KR20130104443A - 해양플랜트용 고차압 제어밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해양플랜트용 고차압 제어밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유체의 유동 원리를 이용하여, 유입되는 고압 유체를 사용자의 설정량만큼 저하시켜 배출시키는 것으로, 다층의 디스크와 디스크 내에서 차압을 발생시키기 위한 유로홈을 이용하여 케비테이션과 소음을 줄이면서, 대용량의 유체를 감압시키는 것으로, 비교적 단순한 구조와 쉬운 가공을 통하여 차압 기구의 생산성 향상을 겸하는 해양플랜트용 고차압 제어밸브에 관한 것이다.

Description

해양플랜트용 고차압 제어밸브{high differential pressure control Valve for marine plant}

본 발명은 다수의 디스크 적층과, 디스크에 형성된 유로홈을 이용하여, 유입되는 고압의 유체를 사용자가 사전설정된 압력만큼 감압시켜 배출시키고자 하는 해양플랜트용 고차압 제어밸브에 관한 것이다.

본 발명은 단순한 오리피스와 쵸크를 이용하여, 대용량 및 저소음의 고차압을 발생시키는 동시에 가공성을 고려하여, 저가격 생산이 가능한 환경을 조성하는데 있다.

차압을 발생시키는 원리는

(Q: 대상체를 통하여 흐르는 유량, A: 대상체의 열림 면적, V: 대상체의 열림 면적을 통하여 흐르는 유체의 속도)에서

(ρ: 유체의 밀도, ㅿP: 대상체 전후의 압력차)의 관계를 이용하는 것이다.

즉, 대상체를 흐르는 유량, 대상체의 열림면적, 대상체의 열림 면적을 통하여 흐르는 유체의 속도에 따라서 차압이 발생하게 된다.

본 발명의 고차압 제어밸브는 환상간극의 흐름은 적용되지 않고, 쵸크와 오리피스의 흐름이 적용되는 것으로, 오리피스의 흐름인 경우는

(k: 오리피스를 통과한 후의 대상체의 열림 면적 대비 축소된 면적을 고려한 상수)로 되어 유체의 속도에 지배적이게 된다. 이론적으로 오리피스를 이용하여 유체의 속도를 키우는 것만으로 고차압을 발생시키게 되면, 쉽게 난류 영역에 도달하기 때문에 케비테이션 및 높은 소음이 발생하게 되고, 더 나아가서는 전술한 현상 때문에 에이징이 발생하게 되어 고차압발생 기구의 수명이 짧아지는 문제점이 있다.

따라서, 이를 해결하는 방안으로, 오리피스를 통과한 후의 대상체의 열림 면적 대비 축소된 면적을 고려한 상수의 값이 떨어지지 않는 구조 즉, 개선된 오리피스 구조 및 압력 복원 장치가 필요하게 된다.

쵸크의 흐름인 경우, 난류인 경우에는

(f: 쵸크의 재질과 형상에 따른 마찰 계수, L: 쵸크의 길이, D: 쵸크의 직경)의 관계가 성립되나, 이론적으로 케비테이션과 소음이 발생하고, 에이징이 가속화되는 문제점을 가지는 구조이다.

