KR20090080474A - 정류량 밸브 - Google Patents

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KR20090080474A
KR20090080474A KR1020087022251A KR20087022251A KR20090080474A KR 20090080474 A KR20090080474 A KR 20090080474A KR 1020087022251 A KR1020087022251 A KR 1020087022251A KR 20087022251 A KR20087022251 A KR 20087022251A KR 20090080474 A KR20090080474 A KR 20090080474A
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diaphragm
piston
fluid
chamber
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KR1020087022251A
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토시히로 하나다
게이오 나스
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아사히 유키자이 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 목적은, 특히 많은 유량의 유체에 대하여 밸브의 상류측 및 하류측의 유체압력이 변동하여도 유량을 항상 일정하게 할 수 있으며, 흐르는 유체를 임의의 유량으로 설정할 수 있는 정류량 밸브를 제공하는데 있다. 본 발명에 따른 정류량 밸브는, 본체부가 실린더부 천장면에 설치된 천장면 개구부의 둘레부에 밸브시트를 가지고, 피스톤이 밸브시트에 대응하는 밸브부재와 플랜지부를 가지며, 플랜지부에 의해 실린더부를 제1 유로에 연결시키는 제1 밸브실과 밸브시트가 노출하는 제2 밸브실로 구분하고, 플랜지부 외주면과 실린더부 내주면 사이의 틈에는 간극유로가 형성되며, 피스톤의 상하이동에 의해 밸브부재와 밸브시트 사이의 유로면적이 변하여 제2 밸브실의 유체압력이 제어되는 것을 특징으로 한다.
정류량 밸브, 피스톤

Description

정류량 밸브{CONSTANT FLOW RATE VALVE}
본 발명은 화학공장, 반도체 제조분야, 식품 분야, 바이오 분야 등 각종 산업에서의 유체수송배관에 사용되는 정류량(定流量) 밸브에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 특히 대구경(大口徑)에서 많은 유량의 유체에 대하여 밸브의 상류측 및 하류측의 유체압력이 변동하여도 유량을 항상 일정하게 할 수 있으며, 흐르는 유체를 임의의 유량으로 설정할 수 있는 정류량 밸브에 관한 것이다.
종래 정류량 밸브는 여러가지가 제안되고 있는데, 그 중 하나로서 도 8에 나타내는 바와 같은 정류량 밸브가 있다(예를 들어, 일본특허공개 평5-99354호 공보(도 5) 참조). 그 구조는, 유로(101) 안에 설치된 밸브시트(102; valve seat) 및 그와 대향하는 밸브부재(103)를 가지는 다이어프램(104)에 의해 다이어프램실(105)을 설치하고, 또한 다이어프램(104)에 스프링(106)을 통하여 밸브열림방향의 힘을 작용시키며, 더욱이 제1측 유체를 다이어프램실(105)로 유입시키도록 다이어프램(104)에 연결로(107)를 가지고 있다.
이에 의해, 제1측으로부터 유입한 유체는 다이어프램(104)을 밸브폐쇄방향으로 가압하고, 연결로(107)에서 감압되어 다이어프램실(105)로 들어간다. 다이어프램실(105)에 유입한 유체는 다이어프램(104)을 밸브개방방향으로 가압하고, 밸브시 트(102)와 다이어프램(104)의 밸브부재(103) 사이의 유체제어부(108)를 통과할 때 더욱 감압되어 출구측으로 유출된다. 또한, 다이어프램(104)에 작용하는 밸브폐쇄방향의 힘과 밸브개방방향의 힘의 차는, 다이어프램(104)을 밸브개방방향으로 누르고 있는 스프링(106)과 균형을 이룬 상태로 되어 있다.
그 때문에, 제1측의 유체압력이 증가하거나 혹은 출구측의 유체압력이 감소하면, 다이어프램(104)에 작용하는 밸브폐쇄방향의 힘이 증가하여 유체제어부(108)의 유로면적이 감소하고 다이어프램실(105)의 유체압력을 증가시킨다. 이에 의해, 다이어프램(104)에 작용하는 밸브개방방향의 힘도 증가하여, 다이어프램(104)에 작용하는 밸브폐쇄방향과 밸브개방방향의 힘의 차는 다시 스프링(106)의 힘과 균형을 이루게 된다.
한편, 입구측의 유체압력이 감소하거나 출구측의 유체압력이 증가하면 유체제어부(108)의 유로면적이 증가하기 때문에, 역시 다이어프램(104)에 작용하는 밸브폐쇄방향과 밸브개방방향의 힘의 차는 스프링(106)의 힘과 균형을 이루게 된다.
따라서, 다이어프램(104)에 작용하는 입구측 유체압력과 다이어프램실(105)의 유체압력의 차가 일정하게 유지되기 때문에, 연결로(107) 전후의 차압이 일정해져 유량을 일정하게 유지할 수 있다.
하지만, 상기 종래의 정류량 밸브는 많은 유량을 제어하고자 하는 경우에는 정류량 밸브를 대구경으로 하여 다이어프램(104)의 직경도 크게 설계해야 하는데, 직경이 커짐으로써 다이어프램(104)이 유체압력에 의해 받는 힘이 커진다. 그 때문에, 소구경의 경우와 같은 막두께로는 유체압력에 의해 다이어프램(104)이 파손될 우려가 있으며, 또한 막두께를 두껍게 하면 다이어프램(104)의 강도는 높아지지만 다이어프램(104)의 움직임이 나빠지기 때문에, 유체제어의 정밀도나 즉응성(卽應性)이 떨어진다는 문제가 있었다. 또한, 스프링(106)의 강도를 다른 것으로 교환하기 위해서는 밸브를 분해해야 하기 때문에, 스프링(106)에 의해 누르는 힘을 변경함으로써 연결로(107) 전후의 차압을 바꾸기 어려워, 정류량 밸브를 배관한 후에는 유량의 설정을 변경하기 어렵다는 문제가 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점에 감안하여 이루어진 것으로, 특히 대구경에서 많은 유량의 유체에 대하여 밸브의 상류측 및 하류측의 유체압력이 변동하여도 유량을 항상 일정하게 할 수 있으며, 흐르는 유체를 임의의 유량으로 설정할 수 있는 정류량 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 정류량 밸브의 구성을 도면에 근거하여 설명하면, 실린더부와, 제1 개구로부터 상기 실린더부로 연결되는 제1 유로와, 상기 실린더부로부터 제2 개구로 연결되는 제2 유로를 구비한 본체부; 및 상기 실린더부 안에 수용되는 피스톤;을 구비하는 정류량 밸브에 있어서, 상기 본체부는 상기 실린더부 천장면(ceiling surface)에 설치된 천장면 개구부의 둘레부에 밸브시트를 가지고, 상기 피스톤은 상기 밸브시트에 대응하는 밸브부재와 플랜지부(flange)를 가지며, 이 플랜지부에 의해 상기 실린더부를 상기 제1 유로에 연결되는 제1 밸브실과 상기 밸브시트가 노출되는 제2 밸브실로 구분하고, 상기 플랜지부 외주면과 상기 실린더부 내주면 사이의 틈에는 간극(間隙)유로가 형성되며, 상기 피스톤의 상하이동에 의해 상기 밸브부재와 상기 밸브시트 사이의 유로면적이 변하여 상기 제2 밸브실의 유체압력이 제어되는 것을 제1 특징으로 한다.
