KR101371047B1 - 환형개폐구를 가진 원통형상체의 밀폐구조 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 일단이 개방된 원통형상체(10)의 내부공간을 강한 압력차로부터 보다 확실히 밀폐할 수 있는 환형 개폐구를 가진 원통형상체(10)의 밀폐구조를 제공하는 것이다. 이에 따라, 본 발명에 따른 환형개폐구(20)를 가진 원통형상체(10)의 밀폐구조는, 길이방향(11)의 일측에 상기 길이방향(11)과 직각을 이루는 원형단면의 개방구(12)가 형성되고 상기 개방구(12)의 둘레에 환형의 패킹설치부(14)가 형성되는 원통형상체(10)와, 상기 패킹설치부(14)에 밀착되는 환형의 밀착부(24)가 상기 원통형상체(10)의 내부공간을 밀폐시키는 환형개폐구(20)를 구비하되, 상기 원통형상체의 길이방향(11)으로 절단된 단면에서 볼 때, 상기 패킹설치부(14)는, 상기 길이방향(11)과 동일한 방향으로 개방된 입구(144)와 상기 개방된 입구(144)로부터 점차 폭이 좁아지는 양측 경사면을 포함하는 깔대기형상의 결합홈부(141)와, 상기 결합홈부(141)의 끝단에 이어서 서로 연통되도록 설치된 패킹설치홈부(148)를 포함하고 있는 것이고, 상기 밀착부(24)는, 상기 결합홈부(141)에 삽입될 수 있는 양측 경사면이 형성되고, 상기 결합홈부(141)의 깊이보다 더 긴 길이가 상기 결합홈부(141)에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

Description

환형개폐구를 가진 원통형상체의 밀폐구조{Sealing structure of cylindrical chamber having ring-shaped opening and closing door}

본 발명은 환형개폐구를 가진 원통형상체의 밀폐구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 원통형상체의 개방된 일단에 밀착하여 원통형상체를 개방 및 폐쇄하는 환형 개폐구가 설치된 구조에서 원통형상체의 일단에 환형개폐구가 밀착하여 원통형상체의 내부공간을 폐쇄하기 위한 밀폐구조에 관한 것이다.

한국등록특허공보 제10-0448003호에는 원통형상의 챔버 내부와 외부에 고압의 압력차가 발생하는 상황에서 원통형상체의 내부와 외부를 밀폐하는 구조가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 상기 구조는 원통형상체(1)의 내부(5)에 피투사체(4)가 위치하고, 원통형상체(1)의 개방된 후단에는 개폐구(2)가 위치한다. 상기 개폐구(2)에는 밀폐를 위한 패킹(3)이 환형으로 설치되어 원통형상체(1)의 후단에 밀착됨으로써 원통형상체(1)의 내부를 밀폐시킨다.

도 1의 (b)와 같이, 개폐구(2)가 후진하여 개폐구(2)의 패킹(3)이 원통형상체(1)로부터 이격되면 원통형상체(1)의 후단과 패킹(3) 사이에 환형의 개방공간이 형성되면서 외부의 고압기체가 원통형상체(1)의 내부에 유입되어 피투사체(4)를 추진시킨다.

그러나, 상기와 같은 원통형상체(1)를 밀폐시키는 구조는 고압의 기체압력의 밀폐작용에 구조적인 한계를 가진다. 즉, 패킹(3)과 원통형상체(1) 후단의 밀착상태가 견고하지 않을 뿐아니라, 패킹(3)과 원통형상체(1)의 후단의 정밀한 접촉도 어려운 구조이다. 또한, 원통형상체(1)의 후단과 패킹(3) 사이에서 고압의 기체가 원통형상체(1)의 내부를 향해 매우 빠른 속도로 이동하므로 부압에 의해 패킹(3)이 쉽게 이탈할 수 있는 구조이다.

