KR100922590B1 - 가스압력조절기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 가스압력조절기는, 가스 공급 배관과 연결되는 가스 유입구와 가스를 공급하는 가스 유출구가 형성된 하부 몸체와, 상기 하부 몸체의 상부와 체결되어 내부 공간을 형성하는 상부 몸체와, 상기 하부 몸체의 가스 유입구와 가스 유출구 사이에 설치되어 가스를 유동시키도록 중앙이 관통되게 형성된 오리피스링과, 상기 상부 몸체와 하부 몸체 사이의 내부 공간에 설치되는 다이아프램과, 상기 다이아프램의 상부에 결합되어 다이아프램을 지지하는 다이아프램 플레이트와, 상기 다이아프램 플레이트의 중앙으로부터 설치되어 다이아프램의 작동에 의해 상기 오리피스링을 개폐하는 밸브와, 상기 다이아프램 플레이트의 상부와 상기 상부 몸체 내의 내부 공간에 설치된 스프링설치링 사이에 설치되어 다이아프램의 압력을 조절하는 제1스프링과, 상기 다이아프램의 중앙 상부로부터 설치되어 다이아프램의 압력을 조절하는 제2스프링과, 상기 상부 몸체의 중앙 상부에 나사체결되어 상기 제2스프링의 압력을 조절하는 압력조절볼트가 설치된 가스압력조절기에 있어서, 상기 오리피스링은, 인서트링과 이 인서트링을 감싸는 형태로 하여 하부 몸체의 설치 내경에 설치되는 외경부와 밸브가 개폐되는 내경단부를 갖는 탄성체링으로 구성되어 상기 하부 몸체의 설치 내경에 억지끼움으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

가스압력조절기, 오리피스링, 가스오븐레인지, LPG, LNG,

Description

가스압력조절기{Gas regulator}

본 발명은 액화석유가스(LPG) 또는 액화천연가스(LNG)를 사용하는 가스레인지와 같은 가스기구에 연결하여 가스의 압력을 조절하는데 사용되는 가스압력조절기에 관한 것으로, 특히 가스압력조절기의 내부에 설치되어 밸브를 개폐시키는 오리피스링의 구조를 개선하여 조립에 따른 기밀성과 함께 조립 후 탄성변위에 의해 오리피스링의 내경단부가 쭈그러지는 것을 방지하여 안정된 밸브의 개폐를 보장할 수 있도록 하는 가스압력조절기에 관한 것이다.

일반적으로 가스오븐레인지와 같은 가스기구는 정상 연소가 가능하도록 연료로 사용되는 가스의 압력을 조절하는 가스압력조절기가 설치된다. 상기에서 가스압력조절기는 가스 유입구에 가스 공급 배관에 연결되고 가스 유출구는 가스기구에 연결되도록 설치되어 가스기수에서 요구하는 가스의 압력과 양을 조절한다.

가스압력조절기는 중앙부에 가스기구의 가스 압력에 따라 상하 이동하는 다이아프램(Diaphragm)에 체결되는 밸브가 가스를 통과시키는 오리피스링을 열고 닫도록 하여 가스의 흐름 량을 조절하는 밸브의 열림 정도를 결정하는데, 밸브의 열림 정도는 다이아프램에 작용하는 힘과 스프링의 압축력이 균형을 이루는 지점에서 결정된다. 상기에서 밸브의 열림 정도에 의해 밸브 유로면적이 정해지고 이에 따라 유량이 결정된다.

상기에서 가스기구가 가스를 소비하면, 즉, 연소를 하면 가스 유출구 쪽의 가스 압력이 낮아져 다이아프램에 작용하는 힘이 감소되어 밸브가 하측 방향으로 움직이므로 오리피스링을 통해 가스를 공급하게 된다. 그러나 가스기구에 공급되는 가스의 양이 소비하는 가스의 양보다 많거나 가스를 소비하지 않으면 가스 유출구 쪽의 가스 압력이 높아져 다이아프램에 작용하는 힘이 증가되어 밸브가 상측 방향으로 움직여 링을 막아 가스의 공급을 차단하게 된다.

또한, 가스기구는 LPG(Liquefied Petroleum Gas)와 LNG(Liquefied Natural Gas)를 겸용할 수 있음으로 가스압력조절기도 가스기구에 사용되는 가스의 종류에 따라 가스의 압력을 조절할 수 있어야 한다.

