KR102311898B1 - 잠금 기능을 갖는 밸브 및 잠금 기능을 갖는 밸브의 작동방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잠금 기능을 갖는 밸브 및 그 밸브의 작동 방법에 관한 발명이다. 본 발명의 일 측면에 따른 밸브는 유체가 유동하는 공간을 포함하는 밸브 바디; 상기 밸브 바디 상에서 회전하여 밸브 바디의 유체 유동 공간을 개방 및 폐쇄하는 핸들; 상기 핸들의 개방 위치 및 폐쇄 위치에서 핸들을 고정하는 고정부; 및 상기 고정부의 고정을 해제하기 위한 키가 삽입되는 삽입부;를 포함하고, 상기 밸브 바디는 핸들의 개방 위치 및 폐쇄 위치에 상방으로 돌출된 고정핀을 포함하고, 상기 고정부는 핸들의 회전 방향으로 서로 이격되어 배치되고, 핸들의 내면을 따라 배치되는 한 쌍의 탄성 플레이트를 포함하며, 상기 고정핀은 상기 한 쌍의 탄성 플레이트의 이격된 공간으로 돌출 배치되어 핸들을 고정하고, 상기 삽입부를 통하여 삽입되는 키에 의하여 한 쌍의 탄성 플레이트가 변형됨에 따라 고정핀이 한 쌍의 탄성 플레이트의 이격된 공간으로부터 오프셋되어 핸들의 고정이 해제되는 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 밸브를 제공한다.
본 발명의 잠금 기능을 갖는 밸브는 유체를 공급 및 단속하는 밸브에 잠금 기능을 부여하여 특정인 이외에는 밸브를 임의 조작하지 못하도록 하여 개폐조작 실수 등으로 인한 사고를 예방하는 효과가 있다. 또한, 탄성플레이트를 포함하는 고정부 및 고정핀의 상호 작용으로 핸들부의 회전조작이 구속되어 진동 및 충격에 의한 핸들 회전을 방지하여 제품의 안정성이 개선되는 효과가 있다.

Description

잠금 기능을 갖는 밸브 및 잠금 기능을 갖는 밸브의 작동방법{Valve with locking function and method of operating the valve}

본 발명은 잠금 기능을 갖는 밸브 및 잠금 기능을 갖는 밸브의 개방 또는 폐쇄 방법에 관한 것이다.

산업 전반에 걸쳐 다양한 목적으로 사용되는 밸브는 일반적으로 유체의 유량 및 압력을 제어하기 위해 관로의 도중이나 용기에 설치되며, 밸브 내부에 설치된 스프링 및 다이어프램 등을 이용해 유로의 개도를 제어할 수 있다. 밸브에는 다양한 종류가 있고, 밸브에 핸들을 설치한 후 그 핸들의 조작을 통하여 공통적으로 유체의 흐름을 단속하거나 유량을 조정하는 역할을 한다.

다양한 종류의 밸브는 산업 각 분야에서 용도에 맞게 적절한 것을 선택적으로 사용한다. 구체적인 밸브의 종류로는 볼 밸브, 버터플라이 밸브, 게이트 밸브, 안전 밸브, 니들 밸브, 앵글 밸브, 글로브 밸브, 다이아프램 밸브 등이 있다.

이 중에서 종래의 다이어프램 밸브에 대한 선행하는 대한민국 등록 특허공보 제 10-0153229호(이하, '특허문헌1'로 약칭함)를 간략히 살펴본다. 도 1은 해당 다이어프램 밸브의 단면도에 해당한다.

여기서, 다이어프램 밸브(100)는 핸들부(20)와 결합된 다이어프램(10)에 의해 배관 내를 흐르는 유체의 흐름을 제어하는 기능을 수행한다. 이때, 상기 다이어프램(10)에 대응하는 바디부의 중앙부에는 배관 내부에서 상부로 돌출한 웨어부(30)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 핸들부(20)가 잠금상태로 회전됨에 따라 상기 다이어프램(10)이 하측 방향으로 가압되어 상기 웨어부(30)와 맞닿게 되므로 유체의 흐름을 막게 된다. 또한, 상기 핸들부(20)가 열림상태로 회전되면 상기 다이어프램(10)이 상측 방향으로 복귀되어 상기 웨어부(30)로부터 이격됨으로써, 유체가 다시 흐르게 된다.

그러나, 상기 다이어프램 밸브(100)는 특정 위치에 고정되지 않고 지속적으로 이동되는 환경에 설치되는 경우, 진동 내지 충격에 의해 상기 핸들부(20)가 열림상태로 회전력이 발생하여 유체의 누설이 발생하는 문제점이 있었다.

나아가, 진동 및 충격에 의해 상기 핸들부(20)가 열림 상태로 전환되거나 작업자의 실수로 인하여 열림 상태로 전환되는 경우 예기치 않은 유체의 누설로 인한 안전사고가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

상기 특허문헌1과 같이 밸브의 사용에 있어 진동이 발생되는 곳이나 유량의 작은 변화에도 민감한 환경의 경우는 밸브의 유체 흐름을 제어하는 핸들이 임의로 움직이지 않도록 방지할 필요가 있다. 또한, 밸브가 위험시설 등에 사용되는 경우 사소한 밸브 개폐조작의 실수로 인해 막대한 재산상 또는 인명 피해를 유발할 수 있으므로, 허가된 자 또는 숙련된 자 만이 밸브를 조작할 수 있는 부가적인 안정장치를 설치할 필요가 있다.

