KR101401086B1

KR101401086B1 - 조립식 고압유량제어밸브

Info

Publication number: KR101401086B1
Application number: KR1020120078008A
Authority: KR
Inventors: 이명상
Original assignee: 이명상
Priority date: 2012-07-17
Filing date: 2012-07-17
Publication date: 2014-05-29
Anticipated expiration: 2032-07-17
Also published as: WO2014014234A1; CN104412018B; CN104412018A; IN2014MN02636A; KR20140011156A

Abstract

본 발명은 조립식 고압유량제어밸브에 관한 것으로, 외주연에 유입관과 관결합하는 플랜지가 형성되고, 그 중심으로 유입구(102)가 형성되며, 상기 유입구(102)의 직선유로상으로 연통되어 유입구 직경보다 확대되는 압력하강결합부(104)가 형성되고, 상기 압력하강결합부(104)의 외주연을 따라 제1플랜지(106)가 형성된 유입하우징(100)과; 주연에 배출관과 관결합하는 플랜지가 형성되며, 그 중심 외측 내주연에 나사산(202-1)이 형성되고, 나사산 반대편측 내측 외주연에 걸림턱(202-2)이 형성된 배출구(202)가 형성되며, 상기 배출구(202)의 직선유로상으로 연통되어 배출구 직경보다 확대되는 유량제어결합부(204)가 상기 걸림턱(202-2) 일측으로 형성되고, 상기 유량제어결합부(204)의 외주연을 따라 제2플랜지(206)가 형성된 배출하우징(200)과; 상기 유입하우징(100)과 배출하우징(200) 사이에 상기 제1,2플랜지(106,206)를 통해 플랜지결합되도록 결합통공(302)이 다수 형성되고, 중앙으로 관통된 유체흐름통공(304)이 형성되며, 상기 결합통공(302)과 유체흐름통공(304) 사이 좌우측면에 기밀유지하기 위한 오링이 결합되는 오링홈(306)이 형성되고, 상기 유체흐름통공(304) 중심으로 유체의 흐름에 간섭없도록 유량제어수단(400)이 결합되어 상기 배출하우징(200)의 배출구(202) 개폐를 제어하는 유량제어하우징(300)과; 상기 배출하우징(200)에 끼움되어 걸림턱(202-2)에 걸림결합되고, 상기 유량제어수단(400)에 의해 상기 배출구(202)로 유체가 배출되는 것을 제어하도록 상기 유량제어수단(400)이 밀착대응되는 경사면(502)을 가진 패킹시트(500)와; 상기 배출구(202)의 나사산(202-1)에 나사결합되고, 중앙에 유체가 배출되도록 관통된 통공(602)이 형성되고, 상기 통공(602)의 일단 둘레를 따라 상기 패킹시트(500)가 통공 중심으로 상기 유량제어수단(400)에 의해 밀리는 것을 방지하도록 밀림방지돌기(604)가 돌출형성되며, 상기 밀림방지돌기(604) 외주연을 따라 상기 패킹시트(500)를 받치도록 받침면(606)이 형성된 패킹시트 이탈방지 및 고정하기 위한 패킹시트 고정구(600);가 형성된 것을 특징으로 하는 조립식 고압유량제어밸브에 관한 것이다.

Description

조립식 고압유량제어밸브{Prefabricated high-pressure flow control valve}

본 발명은 조립식 고압유량제어밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유량제어밸브를 유입하우징과 배출하우징 및 유량제어하우징으로 3분되어 조립형성하고, 고압 및 고온의 유체의 특성에 따라 선택적으로 유량제어하우징의 교체를 통해 제어가 가능함은 물론, 분해조립이 용이하여 유량제어수단의 설치가 간편하고, 고온, 고압의 유체로 인한 유량제어수단의 파손 및 오작동 등에 따른 유지보수가 간편한 조립식 고압유량제어밸브에 관한 것이다.

일반적으로 밸브는 관속을 흐르는 유체의 유량·유속·압력 등을 제어하는 장치이다. 목적에 따라 여러 종류가 있는데 가장많이 사용되고 있는 것이 정지밸브이고, 청동으로 만든 것이 많고 합금강으로 된 것도 있다. 그밖에 슬루스밸브·체크밸브·감압밸브 등이 있으며, 콕도 넓은 의미로는 밸브의 한 종류이다.

그리고, 흐름을 멈추게 하는 정지밸브는 제작비도 많이 들지 않고 부속품의 교환, 수리가 쉬우므로 차단장치로 널리 사용되고 있다. 이것에는 유체의 입구와 출구가 일직선 위에 있는 글로브밸브와 유체의 입구와 출구가 직각으로 된 앵글밸브가 있다. 정지밸브는 작용이 확실하며 값이 싸지만 유체저항·압력손실이 크다.

