KR102367816B1 - 초음속풍동 유동 제어 밸브 시스템 - Google Patents

초음속풍동 유동 제어 밸브 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초음속풍동의 유동 제어 밸브 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초음속풍동과 초음속풍동으로 고압의 공기를 공급하는 공기공급장치를 연결하는 배관 상에 구비되되, 초음속풍동으로 공급되는 고압의 공기를 이용하여 상기 배관의 개폐가 조절되게 하는 초음속풍동 유동 제어 밸브 시스템에 관한 것이다.

Description

초음속풍동 유동 제어 밸브 시스템{Supersonic Wind Tunnel Flow Control Valve System}
본 발명은 초음속풍동의 유동 제어 밸브 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초음속풍동과 초음속풍동으로 고압의 공기를 공급하는 공기공급장치를 연결하는 배관 상에 구비되되, 초음속풍동으로 공급되는 고압의 공기를 이용하여 상기 배관의 개폐가 조절되게 하는 초음속풍동 유동 제어 밸브 시스템에 관한 것이다.
풍동이란 인공으로 바람을 일으켜 기류가 물체에 미치는 작용이나 영향을 실험하는 터널형의 장치로서, 비행기, 자동차 따위에 공기의 흐름이 미치는 영향이나 작용을 실험하는데 사용되고 있다.
통상적인 풍동에서는 기류를 순환시켜 연속적인 흐름을 만드는데, 기류를 어떻게 순환시키는가에 따라 폐회로식과 개방로식으로 분류하여, 괴팅겐형, 에펠형, NPL형 등으로 나누고, 용도 또는 성격으로부터 실물풍동, 고압풍동, 고속풍동, 수직풍동, 자유비행풍동, 연기풍동 등으로 분류하며, 또 측정부의 측정방법에 따라 폐쇄식과 개방식으로 나누어진다.
또한 풍동이 여러 분야에 걸쳐 광범위하게 이용됨에 따라 풍동의 종류도 다양해져서, 온도조절풍동, 압력조절풍동, 결빙시험풍동(IWT), 저온풍동, 음향시험풍동, 추진시험풍동 등 특수한 환경에서 시험을 위한 다양한 풍동이 출현하였다.
이러한 다양한 풍동들은 밸브의 컨트롤에 따라 풍동내로 공급되는 유속 및 유량이 달라질 수 있기 때문에 정확한 풍동시험을 위해서는 빠른 속도의 컨트롤을 요구하게 된다.
특히, 초음속의 풍동의 경우, 작은 오차에도 불확실한 결과가 도출될 수 있기 때문에 최대한 오차를 제거하는 것이 중요한 요건이 된다.
그런데 종래의 초음속풍동에서는 볼밸브 등을 수동으로 동작하여 유동을 제어하도록 이루어지기 때문에 작업자의 컨디션에 따라 시험결과가 상이하게 도출되어 신뢰성이 떨어지는 문제가 있는 바, 이를 해결할 수 있는 밸브의 제어 시스템이 요구되고 있다.
등록특허공보 제10-2009845호 2019.08.06.
본 발명은 상기 종래 기술이 갖는 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 초음속풍동과 초음속풍동으로 고압의 공기를 공급하는 공기공급장치를 연결하는 배관 상에 구비되되, 초음속풍동으로 공급되는 고압의 공기를 이용하여 상기 배관의 개폐가 조절되게 하는 초음속풍동 유동 제어 밸브 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 초음속풍동(20)과 초음속풍동(20)으로 고압의 공기를 공급하는 공기공급장치(10)를 연결하는 배관 상에 구비되어 상기 배관의 개폐를 조절하는 유동 제어 밸브 시스템에 있어서, 일단이 상기 공기공급장치(10)측과 연결되어 고압의 공기를 전달받아 공급하는 공급배관(100); 상기 공급배관(100)으로부터 고압의 공기를 전달받아 수용하도록 이루어지는 메인 스위치부(200); 일측이 상기 공급배관(100)과 연통되고, 타측이 상기 메인 스위치부(200)와 연통되어 전달받은 고압의 공기에 의해 상기 메인 스위치부(200)의 개폐가 이루어지게 하는 파일럿부(300); 및 일단이 상기 메인 스위치부(200)와 연통되고, 타단이 상기 초음속풍동(20)측과 연결되어 상기 메인 스위치부(200)의 개방시, 수용된 고압의 공기를 전달받아 상기 초음속풍동(20)으로 전달하는 배출배관(400);를 포함하도록 한다.
