KR100768874B1 - 선박 엔진 압력 조절용 컨트롤밸브 - Google Patents

선박 엔진 압력 조절용 컨트롤밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박 엔진의 압력 조절용 컨트롤 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박 엔진 내부에서 발생되는 압력을 자동적으로 조절할 수 있도록 구성하여 다양한 부하 특성에 적합하면서 컨트롤밸브의 성능을 간편하게 조절할 수 있도록 하는데 그 목적이 있으며, 선박 엔진 내부에서 발생하는 오버 압력을 컨트롤할 수 있도록 밸브 몸체를 형성시키되, 상기 밸브 몸체 내부는 피스톤을 작동시키는 실린더로 형성되며, 상기 피스톤은 카인드 스크루에 설정된 목표 압력 이상으로 오버 압력이 발생되는 경우 작동하게 구성되고, 상기 카인드 스크루와 일체로 연결된 슬라이드 밸브는 매숴얼 실린더의 작동핀 부분이 압력을 받아 감지한 후, 피스톤을 작동시켜 선박 엔진의 압력을 목표 압력으로 계속 유지시킬 수 있는 특징이 있다.
선박 엔진, 엔진, 엔진 압력 조절

Description

선박 엔진 압력 조절용 컨트롤밸브{A pneumatic control valve for engine of a ship}
도 1은 본 발명의 요부가 조립된 상태의 사시도
도 2는 본 발명의 요부를 발췌하여 확대한 상태의 정단면도
도 3은 본 발명의 요부를 발췌하여 확대한 상태의 측단면도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10. 몸체 11. 상부 커버
12. 실린더 13. 스프링 하우징
14,15. 피스톤 17. 카인드 스크루
18. 스프링 칼라 19. 슬라이드 밸브
20. 매숴얼 실린더 21. 밸브팁
22. 밸브시트 23. 컴프레션 스프링
26. 컵 스프링 29. 스프링 다월 핀
30. 볼 33. 라운드 라바 링
34. 작동핀 35. 솔레노이드 밸브
36. 필터
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본 발명은 선박 엔진 압력 조절용 컨트롤 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박 엔진 내부에서 발생되는 압력을 자동적으로 조절할 수 있도록 구성하여 선박 엔진의 다양한 부하 특성에 적합하면서 컨트롤할 수 있는 선박 엔진 압력 조절용 컨트롤밸브에 관한 것이다.
일반적으로 선박의 엔진구동 및 회전수 제어 시스템에 사용되는 공기압 제어밸브는 전기신호를 이용하여 선박엔진의 실린더로 공급되는 공기의 압력 또는 유량을 목표로 하는 공기의 압력 또는 유량과 일치하도록 제어하는 장치이다.
따라서, 선박 엔진 압력 조절장치가 제기능을 할 수 없는 경우에는 선박 운항에 막대한 지장을 초래하게 되므로, 엔진 이상에 의하여 엔진 압력을 제어하는 밸브의 성능이 저하되거나, 장시간 동안의 사용에 의해 노후 되는 것을 방지하기 위하여 내구성 부분이 요구된다.
상기와 같은 종래의 선박 엔진 압력 조절용 제어밸브의 작동원리는 연결 밸브을 통하여 실린더로 공급되는 공기압이 입력 관을 통하여 변환기에 입력되면, 변환기에서 실린더로 공급되는 공기압을 전압으로 변환하여 보내게 되고, 소자에서는 실린더로 공급되는 공기압과 목표로 하는 공기압을 서로 비교하게 된다.
상기와 같이 소자에서 목표압력과 공급압력을 비교하여 목표압력과 공급압력의 차이가 발생 되면서 전류가 공급되어 제어밸브를 작동시키게 되며, 이때 공급원으로부터 제어밸브와 압력 공급 관으로 통하여 공기압이 실린더의 내부로 유입되어 실린더 내부의 압력을 높여주게 되는 구성이다.
