KR102682672B1 - gas feeding pipe of open and close device using ball-valve - Google Patents

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KR102682672B1 KR1020230079563A KR20230079563A KR102682672B1 KR 102682672 B1 KR102682672 B1 KR 102682672B1 KR 1020230079563 A KR1020230079563 A KR 1020230079563A KR 20230079563 A KR20230079563 A KR 20230079563A KR 102682672 B1 KR102682672 B1 KR 102682672B1
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화성밸브 주식회사
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Abstract

게시된 내용은 유독가스 등의 유체를 운송하는 이송관에 설치되어 밸브 액츄에이터(actuator) 구동시 승강되는 밸브스템 하단에 결합되어 회전되는 볼밸브에 의해 유체 흐름을 차단시키거나 허용하기 위한, 볼밸브를 이용한 가스이송관 개폐장치에 관한 것으로,
본 명세서의 일 실시예에 따른 볼밸브를 이용한 가스이송관 개폐장치는
유체를 이송시키는 가스이송관에 정역 방향으로 회전가능하게 장착되는 볼밸브를 개폐시켜 유체 흐름을 제어하는 볼밸브를 이용한 가스이송관 개폐장치에 적용되고,
외부로부터 공기압 또는 유압이 출입되는 제1,2포트가 형성되는 상부 플레이트 및 하부플레이트와, 상기 상,하부 플레이트에 상하단이 고정되어 밀폐되는 챔버를 형성하는 실린더형 가이드를 따라 승강되는 피스톤을 포함하는 밸브 액츄에이터;
상단이 상기 하부 플레이트를 관통하여 상기 피스톤에 연결되는 구동스템;
상단이 상기 구동스템 하단에 이음연결되고 상기 볼밸브의 관통공에 승강가능하게 결합되는 하단의 외주연에 나선형 캠홈이 형성되며, 상기 밸브 액츄에이터 구동시 상기 구동스템에 의해 직선운동하는 밸브스템;
상기 가스이송관 외측면에 장착되고, 상기 밸브스템을 감싸 승강을 지지하는 밸브스템 지지대;
상기 나선형 캠홈 및 상기 나선형 캠홈에 연통되도록 상기 볼밸브에 대칭되게 형성되는 장착홈에 회전가능하게 결합되고, 상기 밸브 액츄에이터 구동시 상기 밸브스템의 직선운동을 상기 나선형 캠홈의 캠운동에 의해 회전운동으로 변환시킴에 따라 상기 볼밸브를 임의각도로 정역방향으로 회전시켜 개폐시키기 위한 한 쌍의 회전안내볼;을 구비하는 것을 특징으로 하는 볼밸브를 이용한 가스이송관 개폐장치를 제공한다.The posted information refers to a ball valve that is installed on a transfer pipe that transports fluids such as toxic gases and is connected to the bottom of the valve stem, which is raised and lowered when the valve actuator is driven, and is rotated to block or allow fluid flow. It relates to a gas transfer pipe opening and closing device using
A gas transfer pipe opening and closing device using a ball valve according to an embodiment of the present specification
It is applied to a gas transfer pipe opening and closing device using a ball valve that controls fluid flow by opening and closing a ball valve that is rotatably mounted in the forward and reverse directions on the gas transfer pipe that transfers fluid.
It includes an upper plate and a lower plate on which first and second ports through which pneumatic or hydraulic pressure enters and exits from the outside are formed, and a piston that is raised and lowered along a cylindrical guide whose upper and lower ends are fixed to the upper and lower plates to form a sealed chamber. valve actuator;
A drive stem whose upper end penetrates the lower plate and is connected to the piston;
A valve stem whose upper end is jointed to the lower end of the drive stem and a spiral cam groove is formed on the outer periphery of the lower end that is liftably coupled to the through hole of the ball valve, and which moves linearly by the drive stem when the valve actuator is driven;
A valve stem supporter mounted on an outer surface of the gas transfer pipe and surrounding the valve stem to support elevation;
It is rotatably coupled to the spiral cam groove and a mounting groove formed symmetrically on the ball valve to communicate with the spiral cam groove, and when the valve actuator is driven, the linear movement of the valve stem is converted into a rotational movement by the cam movement of the spiral cam groove. Provided is a gas transfer pipe opening and closing device using a ball valve, which includes a pair of rotation guide balls for opening and closing the ball valve by rotating it in the forward and reverse direction at a random angle as the ball valve is converted.

Description

볼밸브를 이용한 가스이송관 개폐장치{gas feeding pipe of open and close device using ball-valve}Gas feeding pipe of open and close device using ball-valve}

본 명세서는 가스이송관 개폐장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 유독가스 등의 유체를 이송시키는 이송관에 설치되어 밸브 액츄에이터(actuator) 구동시 정역방향으로 회전되는 볼밸브에 의해 유체 흐름을 단속시키기 위한, 볼밸브를 이용한 가스이송관 개폐장치에 관한 것이다.This specification relates to a gas transfer pipe opening and closing device. To be more specific, the fluid flow is regulated by a ball valve that is installed in the transfer pipe that transfers fluids such as toxic gases and rotates in the forward and reverse directions when the valve actuator is driven. This relates to a gas transfer pipe opening and closing device using a ball valve.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.Unless otherwise indicated herein, the material described in this section is not prior art to the claims of this application, and is not admitted to be prior art by inclusion in this section.

일반적으로, 이송관을 통해 이송되는 가스 등의 유체를 공급 또는 제어하기 위해 볼밸브가 사용되며, 안전상의 이유로 사람이 직접 작동하기 어려운 곳 또는 공정이나 시험의 제어와 일관성을 위해 자동으로 볼밸브를 작동할 수 있도록 밸브 액츄에이터를 사용하게 된다.Generally, ball valves are used to supply or control fluids such as gas transported through transfer pipes. Ball valves are automatically installed in places where it is difficult for a person to directly operate them for safety reasons, or for control and consistency of processes or tests. A valve actuator is used to operate it.

