KR200492299Y1

KR200492299Y1 - 로터리 밸브

Info

Publication number: KR200492299Y1
Application number: KR2020200002574U
Authority: KR
Inventors: 송종은
Original assignee: 송종은
Priority date: 2020-07-17
Filing date: 2020-07-17
Publication date: 2020-09-14

Abstract

본 고안은, 분체가 유입되기 위한 유입구를 상부에 구비하고, 상기 분체가 배출되기 위한 배출구를 하부에 구비하며, 임펠러 출입구를 앞면에 구비한 하우징; 상기 임펠러 출입구로 출입할 수 있게 마련되고, 상기 유입구와 배출구 사이에 위치하도록 상기 하우징의 내부에 설치되며, 앞으로 갈수록 벌어지는 앞쪽 테이퍼면 및 뒤로 갈수록 벌어지는 뒷쪽 테이퍼면을 앞뒤에 각각 갖는 중공을 구비한 임펠러; 상기 중공에 삽입되어 상기 임펠러를 회전시키도록 마련되고, 상기 중공에 삽입되었을 때 상기 뒷쪽 테이퍼면과 면접하게 되는 샤프트 테이퍼면을 구비하며, 앞면에 나사공을 구비한 샤프트; 상기 중공에 삽입되거나 상기 중공으로부터 인출될 수 있도록 마련되고, 상기 중공에 삽입되었을 때 상기 앞쪽 테이퍼면과 면접하게 되는 결합구 테이퍼면 및 상기 샤프트의 앞단이 삽입하게 되는 샤프트 삽입홈을 구비한 결합구; 및 상기 나사공에 나합하도록 마련되고, 상기 나합이 이루어질 때는 상기 결합구를 뒤로 견인함으로써 상기 결합구를 상기 중공에 삽입시키고, 상기 나합의 해체 시에는 상기 결합구를 앞으로 견인함으로써 상기 결합구를 상기 중공으로부터 인출시키는 결합구 견인부재;를 포함하는 로터리 밸브를 제공한다.

Description

로터리 밸브{RATARY VALVE}

본 고안은 로터리 밸브에 관한 것으로, 호퍼와 같은 저장수단에 저장된 분체를 정략적으로 배출하기 위해 사용되는 로터리 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 분체(가루 상태의 물체)는 호퍼와 같은 저장수단에 저장되었더가 필요한 시점에 상기 저장수단으로부터 배출되는데, 이때 분체의 배출을 불허하거나 분체의 정략적 배출을 위해 저장수단의 배출구에 로터리 밸브가 설치되고 있다. 그리고 로터리 밸브에 분체가 고착화된 상태가 방치되면 로터리 밸브의 오작동 내지 고장이 유발되는바, 로터리 밸브의 청소 작업이 주기적으로 이루어질 필요가 있다.

등록실용신안공보 제20-0413026호(임펠러의 분해조립이 용이한 로터리 밸브)에는 로터리 밸브의 청소 작업을 용이케 하는 기술이 개시되어 있다. 이 로터리 밸브에서는 임펠러의 중앙에 형성된 관통공의 앞쪽 개구 및 뒷쪽 개구에 테이퍼면이 형성되고, 상기 관통공에 삽입되는 샤프트에 상기 뒷쪽 개구의 테이퍼면과 면접하는 테이퍼면이 형성되며, 상기 앞쪽 개구의 전방으로 돌출한 샤프트의 앞단에 나합되는 결합구의 뒷면에 상기 앞쪽 개구의 테이퍼면과 면접하는 테이퍼면이 형성된다. 임펠러의 관통공에 샤프트를 삽입한 후 결합구를 샤프트의 앞단과 나합시키면 샤프트와 임펠러 간 결합이 완료된다.

위 등록실용신안공보에 개시된 임펠러와 샤프트 간 결합 방법은 공개실용신안공보 제20-2017-0001954호(분진의 유입을 차단하는 로터리 밸브)에도 개시되어 있다.