또한, 상기 피스톤을 소정의 힘으로 위쪽으로 누르는 압착수단과, 상기 피스톤을 소정의 힘으로 아래쪽으로 누르는 압착수단을 더욱 구비하는 것을 제2 특징으로 한다.
또한, 중앙부에 상기 플랜지부가 형성된 상기 피스톤의 하부에 상기 실린더부 외경방향으로 뻗은 제1 다이어프램부가 설치되고, 상기 본체부 하부에 설치된 베이스 윗면에 설치된 오목부 내면 및 상기 제1 다이어프램부 아랫면에 의해 형성된 제1 가압실을 가지는 것을 제3 특징으로 한다.
또한, 중앙부에 상기 플랜지부가 형성된 상기 피스톤의 상부에 상기 실린더부 외경방향으로 뻗은 제2 다이어프램부가 설치되고, 이 제2 다이어프램부의 아래쪽에 상기 천장면 개구부로부터 제2 유로로 연결되는 제3 밸브실을 가지며, 상기 본체부 상부에 설치된 덮개부재 아랫면에 설치된 오목부 내면 및 상기 제2 다이어프램부 윗면에 의해 형성된 제2 가압실을 가지는 것을 제4 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 다이어프램부의 위쪽에 상기 실린더부 외경방향으로 뻗은 제3 다이어프램부가 설치되고, 상기 제2 가압실을 상기 제3 다이어프램부에 의해, 상기 제2 다이어프램부 윗면과 상기 제3 다이어프램부 아랫면 사이에 형성된 공기실과, 상기 제3 다이어프램부 윗면과 상기 덮개부재 아랫면에 설치된 오목부 내면에 의해 형성된 가압실로 구분하는 것을 제5 특징으로 한다.
또한, 상기 압착수단이 스프링 또는 가압유체인 것을 제6 특징으로 한다.
더욱이, 상기 실린더부의 천장면의 적어도 일부에 테이퍼면이 형성되어 있는 것을 제7 특징으로 한다.
본 발명의 정류량 밸브는 이상과 같은 구조를 가지고 있으며, 이를 사용함으로써 아래의 뛰어난 효과를 얻을 수 있다.
(1) 유체압력을 받아 유체제어를 하는 부분이 다이어프램이 아니라 피스톤을 사용하고 있기 때문에, 특히 대구경의 정류량 밸브에 있어서, 많은 유량에 대하여 유체제어의 정밀도나 즉응성이 좋고, 항상 일정한 유량을 얻을 수 있다.
(2) 정류량 밸브를 흐르는 유체의 상류측이나 하류측의 유체압력이 변하여도 항상 일정한 유량을 얻을 수 있다.
(3) 압착수단에 의한 압착력을 조정함으로써 정류량 밸브를 흐르는 유체를 임의의 유량으로 설정할 수 있다.
(4) 제2 다이어프램부에 의해 구획된 가압실 안을 제2 다이어프램부의 수압(受壓)면적보다 수압면적이 큰 제3 다이어프램부로 구획함으로써, 정류량 밸브를 흐르는 유체압력이 높아도 가압실에 공급하는 가압유체는 낮은 압력으로 작동하여 유체제어를 할 수 있고, 넓은 유체압력 범위에서 유체제어가 가능하다.
(5) 실린더부의 천장면에 테이퍼면을 설치하면 유체가 피스톤의 외주를 돌아들어가 흐르게 되기 때문에, 유체의 체류를 최소한으로 억제할 수 있으며, 수질 악화를 억제할 수 있다.
(6) 압착수단이 유체와 접촉하지 않고 유체로부터 완전히 격리됨으로써, 압착수단으로부터의 금속의 용출이나 미진(particle)의 발생을 억제할 수 있다.
이하, 첨부도면과 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 기재로부터, 본 발명을 더욱 충분히 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 정류량 밸브의 제1 실시예를 나타내는 종단면도이다.
도 2는 도 1의 정류량 밸브의 분해도이다.
도 3은 도 1의 정류량 밸브의 유체제어부가 좁아진 상태를 나타내는 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 정류량 밸브의 제2 실시예를 나타내는 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 정류량 밸브의 제3 실시예를 나타내는 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 정류량 밸브의 제4 실시예를 나타내는 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 정류량 밸브의 제5 실시예를 나타내는 종단면도이다.
도 8은 종래의 정류량 밸브를 나타내는 종단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면에 나타내는 실시예를 참조하여 설명하는데, 본 발명이 이 실시예들에 의해 한정되는 것은 아니다.
(제1 실시예)
본 발명의 정류량 밸브의 제1 실시예에 대하여 도 1 내지 도 3에 따라 설명한다.
도 1에서, 도면부호 1은 본체부이고, 본체부(1)는 위에서부터 덮개부재(5), 상부본체(3), 중앙본체(4), 하부본체(2), 베이스(6)로 나뉘어져 있고, 이것들을 일 체로 조립하여 구성되며, 본체부(1) 내부의 중앙에 제1 유로(11)에 연결된 실린더부(24)와, 실린더부(24) 윗면에 설치된 천장면 개구부(22)에 연결된 제2 유로(17)를 가지고 있다.
도 2에서, 하부본체(2)는 PTFE제이고, 상부에 평면원형상의 단차부(7)가 설치되며, 단차부(7)의 중앙에는 단차부보다 직경이 작은 오목부(8)가 설치되고, 오목부(8)의 하부에는 오목부(8)보다 직경이 작은 관통구멍(9)이 설치되며, 관통구멍(9) 내주에 후술하는 제1 다이어프램부(42)가 나사결합되는 암나사부(10)가 형성되어 있다. 또한, 하부본체(2)의 측면에 설치된 제1 개구(2a)로부터 오목부(8)에 연결되는 제1 유로(11)가 설치되어 있다.
상부본체(3)는 PTFE제이고, 하부에 하부본체(2)의 단차부(7)와 같은 직경의 평면원형상의 단차부(12)가 설치되고, 단차부(12)의 중앙에는 단차부(12)보다 직경이 작은 오목부(13)가 설치되어 있다. 또한, 상부에 평면원형상의 상부단차부(14)가 설치되고, 상부단차부(14)의 중앙에는 상부단차부(14)보다 직경이 작고 오목부(13)에 연결되는 관통구멍(15)이 설치되며, 관통구멍(15) 내주에 후술하는 제2 다이어프램부(48)가 나사결합되는 암나사부(16)가 형성되어 있다. 또한, 상부본체(3)의 측면에 설치된 제2 개구(3a)로부터 오목부(13)에 연결되는 제2 유로(17)가 설치되어 있다.
중앙본체(4)는 PTFE제이며, 상부에 상부본체(3)의 오목부(13)의 내경과 대략 직경이 같은 삽입부(18)가 설치되고, 외주에는 단차부(7, 12)와 대략 직경이 같은 플랜지부(19)가 설치되어 있다. 하부에는 하부본체(2)의 오목부(8)와 직경이 같은 오목부(20)가 아랫면으로 개구하여 설치되고, 오목부(20)의 천장면에는 위쪽을 향하여 직경이 축소되는 테이퍼면(21)이 형성되어 있다. 중앙본체(4) 중앙에는 윗면으로부터 오목부(20)로 관통하여 형성된 천장면 개구부(22)가 설치되며, 천장면 개구부(22) 하부의 둘레는 밸브시트(23)로 되어 있다. 중앙본체(4)는, 상부본체(3)의 오목부(13)에 삽입부(18), 단차부(12)에 플랜지부(19)를 각각 끼워맞추는 동시에, 하부본체(2)의 단차부(7)에 플랜지부(19)를 끼워맞춘 상태에서, 상부본체(3)와 하부본체(2) 사이에 끼워져 고정되어 있다.
