KR100665518B1 - 2단계 가스 감압용 레귤레이터 - Google Patents

2단계 가스 감압용 레귤레이터 Download PDF

Info

Publication number
KR100665518B1
KR100665518B1 KR1020050048493A KR20050048493A KR100665518B1 KR 100665518 B1 KR100665518 B1 KR 100665518B1 KR 1020050048493 A KR1020050048493 A KR 1020050048493A KR 20050048493 A KR20050048493 A KR 20050048493A KR 100665518 B1 KR100665518 B1 KR 100665518B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pressure
piston
spring
pressure reducing
reducing chamber
Prior art date
Application number
KR1020050048493A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20060127482A (ko
Inventor
이준혁
조준영
황재근
김경남
Original Assignee
(주)모토닉
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)모토닉 filed Critical (주)모토닉
Priority to KR1020050048493A priority Critical patent/KR100665518B1/ko
Publication of KR20060127482A publication Critical patent/KR20060127482A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100665518B1 publication Critical patent/KR100665518B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/023Valves; Pressure or flow regulators in the fuel supply or return system
    • F02M21/0233Details of actuators therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F02M21/02Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form for gaseous fuels
    • F02M21/0218Details on the gaseous fuel supply system, e.g. tanks, valves, pipes, pumps, rails, injectors or mixers
    • F02M21/0296Manufacturing or assembly; Materials, e.g. coatings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/30Use of alternative fuels, e.g. biofuels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Abstract

본 발명은 2단계 가스 감압용 레귤레이터에 관한 것으로서,
하우징(100)과; 상기 하우징(100) 내에서 서로 길이방향으로 서로 이격되게 형성되며, 유입구(110)와 유출구(120)가 각각 형성된 제1감압실(200) 및 제2감압실(300)과; 상기 제1감압실(200) 및 제2감압실(300)에 각각 면하는 제1피스톤(400) 및 제2피스톤(600)과; 상기 제1피스톤(400)의 제1감압실(200) 반대쪽에 설치된 제1스프링(500)과; 상기 제2피스톤(600)의 제2감압실(300) 반대쪽에 설치된 제2스프링(700)과; 상기 제1피스톤(400)과 제2피스톤(600) 사이에 형성되어 각각의 피스톤의 이동에 따라 개폐가 가능한 제2오리피스(180)와; 상기 제1스프링(500)이 수용되며 상기 제2감압실(300)과 연통되어 있는 제1스프링실(800)과;를 포함하여 구성되고, 상기 제1피스톤(400)의 내부에는 제1감압실(200)과 제2오리피스(180)를 연결하는 제1유로(410)가 형성되어 있으며, 상기 제2피스톤(600)의 내부에는 제2오리피스(180)와 제2감압실(300)을 연결하는 제2유로(610)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하므로, 동축상에서 2단계 감압이 이루어지도록 구성되어 있으므로 조립구조가 매우 간단하고, 2단계 감압에 의해 큰 폭의 감압비를 얻을 수 있으며, 출구측의 압력을 제1스프링실에 적용하도록 함으로써 출구압의 변화를 즉시 입구압에 대응하는 압력으로 작용시킬 수 있어 출구압의 변동을 용이하게 보상할 수 있다는 이점이 있다.

