KR101174040B1 - 밸브 개폐장치 - Google Patents

Abstract

밸브의 개폐를 위해서 개폐 볼을 회전시키는 스템과 동일하게 회전할 수 있는 지시부를 구비함으로써, 밸브의 개폐상태를 명확하게 구현할 수 있어 작업자로 하여금 밸브 개폐작업에 따른 신뢰성을 높일 수 있게 하는 밸브 개폐장치가 개시되어 있다. 본 발명에 따른 밸브 개폐장치는 양단이 개방되고 개폐 볼이 선회가능하게 내장된 바디와, 하부는 개폐 볼의 상부와 연결되고 상부는 바디의 상부 외측으로 노출되는 스템을 구비하는 밸브의 상부에 장착된다. 이러한 밸브 개폐장치는, 하부는 내측으로 스템을 감쌀 수 있도록 바디의 상부에 장착되고, 상부는 바디의 상부 외측으로 수직하게 연장되는 수직한 관 형상의 보호관, 보호관의 상부에 배치되고 외력에 의해서 회전하는 조작부, 조작부의 회전력을 전달하는 어댑터, 어댑터로부터 전달된 회전력을 증가시켜 상기 스템을 회전시키는 운전부, 및 조작부, 어댑터 및 운전부의 회전에 간섭되지 않게 조작부, 어댑터 및 운전부를 따라 배치됨과 아울러 스템과 연결되어 밸브의 개폐상태를 표시하는 지시부,로 이루어진다.

Description

밸브 개폐장치{VALVE OPERATION SYSTEM}

본 발명은 지중에 매설된 밸브를 적은 힘으로도 가볍고 유연하게 개폐할 수 있고, 개폐 작업과 동시에 개폐상태를 확인 할 수 있는 밸브 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로, LPG 또는 LNG 등의 가스를 안내하는 가스 배관은 도시계획 상 최저 1.2M 이하의 지하에 매설된다. 그리고 가스 배관의 일정한 구간에는 배관을 따라 흐르는 유로를 차단하거나 또는, 유로를 형성하게 하는 밸브가 설치된다.

도 1은 종래 가스배관용 밸브를 나타낸 부분 단면도이다. 도시된 바와 같이, 종래 가스배관용 밸브(10)는, 내부에 개폐 볼(도시되지 않음)이 내장되고 양측에 연결관(14)이 열 융착되는 본체(12)와, 개폐 볼과 연결되고 본체(12)의 상부로 노출되는 스템(16)과, 스템(16)에 끼워지는 수직한 서브스템(18), 서브스템(18)의 상부에 끼워지는 핸들 어댑터(20), 및 본체(10)의 외부로 노출된 스템(16), 서브스템(18), 그리고 서브스템(18)의 상부에 끼워진 핸들 어댑터(20)의 하부를 감싸는 보호관(22)으로 이루어진다.

즉, 핸들 어댑터(20)를 회전시키면, 핸들 어댑터(20)가 끼워진 서브스템(18)과, 스템(16)이 회전되고, 이렇게 스템(16)이 회전함에 따라 본체(12) 내부의 개폐 볼은 회전되면서 밸브(10)의 내부 유로를 개방 또는 차단하게 된다.

그런데, 전술한 종래 밸브(10)는, 개폐 볼에 작용하는 유체의 압력에 의해서 개폐작업이 어려울 뿐만 아니라 밸브(10)를 개폐하기 위해서 2인 이상의 작업자가 투입되어 개폐작업을 수행하여야 하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하고자, 최근에는 기어들의 조합으로 이루어진 개폐장치들이 개발되어 밸브(10)에 장착되고 있는 실정이다.

도 2는 종래 기어식 개폐장치를 나타낸 단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 개폐장치(30)는 보호관(22)의 상부에 배치되는 하부 하우징(32) 및 상부하우징(34)과, 하부 하우징(32) 및 상부 하우징(34)의 내부에 배치되고 서브스템(18)과 연결되는 서브스템기어(36)와, 서브스템기어(36)와 맞물리는 미들기어(38)와, 미들기어(38)와 맞물리고 상부가 상부 하우징(34)의 외부로 노출되는 핸들기어(40)를 구비한다.

즉, 별도의 공구(도시되지 않음)를 이용해 핸들기어(40)를 일측으로 회전시키면, 맞물려 있는 미들기어(38) 및 서브스템기어(36)가 회전되고, 그로 인하여 스템(16)이 회전되고, 이렇게 스템(16)이 회전함에 따라 본체(12) 내부의 개폐 볼은 회전되면서 밸브(10)의 내부 유로를 개방 또는 차단하게 된다.

