KR100335855B1

KR100335855B1 - 비례제어 가스밸브장치

Info

Publication number: KR100335855B1
Application number: KR1019990029691A
Authority: KR
Inventors: 문성대
Original assignee: 전주범; 대우전자주식회사
Priority date: 1999-07-22
Filing date: 1999-07-22
Publication date: 2002-05-08
Also published as: KR20010010671A

Abstract

본 발명은 비례제어 가스밸브장치에 관한 것으로, 가스의 입구, 제 1챔버, 유통로, 제 2챔버, 제 3챔버, 제 4챔버 및 출구의 순서로 형성되는 하우징; 상기 입구와 제 1챔버 사이에 위치되는 제 1밸브시트와, 상기 제 1밸브시트의 아래에 위치되어 제 1스프링의 힘으로 폐쇄 작동되는 제 1포핏과, 상기 제 1포핏에 제 1축봉으로 연결되어 상기 제 1밸브시트가 개방되도록 상기 제 1포핏을 하방향 작동시키는 제 1플런저와, 전원의 인가에 따라 상기 제 1플런저를 직진 이동시키도록 상기 제 1챔버의 상부에 설치되는 제 1솔레노이드로 이루어진 전자밸브; 및 상기 제 2챔버가 위치된 상기 하우징에 설치되어 가스를 상기 제 4챔버로 공급하는 제 1작동부재와, 상기 제 3챔버가 위치된 상기 하우징에 설치되는 제 2작동부재 및 상기 제 2작동부재 상부의 상기 하우징에 설치되어 상기 제 4챔버 내의 가스를 외부로 배출시킴에 따라 상기 제 4챔버 내의 압력이 조절되는 압력조정장치로 이루어진 비례밸브를 포함함으로써, 하우징 내의 유로를 간단히 형성할 수 있고, 압력조정장치의 제 4스프링과 설정스프링에 의해 가스의 배출량을 정확히 조절함에 따라 보다 정확한 비례제어 작업을 수행할 수 있는 유용한 발명이다.

Description

비례제어 가스밸브장치{PROPORTIONAL CONTROL VALVE DEVICE FOR A GAS}

본 발명은 비례제어 가스밸브장치의 하우징 내에는 제 1다이아프램, 제 2다이아프램과 함께 제 2챔버, 제 3챔버 및 제 4챔버를 연이어 형성하는 한편, 비례밸브의 제 3축봉에는 보조포핏으로 개폐되도록 오리피스를 관통하여 가스 압력에 따라 제 2포핏이 자동개폐되게 하고, 압력조정장치의 제 4스프링과 설정스프링에 의해 가스의 배출량을 정확히 비례 제어할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 비례제어 가스밸브장치에 관한 것이다.

일반적으로 비례제어 가스밸브장치는 조정 가능한 목표값에 대해 배출 가스압이 조절될 수 있도록 하기 위한 분야에서 잘 알려져 있다.

종래 기술의 비례제어 가스밸브장치는 첨부된 도면 도 1에 의거 간략히 설명하면 다음과 같다.

이에 도시된 바와 같이, 비례제어 가스밸브장치(PG)는 하우징(1)에 비례밸브(40)와 전자밸브(30)를 설치하여 이루어진다.

상기 하우징(1)에는 스로틀(22)이 설치된 입구(2)를 비롯하여 제 1다이아프램(44)과 제 2다이아프램(62), 제 1챔버(8), 제 2챔버(10), 제 3챔버(12), 출구(4) 및 유통로(14)를 형성하되, 상기 제 1챔버(8)와 제 2챔버(10)에 제 1밸브시트(16)를, 상기 제 2챔버(10)와 제 3챔버(12)에 제 2밸브시트(18)를, 상기 제 3챔버(12)와 유통로(14)에 제 3밸브시트(20)를 각각 설치하고,

상기 전자밸브(30)는 상기 제 1밸브시트(16)를 개폐하는 제 1포핏(32)과, 상기 제 1포핏(32)과 일단이 연결되어 상기 하우징(1)에 설치되는 제 1로드(34)와, 상기 제 1로드(34)의 외주면에 끼워져 상기 제 1포핏(32)이 제 1밸브시트(16)를 폐쇄시키도록 힘을 가하는 리셋스프링(36)으로 이루어져 있었다.

