KR101889938B1 - 입체 웨이브 플로어용 트림 스택 및 이를 구비한 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입체 웨이브 플로어용 트림 스택 및 이를 구비한 밸브에 관한 것으로, 에너지저감부로써, 적층된 플레이트 중 하측 플레이트의 상측면에 설정 궤적을 따라 비연속되게 형성되는 유입허용공간부, 전환유동안내공간부, 배출허용공간부, 및 적층된 플레이트 중 상측 플레이트의 하측면에 형성되어 유체의 방향 전환 흐름과 충돌을 위해 유입허용공간부, 전환유동안내공간부, 배출허용공간부를 잇는 충돌허용공간부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 종래 기술과 달리 밸브 내부로 공급되는 유체를 트림 스택(trim stack) 내부에서 상하 방향으로 흐름 방향 전환하면서 일차적으로 속도 에너지를 손실하고, 서로 부딪히도록 함으로써 이차적으로 속도 에너지를 손실 후 배출시킴에 따라 밸브 내부에서 공동화 현상 방지와 충격음 저감 등 밸브의 내구성을 증대하며, 충돌을 위해 유동되는 유체의 속도를 증가시키도록 유로를 서서히 좁힘으로써 운동 에너지의 감쇄율을 더욱 확대할 수 있다.

Description

입체 웨이브 플로어용 트림 스택 및 이를 구비한 밸브{3D WAVE FLOW TYPE TRIM-STACK AND VALVE THEREWITH}

본 발명은 입체 웨이브 플로어용 트림 스택 및 이를 구비한 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밸브 내부로 공급되는 유체를 트림 스택 내부에서 상하 방향으로 흐름 방향 전환하면서 일차적으로 속도 에너지를 손실하고, 서로 부딪히도록 함으로써 이차적으로 속도 에너지를 손실 후 배출시킴에 따라 밸브 내부에서 공동화 현상 방지와 충격음 저감 등 밸브의 내구성을 증대하며, 충돌을 위해 유동되는 유체의 속도를 증가시키도록 유로를 서서히 좁힘으로써 운동 에너지의 감쇄율을 더욱 확대하기 위한 입체 웨이브 플로어용 트림 스택 및 이를 구비한 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 발전 플랜트의 급수 가열기에 적용되는 글로브 밸브(Globe Valve)는 워터 레벨 컨트롤 밸브(Water Level Control Valve)의 한 종류이다. 즉, 급수 가열기의 글로브 밸브는 복수기에 저장된 유체의 담수량 정도에 따라 개도량을 자동 조절함으로써 복수기의 담수량을 일정하게 유지하는 역할을 한다.

이때, 급수 가열기의 글로브 밸브는 압력이 100bar 이상, 온도가 320℃ 이상의 고온, 고압 유체의 공정제어계통에 사용된다.

특히, 급수 가열기에 적용되는 기존의 글로브 밸브 중 트림(trim) 타입의 글로브 밸브는 씰링재의 적용 범위에 해당되는 작동유체의 온도를 300℃ 미만으로 한정하였다.

아울러, 급수 가열기에 적용되는 기존의 트림 타입의 글로브 밸브는 고온, 고압에서 누설을 방지하기 위해 트림부분의 플러그(plug)에 스프링을 설치하는 파일럿 트림 타입(Pilot Trim Type)을 적용하거나, 엑츄에이터의 부피를 증가시키거나, 유압용 엑츄에이터를 사용하여 셧오프력(Shutoff Force)을 증가시켰다.

상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.

글로브 밸브에 대해서는 국내특허등록 제10-0801699호에 제안된 바 있다.