이에 상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 밸브를 개폐하는 핸들 내부에 잠금 기능 갖는 고정부를 구비하고, 그러한 고정부를 이용한 밸브의 개폐는 허가된 작업자에 의해서만 조작될 수 있도록 키를 사용하도록 하여 제품의 안정성을 개선하였다.

대한민국 등록 특허공보 제 10-0153229호

본 발명의 일 측면에서의 목적은 잠금 기능을 갖는 밸브 및 잠금 기능을 갖는 밸브를 개방 및 폐쇄하는 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에서는, 유체가 유동하는 공간을 포함하는 밸브 바디; 상기 밸브 바디 상에서 회전하여 밸브 바디의 유체 유동 공간을 개방 및 폐쇄하는 핸들; 상기 핸들의 개방 위치 및 폐쇄 위치에서 핸들을 고정하는 고정부; 및 상기 고정부의 고정을 해제하기 위한 키가 삽입되는 삽입부를 포함하고, 상기 밸브 바디는 핸들의 개방 위치 및 폐쇄 위치에 상방으로 돌출된 고정핀을 포함하고, 상기 고정부는 핸들의 회전 방향으로 서로 이격되어 배치되고, 핸들의 내면을 따라 배치되는 한 쌍의 탄성 플레이트를 포함하며, 상기 고정핀은 상기 한 쌍의 탄성 플레이트의 이격된 공간으로 돌출 배치되어 핸들을 고정하고, 상기 삽입부를 통하여 삽입되는 키에 의하여 한 쌍의 탄성 플레이트가 변형됨에 따라 고정핀이 한 쌍의 탄성 플레이트의 이격된 공간으로부터 오프셋되어 핸들의 고정이 해제되는 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 밸브를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 일 측면에서는, 핸들이 일방의 개방 위치 또는 폐쇄 위치의 고정 위치에 고정된 제1항에 따른 잠금 기능을 갖는 밸브를 준비하는 단계; 상기 밸브의 삽입부로 키를 삽입하여 고정부의 한 쌍의 탄성 플레이트를 변형시키는 단계; 키가 삽입된 상태로 핸들을 타방의 개방 위치 또는 폐쇄 위치의 고정 위치까지 회전시키는 단계; 및 삽입부로부터 키를 제거하여 한 쌍의 탄성 플레이트를 회복시키는 단계;를 포함하는 잠금 기능을 갖는 밸브의 작동 방법을 제공한다.

본 발명의 일 측면에서 제공되는 잠금 기능을 갖는 밸브는 유체를 공급 및 단속하는 밸브에 잠금 기능을 부여하여 특정인 이외에는 밸브를 임의 조작하지 못하도록 하여 개폐조작 실수 등으로 인한 사고를 예방하는 효과가 있다. 또한, 탄성플레이트를 포함하는 고정부 및 고정핀의 상호 작용으로 핸들부의 회전조작이 구속되어 진동 및 충격에 의한 핸들 회전을 방지하여 제품의 안정성이 개선되는 효과가 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 잠금 기능을 갖는 밸브를 나타낸 측단면도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 잠금 기능을 갖는 밸브의 핸들의 평면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 잠금 기능을 갖는 밸브의 삽입부로 키가 삽입되는 경우 탄성 플레이트의 변형을 보여주는 평면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 잠금 기능을 갖는 밸브의 삽입부로 키가 제거되는 경우 탄성 플레이트의 회복을 보여주는 평면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 잠금 기능을 갖는 밸브의 삽입부로 키 삽입 전 및 삽입 후 상태를 나타낸 전면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 잠금 기능을 갖는 밸브의 삽입부로 키를 삽입한 채로 핸들을 회전한 후 및 회전 후 키를 제거한 상태를 나타낸 전면도이다.
도 7a는 일 실시예에 따른 식별 수단이 구비된 잠금 기능을 갖는 밸브가 개방 위치에 있을 때를 나타낸 전면도이다.
도 7b는 일 실시예에 따른 식별 수단이 구비된 잠금 기능을 갖는 밸브가 폐쇄 위치에 있을 때를 나타낸 전면도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명의 일 측면에서는,

유체가 유동하는 공간을 포함하는 밸브 바디(100);

상기 밸브 바디 상에서 회전하여 밸브 바디의 유체 유동 공간을 개방 및 폐쇄하는 핸들(200);

상기 핸들의 개방 위치 및 폐쇄 위치에서 핸들을 고정하는 고정부(300); 및

상기 고정부의 고정을 해제하기 위한 키가 삽입되는 삽입부(210);를 포함하고,

상기 밸브 바디는 핸들의 개방 위치 및 폐쇄 위치에 상방으로 돌출된 고정핀을 포함하고,

상기 고정부는 핸들의 회전 방향으로 서로 이격되어 배치되고, 핸들의 내면을 따라 배치되는 한 쌍의 탄성 플레이트(310)를 포함하며,

상기 고정핀(141,142)은 상기 한 쌍의 탄성 플레이트의 이격된 공간으로 돌출 배치되어 핸들을 고정하고,

상기 삽입부를 통하여 삽입되는 키(400)에 의하여 한 쌍의 탄성 플레이트가 변형됨에 따라 고정핀이 한 쌍의 탄성 플레이트의 이격된 공간으로부터 오프셋되어 핸들의 고정이 해제되는 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 밸브(1000)를 제공한다.

