JP6651673B2 - 安全バルブおよびこれを具備したガス容器 - Google Patents
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Description
本発明は安全バルブおよびこれを具備したガス容器に関するもので、より詳細には温度と圧力に連動して流路を遮断できるためガスレンジを消火させることができる、安全バルブおよびこれを具備したガス容器に関するものである。
一般的に、携帯用ガス容器は、液化石油ガスのうちブタンガスを主原料としたブタンガス混合物を充填して携帯用ガスレンジに使われる携帯用ブタンガス容器と、液化石油ガスなどを推進剤として使うヘアスプレー、殺虫剤、ラッカースプレーなどのエアロゾル容器が挙げられ、このような携帯用ガス容器は容器内のガス圧を利用して内容物を外部に噴出させるものであって、一定以上の圧力が常に作用している。
ブタンガス容器は流通過程や使用中に周囲から高い熱を受けると、ブタンガス容器の内部に入っている液化ガスの圧力が上昇して爆発することになるが、特に携帯用ガスレンジに使われるブタンガス容器の場合、使用中に安全守則を守らずに変則的に使用したり、高温または一定以上の圧力が作用して内部圧力が高くなると、容器が変形したり破損し、酷い場合は爆発の可能性がある。
関連先行技術としては、特許文献１（大韓民国公開実用新案公報第２００５−００９２５２７号（２００５．０９．２２、発明の名称：携帯用ガス容器））がある。
本発明の目的は、本体の内部温度と圧力に連動して流路を遮断することによってガスレンジを消火させることができるため、安全事故を防止できる、安全バルブおよびこれを具備したガス容器を提供することである。
本発明に係る安全バルブは：
本体の内部に充填されたガスを排出させるバルブ部；および
前記バルブ部に備えられて前記本体の内部温度と圧力に連動してガス流路を遮断する遮断部を含む、安全バルブであって、
前記遮断部は、前記バルブ部の内部に備えられる開閉流路部；
前記開閉流路部に備えられる遮断ピン部材；
前記遮断ピン部材に形成されて前記本体の内部温度に連動して前記遮断ピン部材が前記開閉流路部を遮断させるようにする連動遮断部；および
前記バルブ部の端部に備えられて前記遮断ピン部材の離脱を防止する離脱防止キャップを含んでおり、
前記連動遮断部は、前記遮断ピン部材に形成されてガスの流れが可能なクリアランスを形成し、前記本体の内部温度が設定温度に到達すると溶融することを特徴とする。
本体の内部に充填されたガスを排出させるバルブ部；および
前記バルブ部に備えられて前記本体の内部温度と圧力に連動してガス流路を遮断する遮断部を含む、安全バルブであって、
前記遮断部は、前記バルブ部の内部に備えられる開閉流路部；
前記開閉流路部に備えられる遮断ピン部材；
前記遮断ピン部材に形成されて前記本体の内部温度に連動して前記遮断ピン部材が前記開閉流路部を遮断させるようにする連動遮断部；および
前記バルブ部の端部に備えられて前記遮断ピン部材の離脱を防止する離脱防止キャップを含んでおり、
前記連動遮断部は、前記遮断ピン部材に形成されてガスの流れが可能なクリアランスを形成し、前記本体の内部温度が設定温度に到達すると溶融することを特徴とする。
また、前記遮断部は、前記バルブ部の内部に備えられる開閉流路部と、前記開閉流路部に備えられる遮断ピン部材と、前記遮断ピン部材に形成されて前記本体の内部温度に連動して前記遮断ピン部材が前記開閉流路部を遮断させるようにする連動遮断部および前記バルブ部の端部に備えられて前記遮断ピン部材の離脱を防止する離脱防止キャップを含むことを特徴とする。
また、前記連動遮断部は、前記遮断ピン部材に形成されてガスの流れが可能なクリアランスを形成し、前記本体の内部温度が設定温度に到達すると溶融することを特徴とする。
また、前記連動遮断部は、前記遮断ピン部材に形成される密着傾斜面および前記密着傾斜面に形成されるガス流通部材を含むことを特徴とする。
