KR101991713B1 - 탄성체 밀폐형 안전밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탱크나 배관 내부에 부식성이 강한 초산과 같은 산(acid) 종류의 액체에 부식이 없는 소재로 안전밸브의 각 구성부재를 제공함과 아울러 금속으로 구성된 바디와 탄성체의 부식도 신축되는 디스크와 조절부재 사이에 탄성체를 밀폐상태로 설치하고, 바디의 유입구 표면에 합성수지 코팅층을 형성하는 구성을 통해서 부식 염려를 완벽하게 차단되도록 하여, 안전밸브의 수명을 장구히 하고, 액체의 재사용이 가능하게 하며, 밸브 작동성을 개선하여 고정밀의 작동이 제공될 수 있도록 한 탄성체 밀폐형 안전밸브를 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 바디의 내측 상단으로 탄성체에 의해 가압되는 디스크가 면접되는 밸브시트를 형성한 안전밸브를 구성함에 있어서; 상기 바디의 하측 유입구 표면에 형성된 합성수지 코팅층과; 상기 바디의 내측 상단에 안치된 밸브시트를 가압하는 홀더 및 홀더를 가압하도록 바디에 나사 결합한 링커버와; 상기 탄성체의 상측과 하측에 위치하여 탄성체를 밀폐하도록 홀더에 나사 결합한 조절부재 및 조절부재의 하단에 상단이 결합되며, 하측이 밸브시트와 면접되는 디스크를 포함하며; 상기 밸브시트와, 홀더와, 링커버와, 조절부재 및 디스크는 산에 부식이 없는 합성수지로 구성한 것이다.

Description

탄성체 밀폐형 안전밸브{Elastic body sealed type Safety valve}

본 발명은 압력이 제공되는 탱크나 배관 등에 설치하여 상승된 압력을 배출할 수 있도록 하는 탄성체 밀폐형 안전밸브에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 탱크나 배관 내부에 부식성이 강한 초산과 같은 산(acid) 종류의 액체에 부식이 없는 소재로 안전밸브의 각 구성부재를 제공함과 아울러 금속으로 구성된 바디와 탄성체의 부식도 신축되는 디스크와 조절부재 사이에 탄성체를 밀폐상태로 설치하고, 바디의 유입구 표면에 합성수지 코팅층을 형성하는 구성을 통해서 부식 염려를 완벽하게 차단되도록 하여, 안전밸브의 수명을 장구히 하고, 액체의 재사용이 가능하게 하며, 밸브 작동성을 개선하여 고정밀의 작동이 제공될 수 있도록 한 탄성체 밀폐형 안전밸브를 제공코자 하는 것이다.

일반적으로 액체나 기체를 저장하는 탱크나 배관 등에는 내부 압력상승에 따른 폭발에 대비하여 안전계수를 고려하여 설계된다. 그리고 이러한 압력탱크나 배관에는 비정상적으로 내부압력이 급상승되는 경우에 대비하여 자동적으로 감압이 이루어지도록 하는 안전밸브가 설치된다. 상기 안전밸브의 일반적 동작에는 탄성체인 스프링을 이용하여 규정된 이상의 압력이 발생 시 디스크가 밸브시트로부터 떨어져 압력이 해소되도록 구성된다.

한편, 탱크나 배관 내부에 부식성이 강한 초산과 같은 산(acid) 종류의 액체가 저장되는 경우에 적합한 안전밸브의 경우 구성부재의 부식이 발생하게 되는 것으로 많은 연구가 이루어지고 있다.

대표적인 예로는 대한민국 등록특허공보(B1)10-0781671호(2007.12.03.)의 안전밸브가 제공되고 있으며, 그 구성은 바디의 내측 상단부에 스프링에 의해 지지된 디스크가 상기 바디 내부에 형성되는 밸브시트와 맞닿게 되며, 상기 바디의 상부로부터 결합되는 하우징의 상면은 개구되어 압력상승시 상기 디스크가 상승되어 압력이 해소되게 하는 안전밸브에 있어서, 상기 하우징의 상면에 형성된 개구부의 하단부는 내부와 연결되게 경사진 테이퍼부를 갖추고, 상기 바디의 외면과 이격되어 공기가 이동되는 하우징 내부의 유동면에는 상기 개구부를 향하여 나선홈이 파여져 신속한 압력해소가 이루어지도록 하며, 상기 디스크는, 스테인리스 스틸로 이루어진 것이되, 상기 밸브시트와 접촉되는 저면부에는 테프론 재질의 강화디스크가 더 결합되고, 상기 강화디스크는 디스크에 대해 교체가 가능토록 탈부착되는 구성을 제안하고 있다.

