KR200294427Y1 - 가스누출 경보용 안전밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유체의 유로를 단속하도록 연결구(22)(23)를 이용하여 배관되고, 각 연결구(22)(23) 간의 차압으로 누출을 감지하는 밸브에 관련되며, 다음과 같은 구성의 특징을 지닌다. 몸체(21)는 상기 상류측 연결구(22)의 유체의 일부를 다른 경로로 하류측 연결구(23)로 보내도록 바이패스 유로를 구비한다. 또한, 상하단에 개구를 구비하는 실린더(24)가 상기 몸체(21)의 일측 바이패스 유로와 연통하도록 장착되고, 외면에 복수의 마크(25a)를 구비하는 인디케이터(25)가 상기 실린더(24) 상에 상하운동 가능하게 탄지되고, 상기 실린더(24)와 인디케이터(25)의 기밀을 유지하도록 투명캡(26)이 몸체(21)에 긴밀하게 장착되고, 상기 인디케이터(25)의 설정된 하강 행정단에서 접촉하여 신호를 발생하도록 검출스위치(35)가 투명캡(26)에 장착된다.

이에 따라, 가스렌지 등의 기기를 사용하지 않는 동안에 가스가 누출되는 상태를 수시로 육안 확인이 가능하도록 표시하는 동시에 비정상적인 누출이 감지되면 차단밸브를 작동시켜 이중으로 사고를 방지하는 효과가 있다.

Description

가스누출 경보용 안전밸브 {Safety valve for gas leakage alarm}

본 고안은 안전밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스렌지 등의 기기를 사용하지 않는 동안에 가스가 누출되는 상태를 수시로 육안 확인이 가능하도록표시하는 동시에 비정상적인 누출이 감지되면 차단밸브를 작동시켜 이중으로 사고를 방지하는 가스누출 경보용 안전밸브에 관한 것이다.

도 1은 종래의 가스누출 경보장치를 개략적으로 나타내는 도식도이다.

통상 가스렌지(13) 등의 가스를 사용하는 기기는 노브(12)가 구비된 콕크형 밸브(11)를 개재하여 배관된다. 근래에 들어 가스의 누출에 의한 각종 대형사고가 이어지면서 사고를 방지하도록 가스검출, 경보, 소화하는 방화수단(15)의 설치도 점차 강화되고 있다. 밸브(11) 자체에도 차압으로 작동하는 퓨즈를 내장하여 과도한 압력강하가 발생하면 관로를 차단하는 기능이 부가되기도 한다.

그런데, 종래의 방화수단(15)에 사용되는 가스검출기는 가스가 누출되어 일정한 공간을 채운 후에 누출 상태를 감지하므로 즉각적인 대응이 곤란하여 완벽한 보호에 너무나 미흡하다. 더구나 검출기가 설치되지 않은 지하 공간에서 가스가 누출되면 아예 감지가 불가능하여 종종 지하로부터 대형사고가 유발된다. 다종의 가스나 인화성 유체를 동시에 사용하는 경우에는 각각의 검출기를 상호 다른 위치로 설치해야 하므로 관리상의 복잡성과 불편이 초래된다.

또한, 퓨즈를 내장한 밸브(11)의 경우에도 배관의 파손 등으로 인한 급격한 압력변화에만 작동하므로 평상시 미세하게 누출되는 상태를 초기에 감지하는데 있어 한계성을 드러내는 결정적인 약점이 있다.

이에 따라 본 고안은 가스렌지 등의 기기를 사용하지 않는 동안에 가스가 누출되는 상태를 수시로 육안 확인이 가능하도록 표시하는 동시에 비정상적인 누출이감지되면 차단밸브를 작동시켜 이중으로 사고를 방지하는 가스누출 경보용 안전밸브를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 가스누출 경보장치를 개략적으로 나타내는 도식도,

도 2는 본 고안에 따른 안전밸브를 부분 절개하여 나타내는 구성도,

도 3 및 도 4는 본 고안에 따른 안전밸브의 요부를 확대하여 각각 작동초기 및 완료 상태를 나타내는 도식도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

21: 몸체 22, 23: 연결구

24: 실린더 25: 인디케이터

26: 투명캡 27: 밸브시트

28; O-링 31: 퓨즈

32, 34: 스프링 35: 검출스위치

36: 보조캡

이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 유체의 유로를 단속하도록 연결구(22)(23)를 이용하여 배관되고, 각 연결구(22)(23) 간의 차압으로 누출을 감지하는 밸브에 있어서, 상기 상류측 연결구(22)의 유체의 일부를 다른 경로로 하류측 연결구(23)로 보내도록 바이패스(by pass) 유로를 구비하는 몸체(21); 상기 몸체(21)의 일측 바이패스 유로와 연통하도록 장착되고, 상하단에 개구를 구비하는 실린더(24); 상기 실린더(24) 상에 상하운동 가능하게 탄지되고, 외면에 복수의 마크(25a)를 구비하는 인디케이터(25); 상기 실린더(24)와 인디케이터(25)의 기밀을 유지하도록 몸체(21)에 긴밀하게 장착되는 투명캡(26); 및 상기 인디케이터(25)의 설정된 하강 행정단에서 접촉하여 신호를 발생하도록 투명캡(26)에 장착되는 검출스위치(35)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 상기 인디케이터(25)는 내면 및 외면에서 각각 상류측 바이패스 유로(21a) 및 하류측 바이패스 유로(21c)와 연통하도록 설치된다.