また、前記遮断部は補助気密部を含み、前記補助気密部は前記開閉流路部の内面に形成される第１補助気密段および前記第１補助気密段と対応して接するように前記遮断ピン部材の周面に形成される第２補助気密段を含むことを特徴とする。
また、前記遮断ピン部材の周面には、前記開閉流路部で前記遮断ピン部材の偏心を防止するセンタリング固定リブが形成されることを特徴とする。
また、前記開閉流路部には前記連動遮断部に接触する密着力を向上させる延長リブ部がさらに備えられることを特徴とする。
本発明に係る安全バルブを具備したガス容器は：本体に結合するドームと、前記ドームに結合する上部キャップと、前記上部キャップに備えられ、前記第１項に記載された安全バルブおよび前記安全バルブと連動して前記本体の過圧ガスを外部に放出させるガス放出部を含むことを特徴とする。
また、前記ガス放出部は、前記ドームの縁に形成されて前記本体内の過圧発生時に前記ドームの変形に連動して破裂する複数個のパターン溝部を含むことを特徴とする。
本発明に係る安全バルブおよびこれを具備したガス容器は、安全守則を守らずに変則的に使用することによって、本体の内部温度が上昇し、過圧が発生すると、温度上昇と連動して連動遮断部が軟化して流路を遮断することができるため、ガスレンジの火源を除去することができ、持続的な温度上昇および過圧を防止することができる。したがって、ガス容器の爆発を防止できる効果がある。
また、本発明は調理器具の輻射熱による２次的な温度上昇および過圧が発生すると、過圧ガスをドームの変形によって破裂するガス放出部を通じて外部に排出させることができるため、本体の爆発を防止することができる。
以下、添付された図面を参照して本発明に係る安全バルブおよびこれを具備したガス容器の一実施例を説明する。
この過程において、図面に図示された線の太さや構成要素の大きさなどは、説明の明瞭性と便宜のために誇張して図示され得る。また、後述される用語は、本発明での機能を考慮して定義された用語であって、これは使用者、運用者の意図または慣例により変わり得る。したがって、このような用語についての定義は、本明細書全般にわたった内容に基づいて下されるべきである。
図１は本発明の一実施例に係るガス容器を示した斜視図、図２は本発明の一実施例に係るガス容器の断面図であり、図３は本発明の一実施例に係る安全バルブを示した断面図、図４は本発明の一実施例に係る安全バルブの遮断部を示した図面であり、図５は本発明の一実施例に係る安全バルブの正常使用時を示した断面図、図６は本発明の一実施例に係る安全バルブの流路遮断を示した作動図であり、図７は本発明の一実施例に係るガス容器のガス放出部の作動図である。
図１〜図７を参照すると、本発明の一実施例に係るガス容器１００は、本体１１０、ドーム１１５、上部キャップ１１６、安全バルブ１２０およびガス放出部１６０を含む。
本体１１０は、円筒状の胴体１１２と胴体１１２の下部をカバーする下部キャップ１１４で構成される。このような本体１１０は、耐久性を有するように一定の厚さ以上の金属材質で構成される。胴体１１２は円筒状に形成され、胴体１１２の両端にはそれぞれドーム１１５と下部キャップ１１４がそれぞれシーミング（ｓｅａｍｉｎｇ）加工によって結合される。
上部キャップ１１６はドーム１１５に結合され、上部キャップ１１６には安全バルブ１２０が備えられる。
安全バルブ１２０はバルブ部１３０および遮断部１４０を含む。バルブ部１３０は本体１１０の内部に充填されたガスを排出させる。このようなバルブ部１３０は、上部キャップ１１６に備えられて本体１１０の内部と外部を連通させる流路が備えられるバルブハウジング１３２およびバルブハウジング１３２に備えられて選択的に本体１１０の内部ガスを排出させるステム１３４を含む。
