KR102166414B1 - Sealed pressure regulating valve and pressure regulating method thereof - Google Patents
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Abstract
제안기술은 밀폐형 압력조절밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 형상기억합금 스프링을 이용하여 운용 범위의 출구 압력을 일정 온도까지 유지시킬 수 있는 밀폐형 압력조절밸브에 관한 발명이다.The proposed technology relates to a hermetic pressure control valve, and more particularly, to a hermetic pressure control valve capable of maintaining the outlet pressure in the operating range up to a certain temperature using a shape memory alloy spring.
Description
제안기술은 밀폐형 압력조절밸브와 이의 압력조절방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 형상기억합금 스프링을 이용하여 운용 범위의 출구 압력을 일정 온도까지 유지시킬 수 있는 밀폐형 압력조절밸브와 이의 압력조절방법에 관한 발명이다.The proposed technology relates to a sealed pressure control valve and its pressure control method, and more specifically, to a hermetic pressure control valve that can maintain the outlet pressure of the operating range up to a certain temperature using a shape memory alloy spring, and its pressure control method. It is about the invention.
일반적으로, 압력조절밸브는 고압의 기체를 설계된 압력으로 조절하여 배출하는 장치이다. 비행체에 적용되는 압력조절밸브의 경우, 고도에 따라 달라지는 대기압에 의해 압력조절밸브 내부 압력이 변동될 수 있으며, 이로 인하여 압력조절밸브의 출구압력이 바뀔 수 있기 때문에 밀폐형 압력조절밸브를 적용하기도 한다.In general, a pressure control valve is a device that controls and discharges a high-pressure gas to a designed pressure. In the case of a pressure control valve applied to an aircraft, the internal pressure of the pressure control valve may fluctuate due to atmospheric pressure that varies depending on the altitude, and because of this, the outlet pressure of the pressure control valve may change, a closed pressure control valve is sometimes applied.
그러나 이러한 경우 압력조절밸브의 주변 온도가 상승하면 상기 압력조절밸브 내부의 갇힌 공기가 가열되어 압력이 상승하면서 상기 갇힌 공기의 압력 상승량 만큼 상기 압력조절밸브의 출구 압력이 상승하는 역효과가 발생할 수 있다.However, in this case, when the ambient temperature of the pressure control valve increases, the trapped air inside the pressure control valve is heated and the pressure rises, thereby causing an adverse effect of increasing the outlet pressure of the pressure control valve by the amount of the pressure increase of the trapped air.
따라서, 밀폐형 압력조절밸브를 고온 환경에서 사용하기 위해서는 단열층을 갖춰야 하는 어려움이 있고, 열전달을 효과적으로 차단하지 못할 경우 시스템 고장으로 이어질 수 있는 문제가 있다.Therefore, in order to use the sealed pressure control valve in a high-temperature environment, it is difficult to have a heat insulating layer, and if heat transfer is not effectively blocked, there is a problem that may lead to system failure.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 별도의 단열층 없이도 운용 범위의 출구 압력을 일정 온도까지 유지시키도록 하는데 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the above problems, and an object of the present invention is to maintain an outlet pressure in an operating range up to a certain temperature without a separate insulating layer.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 밀폐형 압력조절밸브에 있어서,In the sealed pressure control valve of the present invention for achieving the above object,
내부 온도 상승에 따라 출구압력의 상승을 가져오는 제1스프링의 인장 시 제2스프링이 제1스프링의 인장을 방지하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the second spring prevents tensioning of the first spring when the first spring is tensioned, which causes an increase in the outlet pressure as the internal temperature increases.
압력조절밸브는, The pressure regulating valve,
다이어프램(diaphragm)에 의해 제1공간 및 제2공간으로 나뉘며, 제1공간은 제1스프링의 제1챔버와 제2스프링의 제2챔버를 포함하는 것을 특징으로 한다.It is divided into a first space and a second space by a diaphragm, and the first space includes a first chamber of the first spring and a second chamber of the second spring.
제2공간은 기체의 출구압력이 조절되는 공간인 것을 특징으로 한다.The second space is characterized in that it is a space in which the outlet pressure of the gas is adjusted.
제1공간과 제2챔버는 중앙홀로 연통되어 동일한 온도 및 압력을 갖는 것을 특징으로 한다.The first space and the second chamber are communicated through a central hole to have the same temperature and pressure.
제1스프링과 제2스프링 및 중앙홀은 동축을 이루는 것을 특징으로 한다.The first spring, the second spring, and the central hole are characterized in that they form coaxial.
제1스프링은 다이어프램을 탄성지지하는 것을 특징으로 한다.The first spring is characterized in that the diaphragm is elastically supported.
