KR100677917B1 - 파열디스크 어셈블리 - Google Patents

파열디스크 어셈블리 Download PDF

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KR100677917B1
KR100677917B1 KR1020060052151A KR20060052151A KR100677917B1 KR 100677917 B1 KR100677917 B1 KR 100677917B1 KR 1020060052151 A KR1020060052151 A KR 1020060052151A KR 20060052151 A KR20060052151 A KR 20060052151A KR 100677917 B1 KR100677917 B1 KR 100677917B1
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Abstract

본 발명은 파열디스크 어셈블리에 관한 것으로써, 특히 파열디스크의 손상을 방지하면서 상기 파열디스크의 안정적인 결합이 이루어질 수 있도록 함과 더불어 파열 시점을 정확히 조절할 수 있는 새로운 구조의 파열디스크 어셈블리를 제공하고자 한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 압력용기의 내부 공간과 연통되게 설치되는 유체 유출관; 상기 유체 유출관에 결합되면서 내부가 개구된 홀더부; 상기 홀더부의 개구된 내측 부위 중 유체 유출측을 덮도록 설치되면서 상기 압력용기 내부가 설정 압력을 초과할 경우 파열되며, 내측을 이루면서 외부로 볼록한 돔(dome) 부위 및 둘레측을 이루는 둘레 부위로 구성된 파열디스크; 그 내부에 상기 파열디스크가 위치되면서 상기 홀더부의 둘레측 및 외측 끝단을 감싸도록 결합되고, 내측 부위가 관통 형성된 덮개부; 그리고, 상기 덮개부와 상기 파열디스크 사이에 개재되면서 상기 파열디스크의 둘레 부위를 가압함과 더불어 내측 부위가 관통 형성된 가압링:을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 파열디스크 어셈블리가 제공된다.
파열디스크, 결합, 탈거 방지, 파열 시점

Description

파열디스크 어셈블리{rupture disc assembly}
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 파열디스크 어셈블리의 구성을 설명하기 위해 나타낸 분해 단면도
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 파열디스크 어셈블리의 결합 상태를 설명하기 위해 나타낸 결합 단면도
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 파열디스크 어셈블리 중 차단 플레이트를 제외한 상태를 나타낸 평면도
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 파열디스크 어셈블리 중 차단 플레이트의 일 예를 설명하기 위해 나타낸 평면도
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 파열디스크 어셈블리의 구성을 설명하기 위해 나타낸 분해 단면도
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 파열디스크 어셈블리의 결합 상태를 설명하기 위해 나타낸 결합 단면도
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 파열디스크 어셈블리 중 가압링을 설명하기 위해 나타낸 확대 단면도
도 8 및 도 9는 본 발명의 파열디스크 어셈블리 중 가압링에 대한 다른 형태를 설명하기 위해 나타낸 개략적인 요부 단면도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10. 압력용기 100. 유체 유출관
200. 홀더부 201. 유체 유출측
300. 파열디스크 310. 돔부
320. 둘레부 321. 제1수평면
322. 단턱면 323. 제2수평면
400. 덮개부 410. 렌치홈
500. 가압링 510. 확장부
600. 차단 플레이트 710. 장착홈부
711. 연통공 720. 플러그부
본 발명은 파열디스크 어셈블리에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 파열디스크의 손상을 방지하면서 상기 파열디스크의 안정적인 결합이 이루어질 수 있도록 함과 더불어 파열 시점을 정확히 조절할 수 있도록 한 새로운 구조의 파열디스크 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 화학반응기나 유체 저장탱크 등은 그 내부의 화학물질이 외부로 누설되지 않도록 구성된다.
특히, 화학반응기나 유체 저장탱크 내부의 압력이 지나치게 커질 경우 상기 화학반응기나 유체저장탱크가 폭발하는 위험이 있기 때문에 종래에는 상기 화학반응기나 유체 저장탱크 내부의 압력을 조금씩 낮춰주기 위한 벤트 장치 등이 사용되고 있다.
하지만, 전술한 벤트 장치는 화학반응기나 유체 저장탱크 내부의 압력을 조절할 수는 있지만, 그 과정에서 내부의 유체가 외부로 조금씩 누설되는 문제점이 있을 뿐 아니라 상기 화학반응기나 유체 저장탱크 내부의 압력이 과도하게 상승할 경우에 상기 화학반응기나 유체 저장탱크의 파손에 대한 우려가 발생된다는 문제점이 있다.
