KR20200013973A - 개도 상태를 확인할 수 있는 게이트 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개도 상태를 확인할 수 있는 게이트 밸브에 관한 것으로서, 유체가 흐르는 관에 연결되는 연결관; 상기 연결관의 측면에 연결되고, 상기 연결관 내의 공간과 연통하는 수용공간을 구비하는 게이트 케이스; 상기 연결관 내의 공간과 상기 수용공간 사이에서 왕복하면서 상기 연결관을 개폐하는 게이트; 외측면에 나사산이 형성된 막대 형상으로 형성되며, 일단부가 상기 게이트에 연결되는 스탬; 상기 게이트 케이스 외부에서 상기 스탬과 나사결합하여 회전함으로써 상기 스탬을 길이방향으로 이동시키는 핸들; 상기 게이트 케이스의 외측면에 형성되는 다수의 눈금을 구비하는 눈금부; 및 상기 스탬에 연결되어 상기 스탬을 따라 이동하며, 상기 게이트 케이스의 외부로 드러나 상기 눈금부 상에서 이동하는 지시부를 구비하는 상태 표시부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 간단한 구성으로 밸브의 개도 상태를 쉽게 확인하는 것이 가능한 게이트 밸브에 관한 것이다.

Description

개도 상태를 확인할 수 있는 게이트 밸브{Gate valve with opening status check}

본 발명은 개도 상태를 확인할 수 있는 게이트 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 간단한 구성으로 밸브의 개도 상태를 쉽게 확인하는 것이 가능한 게이트 밸브에 관한 것이다.

게이트 밸브(gate valve)는 기체나 액체와 같은 유체의 흐름을 조절하기 위하여 사용되는 밸브의 한 종류로서, 디스크 형상의 게이트가 유로에 대해 직각을 이루는 방향을 따라 이동하면서 유로를 개폐하여 밸브를 설치하더라도 유체의 통로를 일직선으로 유지할 수 있다.

이러한 게이트 밸브는 보다 구체적으로, 외측면에 나사산이 형성된 막대형 스탬의 하단부에 게이트를 부착하고 스탬의 상단부에 형성된 핸들을 부착하여 핸들을 회전시킴으로써 스탬을 따라 게이트가 이동하도록 하는 방법으로 유로의 개폐를 조절한다.

그런데 기존의 일반적인 게이트 밸브에서 게이트는 밸브의 케이스 내부에서 유로에 대해 이동하여 외부에서 게이트의 위치를 확인할 수 없기 때문에 핸들이 더 이상 돌아가지 않는 것을 통해 게이트가 완전히 열렸다는 것이나 닫혔다는 것을 확인할 수 있다.

밸브에 관한 종래기술 중의 하나인 등록번호 제10-0218141호의 '밸브개도율 표시기능을 갖는 전자제어 밸브장치 및 그의 제어방법'에서는 포텐셔미터(potentiometer)에 의해 밸브의 개도율을 확인하는 것이 가능하지만, 포텐셔미터는 전자적인 방법으로 작동하기 때문에 작동을 위해 전원이 필요하고 유지관리가 쉽지 않은 문제점이 있다.

KR 10-0218141 B1

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전원이 필요하지 않은 간단한 구성으로 게이트 밸브의 개도 상태를 확인하는 것이 가능한 게이트 밸브를 제공함에 있다.

또한, 게이트 밸브의 개도 상태를 정확하고 쉽게 확인하는 것이 가능한 게이트 밸브를 제공하고자 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 위에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 유체가 흐르는 관에 연결되는 연결관; 상기 연결관의 측면에 연결되고, 상기 연결관 내의 공간과 연통하는 수용공간을 구비하는 게이트 케이스; 상기 연결관 내의 공간과 상기 수용공간 사이에서 왕복하면서 상기 연결관을 개폐하는 게이트; 외측면에 나사산이 형성된 막대 형상으로 형성되며, 일단부가 상기 게이트에 연결되는 스탬; 상기 게이트 케이스 외부에서 상기 스탬과 나사결합하여 회전함으로써 상기 스탬을 길이방향으로 이동시키는 핸들; 상기 게이트 케이스의 외측면에 형성되는 다수의 눈금을 구비하는 눈금부; 및 상기 스탬에 연결되어 상기 스탬을 따라 이동하며, 상기 게이트 케이스의 외부로 드러나 상기 눈금부 상에서 이동하는 지시부를 구비하는 상태 표시부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 개도 상태를 확인할 수 있는 게이트 밸브에 의해 달성된다.

