압력 조절기 ( 라고도 함 감압 밸브 또는 PRV )는 공압 시스템에서 중요한 공기 준비 구성 요소입니다. 이는 정밀하게 제어된 압력에서 다운스트림 장비가 안정적이고 깨끗한 공기를 공급받도록 보장하여 압력 스파이크 또는 변동으로 인한 손상으로부터 액추에이터, 밸브 및 도구를 보호합니다. 다음은 작업에 대한 단계별 분석입니다.
1. 핵심 작동 원리: 힘의 균형
조절기는 힘 평형 메커니즘에서 기능합니다.
스프링 힘: 조정 가능한 스프링(손잡이를 돌려 압축)이 아래쪽으로 밉니다.
다이어프램 힘: 공기 압력은 유연한 다이어프램에 대해 위쪽으로 작용합니다.
포펫 밸브: 다이어프램과 연결되어 있는 이 밸브는 힘의 균형에 따라 흡입구를 열고 닫습니다.
힘이 동일해지면 밸브는 설정된 압력( 설정점 )에서 안정화됩니다.
요소
역할
조정 손잡이
제어 스프링을 압축하여 원하는 출력 압력을 설정합니다.
횡격막
공기압과 스프링 힘에 따라 위쪽/아래쪽으로 구부러집니다.
포핏 조립
공기 흐름을 제한/증가시키기 위해 흡입구를 열거나 닫습니다.
릴리프 벤트
과도한 하류 압력을 배출합니다( 릴리프 유형만 해당 ).
감지 포트
실시간 조정을 위해 하류 압력을 모니터링합니다.
3. 단계별 운영
A. 정상 상태(유량 없음)
스프링 힘 = 다이어프램 힘 → 포핏이 오리피스를 가볍게 밀봉합니다.
하류 압력은 설정점에서 일정하게 유지됩니다.
B. 하류 압력 강하(예: 도구 활성화)
압력 강하는 다이어프램의 상향 힘을 감소시킵니다.
스프링이 다이어프램을 극복하고 → 포핏 OPEN을 밀어냅니다.
입구 공기가 하류로 흐릅니다 → 압력이 설정점까지 상승합니다.
C. 하류 압력 상승(예: 도구 비활성화)
압력이 상승하면 다이어프램이 위쪽으로 올라갑니다.
다이어프램이 스프링을 극복하고 → 포펫을 당겨서 닫힙니다.
릴리프 유형 : 릴리프 포트를 통해 과도한 공기가 배출됩니다.
비방출형 : 하류에서 소비될 때까지 공기를 가두어 둡니다.
D. 입구 압력 변동(공급측)
다이어프램은 입구 압력이 ±20% 변동하더라도 안정적인 출력을 유지하기 위해 포핏 위치를 동적으로 조정합니다.
4. 중요한 성능 요소
Droop(비례대): 흐름 저항으로 인해 흐름 하에서 약간의 출력 압력 강하가 발생합니다. 정밀 레귤레이터로 Droop을 5% 미만으로 최소화.
잠금 압력: 설정점을 유지하는 데 필요한 최소 흡입 압력(일반적으로 출력보다 1bar 높음).
유량 용량(Cv 또는 Kv): 조절기가 과도한 처짐 없이 전달할 수 있는 최대 공기 흐름입니다.