KR200448291Y1 - 자동제어 오리피스 밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 배관의 압력변화에 따라 개방되는 정도를 자동으로 조절하는 자동제어 오리피스 밸브에 관한 것이다.

본 고안에 의한 자동제어 오리피스 밸브는 배관과 배관 사이에 직접 연결이 가능하도록 원통상을 이루는 몸체(10)의 상부 및 하부에는 중앙에 배출공(14)이 구비된 상·하부 플랜지(11)(12)가 형성되고, 상기 몸체(10)의 내부에는 일측 선단에 수나사부(21)와, 타측 선단에 디스크(Disk; 22)를 일체로 포함하는 축봉(20)이 구비되며, 상기 수나사부(21)에는 유입된 유체의 압력을 전달받는 스탑와셔(Stop Washer; 30)가 록너트(Lock Nut; 31)에 의해 결합되고, 상기 스탑와셔(30)의 하측으로는 탄성수축되는 압력조절스프링(Regulating Tention Spring; 40)과 소용돌이방지부(Vortex Breaker; 50)가 순차적으로 결합되되, 상기 소용돌이방지부(50)는 압력조절스프링(40)의 이탈을 방지하며 내측에는 관통공(54)이 형성된 고정부(52)와, 상기 압력조절스프링(40)의 하부를 지지하는 안착부(53)가 형성되며, 와류를 방지할 수 있도록 유체의 진행방향에 따라 형성된 경사면에는 복수의 유입공(51)이 구비되며, 상기 디스크(22)는 경사부(23)와, 상기 경사부(23)의 선단에 형성된 라운딩부(Rounding part; 24)로 이루어져 절두 원뿔 형상으로 형성되고, 상기 배출공(14)에는 스탑와셔(30)로 인한 압력조절스프링(40)의 수축 또는 복원에 의해 개방 또는 폐쇄되는 걸림부(15)가 형성된 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 고안에 의한 자동제어 오리피스 밸브는 플랜지 구조를 이루는 몸 체(10)의 내측에 스탑와셔(30)를 통해 전달된 유체의 압력에 따라 압력조절스프링(40)을 수축 또는 복원하는 간단한 구조를 구현하고, 압력에 따라 디스크(22)의 개폐율을 변위시킴으로써 하부플랜지(12)의 배출공(14) 및 걸림부(15)를 자동으로 개방 또는 폐쇄하여 유량을 비례 제어할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 고안은 소용돌이방지부(50)를 통해 유체의 흐름을 유도하여 와류현상과 소음을 방지할 수 있는 다른 효과가 있다.

오리피스, 밸브, 유체, 유압, 압력조절스프링

Description

자동제어 오리피스 밸브{Auto-control orifice valve}

본 고안은 일정한 압력을 유지해야 하는 유체기기의 후단에 설치되어 유량을 제어하는 오리피스 밸브에 관한 것으로, 특히 프랜지 구조를 이루어 배관과 배관사이에 간단하게 체결하며, 내측에 구비된 스탑와셔에서 유체의 압력에 따라 압력조절스프링을 가압하여 유체의 배출량을 조절하는 디스크를 자동으로 개폐하도록 구성된 자동제어 오리피스 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 오리피스(orifice)는 유압배관 또는 착압식 유량계 등에서 유체가 흐르는 통로를 단면에 비해 좁혀지도록 하여 관로상에서 유량제어와 감압 등의 변환작용을 하는데 사용되며, 이때 상기 오리피스를 통과하는 유체의 유동특성은 밀도의 변화가 없는 비점성, 등온 상태를 유지하는 것을 전제로 하고 있다.

이러한 오리피스의 원리를 이용하여 관로 상에 흐르는 유량 및 압력을 임의도 가변조절하기 위한 이른바 오리피스 밸브가 사용되고 있다.

그러나, 종래의 오리피스 밸브는 구동을 위해 에어배관, 전기배관 및 계장을 포함해야하기 때문에 설치공간과 비용이 많이 소요된다는 문제점이 있다.

