KR200327595Y1 - 볼밸브 자동 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 볼밸브를 자동으로 개폐시키기 위한 볼밸브 자동 개폐장치에 관한 것으로서, 그 구성은 내부에 유로 개폐용 볼을 구비한 볼밸브와, 상기 볼에 연결되며 구동모터의 동력으로 볼을 작동시키는 회전축으로 구성된 볼밸브의 자동개폐장치에 있어서, 상기 구동모터의 샤프트에 체결된 웜기어와 맞물리는 웜휠과, 상기 웜휠의 샤프트에 조립되어 회전하는 스퍼기어와, 상기 스퍼기어와 맞물리며 전방면에는 작동편이 형성되도록 요입홈을 구비하여 상기 회전축에 관통 설치되는 대기어와, 상기 대기어의 둘레면에 돌출 형성되어 상기 스퍼기어의 회전을 제어하는 스토퍼와, 상기 요입홈에 삽입되며 후방면에는 상기 대기어의 작동에 따라 회전하는 작동편에 선택적으로 접촉되는 각각의 걸림턱을 구비하여 상기 회전축을 작동시키는 작동부로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

볼밸브 자동 개폐장치{ball valve automatic switchgear}

본 고안은 볼밸브 개폐장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 볼밸브내에 설치되어 유로를 개폐시키는 수단인 볼을 자동으로 작동시킬 수 있도록 구성한 볼밸브 자동 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 볼밸브라 함은 온수등의 유체가 이동하는 배관에 설치되어 밸브몸체내에 설치되어 있는 볼을 회전시켜 유로를 개폐함으로서 상기 유체의 공급을 제어하는 장치를 말하며, 이러한 볼밸브는 통상 수동조작레버에 의해 상기 볼을 작동시켜 유체의 공급을 제어하게 된다.

즉, 상기와 같이 종래 볼밸브는 사용자가 직접 수작업으로 이를 제어함에 따라 많은 번거로움을 가져왔으며 이러한 문제점을 해결하기 위하여 국내 실용신안공보 공개번호 제 98-20262호에 솔레노이드를 이용한 자동개폐장치가 개시된 바 있다.

상기 선출원 고안은 밸브의 회전축을 솔레노이드와 연결시켜 솔레노이드의 직선운동이 회전운동으로 변하도록 하여 밸브를 개폐한 것이나, 상기 솔레노이드는 그 특성상 직선운동이 빠르게 이루어지기 때문에 그 충격으로 밸브의 피로가 심해져 패킹이 마모되고 누수의 위험성이 있었으며, 또한 상기 솔레노이드의 작동에 따른 과도한 소음발생등의 문제점이 있었다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 볼밸브내에 설치되어 유로를 개폐시키는 수단인 볼에 회전축을 연결하고 이 회전축의 타단에는 구동모터의 동력으로 상기 회전축을 회전시키는 개폐장치를 설치함으로서 상기 볼밸브를 자동으로 개폐시킬 수 있도록 구성한 볼밸브 자동 개폐장치를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 상기 개폐장치의 구성인 작동부에 별도의 수동레버를 부착시킴으로서 정전등의 유사시 상기 볼밸브를 수동으로 개폐시킬 수 있는 볼밸브자동 개폐장치를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 내부에 유로 개폐용 볼을 구비한 볼밸브와, 상기 볼에 연결되며 구동모터의 동력으로 볼을 작동시키는 회전축으로 구성된 볼밸브의 자동개폐장치에 있어서, 상기 구동모터의 샤프트에 체결된 웜기어와 맞물리는 웜휠과, 상기 웜휠의 샤프트에 조립되어 회전하는 스퍼기어와, 상기 스퍼기어와 맞물리며 전방면에는 작동편이 형성되도록 요입홈을 구비하여 상기 회전축에 관통 설치되는 대기어와, 상기 대기어의 둘레면에 돌출 형성되어 상기 스퍼기어의 회전을 제어하는 스토퍼와, 상기 요입홈에 삽입되며 후방면에는 상기 대기어의 작동에 따라 회전하는 작동편에 선택적으로 접촉되는 각각의 걸림턱을 구비하여 상기 회전축을 작동시키는 작동부로 구성됨을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일 실시 예에 의한 볼밸브 자동개폐장치의 전체구성을 도시한 도면.