그러나 상기한 안전밸브의 경우 스프링이 액체에 노출되는 구성으로 스프링 부식에 이해 액체의 재사용이 어려워지는 문제점이 있고, 테프론 재질의 강화디스크가 바디의 외부로 노출된 상태에서 조립되므로 조립과정에서 작업자가 조립시 볼트의 조임 정도에 따라 변형 우려가 있고, 그로 인한 조립불량의 염려도 있었다.

KR 100781671 B1 2007.12.03.

이에 본 발명자는 상기한 종래 안전밸브가 갖는 문제점 즉, 산성 액체에 노출되어 탄성체가 부식됨으로 해서 액체 재사용이 어려워지는 점과, 부식으로 인한 오작동에 따른 문제점, 그리고 바디에서 노출되도록 결합되어 있는 테프론 시트로 인해 조립시 불량이 발생하는 문제점 등을 동시에 해결코자 본 발명을 연구 개발한 것이다.

즉, 본 발명에서는 탄성체를 신축되는 디스크와 조절부재 사이에 밀폐상태로 설치하여 산성 액체로부터 안전하게 보호되도록 하고, 금속으로 구성된 바디의 유입구 표면에 합성수지 코팅층을 형성하는 방법을 통해서 구성부재 중, 금속으로 이루어지는 바디 및 탄성체의 부식을 완벽히 보호할 수 있도록 함으로 해서 액체의 재사용, 오작동 문제 해결과 조립 불량을 현저히 줄일 수 있는 탄성체 밀폐형 안전밸브)를 제공함에 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

과제 해결 수단으로 본 발명에서는 바디의 내측 상단으로 탄성체에 의해 가압되는 디스크가 면접되는 밸브시트를 형성한 안전밸브를 구성함에 있어서; 상기 바디의 하측 유입구 표면에 형성된 합성수지 코팅층과; 상기 바디의 내측 상단에 안치된 밸브시트를 가압하는 홀더 및 홀더를 가압하도록 바디에 나사 결합한 링커버와; 상기 탄성체의 상측과 하측에 위치하여 탄성체를 밀폐하도록 홀더에 나사 결합한 조절부재 및 조절부재의 하단에 상단이 결합되며, 하측이 밸브시트와 면접되는 디스크를 포함하며; 상기 밸브시트와, 홀더와, 링커버와, 조절부재 및 디스크는 산에 부식이 없는 합성수지로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서는 상기 바디와 홀더 및 조절부재를 관통하는 공기배출관을 더 형성하여 디스크가 조절부재 쪽으로 상승할 때 발생하는 압축공기를 외부로 배출할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서는 상기 조절부재에 탄성체를 가압하는 조절나사를 더 결합한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 바디의 상측으로는 상부플랜지를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제공하는 탄성체 밀폐형 안전밸브를 사용하는 경우 하기와 같은 효과를 제공할 수 있다.

바디와 탄성체 외의 구성부재가 산성 액체에 부식이 없는 합성수지로 구성되어 있으며, 특히 탄성체가 밀폐되어 액체와의 접촉이 없으므로 액체 재사용이 가능하다.

부식 염려가 없으므로 안전밸브의 사용수명을 장구히 할 수 있다.

종래와 같이 바디의 하측에 테프론 구성의 유입구 결합시 유입구에 일체 형성된 밸브시트가 플랜지 외부로 노출되나, 본 발명은 유입구에 합성수지 코팅층을 형성한 구성으로 조립 불량을 현저히 줄일 수 있으며, 현장 보수가 가능하다.

