JP2019520532A - 空気の差圧を利用したブローオフバルブ - Google Patents

Abstract

本発明は、空気の差圧を利用したブローオフバルブに関するものであり、より詳細には、空気の差圧を利用して動作するブローオフバルブに関するものである。【選択図】図３

Description

本発明は、空気の差圧を利用したブローオフバルブに関するものであり、より詳細には、空気の差圧を利用して動作するブローオフバルブに関するものである。

ターボブロワー(Turbo Blower)ということは、モータの回転力を利用してインペラ(impeller)を高速で回転して、外部の空気を流入して、これを送風する機械として、粉体移送や下水処理場などで曝気用などで使用されている。

このようなターボブロワーにおいて、初期駆動時、モータの回転が定常状態に至らず、これにより、送出される送風空気の圧力が低くて、下水処理場で使用されている場合、曝気などの本来の目的を達成するのは難しい。

したがって、モータの回転力が定常状態に達するまで送風空気を大気に防風させて早い時間にモーターが正常状態に至るようにし、その後、本来の意図するところへ送風をすることになる。

このような目的のために、従来には、バタフライバルブを利用しているが、このとき、圧縮機から生成される高圧の空気を利用して、アクチュエータがバルブを作動して、ターボブロワーの初期駆動時に送出される送風空気を防風し、その後、通常の状態に入れば、本来の意図するところへ送風を遂げた。

しかしながら、このような場合、高圧の圧縮空気を生成するために、別の圧縮機を作動するので、電気料金が高く、圧縮機の故障で防風が行われず、これにより、ターボブロワー動作の問題を引き起こす可能性があり、また、圧縮機とバタフライバルブとを接続するチューブがスペースを占有するので、煩わしくなる。さらに、チューブの長さが問題になる場合やコンプレッサー駆動のための別途の電源の取り付けによる面倒などが多かった。

これを解決するために防風バルブを開発したものである。

前記防風バルブは、運転初期や停止時のように、ターボブロアーの動作が通常の状態(Steady State)がいない場合には、吐出配管内に残っている圧力の空気を外部に排出することにより、ターボブロアーの圧縮部がサージ(surge}に入ることを防止する機能をする。

従来の防風バルブ(Blow off valve)が大韓民国登録特許公報第８６１２４８号に公知されている。この防風バルブは、ターボブロアーからの圧力空気によって防風動作をするように構成されている。

前記防風バルブは、防風機能をするために、上下方向に動くスプールバルブを必要とする。このスプールバルブは、上下方向の軸(ステム)と、下部側から空気通路を開閉するバルブシート(第２のスプール)とを有している。

前記軸の上部には、ゴム製のダイヤフラムが設けられ、風防の動作時、前記ダイヤフラムは、バルブカバー(頭部)側へ収縮または再元の状態に復元される過程を繰り返す。

しかしながら、前記防風バルブは構造が複雑で、完成品を提供するまでの製造工程が複雑であり、かなりの製造時間がかかるという問題点が発生した。

したがって、構造が複雑せずに、正確に動作が可能な差圧を利用したブローオフバルブを提案することになる。

大韓民国登録特許公報第１０-０８６１２４８号

したがって、本発明は、前記ような問題点を解決するために提案された技術として、本発明の目的は、空気の差圧を利用して動作するブローオフバルブ(Blowoff valve、BOV)の提供にある。

本発明の他の目的は、ブローオフバルブボンネットに多数の空気流入拡張溝と空気流入誘導溝を形成することにより、ダイヤフラムの反応速度をより速く提供できるようにするブローオフバルブの提供にある。

前述した目的を達成するための本発明の一実施例例による空気の差圧を利用したブローオフバルブは、
上側にフランジ部１１０を構成しており、内部空間が形成され、一側にターボブロワーの送風口と連通されている送風口連通部１３０と、他側に前記送風口連通部を通じて引き入れた空気を吐出する外部吐出口１２０とを含んで構成されているブローオフバルブベース１００と、
前記ブローオフバルブベースのフランジ部に一面が接触され、内側に傾斜部２１０を構成しており、前記傾斜部の一側に形成され中央部にスプリング結合部２２０を形成しているスプリング結合板２３０を含んで構成されているダイヤフラム２００と、
前記傾斜部の一側に形成されて空気通路の役割を遂行するための空気通路用孔部３００と、
前記ダイヤフラムの中央部に形成されたスプリング結合部に結合されるスプリング部４００と、
前記ダイヤフラムを挟んで、前記ブローオフバルブベースのフランジ部に結合されるように周囲に形成されるボンネット用フランジ部５１０と、
前記ボンネット用フランジ部の内径の内側に形成され、上部に向かって突出して底面が前記ボンネット用フランジ部の底面よりも高く形成されているボンネット突出部５２０と、
前記ボンネット突出部の中央部に中央孔部５３０とを形成しているブローオフバルブボンネット５００と、
前記中央孔部に一側が結合されており、他側がソレノイドバルブに結合されているパイプ６００と、
前記パイプに結合されているソレノイドバルブ７００と、を含んで構成されることにより、本発明の課題を解決することになる。

