KR100685220B1

KR100685220B1 - 자동 정유량 제어밸브

Info

Publication number: KR100685220B1
Application number: KR1020060008788A
Authority: KR
Inventors: 이정수
Original assignee: 이정수
Priority date: 2006-01-27
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2007-02-22

Abstract

본 발명에 따른 자동 정유량 제어밸브는 유체가 공급되는 입구를 형성하고, 상기 입구와 연통되어 공급유체가 흐르는 가변유로를 형성하며, 상기 가변유로에 연통되어 일정 유량의 유체가 배출되는 출구를 형성하도록 된 밸브몸체; 상기 밸브몸체의 입구와 출구 사이에 설치되어 가변유로의 유량을 조절하도록 작동되는 하우징; 상기 하우징의 내부 중심에 축 결합되어 상하 슬라이드 되는 피스톤; 상기 피스톤에 결합되어 피스톤을 탄력 지지하도록 된 탄성부재; 상기 하우징 상측에서 결합되어 피스톤 및 탄성부재의 이탈을 방지하도록 된 덮개를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명은 피스톤과 하우징의 결합체가 단품형태로 제공되어 밸브본체의 조립작업이 신속하게 진행되어 생산 능률이 향상되는 효과가 있다.

그리고, 상기 본 발명은 밸브몸체의 금형구조를 단순화함으로써, 금형비용이 절감되는 효과가 있고, 배관설비의 설계가 용이한 효과가 있다.

Description

자동 정유량 제어밸브{a constant flow control valve}

도 1은 종래 기술의 자동 정유량 제어밸브의 내부구조를 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 자동 정유량 제어밸브의 외부구조를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 자동 정유량 제어밸브의 내부구조를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 자동 정유량 제어밸브의 유체흐름을 나타낸 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 피스톤 작동구조를 나타낸 확대 단면도.

<도면중 주요부분에 대한 부호의 설명>

110: 밸브몸체 111: 입구

112: 출구 113: 가변유로

115: 하우징 결합부 116: 차단블럭

117: 제1 게이지결합부 118: 제2 게이지결합부

119: 밸런싱용 유체 유입로 120: 하우징

121: 나사탭구간 123: 고무패킹부재

125: 중공부 127: 수직관통홀

128: 수평관통홀 129: 밸런싱용 유체 유입로

130: 피스톤 131: 밸런스 홀

140: 탄성부재 150: 덮개

151: 회전용 요철돌기 160: 제1 게이지 플러그

170: 제2 게이지 플러그

본 발명은 자동 정유량 조절밸브에 관한 것으로서, 피스톤과 하우징의 결합체가 단품형태로 제공되어 밸브본체와 조립되도록 함으로써, 조립작업이 신속하게 진행되도록 하는 자동 정유량 제어밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 배관계통은 연결된 각 구간에 얼마나 정확한 양의 유체를 공급해줄 수 있는가가 매우 중요한데, 이를 위해 각 구간의 배관 직경과 마찰손실을 반복 계산하는 과정을 거쳐 설계 및 시공하게 된다.

상기와 같이 시공된 배관설비는 사용도중에 유량의 조절을 필요로 하거나, 사용 중인 배관 계통의 노후화에 따른 이물질의 침적 등에 의해 유량변화가 발생될 때에는 별도의 밸런싱 작업을 수행하게 된다.

그러나, 이러한 밸런싱 작업은 일시적인 것으로서, 시스템에 약간의 변화라도 발생되면, 배관 계통은 다시 불균형 상태로 되기 때문에 이러한 시스템의 변화에 탄력적으로 대응하여 항상 일정량의 유량이 흐를 수 있도록 하는 자동유량제어밸브가 개발되어 사용되고 있다.

도 1은 종래 기술의 자동 정유량 제어밸브의 내부구조를 나타낸 단면도로서, 동 도면에서 보여지는 바와 같은 종래 기술의 자동 정유량 제어밸브는 내부에 입구(11a)와 출구(11b)를 갖는 소정의 유로(11)와 이 유로(11)에 연통되는 챔버(15)가 각각 구비된 밸브 몸체(10)와, 이 밸브 몸체(10)의 챔버(15)에 설치되며 그 일면에는 유로(11)를 향해 연장된 유로 개폐축(27)이 구비된 다이어프램(20)과, 이 다이어프램(20)을 유로 개방방향으로 탄력지지하는 스프링(29)과, 상기 밸브 몸체(10)에 결합되어 유로 개폐축(27) 전방 또는 후방의 유로(11)를 향해 연장된 유량조절수단(30)을 포함하여 구성되며, 상기 챔버(15)의 일면에는 유로(11)의 입구(11a)쪽과 연통된 유체유입로(16)가 형성되어 상기 다이어프램(20)이 유체의 압력에 의해 작동되면서 그 일면의 유로 개폐축(27)을 통해 유로(11)의 개방 정도를 자동 제어할 수 있도록 하는 구성으로 이루어진다.