볼밸브는 적은 조작력으로 신속하게 유체를 단속할 때 많이 사용되며 완전 개방시 유체 저항이 작기 때문에 압력손실이 적은 장점을 갖는다.Ball valves are often used to quickly control fluid with little operating force, and have the advantage of low pressure loss due to low fluid resistance when fully opened.

전술한 밸브 액츄에이터는 그 작동 방식에 따라 크게 전기식과 공압식, 유압식 등으로 분류할 수 있다.The valve actuators described above can be broadly classified into electric, pneumatic, and hydraulic types depending on their operating method.

공압식 액츄에이터는 비교적 작은 크기로 큰 구동 토오크를 만들어 낼 수 있을 뿐 아니라, 유압식과 달리 압유누설로 인한 문제가 없어 널리 사용되고 있다.Pneumatic actuators are widely used not only because they can produce large driving torque in a relatively small size, but also because, unlike hydraulic types, there is no problem with hydraulic oil leakage.

밸브용 공압 액츄에이터는 작동방식에 따라 스프링 리턴 방식과, 더블 엑팅방식으로 분류할 수 있으며, 볼밸브 형상에 따라 90° 또는 180°회전하는 방식이 사용된다.Pneumatic actuators for valves can be classified into spring return type and double acting type depending on the operation method, and 90° or 180° rotation type is used depending on the ball valve shape.

대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2010-0066793호(2010.06.18)에 분리형 볼밸브장치 및 볼밸브어셈블리가 출원공개되어 있다.A separate ball valve device and ball valve assembly have been published in Korean Patent Publication No. 10-2010-0066793 (2010.06.18).

본 명세서의 실시예는, 밸브 액츄에이터 구동시 승강되는 밸브스템 및 볼밸브에 형성되어 나선운동하는 나선형 이음부에 의해 볼밸브를 정역방향으로 회전시켜 가스이송관의 유체 흐름을 단속시키도록 한, 볼밸브를 이용한 가스이송관 개폐장치와 관련된다.The embodiment of the present specification is a ball valve that rotates the ball valve in the forward and reverse directions by the valve stem, which is raised and lowered when the valve actuator is driven, and the spiral joint formed on the ball valve to control the fluid flow in the gas transfer pipe. It is related to a gas transfer pipe opening and closing device using .

상기 및 기타 본 명세서의 목적을 달성하기 위하여 본 명세서의 일 실시예에 따르면,According to an embodiment of the present specification to achieve the above and other purposes of the present specification,

유체를 이송시키는 가스이송관에 정역 방향으로 회전가능하게 장착되는 볼밸브를 개폐시켜 유체 흐름을 제어하는 볼밸브를 이용한 가스이송관 개폐장치에 적용되고,It is applied to a gas transfer pipe opening and closing device using a ball valve that controls fluid flow by opening and closing a ball valve that is rotatably mounted in the forward and reverse directions on the gas transfer pipe that transfers fluid.

외부로부터 공기압 또는 유압이 출입되는 제1,2포트가 형성되는 상부 플레이트 및 하부플레이트와, 상기 상,하부 플레이트에 상하단이 고정되어 밀폐되는 챔버를 형성하는 실린더형 가이드를 따라 승강되는 피스톤을 포함하는 밸브 액츄에이터;It includes an upper plate and a lower plate on which first and second ports through which pneumatic or hydraulic pressure enters and exits from the outside are formed, and a piston that is raised and lowered along a cylindrical guide whose upper and lower ends are fixed to the upper and lower plates to form a sealed chamber. valve actuator;

상단이 상기 하부 플레이트를 관통하여 상기 피스톤에 연결되는 구동스템;A drive stem whose upper end penetrates the lower plate and is connected to the piston;

상단이 상기 구동스템 하단에 이음연결되고 상기 볼밸브의 관통공에 승강가능하게 결합되는 하단의 외주연에 나선형 캠홈이 형성되며, 상기 밸브 액츄에이터 구동시 상기 구동스템에 의해 직선운동하는 밸브스템;A valve stem whose upper end is jointed to the lower end of the drive stem and a spiral cam groove is formed on the outer periphery of the lower end that is liftably coupled to the through hole of the ball valve, and which moves linearly by the drive stem when the valve actuator is driven;

상기 가스이송관 외측면에 장착되고, 상기 밸브스템을 감싸 승강을 지지하는 밸브스템 지지대;A valve stem supporter mounted on an outer surface of the gas transfer pipe and surrounding the valve stem to support elevation;

상기 나선형 캠홈 및 상기 나선형 캠홈에 연통되도록 상기 볼밸브에 대칭되게 형성되는 장착홈에 회전가능하게 결합되고, 상기 밸브 액츄에이터 구동시 상기 밸브스템의 직선운동을 상기 나선형 캠홈의 캠운동에 의해 회전운동으로 변환시킴에 따라 상기 볼밸브를 임의각도로 정역방향으로 회전시켜 개폐시키기 위한 한 쌍의 회전안내볼;을 구비하는 것을 특징으로 하는 볼밸브를 이용한 가스이송관 개폐장치를 제공한다.It is rotatably coupled to the spiral cam groove and a mounting groove formed symmetrically on the ball valve to communicate with the spiral cam groove, and when the valve actuator is driven, the linear motion of the valve stem is converted into a rotary motion by the cam movement of the spiral cam groove. Provided is a gas transfer pipe opening and closing device using a ball valve, which includes a pair of rotation guide balls for opening and closing the ball valve by rotating it in the forward and reverse direction at a random angle as the ball valve is converted.