슬루스밸브는 원판모양의 밸브가 관의 통로를 직각 방향으로 막아 흐름을 막는 것으로서, 나사 등에 의해 원판을 끌어올려 닫는다. 끌어올리는 양에 의해 유량을 제어할 수 있다. 밸브의 모양에 따라 평행미끄럼밸브와 쐐기모양밸브 등이 있다. 정지밸브보다 압력강하는 적고, 밸브 몸체의 길이는 짧아 고압·고속으로 유량이 많을 때 사용된다. 체크밸브는 한 방향으로만 흘려보내고 반대방향으로의 흐름을 방지하는 밸브로서 위험방지 또는 기능확보를 위해 사용된다.

감압밸브는 유체의 압력을 자동적으로 감압시켜 감압 후의 압력을 일정하게 유지하기 위한 밸브로서, 용수철이나 다이어프램에 의해 개폐된다. 콕은 기밀(氣密)한 미끄럼면을 회전시켜 유체의 흐름을 급속히 차단 또는 대체하는 데 사용된다. 또한 정지밸브보다 조작이 간단하지만 지름이 작고 저압일 때 사용한다. 관의 통로에 원판을 놓고, 그 회전으로 개폐를 조절하는 나비밸브도 있다. 밸브의 재료로는 사용압력, 온도, 유체의 종류를 고려해서 적합한 것을 선택한다. 청동·주철·강·합금강 등이 적절히 사용된다.

특히, 발전소에서는 고온의 유체를 이동 및 정지시키며 제어하기 위해 고압밸브가 많이 사용되는데, 이 고압밸브의 틈새로 유체의 높은 온도와 높은 압력에 의한 스팀 및 유체가 누설되는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로, 고온, 고압의 유체가 밸브의 틈새로 스팀 및 유체의 누설방지가 가능한 조립식 고압유량제어밸브를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 고온, 고압의 유체의 조건에 따라 3분된 유입, 배출, 유량제어 하우징의 조합이 가능하고, 다양하게 교체가능한 조립식 고압유량제어밸브를 제공하는 데 목적이 있다.

나아가, 본 발명은 3분된 유입, 배출, 유량제어 하우징으로 형성됨에 따라 고온, 고압의 유체누설에 따른 교체가 용이하고, 3분되어 형성함에 따라 내부 부품의 교체, 수리가 간편함은 물론, 파손 또는 손상시, 부분교체가 가능하여 유지보수비용이 절감되는 조립식 고압유량제어밸브를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

한편, 본 발명은 고압의 유체압력을 밸브내에서 저하시켜 규격 및 용량이 작은 밸브로 대용량의 고압밸브의 대체가 가능한 조립식 고압유량제어밸브를 제공하는 데 목적이 있다.

