KR20120006517U - 저진동 저소음 볼륨 부스터 - Google Patents

저진동 저소음 볼륨 부스터 Download PDF

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Abstract

유체 댐퍼를 포함하는 저진동 저소음 볼륨 부스터가 개시된다. 본 고안의 볼륨 부스터는 일정한 압력의 유체가 공급되는 공급 포트, 상기 공급 포트와 유체 연결된 출력 포트, 밸런스 챔버, 상기 밸런스 챔버의 한측면에 형성된 신호 포트, 상기 밸런스 챔버를 가로질러 형성되어 있는 다이어프램 어셈블리, 상기 다이어프램 어셈블리와 함께 연동하여 동작하고, 상기 신호 포트에 압력 신호가 공급될 때 상기 공급 포트와 상기 출력 포트의 유체 연결을 형성하고, 상기 신호 포트에 압력 신호가 공급되지 않을 때 상기 공급 포트와 상기 출력 포트의 유체 연결을 차단하는 개폐 부재, 및 상기 다이어프램 어셈블리와 상기 개폐 부재에 댐핑력을 제공하기 위한 유체 댐퍼를 포함한다.

Description

저진동 저소음 볼륨 부스터{VOLUME BOOSTER WITH LOW VIBRATION AND LOW NOISE}
본 고안은 볼륨 부스터에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 유압 댐퍼를 구비한 저진동 저소음 볼륨 부스터에 관한 것이다.
볼륨 부스터는 일반적으로 파일럿 제어 방식의 밸브로서, 출구측 압력이 파일럿 압력과 일정한 비례 관계를 유지하는 비교적 대용량의 강압 밸브를 말한다.
도 1에 종래기술의 볼륨 부스터의 한 예가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 볼륨 부스터는 공급 포트, 출력 포트, 밸런스 챔버, 신호 포트, 배출 포트, 다이어프램 어셈블리, 및 개폐 부재를 포함한다. 공급 포트는 출력 포트와 유체 연결된다. 밸런스 챔버는 신호 포트와 연결되고, 다이어프램 어셈블리는 밸런스 챔버를 가로지르도록 배치된다. 개폐 부재는 다이어프램 어셈블리와 연동하여 동작하고, 신호 포트의 압력 신호에 따라 공급 포트와 출력 포트의 유체 연결을 개폐한다.
그 동작에 있어서, 공급 포트를 통해 일정한 압력이 공급된다. 신호 포트를 통해 압력 신호가 제공될 때, 다이어프램 어셈블리와 개폐 부재는 아래로 움직이고, 개폐 부재가 공급 포트와 출력 포트의 연결을 개방하여 공급 포트로 공급된 압력은 출력 포트로 전달된다. 신호 포트로부터 압력 신호가 제거된 때, 다이어프램 어셈블리와 개폐 부재는 다시 위로 올라가고, 공급 포트에 공급되는 압력은 개폐 부재에 의해 차단되어 출력 포트로 전달되지 않는다. 이러한 사이클이 반복된다.
이러한 종래기술의 볼륨 부스터는 특정한 토출 유량에서 다이어프램 어셈블리의 상하 공진이 발생하고, 그로 인한 진동과 소음이 크다는 단점이 있었다.
이러한 종래 기술의 볼륨 부스터의 진동 및 소음 문제를 해소한 저진동 저소음 볼륨 부스터에 대한 필요성이 존재한다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 고안은 유체 댐퍼를 포함하는 저진동 저소음 볼륨 부스터를 제공한다. 본 고안의 볼륨 부스터는 일정한 압력의 유체가 공급되는 공급 포트, 상기 공급 포트와 유체 연결된 출력 포트, 밸런스 챔버, 상기 밸런스 챔버의 한측면에 형성된 신호 포트, 상기 밸런스 챔버를 가로질러 형성되어 있고 상기 신호 포트의 압력에 의해 축방향을 따라 움직이는 다이어프램 어셈블리, 상기 다이어프램 어셈블리와 함께 연동하여 움직이고 상기 신호 포트에 압력 신호가 공급될 때 상기 공급 포트와 상기 출력 포트의 유체 연결을 형성하고, 상기 신호 포트에 압력 신호가 공급되지 않을 때 상기 공급 포트와 상기 출력 포트의 유체 연결을 차단하는 개폐 부재, 및 상기 다이어프램 어셈블리와 상기 개폐 부재에 댐핑력을 제공하기 위한 유체 댐퍼를 포함한다.
상기 유체 댐퍼는 댐핑 유체를 담고 있는 실린더, 상기 댐핑 유체를 통과시키기 위한 다수의 홀을 가지고 상기 실린더를 세로 방향으로 분할하는 댐핑 디스크, 및 하나의 끝부가 상기 실린더 외부로 뻗어 있고, 다른 끝부가 상기 실린더 내부에서 상기 댐핑 디스크에 연결되어 있는 연결 로드를 포함할 수 있다.
상기 유체 댐퍼의 연결 로드의 실린더 외부로 뻗어 있는 끝부는 상기 개폐 부재에 연결되거나, 다이어프램 어셈블리에 연결될 수 있다. 상기 댐핑 유체는 실리콘 오일인 것이 바람직하다.
본 고안의 볼륨 부스터는 유체 댐퍼를 장착하여 다이어프램과 개폐 부재에 댐핑력을 제공함으로써 볼륨 부스터의 진동 및 소음을 상당히 줄일 수 있다.
도 1은 종래기술의 볼륨 부스터의 하나의 예를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 볼륨 부스터의 동작 사이클을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 고안에 따른 유압 댐퍼를 구비한 저진동 저소음 볼륨 부스터의 하나의 실시예이다.
도 4는 본 고안에 따른 유압 댐퍼를 구비한 저진동 저소음 볼륨 부스터의 유압 댐퍼의 동작을 나타내는 도면이다.
