KR20140003842A - 록킹장치를 구비한 다이아프램 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 록킹장치를 구비한 다이아프램 밸브에 관한 것이다.
본 발명은 관로를 형성하는 내부공간을 갖는 본체부; 상기 본체부의 상기 내부공간에 탄성 변형가능하게 장착되며 상기 관로를 선택적으로 개폐하는 다이아프램; 상기 본체부와 결합되어 상기 다이아프램을 덮는 덮개부; 상기 덮개부에 회전가능하게 장착되는 핸들; 상기 핸들과 결합되어 상기 덮개부 내측에서 회전하면서 상기 다이아프램을 승하강시키도록 상기 다이아프램을 가압하는 가압부; 및 상기 핸들과 상기 덮개부에 착탈가능하게 결합되어, 상기 핸들이 임의로 회전하는 것을 방지하는 록킹핀;을 포함하는 다이아프램 밸브를 제공한다.

Description

록킹장치를 구비한 다이아프램 밸브{Diaphragm Valve Comprising Locking Device}

본 발명은 다이아프램 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 관로의 개방되거나 폐쇄된 위치를 고정할 수 있는 다이아프램 밸브의 록킹장치에 관한 것이다.

일반적으로 다이아프램 밸브(Diaphragm Valve)는 본체 내부에 구비된 얇은 막인 다이아프램(Diaphragm)이 유로를 선택적으로 개방함으로써 유체의 흐름을 조절하는 밸브이다.

다이아프램 밸브는 내식성이 매우 뛰어나 반도체 장비,설비에 사용되거나 석유 공업용(가스, 액체 및 화학 약품) 석유 공업제품배관,제약회사 설비 등에 사용될 수 있다.

다이아프램 밸브는 회전운동을 하는 핸들을 사용자가 조작함에 따라 다이아프램의 형상이 변화되면서 유로의 개폐정도가 달라짐으로써 작동되는 원리를 가지고 있다.

즉, 종래의 다이아프램 밸브는 사용자가 핸들을 시계방향 또는 반시계방향으로 일정 각도 회전시키면 본체의 관로가 일정한 크기만큼 개방되고, 반대방향으로 핸들을 복귀시키면 본체의 관로가 좁아지거나 폐쇄되는 방식으로 작동한다.

그런데 종래의 다이아프램 밸브는 핸들의 회동을 구속할 수 있는 별도의 안전장치가 구비되지 않아 사용자 또는 제3자의 부주의 등으로 인해 다이아프램 밸브가 임의로 개방되거나 폐쇄될 수 있는 문제가 있었다.

특히 다이아프램 밸브가 가스 밸브로 사용되는 경우, 다이아프램 밸브가 임의로 개방되어 가스가 누출되면서 폭발로 이어지면 인명과 재산에 막대한 피해를 발생시키므로 다이아프램 밸브의 안전장치의 필요성은 더욱 증대된다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위한 것으로 다이아프램 밸브가 임의로 개방되거나 폐쇄되지 않도록 핸들을 고정할 수 있는 록킹장치를 구비한 다이아프램 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 관로를 형성하는 내부공간을 갖는 본체부; 상기 본체부의 상기 내부공간에 탄성 변형가능하게 장착되며 상기 관로를 선택적으로 개폐하는 다이아프램; 상기 본체부와 결합되어 상기 다이아프램을 덮는 덮개부; 상기 덮개부에 회전가능하게 장착되는 핸들; 상기 핸들과 결합되어 상기 덮개부 내측에서 회전하면서 상기 다이아프램을 승하강시키도록 상기 다이아프램을 가압하는 가압부; 및 상기 핸들과 상기 덮개부에 착탈가능하게 결합되어, 상기 핸들이 임의로 회전하는 것을 방지하는 록킹핀;을 포함하는 다이아프램 밸브를 제공한다.

상기 핸들에는 상기 록킹핀이 삽입되는 관통홀이 형성되고, 상기 덮개부에는 상기 관통홀과 연통되어 상기 록킹핀의 단부가 선택적으로 삽입되는 다수의 고정홀이 형성될 수 있다.

상기 가압부는 상기 다이아프램을 가압할 수 있도록 상기 덮개부 내측에 배치되는 컴프레서; 상기 컴프레서와 결합되며 외측에 나사산이 형성된 스핀들; 상기 핸들의 회전에 따라 회전하며, 상기 스핀들의 외측에 나사결합되는 슬리브; 및 상기 슬리브의 내측에서 상기 스핀들과 결합되며, 상기 핸들의 상부를 향해 승하강되면서 상기 다이아프램의 가압 상태를 표시하는 샤프트;를 포함할 수 있다.

