KR200462259Y1 - 슬라이딩 게이트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 슬라이딩 게이트에 관한 것으로, 이는 중공부를 갖춘 관형상으로 된 한 쌍의 플랜지부, 이들 플랜지부 사이에 세워서 설치되되 경사지게 설치되고 각 플랜지부의 중공부와 연통되게 개구부가 경사진 양측면에 각각 형성된 박스형상의 본체, 이 본체의 내부에서 경사진 일측면을 따라 승하강하도록 되어 있는 게이트부 및, 본체의 바깥 상부면 상에 설치된 지지부에 장착되고서 게이트부의 일부분에 연결되어 있어 게이트부를 들어올리거나 내릴 수 있는 인상수단을 포함하여서, 유체가 이동되는 대구경 관로 상에서 진동 없이 유체의 유량을 확실히 조절할 수 있게 됨은 물론, 게이트부의 위치를 감지하는 리미트스위치를 사용하여서 자동제어가 가능하게 되고, 게이트부에다 감시창을 설치하여 장치의 보수유지를 용이하게 할 수 있는 효과가 있게 된다.

Description

슬라이딩 게이트 {SLIDING GATE}

본 고안은 슬라이딩 게이트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 예컨대 증기와 같은 유체가 이동되는 대구경 관로 상에서 진동 없이 유체의 유량을 확실히 조절할 수 있게 됨은 물론, 자동제어가 가능하게 되고, 장치의 보수유지를 용이하게 할 수 있도록 된 슬라이딩 게이트에 관한 것이다.

일반적으로 각종 산업설비 또는 플랜트에서 유체의 이송에 사용되는 배관, 특히 대구경 관로에는 이 관로를 따라 이동되는 유체의 흐름을 차단 및 개방하거나, 유체의 유량을 조절하기 위해 밸브나 게이트, 댐퍼 등과 같은 유량조절기구가 설치된다.

예를 들어, 각종 산업설비 또는 플랜트에서 소정의 공정을 수행하는 공정 챔버로부터 뻗어 나와 가스 또는 증기를 외부로 배출하도록 된 배기라인에는 유량조절기구가 장착되는바, 이 유량조절기구는 통상 하우징과 게이트, 구동수단 등을 포함하여 구성된다.

하우징은 공정 챔버로부터 연장되어 나온 배기라인 상에 설치되고, 하우징의 내부에는 유체가 통과되는 통로가 형성되어 있다.

게이트는 대략 원판형의 디스크가 회전축 상에 조립되어 유로를 개폐하도록 된 것으로, 상기 하우징의 내부에서 유체가 이동되는 방향에 대해 수직하게 위치되며, 소정의 각도로 회전가능하도록 설치된다.

구동수단은 상기 게이트를 회전시켜 상기 하우징 내 통로를 개폐시키도록 작용한다.

이와 같이 구성된 유량조절기구는 배기라인을 통해 배출되는 가스 또는 증기와 같은 유체의 유량을 조절하여 공정 챔버 내의 압력을 감압시키거나, 공정 챔버 내에 잔류하는 부산물들을 외부로 배출시키게 되는데, 유량 특성이 좋고 유체 저항이 적어 대구경 관로의 유체 제어에 적당하다.

그러나 전술한 유량조절기구는 상기 하우징 내 통로의 개폐시 배기라인을 통해 배출되는 유체의 유량을 균일하게 조절할 수 없었다. 특히, 유체가 유동을 하면 게이트가 흔들리게 되면서 유체를 균일한 흐름으로 배출시키지 못하게 되어 공정 챔버 내 정밀한 압력 조절이 어렵게 되었다.

더구나, 유체의 유동에 따라 게이트가 흔들리게 되면, 이로 인해 게이트를 지지하는 회전축이나 구동수단 등에도 진동이 가해져 유량조절기구 전체의 내구성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 유량조절기구를 구성하는 부재의 손상이나 마모 등을 시각적으로 확인할 방법이 없어, 고장이 날 때까지 방치되고 있는 실정에 있다.

