KR20080095558A

KR20080095558A - 유량조절카트리지

Info

Publication number: KR20080095558A
Application number: KR1020070040210A
Authority: KR
Inventors: 장사윤
Original assignee: 주식회사 한 에너지 시스템
Priority date: 2007-04-25
Filing date: 2007-04-25
Publication date: 2008-10-29
Also published as: KR100891102B1

Abstract

본 발명은 유량조절카트리지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 그 외주곡면에 하나 이상의 오리피스유로홈이 일정 깊이의 음각형태로 구비되면서 유량조정핸들에 의해 상하위치가 정해지도록 유량조정스템의 하단측에 고정 설치되어 오리피스유로홈을 통한 유체의 유입과 유출과정에서 층류의 유체 흐름을 유도함으로써 소음 및 진동을 발생시키지 않도록 구성되는 유량조절카트리지를 제공함에 그 목적이 있다.

그리고, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유량조정핸들(30)에 의해 회전나사블록(32)이 회전되면서 승강나사블록(33)이 상하이동하면 유량조정스템(60)과 함께 상하강되면서 유체공급관(70)의 돌출단턱(75)에 의해 분할되는 입출구를 이용하여 상기 유체공급관(70)의 유체를 유체배출관(6)으로 공급하도록 이루어지는 유량조절카트리지에 있어서, 그 몸체부(53)의 외주곡면을 따라 하나 이상의 오리피스유로홈(51)을 일정 깊이의 음각으로 구비하되, 오리피스유로홈(51)은 원주방향의 폭을 달리하는 상광부(51-1)와 중간확축부(51-2) 그리고 하협부(51-3)로 이루어져 층류의 유체흐름을 유도하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유량조절카트리지를 제공하게 된다.

오리피스유로, 오리피스유로홈, 유량조절밸브, 유량조절카트리지

Description

유량조절카트리지{CARTRIDGE FOR CONTROL OF FLOW}

도1는 종래의 유량조절카트리지를 적용한 유량조절밸브를 나타내는 단면도,

도2는 본 발명에 따른 유량조절카트리지를 적용한 유량조절밸브를 나타내는 단면도,

도3은 본 발명에 따른 유량조절카트리지를 나타내는 사시도,

도4는 본 발명에 따른 유량조절카트리지의 작용을 나타내는 작용상태도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

6: 유체배출관 10: 유량조절카트리지 11: 오리피스유로 20: 유량조정스템 23: 유체공급관 24: 돌출단턱 25: 제1압축스프링 26: 제2압축스프링 30: 유량조정핸들 32: 회전나사블록 33: 승강나사블록 35: 밸브하우징 50: 유량조절카트리지 60: 유량조정스템 70: 유체공급관

본 발명은 유량조절카트리지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 그 외주면에 하나 이상의 오리피스유로홈이 일정 깊이의 음각형태로 구비되면서 그 상하의 위치가 고정되도록 설치되어 오리피스유로홈을 통한 유체의 유입과 유출과정에서 급격 한 유압과 유속의 변화 등에 의한 소음 및 진동을 발생시키지 않도록 구성되는 유량조절카트리지에 관한 것이다.

특허 제0652483호에 기재된 유량조절밸브는 도1에 도시된 바와 같이 그 하단부 외주면에 오리피스유로(11)를 구비하는 유량조절카트리지(10)가 제2탄성스프링(26)에 의해 유량조정스템(20)을 따라 상하 탄성이동을 하도록 구성하되, 상기 유량조절카트리지(22)는 유체공급관(23)의 돌출단턱(24)에 의해 그 오리피스유로(11)의 입구와 출구가 분리되고, 지지링(21)에 의해 지지된 초기상태에서 공급유체의 수압에 의해 상승되면서 오리피스유로(11)의 입구개도량이 점차 감소하여 유량이 조절되도록 구성되어 있다.

이때, 상기 유량조절밸브의 유량조절카트리지(10)는 오리피스유로(11)의 입출구가 돌출단턱(24)에 의해 분리되고, 유체공급관(23)으로 공급되는 유체가 오리피스유로의 입구를 통해 유량조절카트리지내로 유입된 후, 다시 오리피스유로의 출구를 통해 유출되면서 유체배출관(6)으로 배출되도록 작용하게 된다.

그러나, 종래의 유량조절카트리지(10)는 그 외주면상에 오리피스유로(11)가 천공되어 있어 유체공급관(23)으로부터 공급되는 유체가 오리피스유로의 구멍을 통해 유입 및 유출되는 과정에서 급격한 수압과 유속의 변화를 초래하게 되고, 이로부터 소음 및 진동을 유발시키는 등의 문제를 발생시키게 된다.

