KR102199188B1 - Pressure reducing control valve and method - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예는 내부에 복수 개의 채널을 형성하고, 채널이 감압에 적합한 형상을 구비하도록 함으로써, 케비테이션, 플래싱 등의 현상이 방지됨과 동시에 감압 성능이 증대될 수 있는 감압 컨트롤 밸브를 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 감압 컨트롤 밸브는, 일측에 유체가 유입되는 유입구가 형성되고 타측에 유체가 배출되는 배출구가 형성되며, 유입구와 배출구를 연결하는 유로를 구비하는 밸브몸체; 밸브몸체의 유로 내부에 형성되고, 상하로 승강되면서 밸브의 유로를 개폐하며 내부에 중심축을 따라 형성되는 유로인 중심유로를 구비하는 밸브트림; 밸브트림의 상부와 하부에 결합되고 복수 개로 적층되어 형성되며, 중심 부위에 유체가 유동하는 홀인 유동홀이 형성되며, 유동홀로부터 외측으로의 방향을 따라 유체가 유동하는 채널이 형성된 채널형성부; 및 중심유로에 인입되어 형성되며, 밸브트림과 결합하여 밸브트림을 상하 승강시키는 구동축부;를 포함한다.An embodiment of the present invention provides a pressure reducing control valve capable of increasing depressurization performance while preventing cavitation, flashing, etc. by forming a plurality of channels therein and having the channels have a shape suitable for decompression. . A pressure reducing control valve according to an embodiment of the present invention includes: a valve body having an inlet through which fluid is introduced at one side, an outlet through which fluid is discharged at the other side, and having a flow path connecting the inlet and the outlet; A valve trim formed in the flow path of the valve body, opening and closing the flow path of the valve while rising up and down, and having a center flow path, which is a flow path formed along a central axis therein; A channel forming unit coupled to the upper and lower portions of the valve trim and formed by stacking a plurality of them, a flow hole, which is a hole through which fluid flows, at a center portion, and a channel through which a fluid flows in a direction from the flow hole to the outside; And a drive shaft portion which is formed by being inserted into the central flow path and coupled with the valve trim to vertically lift the valve trim.
Description
본 발명은 감압 컨트롤 밸브 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 내부에 복수 개의 채널을 형성하고, 채널이 감압에 적합한 형상을 구비하도록 함으로써, 케비테이션, 플래싱 등의 현상이 방지됨과 동시에 감압 성능이 증대될 수 있는 감압 컨트롤 밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure reducing control valve and method, and more particularly, by forming a plurality of channels inside and having a shape suitable for pressure reduction, cavitation, flashing, etc. are prevented and the pressure reducing performance is improved. It relates to a pressure reducing control valve that can be increased.
일반적으로 밸브는 유체의 유량, 압력, 속도를 조절하고, 유체의 방향전환, 유체 유송 및 차단 역할을 담당하는 것으로, 내측에 유로가 형성되고 유입구 및 배출구가 형성된 밸브몸체와, 밸브몸체의 내부에서 유로를 개폐하는 밸브트림으로 구성되어 유로를 통과하는 유체의 흐름이 밸브트림에 의해 조절되도록 하고 있다.In general, a valve regulates the flow rate, pressure, and speed of the fluid, plays a role of changing the direction of the fluid, conveying and shutting off the fluid, and has a valve body with an inlet and an outlet formed inside, and inside the valve body. It is composed of a valve trim that opens and closes the flow path so that the flow of fluid passing through the flow path is controlled by the valve trim.
압력차를 조정하여 유량을 제어하고자 할 때 과도한 유량의 제어는 압력차를 크게 하여 밸브에서의 유체흐름에 불안정을 초래하는데, 가장 빈번하게 발생되는 손상구조는 압력제어시 밸브에서의 압력 손실량이 매우 커서, 밸브교축부의 압력이 유체의 포화 증기압보다 내려갔다가 밸브 후단에서 다시 회복되는 과정에서 생기는 케비테이션(Cavitation)이다.When trying to control the flow rate by adjusting the pressure difference, the excessive flow control increases the pressure difference and causes instability in the fluid flow in the valve.The most frequent damage structure is the amount of pressure loss in the valve during pressure control. As a result, it is cavitation that occurs when the pressure at the valve throttling part falls below the saturated vapor pressure of the fluid and then recovers at the rear end of the valve.
또한, 히터 배수 계통의 제어밸브는 상대적 진공인 장치로 유체가 방출됨으로써 밸브 후단에서 유체의 압력이 회복되지 않고 기포상태로 밸브를 운전하게 되는 경우도 있는데, 이는 플래싱(Flashing)으로 표현된다.In addition, the control valve of the heater drainage system may operate the valve in a bubble state without recovering the fluid pressure at the rear end of the valve by discharging the fluid to a device with a relative vacuum, which is expressed as flashing.
이러한 케비테이션과 플래싱 현상은 밸브가 열려 있는데도 유체가 순간적으로 흐르지 않고 간헐적으로 큰 진동 또는 소음을 발생하면서 흐르게 되는 초크현상을 일으키는 문제가 있으며, 제어밸브에 있어서 케비테이션은 밸브트림을 마멸시키고 큰 소음을 일으키는 문제가 있다.These cavitation and flashing phenomena cause a choke phenomenon in which fluid does not flow instantaneously even when the valve is open and intermittently generates large vibration or noise, and cavitation in the control valve wears out the valve trim and causes a large noise. there is a problem.
