KR102277335B1 - 립 씰 타입 진공밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 립 씰 타입 진공밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유조선 탱크에 설치된 진공밸브의 씰링구조를 기본씰링에 더하여 립 씰을 부가 구성함으로써 이중 씰링에 의한 리크 방지 기능을 강화시키도록 개선된 립 씰 타입 진공밸브에 관한 것이다.

Description

립 씰 타입 진공밸브{Lip seal type vacuum valve}

본 발명은 립 씰 타입 진공밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유조선 탱크에 설치된 진공밸브의 씰링구조를 기본씰링에 더하여 립 씰을 부가 구성함으로써 이중 씰링에 의한 리크 방지 기능을 강화시키도록 개선된 립 씰 타입 진공밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 유류 또는 화학물질을 수송하기 위한 유조선 혹은 화학운반선과 같은 선박의 화물창, 즉 탱크에는 탱크 내부에서 발생되는 인화성 가스의 과포화 상태를 해소하고, 탱크 내부에 부압이 발생될 때 이를 정상적인 압력으로 조정하여 주는 안전밸브가 설치된다.

즉, 탱크 내부에 저장되어 있는 각종 유류 또는 화학물질로부터 휘발된 가스에 의해 탱크 내부의 압력이 증가될 수 있는데, 유조선이나 화학물질 운반선의 경우 넓은 지역을 항해할 때 각 지역별로 발생되는 기후 차이에 의한 온도변화에 따라 탱크 내부의 압력이 변할 수도 있다. 이 경우 온도가 증가하거나 감소함에 따라서 과압 혹은 부압이 발생된다.

그리고, 탱크에서 유류나 화학물질을 펌핑시켜 배출시키거나 육상 혹은 해상의 저장소에서 유류를 공급받는 경우 탱크 내에는 압력이 낮아져서 부압(진공현상)이 발생하거나 압력이 높아져서 과압이 발생하게 된다.

이와 같이 밀폐된 공간에서 압력이 변하게 되면 폭발성과 인화성이 높은 유류 및 화학물질은 불안정한 상태가 될 뿐만 아니라 폭발이나 화재가 발생될 가능성이 커지고 만일 상기 탱크가 폭발하게 되면 큰 안전사고가 발생되기 때문에 유류나 화학물질을 저장하는 탱크에는 항상 외부로 통하는 통기관을 설치하도록 하였다.

그러나, 상기 통기관은 항상 개방되어 있어서 유류 및 화학물질이 통기관을 통해 다량 증발됨으로서 경제적인 손실이 야기됨은 물론 대기를 오염시키는 원인중의 하나로 대두되었다.

이를 개선하기 위해 등록실용 제125817호, 등록특허 제0437721호, 공개특허 제2004-0012859호를 비롯하여, 미국특허 제5,060,688호 등 다수의 개량 기술들이 개시된 바 있으며, 본 출원인도 등록특허 제0437721호 및 등록특허 제1218668호를 개시한 바 있다.

그런데, 이러한 탱크에 설치된 진공밸브는 메탈로 이루어진 진공시트와 디스크가 서로 맞닿아 씰링하도록 구성된 것이어서 탱크 내부의 유증기 등이 진공시트나 디스크에 달라 붙어 부식을 일으키게 되고 그 틈을 통해 더 많은 리크가 발생하게 된다.

하지만, 종래 진공밸브에는 이를 해결하기 위한 수단이 개시(開示)되지 않아 안전사고의 위험이 매우 높았다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 유조선 탱크에 설치된 진공밸브의 씰링구조를 기본씰링에 더하여 립 씰을 부가 구성함으로써 이중 씰링에 의한 리크 방지 기능을 강화시키도록 개선된 립 씰 타입 진공밸브를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 탱크와 연통되게 고정되고, 내부가 빈 중공체로 형성되며, 상단에는 바디커버(200)가 고정되고, 하단에는 보호커버(700)가 고정되며, 둘레면 일부에는 탱크와 접속되는 관연결구(110)가 고정된 진공바디(100); 상기 관연결구(110)가 연결되는 지점의 진공바디(100) 내부 중심에 고정된 서포트(300); 상기 서포트(300)를 관통하여 상하방향으로 움직일 수 있게 끼워진 밸브스템(400); 상기 서포트(300)가 설치되는 진공바디(100)의 내경 둘레에 삽입 고정된 밸브시트(510); 상기 밸브시트(510)에 밀착되어 씰링하는 진공디스크(500); 상기 진공디스크(500)의 상면에 안착 고정된 웨이트(600);를 포함하는 립 씰 타입 진공밸브에 있어서, 상기 밸브시트(510)와 진공디스크(500) 사이에는 링 형태의 립 씰(900)이 더 설치되어 이중 씰링구조를 갖추되, 상기 밸브시트(510)의 상단부 외경 둘레에는 씰홈(512)이 요입 형성되고, 상기 씰홈(512)에는 립 씰(900)의 끼움고정부(910)가 압입되어 고정되며, 상기 끼움고정부(910)의 반대단은 수직상방으로 절곡된 후 바깥쪽으로 경사 연장되어 경사연장씰부(920)를 구성하고, 상기 경사연장씰부(920)는 진공디스크(500)의 하면에 견착되며, 상기 립 씰(900)은 상기 밸브시트(510)의 외경에 끼워지는 스톱링(930)에 의해 이탈되지 않게 고정된 것을 특징으로 하는 립 씰 타입 진공밸브를 제공한다.