이때, 상기 메인 스위치부(200)는, 소정의 부피를 갖도록 이루어지되 내부에 개폐 조절공간(211a)이 구성되는 스위치 하우징(210); 상기 스위치 하우징(210)의 측벽에 관통 형성되어 상기 공급배관(100)의 타단이 연결되는 공기 유입구(220); 상기 스위치 하우징(210)의 상부면에 관통 형성되어 상기 배출배관(400)의 타단과 연결되게 하는 공기 배출구(230); 상기 공기 배출구(230)과 마주보도록 상기 스위치 하우징(210)의 하부면에 관통 형성되어 상기 파일럿부(300)와 연결되게 하는 파일럿 유입구(240); 및 개폐 조절공간(211a)의 내부에서 상하방향으로 슬라이딩 이동이 가능하게 구비되며, 상하이동에 따라 상기 공기 배출구(230)의 개폐가 이루어지게 하는 스풀몸체(250);을 포함하도록 한다.
한편, 상기 스위치 하우징(210)은, 중심부에 상기 개폐 조절공간(211a)이 관통 형성된 하우징 중심몸체(211); 상기 하우징 중심몸체(211)의 상부에 구비되는 하우징 상부체(212); 및 상기 하우징 중심몸체(211)의 하부에 구비되는 하우징 하부체(213);를 포함하도록 한다.
이때, 상기 하우징 중심몸체(211)의 내측 상부에는, 하방에서 상방으로 단면적이 좁아지는 단턱(211b)이 형성되도록 하고, 상기 개폐 조절공간(211a)은, 상기 단턱(211b)의 하부에서 하부끝단까지 연통된 공간으로 이루어지게 한다.
아울러, 상기 하우징 중심몸체(211)의 상부에는, 상부면에서 하방으로 패인 상부 결합홈(211c)이 형성되고, 상기 하우징 상부체(212)에는, 하부면 중심부에 상기 상부 결합홈(211c)에 대응되는 상부 결합돌기(212a)가 하방으로 돌출 형성되도록 한다.
또한, 상기 하우징 하부체(213)에는, 상부면 중심부에 상기 개페 조절공간(211a)의 하단측으로 인입되는 하부 결합돌기(213a)가 상방으로 돌출 형성되도록 한다.
한편, 상기 스풀몸체(250)의 외주면에는, 내측으로 패인 스풀홈(251)이 둘레를 따라 연장 형성되도록 한다.
한편, 상기 파일러부(300)는, 일측이 상기 공급배관(100)과 연통되고, 타단이 상기 메인 스위치부(200)의 파일럿 유입구(240)와 연통되는 배관되는 파일럿 배관(310); 일단이 상기 파일럿 배관(310)과 연통되고, 타단이 별도의 수거 장치 또는 외부 환경과 연통되도록 구성되는 압력 강하 배관(320); 및 상기 압력 강하 배관(320) 상에 구비되어 상기 압력 강하 배관(320)의 개폐를 조절하는 솔밸브(330);를 포함하도록 한다.
본 발명에 따르면, 초음속풍동과 초음속풍동으로 고압의 공기를 공급하는 공기공급장치를 연결하는 배관 상에 구비되어 초음속풍동으로 공급되는 고압의 공기를 이용하여 상기 배관의 개폐가 조절되게 함에 따라 밸브의 개폐에 요구되는 전력의 소모를 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 메인 스위치부가 솔밸브의 동작에 따라 개폐되도록 구성됨에 따라 종래의 수동 개폐식 볼밸브보다 빠른 제어가 가능하여 정확한 실험 결과를 도출할 수 있는 장점이 있다.
