KR101103056B1

KR101103056B1 - 유량제어밸브

Info

Publication number: KR101103056B1
Application number: KR1020090021264A
Authority: KR
Inventors: 장현철
Original assignee: 장현철
Priority date: 2009-03-12
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2012-01-05
Also published as: KR20100102939A

Abstract

본 발명에 따른 유량제어밸브는, 밸브스템과 연결되는 피스톤 및 피스톤이 내장되는 실린더로 구성되어 실린더 내부의 압력변화에 따른 피스톤의 이동에 의하여 밸브스템을 이동시키는 이동장치와, 이동장치의 실린더로 압력을 공급하는 압력공급장치와, 피스톤의 변위를 측정하는 변위측정장치와, 변위측정장치로부터 측정된 피스톤의 변위로부터 상기 관로의 개도를 산출하고, 산출된 개도를 이용하여 압력공급장치의 압력공급을 제어하는 제어장치를 포함하여 구성됨으로써, 관로를 통과하는 유체의 유량을 효율적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.

유량조절, 밸브, 압력

Description

유량제어밸브 {FLOW CONTROL VALVE}

본 발명은 유체의 유량을 조절하는 유량제어밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 공장 설비 등과 같은 프로세스 제어에서 유량, 압력, 온도 및 습도 등의 물리적인 현상을 원하는 상태로 제어하기 위하여 유량을 조절하기 위한 유량제어밸브가 사용된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 유량제어밸브는, 제어부(미도시)로부터 인가되는 전류를 공압신호의 형태로 변환하는 전류-압력변환기(1)와, 전류-압력변환기(1)에서 변환된 공압신호에 의하여 그 개폐 정도가 결정되는 포지셔너(2)와, 관로(7)상에 설치된 밸브(4)와, 포지셔너(2)를 통하여 공급되는 제어용 공기에 의해 밸브체(4c)를 작동시켜 밸브(4)내의 유로를 개폐시키는 구동부(5)와, 포지셔너(2)를 통하여 구동부(5)측으로 제어용 공기를 공급하는 제어용 공기공급부(미도시)로 구성된다.

여기에서, 구동부(5)의 내부에는 외력이 제거되면 탄성력에 의하여 원위치로 복귀하는 다이어프램(5a)이 구비되며, 포지셔너(2)와 구동부(5)는 배관을 통하여 서로 연통된다.

또한, 밸브(4)는 관로(7)상에 설치되는 보닛(4a)과, 보닛(4a)의 내부의 유로상에 장착되는 밸브시트(4b)와, 밸브시트(4b)에 접촉되거나 밸브시트(4b)로부터 이격되면서 관로(7)를 개폐하는 밸브체(4c)와, 밸브체(4c)의 상부에서 연장되어 다이어프램(5a)과 연결되는 밸브스템(4d)으로 구성된다. 한편, 밸브스템(4d)에는 지시막대(4e)가 설치되어 지시막대(4e)가 가리키는 위치에 따라 밸브(4)가 관로(7)를 개폐하는 정도를 측정하도록 하고 있다.

이러한 구성에 의하여, 제어부로부터 인가되는 전류가 전류-압력변환기(1)에서 전류량에 비례한 공압신호의 형태로 변환되면, 전류-압력변환기(1)에서 변환된 공압신호에 의해 포지셔너(2)는 밸브(4)의 개폐 정도를 결정하게 되고, 이에 따라 제어용 공기가 포지셔너(2)를 통하여 구동부(5)로 유입되거나 구동부(5)로부터 배출된다.

이러한 공기의 유입 및 배출에 의하여 구동부(5)의 다이어프램(5a)이 작동하며, 이에 따라, 다이어프램(5a)과 연결되는 밸브스템(4d)이 상하방향으로 이동된다. 그리고, 밸브스템(4d)의 상하방향의 이동에 의하여 밸브체(4c)가 밸브시트(4b)로 부착되거나 밸브시트(4b)로부터 이격되면서 관로(7)를 개폐하게 된다.

그러나, 종래의 유량제어밸브는 포지셔너(2)와 연결된 지시막대(4e)가 가리키는 위치를 통하여 밸브(4)가 관로(7)를 개폐하는 정도를 측정하였기 때문에, 구동부(5)의 작동에 의한 진동 및 관로(7)내를 흐르는 유체에 의한 진동이 발생하게 되는 경우에는, 지시막대(4e)가 밸브체(4c)의 위치를 정확하게 가리키지 못하여, 밸브(4)가 관로(7)를 개폐하는 정도를 측정하는 데에 오차가 발생하는 문제가 있었 다.

