KR101248442B1 - 파열 디스크 어셈블리 및 그의 컨트롤 디스크 제조 방법 - Google Patents

파열 디스크 어셈블리 및 그의 컨트롤 디스크 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 씨일 디스크의 파열시 파편 발생에 대한 우려가 없고, 전체적인 구성품을 최소화하여 제조 단가의 저감을 이룰 수 있도록 하면서도 조립 작업의 용이함을 이룰 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 파열 디스크 어셈블리 및 이의 컨트롤 디스크 제조 방법에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 유체가 유동되는 관로 혹은, 상기 관로에 설치되는 플랜지에 결합되는 링 형의 결합부와, 상기 결합부의 내측 부위를 이루면서 압력 용기 내부의 압력이 설정압력을 초과할 경우 파열되도록 복수의 슬릿이 형성된 원형돔부로 이루어진 컨트롤 디스크; 상기 컨트롤 디스크의 유체 유입측을 가로막도록 위치되면서 상기 각 슬릿을 통한 유체의 유출을 차단하는 씨일 디스크:를 포함하여 구성되며, 상기 컨트롤 디스크에 형성되는 각 슬릿은 상기 컨트롤 디스크를 이루는 원형돔부의 파열시 상기 씨일 디스크를 파열시키는 칼날부를 갖도록 형성됨을 특징으로 하는 파열 디스크 어셈블리가 제공된다.

Description

파열 디스크 어셈블리 및 그의 컨트롤 디스크 제조 방법{rupture disc assembly and method for manufacturing a control disc of the rupture disc assembly}
본 발명은 파열 디스크 어셈블리에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로는 씨일 디스크를 갖는 구조의 파열 디스크 어셈블리에 대한 구조적 개선을 통해 씨일 디스크의 파열을 위한 별도의 구조물 없이도 상기 씨일 디스크의 원활한 파열이 가능함과 더불어 더욱 정밀한 압력 조절 설계가 가능한 새로운 형태의 파열 디스크 어셈블리 및 그의 컨트롤 디스크 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 화학반응기나 유체 저장탱크 등과 같이 각종 압력 용기 혹은, 압력 설비 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(bent) 장치 등을 사용하거나 혹은, 상기 화학반응기나 유체저장탱크 등에 파열 디스크 어셈블리를 설치하여 정해진 압력값에서 파열될 수 있도록 함으로써 유해 물질의 누설을 방지함과 더불어 화학반응기나 유체 저장탱크 등을 보호할 수 있도록 하였다.
이때, 상기 파열 디스크 어셈블리는 용기 내의 압력이 설정 압력을 초과할 경우 파열되면서 상기한 용기의 폭발에 대한 위험을 미연에 방지하거나, 혹은, 두 공간 간을 서로 연통시키는 역할을 하는 구성이다.
상기한 바와 같은 파열 디스크 어셈블리의 파열 디스크는 설정 압력에 반전되는 돔 형의 씨일 디스크(seal disc)와, 내측에 날카로운 모서리를 가지는 중공형의 나이프 디스크(knife disc)로 구성된다.
여기서, 상기 씨일 디스크는 상기 나이프 디스크의 하부에 위치하며, 상기 파열 디스크로의 압력 제공측에 돔의 형상이 되도록 설치된다.
따라서, 상기 파열 디스크가 설치된 압력 용기 내부가 설정 압력을 초과하게 되면 상기 파열 디스크는 돔이 반전함으로써 파열이 이루어지며, 이러한 파열 디스크의 파열시 그 파열 부위에 형성되는 날카로운 모서리에 의해 전단되어 나이프 형상과 동일한 형상으로 개방되면서 파열된다.
그러나, 전술한 바와 같이 구성되는 종래의 파열 디스크 어셈블리는 설정 압력을 가지는 파열 디스크의 두께가 얇음으로 인해 설정압력을 가지는 돔 부위의 손상이 발생될 가능성이 많다. 예컨대, 운반 및 설치 취급상의 부주의로 인한 손상으로 인해 파열 디스크가 설정 압력 이외에서 파열되는 현상이 발생하곤 하였던 것이다.
