소형 비례 솔레노이드 밸브 MODEL 3000 시리즈 > 계측기 및 자동화 제어기기

니들 밸브의 유량 제어 특성은 아래 그림과 같은 유량 특성표로 나타내고 있습니다. 아래 그림의 예이면 Ⓑ는 밸브를 조금 회전한 것만으로 유량이 크게 변화하고, 설정이 어렵고, 또한 안정성도 나쁜 사용법이 됩니다. 따라서 가능한 한 Ⓐ 상태에 가까운 것을 선택해야합니다. <KOFLOC>에서는 일품 일품, 사용 조건에 맞춘 밸브를 제작하고 있으며, 니들 번호를 지정해 주시거나, 유체명, 공급압(1차압), 출구압(부하압·2차압)과 사용 최대 유량을 명시해 주시는 것으로, 제어 특성이 가장 좋은 것을 제작하는 시스템을 취하고 있습니다.

다음에 니들 밸브 등으로 유량 특성으로서 이용되는 CV값에 대해 설명하겠습니다. CV값이란 일종의 유량 계수와 같은 것으로, 그 밸브로 어느 정도의 압력을 가하면 어느 정도의 유량이 흐르는지 기준이 됩니다. 일반적인 표현은 표와 같습니다. P1 1차측 절대 압력〔MPa(abs)〕 P2 2차측 절대 압력〔MPa(abs)〕 Q 유량〔m3/h〕 ρ 비중(기체의 경우: Air=1로 했을 때, 액체의 경우: 물= 1로 했을 때)

니들 밸브에서는 밸브 개도에 따라 CV값이 아래 그림과 같이 변화합니다. 실제 밸브 선정에서는 최대 어느 정도의 유량을 흘릴 수 있는지가 문제가 되므로 아래 그림의 MAX CV값이 중요시됩니다.

이 MAX CV값을 상기의 식에 적용함으로써 Q를 구하면 최대 유량이 그 사용압력조건·온도조건하에서 도출됩니다. 단, 이 방법은 정밀 유량이 될수록 적용하기 어려워지므로 일단 기준으로 해 주십시오. 예로서 20℃의 Air를 MAX CV값 0.075의 밸브를 이용하여 1차압 0.1MPa(G), 2차압 0MPa(G)로 제어하는 ​​경우의 밸브 전개시 유량을 구해 봅니다. 게이지압(G)을 절대압으로 하면, 0.1MPa(abs) 가산하면 되므로 P1=0.2MPa(abs) P2=0.1MPa(abs)

의 식이 됩니다.

따라서 상기 조건에서는, 전폐→전개로 30L/min의 유량을 제한한다고 생각됩니다.

【1】니들 밸브

니들 밸브는 작은 오리피스가 된 유로를 침상 또는 막대 모양의 니들로 개도 조정하고, 그 유로 저항 변화에 의해 유량을 제어하는 ​​것으로 어느 의미에서 저항체가 됩니다. 따라서, 그 밸브에 가해지는 압력이 변화하면 유량은 변화해 버립니다. 그래서 그림 A와 같이 전단에 압력 레귤레이터를 설치하여 밸브에 가해지는 압력을 일정하게 하여 일정 유량을 얻도록 합니다. 이 방법은 저렴하고 밸브 출구측(2차측)의 압력 손실이 변화하지 않는 경우에는 유효한 방법으로 자주 사용되고 있습니다. 니들 밸브는 간이 타입과 정밀 타입으로 크게 나뉩니다. 간이 타입은 니들부와 노브부가 일체 구조로 되어 있어 유량조정시에는 니들부가 회전하여 이동하여 유량제어를 합니다. 한편, 정밀 타입은, 니들부와 노브부가 일체 구조가 되어 있지 않고, 니들부가 비회전 이동합니다. 정밀 타입이 유량을 설정하기 쉽고 안정성 모두 우수합니다.

【2】1차압 변동형 기체용 플로우 컨트롤러

【1】의 니들 밸브와 프레셔 레귤레이터의 기능을 맞춘 것이 이 1차압(공급압) 변동형의 컨트롤러입니다. 1차측의 압력이 변화해도 항상 일정한 유량을 유지할 수 있도록 되어 있습니다. (그림 B)

【3】2차압 변동형 기체용 플로우 컨트롤러

【1】 및 【2】의 방법은, 그 후단에 접속하는 부하의 압력 손실이 변화했을 경우, 그 압력 손실이 크면, 유량이 변화해 버립니다. 이 경우 2차압(출구측 압력, 부하압력)의 변동형 플로우 컨트롤러를 이용하여 그림 C와 같은 플로우 시트로 유량 제어합니다. 1차측 압력은 레귤레이터로 억제되어 2차측의 압력 변동을 받지 않는 플로우 컨트롤러에 의해 1차압, 2차압 모두 압력 영향을 받지 않는 유량 제어가 가능하게 됩니다.

