KR20150003010A - 레귤레이터 - Google Patents

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KR20150003010A
KR20150003010A KR1020130075530A KR20130075530A KR20150003010A KR 20150003010 A KR20150003010 A KR 20150003010A KR 1020130075530 A KR1020130075530 A KR 1020130075530A KR 20130075530 A KR20130075530 A KR 20130075530A KR 20150003010 A KR20150003010 A KR 20150003010A
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조충희
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주식회사 엑시언
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Abstract

본 발명의 레귤레이터는, 입구포트와 출구포트가 구비되는 바디; 상기 바디의 내부에 형성되는 유입유로와 유출유로; 상기 유입유로를 마감하며 상기 유입유로와 유출유로가 연결되도록 연결유로가 형성되는 가이드; 상기 가이드에 수용되어 오리피스 간극을 형성하는 밸브 조립체; 상기 바디의 개방된 단부를 마감하는 커버; 상기 유출유로로 유입된 가스의 압력이 작용하도록 상기 바디에 형성된 피스톤실에 설치되며, 상기 밸브 조립체와 결합되는 피스톤; 상기 피스톤과 커버 사이에 개재되는 스프링; 및 상기 바디와 밸브 조립체 사이에 개재되는 보조 스프링;이 포함되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 감압된 가스가 유출되는 출구유로와 피스톤실을 연결함으로써, 미세한 출구압 변동에도 피스톤이 작동하여 출구압 진동이 감소되는 장점이 있으며, 밸브 조립체를 자유결합 방식으로 구성하여 각 구성품 간에 이격이 존재하거나 동축도가 양호하지 않더라도 밸브 조립체의 폐쇄가 가능하게 됨으로써, 밸브 조립체를 이루는 각 구성품의 이격 및 동축도 불량으로 인한 폐쇄압 상승을 미연에 방지한다.

Description

레귤레이터{REGULATOR}
본 발명은 레귤레이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고압으로 압축된 가스를 엔진이나 시스템에 요구되는 일정한 압력으로 감압 조정하는 레귤레이터에 관한 것이다.
일반적으로, 레귤레이터는 입구 측에 형성된 고압의 가스압력을 소정의 압력으로 감압하여 출구 측으로 공급하는 장치이다.
이러한 레귤레이터의 정압기능은 많은 분야에서 사용되며, 그중에서도 천연가스 자동차용 감압장치의 연료시스템에 사용된다.
또한, 레귤레이터를 연료시스템에 적용하여 천연가스 자동차의 엔진에 고압가스 연료를 일정하고 균등하게 공급하게 됨에 따라, 연소효율을 높이고 엔진의 출력을 향상시키게 된다.
더욱이, 지금에 이르러 천연가스를 연료로 하는 자동차의 공급이 많아지고 그에 따라 수요도 증가함에 따라 레귤레이터가 사용되는 범위는 광범위해졌다.
이에 따라, 산업에서는 더욱 정밀하고 정압효율이 높으며 높은 수준의 내구성을 지닌 레귤레이터의 개발을 필요로 하게 되었다.
이러한 레귤레이터에 관한 그 대표적인 예가 하기 문헌 1(이하, '종래기술'이라 한다)에 개시되어 있으며, 도 1을 참조하여 종래기술에 따른 레귤레이터에 대하여 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래기술의 레귤레이터(10)는 탱크(12)에 형성된 체결부(16)에 조립되는 본체(14)와, 상기 본체(14)에 형성된 유입구(20)를 통해 구비되는 솔레노이드(22)와, 상기 본체(14)에 구비되는 아웃렛(24)이 포함되고, 상기 유입구(20)에서 저압 챔버(28)까지 형성된 고압 유체 회로(26)가 더 포함된다.
또한, 레귤레이터(10)는 저압 챔버(28)로 확대되는 압력 조절식 장치(32)를 포함하고, 상기 압력 조절식 장치(32)는 보상 피스톤(34)과 주요 피스톤(36)을 포함한다.
여기서, 보상 피스톤(34)과 주요 피스톤(36)은 유체 회로(26)를 위한 충분한 공간을 형성하기 위해 중심축(18)으로 부터 일정거리 이격되는 공통 중심축(38)을 가진다.
