WO2015133833A1 - 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛 - Google Patents

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WO2015133833A1
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이장우
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이장우
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    • Y10T137/7875—Pivoted valves

Definitions

  • the present invention relates to a flow rate control unit provided on the flow path, and more particularly to a flow rate control unit provided on the flow path which is provided inside the water supply device to reduce the fluctuation range of the flow rate of the fluid discharged to the outside. .
  • the tap water used in each household has a different discharge amount according to the installation position of the water supply device even when the same size water pipe is used, which is due to the location of the water tank and the difference between the water tank and each water supply device.
  • the water pressure and discharge amount flowing through the water pipe are different, and in the case of the old water pipe, the discharge amount is different due to foreign matter such as scale inside.
  • the water pressure described above is proportional to the size of the water pipe and the amount of water that can be discharged within a limited time, a small amount of water is discharged within the same time in a water supply device in which the water pressure of the water pipe is weak. A large amount of water is discharged.
  • a flow rate adjusting device for measuring the water pressure in the water pipe to reduce the cross-sectional area inside the water pipe to match the discharge amount to the reference value. This is to control the flow rate by controlling the area irrespective of the water pressure inside the water pipe, so many kinds of flow control devices required according to the size and water pressure of the water pipe should be manufactured, and visit each home to find the size, water pressure and discharge amount of the water pipe. After disassembling the valve and then disassembling the valve, it is equipped with a specific flow control device, which requires a lot of manpower and time for mounting the flow control device.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, the object of the present invention is as follows.
  • the present invention is to provide a flow rate control unit provided on the flow path that can be prevented from wasting the fluid due to the strong water pressure more than necessary by maintaining the constant flow rate of the discharged fluid at all times.
  • the present invention is to provide a flow rate control unit provided on a flow path that can maintain a constant flow rate in a very simple structure.
  • the flow rate adjusting unit provided on the flow path may include a plate and a plurality of flow rate adjusting pieces.
  • the plate is disposed perpendicular to the moving direction of the fluid on the flow path, the plate is formed with a plurality of fluid through holes through which the fluid passes.
  • the flow rate adjusting piece is provided to be tilted with respect to the plate by forming an inclination with the plate in a direction in which the fluid flows in a position corresponding to the fluid passage hole, and is pressurized by the hydraulic pressure of the fluid to tilt the fluid. Adjust the opening of the through hole.
  • the flow regulating piece may be bent to the side where the fluid is introduced by cutting a portion from the plate to form a slope with the plate to form the fluid passage hole.
  • the flow regulating piece may be coupled to the plate as a separate member.
  • the size of the flow control piece may be larger than the size of the fluid passage hole, thereby limiting the tilting angle of the flow control piece.
  • a bypass passage may be formed at the center of the plate to prevent the flow of the fluid from being blocked.
  • the plurality of the fluid passage hole and the flow rate adjusting piece may be disposed on a concentric circle centered on the center of the plate.
  • both the flow rate adjusting piece and the plate may form the same slope.
  • the flow rate adjusting piece may have an elastic force and a restoring force to be restored to its original state when the hydraulic pressure is removed.
  • the flow rate adjusting pieces are formed to have different projection areas on which hydraulic pressure acts, and are pressurized and tilted by the hydraulic pressure of the plurality of fluids.
  • the through-holes may be sequentially narrowed in accordance with the area of the flow control piece.
  • the flow regulating pieces facing each other may have the same area.
  • One of the plurality of fluid passage holes and the flow rate adjusting piece may be formed in the central portion of the plate.
  • the fluid passage hole and the flow rate adjusting piece when a plurality of the fluid passage hole and the flow rate adjusting piece are formed, at least two of the flow rate adjusting pieces are formed to have different inclinations with the plate, and are pressed by the hydraulic pressure of the fluid to tilt the plurality of the
  • the fluid passage hole may narrow the opening degree sequentially according to the inclination of the flow control piece.
  • the flow regulating pieces facing each other among the plurality of flow regulating pieces may have the same slope formed with the plate.
  • the rear of the plate may be provided with a stopper for limiting the tilting angle of the flow control piece.
  • the inclination between the flow rate adjusting piece and the plate is changed by hydraulic pressure, and accordingly the flow rate of the fluid is adjusted by adjusting the opening degree of the flow path. Can be maintained.
  • the flow rate control unit provided on the flow path according to an embodiment of the present invention can be expected to save water effect by maintaining a constant flow rate of the fluid.
  • FIG. 1 is a view showing a state in which the flow rate control unit provided on the flow path according to an embodiment of the present invention is installed in the flow path inside the water supply device;
  • FIG. 2 is a plan view of a flow rate control unit provided on the flow path according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a perspective view of a flow rate control unit provided on the flow path according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the flow rate control unit provided on the flow path according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing that a plurality of fluid passage holes and flow control pieces are formed in the plate of the flow rate control unit provided on the flow path according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a view showing that the flow rate control unit provided on the flow path according to an embodiment of the present invention is installed on the flow path by the adapter;
  • FIG. 7 is a plan view of a flow rate control unit provided on the flow path according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the flow rate control unit provided on the flow path according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view of a flow rate control unit provided on the flow path according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view of a flow rate control unit provided on the flow path according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of each flow control piece when the hydraulic pressure acts on the flow control unit provided on the flow path according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a plan view of a flow rate control unit provided on the flow path according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a perspective view of a flow rate control unit provided on the flow path according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the flow rate control unit provided on the flow path according to another embodiment of the present invention.
  • 110a first flow rate adjusting piece
  • 110b second flow rate adjusting piece
  • fluid passage hole 120a first fluid passage hole
  • FIG. 1 is a view showing a state in which the flow rate control unit provided on the flow path according to an embodiment of the present invention is installed in the flow path inside the water supply device.
  • the flow rate adjusting unit provided on the flow path may be installed on the flow path 10a.
  • the flow path 10a is illustrated as an example of the flow path 10a of the water supply device 10.
  • the flow path 10a is not limited thereto.
  • FIG 2 is a plan view of the flow rate control unit provided on the flow path according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a perspective view of the flow rate control unit provided on the flow path according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 A cross-sectional view of a flow rate control unit provided on a flow path according to an embodiment of the present invention.
  • the flow rate adjusting unit provided on the flow path may include a plate 100 and a flow rate adjusting piece 110.
  • Plate 100 may be disposed in the flow path (10a) perpendicular to the flow direction of the fluid.
  • one or more fluid passage holes 120 through which fluid passes may be formed in the plate 100.
  • the fluid is not limited to water, but is used to mean all of liquids such as water and oil and gases such as air and oxygen.
  • the plate 100 may be formed in a circular shape and may have a predetermined thickness.
  • the thickness of the plate 100 may be determined in consideration of the hydraulic pressure or the cross-sectional area of the fluid flowing through the flow path to which the plate 100 is applied, and the thickness of the plate 100 applied to the flow path with strong hydraulic pressure may be formed thick. have.
  • the material of the plate 100 may be a metal or synthetic resin having a corrosion resistance, but is not limited thereto.
  • Flow control piece 110 is provided to be tilted with respect to the plate 100 by forming an inclination with the plate 100 in the direction in which the fluid flows, by being pressurized by the hydraulic pressure of the fluid of the fluid passage hole 120 Opening degree can be adjusted. Thereby, the fluctuation range of flow volume becomes narrow, and a water saving effect can be anticipated by this.
