KR200290974Y1

KR200290974Y1 - 대형밸브용밀폐장치

Info

Publication number: KR200290974Y1
Application number: KR2019970040683U
Authority: KR
Inventors: 심만조
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 2002-12-26
Also published as: KR19990028073U

Abstract

본 고안은 대형밸브용 밀폐장치에 관한 것으로서, 그 기술적 구성은, 양측으로 가스배관(P)이 연결되는 슬리브(12); 상기 슬리브(12)의 내측에서 회전되며 가스배관(P)을 개폐하도록 된 변판(14); 및 상기 변판(14)의 일측으로 연장 설치되고, 상기 슬리브(12)에 형성된 기밀유지부(16)를 관통해 외부로 돌출되며, 상기 변판(14)을 회전시킬 수 있도록 된 회전봉(18)을 포함하는 밸브(10)에 있어서,

내부에 3~4kg/cm²의 압력으로 질소가스가 충진되며, 외부에서 공급되는 질소가스의 공급과 배출을 위한 가스공급관(26)이 연결된 가스충진부(30)와, 상기 가스충진부(30)의 내측에 볼트(34)식으로 결합되고, 상기 변판(14)의 둘레부(15)와 밀착되는 고무시트(32)와, 상기 밸브(10)를 구성하는 슬리브(12)의 내부 둘레부분에 소정의 폭을 갖는 띠형상으로 구비되고, 상측에 수봉수의 공급 및 배출하는 공급관(22)과 배출관(24)이 연결되며, 상기 가스배관(P)의 가스압력에 대하여 1.5~2배의 압력수두를 갖는 수봉수가 유입되는 수봉공간부(20)로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

대형밸브용 밀폐장치{A Gas Valve for tight sealing}

본 고안은 대형밸브용 밀폐장치에 관한 것으로써, 특히, 대형 가스배관의 가스차단을 위하여 적용되는 대형밸브의 기밀성을 향상시켜 유해가스에 의한 안전재해나 가스폭발 사고의 발생을 최대한 방지할 수 있도록 된 대형밸브용 밀폐장치에 관한 것이다.

일반적으로, 직경이 비교적 대형인 가스배관(300~800)에 설치되는 대형밸브는, 유해가스로 인한 안전재해나 대형 폭발사고를 최대한 방지할 수 있으며, 사용압력이 0.5㎏/㎝²이하인 곳에 사용될 수 있도록 100%의 기밀을 필요로 하는 산업용 가스배관에 설치되어 사용되었다.

이때, 상기 대형의 가스배관에 설치되는 밸브(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 양측으로 가스배관(P)이 연결되는 슬리브(110)의 내부 둘레부분에 기밀을 위하여 고무재로 된 고무시트(120)를 결합하고, 상기 고무시트(120)에 외부 둘레부분이 접촉되며 밀폐를 형성하는 변판(130)을 회동 가능한 구조로 구비하며, 상기 변판(130)의 일측으로 연장된 회전봉(140)을 슬리브(110)에 형성된 기밀유지부(112)를 통하여 외부로 돌출되도록 하여, 외부에서 수동이나 자동조작에 의하여 상기 회전봉(140)이 회전되며 변판(130)의 회전에 따라 배관의 차단이 이루어지도록 하였다.

그러나, 상기한 구성으로 이루어진 종래기술에 따른 밸브는, 회전봉에 의하여 회전되는 변판이 슬리브의 내부 둘레부분에 결합된 고무시트에 밀착되어 가스배관의 밀폐가 이루어지도록 한 것으로, 회동되는 변판이 고무시트에 접촉되며, 가하게 되는 작용력이 크게 작용되면 밀폐를 위한 고무시트가 변형되거나 찢어지게 되는 현상이 발생되어 배관의 밀폐기능이 저하되는 원인으로 제기되었다.

또한, 직경이 상기 가스배관보다 더 큰 가스배관(1000이상)인 경우에는, 회전봉의 회전에 의하여 회전되어 고무시트에 밀착되는 변판과 고무시트의 기밀이 균일하게 작용되지 못하여 가스배관의 양호한 기밀의 유지가 곤란하였으며, 특히, 가스배관의 기밀상태의 확인이 불가능하여, 대형 가스배관에서 요구되는 가스중독과 같은 안전재해의 발생을 야기시키는 문제점이 있었다.

