KR101356944B1

KR101356944B1 - 스프링강 재질의 과압배출구조체

Info

Publication number: KR101356944B1
Application number: KR1020087031973A
Authority: KR
Inventors: 톰 아이즈케렌베르그; 가이 자쿠스; 가이도 돔
Original assignee: 파이크 코포레이션
Priority date: 2006-08-17
Filing date: 2007-05-10
Publication date: 2014-01-28
Also published as: JP2010501060A; KR20090039687A; US20080041454A1; CN101506557A; EP2052175A4; WO2008021599A3; WO2008021599A9; JP2012167817A; EP2052175B1; CN101506557B; WO2008021599A2; AU2007284313A1; US7628167B2; BRPI0715784A2; ES2400532T3; HK1127388A1; CA2656601C; MX2009001525A; CA2656601A1; AU2007284313B2

Abstract

과압상태를 완화하기 위한 배출개구부를 가지고 구속공간을 보호하기 위한 직사각형 또는 원형의 배출장치가, 상기 배출개구부에 대해 정상적으로 밀폐상태를 이루며 배출개구부위에 위치하는 배출유니트를 포함한다. 각각의 배출유니트는, 상기 배출개구부를 가로질러 연장되고 초기위치를 가지며 운동가능한 압력완화부분를 가진 적어도 한 개의 스프링강 패널을 포함하는 것이 선호된다. 스프링강 패널의 운동에너지를 흡수하고 미리 정해진 과압력이 배출유니트의 압력완화부분에 작용할 때 최초형상으로 위치한 스프링강 패널의 압력완화부분을 선택된 개방위치로 귀환시키는 것을 보장하도록 스프링강 패널의 운동정도를 억제하기 위해 백스톱이 제공된다. 끝과 끝이 인접한 일련의 슬릿들로 구성된 취약선이 스프링강 패널의 운동가능한 압력완화부분을 형성한다. 합성수지 시트가 각 취약선의 슬릿들을 덮는다. 선택적으로, 배출유니트는, 압력완화부분이 제공되고 정상적으로 배출개구부에 대해 밀폐상태로 위치한 금속시트에 대해 배열된 스프링강 판들을 가질 수 있다. 스프링강 패널과 스프링강 판들은, 구속공간내에서 과압상태가 완화될 때 스프링강 패널과 스프링강 판들의 압력완화부분이 개방위치로 부터 각각의 초기위치로 귀환시킬 정도의 탄성계수를 가진다.

배출장치

Description

스프링강 재질의 과압배출구조체{SPRING STEEL HIGH OVERPRESSURE VENT STRUCTURE}

본 출원은 본 출원에서 참고로 하며 "스프링강 재질의 과압배출구조체"라는 제목으로 2006년 8월 17일 출원된 미국특허 출원 제 11/465,257호의 계속부분 출원이다.

본 발명은 높은 과압상태를 완화시키기 위한 배출 개구부(vent aperture)를 가지고 제한된 공간을 보호하고 일반적으로 직사각형 또는 원형인 배출장치에 관한 것이다. 특히, 백하우스(bag house), 백하우스와 연결된 덕트(duct)구조물, 처리장비, 처리장비에 연결된 덕트 구조물, 빌딩들, 압력용기들, 높은 과압을 발생시키는 폭발 또는 제어되지 않는 연소작용이 발생될 수 있는 다른 형태의 상업용 및 산업용 설치물내부에서 폭발 또는 제어되지 않는 연소작용이 발생할 때와 같이 압력이 빠르게 증가되는 용기들내에서 완화 개구부들을 덮기위해 상기 배출 장치가 유용하다.

특히, 본 발명은

- 공기 및 따라서 산소의 유입을 제거하거나 감소시켜서, 보호되는 영역이 배출 개구부에 의해 주위 대기에 노출된 상태로 유지될 때 형성되는 2차 폭발의 효과를 누그러 뜨리고,

- 보호되는 시설물에 대해 영구적인 손상을 일으킬 수 있는 공정재료의 연속적인 폭발을 방지하며,

- 불활성 가스, 수증기 등이 소화재료로서 이용될 때, 발생된 연소가스/화염이 배출구멍(venting holes)으로 탈출할 수 없다는 사실에 의해 화염/화재의 진화작업이 개선되며,

- 보호된 공정영역의 오염을 감소/제거하기 위하여,

미리 정해진 과압이 배출장치에 작용할 때 제한된 공간을 배출시키고 다음에 압력이 완화될 때 다시 밀폐되는 전체적으로 직사각형 또는 일반적으로 원형인 배출장치에 관한 것이다.

높은 과압상태로 부터 보호되어야 하는 제한된 공간의 배출개구부에 장착되는 배출구조체는 배출유니트를 포함하고, 상기 배출유니트는 취약선(line of weakness)에 의해 형성되고 이동가능한 압력완화부분을 가진 스프링강 패널(panel)을 포함하며, 상기 취약선에 의해 상기 완화부분이 미리 정해진 과압하에서 개방될 수 있다. 과압이 완화될 때, 스프링강이 가지는 충분한 탄성계수(modulus of resilience and elasticity)에 의해 상기 압력완화부분은 초기위치로 귀환하고, 배출개구부가 밀폐된다. 배출장치의 전체 형상에 의존하는 직사각형 또는 원형의 백스톱(backstop)은 배출장치로부터 외측으로 연장되고, 배출구조체의 배출유니트에 구성된 상기 완화부분에 대해 미리 정해진 과압이 작용할 때 스프링강 패널의 완화부분의 운동을 선택된 개방위치로 억제하기 위해 백스톱이 제공된다. 상기 백스톱은, 백스톱의 주몸체로부터 떨어져 연장되는 상단부에 위치한 곡선표면 뿐만아니라 배출유니트의 완화부분으로부터 외측을 향하고 완화부분과 근접하게 위치한 곡선표면을 가지는 것이 선호된다. 상기 백스톱은, 스프링강의 탄성한계가 초과되는 크기까지 배출개구부의 완화부분을 방해하도록 위치한다. 또한, 마주보는 단부 세그먼트들이 각각의 이격된 곡선 표면들주위에서 구부러짐에 따라 배출장치의 완화부분의 운동이 백스톱의 결합에 의해 정지될 때, 개방되는 동안 빠르게 운동하는 완화부분에 의해 형성되는 운동에너지가 소산될 때까지 상기 운동에너지를 점진적으로 감소, 흡수 및 감쇄시키도록 백스톱의 두 곡선표면들이 작동한다.

전통적으로, 취약선을 형성하는 새김눈(core)선 또는 불연속 슬릿들을 가지며 파괴될 수 있는 금속시트가 폭발 배출구(explosion vent)를 위해 제공되고, 상기 취약선은 배출구의 완화여역을 제공한다. 우선, 폭발 배출구의 제조를 위해 선택되는 금속의 형태, 두께 및 물리적 특성, 전체 배출영역내부에서 취약선의 위치, 취약선의 형상과 특성 및 미리 정해진 상대위치들에서 취약선위에 배열되고 이격된 일련의 크로쓰 탭(cross tab)의 제공에 의해 배출구의 완화영역을 개방하기 위한 과압력의 크기가 결정된다.

상기 형태를 따르는 폭발 배출구의 예가 공개되고 설명된 미국특허 제 6,070,365호에 의하면, 압력완화용 개구부를 가로질러 고정되어야 하는 프레임내에 직사각형 압력완화 패널이 장착된다. 일체형(unitary) 완화패널은, 강, 스테인레스 강, 인코넬 또는 다른 유사한 금속으로 제조되고, 복수개의 불연속 슬릿들에 의해 형성되고 세 개의 변을 가진 취약선을 포함한다. 상기 '365 특허에 공개된 취약선 위에 이격되어 위치한 일련의 파열 탭(tab)들은, 폭발 또는 급속하게 연소되는 화재에 의해 발생되는 미리 정해진 과압력하에서 패널의 완화영역이 떨어져 나가기 전에 파열되어야 한다.

미국특허 제 5,036,632 호에 의하면, 불연속 슬릿들에 의해 형성되고 세 개의 변들을 가진 취약선을 포함하며 종래기술을 따르는 금속시트 폭발배출구에 관한 또 다른 예가 공개된다. 합성수지 또는 유사재료의 층이 취약선을 덮으며 제공된다. 또한 '632 특허에 공개되고 설명된 형태의 배출구에 파열가능한 탭들이 제공되고, 상기 탭들은 과압력을 완화하기 위해 패널의 중앙섹션이 슬릿선을 따라 파열되기 전에 파괴되어야 한다. 탄성중합체의 밀봉 가스켓 또는 가스켓들이 파열가능한 금속시트의 주변부 근처에 제공될 수 있다.

상기 '632 특허의 공개내용에서 참고하고 있는 미국특허 제 4,498,261 호는, 상대적으로 낮은 압력에서 개방하는 직사각형의 배출 패널을 공개하고, 얇은 시트구조체가 매체충격 폴리스티렌, 알루미늄 합금과 같이 상대적으로 부드러운 금속 또는 충분히 어닐링된 스테인레스 강인 것으로 설명한다. 불연속적인 X 패턴의 슬릿들이 배출 패널을 통해 연장되고 X 자의 정점에서 끝나는 개별 취약선들을 형성한다. 파열 패널과 동일한 영역을 가지고 얇은 밀봉 박막이 파열패널에 접착되어 결합되고 폴리에틸렌, 스테인레스 강 또는 알루미늄으로 제조된다. 유사한 구조체가 미국특허 제 4,612,739호에 공개되고 설명된다.

종래기술을 따르는 상기 형태의 압력완화 배출구들이 보호되는 공간내에서 만족스럽게 개방되고 미리 정해진 과압상태를 완화시키더라도, 상기 배출구들은 개 방상태를 유지하고 따라서 구속된 공간이 주변 대기에 계속해서 접근하는 것을 허용한다. 폭발 또는 화재로 부터 연소물이 배출되고 고압이 완화된 후에, 2차 폭발, 화재의 악화 또는 화재의 재점화를 발생시킬 수 있는 배출개구부를 통해 대기로부터 산소가 즉시 이용될 수 있다.

좀더 구체적으로, 직사각형 또는 원형의 배출 개구부들이 이용될 수 있는 배출구에 대해 오래전부터 생각해왔으나 과거에 충족되지 못한 요건이 존재해왔다.

