KR100942708B1 - Flow control valve assembly and flow control system - Google Patents

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주상현
박종승
구자용
최호진
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국방과학연구소
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Abstract

PURPOSE: A flow metering valve assembly and a flow metering system are provided to reduce manufacturing cost by having the structure made of low components. CONSTITUTION: A differential pressure maintenance valve(120) opens and closes a supply flow path(140) due to the pressure difference of a first and a second fluid path and maintains the pressure difference of an inlet part and an outlet. A solenoid valve(130) opens and closes a path between the supply flow path and the outlet using a PWM(Pulse Width Modulation) mode. A pulse signal applying part applies pulse signals on a solenoid valve to proportion the amount of working fluid to the pulse width of the pulse signals. The pulse signal applying part applies the pulse signals in order to repetitively operate the solenoid valve.

Description

유량조절 밸브 어셈블리 및 유량조절 시스템{FLOW CONTROL VALVE ASSEMBLY AND FLOW CONTROL SYSTEM}Flow control valve assembly and flow control system {FLOW CONTROL VALVE ASSEMBLY AND FLOW CONTROL SYSTEM}

본 발명은 간단한 구조를 통하여 제조 비용을 감소시킬 수 있는 유량조절 밸브 어셈블리 및 유량조절 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a flow control valve assembly and a flow control system that can reduce manufacturing costs through a simple structure.

일반적으로, 유량조절밸브는 공기, 유체, 가스등이 흐르는 배관 내에 장설되어 공기, 유체, 가스 등의 흐름을 차단하거나 흐르는 유량을 조절하는 장치로써, 자동차, 선박 등의 엔진, 생산공정, 보일러실 등 사용되고 있다.In general, the flow control valve is installed in a pipe through which air, fluid, and gas flow to block or control the flow of air, fluid, or gas, and to control the flow rate of an engine, a production process, a boiler room, etc. It is used.

이러한, 유량조절밸브는 밸런싱 밸브, 비례제어밸브, 차압유량 조절밸브, 및 서보 밸브 등 다양한 종류와 형태를 가진다. Such a flow control valve has various types and forms, such as a balancing valve, a proportional control valve, a differential pressure flow control valve, and a servo valve.

최근에는 보다 정밀한 유량의 조절을 위하여 유량조절밸브의 구조 및 작동 방식이 복잡해지고 있다. 예를 들어, 자동차 등의 엔진에 공급되는 유량을 보다 정밀하게 조절하기 위하여 유량조절밸브에 자동제어장치가 장착되고 있다. Recently, in order to more precisely control the flow rate, the structure and operation method of the flow control valve are complicated. For example, in order to more precisely control the flow rate supplied to an engine such as an automobile, an automatic control device is mounted on the flow rate control valve.

그러나, 유량조절밸브의 구조가 복잡해짐에 따라 유량조절 성능은 높아졌으나, 유량조절밸브에 고가의 비례제어밸브, 서보 밸브 등을 사용함에 따라 제조비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.However, as the structure of the flow regulating valve becomes complicated, the flow regulating performance is increased, but there is a problem in that manufacturing cost increases by using an expensive proportional control valve, a servo valve, and the like.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 저가의 구성을 사용하여 간단한 구조로 유량조절 밸브어셈블리 및 유량조절 시스템을 구현함으로써 제조비용을 감소시키기 위한 것이다.The present invention is to solve the above problems, to reduce the manufacturing cost by implementing a flow control valve assembly and flow control system in a simple structure using a low-cost configuration.

상기와 같은 과제를 실현하기 위한 본 발명과 관련된 유량조절 밸브 어셈블리는 입구부와 출구부를 구비하는 하우징과; 상기 하우징 내부에 장착되며, 상기 입구부와 출구부의 압력차를 일정하게 유지시키는 차압유지 밸브와; 상기 하우징에 장착되며, 펄스폭 변조 방식에 의하여 상기 입구부와 출구부 사이의 유로를 개폐하는 솔레노이드 밸브; 및 작동 유체의 유량이 펄스 신호의 펄스폭에 비례하도록 상기 솔레노이드 밸브에 펄스 신호를 인가하는 펄스신호 인가부를 포함한다.Flow control valve assembly related to the present invention for realizing the above object is a housing having an inlet and an outlet; A differential pressure maintenance valve mounted inside the housing and configured to maintain a constant pressure difference between the inlet and the outlet; A solenoid valve mounted to the housing to open and close a flow path between the inlet and the outlet by a pulse width modulation method; And a pulse signal applying unit for applying a pulse signal to the solenoid valve so that the flow rate of the working fluid is proportional to the pulse width of the pulse signal.

