KR20230081849A - 배관계의 맥동완화 및 감압비 고정형 감압밸브 - Google Patents

배관계의 맥동완화 및 감압비 고정형 감압밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배관계의 맥동완화 및 감압비 고정형 감압밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밸브의 맥동완화 및 감압비를 고정하여 안정적인 구동이 가능토록 하기 위하여, 밸브에 개폐속도 조절밸브를 더 구비하여 사용하는 것으로, 이러한 개폐속도 조절밸브는 내부에 니들밸브와 체크밸브가 2개의 분기라인에 각각 설치되어, 개폐속도 조절밸브의 설치방향에 따라 유입 또는 유출 어느 한곳의 유량이 더 증가되거나 감소되도록 함으로서, 사전설정된 밸브 유입구과 유출구 상호간의 감압비가 항시 유지될 수 있도록 다양한 설치가 가능해지는 배관계의 맥동완화 및 감압비 고정형 감압밸브에 관한 것이다.

Description

배관계의 맥동완화 및 감압비 고정형 감압밸브{Pulsation relief and pressure reducing ratio fixed type pressure reducing valve used in piping}
본 발명은 개폐속도 조절밸브를 부가하여, 맥동이 완화되며 감압비를 고정시켜 사용할 수 있도록 하는 배관계의 맥동완화 및 감압비 고정형 감압밸브에 관한 것이다.
일반적인 감압컨트롤 밸브는 유체가 공급되는 배관에 설치되고 유입구와 유출구를 가지며 글로우브 타입의 둥근 몸체에 파이프형상의 바디시트가 고정 접합되고 이 바디시트와 맞물리는 디스크가 상하 이동을 하여 개폐할 수 있도록 하고, 상기 디스크는 상부로 돌출되게 디스크 스템을 연결하며, 스템은 다이어프램에 연결되어 다이어프램의 상부에 파일럿밸브를 통하여 유입되는 압력에 의해 디스크가 닫히도록 되어있다.
상기 다이어프램 하부는 유입구의 유체가 자유롭게 드나들 수 있도록 유입구홀이 있으며 이 홀을 통해 유입구의 압력이 다이어프램 하부에 전달되어 유입구의 압력과 다이어프램 하부의 압력은 같은 상태가 되도록 한다.
또한, 다이어프램 하부에는 공기가 유입되어 다이어프램이 하부에 밀착하지 못하게 되거나, 압력 전달이 원활하지 않아 다이어프램과 스템으로 연결되어 있는 디스크가 완전히 닫히지 못하거나 압력 조절이 불안정해 질 수 있기 때문에 공기를 배출시키기 위해 에어 홀을 두고 있다.
파일럿밸브는 유출구의 압력을 받아 설정압력 이상이 되면, 유입구와 다이어프램 상부의 연결통로를 통해 유입구의 압력이 다이어프램 상부로 들어와 다이어프램 상부의 압력이 하부의 압력보다 높아져 다이어프램, 스템과 연결된 디스크가 서서히 닫히게 되고, 상기 디스크가 닫힘에 따라 유출구의 압력이 파일럿밸브 설정압력 이하로 되면 파일럿밸브는 유입구와 다이어프램 상부로 연결된 통로보다 큰 유출구와 다이어프램 상부로 연결된 통로를 열어 다이어프램 상부의 압력을 유출구의 압력까지 낮추게 되고 다이어프램의 하부 압력이 다이어프램 상부 압력보다 높아져서 디스크는 빠르게 열리게 된다.
이와 같은 연속되는 동작에 의해 파일럿밸브의 설정압력에 컨트롤 밸브의 유출구 압력이 같아지도록 디스크의 개도율이 조정되는 것을 다이어프램식 컨트롤 밸브라 한다.
