KR100865530B1 - 압력용기 내압팽창검사 시스템의 불순물 제거 및압력전달장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압력용기 내압팽창검사 중 수조식과 비수조식 시스템의 압력전달 방법 및 구조와 원리에 관한 것이다. 본 발명은 용기에 직접적으로 물을 보충하고 압력을 전달할 수 있는 구조의 관과, 관을 상하 이동할 수 있는 장치와/용기속의 공기나 가스 기포 유분 등의 불순물을 방출할 수 있는 구조의 배출구부재와/용기를 체결하고 기밀을 유지하기 위한 피스톤, 척, 하우징 등의 부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명은 검사를 하기 위한 피검사물에 물을 채우거나 검사의 효율성을 높이기 위해 1차로 물이 채워진 피검사물에 물을 보충시킬 시에 용기 내부나 하우징 내부 등에 공기나 가스 기포 유분 등이 잔류하게 되는데, 이를 완전히 제거하게 되며 특히 비수조식에서는 용기 속에 압축된 압축수의 양을 측정하는 관계로 공기나 기포를 완전히 제거하지 못하면 공기나 기포의 압축률에 의해 압축수의 양이 현저히 다르게 된다. 이에 현재 특허된 비수조식 시스템으로 검사 시에 수조식 대비하여 용기의 불량률이 30~40% 증가하는 원인이 용기의 순수한 불량률이 아닌 시스템의 결함으로 인한 : 바로 공기나 기포 유분 등을 완전히 제거하지 못하는데서 비롯됨을 알 수 있다. 본 발명은 이러한 점들을 완전히 해소함으로서 정확한 검사가 이루어짐은 물론이고 공기나 가스 기포 유분 등을 제거하는 시간도 일약 단축하는 효과를 제공하게 된다.

내압팽창검사, 비수조식, 피스톤, 척, 하우징

Description

압력용기 내압팽창검사 시스템의 불순물 제거 및 압력전달장치{a pressure inspection system for pressure impurities removal and pressure apparatus}

본 발명은 압력용기 내압팽창검사의 수조식 및 비수조식 시스템의 압력 전달 방법 및 구조에 관한 것으로, 특히 비수조식 시스템의 핵심이라고 할 수 있는 피검사물과 하우징 내부의 공기,가스,기포 및 유분 등의 불순물을 제거함은 물론 검사 시간이 단축되도록 구성한 것이다.

일반적으로 압력용기는 안전성을 확보하기 위하여 제조 및 사용 과정에서 내압팽창검사를 하게 되는데, 이러한 내압팽창검사 방법에는 수조식과 비수조식으로 나누어지게 된다. 이전에는 수조식을 주로 사용하여 왔으나 근래에는 비수조식도 사용가능토록 법령화되면서 국내에서 비수조식이 개발되어 보급 단계에 있으나, 수조식에 비해 검사 오차가 심하여 실제로 불량이 아닌 용기가 시스템의 오차에 의해 불합격되는 사례가 자주 발생하고 있는 실정이다.

이러한 내압팽창검사는 피검사물의 내부에 규정된 압력을 가한 상태의 용량증가율(전증가량)에 대하여 압력을 제거한 후의 용량 증가량(항구 증가량)을 백분율로 계산하여 규정된 비율의 용기만을 합격시키는 시험방법으로서, 수조식은 용기 에 물을 가득 채운 후 검사용 지그를 결합시켜 수조 속에 투입하고, 수조와 수조의 뚜껑을 밀폐시킨 후 수조에 물을 가득 채워 기포를 제거한 다음 검사 측정부를 배관으로 연결하여 영점을 잡고, 결합된 용기에 별도의 가압 라인을 통하여 규정된 압력까지 가압하게 된다. 이때 압력을 받은 용기는 소성 변형에 의해 체적이 늘어나게 되고 그 늘어난 체적만큼 수조와 연결된 배관 라인을 통하여 측정부로 물이 이동하여 측정부의 물이 증가함을 알 수 있다.

압력을 가한 후 규정된 시간(소성 변형이 안정되는 시간)이 지나면 그 증가한 양을 측정하여 전 증가량을 구한 후 용기에 가했던 압력을 제거하면 체적이 늘어난 용기는 원래 상태로 복귀하게 되고(측정부의 물은 감소), 이때 압력에 의해 용기는 소성 변형을 일으켜 본래의 용기 체적대로 되돌아가지 못하는 소성 변형 양이 남아있게 된다.

압력을 제거한 다음 규정된 시간(소성 변형이 안정되는 시간)경과 후 이때 남아있는 양을 측정하여 항구증가량을 구한다. 즉, 항구 증가율은 전 증가량에 대한 항구 증가량의 백분율로 표시하며 항구 증가율은 용기속 내용물, 용기사용 횟수, 기간 또는 환경 조건(부식정도)에 따라 각기 다르므로 용기 용도마다 허용 항구 증가율(기준치)은 다르다.