특히, 종래의 파열 디스크 어셈블리 중 씨일 디스크는 비록 나이프 디스크에 의해 파열된다 하더라도 실제 상기 파열 디스크의 두께가 얇음으로 인해 파열시 충격으로 인한 파편이 발생될 수밖에 없었고, 이러한 파편은 유체의 배출을 위한 관로를 폐쇄시키는 등의 문제점을 야기할 우려가 있다는 문제점을 가진다.
뿐만 아니라, 상기 파열 디스크의 두께가 얇음으로 인하여 취급중 낙하나 부딪힘 또는, 이물질의 낙하로 인한 충격으로 인해 파열 디스크의 변형이 발생하여 설정된 파열값 이외에 파열함으로써 본래 제 기능을 못하는 문제점을 가진다.
본 발명은 전술한 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 더욱 정밀한 압력 제어 기능과, 씨일 디스크의 파열시 파편 발생에 대한 우려가 없고, 파열 디스크가 가지는 기능을 두꺼운 소재의 파열 디스크에 설정함으로써 취급상의 용이함과 파열 디스크의 구조상의 견고함을 가지도록 한 새로운 형태에 따른 파열 디스크 어셈블리 및 이의 컨트롤 디스크 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파열 디스크 어셈블리에 따르면 유체가 유동되는 용기나 설비 혹은, 이에 연결된 구조물에 결합되는 결합부와, 상기 결합부의 내측 부위를 이루면서 상기 압력 용기나 설비 내부의 압력이 설정압력을 초과할 경우 파열되도록 복수의 슬릿이 형성된 원형돔부로 이루어진 컨트롤 디스크; 상기 컨트롤 디스크의 유체 유입측을 가로막도록 위치되면서 상기 각 슬릿을 통한 유체의 유출을 차단하는 씨일 디스크:를 포함하여 구성되며, 상기 컨트롤 디스크에 형성되는 각 슬릿은 상기 컨트롤 디스크를 이루는 원형돔부의 파열시 상기 씨일 디스크를 파열시키는 칼날부를 갖도록 형성됨을 특징으로 한다.
여기서, 상기 각 슬릿의 칼날부는 상기 원형돔부의 원주방향을 따라 반복적으로 굴곡되는 형상으로 형성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤 디스크를 이루는 원형돔부에는 상기 각 슬릿 간의 사이 부위를 이루면서 상기 압력 용기나 설비 내부의 압력이 설정압력을 초과할 경우 전단되는 전단 구간과, 상기 전단 구간의 전단에 따른 각 슬릿의 파열시 원형돔부의 일부가 결합부에 붙은 상태를 유지하면서 절곡되는 절곡 구간을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 컨트롤 디스크를 이루는 원형돔부의 중앙 부위에는 연통공이 관통 형성됨을 특징으로 한다.
그리고, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파열 디스크 어셈블리의 컨트롤 디스크 제조 방법에 따르면 컨트롤 디스크를 설정된 파열 압력에 이르기까지 포밍하여 돔 형상의 원형돔부를 형성하는 제1단계; 상기 원형돔부가 포밍 형성된 컨트롤 디스크를 복수 준비한 후 지그를 이용하여 서로 적층시키는 제2단계; 절단 장치를 이용하여 상기 각 컨트롤 디스크의 원형돔부에 칼날부를 갖는 복수의 슬릿을 각각 성형하는 제3단계:를 포함하여 진행됨을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제3단계의 절단 장치는 와이어 컷팅기, 레이터 컷팅기 및 워터젯 중 어느 하나가 사용됨을 특징으로 한다.
이상에서와 같은 본 발명의 파열 디스크 어셈블리 및 그의 컨트롤 디스크 제조 방법에 따르면 씨일 디스크의 파열을 위한 나이프 디스크가 별도로 존재하는 것이 아니라 컨트롤 디스크의 파열시 상기 컨트롤 디스크에 칼날부가 형성되도록 함으로써 상기 나이프 디스크를 생략할 수 있게 된 효과를 가진다.
