KR100326977B1 - A proportional control valve device for gas - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일측의 입구(11)로부터 제 1유로(13), 제 2유로(14) 및 제 3유로(15)를 거쳐 출구(12)가 연속 형성되고, 상기 제 1유로(13)와 제 2유로(14)의 사이에는 제 1개구(16)가, 상기 제 2유로(14)와 제 3유로(15)의 사이에는 제 2개구(17)가 형성되는 몸체(10); 상기 제 1유로(13)의 일측에 설치된 제 1솔레노이드(21)와, 상기 제 1솔레노이드(21)의 중앙에 제 1스프링(22)과 함께 끼워져 상기 제 1유로(13)의 방향으로 전진 및 후진되는 제 1플런저(23)와, 상기 제 1플런저(23)에 상기 제 1축봉(24)으로 연결되어 상기 제 1개구(16)를 개폐하는 인렛포핏(25)과, 상기 제 1솔레노이드(21)의 상부측에 설치된 제 1다이아프램(41)으로 이루어진 전자밸브(20); 및 상기 전자밸브(20)에 의해 상기 제 1개구(16)를 통과한 가스가 제 2개구(17)로 도달되었을 때 교류 전원의 인가에 따라 1차 조절부재(31)와, 상기 1차 조절부재(31)의 이동후 직류 전원의 인가에 따라 상기 제 2개구(17)를 개폐하는 2차 조절부재(35)가 일체로 이루어진 비례밸브(30)를 포함함으로써, 부품수 절감에 따른 몸체내의 구성을 단순화시킬 수 있는 등의 효과가 있는 비례제어 가스밸브장치를 제공하는데 있다.In the present invention, the outlet 12 is continuously formed from the inlet 11 on one side via the first passage 13, the second passage 14, and the third passage 15, and the first passage 13 and the first passage 13 are formed. A body 10 having a first opening 16 between the two flow passages 14 and a second opening 17 formed between the second flow passage 14 and the third flow passage 15; The first solenoid 21 installed on one side of the first flow passage 13 and the first spring 22 are fitted together in the center of the first solenoid 21 to move forward in the direction of the first flow passage 13. A first inlet poppet 25 connected to the first plunger 23, the first plunger 23 to the first shaft rod 24 to open and close the first opening 16, and the first solenoid A solenoid valve 20 formed of a first diaphragm 41 provided on an upper side of the 21; And when the gas passing through the first opening 16 by the solenoid valve 20 reaches the second opening 17, the primary adjustment member 31 and the primary adjustment according to the application of AC power. Including the proportional valve 30 which is integrally formed with the secondary adjustment member 35 for opening and closing the second opening 17 in accordance with the application of the DC power after the movement of the member 31, the configuration in the body according to the reduction of the number of parts It is to provide a proportional control gas valve device having an effect such as to simplify the.
Description
본 발명의 비례제어 가스밸브장치는 하나의 전자밸브를 비례밸브와 일체화하면서, 다른 하나의 전자밸브를 설치하되, 비례밸브는 교류전원의 인가에 따라 작동되는 1차 조절부재와 가변된 직류 전원의 인가에 따라 가스량의 조절이 비례제어 가능한 2차 조절부재로 구성한 것을 특징으로 하는 비례제어 가스밸브장치에 관한 것이다.The proportional control gas valve device of the present invention integrates one solenoid valve with a proportional valve, and installs another solenoid valve, wherein the proportional valve has a primary control member and a variable DC power supply operated according to the application of AC power. It relates to a proportional control gas valve device characterized in that the adjustment of the amount of gas in accordance with the application is composed of a secondary control member capable of proportional control.
일반적으로 비례제어 가스밸브장치는 교류 전원의 인가후 정류된 전류에 의해 가스 유로를 열고 닫는 개폐 동작을 하는 전자밸브와, 최대 및 최소의 가스 유량을 조절할 수 있는 비례밸브로 이루어진다.In general, the proportional control gas valve device is composed of a solenoid valve that opens and closes a gas flow path by a current rectified after application of an AC power source, and a proportional valve that can adjust a maximum and minimum gas flow rate.
이러한 비례제어 가스밸브장치에 대한 종래 기술의 대략적인 구조는, 첨부된 도면 도 1에서와 같이 비례제어 가스밸브장치(100)는 몸체(110)와, 상기 몸체(110)에 설치된 한 쌍의 전자밸브(120) 및 하나의 비례밸브(130)로 이루어진다.The structure of the prior art for such a proportional control gas valve device, the proportional control gas valve device 100 as shown in Figure 1 attached to the body 110, a pair of electrons installed in the body 110 It consists of a valve 120 and one proportional valve 130.
상기 몸체(110)에는 일측면으로 관통된 제 1통로(112a)를 비롯하여 제 1수납실(114a)과 제 2수납실(114b)의 바닥에는 제 2통로(112b)와 제 3통로(112c)가 관통되고, 상기 제 1수납실(114a)과 제 2수납실(114b)의 개구된 상부에는 인렛 플레이트(121)와 아웃렛 플레이트(133)를 각각 설치하고 있었다.The body 110 includes a first passage 112a penetrating to one side, and a second passage 112b and a third passage 112c at the bottom of the first storage chamber 114a and the second storage chamber 114b. Was penetrated, and an inlet plate 121 and an outlet plate 133 were provided at the upper portions of the first storage chamber 114a and the second storage chamber 114b, respectively.
