KR101800799B1

KR101800799B1 - 폭발 릴리프 밸브

Info

Publication number: KR101800799B1
Application number: KR1020170107001A
Authority: KR
Inventors: 김영만; 윤지훈; 김종환; 김두민; 조한석
Original assignee: 주식회사 프로세이브
Priority date: 2017-08-24
Filing date: 2017-08-24
Publication date: 2017-12-20

Abstract

본 발명은 선박 내연기관의 크랭크케이스 등 폭발발생공간에 설치된 폭발 릴리프 밸브의 설치상태, 폭발발생공간의 내부상태를 모니터링할 수 있도록 하는 구성의 폭발 릴리프 밸브를 제공한다. 본 발명은, 폭발발생공간과 연통하는 개구부가 형성된 베이스부재와, 상기 베이스부재와 일정 간격을 두고 상측에 설치되는 커버부재와, 상기 개구부를 덮어 폐쇄시키는 개폐플레이트와, 상기 개폐플레이트에 탄성력을 가하여 개구부를 폐쇄시키는 탄성스프링을 포함하고, 상기 커버부재에 설치된 하중측정센서와, 상기 탄성스프링의 상단을 받치는 스프링받침부재와, 상기 스프링받침부재에 결합되어 하중측정센서를 가압하도록 하중측정센서에 접촉함으로써 탄성스프링의 탄성력 및 폭발발생공간의 압력에 따른 하중을 하중측정센서가 측정하도록 하는 접촉가압부재를 포함한다.

Description

폭발 릴리프 밸브{Explosion relief valve}

본 발명은 내부에서 폭발이 발생하는 설비에 부착되어 폭발가스 및 압력을 배출하는 폭발 릴리프 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폭발 릴리프밸브의 상태 및 폭발이 발생하는 내부공간의 상태에 대한 모니터링이 가능한 폭발 릴리프 밸브에 관한 것이다.

폭발 릴리프 밸브는 선박 내연기관의 크랭크케이스 등에 장착되어, 내부에 오폭 등에 의한 고압발생시 내부의 가스를 외부로 방출함으로써, 관련 장치의 파손을 방지하고 내부를 정상압력상태로 유지시키는 장치이다.

도 1은 한국등록특허공보 제10-0350746호에 기재된 것으로서, 종래 폭발 릴리프 밸브를 도시하고 있다.

도 1을 참조하면, 종래 폭발 릴리프 밸브는, 폭발이 발생하는 내부와 연통되는 개구부가 형성되어 있는 베이스플레이트(1)와, 베이스플레이트(1)와 일정 간격을 두고 설치되는 커버플레이트(2)와, 베이스플레이트(1)와 커버플레이트(2) 사이에 스프링(4)에 의해 탄성 지지되어 베이스플레이트(1)의 개구부를 폐쇄 또는 개방 상태로 하는 개폐플레이트(3)와, 베이스플레이트(1)와 커버플레이트(2) 사이의 가스배출경로 상에 배치되어, 배출가스의 화염제거 및 냉각 작용을 수행하는 화염방벽층(6)으로 구성된다.

상기 구성에 따라, 폭발 릴리프 밸브가 설치된 설비의 내부(8)에서 폭발이 발생할 경우, 그 폭발압력을 받는 개폐플레이트(3)가 스프링(4)를 밀어올림으로써 개구부(1a)를 개방하여 폭발가스를 베이스플레이트(1)와 커버플레이트(2) 사이의 가스배출경로를 통해 외부로 배출시켜 폭발압력을 해소시킨다.

그러나, 상기와 같은 종래의 폭발 릴리프 밸브는 장기간의 사용으로 스프링(4)의 탄성력이 저하함으로써 설정된 정상 압력범위에서 작동되지 않는 문제가 있다.

또한, 선박 내연기관의 크랭크케이스 등 폭발 릴리프 밸브가 설치되는 폭발발생공간의 내부 상태정보를 관리자에게 전달함으로써, 발생할 수 있는 사고에 대하여 미연에 대비하도록 할 필요도 있다.

본 발명은 상기와 같은 관점에서 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 선박 내연기관의 크랭크케이스 등 폭발발생공간에 설치된 폭발 릴리프 밸브의 설치상태, 폭발발생공간의 내부상태 등에 관한 정보를 획득하고 관리자에게 관련정보를 제공함으로써, 폭발 릴리프 밸브 및 폭발발생공간의 상태에 대하여 관리자가 모니터링할 수 있도록 하는 구성의 폭발 릴리프 밸브를 제공하는 것이다.