이와 같은 수조식은 장치물이 복잡하여 설치 유지비가 많이 들며 수조 속에 투입시 안정성 문제, 검사 시간 지연 등의 많은 문제점이 대두 되고 있는 실정이다.

이에 비수조식이 개발되어 특허 등록되어 있으나, 초기 단계라 많은 시행착 오를 겪고 있는 현실이며, 실제 제품화되어 검사소에 설치된 일부 메이커의 기계는 수조식에 비해 검사의 오차가 3-40% 증가하는 비현실적인 사례도 일어나고 있는 점들은 비수조식으로서의 구조적인 문제점 및 아주 원론적이고 기초적인 문제를 해결하지 못함에서 비롯된 기술적인 사상이라 할 것이다. 비수조식은 피검사물에 규정된 수압을 가하여 용기 속에 압입된 순수한 물의 양을 수온대비 압축률을 적용하여 체적을 구함에 있어서 비수조식의 기본은 피검사물의 내부나, 피검사물을 연결하는 연결구와 압력을 전달하는 배관라인 속의 공기,가스,기포,유분 등의 불순물을 완전히 제거함을 기초로 하여야 할 것이다.

용기 내부나 연결구, 배관라인 속에 공기나 기포가 존재하게 되면 공기나 기포는 압축성 물질의 조건에 의해 압축이 발생하게 되고 실제 비압축성인 물이 가득 채워져 있어야 할 공간에 공기나 기포가 존재함으로써 압축이 이루어지게 되고 압축된 양만큼 압입수의 양은 더 공급되어 진다. 이러한 기초사실을 두고 볼 때 종전의 기술력은 가공이 복잡하고 불필요한 작업들이 너무 많으며 구조나 실행 방법 면에서도 비수조식으로서의 기술적인 문제점들이 많이 노출되어 있으며 사실상 현실성에 부적합한 시스템이다.

다음은 본 출원의 발명자가 개발하여 등록된 특허 등록 10-0714160의 구조나, 방법 등의 문제점을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 압력용기 내압팽창검사 비수조식 시스템을 도시한 구성도이다.

도시된 바와 같이, 용기(100)와 하우징(200)을 결합한 후, 먼저 용기(100) 내부에 물을 가득 채우게 되는데 연결구인 하우징(200)의 인라인(110)과 외벽(210) 을 따라 하부구멍(230)을 통하여 하우징(200) 내부로 물이 공급되게 되고, 이 공급된 물이 다시 용기(100)를 체결하는 척(360)과 기밀을 유지하는 씰링패드(150)의 내부공간과 용기의 랙크링 사이를 통하여 용기 속으로 물이 공급됨과 동시에 같은 공간으로 용기 속에 남아 있는 공기나 가스,기포,유분 등의 불순물이 배출될 수 있는 구조임을 알 수 있다.

여기서 일반적인 내용적이 크고 주입구가 작은 빈 용기를 물속에 수직으로 담그면 용기 속의 공기 압력에 의하여 물이 잘 채워지지 않음을 알 수 있다. 이와 같은 원리에 의해 논해보면, 1차로 하우징 내부에 공급된 물은 좁은 공간을 통하여 용기 속에 주입이 되면서 동시에 공기나 가스,기포,유분 등의 불순물이 같은 공간으로 빠져나오게 되는바, 용기 속에 물이 주입되기도 전에 공급되는 수압에 의해 하우징(200) 내부에 먼저 물이 채워지게 되고 상부구멍(240), 수직구멍(250)을 통하여 외벽라인(210)의 라인을 따라 아웃라인(120)을 통해 오버플로 되면서 수위를 감지하여 물의 공급 밸브는 닫히게 된다.

살펴 보건대 이러한 구조와 원리로서 용기 속에 물을 가득 채우고자 한다면 하우징 내부의 공간에 물이 고이지 않을 정도의 양을 흘러 보내야만 용기 내부의 공기나 가스 기포가 치환되면서 물이 채워짐을 알 수 있을 것이다.

이렇게 하여 물을 채우고 공기나 기포를 제거하는 방법은 시간적으로 불가능 할 것이며 더욱이 상기 특허에서는 인라인에 급수부나 정압펌프를 이용하여 물을 공급하는바 압력에 의해 공급되는 물의 속도를 감안하여 볼 때 용기속의 공기 가스 기포 제거는 불가능함을 알 수 있다.

또한, 하우징의 중간부위에 있는 수직구멍(250)은 하우징(200) 내부에 물이 찰 때의 공기나 기포를 배출하기 위하여 피스톤링(330)의 최대 근접 위치에 뚫게 되나 용기를 체결시킬 때 척(360)이 내려가서 랙크링(밸브가 잠겨지는 부분) 하단에 위치하게 되는데, 여기서 랙크링의 길이 편차에 의해 길면 피스톤링이 구멍 하부로 내려오면서 상기 배출구의 구멍을 막거나 지나쳐 공기나 기포가 빠져나가지 못하고 그대로 존재하게 되고, 짧으면 상기 구멍위치보다 위에 위치하여 구멍과 피스톤링 사이의 공간만큼 공기나 기포가 배출되지 못하고 존재함을 알 수 있을 것이다.