층류인 경우에는

(μ: 유체의 점도)의 관계가 성립되어 쵸크의 길이와 쵸크의 직경에 의해서 차압 발생이 지배적이게 된다. 매우 안정적인 흐름을 얻을 수 있는 구조이며, 동일 구조에서 매우 긴 쵸크의 길이를 형성할 수 있으면, 우수한 성능이 보장되는 고차압발생기구 설계가 가능하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고차압 제어밸브를 통과하는 유체의 차압 발생-복원기구와 장쵸크를 이용하여, 저소음형 고차압 제어밸브를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은 오리피스 흐름에서 소음저감 향상, 쵸크 흐름에서 층류 흐름 유도를 통하여 매우 안정적이고 저소음형이며, 내구성이 우수한 고차압 제어밸브를 제공하는 동시에 가공성이 우수한 디스크 적층형 구조를 제공함으로써, 생산성 향상을 도모할 수 있는 해양플랜트용 고차압 제어밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시 예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 수단으로서, 디스크(10)가 다수 적층된 디스크적층체(20)로 이루어져, 유입되는 유체를 감압하여 배출하는 해양플랜트용 제어밸브에 있어서, 상기 디스크(10)는 원호형상의 제 1유로홈(12)과, 상기 제 1유로홈(12)을 향해 양단부가 절곡된 제 2유로홈(13)으로 이루어지되, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)이 상호간 대향되면서 제 1유로홈(12)의 일단부가 제 2유로홈(13)의 중심부에 위치되는 형태로 디스크의 일면에 다수 형성되고, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)이 연통될 수 있도록, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13) 상호 이격부위에 대응위치되는 연결홈(21)이 타면에 다수 형성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 한정된 디스크적층체 공간 내에서 유동되는 유체의 에너지손실량을 높여 압력저감효과를 증대시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 유체의 압력저감이 점진적으로 이루어지도록 하여, 유압의 급격한 변화에 따른 케비테이션, 플래싱 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 케비테이션, 플래싱 현상을 방지함으로써, 밸브 내구성을 증대시키고, 유체 유동을 안정시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 단일의 디스크 양면에 상이한 유로홈을 형성한 후, 이를 적층하여 단일의 디스크적층체를 사용하는 구조를 가짐으로써, 가공이 손쉬어 제작비용이 절감되며, 이로 인해 제작효율 향상 및 생산성이 증대되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 해양플랜트용 고차압 제어밸브의 모습을 나타낸 일실시예의 정면 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 디스크적층체의 구조를 나타낸 일실시예의 사시도.
도 3은 도 2에서 디스크적층체 내부를 통과하는 유체의 유동을 나타낸 A-A 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 디스크적층체의 유체 유동형태를 나타낸 첫번째 실시예의 도면.
도 5는 본 발명에 따른 디스크적층체의 유체 유동형태를 나타낸 두번째 실시예의 도면.
도 6은 본 발명에 따른 디스크적층체의 유체 유동형태를 나타낸 세번째 실시예의 도면.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 디스크적층체의 유체 유동형태를 나타낸 네번째 실시예의 도면.

본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이러한 본 발명의 실시예를 살펴보면,

디스크(10)가 다수 적층된 디스크적층체(20)로 이루어져, 유입되는 유체를 감압하여 배출하는 해양플랜트용 제어밸브에 있어서, 상기 디스크(10)는 원호형상의 제 1유로홈(12)과, 상기 제 1유로홈(12)을 향해 양단부가 절곡된 제 2유로홈(13)으로 이루어지되, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)이 상호간 대향되면서 제 1유로홈(12)의 일단부가 제 2유로홈(13)의 중심부에 위치되는 형태로 디스크의 일면에 다수 형성되고, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)이 연통될 수 있도록, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13) 상호 이격부위에 대응위치되는 연결홈(21)이 타면에 다수 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 디스크(10)가 다수 적층된 디스크적층체(20)로 이루어져, 유입되는 유체를 감압하여 배출하는 해양플랜트용 제어밸브에 있어서, 상기 디스크(10)는 원호형상의 제 1유로홈(12)과, 상기 제 1유로홈(12)을 향해 양단부가 절곡된 제 2유로홈(13)으로 이루어지되, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)이 상호간 대향되면서 제 2유로홈(13)의 양단부가 복수개의 제 1유로홈(12)의 중심부에 각각 위치되는 형태로 디스크의 일면에 다수 형성되고, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)이 연통될 수 있도록, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13) 상호 이격부위에 대응위치되는 연결홈(21)이 타면에 다수 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 디스크(10)가 다수 적층된 디스크적층체(20)로 이루어져, 유입되는 유체를 감압하여 배출하는 해양플랜트용 제어밸브에 있어서, 상기 디스크(10)는 중단이 절곡된 제 1, 2유로홈(12, 13)으로 이루어지되, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)이 상호간 대향되면서, 제 1유로홈(12)의 양단부가 복수개의 제 2유로홈(13)의 중심부에 각각 위치되는 형태로 디스크의 일면에 다수 형성되고, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)이 연통될 수 있도록, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13) 상호 이격부위에 대응위치되는 연결홈(21)이 타면에 다수 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 디스크(10)가 다수 적층된 디스크적층체(20)로 이루어져, 유입되는 유체를 감압하여 배출하는 해양플랜트용 제어밸브에 있어서, 상기 디스크(10)는 다수의 유로변(14)을 가지도록 다수번 절곡되는 제 1유로홈(12)과, 상기 제 1유로홈(12)을 향해 양단부가 절곡된 제 2유로홈(13)으로 이루어지되, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)이 상호간 대향되면서, 제 2유로홈(13)의 양단부가 복수개의 제 1유로홈(12)의 절곡부위(A)에 각각 위치되는 형태로 디스크의 일면에 다수 형성되고, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)이 연통될 수 있도록, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13) 상호 이격부위에 대응위치되는 연결홈(21)이 타면에 다수 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)은 상기 디스크(10)의 반경방향을 향해 교번을 이루며 지그재그 형태로 다수 형성되고, 상기 디스크(10)의 원주방향을 향해 다수열을 이루며 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결홈(21)은 상기 디스크(10)의 반경방향을 향해 다수 형성되며, 상기 디스크(10)의 원호방향을 향해 다수열을 이루는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유체는 디스크적층체(20)의 외측에서 유입되어 내부 중공부(11)로 배출되되, 상기 유체는 제 1, 2유로홈(12, 13)을 통해 좌, 우 방향으로 유동되고, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)과 연결홈(21)을 통해 상, 하 방향으로 이동되면서 유로길이가 증가되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)을 연결시키는 연결홈(21)의 길이는 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.