상기 전자밸브(120)는 인렛 플레이트(121)의 한쪽면에 내부의 인렛가이드(122)와 함께 설치되는 인렛보빈(123)과, 상기 인렛가이드(122)의 하부로 끼워져 승강 작동되도록 인렛 플레이트(121)의 하부에 설치되는 플런저(124)와, 상기 플런저(124)의 하부 끝단으로 밸브홀더(125)와 함께 설치되어 제 2통로(112b)를 개폐하는 인렛포핏(126)으로 이루어진다.The solenoid valve 120 has an inlet bobbin 123 installed on one side of the inlet plate 121 together with an inlet guide 122 therein, and an inlet plate (32) inserted into a lower portion of the inlet guide 122 to move up and down. The plunger 124 is installed in the lower portion of 121, and the inlet poppet 126 is installed with the valve holder 125 to the lower end of the plunger 124 to open and close the second passage (112b).
상기 인렛 플레이트(121)의 상,하 양면에 걸쳐 인렛 스프링(127)에 의해 끝단의 밸브홀더(125)와 인렛포핏(126)에 의해 제 2통로(112b)가 개폐되도록 인렛보빈(123)과 함께 설치된다.Inlet bobbin 123 and the inlet bobbin 123 to open and close the second passage (112b) by the valve holder 125 and the inlet poppet 126 at the end by the inlet spring 127 over the upper, lower both sides of the inlet plate 121; It is installed together.
상기 비례밸브(130)는 아웃렛 플레이트(133) 하부의 제 2수납실(114b)에 수평 설치된 다이아프램(131)과, 상기 다이아프램(131)에 일단이 결합되고 외주면의 아웃렛 스프링(132)으로 제 3통로(112c)를 개폐하는 아웃렛포핏(139)과, 상기 아웃렛 플레이트(133)의 한 쪽면에 설치된 아웃렛 보빈(134)의 내부로 조절너트(135), 조절스크류(136) 및 조절스프링(137)에 의해 강약으로 조절되도록 수직 설치되는플런저 피스톤(138)으로 이루어진다.The proportional valve 130 has a diaphragm 131 horizontally installed in the second storage chamber 114b below the outlet plate 133, and one end thereof is coupled to the diaphragm 131, and the outlet spring 132 is formed on an outer circumferential surface thereof. The adjusting nut 135, the adjusting screw 136 and the adjusting spring into the outlet poppet 139 opening and closing the third passage 112c and the outlet bobbin 134 installed on one side of the outlet plate 133. 137 is made of a plunger piston 138 that is vertically installed to be adjusted to the strength.
이와 같이 구성된 종래 기술에서, 전자밸브(120)를 작동하기 위해 인렛보빈(123)에 교류 전원을 인가하면, 그 인렛보빈(123)에 자장이 형성됨에 따라 그 자장의 힘은 플런저(124)가 인렛 가이드(122)에서 상승시키게 되고, 이에 플런저(124)와 함께 인렛포핏(126)이 제 2통로(112b)를 개방토록 하고 있었다. 이 상태에서는 몸체(110)에 형성된 제 1통로(112a)를 통해 가스 등이 유입된 후, 개방된 제 2통로(112b)로 가스가 통과되어 제 2수납실(114b)에 위치되는 것이다.In the prior art configured as described above, when AC power is applied to the inlet bobbin 123 to operate the solenoid valve 120, the magnetic field is formed in the inlet bobbin 123, so that the force of the magnetic field is increased by the plunger 124. The inlet guide 122 was raised, and the inlet poppet 126 together with the plunger 124 opened the second passage 112b. In this state, after gas or the like flows through the first passage 112a formed in the body 110, the gas passes through the opened second passage 112b and is located in the second storage chamber 114b.
이때, 제 2수납실(114b)로 도달된 가스의 압력중 일부는 아웃렛포핏(139)으로 가해지는 동시에, 나머지 일부는 상부의 다이아프램(131)에 가해짐으로써 비례밸브(130) 자체는 상승 또는 하강되지 않고 정지된 상태로 있게 된다. 이때, 직류 전류가 가해진 아울렛 보빈(134)에서는 자장이 형성되고, 이렇게 형성된 자장에 의해 플런저 피스톤(138)에 의해 플런저(124)가 하강하게 되고, 그 플런저(124)는 아웃렛 보빈(134)에 직류 전류값을 인가하느냐에 따라 움직이는 정도에 변화가 발생되고, 그 변화는 결과적으로 몸체(110) 내에 형성된 제 3통로(112c)의 개방 정도를 조절할 수 있게 되는 것이다.At this time, part of the pressure of the gas reached to the second storage chamber (114b) is applied to the outlet poppet (139), while the other part is applied to the upper diaphragm 131, the proportional valve 130 itself is raised Or it does not descend and remains stationary. At this time, a magnetic field is formed in the outlet bobbin 134 to which a direct current is applied, and the plunger 124 is lowered by the plunger piston 138 by the magnetic field thus formed, and the plunger 124 is connected to the outlet bobbin 134. A change occurs in the degree of movement depending on whether a DC current value is applied, and the change is to control the opening degree of the third passage 112c formed in the body 110 as a result.
