KR920007771B1 - 감압밸브의 피스톤구조 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

감압밸브의 피스톤구조

제1도는 본 발명에 따른 감압밸브에 대한 실시예를 도시한 단면도.

제2도는 제1도의 피스톤을 도시한 확대 단면도.

제3도 및 제4도는 피스톤의 다른 실시예를 도시한 부분 확대 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 감압밸브단면 2 : 기체-물분리기단면

3 : 드레인밸브단면 10 : 밸브케이싱

12 : 유입구 14 : 밸브포오트

16 : 유출구 18 : 주밸브

20 : 피스톤 21, 3 : 피스톤링

22 : 실린더 35 : 테이퍼표면

26 : 파이로트밸브 27, 35, 41 : 시작점

31 : 고리모양 계단부위 33 : 디스크 모양부분

43 : 구형표면

본 발명은 증기, 압축공기등의 배관 시스템상에 장착되어 2차측 유체압력을 특정의 설정압력으로 유지시키는 감압밸브에 관한 것이며, 상세히는 1차측 유체압력은 2차측 압력의 감지에 의해서 개폐되는 파이로트 밸브를 통하여 피스톤의 상부 표면에 작용하고 피스톤은 피스톤의 상기 상부표면과 2차측에 통해 있는 하부표면 사이의 압력차에 의하여 작동되어 피스톤에 연결된 주밸브를 효과적으로 개폐시키는 형식의 감압밸브의 피스톤구조에 관한 것이다.

이러한 형식의 감압밸브는 파리로트밸브를 통해 피스톤의 상부표면에 유입된 1차측 유체가 피스톤의 상부표면상에 작용하도록 허용하는 반면에 유체가 피스톤과실린더 사이의 틈을 통해 빠져나가 피스톤의 상부표면상에 작용하는 유체압력을 조절한다.

종래의 기술에 있어서, 일본국 실공소제 45-32717호에 개시된 바와같이 피스톤은 측면상에 피스톤링들이 배치되어 있는 두 개의 고리모양홈을 구비하고 실린더안에 삽입되어 피스톤링들은 항상 반경방향으로 불룩하게 튀어나와서 실린더의 내부 표면에 균일하게 접촉한다.

피스톤은 주밸브로부터 분사된 유체에 의해서 기울어져서 피스톤의 모서리가 실린더 내부주위의 표면에 방해를 받아서 원활하게 미끄러지지 않는 고장을 초래한다. 이 고장을 방지하기 위해서는 두 개의 피스톤 홈이 서로 가능하면 멀리 떨어지도록 해서 피스톤이 기울어지기 어려운 구조로 할 필요가 있다. 따라서 피스톤의 상부 고리모양홈과 상부표면의 벽두께들이 얇아지는 것이 불가피하다.

하지만, 피스톤이 상기 피스톤구조에서 채터링(chattering)의 발생으로 현저하게 세로방향으로 진동할 때, 피스톤의 상부표면의 외부주위의 가장자리의 얇은 벽두께 부위는 피스톤이 기울어진 상태하에서 피스톤의 상부부위가 본체의 내부벽과 심하게 충돌함으로써 홈 측면쪽으로 변형되어서 피스톤이 홈안에 꼭 끼게 된다. 그 결과로서 피스톤과 실린더 사이의 틈이 균일치 않게 되어 피스톤은 실린더에 방해받아서 원활하게 미끄러지지않는 고장을 일으킨다.

상기 문제점을 해결하기 위한 기술적 장치는 피스톤은 측표면상에 피스톤링 배치용고리모양홈을 구비하고 있어서 홈에 삽입된 피스톤링과 함께 실린더안으로 미끄럼운동 가능하게 삽입되어 있고, 주밸브는 2차 압력을 효과적으로 감지하기 위한 파리로트밸브를 상기 피스톤의 작동압력을 조절함으로써 효과적으로 개폐되며, 피스톤의 상부표면의 외부주위의 가장자리는 상기 피스톤의 측표면상에 형성된 고리몸양홈의 바닥표면상에 위치된 지점 또는 상기 지점보다 더 안쪽에 있는 지점보다 더 낮게 형성되어 있는 감압밸브의 형식으로 구성되어 있다.

피스톤의 상부부위가 기울어진 상태하에서 본체의 내부벽과 심하게 충돌해도, 피스톤의 상부표면의 외부주위의 가장자리는 사전에 낮게 형성되어 있어서 본체의 내부벽과 접촉하지 않는다.

