KR100777398B1 - 신축성 오리피스 튜브를 구비한 과유량 방지밸브 및 이를이용한 과유량 방지시스템 - Google Patents

신축성 오리피스 튜브를 구비한 과유량 방지밸브 및 이를이용한 과유량 방지시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신축성 오리피스 튜브를 구비한 과유량 방지밸브 및 이를 이용한 과유량 방지시스템에 관한 것으로, 유체의 유속에 따라 신축되면서 가변유로를 형성하는 오리피스 튜브에 의해 복잡한 부품들을 배제한 간단한 구성을 가지면서도 과도한 유량 및 펌프의 저양정 운전을 효과적으로 방지할 수 있는 것이다.
이를 위한 본 발명은, 배관에 결합되며 내부 수용공간인 챔버와 챔버에 유체를 유입하고 유출하는 유입구와 유출구를 갖는 배관결합용 케이싱과, 챔버에 수용되고 중앙부에는 케이싱의 유입구를 통해 유입되는 유체를 통과시키는 오리피스 공이 형성된 신축 가능한 탄성소재의 오리피스 튜브를 포함하여 구성되어, 오리피스 공을 통과하는 유체의 유속이 빠를수록 오리피스 튜브의 내주면에 작용하는 압력이 감소하면서 오리피스 튜브 및 오리피스 공이 축소되어 통과되는 유량을 조절하는 것을 특징으로 한다.
정유량 밸브, 과유량 방지밸브, 오리피스

Description

신축성 오리피스 튜브를 구비한 과유량 방지밸브 및 이를 이용한 과유량 방지시스템{OVERFLOW PREVENTIVE VALVE WITH AN ELASTIC ORIFICE TUBE AND AN OVERFLOW PREVENTIVE SYSTEM USING THE SAME}
도 1은 종래기술에 의한 정유량 조절밸브를 설명하기 위한 참조단면도
도 2는 본 발명의 과유량 방지밸브를 이용한 과유량 방지시스템의 설치상태도.
도 3은 본 발명에 의한 과유량 방지밸브의 외관사시도.
도 4는 본 발명에 따른 오리피스 튜브의 형태를 보여주는 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 과유량 방지밸브의 구성을 설명하기 위한 단면도.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 과유량 방지밸브의 작용 및 동작을 설명하기 위한 참조도.
도 8은 오리피스 튜브를 통과하는 유체의 압력손실 그래프.
도 9는 입출구 차압에 따른 유량변화 그래프.
도 10은 변형 실시예에 따른 본 발명의 외관 사시도.
도 11은 변형 실시예에 따른 본 발명의 구성을 설명하기 위한 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
110 : 케이싱 110A : 배관 결합부
110B : 배관 삽입부 111 : 챔버
113A : 유입구 113B : 유출구
120 : 오리피스 튜브 121 : 오리피스 공
본 발명은 과유량 방지밸브에 관한 것으로, 특히 유체의 유속에 따라 신축되면서 가변유로를 형성하는 오리피스 튜브에 의해 복잡한 부품들을 배제한 간단한 구성을 가지면서도 과도한 유량 및 펌프의 저양정 운전을 효과적으로 방지하는데 적당한 신축성 오리피스 튜브를 구비한 과유량 방지밸브 및 이를 이용한 과유량 방지시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 정유량 조절밸브(과유량 방지밸브)는 유량 조절밸브의 일종으로서 압력 변화에 따라 유량을 일정하게 유지하는 역할을 하는 밸브를 일컫는다.
흔히 배관계통은 수두 손실을 극복하면서 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. 그리고 일단 시공된 배관설비는 사용도중에 유량 조절을 필요로 하거나, 사용 중인 배관계통의 노후화에 따른 이물질의 침적 등에 의해 유량변화가 발생될 때에는 별도의 밸런싱 작업을 수행하게 된다. 그러나 이러한 밸런싱 작업은 일시적인 것으로서 시스템에 약 간의 변화라도 재차 발생되면 배관 계통은 다시 불균형 상태로 되기 때문에 이러한 시스템 변화에 탄력적으로 대응하여 항상 일정량의 유량이 흐를 수 있도록 하는 정유랑 조절밸브가 개발되어 사용되고 있다.
