KR101988300B1

KR101988300B1 - 초고압용 니들밸브

Info

Publication number: KR101988300B1
Application number: KR1020180169271A
Authority: KR
Inventors: 곽경민; 이중형
Original assignee: 주식회사 대정밸브
Priority date: 2018-12-26
Filing date: 2018-12-26
Publication date: 2019-06-12

Abstract

본 발명은 초고압의 유체를 밸브헤드의 상방으로 유입시켜 유체를 차단하기 위한 상태로 전환시 적은 힘으로서도 쉽게 밸브헤드를 하강시켜 유체를 차단할 수 있도록 하고, 차단된 상태에서도 초고압 유체가 밸브헤드의 상방에서 누르는 힘을 발생시켜 셀프씰링 기능을 부여함으로서 니들밸브 전체의 부피를 최소화 하면서도 작동성과 기밀성을 높일 수 있게 한 것으로서;
일측면에 유체를 공급받기 위한 유입구와 타측면에 유입된 유체가 배출될 수 있는 배출구를 형성한 밸브바디와; 상기 유입구와 배출구 사이에 유체가 서로 연통할 수 있게 형성하는 제어홀과; 상기 제어홀의 상방으로 형성되는 스템홀에 위치하여 제어홀에 일체로 형성되는 밸브시트와 접속 및 이탈하면서 유체의 흐름을 제어하는 밸브스템과, 상기 밸브스템의 외경부와 스템홀 사이에 기밀을 유지하게 개재하는 패킹과, 밸브바디에 유지되는 그랜드에 결합되어 하단에 밸브스템을 연결하는 작동샤프트와, 상기 작동샤프트의 상단에 결합되어 작동샤프트를 제어하는 액츄에이터를 포함하는 제어수단으로 구성되는 초고압용 니들밸브에 있어서;
상기 유입구와 제어홀 및 밸브스템을 개선하여 개방상태에서는 유체의 제어를 용이하게 하면서 폐쇄전환시에는 초고압을 이용하여 밸브스템이 폐쇄위치로의 전환을 용이하게 할 수 있게 하는 폐쇄력증대수단를 더 포함하는 것이 특징이다.

Description

초고압용 니들밸브{NEEDLE VALVE}

본 발명은 초고압용 니들밸브에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 유체를 단속하고 유통시키기 위하여 작동시키는 액츄에이터의 부담을 덜어주어 원활한 작동성을 보장하면서 단속상태에서 셀프씰링 기능을 가지도록 함으로서 초고압 상태에서도 기밀성을 높일 수 있도록 개선한 초고압용 니들밸브의 제공에 관한 것이다.

일반적으로 밸브는 공기, 가스, 액체 등과 같은 유체의 공급과 같은 흐름을 제어하기 위하여 사용하는 것으로서, 일반적으로 산업용으로 사용되는 밸브는 100바(Bar)이하의 압력이 발생하는 것이 통례이다.

그러나, 수소를 발생시켜 저장탱크로 공급하기 위한 라인, 수소 저장탱크에서 수소를 사용하기 위한 사용처 예를 들어 수소자동차로 수소를 충진하기 위한 충진시설, 충진 건, 충진라인 등에는 1000바 이상의 초고압이 발생하게 되며, 이러한 초고압의 유체를 용이하게 제어할 수 있도록 하기 위한 초고압밸브가 사용된다.

종래에도 상기와 같은 초고압밸브가 개밸되어 사용되고 있으며 이를 특허문헌을 통하여 살펴보면 다음과 같다.

