KR20240051654A - 고압가스를 이용한 감압 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고압가스를 이용한 감압 밸브에 관한 것이다.
후렉시블 튜브 안에 고압가스를 충전하여 압력변동에 따라 튜브 용적이 변하는 구조로서, 2차 측의 기구가 개방되면 수압이 낮아지면서 튜브 외부의 압력이 낮아지므로 튜브 상부면은 고정되고 좌·우 2면이 외부로 팽창되면서 튜브하부면이 위쪽으로 이동함과 동시에 수압이 2차 측보다 높은 1차 측 수압의 영향으로 감압 밸브 본체가 위쪽으로 이동하여 밸브가 열려 1차 측 물을 2차 측으로 공급하고, 물 사용이 중지되어 기구가 닫히면 2차 측 압력이 높아져 튜브가 내부로 줄어들면서 튜브 하부 면이 하강하여 밸브 상판을 하부로 밀어주는 압력으로 감압 밸브가 하부로 이동하여 밸브를 닫아 물의 흐름을 차단하는 방법이다.

Description

고압가스를 이용한 감압 밸브 { Pressure relief valve using high pressure gas }

본 발명은 고압가스를 이용한 감압 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 감압 밸브의 작동 원이 스프링이 아니라 튜브 안에 충전된 고압가스를 이용하여 감압 밸브를 작동하는 방법에 관한 것이다.

물을 사용하는 장치는 대부분 일정한 수압을 유지하여서 사용하여 장치를 보호하고, 물을 사용하는 사람들 역시 일정한 수압을 원하며, 이를 위하여 압력이 높은 1차 수압을 감압 밸브를 사용하여 감압한 후 사용하게 된다.

기존의 감압 밸브는 스프링 탄성을 이용하여 수압을 낮추어 사용하는 방식이다 보니 시간이 지나면 스프링 장력이 감소하여 원하는 수압보다 낮은 압력을 형성하고, 스프링 재질이 대부분 철로 만들어져 산소와 화학적 결합으로 인하여 부식이 발생 된다.

이러한 결점을 보완하기 위하여 감압 밸브를 스프링에서 고압가스로 대체하여 스프링을 사용할 경우의 단점을 보완 하였다.

공개특허공보 제20-2001-0031689 호 공개특허공보 제10-2005-0027858 호

따라서, 본 발명은 이와 같은 점에 착안하여 도출한 것으로서,

신축할 수 있는 재질의 튜브 안에 일정한 압력의 고압가스를 충전하여 외부의 수압이 작용하면 튜브의 신축 작용으로 압력을 조절하고, 부식이 없는 재질을 사용하여 시간이 지나도 일정한 압력을 유지하도록 한 것으로서 감압 밸브의 내구 년한을 영구히 하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 고압가스를 이용한 감압 밸브는 다음과 같은 특징이 있다.

고압가스를 이용한 감압 밸브는 압력변동에 따라 튜브 용적이 변하는 구조로서, 2차 측의 기구가 개방되면 수압이 낮아지면서 튜브 외부의 압력이 낮아지므로 튜브 상부면은 고정되고 좌·우 2면이 외부로 팽창되면서 튜브 하부 면이 위쪽으로 이동함과 동시에 수압이 2차 측보다 높은 1차 측 수압의 영향으로 감압 밸브 본체가 위쪽으로 이동하여 밸브가 열려 1차 측 물을 2차 측으로 물을 공급하고, 물 사용이 중지되어 기구가 닫히면 2차 측 압력이 높아져 튜브가 내부로 줄어들면서 튜브가 본래의 상태로 되돌아가 튜브 하부 면이 밸브 상판을 하부로 밀어주는 압력으로 감압 밸브가 하부로 이동하여 밸브를 닫아 물의 흐름을 차단하는 방법이다.

본 발명에서 제공하는 고압가스를 이용한 감압 밸브는 스프링을 이용한 감압 밸브의 단점을 보완 하기 위하여 발명한 것으로 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 장시간 사용해도 설정 압력변동이 없으며, 미세한 압력 조정이 가능하다.

둘째, 구조가 간단하여 제작비용을 저렴하게 할 수 있으며, 고장이 없다.