상기 비례밸브(40)는 상기 제 1다이아프램(44)과 제 2다이아프램(62)에 각각설치된 제 1작동부재(42)와 제 2작동부재(60)로 이루어져 있었다.

상기 제 1작동부재(42)는 상기 하우징(1)에 설치된 솔레노이드 어셈블리(52)와, 상기 솔레노이드 어셈블리(52)의 캔티레버(54)에 의해 하강되는 작동핀(46)과, 상기 작동핀(46)의 하단과 상기 제 1다이아프램(44)에 작동스프링(50)과 함께 설치되어 상기 제 2밸브시트(18)를 개폐하는 제 2포핏(32)으로 이루어지는 한편,

상기 제 2작동부재(60)는 상기 제 2다이아프램(62)의 하부로 돌출되는 조절핀(64)과, 상기 조절핀(64)의 외주면에 끼워져 한쪽 방향으로 힘을 가하는 조절스프링(66)과, 상기 조절핀(64)의 하단에 연결되어 제 3밸브시트(20)를 폐쇄하는 제 3포핏(68)으로 이루어져 있었다.

여기서, 상기 제 1로드(34)는 솔레노이드 어셈블리(52)의 전기자(56)와 브레이드 스프링(58)에 의해 하강 작동하도록 되어 있었다.

이와 같이 구성된 종래의 비례제어 가스밸브장치(PG)의 대략적인 작동 상태를 볼 때, 하우징(1)의 입구(2)에는 가스가 유입되어 스로틀(22)을 거쳐 제 1챔버(8)로 공급되고, 이때 솔레노이드 어셈블리(52)에 인가된 전류에 의해 전기자(56)와 브레이드 스프링(58)이 작동되고, 이에 리셋스프링(36)이 압축되면서 제 1로드(34)가 하강하여 제 1포핏(32)은 제 1밸브시트(16)를 개방하게 됨으로써, 제 1챔버(8)내의 가스는 제 2챔버(10)로 공급되는 것이다.

이렇게 되면, 제 2챔버(10)의 압력이 높아지면서 가스의 일부는 제 2포핏(48)을 상부로 밀어 제 2밸브시트(20)를 개방함에 따라, 제 2챔버(20)의 가스는 제 3챔버(12)를 거쳐 출구(4)를 통해 외부로 배출함과 동시에, 제 2챔버(10)내의 가스의 일부는 제 2다이아프램(62)과 함께 조절핀(64)을 아래 방향으로 누르기 때문에 외부의 조절스프링(66)이 압축되면서 가장 하단의 제 3포핏(68)은 제 3밸브시트(20)를 개방함으로써, 이미 설명한 바와 같이 가스가 제 1챔버(8), 제 2챔버(10) 및 제 3챔버(12)의 유로를 통하는 대신, 가스는 하우징(1)의 하부에 형성된 유통로(14)로부터 제 3밸브시트(20)를 통과하여 출구(4)를 통하여 배출되는 과정을 거치면서 가스의 공급을 제어할 수 있도록 되어 있었다.