이에 따라, 최근에는 국내 등록특허공보 제10-0354712호나 국내 공개특허공보 제10-2004-004180호 등에 개시된 것과 같이 상기 화학반응기나 유체저장탱크 등에 파열디스크를 설치하여 정해진 압력값에서 파열될 수 있도록 함으로써 유해 물질의 누설을 방지함과 더불어 화학반응기나 유체 저장탱크 등을 보호할 수 있도록 하였다.
그러나, 전술된 종래의 기술들은 파열디스크의 설치 구조가 단순히 두 부재 간의 사이에 그 둘레 부위를 개재하도록 구성되어 있기 때문에 상기 파열디스크를 설치하는 도중 상기 파열디스크의 둘레 부위에 대한 파손 등의 손상이 야기될 수 있다는 문제점을 가진다.
즉, 상기 파열디스크가 개재되는 두 부재 간은 주로 나사 조음 방식으로 서로 결합되기 때문에 상기 어느 한 부재가 회전되면서 상기 파열디스크의 둘레 부위를 가압할 경우 상기 파열디스크는 두 부재 간의 마찰력 및 회전력을 동시에 제공 받기 때문에 상기 파열디스크의 둘레 부위가 쉽게 파손되었던 것이다.
또한, 전술한 종래의 기술들은 상기 화학반응기나 유체 저장탱크 내부의 압력이 기 설정된 허용 압력을 초과하지 않더라도 과도하게 높을 경우에는 파열디스크의 둘레 부위가 두 부재 간의 사이로부터 쉽게 탈거되는 문제점을 가진다.
또한, 전술한 종래의 기술들은 전체적인 결합 구조가 복잡하게 이루어져 있기 때문에 그 제조가 어렵고, 조립 작업 또한 어렵다는 문제점을 가진다.
본 발명은 전술한 종래 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 파열디스크의 손상을 방지하면서 상기 파열디스크의 안정적인 결합이 이루어질 수 있도록 함과 더불어 파열 시점을 정확히 조절할 수 있는 새로운 구조의 파열디스크 어셈블리를 제공하고자 한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 따른 파열디스크 어셈블리는 압력용기의 내부 공간과 연통되게 설치되는 유체 유출관; 상기 유체 유출관에 결합되면서 내부가 개구된 홀더부; 상기 홀더부의 개구된 내측 부위 중 유체 유출측을 덮도록 설치되면서 상기 압력용기 내부가 설정 압력을 초과할 경우 파열되며, 내측을 이루면서 외부로 볼록한 돔(dome) 부위 및 둘레측을 이루는 둘레 부위로 구성된 파열디스크; 그 내부에 상기 파열디스크가 위치되면서 상기 홀더부의 둘레측 및 외측 끝단을 감싸도록 결합되고, 내측 부위가 관통 형성된 덮개부; 그리고, 상기 덮개부와 상기 파열디스크 사이에 개재되면서 상기 파열디스크의 둘레 부위를 가압함과 더불어 내측 부위가 관통 형성된 가압링:을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
여기서, 상기 덮개부와 상기 홀더부의 둘레측은 서로 나사 결합되고, 상기 덮개부의 둘레면에는 적어도 하나 이상의 렌치홈이 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 홀더부와 상기 가압링 간의 대향면 및 상기 파열디스크의 둘레 부위는 서로 대응되는 형상을 이루면서 단턱지게 형성되고, 상기 단턱지게 형성되는 면은 소정 각도로 경사지게 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 가압링의 관통된 내측 부위 중 유체 유입측 내벽면은 그 끝단으로 갈수록 개구 부위가 점차 확장되는 확장부가 형성되고, 상기 확장부는 소정 각도로 경사지게 형성되며, 상기 확장부의 경사 각도는 상기 파열디스크의 돔 부위와 맞닿지 않을 정도의 각도로 결정됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 덮개부의 개구된 유체 유출측에는 그 내부로 이물질의 유입을 방지하되 상기 파열디스크에 비해 더욱 낮은 압력에서도 쉽게 파열될 수 있도록 형성된 차단 플레이트가 더 구비됨을 특징으로 한다.
