KR100723067B1 - 유체설비의 정압유지용 안전밸브 작동 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체설비의 정압유지용 안전밸브(SRV; Safety Relief Valve)의 작동여부를 감지하는 장치에 관한 것으로, 특히 도시가스 공급관의 정압을 유지하기 위한 안전밸브의 작동을 감지하기 위한 것이다.

본 발명의 유체설비의 정압유지용 안전밸브 작동 감지장치는 정압유지용 안전밸브의 작동시 개방되는 유체유입구와 유체배출구를 갖는 하우징; 상기 하우징의 유체유입구로 들어오는 유체압력에 의하여 작동되어 상기 유체유입구로 유체가 유입되도록 하는 개폐부재와, 상기 개폐부재와 연결되어 있는 작동막대를 포함하는 작동수단; 상기 작동수단의 작동막대에 구비되어 있는 제1영구자석과, 상기 작동수단의 개폐부재가 상기 유체유입구를 개방할 경우 상기 제1영구자석의 움직임을 감지하는 센서를 포함하는 감지수단;을 포함하여 이루어진다.

본 발명의 감지장치는 설치가 용이하고, 수명이 반영구적이고, 검출 정확도가 높은 장점을 갖는다.

정압유지, 안전밸브, 센서, 영구자석, 자계간섭

Description

유체설비의 정압유지용 안전밸브 작동 감지장치{SENSING APPARATUS FOR SAFETY RELIEF VALVE USED FOR CONSTANT PRESSURE IN FLUID INSTALLATION}

도 1 은 본 발명에 따른 감지장치의 사시도.

도 2 는 도1에 따른 단면도.

도 3 은 본 발명의 복귀수단을 설명하기 위한 도면.

도 4 는 본 발명의 설치 상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 하우징 11 : 유체유입구 12 : 유체배출구

13 : 내부공간 14 : 안내공간 15 : 돌기체

20 : 작동수단 21 : 개폐부재 22 : 작동막대

30 : 감지수단 31 : 제1영구자석 32 : 제2영구자석

33 : 센서 40 : 슬리브 43 : 투시창

본 발명은 유체설비의 정압유지용 안전밸브(SRV; Safety Relief Valve)의 작동여부를 감지하는 장치에 관한 것으로, 특히 도시가스 공급관의 정압을 유지하기 위한 안전밸브의 작동을 감지하기 위한 것이다.

가스는 폭발성이 매우 높은 물질이다. 따라서 가스공급관이 높은 압력에 의해 파열되어 다량의 가스가 누설되는 경우 인명 및 재산상 피해를 가져올 수 있다.

그래서 도시가스사업법은 일정 지구 및 지역의 가스공급관에는 가스의 공급압력을 측정하기 위한 정압기를 설치하고, 정압기에서 측정되는 공급압력이 규정치 이상으로 상승되는 경우 일부 가스를 대기로 방출하여 공급압력을 규정치 이하로 낮추기 위한 안전밸브 및 가스 방출관을 설치하도록 규정하고 있다.

안전밸브는 이와 같이 공급 장소(가정 또는 공장)에 균일한 압력으로 공급하지 못할 때 발생할 수 있는 위험요소를 방지하기 위한 것으로 법에 의해 그 설치가 강제되고 있다.

가스는 위험물질이므로 안전밸브의 작동상태(즉, 가스가 안전밸브를 통해 배출되는지 여부)는 수시로 감시되어야 한다.

그런데 현재 실시되고 있는 안전밸브의 작동여부 감시는, 감시자가 직접 가스가 배출되는지 냄새로 확인을 하거나, 정압기의 압력변화를 감시하여 추정하거나, 가스 방출관 주의에 농도 감지기를 설치하여 행해진다.

이중 냄새로 확인하는 방법은 인체에 해롭고 상시 감시가 불가능하며, 정압기의 압력변화를 감시하는 방법은 단순한 추정으로 정확도가 현저히 떨어지며, 농도 감지기를 이용하는 방법은 다른 유해가스를 감지하거나 강제 환기 장치를 별도로 부착하여야 한다는 문제를 가지고 있다.