  • the pressure for pressurizing the flow regulating piece 110 is increased, whereby the flow regulating piece 110 flows in a direction in which the fluid flows by a large angle. Tilt to the opening degree between the flow control piece 110 and the plate 100 can be narrowed. Accordingly, the flow rate passing through the fluid passage hole 120 is reduced, and as a result, the flow rate discharged to the outside through the tap water may be smaller than the flow rate flowing in the flow path 10a.
  • the flow regulating piece 110 has a relatively small angle.
  • the fluid passage hole 120 between the flow rate adjusting piece 110 and the plate 100 may be wider than the above case by being tilted in the direction in which the fluid flows. Accordingly, the flow rate passing through the fluid passage hole 120 increases, and as a result, the flow rate discharged to the outside through the tap water may be relatively increased.
  • the fluctuation range of the flow rate discharged to the outside through the water supply device is narrowed, thereby obtaining a water saving effect.
  • the flow regulating piece 110 may be partially cut from the plate 100 to be bent toward the side where the fluid is introduced to form the fluid passage hole 120 by forming a slope with the plate 100. . That is, the plate 100 and the flow regulating piece 110 may be integrally formed. As a result, it is possible to enjoy the water saving effect with a minimum of components.
  • the material of the plate 100 is a material having elasticity and restoring force, and the flow regulating piece 110 is caused by the hydraulic pressure of the fluid.
  • the inclination between the plate 100 and the pressure is reduced and the hydraulic pressure is removed, the inclination between the plate 100 and the plate 100 may be increased to restore the original state.
  • FIG. 5 is a view showing that a plurality of fluid passage holes and flow rate adjusting pieces are formed in the plate of the flow rate control unit provided on the flow path according to an embodiment of the present invention.
  • Only one fluid passage hole 120 may be formed as illustrated in FIGS. 2 to 4, and a plurality of fluid passage holes 120 may be formed as illustrated in FIG. 5.
  • the flow regulating piece 110 is provided with the same number as the fluid passage hole 120, so that each flow regulating piece 110 may correspond to each fluid passing hole 120, or a plurality of flow regulating pieces ( 110 may correspond to one fluid passage hole 120.
  • the size of the flow control piece 110 corresponds to each other and the size of the fluid through-hole 120 in the drawings of the present embodiment, the size of the flow control piece 110 is larger than the size of the fluid through-hole 120 It may be formed small.
  • the size of the flow control piece 110 may be all different. As a result, since the areas in which the hydraulic pressure of the fluid flowing through the flow path 10a are different from each other, each of the flow regulating pieces 110 may be tilted by different inclinations.
  • the fluid through-hole 120 and three flow control pieces 110 are shown as an example, for the convenience of description the largest flow control piece size of the first flow control piece (110a) .
  • the second largest flow control piece will be referred to as the second flow control piece (110b)
  • the smallest flow control piece is called the third flow control piece (110c).
  • the first flow rate adjusting piece 110a having the largest size has the largest force, and thus the first flow rate control having the largest size.
  • the piece 110a may be tilted at the greatest angle.
  • the third flow regulating piece 110c since the force received by the smallest third flow regulating piece 110c is the smallest, the third flow regulating piece 110c may be tilted by the smallest angle. That is, the tilting angle may be an order of the first flow control piece 110a, the second flow control piece 110b, and the third flow control piece 110c.
  • the opening degree of the fluid passage hole 120 may be sequentially adjusted according to the size of the flow control piece 110. Therefore, the flow rate passing through each of the fluid passage holes 120 is not a big difference.
  • the sizes of the plurality of flow regulating pieces 110 are different from each other, and the opening degree of the fluid passage hole 120 is sequentially narrowed according to the size of the flow regulating piece 110 so that all the flow regulating pieces ( 110 may be prevented from closing all the fluid through-hole 120 at the same time by the same force.
  • the opening degree of the fluid passage hole 120 is adjusted by changing the flow rate or flow rate of the fluid flowing in the flow path 10a, thereby discharging a proper amount of flow rate, thereby improving water-saving force.
  • the fluid passage holes 120 and flow rate adjusting pieces 110 are disposed on concentric circles centering on the center of the plate 100. Can be.
  • the force received by the plate 100 may be structurally stable by being evenly distributed without being concentrated on one side.
  • a bypass passage 130 may be formed at one side of the plate 100 to prevent the flow of the fluid.
  • the opening degree of the fluid passage hole 120 is narrowed and discharged to the outside.
  • the flow rate of the fluid can be small.
  • the flow rate adjusting piece 110 is horizontal to the plate 100 and the fluid does not pass properly, it may lead to a failure of the water supply device 10. Therefore, the bypass flow path 130 through which the fluid can always pass is formed, thereby preventing the flow of the fluid to be blocked.
  • the back of the plate 100 may be provided with a stopper 300 for limiting the tilting angle of the flow control piece 110.
  • the stopper 300 may be provided at the rear of the plate 100.
  • the stopper 300 may be formed such that a mesh is applied to a portion corresponding to the fluid passage hole 120 so that the fluid passes, but the tilting angle of the flow regulating piece 110 is limited, and crosses the fluid passage hole 120. It may be a pin provided so that.
  • the stopper 300 is not limited to the above-described one, and any fluid may be used as long as the fluid flows normally but can limit the tilting angle of the flow regulating piece 110.
  • a plurality of flow rate control units provided on the flow path of the embodiment of the present invention described above may be provided on the flow path 10a to increase the flow rate effect.
  • the flow rate control unit provided on the flow path of the present embodiment may be installed directly on the flow path (10a).
  • FIG. 6 is a view showing that the flow rate control unit provided on the flow path according to an embodiment of the present invention is installed in the flow path inside the water supply device by the adapter.
  • an adapter 200 for installing a flow rate control unit provided on the flow path may be separately provided in the flow path 10a inside the water supply device 10.
  • FIG. 7 is a plan view showing that the flow control piece of the flow control unit provided on the flow path according to an embodiment of the present invention is provided separately from the plate,
  • Figure 8 is provided on the flow path according to an embodiment of the present invention It is sectional drawing which shows that the flow regulating piece of a flow regulating unit is provided separately from a plate.
  • Flow control piece 110 of the present embodiment may be coupled to the plate 100 as a separate member.
  • the flow regulating piece 110 may be joined to the plate 100 by welding. Even when the flow regulating piece 110 is provided as a separate member, the flow regulating piece 110 may form a predetermined slope with the plate 100. Then, when the flow control piece 110 is pressed by the hydraulic pressure is tilted toward the plate 100 closes the opening degree of the fluid passage hole 120, the hydraulic pressure applied to the flow control piece 110 is removed again Can be restored to its original state.
  • the flow rate adjusting piece 110 is shown as an example that is simply bonded to the plate 100 by welding or the like, the coupling method of the flow rate adjusting piece 110 and the plate 100 is not limited to that shown in the drawing.
  • the flow regulating piece 110 may be hinged to be rotatable by a rotating shaft.
  • a torsion spring may be provided to provide the elastic force and the restoring force to the flow regulating piece 110.
  • the size of the flow adjusting piece 110 is larger than the size of the fluid passage hole 120. It could not be formed was provided with a separate stopper 300. However, when the separate flow control piece 110 is coupled to the plate 100 on which the fluid passage hole 120 is formed, there is no particular concern about the size of the flow control piece 110.