더욱 바람직한 실시예에 의하면, 상기 밸브스템 지지대의 내주연 상부에 형성되는 안착홈에 장착되며, 상기 볼밸브를 개방모드로 전환시킬 경우 상기 가스이송관 내의 유체가 상기 밸브스템의 상부와 상기 밸브스템 지지대 사이의 틈새를 통해 누출되는 것을 방지하기 위한 실링용 제1패킹;According to a more preferred embodiment, it is mounted on a seating groove formed on the upper inner periphery of the valve stem support, and when the ball valve is switched to an open mode, the fluid in the gas transfer pipe flows into the upper part of the valve stem and the valve stem support. First packing for sealing to prevent leakage through the gap between them;

상기 볼밸브를 개방모드로 전환시킬 경우 상기 가스이송관 외측면과 상기 밸브스템 지지대의 밀착면 틈새를 통해 상기 가스이송관 내의 유체가 누출되는 것을 방지하기 위한 실링용 제2패킹;을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.A second packing for sealing to prevent fluid in the gas transfer pipe from leaking through a gap between the outer surface of the gas transfer pipe and the close contact surface of the valve stem support when the ball valve is switched to an open mode. Do it as

상기 밸브스템 하부를 감싸 지지하도록 상기 밸브스템 지지대의 내주연 하부에 결합되고, 상기 볼밸브를 개방모드로 전환시킬 경우 상기 가스이송관 내의 유체가 상기 밸브스템과 상기 밸브스템 지지대 사이의 틈새를 통해 누출되는 것을 방지하기 위한 실링용 벨로우즈 신축관;을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.It is coupled to the lower inner periphery of the valve stem support to surround and support the lower part of the valve stem, and when the ball valve is switched to an open mode, fluid in the gas transfer pipe leaks through the gap between the valve stem and the valve stem support. It is characterized in that it is further provided with a sealing bellows expansion pipe to prevent it from happening.

상기 실링용 벨로우즈 신축관은 스테인레스스틸재, 합성수지재, 또는 합금재로 형성되는 것을 특징으로 한다.The sealing bellows expansion pipe is characterized in that it is formed of stainless steel, synthetic resin, or alloy material.

전술한 구성을 갖는 본 명세서의 실시예에 따른 볼밸브를 이용한 가스이송관 개폐장치는 아래와 같은 이점을 갖는다.The gas transfer pipe opening and closing device using a ball valve according to an embodiment of the present specification having the above-described configuration has the following advantages.

밸브 액츄에이터 구동시 승강되는 밸브스템 단부에 연결되어 나선운동하는 나선형 이음부에 의해 볼밸브를 정역방향으로 회전시킴에 따라 고압력에서도 안정적인 개폐로 인해 유체 흐름을 제어하여 유체 누출되는 것을 방지할 수 있게 된다.When the valve actuator is driven, the ball valve is rotated in the forward and reverse directions by a spiral joint that is connected to the end of the valve stem, which is raised and lowered, and moves in a spiral motion. This allows stable opening and closing even at high pressure to control fluid flow and prevent fluid leakage. .

도 1은 본 명세서의 바람직한 일 실시예에 따른 볼밸브를 이용한 가스이송관 개폐장치에서, 볼밸브의 닫힘모드의 도면,
도 2는 도 1에 도시된 볼밸브의 닫힘모드의 요부발췌도,
도 3은 도 1에 도시된 개폐장치에서, 볼밸브의 개방모드의 도면,
도 4는 도 3에 도시된 볼밸브의 개방모드의 요부발췌도,
도 5는 도 1에 도시된 볼밸브의 요부사시도이다.1 is a view of the closed mode of the ball valve in the gas transfer pipe opening and closing device using a ball valve according to a preferred embodiment of the present specification;
Figure 2 is an excerpt of the main part of the ball valve shown in Figure 1 in the closed mode;
Figure 3 is a diagram of the open mode of the ball valve in the opening and closing device shown in Figure 1;
Figure 4 is an excerpt of the main part of the ball valve shown in Figure 3 in the open mode;
Figure 5 is a perspective view of the ball valve shown in Figure 1.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 명세서의 바람직한 실시예에 따른 볼밸브를 이용한 가스이송관 개폐장치를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a gas transfer pipe opening and closing device using a ball valve according to a preferred embodiment of the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 볼밸브를 이용한 가스이송관 개폐장치는Referring to Figures 1 to 5, the gas transfer pipe opening and closing device using a ball valve according to an embodiment of the present specification is

유체를 이송시키는 가스이송관에 정역 방향으로 회전가능하게 장착되는 볼밸브를 개폐시켜 유체 흐름을 제어하는 볼밸브를 이용한 가스이송관 개폐장치에 적용되고,It is applied to a gas transfer pipe opening and closing device using a ball valve that controls fluid flow by opening and closing a ball valve that is rotatably mounted in the forward and reverse directions on the gas transfer pipe that transfers fluid.

외부로부터 통상의 펌프(미 도시)를 통해 토출되는 공기압 또는 유압이 출입되는 제1,2포트(10,11)(port)가 각각 형성되는 상부 플레이트(12) 및 하부 플레이트(13)와, 상,하부 플레이트(12,13)에 상하단이 고정되어 밀폐되는 챔버(14,15)(chamber)를 형성하는 실린더형 가이드(16)를 따라 승강되는 피스톤(17)을 포함하는 통상의 양방향 구동형 밸브 액츄에이터(18);An upper plate 12 and a lower plate 13 each having first and second ports 10 and 11 through which pneumatic or hydraulic pressure discharged from the outside through a typical pump (not shown) is formed, and , A conventional two-way actuated valve including a piston 17 that is raised and lowered along a cylindrical guide 16 that forms chambers 14 and 15 that are fixed and sealed at the upper and lower ends of the lower plates 12 and 13. actuator (18);