本発明に係る空気の差圧を利用したブローオフバルブは、 空気の差圧を利用して動作するブローオフバルブを提供することにより、正確な動作が可能であり、鋳造で製作されたブローオフバルブベースを提供することになって、製造工程や組立工程が簡単な利点を提供することになる。

また、ブローオフバルブボンネットに多数の空気流入拡張溝と空気流入誘導溝とを形成することにより、ダイヤフラムの反応速度をより速く提供することができるようになる。

本発明の一実施例による空気の差圧を利用したブローオフバルブの正面図である。 Ｃ−Ｃの断面図である。 本発明の一実施例による空気の差圧を利用したブローオフバルブの分解斜視図である。 本発明の一実施例による空気の差圧を利用したブローオフバルブのブローオフバルブボンネットの平面図である。 Ｄ−Ｄの断面図である。 本発明の一実施例による空気の差圧を利用したブローオフバルブのブローオフバルブベースの例示図である。 ダイヤフラム及び空気通路用孔部とスプリング部の例示図である。 ブローオフバルブボンネットに形成された空気流入誘導溝の例示図である。

以下、本発明による空気の差圧を利用したブローオフバルブの実施例を介して詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例による空気の差圧を利用したブローオフバルブの正面図である。

図２はＣ−Ｃの断面図である。

図３は本発明の一実施例による空気の差圧を利用したブローオフバルブの分解斜視図である。

図４は本発明の一実施例による空気の差圧を利用したブローオフバルブのブローオフバルブボンネットの平面図であり、図５はＤ−Ｄの断面図である。

図６は本発明の一実施例による空気の差圧を利用したブローオフバルブのブローオフバルブベースの例示図であり、図７はダイヤフラム及び空気通路用孔部とスプリング部の例示図であり、図８はブローオフバルブボンネットに形成された空気流入誘導溝の例示図である。

図１は本発明の一実施例による空気の差圧を利用したブローオフバルブの正面図であり、図２はＣ−Ｃの断面図である。

図１ないし図２に示すように、本発明による空気の差圧を利用したブローオフバルブは、大きくブローオフバルブベース１００と; ダイヤフラム２００と; 空気通路用孔部３００と; スプリング部４００と; ブローオフバルブボンネット５００と; パイプ６００と; ソレノイドバルブ７００と;を含んで構成することになる。

前記ブローオフバルブベース１００(BOV BASE)は、上側にフランジ部１１０を構成しており、内部空間が形成されている。

このとき、ターボブロワーの送風口と連通されている送風口連通部１３０と、前記送風口連通部を通じて引き入れた空気を吐出する外部吐出口１２０とを含んで構成されることになる。

より具体的に説明すると、前記ブローオフバルブベース１００は、周面の一側に送風口連通部１３０が形成された内部空洞の外部ケース１５０と、前記外部ケースとの間に空間が形成されるように、前記外部ケース内に配置され、前記外部ケースの一端から前記外部ケースの他端側へ延長され、一側に外部吐出口１２０が形成されており、他側に空気を前記外部吐出口の方向に提供するための排出口１２５を構成している内部ケース１６０とを含んで構成することになる。

すなわち、前記外部ケースの周面の一側に送風口連通部１３０を形成しており、前記外部ケースの内部に前記内部ケースを構成することになる。

この時、前記内部ケース１６０は、外部ケースとの間に空間が形成されるように、外部ケース内に配置することになり、外部ケースの一端から外部ケースの他端側へ延長され、一側に外部吐出口１２０が形成されており、他側に空気を外部吐出口の方向に排出するための排出口１２５を構成するようになる。

また、ブローオフバルブベースを鋳造で製作するようにする。これにより、製造工程や組立工程が簡単な利点を提供することになる。

この時、前記ダイヤフラム２００を前記ブローオフバルブベースのフランジ部にその一面が接触するように形成させる。

そして、前記ダイヤフラム２００は、その内側に傾斜部２１０を構成しており、前記傾斜部の一側に形成され、中央部にスプリング結合部２２０を形成しているスプリング結合板２３０を含んで構成される。