또한, 유체가 종래의 오리피스 밸브의 통공를 통과하면서 데드 스페이스(Dead Space)가 발생되어 유체의 공동화 현상이 발생될 우려성이 있으며, 유체의 소용돌이 현상이 생길 경우 설비 및 관내에 진공이 형성되어 유체의 흐름이 원활하지 못할 뿐만 아니라 소음이 발생하여 성능이 저하되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 플랜지 구조를 이루는 몸체의 내측에 스탑와셔를 통해 전달된 유체의 압력에 따라 압력조절스프링을 수축 또는 복원하여 디스크의 개폐율을 변위시킴으로써 유체흐름의 단면적(유량)을 비례 제어할 수 있는 자동제어 오리피스 밸브를 제공함에 그 목적이 있다..

또한, 본 고안은 배관에서 요구하는 허용압력이 변경시 압력조정이 더욱 용이하며, 유체의 흐름을 유도하여 와류현상을 방지할 수 있도록 한 자동제어 오리피스 밸브를 제공함에 다른 목적이 있다.

배관과 배관 사이에 직접 연결이 가능하도록 원통상을 이루는 몸체의 상부 및 하부에는 중앙에 배출공이 구비된 상·하부 플랜지가 형성되고, 상기 몸체의 내부에는 일측 선단에 수나사부와, 타측 선단에 디스크(Disk)를 일체로 포함하는 축봉이 구비되며, 상기 수나사부에는 유입된 유체의 압력을 전달받는 스탑와셔(Stop Washer)가 록너트(Lock Nut)에 의해 결합되고, 상기 스탑와셔의 하측으로는 탄성수축되는 압력조절스프링(Regulating Tention Spring)과 소용돌이방지부(Vortex Breaker)가 순차적으로 결합되되, 상기 소용돌이방지부는 압력조절스프링의 이탈을 방지하며 내측에는 관통공이 형성된 고정부와, 상기 압력조절스프링의 하부를 지지 하는 안착부가 형성되며, 와류를 방지할 수 있도록 유체의 진행방향에 따라 형성된 경사면에는 복수의 유입공이 구비되며, 상기 디스크는 경사부와, 상기 경사부의 선단에 형성된 라운딩부(Rounding part)로 이루어져 절두 원뿔 형상으로 형성되고, 상기 배출공에는 스탑와셔로 인한 압력조절스프링의 수축 또는 복원에 의해 개방 또는 폐쇄되는 걸림부가 형성된 것을 그 기술적 특징으로 한다.

본 고안에 의한 자동제어 오리피스 밸브는 플랜지 구조를 이루는 몸체(10)의 내측에 스탑와셔(30)를 통해 전달된 유체의 압력에 따라 압력조절스프링(40)을 수축 또는 복원하는 간단한 구조를 구현하고, 압력에 따라 디스크(22)의 개폐율을 변위시킴으로써 하부플랜지(12)의 배출공(14) 및 걸림부(15)를 자동으로 개방 또는 폐쇄하여 유량을 비례 제어할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 소용돌이방지부(50)를 통해 유체의 흐름을 유도하여 와류현상과 소음을 방지할 수 있는 다른 효과가 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 의한 자동제어 오리피스 밸브의 일 실시례를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 정단면도이고, 도 3은 도 1의 오리피스 밸브가 개방된 상태를 도시한 정단면도이고, 도 4는 본 고안에 의한 자동제어 오리피스 밸 브가 배관에 연결된 사용상태를 개략적으로 도시한 정단면도이다.

본 고안의 오리피스 밸브는 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 원통상을 이루는 몸체(10)를 이루며, 상기 몸체(10)의 상부 및 하부에는 유체가 이동할 수 있도록 중앙에 배출공(14)이 구비되고, 배관과 배관 사이에 볼트결합에 의해 체결이 가능하도록 복수의 체결공(13)이 구비된 상·하부 플랜지(11)(12)를 포함하여 이루어진다.