다이어프램은 제2공간의 압력을 상승시키는 방향으로 팽창되는 것을 특징으로 한다.The diaphragm is characterized in that it expands in a direction that increases the pressure in the second space.
다이어프램과 제1스프링 사이에는 제1안착플레이트가 장착되는 것을 특징으로 한다.A first seating plate is mounted between the diaphragm and the first spring.
제2챔버의 내부에는 제2스프링에 의해 위치가 가변되는 제2안착플레이트가 구비되는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the second seating plate is provided inside the second chamber and the position is changed by the second spring.
제1스프링은 중앙홀을 관통하는 연결막대에 의해 제2스프링과 연결되는 것을 특징으로 한다.The first spring is characterized in that it is connected to the second spring by a connecting rod penetrating through the central hole.
연결막대의 일단은 제1안착플레이트의 중앙부에 연결되고,One end of the connecting rod is connected to the center of the first seating plate,
연결막대의 타단은 제2안착플레이트의 중앙부에 연결되는 것을 특징으로 한다.The other end of the connection rod is characterized in that it is connected to the center of the second seating plate.
제1공간의 내부 압력은 상온에서 대기압인 것을 특징으로 한다.The internal pressure of the first space is characterized by being atmospheric pressure at room temperature.
제1공간이 상온일 때, When the first space is at room temperature,
Pr=(F제1스프링-F제2스프링@상온)/A다이어프램+Patm Pr=(F 1st spring -F 2nd spring @ room temperature )/A Diaphragm +Patm
(여기서, Pr은 제2공간의 압력, F제1스프링은 제1스프링의 스프링력, F제2스프링@상온은 상온일 때 제2스프링의 스프링력, A다이어프램은 다이어프램의 면적, Patm은 대기압)인 것을 특징으로 한다.(Where Pr is the pressure of the second space, F the first spring is the spring force of the first spring, F the second spring @ room temperature is the spring force of the second spring at room temperature, A diaphragm is the area of the diaphragm, Patm is the atmospheric pressure. ).
제1공간이 상온 이상일 때, When the first space is above room temperature,
Pr=(F제1스프링-F제2스프링@상온-F제2스프링, )/A다이어프램+Patm+P Pr=(F 1st spring -F 2nd spring @ room temperature -F 2nd spring, )/A Diaphragm +Patm+P
(여기서, F제2스프링, 는 온도 상승에 의해 증가된 제2스프링의 스프링력, P는 제1공간의 내부 온도 증가로 인해 증가된 내부 압력)인 것을 특징으로 한다.(Here, F second spring, Is the spring force of the second spring increased by temperature rise, P Is an internal pressure increased due to an increase in the internal temperature of the first space).
제1스프링의 스프링력은 제2스프링의 스프링력보다 큰 것을 특징으로 한다.The spring force of the first spring is characterized in that it is greater than the spring force of the second spring.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 밀폐형 압력조절밸브의 압력조절방법에 있어서,In the pressure control method of the sealed pressure control valve of the present invention for achieving the above object,
제2공간으로 기체가 유입되어 압력조절 후 배출되는 단계;Gas is introduced into the second space, pressure is adjusted, and then discharged;
제1공간의 내부 온도 상승으로 제1공간의 내부 압력이 상승하는 단계;Increasing the internal pressure of the first space by increasing the internal temperature of the first space;
제1공간의 내부 압력 상승으로 다이어프램이 팽창되면서 제2공간의 내부 압력이 증가하는 단계;Increasing the internal pressure of the second space while expanding the diaphragm due to the increase of the internal pressure of the first space;
제1공간이 일정 온도 이상이 되는 단계;A step in which the first space reaches a predetermined temperature or higher;
제1스프링이 일정 길이 이상 인장되는 단계;The first spring is tensioned by a predetermined length or more;
제1공간의 온도 증가에 의해 제2스프링의 강성이 증가하는 단계;Increasing the stiffness of the second spring by increasing the temperature of the first space;
제2스프링이 제1스프링의 인장과 반대 방향으로 인장되는 단계;Stretching the second spring in a direction opposite to that of the first spring;
제2스프링의 인장에 의해 제1스프링의 인장이 중단되는 단계;Stopping tensioning of the first spring due to tensioning of the second spring;
제1스프링의 인장 중단으로 다이어프램의 팽창이 중단되는 단계; 및Stopping the expansion of the diaphragm by stopping the tension of the first spring; And
제2공간의 압력이 유지되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And maintaining the pressure in the second space.
제2공간의 압력이 유지되는 단계 이후.After the step of maintaining the pressure in the second space.
