KR101096061B1 - 파열디스크 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미세한 압력 변화에도 원활한 파열이 가능하고, 다양한 크기에의 적용이 가능하며, 미세한 파열 압력의 설정이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 새로운 형태의 파열디스크 어셈블리에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 내부가 개구된 관 형태로 형성되어 압력용기의 유체 유출관 내에 서로 대응 설치되는 한 쌍의 디스크 홀더; 둘레를 이루면서 상기 두 디스크 홀더간 대향면 사이에 고정되는 림부와, 상기 림부의 내측 일부를 가로지르면서 양 끝단이 상기 림부의 내주면 양측에 각각 연결되는 박판의 탄성 밴드를 포함하여 구성된 서포트 디스크; 둘레 부위는 상기 림부 및 어느 한 디스크 홀더간 대향면 사이에 고정됨과 더불어 내측 부위는 두 디스크 홀더를 통과하는 공기의 유동을 가로막도록 설치되면서 찢어짐 가능한 재질로 형성된 박막 형상의 디스크 씨일(disc-seal); 그리고, 어느 한 디스크 홀더에 설치되며, 상기 디스크 씨일이 파열 방향으로 휘면서 부딪힐 경우 상기 디스크 씨일을 파열시키는 파열 나이프(knife):를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 파열 디스크 어셈블리가 제공된다.

파열디스크 어셈블리, 디스크 씨일, 서포트 디스크, 탄성 밴드, 파열 나이프

Description

파열디스크 어셈블리{rupture disc assembly}

본 발명은 미세한 압력 변화에도 원활한 파열이 가능하고, 다양한 크기에의 적용이 가능하며, 미세한 파열 압력의 설정이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 새로운 형태의 파열디스크 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 화학반응기나 유체 저장탱크 등은 그 내부의 화학물질이 외부로 누설되지 않도록 구성된다.

특히, 화학반응기나 유체 저장탱크 내부의 압력이 지나치게 커질 경우 상기 화학반응기나 유체저장탱크가 폭발하는 위험이 있기 때문에 종래에는 상기 화학반응기나 유체 저장탱크 내부의 압력을 조금씩 낮춰주기 위한 벤트 장치 등이 사용되고 있다.

그러나, 전술한 벤트 장치는 화학반응기나 유체 저장탱크 내부의 압력을 조절할 수는 있지만, 그 과정에서 내부의 유체가 외부로 조금씩 누설되는 문제점이 있을 뿐 아니라 상기 화학반응기나 유체 저장탱크 내부의 압력이 과도하게 상승할 경우에 상기 화학반응기나 유체 저장탱크의 파손에 대한 우려가 발생된다는 문제점이 있다.

이에 따라, 최근에는 상기 화학반응기나 유체저장탱크 등에 파열디스크를 설치하여 정해진 압력값에서 상기 파열디스크가 파열될 수 있도록 함으로써 유해 물질의 누설을 방지함과 더불어 화학반응기나 유체 저장탱크 등을 보호할 수 있도록 하였다.

