KR20210039162A - 라인 블라인드 밸브 - Google Patents

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KR20210039162A
KR20210039162A KR1020190121646A KR20190121646A KR20210039162A KR 20210039162 A KR20210039162 A KR 20210039162A KR 1020190121646 A KR1020190121646 A KR 1020190121646A KR 20190121646 A KR20190121646 A KR 20190121646A KR 20210039162 A KR20210039162 A KR 20210039162A
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Abstract

본 발명과 관련된 블라인드 밸브는, 배관라인 상에 이격된 제1플랜지와 제2플랜지의 사이에 설치되고, 고글 플레이트 및 상기 고글 플레이트를 지지하는 밸브본체를 구비하여, 상기 고글 플레이트의 위치에 따라 상기 배관라인의 개방 또는 차단된 상태를 구현할 수 있게 형성되고, 상기 밸브본체는, 상기 제1플랜지에 체결될 수 있게 형성된 플랜지 플레이트; 상기 플랜지 플레이트에 대하여 일정 간격으로 유지될 수 있게 설치되며, 상기 고글 플레이트가 상기 플랜지 플레이트와의 사이에 배치될 수 있게 형성된, 지지 플레이트; 상기 플랜지 플레이트로부터 상기 고글 플레이트 쪽으로 연장하는 제1연결관; 상기 고글 플레이트를 상기 지지 플레이트에 대하여 축방향으로 가압하거나 가압한 상태를 해체시킬 수 있게 형성된 클램핑 유닛; 상기 지지 플레이트로부터 상기 제2플랜지 쪽으로 연장하는 제2연결관; 및 상기 제2연결관의 단부에서 상기 제2플랜지에 체결될 수 있게 형성되며, 상기 제2연결관에 대하여 독립적으로 이동 또는 회전되어 상기 제2플랜지에 대하여 맞춤이 가능하도록 형성된 링 플랜지를 포함한다.

Description

라인 블라인드 밸브{LINE BLIND VALVE}
본 발명은 라인 블라인드 밸브에 관한 것이다.
라인 블라인드 밸브(line blind valve)는 배관 상에 설치되어 완벽한 차단이 요구되는 상황에서 블라인드 플레이트('맹판'이라고 불리기도 한다)를 이동시키고 클램핑 작업을 통하여 배관을 차단시킬 수 있게 구성된 밸브이다.
화학제품 운반선, 가스 탱크, 산업 플랜트 등에는 원료나 매체의 이송을 위한 배관이 설치되는데, 액체, 석유 제품, 용액, 화학약품, 가스, 수증기, 물 등과 같은 다양한 매체가 흐른다. 배관에서 누출 등의 사고나 배관의 교체 또는 수리 작업시 안전의 확보나 주변의 오염을 방지하기 위하여 완벽한 차단은 필수적이다.
작업 상황에서 라인 블라인드 밸브의 개폐의 여건은 효율 뿐만 아니라 배관라인 주변의 빠른 안전의 확보 등을 위하여 중요하다.
*선행기술
한국 공개특허 제10-2019-0087374호 (2019.07.24. 공개)
국제특허공개 WO 95/23306호(1995.08.31. 공개)
중국 공개특허 제105626943호(2016.06.01. 공개)
본 발명의 목적은 블라인드 밸브의 설치시 플랜지들 사이의 정확한 위치의 맞춤 시간을 줄일 수 있으며, 작업의 편의성을 개선할 수 있는 라인 블라인드 밸브를 제시하는데 있다.
