KR100920487B1 - 공압식 방충재의 안전밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공압식 방충재의 안전밸브에 관한 것으로 부두의 선석에 설치되어 선박과 선석간의 충돌시 완충역활을 하는 공압식 방충재에 있어서, 상하로 관통공이 형성되며 상측면의 관통공의 둘레에 상측으로 돌출되는 돌출부가 형성되어 공압식 방충재의 일측에 결합되는 밸브몸체와; 중앙에 상하로 단을 이루어 관통된 삽입공이 형성되며, 하측은 원통형상의 삽입부를 형성하여 상기 관통공의 상측에서 삽입되고, 상측은 상기 삽입부와 동심을 이루되 상기 돌출부보다 지름이 큰 원판형상의 결합부가 형성되어 상기 관통공을 따라 상하로 이동하는 디스크와; 상측은 머리가 형성되고 하측은 말단에 숫나사가 형성된 원주형상을 이루어 삽입공에 상측에서 하측으로 삽입되는 조정스크류와; 원통형상을 이루되 하측은 외측으로 돌출되어 지지부가 형성되며 상측의 내주면에 암나사가 형성되어 상기 삽입공 내에서 조정스크류의 말단과 나사결합되어 상기 조정스크류의 회전에 따라 상하이동하는 하측스프링시트와; 상기 하측스프링시트의 외측을 감싸면서 하측스프링시트의 지지부와 밸브몸체사이에 위치하여 상기 하측스프링시트를 하측으로 밀어 디스크의 결합부가 돌출부에 밀착되도록 하는 스프링;을 포함하여 구성되어 장치 내부에 해수가 유입되는 것을 방지하여 부식에 의한 오작동과 파손을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

공압식 방충재 안전밸브 선박 충돌

Description

공압식 방충재의 안전밸브{safety valve for pneumatic fender}

본 발명은 공압식 방충재의 안전밸브에 관한 것으로 보다 상세하게는 해수에 의한 부식을 방지하기 위해 밸브를 개폐하는 디스크를 외부로 노출되는 밸브몸체의 상측에 설치하고 상기 디스크를 탄성력에 의해 내측으로 당기는 스프링을 내측에 설치한 공압식 방충재의 안전밸브에 관한 것이다.

선박이 부두에 접안하는 경우 선박이 선석에 충돌하여 파손이 발생하게 된다. 또한 접안되어 있는 선박의 경우에도 태풍이나 높은 파도에 의해 선석과 충돌하거나 인접한 선박과 충돌하여 파손이 발생할 우려가 있다.

이를 방지하기 위해 소규모의 선박 또는 선석에서는 폐타이어를 선석의 측면과 선박의 외측에 설치하여 충돌로 인한 파손을 방지하게 되나 대형 선박의 경우에는 폐타이어를 사용하는 것이 곤란하므로 선석이나 선박에 방충재를 설치하게 된다.

상기 방충재는 도1에 도시된 것과 같이 고무와 같은 탄성소재(100)를 내부가 빈 원통형상으로 만들고 일측에는 방충재의 내부에 공기를 넣어 부풀리기 위한 밸브(300)를 설치하게 된다. 상기와 같은 방충재는 내부에 적정량의 공기를 넣은 후 밸브에 부설된 고리(400)에 로프등으로 선석의 측면에 묶어 선박 간 또는 선박과 선석간에 직접 접촉하는 것을 방지하게 된다.

그런데 선박과 선석 사이 또는 선박과 선박 사이에 방충재가 위치한 상태에서 선박의 유동에너지를 방충재가 흡수하게 되면 상기 방충재의 부피가 감소하게 되고 이에 따라 방충재 내부의 공기압이 상승하게 된다. 상기 공기압이 허용량 이상 증가하게 되면 방충재를 이루는 소재가 파손될 우려가 있다.

이러한 방충재의 파손을 방지하기 위해서 방충재의 타측에 일정압력이상 되면 개방되어 내부의 공기를 외부로 배출시키는 안전밸브(200)를 설치하게 된다. 상기 안전밸브는 도2에 도시된 것과 같이 스프링(20)에 의해 디스크(30)가 하측으로 눌러져 있어 평상시에는 디스크(30)와 몸체(10) 사이가 밀폐되어 내부의 공기가 외부로 나가는 것을 방지하게 되나 내부의 압력이 증가하여 상기 스프링(20)의 탄성력이상이 되면 상기 내부의 공기가 디스크(30)를 밀어 디스크(30)와 몸체(10) 사이에 공간이 형성되어 내부의 압력을 감소시키게 된다.