밸브시트가 홀더에 의해 가압된 구성이므로 바디 탈착하지 않아도 밸브시트 및 디스크를 현장에서 쉽게 유지 보수할 수 있다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 탄성체 밀폐형 안전밸브의 바람직한 일 실시례를 보인 외형 사시도
도 2는 본 발명에서 제공하는 탄성체 밀폐형 안전밸브의 분해 사시도
도 3은 본 발명에서 제공하는 탄성체 밀폐형 안전밸브의 조립 전 상태 단면도
도 4는 본 발명에서 제공하는 탄성체 밀폐형 안전밸브의 조립상태 단면도로 안전밸브가 닫힌 상태도
도 5는 본 발명에서 제공하는 탄성체 밀폐형 안전밸브의 조립상태 단면도로 안전밸브가 열린 상태도
도 6은 본 발명에서 제공하는 탄성체 밀폐형 안전밸브의 조립상태 단면도로 공기배출관이 구비된 상태도
도 7은 본 발명에서 제공하는 바디의 다른 예를 보인 단면도
도 8은 본 발명에서 제공하는 조절부재의 다른 예를 보인 단면도

이하 본 발명에서 제공하는 탄성체 밀폐형 안전밸브의 바람직한 실시례를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 탄성체 밀폐형 안전밸브의 바람직한 일 실시례를 보인 외형 사시도를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명에서 제공하는 탄성체 밀폐형 안전밸브의 분해 사시도, 도 3은 본 발명에서 제공하는 탄성체 밀폐형 안전밸브의 조립 전 상태 단면도, 도 4, 도 5는 본 발명에서 제공하는 탄성체 밀폐형 안전밸브의 조립상태 단면도로 안전밸브가 닫힌 상태도 및 안전밸브가 열린 상태도를 각각 도시한 것이다.

본 발명에서 제공하는 탄성체 밀폐형 안전밸브(1)는 도시된 바와 같이 하측으로 하부플랜지(21)가 형성되며, 홀더 내입공(22)이 상향 개구되도록 형성되며, 홀더 내입공(22)에서 하부플랜지(21) 쪽으로 유입구(23)가 형성된 단면이 마치 컵과 같은 구성으로 바디(2)를 형성한다. 이때 유입구(23)의 표면에는 합성수지 코팅층(24)이 형성되어 산성의 액체로부터 바디(2)가 부식되는 것을 보호할 수 있도록 하며, 합성수지 코팅층(24)은 유입구(23)는 물론이고, 하부프랜지(21) 및 밸브시트(3)가 안치되는 시트안치홈(25) 까지 함께 형성할 수 있도록 하고 합성수지 중 테프론 등으로 제작함이 바람직하다. 또한 바디(2)의 상측으로는 도 7에 도시된 바와 같이 상부플랜지(26)가 형성될 수 있다.

홀더 내입공(22)의 바닥에는 밸브시트(3)를 안치할 수 있도록 시트안치홈(25)이 형성되며, 또한 패킹홈(27)을 환형으로 형성하고 이에 제1패킹(4)을 내입시켜 바디(2)와 밸브시트(3) 사이의 수밀이 제공될 수 있도록 한다.

상기 밸브시트(3)는 홀더 내입공(22)에 끼워지는 홀더(5)에 의해 가압되며, 홀더(5)는 바디(2)의 상단에 나사 결합되는 링 커버(6)에 의해 밸브시트(3)를 가압하도록 구성되며, 홀더(5)와 링 커버(6) 사이에는 제2패킹(7)을 개재하여 수밀성을 제공되도록 한다. 이때 홀더(5)는 내부가 비어 있고 상하측이 개구된 구성으로 이루어져 액체가 이동할 수 있도록 한다.

상기 밸브시트(3)의 외주연과, 밸브시트(3)의 외부연을 감싼 상태로 가압하는 홀더(5) 사이에는 제3패킹(8)을 개재하여 두 부재의 결합부분을 통해서 바디(2) 쪽으로의 수밀성을 제공할 수 있도록 한다.

한편 홀더(5)의 상부 내측으로는 조절부재(9)를 결합하도록 축소된 결합부(51)가 형성되며, 결합부(51)의 중앙에는 조절부재(9)의 상단에 형성된 나사부분의 조립을 위한 나사구멍(52)이 형성되며, 나사구멍(52)의 외주연에는 적어도 1개소 이상의 액체이송구멍(53)이 방사상으로 형성된다.