상기 하우징에는 상기 차압유지 밸브와 상기 솔레노이드 밸브를 연결하며 상기 솔레노이드 밸브에 작동유체를 공급하는 공급 유로가 더 구비될 수 있다.The housing may further include a supply flow path connecting the differential pressure maintaining valve and the solenoid valve and supplying a working fluid to the solenoid valve.

상기 차압유지 밸브는 상기 입구부에 연통되며, 일단에 지지부재를 구비하는 실린더와; 상기 입구부와 출구부의 압력차에 의해 상기 실린더 내부를 이동하여 상기 공급 유로를 개폐하는 피스톤 로드; 및 상기 지지부와 피스톤 로드의 사이에 장착되는 스프링을 포함할 수 있다.The differential pressure maintaining valve is in communication with the inlet portion, the cylinder having a support member at one end; A piston rod moving inside the cylinder by opening and closing the supply flow path by a pressure difference between the inlet and the outlet; And it may include a spring mounted between the support and the piston rod.

상기 공급 유로는 상기 피스톤 로드에 의하여 개폐 가능하도록 상기 실린더와 연통될 수 있다.The supply passage may be in communication with the cylinder to be opened and closed by the piston rod.

상기 하우징은 상기 공급유로에서 분기되어 상기 차압유지 밸브에 연결되는 제1유로와; 상기 출구부에 연통되어 상기 출력부의 압력을 상기 차압 유지 밸브로 전달하는 제2유로를 더 포함할 수 있다.A first flow passage branched from the supply flow passage and connected to the differential pressure maintaining valve; The second passage may further include a second passage communicating with the outlet to transfer the pressure of the output to the differential pressure maintaining valve.

상기 피스톤 로드는 상기 제1 및 제2유로 사이에 장착되어 상기 제1 및 제2유로의 압력차에 의하여 이동하도록 구성될 수 있다.The piston rod may be mounted between the first and second flow paths so as to move by the pressure difference between the first and second flow paths.

상기 제1 및 제2유로에는 상기 솔레노이드 밸브에 의한 압력의 섭동 현상을 최소화하기 위한 제1 및 제2오리피스가 각각 장착될 수 있다.First and second orifices may be mounted in the first and second flow paths, respectively, to minimize the perturbation of pressure caused by the solenoid valve.

한편, 본 발명은 유로에 의하여 연결되며, 작동 유체가 입출력되는 입구부 및 출구부와; 상기 입구부와 출구부에 각각 연결되며, 상기 입구부와 출구부의 압력차를 일정하게 유지시키는 차압유지 밸브와; 펄스폭 변조 방식에 의하여 작동하여 상기 유로를 개폐하는 솔레노이드 밸브; 및 상기 작동유체의 유량이 펄스 신호의 펄스폭에 비례하도록 상기 솔레노이드 밸브에 펄스 신호를 인가하는 펄스신호 인가부를 포함하는 유량조절 시스템을 개시한다.On the other hand, the present invention is connected by the flow path, and the inlet and outlet portion to the operating fluid input and output; A differential pressure maintaining valve connected to the inlet and the outlet, respectively, for maintaining a constant pressure difference between the inlet and the outlet; A solenoid valve operating by a pulse width modulation method to open and close the flow path; And a pulse signal applying unit for applying a pulse signal to the solenoid valve so that the flow rate of the working fluid is proportional to the pulse width of the pulse signal.

상기와 같은 구성의 본 발명은 저가의 솔레노이드 밸브와 차압유지 밸브를 사용하여 간단한 구조의 유량조절 밸브 어셈블리 및 유량조절 시스템을 구현함으로써 제조비용을 감소시킬 수 있다.The present invention having the above configuration can reduce the manufacturing cost by implementing a flow control valve assembly and a flow control system of a simple structure using a low-cost solenoid valve and a differential pressure maintaining valve.

또한, 본 발명은 차압유지 밸브와 솔레노이드가 연결되는 유로에 오리피스를 설치함으로써, 솔레노이드 밸브가 고주파수로 작동시 야기될 수 있는 압력의 섭동 현상을 최소화시킬 수 있다.In addition, the present invention by installing the orifice in the flow path that is connected to the differential pressure maintaining valve and the solenoid, it is possible to minimize the perturbation phenomenon of the pressure that can be caused when the solenoid valve is operated at high frequency.

또한, 본 발명은 입구부와 출구부의 압력차를 일정하게 유지시킬 수 있는 구조를 밸브 어셈블리 또는 밸브 시스템 내에서 구현함으로써, 에너지 손실을 감소시켜 전체 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention implements a structure in the valve assembly or valve system that can maintain a constant pressure difference between the inlet and outlet, it is possible to reduce the energy loss to improve the efficiency of the entire system.