그런데 상기와 같은 구성의 안전밸브는 상기 스프링의 상측을 지지하는 상측스프링시트(40)에 스프링이 외삽되어 있을 뿐 상기 상측스프링시트(40)를 지지하는 구성이 없어 상기 상측스프링시트가 이탈하거나 스프링이 좌굴되어 정상적인 동작이 이루어지지 않을 우려가 있다는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 도3에 도시된 것과 같이 몸체의 내부에 설치된 지지부재(50)에 상기 상측스프링시트(40)의 둘레를 감싸도록 돌출시킨 지지돌기(52)를 형성하여 상기 상측스프링시트(40)이 좌우로 흔들리는 것을 방지하여 정 확한 동작이 이루어지도록 하고 있다.

그러나 도3과 같은 구조로 이루어진 안전밸브의 경우 디스크(30)의 상측에 있는 스프링(20)과 스프링의 탄성력을 조절하는 조절나사(60)등은 해수에 노출되어 있어 쉽게 부식이 발생하고 이에 따라 정확한 작동이 이루어지지 않으며 스프링(20)이 파손되는 문제점이 있다.

또한 상기 스프링(20)과 상기 스프링(20)을 지지하는 상측스프링시트(40)가 완전히 지지되지 못하므로 스프링(20)이 휘어져 스프링(20)의 탄성력이 디스크(30)에 균일하게 작용되지 않아 설정압력상태를 정확하게 유지하지 못하며 반복적인 디스크(30)의 개폐동작으로 스프링(20)의 조기 파손이 발생한다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로 해수에 접촉하는 부분을 최소화하여 부식을 방지하여 내구성을 향상시킨 공압식 방충재의 안전밸브를 제공하는 것을 주목적으로 한다.

또한 스프링이 휘어지는 것을 방지하여 개폐동작의 정확성을 향상시키고 설정압력상태를 정확히 유지할 수 있도록 하며 스프링의 조기 파손을 방지할 수 있는 공압식 방충재의 안전밸브를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 부두의 선석에 설치되어 선박과 선석간의 충돌시 완충역활을 하는 공압식 방충재에 있어서, 상하로 관통공이 형성되며 상측면의 관통공의 둘레에 상측으로 돌출되는 돌출부가 형성되어 공압식 방충재 의 일측에 결합되는 밸브몸체와; 중앙에 상하로 단을 이루어 관통된 삽입공이 형성되며, 하측은 원통형상의 삽입부를 형성하여 상기 관통공의 상측에서 삽입되고, 상측은 상기 삽입부와 동심을 이루되 상기 돌출부보다 지름이 큰 원판형상의 결합부가 형성되어 상기 관통공을 따라 상하로 이동하는 디스크와; 상측은 머리가 형성되고 하측은 말단에 숫나사가 형성된 원주형상을 이루어 상기 삽입공에 상측에서 하측으로 삽입된 조정스크류와; 원통형상을 이루되 하측은 외측으로 돌출되어 지지부가 형성되며 상측의 내주면에 암나사가 형성되어 상기 삽입공 내에서 조정스크류의 말단과 나사결합하여 조정스크류의 회전에 따라 상하로 이동하는 하측스프링시트와; 상기 하측스프링시트의 외측을 감싸면서 하측스프링시트의 지지부와 밸브몸체사이에 위치하여 상기 하측스프링시트를 하측으로 밀어 디스크의 결합부가 돌출부에 밀착되도록 하는 스프링;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공압식 방충재의 안전밸브를 기술적 요지로 한다.

바람직한 실시예에 따르면 상기 디스크는 상기 밸브몸체의 돌출부에 대응하여 결합부의 하측면에 링형상의 패킹삽입홈이 형성되고 상기 패킹삽입홈에 패킹이 결합되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 따르면 상기 디스크는 삽입공에 결합되어 삽입공을 통한 해수의 유입을 방지하는 캡이 부설되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 따르면 상기 몸체의 하부는 중앙에 구멍이 형성되어 상기 하측스프링시트의 상측이 외삽되며 하측의 가장자리가 하측으로 절곡되어 스프링의 상측 말단을 지지하는 상측스프링시트가 결합되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 따르면 상기 돌출부의 외측에 턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기와 같이 구성되어 안전밸브의 몸체의 상측과 디스크의 상측만 해수에 접촉하게 되며 상기 몸체의 내부의 스프링과 조정스크류와 상,하측스프링시트 등은 해수와 접촉이 발생하지 않으므로 해수에 의해 발생하는 부식을 최소화할 수 있다.