Description

2단계 가스 감압용 레귤레이터{A 2-STEP REGULATOR FOR REDUCING GAS PRESSURE}
도 1은, 종래의 가스 감압용 레귤레이터의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 실시예 1에 따른 2단계 가스 감압용 레귤레이터의 구조를 나타내는 종단면도이다.
도 3은, 본 발명의 실시예 1에 따른 2단계 가스 감압용 레귤레이터의 구조에서 하중의 균형상태를 나타내는 종단면도이다.
도 4는, 본 발명의 실시예 1에 따른 2단계 가스 감압용 레귤레이터의 구조에서 압력분포를 나타내는 종단면도이다.
도 5a는, 도 2에서 1차 피스톤에서 가스의 흐름을 나타내는 종단면도이다.
도 5b는, 도 2에서 2차 피스톤에서 가스의 흐름을 나타내는 종단면도이다.
도 6은, 본 발명의 실시예 2에 따른 2단계 가스 감압용 레귤레이터의 구조를 나타내는 종단면도이다.
※ 주요 도면부호의 설명
100... 하우징
200... 제1감압실
300... 제2감압실
400... 제1피스톤
500... 제1스프링
600... 제2피스톤
700... 제2스프링
800... 제1스프링실
900... 제2스프링실
1000... 2단계 가스 감압용 레귤레이터
본 발명은 2단계 가스 감압용 레귤레이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축수소가스나 천연가스 등 고압으로 압축된 가스를 2단계에 걸쳐서 소정의 압력으로 감압시키는 가스 감압용 레귤레이터에 관한 것이다.
가스 감압용 레귤레이터는 입구측에 형성된 고압의 가스압력을 소정의 압력으로 감압하여 출구측으로 공급하는 장치이다. 통상적인 가스 감압용 레귤레이터는 1단계 감압만을 수행하는데, 그 대표적인 구조가 한국등록실용신안공보 제0289663호에 개시되어 있다. 이하, 도 1을 참조하여 그 구성을 개략적으로 기술하도록 한다.
도시된 바와 같이, 종래의 레귤레이터(10)는 제어용 밸브로부터 가스가 공급되는 가스공급구(6)와, 가스의 유입과 배출에 따라 팽창 및 수축하는 다이어프램 (7)과, 상기 가스의 유입량을 조절하는 압력조절스크류(8a)와, 다이어프램(7)을 누르는 밸런스 스프링(8)과, 상기 다이어프램(7)의 하강시 작동되어 가스공급구(6)에 부설된 밸브(6a)를 개폐하는 레버(9)로 구성된다.
먼저, 고압의 연료가 가스공급구(6)의 단부에 설치된 밸브(6a)를 통해 내부로 유입되면 감압실 내의 압력이 상승하고, 이에 따라 다이어프램(7)이 위로 상승하게 된다.
이 경우, 다이어프램(7)의 상면에 설치된 밸런스 스프링(8)은 수축되고, 레버(9)의 하부에 장착된 메인스프링(9a)은 팽창되면서 가스공급구(6)의 상부에 형성된 밸브(6a)를 닫아 가스의 공급을 차단하게 된다.
이렇게 감압된 가스는 일측에 형성된 가스배출구(10a)를 통해 배출되고, 밸런스 스프링(8)의 탄성에 의해 다이어프램(7)이 하강하여 레버(9)를 하부로 작동시킴으로써 가스공급구(6)의 밸브(6a)를 개방시킴으로써 가스가 다시 공급되기 시작한다.
이와 같이, 밸브(6a)의 반복적인 개폐를 통해 고압의 연료가 감압된 상태로 다음 단계로 넘어가 공기와 혼합된다.
그러나, 종래의 1단계 감압장치에서는, 상당한 크기의 압력을 감압시키기 위해 감압실의 단면적이 커야만 했고 스프링의 스프링 상수도 큰 것을 채용해야만 했다. 이 경우, 전체 부피가 커지고 설치비용이 증가하는 문제점이 있었다.
또한, 단지 스프링과 다이어프램의 신축에 의해서만 감압되기 때문에, 입구압의 큰 변동에 따라 출구압의 변동폭을 작게 조절하는데는 한계가 있을 수 밖에 없었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 발명의 목적은 동축상에서 2단계 감압을 수행하는 구성이 마련되어 조립구성이 간단하고 전체적인 부피를 줄일 수 있는 2단계 가스 감압용 레귤레이터를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 입구압의 변동폭이 커도, 능동적으로 동작하여 변동폭이 작은 소정의 출구압력을 달성할 수 있는 2단계 가스 감압용 레귤레이터를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 출구압을 적당한 공간에 연결시켜서 출구압의 변동을 입구압에 대응하는 압력으로 능동적으로 대응시킬 수 있도록 하는 2단계 가스 감압용 레귤레이터를 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 2단계 가스 감압용 레귤레이터는,