도 1은 종래기술에 의한 정유량 조절밸브를 설명하기 위한 참조단면도이다.
도시된 바와 같이, 종래기술에 의한 정유량 조절밸브는 내부에 챔버(12)를 갖는 몸체(11)와, 양측에 플런저(22A,22B)를 구비한 피스톤(21)과, 상기 피스톤(21)에 탄성을 제공하는 압축스프링(30)을 포함하여 구성되었다.
이같은 구성에 따른 종래 정유량 조절밸브의 작용 및 동작을 살펴보면, 유체의 유속(유량)이 증가하면 유입구(13A) 측에서 유입측 플런저(22A)가 증가된 압력을 받으면서 피스톤(21)이 스프링(30) 탄성을 극복하면서 후퇴하게 된다. 그러면 유출측 플런저(22B)가 후퇴하여 테이퍼진 유출구(13B)의 보다 작은 직경부위에 위치하게 되어 유로를 축소시키게 된다. 이로써 배관을 흐르는 유체의 유속(유량)이 증가하더라도 축소된 유로에 의해 유체의 최종 유출량은 일정하게 유지되면서 과도한 유량이 억제되는 것이다.
그러나, 이같은 종래의 정유량 조절밸브는 다른 종류의 것에 비하면 상당히 단순한 구성을 갖는 것임에도 불구하고, 피스톤(21)과 플런저(22A,22B)에 의해 유로를 가변시키는 전통적인 방식을 탈피하지 못한 관계로 여전히 그 구성이 복잡한 문제점이 있었다.
즉, 피스톤(21)과 그 양편에 구비된 플런저(22A,22B)의 왕복이동에 의해 유로를 가변시키는 작용을 수행하기 위해 정유량 조절밸브 전체의 길이가 길어지고 이를 설치하기 위한 설치공간이 커져야만 했다.
또한, 몸체(11)를 살펴보면 상기 피스톤(21)의 이동을 안내면서 스프링(30)을 지지하기 위한 중간벽(14,15)의 설치가 불가피하고, 길고 테이퍼진 유출구(13B, 노즐부위)를 형성시켜야 하는 등 그 내부가 상당히 복잡하게 형성되어야 하였다.
또한, 상기 피스톤(21), 플런저(22A,22B), 스프링(30) 등은 통상적으로 유체에 의한 부식으로부터 자유롭지 못한 금속성 소재로 구비되기 때문에 장기간 사용시 유체를 오염시키는 요인 중 하나가 되었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 복잡한 부품들을 배제한 간단한 구성을 가지면서도 과도한 유량 및 펌프의 저양정 운전을 방지할 수 있도록 유체의 유속에 따라 신축되면서 가변유로를 형성하는 오리피스 튜브를 구비한 과유량 방지밸브 및 이를 이용한 과유량 방지시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 신축성 오리피스 튜브를 구비한 과유량 방지밸브는, 배관에 설치되어 과도한 유체의 흐름을 억제하는 신축성 오리피스 튜브를 구비한 과유량 방지밸브로서, 배관에 결합되며, 내부 수용공간인 챔버와 상기 챔버에 유체를 유입하고 유출하는 유입구와 유출구를 갖는 배관결합용 케이싱과, 상기 챔버에 수용되고 중앙부에는 상기 케이싱의 유입구를 통해 유입되는 유체를 통과시키는 오리피스 공이 형성된 신축 가능한 탄 성소재의 오리피스 튜브를 포함하여 구성되어, 상기 오리피스 공을 통과하는 유체의 유속이 빠를수록 상기 오리피스 튜브의 내주면에 작용하는 압력이 감소하면서 상기 오리피스 튜브가 축소되어 상기 오리피스 공의 단면적이 줄어드는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 상기 오리피스 튜브의 내주면은 접촉되어 흐르는 유체의 속도를 높이기 위해 유체의 흐름방향을 따라 곡면 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 케이싱의 유출구는 유입구에 비해 작은 직경을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 