상기와 같이 부식이 최소화됨에 따라 내구성이 향상되며 오작동을 방지할 수 있게 된다.

또한 하측스프링시트의 축부와 상측스프링시트의 하측으로 절곡된 부분에 의해 스프링의 좌굴을 방지할 수 있어 개폐동작의 정확성을 향상시키고 설정압력상태를 정확히 유지할 수 있으며 스프링의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 공압식 방충재의 안전밸브에 대해 설명하기로 한다.

도4은 본 발명의 실시예에 따른 공압식 방충재의 안전밸브의 단면도이다.

도시된 바에 의하면 본 발명의 공압식 방충재의 안전밸브는 크게 밸브몸체(210)와 디스크(220)와 조정스크류(230)와 하측스프링시트(240)와 스프링(250)으로 나눌 수 있다.

먼저 밸브몸체(210)에 대해 설명하기로 한다. 상기 밸브몸체(210)는 도5에 도시된 것과 같이 원통형상을 이루게 되며 밸브몸체(210)의 중앙에 상하로 관통된 관통공(218)이 형성되고 상기 밸브몸체(210)의 상부면 관통공(218)의 둘레에는 고리형상을 이루며 상측으로 돌출된 돌출부(212)와 동심형태의 홈(214)이 형성된다. 그리고 상기 밸브몸체(210)의 상부는 플랜지(216)가 부설되어 방충재(이하 미도시)와 결합된다.

다음으로 디스크(220)에 대해 설명하기로 한다. 상기 디스크(220)는 도6에 도시된 것과 같이 원통형상을 이루는 삽입부(222)와 상기 삽입부(222)와 동심을 이루되 상기 돌출부(212)를 덮을 수 있는 크기의 원판형상을 이루는 결합부(224)로 구성된다.

상기 삽입부(222)는 상기 밸브몸체(210)의 관통공(218)에 상측에서 하측으로 삽입되어 상기 밸브몸체(210)의 관통공(218)을 따라 상하로 이동되어 상기 결합부(224)의 하부면과 상기 밸브몸체(210)의 돌출부(212)가 밀착되거나 분리되어 관통공(218)을 폐쇄하거나 개방하게 된다. 이때 상기 결합부(224)의 하부면과 밸브몸체(210)의 돌출부(212)가 보다 잘 밀착할 수 있도록 하기위해 상기 돌출부(212)에 대응하여 결합부(224)의 하부면에 패킹삽입홈을 형성하고 상기 패킹삽입홈에 패킹(260, 도 4의 확대부 참고)을 결합하게 된다.

그리고 상기 디스크(220)의 상하이동시 흔들림이 발생하지 않도록 상기 밸브몸체(210)의 관통공(218)의 내주면에 상기 삽입부(222)의 외주면이 밀착되도록 한다. 그리고 방충재 내부의 공기압이 상기 디스크(220)의 결합부(224) 하부면에 걸릴 수 있도록 하기 위해 밸브몸체(210)의 관통공(218)의 내주면의 일측을 오목하게 하거나 상기 삽입부(222)의 일부를 오목하게 형성하여 상기 관통공(218)과 삽입부(222)사이로 방충재 내부의 공기가 자유롭게 이동할 수 있는 공기통로(270)가 형성되도록 한다.

그리고 상기 디스크(220)의 중앙은 상하로 관통되며 단을 이루는 삽입공(226)이 형성되어 후술하게 될 조정스크류(230)와 하측스프링시트(240)가 결합될 수 있도록 한다. 이때 상기 삽입공(226)에는 도8과 같은 캡(280)을 부설하여 외부의 해수가 삽입공(226)을 통해 내부로 유입되는 것을 방지하게 된다. 상기 캡(280)을 부설하기 위해 본 발명의 실시예에서는 상기 삽입공(226)의 상측에 암나사를 형성하고 이에 대응하여 캡(280)의 숫나사를 형성하여 나사결합하도록 구성하고 있다. 이때 상기 캡(280)에는 밀폐를 위해 오링(282)을 부설하는 것도 무방하다.

다음으로 조정스크류(230)에 대해 설명하기로 한다. 상기 조정스크류(230)는 도7에 도시된 것과 같이 상측은 머리(232)가 형성되며 하측은 원주형상을 이루고 말단에 숫나사(234)가 형성되어 있다. 상기 조정스크류(230)는 상기 디스크(220)의 삽입공(226)에 상측에서 하측으로 삽입되며 상기 머리(232)가 삽입공(226)내의 단에 걸리도록 구성된다. 이때 상기 조정스크류(230)는 회전가능하도록 결합한다.

