KR100846670B1

KR100846670B1 - 밀폐상태에서 가스통의 밸브를 교체하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100846670B1
Application number: KR1020070060514A
Authority: KR
Inventors: 김대현
Original assignee: 김대현
Priority date: 2007-06-20
Filing date: 2007-06-20
Publication date: 2008-07-16

Abstract

본 발명은 장기간 보관된 가스통의 밸브를 교체하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 장치는, 가스통위치공간과 개폐문을 갖는 밀폐케이스와; 가스통이 움직이지 않도록 잡아주는 가스통고정수단과; 가스통위치공간에 투입된 가스통을 냉각시켜 가스통 내부에 존재하는 가스가 응축되도록 하는 냉각기와; 가스통위치공간과 연결된 진공펌프를 가짐으로써 선택적으로 가스통위치공간이 진공상태가 되도록 할 수 있는 진공부여수단과; 분리대상 밸브를 잡아서 위치를 이동시킬 수 있고, 설치대상 밸브를 잡아서 분리대상 밸브가 체결되어 있던 위치로 이동시켜 놓을 수 있도록 된 밸브위치변경수단과; 가스통에 체결되어 있는 분리대상 밸브를 회전시켜 분리할 수 있도록 되어 있고, 설치대상 밸브를 회전시켜 설치대상밸브를 가스통에 체결할 수 있도록 되어 있되 가스통위치공간의 외측에서 움직임을 제어할 수 있도록 되어 있는 밸브분리설치수단;을 포함하여 구성된다.

본 발명의 가스통 밸브 교체장치는, 가스의 누출을 최소화하면서 가스통의 밸브 교체 작업을 안전하게 진행할 수 있는 특징이 있다.

가스통, 밸브, 교체, 밀폐, 설치

Description

밀폐상태에서 가스통의 밸브를 교체하는 장치 및 방법{System and method an exchange valve of gas cace in an airtight condition}

도 1은 본 발명의 밀폐상태에서 가스통의 밸브를 교체하는 장치를 전체적인 개략도

도 2는 도 1의 A - A 단면 개략도

도 3은 본 발명의 구성요소인 설치대상 밸브와 설치밸브용렌치를 설명하기 위한 개략도

A : 정면도

B : 저면도

도 4는 본 발명의 구성요소인 밸브위치변경수단과 밸브분리설치수단의 작용을 설명하기 위한 것으로서 분리대상 밸브를 분리하기 직전 상태의 개략도

도 5는 본 발명의 구성요소인 밸브위치변경수단과 밸브분리설치수단의 작용을 설명하기 위한 것으로서 분리대상 밸브를 분리하고 웜형성축을 상부로 이동시킨 상태를 도시한 개략도

도 6은 설치대상 밸브를 분리대상 밸브가 설치되어 있던 위치에 놓은 상태를 도시한 개략도

도 7은 설치대상 밸브의 각형홈에 웜형성축의 각형돌기를 삽입시킨 상태의 개략도

도 8은 설치대상 밸브를 설치한 상태의 개략도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1. 가스통 2. 분리대상밸브

3. 설치대상 밸브 10. 밀폐케이스

11. 가스통위치공간 12. 개폐문

13. 투시창 14, 15. 패킹

20. 냉각기 30. 진공부여수단

31. 진공펌프

41. 측면클램프 42. 하부받침소켓

43. 볼스크류 44. 가압판

45. 핸들 50. 밸브위치변경수단

51. 밸브클램프 52. 운동력전달기구

53. 고정홀 54. 고무

55. 회전축 56. 핸들

60. 밸브분리설치수단 61. 분리밸브용렌치

61a. 각형홈 62. 설치밸브용렌치

62a. 각형홈 63. 웜휠

64. 웜형성축 64a. 각형돌기

65. 실린더 71. 중화제저장탱크

72. 분사노즐 73. 중화제제어밸브

81. 배수관 82. 배수관제어밸브

산업의 다변화와 첨단산업의 발전은 특수 고압가스 수요의 급격한 확대를 불러왔다.

특히, 반도체 관련 제품의 연구, 개발단계에서 생산 현장에까지 그 수요량은 해마다 늘어가는 추세이다.

나아가 환경, 바이오 생명, 화학 산업에 이르기까지 다양한 산업분야에서 새로운 가스의 개발이 요구되고 있으며, 각종 물질을 혼합하여 다양한 형태로 사용하고 있고, 다양한 종류의 가스가 계속 출시되고 있는 실정이다.

산업에 이용되는 고압가스의 종류로는 산소, 질소, 아르곤, 수소 등과 같이 인체에 직접적인 해가 없는 가스가 대부분이지만 인체에 치명적인 해를 입힐 수 있는 유독가스도 상당수 존재하는 것이 현실이다.