특허문헌 1은, 일측면에 유입구와, 상기 유입구와 다른 위치에 배출구를 형성하고, 유입구와 배출구 사이에 밸브시트를 개재한 제어홀을 형성한 밸브바디와; 제어홀의 상방으로 형성되는 스템홀에 위치하여 밸브시트와 연접 및 이탈하면서 제어홀을 개폐하여 유체의 흐름제어하도록 스템바디와 스템헤드로 구성되는 밸브스템과, 상기 밸브스템의 외부와 스템홀 사이에 기밀을 유지할 수 있도록 개재하는 패킹과, 밸브바디에 나사결합되는 그랜드에 의하여 유지되고, 상단부에 작동수단을 고정하여 밸브스템을 정,역회전시켜 상,하방향으로 움직이는 작동샤프트를 포함하여 유체의 흐름을 선택하는 제어수단으로 구성되는 초고압밸브에 있어서;

상기 스템바디와 스템헤드의 경계 위치에 초고압을 저지하면서 압력을 분산시키고 스템헤드 방향으로 유도하여 백업링과 패킹 및 밸브스템의 손상 및 마모시키고 유동으로 인한 기밀성을 저해하는 원인을 차단하는 저지수단을 더 가지는 구성이다.

특허문헌 2는, 일측면에 유입구와, 상기 유입구와 다른 위치에 형성하는 배출구와, 유입구와 배출구 사이에 제어홀을 형성한 밸브바디와; 제어홀의 상방으로 형성되는 스템홀에 위치하여 밸브시트와 연접 및 이탈하면서 제어홀을 개폐하여 유체의 흐름을 제어하는 밸브스템과, 상기 밸브스템의 외부와 스템홀 사이에 는 기밀을 유지할 수 있도록 개재하는 패킹과, 밸브바디와 나사 결합되고 밸브바디에 고정되는 단속너트로부터 인출되는 브라켓로 한번 더 유지되는 그랜드에 결합되어 밸브스템을 정,역회전시키는 작동샤프트를 포함하여 유체의 흐름을 선택하는 제어수단으로 구성되는 초고압밸브에 있어서;

상기 제어홀과 밸브바디에 대하여 교체 가능하게 구비하여 이상 발생시 신속한 대응이 가능하도록 제어홀의 하방 위치에서 밸브바디의 하방으로 확장되게 형성하는 시트홀에 밸브시트를 결합시켜 밸브스템의 헤드와 접속 및 이탈을 통하여 유체의 흐름 선택과 유통 량이 결정될 수 있게 구성하고 있다.

특허 제 10 - 1907168 - 0000 호 특허 제 10 - 1917730 - 0000 호

없슴.

상기와 같은 선행기술 중 특허문헌 1은, 초고압의 유체가 밸브스템 방향으로 유입되는 것을 저지하기 위한 저지수단을 밸브스템에 일체로 더 형성하는 구성이고, 특허문헌 2는, 밸브시트를 교환가능하게 구성하여 정비성이 우수하도록 하는 특징을 가지도록 하고 있다.

초고압밸브의 경우 언급한 바와 같이 1,000바 이상의 초고압으로 유지되기 때문에 초고압의 유체가 유통하는 것을 차단하기 위하여 밸브스템이 작동하는 과정에서 상당한 부하가 발생하는 되므로, 상기 밸브스템을 개폐 작동시키는 액츄에이터에도 초고압이 전도되므로 초고압의 유체가 유통하는 것을 차단하고자 할 경우에는 그 저항을 극복하여야 하므로 작동성이 원활하게 이루어지지 못하게 된다.

이와 같이 밸브스템을 작동시키는 액츄에이터에도 초고압이 전도되므로 원활하고 안정되게 밸브스템을 작동시키기 위하여 액츄에이터의 크기 또한 초고압에 대응하여 커질 수 밖에 없기 때문에 실질적으로 밸브보다 액츄에이터가 더 비대하여지는 현상이 발생한다.

상기와 같이 밸브에 비하여 액츄에이터가 비대하여질 경우에는 밸브를 설치한 상태에서 액츄이에터가 밸브 상부에 위치하지 못하고 측면에 위치하는 형태일 경우에는 액츄에이터의 무게에 의하여 시간이 경과함에 따라 밸브에 좋지 않은 영향을 미치게 되는 것은 물론, 처지거나 비틀리는 현상에 의하여 기밀을 보장할 수 없게 되는 문제점이 발생하게 된다.

