KR20020066354A

KR20020066354A - 무전원 긴급차단용 안전밸브

Info

Publication number: KR20020066354A
Application number: KR1020010008161A
Authority: KR
Inventors: 임용재
Original assignee: 주식회사 청정엔지니어링
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2002-08-16
Also published as: KR100397811B1

Abstract

본 발명은 무전원 긴급차단용 안전밸브에 관한 것으로, 일정규모 이상의 지진에 의한 진동과 본 밸브의 출구 후단에 시설된 관로의 파열에 의하여 본 밸브에 설정된 유량 이상으로 유체의 유동이 발생하였을 때, 이를 본 밸브 자체 내에서 자동 인식ㆍ작동함으로써 유체의 흐름을 긴급히 차단할 수 있는 무전원 긴급차단용 안전밸브에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 상부가 개방된 본체(100)에 스플(300)과 스템(301)의 안내 역할을 하는 스템 지지구(220)을 안장하여 스플(300)의 스템(301) 상단부를 안정감 있게 지지하도록 하고, 이 스템 지지구(220)에는 스플(300)과 스템(301)에 대하여 흡인력을 발휘하는 감진추(201) 서포트(202)하단에 장착된 영구자석의 자력을 미세하게 조절할 수 있는 감진추 시트(210)를 체결하며, 감진추 시트(210)에는 지진 등 외부의 진동을 받았을 때 요동운동을 하여 거리를 이격 시킴으로서 스플(300)의 스템(301)에 대한 자력의 영향력을 일시적으로 약화시킴으로써 유출구측 유로를 신속히 차단하도록 구성한 영구자석(203) 내장형 감진추(201)를 설치한 감진부(200)와 ; 지진 등의 진동이 발생하거나, 설정된 유량 이상의 유체 유동이 발생하였을 경우 그 저항을 받아 오링이 장착된 밸브시트 부(102)로 하강하여 유로를 차단하는 스플(300)과 ; 전체적인 유로의 수동 개폐 및 긴급상황 등으로 작동된 스플(300)의 복귀로 유로를 개방하여주는 볼밸브(400)와 ; 본 밸브의 설치작업 시 밸브의 설치 상태를 쉽게 확인할 수 있도록 한 수준계(600)로 구성되어 있다.

Description

무전원 긴급차단용 안전밸브{NON-POWER EMERGENCY BLOCKING SAFE VALVE}

본 발명은 일정규모 이상의 지진이나, 출구측 후단의 관로 파열로 인한 유체의 대량 누출로 인한 출구측 유체 압력의 급격한 하강 시, 밸브전단의 관로의 유체압력을 일정하게 유지하도록 하는 압력조절장치의 고장 등으로 갑작스런 유체의 압력 상승이 발생할 때에도 민감하게 반응하여 유로를 차단하도록 된 무전원 긴급차단용 안전 밸브에 관한 것이며, 특히 스플(300)을 흡인하여 유로를 개방시키는 영구자석(203)의 자력 차이로 인한 제품의 품질저하 방지와 본 밸브의 허용 통과 유량 설정이 용이하며, 부품의 가공난이도 개선에 역점을 둔 무전원 긴급차단용 안전 밸브에 관한 것이다.

이 분야의 무전원 긴급차단용 안전밸브는 미량의 유체가 누설되어도 위험스러운 독성가스, 기화성이 강한 연료용 가스 또는 유류 등의 관로 상에 설치한다. 이러한 용도를 가진 무전원 긴급차단용 안전밸브의 대표적인 사례로 본인의 선출원 특허원 2000-11855호를 들 수 있다. 이 무전원 긴급차단용 안전밸브는 본체의 유입구와 유출구가 직각으로 만나는 지점에 형성된 스플실(101)에 비상시에만 하강하여 유출구측 유로를 차단하는 스플(300)이 삽입되어 있다.

