KR101197096B1 - 기밀성 향상을 위해 패킹구조를 개선한 액화석유가스 압력용기의 가스밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패킹이 삽입되는 삽입홈에 결합돌기를 형성한 피스톤 및 상기 결합돌기와 대응하는 위치에 결합홈을 형성한 패킹을 제공하여, 상기 패킹이 상기 피스톤에서 쉽게 이탈됨을 방지함으로써 가스밸브의 본래의 기능을 유지할 수 있도록 하는 제품경쟁력을 강화하는 기밀성 향상을 위해 패킹구조를 개선한 액화석유가스 압력용기의 가스밸브에 관한 것으로, 이는 액화석유가스를 저장하는 압력용기의 일측에 가스의 충전이나 배출시에 사용되는 가스밸브는 몸체와 상기 몸체의 일측에 주입구와 타측으로 압력용기에 고정되는 고정구가 마련되고 상기 주입구와 고정구 사이를 연통시켜 가스가 입출입되도록 하는 유로와 상기 몸체의 일측에 마련되어 가스의 충전이나 배출할 수 있도록 상기 유로의 일측을 개폐시키는 작동부 및 상기 몸체의 일측에 마련되어 이상압력이 작용할 경우 가스를 배출시켜 압력을 조절할 수 있도록 상기 유로를 개폐시키는 안전부로 구성되며; 상기 작동부 및 안전부에는 상기 유로의 밀착부위에 돌출된 돌출부를 밀착하는 패킹과 상기 패킹이 삽입되는 일정깊이의 함몰된 삽입홈이 형성된 피스톤을 포함하는 가스밸브에 있어서, 상기 피스톤(32)(42)의 삽입홈(33)(43)의 내측에는 결합돌기가 형성되며; 상기 패킹(34) (44)에는 상기 결합돌기와 대응되는 위치 및 형상을 가져 상기 피스톤(32)(42)에서 쉽게 이탈되는 것을 방지하도록 결합홈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

기밀성 향상을 위해 패킹구조를 개선한 액화석유가스 압력용기의 가스밸브{A gas valve for LPG pressure vessels}

본 발명은 기밀성 향상을 위해 패킹구조를 개선한 액화석유가스 압력용기의 가스밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 패킹이 삽입되는 삽입홈에 결합돌기를 형성한 피스톤 및 상기 결합돌기와 대응하는 위치에 결합홈을 형성한 패킹을 제공하여, 상기 패킹이 돌출부에 장시간 밀착된 상태를 유지하여도 상기 패킹이 상기 피스톤에서 쉽게 이탈됨을 방지함으로써 가스밸브의 본래의 기능을 유지할 수 있도록 하는 제품경쟁력을 강화하는 기밀성 향상을 위해 패킹구조를 개선한 액화석유가스 압력용기의 가스밸브에 관한 것이다.

일반적으로 액화석유가스(LPG, liquefied petroleum gas, 이하 '가스'라고 함)는 석유 성분 중 프로페인 및 뷰테인 등 끓는점이 낮은 탄화수소를 주성분으로 가스를 상온에서 가압하여 액화한 것이다. 이 가스를 소형의 가벼운 압력용기에 충전해서 가정용?업무용?공업용?자동차용 등의 연료로 널리 이용된다.

그리고, 상기 압력용기(차량에 사용되는 경우에는 '봄베'라고 함)에는 가스의 충전 또는 방출을 위한 충전밸브가 구성되어 있으며, 차량의 경우에는 송출밸브더 구성되어 있고, 이하 '가스밸브'로 통칭하여 설명한다.