이때, 하부 플랜지부(12)의 배출공(14)에는 후술하는 디스크(22)의 경사부(23)가 긴밀하게 밀착될 수 있도록 걸림부(15)가 연장형성된다.

한편, 상기 몸체(10)의 내부에는 일측 선단에 수나사부(21)와, 타측 선단에 디스크(Disk; 22)를 일체로 포함하는 축봉(20)이 구비되고, 상기 수나사부(21)에는 유입된 유체의 압력을 전달받는 스탑와셔(Stop Washer; 30)가 록너트(Lock Nut; 31)에 의해 결합된다.

상기 디스크(22)는 경사부(23)를 갖는 절두 원뿔 형상으로 형성되어, 스탑와셔(30)로 인한 압력조절스프링(40)의 수축 또는 복원에 의해 하부플랜지(12)의 배출공(14)에 연장형성된 걸림부(15)를 개방 또는 폐쇄하게된다.

상기 록 너트(31)는 스탑와셔(30)가 쉽게 풀리지 않도록 견고히 고정하는 역할을 한다.

이때, 상기 디스크의 경사부(23) 선단은 배출되는 유체의 흐름을 완만하게 유도할 수 있도록 소정의 곡률로 이루어진 라운딩부(Rounding part; 24)를 형성하는 것이 바람직하다.

상기 스탑와셔(30)는 실질적으로 유체의 압력을 전달받게 되므로, 그 직경은 연결되는 배관의 허용 압력과 반비례하여 결정된다.

즉, 스탑와셔(30)는 배관의 허용 압력이 낮을 경우 큰 직경으로 제작되어 배관에서 전달된 압력에 따라 즉각적으로 압력조절스프링(40)을 수축시켜 오리피스 밸브를 개방한다.

그러나, 배관의 허용 압력이 높아 스탑와셔(30)를 작은 직경으로 제작하게 되면 배관에서 전달된 압력이 일정 이상이 될 경우에만 압력조절스프링(40)을 수축된다.

이때, 오리피스 밸브의 압력에 대한 민감한 정도는 압력조절스프링(40)의 탄성계수 등 다른 방법에 의해 제어할 수 있음은 물론이다.

한편, 상기 스탑와셔(30)의 하측으로는 탄성수축되는 압력조절스프링(Regulating Tention Spring; 40)과, 복수의 유입공(51)이 구비되며 하부플랜지(12)의 내측면에 밀착되는 소용돌이방지부(Vortex Breaker; 50)가 순차적으로 결합된다.

상기 소용돌이방지부(50)는 종래의 유체 이송시 배관 내부에 발생되는 와류현상을 방지하기 위한 본 고안의 기술적 특징으로서, 유체의 진행방향에 따라 소정 의 경사면을 이루도록 설계되며, 위 경사면에는 복수의 유입공(51)이 형성되어 있다.

또한, 상기 소용돌이방지부(50) 일측 선단에는 압력조절스프링(40)의 내측에 길이방향으로 삽입되어 압력조정스프링(40)의 이탈을 방지하는 고정부(52)와, 상기 스탑와셔(30)의 가압시 탄성수축될 수 있도록 압력조절스프링(40)의 하부를 지지하는 안착부(53)가 형성되고, 중앙에는 상기 축봉(20)이 전·후로 이동할 수 있도록 관통공(54)이 형성된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 자동제어 오리피스 밸브는 유체가 상기 몸체(10)의 내부에서 일정한 압력 이상이 되면 도 3에서 도시한 바와 같이 배출공(14)의 개방에 의해 유체를 배출하여 압력을 일정하게 유지하게 된다.

상기 몸체(10)의 내부로 유입된 유체는 압력에 의해 소용돌이방지부(50)의 유입공(51)을 통해 배출공(14) 측으로 이송되면서 디스크(22)를 밀어 배출공(14)을 개방하게 된다.