그러나, 상기와 같은 종래의 선반 엔진 압력 조절용 밸브는 실린더의 내부로 공기압을 공급하는 제어밸브와 실린더의 내부로부터 공기압을 배출하는 제어밸브의 조립 구조 부분이 매우 복잡하면서 전체적으로 생산단가가 상승 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 선박 엔진 내부에서 발생되는 압력을 자동적으로 조절할 수 있도록 구성하여 선박 엔진의 다양한 부하 특성에 적합하면서 컨트롤밸브의 성능을 간편하게 조절할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 선박 엔진 내부에서 발생하는 오버 압력을 자동적으로 컨트롤할 수 있도록 밸브 몸체를 형성시키되, 상기 밸브 몸체 내부는 피스톤을 작동시키는 실린더로 형성되며, 상기 피스톤은 카인드 스크루에 설정된 목표 압력 이상으로 오버 압력이 발생되는 경우 작동하게 구성되고, 상기 카인드 스크루와 일체로 연결된 슬라이드 밸브는 매숴얼 실린더의 작동핀 부분이 압력을 받아 감지한 후, 피스톤을 작동시켜 선박 엔진의 압력을 목표 압력으로 계속 유지시킬 수 있도록 구성되는 선반 엔진 압력 조절용 컨트롤 밸브에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 요부가 조립된 상태의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 요부를 발췌하여 확대한 상태의 정단면도이고, 도 3은 본 발명의 요부를 발췌하여 확대한 상태의 측단면도이다.
먼저, 본 발명은 도 2 및 도 3과 같이 A부로 엔진 내부압력이 유입되며, C부에 엔진 내부압력과 동일압력이 유지되어 지고, B부로 저압력(밸브 조절압력)이 유입되면 D부위에 항상 일정 저압력이 유지되어 피스톤(15)의 상승을 제어하고 있으며, 엔진 내부의 이상이나 과부하에 따른 일정 엔진내부압력(목표압력)이상으로 고압발생시 밸브가 작동하여 압력을 감소시킴으로 항상 일정압력이상으로 올라기지 못하도록 제어하는 밸브이다.
그리고, 선박 엔진에서 발생하는 압력을 목표 압력으로 제어할 수 있는 압력 조절용 컨트롤밸브로, 압력 조절용 컨트롤밸브의 몸체(10)는 목표 압력을 설정하는 카인드 스크루(17)와, 오버 압력이 발생되는 경우 목표 압력을 유지할 수 있도록 작동하는 피스톤(14,15)으로 구성된다.
그리고, 목표 압력 설정은 카인드 스크루(17)를 잠그거나 풀면서 스프링(18)의 장력을 조절함으로 목표압력을 설정할 수 있다. 또한 원리는 직동핀(34)이 고압력 발생시 상승하면 슬라이드 밸브(19)가 상승하는데, 이때 스프링 칼라(18)의 장력보다 강하면 슬라이드 밸브(19)가 상승하고, 피스톤(15)의 상승을 막고 있던 압력이 순간적으로 떨어짐에 따라 피스톤(15)이 상승하여 밸브팁(21)과 밸브시트(22) 사이에 공간이 발생하여 공간 사이로 고압력이 떨어짐으로 엔진 내부에 항상 목표압력 이상으로 상승하는 것을 제어한다.
한편, 밸브 작동후, 피스톤(14)이 작동하면서 저압력을 조절하고 피스톤(15)이 하강하는 경우 더 이상 압력이 떨어지는 것을 방지할 수 있고 엔진 내부의 압력을 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 선반엔진에서 발생하는 압력을 목표압력으로 제어할 수 있는 압력 조절용 컨트롤 밸브로 목표압력 컨트롤은 카인드 스크루(17)를 잠그거나 풀면서 스프링(18)의 장력에 따라 목표압력을 조정할 수 있으며 오버 압력 발생시 슬라이드 밸브(19)가 스프링의 장력이상의 힘이 발생하여 상승함과 동시에 피스톤(15)이 상승하여 밸브팁(21)과 밸브시트(22) 사이의 공간이 발생하여 공간사이로 압력이 떨어짐으로 목표압력을 유지하도록 구성된다.
이때, 도 2와 같이 카인드 스크루(17)와 연결된 슬라이드 밸브(19)는 매숴얼 실린더(20)와 작동핀(34)을 작동하는 구성이다. 이때, 카인드 스크루(17)는 스프링 칼라(18) 및 컵 스프링(26)과 일체로 결합되어 매쉬얼 실린더(20)를 작동하게 되고, 상기 카인드 스크루(17)의 기능은 최초 목표 압력을 설정하게 되며, 이때 몸체(10) 내부의 압력이 목표 압력보다 크게 되는 경우에 상기 매쉬얼 실린더(20)와 연결된 작동핀(34)이 동작하는 구성이다.