케이싱은 배관의 플랜지에 결합되는 납작한 디스크 형태의 배관 결합부와, 상기 배관 결합부의 일측면에 보다 작은 직경으로 형성되어 배관 내부에 삽입되는 디스크 형태의 배관 삽입부로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 배관결합용 케이싱은 상기 챔버, 유입구 및 유출구를 복수개 구비하고, 각각의 챔버에 상기 오리피스 튜브가 수용된 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 본 발명의 과유량 방지시스템은, 펌프의 토출측에 설치되고, 내부 수용공간인 챔버와, 상기 챔버에 유체를 유입하고 유출하는 유입구와 유출구를 갖는 배관결합용 케이싱과, 상기 챔버에 수용되고 중앙부에는 상기 케이싱의 유입구를 통해 유입되는 유체를 통과시키는 오리피스 공이 형성된 신축 가능한 탄성소재의 오리피스 튜브를 구비한 과유량 방지밸브와, 상기 과유량 방지밸브의 유입측과 유출측에 각각 설치되어 유체의 압력을 측정하는 제1유압계 및 제2유압계와, 상기 과유량 방지밸브의 유출측에 설치되어 유량을 측정하는 유량계를 포함하여 구성되는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
이하, 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
[실시예]
도 2는 본 발명의 과유량 방지밸브를 이용한 과유량 방지시스템의 설치상태도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 과유량 방지밸브(100)는 배관(210) 중간에 작은 유효설치공간만으로도 간단히 설치되어 일정 이상의 과도한 유량을 억제하는 역할을 한다. 도면과 같이 본 발명에 의한 과유량 방지밸브(100)가 펌프(230)의 토출측에 설치되고, 이와 더불어 상기 과유량 방지밸브(100)를 전후하여 유입되는 유체의 압력과 유출되는 유체의 압력을 측정하는 제1압력계(240)와 제2압력계(250), 그리고 유출측에 유량계(260, 혹은 유량측정용 수조)가 설치되면 본 발명에 의한 과유량 방지밸브(100)를 이용하여 펌프의 토출량을 일정하게 유지하면서 과도한 유량을 억제하는 과유량 방지시스템이 구현된다.
이처럼 본 발명에 의한 과유량 방지밸브(100)가 펌프(230)의 토출측에 설치되면 일정 이상의 유량을 허용하지 않는 최대 유량점을 갖게 되고 저양정 운전으로 인한 펌프(230)의 진동 및 과열 등과 이로 인한 펌프(230)의 고장을 막을 수 있게 된다. 참고로 언급되지 않은 도면부호 220은 저수조이다.
이하, 본 발명에 의한 과유량 방지밸브(100)의 구성을 각 구성요소들을 중심 으로 보다 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 과유량 방지밸브의 외관사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 오리피스 튜브의 형태를 보여주는 사시도이며, 도 5는 본 발명에 의한 과유량 방지밸브의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도시된 바와 같이 본 발명은, 주요 구성요소로서 배관결합용 케이싱(110)과 그 내부에 설치되는 신축성 오리피스 튜브(120)를 포함하는 간단한 구성으로 이루어진다. 하지만 본 발명은 상기와 같이 간단한 구성에도 불구하고 상기 오리피스 튜브(120)가 유량의 변화에 따라 신축되면서 유체의 유효통과면적을 조절할 수 있도록 구성되어 유량의 변화에 능동적으로 대처하면서 과도한 유량을 억제할 수 있게 된다.
