KR100788140B1

KR100788140B1 - 고온고압용 구형 플로트 타입 자석식 레벨게이지

Info

Publication number: KR100788140B1
Application number: KR1020060009946A
Authority: KR
Inventors: 이상돈
Original assignee: 이상돈
Priority date: 2006-02-02
Filing date: 2006-02-02
Publication date: 2007-12-21
Also published as: KR20070079368A

Abstract

본 발명은 플로트의 구조를 개선하여 원가를 절감하는 동시에 반영구적으로 사용할 수 있으며, 정제유 종류에 따라 비중을 용이하게 조절할 수 있으며, 레벨게이지의 높이를 줄여 지면에 구멍을 파지 않고 간편하게 설치할 수 있도록 한 고온고압용 구형 플로트 타입 자석식 레벨게이지에 관한 것이다.

본 발명은 탱크(T2)에 연결되는 입,출구(11)(12)를 구비하는 챔버(10), 챔버(10)의 하부에 내장되는 완충스프링(20), 완충스프링(20)의 상부에 배치되는 플로트(30), 플로트(30)에 장착되는 자석(40), 자석(40)의 승강상태를 감지하여 액면의 높이를 외부로 표출시키는 자석식 지시계(50)로 구성된 것에 있어서, 상기 플로트(30)는 다수개가 수직선상으로 적층되어 용접으로 기밀하게 접합되는 질소가 충전된 속이 빈 구형의 부력볼(31)로 이루어지고, 상기 부력볼(31)들의 접합부에는 서로 기밀하게 연결되는 통공(31a)이 형성되며, 최상부에 배치된 상기 부력볼(31)의 내부에는 용접으로 부착되어 자석(40)을 지지하는 지지판(32)이 구비된다.

고온고압용, 구형, 플로트, 자석, 레벨게이지, 부력볼, 질소

Description

고온고압용 구형 플로트 타입 자석식 레벨게이지{ball float type magnetic level gauge for high pressure and high temperature}

도 1은 종래 레벨게이지의 설치상태를 보인 정면도.

도 2는 도 1의 측면도.

도 3은 종래 레벨게이지의 플로트를 보인 단면도.

도 4는 본 발명의 설치상태를 보인 정면도.

도 5는 도 4의 측면도.

도 6은 본 발명에 따른 레벨게이지의 구조를 보인 일부절결한 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 플로트의 사시도.

도 8은 도 7의 단면도.

도 9,10은 본 발명에 따른 질소 충전상태를 보인 예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

T2 : 탱크 G2 : 레벨게이지

10 : 챔버 11 : 입구

12 : 출구 20 : 완충스프링

30 : 플로트 31 : 부력볼

31a : 통공 32 : 지지판

32a : 구멍 33 : 질소봉입구

40 : 자석 50 : 지시계

본 발명은 석유화학액체원료탱크나 정유탱크 등과 같은 고온고압용 탱크에 설치되어 액면의 높이를 측정하는 고온고압용 구형 플로트 타입 자석식 레벨게이지에 관한 것이다.

도 1과 도 2에서와 같이 석유화학액체원료탱크나 정유탱크 등과 같은 고온고압(최고 400㎏/㎠G.400℃)용 탱크(T1)에는 정제유 충전 시 외부에서 액면의 높이를 용이하게 측정할 수 있도록 하는 고온고압용 플로트 타입 자석식 레벨게이지(G1)가 설치된다.

일반적으로 고온고압용 플로트 타입 자석식 레벨게이지(G1)는 도 1,2에서와 같이, 탱크(T1)에 연결되는 입구(1a)와 출구(1b)를 구비하여 수직으로 설치되는 챔버(1)와, 상기 챔버(1)의 하부에 내장되는 완충스프링(2)과, 상기 완충스프링(2)의 상부에 배치되어 부력에 의해 승강하는 플로트(3)와, 상기 플로트(3)의 상부에 장착되어 동시에 승강하는 자석(4)과, 상기 플로트(3)에 장착된 자석(4)의 승강상태를 감지하여 액면의 높이를 외부로 표출시키는 자석식 지시계(5)로 구성된다. 이때, 상기 자석식 지시계(5)의 내부에는 승강하는 자석(4)에 의해 순차적으로 뒤집히는 다수개의 플랩(5a)이 종방향으로 배치되며, 상기 플랩(5a)의 전면과 이면은 서로 다른 색상(빨간색과 녹색)으로 이루어진다.

