KR101174654B1

KR101174654B1 - 릴리프 밸브

Info

Publication number: KR101174654B1
Application number: KR1020110120585A
Authority: KR
Inventors: 김영만
Original assignee: 주식회사 프로세이브
Priority date: 2011-11-18
Filing date: 2011-11-18
Publication date: 2012-08-17

Abstract

본 발명의 목적은 저장탱크 등에 설치되는 릴리프 밸브의 오실레이션 현상을 방지 또는 최소화시킬 수 있는 구조의 릴리프 밸브를 제공하는 것이다. 이에 따라, 본 발명은 유류 또는 화학물질의 저장탱크에 설치되어 탱크 내부의 압력가스를 대기 중으로 방출시키는 릴리프 밸브에 있어서, 상하방향의 가스유동공간이 관통되어 형성되고 상기 가스유동공간의 하단이 상기 탱크의 내부와 연통되며 상기 가스유동공간의 상단의 둘레에 설치된 밸브시트를 구비하는 하우징과, 상기 가스유동공간의 상단에서 하면이 상기 밸브시트에 접촉하여 상기 가스유동공간을 밀폐시키는 밸브몸체와, 상기 밸브몸체에 고정되어 있는 제1자력작용부와, 상기 하우징에 고정되어 있는 제2자력작용부를 포함하되, 상기 가스유동공간을 개방시키는 상승력이 상기 밸브몸체에 부가되도록 상기 제1자력작용부와 상기 제2자력작용부 사이에 인력이 작용하고, 상기 인력은 상기 밸브몸체를 하강시키는 중력보다 작은 것을 특징으로 한다.

Description

릴리프 밸브{Relief Valve}

본 발명은 저장탱크의 릴리프밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유류 또는 화학물질을 운반하는 선박의 저장소 또는 상기 물질을 저장하는 저장탱크 등에서 저장액체의 증발에 따른 대기압과의 압력차를 해소 또는 감소시키기 위하여 설치하는 릴리프 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 릴리프 밸브는 유류 또는 화학물질을 저장하는 저장탱크에 설치되어 유류 또는 화학물질의 증발로 인하여 발생한 가스압력을 해소 또는 감소시킨다.

도 1을 참고하여 종래 릴리프밸브의 구성을 설명하면, 릴리프 밸브는 하우징(1)의 내부를 관통하는 가스유동공간(6)이 형성되어 있고, 가스유동공간(6)의 하단은 유류 또는 화학물질의 저장탱크와 연통된다. 상기 가스유동공간(6)의 상단 둘레 즉, 하우징(1)의 상단에는 밸브시트(7)가 설치되어 있고, 밸브시트(7)에 밸브몸체(2)가 안착됨으로써 가스유동공간(6)을 밀폐시킨다. 또한, 밸브몸체(2)의 하부에는 중량체(4)가 연결수단(3)에 의해 고정됨으로써 밸브몸체(2)의 밀폐력을 향상시키고 있다.

또한, 연결수단(3)의 하단에는 자성체(9)가 설치되고, 그 하측에 자석(*)이 하우징(1)에 고정된 상태로 설치되어 자성체(9)를 끌어당기고 있다.

상기와 같은 구성에 따라, 저장탱크 내부의 압력이 설정치 이상 상승하여 밸브몸체(2)의 하부에 압력이 작용하면, 중량체(4)의 중력과 자성체(9) 및 자석(8)의 자력을 이기고 밸브몸체(2)가 상승하여 탱크내부의 압력이 해소될 수 있다.

그러나, 상기 릴리프밸브는 밸브몸체(2)가 가스유동공간(6)을 개방할 때, 가스가 밸브몸체(2)를 밀어 올리는 상승력과 함께 밸브몸체(2) 및 중량체(4)의 중량 등에 의한 하강력이 함께 존재하므로, 오실레이션(Oscillation;진동) 현상을 유발하게 된다. 즉, 밸브몸체(2)가 탱크 내부의 압력으로 소정의 높이로 상승된 후에는 유동하는 압력가스의 상승압력이 일정한 것이 아니므로 중력 등에 의해 소정량의 하강이 순간적으로 발생하고, 밸브몸체(2)가 순간적으로 하강 후에는 가스유동공간(6)의 상단에서 압력가스의 배출구를 좁히게 되므로 다시 밸브몸체(2)가 압력을 받아 상승한다. 그러한 하강과 상승이 반복되게 되므로 밸브몸체(2)는 진동한다. 그와 같은 오실레이션 현상은 장치의 내구성을 저하시킴과 함께, 탱크내부의 과도한 압력이 신속하게 해소되지 못하게 하는 등의 문제를 유발한다.