도 2는 도 1에서 도시한 볼밸브 자동개폐장치의 구성을 분해하여 도시한 도면.

도 3은 본 고안인 볼밸브 자동개폐장치의 조립구성을 도면.

도 4a 내지 도 4d는 본 고안에 따른 볼밸브 자동개폐장치의 작동상태를 순차적으로 도시한 도면들.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 볼밸브 12: 볼

18: 회전축 20: 구동모터

24: 웜기어 26: 웜휠

28: 스퍼기어 32: 대기어

36: 요입홈 38: 작동편

40: 스토퍼 42: 작동부

46: 돌출테 46a, 46b: 걸림턱

50: 수동레버 100: 볼밸브 자동 개폐장치

이하 본 고안의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명을 한다. 우선, 하기의 설명에서 사용되어질 용어인 정회전이라 함은 시계방향으로 회전하는 것을 말하며 역회전이라 함은 반시계방향으로 회전하는 것을 의미한다.

도 1과 도 2는 본 고안에서 구현하고자 하는 볼밸브 자동 개폐장치의 구성을 도시한 도면이다.

상기 도면들을 참조하여 볼밸브 자동 개폐장치의 구성을 기술하기에 앞서 이미 공지된 기술인 볼밸브(10)의 구성을 간략히 기술하면 하기와 같다.

우선, 상기 볼밸브(10)는 내부에 유체가 이동하는 통로인 유로(14)를 가지는 밸브몸체(11)와, 상기 밸브몸체(11)에 내설되어 상기 유로(14)를 개폐시키는 수단인 볼(12)로 크게 구성된다.

한편, 상기와 같이 구성된 볼밸브(10)의 일측면에는 슬리브(16)가 나사식으로 체결되어 있으며, 이 슬리브(16)에는 회전축(18)의 일단이 관통되어 상기 볼밸브(10)의 개폐수단인 볼(12)에 끼워져 조립된다. 그리고 상기 회전축(18)의 타단에는 본 고안에서 구현하고자 하는 볼밸브 자동 개폐장치(100)가 설치되어 상기 회전축(18)을 자동으로 정, 역회전시킴으로서 볼밸브(10)내의 볼(12)을 자동으로 작동시켜 유로(14)를 개폐시키게 된다.

한편, 상기와 같은 기능을 수행하는 볼밸브 자동개폐장치(100)의 구성을 도 1 내지 도 3을 참조하여 보다 더 상세히 기술하면 하기와 같다.

우선, 상기 볼밸브 자동 개폐장치(100)는 케이싱(5)내부로 스위치(도면에 미 도시 함)의 작동에 따라 전원을 인가받아 정, 역회전하는 구동모터(20)와, 상기 구동모터(20)의 샤프트(22)에 체결되어 회전하는 웜기어(24)와, 상기 웜기어(24)와 맞물려 회전하는 웜휠(26)과, 상기 웜휠(26)의 샤프트(30)에 조립되어 회전하는 스퍼기어(28)와, 상기 스퍼기어(28)와 맞물리며 전방면에는 작동편(38)이 형성되도록 요입홈(36)을 구비하여 상기 회전축(18)에 관통 설치되는 대기어(32)와, 상기 요입홈(36)에 삽입되며 후방면에는 상기 대기어(32)의 작동에 따라 회전하는 작동편(38)에 선택적으로 접촉되는 각각의 걸림턱(46a, 46b)을 구비하여 상기 회전축(18)을 회전시키는 작동부(42)로 구성된다.

상기 대기어(32)는 이미 언급한 바와 같이 동력전달수단인 웜기어(24), 웜휠 (26)및 스퍼기어(28)에 의해 구동모터(20)의 동력을 전달받아 정, 역회전하는 기어로서, 이 대기어(32)의 중앙부에는 전술한 회전축(18)이 관통 설치되기 위한 구멍(34)이 형성된다.

