KR200354536Y1

KR200354536Y1 - 유량 제어밸브

Info

Publication number: KR200354536Y1
Application number: KR20-2004-0009980U
Authority: KR
Inventors: 최남진
Original assignee: 최남진
Priority date: 2004-04-12
Filing date: 2004-04-12
Publication date: 2004-06-30

Abstract

본 고안은 고압으로 유입되는 유체를 일정한 범위의 저압으로 하강시켜 토출시키기 위한 유량제어밸브에 관한 것으로서; 유압호스 등을 연결할 수 있도록 된 일체형의 원통 형상의 외측실린더(4); 상기 외측실린더(4)에 삽입된후 고정수단에 의해 고정되는 것으로서, 제2,3 협공(狹孔, 22,24)이 타공되어 있으며, 상기 제2,3 협공(22,24) 사이는 격벽(26)에 의해 차단되어 길이방향을 따라 2개의 공간을 마련되는 원통 형상의 내측실린더(6); 스프링(10)과 함께 상기 내측실린더(6)의 내부에 끼워져 상기 스프링(10)에 의해 상기 외측실린더(4)의 지지벽(18)에 압박되도록 설치되는 것으로서, 제1 협공(28)이 타공되고 후방 측벽에는 상기 내측실린더(6)의 제2 협공(22)과 소통되는 유출공(30)이 타공되는 원통 형상의 스풀을 포함함으로써; 작동유로 하여금 상기 제1,2,3 협공(28,22,24)을 순차적으로 통과하면서 3차에 걸쳐 감압과정을 하게 되는 것을 특징으로 한다.

Description

유량 제어밸브{flow control valve}

본 고안은 유체용 밸브에 관한 것으로서, 보다 특정적으로는 고압으로 유입되는 유체를 일정한 범위의 저압으로 하강시켜 토출시키기 위한 유량제어밸브에 관한 것이다.

통상 유압기구는 오일 등을 작동유로 하여 작은 힘으로 큰 힘을 발생시키기 위해 각종의 기계장치에서 사용되고 있다. 밸브는 위의 유압기구를 구성하는 여러 요소 가운데 큰 비중을 차지하고 있으며, 그중에 정압밸브 또는 감압밸브가 있다. 특히 고압 형성된 작동유를 필터에 유입시키기 위해서는 저압으로 변환시켜야 하는데 이때 사용되는 것이 감압밸브(이하, 유량제어밸브라고 칭한다)이다. 유체의 압력을 떨어뜨리기 위한 가장 기본적인 방법은 유체에 관한 에너지 보존법칙인 베르누이 원리를 이용하는 것이다. 즉, 유속을 빠르게 하여 압력을 하강시키는 것이다. 이를 위해 통상 좁은 유로의 중간에 좁은 통로를 가지는 오리피스관이 이용되어 왔다.

본 고안은 위의 원리를 이용하여 유압을 하강시키기 위한 유량제어밸브의 개선에 관한 것이다. 대한민국 실용신안등록공보 제20-0192283호는 위의 원리가 이용된 '유량제어밸브'가 개시되고 있다. 위 실용신안등록은 여과장치를 제안한 것으로서 본 고안과는 취지가 다르지만, 이를 빌어 종래의 유량제어밸브의 문제를 지적하고자 한다. 위 공보에 개시되어 있는 유량제어밸브에 의하면, 1회의 감압에 의해 감압율이 적어 사용범위에 한계가 있으며, 내부에 실린더를 삽입하고 고정시키기 위하여 별도의 밸브캡이 필요하게 되며, 이에 따라 밸브캡과 밸브몸체 사이의 누유를 방지하기 위하여 실링수단이 부가적으로 도입되어야 하는 등의 문제를 가진다.

위와 같은 문제에 대한 본 고안의 목적은, 다단의 감압과정을 거치게 함으로써 감압범위를 확장시킬 수 있게 하며, 구조를 단순화하여 밸브자체에 실링을 요하는 곳을 제거하여 자체누유가 없는 유량제어밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 유량제어밸브의 분해사시도이다.

도 2는 도 1의 유량제어밸브가 결합된 상태(특히 정상상태)에서의 단면도이다.