등록실용신안공보 제20-0413026호(임펠러의 분해조립이 용이한 로터리 밸브) 공개실용신안공보 제20-2017-0001954호(분진의 유입을 차단하는 로터리 밸브)

상기 등록실용신안공보 및 공개실용신안공보에 개시된 종래의 로터리 밸브에서는, 샤프트의 외경이 임펠러 관통공의 직경보다 작더라도 샤프트와 임펠러가 동심 회전 운동을 할 수 있도록, 관통공의 앞뒷쪽 개구, 샤프트 및 결합구에 테이퍼면을 두고 있다.

그러나 종래의 로터리 밸브에서와 같이 결합구를 샤프트의 앞단에 나합시키면, 결합구의 테이퍼면과 임펠러 앞쪽 개구의 테이퍼면이 맞닿은 상태에서도 결합구를 계속해서 회전시키는 과정이 수반될 수밖에 없는데, 이 과정이 매 청소 작업마다 이루어지다 보면 결합구의 테이퍼면이나 임펠러 앞쪽 개구의 테이퍼면이 마모되어 샤프트와 임펠러의 동심이 유지되지 못하는 문제가 발생한다.

또한, 임펠러 앞쪽 개구의 크기는 일반적으로 손가락 하나 정도가 들어갈 정도로 작게 형성되는바, 종래의 로터리 밸브에서는 청소 작업 시 임펠러를 샤프트로부터 빼내기가 난해한 문제도 발생한다(샤프트는 모터에 결합된 상태라 샤프트의 설치가 그대로 유지된 상태에서 임펠러를 샤프트로부터 빼내야 함)

따라서 본 고안은 종래의 로터리 밸브에서 발생하는 위와 같은 문제를 해결할 수 있는 기술을 제공하고자 한다.

상기 결합구 견인부재는, 상기 결합구를 관통하지 못하는 볼트 헤드; 상기 볼트 헤드로부터 상기 결합구를 관통하면서 연장하여 상기 나사공에 나합하고, 핀공을 구비한 볼트 몸체; 및 상기 볼트 몸체에 대해 수직한 자세를 취하면서 상기 핀공을 억지끼움 방식으로 관통하고, 상기 볼트 몸체의 직경보다 긴 길이를 가지면서 상기 샤프트 삽입홈의 내부에 위치하는 핀;을 포함한다.

상기 핀은 상기 샤프트 삽입홈의 직경보다 작은 길이로 마련된다. 또한, 상기 핀은 상기 볼트 헤드가 상기 결합구와 맞닿았을 때 상기 결합구로부터 이격하도록 마련된다.

상기 결합구에는 서로 반대되는 두 곳에 위치하는 핀 통과공이 마련된다. 그리고 상기 핀 통과공의 크기는 상기 핀공의 크기보다 더 크게 마련된다.

상기 중공의 외벽에는 원주방향을 따라 연장하는 임펠러 인출홈이 형성된다. 그리고 상기 임펠러 인출홈은 상기 샤프트가 상기 중공에 완전히 삽입되었을 때 상기 샤프트의 앞단보다 더 앞에 위치한다.

본 고안에 의하면, 결합구가 결합구 견인부재에 의해 앞뒤로 견인될 뿐 회전하지는 않으므로, 결합구 테이퍼면 및 임펠러의 앞쪽 테이퍼면이 마모되는 문제가 발생하지 않는다.

또한, 본 고안에 의하면, 상기 결합구 견인부재의 핀과 상기 결합구 간 간섭이 발생하지 않고, 상기 핀의 체결 및 분리가 용이하다.

또한, 본 고안에 의하면, 임펠러를 하우징으로부터 쉽게 인출할 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 로터리 밸브의 절개 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 로터리 밸브의 종단면로서, 결합구가 체결된 상태를 도시한 것이다.
도 3은 도 1에 도시된 로터리 밸브의 종단면도로서, 결합구가 분리되는 과정을 도시한 것이다.

이하, 본 고안에 따른 로터리 밸브의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 고안자는 그 자신의 고안을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다.