본 발명은 상기한 바와 같이 안전밸브의 작동여부를 감시할 필요성에 의해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 안전밸브의 작동여부를 보다 정확히 감지할 수 있는 감지장치를 제공하는 것이며, 또한 구조가 간단하고 저렴한 감지장치를 제공하는 것을 목적으로 하고, 외부공기가 역으로 안전밸브로 유입되는 것을 방지할 수 있는 유체설비의 정압유지용 안전밸브 작동 감지장치를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유체설비의 정압유지용 안전밸브 작동 감지장치는 정압유지용 안전밸브의 작동시 개방되는 유체유입구와 유체배출구를 갖는 하우징; 상기 하우징의 유체유입구로 들어오는 유체압력에 의하여 작동되어 상기 유체유입구로 유체가 유입되도록 하는 개폐부재와, 상기 개폐부재와 연결되어 있는 작동막대를 포함하는 작동수단; 상기 작동수단의 작동막대에 구비되어 있는 제1영구자석과, 상기 작동수단의 개폐부재가 상기 유체유입구를 개방할 경우 상기 제1영구자석의 움직임을 감지하는 센서를 포함하는 감지수단;을 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 감지수단은 상기 작동수단의 개폐부재가 상기 유체유입구를 개방할 경우 상기 제1영구자석의 자장과 상호 작용하여 초기 위치를 이탈하게 되는 자성배열을 갖는 제2영구자석을 더 포함하며, 상기 센서는 초기 위치를 이탈한 제2영구자석에 반응하는 것을 특징으로 하고,

상기 감지수단의 제2영구자석을 초기 위치로 원위치시키는 복귀수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 제2영구자석은 상기 작동수단의 작동막대를 위한 안내공간을 형성하는 돌기체의 외주면에 배열되어 있고, 상기 복귀수단은 상기 돌기체의 외주면을 따라 이동한 상기 제2영구자석을 접촉방식으로 원위치시키는 슬리브를 포함하는 수동복귀수단인 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도1은 본 발명에 따른 감지장치의 사시도이고, 도2는 도1의 단면도로서 (a)는 감지상태가 off, (b)는 감지상태가 on인 경우이고, 도3은 복귀수단을 도시한 것이고, 도4는 본 발명에 따른 감지장치의 설치상태도이다.

도1 및 도2에 도시된 바와 같이 본 발명의 감지장치(1)는 하우징(10), 작동수단(20), 감지수단(30), 그리고 복귀수단(40)과 투시창(43)을 포함하여 이루어진 다. 그리고 도4에서 보는 바와 같이 감지장치(1)는 안전밸브(2) 및 가스 방출관(3)과 연결되고, 도면부호 4는 가스공급관이다. 이하에서 이를 보다 구체적으로 설명한다.

상기 하우징(10)에는 유체의 이동통로를 제공하기위해 유체유입구(11) 및 유체배출구(12) 그리고 이들을 연결시켜주는 내부공간(13)이 형성되어 있고, 작동막대(22)를 위한 안내공간(14)을 갖는 돌기체(15)가 형성되어 있다. 그리고 상기 유체유입구(11)는 안전밸브(2)와 연결되고, 상기 유체배출구(12)는 가스 방출관(3)과 연결된다.

상기 작동수단(20)은 하우징(10)의 유체유입구(11)를 통해 들어오는 유체압력에 의해 작동되어 유체유입구(11)를 개폐하는 개폐부재(21)와 상기 개폐부재(21)와 연결되어 함께 연동되는 작동막대(22)를 포함하여 이루어진다.

상기 개폐부재(21)는 유체유입구(11)의 상단을 직접 개방 또는 폐쇄하는 플레이트(21a)와, 유체유입구(11)에서의 상하이동을 원활하게 하는 시트(21b)로 이루어지고,

상기 작동막대(22)의 상부에는 제1영구자석(31)을 위한 설치부(22b)가 마련되어 있다. 상기 설치부(22b)는 제1영구자석(31)에 삽입되고 몸체(22a)의 직경보다 작은 직경을 갖는 삽입부재(23)와, 상기 삽입부재(23)의 상단에 결합되어 제1영구자석(31)의 이탈을 방지하는 와셔(24)로 이루어진다. 그리고 상기 몸체(22a)는 시 트(21b)와 함께 작동수단(20)이 기울어짐 없이 상하이동을 원활하게 하는데 일조를 한다.