이때, 상기 차단 플레이트의 외측 표면에는 상기 파열디스크에 관련된 각종 정보가 프린팅됨을 특징으로 한다.
그리고, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 형태에 따른 파열디스크 어셈블리는 압력용기의 외벽면에 요입 형성되며, 연통공에 의해 상기 압력용기의 내부 공간과 연통되는 장착홈부; 그의 일부가 상기 장착홈부 내에 요입 결합되면서 내부는 개구되게 형성된 플러그부; 상기 장착홈부의 내측 부위 중 연통공과 연통된 부위를 덮도록 설치되면서 상기 압력용기 내부가 설정 압력을 초과할 경우 파열되며, 내측을 이루면서 외부로 볼록한 돔(dome) 부위와 둘레측을 이루는 둘레 부위로 구성된 파열디스크; 그리고, 상기 플러그부와 상기 파열디스크 사이에 개재되면서 상기 파열디스크의 둘레 부위를 가압함과 더불어 내측 부위가 관통 형성된 가압링:을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
여기서, 상기 장착홈부와 상기 가압링 간의 대향면 및 상기 파열디스크의 둘레 부위는 서로 대응되는 형상을 이루면서 단턱지게 형성되고, 상기 단턱지게 형성되는 면은 소정 각도로 경사지게 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 가압링의 관통된 내측 부위 중 유체 유입측 내벽면은 그 끝단으로 갈수록 개구 부위가 점차 확장되는 확장부가 형성되고, 상기 확장부는 소정 각도로 경사지게 형성되며, 상기 확장부의 경사 각도는 상기 파열디스크의 돔 부위와 맞닿지 않을 정도의 각도로 결정됨을 특징으로 한다.
이하, 전술된 바와 같은 본 발명의 파열디스크 어셈블리에 대한 바람직한 각 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 파열디스크 어셈블리가 도시되고 있다.
즉, 본 발명의 제1실시예에 따른 파열디스크 어셈블리는 크게 유체 유출관(100)과, 홀더부(200)와, 파열디스크(300)와, 덮개부(400) 및 가압링(500)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 유체 유출관(100)은 압력용기(10)의 내부 공간과 연통되게 설 치된 관로이다.
이때, 상기 압력용기(10)는 고압 압력용기나, 고압 배관 시스템, 유압 배관장치, 자동차용 냉매가스 용기, 오토 클레이브, 초고압 압력장치, 고압 보일러, 고압 가스 용기 등이 될 수 있다.
다음으로, 상기 홀더부(200)는 상기 유체 유출관(100)의 끝단에 결합되는 일련의 구성으로써, 후술되는 파열디스크(300)의 설치를 위한 부위이다.
이때, 상기한 홀더부(200)는 상기 유체 유출관(100)과 연통되도록 그 내부가 개구되게 형성된다.
또한, 상기 홀더부(200)는 상기 유체 유출관(100)의 끝단을 감싸도록 결합된다. 물론, 도시하지는 않았지만 상기 유체 유출관(100)이 상기 홀더부(200)를 감싸도록 결합될 수도 있다.
다음으로, 상기 파열디스크(300)는 상기 압력용기 내부가 설정 압력을 초과할 경우 파열되도록 구성된 박판으로써, 어느 한 측 방향으로 볼록하게 형성되는 돔부(dome part)(310)와, 상기 돔부(310)의 둘레를 따라 형성되어 둘레 부위를 이루는 둘레부(320)로 구성된다.
본 발명의 실시예에서는 상기 돔부(310)가 외부(유체가 유출되는 방향)로 볼록하게 형성됨을 제시한다. 물론, 도시되지는 않았지만, 상기 돔부(310)는 내부(유체가 유출되는 방향과는 반대 방향)으로 볼록하게 형성될 수도 있다.
이와 함께, 상기 둘레부(320)는 상기 돔부(310)로부터 연장되는 제1수평면(321)과, 상기 제1수평면(321)으로부터 상기 돔부(310)의 돌출 방향을 향해 단턱 진 단턱면(322) 및 상기 단턱면(322)으로부터 상기 단턱면(322)의 형성 방향과는 수직한 방향으로 절곡된 제2수평면(323)으로 구성됨을 제시한다. 이때, 상기 파열디스크(300)의 단턱면(322)은 소정 각도로 경사지게 형성되고,
또한, 상기한 파열디스크(300)는 상기 홀더부(200)의 개구된 내측 부위 중 유체 유출측(201)을 덮도록 설치된다.