전술한 구성에 따른 본 발명은, 폭발발생공간과 연통하는 개구부가 형성된 베이스부재와, 상기 베이스부재와 일정 간격을 두고 상측에 설치되는 커버부재와, 상기 베이스부재의 상기 개구부를 덮어 폐쇄시키는 개폐플레이트와, 상기 커버부재와 상기 개폐플레이트 사이에 위치하고 상기 개폐플레이트에 탄성력을 가하여 상기 개구부를 폐쇄시키는 탄성스프링을 포함하여, 상기 폭발발생공간에서 발생한 폭발압력이 상기 탄성력을 이기고 상기 개폐플레이트를 밀어 상기 개구부를 개방시킴으로써 폭발압력 및 화염을 배출시키는 폭발 릴리프 밸브에 있어서, 상기 커버부재에 설치된 하중측정센서와, 상기 탄성스프링의 상단을 받치는 스프링받침부재와, 상기 스프링받침부재에 결합되어 상기 하중측정센서를 가압하도록 상기 하중측정센서에 접촉함으로써 상기 탄성스프링의 탄성력 및 상기 폭발발생공간의 압력에 따른 하중을 상기 하중측정센서가 측정하도록 하는 접촉가압부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 폭발발생공간과 접하도록 설치되어 상기 폭발발생공간의 압력을 측정하는 압력센서와, 상기 폭발발생공간을 향해 설치되어 상기 폭발발생공간에서 발생한 불꽃을 감지하는 광센서와, 상기 하중측정센서와 상기 압력센서와 상기 광센서의 측정신호를 전달받아 상기 폭발발생공간의 상태 또는 상기 탄성스프링의 상태를 판단하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러가 판단한 사항을 표시하는 표시기를 포함하는 것을 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 폭발발생공간이 선박엔진의 크랭크케이스실이고, 상기 하중측정센서와 상기 압력센서에 의한 측정값이 설정된 정상범위를 초과하며, 상기 광센서에 의해 설정된 정상범위의 측정값이 발생한 경우, 선박엔진의 이상작동으로 판단하여 상기 표시기에 표시하고, 상기 하중측정센서와 상기 압력센서에 의한 측정값이 설정된 정상범위이고, 광센서에 의해 설정된 정상범위를 초과한 측정값이 발생한 경우, 상기 컨트롤러는 크랭크케이스와 커넥팅로드 사이의 베어링 이상으로 판단하여 상기 표시기에 표시하며, 상기 압력센서와 상기 광센서에 의한 측정값이 설정된 정상범위이고, 상기 하중측정센서에 의해 설정된 정상범위 미만의 측정값이 발생한 경우, 탄성스프링이상으로 판단하여 상기 표시기에 표시하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 베이스부재에 상면에서 상기 개구부의 둘레를 따라 형성된 패킹설치홈에 안착되어 상기 개구부의 폐쇄시 상기 개폐플레이트와 밀착되는 패킹과, 상기 패킹설치홈의 하측에서 측방향으로 관통되고 상기 개폐플레이트의 하측에서 상기 폭발발생공간과 연결되는 압력센서설치공과, 상기 패킹설치홈의 하측에서 측방향으로 관통되고 상기 개폐플레이트의 하측에서 상기 폭발발생공간과 연결되는 광센서설치공이 설치된 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 개구부가 위치하는 상기 폭발발생공간의 천정에서 상기 개구부의 일측에 설치되는 것으로서, 상기 회전축을 형성하기 위한 것으로 천정에 고정된 회전축부재과, 상기 회전축에 일단이 축결합되는 타격부재와, 상기 타격부재를 상기 회전축을 중심으로 선회시켜 상기 개폐플레이트의 하면을 타격하도록 운동시키는 운동발생장치를 포함하는 개폐점검장치가 더 설치되고, 상기 개폐점검장치는, 상기 운동발생장치에 의해 상기 타격부재가 상기 개폐플레이트의 하면을 타격시, 상기 개폐플레이트는 상기 개구부를 개방시키도록, 상기 탄성력과 동등한 타격력의 110%~130%에 해당하는 타격력이 발생하도록 하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명의 폭발 릴리프 밸브는 개폐플레이트 및 탄성스프링에 의해 전달되는 하중을 하중측정센서가 측정하고, 폭발발생공간의 압력 및 불꽃을 압력센서 및 광센서가 측정하여 컨트롤러로 전달함으로써, 선박 내연기관의 크랭크케이스 등 폭발발생공간에 설치된 폭발 릴리프 밸브의 설치상태, 폭발발생공간의 내부상태 등에 관한 정보를 획득하고 관리자에게 관련정보를 제공할 수 있다.

이에 따라, 폭발 릴리프 밸브 및 폭발발생공간의 상태에 대하여 관리자가 모니터링함으로써, 폭발 릴리프 밸브의 장기간 사용에 따른 탄성스프링의 성능저하를 확인할 수 있고, 폭발발생공간에서 발생하는 여러 위험상황들을 인지하고 신속히 조치함으로써 더 큰 폭발이나 선박엔진 등의 과대한 손상을 방지할 수 있다.

