KR20010052497A - 가스 스트림 모니터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐쇄 유동률 조정을 위한 가스 스트림 모니터에 관한 것이다. 상기 가스 스트림 모니터는 그 외측에 폐쇄 요소(15)를 위한 시트(16)를 포함하는 가스밀봉 하우징(1)으로 구성되며, 상기 폐쇄 요소는 하우징에서 이동가능하며 중량이나 스프링 힘에 의해 유동 방향에 대응한 개방 위치로 지지될 수 있다. 유동 면적과 폐쇄 요소(15)의 단면적과 힘은 가스 라인이 폐쇄 위치에서 폐쇄될 수 있도록 폐쇄 유동률이 설정값에 도달되어 하우징(1)의 시트에 대해 이동될 때 그 개방 우치를 떠나도록 결정된다. 하우징의 외측에서, 가스 스트림 모니터는 스프링의 예비하중이나 폐쇄 요소(15)의 이동을 세팅하기 위한 적어도 하나의 손파지 레버(8)를 포함한다. 상기 가스 스트림 레버는 예를 들어 가스 라인의 손상이나 결함성 소비자로 인한 허용불가능한 유동률 증가인 경우, 가스 라인의 자동폐쇄를 위해 사용된다.

Description

가스 스트림 모니터{GAS STREAM MONITOR}

예를 들어 가스 밸브 흐름이나 가스용으로 사용되는 이와 같은 가스 스트림 모니터는 다양한 디자인으로 사용될 수 있다. 그 목적은 가스 소모가 한정치를 초과할 경우 가스 공급을 정지시키는 것이다.

예를 들어 WO 92/01184 호에는 손상시 파이프 시스템을 차단하는 상술한 형태의 가스 스트림 모니터가 설치되어 있지만, 만일 소비자가 장기간에 걸쳐 그 평가 출력에 대응하는 가스 체적을 필요로 할 경우 공급 라인의 초기 차단에 영향을 미치지는 않는다. 이와 같은 이른바 안전차단 기구 밸브중의 하나가 디스크 밸브로 설계되었다.

이러한 밸브의 구성은 다음과 같다. 밸브 몸체는 스프링의 힘에 대항하여 미끄럼 베어링의 양측에 밸브 축방향으로 이동가능하게 배치된 밸브축에 고정된다. 밸브 디스크는 2개의 평탄 링에 의해 지지되는 밸브시트와 함께 연결되어 작용하며, 상기 평탄 링은 미끄럼 베어링에 대해 연결부로도 작용한다. 상기 평탄 링은 절결이나 돌출부(breakthrough)를 갖는다.

스프링의 탄성도(springiness) 및/또는 밸브의 재안착 통로는 소비자의 갯수나 특성 및 형태로의 재안착 흐름을 정확하게 적용하기 위해 조정될 수 있다. 너트가 제공될 수도 있다.

밸브의 재안착 통로의 조정을 위해 밸브축의 자유단부에는 너트가 제공된다. 상기 너트는 밸브축상의 나선부에 나사결합된다. 예를 들어 2개의 측부 베어링 사이의 제 2 나선부와 같은 조정장치가 제공된다.

GB 특허 제 556,863 호에는 자동 차단 밸브가 서술되어 있다. 이러한 차단 밸브는 양측에 나선 연결부가 구비된 튜브형 케이싱으로 구성되어 있다. 상기 케이싱은 돌출부가 구비된 평탄 링이 삽입되며, 이러한 링은 케이싱에서 밸브 시트와 함께 작용하는 단부에 밸브 게이트를 갖는 길이방향으로 이동하는 밸브축을 위한 미끄럼 베어링을 그 중앙에 갖는다. 한쪽은 밸브 시트에 의해 지지되고 다른 쪽은 평탄 링에 의해 지지되는 압력 스프링은 조정된 재안착 유동이 달성될 때까지 밸브 게이트를 개방위치로 유지한다. 또한, 이러한 디자인에서, 재안착 유동은 후드로의 밸브축 깊이를 변화시켜 탄성도 조정 및 이에 따른 스프링의 설치 길이를 변경하므로써 달성될 수 있다.