본 발명은, 폭발 또는 제어되지 않는 화재로부터 발생되는 과압상태로부터 보호되어야 하는 공간의 배출개구부위에 밀폐상태로 장착되는 직사각형 또는 일반적으로 원형인 배출장치에 관한 것이다. 상기 배출장치는 적어도 한 개의 스프링강 패널을 가진 배출유니트를 포함하고, 상기 스프링강 패널은 패널의 운동가능한 압력완화부분을 형성하는 취약선을 가진다. 직사각형의 선호되는 실시예에 있어서, 일반적으로 상기 취약선은 패널내에서 끝과 끝이 이격상태로 인접한 일련의 슬릿들에 의해 형성된 U자형상의 구조를 가진다. 상기 취약선은 마주보는 한쌍의 레그 세그먼트들을 포함하고, 레그 세그먼트들은 레그 세그먼트들사이에서 패널의 힌지영역을 제공하며, 상기 힌지영역으로 부터 떨어져 위치한 내측 세그먼트를 포함한다. 배출유니트내부에 포함된 탄성중합체의 층은 슬릿들을 덮는 것이 선호된다. 또 다른 실시예에 있어서, 배출장치는 원형구조를 가지고 따라서 원형 배출개구부위에 밀폐상태로 장착되기에 적합하다. 원형의 배출장치는 스프링강 패널을 가진 배출유니트를 지지하는 원형의 프레임부재를 가지고, 상기 스프링강 패널은 사실상 C자 형상인 취약선을 제공하고 끝과 끝이 이격상태로 인접한 슬릿들에 의해 형성된 운동가능한 압력완화부분을 가진다. 배출유니트내에서 취약선을 형성하는 슬릿들이 탄성중합체 재료로 덮힌다. 원형 배출유니트의 중앙 압력완화부분이 원형 지지 프레임 부재의 내경에 대해 최대영역을 가지도록 C자 형상의 취약선이 전략적으로 위치된다. 또한, 압력완화부분이 개방되는 동안 스프링강의 탄성계수가 초과되지 않을 정도로 배출유니트의 스프링강 압력완화부분의 운동을 제한하기 위한 백스톱이 상기 원형의 배출장치에 제공되고, 상기 백스톱은 원형 프레임부재로부터 외측으로 연장된다. 원형 배출장치를 위한 백스톱은, 직사각형이 아니라 원형구조를 가진다는 점에서만 직사각형 배출장치와 상이하다.

각 배출유니트ㄷㄹ의 패널을 제조하기 위한 스프링강 재료는, 미리정해진 압력이 작용할 때 배출유니트의 압력완화부분이 신속하게 개방되고 압력이 완화되는 순간에 배출개구부를 밀폐시키는 초기위치로 귀환하기 위한 두께를 가진다. 스프링강은 스테인레스 제품으로 0.05mm 내지 3mm의 두께를 가지는 것이 선호되고, 선호되는 두께는 0.5mm이다. 배출유니트의 압력완화부분가 가지는 개방압력은, 스프링강 재료의 형태뿐만아니라 제품의 두께, 취약선을 형성하는 슬릿들의 크기와 길이 및 인접한 슬릿단부들사이의 거리와 같이 배출유니트의 모든 치수들, 패널내에서 취약선 또는 취약선들의 특성에 의존한다. 선택적으로, 상기 취약선은 스프링강 패널내부의 새김눈 선일 수 있다.

직사각형 또는 원형 배출유니트들의 압력완화부분을 개방하기에 충분한 미리 정해진 과압력이 보호공간내에 발생할 때, 보호공간내부에서 압력증가를 즉시 완화하기 위해 압력완화부분은 각 힌지영역주위에서 구부러진다. 압력완화부분이 개방되는 동안, 배출구조체가 제조되는 스프링강 재료의 탄성한계를 초과하지 않을 정도로 압력완화부분의 운동을 억제하기 위해, 배출구조체의 압력완화부분으로부터 떨어져 연장된 백스톱(backstop)이 이용된다. 스프링강 패널의 압력완화부분이 개방위치에 있을 때 상기 압력완화부분이 가지는 탄성계수는, 배출장치에 의해 과압상태가 완화된 후에 보호영역이 주변대기에 상당히 노출되는 것을 방지하기 위해 압력완화부분이 배출개구부를 가로질러 초기위치로 즉시 귀환시킬 정도로 충분하다. 격렬한 폭발의 경우에서와 같이, 과압력이 발생할 때, 배출유니트의 압력완화부분이 백스톱과 연결되면 백스톱은 어느 정도 구부러지게 된다. 백스톱의 구부러짐은 배출유니트의 운동하는 압력완화부분내에서 운동에너지의 흡수, 감쇄 및 소산을 추가로 발생시키고, 스프링강 재료의 탄성한계가 초과되지 않아서 배출유니트의 압력완화부분이 압력완화부분을 둘러싸는 몸체부분으로부터 분리되는 것이 확실해진다.

본 발명의 중요한 특징에 의하면, 배출유니트의 스프링강 압력완화부분이 미리 정해진 과압상태에서 개방되고 압력이 완화된 후에 최초의 배출개구부 밀폐위치로 귀환하며, 압력완화부분이 또한 과압력이 발생한 후에 형성될 수 있는 진공하에서 내측으로 구부러질 수 있고 다음에 진공상태가 정상화될 때 최초의 밀폐위치로 귀환한다.

배출장치의 특정 실시예들에 있어서, 배출구조체는 복수개의 중첩된 구성요소들이 제공된 적층구조의 복합 배출유니트를 포함하고, 구성요소들 중 한 개가 패널내에서 취약선에 의해 형성된 U자형상의 압력완화부분을 가진 스프링강 패널이다. 적층구조를 가진 배출유니트의 또 다른 구성요소는 스프링강 패널내에서 적어도 취약선과 일직선상에 배열된 취약선을 가진 비 스프링강 금속시트를 포함할 수 있다. 비 스프링강 금속시트가 가지는 항복점과 인장강도사이의 차이는 스프링강 패널이 가지는 항복점과 인장강도사이의 차이보다 크다. 취약선들은 끝과 끝이 이격된 상태로 인접한 일련의 슬릿들에 의해 형성되는 것이 선호되고, 합성수지재료의 시트가 취약선 슬릿들을 밀폐시키기 위해 스프링강 패널과 비 스프링강 금속시트사이에 삽입된다.

배출유니트의 이동가능한 압력완화부분으로부터 떨어져 연장된 백스톱들은, 배출개구부위에 배열된 초기위치의 압력완화부분에 대하여 약 90°의 각도를 이루는 것이 선호된다. 각 백스톱은 압력완화부분을 향하며 인접하는 내측의 구부러진 표면, 중간 섹션 및 압력완화부분으로 부터 떨어지는 방향으로 연장되는 외측의 구부러진 표면을 가지는 것이 선호된다. 상기 내측 및 외측의 구부러진 표면들사이에서 각 백스톱의 중앙 섹션은 일반적으로 평면인 구조를 가지거나 필요한 경우 배출구조체의 압력완화부분을 향해 경미하게 구부러질 수 있다. 직사각형의 백스톱은 배출유니트의 압력완화부분과 대략 동일한 길이를 가진다. 유사하게, 원형 배출장치의 백스톱은 원 배출유니트의 압력완화부분과 근사한 직경을 가진다.

각 배출유니트의 압력완화부분이 가지는 힌지영역과 인접한 위치에서 각 백스톱의 횡방향으로 구부러진 내측 섹션은, 미리 정해진 고압하에서 압력완화부분이 개방되는 동안 배출유니트의 압력완화부분이 구부러지기 위한 매끄러운 전이영역을 제공한다. 미리 정해진 고압하에서 배출구조체의 완화부분이 개방될 때, 완화부분은 백스톱의 인접표면과 일치되며 연결된다. 백스톱의 구부러진 표면들 및 특히 배출구조체의 완화부분으로 떨어진 외측의 구부러진 표면은, 백스톱이 마주보며 구부러진 표면들없이 평평한 경우보다, 완화부분이 백스톱과 충분히 연결될 때까지 개방되는 동안 완화부분의 운동에너지 구배를 흡수하고 더욱 점진적으로 제어한다.

각 배출유니트의 압력완화부분이 원호(arc)형상부를 통해 정해진 과압력하에서 개방되는 것을 방지하기 위해 각각의 백스톱이 이용되고, 상기 원호형상부에 의해 패널재료는 스프링강의 항복강도를 초과하여 압력완화부분이 개방된 후에 압력완화부분이 배출개구부를 밀폐시키는 초기위치로 즉시 귀환하는 것을 방해할 수 있다.

직사각형의 배출장치를 위한 선택적 백스톱은 곡선의 세그먼트를 가진 관형, 일반적으로 타원형 구조를 가질 수 있고, 상기 세그먼트는 배출유니트의 압력완화부분의 운동을 선택된 개방위치까지 억제하도록 위치한 곡선형 외측면을 제공한다. 상기 관형의 백스톱이 가지는 곡선의 세그먼트는, 관형 백스톱의 인접한 곡선 외측면부분보다 스테인레스강 패널의 압력완화부분과 인접한 위치에서 더 큰 곡률을 가진 곡선의 외측면 부분을 가진다. 관형 백스톱의 외측부분은, 스프링강 패널의 압력완화부분에 대하여 정해진 위치에서 백스톱을 고정하는 연결부들로 접근할 수 있는 일련의 개구부들을 가지는 것이 선호된다. 관형 백스톱의 곡선표면은 또한, 배출구조체의 압력완화부분이 개방되는 동안 운동에너지의 흡수 및 소산작용에 기여한다.

관형 백스톱을 가진 직사각형 배출장치는 스프링강 패널로부터 멀어지는 방향으로 총 높이가 상대적으로 작고 서로 다른 크기를 가진 다수의 패널들과 함께 관형 백스톱을 이용할 수 있기때문에, 특정 설비에서 사용하기에 특히 유리하다.

도 1은 배출구조체 및, 배출구조체의 배출유니트에 형성되고 이동가능한 압력완화부분을 위해 외측을 향하고 구부러진 이중의 백스톱을 포함하는 본 발명의 선호되는 실시예를 도시한 사시도.

도 2는 배출유니트의 패널내에서 취약선을 형성하는 슬릿들을 도시하기 위해 절단되고 배출유니트위에 배열되는 발포 패널 부분을 가진 도 1의 배출장치를 도시한 평면도.

도 3은 화살표 방향으로 볼 때 도 2의 선 3-3을 따라 본 배출장치의 수직 부분단면도.

도 4는 도 1에 도시된 배출장치의 분해사시도.

도 5는 도 1에 도시된 배출장치의 일부분을 형성하는 배출유니트를 도시한 분해사시도.

도 6은 도 1에 도시된 배출장치의 일부분을 확대도시한 수직 부분단면도.

도 7은 도 5에 도시되고 U자형상을 가진 탄성중합체 재질의 슬릿 커버들을 도시하지 않고 도 4의 배출유니트를 확대도시한 부분 단면도.

도 8은 도 1의 배출장치를 위한 선택적 프레임 부재들의 수직단면도.

도 9는 선택적인 배출유니트의 적층 요소들의 일부분을 확대도시한 부분 단 면도.

도 10은 도 9의 선택적 배출유니트를 구성하는 배출장치를 도시한 종방향 단면도로서, 미리 정해진 과압하에서 압력완화부분이 개방된 후에 이동가능한 압력완화부분의 패널이 초기위치로 귀환하고 도 9에 도시된 배출유니트의 압력완화부분이 개방위치에 배열된 상태를 도시한 도면.

