KR101881258B1 - 고압가스 저장탱크용 멀티 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고압가스 저장탱크용 멀티 밸브에 관한 것으로 가스탱크에 결합되되 몸체의 내부에 가스가 유통되도록 유로가 형성되고, 내부에 가스회수관의 결합에 의해 가압되어 유로를 개폐하는 밸브체가 구비되는 안전밸브에 있어서, 상기 몸체의 일측에는 보조밸브가 구비되며, 유로에는 상기 보조밸브에 의해 개폐되며, 상기 유로보다 좁은 개폐공이 형성되어 보조밸브에 의해 개폐공이 개폐되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 보조밸브는 노브 볼트가 구비되어 노브 볼트의 단부가 상기 개폐공을 개폐하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 몸체는 제1유로가 형성되며 일측에 보조밸브가 구비되는 일자형의 제1몸체와, 상기 제1몸체의 중간에서 제1유로와 연통되는 제2유로가 형성되는 제2몸체로 구비되며, 상기 제2몸체의 수직방향으로 상기 제1유로와 제2유로의 연결부를 개폐하는 핸들밸브가 구비되고, 상기 개폐공은 상기 제1유로의 중간부에 형성되는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 몸체는 제1유로가 형성되며 밸브체가 구비되는 단부가 소정 각도로 절곡되고, 상기 제1몸체의 중간에서 제1유로와 연통되는 제2유로가 형성되는 제2몸체로 구비되며, 상기 밸브체와 대칭으로 절곡되어 상기 제1유로와 제2유로의 연결부를 개폐하는 핸들밸브가 구비되며, 상기 보조밸브는 상기 밸브체와 핸들밸브 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따르면, 안전밸브 밸브체의 기밀성이 약해서 저장탱크의 가스가 누설되는 것을 미연에 방지하는 효과가 있다. 특히, 유해가스 저장탱크에서 유해가스가 누설되는 것을 미연에 방지하여 인체에 악영향을 끼치는 것을 방지하는 효과가 있다.

Description

고압가스 저장탱크용 멀티 밸브 {A multi-valve for a high pressure gas tank}
본 발명은 고압가스 저장탱크에 고정되며 가스회수관의 연결을 통해 저장탱크에 가스를 보조탱크로 회수하여 저장탱크의 압력을 조절하기 위한 안전밸브에 관한 것으로 보다 상세하게는 안전밸브의 일단에 가스회수관의 가압에 의해 유로를 개폐하는 밸브체가 구비되고 유로의 중간부에 형성된 개폐공을 수동으로 개폐할 수 있도록 보조밸브가 구비되어 장시간 사용으로 밸브체의 기밀이 유지되지 않아 저장탱크 내의 가스가 누설되는 것을 미연에 방지할 수 있는 고압가스 저장탱크용 멀티 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 가정난방 및 자동차 연료로 휘발유, 경유, 등유 등의 화석연료를 근대부터 현재까지 사용하고 있으나, 화석연료의 고갈 및 가격 상승으로 인하여 비교적 가격이 저렴한 LNG(liquefied natural gas; 액화 천연 가스) 또는 LPG(liquefied petroleum gas; 액화 석유 가스) 사용을 정부에서 권장하고 있으며, 이에 따라 가정난방용으로 도시가스가 공급되고, 자동차에 가스를 충전하는 가스충전소가 널리 보급되어 최근 가스사용 인구가 급증하였다.
이러한 가스를 저장하는 가스탱크에는 가스를 주입하기 위한 밸브와 가스탱크 내부의 압력을 조절하는 압력조절밸브가 구비되며, 압력조절밸브에는 압력계가 구비되어 가스탱크의 압력이 허용 압력보다 높을 시 가스회수관을 연결하여 가스탱크 내부의 가스를 보조탱크로 회수하고 다시 가스탱크로 유입시키는 순환과정을 거치게 된다.