이러한 종래 기어들의 조합으로 이루어진 개폐장치(30)는 적은 힘으로도 용이하게 밸브(10)를 개폐할 수 있어 널리 사용되고 있으나, 밸브의 개방 및 폐쇄에 대한 확인을 외부에서 확인 할 수 없는 문제점이 있었으며, 이러한 문제점을 해결하고자 최근에는 개폐장치에 개폐확인수단을 장착하고 있는 실정이다.

그런데, 전술한 개폐확인수단들은 개폐 볼을 회전시키는 스템과 직접 연결되지 않고, 개폐장치의 기어와 연결되어 있기 때문에 기어의 회전으로 개폐상태를 확인함으로 인하여 밸브의 개폐상태를 신뢰할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 밸브의 개폐를 위해서 개폐 볼을 회전시키는 스템과 동일하게 회전할 수 있는 지시부를 구비함으로써, 밸브의 개폐상태를 명확하게 구현할 수 있어 작업자로 하여금 밸브 개폐작업에 따른 신뢰성을 높일 수 있게 하는 밸브 개폐장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서 본 발명은,

양단이 개방되고 개폐 볼이 선회가능하게 내장된 바디와, 하부는 개폐 볼의 상부와 연결되고 상부는 바디의 상부 외측으로 노출되는 스템을 구비하는 밸브의 상부에 장착되는 밸브 개폐장치에 있어서,

밸브 개폐장치는,

하부는 내측으로 스템을 감쌀 수 있도록 바디의 상부에 장착되고, 상부는 바디의 상부 외측으로 수직하게 연장되는 수직한 관 형상의 보호관;

보호관의 상부에 배치되고 외력에 의해서 회전하는 조작부;

조작부의 회전력을 전달하는 어댑터;

어댑터로부터 전달된 회전력을 증가시켜 상기 스템을 회전시키는 운전부; 및

조작부, 어댑터 및 운전부의 회전에 간섭되지 않게 조작부, 어댑터 및 운전부를 따라 배치됨과 아울러 스템과 연결되어 밸브의 개폐상태를 표시하는 지시부;로 이루어진 밸브 개폐장치를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 밸브 개폐장치는 밸브를 개폐하기 위해서 마련된 조작부, 어댑터 및 운전부의 회전에 간섭되지 않게 지시축 및 지시침으로 이루어진 지시부를 직접 스템에 연결함으로써, 종래 개폐장치에서와 같이 기어의 회전비를 통해 개폐상태를 확인하지 않고 직접 스템의 회전을 통해 밸브의 개폐상태를 확인할 수 있어 밸브 개폐작업에 따른 신뢰성을 높일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래 가스배관용 밸브를 나타낸 부분 단면도이며,
도 2는 종래 기어식 개폐장치를 나타낸 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 개폐장치가 장착된 밸브를 나타낸 도면이며, 그리고
도 4는 도 3에 도시된 개폐장착의 조작수단의 일부분을 분해하여 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 밸브 개폐장치에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 개폐장치가 장착된 밸브를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 개폐장치(100)는, 통상의 밸브(10) 상부에 배치된다. 누구나 알 수 있듯이, 밸브(10)는 양단이 개방되고 개폐 볼(11)이 선회가능하게 내장된 바디(12)와, 하부는 개폐 볼(11)의 상부와 연결되고 상부는 바디(12)의 상부 외측으로 노출되는 스템(16),을 구비한다.

밸브(10)의 바디(12) 상부에 배치되는 밸브 개폐장치(100)는, 보호관(110), 보호관(110)의 상부에 배치되고 외력에 의해서 회전하는 조작부(120)와, 조작부(120)의 회전력을 전달하는 어댑터(130)와, 어댑터(130)로부터 전달된 회전력을 증가시켜 스템(16)을 회전시키는 운전부(150); 및 조작부(120), 어댑터(130) 및 운전부(150)의 회전에 간섭되지 않게 조작부(120), 어댑터(130) 및 운전부(150)를 따라 배치됨과 아울러 스템(16)과 연결되어 밸브(10)의 개폐상태를 표시하는 지시부(180),로 이루어진다.

여기서, 보호관(110)은 도시된 바와 같이 수직한 관 형상을 가진다. 보호관(110)의 하부는 내측으로 바디(12)의 외부로 노출된 스템(16)을 감쌀 수 있도록 바디(12)의 상부에 장착된다. 그리고 보호관(110)의 상부는 바디(12)의 상부 외측으로 수직하게 연장된다.