도 11은, 비스프링 강 금속시트의 압력완화부분과 연결되는 일련의 스프링강 판들을 도시하고 일반적으로 상기 판들이 구속 공간의 배출개구부위에 배열되며, 상기 판들은, 구속공간내부의 과압이 완화된 후에 비스프링강 금속판의 압력완화부분을 초기위치로 귀환시킬 수 있는 본 발명의 또 다른 선택적 실시예를 도시한 평면도.

도 12는 도 7 및 도 9와 유사하고 선택적 배출유니트의 다른 적층 요소들의 일부분을 확대도시한 부분단면도.

도 13은 적층배출유니트의 운동가능한 압력완화부분을 충분히 개방하고 다시 밀폐시킨 후에 배출유니트를 도시한 종방향 단면도.

도 14는 또 다른 선택적인 적층 배출유니트의 일부분을 확대도시한 부분단면도.

도 15는 운동가능한 압력완화부분의 스프링강 섹션을 충분히 개방하고 다시 밀폐시킨 후에 도 14의 배출유니트를 구성하는 적층요소들의 위치들을 도시한 종방향 단면도.

도 16은 배출장치, 특히 위생분야 적용예에서 이용되는 가스켓을 가진 배출 구조체의 또 다른 선택적 형태를 도시한 평면도.

도 17은 도 16에 도시된 배출구조체를 축소된 크기로 부분도시한 종방향 단면도.

도 18은 도 16에 도시된 배출구조체의 일부분을 도시하고 배출구조체의 배출유니트와 가스켓을 위한 지지체사이에 제공될 수 있고 횡방향으로 U자형상을 가지고 일반적으로 직사각형인 가스켓을 확대도시한 부분단면도.

도 19는 외측을 향하고 배출유니트의 압력완화부분의 개방을 제한하기 위한 백스톱을 가지는 선택적 배출장치를 확대도시한 부분 수직단면도.

도 20은 상측의 직사각형 고정 프레임없이 도 19에 도시된 배출장치를 축소도시한 평면도.

도 21은 도 15에 도시된 배출장치를 도시한 사시도.

도 22는 배출유니트의 압력완화부분을 위한 선택적 백스톱 구조체를 가진 배출장치의 사시도.

도 23은 도 22에 도시된 배출장치를 확대도시한 부분 종방향 단면도.

도 24는 본 발명을 따르는 원형의 배출장치를 도시한 사시도.

도 25는 도 24에 도시된 원형의 배출장치를 도시한 평면도.

도 26는 도 24 및 도 25에 도시된 원형의 배출장치를 개략적으로 도시한 측면도.

도 27은 배출장치의 바닥 장착프레임을 제외한 도 24와 도 26의 배출장치를 도시한 분해도.

본 발명을 따르고 직사각형인 선호되는 배출장치(vent apparatus)(30)가 도 1 내지 도 7에 도시된다. 배출장치(30)는, 원하지 않는 과압상태로부터 보호되어야 하는 영역을 제공하는 배출구조체(34)의 배출개구부(32)에 대해 정상적으로 밀폐되는 경향을 가지며 장착된다. 이와 관련하여, 본 발명의 배출장치(30)는 도 1 내지 도 7에 도시된 형태로 사용자에게 제공되거나 예를 들어 도 15, 도 17 및 도 20내지 도 22에 도시된 선택적인 프레임 지지체들과 함께 제공될 수 있다.

금속재질인 직사각형의 프레임 요소(36)가 예를 들어 배출개구부(32)를 둘러싸며 배출구조체(34)에 장착되고 고정된다. 상기 프레임 요소(36)의 내측 개구부(38)는 일반적으로 상기 배출구조체(34)내에서 배출개구부(32)와 일렬로 배열된다. 배출장치(30)의 프레임유니트(40)는 프레임요소(36) 및 아래에 배열된 배출구조체(34)위에 장착된다. 상기 프레임유니트(40)는, 서로 이격되고 직사각형의 기저부분(46)과 일체로 구성되며 외측을 향하는 네 개의 립부분(42)들을 가진다. 내부를 향하고 원형을 가진 일련의 플랜지(48)들에 의해 스터드(52)들을 수용하기 위한 각 개구부(50)들이 형성된다. 상기 스터드들은 프레임유니트(40)의 기저부분(46)이 가지는 외측면을 통해 연장되고 외측면으로부터 외측을 향해 돌출한다. 너트가 각 스터드(52)위에 나사체결되고 프레임유니트(40)의 기저부분(46)이 가지는 외측면에 배열된 와셔(56)와 결합된다. 실리콘 고무 등으로 제조되는 것이 선호되고 직사각형인 세그먼트(segment)형태의 탄성중합체 가스켓(58)이 프레임요소(36)와 프레임조립체의 기저부분(46)사이에 위치한다. 상기 가스켓은 프레임유니트(40)의 각 원 형 플랜지(48)들을 수용하기 위한 일련의 개구부들을 가진다. 선택적으로, 프레임유니트(40)의 기저부분(46), 프레임요소(36) 및 배출구조체(34)를 통해 연장되는 볼트들이 상기 프레임유니트(40)를 상기 배출구조체(34)에 고정하기 위해 제공될 수 있다. 프레임유니트(40) 및 따라서 상기 배출장치(30)를 배출구조체(34)에 정렬상태로 확고하게 고정시키기 위하여, 각 스터드(52)에 나사체결된 너트(54)들이 이용된다.

배출장치(30)의 배출구조체(60)는 적층화된 복합(composite, laminated)배출유니트(62)를 포함한다. 상기 배출유니트는, 동일한 크기를 가지고 프레임유니트(40)의 폭 및 치수와 사실상 일치하는 외측치수들을 가지는 스프링강 패널(64)와 제 2 스프링강 패널(66)(도 5)로 구성된다. 적합한 스프링강 재료는, 경화된 301, 304, 316, 316L 및 316LTi 스테인레스강이다.

스테인레스 스프링강 대신에, 상기 패널(64,66)들은, 예를 들어 공지된 금속경화기술에 따라 롤링, 템퍼링 및/또는 어닐링에 의해 적합하게 경화된 인코넬, 티타늄, 니켈 또는 해스틸로이(Hastelloy)와 같은 다른 스프링강 금속으로 제조될 수 있다. 상기 패널(64,66)들은 패널의 주변부에 위치한 일련의 이격된 구멍(68)들을 가지고, 패널(64)의 구멍(68)들은 패널(66)의 각 구멍(68)과 일직선상에 배열된다. 상기 프레임유니트(40)의 기저부분(46)과 일체로 구성된 원형 플랜지(48)에 의해 개구부(50)들이 형성되고, 상기 구멍(68)들은 해당 개구부(50)들과 일직선상에 배열되도록 위치한다.

적층구조인 배출유니트(62)의 스프링강 패널(64,66)들은, 끝과 끝이 인접하 게 이격된 일련의 슬릿(70)들을 가지고, 상기 슬릿들은 U자 형상의 취약선(72)들을 형성한다. 각각의 패널(64,66)내에 위치한 상기 취약선(72)들은 마주보는 한 쌍의 레그 세그먼트(72a,72b)들을 가지고, 상기 레그 세그먼트들은 단부의 내측 세그먼트(bight segment)(72c)에 의해 연결된다. 각각의 취약선(72)은 압력완화부분(74)을 형성한다. 상기 압력완화부분(74)은, 각 패널(64,66)들의 힌지영역(76)주위에서 개방 즉시 구부러지고 각 내측 세그먼트(72c)와 마주보는 각 취약선(72)의 레그 세그먼트(72a,72b)들의 단부들사이에 배열된다. 각 힌지영역(76)은 패널(64,66)들과 일체구성되고 패널들의 단위부분(unitary part)이 된다.

합성수지 재료로 제조되고 상대적으로 얇은 스트립(strip)(78)이 패널(64)내부의 취약선(72)을 덮으며 패널(64)아래에 배열되고, 합성수지 재료로 제조되고 유사하게 상대적으로 얇은 스트립(80)이 패널(66)내부의 취약선(72)위에 배열된다. 합성수지 재료로 제조되고 상대적으로 얇은 시트(82)는 패널(64,66)들사이 및 각 스트립(78,80)들사이에 배열된다. 시트(82)는 상기 패널(64,66)들과 동일한 길이와 폭을 가지고 따라서 구멍(68)들과 일직선상에 배열된 개구부들을 가지거나 상기 시트(82)는 스트립(78,80)들의 외측변부들과 동일한 치수들을 가진다. 시트(82)가 패널(64,66)들과 동일한 치수를 가지면, 상기 시트(82)는 패널(64,66)내부의 구멍(68)들과 일직선상에 배열된 개구부들을 가진다. 상기 스트립(78,80)들은 PTFE 또는 PFA와 같은 플루오리네이트 에틸렌 프로필렌(fluorinatd ethylene propylene:FEP) 또는 동등한 재료로 제조되는 것이 선호된다.

예를 들어, 도 1, 도 6 및 도 7에 도시된 것과 같이, 스트립(78)이 복합 적 층 유니트로 조립될 때, 상기 스트립(78)은 패널(64)와 시트(82)사이에 삽입되고, 스트립(80)은 시트(82)와 패널(66)사이에 위치한다.

프레임유니트(40)의 외측 치수는 대략 적층유니트(62)의 외측 치수와 동일한 것이 선호된다. 외측을 향하는 백스톱(backstop)(86)을 형성하기 위하여 다이 절단(die cut)된 프레임유니트(40)의 중앙 섹션(84)은 프레임유니트(40)의 직사각형 주변부(perimeter)로 부터 떨어져 구부러진다. 상기 중앙 섹션(84)의 폭은 취약선(72)의 레그 세그먼트(72a,72b)들사이의 거리와 대략 동일하고, 중앙 섹션(84)의 길이는 각각의 레그 세그먼트(72a,72b)들의 길이, 따라서 취약선(72)의 내측 세그먼트(72c)와 힌지영역(76)사이의 거리와 대략 동일하다. 백스톱(86)의 외측 변부분(90)은 백스톱(86)의 중앙섹션(84)으로부터 떨어져 구부러지고 내부섹션(88)과 동일방향으로 구부러진다. 배출장치(30)의 선호되는 실시예에 있어서, 백스톱(86)의 구부러진 섹션(88,90)들이 가지는 내측 곡률반경은 약 50mm이다. 프레임유니트(40)의 직사각형 주변부분으로 부터 외측으로 연장된 백스톱(86)의 중앙섹션(84)은 패널(64)의 면에 대해 약 90°각도를 향한다. 상기 중앙섹션(84)과 구부러진 섹션(90)은 모두, 배출유니트(62)의 압력완화부분(74)의 길이와 대략 동일한 종방향 길이를 가지는 것이 선호된다.