대한민국 등록특허 제10-1351364호(발명의 명칭: 유량 제어 밸브 및 그 조립 방법)에서는, 축 방향으로 선단에 제어 부재(88)를 갖는 로드(54)를 변위시킴으로써 한 쌍의 포트(12, 14) 사이에 흐르는 유체의 유량을 제어할 수 있는 유량 제어 밸브(10)로서: 상기 포트(12, 14)와 이 포트(12, 14)로부터 공급되는 유체가 흐르는 한 쌍의 유체 통로(32, 34)를 갖는 본체(16); 상기 본체(16)의 내부에 배치되고 상기 로드(54)가 전진하고 후퇴하는 방식으로 나사 결합되는 서브본체(50); 및 상기 서브본체(50)의 단부에 연결되고, 상기 제어 부재(88)의 안착을 위한 시트부(78)와, 한쪽 유체 통로(32)와 다른 쪽 유체 통로(34) 사이를 연통하는 구멍(76)을 갖는 관 형상 시트 부재(52)를 구비하며, 위치 결정 기구가 상기 서브본체(50)와 상기 시트 부재(52)로 이루어지고, 상기 위치 결정 기구는 상기 서브본체(50)과 상기 시트 부재(52)를 조정하여 배치가능하며, 상기 서브본체(50)와 상기 시트 부재(52)가 동일 축 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 유량 제어 밸브가 개시되어 있다.In Korean Patent Registration No. 10-1351364 (name of the invention: flow control valve and assembly method thereof), a pair of ports 12 and 14 are displaced by displacing a rod 54 having a control member 88 at its tip in the axial direction. A flow control valve (10) capable of controlling the flow rate of fluid flowing between the ports (12, 14) and a pair of fluid passages (32, 34) through which the fluid supplied from the ports (12, 14) flows. A main body 16 having ); A sub-body 50 disposed inside the main body 16 and screwed in a manner in which the rod 54 advances and retreats; And a hole connected to the end of the sub-body 50 and communicating between the seat portion 78 for seating the control member 88 and the one fluid passage 32 and the other fluid passage 34 ( A tubular sheet member 52 having 76) is provided, and a positioning mechanism is composed of the sub-body 50 and the sheet member 52, and the positioning mechanism is the sub-body 50 and the sheet A flow control valve is disclosed, wherein the member 52 can be adjusted and disposed, and the sub-body 50 and the seat member 52 are disposed on the same axis.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 감압 컨트롤 밸브에 발생할 수 있는 케비테이션, 플래싱 등의 현상을 방지하도록 하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to prevent cavitation, flashing, and the like that may occur in the pressure reducing control valve.
그리고, 본 발명의 목적은, 감압 컨트롤 밸브에서 감압 수행 시, 감압 효율을 증대시키도록 하는 것이다.In addition, an object of the present invention is to increase the decompression efficiency when depressurizing is performed in the decompression control valve.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. There will be.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 일측에 유체가 유입되는 유입구가 형성되고 타측에 유체가 배출되는 배출구가 형성되며, 상기 유입구와 상기 배출구를 연결하는 유로를 구비하는 밸브몸체; 상기 밸브몸체의 유로 내부에 형성되고, 상하로 승강되면서 밸브의 유로를 개폐하며 내부에 중심축을 따라 형성되는 유로인 중심유로를 구비하는 밸브트림; 상기 밸브트림의 상부에 결합되고 복수 개로 적층되어 형성되며, 중심 부위에 유체가 유동하는 홀인 유동홀이 형성되며, 상기 유동홀로부터 외측으로의 방향을 따라 유체가 유동하는 채널이 형성된 채널형성부; 및 상기 중심유로에 인입되어 형성되며, 상기 밸브트림과 결합하여 상기 밸브트림을 상하 승강시키는 구동축부;를 포함한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a valve body having an inlet through which fluid is introduced on one side and an outlet through which fluid is discharged on the other side, and having a flow path connecting the inlet and the outlet; A valve trim that is formed in the flow path of the valve body, opens and closes the flow path of the valve while rising up and down, and has a center flow path that is a flow path formed along a central axis therein; A channel forming unit coupled to an upper portion of the valve trim and formed by stacking a plurality of them, a flow hole, which is a hole through which fluid flows, at a center portion, and a channel through which the fluid flows in an outward direction from the flow hole; And a drive shaft part which is formed by being inserted into the central flow path and is coupled to the valve trim to vertically lift the valve trim.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 채널의 단면 형상은 육각형일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the cross-sectional shape of the channel may be hexagonal.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 채널은, 상기 유동홀과 연결되는 제1채널입출구, 및 상기 밸브몸체의 유로와 연결되는 제2채널입출구,를 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the channel may include a first channel inlet and outlet connected to the flow hole, and a second channel inlet and outlet connected to a flow path of the valve body.
본 발명의 실시 예에 있어서, 적층되는 복수 개의 상기 채널형성부 각각의 상기 채널에 형성된 각각의 상기 제2채널입출구는 상기 밸브트림의 측면 원주 방향을 따라 나선형 배열될 수 있다.In an embodiment of the present invention, each of the second channel inlets and outlets formed in the channels of each of the plurality of channel forming units to be stacked may be helically arranged along the circumferential direction of the side of the valve trim.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 채널형성부는, 상기 채널형성부의 상부를 형성하고 상기 채널 형성을 위한 홈이 형성된 상부채널판, 및 상기 채널형성부의 하부를 형성하고 상기 상부채널판에 대응되는 형상으로 상기 채널 형성을 위한 홈이 형성된 하부채널판,을 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the channel forming part includes an upper channel plate forming an upper portion of the channel forming part and having a groove for forming the channel, and a shape corresponding to the upper channel plate forming a lower part of the channel forming part. As a result, a lower channel plate having a groove for forming the channel may be provided.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 채널은 반복되는 복수 개의 꺽임 부위를 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the channel may have a plurality of repeated bending portions.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 밸브몸체는, 상기 유입구로부터 상기 밸브트림의 하부로 형성되는 제1몸체유로, 상기 제1몸체유로와 연결되고 상기 밸브트림의 상부로부터 상기 배출구로 형성되는 제2몸체유로, 및 상기 제1몸체유로와 상기 제2몸체유로를 연결하는 연결홀,을 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the valve body includes a first body flow path formed from the inlet to a lower portion of the valve trim, and a second body flow path connected to the first body flow path and formed from the top of the valve trim to the outlet. A body flow path, and a connection hole connecting the first body flow path and the second body flow path, may be provided.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 밸브트림은 상기 연결홀을 관통하여 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the valve trim may be formed through the connection hole.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 중심유로와 상기 유동홀은 서로 연결될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the central flow path and the flow hole may be connected to each other.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 중심유로의 중심축과 상기 유동홀의 중심축이 동일하게 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the central axis of the central flow path and the central axis of the flow hole may be formed equally.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 밸브트림의 상부에 상기 채널형성부가 복수 개 적층되어 상부채널모듈이 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, a plurality of channel forming units may be stacked on the valve trim to form an upper channel module.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 상기 유입구로 유체가 유입되어 상기 밸브트림 하부로 유동하는 제1단계; 상기 밸브트림 하부에 형성된 중심유로의 유입구로 유체가 유입되어 상기 중심유로를 따라 상기 밸브트림의 상부로 유동하는 제2단계; 상기 유체가 상기 밸브트림의 상부에 형성된 상기 채널형성부의 상기 유동홀로 유입 후 상기 채널을 통과하여 감압된 후 상기 배출구로 배출되는 제3단계; 및 상기 밸브트림이 상하 승강하여 위치를 변경함으로써 상기 밸브트림과 상기 채널형성부를 통과하는 유체의 유량을 제어하는 제4단계;를 포함한다.The configuration of the present invention for achieving the above object includes: a first step of flowing a fluid into the inlet and flowing to a lower portion of the valve trim; A second step of flowing a fluid into an inlet of a central passage formed under the valve trim and flowing to an upper portion of the valve trim along the central passage; A third step in which the fluid flows into the flow hole of the channel forming part formed on the upper part of the valve trim, passes through the channel, is depressurized, and discharges to the outlet; And a fourth step of controlling the flow rate of the fluid passing through the valve trim and the channel forming part by changing the position of the valve trim by moving up and down.