이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 해양플랜트용 고차압 제어밸브를 상세히 설명하도록 한다.

우선적으로 본 발명의 해양플랜트용 고차압 제어밸브의 실시예를 살펴보면, 본 발명의 제어밸브는 도 1에 도시된 바와 같이, 일측에 유체의 입구(110)와 출구(120)가 양측에 형성되고, 그 사이에 유체의 유동 통로가 마련된 밸브몸체(100), 상기 밸브몸체(100)의 유동 통로 상에 배치되고 내부에는 유체의 감압을 위한 다단의 오리피스(면적을 줄인 길이가 단면 치수에 비하여 짧은 경우) 및 쵸크(면적을 줄인 길이가 단면치수에 비해 긴 경우) 구조의 유로가 마련되도록 다수의 환형형태의 디스크(10)가 적층되어 중공의 원통 형상으로 이루어진 디스크적층체(20)와, 상기 디스크적층체(20)의 내부 중공부(11)에 삽입되어 길이방향으로 왕복이동함에 따라 디스크적층체(20)의 유로를 개방 또는 폐쇄시켜 유량을 조절하는 플런저(130)와, 상기 플런저(130)의 상부에 결합되어 플런저(130)의 이동을 위한 구동력을 전달하는 스템(140)을 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명에서는 이러한 구성의 제어밸브에서 디스크(10)에 다수의 제 1, 2유로홈(12, 13) 및 연결홈(21)을 형성하여, 디스크적층체(20)를 통과하는 유체의 통과 전, 후의 압력저감효과를 증가시키면서, 디스크적층체(20)를 통한 감압이 순간적으로 급변하지 않고 점진적으로 감소하도록 유로(R)의 길이를 증가시킨 구성을 가지는 것이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 해양플랜트용 고차압 제어밸브는 다수의 디스크(10)가 적층되어 디스크적층체(20)를 이루는 구조로써, 상기 디스크(10)의 일면에는 제 1, 2유로홈(12, 13)으로 이루어지는 홈이 형성되고, 디스크(10)의 타면에는 디스크가 적층시 제 1, 2유로홈(12, 13)을 연결하여 유로(R)를 완성하는 연결홈(21)이란 홈이 형성되도록 하는 것이며, 상기 디스크(10)는 본 발명에서 하기와 같이 다수의 실시예를 가지며, 이를 자세히 설명하도록 한다.

이를 위한 본 발명의 첫번째 실시예(도 4)에 따른 디스크(10)는,

일면에 제 1, 2유로홈(12, 13)을 형성하되, 제 1유로홈(12)을 원호형상으로 형성하고, 제 2유로홈(13)을 '┌┐'와 같이 양단이 절곡된 형상을 가지되, 양단부 절곡방향은 제 1유로홈(12)을 향해 절곡되도록 한다.