도 1 내지 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 잠금 기능을 갖는 밸브(1000)를 자세히 살펴본다. 이하, 본 발명을 각 구성별로 상세히 설명한다.

본 발명의 밸브는 유체가 유동하는 공간을 포함하는 밸브 바디를 포함한다.

도 1은 일 실시예에 따른 잠금 기능을 갖는 밸브를 나타낸 측단면도이고 도 2는 일 실시예에 따른 잠금 기능을 갖는 밸브의 핸들의 평면도로, 도 1 및 도 2를 참조하면, 밸브 바디(100)는 유체가 유동하는 공간을 포함하는 구성으로, 유체가 유입되는 유입구(111) 및 유체가 배출되는 배출구(112)가 구비되며, 개폐상태에 따라서 상기 유입구 및 배출구의 상부에 유체가 유동하는 통로가 형성된다. 밸브 바디는 내부 유동하는 유체의 부식을 방지하도록 내식성을 갖고, 일정 이상의 강도를 갖는 금속 또는 합성 수지 소재로 구비될 수 있다.

밸브 바디의 상부에 홀 플레이트(120)가 형성되는데, 홀 플레이트 상면부에는 핸들 내면에 인접한 가장자리 양측에 두 개의 홀(131,132)이 형성된다.

두 개의 홀이 형성된 위치는 핸들의 개방 위치 및 폐쇄 위치에 해당한다. 핸들의 개방 위치에서 밸브 바디 내부 유입구 및 배출구 사이 유체 유동 통로가 개방되며, 핸들의 폐쇄 위치에서 유체 유동 통로가 폐쇄된다. 상기 개방 위치와 폐쇄 위치는 서로 180℃ 반대편에 위치한다.

본 발명은 밸브 바디 상에서 회전하여 밸브 바디의 유체 유동 공간을 개방 및 폐쇄하는 핸들을 포함한다.

상기 핸들은 밸브 바디 상측에 형성되고, 수동 조작되며, 180℃ 범위 내에서 회전 가능하도록 형성될 수 있다.

상기 핸들에 승강개폐부의 상측 일단이 직접 또는 간접적으로 연결되어 핸들이 회전됨에 따라 상하로 이동되면서 밸브 바디 내부의 유체 유동 공간을 개폐할 수 있다.

상기 핸들을 과도한 힘으로 조작하지 않는 것이 바람직하다.

본 발명의 밸브는 핸들의 개방 위치 및 폐쇄 위치에서 핸들을 고정하는 고정부를 포함한다.

도 2를 참조하면, 상기 고정부(300)는 핸들의 회전 방향으로 서로 이격되어 배치되고, 핸들의 내면을 따라 배치되는 한 쌍의 탄성 플레이트를 포함한다.

상기 고정부는 핸들의 개방 위치 및 폐쇄 위치에서 핸들을 고정한다. 밸브가 진동이 있거나 유량의 작은 변화에도 민감한 환경에 사용되는 경우 밸브의 유체 흐름을 제어하는 핸들이 임의로 움직이지 않도록 고정할 필요가 있다.

상기 고정부는 한 쌍의 탄성 플레이트(310)를 포함하며, 상기 한 쌍의 탄성 플레이트는 핸들의 내면을 따라 배치되고, 핸들의 회전 방향으로 서로 이격되어 배치된다.

상기 밸브 바디는 핸들의 개방 위치 및 폐쇄 위치에서 상방으로 돌출된 고정핀을 포함한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 고정핀은 밸브 바디 상부에 형성된 홀 플레이트 상에 핸들의 개방 위치 및 폐쇄 위치에서 형성된 두 개의 홀에 체결된다. 고정핀은 홀 플레이트 상면부의 홀에 체결되어 돌출 형성되며, 핸들의 내면에 인접하여 위치한다.

상기 고정핀은 상기 한 쌍의 탄성 플레이트의 이격된 공간으로 돌출 배치되어 핸들을 고정한다. 한 쌍의 탄성 플레이트의 서로 이격되어 마주보는 일단 측면이 돌출된 고정핀과 접촉하여 핸들의 회전 방향 이동을 방해한다.

상기 한 쌍의 탄성 플레이트와 상기 고정핀의 상호 작용으로 핸들을 고정한다.

상기 탄성 플레이트의 소재는 Stainless Steel, Spring Steel 및 Ni-합금으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.

상기 한 쌍의 탄성플레이트가 이격된 간격은 돌출된 고정핀의 두께보다 크고 돌출된 고정핀의 두께의 1.5배 이하일 수 있다.

본 발명의 밸브는 고정부의 고정을 해제하기 위한 키가 삽입되는 삽입부를 포함한다.