본 발명은 상기와 같은 관점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 일단이 개방된 원통형상체의 내부공간을 강한 압력차로부터 보다 확실히 밀폐할 수 있는 환형 개폐구를 가진 원통형상체의 밀폐구조를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 환형개폐구를 가진 원통형상체의 밀폐구조는, 길이방향의 일측에 상기 길이방향과 직각을 이루는 원형단면의 개방구가 형성되고 상기 개방구의 둘레에 환형의 패킹설치부가 형성되는 원통형상체와, 상기 패킹설치부에 밀착되는 환형의 밀착부가 상기 원통형상체의 내부공간을 밀폐시키도록 설치되는 환형개폐구를 구비하되, 상기 원통형상체의 길이방향으로 절단된 단면에서 볼 때, 상기 패킹설치부는, 상기 길이방향과 동일한 방향으로 개방된 입구와 상기 개방된 입구로부터 점차 폭이 좁아지는 양측 경사면을 포함하는 깔대기형상의 결합홈부와, 상기 결합홈부의 끝단에 이어서 서로 연통되도록 설치된 패킹설치홈부를 포함하고 있는 것이고, 상기 밀착부는, 상기 결합홈부에 삽입될 수 있는 양측 경사면이 형성되고, 상기 결합홈부의 깊이보다 더 긴 길이가 상기 결합홈부에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 결합홈부와 상기 패킹설치홈부의 경계부분에 상기 패킹설치홈부에 안착된 패킹의 이탈을 방지하기 위한 걸림턱이 형성하여 구성할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 원통형상체의 길이방향으로 절단된 단면에서 볼 때, 상기 밀착부의 끝단부는 오목한 부분의 양측에 동일 높이의 봉우리가 설치된 형상일 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 환형개폐구를 가진 원통형상체의 밀폐구조는 원통형상체의 내외부에 발생하는 큰 압력차를 견딜 수 있도록 확실한 밀폐효과를 발휘하고, 밀폐부위의 결합구조가 고압력에 기인한 하중을 견고히 지지할 수 있다.

도 1은 종래 원통형상체의 밀폐구조를 도시하는 구성도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원통형상체의 밀폐구조가 적용된 장치의 구성설명도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 원통형상체의 밀폐구조가 적용된 구성의 사시도
도 4는 도 3의 “A”부분인 패킹설치부와 “B”부분인 밀착부를 원통형상체의 길이방향으로 절단한 단면도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 원통형상체의 밀폐구조에서 패킹설치부와 밀착부의 결합상태도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 원통형상체의 밀폐구조에서 환형의 패킹설치부와 환형의 밀착부가 동심원상으로 다수개 설치된 구조의 단면도

본 발명의 실시예를 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 원통형상체의 밀폐구조가 적용된 장치의 구성설명도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 원통형상체의 밀폐구조가 적용된 구성의 사시도이다.

본 발명의 환형개폐구(20)를 가진 원통형상체(10)의 밀폐구조는 원통형상체(10)의 내부 또는 외부에 높은 기체압이 형성된 경우, 원통형상체(10) 내부로 그 기체압을 유입시키거나 내부의 기체압을 외부로 유출시키기 위한 환형개폐구(20)를 구비하고, 그 환형개폐구(20)가 원통형상체(10)를 밀폐하기 위한 구조이다. 이는 상기 기체압을 원통형상체(10)의 내부 또는 외부로 이동하도록 환형개폐구(20)가 개방되기 전까지 원통형상체(10)의 밀폐가 보다 완벽히 이루어지는 구조이다.

그 구체적인 적용의 예를 도 2에 도시하고 있다. 도 2를 참고하면, 총열에 피투사체가 장전되고 총열(40)의 후측에 설치된 원통형상체(10)의 내부로 압력탱크(30)의 고압력을 유입시키기 위한 구조를 도시하고 있다. 상기 원통형상체(10)는 환형개폐구(20)를 구비하여 환형개폐구(20)가 개방됨으로써 원통형상체(10)와 그 외부의 압력탱크(30)의 내부공간과 연결시킨다. 압력탱크(30)의 내부공간에는 봄베(35)로부터 유입된 고압의 기체압이 생성되어 있고, 환형개폐구(20)의 개방시 그 기체압이 압력탱크(30) 내부로 유입되어 피투사체(50)를 추진한다.