이러한 단점 외에도 종래 비수조식 압력용기 내압시험 시스템은 하우징의 외벽면에 구멍을 뚫고, 내부와 연통되게 구멍을 뚫고 막는 등의 가공상의 난이도가 높을뿐 아니라 여러 공정을 거쳐야 하는 등으로 인해 비용발생이 많고, 변형의 원인을 제공하고 있으며, 하우징 내부의 구멍은 피스톤(320)이 상하 왕복운동을 하게 됨에 있어서 구멍위치를 지날 때 피스톤링을 손상케 하는 문제점이 발생하고 있음을 알 수 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로, 본 발명은 용기 내부에 물을 채울 때 공기나 기포를 완전히 제거할 수 있는 구조로서 비수조식의 기본 조건인 공기 및 가스,기포, 유분 등의 불순물을 완전히 제거하여 검사의 신뢰성을 확보하게 됨은 물론이고, 설치 및 설비비를 대폭 줄이게 됨과 동시에 유지관리도 편리하여 유지비가 거의 들지 않으며, 검사시간이 대폭 줄어들게 되는 목적을 갖는 압력용기 내압팽창검사 시스템의 불순물 제거 및 압력전달장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 과제 해결 수단은 급수부나 펌프로부터 수압을 유지하여 하우징의 하부에 체결되는 피검사물 내부로 물이 공급되고, 입구포트, 출구포트가 구비된 가압실린더로써 압력을 가하게 되는 압력용기 내압팽창검사 시스템에 있어서, 상기 하우징의 플레이트 상부에 구비된 실린더에 의해 상하로 이동 가능하게 구비되고, 하부 영역이 상기 하우징 내부에 위치되며, 수직공이 관통 형성되고, 상부 영역에 수직공과 연통되게 배출공이 관통 형성되어 아웃라인이 연결되는 배출구관과; 상기 배출구관 상부 영역에 결합되는 상하이동부재와; 상기 상하이동부재에 상부가 체결 고정되고, 상기 배출구관의 수직공에 이동 가능하게 되어 하강시 하부가 피검사물 내부에 위치되고, 인라인을 통하여 물이 공급되는 물공급공이 형성되며, 상기 상하이동부재 상부의 상부실린더부재에 의해 상하로 이동되어 피검사물 내부로 물을 공급하기 위한 주입구관으로 구성되어 피검사물 내부로 물이 직접 공급되고, 물의 공급 수위로 인해 발생하는 압력에 의해 자연적으로 불순물(공기나 가스, 기포, 유분)을 배출하기 위한 피검사물 장착지그; 및 저수조에 연결되어 물을 공급하기 위한 흡입구와; 상기 흡입구에 물 공급라인으로 연결되어 물에 포함된 이물질 및 공기를 제거하기 위한 라인필터와; 상기 라인필터를 통하여 필터링 된 물을 상기 가압실린더로 공급하기 위해 라인필터와 가압실린더의 입구포트 사이에 연결된 물 배출라인과; 상기 가압실린더의 출구포트와 상기 피검사물 장착지그의 인라인 사이에 연결되어 물을 상기 피검사물 내부로 유입하기 위한 물 유입라인으로 이루어져 배관라인 상에 기포나 이물질 유입을 차단하여 상기 피검사물 내부로 기포나 이물질이 제거된 물을 공급하기 위한 기포발생방지수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 비수조식에서의 기본적인 피검사물의 내부와 하우징과, 배관 내부의 공기나 가스,기포,유분 등의 불순물을 완전히 제거함으로써 검사의 신뢰성과 정확성을 제공하게 되고, 간단한 장치물에 의해 제공되는바 설비비가 저렴하고 유지보수가 간편함은 물론이며, 불순물을 제거하기 위한 플로챠트상의 동작도 간단하여 검사 시간이 대폭 줄어들어 기술력의 진보성을 확립하게 되는 효과가 제공된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세 히 설명하면 다음과 같다.

도면중 도 2는 본 발명에 따른 압력용기 내압팽창검사 시스템의 불순물 제거 및 압력전달장치를 전체적으로 도시한 흐름도이고, 도 3은 본 발명에 따른 압력용기 내압팽창검사 시스템의 불순물 제거 및 압력전달장치를 도시한 구성도이며, 도 4는 도 3의 'A'부분에 대한 확대 단면도이고, 도 5는 도 4의 요부 확대 단면도이며, 도 6는 도 3의 'B'부분에 대한 확대 단면도이고, 도 7 및 도 8은 도 3의 'C'부분에 대한 확대 단면도이며, 도 9a,9b는 본 발명에 따른 압력용기 내압팽창 검사시스템의 불순물 제거 및 압력전달장치의 피검사물에 척이 체결되는 상태를 도시한 동작상태도이고, 도 9c,9d는 본 발명에 따른 압력용기 내압팽창 검사시스템의 불순물 제거 및 압력전달장치의 피검사물에 물이 채워지는 상태를 도시한 동작상태도 이며, 도 10은 본 발명에 따른 압력용기 내압팽창검사 시스템의 불순물 제거 및 압력전달장치의 기포제거수단의 구성도이다.