상기 감지수단(30)은 상기 작동수단(20)의 작동막대(22)에 구비되어 있는 제1영구자석(31)과, 상기 제1영구자석(31)의 움직임을 감지하는 센서(33)를 포함하여 이루어진다. 도면에는 도시되어 있지 않으나 상기 센서(33)는 외부 표시수단에 감지신호를 전송함으로써 안전밸브(2)의 작동여부를 관계인에게 알리게 된다. 여기서 외부표시수단은 청각적인 벨소리나 시각적인 램프 등이 그 일예이다.

그리고 감지수단(30)은 자계간섭효과(같은 극성간에는 척력이 작용하고, 다른 극성간에는 인력이 작용하는 자석의 특성)를 이용하여 안전밸브(2)의 작동을 감시하기 위하여 제2영구자석(32)을 더 포함한다.

자계간섭효과를 이용한 감지수단(30)을 보다 구체적으로 보면, 상기 제1영구자석(31)과 제2영구자석(32)은 개폐부재(21)가 유체유입구(11)를 개방함에 따라 움직이는 제1영구자석(31)에 의해 제2영구자석(32)이 초기 위치를 이탈하도록 자성배열을 갖고, 상기 센서(33)는 초기 위치를 이탈한 제2영구자석(32)의 움직임에 반응한다.

이와 같은 자성배열은 인접하는 부분이 같은 극성을 갖도록 하는 것으로, 정면에서 볼 때 제1영구자석(31)의 상부는 N극 하부는 S극을 갖고 제2영구자석(32)의 상부는 S극 하부는 N극을 갖거나, 위에서 볼 때 제1영구자석(31)의 안쪽은 N극 바깥쪽은 S극을 갖고 제2영구자석(32)의 안쪽은 S극 바깥쪽은 N극을 갖도록 함으로서 달성될 수 있다. 후자 보다는 전자의 자성배열이 보다 바람직하다.

도2에서 보는 바와 같이 감지장치(1)가 OFF 상태일 때는 제2영구자석(32)이 제1영구자석(31)에 의한 척력에 의해 윗방향으로 힘을 받고 슬리브(40)의 상부턱(41)에 의해 지지됨으로써 초기 위치를 유지한다. 감지장치(1)가 ON 상태일 때는 제1영구자석(31)이 서서히 상승하고 이에 따라 제2영구자석(32)에 작용하는 윗방향의 힘이 서서히 감소하다가 중력에 의한 아랫방향의 힘보다 작게 되면(제1영구자석이 제2영구자석의 위에 위치하면 제2영구자석은 아랫방향으로 힘을 받게 된다.) 제2영구자석(32)은 초기 위치를 이탈하게 된다. 그리고 센서(33)는 제2영구자석(32)의 초기 위치에 인접하게 배치하고 근접센서(33)를 사용하여 제2영구자석(32)의 움직임에 반응하여 외부 표시기간에 이를 통보한다. 물론, 상기 센서(33)는 제2영구자석(32)의 최종 위치에 인접되게 배치할 수도 있음은 당연하다.

상기 복귀수단은 제2영구자석(32)을 초기 위치로 원위치 시키기 위한 것이다. 복귀방법으로는 자동, 수동이 모두 가능하다. 그러나 자동복귀수단은 제1영구자석(31)의 움직임을 감지하고 제2영구자석(32)을 초기 위치를 이동시키기 위한 별도의 수단이 더 필요하게 되어 감지장치(1)의 구조를 복잡하게 하고 제조단가를 상승시키게 됨으로, 본 발명에서는 수동복귀수단을 채택하였고 도면에는 슬리브(40)가 도시되어 있다.

상기 슬리브(40)는 돌기체(15)에 씌어지는 구조로서 상부턱(41) 및 하부턱 (42)이 형성되어 있고, 내부에 제2영구자석(32)이 수용된다. 여기서 상기 상부턱(41)은 제2영구자석(32)의 초기 위치를 설정하고, 하부턱(42)은 제2영구자석(32)을 초기 위치로 원위치 시키기 위한 것이다.