이에 본 고안은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로, 슬라이딩 방식으로 작동하는 게이트를 채용하여, 예컨대 증기와 같은 유체가 이동되는 대구경 관로 상에서 진동 없이 유체의 유량을 확실히 조절할 수 있게 됨은 물론, 자동제어가 가능하게 되고, 장치의 보수유지를 용이하게 할 수 있는 슬라이딩 게이트를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 성취하기 위한 본 고안은, 중공부를 갖춘 관형상으로 된 한 쌍의 플랜지부, 상기 플랜지부들 사이에 세워서 설치되되 경사지게 설치되고 상기 각 플랜지부의 중공부와 연통되게 상기 중공부의 구경과 상응한 구경을 가진 개구부가 경사진 양측면에 각각 형성된 박스형상의 본체, 상기 본체의 내부에서 경사진 일측면을 따라 승하강하도록 되어 있는 게이트부, 및 상기 본체의 바깥 상부면 상에 설치된 지지부에 장착되고서 상기 게이트부의 일부분에 연결되어 있어 상기 게이트부를 들어올리거나 내릴 수 있는 인상수단을 포함하는 슬라이딩 게이트에 있어서, 상기 본체는 유체의 흐름 방향에 직각인 수직선에 대하여 경사각을 갖도록 경사지게 되고, 이 경사각은 10°~ 20°의 범위 내에 있으며, 상기 본체의 일측면에는 적어도 하나의 감시창이 형성되어 있고, 상기 지지부에는 상기 지지부의 길이방향을 따라 간격을 두고 다수의 리미트스위치가 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 고안에 의하면, 슬라이딩 방식으로 작동하는 게이트를 채용하여, 유체가 이동되는 대구경 관로 상에서 진동 없이 유체의 유량을 확실히 조절할 수 있게 됨은 물론, 게이트부의 위치를 감지하는 리미트스위치를 사용하여서 자동제어가 가능하게 되고, 게이트부에다 감시창을 설치하여 장치의 보수유지를 용이하게 할 수 있는 효과가 있게 된다.

이하에서는, 본 고안을 첨부 도면에 의거하여 그 구성 및 작용에 대해 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 고안에 따른 슬라이딩 게이트의 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 슬라이딩 게이트의 일측면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 슬라이딩 게이트(1)는, 중공부(11)를 갖춘 관형상으로 된 한 쌍의 플랜지부(10), 이들 플랜지부(10) 사이에 세워서 설치되되 소정의 각도로 경사지게 설치되고 각 플랜지부(10)의 중공부(11)와 연통되게 개구부(21)가 경사진 양측면에 각각 형성된 대략 박스형상인 본체(20), 이 본체(20)의 내부에서 경사진 일측면을 따라 승하강하도록 된 게이트부(30) 및, 본체(20)의 바깥 상부면 상에 설치된 지지부(24)에 장착되고서 게이트부(30)에 연결되어 있어 게이트부(30)를 들어올리거나 내리는 인상수단(40)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1 및 도 2를 참조로 하여 세세히 살펴보면, 한 쌍의 플랜지부(10)는 각종 산업설비 또는 플랜트에서 유체의 이송에 사용되는 배관, 특히 대구경 관로(미도시)의 중간에 이어붙이도록 된 것으로, 각 플랜지부(10)는 중공부(11)를 갖춘 원형 단면의 관형상으로 되어 있으며, 일측 단부에는 관로의 플랜지(미도시)와 예컨대 볼트 등에 의해 연결이음되는 플랜지(12)가 형성되어 있고, 타측 단부는 유체의 흐름 방향에 직각인 수직선에 대하여 소정의 각도를 갖도록 경사지게 절단되어 있다. 이 각도는 대략 10°~ 20°의 범위 내에 있으며, 바람직하기로는 15°가 좋다. 상기 플랜지(12)의 외부면에는 밀봉을 위한 가스킷(미도시)이 추가로 구비되어, 이와 함께 관로의 플랜지에 연결 고정될 수 있다.

본체(20)는 각 플랜지부(10)의 중공부(11)와 연통되게 이 중공부(11)의 구경과 상응한 구경을 가진 원형의 개구부(21)가 경사진 양측면에 각각 형성되어 있는 대략 직육면체의 박스로서, 각 개구부(21)에는 플랜지부(10)의 경사진 단부가 맞춰져 연결 고정되게 된다. 여기서, 도 1에 잘 도시되어 있는 바와 같이, 플랜지부들(10)은 유로를 일직선으로 정렬되게 형성하도록 양쪽 플랜지부(10)의 경사진 단부가 평행하게 위치되어 본체(20)에 고정된다. 이러한 방식으로 플랜지부들(10)이 연결 고정됨으로써 본체(20)는 플랜지부들(10) 사이에 세워서 설치되게 되는데, 플랜지부들(10)의 경사진 단부에 의해 본체(20)도 유체의 흐름 방향에 직각인 수직선에 대하여 소정의 경사각을 갖도록 경사지게 된다. 이 경사각은 전술한 바와 같이 대략 10°~ 20°정도이며, 바람직하기로는 15°가 좋다.

