KR101829864B1 - 디스크 상부에 탄성체가 구비된 안전밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유입구와 토출구가 형성되고 상기 유입구측에 시트가 설치된 바디, 상기 시트 상부에 상,하로 이동되어 상기 유입구와 토출구 사이를 개폐하는 디스크, 상기 디스크 상부에 구비되어 상하방향으로 작동되게 하는 스템, 상기 스템 하부에 구비되고 하측으로 상기 디스크를 수용하고 상기 스템의 가압력을 상기 디스크에 전달하는 디스크홀더, 상기 바디의 상부에 설치되어 상기 디스크홀더의 승강 작동을 안내하는 홀더가이드, 상기 스템의 외주에 설치되어 상기 디스크에 탄성력을 가하는 스프링, 상기 바디의 상부에 장착되어 상기 스템과 상기 스프링이 장착된 상태가 유지되게 하는 보닛, 상기 보닛의 상측에 설치되어 상기 스템의 상단에 접속되는 리프트레버, 상기 보닛의 상부에 고정 장착되는 리프트 레버박스로 구성된 안전밸브에 있어서, 상기 디스크홀더에는 상부에 상기 스템의 단부가 상기 디스크홀더의 중심에 밀착되어 안내하는 가이드홈이 형성되고, 상기 디스크홀더에는 하부에 상기 디스크를 수용하는 수용홈이 형성되며, 상기 디스크는 상기 수용홈에 장착되는 몸체부와, 상기 몸체부 상부에 상기 디스크홀더의 중심과 밀착되도록 돌출형성되는 돌출부로 구성되고, 상기 몸체부 상부에는 상기 디스크홀더 하면 가장자리 밀착되게 구비되어 상기 디스크에 가해진 하중이 상기 디스크 가장자리로 전달되게 하여 상기 디스크의 변형을 방지하는 탄성체가 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

디스크 상부에 탄성체가 구비된 안전밸브{Safety valve with spring}

본 발명은 디스크 상부에 탄성체가 구비된 안전밸브에 관한 것으로, 밸브개폐를 하는 디스크에 하중이 고르게 분산되게 하여 디스크의 변형과 유체 누설을 방지할 수 있는 디스크 상부에 탄성체가 구비된 안전밸브에 관한 기술이다.

일반적으로 안전밸브는 각종의 산업 현장에 다양한 목적으로 보일러, 각종 용기, 계장기기의 안전밸브로 사용된다.

도 1 은 종래의 발전소 설비 등에 설치되는 안전 방출 밸브의 단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이 종래의 안전 방출 밸브(10)는 내부압력 유지 대상이 되는 압력탱크 본체에 고정 장착되며 유입구(22)와 토출구(24)가 형성된 바디(20), 바디(20)의 유입구(22)와 토출구(24) 사이의 공간에 장착되어 유입구(22)와 토출구(24) 사이를 개폐하는 기능을 하는 디스크(30), 바디(20)의 상부 내측에 고정 장착되어 디스크(30)가 일정 구간 내에 위치되는 가운데 일정 스트로크 범위 내에서 작동되게 안내하는 디스크 가이드(40), 길이가 긴 막대 형태로 하단이 디스크(30)의 상부에 조립되는 가운데 일정 범위 내에서 상하방향으로 작동이 되는 스템(50), 스템(50)의 외주에 설치되어 디스크(30)에 일정 수준의 탄성력을 가하는 스프링(60), 바디(20)의 상부에 고정 장착되어 스템(50)과 스프링(60)이 장착된 상태가 유지되게 하는 보닛(70), 보닛(70)의 상측으로 노출된 스템(50)의 상단에 접속되는 리프팅 레버(80) 및 보닛(70)의 상부에 고정 장착되는 리프팅 레버박스(90) 등을 포함하여 구성이 이루어진다.

종래의 안전 방출 밸브(10)에 의하면 압력탱크 본체 측에서 바디(20)에 마련된 유입구(22) 측으로 가해지는 압력이 일정 압력 이상이 됨으로써 디스크(30)에 가해지던 스프링(60)의 탄성력보다 크게 되면, 스프링(60)이 압축이 되면서 스템(50)이 상승 동작하게 된다.

따라서 유입구(22)와 토출구(24) 사이를 막고 있던 디스크(30)는 압력탱크 본체 측에서 전달되는 압력에 의해서 상승 동작하게 되면서 유입구(22)와 토출구(24)가 연통이 됨으로써 압력탱크 본체의 압력이 조절이 된다. 이와 같이, 일반적인 안전 방출 밸브에서는 내부압력 유지를 위해 디스크가 상하방향으로 동작이 됨에 따라서 유입구와 토출구 사이가 완전히 개방되거나 완전히 폐쇄되는 구조로 이루어진다.

