KR100320083B1 - 개선된자동재순환밸브 - Google Patents

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Abstract

자동 재순환 밸브(10)는 유입부(16), 주 유출부(18), 및 재순환 유출부(20)를 갖는다. 유입부(16)와 주 유출부(18) 사이의 유입량에 반응하는 주 밸브 요소(28)와 주 밸브 요소(28)의 유입량에 반응하는 바이패스 요소(32)는 재순환 유출부(20)로의 유체 유입량을 조절한다. 바이패스 요소(32)는 유체가 재순환 유출부(20)로 흐르도록 하는 오리피스(52a, 52b)를 포함한다. 상기 오리피스(52a, 52b)는 바이패스 요소(32)상에 작용하는 유체 압력을 상쇄하도록 배치된다.

Description

개선된 자동 재순환 밸브
본 발명의 배경
본 발명은 자동 재순환 밸브, 특히 원심 펌프 시스템에서 바이패스 재순환 유동을 조절하는 재순환 밸브에 관한 것이다.
재순환 밸브는 원심 펌프 응용분야에 있어 펌프 과열을 방지하고 유압 안정성을 유지하기 위하여 흔히 사용된다. 펌프 과열은 펌프에 의해 생성된 열 에너지가 펌프를 통과하는 유체로 전달되는데 기인한다. 적절히 설계된 시스템에서의 정상적 동작 조건 (펌핑된 유체에 대한 정상적인 다운스트림 유동의 요구 상태) 동안, 전달된 열을 흡수하여 이동시키기 위해, 충분한 유체의 유동이 펌프를 통과하고 그에 따라 과열이 방지된다. 그러나 적은양의 유동이 요구되는 기간 동안에는, 더 느리게 이동하거나 또는 정체된 유체가 펌프내에서의 체류시간 동안 더 많은 양의 열을 흡수하므로 내부의 유체의 온도는 계속적으로 증가된다. 펌프내의 유체의 온도가 증가하기 때문에, 그의 증기압이 증가하고, 펌프 임펠러(impeller) 및 하우징을 손상할 수 있는 공동현상(cavitation)을 야기한다.
유동이 적은 상태는 또한 종래의 내부 재순환으로 알려진 현상을 초래할 수 있다. 유동이 적은 상태에서, 펌프내에 유압 이상(hydraulic anomalies)이 발생할 수 있다. 이들 유압 이상은 낮은 유동율에서 최적의 펌프 내부 구조(internalgeometry)에 미치지 못함에 대한 유체의 반응이고, 일반적으로 펌프하우징 방출 근방에서 유체가 임펠러를 방출하는 영역에서 시작된다. 내적 재순환(internal recirculation)이라고 알려진 이러한 현상은 펌프 임펠러에 손상을 줄 수 있는 공동현상을 초래한다.
재순환 밸브는 적은 다운스트림 유동 요구 기간 동안 펌프가 충분한 유체 유량을 유지할 수 있도록 하는 제 2의 경로를 제공함으로써 펌프 과열을 방지하고 유압 안정성을 유지한다. 일반적으로 사용되는 재순환 밸브의 형태는 미국특허 제 4,095,611호 및 미국특허 제 4,941,502호에서 개시된 바와 같은 조정 유동 밸브(modulating flow valve)이다. 이들 특허는 유입부, 주 유출부, 재순환 유출부, 주 유입량 요소, 및 슬롯형의 오리피스를 갖춘 바이패스 요소를 갖는 밸브를 개시한다. 이 밸브들은 펌프의 하류에 위치한다. 유체는 유입부를 통하여 펌프로부터 밸브로 유입되고, 다운스트림 요구(downstream demand)를 만족하기 위하여 주 유출부를 통해 밸브를 빠져나간다. 재순환 유출부는 저압 저장기 또는 유체가 주 유출부에서 적은 유동을 요구하는 기간 동안 조절되는 펌프 유입부와 같은 제 2 유체 경로에 연결된다.
주 밸브 요소는 밸브 유입부와 주 유출부 사이의 유동율에 반응한다. 정상적인 다운스트림 요구 기간 동안, 주 밸브 요소에 걸친 압력 차이는 밸브 요소를 개방시켜 주 유출부로의 유동을 허용하고, 반면 동시에 바이패스 밸브 요소를 폐쇄하고 재순환 유출부에 유체 유입을 방지한다. 역으로, 적은 다운스트림 요구 기간 동안에는, 주 밸브 요소는 폐쇄(시팅) 위치로 복귀하고, 이에 따라 바이패스 요소가개방되며 재순환 유출부를 통한 제 2 경로로의 유입을 허용한다. 또한, 주 밸브 요소는, 시팅된 경우, 펌프가 차단될 때 펌프 임펠러의 역방향 회전을 방지하는 체크 밸브의 역할을 한다.