특히, 상기 파열디스크(300)는 그 전체 두께로 파열시점이 결정되도록 형성될 수도 있고, 적어도 하나 이상의 흠집 각인선(도시는 생략됨)을 형성하여 파열시점이 결정되도록 구성할 수도 있다.
이때, 상기 흠집 각인선은 여타 부위에 비해 두께가 얇은 부위이며, 그 두께(혹은, 흠집 각인선의 깊이)는 파열시점의 압력에 따라 달리 결정된다. 뿐만 아니라, 상기 흠집 각인선은 돔부(310)의 표면 중 중심에 위치된 십자형(+형)과, 돔부(310)의 가장자리 일부를 따라 형성된 C형 등으로 형성될 수 있다.
다음으로, 상기 덮개부(400)는 상기 파열디스크(300)의 외부 탈거를 방지하기 위한 일련의 구성이다.
상기한 덮개부(400)는 그 내부에 상기 파열디스크(300)가 위치되면서 상기 홀더부(200)의 둘레측 및 외측 끝단을 감싸도록 결합되고, 그 내측 부위는 관통되도록 형성된다.
이때, 상기 덮개부(400)와 상기 홀더부(200)의 둘레측은 서로 나사 결합되고, 상기 덮개부(400)의 둘레면에는 적어도 하나 이상의 렌치홈(410)이 형성된다.
다음으로, 상기 가압링(500)은 상기 파열디스크(300)가 상기 덮개부(400)와 홀더부(200) 사이에 안정적으로 고정될 수 있도록 보조하는 역할을 수행하는 일련의 구성이다.
상기한 가압링(500)은 상기 덮개부(400)와 상기 파열디스크(300) 사이에 개재되면서 상기 파열디스크(300)의 둘레부(320)를 가압하도록 형성된다. 물론, 상기 가압링(500)의 내측 부위는 상기 파열디스크(300)가 파열되었을 경우 유체 유출관(100)을 통해 유동되는 가스가 유출될 수 있도록 관통 형성된다. 이때, 상기 가압링(500)의 내측 부위인 관통 형성된 부위의 개구 크기는 상기 파열디스크(300)의 돔부(310)가 요입될 수 있을 정도의 크기이다.
또한, 상기 홀더부(200)와 상기 가압링(500) 간의 대향면은 상기 파열디스크(300)의 둘레부(320)와 대응되는 형상을 이루면서 단턱지게 형성된다.
특히, 상기 홀더부(200)와 상기 가압링(500) 간의 대향면 중 상기 파열디스크(300)의 단턱면(322)과 대응되는 면은 상기 단턱면(322)과 동일한 각도로 경사지게 형성함으로써 서로 간의 마찰 면적이 최대화될 수 있도록 한다. 이는, 상기 파열디스크(300)가 안정적으로 고정된 상태를 유지할 수 있도록 함과 동시에 상기 파열디스크(300)의 탈거가 방지될 수 있도록 하기 위함이다.
즉, 유체 유출관(100) 및 홀더부(200)를 통과하여 상기 파열디스크(300)로 제공되는 압력의 제공 방향과는 반대 방향으로 상기 파열디스크(300)가 고정력을 제공받을 수 있도록 함으로써 상기 압력이 상기 파열디스크(300)를 파열시킬 정도가 아닌 한 상기 파열디스크(300)는 상기 홀더부(200)와 상기 가압링(500) 사이에서 탈거되지 않게 된다.
또한, 전술한 바와 같은 가압링(500)은 파열디스크(300)에 비해 상대적으로 경도가 낮은 재질로 형성됨이 바람직한데, 이는 상기 가압링(500)을 이용하여 파열디스크(300)를 고정하는 도중 상기 파열디스크(300)가 상기 가압링(500)에 의해 손상됨을 방지하기 위함이다. 즉, 서로 간의 맞물림 하중이 크더라도 상기 가압링(500)의 압축 변형이 이루어지도록 함으로써 상기 파열디스크(300)의 손상은 방지될 수 있도록 한 것이다. 상기한 가압링(500)의 재질로는 인청동, 동, 황동, 알루미늄 등이 될 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 파열디스크 어셈블리는 차단 플레이트(600)가 더 포함되어 구성됨을 제시한다.