또한, 제 1유로홈(12)의 일단부와 제 2유로홈(13)의 절곡된 일단부가 상호 대향되도록 마주보며 상호간 인접되는 형태(제 1유로홈(12)의 일단부가 제 2유로홈(13)의 중심부에 위치되는 형태)로 형성되어, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)이 한쌍을 이루며 다수개가 형성되도록 하는 것으로, (상기 제 1유로홈(12)이 좌측에 위치되면, 제 2유로홈(13)은 제 1유로홈(12)을 마주보며 우측에 위치되어, 다수의 제 1, 2유로홈(12, 13)이 순차적으로 교번(ex: 제 1유로홈(12), 제 2유로홈(13), 제 1유로홈(12), 제 2유로홈(13)…)으로 배열되는 형태가 되면서 지그재그 형태를 이루게 된다.) 이러한 제 1, 2유로홈(12, 13)이 디스크(10)의 일면에 형성되되, 디스크(10)의 최외각에서 중심부 중공부(11)까지 반경방향(또는 직경방향)을 향해 다수번 파여져 형성되는 것이며, 이렇게 디스크(10)의 반경방향을 향해 다수번 파여지는 다수의 제 1, 2유로홈(12, 13)은 디스크(10)의 원주방향을 향해 이격되며 다수번 형성되어 유로부(15)를 형성하고, 이러한 상기 유로부(15)는 디스크(10)의 중공부(11) 사방으로 상호간 이격되며 다수열이 형성되도록 한다.

또한, 상기 첫번째 실시예에 따른 디스크(10)의 타면에는 연결홈(21)을 형성하도록 하는데, 전술된 디스크(10)의 전면에 파여지는 홈형태의 다수 제 1, 2유로홈(12, 13) 상호간을 연결시키기 위한 것으로, 디스크(10)의 타면에 다수의 제 1, 2유로홈(12, 13) 상호간의 이격부위마다 대응되는 직선형태의 홈인 연결홈(21)을 다수 형성하여 연결부(22)를 형성함으로써, 다수의 제 1유로홈(12), 연결홈(21), 제 2유로홈(13) 상호간이 연통되도록 한다. 물론, 이러한 첫번째 실시예의 연결홈(21) 또한 제 1, 2유로홈(12, 13) 상호간 이격부위를 연결시키기 위해, 디스크(10)의 타면에서 반경방향으로 다수 형성되어 연결부(22)를 이루도록 하고, 이러한 연결부(22) 또한 디스크(10)의 원주방향으로 다수의 열(Row)이 형성되도록 한다.

본 발명의 두번째 실시예(도 5)에 따른 디스크(10)는,

일면에 제 1, 2유로홈(12, 13)을 형성하되, 첫번째 실시예와 같이, 제 1유로홈(12)을 원호형상으로 형성하고, 제 2유로홈(13)을 '┌┐'와 같이 양단이 절곡된 형상을 가지되, 제 1유로홈(12)의 양단부가 복수개의 제 2유로홈(13)의 일단에 인접되어 제 2유로홈(13)의 중심부에 각각 위치되는 형태로, 이러한 제 2유로홈(13)의 양단부 절곡방향은 제 1유로홈(12)을 향해 절곡되도록 하는 것이되, 제 1, 2유로홈(12, 13)이 교번으로 지그형태 형태로 형성하여, 다수의 제 1, 2유로홈(12, 13) 상호간의 일단부가 연속적으로 인접되는 형태가 되도록 하는 것이다.

즉, 첫번째 실시예에서는 제 1, 2유로홈(12, 13) 각 한개씩이 상호간 일단부가 인접되어 쌍을 이루며 다수개가 형성되는 것이라면, 두번째 실시예에서는 제 1유로홈(12)의 양단에 2개의 제 2유로홈(13)의 각 일단이 인접되고, 제 2유로홈(13)의 양단에 2개의 제 1유로홈(12) 각 일단이 인접되는 형태가 되는 것으로, 다수의 제 1, 2유로홈(12, 13)이 번갈아가며 연속적으로 일단부가 인접되도록 하는 것이다. 이러한, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)은 디스크(10)의 일면에서 반경방향으로 이격되며 다수번 형성되며 유로부(15)를 형성하고, 이러한 상기 유로부(15)는 디스크(10)의 원주방향으로 이격형성되며 다수열 형태가 되도록 한다.

