KR101572626B1 - 가스용기 안전장치 - Google Patents

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KR101572626B1
KR101572626B1 KR1020150096763A KR20150096763A KR101572626B1 KR 101572626 B1 KR101572626 B1 KR 101572626B1 KR 1020150096763 A KR1020150096763 A KR 1020150096763A KR 20150096763 A KR20150096763 A KR 20150096763A KR 101572626 B1 KR101572626 B1 KR 101572626B1
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원세경
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오제이씨(주)
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Abstract

가스용기 안전장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 가스용기 안전장치는: 본체에 결합되는 돔과, 돔에 결합되는 상부캡과, 본체 내부에 충전된 가스를 배출시키는 밸브부와, 본체의 과압 발생시 밸브부로 배출되는 가스를 차단하는 차단밸브부 및 차단밸브부에 의한 가스 차단 이후, 본체의 과압발생시 돔의 변형과 연동되어 과압가스를 외부로 방출시키는 가스방출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가스용기 안전장치{SAFETY DEVICE FOR GAS CONTAINER}
본 발명은 가스용기 안전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스용기의 과압발생시 화원을 제거한 후 과압가스를 배출하게 하여 화염으로부터 사용자를 보호할 수 있는 가스용기 안전장치에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대용 가스용기는 액화 석유가스 중 부탄가스를 주원료로 한 부탄가스 혼합물을 충전하여 휴대용 가스렌지에 사용되는 휴대용 부탄가스 용기와, 액화 석유가스 등을 추진제로 사용하는 헤어스프레이, 살충제, 락카스프레이 등 에어로졸 용기를 들 수 있으며, 이러한 휴대용 가스용기는 용기 내의 가스압을 이용하여 내용물을 외부로 분출시키는 것으로서, 일정 이상의 압력이 항상 작용하고 있다.
부탄가스 용기는 유통과정이나 사용 중에 주위에서 높은 열을 받게 되면 부탄가스 용기 내부에 들어 있는 액화가스의 압력이 상승하여 폭발하게 되는데, 특히 휴대용 가스렌지에 사용되는 부탄가스 용기의 경우, 사용중 안전수칙을 지키지 않고, 변칙적으로 사용하거나 고온 또는 일정 이상의 압력이 작용하여 내부의 압력이 높이지게 되면 용기가 변형되거나 파손되고 심할 경우 폭발할 수 있다.
한편, 국내 공개특허 제2005-0092527호(공개일:2005.09.22)에는 "휴대용 가스용기"가 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 가스용기의 과압발생시 과압가스를 외부로 배출하여 가스용기가 폭발하는 것을 방지하며, 과압가스 배출전에 화원을 제거하여 화염으로부터 사용자를 보호할 수 있는 가스용기 안전장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 가스용기 안전장치는: 본체에 결합되는 돔과, 상기 돔에 결합되는 상부캡과, 상기 본체 내부에 충전된 가스를 배출시키는 밸브부와, 상기 본체의 과압 발생시 상기 밸브부로 배출되는 가스를 차단하는 차단밸브부 및 상기 차단밸브부에 의한 가스 차단 이후, 상기 본체의 과압발생시 상기 돔의 변형과 연동되어 과압가스를 외부로 방출시키는 가스방출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 밸브부는 상기 상부캡에 구비되어 상기 본체의 내부와 외부를 연통시키는 유로가 구비되는 밸브하우징 및 상기 밸브하우징에 구비되고, 탄성부재에 의해 지지되어 선택적으로 상기 본체의 내부 가스를 배출시키는 스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차단밸브부는 상기 밸브하우징의 단부에 구비되는 마감캡 및 상기 마감캡을 상기 밸브하우징 내부에서 탄성지지하는 차단탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마감캡은 상기 밸브하우징의 차단시 2중 차단되도록 하는 2중차단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 밸브하우징은 상기 유로와 연통되고, 상기 차단탄성부재가 설치되는 작동공간부를 포함하고, 상기 2중차단부는 상기 마감캡의 선단에 형성되어 상기 유로를 차단하는 제1차단부 및 상기 마감캡의 후단에 형성되어 상기 작동공간부를 차단하는 제2차단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 작동공간부는 상기 마감캡의 이동시 상기 차단탄성부재와의 간섭을 방지하는 연장리브부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차단밸브부는 상기 밸브하우징으로부터 상기 마감캡의 이탈을 방지하는 이탈방지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이탈방지부는 밸브하우징의 단부에 구비되는 이탈방지캡 및 상기 이탈방지캡을 고정하는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가스방출부는 상기 돔의 테두리에 형성되어 상기 본체 내의 과압 발생시 상기 돔의 변형에 연동되어 파열되는 복수개의 패턴홈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 패턴홈부는 상기 돔의 변형 시 파열되는 제1홈 및 상기 제1홈의 양측에 구비되어 상기 제1홈의 파열을 배가하는 제2홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 가스용기 안전장치는 안전수칙을 지키지 않고, 변칙적으로 사용하여 본체 내부에 과압이 발생하면 과압가스를 돔의 변형에 의해 파열되는 가스방출부를 통해 외부로 배출할 수 있어 본체의 폭발을 방지할 수 있는 효과를 지닌다.