도 1은 종래 가스압력조절기의 단면도를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이 종래 가스압력조절기는, 가스 공급 배관과 연결되는 가스 유입구(61)와 가스를 공급하는 가스 유출구(63)가 형성된 하부 몸체(53)가 구성되고, 상기 하부 몸체(53)의 상부와 체결되어 내부 공간을 형성하는 상부 몸체(51)로 구성되어 외관을 구성하며, 상기 하부 몸체(53)의 가스 유입구(61)와 가스 유출구(63) 사이에 설치되어 가스를 유동시키도록 중앙이 관통되게 형성된 오리피스링(80)이 형성되며, 상기 상부 몸체(51)와 하부 몸체(53) 사이의 내부 공간에 다이아프램(65)이 기밀되게 설치되고, 상기 다이아프램(65)의 상부에 결합되어 다이아프램(65)을 지지하는 다이아프램 플레이트(67)가 설치되며, 상기 다이아프램 플레 이트(67)의 중앙으로부터 설치되어 다이아프램(65)의 작동에 의해 상기 오리피스링(80)을 개폐하는 밸브(71)가 설치되며, 상기 다이아프램 플레이트(67)의 상부와 상기 상부 몸체(51) 내의 내부 공간에 설치된 스프링설치링(73) 사이에 설치되어 다이아프램(65)의 압력을 조절하는 제1스프링(75)과, 상기 다이아프램(65)의 중앙 상부로부터 설치되어 다이아프램(65)의 압력을 조절하는 제2스프링(79)과, 상기 상부 몸체(51)의 중앙 상부에 나사체결되어 상기 제2스프링(79)의 압력을 조절하는 압력조절볼트(57)가 설치되어 구성된다.

상기 도 1의 도면설명에서 도면부호 59는 스페이서링이고, 도면부호 77은 제2스프링(79)에 압력을 가하거나 또는 압력을 가하지 않아 제2스프링을 자유상태로 하도록 단면이 "U"자 형태로 하여 액화석유가스로 변환하여 사용할 때 사용되는 가스셀렉터를 도시한 것이다.

상기와 같이 구성된 종래의 가스압력조절기의 경우 오리피스링(80)이 금속으로 형성됨으로써 이와 동등한 금속으로 형성된 밸브(71)가 연료 가스의 흐름을 차단하기 위해 링의 관통 부분을 막을 때 연료 가스가 누설되는 문제점이 있었다.

또한, 밸브(71)가 고무재로 된 다이아프램(65)을 통해 설치됨으로써 밸브(71)의 상하 동작시 안정된 수직자세를 보장할 수 없어 밸브(71)가 오리피스링(80)에 정확한 안착이 되지 않을 경우 가스의 흐름을 정량적으로 제어할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 오리피스링의 구조를 개선하여 조립에 따른 기밀성과 함께 조립 후 탄성변위에 의해 오리피스링의 내경단부가 쭈그러지는 것을 방지하여 안정된 밸브의 개폐를 보장할 수 있도록 하는 가스압력조절기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 가스압력조절기는, 가스 공급 배관과 연결되는 가스 유입구와 가스를 공급하는 가스 유출구가 형성된 하부 몸체와, 상기 하부 몸체의 상부와 체결되어 내부 공간을 형성하는 상부 몸체와, 상기 하부 몸체의 가스 유입구와 가스 유출구 사이에 설치되어 가스를 유동시키도록 중앙이 관통되게 형성된 오리피스링과, 상기 상부 몸체와 하부 몸체 사이의 내부 공간에 설치되는 다이아프램과, 상기 다이아프램의 상부에 결합되어 다이아프램을 지지하는 다이아프램 플레이트와, 상기 다이아프램 플레이트의 중앙으로부터 설치되어 다이아프램의 작동에 의해 상기 오리피스링을 개폐하는 밸브와, 상기 다이아프램 플레이트의 상부와 상기 상부 몸체 내의 내부 공간에 설치된 스프링설치링 사이에 설치되어 다이아프램의 압력을 조절하는 제1스프링과, 상기 다이아프램의 중앙 상부로부터 설치되어 다이아프램의 압력을 조절하는 제2스프링과, 상기 상부 몸체의 중앙 상부에 나사체결되어 상기 제2스프링의 압력을 조절하는 압력조절볼트가 설치된 가스압력조절기에 있어서, 상기 오리피스링은, 인서트링과 이 인서트링을 감싸는 형태로 하여 하부 몸체의 설치 내경에 설치되는 외경부와 밸브가 개폐되는 내경단부를 갖는 탄성체링으로 구성되어 상기 하부 몸체의 설치 내경에 억지끼움으로 설 치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 오리피스링의 탄성체링 외경부를 통해 하부 몸체의 설치내경에 억지끼움할 때 억지끼움에 따른 탄성체링의 탄성변위가 내경단부에 전달되지 않도록 외경부와 내경단부 사이에 두께 단차를 갖도록 탄성변위단차를 형성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성체링의 탄성변위단차로부터 두께가 얇아진 평탄부는 탄성변위단차와 연결되는 연결부와 탄성변위단차와 이격되는 슬롯부가 일정간격으로 반복되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인서트링은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 구리(Cu) 및 철(Fe) 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성체링은 탄성복원력을 갖는 합성고무 또는 합성수지로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 가스압력조절기는 밸브를 개폐시키는 오리피스링의 구조를 개선함으로써 조립에 따른 기밀성과 함께 조립 후 탄성변위에 의해 오리피스링의 내경단부에 쭈그러지는 것을 방지하여 안정된 밸브의 개폐를 보장하여 가스의 흐름 압력을 정확하게 제어할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 1실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명에 따른 가스압력조절기의 부분 절개 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 오리피스링의 확대사시도이며, 도 4a 및 도 4b는 도 3에 도시된 오리피스링의 일부 절개 사시도 및 설치상태도이고, 도 5는 도 3에 도시된 가스압력조절기가 액화천연가스의 압력을 조절하는 상태를 도시하는 단면도이고, 도 6은 도 3에 도시된 압력조절기가 액화석유가스의 압력을 조절하는 상태의 요부를 발췌 도시한 단면도를 도시한 것이다.

