KR101184695B1

KR101184695B1 - 파일럿 제어방식의 피스톤 밸브

Info

Publication number: KR101184695B1
Application number: KR1020120013356A
Authority: KR
Inventors: 조상현
Original assignee: 조상현; 주식회사 바램
Priority date: 2012-02-09
Filing date: 2012-02-09
Publication date: 2012-09-20

Abstract

본 발명은 피스톤 밸브에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 수위 제어용 피스톤 밸브는 유입구와 배출구가 구비된 밸브 몸체와, 배출구 상단에 설치되는 밸브 시트와, 상기 밸브 몸체 상부에 내장되어 상측 유체실과 하측 유체실로 구획하는 피스톤과, 상기 피스톤의 하부에 축으로 연결되어 상기 밸브 시트를 개폐시키는 디스크와, 상기 밸브 몸체의 상측 유체실에서 상기 피스톤을 탄성 지지하는 스프링과, 상기 피스톤의 측면에 형성된 홈에 결합되는 피스톤 링을 포함하는 피스톤 밸브에 있어서, 상기 피스톤 링은 테프론 재질의 제1 피스톤 링과, 상기 제1 피스톤 링 내측의 고무 재질의 제2 피스톤 링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

파일럿 제어방식의 피스톤 밸브{a piston valve for pilot controlling}

본 발명은 피스톤 밸브에 관한 것으로서, 피스톤 밸브에 있어서 피스톤 링의 형상을 개선하여 유체의 압력과 유량을 제어하는 파일럿 제어방식의 피스톤 밸브에 관한 것이다.

압력을 제어하기 위한 피스톤 밸브는 수위 제어용 파일럿, 압력제어용 파일럿 등 다양한 형태로 이용된다. 특히, 수위 제어용 파일럿 밸브는 미리 설정한 하한수위에 도달하면 유체를 공급함으로써 저장용기내의 수위를 항상 일정범위내에서 유지하는 역할을 한다.

도 1은 종래의 수위 조절 밸브를 도시하는 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 수위 조절 밸브는 유입구와 배출구가 구비된 밸브 몸체(10)와, 배출구 상단에 설치되는 밸브 시트(20)와, 상기 밸브 몸체 상부에 내장되어 상측 유체실과 하측 유체실로 구획하는 피스톤(30)과, 상기 피스톤의 하부에 축으로 연결되어 상기 밸브 시트를 개폐시키는 디스크(40)와, 상기 밸브 몸체의 상측 유체실에서 상기 피스톤을 탄성 지지하는 스프링(60)을 포함하여 이루어진다.

수위 감지 센서(120) 또는 부구(110)를 통해서 전달되는 정보를 통해서 밸브 상부에 설치된 피스톤을 조절하여 밸브 디스크(40)와 밸브 시트(20) 사이의 간격을 조절하여 수위를 조절하게 된다.

즉, 저수조 내의 수위가 낮아져 감지 센서(120) 또는 부구(110)를 통해서 전자 밸브(80)와 파일럿 밸브(100)가 열리게 되고, 이로 인해 상측 유체실(14)에 충만된 압력이 제거됨과 동시에 물은 유체 배출공(52)을 통해서 유체 배출관(70)을 따라 수조내로 배출된다.

상측 유체실(14)에 압력 변화에 의해서 하부 유체실(15)에 연결된 유입구(11)를 통해서 전달되는 물의 압력이 피스톤(30)의 하부를 밀어 올려 디스크(40)가 같이 상승하게 되어 밸브 시트(20)가 개방된다.

이러한 선행 기술에는 대한민국 특허청에 출원된 출원번호 제20-1999-0005789호(수위조절밸브), (출원번호 제20-1998-0005425호(온,오프식 고저수위 제어용 정수위 밸브), 등이 있다.

특히, 종래의 피스톤 밸브에는 피스톤 외주면에 형성된 링홈에 피스톤 링(32,33)이 결합되고, 이 피스톤 링은 물의 누수를 방지하면서 피스톤의 원활한 상하 운동을 할 수 있도록 한다.

일반적으로, 피스톤 링을 고무 재질로 제작하는 경우 차폐력은 높지만 밸브 몸체의 내면에 달라붙는 단점이 있고, 테프론(Teflon) 재질로 제작되는 경우에는 재료 차체의 마찰계수가 낮아서 구동에는 문제가 없지만 차폐력이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 피스톤의 측면에 결합되는 차폐력이 높으면서도 구동성을 높인 피스톤 링을 구비한 파일럿 제어방식의 피스톤 밸브를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 파일럿 제어방식의 피스톤 밸브는 유입구와 배출구가 구비된 밸브 몸체와, 배출구 상단에 설치되는 밸브 시트와, 상기 밸브 몸체 상부에 내장되어 상측 유체실과 하측 유체실로 구획하는 피스톤과, 상기 피스톤의 하부에 축으로 연결되어 상기 밸브 시트를 개폐시키는 디스크와, 상기 밸브 몸체의 상측 유체실에서 상기 피스톤을 탄성 지지하는 스프링과, 상기 피스톤의 측면에 형성된 홈에 결합되는 피스톤 링을 포함하는 피스톤 밸브에 있어서, 사각 단면을 갖는 테프론 재질의 제1 피스톤 링과, 상기 제1 피스톤 링 내측의 고무 재질의 제2 피스톤 링으로 이루어지되, 상기 제2 피스톤 링은 사측면에 내측으로 함몰된 함몰부가 형성되어 상기 제1 피스톤 링을 탄성지지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 파일럿 제어방식의 피스톤 밸브는 테프론 재질의 제1 피스톤 링이 외부에 배치되고, 내부에 탄성이 높은 고무 재질의 제2 피스톤 링이 결합되는 구조를 채택하여 제1 피스톤 링이 밸브 몸체 내면에 접촉되어 구동이 원활하고, 내부의 제2 피스톤 링을 통해서 밀착되도록 하여 차폐력을 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 수위 조절 밸브를 도시하는 개념도
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 수위 조절에 이용되는 파일럿 제어방식의 피스톤 밸브를 도시하는 개념도.
도 3은 도 2의 B부분의 확대도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제2 피스톤 링의 단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따른 파일럿 제어방식의 피스톤 밸브를 도시하는 개념도.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따른 파일럿 제어방식의 피스톤 밸브를 도시하는 개념도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 수위 조절에 이용되는 파일럿 제어방식의 피스톤 밸브를 도시하는 개념도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 파일럿 제어방식의 피스톤 밸브는 유입구와 배출구가 구비된 밸브 몸체(10)와, 배출구 상단에 설치되는 밸브 시트(20)와, 상기 밸브 몸체 상부에 내장되어 상측 유체실과 하측 유체실로 구획하는 피스톤(30)과, 상기 피스톤의 하부에 축으로 연결되어 상기 밸브 시트를 개폐시키는 디스크(40)와, 상기 밸브 몸체(10)의 상측 유체실에서 상기 피스톤을 탄성 지지하는 스프링(60)을 포함하여 구성된다.