이 때, 하부본체(2)의 오목부(8) 및 중앙본체(4)의 오목부(20)에 의해 실린더부(24)가 형성된다. 실린더부(24)는 후술하는 피스톤(34)의 플랜지부(35)로부터 아래쪽을 제1 밸브실(25), 위쪽을 제2 밸브실(26)로 구분한다. 한편, 실린더부(24)의 내주면은 요철이 없이 매끈하며, 연직방향의 축선에 따라 평행하게 형성된다.
덮개부재(5)는 PTFE제이고, 하부에 상부본체(3)의 상부단차부(14)와 직경이 같은 평면원형상의 하부단차부(28)가 설치되고, 덮개부재(5)의 윗면에는 상부단차부(14)와 외부를 연결하는 통기구(30)가 설치되어 있다.
베이스(6)는 PTFE제이고, 중앙부에는 윗면으로 개구한 상기 하부본체(2)의 관통구멍(9)보다 직경이 작은 오목부(31)가 설치되고, 베이스(6)의 측면에는 오목부(31)에 연결되고 직경이 작은 호흡구멍(33)이 설치되어 있다.
이상 설명한 본체부(1)를 구성하는 덮개부재(5), 상부본체(3), 중앙본체(4), 하부본체(2), 베이스(6)는, 중앙본체(4)를 상부본체(3)와 하부본체(2)의 내부에 설치하고, 볼트와 너트(도시하지 않음)로 끼워 고정하고 있다.
도면부호 34는 실린더부(24) 내에 수용되는 PTFE제의 피스톤이다. 중앙부에는 플랜지부(35)가 설치되고, 플랜지부(35) 상부에는 원뿔모양의 밸브부재(36)가 설치되어 있다. 피스톤(34)의 상부에는 밸브부재(36)로부터 위쪽으로 돌출한 상부로드(38)가 설치되고, 상부로드(38)의 상단부에는 후술하는 제2 다이어프램부(48)가 접속되는 접속부(39)가 설치되어 있다. 피스톤(34)의 하부에는 아래쪽으로 돌출한 하부로드(40)가 설치되고, 하부로드(40)의 하단부에는 후술하는 제1 다이어프램부(42)가 접속되는 접속부(41)가 설치되어 있다. 또한, 플랜지부(35) 외주면은 상기 실린더부(24) 내주면과 접촉하지 않고 일정한 여유(clearance)가 형성되도록 설치되며, 이 여유가 간극유로(37)가 된다. 간극유로(37)의 유로면적은 피스톤(34)의 플랜지부(35)의 수압면적에 대하여 충분히 작게 형성되어 있다. 또한, 밸브부재(36)와 상기 밸브시트(23) 사이에 형성되고, 피스톤(34)의 상하이동에 의해 유로면적이 변하는 부분이 유체제어부(56)가 된다. 한편, 유체제어부(56)는 유체(36)를 원기둥형상으로 설치하는 동시에 밸브시트(23)를 테이퍼 형상으로 설치함으로써 형성하여도 된다.
도면부호 42는 PTFE제의 제1 다이어프램부이다. 중앙에 원기둥형상의 두께부(43)가 설치되고, 두께부(43)의 하단면으로부터 실린더부 외경방향으로 뻗어 고리형상의 막부재(44)가 설치되며, 막부재(44)의 바깥둘레부에는 외주에 숫나사부(45)가 형성된 고정부(46)가 설치되어 있다. 두께부(43)의 상부는 피스톤(34)의 하부로드(40)의 접속부(41)와 접속되고, 두께부(43)의 하부에는 후술하는 스프링받이(53)의 돌기부(54)가 맞물리는 끼워맞춤부(47)가 설치되어 있다. 또한, 제1 다이 어프램부(42)의 고정부(46)는 하부본체(2)의 관통구멍(9) 내주에 형성된 암나사부(10)와 나사결합에 의해 고착(固着)되어 있다.
도면부호 48은 PTFE제의 제2 다이어프램부이다. 중앙에 원기둥형상의 두께부가 설치되고, 두께부(49)의 상단면으로부터 실린더부 외경방향으로 뻗어 고리형상의 막부재(50)가 설치되며, 막부재(50)의 바깥둘레부에는 외주에 숫나사부(51)가 형성된 고정부(52)가 설치되어 있다. 두께부(49)의 하부는 피스톤(34)의 상부로드(38)의 접속부(39)와 접속되어 있다. 또한, 제2 다이어프램부(48)의 고정부(52)는 상부본체(3) 상부의 관통구멍(15) 내주에 형성된 암나사부(16)와 나사결합에 의해 고착되어 있다.
도면부호 53은 베이스(6)의 오목부(31) 안에 배치된 PVDF제의 스프링받이이다. 스프링받이(53)는 상부에 제1 다이어프램부(42)의 끼워맞춤부(47)와 맞물리는 돌기부(54)가 설치되고, 베이스(6)의 오목부(31) 바닥부와 스프링받이(53) 사이에 배치된 SUS제 스프링(55)을 사이에 끼움으로써 항상 제1 다이어프램부(42)를 위쪽으로 누르고 있다.
이상 설명한 각 구성에 의해, 본체부(1)의 내부는, 덮개부재(5)의 하부단차부(28) 내면과 상부본체(3)의 상부단차부(14) 내면과 제2 다이어프램부(48) 윗면에 의해 형성된 제2 가압실(29), 상부본체(3)의 오목부(13) 내면과 제2 다이어프램부(48) 아랫면에 의해 형성된 제3 밸브실(27), 실린더부(24) 내면과 피스톤(34)의 플랜지부(19) 윗면에 의해 형성된 제2 밸브실(26), 실린더부(24) 내면과 피스톤(34)의 플랜지부(19) 아랫면과 제1 다이어프램부(42) 윗면에 의해 형성된 제1 밸 브실(25), 및 베이스(6)의 오목부(31) 내면과 제1 다이어프램부(42) 아랫면에 의해 형성된 제1 가압실(32)로 각각 구분되어 있다. 또한, 제3 밸브실(27)은 제2 유로(17)와 천장면 개구부(22)로 연결되고, 제2 밸브실(26)은 천장면 개구부(22)에 연결되며, 제1 밸브실(25)은 제1 유로(11)에 연결되고, 제1 밸브실(25)과 제2 밸브실(26)은 간극유로(37)를 통하여 연결되어 있다.
상기 구성으로 이루어지는 제1 실시예에 따른 정류량 밸브의 작동은 아래와 같다.