이러한 가스는 가스통에 담겨져 판매되고 사용되었으며, 사용하고 남은 가스는 가스통에 담긴 채로 장기간 보관되고 있는 실정이다.

이는 사용하고 남은 가스를 안전하게 처리할 수 있는 시설이나 기업이 오랫동안 존재하지 않았고, 그 처리비용이 막대하기 때문에 기업이나 연구실 등에서 사용하고 남은 가스를 단순히 보관해 놓고 있었기 때문이다.

그런데 사용하고 남은 가스가 들어있는 가스통을 장기간 보관해 놓은 관계로 가스통 및 밸브에 부식이 발생하면서 가스누출 사고가 빈번하게 발생하고 있는 실정이다.

유독가스의 예로 설명하면, 유독가스는 1970년대부터 국내 수요의 전량을 수입에 의존해왔다.

업계의 조사에 따르면, 모노실란의 수입물량은 1999년에 100톤 정도였던 것이 2003년에는 170톤 정도로 크게 증가한 것으로 나타났으며, 모노실란은 연평균 약17%, 디보레인은 약 13%씩 증가한 것으로 파악되었다.

또, 국내 반도체 산업이 활성화되면서 막대한 양의 고압 유독가스가 수입되었던 것으로 파악되었고, 이러한 유독가스가 가스통에 담긴 채 그대로 장기간 방지되고 있는 것으로 파악되었다.

이와 같이 가스통에 보관되어 있던 유독가스가 가스통 및 밸브의 부식 현상으로 인해 누출되면서 안전사고를 발생시켰던 것이다.

이와 같이 연구시설 및 산업현장에서, 가스가 담긴 가스통을 단순히 보관해 놓고 있는 실정이어서 우수한 연구인력 및 산업인력들이 가스누출 사고의 위험에 노출되어 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하려는 것으로서, 더욱 상세하게는 장기간 보관되면서 가스누출의 위험성이 있는 가스통의 가스를 안전하게 처리할 수 있도록 가스통의 밸브를 안전하게 교체할 수 있는, 가스통 밸브 교체장치 및 방법을 제공하려는데 목적이 있다.

본 발명에서는 가스통위치공간에 가스통을 움직이지 않게 고정시켜 놓고 가스통위치공간을 밀폐시킨 후 가스통위치공간이 진공상태가 되도록 하며, 가스통 내의 가스가 냉각에 의해 응축되도록 한 후 밸브를 교체한다.

또, 밸브를 교체하는 작업의 제어가 가스통위치공간의 외측에서 이루어지도록 함으로써 밸브를 안전하게 교체할 수 있도록 한다.

따라서 본 발명의 가스통 밸브 교체장치는, 가스통이 투입되어 위치되는 가스통위치공간을 가지며, 선택적으로 가스통위치공간이 개방되거나 밀폐되도록 개폐 가능한 개폐문을 갖는 밀폐케이스를 갖는다.

또, 가스통위치공간에 투입된 가스통이 움직이지 않도록 잡아주는 가스통고정수단을 갖는다.

또, 가스통위치공간에 투입된 가스통을 냉각시켜 가스통 내부에 존재하는 가 스가 응축되도록 하는 냉각기를 갖는다.

또, 가스통위치공간과 연결된 진공펌프를 가짐으로써 선택적으로 가스통위치공간이 진공상태가 되도록 할 수 있는 진공부여수단을 갖는다.

또, 가스통위치공간에 위치된 가스통으로부터 분리되는 분리대상 밸브를 잡아서 위치를 이동시킬 수 있고, 새로 설치하려는 설치대상 밸브를 잡아서 분리대상 밸브가 체결되어 있던 위치로 이동시켜 놓을 수 있게 분리대상 밸브와 설치대상 밸브를 잡을 수 있는 밸브클램프를 가지며 이 밸브클램프를 움직이는 운동력전달기구를 갖되 가스통위치공간의 외측에서 밸브클램프의 움직임을 제어 가능하도록 되어 있는 밸브위치변경수단을 갖는다.

또, 가스통에 체결되어 있는 분리대상 밸브를 회전시켜 분리할 수 있도록 되어 있고, 설치대상 밸브를 분리대상 밸브가 체결되어 있던 위치에 놓은 상태에서 설치대상 밸브를 회전시켜 설치대상밸브를 가스통에 체결할 수 있도록 되어 있되 가스통위치공간의 외측에서 움직임을 제어할 수 있도록 된 밸브분리설치수단을 갖는다.

또, 본 발명의 가스통 밸브 교체방법은, 가스통이 투입되는 가스통위치공간이 진공상태가 될 수 있도록 밀폐가능한 밀폐케이스의 가스통위치공간에 가스통을 위치시키되 가스통고정수단을 통해 가스통이 움직이지 않도록 고정시켜 놓는 과정을 갖는다.