이러한 재순환 밸브의 사용과 관련한 문제는 바이패스 요소가 개방 또는 폐쇄 위치에 가까워짐에 따라, 바이패스 요소에 작용하는 불균형적인 유체 압력이 바이패스 요소의 이동을 불안정하게 할 수 있다는 점이다. 이것은 밸브의 재순환 및 체킹(checking) 성능을 손상시킨다. 바이패스 밸브 요소는 중공축(hollow shaft)의 벽면에 슬롯형의 오리피스를 포함하는데, 적은 유동을 요구하는 기간동안 유체가 상기 중공축을 통해 밸브 유입부로부터 재순환 유출부로 흐른다. 오리피스는 폐쇄 위치에서 오리피스를 차단하는 고정 밸브 부재에 대하여 중공축을 조절함으로써 개방 및 폐쇄된다. 특히 바이패스 요소가 바이패스 개방 또는 폐쇄 위치에 접근하는 경우, 오리피스의 벽면을 따라 작용되는 유체 압력은 일정하지 않은 것으로 밝혀졌다. 이것은 바이패스 요소의 이동성을 불안정하게 하고 재순환 밸브의 성능을 손상시킬 수 있는 축상에 작용하는 순수 압력(net force)을 야기한다.
따라서, 본 발명의 목적은 개선된 재순환 밸브를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 보다 부드럽게 작동되는 바이패스 밸브 요소를 갖는 재순환 밸브를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 보다 신뢰성 있는 성능을 제공하기 위하여 오리피스상에 작용하는 유체 압력의 균형을 맞추는 재순환 밸브용 바이패스 밸브 요소를 제공하는 것이다.
본 발명의 추가적인 목적 및 새로운 특성은 다음의 설명 부분 및 다음의 실시예에 근거하여 언급될 것이고 기술적으로 숙련된 사람들이 이해할 수 있거나 본 발명의 실시예에 의하여 숙지할 수 있는 부분이다. 본 발명의 목적 및 이점은 첨부된 청구범위에서 특별히 지적된 수단 및 조합에 의하여 실현되고 얻어진다.
본 발명의 요약
본 발명은 과열 또는 유압 유체 불안정성으로 인한 손상으로부터 원심 펌프를 보호하기 위하여 개선된 자동 재순환 밸브를 제공하는 것이다. 본 발명은 유입부, 주 유출부, 재순환 유출부, 유입부와 주 유출부 사이의 유동에 반응하는 주 밸브 요소, 및 유입부와 재순환 유출부 사이의 유체 유동을 조절하기 위하여 주 밸브 요소에 반응하는 바이패스 요소를 갖는 밸브를 포함한다. 바이패스 요소는 재순환 유체가 흐르도록 개방되는 제 1 및 제 2 오리피스를 포함한다. 두 오리피스의 개구는 하나의 오리피스 개구에 작용하는 유체 압력이 다른 하나의 개구에 작용하는 유체 압력에 의하여 상쇄되도록 배열되어, 이로써 주된 유동 변화에 따라 균일하게 이동하는 더 부드럽게 동작하는 바이패스 요소를 제공함으로써 개선된 재순환 밸브를 제공한다.
다음의 상세한 설명 뿐만 아니라 앞서의 요약은 첨부된 도면을 참조할 때 더 잘 이해될 것이다. 본 발명을 도시하기 위하여, 도면에는 현재의 바람직한 실시예가 도시되었으나, 본 발명은 도시된 상세한 장치 및 구성으로 제한되지 않는다는 점을 이해하여야 한다.
제 1도는 본 발명에 따른 주 밸브 요소의 폐쇄된 위치 및 바이패스 요소의 완전히 개방된 위치의 단면도이다.
제 2도는 일부 개방 상태에 대하여 도시된 바이패스의 부분 확대도이다.