또한, 본 발명은 가스방출부에 의해 과압가스 방출 전에 스템측으로 배출되는 가스를 차단밸브부에 의해 차단함으로써, 가스렌지의 화원을 제거할 수 있어 과압가스 방출시 사용자를 화염으로부터 보호할 수 있는 효과를 지닌다.
또한, 본 발명은 마감캡의 2중차단부에 의해 기밀성을 향상시킬 수 있어 작동 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 가스방출부가 패턴홈부로 이루어지고, 패턴홈부는 파열되는 제1홈과 제1홈의 파열을 돕는 제2홈으로 이루어져 가스방출 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 지닌다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치를 보인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치의 상부캡을 보인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치의 밸브차단부를 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치의 과압에 의한 변형과정을 보인 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치의 정상 사용시를 보인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치의 유도관 차단을 보인 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치의 가스배출을 보인 도면이다.
도 9와 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치의 사용상태도를 보인 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 가스용기 안전장치의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치의 상부캡을 보인 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치의 밸브차단부를 보인 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치의 과압에 의한 변형과정을 보인 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치의 정상 사용시를 보인 단면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치의 유도관 차단을 보인 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치의 가스배출을 보인 도면이며, 도 9와 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치의 사용상태도를 보인 도면이다.
도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치(100)는 돔(116), 상부캡(120), 밸브부(130), 차단밸브부(140) 및 가스방출부(170)를 포함한다.
돔(116)은 본체(110)의 상부에 결합된다. 본체(110)는 원통 형상의 몸체(112)와 몸체(112)의 하부를 커버하는 하부캡(114)으로 이루어진다. 이러한 본체(110)는 내구성을 갖도록 일정 두께 이상의 금속재질로 이루어진다.
몸체(112)는 원통형으로 이루어지고, 몸체(112)의 양단에는 각각 돔(116)과 하부캡(114)이 각각 시이밍(seaming)가공에 의해 결합된다.
상부캡(120)은 돔(116)에 결합되며, 상부캡(120)에는 밸브부(130)가 구비된다.
밸브부(130)는 도 3에서 도시된 바와 같이 본체(110) 내부에 충전된 가스를 배출시키는 것으로서, 상부캡(120)에 구비되어 본체(110)의 내부와 외부를 연통시키는 유로(132a)가 구비되는 밸브하우징(132) 및 밸브하우징(132)에 구비되고, 탄성부재(136)에 의해 지지되어 선택적으로 본체(110)의 내부 가스를 배출시키는 스템(134)을 포함한다.
밸브하우징(132)은 상부캡(120)에 결합되며, 밸브하우징(132)의 중앙에는 스템(134)이 구비된다. 스템(134)은 밸브하우징(132)의 내부공간에서 탄성부재(136)에 의해 탄성지지되고, 외연을 관통하는 오리피스(135)가 형성된다. 그리고, 상부캡(120)과 밸브하우징(132) 사이에는 오리피를 차폐하는 스템가스켓(138)이 구비된다.