상단이 하부 플레이트(13)를 관통하여 피스톤(17)에 이음연결되는 통상의 구동스템(19)(소위, 액츄에이터 스템을 말함);A conventional drive stem 19 (so-called actuator stem) whose upper end penetrates the lower plate 13 and is jointly connected to the piston 17;

상단이 구동스템(19) 하단에 동축상으로 이음연결되고, 볼밸브(20)의 관통공(20a)에 승강가능하게 결합되는 하단의 외주연에 한 쌍의 나선형 캠홈(21)이 축방향으로 형성되며, 밸브 액츄에이터(18) 구동시 구동스템(19)에 의해 직선운동하는 밸브스템(22);The upper end is coaxially connected to the lower end of the drive stem (19), and a pair of helical cam grooves (21) are formed on the outer periphery of the lower end, which is coupled to the through hole (20a) of the ball valve (20) in an axial direction. A valve stem (22) is formed and moves linearly by the drive stem (19) when the valve actuator (18) is driven;

통상의 가스이송관(23)(이때 가스이송관(23)의 관로(23a)는 볼밸브(20)의 유통홀(b)과 동일한 직경으로 형성될 수 있다) 외측면에 장착되고, 밸브스템(22)을 감싸 승강을 지지하는 밸브스템 지지대(24);A typical gas transfer pipe 23 (at this time, the pipe 23a of the gas transfer pipe 23 may be formed to have the same diameter as the distribution hole (b) of the ball valve 20) is mounted on the outer surface, and the valve stem 22 ) A valve stem support (24) that surrounds and supports elevation;

나선형 캠홈(21) 및 나선형 캠홈(21)에 연통되도록 볼밸브(20)(볼밸브(20)와 가스이송관(23)사이에는 볼 외측면과 면적촉되는 시트링(34)이 장착된다)에 대칭되게 형성되는 장착홈(25)에 회전가능하게 결합되고, 밸브 액츄에이터(18) 구동시 밸브스템(19)의 직선운동을 나선형 캠홈(21)의 캠운동에 의해 회전운동으로 변환시킴에 따라 볼밸브(20)를 임의각도로 정역방향으로 회전시켜 개폐시키기 위한 구 형태의 한 쌍의 회전안내볼(26);을 구비하는 것을 특징으로 한다.The ball valve 20 (a seat ring 34 in contact with the outer surface of the ball is installed between the ball valve 20 and the gas transfer pipe 23) to communicate with the spiral cam groove 21. It is rotatably coupled to the symmetrically formed mounting groove 25, and when the valve actuator 18 is driven, the linear movement of the valve stem 19 is converted into rotational movement by the cam movement of the helical cam groove 21. It is characterized by having a pair of spherical rotation guide balls (26) for opening and closing the valve (20) by rotating it in the forward and reverse direction at a random angle.

더욱 바람직한 실시예에 의하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 전술한 밸브스템 지지대(24)의 내주연 상부에 형성되는 안착홈(27)에 장착되며, 볼밸브(20)를 개방모드로 전환시킬 경우, 가스이송관(23) 내의 유체가 밸브스템(22)의 상부와 밸브스템 지지대(24) 사이의 틈새를 통해 누출되는 것을 방지하기 위한 통상의 실링용 제1패킹(28);According to a more preferred embodiment, as shown in FIG. 1, it is mounted on the seating groove 27 formed on the upper inner periphery of the above-described valve stem support 24, and is capable of switching the ball valve 20 to the open mode. In this case, a normal sealing first packing (28) to prevent the fluid in the gas transfer pipe (23) from leaking through the gap between the upper part of the valve stem (22) and the valve stem support (24);

볼밸브(20)를 개방모드로 전환시킬 경우, 가스이송관(23) 외측면과 밸브스템 지지대(24)의 밀착면 틈새를 통해 가스이송관(23) 내의 통상의 유체가 누출되는 것을 방지하기 위한 통상의 실링용 제2패킹(29);을 구비하는 것을 특징으로 한다.When switching the ball valve 20 to the open mode, normal fluid in the gas transfer pipe 23 is prevented from leaking through the gap between the outer surface of the gas transfer pipe 23 and the close contact surface of the valve stem support 24. It is characterized by having a second packing (29) for sealing.

도 1에 도시된 바와 같이, 전술한 밸브스템(22) 하부를 감싸 지지하도록 밸브스템 지지대(24)의 내주연 하부에 결합되고, 볼밸브(20)를 개방모드로 전환시킬 경우 가스이송관(23) 내의 유체가 밸브스템(22)과 밸브스템 지지대(24) 사이의 틈새를 통해 누출되는 것을 방지하기 위한 통상의 실링용 벨로우즈 신축관(30);을 구비하는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 1, it is coupled to the lower inner periphery of the valve stem support 24 to surround and support the lower part of the aforementioned valve stem 22, and when the ball valve 20 is converted to the open mode, the gas transfer pipe 23 ) It is characterized by having a typical sealing bellows expansion pipe (30) to prevent the fluid in the valve from leaking through the gap between the valve stem (22) and the valve stem support (24).

전술한 실링용 벨로우즈 신축관(30)은 통상의 스테인레스스틸재, 합성수지재, 또는 합금재로 형성될 수 있고, 이들로 제한하는 것을 의미하지는 않는다.The above-described sealing bellows expansion pipe 30 may be made of a typical stainless steel material, synthetic resin material, or alloy material, but is not meant to be limited to these.

