KR102529127B1 - 버터플라이밸브 에어시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 버터플라이밸브 에어시스템에 관한 것으로,콤프레셔와 연결되어 과압력을 방지하면서 공기압력을 낮춰 제1솔레노이드밸브로 에어를 공급하는 에어필터레귤레이터와; 에어를 공급받아 엑추에이터와 제2솔레노이드밸브에 선택적으로 분배하여 에어를 공급하는 제1솔레이노이드밸브와; 에어의 양을 조절하여 엑추에이터로 에어를 공급하는 스피드컨트롤밸브와; 제1솔레노이드밸브 또는 제2솔레노이드밸브에 의해 버터플라이밸브의 디스크를 개방하는 엑추에이터와; 제1솔레노이드밸브로부터 에어를 체크밸브와 셔틀밸브로 공급하는 제2솔레노이드밸브와; 제2솔레노이드밸브로부터 공급되는 에어를 버터플라이밸브로 공급하는 체크밸브와; 제2솔레노이드밸브로부터 공급되는 에어를 버터플라이밸브의 밸브씰로 공급하는 셔틀밸브와; 제2솔레노이드밸브가 작동되도록 타이머와 전기적으로 연결되어 스위칭신호를 인가하는 리미트스위치 및 리미트스위치의 스위칭 신호가 인가되면, 설정된 시간에 의해 제2솔레노이드밸브를 개방시켜 에어를 공급하는 타이머;를 포함하는 것을 특징으로 하며, 리미트스위치에서 클로스 접점 시그널이 인가되면 타이머의 시간 설정에 의해 에어가 끊어졌다 공급이 다시 이루어져 제2솔레노이드밸브의 클로즈 포지션에서 급속 개방되게 공급되는 에어에 의해 디스크의 작동이 용이한 것은 물론 트러블을 개선하는 효과가 있다.

Description

버터플라이밸브 에어시스템{Butterfly valve air system}
본 발명은 버터플라이밸브 에어시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1솔레노이드밸브에서 공급되는 에어에 의해 디스크가 회전하고, 회전하는 디스크와 결합된 회전축에 연결되는 리미트스위치에서 클로스 접점 시그널이 인가되면 타이머가 시간 설정에 의해 제2솔레노이드밸브의 에어의 공급이 다시 이루어질 수 있도록 한 버터플라이밸브 에어시스템에 관한 것이다.
일반적으로 버터플라이밸브는 밸브본체의 내부 유체통로에 밸브시트를 조립하고, 그 외측에 원반커버를 나사 조립하여 고정 설치하며, 상기 밸브시트의 내측에는 개폐디스크가 회전축에 의해 회전 가능하게 조립되되, 상기 회전축의 상부는 엑추에이터에 연결되어 상기 엑추에이터의 작동에 의해 개폐디스크의 외면이 시트의 내벽에 이탈 또는 밀착되면서 유체통로를 개폐하도록 이루어진다.
이러한 통상의 버터플라이밸브는 개폐디스크의 개폐과정 중에 밸브시트의 내벽과 접촉 마찰이 심하여 밸브시트의 수명을 단축함은 물론 개폐디스크와 밸브시트의 기밀유지가 효과적으로 이루어지지 못하는 등의 문제점을 갖고 있었다.
따라서 근래에는 밸브시트가 에어에 의해 수축 및 팽창하도록 제작되어, 밸브의 개방시에는 밸브시트가 수축되고, 밸브의 폐쇄시에는 밸브시트가 팽창되어 개폐디스크와의 밀착력을 안정적으로 유지시키면서, 밸브시트의 마찰에 의한 손상이나 파손 등을 억제하는 수축 및 팽창형 밸브시트가 구비된 버터플라이밸브가 사용되고 있다.
선행기술의 일 예로 하기 특허문헌인 국내 등록실용신안공보 제20-02100296호에는 밸브본체의 내부 유체통로에 밸브시트를 조립하여 그 외측에 원반커버를 나사 조립하여 고정 설치하고, 상기 밸브시트의 내측에는 개폐디스크가 회전축에 의해 회전 가능케 조립되되, 상기 회전축의 상부는 엑추에이터에 연결되어 회전작동하면서 밸브를 개폐하는 것에 있어서, 상기 밸브본체의 내부 유체통로에는 미도시된 에어공급수단과 연결된 에어공급구와 연통되게 환상의 에어통로를 구비하고, 상기 에어통로에는 원주상에 다수의 에어공을 관통 형성한 시트홀더와, 그 외측으로 삽입되는 "ㄷ"자 형태의 밸브시트가 개폐디스크와 이격된 상태로 삽입되어 상기 원반커버에 밀착 고정설치되어 상기 에어통로로 공급되는 공기의 압에 의해 밸브시트의 내벽이 팽창하면서 개폐디스크와 밀착하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 시트 팽창식 버터플라이밸브장치가 기재되어 있다.