도 2 및 도3에 도시된 것과 같이, 상기 백스톱(86)을 보강하기 위해 한쌍의 지지대(92)들이 상기 백스톱(86)의 일반적으로 가장 후방에 위치한 면에 제공될 수 있다. 상기 도면들로 부터 분명히 알 수 있듯이, 각 지지대(92)는, 상기 프레임유니트(40)의 기저부분(46)의 횡방향 세그먼트(46a)에 고정된 내측 레그세그먼트(94) 를 포함한다. 도 3에 도시된 것과 같이, 각 지지대(92)의 중간 레그세그먼트(96)는 백스톱(86)의 중앙섹션(84)에 대해 각을 형성한다. 각 지지대(92)의 외측 레그세그먼트(98)는 구부러진 섹션(90)과 근접한 중앙섹션(84)의 인접면에 부착된다.

배출장치(30)의 적용예들에 있어서, 배출유니트(62)의 배출패널(64)에 형성된 압력완화부분(74)위에 응축물이 모이는 것을 방지하기 위해, 절연재료의 절연층(100)이 배출패널(64)의 외측면위에 덮혀져 제공되는 것이 바람직하다. 상기 절연층(100)은 종래기술의 공기가 통하는 발포재료로 제조될 수 있다. 발포재료의 절연층(100)이 가지는 길이 및 폭은 패널(64)의 압력완화부분(74)이 가지는 길이 및 폭과 대략 동일한 것이 선호된다.

작동시, 가스켓(58)은 가스켓을 통해 연장되는 스터드(52)들과 정렬된 상태로 프레임요소(36)위에 배열된다. 다음에, 도 1에 도시된 실시예와 같은 구성 및 형상의 배출장치(30)가 상기 프레임요소(36)위에 배열되고, 배출장치(30)를 배출구조체(34)에 확고하게 고정시키기 위해 너트(54)가 조여진다. 개구부(50)를 형성하는 원형 플랜지(48)의 외측 가장자리들이 프레임요소(36)에 도달하고 가스켓(58)의 과도한 압축을 방지한다. 동시에 보호되는 내측부와 주변 대기사이에 밀봉을 제공하기 위하여 상기 가스켓(58)은 충준히 압축된다.

배출장치(30)에 의해 보호되는 제한 공간내에 형성된 과압상태가 인접한 슬릿(70)들의 단부들사이에 위치한 패널(64,66)들의 영역을 파괴할 정도에 도달하고 또한 취약선(72)과 일직선상에 배열된 변부들을 따라 스트립(78,80)들과 시트(82)를 절단할 때, 패널(64,66)들의 압력완화부분(74)가 개방되고 각 힌지영역(76)주위 에서 구부러진다. 배출유니트(62)의 압력완화부분(74)는, 패널(64)이 백스톱(86)의 인접면과 연결된 상태에서 배출개구부(32)를 밀폐시키는 초기위치로 부터 선택된 개방위치로 이동한다. 상기 백스톱(86)은 패널(64,66)들의 압력완화부분(74)의 운동을 억제하고 상기 압력완화부분(74)의 운동에너지를 제거, 흡수 및 감쇄시키며 따라서 패널(64,66)들의 힌지영역(76)들이 가지는 탄성계수를 초과할 수 있고 해당 원호부를 따르는 압력완화부분(74)의 회전운동을 방지한다. 따라서, 압력완화부분(74)의 회전운동을 약 90°로 제한하면, 스프링강의 패널(64,66)들이 가지는 탄성계수가 초과되지 않기 때문에, 스테인레스 스프링강의 패널(64,66)들의 압력완화부분(74)가 개방위치로부터 초기위치로 귀환하는 것이 확실해진다.

취약선(72)의 내측 세그먼트(72C)에 의해 형성되는 패널(64,66)들의 변부들이, 힌지영역(76)으로부터 가장 멀리 떨어져 이격되고 따라서 배출구조체(34)에 의해 형성되는 보호영역내에 발생된 과압상태에 응답하여 압력완화부분(74)이 개방되는 동안 가장 빠른 속도로 이동하기 때문에, 백스톱(86)의 구부러진 섹션(90)이 제공되면 패널(64,66)의 압력완화부분(74)이 가지는 운동에너지가 흡수되고 감쇄되어 특히 유용하다.

발포재료의 절연층(100)이 패널(64)의 외측면에 제공되면, 상기 절연층(100)은 백스톱(86)의 인접면을 압축한다. 배출유니트(62)의 압력완화부분이 개방되는 동안 발생되는 운동에너지를 추가로 감소시키도록 상기 절연층(100)이 작동한다. 그 결과, 압력이 완화된 후에 압력완화부분(74)이 배출개구부(32)를 밀폐시키는 초기위치로 귀환되는 것을 방해하는 설정상태(set)가 상기 패널(64,66)들의 압력완화 부분(74)에 형성되는 것이 상기 절연층(100)에 의해 방지된다

패널(64,66)을 제조하기 위한 스프링강은, 각 스프링강 패널이 가지는 항복점과 인장강도사이의 차이가 약 300 N/㎟ 이하인 강인 것이 선호된다. 상기 스프링강 재료가 가지는 항복점과 인장강도는 적어도 약 1200 N/㎟ 및 1450N/㎟ 인 것이 선호된다. 스테인레스 스프링강은 부식저항을 가지므로 선호된다. 스프링강의 항복점과 인장강도는 열 경화(thermal hardening)또는 하드 롤링(hard rolling) 또는 양자 가공에 의해 증가된다. 스프링강에 요구되는 항복점과 인장강도를 구하기 위해 금속의 어닐링 및 템퍼링이 수행된다

배출장치(30)의 배출유니트(62)를 제조하기 위한 표본 스프링강 재료는 Precision Metals M.V. B-2800 Mechelon, BE로 부터 이용할 수 있고, 스테인레스 강 오스테나이트 1.4310C1300-하드 롤링(hard rolling)된 EN10088-2를 포함하고, 상기 EN10088-2은 1404-1463 N/㎟의 인장강도, 431-446의 경도 및 (A80 mm%) 11.5-16.5의 신장(elongation)을 가지고, EN10151 AMS 5519를 포함하며, 상기 EN10151 AMS 5519은 1440-1460 N/㎟의 인장강도, 465-468의 경도 및 (A80 mm%) 13-16의 신장(elongation)을 가지고, EN10151 타입들을 포함하고, 상기 EN10151 타입들은 (a) 1325 N/㎟의 인장강도, 403HV의 경도 및 (A80 mm%) A50:9의 신장(elongation)을 가지고, (b) 1412-1428 N/㎟의 인장강도, 429-431 HV의 경도 및 (A80 mm%) 1.2의 신장(elongation)을 가지고, (c)1397 N/㎟의 인장강도, 423 HV의 경도 및 (A80 mm%) A50:4의 신장(elongation)을 가지고, (d)1410-1414 N/㎟의 인장강도, 400-402 HV의 경도 및 (A80 mm%) 1:4의 신장(elongation)을 가지고, (e) 1380- 1382 N/㎟의 인장 강도, 441 HV의 경도 및 (A80 mm%) 16-18의 신장(elongation)을 가진다. 특히 유용한 스테인레스 스프링강 재료는 1350 내지 1500 N/㎟의 인장강도, 0.05mm 내지 3mm의 두께 및 5mm의 두께가 선호되는 C1300이다. 스트립(78,80)들과 시트(82)들은 플루오리네이티드 에틸렌 프로필렌(fluorinatd ethylene propylene:FEP) 또는 선택적으로 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene:PTFE) 또는 퍼플루오로알콕시 폴리머(perfluoroalkoxy polymer:PFA)로 제조되고, 각 스트립 및 시트의 두께는 약 0.250mm 및 약 0.0125mm 내지 약 0.30mm가 선호된다. 배출유니트(62)를 포함한 전형적인 배출장치(30)는 예를 들어 420mm의 폭 및 475mm의 길이를 가질 수 있다.

과압폭발에 관한 압력사양들이 배출장치(30)의 배출유니트(62)를 위해 설정된 후에, 배출유니트(62)의 제조를 위한 치수들을 포함한 특정재료들 및 규정된 과압에서 패널들의 압력완화부분(74)들이 충분히 개방되는 것을 확실히 해주는 금속패널들내부의 취약선(72)이 결정된다. 부품들의 특수한 선택 및 선택을 위한 제조상 변수들에 의해 사실상 미리 정해진 과압에서 개방되는 배출구조체가 형성되는 것을 확인하기 위하여, 어떤 정해진 예들에서 허용된 산업상 실시에 따라 경험에 기초한 실험들이 수행되고, 다음에 고객들에게 전달되는 배출구조체가 시험데이타의 결과에 따라 제조된다.

도 3은 정상 작동위치에 배열된 배출장치(30)를 개략도시한 단면도이다. 상기 배출장치(30)는, 예를 들어 폭발 또는 급속하게 연소하는 화재에 의해 야기되는 원하지 않는 과압상태로 부터 제한된 영역을 보호한다. 보호된 영역에서 고압을 완 화시키기 위해, 배출유니트(62)의 패널(64,66)들에 형성된 압력완화부분(74)은 각 힌지영역(76)주위에서 즉시 충분하게 개방된다. 패널(64)의 외측면과 백스톱(86)이 연결되어 각 힌지영역(76)주위에서 압력완화부분(74)의 회전운동을 제한하고 억제하기 위해 상기 백스톱(86)이 이용된다. 패널(64,66)들의 압력완화부분(74)이 내부섹션(88)의 곡선형상에 적합하도록 횡방향으로 구부러진 내부섹션(88)은 계획에 따라 패널(64)의 인전 힌지영역(76)에 대해 위치설정된다. 패널(64,66)들의 압력완화부분(74)이 가지는 힌지영역(76)들이 주름선들주위에서 구부러지는 것이 백스톱(86)의 내부섹션(88)이 가지는 매끄러운 전이 곡률(transition curvature)에 의해 방지되고, 고압이 작동하고 패널들이 개방되는 동안, 패널(64,66)들의 힌지영역(76)들에 가해지는 고하중에 의해 상기 주름선들은 각 패널(64,66)들로부터 압력완화부분(74)들을 분리시키려 한다. 또한, 백스톱(86)의 내부섹션(88)이 가지는 곡률은, 패널들이 개방되는 동안 형성되는 운동에너지를 제거(smoothing out)하기 위해 균일하게 구부러진 표면을 제공한다. 유사하게, 상기 패널(64,66)들의 압력완화부분(74)이 가지는 외측 가장자리가 백스톱(86)의 구부러진 섹션(90)이 가지는 구부러진 표면주위에서 구부러지면, 압력완화부분(74)이 개방되어 발생되는 운동에너지가 흡수, 감쇄 및 제거되고, 스프링강 패널(64,66)들의 압력완화부분(74)들이 도 1 및 도 6에 도시된 초기위치들로 귀환하는 것을 방해할 정도로 스프링강 재료가 스프링강 재료의 항복점 및 인장강도를 초과하는 것이 방지된다.