본체부(1)의 제1 개구부(2a)로부터 유입하여 제1 유로(11)를 경유하여 제1 밸브실(25)에 유입한 유체는, 간극유로(37)를 통과함으로써 감압되어 제2 밸브실(26)로 유입한다. 유체는 제2 밸브실(26)로부터 유체제어부(56)를 통과하고, 제3 밸브실(27)로 유입할 때 유체제어부(56)의 압력손실에 의해 다시 감압되며, 제2 유로(17)를 경유하여 제2 개구(3a)로부터 유출한다. 여기서, 간극유로(37)의 유로면적은 피스톤(34)의 플랜지부(35)가 위쪽으로 눌리는 수압면적에 대하여 충분히 작게 형성되어 있기 때문에, 정류량 밸브를 흐르는 유량은 간극유로(37) 전후의 압력차에 의해 결정된다. 즉, 압력차가 크면 흐르는 유량이 많아지고, 압력차가 작으면 흐르는 유량은 적어진다.
이 때, 피스톤(34)과 각 다이어프램부(42, 48)가 유체로부터 받는 힘을 보면, 피스톤(34)의 플랜지부(35)는 제1 밸브실(25)과 제2 밸브실(26)의 유체의 압력차에 의해 위쪽으로의 힘을 받고, 제1 다이어프램부(42)는 제1 밸브실(25)의 유체압력에 의해 아래쪽으로의 힘을 받으며, 제2 다이어프램부(48)는 제3 밸브실(27)의 유체압력에 의해 위쪽으로의 힘을 받고 있다. 여기서, 제1, 제2 다이어프램부(42, 48)의 수압면적은 피스톤(34)의 플랜지부(35)의 수압면적보다 충분히 작게 형성되어 있으며, 제1, 제2 다이어프램부(42, 48)에 작용하는 힘은 피스톤(34)의 플랜지부(35)에 작용하는 힘에 비하여 거의 무시할 수 있다. 따라서, 피스톤(34)과 각 다이어프램부(42, 48)가 유체로부터 받는 힘은, 제1 밸브실(25)과 제2 밸브실(26)의 유체압력차에 의한 위쪽으로의 힘이 된다.
또한, 피스톤(34)과 각 다이어프램부(42, 48)는, 제2 가압실(29)에 가압유체인 압축공기를 공급함으로써 아래쪽으로 눌리고 있으며, 동시에 제1 가압실(32)의 스프링(55)에 의해 위쪽으로 눌리고 있다. 이 때, 피스톤(34)과 각 다이어프램부(42, 48)는, 제1 가압실(32)과 제2 가압실(29)의 압착수단에 의해 눌리는 힘의 합력(合力)과, 제1 밸브실(25)과 제2 밸브실(26) 안의 유체압력차에 의한 힘이 균형을 이루도록, 제2 밸브실(26)의 압력이 유체제어부(56)의 유로면적에 의해 자립적으로 조정된다. 이 때문에, 압착수단에 의해 압착되는 힘의 합력에 변화가 없으면, 제1 밸브실(25)과 제2 밸브실(26) 안의 유체압력차가 일정해지고, 간극유로(37) 전후의 차압은 일정하게 유지되기 때문에, 정류량 밸브를 흐르는 유량은 항상 일정하게 유지된다.
여기서, 정류량 밸브의 상류측 또는 하류측의 유체압력이 변하였을 경우의 작동에 대하여 설명한다.
정류량 밸브 상류측의 유체압력이 증가하였을 경우, 제1 밸브실(25)의 압력이 증가하여 제2 밸브실(26)의 압력보다 커지고, 피스톤(34)의 플랜지부(35)가 받 는 유체압력에 의해 피스톤(34)이 위쪽으로 이동한다(도 3의 상태). 이 때, 유체제어부(56)의 유로면적이 감소하여 제2 밸브실(26)의 유체압력이 증가한다. 이 때문에, 제1 밸브실(25)과 제2 밸브실(26)의 유체압력이 상류측 유체압력이 증가하기 전과 동일하게 유지됨으로써, 유량은 유체압력이 변하여도 변하기 전과 바뀌지 않고 일정하게 유지된다.
또한, 정류량 밸브 하류측의 유체압력이 감소하였을 경우, 제3 밸브실(27)의 유체압력이 감소함으로써 제2 밸브실(26)의 압력이 감소하고, 제1 밸브실(25)의 압력이 제2 밸브실(26)의 압력보다 커져, 피스톤(34)의 플랜지부(35)가 받는 유체압력에 의해 피스톤(34)이 위쪽으로 이동한다(도 3의 상태). 이 때, 유체제어부(56)의 유로면적이 감소하여 제2 밸브실(26)의 유체압력이 증가한다. 이 때문에, 제1 밸브실(25)과 제2 밸브실(26)의 유체압력이 하류측 유체압력이 감소하기 전과 동일하게 유지됨으로써, 유량은 유체압력이 변하여도 변하기 전과 바뀌지 않고 일정하게 유지된다.
또한, 정류량 밸브 상류측의 유체압력이 감소하였을 경우, 제1 밸브실(25)의 압력이 제2 밸브실(26)의 압력보다 작아지고, 피스톤(34)의 플랜지부(35)가 받는 유체압력에 의해 피스톤(34)이 아래쪽으로 이동한다(도 1의 상태). 이 때, 유체제어부(56)의 유로면적이 증가하고 제2 밸브실(26)의 유체압력이 감소한다. 이 때문에, 제1 밸브실(25)과 제2 밸브실(26)의 유체압력이 상류측 유체압력이 증가하기 전과 동일하게 유지됨으로써, 유량은 유체압력이 변하여도 변하기 전과 바뀌지 않고 일정하게 유지된다.
또한, 정류량 밸브 하류측의 유체압력이 증가하였을 경우, 제3 밸브실(27)의 유체압력이 증가함으로써 제2 밸브실(26)의 압력이 증가하고, 제1 밸브실(25)의 압력이 제2 밸브실(26)의 압력보다 작아져, 피스톤(34)의 플랜지부(35)가 받는 유체압력에 의해 피스톤(34)이 아래쪽으로 이동한다(도 1의 상태). 이 때, 유체제어부(56)의 유로면적이 증가하여 제2 밸브실(26)의 유체압력이 감소한다. 이 때문에, 제1 밸브실(25)과 제2 밸브실(26)의 유체압력은 하류측 유체압력이 증가하기 전과 동일하게 유지됨으로써, 유량은 유체압력이 변하여도 변하기 전과 바뀌지 않고 일정하게 유지된다.
여기서, 제2 가압실(29)에 공급하는 압축공기의 압력을 변화시켰을 때의 작동에 대하여 설명한다.
제2 가압실(29)에 공급하는 압축공기의 압력을 높였을 경우, 제1 가압실(32)의 스프링(55)에 의해 피스톤(34)을 일정한 힘으로 위쪽으로 누르는 힘보다, 제2 가압실(29)에 압축공기를 공급함으로써 피스톤(34)을 아래쪽으로 누르는 힘 쪽이 커지기 때문에, 피스톤(34)이 아래쪽으로 이동하여 유체제어부(56)의 유로면적이 커지고, 제2 밸브실(26)의 유체압력은 낮아진다. 이 때문에, 간극유로(37) 전후의 차압이 커져서 흐르는 유량이 커진다.