그리고, 도 1에는 도시되지 않았으나, 밸브 몸체(110) 하측에 유체의 차압측정을 위한 별도의 게이지 플러그가 설치되는데, 상기 게이지플러그는 입/출력측이 한 쌍으로 이루어진다.

그러나, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 종래기술은 밸브 몸체(10)의 상측에 챔버(15)를 설치하고, 하측에는 유량조절수단(30)을 설치하는 구조로서, 밸브 몸체의 구조가 복잡하게 되고, 금형설계가 어려워지게 되어, 금형비용이 증가하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 종래기술은 챔버(15), 다이어프램(20), 유량조절수단(30)이 각기 별개의 단품으로 제작 관리되고, 특히 유량조절수단(30)은 커버(31), 조절나사 (33), 캡(35)의 결합으로 이루어지는 등 조립공정에 많은 시간이 소요됨에 따라 생산 효율이 떨어지게 되는 문제가 있었다.

또한, 상기 종래기술은 유량조절수단(30)의 좌우측 각각에 게이지 플러그 한 쌍씩 즉, 4개의 입/출력 게이지 플러그가 설치되어야 하기 때문에 구조가 복잡해지고 금형설계비용이 증가하게 되는 문제가 있었다.

이에, 유량조절수단(30)의 일측에만 게이지플러그를 형성하기도 하는데, 이는 공급유체의 흐름방향이 바뀌는 경우 구조변경이 어려운 문제가 있었다.

상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 피스톤과 하우징의 결합체가 단품형태로 제공되어 밸브본체와 조립되도록 함으로써, 조립작업이 신속하게 진행되도록 하는 자동 정유량 제어밸브를 제공하는데 있다.

상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 밸브몸체의 금형구조를 단순화함으로써, 금형비용 및 배관설비의 설계가 용이하도록 된 자동 정유량 제어밸브를 제공하는데 있다.

상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은 입/출력 측으로 이루어지는 제1, 제2 게이지 플러그를 밸브 몸체의 입구와 출구의 유로 경계면 좌우측에 각각 대향 설치함으로써, 유체의 입구측과 출구측의 압력차를 보다 정확하게 측정할 수 있도록 하는 자동 정유량 제어밸브를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 정유량 제어밸브는 유체가 공급되는 입구를 형성하고, 상기 입구와 연통되어 공급유체가 흐르는 가변유로를 형성하며, 상기 가변유로에 연통되어 일정 유량의 유체가 배출되는 출구를 형성하도록 된 밸브몸체; 상기 밸브몸체의 입구와 출구 사이에 설치되어 가변유로의 유량을 조절하도록 작동되는 하우징; 상기 하우징의 내부 중심에 축 결합되어 상하 슬라이드 되는 피스톤; 상기 피스톤의 외경에 결합되어 피스톤을 탄력 지지하도록 된 탄성부재; 상기 하우징 상측에서 결합되어 피스톤 및 탄성부재의 이탈을 방지하도록 된 덮개를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 첨부도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 자동 정유량 제어밸브의 외부구조를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 자동 정유량 제어밸브의 내부구조를 나타낸 단면도 이다.

동 도면에서 보여지는 바와 같은 본 발명에 따른 자동 정유량 제어밸브는 크게 밸브몸체(110), 하우징(120), 피스톤(130), 탄성부재(140), 덮개(150), 제1 게이지플러그(160), 제2 게이지플러그(170)로 구성된다.

상기 밸브몸체(110)는 일측에 유체가 공급되는 입구(111)를 형성하고, 상기 입구(111)와 연통되어 공급유체가 이송되는 가변유로(113)를 형성하며, 상기 가변 유로(113)에 연통되어 일정 유량의 유체가 배출되는 출구(112)를 형성하게 된다.

이때, 상기 밸브몸체(110) 상측 중앙에는 내측의 수직방향으로 연통되는 하우징 결합부(115)가 형성되고, 상기 하우징 결합부(115)와 대향되는 관체 바닥으로부터 소정높이 돌출되어 그 끝단이 하우징 결합부(115) 끝단 내측에 연장되는 원기둥형상의 차단블럭(116)이 형성되며, 상기 차단블럭(116)의 좌우측 하부에 관체 외부로 연통되는 제1 게이지결합부(117)와 제2 게이지결합부(118)가 형성되도록 한다.

여기서, 상기 차단블럭(116)의 상단 둘레에는 도 4에서 보는 바와 같은 복수개의 유체 가이드홈(116a)이 등 간격 설치되도록 하여 가변유로(113)를 통과하는 유체의 흐름을 안정화시켜 유체소음이 저감되도록 할 수 있다.