그러나 이러한 가스 주입을 위한 체크밸브나 압력조절밸브는 장시간 사용시 기밀력이 떨어져 가스가 외부로 지속적으로 누출되는 경우가 빈번하였다.
따라서 가스누출 및 가스폭발 등의 안전사고가 발생하여 인명피해는 물론 물질적 피해가 발생하게 되며 이로 인한 대형참사가 종종 발생한다.
이에 대하여 종래에는 가스 원변안전밸브가 연결되는 연결몸체에 가스안전밸브 및 누출차단센서 등을 더 부가하여 사용하고 있으나, 구조가 복잡함은 물론 이에 따른 설치 및 유지 비용이 상승하는 문제점이 있다.
또한, 가스를 공급하거나 충전하기 위해서는 가스배관을 연결하는 취급자가 밸브를 조작하여 가스를 공급하고, 공급이 끝나면 밸브를 일일이 잠그고 가스배관을 분리하는 등 밸브 설치 및 조작에 번거로움이 있어 취급이 매우 불편한 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 종래 등록특허 제10-1562732호 '가스 원변안전밸브용 체크밸브'가 제시되었다.
즉, 원변안전밸브의 결합으로 유로가 개방되어 가스탱크로 가스가 공급되고, 원변안전밸브의 해제시 유로가 폐쇄되어 가스 원변안전밸브와 연결 및 분리만으로 용이하게 밸브를 조작할 수 있으며, 이에 따라 취급자의 부주의로 인한 가스누출 사고 및 가스폭발 등의 안전사고를 예방할 수 있도록 하였다.
그러나, 종래 체크밸브의 경우 장시간 사용으로 실링부재의 마모나 탄성적으로 유로를 개폐할 수 있도록 개폐구를 작동시키는 스프링의 탄성력 저하에 의해 기밀이 유지되지 못하고 가스탱크의 가스가 누출되는 문제점이 있었다.
특히, 미세한 가스의 누출은 인지하기 매우 어렵고 가스의 낭비는 물론, 인체에 유해 가스를 저장하는 탱크의 경우 인체에 심각한 피해를 줄 수 있는 문제점이 있었다.
또한, 공개특허 제10-2016-0053109호 '압력조절밸브 및 이를 사용한 윤활유 공급구조'의 경우에도 입구와 출구 및 상기 입구와 출구에 연결되는 유동로가 형성된 밸브본체; 상기 유동로를 개폐하도록 상기 밸브본체에 이동가능하게 구비되는 개폐부재; 상기 개폐부재의 이동을 가이드하도록 상기 밸브본체에 구비되는 플러그부재; 및 상기 개폐부재를 탄성지지하여 상기 입구에 유입된 유체의 압력이 소정 압력 이상인 경우에만 상기 개폐부재가 상기 유동로를 개방하도록 하는 탄성부재;를 포함하여 구성된 것으로 장시간 사용시 탄선부재의 가압력이 약해져 유동로가 완전 밀폐되지 못하여 유체가 계속적으로 누출될 우려가 있었다.
