KR20140144040A - 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법 - Google Patents

다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140144040A
KR20140144040A KR1020130065964A KR20130065964A KR20140144040A KR 20140144040 A KR20140144040 A KR 20140144040A KR 1020130065964 A KR1020130065964 A KR 1020130065964A KR 20130065964 A KR20130065964 A KR 20130065964A KR 20140144040 A KR20140144040 A KR 20140144040A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
valve
diaphragm valve
liquid
gas
piston
Prior art date
Application number
KR1020130065964A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101491711B1 (ko
Inventor
이인수
정우철
진길남
임지순
정원일
이인재
Original Assignee
(주)씨엔에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)씨엔에스 filed Critical (주)씨엔에스
Priority to KR20130065964A priority Critical patent/KR101491711B1/ko
Priority to PCT/KR2013/007525 priority patent/WO2014200149A1/en
Publication of KR20140144040A publication Critical patent/KR20140144040A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101491711B1 publication Critical patent/KR101491711B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K7/00—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves
    • F16K7/12—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00—Control of flow
    • G05D7/005—Control of flow characterised by the use of auxiliary non-electric power combined with the use of electric means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)
  • Flow Control (AREA)

Abstract

본 발명은 금속 재질로 이루어지는 피스톤홈과 샤프트홈, 밸브홈, 유입구 및 토출구가 하나 또는 다수로 구성되어 다이어프램 밸브로 구성되므로 고온의 액체 또는 기체의 유동을 제어할 수 있으며, 미량의 유량제어가 가능한 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법에 관한 것으로서, 내부의 수직방향으로 피스톤홈과 샤프트홈이 형성되어 피스톤과 샤프트가 삽입되는 상부 몸체와, 상기 상부 몸체의 하측에 결합되는 밸브 시트와, 상기 밸브 시트의 하측에 결합되며 유입구와 유동로 및 토출구가 형성되는 하부 몸체 및 상기 피스톤 홈에 주입하는 공기를 제어하는 솔레노이드 밸브로 구성되는 다이어프램 밸브를 직렬로 하나 이상 결합하여 모듈로 구성하고, 상기 직렬로 하나 이상 결합된 다이어프램 밸브의 유입구와 토출구에 액체 또는 기체가 유입되는 유입관 및 토출관을 연결하는 단계와, 상기 다이어프램 밸브의 솔레노이드 밸브를 제어부에서 설정되는 목표값 및 시간값에 맞도록 제어신호를 통해 제어하여 상기 유입구를 통해 유입되는 액체 또는 기체의 유량을 제어하는 단계와, 상기 다이어프램 밸브를 통해 조절되는 액체 또는 기체의 유량이 상기 제어부에 설정된 제어되는 유량 목표값 및 상기 다이어프램 밸브를 동작시키는 시간값과 일치하는지 상기 다이어프램 밸브와 상기 제어부 간에 연결되는 유량계 또는 저울을 통해 측정된 상기 액체 또는 기체의 유량 측정값과 목표값을 상기 제어부에서 비교하는 단계와, 상기 제어부에서 비교된 상기 측정값과 목표값의 비교 결과값이 일치할 경우 상기 다이어프램 밸브의 동작을 정지시키고, 상기 제어부에서 비교된 상기 측정값과 목표값의 비교 결과값이 일치하지 않을 경우 상기 측정값과 목표값이 일치할 때까지 상기 다이어프램 밸브를 제어하는 단계를 포함한다.

Description

다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법{Method for controlling flow rate of liquid or gas using diaphragm valve}
본 발명은 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금속 재질로 이루어지는 피스톤홈과 샤프트홈, 밸브홈, 유입구 및 토출구가 하나 또는 다수로 구성되어 다이어프램 밸브로 구성되므로 고온의 액체 또는 기체의 유동을 제어할 수 있으며, 미량의 유량제어가 가능한 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 유량을 제어하는 유량 제어밸브는 압력차를 통해 작동되는데 이러한 압력차에 의하여 작동되는 많은 유량밸브 중에서 다음의 선행 특허 E.J.Hunter 등의 US No.2,980,385; P.J Scaglione의 US No.3,493,008 ; S.Perez(발명자)의 특허 출원 US No.08/545,890. Hunter의 미국 특허 No.2,980,385에는 거의 반구형(半球形)의 항복가능한(yieldable) 멤브레인을 가지는 밸브가 개시되어 있는데, 상기 밸브의 벽이 비교적 두꺼워서 압력이 상기 밸브의 오목부내에서 상당히 높은 경우에도 이 멤브레인이 유량유출구에서 잠겨지지 않도록 되어 있다. 반면, 과도한 벽의 두께는 미소한 압력차에 대해서 밸브가 반응하는 것을 방지하므로, 밸브의 미소한 개방시에 요구되는 유량의 방출없이 밸브가 영구적으로 폐쇄되거나 아주 미소한 유량흐름만이 방출될 수 있다.