상기 삽입부는 고정부의 고정을 해제하는데 필요한 외력을 제공할 수 있는 키가 삽입되는 구성이다. 상기 삽입부는 핸들의 측면을 관통하여 바닥과 수평 방향으로 형성된다. 상기 삽입부는 삽입부를 통하여 삽입되는 키가 한 쌍의 탄성 플레이트를 변형시킬 수 있도록, 한 쌍의 탄성 플레이트에 맞닿는 부위에 형성된다. 일 예로, 각각의 탄성 플레이트에 접하는 두 개의 구멍으로 형성될 수 있고, 이에 제한되지 않는다. 또한, 삽입부의 형상은 원통형 또는 직육면체형 일 수 있고, 이에 제한되지 않는다.

상기 삽입부에 이물질이 끼지 않도록 취급함이 바람직하다.

상기 키를 삽입부에 삽입 시 방향에 주의함이 바람직하다.

상기 삽입부를 통하여 삽입되는 키에 의하여 한 쌍의 탄성 플레이트가 변형됨에 따라 고정핀이 한 쌍의 탄성 플레이트의 이격된 공간으로부터 오프셋되어 핸들의 고정이 해제된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 잠금 기능을 갖는 밸브에 키가 삽입부로 삽입된 상태를 도시한다.

도 3에서와 같이, 핸들의 내부에 탄성 플레이트가 변형될 수 있는 여유 공간이 구비되고, 삽입부를 통하여 삽입되는 키는 한 쌍의 탄성 플레이트에 외력을 가하여 한 쌍의 탄성 플레이트의 마주보는 측 일단이 핸들 내부 공간 안쪽으로 휘어진 형태로 변형시킨다. 그 결과, 돌출된 고정핀과 접촉하지 않으므로 핸들의 회전 방향 이동이 가능해진다.

상기 키의 하단부는 삽입부와 대응되는 형상을 가질 수 있다. 일 예로, 삽입부가 각각의 탄성 플레이트에 접하는 두 개의 구멍으로 형성된 경우, 키는 삽입부에 삽입되는 일측 중심 부분에 안쪽을 향하여 함몰되는 홈부가 형성되어, 양 구멍에 체결될 수 있는 두 개의 체결부를 가지도록 형성될 수 있다.

상기 삽입부는 삽입되는 키가 고정핀에 걸리지 않도록 고정핀의 돌출 높이보다 상방 위치에 형성될 수 있다. 도3에 도시된 바와 같이, 삽입부에 키가 삽입되어 탄성 플레이트가 변형됨으로써 핸들의 고정이 해제되므로 핸들의 회전 조작은 삽입부에 키가 삽입된 상태로 이루어질 수 있다. 이때, 삽입부의 위치가 고정핀의 돌출 높이보다 상방 위치에 형성되어 핸들을 회전시킬 때 삽입된 키의 하단부가 고정핀에 걸리지 않아, 그 결과 핸들의 회전이 가능할 수 있다.

상기 한 쌍의 탄성플레이트는 키의 삽입에 의하여 변형되는 영역과 비변형되는 영역을 포함하고, 변형되는 영역은 고정핀의 최상단보다 낮은 높이까지 밸브 바디 방향으로 연장되어 형성되고, 비변형되는 영역은 고정핀의 최상단보다 높은 높이까지만 밸브 바디 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.

상기 한 쌍의 탄성플레이트는 삽입부에 인접하여 키의 삽입에 의하여 변형되는 영역과 그 외의 비변형되는 영역을 포함할 수 있다. 상기 변형되는 영역은 키의 삽입 여부에 따라 변형되어 핸들의 고정 여부에 관여하는 부분으로, 키가 삽입되기 전 탄성 플레이트가 고정핀에 걸릴 수 있도록 고정핀의 최상단보다 낮은 높이까지 밸브 바디 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.

상기 삽입부에 키가 삽입되어 핸들의 고정이 해제되므로 핸들의 회전 조작은 삽입부에 키가 삽입된 상태로 이루어질 수 있다. 핸들 회전 조작 시 핸들에 간접적 연결된 탄성 플레이트도 동시에 회전 이동한다. 이때, 탄성 플레이트의 비 변형 영역은 고정핀의 최상단보다 높은 높이까지만 밸브 바디 방향으로 연장되어 형성되어, 핸들의 내면에 인접한 상기 비 변형 영역이 핸들의 내면과 가까운 위치에 형성된 고정핀과 접촉하지 않도록 할 수 있다.

상기 한 쌍의 탄성플레이트는 서로 이격되어 마주보는 일단(311) 및 이와 반대 위치의 타단(312)을 포함하고, 상기 고정부는 한 쌍의 탄성 플레이트 각각의 상기 타단을 수용하여 탄성 플레이트를 고정하기 위한 한 쌍의 탄성 플레이트 고정수단을 포함하고, 상기 탄성 플레이트 각각의 타단은 고리형태로 휘어진 상태로 탄성 플레이트 고정수단에 수용될 수 있다.

도 2,도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 고정부는 탄성 플레이트 고정수단을 포함하며, 한 쌍의 탄성 플레이트 고정수단은 핸들의 내면으로부터 내측으로 연장되어 형성될 수 있다. 탄성 플레이트 고정수단은 탄성 플레이트의 고리 형태 타단을 수용할 수 있는 원형 수용부가 구비될 수 있다.