따라서 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 가스회수관에 의해 개폐되는 밸브체와 별도로 안전밸브의 몸체 일측에 유로의 개폐공을 수동으로 개폐할 수 있도록 보조밸브를 구비하여 밸브의 몸체 일측에 결합되는 가스회수관의 연결과 해제에 의해 종래와 같이 유로를 개폐하여 안정적으로 가스를 주입할 수 있음은 물론 수동으로 보조밸브를 조작하여 밸브체의 고장으로 인한 가스의 누설을 미연에 방지함으로써 밸브의 신뢰성을 높일 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 보조밸브는 몸체가 'L'형 'Y'형 등 분기관에서 가스 유입을 원천적으로 차단할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
가스탱크에 결합되되 몸체의 내부에 가스가 유통되도록 유로가 형성되고, 내부에 가스회수관의 결합에 의해 가압되어 유로를 개폐하는 밸브체가 구비되는 안전밸브에 있어서, 상기 몸체의 일측에는 보조밸브가 구비되며, 유로에는 상기 보조밸브에 의해 개폐되며, 상기 유로보다 좁은 개폐공이 형성되어 보조밸브에 의해 개폐공이 개폐되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 보조밸브는 노브 볼트가 구비되어 노브 볼트의 단부가 상기 개폐공을 개폐하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 몸체는 제1유로가 형성되며 일측에 보조밸브가 구비되는 일자형의 제1몸체와, 상기 제1몸체의 중간에서 제1유로와 연통되는 제2유로가 형성되는 제2몸체로 구비되며, 상기 제2몸체의 수직방향으로 상기 제1유로와 제2유로의 연결부를 개폐하는 핸들밸브가 구비되고, 상기 개폐공은 상기 제1유로의 중간부에 형성되는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 몸체는 제1유로가 형성되며 밸브체가 구비되는 단부가 소정 각도로 절곡되고, 상기 제1몸체의 중간에서 제1유로와 연통되는 제2유로가 형성되는 제2몸체로 구비되며, 상기 밸브체와 대칭으로 절곡되어 상기 제1유로와 제2유로의 연결부를 개폐하는 핸들밸브가 구비되며, 상기 보조밸브는 상기 밸브체와 핸들밸브 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 따르면, 안전밸브 밸브체의 기밀성이 약해서 저장탱크의 가스가 누설되는 것을 미연에 방지하는 효과가 있다. 특히, 유해가스 저장탱크에서 유해가스가 누설되는 것을 미연에 방지하여 인체에 악영향을 끼치는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 밸브의 몸체가 'L'형 'Y'형의 분기관의 경우에도 분기관의 각 유로를 모두 차단하는 보조밸브를 통해 가스의 누설을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고압가스 저장탱크용 멀티 밸브의 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 고압가스 저장탱크용 멀티 밸브의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 고압가스 저장탱크용 멀티 밸브의 다른 실시예.
도 4는 도 3의 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 고압가스 저장탱크용 멀티 밸브 또 다른 실시예.
도 6은 도 5의 단면도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 고압가스 저장탱크용 멀티 밸브의 작동 상태도.
이하 본 발명에 고압가스 저장탱크용 멀티 밸브(이하 '안전밸브'라 함)를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 실시 예들을 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.
먼저 본 발명의 안전밸브(100)는 일측에 나사산(101)이 형성되어 고압가스 저장탱크(2)의 일측에 고정된다.
이때, 고압가스 저장탱크(2)는 LPG, LNG, CNG는 물론 실험실, 연구실 등에서 사용되는 다양한 가스의 저장탱크(2)로써 유해 가스를 저장하는 저장탱크(2)일 수 있다.
이러한 저장탱크(2)의 일측에 고정되는 안전밸브(100)는 몸체(110)의 내부에 가스가 유통되도록 유로(112)가 형성되고, 내부에 가스회수관(200)의 결합에 의해 가압되어 유로(112)를 개폐하는 밸브체(120)가 구비된다.
따라서, 상기 밸브체(120)는 공지의 체크밸브와 같이 가스회수관(200)이 나사 체결되도록 단부의 외주면에 나사산(121)이 형성되고 가스회수관(200)의 결합과 동시에 가스회수관(200)의 단부가 밸브체(120)를 가압하여 유로(112)를 개방시킴으로써 저장탱크(2)의 가스가 가스회수관(200)을 통해 보조탱크에 가스를 회수하여 저장탱크(2)의 압력을 유지할 수 있게 된다. 즉, 외부환경에 따라 저장탱크(2) 내부에 과도한 압력이 가해지는 것을 방지하게 된다.