본 고안에 따른 로터리 밸브(100)는 호퍼와 같은 저장수단(미도시)에 체결되어 상기 저장수단으로부터 분체를 정량적으로 배출하거나 상기 분체의 배출을 허용하지 않기 위해 사용되는 것으로서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(110)과, 임펠러(120)와, 샤프트(130)와, 결합구(140)와, 결합구 견인부재(150)를 포함한다.

상기 하우징(110)은 분체가 유입되기 위한 유입구(112)를 상부에 구비하는데, 이 유입구(112)가 형성된 상단은 저장수단에 분리 가능하게 결합되는 부위이다. 그리고 하우징(110)은 분체가 배출되기 위한 배출구(114)를 하부에 구비한다. 또한, 하우징(110)은 임펠러가 출입할 수 있는 임펠러 출입구(116)를 앞면에 구비한다. 임펠러 출입구(116)는 여닫이 문(미도시)에 의해 개폐된다.

상기 임펠러(120)는 앞에서 뒤로 밀리면 임펠러 출입구(116)를 통과하여 하우징(110)의 내부에 설치되고, 그러면 유입구(112)와 배출구(114) 사이에 위치하게 된다. 그리고 임펠러(120)는 앞으로 당겨질 때 임펠러 출입구(116)를 통과하여 하우징(110)의 내부로부터 인출된다.

임펠러(120)의 중앙에는 앞뒤로 연장하는 중공(122)이 마련된다. 중공(122)의 앞 외벽은 앞으로 갈수록 벌어지는 앞쪽 테이퍼면(124)으로 구성되고, 중공(122)의 뒷 외벽은 뒤쪽으로 갈수록 벌어지는 뒤쪽 테이퍼면(126)으로 구성된다.

이러한 임펠러(120)는 앞뒤로 연장하는 중심축을 중심으로 회전할 때 분체를 유입구(112)로부터 배출구(114)로 배출시키고, 회전 속도에 따라 배출하는 분체의 양을 달리하게 된다.

상기 샤프트(130)는 임펠러(120)를 회전시키기 위한 것으로서, 임펠러(120)의 중공(122)에 삽입된다. 키(162)를 구비한 샤프트(130)가 하우징(110)에 설치된 상태에서, 임펠러(120)에 형성된 키홈에 상기 키(162)가 끼워지도록 임펠러(120)를 하우징(110)의 내부로 밀어넣으면 샤프트(130)가 임펠러(120)의 중공(122)에 삽입된다. 그리고 샤프트(130)가 중공(122)에 삽입되면, 샤프트(130)에 형성된 샤프트 테이퍼면(136)이 임펠러(120)의 뒷쪽 테이퍼면(126)과 면접하게 되고, 샤프트(130)의 앞단은 중공(122)에 위치하게 된다. 이러한 샤프트(130)의 앞면 중앙에는 뒤로 연장하는 나사공(132)이 형성되어 있고, 중공(122)에 위치하는 샤프트(130)의 앞단은 그 뒤쪽 부위보다 직경이 작은 소직경 부위로 형성된다.

한편, 하우징(110)의 뒤쪽에는 모터(미도시)를 구비한 감속기(170)가 체결되어 있다. 그리고 위 모터(미도시)가 작동하면, 감속기(170)에 의해 샤프트(130)가 회전하게 된다.

상기 결합구(140)는 앞에서 뒤로 밀려 상기 중공(122)에 삽입되거나, 반대로 앞으로 당겨져 중공(122)으로부터 인출되도록 마련된 부재이다. 결합구(140)에는 결합구 테이퍼면(144)이 마련되어 있는데, 이 결합구 테이퍼면(144)은 결합구(140)가 중공(122)에 삽입되면 임펠러(120)의 앞쪽 테이퍼면(124)과 면접하게 된다. 또한, 결합구(140)의 뒷면에는 앞쪽으로 파인 샤프트 삽입홈(146)이 마련되어 있는데, 결합구(140)가 중공(122)에 삽입되면 샤프트 삽입홈(146)으로 샤프트(130)의 앞단(소직경 부위)이 삽입된다.