하지만, 전술한 종래의 일반적인 파열디스크는 초미압(예컨대, 0.025kg/㎠ 정도의 압력)에서의 파열이 어렵기 때문에 초미압으로 운전되는 시설에서의 적용은 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 전술한 종래 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 미세한 압력 변화에도 원활한 파열이 가능하고, 다양한 크기에의 적용이 가능하며, 미세한 파열 압력의 설정이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 새로운 형태의 파열디스크 어셈블리를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파열디스크 어셈블리는 내부가 개구된 관 형태로 형성되어 압력용기의 유체 유출관 내에 서로 대응 설치되는 한 쌍의 디스크 홀더; 둘레를 이루면서 상기 두 디스크 홀더간 대향면 사이에 고정되는 림부와, 상기 림부의 내측 일부를 가로지르면서 양 끝단이 상기 림부의 내주면 양측에 각각 연결되는 박판의 탄성 밴드를 포함하여 구성된 서포트 디스크; 둘레 부위는 상기 림부 및 어느 한 디스크 홀더간 대향면 사이에 고정됨과 더불어 내측 부위는 두 디스크 홀더를 통과하는 공기의 유동을 가로막도록 설치되면서 찢어짐 가능한 재질로 형성된 박막 형상의 디스크 씨일(disc-seal); 그리고, 어느 한 디스크 홀더에 설치되며, 상기 디스크 씨일이 파열 방향으로 휘면서 부딪힐 경우 상기 디스크 씨일을 파열시키는 파열 나이프(knife):를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 디스크 씨일의 파열 압력에 대한 설정은 상기 서포트 디스크를 구성하는 탄성 밴드의 각 부위 중 림부의 내주면에 연결되는 양 끝단 부위에 대한 연결 폭의 조절을 통해 설정됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 서포트 디스크의 림부 내주면 중 어느 한 부위에는 상기 디스크 씨일의 보조 파열을 위한 보조 칼날이 돌출 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 서포트 디스크의 탄성 밴드와 상기 디스크 씨일은 압력용기 내부로 유체가 유동되는 방향과는 반대의 방향을 향해 볼록한 돔(dome) 형상으로 형성되고, 상기 파열 나이프는 상기 한 쌍의 디스크 홀더 중 상기 유체의 유동 방향을 기준으로 볼 때 상대적으로 압력용기에 인접된 측의 디스크 홀더에 설치되어, 상기 압력용기 내부가 미리 설정된 압력에 비해 음압(vacuum pressure)이 제공될 때 상기 음압이 제공되는 방향으로 상기 탄성 밴드가 탄력 변형되면서 상기 디스크 씨일이 상기 파열 나이프에 의해 파열되도록 함을 특징으로 한다.

또한, 상기 서포트 디스크의 탄성 밴드와 상기 디스크 씨일은 압력용기 내부로 유체가 유동되는 방향을 향해 볼록한 돔(dome) 형상으로 형성되고, 상기 파열 나이프는 상기 한 쌍의 디스크 홀더 중 상기 유체의 유동 방향을 기준으로 볼 때 상대적으로 압력용기로부터 먼 측의 디스크 홀더에 설치되어, 상기 압력용기 내부가 미리 설정된 압력에 비해 양압(positive pressure)이 제공될 때 상기 양압이 제공되는 방향으로 상기 탄성 밴드가 탄력 변형되면서 상기 디스크 씨일이 상기 파열 나이프에 의해 파열되도록 함을 특징으로 한다.

이때, 상기 서포트 디스크에는 상기 림부의 내측 부위 중 상기 탄성 밴드가 형성된 부위를 제외한 나머지 부위를 가로막도록 형성됨과 더불어 면상에는 복수의 통공이 형성되어 이루어진 타공판이 더 포함되어 구성됨을 특징으로 하며, 상기 타공판과 상기 서포트 디스크의 림부는 서로 일체형으로 형성됨을 특징으로 한다.

이상에서 설명된 바와 같은 본 발명의 파열디스크 어셈블리는 디스크 씨일의 변형이 탄성 밴드의 변형에 의해 이루어질 수 있도록 하고, 상기한 탄성 밴드의 변형은 초 미압인 25㎜W.C(0.0025kg/㎠)부터 압력 제어에 대한 설정이 가능하기 때문에 매우 낮은 압력으로 운전하는 시설에 적용 가능하다는 효과를 가진다.

또한, 본 발명의 파열 디스크 어셈블리는 탄성 밴드의 연결 부위에 대한 폭 조절을 통해 압력 설정이 가능하기 때문에 다양한 크기의 유체 유출관에 적용 가능할 뿐 아니라 동작에 따른 신뢰성의 향상을 이룰 수 있게 된 효과를 가진다.

이하, 전술된 바와 같은 본 발명의 파열디스크 어셈블리에 대한 바람직한 각 실시예들을 첨부된 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 제1실시예에 따른 파열 디스크 어셈블리는 압력용기 내부가 정상 압력 상태에 비해 미리 설정된 압력 범위 이상의 음압(Vacuum Pressure)이 발생될 경우 벤트(vent) 동작이 가능하도록 한 구성을 그 예로 하며, 이는 첨부된 도 1 및 도 2와 같다.

이러한 도 1 및 도 2의 도시 내용과 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 파열디스크 어셈블리는 크게 한 쌍의 디스크 홀더(110,120)와, 디스크 씨일(200)과, 서포트 디스크(300) 및 파열 나이프(400)를 포함하여 구성된다. 이를 각 구성별로 상세히 설명하도록 한다.

