KR100907343B1 - 차압유량조절밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차압유량조절밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온수공급압력과 온수환수압력의 차압에 의한 차압유량조절시 공급유체와 환수유체의 압력에 의한 영향을 최소화할 수 있도록 개선된 실린더를 이용하여 유량을 조절함으로써 유량조절의 정밀성을 현저히 향상시키도록 구성되는 차압유량조절밸브를 제공함에 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 온수회수배관(70)의 유체가 입수로(41)를 거쳐 회수압력유로(45)를 통해 제1압력실(25)에 충전되면서 온수공급배관(90)의 유체가 차압감지배관(80)과 연결된 송수압력유로(31)를 통해 제2압력실(36)에 충전되면 상기 제1압력실(25)의 온수회수압력 P1과 압축스프링(12)의 탄성력 Ps에 대한 상기 제2압력실(36)의 온수공급압력 P2 사이의 차압이 다이어프램(20)에 작용하면서 유량조절샤프트(35)를 상하이동시키어 상기 입수로(41)를 거쳐 유로시트(46)를 통과하는 과정에서 출수구(42)로 배출되는 유량을 조절하도록 구성되는 통상적인 차압유량조절밸브에 있어서, 유로구(51)를 구비한 실린더(50)가 고정구(52)를 통해 상기 유량조절샤프트(35)의 하단부에 삽입 고정되면서 유로시트(46)를 따라 상하이동하도록 설치되되, 실린더(50)는 상기 유량조절샤프트(35)와 함께 상하이동되어 샤프트하우징(30)과의 간격이 조정되면서 상기 입수로(41)를 통해 유로구(51)를 거쳐 상기 출수구(42)로 배출되는 유량을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차압유량조절밸브를 구성하게 된다.

정유량조절밸브, 차압유량조절밸브, 난방순환배관

Description

차압유량조절밸브{DIFFERENTIAL PRESSURE CONTROL VALVE}

본 고안은 차압유량조절밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 난방순환배관과 같은 다분기의 폐회로배관에 있어 온수공급배관의 송수압력과 온수환수배관의 환수압력 사이의 차이를 이용하여 각 분기배관에 일정한 유량이 공급되도록 온수공급배관의 유량을 제어하는 차압유량조절밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 다분기의 폐회로배관으로 이루어진 난방순환배관에는 정유량밸브류를 사용하여 각 분기배관에 그 개폐율과 관계없이 항상 일정한 유량이 흐르도록 제어하게 된다.

따라서, 난방순환배관의 각 분기배관은 다른 분기배관의 개폐상태에 따라 유량이 변동하게 된다.

이때, 정유량밸브의 문제를 보완하기 위하여 개발된 차압유량조절밸브는 부하기기의 리턴배관에 설치하여 부하기기의 적정차압을 유지시킴으로써 각 분기배관의 유량을 일정하게 유지하도록 구성되며, 특히 유량의 변동에 따른 유체적 상황을 제어할 수 없는 정유량밸브시스템의 문제를 개선하기 위하여 부하내의 유체적 상황에 따라 요구되는 차압 및 유량을 일정하게 유지시켜 주기 위하여 착안된 밸브구조 이다.

한편, 등록특허 제0635107호에 기재된 차압유량조절밸브는 외부 유체로 기술된 공급관측 유체압력이 다이어프램의 상부측에 위치한 제2압력공간에 작용되고, 유입구측 유체로 기술된 환수관의 입구측 유체압력이 다이어프램의 하부측에 위치한 제1압력공간에 작용하는 상태에서 스프링의 탄성력이 스템에 작용하게 되면 그 상대적인 차압에 의해 디스크가 유로가이드의 유체량을 조정하도록 구성되어 있다.

그러나, 상기 차압유량조절밸브는 제2유로를 통해 공급관측 유체압력이 제2압력공간에 작용하는 과정에서 스템을 밀어올리는 힘으로 작용하게 되고, 이는 제2유로를 통해 유입되는 공급관측 유체압력이 크면 클수록 디스크를 상승시켜 유로가이드의 개방을 크게 하는 역작용(실질적으로 유로가이드의 개방량을 작게 하여야 한다)을 함으로써 정밀제어성 내지 효율적 제어가 불가능하게 된다.