하지만, 종래의 비례제어 가스밸브장치(PG)는 하우징(1) 내에 제 1챔버(8), 제 2챔버(10), 제 3챔버(12), 유통로(14) 등과 같은 가스의 유로를 연이어 형성하지 않고, 각각 떨어진 장소에 형성하기 때문에 구조가 복잡할 할 뿐만 아니라, 하우징(1)내에 설치되는 전자밸브(30) 및 비례밸브(40)의 부품수가 많아 설치 비용이 많이 드는 등의 문제점이 발생했었고, 또한 조절핀(64)의 스트로크 범위를 정밀 제어하지 못해 가스량 제어를 정확히 할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 기술적 과제는 하우징 내에 제 1다이아프램, 제 2다이아프램과 함께 제 2챔버, 제 3챔버 및 제 4챔버가 연속적으로 간단히 형성할 수 있고, 비례밸브의 제 3축봉에는 보조포핏으로 개폐되도록 오리피스를 관통하여 가스 압력에 따라 제 2포핏이 자동 개폐되게 하면서 압력조정장치의 제 4스프링과 설정스프링에 의해 가스의 배출량을 보다 정확히 비례제어할 수 있는 비례제어 가스밸브장치를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명은 가스의 입구, 제 1챔버, 유통로, 제 2챔버, 제 3챔버, 제4챔버 및 출구가 연속적으로 형성되는 하우징; 상기 입구와 제 1챔버 사이에 위치되는 제 1밸브시트와, 상기 제 1밸브시트의 아래에 위치되어 제 1스프링의 힘으로 폐쇄 작동되는 제 1포핏과, 상기 제 1포핏에 제 1축봉으로 연결되어 상기 제 1밸브시트가 개방되도록 상기 제 1포핏을 하방향 작동시키는 제 1플런저와, 전원의 인가에 따라 상기 제 1플런저를 직진 이동시키도록 상기 제 1챔버의 상부에 설치되는 제 1솔레노이드로 이루어진 전자밸브; 및 상기 제 2챔버가 위치된 상기 하우징에 설치되어 상기 제 1챔버와 상기 유통로를 따라 상기 제 2챔버로 이동되어 온 가스를 상기 제 4챔버로 공급하는 제 1작동부재와, 상기 제 3챔버가 위치된 상기 하우징에 설치되어 상기 제 4챔버 내의 가스압에 따라 가스가 제 3챔버로 통과되어 상기 출구로 배출되는 제 2작동부재 및 상기 제 2작동부재 상부의 상기 하우징에 설치되어 상기 제 4챔버 내의 가스를 외부로 배출시킴에 따라 상기 제 4챔버 내의 압력이 조절되는 압력조정장치로 이루어진 비례밸브를 포함함으로써 달성되는 것이다.

본 발명은, 상기 제 1작동부재는 상기 제 2챔버 내로 선단의 보조포핏이 제 2스프링과 함께 돌출되는 제 2축봉에 의해 제 4챔버에 연결되는 제어 유로를 개폐하는 안전장치; 상기 제 2축봉의 하단에 연결되어 제 2솔레노이드의 전원 인가에 따라 수직 작동되는 제 2플런저로 이루어짐으로써 달성되는 것이다.

본 발명은, 상기 제 2작동부재는 제 2밸브시트에 접촉 개폐되며, 내부 중앙에는 제 3축봉이 끼워지는 제 2포핏; 상기 제 3축봉과 접속되어 보조포핏에 의해 개폐되도록 내부로 플러그가 끼워져 있는 제 3축봉; 상기 제 3축봉의 상단에 연결되어 가스 압력에 따라 일방향으로 이동되도록 상기 제 3챔버 상부의 상기 하우징에 설치되는 제 1다이아프램; 및 상기 제 1다이아프램의 상부로 위치하여 상기 제 1다이프램 사이에 제 3챔버를 형성하는 스페이스판으로 이루어짐으로써 달성되는 것이다.

본 발명은, 상기 압력조정장치는 제 2다이아프램의 상부로 제 4스프링과 함께 설치되어 스페이스판을 개폐하는 제 3포핏과 제 2다이아프램 하부에 제 3챔버 압력을 수용하는 유로를 통해 수용한 압력의 힘과, 상기 제 4스프링의 상단에 위치되어 하부 방향으로 힘을 가하는 제 3플런저의 힘이 대향되어 항상 평형을 이루는 압력을 유지함으로써 달성되는 것이다.

본 발명은, 상기 제 3솔레노이드에는 상기 제 3플런저를 일정위치 범위에 위치되도록 상기 제 3솔레노이드 상하에 설정스프링을 설치하고, 상기 제 3포핏의 변위에 비해 제 3플런저의 변위가 적은 상기 설정스프링의 상부에 접촉되어 탄성력을 조절하도록 상기 제 3솔레노이드의 상부로 수동조절부를 설치함으로써 달성되는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 비례제어 가스밸브장치 내부를 보인 정단면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비례제어 가스밸브장치 내부를 보인 정단면도.

도 3은 도 2의 측단면도.

도 4는 본 발명의 실시예에서 제 1포핏의 개방에 따른 가스의 이동 상태도.

도 5는 본 발명의 실시예에서 제 2포핏의 개방에 따른 가스의 이동 상태도.

도 6은 본 발명의 실시예에서 제 3포핏의 개방에 따른 가스의 이동 상태도.