물론, 이와 같은 문제점을 다소나마 해소하기 위하여 가스배관의 소정 위치를 'U'자 형태로 하고, 그 내부에 가스배관의 차단을 위해 물을 주입시켜 수봉시키는 구조를 적용하여 가스의 차단이 이루어지도록 하였으나, 이러한 구성은, 가스차단 후 배수되는 수봉수의 오염에 따른 환경오염과 배관을 'U'자 형태로 구성하여야 함에 따른 공간확보를 필요로 하였으며, 가스배관의 유지보수와 같은 작업상의 번거움이 제기되었다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 가스배관의 개폐를 위한 작업이 용이하면서 차단된 밸브의 기밀성이 증가되도록 하고, 밸브의 차단에 따른 밀폐상태가 외부에서 확인 가능하여 밸브의 개폐동작에 따른 편의성이 향상될 수 있으며, 가스배관의 완전차단에 따른 가스 중독사고 등과 같은 안전재해의 발생을 최대한 방지할 수 있도록 한 대형밸브용 밀폐장치를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 종래 밀폐장치가 적용된 밸브의 부분절개 사시도이고,

도 2는 본 고안에 따른 밀폐장치가 적용된 밸브의 부분절개 사시도이며,

도 3은 본 고안에 따른 밀폐장치를 보인 단면도이다.

** 도면중 주요 부호에 대한 부호의 설명 **

10 : 밸브 12 : 슬리브

14 : 변판 18 : 회전봉

20 : 수봉(水封)공간부 22 : 공급관

24 : 배출관 26 : 가스공급관

28 : 상부 수봉수배출관 30 : 가스충진부

32 : 고무시트 34 : 볼트

P : 가스배관

상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 본 고안의 대형밸브용 밀폐장치는, 양측으로 가스배관(P)이 연결되는 슬리브(12); 상기 슬리브(12)의 내측에서 회전되며 가스배관(P)을 개폐하도록 된 변판(14); 및 상기 변판(14)의 일측으로 연장 설치되고, 상기 슬리브(12)에 형성된 기밀유지부(16)를 관통해 외부로 돌출되며, 상기 변판(14)을 회전시킬 수 있도록 된 회전봉(18)을 포함하는 밸브(10)에 있어서,

내부에 3~4kg/cm²의 압력으로 질소가스가 충진되며, 외부에서 공급되는 질소가스의 공급과 배출을 위한 가스공급관(26)이 연결된 가스충진부(30)와, 상기 가스충진부(30)의 내측에 볼트(34)식으로 결합되고, 상기 변판(14)의 둘레부(15)와 밀착되는 고무시트(32)와, 상기 밸브(10)를 구성하는 슬리브(12)의 내부 둘레부분에 소정의 폭을 갖는 띠형상으로 구비되고, 상측에 수봉수의 공급 및 배출하는 공급관(22)과 배출관(24)이 연결되며, 상기 가스배관(P)의 가스압력에 대하여 1.5~2배의 압력수두를 갖는 수봉수가 유입되는 수봉공간부(20)로 구성되는 대형밸브용 밀폐장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 고안인 대형밸브용 밀폐장치에 따른 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 따른 밀폐장치가 적용된 밸브의 부분절개 사시도이며, 도 3은 본 고안에 따른 밀폐장치를 보인 단면도이다.

본 고안에 따른 대형밸브용 밀폐장치는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 일반적인 대형밸브용 밀폐장치와 마찬가지로 슬리브(12), 변판(14), 회전봉(18)을기본 구성하는 밸브(10)에 채용된다.

여기에서, 슬리브(12)는 도시된 것처럼, 양측으로 가스배관(P)이 연결되도록 하는 링형태의 지지구이며, 변판(14)은 슬리브(12)의 내주측에 회전 가능하게 장착된 원반모양의 구조물로 슬리브(12)를 통해 연결되는 가스배관(P)을 개폐하도록 되어 있고, 회전봉(18)은 변판(14)을 외부에서 수동이나 자동조작에 의해 회전시킬 수 있도록 변판(14) 외주면 일측에 연장 설치되어 슬리브(12) 상단에 형성된 기밀유지부(16)를 통해 외부로 돌출된다.

특히, 본 고안에 따른 대형밸브용 밀폐장치는 위와 같이 구성된 밸브(10)에 있어서 가스배관의 밀봉 효과를 높이기 위해 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 수봉공간부(20), 가스충진부(30), 고무시트(32) 등을 추가로 구비하고 있다.