액츄에이터에 의하여 초고압의 유체를 차단하도록 하고 있으나, 앞서 언급한 바와 같이 장착상태나 위치에 따라 액츄에이터가 밸브스템을 밸브시트와 긴밀한 상태로 밀착하고 있으나 초고압에 의하여 밀려지는 현상이 발생하여 기밀을 유지하지 못하고 초고압의 유체가 누출되는 현상으로부터 자유롭지 못하고, 이와 같이 누출되는 초고압의 유체에 의하여 안전사고가 발생할 우려가 높은 등 여러 문제점들이 발생하고 있다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 일측면에 유체를 공급받기 위한 유입구(103)와 타측면에 유입된 유체가 배출될 수 있는 배출구(104)를 형성한 밸브바디(102)와; 상기 유입구(103)와 배출구(104) 사이에 유체가 서로 연통할 수 있게 형성하는 제어홀(105)과; 상기 제어홀(105)의 상방으로 형성되는 스템홀(111)에 위치하여 제어홀(105)에 일체로 형성되는 밸브시트(112)와 접속 및 이탈하면서 유체의 흐름을 제어하는 밸브스템(113)과, 상기 밸브스템(113)의 외경부와 스템홀(111) 사이에 기밀을 유지하게 개재하는 패킹(115)과, 밸브바디(102)와 결합되어 유지되는 그랜드(117)에 결합되어 하단에 밸브스템(113)을 연결하는 작동샤프트(118)와, 상기 작동샤프트(118)의 상단에 결합되어 작동샤프트(118)를 제어하는 액츄에이터(119)를 포함하는 제어수단(110)으로 구성되는 초고압용 니들밸브(100)에 있어서;

상기 유입구(103)와 제어홀(105) 및 밸브스템(113)을 개선하여 개방상태에서는 유체의 제어를 용이하게 하면서 폐쇄전환시에는 초고압을 이용하여 밸브스템이 폐쇄위치로의 전환을 용이하게 할 수 있게 하는 폐쇄력증대수단(OP)를 더 포함하여;

초고압의 유체를 밸브헤드의 상방으로 유입시켜 유체를 차단하기 위한 상태로 전환시 적은 힘으로서도 쉽게 밸브헤드를 하강시켜 유체를 차단할 수 있도록 하고, 차단된 상태에서도 초고압 유체가 밸브헤드의 상방에서 누르는 힘을 발생시켜 셀프씰링 기능을 부여함으로서 니들밸브 전체의 부피를 최소화 하면서도 작동성과 기밀성을 높일 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 초고압밸브를 구성하는 밸브바디에 형성하는 제어홀과 밸브스템을 개선하여 초고압유체를 이용하여 밸브스템이 제어홀의 유체를 차단하는 데 일조하도록 함으로서 적은 힘과 작은 크기의 액츄에이터로도 쉽게 밸브스템을 작동시킬 수 있도록 함으로서 초고압밸브 전체의 부피를 줄이면서도 작동효율성을 극대화할 수 있는 효과를 가진다.