상기 눈금부는 상기 연결관의 개도 상태를 상기 연결관 내 공간의 단면적 전체 대비 상기 연결관 내 공간의 개도 면적의 비율을 표시하는 개도율 표시 눈금을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 연결관 내 공간의 단면적 전체 대비 상기 연결관 내 공간의 개도 면적의 비율은 하기 식을 만족시킨다.

여기에서,

A : 연결관 내 공간의 개도 면적, A₀ : 연결관 내 공간의 전체 단면적,

a : 게이트의 반지름(mm) b : 연결관의 반지름(mm)

p : 스탬의 나사산 피치(mm) n : 스탬의 회전수(ω/2π)

d : 게이트의 중심과 연결관의 중심간 거리

이다.

상기 눈금부는 상기 게이트의 위치별로 상기 연결관을 완전히 개도시키는 데 필요한 상기 핸들의 회전수를 표시하는 회전수 표시 눈금을 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 게이트 밸브는 작업자가 게이트의 위치를 쉽게 확인할 수 있어, 유체의 흐름을 의도대로 조절하기 위해 핸들을 어느 방향으로 어느 정도만큼 회전시켜야 하는지 용이하게 결정할 수 있도록 한다.

그리고 게이트 위치의 확인을 위해 별도의 전원이 필요하지 않기 때문에 게이트 밸브의 유지관리를 용이하게 할 수 있다.

게이트의 위치에 의한 게이트 밸브의 개도 정도는 연결관의 전체 단면적 대비 연결관의 개도 면적의 비율로 표시하여 작업자가 게이트 밸브의 개도 정도를 정확하고도 직관적으로 확인할 수 있다.

또한, 회전수 표시 눈금을 형성하여 작업자가 게이트 밸브를 원하는 정도로 개방시키기 위해 필요한 작업의 정도를 쉽게 확인할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 의한 개도 상태를 확인할 수 있는 게이트 밸브의 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 개도 상태를 확인할 수 있는 게이트 밸브의 단면도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 개도 상태를 확인할 수 있는 게이트 밸브에서 눈금부에 관한 설명도이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참고하여 자세하게 설명하도록 한다.

본 발명에 의한 개도 상태를 확인할 수 있는 게이트 밸브(1)는 연결관(10), 게이트 케이스(20), 게이트(30), 스탬(40), 핸들(50), 눈금부(60) 및 상태 표시부(70)를 포함하여 이루어진다.

도 1에는 본 발명에 의한 개도 상태를 확인할 수 있는 게이트 밸브(1)의 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 상기 게이트 밸브(1)의 단면도가 도시되어 있다.

연결관(10)은 유체가 흐르는 관의 중심선상에서 유체가 흐르는 관과 연결된다. 즉, 유체가 흐르는 관은 일정 구간에서 끊어지고 연결관(10)은 유체가 흐르는 관의 끊어진 부분을 연결하는 형상으로 배치된다. 연결관(10)의 양단부에는 유체가 흐르는 관과의 연결을 위한 플랜지(11)가 형성될 수 있다.

게이트 케이스(20)는 연결관(10)의 측면에서 연결관(10)과 직각을 이루는 상태로 연결되고, 연결관(10) 내의 공간과 연통하는 수용공간(21)을 구비한다. 연결관(10) 내의 공간과 수용공간(21)이 서로 연통할 수 있도록 연결관(10)과 수용공간(21)의 연결부에는 서로에 대해 개방되는 홀이 형성된다.