도 1는 종래 폭발 릴리프 밸브의 단면구성도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폭발 릴리프 밸브의 단면구성도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폭발 릴리프 밸브의 상면을 도시하는 상면구성도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 폭발 릴리프 밸브에서 각종 센서와 컨트롤러 및 표시기의 결합구성을 도시하는 블록구성도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 폭발 릴리프 밸브에서 하중측정센서, 스프링받침부재, 접촉가압부재의 구성을 확대하여 도시하는 확대구성도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 폭발 릴리프 밸브에서 개폐점검장치의 설치구성을 도시하는 구성설명도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 폭발 릴리프 밸브의 개폐점검장치에서 타격부재의 구성설명도
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 폭발 릴리프 밸브에서 개폐점검장치의 작동을 설명하는 작동설명도

이하, 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 폭발 릴리프 밸브는 폭발발생공간(50)과 연통하는 개구부(15)가 형성된 베이스부재(10)와, 상기 베이스부재(10)와 일정 간격을 두고 상측에 설치되는 커버부재(20)와, 상기 베이스부재(10)의 개구부(15)를 덮어 폐쇄시키는 개폐플레이트(30)와, 상기 커버부재(20)와 개폐플레이트(30) 사이에 위치하고 개폐플레이트(30)에 탄성력을 가하여 개구부(15)를 폐쇄시키는 탄성스프링(40)을 포함하여, 상기 폭발발생공간(50)에서 발생한 폭발압력이 탄성력을 이기고 개폐플레이트(30)를 밀어 상기 개구부(15)를 개방시킴으로써 폭발압력 및 화염을 배출시킬 수 있다.

상기 베이스부재(10)는 화염이 발생하는 설비에 부착되는 부분으로서, 고압발전시설, 고압가스엔진 등 폭발이 발생할 수 있는 폭발발생공간(50)과 개구부(15)가 연통되도록 설치된다.

상기 베이스부재(10)는 원판형상으로 이루어지고, 중심부에 상기 개구부(15)가 형성된다.

상기 베이스부재(10)에는 상면에서 개구부(15)의 둘레를 따라 형성된 패킹설치홈(16)에 안착되어 개구부(15)의 폐쇄시 개폐플레이트(30)와 밀착되는 패킹(17)과, 상기 패킹설치홈(16)의 하측에서 측방향으로 관통되고 개폐플레이트(30)의 하측에서 폭발발생공간(50)과 연결되는 압력센서설치공(12)과, 상기 패킹설치홈(16)의 하측에서 측방향으로 관통되고 개폐플레이트(30)의 하측에서 폭발발생공간(50)과 연결되는 광센서설치공(13)이 설치된다.

그와 같은 구성에 의해 베이스부재(10)에 압력센서설치공(12) 및 광센서설치공(13)이 설치될 수 있으므로, 폭발발생공간(50)의 압력 및 불꽃을 측정하기 위해 별도의 장비가 설치될 필요가 없고, 전체적인 구성이 간단하고 공간배치의 효율을 높여 컴팩트(Compact)한 구성을 실현할 수 있다.

상기 커버부재(20)는 베이스부재(10)와 일정간격을 유지하도록 베이스부재(10)의 상측에 위치한다. 베이스부재(10)와 커버부재(20)는 다수의 스터드볼트와 같은 볼트봉체(24)에 의해 고정됨으로써 커버부재(20)와 베이스부재(10) 사이에 일정간격이 형성된 상태로 고정될 수 있다.

상기 볼트봉체(24)의 양단에 베이스부재(10)와 커버부재(20)가 고정되고 볼트봉체(24)는 개구부(15)를 중심으로 둘레에 일정한 간격으로 다수가 배치된다.

이에 따라, 베이스부재(10)의 개구부(15)가 폭발이 발생할 수 있는 고압발전시설, 고압가스엔진 등의 내부공간과 연통하도록 설치되고, 폭발가스 및 화염은 개구부(15)로 배출되어 베이스부재(10)와 커버부재(20) 사이의 공간을 통해 외부로 방사방향으로 배출되도록 유동경로가 형성된다.

폭발이 발생하기 전에는 상기 개구부(15)를 개폐플레이트(30)가 폐쇄하고 있다.

상기 개폐플레이트(30)는 베이스부재(10)와 커버부재(20) 사이에서 작동하는 것으로서 탄성스프링(40)의 탄성력에 의해 베이스부재(10)의 개구부(15)를 폐쇄하고 있다.