또, 진공부여수단을 통해 가스통위치공간이 진공상태가 되도록 하며, 냉각기를 통해 가스통을 냉각시켜 가스통 내부의 가스가 응축되도록 하는 과정을 갖는다.

또, 밸브분리설치수단을 통해 분리대상 밸브를 회전시켜 가스통으로부터 분리대상밸브를 분리한 후 위치변경수단을 통해 분리대상 밸브를 이동시키는 과정을 갖는다.

또, 새로 설치하려는 설치대상 밸브를 분리대상 밸브가 체결되어 있던 위치로 이동시켜 놓은 상태에서 밸브분리설치수단을 통해 설치대상 밸브를 회전시켜 설치대상 밸브를 가스통에 체결하는 과정을 갖는다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

오랫동안 보관되어 오던 가스통 내의 가스를 안전하고 경제적으로 처리하는 방법에는 여러 가지 방법이 있다.

그 중 가스통 내의 가스를 빼내어 새로운 가스통에 충전하여 재사용할 수 있도록 하는 방법이 가장 바람직하다.

이 밖에도 가스통 내의 가스를 밸브를 통해 빼내어 별도의 공간에 저장해 놓고 중화처리 및 연소처리하는 등의 방법이 있다.

상기와 같이 안전하고 경제적인 처리방법을 위해서는 가스통에 체결되어 있는 밸브가 정상적으로 작동하여야 한다.

그런데 장기간 보관된 가스통의 밸브는 대부분 부식이 상당히 진행되어 정상적인 작동이 이루어지지 않는 실정이다.

이러한 가스통의 가스를 안전하면서도 경제적으로 처리할 수 있도록 하려면 부식된 가스통으로부터 부식된 밸브를 안전하게 교체할 수 있어야 한다.

이러한 이유로 본 발명의 가스통 밸브 교체장치 및 방법이 안출된 것이다.

오랫동안 보관되어 부식이 상당히 진행된 가스통으로부터 부식된 분리대상 밸브를 안전하게 분리한 후 새로 설치할 설치대상 밸브를 안전하게 설치하기 위해서는 작업자가 가스통으로부터 누출될 수 있는 가스에 노출되지 않아야 한다.

또, 경제적인 처리를 위해 가스통(1) 내의 고압가스가 분리대상 밸브(2)의 분리과정 및 설치대상 밸브(3)의 설치과정에서 누출되는 것을 최대한 방지하여야 한다.

이러한 이유로 본 발명의 밸브 교체장치에는, 가스통(1)이 투입되어 위치되는 가스통위치공간(11)을 가지며 선택적으로 가스통위치공간(11)이 개방되거나 밀폐되도록 개폐 가능한 개폐문(12)을 갖는 밀폐케이스(10)가 구비된다.

또, 가스통위치공간(11)에 투입된 가스통(1)을 냉각시켜 가스통(1) 내부에 존재하는 가스가 응축되도록 하는 냉각기(20)가 구비된다.

또, 가스통위치공간(11)과 연결된 진공펌프(31)를 가짐으로써 선택적으로 가스통위치공간(11)이 진공상태가 되도록 할 수 있는 진공부여수단(30)을 갖는다.

즉, 가스통(1)이 냉각되어 가스통(1) 내의 가스가 응축됨으로써 가스통(1)에서 가스가 누출되는 것을 방지하는 것이다.

또, 가스통(1)이 위치된 가스통위치공간(11)을 진공상태로 만들어 가스통(1)에서 약간의 가스가 누출되더라도 가스통위치공간(11)의 외측에 있는 작업자가 가스에 노출되지 않도록 하는 것이다.

상기 밀폐케이스(10)는 이미 다양한 산업분야에 사용되고 있는 것과 같이 패킹을 갖는 다양한 형태로 구현할 수 있다.

또, 가스통을 냉각시켜 가스통 내부에 존재하는 가스가 응축되도록 하는 냉각기(20)도 다양한 산업분야에서 이미 사용되고 있는 공지기술을 적용하여 다양한 형태로 구현할 수 있다.

다만, 다양한 형태의 가스를 하나의 장치를 통해 처리할 수 있도록 하기 위해서 영하 150℃ 정도까지 냉각시킬 수 있도록 구현하는 것이 바람직하며, 본 발명을 이루는 각각의 구성요소는 이러한 냉각온도에서도 정상적으로 작동할 수 있도록 구현하여야 한다.

본 발명의 구성요소인 상기 진공부여수단(30)은 가스통위치공간(11)과 연결된 진공펌프(31)를 갖는 형태로서 이미 다양한 산업분야에 사용되고 있는 공지기술을 적용하여 다양한 형태로 구현할 수 있다.