게이트(30)는 원판형으로 형성되며, 연결관(10) 내의 공간과 게이트 케이스(20)의 수용공간(21) 사이에서 왕복하면서 연결관(10)을 개폐한다. 즉, 도 2의 (a)에 도시되어 있는 바와 같이 게이트(30)가 수용공간(21) 내에 위치하는 경우에는 게이트(30)가 연결관(10) 내의 공간과 간섭하지 않기 때문에 연결관(10)을 통해 유체가 흐를 수 있고, 도 2의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이 게이트(30)가 연결관(10) 내에 위치하는 경우에는 게이트(30)가 연결관(10) 내 공간의 중간을 막기 때문에 유체가 연결관(10)을 통과할 수 없다. 그리고 게이트(30)의 일부분만이 연결관(10) 내의 공간에 위치하는 경우에는 유체가 연결관(10)을 통과하되, 게이트(30)가 전체적으로 수용공간(21) 내에 위치하는 경우에 비하여 적은 양의 유체가 연결관(10)을 통과할 수 있다.

스탬(40)은 일단부가 게이트(30)의 연결관(10) 반대측에 연결되며, 외측면에 나사산이 형성된 막대 형상으로 이루어진다. 이러한 스탬(40)은 아래에서 설명할 핸들(50)에 의해 그 길이방향으로 이동하면서 게이트(30)를 함께 이동시킨다. 이에 따라, 스탬(40)의 일단부에 연결된 게이트가 연결관(10) 내의 공간과 수용공간(21) 사이에서 왕복하게 된다. 스탬(40)의 타단부는 일정한 선상에서 길이방향으로 이동할 수 있도록 도 1 등에서와 같이 게이트 케이스(20)의 외측면에 형성된 고정대(22)에 회전 가능하게 결합할 수 있다.

핸들(50)은 게이트 케이스(20)의 외부에서 스탬(40)의 타단부와 나사결합한다. 이러한 핸들(50)을 작업자가 회전시키면 스탬(40)과 핸들(50)의 나사결합 위치가 변화하면서 스탬(40)이 그 길이방향으로 이동하게 된다.

눈금부(60)는 게이트 케이스(20)의 외측면에 형성되며 다수의 눈금(m)을 구비한다.

그리고 상태 표시부(70)는 스탬(40)에 연결되어 스탬(40)을 따라 이동하며 지시부(71)를 구비한다. 지시부(71)는 게이트 케이스(20)의 외부로 드러나는 부분으로서 게이트 케이스(20)의 외측면에 형성된 눈금부(60) 상에서 이동하여, 연결관(10)이나 게이트 케이스(20) 내에 위치하여 외부에서 보이지 않는 게이트(30)가 어느 위치에 위치하는지를 확인할 수 있도록 한다.

이처럼 본 발명에 의한 게이트 밸브(1)는 작업자가 게이트(30)의 위치를 쉽게 확인할 수 있어, 유체의 흐름을 의도대로 조절하기 위해 핸들(50)을 어느 방향으로 어느 정도만큼 회전시켜야 하는지 용이하게 결정할 수 있도록 한다.

그리고 게이트(30) 위치의 확인을 위해 별도의 전원이 필요하지 않기 때문에 게이트 밸브의 유지관리를 용이하게 할 수 있다.

눈금부(60)는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 개도율 표시 눈금(61)을 구비할 수 있다.

일반적인 관의 단면은 원형으로 형성되며, 이에 따라 연결관(10)의 단면과 게이트(30)의 형상 또한 원형으로 형성되기 때문에 단순히 연결관(10)에 대한 게이트(30)의 위치를 확인하는 것으로는 연결관(10)이 어느 정도 개방되어 있는지 정확하게 확인하는 것이 쉽지 않다.

따라서, 개도율 표시 눈금(61)은 게이트(30)의 상태를 단순히 연결관(10)이나 게이트 케이스(20) 내에서의 위치로 표시하는 것이 아니라, 게이트(30)의 위치에 따른 연결관(10)의 개도율로 표시한다. 즉, 개도율 표시 눈금(61)은 연결관(10) 내 공간의 단면적 전체 대비 연결관(10) 내 공간의 개도 면적의 비율을 표시하여 연결관(10)이 어느 정도 개방되어 있는지를 정확하고도 직관적으로 확인할 수 있도록 한다.

개도율 표시 눈금(61)의 각 눈금(m)은 상하로 간격을 두고 직선상에서 배치되는 것이 연결관(10)의 개방 정도를 보다 직관적으로 확인할 수 있도록 하는 측면에서 바람직하다.

연결관(10) 내 공간의 단면적 전체 대비 연결관(10) 내 공간의 개도 면적의 비율은 보다 구체적으로 아래의 식에 의해 정해질 수 있다.