또한, 이러한 측정오차로 인하여 종래에는 유량제어밸브를 일단 관로(7)상에 설치하고, 관로(7)내에 유체를 흐르게 한 후, 유량제어밸브의 조절에 의한 유량과 실제 관로(7)를 통과하는 유량을 비교하는 테스트 절차가 반드시 요구되었고, 유량제어밸브를 통하여 조절이 가능한 유량의 범위가 프로세스에 필요한 유량의 범위를 초과하거나 미달인 경우에는 밸브체(4c) 또는 밸브시트(4b)의 형상을 조절하는 것을 통하여 조절이 가능한 유량범위를 설계하였으므로, 그 과정이 복잡하며 소요되는 시간이 크다는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 경우에는 포지셔너(2)의 제어 특성상, 포지셔너(2)와 구동부(5)를 연결하는 배관의 직경을 크게 하는 데에 한계가 있었으며, 또한, 구동부(5)의 다이어프램(5a)의 탄성 특성상 구동부(5)에 일정한계 이상의 압력을 인가할 수 없었다. 따라서, 프로세스 설비 및 관로(7)가 대형화되는 경우에는, 이에 대응되는 압력을 제공하여 관로(7)를 개폐할 수 없다는 단점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 관로의 개도를 조절하기 위하여 밸브스템과 연결되는 피스톤 및 피스톤이 수용되는 실린더로 구성된 이동장치를 구비하고, 피스톤의 변위로부터 관로의 개도를 판단하여 유량을 제어함으로써, 관로를 통과하는 유체의 유량을 정확하게 제어할 수 있는 유량제어밸브를 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 실린더의 내부로 압력유체를 유입 또는 유출시키는 것을 통하여 밸브체를 이동시켜 관로의 개도를 조절할 수 있으므로, 대형화된 프로세스 설비에 효과적으로 대응할 수 있는 유량제어밸브를 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 제어장치와의 원격 신호의 송수신을 통하여 밸브체를 이동시키는 동작을 원격으로 제어할 수 있는 유량제어밸브를 제공하는 데에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유량제어밸브는, 관로상에 설치되는 밸브시트와, 밸브시트에 접촉되거나 밸브시트로부터 이격되면서 관로의 개도를 조절하는 밸브체와, 밸브체와 연결되는 밸브스템을 포함하고, 밸브스템과 연결되는 피스톤 및 피스톤이 내장되는 실린더로 구성되어, 실린더 내부의 압력변화에 따른 피스톤의 이동에 의하여 밸브스템을 이동시키는 이동장치와, 이동장치의 실린더로 압력을 공급하는 압력공급장치와, 피스톤의 변위를 측정하는 변위 측정장치와, 변위측정장치로부터 측정된 피스톤의 변위로부터 관로의 개도를 산출하고, 산출된 개도를 이용하여 압력공급장치의 압력공급을 제어하는 제어장치를 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서, 압력공급장치는, 압력유체를 공급하기 위한 가압유닛과, 피스톤에 의하여 구획되는 실린더의 제1구획실과 제2구획실 중 제1구획실과 제1연결관을 통하여 연결되는 제1유로 및 제2구획실과 제2연결관을 통하여 연결되는 제2유로를 포함하는 하우징과, 하우징의 내부에 배치되어 제1유로 및 제2유로를 통과하는 유체의 방향을 절환하는 절환부재와, 절환부재를 구동시키는 구동부를 포함하여 구성될 수 있다.

여기에서, 변위측정장치는 실린더에 장착되어 피스톤의 상하방향의 이동에 따른 전위차의 변화로부터 피스톤의 변위를 감지하는 퍼텐셔미터로 이루어질 수 있다. 또한, 변위측정장치는 피스톤의 일측에 연결되어 실린더의 외측으로 노출되는 지시바를 포함하여 구성되어, 지시바의 실린더의 외측으로 돌출된 부분의 높이를 측정하여 피스톤의 변위를 측정하도록 할 수 있다.