그러나 상기 선행기술은 전기 공급이 끊겨 접점이 끊어졌을 경우 버터플라이밸브의 작동이 멈춘 상태를 유지하기 때문에 압력에 따른 손상이 발생하는 것은 물론 버터플라이밸브를 통해 공급되는 유량이나 유압을 조절할 수 없어 설비의 고장원인이 되는 문제점이 있다.
등록실용신안공보 제20-02100296호(2002.09.12. 등록)
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 제1솔레노이드밸브에서 공급되는 에어에 의해 디스크가 회전하고, 회전하는 디스크와 결합된 회전축에 연결되는 리미트스위치에서 클로스 접점 시그널이 인가되면 타이머가 시간 설정에 의해 제2솔레노이드밸브의 에어의 공급이 다시 이루어질 수 있도록 한 버터플라이밸브 에어시스템을 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로,
콤프레셔와 연결되어 과압력을 방지하면서 공기압력을 낮춰 제1솔레노이드밸브로 에어를 공급하는 에어필터레귤레이터와; 에어를 공급받아 엑추에이터와 제2솔레노이드밸브에 선택적으로 분배하여 에어를 공급하는 제1솔레이노이드밸브와; 에어의 양을 조절하여 엑추에이터로 에어를 공급하는 스피드컨트롤밸브와; 제1솔레노이드밸브 또는 제2솔레노이드밸브에 의해 버터플라이밸브의 디스크를 개방하는 엑추에이터와; 제1솔레노이드밸브로부터 에어를 체크밸브와 셔틀밸브로 공급하는 제2솔레노이드밸브와; 제2솔레노이드밸브로부터 공급되는 에어를 버터플라이밸브로 공급하는 체크밸브와; 제2솔레노이드밸브로부터 공급되는 에어를 버터플라이밸브의 밸브씰로 공급하는 셔틀밸브와; 제2솔레노이드밸브가 작동되도록 타이머와 전기적으로 연결되어 스위칭신호를 인가하는 리미트스위치 및 리미트스위치의 스위칭 신호가 인가되면, 설정된 시간에 의해 제2솔레노이드밸브를 개방시켜 에어를 공급하는 타이머;를 포함하는 것을 특징으로 하는 버터플라이밸브 에어시스템을 제공한다.
본 발명의 제1솔레노이드밸브는, 스위치의 리셋 신호에 의해 에어를 스피드컨트롤밸브로 공급하여 에어의 양이 조절된 상태에서 엑추에이터로 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2솔레노이드밸브는, 리미트스위치의 클로즈 접점 신호가 인가된 타이머의 시간 계수 후 에어를 공급받아 체크밸브를 거쳐 버터플라이밸브로 공급되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 리미트스위치는, 버터플라이밸브의 디스크가 닫히면 클로즈 접점으로 연결되고, 클로즈 접점에 연결되면, 스위칭 신호가 타이머로 인가되어 시간의 계수가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 타이머는, 엑추에이터의 가압에 의한 회전과 버터플라이밸브의 디스크 회전 및 리미트스위치의 클로즈 접점에 따른 시그널을 감지한 후 작동되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 타이머는, 세팅된 시간을 카운팅하고, 시간의 카운팅가 끝나면 제2솔레노이드밸브를 여자(勵磁)시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 리미트스위치에서 클로스 접점 시그널이 인가되면 타이머의 시간 설정에 의해 에어가 끊어졌다 공급이 다시 이루어질 수 있도록 함으로써 제2솔레노이드밸브의 클로즈 포지션에서 급속 개방되게 공급되는 에어에 의해 디스크의 작동이 용이한 것은 물론 트러블을 개선하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 버터플라이밸브 에어시스템의 리미트스위치 클로스 접점 시 타이머의 작동에 의한 제2솔레노이드밸브가 닫히는 상태의 유로 라인 계통을 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 버터플라이밸브의 결선 상태를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 버터플라이밸브 에어시스템의 리미트스위치 오픈 접점 시 타이머의 작동에 의한 제2솔레노이드밸브가 열리는 상태의 유로 라인 계통을 도시한 도면.
