KR20170001954U - 분진의 유입을 차단하는 로터리 밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 임펠러(impeller)가 결합되는 샤프트에 미세 분진이 유입되어 마모되는 것을 방지하는 로터리 밸브에 관한 고안이다.
본 고안은 사이드 커버 내측 중앙에 결합된 샤프트에 임펠러가 조립되는 로터리 밸브에 있어서, 상기 사이드 커버 측 샤프트의 일측에는 테이퍼면이 형성되고, 상기 테이퍼면에서 돌출대가 연설되고, 상기 돌출대의 끝단에는 걸림턱이 형성되어, 중앙에 샤프트공이 관통 형성된 테프론실이 상기 샤프트에 끼워지면서 상기 걸림턱에 걸리고 상기 돌출대에 접하도록 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 고안은 샤프트와 테프론실 사이로 미세 분진이 유입되는 것을 차단함으로써, 테프론실의 회전에 의해 샤프트가 마모되는 것을 방지하고 샤프트의 수명을 연장할 수 있는 장점이 있다.

Description

분진의 유입을 차단하는 로터리 밸브{ROTARY VALVE}

본 고안은 분체의 정량 공급 및 정량 배출 또는 공기의 수송시에 주로 사용하는 로터리 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 임펠러(impeller)가 결합되는 샤프트에 미세 분진이 유입되어 마모되는 것을 방지하는 로터리 밸브에 관한 고안이다.

일반적으로 각종 분체를 일정한 시간에 일정한 양을 공급하고 배출하기 위하여 호퍼의 하측에 로터리 밸브를 결합하여 사용되고 있으며, 이러한 작용은 일정한 간격으로 구획되어 로터리 밸브의 내부에서 회전하는 임펠러에 의해 이루어진다.

따라서, 샤프트와 임펠러는 중심이 정확하게 일치하고, 견고히 결합되어야 회전이 정확하게 이루어지는 바, 이를 위해 종래의 로터리 밸브는 임펠러의 관통공에 삽입 결합되는 샤프트의 직경이 임펠러의 관통공과 거의 동일한 직경이거나 약간크게 되도록 하여 강제적으로 삽입 결합하였다.

그러나, 이렇게 강제적으로 결합된 임펠러와 샤프트는 장시간 동안 작업을 수행하면서 틈새에 분체가 부착됨으로 인해 트립현상이 발생하여 작동이 정지하는 등의 사고가 빈번해지므로, 주기적으로 청소를 해 주어야 하나, 강제적으로 삽입한 분체가 부착된 임펠러는 분해가 쉽지 않게 된다. 그러므로, 청소작업도 용이하지 못하고, 확실하게 청소되지 않은 로터리 밸브는 정확한 작동이 이루어지지 않아 비효율적이게 된다.

따라서, 본 출원인은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 출원 등록한 대한민국 등록실용 20-0413026호 '임펠러의 분해조립이 용이한 로터리 밸브'에서는 샤프트(20)와 임펠러(30)의 사이에 여유공간을 주어 분해조립이 쉽게 이루어지도록 하고, 임펠러(30)의 중심과 샤프트의 중심을 일치시키기 위한 작업이 용이하도록 구성된 로터리 밸브의 기술을 개진하였다.

특히, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 사이드 커버 측 샤프트(20)의 중도부 직경이 소정의 각도로 점차 작아져 테이퍼면(21)이 형성되고, 임펠러(30)의 관통공(31) 타측도 소정의 각도로 경사지면서 점차 커지는 테이퍼면(32)이 형성되고, 샤프트(20)의 끝단에 결합되는 임펠러 결합구(40)의 외주면에도 상기 관통공(31) 타측의 테이퍼면(32)과 대접되는 각도로 경사지는 테이퍼면(42)이 형성되도록 하였다.

또한, 샤프트(20)에는 테프론실(50)을 끼움 결합하여 샤프트(20) 외측으로 분진이 유입되는 것을 차단하도록 구성된다.