더욱이, 상기 차압유량조절밸브는 디스크를 이용하여 유로가이드의 유량을 조절하게 되는데, 유로가이드를 통과하는 유체가 디스크를 밀어올리는 압력으로 작용하게 되고, 결국 이러한 현상은 유로가이드의 개방을 크게 하려는 불필요한 힘으로 작용하여 유량조절의 정밀성을 현저히 저하시키게 되고, 디스크에 유체가 충돌하는 과정에서 소음과 진동이 발생되는 등의 문제를 초래하게 된다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제를 개선하기 위하여 안출된 것으로, 온수공급압력과 온수환수압력의 차압에 의한 차압유량조절시 공급유체와 환수유체의 압력에 의한 영향을 최소화할 수 있도록 개선된 실린더를 이용하여 유량을 조절함으로써 유량조절의 정밀성을 현저히 향상시키도록 구성되는 차압유량조절밸브를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 온수회수배관의 유체가 입수로를 거쳐 회수압력유로를 통해 제1압력실에 충전되면서 온수공급배관의 유체가 차압감지배관과 연결된 송수압력유로를 통해 제2압력실에 충전되면 상기 제1압력실의 온수회수압력 P1과 압축스프링의 탄성력 Ps에 대한 상기 제2압력실의 온수공급압력 P2 사이의 차압이 다이어프램에 작용하면서 유량조절샤프트를 상하이동시키어 상기 입수로를 거쳐 유로시트를 통과하는 과정에서 출수구로 배출되는 유량을 조절하도록 구성되는 통상적인 차압유량조절밸브에 있어서, 유로구를 구비한 실린더가 고정구를 통해 상기 유량조절샤프트의 하단부에 삽입 고정되면서 유로시트를 따라 상하이동하도록 설치되되, 실린더는 상기 유량조절샤프트와 함께 상하이동되어 샤프트하우징과의 간격이 조정되면서 상기 입수로를 통해 유로구를 거쳐 상기 출수구로 배출되는 유량을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차압유량조절밸브를 제공하게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 온수공급압력과 온수환수압력의 차압에 의한 유량조절시 공급유체 및 환수유체의 압력에 의한 영향을 최소화할 수 있도록 밸 브구조를 개선함으로써 유량조절의 정밀성을 현저히 향상시킬 수 있고, 유체와의 충돌에 따른 소음과 진동을 차단할 수 있는 등의 효과를 제공하게 된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도1은 본 발명에 따른 차압유량조절밸브의 설치위치 및 작동원리를 설명하는 설치구성도이고, 도2는 본 발명에 따른 차압유량조절밸브를 예시하는 단면도이며, 도3은 본 발명에 따른 차압유량조절밸브의 실린더를 예시하는 사시도이고, 도4는 본 발명에 따른 차압유량조절밸브의 샤프트하우징을 예시하는 사시도이다.

도1에 도시한 바와 같이 보일러(100)에서 데워진 온수는 온수공급배관(90)을 통해 공급된 후, 다시 각 전동밸브(61-1,62-1,63-1..)에 의해 개폐되는 각 분기배관(61,62,63...)을 거쳐서 온수회수배관(70)를 통해 다시 보일러(100)로 회수되는 순환배관구조로 구성되어 있다.

이때, 본 발명에 따른 차압유량조절밸브는 온수회수배관(70)상에 설치되면서어 각 분기배관(61,62,63...)을 통해 회수되는 온수로부터의 온수회수압력 P1과, 온수공급배관(90)과 연결된 차압감지배관(80)을 통해 감지되는 온수공급압력 P2와의 차압을 이용하여 온수공급설정압력 P3을 일정하게 유지시킴으로써 각 분기배관(61,62,63...)에 공급되는 온수의 유량을 일정하게 유지시키도록 구성되어 있다.

더욱 상세히 설명하면, 도2에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 차압유량조절밸브에서 밸브몸체(40)는 온수회수배관(70)와 연결되는 입수로(41)를 통해 온수가 유입되면 스트레이너(Strainer;원통에 다수의 통공을 형성시켜 통공을 통과하는 유체내의 이물질 등을 여과할 수 있도록 구성되는 통상적인 여과구조)(48)와 유로시트(46)를 거친 후, 보일러(100)와 연결된 출수로(42)로 배출하도록 구성되어 있다.

