KR101347495B1 - 유동 유체의 감압 및 감속장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 밸브와 같은 유체처리장치의 유입구측과 배출구측에 고차압이 적용되는 조건에서 상기 장치를 통과하는 유동 유체의 압력을 효과적으로 감압하고 유동 속도를 제한하여 유동 유체에 의해 발생할 수 있는 소음, 진동 및 캐비테이션(Cavitation), 침식 등의 부작용을 억제할 수 있는 유동 유체의 감압 및 감속장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명의 일 실시형태는 유입구(111)와 배출구(113)를 갖는 몸체(110)와, 유체의 유동량을 조절하기 위하여 상기 유입구(111)와 상기 배출구(113) 사이에서 이동되는 플러그(130)와, 상기 플러그(130)와 밀착되어 유체의 흐름을 차단하는 시트링(140)과, 상기 플러그(130)의 외주면에 밀착되고 상기 플러그(130)의 승강에 따라 유체를 통과시키는 케이지(150)를 포함하는 유체처리장치에 구비되는 유동 유체의 감압 및 감속장치에 있어서, 상기 케이지(150)는 상기 플러그(130)의 외주면에 밀착되는 관통공(153)을 갖는 원판(151)으로 이루어짐과 아울러, 상기 원판(151)은 상기 케이지(150)의 중심축 방향으로 적층되며, 상기 원판(151)에는 상층에 적층된 원판 사이에서 유로가 형성되도록 상기 원판(151)의 외주면과 상기 관통공(153)에 대응되는 내주면으로 연통되는 유로홈부(155)가 형성되되, 상기 유로홈부(155)는 상기 유로의 방향을 전환하는 굴곡홈(157)과, 상기 유로의 단면적이 증대되도록 확장되는 래비린스홈(159)을 포함한다.

Description

유동 유체의 감압 및 감속장치{A DEVICE FOR REDUCING PRESSURE AND VELOCITY OF FLOWING FLUID}
본 발명은 유동 유체의 감압 및 감속장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 밸브와 같은 유체처리장치의 유입구측과 배출구측에 고차압이 적용되는 조건에서 상기 장치를 통과하는 유동 유체의 압력을 효과적으로 감압하고 유동 속도를 제한하여 유동 유체에 의해 발생할 수 있는 소음, 진동 및 캐비테이션(Cavitation), 침식 등의 부작용을 억제할 수 있는 유동 유체의 감압 및 감속장치에 관한 것이다.
밸브와 같은 유체 처리장치에는 전단과 후단에 압력차를 형성하여 유체가 유동할 수 있는 구동력을 제공하게 된다. 이 구동력은 유체의 유동속도를 제공하며 결과적으로 유체의 유량이 결정된다. 특히 유체처리장치에 작용하는 전단압력과 후단압력의 차이가 아주 큰 경우에 상기 유체처리장치를 통과하는 유동 유체의 압력을 감압하지 않으면 유체의 유동속도가 매우 빠르게 되어 소음, 진동 및 캐비테이션, 침식 등의 부작용이 발생하게 된다.
이러한 문제점을 저감하기 위해서는 유체의 유동 감압장치를 이용하여 유체처리장치를 통과하는 유체의 유동속도를 감소시키는 것이 바람직하다. 유체의 압력과 유동속도는 유체의 유동 통로에 해당하는 유동부의 저항에 의해 영향을 받는다. 따라서 유체처리장치 또는 유체의 감압 장치의 전단압력과 후단압력 차이가 아주 큰 경우에는 유체의 유동속도가 매우 빠르게 되므로, 유체의 유동에 대응하는 저항을 크게 부여하면 유체의 압력과 유동속도를 감소시킬 수가 있다.
이러한 유동 저항은 유동부의 형상, 거칠기, 단면적, 유동부 간의 거리, 유동부가 이루는 유로의 방향 등 기하학적 구조에 의해 결정되므로 이것들을 효과적으로 이용하면 유체의 압력과 유동속도를 필요한 수준으로 조절할 수 있다. 이러한 관계를 간단히 식으로 나타내면 다음의 [수학식 1]과 같이 표현할 수 있다.
Figure 112011091134914-pat00001
이러한 [수학식 1]을 ξ에 대해 정리하면 [수학식 2]로 된다.
Figure 112011091134914-pat00002
여기서 ω는 유체의 유동속도, △P는 장치의 전단과 후단에 작용하는 유체의 압력차, ρ는 유체의 밀도, ξ는 장치의 유동부에 대한 총 손실계수(또는 총 유동 저항), ξ'는 틈새 입구 가장자리 형태의 영향을 고려한 계수, z는 래비린스 형상 계수, ao 및 b1은 래비린스 홈의 상대적 길이에 따른 계수, ξfr은 틈새의 마찰계수이다.
상기 식에 의하면, 유동부의 거칠기, 장치 전후단의 압력차, 횡단면적, 유동부 특정형상 등을 적절히 조절하면 유체의 압력과 유동 속도를 원하는 수준으로 만들 수 있음을 알 수 있다.
즉, 상기에 언급한 여러 변수에 대한 상관관계를 이용하면 효과적인 유동저항을 형성할 수 있으며, 상기의 여러 변수 중에서 유동저항에 가장 큰 영향을 주는 유로의 기하학적 구조로 유체 유로의 방향을 꼬불꼬불하게 하는 굴곡 유로로 형성방법이 널리 사용된다. 이러한 유체의 방향 전환은 유동 유체가 와류를 형성하도록 하여 에너지 손실을 유도함으로써 유로저항을 형성하게 하는 것이다. 더불어 유로의 기하학적 구조인 래비린스 구조의 유로는 유로 횡단면적의 급확장과 급축소를 통해 유동 유체의 와류를 형성하여 에너지 손실을 유도함으로써 유로 저항을 형성하는 것으로 굴곡유로 구조에 비해 매우 큰 유로 저항(약 2배 이상)을 형성한다. 그러나 래비린스 구조의 유로는 굴곡 유로 구조보다 점유 공간이 커야 하므로, 이 굴곡유로 구조와 래비린스 유로 구조를 융합하므로써 한정된 공간에서 매우 큰 유로 저항을 얻을 수 있다. 결과적으로 유체의 압력과 유동속도를 필요한 수준으로 조절할 수 있는 컴팩트한 유체의 감압장치를 만들 수 있다.