특히, 종래의 안전 방출 밸브(10)에서 바디(20)의 유입구(22) 안쪽에는 디스크(30)가 접촉되기 위한 노즐 시트(26)가 설치되는데, 이 노즐 시트(26)에 디스크(30)가 접촉되는지 여부에 따라서 유입구(22)와 토출구(24) 사이가 단절되거나 연통이 된 상태가 된다.

통상적으로 디스크와 노즐 시트가 밀착이 정밀하게 이루어지도록 디스크의 중심부에 스템의 압력을 가하게 된다. 그러나, 디스크와 노즐 시트는 가장자리 부분에 밀착되어 폐구되게 되는데, 디스크에 압력 전달과정을 살펴보면 디스크 상부에는 중심부에 압력이 가해지고 디스크 하부에는 가장자리에 압력이 가해지므로 압력의 거리차에 따라 토크력이 발생하여 디스크 하부가 변형되게 된다. 그래서 디스크 하부의 변형에 따라 노즐 시트와 밀착력이 낮게 되어 유체 누설이 되는 문제점이 발생한다.

KR 10-1136132 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 디스크에 하중이 분산되게 하여 디스크의 변형을 방지하고, 디스크가 노즐 시트에 고르게 밀착되어 유체의 누설을 방지하는 안전밸브를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유입구와 토출구가 형성되고 상기 유입구측에 시트가 설치된 바디, 상기 시트 상부에 상,하로 이동되어 상기 유입구와 토출구 사이를 개폐하는 디스크, 상기 디스크 상부에 구비되어 상하방향으로 작동되게 하는 스템, 상기 스템 하부에 구비되고 하측으로 상기 디스크를 수용하고 상기 스템의 가압력을 상기 디스크에 전달하는 디스크홀더, 상기 바디의 상부에 설치되어 상기 디스크홀더의 승강 작동을 안내하는 홀더가이드, 상기 스템의 외주에 설치되어 상기 디스크에 탄성력을 가하는 스프링, 상기 바디의 상부에 장착되어 상기 스템과 상기 스프링이 장착된 상태가 유지되게 하는 보닛, 상기 보닛의 상측에 설치되어 상기 스템의 상단에 접속되는 리프트레버, 상기 보닛의 상부에 고정 장착되는 리프트 레버박스로 구성된 안전밸브에 있어서, 상기 디스크홀더에는 상부에 상기 스템의 단부가 상기 디스크홀더의 중심에 밀착되어 안내하는 가이드홈이 형성되고, 상기 디스크홀더에는 하부에 상기 디스크를 수용하는 수용홈이 형성되며, 상기 디스크는 상기 수용홈에 장착되는 몸체부와, 상기 몸체부 상부에 상기 디스크홀더의 중심과 밀착되도록 돌출형성되는 돌출부로 구성되고, 상기 몸체부 상부에는 상기 디스크홀더 하면 가장자리 밀착되게 구비되어 상기 스템으로 부터 상기 디스크에 가해진 하중이 중앙에서 상기 디스크 가장자리로 전달되게 하여 상기 디스크의 변형을 방지하는 탄성체가 포함되되, 상기 수용홈은 상기 디스크의 하측에 형성되어 상기 몸체부가 삽입되는 제1홈과, 상기 제1홈의 끝단 중앙부에 형성되어 상기 돌출부가 삽입되는 제2홈으로 이루어지고, 상기 돌출부는 상측면이 중앙에서 가장자리로 갈수록 하향 곡률진 원호형으로 형성되어 상기 돌출부에 가해진 하중이 중앙에서 가장자리로 분산되는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 몸체부에는, 외주면에 상기 디스크홀더 내주면과 밀착되어 고정되게 하는 고정링이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 탄성체는 환형으로 형성되되, 단면 형상이 중앙에서 양측으로 갈수록 상향 곡률진 호형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 탄성체는 환형으로 형성되되, 단면 형상이 수직방향 연결재와, 상기 연결재 상,하단에서 수평방향으로 연장되는 상부재와 하부재로 구성되어 상기 상부재와 하부재가 상호 이격되는 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

우선, 디스크홀더와 디스크 사이의 가장자리에 탄성체가 구비됨에 따라서 탄성체가 디스크홀더의 하중을 디스크 가장자리에 분산되게 하여 디스크에 하중이 중심부측으로 가해지는 것을 방지하고 분산되게 하여 디스크의 변형을 방지할 수 있다.