상기 결합구 견인부재(150)는 샤프트(130)의 나사공(132)에 나합되는 부재이다. 결합구 견인부재(150)가 조이는 방향으로 회전하면 상기 나합이 이루어지고, 이때 결합구(140)는 결합구 견인부재(150)에 의해 뒤로 견인되면서 임펠러(120)의 중공(122)에 삽입된다. 반대로 결합구 견인부재(150)가 푸는 방향으로 회전하면 상기 나합이 해체되고, 이때는 결합구(140)가 결합구 견인부재(150)에 의해 앞으로 견인되면서 상기 중공(122)으로부터 인출된다.

종래의 로터리 밸브에서는 상기 결합구(140)에 해당하는 부재가 상기 샤프트(130)의 앞단에 해당하는 부위와 직접 나합하므로, 상기 결합구 테이퍼면(144)에 해당하는 면 및 상기 임펠러(120)의 앞쪽 테이퍼면(124)에 해당하는 면이 마모되는 문제가 발생한다. 그러나 본 고안에 따른 로터리 밸브(100)에서는 결합구(140)가 결합구 견인부재(150)에 의해 앞뒤로 견인될 뿐 회전하지는 않는바, 결합구 테이퍼면(144) 및 앞쪽 테이퍼면(124)이 마모되는 문제가 발생하지 않는다.

위와 같은 결합구 견인부재(150)는 볼트 헤드(152)와, 볼트 몸체(154)와, 핀(156)을 포함할 수 있다.

볼트 헤드(152)는 결합구(140)에 형성된 단턱(142)에 걸려 결합구(140)를 관통하지는 못한다. 볼트 몸체(154)는 볼트 헤드(152)로부터 뒤로 연장하되, 결합구(140)를 관통하여 샤프트(130)의 나사공(132)에 나합한다. 또한, 볼트 몸체(154)에는 볼트 몸체(154)에 대해 수직하게 핀공(158)이 마련되어 있다.

상기 핀(156)은 핀공(158)에 억지끼움 방식으로 결합되어 결합구(140)의 샤프트 삽입홈(146) 내에 위치하는바, 샤프트 삽입홈(146) 내에서 볼트 몸체(154)에 대해 수직한 자세를 취하면서 볼트 몸체(154)를 관통한다. 또한, 핀(156)은 볼트 몸체(154)의 직경보다 긴 길이를 갖는바, 핀(156)의 양단은 샤프트 삽입홈(146) 내에서 볼트 몸체(154)의 외부로 돌출하고, 이 때문에 볼트 몸체(154)는 핀(156)이 분리되기 전에는 결합구(140)로부터 인출될 수 없다.

이러한 결합구 견인부재(150)로 결합구(140)를 중공(122)에 삽입할 때는, 볼트 몸체(154)의 뒷단을 나사공(132)에 삽입한 후 볼트 헤드(152)를 조이는 방향으로 회전시키는데, 그러면 결합구(140)가 볼트 헤드(152)에 이끌려 뒤로 견인되고, 이 견인 과정에서 샤프트(130)의 앞단이 샤프트 삽입홈(146)에 삽입되고 결합구 테이퍼면(144)이 앞쪽 테이퍼면(124)과 면접하여 도 2와 같은 상태가 된다.

위 결합구 견인부재(150)로 결합구(140)를 중공(122)으로부터 인출할 때는, 볼트 헤드(152)를 푸는 방향으로 회전시키는데, 그러면 결합구(140)가 핀(156)에 이끌려 앞으로 견인되고, 이 견인 과정에서 결합구 테이퍼면(144)이 앞쪽 테이퍼면(124)으로부터 떨어지고 샤프트(130)의 앞단으로부터 샤프트 삽입홈(146)이 분리되어 도 3과 같은 상태가 된다.