또한, 유체의 감압 장치는 소음에 대해서도 고려하여야 하는데 주요 소음원은 공기역학적 소음으로 이 소음 에너지의 정도는 질량유량률, 상류측의 절대압력 대비 하류측의 절대압력에 의한 압력비, 기하학적 구조 및 유체의 물리적 특성과 관련된다. 특정 부위에서 압력비가 크면 음속유동 또는 플래싱(Flashing)으로 인한 쵸크유동(Choke Flow)이 발생하여 높은 소음과 진동의 원인이 되므로 압력비를 제어함으로써 소음 발생률을 제한 또는 억제할 수 있다는 것이 알려져 있다. 따라서 이러한 압력비를 저감하는 방법으로는 앞에서 설명한 것처럼 특정부위 즉, 유동부의 구조를 유동속도가 저하될 수 있는 기하학적 구조로 형성하는 것이다.
따라서, 이러한 유체처리장치의 전단압력과 후단압력의 높은 압력 차이에 의해 발생하는 유체의 유동 속도를 제한하기 위해서 꼬불꼬불한 유로 구조의 유동저항장치가 종래기술로 개시되었다. 즉, 본 발명에 따른 유체의 유동저항장치와 같이 유체의 감압과 유속을 조절하는 종래기술로는 미국 등록특허 제6,615,874호(2003. 9. 9. 등록)와 미국 등록특허 제7,766,045호(2010. 8. 3. 등록)에 잘 나타나 있다.
도 1 내지 도 3을 토대로 보다 상세히 설명하면, 미국 등록특허 제6,615,874호에는 유동 제어장치가 밸브 트림(trim) 조립체로 구성되며 유동 제어장치의 유체 입구(2)와 유체 출구(3) 사이에 유체 유로를 따라 다수의 유동 유로(4)를 형성한다. 각 유동 유로(4)는 밸브 트림 디스크(1)에 구성되어 있으며 팽창과 수축 메카니즘(5), 속도 제어 메카니즘(6), 음향실(7) 및 주파수 변경유로(8)를 형성한다. 팽창과 수축 메카니즘(5)은 유로 횡단면적의 급속한 확대와 축소가 되는 횡단면적을 가지고 있다. 속도제어 메카니즘(6)은 횡단면적 유로 형상이 유체 입구(2)에서 유로면적이 상대적으로 작은 횡단면적을 구성하고, 유체 출구(3)에서 상대적으로 큰 횡단면적을 구성한다. 음향실(7)은 팽창과 수축 메카니즘(5)과 속도 제어 메카니즘(6)에서 발생하는 음향을 제거하기 위해 구성된다. 주파수 변경 유로(8)는 음향실(7)에서 유체 출구(3)로 형성되어 유체 유로와 관련한 음향 교란에 대해 유체의 가청 주파수를 증가하도록 한다.
이러한 구조는 상술한 바와 같이, 유체 저항장치에 갈지(之)자와 같이 좌우로 일정한 각도(θ)만큼 방향이 전환되는 꼬불꼬불한 유로를 형성하여 유체의 팽창과 수축 작용을 통해 유체의 유동저항을 형성할 수 있도록 하였다.
그러나 미국 등록특허 제6,615,874호는 유체에 대한 작은 유동저항으로 인해 원하는 수준의 유동저항을 얻기 위해서는 꼬불꼬불한 유로를 여러 개 형성해야 하므로 장치의 크기가 커지는 단점이 있었다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 미국 등록특허 제7,766,045호의 발명에서는 쌓을 수 있는 두 개 이상의 원판(10)으로 유체의 압력 감소장치를 구성하며, 각 원판(10)은 하나의 원판 상부에 쌓을 때 공동 중심부(11)와 주변부(12)가 세로축을 따라 정렬된다. 각 원판(10)은 첫 번째 입구(14) 면적과 첫 번째 출구(15) 면적을 구성하는 유로 입구단(13)을 가지는 한 개 이상의 입구 유로 구역, 두 번째 입구(17) 면적과 두 번째 출구(18) 면적을 구성하는 출구 유로단(16)을 가지는 한 개 이상의 출구 유로 구역으로 구성되어 있다. 여기에서 두 번째 입구 면적과 두 번째 출구 면적과의 비율을 미리 결정하여 출구 유로단에서 배압의 형성을 통해 주변으로의 아음속 유체 유동이 형성될 수 있도록 한다.
그런데 이러한 미국 등록특허 제7,766,045호도 미국 등록특허 제6,615,874호와 유사하게 원판의 적층을 통해 원판의 상하부를 통해 꼬불꼬불하게 방향이 전환되는 유로를 형성하고 유체의 유동 방향으로 분할된 유로와 합쳐진 유로를 통해 유체의 팽창과 수축 작용이 이루어지도록 하였다.
따라서 미국 등록특허 제7,766,045호는 가용 체적에 비해 상대적으로 유체에 대한 작은 유동저항을 형성하므로 원하는 수준의 유동저항을 얻기 위해서는 꼬불꼬불하게 방향이 전환되는 유로를 더 많이 형성하여야 하므로 장치의 크기와 장치가 점유하는 공간도 커지는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 개발된 것으로, 본 발명의 목적은, 밸브와 같은 유체처리장치의 유입구측과 배출구측에 고차압이 적용되는 조건에서 상기 장치를 통과하는 유동 유체의 압력을 효과적으로 감압하고 유동 속도를 제한할 수 있는 유동 유체의 감압 및 감속장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 밸브와 같은 유체처리장치 내부의 가용 체적 내에서 컴팩트하게 구비될 수 있는 유동 유체의 감압 및 감속장치를 제공하는 데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 유동 유체의 감압 및 감속장치에 관한 것으로, 유입구와 배출구를 갖는 몸체와, 유체의 유동량을 조절하기 위하여 상기 유입구와 상기 배출구 사이에서 이동되는 플러그와, 상기 플러그와 밀착되어 유체의 흐름을 차단하는 시트링과, 상기 플러그의 외주면에 밀착되고 상기 플러그의 승강에 따라 유체를 통과시키는 케이지를 포함하는 유체처리장치에 구비되는 유동 유체의 감압 및 감속장치에 있어서, 상기 케이지는 상기 플러그의 외주면에 밀착되는 관통공을 갖는 원판으로 이루어짐과 아울러, 상기 원판은 상기 케이지의 중심축 방향으로 적층되며, 상기 원판에는 상층에 적층된 원판 사이에서 유로가 형성되도록 상기 원판의 외주면과 상기 관통공에 대응되는 내주면으로 연통되는 유로홈부가 형성되되, 상기 유로홈부는 상기 유로의 방향을 전환하는 굴곡홈과, 상기 유로의 단면적이 증대되도록 확장되는 래비린스홈을 포함한다.