バルブハウジング１３２は上部キャップ１１６に結合され、バルブハウジング１３２の中央にはステム１３４が備えられる。ステム１３４はバルブハウジング１３２の内部空間で弾性部材１３６により弾性支持され、外縁を貫通するオリフィス１３５が形成される。そして、上部キャップ１１６とバルブハウジング１３２の間には、オリフィス１３５を遮蔽するステムガスケット１３７が備えられる。したがって、ステム１３４が押される前にはステムガスケット１３７がオリフィス１３５を塞いでいるため、本体１１０内のガスは外部に排出されず、ステム１３４が外力によって押されると、オリフィス１３５が開放されて本体１１０のガスが外部に排出される。
遮断部１４０は、バルブ部１３０に備えられて本体１１０の内部温度と圧力に連動してガス流路を遮断するものであって、バルブハウジング１３２のステム１３４を通じて外部に排出されるガスを遮断することができる。すなわち、排出されるガスを遮断して火源を除去する役割を遂行する。
このような遮断部１４０は、バルブ部１３０の内部に備えられる開閉流路部１４２と、開閉流路部１４２に備えられる遮断ピン部材１４４と、遮断ピン部材１４４に形成されて本体１１０の内部温度に連動して遮断ピン部材１４４が開閉流路部１４２を遮断させるようにする連動遮断部１４５およびバルブ部１３０の端部に備えられて遮断ピン部材１４４の離脱を防止する離脱防止キャップ１４８を含む。
連動遮断部１４５は、遮断ピン部材１４４に形成されてガスの流れが可能なクリアランスを形成し、本体１１０の内部温度が設定温度に到達すると溶融して遮断ピン部材１４４と開閉流路部１４２が密着するようにすることによって、ガスの排出を遮断することができる。
より詳しくは、図３と図４に図示されたように、連動遮断部１４５は、遮断ピン部材１４４に形成される密着傾斜面１４６および密着傾斜面１４６に形成されるガス流通部材１４７を含む。ガス流通部材１４７は、密着傾斜面１４６に形成される複数個のノッチ（ｎｏｔｃｈ）またはリブ（ｒｉｂ）で構成され得る。すなわち、連動遮断部１４５は、設定温度で溶融する材質からなり、温度上昇によって連動遮断部１４５が溶融すると、本体１１０の内部圧力によって遮断ピン部材１４４が開閉流路部１４２から前側に移動することによって、遮断ピン部材１４４の連動遮断部１４５と開閉流路部１４２の内面に密着してガス排出を遮断するものである。
遮断部１４０は補助気密部１５０を含む。補助気密部１５０は、開閉流路部１４２の内面に形成される第１補助気密段１５２および第１補助気密段１５２と対応して接するように遮断ピン部材１４４の周面に形成される第２補助気密段１５４を含む。
補助気密部１５０は多段に形成されてもよく、これは単純な設計変更に過ぎない。このような補助気密部１５０により連動遮断部１４５と共に遮断性を向上させることができる。
遮断ピン部材１４４の周面には、開閉流路部１４２で遮断ピン部材１４４の偏心を防止するセンタリング固定リブ１４４ａが形成される。センタリング固定リブ１４４ａは遮断ピン部材１４４の後端の周面に突出形成されて開閉流路部１４２の内面に支持される。
離脱防止キャップ１４８は中空形成され、開閉流路部１４２の後端に結合する。すなわち、離脱防止キャップ１４８は開閉流路部１４２の後端にフック結合して遮断ピン部材１４４の離脱を防止する。
そして、開閉流路部１４２には連動遮断部１４５に接触して密着力を向上させる延長リブ部１４３がさらに備えられる。延長リブ部１４３は開閉流路部１４２の先端で開閉流路部１４２の内側面と離隔する管で構成される。したがって、遮断ピン部材１４４が過圧により移動時に多少広がることができるため、密着力が向上して機密性を向上させることができる。
ガス放出部１６０は、安全バルブ１２０と連動して本体１１０の過圧ガスを外部に放出させることができる。より詳しくは、安全バルブ１２０によってガスを遮断した後、本体１１０の過圧の発生時にドーム１１５の変形と連動して過圧ガスを外部に放出させる。これは、過圧の発生時に安全バルブ１２０によりバルブ部１３０が遮断された後に内部圧力がさらに上昇すると、圧力に連動して本体１１０の過圧ガスを外部に放出して爆発などの事故を防止する。