상기와 같이 다이어프램 식 컨트롤 밸브는 유출구의 사용 유량에 따라 디스크의 개도율이 정해지는데 물을 적게 쓰는 새벽 시간대나 계절 등의 요인으로 물의 사용량이 변화하고 물 사용량을 매우 적게 제한하는 요인이 조합하여 발생하게 되면 일반적으로 캐비테이션이 발생하게 되는 10% 이하의 디스크 개도율에서 밸브가 동작하는 상태가 되며 이때 밸브는 디스크가 열림과 닫힘을 반복하는 맥동이 일어나게 된다
이렇듯 이러한 기존의 컨트롤 밸브들은 감압비 고정이 힘들거나, 맥동의 완화가 잘 되지도 않는다는 문제가 있었고, 이를 위해 파일럿 밸브를 설치시에는 구성 및 설치가 복잡해지는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허공보 10-2189454호(2020.12.04.등록)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 밸브에서 발생되는 맥동을 완화시키고, 감압비를 고정하여 사용함으로써 안정적인 개도 유지 및 사용이 가능해지도록 하기 위해, 다이어프램을 사용하는 감압밸브에 개폐속도의 조절이 가능한 조절밸브를 더 구비하여 일체로 사용하는 것으로서, 이러한 개폐속도 조절밸브는 내부에 니들밸브와 체크밸브 2개를 동시에 사용하여, 사용방향에 따라 유체의 유입량이 유출량보다 상대적으로 많아지너가 또는 그 반대가 될 수 있도록 하여, 사용되는 지역에 따라 현장상황에 맞춰 다양하게 사용되어, 항시 일정한 감압비를 유지하면서 맥동을 완화시킬 수 있도록 하는 배관계의 맥동완화 및 감압비 고정형 감압밸브를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 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 위한 수단으로서,
승, 하강 작동이 가능한 디스크(11)와 연결된 스템(12)의 상단이 내부의 다이어프램(13)과 연결설치되고, 유출구(B)측 유체 압력에 따라, 다이어프램(13)이 제어되어, 내부의 디스크(11)가 개폐되면서 유로(H)가 조절되는 감압밸브(10);
상기 감압밸브(10)의 유출구(B)측과 다이어프램(13) 상단을 연결하는 연결통로(14)에 설치되어 다이어프램(13)의 작동을 제어하되, 내부를 통과하는 유체의 흐름을 제어하여 개폐속도가 조절되도록 함으로써, 사전설정된 감압밸브(10)의 유입구(A)과 유출구(B) 상호간의 감압비가 항시 유지되도록 하여, 안정적인 유로(H)의 개도확보로 캐비테이션 및 맥동현상이 발생되지 않도록 하는 개폐속도 조절밸브(20);
로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 밸브의 맥동을 완화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 설치되는 장소 및 위치 등, 설치되는 밸브가 현장조건에 맞게 설정된 감압비를 항시 유지할 수 있도록, 밸브의 유입구과 유출구의 감압비를 개폐속도 조절밸브를 통해 항시 유지할 수 있도록 하여, 안정적인 밸브의 구동이 가능해지는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 개폐속도 조절밸브의 유입부와 유출부의 사용방향에 따라, 다양한 상황 및 감압밸브(또는 컨트롤 밸브)에 적용이 적용하며, 밸브의 개방 또는 밀폐 중 어느 하나의 작동속도가 증가되도록 할 수 있는 효과가 있다.
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. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도하지 않는다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징으로 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.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배관계의 맥동완화 및 감압비 고정형 감압밸브를 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 배관계의 맥동완화 및 감압비 고정형 감압밸브는 감압밸브(10), 개폐속도 조절밸브(20)를 포함한다.
상기 감압밸브(10)는 승, 하강 작동이 가능한 디스크(11)와 연결된 스템(12)의 상단이 내부의 다이어프램(13)과 연결설치되고, 유출구(B)측 유체 압력에 따라, 다이어프램(13)이 제어되어, 내부의 디스크(11)가 개폐되면서 유로(H)가 조절되는 널리 알려지며 공지된 컨트롤 밸브 또는 감압밸브이다.
