KR102545454B1 - 밸브용 실린더 타입의 분리형 다단 트림스택유닛 - Google Patents

밸브용 실린더 타입의 분리형 다단 트림스택유닛 Download PDF

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KR102545454B1
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채문수
박지훈
정찬균
이덕구
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한일마이크로텍(주)
한국남동발전 주식회사
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Abstract

본 발명은 밸브용 실린더 타입의 분리형 다단 트림스택유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 캐스케이드 케이지로써, 내외측으로 연통되는 제 1연통홀을 둘레면에 복수 개 형성하고 중심축을 따라 적어도 일측으로 개방되게 형성되는 제 1케이지, 제 1케이지를 축 삽입 허용하는 크기로 이루어져 중심축 방향으로 제 1케이지를 분리 가능하게 삽입하고 제 1연통홀에 대응되도록 둘레면에 제 2연통홀을 형성하며 중심축 방향을 따라 적어도 일측으로 개방되게 형성되는 제 2케이지, 및 제 2케이지를 축 삽입 허용하는 크기로 이루어져 중심축 방향으로 제 2케이지를 분리 가능하게 삽입하고 제 2연통홀에 대응되도록 둘레면에 제 3연통홀을 형성하며 중심축 방향을 따라 적어도 일측으로 개방되게 형성되는 제 3케이지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

밸브용 실린더 타입의 분리형 다단 트림스택유닛{VALVE HAVING CASCADE TYPE MULTI-SEPARATING-TRIM-STACK-UNIT}
본 발명은 밸브용 실린더 타입의 분리형 다단 트림스택유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밸브 내부에서 감압하며 유체의 흐름을 안내하는 트림스택유닛(trim stack unit)의 케이지를 복수 개의 캐스케이드(원통) 타입으로 형성하여 축 삽입하고, 각 케이지의 개방된 일측끼리를 커버플랜지에 결속하여 고정함으로써, 케이지의 조립성을 증대하고, 유지 보수성을 증대하고자 하는 밸브용 실린더 타입의 분리형 다단 트림스택유닛에 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 액츄에이터를 사용하여 셧오프력(Shutoff Force)을 증가시켰다.
관련기술로는 국내특허등록 제10-1583164호(명칭: 발전소 컨트롤 밸브의 유체 고압 조절장치, 등록일: 2015.12.30.)에 제안된 바 있다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
기존 글로브 밸브는 유체의 고속 흐름에 의해 트림스택유닛(trim stack)을 이루는 플레이트들 사이에 니켈박판을 놓고 열을 가해 이웃한 플레이트를 브레이징 융착하여 고정하는 바, 각 플레이트의 개별적 교체가 불가함에 따라 유지 보수비용이 증가하는 문제점이 있고, 플레이트의 표면에 함몰 형성된 유동채널에 유동성 상태의 니켈박판이 유입됨에 따라 트림스택유닛의 제조불량이 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 밸브 내부에서 감압하며 유체의 흐름을 안내하는 트림스택유닛(trim stack unit)의 케이지를 복수 개의 캐스케이드(원통) 타입으로 형성하여 축 삽입하고, 각 케이지의 개방된 일측끼리를 커버플랜지에 결속하여 고정함으로써, 케이지의 조립성을 증대하고, 유지 보수성을 증대하고자 하는 밸브용 실린더 타입의 분리형 다단 트림스택유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 원통 형상으로 상호 축 삽입되어 조립되는 캐스케이드 케이지의 각 케이지를 상호 암수 끼움 조립한 상태로 삽입 조립함으로써, 조립성을 증대하고자 하는 밸브용 실린더 타입의 분리형 다단 트림스택유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 원통 형상으로 상호 축 삽입되어 조립된 캐스케이드 케이지의 개방된 일측끼리를 커버플랜지와 키(key) 방식으로 결합 후 해당 결합 부위를 용접 처리함으로써 각 케이지의 임의적 분리를 방지하고, 용접 부위를 절단함에 따라 각 케이지를 분리 후 재조립 가능함으로써 사용 가능 연한을 증대하고자 하는 밸브용 실린더 타입의 분리형 다단 트림스택유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 밸브용 실린더 타입의 분리형 다단 트림스택유닛은; 중심축 방향을 따라 적어도 일측으로 개방되고, 다단으로 축 삽입되는 원형 또는 다각형의 통 형상으로 이루어지며, 유체의 흐름을 안내하는 캐스케이드 케이지를 포함한다.