여기에서,

A : 연결관 내 공간의 개도 면적, A₀ : 연결관 내 공간의 전체 단면적,

a : 게이트의 반지름(mm) b : 연결관의 반지름(mm)

p : 스탬의 나사산 피치(mm) n : 스탬의 회전수(ω/2π)

d : 게이트의 중심과 연결관의 중심간 거리

이다.

도 3에서는 예시적으로, 연결관(10) 내 공간의 단면적 전체 대비 연결관(10) 내 공간의 개도 면적의 비율이 퍼센트(%) 형태로 표시되어 있고 개도율 표시 눈금(61)이 10% 간격으로 형성되어 있는 것을 볼 수 있다. 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 게이트(30)의 이동 거리에 따라 게이트(30)와 연결관(10)의 단면이 겹치는 면적은 비례적으로 변화되는 것이 아니기 때문에 개도율 표시 눈금(61)의 간격은 일정 개도율 차이를 가지는 구간별로 상이할 수 있다.

눈금부(60)는 회전수 표시 눈금(62)을 더 구비할 수 있다.

회전수 표시 눈금(62)은 게이트(30)의 위치별로 연결관(10)을 완전히 개도시키는 데 필요한 핸들(50)의 회전수를 표시하여, 작업자가 연결관(10)을 원하는 정도로 개방시키기 위해 필요한 핸들(50)의 회전수를 쉽게 확인할 수 있도록 한다.

회전수 표시 눈금(62)의 각 눈금(m)은 개도율 표시 눈금(61)의 각 눈금과는 달리 일정 회전수 차이를 가지는 구간별로 동일하다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

1 : 게이트 밸브
10 : 연결관 20 : 게이트 케이스
21 : 수용공간 30 : 게이트
40 : 스탬 50 : 핸들
60 : 눈금부 61 : 개도율 표시 눈금
62 : 회전수 표시 눈금 70 : 상태 표시부
71 : 지시부
m : 눈금

Claims (4)

1. 유체가 흐르는 관에 연결되는 연결관;
   상기 연결관의 측면에 연결되고, 상기 연결관 내의 공간과 연통하는 수용공간을 구비하는 게이트 케이스;
   상기 연결관 내의 공간과 상기 수용공간 사이에서 왕복하면서 상기 연결관을 개폐하는 게이트;
   외측면에 나사산이 형성된 막대 형상으로 형성되며, 일단부가 상기 게이트에 연결되는 스탬;
   상기 게이트 케이스 외부에서 상기 스탬과 나사결합하여 회전함으로써 상기 스탬을 길이방향으로 이동시키는 핸들;
   상기 게이트 케이스의 외측면에 형성되는 다수의 눈금을 구비하는 눈금부; 및
   상기 스탬에 연결되어 상기 스탬을 따라 이동하며, 상기 게이트 케이스의 외부로 드러나 상기 눈금부 상에서 이동하는 지시부를 구비하는 상태 표시부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 개도 상태를 확인할 수 있는 게이트 밸브.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 눈금부는 상기 연결관의 개도 상태를 상기 연결관 내 공간의 단면적 전체 대비 상기 연결관 내 공간의 개도 면적의 비율을 표시하는 개도율 표시 눈금을 구비하는 것을 특징으로 하는 개도 상태를 확인할 수 있는 게이트 밸브.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 연결관 내 공간의 단면적 전체 대비 상기 연결관 내 공간의 개도 면적의 비율은 하기 식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 개도 상태를 확인할 수 있는 게이트 밸브.
   

   

   
   

   

   
   여기에서,
   A : 연결관 내 공간의 개도 면적, A₀ : 연결관 내 공간의 전체 단면적,
   a : 게이트의 반지름(mm) b : 연결관의 반지름(mm)
   p : 스탬의 나사산 피치(mm) n : 스탬의 회전수(ω/2π)
   d : 게이트의 중심과 연결관의 중심간 거리
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 눈금부는 상기 게이트의 위치별로 상기 연결관을 완전히 개도시키는 데 필요한 상기 핸들의 회전수를 표시하는 회전수 표시 눈금을 구비하는 것을 특징으로 하는 개도 상태를 확인할 수 있는 게이트 밸브.
   

Images