도 2 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 압력용기 내압팽창검사 시스템의 불순물 제거 및 압력전달장치는 피검사물(1)인 압력용기 내부로 물을 직접 공급하게 되고, 물의 공급 수위로 인해 발생하는 압력에 의해 자연적으로 공기나 가스,기포,유분 등의 불순물을 배출하기 위한 피검사물 장착지그(10)와; 피검사물(1)에 공급되는 물에 수압을 가하기 위한 가압실린더(80)와; 가압실린더(80)의 입구포트(86a) 또는 인라인(5) 전단부에 연결되어 배관상의 기포나 이물질 유입을 차단하기 위한 기포발생방지수단(A)으로 이루어진다.

상기 피검사물 장착지그(10)는 피검사물(1)이 결합되고, 상부의 플레이트(21)에 고정된 하우징(20)과; 플레이트(21) 상부에 구비된 실린더(23)에 의해 상하로 이동 가능하게 구비되고, 하부 영역이 하우징(20) 내부에 위치되며, 수직공(25a)이 관통 형성된 배출구관(25)과; 배출구관(25) 상부 영역에 결합되는 상하이동부재(40)와; 상하이동부재(40)에 상부가 체결 고정되고, 배출구관(25)의 수직공(25a)에 이동 가능하게 삽입되며, 하부가 피검사물(1) 내부로 위치되어 물이 공급되는 물공급공(58a)이 형성되고, 피검사물(1) 내부로 물을 공급하기 위한 주입구관(58)과; 상하이동부재(40) 상부에 구비되어 상하이동부재(40)와 주입구관(58)를 상하로 이동시키기 위한 상부실린더부재(60)로 이루어진다.

상기 하우징(20)은 하부에 연결구(22)가 분리 가능하게 체결되어 피검사물(1)의 랙크링(3)이 결합된다.

상기 배출구관(25) 하부에는 외주연에 피스톤링(32)이 삽입된 피스톤(30)이 체결 고정되어 하우징(20) 내주연에 밀착되고, 피스톤(30) 하부에는 고정구(34)가 체결 고정되며, 피스톤(30) 상부 중앙 영역에는 기밀패킹(36)이 삽입되어 배출구관(25) 하부와 기밀을 유지하게 되고, 배출구관(25)는 상기한 실린더(23)에 상하 이동하게 구비되어 실린더(23)의 로드 기능을 하게 된다.
이때, 고정구(34) 내부와 랙크링(3)에는 척(38)이 구비되는데, 이러한 척(38)은 중앙 영역에 주입구관(58) 외경이 끼워지는 삽입공(38a)이 관통 형성되고, 2등분으로 분리되며, 상하부에 자석을 매몰시켜 랙크링 내부 통과를 원활케 한다.

삭제

한편, 피스톤(30)의 피스톤링(32) 최하단부에 분출공(33)을 배출구관(25)의 배출공(25b)과 연통되게 형성함으로써 하우징(20)에 구멍을 뚫지 않고도 랙크링(3) 의 길이 편차에 대한 별도의 제약이 없어지게 되며, 하우징(20) 내부의 피스톤(30)이 어느 곳에 위치하더라도 공기나 가스,기포,유분 등의 불순물의 배출이 완벽하게이루어지는 것이다.

그리고, 배출구관(25)의 수직공(25a)과 척(38)의 삽입공(38a)을 관통하여 주입구관(58)이 삽입되어 피검사물(1) 내부로 물을 공급하게 된다.

이때, 주입구관(58)은 물이 공급되는 물공급공(58a)이 관통 형성되고, 상부가 배출구관(25)의 수직공(25a)을 관통하고, 하부가 척(38)의 삽입공(38a)을 관통하여 피검사물(1) 내부로 위치된다.

상기 상하이동부재(40)는 중앙 영역에 배출구관(25)의 상부 영역이 돌출되게 체결되는 하부나사공(41)이 형성되고, 하부나사공(41) 외주연에 다수의 하부조립공(42)이 관통 형성된 하부플레이트(44)와; 하부플레이트(44)의 하부조립공(42)에 동일한 높이로 하부가 고정된 다수의 가이드 바(46)와; 가이드 바(46) 상부가 고정되는 다수의 상부고정공(47)이 관통 형성된 상부플레이트(48)와; 가이드 바(46) 외주연에 상하로 이동 가능하게 삽입된 상하이동체(50)와; 상하이동체(50) 상부 중앙 영역에 하부가 체결 고정되고, 상부가 상부플레이트(48) 중앙 영역을 관통하여 상부플레이트(48) 상부에 입설된 상부실린더부재(60)에 상하로 이동 가능하게 삽입된 이동 로드(49)로 이루어진다.