한 쌍의 탄성 플레이트의 서로 이격되어 마주보는 일단은 키가 삽입부로 삽입된 경우 외력이 직접적 가해져 변형되는 부분을 포함할 수 있고, 탄성 플레이트 각각의 타단은 한 쌍의 탄성 플레이트 고정수단에 수용되어 한 쌍의 탄성 플레이트가 일정 위치에 고정될 수 있다.

상기 타단은 고리 형태로 휘어진 상태로 상기 고정수단의 원형 수용부에 수용될 수 있다. 키 삽입 시 탄성 플레이트에 가해지는 외력의 분할 힘으로 탄성 플레이트를 고정수단 외부로 이탈시키려는 힘이 작용할 수 있는데, 탄성 플레이트 끝단이 고리형태로 형성되어 수용되므로 고정수단 외부로 쉽게 이탈되지 않을 수 있다.

상기 한 쌍의 탄성 플레이트는 상기 핸들에 연결된 상기 탄성 플레이트 고정수단에 수용되어 핸들과 동시에 회전 이동할 수 있다.

상기 밸브는 다이어프램 밸브일 수 있다.

구체적 예로, 상기 밸브는 내부에 승강개폐부 및 시트(seats)를 더 포함하며, 상기 승강개폐부는 다이어프램과, 승강에 따라 상기 다이어프램을 가압하는 푸셔(pusher)와, 핸들의 일단에 연결되어 핸들의 회전에 따라 상하 이동되어 상기 푸셔를 가압하는 샤프트(shaft)를 구비하고, 상기 다이어프램을 시트에 이격 또는 압박 시킴에 따라 밸브 바디의 유체 유동 공간을 개방 또는 폐쇄할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

상기 밸브는 밸브의 개폐 여부를 확인할 수 있는 식별 수단을 더 포함할 수 있다.

도 7a 및 도 7b를 참조하여 설명한다. 상기 식별 수단으로 후술할 바와 같이 핸들 홈(220) 및 홀 플레이트의 식별 부분(121)을 포함할 수 있다.

상기 핸들의 하단부 측면 가장자리에 밸브의 삽입부의 중심과 수직 정렬되는 위치에 핸들 홈이 형성될 수 있다. 상기 삽입부 하부에 위치한 핸들 홈을 기준으로 90℃ 간격에 하나의 핸들 홈을 더 구비할 수 있다.

도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 홈이 형성된 핸들이 폐쇄 위치에 있을 때, 핸들과 밸브 바디 사이에 외부로 드러난 홀 플레이트의 외주면 상 상기 홈이 형성된 위치와 수직 정렬되는 위치에 식별 부분(121)을 표시할 수 있다. 일 예로, 식별 부분은 식별 색상을 도포하거나 스티커를 부착할 수 있고, 이에 제한되지 않는다. 이로써, 핸들이 폐쇄 상태인 경우 핸들의 홈과 식별 부분이 일렬로 정렬되고 도 7a에 도시된 바와 같이, 핸들이 개방 상태인 경우는 핸들의 홈 하부에 식별 부분이 위치하지 않으므로 밸브의 개폐 여부를 한눈에 확인할 수 있다.

본 발명에 따른 잠금 기능을 갖는 밸브는 유체를 공급 및 단속하는 밸브에 잠금 기능을 부여하여 특정인 이외에는 밸브를 임의 조작하지 못하도록 하여 개폐조작 실수 등으로 인한 사고를 예방하는 효과가 있다. 또한, 탄성플레이트를 포함하는 고정부 및 고정핀의 상호 작용으로 핸들부의 회전조작이 구속되어 진동 및 충격에 의한 핸들 회전을 방지하여 제품의 안정성이 개선되는 효과가 있다.

상기와 같이 본 발명의 일 실시예에 따라 구성된 밸브는 다음과 같이 작동할 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면에서는,

핸들이 일방의 개방 위치 또는 폐쇄 위치의 고정 위치에 고정된 본 발명의 일 측면에 따른 잠금 기능을 갖는 밸브를 준비하는 단계;

상기 밸브의 삽입부로 키를 삽입하여 고정부의 한 쌍의 탄성 플레이트를 변형시키는 단계;

키가 삽입된 상태로 핸들을 타방의 개방 위치 또는 폐쇄 위치의 고정 위치까지 회전시키는 단계; 및

삽입부로부터 키를 제거하여 한 쌍의 탄성 플레이트를 회복시키는 단계;

를 포함하는 잠금 기능을 갖는 밸브의 작동 방법을 제공한다.

이하, 본 발명을 각 단계 별로 상세히 설명한다.

본 발명의 잠금 기능을 갖는 밸브의 작동 방법은 핸들이 일방의 개방 위치 또는 폐쇄 위치의 고정 위치에 고정된 본 발명의 일 측면에 따른 잠금 기능을 갖는 밸브를 준비하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 측면에 따른 잠금 기능을 갖는 밸브는 상술한 바와 같이, 밸브 바디 상부에 형성된 홀 플레이트 상면부에 고정핀이 체결되고, 한 쌍의 탄성 플레이트가 수용된 한 쌍의 탄성 플레이트 고정수단이 연결되는 핸들이 홀 플레이트 상측에 형성된다. 핸들 측면을 관통하여 삽입부가 형성된다.

