KR100208914B1 - 가스차단용 안전밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가스차단용 안전밸브에 관한 것으로, 가스가 공급되는 공급관의 소정 위치에 설치되어 가스탱크에서 충전기로 공급되는 가스가 충전기의 이상발생에 따른 가스의 누출시 공급되는 가스를 신속하게 완전 차단하여 가스의 누출에 따른 대형사고의 발생을 미연에 방지할 수 있도록 하기 위하여 상부캡 및 하부캡의 나사 체결을 위한 결합공이 관통되고 중앙에는 피스톤의 승강을 위한 실린더가 구비되며 그 내주연의 소정 위치에는 외주연과 관통되는 주입공이 관통되고 상기 실린더의 외측에는 가스의 공급을 위한 다수의 공급공이 관통되는 공간부가 상하측에 각각 구비되는 밸브본체와, 상측에는 탄성부재에 의하여 탄지되며 그 중앙에는 밀폐부재가 안착되는 안착홈이 형성되는 탄성지지부가 구비되고 그 하측에는 상기 실린더에 삽입되어 승강되며 밀폐를 위한 고무링이 구비되는 피스톤과, 상기 밸브본체의 상측으로 결합되며 결합공과 체결되는 나사의 결합을 위한 나사체결공이 관통되고 중앙에는 가스의 공급을 위한 관통공이 관통되며 상기 관통공의 하측 주연부에는 밀폐부재와 밀착되어 밀폐를 위한 차단돌기가 일체로 되는 상부캡과, 상기 밸브본체의 하측으로 결합되어 결합공과 체결되는 나사의 결합을 위한 나사체결공이 관통되고 중앙에는 가스의 유입을 위한 유입공 및 공간부가 형성되는 하부캡으로 이루어져 하부캡의 유입구를 통하여 유입된 가스가 공급공을 통하여 관통공으로 공급되며 가스의 누출시 주입공을 통하여 공급되는 소정의 가스압에 의하여 실린더의 압력이 상승되며 그 압력으로 실린더가 상승되어 관통공을 차단하도록 한 가스 차단용 안전 밸브에 관한 것이다.

Description

가스차단용 안전밸브

본 발명은 가스차단용 안전밸브에 관한 것으로, 가스가 공급되는 공급관의 소정 위치에 설치되어 가스탱크에서 충전기로 공급되는 가스가 충전기의 이상발생에 따른 가스의 누출시 공급되는 가스를 신속하게 완전 차단하여 가스의 누출에 따른 대형사고의 발생을 미연에 방지할 수 있도록 한 가스차단용 안전밸브에 관한 것이다.

일반적으로 청정연료의 사용이 증대됨에 따라 가스를 연료로 사용하는 자동차가 증가되는 추세로 가스를 자동차에 충전하는 가스충전소가 증가되었으며 그에 따른 가스의 취급에 따른 안전사고의 발생과 취급에 따른 안전사고의 발생이 증대되고 있는 추세이다.

이때, 발생되는 가스사고는 가스가 누출되는 사고가 가장 빈번하였으며 누출된 가스의 폭발로 인한 대형사고의 발생까지 일으키게 되는 원인으로 대두되었으며 이는 자동차에 가스를 충전하는 가스충전소에서 가스의 누출사고가 가장 빈번하게 발생되었다.

즉, 가스충전소의 충전기는 제1도에 도시된 바와 같이 가스의 충전을 위한 충전기(100)의 하측으로 가스가 보관된 가스탱크(T)와 공급관(110)으로 연결되어 상기 가스탱크(T)의 가스가 공급관(110)을 통하여 상기 충전기(100)로 공급되며 공급된 가스는 충전기(100)의 공급밸브(120)를 통하여 가스자동차의 탱크에 충전되는 구조이다.

이때, 상기 충전기(100)를 연결하는 공급관(110)에는 수동작동에 의하여 작동되어 가스를 차단하는 긴급차단밸브(130)를 설치하여 가스의 누출사고에 대비하였다.