제1공간의 온도가 감소되는 단계;Reducing the temperature of the first space;
제1공간의 압력이 감소되는 단계;Reducing the pressure in the first space;
제2스프링의 강성이 감소되는 단계;Reducing the stiffness of the second spring;
다이어프램이 수축되면서 제1스프링이 수축되는 단계;A step in which the first spring is contracted while the diaphragm is contracted;
제2공간의 압력이 감소되는 단계; 및Reducing the pressure in the second space; And
제2공간으로 외부 기체가 유입되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And introducing external gas into the second space.
제1공간의 온도 상승에 따른 제1공간의 압력 상승 이전에 제1공간의 온도가 일정 온도 이하일 때, 제2스프링은 압축된 상태인 것을 특징으로 한다.When the temperature of the first space is less than a certain temperature before the pressure of the first space increases due to the temperature increase of the first space, the second spring is in a compressed state.
외부로부터 제2공간으로 기체가 유입되어 압력조절 후 배출되는 단계에서 제1공간의 압력은 상온에서 대기압인 것을 특징으로 한다.In the step where gas is introduced into the second space from the outside and discharged after adjusting the pressure, the pressure of the first space is atmospheric pressure at room temperature.
제1스프링의 스프링력은 제2스프링의 스프링력보다 큰 것을 특징으로 한다.The spring force of the first spring is characterized in that it is greater than the spring force of the second spring.
제1공간이 상온일 때, When the first space is at room temperature,
Pr=(F제1스프링-F제2스프링@상온)/A다이어프램+Patm Pr=(F 1st spring -F 2nd spring @ room temperature )/A Diaphragm +Patm
(여기서, Pr은 제2공간의 압력, F제1스프링은 제1스프링의 스프링력, F제2스프링@상온은 상온일 때 제2스프링의 스프링력, A다이어프램은 다이어프램의 면적, Patm은 대기압)인 것을 특징으로 한다.(Where Pr is the pressure of the second space, F the first spring is the spring force of the first spring, F the second spring @ room temperature is the spring force of the second spring at room temperature, A diaphragm is the area of the diaphragm, Patm is the atmospheric pressure. ).
제1공간이 상온 이상일 때, When the first space is above room temperature,
Pr=(F제1스프링-F제2스프링@상온-F제2스프링, )/A다이어프램+Patm+P Pr=(F 1st spring -F 2nd spring @ room temperature -F 2nd spring, )/A Diaphragm +Patm+P
(여기서, F제2스프링, 는 온도 상승에 의해 증가된 제2스프링의 스프링력, P는 제1공간의 내부 온도 증가로 인해 증가된 내부 압력) 인 것을 특징으로 한다.(Here, F second spring, Is the spring force of the second spring increased by temperature rise, P Is characterized in that the internal pressure increased due to an increase in the internal temperature of the first space).
본 발명에 따르면, 형상기억합금 스프링을 이용하여 특정 온도 이상에서 출구압력을 한 단계 감쇄시킴으로써 별도의 단열층 없이도 운용 범위의 출구 압력을 일정 온도까지 유지시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by using a shape memory alloy spring to attenuate the outlet pressure above a specific temperature by one step, there is an effect that the outlet pressure in the operating range can be maintained to a certain temperature without a separate heat insulating layer.
도 1은 본 발명에 따른 밀폐형 압력조절밸브의 외부 기체 유입 전 상태 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 밀폐형 압력조절밸브의 내부 압력 상승 후 상태 단면도.1 is a cross-sectional view of a closed pressure control valve according to the present invention before inflow of external gas.
Figure 2 is a cross-sectional view of the closed-type pressure control valve according to the present invention after increasing the internal pressure.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.The features and effects of the present invention described above will become more apparent through the following detailed description in connection with the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention. I will be able to. Since the present invention can apply various changes and have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form of disclosure, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. The terms used in the present application are merely for describing specific embodiments, and are not intended to limit the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 밀폐형 압력조절밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 형상기억합금 스프링을 이용하여 운용 범위의 출구 압력을 일정 온도까지 유지시킬 수 있는 밀폐형 압력조절밸브에 관한 발명이다.The present invention relates to a closed-type pressure control valve, and more particularly, to a closed-type pressure control valve capable of maintaining an outlet pressure of an operating range up to a predetermined temperature using a shape memory alloy spring.
도 1에는 본 발명에 따른 밀폐형 압력조절밸브의 외부 기체 유입 전 상태 단면도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 따른 밀폐형 압력조절밸브의 내부 압력 상승 후 상태 단면도가 도시되어 있다.FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state of the sealed pressure control valve according to the present invention before inflow of external gas, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the state of the sealed pressure regulating valve according to the present invention after increasing the internal pressure.