이와 같이 구성된 고온고압용 플로트 타입 자석식 레벨게이지(G1)의 작동관계를 간단하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 고온고압용 탱크(T1)의 내부로 휘발유,석유,경우,항공유 등의 정제유를 충전시키면 정제유는 입구(1a)를 통해 챔버(1)내로 유입되고, 챔버(1)내로 유입되는 정제유의 부력에 의해 플로트(3)와 자석(4)이 동시에 상승하고, 플로트(3)와 자석(4)이 상승하면 자석식 지시계(5)에 설치된 플랩(5a)이 순차적으로 뒤집히기 때문에, 결과적으로 외부에서 뒤집히는 플랩(5a)의 색상을 보고 액면의 높이를 측정할 수 있다.

다음, 고온고압용 탱크(T1)에 충전된 정제유를 외부로 배출시키면 챔버(1)내로 유입된 정제유는 반대로 입구(1a)를 통해 탱크(T1)로 배출되고, 플로트(3)와 자석(4)은 자중에 의해 반대로 하강하고, 플로트(3)와 자석(4)이 하강하면 자석식 지시계(5)에 설치된 플랩(5a)이 다시 반대로 뒤집히게 된다,

그러나 종래의 플로트(3)는 도 3에 도시된 바와 같이, 부력에 의해 승강하는 파이프로 형성되어 그 상부에 자석(4)이 장착된 부력봉(3a)과, 상기 부력봉(3a)의 내부에 종방향으로 내장되어 강도를 보강함과 동시에 비중을 낮추는 용수철(3b)로 구성되었기 때문에 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 종래에는 플로트(3)의 본체를 구성하는 부력봉(3a)이 막대형 타입의 파이프로 형성되어 구조적으로 비중이 무겁기 때문에 부력봉(3a)의 길이를 길어지고, 이로 인해 결과적으로 레벨게이지(G1)의 전체 길이가 길어지기 때문에 도 1,2에서 와 같이 레벨게이지(G1)의 설치 시 지면에 구멍(S)을 파고 설치해야 하는 불편한 문제점이 있었으며, 또한 부력봉(3a)의 길이가 길어지기 때문에 원가가 상승하게 되는 문제점이 있었다.

또한 종래에는 구조적으로 부력봉(3a)의 강도가 취약하여 장시간 사용하면 부력봉(3a)이 찌그러지기 때문에 반영구적으로 사용할 수 없고, 이와 같이 압력에 의해 부력봉(3a)이 찌그러지기 때문에 6개월에 한번씩 정기적으로 고가의 부력봉(3a)을 교체해야 하는 불편한 문제점이 있었다.

그리고 종래에는 정제유 종류의 비중에 따라 부력봉(3a)의 비중을 조절할 수 없었기 때문에, 특히 비중이 다를 경우 비중에 맞추어 고가의 부력봉(3a)을 새로 제작해야 하는 불편한 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기에서와 같은 종래의 결점을 해소하기 위해 발명한 것으로, 플로트의 구조를 개선하여 원가를 절감하는 동시에 찌그러짐을 방지하여 반영구적으로 사용할 수 있도록 하고, 또한 고온고압용 탱크에 충전되는 정제유(휘발유,석유,경우,항공유 등의) 종류의 비중에 따라 플로트의 비중을 용이하게 조절할 수 있도록 하며, 그리고 전체적으로 레벨게이지의 높이를 줄여 설치 시 지면에 구멍을 파지 않고 간편하게 설치할 수 있도록 한 고온고압용 구형 플로트 타입 자석식 레벨게이지를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 속이 빈 구형으로 제작된 다수개의 부력볼을 용접으로 연결하여 플로트를 구성하되, 상기 부력볼들의 접합부에 서로 기밀하게 연결되는 통공을 형성하고, 최상부에 배치된 상기 부력볼의 내부에 자석을 지지하는 지지판을 부착하며, 상기 부력볼들의 내부에 찌그러짐을 방지하는 질소를 충전시킨 것이다.