도 1은 종래의 가스밸브의 단면도로서, 이를 참조하면, 가스밸브(1)는 일측에 주입구(12)와 타측에 압력용기에 고정되는 고정구(14)가 마련되고 상기 주입구(12)와 고정구(14) 사이를 연통하여 가스가 입출입되는 유로(16)가 형성되어 있으며 상기 유로(16)의 어느 일측에 상기 유로(16)를 개폐하도록 마련되는 작동부가 구성되는 작동구(18) 및 상기 유로(16)의 어느 일측에 마련되어 압력용기에 일정이상의 압력이 작용할 경우 가스를 배출할 수 있도록 안전부가 구성되는 안전구(19)가 구성된 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 주입구(12) 내의 유로(16)에 마련되는 주입부(20)와, 상기 몸체(10)의 작동구(18)에 마련되어 유로(16)를 통해 가스의 입출입을 통제하는 작동부(30), 및 상기 몸체(10)의 안전구(19)에 구성되는 안전부(40)로 구성된다.

상기 주입부(20)는 압력용기 내로 가스를 주입할 때 주입되는 가스가 임의로 주입구(12)를 통해 방출됨을 방지하도록 구성되어 있다.

상기 작동부(30)는 가스의 주입 또는 방출할 때 유로(16)를 개폐하는 수단이다.

상기 작동부(30)는 작동구(18)의 내측에 연통된 유로(16)를 개폐하는 피스톤(32)과, 상기 피스톤(32)의 상단에 연결되고 상기 작동구(18)에 일측이 나사 체결되어 회전방향에 따라 상기 피스톤(32)을 승강시키는 승강부재(36), 및 상기 승강부재(36)의 상단에 연결되고 상기 승강부재(36)를 회전시키도록 외부에 노출되는 손잡이(38)로 구성된다.

아울러, 상기 피스톤(32)의 하단에는 유로(16)와의 밀착력을 극대화시켜 기밀성을 확보하기 위해 일정깊이로 함몰된 삽입홈과 상기 삽입홈에 삽입되는 합성수지재로 이루어진 패킹(34)이 구성된다.

그리고, 상기 패킹(34)은 삽입홈에 억지 끼워 맞춤 또는 접착제에 의한 접착으로 고정된다.

안전부(40)는 안전구(19)의 내측에 연통된 유로(16)를 개폐하는 피스톤(42)과, 상기 피스톤(42)에 탄성력을 제공하는 스프링(46), 및 상기 안전구(19)의 개방된 단부를 밀폐하는 캡(48)으로 구성된다.

아울러, 상기 피스톤(42)은 상기 작동부(30)에 구성된 피스톤(32)과 같이 하단에 패킹(44)이 구성된다.

따라서, 압력용기 내에 이상압력이 작용할 경우, 이상압력이 상기 피스톤(42)에 압박력을 제공하는 스프링(46)의 탄성력보다 높을 경우 이상가스의 압력에 의해 상기 피스톤(42)을 밀게 됨에 따라 상기 피스톤(42)의 밀림으로 인해 개방된 유로(16)를 통해 가스의 배출이 이루어져 압력용기의 내부 압력을 하강시키도록 하는 안전을 위해 설치된 것이다.

한편, 상기 작동부(30) 및 안전부(40) 각각에 구성된 피스톤(32)(42)에 의해 밀착되는 유로(16)의 밀착부분은 도시된 바와 같이 패킹(34)(44)과의 밀착이 용이하도록 일정높이 돌출된 돌출부(17)가 형성된다.

따라서, 상기 피스톤(32)(42)에 구성된 패킹(34)(44)이 유로(16)의 돌출부(17)에 밀착된 상태를 유지함에 따라 임의로 유로를 통해 가스가 누출됨을 방지하게 되는 것이다.

그러나, 종래의 경우, 피스톤(32)(42)에 패킹(34)(44)이 단순히 억지 끼워 맞춤 또는 접착제에 의한 접착고정으로 장시간 사용시 고정력이 약화되어 상기 피스톤(32)(42)에서 패킹(34)(44)이 쉽게 탈락되는 경우가 발생하였고, 이를 통해 유로(16)의 기밀한 밀착력이 확보되지 못함에 따라 결국 가스밸브의 신뢰성을 상실시키는 문제점이 있었다.