한편, 비례밸브(130)의 플런저 피스톤(138)을 드라이버 공구로 돌려 조절 스크류(136) 및 조절너트(135)의 승하강 작동으로 조절 스프링(137)이 다이아프램(131)에 가해지는 압력을 조절함으로써, 플런저(124) 및 아웃렛포핏(139)의 개폐압을 조절할 수 있게 되어 균일한 출구압이 유지될 수 있는 것이다.On the other hand, by turning the plunger piston 138 of the proportional valve 130 with the driver tool, the adjustment spring 137 is applied to the diaphragm 131 by the lifting and lowering operation of the adjusting screw 136 and the adjusting nut 135. By adjusting, the opening and closing pressure of the plunger 124 and the outlet poppet 139 can be adjusted so that a uniform outlet pressure can be maintained.
하지만, 이러한 종래의 기술 구성에서는 비례제어 가스밸브장치에 한 쌍의 전자밸브(120)는 물론 비례밸브(130)까지 각각 구비하여 설치해야 하고, 비례밸브(130)의 경우에는 출구압을 조절하기 위해 별도의 조절스프링(137), 조절너트(135) 및 조절스크류(136)를 구비해야 했기 때문에 부품수 증가에 따른 원가 상승의 요인이 있었고, 아울러 비례밸브(130)를 사용할 경우 압력변화나 사용조건에 따른 외부영향에 의한 비례제어시 작업자가 플런저 피스톤(138)을 돌려 조절스크류(136)와 조절너트(135)가 승,하강되게 하여 조절스프링(137)이 하부의 다이어프램(131)에 가해지는 압력을 수동으로 조절해야 하기 때문에 사용상 불편한 등의 문제점이 발생했었다.However, in the prior art configuration, the proportional control gas valve device must be provided with a pair of solenoid valves 120 as well as proportional valves 130, respectively, and in the case of proportional valves 130 to adjust the outlet pressure. In order to provide a separate adjustment spring (137), adjustment nut 135 and adjustment screw 136, there was a factor of the cost increase due to the increase in the number of parts, and when using the proportional valve 130, the pressure change or use In proportional control by external influence according to the condition, the operator turns the plunger piston 138 to raise and lower the adjusting screw 136 and the adjusting nut 135 so that the adjusting spring 137 is applied to the lower diaphragm 131. Because of the need to adjust the losing pressure manually, problems such as inconvenience occurred.
따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전자밸브에 의해 몸체의 입구로 유입되는 가스가 제 1개구로 통과되게 하고, 이차적으로 비례밸브인 1차 조절부재의 작동후 2차 조절부재에 의해 제 2개구로 통과되는 가스량이 조절되게 함에 따라, 부품수 절감에 따른 몸체내의 구성을 단순화시킬 수 있는 효과가 있는 비례제어 가스밸브장치를 제공하는데 있다.Therefore, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to allow the gas flowing into the inlet of the body by the solenoid valve to pass through the first opening, and secondly after the operation of the primary regulating member that is a proportional valve It is to provide a proportional control gas valve device having an effect that can simplify the configuration of the body according to the reduction of the number of parts by adjusting the amount of gas passed to the second opening by the vehicle adjustment member.
또한 2차 조절부재에 인가되는 직류 전류값을 가변시킬 수 있게 하고, 몸체의 제 3유로에는 제 3다이아프램을 설치함으로써, 제 3유로의 압력이 높거나 낮을 경우 직류 전류값을 가변화시키면서 제 3다이아프램의 상승 또는 하강에 의해 제 3유로에 공급되는 가스량 및 압력을 비례제어할 수 있기 때문에 안전성이 크게 향상되는 비례제어 가스밸브장치를 제공하는데 있다.In addition, it is possible to vary the DC current value applied to the secondary control member, and by installing a third diaphragm in the third flow path of the body, when the pressure of the third flow path is high or low, The present invention provides a proportional control gas valve device in which safety is greatly improved because the amount and pressure of the gas supplied to the third channel can be proportionally controlled by the rising or falling of the three diaphragms.
이러한 본 발명은, 일측의 입구로부터 제 1유로, 제 2유로 및 제 3유로를 거쳐 출구가 연속 형성되고, 상기 제 1유로와 제 2유로의 사이에는 제 1개구가, 상기 제 2유로와 제 3유로의 사이에는 제 2개구가 형성되는 몸체; 상기 제 1유로의 일측에 설치된 제 1솔레노이드와, 상기 제 1솔레노이드의 중앙에 제 1스프링과 함께 끼워져 상기 제 1유로의 방향으로 전진 및 후진되는 제 1플런저와, 상기 제 1플런저에 상기 제 1축봉으로 연결되어 상기 제 1개구를 개폐하는 인렛포핏과, 상기 제 1솔레노이드의 상부측에 설치된 제 1다이아프램으로 이루어진 전자밸브; 및 상기 전자밸브에 의해 상기 제 1개구를 통과한 가스가 제 2개구로 도달되었을 때 교류 전원의 인가에 따라 발생된 자장의 힘으로 이동되는 1차 조절부재와, 상기 1차 조절부재의 이동후 직류 전원의 인가에 따라 발생된 자장의 힘으로 상기 제 2개구를 개폐하는 2차 조절부재가 일체로 이루어져 상기 몸체의 제 2유로 일측에 설치되는 비례밸브를 포함함으로써 달성되는 것이다.According to the present invention, an outlet is continuously formed from an inlet on one side via a first passage, a second passage, and a third passage, and a first opening is formed between the first passage and the second passage, and the second passage and the second passage are formed. A body having a second opening formed between three euros; A first plunger installed at one side of the first flow path, a first plunger fitted with a first spring at the center of the first solenoid and moving forward and backward in the direction of the first flow path, and the first plunger at the first plunger An solenoid valve connected to an axial rod and configured to open and close the first opening, and a first diaphragm installed at an upper side of the first solenoid; And a primary regulating member which is moved by the force of the magnetic field generated by the application of AC power when the gas passing through the first opening by the solenoid valve reaches the second opening, and a direct current after the movement of the primary regulating member. The secondary control member for opening and closing the second opening by the force of the magnetic field generated by the application of the power is made integrally is achieved by including a proportional valve installed on one side of the second flow path of the body.