본 발명은 가스통(1)에 체결되어 있는 분리대상 밸브(2)를 새로운 설치대상 밸브(3)로 안전하게 교체하려는 것이다.

따라서 본 발명에서는 가스통위치공간(11)에 투입된 가스통(1)이 움직이지 않도록 잡아주는 가스통고정수단을 갖는다.

즉, 가스통으로부터 분리대상 밸브(2)를 분리하거나 새로운 설치대상 밸 브(3)를 설치할 수 있도록 하기 위해서는 가스통(1)이 움직이지 않고 분리대상 밸브(2)나 설치대상 밸브(3)만이 회전되어야 하므로 가스통고정수단이 구비되는 것이다.

이러한 가스통고정수단은 다양한 형태로 구현될 수 있다.

구체적으로 설명하면 도 1 및 도 2에서와 같이 가스통(1)의 측면을 가압하여 잡아주는 측면클램프(41)와 가스통의 하부를 받쳐주는 하부받침소켓(42)을 갖는 형태로 구현할 수 있다.

또, 도 1의 측면클램프(41)만을 갖는 형태로 구현할 수도 있다.

도 1 및 도 2의 측면클램프(41)는 볼스크류축(43)의 회전에 의해 마주하는 2개의 가압판(44)이 마주하는 방향으로 이동되어 가스통(1)을 가압하거나 상호 반대방향으로 이동되어 가스통(1)을 가압하는 힘이 해제되도록 구현되어 있다.

또, 볼스크류축(43)이 전방과 후방에 위치되어 있는데 전방의 볼스크류축이 핸들(45)에 의해 회전되면 후방의 볼스크류축이 체인을 통해 동력을 전달받아 함께 회전하도록 되어 있다.

도 1의 측면클램프(41)는 가이드를 따라 상, 하 이동이 가능하도록 되어 있어 다양한 형태의 가스통을 안정적으로 고정할 수 있도록 되어 있다.

그러나 측면클램프(41)가 상, 하로 이동되는 것보다는 하부받침소켓(42)이 상, 하 이동 가능하여 가스통의 길이에 관계없이 안정적으로 가스통을 받쳐주고 고정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.(도시하지 않음)

물론, 최적의 조건은 측면클램프(41)와 하부받침소켓(42)이 모두 상, 하 이 동 가능하도록 구현하는 것이다.

본 발명은 가스통에 체결되어 있는 분리대상 밸브(2)를 분리한 후 그 자리에 설치대상 밸브(3)를 설치하려는 것이다.

그런데 분리대상 밸브(2)를 분리하고 설치대상 밸브(3)를 설치하는 과정에서 가스통위치공간(11)을 개방할 수 없으며, 진공상태에서 작업이 이루어져야 한다.

따라서 본 발명은 가스통위치공간(11)에 위치된 가스통으로부터 분리되는 분리대상 밸브(2)를 잡아서 위치를 이동시킬 수 있고, 새로 설치하려는 설치대상 밸브(3)를 잡아서 분리대상 밸브(2)가 체결되어 있던 위치로 이동시켜 놓을 수 있는 밸브위치변경수단(50)이 요구된다.

이러한 밸브위치변경수단(50)은 분리대상 밸브(2)와 설치대상 밸브(3)를 잡을 수 있는 밸브클램프(51)를 갖는다.

또, 밸브클램프(51)를 움직이는 운동력전달기구(52)를 갖는다.

그런데 작업자가 가스에 노출되지 않아야 하므로 밸브클램프(51)의 움직임은 가스통위치공간(11)의 외측에서 제어 가능하도록 되어 있어야 한다.

도면에서의 밸브클램프(51)는 분리대상 밸브(2) 및 설치대상 밸브(3)와 함께 움직이도록 되어 있는 분리밸브용렌치(61) 및 설치밸브용렌치(62)가 삽입되는 고정홀(53)을 갖되 이 고정홀(53)에는 고무(54)가 설치되어 있어 삽입된 분리밸브용렌치(61)와 설치밸브용렌치(62)가 고무(54)에 의해 압박되어 고정홀(53) 내에서 회전은 가능하지만 이탈이 되지 않도록 잡아주는 형태로 구현되어 있다.

도면에서의 운동력전달기구(52)는 상부가 가스통위치공간(11)의 외측으로 돌 출되어 있고 하부가 가스통위치공간(11)에 위치되어 있으며 밸브클램프(51)와 연결되어 있는 회전축(55)을 갖는 형태로 구현되어 있다.

또, 이 회전축(55)의 회전은 상부에 연결된 핸들(56)에 의해 이루어지도록 되어 있다.