우선, 상기 한 쌍의 디스크 홀더(110,120)는 압력용기(10)의 유체 유출 관(11) 내에 서로 대응 설치되는 일련의 구성으로써, 내부가 개구된 관 형태로 형성된다.

상기한 한 쌍의 디스크 홀더(110,120)는 상기 유체 유출관(11)의 설치 형상에 따라 그 배치가 상이하게 이루어질 수 있으며, 실시예(유체 유출관이 지면으로부터 수직한 방향을 향해 설치)를 기준으로 볼 때 상기한 한 쌍의 디스크 홀더(110,120)는 상기 유체 유출관(11) 내에 상하로 적층되면서 결합된다.

다음으로, 상기 디스크 씨일(200)은 상기 한 쌍의 디스크 홀더(110,120) 사이에 위치됨과 더불어 내측 부위는 상기 각 디스크 홀더(110,120)의 개구된 내측 부위를 가로막도록 형성된다.

특히, 상기한 디스크 씨일(200)은 최초 압력용기(10) 내부로 유체가 유동되는 방향과는 반대의 방향을 향해 볼록한 돔(dome)의 형상을 이루다가 상기 압력용기(10) 내부에 미리 설정된 압력 범위 이상의 음압이 발생될 경우 상기 음압이 이루는 방향(압력용기 내부를 향해 유체가 유동되는 방향)으로 변형되는 일련의 구성이다.

이때, 상기한 디스크 씨일(200)이 테프론(teflon)과 같은 열에 강한 합성수지 재질이면서도 쉽게 변형될 수 있음과 더불어 날카로운 부위와의 부딪힘이 발생될 경우 쉽게 찢어질 수 있는 박막의 시트(sheet)로 형성됨을 제시한다.

다음으로, 상기 서포트 디스크(300)는 압력용기(10) 내부의 압력이 정상 압력 범위일 경우에는 상기 디스크 씨일(200)이 변형됨을 방지하도록 지지하고, 상기 압력용기(10) 내부의 압력이 정상 압력 범위로부터 음압이 발생될 경우 디스크 씨 일(200)이 변형될 수 있도록 디스크 씨일(200)의 지지를 해재하는 일련의 구성이다.

상기한 서포트 디스크(300)는 고정 설치를 위한 림부(310)와, 디스크 씨일(200)의 지지를 위한 탄성 밴드(320)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 림부(310)는 상기 한 쌍의 디스크 홀더(110,120) 중 상대적으로 상측에 위치된 디스크 홀더(이하, “상부 디스크 홀더”라 함)(110)와 상기 디스크 씨일(200)이 이루는 둘레 부위 간의 대향면 사이에 고정되는 부위로써, 평판의 링으로 형성된다.

그리고, 상기 탄성 밴드(320)는 상기 디스크 씨일(200)을 받쳐주는 부위로써, 상기 림부(310)의 내측 일부를 가로지르면서 양 끝단이 상기 림부(310)의 내주면 양측에 각각 연결되는 박판의 밴드로 형성된다.

이때, 상기한 탄성 밴드(320)는 최초 압력용기(10) 내부로 유체가 유동되는 방향과는 반대의 방향을 향해 볼록한 돔(dome)의 형상을 이루다가 상기 압력용기(10) 내부에 미리 설정된 압력 범위 이상의 음압이 발생될 경우 상기 음압이 이루는 방향(압력용기 내부를 향해 유체가 유동되는 방향)으로 변형될 수 있도록 구성된다.

특히, 본 발명에서는 상기한 탄성 밴드(320)의 각 부위 중 상기 림부(310)에 연결되는 양 끝단 부위(이하, “연결단”이라 함)(321)에 대한 연결 폭의 조절을 통해 디스크 씨일(200)의 파열 압력이 설정됨을 제시한다.

예컨대, 디스크 씨일(200)이 상대적으로 낮은 압력 변화로도(예컨대, 미세한 음압이 걸리더라도) 파열될 수 있도록 하기 위해서는 상기 탄성 밴드(320)의 연결단(321)에 대한 연결 폭을 상대적으로 좁게 형성하고, 디스크 씨일(200)이 상대적으로 높은 압력 변화에서 파열될 수 있도록 하기 위해서는 상기 탄성 밴드(320)의 연결단(321)에 대한 연결 폭을 상대적으로 넓게 형성하는 것이다.