이하, 본 발명에 관련된 유량조절 밸브 어셈블리 및 유량조절 시스템에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a flow control valve assembly and a flow control system according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 유량조절 밸브 어셈블리의 사시도이다. 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 라인을 따르는 유량조절 밸브 어셈블리의 단면도이고, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 라인을 따르는 유량조절 밸브 어셈블리의 단면도이다.1 is a perspective view of a flow control valve assembly according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross sectional view of the flow control valve assembly along the II-II line of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross sectional view of the flow control valve assembly along the III-III line of FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 유량조절 밸브 어셈블리는 하우징(110)과, 차압유지 밸브(120)와, 솔레노이드 밸브(130)를 포함한다.1 to 3, the flow regulating valve assembly includes a housing 110, a differential pressure maintaining valve 120, and a solenoid valve 130.

하우징(110)에는 일면에 작동 유체가 공급되는 입구부(111)와, 작동 유체가 출력되는 출구부(112)가 구비된다. 출구부는 작동유체의 유량 조절이 필요한 장치(예를 들어, 자동차의 엔진)에 연결되며, 차압유지 밸브(120)와, 솔레노이드 밸브(130)는 출구부(112)로 출력되는 작동유체의 질량 유량(mass flow rate)를 조절하기 위한 것이다. 여기서, 작동 유체는 액체(예를 들어, 물, 오일 등)와 기체(예를 들어, 공기) 등이 사용될 수 있다.The housing 110 is provided with an inlet 111 through which a working fluid is supplied to one surface, and an outlet 112 through which a working fluid is output. The outlet part is connected to a device (for example, an engine of a vehicle) that needs to adjust the flow rate of the working fluid, and the differential pressure maintaining valve 120 and the solenoid valve 130 are the mass flow rate of the working fluid output to the outlet 112. to control the mass flow rate. Here, the working fluid may be a liquid (for example, water, oil, etc.) and a gas (for example, air) and the like.

입구부(111)와 출구부(112)에는 하우징(110)과 관로들을 연결하기 위한 커플링들(111a,112a)이 각각 장착될 수 있다. Couplings 111a and 112a for connecting the housing 110 and the conduits may be mounted at the inlet 111 and the outlet 112, respectively.

차압유지 밸브(120)는 입구부(111)와 출구부(112)의 압력차를 일정하게 유지 시키기 위한 것으로서, 차압유지 밸브(120)는 하우징(110) 내부의 공급 유로(140)에 의하여 솔레노이드 밸브와 연결된다.The differential pressure maintaining valve 120 is for maintaining a constant pressure difference between the inlet 111 and the outlet 112, and the differential pressure maintaining valve 120 is a solenoid by the supply flow passage 140 inside the housing 110. It is connected to the valve.

차압유지 밸브(120)는 하우징(110)의 내부 공간에 장착되는 실린더(121)와, 실린더(121)의 내부에 이동 가능하게 장착되는 피스톤 로드(122), 및 피스톤 로드(122)를 지지하는 스프링(123)을 포함할 수 있다.The differential pressure maintaining valve 120 supports the cylinder 121 mounted in the inner space of the housing 110, the piston rod 122 movably mounted in the cylinder 121, and the piston rod 122. It may include a spring 123.

실린더(121)는 입구부를 통과한 작동 유체가 공급 유로(140)에 공급되도록 공급 유로(140)에 연통된다. 그리고, 실린더(121)의 일단에는 실린더(121)를 하우징(110)에 고정시킴과 아울러 스프링(123)을 지지하기 위한 지지부재(125)가 장착된다. The cylinder 121 communicates with the supply flow passage 140 such that the working fluid passing through the inlet portion is supplied to the supply flow passage 140. One end of the cylinder 121 is mounted with a support member 125 for fixing the cylinder 121 to the housing 110 and for supporting the spring 123.

실린더(121)에는 공급 유로(140)에서 분기되는 제1유로(141)와, 출구부(112)와 연통되는 제2유로(142)가 각각 연결된다. 제1유로(141)와 제2유로(142)는 공급 유로의 압력과 출구부(112)의 압력을 실린더(121)로 전달한다. 제1유로(141)는 실린더(121)의 일단을 통해 실린더(121)의 내부와 연통되며, 제2유로(142)는 실린더(121)의 측면(외주면)을 통해 실린더(121)의 내부와 연통된다.The first passage 141 branching from the supply passage 140 and the second passage 142 communicating with the outlet 112 are connected to the cylinder 121, respectively. The first passage 141 and the second passage 142 transfer the pressure of the supply passage and the pressure of the outlet 112 to the cylinder 121. The first passage 141 communicates with the inside of the cylinder 121 through one end of the cylinder 121, and the second passage 142 communicates with the inside of the cylinder 121 through the side surface (outer peripheral surface) of the cylinder 121. Communicating.