상기 덮개부에는 상기 스핀들이 삽입되도록 중심홀이 형성되고, 상기 다수의 고정홀들은 상기 중심홀의 외주를 따라 방사상으로 배치될 수 있다.

상기 핸들의 내측에는 상기 중심홀과 대응되는 공간부가 형성되며, 상기 핸들의 중심에는 상기 공간부와 연통되며 상기 샤프트가 이동가능한 표시홀이 형성될 수 있다.

상기 록킹핀은, 핀본체; 상기 핀본체에서 연장되어 상기 관통홀 및 상기 고정홀에 삽입되는 삽입봉; 상기 삽입봉에 구비되어 상기 핀본체를 상기 핸들에 착탈고정시키는 착탈후크; 를 포함할 수 있다.

상기 록킹핀은 상기 핀본체에 형성된 돌출리브를 더 포함할 수 있다.

상기 록킹핀은 플라스틱 재질, 스테인레스 스틸 재질 중 적어도 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 록킹장치를 구비한 다이아프램 밸브는 핸들의 회동을 구속할 수 있는 안전장치를 구비하게 되므로 사용자 또는 제3자의 부주의 등으로 인해 다이아프램 밸브가 임의로 개방되거나 폐쇄될 수 있는 문제를 미연에 방지할 수 있다.

그러므로 특히 다이아프램 밸브가 가스 밸브로 사용되는 경우, 다이아프램 밸브가 임의로 개방되어 가스가 누출되면서 폭발로 이어지면 인명과 재산에 막대한 피해를 발생시킬 수 있었던 종래의 문제점을 해결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 록킹장치를 구비한 다이아프램 밸브의 분 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 결합 사시도이다.
도 3은 도 1의 록킹핀의 사시도이다.
도 4는 도 1의 덮개부에 대한 평면도이다.
도 5는 도 2의 단면도로서, 다이아프램에 의한 유체의 제어방식을 보여준다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 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.

본 실시예의 다이아프램 밸브는 다양한 종류의 다이아프램 밸브일 수 있다. 예를 들어 다이아프램 밸브는 금속재질이나 C-PVC, PVDF, PP 재질 등 플라스틱 재질 또는 금속과 플라스틱 재질의 부품들이 함께 결합된 다이아프램 밸브일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 록킹장치를 구비한 다이아프램 밸브의 분 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 결합 사시도이며, 도 3은 도 1의 록킹핀의 사시도이고, 도 4는 도 1의 덮개부에 대한 평면도이며, 도 5는 도 2의 단면도로서, 다이아프램에 의한 유체의 제어방식을 보여준다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 록킹장치를 구비한 다이아프램 밸브(1)는, 본체부(100), 다이아프램(200), 덮개부(300), 핸들(400), 가압부(500), 록킹핀(600)을 포함하여 구성될 수 있다.

본체부(100)는 관로(110)를 형성하는 내부공간(120)을 갖는다. 본체부(100)는 일정한 길이를 가지며, 내부공간(120)은 중공 형상의 파이프가 상부에서 절곡된 형상으로 이루어지도록 관로(110)가 형성될 수 있다. 본체부(100)는 후술할 다이아프램(200)이 위치하도록 중앙 영역에 단면이 정사각형인 블록(101)이 포함된 형상을 가질 수도 있으며 단면이 선형, 곡선형 등 다양한 형상의 블록이 포함된 형상으로 이루어질 수 있다.

본체부(100)의 블록에는 후술할 다이아프램(200), 다이아프램 보호구(220) 및 덮개부(300)와의 결합을 위해 각각 다수의 볼트공들이 형성될 수 있으며, 볼트공에는 나사(303)가 체결됨으로써 각 부재들이 서로 조립될 수 있다.

본체부(100)의 양 단부, 즉 관로(110)의 양측에는 다른 배관(미도시)이 연결 설치될 수 있도록 플랜지 형상으로 이루어질 수 있다.

다이아프램(200)은 본체부(100)의 내부공간에 탄성 변형가능하게 장착되며 관로(110)를 선택적으로 개폐하는 역할을 한다. 다이아프램(200)은 전체적으로 정사각형의 얇은 플레이트 형상의 외관을 가지며, 내측에는 원반 형상의 탄성변형부가 위치할 수 있다. 원 형상의 탄성변형부는 후술할 가압부(500)에 의하여 승하강되면서 본체부(100)의 관로(110)를 선택적으로 개폐하도록 동작한다.