이때, 상기 차단 플레이트(600)는 상기 덮개부(400)의 내부로 이물질이 유입됨을 방지하기 위한 일련의 구성이다.
상기한 차단 플레이트(600)는 상기 덮개부(400)의 개구된 유체 유출측(401)을 폐쇄하도록 설치되며, 상기 파열디스크(300)에 비해 더욱 낮은 압력에서도 쉽게 파열될 수 있도록 형성된다.
특히, 상기 차단 플레이트(600)는 그의 외측 표면에 상기 파열디스크(300)에 관련된 각종 정보를 프린팅된 스티커로 구성됨이 가장 바람직하다.
이때, 상기 파열디스크(300)에 관련된 각종 정보라 함은 첨부된 도 4와 같이 제조 회사명과, 파열압력, 재질, 모델번호 중 적어도 어느 하나가 될 수 있다.
하기에서는, 전술한 본 발명의 제1실시예에 따른 파열디스크 어셈블리 중 파열디스크(300)를 홀더부(200)에 결합하는 과정에 대하여 구체적으로 설명하면 다음 과 같다.
우선, 파열디스크(300)를 홀더부(200)의 유체 유출측(201)에 얹는다.
이때, 상기 파열디스크(300)의 둘레부(320)와 상기 홀더부(200)의 둘레면은 서로 대응되는 형상을 이루도록 형성되기 때문에 서로 간이 정확히 일치된 상태를 이루게 된다.
이의 상태에서 상기 파열디스크(300)의 외측면에 가압링(500)을 밀착한 후 덮개부(400)를 상기 홀더부(200)에 결합한다.
이의 경우, 상기 가압링(500)은 상기 파열디스크(300)와 상기 덮개부(400) 사이에 개재된 상태를 이루게 된다.
이후, 렌치(도시는 생략됨)를 이용하여 상기 덮개부(400)를 회전시킴으로써 상기 덮개부(400)와 상기 홀더부(200) 간을 견고히 결합하게 된다.
이때, 상기 가압링(500)은 상기 덮개부(400)와 상기 홀더부(200) 사이에서 상기 파열디스크(300)가 견고히 고정된 상태를 유지할 수 있도록 하는 역할을 수행함과 더불어 상기 덮개부(400)와 홀더부(200) 간을 결합하는 과정에서 야기될 수 있는 상기 파열디스크(300)의 손상을 방지하게 된다.
즉, 상기 가압링(500)이 존재하지 않을 경우 상기 덮개부(400)가 상기 파열디스크(300)에 직접 접촉된 상태로 회전하면서 상기 파열디스크(300)를 가압하게 됨에 따라 상기 파열디스크(300))의 둘레부(320)가 뒤틀림에 따른 손상이 야기될 수 있지만, 상기 가압링(500)이 존재함으로써 상기 덮개부(400)와의 마찰에 의한 뒤틀림 응력은 상기 가압링(500)이 해소하게 되어 결국, 상기 파열디스크(300)의 손상은 방지되는 것이다.
그리고, 전술한 일련의 과정에 의해 덮개부(400)가 홀더부(200)에 결합되어 파열디스크(300)의 설치가 완료되면 상기 덮개부(400)의 개구된 부위에 차단 플레이트(600)를 부착하여 상기 파열디스크(300)가 설치된 공간을 외부 환경으로부터 보호하게 된다.
전술한 바와 같이 설치되는 파열디스크 어셈블리는 압력용기 내부의 압력이 설정된 압력을 초과하게 될 경우 파열디스크(300)가 파열되어 상기 압력용기의 폭발 등과 같은 위험을 방지하게 된다.
한편, 설치 과정에서 파열디스크(300)의 손상을 방지하며, 상기 파열디스크(300)의 안정적인 결합이 이루어질 수 있도록 함과 더불어 파열 시점을 정확히 조절할 수 있는 본 발명의 파열디스크 어셈블리는 전술한 제1실시예의 구조로만 한정되지는 않는다.