이에 따라 상기 공급관을 통하여 충전기로 공급된 가스는 공급밸브를 가스자동차의 탱크에 결합시켜 가스가 충전되었으며 충전이 완료된 상태에서 충전기 내부의 밸브를 작동시켜 탱크로 공급되던 가스를 차단한 후상기 가스자동차의 탱크에서 분리하였다.

그러나 이와 같이 가스의 누출시 가스를 차단하기 위하여 설치되는 긴급차단밸브는 규격이 비교적 대형인 관계로 충전기가 여러 대로 설치되는 경우에는 설치위치의 선정 및 설치작업이 용이하지 못하였으며 이와 같은 문제점으로 인하여 각 충전기마다 설치되어야 하는 긴급차단밸브를 가스탱크와 연결되는 주공급관에 설치하게되는 문제점이 발생되었다.

그러므로 가스의 충전작업중 충전기의 공급기가 가스자동차의 탱크에 연결된 상태에서 취급자나 운전자의 부주의에 의하여 자동차가 출발하게 되면 충전기의 공급기가 파손이나 가스자동차가 가스의 충전을 위하여 충전기를 향하여 근접할 때 운전자의 미숙에 의하여 충전기와 충돌되어 충전기의 파손이나 넘어지게 되어 공급관과 충전기를 연결하는 연결관의 파열로 가스가 누출되면 가스의 차단이 신속하게 이루어지지 못하게 되어 폭발 등과 같은 대형사고의 원인으로 대두되었다.

즉, 상기 긴급차단밸브는 가스의 누출이 발생되면 취급자가 긴급차단밸브를 차단하기 위한 작업을 수행하여야 하는 시간적 문제 및 차단작업이 용이하지 못하였으며 상기 긴급차단밸브가 차단되어도 상기 공급관의 내부에 잔류되는 가스가 분출되어 가스의 누출에 따른 근본적인 문제점은 해결되지 못하게 되어 대형사고의 발생 원인으로 잔류되었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 가스탱크에서 충전기를 연결하는 공급관에 충전기의 파손이나 가스의 누출에 따라 공급되던 가스가 신속하게 완전 차단되어 가스의 누출에 따른 대형사고의 발생을 방지할 수 있으며 각 충전기와 가장 근접되게 설치할 수 있어 충전기의 파손 등에 따라 공급관에 잔류되는 가스의 양이 근소하여 가스의 누출에 따른 대형사고의 발생원인을 미연에 차단할 수 있어 가스의 취급에 따른 안전성이 확보되도록 한 가스차단용 안전밸브를 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

제1도는 일반적인 충전기의 설치상태를 보인 단면도.

제2도는 본 발명에 따른 안전밸브의 적용상태를 개략적으로 보인 단면도.

제3도는 본 발명에 따른 안전밸브를 보인 분해사시도.

제4도는 본 발명에 따른 안전밸브의 결합상태를 보인 단면도.

제5도는 본 발명에 따른 안전밸브의 작동상태를 보인 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 밸브본체 11 : 결합공