상기 상하이동체(50)는 가이드 바(46) 외주연에 이동 가능하게 삽입되는 안내구(51)가 돌출되게 삽입되고, 이동 로드(49)가 상부 중앙 영역에 체결된 수평고정패드(52)와; 수평고정패드(52) 하부의 중앙 영역에 일체로 형성되어 주입구관(58)의 상부가 체결되는 주입관연결공(53)이 형성되고, 주입관연결공(53)과 수평으로 연통되게 물유입공(54)이 형성된 하부돌출부(55)로 이루어진다.
이때, 물유입공(54)에는 외부에서 물이 유입되는 인라인(5)이 연결되어 피검사물(1) 내부로 물을 유입시키게 된다. 그리고, 배출구관(25)의 상부 영역에는 배출구관(25)의 수직공(25a)과 수평으로 연통되게 물, 공기 및 가스,기포,유분 등의 불순물을 배출하기 배출공(25b)이 형성되고, 이 배출공(25b)에는 아웃라인(6)이 연결되어 물은 재사용이 가능하도록 배출되고, 공기 및 가스,기포 등의 불순물은 배출된다.
상기 상부실린더부재(60)는 상하이동부재(40)의 상부플레이트(48) 상부에 수직으로 고정된 상부실린더(62)와; 상부실린더(62)에 내장되고, 이동 로드(49)의 상부가 고정된 상부피스톤(64)으로 이루어져 주입구관(58)을 상하로 이동시키게 된다.

삭제

삭제

한편, 하부플레이트(44) 상부와 배출구관(25) 상부 사이에는 배출구관(25)과 주입구관(58)의 수밀을 유지하기 위한 수밀유지부재(70)가 구비된다.

상기 수밀유지부재(70)는 배출구관(25) 상부 영역에 나사 체결 고정되는 나사공(72a)이 형성되고, 하부플레이트(44)에 하부가 안착되는 패킹바디(72)와; 패킹바디(72)의 나사공(72a)에 배출구관(25) 상부와 근접되게 체결되고, 배출구관(25)상부에 단차지게 형성된 단차공(73)에 삽입되며, 주입구관(58) 외경이 이동 가능하게 삽입되는 관통공(74a)이 형성된 패킹홀더(74)와; 단차공(73)에 삽입되고, 패킹홀더(74) 하부에 밀착되는 패킹(76)으로 이루어진다.

상기 가압실린더(80)는 하부에 공압전용실린더(81)를 주동력원으로 하고, 상부에는 수압전용실린더(84)를 장착하여 출력단으로 하며, 출력의 크기는 공압전용실린더(81)의 단면적과 상부의 수압전용실린더(84)의 단면적에 의해 결정된다.

상기 공압전용실린더(81)는 내부에 공압으로 상하 또는 좌우로 왕복으로 이동되는 공압피스톤(82)이 내장된다.

상기 수압전용실린더(84)는 내부에 공압전용실린더(81)의 공압피스톤(82)과 연결되어 공압피스톤(82)과 동시에 상하 또는 좌우 및 왕복으로 이동되는 로드(85)와; 로드(85) 상단에 체결되어 수압전용실린더(84) 내경을 따라 상하 또는 좌우로 이동 가능하게 삽입되는 압축피스톤(86)으로 이루어진다.

상기 가압실린더(80)의 수압전용실린더(84) 상부에는 입,출구포트(86a)(86b) 및 리턴포트(86c)의 배관구조로 이루어진다.

상기 기포발생방지수단(A)은 수돗물 등이 저장되는 저수조 등에 연결되어 물을 공급하기 위한 흡입구(90)와; 흡입구(90)에 물 공급라인(91)으로 연결되어 물에 포함된 이물질 및 공기를 제거하기 위한 라인필터(93)와; 라인필터(93) 내부의 하부와 입구포트(86a) 사이에 연결된 물 배출라인(94)과; 출구포트(86b)와 인라인(5) 사이에 연결되는 물을 유입하기 위한 물 유입라인(95)으로 이루어진다.

이때, 물 공급라인(91)은 라인필터(93) 내측 상부에 상단이 위치되어 라인필터(93) 상부로 기포를 유입시켜 라인필터(93) 상부에 장착된 압빼기자동밸브(96)에 의해 주기적으로 압 빼기를 하거나 검사 중에 항상 오픈 하여 극소량이 리턴하는 구조의 배관라인을 형성하여 기포의 유입을 방지하게 된다.

그리고, 물 배출라인(94)은 그 하단이 라인필터(93) 하부에 위치되어 기포유입이 근본적으로 차단된다. 또한 리턴포토(86c)에는 물을 저수조로 리턴시키기 위한 리턴라인(97)이 연결된다.

한편, 물 공급라인(91), 물 유입라인(95) 및 리턴라인(97)에는 각 라인의 물을 공급 및 차단하기 위한 밸브(98a,98b,98c)가 각각 구비된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 압력용기 내압팽창검사 시스템의 동작상태를 설명하면 다음과 같다.