한편, 핀(156)의 길이는 샤프트 삽입홈(146)의 직경보다 작게 마련되는 것이 좋은데, 이는 볼트 헤드(152)와 함께 회전하는 핀(156)이 결합구(140)에 의해 간섭을 받지 않게 하기 위함이다. 또한, 볼트 헤드(152)가 결합구(140)와 맞닿았을 때 핀(156)은 결합구(140)로부터 이격하는 것이 좋은데(도 2 참조), 이는 핀(156)을 핀공(158)에 억지끼움 방식으로 결합시키는 작업 및 핀공(158)으로부터 분리시키는 작업을 용이케 하기 위함이다.

또한, 결합구(140)에는 서로 반대되는 두 곳에 위치하도록 핀 통과공(148)이 핀공(158)보다 더 크게 마련되는 것이 좋다. 이 경우, 핀(156)을 핀공(158)에 억지끼움 방식으로 삽입할 때 및 핀(156)을 핀공(158)으로부터 인출할 때 핀(156)이 통과할 공간을 핀 통과공(148)이 넉넉히 제공한다. 또한, 핀(156)을 분리하기 위해 어느 한 핀 통과공(148)으로 정(미도시)을 삽입하여 망치로 치면 반대쪽 핀 통과공(148)으로 핀(156)이 빠질 수 있다. 따라서 결합구(140)에 위와 같은 핀 통과공(148)이 마련되면 핀(156)의 체결 및 분리 작업이 용이하다.

또한, 중공(122)의 외벽에는 원주방향을 따라 연장하는 임펠러 인출홈(128)이 마련되는 것이 좋다. 이때, 임펠러 인출홈(128)은 중공(122)에 완전히 삽입된 샤프트(130)의 앞단보다 더 앞에 위치한다. 그리고 임펠러 인출홈(128)은 원호 형태여도 좋고 링 형태여도 좋지만, 링 형태의 가공이 원호 형태의 가공보다 훨씬 용이한바, 링 형태인 것이 바람직하다. 이러한 임펠러 인출홈(128)은 결합구(140) 및 결합구 견인부재(150)가 중공(122)으로부터 완전히 인출되고 나면 외부로 노출되고, 그러면 작업자는 걸개 등의 도구를 임펠러 인출홈(128)에 건 다음 앞으로 당김으로써, 임펠러(120)를 아주 쉽게 하우징(110)으로부터 인출할 수 있다.

한편, 미설명 도면부호 164는 샤프트(130)를 통과시키도록 고정된 테프론 재질의 실링(seal ring)이다.

이상 설명한 로터리 밸브(100)의 사용 과정을 설명하면 아래와 같다.

도 1 및 도 2와 같이 완전히 조립된 상태로 로터리 밸브(100)를 사용하다가 로터리 밸브(100)의 청소가 필요한 시점이 오면, 작업자는 여닫이 문(미도시)을 열어 임펠러 출입구(116)를 개방하고, 볼트 헤드(152)를 푸는 방향으로 회전시켜 결합구(140) 및 결합구 견인부재(150)를 임펠러(120)의 중공(122)으로부터 인출한다. 이후, 작업자는 걸개 등의 도구를 이용하여 임펠러(120)를 하우징(110)으로부터 인출한다. 경우에 따라서는, 핀(156)을 핀공(158)으로 분리한 후 볼트 헤드(152) 및 볼트 몸체(154)를 결합구(140)로부터 분리할 수도 있다.

인출한 결합구(140), 결합구 견인부재(150) 및 임펠러(120), 그 외 하우징(110) 및 샤프트(130)를 청소하고 나면, 작업자는 임펠러(120)를 샤프트(130)에 끼운 후, 볼트 헤드(152)를 조이는 방향으로 회전시켜 결합구(140)를 중공(122)에 삽입함으로써 로터리 밸브(100)의 재조립을 완료한다. 이후, 여닫이 문을 닫아 임펠러 출입구(116)를 밀폐하면, 로터리 밸브(100)가 다시 사용할 수 있는 상태로 된다.