이와 같이 형성된 보호관(110)의 상부에는 조작부(120)가 배치되며, 보호관(110)의 내부에는 어댑터(130), 운전부(150), 및 지시부(180)가 배치된다.

먼저, 조작부(120)는 보호관(110)의 상부에 장착되는 하부 하우징(122)과, 하부 하우징(122)을 덮는 상부 하우징(124)을 구비한다. 상부 하우징(124)에는 조작 캡(126)이 상부 하우징(126)의 상부 외측으로 이탈되지 않으면서 회전 가능하게 배치되고, 조작 캡(126)에 인접하게는 90도의 호 형상을 가지는 개폐 확인공(128)이 형성된다.

도 4는 도 3에 도시된 개폐장착의 조작부를 분해하여 나타낸 사시도이다.

도 4를 참조하면, 어댑터(130)는 하부 하우징(122) 및 상부 하우징(124) 사이에 배치되고 조작 캡(126)의 회전에 의해서 회전하는 회전디스크(132)와, 마찬가지로 하부 하우징(122) 및 상부 하우징(124) 사이에 배치됨과 아울러 하부 하우징(122)의 하부 외측으로 수직하게 연장되고 회전디스크(132)의 회전력을 전달하는 수직한 회전아암(140)을 구비한다.

회전디스크(122)는 수평한 원판의 형상을 가진다. 이러한 회전디스크(122)의 상부에는 조작 캡(126)에 삽입 장착되는 회전키이(134)가 일체로 돌출되게 형성되는데, 이를 위해서 조작 캡(126)의 하부에는 회전키이(134)가 삽입될 수 있도록 회전키이 삽입공(136)이 형성된다. 그리고 회전디스크(132)의 외주면 상에는 다수의 걸림돌기(138)가 형성된다. 도시된 바와 같이 다수의 걸림돌기(138)는 등간격으로 회전디스크(132)의 외주면을 따라 형성됨과 아울러 회전디스크(132)의 외주면 외측으로 수평하게 연장된다. 바람직하게는 회전디스크(132)는 투명한 재질로 제작된다.

한편, 회전아암(140)은 수직한 관 형상을 가지며 하부는 하부 하우징(122)의 하부 외측으로 연장되는 회전관(142)과, 회전관(142)의 상부에 수평하게 형성되어 회전디스크(132)의 하부면과 마주보게 배치되는 수평한 플랜지(144)와, 플랜지(144)의 외주면 상에서 회전디스크(132) 측으로 수직하게 연장되는 환형의 단턱부(146)를 구비하는데, 단턱부(146)에는 다수의 걸림돌기(138)가 끼워지는 다수의 걸림홈(148)이 단턱부(146)의 상부에서 하부 측으로 침강되게 형성된다.

다시 도 3을 참조하면, 운전부(150)는 회전아암(140)과 연결되고 회전아암(140)의 회전력을 증가시키는 유성기어유닛(152)과, 유성기어유닛(152) 및 바디(12)의 상부로 노출된 스템(16)과 연결되어 스템(16)을 회전시키는 수평한 원판 회전캐리어(164) 및 유성기어유닛(152)을 밸브(10)의 바디(12)에 지지하는 베이스(170)를 구비한다.

유성기어유닛(152)은 누구나 알 수 있듯이, 내접 링 기어(154)와, 내접 링 기어(154)의 중앙에 배치되어 자전하는 태양기어(156)와, 그리고 내접 링 기어(154)와 태양기어(156)에 맞물려 공전하는 유성기어(158)로 이루어진다. 여기서 태양기어(156)의 상부에는 내접 링 기어(154)의 상부는 덮는 커버(160)를 관통하여 회전관(142)의 하부에 끼워지는 개폐키이(162)가 돌출되게 형성되는데, 이를 위해서 회전관(142)의 하부는 단면이 평면에서 봤을 때 사각인 사각관 형상을 가진다.