상기 Scaglione의 미국 특허 No.3,493,008에는 원판형 컵과, 금속성의 용접밀폐된, 유연성 있는 벨로우(bellow)로 구성된 밸브 능동소자를 가진 밸브가 개시되어 있다. 금속성의 유연성 있는 벨로우 벽은 벽의 양면상의 압력차에 쉽게 반응하여 내압이 외압보다 높은 경우에 찌그러지므로, 고압작동시에 보다 저항력 있는 벽을 가진 벨로우 고안이 요구되며 따라서 미소한 압력 변화에 대해 감도가 낮은 밸브가 획득된다.
한편, 원판형 컵은 기본적으로 단단하며 이 원판형 컵의 밀봉장치는 도관내의 유량이 불순물을 운반할 때 밸브시트와 함께 효율성을 잃게 된다. 부가하여, 밸브 구조로 인한 부하의 실질적인 손실이 생성된다.
압력차에 의하여 작동하는 종래 기술에서의 대부분의 밸브는 상당한 부하손실을 가지는 복잡한 구조를 가지며, 도관내 유압에 관해서 융통성이 매우 적다. 다시 말해서, 이러한 밸브는 보다 작은 범위의 압력내에서 유량을 조절하도록 설계되어, 도관내의 상당한 압력 변화에 대해서는 효율성을 잃게 된다.
Perez의 미국 특허 출원 No.08/545,890에는 미소한 압력 변화에 민감하며 상당한 작동 압력에 관하여 저항력 있는 차동(differential)형 밸브가 개시되어 있으며, 이것은 구성 요소가 거의 없는 아주 단순한 고안이 가능하다. 이 차동밸브는 유량유입구용 개구 및 상기 유입구 개구에 대해 거의 교차하는 식으로 위치하는 유량유출구를 가지는 단단한 밸브본체를 보여주고 있다. 밸브본체는 유량유입구 및 유출구 사이의 메인 캐비티(main cavity)와, 상기 메인 캐비티 및 유량유입구 경계에 밸브시트를 가지고 있다. 또한, 밸브본체는 밸브의 제어유량 전송수단과 연결되어 있는 제어유량유출구용 도관을 구비하고 있다. 밸브는 밸브의 메인 캐비티 내부에 위치한 탄성중합체(elastomeric body)를 갖추고 있으며, 상기 탄성중합체는 중공(中空)이며 이것의 축단부중 하나는 개방되어 있고, 나머지 다른 단부에 중앙개구부가 제공되어 있다.
상기 중앙개구부는 제어 유량유입구를 상기 캐비티로 전송하여 주며, 이 유량은 밸브가 작동되고 있는 네트워크의 유량과 동일한 성질의 것이다.
이 마지막 종류의 밸브는 비록 유용하며 단순한 고안으로 되어 있지만, 자동제어장치에서나 미세한 신호를 통하여 다량의 제어유량이 제어되어야 하는 장치에서 필수적인 것인, 제어 유량을 네트워크의 유량과 다른 것을 사용할 수는 없다. 본 발명은 미국 특허 출원 No.08/545,890에 개시된 몇몇 구성 요소를 구비하고 있으나, 이와 다른 점은 네트워크의 메인 유량(main flow)에 독립적일 수 있는 제어 유량용 유입구 수단을 구비하여 종래 기술의 밸브와 전적으로 상이한 밸브를 위한 작동역학을 획득할 수 있다.