밸브스템을 제어하기 위한 액츄에이터의 크기를 작게할 수 있으므로 초고압밸브 전체의 제조비용을 낮출 수 있어 대외적인 경쟁력을 높일 수 있는 것은 물론, 줄어든 액츄에이터에 의하여 초고압밸브의 설치를 용이하게 할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 초고압유체가 밸브스템의 상부로 유입되어 밸브스템이 제어홀에 형성되는 밸브시트와의 밀착성을 높이도록 함으로서 초고압 유체가 누출될 수 있는 우려를 원천적으로 차단할 수 있어 초고압용 니들밸브의 품질과 내구성을 향상시킬 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 초고압용 니들밸브의 외관을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 초고압용 니들밸브를 도시한 단면상태의 구성도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 초고압용 니들밸브의 중요부위를 발췌한 파절사시도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 초고압용 니들밸브의 중요부위를 발췌한 단면도.
도 5는 본 발명의 기술이 적용된 초고압용 니들밸브의 유체 단속상태를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 기술이 적용된 초고압용 니들밸브의 유체 유통상태를 도시한 단면도.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 초고압용 니들밸브의 외관을 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 초고압용 니들밸브를 도시한 단면상태의 구성도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 초고압용 니들밸브의 중요부위를 발췌한 파절사시도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 초고압용 니들밸브의 중요부위를 발췌한 단면도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 초고압용 니들밸브의 유체 단속상태를 도시한 단면도, 도 6은 본 발명의 기술이 적용된 초고압용 니들밸브의 유체 유통상태를 도시한 단면도로서 함께 설명한다.

통상적인 초고압용 니들밸브(100)는, 장착을 위한 고정공(101)을 가지는 개략 육면체 형상의 밸브바디(102)가 구비되고, 상기 밸브바디(102)의 일측면에는 유체를 공급받기 위한 배관을 연결할 수 있는 유입구(103)를 형성하고, 상기 유입구(103)의 대향 위치 또는 유입구(103)와 다른 위치의 밸브바디(102) 측면에는 유입된 유체가 배출되어 사용처로 공급될 수 있는 배출구(104)를 형성한다.

상기 유입구(103)와 배출구(104) 사이에는 유체가 서로 연통할 수 있도록 제어홀(105)이 형성되고, 상기 제어홀(105)의 상방으로는 제어홀(105)을 개폐하여 유체의 흐름을 선택하기 위한 제어수단(110)이 설치된다.

상기 제어수단(110)은, 제어홀(105)의 상방으로 형성되는 스템홀(111)에 위치하여 밸브시트와 접속 및 이탈하면서 제어홀(105)에 일체로 형성되는 밸브시트(112)와 연접 및 이탈을 통하여 유체의 흐름을 제어하는 밸브스템(113)과, 상기 밸브스템(113)의 외경부와 스템홀(111) 사이에는 기밀을 유지할 수 있도록 패킹(115)을 개재한다.

상기 밸브스템(113)은, 밸브바디(102)와 나사 결합되고 밸브바디(102)에 고정되는 단속너트(116)로 유지되는 그랜드(117)에 결합되어 정,역회전하도록 구비하는 작동샤프트(118)와 연결하고, 상기 작동샤프트(118)의 상단에 작동샤프트(118)를 정,역방향으로 움직이기 위한 작동수단으로 액츄에이터(119)를 결합하여 구성한다.

본 발명에서는 상기 유입구(103)와 제어홀(105) 및 밸브스템(113)을 개선하여 개방상태에서는 유체의 제어를 용이하게할 수 있도록 하면서 폐쇄전환시에는 초고압을 이용하여 밸브스템이 폐쇄위치로의 전환을 용이하게 할 수 있도록 하면서 액츄에이터(119)의 크기를 줄여 니들밸브의 생산원가를 절감하면서 부피를 축소할 수 있도록 하는 폐쇄력증대수단(OP)를 더 구비하는 특징으로 한다.

이를 위하여 니들밸브(100)의 유체흐름을 단속하기 위하여 폐쇄전환시 밸브스템(112)의 상방에서 폐쇄방향으로 초고압이 작용하여 폐쇄력을 증대시킬 수 있도록 유입구(103)와 제어홀(105)의 상부까지 선회홀(120)을 더 형성한다.

상기 밸브스템(113)은 선회홀(120)을 통하여 유입된 초고압에 의하여 폐쇄방향으로 힘을 전달할 수 있도록 하단에는 절두원추면(121)을 가지고 상기 절두원추면(121)의 상측으로는 밸브시트(112)와 연접되어 기밀을 유지할 수 있도록 상향경사진 형태의 폐쇄면(122)을 가지는 밸브헤드(123)를 형성한다.