다이아프램(200)의 상부에는 가압부(500)가 직접 접촉되면서 다이아프램(200)을 가압할 경우, 다이아프램(200)이 손상되는 것을 방지하도록 다이아프램 보호구(220)가 배치될 수 있다. 다이아프램 보호구(220)는 내열성, 내한성, 내용재성이 뛰어나며 안전성이 훌륭한 EPDM(ethylene propylene diene M-class) 고무(rubber)로 제작될 수 있는데, 이에 따라 다이아프램 보호구(220)는 EPDM 다이아프램(EPDM Diaphragm)이라고 불릴 수도 있다.

덮개부(300)는 본체부(100)와 결합되면서 다이아프램(200), 다이아프램 보호구(200)를 덮는다. 예를 들어 덮개부(300)는 다이아프램(200), 다이아프램 보호구(200)와 나사결합될 수 있도록 정사각형의 블록부(301)와, 후술할 핸들(600)이 장착될 수 있도록 블록부(301)의 중앙에 원통형상으로 돌출된 원통형부(302)로 이루어질 수 있다.

여기서 원통형부(302)의 중앙에는 중심홀(320)이 형성되며, 원통형부(302)의 내부는 중심홀(320)과 연통되도록 빈 공간이 형성될 수 있다. 덮개부(300)의 중심홀(320)과 원통형부(302)의 내부 공간에는 가압부(500)가 위치될 수 있다.

핸들(400)은 덮개부(300)에 회전가능하게 장착되는데, 사용자는 핸들(400)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킴에 따라 본체부(100)의 관로(110)를 개폐할 수 있도록 한다. 핸들(400)은 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 핸들(400)은 작업자가 손으로 조작할 수 있도록 상부 가장자리 영역에 배치된 링 형상의 손잡이부(402)와, 손잡이부(402)와 연결되며 덮개부(300)과 결합되는 원통형상의 중심축부(401)로 이루어질 수 있다. 핸들(400)의 중심축부(402)는 내부에 빈 공간부가 형성되며 전술한 덮개부(300)의 원통형부(302)와 결합될 수 있다. 즉, 핸들(400)의 내측에 마련된 빈 공간부는 덮개부(300)의 중심홀(320)과 대응될 수 있다.

가압부(500)는 핸들(400)과 결합되어 덮개부(300) 내측에서 회전하면서 다이아프램(200)를 승하강시키도록 다이아프램(200)을 가압할 수 있다. 즉, 가압부(500)의 일측은 핸들(400)과 결합되고, 타측은 다이아프램(200)을 가압하도록 덮개부(300)의 내측에 장착될 수 있다.

가압부(500)는 보다 상세하게는 컴프레서(510), 슬리브(520), 링(540), 스핀들(550)을 포함하여 구성될 수 있다.

컴프레서(510)는 다아아프램(200)을 가압할 수 있도록 덮개부(300)의 내측에 배치될 수 있다. 컴프레서(510)는 다이아프램(200)의 탄성변형부와 대응되는 형상으로 아래로 볼록한 반구형상으로 이루어질 수 있다. 컴프레서(510)는 다이아프램 보호구(220)와 접촉되면서 다이아프램(200)을 가압하도록 동작할 수 있다.

슬리브(520)는 일정한 길이를 갖는 파이프 형상을 가지며, 슬리브(520)의 내부 공간에는 후술할 스핀들(550)에 나사결합될 수 있도록 나사산이 형성될 수 있다. 슬리브(520)는 핸들(500)의 회전에 따라 함께 회전할 수 있도록 핸들(500)의 내측, 즉 핸들(500)의 중심축부(401) 내측 빈 공간부에 결합될 수 있다. 이를 위해 슬리브(520)의 외측에는 링(540)이 끼워질 수 있다.

스핀들(550)은 컴프레서(510)와 결합되며 외측에는 나사산이 형성될 수 있다. 예를 들어 스핀들(550)은 일정한 길이를 갖는 볼트 형상일 수 있으며, 일측은 컴프레서(510)와 결합되고, 타측의 외주면에는 전술한 슬리브(520)가 회전가능하도록 나사결합될 수 있다.

전술한 구성들을 포함하는 가압부(500)는 사용자가 핸들(500)을 회전시킬 경우, 핸들(500)의 내측에 위치한 슬리브(520)가 함께 회전하게 된다. 이때 슬리브(520)의 내측에 나사결합된 스핀들(550)은 나사산을 타고 승하강하면서 컴프레서(510)를 승하강시키게 된다. 이로써 컴프레서(510)는 다이아프램(200)을 가압하거나 가압을 해제하면서 관로(110)의 개폐를 조절할 수 있다.

