KR20230001102A - 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내측에 원통형의 밸브실을 가지고, 상기 밸브실의 양측에 입구와 출구가 각각 형성되는 바디; 상기 밸브실 내에서 회전축에 의해 회전 가능하도록 설치되고, 상기 회전축의 외주면을 따라 원료를 수용하기 위하여 다수로 마련되는 메인포켓이 상기 회전축의 길이방향을 따라 양측으로 나뉘어지는 제 1 및 제 2 메인포켓으로 이루어지는 로터; 및 상기 입구에서 상기 회전축에 교차하는 방향으로 마련됨으로써 상기 입구를 양분하도록 하고, 상기 입구로 인입되는 원료를 양분하여 상기 제 1 및 제 2 메인포켓 각각으로 유입되도록 가이드하는 브리지;를 포함하는 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 구획된 제 1 및 제 2 메인포켓에 의한 원료의 분산 이송에 의해, 원료의 원활한 이송을 가능하도록 하고, 논커팅 타입(Non-cutting type)으로서, 원료가 센터포켓에 의해 로터의 중심부에서 바디와의 접촉으로 인해 손상되는 것을 최소화하도록 하는 효과를 가진다.

Description

포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브{Rotary valve with pocket split structure}
본 발명은 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 원료의 원활한 이송을 가능하도록 하고, 원료가 바디와의 접촉으로 인해 손상되는 것을 최소화하도록 하는 논커팅 타입(Non-cutting type)의 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브에 관한 것이다.
일반적으로, 로터리 밸브는 분체나 입체의 원료를 하방으로 정량 공급하면서, 원료의 이송 과정에서, 기체의 흐름을 방지하기 위하여 기밀을 유지하기 위해 사용되고 있다. 로터리 밸브는 호퍼에 투입되는 분체나 입체의 원료 배출을 개방 및 차단하기 위하여 이용되고, 밸브실의 내부에 설치되는 로터의 회전시 원료를 배출시키고, 로터의 정지시 원료의 배출 역시 정지시키도록 한다.
이러한 로터리 밸브는 내부 압력, 원료의 종류, 용량 등에 따라 다양한 종류를 가지게 된다.
이와 같은 로터리 밸브와 관련되는 종래 기술로서, 한국등록특허 제10-1718956호의 "기밀성과 내구성이 향상된 로터리밸브"가 제시된 바 있는데, 이는 수평방향으로 길이를 갖는 원통 형상으로 형성되어 분진이 유입되는 밸브하우징; 상기 밸브하우징의 길이방향 양단을 덮어 밀폐시키는 엔드플레이트와, 상기 밸브하우징과 나란한 중공관 형상으로 형성되어 상기 엔드플레이트의 외측면에 결합되는 케이싱으로 구성되는 사이드커버; 상기 밸브하우징의 내부를 길이방향으로 관통하되 길이방향 끝단이 상기 엔드플레이트와 상기 케이싱을 순차적으로 관통하도록 장착되는 임펠러샤프트; 상기 케이싱의 끝단을 덮어 밀폐시키되, 상기 임펠러샤프트 중 상기 케이싱을 관통하여 돌출된 부위를 둘러싸도록 장착되는 베어링하우징; 상기 임펠러샤프트의 외주면 중 상기 엔드플레이트와 접촉되는 부위와 상기 케이싱 내에 위치하는 부위를 감싸도록 결합되어, 상기 임펠러샤프트와 일체로 회전하는 제1 슬리브; 상기 임펠러샤프트의 외주면 중 상기 베어링하우징과 접촉되는 부위를 감싸도록 결합되어, 상기 임펠러샤프트와 일체로 회전하는 제2 슬리브; 링 형상으로 형성되어 상기 제1 슬리브의 외주면에 접촉가능하게 장착되고, 상기 임펠러샤프트의 끝단을 향해 순차적으로 배열된 제1 랜턴링, 제1 립실 및 그랜드패킹; 상기 임펠러샤프트의 길이방향으로 이동 가능한 구조로 상기 케이싱 내부에 장착되어, 상기 임펠러샤프트의 길이방향 중단을 향해 이동될 때 상기 그랜드패킹을 상기 제1 랜턴링 측으로 가압하는 그랜드패킹푸셔; 상기 임펠러샤프트의 길이방향 중단을 향하는 방향으로 상기 그랜드패킹푸셔에 탄성력을 인가하는 가압스프링; 상기 제1 랜턴링, 제1 립실 및 그랜드패킹의 외주면을 덮어 상기 제1 슬리브를 향해 가압하는 그랜드패킹커버; 및 링 형상으로 형성되어 상기 제2 슬리브의 외주면에 접촉가능하게 장착되는 제2 랜턴링과 제2 립실;을 포함하고, 상기 제1 슬리브와 상기 제2 슬리브는 일정한 간격을 두고 상기 임펠러샤프트 착탈가능하게 설치되고, 상기 제1 슬리브의 내주면에 제1 오링이 구비되고 상기 제2 슬리브의 내주면에 제2 오링이 구비된다.