이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 고온고압용 구형 플로트 타입 자석식 레벨게이지(G2)는 도 4 내지 도 10에 도시되는 바와 같이, 탱크(T2)에 연결되는 입,출구(11)(12)를 구비하는 챔버(10), 챔버(10)의 하부에 내장되는 완충스프링(20), 완충스프링(20)의 상부에 배치되는 플로트(30), 플로트(30)에 장착되는 자석(40), 자석(40)의 승강상태를 감지하여 액면의 높이를 외부로 표출시키는 자석식 지시계(50)로 구성된 것에 있어서, 상기 플로트(30)는 다수개가 수직선상으로 적층되어 용접으로 기밀하게 접합되는 질소가 충전된 속이 빈 구형의 부력볼(31)로 이루어지고, 상기 부력볼(31)들의 접합부에는 서로 기밀하게 연결되는 통공(31a)이 형성되며, 최상부에 배치된 상기 부력볼(31)의 내부에는 용접으로 부착되어 자석(40)을 지지하는 지지판(32)이 구비된 것을 그 기술적 구성상의 기본적인 특징으로 한다.

여기서, 상기 레벨게이지(G2)는 석유화학액체원료탱크나 정유탱크 등과 같은 고온고압용 탱크(T2)의 외부에 설치되는 것으로, 이러한 레벨게이지(G2)는 주지된 바와 같이 정제유 충전 시 또는 배출 시 외부에서 액면의 높이를 용이하게 측정할 수 있도록 이루어진다.

상기 챔버(10)는 레벨게이지(G2)의 본체를 구성하는 것으로, 이러한 챔버(10)에는 탱크(T2)의 내부와 연통하도록 각각 기밀하게 연결되는 입구(11)와 출구(12)가 구비된다.

상기 완충스프링(20)은 챔버(10)의 하부에 내장되는 것으로, 이러한 완충스프링(20)은 플로트(30)의 충격을 흡수하여 완화시킨다.

상기 플로트(30)는 완충스프링(20)의 상부에 배치되어 부력에 의해 승강하는 것으로, 이러한 플로트(30)는 상술한 바와 같이 다수개의 부력볼(31)로 이루어진다.

상기 부력볼(31)은 플로트(30)의 본체를 구성하는 것으로, 이러한 부력볼(31)은 도 8,9에서와 같이 속이 빈 구형으로 형성되어 다수개가 수직선상으로 적층되어 용접으로 기밀하게 접합되고, 부력볼(31)의 내부에는 고온고압으로부터 안정을 부여하여 부력볼(31)이 찌그러지는 것을 방지하는 질소가 충전되며, 부력볼(31)들의 접합부에는 서로 기밀하게 연결되는 통공(31a)이 형성된다. 이때, 상기 부력볼(31)은 동종 재질 중 비중이 가볍고 밀도가 뛰어나 강도가 매우 강한 티탄-알로이(titanium-alloy)합금으로 이루어진다.

한편, 도 8에서는 본 발명의 일 실시예로 5개의 부력볼(31)이 접합된 상태를 도시하였으나, 본 발명은 여기에 한정되는 것이 아니라 고온고압용 탱크(T2)에 충전되는 정제유 종류의 비중에 따라 사용되는 부력볼(31)의 개수가 2개,3개,4개 또는 5개 이상으로 각각 결정되는 것임을 분명히 밝혀둔다. 따라서, 본 발명에 따르면 부력볼(31)의 개수로 비중을 용이하게 조절할 수 있다.

상기 지지판(32)은 도 9에서와 같이 최상부에 배치된 부력볼(31)의 내부에 내장되어 용접으로 견고하게 부착되는 것으로, 이러한 지지판(32)의 상부에는 자석(40)이 견고하게 부착된다. 이때, 상기 지지판(32)은 동종 재질 중 비중이 가볍고 밀도가 뛰어나 강도가 매우 강한 티탄-알로이(titanium-alloy)합금으로 이루어진다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 도 9,10에서와 같이, 최상부에 배치된 상기 부력볼(31)의 상부에는 질소충전 후 밀봉되는 질소봉입구(33)가 구비되고, 상기 지지판(32)에는 다수의 구멍(32a)이 천공된다. 이때, 도 9에서와 같은 상태에서 질소주입기를 이용하여 질소봉인구(33)에 질소를 주입하면 구멍(32a)과 통공(31a)을 통해 부력볼(31)들의 내부에는 질소가 충전되고, 질소충전 후 도 10에서와 같이 질소봉입구(33)를 밀봉시키면 충전된 질소는 외부로 빠져나가진 않는다.