상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 감압 컨트롤 밸브 내에 복수 개의 채널을 형성하고, 채널이 감압에 적합한 형상을 구비하도록 함으로써, 케비테이션, 플래싱 등의 현상이 방지됨과 동시에 감압 성능이 증대될 수 있다는 것이다.The effect of the present invention according to the configuration as described above is that by forming a plurality of channels in the pressure reducing control valve and having the channels have a shape suitable for depressurization, phenomena such as cavitation and flashing are prevented and the decompression performance can be increased. There is.
그리고, 본 발명의 효과는, 밸브트림의 상하 승강에 따른 위치 변화에 따라 채널 내 유체가 유동하는 채널의 수가 밸브트림에서 변화하므로, 감압에 대한 정밀한 제어가 가능하다는 것이다.In addition, the effect of the present invention is that the number of channels through which the fluid in the channel flows is changed in the valve trim according to the position change according to the vertical elevation of the valve trim, so that precise control over the pressure reduction is possible.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 감압 컨트롤 밸브의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 밸브트림의 상부 측부에 대한 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하부채널판의 사시도와 채널의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부의 성능 분석을 위한 분석 모델이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부의 유속 성능 분석에 대한 이미지이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부의 유속 성능 분석 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부의 유압 성능 분석에 대한 이미지이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부의 유압 성능 분석 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부 내 유체의 난류 운동 에너지에 대한 이미지이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부 내 유체의 난류 운동 에너지에 대한 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부 내 유체의 난류 소산에 대한 이미지이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부 내 유체의 난류 소산에 대한 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부 내 유체의 난류 와동에 대한 이미지이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부의 채널의 전단 응력에 대한 이미지이다.
도 15와 도 16은 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부의 채널과 유동홀의 유체 질량 유동에 대한 이미지이다.1 is a cross-sectional view of a pressure reducing control valve according to an embodiment of the present invention.
2 is an enlarged view of an upper side of a valve trim according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a lower channel plate and a cross-sectional view of the channel according to an embodiment of the present invention.
4 is an analysis model for analyzing the performance of a channel forming unit according to an embodiment of the present invention.
5 is an image of flow velocity performance analysis of a channel forming unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph illustrating a flow rate performance analysis graph of a channel forming unit according to an embodiment of the present invention.
7 is an image of hydraulic performance analysis of a channel forming unit according to an embodiment of the present invention.
8 is a graph showing hydraulic performance analysis of a channel forming unit according to an embodiment of the present invention.
9 is an image of turbulent kinetic energy of a fluid in a channel forming unit according to an embodiment of the present invention.
10 is a graph of turbulent kinetic energy of a fluid in a channel forming unit according to an embodiment of the present invention.
11 is an image of turbulence dissipation of fluid in a channel forming unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
12 is a graph of turbulence dissipation of a fluid in a channel forming part according to an exemplary embodiment of the present invention.
13 is an image of a turbulent vortex of a fluid in a channel forming part according to an embodiment of the present invention.
14 is an image of shear stress of a channel of a channel forming unit according to an embodiment of the present invention.