이러한, 피스톤(32)(42)에서 패킹(34)(44)의 이탈은 억지 끼움의 경우, 액화된 가스를 압력용기로 충전할 경우, 액화된 상태의 액화가스는 저온이므로 충전 중 유로에 마련된 피스톤과 패킹에 영향을 미치게 되고, 이 경우, 금속재인 피스톤과 합성수지재인 패킹은 수축률이 상이하므로 억지 끼움 공차가 헐거워지게 되며, 이러한 영향이 반복적으로 작용할 경우 결국, 피스톤과 패킹의 억지 끼움 공차가 헐거워져 쉽게 이탈되는 문제점이 있었던 것이다.

이러한 온도의 영향은 접착제에서도 마찬가지로 적용되는 것으로, 접착제는 경화되면서 합성수지와 친화력이 우수하여 패킹에는 접착강도가 높으나, 금속재인 피스톤과는 친화력이 상대적으로 약해, 장시간 개폐작용에 의한 충격이나 진동에 의해 쉽게 이탈되는 문제점이 있었던 것이다.

또한, 안전부의 경우, 작동부에 비하여 스프링의 탄성력에 의한 압박력과 함게 장시간 유로의 돌출부에 패킹이 밀착된 상태를 유지함에 따라 금속보다 상대적으로 경도가 낮은 패킹이 돌출부에 흡착 고정되고, 이로 인해 피스톤에서 패킹이 쉽게 탈락되는 문제점이 있었던 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안하는 것으로서, 본 발명의 목적은 패킹이 삽입되는 삽입홈에 결합돌기를 형성한 피스톤 및 상기 결합돌기와 대응하는 위치에 결합홈을 형성한 패킹을 제공하여, 상기 패킹이 돌출부에 온도차이, 충격 또는 진동이나 장시간 밀착된 상태를 유지하여도 상기 패킹이 상기 피스톤에서 쉽게 이탈됨을 방지함으로써 가스밸브의 본래의 기능을 유지할 수 있도록 하는 제품경쟁력을 강화하는 액화석유가스 용기에 구성된 안전밸브를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기밀성 향상을 위해 패킹구조를 개선한 액화석유가스 압력용기의 가스밸브는 액화석유가스를 저장하는 압력용기의 일측에 가스의 충전이나 배출시에 사용되는 가스밸브가 하나 또는 하나 이상이 구성되고; 상기 가스밸브는 몸체와 상기 몸체의 일측에 주입구와 타측으로 압력용기에 고정되는 고정구가 마련되고 상기 주입구와 고정구 사이를 연통시켜 가스가 입출입되도록 하는 유로와 상기 몸체의 일측에 마련되어 가스의 충전이나 배출할 수 있도록 상기 유로의 일측을 개폐시키는 작동부 및 상기 몸체의 일측에 마련되어 이상압력이 작용할 경우 가스를 배출시켜 압력을 조절할 수 있도록 상기 유로를 개폐시키는 안전부로 구성되며; 상기 작동부 및 안전부에는 상기 유로의 밀착부위에 돌출된 돌출부를 밀착하는 패킹과 상기 패킹이 삽입되는 일정깊이의 함몰된 삽입홈이 형성된 피스톤을 포함하는 가스밸브에 있어서, 상기 피스톤의 삽입홈의 내측에는 결합돌기가 형성되며; 상기 패킹에는 상기 결합돌기와 대응되는 위치 및 형상을 가져 상기 피스톤에서 쉽게 이탈되는 것을 방지하도록 결합홈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 피스톤의 결합돌기는 단턱 형상의 단턱돌기이고; 상기 패킹의 결합홈은 단턱홈;이거나, 피스톤의 결합돌기는 삽입홈의 내주면의 원주를 따라 형성되고 측면을 따라 하나 또는 하나 이상이 형성된 돌출돌기이고; 상기 패킹의 결합홈은 돌출홈; 또는 피스톤의 결합돌기는 삽입홈의 내주면을 따라 형성되면서 일정간격 띄움되게 하나 또는 하나 이상이 형성된 띄움돌기이고; 상기 패킹의 결합홈은 띄움홈; 중 어느 하나임이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 패킹은 피스톤과의 결합력을 증폭하기 위해 상기 피스톤의 삽입홈에 패킹의 원료를 주입시켜 형성되도록 하는 인서트 사출성형방식;으로 형성됨이 바람직하다.