도 7a와 도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 스페이스판의 개폐 상태를 보인 요부 단면도로, 도 7a는 스페이스판의 개방 상태이고, 도 7b는 스페이스판의 폐쇄 상태이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

PG1 : 비례제어 가스밸브장치

100 : 하우징 102 : 입구

104 : 출구 106 : 유통로

108 : 제 1챔버 110 : 제 2챔버

112 : 제 3챔버 114 : 제 4챔버

116 : 필터 200 : 전자밸브

202 : 제 1밸브시트 204 : 제 1스프링

206 : 제 1포핏 208 : 제 1축봉

210 : 제 1플런저 212 : 제 1솔레노이드

300 : 비례밸브 310 : 제 1작동부재

311 : 보조포핏 312 : 제 2스프링

313 : 제 2축봉 314 : 제 2솔레노이드

315 : 제 2플런저 320 : 제 2작동부재

321 : 제 2포핏 322 : 플러그

323 : 제 3축봉 324 : 유로

325 : 제 1다이아프램 326 : 스페이스판

330 : 압력조정장치 331 : 제 4스프링

332 : 제 3포핏 333 : 제 3플런저

334 : 제 3솔레노이드 335 : 설정스프링

336 : 수동조절부

이하, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 7a, 도 7b에 의거하여 자세히 기술하고자 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비례제어 가스밸브장치 내부를 보인 정단면도이고, 도 3은 도 2의 측단면도로, 비례제어 가스밸브장치(PG1)의 하우징(100)에 전자밸브(200)와 비례밸브(300)가 설치된 상태를 보여주고 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에서 제 1포핏의 개방에 따른 가스의 이동 상태도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에서 제 2포핏의 개방에 따른 가스의 이동 상태도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에서 제 3포핏의 개방에 따른 가스의 이동 상태도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명 비례제어 가스밸브장치(PG1)는 하우징(100)에 전자밸브(200)와 비례밸브(300)를 설치하여 이루어진다.

상기 하우징(100)은 가스의 입구(102), 제 1챔버(108), 유통로(106), 제 2챔버(110), 제 3챔버(112), 제 4챔버(114) 및 출구(104)가 연속적으로 형성된다.

상기 전자밸브(200)는 상기 입구(102)와 제 1챔버(108) 사이에 위치되는 제 1밸브시트(202)와, 상기 제 1밸브시트(202)의 아래에 위치되어 제 1스프링(204)의 힘으로 폐쇄 작동되는 제 1포핏(206)과, 상기 제 1포핏(206)에 제 1축봉(208)으로 연결되어 상기 제 1밸브시트(202)가 개방되도록 상기 제 1포핏(206)을 하방향 작동시키는 제 1플런저(210)와, 전원의 인가에 따라 상기 제 1플런저(210)를 직진 이동시키도록 상기 제 1챔버(108)의 상부에 설치되는 제 1솔레노이드(212)로 이루어진다.

상기 비례밸브(300)는 상기 제 2챔버(110)가 위치된 상기 하우징(100)에 설치되어 상기 제 1챔버(108)와 상기 유통로(106)를 따라 상기 제 2챔버(110)로 이동되어 온 가스를 상기 제 4챔버(114)로 공급하는 제 1작동부재(310)와, 상기 제 3챔버(112)가 위치된 상기 하우징(100)에 설치되어 상기 제 4챔버(114) 내의 가스압에 따라 가스가 제 3챔버(112)로 통과되어 상기 출구(104)로 배출되는 제 2작동부재(320) 및 상기 제 2작동부재(320) 상부의 상기 하우징(100)에 설치되어 상기 제 4챔버(114) 내의 가스를 외부로 배출시킴에 따라 상기 제 4챔버(114) 내의 압력이 조절되는 압력조정장치(330)로 이루어진 비례밸브(300)를 포함한다.

상기 제 1작동부재(310)는 상기 제 2챔버(110) 내로 선단의 보조포핏(311)이 제 2스프링(312)과 함께 돌출되는 제 2축봉(313)에 의해 제 4챔버(114)에 연결되는 제어 유로를 개폐하는 2차안전장치; 상기 제 2축봉(313)의 하단에 연결되어 제 2솔레노이드(314)의 전원 인가에 따라 수직 작동되는 제 2플런저(315)로 이루어진다.