그러나, 이와 같은 종래 기술은 이송대상인 원료의 원활한 이송 및 원료의 손상 방지에 대해서는 어떠한 구성도 제시하고 있지 않음으로써 이를 개선시킬 필요성을 가지고 있었다.
상기한 종래 기술에 대한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 구획된 제 1 및 제 2 메인포켓에 의한 원료의 분산 이송에 의해, 원료의 원활한 이송을 가능하도록 하고, 논커팅 타입(Non-cutting type)으로서, 원료가 센터포켓에 의해 로터의 중심부에서 바디와의 접촉으로 인해 손상되는 것을 최소화하는 목적을 가진다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 내측에 원통형의 밸브실을 가지고, 상기 밸브실의 양측에 입구와 출구가 각각 형성되는 바디; 상기 밸브실 내에서 회전축에 의해 회전 가능하도록 설치되고, 상기 회전축의 외주면을 따라 원료를 수용하기 위하여 다수로 마련되는 메인포켓이 상기 회전축의 길이방향을 따라 양측으로 나뉘어지는 제 1 및 제 2 메인포켓으로 이루어지는 로터; 및 상기 입구에서 상기 회전축에 교차하는 방향으로 마련됨으로써 상기 입구를 양분하도록 하고, 상기 입구로 인입되는 원료를 양분하여 상기 제 1 및 제 2 메인포켓 각각으로 유입되도록 가이드하는 브리지;를 포함하는, 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브가 제공된다.
상기 브리지는, 원료가 가이드되어 이동하면서 상기 제 1 및 제 2 메인포켓 측으로 각각 분리되는 이격량을 확장시키도록 끝단으로 갈수록 폭과 중심부 높이가 증가하는 확장부가 형성될 수 있다.
상기 밸브실의 상단에 상기 입구를 통해 인입되는 원료의 흐름을 가이드하도록 V자 형태로 형성되는 가이드라인을 더 포함할 수 있다.
상기 가이드라인은, 상기 로터의 제 1 및 제 2 메인포켓을 향하는 홈으로 이루어질 수 있다.
상기 로터는, 상기 가이드라인을 통해 흐름이 가이드되는 원료가 인입되도록 상기 제 1 및 제 2 메인포켓의 사이에 센터포켓이 마련될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 메인포켓은, 바닥이 상기 회전축까지 인접하도록 형성될 수 있고, 상기 센터포켓은, 상기 제 1 및 제 2 메인포켓의 깊이의 20~50%에 해당하는 깊이를 가지도록 형성될 수 있다.
상기 센터포켓은, 상기 제 1 및 제 2 메인포켓 각각과의 경계부분에 센터포켓홈이 각각 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브에 의하면, 구획된 제 1 및 제 2 메인포켓에 의한 원료의 분산 이송에 의해, 원료의 원활한 이송을 가능하도록 하고, 논커팅 타입(Non-cutting type)으로서, 원료가 센터포켓에 의해 로터의 중심부에서 바디와의 접촉으로 인해 손상되는 것을 최소화하도록 하는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브를 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브를 다른 방향에서 도시한 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브의 바디를 도시한 저면 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브의 로터를 도시한 사시도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시례에 따른 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브를 도시한 측단면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시례에 따른 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브에서 센터포켓홈의 작용을 설명하기 위한 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경에 의하여 여러 가지의 실시례를 가질 수 있으므로, 특정 실시례를 예로서 도면에 나타내어 설명하고자 한다. 또한 본 발명은 이러한 특정 실시례로 한정하는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시례에 대해서 상세히 설명하기로 하며, 도면 부호에 관계없이 동일 내지 대응하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 이에 대하여 중복되는 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브를 다른 방향에서 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시례에 따른 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브(100)는 바디(110), 로터(120) 및 브리지(130)를 포함할 수 있다.