개구부(15)가 연통된 내부에서 폭발이 발생할 경우에는 그 압력을 받는 개폐플레이트(30)가 탄성체를 밀어올림으로써 개폐플레이트(30)가 개구부(15)를 개방하고 폭발가스 및 화염의 누출을 허용하게 된다.

상기 탄성스프링(40)은 커버부재(20)와 개폐플레이트(30) 사이에 위치하고 개폐플레이트(30)에 탄성력을 가하여 개구부(15)를 폐쇄시킨다.

상기 탄성스프링(40)은 상측으로 가면서 그 직경이 점차 감소하는 코일스프링이고 폭발의 발생시 개폐플레이트(30)가 상승하면서 탄성스프링(40)이 압축되어 개구부(15)가 개방된다.

개구부(15)에서 분출되어 베이스부재(10)와 커버부재(20) 사이를 통해 외측으로 배출되는 가스에서 화염을 제거하고 냉각작용을 수행하기 위해 베이스부재(10)와 커버부재(20) 사이의 공간을 둘레 전체에서 커버하고 있는 화염방벽부재(70)가 더 설치된다.

상기 화염방벽부재(70)는 가스배출통로를 전체적으로 균등하게 확보할 수 있고 화염을 차단함과 함께 열을 흡수하여 냉각작용함으로써 화염이 외부로 토출되는 것을 방지하는 부분이다.

화염방벽부재(70)는 다수의 구멍이 타공되어 있는 금속판과 금속메쉬가 교번하여 적층되는 구조가 되어 화염을 차단하고 흡열작용을 할 수 있다.

한편, 본 실시예의 폭발 릴리프 밸브에는 상기 폭발발생공간(50)의 상태 및 상기 탄성스프링(40)의 상태를 외부의 컨트롤러가 판단할 수 있도록, 상기 커버부재(20)에 하중측정센서(61)가 설치된다.

도 2, 도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 하중측정센서(61)는 탄성스프링(40)의 탄성력 및 폭발발생공간(50)의 압력에 따른 하중을 측정하기 위한 것으로서, 탄성스프링(40)의 상단을 받치는 스프링받침부재(42)와, 스프링받침부재(42)에 결합되어 하중측정센서(61)를 가압하도록 하중측정센서(61)에 접촉하는 접촉가압부재(43)를 매개로 하중을 측정하고 있다.

하중측정센서(61)는 통상의 로드셀(Load cell)이 채용된다.

상기 스프링받침부재(42)는 탄성스프링(40)의 상단을 받치는 판상디스크로서, 커버부재(20)와는 간격을 두고 커버부재(20)의 하측에서 탄성스프링(40)을 지지한다.

스프링받침부재(42)의 중심부에는 접촉가압부재(43)가 설치되어 상측으로 돌출되어 있고, 접촉가압부재(43)의 상단이 하중측정센서(61)를 가압한다.

상기 접촉가압부재(43)는 통상의 볼트와 같은 형상을 가지되, 스프링받침부재(42)의 중심부의 중심공을 통해 하측에서 상측으로 끼워진 상태로 설치되며, 스프링받침부재(42)와 용접에 의해 고정된다.

도 5의 확대된 그림을 참조하면, 접촉가압부재(43)의 상단은 상측으로 볼록한 곡면(또는 뾰족한 형상)을 가지도록 하여 가압하는 하중측정센서(61)와 점접촉이 이루어지도록 한다. 접촉가압부재(43)의 기울어짐에 의해서도 항상 점접촉이 이루어짐에 따라, 탄성스프링(40) 및 접촉가압부재(43)가 흔들리더라도 하중측정센서(61)에 가하는 하중을 안정화시킬 수 있고 측정값이 불안정해지는 문제를 최소화할 수 있다.

한편, 본 실시예의 폭발 릴리프 밸브는, 폭발발생공간(50)과 접하도록 설치되어 폭발발생공간(50)의 압력을 측정하는 압력센서(62)와, 상기 폭발발생공간(50)을 향해 설치되어 폭발발생공간(50)에서 발생한 불꽃을 감지하는 광센서(63)와, 상기 하중측정센서(61)와 압력센서(62)와 광센서(63)의 측정신호를 전달받아 폭발발생공간(50)의 상태 및 탄성스프링(40)의 상태를 판단하는 컨트롤러(66)와, 상기 컨트롤러(66)가 판단한 사항을 표시하는 표시기(68)를 포함한다.

도 2를 참조하면, 상기 압력센서(62)는 베이스부재(10)에 형성된 압력센서설치공(12)에 설치되고, 압력센서설치공(12)은 폭발발생공간(50)과 측방향으로 연결되는 연결공(12a)를 포함한다.

그 설치상태에서 개폐플레이트(30)의 하측에서 상기 폭발발생공간(50)과 연결되어 폭발발생공간(50)의 압력측정이 가능하다.