또한, 상기 보상 피스톤(34)은 본체(14)에 형성된 구멍(40)에 위치하고 헤드(42)와 말단부(44)와 축방향 구멍(46)이 포함되며, 상기 구멍(40)에는 보상 스프링(48)이 구비되어 상기 보상 피스톤(34)에 맞물린다.
또한, 상기 주요 피스톤(36)은 상기 본체(14)에 형성된 구멍(50)에 위치하고 헤드(52)와 말단부(54)와 확장부(56)와 축방향 구멍(58)을 포함하며, 상기 구멍(50)에는 메인 스프링(60)이 구비된다.
이렇게 구성된 레귤레이터(10)는, 고압으로 압축된 가스를 일정 압력으로 감압 조정함에 있어 레귤레이터의 작동소음 및 진동을 방지하고, 사용자가 원하는 수치의 가스 압력을 얻을 수 있었다.
그러나, 선행문헌에 개시된 종래기술의 레귤레이터(10)는 그 구조가 복잡하여 가공 및 제조가 어려워 레귤레이터의 정밀성이 저하되는 문제점을 안고 있다.
이에 따라, 구조를 이루는 각 구성품의 동축도와 접촉부의 조도 완화로 인해 폐쇄압이 상승하게 된다.
여기서, 폐쇄압은 고압가스용 레귤레이터의 가장 큰 취약점이며, 이 폐쇄압력의 상승을 방지하는 것이 레귤레이터의 기술적 주안점이라 할 수 있다.
또한, 레귤레이터의 출구압이 변동함에 따라 진동이 발생하고, 이렇게 발생되는 진동은 기계결합에 영향을 주어 내구성이 감소하고 유지비용이 증가하기 된다.
따라서, 레귤레이터의 폐쇄압을 와해하며, 출구압의 진동에 의해 내구성이 저하되는 문제점을 해소할 레귤레이터의 개발이 필요한 시점이다.
미국등록특허 US 6321779 B1 (2001.11.27. 등록)
본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고압으로 압축된 가스를 엔진이나 시스템에서 요구되는 일정 압력으로 감압하며 내진성이 높은 피스톤 구조를 출구유로에 적용함으로써, 최대 유량 배출능력을 얻을 수 있음과 동시에 정밀하게 압력을 컨트롤할 수 있는 레귤레이터를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 자유결합방식의 밸브조립체를 통해 각 구성품의 동축도와 상관없이 폐쇄압력의 상승을 완화할 수 있는 레귤레이터를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레귤레이터는, 입구포트와 출구포트가 구비되는 바디; 상기 바디의 내부에 형성되는 유입유로와 유출유로; 상기 유입유로를 마감하며 상기 유입유로와 유출유로가 연결되도록 연결유로가 형성되는 가이드; 상기 가이드에 수용되어 오리피스 간극을 형성하는 밸브 조립체; 상기 바디의 개방된 단부를 마감하는 커버; 상기 유출유로로 유입된 가스의 압력이 작용하도록 상기 바디에 형성된 피스톤실에 설치되며, 상기 밸브 조립체와 결합되는 피스톤; 상기 피스톤과 커버 사이에 개재되는 스프링; 및 상기 바디와 밸브 조립체 사이에 개재되는 보조 스프링;이 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 입구포트를 통해 유입된 가스는 오리피스 간극을 통과하여 감압되고, 감압된 가스는 출구포트로 유출되며, 상기 유출유로의 가스 압력이 높을 경우, 상기 피스톤이 작동하여 오리피스 간극이 조절되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 밸브 조립체는 샤프트와 밸브와 밸브가이드로 구분형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유출유로는 상기 연결유로와 실린더실과 출구포트가 연결되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 바디에 구비된 입구포트의 개도량을 조절하는 컷 오프 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 바디에는 가스의 출구압력을 측정하는 압력센서가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압력센서에 의해 측정된 출구압을 상기 컷 오프 밸브로 피드백(FEEDBACK)하여 상기 컷 오프 밸브의 개도량을 자동제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 바디에는 밸브 조립체를 통과한 가스의 압력이 설정압력보다 높은 경우에 가스를 상기 바디의 외부로 배출하여 정압을 유지하는 릴리프밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 릴리프 밸브는, 상기 바디에 형성되는 릴리프 밸브시트와, 상기 릴피프 밸브시트를 개폐하는 릴리프 밸브체와, 상기 릴리프 밸브체를 감싸도록 상기 바디와 결합하는 릴리프 본체 및 상기 릴리프 밸브체와 릴리프 본체 사이에 개재되어 상기 릴리프 밸브체를 릴리프 밸브시트 방향으로 이동하도록 탄성력을 인가하는 릴리프 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 커버는 바디와 나사결합되어 상기 스프링의 탄성력을 조정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 바디에는 온수 니플이 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 레귤레이터에 따르면, 감압된 가스가 유출되는 출구유로와 피스톤실을 연결함으로써, 미세한 출구압 변동에도 피스톤이 작동하여 출구압 진동이 감소되는 장점이 있다.