도 2에서와 같이 압력용기인 피검사물(1)에 피검사물 장착지그(1)를 구성하는 하우징(20)을 체결하여 피검사물(1) 내부에 물을 채운 다음, 피검사물(1)의 내부에 규정된 압력을 가한 상태의 용량증가율(전증가량)에 대하여 압력을 제거한 후의 용량 증가량(항구 증가량)을 백분율로 계산하여 규정된 비율의 용기만을 합격시키는 시험방법으로 검사를 실시하게 된다.

이와 같은 피검사물(1)에 대한 시험을 실시하기 위하여 피검사물(1)을 하우징(20)에 체결하는 과정을 살펴보면, 먼저 하우징(20) 하부의 연결구(22) 내부에 피검사물(1)의 랙 크링(3)을 결합시킨 다음, 플레이트(21) 상부에 구비된 실린더(23)를 동작시키면, 실린더(23)가 동작되어 이 실린더(23)에 연결된 배출구관(25)이 하방으로 이동하게 된다. 이와 동시에 배출구관(25) 상부 영역에 결합된 상하이동부재(40)와, 주입구관(58)과, 상부실린더부재(60)가 하방으로 이동하게 된다.

이에 따라 배출구관(25) 하부에 체결 고정된 피스톤(30)이 하우징(20) 내주 연을 따라 하방으로 이동하게 되고, 피스톤(30) 하부의 고정구(34) 내부와 랙크링(3)에 구비된 척(38)이 하방으로 이동하게 되어 헤드가 랙크링(3) 내부로 이동하게 된다.(도 9a,9b참조)

이러한 상태에서 하부실린더부재(60)를 동작시키면, 상하이동부재(40)의 상부플레이트(48) 상부에 수직으로 고정된 상부실린더(62)가 동작되어 상부실린더(62)에 내장되고, 이동 로드(49)가 고정된 상부피스톤(64)이 하방으로 이동하게 됨에 따라 이동 로드(49)가 하방으로 이동하게 된다.

이에 따라 이동 로드(49)가 체결된 상하이동체(50)를 구성하는 수평고정패드(52)의 안내구(51)가 가이드 바(46)를 따라 하방으로 이동하게 되고, 수평고정패드(52) 하부의 하부돌출부(55)에 상부가 체결 고정된 주입구관(58)이 배출구관(25)의 수직공(25a)을 따라 하방으로 이동하여 선단이 척(38)의 삽입공(38a)을 관통하여 피검사물(1) 내부로 위치된다.

이와 동시에 척(38)의 삽입공(38a)이 벌어지면서 척(38)의 헤드부가 랙크링(3)에 걸리게 됨으로써 피검사물 장착지그(10)에 피검사물(1)의 장착이 완료된다.(도 9c,9d참조)

이와 같이 피검사물 장착지그(10)에 피검사물(1)이 장착된 상태에서 주입구관(58)의 물공급공(58a)을 통하여 피검사물(1) 내부와 하우징(20), 배출구관(25) 및 주입구관(58) 내부로 물(보충수)이 서서히 채워지게 되는데, 이러한 물은 기포발생방지수단(A)을 구성하는 흡입구(90)를 통하여 저수조(수돗물 등)에 저장되는 물이 물 공급라인(91)을 따라 라인필터(93) 내부로 공급되어 물에 포함된 이물질이 걸러지게 된다.

이와 같이 이물질이 걸러진 물은 라인필터(93) 하부와 가압실린더(80)를 구성하는 수압전용실린더(84) 상부의 입구포트(86a) 사이에 연결된 물 배출라인(94)과 출구포트(86b)와 인라인(5) 사이의 물 유입라인(95)을 통하고, 인라인(5)을 통하여 유입된다.

이때, 물 공급라인(91)은 라인필터(93) 내측 상부에 상단이 위치되어 물에 포함된 기포를 라인필터(93) 상부로 유입시켜 라인필터(93) 상부에 장착된 압빼기자동밸브(96)에 의해 주기적으로 압 빼기를 하거나 검사 중에 항상 오픈 하여 극소량이 리턴하는 구조의 배관라인을 형성하여 기포의 유입을 방지하게 된다.

그리고, 라인필터(93) 하부에는 물 배출라인(94)이 위치되어 있어 기포유입이 근본적으로 차단되고, 상기한 리턴포토(86c)에는 물을 저수조로 리턴시키기 위한 리턴라인(97)이 연결되어 별도로 처리된다.

또한, 물 공급라인(91), 물 유입라인(95) 및 리턴라인(97)에는 밸브(98a)(98b)(98c)가 각각 구비되어 각 라인의 물을 공급 및 차단하게 된다.