  • the flow rate adjusting piece 110 is formed to be larger than the size of the fluid passage hole 120 so that the flow rate adjusting piece 110 is supported by the plate 100 around the fluid passage hole 120 so that the flow rate adjusting piece 110 is larger. Tilt angle can be limited.
  • FIG. 9 is a plan view of a flow rate control unit provided on the flow path according to another embodiment of the present invention
  • Figure 10 is a perspective view of a flow rate control unit provided on the flow path according to another embodiment of the present invention.
  • the flow regulating unit according to another embodiment of the present invention includes a plate 100 and a flow regulating piece 110.
  • the flow control piece 110 of the present embodiment may be provided at a position corresponding to the fluid passage hole.
  • the flow regulating piece 110 may be tilted with respect to the plate 100 by forming an inclination with the plate 100 in a direction in which the fluid flows, and at least two of the plurality of flow regulating pieces 110 may be hydraulic pressure. This working projection area can be formed differently.
  • the projection area refers to the area of the shadow generated on the rear plane when the parallel ray is projected on the object, and in this embodiment, the projection area of the flow regulating piece 110 may be perpendicular to the moving direction of the fluid.
  • the areas of the plurality of flow control pieces 110 may be formed differently. As a result, since the projection areas of the fluid flowing in the flow path 10a are different from each other, each of the flow regulating pieces 110 may be tilted by different angles.
  • a flow control unit including a plurality of flow control pieces having different projection areas will be described as an example including four flow control pieces 110.
  • the four flow control piece 110 may be cut so that the rotation axis of the flow control piece 110 is disposed perpendicular to each other, the area of the four flow control piece 110 is It may be formed to become smaller toward the counterclockwise direction.
  • the flow rate adjusting piece having the largest area is called the first flow rate adjusting piece 110a, and as the area decreases, the second flow rate adjusting piece 110b, the third flow rate adjusting piece 110c, The fourth flow control piece 110d will be referred to.
  • the fluid through holes 120 formed by the first flow control piece 110a are referred to as first ascending order through the first fluid through holes 120a and 120 and the remaining fluid through holes 120.
  • FIG 11 is a cross-sectional view of each flow control piece when the hydraulic pressure acts on the flow control unit is provided with a plurality of flow control pieces having a different projection area according to another embodiment of the present invention.
  • the larger the projected area to which the pressure acts the greater the force received.
  • the larger the area of the flow regulating piece the larger the projected area may be.
  • the force received by the first flow rate adjusting piece 110a having the largest projected area is the greatest, and thus the first flow rate adjusting piece 110a can be tilted at the largest angle.
  • the fourth flow regulating piece 110d having the smallest projected area is the smallest, the fourth flow regulating piece 110d may be tilted at the smallest angle.
  • the angle between the first flow control piece 110a and the plate 100 is ⁇ 1
  • the angle between the second flow control piece 110b and the plate 100 is ⁇ 2 and the third flow control piece 110c.
  • the angle formed by the plate 100 and ⁇ 3 the angle formed by the fourth flow control piece 110d and the plate 100 is ⁇ 4 , ⁇ 1 ⁇ 2 ⁇ 3 ⁇ 4 .
  • the opening degree of the first fluid passage hole 120a is decreased the most, so that the flow rate passing through the first fluid passage hole 120a may be reduced the most.
  • the opening degree of the fourth fluid passage hole 120d is reduced the least, the flow rate passing through the fourth fluid passage hole 120d does not have a large difference.
  • the areas of the plurality of flow regulating pieces 110 are formed differently, and the opening degree of the fluid passage hole 120 is sequentially narrowed according to the area of the flow regulating piece 110, thereby reducing all the flow regulating pieces 110.
  • the same force can be prevented to close all the fluid through-hole 120 at the same time.
  • the opening degree of the fluid passage hole 120 may be adjusted step by step by changing the flow rate or flow rate of the fluid flowing inside the flow path 10a, thereby reducing the change width of the flow rate discharged to the outside to improve the water-saving force.
  • flow control piece 110 Although four flow control pieces 110 are described as being cut to open in a direction perpendicular to each other, for example, although not shown in the drawings, the flow control piece 110 has a fluid passage hole 120 of the plate 100. It may be incised to open in a radial outward direction.
  • the flow rate adjusting piece 110 may be cut so that the fluid passage hole 120 opens toward the radially inner side of the plate 100.
  • the area of the flow regulating piece 110 becomes smaller as the counterclockwise direction is taken as an example, but the area of the flow regulating piece 110 is not limited thereto and is for convenience of manufacture or different projections of the present embodiment.
  • the flow rate adjusting unit including a plurality of flow rate adjusting pieces having an area may vary depending on a flow path to which the flow rate is applied.
  • four flow control pieces 110 are arranged in all directions, and the first flow control piece 110a and the second flow control piece 110b are disposed to face each other, and the third flow control piece 110c at the remaining position.
  • the fourth flow control piece 110d may be disposed to face each other.
  • the plate 100 may be provided with four or more even flow control pieces 110, and the areas of the flow control pieces 110 that face each other may be formed to be the same.
  • the areas of the first flow regulating piece 110a and the second flow regulating piece 110b are formed to be equal to each other and disposed to face each other, and the third flow regulating piece 110c and the fourth flow regulating piece ( The areas of 110d) may be formed to be identical to each other and disposed to face each other.
  • the hydraulic pressure acting on the flow control pieces 110 opposed to each other is the same, and the closing speed is the same, so the hydraulic pressure acting on both sides of the plate 100 is the same, so that the flow rate and the hydraulic pressure are concentrated on one side of the plate 100. Can be prevented. Thereby, deformation, damage, etc. of the plate 100 can be prevented.
  • one flow rate adjusting piece 110 is disposed in the center portion, and the remaining flow control pieces 110 are disposed in the center portion.
  • Flow control piece 110 may be disposed.
  • the pressure in the center portion where the flow velocity and the flow rate are concentrated is lowered, thereby preventing deformation and detachment of the plate 100.
  • FIG. 12 is a plan view of a flow rate control unit provided on the flow path according to another embodiment of the present invention
  • Figure 13 is a perspective view of a flow rate control unit provided on the flow path according to another embodiment of the present invention
  • Figure 14 Is a cross-sectional view of a flow rate control unit provided on the flow path according to another embodiment of the present invention.
  • Another flow control unit in another embodiment of the present invention includes a plate 100 and the flow control piece (110).
  • the inclination of the plurality of flow control pieces 110 of the present embodiment and the plate 100 may be formed differently.
  • the opening degree may be sequentially narrowed from the fluid passage hole 120 corresponding to the flow rate adjusting piece 110 having a small inclination with the plate 100, that is, the large projection area.
  • the projection area refers to the area of the shadow generated on the rear plane when the parallel ray is projected on the object, and in this embodiment, the projection area of the flow regulating piece 110 may be perpendicular to the moving direction of the fluid.
  • the flow rate control unit having a plurality of flow control pieces having different inclination includes three flow control piece 110 and the fluid passage hole (120).
  • the flow rate adjusting piece having the largest inclination with the plate 100 is referred to as the first flow rate adjusting piece 110a, and as the inclination with the plate 100 decreases, the second flow rate adjusting piece (in ascending order) 110b) and the third flow control piece 110c. That is, the larger the angle formed with the plate 100, the greater the inclination, so that the angle formed between the first flow control piece 110a and the plate 100 is ⁇ 1 , and the second flow control piece 110b and the plate 100 form an angle.