15 and 16 are images of fluid mass flow through a channel and a flow hole of a channel forming unit according to an embodiment of the present invention, respectively.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in a number of different forms, and therefore is not limited to the exemplary embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, bonded)" with another part, it is not only "directly connected", but also "indirectly connected" with another member in the middle. "Including the case. In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further provided, rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used in this specification are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 감압 컨트롤 밸브의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 밸브트림(200)의 상부 측부에 대한 확대도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 하부채널판(130)의 사시도와 채널(110)의 단면도이다. 여기서, 도 3의 (a)는 하부채널판(130)의 사시도이고, 도 3의 (b)는 단면이 육각형인 채널(110)의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a pressure reducing control valve according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of an upper side of a
도 1과 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 감압 컨트롤 밸브는, 일측에 유체가 유입되는 밸브몸체의 유입구(310)가 형성되고 타측에 유체가 배출되는 밸브몸체의 배출구(320)가 형성되며, 유입구와 밸브몸체의 배출구(320)를 연결하는 유로를 구비하는 밸브몸체(300); 밸브몸체(300)의 유로 내부에 형성되고, 상하로 승강되면서 밸브의 유로를 개폐하며 내부에 중심축을 따라 형성되는 유로인 중심유로(210)를 구비하는 밸브트림(200); 밸브트림(200)의 상부에 결합되고 복수 개로 적층되어 형성되며, 중심 부위에 유체가 유동하는 홀인 유동홀(120)이 형성되며, 유동홀(120)로부터 외측으로의 방향을 따라 유체가 유동하는 채널(110)이 형성된 채널형성부(100); 및 중심유로(210)에 인입되어 형성되며, 밸브트림(200)과 결합하여 밸브트림(200)을 상하 승강시키는 구동축부(400);를 포함한다.1 and 2, the pressure-reducing control valve of the present invention has an
밸브몸체(300)는, 밸브몸체의 유입구(310)로부터 밸브트림(200)의 하부로 형성되는 제1몸체유로(331), 및 제1몸체유로(331)와 연결되고 밸브트림(200)의 상부로부터 밸브몸체의 배출구(320)로 형성되는 제2몸체유로(332), 및 제1몸체유로(331)와 제2몸체유로(332)를 연결하는 연결홀(333),을 구비할 수 있다. 도 1에서 보는 바와 같이, 밸브몸체의 유입구(310)가 형성된 제1몸체유로(331)의 일단이 제1몸체유로(331)의 타단보다 지면에 대해 더 높게 형성되어 밸브몸체의 유입구(310)로 유입된 유체는 밸브트림(200)을 하부를 향해 유동하고, 밸브몸체의 배출구(320)가 형성된 제2몸체유로(332)의 타단이 제2몸체유로(332)의 일단보다 지면에 대해 더 낮게 형성되어 제1몸체유로(331)를 따라 유동한 후 밸브트림(200)의 하부로부터 상부로 관통하여 유동한 유체가 밸브트림(200)의 상부로부터 밸브몸체의 배출구(320)를 향해 유동할 수 있다.The
밸브트림(200)은 연결홀(333)을 관통하여 형성될 수 있다. 그리고, 밸브트림(200)의 상부 측면 원주 길이가 밸브트림(200)의 하부 측면 원주 길이보다 길게 형성되어, 밸브트림(200)의 중심축에 수직인 단면 면적에 있어서, 밸브트림(200)의 상부 단면적이 밸브트림(200)의 하부 단면적보다 크게 형성되므로, 밸브트림(200)의 측면은 다단으로 형성될 수 있다. 그리고, 밸브트림(200)의 하부가 연결홀(333)을 관통하여 밸브몸체(300)의 바닥면에 접촉 가능하도록 형성되고, 밸브트림(200)의 하부가 가장 낮은 지점에 위치하는 경우, 밸브트림(200)의 상부가 밸브몸체(300) 내부의 연결홀(333) 형성 부위에 걸리도록 형성될 수 있다. 이와 같이 밸브트림(200)의 측면이 다단으로 형성되므로, 밸브트림(200)의 하부가 가장 낮은 지점에 위치하여 밸브트림(200)을 통과하는 유체의 유압이 가장 큰 경우에도 밸브몸체(300)의 내부에서 밸브트림(200)의 고정 지지가 용이하고 견고하게 수행될 수 있다.The
채널(110)은, 유동홀(120)과 연결되는 제1채널입출구(121), 및 밸브몸체(300)의 유로와 연결되는 제2채널입출구(122),를 구비할 수 있다. 유동홀(120)로 유입된 유체는 유동홀(120)로부터 제1채널입출구(121)로 유입되어 채널(110)을 통과한 후 제2채널입출구(122)로 배출될 수 있다. 그리고, 밸브트림(200)의 외부로부터 제2채널입출구(122)로 유입된 유체는 채널(110)을 통과한 후 제1채널입출구(121)로 배출되어 유동홀(120)로 유입될 수 있다.The
중심유로(210)와 유동홀(120)은 서로 연결될 수 있다. 여기서, 중심유로(210)의 중심축과 유동홀(120)의 중심축이 동일하게 형성될 수 있다. 그리고, 구동축부(400)는 밸브트림(200)의 상단과 결합하여 형성되고, 중심유로(210)에 인입되는 구동축부(400)의 인입 부위에 의해 중심유로(210)의 부피가 감소하게 형성될 수 있다. 즉, 유체가 밸브트림(200)의 내부를 통과하는 경우, 중심유로(210) 전체가 아닌 중심유로(210)를 형성하는 밸브트림(200)의 내측면과 구동축부(400)의 인입 부위 외측면 사이의 공간을 유체가 유동할 수 있다. 구동축부(400)는 단면이 원형인 바의 형상을 구비할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
채널형성부(100)는, 채널형성부(100)의 상부를 형성하고 채널(110) 형성을 위한 홈이 형성된 상부채널판, 및 채널형성부(100)의 하부를 형성하고 상부채널판에 대응되는 형상으로 채널(110) 형성을 위한 홈이 형성된 하부채널판(130),을 구비할 수 있다. 상부채널판과 하부채널판(130)이 결합하여 디스크 형상의 하나의 채널(110)형상부가 형성되며, 상부채널판의 홈과 하부채널판(130)의 홈이 결합하여 채널(110)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 단순한 구조의 상부채널판과 하부채널판(130)을 이용하여 채널형성부(100)를 제조함으로써, 공정을 단순화하고 제조 비용을 절감할 수 있다.The
그리고, 밸브트림(200)의 상부에 채널형성부(100)가 복수 개 적층되어 상부채널모듈이 형성될 수 있다. 본 발명의 감압 컨트롤 밸브는, 밸브몸체의 유입구(310)로 유입된 유체가 밸브트림(200)에 결합된 복수 개의 채널형성부(100)를 통과하면서 유체의 유압이 감소되도록 하는데, 상기와 같이 상부채널모듈을 통과하면서 유체의 유압이 감소하므로 감압 효율을 증대시킬 수 있고, 밸브트림(200)의 상하 승강에 따른 위치 변화에 따라 채널(110) 내 유체가 유동하는 채널형성부(100)의 수가 변화하므로, 감압에 대한 정밀한 제어가 가능할 수 있다.Further, a plurality of
구체적으로, 밸브트림(200)이 상승하는 경우, 상부채널모듈에 구비된 채널형성부(100) 중 일부가 밸브몸체(300) 내부의 측면에 의해 폐쇄될 수 있다. 이에 따라, 밸브트림(200)이 상승하면 밸브트림(200)과 채널형성부(100)를 통과하는 유체량이 감소함으로써, 밸브몸체(300)를 통과하는 유체의 압력 감소 비율이 높아질 수 있다. 그리고, 밸브트림(200)이 하강하는 경우, 상부채널모듈에 구비된 채널형성부(100) 중 개방되는 채널형성부(100)의 비율이 증가할 수 있다. 이에 따라, 밸브트림(200)이 하강하면 밸브트림(200)과 채널형성부(100)를 통과하는 유체량이 증가함으로써, 밸브몸체(300)를 통과하는 유체의 압력 감소 비율이 낮아질 수 있다.Specifically, when the
채널(110)은 유동홀(120)을 중심으로 방사형으로 배열되어 형성될 수 있다. 그리고, 각각의 채널(110)은 균일한 간격으로 배열될 수 있다. 이에 따라, 각각의 채널(110)을 통과하는 유체가 일정한 유압으로 유동 가능하여, 와류 생성 또는 맥동 생성이 미연에 방지됨으로써, 본 발명의 감압 컨트롤 밸브의 감압 성능이 일정하게 유지될 수 있다.The