상기 캐스케이드 케이지는, 내외측으로 연통되는 제 1연통홀을 둘레면에 복수 개 형성하고, 중심축을 따라 적어도 일측으로 개방되게 형성되는 제 1케이지; 상기 제 1케이지를 축 삽입 허용하는 크기로 이루어져 중심축 방향으로 상기 제 1케이지를 분리 가능하게 삽입하고, 상기 제 1연통홀에 대응되도록 둘레면에 제 2연통홀을 형성하며, 중심축 방향을 따라 적어도 일측으로 개방되게 형성되는 제 2케이지; 및 상기 제 2케이지를 축 삽입 허용하는 크기로 이루어져 중심축 방향으로 상기 제 2케이지를 분리 가능하게 삽입하고, 상기 제 2연통홀에 대응되도록 둘레면에 제 3연통홀을 형성하며, 중심축 방향을 따라 적어도 일측으로 개방되게 형성되는 제 3케이지를 포함한다.
상기 캐스케이드 케이지는, 상기 제 1케이지, 상기 제 2케이지 및 상기 제 3케이지를 분리 가능하게 결속하는 결속부를 포함한다.
상기 제 2케이지는 원형 또는 다각형 통 형상으로 이루어진 채 상기 제 1케이지와 상기 제 2케이지 사이에 하나 이상 구비되고, 상기 제 2케이지는 상기 제 1케이지와 상기 제 3케이지 사이에 복수 개 구비될 경우 서로 다른 크기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1케이지, 상기 제 2케이지 및 상기 제 3케이지는 중심축 방향으로 일측으로만 개방되게 형성되고, 상기 제 2케이지는 상기 제 1케이지와 상기 제 3케이지 사이에 1개 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 결속부는, 상기 제 1케이지의 외측면에 원주 방향을 따라 복수 개가 함몰 형성되고, 상기 제 1케이지의 축 방향을 따라 설정길이만큼 연속되게 형성되는 제 1엣지홈부; 상기 제 1연통홀에 대응되는 상기 제 2연통홀이 일치되도록, 상기 제 1케이지를 상기 제 2케이지에 슬라이드 축 삽입시, 상기 제 2케이지의 내측면에 돌출되어 상기 제 1엣지홈부에 삽입된 채 설정 위치까지 이동 안내되는 제 2엣지돌부; 상기 제 2케이지의 외측면에 원주 방향을 따라 복수 개가 함몰 형성되고, 상기 제 2케이지의 축 방향을 따라 설정길이만큼 연속되게 형성되는 제 2엣지홈부; 상기 제 2연통홀에 대응되는 제 3연통홀이 일치되도록, 상기 제 2케이지를 상기 제 3케이지에 슬라이드 축 삽입시, 상기 제 3케이지의 내측면에 돌출되어 상기 제 2엣지홈부에 삽입된 채 설정 위치까지 이동 안내되는 제 3엣지돌부; 및 상기 제 1케이지와 상기 제 2케이지와 상기 제 3케이지 중 적어도 어느 하나의 개방된 일측에 유체의 유동을 허용한 채 일체화되고, 상기 제 1케이지와 상기 제 2케이지와 상기 제 3케이지의 개방된 일측을 지지함으로써 대응되는 상기 제 1연통홀과 제 2연통홀과 상기 제 3연통홀이 일치되도록 하는 커버플랜지를 포함한다.
상기 결속부는, 상기 제 1엣지홈부의 마주하는 내측면을 각각 상기 제 1케이지의 원주 방향으로 경사지게 형성하는 제 1외측슬로프; 상기 제 1외측슬로프에 면접되도록 상기 제 2엣지돌부의 양측면에 경사지게 형성된 제 2내측슬로프; 상기 제 2엣지홈부의 마주하는 내측면을 각각 상기 제 2케이지의 원주 방향으로 경사지게 형성하는 제 2외측슬로프; 및 상기 제 2외측슬로프에 면접되도록 상기 제 3엣지돌부의 양측면에 경사지게 형성된 제 3내측슬로프를 포함한다.
상기 커버플랜지는 상기 제 1케이지의 개방된 일측에 대응되는 개구부를 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 결속부는, 상기 제 1케이지와 상기 제 2케이지와 상기 제 3케이지 중 적어도 어느 하나의 개방된 일측에 일체화되고, 상기 제 1케이지와 상기 제 2케이지와 상기 제 3케이지의 개방된 일측을 지지하는 하나 이상의 스토퍼돌기; 상기 스토퍼돌기를 일대일 수용하도록 상기 커버플랜지에 함몰 형성되는 스토퍼홈부; 및 상기 스토퍼홈부에 대응되는 상기 스토퍼돌기를 삽입 후 상호 결합하는 결합부를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 밸브용 실린더 타입의 분리형 다단 트림스택유닛은 종래 기술과 달리 밸브 내부에서 감압하며 유체의 흐름을 안내하는 트림스택유닛(trim stack unit)의 케이지를 복수 개의 캐스케이드(원통) 타입으로 형성하여 축 삽입하고, 각 케이지의 개방된 일측끼리를 커버플랜지에 결속하여 고정함으로써, 케이지의 조립성을 증대할 수 있고, 유지 보수성을 증대할 수 있다.