따라서, 스템(134)이 눌려지기 전에는 스템가스켓(138)이 오리피스(135)를 막고 있어 본체(110) 내의 가스는 외부로 배출되지 않으며, 스템(134)이 외력에 의해 눌려지게 되면, 오리피스(135)가 개방되어 본체(110)의 가스가 외부로 배출된다.
차단밸브부(140)는 본체(110)의 과압 발생시 밸브부(130)로 배출되는 가스를 차단하는 것으로서, 밸브하우징(132)의 스템(134)을 통해 외부로 배출되는 가스를 차단할 수 있다. 즉, 과압발생시 스템(134)을 통해 배출되는 가스를 차단하여 화원을 제거하는 역할을 수행한다.
이러한 차단밸브부(140)는 밸브하우징(132)의 단부에 구비되는 마감캡(142)과, 마감캡(142)을 밸브하우징(132) 내부에서 탄성지지하는 차단탄성부재(144)를 포함한다. 이때, 밸브하우징(132)의 단부는 일측으로 굴절되어 연장되며, 이 부위에 마감캡(142)이 내부압력에 따라 수평이동되어 밸브하우징(132)을 통해 외부로 배출되는 가스를 차단할 수 있다.
마감캡(142)은 밸브하우징(132)의 차단시 2중 차단되도록 하는 2중차단부(150)를 포함한다. 여기서, 밸브하우징(150)은 유로(132a)와 연통되고, 차단탄성부재(144)가 설치되는 작동공간부(132b)를 포함한다. 즉, 도 4에서 도시된 바와 같이 밸브하우징(132)의 수평구간에 작동공간부(132b)가 구비된다.
그리고, 2중차단부(150)는 마감캡(142)의 선단에 형성되어 유로(132a)를 차단하는 제1차단부(152) 및 마감캡(142)의 후단에 형성되어 작동공간부(132b)를 차단하는 제2차단부(154)를 포함한다. 제1차단부(152)는 마감캡(142)의 선단에 형성되어 마감캡(142)의 차단작동시 유로(132a)의 내경에 밀착되는 밀착경사면으로 이루어지고, 제2차단부(154)는 작동공간부(132b)의 단부에 밀착되는 단턱으로 이루어진다.
작동공간부(132b)는 마감캡(142)의 이동시 차단탄성부재(144)와의 간섭을 방지하는 연장리브부(155)가 구비된다. 연장리브부(155)는 유로(132a)와 작동공간부(132b) 사이에 구비되어 마감캡(142)의 차단작동시 마감캡(142)과 차단탄성부재(144)의 간섭을 방지하여 원활한 차단작동을 가능하게 한다.
차단밸브부(140)는 밸브하우징(132)으로부터 마감캡(142)의 이탈을 방지하는 이탈방지부(160)를 포함한다. 이탈방지부(160)는 밸브하우징(132)의 단부에 구비되는 이탈방지캡(162) 및 이탈방지캡(162)을 고정하는 고정부(164)를 포함한다. 이탈방지캡(162)은 중공형성되고, 고정부(164)는 이탈방지캡(162)에 형성되는 후크(166)와, 후크(166)가 결합되는 고정홈(167)을 포함한다. 후크(166)는 이탈방지캡(162)에서 일부 절개 형성되어 탄성력을 지니며, 이탈방지캡(162)의 선단은 밸브하우징(132)의 단부에 용이하게 삽입되도록 전측으로 갈수로 경사지게 형성된다.
가스방출부(170)는 차단밸브부(140)에 의한 가스 차단 이후, 본체(110)의 과압발생시 돔(116)의 변형과 연동되어 과압가스를 외부로 방출시킨다. 즉, 과압 발생시 차단밸브부(140)에 의해 밸브부(130)가 차단된 후 내부압력이 더욱 상승하면, 압력에 연동되어 본체(110)의 과압가스를 외부로 방출하여 폭발 등의 사고를 방지한다.
이러한 가스방출부(170)는 돔(116)의 테두리에 형성되어 본체(110) 내의 과압 발생시 돔(116)의 변형에 연동되어 파열되는 복수개의 패턴홈부(175)를 포함한다. 가스방출부(170)는 패턴홈부(175)가 돔(116)의 테두리를 따라 복수개 나열된 형태로 이루어진다. 그리고, 패턴홈부(175)는 패턴홈부(175)는 돔(116)의 변형 시 파열되는 제1홈(176) 및 제1홈(176)의 양측에 구비되어 제1홈(176)의 파열을 배가하는 제2홈(177)을 포함한다.