셋째, 2차 측의 과 압력을 어느 정도 소화할 수 있으며, 압력변동에 민감하게 반응한다.

넷째, 설정 압력을 정확하게 조정 ( SETTING ) 이 가능하며, 감압 밸브 교체 없이 튜브의 고압가스 압력 조정으로 설정 압력 조정이 가능하다.

대표 도는 본 발명의 실시 예에 따른 고압가스를 이용한 감압 밸브를 나타내는 단면도이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

대표 도에서 도시한 것과 같이, 고압가스를 이용한 감압 밸브는 보호 뚜껑(1)은 후랙시블 튜브 (6) 내에 고압가스 충전 및 방출을 할 수 있는 연결 부위가 있고, 또한 고압가스 충전 후 외부로 고압가스 방출을 방지하는 역할을 할 수 있도록 하여 기밀을 유지하도록 하는 기기이며, 체크밸브(2)는 튜브 내 충전된 고압가스가 외부로 유출되지 않도록 하는 1차 안전장치와 고압가스를 설정된 압력으로 충전 후 충전 호스를 제거할 수 있도록 하였다.

작동 원리는 보일의 법을 응용한 것으로서,

후렉시블 튜브(6) 안에 2차 측 압력과 똑같은 압력의 고압가스(5)를 충전하여 평형 상태를 유지하고 있다가 2차 측 배관에 연결된 수도꼭지 등 기구를 열어 물을 사용하면 2차 측 압력이 감소하여 튜브(6)의 외부 압력이 저하하므로, 팽창할 수 있는 튜브 내 용적이 내부 압력으로 인하여 튜브가 외부로 팽창하게 된다. 그러나 튜브 상부면은 움직일 수 없는 튜브의 구조로 인하여 좌. 우측 둘레로 팽창하면 튜브 하부 면이 상부로 상승하게 되고, 이에 따라 맞닿은 감압 밸브 상부 상판(7)이 상승함과 동시에 2차 측보다 고압인 1차 측 수압의 영향으로 감압 밸브 전체가 상승하여 감압 밸브가 열려서 1차 측 물이 2차 측으로 흘러들어와 2차 측 배관에 물을 공급하여 기구가 일정한 수압으로 물을 사용할 수 있게 된다.

수도꼭지 등 기구를 닫아 2차 측 압력이 상승하여 설정된 압력이 되면, 튜브(6)의 외부 수압이 상승하므로, 파스칼의 원리에 의하여 튜브((6) 가 원래 상태의 용적으로 줄어드는 원리에 따라 팽창한 튜브가 원래의 상태로 돌아가게 되어 튜브 하부 면이 하강하여 맞닿은 감압 밸브 상부 상판(8)을 밀어주어서 감압 밸브 전체가 하강하여 감압 밸브가 닫혀서 1차 측과 2차 측이 평형 상태가 되어 물의 흐름이 중지된다.

감압 밸브 하부 축 안내 홈(15)은 축이 상. 하 방향만 이동하여 감압 밸브 본체가 안정적으로 이동할 수 있게 고안하였다.

1. 보호 뚜껑
2. 체크 밸브
3. 상부 본체
4. 상. 하부 본체 체결 장치
5. 고압가스 ( 질소 등 )
6. 후랙시블 튜브 ( 다이야프램 튜브 )
7. 감압 밸브 상부 상판
8. 감압 밸브 본체 상부 축
9. 감압 밸브 상부 본체
10. 상. 하부 본체 체결 ○ 링 패킹
11. 감압 밸브 ○ 링 패킹
12. 감압 밸브 하부 본체
13. 감압 밸브 본체 하부 축
14. 하부 본체
15. 감압 밸브 하부 축 안내 홈
16. 배수 플러그

Claims (1)

1. 후렉시블 튜브와 튜브 안에 고압가스를 충전하여 감압할 수 있게 구성된 감압 밸브 :
   후렉시블 튜브와 고압가스로 구성된 좌. 우 방향으로 신축. 팽창 및 상. 하로 이동 할 수 있는 튜브 구조의 및 세트 구성품 :
   체크밸브와 보호 뚜껑으로 구성된 고압가스 주입구 :
   물이 튜브 주위로 자유로이 출입할 수 있게 제작된 감압 밸브 상판 :