특히, 상기한 나이프 디스크를 생략하고 그 기능을 상기 컨트롤 디스크에 적용되도록 함으로써 컨트롤 디스크의 두께를 두껍게 형성할 수 있음과 더불어 이로 인한 구조적 강도가 개선됨에 따라 견고성이 증가하며 취급상의 부주의로 인한 제품의 손상 발생율을 억제하여 전체적인 고품질의 제품을 이룰 수 있게 되며, 이와 함께 취급상 용이함에 따라 제조 및 사용의 용이성이 증가될 수 있게 된 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파열 디스크 어셈블리의 장착 상태를 설명하기 위해 나타낸 단면도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파열 디스크 어셈블리의 컨트롤 디스크를 설명하기 위해 나타낸 평면도
도 3 내지 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파열 디스크 어셈블리의 씨일 디스크가 파열되는 과정을 설명하기 위해 나타낸 단면도
이하, 본 발명의 파열 디스크 어셈블리 및 그의 컨트롤 디스크 제조 방법에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.
첨부된 도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파열 디스크 어셈블리가 도시되고 있다.
이를 통해 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 파열 디스크 어셈블리는 크게 컨트롤 디스크(100) 및 씨일 디스크(200)로 구성되며, 상기 컨트롤 디스크(100)에는 칼날부(130)가 형성됨을 특징으로 한다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 파열 디스크 어셈블리는 씨일 디스크(200)의 파열을 위한 별도의 나이프 디스크가 존재하는 것이 아니라 컨트롤 디스크(100)가 상기 나이프 디스크의 역할도 함께 수행할 수 있도록 함을 제시한다.
이를 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 컨트롤 디스크(100)는 유체가 유동되는 관로에 설치되면서 상기 유체의 압력이 설정 압력을 초과할 경우 파열되는 부위이다.
상기한 컨트롤 디스크(100)는 결합부(110) 및 원형돔부(120)로 구성된다.
여기서, 상기 결합부(110)는 상기 유체가 유동되는 관로(10)에 설치되는 부위로써, 링(ring) 구조로 형성된다. 이때 상기한 결합부(110)는 원형의 링 형상으로 형성됨을 그 예로 하지만, 결합되는 곳의 구조에 따라 원형에서부터 다양한 형상의 구조로 형성할 수도 있다.
그리고, 상기 원형돔부(120)는 상기 결합부(110)의 내측 부위를 이루면서 압력 용기(20) 내부의 압력이 설정압력을 초과할 경우 파열되는 부위이다. 본 발명의 실시예에서는 상기한 원형돔부(120)가 돔(dome) 형상으로 형성됨을 그 예로 하고 있지만, 필요에 따라 상기한 원형돔부(120)는 평판 형상으로 형성될 수도 있다.
상기한 원형돔부(120)에는 복수의 슬릿(121)과, 전단 구간(122) 및 절곡 구간(123)이 포함되어 구성된다.
여기서, 상기 슬릿(121)은 상기 원형돔부(120)의 파열시 개방의 기준점이 되는 부위로써, 상기한 슬릿(121)을 기준으로 원형돔부(120)의 파열이 이루어짐과 더불어 그 파열 형상 역시 상기한 슬릿(121)의 형상에 의해 결정된다.
이와 함께, 상기한 슬릿(121)은 상기 전단 구간(122)이 압력에 의해 전단될 때 간섭을 받지 않도록 하는 부위로 제공됨으로써, 기존의 인장력에 의한 파열 구조에 비해 원형돔부(120)가 더욱 원활히 파열될 수 있도록 하게 되며, 이러한 슬릿(121)의 제공을 통해 컨트롤 디스크(100)의 전체 두께를 두껍게 형성할 수 있게 된다.