도 3은 그와 같은 환형개폐구(20)를 가진 원통형상체(10)의 밀폐구조의 구체적 구성을 도시하는 사시도이다.

도 3을 참조하면, 환형개폐구(20)를 가진 원통형상체(10)의 밀폐구조는 길이방향(11)의 일측에 상기 길이방향(11)과 직각의 평면을 이루는 원형단면의 개방구(12)가 형성되고 상기 개방구(12)의 둘레에 환형의 패킹설치부(14)가 형성되는 원통형상체(10)와, 상기 패킹설치부(14)에 밀착되는 환형의 밀착부(24)가 상기 원통형상체(10)의 내부공간을 밀폐시키는 환형개폐구(20)를 구비한다.

상기 환형개폐구(20)는 밀착부(24)가 패킹설치부(14)에 밀착되도록 후방에서 탄성스프링(25)에 의해 강한 탄성력을 받고 있으며, 개방시에는 외부의 구동수단 예컨대, 전자석구동기 또는 유압실린더 등에 의해 원통형상체(10)의 길이방향(11)을 따라 신속히 후진하여 원통형상체(10)의 내부공간을 개방시킨다.

미설명 도면부호 15는 원통형상체(10)를 환형개폐구(20)가 폐쇄할 때, 환형개폐구(20)의 후방이 밀폐되도록 설치한 별도의 원통구조체로서, 그것의 전단부만이 절단되어 도시되어 있다.

도 4는 도 3의 “A”부분인 패킹설치부(14)와 “B”부분인 밀착부(24)를 원통형상체(10)의 길이방향(11)으로 절단한 단면으로 도시하고 있다.

도 4를 참고하면, 상기 패킹설치부(14)는, 상기 길이방향(11)과 동일한 방향으로 개방된 입구(144)와 상기 개방된 입구(144)로부터 점차 폭이 좁아지는 양측 경사면(142,143)을 포함하는 깔대기형상의 결합홈부(141)와, 상기 결합홈부(141)의 끝단에 이어서 서로 연통되도록 설치된 패킹설치홈부(148)를 포함한다. 상기 결합홈부(141)와 상기 패킹설치홈부(148)의 경계부분에 상기 패킹설치홈부(148)에 충진되어 안착된 패킹(145)의 이탈을 방지하기 위한 걸림턱(147)이 형성된다. 이에 따라, 결합홈부(141)의 개방된 입구(144)에서부터 안쪽으로 가면서 폭이 점차 좁아지는 경사면(142,143)이 형성되고 결합홈부(141)가 끝나는 지점에 걸림턱(147)이 양측 경사면(142,143)에 이어서 양측에 형성되며, 더 안쪽에는 폭이 넓어져 패킹(145)이 충진되어 안착되는 패킹설치홈부(148)가 형성된다.

패킹설치홈부(148)에 안착된 패킹(145)(가스켓)은 환형개폐구(20)가 원통형상체(10)를 개방한 상태시 고압의 기체가 방사방향(13)으로 출입하여 부압이 형성되는 중에도 상기 걸림턱(147)에 의해 외부로 이탈하지 않는다.

한편, 상기 밀착부(24)는, 상기 결합홈부(141)에 삽입될 수 있는 양측 경사면(242,243)이 형성되고, 상기 결합홈부(141)의 깊이(d)보다 더 긴 길이(h)가 상기 결합홈부(141)에 삽입되도록 구성된다. 또한, 상기 밀착부(24)의 끝단부는 오목한 부분(245)의 양측에 봉우리(246,247)가 설치되도록 형성된다.