본 발명은 원통 형상으로 상호 축 삽입되어 조립되는 캐스케이드 케이지의 각 케이지를 상호 암수 끼움 조립한 상태로 삽입 조립함으로써, 조립성을 증대할 수 있다.
본 발명은 원통 형상으로 상호 축 삽입되어 조립된 캐스케이드 케이지의 개방된 일측끼리를 커버플랜지와 키(key) 방식으로 결합 후 해당 결합 부위를 용접 처리함으로써 각 케이지의 임의적 분리를 방지할 수 있고, 용접 부위를 절단함에 따라 각 케이지를 분리 후 재조립 가능함으로써 사용 가능 연한을 증대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 실린더 타입의 분리형 다단 트림스택유닛을 갖는 밸브의 내부도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 트림스택유닛의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 트림스택유닛에서 커버플랜지를 분리한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 트림스택유닛의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 트림스택유닛의 저면 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 트림스택유닛의 부분 절개 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 트림스택유닛이 장착된 밸브의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 트림스택유닛의 유지 보수를 위해 분리한 후 재설치하는 상태를 보인 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 밸브용 실린더 타입의 분리형 다단 트림스택유닛의 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 실린더 타입의 분리형 다단 트림스택유닛을 갖는 밸브의 내부도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 트림스택유닛의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 트림스택유닛에서 커버플랜지를 분리한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 트림스택유닛의 분해 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 트림스택유닛의 저면 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 트림스택유닛의 부분 절개 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 트림스택유닛이 장착된 밸브의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 트림스택유닛의 유지 보수를 위해 분리한 후 재설치하는 상태를 보인 단면도이다.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브(10)는 발전 플랜트의 급수 가열기(도시하지 않음) 등에 사용되는 것으로서, 바디(20), 및 다단 트림스택유닛(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, 다단 트림스택유닛(100)을 장착하고 유체의 유동 방향을 전환시켜 충격음을 최소화하기 위해 대략 'S'자 궤적을 따라 형성될 수 있다.
그리고, 바디(20)는 'S'자 궤적의 채널(22) 중 절곡되는 부위에 대응되도록, 상부 방향으로 개방되는 장착안내구(24)를 형성한다. 장착안내구(24)는 바디(20)의 채널(22)에 다단 트림스택유닛(100)을 장착 안내 및 허용하는 역할을 한다.
아울러, 바디(20)는 채널(22)에 지지턱(26)을 형성한다. 지지턱(26)은 장착안내구(24)를 통해 채널(22) 내부로 삽입된 다단 트림스택유닛(100)을 지지하는 역할을 한다. 이때, 장착안내구(24)와 지지턱(26)은 다양한 형상으로 변형 가능하다.
물론, 바디(20)는 다양한 형상 및 다양한 재질로 적용 가능하다.
또한, 다단 트림스택유닛(100)은 바디(20)의 채널(22) 내부에 구비된다. 그래서, 다단 트림스택유닛(100)은 채널(22) 내부를 유동하는 유체가 모두 통과되도록 안내한다.
특히, 다단 트림스택유닛(100)은 채널(22)의 유체 흐름 전환을 위해 절곡되는 부위에 구비되어 유체의 흐름을 단속 및 흐름량을 조절하는 역할을 한다. 이때, 다단 트림스택유닛(100)은 유입되어 토출되는 유체가 상하 방향으로 전환되며 유동함으로써 속도 에너지를 저감시키는 역할을 할 수 있다.
다시 말해서, 다단 트림스택유닛(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 할 수 있다. 아울러, 다단 트림스택유닛(100)은 질식유동(check flow)을 방지하기 위해 바디(20) 내부의 압력을 강제로 강하시키는 역할을 할 수 있다.
한편, 다단 트림스택유닛(100)은 캐스케이드 케이지(200), 플런저(110) 및 스템(120)을 포함한다.
캐스케이드 케이지(200)는 중심축 방향을 따라 적어도 일측으로 개방되고, 다단으로 축 삽입되는 원형 또는 다각형의 통 형상으로 이루어지며, 유체의 흐름을 안내한다.