이때, 상기 굴곡홈은 상기 유로의 방향을 직각으로 변환하도록 직각 방향으로 형성된다.
한편, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 유입구와 배출구를 갖는 몸체와, 유체의 유동량을 조절하기 위하여 상기 유입구와 상기 배출구 사이에서 이동되는 플러그와, 상기 플러그와 밀착되어 유체의 흐름을 차단하는 시트링과, 상기 플러그의 외주면에 밀착되고 상기 플러그의 승강에 따라 유체를 통과시키는 케이지를 포함하는 유체처리장치에 구비되는 유동 유체의 감압 및 감속장치에 있어서, 상기 케이지는 상기 플러그의 외주면에 밀착되는 관통공을 갖는 원판으로 이루어짐과 아울러, 상기 원판은 상기 케이지의 중심축 방향으로 적층되며, 상하 적층된 원판에는, 상기 적층된 2개의 원판이 쌍을 이루어 상기 원판의 외주면과 상기 관통공에 대응되는 내주면으로 연통되는 유로를 형성하도록 하층의 원판에서의 상단과 상층의 원판에서의 하단에 각각 유로홈부가 형성되고, 상기 유로홈부는 상기 유로의 방향을 전환하는 굴곡홈과, 상기 유로의 단면적이 증대되도록 확장되는 래비린스홈을 포함하여 구성될 수 있다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 유입구와 배출구를 갖는 몸체와, 유체의 유동량을 조절하기 위하여 상기 유입구와 상기 배출구 사이에서 이동되는 플러그와, 상기 플러그와 밀착되어 유체의 흐름을 차단하는 시트링과, 상기 플러그의 외주면에 밀착되고 상기 플러그의 승강에 따라 유체를 통과시키는 케이지를 포함하는 유체처리장치에 구비되는 유동 유체의 감압 및 감속장치에 있어서, 상기 케이지는 상기 플러그의 외주면에 밀착되는 관통공을 갖는 원판으로 이루어짐과 아울러, 상기 원판은 상기 케이지의 중심축 방향으로 적층되며, 상기 적층된 원판에는, 상기 적층된 3개 이상의 원판이 한 조를 이루어 상기 원판의 외주면과 상기 관통공에 대응되는 내주면으로 연통되는 유로를 형성하도록 하층의 원판에서의 상단과 상층의 원판에서의 하단에 각각 유로홈부가 형성됨과 아울러, 중층의 원판에는 하층과 상층의 원판에서 대응되는 유로홈부를 상호 연결하는 유로통공이 형성되고, 상기 유로홈부는 상기 유로의 방향을 전환하는 굴곡홈과, 상기 유로의 단면적이 증대되도록 확장되는 래비린스홈을 포함하여 구성될 수도 있다.
그리고 상기 굴곡홈은 어느 하나의 원판 내에서 수평방향으로 상기 유로의 방향을 전환하는 제1홈과, 어느 하나의 원판에서 수직방향으로 상기 유로의 방향을 전환하는 제2홈으로 구성될 수 있다.
이때, 상기 제1홈과 제2홈은 상기 유로의 방향을 직각으로 변환하도록 직각 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 유로통공의 단면적은 상기 유로홈부에 비해 상대적으로 크게 형성될 수 있다.
그리고 상기 래비린스홈은 상기 굴곡홈의 진행방향을 따라 하나 이상으로 형성된다.
또한 상기 래비린스홈 중 하나 이상의 내부에는, 래비린스홈에서의 마찰계수를 증대시키기 위하여 거칠기 가공되거나, 표면이 거친 부재가 부착될 수 있다.
아울러, 상기 래비린스홈 중 하나 이상의 내부에는, 유체의 흐름에 대한 저항을 증대시키기 위하여 요철부가 형성될 수 있다.
한편, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 유입구와 배출구를 갖는 몸체와, 유체의 유동량을 조절하기 위하여 상기 유입구와 상기 배출구 사이에서 이동되는 플러그와, 상기 플러그와 밀착되어 유체의 흐름을 차단하는 시트링과, 상기 플러그의 외주면에 밀착되고 상기 플러그의 승강에 따라 유체를 통과시키는 케이지를 포함하는 유체처리장치에 구비되는 유동 유체의 감압 및 감속장치에 있어서, 상기 케이지는 상기 플러그의 외주면에 밀착되는 관통공을 갖는 원판으로 이루어짐과 아울러, 상기 원판은 상기 케이지의 중심축 방향으로 적층되며, 상하 적층된 원판에는, 상기 적층된 2개의 원판이 쌍을 이루고 상기 한 쌍의 원판의 상층 및 하층에 적층된 원판이 상기 한 쌍의 원판의 상층 및 하층에 각각 밀착되어 상기 원판의 외주면과 상기 관통공에 대응되는 내주면으로 연통되는 유로를 형성하도록 상기 적층된 2개의 원판에는 각각 유로통공부가 형성되고, 상기 유로통공부는 상기 유로의 방향을 전환하는 굴곡통공과, 상기 유로의 단면적이 증대되도록 확장되는 래비린스통공을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 유입구와 배출구를 갖는 몸체와, 유체의 유동량을 조절하기 위하여 상기 유입구와 상기 배출구 사이에서 이동되는 플러그와, 상기 플러그와 밀착되어 유체의 흐름을 차단하는 시트링과, 상기 플러그의 외주면에 밀착되고 상기 플러그의 승강에 따라 유체를 통과시키는 케이지를 포함하는 유체처리장치에 구비되는 유동 유체의 감압 및 감속장치에 있어서, 상기 케이지는 상기 플러그의 외주면에 밀착되는 관통공을 갖는 원판으로 이루어짐과 아울러, 상기 원판은 상기 케이지의 중심축 방향으로 적층되며, 상기 적층된 원판에는, 상기 적층된 3개 이상의 원판이 한 조를 이루고 상기 한 조의 원판의 상층 및 하층에 적층된 원판이 상기 한 조의 원판의 상층 및 하층에 각각 밀착되어 상기 한 조의 원판의 외주면과 상기 관통공에 대응되는 내주면으로 연통되는 유로를 형성하도록 한 조의 원판 중 하층의 원판에서의 상단과 한 조의 원판 중 상층의 원판에서의 하단에 각각 유로통공부가 형성됨과 아울러, 한 조의 원판 중 중층의 원판에는 한 조의 원판에서 하층과 상층의 원판에 대응되는 유로통공부를 상호 연결하는 연결통공이 형성되고, 상기 유로통공부는 상기 유로의 방향을 전환하는 굴곡통공과, 상기 유로의 단면적이 증대되도록 확장되는 래비린스통공을 포함하여 구성될 수도 있다.