핸들은 밸브 바디 상에서 회전하여 밸브 바디의 유체 공간을 개방 및 폐쇄한다. 상기 핸들의 승강 개폐부의 상측 일단이 직접 또는 간접적으로 연결되어 핸들이 회전됨에 따라 상하로 이동되면서 밸브 바디 내부의 유체 유동 공간을 개폐할 수 있다.

핸들의 고정부는 핸들의 회전 방향으로 서로 이격되어 배치되고, 핸들의 내면을 따라 배치되는 한 쌍의 탄성 플레이트를 포함한다.

상기 일방의 고정 위치는 개방 위치 또는 폐쇄 위치를 의미한다. 핸들의 개방 위치에서 밸브 바디 내부 유입구 및 배출구 사이 유체 유동 통로가 개방되며, 핸들의 폐쇄 위치에서 유체 유동 통로가 폐쇄된다. 상기 개방 위치와 폐쇄 위치는 서로 180℃ 반대편에 위치한다.

고정위치에서 밸브로부터 키가 삽입되기 전에는 상기 고정부의 상기 탄성 플레이트가 핸들 내면을 따라 이격되어 배치되고, 이격된 공간으로 고정핀이 돌출되어 핸들이 고정된다.

본 발명의 밸브의 작동 방법은 밸브의 삽입부로 키를 삽입하여 고정부의 한 쌍의 탄성 플레이트를 변형시키는 단계를 포함한다.

도 5는 핸들의 삽입부에 키를 삽입하고, 키를 삽입한 채로 핸들을 돌려 밸브를 조작하는 것을 나타낸다. 도 3 및 도 5를 참조하면, 핸들의 내부에 탄성 플레이트가 변형될 수 있는 여유 공간이 구비되고, 삽입부를 통하여 키를 삽입하면 키는 한 쌍의 탄성 플레이트에 외력을 가하여 한 쌍의 탄성 플레이트의 마주보는 측 일단이 핸들 내부 공간 안쪽으로 휘어진 형태로 변형시킨다. 그 결과, 고정핀이 한 쌍의 탄성 플레이트의 이격된 공간으로부터 오프셋되어 핸들의 고정이 해제된다.

상기 삽입부로 키 삽입 시 방향에 주의함이 바람직하다.

본 발명의 밸브의 작동 방법은 키가 삽입된 상태로 핸들을 타방의 개방 위치 또는 폐쇄 위치의 고정 위치까지 회전시키는 단계를 포함한다.

상기 타방의 고정 위치는 작동을 시작한 일방의 고정 위치가 개방 위치인 경우에는 폐쇄 위치, 작동을 시작한 고정 위치가 폐쇄 위치인 경우에는 개방 위치를 의미한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 삽입부에 키가 삽입되어 탄성 플레이트가 변형됨으로써 핸들의 고정이 해제되므로 핸들의 회전 조작은 삽입부에 키가 삽입된 상태로 이루어질 수 있다.

상기 핸들은 밸브 바디 상측에 형성되어 수동 조작되며, 180℃ 범위 내에서 회전 가능하도록 형성될 수 있다.

상기 핸들을 과도한 힘으로 조작하지 않는 것이 바람직하다.

본 발명의 밸브의 작동 방법은 삽입부로부터 키를 제거하여 한 쌍의 탄성 플레이트를 회복시키는 단계를 포함한다.

도 6은 개방 또는 폐쇄되는 원하는 위치까지 핸들을 돌려 조작한 후, 삽입되어 있던 키를 핸들에서 분리하는 것을 나타낸다. 도 4 및 도 6을 참조하여 살펴보면, 상기 핸들을 반대편 고정 위치로 회전한 후 키를 삽입부로부터 제거하여 한 쌍의 탄성 플레이트에 가해지던 외력을 제거하면 탄성력으로 인해 변형된 탄성 플레이트가 원 형태로 회복된다. 한 쌍의 탄성 플레이트의 이격된 공간으로 반대편 고정 위치의 고정핀이 돌출 배치되어 핸들이 고정된다.

상기 탄성플레이트의 소재는 Stainless Steel, Spring Steel 및 Ni-합금으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.

한 쌍의 탄성플레이트가 이격된 간격은 돌출된 고정핀의 두께보다 크고 돌출된 고정핀의 두께의 1.5배 이하일 수 있다.

상기 삽입부는 삽입되는 키가 고정핀에 걸리지 않도록 고정핀의 돌출 높이보다 상방 위치에 형성될 수 있다.

도3에 도시된 바와 같이, 삽입부에 키가 삽입되어 탄성 플레이트가 변형됨으로써 핸들의 고정이 해제되므로 핸들의 회전 조작은 삽입부에 키가 삽입된 상태로 이루어질 수 있다. 이때, 삽입부의 위치가 고정핀의 돌출 높이보다 상방 위치에 형성되어 핸들을 회전시킬 때 삽입된 키의 하단부가 고정핀에 걸리지 않아, 그 결과 핸들의 회전이 가능할 수 있다.

한 쌍의 탄성플레이트는 키의 삽입에 의하여 변형되는 영역과 비변형되는 영역을 포함하고, 변형되는 영역은 고정핀의 최상단보다 낮은 높이까지 밸브 바디 방향으로 연장되어 형성되고, 비변형되는 영역은 고정핀의 최상단보다 높은 높이까지만 밸브 바디 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.

