KR101754276B1 - 충격감지 잠금 스프링 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충격감지 잠금 스프링 밸브에 관한 것으로, 압축 스프링을 이용한 매우 단순화된 구성만으로 배관 중간에서 지진으로 인한 충격에 원활하게 응답하면서 유로를 차단할 수 있도록 하여 배관의 손상이나 파손으로 인해 가스나 유류가 누출되어 야기되는 화재나 폭발사고 및 침수의 우려를 제거할 수 있도록 한 것이다. 이러한 본 발명은, 베이스부와, 상기 베이스부의 선단부 상면에 지지되고 배관과 배관이 이격된 상태로 연결되며 상기 배관 간 이격된 공간을 향하여 직교하게 형성된 진퇴홀을 갖는 연결부와, 상기 연결부의 진퇴홀을 향하여 형성된 지지공을 구비한 지지부로 이루어진 지지부재와; 상기 지지부재의 지지부의 지지공을 관통한 상태로 진퇴 가능하게 설치되어, 진출시 선단부가 상기 지지부재의 연결부 진퇴홀에서 진출하여 상기 배관과 배관의 이격부위를 가로막아 상기 배관을 통한 유체의 흐름을 차단하며, 후퇴시 선단부가 상기 지지부재의 연결부 진퇴홀에서 후퇴하여 상기 배관을 통한 유체의 흐름을 허용하도록 한 봉 형상의 차단부재와; 상기 차단부재가 진출하려는 경향을 갖도록 탄성력을 제공하는 스프링과; 상기 지지부재의 베이스부 후단부에 설치되어 상기 차단부재의 후단부를 거는 형태로 구속하여 상기 차단부재의 진출을 억제하고 있다가 충격이나 진동이 가해지면 상기 차단부재에 대한 구속을 해제하여 상기 차단부재의 진출을 허용하는 구속부재를 포함한다.

Description

충격감지 잠금 스프링 밸브{LOCK SPRING VALVE OPERATING BY IMPACT SENSING}

본 발명은 안전밸브에 관한 것으로, 특히 압축 스프링을 이용한 매우 단순화된 구성만으로 배관 중간에서 지진으로 인한 충격에 원활하게 응답하면서 유로를 차단할 수 있도록 하여 배관의 손상이나 파손으로 인해 가스나 유류가 누출되어 야기되는 화재나 폭발사고 및 침수의 우려를 제거할 수 있도록 한 충격감지 잠금 스프링 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 가스관, 송유관, 수도관 등에는 배관의 손상이나 파손시 가스나 유류가 누출되어 화재나 폭발의 우려가 있고 수도물이 누출되어 침수의 우려가 있으므로 배관의 손상이나 파손시 가스, 기름, 물의 흐름을 차단하는 안전밸브를 설치하게 된다.

이러한 안전밸브에는 진동에 의하여 작동되는 지진용 안전밸브와 배관의 손상시 유동체의 누출에 의하여 배관 내부의 압력이 떨어졌을 때 작동하는 것과 미세한 가스의 누출시 이를 감지하여 작동하는 것 등이 있다. 이와 같은 안전밸브는 밸브의 내부에 유로를 차단하기 위한 볼(球) 등을 설치하여 볼의 이동에 의해 유로를 개폐하는 방식이 주로 사용되고 있으며, 상황에 따라 달리 구성되어 지진의 발생이 우려되는 지역의 경우 진동에 의하여 작동되는 것과 배관 내부의 압력차이에 의해 작동되는 것 및 미세 누출 감지에 의하여 작동되는 것을 각각 설치하였다.

예컨대, 한국공개특허공보 제2001-0007666호(2001.02.05.)의 '안전밸브'는 지진에 의한 진동과 가스관의 파열에 의한 유동체의 흐름의 차압 및 유동체의 미세한 누출을 감지하여 작동함으로서 보다 긴밀하게 가스나 유류 등의 유로를 차단하도록 마련된 것으로, 전통적인 안전밸브에 비해 그 구조가 비교적 단순해졌다는 장점이 있었다.