이때 상기 굴곡통공은 어느 하나의 원판 내에서 수평방향으로 상기 유로의 방향을 전환하는 제1통공과, 어느 하나의 원판에서 수직방향으로 상기 유로의 방향을 전환하는 제2통공으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1통공과 제2통공은 상기 유로의 방향을 직각으로 변환하도록 직각 방향으로 형성된다.
그리고 상기 연결통공의 단면적은 상기 유로통공부에 비해 상대적으로 크게 형성될 수 있다.
그리고 상기 래비린스통공은 상기 굴곡통공의 진행방향을 따라 하나 이상으로 형성된다.
또한, 상기 래비린스통공 중 하나 이상의 내부에는, 래비린스통공에서의 마찰계수를 증대시키기 위하여 거칠기 가공되거나, 표면이 거친 부재가 부착되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 래비린스통공 중 하나 이상의 내부에는, 유체의 흐름에 대한 저항을 증대시키기 위하여 요철부가 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 유동 유체의 감압 및 감속장치에 의하면, 밸브와 같은 유체처리장치의 유입구측과 배출구측에 고차압이 적용되는 조건에서 유체처리장치를 통과하는 유체의 압력을 효과적으로 감압하고 유동 속도를 적절할 수준으로 제한할 수 있으므로, 유체에 의해 발생할 수 있는 소음, 진동 및 캐비테이션(Cavitation), 침식 등의 부작용을 억제할 수 있는 효과가 있다.
즉, 케이지의 각 원판에 다수의 홈 또는 다수의 관통구멍이 굴곡 유로와 래비린스 유로를 반복 형성함으로써 빠른 속도의 유체 흐름이 환형 공간 안에서 불규칙한 와류를 발생시키는 난류 유동을 형성하므로, 유체의 유동저항으로 인한 에너지 손실 즉, 속도수두 손실(Velocity Head Loss)로 유체의 압력과 유동속도가 감소되므로 상기에 기술한 높은 유속으로 인한 부작용을 최대한 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 종래기술에서의 단점인 꼬불꼬불한 유로를 여러 개 형성하는 구조로 인한 장치의 크기가 커지는 현상을 보완함으로서 보다 콤팩트한 유체처리장치의 제작이 가능하게 되는 이점이 있다.
도 1 내지 도 4는 종래기술에 따른 유동 유체의 감압장치를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 유동 유체의 감압 및 감속장치가 설치되는 밸브의 구성을 도시한 종단면도,
도 6은 제1실시예에 따른 유동 유체의 감압 및 감속장치의 구성을 도시한 사시도,
도 7은 제1실시예에 따른 유동 유체의 감압 및 감속장치의 구성을 도시한 평면도,
도 8은 도 7의 A부분을 확대 도시하여 제1실시예에 따른 유동 유체의 감압 및 감속장치에서의 유체 흐름을 나타낸 도면,
도 9는 제1실시예에 따른 래비린스홈의 변형예를 도시한 평면도,
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 유동 유체의 감압 및 감속장치의 구성을 도시한 사시도,
도 11은 제2실시예에 따른 한 쌍을 이루는 2개의 원판을 도시한 사시도,
도 12는 제2실시예에 따른 유로홈부의 구성을 도시한 개념도,
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 유동 유체의 감압 및 감속장치의 구성을 도시한 사시도,
도 14는 제3실시예에 따른 한 조의 원판 구성을 도시한 사시도,
도 15는 제3실시예에 따른 유로홈부 및 유로통공의 구성을 도시한 개념도,
도 16은 본 발명의 제4실시예에 따른 유동 유체의 감압 및 감속장치를 구성하는 하나의 원판을 도시한 사시도,
도 17은 제4실시예에 따른 래비린스통공을 포함한 유로홈부의 구성을 도시한 개념도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 유동 유체의 감압 및 감속장치에 관하여 첨부되어진 도면과 더불어 설명하기로 한다. 이하의 실시예에서는 유체처리장치로서 밸브를 예시하여 설명하지만, 이는 밸브에 한정되지 않고 유입구측과 배출구측에 고차압이 적용되는 조건이 부여되는 다른 장치도 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
<제1실시예>
도 5는 본 발명에 따른 유동 유체의 감압 및 감속장치가 설치되는 밸브의 구성을 도시한 종단면도이고, 도 6은 제1실시예에 따른 유동 유체의 감압 및 감속장치의 구성을 도시한 사시도이며, 도 7은 제1실시예에 따른 유동 유체의 감압 및 감속장치의 구성을 도시한 평면도이고, 도 8은 도 7의 A부분을 확대 도시하여 제1실시예에 따른 유동 유체의 감압 및 감속장치에서의 유체 흐름을 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 유동 유체의 감압 및 감속장치는 유체처리장치의 일종인 밸브(100) 내에 케이지(150)에 설치된다. 한편, 밸브(100) 내의 유입구(111) 및 배출구(113)의 방향은 밸브(100)의 특성 및 사용되는 유체의 종류에 따라 변경 가능하다. 또한, 밸브(100)의 유량은 스템(120)에 의해 연결된 플러그(130)가 상하운동에 따라서 조절된다. 즉, 도 5의 중심선을 기준으로 우측과 같이 플러그(130)가 상부로 이동할 경우, 유로를 개방하여 유량이 증가하고, 도 5의 중심선을 기준으로 좌측과 같이 플러그(130)가 하부로 이동할 경우 유로를 폐쇄하여 유량은 감소하게 된다.
본 실시예에 따른 밸브(100)는, 유입구(111)와 배출구(113)를 갖는 몸체(110)와, 유체의 유동량을 조절하기 위하여 유입구(111)와 배출구(113) 사이에서 이동되는 플러그(130)와, 플러그(130)와 밀착되어 유체의 흐름을 차단하는 시트링(140)과, 플러그(130) 원주 바깥으로 밀착되고 상기 플러그(130)의 승강에 따라 유체를 통과시키는 케이지(150)를 포함한다.
상기 케이지(150)는 상기 플러그(130)의 외주면에 밀착되는 관통공(153)을 갖는 원판(151)으로 이루어지고, 상기 원판(151)은 상기 케이지(150)의 중심축 방향으로 적층된다. 적층되는 원판(151)의 개수는 밸브의 사용유량, 플러그(130)의 승강 거리 등에 따라 적절히 선택될 수 있다.