바디(110)는 내측에 원통형의 밸브실(111)을 가지고, 밸브실(111)의 양측에 입구(112)와 출구(113)가 각각 형성된다. 입구(112)와 출구(113)는 분체 또는 입체의 원료가 밸브실(111)로 유입되어 배출되기 위한 통로를 제공하도록 밸브실(111)의 상측과 하측에 각각 형성될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 바디(110)는 내부를 개폐시킬 수 있도록 양측에 개구를 형성할 수 있고, 개구마다 커버(미도시)가 볼팅에 의해 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 바디(110)는 입구(112)와 출구(113) 각각에 원료의 이송을 위한 경로를 제공하는 파이프나 이송장치 등과의 관이음을 위하여, 상부플랜지(114)와 하부플랜지(115)가 각각 마련될 수 있으며, 일측에 배기구(116)가 형성될 수 있다.
도 1, 도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면, 로터(120)는 밸브실(111) 내에서 회전축(121)에 의해 회전 가능하도록 설치되고, 회전축(121)의 외주면을 따라 원료를 수용하기 위하여 다수로 마련되는 메인포켓(122,123)이 회전축(121)의 길이방향을 따라 양측으로 나뉘어지는 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123)으로 이루어진다.
제 1 및 제 2 메인포켓(122,123)은 바닥이 회전축(121)까지 인접하도록 형성될 수 있고, 일례로 삼각형의 단면 구조를 가질 수 있으며, 이로 인해 로터(120)에서의 수용 공간을 최대한 확보할 수 있도록 한다.
회전축(121)은 일단이 바디(110), 구체적으로는 커버(미도시)로부터 돌출됨으로써, 모터(미도시)로부터 스프로킷이나 체인을 비롯하여 다양한 회전력 전달수단에 의해 회전력을 제공받아 로터(120)가 회전할 수 있도록 한다. 회전축(121)은 바디(110), 구체적으로는 커버(미도시)와의 사이에, 예컨대, 라비린스씰(Labyrinth seal), 랜턴링(Lantern ring), 립씰(Lip seal), 스페이서, 스냅링, 베어링 및 슬리브 등이 설치될 수 있다.
브리지(130)는 입구(112)에서 회전축(121)에 교차하는 방향으로 마련됨으로써 입구(112)를 양분하도록 하고, 입구(112)로 인입되는 원료를 양분하여 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123) 각각으로 유입되도록 가이드할 수 있다. 이와 같이 브리지(130)는 로터(120)의 중심 쪽으로 원료가 모이지 않게 하고, 양쪽의 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123) 각각으로 원료가 유입되기 위한 흐름을 유도하는 역할을 하게 된다.
브리지(130)는 원료가 가이드되어 이동하면서 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123) 측으로 각각 분리되는 이격량을 확장시키도록 끝단으로 갈수록 폭과 중심부 높이가 증가하는 확장부(131)가 형성될 수 있다. 로터(120)의 회전 방향은 예컨대, 원료가 브리지(130)를 따라 그 끝단의 확장부(131) 측으로 이동시키도록 하는 방향일 수 있다. 이러한 확장부(131)에 의해 원료의 이송 가이드에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시례에 따른 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브(100)는 밸브실(111)의 상단에 입구(112)를 통해 인입되는 원료의 흐름을 가이드하도록 V자 형태로 형성되는 가이드라인(140)을 더 포함할 수 있다. 이러한 가이드라인(140)은 브리지(130)의 확장부(131) 측에 위치할 수 있으며, 로터(120)의 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123)을 향하는 홈으로 이루어질 수 있다.
로터(130)는 가이드라인(140)을 통해 흐름이 가이드되는 원료가 인입되도록 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123)의 사이에 센터포켓(124)이 마련될 수 있다. 센터포켓(124)은 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123) 사이에서 회전축(121)의 외주면을 따라 다수로 형성되되, 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123)과는 지그재그를 이루도록 배열될 수 있다.
센터포켓(124)은 회전축(121)의 둘레를 따라 다수로 마련되는 센터포켓월(124a)에 의해 다수로 구획되고, 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123) 각각과의 경계부분에 센터포켓홈(124b)이 각각 형성될 수 있다. 로터(120)가 회전시, 가이드라인(140)을 따라 회전할 때, 센터포켓홈(124b)이 없는 상태라면, 원료가 센터포켓(124)으로 잘 유입되지 않거나 가이드라인(140)을 따라 밀려드는 원료가 많을 경우, 센터포켓월(124a)에 원료가 충돌하여 손상될 수 있다. 반면, 도 6에서와 같이, 센터포켓홈(124b)의 형성에 의해, 가이드라인(140) 안쪽 끝단에서 원료가 모일 때, 센터포켓월(124a)과 만나지 않고 뒷 부분의 센터포켓(124) 내측으로 들어가도록 유도하고, 이로 인해 원료의 손상을 방지하도록 할 수 있다.