도면중 미 설명부호 31은 복원력을 제공하는 탄성부재(일 예로서, 압축코일스프링이 사용되고, 이로 제한하는 것을 의미하지는 않는다)로서, 실린더형 가이드(16) 내부에 동심원을 이루어 2중으로 형성되고, 탄성부재(31)의 탄성력에 의해 볼밸브(20)를 폐쇄시키는 것을 초기상태로 탄성바이어스하고, 볼밸브(20)는 피스톤(17)을 가압한 구동원(유압 또는 공기압을 말함)이 제거될 경우 탄성부재(31)의 복원력에 의해 폐쇄된다. 미 설명부호 33은 볼밸브(20)를 가스이송관(23)에 정역방향으로 회전가능하게 지지하는 힌지부(소위, 트러니언을 말함)이며, 35는 가스이송관(23)에 나사결합되어 볼밸브(20) 및 시트링(34) 이탈을 방지하는 이탈방지구이다.In the drawing, reference numeral 31 refers to an elastic member that provides restoring force (as an example, a compression coil spring is used, but is not intended to be limiting), and is formed in two concentric circles within the cylindrical guide 16, The ball valve 20 is elastically biased to its initial state to close the ball valve 20 by the elastic force of the elastic member 31, and the ball valve 20 is operated when the driving source (referring to hydraulic or pneumatic pressure) that pressurized the piston 17 is removed. It is closed by the restoring force of the elastic member 31. Numeral 33 is a hinge part (so-called trunnion) that supports the ball valve 20 to be rotatable in the forward and reverse directions on the gas transfer pipe 23, and 35 is screwed to the gas transfer pipe 23 to form a ball valve. It is a separation prevention device that prevents the separation of (20) and seat ring (34).

이하에서, 본 명세서의 일 실시예에 따른 볼밸브를 이용한 가스이송관 개폐장치를 첨부도면에 따라 설명한다.Hereinafter, a gas transfer pipe opening and closing device using a ball valve according to an embodiment of the present specification will be described according to the attached drawings.

도 1 내지 도 5에서와 같이, 전술한 통상의 밸브 액츄에이터(18) 구동에 의해 하부 플레이트(13)를 관통하여 피스톤(17)에 이음연결된 구동스템(19)과, 구동스템(19)에 동축상으로 이음연결된 밸브스템(22)을 상하 방향으로 이동시킴에 따라, 밸브스템(22) 하단에 결합된 볼밸브(20)를 개방모드(open mode) 또는 닫힘모드(close mode)로 전환시키는 기술내용은, 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것과 실질적으로 동일하게 적용되므로 이들의 구성 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략한다.1 to 5, the drive stem 19 is jointly connected to the piston 17 through the lower plate 13 by driving the above-described conventional valve actuator 18, and is coaxial with the drive stem 19. A technology that converts the ball valve 20 coupled to the bottom of the valve stem 22 into open mode or closed mode by moving the upwardly connected valve stem 22 in the vertical direction. Since the contents are substantially the same as those commonly used in the technical field to which this specification pertains, detailed descriptions of their configuration and functions are omitted.

가) 양방향 구동형 밸브 액츄에이터 구동에 의해 볼밸브를 개방시키는 것을 첨부도면을 따라 설명한다.A) Opening a ball valve by driving a bidirectional valve actuator is explained according to the attached drawing.

도 3, 도 4, 도 5에서와 같이, 펌프(미 도시)를 통해 토출되는 공기압 또는 유압이 하부플레이트(13)에 형성된 제2포트(11)를 통해 피스톤(17)에 의해 구획된 실린더형 가이드(16)의 챔버(15)에 유입될 경우, 챔버(15)에 유입된 소정의 공기압 또는 유압이 챔버(14) 내에 설치된 탄성부재(31)의 탄성력을 초과하여 피스톤(17)을 상방향으로 가압하게 되므로, 피스톤(17)이 실린더형 가이드(16)를 따라 슬라이딩이동되어 도면상, 상방향으로 설정된 거리만큼 이동하게 된다.As shown in FIGS. 3, 4, and 5, air or hydraulic pressure discharged through a pump (not shown) passes through the second port 11 formed on the lower plate 13 to the cylindrical cylinder partitioned by the piston 17. When the guide 16 flows into the chamber 15, the predetermined air or hydraulic pressure flowing into the chamber 15 exceeds the elastic force of the elastic member 31 installed in the chamber 14, causing the piston 17 to move upward. Since it is pressurized, the piston 17 slides along the cylindrical guide 16 and moves upward by a set distance in the drawing.

이때, 챔버(14) 내에 동심원을 이루어 2중으로 형성된 탄성부재(31)는 각각 압축력을 받게 된다.At this time, the elastic members 31 formed in double concentric circles within the chamber 14 are each subjected to a compressive force.

따라서, 하부 플레이트(13)를 관통하여 피스톤(17)에 상단이 고정된 구동스템(19)의 하단에 동축상으로 이음연결되고, 밸브스템 지지대(24)에 의해 감싸 지지된 밸브스템(22)을 도면상, 상방향으로 설정된 거리만큼 이동시키게 된다.Therefore, the valve stem 22 is coaxially connected to the lower end of the drive stem 19, the upper end of which is fixed to the piston 17 through the lower plate 13, and is surrounded and supported by the valve stem support 24. is moved upward by a set distance in the drawing.

전술한 바와 같이 밸브스템(22)이 상승될 경우, 밸브스템(22)의 하단에 축방향으로 형성된 나선형 캠홈(21)과, 나선형 캠홈(21)에 연통되도록 볼밸브(20)의 관통공(20a) 내주연에 대칭으로 형성된 요홈(25)에 안착된 회전안내볼(26)을 포함하는 나선형 이음부(32)에 의해 밸브스템(22)의 상승으로 인한 직선운동을 회전운동으로 변환하게 된다.As described above, when the valve stem 22 is raised, the through hole ( 20a) The linear motion caused by the rise of the valve stem 22 is converted into rotational motion by the spiral joint 32 including the rotation guide ball 26 seated in the groove 25 formed symmetrically on the inner periphery. .