이처럼 본 발명은 유량의 변화에 따라 유연하게 신축되는(특히 유량 증가에 따라 수축되는) 오리피스 튜브(120)에 의해 과도한 유량을 억제하는 독특한 구성을 가지며, 플런저 및 피스톤이 거의 필수적으로 설치되었던 전통적인 방식을 완전히 탈피한 새로운 형태의 과유량 방지밸브를 구현할 수 있는 것이다. 아래에서는 본 발명에 의한 과유량 방지밸브의 주요 구성요소들에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
상기 케이싱(110)은 배관(210)과 배관(210) 사이의 플랜지(211)에 결합되며 관로 내를 흐르는 유체의 흐름을 허용하는 유입구(113A) 및 유출구(113B)를 갖는 챔버(111)를 구비한다. 상기 챔버(111)는 납작한 링 도넛 형태를 갖는 오리피스 튜브(120)를 수용할 수 있는 납작한 형태로 형성되되, 상기 오리피스 튜브(120)를 수 용한 상태에서 오리피스 튜브(120)의 외주면(123B)에 접하는 외측으로 유체 일부가 수용되어 머물 수 있는 여유 공간을 갖는 크기로 형성된다. 또한, 상기 케이싱(110)의 유출구(113B)는 유입구(113A)에 비해 작은 직경을 갖도록 하여 상기 오리피스 튜브(120)가 유입측으로부터 유량의 증가로 인한 강한 압력을 받더라도 유출구(113B)의 둘레 주변에 보다 확실하게 걸쳐지도록 한다. 이는 가해지는 강한 압력에서 오리피스 튜브(120)가 이탈되는 되는 것을 방지하는 한편, 상기 챔버(111) 내에서 오리피스 튜브(120)의 외측으로 유입된 유체의 흐름을 막아 정지 상태로 머물게 하기 위함이다.
또한, 상기 케이싱(110)의 형태를 살펴보면 배관(210)의 플랜지(211)와 결합되는 납작한 디스크 형태의 배관 결합부(110A)와, 상기 배관 결합부(110A)의 일측에 보다 작은 직경으로 형성되어 배관(210) 내부에 삽입되는 디스크 형태의 배관 삽입부(110B)로 이루어진다. 이처럼 상기 케이싱(110)이 배관 결합부(110A)와 배관 삽입부(110B)가 조합된 형태로 구성되면 본 발명의 과유량 방지밸브를 설치하는데 요구되는 공간은 상기 케이싱(110)의 배관 결합부(110A) 정도에 해당하는 약간의 이격 공간만으로도 충분하고, 상기 배관 결합부(110A)를 결합시키기 전에 상기 배관 삽입부(110B)를 배관(210)에 먼저 삽입하기 때문에 설치작업이 정확하면서도 수월해진다.
상기 오리피스 튜브(120)는 전술된 바와 같이 유량 증가에 따라 축소되면서 유효통과면적을 감소시켜 과도한 유량을 억제하는 역할을 한다. 이를 위해 다음과 같이 구성된다.
먼저, 상기 오리피스 튜브(120)는 중앙부에 유체를 통과시키는 오리피스 공(121)을 갖는 링 도넛 형태로 형성된 부재로서 상기 챔버(111) 내부에 위치한다. 이때 상기 케이싱(110)의 유입구(113A) 및 유출구(113B)와 오리피스 공(121)은 유체의 흐름방향과 일치하게 나란히 직렬로 위치한다. 상기 오리피스 튜브(120)는 상기 케이싱(110)의 유입구(113A) 및 유출구(113B) 둘레 주변에 걸쳐져 이탈되지 않는 정도의 크기로 구비되며 상기 오리피스 공(121)은 오리피스 튜브(120)가 축소되지 않은 상태에서 유출구(113B)와 같거나 유사한 정도의 크기로 형성되면 적당하다. 여기서 상기 오리피스 공(121)을 형성하고 있는 오리피스 튜브(120)의 내주면(123A)은 유체의 흐름방향을 따라 곡면 처리된 것을 볼 수 있다. 이는 상기 오리피스 공(121)을 통과하는 유체 중 내주면(123A)과 접촉하는 유체의 흐름속도를 더욱 증대시켜 압력을 감소시키기 위함이다.
