KR101378209B1 - 수동핸들기어장치가 장착된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원자력 및 화력발전소와 각종 정유화학, 플랜트공장 등에 설치되어 배관계통의 유체의 흐름을 조절하거나 차단하는 역무를 수행하는 수동핸들기어장치(01)가 장착된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브(51)에 있어서, 밸브에 설치되는 회전형 본넷(31)과 본넷 후랜지(33)를 분리 형성하여 부속기기가 장착된 구동기 방향이 자유 회전됨을 특징으로 하고, 수동핸들기어장치(01)를 구비한 더블액팅 구동기(03)와 압축코일 스프링(05)을 장착한 싱글액팅 구동기(04)를 이용한 제어밸브에 관한 것이다.
상기 더블액팅 구동기(03)와 싱글액팅 구동기(04)에 적용되는 더블탭 샤프트(09)는 양단에 탭(Tap)으로 형성되어 기성제품인 육각렌지머리볼트(11)와 함께 사용됨을 특징으로 하여 실린더(08)와 구동기 상부커버(06) 및 구동기 하부커버(07)를 결합함으로써 기존의 더블나사 샤프트(10)와 함께 사용되었던 기존의 더블육각너트(12)의 돌출로 인한 주변 부속장치의 간섭을 방지한다.
상기 더블액팅 구동기(03)를 구성하는 실린더(08) 내면에 상, 하 슬라이드 되는 피스톤(28)은 외경 홈 부에 오링이 삽입되어 실린더(08)의 동심원을 기준으로 외부로부터 압축공기에 의해 상, 하 슬라이드 되며, 외부의 압축공기 차단시 수동핸들기어장치(01)에 의해 밸브가 오픈 및 크로스 시킬 때 사용되는 상기 일체형 핸들스템(21)과 피스톤스템너트 일체형 피스톤 리프트(26)는 수동핸들기어장치(01) 조작시 핸들의 스트로크 감축과 밸브 경량을 실현하고,
상기 회전형 본넷(31)과 본넷 후랜지(33)를 분리 형성하여 부속기기가 장착된 구동기 방향이 자유 회전됨을 특징으로 한다.
싱글액팅 구동기(04)를 구성하는 실린더(08) 내면에 상, 하 슬라이드 되는 피스톤(28)은 한쪽에 압축코일 스프링(05)이 내장되어 스프링 힘에 의해 수직방향으로 구동되고, 반대쪽은 단면적에 비례하여 스프링 힘보다 2배 이상 강한 압축공기에 의해 구동되도록 형성함과,
상기 회전형 본넷(31)과 본넷 후랜지(33)를 분리 형성하여 부속기기가 장착된 구동기 방향이 자유 회전됨을 특징으로 한다.
상기 더블액팅 구동기(03)와 싱글액팅 구동기(04)에 적용되는 더블탭 샤프트(09)는 양단에 탭(Tap)으로 형성되어 기성제품인 육각렌지머리볼트(11)와 함께 사용됨을 특징으로 하여 실린더(08)와 구동기 상부커버(06) 및 구동기 하부커버(07)를 결합함으로써 기존의 더블나사 샤프트(10)와 함께 사용되었던 기존의 더블육각너트(12)의 돌출로 인한 주변 부속장치의 간섭을 방지한다.
상기 더블액팅 구동기(03)를 구성하는 실린더(08) 내면에 상, 하 슬라이드 되는 피스톤(28)은 외경 홈 부에 오링이 삽입되어 실린더(08)의 동심원을 기준으로 외부로부터 압축공기에 의해 상, 하 슬라이드 되며, 외부의 압축공기 차단시 수동핸들기어장치(01)에 의해 밸브가 오픈 및 크로스 시킬 때 사용되는 상기 일체형 핸들스템(21)과 피스톤스템너트 일체형 피스톤 리프트(26)는 수동핸들기어장치(01) 조작시 핸들의 스트로크 감축과 밸브 경량을 실현하고,
상기 회전형 본넷(31)과 본넷 후랜지(33)를 분리 형성하여 부속기기가 장착된 구동기 방향이 자유 회전됨을 특징으로 한다.
싱글액팅 구동기(04)를 구성하는 실린더(08) 내면에 상, 하 슬라이드 되는 피스톤(28)은 한쪽에 압축코일 스프링(05)이 내장되어 스프링 힘에 의해 수직방향으로 구동되고, 반대쪽은 단면적에 비례하여 스프링 힘보다 2배 이상 강한 압축공기에 의해 구동되도록 형성함과,
상기 회전형 본넷(31)과 본넷 후랜지(33)를 분리 형성하여 부속기기가 장착된 구동기 방향이 자유 회전됨을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 원자력 및 화력발전소와 각종 정유화학, 플랜트공장 등에 설치되어 배관계통의 유체의 흐름을 조절하거나 차단하는 역무를 수행하는 수동핸들기어장치(01)가 장착된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브(51)에 있어서, 밸브에 설치되는 회전형 본넷(31)과 본넷 후랜지(33)를 분리 형성하여 부속기기가 장착된 구동기 방향이 자유 회전됨을 특징으로 하고, 수동핸들기어장치(01)를 구비한 더블액팅 구동기(03)와 압축코일 스프링(05)을 장착한 싱글액팅 구동기(04)를 이용한 제어밸브에 관한 것이다.
공기구동형 제어밸브는 일반적으로 발전소, 제철소, 정유화학공장 등에 설치되며, 배관계의 물이나, 증기, 공기와 같은 유체의 흐름을 차단하거나 조절하는 역무를 수행하는 제어장치로, 공기구동 제어밸브의 구동력은 밸브 상부에 설치된 더블액팅 구동기(03) 및 싱글액팅 구동기(04)에서 구동력이 발생한다.
싱글액팅 구동기(04)를 구성하는 실린더(08) 내부에는 피스톤(28)을 중심으로 한쪽에는 압축코일 스프링(05)의 압축력이 작용하고, 반대쪽은 스프링 압축력보다 2배 이상 힘을 가진 피스톤(28) 외경의 면적에 비례하는 압축공기의 추력이 작용하여, 외부로부터 제어신호를 전달받아 압축공기를 단속하는 포지셔너(17), 솔레노이드밸브 등에 의해 스프링과 압축공기의 양 힘 강약 조절에 따라 밸브의 열림과 닫힘을 실행된다.
더블액팅 구동기(03)는 밸브의 밀봉부인 시트부에 구동력을 크게 하여 누설을 보다 효과적으로 예방하고 밸브의 오픈 및 크로스 속도를 5초 이내로 빠르게 운전할 목적으로 압축공기를 이용한 양방향 제어하는 더블액팅 구동기(03)를 사용하게 된다.
상기 더블액팅 구동기(03)는 외부로부터 압축공기를 공급받아 피스톤(28)을 중심으로 양방향 제어되며, 운전 중에 외부로부터 갑자기 압축공기가 차단시에 수동으로 핸들조작에 의해 발전소 계통운전에 정상 작동되도록 하기위해 더블액팅 구동기(03) 상부에 수동핸들기어장치(01)를 설치하여 비상시 핸들조작에 의한 밸브의 중립위치, 오픈 및 크로스를 원활히 할 목적으로 사용되게 된다.
상기 더블액팅 구동기(03)는 수시로 개도율에 따라 수시로 운전되는 유량조절용으로 사용되는 보일러에 공급되는 주급수 용 제어밸브와 보일러에서 터빈으로 공급되는 구간의 터빈의 증기 공급 유량제어용으로도 널리 사용된다.
상기 수동핸들기어장치(01)는 주로 글로브타입, 케이트타입의 수동밸브에 널리 사용되는 방식이며, 기어 감속비를 구비하여 추력이 최대 25,000lb(11톤)으로 핸들 조작시 힘이 들지 않으며, 중량은 15kgf 으로 가볍다.
종래 피스톤(28)타입 공기구동형 제어밸브는 구동기(03,04) 및 요크(13)와 결합되는 종래의 후랜지 일체형 본넷(32)을 사용하여, 기존 발전소의 교체대상밸브 설치위치에 사용되는 기존의 신호케이블과 연결되는 리미트스위치(20)등의 부속기기가 근접위치에 설치되도록 구동기 방향을 회전 설치하면 요크(13) 방향이 기울게 설치되거나, 60도 단위 각도로 기울게 설치되어 신품밸브의 미관을 해치는 경우가 발생한다.
