KR200359565Y1

KR200359565Y1 - 압력 용기 밀봉구조

Info

Publication number: KR200359565Y1
Application number: KR20-2004-0013349U
Authority: KR
Inventors: 황성수
Original assignee: 황성수
Priority date: 2004-05-13
Filing date: 2004-05-13
Publication date: 2004-08-21

Abstract

본 고안은 압력 용기 내부 유체의 유출을 효과적으로 밀봉시키는 압력 용기 밀봉구조에 관한 것이다.

본 고안은, 몸체의 중앙 직경보다 크게 확대된 직경을 갖는 직경 확대부를 상부측 원주방향으로 형성하고, 그 상부측으로는 연이어서 축소된 직경을 갖는 수직 벽면을 형성하는 몸체의 상부 모서리; 상기 뚜껑의 중앙 직경보다 확대된 직경을 갖고, 상기 몸체의 직경 확대부에 대응하여 형성된 절곡부를 구비한 뚜껑의 하부 모서리; 상기 직경 확대부와 절곡부의 사이에서 협착되는 제1면을 구비하고, 상기 제1면에 연이어서 상기 몸체의 상단 수직 벽면과 상기 뚜껑의 내주면 사이에서 협착되는 제2면을 갖는 패킹;및 상기 직경 확대부와 절곡부를 외측에서 감싸서 이들을 협착시켜 고정하는 띠형상의 밴드;를 포함하는 압력 용기 밀봉구조를 제공한다.

본 고안에 의하면, 2중 구조의 밀봉구조를 갖춤으로써 압력 용기(100)의 안정적인 밀봉을 이룬다. 뿐만 아니라, 그 견고한 결합구조로 인해 항상 변함없이 안정적인 밀봉 구조를 이룬다.

Description

압력 용기 밀봉구조{A SEALING STRUCTURE FOR PRESSURIZED VESSEL}

본 고안은 압력 용기의 몸체와 뚜껑사이에 위치되는 밀봉구조에 관한 것으로, 보다 상세히는 몸체 상단 모서리의 독특한 절곡 구조, 뚜껑 모서리의 강화된 구조, 그 사이에서 협지되는 패킹의 효과적인 밀봉 단면 구조및 이들을 결합시키는 밴드들의 적절한 조합을 통하여 압력 용기 내부 유체의 유출을 효과적으로 밀봉시키는 압력 용기 밀봉구조에 관한 것이다.

일반적으로 압력 용기라 함은 그 내부의 작동 압력이 대기 보다 높은 상태에서 유지되고 소정의 공정을 수행하도록 사용되어지는 기계 설비이다.

이러한 압력 용기중에는 내부에 모래(여과사)등을 충진한 상태에서 그 모래를 통하여 유체(보통, 물)를 통과시켜 유체중에 불순물들을 여과 제거시키는 여과기가 있다.

이러한 여과기들은 그 작동중에 외부로 유체등이 누출되는 것이 차단되어야 함은 물론이고, 주기적으로 이들 모래들을 교환하기 위하여 압력 용기가 뚜껑에 의해서 개폐되어야 하는 구조이다.

도 1에는 이와 같은 압력 용기의 일례로서 모래 여과기(Sand Filter)가 전체적으로 도시되어 있다. 상기 압력 용기(100)는 일측으로 부터 유입관(110)이 연결되고, 상기 유입관(110)에는 수 공급 펌프(120)가 연결되며, 상기 압력 용기(100)의 다른 일측으로는 여과수가 배출되는 배출관(130)이 연결되어진다. 또한, 상기 압력 용기(100)는 중공형의 몸체(142)의 상부측으로 뚜껑(145)이 분리가능하도록 배치되고, 상기 몸체(142)와 뚜껑(145)의 접촉 부위에는 이들 사이에서 내부 여과수의 누출을 차단하기 위한 밀봉 구조가 채택되어 있다.