하우징과;
상기 하우징 내에서 서로 길이방향으로 서로 이격되게 형성되며, 유입구와 유출구가 각각 형성된 제1감압실 및 제2감압실과;
상기 제1감압실 및 제2감압실에 각각 면하는 제1피스톤 및 제2피스톤과;
상기 제1피스톤의 제1감압실 반대쪽에 설치된 제1스프링과;
상기 제2피스톤의 제2감압실 반대쪽에 설치된 제2스프링과;
상기 제1피스톤과 제2피스톤 사이에 형성되어 각각의 피스톤의 이동에 따라 개폐가 가능한 제2오리피스와;
상기 제1스프링이 수용되며 상기 제2감압실과 연통되어 있는 제1스프링실과;를 포함하여 구성되고,
상기 제1피스톤의 내부에는 제1감압실과 제2오리피스를 연결하는 제1유로가 형성되어 있으며, 상기 제2피스톤의 내부에는 제2오리피스와 제2감압실을 연결하는 제2유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 2단계 가스 감압용 레귤레이터는,
하우징과;
상기 하우징 내에서 서로 길이방향으로 서로 이격되게 형성되며, 유입구와 유출구가 각각 형성된 제1감압실 및 제2감압실과;
상기 제1감압실 및 제2감압실에 각각 면하는 제1피스톤 및 제2피스톤과;
상기 제1피스톤의 제1감압실 반대쪽에 설치된 제1스프링과;
상기 제2피스톤의 제2감압실 반대쪽에 설치된 제2스프링과;
상기 제1감압실과 제1피스톤 사이에 형성되어 밸브에 의해 개폐되는 제1오리피스와;
상기 제1피스톤과 제2피스톤 사이에 형성되어 각각의 피스톤의 이동에 따라 개폐가 가능한 제2오리피스와;
상기 제1스프링의 이동에 따라 형성되는 하우징 내부의 공간으로서, 상기 제 2감압실과 연통되는 압력보상공간과;
상기 제1스프링의 이동에 따라 형성되는 하우징 내부의 공간으로서, 제1오리피스와 연통되는 압력가중공간과;
를 포함하여 구성되고,
상기 제1피스톤의 내부에는 상기 압력가중공간과 제2오리피스를 연결하는 제1유로가 형성되어 있고, 상기 제2피스톤의 내부에는 제2오리피스와 제2감압실을 연결하는 제2유로가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제2스프링이 수용되는 공간은 대기와 연통되어 있는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제1감압실에는 사전에 제1스프링에 탄성력을 조정하기 위해, 상기 제1피스톤에 대향하도록 입구캡이 설치되어 있는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제2감압실에는 사전에 제2스프링에 탄성력을 조정하기 위해, 상기 제2피스톤에 대향하도록 출구캡이 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.
실시예 1
도 2 내지 도 5에 본 실시예에 따른 감압용 레귤레이터가 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 2단계 가스 감압용 레귤레이터는, 하우징(100)과, 상기 하우징(100) 내에 형성된 제1감압실(200) 및 제2감압실(300)과, 제1피스톤(400) 및 제1스프링(500)과, 제2피스톤(600) 및 제2스프링(700)과, 제1스프링실(800) 및 제2스프링실(900)로 구성되어 있다.
먼저, 하우징(100)은 외면이 원통형으로 되어 있는데 길이방향으로 연장된 형태라면 단면 형상은 크게 제한되지 않는다. 그리고, 하우징(100)은 감압 조정기능을 위해 다수의 부품이 자리를 잡을 수 있도록 프레임의 역할을 수행하며, 유입구(110)와 유출구(120)가 형성되어 있어 유로로서도 기능한다.
제1감압실(200)은 하우징(100) 내의 유입구(110) 쪽에 연통되게 형성되어 있다. 이에 따라, 제1감압실(200)은 유입되는 가스가 가장 먼저 지나가는 영역이다.
다음, 제2감압실(300)은 상기 하우징(100) 내의 유출구(120) 쪽에 연통되게 형성되어 있으며, 그 길이방향에서 상기 제1감압실(200)과 이격되게 배치되어 있다.
상기 제1피스톤(400)은 상기 하우징(100) 내에서 길이방향 이동이 자유로우며 제1감압실(200)에 면하여 제1감압실(200)의 압력이 작용하는 구성요소로서, 후술하는 제1스프링실(800)을 따라 이동하게 되어 있다.