그래서, 디스크는 시트에 고르게 밀착되어 밸브 닫힘 시 유체의 누설을 방지할 수 있다.

도 1 은 종래의 발전소 설비 등에 설치되는 안전 방출 밸브의 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스크 상부에 탄성체가 구비된 안전밸브의 구성도.
도 3(a)은 탄성체의 일실시도이며, 도 3(b)은 탄성체의 다른 실시도이며, 도 3(c)은 탄성체의 또 다른 실시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스크 상부에 탄성체가 구비된 안전밸브의 구성도를 나타낸 것이다.

도 2를 참조하면, 유입구(120)와 토출구(140)가 형성되고 상기 유입구(120)측에 시트(160)가 설치된 바디(100), 상기 시트(160) 상부에 상,하로 이동되어 상기 유입구(120)와 토출구(140) 사이를 개폐하는 디스크(200), 상기 디스크(200) 상부에 구비되어 상하방향으로 작동되게 하는 스템(300), 상기 스템(300) 하부에 구비되고 하측으로 상기 디스크(200)를 수용하고 상기 스템(300)의 가압력을 상기 디스크에 전달하는 디스크홀더(400), 상기 바디(100)의 상부에 설치되어 상기 디스크홀더(400)의 승강 작동을 안내하는 홀더가이드(500), 상기 스템(300)의 외주에 설치되어 상기 디스크(200)에 탄성력을 가하는 스프링(600), 상기 바디(100)의 상부에 장착되어 상기 스템(300)과 상기 스프링(600)이 장착된 상태가 유지되게 하는 보닛(700), 상기 보닛(700)의 상측에 설치되어 상기 스템(300)의 상단에 접속되는 리프트레버(800), 상기 보닛(700)의 상부에 고정 장착되는 리프트 레버박스(900)로 구성된 안전밸브에 있어서, 본 발명은 상기 디스크홀더(400)와 상기 디스크(200)의 형상에 특징이 있으며, 또한 탄성체(1000)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기의 구성인 바디(100), 스템(300), 홀더가이드(500), 스프링(600), 보닛(700), 리프트레버(800)는 종래의 기술에서 설명되었으므로 생략하기로 하고, 본 발명의 요지인 디스크(200), 디스크홀더(400), 탄성체(1000)에 대해서 상세 설명하기로 한다.

먼저, 상기 디스크홀더(400)에는 상부에 상기 스템(300)의 단부가 상기 디스크홀더(400)의 중심에 밀착되어 안내하는 가이드홈(420)이 형성된다. 가이드홈(420)은 상부면에서 하부측으로 갈수록 직경이 작아지는 원뿔형상이 되게 하여 상기 가이드홈(420)의 저면은 상기 디스크홀더(400)의 중심축과 일치되게 한다.

그래서, 상기 스템(300)이 상기 디스크홀더(400)에 가압 밀착시 상기 가이드홈(420)을 따라 상기 디스크홀더(400)의 중심축에 정확히 위치하여 상기 디스크홀더(400)에 가압력을 정확하게 제공할 수 있다.

상기 디스크홀더(400)에는 하부에 상기 디스크(200)를 수용하는 수용홈(440)이 형성되며, 상기 수용홈(440)은 상기 디스크(200)를 수용하기 위해 다단형의 수용홈이 형성된다. 여기서 상기 수용홈(440)은 제1홈(442)과 제2홈(444)으로 형성되며, 상기 제1홈(442)은 상기 디스크홀더(400)의 하측에 형성되어 상기 디스크(200)가 수용되게 하며, 상기 제2홈(444)은 상기 제1홈(442)의 끝단 중앙부에 형성되어 상기 제1홈(442)으로 삽입된 디스크(200)의 상부와 밀착되게 할 수 있는 공간을 제공한다.

상기 디스크(200)는 상기 수용홈(440)에 삽입되어 장착되는 원통형의 몸체부(220)와, 상기 몸체부(220) 상부에 상기 몸체부(220)보다 직경이 상대적으로 작게 형성되는 원통형의 돌출 형성되어 상기 디스크홀더(400)의 중심과 밀착되는 돌출부(240)로 구성된다.

여기서, 상기 몸체부(220)는 제1홈(442)측으로 삽입되고, 상기 몸체부(220)가 상기 제1홈(442)측으로 삽입에 의해 상기 돌출부(240)는 상기 제1홈(442)의 끝단 중앙부에 형성되는 제2홈(444)측으로 위치하게 되어 밀착하게 된다.