상기 제 2작동부재(320)는 제 2밸브시트(326)에 접촉 개폐되며, 내부 중앙에는 제 3축봉(323)이 끼워지는 제 2포핏(321); 상기 제 3축봉(323)과 접속되어 보조포핏(311)에 의해 개폐되도록 내부로 플러그(322)가 끼워져 있는 는 제 3축봉(323); 상기 제 3축봉(323)의 상단에 연결되어 가스 압력에 따라 일 방향으로 이동되도록 상기 제 3챔버(112) 상부의 상기 하우징(100)에 설치되는 제 1다이아프램(325); 및 상기 제 1다이아프램(325)의 상부로 위치하여 상기 제 1다이아프램(325)과의 사이에 제 3챔버(112)를 형성하는 스페이스판(326)으로 이루어진다.

상기 압력조정장치(330)는 제 2다이아프램(337)의 상부로 제 4스프링(331)과 함께 설치되어 스페이스판(326)을 개폐하는 제 3포핏(332)과 제 2다이아프램(337)하부에 제 3챔버(112) 압력을 수용하는 유로(324)를 통해 수용한 압력의 힘과, 상기 제 4스프링(331)의 상단에 위치되어 하부 방향으로 힘을 가하는 제 3플런저(333)의 힘이 대향되어 항상 평형을 이루는 압력을 유지한다.

상기 제 3솔레노이드(334)에는 상기 제 3플런저(333)를 일정 위치범위에 위치되도록 상기 제 3솔레노이드(334) 상하에 설정 스프링(335)을 설치하고, 상기 제 3포핏(332)의 변위에 비해 플런저의 변위가 적은 상기 설정 스프링(335)의 상부에 접촉되어 탄성력을 조절하도록 상기 제 3솔레노이드(334)의 상부로 수동조절부(336)를 설치한다.

도면 중 미설명 부호(116)는 상기 하우징(100)의 입구(102)측에 설치된 필터이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 설명은 다음과 같다.

우선, 가스는 하우징(100)에 형성된 입구(102)를 통해 유입되어 필터(116)로 불순물이 여과된 상태로 있다가 전자밸브(200)의 제 1솔레노이드(212)에 전원을 인가하면, 제 1플런저(210), 제 1축봉(208)과 함께 제 1포핏(206)은 하강하여 제 1밸브시트(202)를 개방하고, 이때 제 1포핏(206)은 그 하부의 제 1스프링(204)을 압축된 상태로 한다. 이에 따라 앞서와 같이 필터(116)를 통과한 가스는 제 1챔버(108)로 공급되고, 그 공급된 가스는 인접 형성된 유통로(106)를 따라 제 2챔버(110)로 공급된다.(도 4)

이어, 비례밸브(300)의 제 1작동부재(310)에 전원을 인가하면, 그 제 1작동부재(310)의 제 1솔레노이드(212)에 의한 자장의 힘은 제 2플런저(315)를 하부 방향으로 밀게 되고, 이에 따라, 제 2플런저(315)와 연결된 제 2축봉(313)이 하강하여 그 선단의 보조포핏(311)은 플러그(322)에 형성된 오리피스를 개방하게 됨으로써, 앞서 제 2챔버(110)에 채워진 가스는 유로(324)를 따라 제 4챔버(114)로 공급되어 가스압이 상승되게 한다. 이때, 제 2축봉(313)의 외주면에 끼워진 제 2스프링(312)은 압축된 상태로 된다.(도 5)

이와 같이, 제 4챔버(114)내의 가스압이 높아지면, 그 가스압은 제 1다이아프램(325)은 물론 제 3포핏(332)에 가해져 바깥 방향으로 각각 밀어주는 상태가 된다. 다시 말해, 제 4챔버(114)내에서 상승된 가스압은 제 1다이아프램(325)을 하부 방향으로 밀어주는 한편, 제 3포핏(332)을 상부 방향으로 밀어주게 되는 것이다. 이 과정에 의해 제 4챔버(114)내의 가스압을 정상치로 유지하게 되는 것이다.(도 6)

이 과정에 대해 좀더 상세히 설명하면, 제 1다이아프램(325)이 가스압에 의해 하부 방향으로 움직일 경우, 이에 연결된 제 3축봉(323)과 함께 제 2포핏(321)이 하부 방향으로 움직여 제 2밸브시트(316)를 개방하게 된다. 그러면 제 2챔버(110)내의 가스는 제 2밸브시트(316)를 통과하여 제 3챔버(112)내로 이동된 후 출구(104)를 통해 외부로 배출되는 것이다.