이상과 같이 패킹이 삽입되는 삽입홈에 결합돌기를 형성한 피스톤 및 상기 결합돌기와 대응하는 위치에 결합홈을 형성한 패킹을 제공하여, 상기 패킹이 돌출부에 온도차이, 충격 또는 진동이나 장시간 밀착된 상태를 유지하여도 상기 패킹이 상기 피스톤에서 쉽게 이탈됨을 방지함으로써 가스밸브의 본래의 기능을 유지할 수 있도록 하는 제품경쟁력을 강화하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 가스밸브의 단면도.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 가스밸브의 단면도.
도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 요부확대 일부 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 제3실시 예에 따른 요부확대 일부 분해 사시도.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

(제1실시 예)

도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 가스밸브의 단면도로서, 이를 참조하고 종래의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

가스밸브(1)는 압력용기의 일측에 사용목적 및 형태에 따라 하나 또는 하나 이상이 마련된다.

상기 가스밸브(1)는 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 주입구(12)에 마련되는 주입부(20)와, 상기 몸체(10)의 작동구(18)에 마련되는 작동부(18), 및 상기 몸체(10)의 안전구(19)에 마련되는 안전부(40)로 구성된다.

그리고, 상기 작동부(30) 및 안전부(40) 각각에 마련된 피스톤(32)(42)에는 패킹(34)(44)이 마련되며, 상기 피스톤(32)(42)에는 상기 패킹(34)(44)이 삽입될 수 있도록 일정깊이의 삽입홈(33)(43)이 형성되어 있다.

아울러, 상기 삽입홈(33)(43)에는 패킹(34)(44)과의 결합력을 증가시키기 위한 결합돌기가 형성되어 있으며, 상기 결합돌기와 대응하는 형상 및 위치에 결합홈이 패킹(34)(44)에 형성되어 있는 것이다.

한편, 상기 결합돌기는 도시된 바와 같이 삽입홈(33)(43)의 내부 상면 일측에서 하방으로 돌출되면서 단면형상이 단턱형상으로 이루어진 단턱돌기(332)인 것이다.

아울러, 상기 패킹(34)(44)의 결합홈은 상기 단턱돌기(332)와 대응된 형상인 단턱홈(342)인 것이다.

한편, 상기 패킹(34)(44)은 연질이면서 탄성력이 우수한 고무재나 실리콘 등으로 이루어짐이 바람직하다.

특히, 상기 패킹(34)(44)은 피스톤(32)(42)의 삽입홈(33)(43)에 인서트 사출성형방식으로 사출 성형되어 상기 피스톤(32)(42)과 패킹(34)(44)의 상호 결합력을 증폭하도록 성형함이 더욱 바람직하다.

(제2실시 예)

도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 요부확대 일부 분해 사시도로서, 이를 참조하고 제1실시 예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

피스톤(32)(42)의 하단 내측에 형성된 삽입홈(33)(43)의 결합돌기는 상기 삽입홈(33)(43)의 내주면을 따라 일체형으로 형성된 돌출돌기(334)이다.

그리고, 상기 돌출돌기(334)는 도시된 바와 같이 삽입홈(33)(43)의 측벽에 복수로 형성되며, 물론 이에 한정하는 것은 아니며, 경우에 따라서는 하나만 형성할 수 있다.

또한, 상기 돌출돌기(334)는 도시된 바와 같이 단면이 삼각형이나, 이에 한정하는 것은 아니며, 다각형, 마름모 또는 반원형 등으로 변형 가능하다.

한편, 패킹(34)(44)의 결합홈은 상기 돌출돌기(334) 대응되는 위치 및 형상으로 형성된 돌출홈(344)이다.

