KR101929488B1 - 안전밸브 세트 스크류 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안전밸브 세트 스크류에 관한 것으로서, 관 형상으로 센터핀의 외부를 감싸고 안전밸브의 몸체와 세트 스크류 전체의 고정을 위해 외부에 나사산을 가지는 스크류관, 안전밸브 유입노즐 상부에 설치된 콘트롤 링의 회전 등 유동을 방지하기 위해 고정압력을 주는 원기둥 형상의 센터핀, 센터핀의 안전밸브 외부로의 이탈을 방지하고 탄성압력의 지지대로써 상기 스크류관과 결합되는 헤드 및, 상기 센터핀과 상기 헤드의 사이에 설치되어 상기 센터핀의 콘트롤 링 측으로 탄성압력을 주어 고정을 견고하게 하는 탄성체로 이루어져 있다.
이는, 안전밸브의 유입노즐과의 접촉이 점접촉에서 면접촉으로 개선되어 견고한 고정을 유지하여 유입노즐의 유동을 방지하고, 유동에 따른 유체의 유출을 막아 안정적인 내부압력을 유지함으로써, 안전밸브의 성능 안정성을 보장하기 위함이다. 또한, 안전밸브 세트 스크류의 체결시 종래에는 작업자의 숙련도에 의지해서 설치하는 바, 세트 스크류가 콘트롤 링에 가하는 압력이 과다하거나 부족할 수 있었으나, 본 발명은 세트 스크류내 탄성체에 의해 가압되어 작업자에 의한 설치가 용이하게 되는 효과가 있고, 탄성체의 가변성에 의해 세트 스크류의 전장을 유연하게 가져갈 수 있어 안전밸브 외부로 돌출되는 부분이 최소화됨으로써 충돌위험 방지 및 외관 개선의 효과가 있다.

Description

안전밸브 세트 스크류 {Set screw for safety valve}

본 발명은 안전밸브 세트 스크류에 관한 것으로서, 스프링식 안전밸브에 있어 유입노즐 상부 콘트롤 링의 고정시 과도한 압력에 의한 세트 스크류의 파손을 방지하고, 콘트롤 링과의 접촉면 증대로 견고한 고정을 위한 안전밸브 세트 스크류에 관한 발명이다.

통상적으로 안전밸브(Safety Valve)는, 탱크 또는 파이프라인 내부의 압력이 상승하였을 때, 미리 지정된 세팅 압력에서 열리게 되어 내부의 스팀 또는 가스를 외부로 배출시켜 고압에 의한 탱크 또는 파이프 라인의 손상이나 폭발을 방지하는 역할을 수행한다. 형상이나 용도에 따라 직접 작동식, 파일롯트 작동식, 스프링 작동식 등으로 구분할 수 있는데, 이 중 스프링 작동식 안전밸브는, 비교적 높은 세팅 압력이 요구될 때 주로 사용되며, 밸브 내부에 장착되는 스프링을 이용하여 이러한 세팅 압력을 구현한다.

이러한 안전밸브에 있어, 스팀이나 가스의 누출로 인한 내부 압력의 저하는 안전밸브의 성능 안정성을 저해하고, 이는 폭발과 같은 대형 안전사고의 위험을 초래할 수 있다. 그런 점에서, 안전밸브 내부 각 구성요소의 고정은 안전밸브 구성의 가장 중요한 요소라 할 수 있고, 고정장치의 마모 발생시 즉시 교체해야 하는 것인 바 그 교체의 편의성 역시 사용자에게 있어 중요한 요소가 된다.

이 중 안전밸브의 방출압력을 조절하는 콘트롤 링의 고정을 위해 설치된 안전밸브 세트 스크류에 대해 살펴본다.