이때, 캐스케이드 케이지(200)는 축 방향을 따라 양측으로 개방되는 것으로 도시한다.
아울러, 플런저(110)는 장착안내구(24)를 통해 캐스케이드 케이지(200)의 개방된 상측으로 삽입된다. 이때, 플런저(110)는 캐스케이드 케이지(200)의 내측면에 원주 방향으로 전체에 걸쳐 면접된다. 그래서, 플런저(110)는 캐스케이드 케이지(200)의 둘레면으로 유입되는 유체의 양을 설정하는 역할을 한다.
그리고, 스템(120)은 플런저(110)에 연결되고, 장착안내구(24)를 통해 바디(20)의 외측으로 돌출된다. 밸브(10)의 외측으로 돌출된 스템(120)은 액추에이터(122)에 연결된다. 액추에이터(122)는 스템(120)과 플런저(110)를 캐스케이드 케이지(200)에 축 삽입되는 정도를 설정하는 역할을 한다.
한편, 캐스케이드 케이지(200)는 제 1케이지(210), 제 2케이지(220) 및 제 3케이지(230)를 포함한다.
제 1케이지(210)는 내외측으로 연통되는 제 1연통홀(212)을 둘레면에 복수 개 형성하고, 중심축을 따라 적어도 일측으로 개방되게 형성된다. 편의상, 제 1케이지(210)는 축 방향을 따라 양측으로 개방되게 형성된다.
그래서, 제 1케이지(210)는 개방된 일측으로 플런저(110)와 스템(120)을 삽입 허용한다. 그리고, 유체는 제 1케이지(210)의 개방된 타측을 통해 제 1케이지(210)의 내부로 유입된 후, 제 1연통홀(212)을 통해 제 1케이지(210)의 외부로 배출 안내된다. 또는, 유체는 제 1연통홀(212)을 통해 제 1케이지(210)의 내부로 유입된 후, 제 1케이지(210)의 개방된 타측을 통해 제 1케이지(210)의 외부로 배출된다. 편의상, 유체는 제 1연통홀(212)을 통해 제 1케이지(210)의 내부로 유입된 후, 제 1케이지(210)의 개방된 타측을 통해 제 1케이지(210)의 외부로 배출되는 것으로 한다.
특히, 플런저(110)는 제 1케이지(210)에 축 삽입되어, 제 1케이지(210)의 내측면에 원주 방향으로 전체에 걸쳐 면접된 채 축 방향을 따라 왕복 이동된다. 그래서, 제 1연통홀(212)은 제 1케이지(210)에 원주 방향으로 복수 개 형성되고, 제 1케이지(210)에 축 방향을 따라 복수 개 형성된다. 물론, 제 1연통홀(212)은 개수, 형상 및 배열 상태에 한정되지 않는다.
아울러, 제 1케이지(210)는 원형 통이나 다각형 통 형태로 이루어질 수 있는데, 편의상 원형 통 형상인 것으로 한다.
그리고, 제 2케이지(220)는 제 1케이지(210)를 축 삽입 허용하는 크기로 이루어져 중심축 방향으로 제 1케이지(210)를 분리 가능하게 삽입하고, 제 1연통홀(212)에 대응되도록 둘레면에 제 2연통홀(222)을 복수 개 형성하며, 중심축 방향을 따라 적어도 일측으로 개방되게 형성된다. 제 2케이지(220)는, 제 1케이지(210)와 마찬가지로, 축 방향을 따라 양측으로 개방되게 형성된다. 아울러, 제 1연통홀(212)과 제 2연통홀(222)은 일대일 또는 일대다 대응되게 형성될 수 있으나, 일대일 대응되게 구비되는 것으로 한다.
또한, 제 3케이지(230)는 제 2케이지(220)를 축 삽입 허용하는 크기로 이루어져 중심축 방향으로 제 2케이지(220)를 분리 가능하게 삽입하고, 제 2연통홀(222)에 대응되도록 둘레면에 제 3연통홀(232)을 형성하며, 중심축 방향을 따라 적어도 일측으로 개방되게 형성된다.
이때, 제 3케이지(230)는, 제 1케이지(210)와 마찬가지로, 축 방향을 따라 양측으로 개방되게 형성된다. 아울러, 제 1연통홀(212)과 제 2연통홀(222) 및 제 3연통홀(232)은 일대일 또는 일대다 대응되게 형성될 수 있으나, 일대일 대응되게 구비되는 것으로 한다.
그래서, 유체는 대응되는 제 3연통홀(232), 제 2연통홀(222) 및 제 1연통홀(212)을 통해 제 1케이지(210)의 내부로 유입된다.