여기서, 샤프트하우징(30)은 유로시트(46)의 상부측에 위치하도록 밸브몸체(40)에 내장되면서 그 상부측에 다이어프램(20)이 스프링케이스(15)에 의해 고정되어 있고, 이 다이어프램에 의해 그 내부에 밀봉상태의 제2압력실(36)이 형성되어 있다.

이때, 샤프트하우징(30)에는 그 외주면 상단측에 송수압력유로(31)가 구비되어 있고, 이 송수압력유로는 차압감지배관(80)과 연결되면서 제2압력실(36)에 온수를 공급하여 온수공급압력 P2가 다이어프램(20)에 작용하도록 구성되어 있다.

그리고, 밸브몸체(40)의 상부측에 나사결합되는 스프링케이스(15)에는 조절스크류(10)가 회전함에 따라 조절스프링시트(11)가 상하이동하도록 내장되어 있고, 조절스크류에 끼워진 압축스프링(12)의 탄성력 Ps는 조절스프링시트에 의해 다이어프램(20)의 중앙을 하부측으로 누르도록 구성되어 있다.

여기서, 제1압력실(25)은 스프링케이스(15)내에서 조절스프링시트(11)와 다이어프램(20) 사이에 형성되는데, 회수압력유로(45)를 통해 입수로(41)의 온수가 유입되면서 온수회수압력 P1이 다이어프램(20)에 작용하도록 구성되어 있다.

한편, 유량조절샤프트(35)는 그 상단부가 다이어프램(20)의 중앙을 관통하면서 그 중단부가 샤프트하우징(30)의 중앙을 관통하도록 구성되어 있고, 그 상부측으로 압축스프링(12)의 탄성력 Ps가 가해지면서 다이어프램에 가해지는 제2압력실(36)의 온수공급압력 P2과 제1압력실(25)의 온수회수압력 P1에 따라 상하이동을 하도록 구성되어 있다.

그리고, 실린더(50)는 유량조절샤프트(35)의 하단부에 고정볼트(55)에 의해 고정되면서 유량조절샤프트의 상하이동에 따라 유로시트(46)의 유로를 개폐하도록 구성되어 있다.

다시 말하면, 실린더(50)는 도3에 도시한 바와 같이 원통형의 구조로 이루어지면서 중심축을 따라 고정구(52)가 구비되어 있고, 이 고정구의 주변을 따라 다수의 유로구(51)가 형성되어 있다.

이때, 고정구(52)에 끼워지는 고정볼트(55)가 유량조절샤프트(35)의 하단면에 나사결합되면서 실린더(50)을 유량조절샤프트의 하부측에 고정시키도록 구성되고, 실린더는 유량조절샤프트에 의해 유로시트(46)를 따라 상하이동하면서 샤프트하우징(30)과의 간격이 조절됨으로써 유량을 조절하도록 구성되어 있다.

여기서, 스트레이너(48)을 통과한 유체는 실린더(50)내 다수의 유로구(51)를 따라 상승한 후, 실린더의 상단면과 샤프트하우징(30)의 하측면 사이에 형성된 유로를 거쳐 출수로(42)로 배출되도록 구성되어 있다.

특히, 샤프트하우징(30)에는 도4에 도시한 바와 같이 그 하부 외측을 따라 다수의 소음방지봉(55)이 일정 간격으로 부착되어 있고, 이 소음방지봉은 그 하부에 위치하는 패킹와셔(53)를 누르면서 고정하게 되고, 실린더(50)의 상단면과 샤프트하우징(30)의 하측면 사이에 형성된 유로를 유체가 통과하는 과정에서 발생될 수 있는 유체의 소음 및 와류를 방지하는 작용을 하게 된다.

