KR100392903B1 - 분말 이송용 밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분말 이송용 밸브장치에 관한 것으로서, 분말이 연속적으로 이송되는 메인 파이프와, 분말을 소정량 배출시키기 위해 메인 파이프의 하단에서 분기되는 서브 파이프, 및 서브 파이프와 대향되게 형성된 개구를 가진 플랜지 파이프부재; 서브 파이프를 선택적으로 개폐시키기 위해 서브 파이프 상에 회동 가능하도록 설치된 밸브부재; 및 밸브부재가 서브 파이프를 개방할 때 플랜지 파이프부재의 내부에 존재하는 분말을 긁어주기 위해 개구에 왕복 가능하게 설치된 한 쌍의 스크래치부재를 구비한다.

Description

분말 이송용 밸브장치 {Valve apparatus for transportation of powder}

본 발명은 분말 이송용 밸브장치에 관한 것으로서, 상세하게는 합성수지 생산용 원료로 사용되는 각종 화학제품의 난연제 또는 난연조제 등의 분말 형태의 원료를 이송시키는 시스템에 채용되는 분말 이송용 밸브장치에 관한 것이다.

일반적으로, 화학 플랜트에서는 최종 생산품의 특징에 따라 주원료에 여러가지 다양한 보조원료를 혼합함으로써 다양한 화학적 성질을 가진 화학제품을 생산해 내고 있다. 이러한 화학 제품의 성질을 좌우하는 것은 보조원료들을 주원료에 적정량 계량하여 첨가하는 것이 관건이다. 따라서, 화학 플랜트에서는 다양한 제품을 자동 처리하기 위해서 적재 적소에 적정량의 원료들을 적정량만큼 첨가시키기 위해 보조원료들의 자동 이송과 자동 계량 시스템들이 다양하게 강구되고 있다.

특히, 에이.비.에스(ABS:아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 합성수지를 생산하는 화학 플랜트는 제품의 생산에 사용되는 난연제 및 난연조제의 원료수가 많기 때문에 작업자의 부주의에 의한 불량 발생의 우려, 원료의 대량 투입시 수작업의 곤란성, 원료의 비산 현상 등에 의한 환경 오염문제, 다양한 원료의 작업 공정에 소요되는 작업자 수의 증가, 난연조제의 일부 제품의 취급의 어려움 등의 문제점 때문에 공장의 자동화가 무엇보다 중요하다.

그런데, 종래의 ABS 합성수지 생산 공장에 사용되는 난연제 또는 난연조제의 자동 이송 및 계량시스템들은 다양한 자동 이송라인을 채택하고 있으며, 이러한 이송라인 타입은 소위, "공기 이송방식" 또는 "디스크체인 이송방식" 등이 있다.

상기 "공기 이송방식"은 공기에 의해 원료들을 이송시키는 것으로서, 난연제 및 난연조제의 각 원료들과 주원료들 간의 물성 특히, 비중의 차이에 의해 원료 등의 이송과정에서 이송관이 막히거나, 시스템의 장시간 가동시 이송 라인 내부에 원료가 점차적으로 부착되어 관경이 줄어들기 때문에 라인을 자주 해체하여 클리닝해야 하는 문제점이 있다. 특히, 동일한 플랜트의 라인을 이용하여 난연제와 비(非)난연 제품을 교차 생산하는 경우에 있어서, 난연제와 비난연 제품이 혼합되면 않되므로 난연제품의 생산 후에는 공기의 이송 중 발생되는 에어의 제거를 위해 설치된 백필터(bag filter)에 혼입된 난연제를 청소하기 위해 모든 라인을 해체해야 하는 번거러움이 있다.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 착상된 것으로서, 원료의 소량 및 정량 계량과 동시에 정량 이송이 이루어져야만 하는 이송 시스템에 있어서, 원료의 막힘 현상을 방지할 수 있는 구조를 가지며, 난연제품 또는 비난연제품을 청소 없이 이송할 수 있는 구조를 가진 분말 이송용 밸브장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분말 이송용 밸브장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도.

도 2는 도 1의 결합 종단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...이송관 20...플랜지 파이프부재 22...메인 파이프

24...서브 파이프 26...개구 30...밸브부재

32...밸브 34...구동모터 36...회전축

40...스크래치부재 42...스크래치봉 44...스크래치 주걱

50...실린더부재 52...실린더 서포트 56...실린더

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 분말이 연속적으로 이송되는 메인 파이프와, 상기 분말을 소정량 배출시키기 위해 상기 메인 파이프의 하단에서 분기되는 서브 파이프, 및 서브 파이프와 대향되게 형성된 개구를 가진 플랜지 파이프부재; 상기 서브 파이프를 선택적으로 개폐시키기 위해 상기 서브 파이프 상에 회동 가능하도록 설치된 밸브부재; 및 상기 밸브부재가 상기 서브 파이프를 개방할 때 상기 플랜지 파이프부재의 내부에 존재하는 분말을 긁어주기 위해 상기 개구에 왕복 가능하게 설치된 한 쌍의 스크래치부재를 구비한다.