나아가, 본 발명은 공압, 기계, 전기적 방식의 유체제어용 개폐밸브를 형성하기 위한 공압, 기계, 전기적 방식의 유량제어수단의 적용이 가능하여 범용성이 크게 향상된 조립식 유체제어용 개폐밸브를 제공하는데 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 조립식 고압유량제어밸브는 외주연에 유입관과 관결합하는 플랜지가 형성되고, 그 중심으로 유입구(102)가 형성되며, 상기 유입구(102)의 직선유로상으로 연통되어 유입구 직경보다 확대되는 압력하강결합부(104)가 형성되고, 상기 압력하강결합부(104)의 외주연을 따라 제1플랜지(106)가 형성된 유입하우징(100)과; 외주연에 배출관과 관결합하는 플랜지가 형성되며, 그 중심 외측 내주연에 나사산(202-1)이 형성되고, 나사산 반대편측 내측 외주연에 걸림턱(202-2)이 형성된 배출구(202)가 형성되며, 상기 배출구(202)의 직선유로상으로 연통되어 배출구 직경보다 확대되는 유량제어결합부(204)가 상기 걸림턱(202-2) 일측으로 형성되고, 상기 유량제어결합부(204)의 외주연을 따라 제2플랜지(206)가 형성된 배출하우징(200)과; 상기 유입하우징(100)과 배출하우징(200) 사이에 상기 제1,2플랜지(106,206)를 통해 플랜지결합되도록 결합통공(302)이 다수 형성되고, 상기 압력하강결합부(104)와 상기 유량제어결합부(204)와 동일수직선상에 위치대응되는 좌우측면 중심으로 관통되어 상기 압력하강결합부(104)와 상기 유량제어결합부(204)와 동일수직선상으로 연통되는 유체흐름통공(304)이 형성되며, 상기 결합통공(302)과 유체흐름통공(304) 사이 좌우측면에 기밀유지하기 위한 오링이 결합되는 오링홈(306)이 형성되고, 상기 유체흐름통공(304) 중심으로 유체의 흐름에 간섭없도록 유량제어수단(400)이 결합되어 상기 배출하우징(200)의 배출구(202) 개폐를 제어하는 유량제어하우징(300)과; 상기 배출하우징(200)에 끼움되어 걸림턱(202-2)에 걸림결합되고, 상기 유량제어수단(400)에 의해 상기 배출구(202)로 유체가 배출되는 것을 제어하도록 상기 유량제어수단(400)이 밀착대응되는 경사면(502)을 가진 패킹시트(500)와; 상기 배출구(202)의 나사산(202-1)에 나사결합되고, 중앙에 유체가 배출되도록 관통된 통공(602)이 형성되고, 상기 통공(602)의 일단 둘레를 따라 상기 패킹시트(500)가 통공 중심으로 상기 유량제어수단(400)에 의해 밀리는 것을 방지하도록 밀림방지돌기(604)가 돌출형성되며, 상기 밀림방지돌기(604) 외주연을 따라 상기 패킹시트(500)를 받치도록 받침면(606)이 상기 패킹시트(500)가 어느 한 측으로 치우침 없이 동일하게 밀착대응되도록 밀림방지돌기의 중심에 대하여 직각의 수직면으로 형성되어 패킹시트 이탈방지 및 고정하기 위한 패킹시트 고정구(600);가 형성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 유량제어수단(400)은 상기 유량제어하우징(300)과 일체로 유체흐름통공(304) 중심에 유체의 흐름에 간섭 없도록 연결형성되고, 유입구(102)측 일단에 내측으로 플러그조정실(412)이 요입형성되고, 내주연에 상기 패킹시트(500)와 상호작용하여 유체를 제어하도록 오링이 결합되는 복수의 유량제어기밀홈(414-1)이 형성된 플러그안치실(414)이 배출구측 일단에 내측으로 요입형성되며, 내주연에 기밀을 위한 오링이 결합되는 복수의 패킹홈(416-1)이 형성된 샤프트공(416)이 상기 플러그조정실(412)과 상기 플러그안치실(414) 사이에 서로 연통되도록 형성된 트림하우징(410)과; 상기 유량제어하우징(300) 외주연으로부터 상기 플러그조정실(412)로 적어도 하나 이상 형성된 조정통공(420)과; 상기 플러그조정실(412)이 밀폐되도록 결합되고, 유입구(102)를 통해 유입되는 유체흐름을 분산안내하는 유선형트림헤드(430)와; 상기 플러그안치실(412) 유량제어기밀홈(414-1)에 외주연이 기밀대응되어 안치결합되는 플러그(442)가 형성되고, 상기 플러그(442)가 상기 패킹시트(500) 경사면(502)으로 직선왕복운동되도록 상기 샤프트공(416)을 통해 기밀결합되어 상기 플러그조정실(412)로 길게 연장형성된 플러그샤프트(444)가 형성되며, 상기 플러그조정실(412)에 위치된 플러그샤프트(444) 일단에 결합되고, 상기 플러그샤프트(444)가 왕복운동되도록 마련된 구동유닛(450)이 형성된 유체제어유닛(440);으로 형성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 구동유닛(450)은 공압, 유압, 기어작동, 링크작동 중 어느 하나로 형성되고, 수동 및 자동 중 어느 하나로 작동되는 것이 바람직하다.

본 발명은 고온, 고압의 유체가 밸브의 틈새로 스팀 및 유체의 누설방지가 가능하고, 고온, 고압의 유체의 조건에 따라 3분할된 유입, 배출, 유량제어 하우징의 조합이 가능하며, 다양하게 교체가능하고, 3분할된 유입, 배출, 유량제어 하우징으로 형성됨에 따라 고온, 고압의 유체누설에 따른 교체가 용이하고, 3분할되어 형성함에 따라 내부 부품의 교체, 수리가 간편함은 물론, 파손 또는 손상시, 부분교체가 가능하여 유지보수비용이 절감되는 효과가 있다.

한편, 본 발명은 고압의 유체압력을 밸브내에서 저하시켜 규격 및 용량이 작은 밸브로 대용량의 고압밸브의 대체가 가능하고, 공압, 기계, 전기적 방식의 유체제어용 개폐밸브를 형성하기 위한 공압, 기계, 전기적 방식의 유량제어수단의 적용이 가능하여 범용성이 크게 향상된 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 조립식 고압유량제어밸브의 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 조립식 고압유량제어밸브의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 조립식 고압유량제어밸브의 측면 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 조립식 고압유량제어밸브의 사용 상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 조립식 고압유량제어밸브에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 조립식 고압유량제어밸브의 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 조립식 고압유량제어밸브의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 조립식 고압유량제어밸브의 측면 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 조립식 고압유량제어밸브의 사용 상태도이다.

