KR102050044B1 - 고압밸브용 풀림방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 니플을 유지하는 그랜드를 록그랜드를 이용하여 이중으로 단속하여 외부 충격과 진동에 의하여 쉽게 풀려지는 것을 방지하여 유체의 흐름을 안정적으로 유지하면서 유체 누출로 야기될 수 있는 안전사고의 우려를 배제할 수 있도록 한 것으로서;
고압밸브의 밸브바디에 유체를 공급받기 위한 유입구와 유입된 유체를 내보내기 위한 배출구와; 상기 유입구와 배출구 사이에 형성하는 연통홀과; 상기 유입구와 배출구에 관체접속을 위한 니플이 칼라를 개재하여 그랜드로 결합되고; 상기 유입구와 배출구의 내측에 형성하는 암접속부와; 상기 니플의 선측에 형성하여 암접속부와 선형접속하는 수접속부와; 상기 그랜드에는 유입구 또는 배출구에 형성되는 암나사와 나사 결합할 수 있도록 수나사를 형성하고 나사결합시 도구사용을 위한 헤드를 형성한 그랜드바디를 포함하고;
상기 그랜드의 외측에는 유입구 또는 배출구와 나사결합되어 그랜드를 유입구 또는 배출구 방향으로 지속적으로 가압하여 그랜드의 풀림을 방지하기 위한 록그랜드를 더 포함하는 것이 특징이다.

Description

고압밸브용 풀림방지장치{LOOSENING PREVENTION DEVICE FOR HIGH PRESSURE VALVE}

본 발명은 고압밸브용 풀림방지장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 고압밸브의 유입구과 배출구에 결합되는 니플을 단속하는 그랜드가 외부 충격이나 진동에 의하여 풀려 리크가 발생하는 우려를 배제할 수 있도록 한 풀림방지장치의 제공에 관한 것이다.

유체를 통과시키거나 막거나, 제어하기 위하여 통로를 개폐할 수 있는 가동 기구를 가지는 기계나 시스템에 있어 밸브(Valve)는 필수적인 구성요소이며, 이러한 밸브는 유체의 흐름과 제어하는 방식에 따라 그 종류나 형태가 매우 다양함은 주지의 사실이다.

기술과 산업이 발전하고 점점 정밀화되어 감에 따라 사용하거나 제어해야 할 유체의 종류가 다양해짐은 물론, 고온 고압 등 고에너지의 유체제어가 산업의 안전과 더불어 고도로 요구되고 있는 실정이며 이에 따라 밸브의 중요성이 날로 부각되고 있다.

아울러 밸브(Valve) 자체의 구조도 점점 발전하여 밸브를 통과하는 유체의 종류나 압력의 높고 낮음에 적극적으로 대응하여 밸브의 내부구조를 개선하여 정밀하면서도 미세하게 유체를 제어할 수 있도록 하면서 높은 압력(700bar 이상)에 의하여 통과하는 유체가 누출되는 것을 차단할 수 있는 구조적인 특성을 가지도록 구성되고 있다.

종래 기술이 적용되는 고압밸브를 도 6은 통하여 살펴보면, 다양한 형상의 밸브바디(1)에 형성되는 유입구(2)와 배출구(3)의 내측단에 경사지게 형성되는 암접속부(4)에 유체통로(5)를 가지고 선단에 암접속부(4)와 둘레방향으로 선접촉할 수 있도록 암접속부(4)와 동일 또는 유사한 형상의 수접속부(6)를 가지는 니플(7)을 결합한다.

상기 니플(7)은 칼라(8)를 개재한 후 유입구(2) 및 배출구(3)와 나사 결합되는 그랜드(9)에 의하여 견고하게 결합상태를 유지할 수 있도록 구성되며, 그랜드(9)에는 도구를 사용하여 결합력을 증시키킬 수 있도록 헤드(10)를 가지는 구성으로 이루어져 있다.

(문헌 1) 실용신안등록 제 20 - 0166650 - 0000 호 (문헌 2) 실용신안등록 제 20 - 0464255 - 0000 호 (문헌 3) 특허 제 10 - 1266301 - 0000 호

없슴.

상기와 같은 종래의 고압밸브에 형성되는 유입구와 배출구에 관체연결을 위하여 접속시키는 니플을 고정시키는 것은 유입구 및 배출구와 나사 결합되는 그랜드에 의하여 이루어지게 되는 데, 상기 그랜드가 외부로부터 충격이나 진동을 전달받았을 때 풀리게 되는 현상에 대응하지 못하기 때문에 니플이 밸브와 견고한 접속상태를 지속적으로 유지하는 것이 현실적으로 어렵게 되는 문제점이 발생하게 된다.