본 발명에 있어서, 상기 밸브부재는: 상기 서브 파이프의 내면에 형합되는 형상을 가진 밸브; 및 상기 밸브를 회동시키기 위해 상기 밸브 및 상기 서브 파이프를 관통하여 설치되며 정,역 모터에 의해 회동되는 밸브 회전축을 구비한다.

본 발명에 있어서, 상기 스크래치부재는 상기 개구에 설치된 실린더부재에 의해 왕복 이동되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분말 이송용 밸브장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분말 이송용 밸브장치를 개략적으로 도시한 분리 사시도이고, 도 2는 도 1의 결합 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 분말 이송용 밸브장치(100)는 분말이 연속적으로 이송되는 이송관(10) 사이에 설치된 메인 파이프(22) 및 분말을 소정량 배출시키기 위해 메인 파이프(22)의 하단에서 분기되는 서브 파이프(24)를 가진 플랜지 파이프부재(20)와, 서브 파이프(24) 상에 회동 가능하게 설치된 밸브부재(30), 및 플랜지 파이프부재(20)에 왕복 이동 가능하게 설치된 스크래치부재(40)를 구비한다.

상기 플랜지 파이프부재(20)는 이송관(10) 사이를 플랜지 연결시켜 이송관 (10)의 기능을 하는 메인 파이프(22)와, 이 메인 파이프(22)로부터 수직 하방으로 분기되는 서브 파이프(24), 및 수직 상방으로 소정 길이 돌출 되는 개구(26)를 구비한다. 상기 플랜지 파이프부재(20)의 단부들은 다른 구성요소와의 결합을 위해 플랜지 구조를 가진다. 또한, 메인 파이프(22)와 서브 파이프(24)는 이송관(10)의 형상 예를 들어, 원통형, 사각형 등에 형합되도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 밸브부재(30)는 통상의 버터플라이 밸브와 유사한 구조를 가진다. 밸브부재(30)는 서브 파이프(24)를 선택적으로 개폐시킴으로써 플랜지 파이프부재(20)의 메인 파이프(22)를 통해 이송되는 분말(미도시)을 서브 파이프(24)로 선택적으로 소정량 배출시키기 위한 것이다. 상기 밸브부재(30)는 서브 파이프(24)의 내면에 형합되어 접촉되는 형상, 본 실시예에 있어서는 원반형의 밸브(32)와, 밸브(32)를 서브 파이프(24)의 중심과 수직되게 회동시키기 위해, 밸브(32)와 서브 파이프(24)를 관통하여 설치되고 제어부(미도시)에 의해 자동적으로 동작하는 정,역회전 가능한 구동모터(34)에 의해 회동되는 밸브 회전축(36), 및 서브 파이프 (24)에 마련된 삽입 플랜지(28)에 볼트 결합되고 밸브(32)를 감싸는 밸브 본체(38)를 구비한다.

상기 각각의 스크래치부재(40)는 밸브부재(30)가 서브 파이프(24)를 개방할 때 플랜지 파이프부재(20)의 메인 파이프(22) 및 서브 파이프(24)의 내부에 존재하는 분말을 긁어주기 위해 개구(26)를 관통하여 왕복 가능하게 설치되는 스크래치봉(42)과 스크래치봉(42)의 말단에 형성되는 대략 반원 형상의 스크래치 주걱(44)을 구비한다. 상기 스크래치부재(40)는 제어부에 의해 자동적으로 동작하는 공압 또는 유압 원리에 의해 작동되는 실린더부재(50)에 의해 왕복 이동된다. 이를 위해, 플랜지 파이프부재(20)의 개구(26)에 형성된 개구 플랜지(21)에는 실린더 서포트(52)의 폐쇄된 블랜드 플랜지(54)가 설치된다. 블랜드 플랜지(54)는 스크래치봉(42)이 관통될 수 있는 관통공(미도시)이 형성된다. 실린더 서포트(52)에 장착된 실린더(56)는 외부에서 유입되는 공압 또는 유압에 의해 스크래치봉(42)을 왕복 이동시키게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 분말 밸브장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 우측 이송관(12)에 플랜지 결합된 우측 메인 파이프(22)를 통해 분말(P)이 공급되면, 밸브(32)가 서브 파이프(24)를 닫고 있는 상태에서는 밸브(32)의 상부에 속하는 서브 파이프(24)의 내부에 분말이 쌓임과 동시에 시간이 흐름에 따라 그 분말(P)은 우측 메인 파이프(22) 및 우측 이송관(14)을 통해 이송된다.