여기서 본 발명은 피스톤(30)의 측면에 형성된 홈에 결합되는 피스톤 링은 테프론 재질의 제1 피스톤 링과, 상기 제1 피스톤 링 내측의 고무 재질의 제2 피스톤 링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 3은 도 2의 B부분의 확대도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 피스톤(30)의 측면에 형성된 홈(31)에는 제2 피스톤 링(32)가 결합되고, 상기 제2 피스톤 링(32)의 외측에는 제1 피스톤 링(33)이 결합된다.

여기서, 상기 제2 피스톤 링(32)은 탄성력이 높은 고무 재질로 제작하여 차페력을 높이고, 테프론 재질의 제1 피스톤 링(33)은 밸브 몸체(10)의 내면에 접촉되어 가동성을 높이게 된다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 제2 피스톤 링의 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 제2 피스톤 링(32)은 사각 단면이고, 사측면에는 내측으로 함몰된 함몰부(32a)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 함몰부(32a)는 도 3에 도시된 제1 피스톤 링(33)이 밸브 몸체의 내면에 접촉되어 제2 피스톤 링(32)을 압축시키면 변형될 수 있는 공간을 제공하게 된다.

따라서, 변형된 제2 피스톤 링(32)이 제1 피스톤 링(33)을 밸브 몸체(10)의 내면으로 밀어서 차폐력을 높이게 된다.문제를 동시에 해결할 수 있는 것이다.

이러한 구조를 통해서 고무 재질의 피스톤 링이 밸브 몸체에 직접 접촉되는 과정에서 발생되는 고착 문제를 해결하고, 테프론 재질의 피스톤 링의 차폐력 저하

또한, 피스톤의 구동 과정에서 낮은 마찰계수를 가지는 제1 피스톤 링(33) 때문에 원활한 구동이 가능하고, 제1 피스톤 링(33)에 마모가 발생되어도 제2 피스톤 링(32)의 탄성력때문에 차폐력을 유지할 수 있다.

부가적으로, 상기 제2 피스톤 링이 압축된 상태로 홈에 결합될 수 있도록 제1 피스톤 링의 형상을 조정하여야 한다.

도 5는 본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따른 파일럿 제어방식의 피스톤 밸브를 도시하는 개념도이다.

도 5에 도시된 실시예는 글로브형의 밸브에 응용된 예이며, 다른 형태의 피스톤 밸브에도 응용될 수 있다.

다음으로, 도 6 내지 7은 본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따른 파일럿 제어방식의 피스톤 밸브를 도시하는 개념도이다.

도 6과 도 7에 도시된 피스톤 밸브는 압력 제어가 가능한 형태로 이용한 것이며, 도 6은 보조 유로(P1,P2)를 통해서 보조 밸브(100)가 배출구(12)와 상측 유체실(14)을 연결하고, 도 7은 밸브 몸체(10)에 내장된 형태이다.

이상과 같이 본 발명은 피스톤 링을 개선한 피스톤 밸브를 제공하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시 예는 단지 하나의 실시 예에 불과하므로 본 발명의 진정한 범위는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

10: 밸브 몸체
11: 유입구
12: 배출구
14: 상측 유체실
15: 하측 유체실
20: 밸브 시트
30: 피스톤
31: 홈
32: 제2 피스톤 링
33: 제1 피스톤 링
40: 디스크
60: 스프링
100: 보조 밸브

Claims

유입구와 배출구가 구비된 밸브 몸체와, 배출구 상단에 설치되는 밸브 시트와, 상기 밸브 몸체 상부에 내장되어 상측 유체실과 하측 유체실로 구획하는 피스톤과, 상기 피스톤의 하부에 축으로 연결되어 상기 밸브 시트를 개폐시키는 디스크와, 상기 밸브 몸체의 상측 유체실에서 상기 피스톤을 탄성 지지하는 스프링과, 상기 피스톤의 측면에 형성된 홈에 결합되는 피스톤 링을 포함하는 피스톤 밸브에 있어서,
상기 피스톤 링은,
사각 단면을 갖는 테프론 재질의 제1 피스톤 링과;
상기 제1 피스톤 링 내측의 고무 재질의 제2 피스톤 링;으로 이루어지되, 상기 제2 피스톤 링은 사측면에 내측으로 함몰된 함몰부가 형성되어 상기 제1 피스톤 링을 탄성지지하는 것을 특징으로 하는 파일럿 제어방식의 피스톤 밸브.
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