본 발명에 따른 조립식 고압유량제어밸브는 고온, 고압의 유체가 밸브의 틈새로 스팀 및 유체의 누설방지가 가능하고, 고온, 고압의 유체의 조건에 따라 3분할된 유입, 배출, 유량제어 하우징의 조합이 가능하며, 다양하게 교체가능하고, 3분할된 유입, 배출, 유량제어 하우징으로 형성됨에 따라 고온, 고압의 유체누설에 따른 교체가 용이하고, 3분할되어 형성함에 따라 내부 부품의 교체, 수리가 간편함은 물론, 파손 또는 손상시, 부분교체가 가능하다. 그리고, 고압의 유체압력을 밸브내에서 저하시켜 규격 및 용량이 작은 밸브로 대용량의 고압밸브의 대체가 가능하고, 공압, 유압, 기계, 전기적 방식 및 수동과 자동의 유량제어수단의 적용이 가능하여 범용성이 크게 향상된 것으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 유입하우징(100), 배출하우징(200), 유량제어하우징(300), 상기 유량제어하우징에 포함된 유량제어수단(400), 패킹시트(500), 패킹시트 고정구(600)로 구성된다.

상기 유입하우징(100)은 고온, 고압의 유체가 유입되어 유체의 체적이 분산되어 압력이 하강하도록 형성된 것으로, 외주연에 고온, 고압의 유체가 유입되는 유입관과 관결합하는 플랜지가 형성되고, 그 중심으로 유입구(102)가 형성된다. 여기서, 상기 유입구(102)는 유입관의 직경은 고온, 고압의 유체의 압력변화없이 유입되도록 동일하게 형성된다. 그리고, 상기 유입하우징(100)의 유입구측 반대편으로 상기 유입구(102)의 직선유로상으로 연통되어 유입구 직경보다 확대되는 압력하강결합부(104)가 형성된다. 여기서, 상기 압력하강결합부(104)는 후술되는 유량제어하우징의 일단이 위치되어 고온, 고압의 유량을 상기 압력하강결합부(104)의 내주연 둘레로 분산시켜 압력이 하강되도록 유도한다. 한편, 상기 압력하강결합부(104)의 외주연을 따라 후술되는 유량제어하우징과 플랜지 결합되는 제1플랜지(106)가 형성된다.

상기 배출하우징(200)은 유입하우징을 통해 유입된 고온, 고압의 유체가 배출관으로 최종 배출되도록 형성된 것으로, 배출관으로 배출되는 유체의 량을 후술되는 유량제어하우징의 유량제어수단에 의해 제어됨에 따라 공급되는 고온, 고압의 유체 유량제어가 가능한다. 여기서, 상기 배출하우징(200)은 외주연에 배출관과 관결합하는 플랜지가 형성되며, 그 중심에 배출구(202)가 형성되어 배출관과 결합되는 배출구 외측 내주연에 후술되는 패킹시트 고정구가 나사결합되도록 나사산(202-1)이 형성된다. 그리고, 나사산 반대편측 내측 외주연에 후술되는 유량제어수단이 밀착결합 및 해제에 따라 유체의 배출량의 제어가 가능하도록 패킹시트가 걸림결합되는 걸림턱(202-2)이 형성된다.

또한, 상기 배출구(202)의 직선유로상으로 연통되어 배출구 직경보다 확대되는 유량제어결합부(204)가 상기 걸림턱(202-2) 일측으로 형성된다. 그리고, 상기 유량제어결합부(204)의 외주연을 따라 후술되는 유량제어하우징에 전술한 유입하우징(100)의 제1플랜지(106)와 대칭되게 플랜지결합되는 제2플랜지(206)가 형성된다. 즉, 제1,2플랜지(106,206) 사이에 후술되는 유량제어하우징이 위치되어 기밀결합됨에 따라 고온, 고압의 유체의 유입과 배출과정에서 압력 상승을 억제하고, 이를 통해 누설을 최소화하며 결합된다.

상기 유량제어하우징(300)은 유입하우징(100)의 유입구(102)로부터 유입된 고온, 고압의 유체의 압력을 하강시키고, 압력하강된 유체가 배출하우징(200)의 배출구(202)로 배출되는 유체의 유량을 제어하도록 형성된 것으로, 상기 유입하우징(100)과 배출하우징(200) 사이에 전술한 상기 제1,2플랜지(106,206)를 통해 플랜지결합되도록 결합통공(302)이 다수 형성된다. 그리고, 상기 압력하강결합부(104)와 상기 유량제어결합부(204)와 동일수직선상에 위치대응되는 좌우측면 중심으로 관통되어 상기 압력하강결합부(104)와 상기 유량제어결합부(204)와 동일수직선상으로 연통되는 유체흐름통공(304)이 형성되며, 상기 결합통공(302)과 유체흐름통공(304) 사이 좌우측면에 기밀유지하기 위한 오링이 결합되는 오링홈(306)이 형성된다.