즉, 탄성 밴드(320)의 연결단(321)에 대한 연결 폭을 좁게 형성할 수록 더욱 낮은(미세한) 압력 변화에도 상기 탄성 밴드(320)의 휨이 원활히 이루어짐과 더불어 상기한 탄성 밴드(320)의 휨에 따른 디스크 씨일(200)의 변형 역시 쉽게 이루어질 수 있도록 한 것이다.

다음으로, 상기 파열 나이프(knife)(400)는 상기 압력용기(10) 내부가 미리 설정된 압력 범위 이상의 음압(vacuum pressure)이 발생되어 디스크 씨일(200)이 파열 방향(압력용기 내부로 유체가 유동되는 방향)으로 휘면서 부딪휠 경우 상기 디스크 씨일(200)을 파열시키는(찢는) 일련의 커터(cutter)이다.

이때, 상기한 파열 나이프(400)는 두 디스크 홀더(110,120) 중 상기 디스크 씨일(200)이 설치된 부위를 기준으로 음압에 의한 유체 유동 방향측의 디스크 홀더(도면상 하부측의 디스크 홀더, 이하 “하부 디스크 홀더”라 함)(120)에 설치되며, 상기 파열 나이프(400)의 칼날을 이루는 모서리(edge) 부위(410)는 상기 디스크 씨일(200)이 변형될 경우 상기 디스크 씨일(200)의 중앙측 부위와 닿을 수 있을 정도의 위치에 구비된다.

특히, 본 발명의 제1실시예에서는 첨부된 도 3과 같이 상기 서포트 디스크(300)의 림부(310) 내주면 중 어느 한 부위에는 상기 디스크 씨일(200)의 보조 파열을 위한 보조 칼날(311)이 돌출 형성됨을 추가로 제시한다.

이때, 상기 보조 칼날(311)은 상기 디스크 씨일(200)의 변형이 이루어질 경우 상기 파열 나이프(400)에 의한 디스크 씨일(200)의 중앙측 부위에 대한 파열 동작과 동시에 상기 디스크 씨일(200)의 둘레측 부위에 대한 파열이 보조적으로 이루어질 수 있도록 함으로써 디스크 씨일(200)이 정확한 시기에 최대한 빨리 파열될 수 있도록 하는 구성이다.

하기에서는, 전술한 본 발명의 제1실시예에 따른 파열 디스크 어셈블리에 대한 동작 과정을 첨부된 도 4 내지 도 6을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하도록 한다. 이때, 도 4 내지 도 6은 도 1의 좌측편(혹은, 우측편)을 본 상태를 나타내고 있다.

먼저, 압력용기(10) 내부가 정상 압력 상태에서는 첨부된 도 1 및 도 4와 같이 유체 유출관(11) 내부는 디스크 씨일(200)에 의해 유체 유동이 차단된 상태를 이루며, 상기 디스크 씨일(200)과 서포트 디스크(300)를 구성하는 탄성 밴드(320)는 상부로 볼록한 돔(dome)의 형상을 유지한다.

이때, 상기 디스크 씨일(200)은 상기 탄성 밴드(320)에 의해 상부로 볼록한 돔 형상이 유지된 체 그 처짐이 방지되는 상태를 이룬다.

그리고, 상기한 상태에서 압력용기(10) 내부의 압력 이상으로 인해 미리 설정된 압력 범위 이상의 음압(vacuum pressure)이 발생된다면 상기한 음압의 영향에 의해 탄성 밴드(320)가 상기 음압이 이루는 방향(압력용기 내부를 향해 유체가 유동되는 방향, 도면상 하부 방향)으로 점차 변형된다.

즉, 첨부된 도 5와 같이 상기 탄성 밴드(320)의 연결단(321)은 최초 상태를 유지하지만 중앙측 부위가 상기 음압이 이루는 방향으로 점차 휘게 되고, 계속해서 상기 중앙측 부위의 휨이 상기 탄성 밴드(320)의 탄성 한계를 초과하게 되면 첨부된 도 6과 같이 상기 탄성 밴드(320)의 중앙측 부위 및 두 연결단(321)은 순간적으로 상기 휘는 방향을 향해 탄력 변형된다.

