상기 모터(62)에 작용하는 부하가 작아지고 밸브장치의 유지보수가 용이하게 되는 이점이 있다.

Description

수동겸용 전동 글로브밸브장치{a combined manual and electromotion globe valve apparatus}

본 고안은 수동겸용 전동 글로브밸브장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유체의 유동을 제어하기 위해 수동과 전동 겸용으로 사용되는 글로브밸브장치에 관한 것이다.

유체의 유동을 제어하기 위해 밸브장치를 사용하는데, 밸브장치의 개폐를 위한 구동력은 모터나 솔레노이드등을 사용한다.

도 1에는 모터를 사용하여 볼밸브를 구동시켜 밸브를 개폐하는 전동 볼밸브의 구성이 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 밸브몸체(10)를 관통하여서는 유로(10a)가 형성되고, 상기 유로(10a)는 볼(11)에 의해 개폐된다. 상기 볼(11)에는 상기 유로(10a)와 선택적으로 연통되는 구멍(11a)이 형성되어 있다.

상기 볼(11)은 볼회전축(12)에 의해 회전된다. 상기 볼회전축(12)은 상기 밸브몸체(10)와 모터케이스(13)를 관통하여 설치된다. 상기 모터케이스(13)의 내부에는 상기 볼(11)을 구동하기 위한 구성이 구비된다.

상기 모터케이스(13)의 내부에는 모터(14)가 설치되고, 상기 모터(14)의 모터축(15)에 구동기어(16)가 설치된다. 상기 구동기어(16)와 치합되게 종동기어(17)가 구비된다. 상기 종동기어(17)는 상기 볼회전축(12)의 상단에 설치된다. 상기 종동기어(17)는 상기 볼회전축(12)에 대해 소정 높이 승강되게 스프링(18)에 의해 지지된다. 상기 종동기어(17)에는 수동조절레버(19)가 설치된다. 상기 수동조절레버(19)는 상기 모터케이스(13)의 외부에서 모터케이스(13)를 관통하여 상기 종동기어(17)와 연결된다.

상기 스프링(18)은 상기 볼회전축(12)과 일체로 회전되는 캠(20)의 상단에 지지된다. 상기 캠(20)에는 돌기(21)가 다수개 구비된다. 상기 캠(20)과 인접해서는 리미트스위치(22)가 설치된다. 상기 리미트스위치(22)는 상기 캠(20)의 회전에 따라서 상기 돌기(21)에 의해 선택적으로 온오프된다.

이와 같은 구성을 가지는 종래의 전동 볼밸브는 상기 모터(14)의 구동력이 상기 구동기어(16)와 종동기어(17)를 통해 상기 캠(20)과 볼회전축(12)으로 전달된다. 따라서 상기 캠(20)과 볼회전축(12)이 회전되고, 상기 볼회전축(12)의 회전에 의해 상기 볼(11)이 회전되어 상기 구멍(11a)이 상기 유로(10a)와 선택적으로 연통된다.

한편, 상기 볼(11)의 회전정도에 따라 상기 돌기(21)가 리미트스위치(22)를 구동하여 상기 모터(14)의 회전을 정지시킨다. 예를 들어 상기 구멍(11a)이 상기유로(10a)와 연통되면 상기 돌기(21)에 의해 리미트스위치(22)가 구동되면서 상기 모터(14)의 회전이 정지되는 것이다.

그리고, 상기 모터(14)가 고장났을 때에는 상기 수동조절레버(19)를 도 1의 화살표 방향으로 눌러 구동기어(16)와 종동기어(17)의 치합이 해제되도록 하고, 수동조절레버(19)를 정해진 각도만큼 회전시켜 상기 구멍(11a)과 유로(10a)가 연통되는 것을 제어한다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 볼(11)은 상기 밸브몸체(10)의 유로(10a)내에서 회전된다. 따라서 상기 볼(11)과 밸브몸체(10)의 사이에는 유로(10a) 내부를 유동하는 유체에 섞인 이물질이 쉽게 끼이게 된다. 이와 같이 이물질이 볼(11)과 밸브몸체(10)사이에 끼이게 되면 상기 볼(11)의 회전이 어렵게 된다. 특히 상기 볼(11)과 밸브몸체(10) 사이에 낀 이물질이 많아지게 되면 상기 볼(11)을 회전시키기 위해 모터(14)에 많은 부하가 작용하므로 모터(14)의 수명이 짧아지고 심한 경우 볼(11)의 회전이 불가능해지면서 모터(14)가 손상되는 문제점이 발생한다.