한편, 이와 같이 이물질이 걸러지고, 기포 등이 제거된 물이 가압실린더(80)의 압력에 의해 인라인(5)을 통하여 유입되어 상하이동체(50)를 구성하는 하부돌출부(55) 하부 중앙역에 주입구관(58)이 체결되는 주입관연결공(53)과 수평으로 연통되게 관통된 물유입공(54)을 통하여 피검사물(1) 내부에 순차적으로 채워지게 된다.(도 2 및 도 10참조)

이와 같이 채워진 물은 피검사물(1) 내부와 하우징(20)과 배출구관(25)의 수직공(25a)에 서서히 채워지게 되면서 수위(높이)가 점점 높아져 자연스럽게 발생되는 비중 차이로 인하여 상기한 배출구관(25) 상부 영역의 수직공(25a)과 연통되게 형성된 배출공(25b)에 체결된 아웃라인(6)을 통하여 외부로 배출되어 저수조 등의 배출시켜 재사용할 수 있으며, 공기 및 가스,기포 등의 불순물은 신속하게 대기중으로 배출되어 처리된다.

한편, 피스톤(30)의 피스톤링(32) 최하단부에 분출공(33)을 배출구관(25)의 배출공(25b)과 연통되게 형성하여 하우징(20)에 구멍을 뚫지 않고도 랙크링(3)의 길이 편차에 대한 별도의 제약이 없어지게 되며, 이로 인하여 하우징(20) 내부의 피스톤(30)이 어느 곳에 위치하더라도 공기나 가스,기포,유분 등의 불순물이 분출공(33)과 배출구관(25)의 배출공(25b)과 아웃라인(6)을 통하여 완벽한 배출이 이루어지는 것이다.

그리고, 물(보충수)에 포함된 이물질을 제거하기 위한 기포발생방지수단(A)은 가입실린더(80)의 출구포트(86a)에 연결하여 사용할 수 있으며, 인라인(5)에 직접 연결하여 사용할 수 있는 것이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명을 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구범위에서는 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 해당발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형이 가능한 것이다.

도 1은 종래의 압력용기 내압팽창검사 비수조식 시스템을 도시한 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 압력용기 내압팽창검사 시스템의 불순물 제거 및 압력전달장치를 전체적으로 도시한 흐름도.

도 3은 본 발명에 따른 압력용기 내압팽창검사 시스템의 불순물 제거 및 압력전달장치를 도시한 구성도.

도 4는 도 3의 'A'부분에 대한 확대 단면도.

도 5는 도 4의 요부 확대 단면도.

도 6는 도 3의 'B'부분에 대한 확대 단면도.

도 7 및 도 8은 도 3의 'C'부분에 대한 확대 단면도.

도 9a,9b는 본 발명에 따른 압력용기 내압팽창 검사시스템의 불순물 제거 및 압력전달장치의 피검사물에 척이 체결되는 상태를 도시한 동작상태도이고, 도 9c,9d는 본 발명에 따른 압력용기 내압팽창 검사시스템의 불순물 제거 및 압력전달장치의 피검사물에 물이 채워지는 상태를 도시한 동작상태도이다.

도 10은 본 발명에 따른 압력용기 내압팽창검사 시스템의 불순물 제거 및 압력전달장치의 기포제거수단의 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 피검사물 5 : 인라인

6 : 아웃라인 10 : 피검사물 장착지그

20 : 하우징 21 : 플레이트

25 : 배출구관 25a : 수직공

25b : 배출공 30 : 피스톤

32 : 피스톤링 33 : 분출공

40 : 상하이동부재 41 : 하부나사공

42 : 하부조립공 44 : 하부플레이트

46 : 가이드 바 48 : 상부플레이트

49 : 이동 로드 50 : 상하이동체

51 : 안내구 52 : 수평고정패드

53 : 주입관연결공 54 : 물유입공

55 : 하부돌출부 58 : 주입구관

58a : 물공급공 60 : 상부실린더부재

70 : 수밀유지부재 72 : 패킹바디

72a : 나사공 73 : 단차공

74 : 패킹홀더 74a : 관통공

76 : 패킹 80 : 가압실린더

86a,86b : 입,출구포트 90 : 흡입구

91 : 물 공급라인 93 : 라인필터

94 : 물 배출라인 95 : 물 유입라인

96 : 압빼기자동밸브 A : 기포발생수단

삭제

Claims (9)

1. 급수부나 펌프로부터 수압을 유지하여 하우징(20)의 하부에 체결되는 피검사물(1) 내부로 물이 공급되고, 입구포트(86a), 출구포트(86b)가 구비된 가압실린더(80)로써 압력을 가하게 되는 압력용기 내압팽창검사 시스템에 있어서,

   상기 하우징(20)의 플레이트(21) 상부에 구비된 실린더(23)에 의해 상하로 이동 가능하게 구비되고, 하부 영역이 상기 하우징(20) 내부에 위치되며, 수직공(25a)이 관통 형성되고, 상부 영역에 수직공(25a)과 연통되게 배출공(25b)이 관통 형성되어 아웃라인(6)이 연결되는 배출구관(25)과; 상기 배출구관(25) 상부 영역에 결합되는 상하이동부재(40)와; 상기 상하이동부재(40)에 상부가 체결 고정되고, 상기 배출구관(25)의 수직공(25a)에 이동 가능하게 되어 하강시 하부가 피검사물(1) 내부에 위치되고, 인라인(5)을 통하여 물이 공급되는 물공급공(58a)이 형성되며, 상기 상하이동부재(40) 상부의 상부실린더부재(60)에 의해 상하로 이동되어 피검사물(1) 내부로 물을 공급하기 위한 주입구관(58)으로 구성되어 피검사물(1) 내부로 물이 직접 공급되고, 물의 공급 수위로 인해 발생하는 압력에 의해 자연적으로 불순물(공기나 가스, 기포, 유분)을 배출하기 위한 피검사물 장착지그(10); 및

