KR20180057924A - 로터리 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로터리 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제철소, 발전소, 소각장 등의 설비에서 분말을 포함한 알갱이 배출, 이송시 에어씰링에 따른 역류를 방지하면서 배출, 이송 효율을 향상시킨 로터리 밸브에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 제철소, 발전소, 소각장 등의 설비에서 분말을 포함한 알갱이 배출, 이송시 에어씰링에 따른 역류를 방지하면서 배출, 이송 효율을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

Description

로터리 밸브{Rotary valve}

본 발명은 로터리 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제철소, 발전소, 소각장 등의 설비에서 분말을 포함한 알갱이 배출, 이송시 에어씰링에 따른 역류를 방지하면서 배출, 이송 효율을 향상시킨 로터리 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 로터리밸브는 호퍼와 같은 저장조의 하부에 설치되어 배출물 혹은 이송물의 유출을 차단하면서 필요시 균일한 양으로 배출시킬 수 있도록 구성된 밸브체이다.

이러한 로터리밸브는 밸브체를 회전운동시킴으로써 게이트를 선택적으로 개폐하게 된다.

이때, 밸브체는 샤프트의 반경방향으로 일자형의 평판인 블레이드가 부착된 구조로 이루어져 있다.

그런데, 이와 같은 구조의 평판형 블레이드는 분체 혹은 알갱이를 배출할 때, 특히 역류 방지를 위한 에어씰링 기능이 구현된 상태에서 분체 혹은 알갱이를 배출해야 하는 제철소나 각종 저장조의 플로어 컨베어 상에 설치되는 로터리밸브, 집진기능을 갖는 백필터의 하부에 설치되는 로터리밸브, 반응탑 등의 저장조 하부에 설치되는 로터리밸브의 경우에는 에어씰링 불량으로 에어가 역류하면서 분체를 고착시켜 호퍼내 브릿지 발생을 촉진하여 배출효율을 떨어뜨리거나 에어 리크에 따른 흡입압 불량으로 플로어량을 떨어뜨려 이송효율을 저하시키는 심각한 단점이 있다.

이를 테면, 도 1의 예시와 같이, 제철소 등의 플로어 컨베어에 설치되는 로터리밸브(10)의 경우 호퍼(12)의 하방에서 충분히 에어씰링 기능을 수행하지 못하게 되면 대기가 역류하여 호퍼(12) 내부로 유입되면서 대기의 수분과 호퍼(12) 내 저장물이 반응하여 굳으면서 브릿지를 형성하게 되므로 분체의 배출이 어렵게 되는 문제가 발생된다.

특히, 그 분체가 회분일 경우에는 더욱 더 그러하다.

또한, 도 2의 예시와 같이, 집진설비인 백필터(20) 하방에 설치된 로터리밸브(10)가 에어씰링 기능을 수행하지 못하게 되면 집진시 에어리크에 의해 흡입압이 떨어져 집진기능이 제대로 수행되지 못하는 문제를 야기시킨다.

뿐만 아니라, 도 3의 예시와 같이, 반응탑이나 저장조(30) 하부에서 공송(공기이송) 라인에 설치된 로터리밸브(10)가 에어씰링 기능을 수행하지 못하게 되면 공송을 위해 에어를 트랜스포터(40)에 고압으로 불었을 때 공기 일부가 역류하여 반응탑이나 저장조(30)로 리크되므로 공송압이 떨어져 공송 불량이 야기되는 문제도 있다.

이에 더하여, 줄이나 끈과 같은 스트링류는 물론 이물질이 분체에 포함되어 있을 경우 밸브하우징의 내주면과 블레이드가 항상 직선상으로만 만나면서 스윕(swip)하는 구조이므로 함께 회전되어 버릴 뿐 결코 끊어지거나 파단되지 않기 때문에 종국에는 부하를 가중시켜 로터리밸브(10)의 회전 자체를 못하게 막는 설비사고를 유발시키며, 이를 해소하기 위해서는 이물질배출구를 통해 이물질을 일일이 절단 제거해야 하므로 이물질 제거에만 최소 4시간 이상 걸리기 때문에 생산성을 현격히 떨어뜨릴 뿐만 아니라, 협소 공간에서 작업하는 것이므로 작업성도 저하되고, 작업도 매우 어렵다는 한계를 가지고 있었다.