도면에서와 같은 구조외에도 가스통위치공간(11)에 인간의 팔과 같은 역할을 하는 로봇을 위치시키고 이 로봇의 동작 제어가 가스통위치공간(11)의 외측에서 이루어지도록 구현할 수도 있다.(도시하지 않음)

이러한 로봇은 현재의 로봇기술로 충분히 구현 가능하지만 이는 상당한 비용의 상승을 가져와 제조원가의 상승을 불러오는 단점이 있다.

본 발명에는 분리대상 밸브(2)를 분리하고 새로운 설치대상 밸브(3)를 설치할 수 있는 밸브분리설치수단(60)이 구비되어야 한다.

또, 작업자의 안전을 위해 밸브분리설치수단(60)의 움직임을 가스통위치공간(11)의 외측에서 제어할 수 있도록 구현해야 한다.

이러한 밸브분리설치수단(60)은, 가스통(1)에 체결되어 있는 분리대상 밸브(2)를 회전시켜 분리할 수 있고, 설치대상 밸브(3)가 분리대상 밸브(2)의 체결되었던 위치에 놓인 상태에서 설치대상 밸브(3)를 회전시켜 설치대상 밸브(3)를 가스통(1)에 체결할 수 있는 다양한 형태로 구현 가능하다.

이러한 밸브분리설치수단(60)도 인간의 팔과 같은 작용을 하는 로봇의 형태로 구현할 수 있는데 이러한 로봇 역시 상당한 비용의 상승을 가져와 제조원가의 상승을 불러오는 단점이 있다.

이러한 이유로 본 발명에서는 도 4 내지 도 8와 같이 회전과 동시에 직선운동을 하는 축을 가지는 저렴하고 경제적인 방식을 제공한다.

도 4의 밸브분리설치수단(60)은 분리밸브용렌치(61), 설치밸브용렌치(62), 웜휠(63), 웜형성축(64)으로 구현되어 있다.

도 4의 분리밸브용렌치(61)는 분리대상 밸브(2)를 감싸고 있어 회전력을 전달받으면 분리대상 밸브(2)가 함께 회전하도록 되어 있고, 상부에 각형홈(61a)(예 : 육각렌치홈과 같은)이 깊게 형성되어 있다.

또, 설치밸브용렌치(62)는 설치대상 밸브(3)를 감싸 회전력을 전달받으면 설치대상 밸브(3)가 함께 회전하도록 되어 있고, 상부에 각형홈(62a)(예 : 육각렌치홈과 같은)이 형성되어 있다.

또, 웜휠(63)은 운동력을 전달받아 회전 하도록 되어 있다.

또, 웜형성축(64)은 상부에 웜휠(63)과 맞물려 회전되도록 웜이 형성되어 있어 웜휠(63)에 의해 회전되면서 상, 하 이동이 가능하도록 되어 있고, 하부에는 분리밸브용렌치(61)와 설치밸브용렌치(62)의 각형홈(61a, 62a)에 삽입되어 웜휠(63)에 의해 회전시 분리밸브용렌치(61)와 설치밸브용렌치(62)가 함께 회전하도록 하는 각형돌기(64a)(예 : 육각렌치와 같은)가 형성되어 있다.

또, 웜형성축(64)의 각형돌기(64a)가 각형홈(61a, 62a)에 삽입되거나 이탈되도록 웜형성축(64)을 실린더(65)를 통해 상, 하 이동시킬 수 있도록 되어 있다.

즉, 도 4에서는 웜휠(63)이 회전과 동시에 전진 또는 후진하기 때문에 분리대상 밸브(2)나 설치대상 밸브(3)를 회전시킴으로써 분리대상 밸브(2)나 설치대상 밸브(3)가 회전되는 동시에 상, 하로 이동되는 것에 대응할 수 있는 것이다.

도 4에서는 실린더(65)를 사용하여 웜형성축(64)을 상, 하 이동시킬 수 있도록 되어 있지만 인력에 의해 웜형성축(64)이 상, 하 이동되도록 구현할 수도 있다.

한편, 본 발명에 있어서 가스통에서 분리대상 밸브(2)를 분리하고 설치대상 밸브(3)를 설치하는 과정에서 가스의 누출이 발생할 수 있으므로 이러한 누출 가스를 중화시켜 독성을 제거할 수 있는 수단을 별도로 더 구비하는 것이 바람직하다.

이러한 이유로 본 발명에서는 중화제저장탱크(71)와 분사노즐(72)과 중화제제어밸브(73)를 갖는 구조를 제시한다.

중화제저장탱크(71)는 가스통에 담겨있는 가스를 중화시켜 독성을 제거할 수 있는 중화제가 저장되어 있는 것이다.

또, 분사노즐(72)은 중화제저장탱크(71)에 저장된 중화제를 밀폐케이스(10)의 내부에 분사할 수 있도록 관로를 통해 중화제저장탱크(71)와 연결되어 있는 것이다.