도 3은 정상상태를 초과한 압력이 가해졌을 때의 도 2에 해당되는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2 ; 유량제어밸브 4 ; 외측실린더

6 ; 내측실린더 8 ; 스풀(spool)

10 ; 스프링 12 ; 스냅링

16 ; 유입공 18 ; 지지벽

20 ; 스냅링 끼움홈 28,22,24 ; 제1,2,3 협공(狹孔)

26 ; 격벽 30 ; 유출공

32 ; 싱크(sink) 34 ; 시트부

위와 같은 목적은, 양단에 유압호스 또는 도관을 연결할 수 있도록 된 일체형의 원통 형상으로서, 유로의 일측에는 중심부에 유입공이 타공된 지지벽이 형성되어 있는 외측실린더; 상기 외측실린더에 타측을 통해 삽입된후 고정수단에 의해 고정되는 것으로서, 길이방향을 따라 선단 일부구간은 상기 외측실린더의 내벽에 접하며 나머지 구간은 상기 외측실린더의 내벽으로부터 이격되도록 외경이 계단식으로 되어 있으며, 상기 외측실린더의 내벽으로부터 이격되는 구간의 길이방향을 따라 전방 및 후방에 각각 내부로 관통하는 제2,3 협공(狹孔)이 타공되어 있으며, 상기 제2,3 협공 사이는 격벽에 의해 차단되어 있는 원통 형상의 내측실린더; 스프링과 함께 상기 내측실린더의 내부에 끼워져 상기 스프링에 의해 상기 외측실린더의 지지벽에 압박되도록 설치되는 것으로서, 선단에는 상기 외측실린더의 유입공과 연장되는 제1 협공이 타공되고 후방 측벽에는 상기 내측실린더의 제2 협공과 소통되는 유출공이 타공되는 원통 형상의 스풀을 포함하는 것을 특징으로 하는 유량제어밸브에 의해 달성된다.

이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 더욱 상세하게 설명한다. 도 1은 본 고안의 실시예에 따른 유량제어밸브의 분해사시도이다. 도 2는 도 1의 유량제어밸브가 결합된 상태(특히 정상상태)에서의 단면도이다. 도 3은 정상상태를 초과한 압력이 가해졌을 때의 도 2에 해당되는 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 고안의 유량제어밸브(2)는 외측실린더(4), 내측실린더(6), 스풀(spool, 8), 스풀(8)과 함께 내측실린더(6)에 인입되는 스프링(10) 및 내측실린더(6)를 고정시키기 위한 내측실린더 고정수단을 포함한다. 본 고안의 실시예에 의하면 이 고정수단은 후술되는 스냅링(12)에 의해 달성된다.

외측실린더(4)의 양단에는 유합호스 또는 도관을 연결할 수 있도록 나사탭(14)과 같은 체결수단이 설치된다. 체결수단은 원터치방식의 소켓일 수도 있는 등 다양한 변화가 가해질 수 있다.

외측실린더(4)는 도시된 바와 같이 원통형상으로서 일체형으로 되어 있다. 외측실린더(4)의 유체가 유입되는 유입구(4a) 측에는 중심에 유입공(16)이 축방향으로 타공되어 있는 지지벽(18)이 일체로 설치된다. 또한 유체가 토출되는 몸체의 후방 내측벽에는 스냅링(12)을 끼워넣을 수 있는 스냅링끼움홈(20)이 패여있다. 선반 또는 밀링가공에 의해 이러한 외측실린더를 제조할 수 있다. 이하 부품도 마찬가지이다. 이하에서는 유체가 유입되는 부분을 선단 또는 전방, 유출되는 부분을 후단 또는 후방으로 정하여 설명하기로 한다.

내측실린더(6)는 외측실린더(4)의 후방을 통해 끼워지고 고정수단인스냅링(12)에 의해 고정된다. 내측실린더(6)의 외벽은 길이방향을 따라 계단식으로 되어 있다. 선단의 일부구간은 외측실린더(4)의 내경에 밀착되게 끼워지는 큰 직경을 가지며, 후단 대부분의 구간은 작은 직경을 가진다. 이로써 외측실린더의 내벽(4b)과 내측실린더의 외벽(6a) 사이에 원통형의 공간(A2)이 마련된다. 또한, 외측실린더의 내벽(4b)으로부터 이격된 구간의 길이방향을 따라 전방 및 후방에는 내측실린더의 측벽을 관통하는 작은 구멍, 즉 제2,3 협공(狹孔, 22,24)이 타공된다. 내측실린더의 내부 원통형 공간은 제2,3 협공(22,24) 사이에 설치되는 격벽(26)에 의해 완전히 차단되어 2개의 길고 짧은 공간으로 구분된다. 이 가운데 후단에 위치하는 공간(A3)은 외측실린더의 배출구(4c)와 직접 연결되어 있다.

스풀(spool, 8)은 유압변동에 의해 내측실린더 내부에서 그의 축방향을 따라 전후 운동할 수 있도록 (코일)스프링(10)과 함께 내측실린더(6)의 선단을 통해 인입된다. 스풀(8)은 중심에 작은 구멍, 즉 제1 협공(28)이 타공된 전방 일부구간과, 큰 직경의 원통형 공간(A1)이 마련되는 나머지구간으로 구성되는 원통 형상을 가진다. 스풀의 측벽 후방에는 내측실린더의 제2 협공(22)과 소통되도록 축의 직각방향으로 유출공(30)이 타공되어 있다.