도 3의 (b)에서 보는 바와 같이, 채널(110)의 단면 형상은 육각형일 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 채널(110)의 단면 형상이 육각형이라고 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 채널(110)의 단면 형상은 원형, 타원형 또는 다른 다각형으로 형성될 수 있다. 다만, 채널(110)의 단면 형상이 육각형으로 형성되는 경우 채널(110)을 유동하는 유체에 대한 효율이 증대될 수 있다. 이에 대한 사항은 하기의 채널형성부(100)에 대한 성능 분석에서 상세히 설명하기로 한다.As shown in (b) of Figure 3, the cross-sectional shape of the
채널(110)은 반복되는 복수 개의 꺽임 부위(111)를 구비할 수 있다. 그리고, 유동홀(120)로부터 채널(110)의 외측으로 갈수록 채널(110)을 형성하는 각 부위의 크기가 증가할 수 있고, 이에 따라, 유동홀(120)로부터 채널(110)의 외측으로 갈수록 꺽임 부위(111)의 크기가 증가할 수 있다. 이와 같은 꺽임 부위(111)에 의해, 채널(110) 내 유체의 유동 길이가 증가하고 유체의 유압 방향이 복수 회 변경되면서 유체의 유압 감소 효율이 증대될 수 있다.The
그리고, 하나의 채널(110)과 다른 채널(110)은 서로 대응되는 형상으로 형성되어 서로 인접하게 형성됨으로써 한 쌍으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 하나의 채널형성부(100) 내에서 채널(110)의 수를 최대로 할 수 있다.In addition, one
적층되는 복수 개의 채널형성부(100) 각각의 채널(110)에 형성된 각각의 제2채널입출구(122)는 밸브트림(200)의 측면 원주 방향을 따라 나선형 배열될 수 있다. 그리고, 이에 대응되어, 제1채널(110)입출입구는 밸브트림(200)의 중심유로(210)의 측면 원주 방향을 따라 나선형 배열될 수 있다. 또한, 상기와 같은 채널형성부(100)의 배열은 상부채널모듈에서 형성될 수 있다. 그리고, 도 2에서 보는 바와 같이, 밸브트림(200)의 상부에는 상부채널모듈을 감싸는 형상으로 형성되고 복수 개의 홀을 구비하는 상부벽체(220)가 형성될 수 있다.Each of the second channel inlet and
상부벽체의 홀(221)은, 상부채널모듈에 구비된 채널형성부(100)의 제2채널입출구(122)에 대응되는 위치에 형성됨으로써, 밸브트림(200)의 측면 원주 방향을 따라 나선형 배열될 수 있다. The
상기와 같이 상부채널모듈에서 각각의 제2채널입출구(122)가 나선형 배열됨으로써, 제2채널입출구(122)로부터 배출되는 유체가 밸브몸체(300) 내부를 휘돌아 유동하여 용이하게 제2몸체유로(332)로 유입되어 유동 후 밸브몸체(300)의 밸브몸체의 배출구(320)로 배출될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 감압 컨트롤 밸브 내 유동하는 유체의 유동 효율이 증대될 수 있다.As described above, each second channel inlet and
이하, 본 발명의 감압 컨트롤 밸브를 이용한 감압 컨트롤 방법에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for controlling a pressure reduction using a pressure reducing control valve of the present invention will be described.
제1단계에서, 밸브몸체의 유입구(310)로 유체가 유입되어 밸브트림(200) 하부로 유동할 수 있다.In the first step, the fluid flows into the
제2단계에서, 밸브트림(200) 하부에 형성된 중심유로의 유입구(211)로 유입되어 중심유로(210)를 따라 밸브트림(200)의 상부로 유동할 수 있다.In the second step, it is introduced into the
제3단계에서, 유체가 밸브트림(200)의 상부에 형성된 채널형성부(100)의 유동홀(120)로 유입 후 채널(110)을 통과하여 감압된 후 밸브몸체의 배출구(320)로 배출될 수 있다.In the third step, the fluid flows into the
제4단계에서, 밸브트림(200)이 상하 승강하여 위치를 변경함으로써 밸브트림(200)과 채널형성부(100)를 통과하는 유체의 유량을 제어할 수 있다.In the fourth step, the
이하, 채널형성부(100)에 대한 성능 분석에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, a performance analysis of the
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부(100)의 성능 분석을 위한 분석 모델의 형상이다. 채널형성부(100)를 통과하는 유체의 특성을 파악하기 위하여, 채널형성부(100) 형상을 형성한 후 채널형성부(100)를 둘러싸는 형상의 유동부(500)를 형성할 수 있다. 이에 따라, 유동홀(120)로 유입된 유체는 채널(110)을 통과한 후 유동부(500) 내부를 유동하고 유동부의 배출구(510)로 배출되는 것으로 설정할 수 있다. 이와 같은 분석 모델의 구조 형상을 이용하여 유한요소법(ANSYS 프로그램 이용) 분석을 수행하였다.4 is a shape of an analysis model for performance analysis of the
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부(100)의 유속 성능 분석에 대한 이미지이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부(100)의 유속 성능 분석 그래프이다. 여기서, 도 5의 (a)는 채널(110)의 단면 형상이 육각형인 채널형성부(100)를 구비하는 분석 모델(이하, '육각채널 분석모델'라고 한다)에 대한 이미지이고, 도 5의 (b)는 채널(110)의 단면 형상이 사각형인 채널형성부(100)를 구비하는 분석 모델(이하, '사각채널 분석모델'라고 한다)에 대한 이미지이다. 그리고, 도 6에서, Honeycomb그래프(a 그래프)는 채널(110)의 단면 형상이 육각형인 채널형성부(100)를 구비하는 분석 모델에 대한 그래프이고, Square그래프(b 그래프)는 채널(110)의 단면 형상이 사각형인 채널형성부(100)를 구비하는 분석 모델에 대한 그래프이다.5 is an image of a flow rate performance analysis of the
도 5와 도 6에서 보는 바와 같이, 육각채널 분석모델의 채널(110)보다 사각채널 분석모델의 채널(110)의 최대 유속이 빠르다.(최종 배출 유속은 육각채널 분석모델의 채널(110)을 통과하는 유체의 유속이 사각장치의 채널(110)을 통과하는 유체의 유속과 비교하여 47% 감소하였다)5 and 6, the maximum flow velocity of the
다만, 유속의 감소 위치 및 시간에 있어서, 육각채널 분석모델의 채널(110)을 통과하는 유체의 유속 감소 위치 및 시간이 사각채널 분석모델의 채널(110)을 통과하는 유체의 유속 감소 위치 및 시간보다 앞당겨지므로, 단면 형상이 육각형인 채널(110)을 통과하는 유체가 후단의 기재에 영향을 적게 주는 것으로 확인할 수 있다. 즉, 채널형성부(100) 채널(110)의 단면 형상을 육각형으로 형성하는 경우 채널(110)을 유동하는 유체가 상대적으로 안정하게 유동할 수 있다. However, in the location and time of the decrease in flow rate, the location and time of the decrease in the flow rate of the fluid passing through the