그러나, 임펠러(30)가 결합된 샤프트(20)에 고압의 압력이 가해지면서 테프론실(50)과 샤프트(20)의 사이에 미세한 틈새가 발생하게 되고, 샤프트(20)와 임펠러(30) 사이의 틈새로 미세한 분진이 유입되면서 회전하는 샤프트(20)의 사이에서 샤프트(20)를 마모시키게 되므로, 샤프트(20)의 수명이 단축되어 잦은 교체를 필요로 하는 문제점이 있었다.

[선행기술문헌]

대한민국 등록실용 20-0413026호

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출한 고안으로서, 샤프트와 테프론실 사이로 미세 분진이 유입되지 않도록 하여 샤프트가 마모되는 것을 방지하고 샤프트의 수명을 연장하는데 그 해결하고자 하는 과제가 있다.

본 고안은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 사이드 커버 내측 중앙에 결합된 샤프트에 임펠러가 조립되는 로터리 밸브에 있어서, 상기 사이드 커버 측 샤프트의 일측에는 테이퍼면이 형성되고, 상기 테이퍼면에서 돌출대가 연설되고, 상기 돌출대의 끝단에는 걸림턱이 형성되어, 중앙에 샤프트공이 관통 형성된 테프론실이 상기 샤프트에 끼워지면서 상기 걸림턱에 걸리고 상기 돌출대에 접하도록 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 일 실시예에 따르면, 상기 사이드 커버 측 샤프트의 중도부 직경이 소정의 각도로 점차 작아져 테이퍼면이 형성되며, 상기 임펠러의 중앙에 관통 형성된 관통공 일측 끝단이 외측으로 갈수록 샤프트의 테이퍼면과 대접되는 각도로 경사지면서 점차 커지는 테이퍼면이 형성됨으로써, 임펠러의 관통공과 샤프트의 사이에 여유공간이 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 일 실시예에 따르면, 상기 임펠러의 관통공 타측도 소정의 각도로 경사지면서 점차 커지는 테이퍼면이 형성되고, 샤프트의 끝단에 결합되는 결합구의 외주면에도 상기 관통공 타측의 테이퍼면과 대접되는 각도로 경사지는 테이퍼면이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 일 실시예에 따르면, 상기 사이드 커버에는 임펠러 결합구가 더 구비되며, 상기 임펠러 결합구에 형성되는 지지대에는 걸림공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 일 실시예에 따르면, 상기 사이드 커버에는 임펠러 결합구가 더 구비되며, 상기 임펠러 결합구의 지지대의 외측으로는 반원형의 걸림홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안은 샤프트와 테프론실 사이로 미세 분진이 유입되는 것을 차단함으로써, 테프론실의 회전에 의해 샤프트가 마모되는 것을 방지하고 샤프트의 수명을 연장할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 고안은 임펠러와 샤프트의 조립 시, 임펠러와 샤프트의 중심이 간단히 일치되어 조립되며, 임펠러와 샤프트 사이에 부착된 분체를 청소하기 위한 분해작업도 간단하게 이루어져 청소를 쉽게 할 수 있다.

도 1은 일반적인 로터리 밸브의 개략적인 사시도
도 2는 종래 로터리 밸브의 샤프트와 임펠러의 분리 단면도
도 3은 종래 로터리 밸브의 샤프트와 임펠러가 결합된 상태의 단면 예시도
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 로터리 밸브에서 샤프트에 테프론실 및 임펠러 결합구가 결합되기 전 상태의 분리 사시도
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 로터리 밸브에서 샤프트에 테프론실이 결합된 상태의 사시 예시도
도 6은 본 고안의 일 실시예에 따른 로터리 밸브에서 샤프트에 테프론실이 결합된 상태의 단면 예시도
도 7은 본 고안의 일 실시예에 따른 로터리 밸브에서 임펠러 결합구의 실시예를 보여주기 위한 정면도
도 8은 본 고안의 일 실시예에 따른 로터리 밸브에서 샤프트와 임펠러가 결합된 상태의 단면 예시도

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 고안의 실시예에 대하여 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 고안을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

도면을 참조하여 설명된 본 고안의 실시예는 본 고안의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형, 예를 들면 제조 방법 및/또는 사양의 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다. 예를 들면, 편평하다고 도시되거나 설명된 영역은 일반적으로 거칠거나/거칠고 비선형인 특성을 가질 수 있다. 또한, 날카로운 각도를 가지는 것으로 도시된 부분은 라운드질 수 있다. 따라서 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 고안의 범위를 좁히려고 의도된 것이 아니다.