한편, 스풀(8)의 외측벽에는 그의 길이방향을 따라 원주방향으로 2 내지 3개의 싱크(sink, 32)가 패여 있는데, 이는 유체에 혼합되어 있는 슬러지 내지 오물로 하여금 그곳에 끼이도록 하는 기능을 한다. 이는 내측실린더에 면밀히 결합된 상태에서 탄성운동을 하는 스풀로 하여금 유체에 포함된 오염물질에 의해 내측벽에 고착되지 않도록 한다.

위와 같은 구성에 의한 작용을 살펴보면 다음과 같다. 외측실린더(4)의 유입공(16)을 통해 유입되는 고압의 작동유는 스풀(8)의 제3 협공(28)을 지나면서 가속되고 1차 감압된 상태로 스풀의 후방에 위치된 공간(A1)을 향하게 된다. 이후 스풀의 유출공(30) 및 내측실린더(6)의 제2 협공(22)을 통과하면서 2차로 가속 및 감압된 상태로 내측실린더 외벽(6a)와 외측실린더 내벽(4b) 사이의 공간(A2)을 향하게 된다. 최종적으로, 이 공간(A2)에 머물러 있던 작동유는 내측실린더(6)의 후방에 타공되어 있는 제3 협공(24)을 통해 내측실린더(6) 후방에 마련된 공간(A3)으로 빠져나가면서 3차로 가속 및 감압된 후 외측실린더의 배출구(4c)를 통해 유출되게 된다. 본 고안의 유량제어밸브는 이와 같이 3단계에 걸쳐 감압과정을 수행함으로써 큰 감압율을 달성할 수 있게 된다.

만약, 유입구(4a)의 압력이 규정된 압력 이상이 되게 되면, 도 3에 도시된 것과 같이 스풀(8)은 후방으로 밀려나 제2 협공(22)의 단면적을 감소시키게 된다. 이렇게 되면 1차 감압율을 크게 할 수 있게 되는 한편 배출구(4c)측 압력은 여전히 정상 상태와 유사한 수준으로 유지시킬 수가 있게 된다.

도면상 표시되었지만 설명되지 않은 내측실린더 후단에 반달 모양으로 깍아낸 부분은 시트부(34)로서 스냅링(12)을 용이하게 결합시키거나 분해할 수 있도록 마련된 것이다.

위와 같은 구성에 의하면, 밸브로 유입되는 고압의 작동유를 다단계로 감압시키게 됨으로써 장치를 크게 하지 않고서도 감압율을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 부품수의 감소로 인하여 제조단가를 낮출 수 있게 되며, 밸브 자체에 누유되는 부분을 없앨 수 있어 수명이 연장된다.

Claims

양단에 유압호스 또는 도관을 연결할 수 있도록 된 일체형의 원통 형상으로서, 유로의 일측에는 중심부에 유입공(16)이 타공된 지지벽(18)이 형성되어 있는 외측실린더(4); 상기 외측실린더(4)에 타측을 통해 삽입된후 고정수단에 의해 고정되는 것으로서, 길이방향을 따라 선단 일부구간은 상기 외측실린더(4)의 내벽(4b)에 접하며 나머지 구간은 상기 외측실린더(4)의 내벽(4b)으로부터 이격되도록 외경이 계단식으로 되어 있으며, 상기 외측실린더의 내벽으로부터 이격되는 구간의 길이방향을 따라 전방 및 후방에 각각 내부로 관통하는 제2,3 협공(狹孔, 22,24)이 타공되어 있으며, 상기 제2,3 협공(22,24) 사이는 격벽(26)에 의해 차단되어 길이방향을 따라 2개의 공간을 마련되는 원통 형상의 내측실린더(6); 스프링(10)과 함께 상기 내측실린더(6)의 내부에 끼워져 상기 스프링(10)에 의해 상기 외측실린더(4)의 지지벽(18)에 압박되도록 설치되는 것으로서, 선단에는 상기 외측실린더의 유입공(16)과 연장되는 제1 협공(28)이 타공되고 후방 측벽에는 상기 내측실린더(6)의 제2 협공(22)과 소통되는 유출공(30)이 타공되는 원통 형상의 스풀(8, spool)을 포함함으로써; 고압으로 유입되는 작동유로 하여금 상기 제1,2,3 협공(28,22,24)을 순차적으로 통과하면서 3차에 걸쳐 감압과정을 거친후 배출되게 하는 것을 특징으로 하는 유량제어밸브.
제1항에 있어서, 상기 고정수단은 상기 외측실린더(4)의 내측벽(4b)에 원주방향으로 패여진 스냅링끼움홈(20); 상기 스냅링끼움홈(20)에 끼워진 상태에서 상기 내측실린더(6)의 후단을 지지함으로써 상기 내측실린더(6)를 고정하게 되는 스냅링(12)을 포함하게 되는 것을 특징으로 하는 유량제어밸브.