아울러, 본 발명에 따르면, 전자식으로 개폐가 이루어지기 때문에 안전한 환경에서 개폐가 가능하여, 안전문제를 미연에 방지하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 초음속풍동의 유동 제어 밸브 시스템의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 유동 제어 밸브 시스템의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 유동 제어 밸브 시스템에 적용되는 메인 스위치부의 단면도.
도 4a는 본 발명에 적용되는 스풀몸체의 사시도.
도 4b는 본 발명의 도 4a의 A-A'단면도.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 유동 제어 밸브 시스템의 사용 실시예로서, 사용 상태를 순차적으로 나타내는 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명은 초음속풍동의 유동 제어 밸브 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 초음속풍동과 초음속풍동으로 고압의 공기를 공급하는 공기공급장치를 연결하는 배관 상에 구비되되, 초음속풍동으로 공급되는 고압의 공기를 이용하여 상기 배관의 개폐가 조절되게 하는 초음속풍동 유동 제어 밸브 시스템에 관한 것이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 일단이 상기 공기공급장치(10)측과 연결되어 고압의 공기를 전달받아 공급하는 공급배관(100); 상기 공급배관(100)으로부터 고압의 공기를 전달받아 수용하도록 이루어지는 메인 스위치부(200); 일측이 상기 공급배관(100)과 연통되고, 타측이 상기 메인 스위치부(200)와 연통되어 전달받은 고압의 공기에 의해 상기 메인 스위치부(200)의 개폐가 이루어지게 하는 파일럿부(300); 및 일단이 상기 메인 스위치부(200)와 연통되고, 타단이 상기 초음속풍동(20)측과 연결되어 상기 메인 스위치부(200)의 개방시, 수용된 고압의 공기를 전달받아 상기 초음속풍동(20)으로 전달하는 배출배관(400);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 공급배관(100)은 초음속풍동(20)으로 공기를 공급하기 위한 배관으로서, 내부가 중공인 관으로 이루어져, 일단이 상기 공기공급장치(10)와 연통되고, 타단이 상기 메인 스위치부(200)의 내부 공간과 연통되어 고압의 공기를 전달할 수 있도록 한다.
이때, 상기 공급배관(100) 상에는 배관의 개폐를 선택적으로 조절하는 공급밸브(110)가 구비되며, 상기 공급밸브(110)는 사용자가 수동으로 개폐하거나 또는 자동으로 개폐되도록 이루어진다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 메인 스위치부(200)는 상기 초음속풍동(20)로의 공기를 선택적으로 전달하기 위한 것으로서, 이를 위해 상기 메인 스위치부(200)는 스위치 하우징(210), 공기 유입구(220), 공기 배출구(230), 파일럿 유입구(240) 및 스풀몸체(250)를 포함하여 구성된다.
상기 스위치 하우징(210)은 소정의 부피를 갖도록 이루어지되 내부에 개폐 조절공간(211a)이 구성된다.
상술하면, 상기 스위치 하우징(210)은 중심부에 상기 개폐 조절공간(211a)이 관통 형성된 하우징 중심몸체(211), 상기 하우징 중심몸체(211)의 상부에 구비되는 하우징 상부체(212) 및 상기 하우징 중심몸체(211)의 하부에 구비되는 하우징 하부체(213)를 포함하여 구성되며, 상호 구성들은 나사, 볼트 등에 의해 조립되도록 한다.
이때, 상기 하우징 중심몸체(211)의 상부에는 상부면에서 하방으로 패인 상부 결합홈(211c)이 형성되도록 한다.
또한, 상기 하우징 중심몸체(211)의 내측 상부에는 하방에서 상방으로 단면적이 좁아지는 단턱(211b)이 형성되도록 하고, 상기 개폐 조절공간(211a)은 상기 단턱(211b)의 하부에서 하부끝단까지 연통된 공간을 지칭하기로 한다.
즉, 상기 개폐 조절공간(211a)은 동일한 면적을 갖는 단면이 상하방향으로 연장된 공간으로 이루어진다.