또한, 이러한 두번째 실시예의 디스크(10) 타면에는 연결홈(21)을 형성하도록 하는데, 전술된 디스크(10)의 전면에 파여지는 홈 형태의 다수 제 1, 2유로홈(12, 13) 상호간을 연결시키기 위한 것으로, 디스크(10)의 타면에 다수의 제 1, 2유로홈(12, 13) 상호간의 이격부위마다 대응되는 직선형태의 홈인 연결홈(21)을 다수 형성하여, 다수의 제 1유로홈(12), 연결홈(21), 제 2유로홈(13) 상호간이 연통되도록 하는 것이다. 물론, 제 1, 2유로홈(12, 13)을 연결해주는 다수의 연결홈(21) 또한 디스크(10)의 타면에서 반경방향으로 다수개가 이격되며 형성되면서 연결부(22)를 이루도록 하고, 이러한 연결부(22)가 디스크(10)의 원주방향으로도 이격되며 다수열 형태가 되도록 해야함은 당연할 것이다.

이를 위한 본 발명의 세번째 실시예(도 6)에 따른 디스크(10)는,

일면에 제 1, 2유로홈(12, 13)으로 이루어지는 유로부(15)를 형성하고, 타면에는 연결홈(21)을 형성하는 것이되, 제 1, 2유로홈(12, 13)의 형상이 중단이 절곡되어 소정각도로 벌어진 '＜' 또는 '＞' 형태를 가지도록 하는 것이다.

이러한 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)의 경우, 중단이 절곡된 동일한 형상을 가지되, 소정각도로 벌어지는 부분이 상호간 마주보는 형태가 되도록, 좌측에는 제 1유로홈(12), 우측에는 제 2유로홈(13)을 각각 배치하며, 이때, 상기 제 1유로홈(12)의 일단에 제 2유로홈(13)의 일단이 인접되어 제 1, 2유로홈(12, 13)이 한쌍을 이루는 형태로 다수번 형성되도록 한다. 즉, 제 1, 2유로홈(12, 13)이 한쌍을 이루며 소정방향으로 향해 다수 형성(제 1유로홈(12)의 양단부가 복수개의 제 2유로홈(13)의 중심부에 각각 위치되는 형태)됨에 따라, 제 1, 2유로홈(12, 13)이 교번으로 배열되는 형태가 되는 것이다. (물론, 사용자의 실시예에 따라서는 다수의 제 1, 2유로홈(12, 13)이 교번의 형태로 연속형성되되, 제 1유로홈(12)은 제 2유로홈(13)과 일단에서 인접되고, 제 2유로홈(13)은 또 다른 제 1유로홈(12)의 일단에 인접되는 형태가 되도록 할 수도 있음이다.)

이러한, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)은 디스크(10)의 일면에서 상호간 교번을 이루며 다수 형성되며 유로부(15)를 형성하고, 이러한 상기 유로부(15)는 디스크(10)의 원주방향으로 이격되며 형성되어 다수열 형태가 되도록 한다.

또한, 이러한 세번째 실시예의 디스크(10) 타면에도 연결홈(21)을 형성하도록 하는데, 전술된 디스크(10)의 전면에 파여지는 홈 형태의 다수 제 1, 2유로홈(12, 13) 상호간을 연결시키기 위한 것으로, 디스크(10)의 타면에 다수의 제 1, 2유로홈(12, 13) 상호간의 이격부위마다 대응되는 직선형태의 홈인 연결홈(21)을 다수 형성하여, 다수의 제 1유로홈(12), 연결홈(21), 제 2유로홈(13) 상호간이 연통되도록 하는 것이다. 물론, 이러한 제 1, 2유로홈(12, 13)을 연결해주는 다수의 연결홈(21) 또한 디스크(10)의 타면에서 반경방향으로 다수개가 이격되며 연결부(22)를 이루도록 하되, 이러한 연결부(22)는 디스크(10)의 원주방향으로도 이격되며 다수열 형태로 이루어지도록 한다.