상기 밸브헤드(123)의 상단면(124)에는 직경이 축소되어 작동샤프트(118)와 연결되는 스템바디(125)를 일체로 형성하여 상방으로 돌출시키고, 상기 밸브헤드(123)의 상부와 하부 외경면에는 제어홀(105)과 연접되어 기밀을 유지할 수 있도록 기밀링(126)을 수용하는 기밀링홈(127)을 형성하여 초고압이 제어홀(105)의 하측에서 스템홀(111)로 누출되거나, 스템홀(111)에서 제어홀(105)로 누출되는 것을 원천적으로 차단할 수 있도록 한다.

상기 밸브헤드(123)를 구성하는 절두원추면(121)의 직경(D) 또는 단면적은 밸브헤드(123)의 상단면(124)의 직경(D1) 또는 단면적보다 작게 형성하여 폐쇄전환시 밸브헤드(123)의 상단면(124)에 전해지는 초고압의 힘이 절두원추면(121)에 전해지는 초고압의 힘보다 크게하여 폐쇄작동력을 증가시키면서 폐쇄상태에서는 셀프씰링 기능을 부여할 수 있도록 한다.

즉, 절두원추면(121)에 가하여지는 초고압의 힘은 초고압의 압력 X 절두원추면(121)의 단면적이 되고, 상단면(124)에 가하여지는 초고압의 힘은 초고압의 압력 X 상단면(124)의 단적이 되므로 압력은 동일할 것이나 단면적이 절두원추면(121)에 비하여 상대적으로 큰 상단면(124)에 더 큰 힘이 작용하므로 폐쇄전환시 폐쇄력을 증대시킴과 아울러 폐쇄상태에서 지속력을 부여하는 셀프씰링이 가능하게 하는 것이다.

상기 제어홀(105)에 연결되는 선회홀(120)의 출구(130)는 밸브헤드(123)가 페쇄상태에서는 밸브헤드(123)의 상부측에 노출되어 초고압이 유입될 수 있도록 하고, 밸브헤드(123)가 개방되는 상태에서는 밸브헤드(123)의 중간위치에 노출되어 초고압이 제어홀(105)로 유입되는 것이 차단되어 초고압의 유체를 제어하는 데 지장이 없으므로 바람직할 것이다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 초고압용 니들밸브(100)의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

초고압용 니들밸브(100)가 작동하는 것은 액츄에이터(119)의 작동력이 작동샤프트(118)와 밸브스템(119)을 통하여 밸브바디(102)에 형성되는 유입구(103)와 배출구(104)를 서로 연결하는 제어홀(105)을 승강하면서 제어홀(105)에 일체로 형성되는 밸브시트(112)와 연접 및 이탈함으로서 개폐할 수 있게 되고, 이로 인하여 초고압의 유체가 소통되거나 또는 차단되는 작동이 이루어지는 것은 주지의 사실이므로 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명에서는 니블밸브(100)에 더 구비되는 폐쇄력증대수단(OP)의 작동에 대하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

유체를 유입구(103)에서 배출구(104)로 소통시키고자 할 경우에는 액츄에이터(119)를 작동시켜 작동샤프트(118)를 통하여 밸브스템(113)을 개방위치로 회전하게 되므로 상승하게 되고, 밸브스템(113)을 구성하는 밸브헤드(123)가 밸브시트(112)와 이격되므로 초고압의 유체는 유입구(103)로 유입된 후 제어홀105)을 통하여 배출구(104)로 배출되어 진다.

그리고, 유통하고 있는 초고압의 유체를 차단하여 유통시키지 않고자 할 경우에는 액츄에이터(119)를 작동시켜 작동샤프트(118)를 통하여 밸브스템(113)을 폐쇄위치로 회전하게 되므로 하강하게 되고, 밸브스템(113)을 구성하는 밸브헤드(123)가 하강하여 제어홀(105)에 일체로 구비되는 밸브시트(112)와 접촉하여 초고압의 유체가 유통하지 못하도록 차단함으로서 이루어지게 된다.