미국 특허 제 3,794,077 호에는 이와 유사한 밸브에 대한 설명이 기재되어 있다. 돌출부를 가지며, 한쪽은 케이싱의 미끄럼 베어링에 의해 지지되고 다른쪽은 밸브축에 나사결합된 너트에 의해 지지되는 압력 스프링은 조정된 재안착 유동이 달성될 때까지 밸브 게이트를 개방위치로 유지한다. 또한, 핀과의 회전이 고정되어 있는 밸브축에서의 고정된 너트 위치는 변화될 수 있으며, 압력 스프링의 설치 길이가 변화되므로, 따라서 탄성도의 변화에 의해 재안착 유동이 변화된다.

이러한 모든 해결책에 대한 단점은, 상기 재안착 유동이 단지 가스 스트림 모니터의 내부 조작에 의해 조정될 수 있으며 이에 따라 제작중 각각의 설비가 이미 제공되어 있어야만 한다는 점이다. 그러나, 이것은 설치 장소의 하류에서 소비자의 기술적 변수와 같은 특정 용도가 알려져 있어야 한다는 것을 의미한다. 그 이유는 각각의 용도를 위해서는 특수한 가스 스트림 모니터가 있어야 하기 때문이다.

공지의 가스 스트림 모니터에서는 다음과 같은 현상이 발생한다. 즉, 손상된 가스 도관이나 소비자 결함에 의해 유발되는 재안착 유동을 초과한 가스 소모로 인한 차단후, 상기 가스 스트림 모니터는 밸브 디스크가 밸브 시트로부터 상승하여 유동 단면적이 다시 복구될 때까지 소비자측에 압력을 축적시키므로써 결함 치료후 재개방된다. 그러나, 이러한 절차는 시간이 상당히 소요된다.

밸드 디스크에서의 과유동 개구(overflow aperture)는 결함의 치료와 모든 소비자의 차단에 이어 과유동 개구가, 압력 소모가 설정값에 도달하여 가스 스트림 모니터가 재개방될 때까지, 소비자측 도관에 압력 축적을 촉진시킬 가능성이 있다. 또 다른 단점으로는 비상시 설정값의 누설 가스가 차단후에도 가스 스트림 모니터를 통해 흐른다는 점이다.

본 발명은 청구범위 제 1 항의 전제부에 서술된 바와 같이 허용불가능한 흐름이 증가하는 경우 가스 도관을 자동으로 차단하는 가스 스트림 모니터에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 가스 스트림 모니터의 개방 위치에서의 개략적인 단면도.

도 2 는 본 발명에 따른 가스 스트림 모니터의 폐쇄 위치에서의 개략적인 단면도.

도 3 은 키이 버튼의 작동에 따른 가스 스트림 모니터의 폐쇄 위치에서의 개략적인 단면도.

도 4 는 또 다른 키이 버튼의 작동에 따른 가스 스트림 모니터의 폐쇄 위치에서의 개략적인 단면도.

도 5 는 정지 밸브에 의한 가스 스트림 모니터의 폐쇄 위치에서의 개략적인 단면도.

본 발명은 제작후에 재안착 유동의 조정/변경이 가해진 형태의 가스 스트림 모니터에 관한 것이다. 특히, 밸브가 설치된 후 재안착 유동을 변화시킬 수 있다. 본 발명에 따르면, 상술한 바와 같은 문제점은 케이싱 내부에서 이동가능하며 자체 중량 및/또는 탄성도 에 의해 유동 방향에 대해 개방 위치로 유지되는 재안착 몸체를 위한 시트가 내부에 장착된 가스 밀봉 케이싱으로 구성된 가스 스트림 모니터에 의해 해결될 수 있으며; 유동 단면적과, 재안착 몸체의 표면과, 힘은 가스 스트림 모니터가 재안착 유동의 설정값에 따라 그 개방 위치를 남겨서 가스 도관이 차단 위치에서 차단될 수 있는 방식으로 결정되며, 케이싱의 외측에는 스프링 예비인장 및/또는 재안착 몸체의 행정을 조정하기 위해 케이싱 내부로 연장되는 태핏 형태의 조종기가 제공된다.

따라서, 재안착 유동의 조정이 가스 스트림 모니터 내부에서의 간섭에 의해서만 가능하였던 종래 기술의 단점을 극복하고 현재는 제작중에 제공할 수 있도록 한 해결책이 제시되었다.

본 발명의 다른 장점은 청구범위에 서술되어 있다. 즉, 2개 이상의 재안착 몸체를 케이싱내에 평행하게 배치할 수 있으며, 상기 재안착 몸체의 각각은 스프링 예비인장 및/또는 재안착 몸체의 행정의 조정을 촉진시키기 위해 케이싱 내부로 연장되는 태핏을 구비한 조종기에 할당된다. 예비인장 및/또는 재안착 몸체의 행정의 조정을 조정하는 조종기가 재안착 몸체의 위치를 차단하도록 사용될 때 특히 유리하다. 따라서, 이러한 가스 스트림 모니터는 차단 밸브로도 사용될 수 있다.