또한, 압력센서에 의해 측정된 감압된 가스의 출구압을 컷 오프 밸브로 피드백(FEEDBACK)하여 입구포트의 개폐 및 개도량을 자동제어한다.
이에 따라, 감압이 이루어진 가스의 출구압력을 측정하여 원하는 가스의 압력과 유량을 자동으로 제어할 수 있다.
또한, 밸브 조립체를 자유결합 방식으로 구성함으로써, 각 구성품 간에 이격이 존재하거나 동축도가 양호하지 않더라도 밸브 조립체의 폐쇄가 가능하다.
즉, 밸브 조립체의 각 구성품의 이격 및 동축도 불량으로 인한 폐쇄압 상승을 미연에 방지한다.
또한, 바디와 나사 결합된 커버를 조정함에 따라 스프링의 탄성력을 조정하여 밸브 조립체와 피스톤의 셋팅 압력을 자유롭게 조정할 수 있다.
또한, 온수 니플이 구비되어 감압시 발생하는 온도저하에 따른 동작성 저하 및 파손의 위험을 방지하게 된다.
마지막으로, 릴리프 밸브에 의해 감압된 압력이 세팅된 압력보다 초과하는 경우에 정압을 유지함으로써 구동부품을 보호하게 된다.
도 1은 종래의 가스 감압용 레귤레이터의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 레귤레이터를 도시한 분해사시도이다.
도 3은 도 2의 조립도이다.
도 4는 도 3의 단면도이다.
도 5는 도 3을 부분도시한 부분사시도이다.
도 6은 도 3의 릴리프밸브를 도시한 단면도이다.
도 7a와 도 7b는 본 발명에 따른 레귤레이터의 작동상태도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 레귤레이터를 도시한 분해사시도이고, 도 3은 도 2의 조립도이며, 도 4는 도 3의 단면도이고, 도 5는 도 3을 부분도시한 부분사시도이며, 도 6은 도 3의 릴리프밸브를 도시한 단면도이고, 도 7a와 도 7b는 본 발명에 따른 레귤레이터의 작동상태도이다.
도 2 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 레귤레이터(A)는, 입구포트(110)와 출구포트(120)가 구비되는 바디(100);와, 상기 바디(100)의 내부에 형성되는 유입유로(102)와 유출유로(104);와, 상기 유입유로(102)를 마감하며 상기 유입유로(102)와 유출유로(104)가 연결되도록 연결유로(202)가 형성되는 가이드(200);와, 상기 가이드(200)에 수용되어 오리피스 간극을 형성하는 밸브 조립체(300);와, 상기 바디(100)의 개방된 단부를 마감하는 커버(400);와, 상기 유출유로(104)로 유입된 가스의 압력이 작용하도록 상기 바디(100)에 형성된 피스톤실(106)에 설치되며, 상기 밸브 조립체(300)와 결합되는 피스톤(500);과, 상기 피스톤(500)과 커버(400) 사이에 개재되는 스프링(600); 및 상기 바디(100)와 밸브 조립체(300) 사이에 개재되는 보조 스프링(130);이 포함된다.