이하, 본 발명에 따른 버터플라이밸브 에어시스템에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 버터플라이밸브 에어시스템은 콤프레셔와 연결되어 과압력을 방지하면서 공기압력을 낮춰 제1솔레노이드밸브(20)로 에어를 공급하는 에어필터레귤레이터(10)와; 에어를 공급받아 엑추에이터와 제2솔레노이드밸브(40)에 선택적으로 분배하여 에어를 공급하는 제1솔레노이드밸브(20)와; 에어의 양을 조절하여 엑추에이터로 에어를 공급하는 스피드컨트롤밸브(30)와; 제1솔레노이드밸브 또는 제2솔레노이드밸브에 의해 버터플라이밸브의 디스크를 개방하는 엑추에이터와; 제1솔레노이드밸브(20)로부터 에어를 체크밸브(50)와 셔틀밸브(60)로 공급하는 제2솔레노이드밸브(40)와; 제2솔레노이드밸브(40)로부터 공급되는 에어를 버터플라이밸브로 공급하는 체크밸브(50)와; 제2솔레노이드밸브(40)로부터 공급되는 에어를 버터플라이밸브의 밸브씰로 공급하는 셔틀밸브(60)와; 제2솔레노이드밸브(40)가 작동되도록 타이머(80)와 전기적으로 연결되어 스위칭신호를 인가하는 리미트스위치(70) 및 리미트스위치(70)의 스위칭 신호가 인가되면, 설정된 시간에 의해 제2솔레노이드밸브(40)를 개방시켜 에어를 공급하는 타이머(80);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 버터플라이밸브 에어시스템을 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명한다.
도 1 내지 3을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 버터플라이밸브 에어시스템은 에어필터레귤레이터(10), 제1솔레노이드밸브(20), 스피드컨트롤밸브(30), 엑추에이터, 제2솔레노이드밸브(40), 체크밸브(50), 셔틀밸브(60), 리미트스위치(70) 및 타이머(80)를 포함한다.
상기 에어필터레귤레이터(10)는 콤프레셔와 연결되어 과압력을 방지하면서 공기압력을 낮춰 제1솔레노이드밸브(20)로 소정 압력이 설정된 에어를 공급한다.
또한, 에어필터레귤레이터(10)는 과압력 또는 이상 압력이 공급되는 것을 막기 위해 5.5 ~ 6.5bar로 공급되는 에어의 압력을 4.5 ~ 5bar로 재 세팅함으로써 콤프레셔로부터의 공급 압력이 일정하지 않더라도 에어를 안정적으로 공급한다.
상기 제1솔레노이드밸브(20)는 에어필터레귤레이터(10)에서 공급되는 에어를 공급받아 엑추에이터와 제2솔레노이드밸브(40)에 선택적으로 분배한다. 또한, 제1솔레노이드밸브(20)는 컨트롤박스(90) 내에 설치된 연결단자(91)에 전기적으로 연결되며, 상기 연결단자(91)를 통해 상용전원을 인가받는다.
상기 스피드컨트롤밸브(30)는 제1솔레노이드밸브(20)에서 인가되는 에어의 양을 조절하여 엑추에이터로 공급되면서 밸브디스크가 닫힌 후 소정 시간(0.5초)의 차이를 극복할 수 있도록 리미트스위치(70)와 전기적으로 연결된다.
상기 엑추에이터는 제1솔레노이드밸브(20)와 버터플라이밸브 사이의 관로에 설치되어 제1솔레노이드밸브(20)의 전원 오프에 따른 미작동 시 관로를 오픈할 수 있도록 버터플라이밸브의 구동축을 회전시켜 디스크가 개방된다.
상기 엑추에이터는 제1솔레노이드밸브(20)와 버터플라이밸브 사이의 관로에 설치되어 전원의 공급에 의해 제1솔레노이드밸브(20)가 작동되면, 제1솔레노이드(20)와 연결되는 유로를 개방하여 공급되는 에어가 버터플라이밸브로 공급되도록 한다.
상기 제2솔레노이드밸브(40)는 제1솔레노이드밸브(20)와 체크밸브(50) 및 셔틀밸브(60) 사이의 관로 상에 설치되어 타이머(80)와 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 제2솔레노이드밸브(40)는 제1솔레노이드밸브(20)로부터 에어를 체크밸브(50)와 셔틀밸브(60)로 공급한다.