따라서, 양방향 구동형 밸브 액츄에이터(18) 구동시 구동스템(19)에 연결된 밸브스템(22)이 상승될 경우, 나선형 캠홈(21) 및 회전안내볼(26)을 포함하는 나선형 이음부(32)에 의해 밸브스템(22)의 상승으로 인한 직선운동을 회전운동으로 변환시킴에 따라, 밸브스템(22)의 하단에 정방향 또는 역방향으로 회전가능하게 결합된 볼밸브(20)를 소정각도로 회전시키게 된다.Therefore, when the valve stem 22 connected to the drive stem 19 is raised when the two-way driven valve actuator 18 is driven, the spiral joint 32 including the spiral cam groove 21 and the rotation guide ball 26 As the linear motion caused by the rise of the valve stem 22 is converted into a rotational motion, the ball valve 20 rotatably coupled to the bottom of the valve stem 22 in the forward or reverse direction is rotated at a predetermined angle. do.

전술한 바와 같이 하부 플레이트(13)에 형성된 제2포트(11)를 통해 실린더형 가이드(16)의 챔버(15)에 압축코일스프링(31)의 탄성력을 초과하도록 유입되는 소정의 공기압 또는 유압에 의해 피스톤(17)을 실린더형 가이드(16)를 따라 도면상, 상방향으로 슬라이딩이동시킴에 따라(이때 실린더형 가이드(16)의 챔버(14) 내의 공기압 또는 유압은 상부 플레이트(12)에 형성된 제1포트(10)를 통해 드레인 된다), 통상의 가스이송관(23)에 개폐가능하게 설치된 볼밸브(20)를 임의각도로 회전시켜(최대 90°만큼 회전됨) 개방모드(open mode)로 전환시킬 수 있게 된다.As described above, a predetermined air or hydraulic pressure flowing into the chamber 15 of the cylindrical guide 16 through the second port 11 formed on the lower plate 13 exceeds the elastic force of the compression coil spring 31. As the piston 17 slides upward in the drawing along the cylindrical guide 16 (at this time, the air pressure or hydraulic pressure in the chamber 14 of the cylindrical guide 16 is generated in the upper plate 12). drained through the first port (10)), the ball valve (20) installed to be openable and closed on the normal gas transfer pipe (23) is rotated at a random angle (rotated by a maximum of 90°) to open mode. It can be converted.

이때, 하부 플레이트(13)에 형성된 제2포트(11)를 통해 공기압 또는 유압의 유입이 중단(stop)될 경우, 탄성부재(31)를 가압하는 외력이 제거됨에 따라, 탄성부재(31)의 복원력에 의해 피스톤(17)을 가압하여 실린더형 가이드(16)를 따라 수직방향으로 하강시키게 된다.At this time, when the inflow of air pressure or hydraulic pressure is stopped through the second port 11 formed in the lower plate 13, the external force pressing the elastic member 31 is removed, so that the elastic member 31 The restoring force pressurizes the piston 17 and causes it to descend in the vertical direction along the cylindrical guide 16.

이로 인해, 피스톤(17)에 연결된 구동스템(19) 및 밸브스템(22)의 하강으로 인한 직선운동을 나선형 이음부(32)(밸브스템(22)의 나선형 캠홈(21) 및 볼밸브(20)의 회전안내볼(26)을 말함)에 의해 회전운동으로 변환시킴에 따라, 결국 도 1, 도 2에서와 같이 볼밸브(20)에 의해 가스이송관(23)을 닫힘모드로 전환시키게 된다.Due to this, the linear movement caused by the lowering of the drive stem 19 and the valve stem 22 connected to the piston 17 is caused by the spiral joint 32 (the spiral cam groove 21 of the valve stem 22 and the ball valve 20). As it is converted into rotational movement by the rotation guide ball 26), the gas transfer pipe 23 is eventually converted to a closed mode by the ball valve 20 as shown in FIGS. 1 and 2.

한편, 전술한 볼밸브(20)를 임의각도로 회전시켜 개방모드로 전환시킬 경우, 밸브스템 지지대(24)의 내주연 상부에 형성되는 안착홈(27)에 장착된 실링용 제1패킹(28)과, 가스이송관(23) 외측면과 밸브스템 지지대(24)의 밀착면에 장착된 실링용 제2패킹(29)과, 밸브스템 지지대(24)의 내주연 하부에 결합된 실링용 벨로우즈 신축관(30)에 의해, 가스이송관(23) 내의 유체가 밸브스템(22)과 밸브스템 지지대(24) 사이의 틈새를 통해 누출되는 것을 방지할 수 있게 된다.On the other hand, when the above-described ball valve 20 is rotated at an arbitrary angle to switch to the open mode, the first sealing packing 28 is installed in the seating groove 27 formed on the upper inner periphery of the valve stem support 24. ), the second sealing packing (29) mounted on the outer surface of the gas transfer pipe (23) and the close contact surface of the valve stem support (24), and the expansion and contraction of the sealing bellows coupled to the lower inner periphery of the valve stem support (24) The pipe 30 can prevent the fluid in the gas transfer pipe 23 from leaking through the gap between the valve stem 22 and the valve stem support 24.

나) 양방향 구동형 밸브 액츄에이터 구동에 의해 볼밸브를 폐쇄시키는 것을 첨부도면을 따라 설명한다.B) Closing a ball valve by driving a bidirectional valve actuator is explained according to the attached drawing.

도 1, 도 2, 도 5에서와 같이, 펌프(미 도시)로부터 토출되는 소정의 공기압 또는 유압이 제2포트(11)를 통해 실린더형 가이드(16)의 챔버(15)에 더 이상 공급되지않거나, 또는 차단될 경우, 실린더형 가이드(16)의 챔버(14) 내에 동심원을 이루어 2중으로 설치된 탄성부재(31)의 탄성복원력에 의해 피스톤(17)을 가압하여 실린더형 가이드(16)를 따라 도면상, 수직방향으로 슬라이딩이동시킨다.1, 2, and 5, the predetermined air pressure or hydraulic pressure discharged from the pump (not shown) is no longer supplied to the chamber 15 of the cylindrical guide 16 through the second port 11. If it is not present or is blocked, the piston 17 is pressed by the elastic restoring force of the elastic members 31 installed in a double concentric circle within the chamber 14 of the cylindrical guide 16 to move it along the cylindrical guide 16. In the drawing, it is moved vertically by sliding.