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이와 동시에 작동핀(34)의 동작으로 유체는 노즐을 따라 이동하면서 피스톤(15)을 상승시키게 됨은 물론, 상승하는 피스톤(15)에 의해 오버된 압력은 실린더(12)와 일체로 형성된 피스톤(14)을 하강시키면서 목표 압력으로 다시 조절하게 된다. 즉, 오버 압력에 의해 상승되는 피스톤(15) 부분은 몸체(10) 상측에 형성된 실린더(12)의 작용으로 동작하는 피스톤(14)에 목표 압력을 발생시키면서 원위치시키고, 목표 압력을 계속적으로 유지시킬 수 있다.
상기의 상황에서 피스톤(14)을 작동시키는 실린더(12)는 몸체(10)의 상측에 고정되며, 또한 오버 압력에 의해 상승하는 피스톤(15) 부분은 몸체(10) 내부에 수용되고, 별도의 상부커버(11)와 카인드 스크루(17)에 의해 고정된다. 또한, 상기 피스톤(15)은 밸브팁(21)과 밸브시트(22) 및 볼(30), 라운드 라바 링(33)과 일체로 결합 된다.
결과적으로 엔진에서 발생되는 오버 압력에 의해 목표 압력을 유지하는 피스톤(15)은 작동하게 됨과 함께 실린더(12)와 일체로 형성된 또 다른 피스톤(14) 부분이 목표 압력을 유지할 수 있도록 압력을 발생하게 되고, 상기 목표 압력을 유지할 수 있도록 유체를 제어하는 슬라이드 밸브(19)와 매숴얼 실린더(20)를 카인드 스크루(17)에 의해 조정될 수 있도록 구성하였다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 고안의 작용과 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1 및 도 2와 같이 형성된 본 발명의 몸체(10)는 선반 엔진(미도시됨) 소정의 위치에 고정하여 사용하게 되며, 선박 엔진 내부에서 발생 되는 압력을 조절하는데 사용하게 되는데, 이때 선박엔진에서 발생하는 오버 압력을 자동적으로 컨트롤할 수 있는 몸체(10)의 내부는 피스톤(14,15)을 작동시키는 실린더(12)로 형성되며, 상기 피스톤(14)(15)의 작동은 목표 압력이상으로 오버 압력이 발생하는 경우에 한하여 작동하게 된다.
그리고, 도 2 및 도 3과 본 발명은 A부로 엔진 내부압력이 유입되며, C부에 엔진 내부압력과 동일압력이 유지되어 지고, B부로 저압력(밸브 조절압력)이 유입되면 D부위에 항상 일정 저압력이 유지되어 피스톤(15)의 상승을 제어하고 있으며, 엔진 내부의 이상이나 과부하에 따른 일정 엔진 내부압력(목표압력) 이상으로 고압발생시 밸브가 작동하여 압력을 감소시킴으로 항상 일정압력이상으로 올라가지 못하도록 제어하는 밸브이다.
이때, 목표압력 설정은 카인드 스크루(17)를 잠그거나 풀면서 스프링(18)의 장력을 조절함으로 목표압력을 설정할 수 있으며, 그 원리는 작동핀(34)이 고압력 발생시 슬라이드 밸브(19)가 상승하는데 이때 스프링의 장력보다 상승하는 힘이 약하면 밸브가 작동하지 않으나, 상승하는 힘이 스프링(18)의 장력보다 강하면 슬라이드 밸브(19)가 상승하고 E부위 사이로 피스톤(15)의 상승을 막고 있는 압력(D부)이 순간적으로 떨어짐에 따라 피스톤(15)이 상승하여 밸브팁(21)과 밸브시트(22) 사이에 공간이 발생하여 공간 사이로 C부의 고압력이 떨어짐으로 엔진 내부에 항상 내부에 목표압력 이상으로 상승하는 것을 제어한다.
그리고, 밸브 작동후, 피스톤(14)이 작동하면서 저압력을 조절함으로 피스톤(15)이 하강하여 C부 압력이 더 이상 떨어지는 것을 방지함으로 엔진 내부의 일정압력을 유지시키게 된다.