상기 몸체부(220)에는 외주면을 따라 안착홈이 형성되고, 상기 안착홈에 상기 디스크홀더(400) 내주면과 밀착되어 고정되게 하는 고정링(222)이 더 구비되게 하여 상기 디스크(200)와 상기 디스크홀더(400) 사이의 경계를 밀폐되게 하여 유체가 침투되는 것을 방지할 수 있다.

필요에 따라서는 상기 몸체부(220)의 복수 개의 안착홈을 형성하여 각각의 안착홈에 고정링(222)을 설치할 수도 있다.

이때, 상기 고정링(222)에 의해 상기 디스크(200)가 상기 디스크홀더(400)의 내주면에서 고정되어 이탈을 방지하도록 상기 디스크홀더(400)의 제1홈(442)에는 내측으로 돌출된 단턱이 형성되어 상기 고정링(222)의 하부를 받치도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 돌출부(240)는 상측면이 중앙에서 가장자리로 갈수록 하향 곡률진 원호형을 형성되어 상기 돌출부에 가해진 하중이 중앙에서 가장자리로 분산되는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 돌출부(240)가 중앙부가 가장자리보다 위치가 높으므로 상기 디스크홀더(400)의 제1홈(442)의 끝단 중앙에 접촉되어 하중이 돌출부의 중심에서 가장자리로 점차 분산되게 되기 때문이다. 또한, 곡률진 원호형으로 형성됨에 따라서 가장자리로 갈수록 공간이 확보되어 탄성압착을 기대할 수도 있다.

상기 탄성체(1000)는 상기 몸체부(220) 상부에 위치하게 함으로써, 상기 디스크홀더(400) 하면 가장자리 밀착되게 구비되어 상기 디스크(200)에 가해진 하중이 상기 디스크(200) 가장자리로 전달되게 하여 상기 디스크(200)의 변형을 방지할 수 있다.

상세하게, 상기 탄성체(1000)는 상기 몸체부(220) 즉 상기 돌출부(240)의 외주에 위치함으로써, 상기 탄성체(1000)는 전체적으로 상기 디스크(200)의 가장자리에서 위치하게 되고, 따라서 상기 디스크홀더(400)와 상기 디스크(200)의 사이 가장자리의 둘레를 따라 하중을 전달할 수 있게 되는 것이다.

즉, 상기 탄성체(1000)가 부재한 경우에 상기 디스크(200)의 하중이 전달되는 과정을 살펴보면, 상기 디스크(200)의 상부에는 상기 디스크홀더(400)에 의해 중앙으로 하중으로 전달받고, 상기 디스크(200)의 하부에는 상기 시트(160)에 의해 가장자리에 하중이 전달되기 때문에 상기 디스크(200)의 가장자리가 상향되는 변형을 가져온다.

이러한 변형은 상기 디스크(200)가 하강되어 상기 시트(160)측으로 밀착되어 유체통로를 폐구하는 경우에 상기 디스크(200)와 시트(160) 사이에 틈새가 발생하게 유체가 유입구에서 토출구로 누설되는 문제점이 있게 된다.

이러한 점을 해결하기 위해서 상기 탄성체(1000)가 상기 디스크홀더(400)와 디스크(200) 사이의 가장자리에 위치하게 되어 상기 디스크홀더(400)에 가해진 하중이 상기 디스크의 가장자리에 고르게 전달되게 하여 상기 디스크(200)의 변형을 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기 탄성체(1000)는 탄성재질로 이루어져 하중을 전달하는 것은 어떠한 것이라도 가능하며, 본 발명에서는 스프링으로 실시하였다.

또한, 상기 탄성체(1000)는 상기 디스크홀더(400)와 상기 디스크(200) 사이의 하중 전달뿐만 아니라, 탄성재질에 의한 탄성가압력에 의해 상기 스템(300)이 상기 디스크홀더(400)의 중심에 약간 어긋나더라도 상기 디스크(200)가 기울어지지 않고 수평으로 유지할 수 있도록 보정할 수 있다.

도 3(a)은 탄성체의 일실시도이며, 도 3(b)은 탄성체의 다른 실시도이며, 도 3(c)은 탄성체의 또 다른 실시도이다.

도 3(a)을 참조하며, 상기 탄성체(1000)는 환형으로 형성되되, 단면 형상이 중앙에서 내,외측으로 갈수록 상향 곡률진 호형상으로 형성되게 할 수 있다.