이로 인해, 상기 탄성 밴드(320)에 가로막힌 상태를 이루던 디스크 씨일(200)의 내측 부위 역시 급격한 변형이 이루어지면서 음압이 이루는 방향을 향해 순간적으로 변형되어 해당 방향측에 위치되어 있던 파열 나이프(400)의 모서리 부위(410)에 부딪히면서 찢어지게 된다. 물론, 이때에는 림부(310)의 내주면에 형성되어 있던 보조 칼날(311)에 의해서도 상기 디스크 씨일(200)의 찢어짐이 함께 이루어진다.

따라서, 유체 유출관(11)을 통한 외부 유체가 유입되는 벤트가 이루어지면서 상기 압력용기(10)의 폭발과 같은 위험은 방지된다.

한편, 첨부된 도 7 내지 도 11은 본 발명의 제2실시예에 따른 파열 디스크 어셈블리의 설치 구조가 도시되고 있다.

이러한, 본 발명의 제2실시예에 따른 파열 디스크 어셈블리는 압력용기(10) 내부가 정상 압력 상태에 비해 미리 설정된 압력 범위 이상의 양압(positive pressure)이 발생될 경우 벤트(vent) 동작이 가능하도록 한 구성이다.

이때, 본 발명의 제2실시예에 따른 파열 디스크 어셈블리의 전체적인 구성들은 전술한 제1실시예의 구성과 동일하지만, 파열 나이프(400)의 설치 위치와, 디스 크 씨일(200)과 탄성 밴드(320)의 설치 위치 및 돔 방향은 전술한 제1실시예와는 반대를 이루도록 설치된다.

즉, 첨부된 도 7과 같이 파열 나이프(400)의 경우 디스크 씨일(200)이 설치된 부위를 기준으로 양압에 의한 유체 유동 방향측의 상부 디스크 홀더(110)에 설치되며, 상기 파열 나이프(400)의 칼날을 이루는 모서리 부위(410)는 상기 디스크 씨일(200)이 변형될 경우 상기 디스크 씨일(200)과 닿을 수 있을 정도의 위치에 구비된다.

또한, 상기 디스크 씨일(200)은 둘레 부위가 상기 상부 디스크 홀더(110)와 서포트 디스크(300)의 림부(310) 사이에 위치되도록 설치되며, 상기 디스크 씨일(200)의 돔 방향과 탄성 밴드(320)의 돔 방향은 압력용기(10) 내부로 유체가 유입되는 방향을 향해 볼록한 돔(dome)의 형상을 이루도록 설치된다.

특히, 전술한 바와 같은 본 발명의 제2실시예에서는 서포트 디스크(300)를 구성하는 림부(310)의 내측 부위 중 탄성 밴드(320)가 형성된 부위를 제외한 나머지 부위를 가로막으면서 면상에는 복수의 통공(331)이 형성되어 이루어진 타공판(330)이 더 포함되어 구성됨을 제시한다. 이때, 상기 타공판(330)과 상기 림부(310)는 첨부된 도 8과 같이 서로 별개의 구성을 이루도록 할 수도 있지만 제조상의 간편함 및 설치 작업의 편리함을 위해 상기 타공판(330)과 림부(310)는 서로 일체형으로 형성될 수도 있다.

상기한 타공판(330)의 역할은 압력용기(10) 내부가 음압이 제공되는 상태로 적용된다는 것을 고려할 때 유체의 유동은 가능하면서도 상기한 음압의 지속적인 영향으로 인해 디스크 씨일(200)이 원치않게 찢어짐을 방지하기 위한 구조이다.

즉, 상기 타공판(330)은 음압이 제공되는 방향으로 상기 디스크 씨일(200)이 변형되지 않도록 받쳐주는 역할을 수행함으로써 디스크 씨일(200)의 원치않는 파열이 방지될 수 있도록 한 것이다. 물론, 상기한 타공판(330)의 구조는 압력용기(10) 내부가 양압 상태로 유지되는 전술된 본 발명의 제1실시예에도 적용될 수 있다.