제2홈(177)은 제1홈(176)이 충분히 벌어져 찢어질 수 있도록 하는 역할을 한다. 즉, 도 1 또는 8에서 도시된 바와 같이 제1홈(176)은 'V'자 단면형상으로 형성되고, 제2홈(177)은 상광하협 형상의 사다리꼴 단면형상으로 형성되어 돔(116)의 변형 시 제1홈(176)측으로 더 많은 응력이 작용하여 보다 넓은 범위로 확장될 수 있으므로 파열이 배가된다.
이하, 상기한 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에 따른 가스용기를 휴대용 가스렌지에 장착시킨 다음 사용하면 된다. 즉, 도 9에서 도시된 바와 같이 가스용기를 가스렌지에 장착시킨 후 가스렌지의 작동편을 작동시키면 밸브부(130)의 스템(134)이 눌려짐과 동시에 본체(110)에 충전된 가스는 스템(134)을 통해 외부로 배출된다.
도 6에서 도시된 바와 같이 스템(134)의 이동에 따라 스템가스켓(138)에 의해 차단되어 있던 오리피스(135)가 개방되면서, 밸브하우징(132)을 통해 본체(110)의 내부가스가 외부로 배출되어 화원으로 사용된다.
이처럼 휴대용 가스렌지를 사용함에 있어서 안전수칙을 지키지 않고, 변칙적으로 사용하여 본체(110) 내부에 과압이 발생하면, 본체(110)가 폭발할 수 있는 위험에 노출되는데, 가스용기 안전장치(100)에 의해 이를 방지할 수 있다.
이를 자세히 살펴보면, 도 7에서 도시된 바와 같이 1차 과열시 본체(110) 내부의 가스를 스템(134)을 통해 정상 배출하는 밸브하우징(132)의 유로(132a)가 마감캡(142)의 이동에 의해 차단된다. 이는 본체(110) 내부압력이 0.7~0.9MPa에 이르면 차단탄성부재(144)가 수축되어 마감캡(142)이 이동되므로 가능하며, 유로(132a)가 차단됨에 따라 가스렌지의 화구의 불이 소화된다.
이러한 유로(132a)의 차단은 2중차단부(150)에 의해 차단신뢰성을 향상시킬 수 있다. 즉, 도 7에서 도시된 바와 같이 본체(110)의 내부압력에 의해 차단탄성부재(144)가 수축되면, 마감캡(142)의 선단에 형성되는 제1차단부(152)가 유로(132a)를 1차적으로 차단되고, 마감캡(142)의 후단에 형성되는 제2차단부(154)가 작동공간부(132b)를 2차적으로 차단한다. 이로인해 가스렌지 화구의 불을 확실하게 소화시킬 수 있다.
이후, 조리기구의 복사열에 의해 2차의 추가 과압이 발생하면, 도 8에서 도시된 바와 같이 돔(116)이 테두리가 과압에 의해 볼록하게 변형되면서, 패턴홈부(175)로 이루어진 가스방출부(170)가 파열되어 과압가스가 외부로 방출된다. 이로 인해 본체(110)가 폭발되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 차단밸브부(140)에 의해 가스렌지의 화원이 제거된 상태이므로 화염으로부터 사용자를 보호할 수 있다.
그리고, 패턴홈부(175)는 과압에 의해 파열되는 제1홈(176)부와 제1홈(176)부의 파열을 배가하는 제2홈(177)으로 이루어져 신뢰성 있는 작동을 가능하게 한다. 즉, 본체(110) 내부압력이 1.3 ~ 1.71MPa에 이르면 돔(116)이 변형되고, 'V'자 단면형상으로 지닌 제1홈(176)이 양측에 인접하게 형성되는 사다리꼴 단면형상의 제2홈(177)에 의해 제1홈(176)측으로 더 많은 응력이 작용하여 보다 넓은 범위로 확장될 수 있으므로 파열이 배가된다.