상기 한 쌍의 탄성플레이트는 삽입부에 인접하여 키의 삽입에 의하여 변형되는 영역과 그 외의 비변형되는 영역을 포함할 수 있다. 상기 변형되는 영역은 키의 삽입 여부에 따라 변형되어 핸들의 고정 여부에 관여하는 부분으로, 키가 삽입되기 전 탄성 플레이트가 고정핀에 걸릴 수 있도록 고정핀의 최상단보다 낮은 높이까지 밸브 바디 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.

상기 삽입부에 키가 삽입되어 핸들의 고정이 해제되므로 핸들의 회전 조작은 삽입부에 키가 삽입된 상태로 이루어질 수 있다. 핸들 회전 조작 시 핸들에 간접적 연결된 탄성 플레이트도 동시에 회전 이동한다. 이때, 탄성 플레이트의 비 변형 영역은 고정핀의 최상단보다 높은 높이까지만 밸브 바디 방향으로 연장되어 형성되어, 핸들의 내면에 인접한 상기 비 변형 영역이 핸들의 내면과 가까운 위치에 형성된 고정핀과 접촉하지 않도록 할 수 있다.

한 쌍의 탄성플레이트는 서로 이격되어 마주보는 일단 및 이와 반대 위치의 타단을 포함하고,

상기 고정부는 한 쌍의 탄성 플레이트 각각의 상기 타단을 수용하여 탄성 플레이트를 고정하기 위한 한 쌍의 탄성 플레이트 고정수단을 포함하고,

상기 탄성 플레이트 각각의 타단은 고리형태로 휘어진 상태로 탄성 플레이트 고정수단에 수용될 수 있다.

상기 고정부는 탄성 플레이트 고정수단을 포함하며, 한 쌍의 탄성 플레이트 고정수단은 핸들의 내면으로부터 내측으로 연장되어 형성될 수 있다. 탄성 플레이트 고정수단은 탄성 플레이트의 고리 형태 타단을 수용할 수 있는 원형 수용부가 구비될 수 있다.

한 쌍의 탄성 플레이트의 서로 이격되어 마주보는 일단은 키가 삽입부로 삽입된 경우 외력이 직접적 가해져 변형되는 부분을 포함할 수 있고, 탄성 플레이트 각각의 타단은 한 쌍의 탄성 플레이트 고정수단에 수용되어 한 쌍의 탄성 플레이트가 일정 위치에 고정될 수 있다.

상기 타단은 고리 형태로 휘어진 상태로 상기 고정수단의 원형 수용부에 수용될 수 있다. 키 삽입 시 탄성 플레이트에 가해지는 외력의 분할 힘으로 탄성 플레이트를 고정수단 외부로 이탈시키려는 힘이 작용할 수 있는데, 탄성 플레이트 끝단이 고리형태로 형성되어 수용되므로 고정수단 외부로 쉽게 이탈되지 않을 수 있다.

상기 한 쌍의 탄성 플레이트는 상기 핸들에 연결된 상기 탄성 플레이트 고정수단에 수용되어 핸들과 동시에 회전 이동할 수 있다.

상기 밸브는 다이어프램 밸브일 수 있다.

구체적 예로, 상기 밸브는 내부에 승강개폐부 및 시트(seats)를 더 포함하며, 상기 승강개폐부는 다이어프램과, 승강에 따라 상기 다이어프램을 가압하는 푸셔(pusher)와, 핸들의 일단에 연결되어 핸들의 회전에 따라 상하 이동되어 상기 푸셔를 가압하는 샤프트(shaft)를 구비하고, 상기 다이어프램을 시트에 이격 또는 압박 시킴에 따라 밸브 바디의 유체 유동 공간을 개방 또는 폐쇄할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 잠금 기능을 갖는 밸브의 동작 방법은 유체를 공급 및 단속하는 밸브에 잠금 기능을 부여하여 특정인 이외에는 밸브를 임의 조작하지 못하도록 하여 개폐조작 실수 등으로 인한 사고를 예방하는 효과가 있다. 또한, 한 쌍의 탄성 플레이트를 포함하는 고정부 및 고정핀의 상호 작용으로 핸들부의 회전 조작이 구속되어 진동 및 충격에 의한 핸들 회전을 방지하여 제품의 안정성이 개선되는 효과가 있다.

100 : 밸브 바디
111 : 유입구
112 : 배출구
113 : 유체 통로
120 : 홀 플레이트
121 : 홀 플레이트 식별 부분
131 : 개방 위치 홀
132 : 폐쇄 위치 홀
141 : 개방 위치 고정핀
142 : 폐쇄 위치 고정핀
200 : 핸들
210 : 삽입부
220 : 핸들 홈
300 : 고정부
310 : 탄성 플레이트
311 : 탄성 플레이트 일단
312 : 탄성 플레이트 타단
320 : 탄성 플레이트 고정수단
400 : 키
1000 : 잠금 기능을 갖는 밸브

Claims (15)