상기 자석(40)은 지지판(32)의 상부에 부착되는 것으로, 이러한 자석(40)은 부력볼(31)과 동시에 승강하면서 자석식 지시계(50)의 플랩(51)을 뒤집는다.

상기 자석식 지시계(50)는 자석(40)의 승강상태를 감지하여 액면의 높이를 외부로 표출시키는 것으로, 이러한 자석식 지시계(50)의 내부에는 승강하는 자석(40)에 의해 순차적으로 뒤집히는 다수개의 플랩(51)이 종방향으로 배치되며, 상기 플랩(51)의 전면과 이면은 서로 다른 색상(빨간색과 녹색)으로 이루어진다.

이와 같이 구성된 본 발명의 고온고압용 구형 플로트 타입 자석식 레벨게이지(G2)도 고온고압용 탱크(T2)의 내부로 휘발유,석유,경우,항공유 등의 정제유를 충전시키면 정제유는 입구(11)를 통해 챔버(10)내로 유입되고, 챔버(10)내로 유입 되는 정제유의 부력에 의해 플로트(30)와 자석(40)이 동시에 상승하고, 플로트(30)와 자석(40)이 상승하면 자석식 지시계(50)에 설치된 플랩(51)이 순차적으로 뒤집히고, 뒤집히는 플랩(51)의 색상을 보고 외부에서 액면의 높이를 측정하는 작동관계는 종래와 같다.

그러나, 본 발명에 따르면 플로트(30)의 본체를 구성하는 부력볼(31)이 속이 빈 볼 타입의 구형으로 형성되어 종래에 비해 구조적으로 비중이 가볍기 때문에 길이가 상당하게 짧아지고, 이로 인해 결과적으로 레벨게이지(G2)의 전체 길이가 짧아지기 때문에 도 4,5에서와 같이 레벨게이지(G2)의 설치 시 지면에 구멍을 파지 않고 간편하게 살치할 수 있는 장점이 있으며, 부력볼(31)의 길이가 짧아지기 때문에 원가를 절감할 수 있는 장점이 있다.

그리고 본 발명에 따르면 구조적으로 부력볼(31)이 구형으로 형성되어 강도가 강하고 또한 부력볼(31)의 내부에 질소가 충전되어 고온고압으로부터 안정되어 찌그러짐이 방지되기 때문에 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

아울러 본 발명에 따르면 부력볼(31)의 개수로 비중을 조절할 수 있기 때문에, 특히 고온고압용 탱크(T2)에 충전되는 정제유 종류의 비중에 따라 부력볼(31)의 비중을 용이하게 조절할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 원가를 절감하는 동시에 찌그러짐을 방지하여 반영구적으로 사용할 수 있으며, 또한 고온고압용 탱크에 충전되는 정제유 종류의 비중에 따라 비중을 용이하게 조절할 수 있으며, 그리고 전체적으로 레 벨게이지의 높이를 줄여 설치 시 지면에 구멍을 파지 않고 간편하게 설치할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims

탱크(T2)에 연결되는 입,출구(11)(12)를 구비하는 챔버(10), 챔버(10)의 하부에 내장되는 완충스프링(20), 완충스프링(20)의 상부에 배치되는 플로트(30), 플로트(30)에 장착되는 자석(40), 자석(40)의 승강상태를 감지하여 액면의 높이를 외부로 표출시키는 자석식 지시계(50)로 구성된 것에 있어서, 상기 플로트(30)는 다수개가 수직선상으로 적층되어 용접으로 기밀하게 접합되는 질소가 충전된 속이 빈 구형의 부력볼(31)로 이루어지고, 상기 부력볼(31)들의 접합부에는 서로 기밀하게 연결되는 통공(31a)이 형성되며, 최상부에 배치된 상기 부력볼(31)의 내부에는 용접으로 부착되어 자석(40)을 지지하는 지지판(32)이 구비된 것을 특징으로 하는 고온고압용 구형 플로트 타입 자석식 레벨게이지.
제 1 항에 있어서, 최상부에 배치된 상기 부력볼(31)의 상부에는 질소충전 후 밀봉되는 질소봉입구(33)가 구비되고, 상기 지지판(32)에는 다수의 구멍(32a)이 천공된 것을 특징으로 하는 고온고압용 구형 플로트 타입 자석식 레벨게이지.