가압부(500)는 전술한 구성에 더하여 샤프트(530)를 더 포함할 수 있다. 샤프트(530)는 슬리브(520)의 내측에서 스핀들(550)과 결합되며, 핸들(500)의 상부를 향해 승하강되면서 다이아프램(200)의 가압 상태를 표시하는 역할을 한다. 이를 위해 핸들(400)의 중심에는 샤프트(530)가 이동가능한 표시홀(420)이 형성될 수 있다. 따라서 사용자는 샤프트(530)가 표시홀(420)로부터 돌출되거나 인입된 길이를 통해 본체부(100)의 내부공간(120)의 개폐정도를 육안으로 확인할 수 있다.

한편, 록킹핀(600)은 핸들(400)과 덮개부(100)에 착탈가능하게 결합되어 핸들(400)이 임의로 회전하는 것을 방지하는 역할을 한다.

록킹핀(600)은 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이 록킹핀(600)은 작업자가 손톱 등으로 조작하기 용이하도록 돌출리브(630)가 결합된 핀본체(610)와, 핀본체(610)에서 연장된 삽입봉(620)과, 핀본체(610)를 핸들(400)에 착탈고정시키는 착탈후크(640)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상술한 형태의 록킹핀(600)이 핸들(400)에 장착될 수 있도록, 핸들(400)에는 록킹핀(600)이 삽입되는 관통홀(410)이 형성될 수 있다. 예를 들어 관통홀(410)은 핸들(410)의 중심축부(401)의 외측에 길이방향으로 관통형성될 수 있다. 그리고 덮개부(300)에는 관통홀(410)과 연통되어 록킹핀(600)의 단부가 선택적으로 삽입되는 다수의 고정홀(310)이 형성될 수 있다.

예를 들어 고정홀(310)들은 도 4에 도시된 바와 같이 덮개부(300)의 원통형부에 마련된 중심홀(320)의 외주를 따라 방사상으로 배치될 수 있다. 본 실시예에서 고정홀(310)들은 10개가 형성되나, 이에 제한되지 않고 다양한 개수를 가질 수 있다.

그리고 핸들(400)의 관통홀(410)의 상부는 록킹핀(600)의 핀본체(610)가 안착되도록 핀본체(610)와 대응되는 형성으로 함몰될 수 있다. 즉, 록킹핀(600)의 핀본체(610)와 대응하는 형상을 갖도록 관통홀(410)의 상부가 함몰되면, 핀본체(610)가 결합시 핸들(400)의 중심축부(401)의 상면과 핀본체(610)의 상면이 나란하게 유지될 수 있도록 하여 임의의 외력에 의해 록킹핀(600)이 분리되지 않도록 할 수 있다.

록킹핀(600)의 핀본체(610)에 형성된 돌출리브(630)는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 핸들(400)에 밀착 고정된 록킹핀(600)을 분리할 경우, 작업자가 손톱이나 손끝으로 핀본체(610)를 용이하게 밀어올릴 수 있도록 할 수 있다.

착탈후크(640)는 핸들(400)에 삽입된 록킹핀(610)이 임의로 분리되지 않도록 견고하게 고정하는 역할을 하며, 상술한 돌출리브(630)를 조작하는 외력에 의해 핸들(400)로부터 분리될 수 있도록 적절한 탄성 및 외형을 가질 수 있다. 핸들(400)의 관통홀(410)의 내측에는 삽입봉(620)에 결합되는 착탈후크(640)가 삽입되는 후크공이 형성될 수 있다.

상술한 구성의 록킹핀(600)은 플라스틱 등 다양한 소재로 제작될 수 있으나 충격 또는 핸들(400)에 가해지는 외력에 의해 파손되지 않도록 금속재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(SUS) 재질로 이루어질 수 있다. 물론, 록킹핀(600)은 일부 구성품이 플라스틱 재질을 갖고, 다른 일부 구성품이 스테인레스 스틸 재질을 갖도록 제작될 수도 있다.

이와 같은 구성을 갖는 본 실시예의 록킹장치를 구비한 다이아프램 밸브(1)는 록킹핀(600)을 분리한 상태에서 작업자가 핸들(400)을 시계방향 또는 반시계방향으로 일정 각도 회전시키면 관로(110)가 개방되거나 폐쇄되도록 동작할 수 있다.

이때, 개방되거나 폐쇄된 위치의 핸들(400)에 록킹핀(600)을 장착시키면, 즉 록킹핀(600)의 삽입봉(620)을 핸들(400)의 관통홀(410) 및 덮개부(300)의 고정홀(310)들 중 어느 하나에 삽입함으로써 핸들(400)의 고정위치가 임의로 변경되지 않도록 할 수 있다.