상기 본체(20)의 내부에서, 후술하는 게이트부(30)가 상기 경사각을 따라 상승 또는 하강하게 되는 경사진 일측면에는 이 게이트부(30)가 원활히 미끄럼이동하게 안내하는 레일(22)이 설치되어 있다. 그리고 상기 본체(20)의 내부에서, 하부에는 아래로 하강한 게이트부(30)가 더 이상 하강하지 못하게 하는 스토퍼(23)가 구비되어 있다.

또한, 이 본체(20)에는 유체의 흐름방향을 향하고 있는 양측면 중 어느 한쪽에는 적어도 하나의 감시창(25)이 형성되어 있어서, 작업자가 본 고안에 따른 슬라이딩 게이트(1)의 전체 또는 적어도 본체(20)의 내부 및 게이트부(30)의 이상유무를 시각적으로 손쉽게 확인할 수 있고, 고장에 의해 전체 설비가 정지되는 사고를 미연에 방지할 수 있는 장점이 있게 되는 것이다.

한편, 본체(20)의 길이방향 바깥 상부면에는 후술하는 바와 같이 게이트부(30)의 연결봉(32)이 관통되어 상승 또는 하강할 수 있도록 하는 구멍(26)이 형성되어 있다. 또, 상기 본체의 바깥 상부면에는 후술하는 바와 같이 인상수단(40)을 지지하기 위한 지지부(24)가 설치되어 있다.

덧붙여, 상기 본체(20)와 상류측 플랜지부(10) 사이에는 지지대(27)를 설치하여서, 본체(20)를 안정하게 지지할 수 있다. 이때, 상기 본체(20) 및 상기 지지대(27) 사이의 각도는 대략 11°정도로 되어 있다. 이러한 지지대(27) 외에 상기 본체(20)와 상류측 플랜지부(10) 사이에는 다수의 리브(28)가 구비될 수도 있다.

도 3은 본 고안에 따른 슬라이딩 게이트에 구비되는 게이트부를 도시한 도면으로서, 이에 도시된 바와 같이 게이트부(30)는 실질적으로 본체(20) 내에서 경사진 일측면의 개구부(21)를 개폐하여 유체의 흐름을 차단할 수 있도록 된 플레이트(31)와, 이 플레이트(31)의 일측 외주에 일단이 연결되어 본체(20)의 외부로 뻗어 있는 적어도 하나의 연결봉(32) 및, 이 연결봉(32)의 타단에 장착된 고리부(33)를 포함하고 있다.

플레이트(31)는 소정의 두께를 가진 금속재료로 주조 한 후 고형화 열처리하 여 고온 및 고압의 유체를 견딜 수 있게 하는 것이 바람직하다. 또, 이 플레이트(31)의 강도를 보강하기 위해 보강리브 또는 보강재가 더 구비될 수 있다.

연결봉(32)의 일단은 그 외주면에 나사산이 형성되어 있어서, 플레이트(31)의 일측에 소정의 두께를 갖고서 부착되어 있는 암나사부(31a)에 나사체결 방식으로 연결고정되게 되지만, 이에 한정되지 않고 예컨대 용접 등과 같은 다양한 방식으로 연결고정될 수 있음은 물론이다. 또, 도면들에는 플레이트(31)의 형상이 원형 판재로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않고서 관로 또는 개구부의 단면형상에 맞춰 예컨대 다각형 판재와 같은 적절한 형상으로 이루어질 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 연결봉(32)은 본체(20)의 길이방향 바깥 상부면에 형성된 구멍(26)을 통해 상승 또는 하강할 수 있는데, 이 구멍(26)과 연결봉(32) 사이에는 밀봉을 위해 예컨대 그랜드 패킹과 같은 밀봉부재(34)가 개재되는 것이 좋다.

다시 도 1 및 도 2를 참조하자면, 상기 본체(20)의 상부면에 설치된 지지부(24)에 장착되어 있는 인상수단(40)은 예컨대 와이어나 쇠사슬을 갖춘 윈치 또는 호이스트 등으로 이루어진다. 당연히, 상기 와이어나 쇠사슬의 하단에는 게이트부(30)의 고리부(33)를 걸기 위한 갈고리(미도시)가 구비되어 있어서, 상기 게이트부(30)를 들어올리거나 내릴 수 있게 된다.