도 8의 배출장치(30')는 배출개구부(32)와 정렬된 상태로 배출구조체(34)와 연결되고 횡방향으로 L자형상을 가진 직사각형의 프레임(102)이 제공된다는 점만 배출장치(30)와 상이하다. 프레임(102)은 도 6의 프레임요소(36)의 대체 구조로서 이용되고, 배출구조체(34)와 같은 벽구조체에 대해 수직이고 외측을 향하는 네 개의 레그(104)들 및 각 레그(104)들에 대해 수직인 네 개의 레그(106)들을 가진다. 프레임(102)의 상기 레그(106)들은 필수적으로 도 6에 도시된 프레임요소(36)와 동등하다. 상기 레그(106)들에 고정되고 레그들로부터 떨어져 연장되는 스터드(108)들이 배출유니트(62)내에서 구멍을 통과한다. 직사각형의 평평한 프레임부재(110)가 배출유니트(62)와 프레임유니트(40')의 주변변부위에 배열되고 각 스터드(108)위에서 너트(112)들에 의해 제위치에 고정된다. 상기 프레임부재(110)는 플랜지(48)들과 유사한 일련의 원형 플랜지들을 가진다. 상기 원형의 플랜지들은, 스터드(108)들을 수용하기 위한 개구부들을 형성하고 프레임(102)의 레그(106)의 인접한 표면에 대해 배열된다. 대부분의 경우에서, 탄성중합체로 제조되고 직사각형을 가지며 가스켓(58)과 같은 밀봉 가스켓은, 배출유니트(62)의 패널(66)의 인접 표면과 프레임(102)의 레그(106)사이에 배열된다. 프레임 유니트(40')는 또한 백스톱(86')을 형성하고 백스톱(86)과 동일한 형상을 가지는 것이 선호되며 외측을 향해 구부러지는 부분을 가진다.

도 8은 일반적으로 압력완화부분(74)의 개방에 영향을 주는 과압에 의한 작동이 이루어진 후에 배출구조체(60)의 배출유니트(62)의 상태를 도시한다. 패널(64,66)들이 본래 가지는 탄성 및 성향(memory)에 기인하여, 압력이 완화되는 즉시, 상기 패널(64,66)들은 도 8에 도시된 것과 같이 배출개구부의 밀폐위치로 귀환한다. 도 8을 참고할 때, 각 패널(64,66)들의 취약선(72)에 의해 형성되는 압력완 화부분(74)의 가장자리들은 사실상 프레임(102)과 프레임부재(110)의 인접한 내측변부와 근접하게 위치하고, 압력완화부분(74)은 배출구조체(34)내부의 배출개구부(32)를 차단한다. 패널(64,66)들에 의해 배출개구부(32)가 즉시 밀폐되면, 배출개구부가 신속하게 차단되지 않아서 발생할 수 있는 급속 연소화재의 재점화가 회피되거나 2차폭발 및 연속작용이 감소되는 효과가 제공된다.

도 10에 도시된 것과 같이, 배출구조체(160)를 가진 선택적인 배출장치(130)가, 프레임(102)과 유사한 종래기술의 프레임(134)위에 장착되고 단지 설명을 위해 도시된다. 배출구조체(160)의 배출유니트(162)는 스프링강 패널(64)의 구성, 재료치수 및 두께와 유사한 스프링강 패널(164)을 가질 뿐, 배출유니트(62)와 상이하다. 상기 스프링강 패널(164)은, 패널(64,66)들내부에서 취약선(72)에 의해 형성되는 슬릿들과 같이 (도면에 도시되지 않고) 끝과 끝이 인접하여 이격된 일련의 슬릿들에 의해 형성된 U 자형상의 취약선들을 가진다. 스테인레스강이며 스프링강이 아닌 패널(178,180)들이 스프링강 패널(164)위에 배열되고, 스테인레스 강 패널(178,180)들사이에서 FEP, PTFE, 또는 PFA의 층(182)이 삽입된다. 패널(178,180)들은 또한, 스프링강 패널(164)내부의 취약선과 상호보완되는 취약선들을 형성하는 슬릿들을 가진다. 비 스프링강의 패널(178,180)들은 스프링강 패널(164)과 대략 동일한 두께를 가지는 것이 선호된다. 배출유니트(162)를 프레임(134)에 고정하기 위해, 프레임부재(110)와 유사한 프레임요소(126)는 스터드(139)및 너트(142)와 함께 이용된다.

프레임유니트(40')와 같은 프레임유니트(140)는 백스톱(186)을 형성하고 외 측으로 구부러지는 부분(184)을 가진다. 배출장치(130)의 선택적인 백스톱(186)이 내측에 위치한 구부러진 섹션(188)을 가진다는 점에서 백스톱(186)이 백스톱(86)과 유사하지만, 직립 섹션(184)이 사실상 직선이고 외측의 구부러진 섹션을 가지지 않는다는 점에서 백스톱(186)은 백스톱(86)과 서로 다르다. 그러나 필요한 경우, 본 발명의 선호되는 실시예에 따라, 상기 백스톱(186)은 백스톱(86)의 섹션(90)과 같이 외측의 제 2 구부러진 섹션을 가질 수 있다.

도 10을 참고할 때, 배출유니트(162)가 개방될 때, 패널(164)의 압력완화부분(174)은 프레임(134)의 배출개구부(138)를 차단하는 초기위치로 귀환하는 반면에, 패널(178,180)들의 압력완화부분(174)들은 백스톱(186)의 직립 섹션(184)에 의해 제한되는 압력완화부분들의 작동상태를 유지한다. FEP, PTFE, 또는 PFA의 시트(182)는 패널(178,180)들의 압력완화부분(168)들사이에 갇힌 상태로 유지된다.

도 11내지 도 13에 도시된 배출장치(230)는 배출유니트(262)가 제공된 배출구조체(260)를 포함하고, 프레임(102)와 유사한 종래기술의 프레임(202)과 프레임요소(236)사이에 고정된다. 배출구조체(260)는 도 10의 비스프링강의 패널(178,180)들과 유사하고 비스프링 스테인레스강의 패널(278,280)들을 가진다. 패널(278,280)들은 FEP, PTFE, 또는 PFA의 시트(282)에 의해 분리된다. 도 11을 참고할 때, 패널(278)은 끝과 끝이 이격된 상태로 인접한 일련의 슬릿(270)들에 의해 형성된 U자형상의 취약선(272)을 가진다. 취약선(272)에 형성된 레그 세그먼트(272a,272b)들의 단부들이 취약선(272)의 내측 세그먼트(272c)와 연결되고, 내측 세그먼트(272c)와 떨어져 위치한 레그 세그먼트(272a,272b)의 단부들은 패널(278) 의 힌지부분(276)을 제공한다. 패널(280)은 취약선(272)과 상호보완되는 취약선을 형성하고 (도면에 도시되지 않고) 끝과 끝이 이격된 상태로 인접한 일련의 슬릿들을 가진다.

나란히 평행하게 이격되어 배열되고 스테인레스 스프링강으로 제조된 복수개의 판(294)들이 패널(278)의 외측면위에 배열된다. 패널(278)내에서 취약선(272)의 내측세그먼트(272c)로부터 떨어져 위치한 판(294)의 단부들이 예를 들어 점 용접부(296)들에 의해 패널(278)의 상부면에 점용접된다. 프레임(234)의 레그와 프레임요소(236)의 인접한 레그사이에 힌지 영역(276)과 인접한 판(294)의 단부들이 갇혀져 배열된다. 백스톱(186)의 형상과 동일하거나 백스톱(86)과 유사하며 외측을 향하는 백스톱(286)을 형성하기 위하여, 다이커팅된 프레임요소(240)의 중앙섹션(284)이 프레임의 직사각형 주변부로부터 떨어져 구부러진다.

도 13은, 미리 정해진 과압에 의해 배출장치(230)가 작동하여 배출유니트(262)의 패널(278,280)의 압력완화부분(274)이 개방된 후에 배출장치(230)를 도시한 단면도이다. 도 13에 의하면, 스프링강 판(294)들은 패널(278,280)들을 사실상 초기위치로 귀환시켜서, 화재 또는 폭발로 부터 발생한 압력이 소진될 때 프레임(202)의 배출개구부를 즉시 밀폐시킨다. 판(294)은, 상기 스프링강 패널(64,66)들과 유사한 탄성변수들과 성향을 가진 스프링강 재료로 제조된다. 패널(278)의 압력완화부분(274)이 백스톱(286)과 연결될 때까지 판(294)의 외측단부들은 우선 구부러진다. 패널(280)의 압력완화부분(274)이 유사하게 백스톱(286)에 의해 구속된다. 과압상태가 완화되는 즉시, 패널(278)을 가압하는 판(294)이 사실상 최초 위치로 귀환하고 또한 패널(280)을 초기위치로 귀환시키며, 패널(278,280)ㄷㄹ은 사실상 배출개구부(238)를 밀폐시킨다.

도 14, 도 15 및 도 21에 도시된 배출장치(330)는 종래기술의 프레임(502)위에 장착된 배출구조체(360)를 가지고 배출유니트(362)를 포함한다. 상기 배출유니트(362)는, 도 14의 개략 부분단면도에 도시된 것과 같이, 스프링강 패널(364)이 스테인레스 비스프링강의 패널(378)과 함께 제공되는 점을 제외하면 배출유니트(162)와 동일한 구성 및 작동을 가진다. 배출장치(230)에서와 같이, 비 스프링강 스테인레스 패널(378)과 스테인레스 스프링강 패널(364)사이에서 중간의 스테인레스 스프링강 패널(364)이 생략된다. FEP, PTFE, 또는 PFA의 시트(382)가 스테인레스 강 패널(378)과 스테인레스 스프링강 패널(364)사이에 삽입된다. 도 10에 도시된 것과 같이, 스프링강 패널(364)의 압력완화부분(374)이 배출개구부(338)위에서 초기 밀폐위치로 귀환하고 스프링강 패널(378)의 압력완화부분(374)이 백스톱(386)의 주요 섹션(384)와 근접한 위치에 유지될 때 부품들의 작동위치들이 도 15에 도시된다. FEP, PTFE, 또는 PFA로 제조된 시트(384)의 작동부분은, 도시된 것과 같이 패널(378)의 압력완화부분(374)과 인접하게 유지되거나 초기위치로 귀환된 스프링강 패널(364)의 압력완화부분(374)에 대해 배열될 수 있다.

도 16 내지 도 18에 도시된 배출장치(430)는 특히 위생분야 적용예에 적합하다. 본 실시예에 있어서, 배출장치(430)의 배출유니트(462)는 배출유니트(62, 162,262,362)에서 제공된 것과 같이 금속패널들을 가질 수 있다. 도 16의 평면도에 도시된 것과 같이, 배출유니트(462)의 상부패널(464)은, 중앙의 압력완화부분(474) 을 제공하며 U자형상의 취약선(472)을 형성하고 이격된 일련의 슬릿(470)들을 가진다. 배출유니트(462)를 형성하는 모든 금속 패널들은 비슷하게 정렬된 U자형상의 취약선들을 가진다.