이 스플(300)의 상부에 형성된 스템(301) 상단은 스플실(101)의 천장에 수직으로 조립된 스템 지지공(221)에 헐겁게 삽입되어 있고, 감진부(200)의 서포트(202) 하단은 자력으로 스템(301)을 흡인하여 스플(300)이 항상 유로를 개방하는 쪽으로 쏠리게 하는 영구자석(203)이 들어 있다. 또한 스템(301)과 영구자석(203)의 이격 거리를 임의로 조절할 수 있는 감진추 시트(210)가 구비되어있다.

본 발명에서는 스템(301)과 영구자석(203)의 이격 거리가 본 밸브의 통과 유량 및 지진 반응감도에 매우 중요한 역할을 하는데, 각 부품의 가공정밀도 오차에 때문에 조립 시 누적오차가 발생하여 제품의 품질이 균일하지 않는 문제점이 발생한다. 이를 해결하기 위하여 스템(301)과 영구자석(203)의 이격 거리를 임의로 조절할 수 있는 감진추 시트(210)를 구비하여 스플(300)의 스템(301)에 대한 감진추(200) 서포트(202)에 내장된 영구자석(203)의 자력에 대한 영향력을 미세하게 조정하고, 영구자석(203)의 자력 허용오차 범위와 각 가공 부품들의 가공허용오차 범위를 넓힐 수 있도록 하여 원가절감효과를 극대화시켜 저렴한 가격으로 경쟁력이 우수한 무전원 긴급차단용 안전밸브를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 본체(100)의 개방된 천장 자리에 스템 지지구(220)를 안장하여 스템(301)의 상단부를 안정감 있게 지지하도록 하고, 이 스템 지지구(220)에는 스플(300)의 스템(301)에 대하여 흡인력을 발휘하는 감진추(200) 서포트(202)에 장착된 영구자석(203)의 영향력을 미세하게 조정할 수 있는 감진추 시트(210)를 체결하며 유출구 위쪽으로 연장된 동일축선 상의 영구자석(203)으로 스템(301)을 흡인하면 스플(300)이 본체의 내부 유로를 개방하고, 지진 등 외부 진동으로 감진추(200)이 요동으로 인한 기울어짐 현상으로 스플(300) 스템(301)에 대한 자력의 영향력이 변하게 함으로서 약화된 영구자석(203)의 흡인력이 스플(300)의 무게보다 약하게 되어 스플(300)이 밸브시트면(102)으로 하강하여 내부 유로를 차단하며, 본 밸브 유출측 후단 배관의 파열로 인한 유체의 대량 누출로 유출구측의 압력이 유입구측 압력보다 급격히 떨어지게 되면 스플(300)상단부에 작용하는 유체의 압력이 영구자석(203)의 흡인력보다 커지게 되므로 스플(300)이 영구자석(203)의 흡인력을 이탈, 밸브시트면(102)으로 하강하여 내부 유로를 차단하도록 된 무전원 긴급차단 안전밸브를 제공한다.

도 1은 본 발명에 의한 무전원 긴급차단용 안전밸브의 분해도

도 2는 조립상태의 부분절개 정면도

도 3은 종단 측면도

도 4는 밸브 후단 관로의 파열 등으로 인해 유체의 대량 누출 시, 또는 공급측 유체

압력의 급격한 상승으로 인한 압력차가 발생한 경우의 작용도

도 5는 일정규모 이상의 지진 등으로 인한 외부 진동, 충격을 받은 경우의 작용도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 :	밸브본체	101 :	스플실
102 :	밸브시트 부	200 :	감진 부
201 :	추	202 :	서포트
203 :	영구자석	210 :	감진추 시트
211 :	감진추 삽입홈	220 :	스템 지지구
221 :	스템 지지공	300 :	스플
301 :	스템	400 :	볼밸브
500 :	투시구	600 :	수준계

도1에서, 안전 밸브의 특징은 천장이 개방된 본체(100)와, 그곳에 조립되어 스템(301)의 상단부를 지지하는 스템 지지구(220)와, 스템 지지구(220)에 체결하여 감진추(200)를 수납하여 스템(301)에 대한 자력의 영향을 가감 조정하는 감진추 시트(210)와, 진동을 받았을 때 전방위로 요동하여 스플(300)의 스템(301)에 작용하는 자력의 영향력이 변하게 한 감진추(200)와, 스템 지지구(220)의 내장상태를 안정시키는 상측덮개(800)가 있다.