이때, 도 1 및 도 2와 같이 상기 밸브체(120)는 일단이 몸체(110)의 내부면에 나사 결합되고 내부에 탄성스프링(123)에 의해 주입공(124)에 탄성적으로 밀착되며 가스회수관(200)에 의해 내측로 이동하여 가스통로(125)를 개방하는 이동부재(122)로 이루어진 공지의 밸브체(120)로 구비된다.
그리고, 상기 가스회수관(200)이 연결되는 몸체(110)의 일단에는 가스회수관(200)의 연결을 해제한 후 나사결합되어 몸체(110)의 일단이 외부로 노출됨으로써 미관을 해치거나 몸체(110) 내부의 잔류가스가 외부로 누출되는 것을 방지하도록 내측에 나사산이 형성된 마감캡(130)이 구비될 수 있다.
즉, 저장탱크(2)에 결합되되 몸체(110)의 내부에 가스가 유통되도록 유로(112)가 형성되고, 내부에 가스회수관(200)의 결합에 의해 가압되어 유로(112)를 개폐하는 밸브체(120)가 구비되는 안전밸브(100)에 있어서, 상기 몸체(110)의 일측에는 보조밸브(140)가 구비되며, 유로(112)에는 상기 보조밸브(140)에 의해 개폐되며, 상기 유로(112) 보다 좁은 개폐공(113)이 형성되어 보조밸브(140)에 의해 개폐공(113)이 개폐되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 개폐공(113)은 유로(112)보다 좁게 형성되어 유로(112)를 통해 누출되는 가스를 보다 효과적으로 밀폐시킬 수 있게 된다.
이때, 상기 보조밸브(140)는 상기 유로(112)의 중간부에서 소정 각도로 기울어져 구비되며 상기 개폐공(113)은 상기 보조밸브(140)와 같은 각도로 형성되어 상기 보조밸브(140)의 이동으로 개폐공(113)을 보조적으로 개폐할 수 있다.
또한, 상기 보조밸브(140)는 노브 볼트(141)가 구비되어 노브 볼트(141)의 단부가 상기 개폐공(113)을 개폐하는 것으로 노브 볼트(141)의 일단에는 노브 볼트(141)를 회전시킬 수 있도록 밸브 핸들(142)이 구비되고, 타단에는 상기 개폐공(113)과 밀착되어 기밀을 유지할 수 있도록 고무, 실리콘 등 연질의 마감부(143)가 구비되고, 외주면에는 몸체(110)의 내벽과 밀착되어 가스의 누설을 방지하는 오링(144)이 복수개 구비된다.
이와 더불어 도 3 및 도 4와 같이 상기 몸체(110)는 제1유로(112a)가 형성되며 일측에 보조밸브(140)가 구비되는 일자형의 제1몸체(110a)와, 상기 제1몸체(110a)의 중간에서 제1유로(112a)와 연통되는 제2유로(112b)가 형성되는 제2몸체(110b)로 구비되며, 상기 제2몸체(110b)의 수직방향으로 상기 제1유로(112a)와 제2유로(112b)의 연결부를 개폐하는 핸들밸브(150)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
즉, 상기 몸체(110)는 일명 'L'형으로 형성되며 상기 핸들밸브(150)의 회전에 의해 제1유로(112a)와 제2유로(112b)가 개폐되어 제1유로(112a)와 제2유로(112b)를 통해 가스가 공급되며, 상기 보조밸브(140)에 의해 상기 제1유로(112a)와 제2유로(112b)가 동시에 개폐되어 가스를 회수함으로써 저장탱크(2)의 압력을 조절할 수 있게 된다.
한편, 상기 제1유로(112a)에는 상술한 바와 같이 상기 보조밸브(140)에 의해 개폐되며 보조밸브(140)와 같은 각도로 개폐공(113)이 형성된다.
또한, 몸체(110)의 일측에는 압력계(미도시)를 결합할 수 있는 연결부가 돌출될 수 있다.