특히, 제 1케이지(210)의 크기(직경,D1)은 제 2케이지(220)의 크기(직경,D2)보다 작고(D1<D2), 제 2케이지(220)의 직경(D2)은 제 3케이지(230)의 크기(직경,D3)보다 작게 된다(D2<D3). 즉, D1<D2<D3가 성립된다.
이때, 제 1케이지(210)와 제 3케이지(230) 사이에 배치되는 제 2케이지(220)는 하나 이상 구비될 수 있는데, 편의상 1개 구비되는 것으로 한다.
물론, 제 1케이지(210), 제 2케이지(220) 및 제 3케이지(230)는 금속 재질 등 다양한 재질로 적용 가능하다.
이때, 제 1케이지(210)가 제 2케이지(220)에 완전히 포개질 때까지 축 삽입되고, 제 2케이지(220)가 제 3케이지(230)에 완전히 포개질 때까지 축 삽입되는 것으로 한다.
특히, 제 3케이지(230)에 대해 제 2케이지(220) 및 제 1케이지(210)가 설정 위치까지 삽입시, 제 1케이지(210)와 제 2케이지(220)와 제 3케이지(230)는 밀착되고, 대응되는 제 1연통홀(212)과 제 2연통홀(222) 및 제 3연통홀(232)은 일치되어야 한다.
이를 위해, 결속부(300)가 구비된다.
결속부(300)는 축 삽입되어 포개진 제 1케이지(210), 제 2케이지(220) 및 제 3케이지(230)를 분리 가능하게 결속하는 역할을 한다.
상세히, 결속부(300), 제 1엣지홈부(310), 제 2엣지돌부(320), 제 2엣지홈부(330), 제 3엣지돌부(340) 및 커버플랜지(350)를 포함한다.
제 1엣지홈부(310)는 캐스케이드 케이지(200)의 최내측에 위치한 제 1케이지(210)의 외측면에 원주 방향을 따라 복수 개가 함몰 형성되고, 제 1케이지(210)의 축 방향을 따라 설정길이만큼 연속되게 형성된다. 이때, 제 1엣지홈부(310)는 축 방향으로 제 1케이지(210)의 타측으로 막히게 형성되는 것으로 한다.
그리고, 제 2엣지돌부(320)는 제 2케이지(220)의 내측면에 돌출되어, 제 1케이지(210)를 제 2케이지(220)의 내측에 슬라이드 축 삽입시, 대응되는 제 1엣지홈부(310)에 삽입된 채 설정 위치까지 이동 안내된다. 이때, 제 2연통홀(222)이 대응되는 제 1연통홀(212)에 일치되도록, 제 1케이지(210)는 제 2케이지(220)에 축 삽입된다.
따라서, 축 방향으로 제 2엣지돌부(320)의 타측이 축 방향으로 제 1엣지홈부(310)의 내부 타측 바닥면에 접할 때까지, 제 1케이지(210)는 제 2케이지(220)의 내측에 축 삽입된다.
또한, 제 2엣지홈부(330)는 제 2케이지(220)의 외측면에 원주 방향을 따라 복수 개가 함몰 형성되고, 제 2케이지(220)의 축 방향을 따라 설정길이만큼 연속되게 형성된다. 이때, 제 2엣지홈부(330)는 축 방향으로 제 2케이지(220)의 타측으로 막히게 형성되는 것으로 한다.
아울러, 제 3엣지돌부(340)는 제 3케이지(230)의 내측면에 돌출되어, 제 2케이지(220)를 제 3케이지(230)의 내측에 슬라이드 축 삽입시, 대응되는 제 2엣지홈부(330)에 삽입된 채 설정 위치까지 이동 안내된다. 이때, 제 3연통홀(232)이 대응되는 제 2연통홀(222)에 일치되도록, 제 2케이지(220)는 제 3케이지(230)에 축 삽입된다.
그래서, 축 방향으로 제 3엣지돌부(340)의 타측이 축 방향으로 제 2엣지홈부(330)의 내부 타측 바닥면에 접할 때까지, 제 2케이지(220)는 제 3케이지(230)의 내측에 축 삽입된다.
따라서, 제 3케이지(230)는 제 2케이지(220)를 슬라이드 축 삽입하며 제 2케이지(220)의 외측에 구비되고, 제 1케이지(210)는 제 2케이지(220)에 슬라이드 축 삽입되며 제 2케이지(220)의 내측에 구비된다.