특히, 상기 슬릿(121)에는 칼날부(130)가 형성되며, 상기한 칼날부(130)는 후술될 씨일 디스크(200)의 파열을 위한 부위로 제공된다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 파열 디스크 어셈블리는 컨트롤 디스크(100)의 원형돔부(120)가 압력에 의해 파열될 때 상기 슬릿(121)의 형상을 따라 파열됨과 더불어 이렇게 파열된 후 생성되는 부위가 칼날부(130)를 이루면서 상기 씨일 디스크(200)의 절단이 원활히 이루어질 수 있도록 한 것이다.
이때, 상기한 각 슬릿(121)의 칼날부(130)는 상기 원형돔부(120)의 원주방향을 따라 산과 골이 반복되는 형상(예컨대, 톱날 형상 혹은, 물결 형상 등)으로 형성되도록 하여 상기 씨일 디스크(200)의 원활한 절단이 가능하도록 구성된다.
또한, 상기 전단 구간(122)은 상기 원형돔부(120)의 파열 압력을 제어하기 위한 부위로써, 상기 슬릿(121)의 각 부위 중 산의 정점(頂點) 혹은, 골의 정점 중 일부의 정점에 형성하여 상기 슬릿의 형성 부위를 기준으로 상기 원형돔부의 내측 부위와 외측 부위 간이 연결되도록 하면서도 상기 압력 용기(20) 내를 유동하는 유체의 압력이 설정된 압력을 초과할 경우 순간적으로 전단되면서 컨트롤 디스크가 파열되도록 구성된다.
이때, 상기한 전단 구간(122)은 설정되는 파열 압력이 낮을 경우(즉, 미세한 압력 변동시에 파열되어야 할 경우)에는 상대적으로 그 폭(슬릿과 슬릿 간의 사이 간격)이 좁게 형성되고, 상기 설정되는 파열 압력이 높을 경우(즉, 고압의 조건에 파열되어야 할 경우)에는 상대적으로 그 폭이 넓게 형성되는 등 설정되는 압력 조건에 따라 그 폭이 달리 결정된다.
물론, 상기한 전단 구간(122)은 원형돔부(120)의 파열이 이루어지지 않은 상태에서 상기 원형돔부(120)가 원치 않게 변형(예컨대, 부풀어 오름 등)됨을 방지하는 역할도 수행한다.
또한, 상기 절곡 구간(123)은 상기 원형돔부(120)의 파열시 절곡되는 부위로써, 상기 원형돔부(120)의 파열이 이루어지더라도 상기 원형돔부(120)의 일부는 결합부(110)에 연결된 상태를 유지할 수 있도록 하여 원형돔부(120)가 결합부(110)로부터 완전히 이탈되어 관로(10)를 폐쇄하거나 혹은, 관로(10)를 손상시키는 등의 문제 발생이 방지될 수 있도록 하는 구성이다.
다음으로, 상기 씨일 디스크(200)는 상기 컨트롤 디스크(100)의 유체 유입측을 가로막도록 위치되면서 상기 각 슬릿(121)을 통한 유체의 원치않는 유출을 차단하는 구성이다.
상기한 씨일 디스크(200)는 상기 컨트롤 디스크(100)와 동일한 형상으로 형성됨이 바람직하지만, 이에 한정하지는 않는다.
특히, 상기 씨일 디스크(200)는 메탈 계열의 얇은 박판을 사용함으로써 온도 및 부식에 대한 저항을 높일 수 있도록 하면서도 원활한 휨 변형 및 파열이 발생될 수 있도록 하는 재질로 형성됨이 바람직하다.
하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 파열 디스크 어셈블리의 컨트롤 디스크(100)에 대한 제조 방법을 설명하도록 한다.
먼저, 평판 구조의 컨트롤 디스크(100)를 준비하고, 이렇게 준비된 컨트롤 디스크(100)의 내측 부위를 설정된 포밍 압력에 이르기까지 포밍하여 돔 형상의 원형돔부(120)를 형성한다.
이때, 설정된 포밍 압력이라 함은 해당 컨트롤 디스크(100)가 실제 적용될 장소에서의 설정 파열 압력에 의해 변형이 가지 않을 정도의 압력으로써, 일반적인 성형시의 압력보다 더욱 높은 압력으로 설정된다.