종래 스프링식 안전밸브에서는 콘트롤 링 고정을 위해 유입노즐 상부에 형성된 콘트롤 링에 밸브 외부에서 세트 스크류를 안전밸브 몸체를 관통하여 삽입하여 접촉압력에 의해 이를 고정하고 있다. 이때 종래 세트 스크류는 핀 형상으로 된 것으로써, 고정시 사용자가 필요 이상의 압력을 가하게 되어 세트 스크류와 콘트롤 링의 파손을 일으키기도 하고, 끝단이 원뿔 형상으로 되어있어 첨단에 의해 점접촉으로 고정하는 바, 견고하지 못한 고정이 되어 유입노즐이 유동하는 경우가 많았다. 또한, 이러한 파손에 의해 세트 스크류 전체를 빈번하게 교체해야 함에 따라, 교체의 어려움 및 경제적 손실도 발생하는 문제점이 있었다.

이에, 작업자의 설치시 압력 강약에 영향을 받지 않고, 세트 스크류와 콘트롤 링의 고정을 견고하게 할 수 있으며 교체도 용이한 방법을 찾아내고자 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

KR 1020100013392 A KR 101147815 B1

본 발명에 따른 안전밸브 세트 스크류는 안전밸브의 유입노즐 상단 콘트롤 링의 고정을 견고하게 하여 안전밸브 내부의 기밀한 밀폐를 가져옴으로써 압력의 안정성을 기하고, 안전밸브 세트 스크류 내부의 탄성체를 이용하여 안전밸브 외부로 돌출된 부분을 최소화함으로써 작업자 안전을 기하며, 교체가 용이한 안전밸브 세트 스크류를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명에 따른 안전밸브 세트 스크류는, 안전밸브의 유입노즐 상부에 설치된 콘트롤 링의 회전 등 유동을 방지하는 원기둥 형상의 센터핀, 관 형상으로 이루어져 내주면은 상기 센터핀의 외부를 감싸고 안전밸브의 몸체와 세트 스크류 전체의 고정을 위해 외주면에 나사산을 가지는 스크류관, 센터핀의 안전밸브 외부로의 이탈을 방지하고 탄성압력의 지지대로써 상기 스크류관과 결합되는 헤드로 이루어지되, 상기 센터핀과 헤드의 사이에는 스프링 또는 고무로 이루어진 탄성체가 삽입되어 있어 센터핀을 유입노즐 콘트롤 링에 고정되도록 탄성압력을 주는 것을 특징으로 한다.

그리고 바람직하게는 상기 센터핀은 유입노즐 콘트롤 링과 접촉되는 끝단인 고정단이 상하로 일자형을 이루도록 되어있고, 센터핀의 외주면에서 상하 일자형 고정단의 좌우측으로부터 대칭을 이루며 점진적으로 고정단까지 두께가 감소하여 일(一)자 드라이버 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.

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본 발명에 따른 안전밸브 세트 스크류는 센터핀의 고정단이 일(一)자 드라이버형으로 구성되어, 안전밸브 유입노즐의 콘트롤 링과 면접촉을 통해 고정을 견고하게 함으로써 유동을 막아주고, 이에 따라 안전밸브의 설정압력 및 방출압력을 안정적으로 유지함으로써 안전밸브의 기능을 극대화 시키는 효과가 있다.

또한, 종래의 안전밸브 세트 스크류의 교체시 작업자가 견고한 고정을 위해 필요 이상의 가압을 함에 따라 마모 및 파손이 되던 것을, 본 발명의 내부에 구비한 탄성체의 탄성압력으로써 세트 스크류와 콘트롤 링의 견고한 고정을 보장하게 됨에 따라, 마모 및 파손의 손실을 최소화시키는 효과가 있다.

안전밸브 세트 스크류를 별개의 구성품으로 분해하고, 센터핀이 유입노즐의 콘트롤 링과 접촉하는 압력은 탄성체에 의해 보장하게 됨에 따라, 안전밸브 세트 스크류가 안전밸브 외부로 돌출되는 부분을 최소화하여 작업자 충돌과 같은 안전사고를 방지하고, 교체시 마모가 된 부분만을 교체 가능하게 되어 경제적 손실도 방지하는 효과가 있다.