12 : 실린더 13 : 주입공

14 : 공급공 15 : 공간부

20 : 피스톤 22 : 탄성부재

24 : 밀폐부재 26 : 탄성지지부

30 : 상부캡 32 : 관통공

33 : 상부캡 40 : 하부캡

42 : 유입공 43 : 하부캡 공간부

110 : 공급관

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 가스의 충전을 위한 충전기의 하측으로 가스가 보관된 가스탱크와 공급관으로 연결되어 상기 가스탱크의 가스가 공급관을 통하여 상기 충전기로 공급되며 공급된 가스는 충전기의 공급밸브를 통하여 충전되는 가스공급장치에 있어서, 상부캡 및 하부캡의 나사 체결을 위한 결합공이 관통되고 중앙에는 피스톤의 승강을 위한 실린더가 구비되며 그 내주연의 소정 위치에는 외주연과 관통되는 주입공이 관통되고 상기 실린더의 외측에는 가스의 공급을 위한 다수의 공급공이 관통되는 공간부가 상하측에 각각 구비되는 밸브본체와, 상측에는 탄성부재에 의하여 탄지되며 그 중앙에는 밀폐부재가 안착되는 안착홈이 형성되는 탄성지지부가 구비되고 그 하측에는 상기 실린더에 삽입되어 승강되며 밀폐를 위한 고무링이 구비되는 피스톤과, 상기 밸브본체의 상측으로 결합되며 결합공과 체결되는 나사의 결합을 위한 나사체결공이 관통되고 중앙에는 가스의 공급을 위한 관통공이 관통되며 상기 관통공의 하측 주연부에는 밀폐부재와 밀착되어 밀폐를 위한 차단돌기가 일체로 되는 상부캡과, 상기 밸브본체의 하측으로 결합되어 결합공과 체결되는 나사의 결합을 위한 나사체결공이 관통되고 중앙에는 가스의 유입을 위한 유입공 및 공간부가 형성되는 하부캡으로 이루어져 하부캡의 유입구를 통하여 유입된 가스가 공급공을 통하여 관통공으로 공급되며 가스의 누출시 주입공을 통하여 공급되는 소정의 가스압에 의하여 실린더의 압력이 상승되며 그 압력으로 실린더가 상승되어 관통공을 차단하도록 하여 소기의 목적이 달성된다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명인 가스차단용 안전밸브에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 발명에 따른 안전밸브의 적용상태를 개략적으로 보인 단면도이며 제3도는 본 발명에 따른 안전밸브를 보인 분해사시도이고 제4도는 본 발명에 따른 안전밸브의 결합상태를 보인 단면도로서 도시된 바와 같이 가스의 충전을 위한 충전기(100)의 하측으로 가스가 보관된 가스탱크(T)와 공급관(110)으로 연결되어 상기 가스탱크(T)의 가스가 공급관(110)을 통하여 상기 충전기(100)로 공급되며 공급된 가스는 충전기(100)의 공급밸브(120)를 통하여 충전되는 가스공급장치에 있어서, 상부캡(30) 및 하부캡(40)의 나사 체결을 위한 결합공(11)이 관통되고 중앙에는 피스톤(20)의 승강을 위한 실린더(12)가 구비되며 그 내주연의 소정 위치에는 밀폐를 위한 고무링(16) 및 외주연과 관통되는 주입공(13)이 관통되고 상기 실린더(12)의 주연부에는 가스의 공급을 위한 다수의 공급공(14)이 관통되는 공간부(15)가 상하측에 각각 구비되는 밸브본체(10)와, 상측에는 탄성부재(22)에 의하여 탄지되며 그 중앙에는 밀폐부재(24)가 안착되는 안착홈(21)이 형성되는 탄성지지부(26)가 구비되고 그 하측에는 상기 실린더(12)에 삽입되어 승강되며 밀폐를 위한 고무링(28)이 구비되는 피스톤(20)과, 상기 밸브본체(10)의 상측으로 결합되어 결합공(11)과 체결되는 결합나사(N)의 결합을 위한 나사체결공(31)이 관통되고 중앙에는 가스의 공급을 위한 관통공(32)이 관통되며 상기 관통공(32)의 하측 주연부에는 밀폐부재(24)와 밀착되어 밀폐를 위한 차단돌기(33)가 일체로 되는 상부캡(30)과, 상기 밸브본체(10)의 하측으로 결합되어 결합공(11)과 체결되는 결합나사(N)의 결합을 위한 나사체결공(41)이 관통되고 중앙에는 가스의 유입을 위한 유입공(42) 및 하부캡 공간부(43)가 형성되는 하부캡(40)으로 구성되는 안전밸브(1)를 상기 충전기(100)의 하측 공급곤(110)에 연결하여 상기 하부캡(40)의 유입구(42)를 통하여 유입된 가스가 밸브본체(10)의 공급공(14)을 통하여 상부캡(30)의 관통공(32)으로 공급되며 가스의 누출시 상기 밸브본체(10)의 주입공(13)을 통하여 공급되는 소정의 가스압에 의하여 실린더(12)의 압력이 상승되며 그 압력으로 피스톤(20)이 상승되어 관통공(32)이 차단되도록 한 구성이다.