한편, 상기 유량제어하우징(300)의 상기 유체흐름통공(304) 중심으로 고온, 고압의 유체압력을 유입구(102)의 유체 압력보다 하강시키고, 배출구(202)로 유체의 배출시 고온, 고압의 유체가 와류로 인한 배출구(202)측 압력상승없이 배출되며, 유체의 흐름에 간섭없도록 유체의 유량을 제어하는 유량제어수단(400)이 결합되어 상기 배출하우징(200)의 배출구(202) 개폐를 제어한다.

여기서, 상기 유량제어수단(400)은 트림하우징(410), 조정통공(420), 유선형트림헤드(430), 구동유닛(450), 유체제어유닛(460)으로 형성된다.

상기 트림하우징(410)은 상기 유량제어하우징(300)과 일체로 형성되는 것으로, 상기 유체흐름통공(304) 중심에 유체의 흐름에 간섭 없도록 연결형성된다. 여기서, 상기 트림하우징(410)은 도면에 도시된 바와 같이, 공지의 기술인 리브 또는 연결편(부호생략)에 의해 유량제어하우징(300)과 일체로 연결결합되되, 상술한 바와 같이 전체 유체의 흐름에 간섭이 없는 범위에서 형성되는 것이다. 여기서, 상기 트림하우징(410)의 유입구(102)측 일단에 내측으로 후술되는 유체제어유닛(440)이 배출구측으로 수평왕복운동하여 걔폐를 결정짖도록 구동력을 발생하는 수단이 결합되도록 플러그조정실(412)이 요입형성된다. 상기 플러그조정실(412)은 후술되는 유선형트림헤드(430)에 의해 밀폐되어 고온, 고압의 유체로부터 분리된다.

그리고, 내주연에 후술되는 패킹시트(500)와 상호작용하여 유체를 제어하도록 오링이 결합되는 복수의 유량제어기밀홈(414-1)이 내주연에 형성된 플러그안치실(414)이 배출구(202)측 일단에 내측으로 요입형성된다. 상기 플러그안치실(414)에는 후술되는 플러그(442)가 배출구(202)의 패킹시트에 대응밀착 및 해제되도록 왕복운동이 가능하게 밀폐결합된다. 여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유량제어기밀홈(414-1)에 결합되는 오링에 의해 후술되는 플러그(442)가 패킹시트(500)에 밀착대응시, 상기 플러그안치실(414)로 고온, 고압의 유체가 유입되지 않게되고, 이에 따라 고온, 고압의 유체가 배출구(202)로 배출되는 것이 제어된다.

한편, 내주연에 기밀을 위한 오링이 결합되는 복수의 패킹홈(416-1)이 형성된 샤프트공(416)이 상기 플러그조정실(412)과 상기 플러그안치실(414) 사이에 서로 연통되도록 형성됨에 따라 구동력을 플러그(442)가 전달받아 고온, 고압의 유체 제어가 가능하다.

상기 조정통공(420)은 상기 유량제어하우징(300) 외주연으로부터 상기 플러그조정실(412)로 적어도 하나 이상 관통형성된다. 여기서, 상기 조정통공(420)은 도 3에 도시된 바와 같이, 공압에 의해 유량제어수단의 직선왕복운동을 제어할 경우에는 압축공기 유입 및 배출 통공이 형성되어 압축공기의 힘에 의해 디스크가 플러그 조정실(412) 내에서 직선왕복운동이 가능하여 플러그(442)가 배출구(202)측으로 직선왕복운동이 가능하다. 이외에도 상기 조정통공(420)의 기계식 구동장비의 경우, 전자식 구동장비의 경우에 적어도 하나 이상 관통형성되어 후술되는 플러그(442)의 직선왕복운동이 가능하도록 마련된다.

상기 유선형트림헤드(430)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 플러그조정실(412)이 밀폐되도록 결합되고, 유입구(102)를 통해 유입되는 유체흐름을 분산안내하여 유량제어하우징 내의 압력을 하강하도록 형성된다.

상기 유체제어유닛(440)은 상기 플러그안치실(412) 유량제어기밀홈(414-1)에 외주연이 기밀대응되어 안치결합되는 플러그(442)가 형성된다. 여기서, 상기 플러그(442)는 앞서 잠시 언급한 바와 같이, 배출구(202)의 패킹시트(500)에 밀착대응되어 유체 배출량 및 흐름을 제어하게 된다. 그리고, 공압, 유압, 기계식, 전자식 구동력을 통해 상기 플러그(442)가 후술되는 패킹시트(500) 경사면(502)으로 직선왕복운동되도록 마련된다. 그리고, 상기 샤프트공(416)측을 향하고 있는 상기 플러그(442) 일면 중앙에서 형성되어 상기 플러그안치실(414)을 통해 상기 샤프트공(416)에서 직선왕복운동이 가능하게 기밀결합되고, 일단이 상기 플러그조정실(412)로 길게 연장형성되도록 플러그샤프트(444)가 형성된다.