여기에서, 수봉공간부(20)는 도 3에 보다 상세히 도시된 것처럼, 슬리브(12)의 내부 둘레부분에 소정의 폭을 갖는 띠형상으로 구비되고, 상측에 수봉수의 공급 및 배출하는 공급관(22)과 배출관(24)이 연결되며, 상기 가스배관(P)의 가스압력에 대하여 1.5~2배의 압력수두를 갖도록 바닥면으로부터 상단에 설치된 수봉관(21) 내부로 일정량의 수봉수가 채워지게 된다. 또한, 가스충진부(30)는 내부에 3~4kg/cm²의 압력으로 질소가스가 충진되는 부분으로, 상기 수봉공간부(20)의 양측에 각각 형성되며, 외부에서 공급되는 질소가스의 공급과 배출을 위한 가스공급관(26)이 외주면 일측에 관통 연결되어 있다. 그리고, 가스배관(P)을 밀폐하는 변판(14)의 둘레부(15)와 접촉하도록 수봉공간부(20) 좌우에 설치되는 고무시트(32)는 가스충진부(30)의 내측에 볼트(34)식으로 결합되며, 회전봉(18)을 중심으로 회동하는 변판(14)의 둘레부(15)와 밀착하도록 되어 있다.

따라서, 변판(14)이 가스배관(P)을 차단하고 양측의 가스충진부(30)로 소정압의 가스를 충진하면 고무시트(32)와 변판(14)의 밀폐력이 증강되며 그 중앙의 수봉공간부(20)에 수봉수가 유입되어 가스배관(P)의 완전 차단이 이루어지게 되며, 수봉공간부(20)로 수봉수를 공급하는 공급관(22)에는 수봉공간부(20)로 채워지는 수봉수의 압력이 가스배관(P)의 가스압력에 대하여 1.5~2배의 압력으로 수봉을 유지할 수 있도록 상부 수봉수배출관(28)이 구비된다. 한편, 가스충진부(30)로 공급 및 충진되는 가스로는 압력이 3~4kg/cm²인 질소가스가 채용된다.

이와 같이 구성된 본 고안의 대형밸브용 밀폐장치가 적용된 밸브(10)의 작용을 설명하면 다음과 같다.

밸브(10)를 구성하는 슬리브(12)의 양측으로 가스의 공급을 위한 가스배관(P)이 연결되며 상기 슬리브(12)의 중앙에서 회전봉(18)이 연결된 변판(14)은 외부에서 상기 회전봉(18)에 작용되는 회전력에 의하여 회전되며 가스배관(P)의 개폐가 이루어진다.

한편, 상기 슬리브(12)의 내측에 형성된 수봉공간부(20)는, 상기 슬리브(12)의 내부 둘레부분에 띠형상으로 형성되어 상기 슬리브(12)의 내측으로 개방되도록 되어 있으며 상기 슬리브(12)의 내측에서 회동되는 변판(14)의 회동에 의하여 개폐가 이루어진다.

이때, 상기 수봉공간부(20) 양측에는 슬리브(12)의 내측에서 회동되는 변판(14)의 둘레부(15)와 접촉되어 밀폐되는 고무시트(32)가 볼트(34)로 고정되며 그 내측으로 가스의 충진을 위한 가스충진부(30)가 형성되어 일측으로 연결된 가스공급관(26)으로부터 소정압의 가스가 공급되면 가스충진부(30)의 팽창에 의하여 고무시트(32)가 변판(14)의 둘레부(15)에 강제적으로 밀착되어 가스배관(P)의 밀폐력이 증가된다.

즉, 상기 가스충진부(30)로 질소가스를 소정압력인 3~4㎏/㎝²정도로 공급하여 가스충진부(30)의 압력이 상승되도록 하며 이에 따라 고무시트(32)가 팽창되면서 상기 변판(14)의 둘레부(15)에 말착되는 것이다.

한편, 상기 고무시트(32)에 의하여 형성된 양측의 가스충진부(30)의 중간에 형성된 수봉공간부(20)는 가스배관(P)을 차단하는 변판(14)의 둘레부(15)가 개방된 부위를 막아주며 이와 동시에, 양측의 고무시트(32)의 팽창에 따라 기밀을 유지할 수 있게 되며 그 내측으로 가스배관(P)의 수봉을 위하여 공급관(22)으로 공급되는 수봉수가 소정 압력으로 공급되어 차단된 가스배관(P)의 기밀이 향상된다.