특히, 제 2케이지(220)는 내측면에 돌출 형성되는 제 2엣지돌부(320)와 외측면에 함몰 형성되는 제 2엣지홈부(330)는 중심에 대해 직경 방향으로(방사상으로) 동일 위치에 위치하지 않고 엇갈리게 배치되는 것으로 한다. 이는, 제 2케이지(220)에서 제 2엣지돌부(320)와 제 2엣지홈부(330)가 직경 방향으로 동일 위치에 위치함에 따른 강성 저하를 방지하기 위함이다.
또한, 커버플랜지(350)는 유체의 유동을 허용한 채 제 1케이지(210)와 제 2케이지(220)와 제 3케이지(230) 중 적어도 어느 하나의 개방된 일측에 일체화되고, 제 1케이지(210)와 제 2케이지(220)와 제 3케이지(230)의 개방된 일측을 지지함으로써, 대응되는 제 1연통홀(212)과 제 2연통홀(222)과 제 3연통홀(232)이 일치되도록 한다.
즉, 커버플랜지(350)는 제 1케이지(210)와 제 2케이지(220)와 제 3케이지(230)의 동일한 일측 단부와 접함으로써, 대응되는 제 1연통홀(212)과 제 2연통홀(222)과 제 3연통홀(232)은 자연적으로 일치될 수 있다.
특히, 커버플랜지(350)는 제 1연통홀(212)에 대응되는 개구부(352)를 형성한다. 그래서, 커버플랜지(350)는 제 1케이지(210)와 제 2케이지(220)와 제 3케이지(230)의 동일한 일측 단부에 동시에 접하게 된다.
한편, 제 1케이지(210)의 외측면과 제 2케이지(220)의 내측면이 비교적 밀착되도록, 제 2엣지돌부(320)는 대응되는 제 1엣지홈부(310)에 결속될 수 있다.
그리고, 제 2케이지(220)의 외측면과 제 3케이지(230)의 내측면이 비교적 밀착되도록, 제 3엣지돌부(340)는 대응되는 제 2엣지홈부(330)에 결속될 수 있다.
즉, 제 1케이지(210), 제 2케이지(220) 및 제 3케이지(230)는 방사상 방향으로 비교적 밀착되는 것이 바람직하다.
이를 위해, 결속부(300)는, 제 1외측슬로프(312), 제 2내측슬로프(322), 제 2외측슬로프(332) 및 제 3내측슬로프(342)를 포함한다.
제 1외측슬로프(312)는 제 1엣지홈부(310) 각각의 마주하는 내측면을 제 1케이지(210)의 원주 방향으로 경사지게 형성하고, 제 2내측슬로프(322)는 대응되는 제 1외측슬로프(312)에 면접되도록 제 2엣지돌부(320)의 양측면에 경사지게 형성된다.
이때, 마주하여 대응되는 제 1외측슬로프(312)는 대칭되도록 경사지게 형성되고, 대응되는 제 2내측슬로프(322)는 대칭되도록 경사지게 형성된다. 그래서, 대응되는 제 2내측슬로프(322)와 제 1외측슬로프(312)가 면접된 채, 제 2엣지돌부(320)가 제 1엣지홈부(310)에 슬라이드 삽입시, 제 1케이지(210)와 제 2케이지(220)는 방사상 방향으로 밀착 안내된다.
또한, 제 2외측슬로프(332)는 제 2엣지홈부(330) 각각의 마주하는 내측면을 제 2케이지(220)의 원주 방향으로 경사지게 형성하고, 제 3내측슬로프(342)는 제 2외측슬로프(332)에 면접되도록 제 3엣지돌부(340)의 양측면에 각각 경사지게 형성되다.
이때, 마주하여 대응되는 제 2외측슬로프(332)는 대칭되도록 경사지게 형성되고, 대응되는 제 3내측슬로프(342)는 대칭되도록 경사지게 형성된다. 그래서, 대응되는 제 2외측슬로프(332)와 제 3내측슬로프(342)가 면접된 채, 제 3엣지돌부(340)가 제 2엣지홈부(330)에 슬라이드 삽입시, 제 2케이지(220)와 제 3케이지(230)는 방사상 방향으로 밀착 안내된다.
또한, 커버플랜지(350)는 제 1케이지(210)와 제 2케이지(220)와 제 3케이지(230)의 동일한 일측 단부에 정위치에서 고정되어야 한다.
이를 위해, 결속부(300)는 스토퍼돌기(360), 스토퍼홈부(370) 및 결합부(380)를 포함한다.