한편, 상기 플러그조정실(412)에 위치된 플러그샤프트(444) 일단에 결합되고, 상기 플러그샤프트(444)가 왕복운동되도록 구동유닛(450)이 마련된다. 여기서, 상기 구동유닛(450)은 본 발명의 도면에 도시된 바와 같이, 공압에 의한 디스크의 직선왕복운동에 따라 플러그(442)의 직선왕복운동을 제어하여 배출구(202)로 배출되는 유체를 제어하게 된다. 이와 같은 실시예의 구동유닛(450)은 공압을 실시예로 들었으나, 유압, 기계식(기어작동, 링크작동), 전자식 및 수동 내지는 자동으로 구동되도록 형성이 가능하다.

상기 패킹시트(500)는 상기 배출하우징(200)의 배출구(202) 내측으로 끼움되어 걸림턱(202-2)에 걸림결합되고, 상기 유량제어수단(400)에 의해 상기 배출구(202)로 유체가 배출되는 것을 제어하도록 상기 유량제어수단(400)이 밀착대응되는 경사면(502)이 형성된다. 여기서, 상기 경사면(502)은 상기 유량제어수단(400)에 의해 고온, 고압의 배출되는 유체의 유량을 제어하기 위해 플러그(442)가 상기 패킹시트(500)측으로 이동시, 플러그(442)에 의해 배출구(202)의 연통되는 체적이 점차 줄어듬에 따른 압력변화를 최소화하고, 유체의 흐름이 원활하게 형성되도록 형성된다. 여기서, 상기 경사면(502)의 경사각은 30~45도 경사각을 가지는 것이 바람직하다.

상기 패킹시트 고정구(600)는 전술한 패킹시트(500)가 배출구(202)로부터 유체의 배출 흐름방향을 따라 이탈되지 않도록 상기 배출구(202)의 나사산(202-1)에 나사결합되고, 중앙에 유체가 배출되도록 관통된 통공(602)이 형성된다. 그리고, 상기 통공(602)의 일단 둘레를 따라 상기 패킹시트(500)가 통공 중심으로 상기 유량제어수단(400)에 의해 밀리는 것을 방지하도록 밀림방지돌기(604)가 돌출형성된다. 즉, 상기 밀링방지돌기(604)가 상기 밀림방지돌기(604)에 끼움결합된 형태로 결합되는 것이다.

한편, 상기 밀림방지돌기(604) 외주연을 따라 상기 패킹시트(500)를 받치도록 받침면(606)이 형성된다. 여기서, 상기 받침면은 상기 패킹시트(500)에 플러그(442)가 어느 한 측으로 치우침 없이, 동일하게 밀착대응되도록 중심에 대하여 직각의 수직면을 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성의 본 발명에 따른 조립식 고압유량제어밸브는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저, 유입하우징(100)과 배출하우징(200)을 유량제어하우징(300) 좌우 양측으로 동일 수직선상에 배열한다. 이후, 제1플랜지(106)를 통해 볼트를 관통하여 유량제어하우징(300)의 결합통공(302)을 거체 제2플랜지(206)에 결합함으로써, 유입하우징-유량제어하우징-배출하우징 순으로 기밀결합한다. 여기서, 상기 유량제어하우징(300)의 오링홈(306)에 오링이 안치결합됨에 따라 상기 유량제어하우징(300)과 상기 제1,2플랜지(106,206)와 대응되어 결합되는 사이로 고온, 고압의 유체가 스킴형태로 배출되거나 손실되는 것을 방지할 수 있도록 형성한다.

다음으로, 유입하우징(100)은 유입관과 관결합하고, 배출하우징(200)은 배출관과 관결합하여 고온, 고압의 유체가 관내 연통된 본 발명의 조립식 고압유량제어밸브를 거쳐 유량의 제어되면서 이동한다.

이와 같이, 조립된 본 발명에 따른 조립식 고압유량제어밸브는 앞서 언급한 바와 같이, 유량제어수단(400)이 결합된 유량제어하우징(300)만을 교체가 가능하여 유체의 특성에 맞추어 유량제어하우징(300)을 교체 조합하여 사용이 가능하고, 파손, 유지보수 시, 간편하게 교체, 수리가 가능한 것은 자명하다. 즉, 고온, 고압의 유체를 제어하게 되면 고온, 고압에 의한 밸브의 손상이 빈번하기 때문에 이에 따른 밸브 전체를 교체할 필요없이 파손된 부위만을 교체할 수 있어 보다 경제적이고, 3분된 유입, 배출, 유량제어 하우징(100,200,300)을 플랜지 결합으로 밀폐력을 보다 향상함에 따라 보다 효율적으로 밸브의 사용이 가능함은 물론, 분해조립이 간편하여 시공성이 우수하다.