상기와 같이 볼(11)과 밸브몸체(10) 사이에 낀 이물질은 상기 밸브몸체(10)에서 볼(11)을 제거하여 청소하여야만 제거되므로 전동 볼밸브의 유지보수가 매우 번거로워지는 문제점도 발생한다.

따라서, 본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모터에 작용하는 부하가 최소화된 글로브밸브장치를 제공하는것이다.

본 고안의 다른 목적은 유지보수가 편리한 글로브밸브장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 전동 볼밸브의 구성을 보인 단면도.

도 2는 본 고안에 의한 수동겸용 전동 글로브밸브장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 분해사시도.

도 3은 본 고안 실시예의 구성을 보인 단면도.

도 4는 본 고안 실시예에서 글로브밸브가 개방된 상태를 보인 동작상태도.

도 5는 본 고안 실시예가 수동으로 동작되는 것을 보인 동작상태도.

도 6은 본 고안 실시예를 구성하는 승강캠의 높이 변화를 보인 전개도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

30: 밸브몸체 32: 유로

33: 밸브쳄버부 34: 밸브시이트

40: 밸브플런저 42: 플런저봉

43; 시이트패킹 45: 가이드패킹

46: 복귀스프링 47: 승강캠

48: 상한부 48': 하한부

49: 경사캠면 50: 캠레버

52: 구동축 60: 모터케이스

62: 모터 63: 모터축

64: 구동기어 65: 종동기어

65': 연결축 66: 기어축

67: 승강스프링 70: 스위치캠

72: 돌기 74: 리미트스위치

80: 수동노브

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 따르면, 본 고안은 내부에 구비된 유로에 밸브시이트가 형성된 밸브몸체와, 직선왕복운동되면서 상기 밸브시이트에 선택적으로 안착되어 유로를 개폐하는 밸브플런저와, 상기 밸브플런저의 직선왕복운동을 위한 구동력을 제공하는 모터와, 상기 모터의 구동력을 전달하는 동력전달부와, 상기 동력전달부를 상기 모터와 선택적으로 연결되게 하고 수동으로 상기 밸브플런저를 직선왕복운동시키는 수동노브와, 상기 모터의 회전력을 동력전달부를 통해 전달받아 상기 밸브플런저가 직선왕복운동하게 하는 승강캠과 캠레버로 구성된다.

상기 승강캠은 원형으로 형성되는 것으로 상대적으로 높이가 높은 상한부와 상대적으로 높이가 낮은 하한부를 연속적으로 연결하게 경사캠면이 구비되고 상기 경사캠면에 상기 캠레버의 양단이 선택적으로 안착되어 상기 밸브플런저를 직선 왕복운동시킨다.

상기 밸브플런저의 하부로는 플런저봉이 길게 연장되고 상기 플런저봉의 하단에는 가이드패킹이 구비되어 복귀스프링에 의해 상기 유로가 개방되는 방향으로 이동하려는 경향을 밸브플런저가 가진다.

이와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의하면 밸브의 내부에 이물질이 끼지 않아 밸브플런저를 구동하기 위한 모터에 작용하는 부하가 최소화되고 밸브장치의 유지보수가 용이하게 되는 이점이 있다.