한편, 상기 대기어(32)의 둘레면에는 구동모터(20)에 과부하를 발생시켜 상기 대기어(32)의 회전을 제어하는 스토퍼(40)가 일부 돌출되어 형성된다. 즉, 상기 스토퍼(40)는 대기어(32)의 회전에 따라 회전하며 상기 대기어(32)와 맞물려 있는 스퍼기어(28)에 접촉하여 상기 스퍼기어(28)의 회전을 구속하게 되며, 이에 따라 상기 스퍼기어(28)를 회전시키는 동력원인 구동모터(20)에는 과부하가 발생하게 되며, 이때 발생한 과부하를 제어부(도면에 미 도시 함)에서 감지하여 상기 구동모터(20)를 자동으로 OFF시켜 상기 대기어(32)에 전달되는 동력을 제거함으로서 대기어(32)의 회전을 제어하게 되는 것이다.

한편, 상기 작동부(42)는 도 2에 도시된 바와 같이 원판의 형상으로 후방면에는 양측으로 각각의 걸림턱(46a, 46b)을 구비한 돌출테(46)가 형성되어 있으며, 상기 돌출테(46)의 중앙면에는 상기 대기어(32)의 구멍(34)에 삽입되는 결합턱(43)이 형성되게 구성된다. 이때 상기 결합턱(43)에는 체결공(44)이 형성되어 있으며, 이 체결공(44)으로 전술한 회전축(18)이 끼워져 조립되며, 이와 같이 구성된 작동부(42)는 상기 대기어(32)의 작동에 따라 정, 역회전하며 회전축(18)을 회전시키게 된다. 즉, 상기 대기어(32)가 회전하게 되면 상기 대기어(32)에 형성되어 있는 작동편(38)이 회전하여 상기 작동부(42)의 걸림턱(46a, 46b)중 어느 하나에 접촉하게됨으로서 작동부(42)는 대기어(32)의 회전력을 전달받아 상기 회전축(18)을 작동시키게 되는 것이다.

한편,상기 작동부(42)의 전면에는 수동레버(50)가 설치되어 정전등의 유사시 상기 작동부(42)를 수동으로 작동시키게 된다. 즉, 상기 수동레버(50)의 일단에는 돌출턱(52)이 형성되어 있으며, 이 돌출턱(52)은 상기 작동부(42)의 일단에 형성되어 있는 끼움홈(48)에 삽입되도록 함으로서 정전등의 유사시 상기 수동레버(50)를 좌, 우로 작동시켜 상기 작동부(42)를 수동으로 조작할 수 있게 되는 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 고안인 볼밸브의 자동 개폐장치의 작동상태를 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 기술하면 하기와 같다.

우선, 볼밸브(10)를 개방시키기고자 할 경우 도 4a에 도시된 바와 같이 스위치(도면에 미 도시 함)를 온시켜 구동모터(20)를 작동시키게 되면 상기구동모터(20)의 샤프트(22)에 체결된 웜기어(24)가 정회전하게 되며, 이에 따라 상기 웜기어(24)에 맞물려 있는 웜휠(26)및 상기 웜휠(26)의 샤프트(30)에 체결되어 있는 스퍼기어(28)가 동력을 전달받아 역회전하게 된다. 이와 동시에 상기 스퍼기어(28)에 맞물려 있는 대기어(32)는 상기 구동모터(20)의 동력을 전달받아 정회전하여 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 대기어(32)의 작동편(38)이 작동부(42)의 걸림턱(46a)에 접촉하게 됨으로서 상기 작동부(42)에 동력을 전달하게 된다.

이후, 상기 작동부(42)는 상기 대기어(32)의 작동편(38)에 의해 도 4c에 도시된 바와 같이 정회전하여 상기 작동부(42)에 조립되어 있는 회전축(18)을 90??로 정회전시키게 됨으로서 볼밸브(10)내의 볼(12)은 상기 회전축(18)에 의해 작동하여 볼밸브(10)를 개방시키게 된다.