다음으로 하측스프링시트(240)에 대해 설명하기로 한다. 상기 하측스프링시 트(240)는 도8에 도시된 것과 같이 원통형상의 축부(242)와 상기 축부(242)의 하측 말단에 동심을 이루며 지름이 큰 원판형상의 지지부(244)로 구성된다.

상기 축부(242)의 상측면의 중앙에는 내측으로 홀(246)이 형성되며 상기 홀(246)의 내주면에 암나사가 형성되어 상기 디스크(220)의 삽입공(226) 내에서 상기 조정스크류(230) 하측 말단의 숫나사(234)와 나사결합된다.

이때 상기 하측스프링시트(240)의 축부(242)는 상기 삽입공(226)의 내주면과 밀착되어 상기 삽입공(226)을 통해 내부의 공기가 외부로 유출되는 것을 방지하게 된다.

여기서 높은 밀폐효과를 얻기 위해 상기 삽입공(226)의 내주면이나 하측스프링시트(240)의 축부(242) 둘레에 밀폐용 오링(248, 도 4 참고)을 결합하는 것도 고려해 볼만하다.

다음으로 스프링(250)에 대해 설명하기로 한다. 상기 스프링(250)은 도4에 도시된 것과 같이 상기 하측스프링시트(240)의 축부(242)에 외삽되며 하측은 상기 하측스프링시트(240)의 지지부(244)에 지지되며 상측은 밸브몸체(210)에 위치하게 된다. 이에 따라 상기 스프링(250)은 탄성력에 의해 상기 하측스프링시트(240)의 지지부(244)를 하측으로 밀어 디스크(220)의 결합부(224)를 밸브몸체(210)의 돌출부(212)에 밀착시켜 내부의 공기가 외부로 배출되지 않도록 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 공압식 방 충재의 안전밸브의 작용에 대해 설명하기로 한다.

먼저 밸브몸체(210)의 관통공(218)에 디스크(220)의 삽입부(222)를 삽입하게 된다. 이때 상기 밸브몸체(210)의 관통공(218)과 삽입부(222)사이의 공기통로(270)를 통해 전달되는 공기의 압력이 충분히 배출될 수 있도록 도4의 확대부와 같이 밸브몸체(210)의 관통공(218) 상측에 고리형상의 돌출부(212)와 동심형태의 홈(214)과 턱(219)을 형성하여 유체집합실을 형성한다.

상기 디스크(220)에 형성된 삽입공(226)을 통해 조정스크류(230)를 삽입하고 스프링(250)을 결합한 하측스프링시트(240)를 상기 조정스크류(230)의 말단에 나사결합한다. 그리고 상기 삽입공(226)의 상측에는 도9와 같은 캡(280)을 나사결합하여 해수의 유입을 방지한다. 이때 상기 하측스프링시트(240)의 축부(242) 상측은 삽입공(226) 내에 삽입되어 삽입공(226)의 내주면과 밀착된다.

여기서 상기 하측스프링시트(240)는 상기 삽입공(226)에 결합되어 상기 조정스크류(230)의 회전에 따라 상기 하측스프링시트(240)가 상하로 이동하도록 구성한다. 이에따라 상기 스프링(250)의 길이를 조절하여 탄성력을 조절할 수 있게 된다.

여기서 상기 디스크(220)의 결합부(224)에 스프링(250)의 탄성력이 정확하게 작용하도록 하기위해 상기 밸브몸체(210)의 하부에 도10과 같은 상측스프링시트(290)를 설치하는 것도 고려해볼 만하다. 다음으로 상측스프링시트(290)에 대해 설명하기로 한다. 상기 상측스프링시트(290)는 원판형상으로 외륜에는 원주상으로 턱이 있으며, 중심에는 구멍이 형성된다. 외륜은 밸브몸체(210)의 하부에 삽입고정되고 구멍의 내주면은 하측스프링시트(240)의 축부(242)의 외주면이 삽입되어 상,하이동시 안내역할을 한다.

상기와 같이 스프링(250)을 하측스프링시트(240)의 축부(242)에 외삽하고 상측에 상측스프링시트(290)로 결합하여 상기 스프링(250)이 휘어지는 것을 방지하여 정확한 동작이 이루어질 수 있도록 한다.

상기와 같이 결합된 안전밸브는 밸브몸체(210)의 상측에 일체로 형성된 플랜지(216)로 방충재와 결합하게 된다. 이후 상기 방충재 내부에 공기를 공급하여 팽창시킨 후 선석이나 선박의 측면에 로프로 결합하여 고정한다.