한편, 제어장치는 원격지의 작업자와의 송수신을 위하여 HART프로토콜을 기반으로 하는 통신모듈을 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 유량제어밸브는 피스톤 및 실린더를 구비하는 이동장치를 이용하여 밸브체와 밸브시트 사이의 상대간격, 즉, 관로의 개도를 조절할 수 있으므로, 관로 및 프로세스 설비가 대형화되더라고, 실린더와 연통되는 제1연결관 및 제 2연결관의 개수나 직경을 크게 하거나, 유로절환유닛의 제1유로, 제2유로, 유입구 및 배출구의 개수나 직경을 크게 하여 유량계수를 증가시키는 것을 통하여 효과적으로 대응할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 유량제어밸브는, 밸브체 및 밸브스템과 일체로 연결된 피스톤의 위치로부터 관로의 개도를 측정할 수 있으므로, 유량제어밸브 또는 관로에서 발생되는 진동에 의한 오차를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 유량제어밸브는, 제어장치를 HART 프로토콜을 기반으로 장거리에서도 네트워크로 원격 송수신하여 제어할 수 있으므로, 작업자의 편의성을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유량제어밸브에 대하여 설명한다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유량제어밸브는, 관로(10)상에 설치되는 밸브시트(20)와, 밸브시트(20)에 접촉되거나 밸브시트(20)로부터 이격되면서 관로(10)의 개도를 조절하는 밸브체(30)와, 밸브체(30)와 연결되어 연장되는 밸브스템(40)과, 밸브스템(40)과 연결되는 피스톤(51) 및 피스톤(51)이 내장되는 실린더(52)로 구성되어 실린더(52)내의 압력변화에 따른 피스톤(51)의 이동에 의하여 밸브스템(40)을 이동시키는 이동장치(50)와, 이동장치(50)의 실린더(52)로 압력을 공급하는 압력공급장치(60)와, 피스톤(51)의 변위를 측정하는 변위측정장치(70)와, 변위측정장치(70) 및 압력공급장치(60)와 연결되어 변위측정장 치(70)로부터 측정된 피스톤(51)의 변위로부터 관로(10)의 개도를 산출하고 산출된 개도를 이용하여 압력공급장치(60)의 압력공급을 제어하는 제어장치(80)를 포함하여 구성될 수 있다.

이동장치(50)의 실린더(52)는 내부에 피스톤(51)을 수용하는 밀폐공간이 마련되며, 밀폐공간은 피스톤(51)에 의하여 제1구획실(521)과 제2구획실(522)로 구획된다. 제1구획실(521)에는 압력공급장치(60)와 연결되는 제1연결관(91)이 연결되는 제1통공(523)이 형성되며, 제2구획실(522)에는 압력공급장치(60)와 연결되는 제2연결관(92)이 연결되는 제2통공(524)이 형성된다. 이와 같은 구성에 의하여, 제1연결관(91)을 통하여 제1구획실(521)로 압력유체가 유입되는 것과 동시에 제2연결관(92)을 통하여 제2구획실(522)내의 압력유체가 배출되면, 피스톤(51)이 하측방향으로 이동됨과 아울러 피스톤(51)과 연결된 밸브스템(40)이 하측방향으로 이동되고, 이에 따라, 밸브체(30)가 밸브시트(20)와 인접되는 방향으로 이동되어 관로(10)의 개도가 감소한다. 반대로, 제2연결관(92)을 통하여 제2구획실(522)로 압력유체가 유입되는 것과 동시에 제1연결관(91)을 통하여 제1구획실(521)내의 압력유체가 배출되면, 피스톤(51)이 상측방향으로 이동됨과 아울러 피스톤(51)과 연결된 밸브스템(40)이 상측방향으로 이동되고, 이에 따라, 밸브체(30)가 밸브시트(20)와 이격되는 방향으로 이동되어 관로(10)의 개도가 증가한다. 본 발명에서 제1구획실 및 제2구획실의 위치 및 밸브스템의 이동방향은 상술한 바에 한정되지 아니하며 유량제어밸브의 배치위치에 따라 달라질 수 있다.

실린더(52)의 밀폐공간, 즉, 제1구획실(521) 및 제2구획실(522)의 용적은 관 로(10)의 크기 및 제어되는 유량의 범위에 따라 달라질 수 있다. 또한, 제1통공(523), 제2통공(524), 제1연결관(91) 및 제2연결관(92)의 직경도 관로(10)의 크기 및 제어되는 유량의 범위에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 실린더(52)의 용적과, 제1통공(523), 제2통공(524), 제1연결관(91) 및 제2연결관(92)의 직경을 증가시키는 단순한 설계만으로도 대형화된 관로(10)에 적절하게 대응할 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 압력공급장치(60)는, 압력유체를 일정한 압력으로 공급하는 가압유닛(61)과, 가압유닛(61)으로부터 공급되는 압력유체의 흐름을 절환하여 이동장치(50)의 실린더(52)로 공급하는 유로절환유닛(62)을 포함하여 구성될 수 있다.