따라서, 두께가 얇은 벽이 변형되지 않아서 피스톤링은 절대로 홈안에 꼭 끼이지 않는다.

첨부한 도면을 참조하면 본 발명을 보다 더 잘 이해할 수 있다.

제1도는 피스톤의 제1의 실시예(제1도 및 제2도 참조)가 조립된 증기용 감압밸브를 도시한 단면도이다.

이 감압밸브는 감압밸브단면(1), 기체-물분리기단면(2)과 드레인밸브단면(3)으로 구성되어 있다. 밸브케이싱(10)은 유입구(12), 밸브포오트(14)와 유출구(16)로 형성되어 있다. 유입구(12)는 1차측 고압력 유체원에 연결되어 있고 유출구(16)는 2차측 저압력 영역에 연결되어 있다. 밸브포오트(14)는 밸브 시이트부재로 형성되어 있다.

피스톤(20)은 피스톤링(21 및 23)이 피스톤링을 내측으로부터 외측으로 각각 밀어대는 탄성부재(21a 및 23a)와 함께 실린더(22)안으로 미끄러질수 있게 삽입 되도록 배치되어 있는 고리모양홈들을 측표면상에 구비하고 있다. 피스톤로드는 밸브포오트(14)를 통하여 주밸브(18)에 접촉되어 있으며 피스톤의 상부와 하부표면 사이를 서로 통할 수 있게 하는 오리피스(19)가 뚫려 있다.

피스톤은 상부표면에 고리모양홈의 내경(A)의 원주상의 시작점(27)으로부터 외부주위의 방향으로 경사진 테이퍼표면(25)을 구비하고 있다. 물론, 테이퍼 표면은 피스톤이 기울어지더라도 피스톤의 상부부위와 마주한 본체의 내부벽에 접촉하지 않을 만큼 그 각도가 피스톤의 테이퍼표면과 상부표면 사이에 형성되어 있다.

유입구(12)와 피스톤(20)위쪽의 공간에 있어서, 즉 피스톤실과 통해있는 1차 압력 경로(24)는 파이로트밸브(26)가 배치되어 있다.

다이아프램(28)는 플랜지(30 및 32)사이에 끼워져 있는 외부 주위의 가장자리로 장착되어 있다. 다이아프램(28)밑의 공간은 2차 압력경로(32)를 통하여 유출구(16)과 통해 또한, 파이로트밸브(26)의 밸브로드(36)의 헤드끝면은 다이아프램(28)의 중앙 하부표면을 지지하고 있다. 또한 밸브로드(36)의 1차측 유체압력과 파이로트밸브(26)의 밸브본체를 밀어대고 있는 코일스프링의 탄력에 의하여 다이아프램(28)을 밀어낸다.

스프링시이트(38)는 다이아프램(28)의 상부표면상에 장착되어 있다. 압력설정용 코일스프링(40)은 스프링시이트(38)와 스프링받이(42)사이에 배치되어 있으며 밸브케이싱(10)과 나사식으로 맞물려 있는 조정나사는 스프링 받이(42)를 지지하도록 개작되어 있다.

스프링받이(42)는 다이아프램(28)을 내리누리기 위한 압력 설정스프링(40)의 힘을 변화시키는 조정나사(44)를 좌우로 회전시킴에 의해서 이동된다. 다이아프램(28)은 다이아프램의 하부표면상에 작용하는 2차측 압력에 응하는 압력설정스프링(40)의 타력에 관하여 휘어져서 밸브로드(36)을 이동시켜 파이로트밸브를 개패시킨다. 그 결과 1차측 유체압력이 피스톤실안으로 유입되어 피스톤(20)을 구동시키고, 주밸브(18)을 이동시켜서 유입구(12)에서 밸브포오트를 통하여 유출구(16)로 유체를 전송시킨다. 밸브포오트(14)는 2차측 유체압력이 감소되었을 때 열리고, 상기 압력이 증가되었을 때 닫힌다.

밸브포오트(14)밑에 장착된 원통형 격벽부재(46)와 상기 부재(46) 둘레의 밸브케이싱(10)사이에 있는 고리모양 공간(48)의 상부부위는 원추형 간막이(50)을 통하여 유입구(12)와 서로 통하고, 상기 공간(48)의 하부부위는 드레인 밸브실(52)의 상부부위와 서로 통해 있다. 또한, 드레인 밸브실(52)의 상부부위는 격벽부재(46)의 중앙구멍을 통하여 밸브포오트(14)와 서로 통해 있다. 경사벽으로 형성된 회전익(54)(도시되어 있지 않음)은 고리모양공간(48)에 배치되어 있다.