결과적으로, 제 4챔버(114)내의 가스 압력의 높을 경우에는 그 상승된 압력만큼 제 3축봉(323)의 스트로크(Stroke)가 커져 제 2포핏(321)에 의한 제 2밸브시트(316)의 개방 정도가 커지기 때문에 제 3챔버(112)를 통해 출구(104)로 배출되는 가스량이 많아지는 반면, 제 4챔버(114)내의 가스 압력이 낮을 경우에는 제3축봉(323)의 스트로크가 작아져 제 2포핏(321)에 의한 제 2밸브시트(316)의 개방 정도가 적어지기 때문에 제 3챔버(112)를 통해 출구(104)로 배출되는 가스량이 적어지게 되는 것이다.

특히, 제 4챔버(114)내의 가스 압력은 일부의 가스를 출구(104)로 배출시키는 것에 의해 조절하게 되는바, 그 가스는 스페이스판(326)의 중앙 지점에서 제 3포핏(332)과 함께 제 2다이아프램(337)을 밀면서 상부로 통과된 후, 스페이스판(326)의 상부 일측으로 관통된 구멍(도시안됨)을 통과하여 출구(104)로 배출된다. 제 3챔버(112)내의 압력을 정상치로 유지한다.(도 7a, 도 7b)

이때, 제 3포핏(332)은 스페이스판(326)의 구멍을 막고 있던 상태에서 열리는 정도는 압력조정장치(330)에 의해 수행된다.

이를 자세히 설명하면, 제 2다이아프램(337)에 부착된 제 3포핏(332)은 제 3플런저(333) 및 제 4스프링(331)에 의해 스페이스판(326)을 폐쇄 상태로 있게 하고, 그 폐쇄되는 힘은 제 3솔레노이드(334)에 인가되는 전류량을 조절하여 제 3플런저(333)가 제 4스프링(331)을 누르는 힘으로 조절되는 것이다. 이러한 제 4스프링(331)의 탄성력이 크게 되면, 그 만큼 제 4챔버(114)내의 가스 압력이 높아야 제 3포핏(332)을 밀어 스페이스판(326)을 개방할 수 있는 반면, 제 4스프링(331)의 탄성력이 작으면, 그만큼 제 4챔버(114)내의 가스 압력이 낮은 상태로도 제 3포핏(332)을 밀어 스페이스판(326)이 개방될 수 있도록 하는 것이다.

이에 앞서, 제 3플런저(333)는 제 3솔레노이드(334)의 내부에 설치된 설정 스프링(335)의 탄성력에 의해 미리 세팅된다. 다시말해, 제 3솔레노이드(334)의 상부에 설치된 수동조절부(336)를 회전시켜 설정 스프링(335)의 탄성력을 강하게 혹은 약하게 조절하여 제 3플런저(333)의 스트로크 범위를 한정하게 되는 것이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명 비례제어 가스밸브장치에 따르면, 비례제어 가스밸브장치의 하우징 내에는 제 1다이아프램, 제 2다이아프램과 함께 제 2챔버, 제 3챔버 및 제 4챔버를 연이어 형성하여 하우징 내의 유로를 간단히 형성할 수 있는 효과가 있는 한다. 또한 비례밸브의 제 3축봉에는 보조포핏으로 개폐되도록 오리피스를 관통하여 가스 압력에 따라 제 2포핏이 자동 개폐되게 하면서 압력조정장치의 제 4스프링과 설정스프링에 의해 가스의 배출량을 정확히 조절함에 따라 보다 정확한 비례제어 작업을 수행할 수 있는 유용한 발명이다.

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.