이와 같은 특징의 본 발명에 따른 조립식 고압유량제어밸브의 작동상태를 설명하면 도 4에 도시된 바와 같이, 유체가 유입구(102)를 통해 유입되면 유입구보다 직경이 확대형성된 압력하강결합부(104)를 통해 압력이 하강되면서, 트림하우징(410)의 플러그조정실(412)를 밀폐하고 있는 유선형트림헤드(430)에 의해 유선형 외주연을 따라 유체가 분산이동하여 고압의 유체 압력이 하강하면서 빠르게 관내이동한다. 이후, 유량제어하우징(300)의 유체흐름통공(304)을 따라 고온, 고압의 유체가 하강된 동일한 압력으로 유량제어결합부(204)를 통해 이동하면서 배출하우징(200)의 배출구(202)로 배출된다.

유체가 유입구를 통해 배출구(202)로 압력이 하강되면서 이동하고, 이를 제어하기 위해 구동유닛(450)의 작동에 따라 유체제어유닛(440)이 작동하게 되면, 플러그샤프트(444)가 배출구(202)의 패킹시트(500)의 경사면측으로 이동한다. 이때, 플러그샤프트(444)의 끝단에는 상기 패킹시트(500)의 경사면(502)에 밀착대응되어 유체의 흐름과 유량을 제어하는 플러그(442)가 상기 플러그샤프트(444)의 이동거리만큼 배출구(202)측으로 이동한다.

이와 같이, 플러그(442)가 이동하면 배출구(202)로 배출되는 고온, 고압의 유체가 배출되기 위한 체적공간이 줄어들게 되고, 이에 따른 압력상승이 우려되나, 상기 패킹시트(500)의 경사면(502)을 통해 압력충격을 최소화하면서 유체의 흐름을 제어할 수 있다.

제어된 유체의 흐름을 다시 회복하기 위해서는 앞서 상술한 작동순서의 역순으로 진행되면 다시 배출구(202)를 개방하여 고온, 고압의 유체가 관내 이동된다.

즉, 상기와 같이 유입구(102)를 통해 유입된 고온, 고압의 유체는 유량제어하우징(300)의 압력하강결합부(104)를 거치면서 유입구 직경보다 확대됨에 따라 압력이 하강하고, 이에 따라 밸브의 처리 용량이 증대되어 결국에는 하나의 밸브로 유량제어 범위가 광범위하여 보다 범용적이고, 적용범위가 넓은 고압유량제어밸브의 제공이 가능하여 시설비용의 절감과 유지보수비용의 절감이 가능한 것은 자명하다.

즉, 다시 한번 더 언급하면, 유입하우징(100)과 배출하우징(200)이 분해가 용이하여 유량제어하우징(300) 내부에 설치되는 유량제어수단(400)의 오작동, 고장, 파손 등에 따른 교체가 용이하고, 3분된 밸브를 통해 고압으로 인한 누설부위의 체크가 용이하여 유지보수비용이 절감되고, 개폐밸브 전체를 교체할 필요없이 일부 부품만을 교체하여 사용이 가능함에 따라 불필요한 개폐밸브의 재구매비용을 절감할 수 있다. 또한, 구동유닛을 공압, 유압, 기계식, 전자식, 수동, 자동 등 다양한 형태의 유량제어수단(400)의 적용이 유리하여 범용 사용이 가능한 것은 더욱 자명한 것이다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어서, 그와 같은 변형은 청구 범위 기재의 범위 내에 있는 것이다.

100 : 유입하우징
102 : 유입구 104 : 압력하강결합부
106 : 제1플렌지
200 : 배출하우징
202 : 배출구 204 : 유량제어결합부
206 : 제2플렌지
300 : 유량제어하우징
302 : 결합통공 304 : 유체흐름통공
306 : 오링홈
400 : 유량제어수단
410 : 트림하우징 412 : 플러그조정실
414 : 플러그안치실 414-1 : 유량제어기밀홈
416 : 샤프트공 416-1 : 패킹홈
420 : 조정통공 430 : 유선형트림헤드
440 : 유량제어유닛 442 : 플러그
444 : 플러그샤프트 450 : 구동유닛
500 : 패킹시트
502 : 경사면
600 : 패킹시트 고정구
602 : 통공 604 : 밀림방지돌기
606 : 받침면