본 발명은, 상기 2차 조절부재는 직류 전류의 값을 가변시켜 입력함에 따라 상기 제 2개구의 개폐 정도가 비례 제어될 수 있게 함으로써 달성되는 것이다.The present invention is achieved by allowing the secondary adjustment member to control the opening and closing degree of the second opening proportionally by varying the value of the direct current.
본 발명은, 상기 1차 조절부재는 상기 몸체의 제 2유로 하부에 설치되어 교류 전원을 인가받는 제 2솔레노이드; 및 상기 제 2솔레노이드의 중앙에 제 2스프링과 함께 끼워져 자장의 힘으로 상기 제 2유로의 방향으로 상승 및 후진되는 제 2플런저로 이루어짐으로써 달성되는 것이다.The present invention, the primary adjustment member is installed in the lower portion of the second flow path of the body is a second solenoid to receive AC power; And a second plunger fitted with a second spring in the center of the second solenoid and being raised and retracted in the direction of the second flow path by a magnetic field force.
본 발명은, 상기 2차 조절부재는 상기 제 2솔레노이드의 상부의 몸체에 설치되어 직류 전원을 인가받는 제 3솔레노이드; 상기 제 3솔레노이드의 중앙에 제 3스프링과 함께 끼워져 상기 제 3유로의 방향으로 상승 또는 하강되는 제 3플런저; 및 상기 제 3플런저에 상기 제 2축봉으로 연결되어 상기 제 2개구를 개폐하는 아웃렛포핏을 포함함으로써 달성되는 것이다.The present invention, the secondary control member is installed on the body of the upper portion of the second solenoid third solenoid to receive a DC power; A third plunger fitted with a third spring in the center of the third solenoid to be raised or lowered in the direction of the third flow path; And an outlet poppet connected to the third plunger with the second shaft rod to open and close the second opening.
본 발명은, 상기 제 2유로내에는 상기 제 2조절부재의 상부에 위치되도록 상기 아웃렛포핏의 단면적과 동일 한 단면적을 갖는 제 2다이아프램을 설치함으로써 달성되는 것이다.The present invention is achieved by installing a second diaphragm having the same cross-sectional area as that of the outlet poppet so as to be located above the second adjusting member in the second flow path.
본 발명은, 상기 아웃렛포핏에는 상기 제 3유로에 위치되도록 제 3축봉과 연결된 제 3다이아프램을 설치함으로써 달성되는 것이다.The present invention is achieved by installing a third diaphragm connected to a third shaft rod in the outlet poppet to be located in the third flow path.
도 1은 종래 기술에 의한 비례제어 가스밸브장치 내부의 전자밸브와 비례밸브의 설치 상태를 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing the installation state of the solenoid valve and the proportional valve inside the proportional control gas valve device according to the prior art.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비례제어 가스밸브장치 내부의 비례밸브를 보인 부분 단면도.Figure 2 is a partial cross-sectional view showing a proportional valve inside the proportional control gas valve device according to an embodiment of the present invention.
도 3는 도 2에서 비례제어 가스밸브장치 내부의 전자밸브를 보인 측단면도.Figure 3 is a side cross-sectional view showing a solenoid valve inside the proportional control gas valve device in FIG.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비례밸브의 작동 상태도로, 도 4a는 작동이전이고, 도 4b는 제 2솔레노이드가 작동될 때이고, 도 4c는 제 3솔레노이드가 작동될 때이다.Figure 4 is an operating state of the proportional valve according to an embodiment of the present invention, Figure 4a is before operation, Figure 4b is when the second solenoid is operated, Figure 4c is when the third solenoid is operated.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1 : 비례제어 가스밸브장치1: Proportional control gas valve device
10 : 몸체 11 : 입구10: body 11: inlet
12 : 출구 13 : 제 1유로12 exit 13 first euro
14 : 제 2유로 15 : 제 3유로14 euro 2 euro 15 euro 3
16 : 제 1개구 17 : 제 2개구16: first opening 17: second opening
20 : 전자밸브 21 : 제 1솔레노이드20 solenoid valve 21 first solenoid
22 : 제 1스프링 23 : 제 1플런저22: first spring 23: first plunger
24 : 제 1축봉 25 : 인렛포핏24: first shaft 25: inlet poppet
30 : 비례밸브 31 : 1차 조절부재30: proportional valve 31: primary adjustment member
32 : 제 2솔레노이드 33 : 제 2스프링32: second solenoid 33: second spring
34 : 제 2플런저 35 : 2차 조절부재34: second plunger 35: secondary adjusting member
36 : 제 3솔레노이드 37 : 제 3스프링36: third solenoid 37: third spring
38 : 제 3플런저 39 : 제 2축봉38: third plunger 39: second shaft rod
40 : 아웃렛포핏 41 : 제 1다이아프램40: outlet poppet 41: the first diaphragm
42 : 제 2다이아프램 43 : 제 3다이아프램42: second diaphragm 43: third diaphragm
44 : 제 3축봉44: third shaft rod
이하, 본 발명의 비례제어 가스밸브장치에 대한 바람직한 실시예는 첨부된 도면 도 2 내지 도 4a, 도 4b, 도 4c에 의거 자세히 기술하고자 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the proportional control gas valve device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, Figures 2 to 4a, 4b, 4c.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비례제어 가스밸브장치 내부의 비례밸브를 보인 부분 단면도이고, 도 3는 도 2에서 비례제어 가스밸브장치 내부의 전자밸브를 보인 측단면도이다.Figure 2 is a partial cross-sectional view showing a proportional valve inside the proportional control gas valve device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a side cross-sectional view showing a solenoid valve inside the proportional control gas valve device in FIG.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비례밸브의 작동 상태도로, 도 4a는 작동이전이고, 도 4b는 제 2솔레노이드가 작동될 때이고, 도 4c는 제 3솔레노이드가 작동될 때이다.Figure 4 is an operating state of the proportional valve according to an embodiment of the present invention, Figure 4a is before operation, Figure 4b is when the second solenoid is operated, Figure 4c is when the third solenoid is operated.