그러나 그럼에도 불구하고 한국공개특허공보 제2001-0007666호(2001.02.05)의 경우 구동모터와, 마그네트와, 마그네트와 대면하여 마그네트의 자력에 의해 매달린 상태로 설치된 유출로를 개폐하는 폐쇄판과, 유동체가 누출되었을 때 누출 감지기로부터 전달된 신호에 따라 작동하는 구동모터의 모터축에 설치되어 구동모터의 작동에 따라 회전하여 상기 폐쇄판을 아래로 밀어 폐쇄판이 유출로를 폐쇄시킬 수 있도록 작동하는 폐쇄용 캠과, 폐쇄판을 지지하는 판지지축의 하단 부분에 접하도록 설치되어 폐쇄판을 상부로 들어올리는 역할을 하는 리셋용 캠 및 상기 마그네트와 격벽 사이에 설치되어 마그네트와 판지지축의 상단 사이의 거리를 조절하는 간극 조정판을 포함하는 등 여전히 복잡한 구성을 갖고 있었다.

그러므로 보다 단순하고 저렴한 안전 밸브를 개발할 필요가 있었다.

한국공개특허공보 제2001-0007666호(2001.02.05)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 압축 스프링을 이용한 매우 단순화된 구성만으로 배관 중간에서 지진으로 인한 충격에 원활하게 응답하면서 유로를 차단할 수 있도록 하여 배관의 손상이나 파손으로 인해 가스나 유류가 누출되어 야기되는 화재나 폭발사고 및 침수의 우려를 제거할 수 있도록 한 충격감지 잠금 스프링 밸브를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 충격감지 잠금 스프링 밸브는, 충격이 전달되면 작동되어 배관의 유로를 차단할 수 있도록 한 충격감지 잠금 스프링 밸브로서, 베이스부와, 상기 베이스부의 선단부 상면에 지지되고 배관과 배관이 이격된 상태로 연결되며 상기 배관 간 이격된 공간을 향하여 직교하게 형성된 진퇴홀을 갖는 연결부와, 상기 베이스부의 중간 부위의 상면에 형성되고 상기 연결부의 진퇴홀을 향하여 형성된 지지공을 구비한 지지부로 이루어진 지지부재와; 상기 지지부재의 지지부의 지지공을 관통한 상태로 진퇴 가능하게 설치되어, 진출시 선단부가 상기 지지부재의 연결부 진퇴홀에서 진출하여 상기 배관과 배관의 이격부위를 가로막아 상기 배관을 통한 유체의 흐름을 차단하며, 후퇴시 선단부가 상기 지지부재의 연결부 진퇴홀에서 후퇴하여 상기 배관을 통한 유체의 흐름을 허용하도록 한 봉 형상의 차단부재와; 상기 차단부재의 몸통을 감싼 상태로 상기 지지부에 지지되어 상기 차단부재가 진출하려는 경향을 갖도록 탄성력을 제공하는 압축스프링과; 상기 지지부재의 베이스부 후단부에 설치되어 상기 차단부재의 후단부를 거는 형태로 구속하여 상기 차단부재의 진출을 억제하고 있다가 충격이나 진동이 가해지면 상기 차단부재에 대한 구속을 해제하여 상기 차단부재의 진출을 허용하는 구속부재를 포함하는 것을 그 기술적 구상상의 특징으로 한다.

여기서, 상기 지지부재는 베이스부 후단부에 수직하게 세워진 수직지지부를 포함하며, 상기 구속부재는 상기 지지부재의 수직지지부 상단부에 결합되는 수직부와, 상기 수직부 상단부에서 전방을 향해 길게 형성되고 선단부에는 하방향으로 돌출되어 상기 차단부재의 후단부를 걸어줄 수 있도록 한 걸림돌기를 구비한 수평부로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 지지부재의 수직지지부는 사각기둥 형태로 형성되고, 상기 구속부재의 수직부는 상기 수직지지부의 외측을 감싼 형태로 승강 가능하게 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 차단부재의 몸통 후단부에는 볼베어링이 끼워진 상태로 설치되어 상기 구속부재의 수평부 걸림돌기가 상기 볼베어링을 걸도록 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 차단부재의 몸통 선단부에는 오링이 설치되어 상기 진퇴홀을 통한 유체의 유출을 차단하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 의한 충격감지 잠금 스프링 밸브는 압축 스프링을 이용한 매우 단순화된 구성만으로도 지진으로 인한 충격에 신속하게 응답하여 유로를 원활하게 차단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 충격감지 잠금 스프링 밸브의 사용상태도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 충격감지 잠금 스프링 밸브의 구성을 설명하기 위한 단면도
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 의한 충격감지 잠금 스프링 밸브의 동작을 설명하기 위한 일련의 참조도

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 충격감지 잠금 스프링 밸브에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.