이하 본 고안에 의한 수동겸용 전동 글로브밸브장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2에는 본 고안에 의한 수동겸용 전동 글로브밸브장치의 바람직한 실시예가 분해사시도로 도시되어 있고, 도 3에는 본 고안 실시예의 구성이 단면도로 도시되어 있다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 밸브몸체(30)의 내부에는 유체가 유동되는 유로(32)가 형성된다. 상기 밸브몸체(30)의 양단에는 상기 유로(32)와 연통되게 유체가 유동되는 파이프 등이 연결된다. 상기 밸브몸체(30)의 일측에는 밸브쳄버부(33)가 형성되고, 상기 밸브쳄버부(33)에는 밸브시이트(34)가 원통형으로 형성되어 있다.

상기 밸브시이트(34)에는 밸브플런저(40)가 설치된다. 상기 밸브플런저(40)는 그 하부로 길게 플런저봉(42)이 형성되어 있고, 상기 플런저봉(42)에는 시이트패킹(43)이 그 상단에 구비된다. 상기 시이트패킹(43)은 상기 밸브시이트(34)의 상단에 선택적으로 밀착되어 상기 밸브플런저(40)에 의해 상기 유로(32)가 확실하게 밀폐되게 한다. 상기 플런저봉(42)의 하단에는 가이드패킹(45)이 설치되고, 상기 가이드패킹(45)은 복귀스프링(46)에 의해 지지되어 상기 밸브플런저(40)가 상기 밸브시이트(34)에서 이격되는 방향으로 이동되려는 경향을 가지게 한다.

상기 밸브플런저(40)의 상단에는 원형으로 승강캠(47)이 형성된다. 상기 승강캠(47)은 아래에서 설명될 구동축(52)의 회전운동을 상기 밸브플런저(40)의 직선운동으로 변환하는 역할을 한다. 상기 승강캠(47)에는, 도 5에 잘 도시된 바와 같이, 90°간격으로 상한부(48)와 하한부(48')가 교대로 형성되어 있다. 상기 상한부(48)는 상기 승강캠(47)중에서 상대적으로 높은 부분이고, 상기 하한부(48')는 상기 승강캠(47)중에서 상대적으로 낮은 부분이다. 상기 상한부(48)와 하한부(48')를 연결하도록 경사캠면(49)이 구비된다. 따라서 상기 상한부(48)에서 하한부(48')를 향해서는 점차로 낮아지는 경사가 형성된다.

상기 밸브플런저(40)의 승강캠(47)에는 캠레버(50)가 안착된다. 상기 캠레버(50)는 그 양단이 상기 원형으로 된 승강캠(47)의 서로 마주보는 위치에 안착된다. 즉, 일단부가 상기 상한부(48)에 있으면, 타단부는 상기 상한부(48)에 대응되는, 다시 말해 180°회전된 위치의 상한부(48)에 있게 된다.

상기 캠레버(50)는 구동축(52)의 하단에 횡방향으로 설치된다. 상기 구동축(52)은 아래에서 설명된 모터(62)나 수동노브(80)의 동력을 전달받아 회전된다. 상기 밸브쳄버부(33)의 상단은 중간커버(54)에 의해 차폐되고, 상기 구동축(52)은 상기 중간커버(54)를 관통하여 설치된다. 상기 중간커버(54)의 상단은 아래에서 설명될 모터케이스(60)의 하면에 연결된다.

모터케이스(60)는 상부케이스(60t)와 하부케이스(60b)로 구성된다. 상기 모터케이스(60)의 내부에는 모터(62)가 설치된다. 상기 모터(62)는 상기 밸브플런저(40)의 승강을 위한 동력을 제공하는 것이다. 상기 모터(62)의 모터축(63)에는 구동기어(64)가 구비된다. 상기 구동기어(64)와 맞물리도록 종동기어(65)가 설치된다. 상기 종동기어(65)의 상부에는 연결축(65')이 형성되어 있고, 하부로는 기어축(66)이 소정 길이 연장되어 있으며, 상기 기어축(66)의 외주면을 두르도록 코일스프링인 승강스프링(67)이 구비된다. 상기 승강스프링(67)은 상기 종동기어(65)가 상기 구동기어(64)와 치합될 수 있는 위치로 이동되려는 경향을 가지게 한다.