도면 부호(1)는 본 발명의 비례제어 가스밸브장치이다. 이에 도시된 바와 같이 비례제어 가스밸브장치(1)는 몸체(10)에 제 2개구(17)와 비례밸브(30)를 설치하여 이루어진다.Reference numeral 1 denotes a proportional control gas valve device of the present invention. As shown therein, the proportional control gas valve device 1 is formed by installing a second opening 17 and a proportional valve 30 in the body 10.
상기 몸체(10)는 일측의 입구(11)로부터 제 1유로(13), 제 2유로(14) 및 제 3유로(15)를 거쳐 출구(12)가 연속 형성되고, 상기 제 1유로(13)와 제 2유로(14)의 사이에는 제 1개구(16)가, 상기 제 2유로(14)와 제 3유로(15)의 사이에는 제 2개구(17)가 형성된다.The body 10 has an outlet 12 continuously formed through the first passage 13, the second passage 14, and the third passage 15 from the inlet 11 on one side, and the first passage 13. The first opening 16 is formed between the second flow path 14 and the second flow path 14, and the second opening 17 is formed between the second flow path 14 and the third flow path 15.
상기 제 2개구(17)는 상기 제 1유로(13)의 일측에 설치된 제 1솔레노이드(21)와, 상기 제 1솔레노이드(21)의 중앙에 제 1스프링(22)과 함께 끼워져 상기 제 1유로(13)의 방향으로 전진 및 후진되는 제 1플런저(23)와, 상기 제 1플런저(23)에 상기 제 1축봉(24)으로 연결되어 상기 제 1개구(16)를 개폐하는 인렛포핏(25)과, 상기 제 1솔레노이드(21)의 상부측에 설치된 제 1다이아프램(41)으로 이루어진다.The second opening 17 is fitted with a first solenoid 21 provided at one side of the first flow passage 13 and a first spring 22 at the center of the first solenoid 21 and the first flow passage. The first plunger 23 forward and backward in the direction of 13 and the inlet poppet 25 connected to the first plunger 23 by the first shaft rod 24 to open and close the first opening 16. ) And a first diaphragm 41 provided on an upper side of the first solenoid 21.
상기 비례밸브(30)는 상기 제 2개구(17)에 의해 상기 제 1개구(16)를 통과한 가스가 제 2개구(17)로 도달되었을 때 교류 전원의 인가에 따라 발생된 자장의 힘으로 이동되는 1차 조절부재(31)와, 상기 1차 조절부재(31)의 이동후 직류 전원의 인가에 따라 발생된 자장의 힘으로 상기 제 2개구(17)를 개폐하는 2차조절부재(35)가 일체로 이루어져 상기 몸체(10)의 제 2유로(14) 일측에 설치된다.The proportional valve 30 is a magnetic force generated by the application of AC power when the gas passing through the first opening 16 by the second opening 17 reaches the second opening 17. The primary control member 31 to be moved, and the secondary control member 35 to open and close the second opening 17 by the force of the magnetic field generated by the application of the DC power after the movement of the primary control member 31. Is made integrally and is installed on one side of the second flow passage 14 of the body (10).
상기 2차 조절부재(35)는 직류 전류의 값을 가변시켜 입력함에 따라 상기 제 2개구(17)의 개폐 정도가 비례 제어될 수 있게 한다.The secondary adjustment member 35 allows the degree of opening and closing of the second opening 17 to be proportionally controlled by varying the value of the direct current.
상기 1차 조절부재(31)는 상기 몸체(10)의 제 2유로(14) 하부에 설치되어 교류 전원을 인가받는 제 2솔레노이드(32); 상기 제 2솔레노이드(32)의 중앙에 제 2스프링(33)과 함께 끼워져 자장의 힘으로 상기 제 2유로(14)의 방향으로 상승 및후진되는 제 2플런저(34)로 이루어진다.The primary adjustment member 31 is a second solenoid 32 is installed in the lower portion of the second passage 14 of the body 10 to receive AC power; It consists of a second plunger 34 which is fitted with the second spring 33 in the center of the second solenoid 32 and raised and retracted in the direction of the second flow path 14 by the force of the magnetic field.