이를 위한 본 발명의 네번째 실시예(도 7 및 도 8)에 따른 디스크(10)는

일면에 다수번 절곡되어 다수의 유로변(14)을 가지는 제 1유로홈(12)과, 상기 제 1유로홈(12)을 향해 양단이 절곡되는 제 2유로홈(13)으로 이루어지는 유로부(15)를 형성하는 것으로, 상기 제 1유로홈(12)의 경우, 세번째 실시예의 제 1유로홈(12)과 같은 '＜' 절곡을 동일한 폭에서 다수번 절곡하여 유체가 유동될 수 있는 길이가 더 길어지도록 하는 것이다. 물론, 이와 같은 절곡의 형태는 'V'자 형태 또는 'U'자 형태가 연속적으로 여러번 이어지는 구조(도 8)를 가지는 것으로, 다수번 절곡되어 유로(R)가 길어지도록 하는 것이라면 그 절곡형태를 사용자의 실시예에 따라 다양하게 변경이 가능할 것이다.

또한, 제 2유로홈(13)은 제 1유로홈(12)과 대향되는 형태로 배치되며, 양단이 절곡된 형태를 가지도록 하되, 절곡된 양단은 제 2유로홈(13)을 향하도록 한다. 제 2유로홈(13)의 양단부가 복수개의 제 1유로홈(12)의 절곡부위(A)에 각각 위치되는 형태가 된다.

이러한 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)은 상호간 디스크(10)의 반경방향을 향해 이격되며 지그재그형태로 연속배열되는 형태가 되도록 하며 유로부(15)를 형성하되, 이러한 유로부(15)부는 디스크(10)의 원주방향을 향해 이격되며 다수열을 형성하는 형태가 되도록 한다. (즉, 유로부(15)가 디스크(10)의 중심에 형성된 중공부(11) 주변 사방으로 다수열을 형성하는 것.)

더불어, 이러한 네번째 실시예의 디스크(10) 타면에도 연결홈(21)을 형성하도록 하는데, 전술된 디스크(10)의 전면에 파여지는 홈 형태의 다수 제 1, 2유로홈(12, 13) 상호간을 연결시키기 위한 것으로, 디스크(10)의 타면에 다수의 제 1, 2유로홈(12, 13) 상호간의 이격부위마다 대응되는 직선형태의 홈인 연결홈(21)을 다수 형성하되, 디스크(10)의 반경방향을 향해 다수 형성하여 연결부(22)를 이루도록 하고, 이러한 연결부(22)가 디스크(10)의 원주방향으로 향해 이격되며 다수 형성되어 다수열 형태가 되도록 하는 것이다. 이로써, 디스크(10)가 적층시, 다수의 제 1유로홈(12), 연결홈(21), 제 2유로홈(13) 상호간이 연통되도록 하는 것이다.

이하에서는 전술된 4가지 실시예 중, 첫번째 실시예를 통해 상기와 같은 구성 및 구조를 갖는 본 발명의 바람직한 실시예의 유체의 유동을 설명하도록 한다.

유체는 디스크적층체(20)의 외주연에서 연결홈(21)을 통해 디스크적층체(20)의 내부로 유입되고(디스크(10)의 최외각에 제 1유로홈(12), 제 2유로홈(13), 연결홈(21) 중 어느것이 형성되어 있느냐에 따라 유입되는 입구가 달라짐은 당연할 것이다.), 유입된 유체는 제 좌측으로 이동되면서 원호형상의 제 1유로홈(12)을 이동하게 되고, 연결홈(21)을 통해 우측의 제 2유로홈(13)(양단이 절곡된 형태)을 이동하게 되고, 또 다른 연결홈(21)을 통해 다시 좌측으로 이동되면서 원호형상의 또 다른 제 1유로홈(12)을 이동하게 되고, 연결홈(21)을 통해 우측의 또 다른 제 2유로홈(13)을 이동하는 형태로 유동하게 된다. 즉, 유체가 제 1유로홈(12), 연결홈(21), 제 2유로홈(13)을 순차적으로 이동하면서, 지그재그형태로 디스크(10)의 반경방향을 향해 이동된 후, 디스크(10)의 중앙에 천공된 중공부(11)를 통해 배출되는 것이다.