또한, 선반엔진에서 발생하는 압력을 목표압력으로 제어할 수 있는 압력 조절용 컨트롤 밸브로 목표압력 컨트롤은 카인드 스크루(17)를 잠그거나 풀면서 스프링(18)의 장력에 따라 목표압력을 조정할 수 있으며, 오버 압력 발생시 슬라이드 밸브(19)가 스프링의 장력이상의 힘이 발생하여 상승함과 동시에 피스톤(15)이 상승하여 밸브팁(21)과 밸브시트(22) 사이의 공간이 발생하여 공간 사이로 압력이 떨어짐으로 목표압력을 유지하게 된다.
그리고, 상기 피스톤(15)의 작동은 카인드 스크루(17)와 일체로 연결된 슬라이드 밸브(19)와 매숴얼 실린더(20)의 작동핀(34) 부분이 오버 압력에 의해 작동하면서 가능하게 되는 한편, 오버 압력이 발생되면서 상기 피스톤(15)은 상승 되어 오버 압력을 해제시킴과 동시에 또 다른 피스톤(14)이 작동하면서 목표 압력을 바 로 유지시킬 수 있는 것이다.
따라서, 엔진 내부에서 발생 되는 압력을 최상의 조건으로 유지시킬 수 있도록 구성하여 엔진을 작동할 수 있다.
결과적으로 카인드 스크루(17)는 최초 목표 압력을 설정하게 되며, 이때 몸체(10) 내부의 압력이 목표 압력보다 크게 되는 경우에 매숴얼 실린더(20)와 연결된 작동핀(34)이 동작하게 된다.
이와 동시에 작동핀(34)의 동작으로 유체는 노즐을 따라 이동하면서 피스톤(15)을 상승시키게 됨은 물론, 상승하는 피스톤(15)에 의해 오버된 압력은 실린더(12)와 일체로 형성된 피스톤(14)을 하강시키면서 목표 압력으로 다시 조절될 수 있다. 즉, 오버 압력에 의해 상승하는 피스톤(15)은 몸체(10) 상측에 형성된 실린더(12)의 작용으로 동작하는 피스톤(14)에 목표 압력을 발생시키면서 원위치시키고 목표 압력을 계속적으로 유지할 수 있는 특징이 있다.
이상에서 설명한 실시례는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구성한 것으로, 본 발명에 적용될 수 있는 하나의 실시 예에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시 예에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다.
또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 각 구성요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.
이와 같이 본 발명은 선반 엔진 내부에서 발생 되는 압력을 자동적으로 제어 할 수 있음으로 인하여 엔진의 유지 관리를 보다 효율적으로 할 수 있는 특징이 있고, 다양한 출력 압력에 바로 대응할 수 있게 되며, 또한 선반 엔진의 부하 특성에 맞추어 압력을 제어 및 조절할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 선박 엔진 내부에서 발생하는 오버 압력을 컨트롤할 수 있도록 밸브 몸체를 형성시키되,
    상기 밸브 몸체 내부는 유체의 압력과 실린더의 작동으로 동작하는 피스톤이 각각으로 형성되며,
    상기 피스톤은 목표 압력의 유지와 함께 오버 압력을 제어할 수 있음과 아울러 상기 피스톤은 카인드 스크루에 설정된 목표 압력 이상의 오버 압력이 발생되면 작동되게 구성하고, 상기 카인드 스크루는 잠그거나 풀면서 스프링의 장력을 조절함으로 목표압력을 설정할 수 있으며, 오버 압력 발생시 슬라이드 밸브가 스프링의 장력이상의 힘이 발생하여 상승함과 동시에 피스톤이 상승하여 밸브팁과 밸브시트 사이의 공간이 발생하여 공간사이로 압력이 떨어짐으로 목표압력을 유지하면서 상기 카인드 스크루와 일체로 연결된 슬라이드 밸브는 매숴얼 실린더의 작동핀 부분이 압력을 받으면서 상기 피스톤을 작동시킬 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 선박 엔진 압력 조절용 컨트롤밸브.
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KR100371108B1 (ko) 2000-07-05 2003-02-06 김시영 선박 엔진용 공기압 제어밸브

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KR101944054B1 (ko) 2017-12-06 2019-01-30 현송콘트롤스 주식회사 선박 디젤엔진 터보차저용 유입공기 압력조절밸브

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