그리고 작업자가 원할 때 언제든지 록킹핀(600)을 핸들(400)에서 분리하면, 고정이 해제되므로 밸브의 개폐를 원활하게 조작할 수 있다.

따라서 본 발명의 록킹장치를 구비한 다이아프램 밸브는 핸들의 회동을 구속할 수 있는 안전장치를 구비하게 되므로 사용자 또는 제3자의 부주의 등으로 인해 다이아프램 밸브가 임의로 개방되거나 폐쇄될 수 있는 문제를 미연에 방지할 수 있다.

그러므로 특히 다이아프램 밸브가 가스 밸브로 사용되는 경우, 다이아프램 밸브가 임의로 개방되어 가스가 누출되면서 폭발로 이어지면 인명과 재산에 막대한 피해를 발생시킬 수 있었던 종래의 문제점을 해결할 수 있다.

이상의 설명은 본 고안의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 고안에 개시된 실시예들은 본 고안의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 고안의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 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.

1 : 다이아프램 밸브 100 : 본체부
110 : 관로 120 : 내부공간
200 : 다이아프램 220 : 다이아프램 보호구
300 : 덮개부 301 : 볼트
310 : 고정홀 320 : 중심홀
400 : 핸들 410 : 관통홀
500 : 가압부 510 : 컴프레서
520 : 슬리브 530 : 샤프트
540 : 링 550 : 스핀들
600 : 록킹핀 610 : 핀본체
620 : 삽입봉 630 : 돌출리브
640 : 착탈후크

Claims (8)

1. 관로를 형성하는 내부공간을 갖는 본체부;
   상기 본체부의 상기 내부공간에 탄성 변형가능하게 장착되며 상기 관로를 선택적으로 개폐하는 다이아프램;
   상기 본체부와 결합되어 상기 다이아프램을 덮는 덮개부;
   상기 덮개부에 회전가능하게 장착되는 핸들;
   상기 핸들과 결합되어 상기 덮개부 내측에서 회전하면서 상기 다이아프램을 승하강시키도록 상기 다이아프램을 가압하는 가압부; 및
   상기 핸들과 상기 덮개부에 착탈가능하게 결합되어, 상기 핸들이 임의로 회전하는 것을 방지하는 록킹핀;
   을 포함하는 다이아프램 밸브.
2. 제1항에 있어서,
   상기 핸들에는 상기 록킹핀이 삽입되는 관통홀이 형성되고,
   상기 덮개부에는 상기 관통홀과 연통되어 상기 록킹핀의 단부가 선택적으로 삽입되는 다수의 고정홀이 형성되는 다이아프램 밸브.
3. 제2항에 있어서,
   상기 가압부는
   상기 다이아프램을 가압할 수 있도록 상기 덮개부 내측에 배치되는 컴프레서;
   상기 컴프레서와 결합되며 외측에 나사산이 형성된 스핀들;
   상기 핸들의 회전에 따라 회전하며, 상기 스핀들의 외측에 나사결합되는 슬리브; 및
   상기 슬리브의 내측에서 상기 스핀들과 결합되며, 상기 핸들의 상부를 향해 승하강되면서 상기 다이아프램의 가압 상태를 표시하는 샤프트;
   를 포함하는 다이아프램 밸브.
4. 제3항에 있어서,
   상기 덮개부에는 상기 스핀들이 삽입되도록 중심홀이 형성되고, 상기 다수의 고정홀들은 상기 중심홀의 외주를 따라 방사상으로 배치되는 다이아프램 밸브.
5. 제4항에 있어서,
   상기 핸들의 내측에는 상기 중심홀과 대응되는 공간부가 형성되며, 상기 핸들의 중심에는 상기 공간부와 연통되며 상기 샤프트가 이동가능한 표시홀이 형성된 다이아프램 밸브.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 록킹핀은,
   핀본체;
   상기 핀본체에서 연장되어 상기 관통홀 및 상기 고정홀에 삽입되는 삽입봉;
   상기 삽입봉에 구비되어 상기 핀본체를 상기 핸들에 착탈고정시키는 착탈후크; 를 포함하는 다이아프램 밸브.
7. 제6항에 있어서,
   상기 록킹핀은 상기 핀본체에 형성된 돌출리브를 더 포함하는 다이아프램 밸브.
8. 제7항에 있어서,
   상기 록킹핀은 플라스틱 재질, 스테인레스 스틸 재질 중 적어도 어느 하나의 재질로 이루어지는, 다이아프램 밸브

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