가압유닛(61)으로는, 압력유체가 공기 등의 기체가 되는 경우에는 압축기가 될 수 있으며, 압력유체가 액체가 되는 경우에는 펌프가 될 수 있다.

유로절환유닛(62)은 실린더(52)의 제1구획실(521)과 제1연결관(91)을 통하여 연결되는 제1유로(631), 실린더(52)의 제2구획실(522)과 제2연결관(92)을 통하여 연결되는 제2유로(632), 가압유닛(61)과 연결되는 유입구(633) 및 압력유체가 배출되는 배출관(66)과 연결되는 배출구(634)를 갖는 하우징(63)과, 하우징(63)의 내부에 배치되어 제1유로(631) 및 제2유로(632)를 통과하는 유체의 방향을 선택적으로 절환하는 절환부재(64)와, 절환부재(64)를 구동시키는 구동부(65)를 포함하여 구성될 수 있다.

절환부재(64)는 하우징(63)의 내부에 슬라이드 가능하게 배치될 수 있으며, 절환부재(64)의 둘레에는 제1유로(631), 제2유로(632), 유입구(633) 및 배출 구(634)를 선택적으로 절환하는 복수의 돌기(641)가 형성될 수 있다.

구동부(65)는, 하우징(63)의 일측에 배치되는 모터(651)와, 모터(651)의 회전축(652)에 편심되게 연결되며 외주면이 절환부재(64)의 일단과 접촉하는 캠(653)과, 하우징(63)에 지지되고 절환부재(64)와 연결되어 절환부재(64)로 탄성력을 제공하는 탄성부재(654)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기에서, 모터(651)로는 정회전 및 역회전이 가능하며 정속이 유지되는 서보모터가 적용되는 것이 바람직하다. 구동부(65)는 절환부재(64)를 하우징(63)의 내부에서 이동되도록 하는 역할을 수행하는 것으로, 본 발명은 상술한 구성에 한정되지 않고, 절환부재(64)의 양측에 배치되는 전자석으로 구성되어 전자기력에 의하여 절환부재(64)를 이동시키는 구성 등 다양한 구성이 적용될 수 있다.

이와 같은 구성에 의하여, 구동부(65)의 모터(651)의 회전에 의하여 캠(653)이 회전되면, 절환부재(64)가 하우징(63)의 내부에서 슬라이딩 되고, 이에 따라, 절환부재(64)의 돌기(641)가 제1유로(631), 제2유로(632), 유입구(633) 및 배출구(634)를 선택적으로 절환한다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 가압유닛(61)으로부터 공급되는 압력유체가 유입구(633), 제1유로(631) 및 제1연결관(91)을 통하여 실린더(52)의 제1구획실(521)로 유입되어 피스톤(51)을 하측방향으로 가압할 수 있고(이 경우에는 밸브체(30)가 밸브시트(20)에 인접되는 방향으로 이동하여 관로(10)의 개도가 감소한다.), 제2구획실(522)내의 압력유체는 제2연결관(92), 제2유로(632) 및 배출구(634)를 통하여 배출될 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 가압유닛(61)으로부터 공급되는 압력유체가 유입구(633), 제2유로(632) 및 제2 연결관(92)을 통하여 실린더(52)의 제2구획실(522)로 유입되어 피스톤(51)을 상측방향으로 가압할 수 있고(이 경우에는 밸브체(30)가 밸브시트(20)로부터 이격되는 방향으로 이동하여 관로(10)의 개도가 증가한다.), 제1구획실(521)내의 압력유체는 제1연결관(91), 제1유로(631) 및 배출구(634)를 통하여 배출될 수 있다.