이러한 밸브의 구성 및 작동은 공지된 내용이기에, 상세한 설명은 생략한다.
상기 개폐속도 조절밸브(20)는 전술된 감압밸브(10)의 유출구(B)측과 다이어프램(13) 상단을 연결하는 연결통로(14)에 설치되어 다이어프램(13)의 작동을 제어하되, 내부를 통과하는 유체의 흐름을 제어하여 개폐속도가 조절되도록 함으로써, 사전설정된 감압밸브(10)의 유입구(A)과 유출구(B) 상호간의 감압비가 항시 유지되도록 하여, 안정적인 유로(H)의 개도확보로 캐비테이션 및 맥동현상이 발생되지 않도록 하는 것이다.
이를 위한 개폐속도 조절밸브(20)의 구성을 살펴보면, 하우징(21), 니들밸브(30), 체크밸브(40)를 포함한다.
상기 하우징(21)은 제 1, 2통로(22, 23)를 양단에 각각 형성되고, 내부에 제 1, 2통로(22, 23)를 상호간 연통시키는 분기된 2개의 제 1, 2분기라인(24, 25)이 형성되어 있도록 한다. 즉, 제 1분기라인(24)도 제 1, 2통로(22, 23)를 연통시키고, 제 2분기라인(25)도 제 1, 2통로(22, 23)를 연통시키는 것이다.
상기 니들밸브(30)는 전술된 제 1분기라인(24)에 설치되어, 제 1분기라인(24)의 개폐를 조절하는 것으로서, 제 1, 2통로(22, 23)를 연통하는 제 1분기라인(24)의 중단에 설치되어, 개폐정도가 조절되거나 또는 개폐 여부가 제어되도록 한 것으로, 제 1분기라인(24)에서는 제 1통로(22)에서 제 2통로(23)로의 유량과, 제 1통로(22)에서 제 1통로(22)로의 유량은 동일해지는 것이다.
상기 체크밸브(40)는 전술된 제 2분기라인(25)에 설치되어, 제 1통로(22)에서 제 2통로(23)로의 유체이동은 차단하고, 제 2통로(23)에서 제 1통로(22)로의 유체이동은 개방시킴으로써, 상기 제 2분기라인(25)의 개폐를 조절하는 것이다.
이로써, 상기와 같은 구성으로 인하여, 상기 개폐속도 조절밸브(20)는 제 2통로(23)에서 제 1통로(22)로 이동되는 유량이, 제 1통로(22)에서 제 2통로(23)로 이동되는 유량보다 상대적으로 많아, 상기 다이어프램(13) 상단을 연결하는 연결통로(14)에 연결되는 연결방향에 따라, 다이어프램(13)의 개방과 차단 중 하나의 작동이 신속하게 이루어지도록 하는 것이 가능하다. 다시말해, 제 2통로(23)에서 제 1통로(22)로 유체가 이동하는 경우, 제 1, 2분기라인(24, 25) 모두를 통해 유체가 이동되지만, 그 반대로 제 2통로(23)에서 제 1통로(22)로 유체가 이동되는 경우에는, 제 2분기라인(25)이 체크밸브(40)로 막혀있기 때문에, 제 1분기라인(24)으로만 유체가 이동되기 때문이다.
이에, 상기 다이어프램(13) 상단이 제 2통로(23)와 연통되도록 개폐속도 조절밸브(20)가 설치되는 제 1경우, 상기 개폐속도 조절밸브(20)는 내부의 제 1, 2분기라인(24, 25)이 동시에 개방되면서 유속이 증가되어, 다이어프램(13) 상부의 압력감소 속도가 증가함에 따라 감압밸브(10)의 개방속도가 빨라지고,
상기 다이어프램(13) 상단이 제 1통로(22)와 연통되도록, 상기 제 1경우의 개폐속도 조절밸브(20)가 상, 하부 반전된 형태로 설치되는 제 2경우, 상기 개폐속도 조절밸브(20)는 내부의 제 1분기라인(24)만 개방되면서 제 1경우에 비해 유속이 감소되어, 다이어프램(13) 상부의 압력증가 속도가 증가함에 따라, 감압밸브(10)의 차단속도가 빨라지는 것이다.