본 발명의 밀폐형 압력조절밸브는 상기 압력조절밸브의 내부로 유입된 외부 의 기체를 설계 압력으로 조절하여 외부로 배출하는 것으로, 내부 온도 상승에 따라 출구압력의 상승을 가져오는 제1스프링(10)의 인장 시 온도에 따라 강성이 변화되는 제2스프링(20)이 상기 제1스프링(10)의 인장을 방지하여 상기 출구압력의 상승을 방지하게 된다.The sealed pressure control valve of the present invention controls the external gas flowing into the pressure control valve to the design pressure and discharges it to the outside, and the
이를 위해 본 발명의 압력조절밸브는, 외부의 기체가 유입되는 유입구(28)가 형성되는 하부챔버(2)와, 상기 기체의 출구압력이 조절되며 상기 기체가 배출되는 배출구(30)가 형성되는 상부챔버(4)를 포함하여 구성된다.For this purpose, the pressure control valve of the present invention includes a
상기 상부챔버(4)는 상기 제1스프링(10)이 구비되는 제1챔버(6)와 상기 제2스프링(20)이 구비되는 제2챔버(18)로 나누어진다.The
상기 제1챔버(6)는 다이어프램(diaphragm)에 의해 제1공간(8) 및 제2공간(16)으로 나뉘며, 상기 제1공간(8)에는 상기 제1스프링(10)이 구비되고, 상기 제2공간(16)은 상기 기체의 출구압력이 조절되는 공간이 된다. 상기 배출구(30)는 상기 제2공간(16)에 형성된다.The
상기 하부챔버(2)와 상기 제2공간(16)은 일정 면적의 유로(32)에 의해 연통된다. The
상기 제1공간(8)과 상기 제2공간(16)은 중앙홀(24)로 연통되어 서로 동일한 온도 및 압력을 갖게 된다.The
상기 제1스프링(10)과 상기 제2스프링(20)은 상기 중앙홀(24)과 동축을 이루도록 위치하게 되며, 서로 반대방향으로 인장 및 수축하게 된다. The
상기 제2스프링(20)은 온도의 상승에 따라 강성이 증가하는 형상기억합금 재질의 스프링으로, 상기 제1스프링(10)의 스프링력은 상기 제2스프링(20)의 스프링력보다 크게 형성되며, 온도의 상승에 따라 상기 제2스프링(20)의 강성이 증가하여도 상기 제1스프링(10)의 스프링력은 상기 제2스프링(20)의 스프링력 보다 크다.The
상기 제1스프링(10)은 상기 다이어프램(12)을 탄성지지하는 것으로, 상기 제1스프링(10)과 상기 다이어프램(12) 사이에는 제1안착플레이트(14)가 장착된다.The
상기 제2챔버(18)의 내부에는 상기 제2스프링(20)에 의해 위치가 가변되는 제2안착플레이트(22)가 구비된다.Inside the
상기 제1스프링(10)은 상기 중앙홀(24)을 관통하는 연결막대(26)에 의해 상기 제2스프링(20)과 연결되는데, 상기 연결막대(26)의 일단은 상기 제1안착플레이트(14)의 중앙부에 연결되고, 상기 연결막대(26)의 타단은 상기 제2안착플레이트(22)의 중앙부에 연결된다.The
상기 하부챔버(2)의 내부에는 상기 유로(32)의 개방 면적을 조절하는 포펫(poppet)(34)이 구비된다. 상기 포펫(34)의 일단은 상기 유로(32)에 삽입되어 상기 제2공간(16) 측의 상기 다이어프램(12)에 접촉되며, 상기 포펫(34)의 타단은 작동용스프링(36)을 관통하여 하단마개(38)에 내부에 일정 길이 삽입된다.A
하기에서는 상기와 같이 구성되는 압력조절밸브의 압력조절방법에 대해 설명하도록 한다.In the following, a method of controlling the pressure of the pressure regulating valve configured as described above will be described.