제2 가압실(29)에 공급하는 압축공기의 압력을 낮추었을 경우, 제1 가압실(32)의 스프링(55)에 의해 피스톤(34)을 일정한 힘으로 위쪽으로 누르는 힘보다, 제2 가압실(29)에 압축공기를 공급함으로써 피스톤(34)을 아래쪽으로 누르는 힘 쪽이 작아지기 때문에, 피스톤(34)이 위쪽으로 이동하여 유체제어부(56)의 유로면적 이 작아지고, 제2 밸브실(26)의 유체압력은 높아진다. 이 때문에, 간극유로(37) 전후의 차압이 작아져서 흐르는 유량이 작아진다.
이상과 같이, 제1 실시예에 따른 정류량 밸브는, 유입하는 유체를 항상 일정한 유량으로 유출할 수 있으며, 또한 정류량 밸브의 상류측이나 하류측의 유체압력이 변하여 증감하였을 경우, 예를 들어 맥동(脈動)한 유체를 흘렸어도 항상 일정한 유량을 얻을 수 있다. 또한, 제2 가압실에 공급하는 압축공기의 압력을 높이면 흐르는 유량이 많아지고, 압력을 낮추면 흐르는 유량이 적어지기 때문에, 압축공기의 압력을 조정함으로써 흐르는 유체를 임의의 유량으로 설정할 수 있다. 또한, 본 발명의 구성은, 유체압력을 받아 유체를 제어하는 부분이 다이어프램이 아니고 피스톤을 사용하고 있기 때문에, 특히 대구경의 정류량 밸브에서 많은 유량에 대하여 유체제어의 정밀도나 즉응성이 좋고, 항상 일정한 유량을 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예에서 실린더부(24) 천장면의 둘레부에 테이퍼면(21)이 형성됨으로써, 제2 밸브실(26) 안에서 유체가 피스톤(34)의 외주를 돌아들어가 흐르기 때문에, 유체의 체류를 최소한으로 억제할 수 있으며, 미진 등의 발생을 억제할 수 있다. 동시에 유체가 흐르는 저항이 작아지기 때문에, 정류량 밸브에서 유량을 일정하게 하는 작동을 보다 양호한 정밀도로 실시할 수 있다. 이 때, 테이퍼면(21)은 밸브부재(36)의 테이퍼면과 평행 또는 평행에 가까운 각도로 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 스프링(55)은 제1 가압실(32) 안에 설치되어 있으며, 제1 다이어프램부(42)에 의해 유체로부터 완전히 격리되는 구성이기 때문에, 유체에 의해 스프 링(55)이 부식되는 것을 방지할 수 있는 동시에, 유체로서 순수 등 미진이 없는 액체를 사용하였을 경우, 스프링(55)이 유체로부터 격리되어 있기 때문에, 스프링(55)이 먼지를 일으켜 미진이 유체안으로 혼입하거나 금속이 유체안으로 용출하는 것을 방지할 수 있다.
(제2 실시예)
이어어, 본 발명의 정류량 밸브의 제2 실시예에 대하여 도 4에 따라 설명한다.
제2 실시예의 정류량 밸브의 구조에 있어서, 중앙본체(4), 하부본체(2), 베이스(6), 피스톤(34), 제1 다이어프램부(42) 및 제1 가압실(32)의 구성은 제1 실시예와 마찬가지이므로 설명은 생략한다. 제1 실시예와 같은 구성요소에는 같은 부호를 사용하여 나타낸다.
도면부호 57은 상부본체로서, 상부에 평면원형상의 상부단차부(58)가 설치되고, 상부본체(57)의 윗면부 즉, 상부단차부(58)의 둘레부에는 고리모양의 오목홈(59)이 설치되어 있다. 상부본체(57)의 측면에는 상부단차부(58)로 연결되는 호흡구멍(60)이 설치되어 있다. 도면부호 61은 덮개부재이며, 하부에 상부본체(57)의 상부단차부(58)와 직경이 같은 평면원형상의 하부단차부(62)가 설치되고, 덮개부재(61)의 아랫면부 즉, 하부단차부(62)의 둘레부에는 고리형상 오목홈(63)이 설치되어 있다. 도면부호 64는 제2 다이어프램부이고, 두께부(65)의 상부에는 후술하는 제3 다이어프램부(67)가 접속되는 접속부(66)가 설치되어 있다. 상부본체(57), 덮개부재(61), 제2 다이어프램부(64)의 그 밖의 구성은 제1 실시예와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
도면부호 67은 PTFE제의 제3 다이어프램부이다. 중앙에 원기둥형상의 두께부(68)가 설치되고, 두께부(68)의 상단면으로부터 실린더부 외경방향으로 뻗은 고리형상의 막부재(69)가 설치되며, 막부재(69)의 외주부에는 고정부(70)가 설치되어 있다. 여기서, 막부재(68)의 면적은 제2 다이어프램부(64)의 막부재(50)의 면적보다 크게 형성되어 있다. 제3 다이어프램부(67)는 고정부(70)가 상부본체(57)의 고리형상 오목홈(59)과 덮개부재(61)의 고리형상 오목홈(63)에 끼워맞추어져 상부본체(57)와 덮개부재(61)의 사이에 끼워져 고정되고, 두께부(68)의 하부는 제2 다이어프램부(64)의 접속부(66)에 접속되어 있다.
상기 구성에 의해, 상부본체(57)의 상부단차부(58) 내면과 제2 다이어프램부(64) 윗면과 제3 다이어프램부(67) 아랫면에 의해 공기실(71)이 형성되고, 덮개부재(61)의 하부단차부(62) 내면과 제3 다이어프램부(67) 윗면에 의해 가압실(72)이 형성된다.
상기 구성으로 이루어지는 제2 실시예에 따른 정류량 밸브의 작동은 다음과 같다.
도 4에서 피스톤(34)과 각 다이어프램부(42, 64)는, 통기구(30)로부터 가압실(72)로 가압유체인 압축공기를 공급함으로써 아래쪽으로 눌리고, 동시에 제1 가압실(32)의 스프링(55)에 의해 위쪽으로 눌리고 있다. 이 때, 피스톤(34)과 각 다이어프램부(42, 64)는, 제1 가압실(32)과 가압실(72)의 압착수단에 의해 눌리는 힘의 합력과, 제1 밸브실(52)과 제2 밸브실(26) 안의 유체압력차에 의한 힘이 균형을 이루도록, 제2 밸브실(26)의 압력이 유체제어부(56)의 유로면적에 의해 자립적으로 조정된다. 이 때문에, 압착수단에 의해 눌리는 힘의 합력에 변화가 없으면 제1 밸브실(25)과 제2 밸브실(26) 안의 유체압력차가 일정해지고, 간극유로(37) 전후의 차압이 일정하게 유지되기 때문에, 정류량 밸브를 흐르는 유량이 항상 일정하게 유지된다.
제2 실시예에서는, 제3 다이어프램부(67)의 막부재(68)의 면적이 제2 다이어프램부(64)의 막부재(50)의 면적보다 크고, 제3 다이어프램부(67)의 수압면적이 제2 다이어프램부(64)의 수압면적보다 크게 형성되기 때문에, 각각의 다이어프램부에 같은 압력이 가해졌을 경우, 제3 다이어프램부(67)가 압력을 받아 누르는 힘은 제2 다이어프램부(64)가 압력을 받아 누르는 힘보다 커진다.