このようなガス放出部１６０は、ドーム１１５縁に形成され、本体１１０内の過圧発生時にドーム１１５の変形に連動して破裂する複数個のパターン溝部１６２を含む。ガス放出部１６０はパターン溝部１６２がドーム１１５の縁に沿って複数個羅列された形態で形成される。そして、パターン溝部１６２は、ドーム１１５の変形時に破裂する第１溝１６３および第１溝１６３の両側に備えられて第１溝１６３の破裂を倍加させる第２溝１６４を含む。
第２溝１６４は第１溝１６３が十分に広がって破裂するようにする役割をする。すなわち、図１と図７に図示されたように、第１溝１６３は「Ｖ」字状の断面形状に形成され、第２溝１６４は上広下狭の形状の台形の断面形状に形成されて、ドーム１１５の変形時に第１溝１６３側に、より多くの応力が作用してより広い範囲に拡張され得るため、破裂が倍加する。
以下、前記した構造を有する本発明の一実施例に係る安全バルブおよびこれを具備したガス容器の作用および効果を説明する。
本実施例に係るガス容器１００をガスレンジに装着させた後にガスレンジの作動片を作動させると、バルブ部１３０のステム１３４が押されると共に本体１１０に充填されたガスはステム１３４を通じて外部に排出される。
図５に図示されたように、ステム１３４の移動により、ステムガスケット１３７によって遮断されていたオリフィス１３５が開放されながら、バルブハウジング１３２を通じて本体１１０の内部ガスが外部に排出されて火源として使用される。
このような携帯用ガスレンジを使用するにおいて、安全守則を守らずに変則的に使うことによって、本体１１０の温度が上昇し、内部に過圧が発生すると、本体１１０が爆発し得る危険に晒されるが、安全バルブ１２０によりこれを防止することができる。
これは図６に図示されたように、変則的な使用により本体１１０の内部温度が上昇すると、開閉流路部１４２の遮断ピン部材１４４が移動して開閉流路部１４２を遮断するようになる。これをより詳しく説明すると、密着傾斜面１４６に形成されるガス流通部材１４７によりガスは円滑にステム１３４を通じて排出されてから、本体１１０の内部温度が設定温度に到達すると、連動遮断部１４５が軟化し、本体１１０の内部圧力によって遮断ピン部材１４４は開閉流路部１４２に水平移動される。これによって、開閉流路部１４２が遮断されてガス排出を遮断できるため、ガスレンジの火は消火される。
連動遮断部１４５は軟化し、遮断ピン部材１４４が本体１１０の内部圧力によって開閉流路部１４２の延長リブ部１４３に加圧されるので、図６の拡大部位のように、連動遮断部１４５に高い段を形成することができ、遮断信頼性を向上させることができる。
そして、遮断ピン部材１４４の移動によって補助気密部１５０が互いに接するようになることによって、連動遮断部１４５と共に遮断信頼性を向上させる。この時、遮断ピン部材１４４は後端の周面に形成されるセンタリング固定リブ１４４ａにより直線で案内され、開閉流路部１４２で正確な中心に位置することができる。
以降、調理器具の輻射熱によって２次的な追加の温度上昇と過圧が発生すると、図７に図示されたように、ドーム１１５の縁が過圧により膨らむように変形されながら、パターン溝部１６２からなるガス放出部１６０が破裂して過圧ガスが外部に放出される。これによって本体１１０が爆発することを防止することができる。そして、すでに安全バルブ１２０によりガスレンジの火源が除去された状態であるため、火炎から使用者を保護することができる。
パターン溝部１６２は、過圧により破裂する第１溝１６３と、第１溝１６３の破裂を倍加させる第２溝１６４で構成されて信頼性のある作動を可能とする。すなわち、本体１１０の内部圧力が１．３〜１．７１ＭＰａに達するとドーム１１５が変形され、「Ｖ」字状の断面形状の第１溝１６３が両側に隣接して形成される台形断面状の第２溝１６４によって、第１溝１６３側に、より多くの応力が作用してより広い範囲に拡張され得るため破裂が倍加される。