먼저, 상기 바디(100)는 커버(400)와 체결되어 감압 조정 기능을 수행하는 부품이 자리를 잡을 수 있도록 하는 하우징 역할을 담당하게 된다.
또한, 상기 밸브 조립체(300)는 상기 피스톤(500)과 결합되며, 상기 스프링(500) 및 보조 스프링(130)에 의한 상기 피스톤(300)의 승,하강으로 상기 가이드(200)와 오리피스 간극을 형성하여 감압이 이루어지게 된다.
구체적으로, 상기 가이드(200)의 하단에는 상기 밸브 조립체(300)에 구비되는 제2경사면(340)에 대응하는 제1경사면(210)이 형성되며, 제1,제2경사면(210,340)의 간극에서 오리피스 작용이 일어남에 따라 가스의 감압이 이루어진다.
또한, 상기 가이드(200)는 원통형으로 형성되며, 나사체결을 통해 상기 유입유로(102)를 마감하게 된다.
여기서, 상기 밸브조립체(300)가 수용되는 중공(204)이 형성되며, 상기 연결유로(202)는 상기 가이드(200)의 외주면에 십자교차되어 관통되게 형성된다.
덧붙여, 상기 가이드(200)의 상측에는 상기 밸브 조립체(300)의 수직운동 간에 필요한 가이드링(220)과 O링(230)이 수용되는 삽입부(206)가 형성된다.
한편, 상기 피스톤(500)은 공지된 레귤레이터의 다이어프램(Diaphragm)과 같은 격막 역할을 수행하여 가스의 압력이 작용하여 상기 밸브 조립체(300)를 작동시키는 역할을 담당하게 된다. 즉, 가스의 압력이 작용함에 따라 밸브 조립체(300)와 가이드(200)의 간극이 조정된다.
여기서, 상기 밸브 조립체(300)와 피스톤(500)은 나사결합으로 고정되며, 상기 피스톤의 외주면에는 O링(510)이 삽입되는 O링홈(504)이 형성된다.
또한, 상기 커버(400)는 피스톤(500)과 스프링(600)을 지지하며, 상기 스프링(600)은 가스에 의해 상기 피스톤(500)이 전달받은 힘을 지지하여 힘의 평행을 유지하며 이를 통해 사용자가 원하는 압력을 설정하게 된다.
덧붙여, 상기 피스톤(500)의 상측에는 상기 스프링(600)이 결합되는 돌기(502)가 형성되며, 상기 커버(400)는 바디(100)와 나사결합됨에 따라 상기 스프링(600)의 탄성력을 조정할 수 있다.
이에 따라, 상기 입구포트(110)를 통해 유입된 가스는 오리피스 간극을 통과하여 감압되고, 감압된 가스는 출구포트(120)로 유출되며, 상기 유출유로(104)의 가스 압력이 높을 경우, 상기 피스톤(500)이 작동하여 오리피스 간극이 조절된다.
한편, 상기 밸브 조립체(300)는 샤프트(310)와 밸브(320)와 밸브가이드(330)로 구분형성된다.
구체적으로, 상기 샤프트(310)의 양 끝단에는 나사가 형성되며, 상단나사는 상기 피스톤(500)에 결합되고 하단나사는 상기 밸브가이드(330)에 결합된다.
또한, 상기 밸브가이드(330)는 샤프트(310)과 밸브(320)가 수용되는 수용부(332)와 상기 바디에 삽입되는 삽입부(334)로 구분형성된다.
여기서, 상기 수용부(332)는 샤프트(310)와 밸브(320)가 결합된 직경과 동일한 직경으로 형성되며, 상기 밸브 조립체(300)의 단면형상은 상기 샤프트(310)와 밸브(320)와 밸브가이드(330)가 결합된 상태에서 경사면을 이룬 형상이다.
그리고, 위 경사면은 상기 제2경사면(340)에 해당되며, 상기 제1경사면(210)에 대응하여 오리피스 간극을 형성하게 된다.