또, 중화제제어밸브(73)는 중화제저장탱크(71)에 저장된 중화제가 분사노즐(72)을 통해 분사되거나 분사되지 않도록 하는 것을 제어할 수 있는 것이다.

중화제의 분사 여부는 자동으로 이루어지도록 할 수도 있지만 가스통위치공간(11) 외측에서의 제어에 의해 선택적으로 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

중화제는 가스의 독성이 강력하여 인체에 심각한 위험을 초래하는 경우에는 반드시 필요하다 할 것이다.

그러나 독성이 강력하지 않은 가스의 경우는 굳이 중화제가 아니라 희석제를 통해 가스를 희석하는 것만으로도 충분하다.

이러한 경우를 위해서, 가스통에 담겨있는 가스를 희석하여 독성을 줄일 수 있는 희석제가 저장되어 있는 희석제저장탱크와;

희석제저장탱크에 저장된 희석제를 밀폐케이스의 내부에 분사할 수 있도록 관로를 통해 희석제저장탱크와 연결되어 있는 분사노즐과;

희석제저장탱크에 저장된 희석제가 분사노즐을 통해 분사되거나 분사되지 않도록 하는 것을 제어할 수 있는 희석제제어밸브;를 구비하는 것만으로도 충분하다.

상기와 같이 중화제나 희석제를 가스통위치공간(11)에 분사하도록 된 구성에서는 분사노즐을 통해 분사된 중화제나 희석제가 가스통위치공간(11)의 외측으로 배출되도록 가스통위치공간(11)과 연결된 배수관(81)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

이러한 경우 상기 배수관(81)을 선택적으로 차단하여 가스통위치공간(11)이 밀폐될 수 있도록 하는 배수관제어밸브(82)가 더 구비되어야 한다.

이하, 본 발명의 작용을 첨부된 도면을 사용하여 설명한다.

밀폐케이스(10)의 개폐문(12)을 열어 가스통위치공간(11)을 개방한 상태에서 가스통(1)을 가스통위치공간(11)에 투입한 후 가스통고정수단을 통해 고정한다.

이때의 과정을 구체적으로 설명하면 가스통을 투입하기 전에 측면클램프(41) 를 상부로 최대한 이동시킨 상태에서 가스통(1)을 하부받침소켓(42)에 올려놓는다.

하부받침소켓(42)에 가스(1)통이 올려진 상태에서 측면클램프(41)를 내려 가스통의 측면을 가압하는데 측면클램프(41)에 의해 가스통(1)이 고정되면 가스통(1)의 중심이 자연스럽게 정상작동을 위한 위치에 놓이게 된다.

이와 같이 고정된 가스통(1)의 분리대상 밸브(2)에 분리밸브용렌치(61)를 결합하고 분리밸브용렌치(61)를 밸브위치변경수단(50)의 밸브크램프(51)에 형성된 고정홀(53)에 끼워 고정한다.

또, 새로운 설치대상 밸브(3)에 설치밸브용렌치(62)를 결합하고 밸브위치변경수단(50)의 또 다른 고정홀(53)에 삽입하여 고정한다.

고정홀(53)에 삽입된 분리밸브용렌치(61) 및 설치밸브용렌치(62)는 고무(54)에 의해 압박되어 이탈은 방지되지만 고정홀(53) 내에서 회전은 가능한 상태가 된다.

상기 과정을 통해 도 1과 같이 된 상태에서 개폐문(12)을 닫아 가스통위치공간(11)이 밀폐상태가 되도록 한 후 진공부여수단(30)을 통해 가스통위치공간(11)이 진공상태가 되도록 한다.

또, 냉각기(20)를 통해 가스통(1)을 냉각시켜 가스통(1) 내부의 가스가 응축되도록 한다.

이러한 상태에서 밸브설치수단의 웜형성축(64)에 형성된 각형돌기(64a)돌기가 분리밸브용렌치(61)의 각형홈(61a)에 삽입되도록 웜형성축(64)을 아래로 이동시킨다.

이를 통해 도 4와 같은 상태가 되면 웜휠(63)을 회전시킨다.

웜휠(63)의 회전으로 인하여 웜형성축(64)이 회전과 동시에 상부로 이동하게 되므로 분리대상 밸브(2)를 회전시킬 수 있는 동시에 분리대상 밸브(2)가 분리되면서 상부로 이동되는 것에 대응할 수 있다.

이와 같이 분리대상 밸브(2)를 분리한 후 설치대상 밸브(3)의 설치를 위해 실린더(65)를 작동시켜 웜형성축(64)이 상부로 이동되도록 하여 도 5와 같이 각형돌기(64a)가 각형홈(61a)에서 이탈되도록 한다.