이때, 상기 타공판(330)의 면상에는 상기 서포트 디스크(300)를 구성하는 탄성 밴드(320)의 노출을 위한 노출공(332)이 관통 형성된다. 물론, 상기한 노출공(332)은 전체적으로 관통된 상태를 이루도록 형성될 수도 있지만, 일부(예컨대, 탄성 밴드의 휨에 간섭을 주지 않는 중앙측 부위)는 폐쇄된 상태를 이루도록 형성될 수도 있다.

하기에서는, 전술한 본 발명의 제2실시예에 따른 파열 디스크 어셈블리에 대한 동작 과정을 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.

먼저, 압력용기(10) 내부가 정상 압력 상태에서는 첨부된 도 7 및 도 9와 같이 유체 유출관(11) 내부는 디스크 씨일(200)에 의해 유체 유동이 차단된 상태를 이루며, 상기 디스크 씨일(200)과 서포트 디스크(300)를 구성하는 탄성 밴드(320)는 하부로 볼록한 돔(dome)의 형상을 유지한다.

이때, 상기 디스크 씨일(200)은 상기 탄성 밴드(320) 및 타공판(330)에 의해 하부로 볼록한 돔 형상이 유지된 체 그 처짐이 방지되는 상태를 이룬다.

그리고, 상기한 상태에서 압력용기(10) 내부의 이상으로 인해 미리 설정된 압력 범위 이상의 양압(positive pressure)이 발생된다면 상기한 양압의 영향에 의 해 탄성 밴드(320)가 상기 양압이 이루는 방향(압력용기 외부를 향해 유체가 유동되는 방향, 도면상 상부 방향)으로 점차 변형된다.

즉, 첨부된 도 10과 같이 상기 탄성 밴드(320)의 중앙측 부위가 상기 음압이 이루는 방향으로 점차 휘게 되고, 계속해서 상기 중앙측 부위의 휨이 상기 탄성 밴드(320)의 탄성 한계를 초과하게 되면 첨부된 도 11과 같이 상기 탄성 밴드(320)의 중앙측 부위 및 두 연결단(321)은 순간적으로 상기 휘는 방향을 향해 탄력 변형된다.

이로 인해, 상기 탄성 밴드(320)에 가로막힌 상태를 이루던 디스크 씨일(200)의 내측 부위 역시 급격한 변형이 이루어지면서 양압이 이루는 방향을 향해 순간적으로 변형되어 해당 방향측에 위치되어 있던 파열 나이프(400)의 모서리 부위(410)에 부딪히면서 찢어지게 된다. 물론, 이때에는 림부(310)의 내주면에 형성되어 있던 보조 칼날(311)에 의해서도 상기 디스크 씨일(200)의 찢어짐이 함께 이루어진다.

따라서, 유체 유출관(11)을 통한 압력용기(10) 내부의 유체가 유출되는 벤트가 이루어지면서 상기 압력용기(10)의 폭발과 같은 위험은 방지된다.

이렇듯, 본 발명에 따른 파열 디스크 어셈블리는 미세한 압력 변화에 따른 파열이 가능하면서도 안정적인 설치 상태로의 유지가 가능하며, 특히 압력용기 내부의 압력 상황에 따른 다양한 적용이 가능하다는 장점을 가지며, 전술한 각 실시예를 고려한 다양한 형태로의 변형이 가능하다는 장점을 가진다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 파열디스크 어셈블리의 설치 상태를 설명하기 위해 나타낸 요부 단면도

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 파열디스크 어셈블리의 설치 상태를 설명하기 위해 나타낸 평면도

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 파열디스크 어셈블리 중 디스크 씨일과 서포트 디스크 간의 결합 관계를 설명하기 위해 나타낸 분해 사시도

도 4 내지 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 파열디스크 어셈블리 중 서포트 디스크의 탄성 밴드와 디스크 씨일이 동작되는 과정을 설명하기 위해 나타낸 상태도

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 파열디스크 어셈블리의 설치 상태를 설명하기 위해 나타낸 요부 단면도

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 파열디스크 어셈블리 중 디스크 씨일과 서포트 디스크 및 타공판 간의 결합 관계를 설명하기 위해 나타낸 분해 사시도