또한 복수개의 원판(151)으로 케이지(150)를 구성하기 위하여 상기 원판(151)은 용접, 핀, 볼트 또는 브레이징을 통해 결합될 수 있다.
상기 케이지(150)는 플러그(130)의 승강에 의해 유체를 통과시키는 역할을 하므로, 이를 위해 상기 원판(151)의 관통공(153)에서 방사상 외곽으로 유로가 형성된다. 본 실시예에서는 상기 유로가 원판(151)에 형성된 유로홈부(155)가 상층에 적층된 케이지(150)의 저면과 협력하여 이루어진다.
보다 상세히 설명하면, 상기 원판(151)에는 상층에 적층된 원판 사이에서 유로가 형성되도록 상기 원판(151)의 외주면과 상기 관통공(153)에 대응되는 내주면으로 연통되는 유로홈부(155)가 형성된다. 이때 유로홈부(155)는, 밸브의 유입구측과 배출구측에 고차압이 적용되는 조건하에서 유동 유체의 압력을 효과적으로 감압함과 아울러 유동 속도를 제한할 수 있도록 상기 유로의 방향을 전환하는 굴곡홈(157)과, 상기 유로의 단면적이 증대되도록 확장되는 래비린스홈(159)을 구비한다.
상기 굴곡홈(157)은 상기 유로의 방향을 전환하기 위하여 소정 각도로 휘어진 형태로 이루어지고, 그 휘어진 각도에는 특별한 한정은 없지만, 유체의 속도가 저하되도록 직각 이상의 각도로 휘어진 것이 바람직하고, 원판의 가용 공간을 이용한 유로홈부의 적절한 형상과 배치를 고려할 경우 유로의 방향은 직각방향으로 형성되는 것이 가장 바람직하다.
그리고 래비린스홈(159)은 상기 유로의 단면적이 확장되도록 상기 굴곡홈(157)의 진행방향을 따라 하나 이상 형성된다. 도 6 및 도 7을 보면, 원판(151)의 내주면에서 외주면으로 굴곡을 형성하면서 연통되는 굴곡홈(157)을 따라 다수개의 래비린스홈(159)이 형성되어 있음을 알 수 있다.
이러한 래비린스홈(159)은 유체의 흐름 통로 상에 부피가 증대되는 공간을 형성하여 고압의 유체가 유로를 통과할 때 래비린스홈(159)에 의해 유체의 유속이 감소되게 하는 기능을 수행한다.
상기 유로를 형성하는 굴곡홈(157)과 래비린스홈(159)에 의한 유체의 흐름 형태는 도 8에 도시된 바와 같다. 즉, 직각방향으로 휘어진 굴곡홈(157)을 따라 유체는 통과하면서 일부는 굴곡홈(157)의 각진 부분에서 와류를 형성한다. 그리고 제1래비린스홈(159a)에 진입하면서 제1래비린스홈(159a)에서 유로의 부피가 증대하므로 유체는 급팽창되어 제1래비린스홈(159a) 내에서 와류를 발생시켜 회오리 유동 패턴을 형성한다. 제1래비린스홈(159a)을 통과한 유체는 제1래비린스홈(159a)과 제2래비린스홈(159c)을 나누는 돌출턱(159b)에 의해 수축된 후, 제1래비린스홈(159a)에 인접한 제2래비린스홈(159c)에 진입하면서 급팽창된다. 이 후, 유체는 굴곡홈(157)에 진입하면서 수축되고 직각방향으로 휘어진 굴곡홈(157)을 통과하면서 일부는 와류를 형성하면서 진행한다.
이러한 과정은 유로의 입구로부터 출구에 이르기까지 다수회 이루어지면서 유체의 압력이 감소되고 유동 속도를 저감시킬 수 있게 된다.
그리고 이러한 과정을 통하여 최초 유로 진입시 유체의 높은 속도와 압력이 균일하게 저하되므로 밸브의 열림 상태에서 높은 유속으로 인한 캐비테이션 및 햄머링 등과 같이 밸브의 손상을 유발할 수 있는 현상들의 발생을 억제할 수 있다.
또한 케이지(150)의 가용 체적 내에서 컴팩트하게 구비될 수 있는 장점을 갖게 된다.
아울러, [수학식 2]에서 확인한 바와 같이, 유체의 유동통로에서의 손실계수를 보다 증대시키는 방안으로 상기 래비린스홈(159)에 마찰계수를 증대시킬 수도 있음을 알 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 래비런스홈에는 마찰계수를 증대시키기 위한 거칠기 가공이 되거나, 표면이 거친 부재(미도시)가 부착되어 있을 수 있다.
또한 유체의 흐름에 대한 저항을 증대시키기 위하여 도 9에 도시된 바와 같이 래비런스홈의 내부에 요철부(161)가 형성되어 있을 수 있다. 이때 유체의 흐름방향을 변경하면서 유체의 흐름을 제한하기 위하여 요철부(161)는 물결 형태로 이루어질 수도 있다. 그리고 도 9는 도 8과 마찬가지로, 편의상 원판(151)에 형성된 래비린스홈(159) 중 일부만을 확대하여 도시한 것이다.
<제2실시예>
다음으로 본 발명에 따른 유동 유체의 감압 및 감속장치의 제2실시예에 대해 설명한다. 본 실시예에서는 제1실시예와 대응되는 구성에 대해 동일한 도면번호를 사용하기로 한다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 유동 유체의 감압 및 감속장치의 구성을 도시한 사시도이고, 도 11은 제2실시예에 따른 한 쌍을 이루는 2개의 원판을 도시한 사시도이며, 도 12는 제2실시예에 따른 유로홈부의 구성을 도시한 개념도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에서도 제1실시예와 마찬가지로, 유입구(111)와 배출구(113)를 갖는 몸체(110)와, 유체의 유동량을 조절하기 위하여 유입구(111)와 배출구(113) 사이에서 이동되는 플러그(130)와, 플러그(130)와 밀착되어 유체의 흐름을 차단하는 시트링(140)과, 플러그(130) 원주 바깥으로 밀착되고 상기 플러그(130)의 승강에 따라 유체를 통과시키는 케이지(150)를 포함하는 밸브(100)에 설치된다.