한편, 상기 하우징 상부체(212)는 하부면 중심부에 상기 상부 결합홈(211c)에 대응되는 상부 결합돌기(212a)가 하방으로 돌출 형성되도록 하며, 상기 상부 결합돌기(212a)의 외주면 둘레에는 하나 이상의 오링이 구비되어 상기 하우징 중심몸체(211)와 하우징 상부체(212) 사이의 기밀성능을 향상할 수 있게 한다.
한편, 상기 하우징 하부체(213)는 상부면 중심부에 상기 개페 조절공간(211a)의 하단측으로 인입되어 상호 구성이 안정적으로 맞물리게 체결되게 하는 하부 결합돌기(213a)가 상방으로 돌출 형성되도록 하며, 상기 하부 결합돌기(213a)의 외주면에는 하나 이상의 오링이 구비되어 상기 하우징 중심몸체(211)와 하우징 하부체(213)의 사이의 기밀성을 향상할 수 있게 한다.
한편, 상기 공기 유입구(220)는 상기 스위치 하우징(210)의 측벽에 관통 형성되어 상기 공급배관(100)의 타단이 연결되도록 한다.
상술하면, 상기 공기 유입구(220)는 일단이 상기 공급배관(100)의 타탄과 연통되고, 타단이 상기 스위치 하우징(210)의 측벽에 연결되어 상기 개폐 조절공간(211a)과 연통되도록 하여 상기 공기배관으로부터 전달받은 고압의 공기가 상기 개폐 조절공간(211a)에 수용될 수 있게 한다.
이때, 상기 공기 유입구(220)는 상기 단턱(211b)으로부터 하부에 위치하도록 한다.
한편, 상기 공기 배출구(230)는 상기 스위치 하우징(210)의 상부면에 관통 형성되어 상기 배출배관(400)의 타단과 연결되도록 한다.
상술하면, 상기 공기 배출구(230)는 일단이 상기 하우징 상부체(212)와 하우징 중심몸체(211)를 동시에 관통하여 상기 개폐 조절공간(211a)과 연통되도록 하고, 타단이 상기 배출배관(400)의 연통되어 상기 개폐 조절공간(211a)의 내부에 수용된 공기가 배출배관(400)으로 배출될 수 있게 한다.
이때, 상기 배출배관(400)의 횡단면은 상기 개폐 조절공간(211a)의 횡단면보다 작게 형성되도록 한다.
한편, 상기 파일럿 유입구(240)는 상기 공기 배출구(230)과 마주보도록 상기 스위치 하우징(210)의 하부면에 관통 형성되어 상기 파일럿부(300)와 연결되도록 한다.
상술하면, 상기 파일럿 유입구(240)는 일단이 상기 하우징 하부체(213)의 중심부를 관통하여 상기 개폐 조절공간(211a)과 연통되도록 하고, 타단이 상기 파일럿부(300)와 연통되어 상기 파일럿부(300)의 동작에 따라 고압의 공기를 전달받아 상기 개폐 조절공간(211a)으로 전달하도록 이루어진다.
한편, 상기 스풀몸체(250)는 상하방향으로 연장된 기둥의 형태로 이루어져 개폐 조절공간(211a)의 내부에서 상하방향으로 슬라이딩 이동이 가능하게 구비되며, 상하이동에 따라 상기 공기 배출구(230)의 개폐가 이루어지게 한다.
이때, 상기 스풀몸체(250)의 외주면에는 내측으로 패인 스풀홈(251)이 둘레를 따라 연장 형성되도록 하며, 상기 스풀홈(251)은 상하방향으로 연장 형성되도록 한다.
상기와 같이 구성된 상기 스풀몸체(250)는 상방으로 이동하여 상기 스풀몸체(250)의 상단부가 상기 단턱(211b)에 걸림된 상태가 되면, 상기 공기 배출구(230)를 가로막음에 따라 상기 개폐 조절공간(211a) 내의 공기가 배출배관(400)으로 배출되지 못하게 하며, 이때, 상기 스풀홈(251)은 상기 공기 유입구(220)와 연통된 상태가 된다.
반대로 상기 스풀몸체(250)는 최하방으로 이동되어 하단부가 하우징 하부체(213)의 상부면과 맞닿은 상태가 되면, 상기 공기 배출구(230)가 개방되면서 상기 개폐 조절공간(211a) 내의 공기가 상기 배출배관(400)을 따라 배출되게 한다.