따라서, 릴리프 밸브를 구성함에 있어서 오실레이션(Oscillation) 현상을 제거 또는 감소시키는 것이 중요한 설계조건이 되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 저장탱크 등에 설치되는 릴리프 밸브의 오실레이션 현상을 방지 또는 최소화시킬 수 있는 구조의 릴리프 밸브를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유류 또는 화학물질의 저장탱크에 설치되어 탱크 내부의 압력가스를 대기 중으로 방출시키는 릴리프 밸브에 있어서, 상하방향의 가스유동공간이 관통되어 형성되고 상기 가스유동공간의 하단이 상기 탱크의 내부와 연통되며 상기 가스유동공간의 상단의 둘레에 설치된 밸브시트를 구비하는 하우징과, 상기 하우징에 고정되어 상기 가스유동공간 중에서 상하로 연장되어 있는 가이드로드와, 내부에 내부공간이 형성되고, 상기 가이드로드의 상단부가 상기 내부공간에 삽입된 상태에서 상기 가이드로드를 따라 상하운동하며, 상기 가스유동공간의 상단에서 하면이 상기 밸브시트에 접촉하여 상기 가스유동공간을 밀폐시키는 밸브몸체와, 상기 내부공간에서 상기 밸브몸체에 고정되어 있는 제1자력작용부와, 상기 내부공간에서 상기 가이드로드에 고정되어 있는 제2자력작용부를 포함하되, 상기 가스유동공간을 개방시키는 힘이 상기 밸브몸체에 부가되도록 상기 제1자력작용부와 상기 제2자력작용부 사이에 인력이 작용하고, 상기 인력은 상기 밸브몸체를 하강시키는 중력보다 작은 것을 특징으로 한다.

상기 구성에서 제1자력작용부는 서로 소정의 거리를 두고 상측 및 하측에 각각 설치되는 상부자석과 하부자석을 포함하고, 상기 제2자력작용부는 상기 상부자석과 상기 하부자석 사이에 위치하고, 상기 상부자석과 상기 하부자석에 대하여 모두 인력이 발생하도록 극성이 배열되는 자석 또는 자석조합체인 것일 수 있다.

또한, 상기 구성에서 제2자력작용부는 서로 소정의 거리를 두고 상측 및 하측에 각각 설치되는 상부자석과 하부자석을 포함하고, 상기 제1자력작용부는 상기 상부자석과 상기 하부자석 사이에 위치하고, 상기 상부자석과 상기 하부자석에 모두 인력이 작용하도록 극성이 배치되는 자석 또는 자석조합체인 것으로 구성하는 것도 가능하다.

또한, 상기 구성에서 제1자력작용부는 서로 소정의 거리를 두고 상측 및 하측에 각각 설치되는 상부자석과 하부자석을 포함하고, 상기 제2자력작용부는 상기 상부자석과 상기 하부자석 사이에 설치되는 것으로, 상기 상부자석과 대향하여 서로 인력이 작용하는 상면설치자석과, 상기 하부자석과 대향하여 서로 인력이 작용하는 하면설치자석을 포함하는 것으로 구성할 수 있다.

한편, 다른 관점에서 본 발명은 유류 또는 화학물질의 저장탱크에 설치되어 탱크 내부의 압력가스를 대기 중으로 방출시키는 릴리프 밸브에 있어서, 상하방향의 가스유동공간이 관통되어 형성되고 상기 가스유동공간의 하단이 상기 탱크의 내부와 연통되며 상기 가스유동공간의 상단의 둘레에 설치된 밸브시트를 구비하는 하우징과, 상기 가스유동공간의 상단에서 하면이 상기 밸브시트에 접촉하여 상기 가스유동공간을 밀폐시키는 밸브몸체와, 상기 밸브몸체에 고정되어 있는 제1자력작용부와, 상기 하우징에 고정되어 있는 제2자력작용부를 포함하되, 상기 가스유동공간을 개방시키는 힘이 상기 밸브몸체에 부가되도록 상기 제1자력작용부와 상기 제2자력작용부 사이에 인력이 작용하고, 상기 인력은 상기 밸브몸체를 하강시키는 중력보다 작은 것을 다른 특징으로 한다.

상기 구성에서 제1자력작용부는 서로 소정의 거리를 두고 상측 및 하측에 각각 설치되는 상부자석과 하부자석을 포함하고, 상기 제2자력작용부는

상기 상부자석과 상기 하부자석 사이에 위치하고, 상기 상부자석과 상기 하부자석에 모두 인력이 작용하도록 극성이 배치되는 자석 또는 자석조합체인 것으로 구성할 수 있다.

또한, 상기 구성에서 제2자력작용부는 서로 소정의 거리를 두고 상측 및 하측에 각각 설치되는 상부자석과 하부자석을 포함하고, 상기 제1자력작용부는 상기 상부자석과 상기 하부자석 사이에 위치하고, 상기 상부자석과 상기 하부자석에 모두 인력이 작용하도록 극성이 배치되는 자석 또는 자석조합체인 것으로 구성할 수도 있다.