본 고안은 상기한 종래의 문제를 개선하기 위하여 안출된 것으로, 그 외주곡면에 하나 이상의 오리피스유로홈이 일정 깊이의 음각형태로 구비되면서 유량조정 핸들에 의해 상하의 위치가 정해지도록 유량조정스템의 하단측에 고정 설치되어 오리피스유로홈을 통한 유체의 유입과 유출과정에서 층류의 유체 흐름을 유도함으로써 소음 및 진동을 발생시키지 않도록 구성되는 유량조절카트리지를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유량조정핸들에 의해 회전나사블록(32)이 회전되면서 승강나사블록이 상하이동하면 유량조정스템과 함께 상하강되면서 유체공급관의 돌출단턱에 의해 분할되는 입출구를 이용하여 상기 유체공급관의 유체를 유체배출관으로 공급하도록 이루어지는 유량조절카트리지에 있어서, 그 몸체부의 외주곡면을 따라 하나 이상의 오리피스유로홈을 일정 깊이의 음각으로 구비하되, 오리피스유로홈은 원주방향의 폭을 달리하는 상광부와 중간확축부 그리고 하협부로 이루어져 층류의 유체흐름을 유도하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유량조절카트리지를 제공하게 된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도2는 본 발명에 따른 유량조절카트리지를 적용한 유량조절밸브를 나타내는 단면도이고, 도3은 본 발명에 따른 유량조절카트리지를 나타내는 사시도이며, 도4는 본 발명에 따른 유량조절카트리지의 작용을 나타내는 작용상태도이다.

본 발명에 따른 유량조절카트리지는 그 일 실시예에 따르면, 도2 및 도3에 도시한 바와 같이 캡부(52)와 몸체부(53)로 구성되면서 캡부가 몸체부의 외경보다 크게 형성되어 있고, 몸체부의 외주면을 따라 하나 이상의 오리피스유로홈(51)이 일정 깊이의 음각형태로 형성되어 있다.

이때, 오리피스유로홈(51)은 몸체부(53)의 외주곡면을 따라 상광부(51-1)와 중간확축부(51-2) 그리고 하협부(51-3)로 이루어진 음각이 일정 깊이로 형성되어 있다.

여기서, 오리피스유로홈(51)의 상광부(51-1)는 몸체부(53)의 외주곡면중 상부측에 위치하면서 상대적으로 가장 큰 원주방향의 폭을 갖게 되고, 중간확축부(51-2)는 몸체부의 중간부에 위치하면서 상광부의 원주방향폭을 서서히 좁히면서 하협부(51-3)에 이르게 되며, 하협부는 상대적으로 가장 작은 원주방향의 폭을 갖도록 형성된다.

그리고, 오리피스유로홈(51)은 유체공급관(70)으로부터 공급되는 유체를 하협부(51-3), 또는 하협부와 중간확축부(51-2)의 하부에 형성되는 입구를 통해 유입하여 중간확축부의 상부와 상광부(51-1), 또는 상광부에 형성되는 출구를 통해 유출하도록 구성되어 있다.

이때, 오리피스유로홈(51)은 일정 깊이의 음각형태로 이루어지면서 그 원주방향의 폭이 서서히 증가함으로써 유체의 유속을 감소시키면서 층류(層流, laminar flow)의 유체흐름을 유도하게 된다.

한편, 본 발명에서는 밸브하우징(40)의 상부에 설치되는 유량조정핸들(30)을 돌리면 회전나사블록(32)이 함께 회전하면서 회전나사블록(32)과 나사결합되는 승강나사블록(33)이 밸브하우징의 내측면을 따라 상하이동하도록 구성되어 있다.

이때, 유량조정스템(60)은 승강나사블록(33)의 상하이동에 따라 제1,2압축스프링(25,26)에 의해 상하탄성이동을 하도록 구성되어 있고, 유량조절카트리지(50)는 그 내주면 하단이 유량조정스템(60)에 관통된 상태로 끼워지면서 유량조정스템의 하단측에 고정 구비된 제1,2지지와셔(61,62) 사이에서 지지되어 상하이동이 차단되도록 구성되어 있다.

여기서, 유체공급관(70)은 그 내주면 상단을 따라 돌출단턱(15)이 원주방향으로 형성되어 있고, 유체공급관(70)에 내장되는 유량조절카트리지(50)는 유량조정핸들(30)의 조정에 따라 그 몸체부(53)의 외주면이 돌출단턱(15)과 밀착된 상태로상하이동을 하도록 구성되는데, 몸체부의 외주면과 돌출단턱 사이에 누수차단용실링이 이루어지도록 구성하여야 한다.

또한, 유량조절카트리지(50)는 도2 및 도4의 a에 도시한 바와 같이 몸체부(53)의 외경보다 크게 형성되는 캡부(52)의 외주면 하단모서리가 유체공급관(70)의 상단경사면과 최소간격 이상으로 이격되도록 유량조정스템(60)의 하단부에 고정되어 있어 오리피스유로홈(51)의 출구로부터 유출되는 유체가 유체배출관(6)으로 원활히 공급되도록 구성된다.