기존 글로브 밸브는 유체의 고속 흐름에 의해 트림 스택(trim stack)을 이루는 플레이트를 손상시킴으로써 공동화(cavitation) 현상, 진동, 제어 난조 등을 발생시키는 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 밸브 내부로 공급되는 유체를 트림 스택 내부에서 상하 방향으로 흐름 방향 전환하면서 일차적으로 유체가 가지는 에너지를 손실시키고자 하는 입체 웨이브 플로어용 트림 스택 및 이를 구비한 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 트림 스택 내부에서 유체끼리 서로 부딪히도록 함으로써 이차적으로 유체가 가지는 에너지를 손실시킴으로써 밸브 내부에서 공동화 현상을 최대한 방지하고, 충격음의 발생을 최소화함에 따라 밸브의 내구성을 향상시키고자 하는 입체 웨이브 플로어용 트림 스택 및 이를 구비한 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

아울러, 본 발명은 충돌을 위해 유동되는 유체의 속도를 증가시키도록 유로를 서서히 좁힘으로써 운동 에너지의 감쇄율을 더욱 확대하여 밸브의 내구성을 더욱 향상시키기 위한 입체 웨이브 플로어용 트림 스택 및 이를 구비한 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 입체 웨이브 플로어용 트림 스택은; 서로 일치되는 중심홀을 통공한 플레이트를 복수 개 구비하여 면접되게 적층한 플레이트군; 및 적층된 플레이트 사이로 공급되는 유체가 상하 방향으로 연이어 방향 전환되며 서로 부딪히게 안내됨으로써, 상기 유체의 속도 에너지가 저감되도록 하는 에너지저감부를 포함한다.

상기 에너지저감부는, 적층된 플레이트 중 하측 플레이트의 상측면에 외측 가장자리를 따라 형성되어 외부로부터 유체를 공급받고, 외측과 상부 방향으로 개방되게 형성되는 복수 개의 유입허용공간부; 상기 하측 플레이트의 상측면에 설정 궤적을 따라 비연속되게 배치되고, 상부 방향으로 개방되게 형성되는 전환유동안내공간부; 상기 하측 플레이트의 중심홀 내측 가장자리를 따라 형성되어, 상기 전환유동안내공간부를 통해 방향 전환되며 유동되는 유체를 상기 중심홀로 배출 허용하는 배출허용공간부; 및 상기 유입허용공간부, 상기 전환유동안내공간부, 상기 배출허용공간부 중 적어도 두 쌍씩과 포개지도록, 적층된 플레이트 중 상측 플레이트의 하측면에 비연속되게 배치되어, 상하 방향으로 유동되는 유체를 상호 충돌 허용하는 충돌허용공간부를 포함한다.

상기 충돌허용공간부는, 상기 하측 플레이트의 설정 궤적을 따라 이웃하게 배치되는 유입허용공간부, 상기 전환유동안내공간부 또는 상기 배출허용공간부를 선택적으로 포개어 유체의 방향 전환 유동을 안내하는 가이드채널; 및 이웃한 한 쌍의 상기 가이드채널을 연결하여, 각각에서 유입된 유체를 충돌 유도 후 배출 안내하는 브릿지채널을 포함한다.

상기 플레이트 각각에 형성된 상기 브릿지채널은 충돌을 위해 이동되는 유체의 속도를 증가시키기 위해 상기 가이드채널에서 중앙 방향으로 갈수록 단면적이 줄어들게 형성될 수 있다.

적층된 상기 플레이트 각각에 형성된 상기 충돌허용공간부는 일치되는 상기 중심홀의 중심축을 따라 유체의 유동 방향으로 갈수록 단면적이 증가될 수 있다.

상기 플레이트는, 상기 배출허용공간부를 통해 토출되는 유체가 상기 중심홀을 따라 고르게 배출되도록 임시 저장하며 월류 안내하기 위해 잔류부를 함몰 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 밸브는: 양측으로 개방되어 유체 흐름의 방향을 전환하도록 안내하는 채널을 형성한 바디; 및 유체의 흐름이 전환되는 부위에 해당되는 상기 채널에 구비되어, 유입되어 토출되는 유체가 상하 방향으로 전환되며 서로 부딪힘에 따라 속도 에너지가 저감되는 트림 스택을 포함한다.

상기 트림 스택은, 상기 채널에 구비되며, 서로 일치되는 중심홀을 통공한 플레이트를 복수 개 구비하여 면접되게 적층한 플레이트군; 및 적층된 플레이트 사이로 공급되는 유체가 상하 방향으로 연이어 방향 전환되며 서로 부딪히게 안내됨으로써, 상기 유체의 속도 에너지가 저감되도록 하는 에너지저감부를 포함한다.