도면을 참조하면, 제 1도는 주된 본체(12) 및 주된 본체(12)에 부착된 보닛부(bonnet piece)(14)를 포함하는 본 발명에 따른 조정 재순환 제어 밸브(10)가 도시되어 있다. 보닛부(14)는 나사홈을 내거나, 나사 연결 또는 볼트 연결을 포함하는 임의의 적당한 수단에 의하여 주된 본체(12)에 부착될 수 있다. 재순환 밸브(10)는 펌핑된 유체를 받아들이기 위하여 원심 펌프의 하류측에 연결되는 유입부(16)와, 다운스트림 펌프 요구(downstream pump demand)의 소스를 향해 유체가 유동하도록 하는 주 유출부(18)와, 그리고 펌핑된 유체가 낮은 다운스트림 펌프 요구 기간동안 저압 저장기로 향하거나 또는 펌프 유입부으로 되돌아 오도록 하는 재순환 유출부(20)를 갖는다. 유입부 및 2개의 유출부에 대하여 플랜지 연결이 도시되었지만, 임의의 적당한 파이프 연결 수단이 사용될 수 있다.
유입부(16)와 주 유출부(18) 사이의 연장부는 다음에 설명될 주 밸브요소(28)에 의해 나누어진 하부 주 통로(24) 및 상부 주 통로(26)를 포함하는 주 통로(22)이다. 바이패스 통로(30)는 하부 통로(24)로부터 재순환 유출부(20)로 연장되고 다음에 설명될 바이패스 밸브 요소(32)에 의하여 하부 주 통로와 분리된다.
주 통로(22) 내에 위치하고 유체 유동에 반응하여 이동하는 주 밸브요소(28)와, 상기 주 밸브 요소(28)의 이동에 반응하여 하부 주 통로(24)와 재순환 통로(30) 사이의 유체 유동을 제어하도록 위치된 바이패스 요소(32)를 포함하는 내부 밸브 요소가 재순환 유동을 조절한다.
주 밸브 요소(28)는 원형 밸브 디스크(34), 상부 표면(36), 및 주 밸브 요소가 완전히 폐쇄된 위치에 있는 경우 밸브 시트(40)에 접촉하여 주 밸브 요소(28)를 밀폐하기 위한 밀폐 표면(38)을 포함한다. 도시된 바와 같은 시트(40)는 주된 밸브 본체(12)의 일부로 형성되지만, 분리하여 교체가능한 시트 요소를 포함할 수도 있다.
원통형 축(42)을 포함하는 바이패스 밸브 요소(32)는 주 밸브 요소(28)에 부착되어 함께 이동한다. 축(42)은 밸브(10)의 수직 중심 축선(44)을 따라서 하부 주 통로(24) 내에 삽입된다. 축(42)은 분리 요소(50)에 의하여 분리되고 나사홈이 형성되거나 용접된 플러그(51a, 51b)에 의하여 말단에서 봉합된 하부 축 챔버(46) 및 상부 축 챔버(48)와 같은 두 개의 중공 챔버를 포함한다. 하부 축 챔버(46)는 슬롯형 오리피스(52a)를 통하여 하부 주 통로(24)와 소통되고, 원형 통공(54a)을 통하여 재순환 통로(30)와 소통된다. 마찬가지로, 역으로는, 상부 축 챔버(48)는 원형 통공(54b)을 통하여 하부 주 통로(24)와 소통되고, 슬롯형 오리피스(52b)를 통하여 재순환 통로와 연결된다.
일체형 몸체 축 가이드(57)에 부착된 원통형 축 가이드 부싱(56a, 56b)은 수직 축선(44)을 따라 바이패스 요소의 수직 이동을 허용하도록, 바이패스 요소(32)를 지지하고 안내한다. 본체(12)의 일부로 형성된 일체형 몸체 축 가이드(57)는 재순환 통로(30)의 일부로써 그것과 소통되는 환형의 중앙 공동을 형성한다.
바이패스 요소(32)의 수직 이동은 바이패스 요소(32)가 부착된 주 밸브 요소(28)의 이동에 의하여 제어된다. 주 밸브 요소(28)는 완전 폐쇄 위치와 완전 개방 위치 사이를 이동할 수 있는데, 완전 폐쇄 위치에서는 밀폐 표면(38)이 밸브 시트(40)에 접촉하게 되고, 완전 개방 위치에서는 상부 주 통로(26)에 삽입되어 있고 보닛부(14)에 부착된 보닛 허브(62)의 하부 표면(60)에 상부 표면(36)이 맞닿게 된다. 도시한 바와 같이, 보닛 허브(62)는 보닛부(14)의 일부로 형성된다.