  • the angle formed by the angle ⁇ 2 , the third flow control piece 110c and the plate 100 is ⁇ 3 , ⁇ 1 > ⁇ 2 > ⁇ 3 .
  • first fluid through holes 120 a second fluid through holes 120 b
  • third fluid through holes 120 c respectively.
  • the third flow regulating piece 110c having the smallest inclination with the furnace plate 100 is greatest, and accordingly, the third flow regulating piece 110c may be tilted by the largest angle.
  • the first flow regulating piece 110a having the largest inclination with the plate 100 is the smallest, the first flow regulating piece 110a may be tilted at the smallest angle.
  • the inclination between the plate 100 and the plurality of flow control pieces 110 is formed differently, and all the flow control pieces 110 are sequentially narrowed according to the inclination. The same force can be prevented to close all the fluid through-hole 120 at the same time.
  • the opening degree of the fluid passage hole 120 may be adjusted step by step by changing the flow rate or flow rate of the fluid flowing inside the flow path 10a, thereby improving the water-saving power by discharging the appropriate amount of the flow rate.
  • the areas of the fluid through-holes 110 are all formed to be the same, for example, but the areas of the fluid through-holes 110 may be formed differently.
  • the drawing shows that three flow control pieces 110 are formed as an example, but when even flow rate control pieces 110 are formed, the flow control pieces 1100 facing each other are inclined to form a plate 100. The same can be formed.
  • the hydraulic pressure acting on the flow control pieces 110 opposed to each other is the same, and the closing speed is the same, so the hydraulic pressure acting on both sides of the plate 100 is the same, so that the flow rate and the hydraulic pressure are concentrated on one side of the plate 100. Can be prevented. Thereby, deformation, damage, etc. of the plate 100 can be prevented.

Abstract

유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛은 유로 상에 유체의 이동 방향과 수직하게 배치되며 상기 유체가 통과하는 복수 개의 유체통과홀이 형성되는 플레이트 및 상기 유체통과홀과 대응되는 위치에 상기 유체가 유입되는 방향으로 상기 플레이트와 기울기를 형성하여 상기 플레이트에 대하여 틸팅 가능하게 구비되며 상기 유체의 유압에 의해 가압되어 틸팅됨으로써 상기 유체통과홀의 개도를 조절하는 하나 이상의 유량조절편을 포함한다.

Description

유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛
본 발명은 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 급수장치 내부에 구비되어 외부로 토출되는 유체의 유량의 변동 폭을 줄일 수 있는 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛에 관한 것이다.
일반적으로 각 가정에서 사용되는 수돗물은 같은 크기의 수도관을 사용하는 경우에도 수도기기의 설치된 위치에 따라 토출량이 상이하고, 이는 물탱크가 설치된 위치와, 물탱크와 각 수도기기 등의 간격 차이로 인해 수도관을 통하여 흐르는 수압 및 토출량이 상이하게 되며, 또한 노후된 수도관일 경우에 내부의 스케일 등의 이물질으로 인해 토출량이 상이하게 된다.
전술한 수압은 수도관의 크기와 한정된 시간내에 토출될 수 있는 물의 량과 비례하므로 수도관의 수압이 약한 수도기기에 서는 동일한 시간내에 적은 량의 물이 토출되고, 이와 반면에 수압이 강한 수도기기에서는 상대적으로 많은 량의 물이 토출된다.
이로 인해, 고층 빌딩 또는 고층 아파트의 저층에서는 필요이상의 수압으로 인해 토출량 일부가 낭비되어 발생되는 손실을 감수해야되는 문제점을 갖는다.
이러한 문제점을 감안하여, 수도관 내의 수압을 측정하여 수도관 내부의 단면적을 줄여 토출량을 기준치에 일치되도록 하는 유량 조절장치가 장착되어 사용되고 있다. 이는 수도관 내부의 수압과는 상관없이 면적을 조절하여 유량을 조절하게 되므로 수도관의 크기와 수압에 따라 요구되는 많은 종류의 유량 조절장치가 제작되어야 하고, 각 가정을 방문하여 수도관의 크기, 수압 및 토출량을 측정한 후 밸브를 분해후 특정 유량 조절장치를 장착하므로, 유량 조절장치를 장착하기 위한 많은 인력 및 시간이 소요되는 문제점을 갖는다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.
첫째, 본 발명은 토출되는 유체의 유량이 상시 일정하게 유지됨으로써 필요이상의 강한 수압으로 인해 유체가 낭비되는 것을 방지할 수 있는 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛을 제공하고자 한다.
둘째, 본 발명은 매우 간단한 구조로 유량을 일정하게 유지할 수 있는 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛을 제공하고자 한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛은 플레이트 및 복수 개의 유량조절편을 포함할 수 있다.
상기 플레이트는 유로 상에 유체의 이동 방향과 수직하게 배치되며, 상기 플레이트에는 상기 유체가 통과하는 복수 개의 유체통과홀이 형성된다.
상기 유량조절편은 상기 유체통과홀과 대응되는 위치에 상기 유체가 유입되는 방향으로 상기 플레이트와 기울기를 형성하여 상기 플레이트에 대하여 틸팅 가능하게 구비되며, 상기 유체의 유압에 의해 가압되어 틸팅됨으로써 상기 유체통과홀의 개도를 조절한다.
상기 유량조절편은 상기 플레이트로부터 일부분이 절개되어 유체가 유입되는 측으로 절곡되어 상기 플레이트와 기울기를 형성함으로써 상기 유체통과홀을 형성할 수 있다.
상기 유량조절편은 별도의 부재로서 상기 플레이트에 결합되될 수 있다.
상기 유량조절편의 크기는 상기 유체통과홀의 크기보다 크게 형성됨으로써 상기 유량조절편의 틸팅 각도가 제한될 수 있다.
상기 플레이트의 중앙에는 상기 유체의 유동이 차단되는 것을 방지하는 바이패스 유로가 형성될 수 있다.
상기 유체통과홀 및 상기 유량조절편이 복수 개 형성되는 경우, 복수 개의 상기 유체통과홀 및 상기 유량조절편은 상기 플레이트의 중앙을 중심으로 하는 동심원 상에 배치될 수 있다.
상기 유체통과홀 및 상기 유량조절편이 복수 개 형성되는 경우, 상기 유량조절편과 상기 플레이트는 모두 동일한 기울기를 형성할 수 있다.
상기 유량조절편은 상기 유압이 제거되면 원상태로 복원될 수 있도록 탄성력 및 복원력을 가질 수 있다.
상기 유체통과홀 및 상기 유량조절편이 복수 개 형성되는 경우, 적어도 두 개의 상기 유량조절편은 유압이 작용하는 투영면적이 서로 다르게 형성되며, 상기 유체의 유압에 의해 가압되어 틸팅됨으로써, 복수 개의 상기 유체통과홀은 상기 유량조절편의 면적에 따라 순차적으로 개도가 좁아질 수 있다.
서로 대향되는 상기 유량조절편은 동일한 면적을를 가질 수 있다.
복수 개의 상기 유체통과홀 및 상기 유량조절편 중 하나는 상기 플레이트의 중앙부에 형성될 수 있다.