그리고, 상기 수봉공간부(20)로 공급되어 수봉공간부(20) 상단에 수직하게 연장 설치된 수봉관(21)에 채워지는 수봉수는 가스배관(P)의 가스압보다 1.5~2배의 압력수두를 가질 때까지 공급되는데, 이때 수봉공간부(20)의 수봉수 압력수두를 가스압력의 1.5배 이상이 되도록 한 것은 본 고안에 따른 밀폐장치의 기밀성능을 유지하기 위해서는 고무시트(32)에 의해서 변판 둘레부(15)에 작용하는 압력이 최소한 가스배관(P) 압력의 등배 이상 1.5배 정도는 되어야 하기 때문이며, 반대로 2배이하가 되도록 한 것은 수봉관(21)의 높이를 무한정 높일 수 없다는 설계상의 한계를 고려하여야 하기 때문이다. 가스배관(P)의 가스압보다 1.5~2배 이상 수봉관(21)안으로 공급된 수봉수는 수봉공간부(20) 내의 압력을 정해진 값으로 유지하도록 상부 수봉수배출관(28)을 통해 외부로 배출되며, 배출된 수봉수를 가스검지기로 검지하면 가스의 유출여부를 확인할 수 있게 된다.

한편, 상기 가스배관(P)의 가스 차단작업이 완료된 후 밸브(10)를 개방하려면 먼저 수봉공간부(20)에 채워진 수봉수를 배출관(24)을 통하여 배출하고 그 양측으로 충진된 질소가스를 배출하면 변판(14)의 둘레부(15)에 팽창압력에 따라 압착된 고무시트(32)의 압력이 제거되어 팽창압에 의하여 증가된 부피가 감소되며 그에 따라 둘레부(15)가 밀착되었던 변판(14)의 회전이 용이하게 이루어진다.

그리고, 상기 수봉공간부(20)로 공급되어 채워진 수봉수를 배출하는 배출관(24)은 수봉수의 배출이 용이한 하측으로 구비되며 상기 수봉공간부(20) 및 가스충진부(30)로 각각 연결된 공급관(22) 및 배출관(24) 그리고 가스공급관(26)에는 유체를 단속하는 소정의 밸브가 각각 기본적으로 구비되어 있음을 첨언한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 대형밸브용 밀폐장치에 의하면, 가스배관의 개폐를 위한 변판의 회동시 이와 밀착되는 고무시트의 간섭을 최대한 방지하여 변판의 회동작업이 용이하도록 하고, 동시에 고무시트의 변형과 파손을 방지하여 고무시트의 파손에 따른 기밀성의 저하를 방지하는 한편, 차단된 밸브의기밀성이 증가되도록 하고, 밸브의 차단에 따른 밀폐상태가 외부에서 확인 가능하여 밸브의 개폐동작에 따른 편의성이 향상될 수 있으며, 가스배관의 완전차단에 따른 가스중독 사고 등과 같은 안전재해의 발생을 최대한 방지할 수 있게 되는 잇점이 제공된다.

Claims

양측으로 가스배관(P)이 연결되는 슬리브(12); 상기 슬리브(12)의 내측에서 회전되며 가스배관(P)을 개폐하도록 된 변판(14); 및 상기 변판(14)의 일측으로 연장 설치되고, 상기 슬리브(12)에 형성된 기밀유지부(16)를 관통해 외부로 돌출되며, 상기 변판(14)을 회전시킬 수 있도록 된 회전봉(18)을 포함하는 밸브(10)에 있어서,

내부에 3~4㎏/㎝²의 압력으로 질소가스가 충진되며, 외부에서 공급되는 질소가스의 공급과 배출을 위한 가스공급관(26)이 연결된 가스충진부(30)와, 상기 가스충진부(30)의 내측에 볼트(34)식으로 결합되고, 상기 변판(14)의 둘레부(15)와 밀착되는 고무시트(32)와, 상기 밸브(10)를 구성하는 슬리브(12)의 내부 둘레부분에 소정의 폭을 갖는 띠형상으로 구비되고, 상측에 수봉수의 공급 및 배출하는 공급관(22)과 배출관(24)이 연결되며, 상기 가스배관(P)의 가스압력에 대하여 1.5~2배의 압력수두를 갖는 수봉수가 유입되는 수봉공간부(20)로 구성되는 것을 특징으로 하는 대형밸브용 밀폐장치.