이때, 상기 진공디스크(500)의 둘레면은 경사가공되어 대응되게 경사가공된 상기 밸브시트(510)의 내경에 맞물리고; 상기 밸브시트(510) 하측 진공바디(100)의 내부에는 불꽃방지스크린(710)이 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 유조선 탱크에 설치된 진공밸브의 씰링구조를 기본씰링에 더하여 립 씰을 부가 구성함으로써 이중 씰링에 의한 리크 방지 기능을 강화시키도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 립 씰 타입 진공밸브의 구조 및 작동 상태를 보인 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 립 씰 타입 진공밸브는 유조선 혹은 화학물운반선의 화물창, 즉 탱크에서 내부에 존재하는 인화성가스를 배출시키기 위한 지점에 설치된다.

이때, 상기 진공밸브는 탱크와 연통되게 고정되는 진공바디(100)를 포함한다.

상기 진공바디(100)는 내부가 빈 중공체로 형성되며, 상단에는 바디커버(200)가 고정되고, 하단에는 보호커버(700)가 고정되며, 둘레면 일부에는 탱크와 접속되는 관연결구(110)가 고정된다.

그리고, 상기 바디커버(200)의 중앙에는 내부에 공간을 갖는 스템안내커버(800)가 상향돌출되게 씰링된 채 조립되는데, 이는 후술되는 밸브스템(400)이 상하방향으로 유동할 수 있도록 안내하기 위한 것이다.

뿐만 아니라, 상기 바디커버(200)의 일측에는 세정포트(210)가 마련되어 필요시 진공바디(100) 내부를 세정할 수 있도록 구성된다.

아울러, 상기 관연결구(110)가 연결되는 지점의 진공바디(100) 내부 중심에는 서포트(300)가 고정되고, 상기 서포트(300)에는 이를 관통하여 밸브스템(400)이 상하방향으로 움직일 수 있게 끼워진다.

특히, 상기 서포트(300)가 설치되는 진공바디(100)의 내경 둘레에는 밸브시트(510)가 삽입 고정되고, 상기 밸브시트(510)에는 진공디스크(500)가 밀착되어 긴밀히 씰링하도록 구성된다.

또한, 상기 진공디스크(500)의 상면에는 웨이트(600)가 안착되는데, 상기 웨이트(600)는 상기 밸브스템(400)에 끼운 상태로 고정하여 밸브스템(400)의 내부압 변동에 따른 유동을 조절하게 된다.

덧붙여, 상기 밸브시트(510) 하측 진공바디(100)의 내부에 불꽃방지스크린(710)을 더 설치하여 불꽃이 튀는 것을 차단함으로서 안전사고를 예방할 수 있다.

여기에서, 특히 상기 진공디스크(500)의 둘레면은 경사가공되어 대응되게 경사가공된 상기 밸브시트(510)의 내경에 긴밀히 맞물림으로서 기밀을 유지할 수 있도록 구성된다.

특히, 본 발명에서는 상기 밸브시트(510)와 진공디스크(500) 사이에 링 형태의 립 씰(900)이 더 설치되어 이중 씰링구조를 갖춘다.

이를 위해, 상기 밸브시트(510)의 상단부 외경 둘레에는 씰홈(512)이 요입 형성되고, 상기 씰홈(512)에는 립 씰(900)의 끼움고정부(910)가 압입되어 고정되며, 상기 끼움고정부(910)의 반대단은 수직상방으로 절곡된 후 바깥쪽으로 경사 연장되어 경사연장씰부(920)를 구성하고, 상기 경사연장씰부(920)는 진공디스크(500)의 하면에 견착되며, 상기 립 씰(900)은 상기 밸브시트(510)의 외경에 끼워지는 스톱링(930)에 의해 이탈되지 않게 고정된다.