또한, 상기 오리피스 튜브(120)의 소재는 신축 가능한 합성고무로 구비된다(단, 내측과 외측의 압력차에 의해 수축되면서 동일한 기능을 수행할 수 있는 정도의 신축성을 탄성소재라면 오리피스 튜브(120)의 소재로서 다른 어떤 것도 채택할 수 있다). 이로써 상기 오리피스 튜브(120)는 내측과 외측에서 압력차가 발생할 때 능동적으로 변화하여 신축 가능하게 된다. 본 발명의 경우 상기 오리피스 튜브(120)의 내주면(113A)과 접한 내측에서는 오리피스 공(121)을 통해 유체가 자유롭게 흐르는 반면 오리피스 튜브(120)의 외주면(123B)과 접한 외측에서는 유체가 챔버(111)의 유출구(113B) 둘레 주변부에 막히면서 정지된 상태가 되면서 유속차에 기인한 압력차가 발생한다.
예컨데, 상온의 물이 흐르며, 배관(210)의 단면 A와 오리피스 공(121)의 단면 A0의 직경이 4배 차이가 나고, 배관(210)의 유속 V가 1.5[m/s]라고 한다면 오리피스 공(121)을 통과하는 유체의 속도 V0은 (A/A0)×V의 식에 따라 (16)×1.5[m/s]=24[m/s]로 증가한다. 또한 베르누이(스위스의 물리학자 Daniel Bernoulli, 1700-1782)의 정의에 따라 오리피스 튜브(120)의 외측 압력(P0')과 내측 압력(P0) 차이는 P0'-P0=밀도×V02/2=1100[kg/m2]×242[m/s]2/2=288,000[kg/ms2]≒2.9[bar]가 된다. 이같은 압력차에 의해 오리피스 튜브(120)가 축소되면서 오리피스 공(121)의 크기도 줄어들고, 이는 다시 V0의 증가, 내외측의 압력차 증가, 오리피스 튜브(120)의 축소에 따른 오리피스 공(121)의 크기 축소로 이어진다. 이처럼 상기 오리피스 공(121)이 작아지면 오리피스 공(121) 내부를 흐르는 유체속도에 대한 마찰저항이 증가하여 일정 이상의 유체의 흐름은 허용하지 않게 된다.
이같이 유량 증가에 따라 축소되는 오리피스 튜브(120)의 작용 및 동작이 도 6과 도 7에 도시되었다. 도 6은 초기상태를 보여주는 것으로 배관(210)에 흐르는 유체의 유량이 그리 크지 않기 때문에 오리피스 튜브(120)가 축소되지 않고 거의 원형의 모습을 유지하고 있다. 하지만 배관(210)에 흐르는 유체의 유량이 증가하게 되면 오리피스 공(121)을 관통하는 유체의 유속이 F1에서 F2로 급격히 증가하여 오리피스 튜브(120)의 내측에 작용하는 압력(P0)이 감소한다. 그러면 외측에서 작용하는 압력(P0')과의 차(P0'-P0)에 의해 결국 오리피스 튜브(120)는 축소된다. 이때 오리피스 공(121)의 단면적이 축소되면서 오리피스 공(121)을 관통하는 유체의 유 속은 동일 유량에 대하여 더욱 빨라지게 된다. 이로 인해 오리피스 튜브(120)의 외측과 내측에서는 또 다시 압력차(P0'-P0)가 발생하고 오리피스 튜브(120)는 축소된다. 그러면 상기 오리피스 공(121)이 더욱 작아져 유체의 유효통과면적이 작아진다. 그러면 도 8과 같이 오리피스 공(121) 내부를 통과하는 유체속도에 대한 마찰 저항으로 인한 압력손실이 급격하게 증가하여 일정 이상의 유체의 흐름은 허용하지 않게 된다.
아래의 표는 본 발명의 과유량 방지밸브를 사용하여 입출구 차압에 따른 유량변화를 실험하고 이를 수치화하여 정리한 것이다. 단, 마지막 실험치는 펌프를 대형으로 교체하여 유입측 압력을 높인 것이다.