또한, 상기 광센서(63)도 베이스부재(10)의 광센서설치공(13)에 설치되어 폭발발생공간(50)에서 발생한 불꽃을 감지할 수 있다. 광센서설치공(13)도 폭발발생공간(50)과 측방향으로 연결되는 연결공(13a)를 포함한다.

본 실시예의 압력센서설치공(12) 및 광센서설치공(13)의 구성의 따라, 베이스부재(10)에 압력센서설치공(12) 및 광센서설치공(13)이 설치되어 폭발 릴리프 밸브에 압력센서(62)와 광센서(63)가 포함되어 일체화될 수 있으므로, 폭발발생공간(50)의 압력 및 불꽃을 측정하기 위해 별도의 장비의 설치가 불필요하고, 전체적인 구성이 간단하게 되며, 공간배치의 효율을 높여 컴팩트(Compact)한 구성을 실현할 수 있다.

상기 컨트롤러(66)는 하중측정센서(61)와 압력센서(62)와 광센서(63)의 측정신호를 전달받아 폭발발생공간(50)의 상태 및 탄성스프링(40)의 상태를 판단하고, 컨트롤러(66)의 판단사항이 표시기(68)를 통해 관리자에게 전달된다.

상기 표시기(68)는 통상의 화면에 문자가 표시되는 디스플레이가 될 수 있고, 음성이나 경고신호에 의해 상황정보를 표시하는 음향장치일 수도 있다.

이하에서는 본 실시예의 폭발 릴리프 밸브가 폭발발생공간(50)인, 선박엔진의 크랭크케이스실에 설치된 구성에서의 작용을 설명한다.

폭발 릴리프 밸브가 크랭크케이스실의 천정(51) 외부에 설치시, 천정(51)에는 개구부가 형성되어 베이스부재(10)의 개구부(15)와 연통되도록 폭발 릴리프부재를 덮어 설치한다.

폭발 릴리프 밸브는 그 제작시 탄성스프링(40)의 탄성력이 설정치를 가지도록 초기 세팅이 이루어진다.

폭발 릴리프 밸브의 설치후, 컨트롤러(66)는 하중측정센서(61), 압력센서(62), 광센서(63)의 측정값을 지속적으로 전달받아 폭발 릴리프 밸브의 상태 및 폭발발생공간(50)의 상태에 대하여 지속적으로 모니터링하여 표시기(68)를 통해 표시한다.

폭발발생공간(50)의 내부압력이 0.05bar±20%인 범위를 정상상태로 설정하고 이에 따라 하중측정센서(61) 및 압력측정센서의 정상범위를 설정하는 것이 바람직하다.

만일, 하중측정센서(61)와 압력측정센서에 의한 측정값과, 광센서(63)에 의한 측정값이 설정된 정상범위를 초과하여 측정된 경우, 폭발에 의해 압력이 상승하고 불꽃이 발생한 경우이다. 이 경우, 폭발발생공간(50)의 내부압력이 탄성스프링(40)의 탄성력을 이기고 더 큰 힘으로 개폐플레이트(30)를 밀어 올리게 되므로, 탄성스프링(40) 및 접촉가압부재(43)를 매개로 하중측정센서(61)에 탄성력보다 높은 하중이 전달된다. 이에 따라, 컨트롤러(66)는 폭발발생공간(50) 내부의 폭발로 판단하여 표시기(68)에 표시한다.

폭발발생공간(50)의 폭발은 외부에서 인지할 수 있을 정도의 큰 폭발음이 발생하는 경우뿐 아니라, 선박의 작동소음 등에 의해 외부에서 쉽게 인지할 수 없는 정도의 약한 폭발이 발생할 수도 있다.

다른 경우로써, 하중측정센서(61)와 압력센서(62)에 의한 측정값이 설정된 정상범위를 초과하고, 광센서(63)에 의해 설정된 정상범위의 측정값이 발생한 경우, 선박엔진의 이상작동으로 판단하여 상기 표시기(68)에 표시한다.

이 경우는 폭발발생공간(50)에서 불꽃발생은 없어 광센서(63)에 의한 측정값은 발생하지 않으나, 밀폐된 폭발발생공간(50)의 내부압력이 상승한 것으로서, 선박엔진의 실린더 내부에서 마모 등의 원인으로 연소된 압력가스의 기밀유지가 불량하여 압력가스가 누출되어 폭발발생공간(50)의 압력상승이 이루어진 상황이다.

표시기(68)에 의해 선박엔진의 이상을 관리자에게 통지함으로써 선박엔진을 정지시키고 신속히 정비함으로써, 폭발발생공간(50)의 압력상승에 따른 추가적 폭발의 위험이나 선박엔진의 과대한 손상을 방지할 수 있다.