또한, 종래의 더블액팅 구동기의 수동핸들기어장치(01)와 연동으로 사용되는 종래의 와셔(22b,22c) 및 너트(22d) 조립형 핸들스템(22)은 수동핸들기어장치(01) 조작시 불필요한 부품수가 많아 너트(22d)의 풀림으로 인한 정비요소가 발생되는 문제점을 갖고 있었으며,
수동핸들기어장치(01)와 연동으로 사용되는 종래의 육각렌지머리볼트 고정형 피스톤 리프트(27)의 가장 큰 문제점은 피스톤(28)과 스템(29)을 고정하기위해 체결되는 육각너트(29b)의 불필요한 외경부 면적을 차지하여 육각너트(29b)와 연관되는 피스톤 리프트(27)의 내경이 커지면서 외경까지 커지게 되고, 리프트외경은 슬라이드기능과 실링 기능을 동시 수행함에 리프트외경과 접촉되는 구동기 상부커버(06) 내면에 설치되는 운동용 오링과 오일레스 부시 및 리프트외경과 슬라이드 되는 상부에 설치된 수동핸들마운틴블록(02)의 내경까지 동반 커짐으로서 육각너트(29b)와 관련된 구성부품들이 커지면서 밸브 중량과 대형화를 초래했다.
그리고 더블액팅 구동기(03)와 싱글액팅 구동기(04)에 적용되는 종래의 더블나사 샤프트(10)는 양단에 삼각나사로 형성되어 종래의 더블육각너트(12)와 함께 사용되어 실린더(08)와 구동기 상부커버(06) 및 구동기 하부커버(07)를 결합용으로 사용되었으며 더블육각너트(12)의 돌출로 인한 주변 부속장치의 간섭과 구동기 미관을 저해하는 요소가 되었다.
선행기술의 실시 일 예(1)로 「스프링 프리로드 조정 및 스프링 힘 측정이 가능한 공기구동기」「공개번호 10-2012-0013671」는 구동방식이 싱글액팅 구동기(04)이고 피스톤 상부에 압축코일 스프링(103)이 장착되어있어 외부로부터 압축공기(Air)가 차단되면 스프링 힘에 의해 자동으로 밸브가 크로스 되는 패일 크로스(Fail Close)방식이다.
상기 선행기술의 특징은 압축코일 스프링(103)의 프리로드 조정이 가능하도록 스프링 상부에 스프링 누름 디스크(201)와 프로로드 조정스템 및 너트(218,219)를 이용하여 스프링의 초기 장착하중을 조정 가능하게 하였다.
또한, 상기 선행기술의 실린더 구성방식은 구동기 상부커버와 실린더를 세분류하지 않았고 일체형으로 제작된 구동기 하우징(111) 형태로 제작되었다.
선행기술의 실시 일 예(2)로 「밸브용 액추에이터」「공개번호 10-2012-0007963」는 구동방식이 싱글액팅 구동기(04)이고 피스톤 상부에 압축코일 스프링(55)이 장착되어있어 외부로부터 압축공기(Air)가 차단되면 스프링 힘에 의해 자동으로 밸브가 크로스 되는 패일 크로스(Fail Close)방식이다.
상기 선행기술의 특징은 피스톤(25) 중심부에 고정된 샤프트(43)의 내부를 관통하는 공기 유입구(46)가 형성되어 있어, 이 유입구(46)을 통하여 압축 공기가 공급되면 고정된 샤프트(43) 내면에 피스톤(25)이 슬라이드 되면서 상승되어 밸브를 개방한다.
또한, 선행기술의 실린더 구성방식은 구동기 상부커버와 실린더를 세분류하지 않았고 일체형으로 제작된 액추에이터 본체(20) 형태로 제작되었다.
상기 선행기술의 실시 일 예(1)와 선행기술의 실시 일 예(2)는 일체형 실린더를 사용하여 구동기 상부커버가 별도로 존재하지 않으며, 본 발명의 싱글액팅 구동기(04) 특징은 구동기 상부커버(06)와 구동기 하부커버(07) 및 실린더(08), 더블탭 샤프트(09) 등으로 세분류되어 구성되어 있어 차별화되었고, 또한 본 발명의 더블액팅 구동기(03)에서 적용된 수동핸들기어장치(01)는 선행기술과의 유사점 및 차이점이 발견되지 않았다.
선행기술의 실시 일 예(3)로 「밸브용 액츄에이터」「출원번호 20-2004-0002523」는 구동방식이 다이아프램(20)형 싱글액팅 구동기이고, 다이아프램(20) 하부에 압축코일 스프링(21)이 좌, 우 3개 이상 장착되어 있어 외부로부터 압축 공기(Air)가 차단되면 스프링 힘에 의해 자동으로 밸브가 개방 되는 패일 오픈(Fail Open)방식이다.
상기 선행기술의 특징인 다이아프램(20)은 재질이 탄성고무(Rubber)로 되어있고 다이아프램을 고정 및 밀봉방식은 상부 하우징(10)과 하부 하우징(10) 사이에 다이아프램(20)을 설치하고 다수의 고정볼트와 너트로 밀봉 및 체결된다.
또한, 다이아프램(20)과 스프링(21) 사이에는 다이아프램을 보호하고 밸브(2)디스크에 연결된 작동축(35)과 동심축을 유지하기위해 스프링패드가 설치된다.
다이아프램(20)형 싱글액팅 구동기의 단점은 압축 공기의 운전압력을 3.5 kg/㎠ 이하로 제한되며, 이는 탄성고무로 구성된 다이아프램(20)의 운전 중 터짐 방지 위함이다.
본 발명의 싱글액팅 구동기(04)는 운전압력이 6 kg/㎠(최대 허용압력 15 kg/㎠)이고, 본 발명의 더블액팅 구동기(03)는 운전압력이 8 kg/㎠(최대 허용압력 15 kg/㎠)이다.
따라서 본 발명과 구성방식이 다르고 선행기술과의 유사점 및 차이점이 발견되지 않았다.
선행기술의 실시 일 예(4)로 「차압작동식 다이어프램형 밸브」「출원번호 10-2004-0006891」는 구동방식이 압축공기 등을 사용하지 않고, 유체의 전, 후단 압력차와 면적차를 이용한 제어방식이며, 전단압력이 작은 유체는 오리피스관 일종의 보조관로를 통해 유체가 흐르게 되고, 전단압력이 큰 유체는 차압이 높아 유체압력에 의해 밸브를 개방한다.
차압작동식 다이아프램밸브의 작동원리는 차압(압력차)이 작고 전단압력이 작은 유체는 유체가 메인 공급배관을 통해 유입되는 유체는 밸브몸체 좌측의 밸브본체보조유입로(310)와 오리피스관 일종의 보조관로로 연결되는 커버상부(210) 좌측의 커버보조유입로(330)를 통해 챔버(230)내로 유입되어 시트링(135)면적보다 큰 다이어프램(410)에 압력을 가해 피스톤스템(430)과 연결된 디스크(420)에 추력을 가해 디스크시트(425)와 시트링(135)을 밀봉 또는 밸브 크로스(Close)상태를 유지하면서 챔버(230)내로 유입된 유체는 커버상부(210) 우측의 커버보조유출로(340)를 통해 보조관로를 따라 밸브몸체 우측의 밸브본체보조유출로(320)를 통해 미세압력을 가진 유체가 흐르게 된다.
밸브 전단의 유량과 압력이 매우 큰 유체가 유입될 때에는 전, 후단의 차압이 증가하여 디스크시트(425)를 유체의 압력에 의해 곧바로 들어 올려 밸브를 개방한다.
차압작동식 다이아프램밸브는 지하주차장에 사용되는 스프링클러 소방설비인 준비작동식 프리액션밸브와 동작원리가 유사하다.
본 발명과는 구성방식 및 작동원리가 달라 상기 선행기술과의 유사점 및 차이점이 발견되지 않았다.
도 1의 (A)와 (B) 및 (C) 그리고 도 7의 (A)와 (B)에서 제시된 더블액팅 구동기(03)와 싱글액팅 구동기(04)는 요크(13)와 함께 후랜지 일체형 본넷(32)에 결합되며, 리미트스위치(20)가 장착된 요크(13)의 회전방향은 항시 밸브가 설치되는 배관방향과 같거나 90도로 배치되도록 설치됨이 밸브의 전체 미관을 좋게 한다.
상기의 구동기(03,04)를 제어하는 계측제어 부속기기인 포지셔너(17) 및 리미트스위치(20)는 외부로부터 제어신호를 인가받는 신호케이블과 연동되며, 에어 레귤레이터(14)는 컴프레셔 등과 같은 압축공기 발생장치로부터 인입 에어라인을 통해 높은 압력으로 인가받아 레귤레이터를 통해 적정압력을 유지하여 구동기 또는 포지셔너에 에어를 공급한다.