이는, 유체의 종류나 압력상태에 따라 밸브바디에 그랜드를 나사결합할 때 수학적으로 계산된 토크에 맞게 체결력을 발휘하여 결합하게 되므로 결합을 위한 피팅(Fitting)은 가능하게 되므로, 이러한 상태에서 외부로부터 충격이나 진동이 전달되지 않고 유체가 유통하는 과정에서 충격과 진동이 발생하지 않을 경우에는 니플이 본래의 목적한 접속상태를 유지하게 되므로 풀림현상이 없고 기밀을 유지하는 것이 가능하게 된다.

그러나, 산언현장에서 사용되는 밸브의 특성상 의도치 않게 외부에서 충격과 진동이 전도될 수 있는 것은 물론, 유체가 유통하는 과정에서도 충격과 진동이 발생할 수 있으며, 이러한 외압에 의하여 그랜드가 결합된 결합력을 흐트러지게 할 수 있는 힘에 그랜드로 전달될 경우에는 피팅상태의 한계가 풀어지게 되고 결국에는 빈번한 외압에 의하여 그랜드가 쉽게 풀려 정상적인 접속상태 또는 기밀을 유지하지 못하게 되는 현상이 발생한다.

이와 같이 관체연결을 위한 니플과 밸브바디의 접속상태를 안정된 상태를 지속하지 못하게 될 경우에는 유체의 누출로 인하여 화학적인 오염의 유발 휘발성 유증기의 폭발 등으로 인한 안전사고의 우려로부터 자유롭지 못한 것은 물론, 유체의 흐름을 원활하게 하지 못하게 되므로 이로 인하여 않은 피해가 발생하는 등 여러 문제점이 대두되고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 고압밸브의 밸브바디에 유체를 공급받기 위한 유입구와 유입된 유체를 내보내기 위한 배출구와; 상기 유입구와 배출구 사이에 형성하는 연통홀과; 상기 유입구와 배출구에 관체접속을 위한 니플이 칼라를 개재하여 그랜드로 결합되고; 상기 유입구와 배출구의 내측에 형성하는 암접속부와; 상기 니플의 선측에 형성하여 암접속부와 선형접속하는 수접속부와; 상기 그랜드에는 유입구 또는 배출구에 형성되는 암나사와 나사 결합할 수 있도록 수나사를 형성하고 나사결합시 도구사용을 위한 헤드를 형성한 그랜드바디를 포함하고;

상기 그랜드의 외측에는 유입구 또는 배출구와 나사결합되어 그랜드를 유입구 또는 배출구 방향으로 지속적으로 가압하여 그랜드의 풀림을 방지하기 위한 록그랜드를 더 포함하여;

니플을 유지하는 그랜드를 록그랜드를 이용하여 이중으로 단속하여 외부 충격과 진동에 의하여 쉽게 풀려지는 것을 방지하여 유체의 흐름을 안정적으로 유지하면서 유체 누출로 야기될 수 있는 안전사고의 우려를 배제할 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 밸브바디에 니플을 접속시키도록 밸브바디와 나사결합되는 그랜드를 한번 더 견고하게 고정하여 외부로부터 충격이나 진동이 전달되거나 또는 유체의 흐름에 의한 외력이 전달되더라도 결합된 상태가 풀리는 것을 방지할 수 있도록 함으로서 밸브와 니플 사이의 기밀로 인한 안전사고의 우려를 배제할 수 있는 효과를 가진다.

밸브와 니플을 안정된 상태로 지속적으로 유지하면서 니플을 유지하고 있는 그랜드의 풀림을 방지하여 밸브를 통하여 유체의 제어를 용이하게 할 수 있는 것은 물론 밸브 전체의 품질과 내구성을 높이고 유지보수와 관리의 용이성을 제공할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