다만, 본 실시예에서는, 케이지(150)를 구성하도록 적층된 2개의 원판(151a, 151b)이 쌍을 이루고 상기 2개의 원판(151a, 151b)에서 유로홈부(155)가 수평방향 및 수직방향으로 변경되면서 형성된다. 즉, 상하 적층된 원판(151a, 151b)에는, 상기 적층된 2개의 원판(151a, 151b)이 쌍을 이루어 상기 원판(151a, 151b)의 외주면과 상기 관통공(153)에 대응되는 내주면으로 연통되는 유로를 형성하도록 하층의 원판(151a)에서의 상단과 상층의 원판(151b)에서의 하단에 각각 유로홈부(155)가 형성된다.
그리고 상기 유로홈부(155)는 상기 유로의 방향을 전환하는 굴곡홈(157)과, 상기 유로의 단면적이 증대되도록 확장되는 래비린스홈(159)을 포함한다.
이때 상기 굴곡홈(157)은 어느 하나의 원판(151a 또는 151b) 내에서 수평방향으로 상기 유로의 방향을 전환하는 제1홈(157a)과, 어느 하나의 원판(151a 또는 151b)에서 다른 하나의 원판(151a 또는 151b)을 향해 수직방향으로 상기 유로의 방향을 전환하는 제2홈(157b)으로 구성된다.
따라서 본 실시예에서는 굴곡홈(157)이 각 원판(151a, 151b) 내에서 제1실시예와 같이 수평방향으로의 굴곡진 유로를 형성함과 아울러, 인접 적층된 원판(151a, 151b)의 굴곡홈(157)과 연결되도록 수직방향으로 굴곡진 유로를 추가로 형성하게 된다.
이와 같은 구성에 의해 원판(151a, 151b)의 내주면에서 외주면까지의 직선상 길이에 대해 보다 많은 굴곡 유로를 형성하게 됨으로서, 유체의 속도를 보다 감소시킬 수 있게 된다.
또한 수직방향의 굴곡홈(157)에서는 하층의 원판(151a)과 상층의 원판(151b)의 굴곡홈(157)이 만나 보다 큰 래비린스홈(159)을 형성하므로, 높은 유로 저항을 생성하게 됨으로서 효과적인 유동 유체의 감압 및 감속장치를 달성할 수 있게 된다.
한편, 본 실시예에 대한 변형예로서, 유로홈부가 유로통공부로 마련될 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 각 원판에서 홈 형태의 유로홈부가 생성되고 그 유로홈부가 한 쌍의 원판 사이에서 유로를 형성하는 것으로 예시되었으나, 각 원판에는 통공 형태의 유로통공부가 생성되고 그 유로통공부가 한 쌍의 원판 사이에서 유로를 형성하는 것도 가능하다. 이때 유로통공부가 형성될 경우에는, 한 쌍의 원판의 상층과 하층에 적층되는 원판이 한 쌍의 원판의 상층과 하층에 밀착되어 유로가 형성되는 것을 돕게 된다.
따라서, 유로통공부가 형성될 경우에는, 제2실시예에서의 굴곡홈은 굴곡통공으로 되고, 제1홈은 제1통공으로 되며, 제2홈은 제2통공으로 되고, 래비린스홈은 래비린스통공으로 변경된다.
이와 같이 변형예는 본 실시예에서와 형태상 상이점은 있지만, 그 작용은 실질적으로 동일하게 나타난다.
그 외의 구성 및 작용은 제1실시예에서와 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
<제3실시예>
다음으로 본 발명에 따른 유동 유체의 감압 및 감속장치의 제3실시예에 대해 설명한다. 본 실시예에서는 제1실시예와 대응되는 구성에 대해 동일한 도면번호를 사용하기로 한다.
도 13은 본 발명의 제3실시예에 따른 유동 유체의 감압 및 감속장치의 구성을 도시한 사시도이고, 도 14는 제3실시예에 따른 한 조의 원판 구성을 도시한 사시도이며, 도 15는 제3실시예에 따른 유로홈부 및 유로통공의 구성을 도시한 개념도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에서도 제1실시예와 마찬가지로, 유입구(111)와 배출구(113)를 갖는 몸체(110)와, 유체의 유동량을 조절하기 위하여 유입구(111)와 배출구(113) 사이에서 이동되는 플러그(130)와, 플러그(130)와 밀착되어 유체의 흐름을 차단하는 시트링(140)과, 플러그(130) 원주 바깥으로 밀착되고 상기 플러그(130)의 승강에 따라 유체를 통과시키는 케이지(150)를 포함하는 밸브(100)에 설치된다.
그리고 본 실시예에서도 제2실시예에서와 같이, 굴곡홈(157)은 어느 하나의 원판(151) 내에서 수평방향으로 상기 유로의 방향을 전환하는 제1홈(157a)과, 어느 하나의 원판(151)에서 수직방향으로 상기 유로의 방향을 전환하는 제2홈(157b)으로 구성된다.
다만, 본 실시예에서는 3개 이상의 연속 적층된 원판(151a, 151b, 151c)이 한 조를 이루어 유로를 형성하므로, 제2실시예와 같은 유로홈부(155)와 더불어, 하층과 상층의 원판(151a, 151c)에 형성된 유로홈부(155)를 연결하기 위하여 중층의 원판(151b)에는 유로통공(163)이 형성된다.
만일 4개의 연속 적층된 원판이 한 조를 이루는 경우에는, 중간의 2개층이 중층을 이루고, 상기 2개층의 원판에 유로통공이 형성된다.
그리고 상기 유로통공(163)은 상층과 하층의 원판(151a, 151c)에 형성된 유로홈부(155)의 단면적과 동일하게 형성될 수도 있지만, 유체의 수직방향 이동시에 래비린스 효과에 의한 유체의 압력 및 속도를 저감시키기 위하여 상기 유로통공(163)이 유로홈부(155)의 단면적보다 크게 형성될 수도 있다.
한편, 본 실시예에 대한 변형예로서, 유로홈부가 유로통공부로 마련될 수 있다. 즉, 본 실시예에서는 각 원판에서 홈 형태의 유로홈부가 생성되고 그 유로홈부가 한 쌍의 원판 사이에서 유로를 형성하는 것으로 예시되었으나, 각 원판에는 통공 형태의 유로통공부가 생성되고 그 유로통공부가 한 조의 원판 사이에서 유로를 형성하는 것도 가능하다. 이때 유로통공부가 형성될 경우에는, 한 조의 원판의 상층과 하층에 적층되는 원판이 한 조의 원판의 상층과 하층에 밀착되어 유로가 형성되는 것을 돕게 된다.
따라서, 유로통공부가 형성될 경우에는, 제2실시예에서의 굴곡홈은 굴곡통공으로 되고, 제1홈은 제1통공으로 되며, 제2홈은 제2통공으로 되고, 래비린스홈은 래비린스통공으로 변경된다.