상기 배출장치들과 비교하여 배출장치(430)가 가지는 차이점은, 배출유니트(462)를 위한 지지 프레임 조립체(440) 및 직사각형의 탄성중합체 가스켓(410)이며, 도 17에 도시된 것과 같이 배출유니트(462)가 밀폐위치에 있을 때 상기 가스켓은 프레임(402)의 배출개구부(438)를 주위 대기로부터 격리시킨다. 개구부(438)를 형성하는 구멍을 가진 부재(402)는 용기의 일부분, 다양한 구조체 또는 고압상태로 부터 보호되는 장비일 수 있고 용기, 구조체 또는 장치위에 장착되는 직사각형의 프레임 또는 유사구성을 포함할 수 있다. 상기 부재(402)가 별도의 프레임인 경우에, 가스켓의 일부분이 도 17 및 도 18에 도시된 크기로 프레임부재(402)아래에 배열되도록 부재에 의해 형성된 배출개구부(438)는 보호되는 영역내부의 개구부보다 작은 치수를 가져야 한다.

배출유니트(462)를 지지하기 위한 프레임 조립체(440)가, 별도 프레임으로서 제공될 경우, 부재(402), 직사각형의 프레임 부재(412) 및 주요 직사각형 프레임요소(436)를 포함할 수 있다. 도 18에 도시된 것과 같이, 프레임부재(412)는 배출장치(430)가 장착되는 프레임부재(402) 또는 용기, 구조체 또는 다른 형태의 장비의 벽에 배열된다. 프레임요소(436)는 프레임요소(436)의 주변부에서 연장되고 외측을 향하는 주변부의 립(lip)부분(442)을 가진다. 배출유니트(462)의 가장자리가 프레임부재(412)와 프레임요소(436)사이에 배열된다. 일련의 스터드(406)가 프레임부 재(412)와 연결되고 프레임요소(436)의 기저부분(446)과 배출유니트(462)를 통해 연장된다. 스터드(406)상의 너트(408)들은 배출유니트(462)를 프레임조립체(440)에 확실하게 고정시킨다.

도 3에 도시된 백스톱(86)의 형상과 동일한 것이 선호되고 외측을 향하는 백스톱(486)을 형성하기 위하여, 다이 커팅된 프레임요소(436)의 중앙 섹션(484)은 프레임요소(436)의 직사각형 주변부로부터 떨어져 구부러지고, 따라서 상기 백스톱(486)은 구부러진 내부 섹션 및 구부러진 외부섹션을 가지고 백스톱(186)의 구조를 가진다.

가스켓(410)은 일반적으로 배출개구부(438)의 길이 및 폭과 일치하는 직사각형의 전체 형상을 가지고 U자형상의 요홈(414)을 가지며, 상기 요홈은 개구부를 형성하는 부재(402)의 변부와 상호보완되며 조립된다. 프레임부재(412)는, 배출유니트(462)의 인접부분과 부재(402)사이에 갇힌 가스켓(410)의 일부분이 압축되는 두께를 가져서, 보호되어야 하는 장비, 용기, 구조체의 내측부가 주변 대기로부터 격리되는 것이 확실해진다. 외측을 향하는 가스켓(410)의 립부분(416)은 배출유니트(462)의 하부면과 접촉 및 밀봉상태로 연결된다.

패널들의 압력완화부분(474)들이 미리 정해진 과압상태에서 개방되고 다음에 과압상태가 완화될 때 개구부(438)를 밀폐하기 위하여 초기위치로 귀환되는 점에서 배출유니트(462)의 작동은 배출유니트(62,162,262,362)의 작동과 동일하다.

도 19 내지 도 21에 도시된 배출장치(530)는 위생분야 적용예에서 특히 유용하다. 배출구조체(560)의 배출유니트(562)는 배출유니트(62) 또는 배출유니 트(162,262,362)와 동일하다. 제공된 가스켓 구조체는 배출구조체(560)와 배출구조체(460)사이의 주요 차이점이다. 설명을 위하여, 프레임(502)은 필요한 경우 도 8에 도시된 프레임요소(102)와 유사하고 직사각형이며 횡방향으로 L자형상의 프레임요소(536)를 가질 수 있다. 상기 프레임(502)은, 내부의 배출개구부(538)를 형성하는 플랜지 또는 레그부분(502a) 및 레그부분(502b)을 가진다. 탄성중합체로 제조된 직사각형의 가스켓(582)이 플랜지(502a)의 외측면위에 배열된다. 직사각형의 프레임부재(590)는, 플랜지(502a)와 마주보는 가스켓(582)의 면에 대해 위치설정된다. 도 20을 참고할 때, 프레임부재(590)의 내측변부(590a)는 가스켓(582)의 내측변부를 지나 내측으로 연장된다. 또다른 직사각형의 프레임부재(592)가 프레임부재(590)에 대해 위치설정된다. 프레임부재(592)의 내측 가장자리가 가스켓(582)의 내측 가장자리와 일직선상에 배열되어, 프레임부재(590)의 경우와 같이, 프레임부재(592)의 내측 가장자리는 프레임부재(592)와 가스켓(582)의 내부로 연장되지 않는다. 배출구조체(560)의 복합 배출유니트(562)는 프레임부재(592)의 외측면위에 배열된다. 기저부분(536a) 및 하향의 주변 립 부분(536b)을 가진 직사각형의 프레임요소(536)는 복합 배출유니트(562)의 변부에 배열된다. 고정된 직사각형의 프레임부재(596)가 프레임요소(536)의 기저부분(536a)위에 배열된다. 스터드(550)상의 너트(556)들이 프레임부재(596)의 외측면과 연결된다.

도 3에 도시된 백스톱(86)과 동일한 형상을 가지거나 필수적으로 도 15에 도시된 백스톱(386)과 유사한 직선의 외부섹션이 제공되는 것이 선호되고 외측을 향하는 백스톱(586)을 형성하기 위하여, 프레임요소(536)의 다이커팅된 중앙섹 션(584)은 또한 프레임요소(536)의 직사각형 주변부로 부터 떨어져 구부러진다.

프레임(590)의 내측부분에 위치한 직사각형의 관형 가스켓(598)은, 프레임(590)의 변부(590a)와 근접한 위치에서 배출유니트(562)의 마주보는 면과 연결되도록 구성되고 배열된다. 도 20을 참고할 때, 보호되는 공간의 내측부가 주변 대기로 부터 격리되도록 가스켓(582,598)들이 밀봉체로서 작동한다.

배출구조체(560)의 배출유니트(562)와 배출유니트(62,162,262,362)사이의 또 다른 차이점은 패널들내부에 형성된 취약선들의 선택적 구조에 있다. 도 19에 도시된 것과 같이, 예를 들어 끝과 끝이 이격된 상태로 인접한 일련의 슬릿(570)들에 의해 형성되고 상측 패널(564)내부의 취약선(572)은 취약선(572)의 내측 섹션(578)과 마주보고 내측을 향하는 레그 세그먼트(576)를 가진다. 취약선(560)의 내측을 향하는 레그세그먼트(562)들이 서로 이격되어 배열되고 배출유니트(562)를 형성하는 패널들의 압력완화부분(574)들을 위한 힌지영역(580)을 형성하도록 함께 작동한다.

배출유니트(562)의 압력완화부분(574)에 과압이 작용할 때, 압력완화부분들이 백스톱(586)에 의해 제한된 원호를 통해 개방된다는 점에서, 배출장치(530)의 작동은 앞서 설명한 배출장치들과 동일하다. 보호된 영역내에서 고압이 완화될 때, 배출유니트(562)를 구성하는 스프링강 부품 또는 부품들에 의해 편향된 압력완화부분(574)들이 밀폐위치로 귀환된다.

도 22 및 도 23에 도시된 배출장치(630)의 실시예와 앞서 설명한 다른 실시예들사이의 주요차이는, 직립의 백스톱(86,186-586)들을 대신하여, 관형의 백스 톱(686)이 제공되는 것이다. 관형의 백스톱(686)은 평평한 기저 세그먼트(688a) 및 기저 세그먼트(688a)와 일체구조를 이루고 마주보는 곡선의 세그먼트(688b), 상기 세그먼트(688b)와 일체구조를 이루고 상측의 마주보는 곡선 세그먼트(688c) 및 세그먼트(688c)와 일체구조를 이루는 크라운 세그먼트(crown segment)(688d)를 포함하는 쉘(shell)(688)을 가진다. 상기 기저 세그먼트(688a)가 구조를 용이하게 이해하도록 단일 구조로 도시되더라도, 상기 기저 세그먼트(688a)는 기저 세그먼트(688a)의 중심에서 서로 지지되는 두개의 개별부분들로 구성될 수 있다.

백스톱(686)의 실시예에 있어서, 백스톱(686)의 쉘(688)은 약 2mm의 벽두께를 가진 스테인레스 강재료로 제조되고, 관형 쉘의 전체 폭은 약 130mm이다. 가상위치(A-1,A-2)주위에서 세그먼트(688b)의 OD 곡률반경은 약 50mm이다. 가상위치(B-1,B-2)주위에서 세그먼트(688c)의 OD 곡률반경은 약 70mm이다.

플랜지(602a)로부터 배출유니트(662)의 변부와 기저 세그먼트(688a)에 배열된 플레이트(654)를 통해 돌출하는 스터드(650)로 구성된 연결부들에 의해 백스톱(686)은 프레임(602)의 플랜지(602a)에 고정된다. 너트(656)들은 플레이트(654)와 백스톱(686)을 프레임(636)에 고정시킨다. 백스톱(686)의 크라운 세그먼트(688d)는 일련의 개구부(688e)를 가지고, 백스톱(686)을 고정하고 제거하기 위해 너트(656)들을 부착하고 제거하기 위해 용이하게 접근하도록 상기 개구부들은 각 스터드(650)들과 일직선상에 배열된다.

배출유니트(662)들은 배출유니트(62,162,262,362)와 유사하게 구성된다. 배출유니트(662)의 개방 및 재밀폐작용은 다른 배출유니트들의 작용과 동일하다. 관 형 백스톱(686)이 가지는 장점에 의하면, 배출유니트(662)의 압력완화부분(668)의 개방운동을 제한하기 위해 연속적으로 구부러진 표면이 백스톱(686)에 의해 제공되고, 압력완화부분들이 개방되고 초기위치들로 귀환됨에 따라 배출구조체들의 압력완화부분들의 힌지영역들에 작용하는 굽힘응력을 더욱 균일하게 분포시키기 위해 백스톱(686)이 이용된다. 백스톱(686)을 가진 스프링강 배출박막의 탄성 변형은 예를 들어 도 10,13,15,21에 도시된 직립 백스톱들보다 커서, 배출구조체의 압력완화부분들의 운동에 관한 운동에너지의 제한 및 흡수를 증가시킨다. 관형 백스톱(686)의 다른 장점에 의하면, 한 개의 사이즈(size)가 한 개이상의 배출유니트를 위해 이용되고, 관형 백스톱은 직립 백스톱보다 적은 이용공간을 점유한다.