다음으로 다른 경우로써, 하중측정센서(61)와 압력센서(62)에 의한 측정값이 설정된 정상범위이고, 광센서(63)에 의해 설정된 정상범위를 초과한 측정값이 발생한 경우, 상기 컨트롤러(66)는 크랭크케이스와 커넥팅로드 사이의 베어링 이상으로 판단하여 표시기(68)에 표시한다.

이 경우는 폭발발생공간(50)에서 압력상승은 없어 하중측정센서(61)와 압력센서(62)에 의한 측정값이 설정된 정상범위를 나타내고 있어 폭발이 발생한 것은 아니나, 크랭크케이스와 커넥팅로드 사이의 베어링이 마모되는 원인으로 금속간의 접촉충격에 의한 불꽃이 발생하는 경우이다.

이 불꽃이 광센서(63)에 의해 감지되어 컨트롤러(66)는 표시기(68)에 의해 크랭크케이스와 커넥팅로드 사이의 베어링 이상으로 판단하여 관리자에게 통지함으로써 선박엔진을 정지시키고 신속한 정비를 통해 선박엔진의 과대한 손상을 방지할 수 있다.

다음으로 또 다른 경우로써, 압력센서(62)와 광센서(63)에 의한 측정값이 설정된 정상범위이고, 하중측정센서(61)에 의해 설정된 정상범위 미만의 측정값이 발생한 경우, 탄성스프링(40)의 이상으로 판단하여 표시기(68)에 표시한다.

이 경우는 폭발발생공간(50)에 폭발이나 불꽃의 발생이 없으므로 압력센서(62)와 광센서(63)에 의한 측정값이 설정된 정상범위이나, 탄성스프링(40)의 탄성력감소로 인해 하중측정센서(61)의 측정값이 감소한 경우이다.

상기 탄성스프링(40)은 장시간 사용에 따라 탄성력이 점차 감소하게 되므로, 소정주기에 따라 탄성스프링(40)의 교체 또는 폭발 릴리프 밸브의 교체가 이루어질 필요가 있다.

설정된 탄성력 미만의 탄성스프링(40)을 방치시, 폭발발생공간(50)의 작은 압력에도 탄성스프링(40)의 수축이 발생하여, 개폐플레이트(30)의 밀착상태가 불량하고 개폐플레이트(30)의 떨림이 발생하므로, 이에 따른 소음 및 내구성감소의 문제가 발생한다.

한편, 본 실시예에서는 개구부(15)가 위치하는 폭발발생공간(50)의 천정(51)에서 개구부(15)의 일측에 개폐점검장치(80)가 더 설치된다.

상기 개폐점검장치(80)는 개폐플레이트(30)의 정상적인 개폐작동을 점검하기 위하여 설치되는 것으로서, 컨트롤러(66)에 의해 설정시점에 그 작동이 1회 또는 수회 실시되도록 상기 설정시점은 주기적으로 실시되도록 설정된다.

도 6을 참조하면, 상기 개폐점검장치(80)는 회전축을 형성하기 위한 것으로 폭발발생공간(50)의 천정(51)에 고정된 회전축부재(81)과, 상기 회전축에 일단이 축결합되는 타격부재(82)와, 상기 타격부재(82)를 회전축을 중심으로 선회시켜 개폐플레이트(30)의 하면을 타격하도록 운동시키는 운동발생장치(83)를 포함한다.

상기 회전축부재(81)는 천정(51)에 용접에 의해 고정설치되어 폭발발생공간(50)을 향해 하측으로 돌출되고, 회전축을 형성하기 위해 회전축공(81a)이 설치된다.

상기 타격부재(82)는 회전축에 일단이 축결합되어 회전축을 중심으로 선회하는 타격바(82a)와, 그 타격바(82a)의 타단에 설치된 타격핀(82b)들을 포함하고 있다.

상기 타격핀(82b)은 개폐플레이트(30)의 하면을 타격하여 개폐플레이트(30)를 밀어올리기 위한 것으로서, 타격바(82a)의 타단에서 개폐플레이트(30)를 향하도록 설치되고, 도 7과 같이, 중심부의 타격핀(82b)을 중심으로 다수개가 둘레에 방사형으로 설치됨으로써 개폐플레이트(30)의 하면을 전체적으로 균일하게 타격할 수 있도록 한다.

상기 운동발생장치(83)는 타격부재(82)가 회전축을 중심으로 선회하여 타격핀(82b)들이 개폐플레이트(30)의 하면을 타격할 수 있도록 운동시키는 것으로서, 상기 회전축에 일단이 축결합되면서 타격부재(82)와 일체화되는 연결바(83a)와, 그 연결바(83a)의 타단에 설치된 무게추(83b)와, 상기 무게추(83b)를 상측방향으로 견인할 수 있는 견인장치(83d,83e)와, 무게추(83b)가 폭발발생공간(50)의 천정(51)에서 그 위치를 유지할 수 있도록 파지하거나 파지해제하여 낙하시키기 위한 파지장치(83c)를 포함한다.