변위측정장치(70)는 실린더(52)의 외측에 장착되어 피스톤(51)의 상하방향의 이동에 따른 전위차의 변화로부터 피스톤(51)의 변위를 감지하는 퍼텐셔미터로 이루어질 수 있다. 다만, 본 발명은 퍼텐셔미터가 실린더(52)의 외측에 장착된 구성에 한정되지 아니하며, 도 5에 도시된 바와 같이, 변위측정장치(70)는, 피스톤(51)의 상측에 연결되고 피스톤(51)의 이동방향으로 연장되어 실린더(52)의 외측으로 노출되는 지시바(71)와, 지시바(71)가 슬라이드 가능하게 이동될 수 있도록 내부에 소정의 요부(72)가 형성되어, 지시바(71)의 상하방향의 이동에 따른 전위차의 변화로부터 피스톤(51)의 변위를 감지하는 퍼텐셔미터(73)를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 변위측정장치(70)는, 피스톤(51)의 상측에 연결되어 실린더(52)의 외측으로 노출되는 지시바(71)와, 지시바(71)가 슬라이드 가능하게 이동될 수 있도록 내부에 소정의 요부(72)가 형성되며 일측에 일정간격의 스케일(74)이 표시되는 하우징(75)과, 지시바(71)가 실린더(52)의 외측 상부로 노출되는 높이(H)를 촬영하는 카메라(76)를 포함하여 구성될 수 있다. 이와 같은 경우에는, 제어장치(80)가 카메라(76)로부터 촬영된 지시바(71) 및 스케일(74)의 이미지를 이미지 분석기법을 이용하여 분석하여 지시바(71)의 높이(H)를 측정하고, 지시바(71)의 높이(H)로부터 피스톤(51)의 변위를 측정할 수 있다.

변위측정장치(70)에서 측정된 피스톤(51)의 변위는 제어장치(80)로 전달되며, 제어장치(80)는 피스톤(51)의 변위로부터 밸브체(30)와 밸브시트(20) 사이의 거리, 즉, 관로(10)의 개도를 판단할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 유량제어밸브는, 관로(10)의 개도를 밸브체(30) 및 밸브스템(40)과 일체로 연결된 피스톤(51)의 위치로부터 직접적으로 판단할 수 있으므로, 복수의 링크와 연결된 포지셔너를 통하여 개도를 판단하는 종래기술에 비하여 유량제어밸브 또는 관로(10)에서 발생되는 진동에 의한 오차를 획기적으로 방지할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제어장치(80)는, 변위측정장치(70) 및 압력공급장치(60)와 연결되어 변위측정장치(70)로부터 측정된 피스톤(51)의 변위로부터 관로(10)의 개도를 산출하고 산출된 개도를 이용하여 압력공급장치(60)의 압력공급을 제어한다. 즉, 제어장치(80)는 변위측정장치(70)에서 측정된 피스톤(51)의 변위에 관한 정보를 수신하고, 수신된 피스톤(51)의 변위정보를 통하여 현재의 개도를 산출하고, 현재의 개도가 요구되는 개도에 해당하는 지를 판단하며, 현재의 개도가 요구되는 개도에 해당하지 않는 경우에는 대략 4~20mA의 신호를 모터(651)로 전달하여 모터(651)를 동작시킨다. 이와 같은 동작과 동시에, 제어장치(80)는 변위측정장치(70)로 측정된 피스톤(51)의 변위로부터 산출된 개도를 실시간으로 모니터링하여 변화된 개도가 요구되는 개도와 일치될 때까지 모터(651)를 동작시킨다(피드백제어).

한편, 제어장치(80)는 압력유체의 공급압력을 조절하기 위하여 가압유닛(61)을 제어하도록 구성될 수 있는데, 이에 따르면, 제어장치(80)가 가압유닛(61)으로 부터 공급되는 압력을 조절할 수 있으므로, 밸브의 개도를 더욱 정확하고 세밀하게 제어할 수 있다.

제어장치(80)에는 작업자의 호스트컴퓨터(100)와 통신 프로토콜 표준규격 중 하나인 HART프로토콜을 기반으로 장거리에서도 네트워크로 원격 송수신할 수 있도록 원격통신모듈(82)을 구비하는 통신유닛(81)이 구비될 수 있다. 통신모듈(82)은 호스트컴퓨터(100)에서 입력된 원격 송수신 데이터를 원격 통신 프로토콜에 따라 변환하는 역할을 수행할 수 있다.

이와 같은 구성에 의하여 제어장치(80)가 호스트컴퓨터(100)와 신호를 원격 송수신 할 수 있으므로, 사용자가 유량제어밸브가 설치된 설비로부터 장거리로 떨어져 있는 경우에도 인터넷 등의 네트워크를 통하여 제어장치(80)를 제어할 수 있고, 모니터링 할 수 있다.