이와 같이 변형예는 본 실시예에서와 형태상 상이점은 있지만, 그 작용은 실질적으로 동일하게 나타난다.
그 외의 구성 및 작용은 제1실시예에서와 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
<제4실시예>
다음으로 본 발명에 따른 유동 유체의 감압 및 감속장치의 제3실시예에 대해 설명한다. 본 실시예에서는 제1실시예와 대응되는 구성에 대해 동일한 도면번호를 사용하기로 한다.
도 16은 본 발명의 제4실시예에 따른 유동 유체의 감압 및 감속장치를 구성하는 하나의 원판을 도시한 사시도이고, 도 17은 제4실시예에 따른 래비린스통공을 포함한 유로홈부의 구성을 도시한 개념도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에서의 기본 구성은 제1실시예와 유사하다. 그러나 제1실시예에서는 홈 형태로 유로가 형성됨에 반해, 본 실시예에서는 홈과 관통구멍을 결합하여 유로가 형성된다. 즉, 본 실시예에서는 유로홈부(155)의 굴곡홈(157)이 형성되고, 상기 굴곡홈(157)에 대해 래비린스 효과를 위해 단면적이 증대되도록 하기 위하여 제1실시예의 래비린스홈 대신에 래비린스통공(165)이 형성된다.
이때 래비린스통공(165)은 굴곡홈(157)의 측면이 아니라 저면에 형성되고, 인접 적층된 원판의 일면의 도움으로 제1실시예와 같이 단면적이 증대된 공간을 형성할 수 있게 된다.
또한 본 실시예에서는 래비린스 효과를 위하여 제1실시예의 래비린스홈(159)이 함께 사용될 수도 있다. 즉, 래비린스홈(159)이 형성된 공간에 추가로 래비린스통공(165)을 형성함으로서 유체의 급팽창을 위한 공간이 확대됨에 따라 보다 확실한 래비린스 효과를 나타내도록 할 수 있다.
그 외의 구성 및 작용은 제1실시예에서와 동일하므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
100 : 밸브 110 : 몸체
120 : 스템 130 : 플러그
140 : 시트링 150 : 케이지
151 : 원판 153 : 관통공
155 : 유로홈부 157 : 굴곡홈
159 : 래비린스홈 161 : 요철부
163 : 유로통공 165 : 래비린스통공

Claims (18)

  1. 유입구(111)와 배출구(113)를 갖는 몸체(110)와, 유체의 유동량을 조절하기 위하여 상기 유입구(111)와 상기 배출구(113) 사이에서 이동되는 플러그(130)와, 상기 플러그(130)와 밀착되어 유체의 흐름을 차단하는 시트링(140)과, 상기 플러그(130)의 외주면에 밀착되고 상기 플러그(130)의 승강에 따라 유체를 통과시키는 케이지(150)를 포함하는 유체처리장치에 구비되는 유동 유체의 감압 및 감속장치에 있어서,
    상기 케이지(150)는 상기 플러그(130)의 외주면에 밀착되는 관통공(153)을 갖는 원판(151)으로 이루어짐과 아울러, 상기 원판(151)은 상기 케이지(150)의 중심축 방향으로 적층되며,
    상기 원판(151)에는 상층에 적층된 원판 사이에서 유로가 형성되도록 상기 원판(151)의 외주면과 상기 관통공(153)에 대응되는 내주면으로 연통되는 유로홈부(155)가 형성되되, 상기 유로홈부(155)는 상기 유로의 방향을 전환하는 굴곡홈(157)과, 상기 유로의 단면적이 증대되도록 확장되는 래비린스홈(159)을 포함하고,
    상기 래비린스홈(159)은 상기 굴곡홈(157)의 진행방향을 따라 복수개로 형성되는 것을 특징으로 하는 유동 유체의 감압 및 감속장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 굴곡홈(157)은 상기 유로의 방향을 직각으로 변환하도록 직각 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유동 유체의 감압 및 감속장치.
  3. 유입구(111)와 배출구(113)를 갖는 몸체(110)와, 유체의 유동량을 조절하기 위하여 상기 유입구(111)와 상기 배출구(113) 사이에서 이동되는 플러그(130)와, 상기 플러그(130)와 밀착되어 유체의 흐름을 차단하는 시트링(140)과, 상기 플러그(130)의 외주면에 밀착되고 상기 플러그(130)의 승강에 따라 유체를 통과시키는 케이지(150)를 포함하는 유체처리장치에 구비되는 유동 유체의 감압 및 감속장치에 있어서,
    상기 케이지(150)는 상기 플러그(130)의 외주면에 밀착되는 관통공(153)을 갖는 원판(151)으로 이루어짐과 아울러, 상기 원판(151)은 상기 케이지(150)의 중심축 방향으로 적층되며,
    상하 적층된 원판에는, 상기 적층된 2개의 원판(151a, 151b)이 쌍을 이루어 상기 원판(151a, 151b)의 외주면과 상기 관통공(153)에 대응되는 내주면으로 연통되는 유로를 형성하도록 하층의 원판(151a)에서의 상단과 상층의 원판(151b)에서의 하단에 각각 유로홈부(155)가 형성되고,
    상기 유로홈부(155)는 상기 유로의 방향을 전환하는 굴곡홈(157)과, 상기 유로의 단면적이 증대되도록 확장되는 래비린스홈(159)을 포함하고,
    상기 래비린스홈(159)은 상기 굴곡홈(157)의 진행방향을 따라 복수개로 형성되는 것을 특징으로 하는 유동 유체의 감압 및 감속장치.