피스톤 로드(122)는 제1유로(141)와 제2유로(142)의 압력차에 의해 발생하는 힘에 의해 실린더(121)의 내부 공간을 이동하며, 이와 같은 이동에 의하여 공급 유로(140)를 개폐할 수 있도록 구성된다. 피스톤 로드(122)는 실린더(121)의 외주면에 형성된 개폐홀(126)을 개폐함으로써, 공급 유로(140)를 개폐할 수 있다. 피스톤 로드(122)의 단부는 이동에 의하여 공급 유로(140)를 개폐할 수 있도록 인접한 부분보다 큰 폭의 길이를 가지며, 피스톤 로드(122)의 단부는 실린더(121)의 내경 에 대응되는 직경을 갖는다.The piston rod 122 moves the internal space of the cylinder 121 by the force generated by the pressure difference between the first flow path 141 and the second flow path 142, and the supply flow path 140 by this movement. It is configured to open and close the. The piston rod 122 can open and close the supply flow passage 140 by opening and closing the opening and closing hole 126 formed on the outer circumferential surface of the cylinder 121. The end of the piston rod 122 has a length larger than the adjacent portion to open and close the supply flow path 140 by movement, the end of the piston rod 122 has a diameter corresponding to the inner diameter of the cylinder 121 Have

스프링(123)은 피스톤 로드(122)와 지지부재(125)의 사이에 장착되며, 피스톤 로드(122)의 이동시 피스톤 로드(122)를 원위치로 복귀시키는 탄성 복원력을 제공한다.The spring 123 is mounted between the piston rod 122 and the support member 125 and provides an elastic restoring force for returning the piston rod 122 to its original position when the piston rod 122 moves.

솔레노이드 밸브(130)는 밸브 본체(131)와, 밸브 본체(131)의 내부에 구비되는 입력 유로(132), 복수의 출력 유로들(133), 및 개폐 유닛(134)을 포함한다.The solenoid valve 130 includes a valve body 131, an input flow passage 132 provided in the valve body 131, a plurality of output flow passages 133, and an opening / closing unit 134.

밸브 본체(131)는 하우징(110)의 상면에 형성된 장착공간에 장착될 수 있게 구성되며, 내부에 솔레노이드 코일을 구비한다.The valve body 131 is configured to be mounted in a mounting space formed on the upper surface of the housing 110, and has a solenoid coil therein.

입력 유로(132)는 밸브 본체(131)의 장착시 공급 유로(140)에 연결 가능하게 구성되며, 출력 유로들(133) 중 적어도 하나는 밸브 본체(131)의 장착시 출구부(112)와 연결 가능하게 구성된다.The input flow path 132 is configured to be connectable to the supply flow path 140 when the valve body 131 is mounted, and at least one of the output flow paths 133 is connected to the outlet 112 when the valve body 131 is mounted. It is configured to be connectable.

개폐 유닛(134)은 솔레노이드 코일에 형성된 자기력에 의하여 이동하여 입력 유로(132)와 출력 유로(133)의 사이를 개폐하도록 구성된다. 개폐 유닛(134)은 외부의 전기적 신호에 의하여 상측으로 이동하여 입력 유로(132)와 출력 유로(133)의 사이를 개방시키며, 스프링(135)의 탄성 복원력에 의하여 입력 유로(132)와 출력 유로(133)의 사이를 폐쇄시킨다.The opening and closing unit 134 is configured to move by the magnetic force formed in the solenoid coil to open and close between the input flow passage 132 and the output flow passage 133. The open / close unit 134 moves upward by an external electrical signal to open the space between the input flow path 132 and the output flow path 133, and the input flow path 132 and the output flow path by the elastic restoring force of the spring 135. The space between 133 is closed.

출력 유로들(133)은 출구부(112)와 제2유로(142)에 연통되며, 출구부(112)의 압력은 제2유로(142)에 의하여 차압유지 밸브(120)의 실린더(121) 내부로 전달된다.The output flow paths 133 communicate with the outlet 112 and the second flow path 142, and the pressure of the outlet 112 is controlled by the second flow path 142 to form the cylinder 121 of the differential pressure maintaining valve 120. It is delivered internally.