상기 에너지저감부는, 적층된 플레이트 중 하측 플레이트의 상측면에 외측 가장자리를 따라 형성되어 외부로부터 유체를 공급받고, 외측과 상부 방향으로 개방되게 형성되는 복수 개의 유입허용공간부; 상기 하측 플레이트의 상측면에 설정 궤적을 따라 비연속되게 배치되고, 상부 방향으로 개방되게 형성되는 전환유동안내공간부; 상기 하측 플레이트의 중심홀 내측 가장자리를 따라 형성되어, 상기 전환유동안내공간부를 통해 방향 전환되며 유동되는 유체를 상기 중심홀로 배출 허용하는 배출허용공간부; 및 상기 유입허용공간부, 상기 전환유동안내공간부, 상기 배출허용공간부 중 적어도 두 쌍씩과 포개지도록, 적층된 플레이트 중 상측 플레이트의 하측면에 비연속되게 배치되어, 상하 방향으로 유동되는 유체를 상호 충돌 허용하는 충돌허용공간부를 포함한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 입체 웨이브 플로어용 트림 스택 및 이를 구비한 밸브는 종래 기술과 달리 밸브 내부로 공급되는 유체를 트림 스택 내부에서 상하 방향으로 흐름 방향 전환하면서 일차적으로 유체가 가지는 에너지를 손실시킴으로써 밸브의 내구성을 향상시킬 수 있다.

그리고, 본 발명은 트림 스택 내부에서 유체끼리 서로 부딪히도록 함으로써 이차적으로 유체가 가지는 에너지를 손실시킴으로써 밸브 내부에서 공동화 현상을 최대한 방지하고, 충격음의 발생을 최소화함에 따라 밸브의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.

아울러, 본 발명은 충돌을 위해 유동되는 유체의 속도를 증가시키도록 유로를 서서히 좁힘으로써 운동 에너지의 감쇄율을 더욱 확대하여 밸브의 내구성을 더욱 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 웨이브 플로어용 트림 스택을 갖는 밸브의 내부도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트림 스택의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 트림 스택의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 트림 스택과 밸브의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 트림 스택의 플레이트 적층 상태를 보인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층된 플레이트의 배면 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트의 배면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층된 플레이트의 사시 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 적층된 플레이트의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 입체 웨이브 플로어용 트림 스택 및 이를 구비한 밸브의 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 입체 웨이브 플로어용 트림 스택을 갖는 밸브의 내부도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 트림 스택의 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 트림 스택의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 트림 스택과 밸브의 단면도이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 트림 스택의 플레이트 적층 상태를 보인 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층된 플레이트의 배면 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플레이트의 배면도이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 적층된 플레이트의 사시 단면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 적층된 플레이트의 단면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브(10)는 발전 플랜트의 급수 가열기(도시하지 않음) 등에 사용되는 것으로서, 바디(20), 및 트림 스택(trim stack,100)을 포함한다.

바디(20)는 밸브(10)의 외형을 형성하는 것으로서, 액체나 기체와 같은 유동성을 갖는 유체의 흐름을 안내하기 위해 양측으로 개방된 채널(22)을 형성한다.

이때, 채널(22)은 유체를 일측에서 타측으로 유동 안내하는 역할을 하는데, 다양한 형상으로 적용 가능하다.

특히, 채널(22)은 바디(20) 내부에서 일직선으로 형성될 수 있으나, 트림 스택(100)을 장착하고 유체의 유동 방향을 전환시켜 충격음을 최소화하기 위해 대략 'S'자 궤적을 따라 형성될 수 있다. 물론, 바디(20)는 다양한 형상 및 다양한 재질로 적용 가능하다.

또한, 트림 스택(100)은 바디(20)의 채널(22) 내부에 구비된다. 특히, 트림 스택(100)은 채널(22)의 유체 흐름 전환을 위해 절곡되는 부위에 구비되어 유체의 흐름을 단속 및 흐름량을 조절하는 역할을 한다. 특히, 트림 스택(100)은 유입되어 토출되는 유체가 상하 방향으로 전환되며 유동함으로써 속도 에너지를 저감시키는 역할을 한다.