특히, 유체공급관(70)은 그 수나사선(71)을 이용하여 유체배출관(6)에 나사결합되면서 그 내측면 하부가 육각면을 이루도록 구비되어 배관연결이 용이하도록 구성되어 있다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 작용을 설명하면, 유량조정핸들(30)을 이용하여 회전나사블록(32)을 돌리게 되면 그 회전방향에 따라 승강나사블록(33)이 상 하이동하게 된다.

이때, 승강나사블록(33)이 상승되면 유량조정스템(60)은 제1압축스프링(25)의 탄성력에 의해 상승하게 되지만, 승강나사블록(33)이 하강되면 유량조정스템(60)도 제1압축스프링(25)을 압축하면서 하강하게 된다.

여기서, 유량조정스템(60)은 유량조정핸들(30)의 수동조작에 따라 상하강되면서 그 하단측에 고정 조립되는 제1,2지지와셔(21)의 위치가 상하이동하게 되고, 이에 따라 유량조절카트리지(50)의 상하위치가 고정적으로 정해지게 되면서 오리피스유로홈(51)의 입출구개도량이 고정된다.

다시 말하면, 도4의 a에 도시된 경우는 유량조정핸들(30)의 수동조작에 따라승강나사블록(33)에 의해 유량조정스템(60)이 최대한 하강되면 유량조절카트리지(50)도 함께 하강되면서 오리피스유로홈(51) 전체가 돌출단턱(75)의 하부측에 위치하게 되어 오리피스유로홈의 완전폐쇄가 이루어지게 된다.

이러한 경우에는 오리피스유로홈(51)가 완전히 폐쇄된 상태이므로 유체공급관(70)을 통해 공급되는 유체를 유체배츨관(6)으로 배출할 수 없게 된다.

그러나, 도4의 b 내지 e에 도시된 경우는 유량조정핸들(30)을 수동조작하여 승강나사블록(33)을 상승시킴에 따라 유량조정스템(60)을 단계적으로 상승시키는 경우로써, 유량조정스템(60)이 상승 조정되면 유량조절카트리지(50)도 함께 상승되면서 오리피스유로홈(51)의 상광부(51-1)부터 돌출단턱(75)의 상부측으로 돌출된다.

이때, 오리피스유로홈(51)은 돌출단턱(75)을 중심으로 유체의 입출구로 분할 되면서 그 개도량이 결정되는데, 돌출단턱의 하부측이 유체의 입구가 되면서 돌출단턱의 상부측이 출구가 된다.

여기서, 도4의 b 내지 e에는 유량조정핸들(30)에 의해 유량조절카트리지(50)가 서서히 상향 조정되면서 오리피스유로홈(51)의 유체입구개도량이 점점 작아지는 대신에 유체출구개도량은 커지는 상태를 도시한 것으로, 유체공급관(70)을 통해 공급되는 유체의 수압이 서서히 증가함에 따라 유체의 입구개도량을 축소하기 위하여 유량조절카트리지(50)가 서서히 상향 조정시키게 된다.

요컨대, 본 발명에 따른 유량조절카트리지(50)는 종래의 유량조절카트리지(10)와 달리 그 외주곡면을 따라 하나 이상의 오리피스유로홈(51)이 일정 깊이의 음각형태로 형성되도록 구비됨으로써 유체공급관(70)을 통해 공급되는 유체가 일정깊이의 오리피스유로홈을 따라 층류(層流, laminar flow)를 이루면서 이동하도록 유도하여 구조적으로 유체의 난류발생을 방지하는 동시에 이로 인한 소음 및 진동의 발생을 원천적으로 차단하는 데에 그 기술적 특징이 있다 할 것이다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 이는 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다.

그러므로, 본 발명의 실질적인 범위는 상술된 실시예에 의해 한정되어져서는 안되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 청구범위와 균등한 구성에 의해 정해져야 함은 당연하다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 일정 깊이의 음각으로 형성된 오리피스유로홈을 통한 유체의 유입과 유출과정에서 층류의 유체흐름을 유도함으로써 소음 및 진동을 발생시키지 않는 등의 효과를 제공하게 된다.

Claims

유량조정핸들(30)에 의해 회전나사블록(32)이 회전되면서 승강나사블록(33)이 상하이동하면 유량조정스템(60)과 함께 상하강되면서 유체공급관(70)의 돌출단턱(75)에 의해 분할되는 입출구를 이용하여 상기 유체공급관(70)의 유체를 유체배출관(6)으로 공급하도록 이루어지는 유량조절카트리지에 있어서,

그 몸체부(53)의 외주곡면을 따라 하나 이상의 오리피스유로홈(51)을 일정 깊이의 음각으로 구비하되, 오리피스유로홈(51)은 원주방향의 폭을 달리하는 상광부(51-1)와 중간확축부(51-2) 그리고 하협부(51-3)로 이루어져 층류의 유체흐름을 유도하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유량조절카트리지.