이때 상기 회전축(18)은 대기어(32)의 둘레면에 형성되어 있는 스토퍼(40)에 의해 도 4c에 도시된 바와 같이 더 이상 회전하지 않고 정위치할 수 있게 된다. 즉, 상기 대기어(32)의 회전력으로 상기 회전축(18)이 90?? 정회전하게 되면 상기 스토퍼(40)는 도 4c에 도시된 바와 같이 스퍼기어(28)와 접촉하여 상기 스퍼기어(28)의 회전을 구속하게 되며, 이에 따라 상기 스퍼기어(28)를 회전시키는 구동모터(20)에 과부하가 발생하여 제어부(도면에 미 도시 함)에서 상기 구동모터(20)를 자동으로 OFF시킴으로서 상기 회전축(18)은 더 이상 회전하지 않고 도 4c에 도시한 바와 같은 형상을 유지하게 됨으로서 상기 회전축(18)에 연결되어 있는 볼(12)은 볼밸브(10)의 유로(14)를 개방한 상태를 유지하게 되는 것이다.

이후, 상기 볼밸브(10)를 폐쇄시키고자 할 경우 도 4d에 도시된 바와 같이스위치를 다시 스위칭하면 구동모터(20)는 작동하여 웜기어(24)를 역회전시키게 되며 이에 따라 상기 웜기어(24)에 맞물려 있는 웜휠(26)및 상기 웜휠(26)의 샤프트(30)에 조립된 스퍼기어(28)가 정회전하게 된다. 이와 동시에 상기 스퍼기어(28)에 맞물려 있는 대기어(32)는 역회전하게 된다.

이후, 상기 대기어(32)의 작동편(38)은 회전하며 작동부(42)의 또 다른 걸림턱(46b)에 접촉되어 상기 작동부(42)를 역회전시키게 됨으로서 상기 작동부(42)에 조립되어 있는 회전축(18)은 역회전하여 도 4a에 도시된 바와 같이 초기상태로 복귀하게 되며, 이에 따라 상기 회전축(18)에 연결되어 있는 볼(12)은 작동하여 유로(14)를 폐쇄시킴으로서 볼밸브(10)를 자동으로 폐쇄시킬 수 있게 되는 것이다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 고안은 볼밸브내에 설치되어 유로를 개폐시키는 수단인 볼에 회전축을 연결하고 이 회전축의 타단에는 구동모터의 동력으로 상기 회전축을 회전시키는 개폐장치를 설치함으로서 상기 볼밸브를 자동으로 개폐시킬 수 있는 장점이 있으며, 또한 상기 개폐장치의 구성인 작동부에 별도의 수동레버를 부착시킴으로서 정전등의 유사시 상기 볼밸브를 수동으로 개폐시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 내부에 유로(14)개폐용 볼(12)을 구비한 볼밸브(10)와, 상기 볼(12)에 연결되며 구동모터(20)의 동력으로 볼(12)을 작동시키는 회전축(18)으로 구성된 볼밸브의 자동개폐장치에 있어서,

   상기 구동모터(20)의 샤프트(22)에 체결된 웜기어(24)와 맞물리는 웜휠(26)과;

   상기 웜휠(26)의 샤프트(30)에 조립되어 회전하는 스퍼기어(28)와;

   상기 스퍼기어(28)와 맞물리며 전방면에는 작동편(38)이 형성되도록 요입홈(36)을 구비하여 상기 회전축(18)에 관통 설치되는 대기어(32)와;

   상기 대기어(32)의 둘레면에 돌출 형성되어 상기 스퍼기어(28)의 회전을 제어하는 스토퍼(40)와;

   상기 요입홈(36)에 삽입되며 후방면에는 상기 대기어(32)의 작동에 따라 회전하는 작동편(38)에 선택적으로 접촉되는 각각의 걸림턱(46a, 46b)을 구비하여 상기 회전축(18)을 작동시키는 작동부(42)로 구성됨을 특징으로 하는 볼밸브의 자동 개폐장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 작동부(42)의 일단에는 끼움홈(48)이 형성되며, 상기 끼움홈(48)에는 상기 작동부(42)를 수동으로 조작하기 위한 수동레버(50)의 돌출턱(52)이 삽입됨을 특징으로 하는 볼밸브의 자동 개폐장치.