가스 스트림 모니터의 재안착 유동의 조정/변경을 위해, 상기 조종기는 양호한 재안착 유동값을 위한 고정 위치로 설치될 수 있는 미끄럼 블럭에 의해 지지된다.

본 발명의 또 다른 배치에 따르면, 차단 위치에서의 재안착 몸체는 외측으로 작동가능한 키이 버튼에 의해 차단 위치로부터 벗어날 수 있다. 따라서, 결함의 치유와 모든 소비자 차단에 이어, 압력 보상이 이루어져서 가스 스트림 모니터가 개방된 상태로 될 때까지 소비자측 가스 도관에 압력 축적을 시작할 수 있다. 과유동 개구는 필요치 않으므로 가스밀봉 폐쇄가 가능하다.

미끄럼 블럭은 제어 슬로프를 가지며, 상기 태핏은 재안착 몸체와 동시에 상호결합되며, 조종기 작동에 따라 재안착 몸체가 제어 슬로프에 의해 그 차단 위치로부터 이동가능하고, 조종기가 제어 슬로프의 작동 범위에 자동으로 남게 되는 실시예도 바람직하다. 이러한 해결책은 상기 조종기에 키이 버튼 기능이 일체화되어 있기 때문에 키이 버튼을 필요로 하지 않는다. 또한, 케이싱내에 또 다른 구멍도 필요하지 않다.

재안착 유동의 조정값을 변화시키기 위해, 탄성도를 변화시키는 대신에 재안착 행정이 변화될 수도 있다. 이것은 조종기와 태핏 사이의 연결을 조절할 수 있기 때문에 즉, 삽입체 또는 태핏의 나선형 깊이가 변화될 수 있으므로 가능하다.

본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.

도 1 에 도시된 본 발명의 가스 스트림 모니터는 바닥에 가스 출구(2)가 장착된 배럴형 케이싱(1)을 가지며, 이러한 실시예에서는 가스 입구(3)가 이에 대해 직각으로 배치된다. 이들 각각은 가스 출구(2)가 나선형 연결부인 가스 도관을 위한 연결부를 갖는다. 물론, 다른 연결부도 가능하다.

케이싱(1)은 예를 들어 중간의 평탄 패킹(5)에 의해 가스밀봉 커버(4)로 밀착된 상태로 덮여 있다. 그 중앙에서 커버(4)는 케이싱(1)으로 돌출되며 일체형 부재로 커버(4)와 연결되는 슬리브형 연장부(6)를 가지며, 길이방향으로 이동 및 회전할 수 있도록 태핏(7)이 안내되며, 상기 커버(4)로부터 돌출되는 단부에는 태핏(7)에 단단히 연결되는 조종기(8)가 설치되어 있다. O 링(9)은 커버(4)를 통해 태핏(7)의 연장부에 위치되어 가스밀봉을 보장한다.

케이싱(1)의 원주에서 그러나 연장부(6)의 외측에서, 태핏(7)은 다른쪽 단부가 커버(4)를 가압하는 압력 스프링(11)을 지지하는 원주방향 컬러(10)를 갖는다. 따라서, 이러한 목적을 위해 커버(4)와 대면하는 2개의 대향 포올(pole)을 갖는 조종기(8)는 정지부로 작용하는 원형 컬러에 대해 포올(25)의 전방으로 인출되어, 상기 케이싱(1)으로부터 돌려진 커버(4)의 측부에 위치된다. 이러한 컬러의 높이는 각각의 경우에서 조종기(8)의 모든 포올(25)에 대해 미끄럼 블럭(12)을 형성할 수 있어야 한다. 미끄럼 블럭(12)은 도시되지는 않았지만 그 기능에 대해서는 서술되어 있는 횡단 슬롯에 의해 분리된다.