이상과 같이, 본 고안은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 고안은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 고안의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있고, 상술한 실시예들이 다양하게 조합될 수 있음은 물론이다.

100 : 로터리 밸브 110 : 하우징
112 : 유입구 114 : 배출구
116 : 임펠러 출입구 120 : 임펠러
122 : 중공 124 : 앞쪽 테이퍼면
126 : 뒷쪽 테이퍼면 128 : 임펠러 인출홈
130 : 샤프트 132 : 나사공
136 : 샤프트 테이퍼면 140 : 결합구
142 : 단턱 144 : 결합구 테이퍼면
146 : 샤프트 삽입홈 148 : 핀 통과공
150 : 결합구 견인부재 152 : 볼트 헤드
154 : 볼트 몸체 156 : 핀
158 : 핀공 162 : 키
164 : 실링 170 : 감속기

Claims

분체가 유입되기 위한 유입구를 상부에 구비하고, 상기 분체가 배출되기 위한 배출구를 하부에 구비하며, 임펠러 출입구를 앞면에 구비한 하우징;
상기 임펠러 출입구로 출입할 수 있게 마련되고, 상기 유입구와 배출구 사이에 위치하도록 상기 하우징의 내부에 설치되며, 앞으로 갈수록 벌어지는 앞쪽 테이퍼면 및 뒤로 갈수록 벌어지는 뒷쪽 테이퍼면을 앞뒤에 각각 갖는 중공을 구비한 임펠러;
상기 중공에 삽입되어 상기 임펠러를 회전시키도록 마련되고, 상기 중공에 삽입되었을 때 상기 뒷쪽 테이퍼면과 면접하게 되는 샤프트 테이퍼면을 구비하며, 앞면에 나사공을 구비한 샤프트;
상기 중공에 삽입되거나 상기 중공으로부터 인출될 수 있도록 마련되고, 상기 중공에 삽입되었을 때 상기 앞쪽 테이퍼면과 면접하게 되는 결합구 테이퍼면 및 상기 샤프트의 앞단이 삽입하게 되는 샤프트 삽입홈을 구비한 결합구; 및
상기 나사공에 나합하도록 마련되고, 상기 나합이 이루어질 때는 상기 결합구를 뒤로 견인함으로써 상기 결합구를 상기 중공에 삽입시키고, 상기 나합의 해체 시에는 상기 결합구를 앞으로 견인함으로써 상기 결합구를 상기 중공으로부터 인출시키는 결합구 견인부재;를 포함하는 로터리 밸브.
제1항에 있어서,
상기 결합구 견인부재는,
상기 결합구를 관통하지 못하는 볼트 헤드;
상기 볼트 헤드로부터 상기 결합구를 관통하면서 연장하여 상기 나사공에 나합하고, 핀공을 구비한 볼트 몸체; 및
상기 볼트 몸체에 대해 수직한 자세를 취하면서 상기 핀공을 억지끼움 방식으로 관통하고, 상기 볼트 몸체의 직경보다 긴 길이를 가지면서 상기 샤프트 삽입홈의 내부에 위치하는 핀;을 포함하는 로터리 밸브.
제2항에 있어서,
상기 핀은 상기 샤프트 삽입홈의 직경보다 작은 길이로 마련되고, 상기 볼트 헤드가 상기 결합구와 맞닿았을 때 상기 결합구로부터 이격하도록 마련되는 로터리 밸브.
제2항에 있어서,
상기 결합구에는 서로 반대되는 두 곳에 위치하는 핀 통과공이 마련되고, 상기 핀 통과공의 크기는 상기 핀공의 크기보다 더 크게 마련되는 로터리 밸브.
제1항에 있어서,
상기 중공의 외벽에는 원주방향을 따라 연장하는 임펠러 인출홈이 형성되고, 상기 임펠러 인출홈은 상기 샤프트가 상기 중공에 완전히 삽입되었을 때 상기 샤프트의 앞단보다 더 앞에 위치하는 로터리 밸브.