이때, 상기 제1 게이지결합부(117)와 제2 게이지결합부(118) 각각에는 제1 게이지플러그(160)와 제2 게이지플러그(170)가 결합되고, 별도의 압력측정장치에 연결시켜 밸브몸체(110)의 입구측 압력과 출구측 압력의 차를 측정하게 되는데, 상기 허용압력차는 0.3~1.5kg/cm²가 유지되도록 한다.

상기 하우징(120)은 밸브몸체(110)의 입구(111)와 출구(112) 사이에 설치되어 가변유로(113)의 유량을 조절하도록 작동되는데, 하우징 결합부(115) 내에 나선 결합되어 높낮이 조절됨으로써, 하부 끝단이 차단블럭(116)과 간극 조절됨에 따라 유량이 조절되게 된다.

이를 위해, 상기 하우징(120)의 외경에 소정 폭의 나사탭구간(121)이 형성되 도록 하고, 상기 나사탭구간(121)이 형성되지 않은 양측 외경둘레에 수밀을 위한 고무패킹부재(123)가 복수 개 설치되도록 할 수 있다.

또한, 상기 하우징(120)은 차단블럭(116)과 대향하는 위치에 수직관통홀(127)을 형성하고, 상기 수직관통홀(127)의 상측과 직교되고, 밸브몸체(110)의 출구(112)에 연통되는 수평관통홀(128)이 형성되도록 한다.

이때, 도 4의 상세도를 통해 보여지듯이 상기 수직관통홀(127)의 하측 끝단이 확관되는 경사면을 형성토록 하고, 상기 경사면의 내측 둘레에 복수개의 유체 가이드홈(127a)을 등 간격 배치시켜 유체의 흐름이 안정화 되도록 함으로써, 유체소음이 저감되도록 할 수 있다.

상기 하우징(120)의 중앙에 마련된 중공부(125)에는 상하 슬라이드 가능한 상태로 작동되는 피스톤(130)이 탄성부재(140)에 의해 탄력 지지되고 있는데, 상기 피스톤(130)의 하측 끝단이 수평관통홀(128) 내에 위치하게 된다.

이때, 상기 피스톤(130)은 중심이 관통되는 밸런스홀(131)을 형성하고, 상기 밸런스홀(131)을 통해 유입된 유체가 중공부(125) 내에 채워질 수 있도록 유로를 형성하게 된다.

상기 덮개(150)는 하우징(120) 내에 피스톤(130) 및 탄성부재(140)를 설치하고 난 후, 하우징(120) 상측의 개구부와 나선 결합되어 내부가 밀폐되도록 하는데, 상기 나선결합구조는 최초 조립공정 상에서만 필요한 구조로서, 최초 조립공정 이후에는 풀림이 방지되도록 억지공차를 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 덮개(150) 중앙에는 육간렌치 등의 공구를 이용해 회전시키기 위 한 회전용 요철돌기(151)가 구비되도록 하는데, 상기 회전용 요철돌기(151)는 평상시 캡을 씌워서 사용함으로써, 관리자 이외의 제3자에 의한 불필요한 조작행위를 방지할 수 있게 된다.

이하, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 자동 정유량 제어밸브의 유체흐름을 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 피스톤 작동구조를 나타낸 확대 단면도 이다.

동 도면에서와 같이 밸브몸체(110)의 입구(111)로 공급된 유체는 일부가 하우징(120)의 피스톤(130) 상측 공간부에 공급되어 유체의 공급압력이 작용되도록 하여 피스톤(130)을 하부로 가압시키게 되는데, 이를 위해 밸브몸체(110) 일측과 하우징(120) 일측에 각각 밸런싱용 유체 유입로(119)(129)가 연통 가능한 상태로 형성되도록 한다.

상기 밸런싱용 유체 유입로(119)(129)는 밸브 몸체(110) 하우징 결합부(115)에 입구(111)로부터 하우징(120) 결합부(115) 쪽으로 형성된 관통공과 하우징(120) 외주면에 원주방향 일정구간 형성시킨 오목부와, 그리고 덮개의 저면과 피스톤의 상부 사이에 형성되고 중공부로 형성하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 밸런싱용 유체 유입로(119)(129)를 통해 공급되는 유체공급압력이 탄성부재(140)의 복원력을 상회하고, 압력치가 높을수록 피스톤(130)의 수직방향 이동 폭이 커지게 된다.