또한, 상기 스풀몸체(250)가 최하방으로 이동된 상태일 때, 상기 스풀몸체(250)의 최상단은 상기 공기 유입구(220)보다 하방에 위치한 상태가 되도록 하여 고압의 공기의 유동을 방해하지 않도록 하는 하되, 공기의 유동에 의한 스풀몸체(250)의 파손을 미연에 방지할 수 있게 한다.
즉, 상기 스풀홈(251)은 스풀몸체(250)가 최하방으로 이동된 상태에서는 상기 공기 유입구(220)와 연통되지 않는 상태가 되도록 한다.
한편, 본원발명은 초음속풍동에 사용되는 밸브의 제어를 위한 것으로서, 공급되는 공기의 속도가 매우 빠른 바, 파일럿부(300)의 동작에 따라 상기 스풀몸체(250)가 빠른 속도로 승하강되면서 상기 하우징 중심몸체(211) 또는 하우징 하부체(213)와 강하게 충돌하는 문제가 발생될 수 있다.
따라서, 상기 하우징 중심몸체(211)의 단턱(211b)과 상기 하우징 하부체(213)의 하부 결합돌기(213a)의 상부면에는 탄성력을 갖는 소재로 이루어진 완충패드(214)가 구비되도록 함으로써, 상기 스풀몸체(250)의 승하강시, 하우징 중심몸체(211) 또는 하우징 하부체(213)와 충돌에 의해 부품이 파손되는 현상을 방지할 수 있게 한다.
한편, 상기와 같은 상기 스풀몸체(250)의 상하 이동은 상기 파일럿 유입구(240)를 통해 유입된 공기에 의해 이루어진다.
상술하면, 상기 파일럿 유입구(240)를 통해 스풀몸체(250)의 하부에 고압의 공기가 유입되면, 상기 스풀몸체(250)가 상방으로 이동하게 되고, 이후, 상기 파일럿 유입구(240)로 유입되는 공기의 압력이 하강하게 되면, 상기 스풀몸체(250)가 하방으로 이동하게 되는데, 이에 대해서는 이후 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
상기한 구성에 따라 본 발명에 따른 메인 스위치부(200)는 상기 배출배관(400)을 선택적으로 개폐할 수 있게 한다.
한편, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 스풀몸체(250)의 상단 및 하단에는 각각 1개 이상의 오링이 구비되도록 한다.
상술하면, 상기 스풀몸체(250)는 상기 스풀홈(251)의 하부에서 하단 외주둘레를 따라 내측으로 패인 홈으로 이루어져, 하나 이상이 상하방향으로 이격 구비되어 오링이 구비되는 하단 오링홈(253) 및 상기 스풀몸체(250)의 상면에서 하방으로 패인 홈의 형태로 이루어져 오링이 구비되는 상단 오링홈(252)을 포함하여 형성된다.
이에 따라, 상기 스풀몸체(250)는 개폐 조절공간(211a) 내에서 상하방향 이동이 쉽게 이루어지되, 상기 공기 배출구(240)의 밀폐시, 상기 상단 오링홈(252)에 의해 상기 공기 유입구(220)로 유입된 유압 공기가 상기 공기 배출구(240)로 빠져나가는 것을 안정적으로 방지할 수 있고, 상기 스풀몸체(250)의 이동시, 상기 스풀몸체(250)의 하방으로 공급되는 유압 공기가 해당 공간에서 빠져나가는 현상을 방지함에 따라 상기 스풀몸체(250)의 동작 제어가 더욱 안정적으로 이루어질 수 있게 한다.
한편, 상기 스풀몸체(250)의 상단에 구비되는 오링의 경우, 상기 공기 유입구로 유입된 공기의 유동 경로상에 노출되기 때문에 이는 하단에 구비된 오링보다 상대적으로 빨리 파손되어 더 많은 교체가 이루지게 되는 바, 이때, 해당 오링의 교체가 더욱 쉽게 이루어지게 하기 위해, 상기 스풀몸체(250)는 결합 및 분리 가능하게 구성된다.