본 고안에 따르면, 상기 실린더(24)는 인디케이터(25)의 하강 행정단에서 바이패스 유로가 개방되도록 일측면에 통공(24a)을 더 구비할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 가스 안전밸브를 부분 절개하여 나타내는 구성도가도시된다.

본 고안은 유체의 유로를 단속하도록 연결구(22)(23)를 이용하여 배관되고, 각 연결구(22)(23) 간의 차압으로 누출을 감지하는 밸브에 관련된다. 통상 상류측 연결구(22)는 나선으로 연결되고 하류측 연결구(23)는 니플로 연결되나 이에 국한되지 않고 다양하게 선택된다. 유로의 단속은 전술한 도 1과 마찬가지로 몸체(21)의 중간에 설치되는 노브(12)를 이용하는데, 노브(12)를 회전하면 내장된 볼이 연동되어 몸체(21) 상의 유로가 개폐된다. 본 고안은 통상적인 콕크형 밸브에 적용 가능하지만 퓨즈(31)를 구비하는 형식에 적용하는 것이 보다 바람직하다.

본 고안에 따른 몸체(21)는 상기 상류측 연결구(22)의 유체의 일부를 다른 경로로 하류측 연결구(23)로 보내도록 바이패스 유로를 구비한다. 몸체(21)의 중앙에서 밸브시트(27)를 개재하여 볼(도시 생략)이 장착되는 부분은 메인(main) 유로이고, 메인 유로에서 분기되어 몸체(21)의 하방향으로 바이패스 유로가 형성된다. 상류측 연결구(22)에서 밸브시트(27)에 도달하기 전에 하방향으로 경사지게 상류측 바이패스 유로(21a)가 형성되고, 밸브시트(27)를 지나 하류측 연결구(23)에 도달하기 전에 하방향으로 하류측 바이패스 유로(21c)가 형성된다.

이때, 상류측 바이패스 유로(21a)는 밸브시트(27)의 볼이 안착되는 부분에서 하방향으로 부호 21b와 같은 위치에 형성하는 것도 가능하다. 본 고안에서 상류측 연결구(22)와 하류측 연결구(23) 간의 차압을 이용하므로 부호 21a의 위치가 부호 21b보다 상대적으로 작동의 신뢰성이 높다.

본 고안에 따르면 상하단에 개구를 구비하는 실린더(24)가 상기 몸체(21)의일측 바이패스 유로와 연통하도록 장착된다. 실린더(24)는 몸체(21)와 나선으로 결합하며 상류측 바이패스 유로(21a)를 내부 공간과 연통하는 상태로 된다. 실린더(24)의 내면은 표면조도를 작게 하여 매끈한 상태를 유지하며 하방향 개구로는 후술하는 인디케이터(25)를 미끄럼 접촉 상태로 수용한다.

본 고안에 따르면 외면에 복수의 마크(25a)를 구비하는 인디케이터(25)가 상기 실린더(24) 상에 상하운동 가능하게 탄지된다. 인디케이터(25)는 원주면의 직경이 고르고 바닥면을 지니는 용기의 구조로 성형된다. 실린더(24)와 인디케이터(25)는 상호 습동에 있어서 마찰저항이 최소화되도록 가급적 비자성체이면서 이종의 소재로 성형한다. 인디케이터(25)의 저면을 기준으로 상하에 스프링(32)(34)을 연결하여 평상시 도시와 같은 위치에서 힘의 균형을 이루도록 한다. 본 고안에서 인디케이터(25)가 실린더(24)의 하단에서 노출되는 길이의 가변상태가 중요하며 이는 외면의 마크(25a)를 이용하여 수시로 쉽게 식별 가능하다. 마크(25a)를 구비한 인디케이터(25)의 작동은 후술하는 도 3 및 도 4를 참조한다.

이때, 본 고안의 인디케이터(25)는 내면 및 외면에서 각각 상류측 바이패스 유로(21a) 및 하류측 바이패스유로(21c)와 연통하도록 설치된다. 상류측 바이패스 유로(21a)는 내면, 하류측 바이패스 유로(21c)는 외면에 각각 연통되어야 차압에 의한 인디케이터(25)의 상하운동이 가능하다.

본 고안에 따르면 상기 실린더(24)와 인디케이터(25)의 기밀을 유지하도록 몸체(21)에 투명캡(26)이 긴밀하게 장착된다. 인디케이터(25)의 내외면이 바이패스 유로상에서 가스에 접하므로 가스가 외부로 누출되지 않도록 몸체(21)에 O-링(28)을 개재하여 투명캡(26)을 장착한다. 투명캡(26)의 투명도는 외부에서 인디케이터(25)의 상하운동 위치를 식별 가능할 정도로 유지한다. 투명캡(26)을 합성수지로 성형하는 경우 충분한 강도가 보장되는 두께로 한다. 이에 더하여 리브(rib)와 같은 요철구조를 도입하면 충격을 흡수하는 측면에서 유리하다.