여기서, 제3 다이어프램부(67)를 가지는 제2 실시예와, 제3 다이어프램부를 가지지 않는 제1 실시예를 비교한다. 제1 실시예의 구성에서는, 정류량 밸브를 흐르는 유체가 높은 유체압이면, 유량을 일정하게 하기 위하여 제2 가압실(29)에 공급하는 압축공기는 유체압과 동등한 압력이 필요한데, 높은 압력의 압축공기를 얻기 위해서는 전용설비가 필요한 동시에 압력을 높이는데는 한계가 있기 때문에, 제1 실시예는 저압사양에는 적합하지만 고압사양에는 적합하지 않다. 제2 실시예의 구성에서는, 공급하는 압축공기의 압력과 정류량 밸브를 흐르는 유체압의 관계에 따라 제2 다이어프램부(64)의 수압면적과 제3 다이어프램부(67)의 수압면적의 비를 설정하여 형성함으로써, 정류량 밸브를 흐르는 유체압력이 높아도 가압실에 공급하는 압축공기를 공장이나 장치 등에서 일반적으로 사용되는 압력으로 작동시켜 유체 제어를 할 수 있기 때문에, 제2 실시예는 고압사양에 적합하다. 제2 실시예의 정류량 밸브의 상류측 또는 하류측의 유체압력이 변하였을 경우의 작동이나, 가압실(72)에 공급하는 압축공기의 압력을 변화시켰을 때의 작동에 대해서는, 제1 실시예와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
이상과 같이 제2 실시예의 정류량 밸브는, 유입하는 유체를 항상 일정한 유량으로 유출시킬 수 있고, 정류량 밸브의 상류측이나 하류측의 유체압력이 변하여 증감하였을 경우에도 항상 일정한 유량을 얻을 수 있으며, 압축공기를 조정함으로써 흐르는 유체를 임의의 유량으로 설정할 수 있다. 또한, 가압실에 공급하는 압축공기의 압력이 낮아도 작동할 수 있기 때문에, 정류량 밸브를 흐르는 유체압력이 높아도 가압실에 공급하는 압축공기는 낮은 압력으로 작동하여 유체제어를 할 수 있어, 넓은 유체압력의 범위에서 유체제어를 할 수 있다.
(제3 실시예)
이어서, 본 발명의 정류량 밸브의 제3 실시예에 대하여 도 5에 따라 설명한다.
제3 실시예의 정류량 밸브의 구조에 있어서, 상부본체(3), 중앙본체(4), 하부본체(2), 베이스(6), 피스톤(34), 제1 다이어프램(42) 및 제1 가압실(32)의 구성은 제1 실시예와 마찬가지이므로 설명은 생략한다. 제1 실시예와 마찬가지의 구성요소에는 같은 부호를 사용하여 나타낸다.
도면부호 73은 덮개부재이며, 상부 중앙에는 볼트(74)가 나사결합되는 암나사부(75)가 설치되고, 하부에 상부본체(3)의 상부단차부(14)와 직경이 같은 평면원 형상의 하부단차부(76)가 설치되어 있다. 덮개부재(73)의 측면에는 하부단차부(76)에 연결되는 직경이 작은 호흡구멍(77)이 설치되어 있다. 도면부호 78은 덮개부재(73)의 하부단차부(76) 안에 배치된 스프링받이로서, 하부에 돌기부(79)가 설치되고, 돌기부(79)는 제2 다이어프램부(80)의 두께부(81)의 상부에 형성된 끼워맞춤부(82)에 맞물려져 있다. 스프링받이(78)는, 덮개부재(73)의 암나사부(75)에 나사결합된 볼트(74) 아랫면과의 사이에 배치된 스프링(83)에 의해, 제2 다이어프램부(80)를 항상 아래쪽으로 누르고 있다. 덮개부재(73), 제2 다이어프램부(80)의 그 밖의 구성은 제1 실시예와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
상기 구성으로 이루어지는 제3 실시예에 따른 정류량 밸브의 작동은 다음과 같다.
볼트(74)를 조이는 방향으로 회전운동시키면, 제2 가압실(29)의 스프링(83)이 수축하여 누르는 힘이 커져서, 제1 가압실(32)의 스프링(55)에 의해 피스톤(34)을 일정한 힘으로 위쪽으로 누르는 힘보다, 제2 가입실(29)의 스프링(83)에 의해 피스톤(34)을 아래쪽으로 누르는 힘 쪽이 커지기 때문에, 피스톤(34)이 아래쪽으로 이동하여 유체제어부(56)의 유로면적이 커지고, 제2 밸브실(26)의 유체압력은 낮아진다. 이 때문에, 간극유로(37) 전후의 차압이 커지고, 흐르는 유량을 늘릴 수 있다.
볼트(74)를 푸는 방향으로 회전운동시키면, 제2 가압실(29)의 스프링(83)이 늘어나 누르는 힘이 작아져서, 제1 가압실(32)의 스프링(55)에 의해 피스톤(34)을 일정한 힘으로 위쪽으로 누르는 힘보다, 제2 가압실(29)의 스프링(83)에 의해 피스 톤(34)을 아래쪽으로 누르는 힘 쪽이 작아지기 때문에, 피스톤(34)이 위쪽으로 이동하여 유체제어부(56)의 유로면적이 작아지고, 제2 밸브실(26)의 유체압력이 높아진다. 이 때문에, 간극유로(37) 전후의 차압이 작아지고, 흐르는 유량을 줄일 수 있다. 제3 실시예의 다른 작동은 제1 실시예와 마찬가지이므로 설명을 생략한다.
이상과 같이, 제3 실시예의 정류량 밸브는 유입하는 유체를 항상 일정한 유량으로 유출시킬 수 있으며, 또한 정류량 밸브의 상류측이나 하류측의 유체압력이 변하여 증감하였을 경우에도 항상 일정한 유량을 얻을 수 있다. 또한, 볼트(74)를 조이는 위치를 조정함으로써, 흐르는 유체를 임의의 유량으로 설정할 수 있다. 또한, 제3 실시예에서 압착수단은 스프링 뿐으로, 압축공기를 공급하는 등의 설비를 설치할 필요가 없다.
(제4 실시예)
여기서, 유체가 부식성이 아닌 기체인 경우, 도 6에 나타내는 바와 같은 본체부(84) 내부의 상부에 가압실(85)을 설치하여 가압유체를 공급함으로써 피스톤(86)을 아래쪽으로 누르고, 하부에 스프링(87)을 설치하여 피스톤(86)을 위쪽으로 누르며, 스프링(87)을 설치한 공간(88)에는 다이어프램부를 설치하지 않고 실린더부(89)와 연결시킨 구성으로 하여, 가압실(85)에 공급하는 가압유체의 압력을 조정함으로써 유체를 임의의 유량으로 설정할 수 있도록 하여도 된다.
(제5 실시예)
또한, 도 7에 나타내는 바와 같은 본체부(90) 내부의 상부에 스프링(92)을 설치하여 피스톤(93)을 아래쪽으로 누르고, 하부에 스프링(91)을 설치하여 피스 톤(93)을 위쪽으로 누르며, 스프링(92)을 설치한 공간(95)에는 다이어프램부를 설치하지 않고 제3 밸브실(97)과 연결시키고, 스프링(91)을 설치한 공간(94)에는 다이어프램부를 설치하지 않고 실린더부(96)와 연결시킨 구성으로 하여, 가압유체를 공급하는 등의 설비를 필요로 하지 않고 유체의 유량을 항상 일정하게 하여도 된다. 이 때, 정류량 밸브의 구조가 보다 간단해지고 부품이 파손되기 어려워지는 동시에, 부품개수가 적어져 조립 시간을 줄일 수 있어 바람직하다.