その動作過程を説明すると、送風口連通部１３０に空気が流入し、上側に位置するダイヤフラムを押し出して排出口１２５を経て、外部吐出口１２０を介して排出される。

一方、前記空気通路用孔部３００は、ダイヤフラムの傾斜部の一側に形成されて空気通路の役割を遂行することになる。

例えば、ソレノイドバルブを閉めると、前記空気通路用孔部を通じて空気を後述する空気流入拡張溝５８０と空気流入誘導溝５７０に提供し、ダイヤフラムの上側及び下側を同圧に作ることになる。

そして、前記ダイヤフラムの中央部に形成されたスプリング結合部にスプリング部４００を形成することになる。このとき、前記スプリング部によって迅速にダイヤフラムを下側に移動させることになる。

一方、前記ブローオフバルブボンネット５００を介して前記ブローオフバルブベース１００の上部面を覆う。

このため、前記ブローオフバルブボンネット５００は、ダイヤフラムを挟むように配置する。

したがって、前記ダイヤフラムの場合にも、フランジ部の間に位置させ、結合手段によって結合させるために結合用穴を形成してなければならない。

具体的な構成を説明すると、前記ブローオフバルブボンネット５００は、前記ブローオフバルブベースのフランジ部に結合されるように周囲に形成されるボンネット用フランジ部５１０と、前記ボンネット用フランジ部の内径の内側に形成され、上部に向かって突出して底面が、前記ボンネット用フランジ部の底面よりも高く形成されているボンネット突出部５２０と、前記ボンネット突出部の中央部に中央孔部５３０とを含んで構成している。

図２を参照して説明すると、前記ボンネット突出部５２０は、ボンネット用フランジ部の内径の内側に形成され、上部に向かって突出して底面が、前記ボンネット用フランジ部の底面よりも高く形成されるようになる。

すなわち、帽子形状をするようにボンネット突出部を構成することになる。

そして、パイプ６００は、前記中央孔部に一側が結合されており、他側がソレノイドバルブに結合されてようになる。

また、前記パイプの一側にソレノイドバルブ７００を結合させる。

一方、付加的な様相に応じて圧力センサを設置構成して圧力を測定し、測定された圧力によってソレノイドバルブを動作させる構成を設置することができる。

その動作過程を説明すると、送風口連通部１３０を介して供給される空気がダイヤフラムを押し上げるされ、前記送風口連通部から供給される空気は、外部吐出口１２０を介して外部に排出されることになる。

この時、前記流入された空気がパイプを介してソレノイドバルブへ提供することになるが、前記圧力センサを介して設定された圧力を超えるかを検出する。このとき、設定された圧力を超えると、ソレノイドバルブを動作させて、パイプへの空気流入をブロックになる。

それでは、前記空気通路用孔部を通じて空気を後述する空気流入拡張溝５８０と空気流入誘導溝５７０に提供して、ダイヤフラムの上側及び下側を同圧に作ることになる。

このとき、スプリング部によって迅速にスライドさせて上がったダイヤフラムを下側に移動させることになる。

一方、付加的な様相に応じて前記ブローオフバルブボンネット５００は、前記ボンネット突出部の前記中央孔部の下部に形成される第１の水平部５５０と、 前記第１の水平部の下部に形成され、前記第１の水平部の直径よりも大きく形成されて前記スプリング部の一側に安着されるように形成されるスプリング安着拡径部５６０と、前記スプリング安着拡径部の周囲に放射状に複数形成され、前記スプリング安着拡径部と同じ水平面に連続的につながる溝の形で形成されることにより、溝の外側から空気が前記スプリング安着拡径部に流入されるように構成されている複数の空気流入誘導溝５７０をさらに含んで構成することを特徴とする。

すなわち、図２と図４及び図５を参照して説明すると、前記第１の水平部５５０をボンネット突出部部の中央孔部の下部に形成することになる。

そして、スプリング安着拡径部５６０を第１の水平部の下部に形成するようになるが、前記第１の水平部の直径よりも大きく形成してスプリング部の一側に安着されるようにするものである。

このとき、付加的な様相に応じてスプリング安着拡径部の周囲に放射状に複数の空気流入誘導溝５７０を形成することになる。

つまり、スプリング安着拡径部の同一の水平面に連続的につながる溝の形で形成されることにより、溝の外側から空気がスプリング安着拡径部に流入するように構成される。

一方、他の付加的な様相に応じて前記空気流入誘導溝の先端に同一の水平面に連続的につながる溝の形で拡張されるように、空気の流入拡張溝５８０を形成させるが、前記空気流入誘導溝の一端部の形成方向と他の角度で形成することを特徴とする。