대한민국 특허 등록번호 제10-0663630호(2006.12.23.) '축열식 소각로의 풍향전환 로터리밸브 분배기' 대한민국 특허 등록번호 제10-0833165호(2008.05.22.) '로터리밸브 유닛' 대한민국 특허 등록번호 제10-1245311호(2013.03.13.) '로터리밸브의 기밀 유지 장치' 대한민국 특허 등록번호 제10-1290073호(2013.07.22.) '로터리밸브' 대한민국 특허 등록번호 제10-1571628호(2015.11.18.) '로터리밸브' 대한민국 실용 등록번호 제20-0289927호(2002.09.09.) '자동간격 조절장치가 설치된 로터리밸브' 대한민국 실용 등록번호 제20-0300328호(2002.12.26.) '로터리 밸브' 대한민국 실용 등록번호 제20-0350680호(2004.05.06.) '로터리 밸브의 역류압 배출장치' 대한민국 실용 등록번호 제20-0348806호(2004.04.14.) '로터리 밸브의 실링장치' 대한민국 실용 등록번호 제20-0377230호(2005.02.21.) '로터리 가변밸브를 이용한 축열식 산화장치'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 제철소, 발전소, 소각장 등의 설비에서 분말을 포함한 알갱이 배출, 이송시 에어씰링에 따른 역류를 방지하면서 배출, 이송 효율을 향상시킨 로터리 밸브를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 밸브하우징과, 밸브구동모터와, 밸브하우징에 내장되고 밸브구동모터에 의해 회전구동되는 밸브체와, 밸브하우징의 상면에 형성된 이물질배출구를 포함하는 로터리밸브에 있어서; 상기 밸브체는 상기 밸브하우징에 회전가능하게 조립되는 밸브축과; 상기 밸브축에 고정되고, 서로 거리를 둔 한 쌍의 원판과; 하단은 상기 밸브축에 용접되고, 양단은 상기 원판의 내측면에 용접되며, 길이방향으로는 'V' 형상으로 꺽여 형성된 다수의 갈매기형 구획판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리밸브를 제공한다.

이때, 상기 갈매기형 구획판 다수는 상기 밸브축의 둘레를 따라 등간격으로 설치된 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 제철소, 발전소, 소각장 등의 설비에서 분말을 포함한 알갱이 배출, 이송시 에어씰링에 따른 역류를 방지하면서 배출, 이송 효율을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 로터리밸브의 사용예를 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 로터리밸브의 설치예를 보인 예시적인 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 로터리밸브의 요부만을 발췌하여 보인 예적인 사시도이다.
도 6은 도 5의 예시적인 정면도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 로터리밸브는 밸브하우징(100)을 포함한다.

그리고, 상기 밸브하우징(100)의 일측에는 모터베이스(110)가 일체로 구비되고, 상기 모터베이스(110)에는 밸브구동모터(120)가 고정된다.

한편, 상기 밸브하우징(100)에는 밸브체(200)가 내장되는데, 밸브체(200)는 밸브축(210)에 의해 밸브하우징(100) 내부에서 회전가능하게 설치되며, 밸브축(210)의 일단에는 밸브풀리(220)가 고정된다.

아울러, 상기 밸브구동모터(120)의 모터축에는 모터풀리(130)가 고정되고, 상기 모터풀리(130)와 밸브풀리(220)는 벨트와 같은 동력전달수단에 의해 연결되어 밸브구동모터(120)의 동력이 전달되어 상기 밸브체(200)를 회전시키도록 구성된다.

뿐만 아니라, 상기 밸브하우징(100)의 상면에는 일종의 점검구 기능을 담당하면서 이물질, 특히 줄, 끈 등의 스트링류가 확인되었을 때 이를 분리 제거할 수 있도록 이물질배출구(140)가 마련된다.

이 경우, 상기 이물질배출구(140)는 평상시에는 밀폐되어 있다가 이물질을 배출하고자 할 때 개방할 수 있도록 구성되며, 점검을 위해 밀폐시 투명창으로 구성함이 바람직하다.

그리고, 상기 밸브체(200)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 밸브축(210)의 양측에는 거리를 두고 한 쌍의 원판(230)이 고정된다.

아울러, 상기 원판(230)에는 둘레방향을 따라 일정간격을 두고 갈매기형 구획판(240)이 고정된다.

이때, 상기 갈매기형 구획판(240)은 세워 설치되며, 하단이 밸브축(210)의 외주면에 용접되어 일체화되고, 양단은 각각 원판(230)의 내측면에 용접되어 일체화된다.