본 고안의 로터리 밸브는 사이드 커버(10)의 일측에 구비된 감속기(11)와 결합되어 회전하는 샤프트(20)가 임펠러(30)의 관통공(31)에 삽입되어 결합되는 바, 샤프트(20)의 끝단에는 너트 등의 결합구(40)로 결합하여 임펠러(30)가 샤프트(20)로부터 분리되지 않도록 한다.

샤프트(20)의 일측에는 끝단으로 갈수록 그 직경이 점차 작아지도록 소정의 각도로 경사지는 테이퍼면(21)이 형성되도록 하며, 테이퍼면(21)의 끝단에는 돌출대(22)가 돌출되는 것이 바람직하다. 그리고, 돌출대(22)의 끝단에는 걸림턱(23)이 형성되고 테프론실 결합단(24)이 연설된다.

샤프트(20)가 삽입되어 결합되는 임펠러(30)의 관통공(31) 양측 끝단에는 상기 샤프트(20)의 테이퍼면(21)과 대접되는 형태로, 외측으로 갈수록 직경이 소정의 각도로 점차 커지는 테이퍼면(32)이 형성된다. 이때, 임펠러(30)의 관통공(31)이 샤프트(20)의 축의 직경보다 더 크게 하여 임펠러(30)의 관통공(31)과 샤프트(20) 사이에 소정의 여유공간이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 임펠러(30)의 관통공(31)에 삽입된 샤프트(20)와 나사 결합되는 너트 등으로 되는 임펠러 결합구(40)의 지지대(41) 내측에는 결합공(42) 형성되고, 결합공(42)의 내주면에는 마찬가지로 나사가 형성된다. 그리고, 외주면에는 상기 임펠러(30)의 일측 테이퍼면(32)과 대접되는 형태의 소정 각도의 테이퍼면(43)이 형성된다.

임펠러 결합구(40)의 지지대(41)에는 도 7에 도시된 바와 같이, 공구에 의해 임펠러 결합구(40)를 분리하기 용이하도록 걸림공(44)이 관통 형성되거나, 지지대(41)의 외측에 반원형의 걸림홈(45)이 형성되는 것도 가능하다.

한편, 샤프트(20)의 테프론실 결합단(24)에는 중앙에 관통공(51)이 관통 형성된 테프론실(50)이 끼움 결합된다. 끼워진 테프론실(50)은 샤프트(20)의 걸림턱(23)에 밀착되어 결합되면서 미세분진의 유입을 차단한다.

이하, 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 로터리 밸브는 사이드 커버(10) 내에 샤프트(20)가 회전 가능하도록 축설되며, 상기 샤프트(20)에는 임펠러(30)의 관통공(31)이 삽입 결합된다.

이때, 샤프트(20)의 테프론실 결합단(24)에는 테프론실(50)이 끼움 결합되어 걸림턱(23)에 의해 걸린 상태로 된다.

그리고, 임펠러(30)의 일측 테이퍼면(32)이 샤프트(20)의 테이퍼면(21)에 접하면서 밀착 접함과 동시에, 샤프트(20)의 중심과 임펠러(30)의 중심이 자동적으로 일치되어 위치된다. 따라서, 샤프트(20)와 임펠러(30)의 중심을 일치시키기 위한 별도의 조작을 하지 않아도 된다.