본 고안에 따르면 상기 인디케이터(25)의 설정된 하강 행정단에서 접촉하여 신호를 발생하도록 투명캡(26)에 검출스위치(35)가 장착된다. 검출스위치(35)는 접촉식의 마이크로스위치가 설치 및 작동의 신뢰성 측면에서 적절하다. 물론 구성이 다소 복잡화되지만 포토센서 등의 비접촉식을 사용하는 것도 가능하다. 설치에 있어서 투명캡(26)의 내부공간에 검출스위치(35)를 그대로 노출시키는 것보다 얇은 탄성고무 등을 덧붙이는 것이 좋다. 이에 따라 검출스위치(35)의 작동시 채터링하는 과정에서 미세한 불꽃이 유발되어 가스가 점화되는 우려를 불식할 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 고안에 따른 안전밸브의 요부를 확대하여 각각 작동초기 및 완료 상태를 나타내는 도식도가 도시된다. 인용하지 않은 부호는 전술한 도 2를 참조한다.

몸체(21)의 하류측 연결구(23)에 연결된 기기에서 가스가 미세하게 누출된다면 하류측 바이패스 유로(21c)에서 압력이 저하되므로 인디케이터(25)는 도 3처럼 하향하기 시작한다. 인디케이터(25)의 외면에는 대략 3단계 정도의 마크(25a)를 형성하는데, 도 3에서는 하단의 마크(25a)가 노출되어 초기경고 수준임을 표시한다. 인디케이터(25)에서 마크(25a)의 간격은 사용되는 유체(가스)의 압력, 인디케이터(25)의 저면 면적, 스프링(32)(34)의 탄성계수 등을 고려하여 결정한다.

만일 연소기기에서 가스의 누출이 계속 진행된다면 인디케이터(25)는 계속하강하여 마크(25a)의 중간부가 노출되고, 이어서 마크(25a)의 상단부가 노출되는 동시에 인디케이터(25)가 검출스위치(35)에 접촉한다. 검출스위치(35)의 신호는 전술한 공지의 방화수단(15)과 연계되어 경보를 작동하고, 배관의 메인 차단밸브를 작동하고, 소화기를 작동하도록 구성된다. 물론 본 고안의 구성은 배관의 파손에 의한 과도한 누출시 퓨즈(31)에 의한 차단 기능도 유지한다.

이때, 본 고안의 상기 실린더(24)는 인디케이터(25)의 하강 행정단에서 바이패스 유로가 개방되도록 일측면에 통공(24a)을 더 구비한다. 도 4와 같은 경보 상태에서 인디케이터(25)가 완전하게 하향하면 실린더(24) 내의 가스는 통공(24a)과 하류측 바이패스 유로(21c)를 거쳐 배출된다.

한편, 도 4에서 미설명 부호 29는 인디케이터(25)의 외면 상단에 장착되는 O-링이며 인디케이터(25)의 마찰저항을 증가시키지 않는 치수로 선정한다. 상호 마찰면에서 표면조도가 극히 양호하여 누기가 없다면 O-링(29)은 생략 가능하다.

이상의 구성 및 작용에 따르면 본 고안은 가스렌지 등의 기기를 사용하지 않는 동안에 가스가 누출되는 상태를 수시로 육안 확인이 가능하도록 표시하는 동시에 비정상적인 누출이 감지되면 차단밸브를 작동시켜 이중으로 사고를 방지하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 유체의 유로를 단속하도록 연결구(22)(23)를 이용하여 배관되고, 각 연결구(22)(23) 간의 차압으로 누출을 감지하는 밸브에 있어서,

   상기 상류측 연결구(22)의 유체의 일부를 다른 경로로 하류측 연결구(23)로 보내도록 바이패스 유로를 구비하는 몸체(21);

   상기 몸체(21)의 일측 바이패스 유로와 연통하도록 장착되고, 상하단에 개구를 구비하는 실린더(24);

   상기 실린더(24) 상에 상하운동 가능하게 탄지되고, 외면에 복수의 마크(25a)를 구비하는 인디케이터(25);

   상기 실린더(24)와 인디케이터(25)의 기밀을 유지하도록 몸체(21)에 긴밀하게 장착되는 투명캡(26); 및

   상기 인디케이터(25)의 설정된 하강 행정단에서 접촉하여 신호를 발생하도록 투명캡(26)에 장착되는 검출스위치(35)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스누출 경보용 안전밸브.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 인디케이터(25)는 내면 및 외면에서 각각 상류측 바이패스 유로(21a) 및 하류측 바이패스유로(21c)와 연통하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 가스누출 경보용 안전밸브.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 실린더(24)는 인디케이터(25)의 하강 행정단에서 바이패스 유로가 개방되도록 일측면에 통공(24a)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 가스누출 경보용 안전밸브.