또는, 상기 유체통과홀 및 상기 유량조절편이 복수 개 형성되는 경우, 적어도 두 개의 상기 유량조절편은 상기 플레이트와의 기울기가 서로 다르게 형성되며, 상기 유체의 유압에 의해 가압되어 틸팅됨으로써, 복수 개의 상기 유체통과홀은 상기 유량조절편의 기울기에 따라 순차적으로 개도가 좁아딜 수 있다.
복수 개의 상기 유량조절편 중 서로 대향되는 상기 유량조절편은 상기 플레이트와 이루는 기울기가 동일하게 형성될 수 있다.
상기 플레이트의 후방에는 상기 유량조절편의 틸팅 각도를 제한하는 스톱퍼가 구비될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛에 의하면 유압에 의해 유량조절편과 플레이트가 이루는 기울기가 변화하고, 이에 따라 유로의 개도를 조절함으로써 유체의 유량이 상기 일정하게 유지될 수 있다.
둘째, 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛에 의하면 유체의 유량이 상시 일정하게 유지됨으로써 절수 효과를 기대할 수 있다.
셋째, 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛에 의하면 플레이트를 절개하고 절곡함으로써 유량조절편을 형성하여 매우 간단한 구조로 유량을 일정하게 유지할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛이 급수장치 내부의 유로에 설치되는 모습을 나타내는 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 평면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 사시도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 단면도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 플레이트에 복수 개의 유체통과홀 및 유량조절편이 형성되는 것을 나타내는 도면;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛이 어댑터에 의해 유로 상에 설치되는 것을 나타내는 도면;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 평면도;,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 단면도;
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 평면도;
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유로 상에 구비되는유량 조절 유닛의 사시도;
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛에 유압이 작용할 때 각각의 유량조절편의 단면도;
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 평면도;
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 사시도; 및
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 단면도이다.
10: 급수장치 10a: 유로
100: 플레이트 110: 유량조절편
110a: 제 1 유량조절편 110b: 제 2 유량조절편
110c: 제 3 유량조절편 110d: 제 4 유량조절편
120: 유체통과홀 120a: 제 1 유체통과홀
120b: 제 2 유체통과홀 120c: 제 3 유체통과홀
120d: 제 4 유체통과홀 130: 바이패스 유로
200: 어댑터 300: 스톱퍼
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
그리고, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래기술의 구성요소와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛이 급수장치 내부의 유로에 설치되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛은 유로(10a) 상에 설치될 수 있다. 도 1에서는 유로(10a)가 급수장치(10)의 유로(10a)인 것을 예로 들어 도시하였으나, 이에 한정되는 것이 아니며 유체가 유동하는 유로라면 어떤 곳이든 적용 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 단면도이다.
이하, 도2 내지 도 4을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛에 대하여 설명한다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛은 플레이트(100) 및 유량조절편(110)을 포함할 수 있다.
플레이트(100)는 유로(10a)에 유체의 유동 방향과 수직하게 배치될 수 있다. 그리고, 플레이트(100)에는 유체가 통과하는 하나 이상의 유체통과홀(120)이 형성될 수 있다.
여기서, 유체는 물에 한정되는 것이 아니라 물, 기름 등의 액체 및 공기, 산소 등의 기체를 모두 포함하는 의미로 사용된다.
플레이트(100)는 원형으로 형성될 수 있으며, 소정의 두께를 가질 수 있다. 플레이트(100)의 두께는 플레이트(100)가 적용되는 유로를 유동하는 유체의 유압 또는 유로 단면적 등을 고려하여 결정할 수 있으며, 유압이 강한 유로에 적용되는 플레이트(100)의 두께는 두껍게 형성될 수 있다.
또한, 플레이트(100)의 재질로는 내식성을 가지는 금속 또는 합성수지 등이 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
유량조절편(110)은 유체가 유입되는 방향으로 플레이트(100)와 기울기를 형성하여 플레이트(100)에 대하여 틸팅 가능하게 구비되며, 유체의 유압에 의해 가압되어 틸팅됨으로써 유체통과홀(120)의 개도를 조절할 수 있다. 이로써, 유량의 변동 폭이 좁아지게 되고, 이에 따라 절수 효과를 기대할 수 있다.
예를 들면, 유로(10a) 내를 흐르는 유체의 유량이 많아져서 유속이 높아지면 유량조절편(110)을 가압하는 압력이 높아지고, 이에 따라 유량조절편(110)은 큰 각도만큼 유체가 흐르는 방향으로 틸팅되어 유량조절편(110)과 플레이트(100) 사이의 개도가 좁아질 수 있다. 이에 따라, 유체통과홀(120)을 통과하는 유량이 줄어들게 되고, 결과적으로 유로(10a) 내에서 흐르는 유량보다 수도기기를 통해 외부로 토출되는 유량이 적어질 수 있다.
또는, 유로(10a)를 흐르는 유체의 유량이 적어져서 유속이 낮아지면 유체가 유량조절편(110)을 가압하는 압력이 상대적으로 낮아지고, 이에 따라 유량조절편(110)은 상대적으로 작은 각도 만큼 유체가 흐르는 방향으로 틸팅되어 유량조절편(110)과 플레이트(100) 사이의 유체통과홀(120)이 상기의 경우보다는 넓어질 수 있다. 이에 따라, 유체통과홀(120)을 통과하는 유량이 많아지게 되고, 결과적으로는 수도기기를 통해 외부로 토출되는 유량이 상대적으로 많아질 수 있다.
상기와 같은 원리로 수도기기를 통해 외부로 토출되는 유량의 변동 폭이 좁아지게 되고, 이로써 절수 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 유량조절편(110)은 플레이트(100)로부터 일부분이 절개되어 유체가 유입되는 측으로 절곡되어 플레이트(100)와 기울기를 형성함으로써 유체통과홀(120)을 형성할 수 있다. 즉, 플레이트(100)와 유량조절편(110)은 일체로 형성될 수 있다. 이로써, 최소한의 구성요소로 절수 효과를 누릴 수 있다.
본 실시예와 같이 플레이트(100)와 유량조절편(110)이 일체로 형성되는 경우, 플레이트(100)의 재질은 탄성력 및 복원력을 갖는 재질로서, 유량조절편(110)은 유체의 유압에 의해 가압되어 플레이트(100)와 이루는 기울기가 작아졌다가 유압이 제거되면 다시 플레이트(100)와 이루는 기울기가 커져 원상태로 복원될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 플레이트에 복수 개의 유체통과홀 및 유량조절편이 형성되는 것을 나타내는 도면이다.
유체통과홀(120)은 도 2 내지 도 4와 같이 하나만 형성될 수도 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 복수 개가 형성될 수도 있다. 그리고, 유량조절편(110)은 유체통과홀(120)과 동일한 개수만큼 구비되어 각각의 유량조절편(110)이 각각의 유체통과홀(120)과 대응될 수도 있고, 복수 개의 유량조절편(110)이 하나의 유체통과홀(120)과 대응될 수도 있다.
본 실시예의 도면에서는 유량조절편(110)의 크기가 유체통과홀(120)의 크기와 서로 대응되는 것을 예로 들어 도시하였으나, 유량조절편(110)의 크기는 유체통과홀(120)의 크기보다 작게 형성될 수도 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이 유량조절편(110)의 크기가 모두 다르게 형성될 수 있다. 이로써, 유로(10a)를 유동하는 유체의 유압이 작용하는 면적이 각각 다르기 때문에 각각의 유량조절편(110)은 서로 다른 기울기만큼 틸팅될 수 있다.