(그 밖의 실시예)
또한, 유체가 액체나 부식성 기체인 경우, 도 1에 나타내는 바와 같이 본체부(1) 내부의 상부와 하부에 각 다이어프램부(42, 48)에 의해 형성된 각 가압실(29, 32)을 설치한 구성으로 하고, 제2 가압실(29)에 가압유체를 공급하고, 제1 가압실(32) 안에 스프링(55)을 설치하여, 피스톤(34)을 위쪽이나 아래쪽으로 누르도록 하여도 된다. 이 때, 액체나 부식성 기체가 스프링(55)에 직접 접촉하지 않고 유체로부터 완전히 격리되기 때문에, 스프링(55)의 부식이 방지된다. 또한, 액체인 경우에는, 스프링(55)이 먼지를 발생시켜 미진이 액체 안으로 혼입하거나 금속이 액체 안으로 용출하는 것을 방지할 수 있기 때문에 바람직하다.
본 발명은 실린더부(24)의 천장면의 둘레부에 테이퍼면(21)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이는, 유체가 제1 밸브실(25)로부터 간극유로(37)를 통과하여 제2 밸브실(26)로 흐른 후, 제2 밸브실(26)로부터 천장면 개구부(22)를 통과하여 제3 밸브실(27)로 흐를 때, 제2 밸브실(26) 안에서 유체가 피스톤(34)의 외주를 돌아들어가 흐르기 때문에, 유체의 체류를 최소한으로 억제하여 미진 등의 발생을 억제하 는 동시에, 유체가 흐르는 저항이 적어지기 때문에, 정류량 밸브에서 유량을 일정하게 하는 작동이 보다 양호한 정밀도로 이루어져서 바람직하다.
또한, 실린더부(24)의 내주면은 축선에 대하여 평행한 면일 필요가 있다. 이에 의해, 피스톤(34)이 상하이동하여도 간극유로(37)의 면적이 항상 일정해져서 안정적인 유체제어가 이루어진다.
본 발명에 있어서, 각 다이어프램부(42, 48, 67)의 재질은 폴리테트라플루오로에틸렌(이하, PTFE라고 함)제인데, 폴리클로로트리플루오로에틸렌(이하, PCTFE라고 함), 폴리비닐리덴플루오라이드(이하, PVDF라고 함), 테트라플루오로에틸렌·퍼플루오로알킬비닐에테르 공중합체(이하, PFA라고 함) 등 반복피로 특성이 좋은 불소수지를 특히 바람직한 것으로 들 수 있으며, 에틸렌프로필렌 고무, 니트릴 고무, 스틸렌부타디엔 고무, 불소 고무 등의 고무이어도 된다. 또한, 각 다이어프램부(42, 48, 67)가 고무인 경우에는, 비닐론, 나일론, 폴리에스테르 등 강도가 높은 보강포가 포함되어도 된다.
본 발명에서 본체부(1)를 구성하는 덮개부재(5), 상부본체(3), 중앙본체(4), 하부본체(2), 베이스(6)나 피스톤(34)의 재질은 PTFE제인데, 필요물성을 만족한다면 염화비닐수지, 폴리프로필렌, 폴리페닐렌설파이드, PVDF, PCTFE, PFA 등을 사용하여도 되고, 부식의 우려가 없다면 금속을 사용하여도 된다.
본 발명에서 압착수단은 스프링(55) 또는 가압유체인 것이 바람직하다. 압착수단이 스프링(55)인 경우, 본체부(1) 내부의 상부나 하부에 설치하여 피스톤(34)을 위쪽이나 아래쪽으로 누르도록 설치되며, 다른 설비가 필요없이 항상 일정한 힘 을 가할 수 있기 때문에 바람직하다. 압착수단이 가압유체인 경우, 본체부(1) 내부의 상부나 하부에서 각 다이어프램부(42, 43)와 형성되는 가압실(29, 32)에 가압유체를 공급함으로써 피스톤(34)을 위쪽이나 아래쪽으로 누르도록 설치되고, 가압유체의 압력을 조정함으로써 흐르는 유체를 임의의 유량으로 설정할 수 있기 때문에 바람직하다. 한편, 가압유체로는, 압축공기 등의 기체, 압축된 오일 등의 액체를 바람직한 것으로서 들 수 있다.
본 발명의 정류량 밸브를 흐르는 유체는, 정류량 밸브로 문제없이 제어할 수 있는 유체라면, 순수, 염산, 암모니아수, 과산화수소수, 불화수소산, 불화암모늄 등의 액체 또는 공기, 산소, 질소, 가스 등의 기체 중 어느 것을 이용하여도 된다.
본 발명의 정류량 밸브는, 유체를 제1 개구로부터 유입시키고, 제1 유로, 제2 유로를 경유하여 제2 개구로부터 유출시키는데(도 1의 실선 화살표 방향), 이 흐름을 반대로 하여 사용하는 것도 가능하다. 즉, 유체를 제2 개구로부터 유입시키고, 제2 유로, 제1 유로를 경유하여 제1 개구로부터 유출시키도록(도 1의 파선 화살표 방향) 사용할 수도 있다.
한편, 본 발명에 대하여 특정 실시예에 근거하여 상세히 설명하였는데, 당업자라면, 본 발명의 청구범위 및 사상으로부터 이탈하지 않고 여러가지로 변경, 수정 등을 할 수 있을 것이다.
본 명세서 내용 중에 기재되어 있음.

Claims (7)

  1. 실린더부와, 제1 개구로부터 상기 실린더부로 연결되는 제1 유로와, 상기 실린더부로부터 제2 개구로 연결되는 제2 유로를 구비한 본체부; 및
    상기 실린더부 안에 수용되는 피스톤;을 구비하는 정류량 밸브에 있어서,
    상기 본체부는 상기 실린더부 천장면에 설치된 천장면 개구부의 둘레부에 밸브시트를 가지고, 상기 피스톤은 상기 밸브시트에 대응하는 밸브부재와 플랜지부를 가지며,
    상기 플랜지부에 의해 상기 실린더부를 상기 제1 유로에 연결되는 제1 밸브실과 상기 밸브시트가 노출되는 제2 밸브실로 구분하고, 상기 플랜지부 외주면과 상기 실린더부 내주면 사이의 틈에는 간극유로가 형성되며, 상기 피스톤의 상하이동에 의해 상기 밸브부재와 상기 밸브시트 사이의 유로면적이 변하여 상기 제2 밸브실의 유체압력이 제어되는 것을 특징으로 하는 정류량 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피스톤을 소정의 힘으로 위쪽으로 누르는 압착수단과, 상기 피스톤을 소정의 힘으로 아래쪽으로 누르는 압착수단을 더욱 구비하는 것을 특징으로 하는 정류량 밸브.
  3. 제 1 항에 있어서,
    중앙부에 상기 플랜지부가 형성된 상기 피스톤의 하부에 상기 실린더부 외경방향으로 뻗은 제1 다이어프램부가 설치되고, 상기 본체부 하부에 설치된 베이스 윗면에 설치된 오목부 내면 및 상기 제1 다이어프램부 아랫면에 의해 형성된 제1 가압실을 가지는 것을 특징으로 하는 정류량 밸브.