파도에 의해 선박이 선석 측으로 밀리는 경우 상기 선박이 선석의 측면에 결합된 방충재에 충격을 가하게 되고 상기 방충재는 부피가 감소하면서 상기 선박의 충격을 흡수하게 된다.

이때 상기 방충재의 부피가 감소함에 따라 내부의 공기압이 증가하게 되고 상기 증가된 공기압은 안전밸브의 디스크(220)의 결합부(224)를 외측으로 밀게 된다. 상기 공기압이 스프링(250)의 탄성력을 초과하게 되면 상기 디스크(220)는 상기 스프링(250)을 압축시키면서 상측으로 이동하게 되고 상기 결합부(224)와 밸브몸체(210)의 돌출부(212)가 이격되어 그 사이로 내부의 공기가 유출된다.

이후 압력이 감소하여 탄성력보다 작아지면 상기 디스크(220)의 결합부(224)와 밸브몸체(210)의 돌출부(212)가 결합되어 내부 공기의 외부 유출을 막게 된다.

도1 : 공압식 방충재의 단면도

도2 : 종래의 공압식 방충재의 안전밸브의 단면도

도3 : 또 다른 종래의 공압식 방충재의 안전밸브의 단면도

도4 : 본 발명의 실시예에 따른 공압식 방충재의 안전밸브의 단면도

도5 : 밸브몸체의 단면도

도6 : 디스크의 단면도

도7 : 조정스크류의 단면도
도8 : 하측스프링시트의 단면도

도9 : 캡의 단면도

도10 : 상측스프링시트의 단면도

Claims (5)

1. 부두의 선석에 설치되어 선박과 선석간의 충돌시 완충역활을 하는 공압식 방충재에 있어서,

   상하로 관통공(218)이 형성되며 상측면의 관통공(218)의 둘레에 상측으로 돌출되는 돌출부(212)가 형성되어 공압식 방충재의 일측에 결합되는 밸브몸체(210)와;

   중앙에 상하로 단을 이루어 관통된 삽입공(226)이 형성되며, 하측은 원통형상의 삽입부(222)를 형성하여 상기 관통공(218)의 상측에서 삽입되고, 상측은 상기 삽입부(222)와 동심을 이루되 상기 돌출부(212)보다 지름이 큰 원판형상의 결합부(224)가 형성되어 상기 관통공(218)을 따라 상하로 이동하는 디스크(220)와;

   상측은 머리(232)가 형성되고 하측은 말단에 숫나사(234)가 형성된 원주형상을 이루어 상기 삽입공(226)에 상측에서 하측으로 삽입된 조정스크류(230)와;

   원통형상을 이루되 하측은 외측으로 돌출되어 지지부(244)가 형성되며 상측의 내주면에 암나사가 형성되어 상기 삽입공(226) 내에서 조정스크류(230) 말단의 숫나사(234)와 나사결합하여 조정스크류(230)의 회전에 따라 상하로 이동하는 하측스프링시트(240)와;

   상기 하측스프링시트(240)의 외측을 감싸면서 하측스프링시트(240)의 지지부(244)와 밸브몸체(210) 사이에 위치하여 상기 하측스프링시트(240)를 하측으로 밀어 디스크(220)의 결합부(224)가 돌출부(212)에 밀착되도록 하는 스프링(250);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공압식 방충재의 안전밸브.
2. 제1항에 있어서,

   상기 디스크(220)는

   상기 밸브몸체(210)의 돌출부(212)에 대응하여 결합부(224)의 하측면에 링형상의 패킹삽입홈이 형성되고 상기 패킹삽입홈에 패킹(260)이 결합되는 것을 특징으로 하는 공압식 방충재의 안전밸브.
3. 제1항에 있어서,

   상기 디스크(220)는,

   상기 삽입공(226)에 결합되어 상기 삽입공(226)을 통한 해수의 유입을 방지하는 캡(280)이 부설되는 것을 특징으로 하는 공압식 방충재의 안전밸브.
4. 제1항에 있어서,

   상기 밸브몸체(210)의 하부에는,

   중앙에 구멍이 형성되어 상기 하측스프링시트(240)의 상측이 외삽되며 하측의 가장자리가 하측으로 절곡되어 상기 스프링(250)의 상측 말단을 지지하는 상측스프링시트(290)가 결합되는 것을 특징으로 하는 공압식 방충재의 안전밸브.
5. 제1항에 있어서,

   상기 밸브몸체(210)는,

   상기 돌출부(212)의 외측에 형성된 턱(219)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 공압식 방충재의 안전밸브.

Images