도 1은 종래 안전밸브를 도시한 단면도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안전밸브를 도시한 단면도
도 3은 본 발명인 안전밸브 세트 스크류의 바람직한 실시예를 도시한 단면도

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 종래의 안전밸브를 도시한 단면도로써 핀 형상의 세트 스크류가 설치된 단면도이고, 도 2는 본 발명인 안전밸브 세트 스크류의 바람직한 실시예에 따른 안전밸브를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 안전밸브 세트 스크류를 도시하는 단면도이다.

본 발명에 따른 안전밸브 세트 스크류는 센터핀(120)의 고정단이 일(一)자 드라이버형으로 구성되어 안전밸브 유입노즐(20)과의 접촉을 점접촉에서 면접촉으로 개선함으로써 견고한 고정을 꾀하고, 탄성체(140)를 삽입하여 일정한 고정압력을 주도록 하며, 또한 일체형으로 구성된 세트 스크류를 개별 구성품으로 개선하여 교체가 용이하도록 구성된 발명이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명인 안전밸브 세트 스크류는 스크류관(100), 센터핀(120), 헤드(140) 및 탄성체(160)를 포함하여 이루어진다.

상기 스크류관(100)은 안전밸브 몸체(10)와 안전밸브 세트 스크류의 결합을 위한 것으로써, 외주면에는 나사산을 가지고 있어 안전밸브 몸체(10)에 형성된 나사산과 결합하여 안전밸브 몸체(10)를 관통하도록 설치되어 있다. 상기 스크류관(100)은 전장이 안전밸브 몸체(10)의 두께보다 길어 안전밸브와 결합시 안전밸브 몸체(10) 외부로 돌출되는 부분이 후술될 헤드(140)의 내주면과 결합되도록 구성되었다. 작업자는 안전밸브 세트 스크류의 설치시 상기 스크류관(100)을 안전밸브 몸체(10)에 결합함으로써 안전밸브 세트 스크류의 고정을 기할 수 있다.

상기 센터핀(120)은 안전밸브 유입노즐(20)의 유동을 방지하기 위해 고정하도록 접촉하여 압력을 가하는 부분으로써, 원기둥의 형상을 하고 있다. 상기 센터핀(120)의 일단은 유입노즐(20)과 직접적으로 접촉하는 고정단으로써, 유입노즐(20) 토출구에 형성된 콘트롤 링(30)의 요철에 압력을 가함으로써 유입노즐(20)의 유동을 방지한다. 종래의 안전밸브 세트 스크류는 고정단이 원뿔의 형상으로 되어있어, 상기 콘트롤 링(30)과 원뿔 첨단의 점접촉에 의해 고정을 하도록 되어 있어, 유입노즐(20)과의 고정이 견고하지 못하고 유동이 되는 문제점이 있었다. 이에, 본 발명은 상기 센터핀(120)의 고정단을 상하로 일(一)자형으로 구성하고, 상기 센터핀(120)의 외주면에서 상하 일자형 고정단의 좌우측으로부터 대칭을 이루며 점진적으로 고정단까지 두께가 감소하여 일(一)자 드라이버 형태를 갖도록 함으로써, 상기 콘트롤 링(30)과의 접촉시, 수직으로는 콘트롤 링(30) 요철의 요입부와 상하로 면접촉을 하고, 수평으로는 요철의 돌출부와 일(一)자 드라이버 형태의 옆면과의 면접촉을 하도록 구성되었다. 이로써, 상기 센터핀(120)과 유입노즐(20) 콘트롤 링(30)의 결합이 더욱 견고하게 되어 유입노즐(20)의 유동을 최소화하여, 유체의 유출을 막아 안전밸브의 내부 압력의 안정성을 가져와 안전밸브의 성능을 향상시킨다.