본 실시예의 도면에는 유체통과홀(120) 및 유량조절편(110)이 세 개 형성되는 것을 예로 들어 도시하였으며, 설명의 편의를 위하여 크기가 가장 큰 유량조절편을 제 1 유량조절편(110a), 두번째로 큰 유량조절편을 제 2 유량조절편(110b), 가장 작은 유량조절편을 제 3 유량조절편(110c)이라 하기로 한다.
예를 들면, 압력이 동일한 경우 압력이 작용하는 면적이 커질수록 받는 힘이 커지기 때문에 크기가 가장 큰 제 1 유량조절편(110a)이 받는 힘이 가장 크고, 이에 따라 크기가 가장 큰 제 1 유량조절편(110a)이 가장 큰 각도로 틸팅될 수 있다. 반대로, 크기가 가장 작은 제 3 유량조절편(110c)이 받는 힘이 가장 작으므로 제 3 유량조절편(110c)이 가장 작은 각도만큼 틸팅될 수 있다. 즉, 틸팅 각도는 제 1 유량조절편(110a), 제 2 유량조절편(110b), 제 3 유량조절편(110c)의 순서일 수 있다.
이로써, 유체통과홀(120)의 개도가 유량조절편(110)의 크기에 따라 순차적으로 조절될 수 있다. 따라서, 각각의 유체통과홀(120)을 통과하는 유량은 큰 차이가 없게 된다.
또한, 상술한 바와 같이 복수 개의 유량조절편(110)의 크기가 각각 다르게 형성되고, 유량조절편(110)의 크기에 따라 순차적으로 유체통과홀(120)의 개도가 좁아짐으로써 모든 유량조절편(110)이 동일한 힘을 받아 모든 유체통과홀(120)이 동시에 닫히는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 유로(10a) 내부를 유동하는 유체의 유량 또는 유속 변화에 의해 유체통과홀(120)의 개도가 조절됨으로써 적정량의 유량을 토출하여 절수력을 향상시킬 수 있다.
그리고, 유체통과홀(120) 및 유량조절편(110)이 복수 개 형성되는 경우, 유체통과홀(120) 및 유량조절편(110)은 플레이트(100)의 중앙을 중심으로 하는 동심원 상에 배치될 수 있다. 플레이트(100)가 받는 힘이 일측에 집중되지 않고 골고루 분산됨으로써 구조적으로 안정적될 수 있다.
또한, 플레이트(100)의 일측에는 유체의 유동이 차단되는 것을 방지하는 바이패스 유로(130)가 형성될 수 있다.
시간이 지남에 따라 유량조절편(110)의 탄성이 저하되어 플레이트(100)와 유량조절편(110)이 형성하는 기울기가 작아지는 경우 유체통과홀(120)의 개도가 좁아져 외부로 배출되는 유체의 유량이 작아질 수 있다. 또는, 유량조절편(110)이 플레이트(100)와 수평이 되어 유체가 제대로 통과하지 못하는 경우 급수장치(10)의 고장으로 이어질 수도 있다. 따라서, 상시 유체가 통과할 수 있는 바이패스 유로(130)가 형성됨으로써 유체의 유동이 차단되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 플레이트(100)의 후방에는 유량조절편(110)의 틸팅 각도를 제한하는 스톱퍼(300)가 구비될 수 있다. 유량조절편(110)에 갑작스럽게 매우 강한 압력이 작용하는 경우에는 유량조절편(110)이 플레이트(100)와 이루는 기울기 이상의 각도로 틸팅될 가능성이 있다. 따라서, 이를 방지하기 위하여 플레이트(100)의 후방에는 스톱퍼(300)가 구비될 수 있다.
스톱퍼(300)는 유체통과홀(120)과 대응되는 부분에 메쉬가 적용되어 유체는 통과하되 유량조절편(110)의 틸팅 각도는 제한되도록 형성될 수도 있고, 유체통과홀(120)을 가로지르도록 구비되는 핀일 수도 있다.
스톱퍼(300)는 상술하는 것에 한정되는 것이 아니며, 유체는 정상적으로 유동하되 유량조절편(110)의 틸팅 각도를 제한할 수 있는 것이라면 어떤 것이든 무방하다.
상술한 본 발명의 일 실시예의 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛은 유로(10a) 상에 복수 개가 구비되어 정유량 효과를 상승시킬 수 있다.
또한, 본 실시예의 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛은 유로(10a)에 직접 설치될 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛이 어댑터에 의해 급수장치 내부의 유로에 설치되는 것을 나타내는 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 급수장치(10) 내부의 유로(10a)에 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛을 설치하기 위한 어댑터(200)가 별도로 구비될 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 유량조절편이 플레이트와 별도로 구비되는 것을 도시한 평면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 유량조절편이 플레이트와 별도로 구비되는 것을 도시한 단면도이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이,
본 실시예의 유량조절편(110)은 별도의 부재로서 플레이트(100)에 결합될 수도 있다.
유량조절편(110)은 용접에 의해 플레이트(100)에 접합될 수 있다. 유량조절편(110)이 별도의 부재로 구비되는 경우에도 유량조절편(110)은 플레이트(100)와 소정의 기울기를 형성할 수 있다. 그리고, 유량조절편(110)은 유압에 의하여 가압되면 플레이트(100)와 가까워지는 측으로 틸팅되어 유체통과홀(120)의 개도가 좁아지고, 유량조절편(110)에 가해지는 유압이 제거되면 다시 원상태로 복원될 수 있다.
도면에는 유량조절편(110)이 단순히 용접 등에 의하여 플레이트(100)에 접합되는 것을 예로 도시하였으나, 유량조절편(110)과 플레이트(100)의 결합 방법은 도면에 도시된 것에 한정되는 것이 아니다.
예를 들면, 도면에 도시되지는 않았지만 유량조절편(110)은 회전축에 의해 회전 가능하게 힌지결합 될 수도 있다. 유량조절편(110)이 회전축에 의해 힌지결합 되는 경우에는 유량조절편(110)에 탄성력 및 복원력을 제공하기 위하여 토션스프링이 구비될 수 있다.
플레이트(100)의 일부를 절개하고 절곡함으로써 일체형으로 유량조절편(110)과 유체통과홀(120)을 형성하는 경우, 유량조절편(110)의 크기가 유체통과홀(120)의 크기보다 크게 형성될 수 없어 별도의 스톱퍼(300)를 구비하였다. 그러나, 유체통과홀(120)이 형성된 플레이트(100)에 별도의 유량조절편(110)이 결합되는 경우, 유량조절편(110)의 크기에 구애가 없다.
따라서, 유량조절편(110)의 크기를 유체통과홀(120)의 크기보다 크게 형성하여 유량조절편(110)이 유체통과홀(120) 주변의 플레이트(100)에 지지됨으로써 유량조절편(110)의 틸팅 각도가 제한되도록 할 수 있다.
이하, 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 유량 조절 유닛에 대하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 평면도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유로 상에 구비되는유량 조절 유닛의 사시도이다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유량 조절 유닛은 플레이트(100) 및 유량조절편(110)을 포함한다.
본 실시예에서 플레이트(100)는 본 발명의 일 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다,
다만, 본 실시예의 유량조절편(110)은 유체통과홀과 대응되는 위치에 구비될 수 있다. 그리고, 유량조절편(110)은 유체가 유입되는 방향으로 플레이트(100)와 기울기를 형성하여 플레이트(100)에 대하여 틸팅 가능하게 구비되되, 복수 개의 유량조절편(110) 중 적어도 두 개는 유압이 작용하는 투영면적이 서로 다르게 형성될 수 있다.