이때, 미설명 부호인 (60)은 배관의 플렌지와 나사 체결되는 체결공이며, (111)는 가스의 공급을 위한 공급관의 플렌지이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

밸브본체(10)를 관통하는 결합공(11)은 그 상측과 하측에 각각 고정되는 상부캡(30) 및 하측캡(40)의 나사체결공(31)(41)과 서로 대응되도록 관통되며 상기 밸브본체(10)의 상하측으로 각각 결합되는 상부캡(30) 및 하부캡(40)의 나사체결공(32) (41)은 그 내측으로 결합나사(N)가 수납된다.

상기 밸브본체(10)의 상측에 결합된 상부캡(30)은 중앙에 관통된 관통공(32)이 밸브본체(10)의 실린더(12)에서 승강되는 피스톤(20)과 동일 선상에 위치되며 상기 관통공(32)의 하측에 돌출된 차단돌기(33)를 상기 실린더(12)를 승강되는 피스톤(20)의 밀폐부재(24)가 밀착되어 관통공(32)이 차단된다.

이때, 상기 상부캡(30)의 관통공(32)을 차단하는 피스톤(20)은 그 상측의 탄성지지부(26)가 탄성부재(22)에 의하여 탄지되어 밸브본체(10)의 실린더(12)에 수납된 상태가 유지되는 것이며 상기 실린더(12)의 내부를 관통한 주입공(13)으로 주입되는 소정의 가스압에 의하여 실린더(12)의 압력이 상승되며 실린더(12)의 상측에 삽입된 고무링(16) 및 피스톤(20)의 하측에 삽입된 고무링(28)에 의하여 압력의 누출과 이물질의 삽입이 방지되며 실린더(12)의 압력상승에 따라 피스톤(20)이 탄성부재(22)를 압축하며 상승되어 관통공(32)을 차단하다.

한편, 상기 실린더(12)로 주입되는 가스는 안전을 위하여 공급관(110)을 통하여 공급되는 가스와 화합하지 않는 불활성가스인 질소를 이용하는 것이 바람직하다.

그리고 하부캡(40)은 상기 밸브본체(10)의 결합공(11)과 대응되게 관통된 나사 결합공(41)에 결합나사(N)가 수납되도록 체결되어 상기 밸브본체(10)의 하측에 고정되며 상기 밸브본체(10)의 하측에 결합되는 하부캡(40)에 형성된 하부캡공간부(43)와 밸브본체(10)의 공간부(15)에 상기 하부캡(40)의 중앙에 관통된 유입공(42)을 통하여 가스가 유입되어 밸브본체(10)의 공급공(14)으로 공급된다.

또한, 상기 밸브본체(10)와 그 상하측에 결합된 상부캡(30) 및 하부캡(40)에 각각 관통된 체결공(60)에 가스의 공급을 위한 공급관(110)의 플렌지(111)가 볼트고정된다.

이때, 상기 밸브본체(10) 및 상부캡(30), 그리고 하부캡(40)을 된 안전벨브(1)는 충전기(100)의 하측으로 연결되어 공급관(110)에 연결 설치되는 것으로 상기 안전 밸브(1)를 충전기(100)와 최대한 근접되게 설치하여 공급관(110)에 잔류되는 가스의 양이 최소화 될 수 있도록 함이 바람직하다.

상기와 같이 된 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

밸브본체(10)의 실린더(12)에 수납된 피스톤(20)은 그 외주연의 고무링(28)에 의하여 실린더(12)가 밀폐된 상태로 유지되며 탄성지지부(26)의 상측을 탄지하는 탄성부재(22)에 의하여 하강된 상태가 유지되어 하부캡(40)의 유입공(42)으로 유입된 가스는 밸브본체(10)의 공급공(14)을 통하여 상부캡(30)의 관통공(32)으로 공급된다.