또한, 상기 밸브가이드의 삽입부(334)에는 상기 보조스프링(130)이 수용됨에 따라, 상기 밸브 조립체(300)가 가이드(200) 방향으로 이동하도록 탄성력이 인가된다.
따라서, 상기 보조 스프링(130)은 밸브 조립체(300)를 지지하는 역할을 담당하게 되며, 상기 보조스프링(130)의 하단에 스프링 부싱(132)이 더 구비되어 보조 스프링(130)의 반력이 안정적으로 작용하게 된다.
그리고, 상기 유출유로(104)는 상기 연결유로(202)와 실린더실(106)과 출구포트(120)가 연결되도록 형성된다.
이에 따라, 상기 가이드(200)와 밸브 조립체(300)에 의해 감압된 가스가 연결유로(202)를 통해 상기 유출유로(104)로 공급되며, 공급된 가스는 출구포트(120)를 통해 외부로 유출되며 상기 피스톤(500)에 압력을 작용하게 된다.
이때, 공급된 가스의 압력이 설정된 압력보다 높을 경우 상기 피스톤(500)이 상승하게 되고, 상기 가이드(200)와 밸브 조립체(300)의 오리피스 간극이 줄어듬에 따라 미세한 출구압 변동에도 상기 피스톤(500)이 작동하여 출구압 진동이 감소되는 장점이 있다.
한편, 상기 바디의 외주면에 고정되며, 상기 입구포트(110)의 개도량을 조절하는 컷 오프 밸브(700)가 구비된다.
여기서, 상기 컷 오프 밸브(700)는 도 5와 같이 상기 입구포트(110)로 유입되는 가스를 제어할 수 있는 위치에 구비되고, 상기 컷 오프 밸브(700)는 공지된 솔레노이드 밸브를 사용하며, 이에 따른 컷 오프 밸브(700)의 작동 및 구조에 대한 설명은 생략한다.
또한, 상기 바디(100)에는 가스의 출구압력을 측정하는 압력센서(710)가 더 구비되며, 상기 압력센서(710)에 의해 측정된 출구압을 상기 컷 오프 밸브(700)로 피드백(FEEDBACK)하여 상기 입구포트(110)의 개도량을 자동제어하게 된다.
구체적으로, 상기 압력센서(710)에서 측정된 값은 공지된 자동차의 ECU(미도시)로 전달되고, 상기 ECU(미도시)는 그 신호가 적정 압력인지를 연산하여 그 연산값을 다시 컷 오프 밸브(700)로 피드백하여 정압을 유지하게 된다.
즉, 상기 압력센서(710)의 듀티(Duty) 값으로 컨트롤 되는 컷 오프 밸브(700)에 의해 자동 압력 제어가 가능하여 폭넓은 압력 컨트롤 변위를 가지게 되고, 상기 압력센서(710)의 신호를 ECU를 통해 받아 컷 오프 밸브(700)가 입구포트(110)의 개도량을 즉시 제어 가능하여 압력 Drop 없이 늘 일정한 출구압력을 유지하게 된다.
덧붙여, 상기 압력센서(710)은 감압되어 출구포트(120)로 배출되는 가스의 압력을 측정할 수 있는 위치에 설치된다.
그리고, 상기 바디(100)에는 도 6과 같이 상기 가이드(200)를 통과한 가스의 압력이 설정된 압력보다 높은 경우에 가스를 상기 바디(100)의 외부로 배출하여 정압을 유지하는 릴리프 밸브(800)가 더 구비된다.
구체적으로, 상기 릴리프 밸브(800)는, 상기 바디(100)에 형성되는 릴리프 밸브시트(810)와, 상기 릴리프 밸브시트(810)를 개폐하는 릴리프 밸브체(820)와, 상기 릴리프 밸브체(820)를 감싸도록 상기 바디(100)와 결합하며 배출공(831)이 형성되는 릴리프 본체(830) 및 상기 릴리프 밸브체(820)와 릴리프 본체(830) 사이에 개재되어 상기 릴리프 밸브체(820)를 릴리프 밸브시트(810) 방향으로 이동하도록 탄성력을 인가하는 릴리프 스프링(840)으로 구성된다.