여기서, 투영면적은 물체에 평행 광선을 투사했을 때 배후의 평면상에 생기는 그림자의 면적을 말하는 것으로, 본 실시예에서 유량조절편(110)의 투영면적은 유체의 이동 방향과 수직일 수 있다.
본 실시예에서, 복수 개의 유량조절편(110)의 면적은 각각 다르게 형성될 수 있다. 이로써, 유로(10a) 내를 유동하는 유체의 투영면적이 각각 다르기 때문에 각각의 유량조절편(110)은 서로 다른 각도만큼 틸팅될 수 있다.
본 실시예에서는 서로 다른 투영 면적을 가지는 복수 개의 유량조절편이 구비되는 유량 조절 유닛이 네 개의 유량조절편(110)을 포함하는 것을 예로 들어 설명한다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 네 개의 유량조절편(110)은 유량조절편(110)의 회전축이 서로 수직하게 배치되도록 절개될 수 있으며, 네 개의 유량조절편(110)의 면적은 반시계방향으로 갈수록 작아지도록 형성될 수 있다.
설명의 편의를 위하여 면적이 가장 큰 유량조절편을 제 1 유량조절편(110a)이라 하고, 면적이 작아질수록 오름순으로 제 2 유량조절편(110b), 제 3 유량조절편(110c), 제 4 유량조절편(110d)이라 하기로 한다. 그리고, 제 1 유량조절편(110a)에 의해 형성되는 유체통과홀(120)을 제 1 유체통과홀(120a)(120), 나머지 유체통과홀(120)들도 오름순으로 부르기로 한다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 서로 다른 투영 면적을 가지는 복수 개의 유량조절편이 구비되는 유량 조절 유닛에 유압이 작용할 때 각각의 유량조절편의 단면도이다.
예를 들면, 도 11에 도시된 바와 같이 압력이 동일한 경우 압력이 작용하는 투영면적이 커질수록 받는 힘이 커질 수 있다. 그리고, 플레이트와 이루는 기울기가 동일한 경우 유량조절편의 면적이 클수록 투영면적도 커질 수 있다.
따라서, 투영면적이 가장 큰 제 1 유량조절편(110a)이 받는 힘이 가장 크고, 이에 따라 제 1 유량조절편(110a)이 가장 큰 각도로 틸팅될 수 있다. 반대로, 투영면적이 가장 작은 제 4 유량조절편(110d)이 받는 힘이 가장 작으므로 제 4 유량조절편(110d)이 가장 작은 각도로 틸팅될 수 있다.
즉, 제 1 유량조절편(110a)과 플레이트(100)가 이루는 각도를 θ1, 제 2 유량조절편(110b)과 플레이트(100)가 이루는 각도를 θ2, 제 3 유량조절편(110c)과 플레이트(100)가 이루는 각도를 θ3, 제 4 유량조절편(110d)과 플레이트(100)가 이루는 각도를 θ4라 할 때, θ1<θ2<θ3<θ4일 수 있다.
이로써, 제 1 유체통과홀(120a)의 개도가 가장 많이 줄어들어 제 1 유체통과홀(120a)을 통과하는 유량이 가장 많이 줄어들 수 있다. 그리고, 제 4 유체통과홀(120d)의 개도가 가장 적게 줄어들어 제 4 유체통과홀(120d)을 통과하는 유량은 큰 차이가 없게 된다.
상술한 바와 같이, 복수 개의 유량조절편(110)의 면적이 각각 다르게 형성되고, 유량조절편(110)의 면적에 따라 순차적으로 유체통과홀(120)의 개도가 좁아짐으로써 모든 유량조절편(110)이 동일한 힘을 받아 모든 유체통과홀(120)이 동시에 닫히는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 유로(10a) 내부를 유동하는 유체의 유량 또는 유속 변화에 의해 유체통과홀(120)의 개도가 단계적으로 조절됨으로써 외부로 토출되는 유량의 변화 폭을 감소시켜 절수력을 향상시킬 수 있다.
네 개의 유량조절편(110)은 서로 수직하는 방향을 향하여 오픈되도록 절개되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 도면에 도시되지는 않았지만 유량조절편(110)은 유체통과홀(120)이 플레이트(100)의 반지름 외측 방향을 향하여 개구되도록 절개될 수 있다.
또는, 유량조절편(110)은 유체통과홀(120)이 플레이트(100)의 반지름 내측 방향을 향하여 개구되도록 절개될 수도 있다.
이상, 도면에는 유량조절편(110)의 면적이 반시계 방향으로 갈수록 작아지는 것을 예로 들어 도시하였으나, 유량조절편(110)의 면적은 이에 한정되는 것이 아니며 제작 상의 편의 또는 본 실시예의 서로 다른 투영 면적을 가지는 복수 개의 유량조절편이 구비되는 유량 조절 유닛이 적용되는 유로 등에 따라 달라질 수 있다.
또는, 네 개의 유량조절편(110)이 사방으로 배치되되, 제 1 유량조절편(110a)과 제 2 유량조절편(110b)이 서로 대향되도록 배치되고, 나머지 위치에 제 3 유량조절편(110c)과 제 4 유량조절편(110d)이 서로 대향되도록 배치될 수 있다. 이로써, 예를 들면 좌, 우, 상, 하와 같이 십자 순으로 유량조절편(110)이 틸팅되므로 유압이 플레이트(100)의 일측으로 치우치는 것을 방지할 수 있다.
또는, 플레이트(100)에는 4개 이상의 짝수 개의 유량조절편(110)이 구비되고, 서로 대향되는 유량조절편(110)의 면적은 서로 동일하게 형성될 수 있다.
예를 들면, 제 1 유량조절편(110a)과 제 2 유량조절편(110b)의 면적이 서로 동일하게 형성되어 서로 대향되도록 배치되며, 제 3 유량조절편(110c)과 제 4 유량조절편(110d)의 면적이 서로 동일하게 형성되어 서로 대향되도록 배치될 수 있다.
이로써, 서로 대향되는 유량조절편(110)에 작용하는 유압이 동일하여 닫히는 속도가 동일하기 때문에 플레이트(100)의 양 측에 작용하는 유압이 동일하여 플레이트(100)의 일측에 유량 및 유압이 집중되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 플레이트(100)의 변형, 파손 등을 방지할 수 있다.
또는, 일반적으로 관로손실 등에 의하여 유속 및 유량이 유로(10a)의 중앙부에 집중되므로, 중앙부에 하나의 유량조절편(110)이 배치되고, 중앙부에 배치되는 유량조절편(110)의 사방으로 나머지 유량조절편(110)이 배치될 수 있다.
중앙부에 유량조절편(110)이 배치됨으로써 유속 및 유량이 집중되는 중앙부의 압력이 낮아지고, 이에 따라 플레이트(100)의 변형 및 이탈을 방지할 수 있다.
이하, 도 12 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유량 조절 유닛에 대하여 설명한다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 평면도이고, 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 사시도이고, 도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유로 상에 구비되는 유량 조절 유닛의 단면도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 다른 유량 조절 유닛은 플레이트(100) 및 유량조절편(110)을 포함한다.