이에 따라, 밀착부(24)는 결합홈부(141)의 양측 경사면(142,143)에 대향하도록 삽입되는 양측 경사면(242,243)이 형성되어 삽입됨으로써, 주위의 고압력에 의한 미소한 변형으로 밀착부(24)와 결합홈부(141)의 중심이 정확히 일치하지 않더라도 깔대기 형상의 결합홈부(141)의 양측경사면(142,143)이 안내하여 삽입시에는 정확한 결합을 유도할 수 있다.

또한, 밀착부(24)의 길이가 결합홈부(141)의 깊이(d)보다 더 긴 길이(h)로 형성됨으로써, 밀착부(24)의 끝단부가 패킹(가스켓)(145)을 전진방향으로 더욱 밀어 압착시킨다.

도 5는 본 실시예의 패킹설치부(14)와 밀착부(24)의 결합상태를 도시하고 있다. 밀착부(24)가 결합홈부(141)에 결합하면, 밀착부(24)의 길이가 결합홈부(141)의 깊이보다 더 긴 상태이므로 밀착부(24)의 끝단부가 패킹(145)에 접촉하여 압착하고 있다.

상기 끝단부에는 오목한 부분(245)의 양측에 동일 높이의 봉우리(246,247)가 설치되어 있으므로, 압착하는 힘은 상기 양측 봉우리(246,247)에 집중되도록 하여 접촉점에서 밀폐성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 오목한 부분(245)의 양측에 동일 높이의 봉우리(246,247)를 형성함으로써 이중의 밀폐선을 형성하여 한 봉우리(246)의 가공오차에 의한 누설이 있더라도 다른 봉우리(247)가 보완하여 확실한 기밀을 유지하도로 하기 위함이다.

또한, 원통형상체(10)의 내부 혹은 외부에서 고압력이 작용하는 환경에서, 밀착부(24)가 결합홈부(141)에 삽입되어 결합되는 구조는 그 삽입되는 방향에 수직(방사방향인 도면부호 13의 방향)으로 작용하는 고압력에 효과적으로 저항할 수 있도록 물림이 이루어지는 구조이다.

도 6은 도 4의 구조를 변형한 것으로, 환형의 패킹설치부와 환형의 밀착부가 동심원상으로 다수개 지그재그로 설치된 구성을 도시하고 있다.

그러한 구성은 길이방향(11)의 일측에 상기 길이방향(11)과 직각의 평면을 이루는 원형단면의 개방구(12)가 형성되고 그 개방구(12)의 둘레에 다수의 환형의 패킹설치부(14a,14b)가 동심원형상으로 형성되는 원통형상체(10′)와, 패킹설치부(14a,14b)에 각각 밀착되는 다수의 환형의 밀착부(24a,24b)가 원통형상체(10′)의 내부공간을 밀폐시키도록 동심원형상으로 다수개 설치되는 환형개폐구(20′)를 구비한다.

또한, 상기 원통형상체(10′)에서 다수의 환형의 패킹설치부(14a,14b) 사이사이에는 상기 환형의 밀착부(24d)가 더 설치되고, 상기 환형개폐구(20′)에서 상기 다수의 환형의 밀착부(24a,24b) 사이사이에는 상기 환형의 패킹설치부(14d)가 더 설치됨으로써, 상기 원통형상체(10′)의 패킹설치부(14a,14b) 및 밀착부(24d)와, 상기 환형개폐구(20′)의 밀착부(24a,24b) 및 패킹설치부(14d)가 서로 대응하여 밀착되고 있는 환형개폐구를 가진다.

한편, 그와 같은 구성의 패킹설치부(14a,14b,14d)와 밀착부(24a,24b,24d)는 전술한 구성과 동일하다.