다시 말해서, 트림 스택(100)은 채널(22) 내부에 장착되어 바디(20)의 일측에서 타측으로 유동하는 유체의 흐름을 단속, 및 흐름량을 조절하고, 유체의 속도 에너지를 저감시켜 채널(22) 내부에서 고속 유체 유동에 따른 캐비테이션(Cavitation), 플래싱(Flashing), 침식(Erosion) 등을 방지함으로써 손상에 따른 수명 단축을 방지하는 역할을 한다. 아울러, 트림 스택(100)은 질식유동(check flow)을 방지하기 위해 바디(20) 내부의 압력을 강제로 강하시키는 역할을 한다.

한편, 트림 스택(100)은 플레이트군(110) 및 에너지저감부(120)를 포함한다.

플레이트군(110)은 평면상 원판 또는 다각판 형상으로 복수 개 구비된 플레이트(112)들로 구성된다. 각 플레이트(112)는 면접된 채 적층된다. 그리고, 플레이트(112) 각각은 동일한 중심에 중심홀(114)을 통공한다. 그래서, 플레이트(112)들이 적층된 플레이트군(110)은 상하 방향으로 개방된다.

특히, 유체가 바디(20)의 채널(22)을 통해 유동되며 적층된 플레이트(112) 사이로 유입된 후 중심홀(114)을 통해 낙하되며 배출된다.

이때, 면접되어 적층된 플레이트(112)는 서로 결속됨이 바람직하다. 이에 따라, 적층된 플레이트(112)는 체결부재(130)에 의해 서로 결속되어 일체화된다. 여기서, 체결부재(130)는 볼트 및 너트 등 기계체결요소로 한다. 적층된 플레이트(112) 각각은 동일 위치에 체결홀(132)을 통공한다. 그래서, 볼트 등 체결부재(130)가 체결홀(132)에 삽입된다.

한편, 서로 결속되어 면접된 채 적층됨에 따라 일체화되어 이루어진 플레이트군(110)은 채널(22) 내측에 고정되어야 한다. 이는, 고압으로 유동되는 유체에 의해 흔들리거나 설치 위치가 이탈되지 않도록 하기 위함이다.

예로서, 채널(22)의 절곡 부위 내측면에 해당되는 바디(20)에는 고정리브(24)가 돌출된다. 고정리브(24)는 플레이트군(110)의 최하층의 플레이트(112)를 고정하는 역할을 한다. 고정리브(24)는 최하층의 플레이트(112)의 중심홀(114) 내측면에 밀착되거나 또는 최하층의 플레이트(112) 테두리에 밀착되도록 한다. 편의상, 고정리브(24)는 최하층의 플레이트(112) 테두리를 억지 끼워 고정하는 것으로 도시한다. 물론, 고정리브(24)는 다양한 형상으로 변형 가능하고, 바디(20)에 일체로 형성됨이 바람직하다.

또한, 트림 스택(100)은 적층된 플레이트(112) 사이로 유입되어 낙하되는 유체의 유동량을 조절하는 역할을 한다.

즉, 적층된 플레이트(112)의 상하 방향 개방되는 중심홀(114)에는 플런저(140)가 구비된다. 플런저(140)는 중심홀(114)의 내측면에 접하며 승하강 가능하게 구비된다.

이에 따라, 플런저(140)가 외부의 동력전달요소(도시하지 않음)에 연결되어 플레이트(112)군(110)의 축 방향을 따라 승하강 작동하게 된다.

플런저(140)가 플레이트군(110)의 중심홀(114) 내측에서 승하강되며 적층된 플레이트(112)의 내측면과 접하는 개수에 따라 유체의 흐름이 단속되거나 흐름량이 조절된다.

한편, 에너지저감부(120)는 플레이트군(110)의 둘레면에서 적층된 플레이트(112) 사이로 공급되는 유체의 유동방향을 상하 방향으로 반복 전환하며 유동시킴으로써 속도 에너지를 저감시키는 역할을 한다.

즉, 유체가 적층된 플레이트(112) 사이를 통과시 상하 방향으로 이차원적으로 유동 방향을 반복 안내되며 중심홀(114) 방향으로 유동됨에 따라 속도 에너지를 잃게 된다.