요컨대, 본 발명에 따른 차압유량조절밸브는 제1압력실(25)의 온수회수압력 P1 및 압축스프링(12)의 탄성력 Ps에 대한 제2압력실(36)의 온수공급압력 P2의 차압을 다이어프램(20)에 적용시켜 유량조절샤프트(35)와 실린더(50)를 상하이동시킴으로써 실린더(50)의 상단면과 샤프트하우징(30)의 하측면 사이에 형성되는 간격을 통해 유로가 형성되고, 이 유로를 통해 입수로(41)측의 유체는 유로의 간격에 의해 그 유량이 조절되면서 출수로(42)측으로 배출되도록 구성되어 있다.
다시 말하면, 본 발명의 차압유량조절밸브에서는 온수회수배관(70)과 연결된 입수로(41)를 통해 유체가 유입되면 통상적인 여과망 구조를 갖는 스트레이너(48)를 거쳐 실린더(50)의 유로구(51)를 통과하게 되고, 다시 유로구로부터 출수되는 유체는 소음방지봉(55) 사이를 통과하는 과정에서 소음과 와류가 차단되면서 출수로(42)로 배출되는데, 이때 온수공급배관(90)의 공급유량과 온수공급압력 P2를 결정하는 출수로의 유량은 유량조절샤프트(35)와 함께 상하이동되는 실린더(50)의 상단면과 샤프트하우징(30)의 하측면 사이에 형성되는 유로의 크기에 의해 제어되고, 유량조절샤프트의 상하이동은 회수압력유로(45)를 통해 제1압력실(25)에 작용되는 온수회수압력 P1과 압축스프링(12)의 탄성력 Ps가 함께 다이어프램(20)의 상부측에서 밑으로 가압하게 되면서 차압감지배관(80)과 연결된 샤프트하우징(30)의 송수압력유로(31)를 통해 제2압력실에 작용되는 온수공급압력 P2가 다이어프램(20)의 하부측에서 위로 가압하게 되면 결국, 제1압력실(25)의 온수회수압력 P1 및 압축스프링(12)의 탄성력 Ps에 대한 제2압력실(36)의 온수공급압력 P2의 차압이 다이어프램(20)에 적용되어 유량조절샤프트(35)와 실린더(50)의 상하이동을 결정하도록 작용하게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 차압유량조절밸브에서는 실린더(50)에 대한 공급과 송수되는 유체의 압력을 최소화할 수 있고, 이로써 유량조절의 정밀성을 현저히 향상시킬 수 있으며, 유체와의 충돌에 따른 소음과 진동을 차단할 수 있는 데에 그 기술적 특징이 있다 할 것이다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 이는 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다.

그러므로, 본 발명의 범위는 상술된 실시예에 의해 한정되어져서는 안되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 청구범위와 균등한 구성에 의해 정해져야 함은 당연하다

도1은 본 발명에 따른 차압유량조절밸브의 설치위치 및 작동원리를 설명하는 설치구성도,

도2는 본 발명에 따른 차압유량조절밸브를 예시하는 단면도,

도3은 본 발명에 따른 차압유량조절밸브의 실린더를 예시하는 사시도,

도4는 본 발명에 따른 차압유량조절밸브의 샤프트하우징을 예시하는 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 조절스크류 20: 다이어프램 30: 샤프트하우징 40: 밸브몸체 50: 실린더

Claims (2)

1. 온수회수배관(70)의 유체가 입수로(41)를 거쳐 회수압력유로(45)를 통해 제1압력실(25)에 충전되면서 온수공급배관(90)의 유체가 차압감지배관(80)과 연결된 송수압력유로(31)를 통해 제2압력실(36)에 충전되면 상기 제1압력실(25)의 온수회수압력 P1과 압축스프링(12)의 탄성력 Ps에 대한 상기 제2압력실(36)의 온수공급압력 P2 사이의 차압이 다이어프램(20)에 작용하면서 유량조절샤프트(35)를 상하이동시키어 상기 입수로(41)를 거쳐 유로시트(46)를 통과하는 과정에서 출수구(42)로 배출되는 유량을 조절하도록 구성되는 통상적인 차압유량조절밸브에 있어서,

   유로구(51)를 구비한 실린더(50)가 고정구(52)를 통해 상기 유량조절샤프트(35)의 하단부에 삽입 고정되면서 유로시트(46)를 따라 상하이동하도록 설치되되, 실린더(50)는 상기 유량조절샤프트(35)와 함께 상하이동되어 샤프트하우징(30)과의 간격이 조정되면서 상기 입수로(41)를 통해 유로구(51)를 거쳐 상기 출수구(42)로 배출되는 유량을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차압유량조절밸브.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 샤프트하우징(30)의 하부에 다수의 소음방지봉(55)이 패킹와셔(53)를 눌러 고정시키면서 유체의 소음 및 와류를 방지하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 차압유량조절밸브.

Images