본 발명의 배출구조체는 특히, 예를 들어 약 200mm by 200mm 내지 약 1500mm by 2000mm 의 상대적으로 큰 치수에서 유용하다. 본 출원에서 설명되고 도시된 다양한 실시예들은 서로 다른 과압에서 개방되도록 제조될 수 있다. 예를 들어, 적층구조의 복합 배출유니트(62)의 부품들을 제조하기 위해 선택된 재료들의 형태 및 두께의 변경, 금속패널들에 새김눈(scoring)을 제공하여 슬릿(slitting)을 형성하는 작업 및 슬릿(70)들의 길이, 취약선(72)을 형성하는 개별 슬릿들의 길이 및/또는 인접한 슬릿들사이에서 슬릿이 없는 거리의 변경은, 적층구조의 복합 배출유니트(62)의 압력완화부분(74)을 개방하기 위한 과압을 변경시킬 수 있다.

본 발명을 따르는 실제 실시예의 작동에 관한 정지운동 연구에 의하면, 배출유니트의 압력완화부분이, 예를 들어, 폭발에 의해 발생되는 미리 정해진 과압상태 하에서 개방되는 동안 심각한 변형을 거치고 심지어 압력상태가 완화될 때 압력완화부분에 대한 고압전면(high pressure front)의해 움직이는 물결형상의 외관을 가질 수 있더라도, 예상하지 못한 초기평면으로 귀환은 일반적으로 배출개구부에 대한 밀폐상태를 변형시키지 않는다.

도 24 내지 도 26에 도시되고 일반적으로 원형인 배출장치(700)는, 폭발 또는 다루기 어려운 과압 발생으로 부터 보호되어야 하는 영역에 위치한 구조체에 장착되고 횡방향으로 L자형으로 구성된 원형의 연결부재(702)를 포함한다. 연결부재(702)는 원형의 플랜지 또는 레그부분(702b)를 가지고, 상기 레그부분(702b)은 외측을 향하고 원주방향으로 연장되며 일반적으로 평평한 플랜지 부분(702a)와 일체구조를 형성한다. 배출장치(700)의 레그부분(702b)은, 과압상태로부터 보호되어야 하는 구조체에 고정되고 구조체내부의 원형 배출개구부와 일직선상에 배열된다.

배출장치(700)의 프레임부재(704)는 일반적으로 평면인 원형의 프레임요소(706)를 포함한다. 상기 프레임요소(706)는, 상기 연결부재(702)의 플랜지부분(702a)에 프레임요소(706)를 고정시키기 위한 볼트와 같은 고정구들을 수용하기 위한 일련의 이격된 개구부(708)들을 가진다. 원형의 프레임요소(706)와 일체구조를 이루는 백스톱(710)은, 상기 원형의 프레임요소(706)에 대해 약 90°의 각도에서 상기 프레임요소(706)의 평면으로부터 떨어져 연장된다. 상기 백스톱(710)은 구부러지고 마주보는 각각의 섹션(714,716)들과 일체구조를 가지고 평면인 중앙섹션(712)을 가진다는 점에서, 상기 백스톱(710)은 백스톱(86)과 유사한 구조를 가진다. 필요한 경우, 백스톱(710)의 구부러진 섹션(714)이 가지는 후방면 및 프레임 요소(707)사이에서 한 쌍의 브레이스(braces)(718)들이 제공될 수 있다. 백스톱(710)과 백스톱(86)사이의 중요한 차이에 의하면, 예를 들어, 상기 백스톱(710)이 일반적으로 원형의 전체구조를 가지는 반면에 백스톱(86)은 도 1에 가장 잘 도시된 것과 같이 사실상 직사각형 형상을 가진다.

상기 연결부재(702)의 플랜지부분(702a)와 원형의 프레임요소(706)사이에 원형의 배출유니트(720)가 삽입된다. 상기 배출유니트(720)는 끝과 끝이 인접한 일련의 슬릿(724)들을 가진 스테인레스 스프링강의 패널(722)을 포함하는 것이 선호되고, 상기 슬릿들은, 중앙의 완화부분(727)을 제공하는 C자형상의 취약선(726)을 형성한다. 취약선(726)을 형성하고 마주보는 단부 부분(726a,726b)들은 서로 이격되고, 단부 부분들사이에서 패널(722)의 일체형(unitary) 힌지영역(728)을 제공한다. 패널(722)의 주변부분내에 형성된 일련의 개구부(730)들은, 프레임요소(706)내에서 각 개구부(708)와 일직선상에 배열되도록 위치한다.

원형의 배출유니트(720)는 패널(722)과 동일한 직경, 형상 및 구조를 가진 제 2 스프링강 패널(732)을 포함한다. 따라서, 상기 패널(732)은 원형의 취약선(734)을 가지고, 상기 취약선(734)은 중앙의 완화부분(735)을 제공하고 끝과 끝이 인접한 일련의 슬릿(736)들에 의해 형성된다. 상기 취약선(734)의 이격된 단부(734a,734b)들은 패널(732)의 일체형 힌지영역(738)을 형성한다. 취약선(726,734)들의 마주보는 단부들사이에서 동일한 길이를 가진 힌지영역(728,738)들이 서로 일직선상에 배열된다.

FEP로 제조되는 것이 선호되거나 선택적으로 PTFE 또는 PFA로 제조되며 상 대적으로 얇은 원형의 커버시트(740)가 패널(722,732)들사이에 삽입된다. FEP PTFE 또는 PFA로 제조되고 사실상 C자형상을 가지며 상대적으로 얇은 스트립(742)은 패널(722)의 인접 표면과 커버시트(740)사이에 삽입되는 것이 선호된다. 취약선(726)의 슬릿(724)들을 덮고 일직선상에 배열되도록 상기 스트립(742)들이 형성되고 전략적으로 위치설정된다. 스트립(742)의 마주보는 단부(742a,742b)들은 힌지영역(728)의 폭과 대략 동일한 거리만큼 이격되고 힌지영역과 일직선상에 배열된다. FEP PTFE 또는 PFA로 제조되고 사실상 C자형상을 가지며 상대적으로 얇은 제 2 스트립(744)이 패널(732)의 인접면과 커버시트(740)사이에 삽입된다. 스트립(744)은 취약선(736)의 슬릿(734)들을 덮도록 구성된다. 스트립(744)의 마주보는 단부(744a,744b)들은 힌지영역(738)의 폭과 대략 동일한 거리만큼 이격되고 힌지영역(738)과 일직선상에 배열된다.

원형 배출장치(700)의 구성재료는 배출장치(30)의 구성재료와 동일한 것이 선호된다. 따라서, 상기 스프링강 패널들은, 배출장치(30)의 스프링강 패널들과 동일한 금속형태로 제조되고 동일한 두께를 가진다. 유사하게, FEP PTFE 또는 PFA로 제조되는 원형 배출장치(700)의 스트립들과 커버시트는, 배출장치(30)와 관련하여 설명된 동일한 부품들, FEP PTFE 또는 PFA과 동일한 재료와 두께를 가지는 것이 선호된다.

배출장치(700)의 선호되는 실시예가, 패널(722,732)들과 같이 두 개의 스프링강 패널들을 가지고 패널들사이에 폴리플루오리네이트 층들이 삽입되더라도, 상기 배출유니트(720)는, 앞서 상세하게 설명한 것과 같이 도 4, 도 5, 도 7, 도 9, 도 12 및 도 14에 도시된 실시예들에 관해 설명된 적층구조를 가질 수 있다.

또한 배출장치(700)는 과압상태를 완화시키기 위해 배출장치(30)와 유사하게 작동한다. 인접한 슬릿(724,736)들사이에 위치한 패널(722,732)들의 탭(tab)부분들을 파괴하기에 충분한 과압이 원형의 배출장치(700)에 의해 보호되는 영역내에서 발생될 때, 보호영역내부의 과압을 완화시키기 위해 패널(722,732)들의 압력완화부분(727,735)들은 즉시 개방된다. 도 25를 참고할 때, 패널(722)내부의 취약선(726)은 프레임부재(704)의 내측 원호 가장자리와 밀착되어 인접해 위치한다. 패널(722)내부의 취약선(726)과 패널(732)내부의 취약선(734)이 일직선상에 배열되기 때문에, 최대 압력완화작용을 위해 배출유니트(720)를 통해 사실상 충분한 배출이 이루어진다. 스프링강 재료의 항복점과 인장강도가 초과될 정도로 패널(722,732)들의 힌지영역(728,738)들을 과압축하는 것을 방지하기 위해, 패널(722)의 압력완화부분(727)과 연결되는 백스톱(710)이 이용된다. 따라서, 보호영역내에서 과압축상태가 완화될 때, 직사각형 배출장치(30)의 압력완화부분들의 재밀폐작용에 관해 설명된 것과 유사하게, 패널(722,732)들은 초기위치로 귀환하고 사실상 보호영역내에서 배출개구부를 밀폐시킨다.