따라서, 밸브포오트(14)가 열려지면, 유입구(12)에서의 유체는 고리모양공간(48)을 통과할 때 회전익(54)에 의해서 회전되어 방향성을 가지고 바깥쪽으로 움직여서 둘러싸고 있는 밸브케이싱(10)의 내부벽과 접촉해서 드레인 밸브실(52)로 흘러내려간다. 가벼운 기체는 중앙부위를 둘러싸고 회전하고, 격벽부재(46)의 중앙구멍으로부터 밸브포오트(14)까지 전진하고 밸브포오트(14)를 통과해서 유출구(16)까지 흐른다.

드레인 밸브실(52)은 드레인 포오트(56)와 통해 있는 드레인 밸브포오트(58)을 구비하고 바닥위에 형성되어 있다. 또한 구형밸브부표(60)는 상기 바닥에 전위 가능하게 수용되어 있으며 부표덮개(62)로 덮혀 있다. 배출구(64)는 부표덮개(62)의 상부부위에 구비되어 있다.

따라서 밸브부표(60)는 드레인 밸브실(52)의 수위에 따라 뜨거나 가라앉아서 드레인 밸브포오트(58)를 개폐시켜서 드레인 밸브실(52)안에 저수된 물을 자동적으로 배수시킨다.

제2실시예(제3도 참조)는 고리모양홈의 내경(A)의 원주상에 있는 시작점(35)으로부터 외부주위의 방향으로 연해있는 고리모양의 계단부위(31)를 포함하고 피스톤(20)의 상부표면상에 구비되어 있다. 피스톤링(21)은 디스크 형상부위(33)에 의해서 지지되어 있다. 이 감압뱁브용 피스톤의 작용에 대한 설명은 제1실시예의 것과 같으므로 생략되어 있다.

제3실시예(제4도 참조)는 고리모양홈의 내경(A)의 원주상에 있는 시작점(41)으로부터 외부주위의 방향으로 연해있는 구형표면(43)을 포함하고 피스톤(20)의 상부표면상에 구비되어 있다. 이 감압밸브용 구형표면의 작용에 대한 설명은 제1실시예의 것과 같으므로 생략되어 있다.

상기 실시예들과 다른 또 하나의 실시예에 있어서 피스톤의 상부표면은 평평하게 제작될 수도 있고 고리모양홈은 상기 상부표면의 외부주위의 가장자리 반대편에 있는 본체의 내부벽 표면상에 구비될 수도 있다.

본 발명은 다음의 독특한 효과들은 가지고 있다.

피스톤은 변형되지 않으며 피스톤링은 상기 채터링 또는 그와 유사한 것과 같은 충격에 대해서도 꼭 끼이지 않는다. 따라서 두 개의 피스톤 사이의 간격은 피스톤이 실린더에 방해 받지 않을 뿐만 아니라 어느 정도 기울어진 상태하에서도 오래동안 원활하게 미끄럼운동을 유지할 수 있을 정도로 그렇게 크게 제공될 수 있다.

본 발명의 특정 실시예들만이 기술되었지만, 당해 기술분야의 숙련자는 주장된 바와같은 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경과 수정을 가할 수 있다는 것이 명백하다.

Claims (1)

1. 측 표면상에 피스톤링(21 및 23)배치용 고리모양홈을 구비하고 형성되어 있으며 홈안에 배치된 피스톤링(21 및 23)과 함께 실린더(22)안으로 미끄럼운동 가능하게 삽입되어 있는 피스톤(20)과 2차 압력을 효과적으로 감지하기 위한 파이로트밸브(26)을 통하여 상기 피스톤(20)의 작동압력을 조절함으로써 효과적으로 개폐되는 주밸브(18)를 구비하고 있는 형식의 감압밸브에 있어서, 상기 피스톤(20)의 상부표면의 외부주위의 가장자리는 피스톤(20)의 측표면상에 형성된 고리모양홈의 바닥표면상에 위치되어 있는 지점, 또는 상기 지점보다 더 안쪽에 위치되어 있는 지점 보다 낮게 외부주위의 방향으로 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 감압밸브의 피스톤구조.

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