그러나 상기의 구성은 밸브의 탄성중합체의 밀봉벽에 위치한 구멍이 일정한 단면으로 되어있으므로 유량을 변화시킬 수 없는 문제점이 있으며, 변화시킬 수 있어도, 미세한 유량까지는 조절이 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 금속 재질로 이루어지는 피스톤홈과 샤프트홈, 밸브홈, 유입구 및 토출구가 하나 또는 다수로 구성되어 다이어프램 밸브로 구성되므로 고온의 액체 또는 기체의 유동을 제어할 수 있으며, 미량의 유량제어가 가능한 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법은, 내부의 수직방향으로 피스톤홈과 샤프트홈이 형성되어 피스톤과 샤프트가 삽입되는 상부 몸체와, 상기 상부 몸체의 하측에 결합되는 밸브 시트와, 상기 밸브 시트의 하측에 결합되며 유입구와 유동로 및 토출구가 형성되는 하부 몸체 및 상기 피스톤 홈에 주입하는 공기를 제어하는 솔레노이드 밸브로 구성되는 다이어프램 밸브를 직렬로 하나 이상 결합하여 모듈로 구성하고, 상기 직렬로 하나 이상 결합된 다이어프램 밸브의 유입구와 토출구에 액체 또는 기체가 유입되는 유입관 및 토출관을 연결하는 단계와, 상기 다이어프램 밸브의 솔레노이드 밸브를 제어부에서 설정되는 목표값 및 시간값에 맞도록 제어신호를 통해 제어하여 상기 유입구를 통해 유입되는 액체 또는 기체의 유량을 제어하는 단계와, 상기 다이어프램 밸브를 통해 조절되는 액체 또는 기체의 유량이 상기 제어부에 설정된 제어되는 유량 목표값 및 상기 다이어프램 밸브를 동작시키는 시간값과 일치하는지 상기 다이어프램 밸브와 상기 제어부 간에 연결되는 유량계 또는 저울을 통해 측정된 상기 액체 또는 기체의 유량 측정값과 목표값을 상기 제어부에서 비교하는 단계와, 상기 제어부에서 비교된 상기 측정값과 목표값의 비교 결과값이 일치할 경우 상기 다이어프램 밸브의 동작을 정지시키고, 상기 제어부에서 비교된 상기 측정값과 목표값의 비교 결과값이 일치하지 않을 경우 상기 측정값과 목표값이 일치할 때까지 상기 다이어프램 밸브를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 다이어프램 밸브는 수직방향으로 하나 또는 다수의 피스톤홈이 형성되고, 일측에 솔레노이드 밸브가 결합되며, 상기 피스톤홈과 하부 간에 수직방향으로 샤프트홈이 형성되고, 상기 피스톤홈에 피스톤이 삽입되며, 상기 피스톤의 하부에 연결되는 샤프트가 상기 샤프트홈에 삽입되는 상부 몸체와, 상기 상부 몸체의 하단에 결합되며, 박막 형태로 형성되어 상기 피스톤의 동작을 통해 승강되는 밸브 시트와, 상기 밸브 시트의 하측에 결합되며, 외부에서 유입되는 액체 또는 기체가 유입되는 유입구가 하부에 형성되고, 상기 유입구를 통해 유입된 액체 또는 기체가 토출되는 토출구가 측면 또는 하부측으로 형성되는 하부 몸체와, 상기 상부 몸체의 일측에 결합되어 상기 상부 몸체의 상기 피스톤홈에 공기를 주입하여 상기 피스톤이 승강되도록 하는 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.
상기 상부 몸체와, 하부 몸체, 솔레노이드밸브, 피스톤 및 밸브 시트는 금속재질로 형성되어 고온의 액체 또는 기체의 유동을 개폐할 수 있다.
상기 다이어프램 밸브는 직렬로 하나 이상 결합되어 모듈로 구성되고, 상기 모듈로 구성된 다이어프램 밸브에 병렬로 다른 상기 다이어프램 밸브가 결합될 수 있다.