또한, 상기 하우징(100)의 내부에 형성된 지지턱(140)과 상기 제1피스톤(400) 사이에는 제1스프링(500)이 개재되어 있다. 구체적으로, 상기 제1스프링(500)은 상기 제1감압실(200)의 반대쪽에 배치되어 있다. 또한, 상기 제1스프링 (500)을 수용하도록 상기 하우징(100) 내에는 제1스프링실(800)이 형성되어 있다.
한편, 제2피스톤(600)이 상기 하우징(100) 내에서 길이방향 이동이 자유롭게 설치되어 있다. 상기 제2피스톤(600)은 뒤쪽에서 제2감압실(300)에 면하고 있어 제2감압실(300)의 압력을 받는다.
그리고, 상기 제2피스톤(600)과 하우징(100) 사이에는 제2스프링(700)이 개재되어 있다. 구체적으로, 상기 제2스프링(700)은 상기 제2감압실(300)의 반대쪽에 배치되어 있다.
또한, 상기 제1스프링실(800)과 제2감압실(300) 사이에는 연통로(830)에 의해 연결되어 있어 출구압의 변동이 입구압에 대응하게 된다.
또한, 상기 제2스프링(700)을 수용하도록 하우징(100)의 내부에는 제2스프링실(900)이 형성되어 있다. 상기 제2스프링실(900)은 대기와 연통되어 대기압을 받는다.
상기 제1피스톤(400)과 제2피스톤(600) 사이에는 상기 각각의 피스톤의 이동에 따라 개폐가 가능한 제2오리피스(180)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 제1피스톤(400)의 내부에는 제1감압실(200)과 제2오리피스(180)를 연결하는 제1유로(410)가 형성되어 있으며, 상기 제2피스톤(600)의 내부에는 제2오리피스(180)와 제2감압실(300)을 연결하는 제2유로(610)가 형성되어 있다.
한편, 상기 제1감압실(200)에는 사전에 제1스프링(500)에 탄성력을 조정하기 위해, 상기 제1피스톤(400)에 대향하도록 입구캡(250)이 설치되어 있다. 상기 입구캡(250)은 하우징(100)의 길이방향을 따라 이동이 가능하게 설치되어 있다. 예 컨대, 상기 입구캡(250)이 하우징(100)에 이송 나사 등을 통해 결합되어 있어 제1스프링(500)의 초기 변위량을 조정할 수 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2감압실(300)에는 제2피스톤(600)의 스토퍼 역할을 수행하고 기밀을 유지하는 출구캡(350)이 설치되어 있다.
이 때, 상기 출구캡(350)이 하우징(100)의 길이방향을 따라 이동이 가능하게 설치되어 제2스프링(700)의 초기 결합 압력을 조정할 수 있다. 이를 위해, 상기 출구캡(350)은 하우징(100)에 이송나사 등을 통해 결합되어 있다.
상기 제1스프링(500)과 제2스프링(700)은 원통코일 스프링, 사각단면 스프링 또는 접시형 디스크 스프링이 사용될 수 있다.
또한, 상기 제1피스톤(400)과 제2피스톤(600)과 하우징(100)의 내벽 사이에는 오링(146)이 설치되어 있어, 기밀유지를 확실히 수행하게 되어 있다.
도 3과 도 4에는 본 발명에 따른 2단계 가스 감압용 레귤레이터에 작용하는 하중 및 압력분포의 상태가 도시되어 있다. 그리고, 도 5a와 도 5b에는 제1피스톤과 제2피스톤의 내부에 형성된 유로를 통해 가스가 통과하는 상태를 나타낸다.
도면에서, P1은 유입구 압력, P3는 최종 출구압, δ1은 제1스프링(500)의 변위, k1은 제1스프링의 스프링상수, δ2는 제2스프링(700)의 변위, k2은 제2스프링의 스프링상수, A1은 유입구의 면적, A3는 P3을 받는 제2피스톤(600)의 면적이다.
또한, F1은 오리피스를 폐쇄하는 볼밸브(430)에 작용하는 힘, F2는 제1스프링실(800) 내에서 제1피스톤(400)에 작용하는 힘, F3는 최종 출구압(P3)에 의해 제2피스톤(600)에 작용하는 힘, F4는 제2스프링실(700)에서 제2피스톤(600)에 작용하 는 힘이다.
이에 따라, 다음의 수식이 성립한다.
Figure 112005030078209-pat00001
Figure 112005030078209-pat00002
Figure 112005030078209-pat00003
Figure 112005030078209-pat00004
이 때,
Figure 112005030078209-pat00005
가 성립하므로 다음의 수식이 성립한다.