상기와 같이 초고압의 유체를 유통시키고 차단하는 과정 특히 유체를 차단하고자 할 경우에는, 밸브헤드(123)가 상승하여 초고압의 유체가 유통되도록 하고 있는 상태에서 액츄에이터(119)가 작동하여 상승한 밸브헤드(123)를 하강시키게 된다.

초기에는 액츄에이터(119)가 밸브헤드(123)를 하강시키는 데 초고압을 극복하여야 하기 때문에 큰 힘이 들어갈 수 있으나, 선회홀(120)의 출구(130)가 노출되는 위치까지 밸브헤드(123)를 하강시키면, 초고압의 유체가 유입구(103)에서 선회홀(120)을 통하여 제어홀(105)의 상부로 유입되어 밸브헤드(123)의 상부에 채워지게 된다.

이와 같이 초고압의 유체가 밸브헤드(123)의 상부에도 공급될 경우에는 밸브헤드(123)의 하측에 구성되어 유입구(103)에서 제어홀(105)로 공급되는 초고압의 유체 힘에 비하여 밸브헤드(123)의 상부에서 제어홀(105)의 하방으로 공급되는 초고압의 유체 힘이 더 크기 때문에 이때부터는 액츄에이터(119)가 큰 힘을 들이지 않고서도 밸브헤드(123)를 하강시켜 밸브시트(112)과 연접시켜 초고압 유체를 차단하는 것이 가능하게 된다.

이는, 밸브헤드(123)의 하측에 위치하는 절두원추면(121)에 가하여지는 초고압의 힘은 초고압의 압력 X 절두원추면(121)의 단면적이 되고, 상단면(124)에 가하여지는 초고압의 힘은 초고압의 압력 X 상단면(124)의 단적이 되므로 압력은 동일할 것이나 단면적이 절두원추면(121)에 비하여 상대적으로 큰 상단면(124)에 더 큰 힘이 작용하므로 폐쇄전환시 폐쇄력을 증대시킴과 아울러 폐쇄상태에서도 밸브헤드(123)를 계속하여 아래방향으로 눌러주는 지속력을 부여하는 셀프씰링이 가능하게 하는 것이다.

물론, 선회홀(120)를 통하여 제어홀(105) 상부로 유입되는 초고압의 유체 또는 유입구(103)를 통하여 제어홀(105)로 유입되는 초고압의 유체가 밸브헤드(123)를 통하여 누출될 수 있는 데, 이를 밸브헤드(123)의 외경면 상,하측에 더 형성하는 기밀링홈(127)에 기밀링(126)을 더 개재하고 있으므로 초고압 유체가 밸브헤드(123)를 통하여 누출되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한 초고압 유체를 유통시키기 위하여 밸브헤드(123)가 액츄에이터에 의하여 상승할 때에는 상승과 동시에 상측에 위치한 기밀링(126)이 선회홀(120)의 출구(130)를 막거나 출구(130) 보다 상측으로 이동한 상태가 되므로 초고압 유체가 제어홀(105)의 상부로 유입되어 밸브헤드(123)의 상승에 지장을 초래하지 않게 되는 것이다.

상기 밸브헤드(123)가 실질적으로 제어홀(105)의 상,하방향으로 움직이는 거리는 수mm에 지나지 않기 때문에 유체가 유통하는 상태에서 폐쇄위치로 전환할 때 액츄에이터(119)가 밸브헤드(123)를 하강시키는 데 필요한 힘은 액츄에이터(119)의 크기를 축소하여도 충분한 것이다.