이제 본 고안에 따른 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 서술될 것이다.
도 1은 볼륨 부스터의 하나의 실시예를 도시한다. 도시된 바와 같이, 볼륨 부스터(100)는 공급 포트(110), 출력 포트(120), 밸런스 챔버(130), 신호 포트(140), 배출 포트(150), 다이어프램 어셈블리(160), 및 개폐 부재(170)를 포함한다. 공급 포트(110)와 출력 포트(120)는 유체 연결되어 있고, 유체 흐름은 개폐 부재(170)에 의해 개폐된다. 밸런스 챔버(130)는 신호 포트(140)와 연결된다. 다이어프램 어셈블리(160)는 밸런스 챔퍼(130)를 가로지르도록 배치되어 있고, 그 중심부에 홀을 가진다. 배출 포트(150)는 다이어프램 어셈블리(160)의 홀과 연결된다. 다이어프램 어셈블리(160)의 홀은 개폐 부재(170)에 의해 개폐된다.
도 2는 도 1의 볼륨 부스터의 동작 사이클을 도시한다. 화살표는 유체의 흐름을 나타낸다. 공급 포트(110)를 통해 일정한 압력의 유체가 계속 공급된다. 제1 사이클에서, 신호 포트(140)를 통해 압력 신호가 공급되지 않는다. 개폐 부재(170)는 공급 포트(110)와 출력 포트(120)의 유체 연결을 차단한다. 이때, 다이어프램 어셈블리(160)의 홀과 개폐 부재(170)는 서로 계합되어 있다. 제2 사이클에서, 신호 포트(140)를 통해 압력 신호가 공급된다. 다이어프램 어셈블리(160)와 개폐 부재(170)가 아래로 이동하고, 개폐 부재(170)는 공급 포트(110)와 출력 포트(120)의 유체 연결을 형성시켜, 공급 포트(110)를 통해 공급되는 유체가 출력 포트(120)로 전달된다. 제3 사이클에서, 신호 포트(140)를 통한 압력 신호의 공급이 중단된다. 도시된 바와 같이, 다이어프램 어셈블리(160)와 개폐 부재(170)가 다시 위로 이동하고, 개폐 부재(170)는 공급 포트(110)와 출력 포트(120)의 유체 연결을 차단시킨다. 제4 사이클에서, 출력 포트(120)의 높은 압력에 의해 다이어프램 어셈블리(160)가 처음 위치보다 더 위로 이동하고, 다이어프램 어셈블리(160)의 홀과 개폐 부재(170)가 이격된다. 출력 포트(120)의 압력은 다이어프램 어셈블리(160)의 홀을 통해 배출 포트(150)로 배출된다. 이러한 사이클이 반복된다.
도 3은 본 고안에 따른 유체 댐퍼를 구비한 저진동 저소음 볼륨 부스터의 하나의 실시예가 도시되어 있다. 도 1와 마찬가지로, 볼륨 부스터(200)는 공급 포트(210), 출력 포트(220), 밸런스 챔버(230), 신호 포트(240), 배출 포트(250), 다이어프램 어셈블리(260), 및 개폐 부재(270)를 포함함과 동시에, 다이어프램 어셈블리(260)와 개폐 부재(270)에 댐핑력을 제공하기 위한 유체 댐퍼(300)를 더 포함한다. 볼륨 부스터(200)의 공급 포트(210), 출력 포트(220), 밸런스 챔버(230), 신호 포트(240), 배출 포트(250), 다이어프램 어셈블리(260), 및 개폐 부재(270)는 도 1의 볼륨 부스터(100)의 공급 포트(110), 출력 포트(120), 밸런스 챔버(130), 신호 포트(140), 배출 포트(150), 다이어프램 어셈블리(160), 및 개폐 부재(170)와 실질적으로 동일하다. 유체 댐퍼(300)는 실린더(310), 실린더(310)의 한쪽 끝부로부터 뻗어 있고, 한쪽 끝부가 개폐 부재(270)에 연결되어 있는 연결 로드(320), 연결 로드(320)의 다른 끝부에 연결되어 있고, 다수의 홀을 가지며, 실린더(310)를 세로 방향으로 2부분으로 분할하는 댐핑 디스크(330), 및 실린더(310) 내부에 담겨지는 댐핑 유체(340)를 포함한다. 연결 로드(320)는 개폐 부재(270)에 연결되는 대신 다이어프램 어셈블리(260)에 직접 연결될 수도 있다. 댐핑 유체(340)는 실리콘 오일인 것이 바람직하다.
도 4는 본 고안에 따른 유체 댐퍼를 구비한 저진동 저소음 볼륨 부스터의 유체 댐퍼의 동작을 도시한다. 도 2를 참조하여 설명한 바와 같은 다이어프램 어셈블리(260)와 개폐 부재(270)의 상하 이동에 연동하여, 개폐 부재(270)(또는 다이어프램 어셈블리(260))에 연결된 연결 로드(320)와 댐핑 디스크(330)가 상하 이동한다. 댐핑 디스크(330)의 다수의 홀을 통해 댐핑 유체(340)가 통과한다. 이때, 댐핑 디스크(330)의 홀과 유체에 의한 댐핑력이 발생한다. 이러한 댐핑력은 홀의 크기와 개수, 및 유체의 점성에 따라 조정될 수 있다. 다이어프램 어셈블리의 상하 이동으로 인한 진동 및 소음은 이러한 댐핑력에 의해 제거될 수 있다.
본 고안은 특정 실시예에 대하여 설명되어 있으나, 본 명세서의 실시예는 당업자라면 여러가지 개정 및 수정이 가능하며, 이들은 모두 첨부된 본원의 청구범위에 포함된다는 것은 자명하다.
볼륨 부스터(100, 200) 공급 포트(110, 220)
출력 포트(120, 220) 밸런스 챔버(130, 230)
신호 포트(140, 240) 배출 포트(150, 250)
다이어프램 어셈블리(160, 260) 개폐 부재(170, 270)
유체 댐퍼(300) 실린더(310)
연결 로드(320) 댐핑 디스크(330)
댐핑 유체(340)