그리고 상기 나사구멍(52)에는 조절부재(9)의 상단에 형성한 나사부분을 나사결합하고, 밸브시트(3)의 상측으로는 디스크(10)를 배치하며, 조절부재(9)와 디스크(10) 사이에는 탄성체(11)를 배치하여 디스크(10)를 밸브시트(3) 쪽으로 가압되도록 하여 디스크(10)와 밸브시트(3)로 액체 이송을 차단하고, 액체 압력이 탄성체(11)의 가압력 보다 높을 때 밸브시트(3)에서 디스크(10)가 이격되면서 압력을 배출할 수 있도록 한다. 상기 탄성체(11)는 코일스프링일 수 있다.

이때 본 발명에서는 조절부재(9)의 하측부분의 바깥쪽으로 디스크(10)의 상측부분이 감싼 상태로 결합되어 신축되는 구성을 제공하며, 제4패킹(12)에 의해 탄성체(11)가 위치하는 조절부재(9)와 디스크(10) 사이의 밀폐된 공간으로 액체가 유입되는 것을 차단하여 수밀성을 제공할 수 있도록 한다. 제4패킹(12)이 결합되는 홈은 조절부재(9) 또는 디스크(10)에 형성될 수 있으며, 본 발명에서는 디스크(10)에 형성된 예로 도시되어 있다.

또한 홀드(5)의 하측으로는 밸브시트(3)를 가압할 수 있는 가압돌테(54)를 형성하여 밸브시트(3)이 상부에 밀착될 수 있도록 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 바디(2)의 내측 상단으로 탄성체(11)에 의해 가압되는 디스크(10)가 면접되는 밸브시트(3)를 형성한 안전밸브(1)를 제공하는 것으로, 내구성 등을 고려할 때 바디(2)와 탄성체(11)는 반드시 금속으로 제작되며, 밸브시트(3), 디스크(10), 홀더(5), 링 커버(6), 조절부재(9)의 경우 산성의 액체에도 부식의 염려가 없는 재질로 구성하여 산성의 액체가 본 발명에서 제공하는 안전밸브(1)를 통과하더라도 바디(2) 및 탄성체(11)의 부식을 방지할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명은 상기와 같이 디스크(10)가 조절부재(9)의 외부를 감싼 상태로 신축되는 동작이 이루어질 때 디스크(10)와 조절부재(9)의 결합부분이 제4패킹(12)를 매개로 수밀상태를 유지하게 되므로, 내부의 밀폐된 공간에서 공기가 압축되는 현상이 발생하여 탄성체(11)의 탄성력을 저감시키는 문제점이 발생할 수 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단을 더 포함하고 있다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이 공기배출관(13)을 부가하면 된다.

공기배출관(13)의 결합은 조절부재(9)와 홀더(5) 및 바디(2)에 공기배출관(13) 결합공을 천공하고, 이에 공기배출관(13)을 수밀 가능한 구성으로 조립도록 한다. 또한, 상기 공기배출관(13)은 굴절성이 제공되면서 산에 변형이 없는 소재로 구성하여 조절부재(9)로 탄성체(11)의 탄성력을 미세 조절하더라도 파손 혹은 전단되는 등의 문제점이 없도록 한다.

또한, 본 발명은 공기배출관(13)이 조절부재(9)의 과도한 회전에 따라 파손되는 문제점을 해결하기 위해 도 8에 도시된 바와 같이 조절부재(9)에 나사 결합되어 탄성체(11)만 가압할 수 있는 조절나사(91)를 더 구비토록 한다.

도 8과 같이 조절나사(91)를 구비할 경우 조절부재(9)에 공기배출관(13)이 결합된 상태에서도 공기배출관(13)의 파손 염려 없이 조절나사(91)(91)를 풀고 조이는 방법으로 탄성체(11)의 가압력을 미세 조절할 수 있는 기능성을 제공하게 되는 것이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 탄성체 밀폐형 안전밸브(1)의 조립을 살펴보면, 먼저 바디(2)에 상향 개구되도록 형성되어 있는 홀더 내입공(22)을 통해서 밸브시트(3)를 내입하여 시트안치홈(25)에 안치하고, 디스크(10)를 시트 위에 위치할 수 있도록 한다.