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부(100)의 유압 성능 분석에 대한 이미지이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부(100)의 유압 성능 분석 그래프이다. 여기서, 도 7의 (a)는 육각채널 분석모델에 대한 이미지이고, 도 7의 (b)는 사각채널 분석모델에 대한 이미지이다. 그리고, 도 8에서, Honeycomb그래프(a 그래프)는 채널(110)의 단면 형상이 육각형인 채널형성부(100)를 구비하는 분석 모델에 대한 그래프이고, Square그래프(b 그래프)는 채널(110)의 단면 형상이 사각형인 채널형성부(100)를 구비하는 분석 모델에 대한 그래프이다. 그리고, 도 7에서, 빨간색-주황색-노란색-초록색-파란색 순서로 압력이 낮음을 의미할 수 있다.7 is an image of hydraulic performance analysis of the
도 7과 도 8에서 보는 바와 같이, 육각채널 분석모델을 통과하는 유체의 유속과 사각채널 분석모델을 통과하는 유체의 유속을 동일하게 설정하였음에도, 사각채널 분석모델보다 육각채널 분석모델의 유체 유입 손실이 적으며, 육각채널 분석모델의 감압 성능이 8% 향상됨을 확인할 수 있다. 이는, 육각채널 분석모델의 채널(110) 내 유체의 유동이 사각채널 분석모델의 채널(110) 내 유체의 유동보다 원활하여 유체 유동 저항 값이 낮으므로 발생되는 현상일 수 있다.As shown in Figs. 7 and 8, even though the flow velocity of the fluid passing through the hexagonal channel analysis model and the flow velocity of the fluid passing through the square channel analysis model are set to be the same, the fluid inflow loss of the hexagonal channel analysis model is more than that of the square channel analysis model. Is less, and it can be seen that the decompression performance of the hexagonal channel analysis model is improved by 8%. This may be a phenomenon that occurs because the fluid flow in the
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부(100) 내 유체의 난류 운동 에너지에 대한 이미지이고, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부(100) 내 유체의 난류 운동 에너지에 대한 그래프이다. 여기서, 도 9의 (a)는 육각채널 분석모델에 대한 이미지이고, 도 9의 (b)는 사각채널 분석모델에 대한 이미지이다. 그리고, 도 10에서, Honeycomb그래프(a 그래프)는 채널(110)의 단면 형상이 육각형인 채널형성부(100)를 구비하는 분석 모델에 대한 그래프이고, Square그래프(b 그래프)는 채널(110)의 단면 형상이 사각형인 채널형성부(100)를 구비하는 분석 모델에 대한 그래프이다. 그리고, 도 9에서, 빨간색-주황색-노란색-초록색-파란색 순서로 난류 운동 에너지가 낮음을 의미할 수 있다.9 is an image of turbulent kinetic energy of fluid in the
난류 운동 에너지(Turbulence Kinetic Energy)는, 유체의 속도 교란 성분의 총합을 의미할 수 있다. 도 9와 도 10에서 보는 바와 같이, 사각채널 분석모델의 채널(110) 내 유체 보다 육각채널 분석모델의 채널(110) 내 유체의 최대 난류 운동 에너지가 높은 것을 확인할 수 있다. 이는, 소정의 시간 이후 일정한 층류로 인하여 유체의 유속이 증가하게 되어 와동(eddy)이 발생하고 이로 인해 난류 운동 에너지가 증가하는 현상이, 사각채널 분석모델보다 육각채널 분석모델에 더 용이하게 생성되기 때문일 수 있다. 육각채널 분석모델 내 유체 흐름은, 사각채널 분석모델 내 유체의 흐름과 달리, 작은 난류가 유체의 흐름을 다각도로 방해하는 것이 아니라 와동 발생으로 일정하게 형성될 수 있다.Turbulence kinetic energy may mean the sum of components that disturb the velocity of a fluid. 9 and 10, it can be seen that the maximum turbulent kinetic energy of the fluid in the
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부(100) 내 유체의 난류 소산에 대한 이미지이고, 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부(100) 내 유체의 난류 소산에 대한 그래프이다. 여기서, 도 11의 (a)는 육각채널 분석모델에 대한 이미지이고, 도 11의 (b)는 사각채널 분석모델에 대한 이미지이다. 그리고, 도 12에서, Honeycomb그래프(a 그래프)는 채널(110)의 단면 형상이 육각형인 채널형성부(100)를 구비하는 분석 모델에 대한 그래프이고, Square그래프(b 그래프)는 채널(110)의 단면 형상이 사각형인 채널형성부(100)를 구비하는 분석 모델에 대한 그래프이다. 그리고, 도 11에서, 빨간색-주황색-노란색-초록색-파란색 순서로 난류 소산률이 낮음을 의미할 수 있다.11 is an image of turbulence dissipation of fluid in the
난류 소산률(Turbulence Eddy Dissipation)은 유체의 운동 에너지가 작은 와동(소용돌이)으로 나뉘어서 전달되는 시간 변화율일 수 있다. 도 11 및 도 12에서 보는 바와 같이, 사각채널 분석모델 내 유체보다 육각채널 분석모델 내 유체의 난류 소산율이 높은 것을 확인할 수 있다. 육각채널 분석모델 내 유체 유동은 일반적으로 발생되는 난류가 층류로 변환이되어 운동 에너지가 증가하는 것을 확인할 수 있고, 이에 따라, 육각채널 분석모델로부터 배출되는 유체의 운동 에너지가 사각채널 분석모델로부터 배출되는 유체의 운동 에너지보다 50% 증가함을 확인할 수 있다. 이와 같이, 사각채널 분석모델의 난류 소산률보다 육각채널 분석모델의 난류 소산률이 상대적으로 증가하는 것은, 육각채널 분석모델 내 난류인 유체가 일정한 운동 에너지로 전환되거나 진동에너지로 전환되는 것 때문일 수 있다.Turbulence Eddy Dissipation may be a rate of change in time transmitted by dividing the kinetic energy of a fluid into small vortices (swirls). 11 and 12, it can be seen that the turbulent dissipation rate of the fluid in the hexagonal channel analysis model is higher than that of the fluid in the square channel analysis model. In the fluid flow in the hexagonal channel analysis model, it can be confirmed that the turbulent flow that is generally generated is converted to laminar flow and thus the kinetic energy increases, and accordingly, the kinetic energy of the fluid discharged from the hexagonal channel analysis model is discharged from the rectangular channel analysis model It can be seen that the kinetic energy of the fluid is increased by 50%. As such, the relatively increase in the turbulent dissipation rate of the hexagonal channel analysis model than the turbulence dissipation rate of the rectangular channel analysis model may be due to the conversion of turbulent fluid in the hexagonal channel analysis model to constant kinetic energy or to vibration energy. have.