상기 제어부는 외부의 입력장치를 통해 입력된 상기 유량 목표값과 시간값을 제어하여 상기 다이어프램 밸브가 유입되는 액체 또는 기체를 펌핑하여 상기 다이어프램 밸브가 펌프로 동작하도록 할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 금속 재질로 이루어지는 피스톤홈과 샤프트홈, 밸브홈, 유입구 및 토출구가 하나 또는 다수로 구성되어 다이어프램 밸브로 구성되므로 고온의 액체 또는 기체의 유동을 제어할 수 있고, 다수로 구성될 경우 모듈화되어 하나의 펌프처럼 구동할 수 있으며, 미세한 양의 유량을 제어 할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법의 다이어프램 밸브를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법의 다이어프램 밸브의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법의 다이어프램 밸브가 다수 결합된 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법의 다이어프램 밸브가 다수 결합된 상태의 측면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법의 다이어프램 밸브가 다수로 결합된 상태의 횡단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법의 다이어프램 밸브가 다수로 결합된 상태의 종단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법을 나타낸 도면으로서, 상부 몸체(10)와, 밸브 시트(30), 하부 몸체(40), 및 솔레노이드 밸브(50)를 포함하는 다이어프램 밸브 하나 이상을 직렬로 결합하여 모듈로 구성하고, 다이어프램 밸브의 유입구(41)와 토출구(42)에 액체 또는 기체가 유입되는 유입관 및 토출관을 연결하는 단계(S10)와, 제어부에 설정되는 목표값 및 시간값을 통해 액체 또는 기체의 유량을 제어하는 단계(S20)와, 유동되는 액체 또는 기체의 유량을 측정하여 설정된 목표값과 비교하는 단계(S30)와, 비교된 값을 통해 솔레노이드 밸브(50)의 동작을 유지 또는 정지시키는 단계(S40)를 포함한다.
상기 다이어프램 밸브를 모듈로 구성하고 유입관 및 토출관을 연결하는 단계는 먼저 상부 몸체(10)와, 밸브 시트(30), 하부 몸체(40), 및 솔레노이드 밸브(50)를 포함하는 다이어프램 밸브를 구비한 뒤 이를 하나 이상 결합하여 하나의 모듈로 구성한다.
이때, 상기 다이어프램 밸브는 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이 피스톤홈(11)이 수직방향으로 형성되고, 일측에 솔레노이드 밸브(50)가 결합되고, 피스톤홈(11)에 피스톤(20)이 삽입되는 상부 몸체(10)와, 상부 몸체(10)의 하부에 결합되며, 박막형태로 형성되는 밸브 시트(30)와, 밸브시트의 하측에 결합되며, 액체 또는 기체가 유입되는 유입구(41)와 토출되는 토출구(42)가 형성되는 하부 몸체(40)와, 상부 몸체(10)의 일측에 결합되어 피스톤홈(11)에 공기를 주입하여 피스톤(20)이 승강되도록 하는 솔레노이드 밸브(50)를 포함하여 구성된다.
이러한 상기 다이어프램의 상부 몸체(10)는 내부에 수직 방향으로 피스톤(20)이 삽입되어 승강될 수 있는 피스톤홈(11)이 형성되고, 피스톤홈(11)과 하단 간에 샤프트홈(12)이 형성된다.
그리고, 상기 상부 몸체(10)의 일측에는 피스톤홈(11)과 연결되는 연통구(13)가 형성되는 솔레노이드 밸브(50)가 결합된다.
상기 솔레노이드 밸브(50)는 공기를 피스톤홈(11)에 주입하여 피스톤(20)이 공기를 통해 승강되도록 한다.
이러한 상기 상부 몸체(10)의 피스톤홈(11)에 피스톤(20)이 삽입되고, 상기 피스톤(20)의 하부에는 샤프트(21)가 결합되어 상부 몸체(10)의 내부에 형성된 샤프트홈(12)에 삽입되어 피스톤(20)의 승강에 따라 샤프트(21)가 샤프트홈(12)을 따라 승강된다.
상기 상부 몸체(10)의 샤프트홈(12) 하측에는 밸브 시트(30)가 유동될 수 있는 밸브홈(14)이 형성된다.
상기 밸브 시트(30)의 하측에는 하부 몸체(40)가 결합되며, 이러한 하부 몸체(40)는 내부의 수직 방향으로 액체 또는 기체가 유입되는 유입구(41)가 형성되고, 측면 또는 내부 외측의 수직방향에는 유입구(41)를 통해 유입된 액체 또는 기체가 토출되는 토출구(42)가 형성된다.
이러한 상기 하부 몸체(40)의 유입구(41)와 토출구(42) 간에는 유동로(15)가 형성되어 밸브 시트(30)의 동작을 통해 유동로(15)가 개폐된다.
그리고, 상기 하부 몸체(40)에는 밸브 시트(30)가 하측으로 삽입될 수 있는 밸브홈(14)이 형성되어 하부 몸체(40)의 유입구(41)와 토출구(42)를 개폐하게 된다.
상기 상부 몸체(10)와, 하부 몸체(40), 솔레노이드밸브, 피스톤(20), 샤프트(21) 및 밸브 시트(30)는 금속재질로 형성되어 고온의 액체 또는 기체의 유동을 개폐할 수 있도록 한다.