본 발명과 관련된 블라인드 밸브는, 배관라인 상에 이격된 제1플랜지와 제2플랜지의 사이에 설치되고, 고글 플레이트 및 상기 고글 플레이트를 지지하는 밸브본체를 구비하여, 상기 고글 플레이트의 위치에 따라 상기 배관라인의 개방 또는 차단된 상태를 구현할 수 있게 형성되고, 상기 밸브본체는, 상기 제1플랜지에 체결될 수 있게 형성된 플랜지 플레이트; 상기 플랜지 플레이트에 대하여 일정 간격으로 유지될 수 있게 설치되며, 상기 고글 플레이트가 상기 플랜지 플레이트와의 사이에 배치될 수 있게 형성된, 지지 플레이트; 상기 플랜지 플레이트로부터 상기 고글 플레이트 쪽으로 연장하는 제1연결관; 상기 고글 플레이트를 상기 지지 플레이트에 대하여 축방향으로 가압하거나 가압한 상태를 해체시킬 수 있게 형성된 클램핑 유닛; 상기 지지 플레이트로부터 상기 제2플랜지 쪽으로 연장하는 제2연결관; 및 상기 제2연결관의 단부에서 상기 제2플랜지에 체결될 수 있게 형성되며, 상기 제2연결관에 대하여 독립적으로 이동 또는 회전되어 상기 제2플랜지에 대하여 맞춤이 가능하도록 형성된 링 플랜지를 포함한다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 라인 블라인드 밸브는 상기 제1연결관의 단부와 상기 고글 플레이트의 사이에 배치되는 가압링을 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 클램핑 유닛은, 상기 가압링의 둘레 방향을 따라 배치되며, 회전에 의하여 상기 가압링을 축방향으로 이송시킬 수 있게 형성된 복수의 스크류 잭; 상기 지지 플레이트의 일측에 배치된 구동부; 및 상기 구동부에 의한 구동력의 방향을 전환하여 상기 복수의 스크류 잭에 전달하여 상기 구동부의 작동에 따라 동시에 상기 가압링을 축방향으로 이송시킬 수 있게 형성되는 구동변환부를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 라인 블라인드 밸브는, 상기 제1연결관과 상기 가압링의 사이에 배치되며, 신축에 의하여 상기 가압링의 이동에 따른 밀봉력을 제공할 수 있게 형성된 신축 조인트를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 스크류 잭은 상기 배관의 축방향과 평행한 스크류를 포함하고, 상기 가압링에 상기 스크류가 나사결합되어 통과할 수 있게 형성된 스크류 디스크가 부착될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 라인 블라인드 밸브는, 상기 신축 조인트의 내측에 배치되며, 상기 가압링으로부터 연장하여 상기 신축 조인트의 내주면을 보호할 수 있게 형성된 슬리브를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제2연결관의 단부에 상기 링 플랜지를 구속하는 엔드링이 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 링 플랜지에 상기 제2플랜지에 형성되는 복수의 체결공에 대응하는 복수의 플랜지 볼트 체결홀이 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 라인 블라인드 밸브는, 양단이 상기 플랜지 플레이트와 상기 지지 플레이트에 각각 체결되어 상기 플랜지 플레이트와 상기 지지 플레이트의 간격을 일정하게 유지시키는 복수의 스토퍼를 더 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 고글 플레이트는 유체 통과홀과 맹판부가 일체로 형성되고, 상기 지지 플레이트에는 상기 고글 플레이트가 개방 상태의 위치와 폐쇄 상태의 위치 사이를 이동하기 위한 슬라이드 레일이 부착될 수 있다.
본 발명과 관련된 라인 블라인드 밸브에 의하면, 플랜지 플레이트, 지지 플레이트, 클램핑 유닛 및 링 플랜지를 갖는 밸브 본체의 구성으로서, 블라인드 밸브의 설치시 플랜지들 사이의 정확한 위치의 맞춤 시간을 대폭 줄일 수 있으며, 작업의 편의성을 개선할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예로서, 제1연결관에 신축 조인트를 설치함으로써 가압링의 이동 과정에서의 밀봉력의 안정성을 확보할 수 있다.
본 발명과 관련된 다른 일 예로서, 클램핑 유닛은 구동부의 구동력을 변환하는 구동변환부에 의하여 스크류 잭을 동시에 작동시키는 것으로서, 클램핑 단계에서 힘의 편심을 방지하며 클램핑 시간 및 작업 여건을 개선하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명과 관련된 라인 블라인드 밸브(100)의 사시도이다.