솔레노이드 밸브(130)에는 펄스 신호를 인가하는 펄스신호 인가부(170, 도 6 참조)가 연결된다. 펄스신호 인가부(170)는 도 4의 도시와 같이 특정 펄스폭(W)을 갖는 펄스 신호를 솔레노이드 밸브(130)에 반복적으로 인가하며, 솔레노이드 밸브(130)는 펄스폭(W)에 비례하는 시간동안 입력 유로(132)와 출력 유로(133)의 사이를 개방시키는 펄스폭 변조 방식으로 동작된다. The solenoid valve 130 is connected to a pulse signal applying unit 170 (see FIG. 6) for applying a pulse signal. The pulse signal applying unit 170 repeatedly applies a pulse signal having a specific pulse width (W) to the solenoid valve 130 as shown in FIG. 4, and the solenoid valve 130 is proportional to the pulse width (W). It operates in a pulse width modulation scheme that opens between the input flow path 132 and the output flow path 133 for a time.

솔레노이드 밸브(130)에 펄스 신호가 반복적으로 인가됨에 따라, 솔레노이드 밸브(130)는 펄스 신호에 대응하여 반복적으로 동작하게 된다. 즉, 개폐 유닛(134)은 펄스 신호에 따라 반복적으로 상하 운동을 하여 입력 유로(132)와 출력 유로(133) 사이를 개폐시킨다.As the pulse signal is repeatedly applied to the solenoid valve 130, the solenoid valve 130 is repeatedly operated in response to the pulse signal. That is, the open / close unit 134 repeatedly opens and closes the input flow path 132 and the output flow path 133 by vertically moving in response to the pulse signal.

작동 유체의 유량을 제어하기 위한 변수로서 입구부(111)와 출구부(112) 사이의 압력차와, 유로의 단위시간당 개폐 면적을 들 수 있다. 입구부(111)와 출구부(112) 사이의 압력차는 차압유지 밸브(120)에 의하여 일정하게 유지되므로, 유로의 단위시간당 개폐 면적만이 유량 조절의 변수가 될 수 있다. 유로의 단위시간당 개폐 면적은 솔레노이드 밸브(130)의 개폐 시간에 비례하므로, 출구부(112)를 통해 출력되는 작동 유체의 유량은 펄스 신호의 펄스폭(W)에 비례하게 된다. 따라서, 펄스신호 인가부가 인가하는 펄스 신호의 펄스폭(W)를 조절함으로써, 작동 유체의 유량을 펄스폭(W)에 비례하도록 조절할 수 있다.As a variable for controlling the flow rate of the working fluid, the pressure difference between the inlet portion 111 and the outlet portion 112, and the opening and closing area per unit time of the flow path. Since the pressure difference between the inlet 111 and the outlet 112 is kept constant by the differential pressure maintaining valve 120, only the opening and closing area per unit time of the flow path can be a variable of the flow rate control. Since the opening and closing area per unit time of the flow path is proportional to the opening and closing time of the solenoid valve 130, the flow rate of the working fluid output through the outlet 112 is proportional to the pulse width (W) of the pulse signal. Therefore, by adjusting the pulse width W of the pulse signal applied by the pulse signal applying unit, the flow rate of the working fluid can be adjusted to be proportional to the pulse width W.

제1유로(141)와 제2유로(142)에는 솔레노이드 밸브(130)가 고주파수로 작동될 때 야기될 수 있는 압력의 섭동 현상을 최소화하기 위한 제1오리피스(181)와, 제2오리피스(182)가 각각 장착된다. 제1오리피스(181)와 제2오리피스(182)는 상기와 같은 압력의 섭동 현상에 의해 유발될 수 있는 차압유지 밸브(120)의 떨림이나 비선형성을 방지한다.The first passage 141 and the second passage 142 have a first orifice 181 and a second orifice 182 for minimizing the perturbation of pressure which may be caused when the solenoid valve 130 is operated at a high frequency. Are mounted respectively. The first orifice 181 and the second orifice 182 prevent the shaking or nonlinearity of the differential pressure maintaining valve 120 which may be caused by the above-mentioned pressure perturbation phenomenon.

이하에서는, 상기와 같은 구성을 갖는 유량조절 밸브 어셈블리에 작동 상태에 대하여 살펴보기로 한다. Hereinafter, the operation of the flow control valve assembly having the configuration as described above will be described.

도 5는 차압유지 밸브와 솔레노이드 밸브를 연결하는 유로들의 개략적인 단면도이다. 도 5에서 화살표의 방향은 작동 유체의 이동 방향을 나타내며, 이하 설명되는 설명은 밸브 어셈블리 내부에 작동 유체가 이미 공급되어 있는 상태를 기초로 하여 설명한다.5 is a schematic cross-sectional view of flow paths connecting the differential pressure maintaining valve and the solenoid valve. The direction of the arrow in FIG. 5 indicates the direction of movement of the working fluid, and the description below will be explained based on the state in which the working fluid is already supplied inside the valve assembly.