이때 관통공(54)을 통해 축봉(20)이 압력조절스프링(40)을 압축하며 이동하게 되고, 유체가 배출되어 일정 정도의 압력이 유지되면 다시 압력조절스프링(40)의 탄성력에 의해 원위치로 복원된다.

이러한 압력조절스프링(40)의 압력은 스탑와셔(30)의 조임과 풀림에 의해 조절할 수 있는데, 이에 따라 필요한 만큼의 압력을 미리 조정할 수 있다.

이렇게 미리 압력조절스프링(40)의 압력을 조정하여 록 너트(31)로 고정한 후, 도 4에서 도시한 바와 같이 양 단의 플랜지부(11)(12)에 볼트와 너트의 체결수단으로 플랜지(1)와 파이프(2)를 연결하고, 그 사이에 패킹부재(3)를 긴밀히 설치하여 일정한 압력을 유지해야 하는 유체기기에 연결하여 사용한다.

이러한 본 고안의 자동제어 오리피스 밸브는 유체가 배출공(14)을 통해 배출되기 전 복수의 유입공(51)을 통과하게 되는데, 이로 인해 기존의 관내에서 유체의 이동 중 발생하는 와류현상이 방지되어 유체의 원활한 흐름을 도우며 소음을 방지하게 된다.

상기와 같은 본 고안은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

도 1은 본 고안에 의한 자동제어 오리피스 밸브의 일 실시례를 개략적으로 도시한 사시도,

도 2는 도 1의 정단면도,

도 3은 도 1의 오리피스 밸브가 개방된 상태를 도시한 정단면도,

도 4는 본 고안에 의한 자동제어 오리피스 밸브가 배관에 연결된 사용상태를 개략적으로 도시한 정단면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 몸체 11,12: 플랜지부

13 : 체결공 14 : 배출공

15 : 걸림부

20 : 축봉 21 : 수나사부

22 : 디스크 23 : 경사부

24 : 라운딩부 30 : 스탑와셔

31 : 록 너트 40 : 압력조절스프링

50 : 소용돌이방지부 51 : 유입공

52 : 고정부 53 : 안착부

54 : 관통공

Claims (1)

1. 배관과 배관 사이에 직접 연결이 가능하도록 원통상을 이루는 몸체(10)의 상부 및 하부에는 중앙에 배출공(14)이 구비된 상·하부 플랜지(11)(12)가 형성되고, 상기 몸체(10)의 내부에는 일측 선단에 수나사부(21)와, 타측 선단에 디스크(Disk; 22)를 일체로 포함하는 축봉(20)이 구비되며, 상기 수나사부(21)에는 유입된 유체의 압력을 전달받는 스탑와셔(Stop Washer; 30)가 록너트(Lock Nut; 31)에 의해 결합되고, 상기 스탑와셔(30)의 하측으로는 탄성수축되는 압력조절스프링(Regulating Tention Spring; 40)과 소용돌이방지부(Vortex Breaker; 50)가 순차적으로 결합되되,

   상기 소용돌이방지부(50)는 압력조절스프링(40)의 이탈을 방지하며 내측에는 관통공(54)이 형성된 고정부(52)와, 상기 압력조절스프링(40)의 하부를 지지하는 안착부(53)가 형성되며, 와류를 방지할 수 있도록 유체의 진행방향에 따라 형성된 경사면에는 복수의 유입공(51)이 구비되며,

   상기 디스크(22)는 경사부(23)와, 상기 경사부(23)의 선단에 형성된 라운딩부(Rounding part; 24)로 이루어져 절두 원뿔 형상으로 형성되고,

   상기 배출공(14)에는 스탑와셔(30)로 인한 압력조절스프링(40)의 수축 또는 복원에 의해 개방 또는 폐쇄되는 걸림부(15)가 형성된 것을 특징으로 하는 자동제어 오리피스 밸브.

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