도 2는 도 1의 라인 블라인드 밸브(100)에서 상부 일부를 x-y 평면과 평행하게 절단한 상태의 부분단면 사시도이다.
도 3은 도 1의 라인 블라인드 밸브(100)가 배관라인(10)에 설치된 상태를 y-z 평면과 평행하게 절단하여 보인 부분 단면도이다.
도 4는 도 1의 라인 블라인드 밸브(100)가 배관라인(10)에 설치된 상태를 x-z 평면과 평행하게 절단하여 보인 부분 단면도이다.
도 5는 도 4에서 고글 플레이트(110)를 이동시키고 클램핑 유닛(150)에 의하여 유로를 완전히 차단한 상태를 보인 부분 단면도이다.
이하, 본 발명과 관련된 블라인드 밸브를 첨부된 도면을 이용하여 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2와 같이, 라인 블라인드 밸브(100)는 평행하게 배치된 두 개의 플레이트(130, 140)를 갖는 밸브본체(120)와, 플레이트들(130, 140)의 사이에 고글 플레이트(110)가 배치된 형태로 구성되어 있다. 이러한 라인 블라인드 밸브(100)는, 후술하는 도 3에서와 같이, 배관라인(10) 상에 이격된 제1플랜지(20)와 제2플랜지(30) 사이에 설치되는데, 밸브본체(120)에 지지되어 있는 고글 플레이트(110)의 위치에 따라 배관라인(10)의 개방 또는 차단된 상태를 구현할 수 있다.
밸브본체(120)에는 플랜지 플레이트(130), 지지 플레이트(140) 및 클램핑 유닛(150)이 장착되어 있다. 플랜지 플레이트(130)는 배관라인(10)의 제1플랜지(20, 도 3 참조)에 체결되는 것으로, 제1플랜지(20)의 체결홀에 대응하여 복수의 제1플랜지 볼트 체결홀(131)이 형성되어 있다.
플랜지 플레이트(130)는 지지 플레이트(140)의 방향으로 형성된 제1연결관(132)을 가질 수 있다. 제1연결관(132)의 단부에는 신축 조인트(134)가 형성될 수 있으며, 신축 조인트(134)의 단부에는 가압링(137)이 설치되어 있다. 가압링(137)은 클램핑 유닛(150)에 의하여 고글 플레이트(110)를 축방향(도 1에서 z 방향을 말한다. 본 개시에서는 편의상 '상부(+z 방향)'이라고도 불릴 수 있다)으로 가압하거나(클램핑) 가압한 상태가 해제(언클램핑)될 수 있게 구성된다.
지지 플레이트(140)는 플랜지 플레이트(130)에 대하여 양단이 체결되어 있는 복수의 스토퍼(191)에 의하여 일정 간격으로 유지될 수 있게 설치되어 있다. 플랜지 플레이트(130)와 지지 플레이트(140)는 고글 플레이트(110)의 지지 또는 클램핑 유닛(150)의 설치를 위하여 대략 사각형(square)의 형태를 가질 수 있다.
지지 플레이트(140)의 상부에는 하부의 제1연결관(132)에 대응한 위치에 제2연결관(141)이 형성되어 있다. 제2연결관(141)은 제2플랜지(30, 도 3 참조)의 방향으로 연장하는 형태이며, 제2연결관(141)의 단부에는 링 플랜지(143)가 설치된다. 링 플랜지(143)는 제2연결관(141)의 단부에서 제2연결관(141)에 대하여 독립적으로 이동 또는 회전되어 제2플랜지(30)에 대하여 맞춤이 가능하도록 형성된다. 링 플랜지(143)에는 제2플랜지(30)의 체결홀에 대응하여 복수의 제1플랜지 볼트 체결홀(144)이 형성되어 있다. 링 플랜지(143)는 제2연결관(141)의 단부에 형성된 엔드링(142)에 의하여 구속된 형태로서, 링 플랜지(143)가 제2플랜지(30)와의 체결시 엔드링(142)을 제2플랜지(30)에 대하여 대면 가압하여 설치 및 밀봉작업을 하게 된다. 이때, 링 플랜지(143)는 제1플랜지 볼트 체결홀(131)이 고정되어 있는 플랜지 플레이트(130)와 달리, 제2연결관(141) 및 엔드링(142)과 분리되어 있으므로 회전 또는 이동이 가능하며, 설치 위치가 고정되어 있는 제2플랜지(30)의 체결홀에 용이하게 맞출 수 있게 된다. 즉, 플랜지가 제2연결관(141)에 고정되어 있는 경우, 설치 또는 교체시 제1플랜지(20) 및 제2플랜지(30)에 동시에 플랜지볼트 체결홀을 모두 맞추기가 어려운데, 링 플랜지(143)는 제2연결관(141) 및 엔드링(142)에 대하여 분리됨으로써 이를 해결할 수 있다.