또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 충격감지 잠금 스프링 밸브의 사용상태도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 충격감지 잠금 스프링 밸브의 구성을 설명하기 위한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 충격감지 잠금 스프링 밸브(100)는, 지지부재(110)와, 차단부재(120)와, 압축스프링(130)과, 구속부재(115)를 구성요소로 포함하며, 가스관, 송유관, 수도관 등의 배관(P) 중간에 설치되어 지진을 포함하는 다양한 돌발상황에서 충격에 반응하여 신속하게 유로를 차단할 수 있도록 구성된다.

이로써, 배관의 손상이나 파손으로 인해 가스나 유류가 누출되어 야기되는 화재나 폭발사고, 수도물이 누출되어 야기되는 침수의 우려를 제거할 수 있는 것이다.

본 발명의 실시예에 의한 충격감지 잠금 스프링 밸브는 센서와 같은 고가의 부품을 사용하지 않으면서도 간단하게 구성되어 설치비용을 최소화할 수 있으면서도 안정적인 작동이 가능하도록 이루어진다.

이하, 본 발명의 실시예에 충격감지 잠금 스프링 밸브에 대하여 상기 각 구성요소들을 중심으로 상세히 설명한다.

상기 지지부재(110)는, 전체 구성요소들을 지지하는 역할을 하는 판형의 베이스부(111)와, 배관(P)을 이격된 상태로 연결하여 차단부재(120)가 개입할 수 있도록 한 연결부(112)와, 상기 차단부재(120)를 진퇴 가능하도록 지지하는 역할을 하는 지지부(113) 및 상기 구속부재(115)를 지지하는 역할을 하는 수직지지부(114)로 이루어진다.

여기서 상기 연결부(112)는 상기 베이스부(111)의 선단부 상면에 지지되고 배관(P)과 배관(P)이 이격된 상태로 연결되며 상기 배관(P) 간 이격된 공간을 향하여 직교하게 형성된 진퇴홀(112a)을 갖는다. 또한, 상기 지지부(113)는 도시된 것처럼 상기 베이스부(111)의 중간 부위의 상면에 형성되고 상기 연결부(112)의 진퇴홀(112a)을 향하여 형성된 지지공(113a)을 구비한다. 상기 지지부(113)의 지지공(113a)은 상기 차단부재(120)를 진퇴 가능하게 관통시켜주는 역할을 한다. 한편 상기 수직지지부(114)는 상기 베이스부(111)의 후단부에 사각의 기둥형태로 수직하게 세워져서 상기 구속부재(115)는 승강 가능하게 지지하게 된다.

상기 차단부재(120)는 상기 배관(P)과 배관(P) 사이의 이격된 공간에 개입하여 배관(P)을 통한 유체의 흐름을 제어하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 차단부재(120)는 상기 지지부재(110)의 지지부(113)에 형성된 지지공(113a)을 관통한 상태로 진퇴 가능하게 설치되는 봉 형상의 몸통(121)으로 이루어지며 선단부(121a)는 반구형으로 형성되고, 몸통(121) 중간에는 상기 압축스프링(130)이 전방으로 이탈되지 않도록 차단하기 위하여 몸통(121)의 외주면을 따라 돌출된 링 형상의 돌부(122)를 구비한다. 이같이 구성된 차단부재(120)는 진출시 선단부(121a)가 상기 지지부재(110)의 연결부(112) 진퇴홀(112a)에서 진출하여 상기 배관(P)과 배관(P)의 이격부위를 가로막아 상기 배관(P)을 통한 유체의 흐름을 차단하며, 후퇴시 선단부가 상기 지지부재(110)의 연결부(112) 진퇴홀(112a)에서 후퇴하여 상기 배관(P)을 통한 유체의 흐름을 허용하게 된다.