케이싱(1)에서 태핏(7)의 전방 단부는 포켓 보링(13)을 가지며, 이러한 포켓 보링에서 재안착 몸체(15)의 길이방향으로 이동가능한 축(14)은 일체형 부재로서 케이싱(1)의 바닥에 연결되는 밸브 시트(16)에 안내되며, 가스 출구(2)는 차단 위치(도 2)에서 밀착된 상태로 밀폐된다. 어떠한 경우에서도 가스 밀봉을 보장하기 위해, 재안착 몸체(15)는 적어도 밀봉 영역에 부가적인 탄성 패킹(17)을 갖는다. 가스 출구(2)에서, 압력 스프링(19)은 원형의 계단부(18)에 의해 지지되며, 이러한 계단부의 다른쪽 단부는 개방 방향으로 재안착 몸체(15) 상에 압력을 발휘한다.

또한, 상기 케이싱(1)은 태핏(21)이 가스 밀봉식으로 삽입되는 차단 위치에서 재안착 몸체(15)의 상승시 그 주변에 방사방향 보링(20)을 가지며, 이러한 실시예서는 재안착 몸체(15)의 측방향 변위가 그 차단 위치(도 3)에 있음에도 불구하고 슬롯을 개방시키는 한, O 링(24)을 사용하여 압력 스프링(23)의 힘에 대해 외부작동식 키이 버튼(22)에 의해 길이방향으로 이동할 수 있다.

태핏(7)의 길이는, 포올(25)이 상술한 커버(4)의 횡단 슬롯에 있을 때 그 전방부가 재안착 몸체(15)에 안착되어 재안착 몸체를 차단 위치로 가압하는 방식으로 결정된다. 태핏(7)을 지지하는 재안착 몸체(15)의 영역[이 경우, 축(14)에 대한 재안착 몸체(15)의 천이부]은, 슬랙이 없기 때문에 차단 위치에서 키이 버튼(22)에 의한 재안착 몸체(15)의 측방향 변위가 안전하게 방지되는 방식으로 결정된다(도 5).

도 4 는 다른 키이 버튼 디자인을 갖는 가스 스트림 모니터를 도시하고 있다. 이러한 키이 버튼 기능은 조종기(8)와 일체이므로, 상술한 실시예에서 필요로 하였던 케이싱(1)에서의 보링(20)이 방지된다. 재안착 몸체(15)의 축(14)은 태핏(7)의 내측굴곡된 단부(27)가 미끄러질 수 있는 천이 영역에서의 수축부(26)를 갖는다. 이와 동시에, 미끄럼 블럭(12)은 조종기(8)의 내측에 위치된다. 커버(4)에 부착된 웨브(28)는 미끄럼 블럭(12)으로 돌출된다.

차단 위치와 함께, 이러한 실시예에서는 명확함을 위하여 관찰될 유동에 대한 정상 위치(30)에서, 미끄럼 블럭(12)은 중앙 슬로프(31)를 갖는다.

본 발명에 따른 가스 스트림 모니터의 작동 모드는 다음과 같다.

도 1 에 도시된 위치에서 가스 스트림 모니터는 재안착 몸체(15)가 압력 스프링(19)에 의해 개방 위치에 있고 가스 스트림 모니터를 횡단하여 차동 압력이 존재한다. 만일 손상된 하류 가스 도관이나 결함성의 하류 소비자로 인해 재안착 유동을 초과하는 가스 소모가 있는 경우, 차동 압력의 증가는 압력 스프링(19)의 힘을 극복하고, 재안착 몸체(15)는 차단 위치(도 2)로 이동한다. 결함을 치유하고 모든 하류 소비자를 차단한 후, 키이 버튼(22)이 작용되어, 재안착 몸체(15)는 측방향으로 변위되며, 개방 슬롯이 형성되어, 소비자측에 압력이 축적되고, 이에 의해 재안착 몸체(15)를 밸브 시트(16)(도 3)로부터 상승시킨다.

도 4 의 실시예에서, 조종기(8)는 웨브(28)가 제어 슬롯프(31)를 작동시키는 방식으로 키이 버튼(22)을 대신하여 작동된다. 따라서, 재안착 몸체(15)는 상술한 절차에 따라 개방 슬롯이 형성되도록 수축부(26)에 위치된 태핏(7)의 단부(27)에 의해 차단 위치로부터 이동된다. 조종기(31)를 해제하므로써, 압력 스프링(11)의 힘은 제어 슬로프(31)를 정지시키며, 조종기(8)는 그 정상 위치(30)로 복귀된다.

조정된 재안착 유동의 변화는 이들에 할당된 포올(25)의 위치 변화를 요구하게 된다. 조종기(8)가 회전할 때 발생되는 태핏(7)의 행정은 재안착 몸체(15)의 개방 위치를 이동시키므로, 압력 스프링(19)의 유효력(effective force)을 변화시켜 재안착 유동을 보정한다.