고글 플레이트(110)는 가압링(137)에 의한 가압 상태가 해제되면 x 방향으로 이동 가능하게 된다. 고글 플레이트(110)는 맹판부(111)와 유체 통과홀(113)이 각각 형성되어 있는 형태로서, 맹판부(111)의 주위 및 유체 통과홀(113)의 주위에는 각각의 실링(112, 114)이 구비된다. 이러한 실링(112, 114)은 고글 플레이트(110)의 상면 및 하면 모두에 구비된다(도 3 내지 도 5 참조). 고글 플레이트(110)는 하나의 플레이트에 의하여 맹판부(111) 및 유체 통과홀(113)이 일체로 형성된 형태일 수 있다. 고글 플레이트(110)의 x 방향 이동을 가이드할 수 있도록 지지 플레이트(140)에는 고글 플레이트(110)가 개방 상태의 위치와 폐쇄 상태의 위치 사이를 이동하기 위한 슬라이드 레일(138)이 부착될 수 있다. 슬라이드 레일(138)은 단순한 안내홈을 갖거나 볼이나 롤러 등의 회전체를 포함할 수 있다. 고글 플레이트(110)의 이동의 편의성을 위하여 고글 플레이트(110)의 양단 또는 일단에는 이동 손잡이(115)가 구비될 수 있다.
클램핑 유닛(150)은 가압링(137)의 둘레 방향을 따라 배치되며 회전에 의하여 가압링(137)을 축방향으로 이송가능하게 형성된 복수의 스크류 잭(180A, 180B, 180C, 180D)과, 지지 플레이트(140)의 일측에 배치되는 구동부(160) 및, 구동부(160)에 의한 구동력의 방향을 전환하여 스크류 잭(180A, 180B, 180C, 180D)에 전달하여 구동부(160)의 작동에 따라 동시에 가압링(137)을 축방향으로 이송시키는 구동변환부(170)를 구비할 수 있다.
구동부(160)는 수동 손잡이(161, 도 3 참조) 또는 경우에 따라 모터 및 감속기어부를 구비할 수 있다. 구동변환부(170)는 구동부(160)로부터의 출력을 제1방향축(171A, 171B)의 회전으로 변환시키는 기어부와, 제1방향축(171A, 171B)의 회전을 제2방향축(172A, 172B)의 회전으로 변환시키는 기어부를 포함할 수 있다. 이들 기어부는 방향을 전환시키기 위한 베벨기어 등을 활용할 수 있다.
제2방향축(172A, 172B)의 회전은 스크류 잭(180A, 180B, 180C, 180D)의 회전으로 변환된다. 스크류 잭(180A, 180B, 180C, 180D)은 제2방향축(172A, 172B)의 회전을 변환하는 웜기어 등을 포함할 수 있다. 스크류 잭(180A, 180B, 180C, 180D)은 배관의 축방향과 평행한 스크류(181)를 갖는다. 가압링(137)에는 스크류(181)가 나사결합되어 통과될 수 있게 형성된 스크류 디스크(139)가 설치되어 있다.