상기 헤드(140)는 한쪽 끝이 막힌 형태의 육각형 너트 형상을 가지고 있어, 내주면은 상기 스크류관(100)이 안전밸브 몸체(10) 외부로 돌출되는 부분의 외주면과 나사산에 의해 결합하도록 되어 있어 안전밸브 몸체(10)를 관통하는 상기 스크류관(100)의 안전밸브 외부측을 밀폐하도록 되어 있다. 상기 헤드(140)는 상기 스크류관(100) 내에 설치되는 구성요소의 안전밸브 외부로의 이탈을 방지하고, 상기 센터핀(120)의 고정단으로 가하는 압력의 반대쪽에서 지지하는 기능을 함으로써 안전밸브 유입노즐(20)과의 고정압력을 유지시켜줌과 함께, 안전밸브 세트 스크류의 길이가 가변되도록 할 수 있다.

상기 탄성체(160)는 스프링 또는 고무로 되어 있는 것으로써, 상기 센터핀(120)의 자유단과 상기 헤드(140)의 사이에 설치되어 있다. 종래의 안전밸브 세트 스크류는 길이가 고정된 핀으로 형성됨으로써 설치시 유입노즐(20) 고정을 위한 적절한 고정압력을 작업자의 숙련도에 의지하게 되어, 필요 이상의 압력이 가해져서 세트 스크류가 마모 또는 파손이 일어나거나, 부족한 압력이 가해져서 고정이 견고하지 못하여 유입노즐(20)이 유동되는 문제점이 있었다. 이에, 본 발명은 안전밸브 세트 스크류의 길이가 가변되도록 분해 구성하고, 상기 탄성체(160)의 탄성압력에 의해 상기 센터핀(120)을 고정단으로 가압함으로써 상기 센터핀(120)과 유입노즐(20)의 고정압력을 일정하게 유지할 수 있도록 하였다. 따라서, 안전밸브 세트 스크류의 설치시 작업자의 숙련도에 관계없이 안전밸브 세트 스크류와 유입노즐(20)간의 고정압력을 설정할 수 있게 되었다. 또한, 안전밸브 세트 스크류의 길이가 가변되어 안전밸브 몸체(10)의 외부로 돌출되는 부분이 최소화됨으로써 작업자의 충돌 가능성 감소와 함께 안전밸브 외관의 미감이 개선되는 효과도 있다.

종래의 세트 스크류가 일체형으로 구성되어 있어 마모 또는 파손시 전체를 교체해야 하고, 또한 사이즈가 다양한 안전밸브에 따라 그 종류를 다양하게 구비해야 하는 반면에, 상기에 설명된 바와 같이 본 발명인 안전밸브 세트 스크류는 스크류관(100), 센터핀(120), 헤드(140)로 개별 구성되고 탄성체(160)를 삽입한 것으로써, 마모 또는 파손된 구성요소만을 교체하여 상실된 기능을 복원할 수 있고, 다양한 사이즈의 안전밸브에도 용이하게 적용할 수 있어, 경제적인 손실을 방지할 수 있다.

상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예 뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.

10: 안전밸브 몸체
20: 유입노즐
30: 콘트롤 링
40: 세트 스크류
100: 스크류관
120: 센터핀
140: 헤드
160: 탄성체

Claims (4)

1. 관 형상으로써 안전밸브 몸체를 관통하여 나사식으로 설치된 스크류관;
   원기둥 형상으로써 상기 스크류관의 내주면에 인입되어 일단은 안전밸브 유입노즐과 접촉하는 고정단이고, 타단은 자유단으로 이루어진 센터핀 및;
   상기 스크류관의 안전밸브 외부로 돌출되는 일단에 결합되는 헤드로 구성되되,
   상기 센터핀의 자유단과 상기 헤드 사이에 설치되어 상기 센터핀의 고정단으로 탄성압력을 주는 탄성체가 삽입되는 것을 특징으로 하는 안전밸브 세트 스크류.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 센터핀은 상기 안전밸브 유입노즐과 접촉하는 끝단이 상하 일자형으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 안전밸브 세트 스크류.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 센터핀은 상하 일자형 끝단의 좌우측에 위치한 외주면으로부터 좌우 대칭을 이루며 점진적으로 끝단까지 두께가 감소하여 일자 드라이버의 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 안전밸브 세트 스크류.
4. 삭제

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