이러한 립 씰(900)은 고무씰일 수 있으며, 압력변화에 의해 립 씰(900)이 움직이면서 긴밀하게 씰링하는 구조는 도 1에 명확하게 예시되어 있다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 작동관계를 갖는다.

기본적으로 본 발명에 따른 웨이트(600)는 밸브스템(400)에 고정된 진공디스크(500)가 인가된 무게만큼의 하중을 받게 되므로 전통적인 진공디스크에서 요구하는 중량보다 적은 중량으로도 동일한 설정압력을 형성시킬 수 있게 된다.

이러한 구조에서 탱크로부터 내부압 변동이 발생하여 압력이 진공밸브로 가해지면 도 1의 예시와 같이, 웨이트(600) 및 진공디스(500)가 눌리면서 밸브시트(510)와의 긴밀한 밀착력에 의해 기밀을 유지하게 된다.

그러나, 종래 기술에서 설명하였듯이 진공디스크(500)와 밸브시트(510) 표면에 부착된 유증기 등에 의해 해당 부위가 부식될 경우 기밀을 유지하기 어렵게 된다.

이때, 본 발명과 같은 립 씰(900)이 동작하게 되는데, 탱크압이 전달되어 오면 립 씰(900)의 경사연장씰부(920)가 압을 받아 진공디스크(500) 쪽으로 붙으면서 그 사이의 틈새를 완전하게 밀봉하게 된다.

이로 인해, 완벽한 기밀유지상태를 확보할 수 있게 된다.

반대로, 도 2와 같이 탱크 내부에 진공이 발생되면 진공밸브 내부 공기가 빨려 들어가게 되는데 이때에는 립 씰(900)의 경사연장씰부(920)가 반대방향으로 펄럭이기 때문에 압력변동에 따른 씰링 기능을 저해하지 않게 된다.

즉, 이때에는 씰링 자체가 필요없을 때이므로 구조상 전혀 문제가 되지 않는다.

100: 진공바디 200: 바디커버
300: 서포트 400: 밸브스템
500: 진공디스크 600: 웨이트
900: 립 씰

Claims (2)

1. 탱크와 연통되게 고정되고, 내부가 빈 중공체로 형성되며, 상단에는 바디커버(200)가 고정되고, 하단에는 보호커버(700)가 고정되며, 둘레면 일부에는 탱크와 접속되는 관연결구(110)가 고정된 진공바디(100); 상기 관연결구(110)가 연결되는 지점의 진공바디(100) 내부 중심에 고정된 서포트(300); 상기 서포트(300)를 관통하여 상하방향으로 움직일 수 있게 끼워진 밸브스템(400); 상기 서포트(300)가 설치되는 진공바디(100)의 내경 둘레에 삽입 고정된 밸브시트(510); 상기 밸브시트(510)에 밀착되어 씰링하는 진공디스크(500); 상기 진공디스크(500)의 상면에 안착 고정된 웨이트(600);를 포함하는 립 씰 타입 진공밸브에 있어서,
   상기 밸브시트(510)와 진공디스크(500) 사이에는 링 형태의 립 씰(900)이 더 설치되어 이중 씰링구조를 갖추되,
   상기 밸브시트(510)의 상단부 외경 둘레에는 씰홈(512)이 요입 형성되고, 상기 씰홈(512)에는 립 씰(900)의 끼움고정부(910)가 압입되어 고정되며, 상기 끼움고정부(910)의 반대단은 수직상방으로 절곡된 후 바깥쪽으로 경사 연장되어 경사연장씰부(920)를 구성하고, 상기 경사연장씰부(920)는 진공디스크(500)의 하면에 견착되며, 상기 립 씰(900)은 상기 밸브시트(510)의 외경에 끼워지는 스톱링(930)에 의해 이탈되지 않게 고정된 것을 특징으로 하는 립 씰 타입 진공밸브.
   
2. 청구항 1에 있어서;
   상기 진공디스크(500)의 둘레면은 경사가공되어 대응되게 경사가공된 상기 밸브시트(510)의 내경에 맞물리고;
   상기 밸브시트(510) 하측 진공바디(100) 내부에는 불꽃방지스크린(710)이 더 설치된 것을 특징으로 하는 립 씰 타입 진공밸브.

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