소비에 관계없이 가스 도관을 차단하기 위해, 즉 차단 밸브의 기능을 수행하기 위해, 상기 조종기(8)는 포올(25)이 그 미끄럼 블럭(12)을 떠나 횡단 슬롯을 포착할 때까지 회전한다. 따라서, 태핏(7)은 압력 스프링(11)의 충격하에 재안착 몸체(15)상에 안착될 때까지 후자는 밸브 시트(16)에 안착될 때까지 이동한다. 재안착 몸체(15)와 축(14) 사이의 천이 슬로프는 측방향 슬랙을 방지하므로, 상기 밸브는 키이 버튼(22)(도 5)에 의해 불시에 개방되지 않는다.

본 발명에 따른 가스 스트림 모니터는 이러한 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명의 범주로부터 일탈없이 여러가지 변형 및 수정이 가능함을 인식해야 한다. 예를 들어, 연결은 수정될 수 있으며, 재안착 유동의 변화는 행정을 변화시키는 대신에 압력 스프링(19)의 위치를 변화시키는 모드이다. 또한, 하나의 케이싱은 그 자신의 가스 출구와 함께 몇 개의 가스 스트림 모니터를 수용할 수 있으며, 상기 미끄럼 블럭(12)은 고정 위치에 있을 수 있다.

재안착 유도의 조정값은 탄성도 대신에 재안착 행정을 변화시키므로써 변할 수 있다. 이것은 조종기와 태핏 사이의 연결을 조정할 수 있기 때문에, 즉 삽입체나 태핏의 나선 깊이가 조정될 수 있기 때문에 가능한 것이다.

Claims (8)

1. 자체 중량이나 스프링 힘에 의해 유동 방향으로 개방 위치를 유지시키는 케이싱(1)의 내부에서 이동가능한 재안착 몸체(15)를 위해 내부에 밸브 시트(16)가 구비된 가스밀봉 케이싱(1)으로 구성되며, 유동 단면적과 재안착 몸체(15)의 표면적과 힘은 재안착 몸체(15)가 재안착 유동값에서 개방 위치를 떠나 케이싱(1)의 밸브 시트(16)를 향해 이동하는 방식으로 결정되는 가스도관 자동차단용 가스 스트림 모니터에 있어서,

   스프링 예비인장이나 재안착 몸체(15)의 행정을 조정하기 위해, 케이싱(1)의 외부에는 케이싱(1)의 내부로 돌출되는 태핏(7)이 구비된 적어도 하나의 조종기(8)가 배치되는 것을 특징으로 하는 가스 스트림 모니터.
2. 제 1 항에 있어서, 케이싱(1)에는 2개 이상의 재안착 몸체(15)가 평행하게 배치되며, 각각의 재안착 몸체는 스프링 예비인장이나 재안착 몸체(15)의 행정 조정을 촉진시키기 위해 케이싱(1)의 내부로 돌출되는 태핏(7)이 구비된 조종기(8)에 할당되는 것을 특징으로 하는 가스 스트림 모니터.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 케이싱(1)의 내부로 돌출되는 태핏(7)이 구비된 조종기(8)는 재안착 몸체(15)의 차단을 조정하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 가스 스트림 모니터.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 조종기(8)는 미끄럼 블럭(12)에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 가스 스트림 모니터.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 미끄럼 블럭(12)은 고정 위치를 갖는 것을 특징으로 하는 가스 스트림 모니터.
6. 제 1 항에 있어서, 차단 위치에서의 재안착 몸체(15)는 외측으로 작동가능한 키이 버튼(22)에 의해 차단 위치로부터 이동가능한 것을 특징으로 하는 가스 스트림 모니터.
7. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 미끄럼 블럭(12)은 제어 슬로프(31)를 가지며, 상기 태핏(7)은 재안착 몸체(15)의 축(14)과 상호결합되므로, 조종기(8)의 동작은 제어 슬로프(31)의 충격에 의해 재안착 몸체(15)를 그 차단 위치를 벗어나 이동시킬 수 있으며, 상기 조종기(8)는 동작 완료후 제어 슬로프(31)의 동작 범위를 자동으로 벗어나는 것을 특징으로 하는 가스 스트림 모니터.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 조종기(8)와 태핏(7) 사이의 연결은 조정가능한 것을 특징으로 하는 가스 스트림 모니터.