원판 회전캐리어(164)는 내접 링 기어(154)의 하부를 마감함과 아울러 회전가능하게 배치된다. 이러한 원판 회전캐리어(164)는 유성기어(158)를 따라 회전할 수 있도록 유성기어(158)에서 연장된 회전축(166)이 끼워진다. 그리고 원판 회전캐리어(164)의 하부에는 바디(12)의 상부 외측으로 노출된 스템(16)이 끼워지는 개폐작동공(168)이 형성된다. 한편, 베이스(170)는 도시된 바와 같이 소정의 두께를 가지는 환형의 링 형상을 가지며 밸브(10)의 바디(12)의 상부에 나사 결합된다. 이러한 베이스(170)의 내주면에는 스템(16)이 끼워진 원판 회전캐리어(164)의 하부가 회전가능하게 배치되며, 베이스(170)와 내접 링 기어(154)는 나사 결합되고, 내접 링 기어(154)와 커버(160)는 나사 결합된다.

한편, 지시부(180)는 수직한 지시축(182)과, 지시침(184)을 구비하는데, 지시축(182)의 상부는 회전디스크(132)의 하부면 상에 끼워지며, 지시축(182)의 하부는 회전관(142), 개폐키이(162) 및 태양기어(156), 그리고 원판 회전캐리어(164)를 관통하여 스템(16)의 상부에 끼워진다. 한편, 지시침(184)은 회전디스크(132)와 플랜지(144) 사이에 배치된다. 이러한 지시침(184)의 일단은 회전디스크(132)와 플랜지(144) 사이를 지나는 지시축(182)에 장착되고, 개폐확인공(128)을 통해 노출된다.

하기에는 전술한 바와 같이 형성된 밸브 개폐장치(100)의 작동상태를 간략하게 설명한다.

별도의 공구를 이용하여 조작 캡(126)을 회전시키면, 회전하는 조작 캡(126)에 의해서 회전디스크(132) 및 회전아암(140)이 회전하게 된다. 그리고 회전아암(140)의 회전관(142)이 회전함에 따라 회전관(142)과 연결된 태양기어(156)가 회전하게 되고, 태양기어(156)와 내접 링 기어(154)와 맞물린 유성기어(158)가 회전하게 된다.

전술한 바와 같이 유성기어(158)가 회전하게 되면, 유성기어(158)의 회전축(166)과 연결된 원판 회전캐리어(164)도 회전되는데, 이렇게 원판 회전캐리어(164)가 회전함에 따라 원판 회전캐리어(164)에 끼워진 스템(16)이 회전되면서 밸브(10)의 개폐 볼(11)을 회전시켜 밸브(10)를 개방 또는 차단시키게 된다.

한편, 지시부(180)의 지시축(182)은 조작부(120), 어댑터(130) 및 운전부(150)의 회전에 관여하지 않으면서 스템(16)을 따라 회전되고, 스템(16)을 따라 회전된 지시침(184)은 상부 하우징(124)에 형성된 개폐 확인공(128)을 통해 밸브(10)의 개폐 여부를 작업자에게 확인시켜준다.

이와 같이 형성된 밸브 개폐장치(100)는 밸브(10)를 개폐하기 위해서 마련된 조작부(120), 어댑터(130) 및 운전부(150)의 회전에 간섭되지 않게 지시축(182) 및 지시침(184)을 직접 스템(16)에 연결함으로써, 종래 개폐장치에서와 같이 기어의 회전비를 통해 개폐상태를 확인하지 않고 직접 스템(16)의 회전을 통해 밸브(10)의 개폐상태를 확인할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 밸브 개폐장치 110 : 보호관
120 : 조작부 122 : 하부 하우징
124 : 상부 하우징 128 : 개폐확인공
130 : 어댑터 132 : 회전디스크
140 : 회전아암 142 : 회전관
150 : 운전부 152 : 유성기어유닛
164 : 원판 회전캐리어 180 : 지시부
182 : 지시축 184 : 지시침

Claims (9)