도 13은 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부(100) 내 유체의 난류 와동에 대한 이미지이다. 여기서, 도 13의 (a)는 육각채널 분석모델에 대한 이미지이고, 도 13의 (b)는 사각채널 분석모델에 대한 이미지이다. 그리고, 도 13에서, 빨간색-주황색-노란색-초록색-파란색 순서로 난류 유동 발생 반도가 낮음을 의미할 수 있다.13 is an image of a turbulent flow vortex of a fluid in the
도 13에서 보는 바와 같이, 육각채널 분석모델 내 유체의 난류 와동 발생 빈도(Turbulence Eddy Frequency)와 사각채널 분석모델 내 유체의 난류 와동 발생 빈도를 비교하는 경우, 육각채널 분석모델 내 유체의 난류 와동 발생 빈도가 52% 증가하나, 난류 와동 발생 지역이 축소됨을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 13, when comparing the turbulence eddy frequency of the fluid in the hexagonal channel analysis model with the turbulence eddy frequency of the fluid in the rectangular channel analysis model, turbulence vortex generation in the fluid in the hexagonal channel analysis model It can be seen that the frequency increases by 52%, but the area where the turbulent vortex occurs is reduced.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부(100)의 채널(110)의 전단 응력에 대한 이미지이다. 여기서, 도 14의 (a)는 육각채널 분석모델에 대한 이미지이고, 도 14의 (b)는 사각채널 분석모델에 대한 이미지이다. 그리고, 도 14에서, 빨간색-주황색-노란색-초록색-파란색 순서로 전단응력이 낮음을 의미할 수 있다.14 is an image of the shear stress of the
도 14에서 보는 바와 같이, 육각채널 분석모델 내 유체의 전단응력(Shear Strain Rate)과 사각채널 분석모델 내 유체의 전단응력을 비교하는 경우, 육각채널 분석모델 내 채널(110)의 전단응력이 52% 증가하나, 전단응력 발생 지역이 축소됨을 확인할 수 있다.14, when comparing the shear stress of the fluid in the hexagonal channel analysis model and the shear stress of the fluid in the rectangular channel analysis model, the shear stress of the
도 15와 도 16은 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 채널형성부(100)의 채널(110)과 유동홀(120)의 유체 질량 유동에 대한 이미지이다. 여기서, 도 15의 (a)는 육각채널 분석모델의 채널(110) 내 유체 질량 유동에 대한 이미지이고 도 15의 (b)는 육각채널 분석모델의 유동홀(120) 내 유체 질량 유동에 대한 이미지이다. 또한, 도 16의 (a)는 사각채널 분석모델의 채널(110) 내 유체 질량 유동에 대한 이미지이고 도 16의 (b)는 사각채널 분석모델의 유동홀(120) 내 유체 질량 유동에 대한 이미지이다. 그리고, 도 15와 도 16에서, 빨간색-주황색-노란색-초록색-파란색 순서로 유체 질량 유동이 낮음을 의미할 수 있다.15 and 16 are images of fluid mass flow through the
도 15와 도 16에서 보는 바와 같이, 육각채널 분석모델 내 유체 질량 유동과 사각채널 분석모델 내 유체 질량 유동을 비교하는 경우, 육각채널 분석모델 내 유체 질량 유동이 6% 증가하였고 유체 질량 유동 변화도 상대적으로 적으므로, 육각채널 분석모델 내 유체 유동에서 맥동 및 케비테이션(cavitation)의 발생이 적음을 확인할 수 있다.15 and 16, when comparing the fluid mass flow in the hexagonal channel analysis model with the fluid mass flow in the quadrangular channel analysis model, the fluid mass flow in the hexagonal channel analysis model increased by 6% and the fluid mass flow change Since it is relatively small, it can be confirmed that the occurrence of pulsation and cavitation in the fluid flow in the hexagonal channel analysis model is small.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
100 : 채널형성부 110 : 채널
111 : 꺽임 부위 121 : 제1채널입출구
122 : 제2채널입출구 120 : 유동홀
130 : 하부채널판 200 : 밸브트림
210 : 중심유로 211 : 중심유로의 유입구
220 : 상부벽체 221 : 상부벽체의 홀
300 : 밸브몸체 310 : 밸브몸체의 유입구
320 : 밸브몸체의 배출구 331 : 제1몸체유로
332 : 제2몸체유로 333 : 연결홀
400 : 구동축부 500 : 유동부
510 : 유동부의 배출구 100: channel forming unit 110: channel
111: bending portion 121: first channel inlet and outlet
122: second channel inlet and outlet 120: flow hole
130: lower channel plate 200: valve trim
210: central passage 211: inlet of central passage
220: upper wall 221: hole in the upper wall
300: valve body 310: inlet of the valve body
320: outlet of the valve body 331: first body flow path
332: second body flow path 333: connection hole
400: drive shaft part 500: moving part
510: outlet of the flowing part
Claims (12)
상기 밸브몸체의 유로 내부에 형성되고, 상하로 승강되면서 밸브의 유로를 개폐하며 내부에 중심축을 따라 형성되는 유로인 중심유로를 구비하는 밸브트림;
상기 밸브트림의 상부에 결합되고 복수 개로 적층되어 형성되며, 중심 부위에 유체가 유동하는 홀인 유동홀이 형성되고, 상기 유동홀로부터 외측으로의 방향을 따라 유체가 유동하는 복수 개의 채널이 상기 유동홀을 중심으로 균일한 간격의 방사형으로 배열되는 채널형성부; 및
상기 중심유로에 인입되어 형성되며, 상기 밸브트림과 결합하여 상기 밸브트림을 상하 승강시키는 구동축부;를 포함하고,
반복되는 패턴으로 형성되는 복수 개의 꺽임 부위가 하나로 연결되어 하나의 상기 채널이 형성되며, 상기 유동홀로부터 상기 채널의 외측으로 갈수록 상기 채널을 형성하는 상기 꺽임 부위의 길이가 증가함으로써, 유체의 유동 길이의 증가 및 유압 방향의 복수 회 변경으로 유체의 유압 감소 효율이 증대되고,
상기 채널의 단면 형상이 정육각형으로 형성됨으로써, 유체 유동 저항이 감소하여 유체 유동 효율이 증대되고, 유체 질량 유동 변화가 감소하여 유체 유동에서 맥동 및 케비테이션의 발생이 감소하는 것을 특징으로 하는 감압 컨트롤 밸브.