본 실시예에서 플레이트(100)는 본 발명의 일 실시예와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다,
다만, 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이 본 실시예의 복수 개의 유량조절편(110)이 플레이트(100)와 이루는 기울기는 각각 다르게 형성될 수 있다. 이로써, 플레이트(100)와 이루는 기울기가 작은, 즉 투영면적이 큰 유량조절편(110)과 대응되는 유체통과홀(120)부터 순차적으로 개도가 좁아질 수 있다.
여기서, 투영면적은 물체에 평행 광선을 투사했을 때 배후의 평면상에 생기는 그림자의 면적을 말하는 것으로, 본 실시예에서 유량조절편(110)의 투영면적은 유체의 이동 방향과 수직일 수 있다.
본 실시예에서는 서로 다른 기울기를 가지는 복수 개의 유량조절편이 구비되는 유량 조절 유닛이 세 개의 유량조절편(110) 및 유체통과홀(120)을 포함하는 것을 예로 들어 설명한다.
설명의 편의를 위하여 플레이트(100)와 이루는 기울기가 가장 큰 유량조절편을 제 1 유량조절편(110a)이라 하고, 플레이트(100)와 이루는 기울기가 작아질수록 오름순으로 제 2 유량조절편(110b), 제 3 유량조절편(110c)이라 하기로 한다. 즉, 플레이트(100)와 이루는 각도가 클수록 기울기도 크기 때문에 제 1 유량조절편(110a)과 플레이트(100)가 이루는 각도를 θ1, 제 2 유량조절편(110b)과 플레이트(100)가 이루는 각도를 θ2, 제 3 유량조절편(110c)과 플레이트(100)가 이루는 각도를 θ3이라 할 때, θ1> θ2> θ3 일 수 있다.
그리고, 이와 대응되는 유체통과홀을 각각 제 1 유체통과홀(120a), 제 2 유체통과홀(120b) 및 제 3 유체통과홀(120c)이라 부르기로 한다.
압력이 동일한 경우 투영면적이 클수록 유량조절편(110)에 작용하는 힘이 커지며, 각각의 유량조절편(110)의 면적이 모두 동일한 경우에는 플레이트(100)와 이루는 각도가 작을수록 투영면적이 크므로 플레이트(100)와 이루는 기울기가 가장 작은 제 3 유량조절편(110c)이 받는 힘이 가장 크고, 이에 따라 제 3 유량조절편(110c)이 가장 큰 각도만큼 틸팅될 수 있다. 반대로, 플레이트(100)와의 기울기가 가장 큰 제 1 유량조절편(110a)이 받는 힘이 가장 작으므로 제 1 유량조절편(110a)이 가장 작은 각도로 틸팅될 수 있다.
상술한 바와 같이, 플레이트(100)와 복수 개의 유량조절편(110)이 이루는 기울기가 각각 다르게 형성되고, 상기 기울기에 따라 순차적으로 유체통과홀(120)의 개도가 좁아짐으로써 모든 유량조절편(110)이 동일한 힘을 받아 모든 유체통과홀(120)이 동시에 닫히는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 유로(10a) 내부를 유동하는 유체의 유량 또는 유속 변화에 의해 유체통과홀(120)의 개도가 단계적으로 조절됨으로써 적정량의 유량을 토출하여 절수력을 향상시킬 수 있다.
본 실시예에서는 유체통과홀(110)의 면적이 모두 동일하게 형성되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 유체통과홀(110)의 면적이 서로 다르게 형성될 수도 있다.
또는, 도면에는 유량조절편(110)이 세 개 형성되는 것을 예로 도시하였으나, 유량조절편(110)이 짝수 개 형성되는 경우에는 서로 대향되는 유량조절편(1100은 플레이트(100)와 이루는 기울기가 동일하게 형성될 수 있다.
이로써, 서로 대향되는 유량조절편(110)에 작용하는 유압이 동일하여 닫히는 속도가 동일하기 때문에 플레이트(100)의 양 측에 작용하는 유압이 동일하여 플레이트(100)의 일측에 유량 및 유압이 집중되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 플레이트(100)의 변형, 파손 등을 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

Claims (14)

  1. 유로 상에 유체의 이동 방향과 수직하게 배치되며, 상기 유체가 통과하는 복수 개의 유체통과홀이 형성되는 플레이트; 및
    상기 유체통과홀과 대응되는 위치에 상기 유체가 유입되는 방향으로 상기 플레이트와 기울기를 형성하여 상기 플레이트에 대하여 틸팅 가능하게 구비되며, 상기 유체의 유압에 의해 가압되어 틸팅됨으로써 상기 유체통과홀의 개도를 조절하는 하나 이상의 유량조절편;
    을 포함하는 유량 조절 유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유량조절편은 상기 플레이트로부터 일부분이 절개되어 유체가 유입되는 측으로 절곡되어 상기 플레이트와 기울기를 형성함으로써 상기 유체통과홀을 형성하는 유량 조절 유닛.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유량조절편은 별도의 부재로서 상기 플레이트에 결합되는 유량 조절 유닛.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 유량조절편의 크기는 상기 유체통과홀의 크기보다 크게 형성됨으로써 상기 유량조절편의 틸팅 각도가 제한되는 유량 조절 유닛.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 플레이트의 중앙에는,
    상기 유체의 유동이 차단되는 것을 방지하는 바이패스 유로가 형성되는 유량 조절 유닛.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 유체통과홀 및 상기 유량조절편이 복수 개 형성되는 경우, 상기 유체통과홀 및 상기 유량조절편은 상기 플레이트의 중앙을 중심으로 하는 동심원 상에 배치되는 유량 조절 유닛.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 유체통과홀 및 상기 유량조절편이 복수 개 형성되는 경우, 상기 유량조절편과 상기 플레이트는 모두 동일한 기울기를 형성하는 유량 조절 유닛.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 유량조절편은,
    상기 유압이 제거되면 원상태로 복원될 수 있도록 탄성력 및 복원력을 가지는 유량 조절 유닛.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 유체통과홀 및 상기 유량조절편이 복수 개 형성되는 경우,
    적어도 두 개의 상기 유량조절편은 유압이 작용하는 투영면적이 서로 다르게 형성되며, 상기 유체의 유압에 의해 가압되어 틸팅됨으로써, 복수 개의 상기 유체통과홀은 상기 유량조절편의 면적에 따라 순차적으로 개도가 좁아지는 유량 조절 유닛.
  10. 제 9항에 있어서,
    서로 대향되는 상기 유량조절편은 동일한 면적을를 가지는 유량 조절 유닛.
  11. 제 9항에 있어서,
    복수 개의 상기 유체통과홀 및 상기 유량조절편 중 하나는 상기 플레이트의 중앙부에 형성되는 유량 조절 유닛.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 유체통과홀 및 상기 유량조절편이 복수 개 형성되는 경우,
    적어도 두 개의 상기 유량조절편은 상기 플레이트와의 기울기가 서로 다르게 형성되며, 상기 유체의 유압에 의해 가압되어 틸팅됨으로써, 복수 개의 상기 유체통과홀은 상기 유량조절편의 기울기에 따라 순차적으로 개도가 좁아지는 유량 조절 유닛.
  13. 제 12항에 있어서,
    복수 개의 상기 유량조절편 중,
    서로 대향되는 상기 유량조절편은 상기 플레이트와 이루는 기울기가 동일한 유량 조절 유닛.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 플레이트의 후방에는 상기 유량조절편의 틸팅 각도를 제한하는 스톱퍼가 구비되는 유량 조절 유닛.
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