이렇게 구성된 본 발명의 작동은 상기 솔레노이드 밸브(50)의 작동으로 공기가 피스톤홈(11)에 주입되면 피스톤(20)과 샤프트(21)가 승강되고, 이렇게 샤프트(21)가 승강되면 샤프트홈(12)과 밸브 시트(30) 간이 진공상태가 되고, 이로 인해 상부 몸체(10)의 하부에 결합되는 밸브 시트(30)가 상부 몸체(10)에 형성된 밸브홈(14) 내부로 승강되어 삽입된다.
이로 인해 하부 몸체(40)의 유입구(41)에 공급되는 액체 또는 기체가 유동로(15)를 통해 토출구(42)로 유동된다.
그리고, 상기 유입구(41)를 통해 유입되는 액체 또는 기체의 유동을 차단할 때에는 피스톤(20)이 하강하도록 솔레노이드 밸브(50)에서 피스톤홈(11)에 공기를 주입 또는 배출시키고, 이로 인해 피스톤(20)이 하강되면 샤프트(21)가 공기를 밀어 밸브 시트(30)를 하강시키며, 하강된 밸브 시트(30)가 하부 몸체(40)에 형성된 밸브홈(14)에 삽입되어 유입구(41)를 차단하게 된다.
이때 상기 유입구(41)에는 항상 액체 또는 기체를 주입하려는 유입 압력이 가해지는 상태에서 상기 피스톤(20)의 작동으로 밸브 시트(30)가 유입구(41)를 개폐하게 된다.
이러한 본 발명의 구성에서 피스톤홈(11)과 샤프트홈(12) 및 밸브홈(14)이 다수로 형성되는 경우에는 다수의 피스톤(20)이 각각 작동되어 액체 또는 기체의 유동을 조절하게 된다.
상기 피스톤홈(11)과 샤프트홈(12) 및 밸브홈(14)이 다수로 형성되는 경우는 다음과 같다.
상기 상부 몸체(10)에 세개의 피스톤홈(11)이 형성되는 경우 각각의 피스톤홈(11)에 피스톤(20)이 삽입되고, 각각의 피스톤(20)의 하부에 결합되는 샤프트(21)가 삽입되는 샤프트(21) 홈이 상부 몸체(10)에 수직 방향으로 형성된다.
이러한 상기 상부 몸체(10)의 하측에 밸브 시트(30)가 결합되고, 밸브 시트(30)의 하측에 유입구(41)와 유동로(15), 다수의 밸브홈(14) 및 토출구(42)가 형성된 하부 몸체(40)가 결합된다.
이때, 상기 하부 몸체(40)에는 유입구(41)와 유동로(15) 및 토출구(42)가 다수 형성될 수 있다.
상기 다이어프램 밸브는 직렬로 하나 이상 결합되어 모듈로 구성되고, 모듈로 구성된 다이어프램 밸브에 병렬로 다른 다이어프램 밸브가 결합되어 많은 유량을 제어할 수 있게 된다.
그리고, 상기와 같이 다수의 다이어프램 밸브를 직렬과 병렬로 연결한뒤 제어부의 제어를 통해 유량을 제어하게 되면 펌프의 역할로서 사용 가능하게 된다.
이렇게 상기 다이어프램 밸브가 하나 이상 결합되어 모듈로 구성되면, 다이어프램 밸브의 유입구(41)와 토출구(42)에 액체 또는 기체를 주입하는 유입관과 유동되는 액체 또는 기체를 외부로 토출시키는 토출관을 연결하게 된다.
이러한 상기 다이어프램 밸브의 솔레노이드 밸브(50)에 제어부가 연결되고, 제어부와 다이어프램 밸브의 토출구(42) 간에 유량계 또는 저울이 연결된다.
상기 액체 또는 기체의 유량을 제어하는 단계(S20)에서는 상기 다이어프램 밸브를 모듈로 구성하고 유입관 및 토출관을 연결하는 단계(S10)를 통해 다이어프램 밸브가 유량을 제어하기 위한 설비에 설치되면, 제어부와 연결되는 외부의 입력 장치를 통해 제어부에 목표 유량의 목표값과, 목표값을 달성하도록 하기 위한 다이어프램 밸브의 동작시간을 제어할 수 있는 시간값을 제어부에 설정한다.