즉, 상기 패킹설치부(14a,14b,14d)는, 상기 원통형상체(10)의 길이방향(11)으로 절단된 단면에서 볼 때, 상기 길이방향(11)과 동일한 방향으로 개방된 입구(144)와 상기 개방된 입구(144)로부터 점차 폭이 좁아지는 양측 경사면(142,143)을 포함하는 깔대기형상의 결합홈부(141)와, 상기 결합홈부(141)의 끝단에 이어서 서로 연통되도록 설치된 패킹설치홈부(148)와, 상기 패킹설치홈부(148)에 안착된 패킹(145)을 포함하고 있는 것이다.

또한, 상기 밀착부(24a,24b,24d)는, 상기 원통형상체(10)의 길이방향(11)으로 절단된 단면에서 볼 때, 상기 결합홈부(141)에 삽입될 수 있는 양측 경사면(242,243)이 형성되고, 상기 결합홈부(141)의 깊이보다 더 긴 길이가 상기 결합홈부(141)에 삽입되는 것이다.

그와 같이 패킹설치부와 환형의 밀착부가 동심원상으로 다수가 설치됨으로써, 다단의 밀폐작용 및 물림이 가능하여 원통형상체의 내외부에 발생하는 큰 압력차를 견딜 수 있도록 확실한 밀폐효과를 발휘한다.

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.

10; 원통형상체 11; 길이방향
12; 개방구 13; 방사방향
14,14a~14e ; 패킹설치부 20; 환형개폐구
24,24a~24e ; 밀착부 30; 압력탱크
35; 봄베 40; 총열
50; 피투사체 141; 결합홈부
142,143; 경사면 144; 입구
145; 패킹 147; 걸림턱
148; 패킹설치홈부 242,243; 경사면
245; 오목한 부분 246,247; 봉우리

Claims (4)

1. 길이방향(11)의 일측에 상기 길이방향(11)과 직각의 평면을 이루는 원형단면의 개방구(12)가 형성되고 상기 개방구(12)의 둘레에 환형의 패킹설치부(14)가 형성되는 원통형상체(10)와,
   상기 패킹설치부(14)에 밀착되는 환형의 밀착부(24)가 상기 원통형상체(10)의 내부공간을 밀폐시키도록 설치되는 환형개폐구(20)를 구비하되,
   상기 원통형상체(10)의 길이방향(11)으로 절단된 단면에서 볼 때,
   상기 패킹설치부(14)는,
   상기 길이방향(11)과 동일한 방향으로 개방된 입구(144)와 상기 개방된 입구(144)로부터 점차 폭이 좁아지는 양측 경사면(142,143)을 포함하는 깔대기형상의 결합홈부(141)와, 상기 결합홈부(141)의 끝단에 이어서 서로 연통되도록 설치된 패킹설치홈부(148)와, 상기 패킹설치홈부(148)에 안착된 패킹(145)을 포함하고 있는 것이고,
   상기 밀착부(24)는,
   상기 결합홈부(141)에 삽입될 수 있는 양측 경사면(242,243)이 형성되고, 상기 결합홈부(141)의 깊이보다 더 긴 길이가 상기 결합홈부(141)에 삽입되는 것이며,
   상기 결합홈부(141)와 상기 패킹설치홈부(148)의 경계부분에는
   상기 패킹설치홈부(148)에 안착된 패킹(145)의 이탈을 방지하기 위한 걸림턱(147)이 형성되고,
   상기 원통형상체(10)의 길이방향(11)으로 절단된 단면에서 볼 때,
   상기 밀착부(24)의 끝단부에는 오목한 부분(245)의 양측에 상기 패킹(145)에 대한 압착력이 집중되기 위한 동일 높이의 봉우리(246,247)가 각각 설치됨으로써 상기 봉우리(246,247)와 상기 패킹(145)이 서로 밀착되는 이중의 밀폐선이 형성되는 것을 특징으로 하는 환형개폐구를 가진 원통형상체의 밀폐구조
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제

Images