P1(kg/cm2) P2(kg/cm2) P1 - P2(kg/cm2) 유량(lpm) 비고
3.6 3.5 0.1 24
3.5 3.4 0.1 30
3.4 3.2 0.2 60
3.3 2.9 0.4 110
3.1 2.5 0.6 120
3.0 2.2 0.8 150
2.7 1.2 1.5 200 최대 유량점에 도달
4.2 1.2 3.0 200 *대형 펌프로 교체
실험에 따르면 배관(210)을 흐르는 과유량 방지밸브의 유입측 압력(P1)과 유출측 압력(P2)의 차(P1-P2)가 증가하게 됨에 따라 오리피스 공(121)을 통과하는 유체의 유량도 증가하지만 어느 시점에 이르게 되면 200[lpm]으로 더 이상 증가하지 않는 것을 볼 수 있다. 이때는 오리피스 공(121)이 충분히 축소된 상태이고 유입측과 유출측 압력차(P1-P2)가 증가할수록 유체 속도로 인한 마찰저항이 증가하고 오 리피스 공에 대한 통과 압력손실이 증가하여 일정 이상의 유량은 허용하지 않기 때문이다. 도 9는 이같은 실험결과를 도표화하여 도시한 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 과유량 방지밸브의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
배관(210)을 따라 흐르는 유체가 본 발명에 의한 과유량 방지밸브를 만나게 되면서 케이싱(110)의 유입구(113A)를 통해 챔버(111) 내로 유입된다. 이때 상기 챔버(111)에 유입된 유체 중 대부분은 오리피스 튜브(120)의 중앙부 내측에 형성된 오리피스 공(121)을 통과하여 케이싱(110)의 유출구(113B)를 통해 유출되고, 나머지는 오리피스 튜브(120)의 외측에 갇히면서 챔버(111)에 그대로 머물게 된다.
만일 유입되는 유체의 유량이 많아서 상기 오리피스 공(121)을 통과하는 유체의 유속이 빨라지면 오리피스 튜브(120)의 내측에서 가해지는 압력이 줄어들면서 오리피스 튜브(120)는 점차 수축된다. 이후 상기 오리피스 튜브(120)의 오리피스 공(121)의 단면적도 줄어들어 다시 유속의 증가를 가져오면서 오리피스 튜브(120)는 재차 수축된다.
이처럼 축소된 오리피스 튜브(120)의 오리피스 공(121)을 통해 유체가 관통하는 경우 유량이 클수록 마찰저항도 증가하여 압력손실이 급격히 증가하게 된다. 그 결과 더 이상의 유량증가를 허용하지 않게 되어 최대 유량점에 도달하게 된다.
한편, 본 발명은 펌프(230)의 토출측에서 유체의 유효통과면적을 줄여주어 유체 흐름에 대한 적당한 저항을 형성한다. 따라서 펌프의 저양정 운전을 방지할 수 있게 된다.
[변형 실시예]
한편, 본 발명은 하나의 배관결합용 케이싱(110)에 복수의 챔버(111)와 오리피스 튜브(120)를 구비한 형태로 변형될 수 있다. 아래에서는 이같은 변형 실시예에 따른 본 발명의 구성을 설명한다(단, 변형전과 비교하여 대응되는 구성요소들에 대하여 변형전과 동일한 도면부호를 사용하여 표기하기로 한다).
이에 도 10은 변형 실시예에 따른 본 발명의 외관 사시도이고, 도 11은 변형 실시예에 따른 본 발명의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 변형 실시예에 따른 본 발명은 하나의 배관결합용 케이싱(110)에 유입구(113A)와 유출구(113B)를 갖는 복수의 챔버(111)가 구비되고 그 각각의 챔버(111)에 오리피스 튜브(120)가 수용되는 것을 특징으로 한다.