도 5를 참조하면, 입구부(111)를 통과한 작동 유체는 실린더(121) 내부를 통하여 공급 유로(140) 상을 흐르게 된다. 그리고, 공급 유로(140)를 통과한 작동 유체는 솔레노이드 밸브(130)의 입력 유로(132)와 출력 유로(133)를 통과하여 출구부(112)로 출력되게 된다.Referring to FIG. 5, the working fluid passing through the inlet 111 flows on the supply passage 140 through the inside of the cylinder 121. The working fluid that has passed through the supply flow passage 140 passes through the input flow passage 132 and the output flow passage 133 of the solenoid valve 130 and is output to the outlet 112.

공급 유로(140)의 압력(Pi), 즉, 입구부(111)의 압력은 제1유로(141)를 통하여 차압유지 밸브(120)의 실린더(121) 내부로 전달되게 된다. 그리고, 출구부(112)의 압력(Po)은 제2유로(142)를 통하여 차압유지 밸브의 실린더(121) 내부로 전달되게 된다.The pressure (P i) of the supply passage 140, that is, the pressure of the inlet portion 111 is transmitted to the inner cylinder 121 of the pressure differential maintained by the first flow path 141, valve 120. Then, the pressure (P o) of the outlet unit 112 is transmitted to the inner cylinder 121 of the second holding the differential pressure through the passage 142, valve.

제1유로(141)의 압력(Pi)이 제2유로(142)의 압력(Po)과 스프링이 제공하는 압력의 합산값을 초과하게 되면, 피스톤 로드(122)가 X 방향으로 이동하게 된다. 이에 따라, 피스톤 로드(122)가 실린더(121)의 개폐홀(126)을 폐쇄하여 공급 유로(132)가 차단되게 된다. 피스톤 로드는 양단의 압력차에 따라 개폐홀(126)의 일 부만을 차단하거나 단계적으로 차단할 수 있다.When the first flow passage 141, the pressure (P i) to exceed the integrated value of the pressure (P o) and a pressure spring is provided in the second flow path 142 of the piston rod 122 moves in the X direction do. Accordingly, the piston rod 122 closes the opening / closing hole 126 of the cylinder 121 so that the supply flow passage 132 is blocked. The piston rod may block only part of the opening / closing hole 126 or step by step depending on the pressure difference between both ends.

공급 유로(140)를 통과하는 작동유체의 유량이 조절됨에 따라 공급 유로(140)의 압력(Pi)이 제2유로(142)의 압력(Po)과 스프링(123)이 제공하는 압력의 합산값보다 작아지게 되면, 피스톤 로드(122)는 스프링(123)의 탄성 복원력에 의하여 원위치로 복원되게 된다.The pressure of the supply passage 140, a supply passage 140, the flow rate of the working fluid in accordance with the regulated through the (P i) the pressure in the second flow path (142) (P o) and the pressure spring 123 is provided When it becomes smaller than the sum value, the piston rod 122 is restored to its original position by the elastic restoring force of the spring 123.

이와 같이 차압유지 밸브(120)의 구성에 의하여 입구부(111)와 출구부(112)의 압력차가 일정하게 유지될 수 있다. 그리고, 앞서 설명된 바와 같이 솔레노이드 밸브(130)에 펄스 신호가 반복적으로 인가됨에 따라 솔레노이드 밸브(130)가 작동하게 된다. 솔레노이드 밸브(130)는 작동 유체의 유량이 펄스 신호의 펄스폭(W)에 비례하도록 작동 유체의 유량을 조절한다.As such, the pressure difference between the inlet part 111 and the outlet part 112 may be kept constant by the configuration of the differential pressure maintaining valve 120. As the pulse signal is repeatedly applied to the solenoid valve 130 as described above, the solenoid valve 130 operates. The solenoid valve 130 adjusts the flow rate of the working fluid so that the flow rate of the working fluid is proportional to the pulse width W of the pulse signal.

도 6은 본 발명의 일실시예와 관련된 유량조절 시스템의 개략도이다. 이하에서는 앞서 설명된 유량조절 밸브 어셈블리의 구성을 바탕으로 하여 유량조절 시스템에 대하여 설명하기로 한다.6 is a schematic diagram of a flow control system related to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a flow control system will be described based on the configuration of the flow control valve assembly described above.

본 발명과 관련된 유량조절 시스템은 입구부(111)와, 출구부(112)와, 차압유지 밸브(120)와, 솔레노이드 밸브(130), 및 펄스신호 인가부(170)를 포함한다.The flow control system related to the present invention includes an inlet 111, an outlet 112, a differential pressure maintaining valve 120, a solenoid valve 130, and a pulse signal applying unit 170.