스토퍼돌기(360)는 제 1케이지(210)와 제 2케이지(220)와 제 3케이지(230) 중 적어도 어느 하나의 개방된 일측에 일체화되고, 제 1케이지(210)와 제 2케이지(220)와 제 3케이지(230)의 개방된 일측을 지지한다.
특히, 제 1케이지(210)와 제 2케이지(220)와 제 3케이지(230)는 개방된 일측 단부에 걸쳐 키홈(362)을 함몰 형성한다. 이때, 키홈(362)은 제 1케이지(210)의 원주 방향으로 하나 이상 특히 복수 개 구비되는 것으로 한다.
아울러, 스토퍼돌기(360)는 키홈(362)에 일대일 삽입됨으로써, 제 1케이지(210)와 제 2케이지(220)와 제 3케이지(230)는 개별적으로 원주 방향으로 회전되는 것이 최대한 방지된다.
그리고, 스토퍼홈부(370)는 스토퍼돌기(360)를 일대일 수용하도록 커버플랜지(350)에 함몰 형성된다. 스토퍼돌기(360)가 대응되는 스토퍼홈부(370)에 수용됨으로써, 커버플랜지(350)는 제 1케이지(210)와 제 2케이지(220)와 제 3케이지(230)는 개방된 일측에 정위치하게 된다.
또한, 결합부(380)는 스토퍼홈부(370)에 대응되는 스토퍼돌기(360)를 삽입 후 상호 결합함으로써, 제 1케이지(210)와 제 2케이지(220)와 제 3케이지(230)가 축 방향으로 움직이지 않도록 하는 역할을 한다.
이때, 결합부(380)는 다양하게 적용 가능하지만, 편의상 커버플랜지(350)가 제 3케이지(230)와 접하는 부위, 또는 제 1케이지(210) 및 제 3케이지(230)와 접하는 부위를 용접 처리함으로써 형성되는 것으로 한다.
특히, 스토퍼돌기(360)는 키홈(362)에 단순 삽입될 수도 있고, 키홈(362)에 삽입된 후 결합부(380)에 의해 일체화되어 고정될 수도 있다.
스토퍼돌기(360)가 제 1케이지(210), 제 2케이지(220) 및 제 3케이지(230)에 걸쳐 함몰 형성된 키홈(362)에 삽입시, 대응되는 제 1연통홀(212)과 제 2연통홀(222) 및 제 3연통홀(232)은 자연적으로 일치된다.
한편, 커버플랜지(350)가 제 3케이지(230)와 접하는 부위, 또는 제 1케이지(210) 및 제 3케이지(230)와 접하는 부위를 용접 처리함으로써 형성되는 결합부(380)는 다양한 도구(툴)에 의해 절단된 후, 제 1케이지(210)와 제 2케이지(220)와 제 3케이지(230)는 축 방향으로 분리된다.
그래서, 제 1케이지(210)와 제 2케이지(220)와 제 3케이지(230) 중 적어도 어느 하나가 유지 보수 또는 교체될 수 있다.
이 후, 제 1케이지(210)와 제 3케이지(230) 및 커버플랜지(350)는 결합부(380)의 절단된 부위를 완전히 제거한 상태로, 제 1케이지(210)와 제 2케이지(220)와 제 3케이지(230)는 상술한 바와 같이 축 삽입되어 조립 고정될 수 있다. 이로써, 제 1케이지(210)와 제 2케이지(220)와 제 3케이지(230)는 사용 연한이 증가할 수 있다.