따라서, 제1유로(112a)를 통해 이동하는 가스는 개폐공(113)을 통과하여 제2유로(112b)를 통해 배출된 후 보조밸브(140)에 의해 개폐공(113)을 막아 밸브체(120)의 밀폐력이 저하되는 경우에도 가스가 누출되는 것을 방지하게 된다.
또한, 상기 핸들밸브(150)는 제1유로(112a)와 제2유로(112b)의 이동공(114)을 개폐하는 것으로 회전 손잡이(151)와 회전 손잡이(151)의 회전에 의해 전,후진되는 개폐부재(152)로 이루어지고, 상기 개폐부재(152)의 끝단에는 상기 보조밸브(140)와 같이 고무, 실리콘 등 연질의 마감부(143)가 형성되어 기밀성을 높일 수 있게 된다.
물론, 상기 개폐부재(152)의 외주면에는 복수개의 오링(153)이 형성되어 가스의 누설을 방지하게 된다.
그리고, 상기 핸들밸브(150)는 상기 제1유로(112a)와 제2유로(112b)를 개폐할 수 있는 볼밸브 등으로 형성될 수 있다.
이와 더불어 도 5 및 도 6과 같이 상기 몸체(110)는 제1유로(112a)가 형성되며 밸브체(120)가 구비되는 단부가 소정 각도로 절곡된 제1몸체(110a)와, 상기 제1몸체(110a)의 중간에서 제1유로(112a)와 연통되는 제2유로(112b)가 형성되는 제2몸체(110b)로 구비되며, 상기 밸브체(120)와 대칭으로 절곡되어 상기 제1유로(112a)와 제2유로(112b)의 연결부를 개폐하는 핸들밸브(150)가 구비되며, 상기 보조밸브(140)는 상기 밸브체(120)와 핸들밸브(150) 사이에 형성된다.
즉, 상기 몸체(110)는 일명 'Y'형으로 형성되며 상기 핸들밸브(150)의 회전에 의해 제1유로(112a)와 제2유로(112b)가 개폐되어 제2유로(112b)를 통해 가스가 공급되고 상기 보조밸브(140)에 의해 상기 제1유로(112a)와 제2유로(112b)가 동시에 개폐되어 상기 'L'형 밸브와 같이 가스탱크(2)의 가스가 회수되어 압력을 조절할 수 있게 된다.
따라서, 상기 제1유로(112a)에 형성되는 개폐공(113)은 상기 제1유로(112a)와 제2유로(112b)의 사이에 구비되는 보조밸브(140)와 같은 방향으로 형성되며, 도 6과 같이 'Y'형 몸체(110)의 상측에 형성되는 보조밸브(140)와 같이 제1유로(112a) 방향과 같이 개폐공(113)이 형성된다.
이때, 상기 밸브체(120)와 핸들밸브(150)는 상술한 구성과 같이 형성되며, 제1유로(112a)에 형성된 개폐공(113)을 통과한 가스는 핸들밸브(150)에 의해 개폐되는 제1유로(112a)와 제2유로(112b)의 연결부인 이동공(114)을 통해 제1유로(112a)의 단부와 제2유로(112b)로 이동하게 된다.
이와 같은 구조에 의해 보조밸브(140)의 잠금에 의해 밸브체(120)의 고장 등으로 가스가 누출되는 것을 방지할 수 있게 된다.
그리고, 도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 고압가스 저장탱크용 멀티 밸브의 작동과정을 도시한 도면으로 도 7a와 같이 저장탱크(2)의 일측에 나사 고정된 안전밸브(100)의 단부에 가스회수관(200)을 결합하게 되면 가스회수관(200)의 가압에 의해 밸브체(120)의 이동부재(122)가 몸체(110)의 내측으로 이동하게 되어 주입공(124)이 개방되고 밸브체(120)의 가스통로(125)를 통해 가스회수관(200)으로 가스가 유입되어 별도의 보조탱크(미도시)로 회수될 수 있으며, 이후 보조탱크의 가스를 다시 저장탱크(2)로 순환시키게 된다.