한편, 상기 제1자력작용부는 서로 소정의 거리를 두고 상측 및 하측에 각각 설치되는 상부자석과 하부자석을 포함하고, 상기 제2자력작용부는 상기 상부자석과 상기 하부자석 사이에 위치하고, 상기 상부자석과 상기 하부자석에 모두 인력이 작용하는 강자성체인 것으로 구성할 수 있다.

또한, 상기 제1자력작용부는 서로 소정의 거리를 두고 상측 및 하측에 각각 설치되는 상부강자성체와 하부강자성체이고, 상기 제2자력작용부는

상기 상부강자성체와 상기 하부강자성체 사이에 위치하고, 상기 상부강자성체와 상기 하부강자성체에 인력이 작용하도록 설치된 자석을 포함하는 것으로도 구성할 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 릴리프밸브는 밸브몸체가 가스유동공간을 개방하여 내부의 압력가스를 외부로 배출시키는 시점에서 제1자력작용부와 제2자력작용부 사이에 인력이 작용하여 밸브몸체가 개방된 상태를 유지하도록 개방력을 부가하고 있다. 따라서, 밸브몸체가 개방된 상태에서 압력가스가 외부로 배출하는 유동에 의해 발생하는 밸브몸체의 오실레이션(진동) 현상이 억제될 수 있다.

도 1은 종래의 릴리프밸브의 일예에 대한 구성도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 릴리프 밸브의 전체구성을 도시하는 단면구성도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 릴리프 밸브에서 밸브몸체의 구조를 확대한 단면구성도
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 릴리프 밸브의 작용을 설명하는 설명도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 릴리프 밸브에서 밸브몸체의 구조를 확대한 단면구성도
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 릴리프 밸브의 전체구성을 도시하는 단면구성도
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 릴리프 밸브로서 제2자력작용부에 자석이 설치되고 제1자력작용부에 강자성체가 설치된 구성을 도시하는 단면구성도
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 릴리프 밸브로서 제1자력작용부에 자석이 설치되고 제2자력작용부에 강자성체가 설치된 구성을 도시하는 단면구성도

본 발명의 실시예를 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 릴리프 밸브의 전체구성을 도시하는 것으로, 일측의 진공릴리프밸브(50)와 일체로 형성된 단면구성도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 릴리프 밸브에서 밸브몸체(20)의 구조를 확대한 단면구성도이다.

도 2 및 도3을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 릴리프밸브는, 유류 또는 화학물질의 저장탱크에 설치되어 저장탱크 내부의 압력가스를 대기 중으로 방출시키기 위하여 설치되는 것으로, 상하방향의 가스유동공간(11)이 관통되어 형성되고 상기 가스유동공간(11)의 하단이 상기 저장탱크의 내부와 연통되며 상기 가스유동공간(11)의 상단의 둘레에는 밸브시트(12)가 형성된 하우징(10)과, 상기 하우징(10)에 고정되어 상하로 연장되어 있는 가이드로드(15)와, 내부에 내부공간(21)이 형성되고, 상기 가이드로드(15)의 상단부가 상기 내부공간(21)에 삽입된 상태에서 상기 가이드로드(15)를 따라 상하운동하며, 상기 가스유동공간(11)의 상단에서 하면이 상기 밸브시트(12)에 접촉하여 상기 가스유동공간(11)을 밀폐시키는 밸브몸체(20)와, 상기 내부공간(21)에서 상기 밸브몸체(20)에 고정되어 있는 제1자력작용부(30)와, 상기 내부공간(21)에서 상기 가이드로드(15)에 고정되어 있는 제2자력작용부(40)를 포함한다.

상기 하우징(10)은 전체적으로 연결관체의 형상으로서, 내부에 저장탱크 등의 가스가 외부로 유출되기 위해 유동하는 가스유동공간(11)이 형성된다. 그 하부에는 유류나 화학물질을 저장하는 저장탱크의 상부에 결합될 수 있도록 플랜지가 형성되고, 상부에도 플랜지가 형성되어 밸브시트(12)가 결합되어 있다. 상기 가스유동공간(11)은 상하방향으로 형성됨으로써 저장탱크로부터 압력가스가 하단에서 유입되어 상단에서 대기 중으로 방출되고 있다.

하우징(10)의 측면으로는 분기공(17)이 형성되어 진공릴리프밸브(50)가 설치된다. 상기 진공릴리프밸브(50)는 내부에 부압이 형성되면 공기유입구(53)를 밀폐하는 중량체(51)가 상승하여 외부의 공기가 유입됨으로써 내부의 부압을 해소시킨다.

상기 하우징(10)의 상부에는 밸브시트(12)가 설치되어 있다. 밸브시트(12)는 상측에서 밸브몸체(20)의 하부면이 안착되어 가스유동공간(11)을 밀폐시킬 수 있도록 밸브몸체(20)가 접촉하는 부분이 래핑으로 정밀가공된다. 상기 밸브시트(12)는 링형상으로 제작되어 하우징(10) 상부의 가스유동공간(11)의 둘레에 마련된 안착홈에 안착시키는 방식으로 구성할 수도 있다.