상기 구동기(03,04)와 연동되는 요크(13)는 본넷 상부와 구동기 하부에 통상 6개의 고정볼트로 체결되며 분할각이 60도 간격으로 배열되었다.
가동원전과 가동 화력발전소의 수명이 다된 더블액팅 구동기(03)방식의 노후밸브를 교체 시에 문제점으로 기 설치된 주변 기기 및 배관 등의 주요 간섭부분이 대부분 밸브 부속기기와 관련된 포지셔너(17) 및 리미트스위치(20)와 연결되는 기존의 신호케이블이 짧거나, 간섭이 가장 많이 발생한다.
도 8의 (C)에서 제시한 기존의 후랜지 일체형 본넷(32)은 바디(36)와 함께 본넷 스터드 볼트(34)에 의해 밀봉 및 결합되며, 스터드 볼트는 통상 8개로 이루어지고 분할각이 45도 간격으로 배열되었고, 요크(13)를 항상 배관방향과 같거나 90도로 배치하려면 요크와 본넷의 조립각도는 90도 또는 180도만이 회전 가능하고, 신호케이블이 근거리에 오도록 요크(13)를 회전하면 요크와 본넷 상부 고정볼트 분할각인 60도에 안착되어 밸브의 전체 미관을 해치게 되어 후랜지 일체형 본넷(32)의 개선이 요구되었다.
도 10의 (B)에서 제시된 기존의 와셔(22b,22c) 및 너트(22d) 조립형 핸들스템(22)은 수동핸들기어장치(01) 조작시 불필요한 부품수가 많아 너트(22d)의 풀림으로 인한 정비요소가 발생되는 문제점을 안고 있었으며, 또한
도 10의 (B)에서 제시된 기존의 육각렌지머리볼트 고정형 피스톤 리프트(27)는 기성부품인 다수의 육각렌지머리볼트(27a)을 사용하여 피스톤(28)에 탭을 내어 수동핸들기어장치(01)와 핸들스템(22)과 함께 밸브 오픈 및 크로스장치로 사용되었지만, 가장 큰 문제점은 피스톤(28)과 스템(29)을 고정하기위해 체결되는 육각너트(29b)의 불필요한 외경부 면적을 차지하여 육각너트(29b)와 연관되는 피스톤 리프트(27)의 내경이 커지면서 외경까지 커지게 되고, 리프트외경은 슬라이드기능과 실링 기능을 동시 수행함에 리프트외경과 접촉되는 구동기 상부커버(06) 내면에 설치되는 운동용 오링과 오일레스 부시 및 리프트외경과 슬라이드 되는 상부에 설치된 수동핸들마운틴블록(02)의 내경까지 동반 커짐으로서 육각너트(29b)와 관련된 구성부품들이 커지면서 밸브 중량과 대형화를 초래했다.
도 7, 도 9, 도 11에서 제시된 기존의 더블액팅 구동기(03)와 싱글액팅 구동기(04)에 적용된 기존의 더블나사 샤프트(10)는 양단에 삼각나사로 형성되어 기존의 더블육각너트(12)와 함께 사용되어 실린더(08)와 구동기 상부커버(06) 및 구동기 하부커버(07)를 결합용으로 사용되었으며 더블육각너트(12)의 돌출로 인한 주변 부속장치의 간섭과 구동기 미관을 저해하는 요소가 되었다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 회전형 본넷(31)과 본넷 후랜지(33)를 분리형성하여 제작함으로서,
본넷 후랜지(33)의 역무는 회전형 본넷(31)의 돌출부 상단에 삽입되고 회전형 본넷(31)의 돌출부 하단과 밸브 바디(36) 사이에 본네트 가스켓(44)을 삽입한 후 밸브 바디(36)상면의 본넷 스터드 볼트(34)와 본넷 스터드 너트(35)를 조임으로서 본넷 후랜지(33)는 체결기능만 수행하며,
회전형 본넷(31)의 역무범위는 플러그(38)를 관통하는 본넷 상부에 스터핑박스(43)를 구비하고 그랜드패킹과 그랜드(41)에 의해 플러그(38)의 상승과 하강 반복에 따른 플러그(38) 외경부 슬라이드 면으로부터 유체의 밀봉기능을 수행함과 동시에, 기존 발전소의 교체대상밸브 설치위치에 사용되는 기존의 신호케이블과 연결되는 리미트스위치(20)등의 부속기기가 근접위치에 설치되도록 구동기 방향이 자유 회전됨을 특징으로 한다.
상기 본 발명의 회전형 본넷(31)의 실시 일례는 도 1의 (B)가 본 발명의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브(51)가 설치장소의 부속기기 돌출부 등의 간섭으로 인하여 회전형 본넷(31)에 의해 90도 반시계방향 회전 설치된 상태를 도시한 정면 등각 사시도(59)이며, 후랜지 일체형 본넷의 문제점을 해결하였다.
도 7의 (A)와 (B) 및 도 8의 (A)와 (B), (C)에서 제시된 기존 후랜지 일체형 본넷(32)의 문제점은 기존 설치된 신호케이블과 리미트스위치(20)가 근접위치에 설치될 때 요크(13)가 배관계와 기울게 설치되는 문제점이 발생되었다.
상기 회전형 본넷(31)의 상부에는 요크(13)가 연결되고 요크(13) 우측면의 후부에는 리미트 브라켓과 함께 리미트스위치(20)를 고정 배치되고, 좌측면의 전면에 포지셔너(17)와 에어 레귤레이터(14)가 고정 부라켓과 같이 고정 배치된다.
상기 요크(13)의 상부에는 더블액팅 구동기(03) 또는 싱글액팅 구동기(04)가 장착되고 더블액팅 구동기(03) 전면에는 에어 부스터(15)와 에어 락업 밸브(16)등이 고정 부라켓과 같이 고정 배치되며,
상기 더블액팅 구동기(03)는 외부로부터 공급받아 구동기가 제어되는 압축공기가 공급 중단 또는 차단되었을 때 수동운전이 가능하도록 수동핸들기어장치(01)를 구동기 상부에 수동핸들마운틴블록(02)과 같이 설치된다.
상기 수동핸들기어장치(01)의 핸들 조작시 연동되는 일체형 핸들스템(21)은 인양부에 사각나사부(21a)가 형성되고, 끝단에는 수동핸들기어장치(01) 조작에 의한 피스톤(28) 및 플러그(38) 인양시 사용되도록 돌출부(21b)가 마련됨을 특징으로 하며, 돌출부(21b)와 관련된 기존의 돌출와셔와 함께 사용되었던 너트(22d)의 풀림을 방지하고, 기존 너트(22d)를 삭제함으로서 수동핸들기어장치(01)의 스트로크(Stoke)를 감축시킨다.
상기 일체형 핸들스템(21)과 연동되는 피스톤스템너트 일체형 피스톤 리프트(26)는 기존에 사용되었던 기성부품인 다수의 육각렌지머리볼트(27a)를 생략함으로서 기존방식의 볼트자리에 체결되는 피스톤(28) 상부의 다수의 탭(28b) 제작공정을 단축하고, 피스톤(28)과 스템(29)을 고정하기위해 체결되는 기존의 육각너트(29b)를 제거함으로서 부품을 간소화 하였고, 또한 기존의 육각너트(29b)가 차지하는 불필요한 외경부 면적을 제거함으로서 피스톤 리프트(27) 외경이 축소되고, 리프트외경과 슬라이드 되는 상부에 설치된 수동핸들마운틴블록(02)의 내경까지 동반 축소 제작함으로서 밸브 중량을 경량화하고 밸브의 대형화를 방지한다.
상기 피스톤스템너트 일체형 피스톤 리프트(26)의 제작방법은 소정의 환봉재료를 구비하여 하부 동심에는 피스톤(28)과 스템(29)을 고정하기위해 체결되는 내경나사부(26e)를 마련하고, 하부 외측에 스페너자리 홈부(26f)를 구비하며, 상부의 내경방향에는 일체형 핸들스템의 돌출부(21b)가 상, 하 슬라이드 되도록 내경부를 형성하고 상부 끝단 내경부에는 내경나사부(26a)를 가공한 후 일체형 핸들스템(21)을 삽입한다.
상기 일체형 피스톤 리프트(26)의 제작위한 보조 스톱바(26c)는 일체형 핸들스템(21)의 사각나사부(21a)가 상, 하 슬라이드 되도록 내경부를 형성하고 양단에 슬라이드용 모따기를 시행하며, 보조 스톱바(26c)의 외경부는 외경나사부(26b)를 형성시켜 일체형 핸들스템(21)을 삽입한 후 보조 스톱바(26c)를 결합 완료 후에 풀림방지를 위해 끝단에 테그 용접부(26w)를 형성한다.