상기 체크밸브(50)는 버터플라이밸브와 제2솔레노이드밸브(40)의 사이에 설치되어 제2솔레노이드밸브(40)로부터 공급되는 에어를 버터플라이밸브로 공급되도록 하며, 공급되는 에어가 일방향으로만 공급되도록 한다.
상기 셔틀밸브(60)는 제2솔레노이드밸브(40)와 버터플라이밸브 사이의 관로상에 설치되며, 제2솔레노이드밸브(40)로부터 공급되는 에어를 공급할 수 있도록 버터플라이밸브와 연결되어 밸브씰을 밀고 들어가게 한다.
상기 리미트스위치(70)는 상용전원을 인가받으며, 제2솔레노이드밸브(40)가 작동되도록 타이머와 전기적으로 연결되어 스위칭신호를 인가한다.
상기 타이머(80)는 제2솔레노이드밸브(40) 및 리미트스위치(70)와 전기적으로 연결되어 컨트롤박스(90) 내부에 설치되며, 상용전원을 인가받는다. 또한, 상기 타이머(80)는 리미트스위치(70)의 스위칭 신호가 인가되면, 설정된 시간에 의해 제2솔레노이드밸브(40)를 개방시켜 에어를 공급한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 버터플라이밸브 에어시스템에 의해 버터플라이밸브가 구동되는 과정을 설명한다.
상기 컨트롤박스(90)에 설치된 스위치(92)에 의해 제1솔레노이드밸브(20)로 전원이 인가되면, 상기 제1솔레노이드밸브(20)가 개방되면서 에어가 스피트컨트롤밸브(30)를 거쳐 공급된다.
상기 스피트컨트롤밸브(30)에서 공급되는 에어의 양을 조절하여 엑추에이터로 공급되며, 상기 엑추에이터는 버터플라이밸브의 구동축을 회전시켜 디스크가 회전되도록 한다.
상기 버터플라이밸브의 디스크가 닫히면, 리미티스위치(70)는 클로즈 접점으로 연결된다. 상기 리미트스위치(70)가 클로즈 접점에 연결되면, 리미트스위치(70)의 스위칭 신호가 타이머(80)로 인가되고, 상기 타이머(80)는 전원이 인가되면서 시간을 계수한다.
예를 들어 타이머(80)를 1초로 세팅한 경우, 엑추에이터의 가압에 의한 회전과 버터플라이밸브의 디스크 회전 및 리미트스위치(70)의 클로즈 접점에 따른 시그널을 감지한다. 또한, 타이머(80)는 세팅된 시간을 카운팅하고, 시간의 카운팅가 끝나면 제2솔레노이드밸브(40)를 여자(勵磁)시켜 오픈되도록 한다.
상기 타이머(80)의 시간 계수가 끝나면, 상기 타이머(80)에 의해 제2솔레노이드밸브(40)로 전원이 인가되어 에어가 공급될 수 있도록 개방이 이루어지고, 이때 제1솔레노이드밸브(20)는 버터플라이밸브로 공급하던 에어를 차단하고, 제2솔레노이드밸브(40)로 공급할 수 있도록 개방이 이루어지는데, 이때 개방은 타이머(80)에 의해 제어된다.
상기 제2솔레노이드밸브(40)에 의해 공급되는 에어는 체크밸브(50)를 통해 일방향으로만 공급되며, 상기 체크밸브(50)를 통해 공급되는 에어는 버터플라이밸브에 설치된 필터 쪽으로 공급된다. 상기 필터는 에어에 포함된 이물질이 제거된 상태로 공급이 버터플라이밸브로 밸브씰로 공급되어 버터플라이밸브의 디스크가 회전되어 닫히도록 한다.
그리고 작업자가 컨트롤박스(90)의 스위치(92)를 이용하여 리셋하면, 스위치(92)의 리셋 신호가 리미트스위치(70)로 인가되며, 상기 리미트스위치(70)는 오픈 접점되면서 시그널이 타이머(80)로 인가된다.
상기 타이머(80)는 소정 시간 계수가 이루어진 후 제2솔레노이드밸브(40)로 신호를 인가하여 폐쇄되도록 한다. 또한, 상기 제2솔레노이드밸브(40)로 에어가 공급되는 관로상에 위치된 에어는 제2솔레노이드밸브(40)에서 에어 공급 관로를 전환하여 셔틀밸브를 통해 에어가 배출되도록 한다.