상기 가이드로드(15)는 하우징(10)에 지지리브(13)를 매개로 고정되어 있고, 가스유동공간(11)의 중심부에서 상하방향으로 연장되도록 설치된다. 상기 가이드로드(15)는 밸브몸체(20)의 상하이동을 안내하고 있다.

상기 밸브몸체(20)는 압력가스가 외부로 유출되는 가스유동공간(11)의 상단에서 가스유동공간(11)을 밀폐 또는 개방하는 역할을 하고 있다.

밸브몸체(20)는 하부몸체(22)와 상부몸체(23)가 서로 결합되어 형성되고, 하부몸체(22)와 상부몸체(23)가 결합된 상태에서 내부에는 내부공간(21)이 형성된다. 상기 내부공간(21)에는 제1자력작용부(30)와 제2자력작용부(40)가 설치되어 있다.

하부몸체(22)에는 관통공(29)이 형성되어 가이드로드(15)의 상단부가 내부공간(21)에 삽입된 상태가 되고, 밸브몸체(20)가 가이드로드(15)의 표면을 따라 소정길이의 범위에서 상하로 슬라이딩이 가능하다.

또한, 상기 내부공간(21)에는 가이드원통체(24)가 설치되어 제1자력작용부(30) 및 제2자력작용부(40)의 이동을 안내하고 있다. 상기 가이드원통체(24)의 상부는 덮개(25)가 덮힌 상태에서 가이드원통체(24)와 상기 덮개(25)의 접촉부에 오링(24a)이 설치되고, 가이드원통체(24)와 하부몸체(22)의 접촉부에도 오링(24b)이 설치되어 이물질의 유입을 막는다.

다만, 가이드원통체(24)의 내경과 제2자석작용부(40)의 외경 사이에는 약간의 틈을 두어 그 틈으로 공기가 유동할 수 있도록 함으로써 가이드원통체(24) 내부공기에 의해 제2자석작용부(40)의 운동이 방해받지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상기 제1자력작용부(30)는 상부자석(31)과, 상부자석(31)으로부터 소정의 거리를 두고 하측에 설치되는 하부자석(32)을 포함한다. 상부자석(31)은 상부자석지지체(31a)에 의해 지지되고, 고정나사봉(27)에 의해 상부몸체(23)에 고정된 상부캡(28)에 고정된 상태이다. 또한, 하부자석(32)은 하부자석지지체(32a)에 의해 지지되고, 하부고정나사봉(26)에 의해 하부몸체(22)에 고정되어 있다. 상기 상부자석(31)과 하부자석(32)은 도넛모양으로 형성되어 상부자석지지체(31a) 및 하부자석지지체(32a)에 각각 서로 대향하도록 매입되어 있다.

한편, 상기 제2자력작용부(40)는 상기 상부자석(31)과 하부자석(32) 사이에 위치하고, 제2자석지지체(40a)와 그것에 의해 지지되는 상면설치자석(41) 및 하면설치자석(42)을 포함하는 자석조합체이다. 상면설치자석(41)은 제2자석지지체(40a)의 상면에 노출되도록 설치되고, 하면설치자석(42)은 제2자석지지체(40a)의 하면에 노출되도록 설치되어 제1자력작용부(30)의 상부자석(31)과 하부자석(32) 사이를 오가며 상부자석(31)과 하부자석(32)에 각각 인력이 작용한다.

전술한 제1자력작용부(30)와 제2자력작용부(40)는 밸브몸체(20)가 상기 가스유동공간(11)을 개방시키는 인력이 작용하도록 배치된 것이다. 즉, 제1자력작용부(30)의 하부자석(32)과 제2자력작용부(40)의 하면설치자석(42)이 서로 대향한 상태에서 인력이 작용하고, 상기 하부자석(32)과 하면설치자석(42)은 서로 접근할수록 그 자력이 더 강해지므로 밸브몸체(20)는 가스유동공간(11)을 확실하게 개방시킬 수 있다. 참고로, 자극 간에 작용하는 자력의 크기는, 두 자극의 세기의 곱(積)에 비례하고 자극간 거리의 제곱에 반비례한다. 따라서, 거리가 가까워질수록 양 자석 사이에 작용하는 자력의 크기는 급속도로 증가하게 되므로 밸브몸체(20)가 가스유동공간(11)을 개방시키려는 상승력은 그 거리가 가까울수록 더욱 크게 부가될 수 있다.

본 발명은 밸브몸체(20)에 가스유동공간(11)을 개방시키는 상승력이 부가되도록 제1자력작용부(30)와 제2자력작용부(40) 사이에 인력이 발생되도록 구성한 것이므로 상기와 같이, 제1자력작용부(30)의 하부자석(32)과 제2자력작용부(40)의 하면설치자석(42) 모두가 자석일 필요는 없으며, 어느 한 쪽을 강판 등의 강자성체로 구성하는 것도 가능하다. 따라서, 본 명세서에서 “자력작용부”는 자석이 설치된 부분만을 의미하는 것이 아니라, 타 자석과 인력이 작용하는 상태에 놓여 있는 강자석체(철판 등)가 설치된 부분도 의미할 수 있는 것이다.