또한, 에너지저감부(120)는 양측에서 나란하게 유동되는 유체를 특정 위치에서 부딪히도록 안내함으로써 유체의 운동 에너지를 더욱 줄이는 역할을 한다. 이 후, 유체는 일정 거리 되돌아간 후 대응되는 중심홀(114) 방향으로 유동되는 과정을 반복하게 된다.

아울러, 에너지저감부(120)는 마주하게 유동되며 충돌하도록 안내되는 유체의 유속을 순간적으로 증가시키도록 유로(브릿지채널)를 형성함으로써 유체의 운동 에너지를 최대한 빼앗는 역할을 한다.

상세히, 도 5 내지 도 9에서처럼, 에너지저감부(120)는 유입허용공간부(121), 전환유동안내공간부(122), 배출허용공간부(123) 및 충돌허용공간부(124)를 포함한다.

편의상, 플레이트군(110)은 적층된 한 쌍의 플레이트(112a,112b)만을 도시한다. 그래서, 한 쌍으로 도시된 플레이트(112a,112b) 중 상대적으로 하측에 위치한 플레이트를 하측 플레이트(112a)라고 하고, 상대적으로 상측에 위치한 플레이트를 상측 플레이트(112b)라고 한다.

이때, 유입허용공간부(121), 전환유동안내공간부(122) 및 배출허용공간부(123)는 상측 플레이트(112b)의 하측면을 향하는 하측 플레이트(112a)의 상측면에 형성되는 것으로 한다.

그리고, 충돌허용공간부(124)는 유입허용공간부(121), 전환유동안내공간부(122) 및 배출허용공간부(123)에 대향하도록 상측 플레이트(112b)의 하측면에 형성되는 것으로 한다.

물론, 유입허용공간부(121), 전환유동안내공간부(122) 및 배출허용공간부(123)가 상측 플레이트(112b)의 하측면에 형성되고, 충돌허용공간부(124)가 하측 플레이트(112a)의 상측면에 형성될 수 있다.

유입허용공간부(121)는 하측 플레이트(112a)의 상측면에 둘레면(외측) 가장자리를 따라 비연속되게 또는 연속되게 형성되고, 상측 플레이트(112b)를 향하는 상부 방향과 외측 방향으로 동시에 개방되게 형성된다.

그래서, 유입허용공간부(121)는 외부로부터 유체를 공급받는 역할을 한다. 물론, 유입허용공간부(121)의 개수와 크기는 한정하지 않는다. 편의상, 유입허용공간부(121)는 비연속되게 형성되는 것으로 도시한다.

그리고, 전환유동안내공간부(122)는 하측 플레이트(112a)의 상측면에 형성되는데, 유입허용공간부(121) 각각으로부터 설정 궤적을 따라 하측 플레이트(112a)의 중심홀(114) 방향으로 비연속되게 배치된다.

아울러, 전환유동안내공간부(122)는 상측 플레이트(112b)를 향하는 상부 방향으로 개방되게 형성된다. 물론, 전환유동안내공간부(122)의 크기, 개수 및 간격은 한정하지 않는다.

또한, 배출허용공간부(123)는 하측 플레이트(112a)의 중심홀(114)의 내측 가장자리를 따라 연속되게 또는 비연속되게 형성되어, 전환유동안내공간부(122)와 충돌허용공간부(124)를 통해 유동되는 유체를 해당 중심홀(114)로 배출 허용하는 역할을 한다.

즉, 설정 궤적을 따라, 하측 플레이트(112a)에 형성된 전환유동안내공간부(122) 중 해당 중심홀(114)에 가장 가깝게 배치된 전환유동안내공간부(122)와 배출허용공간부(1223)는 충돌허용공간부(124)를 통해 연결되어 유체의 흐름을 안내한다. 물론, 배출허용공간부(123)는 개수 및 크기 등에 한정하지 않는다. 편의상, 배출허용공간부(123)는 비연속되게 형성되는 것으로 한다.

한편, 충돌허용공간부(124)는 상측 플레이트(112b)의 하측면에 비연속되게 형성된다. 이때, 충돌허용공간부(124)는 대향하는 전환유동안내공간부(122)와 동일한 궤적을 따라 배치되는 것으로 한다. 특히, 충돌허용공간부(124)는 유동되는 유체를 상호 충돌 허용함으로써 운동 에너지를 빼앗도록 하는 역할을 한다.