도 1은 본 발명의 기술인 풀림방지장치가 적용된 고압밸브를 도시한 분해 상태의 사시도.
도 2는 본 발명의 기술인 풀림방지장치가 적용된 고압밸브를 도시한 전체 사시도.
도 3은 본 발명의 기술인 풀림방지장치가 적용된 고압밸브를 도시한 파절상태 구성도.
도 4는 본 발명인 풀림방지장치가 적용된 고압밸브를 도시한 단면상태의 구성도.
도 5는 본 발명의 기술이 적용된 고압밸브용 풀림방지장치를 발췌하여 도시한 단면 구성도.
도 6은 종래 기술이 적용된 고압밸브의 구성을 예시적으로 도시한 단면 구성도.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술인 풀림방지장치가 적용된 고압밸브를 도시한 분해 상태의 사시도, 도 2는 본 발명의 기술인 풀림방지장치가 적용된 고압밸브를 도시한 전체 사시도, 도 3은 본 발명의 기술인 풀림방지장치가 적용된 고압밸브를 도시한 파절상태 구성도, 도 4는 본 발명인 풀림방지장치가 적용된 고압밸브를 도시한 단면상태의 구성도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 고압밸브용 풀림방지장치를 발췌하여 도시한 단면 구성도로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 고압밸브용 풀림방지장치(100)는, 다양한 형상과 모양으로 구비되는 고압밸브(101)의 밸브바디(102)에 유체를 공급받기 위한 유입구(103)와 유입된 유체를 내보내기 위한 배출구(104)를 가지는 형태이며, 유입구(103)와 배출구(104) 사이에는 연통홀(105)이 형성된다.

상기 유입구(103)와 배출구(104)에는 관체접속을 위한 니플(106)이 칼라(107)를 개재하여 그랜드(108)로 결합되는 구성이며, 유입구(103)와 배출구(104)의 내측에는 암접속부(109)가 형성되고 니플(106)의 선측에는 수접속부(110)가 형성된다.

상기 암접속부(109)와 수접속부(110)는 서로 밀착되었을 때 전체면이 면접촉되지 않고 원형태로 선접촉을 통하여 기밀성을 높일 수 있도록 하는 데, 압접속부(109)의 접속각과 수접속부(110)의 접속각을 서로 달리하는데, 암접속부(109)가 수접속부(110)보다 큰 접속각을 가지도록 한다.

상기 수접속부(110)의 선단의 직경(D)은 암접속부(109)의 내측직경(D1)보다 크게 형성하여 수접속부(110)가 암접속부(109)의 사면(111) 어느 한 부분과 원형태의 선접촉을 통하여 기밀을 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 니플(106)의 선측과 나사결합되는 칼라(107)를 수용하여 유입구(103)와 배출구(104)에 형성되는 암나사(113)와 나사 결합할 수 있도록 수나사(114)를 형성한 그랜드(108)의 그랜드바디(115) 후방에는 도구 사용을 위한 헤드(116)를 형성한다.

상기 그랜드(108)의 외측(후방)에는 유입구(103) 또는 배출구(104)와 나사결합되는 록그랜드(120)를 더 구비하여 그랜드(108)를 유입구(103) 또는 배출구(104) 방향으로 지속적으로 가압하여 그랜드(108)의 풀림을 방지할 수 있도록 한다.

상기 록그랜드(120)의 축중심방향에는 그랜드(108)의 헤드(116)가 통과할 수 있는 헤드홀(121)을 형성하고, 상기 록그랜드(120)의 선측 내경부에는 그랜드바디(115)와 헤드(116) 사이에는 후향 경사진 형태의 수가압면(122)과 밀착될 수 있도록 동일형상의 암가압면(123)을 형성하여 록그랜드(120)의 조임에 의하여 그랜드(108)가 지속적으로 가압될 수 있도록 한다.

상기 수가압면(122)과 암가압면(123)을 본 발명에서는 후향 경사진 형태로 설명하고 있으나, 다른 예로서는 그랜드바디(115)에 ￢형상과 같은 걸림돌부를 형성하고 록그랜드(120)에는 걸림돌부와 치합될 수 있는 걸림턱을 형성하는 형태 등 본 발명에서 예시하지 않은 다양한 형태로 실시할 수 있음은 당연할 것이다.

상기 록그랜드(120)의 선측외경에는 유입구(103) 또는 배출구(104)의 암나사(113)와 나사결합할 수 있도록 가압나사(124)를 형성하고, 상기 가압나사(124)의 후방에는 도구를 이용하여 견고하게 조일 수 있도록 가압헤드(125)를 형성한다.

상기 그랜드(108) 외측에 형성되는 수나사(114)의 길이(L)는 유입구(103) 또는 배출구(104)에 형성되는 암나사(113)의 길이(L1)보다 짧은 길이를 가지도록 하여 록그랜드(120)에 형성되는 가압나사(124)가 그랜드(108) 후방에서 유입구(103) 또는 배출구(104)의 암나사(113)에 결합되어 가압할 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 고압밸브용 풀림방지장치(100)의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

고압밸브(101)의 밸브바디(102)에 형성되는 유입구(103)와 배출구(104)에 관체 연결을 위한 니플(106)을 결합하는 데, 니플(106)의 선측에 칼라(107)를 나사결합한 후 그랜드(108)의 내측에 칼라(107)가 걸림되도록 한 후 그랜드(108)의 외측에 형성된 수나사(114)를 유입구(103) 또는 배출구(104)에 형성되는 암나사(113)와 결합시켜 견고하게 조으게 된다.