따라서, 가스용기의 변칙적인 사용에 의해 내부에 과압이 발생하면, 도 9에서 도시된 바와 같이 1차적으로 차단밸브부(140)에 의해 가스렌지의 화원을 제거한 후, 도 10에서 도시된 바와 같이 조리기구의 복사열에 의해 과압이 발생하면, 2차적으로 돔(116)이 팽창하여 볼록하게 변형되고, 돔(116)의 변형에 의해 제1홈(176)이 파열되어 가스용기가 폭발하는 사고를 방지할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 가스용기 안전장치에 의하면, 안전수칙을 지키지 않고, 변칙적으로 사용하여 본체 내부에 과압이 발생하면, 과압가스를 외부로 배출하여 본체의 폭발을 방지할 수 있고, 가스방출부에 의한 과압가스 방출 전에 스템측으로 배출되는 가스를 차단밸브부에 의해 차단함으로써, 가스렌지의 화원을 제거할 수 있어 과압가스 방출시 사용자를 화염으로부터 보호할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 가스용기 안전장치 110 : 본체
112 : 몸체 114 : 하부캡
116 : 돔 120 : 상부캡
130 : 밸브부 132 : 밸브하우징
132a : 유로 132b : 작동공간부
134 : 스템 135 : 오리피스
136 : 탄성부재 138 : 스템가스켓
140 : 차단밸브부 142 : 마감캡
144 : 차단탄성부재 150 : 2중차단부
152 : 제1차단부 154 : 제2차단부
155 : 연장리브부 160 : 이탈방지부
162 : 이탈방지캡 164 : 고정부
166 : 후크 167 : 고정홈
170 : 가스방출부 175 : 패턴홈부
176 : 제1홈 177 : 제2홈

Claims (10)

  1. 본체에 결합되는 돔과, 상기 돔에 결합되는 상부캡과, 상기 본체 내부에 충전된 가스를 배출시키는 밸브부와, 상기 본체의 과압 발생시 상기 밸브부로 배출되는 가스를 차단하는 차단밸브부 및 상기 차단밸브부에 의한 가스 차단 이후, 상기 본체의 과압발생시 상기 돔의 변형과 연동되어 과압가스를 외부로 방출시키는 가스방출부를 포함하고;
    상기 밸브부는 상기 상부캡에 구비되어 상기 본체의 내부와 외부를 연통시키는 유로가 구비되는 밸브하우징; 및
    상기 밸브하우징에 구비되고, 탄성부재에 의해 지지되어 선택적으로 상기 본체의 내부 가스를 배출시키는 스템을 포함하며;
    상기 차단밸브부는 상기 밸브하우징의 단부에 구비되는 마감캡; 및
    상기 마감캡을 상기 밸브하우징 내부에서 탄성지지하는 차단탄성부재를 포함하고;
    상기 마감캡은 상기 밸브하우징의 차단시 2중 차단되도록 하는 2중차단부를 포함하며;
    상기 밸브하우징은 상기 유로와 연통되고, 상기 차단탄성부재가 설치되는 작동공간부를 포함하고;
    상기 2중차단부는 상기 마감캡의 선단에 형성되어 상기 유로를 차단하는 제1차단부; 및
    상기 마감캡의 후단에 형성되어 상기 작동공간부를 차단하는 제2차단부를 포함하며;
    상기 차단밸브부는 상기 밸브하우징으로부터 상기 마감캡의 이탈을 방지하는 이탈방지부를 포함하고;
    상기 이탈방지부는 밸브하우징의 단부에 구비되는 이탈방지캡; 및
    상기 이탈방지캡을 고정하는 고정부를 포함하며;
    상기 가스방출부는 상기 돔의 테두리에 형성되어 상기 본체 내의 과압 발생시 상기 돔의 변형에 연동되어 파열되는 복수개의 패턴홈부를 포함하고;
    상기 패턴홈부는 상기 돔의 변형 시 파열되는 제1홈; 및
    상기 제1홈의 양측에 구비되어 상기 제1홈의 파열을 배가하는 제2홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스용기 안전장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 작동공간부는 상기 마감캡의 이동시 상기 차단탄성부재와의 간섭을 방지하는 연장리브부가 구비되는 것을 특징으로 하는 가스용기 안전장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
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