즉, 압력용기에 유체 유출관(100)을 설치하여 이 유체 유출관(100)에 파열디스크(300)가 설치되도록 구성하는 것이 아니라 상기 압력용기에 상기 파열디스크(300)를 직접 설치할 수도 있는 것이다.
이러한, 본 발명의 제2실시예에 따른 파열디스크 어셈블리에 대한 구조를 첨부된 도 5 내지 도 7을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 이때, 본 발명의 제1실시예에 따른 파열디스크 어셈블리의 구성과 동일한 형상 및 구조에 대하여는 동일한 부호를 부여토록 한다.
먼저, 본 발명의 제2실시예에 따른 파열디스크 어셈블리는 크게 장착홈 부(710)와, 플러그부(720)와, 파열디스크(300) 및 가압링(500)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 장착홈부(710)는 압력용기(10)의 외벽면에 요입 형성되며, 연통공(711)에 의해 상기 압력용기(10)의 내부 공간과 연통되는 일련의 구성이다.
다음으로, 상기 플러그부(720)는 그의 일부가 상기 장착홈부(710) 내에 요입 결합되면서 내부는 개구되게 형성된 일련의 구성이다.
이때, 상기 플러그부(720)는 상기 장착홈부(710) 내벽면에 나사 결합되도록 구성된다.
또한, 상기 플러그부(720)의 나머지 일부는 상기 압력용기(10)의 외부로 노출되도록 형성되어, 렌치 등의 장비를 이용하여 상기 플러그부(720)가 상기 장착홈부(710) 내에 결합될 수 있도록 구성된다.
다음으로, 상기 파열디스크(300)는 상기 압력용기(10) 내부가 설정 압력을 초과할 경우 파열되도록 구성된 박판으로써, 어느 한 측 방향으로 볼록하게 형성되는 돔부(dome part)(310)와, 상기 돔부(310)의 둘레를 따라 형성되어 둘레 부위를 이루는 둘레부(320)로 구성된다.
본 발명의 제2실시예에서는 상기 돔부(310)가 장착홈부(710)의 내부 공간(유체가 유출되는 방향)으로 볼록하게 형성됨을 제시한다.
이와 함께, 상기 파열디스크(300)의 둘레부(320)는 상기 돔부(310)로부터 연장되는 제1수평면(321)과, 상기 제1수평면(321)으로부터 상기 돔부(310)의 돌출 방향을 향해 단턱진 단턱면(322) 및 상기 단턱면(322)으로부터 상기 단턱면(322)의 형성 방향과는 수직한 방향으로 절곡된 제2수평면(323)으로 구성됨을 제시한다. 이때, 상기 파열디스크(300)의 단턱면(322)은 소정 각도로 경사지게 형성되고,
또한, 상기한 파열디스크(300)는 상기 장착홈부(710)의 내측 부위 중 연통공(711)과 연통된 부위를 덮도록 설치된다.
특히, 상기 파열디스크(300)는 그 전체 두께로 파열시점이 결정되도록 형성될 수도 있고, 적어도 하나 이상의 절개선(도시는 생략됨)을 형성하여 파열시점이 결정되도록 구성할 수도 있다. 상기 절개선은 여타 부위에 비해 두께가 얇은 부위이며, 그 두께는 파열시점의 압력에 따라 달리 결정된다.
다음으로, 상기 가압링(500)은 상기 파열디스크(300)가 상기 장착홈부(710) 내에서 안정적으로 고정될 수 있도록 보조하는 역할을 수행하는 일련의 구성이다.
상기한 가압링(500)은 플러그부(720)와 상기 파열디스크(300) 사이에 개재되면서 상기 파열디스크(300)의 둘레부(320)를 가압하도록 형성된다. 이때, 상기 가압링(500)의 내측 부위는 상기 파열디스크(300)가 파열되었을 경우 가스의 유출이 가능하도록 관통 형성되며, 상기 관통 형성되는 부위의 크기는 상기 파열디스크(300)의 돔부(310)가 요입될 수 있을 정도의 크기로 형성된다.
또한, 상기 장착홈부(710)와 상기 가압링(500) 간의 대향면은 상기 파열디스크(300)의 둘레부(320)와 대응되는 형상을 이루면서 단턱지게 형성된다.