센터포켓(124)은 입구(112)를 통해 인입되는 원료가 밸브실(111) 내측의 가이드라인(140)을 따라 흐를 때, 로터(120)의 중심쪽으로 이동하는 원료를 수용하여 원료가 바디(110)의 내측면에 충돌하지 않고 하방으로 배출되도록 함으로써, 원료의 손상을 방지하도록 할 수 있다. 즉, 입구(112)를 통해서 밸브실(111) 내측으로 유입되는 원료는 브리지(130)에 의해 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123) 각각으로 떨어지고, 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123) 상부의 원료는 로터(120)의 회전에 의해 가이드라인(140)을 따라 흐르는데, 가이드라인(140)의 가이드에 의해 로터(120)의 중심으로 모인 원료는 센터포켓(124)에 의해 수용됨으로써, 원료가 최대한 바디(110)에 충돌하지 않게 됨으로써 커팅되지 않은 상태로 하방으로 배출되도록 할 수 있다.
도 5를 참조하면, 센터포켓(124)은 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123)의 깊이(H1)의 20~50%에 해당하는 깊이(H2)를 가지도록 형성될 수 있고, 이로 인해, 내측으로 유입되는 원료를 하방으로 내측에서 막힘없이 원활하게 이송되도록 할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브에 의하면, 구획된 제 1 및 제 2 메인포켓에 의한 원료의 분산 이송에 의해, 원료의 원활한 이송을 가능하도록 한다.
또한 본 발명에 따르면, 논커팅 타입(Non-cutting type)으로서, 원료가 센터포켓에 의해 로터의 중심부에서 바디와의 접촉으로 인해 손상되는 것을 최소화하도록 할 수 있다.
이와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 기술 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기한 실시례에 국한되어 정해져서는 아니되며, 특허청구범위, 그리고 이러한 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
110 : 바디 111 : 밸브실
112 : 입구 113 : 출구
114 : 상부플랜지 115 : 하부플랜지
116 : 배기구 120 : 로터
121 : 회전축 122 : 제 1 메인포켓
123 : 제 2 메인포켓 124 : 센터포켓
130 : 브리지 131 : 확장부
140 : 가이드라인

Claims (7)

  1. 내측에 원통형의 밸브실(111)을 가지고, 상기 밸브실(111)의 양측에 입구(112)와 출구(113)가 각각 형성되는 바디(110);
    상기 밸브실(111) 내에서 회전축(121)에 의해 회전 가능하도록 설치되고, 상기 회전축(121)의 외주면을 따라 원료를 수용하기 위하여 다수로 마련되는 메인포켓(122,123)이 상기 회전축(121)의 길이방향을 따라 양측으로 나뉘어지는 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123)으로 이루어지는 로터(120); 및
    상기 입구(112)에서 상기 회전축(121)에 교차하는 방향으로 마련됨으로써 상기 입구(112)를 양분하도록 하고, 상기 입구(112)로 인입되는 원료를 양분하여 상기 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123) 각각으로 유입되도록 가이드하는 브리지(130);
    를 포함하는, 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 브리지(130)는,
    원료가 가이드되어 이동하면서 상기 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123) 측으로 각각 분리되는 이격량을 확장시키도록 끝단으로 갈수록 폭과 중심부 높이가 증가하는 확장부(131)가 형성되는, 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 밸브실(111)의 상단에 상기 입구(112)를 통해 인입되는 원료의 흐름을 가이드하도록 V자 형태로 형성되는 가이드라인(140)을 더 포함하는, 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 가이드라인(140)은,
    상기 로터(120)의 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123)을 향하는 홈으로 이루어지는, 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 로터(120)는,
    상기 가이드라인(140)을 통해 흐름이 가이드되는 원료가 인입되도록 상기 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123)의 사이에 센터포켓(124)이 마련되는, 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123)은,
    바닥이 상기 회전축(121)까지 인접하도록 형성되고,
    상기 센터포켓(124)은,
    상기 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123)의 깊이의 20~50%에 해당하는 깊이를 가지도록 형성되는, 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 센터포켓(124)은,
    상기 제 1 및 제 2 메인포켓(122,123) 각각과의 경계부분에 센터포켓홈(124b)이 각각 형성되는, 포켓 분할 구조를 가지는 로터리 밸브.
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