이때 웜형성축(64)이 상부로 이동되면 웜휠(63)도 회전되기 때문에 웜형성축(64)을 상부로 원활하게 이동시킬 수 있다.

도 5와 같은 상태에서 밸브위치변경수단(50)의 회전축(55)이 회전되도록 하여 분리대상 밸브(2)가 이동되고 그 자리에 설치대상 밸브(3)가 위치되도록 한다.

이러한 상태에서 실린더(65)축이 하강되도록 하고 웜형성축(64)의 각형돌기(64a)가 설치밸브용렌치(62)의 각형홈(62a)에 삽입되도록 하여 도 6과 같은 상태가 되도록 한다.

이때 웜형성축(64)이 아래로 이동하면 웜휠(63)도 원활하게 회전되기 때문에 웜형성축(64)의 이동이 가능한 것이다.

이와 같이 각형돌기(64a)가 각형홈(62a)에 삽입된 상태에서 웜휠(63)을 회전시키면 설치밸브용렌치(62)가 회전되면서 하강하고 이로 인하여 설치대상 밸브(3)도 하강되기 때문에 설치대상 밸브(3)를 원활하게 설치할 수 있다.

상기와 같은 분리대상 밸브(2)의 분리과정 및 설치대상 밸브(3)의 설치과정 을 작업자가 투시창(13)을 통해 육안으로 확인하면서 작업을 진행시킬 수 있다.

설치대상 밸브(3)의 설치가 완료되면 중화제나 희석제를 분사하고 진공상태를 해제하며, 냉각을 종료한 후 가스통위치공간(11)에서 가스통(1)을 꺼내어 작업을 완료한다.

미설명 부호 14와 15는 밀폐를 위한 패킹이다.

본 발명의 가스통 밸브 교체장치는, 가스통위치공간에 부식이 심한 가스통을 움직이지 않게 고정시켜 놓을 수 있고, 가스통위치공간을 밀폐시킨 후 가스통위치공간이 진공상태가 되도록 할 수 있으며, 가스통 내의 가스가 냉각에 의해 응축되도록 한 후 분리대상 밸브를 분리하고 새로운 분리대상 밸브를 설치할 수 있되 작업자가 가스통위치공간의 외측에서 작업을 진행할 수 있어 가스의 누출의 최소화하면서 밸브의 교체 작업을 안전하게 진행할 수 있는 특징이 있다.

Claims

가스통이 투입되어 위치되는 가스통위치공간을 가지며, 선택적으로 가스통위치공간이 개방되거나 밀폐되도록 개폐 가능한 개폐문을 갖는 밀폐케이스와;

상기 가스통위치공간에 투입된 가스통이 움직이지 않도록 잡아주는 가스통고정수단과;

상기 가스통위치공간에 투입된 가스통을 냉각시켜 가스통 내부에 존재하는 가스가 응축되도록 하는 냉각기와;

상기 가스통위치공간과 연결된 진공펌프를 가짐으로써 선택적으로 가스통위치공간이 진공상태가 되도록 할 수 있는 진공부여수단과;

상기 가스통위치공간에 위치된 가스통으로부터 분리되는 분리대상 밸브를 잡아서 위치를 이동시킬 수 있고, 새로 설치하려는 설치대상 밸브를 잡아서 분리대상 밸브가 체결되어 있던 위치로 이동시켜 놓을 수 있게 분리대상 밸브와 설치대상 밸브를 잡을 수 있는 밸브클램프를 가지며 이 밸브클램프를 움직이는 운동력전달기구를 갖되 가스통위치공간의 외측에서 밸브클램프의 움직임을 제어 가능하도록 되어 있는 밸브위치변경수단과;

상기 가스통에 체결되어 있는 분리대상 밸브를 회전시켜 분리할 수 있도록 되어 있고, 설치대상 밸브를 분리대상 밸브가 체결되어 있던 위치에 놓은 상태에서 설치대상 밸브를 회전시켜 설치대상밸브를 가스통에 체결할 수 있도록 되어 있되 가스통위치공간의 외측에서 움직임을 제어할 수 있도록 되어 있는 밸브분리설치수 단;을 포함하여 구성된, 밀폐상태에서 가스통의 밸브를 교체하는 장치.
제 1항에 있어서,

상기 가스통에 담겨있는 가스를 중화시켜 독성을 제거할 수 있는 중화제가 저장되어 있는 중화제저장탱크와;

상기 중화제저장탱크에 저장된 중화제를 밀폐케이스의 내부에 분사할 수 있도록 관로를 통해 중화제저장탱크와 연결되어 있는 분사노즐과;