상기 인력은 상기 밸브몸체(20)를 하강시키는 중력보다 작아야 한다. 이는 밸브몸체(20)를 상승시키는 가스압력이 해소된 후에는 밸브몸체(20)가 가스유동공간(11)을 밀폐하여야 하므로 제1자력작용부(30)의 하부자석(32)과 제2자력작용부(40)의 하면설치자석(42) 사이의 인력을 이기고 밸브몸체(20)가 하강하여야 하기 때문이다. 상기 중력은 밸브몸체(20)와, 밸브몸체(20)에 고정된 제1자력작용부(30) 등에 작용하여 밸브몸체(20)을 하강시키는 중력이다. 밸브몸체(20)과 가이드로드(15)의 표면 사이에 발생하는 마찰력 등은 상대적으로 매우 작은 값이므로 무시될 수 있다.

한편, 제1자력작용부(30)의 상부자석(31)과 제2자력작용부(40)의 상면설치자석(41)은 밸브몸체(20)가 가스유동공간(11)을 밀폐하는 경우에 서로 인력이 작용하여 확실한 밀폐효과를 가지도록 하기 위함이다. 이는 제1자력작용부(30)의 상부자석(31)이 가이드로드(15)에 고정되어 있는 제2자력작용부(40)의 상면설치자석(41)에 끌려 밸브몸체(20)에 하강력이 작용하게 되고, 밸브몸체(20)가 가스유동공간(11)의 상단을 밀폐한 상태에서 상부자석(31)이 상면설치자석(41)에 근접 또는 접촉하고 있으므로 자력에 의해 밸브몸체(20)가 가스유동공간(11)을 확실히 밀폐할 수 있다.

상기와 같이, 가스유동공간(11)을 밀폐하기 위한 제1자력작용부(30)의 상부자석(31)과 제2자력작용부(40)의 상면설치자석(41)의 구성은 밸브몸체(20)에 별도의 중량체를 결합하는 구성으로 대체될 수 있고, 그 경우 중량체에 작용하는 중력에 의해 밸브몸체(20)가 가스유동공간(11)을 확실히 밀폐하는 효과를 달성할 수 있다. 그러나, 별도의 중량체를 설치하는 구성은 전체적인 장치의 중량을 증가시켜 설치 및 운반을 어렵게 한다.

상기 제1자력작용부(30)의 상부자석(31)과 제2자력작용부(40)의 상면설치자석(41)은 밸브몸체(20)가 가스유동공간(11)을 밀폐한 상태에서 서로 접촉하도록 위치를 설정하는 것이 바람직하고, 제1자력작용부(30)의 하부자석(32)과 제2자력작용부(40)의 하면설치자석(42)은 밸브몸체(20)가 가스유동공간(11)을 완전히 개방한 상태(full stroke)에서 서로 접촉하고 있도록 위치를 설정하는 것이 바람직하다.

다음은 본 발명의 실시예에 따른 릴리프 밸브의 작용을 설명한다.

먼저, 도 4를 참고하면, 유류 또는 화학물질의 저장탱크 내부의 가스압력이 설정치를 넘지 않을 경우에는 밸브몸체(20)가 밸브시트(12)에 밀착되어 가스유동공간(11)을 밀폐하고 있다.

그 상태에서 제1자력작용부(30)의 상부자석(31)과 제2자력작용부(40)의 상면설치자석(41)이 미소한 간격을 두고 근접해 있거나 서로 접촉하여 인력이 작용하는 상태이다. 상부자석(31)과 상면설치자석(41) 사이의 인력은 밸브몸체(20)가 가스유동공간(11)을 밀폐시키는 방향으로 작용하고 있으므로 중량체를 밸브몸체(20)에 매달지 않더라도 밀폐력을 높이고 가스유동공간(11)을 개방하기 위한 임계압력을 높이는 역할을 한다.

한편, 저장탱크 내부의 가스압력이 설정압력 이상으로 상승하여 밸브몸체(20)를 밀어 올리게 되면, 제1자력작용부(30)의 상부자석(31)과 제2자력작용부(40)의 상면설치자석(41)이 서로 떨어지게 된다. 이 때, 자력은 자극간 거리의 제곱에 반비례하므로 그 사이의 간격이 벌어질수록 급속도로 인력이 약해져 밸브몸체(20)가 더 빨리 상승할 수 있다.

밸브몸체(20)가 상승하는 경우, 제1자력작용부(30)의 하부자석(32)과 제2자력작용부(40)의 하면설치자석(42)의 거리는 점차 가까워진다. 자력은 자극간 거리의 제곱에 반비례하므로 상기 하부자석(32)과 하면설치자석(42)이 접근할수록 인력이 급속도로 증가하여 밸브몸체(20)는 가스압력에 의한 상승력과 상기 하부자석(32)과 하면설치자석(42) 사이의 인력이 더해져 더 빠른 속도로 상승하게 된다.