1. 유체가 유동하는 공간을 포함하는 밸브 바디;
   상기 밸브 바디 상에서 회전하여 밸브 바디의 유체 유동 공간을 개방 및 폐쇄하는 핸들;
   상기 핸들에 연결되고, 핸들의 개방 위치 및 폐쇄 위치에서 핸들을 고정하는 고정부; 및
   상기 고정부의 고정을 해제하기 위한 키가 삽입되는 삽입부;를 포함하고,
   상기 밸브 바디는 핸들의 개방 위치 및 폐쇄 위치에 상방으로 돌출된 고정핀을 포함하고,
   상기 고정부는 핸들의 회전 방향으로 서로 이격되어 배치되고, 핸들의 내면을 따라 배치되는 한 쌍의 탄성 플레이트를 포함하며,
   상기 고정핀은 상기 한 쌍의 탄성 플레이트의 이격된 공간으로 돌출 배치되어 핸들을 고정하고,
   상기 삽입부는 삽입되는 키가 상기 한 쌍의 탄성 플레이트를 변형시킬 수 있도록 상기 핸들의 측면을 관통하여 형성되고,
   상기 삽입부를 통하여 삽입되는 키에 의하여 한 쌍의 탄성 플레이트가 변형됨에 따라 고정핀이 한 쌍의 탄성 플레이트의 이격된 공간으로부터 오프셋되어 핸들의 고정이 해제되는 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 밸브.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 탄성 플레이트의 소재는 Stainless Steel, Spring Steel 및 Ni-합금으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 밸브.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 탄성플레이트가 이격된 간격은 돌출된 고정핀의 두께보다 크고 돌출된 고정핀의 두께의 1.5배 이하인 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 밸브.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 삽입부는 삽입되는 키가 고정핀에 걸리지 않도록 고정핀의 돌출 높이보다 상방 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 밸브.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 탄성플레이트는 키의 삽입에 의하여 변형되는 영역과 비변형되는 영역을 포함하고, 변형되는 영역은 고정핀의 최상단보다 낮은 높이까지 밸브 바디 방향으로 연장되어 형성되고, 비변형되는 영역은 고정핀의 최상단보다 높은 높이까지만 밸브 바디 방향으로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 밸브.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 탄성플레이트는 서로 이격되어 마주보는 일단 및 이와 반대 위치의 타단을 포함하고,
   상기 고정부는 한 쌍의 탄성 플레이트 각각의 상기 타단을 수용하여 탄성 플레이트를 고정하기 위한 한 쌍의 탄성 플레이트 고정수단을 포함하고,
   상기 탄성 플레이트 각각의 타단은 고리형태로 휘어진 상태로 탄성 플레이트 고정수단에 수용되는 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 밸브.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 밸브는 다이어프램 밸브인 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 밸브.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 밸브는 밸브의 개폐 여부를 확인할 수 있는 식별 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 밸브.
   
9. 핸들이 일방의 개방 위치 또는 폐쇄 위치의 고정 위치에 고정된 제1항에 따른 잠금 기능을 갖는 밸브를 준비하는 단계;
   상기 밸브의 삽입부로 키를 삽입하여 고정부의 한 쌍의 탄성 플레이트를 변형시키는 단계;
   키가 삽입된 상태로 핸들을 타방의 개방 위치 또는 폐쇄 위치의 고정 위치까지 회전시키는 단계; 및
   삽입부로부터 키를 제거하여 한 쌍의 탄성 플레이트를 회복시키는 단계;
   를 포함하는 제1항의 잠금 기능을 갖는 밸브의 작동 방법.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 탄성 플레이트의 소재는 Stainless Steel, Spring Steel 및 Ni-합금으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 밸브의 작동 방법.
    
11. 제 9항에 있어서,
    상기 한 쌍의 탄성플레이트가 이격된 간격은 돌출된 고정핀의 두께보다 크고 돌출된 고정핀의 두께의 1.5배 이하인 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 밸브의 작동 방법.
    
12. 제 9항에 있어서,
    상기 삽입부는 삽입되는 키가 고정핀에 걸리지 않도록 고정핀의 돌출 높이보다 상방 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 밸브의 작동 방법.
    
13. 제 9항에 있어서,
    상기 한 쌍의 탄성플레이트는 키의 삽입에 의하여 변형되는 영역과 비변형되는 영역을 포함하고, 변형되는 영역은 고정핀의 최상단보다 낮은 높이까지 밸브 바디 방향으로 연장되어 형성되고, 비변형되는 영역은 고정핀의 최상단보다 높은 높이까지만 밸브 바디 방향으로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 밸브의 작동 방법.
    
14. 제 9항에 있어서,
    상기 한 쌍의 탄성플레이트는 서로 이격되어 마주보는 일단 및 이와 반대 위치의 타단을 포함하고,
    상기 고정부는 한 쌍의 탄성 플레이트 각각의 상기 타단을 수용하여 탄성 플레이트를 고정하기 위한 한 쌍의 탄성 플레이트 고정수단을 포함하고,
    상기 탄성 플레이트 각각의 타단은 고리형태로 휘어진 상태로 탄성 플레이트 고정수단에 수용되는 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 밸브의 작동 방법.
    
15. 제 9항에 있어서,
    상기 밸브는 다이어프램 밸브인 것을 특징으로 하는 잠금 기능을 갖는 밸브의 작동 방법.
    
    
    
    

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