したがって、ガス容器１００の変則的な使用によって本体１１０の内部温度が上昇し、過圧が発生すると、一次的に安全バルブ１２０によりガスレンジの火源を除去することができ、調理器具の輻射熱によって温度上昇と過圧が発生すると、２次的にドーム１１５が膨張して膨らむように変形され、ドーム１１５の変形によって第１溝１６３が破裂してガス容器１００が爆発する事故を防止することができる。特に、開閉流路部１４２を遮断する遮断ピン部材１４４の連動遮断部１４５が、温度上昇により軟化して開閉流路部１４２を遮断することができるため、作動信頼性が向上し、気密性が優れている。
前記したように、本発明の一実施例に係る安全バルブおよびこれを具備したガス容器によると、安全守則を守らずに変則的に使用することによって、本体の内部温度が上昇し、過圧が発生すると、温度上昇と連動して連動遮断部が軟化して流路を遮断することができるため、ガスレンジの火源を除去することができ、持続的な温度上昇および過圧を防止することができ、調理器具の輻射熱による２次的な温度上昇および過圧が発生しても、過圧ガスをドームの変形によって破裂するガス放出部を通じて外部に排出させることができるため、本体の爆発を防止することができる。そして、安全バルブによって火源が除去された状態で過圧ガスが排出されることによって、使用者を火炎から保護できる安全なガス容器を提供することができる。
本発明は、図面に図示された実施例を参照して説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術が属する分野で通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形および均等な他の実施例が可能であることが理解できるはずである。
したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲によって定められるべきである。
Claims (7)
- 本体の内部に充填されたガスを排出させるバルブ部；および
前記バルブ部に備えられて前記本体の内部温度と圧力に連動してガス流路を遮断する遮断部を含む、安全バルブであって、
前記遮断部は、前記バルブ部の内部に備えられる開閉流路部；
前記開閉流路部に備えられる遮断ピン部材；
前記遮断ピン部材に形成されて前記本体の内部温度に連動して前記遮断ピン部材が前記開閉流路部を遮断させるようにする連動遮断部；および
前記バルブ部の端部に備えられて前記遮断ピン部材の離脱を防止する離脱防止キャップを含んでおり、
前記連動遮断部は、前記遮断ピン部材に形成されてガスの流れが可能なクリアランスを形成し、前記本体の内部温度が設定温度に到達すると溶融することを特徴とする、安全バルブ。 - 前記連動遮断部は、前記遮断ピン部材に形成される密着傾斜面；および
前記密着傾斜面に形成されるガス流通部材を含むことを特徴とする、請求項１に記載の安全バルブ。 - 前記遮断部は補助気密部を含み；
前記補助気密部は前記開閉流路部の内面に形成される第１補助気密段；および
前記第１補助気密段と対応して接するように前記遮断ピン部材の周面に形成される第２補助気密段を含むことを特徴とする、請求項１に記載の安全バルブ。 - 前記遮断ピン部材の周面には、前記開閉流路部で前記遮断ピン部材の偏心を防止するセンタリング固定リブが形成されることを特徴とする、請求項１に記載の安全バルブ。
- 前記開閉流路部には前記連動遮断部に接触する密着力を向上させる延長リブ部がさらに備えられることを特徴とする、請求項１に記載の安全バルブ。
- 本体に結合するドーム；
前記ドームに結合する上部キャップ；
前記上部キャップに備えられ、請求項１に記載された安全バルブ；および
前記安全バルブと連動して前記本体の過圧ガスを外部に放出させるガス放出部を含むことを特徴とする、安全バルブを具備したガス容器。 - 前記ガス放出部は、前記ドームの縁に形成されて前記本体内の過圧発生時に、前記ドームの変形に連動して破裂する複数個のパターン溝部を含むことを特徴とする、請求項６に記載の安全バルブを具備したガス容器。
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