입구부(111)와 출구부(112)는 유로(150)에 의하여 연결되며, 입구부(111)로 공급된 작동 유체는 유로(150)를 통과하여 출구부(112)로 출력된다. 입구부(111)에는 작동 유체를 공급하기 위한 압력을 제공하는 펌프(160)가 구비될 수 있다.The inlet 111 and the outlet 112 are connected by the flow path 150, and the working fluid supplied to the inlet 111 passes through the flow path 150 and is output to the outlet 112. Inlet 111 may be provided with a pump 160 to provide a pressure for supplying a working fluid.

차압유지 밸브(120)는 입구부(111)와 출구부(112)의 압력차를 일정하게 유지 시키기 위한 것으로서, 앞서 설명된 바와 같이, 유로(150)에 연결되는 실린더(121)와, 입구부(111)와 출구부(112)의 압력차에 의하여 실린더(121) 내부를 이동하여 유로(150)를 개폐하는 피스톤 로드(122), 및 실린더(121)와 피스톤 로드(122)의 사이에 장착되는 스프링을 포함할 수 있다.The differential pressure maintaining valve 120 is for maintaining a constant pressure difference between the inlet part 111 and the outlet part 112, as described above, the cylinder 121 connected to the flow path 150, and the inlet part. The piston rod 122 which moves inside the cylinder 121 to open and close the flow path 150 by the pressure difference between the 111 and the outlet 112, and is mounted between the cylinder 121 and the piston rod 122. It may include a spring.

피스톤 로드(122)를 중심으로 실린더(121)의 일측은 제1유로(141)에 의하여 유로(150)에 연결되고, 실린더(121)의 타측은 제2유로(142)에 의하여 유로에 연결될 수 있다. 그리고, 제1 및 제2유로(141,142)에는 솔레노이드 밸브(130)에 의한 압력의 섭동 현상을 최소화하기 위한 제1 및 제2오리피스(181,182)가 각각 장착될 수 있다.One side of the cylinder 121 around the piston rod 122 may be connected to the flow path 150 by the first flow path 141, and the other side of the cylinder 121 may be connected to the flow path by the second flow path 142. have. In addition, first and second orifices 181 and 182 may be mounted in the first and second flow paths 141 and 142 to minimize a perturbation phenomenon of the pressure caused by the solenoid valve 130.

제1 및 제2오리피스(181,182)를 제1 및 제2유로의 유동을 안정화함으로써, 상기와 같은 압력의 섭동 현상으로 인한 차압유지 밸브(120)의 떨림 현상을 방지할 수 있다.By stabilizing the flow of the first and second orifices 181 and 182 in the first and second flow paths, it is possible to prevent the differential pressure maintaining valve 120 from being shaken due to the above-mentioned perturbation of the pressure.

솔레노이드 밸브(130)는 펄스 변조 방식에 의하여 작동되어 유로(150)를 개폐하도록 구성되며, 펄스신호 인가부(170)는 작동 유체의 유량이 펄스 신호의 펄스폭(W)에 비례하도록 솔레노이드 밸브(130)에 펄스 신호를 인가한다.The solenoid valve 130 is operated by a pulse modulation method to open and close the flow path 150, and the pulse signal applying unit 170 is a solenoid valve so that the flow rate of the working fluid is proportional to the pulse width W of the pulse signal. 130 is applied a pulse signal.

차압유지 밸브(120)는 솔레노이드 밸브(130)의 전단에 배치되며, 입구부(111)의 후단에 배치된다. 이와 같은 구성에 의하여 유량조절 시스템 내에서 차압의 유지가 가능하게 되며, 이에 따라 유량조절 시스템의 에너지 손실을 감소시킬 수 있게 되어 펌프의 용량을 감소시킬 수 있다. 이는 유량조절 시스템의 효율을 향상시킨다.The differential pressure maintaining valve 120 is disposed at the front end of the solenoid valve 130 and is disposed at the rear end of the inlet 111. Such a configuration makes it possible to maintain the differential pressure in the flow control system, thereby reducing the energy loss of the flow control system, thereby reducing the capacity of the pump. This improves the efficiency of the flow control system.

이상에서 설명한 유량조절 밸브 어셈블리와 유량조절 시스템은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The flow control valve assembly and the flow control system described above are not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but the embodiments are configured by selectively combining all or some of the embodiments so that various modifications can be made. May be

도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 유량조절 밸브 어셈블리의 사시도. 1 is a perspective view of a flow control valve assembly according to an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 라인을 따르는 유량조절 밸브 어셈블리의 단면도.2 is a cross-sectional view of the flow control valve assembly along the II-II line of FIG.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 라인을 따르는 유량조절 밸브 어셈블리의 단면도.3 is a cross-sectional view of the flow control valve assembly along the III-III line of FIG.