상기 피스톤 스템(29) 끝단에는 피스톤(28)을 삽입한 후 일체형 피스톤 리프트(26) 하부의 내경나사부(26e) 안쪽에 너트 풀림방지용 록타이트(Loctite)를 바르고 상기 일체형 피스톤 리프트(26) 하부에 스페너자리 홈부(26f)와 피스톤 스템(29)의 스페너자리 홈부(29c)를 이용하여 체결 및 타이팅 한다.
상기 수동핸들기어장치(01)의 핸들 조작시 연동되는 본 발명의 일체형 핸들스 템(21)과 피스톤스템너트 일체형 피스톤 리프트(26)의 실시 일례를 본 발명의 목적을 달성한 도 5의 (C)에 상세하게 도시되었으며,
기존의 문제점인 와셔(22b,22c) 및 너트(22d) 조립형 핸들스템(22)과 육각렌지머리볼트 고정형 피스톤 리프트(27)의 일례를 도 10의 (B)에 상세하게 도시되었다.
도 3의 (A)는 본 발명의 실시 일례로 수동핸들기어장치(01)의 조작에 의해 피스톤이 하강되어 밸브 크로스 상태를 나타내었고,
도 3의 (B)는 본 발명의 실시 일례의 수동핸들기어장치(01)의 조작에 의해 피스톤이 상승되어 밸브 오픈 상태를 나타내었으며,
도 4의 (A)는 본 발명의 실시 일례로 핸들스템(21)의 중립위치에서 구동기 상부에 압축공기 공급으로 피스톤 하강 상태를 나타내었고,
도 4의 (B)는 본 발명의 실시 일례로 들스템(21)의 중립위치에서 구동기 하부에 압축공기 공급으로 피스톤 상승 상태를 나타내었다.
상기 더블액팅 구동기(03)와 싱글액팅 구동기(04)에 적용되는 더블탭 샤프트(09)는 양단에 탭(Tap)으로 형성되어 기성제품인 육각렌지머리볼트(11)와 함께 사용됨을 특징으로 하여 실린더(08)와 구동기 상부커버(06) 및 구동기 하부커버(07)를 결합함으로써 기존의 더블나사 샤프트(10)와 함께 사용되었던 기존의 더블육각너트(12)의 돌출로 인한 주변 부속장치의 간섭을 방지한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 도 3의 더블액팅 구동기(03)와 도 6의 싱글액팅 구동기(04)에서 본 발명의 더블탭 샤프트(09)와 기성제품인 육각렌지머리볼트(11)가 설치됨을 확인할 수 있으며, 기존의 더블육각너트(12)의 돌출로 인한 주변 부속장치의 간섭될 수 있는 일예를 도 7과 도 9 및 도 11에서 제시되었다.
상기 더블액팅 구동기(03)를 구성하는 실린더(08) 내면에 상, 하 슬라이드 되는 피스톤(28)은 외경 홈 부에 오링이 삽입되어 실린더(08)의 동심원을 기준으로 외부로부터 압축공기에 의해 상, 하 슬라이드 되며, 외부의 압축공기 차단시 수동핸들기어장치(01)에 의해 밸브가 오픈 및 크로스 시킬 때 사용되는 상기 일체형 핸들스템(21)과 피스톤스템너트 일체형 피스톤 리프트(26)는 수동핸들기어장치(01) 조작시 핸들의 스트로크 감축과 밸브 경량을 실현한다.
상기 더블액팅 구동기(03)는 밸브의 밀봉부인 시트부에 구동력을 크게 하여 누설을 보다 효과적으로 예방하고 밸브의 오픈 및 크로스 속도를 5초 이내로 빠르게 운전할 목적으로 압축공기를 이용한 양방향 제어하는 더블액팅 구동기(03)를 사용하게 된다.
상기 더블액팅 구동기(03)는 외부로부터 압축공기를 공급받아 피스톤(28)을 중심으로 양방향 제어되며, 운전 중에 외부로부터 갑자기 압축공기가 차단시에 수동으로 핸들조작에 의해 발전소 계통운전에 정상 작동되도록 하기위해 더블액팅 구동기(03) 상부에 수동핸들기어장치(01)를 설치하여 비상시 핸들조작에 의한 밸브의 중립위치, 오픈 및 크로스를 원활히 할 목적으로 사용되게 된다.
상기 더블액팅 구동기(03)는 수시로 개도율에 따라 수시로 운전되는 유량조절용으로 사용되는 보일러에 공급되는 주급수 용 제어밸브와 보일러에서 터빈으로 공급되는 구간의 터빈의 증기 공급 유량제어용으로도 널리 사용된다.
상기 수동핸들기어장치(01)는 주로 글로브타입, 케이트타입의 수동밸브에 널리 사용되는 방식이며, 기어 감속비를 구비하여 추력이 최대 25,000lb(11톤)으로 핸들 조작시 힘이 들지 않으며, 중량은 15kgf 으로 가볍다.
더블액팅 구동기(03)와 싱글액팅 구동기(04)에 적용되는 더블탭 샤프트(09)는 양단에 탭(Tap)으로 형성되어 기성제품인 육각렌지머리볼트(11)와 함께 사용됨을 특징으로 하여 실린더(08)와 구동기 상부커버(06) 및 구동기 하부커버(07)를 결합함으로써 기존의 더블나사 샤프트(10)와 함께 사용되었던 기존의 더블육각너트(12)의 돌출로 인한 주변 부속장치의 간섭을 방지함과, 구동기 상, 하부 돌출부를 해소함으로서 밸브외관을 저해하는 요소를 제거하였다.
더블액팅 구동기(03)를 구성하는 실린더(08) 내면에 상, 하 슬라이드 되는 피스톤(28)은 외경 홈 부에 오링이 삽입되어 실린더(08)의 동심원을 기준으로 외부로부터 압축공기에 의해 상, 하 슬라이드 되며, 외부의 압축공기 차단시 수동핸들기어장치(01)에 의해 밸브가 오픈 및 크로스 시킬 때 사용되는 상기 일체형 핸들스템(21)과 피스톤스템너트 일체형 피스톤 리프트(26)는 수동핸들기어장치(01) 조작시 핸들의 스트로크 감축과 밸브 경량을 실현하는 효과가 있었으며,
상기 회전형 본넷(31)과 본넷 후랜지(33)를 분리 형성하여 부속기기가 장착된 구동기 방향이 자유 회전됨으로서, 기존 배관계와 설치될 밸브가 정위치에 설치되도록 하는 효과가 있었다.
싱글액팅 구동기(04)로 제어되는 밸브에 있어서도, 회전형 본넷(31)과 본넷 후랜지(33)를 분리 형성하여 부속기기가 장착된 구동기 방향이 자유 회전됨으로서, 기존 배관계와 설치될 밸브가 정위치에 설치되도록 하는 효과가 있었다.
도 1의 (A)는 본 발명의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브(51)의 완성도를 도시한 정면 등각 사시도이다.
도 1의 (B)는 본 발명의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브(51)가 설치장소의 부속기기 돌출부 등의 간섭으로 인하여 회전형 본넷(31)에 의해 90도 반시계방향 회전 설치된 상태를 도시한 정면 등각 사시도(59)이다.
도 1의 (C)는 본 발명의 회전형 본넷(31)이 장착된 회전식 단방향 공기구동형 제어밸브(53)의 완성도를 도시한 정면 등각 사시도이다.
도 2의 (A)는 본 발명의 회전형 본넷(31)과 본 발명의 본넷 후랜지(33)를 포함한 밸브 내부 부속품인 플러그(38), 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(39), 시트링(39), 패킹 및 스터핑박스(43), 본네트 가스켓(44), 시트링 가스켓(45) 등과 함께 본넷 스터드 볼트(34) 및 본넷 스터드 너트(35)에 의해 밸브 몸체인 바디(36) 내부에 장착되어 도시된 정면 등각 사시도이다.
도 2의 (B)는 본 발명의 회전형 본넷(31)과 본 발명의 본넷 후랜지(33)를 포함한 밸브 내부 부속품과 함께 바디(36) 내부에 장착된 상태에서 절반으로 절개하여 도시된 등각 사시도이다.
도 2의 (C)는 본 발명의 회전형 본넷(31)과 본 발명의 본넷 후랜지(33)를 상세도면으로 제시된 등각 사시도이다.