그리고, 나머지 공급유체는 차단블럭(116)과 하우징(120) 사이의 유로를 통해 수직관통홀(127) 및 수평관통홀(128)을 지나 출구(112)로 배출되는데, 수평관통홀(128)에 공급되는 유체 중 일부가 피스톤(130)의 밸런스홀(131)을 통해 하우징(120) 중공부(125)로 공급되어 피스톤(130) 상측에서 가해지는 공급압력에 대응하는 밸런스 압력을 형성함으로써, 피스톤(130)이 소정폭 이하로 하향되는 것을 방지시켜 일정 유량을 자동으로 유지시키는 작용을 하게 된다.

이때, 밸브몸체(110) 저부에 형성한 제1 게이지플러그(160)와 제2 게이지플러그(170)를 이용해 공급압력과 배출압력 사이의 압력차를 측정할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 입/출력 측으로 이루어지는 제1, 제2 게이지 플러그를 밸브 몸체의 입구와 출구의 유로 경계면 좌우측에 대향 설치함으로써, 유체의 입구측과 출구측의 압력차를 보다 정확하게 측정할 수 있고, 유체의 흐름 방향이 바뀌더라도 대칭구조를 갖게 되어 구조변경이 용이한 효과가 있다.

Claims

유체가 공급되는 입구(111)를 형성하고, 상기 입구(111)와 연통되어 공급유체가 흐르는 가변유로(113)를 형성하며, 상기 가변유로(113)에 연통되어 일정 유량의 유체가 배출되는 출구(112)를 형성하도록 된 밸브몸체(110);

상기 밸브몸체(110)의 입구(111)와 출구(112) 사이에 설치되어 가변유로(113)의 유량을 조절하도록 작동되는 하우징(120);

상기 하우징(120)의 내부 중심에 축 결합되어 상하 슬라이드 되는 피스톤(130);

상기 피스톤(130)과 결합되어 피스톤(130)을 탄력 지지하도록 된 탄성부재(140);

상기 하우징(120) 상측에서 결합되어 피스톤(130) 및 탄성부재(140)의 이탈을 방지하도록 된 덮개(150);

상기 덮개(150)와 피스톤(130) 상면 사이의 공간에 압력유체가 공급될 수 있도록, 밸브 몸체(110) 일측과 하우징(120) 일측에 각각 연통되는 형성시킨 밸런싱용 유체 유입로(119)(129);

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 정유량 제어밸브.
제 1항에 있어서,

상기 밸브몸체(110) 상측 중앙에는 내측의 수직방향으로 연통되는 하우징 결합부(115)가 형성되고, 상기 하우징 결합부(115)와 대향되는 관체 바닥으로부터 소정높이 돌출되어 그 끝단이 하우징 결합부(115) 끝단 내측에 연장되는 원기둥형상의 차단블럭(116)이 형성되며, 상기 차단블럭(116)의 좌우측 하부에 관체 외부로 연통되는 제1 게이지결합부(117)와 제2 게이지결합부(118)가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 정유량 제어밸브.
제 2항에 있어서,

상기 차단블럭(116)의 상단 둘레에 복수개의 유체 가이드홈(116a)이 등 간격 설치되도록 하여 가변유로(113)를 통과하는 유체의 흐름을 안정화시켜 유체소음이 저감되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동 정유량 제어밸브.
제 1항에 있어서,

상기 하우징(120)은 외경에 소정 폭의 나사탭구간(121)이 형성되고, 상기 나사탭구간(121)이 형성되지 않은 양측 외경둘레에 수밀을 위한 고무패킹부재(123)가 복수 개 설치되며, 내경 하단에 차단블럭(116)과 대향하는 수직관통홀(127)이 형성되고, 상기 수직관통홀(127)의 상측과 직교되어 밸브몸체(110)의 출구(112)에 연통되는 수평관통홀(128)이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 정유량 제어밸브.
제 1항에 있어서,

상기 하우징(120)의 중앙에 중공부(125)가 구비되고, 상기 중공부(125) 내에 상하 슬라이드 가능한 상태로 작동되는 피스톤(130)이 탄성부재(140)에 의해 탄력 지지되며, 상기 피스톤(130)의 하측 끝단이 수평관통홀(128) 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 자동 정유량 제어밸브.
제 4항 또는 5항에 있어서,

상기 수직관통홀(127)의 하측 끝단이 확관되는 경사면을 형성토록 하고, 상기 경사면의 내측 둘레에 복수개의 유체 가이드홈(127a)을 등 간격 배치시켜 유체소음이 저감되도록 하는 것을 특징으로 하는 자동 정유량 제어밸브.
제 1항에 있어서,

상기 피스톤(130)은 축중심이 관통되는 밸런스홀(131)이 형성되고, 상기 밸런스홀(131)을 통해 유입된 유체가 중공부(125) 내에 채워져 밸런스 압력을 형성하는 것을 특징으로 하는 자동 정유량 제어밸브.