도 9 내지 도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 파열디스크 어셈블리 중 서포트 디스크의 탄성 밴드와 디스크 씨일이 동작되는 과정을 설명하기 위해 나타낸 상태도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110. 상부 디스크 홀더 120. 하부 디스크 홀더

200. 디스크 씨일 300. 서포트 디스크

310. 림부 311. 보조 칼날

320. 탄성 밴드 321. 연결단

330. 타공판 331. 통공

332. 노출공 400. 파열 나이프

Claims (7)

1. 내부가 개구된 관 형태로 형성되어 압력용기의 유체 유출관 내에 서로 대응 설치되는 한 쌍의 디스크 홀더;

   둘레 부위는 상기 각 디스크 홀더 사이에 위치됨과 더불어 내측 부위는 상기 각 디스크 홀더의 개구된 내측 부위를 가로막도록 형성되고, 상기 압력용기 내부의 압력 변화에 따라 변형 가능한 박막 시트로 이루어진 디스크 씨일(disc-seal);

   둘레를 이루면서 상기 두 디스크 홀더간 대향면 사이에 고정되는 림부와, 상기 림부의 내측 일부를 가로지르면서 양 끝단이 상기 림부의 내주면 양측에 각각 연결되어 상기 디스크 씨일을 지지하면서 압력용기 내부의 압력 변화에 따라 변형되는 박판의 탄성 밴드를 포함하여 구성된 서포트 디스크; 그리고,

   어느 한 디스크 홀더에 설치되며, 상기 탄성 밴드 및 디스크 씨일이 파열 방향으로 휘면서 부딪힐 경우 상기 디스크 씨일을 파열시키는 파열 나이프(knife):를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 파열 디스크 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 디스크 씨일의 파열 압력에 대한 설정은

   상기 서포트 디스크를 구성하는 탄성 밴드의 각 부위 중 림부의 내주면에 연결되는 양 끝단 부위에 대한 연결 폭의 조절을 통해 설정됨을 특징으로 하는 파열 디스크 어셈블리.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 서포트 디스크의 림부 내주면 중 어느 한 부위에는 상기 디스크 씨일의 보조 파열을 위한 보조 칼날이 돌출 형성됨을 특징으로 하는 파열 디스크 어셈블리.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 서포트 디스크의 탄성 밴드와 상기 디스크 씨일은 압력용기 내부로 유체가 유동되는 방향과는 반대의 방향을 향해 볼록한 돔(dome) 형상으로 형성되고, 상기 파열 나이프는 상기 한 쌍의 디스크 홀더 중 상기 유체의 유동 방향을 기준으로 볼 때 상대적으로 압력용기에 인접된 측의 디스크 홀더에 설치되어,

   상기 압력용기 내부가 미리 설정된 압력 상태에서 음압(vacuum pressure)이 발생될 때 상기 유체 유출관의 유체 유입측 방향으로 상기 탄성 밴드가 탄력 변형되면서 상기 디스크 씨일이 상기 파열 나이프에 의해 파열되도록 함을 특징으로 하는 파열 디스크 어셈블리.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 서포트 디스크의 탄성 밴드와 상기 디스크 씨일은 압력용기 내부로 유체가 유동되는 방향을 향해 볼록한 돔(dome) 형상으로 형성되고, 상기 파열 나이프는 상기 한 쌍의 디스크 홀더 중 상기 유체의 유동 방향을 기준으로 볼 때 상대적 으로 압력용기로부터 먼 측의 디스크 홀더에 설치되어,

   상기 압력용기 내부가 미리 설정된 압력 상태에서 양압(positive pressure)이 발생될 때 상기 유체 유출관의 유체 유출측 방향으로 상기 탄성 밴드가 탄력 변형되면서 상기 디스크 씨일이 상기 파열 나이프에 의해 파열되도록 함을 특징으로 하는 파열 디스크 어셈블리.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 서포트 디스크에는

   상기 림부의 내측 부위 중 상기 탄성 밴드가 형성된 부위를 제외한 나머지 부위를 가로막도록 형성됨과 더불어 면상에는 복수의 통공이 형성되어 이루어진 타공판이 더 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 파열 디스크 어셈블리.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 타공판과 상기 서포트 디스크의 림부는 서로 일체형으로 형성됨을 특징으로 하는 파열 디스크 어셈블리.

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