본 발명의 압력조절밸브의 압력조절방법은,The pressure control method of the pressure control valve of the present invention,
상기 제2공간(16)으로 상기 기체가 유입되어 압력조절 후 배출되는 단계;The step of discharging the gas after the gas is introduced into the
상기 제1공간(8)의 내부 온도 상승으로 상기 제1공간(8)의 내부 압력이 상승하는 단계;Increasing the internal pressure of the
상기 제1공간(8)의 내부 압력 상승으로 상기 다이어프램(12)을 탄성지지하는 상기 제1스프링(10)이 인장되는 단계;The step of tensioning the first spring (10) elastically supporting the diaphragm (12) due to an increase in the internal pressure of the first space (8);
상기 다이어프램(12)의 팽창에 의해 상기 제2공간(16)의 내부 압력이 증가하는 단계;Increasing the internal pressure of the
상기 제1공간(8)이 일정 온도 이상이 되는 단계;Bringing the
상기 제1스프링(10)이 일정 길이 이상 인장되는 단계;Stretching the
상기 제1공간(8)의 온도 증가에 의해 상기 제2스프링(20)의 강성이 증가하는 단계;Increasing the rigidity of the
상기 제2스프링(20)이 상기 제1스프링(10)의 인장과 반대 방향으로 인장되는 단계;Stretching the
상기 제2스프링(20)의 인장에 의해 상기 제1스프링(10)의 인장이 중단되는 단계;Stopping the tensioning of the
상기 제1스프링(10)의 인장 중단으로 상기 다이어프램(12)의 팽창이 중단되는 단계; 및Stopping the expansion of the
상기 제2공간(16)의 압력이 유지되는 단계;를 포함하여 진행된다.The process includes a step of maintaining the pressure in the
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제2공간(16)으로 상기 기체가 유입되어 압력조절 후 배출되는 단계 이전에, 상기 하부챔버(2)의 내부 압력과 상기 상부챔버(4)의 내부 압력은 대기압으로 유지되며, 상기 제1공간(8)의 내부 온도는 상온으로 유지된다.As shown in FIG. 1, before the step of flowing the gas into the
상기 제1공간(8)의 내부 온도가 상온일 때, Pr=(F제1스프링-F제2스프링@상온)/A다이어프램+Patm 인 것으로, 여기서, Pr은 상기 제2공간(16)의 압력, F제1스프링은 상기 제1스프링(10)의 스프링력, F제2스프링@상온은 상온일 때 상기 제2스프링(20)의 스프링력, A다이어프램은 상기 다이어프램(12)의 면적, Patm은 대기압을 나타낸다.When the internal temperature of the
이때, 상기 포펫(34)은 상기 제1스프링(10)의 스프링력에 의해 상기 하단마개(38) 측으로 이동하여 상기 유로(32)를 개방하게 된다. At this time, the
상기 하부챔버(2)의 내부로 상기 기체가 유입되면, 상기 유로(32)를 통해 상기 제2공간(16)으로 상기 기체가 유입되어 압력조절 후 상기 배출구(30)를 통해 배출된다. 이때, 상기 제1공간(8)의 내부 압력은 대기압 상태이다.When the gas is introduced into the
상기 기체에 의해 상기 제2공간(16)의 내부에 출구압력이 형성되어 상기 출구압력이 상기 다이어프램(12)에 작용하게 되면, 상기 제1스프링(10)과 상기 출구압력의 힘 평형에 의해 상기 포펫(34)이 상기 제2공간(16)을 향해 이동하면서 상기 유로(32)를 폐쇄시키게 된다.When an outlet pressure is formed inside the
이때, 상기 압력조절밸브의 주변 온도가 상승하게 되면 상기 제1공간(8) 및 상기 제2챔버(18)의 내부에 갇힌 공기의 온도가 상승하면서 상기 제1공간(8)의 압력 또한 상승하게 된다.At this time, when the ambient temperature of the pressure control valve increases, the temperature of the air trapped in the
상기 제1공간(8)의 내부 압력 상승으로 상기 다이어프램(12)이 상기 제2공간(16)의 압력을 상승시키는 방향으로 팽창하면서 상기 제1공간(8)의 압력 상승량 만큼 상기 제1공간(8)의 출구압력이 상승하게 된다. 상기 다이어프램(12)의 팽창 시 상기 다이어프램(12)을 탄성지지하는 상기 제1스프링(10) 또한 인장된다.As the internal pressure of the
상기 제1공간(8)의 내부 온도가 상승하여 일정 온도 이상이 되면, 상기 다이어프램(12)의 팽창에 의해 상기 제1스프링(10) 또한 일정 길이 이상으로 인장된다.When the internal temperature of the
이때, 상기 제2스프링(20)을 이용하여 상기 제2공간(16)의 내부 압력이 일정 압력 이상으로 상승하는 것을 막게 된다.In this case, the internal pressure of the
상기 제1공간(8)의 내부 온도가 증가하여 상온 이상의 일정 온도에 도달하면 형상기억합금재질의 상기 제2스프링(20)의 강성이 증가하게 된다.When the internal temperature of the
상기 제1공간(8)의 내부 온도가 일정 온도 이하일 때 상기 제2스프링(20)은 압축된 상태를 유지하다가 상기 제1공간(8)의 내부 온도가 일정 온도에 도달하면 강성이 증가하여 상기 제1스프링(10)의 인장과 반대 방향으로 인장된다.When the internal temperature of the
상기 제2스프링(20)의 인장에 의해 상기 제1스프링(10)의 인장이 중단되며, 상기 제1스프링(10)의 인장 중단에 따라 상기 다이어프램(12)의 팽창이 중단되어 상기 제2공간(16)의 내부 압력이 유지된다.The tension of the
상기 제1공간(8)의 내부 온도가 일정 온도 이상일 때, Pr=(F제1스프링-F제2스프링@상온-F제2스프링, )/A다이어프램+Patm+P 인 것으로, 여기서, F제2스프링, 는 온도 상승에 의해 증가된 상기 제2스프링(20)의 스프링력, P는 상기 제1공간(8)의 내부 온도 증가로 인해 증가된 내부 압력을 나타낸다.When the internal temperature of the