스위치캠(70)은 그 외주면에 다수개의 돌기(72)가 형성되어 구성되는 것으로, 그 상단에 상기 종동기어(65)의 기어축(66)이 설치된다. 상기 종동기어(65)의 기어축(66)의 내부에 상기 스위치캠(70)의 승강가이드(71)가 위치하는데, 상기 종동기어(65)는 상기 승강가이드(71)를 따라 소정 높이 승강될 수 있고, 상기 종동기어(65)는 상기 스위치캠(70)과 항상 함께 회전하게 된다. 상기 스위치캠(70)의 하단부는 도 3에 잘 도시된 바와 같이 상기 구동축(52)과 연결되어 항상 함께 회전된다. 따라서, 상기 종동기어(65), 스위치캠(70) 및 구동축(52)은 항상 함께 회전된다.

상기 스위치캠(70)의 돌기(72)에 의해 온오프되는 리미트스위치(74)가 상기 모터케이스(60) 내부에 설치된다. 상기 리미트스위치(74)는 상기 돌기(72)에 의해 온오프되어 상기 모터(62)를 온오프시키게 된다.

한편, 상기 모터케이스(60)의 외부에는 수동노브(80)가 구비된다. 상기 수동노브(80)는 상기 모터케이스(60) 내부로 삽입되어 상기 종동기어(65)의 연결축(65')과 연결된다. 상기 수동노브(80)는 상기 종동기어(65)를 수동으로 회전시켜 주는 것이다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 고안에 의한 수동겸용 전동 글로브밸브장치의 동작을 상세하게 설명하기로 한다.

본 고안의 글로브밸브는 평상시 상기 모터(62)에 의해 구동되어 상기 밸브플런저(40)가 승강되면서 개폐된다. 즉 상기 모터(62)의 구동력이 상기 구동기어(64)로 전달되고, 상기 구동기어(64)에 맞물린 종동기어(65)가 회전하면서, 상기 스위치캠(70), 구동축(52)이 회전된다.

상기 구동축(52)의 회전에 의해 상기 캠레버(50)가 회전되고, 상기 캠레버(50)에 상기 복귀스프링(46)의 탄성력에 의해 밀착되어 있는 상기 승강캠(47)이 안내되면서 상기 밸브플런저(40)가 승강하게 된다.

예를 들어 상기 캠레버(50)가 상기 승강캠(47)의 상한부(48)에 위치하는 경우에는 상기 밸브플런저(40)가 상기 복귀스프링(46)의 탄성력을 극복하면서 상대적으로 하부로 이동하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 시이트패킹(43)이 상기 밸브시이트(34)의 상단에 밀착된 상태가 되어 상기 유로(32)가 폐쇄된다. 그리고 상기 캠레버(50)가 상기 승강캠(47)의 하한부(48')에 위치하는 경우에는 상기 밸브플런저(40)가 상기 복귀스프링(46)의 탄성력에 의해 상승되면서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 시이트패킹(43)이 상기 밸브시이트(34)에서 이격되고 상기 유로(32)가 개방된 상태가 된다.

한편, 상기 모터(62)의 구동력에 의해 상기 캠레버(50)가 회전되어 상기 승강캠(47) 상에서의 위치가 변경되면, 상기 유로(32)가 개폐된다. 상기 캠레버(50)가 상기 승강캠(47)의 상한부(48)에 있는 경우에는 유로(32)가 폐쇄된 경우이고,이 상태에서 상기 모터(62)가 구동되어 캠레버(50)가 회전하여 상기 하한부(48')로 이동하여 하한부(48')에 안착되면 유로(32)가 개방된다.

그리고 상기 스위치캠(70)의 회전에 따라 상기 돌기(72)가 상기 리미트스위치(74)를 조작하게 된다. 즉, 예를 들면, 상기 스위치캠(70)의 회전에 의해 상기 유로(32)가 개방된 상태가 되면 상기 돌기(72)에 의해 리미트스위치(74)가 동작되어 상기 모터(62)의 구동이 정지된다.