このとき、前記空気流入拡張溝と空気流入誘導溝は多数形成することを特徴とする。

そして、図に示すように、好ましくは、空気流入拡張溝と空気流入誘導溝とは垂直に形成することになる。

より具体的に説明すると、空気通路用孔部３００を介して空気がダイヤフラムとボンネット用フランジ部５００との間に流入されると、前記多数の空気流入拡張溝５８０を介して空気を四方から流入させ、空気流入誘導溝５７０を介して中央孔部に集中させることによって、ダイヤフラムをボンネット用フランジ部から離間させるようになるが、この時、スプリング部によってさらに後押しすることになる。

つまり、中央に集中されている空気によって下側にダイヤフラムを移動させるとき、スプリング部と一緒に迅速に移動させて、ブローオフバルブが閉じている。

要約すると、全体的に大気圧で同圧に変更された瞬間にスプリング部の動作がさらに速くなるので、すぐに閉じているものである。

例えば、ダイヤフラムの直径が５０Ammで、閉鎖速度とは関係がないが、前記ダイヤフラムの直径が１５０A以上の場合には、閉鎖速度が遅くなると、空気の差圧を利用したブローオフバルブの性能が低下する深刻な問題が発生することになる。

したがって、直径が１５０A以上のブローオフバルブで迅速に動作するようにするために四方に溝パスを形成させ、すぐに動作するようにしたものである。

前記したブローオフバルブは差圧によってダイアフラムを動作させる方式として、前記のように、四方に多数の空気流入拡張溝５８０と空気流入誘導溝５７０とを形成することにより、ダイヤフラムの動きの速度を制御することが、表１に示したように、溝断面積を大きくすると、より高速な応答速度を提供することができる。

つまり、ダイヤフラムの大に比例して、溝の断面積(溝の本数)が大きくなることによって、迅速な反応速度を提供することができるようになる。

前記のような構成及び動作を通じ、空気の差圧を利用して動作するブローオフバルブを提供することにより、正確な動作が可能であり、鋳造で製作されたブローオフバルブベースを提供することになって、製造工程や組立工程が簡単な利点を提供することになる。

また、ブローオフバルブボンネットに多数の空気流入拡張溝と空気流入誘導溝とを形成することにより、ダイヤフラムの反応速度をより速く提供することができる。

以上では本発明を実施例によって詳細に説明したが、本発明は実施例によって限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できるであろう。

本発明は、空気の差圧を利用して動作するブローオフバルブを提供することにより、正確な動作が可能であり、鋳造で製作されたブローオフバルブベースを提供することになって、製造工程や組立工程が簡単な利点を提供することができるので、ターボブロワー(Turbo Blower)分野に有用に活用することができる。

１００ ブローオフバルブベース
２００ ダイヤフラム
３００ 空気通路用孔部
４００ スプリング部
５００ ボンネット用フランジ部
６００ パイプ
７００ ソレノイドバルブ

Claims (1)

1. 空気の差圧を利用したブローオフバルブであって、
   上側にフランジ部（１１０）を構成しており、内部空間が形成され、一側にターボブロワーの送風口と連通されている送風口連通部（１３０）と、他側に前記送風口連通部を通じて引き入れた空気を吐出する外部吐出口（１２０）とを含んで構成されているブローオフバルブベース（１００）と、
   前記ブローオフバルブベースのフランジ部に一面が接触され、内側に傾斜部（２１０）を構成しており、前記傾斜部の一側に形成され中央部にスプリング結合部（２２０）を形成しているスプリング結合板（２３０）を含んで構成されているダイヤフラム（２００）と、
   前記傾斜部の一側に形成されて空気通路の役割を遂行するための空気通路用孔部（３００）と、
   前記ダイヤフラムの中央部に形成されたスプリング結合部に結合されるスプリング部（４００）と、
   前記ダイヤフラムを挟んで、前記ブローオフバルブベースのフランジ部に結合されるように周囲に形成されるボンネット用フランジ部（５１０）と、
   前記ボンネット用フランジ部の内径の内側に形成され、上部に向かって突出して底面が前記ボンネット用フランジ部の底面よりも高く形成されているボンネット突出部（５２０）と、
   前記ボンネット突出部の中央部に中央孔部（５３０）とを形成しているブローオフバルブボンネット（５００）と、
   前記中央孔部に一側が結合されており、他側がソレノイドバルブに結合されているパイプ（６００）と、
   前記パイプに結合されているソレノイドバルブ（７００）と、を含んで構成されていることを特徴とする空気の差圧を利用したブローオフバルブ。