그리고 스위치(92)의 리셋 신호에 의해 제1솔레노이드밸브(20)로 전기적 신호가 인가되어 개방이 이루어지면, 제1솔레노이드밸브(20)는 에어필터레귤레이터(10)에서 인가되는 에어를 스피드컨트롤밸브(30)를 거치면서 에어의 양이 조절되어 엑추에이터로 공급되도록 한다.
상기 엑추에이터는 스피드컨트롤밸브(30)를 통해 인가되는 에어에 의해 버터플라이밸브의 구동축을 회전시켜 디스크에 의해 폐쇄가 이루어지도록 한다.
상기에서 설명한 바와 같이 리미트스위치(70)에서 클로스 접점 시그널이 인가되면 타이머의 시간 설정에 의해 에어가 끊어졌다 공급이 다시 이루어질 수 있도록 함으로써 제2솔레노이드밸브(40)의 클로즈 포지션에서 급속 개방되게 공급되는 에어에 의해 디스크의 작동이 용이한 것은 물론 트러블을 개선되는 이점이 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 에어필터레귤레이터 20: 제1솔레노이드밸브
30: 스피드컨트롤밸브 40: 제2솔레노이드밸브
50: 체크밸브 60: 셔틀밸브
70: 리미트스위치 80: 타이머
90: 컨트롤박스 91: 연결단자
92: 스위치

Claims (6)

  1. 콤프레셔와 연결되어 과압력을 방지하면서 공기압력을 낮춰 제1솔레노이드밸브(20)로 에어를 공급하는 에어필터레귤레이터(10)와;
    에어를 공급받아 엑추에이터와 제2솔레노이드밸브(40)에 선택적으로 분배하여 에어를 공급하는 제1솔레노이드밸브(20)와;
    에어의 양을 조절하여 엑추에이터로 에어를 공급하는 스피드컨트롤밸브(30)와;
    제1솔레노이드밸브(20) 또는 제2솔레노이드밸브(40)에 의해 버터플라이밸브의 디스크를 개방하는 엑추에이터와;
    제1솔레노이드밸브(20)로부터 에어를 공급받아 체크밸브(50)와 셔틀밸브(60)로 공급하는 제2솔레노이드밸브(40)와;
    제2솔레노이드밸브(40)로부터 공급되는 에어를 버터플라이밸브로 공급하는 체크밸브(50)와;
    제2솔레노이드밸브(40)로부터 공급되는 에어를 버터플라이밸브의 밸브씰로 공급하는 셔틀밸브(60)와;
    제2솔레노이드밸브(40)가 작동되도록 타이머(80)와 전기적으로 연결되어 스위칭신호를 인가하는 리미트스위치(70) 및
    리미트스위치(70)의 스위칭 신호가 인가되면, 설정된 시간에 의해 제2솔레노이드밸브(40)를 개방시켜 에어를 공급하는 타이머(80);를 포함하고,
    상기 제1솔레노이드밸브(20)는,
    스위치(92)의 리셋 신호에 의해 에어를 스피드컨트롤밸브(30)로 공급하여 에어의 양이 조절된 상태에서 엑추에이터로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 버터플라이밸브 에어시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2솔레노이드밸브(40)는,
    리미트스위치(70)의 클로즈 접점 신호가 인가된 타이머(80)의 시간 계수 후 에어를 공급받아 체크밸브(50)를 거쳐 버터플라이밸브로 공급되는 것을 특징으로 하는 버터플라이밸브 에어시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리미트스위치(70)는,
    버터플라이밸브의 디스크가 닫히면 클로즈 접점으로 연결되고, 클로즈 접점에 연결되면, 스위칭 신호가 타이머(80)로 인가되어 시간의 계수가 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 버터플라이밸브 에어시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 타이머(80)는,
    엑추에이터의 가압에 의한 회전과 버터플라이밸브의 디스크 회전 및 리미트스위치(70)의 클로즈 접점에 따른 시그널을 감지한 후 작동되는 것을 특징으로 하는 버터플라이밸브 에어시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 타이머(80)는,
    세팅된 시간을 카운팅하고, 시간의 카운팅가 끝나면 제2솔레노이드밸브(40)를 여자(勵磁)시키는 것을 특징으로 하는 버터플라이밸브 에어시스템.
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