도 3의 (A)는 본 발명의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브(51) 중에서 수동핸들기어장치(01)에 의해 피스톤이 하강되어 밸브 크로스 상태 설명도(55)를 나타낸 더블액팅 구동기(03)의 정면도이다.
도 3의 (B)는 본 발명의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브(51) 중에서 수동핸들기어장치(01)에 의해 피스톤이 상승되어 밸브 오픈 상태 설명도(56)를 나타낸 더블액팅 구동기(03)의 정면도이다.
도 4의 (A)는 본 발명의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브(51) 중에서 핸들스템(21)의 중립위치에서 구동기 상부에 압축공기 공급으로 피스톤 하강 상태 설명도(57)를 나타낸 더블액팅 구동기(03)의 정면도이다.
도 4의 (B)는 본 발명의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브(51) 중에서 핸들스템(21)의 중립위치에서 구동기 하부에 압축공기 공급으로 피스톤 상승 상태 설명도(58)를 나타낸 더블액팅 구동기(03)의 정면도이다.
도 5의 (A)는 더블액팅 구동기(03)의 내부에 설치되는 피스톤 스템(29), 피스톤(28)과 본 발명의 피스톤스템너트 일체형 피스톤 리프트(26)와 본 발명의 일체형 핸들스템(21)을 포함하여 구동기 내부 구성품을 단순화하여 형성되게 함으로서 에어 공급차단(Fail)시 수동핸들기어장치(01)로 밸브 오픈 및 크로스(Open or Close)시키는 더블액팅 구동기(03)의 내부 구성품을 도시한 정면도이다.
도 5의 (B)는 본 발명의 더블액팅 구동기(03)의 내부 구성부품을 등각으로 도시한 사시도이다.
도 5의 (C)는 본 발명의 더블액팅 구동기(03)의 내부 구성부품을 부분 확대하여 도시된 단면 상세도이다.
도 6의 (A)는 본 발명의 회전식 단방향 공기구동형 제어밸브(53)에 사용되는 싱글액팅 구동기(04)의 외형도가 완성된 등각 사시도이다.
도 6의 (B)는 본 발명의 회전식 단방향 공기구동형 제어밸브(53)에 사용되는 싱글액팅 구동기(04)의 내부에 싱글액팅용 압축코일 스프링(05)이 설치되어 패일 크로스(Fail Close)용으로 사용되는 구동기 일례를 도시한 등각사시도이다.
도 7의 (A)는 기존의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 고정식 양방향 공기구동형 제어밸브(52)의 완성도를 도시한 정면 등각 사시도이다.
도 7의 (B)는 기존의 고정식 단방향 공기구동형 제어밸브(54)의 완성도를 도시한 정면 등각 사시도이다.
도 8의 (A)는 기존의 후랜지 일체형 본넷(32)를 포함한 밸브 내부 부속품인 플러그(38), 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(39), 시트링(39), 패킹 및 스터핑박스(43), 본네트 가스켓(44), 시트링 가스켓(45) 등과 함께 본넷 스터드 볼트(34) 및 본넷 스터드 너트(35)에 의해 밸브 몸체인 바디(36) 내부에 장착되어 도시된 정면 등각 사시도이다.
도 8의 (B)는 기존의 후랜지 일체형 본넷(32)를 포함한 밸브 내부 부속품과 함께 바디(36) 내부에 장착된 상태에서 절반으로 절개하여 도시된 등각 사시도이다.
도 8의 (C)는 기존의 후랜지 일체형 본넷(32)를 상세도면으로 제시된 등각 사시도이다.
도 9의 (A)는 기존의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 고정식 양방향 공기구동형 제어밸브(52) 중에서 수동핸들기어장치(01)에 의해 피스톤이 하강되어 밸브 크로스 상태 설명도(55)를 나타낸 더블액팅 구동기(03)의 정면도이다.
도 9의 (B)는 더블액팅 구동기(03)의 내부에 설치되는 피스톤 스템(29), 피스톤(28)과 기존의 육각렌지머리볼트 고정형 피스톤 리프트(27)와 기존의 와셔(22b,22c) 및 너트(222d) 조립형 핸들스템(22)을 포함하여 구동기 내부 구성품을 복잡하게 구성되어 도시된 더블액팅 구동기(03)의 다수개로 이루어진 내부 구성품을 도시한 정면도이다.
도 10의 (A)는 기존의 더블액팅 구동기(03)의 다수개로 이루어진 내부 구성부품을 등각으로 도시한 사시도이다.
도 10의 (B)는 기존의 더블액팅 구동기(03)의 다수개로 이루어진 내부 구성부품을 부분 확대하여 도시된 단면 상세도이다.
도 11의 (A)는 기존의 고정식 단방향 공기구동형 제어밸브(54)에 사용되는 싱글액팅 구동기(04)의 외형도가 완성된 등각 사시도이다.
도 11의 (B)는 기존의 고정식 단방향 공기구동형 제어밸브(54)에 사용되는 싱글액팅 구동기(04)의 내부에 싱글액팅용 압축코일 스프링(05)이 설치되어 패일 크로스(Fail Close)용으로 사용되는 구동기 일례를 도시한 등각 사시도이다.
도 1의 (B)는 본 발명의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브(51)가 설치장소의 부속기기 돌출부 등의 간섭으로 인하여 회전형 본넷(31)에 의해 90도 반시계방향 회전 설치된 상태를 도시한 정면 등각 사시도(59)이다.
도 1의 (C)는 본 발명의 회전형 본넷(31)이 장착된 회전식 단방향 공기구동형 제어밸브(53)의 완성도를 도시한 정면 등각 사시도이다.
도 2의 (A)는 본 발명의 회전형 본넷(31)과 본 발명의 본넷 후랜지(33)를 포함한 밸브 내부 부속품인 플러그(38), 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(39), 시트링(39), 패킹 및 스터핑박스(43), 본네트 가스켓(44), 시트링 가스켓(45) 등과 함께 본넷 스터드 볼트(34) 및 본넷 스터드 너트(35)에 의해 밸브 몸체인 바디(36) 내부에 장착되어 도시된 정면 등각 사시도이다.
도 2의 (B)는 본 발명의 회전형 본넷(31)과 본 발명의 본넷 후랜지(33)를 포함한 밸브 내부 부속품과 함께 바디(36) 내부에 장착된 상태에서 절반으로 절개하여 도시된 등각 사시도이다.
도 2의 (C)는 본 발명의 회전형 본넷(31)과 본 발명의 본넷 후랜지(33)를 상세도면으로 제시된 등각 사시도이다.
도 3의 (A)는 본 발명의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브(51) 중에서 수동핸들기어장치(01)에 의해 피스톤이 하강되어 밸브 크로스 상태 설명도(55)를 나타낸 더블액팅 구동기(03)의 정면도이다.
도 3의 (B)는 본 발명의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브(51) 중에서 수동핸들기어장치(01)에 의해 피스톤이 상승되어 밸브 오픈 상태 설명도(56)를 나타낸 더블액팅 구동기(03)의 정면도이다.
도 4의 (A)는 본 발명의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브(51) 중에서 핸들스템(21)의 중립위치에서 구동기 상부에 압축공기 공급으로 피스톤 하강 상태 설명도(57)를 나타낸 더블액팅 구동기(03)의 정면도이다.
도 4의 (B)는 본 발명의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브(51) 중에서 핸들스템(21)의 중립위치에서 구동기 하부에 압축공기 공급으로 피스톤 상승 상태 설명도(58)를 나타낸 더블액팅 구동기(03)의 정면도이다.
도 5의 (A)는 더블액팅 구동기(03)의 내부에 설치되는 피스톤 스템(29), 피스톤(28)과 본 발명의 피스톤스템너트 일체형 피스톤 리프트(26)와 본 발명의 일체형 핸들스템(21)을 포함하여 구동기 내부 구성품을 단순화하여 형성되게 함으로서 에어 공급차단(Fail)시 수동핸들기어장치(01)로 밸브 오픈 및 크로스(Open or Close)시키는 더블액팅 구동기(03)의 내부 구성품을 도시한 정면도이다.
도 5의 (B)는 본 발명의 더블액팅 구동기(03)의 내부 구성부품을 등각으로 도시한 사시도이다.
도 5의 (C)는 본 발명의 더블액팅 구동기(03)의 내부 구성부품을 부분 확대하여 도시된 단면 상세도이다.
도 6의 (A)는 본 발명의 회전식 단방향 공기구동형 제어밸브(53)에 사용되는 싱글액팅 구동기(04)의 외형도가 완성된 등각 사시도이다.