스템 지지구(220)는 본체(100)의 스플실(101) 위쪽에서 스플(300)의 스템(301) 상단을 지지하여 스플(300)의 작동을 원활히 하는 것으로서, 천장 자리(103)에 꼭 들어맞는 외경을 가지며, 외주면 상단에는 천장 자리(103) 위에 조립되는 스템 지지구(220)를 형성하며, 복판에는 감진추 시트(210) 체결용 암나사(222)를 형성하고, 암나사(222)의 바닥 중심에는 스템 지지공(221)을 천공하여 밑에서 올려 끼운 스템(301)의 상단부를 승강 가능하게 지지하도록 한다.

감진추 시트(210)는 감진추(200)를 내장하여 지지하면서 감진추(200)의 서포트(202)하단에 내장된 영구자석(203)에서 스템(301)에 대하여 작용하는 자력의 영향력을 강하게 또는 약하게 조정하는 것으로, 외주면의 상단에 스패너로 체결 또는 조정할 수 있는 정육각형으로 가공하고, 복판에는 바닥이 평탄하여 여기에 들어 앉힌 감진 추(200)가 기립자세를 견지하도록 한 감진추 삽입홈(211)을 형성한다.

또, 상기 감진추 시트(210)의 아래 쪽 외주면은 스템 지지구(220)의 암나사(222)에 체결할 수 있도록 수나사로 되어있으며, 자력이 스템(301)에 대해서만 작용하도록 하기 위해 비자성체로 한다.

감진추(200)는 일정규모 이상의 지진 등 위험스러운 진동이나 충격이 본 무전원 긴급차단용 안전밸브에 전달될 때 전방위로 요동하여 감진추(200)의 서포트(202) 하단에 장착된 영구자석(203)과 스템(301) 사이의 간격을 이격 시켜 스플(300)에 대한 자력의 영향력을 스플(300)의 무게보다 일시적으로 약화시켜 스플(300)이 자중에 의하여 밸브시트면(102)에 장입된 실리콘 오링 위로 신속히 하강하여 본체(100)의 내부 유로를 차단하게 하는 것으로서, 감진추(200)의 중심에 조립된 서포트(202) 하단에 스플(300)의 스템(301)에 대하여 흡인력을 발휘하는 영구자석(203)을 매입한 것이다.

써포트(202)의 하단은 평탄하게 하고 그 하단의 반경은 감진추 삽입홈(211)의 반경보다 조금 작게 가공하여 감진추(201)의 거치 자세를 안정시킴과 동시에 진동이나 충격을 받아 좌우로 요동쳤다가도 이내 평정을 되찾을 수 있도록 한다.

써포트(202)의 하단이 원통형이면 지진, 외부 진동 혹은 충격을 받았을 때 감진 추 삽입홈(211) 내에서 전방위로 요동하지 못하게 되므로 스템(301)에 대한자력의 일시적 약화가 일어나지 않는다. 이 점을 고려하여 써포트(202) 하단은 원추형으로 한다. 원추형 써포트(202) 하단은 위쪽으로 갈수록 좁아져서 감진추 삽입홈(211) 내에서 감진추(201)가 어느 방향으로든지 요동하기 쉬워서 지진 혹은 충격을 받았을 때 스템(301)에 대한 자력의 영향력을 일시적으로 약화시켜 스플(300)로 하여금 유로를 차단하기가 용이하다.

상판덮개(800)는 감진추 시트(210)와 감진추(200)를 먼지, 습기 등으로부터 안전하게 보호하는 본래의 기능과 천장 자리(103)에 조립된 스템지지구(220)의 상면 가장자리를 눌러 안정시키는 기능 및 유체의 미량 누출을 방지하는 실리콘 오링을 삽입할 수 있는 홈을 추가한다.