즉, 상기 제1공간(8)의 내부 온도가 일정 온도 이상이 되는 시점 이후 증가되는 상기 제1공간(8)의 내부 압력이 온도 상승에 의해 증가된 상기 제2스프링(20)의 스프링력에 의해 상쇄되면서 상기 압력조절밸브의 운용 온도 범위를 확장시킬 수 있게 된다.That is, the internal pressure of the
상기와 같이 상기 제2스프링(20)에 의해 상기 제2공간(16)의 압력이 유지되며, 상기 제2공간(16)의 압력이 유지되는 단계 이후, 상기 제1공간(8)의 온도 및 압력이 감소하게 되면 상기 제2스프링(20)의 강성 또한 감소되면서 상기 다이어프램(12)이 수축하게 된다.After the step of maintaining the pressure in the
상기 다이어프램(12)의 수축에 따라 상기 제1스프링(10) 또한 수축하게 되면서 상기 제2공간(16)의 압력이 감소하게 된다.As the
상기 제2공간(16)의 압력이 감소하게 되면 상기 포펫(34)이 이동하면서 상기 유로(32)를 개방하여 상기 하부챔버(2) 및 상기 제2공간(16)으로 상기 기체가 유입된다.When the pressure in the
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above, it has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art or those of ordinary skill in the relevant technical field, the spirit of the present invention described in the claims to be described later And it will be understood that various modifications and changes can be made to the present invention within a range not departing from the technical field.
2 : 하부챔버
4 : 상부챔버
6 : 제1챔버
8 : 제1공간
10 : 제1스프링
12 : 다이어프램
14 : 제1안착플레이트
16 : 제2공간
18 : 제2챔버
20 : 제2스프링
22 : 제2안착플레이트
24 : 중앙홀
26 : 연결막대
28 : 유입구
30 : 배출구
32 : 유로
34 : 포펫
36 : 작동용스프링
38 : 하단마개2: lower chamber
4: upper chamber
6: first chamber
8: first space
10: first spring
12: diaphragm
14: first seating plate
16: second space
18: second chamber
20: second spring
22: second seating plate
24: central hall
26: connecting rod
28: inlet
30: outlet
32: Euro
34: Poppet
36: spring for operation
38: bottom stopper
Claims (22)
내부 온도 상승에 따라 출구압력의 상승을 가져오는 제1스프링의 인장 시 제2스프링이 상기 제1스프링의 인장을 방지하고,
상기 압력조절밸브는,
다이어프램(diaphragm)에 의해 제1공간 및 제2공간으로 나뉘며, 상기 제1공간은 상기 제1스프링의 제1챔버와 상기 제2스프링의 제2챔버를 포함하며,,
상기 제2공간은 상기 기체의 상기 출구압력이 조절되는 공간이고,
상기 제1공간과 상기 제2챔버는 중앙홀로 연통되어 동일한 온도 및 압력을 갖는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브.In the hermetically sealed pressure control valve that regulates and discharges the introduced gas to a design pressure,
The second spring prevents the tension of the first spring when the first spring is tensioned, which causes an increase in the outlet pressure as the internal temperature increases,
The pressure control valve,
Divided into a first space and a second space by a diaphragm, the first space includes a first chamber of the first spring and a second chamber of the second spring,
The second space is a space in which the outlet pressure of the gas is adjusted,
The sealed pressure control valve, characterized in that the first space and the second chamber communicate with each other through a central hole to have the same temperature and pressure.
상기 제1스프링과 상기 제2스프링 및 상기 중앙홀은 동축을 이루는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브.The method of claim 1,
The first spring, the second spring, and the central hole are sealed type pressure control valve, characterized in that the coaxial form.
상기 제1스프링은 상기 다이어프램을 탄성지지하는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브.The method of claim 1,
The first spring is a closed type pressure control valve, characterized in that elastically supporting the diaphragm.
상기 다이어프램은 상기 제2공간의 압력을 상승시키는 방향으로 팽창되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브.The method of claim 6,
The diaphragm is a sealed pressure control valve, characterized in that the expansion in a direction to increase the pressure of the second space.