상술하면, 상기 스풀몸체(250)에는 상기 상단 오링홈(252)의 내주면 둘레를 따라 하방으로 연장 형성되어 내측면에 암나사산이 형성되며, 상단측이 상기 상단 오링홈(252)과 연통된 상태로 구성되는 교체홈(254)이 형성되고, 상기 교체홈(254)에는 상하방향으로 연장되되, 외주면에 상기 암나사산에 대응하는 수나사산이 형성되어 상기 교체홈(254)에 나사 체결되는 스풀커버(255)가 구비되도록 한다.
이때, 상기 상단 오링홈(252)은 상방에서 하방으로 폭이 점차 커지는 형태로 이루어지게 하며, 상기 스풀커버(255)의 상단 둘레에는 상방에서 하방으로 직경이 점차 작아지는 오링 가압단(255a)이 형성되고, 이의 하단측 둘레에 수나나산이 형성되도록 한다.
이에 따라 상기 스풀커버(255)가 교체홈(254)에 체결된 상태일 때, 상기 오링 가압단(255a)이 상기 상단 오링홈(252)에 내입된 오링의 내주면을 가압하게 되면서 오링이 안정적으로 체결될 수 있게 한다.
또한, 상기 스풀커버(255)의 상부면에는 오링 교체시, 사용되는 공구의 끝단이 삽입되어 상기 스풀커버(255)를 회전시킴에 따라 상기 스풀몸체(250)로부터 분리 및 체결하도록 이루어진 공구홈(255b)이 더 구비되도록 함으로써, 교체가 더욱 쉽게 이루어질 수 있게 한다.
한편, 상기 파일럿부(300)는 공급되는 공기를 이용하여 상기 메인 스위치부(200)의 개폐를 결정하기 위한 것으로서, 이를 위해 파일럿 배관(310), 압력 강하 배관(320) 및 솔밸브(330)를 포함하여 구성된다.
상기 파일럿 배관(310)은 일측이 상기 공급배관(100)과 연통되고, 타단이 상기 메인 스위치부(200)의 상기 파일럿 유입구(240)와 연통되는 배관으로 이루어진다.
이때, 상기 파일럿 배관(310)에는 파일럿밸브가 구비되어 상기 파일럿 밸브(311)의 개폐를 조절할 수 있도록 한다.
또한, 상기 파일럿 배관(310)에는 압력센서(312)를 구비하여 유입되는 공기의 압력을 측정할 수 있게 한다.
상기 압력 강하 배관(320)은 일단이 상기 파일럿 배관(310)과 연통되고, 타단이 외부 환경과 연통되도록 구성된다.
이때, 상기 압력 강하 배관(320)의 일단은 상기 메인 스위치부(200)와 파일럿밸브의 사이를 연결하는 파일럿 배관(310)에 연통되도록 한다.
한편, 상기 솔밸브(330)는 상기 압력 강하 배관(320) 상에 구비되어 상기 압력 강하 배관(320)의 개폐를 조절하도록 한다.
상술하면, 상기 솔밸브(330)는 제어부에 의해 자동으로 제어되도록 하며, 상기 솔밸브(330)의 개방시 상기 압력 강하 배관(320)이 개방되면서 상기 파일럿 배관(310)을 따라 유동되는 공기 중 일부는 외부로 배출된다.
반대로, 상기 솔밸브(330)의 폐쇄시, 상기 압력 강하 배관(320)이 폐쇄되면서 상기 파일럿 배관(310)을 따라 유동되는 공기는 상기 메인 스위치부(200)로 공급된다.
한편, 상기 배출배관(400)은 상기 초음속풍동(20)으로 공기를 전달하기 위한 배관으로서, 상기 메인 스위치부(200)의 동작에 따라 고압의 공기를 전달하도록 이루어진다.
상기와 같이, 본원발명에서는 상기 파일럿부(300)의 구동에 따라 상기 배출배관(400)의 개폐를 결정할 수 있게 한다.