한쪽 끝은 보닛 허브(62)에, 다른 쪽 끝은 주 밸브 요소(28)에 연결된 나선형 스프링(64)이 주 밸브 요소(28)를 완전 폐쇄 위치로 전진시켜 압축상태가 된다.
밸브(10)의 특성 및 성능은 각 적용시의 개별적인 요구를 충족하도록 변경될 수 있다. 환형 밸브 삽입물(65)은 밸브 디스크(34)와 유체가 흐르는 밸브 본체(12)의 내벽 사이의 공간을 변경하기 위하여 제 1도에 도시된 바와 같이 추가될 수 있다. 이것은 밸브 요소(28)를 통과하는 유동율과 관련하여 밸브 요소(28)의 이동을 제어할 수 있다. 삽입물은 개별적인 요구에 따라 형성될 수 있고 금속판과 같은 임의의 적당한 물질로 만들어질 수 있다. 밸브(10)는 재순환 유출부(20)에 오리피스 판(67)을 추가함으로써 재순환 통로(30)내의 개별적인 유동압력 및/또는 유동율로 만들어 질 수 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 재순환 밸브 어셈블리의 바람직한 실시예를 가지고, 그의 동작을 설명한다. 제 1도를 참조하면, 유입부(16)는 펌프의 유출부에 연결되고, 주 유출부(18)는 다운스트림 요구의 소스에 연결되고, 재순환유출부(20)는 저압저장소 또는 펌프의 유입부측에 연결된다.
제 1도에 도시된 바와 같이, 주 밸브 요소(28)는 유입부(16)를 통하여 유입되는 유체에 대한 다운스트림 요구가 없기 때문에 폐쇄되어 있다. 다운스트림 요구가 없는 경우, 상부 주 통로(26)와 하부 주 통로(24) 내에서의 유체 압력은 같으므로, 밸브 디스크(34)상의 유체 압력을 서로 상쇄하고, 스프링(64)이 주 밸브 요소(28)를 완전 폐쇄 위치로 밀어내는 것을 허용한다. 바이패스 요소(32)는 주 밸브 요소(28)와 함께 이동하여, 완전 개방 위치를 향해 하향 이동한다.
완전히 개방된 위치에서, 바이패스 요소(32)는 하부 주 통로(24)로부터 재순환 통로(30)로의 유체 유입을 허용하고, 그에 따라 유체는 유입부(16)로 유입되어 재순환 유출부(20)로 향한다. 축 챔버(46, 48)는 재순환 유입을 위하여 두 개의 독립적인 경로를 제공한다. 유체는 슬롯형 오리피스(52a)를 통해 하부 주 통로(24)로부터 하부 축 챔버(46)로 유입될 수 있고, 원형 통공(54a)을 통해 재순환 유출 통로(30)로 빠져나갈 수 있다. 대안적으로, 유체는 원형 통공(54b)을 통해 하부 주 통로(24)로부터 상부 축 챔버(48)로 유입될 수 있고, 슬롯형 오리피스(52b)를 통해 재순환 출구 통로(30)로 빠져나갈 수 있다. 양 축 챔버 통로들은 유입부(16)로부터 유입되는 유체에 대하여 동등한 조건으로 접근 가능하다.
주 유출부(18)의 유체 다운스트림에 대한 요구에 근거하여, 하부 통로(24)와 상부 통로(26) 사이에 압력 차가 형성되어, 밸브 디스크(34)상에 결과적인 순수(net) 유체 압력을 생성한다. 이러한 유체 압력이 스프링(64)에 의하여 밸브 디스크(34)상에 가해진 압력을 초과하는 경우, 주 밸브 부재(28) 및 이에 부착된바이패스 요소(32)는 축선(44)을 따라 주 밸브 부재의 완전 개방 위치 방향으로 이동한다. 정상적인 다운스트림을 요구하는 조건하에서, 결과적인 순수 압력은 주 밸브 요소(28)를 그의 완전 개방 위치로 이동하기에 충분할 만큼 크고, 이로써 부착된 바이패스 요소는 완전 폐쇄 위치로 이동한다.
바이패스 요소가 완전히 폐쇄되는 경우(도시되지 않음), 슬롯형 오리피스(52a, 52b)는 축 가이드 부싱(56a, 56b)과 인접하게 정렬되어 슬롯형 오리피스(52a, 52b)가 완전히 덮여지며, 이로써 이들을 통한 유체 유입이 차단된다.