이후, 도 5와 같이, 제1자력작용부(30)의 하부자석(32)과 제2자력작용부(40)의 하면설치자석(42)이 미소한 간격을 두고 근접해 있거나 서로 접촉한 상태가 되어 밸브몸체(20)는 가스유동공간(11)의 상단을 최대한 개방한 상태가 된다.

그 상태에서 제1자력작용부(30)의 하부자석(32)과 제2자력작용부(40)의 하면설치자석(42)에 작용하는 인력은 밸브몸체(20)가 가스유동공간(11)을 개방한 상태를 안정화시키는 역할을 한다. 즉, 배출되고 있는 압력가스의 유동 또는 압력변화가 있더라도 밸브몸체(20)는 압력가스에 의한 상승력에 자력에 의한 상승력이 부가됨으로써, 밸브몸체(20)가 가스유동공간(11)을 개방하는 방향으로 힘이 더해져 개방상태를 유지하려는 개방력이 증가되어 있다. 이에 따라, 오실레이션(떨림 또는 진동)의 발생이 억제되는 것이다.

다음은 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.

도 6을 참조하면, 본 실시예에서는 제1자력작용부(30′)와 제2자력작용부(40′)가 고정되는 위치가 전술한 실시예의 경우와는 서로 반대이다.

즉, 상기 제2자력작용부(40′)는 서로 소정의 거리를 두고 상측 및 하측에 각각 설치되는 상부자석(41′)과 하부자석(42′)을 포함하고, 가이드로드(15)의 상단에 상부자석(41′)이 고정되고, 소정거리 아래에는 하부자석(42′)이 가이드로드(15)에 고정되어 있다.

상기 제1자력작용부(30′)는 상기 상부자석(41′)과 하부자석(42′) 사이에 위치하고, 밸브몸체(20′)에 고정된 상면설치자석(31′)과 하면설치자석(32′)을 포함한다. 상면설치자석(31′)과 하면설치자석(32′)은 각각 제2자력작용부(40′)의 상부자석(41′)과 하부자석(42′)에 각각 대향하는 위치에서 밸브몸체(20′)의 상부몸체(23′)에 고정된다. 상기 상부자석(41′)과 상면설치자석(31′) 사이와, 상기 하부자석(42′)과 하면설치자석(32′) 사이에 인력이 작동하도록 서로 다른 극성으로 배치되어 있다.

상기와 같이 구성된 릴리프 밸브는 밸브몸체(20′)가 가스유동공간(11)을 밀폐하는 경우, 제2자력작용부(40′)의 상부자석(41′)과 제1자력작용부(30′)의 상면설치자석(31′)이 근접 또는 접촉하여 밀폐력을 부가시키고 있다.

또한, 밸브몸체(20′)가 가스유동공간(11)을 개방하는 경우에는 제2자력작용부(40′)의 하부자석(42′)과 제1자력작용부(30′)의 하면설치자석(32′)이 서로 근접 또는 접촉하여 개방력을 부가하고 있다. 이에 따라, 밸브몸체(20′)가 개방되어 있는 상태에서 압력가스의 유동변화나 맥동이 있더라도 제2자력작용부(40′)의 하부자석(42′)과 제1자력작용부(30′)의 하면설치자석(32′) 사이의 인력에 의해 오실레이션 현상을 억제할 수 있다.

다음은 본 발명의 또 다른 실시예를 설명한다.

도 7을 참조하면, 본 실시예에서는 오실레이션 방지를 위한 밸브몸체(60)에 고정되는 제1자력작용부(30″)의 하부자석(35)과, 하우징(10)에 고정되는 제2자력작용부(40″)의 하면설치자석(45)이 가스유동공간(11) 내부에 설치된 구조로 변경된 것이다.

즉, 밸브시트(12)의 리브(18a)에 의해 가스유동공간(11) 내부에 수직으로 설치되는 중공가이드(18)가 하우징(10)에 고정되고, 중공가이드(18)에는 밸브몸체(60)에 고정된 연결봉(65)이 끼워져 밸브몸체(60)의 상하운동에 따라 상하방향으로 슬라이딩되도록 안내된다.

상기 연결봉(65)의 하단에는 하부자석(35)이 하부자석지지체(35a)에 의해 고정되어 있고, 상기 중공가이드(18)의 하단에는 상기 하부자석(35)과 대향하도록 하면설치자석(45)이 고정되어 있다. 상기 하부자석(35)과 하면설치자석(45)은 서로 인력이 작용하도록 극성이 배치된다.

이에 따라, 밸브몸체(60)가 상승하여 개방된 상태에서는 제1자력작용부(30″)의 하부자석(35)과 제2자력작용부(40″)의 하면설치자석(45)이 서로 근접 또는 밀착된 상태이고 밸브몸체(20)의 상승된 상태를 유지하도록 인력이 부가되고 있으므로 오실레이션 현상을 제거 또는 억제시킬 수 있다.