상기 2차 조절부재(35)는 상기 제 2솔레노이드(32)의 상부의 몸체(10)에 설치되어 직류 전원을 인가받는 제 3솔레노이드(36); 상기 제 3솔레노이드(36)의 중앙에 제 3스프링(37)과 함께 끼워져 상기 제 3유로(15)의 방향으로 상승 및 하강되는 제 3플런저(38); 및 상기 제 3플런저(38)에 상기 제 2축봉(39)으로 연결되어 상기 제 2개구(17)를 개폐하는 아웃렛포핏(40)을 포함하여 이루어진다.The secondary adjustment member 35 is installed on the body 10 of the upper portion of the second solenoid 32, the third solenoid 36 to receive a DC power; A third plunger (38) inserted into the center of the third solenoid (36) together with a third spring (37) to rise and fall in the direction of the third flow path (15); And an outlet poppet 40 connected to the third plunger 38 by the second shaft rod 39 to open and close the second opening 17.
상기 제 2유로(14)내에는 상기 2차 조절부재(35)의 상부에 위치되도록 상기 아웃렛포핏(40)의 단면적과 동일한 단면적을 갖는 제 2다이아프램(42)을 설치한다.A second diaphragm 42 having the same cross-sectional area as that of the outlet poppet 40 is provided in the second flow passage 14 so as to be positioned above the secondary adjusting member 35.
상기 제 2스프링(33)은 제 3스프링(37) 보다 탄성력이 작게 형성된다.The second spring 33 has a smaller elastic force than the third spring 37.
상기 아웃렛포핏(40)에는 상기 제 3유로(15)에 위치되도록 제 3축봉(44)과 연결된 제 3다이아프램(43)을 설치한다.The outlet poppet 40 is provided with a third diaphragm 43 connected to the third shaft rod 44 so as to be positioned in the third passage 15.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용에 대한 상세한 설명은 다음과 같다.Detailed description of the operation of the present invention configured as described above is as follows.
본 발명의 비례제어 가스밸브장치(1)는 몸체(10)에 설치된 제 2개구(17), 비례밸브(30)의 순서로 작동되어 가스를 통과시키게 된다.Proportional control gas valve device 1 of the present invention is operated in the order of the second opening 17, the proportional valve 30 installed in the body 10 to pass the gas.
이 과정에 대해서는, 몸체(10)의 입구(11)로 가스가 유입되어 제 1유로(13)를 따라 제 2개구(17)의 위치에 도달하면, 그 도달된 가스압은 제 1다이아프램(41)과 인렛포핏(25)에 동일하게 가압된다. 이 상태에서는 제 2개구(17)가 어느 방향으로도 작동되지 않은 평행한 상태를 이루게 된다. 이때의 제 1다이아프램(41)은 인렛포핏(25)의 단면적과 동일하기 때문이다. 이를 재차 설명하자면, 앞서 이미 설명한 제 2개구(17)의 경우와 마찬가지로, 제 2다이아프램(42)과 아웃렛포핏(40)의단면적이 서로 동일하게 형성되어 있기 때문에 제 2유로(14)에 도달된 가스압이 동일하게 가압되면서 아웃렛포핏(40)은 움직이지 않고 평행한 상태를 유지하게 되는 것이다.(4a)For this process, when gas enters the inlet 11 of the body 10 and reaches the position of the second opening 17 along the first flow passage 13, the reached gas pressure is the first diaphragm 41. ) And inlet poppet 25 are pressed equally. In this state, the second opening 17 is in a parallel state without being operated in any direction. This is because the first diaphragm 41 at this time is the same as the cross-sectional area of the inlet poppet 25. To recapitulate this, as in the case of the second opening 17 described above, since the cross-sectional areas of the second diaphragm 42 and the outlet poppet 40 are formed to be the same, the second passage 14 reaches the second channel 14. While the gas pressure is equally pressurized, the outlet poppet 40 will remain in a parallel state without being moved.
이순간, 교류 전원의 인가에 의해 제 2개구(17)의 제 1솔레노이드(21)가 작동되고, 이에 발생된 자장의 힘으로 제 1플런저(23)가 제 1유로(13)의 반대 방향으로 작동되어 제 1스프링(22)을 눌러 압축시킴에 따라, 제 1플런저(23)에 제 1축봉(24)의 연결된 인렛포핏(25)도 후진되어 제 1개구(16)를 개방시켜 주게 된다. 그러면, 제 1유로(13)를 따라 이동되어 온 가스는 제 1개구(16)를 통과하여 제 2유로(14)에 공급되는 것이다.At this moment, the first solenoid 21 of the second opening 17 is operated by the application of AC power, and the first plunger 23 is operated in the opposite direction of the first passage 13 by the force of the magnetic field generated therein. As the first spring 22 is pressed to compress, the inlet poppet 25 connected to the first axial rod 24 to the first plunger 23 is also reversed to open the first opening 16. Then, the gas which has been moved along the first channel 13 is supplied to the second channel 14 through the first opening 16.
이렇게 가스가 제 2유로(14)의 비례밸브(30)의 위치에 도달하게 되면, 앞서 설명된 제 2개구(17)와 같은 평형 상태를 이루게 된다. 즉, 가스의 압력은 제 2다이아프램(42)과 아웃렛포핏(40)에 동일하게 가압되어 비례밸브(30)의 아웃렛포핏(40)은 어느 방향으로도 움직이지 않는 상태가 된다.When the gas reaches the position of the proportional valve 30 of the second channel 14, the gas is in an equilibrium state as in the second opening 17 described above. That is, the pressure of the gas is equally pressurized by the second diaphragm 42 and the outlet poppet 40 so that the outlet poppet 40 of the proportional valve 30 does not move in any direction.
