KR930010011B1 - 밸브 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

밸브 장치

제 1 도는 본 발명에 관한 밸브장치의 요부를 도시한 단면도.

제 2 도는 제 1 도의 A부분을 확대하여 도시한 단면도.

제 3 도는 다른 실시예에 있어서의 요부를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 유입측 격실 4 : 유출측 격실

6 : 유체통과공 7 : 시트링

7a : 시트면 8 : 밸브본체

8a : 유체특성부 8b : 착좌부(着座部)

9 : 압력실 10, 11 : 환상통로

본 발명은 예를들면 곡선형 조절밸브(Contoured regulating valve)에 사용함이 적합한 밸브장치에 관한 것이다.

근래 조절밸브등의 조절장치는 조절가능력(rangeability : 제어가능한 최대유량과 최소유량의 비)를 크게 설정할 필요 때문에 미소개도영역(微小開度領域)에서의 사용이 증가하는 경향이 있다.

그리고 이런 종류의 밸브장치에는 미소개도영역에 있어서 피제어유체인 액체를 높은 압력차로 제어하는 경우, 밸브전후의 압력조건의 변동에 의해 밸브의 유입구와 유출구 측면에 캐비테이션(cavitation)이 발생하여 밸브본체의 착좌부(着座部) 및 밸브 시트(valve seat)의 시트면을 국부적으로 침식하여 밸브기능을 잃어버리기 쉽기 때문에 여러 가지 대책이 강구되어 있다.

종래 이 종류의 밸브장치로서는 일본특허공보 57-18070호 공보에 계시된 것이 채택되었다.

그런데 이러한 종류의 밸브장치는 미소개도영역에서의 캐비테이션의 발생을 방지할 수가 있기는 하지만 밸브 개폐동작과 동시에 밸브본체의 유량특성부에 의한 유량제어에 즉각적으로 이행할 수 없다.

즉, 종래의 밸브장치에 있어서는 밸브개폐동작시의 조임부가 밸브본체의 착좌부 및 밸브시트의 시트면 아래쪽에 형성되는 압력실보다, 더 아래쪽에 설치되기 때문이며, 그 결과 밸브본체의 측선방향 길이를 큰 길이로 설정할 필요가 생기며 밸브가 높이 방향으로 대형화되는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 취하여진 것으로 밸브본체의 착좌부 및 밸브시트의 시트면에 침식을 방지함과 동시에 높이 방향의 소형화를 도모할 수 있는 밸브장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 밸브장치는, 유체 유입측 격실과 유체 유출측 격실 사이를 연통하는 유체통과공을 가지는 밸브시트와 유체 통과공을 개폐 제어하며, 밸브시트의 측선상에 진퇴가 자제하게 설치된 밸브본체를 구비하고, 그 밸브본체에는 상하류 조임부가 형성되고 상하류 조임부사이에 소정의 내용적을 가지는 압력실을 설치한 것이다.

본 발명에 있어서 미소개도영역에 두개의 조임부가 압력실의 상하류측에 위치함으로서 밸브본체의 축선방향 길이를 단축할 수 있으며, 또한 양조임부에 의해 미소개도영역에 밸브본체의 착좌부 및 밸브시트의 시트면 사이에서의 캐비테이션발생을 방지할 수 있다.

[실시예]

이하 본 발명의 구성등을 도면에 도시한 실시예에 의해 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 발명과 관한 밸브장치의 요부를 도시한 단면도.

제 2 도는 제 1 도의 A부분을 확대하여 도시한 단면도이다.

제 3 도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 밸브장치의 주요부분을 도시한 단면도이다.

제 1, 2 도에 있어서 부호 1로 도시한 것은 두방향으로 개구하는 밸브본체이고, 내부 상하측에는 칸막이벽(2)에 의해 유입측격실(lower chamber, 3)과 유출측 격실(upper chamber, 4)이 형성되어 있다.

이 밸브본체(1)의 칸막이벽(2)에는 측선방향으로 개구하는 링취부공(ring mounting hole, 5)이 설치되어 있고 이 링취부공(5)에는 상기 양격실(3, 4)에 연통(連通)하는 유체통과공(6)을 갖고 있는 밸브시트로서의 시트링(7)이 고정되어 있다.

이 시트링(7)의 유체통과공(6)에는 다음에서와 같은 밸브본체의 착좌부가 착좌하는 시트면(7a)이 형성되어 있다.

(8)는 그 선단부에 유체특성부(8a)를 갖는 밸브본체이고, 상기 시트링(7)의 측선상에 진퇴자재할 수 있게 설치되어 있으며, 상기 유체통과공(6)을 개폐제어하도록 구성되어 있다.

이 밸브본체(8)의 외주면과 상기 유체통과공(6)의 내주면과의 사이에는 상기 시트링(7)의 시트면(7a)에 절결면(切決面)으로 하는 원주면을 가지는 절결 B를 형성함으로서 미소개도상태에 있어서 소정의 내용적을 가지는 압력실(9)이 설치되어 있다.

그리고 이 압력실(9)의 직상하류 측에는 조임부가 되는 환상통로(10, 11)가 설치되어 있다.

즉, 이들 양 환상통로(10, 11)는 유통면적이 시트면(7a)과 착좌부(8b)간의 유통면적보다 더 적게 되도록 설정되어 있다.

또한 이들 양 환상통로(10, 11)의 측선방향길이(조임길이)는 대략 동일길이로 설정되어 있다.