【4】액체용 플로우 컨트롤러

기체용 플로우 컨트롤러와 마찬가지로, 니들 밸브와 다이어프램의 조합에 의해, 편측 압력 변동에 대해 유량을 일정하게 유지합니다.

【5】비례 솔레노이드 밸브

니들 밸브와 같은 수동 제어가 아니라 인가하는 전압 또는 전류에 의해 개도를 조정하여 유량 또는 압력을 제어하는 ​​밸브입니다. 유량 센서나 압력 센서와 회로를 구성하여 피드백 제어를 가능하게 합니다.

<KOFLOC>의 니들 밸브에는 유량에 따라 다양한 니들 번호가 있습니다.

다음은 <KOFLOC>의 대표적인 니들 밸브의 특성을 제품별로 정리한 그래프입니다. 사용조건 오차나 기차가 들어가는 데다가, 또 차압에서의 특성 정리 때문에, 실제 사용하면, 약간의 차이가 생길 가능성이 있으므로, 어디까지나 기준으로서 사용해 주십시오. 기체의 경우 Air를 대표로 정리하고 있습니다만, 다른 기체의 경우 유량값에 곱한 값을 기준으로 하십시오 .

(예) He 유량 = Air 유량 ×

액체의 경우도 물을 대표하고 있습니다만, 다른 액체의 경우, 유량값에 곱해 주십시오. 단, 고점성의 경우 점성계수가 있으므로 매번 문의해 주십시오.

2412 유량제어특성예 (단위K=kPa)

2400/2450 유량 제어 특성 예 (단위 K=kPa)

2412D 유량 제어 특성 예 (단위 K=kPa)

바늘 축을 회전하면 움직임이 조절 나사 받침에 전달됩니다. 조절 나사 받침은 회전의 힘을 받지만 조절 나사 받침에 붙어 있는 핀에 의해 회전 운동을 차단합니다. 회전의 힘을 받은 에너지는 핀의 홈을 따라 조절 나사 받침은 전후로 움직입니다. 조정 나사 받침의 가장자리에 설치된 니들 핀은 이것에 의해 전후의 동작을 합니다. 일정한 구멍이 뚫린 오리피스에 니들 핀이 앞뒤로 오리피스의 개구를 조정하여 IN측에서 흘러 들어간 유량을 조입니다. 2412는 일반적인 니들 밸브 중에서도 매우 조정성이 좋고, 15종의 레인지 선택이 가능하며, 플로우 컨트롤러(2203, 2204)뿐만 아니라, 당사 니들 밸브 부착 플로미터에도 채용되어 시비어한 유량 조정에는 걸리지 않는 아이템입니다.

일정하게 유지된 압력으로 기체가 IN측으로부터 공급되었을 때, 1차측의 방에는 1차측의 압력이 채워지고, 2차측의 방에는 니들 밸브를 통과하여 기체가 들어갑니다. 1차측의 방과 2차측의 방은, 다이어프램에 의해 구분된 상태가 됩니다. 1차측 방의 일정 압력과 균형을 이루는 2차측 방의 압력은 스프링의 힘이 가해집니다. 노즐부는 2차측의 방의 압력이 밸런스 상태를 무너뜨리지 않도록 기체의 유출을 조정하고, 니들 밸브 전후의 차압은 항상 일정하게 유지됩니다. 이 때문에 가스의 유량은 바늘 밸브의 개도에만 관련되기 때문에 2 차측의 압력 영향을받지 않습니다.

IN측으로부터 공급된 압력 변동의 기체가 노즐부를 지나 1차측의 방에 들어갑니다. 가스는 니들 밸브를 통해 OUT쪽으로 방출되고, 한쪽은 2차측의 방으로 들어간다. 1차측의 방과 2차측의 방은, 다이어프램에 의해 구분된 상태가 됩니다. 2차측의 방은 일정 압력과 스프링의 힘이 가해지고, 그것과 균형 상태를 유지하도록 1차측의 방에 들어가는 기체의 압력을 노즐부에 의해 조절합니다. 2차측의 방과 1차측의 방의 압력이 밸런스 상태를 유지해, 니들 밸브의 전후의 차압은, 항상 일정하게 유지됩니다. 이 때문에 기체의 유량은 니들 밸브의 개도에만 관련되기 때문에 1차측의 압력 영향을 받지 않습니다.

• 니들 밸브는 일정 유량을 계속해서 보증할 수 있는 것은 아닙니다. 그 외 밸브의 개폐, 온도 변화, 충격 등이 유량을 변화시키는 요인이 되기 때문에, 기간을 정해, 유량을 감시·재조정해 주시도록, 잘 부탁드립니다.
• 니들 밸브는 "유체 제어"하는 밸브입니다. 제로 셧을 보증하는 것은 아닙니다. 유체의 흐름을 멈추는 경우, 별도 스톱 밸브의 설치를 부탁합니다. 또한 필요 이상으로 니들 밸브를 회전시킨 경우 제품이 파손되는 경우가 있습니다. 주의해 주십시오.