여기서 상기 차단부재(120)의 몸통(121) 선단부(121a)에는 오링(125)이 설치되어 상기 연결부(112)의 진퇴홀(112a)을 통한 유체의 유출을 차단할 수 있도록 한다.

또한, 상기 차단부재(120)의 몸통(121) 후단부(121b)에는 볼베어링(123)이 끼워진 상태로 너트(124)에 의해 고정된다. 이처럼 상기 볼베어링(123)이 설치되면 상기 구속부재(115)의 수평부(115b) 걸림돌기(115c)가 상기 볼베어링(123)을 걸어주는 방식으로 상기 차단부재(120)가 진출하지 않도록 구속하는 것이 가능해진다. 여기서 상기 주목할 수 있는 점은 차단부재(120)에 단순히 돌출된 형태의 돌기가 형성되도록 하는 대신 볼베어링(123)이 설치되었다는 점이다. 이처럼 볼베어링(123)이 설치되면 차단부재(120)가 상기 구속부재(115)에 의해 구속된 상태에서 회전하더라도 상기 볼베어링(123)의 내륜 및 외륜이 상대 회전하면서 상기 차단부재(120)와 상기 구속부재(115) 간 상대 회전변위를 수용하기 때문에 차단부재(120)와 구속부재(115) 간 회전변위로 인한 비틀림 및 손상문제가 완전히 해소될 수 있는 것이다. 특히 볼베어링(123)의 경우 다양한 치수의 제품들이 판매되고 있으므로 상기 차단부재(120)의 몸통(121) 후단부에 착탈 가능한 맞춤형의 부재를 별도로 제작하지 않아도 되고 중간 중간에 교체하기 용이하다는 장점이 있다.

상기 압축스프링(130)은 상기 차단부재(120)의 몸통(121)을 감싼 상태로 상기 지지부(113)에 지지된 상태로 상기 차단부재(120)의 돌부(122)를 탄성력에 의해 밀어주어 상기 차단부재(120)가 진출하려는 경향을 갖도록 한다.

상기 구속부재(115)는 상기 지지부재(110)의 베이스부(111) 후단부에 위치하는 수직지지부(114)에 설치된 상태에서 상기 차단부재(120)의 볼베어링(123)을 걸어주어 차단부재(120)의 진출을 억제하고 있다가 충격이나 진동이 가해지면 상기 차단부재(120)에 대한 구속을 해제하여 차단부재(120)의 진출을 허용하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 구속부재(115)는 상기 지지부재(110)의 수직지지부(114) 상단부에 승강 가능하게 결합되는 수직부(115a)와, 상기 수직부(115a) 상단부에서 전방을 향해 길게 형성되고 선단부에는 하방향으로 돌출되어 상기 차단부재(120)의 볼베어링(123)을 걸어줄 수 있도록 한 걸림돌기(115c)를 구비한 수평부(115b)로 이루어진다. 여기서 상기 구속부재(115)의 수직부(115a)는 사각기둥 형태로 형성된 수직지지부(114)의 외측을 대응하여 감싸는 중공의 부재로서 상기 수직지지부(114)에 대하여 승강 가능하게 설치된다. 상기 수직지지부(114)에 대한 상기 구속부재(115)의 수직부(115a)를 고정하기 위해 간단히 볼트(115d)가 추가적으로 구비된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 충격감지 잠금 스프링 밸브의 동작을 도 3a 내지 3c를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 3a의 경우 상기 차단부재(120)가 후퇴한 상태에서 배관을 통한 유체의 흐름을 허용하고 있는 모습이다. 이때 압축스프링(130)은 지지부재(110)의 지지부(113)와 상기 차단부재(120)의 돌부(122) 사이에서 압축되어 상기 차단부재(120)를 전진시키려는 경향으로 작용하지만, 반면에 상기 구속부재(115)는 상기 차단부재(120)의 후단부 볼베어링(123)을 건 상태로 차단부재(120)가 전진하지 못하도록 구속하고 있다.