Claims

과압상태를 완화하기 위한 배출개구부를 가지고 구속공간을 보호하기 위한 배출장치에 있어서,

배출유니트를 포함한 배출구조체를 가지고, 상기 배출유니트는 상기 배출개구부에 대해 정상적으로 밀폐상태로 배출개구부위에 위치하며, 상기 배출구조체는 상기 배출개구부를 가로질러 연장되고 초기의 밀폐위치를 가지며 운동가능한 압력완화부분을 포함하고, 구속공간내부에서 미리 정해진 과압력이 배출개구부를 통해 배출유니트의 압력완화부분에 가해질 때 상기 압력완화부분은 배출개구부로 부터 떨어져 연장되며 개방위치로 이동하고,

상기 압력완화부분과 결합되고 선택된 위치에 배열되는 백스톱을 포함하며, 압력완화부분이 개방되는 동안 압력완화부분의 탄성계수가 초과되지 않을 정도로 상기 백스톱이 배출유니트의 압력완화부분의 운동을 억제하고, 압력완화부분이 상기 백스톱과 결합될 때 상기 백스톱은 압력완화부분의 운동에너지를 흡수하고 소산시키며,

배출장치의 상기 압력완화부분은, 과압상태가 완화될 때 압력완화부분이 압력완화부분의 개방위치로부터 초기위치로 귀환하도록 충분한 탄성계수를 가지는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 배출유니트가 스프링강 패널이고, 상기 압력완화부분이 패널의 일부분인 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 2 항에 있어서, 상기 패널이 스프링강인 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 2 항에 있어서, 상기 패널의 항복점과 인장강도사이의 차이는 30%이하인 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 2 항에 있어서, 상기 패널의 항복점과 인장강도는 각각 1200N/㎟ 및 1450 N/㎟ 이상인 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 압력완화부분이 배출유니트내에서 취약선에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 6 항에 있어서, 상기 취약선은 배출유니트내에서 끝과 끝이 이격된 상태로 인접한 일련의 슬릿들에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 6 항에 있어서, 상기 취약선은 U 자형상의 구조를 가지고 한 쌍의 레그 세그먼트들 및 레그 세그먼트들사이의 내측 세그먼트를 가지며 배출유니트의 압력완화부분을 위한 힌지영역을 형성하는 상기 내측 세그먼트가 레그세그먼트의 단부들로 부터 떨어져 배열되는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 6 항에 있어서, 상기 배출구조체가 원형구조를 가지고, 상기 취약선은 C자형상을 가지며 C자형상을 가진 상기 취약선의 마주보는 단부들사이에서 힌지영역을 제공하는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 7 항에 있어서, 배출유니트내에서 상기 슬릿들과 밀폐상태를 이루며 배출유니트에 대해 배열되는 합성수지재료의 시트가 제공되는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 10 항에 있어서, 합성수지재료가 플루오리네이티드 에틸렌 프로필렌인 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 1 항에 있어서, 배출유니트는 복수개의 중첩된 구성요소들을 포함하고, 상기 구성요소들 중 하나는 배출유니트의 압력완화부분을 형성하는 취약선이 제공된 스프링강 패널이며, 다른 하나는 상기 스프링강 패널내에서 취약선과 일직선상에 배열된 취약선을 가진 금속시트이고, 금속시트가 가지는 항복점과 인장강도사이의 차이는 스프링강 패널이 가지는 항복점과 인장강도사이의 차이보다 큰 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 12 항에 있어서, 상기 스프링강 패널과 시트는 각 취약선들을 형성하고 끝과 끝이 이격된 상태로 인접한 일련의 슬릿들을 가지고, 상기 배출유니트는 상기 스프링강 패널과 시트내에서 상기 슬릿들위에 배열되고 슬릿들을 밀폐시키는 합성수지재료의 시트를 포함하는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 12 항에 있어서, 취약선들을 가진 한 쌍의 금속시트들이 제공되고 스프링강 패널의 마주보는 측부들위에 위치하는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 배출유니트는 복수개의 중첩된 금속 구성요소들을 포함하고, 상기 구성요소들 중 두 개는 복수의 중첩된 금속 구성요소들을 포함하는 두 개의 스프링강 패널 내에서 각각 끝과 끝이 이격된 상태로 인접한 일련의 슬릿들에 의해 형성되고 일직선상에 배열된 취약선들을 가진 스프링강 패널들이며, 상기 구성요소들내부의 상기 슬릿들은 함께 작동하며 배출유니트의 압력완화부분을 형성하고, 합성수지재료로 제조된 하나이상의 시트가 마주보는 구성요소들내에서 밀착된 상태로 상기 스프링강 패널들사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 백스톱은 외측을 향하고 평면 섹션 및 배출유니트와 인접하고 횡방향으로 구부러진 섹션을 가지는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 16 항에 있어서, 백스톱의 구부러진 섹션이 가지는 횡방향 폭은 스프링강 패널로부터 떨어지는 방향으로 백스톱의 평면 섹션의 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 16 항에 있어서, 상기 백스톱의 길이는, 미리 정해진 과압이 배출장치의 압력완화부분에 가해질 때 개방되는 패널의 길이와 동일하거나 큰 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 16 항에 있어서, 배출구조체와 배출구조체의 배출유니트는 원형 구조를 가지고, 상기 배출유니트는 원형의 압력완화부분을 가지며, 상기 백스톱은 배출유니트의 압력완화부분이 가지는 형상과 일치하는 원형구조를 가지는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 16 항에 있어서, 상기 배출구조체는 배출개구부와 일직선상에 위치하는 프레임부재를 포함하고, 백스톱의 횡방으로 구부러진 섹션은 상기 프레임부재와 일체구조를 가지는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 1 항에 있어서, 배출유니트는 복수개의 중첩된 구성요소들을 포함하고, 상기 구성요소들 중 하나는 스프링강 패널이며, 둘이상의 다른 구성요소들은 금속시트들이고, 상기 스프링강 패널과 금속시트들은 각 패널과 시트내에서 일직선상에 배열된 취약선들을 형성하고 끝과 끝이 이격된 상태로 인접한 일련의 슬릿들을 가지며, 상기 슬릿들은 함께 작동하여 배출유니트의 상기 압력완화부분을 형성하고, 금속시트가 가지는 항복점과 인장강도사이의 차이는 스프링강 패널이 가지는 항복점과 인장강도사이의 차이보다 크며, 합성수지재료로 제조된 시트가 패널과 상기 금속시트들내에서 밀착된 상태로 스프링강 패널과 상기 금속시트들에 대해 위치하는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 2 항에 있어서, 상기 배출유니트는 하나이상의 쌍의 정렬된 스프링강 패널들을 포함하고, 상기 각 스프링강 패널들은 취약선을 형성하고 끝과 끝이 이격된 상태로 인접한 일련의 슬릿들을 가지며, 한 쌍의 합성수지 시트들은 각 취약선들을 덮으며 스프링강 패널들사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 2 항에 있어서, 상기 배출유니트는 하나이상의 쌍의 정렬된 스프링강 금속 시트들 및 금속시트들 중 한 개에 대한 스테인레스강 패널을 포함하고, 상기 금속 시트들과 상기 스테인레스강 패널은 취약선을 형성하고 끝과 끝이 이격된 상태로 인접한 일련의 슬릿들을 가지며, 상기 금속 시트들과 상기 스테인레스강 패널내부의 취약선들은 배출유니트의 이동가능한 압력완화부분을 형성하도록 배열되고, 합성수지 시트는 상기 금속 시트들과 상기 스테인레스강 패널내에서 상기 슬릿들과 밀착된 상태로 배열되며, 금속시트가 가지는 항복점과 인장강도사이의 차이는 스테인레스강 패널이 가지는 항복점과 인장강도사이의 차이보다 큰 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 1 항에 있어서, 상기 백스톱은 관형구조를 가지고, 배출유니트의 압력완화부분이 가지는 운동을 상기 개방위치로 제한하도록 위치한 곡선의 외측면을 가지는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 24 항에 있어서, 관형 백스톱이 가지는 곡선형 세그먼트는 곡선 외측면부분을 가지고, 상기 곡선외측면부분은 스테인레스 스프링강 패널의 압력완화부분과 인접한 위치에서 관형 백스톱의 인접한 곡선외측면부분보다 큰 곡률을 가지는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 24 항에 있어서, 관형 백스톱은 백스톱의 횡방향으로 타원형 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 24 항에 있어서, 관형 백스톱은, 스프링강 패널의 압력완화부분에 대해 미리 정해진 위치에서 백스톱을 고정하기 위한 연결부들로 접근할 수 있는 개구부들을 가지는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
과압상태를 완화하기 위한 배출개구부를 가지고 구속공간을 보호하기 위한 배출장치에 있어서,

프레임조립체를 포함하며,

상기 프레임조립체위에 장착되는 배출구조체를 가지고, 상기 배출구조체는 상기 배출개구부에 대해 정상적으로 밀폐상태를 이루며 배출개구부위에 위치하며, 상기 배출구조체는 상기 배출개구부를 가로질러 연장되고 초기위치를 가지며 운동가능한 압력완화부분을 포함하고,

상기 압력완화부분과 결합되고 선택된 위치에 배열되는 백스톱을 포함하며, 압력완화부분이 개방되는 동안 압력완화부분의 탄성계수가 초과되지 않을 정도로 상기 백스톱이 배출유니트의 압력완화부분의 운동을 억제하고, 압력완화부분이 상기 백스톱과 결합될 때 상기 백스톱은 압력완화부분의 운동에너지를 흡수하고 소산시키며, 상기 백스톱은 추가로 횡방향으로 구부러진 섹션을 포함하고, 구부러진 섹션은 프레임조립체의 일부분을 형성하며 합쳐지고,

배출장치의 상기 압력완화부분은, 구속공간내에서 과압상태가 완화될 때 압력완화부분이 압력완화부분의 개방위치로 부터 초기위치로 귀환하도록 충분한 탄성계수를 가지는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 28 항에 있어서, 상기 프레임조립체, 프레임조립체위에 장착된 배출구조체, 배출유니트 및 백스톱 유니트는 모두 직사각형 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 28 항에 있어서, 상기 프레임조립체, 프레임조립체위에 장착된 배출구조체, 배출유니트 및 백스톱 유니트는 모두 원형 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 28 항에 있어서, 배출유니트가 배출개구부에 대해 정상적인 밀폐상태에 있을 때 배출유니트의 주변부를 밀봉하고 가요성을 가진 가스켓이 제공되는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 31 항에 있어서, 상기 가스켓은 횡방향으로 U자형상의 구조를 가지고, 프레임조립체와 관련한 지지부재를 수용하기 위한 요홈을 가지는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
과압상태를 완화하기 위한 배출개구부를 가지고 구속공간을 보호하기 위한 배출장치에 있어서,

배출개구부와 정상적으로 밀폐상태를 이루며 배출개구부위에 위치하는 배출구조체를 포함하고, 상기 배출구조체는 배출유니트를 포함하며, 상기 배출유니트는 상기 배출개구부를 가로질러 연장되고 초기위치를 가지며 운동가능한 압력완화부분을 포함하고,

구속공간내부에서 미리 정해진 과압력이 배출개구부를 통해 배출유니트의 압력완화부분에 가해질 때, 배출개구부로 부터 떨어져 연장된 선택된 개방위치로 금속시트의 압력완화부분의 운동을 억제하기 위한 백스톱을 포함하며,

상기 금속시트와 연결된 일련의 스프링강 판들을 포함하고, 상기 판들은 금속시트의 압력완화부분이 개방되는 동안 구부러지며, 각각의 상기 스프링강 판들은, 구속공간내에서 과압상태가 완화될 때 압력완화부분이 압력완화부분의 개방위치로 부터 초기위치로 귀환하도록 금속시트의 압력완화부분에 대해 충분한 하중을 제공하는 충분한 탄성계수를 가지는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 33 항에 있어서, 패널의 압력완화부분이 금속시트내에서 취약선에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 34 항에 있어서, 상기 취약선은 금속시트내에서 끝과 끝이 이격된 상태로 인접한 일련의 슬릿들에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.
제 35 항에 있어서, 금속시트내에서 상기 슬릿들과 밀폐상태를 이루며 금속시트에 대해 배열되는 합성수지재료의 시트가 제공되는 것을 특징으로 하는 구속공간을 보호하기 위한 배출장치.