도 6의 (B)는 본 발명의 회전식 단방향 공기구동형 제어밸브(53)에 사용되는 싱글액팅 구동기(04)의 내부에 싱글액팅용 압축코일 스프링(05)이 설치되어 패일 크로스(Fail Close)용으로 사용되는 구동기 일례를 도시한 등각사시도이다.
도 7의 (A)는 기존의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 고정식 양방향 공기구동형 제어밸브(52)의 완성도를 도시한 정면 등각 사시도이다.
도 7의 (B)는 기존의 고정식 단방향 공기구동형 제어밸브(54)의 완성도를 도시한 정면 등각 사시도이다.
도 8의 (A)는 기존의 후랜지 일체형 본넷(32)를 포함한 밸브 내부 부속품인 플러그(38), 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(39), 시트링(39), 패킹 및 스터핑박스(43), 본네트 가스켓(44), 시트링 가스켓(45) 등과 함께 본넷 스터드 볼트(34) 및 본넷 스터드 너트(35)에 의해 밸브 몸체인 바디(36) 내부에 장착되어 도시된 정면 등각 사시도이다.
도 8의 (B)는 기존의 후랜지 일체형 본넷(32)를 포함한 밸브 내부 부속품과 함께 바디(36) 내부에 장착된 상태에서 절반으로 절개하여 도시된 등각 사시도이다.
도 8의 (C)는 기존의 후랜지 일체형 본넷(32)를 상세도면으로 제시된 등각 사시도이다.
도 9의 (A)는 기존의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 고정식 양방향 공기구동형 제어밸브(52) 중에서 수동핸들기어장치(01)에 의해 피스톤이 하강되어 밸브 크로스 상태 설명도(55)를 나타낸 더블액팅 구동기(03)의 정면도이다.
도 9의 (B)는 더블액팅 구동기(03)의 내부에 설치되는 피스톤 스템(29), 피스톤(28)과 기존의 육각렌지머리볼트 고정형 피스톤 리프트(27)와 기존의 와셔(22b,22c) 및 너트(222d) 조립형 핸들스템(22)을 포함하여 구동기 내부 구성품을 복잡하게 구성되어 도시된 더블액팅 구동기(03)의 다수개로 이루어진 내부 구성품을 도시한 정면도이다.
도 10의 (A)는 기존의 더블액팅 구동기(03)의 다수개로 이루어진 내부 구성부품을 등각으로 도시한 사시도이다.
도 10의 (B)는 기존의 더블액팅 구동기(03)의 다수개로 이루어진 내부 구성부품을 부분 확대하여 도시된 단면 상세도이다.
도 11의 (A)는 기존의 고정식 단방향 공기구동형 제어밸브(54)에 사용되는 싱글액팅 구동기(04)의 외형도가 완성된 등각 사시도이다.
도 11의 (B)는 기존의 고정식 단방향 공기구동형 제어밸브(54)에 사용되는 싱글액팅 구동기(04)의 내부에 싱글액팅용 압축코일 스프링(05)이 설치되어 패일 크로스(Fail Close)용으로 사용되는 구동기 일례를 도시한 등각 사시도이다.
도 1의 (B)는 본 발명의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브(51)가 설치장소의 부속기기 돌출부 등의 간섭으로 인하여 회전형 본넷(31)에 의해 90도 반시계방향 회전 설치된 상태를 도시한 정면 등각 사시도(59)이다.
도 2의 (C)는 본 발명의 회전형 본넷(31)과 본 발명의 본넷 후랜지(33)를 상세도면으로 제시된 등각 사시도이다.
도 1의 (A)와 (B) 및 (C) 그리고 도 7의 (A)와 (B)에서 제시된 더블액팅 구동기(03)와 싱글액팅 구동기(04)는 요크(13)와 함께 후랜지 일체형 본넷(32)에 결합되며, 리미트스위치(20)가 장착된 요크(13)의 회전방향은 항시 밸브가 설치되는 배관방향과 같거나 90도로 배치되도록 설치됨이 밸브의 전체 미관을 좋게 한다.
상기의 구동기(03,04)를 제어하는 계측제어 부속기기인 포지셔너(17) 및 리미트스위치(20)는 외부로부터 제어신호를 인가받는 신호케이블과 연동되며, 에어 레귤레이터(14)는 컴프레셔 등과 같은 압축공기 발생장치로부터 인입 에어라인을 통해 높은 압력으로 인가받아 레귤레이터를 통해 적정압력을 유지하여 구동기 또는 포지셔너에 에어를 공급한다.
상기 구동기(03,04)와 연동되는 요크(13)는 본넷 상부와 구동기 하부에 통상 6개의 고정볼트로 체결되며 분할각이 60도 간격으로 배열되었다.
가동원전과 가동 화력발전소의 수명이 다된 더블액팅 구동기(03)방식의 노후밸브를 교체 시에 문제점으로 기 설치된 주변 기기 및 배관 등의 주요 간섭부분이 대부분 밸브 부속기기와 관련된 포지셔너(17) 및 리미트스위치(20)와 연결되는 기존의 신호케이블이 짧거나, 간섭이 가장 많이 발생한다.
도 2의 (C)에서 제시된 본 발명의 회전형 본넷(31)과 본넷 후랜지(33)는 기존의 후랜지 일체형 본넷(32)의 문제점을 해결하기위해 안출된 것이다.
도 2의 (C)에서 제시된 본 발명의 회전형 본넷(31)과 본넷 후랜지(33)를 분리 사용함으로서, 기존 발전소의 교체대상밸브 설치위치에 사용되는 기존의 신호케이블과 연결되는 리미트스위치(20)등의 부속기기가 근접위치에 설치되도록 구동기 방향을 회전 설치하여도, 회전형 본넷(31)과 요크(13)의 고정볼트 분할각 60도 범위안에서 요크(13) 방향을 정 위치에 배치되도록 창작되었으며, 구동기와 관련된 부속기기 방향을 기존 설치된 인입 에어라인과 인입 케이블로부터 가장 근거리에 설치되도록 구동기를 자유 회전됨이 특징이다.
또 다른 장점은 외경과 길이가 다른 회전형 본넷(31)과 본넷 후랜지(33)를 분리하여 제작함으로서 재료비를 절감하는 효과가 있었다.
도 5의 (A)와 (C)에서 제시된 본 발명의 일체형 핸들스템(21)은 인양부에 사각나사부(21a)가 형성되고, 끝단에는 수동핸들기어장치(01) 조작에 의한 피스톤(28) 및 플러그(38) 인양시 사용되는 돌출부(21b)를 마련함으로서, 기존의 돌출부 대용으로 사용되던 불필요한 핸들스템와셔(22b), 스프링와셔(22c), 육각너트(22d)등을 삭제하여 부품을 간소화하였고, 너트(22d)의 풀림으로 인한 정비요소가 발생되는 문제점을 해결하였다.
도 5의 (A)와 (C)에서 제시된 본 발명의 피스톤스템너트 일체형 피스톤 리프트(26)는 기존에 사용되었던 기성부품인 다수의 육각렌지머리볼트(27a)를 생략함으로서 기존방식의 볼트자리에 체결되는 피스톤(28) 상부의 다수의 탭(28b) 제작공정을 단축하고, 피스톤(28)과 스템(29)을 고정하기위해 체결되는 육각너트(29b)를 제거함으로서 부품을 간소화 하였고, 또한 육각너트(29b)의 불필요한 외경부 면적을 제거함으로서 육각너트(29b)와 연관되는 피스톤 리프트(27)의 외경을 작게 되고 리프트외경과 슬라이드 되는 상부에 설치된 수동핸들마운틴블록(02)의 내경까지 동반 작게 제작함으로서 밸브 중량을 경량화하고 밸브의 대형화를 방지하는 효과가 있었다.
피스톤스템너트 일체형 피스톤 리프트(26)의 제작방법은 소정의 환봉재료를 구비하여 일체형 피스톤 리프트(26) 하부에 내경나사부(26e)를 마련하고, 하부 외측에 스페너자리 홈부(26f)를 구비하며 상부 내경방향에는 일체형 핸들스템(21)의 돌출부(21b)가 상, 하 슬라이드 되도록 내경부를 형성하고 상부 끝단 내경부에는 내경나사부(26a)를 가공한 후 일체형 핸들스템(21)을 삽입한다.
일체형 피스톤 리프트(26)의 제작위한 보조 스톱바(26c)의 내경부에는 일체형 핸들스템(21)의 사각나사부(21a)가 상, 하 슬라이드 되도록 내경부를 형성하고 양단에 슬라이드용 모따기를 한다.