이와 같이 구성된 밸브장치에 있어서는, 미소개도영역에서 환상통로(10, 11, 조임부)가 시트부의 상하류측에 위치하며, 종래와 같이 조임부가 시트부와 압력실의 아래쪽에 위치하는 경우와 비교하에 밸브본체(8)의 축선방향길이를 단축할 수가 있다.

또한 본 실시예에 있어서 압력실(9)에 의해 착좌부(8b)가 시트면(7a)에 밀착하는 면적을 줄일수 있으므로 밸브 개폐동작중 밸브본체(8)를 원활히 구동시킬 수 있다.

다음에 본 발명에서의 밸브장치의 유체제어에 관해 설명한다.

먼저 밸브 폐쇄시에는 시트면(7a)에 착좌부(8b)가 밀접하므로 유입측 격실(3)로부터 유체통과공(6)을 통과해서 유출측격실(4)에 유입하는 피제어유체는 완전히 제지된다.

이때 유입측 격실(3) 및 유출측 격실(4)는 압력 P₁(1차압), P₂(2차압)를 가지며, P₁〉P₂의 조건하에 있다.

다음에 밸브본체(8)가 상승하여 조금 개방되기 시작(미소개도영역형성)되면, 착좌부(8b)와 시트면(7a)과의 사이에 간격이 발생하므로 피제어유체가 유입측 격실(3)로부터 상류측의 환상통로(10), 압력실(9), 하류측의 환상통로(11)를 순차통과 하여 유출측 격실(4)에 유입한다.

이때 두개의 조임부(환상통로 10, 11)에 의해 압력차이가 분할되어 작아지게 됨으로 양 환상통로(10, 11)사이의 캐비테이션발생을 방지할 수 있다.

여기에서 압력실(9)의 압력을 P_s로 하면 P₁-P_s〈P_s-P₂가 된다.

그리고 이 상태를 시점으로 해서 밸브본체(8)가 상승하여 실제의 피제어유체가 제어된다.

이와같이 하여 피제어유체를 제어할 수 있다.

또한 상기 내용에 있어서 밸브 폐쇄시의 상태로부터 밸브가 개방되는 예를 표시했으나, 밸브열림시의 상태로부터 밸브가 폐지되는 경우에도 같은 양상으로 피제어유체를 제어할 수가 있다.

또한 본 실시예에 있어서 시트면(7a)에 절결 B를 형성하므로서 밸브본체(8)의 외주면과 사이에서 압력실(9)를 설치하는 경우를 표시했지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 제 3 도에 도시한 바와 같이 밸브본체(21)의 착좌부(21a)에 절결C를 형성하므로서 시트링(22)내의 압력실(23)을 설치해도 실시예와 같은 양상의 효과를 나타낸다.

즉, 본 발명에 있어서는 압력실(9, 23)이 밸브본체(8, 21)의 착좌부(8b, 21b)와 시트링(7, 22)의 시트면(7a, 22a)과의 사이에 각각 형성되어 있으면 된다.

또한 본 실시예에 있어서는 상하 양 환상통로(10, 11)의 축선방향길이(조임길이) ℓ₁ℓ₂을 대략 동일길이로 설정하는 예를 표시하겠지만, 본 발명은 하류측의 환상통로(11)의 축선 방향길이를 약간 큰 칫수로 설정해도 차이가 없다.

더욱이 본 실시예에 있어서, 피제어유체가 시트링(7)의 아래쪽에서 위쪽으로 흐르는 경우를 표시했지만, 본 발명은 이에 한정 적용되지 않고 위쪽에서 아래쪽으로 흐르는 경우에도 적용되는 것은 물론이다.

또한 착좌부와 시트면의 양 절결에 의해 압력실이 형성되어도 좋다.

위에서 설명한 바와같이 본 발명에 의하면, 밸브본체의 착좌부와 밸브시트면과의 사이에 미소개도상태에 있어서 소정의 내영적을 가지는 압력실을 형성하고, 그 압력실의 상하류측에 조임부가 되는 환상통로를 설치하였기에 미소 개도영역에서 두개의 조임부가 압력실의 상하류측에 위치함으로 하여 종래기술과 비교하여 밸브본체의 축선방향길이를 단축할 수 있고, 밸브의 높이방향의 소형화를 확실히 도모할 수 있다.

또한 양 조임부에 의해 미소개도영역에서 밸브본체의 착좌부와 밸브시트의 시트면간의 캐비테이션발생을 방지할 수 있으므로 착좌부 및 시트면에서의 침식(浸食)을 방지할 수 있다는 이점도 있다.

Claims (4)

1. 유체유입측 격실(3)과 유체유출측 격실(4) 사이를 연통하는 유체통과공(6)을 갖는 밸브시트(7)와 상기 유체통과공(6)을 개폐제어하며 밸브시트(7)의 축선상에 진퇴가 자제하게 설치된 밸브본체(8)를 구비하며, 그 밸브본체에는 상, 하류 조임부가 형성되고 상, 하류 조임부 사이에 소정의 내용적을 가지는 압력실(9)을 설치한 것을 특징으로 하는 밸브장치.
2. 제 1 항에 있어서 상기 압력실(9)을 밸브시트(7)측에 형성하는 것을 특징으로 하는 밸브장치.
3. 제 1 항에 있어서 상기 압력실을 상기 밸브본체(8)의 시트 착좌부(8b)에 형성하는 것을 특징으로 하는 밸브장치.
4. 제 1 항에 있어서 상기 상하류 조임부가 환상(環狀)통로(10, 11)로 구성된 것을 특징으로 하는 밸브장치.

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