이때, 가스의 누출 등과 같은 이상이 발생되면 제5도에 도시된 바와 같이 밸브 본체(10)의 일측으로 관통된 주입공(13)을 불활성가스인 질소가스가 소정의 압력으로 주입되면 실린더(12) 내부의 압력이 상승되어 그 압력이 탄성부재(22)의 탄성력 보다 크게되면 피스톤(20)이 탄성부재(22)를 압축하며 상승되어 상부캡(30)의 관통공(32) 하측의 차단돌기(33)에 피스톤(20)의 밀폐부재(24)가 밀착되어 상부캡(30)의 관통공(32)이 차단되며 그에 따라 하부캡(40)의 유입공(42)과 밸브본체(10)의 공급공(14)으로 유입된 가스가 차단된다.

이와 같이 된 본 발명인 가스차단용 안전밸브를 제공하면 가스탱크에서 충전기를 연결하는 공급관에 충전기의 파손이나 가스의 누출에 따라 공급되던 가스가 신속하게 완전 차단되어 가스의 누출에 따른 대형사고의 발생을 방지할 수 있으며 각 충전기와 가장 근접되게 설치할 수 있어 충전기의 파손 등에 따라 공급관에 잔류되는 가스의 양이 근소하여 가스의 누출에 따른 대형사고의 발생원인을 미연에 차단할 수 있으며 가스의취급에 따른 안정성이 확보되는 이점이 제공된다.

Claims (2)

1. 가스의 충전을 위한 충전기(100)의 하측으로 가스가 보관된 가스탱크(T)와 공급관(110)으로 연결되어 상기 가스탱크(T)의 가스가 공급관(110)을 통하여 상기 충전기(100)로 공급되며 공급된 가스는 충전기(100)의 공급밸브(120)를 통하여 충전되는 가스공급장치에 있어서, 상부캡(30) 및 하부캡(40)의 나사 체결을 위한 결합공(11)이 관통되고 중앙에는 피스톤(20)의 승강을 위한 실린더(12)가 구비되며 그 내주연의 소정 위치에는 밀폐를 위한 고무링(16) 및 외주연과 관통되는 주입공(13)이 관통되고 상기 실린더(12)의 주연부에는 가스의 공급을 위한 다수의 공급공(14)이 관통되는 공간부(15)가 상하측에 각각 구비되는 밸브본체(10)와, 상측에는 탄성부재(22)에 의하여 탄지되며 그 중앙에는 밀폐부재(24)가 안착되는 안착홈(21)이 형성되는 탄성지지부(26)가 구비되고 그 하측에는 상기 실린더(12)에 삽입되어 승강되며 밀폐를 위한 고무링(28)이 구비되는 피스톤(20)과, 상기 밸브본체(10)의 상측으로 결합되어 결합공(11)과 체결되는 결합나사(N)의 결합을 위한 나사체결공(31)이 관통되고 중앙에는 가스의 공급을 위한 관통공(32)이 관통되며 상기 관통공(32)의 하측 주연부에는 밀폐부재(24)와 밀착되어 밀폐를 위한 차단돌기(33)가 일체로 되는 상부캡(30)과, 상기 밸브본체(10)의 하측으로 결합되어 결합공(11)과 체결되는 결합나사(N)의 결합을 위한 나사체결공(41)이 관통되고 중앙에는 가스의 유입을 위한 유입공(42) 및 하부캡공간부(43)가 형성되는 하부캡(40)으로 되는 안전밸브(1)를 상기 충전기(100)의 하측으로 연결되는 공급관(110)의 소정 위치에 결합됨을 특징으로 하는 가스차단용 안전밸브.
2. 제1항에 있어서, 상기 공급관(110)에 결합되는 밸브본체(10) 및 피스톤(20), 그리고 상부캡(30) 및 하부캡(40)을 된 안전밸브(1)는 상기 공급관(110)이 연결되는 충전기(100)와 최대한 근접되게 설치하여 공급관(110)에 잔류되는 가스의 양이 최소화되도록한 것을 특징으로 하는 가스차단용 안전밸브.

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