한편, 상기 수동노브(80)를 사용하기 위해서는 먼저, 상기 수동노브(80)를 상기 종동기어(65) 방향으로 눌러준다. 상기 수동노브(80)를 눌러주면, 상기 승강스프링(67)의 탄성력을 극복하면서 상기 종동기어(65)의 기어축(66)이 상기 스위치캠(70)의 승강가이드(71)를 따라 하강하여, 도 5의 상태로 된다. 이와 같이 되면 상기 종동기어(65)는 상기 구동기어(64)와 더 이상 맞물리지 않게 된다.

상기와 같은 상태에서 사용자가 상기 수동노브(80)를 돌려주면, 상기 수동노브(80)의 회전에 의해 상기 종동기어(65)가 회전되고, 상기 종동기어(65)에 의해 상기 스위치캠(70), 구동축(52)이 회전되고 상기 캠레버(50)의 승강캠(47)에서의 위치가 달라지면서 상기 밸브플런저(40)가 승강한다. 이와 같은 밸브플런저(40)의 승강에 의해 상기 유로(32)의 개폐가 이루어진다.

상기 수동노브(80)를 상기 종동기어(65) 방향으로 눌러주던 힘이 제거되면 상기 승강스프링(67)의 복원력에 의해 상기 종동기어(65)가 상승하여 상기 구동기어(64)와 다시 치합되고, 상기 수동노브(80) 역시 원래의 위치로 상승하게 된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 고안에 의한 수동겸용 전동 글로브밸브장치는 모터의 동력이나 사용자의 수동력에 의해 동작되는 밸브플런저가 밸브몸체의 유로 내에서 승강되면서 밸브시이트와 접촉 또는 이격되어 유로를 개폐하도록 구성되었다. 따라서 유로 내에 이물질이 잘 끼지 않아 모터에 큰 부하가 작용하지 않게 되어 모터의 사용수명이 커지고 과부하에 의한 손상이 미연에 방지된다.

그리고 본 고안에서는 밸브플런저와 밸브시이트 사이에 이물질이 끼지 않고, 이물질이 있다 하더라도 밸브플런저에서 밸브시이트를 이격시킨 상태로 유체를 통과시키면 유체의 압력에 의해 이물질이 제거되어 그 유지보수가 매우 편리하게 되는 이점도 있다.

Claims

내부에 구비된 유로에 밸브시이트가 형성된 밸브몸체와,

직선왕복운동되면서 상기 밸브시이트에 선택적으로 안착되어 유로를 개폐하는 밸브플런저와,

상기 밸브플런저의 직선왕복운동을 위한 구동력을 제공하는 모터와,

상기 모터의 구동력을 전달하는 동력전달부와,

상기 동력전달부를 상기 모터와 선택적으로 연결되게 하고 수동으로 상기 밸브플런저를 직선왕복운동시키는 수동노브와,

상기 모터의 회전력을 동력전달부를 통해 전달받아 상기 밸브플런저가 직선왕복운동하게 하는 승강캠과 캠레버로 구성됨을 특징으로 하는 수동겸용 전동 글로브밸브장치.
제 1 항에 있어서, 상기 승강캠은 원형으로 형성되는 것으로 상대적으로 높이가 높은 상한부와 상대적으로 높이가 낮은 하한부를 연속적으로 연결하게 경사캠면이 구비되고 상기 경사캠면에 상기 캠레버의 양단이 선택적으로 안착되어 상기 밸브플런저를 직선 왕복운동시킴을 특징으로 하는 수동겸용 전동 글로브밸브장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 밸브플런저의 하부로는 플런저봉이 길게 연장되고 상기 플런저봉의 하단에는 가이드패킹이 구비되어 복귀스프링에 의해상기 유로가 개방되는 방향으로 이동하려는 경향을 밸브플런저가 가짐을 특징으로 하는 수동겸용 전동 글로브밸브장치.