상기한 포밍 과정을 통해 완성된 컨트롤 디스크(100)는 돔 형상의 원형돔부(120) 및 이 원형돔부(120)의 테두리를 따라 형성되는 결합부(110)로 이루어지게 되며, 이때 상기 결합부(110)에는 복수의 체결공(111)을 성형하거나 후술될 절단 작업용 지그(도시는 생략됨) 혹은, 실제 적용될 부위의 플랜지 등에 결합 가능하도록 한다.
그리고, 상기와 같이 성형된 컨트롤 디스크(100)를 복수 준비한 후 이 각 컨트롤 디스크(100)를 서로 적층시켜 압착하여 고정한다.
이때, 상기와 같이 적층된 각 컨트롤 디스크(100)의 고정은 지그를 이용하여 수행하며, 상기 적층된 각 컨트롤 디스크(100)는 서로 간 간섭이 없도록 체결한다.
그리고, 상기 과정이 완료되면 절단 장치(도시는 생략됨)를 이용하여 상기 각 컨트롤 디스크(100)의 원형돔부(120)에 칼날부(130)를 갖는 복수의 슬릿(121)을 각각 성형한다.
이때, 상기 절단 장치는 와이어 컷팅기임을 그 예로 하지만, 레이터 컷팅기나 워터젯 혹은, 여타의 절단을 위한 장치를 사용할 수도 있다.
특히, 상기한 칼날부(130)의 성형은 절단 장치를 이용하여 상기 각 컨트롤 디스크(100)의 원형돔부(120)에 상기 각 컨트롤 디스크(100) 간의 적층 방향을 향해 관통되는 슬릿(121)을 각각 성형함으로써 형성된다. 즉, 상기 슬릿(121)은 상기 컨트롤 디스크(100)의 두께 방향으로 관통되는 것이 아니라 컨트롤 디스크(100)의 설치 방향과는 수직한 방향인 원형돔부(120)의 볼록한 방향 혹은, 오목한 방향으로 관통하여 형성됨에 따라 해당 슬릿(121)이 형성되는 모서리 부위에는 상기 원형돔부(120)의 볼록한 방향 혹은, 오목한 방향으로 갈수록 점차적으로 뾰족한 형상의 칼날부(130)가 형성되는 것이다. 이는 첨부된 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같다.
이후, 이렇게 제조된 컨트롤 디스크(100)는 가공 후의 버(burr) 제거를 통하여 씨일 디스크(200)에 핀홀이 발생되지 않도록 함으로써 본 발명의 실시예에 따른 파열 디스크 어셈블리의 컨트롤 디스크 제조가 완료된다.
다음으로, 전술된 컨트롤 디스크(100)를 이용한 파열 디스크 어셈블리의 설치 과정에 대하여 설명하도록 한다.
먼저, 컨트롤 디스크(100) 및 이 컨트롤 디스크(100)와는 별개의 공정으로 제조된 씨일 디스크(200)를 각각 준비한 후 서로 적층시킨다.
이때, 상기 씨일 디스크(200)는 상기 컨트롤 디스크(100)의 외면에 밀착되도록 적층한다.
그리고, 상기와 같이 적층된 컨트롤 디스크(100) 및 씨일 디스크(200)를 유체가 유동되는 관로(10) 상에 고정한다.
이때, 유체가 유동되는 관로(10)라 함은 압력 용기(20) 내부와 연통되도록 형성된 관로로써, 상기 압력 용기(20) 내부의 압력이 설정 압력을 초과할 경우 상기 압력 용기(20) 내부의 유체가 강제 배출될 수 있도록 구성한 벤트(vent) 관로가 될 수 있다.
특히, 상기한 컨트롤 디스크(100) 및 씨일 디스크(200)를 상기 관로(10)에 설치할 때에는 상기 컨트롤 디스크(100)의 원형돔부(120)가 상기 압력 용기(20) 내부와 연통되는 측인 유체 유입측을 향해 볼록하도록 설치하며, 이때 상기 씨일 디스크(200)는 상기 컨트롤 디스크(100)의 유체 유입측 벽면에 밀착되도록 적층된다.