이후, 지진 등의 이유로 외부로부터 충격이 전달되면 도 3b와 같이 상기 차단부재(120)의 볼베어링(123)과 상기 구속부재(115)의 걸림돌기(115c) 사이에 미세한 상대변위가 일어나면서 서로에 대한 구속이 자동으로 해제된다.

이로써, 도 3c에 도시된 것처럼 차단부재(120)가 압축스프링(130)의 탄성력에 의해 신속히 전진하면서 그 선단부(121a)가 배관(P)의 유로를 차단하게 되며, 이로써 배관(P)을 통한 유체의 흐름은 차단된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

110 : 지지부재 111 : 베이스
112 : 연결부 113 : 지지부
114 : 수직지지부 115 : 구속부재
120 : 차단부재 122 : 동부
123 : 볼베어링 124 : 너트
125 : 오링 130 : 압축스프링

Claims (6)

1. 충격이 전달되면 작동되어 배관의 유로를 차단할 수 있도록 한 충격감지 잠금 스프링 밸브로서,
   베이스부와, 상기 베이스부의 선단부 상면에 지지되고 배관과 배관이 이격된 상태로 연결되며 상기 배관 간 이격된 공간을 향하여 직교하게 형성된 진퇴홀을 갖는 연결부와, 상기 베이스부의 중간 부위의 상면에 형성되고 상기 연결부의 진퇴홀을 향하여 형성된 지지공을 구비한 지지부로 이루어진 지지부재와;
   상기 지지부재의 지지부의 지지공을 관통한 상태로 진퇴 가능하게 설치되어, 진출시 선단부가 상기 지지부재의 연결부 진퇴홀에서 진출하여 상기 배관과 배관의 이격부위를 가로막아 상기 배관을 통한 유체의 흐름을 차단하며, 후퇴시 선단부가 상기 지지부재의 연결부 진퇴홀에서 후퇴하여 상기 배관을 통한 유체의 흐름을 허용하도록 한 봉 형상의 차단부재와;
   상기 차단부재가 진출하려는 경향을 갖도록 탄성력을 제공하는 스프링과;
   상기 지지부재의 베이스부 후단부에 설치되어 상기 차단부재의 후단부를 거는 형태로 구속하여 상기 차단부재의 진출을 억제하고 있다가 충격이나 진동이 가해지면 상기 차단부재에 대한 구속을 해제하여 상기 차단부재의 진출을 허용하는 구속부재를 포함하며,
   상기 지지부재는 베이스부 후단부에 수직하게 세워진 수직지지부를 포함하며, 상기 구속부재는 상기 지지부재의 수직지지부 상단부에 결합되는 수직부와, 상기 수직부 상단부에서 전방을 향해 길게 형성되고 선단부에는 하방향으로 돌출되어 상기 차단부재의 후단부를 걸어줄 수 있도록 한 걸림돌기를 구비한 수평부로 이루어지며,
   상기 지지부재의 수직지지부는 사각기둥 형태로 형성되고, 상기 구속부재의 수직부는 상기 수직지지부의 외측을 감싼 중공의 관 형태로 형성되어 상기 수직지지부를 따라 승강 가능하게 설치되며, 상기 수직부를 관통한 상태에서 선단부가 상기 수직지지부를 압박하는 볼트를 구비하여 상기 수직지지부에 대해 상기 수직부를 고정할 수 있도록 하며,
   상기 차단부재의 몸통 후단부에는 볼베어링이 끼워진 상태로 설치되어 상기 구속부재의 수평부 걸림돌기가 상기 볼베어링을 걸도록 하며,
   상기 차단부재의 몸통 선단부에는 오링이 설치되어 상기 진퇴홀을 통한 유체의 유출을 차단하며,
   상기 스프링은 차단부재의 몸통을 감싼 상태로 설치되어 상기 지지부에 지지되면서 상기 차단부재가 진출하려는 경향을 갖도록 탄성력을 제공하는 압축스프링인 것을 특징으로 하는 잠금 스프링 밸브.
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