상기 다이어프램과 상기 제1스프링 사이에는 제1안착플레이트가 장착되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브.The method of claim 7,
A sealed pressure control valve, characterized in that a first seating plate is mounted between the diaphragm and the first spring.
상기 제2챔버의 내부에는 상기 제2스프링에 의해 위치가 가변되는 제2안착플레이트가 구비되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브.The method of claim 8,
A closed type pressure control valve, wherein a second seating plate is provided inside the second chamber, the position of which is changed by the second spring.
상기 제1스프링은 상기 중앙홀을 관통하는 연결막대에 의해 상기 제2스프링과 연결되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브.The method of claim 9,
The first spring is a closed type pressure control valve, characterized in that connected to the second spring by a connecting rod penetrating through the central hole.
상기 연결막대의 일단은 상기 제1안착플레이트의 중앙부에 연결되고,
상기 연결막대의 타단은 상기 제2안착플레이트의 중앙부에 연결되는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브.The method of claim 10,
One end of the connection rod is connected to the center of the first mounting plate,
The other end of the connecting rod is a sealed pressure control valve, characterized in that connected to the central portion of the second seating plate.
상기 제1공간의 내부 압력은 상온에서 대기압인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브.The method of claim 1,
The sealed pressure control valve, characterized in that the internal pressure of the first space is atmospheric pressure at room temperature.
상기 제1공간이 상온일 때,
Pr=(F제1스프링-F제2스프링@상온)/A다이어프램+Patm
(여기서, Pr은 상기 제2공간의 압력, F제1스프링은 상기 제1스프링의 스프링력, F제2스프링@상온은 상온일 때 상기 제2스프링의 스프링력, A다이어프램은 상기 다이어프램의 면적, Patm은 대기압)
인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브.The method of claim 12,
When the first space is at room temperature,
Pr=(F 1st spring -F 2nd spring @ room temperature )/A Diaphragm +Patm
(Where Pr is the pressure of the second space, F first spring is the spring force of the first spring, F second spring @ room temperature is the spring force of the second spring at room temperature, and A diaphragm is the area of the diaphragm , Patm is atmospheric pressure)
Sealed pressure control valve, characterized in that.
상기 제1공간이 상온 이상일 때,
Pr=(F제1스프링-F제2스프링@상온-F제2스프링, )/A다이어프램+Patm+P
(여기서, F제2스프링, 는 온도 상승에 의해 증가된 상기 제2스프링의 스프링력, P는 상기 제1공간의 내부 온도 증가로 인해 증가된 내부 압력)
인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브.The method of claim 13,
When the first space is above room temperature,
Pr=(F 1st spring -F 2nd spring @ room temperature -F 2nd spring, )/A Diaphragm +Patm+P
(Here, F second spring, Is the spring force of the second spring increased by temperature rise, P Is the internal pressure increased due to the increase in the internal temperature of the first space)
Sealed pressure control valve, characterized in that.
상기 제1스프링의 스프링력은 상기 제2스프링의 스프링력보다 큰 것을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브.The method of claim 14,
The sealed pressure control valve, characterized in that the spring force of the first spring is greater than the spring force of the second spring.
상기 제1공간의 일측으로 제2스프링이 장착되는 제2챔버;를 포함하며,
상기 제2공간은 유입 기체의 출구압력이 조절되는 공간이 되고,
상기 제1공간과 상기 제2챔버는 중앙홀에 의해 연통되어 동일한 온도 및 압력을 갖는 것을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브의 압력조절방법에 있어서,
상기 제2공간으로 상기 기체가 유입되어 압력조절 후 배출되는 단계;
상기 제1공간의 내부 온도 상승으로 상기 제1공간의 내부 압력이 상승하는 단계;
상기 제1공간의 내부 압력 상승으로 상기 다이어프램이 팽창되면서 상기 제2공간의 내부 압력이 증가하는 단계;
상기 제1공간이 일정 온도 이상이 되는 단계;
상기 제1스프링이 일정 길이 이상 인장되는 단계;
상기 제1공간의 온도 증가에 의해 상기 제2스프링의 강성이 증가하는 단계;
상기 제2스프링이 상기 제1스프링의 인장과 반대 방향으로 인장되는 단계;
상기 제2스프링의 인장에 의해 상기 제1스프링의 인장이 중단되는 단계;
상기 제1스프링의 인장 중단으로 상기 다이어프램의 팽창이 중단되는 단계; 및
상기 제2공간의 압력이 유지되는 단계;를 포함하는 것
을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브의 압력조절방법.A first chamber in which a first spring is mounted in a first space divided from the second space by a diaphragm; And
Includes; a second chamber in which a second spring is mounted to one side of the first space,
The second space becomes a space in which the outlet pressure of the inlet gas is adjusted,
In the pressure control method of the sealed pressure control valve, characterized in that the first space and the second chamber are communicated by a central hole to have the same temperature and pressure,
Introducing the gas into the second space, adjusting pressure, and then discharging the gas;
Increasing the internal pressure of the first space by increasing the internal temperature of the first space;
Increasing the internal pressure of the second space as the diaphragm expands due to an increase in the internal pressure of the first space;
Making the first space more than a certain temperature;
Stretching the first spring to a predetermined length or more;
Increasing the stiffness of the second spring by increasing the temperature of the first space;
Tensioning the second spring in a direction opposite to that of the first spring;
Stopping tensioning of the first spring due to tensioning of the second spring;
Stopping the expansion of the diaphragm by stopping the tension of the first spring; And
Including; maintaining the pressure in the second space
Pressure control method of a sealed pressure control valve, characterized in that.