그리고, 상기 제어부에 설정된 목표값과 시간값을 기준으로 제어부에서 전송되는 제어신호로 솔레노이드 밸브(50)를 작동시켜 다이어프램 밸브를 동작시킨다.
상기 다이어프램 밸브가 동작되면 액체 또는 기체의 유량을 측정하여 설정된 목표값과 비교하는 단계(S30)를 통해 제어부와 다이어프램 밸브의 토출구(42) 간에 연결되는 유량계 또는 저울을 통해 유동되는 유량을 측정하여 제어부로 전송하고, 측정되는 유량 측정값과 제어부에 설정되는 목표값을 제어부에서 비교하게 된다.
이렇게 제어부에서 비교된 유량값으로 제어부에서 제어신호를 다이어프램 밸브의 솔레노이드 밸브(50)에 전송하고, 다이어프램 밸브를 제어하는 단계를 통해 다이어프램 밸브로 제어되는 비교 결과값이 목표값에 도달하여 일치하게 되면 다이어프램 밸브의 동작을 정지시켜 액체 또는 기체의 유동을 차단하게 된다(S40).
반대로 상기 제어부에서 비교된 측정값과 목표값을 비교한 비교 결과값이 일치하지 않을 경우 측정값과 목표값이 일치할 때까지 다이어프램 밸브를 제어하게 된다(S40).
상기 다이어프램 밸브를 작동시키는 순서는 다음과 같다.
먼저 제어부의 제어신호를 통해 솔레노이드 밸브(50)에서 피스톤(20) 홈에 유입되는 공기로 인해 상부 몸체(10) 내부의 피스톤(20)이 승강되며, 승강되는 피스톤(20)과 연결된 샤프트(21)가 상승될 때 발생되는 흡입력으로 인해 유입구(41) 상측의 밸브 시트(30)를 상승시켜 유입구(41)를 개방하게 된다.
이때, 상기 솔레노이드 밸브(50)에서 공기를 주입하는 방향이 피스톤(20)의 상측인 경우에는 단순히 다이어프램 밸브는 밸브 역할만 할 수도 있다.
이에 이어 중앙의 피스톤(20)을 솔레노이드 밸브(50)를 통해 작동시키면, 중앙의 피스톤(20)이 상승될때 샤프트(21) 홈에 발생되는 흡입력으로 인해 유동로(15) 상에 위치하는 밸브 시트(30)가 상승되며, 상승되는 밸브 시트(30)의 흡입력으로 유입구(41)의 액체 또는 기체가 흡입되어 유동로(15)로 유입된다.
이렇게 유동로(15)로 액체 또는 기체가 유입되면 솔레노이드 밸브(50)를 통해 유입구(41) 상측의 피스톤(20)이 하강되어 유입구(41) 상측의 밸브홈(14)을 밸브 시트(30)가 차단하게 된다.
이와 동시에 토출구(42) 상측의 피스톤(20)이 솔레노이드 밸브(50)를 통해 상승되며, 이로 인해 토출구(42) 밸브홈(14)의 밸브 시트(30)가 개방된다. 그리고, 상기 중앙의 피스톤(20)이 하강되어 중앙의 밸브 시트(30)를 하강시켜 유동로(15) 상에 형성된 밸브홈(14)을 차단하고, 이러한 중앙의 밸브 시트(30) 하강으로 액체 또는 기체가 토출구(42) 측으로 유동된다.
상기 토출구(42)로 액체 또는 기체가 토출되면 토출구(42) 상측의 피스톤(20)이 하강되어 토출구(42) 상측의 밸브홈(14)을 밸브 시트(30)가 차단하게 되고, 이와 동시에 유입구(41)의 피스톤(20)이 상승되어 유입구(41) 상측의 밸브 시트(30)를 상승시켜 유입구(41)의 밸브홈(14)을 개방하게 된다.
이러한 동작이 반복적으로 이루어져 본 발명의 구성이 일반적인 펌프의 역할을 할 수 있게 된다.
그리고, 상기 솔레노이드 밸브(50)와 피스톤홈(11) 간의 연통구(13)가 피스톤(20)의 상측에 형성되어 솔레노이드 밸브(50)에서 주입되는 공기의 방향이 반대가 되는 경우 상기의 다이어프램 밸브의 동작과는 반대로 이루어지며, 이로 인해 단순 밸브 역할을 하도록 할 수 있으며, 동작만 반대로 동작되는 펌프로서도 사용이 가능해진다.