1. 양단이 개방되고 개폐 볼이 선회가능하게 내장된 바디와, 하부는 상기 개폐 볼의 상부와 연결되고 상부는 상기 바디의 상부 외측으로 노출되는 스템과, 하부는 내측으로 상기 스템을 감쌀 수 있도록 상기 바디의 상부에 장착되고, 상부는 상기 바디의 상부 외측으로 수직하게 연장되는 수직한 관 형상의 보호관과, 상기 보호관의 상부에 배치되고 외력에 의해서 회전하는 조작부와, 상기 조작부의 회전력을 전달하는 어댑터와, 상기 어댑터로부터 전달된 회전력을 증가시켜 상기 스템을 회전시키는 운전부와, 상기 조작부, 어댑터 및 운전부의 회전에 간섭되지 않게 상기 조작부, 어댑터 및 운전부를 따라 배치됨과 아울러 상기 스템과 연결되어 밸브의 개폐상태를 표시하는 지시부를 포함하는 밸브 개폐장치에 있어서,
   상기 조작부는 상기 보호관의 상부에 장착되는 하부 하우징과, 상기 하부 하우징을 덮는 상부 하우징을 구비하며, 상기 상부 하우징에는 조작 캡이 회전 가능하게 배치되고, 상기 조작 캡에 인접하게는 개폐 확인공이 형성되며,
   상기 어댑터는 상기 하부 하우징 및 상부 하우징 사이에 배치되고 상기 조작 캡의 회전에 의해서 회전하는 수평한 원판 형상의 회전디스크와, 상기 하부 하우징 및 상부 하우징 사이에 배치됨과 아울러 상기 하부 하우징의 하부 외측으로 수직하게 연장되고 상기 회전디스크의 회전력을 상기 운전부에 전달하는 수직한 회전아암을 구비하며,
   상기 회전디스크의 상부에는 상기 조작 캡에 삽입 장착되는 회전키이가 일체로 돌출되게 형성되고, 상기 회전디스크의 외주면 상에는 다수의 걸림돌기가 등간격으로 상기 회전디스크의 외주면을 따라 형성됨과 아울러 상기 회전디스크의 외주면 외측으로 수평하게 연장되며,
   상기 회전아암은 수직한 관 형상을 가지며 하부는 상기 하부 하우징의 하부 외측으로 연장되는 회전관과, 상기 회전관의 상부에 수평하게 형성되어 상기 회전디스크의 하부면과 마주보게 배치되는 수평한 플랜지와, 상기 플랜지의 외주면 상에서 상기 회전디스크 측으로 수직하게 연장되는 환형의 단턱부를 구비하며, 상기 단턱부에는 다수의 상기 걸림돌기가 끼워지는 다수의 걸림홈이 상기 단턱부의 상부에서 하부 측으로 침강되게 형성되는 것을 특징으로 하는 밸브 개폐장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서, 상기 운전부는 상기 회전아암과 연결되고 상기 회전아암의 회전력을 증가시키는 유성기어유닛과, 상기 유성기어유닛 및 상기 스템과 연결되어 상기 스템을 회전시키는 수평한 원판 회전캐리어를 구비하는 것을 특징으로 하는 밸브 개폐장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 유성기어유닛은 내접 링 기어와, 상기 내접 링 기어의 중앙에 배치되어 자전하는 태양기어와, 상기 내접 링 기어와 상기 태양기어에 맞물려 공전하는 유성기어로 이루어지며, 상기 태양기어의 상부에는 상기 내접 링 기어의 상부는 덮는 커버를 관통하여 상기 회전관의 하부에 끼워지는 개폐키이가 돌출되게 형성되고,
   상기 원판 회전캐리어는 상기 내접 링 기어의 하부를 마감함과 아울러 회전가능하게 배치되며, 상기 원판 회전캐리어는 상기 유성기어를 따라 회전할 수 있도록 상기 유성기어에서 연장된 회전축이 끼워지며, 상기 원판 회전캐리어의 하부에는 상기 바디의 상부 외측으로 노출된 상기 스템이 끼워지는 개폐작동공이 형성된 것을 특징으로 하는 밸브 개폐장치.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 운전부는 상기 유성기어유닛을 상기 밸브의 상기 바디에 지지하는 베이스를 더 구비하며, 상기 베이스는 환형의 링 형상을 가지며 상기 밸브의 상기 바디 상부에 나사 결합되고, 상기 베이스의 내주면에는 상기 스템이 끼워진 상기 원판 회전캐리어의 하부가 회전가능하게 배치되며, 상기 베이스와 상기 내접 링 기어는 나사 결합되고, 상기 내접 링 기어와 상기 커버는 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 밸브 개폐장치.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 지시부는, 상부가 상기 회전디스크의 하부면 상에 끼워지고 하부가 상기 회전관, 상기 개폐키이 및 상기 태양기어, 그리고 상기 원판 회전캐리어를 관통하여 상기 스템의 상부에 끼워지는 지시축과, 상기 회전디스크와 상기 플랜지 사이에 배치됨과 아울러 일단이 상기 회전디스크와 상기 플랜지 사이를 지나는 상기 지시축에 장착되어 상기 개폐확인공을 통해 노출되는 지시침을 구비하는 것을 특징으로 하는 밸브 개폐장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 회전디스크는 투명한 재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 밸브 개폐장치.

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