도 2 내지 도 6의 본 발명의 도면설명에서 종래와 동일 또는 동등한 부분은 같은 도면부호로 표기하여 설명한다.

본 발명에 따른 가스압력조절기는, 가스 공급 배관과 연결되는 가스 유입구(61)와 가스를 공급하는 가스 유출구(63)가 형성된 하부 몸체(53)가 구성되고, 상기 하부 몸체(53)의 상부와 체결되어 내부 공간을 형성하는 상부 몸체(51)로 구성되어 외관을 구성한다.

상기 하부 몸체(53)의 가스 유입구(61)와 가스 유출구(63) 사이에 설치되어 가스를 유동시키도록 중앙이 관통되게 형성된 오리피스링(40)이 형성된다.

상기 상부 몸체(51)와 하부 몸체(53) 사이의 내부 공간에 다이아프램(65)이 기밀되게 설치되고, 상기 다이아프램(65)의 상부에 결합되어 다이아프램(65)을 지지하는 다이아프램 플레이트(67)가 설치된다.

상기 다이아프램 플레이트(67)의 중앙으로부터 설치되어 다이아프램(65)의 작동에 의해 상기 오리피스링(40)을 개폐하는 밸브(71)가 설치된다.

상기 다이아프램 플레이트(67)의 상부와 상기 상부 몸체(51) 내의 내부 공간에 설치된 스프링설치링(73) 사이에 설치되어 다이아프램(65)의 압력을 조절하는 제1스프링(75)과, 상기 다이아프램(65)의 중앙 상부로부터 설치되어 다이아프램(65)의 압력을 조절하는 제2스프링(79)과, 상기 상부 몸체(51)의 중앙 상부에 나사체결되어 상기 제2스프링(79)의 압력을 조절하는 압력조절볼트(57)가 설치되어 구성된다.

도면부호 59는 스페이서링이고, 도면부호 77은 제2스프링(79)에 압력을 가하거나 또는 압력을 가하지 않아 제2스프링을 자유상태로 하도록 단면이 "U"자 형태로 하여 액화석유가스로 변환하여 사용할 때 사용되는 가스셀렉터를 도시한 것이다.

본 발명에서 특징부로 하는 상기 오리피스링(40)은, 인서트링(41)과 이 인서트링(41)을 감싸는 형태로 하여 하부 몸체(53)의 설치 내경(53a)에 설치되는 외경부(42a)와 밸브(71)가 개폐되는 내경단부(42b)를 갖는 탄성체링(42)으로 구성되어 상기 하부 몸체(53)의 설치 내경(53a)에 억지끼움으로 설치되도록 구성된다.

상기 오리피스링(40)의 탄성체링(42) 외경부(42a)를 통해 하부 몸체(53)의 설치 내경(53a)에 억지끼움할 때 억지끼움에 따른 탄성체링(42)의 탄성변위가 내경단부(42b)에 전달되지 않도록 외경부(42a)와 내경단부(42b) 사이에 두께 단차(W1)(W2)를 갖도록 탄성변위단차(42c)를 형성한다.

상기와 같이 인서트링(41)이 내부에 형성된 탄성체링(42)이 외경부(42a)와 내경단부(42b) 사이에 두께 단차(W1)(W2)를 갖도록 탄성변위단차(42c)를 형성함으로써 도 4b와 같이 하부 몸체(53)의 설치 내경(53a)에 오리피스링(40)을 화살표 'A'와 같이 힘을 가하여 억지끼움할 때 탄성체로 이루어진 탄성체링(42)이 화살표 'B'의 방향으로 탄성변위가 일어나게 된다. 이때 발생한 탄성변위는 탄성변위단차(42c)에 의하여 더 이상 내경단부(42b)로 전달되지 않게 된다.