Claims (5)

  1. 저진동 저소음 볼륨 부스터로서,
    일정한 압력의 유체가 공급되는 공급 포트;
    상기 공급 포트와 유체 연결된 출력 포트;
    밸런스 챔버;
    상기 밸런스 챔버의 한측면에 형성된 신호 포트;
    상기 밸런스 챔버를 가로질러 형성되어 있고, 상기 신호 포트의 압력에 의해 축방향을 따라 움직이는 다이어프램 어셈블리;
    상기 다이어프램 어셈블리와 함께 연동하여 움직이고, 상기 신호 포트에 압력 신호가 공급될 때 상기 공급 포트와 상기 출력 포트의 유체 연결을 형성하고, 상기 신호 포트에 압력 신호가 공급되지 않을 때 상기 공급 포트와 상기 출력 포트의 유체 연결을 차단하는 개폐 부재; 및
    상기 다이어프램 어셈블리와 상기 개폐 부재에 댐핑력을 제공하기 위한 유체 댐퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저진동 저소음 볼륨 부스터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 댐퍼는
    댐핑 유체를 담고 있는 실린더;
    상기 댐핑 유체를 통과시키기 위한 다수의 홀을 가지고, 상기 실린더를 세로 방향으로 분할하는 댐핑 디스크; 및
    하나의 끝부는 상기 실린더 외부로 뻗어 있고, 다른 끝부는 상기 실린더 내부에서 상기 댐핑 디스크에 연결되어 있는 연결 로드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 볼륨 부스터.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 유체 댐퍼의 연결 로드의 실린더 외부로 뻗어 있는 끝부는 상기 개폐 부재에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 저진동 저소음 볼륨 부스터.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 유체 댐퍼의 연결 로드의 실린더 외부로 뻗어 있는 끝부는 상기 다이어프램 어셈블리에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 저진동 저소음 볼륨 부스터.
  5. 제 2 에 있어서, 상기 댐핑 유체는 실리콘 오일인 것을 특징으로 하는 저진동 저소음 볼륨 부스터.
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