그러면, 니플(106)의 선측에 형성되는 수접속부(110)가 유입구(103) 또는 배출구(104) 내측에 형성되는 암접속부(109)의 사면(111)에 밀착되어 원형의 선접촉을 이루어 기밀을 유지하도록 하게 된다.

본 발명에서는 상기 그랜드(108)가 니플(106)을 접속시킨 상태에서 외부 또는 내부로부터 발생하는 진동이나 충격에 의하여 그랜드(108)가 풀리는 것을 록그랜드(120)에 의하여 방지하게 되므로 안정한 상태의 유체 흐름을 유지할 수 있고 유체의 제어가 용이하게 이루어질 수 있게 되는 것이다.

즉, 밸브바디(102)의 유입구(103) 또는 배출구(104)에 결합된 그랜드(108)의 외부에 록그랜드(120)가 더 결합되어 그랜드(108)를 가압하는 형태가 되므로 그랜드(108)가 충격이나 진동에 의하여 풀리는 것을 방지하게 된다.

이를 살펴보면, 그랜드바디(115)와 헤드(116) 사이에 후향경사지게 형성되는 수가압면(122)에 록그랜드(120)의 암가압면(123)이 밀착되고, 록그랜드(120)의 가압나사(124)가 유입구(103) 또는 배출구(104)에 형성되는 암나사(113)와 결합되어 그랜드(108) 방향으로 조이게 되므로 결국에는 암가압면(123)이 수가압면(122)을 지속적으로 고압밸브(101) 방향으로 밀어주게 되므로 진동이나 충격이 전도되더라도 그랜드(108)가 풀리는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 니플(106)을 유지하는 그랜드(108)를 록그랜드(120)를 이용하여 이중으로 단속하여 외부 충격과 진동에 의하여 쉽게 풀려지는 것을 방지하여 유체의 흐름을 안정적으로 유지하면서 유체 누출로 야기될 수 있는 안전사고의 우려를 배제할 수 있는 등의 장점을 가진다.

100; 고압밸브용 풀림방지장치
101; 고압밸브 103; 유입구
104; 배출구 106; 니플
108; 그랜드 109; 암접속부
110; 수접속부 111; 사면
115; 그랜드바디 116; 헤드
120; 록그랜드 121; 헤드홀
122; 수가압면 123; 암가압면
125; 가압헤드

Claims (3)

1. 고압밸브(101)의 밸브바디(102)에 유체를 공급받기 위한 유입구(103)와 유입된 유체를 내보내기 위한 배출구(104)와;
   상기 유입구(103)와 배출구(104) 사이에 형성하는 연통홀(105)과;
   상기 유입구(103)와 배출구(104)에 관체접속을 위한 니플(106)이 칼라(107)를 개재하여 그랜드(108)로 결합되고;
   상기 유입구(103)와 배출구(104)의 내측에 형성하는 암접속부(109)와;
   상기 니플(106)의 선측에 형성하여 암접속부(109)와 선형접속하는 수접속부(110)와;
   상기 유입구(103) 또는 배출구(104)에 형성되는 암나사(113)와 나사 결합할 수 있도록 수나사(114)를 형성하고 나사결합시 도구사용을 위한 헤드(116)를 형성한 그랜드바디(115)로 구성되는 그랜드(108)와;
   상기 유입구(103) 또는 배출구(104)와 나사결합되어 그랜드(108)를 유입구(103) 또는 배출구(104) 방향으로 지속적으로 가압하여 그랜드(108)의 풀림을 방지하기 위한 록그랜드(120)를 포함하고;
   상기 그랜드(108)를 구성하는 그랜드바디(115)와 헤드(116) 사이에 후향 경사지게 형성하는 수가압면(122)을 더 포함하고;
   상기 록그랜드(120)의 축중심방향에 그랜드(108)의 헤드(116)가 통과할 수 있게 형성하는 헤드홀(121)과;
   상기 록그랜드(120)의 선측 내경부에 수가압면(122)과 밀착될 수 있게 형성하는 암가압면(123)과;
   상기 록그랜드(120)의 선측외경에 유입구(103) 또는 배출구(104)의 암나사(113)와 나사결합할 수 있도록 형성하는 가압나사(124)와;
   상기 가압나사(124)의 후방에 도구를 이용하여 견고하게 조일 수 있도록 형성하는 가압헤드(125)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고압밸브용 풀림방지장치.
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