도 1과 도 2, 도 3에서 이 안전 밸브는 다음과 같은 순으로 조립한다. 우선, 스플실(101)의 아래 쪽 본체(100)에 볼밸브(400) 부분을 조립한다. 먼저 상부 볼 패킹 시트를 삽입하고 누설방지용 오링이 장착된 볼캠(402)을 삽입하고, 밸브 손잡이(403)를 끼우고 육각 너트로 조인 후 다시 내부에 볼(401)을 삽입한 후 볼 패킹 시트를 삽입한 볼(401)지지 및 유출관 접속용 하측덮개(700) 등을 결합한다.

다음으로, 천장 자리(103) 쪽에서 스템(301) 일체형 스플(300)을 삽입하여 바른 자세로 서게 하고 스템지지구(220)를 천장 자리(103)에 들어 앉힌다. 이때, 스템(301)의 상단은 스템공(221)에 올려 끼운다.

스템지지구(220) 암나사(222)에 감진추 시트(210)를 체결하고 감진추 삽입홈(211)에 감진추(200)의 서포트(202) 하단을 들어 앉혀 기립 자세로 유지되도록 한다.

본체(100)의 스플실(101) 하단 부근의 일점에 장착된 투시구(500)를 통하여 스플(300)의 유로 개방상태를 살펴보고, 시험을 통하여 스플(300)의 기능에 이상이 없는 지를 확인한다. 이때, 만약 스플(300)이 외부의 진동과 충격에 민감하게 작동하지 않으면 스템(301)에 작용하는 영구자석(203)의 자력이 지나친 경우이며, 스플(300)이 너무 예민하게 작동하면 영구자석(203)의 영향력이 약한 것을 의미한다.

스템(301)에 작용하는 자력이 강하다고 판단되면 감진추 시트(210)를 나사가 풀리는 방향으로 돌려서 스템(301)의 상단과 영구자석(203)과의 간격을 벌리고, 스템(301)에 작용하는 자력이 약한 경우에는 감진추 시트(210)를 체결방향으로 더 돌려서 스템(301)의 상단과 영구자석(203)과의 간격을 좁히는 방법으로 스플(300)의 내부 유로 차단기능을 조정한다.

스플(300)의 기능에 이상이 없음을 확인한 후에는 본체(100)의 상단에 상판덮개(800)를 씌워서 스템지지구(220)를 안정시킨다.

도 4에서, 유입구(104) 이후의 관로의 파열로 인한 유체의 다량 누출이 발생한 경우 유출구(701)측 유압은 강하되어 유입구(104)측 유압과 차이가 생긴다. 이 때의 압력차에 의하여 스플(300)의 상면에 작용하는 압력이 영구자석(203)의 흡인력보다 커지게 되므로 스플(300)은 곧장 밸브시트면에 장착된 실리콘 오링 상부로 수직 하강하여 유로를 차단하게 된다. 이 상태는 스플(300)을 원위치 시키지 않는 한 계속된다. 이는 스플(300)의 스템(301)이 이미 영구자석(203) 자력의 영향력 범위에서 이탈을 한 상태이고, 또한 유입구(104)측 유압이 높게 유지되기 때문이다.

도 5에서, 지진, 외부 충격으로 인하여 안전 밸브 자체가 옆으로 심하게 흔들리면 감진추(201)가 좌우로 심하게 요동친다. 영구자석(203)이 어느 쪽으로든 기울어지면 스템(301)에 대한 영구자석(203)의 영향력이 감소된다. 이렇게 약화된 자력이 스플(300)의 무게를 능가하지 못하게 된 때에도 스플(300)은 즉시 밸브시트면에 장착된 실리콘 오링 상부로 수직 하강하여 유로를 차단하게 된다. 이 상태는 스플(300)을 원위치 시키지 않는 한 계속된다. 이는 스플(300)의 스템(301)이 이미 영구자석(203) 자력의 영향력 범위에서 이탈을 한 상태이기 때문이다.

어느 경우든 스플(300)에 의하여 무전원 긴급차단 안전밸브에서 유로가 차단된 후에 본 이후의 관로를 점검하고 보수하는 등 후속 안전 조치를 취한 후 스플(300)을 복귀시켜 다음 비상시에 대비한다.