전술한 바와 같이 제2포트(11)를 통해 챔버(15)에 공기압 또는 유압 공급이 차단된 경우, 피스톤(17)이 탄성부재(31)의 탄성복원력에 의해 실린더형 가이드(16)를 따라 수직방향으로 슬라이딩이동되어 하강된다(도 1은 피스톤(17)이 최대로 하강됨을 보여주는 도면이다).As described above, when the supply of air or hydraulic pressure to the chamber 15 through the second port 11 is blocked, the piston 17 moves vertically along the cylindrical guide 16 by the elastic restoring force of the elastic member 31. It is lowered by sliding in this direction (Figure 1 is a diagram showing that the piston 17 is lowered to its maximum).

따라서, 하부 플레이트(13)를 관통하여 피스톤(17)에 상단이 연결된 구동스템(19) 및 구동스템(19) 하단에 동축상으로 이음연결된 밸브스템(22)을 임의거리만큼 수직방향으로 하강시킨다(도 1 참조).Therefore, the drive stem 19, the top of which is connected to the piston 17 through the lower plate 13, and the valve stem 22, which is coaxially connected to the bottom of the drive stem 19, are lowered in the vertical direction by a random distance. (See Figure 1).

전술한 바와 같이 밸브스템(22)이 임의거리만큼 하강될 경우, 밸브스템(22)의 하단에 축방향으로 형성된 나선형 캠홈(21)과, 나선형 캠홈(21)에 연통되도록 볼밸브(20) 내주연에 대칭으로 형성된 회전안내볼(26)을 포함하는 나선형 이음부(32)에 의해 밸브스템(22)의 하강으로 인한 직선운동을 회전운동으로 변환하게 된다.As described above, when the valve stem 22 is lowered by a certain distance, the spiral cam groove 21 formed in the axial direction at the bottom of the valve stem 22 is connected to the spiral cam groove 21 within the ball valve 20. The linear motion caused by the lowering of the valve stem 22 is converted into rotational motion by the spiral joint 32 including the rotation guide ball 26 formed symmetrically around the periphery.

따라서, 밸브스템(22)이 임의거리만큼 하강될 경우, 나선형 캠홈(21) 및 회전안내볼(26)을 포함하는 나선형 이음부(32) 구조에 의해 밸브스템(22)의 하단에 정방향 또는 역방향으로 회전가능하게 결합된 볼밸브(20)를 소정각도로 회전시키게 된다.Therefore, when the valve stem 22 is lowered by a certain distance, the spiral joint 32 structure including the spiral cam groove 21 and the rotation guide ball 26 moves in the forward or reverse direction at the bottom of the valve stem 22. The rotatably coupled ball valve 20 is rotated at a predetermined angle.

전술한 바와 같이 하부 플레이트(13)에 형성된 제2포트(11)를 통해 실린더형 가이드(16)의 챔버(25)에 공급되는 소정의 공기압 또는 유압이 차단될 경우, 챔버(14)에 설치된 탄성부재(31)의 탄성복원력에 의해 피스톤(17)을 실린더형 가이드(16)를 따라 도면상, 수직방향으로 슬라이딩이동시킴에 따라(이때 실린더형 가이드(16)의 챔버(15) 내의 공기압 또는 유압은 하부 플레이트(13)에 형성된 제2포트(11)를 통해 드레인 된다), 통상의 가스이송관(23)에 개폐가능하게 설치된 볼밸브(20)를 임의각도로 회전시켜 폐쇄모드(close mode)로 전환시킬 수 있게 된다.As described above, when the predetermined air or hydraulic pressure supplied to the chamber 25 of the cylindrical guide 16 through the second port 11 formed in the lower plate 13 is blocked, the elastic elastic force installed in the chamber 14 As the piston 17 slides in the vertical direction in the drawing along the cylindrical guide 16 by the elastic restoring force of the member 31 (at this time, air pressure or hydraulic pressure in the chamber 15 of the cylindrical guide 16) is drained through the second port 11 formed on the lower plate 13), and the ball valve 20, which can be opened and closed on the normal gas transfer pipe 23, is rotated at a random angle to enter the closed mode. It can be converted.

전술한 본 명세서에서는 바람직한 기술 사상을 예시적으로 참조하여 설명하였지만, 명세서가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 명세서의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능할 것이다.Although the above-described specification has been described with reference to preferred technical ideas as examples, those skilled in the art will be able to make various modifications and other equivalent embodiments without departing from the essential characteristics of the specification.

따라서 본 명세서에 개시된 실시예는 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 명세서의 보호 범위는 청구범위의 기술적사상에 의하여 해석되어야 하며 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 명세서의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the embodiments disclosed in this specification are not intended to limit the technical idea, but are for explanation, and the scope of protection of the specification should be interpreted in accordance with the technical idea of the claims, and all technical ideas within the equivalent scope are the rights of this specification. It should be interpreted as being included in the scope.