또한, 이러한 개폐속도 조절밸브(20)는, 유체를 이동시키기 위해 상기 감압밸브(10)가 개방되는 경우, 사전설정된 감압비에 맞춰, 감압밸브(10) 유입구(A)측의 1차 압력에 비례하여, 유출구(B)측의 2차 압력이 조절되도록 함으로서, 감압밸브(10) 일정한 개도를 유지할 수 있도록 하며, 상기 개폐속도 조절밸브(20)는 유체의 이동을 차단시키기 위해 상기 감압밸브(10)가 차단되는 경우, 사전설정된 감압비에 맞춰, 증가되는 감압밸브(10) 유입구(A)측의 1차 압력에 비례하여, 유출구(B)측의 2차 압력이 조절되도록 함으로서, 감압밸브(10)가 차단될 수 있도록 한다.
이러한 사전설정된 감압비는 본 발명의 감압밸브(10)가 설치되는 지역 또는 현장에 따라 달라질 수 있는 것으로, 이러한 현장의 조건에 맞춰 사용자가 사전에 개폐속도 조절밸브(20)를 조절(니들밸브(30)를 회전 등의 조절작동을 통해 제 1분기라인(24) 내부로 유입시키거나 외부로 토출되는 형태로 조절하여, 제 1분기라인(24) 내에 위치되는 니들밸브(30)의 깊이에 따라 개폐정도를 조절하는 등)하여 개폐량 또는 개폐여부를 제어하도록 한다.
더불어, 상기와 같은 작동을 위해, 상기 감압밸브(10)의 유입구(A) 및 다이어프램(13) 상단측에는 각각 볼밸브(V) 및 압력계(P)가 각각 연결설치되어 있어야 함은 당연할 것이며, 감압밸브(10)의 유출구(B)와 다이어프램(13) 상단측을 연결하면서 개폐속도 조절밸브(20) 설치되어 있는 연결통로(14)의 경우에도, 볼밸브(V) 및 스트레이너(15)(strainer)가 더 설치되어 있도록 한다.
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: 감압밸브 11: 디스크
12: 스템 13: 다이어프램
14: 연결통로 15: 스트레이너
20: 개폐속도 조절밸브 21: 하우징
22: 제 1통로 23: 제 2통로
30: 니들밸브 40: 체크밸브
A: 유입구 B: 유출구
P: 압력계 V: 볼밸브

Claims (6)

  1. 승, 하강 작동이 가능한 디스크(11)와 연결된 스템(12)의 상단이 내부의 다이어프램(13)과 연결설치되고, 유출구(B)측 유체 압력에 따라, 다이어프램(13)이 제어되어, 내부의 디스크(11)가 개폐되면서 유로(H)가 조절되는 감압밸브(10);
    상기 감압밸브(10)의 유출구(B)측과 다이어프램(13) 상단을 연결하는 연결통로(14)에 설치되어 다이어프램(13)의 작동을 제어하되, 내부를 통과하는 유체의 흐름을 제어하여 개폐속도가 조절되도록 함으로써, 사전설정된 감압밸브(10)의 유입구(A)과 유출구(B) 상호간의 감압비가 항시 유지되도록 하여, 안정적인 유로(H)의 개도확보로 캐비테이션 및 맥동현상이 발생되지 않도록 하는 개폐속도 조절밸브(20);
    로 구성되는 것을 특징으로 하는 배관계의 맥동완화 및 감압비 고정형 감압밸브.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 개폐속도 조절밸브(20)는
    제 1, 2통로(22, 23)가 양단에 형성되고, 내부에 제 1, 2통로(22, 23)를 상호간 연통시키는 분기된 2개의 제 1, 2분기라인(24, 25)이 형성되어 있는 하우징(21);
    상기 제 1분기라인(24)에 설치되어, 제 1분기라인(24)의 개폐를 조절하는 니들밸브(30);
    상기 제 2분기라인(25)에 설치되어, 제 1통로(22)에서 제 2통로(23)로의 유체이동은 차단하고, 제 2통로(23)에서 제 1통로(22)로의 유체이동은 개방시킴으로써, 상기 제 2분기라인(25)의 개폐를 조절하는 체크밸브(40);