상기 제2공간의 압력이 유지되는 단계 이후.
상기 제1공간의 온도가 감소되는 단계;
상기 제1공간의 압력이 감소되는 단계;
상기 제2스프링의 강성이 감소되는 단계;
상기 다이어프램이 수축되면서 상기 제1스프링이 수축되는 단계;
상기 제2공간의 압력이 감소되는 단계; 및
상기 제2공간으로 외부 기체가 유입되는 단계;를 포함하는 것
을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브의 압력조절방법.The method of claim 16,
After the step of maintaining the pressure in the second space.
Reducing the temperature of the first space;
Reducing the pressure in the first space;
Reducing the stiffness of the second spring;
Contracting the first spring while the diaphragm is contracted;
Reducing the pressure in the second space; And
Including; introducing an external gas into the second space
Pressure control method of a sealed pressure control valve, characterized in that.
상기 제1공간의 온도 상승에 따른 상기 제1공간의 압력 상승 이전에 상기 제1공간의 온도가 일정 온도 이하일 때, 상기 제2스프링은 압축된 상태인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브의 압력조절방법.The method of claim 16,
When the temperature of the first space is less than a certain temperature before the pressure of the first space increases according to the temperature increase of the first space, the second spring is in a compressed state. Way.
상기 외부로부터 상기 제2공간으로 기체가 유입되어 압력조절 후 배출되는 단계에서 상기 제1공간의 압력은 상온에서 대기압인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브의 압력조절방법.The method of claim 16,
The pressure control method of a closed type pressure control valve, characterized in that the pressure of the first space is atmospheric pressure at room temperature in the step of flowing gas into the second space from the outside and discharging after pressure control.
상기 제1스프링의 스프링력은 상기 제2스프링의 스프링력보다 큰 것을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브의 압력조절방법.The method of claim 19,
The pressure control method of a closed type pressure control valve, characterized in that the spring force of the first spring is greater than the spring force of the second spring.
상기 제1공간이 상온일 때,
Pr=(F제1스프링-F제2스프링@상온)/A다이어프램+Patm
(여기서, Pr은 상기 제2공간의 압력, F제1스프링은 상기 제1스프링의 스프링력, F제2스프링@상온은 상온일 때 상기 제2스프링의 스프링력, A다이어프램은 상기 다이어프램의 면적, Patm은 대기압)
인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브의 압력조절방법.The method of claim 20,
When the first space is at room temperature,
Pr=(F 1st spring -F 2nd spring @ room temperature )/A Diaphragm +Patm
(Where Pr is the pressure of the second space, F first spring is the spring force of the first spring, F second spring @ room temperature is the spring force of the second spring at room temperature, and A diaphragm is the area of the diaphragm , Patm is atmospheric pressure)
Pressure control method of a sealed pressure control valve, characterized in that.
상기 제1공간이 상온 이상일 때,
Pr=(F제1스프링-F제2스프링@상온-F제2스프링, )/A다이어프램+Patm+P
(여기서, F제2스프링, 는 온도 상승에 의해 증가된 상기 제2스프링의 스프링력, P는 상기 제1공간의 내부 온도 증가로 인해 증가된 내부 압력)
인 것을 특징으로 하는 밀폐형 압력조절밸브의 압력조절방법.The method of claim 20,
When the first space is above room temperature,
Pr=(F 1st spring -F 2nd spring @ room temperature -F 2nd spring, )/A Diaphragm +Patm+P
(Here, F second spring, Is the spring force of the second spring increased by temperature rise, P Is the internal pressure increased due to the increase in the internal temperature of the first space)
Pressure control method of a sealed pressure control valve, characterized in that.
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