특히, 상기 장착홈부(710)와 상기 가압링(500) 간의 대향면 중 상기 파열디스크(300)의 단턱면(322)과 대응되는 면은 상기 단턱면(322)과 동일한 각도로 경사지게 형성함으로써 서로 간의 마찰 면적이 최대화될 수 있도록 한다. 이는, 상기 파열디스크(300)가 안정적으로 고정된 상태를 유지할 수 있도록 함과 동시에 상기 파열디스크(300)의 탈거가 방지될 수 있도록 하기 위함이다.
즉, 연통공(711)을 통과하여 압력용기(10) 내부로부터 상기 파열디스크(300)로 제공되는 압력의 제공 방향과는 반대 방향으로 상기 파열디스크(300)가 고정력을 제공받을 수 있도록 함으로써 상기 압력이 상기 파열디스크(300)를 파열시킬 정도가 아닌 한 상기 파열디스크(300)는 상기 장착홈부(710) 내에서 탈거되지 않게 된다.
또한, 첨부된 도 7과 같이 상기 가압링(500)의 관통된 내측 부위 중 유체 유입측의 내벽면에는 그 끝단으로 갈수록 개구 부위가 점차 확장되는 확장부(510)가 형성된다.
이때, 상기 확장부(510)는 소정 각도로 경사지게 형성되고, 상기 확장부(510)의 경사 각도는 상기 파열디스크(300)의 파열 시점에 따라 달리 결정된다.
즉, 파열디스크(300)의 파열 시점을 상대적으로 큰 압력하에서 이루어질 수 있도록 하기 위해서는 상기 확장부(510)의 경사 각도를 작게 하고, 상기 파열디스크(300)의 파열 시점을 상대적으로 작은 압력하에서 이루어질 수 있도록 하기 위해서는 상기 확장부(510)의 경사 각도를 크게 하는 것이다.
이는, 확장부(510)의 경사 각도가 작으면 작을수록 파열디스크(300)의 돔부위(혹은, 파열부위)(310)와 상기 확장부(510) 간의 간격이 좁아짐에 따라 상기 파열디스크(300)가 파열되더라도 상기 확장부(510)에 의해 상기 파열 부위가 벌어짐이 최대한 방지되어 실제 파열디스크(300)가 완전히 파열되는 압력은 높아지게 되 고, 확장부(510)의 경사 각도가 크면 클수록 파열디스크(300)의 돔부위(혹은, 파열부위)(310)와 상기 확장부(510) 간의 간격이 넓어짐에 따라 상기 파열디스크(300)가 파열될 경우 파열 부위가 쉽게 벌어질 수 있도록 한 것이다.
하기에서는, 전술한 본 발명의 제2실시예에 따른 파열디스크 어셈블리의 결합 과정에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 파열디스크(300)를 장착홈부(710) 내에 삽입한다.
이때, 상기 파열디스크(300)의 돔부(310)는 상기 장착홈부(710) 내에 관통 형성된 연통공(711)의 위치와 일치되고, 상기 파열디스크(300)의 둘레부(320)는 상기 장착홈부(710) 내의 단턱진 면에 밀착된다.
이의 상태에서 상기 장착홈부(710) 내로 가압링(500)을 삽입하여 상기 파열디스크(300)의 외측면과 상기 가압링(500) 간이 서로 밀착되도록 한다.
이후, 플러그부(720)를 상기 장착홈부(710)에 결합한다.
이때, 상기 가압링(500)은 상기 플러그부(720)와 상기 장착홈부(710) 사이에서 상기 파열디스크(300)가 견고히 고정된 상태를 유지할 수 있도록 하는 역할을 수행함과 더불어 상기 플러그부(720)를 장착홈부(710) 내에 결합하는 과정에서 야기될 수 있는 상기 파열디스크(300)의 손상을 방지하게 된다.
결국, 전술한 일련의 과정과 같이 설치되는 파열디스크 어셈블리는 압력용기(10) 내부의 압력이 설정된 압력을 초과하게 될 경우 파열디스크(300)가 파열되어 상기 압력용기(10)의 폭발 등과 같은 위험을 방지하게 된다.