그리고, 충돌허용공간부(124)는 유입허용공간부(121), 전환유동안내공간부(122), 배출허용공간부(123) 중 적어도 두 쌍씩과 포개지게 된다.

다시 말해서, 충돌허용공간부(124) 각각은 설정 궤적을 따라 나란하고 이웃하게 배치되는 한 쌍의 유입허용공간부(121)와 한 쌍의 전환유동안내공간부(122)를 잇도록 형성되고, 나란하고 이웃하게 배치되는 한 쌍씩 두 쌍의 전환유동안내공간부(122)를 잇도록 형성되며, 나란하고 이웃하게 배치되는 한 쌍의 전환유동안내공간부(122)와 한 쌍의 배출허용공간부(123)를 잇도록 형성된다. 따라서, 유체는 유입허용공간부(121), 충돌허용공간부(124), 전환유동안내공간부(122), 충돌허용공간부(124), 전환유동안내공간부(122), 충돌허용공간부(124) 및 배출허용공간부(123) 순서를 따라 상하 방향으로 유동되면서 상호 충돌된다.

결과적으로, 유체는 면접되는 한 쌍의 플레이트(112a,112b) 사이에서 입체 방향으로 유동되며 일차적으로 운동 에너지가 손실되고, 상호 충돌되면서 이차적으로 운동 에너지가 손실된다.

특히, 유입허용공간부(121), 전환유동안내공간부(122), 배출허용공간부(123) 및 충돌허용공간부(124)는 플레이트(112a,112b)의 중심홀(114)을 기준을 방사상으로 배치되는 것으로 한다.

이때, 하나의 플레이트(112a 또는 112b)는 상측면에 유입허용공간부(121), 전환유동안내공간부(122) 및 배출허용공간부(123)을 형성하고, 하측면에 충돌허용공간부(124)를 형성함에 따라, 각 플레이트(112a,112b)는 강도 유지를 위해 두꺼워질 수 있다.

이를 방지하기 위해, 플레이트(112a,112b)는 유입허용공간부(121), 전환유동안내공간부(122) 및 배출허용공간부(123)을 형성하는 위치와, 충돌허용공간부(124)를 형성하는 위치를 상이하게 배치할 수 있다.

한편, 충돌허용공간부(124)는 각각 가이드채널(125) 및 브릿지채널(126)을 포함한다.

가이드채널(125)은 하측 플레이트(112a)의 설정 궤적을 따라 이웃하게 배치되는 유입허용공간부(121), 전환유동안내공간부(122) 또는 배출허용공간부(123)를 선택적으로 포개어 유체의 방향 전환 유동을 안내하는 역할을 한다.

다시 말해서, 가이드채널(125)은 상측 플레이트(112b)의 하측면에서 중심홀(114)을 기준으로 방사상으로 비연속되게 형성되고, 장방형의 홈 형상으로 형성된다. 이때, 가이드채널(125) 각각은 이웃하게 배치되는 하나의 유입허용공간부(121)와 하나의 전환유동안내공간부(122)를 잇도록 형성되고, 이웃하게 배치되는 한 쌍의 전환유동안내공간부(122)를 잇도록 형성되며, 이웃하게 배치되는 하나의 전환유동안내공간부(122)와 하나의 배출허용공간부(123)를 잇도록 형성된다.

또한, 브릿지채널(126)은 상측 플레이트(112b)에 원주 방향으로 이웃하게 배치되는 한 쌍의 가이드채널(125)을 연결한다. 이에 따라, 충돌허용공간부(124) 각각은 상측 플레이트(112b)의 외측(둘레면) 방향으로 개방되는 '디귿자' 형상으로 형성될 수 있다.

따라서, 가이드채널(125)의 일측으로 유입된 유체는 가이드채널(125)을 따라 이동되며 브릿지채널(126)을 통해 이웃한 가이드채널(125)의 일측으로 유입되어 해당 브릿지채널(126)로 유동되는 유체와 충돌하게 된다.