(제3실시 예)

도 4는 본 발명의 제3실시 예에 따른 요부확대 일부 분해 사시도로서, 이를 참조하고 제1실시 예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

피스톤(32)(42)의 하단 내측에 형성된 삽입홈(33)(43)의 결합돌기는 상기 삽입홈(33)(43)의 내주면을 따라 형성되면서 일정간격 띄움되게 형성된 띄움돌기(336)이다.

그리고, 상기 띄움돌기(336)는 도시된 바와 같이 삽입홈(33)(43)의 측벽에 하나 또는 하나 이상이 형성된다.

또한, 상기 띄움돌기(336)는 도시된 바와 같이 단면이 사각형에 한정하는 것은 아니며, 삼각과 같은 다각형, 마름모 또는 반원형 등으로 변형 가능하다.

한편, 패킹(34)(44)의 결합홈은 상기 띄움돌기(336)와 대응되는 위치 및 형상으로 형성된 띄움홈(346)이다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 기밀성 향상을 위해 패킹구조를 개선한 액화석유가스 압력용기의 가스밸브를 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

10: 가스밸브 10: 몸체
12: 주입구 14: 고정구
16: 유로 18: 작동구
19: 안전구 20: 주입부
30: 작동부 32: 피스톤
33: 삽입홈 34: 패킹
36: 승강부재 38: 손잡이
40: 안전부 42: 피스톤
43: 삽입홈 44: 패킹
46: 스프링 48: 캡

Claims (5)

1. 액화석유가스를 저장하는 압력용기의 일측에 가스의 충전이나 배출시에 사용되는 가스밸브가 하나 또는 하나 이상이 구성되고;
   상기 가스밸브는 몸체와 상기 몸체의 일측에 주입구와 타측으로 압력용기에 고정되는 고정구가 마련되고 상기 주입구와 고정구 사이를 연통시켜 가스가 입출입되도록 하는 유로와 상기 몸체의 일측에 마련되어 가스의 충전이나 배출할 수 있도록 상기 유로의 일측을 개폐시키는 작동부 및 상기 몸체의 일측에 마련되어 이상압력이 작용할 경우 가스를 배출시켜 압력을 조절할 수 있도록 상기 유로를 개폐시키는 안전부로 구성되며;
   상기 작동부 및 안전부에는 상기 유로의 밀착부위에 돌출된 돌출부를 밀착하는 패킹과 상기 패킹이 삽입되는 일정깊이의 함몰된 삽입홈이 형성된 피스톤을 포함하는 가스밸브에 있어서,
   상기 피스톤(32)(42)의 삽입홈(33)(43)의 내측에는 결합돌기가 형성되며;
   상기 패킹(34)(44)에는 상기 결합돌기와 대응되는 위치 및 형상을 가져 상기 피스톤(32)(42)에서 쉽게 이탈되는 것을 방지하도록 결합홈;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 기밀성 향상을 위해 패킹구조를 개선한 액화석유가스 압력용기의 가스밸브.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 피스톤(32)(42)의 결합돌기는 단턱 형상의 단턱돌기(332)이고;
   상기 패킹(34)(44)의 결합홈은 단턱홈(342);
   인 것을 특징으로 하는 기밀성 향상을 위해 패킹구조를 개선한 액화석유가스 압력용기의 가스밸브.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 피스톤(32)(42)의 결합돌기는 삽입홈(33)(43)의 내주면을 따라 형성되고, 상기 결합돌기는 하나 또는 하나 이상이 형성된 돌출돌기(334)이고;
   상기 패킹(34)(44)의 결합홈은 돌출홈(344);
   인 것을 특징으로 하는 기밀성 향상을 위해 패킹구조를 개선한 액화석유가스 압력용기의 가스밸브.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 피스톤(32)(42)의 결합돌기는 삽입홈(33)(43)의 내주면을 따라 형성되면서 일정간격 띄움되게 하나 또는 하나 이상이 형성된 띄움돌기(336)이고;
   상기 패킹(34)(44)의 결합홈은 띄움홈(346);
   인 것을 특징으로 하는 기밀성 향상을 위해 패킹구조를 개선한 액화석유가스 압력용기의 가스밸브.
   
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