상기 연결바(83a)는 타격부재(82)의 타격바(82a)와 일체화된 것으로서, 연결바(83a)와 타격바(82a)는 대략 100~110° 정도의 둔각을 이루면서 서로 일체화되어 있다.

도 6과 같이, 운동발생장치(83)의 무게추(83b)가 천정(51)에서 파지장치(83c)에 의해 걸림됨으로써 그 위치를 유지할 수 있고, 이때 타격부재(82)는 연결바(83a)와 일체로 결합되어 있으므로 개폐플레이트(30)의 하측에 위치한다.

도 8을 참고하면, 파지장치(83c)가 무게추(83b)의 걸림을 해제함으로써 무게추(83b)는 낙하할 수 있고, 무게추(83b)의 낙하와 함께 연결바(83a)가 회전축을 중심으로 선회하여, 연결바(83a)와 결합된 타격부재(82)는 회전축을 중심으로 선회하고, 도 8과 같이 다수의 타격핀(82b)이 개폐플레이트(30)의 하면을 타격한다.

이때, 연결바(83a)와 타격바(82a)는 대략 100~110° 정도의 둔각을 이루면서 서로 일체화되어 있으므로, 타격부재(82)가 개폐플레이트(30)를 타격한 이후 충격력이 탄성력을 이기고 개폐플레이트(30)를 약간 더 상승으로 밀어 올릴 수 있다.

상기 운동발생장치(83)에 의해 타격부재(82)가 개폐플레이트(30)의 하면을 타격시, 개폐플레이트(30)는 개구부(15)를 개방시키도록, 탄성력과 동등한 타격력의 110%~130%에 해당하는 타격력이 발생하도록 무게추(83b)의 무게가 설정되는 것이 바람직하다. 탄성력과 정확히 동등한 타격력(충격력)만이 발생하는 경우에는 탄성력을 이기지 못하므로 개폐플레이트(30)를 개방시킬 수 없다.

타격부재(82)가 개폐플레이트(30)을 타격후에는 견인장치(83d,83e)가 무게추(83b)를 상측으로 당기고 무게추(83b)의 고리가 파지장치(83c)에 걸림됨으로써 원위치로 복귀할 수 있다.

개폐점검장치(80)에 의해 개폐플레이트(30)의 정상적인 개폐작동을 점검함으로써, 하중측정센서(61)의 정밀도를 확인할 수 있고, 개폐플레이트(30)가 개방작동을 보다 원활히 할 수 있다.

즉, 개폐점검장치(80)에 의한 충격력의 작용시 설정된 일정한 충격력이 작용하게 되므로, 하중측정센서(61)가 일정한 하중을 감지하는지 확인함으로써 하중측정센서(61)의 정밀도를 점검할 수 있다.

또한, 폭발 릴리프 밸브를 설치하여 장기간 사용시 개폐플레이트(30)가 기름때 등으로 베이스부재(10)의 상면에 들러붙은 상태가 될 수 있으나, 주기적으로 개폐점검장치(80)에 의해 충격력이 가해지고 강제로 개방됨으로써 기름때 등이 경화되어 개폐플레이트(30)가 베이스부재(10)에 붙어 고착화되는 것을 방지한다.

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; 베이스부재 12; 압력센서설치공
13; 광센서설치공 12a,13a; 연결공
15; 개구부 16; 패킹설치홈
17; 패킹 20; 커버부재
24; 볼트봉체 30; 개폐플레이트
40; 탄성스프링 42; 스프링받침부재
43; 접촉가압부재 50; 폭발발생공간
51; 천정 61; 하중측정센서
62; 압력센서 63; 광센서
66; 컨트롤러 68; 표시기
70; 화염방벽부재 80; 개폐점검장치
81; 회전축부재 81a; 회전축공
82; 타격부재 82a; 타격바
82b; 타격핀 83; 운동발생장치
83a; 연결바 83b; 무게추
83c; 파지장치 83d,83e; 견인장치