완전 개방과 완전 폐쇄의 사이에서, 바이패스 요소(32)는 부분적으로 개방되어 있다. 즉, 슬롯형 오리피스(52a, 52b)는 제 2도에 도시된 바와 같이 축 가이드 부싱(56a, 56b)에 의해 부분적으로 덮여진다. 재순환 유체는 바이패스 요소(32)를 통하여 흐르고, 그 유동율은 축 가이드 부싱(56a, 56b)에 의해 덮여지지 아니한 슬롯형 오리피스의 면적에 의존한다. 바이패스 요소가 중간 위치에 있는 동안에, 슬롯형 오리피스(52a, 52b)의 벽면상에 유체 압력이 작용한다는 것이 밝혀졌다. 이들 압력은 다음에 논의될 바과 같이, 주 밸브 요소와 바이패스 요소의 안정적인 이동(steady movement)을 제공하기 위하여 상쇄될 수 있다.
바이패스 요소가 (완전히 폐쇄되지 않은) 개방 위치에 있는 경우, 하부 통로(24)내의 고압 유체는 유체 압력이 실질적으로 낮아지는 재순환 통로(30)로 흐른다. 유체의 압력 강하는 주로 제한된 구멍을 통하여 유동함에 따라 발생하고, 상기 제한된 구멍이란 바이패스 요소(32)가 제 1도에서와 같이 완전히 개방된 경우 슬롯형 표면(52a, 52b)에 의하여 형성되거나, 또는 바이패스 요소(32)가 제 2도에서와 같이 부분적으로 개방된 경우 축 가이드 부싱(56a, 56b)에 의하여 덮여지지 않은 슬롯형 오리피스(52a, 52b)의 부분에 의하여 형성되는 것이다. 도시의 편의상, 점선(66a, 66b)은 축 가이드 부싱(52a, 52b)의 가장자리를 나타내는데, 바이패스가 부분적으로 개방된 경우 제한적인 구멍의 상단을 규정한다.
제 1도를 참조하면, 바이패스 요소(32)가 완전히 개방된 경우, 제한적인 구멍은 바닥 벽면(68a) 및 슬롯형 오리피스(52a)의 상부 벽면(70a)에 의해 형성된다. 이 벽면들은 축 벽면 두께(72) 및 슬롯형 오리피스 폭(74)에 의하여 규정된다. 바닥 벽면(68a)과 상부 벽면(70a)은 모두 하부 통로측(24)상의 고압 유체, 및 축 챔버(46)측상의 저압 유체에 노출된다. 바닥면(68a)상에 작용하는 압력은 상부 벽면(70a)상의 압력과 크기는 같고 방향은 반대이다. 이들 두 압력은 서로 상쇄되고, 따라서 오리피스로 부터 바이패스 요소(32)상에 작용하는 순수 압력은 없다.
바이패스 요소가 완전히 개방된 경우 슬롯형 오리피스(52b)는 상기와 유사하게 동작한다. 상부 벽면(70b)상의 유체 압력은 바닥면(68b)상의 압력을 상쇄하고 결과적으로 오리피스로부터 바이패스 요소(32)상에 작용하는 순수 압력은 없다.
바이패스 요소(32)가 완전히 폐쇄되는 경우, 오리피스(52a, 52b)는 축 가이드 부싱(56a, 56b)에 의해 완전히 덮여짐을 알 수 있다. 슬롯형 오리피스(52a)의 바닥 및 상부 벽면은 저압 유체에 대해서만 동일하게 노출되는 한편, 슬롯형 오리피스(52b)의 바닥 및 상부 벽면은 고압 유체에 대해서만 동일하게 노출된다. 완전히 개방된 위치에서와 마찬가지로, 각 오리피스의 벽면상에 작용하는 유체 압력은 상쇄되고 바이패스 요소(32)상에 작용하는 순수 압력은 없다.