더불어, 상기 지지부(24)에는 이 지지부의 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 다수의 리미트스위치(29)가 배치되어 있다. 특히, 최상부 및 최하부에 위치된 리미트스위치(29)는 게이트부(30)의 상단에 구비된 레버(35)가 닿으면 인상수 단(40)의 작동을 정지시키는 역할을 수행하여, 게이트부(30)가 예정된 범위 밖으로, 즉 과도하게 상승하거나 과도하게 하강하지 못하게 하여 작동의 안정성을 확보하게 된다.

따라서, 본 고안에 따른 슬라이딩 게이트(1)를 제어하기 위해 별도로 설치된 제어부(미도시) 또는 설비의 중앙 제어실에서는 리미트스위치(29)에 의해 게이트부(30)의 위치를 감지할 수 있고, 이에 따라 필요시 인상수단(40)을 작동 및 정지시켜 게이트부(30)의 위치를 조절하여서, 유체의 유량을 원하는 대로 조절할 수 있게 되는 것이다.

이하에서는, 이렇게 구성된 본 고안에 따른 슬라이딩 게이트의 작동에 대해 설명하기로 한다.

우선, 유체의 흐름을 완전히 차단하고자 할 때에는 인상수단(40)을 작동시켜 게이트부(30)를 그 자중(自重)에 의해 본체(20)의 하부에 구비된 스토퍼(23)까지 하강시킴으로써, 본체(20)의 일측 개구부(21)를 밀폐시킨다.

이어서, 작업자가 제어부를 통해 또는 자동제어에 의해 유로를 개방해야 할 필요가 있으면, 상기 인상수단(40)을 작동시켜 게이트부(30)를 소정의 높이까지 들어올린다. 이때, 별도의 제어부 또는 중앙 제어실에서는 리미트스위치(29)를 통해 게이트부(30)의 높이를 지속적으로 감지하고 있게 된다.

게이트부(30)의 상승에 따라 본체(20)의 개구부(21)가 개방되면서 관로에 이어져 있는 상류측 플랜지부(10)를 통해 하류측 플랜지부(10)로 유체의 흐름이 생성되게 되며, 게이트부(30)는 공정의 요구에 따라 적당한 높이에서 위치고정되게 된다. 최상부에 위치된 리미트스위치(29)에 게이트부(30)의 레버(35)가 접촉하게 되면, 인상수단(40)의 작동을 신속히 정지시켜 더 이상 게이트부(30)가 상승되지 않게 된다.

반대로 유로를 폐쇄하고자 할 때에는 인상수단(40)을 역으로 작동시켜 게이트부(30)를 하강시키면 된다. 이때, 하류측 플랜지부(10)로 나가지 못한 유체는 본체(20)의 내부에 갇혀 있게 되나, 밀봉부재(34) 및 가스킷 등에 의해 밀봉되어서 누출되지 않게 된다.

이상의 설명은 본 고안의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 이 명세서에 개시된 실시예는 본 고안의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 본 고안의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 고안의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 슬라이딩 게이트의 정면도이다.

도 2는 도 1에 도시된 슬라이딩 게이트의 일측면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 슬라이딩 게이트에 구비되는 게이트부를 도시한 도면이다.

Claims (5)

1. 중공부를 갖춘 관형상으로 된 한 쌍의 플랜지부; 상기 플랜지부들 사이에 세워서 설치되되 경사지게 설치되고, 상기 각 플랜지부의 중공부와 연통되게 상기 중공부의 구경과 상응한 구경을 가진 개구부가 경사진 양측면에 각각 형성된 박스형상의 본체; 상기 본체의 내부에서 경사진 일측면을 따라 승하강하도록 되어 있는 게이트부; 및 상기 본체의 바깥 상부면 상에 설치된 지지부에 장착되고, 상기 게이트부의 일부분에 연결되어 있어, 상기 게이트부를 들어올리거나 내릴 수 있는 인상수단을 포함하는 슬라이딩 게이트에 있어서,

   상기 본체는 유체의 흐름 방향에 직각인 수직선에 대하여 경사각을 갖도록 경사지게 되고, 이 경사각은 10°~ 20°의 범위 내에 있으며,

   상기 본체의 일측면에는 적어도 하나의 감시창이 형성되어 있고,

   상기 지지부에는 상기 지지부의 길이방향을 따라 간격을 두고 다수의 리미트스위치가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 게이트.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 게이트부는,

   상기 본체의 개구부를 개폐하도록 된 플레이트와,

   상기 플레이트의 일측 외주에 일단이 연결되어 본체의 외부로 뻗어 있는 적어도 하나의 연결봉 및,

   상기 연결봉의 타단에 장착된 고리부

   를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 슬라이딩 게이트.
5. 삭제

Images