때문에, 상기 갈매기형 구획판(240)의 설치로 인해 상기 원판(230) 안쪽 밸브축(210)의 둘레에는 일정크기의 챔버(250)를 형성하게 된다.

특히, 상기 챔버(250)는 밸브축(210)의 길이방향으로 갈매기형 구획판(240)의 형상 때문에 대략 'V'형상, 즉 직선상이 아닌 약간 경사 절곡된 형상을 갖게 된다.

이것은 기존 일자형에 비해 분체를 채울 수 있는 공간이 더 늘어남을 의미할 뿐만 아니라, 그로 인해 분체와 밸브하우징(100)의 내주면과의 접촉면적이 더 커짐을 의미한다.

따라서, 접촉면적이 커짐으로 인해 그 만큼 밀폐력이 높아지므로 에어씰링 효과가 커지고 이것은 에어리크를 방지하는 작용을 하게 된다.

이때, 상기 갈매기형 구획판(240)는 상기 밸브축(210)의 둘레를 따라 등간격을 형성되게 하여 부하변동을 최소화시키도록 구성된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 종래에는 일자형 블레이드의 하단이 단순히 밸브축에 일체로 고정되는 구조였기 때문에 양단, 즉 측방은 비어 있었고, 이 측방은 밸브하우징의 양측면이 접촉되어 밀폐공간을 만들도록 구성되었기 때문에 가공오차는 물론 사용중 마모에 의해 그 만큼 리크될 확률이 높았다.

이에 반해, 본 발명은 원판(230)이 존재함으로 인해 밸브하우징(100)의 양측면을 포함하여 이중씰링 구조를 갖추게 되므로 그 만큼 씰링 효과가 증대되게 된다.

특히, 분체의 입도를 넘어선 이물질은 물론 흔하게 유발되는 줄, 끈 등의 스트링류의 유입 등과 같은 문제가 발생하더라도 기존에는 평판 블레이드의 특성상 그냥 함께 회전되어 버려서 문제가 되었지만, 본 발명의 경우는 갈매기형 구획판(240)이 길이 중앙을 기점으로 꺽인 경사형태이므로 밸브하우징(100)의 내주면과 접촉할 때 갈매기형 구획판(240)의 길이 양단쪽과 중앙쪽이 시간차를 두고 접촉하게 되어 스트링류가 함께 회전될 때 밸브하우징(100)의 내주면과 갈매기형 구획판(240) 사이에 끼는 위치 차이로 인해 회전을 거듭할수록 갈매기형 구획판(240)이 가위처럼 잘라버리게 된다.

때문에 스트링류가 감길 염려가 없고, 감김에 따른 부하 가중으로 설비가 정지할 염려도 없으며, 스트링류 발견시 장비를 세우고 이물질배출구(140)를 통해 이물질을 빼낼 때에도 이미 작은 크기로 잘려 있으므로 대략 30분 내외로 이물질 제거작업을 마무리할 수 있게 되어 생산성, 작업성 양자를 모두 향상시키는 지대한 효과를 얻을 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명은 구조적으로 간단하고 단순해 보이지만, 이전 기술에서는 얻을 수 없었던 본 발명만의 독특하고 현저한 효과를 얻을 수 있는 특장점을 가지고 있다.

100: 밸브하우징 110: 모터베이스
120: 밸브구동모터 130: 모터풀리
140: 이물질배출구 200: 밸브체
210: 밸브축 220: 밸브풀리

Claims (2)

1. 밸브하우징과, 밸브구동모터와, 밸브하우징에 내장되고 밸브구동모터에 의해 회전구동되는 밸브체와, 밸브하우징의 상면에 형성된 이물질배출구를 포함하는 로터리밸브에 있어서;
   상기 밸브체는 상기 밸브하우징에 회전가능하게 조립되는 밸브축과;
   상기 밸브축에 고정되고, 서로 거리를 둔 한 쌍의 원판과;
   하단은 상기 밸브축에 용접되고, 양단은 상기 원판의 내측면에 용접되며, 길이방향으로는 'V' 형상으로 꺽여 형성된 다수의 갈매기형 구획판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리밸브.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 갈매기형 구획판 다수는 상기 밸브축의 둘레를 따라 등간격으로 설치된 것을 특징으로 하는 로터리밸브.

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