Figure 112005030078209-pat00006
Figure 112005030078209-pat00007
위 식에 따라, 다음 수식이 성립한다.
Figure 112005030078209-pat00008
위 식에서, A1, A2, A3, k1, k2는 설계가 완료되면 하나의 상수가 되므로, 입구압(P1)이 커지면 제2감압실의 오리피스 갭이 줄어든다. 즉, 출구압력이 일정하게 되도록 압력조절기능이 작동하게 된다. 반대로, 입구압이 작아지면 오리피스 갭이 넓어진다.
또한, 일정 출구압이 되도록 입구캡과 출구캡을 조정하여 스프링력을 세팅할 수 있게 되어 있다.
따라서, P3가 소정의 설정값보다 클 때 밸브는 닫히고 설정값보다 작을 때 열리는 구조가 되어, 출구측 압력(P3)이 일정한 압력으로 수렴하게 된다.
결국, 고압의 가스가 유입구(110)를 통해 유입되면 제1피스톤(400)의 볼밸브(430)가 이동하여 유입구(110)가 개방된다. 이와 동시에, 상기 제2오리피스(180) 갭이 작아지면서 그 부분의 압력이 하강하게 되어 1단계 감압이 이루어지고, 그 후 감압된 압력이 제2피스톤(600)에 작용하여 이동될 때 2단계 감압이 이루어지고 압력이 균일하게 조정된다.
실시예 2
도 6에 본 실시예에 따른 감압용 레귤레이터의 구성이 도시되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 2단계 가스 감압용 레귤레이터는, 하우징(100)과, 상기 하우징(100) 내에 형성된 제1감압실(200) 및 제2감압실(300)과, 제1피스톤(400) 및 제1스프링(500)과, 제2피스톤(600) 및 제2스프링(700)과, 제1스프링실(800) 및 제2스프링실(900)로 구성되어 있다.
상기 하우징(100)은 외면이 원통형으로 되어 있지만, 길이방향으로 연장된 형태라면 크게 제한되지 않는다. 하우징(100)은 감압 조정기능을 위해 다수의 부품이 자리를 잡을 수 있도록 프레임의 역할을 수행하며, 유입구(110)와 유출구(120)가 형성되어 있어 유로로서도 기능한다.
제1감압실(200)은 하우징(100) 내의 유입구(110) 쪽에 연통되게 형성되어 있다. 이에 따라, 제1감압실(200)은 유입되는 가스가 가장 먼저 지나가는 영역이다.
다음, 제2감압실(300)은 상기 하우징(100) 내의 유출구(120) 쪽에 연통되게 형성되어 있으며, 그 길이방향에서 상기 제1감압실(200)과 이격되게 배치되어 있다.
그리고, 상기 제1피스톤(400)은 상기 하우징(100) 내에서 길이방향 이동이 자유롭게 설치되어 있다. 상기 제1피스톤(400)의 선단부에는 밸브(430)가 설치되어 있다.
또한, 상기 제1감압실(200)과 제1피스톤(400) 사이에는 밸브(430)에 의해 개폐되는 제1오리피스(170)가 형성되어 있다.
또한, 상기 하우징(100)의 내부에 형성된 지지턱(140)과 상기 제1피스톤(400) 사이에는 제1스프링(500)이 개재되어 있다. 구체적으로, 상기 제1스프링(500)은 상기 제1감압실(200)의 반대쪽에 배치되어 있다. 또한, 상기 제1스프링(500)을 수용하도록 상기 하우징(100) 내에는 제1스프링실(800)이 형성되어 있다. 상기 제1스프링실(800)은 대기와 연통되어 대기압을 받는다.
한편, 상기 제1스프링(500)의 이동에 따라 형성되는 하우징(100) 내부의 공간으로서, 상기 제1피스톤(400)과, 제1스프링(500)의 반대쪽 하우징(100) 사이의 압력보상공간(850)은 제2감압실(300)과 연통되어 있다. 이에 따라, 이 공간은 출구압(P5)이 작용하게 된다.
또한, 상기 제1스프링(500)의 이동에 따라 형성되는 하우징(100) 내부의 공간으로서, 상기 제1피스톤(400)의 끝면과 하우징(100) 사이에 제1오리피스(170)와 연통되는 압력가중공간(860)이 형성되어 있다.
한편, 제2피스톤(600)이 상기 하우징(100) 내에서 길이방향 이동이 자유롭게 설치되어 있다. 상기 제2피스톤(600)은 뒤쪽에서 제2감압실(300)에 면하고 있어 제2감압실(300)의 압력을 받는다.
여기서, 상기 제2피스톤(600)과 하우징(100) 사이에는 제2스프링(700)이 개재되어 있다. 구체적으로, 상기 제2스프링(700)은 상기 제2감압실(300)의 반대쪽에 배치되어 있다.
또한, 상기 제2스프링(700)을 수용하도록 하우징(100)의 내부에는 제2스프링실(900)이 형성되어 있다. 상기 제2스프링실(900)은 대기와 연통되어 대기압을 받는다.