A valve body having an inlet through which fluid flows in at one side and an outlet through which fluid is discharged at the other side, and having a flow path connecting the inlet and the outlet;
A valve trim formed in the flow path of the valve body, opening and closing the flow path of the valve while rising up and down, and having a center flow path, which is a flow path formed along a central axis therein;
A flow hole, which is a hole through which fluid flows is formed at a center portion, which is coupled to the upper portion of the valve trim and is formed by stacking a plurality of the flow holes, and a plurality of channels through which fluid flows along an outward direction from the flow hole are the flow holes. Channel forming units arranged radially at uniform intervals around the; And
Including; is formed by being inserted into the central flow path, and coupled to the valve trim to lift the valve trim up and down;
A plurality of bending portions formed in a repeating pattern are connected to one to form one channel, and the length of the bending portion forming the channel increases from the flow hole toward the outer side of the channel, so that the flow length of the fluid The efficiency of reducing the hydraulic pressure of the fluid is increased by increasing the value of and changing the hydraulic direction multiple times,
When the cross-sectional shape of the channel is formed in a regular hexagon, the fluid flow resistance is reduced to increase the fluid flow efficiency, and the fluid mass flow change is reduced to reduce the occurrence of pulsation and cavitation in the fluid flow.
상기 채널은,
상기 유동홀과 연결되는 제1채널입출구, 및
상기 밸브몸체의 유로와 연결되는 제2채널입출구,를 구비하는 것을 특징으로 하는 감압 컨트롤 밸브.
The method according to claim 1,
The channel,
A first channel inlet and outlet connected to the flow hole, and
A pressure reducing control valve comprising: a second channel inlet and outlet connected to the flow path of the valve body.
적층되는 복수 개의 상기 채널형성부 각각의 상기 채널에 형성된 각각의 상기 제2채널입출구는 상기 밸브트림의 측면 원주 방향을 따라 나선형 배열되는 것을 특징으로 하는 감압 컨트롤 밸브.
The method of claim 3,
Each of the second channel inlets and outlets formed in the channels of each of the plurality of stacked channel forming portions is helically arranged along a circumferential direction of a side surface of the valve trim.
상기 채널형성부는,
상기 채널형성부의 상부를 형성하고 상기 채널 형성을 위한 홈이 형성된 상부채널판, 및
상기 채널형성부의 하부를 형성하고 상기 상부채널판에 대응되는 형상으로 상기 채널 형성을 위한 홈이 형성된 하부채널판,을 구비하는 것을 특징으로 하는 감압 컨트롤 밸브.
The method according to claim 1,
The channel forming unit,
An upper channel plate forming an upper portion of the channel forming part and having a groove for forming the channel, and
And a lower channel plate forming a lower portion of the channel forming part and having a groove for forming the channel in a shape corresponding to the upper channel plate.
상기 밸브몸체는,
상기 유입구로부터 상기 밸브트림의 하부로 형성되는 제1몸체유로,
상기 제1몸체유로와 연결되고 상기 밸브트림의 상부로부터 상기 배출구로 형성되는 제2몸체유로, 및
상기 제1몸체유로와 상기 제2몸체유로를 연결하는 연결홀,을 구비하는 것을 특징으로 하는 감압 컨트롤 밸브.
The method according to claim 1,
The valve body,
A first body flow path formed from the inlet to a lower portion of the valve trim,
A second body flow path connected to the first body flow path and formed from an upper portion of the valve trim to the outlet, and
A pressure reducing control valve comprising a connection hole connecting the first body flow path and the second body flow path.
상기 밸브트림은 상기 연결홀을 관통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 감압 컨트롤 밸브.
The method of claim 7,
The valve trim is a pressure reducing control valve, characterized in that formed through the connection hole.
상기 중심유로와 상기 유동홀은 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 감압 컨트롤 밸브.
The method according to claim 1,
The pressure reducing control valve, characterized in that the central flow channel and the flow hole are connected to each other.
상기 중심유로의 중심축과 상기 유동홀의 중심축이 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 감압 컨트롤 밸브.
The method according to claim 1,
The pressure reducing control valve, characterized in that the central axis of the central flow channel and the central axis of the flow hole are formed equally.
상기 밸브트림의 상부에 상기 채널형성부가 복수 개 적층되어 상부채널모듈이 형성되는 것을 특징으로 하는 감압 컨트롤 밸브.
The method according to claim 1,
A pressure reducing control valve, characterized in that a plurality of channel forming units are stacked on the valve trim to form an upper channel module.
상기 유입구로 유체가 유입되어 상기 밸브트림 하부로 유동하는 제1단계;
상기 밸브트림 하부에 형성된 중심유로의 유입구로 유체가 유입되어 상기 중심유로를 따라 상기 밸브트림의 상부로 유동하는 제2단계;
상기 유체가 상기 밸브트림의 상부에 형성된 상기 채널형성부의 상기 유동홀로 유입 후 상기 채널을 통과하여 감압된 후 상기 배출구로 배출되는 제3단계; 및
상기 밸브트림이 상하 승강하여 위치를 변경함으로써 상기 밸브트림과 상기 채널형성부를 통과하는 유체의 유량을 제어하는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 감압 컨트롤 방법.In the pressure reducing control method using the pressure reducing control valve of claim 1,
A first step of flowing a fluid through the inlet and flowing under the valve trim;
A second step of flowing a fluid into an inlet of a central passage formed under the valve trim and flowing to an upper portion of the valve trim along the central passage;
A third step in which the fluid flows into the flow hole of the channel forming part formed on the upper part of the valve trim, passes through the channel, is depressurized, and discharges to the outlet; And
And a fourth step of controlling the flow rate of the fluid passing through the valve trim and the channel forming unit by changing the position of the valve trim by moving up and down.
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