이 상태에서, 서브 파이프(24)를 통해 분말(P)을 소정량 배출시키기 위해서는 밸브부재(30)를 작동시켜야 한다. 이를 위해, 구동모터(34)를 회전시켜 회전축(36)을 정방향(도 2의 화살표 "A"방향)으로 90도 회전시키게 되면, 원반형 밸브(32)는 서브 파이프(24)를 내경을 반원 형태로 이분하게 되면서 메인 파이프(22)와 서브 파이프(24)를 연통(개방)시키게 됨으로써 밸브(32)의 상부에 존재하고 있던 분말 및 메인 파이프(22)를 통해 이송되는 분말(P)은 서브 파이프(24)의 하단을 통해 배출되게 된다. 이 과정에서 실린더부재(50)를 작동시켜 스크래치부재(40)를 하강시키게 되면, 한 쌍의 스크래치 주걱(44)은 회동된 위치에서 서브 파이프(24)를 반원 형태로 이분하고 있는 공간 사이로 각각 진입하면서, 분말의 특성상 플랜지 파이프부재(20)의 내부 특히, 메인 파이프(22)와 서브 파이프(24)가 결합되는 부위에서 고착될 지도 모를 분말을 긁어줄 수 있으므로 플랜지 파이프부재(20)에 존재하는 분말(P)을 남김없이 서브 파이프(24)를 통해 배출시킬 수 있게 된다.

이와 같이, 완전히 하강된 스크래치부재(40)는 실린더부재(50)의 역동작에의해 상승되어 원위치로 복귀하게 되고, 이와 동시에 구동모터(34)를 역방향으로 90도 회전시키게 되면 밸브(32)는 정위치로 복귀하면서 서브 파이프(24)를 닫게 된다.

상기 밸브부재(30)의 개폐를 위한 밸브(32)의 회동 운동과 스크래치부재(40)의 왕복 운동은 서로 간섭을 일으키지 않은 범위 내에서 동시에 작동되도록 셋팅되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 분말 이송용 밸브장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 밸브의 수직 회동과 스크래치부재의 긁음 동작에 의해 이송 중 고착될 지도 모를 미세한 분말 부분을 파이프 내부에 누락시키지 않고 전량 배출시킬 수 있으므로 자동 및 정량 계측 시스템의 구성요소로 채용되면 전체 시스템의 안정성 및 내구성을 확보할 수 있다.

둘째, 간단한 구조의 모터와 실린더 등에 의해 밸브 장치를 작동시키게 됨으로써 비용이 저렴하다.

셋째, 기계적인 고장 또는 작동의 불량률을 줄일 수 있다.

Claims (3)

1. 분말이 연속적으로 이송되는 메인 파이프와, 상기 분말을 소정량 배출시키기 위해 상기 메인 파이프의 하단에서 분기되는 서브 파이프, 및 서브 파이프와 대향되게 형성된 개구를 가진 플랜지 파이프부재;

   상기 서브 파이프 내에 쌓인 분말을 배출하기 위해 상기 플랜지 파이프부재의 서브 파이프 내에 개폐 가능하게 설치되는 밸브부재; 및

   상기 플랜지 파이프부재의 개구 내로 왕복 가능하게 설치되고, 상기 밸브부재가 상기 서브 파이프를 개방할 때 상기 플랜지 파이프부재 내로 이동하면서 상기 플랜지 파이프부재의 내부에 존재하는 분말을 긁어주는 한 쌍의 스크래치부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 분말 이송용 밸브장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 밸브부재는,

   상기 서브 파이프의 내면에 형합되는 형상을 가진 밸브; 및

   상기 서브 파이프를 관통하도록 설치되어 상기 밸브와 결합되고, 정역 모터에 의해 상기 밸브를 회동시키는 밸브 회전축을 구비하는 것을 특징으로 하는 분말 이송용 밸브장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 스크래치부재는 상기 개구에 설치된 실린더부재에 의해 왕복 이동되고,

   상기 한 쌍의 스크래치 부재는 상기 서브 파이프 내로 이동할 때 상기 밸브에 의해 이분된 상기 서브 파이프의 공간으로 각각 진입하는 것을 특징으로 하는 분말 이송용 밸브장치.