이러한 압력 용기(100)에서, 종래에는 상기 몸체(142)와 뚜껑(145)의 사이에 단순한 고무 패킹(미도시)이 개재되고, 상기 몸체(142)의 상단 모서리와 뚜껑(145)의 하단 모서리들을 감싸는 띠형의 철제 밴드(steel band)(160)를 두르거나, 또는 상기 몸체(142)의 상단 모서리와 뚜껑(145)의 하단 모서리 사이에 고무 패킹을 위치시킨 다음, 다수개의 볼트와 너트들을 이용하여 상기 몸체(142)와 뚜껑(145)의 원주모서리들을 따라서 결합시킴으로써 그 사이에서 여과수의 외부 누출을 방지하고자 하는 것이었다.

그렇지만, 이러한 종래의 압력 용기 밀봉 구조는 그 결합구조가 취약하여 몸체(142)내의 사소한 압력 변동에도 안정적인 밀봉 구조를 이룰 수 없고, 조립작업중에 패킹(30)을 적정위치에 고정하지 못하여 오조립되는 경우가 빈번하였으며, 그에 따라서 내부 여과수의 외부 유출이 빈번한 것이었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은그 결합구조를 견고히 하여 몸체내의 사소한 압력 변동에도 안정적인 밀봉 구조를 이루고, 조립 작업중에는 패킹이 항상 적정위치에 고정되도록 하여 오조립되는 것을 방지함으로써 내부 여과수의 외부 유출을 효과적으로 차단시키는 압력 용기 밀봉구조를 제공함에 있다.

제 1도는 본 고안이 적용되는 압력 용기인 모래 여과사를 도시한 외관 사시도;

제 2도는 본 고안에 따른 압력 용기 밀봉구조를 도시한 분해 사시도;

제 3도는 본 고안에 따른 압력 용기 밀봉구조를 도시한 결합 단면도;

제 4도는 본 고안에 따른 압력 용기 밀봉구조에 갖춰진 고무 패킹을 도시한 일부 절단 사시도;

제 5도는 본 고안에 따른 압력 용기 밀봉구조의 작동 상태를 도시한 설명도로서,

a)도는 용기 내측으로 부터 가압이 이루어지지 않는 상태,

b)도는 용기 내측으로 부터 가압이 이루어져 실링이 이루어지는 상태이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1..... 본 고안에 따른 압력 용기 밀봉구조

10.... 직경 확대부 12.... 수직 벽면

15.... 직경 오목부 20.... 절곡부

30.... 패킹 32.... 제1면

34.... 제2면 36.... 돌기부

38.... 휨부 100.... 압력 용기

110.... 유입관 120.... 수 공급 펌프

130.... 배출관 142.... 중공형의 몸체

142a... 상부 모서리 145.... 뚜껑

145a... 하부 모서리 160.... 철제 밴드(steel band)

165.... 체결구 D1∼D6... 직경

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은,

압력 용기의 중공형 몸체와 뚜껑 사이에 위치되는 밀봉구조에 있어서,

상기 몸체의 중앙 직경보다 크게 확대된 직경을 갖는 직경 확대부를 상부측 원주방향으로 형성하고, 그 상부측으로는 연이어서 축소된 직경을 갖는 수직 벽면을 형성하는 몸체의 상부 모서리;

상기 뚜껑의 중앙 직경보다 확대된 직경을 갖고, 상기 몸체의 직경 확대부에 대응하여 형성된 절곡부를 구비한 뚜껑의 하부 모서리;

상기 직경 확대부와 절곡부의 사이에서 협착되는 제1면을 구비하고, 상기 제1면에 연이어서 상기 몸체의 상단 수직 벽면과 상기 뚜껑의 내주면 사이에서 협착되는 제2면을 갖는 패킹;및

상기 직경 확대부와 절곡부를 외측에서 감싸서 이들을 협착시켜 고정하는 띠형상의 밴드;를 포함함을 특징으로 하는 압력 용기 밀봉구조를 제공한다.