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 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 밸브 20: 바디
22: 채널 24: 장착안내구
26: 지지턱 100: 다단 트림스택유닛
110: 플런저 120: 스템
122: 액추에이터 200: 캐스케이드 케이지
210: 제 1케이지 212: 제 1연통홀
220: 제 2케이지 222: 제 2연통홀
230: 제 3케이지 232: 제 3연통홀
300: 결속부 310: 제 1엣지홈부
312: 제 1외측슬로프 320: 제 2엣지돌부
322: 제 2내측슬로프 330: 제 2엣지홈부
332: 제 2외측슬로프 340: 제 3엣지돌부
342: 제 3내측슬로프 350: 커버플랜지
352: 개구부 360: 스토퍼돌기
362: 키홈 370: 스토퍼홈부
380: 결합부

Claims (6)

  1. 중심축 방향을 따라 적어도 일측으로 개방되고, 다단으로 축 삽입되는 원형 또는 다각형의 통 형상으로 이루어지며, 유체의 흐름을 안내하는 캐스케이드 케이지를 포함하고,
    상기 캐스케이드 케이지는, 내외측으로 연통되는 제 1연통홀을 둘레면에 복수 개 형성하고, 중심축을 따라 적어도 일측으로 개방되게 형성되는 제 1케이지; 상기 제 1케이지를 축 삽입 허용하는 크기로 이루어져 중심축 방향으로 상기 제 1케이지를 분리 가능하게 삽입하고, 상기 제 1연통홀에 대응되도록 둘레면에 제 2연통홀을 형성하며, 중심축 방향을 따라 적어도 일측으로 개방되게 형성되는 제 2케이지; 상기 제 2케이지를 축 삽입 허용하는 크기로 이루어져 중심축 방향으로 상기 제 2케이지를 분리 가능하게 삽입하고, 상기 제 2연통홀에 대응되도록 둘레면에 제 3연통홀을 형성하며, 중심축 방향을 따라 적어도 일측으로 개방되게 형성되는 제 3케이지; 및 상기 제 1케이지와 상기 제 2케이지와 상기 제 3케이지를 분리 가능하게 결속하는 결속부를 포함하고,
    상기 결속부는, 상기 제 1케이지의 외측면에 원주 방향을 따라 복수 개가 함몰 형성되는 제 1엣지홈부; 상기 제 1케이지를 상기 제 2케이지에 슬라이드 축 삽입시, 상기 제 2케이지의 내측면에 돌출되어 상기 제 1엣지홈부에 일대일 슬라이드 삽입되는 제 2엣지돌부; 상기 제 2케이지의 외측면에 원주 방향을 따라 복수 개가 함몰 형성되는 제 2엣지홈부; 상기 제 2케이지를 상기 제 3케이지에 슬라이드 축 삽입시, 상기 제 3케이지의 내측면에 돌출되어 상기 제 2엣지홈부에 일대일 슬라이드 삽입되는 제 3엣지돌부; 및 유체의 유동을 허용한 채 상기 제 1케이지와 상기 제 2케이지와 상기 제 3케이지의 개방된 일측을 지지함으로써 대응되는 상기 제 1연통홀과 상기 제 2연통홀과 상기 제 3연통홀이 일치되도록 하는 커버플랜지를 포함하며,
    상기 제 1엣지홈부는 축 방향을 따라 상기 제 1케이지의 타측이 막히도록 상기 제 1케이지의 일측에서 설정 길이만큼 연속되게 형성되어 상기 제 2엣지돌부의 삽입 길이를 설정하고, 상기 제 2엣지홈부는 축 방향을 따라 상기 제 2케이지의 타측이 막히도록 상기 제 2케이지의 일측에서 설정 길이만큼 연속되게 형성되어 상기 제 3엣지돌부의 삽입 깊이를 설정하며,
    상기 커버플랜지는 상기 제 1케이지의 개방된 일측에 대응되는 개구부를 형성하고,
    상기 결속부는, 상기 제 1케이지와 상기 제 2케이지와 상기 제 3케이지의 개방된 일측을 지지하는 하나 이상의 스토퍼돌기; 상기 스토퍼돌기를 일대일 수용하도록 상기 커버플랜지에 함몰 형성되는 스토퍼홈부; 및 상기 스토퍼홈부에 대응되는 상기 스토퍼돌기를 삽입 후 상호 결합하는 결합부를 포함하며,
    상기 결속부는, 상기 스토퍼돌기를 일대일 삽입하기 위해 상기 제 1케이지와 상기 제 2케이지와 상기 제 3케이지의 개방된 일측 단부에 걸쳐 함몰 형성된 키홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브용 실린더 타입의 분리형 다단 트림스택유닛.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1케이지, 상기 제 2케이지 및 상기 제 3케이지는 중심축 방향으로 일측으로만 개방되게 형성되고,
    상기 제 2케이지는 상기 제 1케이지와 상기 제 3케이지 사이에 1개 구비되는 것을 특징으로 하는 밸브용 실린더 타입의 분리형 다단 트림스택유닛.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 결속부는,
    상기 제 1엣지홈부의 마주하는 내측면을 각각 상기 제 1케이지의 원주 방향으로 경사지게 형성하는 제 1외측슬로프;
    상기 제 1외측슬로프에 면접되도록 상기 제 2엣지돌부의 양측면에 경사지게 형성된 제 2내측슬로프;
    상기 제 2엣지홈부의 마주하는 내측면을 각각 상기 제 2케이지의 원주 방향으로 경사지게 형성하는 제 2외측슬로프; 및
    상기 제 2외측슬로프에 면접되도록 상기 제 3엣지돌부의 양측면에 경사지게 형성된 제 3내측슬로프를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브용 실린더 타입의 분리형 다단 트림스택유닛.
  6. 삭제
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