물론, 유체의 유동 방향이나 설치될 설비의 필요 조건에 따라 파열 디스크 어셈블리의 장착 위치는 변경될 수 있다.
다음으로, 상기와 같이 유체 유동 관로(10)에 설치된 파열 디스크 어셈블리의 작용에 대하여 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.
우선, 압력 설비의 운전 중 압력 용기(20) 내부가 안정적인 상태 즉, 설정 파열 압력 이하로의 정상적인 운전이 진행되는 상태에서는 첨부된 도 1과 같이 컨트롤 디스크(100) 및 씨일 디스크(200)의 변화가 발생되지 않는다.
그러나, 압력 설비의 운전 중 이상이 발생되어 압력 용기(20) 내부의 압력이 비정상적으로 증가될 경우라면 컨트롤 디스크(100)를 이루는 원형돔부(120)가 점차 압력을 받아 전단 구간(122)에서 지탱하게 되며, 만일 상기 압력 용기(20) 내부의 압력이 설정된 파열 압력을 초과할 경우 상기 전단 구간(122)의 전단 현상이 발생하게 되어 상기 컨트롤 디스크(100)의 파열이 이루어지게 된다.
이때, 상기한 컨트롤 디스크(100)는 각 슬릿(121)을 기준으로 각 전단 구간(122)의 전단이 이루어지면서 그의 파열이 이루어지며, 이러한 전단 구간(122)의 전단이 진행될 때 절곡 구간(123)은 그의 파열이 이루어지지 않고 절곡만 이루어지면서 상기 파열된 원형돔부(120)가 결합부(110)로부터의 이탈됨을 방지하게 된다.
또한, 상기한 컨트롤 디스크(100)를 이루는 원형돔부(120)의 전단 구간(122)이 전단될 경우 첨부된 도 3과 같이 상기 각 슬릿(121)이 존재하던 부위에는 칼날부(130)가 형성된다. 즉, 상기 슬릿(121)을 기준으로 원형돔부(120)의 파열이 이루어짐에 따라 상기 원형돔부(120)의 둘레면 및 상기 결합부(110)의 내주면에는 칼날부(130)가 각각 형성되는 것이다.
따라서, 상기 원형돔부(120)의 파열과 동시에 급격히 변형되는 씨일 디스크(200)는 상기한 결합부(110) 내주면을 따라 형성된 칼날부(130)에 의해 절단되면서 순간적인 파열됨이 가능한 반면, 상기 씨일 디스크(200)의 일부인 상기 원형돔부(120)의 절곡 구간(123)과 대응되는 부위는 그의 찢어짐이 발생되지 않게 된다.
이로 인해, 상기한 씨일 디스크(200)는 원형돔부(120)의 파열과 동시에 절단이 이루어지지만 파편의 발생은 이루어지지 않게 되고, 상기 씨일 디스크(200)의 파편에 의해 발생되는 유로 막힘의 문제점은 방지될 수 있게 된다. 이는, 첨부된 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같다.
결국, 전술한 바와 같은 본 발명의 파열 디스크 어셈블리는 컨트롤 디스크(100) 자체에 씨일 디스크(200)의 파열을 위한 구조가 형성되기 때문에 별도의 나이프 디스크를 생략할 수 있게 되고, 이로 인한 제조 단가의 저감 및 조립 작업의 축소를 이룰 수 있게 된 장점을 가진다.