이어, 비례밸브(30)에는 1차 조절부재(31), 2차 조절부재(35)의 순서로 전원을 인가하여 작동하게 된다.Subsequently, the proportional valve 30 operates by applying power in the order of the primary adjustment member 31 and the secondary adjustment member 35.
우선적으로, 1차 조절부재(31)를 작동하기 위해 제 2솔레노이드(32)에 일정한 전류값으로 교류 전원을 인가하여 자장을 발생시키고, 그 자장의 힘은 제 2플런저(34)를 하강시켜 제 2스프링(33)을 압압하게 된다. 그 압압된 길이만큼, 제 2플런저(34)의 상부와 접촉되어 었던 제 3스프링(37)은 인장된 상태로 변하게 되지만, 앞서와 같이 아웃렛포핏(40)은 처음의 정지된 상태 그대로 제 2개구(17)를 닫고 있게 된다.(4b)First, in order to operate the primary regulating member 31, an AC power is applied to the second solenoid 32 at a constant current value to generate a magnetic field, and the force of the magnetic field is lowered by lowering the second plunger 34. The two springs 33 are pressed. By the pressed length, the third spring 37, which had been in contact with the upper portion of the second plunger 34, is changed into a tensioned state, but as described above, the outlet poppet 40 remains in the second stop as it is in the initial stopped state. (17) is closing. (4b)
이어, 2차 조절부재(35)의 제 2솔레노이드(32)에 직류 전원을 인가시켜 자장을 발생하게 된다. 이때, 직류 전류값은 가변시켜 제 2개구(17)의 개방 정도를 조절함으로써, 제 2유로(14)에 머물러 있던 가스가 제 3유로(15)에 전달되는 양을 조절하고, 이는 출구(12)로 배출되는 가스의 양을 조절할 수 있게 된다.(4c)Subsequently, DC power is applied to the second solenoid 32 of the secondary adjustment member 35 to generate a magnetic field. At this time, the DC current value is adjusted to adjust the opening degree of the second opening 17, thereby controlling the amount of gas remaining in the second passage 14 to be transmitted to the third passage 15, which is an outlet 12. It is possible to control the amount of gas discharged to (4c).
이를 더욱 상세히 설명하면, 제 2솔레노이드(32)에 직류 전원을 인가시켜 자장을 발생할 경우, 제 3플런저(38)는 하강되어 있던 제 2플런저(34)의 방향으로 하강하면서 제 3스프링(37)을 눌러줌과 동시에, 제 3플런저(38)에 제 2축봉(39)으로 연결되어 있던 아웃렛포핏(40)은 제 2개구(17)를 개방하여 가스가 통과된 후, 가스는 제 3유로(15)를 거쳐 몸체(10)에 형성된 출구(12)로 배출되는 것이다.In more detail, when the DC power is applied to the second solenoid 32 to generate a magnetic field, the third plunger 38 is lowered in the direction of the second plunger 34 which is lowered, and the third spring 37 is formed. At the same time, the outlet poppet 40, which was connected to the third plunger 38 with the second shaft rod 39, opens the second opening 17 so that the gas passes through the third passage ( It is discharged to the outlet 12 formed in the body 10 via 15).
참고로, 앞서 설명한 제 2개구(17)와 비례밸브(30)의 가스 개폐 및 가스량 조절 작용을 수식을 이용하여 설명하자면,For reference, the gas opening and closing and the gas amount adjusting action of the second opening 17 and the proportional valve 30 described above will be described using a formula.
P0+ ΔP0 P1+ P2(P0; 입구로 유입되는 제 1유로의 가스압력, P1; 제 2유로의 가스압력, P2; 제 3유로의 가스압력)이라 표현되고, 이는 입구(11)로 유입되는 제 1유로의 가스압력(P0)과 그 가스압력(P0)의 변화량의 합은 제 2유로(14)의 압력(P1)과 제 3유로(15)의 가스압력(P2)의 합이 서로 평행을 이루게 된다는 것이다.P 0 + ΔP 0 P 1 + P 2 (P 0 ; gas pressure of the first flow path entering the inlet, P 1 ; gas pressure of the second flow path, P 2 ; gas pressure of the third flow path), which is referred to as the inlet 11 The sum of the gas pressure P 0 of the first flow path introduced therein and the change amount of the gas pressure P 0 is equal to the pressure P 1 of the second flow path 14 and the gas pressure P 2 of the third flow path 15. The sum of) is parallel to each other.
또한, FSOL+ P2·APOPPET= κ·χ + P2·ADIAPHRAM(FSOL; 제 3솔레노이드의 힘,APOPPET; 아웃렛포핏의 단면적, κ·χ; 스프링 상수, ADIAPHRAM; 제 3다이아프램의 단면적)이라 표현되고, 이는 제 3솔레노이드(36)에 인가되는 직류 전류값의 가변에 따른 힘과 아웃렛포핏(40)의 단면적은 스프링 상수와 제 3다이아프램(43)의 단면적의 합이 서로 같은 것을 표현해주고 있다.In addition, F SOL + P 2 · A POPPET = κ · χ + P 2 · A DIAPHRAM (F SOL ; Force of third solenoid, A POPPET ; Cross-sectional area of outlet poppet, κ · χ; Spring constant, A DIAPHRAM ; Cross-sectional area of the diaphragm), which is a force according to the change of the DC current value applied to the third solenoid 36 and the cross-sectional area of the outlet poppet 40 is the sum of the cross-sectional area of the spring constant and the third diaphragm 43. This expresses the same thing.