이하, 본 고안을 도면에 따라서 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 고안에 따른 압력 용기 밀봉구조(1)는 도 2및 도 3에 상세히 도시된 바와 같이, 압력 용기(100)의 중공형 몸체(142)와 뚜껑(145)사이에 위치되는 것으로서,상기 몸체(142)의 중앙 직경(D1)보다 크게 확대된 직경(D2)을 갖는 직경 확대부(10)를 상부측 원주방향으로 형성하고, 그 상부측으로는 연이어서 상기 중앙 직경(D1)보다 작게 축소된 직경(D3)을 갖는 수직 벽면(12)을 형성하는 몸체(142)의 상부 모서리(142a)를 구비한다.

상기에서 상기 수직 벽면(12)은 상기 몸체(142)의 중앙 직경(D1)보다 작게 축소된 직경(D3)을 갖춤으로써 이후에 설명되어지는 뚜껑(145)의 하부 모서리(145a)에 마련되는 절곡부(20)의 배치가 용이하게 이루어지는 것이다.

그리고, 상기 몸체(142)의 상부 모서리(142a)는 직경 확대부(10)와 수직 벽면(12)의 연결지점에 직경 오목부(15)를 구비한 것으로서, 이러한 상부 모서리(142a)는 상기 수직 벽면(12)의 직경(D3)보다 작은 직경(D4)을 갖는 것으로서, 상기 몸체(142)의 성형 작업도중에 동시적으로 가공되어진다.

그리고, 상기 직경 확대부(10)는 그 상부면이 수평면을 형성하며, 그 단면은 둥근 원호형상을 형성함으로써 외력에 의해서 크게 저항할 수 있는 큰 단면계수를 갖추며, 그에 따라서 이후에 설명되어지는 밴드(160)의 강한 조임시에도 구조적인 변형이 방지되어 패킹(30)의 제1면(32)이 안정적으로 위치되도록 한다.

또한, 상기 직경 오목부(15)는 직경 확대부(10)에 연이어서 배치되며, 몸체(142)의 상단 끝부분을 향하여 수직 벽면(12)이 상기 직경 오목부(15)로 부터 인접하여 형성된다.

그리고, 본 고안은 상기 뚜껑(145)의 중앙 직경(D5)보다 확대된 직경(D6)을 갖고 상기 몸체(142)의 직경 확대부(10)에 대응하여 형성된 절곡부(20)를 구비한뚜껑(145)의 하부 모서리(145a)를 갖는다. 이러한 하부 모서리(145a)는 상기 절곡부(20)가 바람직하게는 원형 단면의 구조를 갖추어 절곡부(20)의 외측으로 부터 가해지는 외력에 대해서 구조적으로 강하고 안정된다.

즉, 상기 절곡부(20)는 이와 같이 단면계수가 큰 원형 단면을 구비함으로써 이후에 설명되어지는 밴드(160)에 의해서 가압이 이루어지는 경우, 변형없이 그 가압력을 직경 확대부(10)의 사이에 배치된 패킹(30)으로 가할 수 있는 것이다.

그리고, 본 고안은 상기 몸체(142)의 상부 모서리(142a)와 뚜껑(145)의 하부 모서리(145a) 사이에서 협착되는 패킹(30)을 갖는 바, 상기 패킹(30)은 고무재료등의 탄성및 복원력이 우수한 재료로 이루어지고, 이는 전체적으로 ㄴ형의 단면 구조를 갖는다.

즉, 상기 패킹(30)은 도 3및 도 4에 상세히 도시된 바와 같이, 직경 확대부(10)와 절곡부(20)의 사이에서 수평방향으로 협착되는 제1면(32)을 갖추고, 상기 제1면(32)에 연이어서 수직으로 연장하여 상기 몸체(142)의 상단 수직 벽면(12)과 상기 뚜껑(145)의 내주면 사이에서 협착되는 제2면(34)을 갖추어 안정적인 2중 밀봉 구조를 갖는다.

그리고, 상기 패킹(30)은 상기 제1면(32)과 제2면(34)의 연결부분에서 상기 직경 오목부(15)에 일치하는 크기의 돌기부(36)를 형성한 구조이다.