시트안치홈(25)에 밸브시트(3)를 안치한 후 홀더(5)를 결합하여 홀더(5)가 밸브시트(3)위에 위치되도록 한 상태에서 링 커버(6)를 바디(2)에 나사 결합하여 홀더(5)가 밸브시트(3)를 가압한 상태로 고정되게 한다.

다음으로 홀더(5)에 형성되어 있는 결합부(51)의 중앙으로 탄성체(11)를 내입하여 디스크(10)에 올리고, 결합부(51)에 조절나사(91)를 결합하여 조절부재(9)의 하단이 디스크(10)의 상단에 슬라이드 되도록 한다.

한편, 상기 조절부재(9)와 홀더(5) 및 바디(2)에 공기배출관(13)을 설치하거나, 조절부재(9)에 조절나사(91)를 조립할 더 조립할 수 있다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면 바디(2)와 탄성체(11) 외의 구성부재가 산성 액체에 부식이 없는 합성수지인 테프론 등으로 구성되어 있으며, 특히 탄성체(11)가 밀폐되어 액체와의 접촉이 없으므로 액체 재사용이 가능하고, 안전밸브의 사용수명을 장구히 할 수 있으며, 조립 불량을 현저히 줄일 수 있고 현장 보수가 가능한 등의 여러 효과를 기대할 수 있는 것이다.

도면 중 미설명 부호 14는 탄성체(11)과 조절부재 사이에 위치하는 받침대를 도시한 것이다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시례에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시례에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1:탄성체 밀폐형 안전밸브 2:바디
21:하부플랜지 22:홀더 내입공
23:유입구 24:합성수지 코팅층
25:시트안치홈 26:상부플랜지
27:패킹홈 3:밸브시트
4:제1패킹 5:홀더
51:결합부 52:나사구멍
53:액체이송구멍 54:가압돌테
6:링 커버 7:제2패킹
8:제3패킹 9:조절부재
91:조절나사 10:디스크
11:탄성체 12:제4패킹
13:공기배출관

Claims (4)

1. 바디(2)의 내측 상단으로 탄성체(11)에 의해 가압되는 디스크(10)가 면접되는 밸브시트(3)를 형성한 안전밸브를 구성함에 있어서;
   상기 바디(2)의 하측 유입구(23) 표면에 형성된 합성수지 코팅층(24)과;
   상기 바디(2)의 내측 상단에 안치된 밸브시트(3)를 가압하는 홀더(5) 및 홀더(5)를 가압하도록 바디(2)에 나사 결합한 링 커버(6)와;
   상기 탄성체(11)의 상측과 하측에 위치하여 탄성체(11)를 밀폐하도록 홀더(5)에 나사 결합한 조절부재(9) 및 조절부재(9)의 하단에 상단이 결합되며, 하측이 밸브시트(3)와 면접되는 디스크(10)를 포함하며;
   상기 밸브시트(3)와, 홀더(5)와, 링 커버(6)와, 조절부재(9) 및 디스크(10)는 산에 부식이 없는 합성수지 재질로 구성하되;
   상기 탄성체(11)의 상측과 하측에 위치하는 조절부재(9)와 디스크(10)는, 제4패킹(12)을 매개로 수밀되게 조절부재(9)의 하단 외부를 디스크(10)의 상단 내부가 감싼 상태로 신축되는 동작이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 탄성체 밀폐형 안전밸브.
   
2. 청구항 1에 있어서;
   상기 바디(2)와 홀더(5) 및 조절부재(9)를 관통하는 공기배출관(13)을 더 형성하여 디스크(10)가 조절부재(9) 쪽으로 상승할 때 발생하는 압축공기를 외부로 배출할 수 있도록 하되;
   상기 공기배출관(13)은 굴절성이 제공되도록 구성하며;
   상기 조절부재(9)에는, 탄성체(11)을 가압하는 조절나사(91)를 더 결합한 것을 특징으로 하는 탄성체 밀폐형 안전밸브.
   
3. 삭제
4. 청구항 1 내지 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서;
   상기 바디(2)의 상측으로는 상부플랜지(26)를 구비한 것을 특징으로 하는 탄성체 밀폐형 안전밸브.

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