이와 같이 구성되는 본 발명은 금속 재질로 이루어지는 피스톤홈과 샤프트홈, 밸브홈, 유입구 및 토출구가 하나 또는 다수로 구성되어 다이어프램 밸브로 구성되므로 고온의 액체 또는 기체의 유동을 제어할 수 있고, 다수로 구성될 경우 모듈화되어 하나의 펌프처럼 구동할 수 있으며, 미세한 양의 유량을 제어 할 수 있는 이점이 있다.
상기와 같은 다이어프램 밸브는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
10 : 상부 몸체 11 : 피스톤홈
12 : 샤프트홈 13 : 연통구
14 : 밸브홈 15 : 유동로
20 : 피스톤 21 :샤프트
30 : 밸브 시트
40 : 하부 몸체 41 : 유입구
42 : 토출구
50 : 솔레노이드 밸브

Claims (5)

  1. 내부의 수직방향으로 피스톤홈과 샤프트홈이 형성되어 피스톤과 샤프트가 삽입되는 상부 몸체와, 상기 상부 몸체의 하측에 결합되는 밸브 시트와, 상기 밸브 시트의 하측에 결합되며 유입구와 유동로 및 토출구가 형성되는 하부 몸체 및 상기 피스톤 홈에 주입하는 공기를 제어하는 솔레노이드 밸브로 구성되는 다이어프램 밸브를 직렬로 하나 이상 결합하여 모듈로 구성하고, 상기 직렬로 하나 이상 결합된 다이어프램 밸브의 유입구와 토출구에 액체 또는 기체가 유입되는 유입관 및 토출관을 연결하는 단계;
    상기 다이어프램 밸브의 솔레노이드 밸브를 제어부에서 설정되는 목표값 및 시간값에 맞도록 제어신호를 통해 제어하여 상기 유입구를 통해 유입되는 액체 또는 기체의 유량을 제어하는 단계;
    상기 다이어프램 밸브를 통해 조절되는 액체 또는 기체의 유량이 상기 제어부에 설정된 제어되는 유량 목표값 및 상기 다이어프램 밸브를 동작시키는 시간값과 일치하는지 상기 다이어프램 밸브와 상기 제어부 간에 연결되는 유량계 또는 저울을 통해 측정된 상기 액체 또는 기체의 유량 측정값과 목표값을 상기 제어부에서 비교하는 단계; 및
    상기 제어부에서 비교된 상기 측정값과 목표값의 비교 결과값이 일치할 경우 상기 다이어프램 밸브의 동작을 정지시키고, 상기 제어부에서 비교된 상기 측정값과 목표값의 비교 결과값이 일치하지 않을 경우 상기 측정값과 목표값이 일치할 때까지 상기 다이어프램 밸브를 제어하는 단계;를 포함하는 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 다이어프램 밸브는 수직방향으로 하나 또는 다수의 피스톤홈이 형성되고, 일측에 솔레노이드 밸브가 결합되며, 상기 피스톤홈과 하부 간에 수직방향으로 샤프트홈이 형성되고, 상기 피스톤홈에 피스톤이 삽입되며, 상기 피스톤의 하부에 연결되는 샤프트가 상기 샤프트홈에 삽입되는 상부 몸체;
    상기 상부 몸체의 하단에 결합되며, 박막 형태로 형성되어 상기 피스톤의 동작을 통해 승강되는 밸브 시트;
    상기 밸브 시트의 하측에 결합되며, 외부에서 유입되는 액체 또는 기체가 유입되는 유입구가 하부에 형성되고, 상기 유입구를 통해 유입된 액체 또는 기체가 토출되는 토출구가 측면 또는 하부측으로 형성되는 하부 몸체; 및
    상기 상부 몸체의 일측에 결합되어 상기 상부 몸체의 상기 피스톤홈에 공기를 주입하여 상기 피스톤이 승강되도록 하는 솔레노이드 밸브;를 포함하는 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 상부 몸체와, 하부 몸체, 솔레노이드밸브, 피스톤 및 밸브 시트는 금속재질로 형성되어 고온의 액체 또는 기체의 유동을 개폐할 수 있는 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 다이어프램 밸브는 직렬로 하나 이상 결합되어 모듈로 구성되고, 상기 모듈로 구성된 다이어프램 밸브에 병렬로 다른 상기 다이어프램 밸브가 결합되는 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 외부의 입력장치를 통해 입력된 상기 유량 목표값과 시간값을 제어하여 상기 다이어프램 밸브가 유입되는 액체 또는 기체를 펌핑하여 상기 다이어프램 밸브가 펌프로 동작하도록 하는 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법.