이 후, 유체는 유동 방향에 반대되는 방향으로 유동되며 가이드채널(125) 각각의 타측을 통해 전환유동안내공간부(122) 또는 배출허용공간부(123)로 이동된다.

한편, 브릿지채널(126) 각각은 충돌을 위해 양측에서 중앙 방향으로 유동되는 유체의 속도를 증가시키기 위해 대응되는 가이드채널(125)과 연결되는 양측에서 중앙 방향으로 갈수록 단면적이 줄어들게 형성된다.(a<b)

이로 인해, 유체는 브릿지채널(126)에서 순간적으로 유동 속도가 증가된 상태로 상호 충돌됨으로써, 충돌 후 운동 에너지는 최대한 감소할 수 있게 된다.

특히, 브릿지채널(126)이 동일한 단면적으로 이루어질 경우, 각각의 브릿지채널(126)은 양측에서 이동되며 충돌되는 위치가 상이함에 따라, 플레이트(112a,112b)들이 흔들릴 수 있다.

가이드채널(125)은 양측의 단면적(b)보다 작도록 중앙 부위에 비교적 작은 단면적(a)의 충돌영역(125a)을 형성함으로써, 유체는 충돌영역(125a)에서 집중 충돌됨에 따라, 플레이트(112a,112b)는 직경 방향으로 힘의 균형이 맞춰질 수 있는 바, 흔들림이 방지될 수 있다.

물론, 단면적이 가변되는 브릿지채널(126)의 단면적은 한정하지 않는다.

또한, 적층된 플레이트(112a,112b) 각각에 형성된 충돌허용공간부(124)는 일치되는 중심홀(114)의 축 방향을 따라 유체의 유동 방향으로 갈수록 단면적이 증가하게 형성될 수 있다.

유체가 복수 개의 중심홀(114)을 따라 낙하하는 방향을 따라, 충돌허용공간부(124)의 단면적이 점차적으로 증가함으로써, 플레이트군(110)의 하부 방향으로 갈수록 유체의 유속이 감소되어 난류나 충격음이 저감될 수 있다.

즉, 하측 플레이트(112a)의 가이드채널(125)의 단면적(c)은 상측 플레이트(112b)의 가이드채널(125)의 단면적(d)보다 크게 형성된다.(c>d)

아울러, 플레이트(112a,112b)는 배출허용공간부(123)를 통해 토출되는 유체가 중심홀부(114)를 따라 고르게 배출되도록 임시 저장하며 월류 안내하기 위해 잔류부(127)를 형성할 수 있다.

잔류부(127)는 플레이트(112a,112b)의 상측면에서 중심홀(114) 가장자리를 따라 돌출 형성되는 턱 또는 함몰되는 홈 등 다양하게 적용 가능하다.

이에 따라, 유체는 3차원적으로 유동되며 유동 방향 전환과 서로 정면 충돌함으로써 속도 에너지를 최대한 손실하게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10: 밸브 20: 바디
22: 채널 24: 고정리브
100: 트림 스택(trim stack)
110: 플레이트군 112: 플레이트
114: 중심홀 120: 에너지저감부
121: 유입허용공간부 122: 전환유동안내공간부
123: 배출허용공간부 124: 충돌허용공간부
125: 가이드채널 126: 브릿지채널
127: 잔류부 130: 체결부재
140: 플런저

Claims (7)