상술하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 최초 동작시, 상기 공급배관(100)은 폐쇄된 상태가 되도록 조절되고, 상기 파일럿 배관(310)은 개방된 상태가 되도록 조절되며, 상기 압력 강하 배관(320)은 폐쇄된 상태가 되도록 조절된다.
이 상태에서 상기 공기공급장치(10)가 동작되면서 공기가 공급되면, 상기 파일럿 배관(310)을 따라 공기가 상기 메인 스위치부(200)의 하부측으로 공급되고, 공급된 공기가 상기 스풀몸체(250)를 상방으로 밀어내면서 상기 스풀몸체(250)가 점차 상방으로 이동하게 되고, 스풀몸체(250)가 상기 최상단으로 이동하게 되면 상기 배출배관(400)이 밀폐된 상태가 되게 한다.
이후, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 공급배관(100)을 개방하게 되면, 상기 공급배관(100)을 따라 고압의 공기가 상기 메인 스위치부(200)의 측면으로 공급되는데, 이때, 측면으로 공급된 공기는 상기 스풀홈(251)의 내측면을 가압하는 상태가 되지만, 상기 스풀홈(251)의 하부면을 하방으로 가압하는 힘이 상기 스풀몸체(250)의 하부면을 상방으로 가압하는 힘보다 작기 때문에 상기 스풀몸체(250)는 여전히 상방으로 이동된 상태를 유지하면서 배출배관(400)은 여전히 폐쇄된 상태가 된다.
이러한 상태에서 도 7과 같이, 상기 솔밸브(330)가 동작되어 압력 강하 배관(320)이 개방된 상태가 되면, 상기 파일럿 배관(310)을 따라 유동하는 공기가 상기 압력 강하 배관(320)을 따라 외부로 배출되면서 상기 스풀몸체(250)의 하부면측을 가압하는 힘이 감소하게 되고, 상기 스풀몸체(250)의 하부측을 가압하는 힘이 상기 스풀몸체(250)의 스풀홈(251)을 가압하는 힘보다 작아지게 되면, 상기 스풀몸체(250)가 하방으로 이동하게 된다.
이에 따라 상기 공기 배출구(230)가 개방되면서 상기 공기 유입구(220)를 통해 개폐 조절공간(211a)으로 유입된 공기는 상기 공기 유입구(220)를 통해 배출배관(400)으로 유입되고, 상기 스풀몸체(250)는 점차 하강하여 상기 개폐 조절공간(211a)의 최하단측으로 이동하게 되며, 이로 인해 상기 배출배관(400)은 완전히 개방된 상태가 되어 전달된 공기를 초음속풍동(20)으로 전달하게 된다.
이후, 상기 압력 강하 배관(320)이 다시 폐쇄되도록 조절되면, 상기 파일럿 배관(310)을 따라 유동하는 공기가 다시 상기 메인 스위치부(200)로 유입되면서 상기 스풀몸체(250)를 상방으로 밀어올리게 되면서 상기 배출배관(400)은 폐쇄되게 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.