한편, 가스압력이 약해져 밸브몸체(60)가 가스유동공간(11)을 밀폐하는 경우, 그 밀폐력을 증대시키기 위해서 제1자력작용부(30″)의 상부자석(34)과, 제2자력작용부(40″)의 상면설치자석(44)이 밸브몸체(60)의 내부공간(21)에 설치된다. 즉, 상기 상부자석(34)은 연결봉(65)의 상부에서 밸브몸체(60)에 고정되고, 상면설치자석(44)은 중공가이드(18)의 상단에 고정되어 밸브몸체(60)가 가스유동공간(11)을 밀폐하는 경우, 서로 근접 또는 밀착되어 밀폐력을 증대시키고 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시하는 것으로, 밸브몸체(200)의 가이드원통체(240) 내에서 제1자력작용부(300)와 제2자력작용부(400) 중 어느 한 쪽에만 자석이 설치되고 나머지 한쪽에는 자석과 인력이 작용할 수 있는 강자성체를 설치한 구조이다.

먼저, 도 8은 제2자력작용부(400)에 자석(410)이 설치된 구조를 도시하고 있다. 제2자력작용부(400)은 자석(410)과 자석(410)을 고정하는 자석지지체(420)가 가이드로드(150)에 고정된 상태로 설치된다. 가이드로드(150)는 하우징(10)에 고정된 상태이다.

제1자력작용부(300)는 제2자력작용부(400)의 자석(410)과 인력이 작용하도록 스틸 등의 강자성체로 형성된다. 제2자력작용부(400)의 상측에는 상부강자성체(310)가 설치되고, 제2자력작용부(400)의 하측에는 하부강자성체(320)가 설치된다.

제2자력작용부(400)의 자석(410)과, 상부강자성체(310) 및 하부강자성체(320) 사이에는 인력이 작용하므로, 본 구성에서의 작용도 전술한 바와 같다.

다만, 본 구성에서는 설치되는 자석의 수를 감소시킴으로써 구조를 간략화시킬 수 있고, 모두 자석으로 구성하는 경우와 비교하여 한쪽에만 자석을 설치하여 너무 강한 인력이 작용하지 않도록 할 수 있다.

도 9는 제2자력작용부(411)가 스틸 등 강자성체로 형성되어 가이드로드(150)에 고정된 구조를 도시하고 있다.

제1자력작용부(300′)는 상부자석(311)과, 상부자석(311)으로부터 소정의 거리를 두고 하측에 설치되는 하부자석(321)을 포함한다. 상부자석(311)은 상부자석지지체(312)에 의해 지지되고, 고정나사봉(27)에 의해 상부캡(28)에 고정된 상태이다. 또한, 하부자석(321)은 하부자석지지체(322)에 의해 지지되고, 하부고정나사봉(26)에 의해 하부몸체(22)에 고정되어 있다.

스틸 등의 강자성체로 이루어지는 제2자력작용부(411)와 제1자력작용부(300′)의 자석(311,321) 사이에는 인력이 작용하므로 본 구성의 작용도 전술한 바와 같다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 상기의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.

1,10; 하우징 2,20,200,200′; 밸브몸체
3; 연결수단 4; 중량체
6; 가스유동공간 7; 밸브시트
11; 가스유동공간 12; 밸브시트
13; 지지리브 15; 가이드로드
17; 분기공 18; 중공가이드
18a; 리브 21; 내부공간
22; 하부몸체 23; 상부몸체
24; 가이드원통체 24a,24b; 오링
25; 덮개 26; 하부고정나사봉
27; 고정나사봉 28; 상부캡
29; 관통공 30,30′,300,300′; 제1자력작용부
31,41′,311; 상부자석 31′,41,44; 상면설치자석
32′,42; 하면설치자석 30″; 제1자력작용부
30″; 제1자력작용부 32,42′,45,321; 하부자석
31a,312; 상부자석지지체 32a,322; 하부자석지지체
35a; 하부자석지지체 40,40′,40″400,400′; 제2자력작용부
40a; 제2자석지지체 50; 진공릴리프밸브
51; 중량체 53; 공기유입구
60; 밸브몸체 65; 연결봉
410; 자석 420; 자석지지체