  4. 제 1 항에 있어서,
    중앙부에 상기 플랜지부가 형성된 상기 피스톤의 상부에 상기 실린더부 외경방향으로 뻗은 제2 다이어프램부가 설치되고, 이 제2 다이어프램부의 아래쪽에 상기 천장면 개구부로부터 상기 제2 유로로 연결되는 제3 밸브실을 가지며, 상기 본체부 상부에 설치된 덮개부재 아랫면에 설치된 오목부 내면 및 상기 제2 다이어프램부 윗면에 의해 형성된 제2 가압실을 가지는 것을 특징으로 하는 정류량 밸브.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제2 다이어프램부의 위쪽에 상기 실린더부 외경방향으로 뻗은 제3 다이어프램부가 설치되고, 상기 제2 가압실을 상기 제3 다이어프램부에 의해, 상기 제2 다이어프램부 윗면과 상기 제3 다이어프램부 아랫면 사이에 형성된 공기실과, 상기 제3 다이어프램부 윗면과 상기 덮개부재 아랫면에 형성된 오목부 내면에 의해 형성된 가압실로 구분하는 것을 특징으로 하는 정류량 밸브.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 압착수단이 스프링 또는 가압유체인 것을 특징으로 하는 정류량 밸브.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 실린더부 천장면의 적어도 일부에 테이퍼면이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정류량 밸브.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130086967A (ko) * 2012-01-26 2013-08-05 사파스고교 가부시키가이샤 유량 조정 장치
KR101445782B1 (ko) * 2013-01-21 2014-10-06 케이시시정공 주식회사 공기압조정기

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090301580A1 (en) * 2008-06-09 2009-12-10 Donald Hillhouse Constant flow valve
US8586258B2 (en) * 2010-09-03 2013-11-19 GM Global Technology Operations LLC Hydrogen/gas pressure controlled high pressure tank valves architecture
WO2012063283A1 (ja) * 2010-11-10 2012-05-18 富士精工株式会社 定流量制御装置
JP5952150B2 (ja) * 2012-09-27 2016-07-13 株式会社ケーヒン 燃料電池用電磁弁
CN103047461A (zh) * 2012-12-22 2013-04-17 北京菁华昱创节能设备有限公司 一种压差平衡阀
US20140284508A1 (en) * 2013-03-25 2014-09-25 E.H. Price Ltd. Venturi Valve with Hard Stop
CN104281162A (zh) * 2013-07-07 2015-01-14 深圳市世纪龙晟科技发展有限公司 基于流体动力学原理的无源恒流装置
CN103791132B (zh) * 2014-01-11 2016-03-23 水伯格五金(深圳)有限公司 进水阀防爆器
CN103939650B (zh) * 2014-03-22 2016-05-04 哈尔滨工程大学 一种有超压保护功能的大流量恒流量阀
CN104948793B (zh) * 2014-03-31 2018-05-29 杭州三花研究院有限公司 一种节流装置
US9658625B2 (en) * 2014-07-07 2017-05-23 Sensus Usa Inc. Add-on chamber for improved response of gas pressure regulators
CN106009859A (zh) * 2016-06-27 2016-10-12 安徽省思维新型建材有限公司 物料投放装置
CN106076139A (zh) * 2016-06-27 2016-11-09 安徽省思维新型建材有限公司 水性涂料物料输送系统
CN106110934A (zh) * 2016-06-27 2016-11-16 安徽省思维新型建材有限公司 物料投放混合装置
CN107237383B (zh) * 2017-05-26 2023-02-28 厦门倍杰特科技有限公司 一种大流量稳压装置
US20190064855A1 (en) * 2017-08-23 2019-02-28 Marshall Excelsior Co. Pressure regulator vent guard and method of use
CN111936948B (zh) * 2018-03-26 2024-07-23 株式会社博迈立铖 流量控制装置
CN110131454B (zh) * 2019-06-05 2024-05-10 浙江埃泰克环境科技有限公司 一种恒流采样限流阀
CN110345286B (zh) * 2019-07-08 2024-04-12 瑞立集团瑞安汽车零部件有限公司 一种恒压限力阀装置
CN110706541B (zh) * 2019-10-23 2021-11-09 山东同其工业互联网有限公司 一种压力流量控制系统实训器
DE102021131428A1 (de) 2021-11-30 2023-06-01 Pierburg Gmbh Differenzdruckschaltventil
CN114185368B (zh) * 2021-12-01 2024-05-03 贵州航天朝阳科技有限责任公司 一种高精度流量比例控制阀

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2404924A (en) * 1943-01-29 1946-07-30 Marquette Metal Products Co Fluid control apparatus
US3948285A (en) * 1975-01-29 1976-04-06 Rain Bird Sprinkler Mfg. Corporation Pressure and flow regulation device
JPS5535644Y2 (ko) * 1975-12-03 1980-08-22
DE2908881A1 (de) 1979-03-07 1980-09-18 Concordia Fluidtechnik Gmbh Mengenregler fuer stroemende fluessigkeiten
JPH0483980A (ja) * 1990-07-21 1992-03-17 Yoshitake:Kk 定流量弁
JPH0599354A (ja) 1991-08-06 1993-04-20 Ito Koki Kk 定流量弁
US5238021A (en) 1993-01-11 1993-08-24 Groth Corporation Diaphragm operated spring loaded regulator
JP2671183B2 (ja) * 1993-04-07 1997-10-29 アドバンス電気工業株式会社 流体コントロールバルブ
JP3001309U (ja) * 1994-02-22 1994-08-23 六反機械株式会社 定流量吐水管
US5462081A (en) * 1994-08-24 1995-10-31 Nupro Company Excess flow valve
IT1285170B1 (it) * 1995-10-10 1998-06-03 Pier Luigi Angelotti Valvola di blocco per flussi gassosi,a differenziale di pressione, in particolare inserita sui rubinetti e bombole g.p.l.
US5931191A (en) * 1996-05-23 1999-08-03 Taube; Frank A. Flow control valve for passing two fluids in opposite directions
DE19806451A1 (de) * 1998-02-17 1999-08-19 Huthmann Durchflußmengenregler
US6354319B1 (en) * 2000-04-13 2002-03-12 Dresser, Inc. Low differential, pilot operated fluid pressure regulation apparatus and method
JP4222821B2 (ja) * 2002-11-27 2009-02-12 旭有機材工業株式会社 定流量弁
KR101020711B1 (ko) * 2003-12-25 2011-03-09 아사히 유키자이 고교 가부시키가이샤 정류량 밸브

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130086967A (ko) * 2012-01-26 2013-08-05 사파스고교 가부시키가이샤 유량 조정 장치
KR101445782B1 (ko) * 2013-01-21 2014-10-06 케이시시정공 주식회사 공기압조정기

Also Published As

Publication number Publication date
CN101415980A (zh) 2009-04-22
JP2008121705A (ja) 2008-05-29
JP5004553B2 (ja) 2012-08-22
EP1992852A4 (en) 2011-03-16
EP1992852A1 (en) 2008-11-19
CN101415980B (zh) 2011-02-16
US20090173399A1 (en) 2009-07-09
WO2008056823A1 (fr) 2008-05-15

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