이때, 유로(112)의 중간부에 위치한 보조밸브(140)의 노브 볼트(141)를 일방향 회전시켜 유로(112)를 연결하는 개폐공(113)에서 노브 볼트(141)의 단부가 이탈되도록 하여 유로(112)를 개방시킨 상태로 가스회수관(200)을 밸브 몸체(110)에 연결하는 것이 바람직하다.
이후, 도 7b와 같이 가스회수관(200)의 연결을 해제하게 되면 밸브체(120)의 이동부재(122)가 탄성스프링(123)의 복원력에 의해 원상복귀되어 이동부재(122)가 주입공(124)을 막아 가스가 외부로 누출되는 것을 방지하게 된다.
물론, 별도의 마감캡(130)을 결합하여 밸브체(120)의 기밀성을 높일 수 있다.
그리고, 상기 보조밸브(140)의 노브 볼트(141)를 반대방향으로 회전시켜 유로(112)를 연결하는 개폐공(113)에 노브 볼트(141)의 단부가 밀착되어 유로(112)를 차단하여 더욱 안전하게 기밀성을 유지할 수 있게 된다.
따라서, 본원 발명의 안전밸브(100)는 가스 주입이 장시간 반복적으로 이루어져 밸브체(120)에서 기밀이 약해져 가스가 외부로 누출되는 것을 미연에 방지하고, 특히 인체에 유해한 가스가 소량이라도 누출되어 인체에 악영향을 끼치는 것을 방지할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시 예들에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예들과 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.
2: 저장탱크 100: 안전밸브
110: 몸체 112: 유로
113: 개폐공 114: 이동공
120: 밸브체 121: 나사산
122: 이동부재 123: 탄성스프링
124: 주입공 125: 가스통로
130: 마감캡 140: 보조밸브
141: 노브 볼트 142: 밸브 핸들
143: 마감부 144: 오링
150: 핸들밸브 151: 회전 손잡이
152: 개폐부재 153: 오링
200: 가스회수관

Claims (4)

  1. 저장탱크(2)에 결합되되 몸체(110)의 내부에 가스가 유통되도록 유로(112)가 형성되고, 내부에 가스회수관(200)의 결합에 의해 가압되어 유로(112)를 개폐하는 밸브체(120)가 구비되는 안전밸브(100)에 있어서,
    상기 몸체(110)의 일측에는 보조밸브(140)가 구비되며, 유로(112)에는 상기 보조밸브(140)에 의해 개폐되며, 상기 유로(112) 보다 좁은 개폐공(113)이 형성되어 보조밸브(140)에 의해 개폐공(113)이 개폐되고,
    상기 몸체(110)는 제1유로(112a)가 형성되며 일측에 보조밸브(140)가 구비되는 일자형의 제1몸체(110a)와, 상기 제1몸체(110a)의 중간에서 제1유로(112a)와 연통되고 제2유로(112b)가 형성되는 제2몸체(110b)로 구비되며, 상기 제2몸체(110b)의 수직방향으로 상기 제1유로(112a)와 제2유로(112b)의 연결부를 개폐하는 핸들밸브(150)가 구비되고, 상기 개폐공(113)은 상기 제1유로(112a)의 중간부에 형성되며, 상기 보조밸브(140)는 노브 볼트(141)가 구비되며, 노브 볼트(141)의 일단에는 노브 볼트(141)를 회전시킬 수 있도록 밸브 핸들(142)이 구비되고, 타단에는 상기 개폐공(113)과 밀착되어 기밀을 유지할 수 있도록 연질의 마감부(143)가 구비되고, 외주면에는 몸체(110)의 내벽과 밀착되는 복수개의 오링(144)이 구비되며, 상기 몸체(110)의 일단에는 나사산이 형성된 마감캡(130)이 구비되는 것을 특징으로 하는 고압가스 저장탱크용 멀티 밸브.
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