또한, 본 발명에서는 상기와 같이, 제 1, 2유로홈(12, 13)을 통해 유체가 좌, 우를 지그재그로 유동하는 것과 더불어, 유체가 상, 하 방향으로도 유동하게 되는데, 두개의 디스크(10)(ex: 제 1, 2디스크)가 적층시, 두개의 디스크(10) 양면에는 동일하게 각각 제 1, 2유로홈(12, 13)(다수의 제 1, 2유로홈(12, 13)으로 이루어진 유로부(15))과 연결홈(21)(다수의 연결홈(21)으로 이루어진 연결부(22))이 각각 형성되어 있게 되므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 하단에 위치되는 제 1디스크의 상면에 연결홈(21)이 형성되어 있다면, 상기 제 1디스크의 상부에 적층되는 제 2디스크의 저면에는 제 1, 2유로홈(12, 13)이 형성되어 있는 것이기에, 상기 제 2디스크의 제 1, 2유로홈(12, 13)과 제 1디스크의 연결홈(21)은 대응되며 적층되는 것이다. 즉, 제 1, 2유로홈(12, 13) 및 연결홈(21)은 각각 디스크에 파여지는 홈 형태이므로, 도 3에 도시된 바와 같이, 유체는 제 1, 2유로홈(12, 13)을 유동시에는 제 1디스크의 상부에 적층되어 있는 제 2디스크의 제 1, 2유로홈(12, 13)을 따라 유동하기에, 제 1, 2디스크의 접합면보다 상승되어 이동되는 형태가 되고, 상기 유체가 연결홈(21)을 유동시에는 제 2디스크의 하단에 위치된 제 1디스크의 연결홈(21)을 따라 유동되어야 하기에, 제 1, 2디스크의 접합면보다 하강되어 유동되는 형태가 되는 것이다.

다시 말해, 본 발명의 디스크적층체(20)는 유체가 제 1, 2유로홈(12, 13)을 통해 지그재그 형태로 좌, 우방향 이동과 함께, 유로부(15)와 연결부(22)가 각기 다른 디스크(10)에서 상, 하로 마주보는 형태를 가짐으로 인하여 유체가 상, 하 방향으로도 이동되도록 함으로써, 유체의 유동거리가 증가되어 감압이 이루어지는 것이며, 디스크(10)의 반경방향으로 형성된 유로부(15)와 연결부(22)로 이루어진 유로(R)가 디스크(10)의 원주방향으로 다수 형성되어 있기에, 상기 감압의 효과는 더욱 증대되는 것으로, 적층되는 다수의 디스크(10)와 디스크(10)의 접합면에 차압을 발생시키기 위한 유로(R)(제 1, 2유로홈(12, 13), 연결홈(21))를 이용하여 케비테이션과 소음을 줄이면서, 대용량의 유체를 감압시킬 수 있도록 한 것이다.

더불어, 상기에서 전술된 4가지 실시예에서, 제 1, 2유로홈(12, 13)을 상호연통시키기 위해 디스크(10)의 타면에 형성되는 연결홈(21)의 경우, 고차압제어를 유연성 있게 하기 위해, 그 길이가 사용자의 실시예에 따라 다양하게 변경가능하다.

다시말해, 상기 제 1, 2유로(12, 13)와 연결되는 연결홈(21)을 형성시, 연결홈(21)의 길이를 제 1, 2유로(12, 13) 상호간의 이격거리에 맞춰 형성(연결홈(21)의 일단부 또는 양단부를 제 1, 2유로(12, 13)의 일단부와 정확하게 대응연결)함으로써 제 1, 2유로(12, 13)를 가까스로 연결시키면, 연결홈(21)을 제 1, 2유로(12, 13)를 연결시킬 수 있는 최소한의 길이보다 더 길게 형성하는 경우보다, 상당한 교축(throttling, 絞縮)이 발생하게 되어 더욱 큰 감압효과를 얻을 수 있기 때문에, 이러한 상기 연결홈(21)의 형성(길이)을 사용자의 요구에 맞게 가공할 수 있도록 하는 것이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.

10: 디스크 11: 중공부
12: 제 1유로홈 13: 제 2유로홈
14: 유로변 15: 유로부
20: 디스크적층체 21: 연결홈
22: 연결부
R: 유로

Claims (8)

1. 디스크(10)가 다수 적층된 디스크적층체(20)로 이루어져, 유입되는 유체를 감압하여 배출하는 해양플랜트용 제어밸브에 있어서,
   상기 디스크(10)는
   원호형상의 제 1유로홈(12)과, 상기 제 1유로홈(12)을 향해 양단부가 절곡된 제 2유로홈(13)으로 이루어지되, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)이 상호간 대향되면서 제 1유로홈(12)의 일단부가 제 2유로홈(13)의 중심부에 위치되는 형태로 디스크의 일면에 다수 형성되고,
   상기 제 1, 2유로홈(12, 13)이 연통될 수 있도록, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13) 상호 이격부위에 대응위치되는 연결홈(21)이 타면에 다수 형성되는 것을 특징으로 하는 해양플랜트용 고차압 제어밸브.
   