Claims

폭발발생공간(50)과 연통하는 개구부(15)가 형성된 베이스부재(10)와,
상기 베이스부재(10)와 일정 간격을 두고 상측에 설치되는 커버부재(20)와,
상기 베이스부재(10)의 상기 개구부(15)를 덮어 폐쇄시키는 개폐플레이트(30)와,
상기 커버부재(20)와 상기 개폐플레이트(30) 사이에 위치하고 상기 개폐플레이트(30)에 탄성력을 가하여 상기 개구부(15)를 폐쇄시키는 탄성스프링(40)을 포함하여,
상기 폭발발생공간(50)에서 발생한 폭발압력이 상기 탄성력을 이기고 상기 개폐플레이트(30)를 밀어 상기 개구부(15)를 개방시킴으로써 폭발압력 및 화염을 배출시키는 폭발 릴리프 밸브에 있어서,
상기 커버부재(20)에 설치된 하중측정센서(61)와,
상기 탄성스프링(40)의 상단을 받치는 스프링받침부재(42)와,
상기 스프링받침부재(42)에 결합되어 상기 하중측정센서(61)를 가압하도록 상기 하중측정센서(61)에 접촉함으로써 상기 탄성스프링(40)의 탄성력 및 상기 폭발발생공간(50)의 압력에 따른 하중을 상기 하중측정센서(61)가 측정하도록 하는 접촉가압부재(43)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폭발 릴리프 밸브
제1항에 있어서,
상기 폭발발생공간(50)과 접하도록 설치되어 상기 폭발발생공간(50)의 압력을 측정하는 압력센서(62)와,
상기 폭발발생공간(50)을 향해 설치되어 상기 폭발발생공간(50)에서 발생한 불꽃을 감지하는 광센서(63)와,
상기 하중측정센서(61)와 상기 압력센서(62)와 상기 광센서(63)의 측정신호를 전달받아 상기 폭발발생공간(50)의 상태 또는 상기 탄성스프링(40)의 상태를 판단하는 컨트롤러(66)와,
상기 컨트롤러(66)가 판단한 사항을 표시하는 표시기(68)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폭발 릴리프 밸브
제2항에 있어서,
상기 폭발발생공간(50)은 선박엔진의 크랭크케이스실이고,
상기 하중측정센서(61)와 상기 압력센서(62)에 의한 측정값이 설정된 정상범위를 초과하고,
상기 광센서(63)에 의해 설정된 정상범위의 측정값이 발생한 경우, 선박엔진의 이상작동으로 판단하여 상기 표시기(68)에 표시하는 것을 특징으로 하는 폭발 릴리프 밸브
제3항에 있어서,
상기 하중측정센서(61)와 상기 압력센서(62)에 의한 측정값이 설정된 정상범위이고, 광센서(63)에 의해 설정된 정상범위를 초과한 측정값이 발생한 경우, 상기 컨트롤러(66)는 크랭크케이스와 커넥팅로드 사이의 베어링 이상으로 판단하여 상기 표시기(68)에 표시하며,
상기 압력센서(62)와 상기 광센서(63)에 의한 측정값이 설정된 정상범위이고,
상기 하중측정센서(61)에 의해 설정된 정상범위 미만의 측정값이 발생한 경우, 탄성스프링(40)의 이상으로 판단하여 상기 표시기(68)에 표시하는 것을 특징으로 하는 폭발 릴리프 밸브
제2항에 있어서,
상기 베이스부재(10)에는
상면에서 상기 개구부(15)의 둘레를 따라 형성된 패킹설치홈(16)에 안착되어 상기 개구부(15)의 폐쇄시 상기 개폐플레이트(30)와 밀착되는 패킹(17)과,
상기 패킹설치홈(16)의 하측에서 측방향으로 관통되고 상기 개폐플레이트(30)의 하측에서 상기 폭발발생공간(50)과 연결되어 상기 압력센서(62)가 설치되는 압력센서설치공(12)과,
상기 패킹설치홈(16)의 하측에서 측방향으로 관통되고 상기 개폐플레이트(30)의 하측에서 상기 폭발발생공간(50)과 연결되어 상기 광센서(63)가 설치되는 광센서설치공(13)이 포함된 것을 특징으로 하는 폭발 릴리프 밸브
제1항에 있어서,
상기 개구부(15)가 위치하는 상기 폭발발생공간(50)의 천정(51)에서 상기 개구부(15)의 일측에 설치되는 것으로서,
회전축을 형성하기 위한 것으로 상기 천정(51)에 고정된 회전축부재(81)과,
회전축에 일단이 축결합되는 타격부재(82)와,
상기 타격부재(82)를 회전축을 중심으로 선회시켜 상기 개폐플레이트(30)의 하면을 타격하도록 운동시키는 운동발생장치(83)를 포함하는 개폐점검장치(80)가 더 설치되고,
상기 개폐점검장치(80)는,
상기 운동발생장치(83)에 의해 상기 타격부재(82)가 상기 개폐플레이트(30)의 하면을 타격시, 상기 개폐플레이트(30)는 상기 개구부(15)를 개방시키도록, 상기 탄성력과 동등한 타격력의 110%~130%에 해당하는 타격력이 발생하도록 하는 것을 특징으로 하는 폭발 릴리프 밸브