본 발명에 따른 유량제어밸브는 피스톤(51) 및 실린더(52)를 구비하는 이동장치(50)를 이용하여 밸브체(30)와 밸브시트(20) 사이의 상대간격, 즉, 관로(10)의 개도를 조절할 수 있으므로, 관로(10) 및 프로세스 설비가 대형화되더라고, 실린더(52)와 연통되는 제1연결관(91) 및 제2연결관(92)의 개수나 직경을 크게 하거나, 유로절환유닛(62)의 제1유로(631), 제2유로(632), 유입구(633) 및 배출구(634)의 개수나 직경을 크게 하여 유량계수(Cv)를 증가시키는 것을 통하여 효과적으로 대응할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 유량제어밸브는, 밸브체(30) 및 밸브스템(40)과 일체로 연결된 피스톤(51)의 위치로부터 관로(10)의 개도를 측정할 수 있으므로, 유량 제어밸브 또는 관로(10)에서 발생되는 진동에 의한 오차를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 유량제어밸브는, 제어장치(80)를 HART 프로토콜을 기반으로 장거리에서도 네트워크로 원격 송수신하여 제어할 수 있으므로, 작업자의 편의성을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래의 유량제어밸브가 도시된 부분 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 유량제어밸브가 도시된 부분 단면도이다.

도 3 및 도 4는 도 2의 유량제어밸브의 유로절환유닛이 도시된 단면도이다.

도 5는 도 2의 유량제어밸브의 변위측정장치의 다른 예가 도시된 단면도이다.

도 6은 도 2의 유량제어밸브의 변위측정장치의 또 다른 예가 도시된 단면도이다.

도 7은 도 2의 유량제어밸브의 제어블럭도이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10: 관로 20: 밸브시트

30: 밸브체 40: 밸브스템

50: 이동장치 51: 피스톤

52: 실린더 60: 압력공급장치

61: 가압유닛 62: 유로절환유닛

64: 절환부재 70: 변위측정장치

80: 제어장치 100: 호스트컴퓨터

Claims

관로상에 설치되는 밸브시트와, 상기 밸브시트에 접촉되거나 상기 밸브시트로부터 이격되면서 상기 관로의 개도를 조절하는 밸브체와, 상기 밸브체와 연결되는 밸브스템을 포함하고,

상기 밸브스템과 연결되는 피스톤 및 상기 피스톤이 수용되는 실린더로 구성되어, 상기 실린더 내부의 압력변화에 따른 상기 피스톤의 이동에 의하여 밸브스템을 이동시키는 이동장치;

상기 이동장치의 실린더로 압력을 공급하는 압력공급장치;

상기 피스톤의 변위를 측정하는 변위측정장치; 및

상기 변위측정장치로부터 측정된 상기 피스톤의 변위로부터 상기 관로의 개도를 산출하고, 산출된 개도를 이용하여 상기 압력공급장치의 압력공급을 제어하는 제어장치를 포함하고,

상기 변위측정장치는 상기 실린더의 외측에 장착되어 상기 피스톤의 상하방향의 이동에 따른 전위차의 변화로부터 상기 피스톤의 변위를 감지하는 퍼텐셔미터로 구성되는 것을 특징으로 하는 유량제어밸브.
제1항에 있어서,

상기 압력공급장치는,

압력유체를 공급하기 위한 가압유닛;

상기 피스톤에 의하여 구획되는 상기 실린더의 제1구획실과 제2구획실 중 상기 제1구획실과 제1연결관을 통하여 연결되는 제1유로와, 상기 제2구획실과 제2연결관을 통하여 연결되는 제2유로를 포함하는 하우징;

상기 하우징의 내부에 배치되어 상기 제1유로 및 상기 제2유로를 통과하는 유체의 방향을 절환하는 절환부재; 및

상기 절환부재를 구동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량제어밸브.
제2항에 있어서,

상기 제어장치는 상기 구동부를 제어하여 상기 피스톤의 위치를 변화시키는 것을 특징으로 하는 유량제어밸브.
제2항에 있어서,

상기 제어장치는 상기 가압유닛을 제어하여 상기 가압유닛으로부터 공급되는 압력을 조절하는 것을 특징으로 하는 유량제어밸브.
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제1항에 있어서,

상기 제어장치는 원격지의 작업자와의 송수신을 위하여 HART프로토콜을 기반으로 하는 통신모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 유량제어밸브.