10. 관로 20. 압력 용기
100. 컨트롤 디스크 110. 결합부
111. 체결공 120. 원형돔부
121. 슬릿 122. 전단 구간
123. 절곡 구간 130. 칼날부
200. 씨일 디스크

Claims (5)

  1. 유체가 유동되는 용기 혹은, 설비나 이에 연결된 구조물에 결합되는 결합부와, 상기 결합부의 내측 부위를 이루는 돔 형상의 원형돔부로 구성되고, 상기 원형돔부의 둘레측 부위에는 원주방향을 따라 산과 골이 반복되는 톱니 형의 슬릿이 형성된 컨트롤 디스크;
    상기 컨트롤 디스크의 유체 유입측을 가로막도록 위치되면서 상기 슬릿을 통한 유체의 유출을 차단함과 더불어 상기 컨트롤 디스크의 파열시에는 함께 파열되는 메탈 계열의 얇은 박판으로 이루어진 씨일 디스크:를 포함하여 구성되며,
    상기 컨트롤 디스크에 형성되는 슬릿의 각 부위 중 산의 정점(頂點) 혹은, 골의 정점 중 일부의 정점에는 상기 슬릿의 형성 부위를 기준으로 상기 원형돔부의 내측 부위와 외측 부위 간을 연결하면서 상기 용기 혹은, 설비를 유동하는 유체의 압력이 설정된 압력을 초과할 경우 전단되는 전단 구간이 각각 형성되어, 상기 전단 구간의 전단에 의한 컨트롤 디스크의 파열이 이루어지도록 구성됨과 더불어 상기 컨트롤 디스크의 파열 압력은 상기 전단 구간이 이루는 폭을 좁게 형성하거나 혹은, 넓게 형성함으로써 설정되도록 구성되고,
    상기 슬릿은 상기 컨트롤 디스크를 이루는 결합부의 평면 방향과는 수직한 방향으로 관통되도록 성형함으로써 상기 전단 구간의 전단시 상기 슬릿의 형성부위에 상기 씨일 디스크를 향해 점차적으로 뾰족한 형상의 칼날부가 형성되도록 함을 특징으로 하는 파열 디스크 어셈블리.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨트롤 디스크를 이루는 원형돔부에는
    상기 전단 구간의 전단에 따른 슬릿의 파열시 원형돔부의 일부가 결합부에 붙은 상태를 유지하면서 절곡되는 절곡 구간을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 파열 디스크 어셈블리.
  4. 삭제
  5. 삭제
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020010172A1 (en) * 2018-07-05 2020-01-09 Fike Corporation Rupture disc having stress concentrating feature
KR20200053282A (ko) * 2018-11-08 2020-05-18 에프디씨 주식회사 파열디스크의 파편 발생 방지장치
CN113833985A (zh) * 2021-09-15 2021-12-24 杜红涛 一种压力容器用防爆组件
CN115046042A (zh) * 2022-06-02 2022-09-13 杭州电子科技大学 一种具有仿生耦合结构的压敏爆破片

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100563322B1 (ko) * 2005-11-01 2006-03-27 윤하원 럽쳐 디스크 어셈블리
KR100982413B1 (ko) * 2010-02-22 2010-09-15 한라산업주식회사 가스절연개폐장치용 안전 파열판

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100563322B1 (ko) * 2005-11-01 2006-03-27 윤하원 럽쳐 디스크 어셈블리
KR100982413B1 (ko) * 2010-02-22 2010-09-15 한라산업주식회사 가스절연개폐장치용 안전 파열판

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020010172A1 (en) * 2018-07-05 2020-01-09 Fike Corporation Rupture disc having stress concentrating feature
US11548079B2 (en) 2018-07-05 2023-01-10 Fike Corporation Rupture disc having stress concentrating feature
KR20200053282A (ko) * 2018-11-08 2020-05-18 에프디씨 주식회사 파열디스크의 파편 발생 방지장치
KR102141117B1 (ko) 2018-11-08 2020-08-04 에프디씨 주식회사 파열디스크의 파편 발생 방지장치
CN113833985A (zh) * 2021-09-15 2021-12-24 杜红涛 一种压力容器用防爆组件
CN113833985B (zh) * 2021-09-15 2022-12-27 湖北弘仪电子科技股份有限公司 一种压力容器用防爆组件
CN115046042A (zh) * 2022-06-02 2022-09-13 杭州电子科技大学 一种具有仿生耦合结构的压敏爆破片

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