또한, 상기 압력보상공간(850)과 제2감압실(300) 사이에는 연통로(830)에 의해 연결되어 있어, 출구압의 변동이 입구압에 대응하게 된다.
또한, 상기 제1피스톤(400)의 내부에는 상기 압력가중공간(860)과 제2오리피스(180)를 연결하는 제1유로(410)가 형성되어 있고, 상기 제2피스톤(600)의 내부에는 제2오리피스(180)와 제2감압실(300)을 연결하는 제2유로(610)가 형성되어 있다.
한편, 상기 제1감압실(200)에는 사전에 제1스프링(500)에 탄성력을 조정하기 위해, 상기 제1피스톤(400)에 대향하도록 입구캡(250)이 설치되어 있다. 상기 입구캡(250)이 하우징(100)의 길이방향을 따라 이동이 가능하게 설치되어 있다. 예컨대, 상기 입구캡(250)이 하우징(100)에 이송 나사 등을 통해 결합되어 있어 제1스프링(500)의 초기 변위량을 조정할 수 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2감압실(300)에는 제2피스톤(600)의 스토퍼 역할을 수행하고 기밀을 유지하는 출구캡(350)이 설치되어 있다.
이 때, 상기 출구캡(350)이 하우징(100)의 길이방향을 따라 이동이 가능하게 설치되어 제2스프링(700)의 초기 결합 압력을 조정할 수 있다. 이를 위해, 상기 출구캡(350)은 하우징(100)에 이송나사 등을 통해 결합되어 있다.
상기 제1스프링(500)과 제2스프링(700)은 원통코일 스프링, 사각단면 스프링 또는 접시형 디스크 스프링이 사용될 수 있다.
또한, 상기 제1피스톤(400)과 제2피스톤(600)과 하우징(100)의 내벽 사이에는 오링(146)이 설치되어 있어, 기밀유지를 확실히 수행하게 되어 있다.
이하, 도 6을 참조하여 힘의 평형관계에 관해 설명한다.
도면에서, P는 해당 스테이지의 압력이고, A는 면적이며, F는 힘으로서 다음 관계가 성립한다.
Figure 112005030078209-pat00009
Figure 112005030078209-pat00010
Figure 112005030078209-pat00011
Figure 112005030078209-pat00012
위 식을 연립하면,
Figure 112005030078209-pat00013
이를 참조하여 본 실시예의 작용을 기술한다.
① 1단계 감압
먼저, 입구압(고압, P1)이 작용하면, 제1밸브(430)가 우측으로 밀려서 제1오리피스(170) 사이의 갭이 작아지게 된다. 만일, 더 큰 압력이 작용하면 k1의 스프링 상수를 가지는 제1스프링(500)이 더욱 밀려서 결국 제1오리피스(170)는 폐쇄된다. 이에 따라, A2공간의 압력(P2)이 줄어들고, 이어서 제1스프링(500)의 탄성력에 의해 제1밸브(430)가 좌측으로 작용하면서 제1오리피스(170)가 미세하게 개방된다. 결국, P1은 P2가 작용하는 공간과 연통되어 감압되면서 압력을 보상함으로써 일정압으로 수렴하게 된다.
② 2단계 감압
2단계 감압부의 구조는 실시예 1과 동일하다.
여기서, 2단계 감압부의 입구압은 P2가 된다. 즉, P2가 작용하면 P5가 A5 공간에 작용하여 스프링 상수 k2인 제2스프링(700)의 탄성력을 이기고 제2밸브(440)가 닫히는 방향으로 작용하면서 P2는 P5(일정 세팅압력)으로 수렴하게 된다.
이 때, 제2밸브(4)의 단면적은 A5 면적에 비해 매우 작을 필요가 있다.
상기한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 동축상에서 2단계 감압이 이루어지도록 구성되어 있으므로 조립구조가 매우 간단하다.
또한, 2단계 감압에 의해 큰 폭의 감압비를 얻을 수 있다.
또한, 출구측의 압력을 제1스프링실에 적용하도록 함으로써 출구압의 변화를 즉시 입구압에 대응하는 압력으로 작용시킬 수 있다.
이에 따라, 입구압의 변동에 의한 출구압의 변동을 용이하게 보상할 수 있으 며, 입구압의 변동폭이 클지라도 출구압의 변동폭을 최소화할 수 있다.
또한, 2단계 감압이 이루어지므로 작은 스프링 상수를 가지는 스프링을 채용할 수 있고 각각의 부품의 부하도 줄어들기 때문에 전체 부피가 작아질 수 있다.
또한, 입출구에 설치된 캡을 통해 제1스프링과 제2스프링의 초기 세팅변위를 조정할 수 있어, 압력의 조정을 용이하게 수행할 수 있다.