이에 따라, 설명 압력보다 가스의 압력이 높은 경우 상기 릴리프 밸브체(820)는 릴리프 스프링(840)을 압축하며 릴리프 밸브시트(810)를 개방하여 가스가 배출되어 정압을 유지한 후 릴리프 밸브시트(810)는 폐쇄된다.
한편, 상기 바디(100)에는 온수 니플(140)이 설치된다. 이에 따라, 상기 온수 니플(140)을 통해 사기 바디(100)의 온수유로(미도시)로 온수를 순환시켜 가스의 감압시 발생하는 온도감소에 따른 동적성 저하 및 파손의 위험을 방지하게 된다.
덧붙여, 본 발명에 따른 레귤레이터(A)는 각 구성품의 조립에 있어서, 나사체결되는 요소에는 O링과 O링홈을 구비하여 기밀 및 수밀을 견고하게 유지한다.
본 발명에 따르면, 밸브 조립체(300)와 가이드(200)에 의해 감압된 가스가 연결유로(202)를 통해 유출유로(104)로 이동하게 되고, 상기 유출유로(104)는 피스톤실(106)과 출구포트(120)로 연결됨으로써, 미세한 출구압 변동에도 상기 피스톤(500)이 작동하여 출구압 진동이 감소되는 장점이 있다.
또한, 상기 압력센서(710)에 의해 측정된 감압된 가스의 출구압을 컷 오프 밸브(700)로 피드백(FEEDBACK)하여 상기 입구포트(110)의 개폐 및 개도량을 자동제어한다.
이에 따라, 감압이 이루어진 가스의 출구압력을 측정하여 원하는 가스의 압력과 유량을 자동으로 제어할 수 있다.
또한, 상기 밸브 조립체(300)를 자유결합 방식으로 구성함으로써, 각 구성품 간에 이격이 존재하거나 동축도가 양호하지 않더라도 상기 밸브 조립체(300)의 폐쇄가 가능하다.
즉, 상기 밸브 조립체(300)의 각 구성품의 이격 및 동축도 불량으로 인한 폐쇄압 상승을 미연에 방지한다.
또한, 상기 바디(100)와 나사 결합된 커버(400)를 조정함에 따라 상기 스프링(600)의 탄성력을 조정하여 상기 밸브 조립체(300)와 피스톤(500)의 셋팅 압력을 자유롭게 조정할 수 있다.
그리고, 상기 릴리프 밸브(800)에 의해 감압된 압력이 세팅된 압력보다 초과하는 경우에 정압을 유지함으로써 구동부품을 보호하게 된다.
이하, 본 발명에 따른 레귤레이터의 동작을 설명한다.
먼저, 도 7a에 도시한 바와 같이, 상기 입구포트(110)로부터 유입된 고압가스는 상기 바디에 형성된 유입유로(102)로 유입되어 상기 유입유로(102)를 마감하는 가이드(200)로 진입하게 되며, 여기서, 입구 압력이 설정된 압력보다 높게 되면 상기 피스톤(300)은 상승하며 밸브 조립체(300) 또한 함께 상승하여 상기 가이드(200)의 연결유로(202)를 폐쇄하는 방향으로 이동하므로 가스의 압력이 낮아지게 된다.
반면, 도 7b에 도시한 바와 같이, 입구 압력이 설정된 압력보다 낮아지게 되면 상기 원리와 반대작용으로 밸브 조립체(300)가 상기 가이드(200)의 연결유로(202)를 개방하는 방향으로 이동하여 출구압이 상승하게 된다.
이때, 상기 밸브조립체(300)와 가이드(200)에서 형성된 오리피스 간극을 거치며 유입된 고압가스의 감압이 이루어지고, 감압된 가스는 상기 가이드(200)에 형성된 연결유로(202)를 통해 유출유로(104)로 진입하게 된다. 그리고, 피스톤실(106)과 출구포트(120)가 이어진 유출유로(104)를 통해 출구포트(120)를 따라 외부로 유출되며 상기 피스톤실(106)에 유입되어 압력을 작용하게 한다.