   저수조에 연결되어 물을 공급하기 위한 흡입구(90)와; 상기 흡입구(90)에 물 공급라인(91)으로 연결되어 물에 포함된 이물질 및 공기를 제거하기 위한 라인필터(93)와; 상기 라인필터(93)를 통하여 필터링 된 물을 상기 가압실린더(80)로 공급하기 위해 라인필터(93)와 가압실린더(80)의 입구포트(86a) 사이에 연결된 물 배출라인(94)과; 상기 가압실린더(80)의 출구포트(86b)와 상기 피검사물 장착지그(10)의 인라인(5) 사이에 연결되어 물을 상기 피검사물(1) 내부로 유입하기 위한 물 유입라인(95)으로 이루어져 배관라인 상에 기포나 이물질 유입을 차단하여 상기 피검사물(1) 내부로 기포나 이물질이 제거된 물을 공급하기 위한 기포발생방지수단(A);

   을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 압력용기 내압팽창검사 시스템의 불순물 제거 및 압력전달장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 배출구관(25) 하부에 체결 고정되어 상기 하우징(20) 내부에 위치되는 피스톤(30)의 피스톤링(32) 최하단부에 분출공(33)을 형성한 것을 특징으로 하는 압력용기 내압팽창검사 시스템의 불순물 제거 및 압력전달장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 상하이동부재(40)는

   중앙 영역에 배출구관(25)의 상부 영역이 돌출되게 체결되는 하부나사공(41)이 형성되고, 하부나사공(41) 외주연에 다수의 하부조립공(42)이 관통 형성된 하부플레이트(44);

   상기 하부플레이트(44)의 하부조립공(42)에 동일한 높이로 하부가 고정된 다수의 가이드 바(46);

   상기 가이드 바(46) 상부가 고정되는 다수의 상부고정공(47)이 관통 형성된 상부플레이트(48);

   상기 가이드 바(46) 외주연에 이동 가능하게 삽입되는 안내구(51)가 돌출되게 삽입되고, 이동 로드(49)가 상부 중앙 영역에 체결된 수평고정패드(52)와; 상기 수평고정패드(52) 하부의 중앙 영역에 일체로 형성되어 주입구관(58)의 상부가 체결되는 주입관연결공(53)이 형성되고, 주입관연결공(53)과 수평으로 연통되게 형성되어 인라인(5)이 연결되는 물유입공(54)이 형성된 하부돌출부(55)로 구성된 상하이동체(50); 및

   상기 상하이동체(50) 상부 중앙 영역에 하부가 체결 고정되고, 상부가 상부플레이트(48) 중앙 영역을 관통하여 상부플레이트(48) 상부에 입설된 상부실린더부재(60)에 상하로 이동 가능하게 삽입된 이동 로드(49);

   로 구성된 것을 특징으로 하는 압력용기 내압팽창검사 시스템의 불순물 제거 및 압력전달장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 제4항에 있어서, 상기 하부플레이트(44) 상부와 상기 배출구관(25) 상부 사이에 배출구관(25)과 주입구관(58)의 수밀을 유지하기 위한 수밀유지부재(70)를 구비하되,

   상기 수밀유지부재(70)는

   상기 배출구관(25) 상부 영역에 나사 체결 고정되는 나사공(72a)이 형성되고, 하부플레이트(44)에 하부가 안착되는 패킹바디(72);

   상기 패킹바디(72)의 나사공(72a)에 배출구관(25) 상부와 근접되게 체결되고, 배출구관(25)의 수직공(25a)과 연통되게 단차지게 형성된 단차공(73)에 삽입되며, 주입구관(58) 외경이 이동 가능하게 삽입되는 관통공(74a)이 형성된 패킹홀더(74); 및

   상기 단차공(73)에 삽입되고, 패킹홀더(74) 하부에 밀착되는 패킹(76);

   으로 구성된 것을 특징으로 하는 압력용기 내압팽창검사 시스템의 불순물 제거 및 압력전달장치.
8. 삭제
9. 제1항에 있어서, 상기 물 공급라인(91)은 상기 라인필터(93) 내측 상부에 상단이 위치되어 라인필터(93) 상부로 기포를 유입시키고,

   상기 라인필터(93) 상부에는 압빼기자동밸브(96)를 장착하여 주기적으로 압 빼기를 하거나 검사 중에 항상 오픈 하여 극소량이 리턴하는 구조의 배관라인을 형성한 것을 특징으로 하는 압력용기 내압팽창검사 시스템의 불순물 제거 및 압력전달장치.

Images