한편, 본 발명의 각 실시예에 따른 파열디스크 어셈블리 중 가압링(500)은 전술한 각 실시예의 형태로만 형성되어야 하는 것으로 한정되지 않는다.
즉, 첨부된 도 8과 같이 파열디스크(300)의 둘레부(320) 중 어느 한 부위만을 가압하도록 상기 가압링(500)의 저면 일부를 외향 돌출되도록 형성할 수도 있고, 첨부된 도 9와 같이 어느 한 측으로부터 다른 한 측으로 갈수록 점차 하향 경사지는 형태로 형성될 수도 있다.
이렇듯, 본 발명에 따른 파열디스크 어셈블리는 다양한 형태로의 변경이 가능하다.
이상에서 설명된 바와 같은 본 발명의 파열디스크 어셈블리는 후술하는 바와 같은 각종 효과를 가진다.
첫째, 본 발명의 각 실시예에 따른 파열디스크 어셈블리는 고압 압력용기나, 고압 배관 시스템, 유압 배관장치, 자동차용 냉매가스 용기, 오토 클레이브, 초고압 압력장치, 고압 보일러, 고압 가스 용기 등에 적용될 수 있는 등 그 적용범위가 다양하게 이루어질 수 있다는 효과를 가진다.
둘째, 본 발명의 각 실시예에 따른 파열디스크 어셈블리는 조립 과정에서 발생될 수 있는 파열디스크의 손상이 방지될 수 있다는 효과를 가진다.
셋째, 본 발명의 각 실시예에 따른 파열디스크 어셈블리는 파열디스크의 둘레부 형상 및 그에 대응하는 각 대응면들의 형상을 다단 절곡 형성함으로써 상기 파열디스크가 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있다는 효과를 가진다.
넷째, 본 발명의 제2실시예에 따른 파열디스크 어셈블리는 가압링의 확장부 에 대한 경사 조절을 통해 파열디스크의 파열 시점을 정확히 조절할 수 있게 된 효과를 가진다.

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  8. 압력용기의 외벽면에 요입 형성되며, 연통공에 의해 상기 압력용기의 내부 공간과 연통되는 장착홈부;
    그의 일부가 상기 장착홈부 내에 요입 결합되면서 내부는 개구되게 형성된 플러그부;
    상기 장착홈부의 내측 부위 중 연통공과 연통된 부위를 덮도록 설치되면서 상기 압력용기 내부가 설정 압력을 초과할 경우 파열되며, 어느 한 측 방향으로 볼록하게 형성된 돔(dome)부 및 상기 돔부의 둘레 부위를 이루는 둘레부로 구성된 파열디스크; 그리고,
    상기 플러그부와 상기 파열디스크 사이에 개재되면서 상기 파열디스크의 둘레부를 가압함과 더불어 내측 부위가 관통 형성된 가압링:을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 파열디스크 어셈블리.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 파열디스크의 둘레부는 상기 돔부로부터 연장되는 제1수평면과, 상기 제1수평면으로부터 상기 돔부의 돌출 방향을 향해 단턱진 단턱면 및 상기 단턱면으 로부터 상기 단턱면의 형성 방향과는 수직한 방향으로 절곡된 제2수평면으로 구성되고,
    상기 장착홈부와 상기 가압링 간의 대향면은 상기 파열디스크의 둘레부와 대응되는 형상을 이루도록 형성됨을 특징으로 하는 파열디스크 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서,
    파열디스크의 단턱면은 소정 각도로 경사지게 형성되고,
    상기 파열디스크의 단턱면과 대응되는 상기 장착홈부와 상기 가압링 간의 대향면은 상기 단턱면과 동일한 각도로 경사지게 형성됨을 특징으로 하는 파열디스크 어셈블리.
  11. 제 8 항에 있어서,
    가압링의 관통된 내측 부위 중 유체 유입측 내벽면은 그 끝단으로 갈수록 개구 부위가 점차 확장되는 확장부가 형성됨을 특징으로 하는 파열디스크 어셈블리.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 확장부는 소정 각도로 경사지게 형성되고,
    상기 확장부의 경사 각도는 상기 파열디스크의 파열 시점에 따라 달리 결정됨을 특징으로 하는 파열디스크 어셈블리.
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