도3(a)처럼 제2영구자석(32)이 초기 위치를 이탈한 상태에서 도3(b)와 같이 슬리브(40)를 들어올렸다가 놓으면 도3(c)와 같이 제2영구자석(32)은 초기 위치로 원위치 된다.

이때 슬리브(40)를 들었다 내려놓음에도 제2영구자석(32)이 초기 위치에 고정되지 않고 아래로 떨어진다면, 이는 안전밸브(2)가 계속해서 작동되고 있음을 의미하는 것이다.

그리고 상기 제1영구자석(31) 또는 제2영구자석(32), 또는 이들 모두의 움직임을 확인할 수 있는 투시창(43)을 구비하여 감시자가 직접 시각을 통해 안전밸브(2)의 작동여부를 확인할 수 있게 하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 슬리브(40)에 투시창(43)을 구비하였다.

이하에서는 본 발명의 감지장치(1)의 작동을 간략히 설명한다.

안전밸브(2)가 작동되면 가스가 안전밸브(2)를 통해 하우징(10)의 유체유입구(11)로 유입되고, 유입되는 가스의 압력에 의해 작동수단(20)이 상승하여 유체유입구(11)를 개방하여 가스를 유체배출구(12)로 방출하게 된다. 그리고 작동수단(20)이 상승함에 따라 제1영구자석(31)도 상승하고 제2영구자석(32)은 초기 위치를 이탈하게 되고, 센서(33)는 제2영구자석(32)의 움직임을 감지하여 안전밸브(2)가 작동됨을 외부 표시수단에 통보하게 된다.

본 발명의 정압유지용 안전밸브의 작동여부를 감지하기 위한 감지장치는 안전밸브 및 가스 방출관에 연결하는 것만으로 설치가 가능하고,

본 감지장치는 구조가 간단하고 두 영구자석의 자계간섭를 이용한 무접점 검출방식으로 설계되어 수명이 반영구적이고,

방출관을 통해 안전밸브로 역으로 유입될 수 있는 기체를 본 감지장치가 효과적으로 차단하고,

안전밸브의 작동여부를 순순한 가스의 흐름만으로 검지하므로 정확도가 높다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 유체설비의 정압유지용 안전밸브 작동 감지장치에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 정압유지용 안전밸브의 작동시 개방되는 유체유입구와 유체배출구를 갖는 하우징;

   상기 하우징의 유체유입구로 들어오는 유체압력에 의하여 작동되어 상기 유체유입구로 유체가 유입되도록 하는 개폐부재와, 상기 개폐부재와 연결되어 있는 작동막대를 포함하는 작동수단;

   상기 작동수단의 작동막대에 구비되어 있는 제1영구자석과, 상기 작동수단의 개폐부재가 상기 유체유입구를 개방할 경우 상기 제1영구자석의 움직임을 감지하는 센서를 포함하는 감지수단;을 포함하여 이루어지되,

   상기 감지수단은 상기 작동수단의 개폐부재가 상기 유체유입구를 개방할 경우 상기 제1영구자석의 자장과 상호 작용하여 초기 위치를 이탈하게 되는 자성배열을 갖는 제2영구자석을 더 포함하며,

   상기 센서는 초기 위치를 이탈한 제2영구자석에 반응하는 것을 특징으로 하는 유체설비의 정압유지용 안전밸브 작동 감지장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 감지수단의 제2영구자석을 초기 위치로 원위치시키는 복귀수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체설비의 정압유지용 안전밸브 작동 감지장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제2영구자석은 상기 작동수단의 작동막대를 위한 안내공간을 형성하는 돌기체의 외주면에 배열되어 있고,

   상기 복귀수단은 상기 돌기체의 외주면을 따라 이동한 상기 제2영구자석을 접촉방식으로 원위치시키는 슬리브를 포함하는 수동복귀수단인 것을 특징으로 하는 유체설비의 정압유지용 안전밸브 작동 감지장치.
5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 감지수단의 제1영구자석 또는 상기 제2영구자석, 또는 이들 모두의 움직임을 확인할 수 있는 투시창이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 유체설비의 정압유지용 안전밸브 작동 감지장치.

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