Claims (5)

  1. 하우징(100)과;
    상기 하우징(100) 내에서 서로 길이방향으로 서로 이격되게 형성되며, 유입구(110)와 유출구(120)가 각각 형성된 제1감압실(200) 및 제2감압실(300)과;
    상기 제1감압실(200) 및 제2감압실(300)에 각각 면하는 제1피스톤(400) 및 제2피스톤(600)과;
    상기 제1피스톤(400)의 제1감압실(200) 반대쪽에 설치된 제1스프링(500)과;
    상기 제2피스톤(600)의 제2감압실(300) 반대쪽에 설치된 제2스프링(700)과;
    상기 제1피스톤(400)과 제2피스톤(600) 사이에 형성되어 각각의 피스톤의 이동에 따라 개폐가 가능한 제2오리피스(180)와;
    상기 제1스프링(500)이 수용되며 상기 제2감압실(300)과 연통되어 있는 제1스프링실(800)과;를 포함하여 구성되고,
    상기 제1피스톤(400)의 내부에는 제1감압실(200)과 제2오리피스(180)를 연결하는 제1유로(410)가 형성되어 있으며, 상기 제2피스톤(600)의 내부에는 제2오리피스(180)와 제2감압실(300)을 연결하는 제2유로(610)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 2단계 가스 감압용 레귤레이터.
  2. 하우징(100)과;
    상기 하우징(100) 내에서 서로 길이방향으로 서로 이격되게 형성되며, 유입 구(110)와 유출구(120)가 각각 형성된 제1감압실(200) 및 제2감압실(300)과;
    상기 제1감압실(200) 및 제2감압실(300)에 각각 면하는 제1피스톤(400) 및 제2피스톤(600)과;
    상기 제1피스톤(400)의 제1감압실(200) 반대쪽에 설치된 제1스프링(500)과;
    상기 제2피스톤(600)의 제2감압실(300) 반대쪽에 설치된 제2스프링(700)과;
    상기 제1감압실(200)과 제1피스톤(400) 사이에 형성되어 밸브(430)에 의해 개폐되는 제1오리피스(170)와;
    상기 제1피스톤(400)과 제2피스톤(600) 사이에 형성되어 각각의 피스톤의 이동에 따라 개폐가 가능한 제2오리피스(180)와;
    상기 제1스프링(500)의 이동에 따라 형성되는 하우징(100) 내부의 공간으로서, 상기 제2감압실(300)과 연통되는 압력보상공간(850)과;
    상기 제1스프링(500)의 이동에 따라 형성되는 하우징(100) 내부의 공간으로서, 제1오리피스(170)와 연통되는 압력가중공간(860)과;
    를 포함하여 구성되고,
    상기 제1피스톤(400)의 내부에는 상기 압력가중공간(860)과 제2오리피스(180)를 연결하는 제1유로(410)가 형성되어 있고, 상기 제2피스톤(600)의 내부에는 제2오리피스(180)와 제2감압실(300)을 연결하는 제2유로(610)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 2단계 가스 감압용 레귤레이터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2스프링(700)이 수용되는 공간은 대기와 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 2단계 가스 감압용 레귤레이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1감압실(200)에는 사전에 제1스프링(500)에 탄성력을 조정하기 위해, 상기 제1피스톤(400)에 대향하도록 입구캡(250)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 2단계 가스 감압용 레귤레이터.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2감압실(300)에는 사전에 제2스프링(700)에 탄성력을 조정하기 위해, 상기 제2피스톤(600)에 대향하도록 출구캡(350)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 2단계 가스 감압용 레귤레이터.
KR1020050048493A 2005-06-07 2005-06-07 2단계 가스 감압용 레귤레이터 KR100665518B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050048493A KR100665518B1 (ko) 2005-06-07 2005-06-07 2단계 가스 감압용 레귤레이터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050048493A KR100665518B1 (ko) 2005-06-07 2005-06-07 2단계 가스 감압용 레귤레이터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060127482A KR20060127482A (ko) 2006-12-13
KR100665518B1 true KR100665518B1 (ko) 2007-01-10