그러나, 바이패스 요소가 부분적으로 개방되는 경우, 각 슬롯형 오리피스상에 순수 압력이 작용할 수 있다. 제 2도를 참조하면, 제한적인 구멍은 슬롯형 오리피스(52a)의 바닥 벽면(68a) 및 축 가이드 부싱(56a)의 가장자리(66a)에 의하여 규정된다. 이들 제한적 구멍에 걸쳐서 압력 강하가 발생한다. 각 슬롯형 오리피스(52a)의 상부 벽면(70a)은 재순환 통로(30)의 저압 유체와 압력이 유사한 저압 유체에만 영향을 받게 되고, 반면에 바닥 벽면(68a)은 하부 통로(24)의 고압 유체에 주로 영향을 받게 된다. 상부 벽면(70a)과 바닥 벽면(68a) 사이에 나타나는 이러한 압력 차이는 각 슬롯형 오리피스(52a)의 내벽상에 작용하는 순수 압력을 초래하여, 바이패스 요소(32)를 완전 개방 위치를 향해 아래쪽 방향으로 밀어낸다. 만약 상쇄되지 않는 경우, 상기 결과적인 압력은 바이패스 요소(32)의 바람직한 이동을 방해할 것이다.
슬롯형 오리피스(52a)상의 순수 압력을 상쇄하기 위한 수단은, 오리피스(52a)상에 작용하는 압력과 크기가 같고 방향이 반대인 압력을 가하는 제 2 세트의 슬롯형 오리피스(52b)에 의하여 제공된다. 제 2도에 도시된 바와 같이, 제한적인 구멍은 축 가이드 부싱(56b)의 가장자리(66b) 및 슬롯형 오리피스(52b)의 하단(68b)에 의하여 규정되고, 이들에 걸쳐서 고압 축 챔버(48)로부터 저압 재순환 통로(30)로의 압력 강하가 발생한다. 상부 벽면(70b)은 하부 통로(24)의 고압 유체의 압력과 유사한 상부 챔버(48)의 고압 유체에만 노출되고, 반면에 바닥 벽면(68b)은 주로 재순환 통로(30)의 저압 유체에 노출된다. 벽면(70b, 68b) 사이의 압력 차이는 오리피스(52a)상에 작용하는 압력과 크기는 같지만 완전 폐쇄 위치를 향해 상방으로 바이패스 요소(32)를 밀어내도록 반대 방향으로 작용하는 순수 압력을 초래하고, 따라서 오리피스(52a)상의 압력을 상쇄한다. 도시된 실시예에서, 동일한 크기, 같은 수의 슬롯형 오리피스(52b)가 오리피스(52a)를 상쇄하기 위하여 제공된다. 그러나, 상쇄하는 오리피스의 실제 수는, 한 방향의 슬롯형 오리피스의 그룹상에 작용하는 전체 순수 압력의 합이 다른 방향의 슬롯형 오리피스의 다른 그룹상에 작용하는 순수 압력의 합에 의하여 상쇄되기만 하면, 반드시 동수일 필요는 없다. 이와 같이 슬롯형 오리피스상에서 작용하는 압력의 상쇄는 바이패스 요소가 설계된 바에 따라 안정적으로 이동하도록 한다.
또한 본 실시예는 주 밸브 요소(28)의 움직임을 비안정적으로 만들 수 있는, 분리 부재(50) 및 플러그(51a) 상에 작용하는 임의의 유체 압력을 상쇄할 수 있다. 외부 플러그 표면(76)상에 작용하는 하부 통로(24)의 고압 및 내부 플러그 표면(78)상에 작용하는 챔버(46)의 저유체 압력으로부터 초래되는 순수 압력은 플러그(51a)를 완전한 개방 위치로 밀어낸다. 이것은, 분리기 표면(80)상에 작용하는 상부 챔버(48)의 고압 및 분리기 표면(82)상에 작용하는 하부 챔버(46)의 저압으로 인하여 밸브 요소(28)를 완전 폐쇄 위치로 밀어내는, 순수 압력에 의해 상쇄된다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 개시하였으나, 이러한 개시에 의해 본 발명이 제한되는 것은 아니고, 하기의 특허청구범위의 범주내에서 변경 및 수정이 가해지거나 구현될 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. 유입부 ;
    주 유출부 ;
    재순환 유출부 ;
    상기 유입부와 상기 주 유출부 사이의 유동에 반응하는 주 밸브 요소;
    상기 유입부와 상기 재순환 유출부 사이의 유체 유동을 조절하기 위하여 상기 주 밸브 요소의 이동에 반응하며, 오리피스 구멍을 포함하는 바이패스 밸브 요소 ; 및
    상기 오리피스 구멍에 작용하는 유체 압력을 상쇄하기 위한 수단을 포함하고, 상기 상쇄 수단은 상기 바이패스 밸브 요소 내에 제 2 오리피스 구멍을 포함하여 이루어지는 자동 재순환 밸브.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 바이패스 밸브 요소는 2개의 중공 챔버를 포함하고,
    상기 제 1 오리피스 구멍은 상기 2개의 중공 챔버 중 제 1 중공 챔버와의 유통을 허용하고, 상기 제 2 오리피스 구멍은 상기 2개의 중공 챔버 중 제 2 중공 챔버와의 유통을 허용하도록 위치하는 자동 재순환 밸브.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 주 밸브 요소와 상기 주 밸브 요소에 인접하게 위치된 밸브 벽면 사이에서 유체가 통과하여 흐르는 공간을 제어하기 위한 삽입물을 더 포함하는 자동 재순환 밸브.