2. 디스크(10)가 다수 적층된 디스크적층체(20)로 이루어져, 유입되는 유체를 감압하여 배출하는 해양플랜트용 제어밸브에 있어서,
   상기 디스크(10)는
   원호형상의 제 1유로홈(12)과, 상기 제 1유로홈(12)을 향해 양단부가 절곡된 제 2유로홈(13)으로 이루어지되, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)이 상호간 대향되면서 제 2유로홈(13)의 양단부가 복수개의 제 1유로홈(12)의 중심부에 각각 위치되는 형태로 디스크의 일면에 다수 형성되고,
   상기 제 1, 2유로홈(12, 13)이 연통될 수 있도록, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13) 상호 이격부위에 대응위치되는 연결홈(21)이 타면에 다수 형성되는 것을 특징으로 하는 해양플랜트용 고차압 제어밸브.
   
3. 디스크(10)가 다수 적층된 디스크적층체(20)로 이루어져, 유입되는 유체를 감압하여 배출하는 해양플랜트용 제어밸브에 있어서,
   상기 디스크(10)는
   중단이 절곡된 제 1, 2유로홈(12, 13)으로 이루어지되, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)이 상호간 대향되면서, 제 1유로홈(12)의 양단부가 복수개의 제 2유로홈(13)의 중심부에 각각 위치되는 형태로 디스크의 일면에 다수 형성되고,
   상기 제 1, 2유로홈(12, 13)이 연통될 수 있도록, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13) 상호 이격부위에 대응위치되는 연결홈(21)이 타면에 다수 형성되는 것을 특징으로 하는 해양플랜트용 고차압 제어밸브.
   
4. 디스크(10)가 다수 적층된 디스크적층체(20)로 이루어져, 유입되는 유체를 감압하여 배출하는 해양플랜트용 제어밸브에 있어서,
   상기 디스크(10)는
   다수의 유로변(14)을 가지도록 다수번 절곡되는 제 1유로홈(12)과, 상기 제 1유로홈(12)을 향해 양단부가 절곡된 제 2유로홈(13)으로 이루어지되, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)이 상호간 대향되면서, 제 2유로홈(13)의 양단부가 복수개의 제 1유로홈(12)의 절곡부위(A)에 각각 위치되는 형태로 디스크의 일면에 다수 형성되고,
   상기 제 1, 2유로홈(12, 13)이 연통될 수 있도록, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13) 상호 이격부위에 대응위치되는 연결홈(21)이 타면에 다수 형성되는 것을 특징으로 하는 해양플랜트용 고차압 제어밸브.
   
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1, 2유로홈(12, 13)은
   상기 디스크(10)의 반경방향을 향해 교번을 이루며 지그재그 형태로 다수 형성되고,
   상기 디스크(10)의 원주방향을 향해 다수열을 이루며 형성되는 것을 특징으로 하는 해양플랜트용 고차압 제어밸브.
   
6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 연결홈(21)은
   상기 디스크(10)의 반경방향을 향해 다수 형성되며, 상기 디스크(10)의 원호방향을 향해 다수열을 이루는 것을 특징으로 하는 해양플랜트용 고차압 제어밸브.
   
7. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유체는 디스크적층체(20)의 외측에서 유입되어 내부 중공부(11)로 배출되되,
   상기 유체는 제 1, 2유로홈(12, 13)을 통해 좌, 우 방향으로 유동되고, 상기 제 1, 2유로홈(12, 13)과 연결홈(21)을 통해 상, 하 방향으로 이동되면서 유로길이가 증가되는 것을 특징으로 하는 해양플랜트용 고차압 제어밸브.
   
8. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1, 2유로홈(12, 13)을 연결시키는 연결홈(21)의 길이는 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 해양 플랜트용 고차압 제어밸브.
   

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