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배관계의 맥동완화 및 감압비 고정형 감압밸브.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 개폐속도 조절밸브(20)는
    상기 제 2통로(23)에서 제 1통로(22)로 이동되는 유량이, 제 1통로(22)에서 제 2통로(23)로 이동되는 유량보다 상대적으로 많아짐으로써, 상기 다이어프램(13) 상단을 연결하는 연결통로(14)에 연결되는 연결방향에 따라, 다이어프램(13)의 개방과 차단 중 하나의 작동이 신속하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 배관계의 맥동완화 및 감압비 고정형 감압밸브.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 다이어프램(13) 상단이 제 2통로(23)와 연통되도록 개폐속도 조절밸브(20)가 설치되는 제 1경우, 상기 개폐속도 조절밸브(20)는 내부의 제 1, 2분기라인(24, 25)이 동시에 개방되면서 유속이 증가되어, 다이어프램(13) 상부의 압력감소 속도가 증가함에 따라 감압밸브(10)의 개방속도가 빨라지고,
    상기 다이어프램(13) 상단이 제 1통로(22)와 연통되도록, 상기 제 1경우의 개폐속도 조절밸브(20)가 상, 하부 반전된 형태로 설치되는 제 2경우, 상기 개폐속도 조절밸브(20)는 내부의 제 1분기라인(24)만 개방되면서 제 1경우에 비해 유속이 감소되어, 다이어프램(13) 상부의 압력증가 속도가 증가함에 따라, 감압밸브(10)의 차단속도가 빨라지는 것을 특징으로 하는 배관계의 맥동완화 및 감압비 고정형 감압밸브.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 개폐속도 조절밸브(20)는
    유체를 이동시키기 위해 상기 감압밸브(10)가 개방되는 경우, 사전설정된 감압비에 맞춰, 감압밸브(10) 유입구(A)측의 1차 압력에 비례하여, 유출구(B)측의 2차 압력이 조절되도록 함으로서, 감압밸브(10) 일정한 개도를 유지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 배관계의 맥동완화 및 감압비 고정형 감압밸브.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 개폐속도 조절밸브(20)는
    유체의 이동을 차단시키기 위해 상기 감압밸브(10)가 차단되는 경우, 사전설정된 감압비에 맞춰, 증가되는 감압밸브(10) 유입구(A)측의 1차 압력에 비례하여, 유출구(B)측의 2차 압력이 조절되도록 함으로서, 감압밸브(10)가 차단될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 배관계의 맥동완화 및 감압비 고정형 감압밸브.
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KR1020210168336A KR20230081849A (ko) 2021-11-30 2021-11-30 배관계의 맥동완화 및 감압비 고정형 감압밸브

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102189454B1 (ko) 2020-06-23 2020-12-14 (주) 삼진정밀 조절 가능한 디스크 가이드 구조를 가지는 캐비테이션 및 맥동 완화 감압 컨트롤밸브

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102189454B1 (ko) 2020-06-23 2020-12-14 (주) 삼진정밀 조절 가능한 디스크 가이드 구조를 가지는 캐비테이션 및 맥동 완화 감압 컨트롤밸브

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