이러한 클램핑 유닛(150)에 의하여, 사용자가 손잡이(161)를 회전시켜 조작하면, 회전력은 제1방향축(171A, 171B)과 제2방향축(172A, 172B)을 통하여 스크류 잭(180A, 180B, 180C, 180D)에 전달된다. 각 스크류 잭(180A, 180B, 180C, 180D)에 포함된 스크류들(181)의 동시 회전에 의하여 가압링(137)은 축방향(z 방향)으로 이동되어 지지 플레이트(140)에 고글 플레이트(110)를 가압시키거나 반대로 가압 상태를 해제시킬 수 있다. 구동부(160)에는 기준 토크까지 체결력을 전달하여 부품이나 부재의 손상을 방지할 수 있도록 토크 제한 요소가 포함될 수 있다.
도 3에 의하면, 신축 조인트(134)는 제1연결관(132)과 가압링(137)의 사이에 형성되어 있으며, 신축에 의하여 가압링(137)의 이동에 따른 밀봉력을 제공한다. 신축 조인트(134)는 복수의 주름홈을 갖는 벨로우즈 형태로서, 금속 판에 대한 코류게이션 가공에 의하여 형성될 수 있다. 신축 조인트(134)의 내측에는 가압링(137)으로부터 연장하여 신축 조인트(134)의 내주면을 보호할 수 있도록 슬리브(135)가 포함될 수 있다. 이러한 슬리브(135)는 신축 조인트(134)의 주름홈 등에 배관라인(10)을 흐르는 매체 내에 포함된 입자 또는 고체요소나 부착성 물질 등의 유입을 줄이고 장비의 수명 및 교체 주기를 연장시킬 수 있다.
이하, 본 발명과 관련된 라인 블라인드 밸브(100)의 설치 및 개폐 작용을 설명한다. 도 3 내지 도 5와 같이, 라인 블라인드 밸브(100)는 제1플랜지(20)와 제2플랜지(30) 사이에 설치된다. 플랜지 플레이트(130)를 제1플랜지(20)에 맞추어 체결한 상태에서, 링 플랜지(143)를 회전시켜 제2플랜지(30)와 링 플랜지(143)의 체결홀을 용이하게 일치시킬 수 있다.
도 4는 라인 블라인드 밸브(100)가 개방된 상태로서, 고글 플레이트(110)의 유체 통과홀(111)을 통하여 배관라인(10) 내의 유체가 통과될 수 있다. 배관라인(10) 상의 비상 또는 점검 등의 목적에서 라인 블라인드 밸브(100)를 차단시키기 위해서는 클램핑 유닛(150)을 이루는 구동부(160)를 조작하여 가압링(137)의 고글 플레이트(110)에 대한 가압 상태를 해제시킨다. 이 과정에서 신축 조인트(134)가 밀봉상태를 유지하며 수축된다. 가압이 해제된 상태에서, 사용자는 고글 플레이트(110)를 이동시켜 맹판부(111)가 배관라인(10)의 중심 축선에 일치하도록 한다. 이 상태에서 다시 구동부(160)를 조작하면 클램핑 유닛(150)의 작용에 의하여 가압링(137)이 고글 플레이트(110)를 가압하여 배관라인(10)을 완전히 차단시킨다(도 5).