1. 서로 일치되는 중심홀을 통공한 플레이트를 복수 개 구비하여 면접되게 적층한 플레이트군; 및 적층된 플레이트 사이로 공급되는 유체가 상하 방향으로 연이어 방향 전환되며 서로 부딪히게 안내됨으로써, 상기 유체의 속도 에너지가 저감되도록 하는 에너지저감부를 포함하고,
   상기 에너지저감부는, 적층된 플레이트 중 하측 플레이트의 상측면에 외측 가장자리를 따라 형성되어 외부로부터 유체를 공급받고, 외측과 상부 방향으로 개방되게 형성되는 복수 개의 유입허용공간부; 상기 하측 플레이트의 상측면에 설정 궤적을 따라 비연속되게 배치되고, 상부 방향으로 개방되게 형성되는 전환유동안내공간부; 상기 하측 플레이트의 중심홀 내측 가장자리를 따라 형성되어, 상기 전환유동안내공간부를 통해 방향 전환되며 유동되는 유체를 상기 중심홀로 배출 허용하는 배출허용공간부; 및 상기 유입허용공간부, 상기 전환유동안내공간부, 상기 배출허용공간부 중 적어도 두 쌍씩과 포개지도록, 적층된 플레이트 중 상측 플레이트의 하측면에 비연속되게 배치되어, 상하 방향으로 유동되는 유체를 상호 충돌 허용하는 충돌허용공간부를 포함하고,
   적층된 상기 플레이트 각각에 형성된 상기 충돌허용공간부는 일치되는 상기 중심홀의 중심축을 따라 유체의 유동 방향으로 갈수록 단면적이 증가하는 것을 특징으로 하는 입체 웨이브 플로어용 트림 스택.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 충돌허용공간부는,
   상기 하측 플레이트의 설정 궤적을 따라 이웃하게 배치되는 유입허용공간부, 상기 전환유동안내공간부 또는 상기 배출허용공간부를 선택적으로 포개어 유체의 방향 전환 유동을 안내하는 가이드채널; 및
   이웃한 한 쌍의 상기 가이드채널을 연결하여, 각각에서 유입된 유체를 충돌 유도 후 배출 안내하는 브릿지채널을 포함하는 것을 특징으로 하는 입체 웨이브 플로어용 트림 스택.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 플레이트 각각에 형성된 상기 브릿지채널은 충돌을 위해 이동되는 유체의 속도를 증가시키기 위해 상기 가이드채널에서 중앙 방향으로 갈수록 단면적이 줄어들게 형성되는 것을 특징으로 하는 입체 웨이브 플로어용 트림 스택.
   
4. 삭제
5. 제 2항에 있어서,
   상기 플레이트는, 상기 배출허용공간부를 통해 토출되는 유체가 상기 중심홀의 중심축을 따라 고르게 배출되도록 임시 저장하며 월류 안내하기 위해 잔류부를 함몰 형성하는 것을 특징으로 하는 입체 웨이브 플로어용 트림 스택.
   
6. 양측으로 개방되어 유체 흐름의 방향을 전환하도록 안내하는 채널을 형성한 바디; 및 유체의 흐름이 전환되는 부위에 해당되는 상기 채널에 구비되어, 유입되어 토출되는 유체가 상하 방향으로 전환되며 서로 부딪힘에 따라 속도 에너지가 저감되는 트림 스택을 포함하고,
   상기 트림 스택은, 상기 채널에 구비되며, 서로 일치되는 중심홀을 통공한 플레이트를 복수 개 구비하여 면접되게 적층한 플레이트군; 및 적층된 플레이트 사이로 공급되는 유체가 상하 방향으로 연이어 방향 전환되며 서로 부딪히게 안내됨으로써, 상기 유체의 속도 에너지가 저감되도록 하는 에너지저감부를 포함하며,
   상기 에너지저감부는, 적층된 플레이트 중 하측 플레이트의 상측면에 외측 가장자리를 따라 형성되어 외부로부터 유체를 공급받고, 외측과 상부 방향으로 개방되게 형성되는 복수 개의 유입허용공간부; 상기 하측 플레이트의 상측면에 설정 궤적을 따라 비연속되게 배치되고, 상부 방향으로 개방되게 형성되는 전환유동안내공간부; 상기 하측 플레이트의 중심홀 내측 가장자리를 따라 형성되어, 상기 전환유동안내공간부를 통해 방향 전환되며 유동되는 유체를 상기 중심홀로 배출 허용하는 배출허용공간부; 및 상기 유입허용공간부, 상기 전환유동안내공간부, 상기 배출허용공간부 중 적어도 두 쌍씩과 포개지도록, 적층된 플레이트 중 상측 플레이트의 하측면에 비연속되게 배치되어, 상하 방향으로 유동되는 유체를 상호 충돌 허용하는 충돌허용공간부를 포함하고,
   적층된 상기 플레이트 각각에 형성된 상기 충돌허용공간부는 일치되는 상기 중심홀의 중심축을 따라 유체의 유동 방향으로 갈수록 단면적이 증가하는 것을 특징으로 하는 밸브.
7. 삭제

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