10 : 공기공급장치 20 : 초음속풍동
100 : 공급배관 110 : 공급밸브
200 : 메인 스위치부 210 : 스위치 하우징
211 : 하우징 중심몸체 211a : 개폐 조절공간
211b : 단턱 211c : 상부 결합홈
212 : 하우징 상부체 212a : 상부 결합돌기
213 : 하우징 하부체 213a : 하부 결합돌기
214 : 완충패드 220 : 공기 유입구
230 : 공기 배출구 240 : 파일럿 유입구
250 : 스풀몸체 251 : 스풀홈
252 : 상단 오링홈 253 : 하단 오링홈
254 : 교체홈 255 : 스풀커버
255a : 오링 가압단 255b : 공구홈
300 : 파일럿부 310 : 파일럿 배관
311 : 파일럿 밸브 312 : 압력센서
320 : 압력 강하 배관 330 : 솔밸브
400 : 배출배관

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 초음속풍동(20)과 초음속풍동(20)으로 고압의 공기를 공급하는 공기공급장치(10)를 연결하는 배관 상에 구비되어 상기 배관의 개폐를 조절하는 유동 제어 밸브 시스템에 있어서,
    일단이 상기 공기공급장치(10)측과 연결되어 고압의 공기를 전달받아 공급하는 공급배관(100);
    상기 공급배관(100)으로부터 고압의 공기를 전달받아 수용하도록 이루어지는 메인 스위치부(200);
    일측이 상기 공급배관(100)과 연통되고, 타측이 상기 메인 스위치부(200)와 연통되어 전달받은 고압의 공기에 의해 상기 메인 스위치부(200)의 개폐가 이루어지게 하는 파일럿부(300); 및
    일단이 상기 메인 스위치부(200)와 연통되고, 타단이 상기 초음속풍동(20)측과 연결되어 상기 메인 스위치부(200)의 개방시, 수용된 고압의 공기를 전달받아 상기 초음속풍동(20)으로 전달하는 배출배관(400);
    를 포함하며,
    상기 메인 스위치부(200)는,
    정의 부피를 갖도록 이루어지되 내부에 개폐 조절공간(211a)이 구성되는 스위치 하우징(210);
    상기 스위치 하우징(210)의 측벽에 관통 형성되어 상기 공급배관(100)의 타단이 연결되는 공기 유입구(220);
    상기 스위치 하우징(210)의 상부면에 관통 형성되어 상기 배출배관(400)의 타단과 연결되게 하는 공기 배출구(230);
    상기 공기 배출구(230)과 마주보도록 상기 스위치 하우징(210)의 하부면에 관통 형성되어 상기 파일럿부(300)와 연결되게 하는 파일럿 유입구(240); 및
    개폐 조절공간(211a)의 내부에서 상하방향으로 슬라이딩 이동이 가능하게 구비되며, 상하이동에 따라 상기 공기 배출구(230)의 개폐가 이루어지게 하는 스풀몸체(250);
    을 포함하며,
    상기 파일럿부(300)는,
    일측이 상기 공급배관(100)과 연통되고, 타단이 상기 메인 스위치부(200)의 파일럿 유입구(240)와 연통되는 배관되는 파일럿 배관(310);
    일단이 상기 파일럿 배관(310)과 연통되고, 타단이 별도의 수거 장치 또는 외부 환경과 연통되도록 구성되는 압력 강하 배관(320); 및
    상기 압력 강하 배관(320) 상에 구비되어 상기 압력 강하 배관(320)의 개폐를 조절하는 솔밸브(330);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음속풍동의 유동 제어 밸브 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 스위치 하우징(210)은,
    중심부에 상기 개폐 조절공간(211a)이 관통 형성된 하우징 중심몸체(211);
    상기 하우징 중심몸체(211)의 상부에 구비되는 하우징 상부체(212); 및
    상기 하우징 중심몸체(211)의 하부에 구비되는 하우징 하부체(213);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음속풍동의 유동 제어 밸브 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 하우징 중심몸체(211)의 내측 상부에는,
    하방에서 상방으로 단면적이 좁아지는 단턱(211b)이 형성되도록 하고,
    상기 개폐 조절공간(211a)은,
    상기 단턱(211b)의 하부에서 하부끝단까지 연통된 공간으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음속풍동의 유동 제어 밸브 시스템.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 하우징 중심몸체(211)의 상부에는,
    상부면에서 하방으로 패인 상부 결합홈(211c)이 형성되고,
    상기 하우징 상부체(212)에는,
    하부면 중심부에 상기 상부 결합홈(211c)에 대응되는 상부 결합돌기(212a)가 하방으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 초음속풍동의 유동 제어 밸브 시스템.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 하우징 하부체(213)에는,
    상부면 중심부에 상기 개폐 조절공간(211a)의 하단측으로 인입되는 하부 결합돌기(213a)가 상방으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 초음속풍동의 유동 제어 밸브 시스템.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 스풀몸체(250)의 외주면에는,
    내측으로 패인 스풀홈(251)이 둘레를 따라 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 초음속풍동의 유동 제어 밸브 시스템.
  8. 삭제
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JP2004150959A (ja) * 2002-10-30 2004-05-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 開閉弁及び開閉弁を備えた風洞装置
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