Claims

유류 또는 화학물질의 저장탱크에 설치되어 상기 저장탱크 내부의 압력가스를 대기 중으로 방출시키는 릴리프 밸브에 있어서,
상하방향의 가스유동공간이 관통되어 형성되고 상기 가스유동공간의 하단이 상기 저장탱크의 내부와 연통되며 상기 가스유동공간의 상단의 둘레에 설치된 밸브시트를 구비하는 하우징과,
상기 하우징에 고정되어 상기 가스유동공간 중에서 상하로 연장되어 있는 가이드로드와,
내부에 내부공간이 형성되고, 상기 가이드로드의 상단부가 상기 내부공간에 삽입된 상태에서 상기 가이드로드를 따라 상하운동하며, 상기 가스유동공간의 상단에서 하면이 상기 밸브시트에 접촉하여 상기 가스유동공간을 밀폐시키는 밸브몸체와,
상기 내부공간에서 상기 밸브몸체에 고정되어 있는 제1자력작용부와,
상기 내부공간에서 상기 가이드로드에 고정되어 있는 제2자력작용부를 포함하되,
상기 가스유동공간을 개방시키는 힘이 상기 밸브몸체에 부가되도록 상기 제1자력작용부와 상기 제2자력작용부 사이에 인력이 작용하고,
상기 인력은 상기 밸브몸체를 하강시키는 중력보다 작은 것을 특징으로 하는 릴리프밸브
제1항에 있어서,
상기 제1자력작용부는
서로 소정의 거리를 두고 상측 및 하측에 각각 설치되는 상부자석과 하부자석을 포함하고,
상기 제2자력작용부는
상기 상부자석과 상기 하부자석 사이에 위치하고, 상기 상부자석과 상기 하부자석에 대하여 모두 인력이 발생하도록 극성이 배열되는 자석 또는 자석조합체인 것을 특징으로 하는 릴리프밸브
제1항에 있어서,
상기 제2자력작용부는
서로 소정의 거리를 두고 상측 및 하측에 각각 설치되는 상부자석과 하부자석을 포함하고,
상기 제1자력작용부는
상기 상부자석과 상기 하부자석 사이에 위치하고, 상기 상부자석과 상기 하부자석에 모두 인력이 작용하도록 극성이 배치되는 자석 또는 자석조합체인 것을 특징으로 하는 릴리프밸브
제1항에 있어서,
상기 제1자력작용부는
서로 소정의 거리를 두고 상측 및 하측에 각각 설치되는 상부자석과 하부자석을 포함하고,
상기 제2자력작용부는 상기 상부자석과 상기 하부자석 사이에 설치되는 것으로,
상기 상부자석과 대향하여 서로 인력이 작용하는 상면설치자석과,
상기 하부자석과 대향하여 서로 인력이 작용하는 하면설치자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 릴리프밸브
유류 또는 화학물질의 저장탱크에 설치되어 상기 저장탱크 내부의 압력가스를 대기 중으로 방출시키는 릴리프 밸브에 있어서,
상하방향의 가스유동공간이 관통되어 형성되고 상기 가스유동공간의 하단이 상기 저장탱크의 내부와 연통되며 상기 가스유동공간의 상단의 둘레에 설치된 밸브시트를 구비하는 하우징과,
상기 가스유동공간의 상단에서 하면이 상기 밸브시트에 접촉하여 상기 가스유동공간을 밀폐시키는 밸브몸체와,
상기 밸브몸체에 고정되어 있는 제1자력작용부와,
상기 하우징에 고정되어 있는 제2자력작용부를 포함하되,
상기 가스유동공간을 개방시키는 힘이 상기 밸브몸체에 부가되도록 상기 제1자력작용부와 상기 제2자력작용부 사이에 인력이 작용하고,
상기 인력은 상기 밸브몸체를 하강시키는 중력보다 작은 것을 특징으로 하는 릴리프밸브
제5항에 있어서,
상기 제1자력작용부는
서로 소정의 거리를 두고 상측 및 하측에 각각 설치되는 상부자석과 하부자석을 포함하고,
상기 제2자력작용부는
상기 상부자석과 상기 하부자석 사이에 위치하고, 상기 상부자석과 상기 하부자석에 모두 인력이 작용하도록 극성이 배치되는 자석 또는 자석조합체인 것을 특징으로 하는 릴리프밸브
제5항에 있어서,
상기 제2자력작용부는
서로 소정의 거리를 두고 상측 및 하측에 각각 설치되는 상부자석과 하부자석을 포함하고,
상기 제1자력작용부는
상기 상부자석과 상기 하부자석 사이에 위치하고, 상기 상부자석과 상기 하부자석에 모두 인력이 작용하도록 극성이 배치되는 자석 또는 자석조합체인 것을 특징으로 하는 릴리프밸브
제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 제1자력작용부는
서로 소정의 거리를 두고 상측 및 하측에 각각 설치되는 상부자석과 하부자석을 포함하고,
상기 제2자력작용부는
상기 상부자석과 상기 하부자석 사이에 위치하고, 상기 상부자석과 상기 하부자석에 모두 인력이 작용하는 강자성체인 것을 특징으로 하는 릴리프밸브
제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 제1자력작용부는
서로 소정의 거리를 두고 상측 및 하측에 각각 설치되는 상부강자성체와 하부강자성체이고,
상기 제2자력작용부는
상기 상부강자성체와 상기 하부강자성체 사이에 위치하고, 상기 상부강자성체와 상기 하부강자성체에 인력이 작용하도록 설치된 자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 릴리프밸브