Claims

외주연에 유입관과 관결합하는 플랜지가 형성되고, 그 중심으로 유입구(102)가 형성되며, 상기 유입구(102)의 직선유로상으로 연통되어 유입구 직경보다 확대되는 압력하강결합부(104)가 형성되고, 상기 압력하강결합부(104)의 외주연을 따라 제1플랜지(106)가 형성된 유입하우징(100)과;
외주연에 배출관과 관결합하는 플랜지가 형성되며, 그 중심 외측 내주연에 나사산(202-1)이 형성되고, 나사산 반대편측 내측 외주연에 걸림턱(202-2)이 형성된 배출구(202)가 형성되며, 상기 배출구(202)의 직선유로상으로 연통되어 배출구 직경보다 확대되는 유량제어결합부(204)가 상기 걸림턱(202-2) 일측으로 형성되고, 상기 유량제어결합부(204)의 외주연을 따라 제2플랜지(206)가 형성된 배출하우징(200)과;
상기 유입하우징(100)과 배출하우징(200) 사이에 상기 제1,2플랜지(106,206)를 통해 플랜지결합되도록 결합통공(302)이 다수 형성되고, 상기 압력하강결합부(104)와 상기 유량제어결합부(204)와 동일수직선상에 위치대응되는 좌우측면 중심으로 관통되어 상기 압력하강결합부(104)와 상기 유량제어결합부(204)와 동일수직선상으로 연통되는 유체흐름통공(304)이 형성되며, 상기 결합통공(302)과 유체흐름통공(304) 사이 좌우측면에 기밀유지하기 위한 오링이 결합되는 오링홈(306)이 형성되고, 상기 유체흐름통공(304) 중심으로 유체의 흐름에 간섭없도록 유량제어수단(400)이 결합되어 상기 배출하우징(200)의 배출구(202) 개폐를 제어하는 유량제어하우징(300)과;
상기 배출하우징(200)에 끼움되어 걸림턱(202-2)에 걸림결합되고, 상기 유량제어수단(400)에 의해 상기 배출구(202)로 유체가 배출되는 것을 제어하도록 상기 유량제어수단(400)이 밀착대응되는 경사면(502)을 가진 패킹시트(500)와;
상기 배출구(202)의 나사산(202-1)에 나사결합되고, 중앙에 유체가 배출되도록 관통된 통공(602)이 형성되고, 상기 통공(602)의 일단 둘레를 따라 상기 패킹시트(500)가 통공 중심으로 상기 유량제어수단(400)에 의해 밀리는 것을 방지하도록 밀림방지돌기(604)가 돌출형성되며, 상기 밀림방지돌기(604) 외주연을 따라 상기 패킹시트(500)를 받치도록 받침면(606)이 상기 패킹시트(500)가 어느 한 측으로 치우침 없이 동일하게 밀착대응되도록 밀림방지돌기의 중심에 대하여 직각의 수직면으로 형성되어 패킹시트 이탈방지 및 고정하기 위한 패킹시트 고정구(600);가 형성된 것을 특징으로 하는 조립식 고압유량제어밸브.
제 1항에 있어서,
상기 유량제어수단(400)은 상기 유량제어하우징(300)과 일체로 유체흐름통공(304) 중심에 유체의 흐름에 간섭 없도록 연결형성되고, 유입구(102)측 일단에 내측으로 플러그조정실(412)이 요입형성되고, 내주연에 상기 패킹시트(500)와 상호작용하여 유체를 제어하도록 오링이 결합되는 복수의 유량제어기밀홈(414-1)이 형성된 플러그안치실(414)이 배출구측 일단에 내측으로 요입형성되며, 내주연에 기밀을 위한 오링이 결합되는 복수의 패킹홈(416-1)이 형성된 샤프트공(416)이 상기 플러그조정실(412)과 상기 플러그안치실(414) 사이에 서로 연통되도록 형성된 트림하우징(410)과;
상기 유량제어하우징(300) 외주연으로부터 상기 플러그조정실(412)로 적어도 하나 이상 형성된 조정통공(420)과;
상기 플러그조정실(412)이 밀폐되도록 결합되고, 유입구(102)를 통해 유입되는 유체흐름을 분산안내하는 유선형트림헤드(430)와;
상기 플러그안치실(414)의 유량제어기밀홈(414-1)에 외주연이 기밀대응되어 안치결합되는 플러그(442)가 형성되고, 상기 플러그(442)가 상기 패킹시트(500) 경사면(502)으로 직선왕복운동되도록 상기 샤프트공(416)측을 향하고 있는 상기 플러그(442) 일면 중앙에서 형성되어 상기 플러그안치실(414)을 통해 상기 샤프트공(416)에서 직선왕복운동이 가능하게 기밀결합되고 상기 플러그조정실(412)로 길게 연장형성되도록 플러그샤프트(444)가 형성되며, 상기 플러그조정실(412)에 위치된 플러그샤프트(444) 일단에 결합되고, 상기 플러그샤프트(444)가 왕복운동되도록 마련된 구동유닛(450)이 형성된 유체제어유닛(440);으로 형성된 것을 특징으로 하는 조립식 고압유량제어밸브.
제 2항에 있어서,
상기 구동유닛(450)은 공압, 유압, 기어작동, 링크작동 중 어느 하나로 형성되고, 수동 및 자동 중 어느 하나로 작동되는 것을 특징으로 하는 조립식 고압유량제어밸브.