도 4는 펄스신호 인가부에 의하여 인가되는 펄스 신호의 일예를 나타내는 도면.4 is a diagram illustrating an example of a pulse signal applied by a pulse signal applying unit.

도 5는 차압유지 밸브와 솔레노이드 밸브를 연결하는 유로들의 개략적인 단면도. 5 is a schematic cross-sectional view of flow paths connecting the differential pressure maintaining valve and the solenoid valve.

도 6은 본 발명의 일실시예와 관련된 유량조절 시스템의 개략도.6 is a schematic view of a flow control system associated with one embodiment of the present invention.

Claims (15)

입구부와 출구부를 구비하는 하우징;A housing having an inlet and an outlet; 상기 입구부에 연통되도록 상기 하우징 내부에 구비되는 공급 유로;A supply passage provided in the housing to communicate with the inlet portion; 상기 공급 유로와 출구부에 각각 연통되는 제1 및 제2유로;First and second flow passages communicating with the supply flow passage and the outlet portion, respectively; 상기 공급 유로와 연결되도록 상기 하우징에 장착되며, 상기 제1 및 제2유로의 압력차에 의해 상기 공급 유로를 개폐하여 상기 입구부와 출구부의 압력차를 일정하게 유지시키는 차압유지 밸브;A differential pressure maintaining valve mounted on the housing so as to be connected to the supply flow path, and configured to open and close the supply flow path by a pressure difference between the first and second flow paths to maintain a constant pressure difference between the inlet and the outlet; 상기 공급 유로와 출구부 사이에 장착되며, 펄스폭 변조 방식에 의하여 상기공급 유로와 출구부 사이의 유로를 개폐하는 솔레노이드 밸브; 및A solenoid valve mounted between the supply flow path and the outlet part and opening and closing the flow path between the supply flow path and the outlet part by a pulse width modulation method; And 작동 유체의 유량이 펄스 신호의 펄스폭에 비례하도록 상기 솔레노이드 밸브에 펄스 신호를 인가하며, 상기 솔레노이드 밸브가 반복적으로 동작되도록 펄스 신호를 반복적으로 인가하는 펄스신호 인가부를 포함하고,A pulse signal applying unit for applying a pulse signal to the solenoid valve so that the flow rate of the working fluid is proportional to the pulse width of the pulse signal, and repeatedly applying the pulse signal to repeatedly operate the solenoid valve, 상기 제1 및 제2유로에는 상기 솔레노이드 밸브에 의한 압력의 섭동 현상을 최소화하기 위한 제1 및 제2오리피스가 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 유량조절 밸브 어셈블리.And the first and second orifices are respectively installed in the first and second flow paths to minimize the perturbation of pressure caused by the solenoid valve. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 차압유지 밸브는,The method of claim 1, wherein the differential pressure holding valve, 상기 공급 유로에 연통되며, 일단에 지지부재를 구비하는 실린더;A cylinder communicating with the supply flow passage and having a support member at one end thereof; 상기 제1 및 제2유로의 압력차에 의해 상기 실린더 내부를 이동하여 상기 공급 유로를 개폐하는 피스톤 로드; 및A piston rod which moves inside the cylinder and opens and closes the supply flow path by a pressure difference between the first and second flow paths; And 상기 지지부와 피스톤 로드의 사이에 장착되는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 유량조절 밸브 어셈블리.And a spring mounted between the support and the piston rod. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 제1유로는 상기 실린더의 일단에 연결되며, 상기 제2유로는 상기 실린더의 외주면과 연결되는 것을 특징으로 하는 유량조절 밸브 어셈블리.The first flow path is connected to one end of the cylinder, the second flow path control valve assembly, characterized in that connected to the outer peripheral surface of the cylinder. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브는,The method of claim 1, wherein the solenoid valve, 밸브 본체에 구비되며, 상기 공급유로에 연결 가능하게 구성되는 입력 유로;An input flow path provided in the valve body and configured to be connectable to the supply flow path; 적어도 하나가 상기 출구부와 연결 가능하게 구성되는 복수의 출력 유로들; 및A plurality of output flow paths configured to be at least one connected to the outlet; And 상기 밸브 본체의 솔레노이드에 형성된 자기력에 의하여 상기 입력 유로와 출력 유로들의 사이를 개폐하는 개폐 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 유량조절 밸브 어셈블리.And an opening / closing unit configured to open and close the input flow path and the output flow path by a magnetic force formed in the solenoid of the valve body. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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