샤프트(20)의 끝단에는 결합구(40)를 나사 결합하는 바, 결합구(40)의 일측에도 테이퍼면(43)이 형성되어 있으므로, 상기 결합구(40)가 임펠러(30)를 가압하면서 샤프트(20)와 결합된다. 또한, 결합구(40)의 테이퍼면(43)이 임펠러(30)의 테이퍼면(32)과 밀착 접하며, 임펠러(30)가 샤프트(20)에 견고히 결합되도록 함과 동시에, 샤프트(20)의 끝단의 중심과 임펠러(30)의 중심이 일치되도록 위치를 정확하게 잡아주는 역활을 한다. 따라서, 상기 임펠러(30)의 관통공(31)과 샤프트(20)의 축 사이에는 소정 공간의 여유공간이 형성된다.

이렇게 조립된 로터리 밸브를 작동하게 되면, 고압의 미세 분진이 테프론실(50) 측으로 향하여도 테프론실(50)이 걸림턱(23)에 밀착 되어 있으므로, 미세 분진이 테프론실(50)과 샤프트(20)의 테프론실 결합단(24) 사이에 유입되는 것이 완전히 차단이 된다.

따라서, 장시간 샤프트(20)가 회전을 하여도 미세 분진의 유입이 차단되므로 사프트(20)가 마모될 염려가 줄어들고 수명이 연장된다. 그러므로, 청소를 위한 기간이 늘어나고 그만큼 장치의 작동을 중지해야 하는 시간이 줄어들어 유지비용이 절감되는 효과가 있다.

따라서, 사이드 커버(10)의 뚜껑(12)을 열고 임펠러 결합구(40)를 샤프트(20)로부터 분리시킨다. 이때, 결합구(40)가 조금만 외측으로 이동하여도, 샤프트(20)의 테이퍼면(21)이 임펠러 결합구(40)의 테이퍼면(43)으로부터 이격되어 분리가 수월해진다.

한편, 샤프트(20)로부터 임펠러 결합구(40)를 분리시키기 위해 별도의 공구를 이용하여 임펠러 결합구(40)에 형성된 걸림공(44) 또는 걸림홈(45)에 걸어 적은 힘으로 간편하게 분리할 수 있게 된다.

10 : 사이드 커버 20 : 샤프트
21,32,43 : 테이퍼면 30 : 임펠러
31 : 관통공 40 : 임펠러 결합구
41 : 지지대 42 : 결합공
44 : 걸림공 45 : 걸림홈
50 : 테프론실

Claims (5)

1. 사이드 커버 내측 중앙에 결합된 샤프트에 임펠러가 조립되는 로터리 밸브에 있어서,
   상기 사이드 커버 측 샤프트의 일측에는 테이퍼면이 형성되고, 상기 테이퍼면에서 돌출대가 연설되고, 상기 돌출대의 끝단에는 걸림턱이 형성되어, 중앙에 샤프트공이 관통 형성된 테프론실이 상기 샤프트에 끼워지면서 상기 걸림턱에 걸리고 상기 돌출대에 접하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 로터리 밸브.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 사이드 커버 측 샤프트의 중도부 직경이 소정의 각도로 점차 작아져 테이퍼면이 형성되며, 상기 임펠러의 중앙에 관통 형성된 관통공 일측 끝단이 외측으로 갈수록 샤프트의 테이퍼면과 대접되는 각도로 경사지면서 점차 커지는 테이퍼면이 형성됨으로써, 임펠러의 관통공과 샤프트의 사이에 여유공간이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 로터리 밸브.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 임펠러의 관통공 타측도 소정의 각도로 경사지면서 점차 커지는 테이퍼면이 형성되고, 샤프트의 끝단에 결합되는 결합구의 외주면에도 상기 관통공 타측의 테이퍼면과 대접되는 각도로 경사지는 테이퍼면이 형성되는 것을 특징으로 하는 임펠러의 분해조립이 용이한 로터리 밸브.
   
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
   상기 사이드 커버에는 임펠러 결합구가 더 구비되며, 상기 임펠러 결합구에 형성되는 지지대에는 걸림공이 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리 밸브.
   
5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
   상기 사이드 커버에는 임펠러 결합구가 더 구비되며, 상기 임펠러 결합구의 지지대의 외측으로는 반원형의 걸림홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 로터리 밸브.

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