Family

ID=37730537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050048493A KR100665518B1 (ko) 2005-06-07 2005-06-07 2단계 가스 감압용 레귤레이터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100665518B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100727785B1 (ko) 2006-05-24 2007-06-13 (주)모토닉 가스 감압용 레귤레이터
KR100951366B1 (ko) 2008-06-11 2010-04-08 (주)모토닉 레귤레이터

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100792541B1 (ko) * 2006-12-13 2008-01-09 (주)모토닉 고압 가스용 레귤레이터
KR100938151B1 (ko) * 2007-11-02 2010-01-22 (주)모토닉 고압 가스용 레귤레이터
KR100964006B1 (ko) * 2008-02-21 2010-06-15 주식회사 엘씨글로벌 가스연료를 사용하는 차량용 연료기화시스템
KR101045094B1 (ko) * 2009-09-01 2011-06-29 주식회사 엑시언 고압기체용 2단 감압 조정장치
KR101045519B1 (ko) * 2009-10-20 2011-06-30 (주)모토닉 레귤레이터

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63275863A (ja) * 1987-05-07 1988-11-14 Japan Electronic Control Syst Co Ltd プレツシヤレギユレ−タ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63275863A (ja) * 1987-05-07 1988-11-14 Japan Electronic Control Syst Co Ltd プレツシヤレギユレ−タ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100727785B1 (ko) 2006-05-24 2007-06-13 (주)모토닉 가스 감압용 레귤레이터
KR100951366B1 (ko) 2008-06-11 2010-04-08 (주)모토닉 레귤레이터

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060127482A (ko) 2006-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100665518B1 (ko) 2단계 가스 감압용 레귤레이터
CN102067055B (zh) 具有压力平衡器的承压服务调节器
CN101283210A (zh) 两级气体调节组件
KR100792541B1 (ko) 고압 가스용 레귤레이터
US3240223A (en) Fluid pressure regulator
CN101201127B (zh) 气路减压装置及对应的实现大减压比的气路减压装置
US11960307B2 (en) Pressure regulating valve and pressure regulator
JP2011107953A (ja) 減圧弁
KR101344050B1 (ko) 레귤레이터
CN114688324B (zh) 一种具有流量调节与稳压功能的供氢组合阀
KR100727785B1 (ko) 가스 감압용 레귤레이터
JP2005098464A (ja) ばね剛性可変空気ばね除振ユニット
US7082963B2 (en) Gas pressure reduction valve
CN101813205A (zh) 压力控制***及其调压阀
JP6433228B2 (ja) 空気レギュレータ
CN107345533B (zh) 过载补油阀及过载补油***
CN114198545A (zh) 二级减压阀
JP4526900B2 (ja) 圧力調整器
CN105156701A (zh) 调压阀
JP4197627B2 (ja) ガスレギュレータ
EP2370700B1 (en) Apparatus to control fluid flow
JP3365568B2 (ja) 自力式制御弁用パイロット
KR101244377B1 (ko) 레귤레이터
CN221170991U (zh) 一种双路压差输出装置
CN212717427U (zh) 一种变功率阀组、变功率控制装置及液压***

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121204

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131226

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150128

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151204

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161202

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171128

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191204

Year of fee payment: 14