  4. 제 2항에 있어서, 재순환 유체가 통과하여 흐르는 오리피스 판을 더 포함하는 자동 재순환 밸브.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 주 밸브 요소와 상기 주 밸브 요소에 인접하게 위치된 밸브 벽면 사이에서 유체가 통과하여 흐르는 공간을 제어하기 위한 삽입물을 더 포함하는 자동 재순환 밸브.
  6. 제 1항에 있어서, 재순환 유체가 통과하여 흐르는 오리피스 판을 더 포함하는 자동 재순환 밸브.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 주 밸브 요소와 상기 주 밸브 요소에 인접하게 배치된 밸브 벽면 사이에서 유체가 통과하여 흐르는 공간을 제어하기 위한 삽입물을 더 포함하는 자동 재순환 밸브.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 바이패스 밸브 요소는 제 1 및 제 2 중공 챔버를 포함하고, 상기 제 1 오리피스 구멍은 상기 제 1 중공 챔버를 통과하는 유체 유동을 허용하도록 위치되고, 상기 제 2 오리피스 구멍은 상기 제 2 중공 챔버를 통과하는유체 유동을 허용하도록 위치되는 자동 재순환 밸브.
  9. 유입부, 주 유출부, 재순환 유출부, 및 상기 유입부와 상기 주 유출부 사이의 유동에 반응하는 주 밸브 요소를 갖는 자동 재순환 밸브의 재순환 유동을 제어하기 위한 바이패스 밸브 요소로서,
    축 ;
    상기 축 내부의 제 1 중공 챔버 ; 및
    상기 유입부와 상기 재순환 유출부 사이에서 상기 챔버를 통한 유체 유동을 허용하는 제 1 및 제 2 오리피스 구멍을 포함하고, 상기 제 1 오리피스 구멍이 상기 제 2 오리피스 구멍에 작용하는 유체 압력을 상쇄하는 바이패스 밸브 요소.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 축 내부에 제 2 중공 챔버를 더 포함하며,
    상기 제 1 오리피스 구멍은 상기 제 1 중공 챔버와의 유통을 허용하고, 상기 제 2 오리피스 구멍은 상기 제 2 중공 챔버와의 유통을 허용하는 바이패스 밸브 요소.
  11. 유입부 ;
    주 유출부 ;
    재순환 유출부 ;
    상기 유입부와 상기 주 유출부 사이의 유동에 반응하는 주 밸브 요소; 및
    상기 유입부 및 상기 재순환 유출부 사이의 유동을 조절하기 위하여 상기 주 밸브 요소에 반응하는 바이패스 요소를 포함하고,
    상기 바이패스 요소는,
    제 1 및 제 2 중공 챔버를 갖는 축,
    상기 유입부와 상기 제 1 챔버 사이의 유통을 허용하는 상기 제 1 챔버내의 제 1 오리피스 구멍, 및
    상기 제 2 챔버 및 상기 재순환 유출부 사이의 유체 연결을 허용하는 상기 제 2 챔버 내의 제 2 오리피스 구멍을 포함하고, 상기 제 2 오리피스 구멍에 작용하는 유체 압력이 상기 제 1 오리피스 구멍에 작용하는 유체 압력을 상쇄하는, 유체 압력 상쇄를 위한 개선된 자동 재순환 밸브.
  12. 제 11항에 있어서, 재순환 유체가 통과하여 흐르는 오리피스 판을 더 포함하는 개선된 자동 재순환 밸브.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 유입구, 상기 주 유출구 및 상기 재순환 유출구와 일체인 밸브 몸체를 더 포함하는 개선된 자동 재순환 밸브.
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