이같이 복수의 오리피스 튜브(120)가 구비되는 변형된 형태에 따르면 변형전과 비교하여 보다 많은 양의 유체가 흐르는 대형 배관에 설치되어도 변형전과 동일한 기능을 원활하게 수행할 수 있게 된다. 또한, 동일한 유량에 대하여 더 큰 마찰저항을 형성할 수 있기 때문에 펌프의 저양정 운전을 방지하는 데 더욱 효과적이다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 신축성 오리피스 튜브를 구비한 과유량 방지밸브는 유체의 유속에 따라 신축되면서 가변유로를 형성하는 오리피스 튜브에 의해 복잡한 부품들을 배제한 간단한 구성을 가지면서도 과도한 유량을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은 펌프의 토출측에서 유효통과면적을 줄여주어 펌프의 저양정 운전을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 케이싱이 배관 결합부와 배관 삽입부로 형성되어 배관 사이에 약간의 이격공간만 있으면 설치할 수 있을 정도로 작은 크기의 유효설치공간만을 필요로 한다.
또한, 본 발명은 하나의 케이싱에 다수의 오리피스 튜브를 구비하는 구성에 의해 보다 많은 양의 유체가 흐르는 대형 배관에 설치되어도 원활하게 기능을 수행할 수 있으며, 펌프의 저양전 운전을 방지하는데 효과적이다.
또한, 본 발명은 유량 조절에 직접적으로 관여하는 오리피스 튜브가 비금속성 소재로 구비되기 때문에 장기간의 사용에도 부식의 염려가 없다.

Claims (6)

  1. 배관에 설치되어 과도한 유체의 흐름을 억제하는 신축성 오리피스 튜브를 구비한 과유량 방지밸브로서,
    배관에 결합되며, 내부 수용공간인 챔버와, 상기 챔버에 유체를 유입하고 유출하는 유입구와 유출구를 갖는 배관결합용 케이싱과;
    상기 챔버에 수용되고 중앙부에는 상기 케이싱의 유입구를 통해 유입되는 유체를 통과시키는 오리피스 공이 형성된 신축 가능한 탄성소재의 오리피스 튜브를 포함하여 구성되고,
    상기 배관결합용 케이싱은 상기 챔버, 유입구 및 유출구를 복수개 구비하고, 각각의 챔버에 상기 오리피스 튜브가 수용되어,
    상기 오리피스 공을 통과하는 유체의 유속이 빠를수록 상기 오리피스 튜브의 내주면에 작용하는 압력이 감소하면서 상기 오리피스 튜브 및 오리피스 공의 단면적이 축소되는 것을 특징으로 하는 신축성 오리피스 튜브를 구비한 과유량 방지밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오리피스 튜브의 내주면은 접촉되어 흐르는 유체의 속도를 높이기 위해 유체의 흐름방향을 따라 곡면 형성된 것을 특징으로 하는 신축성 오리피스 튜브를 구비한 과유량 방지밸브.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 케이싱의 유출구는 유입구에 비해 작은 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 신축성 오리피스 튜브를 구비한 과유량 방지밸브.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 케이싱은 배관의 플랜지에 결합되는 납작한 디스크 형태의 배관 결합부와, 상기 배관 결합부의 일측면에 보다 작은 직경으로 형성되어 배관 내부에 삽입되는 디스크 형태의 배관 삽입부로 이루어진 것을 특징으로 하는 신축성 오리피스 튜브를 구비한 과유량 방지밸브.
  5. 삭제
  6. 펌프의 토출측에 설치되고, 내부 수용공간인 챔버와, 상기 챔버에 유체를 유입하고 유출하는 유입구와 유출구를 갖는 배관결합용 케이싱과, 상기 챔버에 수용되고 중앙부에는 상기 케이싱의 유입구를 통해 유입되는 유체를 통과시키는 오리피스 공이 형성된 신축 가능한 탄성소재의 오리피스 튜브를 구비한 과유량 방지밸브와;
    상기 과유량 방지밸브의 유입측과 유출측에 각각 설치되어 유체의 압력을 측정하는 제1유압계 및 제2유압계와;
    상기 과유량 방지밸브의 유출측에 설치되어 유량을 측정하는 유량계를 포함하여 구성되되,
    상기 배관결합용 케이싱은 상기 챔버, 유입구 및 유출구를 복수개 구비하고, 각각의 챔버에 상기 오리피스 튜브가 수용된 것을 특징으로 하는 과유량 방지시스템.
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