비례밸브(30)의 경우 제 3유로(15)의 압력(P2)을 일정하게 유지하려고 하는데, 가령 제 3유로(15)의 압력(P2)이 제 2유로(14)의 압력(P1)에 비해 낮을 경우, 그 압력(P2)에 영향을 많이 받는 제 3솔레노이드(36)에 전류값을 크게 인가하여 비례밸브(30)의 아웃렛포핏(40)이 제 2유로(14)의 방향으로 하강되면서, 제 2개구(17)는 개방되어 제 2유로(14)에 있던 가스가 제 3유로(15)로 유입되는 과정으로, 제 3유로(15)의 압력(P2)과 제 2유로(14)의 압력(P1)이 동일하게 되어 보상되는 것이다. 이때, 제 3다이아프램(43) 역시 아웃렛포핏(40)과 함께 하강되는 것이다.For the proportional valve 30 to try to maintain a constant pressure (P 2) of the third flow path 15, for example the pressure of the third flow path 15 (P 2), the second pressure passage (14) (P 1 ), when the current is applied to the third solenoid 36 which is greatly influenced by the pressure P 2 , the outlet poppet 40 of the proportional valve 30 is connected to the second channel 14. While descending in the direction, the second opening 17 is opened so that the gas in the second passage 14 flows into the third passage 15, and the pressure P 2 of the third passage 15 and the second passage 17 are opened. The pressure P 1 of the two channels 14 is the same and compensated for. At this time, the third diaphragm 43 is also lowered together with the outlet poppet 40.
이와는 반대로, 제 3유로(15)의 압력(P2)이 높을 경우, 제 3솔레노이드(36)에 전류값을 낮게 인가하여 아웃렛포핏(40)을 아래 방향으로 잡아 당기는 힘을 작게 함으로써, 아웃렛포핏(40)은 상승되어 제 2개구(17)쪽으로 이동됨과 아울러, 이에 제 3축봉(44)으로 연결된 제 3다이아프램(43)은 상승하게 된다. 이때, 제 2개구(17)는 아웃렛포핏(40)에 의해 완전히 닫혀있지 않고 약간 열려 있는 상태에 있기 때문에, 제 3유로(15)의 가스는 제 2유로(14)로 이동되어 압력이 보상되는 것이다.On the contrary, when the pressure P 2 of the third passage 15 is high, the outlet poppet is applied by applying a low current value to the third solenoid 36 to reduce the pulling force of the outlet poppet 40 downward. The 40 is raised and moved to the second opening 17, and the third diaphragm 43 connected to the third shaft bar 44 is raised. At this time, since the second opening 17 is not completely closed by the outlet poppet 40 and is slightly open, the gas in the third channel 15 is moved to the second channel 14 to compensate for the pressure. will be.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 비례제어 가스밸브장치에 따르면, 비례제어 가스밸브장치는 하나의 전자밸브는 비례밸브와 일체화하면서, 다른 하나의 전자밸브를 설치하되, 비례밸브는 교류전원의 인가에 따라 작동되는 1차 조절부재와 가변된 직류 전원의 인가에 따라 가스량의 조절이 비례제어 가능한 2차 조절부재로 구성함으로써, 일차적으로 전자밸브에 의해 몸체의 입구로 유입되는 가스가 제 1개구로 통과되게 하고, 이차적으로 비례밸브인 1차 조절부재의 작동후 2차 조절부재에 의해 제 2개구로 통과되는 가스량이 조절되게 함에 따라, 부품수 절감에 따른 몸체내의 구성을 단순화시킬 수 있는 효과가 있다.According to the proportional control gas valve device of the present invention as described in detail above, in the proportional control gas valve device, one solenoid valve is integrated with the proportional valve and the other solenoid valve is installed, but the proportional valve is applied with AC power. It consists of a primary control member which is operated according to the secondary control member and the control of the amount of gas proportional control in accordance with the application of a variable DC power supply, the gas flowing into the inlet of the body by the solenoid valve to the first opening By passing through and controlling the amount of gas passing through the second opening by the secondary adjusting member after the operation of the primary adjusting member, which is a secondary proportional valve, the effect of reducing the number of parts can be simplified. have.
아울러,비례밸브의 2차 조절부재에 인가되는 직류 전류값을 가변시킬 수 있게 하고, 몸체의 제 3유로에는 제 3다이아프램을 설치함으로써, 제 3유로의 압력이 높거나 낮을 경우 직류 전류값을 가변화시키면서 제 3다이아프램의 상승 또는 하강에 의해 제 3유로에 공급되는 가스량 및 압력을 비례제어할 수 있기 때문에 안전성이 크게 향상된 발명이다.In addition, it is possible to vary the DC current value applied to the secondary regulating member of the proportional valve, and by installing a third diaphragm in the third flow path of the body, when the pressure of the third flow path is high or low, It is an invention in which safety is greatly improved because the amount and pressure of the gas supplied to the third channel can be proportionally controlled by raising or lowering the third diaphragm while varying.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.While the invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments, the invention is not limited to the embodiments described above, but in the field of which the invention pertains without departing from the spirit of the invention as claimed in the claims. Any person with ordinary knowledge will be able to make various modifications.
Claims (6)
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