이에 따라 하부 몸체(53)의 설치 내경(53a)에 억지끼움으로 조립된 오리피스링(40)의 내경단부(42b)는 쭈그러지지 않고(즉, 변형되지 않고) 온전한 상태를 유지하게 되어 밸브(71)와의 개폐를 정확하게 이루어 가스의 정량 흐름을 보장하게 된다.

상기와 같이 탄성체링(42)의 탄성변위의 전달을 더욱 허용하지 않기 위해 도 3에 도시된 바와 같이 상기 탄성체링(42)의 탄성변위단차(42c)로부터 두께가 얇아진 평탄부(42d)는 탄성변위단차(42c)와 연결되는 연결부(42e)와 탄성변위단차(42c)와 이격되는 슬롯부(42f)가 일정간격으로 반복되게 형성하여 구성할 수 있다.

상기에서 인서트링(41)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 구리(Cu) 및 철(Fe) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.

상기에서 탄성체링(42)은 탄성복원력을 갖는 합성고무 또는 합성수지로 형성된다.

한편, 상기 가스압력조절기는 액화천연가스의 사용시에는 도 5에 도시된 바와 같이 가스셀렉터(77)가 "∩"자 형태로 세워져 제2스프링(79)에 압력을 가하지 않은 상태가 되고, 액화석유가스의 사용시에는 도 6에 도시된 바와 같이 가스셀렉터(77)가 "∪"자 형태로 뒤집어져 제2스프링(79)에 압력을 가하여 다이아프램(65)의 압력을 조정하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 가스압력조절기의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 가스압력조절기의 부분 절개 사시도이다.

도 3은 도 2에 도시된 오리피스링의 확대사시도이다.

도 4a, 도 4b는 도 3에 도시된 오리피스링의 일부 절개 사시도 및 설치상태도이다.

도 5는 도 3에 도시된 가스압력조절기가 액화천연가스의 압력을 조절하는 상태를 도시하는 단면도이다.

도 6은 도 3에 도시된 압력조절기가 액화석유가스의 압력을 조절하는 상태의 요부를 발췌 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

40 : 오리피스링 41 : 인서트링

42 : 탄성체링 42a : 외경부

42b : 내경단부 42c : 탄성변위단차

42d : 평탄부 42e : 연결부

42f : 슬롯부

Claims (5)

1. 가스 공급 배관과 연결되는 가스 유입구와 가스를 공급하는 가스 유출구가 형성된 하부 몸체와,

   상기 하부 몸체의 상부와 체결되어 내부 공간을 형성하는 상부 몸체와,

   상기 하부 몸체의 가스 유입구와 가스 유출구 사이에 설치되어 가스를 유동시키도록 중앙이 관통되게 형성된 오리피스링과,

   상기 상부 몸체와 하부 몸체 사이의 내부 공간에 설치되는 다이아프램과,

   상기 다이아프램의 상부에 결합되어 다이아프램을 지지하는 다이아프램 플레이트와,

   상기 다이아프램 플레이트의 중앙으로부터 설치되어 다이아프램의 작동에 의해 상기 오리피스링을 개폐하는 밸브와,

   상기 다이아프램 플레이트의 상부와 상기 상부 몸체 내의 내부 공간에 설치된 스프링설치링 사이에 설치되어 다이아프램의 압력을 조절하는 제1스프링과,

   상기 다이아프램의 중앙 상부로부터 설치되어 다이아프램의 압력을 조절하는 제2스프링과,

   상기 상부 몸체의 중앙 상부에 나사체결되어 상기 제2스프링의 압력을 조절하는 압력조절볼트가 설치된 가스압력조절기에 있어서,

   상기 오리피스링은, 인서트링과 이 인서트링을 감싸는 형태로 하여 하부 몸체의 설치 내경에 설치되는 외경부와 밸브가 개폐되는 내경단부를 갖는 탄성체링으로 구성되어 상기 하부 몸체의 설치 내경에 억지끼움으로 설치되는 것을 특징으로 하는 가스압력조절기.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 오리피스링의 탄성체링 외경부를 통해 하부 몸체의 설치내경에 억지끼움할 때 억지끼움에 따른 탄성체링의 탄성변위가 내경단부에 전달되지 않도록 외경부와 내경단부 사이에 두께 단차를 갖도록 탄성변위단차를 형성한 것을 특징으로 하는 가스압력조절기.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 탄성체링의 탄성변위단차로부터 두께가 얇아진 평탄부는 탄성변위단차와 연결되는 연결부와 탄성변위단차와 이격되는 슬롯부가 일정간격으로 반복되는 것을 특징으로 하는 가스압력조절기.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 인서트링은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 구리(Cu) 및 철(Fe) 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 가스압력조절기.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 탄성체링은 탄성복원력을 갖는 합성고무 또는 합성수지로 형성된 것을 특징으로 하는 가스압력조절기.

Images