  4. 유입구(111)와 배출구(113)를 갖는 몸체(110)와, 유체의 유동량을 조절하기 위하여 상기 유입구(111)와 상기 배출구(113) 사이에서 이동되는 플러그(130)와, 상기 플러그(130)와 밀착되어 유체의 흐름을 차단하는 시트링(140)과, 상기 플러그(130)의 외주면에 밀착되고 상기 플러그(130)의 승강에 따라 유체를 통과시키는 케이지(150)를 포함하는 유체처리장치에 구비되는 유동 유체의 감압 및 감속장치에 있어서,
    상기 케이지(150)는 상기 플러그(130)의 외주면에 밀착되는 관통공(153)을 갖는 원판(151)으로 이루어짐과 아울러, 상기 원판(151)은 상기 케이지(150)의 중심축 방향으로 적층되며,
    상기 적층된 원판에는, 상기 적층된 3개 이상의 원판(151a, 151b, 151c)이 한 조를 이루어 상기 원판(151a, 151b, 151c)의 외주면과 상기 관통공(153)에 대응되는 내주면으로 연통되는 유로를 형성하도록 하층의 원판(151a)에서의 상단과 상층의 원판(151c)에서의 하단에 각각 유로홈부(155)가 형성됨과 아울러, 중층의 원판(151b)에는 하층과 상층의 원판(151a, 151c)에서 대응되는 유로홈부(155)를 상호 연결하는 연결통공(163)이 형성되고,
    상기 유로홈부(155)는 상기 유로의 방향을 전환하는 굴곡홈(157)과, 상기 유로의 단면적이 증대되도록 확장되는 래비린스홈(159)을 포함하고,
    상기 래비린스홈(159)은 상기 굴곡홈(157)의 진행방향을 따라 복수개로 형성되는 것을 특징으로 하는 유동 유체의 감압 및 감속장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 굴곡홈(157)은 어느 하나의 원판 내에서 수평방향으로 상기 유로의 방향을 전환하는 제1홈(157a)과, 어느 하나의 원판에서 수직방향으로 상기 유로의 방향을 전환하는 제2홈(157b)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유동 유체의 감압 및 감속장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1홈(157a)과 제2홈(157b)은 상기 유로의 방향을 직각으로 변환하도록 직각 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유동 유체의 감압 및 감속장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 연결통공(163)의 단면적은 상기 유로홈부(155)에 비해 상대적으로 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 유동 유체의 감압 및 감속장치.
  8. 삭제
  9. 제1항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 래비린스홈(159) 중 하나 이상의 내부에는, 래비린스홈(159)에서의 마찰계수를 증대시키기 위하여 거칠기 가공되거나, 표면이 거친 부재가 부착되는 것을 특징으로 하는 유동 유체의 감압 및 감속장치.
  10. 제1항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 래비린스홈(159) 중 하나 이상의 내부에는, 유체의 흐름에 대한 저항을 증대시키기 위하여 요철부(161)가 형성되는 것을 특징으로 하는 유동 유체의 감압 및 감속장치.
  11. 유입구와 배출구를 갖는 몸체와, 유체의 유동량을 조절하기 위하여 상기 유입구와 상기 배출구 사이에서 이동되는 플러그와, 상기 플러그와 밀착되어 유체의 흐름을 차단하는 시트링과, 상기 플러그의 외주면에 밀착되고 상기 플러그의 승강에 따라 유체를 통과시키는 케이지를 포함하는 유체처리장치에 구비되는 유동 유체의 감압 및 감속장치에 있어서,
    상기 케이지는 상기 플러그의 외주면에 밀착되는 관통공을 갖는 원판으로 이루어짐과 아울러, 상기 원판은 상기 케이지의 중심축 방향으로 적층되며,
    상하 적층된 원판에는, 상기 적층된 2개의 원판이 쌍을 이루고 상기 한 쌍의 원판의 상층 및 하층에 적층된 원판이 상기 한 쌍의 원판의 상층 및 하층에 각각 밀착되어 상기 원판의 외주면과 상기 관통공에 대응되는 내주면으로 연통되는 유로를 형성하도록 상기 적층된 2개의 원판에는 각각 유로통공부가 형성되고,
    상기 유로통공부는 상기 유로의 방향을 전환하는 굴곡통공과, 상기 유로의 단면적이 증대되도록 확장되는 래비린스통공을 포함하고,
    상기 래비린스통공은 상기 굴곡통공의 진행방향을 따라 복수개로 형성되는 것을 특징으로 하는 유동 유체의 감압 및 감속장치.
  12. 유입구와 배출구를 갖는 몸체와, 유체의 유동량을 조절하기 위하여 상기 유입구와 상기 배출구 사이에서 이동되는 플러그와, 상기 플러그와 밀착되어 유체의 흐름을 차단하는 시트링과, 상기 플러그의 외주면에 밀착되고 상기 플러그의 승강에 따라 유체를 통과시키는 케이지를 포함하는 유체처리장치에 구비되는 유동 유체의 감압 및 감속장치에 있어서,
    상기 케이지는 상기 플러그의 외주면에 밀착되는 관통공을 갖는 원판으로 이루어짐과 아울러, 상기 원판은 상기 케이지의 중심축 방향으로 적층되며,
    상기 적층된 원판에는, 상기 적층된 3개 이상의 원판이 한 조를 이루고 상기 한 조의 원판의 상층 및 하층에 적층된 원판이 상기 한 조의 원판의 상층 및 하층에 각각 밀착되어 상기 한 조의 원판의 외주면과 상기 관통공에 대응되는 내주면으로 연통되는 유로를 형성하도록 한 조의 원판 중 하층의 원판에서의 상단과 한 조의 원판 중 상층의 원판에서의 하단에 각각 유로통공부가 형성됨과 아울러, 한 조의 원판 중 중층의 원판에는 한 조의 원판에서 하층과 상층의 원판에 대응되는 유로통공부를 상호 연결하는 연결통공이 형성되고,
    상기 유로통공부는 상기 유로의 방향을 전환하는 굴곡통공과, 상기 유로의 단면적이 증대되도록 확장되는 래비린스통공을 포함하고,
    상기 래비린스통공은 상기 굴곡통공의 진행방향을 따라 복수개로 형성되는 것을 특징으로 하는 유동 유체의 감압 및 감속장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 굴곡통공은 어느 하나의 원판 내에서 수평방향으로 상기 유로의 방향을 전환하는 제1통공과, 어느 하나의 원판에서 수직방향으로 상기 유로의 방향을 전환하는 제2통공으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유동 유체의 감압 및 감속장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1통공과 제2통공은 상기 유로의 방향을 직각으로 변환하도록 직각 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유동 유체의 감압 및 감속장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 연결통공의 단면적은 상기 유로통공부에 비해 상대적으로 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 유동 유체의 감압 및 감속장치.
  16. 삭제
  17. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 래비린스통공 중 하나 이상의 내부에는, 래비린스통공에서의 마찰계수를 증대시키기 위하여 거칠기 가공되거나, 표면이 거친 부재가 부착되는 것을 특징으로 하는 유동 유체의 감압 및 감속장치.
  18. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 래비린스통공 중 하나 이상의 내부에는, 유체의 흐름에 대한 저항을 증대시키기 위하여 요철부가 형성되는 것을 특징으로 하는 유동 유체의 감압 및 감속장치.
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