보조 스톱바(26c)의 외경부는 외경나사부(26b)가 형성되었으며 일체형 핸들스템(21)을 삽입한 후 보조 스톱바(26c)를 결합 완료후에 풀림방지를 위해 끝단에 테그 용접부(26w)를 형성한다.
피스톤 스템(29) 끝단에 피스톤(28)을 삽입한 후 일체형 피스톤 리프트(26) 하부에 내경나사부(26e) 안쪽에 너트 풀림방지용 록타이트(Loctite)를 바르고 일체형 피스톤 리프트(26) 하부에 스페너자리 홈부(26f)와 피스톤 스템(29)의 스페너자리 홈부(29c)를 이용하여 체결한다.
상기 도 1, 도 3, 도 4에서 제시된 더블액팅 구동기(03)와 도 6의 (A)와 (B)에서 제시된 싱글액팅 구동기(04)에 적용된 본 발명의 더블탭 샤프트(09)는 양단에 탭(Tap)으로 형성되어 육각렌지머리볼트(11)와 함께 사용되어 실린더(08)와 구동기 상부커버(06) 및 구동기 하부커버(07)를 결합함으로써 기존의 더블나사 샤프트(10) 끝단에 더블육각너트(12)가 설치되어 더블육각너트(12)의 돌출로 인한 주변 부속장치의 간섭을 최소화하고 돌출로 인한 구동기 미관 저해요소를 해결하였다.
본 발명의 도 1에 관련된 부호의 설명은 하기와 같다.
글로브 타입 플러그(38)는 구동기 스템(Actuator Stem) 또는 Fail To Close 방식의 경우 구동기 상부에 장착된 Spring의 힘에 의해 구동력을 전달받아 밸브 플러그(38)를 상, 하 방향으로 움직이는 부분으로서, 밸브 운전조건의 Open, Close 및 개도율에 따라 유량 및 압력을 조절하는 부분으로 회전형 본넷(31)을 스템(Stem)이 관통하여 설치된다.
시트링(39)은 밸브 바디 내에 플러그가 안착될 때 유체의 누설을 방지하고, 밀봉을 목적으로 설치되는 부품이다.
패킹 및 스터핑박스(43)는 유체가 Valve Stem을 따라 본네트 밖으로 누출되지 않도록 차단시켜주는 부분으로 패킹의 재질로는 크게 분류하여 와이퍼 패킹[Wiper Packing], 테프론(Teflon), 그라파이트 몰드패킹 링[Graphite Mold Packing Rings], 카본부싱[Carbon Sleeves] 등으로 구성되어 있다.
회전형 본넷(31)은 밸브 바디(Body)와 요크(Yoke) 사이에 있으며 패킹(Packing), 패킹박스(Packing Box)로 구성되어 있고, 바디와 함께 공정의 압력과 유체를 밀봉시키는 기능을 가지고 있다.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **
01 : 수동핸들기어장치(01) (Handle Gear Box)
02 : 수동핸들마운틴블록(02) (Handle Gear Mounting Block)
03 : 더블액팅 구동기(03) (Double Acting Actuator)
04 : 싱글액팅 구동기(04) (Single Acting Actuator)
05 : 싱글액팅용 압축코일 스프링(05) (Single Acting Compression Spring)
06 : 구동기 상부커버(06) (Actuator Upper Cover)
07 : 구동기 하부커버(07) (Actuator Low Cover)
08 : 실린더(08) (Cylinder)
09 : 발명의 더블탭 샤프트(09) (Double Tap Shaft)
10 : 기존의 더블나사 샤프트(10) (Double Screw Shaft)
11 : 발명의 육각렌지머리볼트(11) (Hexagon Wrench Bolt)
12 : 기존의 더블육각너트(12) (Double Hexagon Bolt)
13 : 요크(13) (Yoke)
14 : 에어 레귤레이터(14) (Air Regulator)
15 : 에어 부스터(15) (Air Booster)
16 : 에어 락업 밸브(16) (Air Lockup Valve)
17 : 스마트 포지셔너(17) (Smart Positioner)
18 : 튜브관(18) (Air Tube)
19 : 튜브 콘넥터(19) (Tube Connector)
20 : 리미트스위치(20) (Limit Switch)
21 : 발명의 일체형 핸들스템(21) (Handle Stem)
21a : 일체형 핸들스템(21)의 사각나사부(21a)
21b : 일체형 핸들스템(21)의 돌출부(21b)
22 : 기존의 와셔(22b,22c) 및 너트(22d) 조립형 핸들스템(22)
22a : 조립형 핸들스템(22)의 사각나사부(22a)
22b : 조립형 핸들스템(22)의 핸들스템와셔(22b)
22c : 조립형 핸들스템(22)의 스프링와셔(22c)
22d : 조립형 핸들스템(22)의 육각너트(22d)
26 : 발명의 피스톤스템너트 일체형 피스톤 리프트(26) (Piston Lift)
26a : 일체형 피스톤 리프트(26) 상부에 내경나사부(26a)
26b : 보조 스톱바(26c)의 외경나사부(26b)
26c : 일체형 피스톤 리프트(26)의 제작위한 보조 스톱바(26c)
26d : 보조 스톱바(26c)의 내경부(26d) 26d > 21a
26e : 일체형 피스톤 리프트(26) 하부에 내경나사부(26e)
26f : 일체형 피스톤 리프트(26) 하부에 스페너자리 홈부(26f)
26w : 테그 용접부(26w)
27 : 기존의 육각렌지머리볼트 고정형 피스톤 리프트(27)
27a : 다수의 육각렌지머리볼트(27a)
28 : 피스톤(28) (Piston)
28a : 피스톤용 오링(28a) (Piston o-ring)
28b : 피스톤 리프트(27)의 고정용 다수의 탭(28b)
29 : 피스톤 스템(29) (Piston Stem)
29a : 피스톤 스템(29) 끝단 외경부의 삼각나사부(29a)
29b : 피스톤(28)과 스템(29)의 체결용 육각너트(29b)
29c : 피스톤 스템(29)의 스페너자리 홈부(29c)
31 : 발명의 회전형 본넷(31) (Rotation Bonnet)
32 : 기존의 후랜지 일체형 본넷(32)
33 : 발명의 본넷 후랜지(33) (Bonnet Flange)
34 : 본넷 스터드 볼트(34) (Bonnet Stud Bolt)
35 : 본넷 스터드 너트(35) (Bonnet Stud Nut)
36 : 바디(36) (Body)
37 : 클램프(37) (Clamp)
38 : 글로브 타입 플러그(38) (Globe type Balancing Plug)
39 : 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(39)
(Cylindrical Multi Down Step Stage Trim)
40 : 시트링(39) (Seat-ring)
41 : 그랜드(41) (Gland)
42 : 접시스프링(42) (Dish Spring)
43 : 그랜드패킹 및 스터핑박스(43) (Gland Packing and Stuffing Box)
44 : 본네트 가스켓(44) (Bonnet Gasket)
45 : 시트링 가스켓(45) (Seat-ring Gasket)
51 : 발명의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브(51)
52 : 기존의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 고정식 양방향 공기구동형 제어밸브(52)
53 : 발명의 회전식 단방향 공기구동형 제어밸브(53)
54 : 기존의 고정식 단방향 공기구동형 제어밸브(54)
55 : 수동핸들기어장치(01)에 의해 피스톤이 하강되어 밸브 크로스 상태 설명도(55)
56 : 수동핸들기어장치(01)에 의해 피스톤이 상승되어 밸브 오픈 상태 설명도(56)
57 : 핸들스템(21,22) 중립위치에서 구동기 상부에 에어공급으로 피스톤 하강 상태 설명도(57)
58 : 핸들스템(21,22) 중립위치에서 구동기 하부에 에어공급으로 피스톤 상승 상태 설명도(58)
59 : 발명의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브(51)가 설치장소의 부속기기 돌출부 등의 간섭으로 인하여 회전형 본넷(31)에 의해 90도 반시계방향 회전 설치된 상태의 등각도(59)
01 : 수동핸들기어장치(01) (Handle Gear Box)
02 : 수동핸들마운틴블록(02) (Handle Gear Mounting Block)
03 : 더블액팅 구동기(03) (Double Acting Actuator)
04 : 싱글액팅 구동기(04) (Single Acting Actuator)
05 : 싱글액팅용 압축코일 스프링(05) (Single Acting Compression Spring)
06 : 구동기 상부커버(06) (Actuator Upper Cover)
07 : 구동기 하부커버(07) (Actuator Low Cover)
08 : 실린더(08) (Cylinder)