이상 설명한대로 본 발명의 긴급차단용 안전밸브는 스플실(101)의 천장을 완전 개방하고 여기에 삽입한 스템지지구(220)와 감진추 시트(210)의 체결정도에 따라 스템(301)에 대한 자력의 영향력을 미세하게 조정할 수 있어 비상 시 확실하고 신속한 차단이 가능하여 안전성이 우수한 긴급차단용 안전밸브가 제공될 수 있다.

또, 일정규모 이상의 지진 등으로 인해 위험수위에 직면하기 전에 감진추(200)가 요동하여 스플(300)의 스템(301)에 대한 자력의 일시적 약화현상이 일어나서 스플(300)의 하강으로 유출구(701)측 유로를 차단하게 되므로 지진과 같은 천재지변에도 안전하다.

그리고 각 가공부품의 가공허용오차를 넓게 유지할 수 있고, 영구자석(203)의 자력 허용오차범위를 넓게 허용할 수 있으므로 각 가공부품이나 영구자석(203)의 활용도가 넓어지므로 불량률을 최소화하여 원가절감이 증대되는 효과가 제공된다.

Claims

유출구(701) 위쪽으로 연장된 동일축선 상에 위치한 영구자석(203)에 흡인된 스플(300)과 스템(301)이 유출구측 유로를 개방하고 일정규모 이상의 진진 등 외부 진동과 충격, 본 밸브 후단 관로의 파열 등으로 인한 유체의 다량 누출의 발생, 유입측 관로의 압력 조절장치의 고장 등으로 인한 급격한 압력 상승 등 관로나 주변의 비상상황 발생 시 스플(300)이 하강하여 유로를 차단하도록 된 무전원 긴급차단용 안전밸브에 있어서, 천장 자리(103)가 개방된 본체(100)와 ; 상기 천장 자리(103)에 안장되어 스플(300) 스템(301)의 상단부를 지지하는 스템 지지구(220)와 ; 스템 지지구(220)의 체결정도로써 스플(300)에 대한 영구자석(203)의 영향력을 조정하는 감진추 시트(210)와 ; 감진추 시트(210)에 삽입되어 외부 진동과 충격을 받아 요동할 때 스플(300)에 대한 자력의 영향력이 변화되도록 한 감진추(200)와 ; 관로의 수동차단기능 및 작동된 스플(300)의 원위치 복귀로 유로를 개방시키는 기능을 하도록 하는 볼밸브로 이루어진 것을 특징으로 하는 무전원 긴급차단용 안전밸브.
제1항에 있어서, 상기 본체(100)의 천장 자리(103)는 스플실(101)과 같은 반경으로 천공하여 스템 지지구(220)를 들어 앉힐 수 있게 한 무전원 긴급차단용 안전밸브.
제1항에 있어서, 상기 스템 지지구(220)는 천장 자리(103)에 꼭 들어 맞는 외경과, 외주면 상단에 형성되어 천장 자리(103) 위에 조립되는 스템 지지구(220)상부와, 감진추 시트(210) 체결용 암나사(222)와, 암나사(222)의 바닥 중심에 천공된 스플의 상부 지지용 스템 지지공(221)을 가진 무전원 긴급차단용 안전밸브.
제1항에 있어서, 상기 감진추 시트(210)는 감진추 삽입홈(211)과 외주면에 스템 지지구(220)의 암나사(222)에 체결하는 무전원 긴급차단용 안전밸브.
제1항에 있어서, 상기 감진추(200)는 추(201)의 중심에 부착된 서포트(202)의 상단중앙에 부착되어 무게중심이 서포트(202) 상부에 있도록 하는 추(201)와 ; 서포트(202) 하단 중앙에 영구자석(203)을 내장한 무전원 긴급차단용 안전밸브.
제5항에 있어서, 상기 서포트의(202)하단은 외주면 하단의 반경이 상기 감진추 삽입홈(211)의 반경과 동일하고 원추형으로 한 무전원 긴급차단용 안전밸브.