상기와 같이 설명된 라인 블라인드 밸브는 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용되지 않는다. 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
10: 배관라인 20: 제1플랜지
30: 제2플랜지 100: 라인 블라인드 밸브
110: 고글 플레이트 111: 맹판부
113: 유체 통과홀 112, 114: 실링
120: 밸브본체 130: 플랜지 플레이트
131: 제1플랜지 볼트 체결홀 132: 제1연결관
134: 신축 조인트 135: 슬리브
137: 가압링 138: 슬라이드 레일
139: 스크류 디스크 140: 지지 플레이트
141: 제2연결관 142: 엔드링
143: 링 플랜지 144: 제2플랜지 볼트 체결홀
150: 클램핑 유닛 160: 구동부
161: 수동 손잡이 170: 구동변환부
171A, 171B: 제1방향축 172A, 172B: 제2방향축
180, 180A, 180B, 180C, 180D: 스크류 잭
191: 스토퍼

Claims (10)

  1. 배관라인 상에 이격된 제1플랜지와 제2플랜지의 사이에 설치되고, 고글 플레이트 및 상기 고글 플레이트를 지지하는 밸브본체를 구비하여, 상기 고글 플레이트의 위치에 따라 상기 배관라인의 개방 또는 차단된 상태를 구현할 수 있게 형성되고,
    상기 밸브본체는,
    상기 제1플랜지에 체결될 수 있게 형성된 플랜지 플레이트;
    상기 플랜지 플레이트에 대하여 일정 간격으로 유지될 수 있게 설치되며, 상기 고글 플레이트가 상기 플랜지 플레이트와의 사이에 배치될 수 있게 형성된, 지지 플레이트;
    상기 플랜지 플레이트로부터 상기 고글 플레이트 쪽으로 연장하는 제1연결관;
    상기 고글 플레이트를 상기 지지 플레이트에 대하여 축방향으로 가압하거나 가압한 상태를 해체시킬 수 있게 형성된 클램핑 유닛;
    상기 지지 플레이트로부터 상기 제2플랜지 쪽으로 연장하는 제2연결관; 및
    상기 제2연결관의 단부에서 상기 제2플랜지에 체결될 수 있게 형성되며, 상기 제2연결관에 대하여 독립적으로 이동 또는 회전되어 상기 제2플랜지에 대하여 맞춤이 가능하도록 형성된 링 플랜지를 포함하는, 라인 블라인드 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1연결관의 단부와 상기 고글 플레이트의 사이에 배치되는 가압링을 더 포함하는, 라인 블라인드 밸브.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 클램핑 유닛은,
    상기 가압링의 둘레 방향을 따라 배치되며, 회전에 의하여 상기 가압링을 축방향으로 이송시킬 수 있게 형성된 복수의 스크류 잭;
    상기 지지 플레이트의 일측에 배치된 구동부; 및
    상기 구동부에 의한 구동력의 방향을 전환하여 상기 복수의 스크류 잭에 전달하여 상기 구동부의 작동에 따라 동시에 상기 가압링을 축방향으로 이송시킬 수 있게 형성되는 구동변환부를 포함하는, 라인 블라인드 밸브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1연결관과 상기 가압링의 사이에 배치되며, 신축에 의하여 상기 가압링의 이동에 따른 밀봉력을 제공할 수 있게 형성된 신축 조인트를 더 포함하는, 라인 블라인드 밸브.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 스크류 잭은 상기 배관의 축방향과 평행한 스크류를 포함하고,
    상기 가압링에 상기 스크류가 나사결합되어 통과할 수 있게 형성된 스크류 디스크가 부착된, 라인 블라인드 밸브.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 신축 조인트의 내측에 배치되며, 상기 가압링으로부터 연장하여 상기 신축 조인트의 내주면을 보호할 수 있게 형성된 슬리브를 더 포함하는, 라인 블라인드 밸브.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2연결관의 단부에 상기 링 플랜지를 구속하는 엔드링이 형성된, 라인 블라인드 밸브.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 링 플랜지에 상기 제2플랜지에 형성되는 복수의 체결공에 대응하는 복수의 플랜지 볼트 체결홀이 형성된, 라인 블라인드 밸브.
  9. 제1항에 있어서,
    양단이 상기 플랜지 플레이트와 상기 지지 플레이트에 각각 체결되어 상기 플랜지 플레이트와 상기 지지 플레이트의 간격을 일정하게 유지시키는 복수의 스토퍼를 더 포함하는, 라인 블라인드 밸브.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 고글 플레이트는 유체 통과홀과 맹판부가 일체로 형성되고,
    상기 지지 플레이트에는 상기 고글 플레이트가 개방 상태의 위치와 폐쇄 상태의 위치 사이를 이동하기 위한 슬라이드 레일이 부착된, 라인 블라인드 밸브.


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