09 : 발명의 더블탭 샤프트(09) (Double Tap Shaft)
10 : 기존의 더블나사 샤프트(10) (Double Screw Shaft)
11 : 발명의 육각렌지머리볼트(11) (Hexagon Wrench Bolt)
12 : 기존의 더블육각너트(12) (Double Hexagon Bolt)
13 : 요크(13) (Yoke)
14 : 에어 레귤레이터(14) (Air Regulator)
15 : 에어 부스터(15) (Air Booster)
16 : 에어 락업 밸브(16) (Air Lockup Valve)
17 : 스마트 포지셔너(17) (Smart Positioner)
18 : 튜브관(18) (Air Tube)
19 : 튜브 콘넥터(19) (Tube Connector)
20 : 리미트스위치(20) (Limit Switch)
21 : 발명의 일체형 핸들스템(21) (Handle Stem)
21a : 일체형 핸들스템(21)의 사각나사부(21a)
21b : 일체형 핸들스템(21)의 돌출부(21b)
22 : 기존의 와셔(22b,22c) 및 너트(22d) 조립형 핸들스템(22)
22a : 조립형 핸들스템(22)의 사각나사부(22a)
22b : 조립형 핸들스템(22)의 핸들스템와셔(22b)
22c : 조립형 핸들스템(22)의 스프링와셔(22c)
22d : 조립형 핸들스템(22)의 육각너트(22d)
26 : 발명의 피스톤스템너트 일체형 피스톤 리프트(26) (Piston Lift)
26a : 일체형 피스톤 리프트(26) 상부에 내경나사부(26a)
26b : 보조 스톱바(26c)의 외경나사부(26b)
26c : 일체형 피스톤 리프트(26)의 제작위한 보조 스톱바(26c)
26d : 보조 스톱바(26c)의 내경부(26d) 26d > 21a
26e : 일체형 피스톤 리프트(26) 하부에 내경나사부(26e)
26f : 일체형 피스톤 리프트(26) 하부에 스페너자리 홈부(26f)
26w : 테그 용접부(26w)
27 : 기존의 육각렌지머리볼트 고정형 피스톤 리프트(27)
27a : 다수의 육각렌지머리볼트(27a)
28 : 피스톤(28) (Piston)
28a : 피스톤용 오링(28a) (Piston o-ring)
28b : 피스톤 리프트(27)의 고정용 다수의 탭(28b)
29 : 피스톤 스템(29) (Piston Stem)
29a : 피스톤 스템(29) 끝단 외경부의 삼각나사부(29a)
29b : 피스톤(28)과 스템(29)의 체결용 육각너트(29b)
29c : 피스톤 스템(29)의 스페너자리 홈부(29c)
31 : 발명의 회전형 본넷(31) (Rotation Bonnet)
32 : 기존의 후랜지 일체형 본넷(32)
33 : 발명의 본넷 후랜지(33) (Bonnet Flange)
34 : 본넷 스터드 볼트(34) (Bonnet Stud Bolt)
35 : 본넷 스터드 너트(35) (Bonnet Stud Nut)
36 : 바디(36) (Body)
37 : 클램프(37) (Clamp)
38 : 글로브 타입 플러그(38) (Globe type Balancing Plug)
39 : 다운스텝 스테이지 차압형 유동제어장치(39)
(Cylindrical Multi Down Step Stage Trim)
40 : 시트링(39) (Seat-ring)
41 : 그랜드(41) (Gland)
42 : 접시스프링(42) (Dish Spring)
43 : 그랜드패킹 및 스터핑박스(43) (Gland Packing and Stuffing Box)
44 : 본네트 가스켓(44) (Bonnet Gasket)
45 : 시트링 가스켓(45) (Seat-ring Gasket)
51 : 발명의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브(51)
52 : 기존의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 고정식 양방향 공기구동형 제어밸브(52)
53 : 발명의 회전식 단방향 공기구동형 제어밸브(53)
54 : 기존의 고정식 단방향 공기구동형 제어밸브(54)
55 : 수동핸들기어장치(01)에 의해 피스톤이 하강되어 밸브 크로스 상태 설명도(55)
56 : 수동핸들기어장치(01)에 의해 피스톤이 상승되어 밸브 오픈 상태 설명도(56)
57 : 핸들스템(21,22) 중립위치에서 구동기 상부에 에어공급으로 피스톤 하강 상태 설명도(57)
58 : 핸들스템(21,22) 중립위치에서 구동기 하부에 에어공급으로 피스톤 상승 상태 설명도(58)
59 : 발명의 수동핸들기어장치(01)가 내장된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브(51)가 설치장소의 부속기기 돌출부 등의 간섭으로 인하여 회전형 본넷(31)에 의해 90도 반시계방향 회전 설치된 상태의 등각도(59)
Claims (2)
- 바디(36)부 밀봉기능과 요크(13)부를 고정하는 회전형 본넷(31)과 본넷 후랜지(33)가 분리하여 형성되고,
상기 본넷 후랜지(33)는 상기 회전형 본넷(31)의 돌출부 상단에 삽입되어, 상기 회전형 본넷(31)의 돌출부 하단과 바디(36) 사이에 본네트 가스켓(44)을 삽입한 후 바디(36) 상면에 체결되는 본넷 스터드 볼트(34)와 본넷 스터드 너트(35)와;
상기 회전형 본넷(31)는 플러그(38)를 관통하는 본넷 상부에 스터핑박스(43)를 구비하고 스터핑박스(43)와 그랜드(41)에 의해 플러그(38)의 상승과 하강 반복에 따른 플러그(38) 외경부 슬라이드 면으로부터 유체의 밀봉기능과, 선 설치된 신호케이블과 연결되는 리미트스위치(20)등의 부속기기가 근접위치에 설치되도록 구동기 방향이 자유 회전됨을 특징으로 함과;
상기 회전형 본넷(31)의 상부에는 요크(13)가 연결되고, 요크(13) 우측면의 후부에는 리미트스위치(20)가 고정 배치되며, 좌측면의 전면에 포지셔너(17)와 에어 레귤레이터(14)가 고정 배치됨과;
상기 요크(13)의 상부에는 더블액팅 구동기(03) 또는 싱글액팅 구동기(04)가 장착되고, 상기 더블액팅 구동기(03) 전면에는 에어 부스터(15)와 에어 락업 밸브(16)등이 고정 부라켓과 같이 고정 배치되며;
상기 더블액팅 구동기(03)는 외부로부터 공급받아 구동기가 제어되는 압축공기가 공급 중단 또는 차단되었을 때 수동운전이 가능하도록 수동핸들기어장치(01)를 구동기 상부에 수동핸들마운틴블록(02)과 같이 설치됨과;
상기 수동핸들기어장치(01)의 핸들 조작시 연동되는 일체형 핸들스템(21)은 인양부에 사각나사부(21a)와 돌출부(21b)가 형성되고;
상기 일체형 핸들스템(21)과 연동되는 피스톤스템너트 일체형 피스톤 리프트(26)는 하부 동심에 피스톤(28)과 스템(29)을 고정하기위해 내경나사부(26e)를 마련하고, 하부 외측에 스페너자리 홈부(26f)를 구비함과;
상기 싱글액팅 구동기(04)는, 실린더(08) 내면에 상, 하 슬라이드 되는 피스톤(28)의 상 또는 하측에 압축코일 스프링(05)이 내장되어 스프링 힘에 의해 수직방향으로 구동되고, 반대쪽은 단면적에 비례되는 스프링 힘보다 2배 이상 강한 압축공기에 의해 구동되도록 형성함과;
상기 더블액팅 구동기(03)와 싱글액팅 구동기(04)에 적용되는 더블탭 샤프트(09)는 양단에 탭(Tap)으로 형성되어, 육각렌지머리볼트(11)와 함께 실린더(08)와 구동기 상부커버(06) 및 구동기 하부커버(07)가 결합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 수동핸들기어장치(01)가 장착된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브.
- 제1항에 있어서,
상기 회전형 본넷(31)과 본넷 후랜지(33)가 분리 형성되어 요크(13)에 장착되는 더블액팅 구동기(03)와 싱글액팅 구동기(04)의 부속기기가 결합되어 구동기 방향이 자유 회전됨을 특징으로 형성되는 수동핸들기어장치(01)가 장착된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120090397A KR101378209B1 (ko) | 2012-08-19 | 2012-08-19 | 수동핸들기어장치가 장착된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120090397A KR101378209B1 (ko) | 2012-08-19 | 2012-08-19 | 수동핸들기어장치가 장착된 회전식 양방향 공기구동형 제어밸브 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140023836A KR20140023836A (ko) | 2014-02-27 |
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