이에 따라, 유출유로(104)로 유입된 가스의 압력이 설정된 압력보다 높을 경우 상기 피스톤(500)이 상승하며, 상기 피스톤(500)에 고정된 밸브 조립체(300)와 상기 가이드(200)에 의해 형성된 오리피스 간극이 좁아지게 된다.
반면, 유출유로(104)로 유입된 가스의 압력이 설정된 압력보다 낮을 경우 상기 스프링(600)에 인가된 탄성력에 의해 상기 밸브 조립체(300)가 하강되어 오리피스 간극이 넓어지게 된다. 덧붙여, 상기 보조 스프링(130)은 상기 밸브 조립체(300)의 상하운동을 보조하는 역할을 수행하게 된다.
한편, 릴리프 밸브(800)를 구비하여 상기 가이드(200)를 통과한 가스의 압력이 설정된 압력보다 높은 경우에 가스를 상기 바디(100)의 외부로 배출하여 정압을 유지하게 된다.
이후, 압력센서(710)와 컷 오프 밸브(700)에 의해 입구포트(110)의 개도량을 조절하여 정밀하고 일정한 압력을 유지하게 되고, 이렇게 감압된 가스는 출구포트(120)를 통해 레귤레이터(A)의 외부로 배출된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습닥한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.
100 : 바디 110 : 입구포트
120 : 출구포트 130 : 보조 스프링
200 : 가이드 300 : 밸브조립체
400 : 커버 500 : 피스톤
600 : 스프링 700 : 컷 오프 밸브
800 : 릴리프 밸브

Claims (11)

  1. 입구포트와 출구포트가 구비되는 바디;
    상기 바디의 내부에 형성되는 유입유로와 유출유로;
    상기 유입유로를 마감하며 상기 유입유로와 유출유로가 연결되도록 연결유로가 형성되는 가이드;
    상기 가이드에 수용되어 오리피스 간극을 형성하는 밸브 조립체;
    상기 바디의 개방된 단부를 마감하는 커버;
    상기 유출유로로 유입된 가스의 압력이 작용하도록 상기 바디에 형성된 피스톤실에 설치되며, 상기 밸브 조립체와 결합되는 피스톤;
    상기 피스톤과 커버 사이에 개재되는 스프링; 및
    상기 바디와 밸브 조립체 사이에 개재되는 보조 스프링;이 포함되는 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 입구포트를 통해 유입된 가스는 오리피스 간극을 통과하여 감압되고, 감압된 가스는 출구포트로 유출되며, 상기 유출유로의 가스 압력이 높을 경우, 상기 피스톤이 작동하여 오리피스 간극이 조절되는 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 밸브 조립체는 샤프트와 밸브와 밸브가이드로 구분형성되는 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 유출유로는 상기 연결유로와 실린더실과 출구포트가 연결되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 바디에 구비된 입구포트의 개도량을 조절하는 컷 오프 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 바디에는 가스의 출구압력을 측정하는 압력센서가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 압력센서에 의해 측정된 출구압을 상기 컷 오프 밸브로 피드백(FEEDBACK)하여 상기 컷 오프 밸브의 개도량을 자동제어하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 바디에는 밸브 조립체를 통과한 가스의 압력이 설정압력보다 높은 경우에 가스를 상기 바디의 외부로 배출하여 정압을 유지하는 릴리프밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 릴리프밸브는,
    상기 바디에 형성되는 릴리프 밸브시트와, 상기 릴피프 밸브시트를 개폐하는 릴리프 밸브체와, 상기 릴리프 밸브체를 감싸도록 상기 바디와 결합하는 릴리프 본체 및 상기 릴리프 밸브체와 릴리프 본체 사이에 개재되어 상기 릴리프 밸브체를 릴리프 밸브시트 방향으로 이동하도록 탄성력을 인가하는 릴리프 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 커버는 바디와 나사결합되어 상기 스프링의 탄성력을 조정하는 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 바디에는 온수 니플이 설치되는 것을 특징으로 하는 레귤레이터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190039845A (ko) * 2017-10-06 2019-04-16 이연희 에어가압 유압장치용 릴리프 기능을 갖는 압력스위치

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