다른 방법으로, 도 3(b)과 도 3(c)을 참조하면, 상기 탄성체(1000)는 환형으로 형성되되, 수직방향 연결재와, 상기 연결재 상,하단에서 수평방향으로 연장되는 상부재와 하부재로 구성되어 상기 상부재와 하부재가 상호 이격되는 형상으로 이루어지게 할 수 있다.

도 3(b)에서는 연결재가 내측에 위치하도록 하고, 상부재와 하부재가 외측으로 향하도록 실시하였으며, 도 3(c)에서는 연결재가 외측에 위치하도록 하고, 상부재와 하부재가 내측으로 향하도록 실시하였다.

이상과 같이 본 발명은 디스크 상부에 탄성체가 구비된 안전밸브를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

100: 바디 120: 유입구
140: 토출구 160: 시트
200: 디스크 220: 몸체부
222: 고정링 240: 돌출부
300: 스템 400: 디스크홀더
420: 가이드홈 440: 수용홈
442: 제1홈 444: 제2홈
500: 홀더가이드 600: 스프링
700: 보닛 800: 리프트레버
900: 레버박스 1000: 탄성체

Claims (6)

1. 유입구와 토출구가 형성되고 상기 유입구측에 시트가 설치된 바디(100), 상기 시트 상부에 상,하로 이동되어 상기 유입구와 토출구 사이를 개폐하는 디스크(200), 상기 디스크 상부에 구비되어 상하방향으로 작동되게 하는 스템(300), 상기 스템 하부에 구비되고 하측으로 상기 디스크를 수용하고 상기 스템의 가압력을 상기 디스크에 전달하는 디스크홀더(400), 상기 바디의 상부에 설치되어 상기 디스크홀더의 승강 작동을 안내하는 홀더가이드(500), 상기 스템의 외주에 설치되어 상기 디스크에 탄성력을 가하는 스프링(600), 상기 바디의 상부에 장착되어 상기 스템과 상기 스프링이 장착된 상태가 유지되게 하는 보닛(700), 상기 보닛의 상측에 설치되어 상기 스템의 상단에 접속되는 리프트레버(800), 상기 보닛의 상부에 고정 장착되는 리프트 레버박스(900)로 구성된 안전밸브에 있어서,
   상기 디스크홀더(400)에는 상부에 상기 스템의 단부가 상기 디스크홀더의 중심에 밀착되어 안내하는 가이드홈(420)이 형성되고, 상기 디스크홀더에는 하부에 상기 디스크(200)를 수용하는 수용홈(440)이 형성되며,
   상기 디스크(200)는 상기 수용홈에 장착되는 몸체부(220)와, 상기 몸체부 상부에 상기 디스크홀더의 중심과 밀착되도록 돌출형성되는 돌출부(240)로 구성되고,
   상기 몸체부(220) 상부에는 상기 디스크홀더 하면 가장자리 밀착되게 구비되어 상기 스템으로 부터 상기 디스크에 가해진 하중이 중앙에서 상기 디스크 가장자리로 전달되게 하여 상기 디스크의 변형을 방지하는 탄성체(1000)가 포함되되,
   상기 수용홈(440)은 상기 디스크의 하측에 형성되어 상기 몸체부가 삽입되는 제1홈(442)과, 상기 제1홈(442)의 끝단 중앙부에 형성되어 상기 돌출부가 삽입되는 제2홈(444)으로 이루어지고,
   상기 돌출부(240)는 상측면이 중앙에서 가장자리로 갈수록 하향 곡률진 원호형으로 형성되어 상기 돌출부에 가해진 하중이 중앙에서 가장자리로 분산되는 것을 특징으로 하는 디스크 상부에 탄성체가 구비된 안전밸브.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 몸체부(220)에는,
   외주면에 상기 디스크홀더(400) 내주면과 밀착되어 고정되게 하는 고정링(222)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 디스크 상부에 탄성체가 구비된 안전밸브.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 탄성체(1000)는 환형으로 형성되되,
   단면 형상이 중앙에서 내,외측으로 갈수록 상향 곡률진 호형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 탄성체가 구비된 디스크 상부에 탄성체가 구비된 안전밸브.
6. 제1항에 있어서,
   상기 탄성체(1000)는 환형으로 형성되되,
   단면 형상이 수직방향 연결재와, 상기 연결재 상,하단에서 수평방향으로 연장되는 상부재와 하부재로 구성되어 상기 상부재와 하부재가 상호 이격되는 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스크 상부에 탄성체가 구비된 안전밸브.

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