상기 중화제저장탱크에 저장된 중화제가 분사노즐을 통해 분사되거나 분사되지 않도록 하는 것을 제어할 수 있는 중화제제어밸브;가 더 구비된 것을 특징으로 하는, 밀폐상태에서 가스통의 밸브를 교체하는 장치.
제 1항에 있어서,

상기 가스통에 담겨있는 가스를 희석하여 독성을 줄일 수 있는 희석제가 저장되어 있는 희석제저장탱크와;

상기 희석제저장탱크에 저장된 희석제를 밀폐케이스의 내부에 분사할 수 있도록 관로를 통해 희석제저장탱크와 연결되어 있는 분사노즐과;

상기 희석제저장탱크에 저장된 희석제가 분사노즐을 통해 분사되거나 분사되지 않도록 하는 것을 제어할 수 있는 희석제제어밸브;가 더 구비된 것을 특징으로 하는, 밀폐상태에서 가스통의 밸브를 교체하는 장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가스통고정수단은 가스통의 측면을 가압하여 잡아주는 측면클램프와;

상기 가스통의 하부를 받쳐주도록 되어 있고, 상, 하 이동이 가능하도록 되어 있는 하부받침소켓;으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 밀폐상태에서 가스통의 밸브를 교체하는 장치.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,

상기 분사노즐을 통해 분사된 중화제나 희석제가 가스통위치공간의 외측으로 배출되도록 가스통위치공간과 연결된 배수관과;

상기 배수관을 선택적으로 차단하여 가스통위치공간이 밀폐될 수 있도록 하는 배수관제어밸브;가 더 구비된 것을 특징으로 하는, 밀폐상태에서 가스통의 밸브를 교체하는 장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 밸브위치변경수단의 밸브클램프는 분리대상 밸브 및 설치대상 밸브와 함께 움직이도록 되어 있는 물체가 삽입되는 고정홀을 갖되 이 고정홀에는 고무가 설치되어 있어 삽입된 물체가 고무에 의해 압박되어 고정홀 내에서 회전은 가능하지만 이탈이 되지 않도록 되어 있고,

운동력전달기구는 상부가 가스통위치공간의 외측으로 돌출되어 있고 하부가 가스통위치공간에 위치되어 있으며 밸브클램프와 연결되어 있는 회전축을 가지고 있어 회전축의 회전에 의해 분리대상 밸브 및 설치대상 밸브를 이동시켜 놓을 수 있도록 된 것을 특징으로 하는, 밀폐상태에서 가스통의 밸브를 교체하는 장치.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 밸브분리설치수단은 분리대상 밸브를 감싸 회전력을 전달받으면 분리대상 밸브가 함께 회전하도록 되어 있고, 상부에 각형홈이 형성되어 있는 분리밸브용렌치와;

상기 설치대상 밸브를 감싸 회전력을 전달받으면 설치대상 밸브가 함께 회전하도록 되어 있고, 상부에 각형홈이 형성되어 있는 설치밸브용렌치와;

운동력을 전달받아 회전 가능하도록 된 웜휠과;

상부에는 웜휠과 맞물려 회전되도록 웜이 형성되어 있어 웜휠에 의해 회전되면서 상, 하 이동이 가능하도록 되어 있고, 하부에는 상기 분리밸브용렌치와 설치밸브용렌치의 각형홈에 삽입되어 웜휠에 의해 회전시 분리밸브용렌치와 설치밸브용렌치가 함께 회전하도록 하는 각형돌기가 형성되어 있는 웜형성축;을 포함하여 구 성되어 있되 상기 웜형성축의 각형돌기가 각형홈에 삽입되거나 이탈되도록 웜형성축을 상, 하로 이동시킬 수 있도록 된 것을 특징으로 하는, 밀폐상태에서 가스통의 밸브를 교체하는 장치.
가스통의 밸브를 교체하는 방법에 있어서,

가스통이 투입되는 가스통위치공간이 진공상태가 될 수 있도록 밀폐가능한 밀폐케이스의 가스통위치공간에 가스통을 위치시키되 가스통고정수단을 통해 가스통이 움직이지 않도록 고정하고, 진공부여수단을 통해 가스통위치공간이 진공상태가 되도록 하며, 냉각기를 통해 가스통을 냉각시켜 가스통 내부의 가스가 응축되도록 하고, 밸브분리설치수단을 통해 분리대상 밸브를 회전시켜 가스통으로부터 분리대상밸브를 분리한 후 위치변경수단을 통해 분리대상 밸브를 이동시키고 새로 설치하려는 설치대상 밸브를 분리대상 밸브가 체결되어 있던 위치로 이동시켜 놓은 상태에서 밸브분리설치수단을 통해 설치대상 밸브를 회전시켜 설치대상 밸브를 가스통에 체결하는 것을 특징으로 하는, 밀폐상태에서 가스통의 밸브를 교체하는 방법.