KR20130065964A 2013-06-10 2013-06-10 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법 KR101491711B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130065964A KR101491711B1 (ko) 2013-06-10 2013-06-10 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법
PCT/KR2013/007525 WO2014200149A1 (en) 2013-06-10 2013-08-22 Method of controlling flow rate of liquid or gas using diaphram valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130065964A KR101491711B1 (ko) 2013-06-10 2013-06-10 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140144040A true KR20140144040A (ko) 2014-12-18
KR101491711B1 KR101491711B1 (ko) 2015-02-11

Family

ID=52022425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130065964A KR101491711B1 (ko) 2013-06-10 2013-06-10 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101491711B1 (ko)
WO (1) WO2014200149A1 (ko)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4070004A (en) * 1976-03-01 1978-01-24 Waters Associates, Inc. Diaphragm valve
JPH0475286U (ko) * 1990-11-09 1992-06-30
JP3456747B2 (ja) * 1994-04-20 2003-10-14 株式会社アサヒ・エンタープライズ 調整弁
US6007046A (en) * 1997-12-15 1999-12-28 Coulter International Corp. Fluid transport circuit and valve structure therefor
TW441734U (en) * 2000-07-27 2001-06-16 Ind Tech Res Inst Switch mechanism of gas control module
US6736370B1 (en) * 2002-12-20 2004-05-18 Applied Materials, Inc. Diaphragm valve with dynamic metal seat and coned disk springs
DE602004026334D1 (de) * 2003-10-17 2010-05-12 Sundew Technologies Llc Ausfallsicheres, pneumatisch betätigtes ventil
JP4006404B2 (ja) 2004-01-22 2007-11-14 アドバンスエレクトリックジャパン株式会社 混合弁及び混合装置
US7216528B2 (en) * 2005-02-22 2007-05-15 Mecanique Analytique Inc. Diaphragm-sealed valve, analytical chromatographic system and method using the same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014200149A1 (en) 2014-12-18
KR101491711B1 (ko) 2015-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101122763B1 (ko) 유량 연동형 비례제어식 감압 밸브 시스템
RU2374505C2 (ru) Объемный бустер с асимметричным режимом потока для приводов клапанов (варианты)
WO2007114912A3 (en) Check valve diaphragm micropump
CN100383443C (zh) 流体控制阀
US10435999B2 (en) Fluid release valve
CN105113581A (zh) 一种供水稳压罐补气装置及能自动补气的供水稳压罐系统
CN111183318B (zh) 用于控制流体流动的阀、流体分配系统和用于测量差压的方法
KR101491713B1 (ko) 액체 또는 기체의 유량 제어방법
KR101491711B1 (ko) 다이어프램 밸브를 이용한 액체 또는 기체의 유량 제어방법
EP3894757B1 (en) Distribution pump arrangement for a hydraulic distribution system having changing flowing direction
KR101881738B1 (ko) 솔레노이드밸브가 구비된 매니폴드장치 및 이의 분해조립방법
KR101593947B1 (ko) 에어배출 기능을 갖는 5웨이 체크 밸브를 구비한 횡형 가압 펌프
CN207145250U (zh) 具有多个泵腔的高扬程泵机
KR20140144038A (ko) 다이어프램 밸브
CN105485979B (zh) 热力膨胀阀和具有该热力膨胀阀的热泵系统
KR200492543Y1 (ko) 진공 게이트 밸브에 적용되는 압력변동 충격방지장치
KR101321976B1 (ko) 작동 신뢰성이 보장되는 다이어프램 펌프
KR101962026B1 (ko) 컨덕턴스 가변 기능을 갖는 유량조절유닛, 진공밸브, 진공도 조절시스템 및 조절방법
CN106020254A (zh) 一种流量控制装置
KR200388668Y1 (ko) 단속발브 겸용 감압변
CN109373024A (zh) 组合式真空充气阀
WO2015161741A1 (zh) 一种分导活塞式阀门
KR101306061B1 (ko) 진공 발생기
KR102043967B1 (ko) 솔레노이드 밸브
KR100985763B1 (ko) 파일럿 타입 안전밸브 및 그 개폐방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180205

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190207

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200203

Year of fee payment: 6