Claims

가스의 입구(102), 제 1챔버(108), 유통로(106), 제 2챔버(110), 제 3챔버(112), 제 4챔버(114) 및 출구(104)가 연속적으로 형성되는 하우징(100);

상기 입구(102)와 제 1챔버(108) 사이에 위치되는 제 1밸브시트(202)와, 상기 제 1밸브시트(202)의 아래에 위치되어 제 1스프링(204)의 힘으로 폐쇄 작동되는 제 1포핏(206)과, 상기 제 1포핏(206)에 제 1축봉(208)으로 연결되어 상기 제 1밸브시트(202)가 개방되도록 상기 제 1포핏(206)을 하방향 작동시키는 제 1플런저(210)와, 전원의 인가에 따라 상기 제 1플런저(210)를 직진 이동시키도록 상기 제 1챔버(108)의 상부에 설치되는 제 1솔레노이드(212)로 이루어진 전자밸브(200); 및

상기 제 2챔버(110)가 위치된 상기 하우징(100)에 설치되어 상기 제 1챔버(108)와 상기 유통로(106)를 따라 상기 제 2챔버(110)로 이동되어 온 가스를 상기 제 4챔버(114)로 공급하는 제 1작동부재(310)와, 상기 제 3챔버(112)가 위치된 상기 하우징(100)에 설치되어 상기 제 4챔버(114) 내의 가스압에 따라 가스가 제 3챔버(112)로 통과되어 상기 출구(104)로 배출되는 제 2작동부재(320) 및 상기 제 2작동부재(320) 상부의 상기 하우징(100)에 설치되어 상기 제 4챔버(114) 내의 가스를 외부로 배출시킴에 따라 상기 제 4챔버(114) 내의 압력이 조절되는 압력조정장치(330)로 이루어진 비례밸브(300)를 포함한 것을 특징으로 하는 비례제어 가스밸브장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1작동부재(310)는

상기 제 2챔버(110) 내로 선단의 보조포핏(311)이 제 2스프링(312)과 함께 돌출되는 제 2축봉(313)에 의해 제 4챔버(114)에 연결되는 제어 유로를 개폐하는 2차안전장치;

상기 제 2축봉(313)의 하단에 연결되어 제 2솔레노이드(314)의 전원 인가에 따라 수직 작동되는 제 2플런저(315)로 이루어진 것을 특징으로 하는 비례제어 가스밸브장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2작동부재(320)는

제 2밸브시트(316)에 접촉 개폐되며, 내부 중앙에는 제 3축봉(323)이 끼워지는 제 2포핏(321);

상기 제 3축봉(323)과 접속되어 보조포핏(311)에 의해 개폐되도록 내부로 플러그(322)가 끼워져 있는 제 3축봉(323)과,

상기 제 3축봉(323)의 상단에 연결되어 가스 압력에 따라 일 방향으로 이동되도록 상기 제 3챔버(112) 상부의 상기 하우징(100)에 설치되는 제 1다이아프램(325); 및

상기 제 1다이아프램(325)의 상부로 위치하여 상기 제 1다이아프램(325)과의 사이에 제 3챔버(112)를 형성하는 스페이스판(326)

으로 이루어진 것을 특징으로 하는 비례제어 가스밸브장치.
제 1 항에 있어서, 상기 압력조정장치(330)는

제 2다이아프램(337)의 상부로 제 4스프링(331)과 함께 설치되어 스페이스판(326)을 개폐하는 제 3포핏(332)과 제 2다이아프램(337) 하부에 제 3챔버(112)의 압력을 수용하는 유로(336)를 통해 수용된 압력의 힘과;

상기 제 4스프링(331)의 상단에 위치되어 하부 방향으로 힘을 가하는 제 3플런저(333)의 힘이 대향되어 항상 평형을 유지하도록 압력이 유지되는 것을 특징으로 하는 비례제어 가스밸브장치.
제 4항에 있어서, 상기 제 3솔레노이드(334)에는 상기 제 3플런저(333)를 일정 위치 범위에 의 상부에 위치되도록 상기 제 3솔레노이드(334) 상,하에 설정 스프링(335)을 설치하고, 제 3포핏(332)의 변위에 비해 제 3플런저(333)의 변위는 적은 상기 설정 스프링(335)의 상부에 접촉되어 탄성력을 조절하도록 상기 제 3솔레노이드(334)의 상부로 수동조절부(336)를 설치한 것을 특징으로 하는 비례제어 가스밸브장치.