상기와 같은 본 발명의 초고압의 유체를 밸브헤드의 상방으로 유입시켜 유체를 차단하기 위한 상태로 전환시 적은 힘으로서도 쉽게 밸브헤드를 하강시켜 유체를 차단할 수 있도록 하고, 차단된 상태에서도 초고압 유체가 밸브헤드의 상방에서 누르는 힘을 발생시켜 셀프씰링 기능을 부여함으로서 니들밸브 전체의 부피를 최소화 하면서도 작동성과 기밀성을 높일 수 있는 등의 장점을 가진다.

100; 초고압용 니들밸브 102; 밸브바디
103; 유입구 104; 배출구
105; 제어홀 110; 제어수단
112; 밸브시트 113; 밸브스템
115; 패킹 118; 작동샤프트
119; 액츄에이터 120; 선회롤
121; 절두원추면 122; 폐쇄면
123; 밸브헤드 124; 상단면
125; 스템바디 126; 기밀링
130; 출구

Claims

일측면에 유체를 공급받기 위한 유입구(103)와 타측면에 유입된 유체가 배출될 수 있는 배출구(104)를 형성한 밸브바디(102)와;
상기 유입구(103)와 배출구(104) 사이에 유체가 서로 연통할 수 있게 형성하는 제어홀(105)과;
상기 제어홀(105)의 상방으로 형성되는 스템홀(111)에 위치하여 제어홀(105)에 일체로 형성되는 밸브시트(112)와 접속 및 이탈하면서 유체의 흐름을 제어하는 밸브스템(113)과, 상기 밸브스템(113)의 외경부와 스템홀(111) 사이에 기밀을 유지하게 개재하는 패킹(115)과, 밸브바디(102)에 유지되는 그랜드(117)에 결합되어 하단에 밸브스템(113)을 연결하는 작동샤프트(118)와, 상기 작동샤프트(118)의 상단에 결합되어 작동샤프트(118)를 제어하는 액츄에이터(119)를 포함하는 제어수단(110)으로 구성되는 초고압용 니들밸브(100)에 있어서;
상기 유입구(103)와 제어홀(105) 및 밸브스템(113)을 개선하여 개방상태에서는 유체의 제어를 용이하게 하면서 폐쇄전환시에는 초고압을 이용하여 밸브스템이 폐쇄위치로의 전환을 용이하게 할 수 있게 하는 폐쇄력증대수단(OP)를 더 포함하고;
상기 폐쇄력증대수단(OP)는, 유체흐름을 단속하기 위하여 폐쇄전환시 밸브스템(112)의 상방에서 폐쇄방향으로 초고압이 작용하여 폐쇄력을 증대시킬 수 있도록 유입구(103)와 제어홀(105)의 상부까지 더 형성하는 선회홀(120)과;
상기 밸브스템(113)의 하측에 선회홀(120)을 통하여 유입된 초고압에 의하여 폐쇄방향으로 힘을 전달할 수 있도록 하단에 절두원추면(121)을 가지고 상기 절두원추면(121)의 상측으로는 밸브시트(112)와 연접되어 기밀을 유지할 수 있도록 상향경사진 형태의 폐쇄면(122)을 가지도록 형성하는 밸브헤드(123)와;
상기 밸브헤드(123)의 상단면(124)에 직경이 축소되어 작동샤프트(118)와 연결되는 스템바디(125)와;
상기 밸브헤드(123)의 상부와 하부 외경면에 제어홀(105)과 연접되어 기밀을 유지할 수 있도록 형성하는 기밀링홈(127)에 수용하는 기밀링(126)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초고압용 니들밸브.
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제 1 항에 있어서;
상기 밸브헤드(123)를 구성하는 절두원추면(121)의 직경(D) 또는 단면적은, 밸브헤드(123)의 상단면(124)의 직경(D1) 또는 단면적보다 작게 형성하여 폐쇄전환시 밸브헤드(123)의 상단면(124)에 전해지는 초고압의 힘이 절두원추면(121)에 가해지는 초고압의 힘보다 크게하여 폐쇄작동력을 증가시키면서 폐쇄상태에서는 셀프씰링 기능을 부여할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 초고압용 니들밸브.