10; 제1포트
11; 제2포트
12; 상부 플레이트
13; 하부 플레이트
14; 챔버
15; 챔버
16; 실린더형 가이드
17; 피스톤
18; 밸브 액츄에이터
19; 구동스템
20; 볼밸브
21; 나선형 캠홈
22; 밸브스템
23; 가스이송관
24; 밸브스템지지대
25; 장착홈
26; 회전안내볼
27; 안착홈
28; 제1패킹
29; 제2패킹
30; 벨로우즈 신축관
31; 탄성부재
32; 나선형 이음부10; 1st port
11; 2nd port
12; upper plate
13; lower plate
14; chamber
15; chamber
16; cylindrical guide
17; piston
18; valve actuator
19; Drive stem
20; ball valve
21; Spiral cam groove
22; valve stem
23; gas transfer pipe
24; valve stem support
25; Mounting groove
26; Rotation guide ball
27; Seating groove
28; 1st packing
29; 2nd packing
30; Bellows new building
31; Elastic member
32; spiral joint

Claims (4)

유체를 이송시키는 가스이송관에 정역 방향으로 회전가능하게 장착되는 볼밸브를 개폐시켜 유체 흐름을 제어하는 볼밸브를 이용한 가스이송관 개폐장치에 적용되고,
외부로부터 펌프를 통해 공기압 또는 유압이 실린더형 가이드에 출입되는 제1,2포트가 각각 형성되는 상부 플레이트 및 하부플레이트와, 상기 상,하부 플레이트에 상하단이 고정되어 밀폐되는 챔버를 형성하는 실린더형 가이드를 따라 승강되는 피스톤을 포함하는 밸브 액츄에이터;
상단이 상기 하부 플레이트를 관통하여 상기 피스톤에 연결되는 구동스템;
상단이 상기 구동스템 하단에 이음연결되고 상기 볼밸브의 관통공에 승강가능하게 결합되는 하단의 외주연에 나선형 캠홈이 형성되며, 상기 밸브 액츄에이터 구동시 상기 구동스템에 의해 직선운동하는 밸브스템;
상기 실린더형 가이드 내부에 동심원을 이루어 2중으로 형성되고, 탄성력에 의해 상기 볼밸브를 폐쇄시키는 것을 초기상태로 탄성바이어스시키는 탄성부재;
상기 가스이송관 외측면에 장착되고, 상기 밸브스템을 감싸 승강을 지지하는 밸브스템 지지대;
상기 나선형 캠홈 및 상기 나선형 캠홈에 연통되도록 상기 볼밸브에 대칭되게 형성되는 장착홈에 회전가능하게 결합되고, 상기 밸브 액츄에이터 구동시 상기 밸브스템의 직선운동을 상기 나선형 캠홈의 캠운동에 의해 회전운동으로 변환시킴에 따라 상기 볼밸브를 임의각도로 정역방향으로 회전시켜 개폐시키기 위한 한 쌍의 회전안내볼;
상기 밸브스템 하부를 감싸 지지하도록 상기 밸브스템 지지대의 내주연 하부에 결합되고, 상기 볼밸브를 개방모드로 전환시킬 경우 상기 가스이송관 내의 유체가 상기 밸브스템과 상기 밸브스템 지지대 사이의 틈새를 통해 누출되는 것을 방지하며, 합성수지재 또는 합금재로 형성되는 실링용 벨로우즈 신축관;
상기 밸브스템 지지대의 내주연 상부에 형성되는 안착홈에 장착되며, 상기 볼밸브를 개방모드로 전환시킬 경우 상기 가스이송관 내의 유체가 상기 밸브스템의 상부와 상기 밸브스템 지지대 사이의 틈새를 통해 누출되는 것을 방지하기 위한 실링용 제1패킹;
상기 볼밸브를 개방모드로 전환시킬 경우 상기 가스이송관 외측면과 상기 밸브스템 지지대의 밀착면 틈새를 통해 상기 가스이송관 내의 유체가 누출되는 것을 방지하기 위한 실링용 제2패킹;을 구비하는 것을 특징으로 하는 볼밸브를 이용한 가스이송관 개폐장치.It is applied to a gas transfer pipe opening and closing device using a ball valve that controls fluid flow by opening and closing a ball valve that is rotatably mounted in the forward and reverse directions on the gas transfer pipe that transfers fluid.
An upper plate and a lower plate each having first and second ports through which pneumatic or hydraulic pressure enters and exits the cylindrical guide through a pump from the outside, and a cylindrical guide whose upper and lower ends are fixed to the upper and lower plates to form a sealed chamber. A valve actuator including a piston that is raised and lowered along;
A drive stem whose upper end penetrates the lower plate and is connected to the piston;
A valve stem whose upper end is jointed to the lower end of the drive stem and a spiral cam groove is formed on the outer periphery of the lower end that is liftably coupled to the through hole of the ball valve, and which moves linearly by the drive stem when the valve actuator is driven;
an elastic member formed in a double concentric circle within the cylindrical guide and elastically biasing the ball valve to its initial state by elastic force;
A valve stem supporter mounted on an outer surface of the gas transfer pipe and surrounding the valve stem to support elevation;
It is rotatably coupled to the spiral cam groove and a mounting groove formed symmetrically on the ball valve to communicate with the spiral cam groove, and when the valve actuator is driven, the linear motion of the valve stem is converted into a rotary motion by the cam movement of the spiral cam groove. A pair of rotation guide balls for opening and closing the ball valve by rotating it in the forward and reverse direction at a random angle according to the conversion;
It is coupled to the lower inner periphery of the valve stem support to surround and support the lower part of the valve stem, and when the ball valve is switched to an open mode, fluid in the gas transfer pipe leaks through the gap between the valve stem and the valve stem support. A sealing bellows expansion pipe that prevents damage and is made of synthetic resin or alloy;
It is mounted on a seating groove formed on the upper inner periphery of the valve stem support, and when the ball valve is switched to open mode, the fluid in the gas transfer pipe leaks through the gap between the upper part of the valve stem and the valve stem support. First packing for sealing to prevent damage;
A second packing for sealing to prevent fluid in the gas transfer pipe from leaking through a gap between the outer surface of the gas transfer pipe and the close contact surface of the valve stem support when the ball valve is switched to the open mode. A gas transfer pipe opening and closing device using a ball valve. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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