또한, 상기 패킹(30)은 상기 제2면(34)의 단부측으로 점차 그 두께가 얇아지면서 일정길이 연장하는 휨부(38)를 구비한다. 상기 휨부(38)는 상기 제2면(34)의 수직 연장 방향과는 다소 뚜껑(145)의 내측으로 경사져서 연결되는 구조이고, 이는압력 용기(100)의 내부에서 가압이 이루어지는 경우, 도 5의 b)에 도시된 바와 같이 뚜껑(145)의 내주면에 밀착되어진다.

그리고, 본 고안은 상기 직경 확대부(10)와 절곡부(20)를 외측에서 감싸서 이들을 협착시켜 고정하는 띠형상의 밴드(160)를 포함한다. 상기 밴드(160)는 통상적으로 철제로 이루어지는 것이고, 그 단면은 원호 형상을 이루며, 그 상하측 모서리는 각각 평편한 직선면(162)을 구비한다.

미설명 부호(165)는 벤드에 조임력을 가하는 토글 클램프(toggle clamp)로 이루어진 체결구이다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 도 5에 도시된 바와 같이, 압력 용기(100)의 몸체(142)상에 뚜껑(145)이 닫치고 패킹(30)이 개재되어 밴드(160)의 체결구(165)에 의해서 조임 결합이 이루어지는 경우, 패킹(30)은 제1면(32)이 몸체(142)의 직경 확대부(10)의 상부면에 올려지고, 그 일측으로 형성된 돌기부(36)가 직경 오목부(15)에 일치하여 배치된다.

이와 같이 패킹(30)이 올려지면, 이는 상기 직경 확대부(10)와 직경 오목부(15)들이 각각 상기 패킹(30)의 제1면(32)과 돌기부(36)를 안내하여 항상 정확한 지점에 패킹(30)이 위치되어 조립이 이루어지도록 할 수 있다. 그리고, 이러한 상태에서 뚜껑(145)을 닫으면, 패킹(30)의 제1면(32)은 직경 확대부(10)와 절곡부(20)의 사이에서 협착되고, 제2면(34)은 수직으로 연장하여 상기 몸체(142)의 수직 벽면(12)과 상기 뚜껑(145)의 내주면 사이에서 협착되어 2중 밀봉 구조를 이루는 것이다.

그리고, 상기 패킹(30)의 휨부(38)는 제2면(34)으로 부터 상부측으로 경사져서, 즉 몸체(142)의 내측으로 경사져서 연결된 구조이기 때문에 뚜껑(145)의 장착시에 아무런 장애없이 위치되어지고, 이와 같이 결합된 상태에서 밴드(160)를 통하여 조이면 패킹(30)은 안정된 상태로 2중 밀봉개소에서 고정되어 안정된 밀봉을 이루는 것이다.

또한, 상기 직경 확대부(10)와 절곡부(20)들은 각각 외력에 대해 구조적인 변형없이 큰 저항력을 발휘할 수 있는 원형 및 원호형상의 단면을 갖기 때문에 밴드(160)에 의해서 강한 조임력을 가하여도 직경 확대부(10)와 절곡부(20)는 변형되지 않고 최초의 형태로 패킹(30)을 조여줄 수 있는 것이다.

따라서, 압력 용기(100)의 내부에서 압력 변동이 있는 경우에도 패킹(30) 부위를 통한 유체의 외부 누출을 효과적으로 차단할 수 있는 것이다.

한편, 상기와 같이 결합구조를 유지하는 본 고안에 따른 압력 용기 밀봉구조(1)는 압력 용기(100)의 몸체(142) 내부가 가압상태가 되어 동작이 이루어지는 경우, 도 5b)에 도시된 바와 같이 패킹(30)의 휨부(38)는 뚜껑(145)의 내주면에 밀착하여 더욱 더 안정적인 밀봉작용을 수행하게 된다. 상기 휨부(38)는 제2면(34)으로 부터 그 선단으로 갈수록 점차 그 두께가 얇아지는 구조를 갖춤으로써 압력 용기(100)의 내부 압력에 의해서 쉽게 뚜껑(145)의 내주면측으로 휘어져 밀착됨으로써 그 사이를 통한 유체의 통과를 방지하게 되고 밀봉작용을 이루는 것이다.

상기와 같이 본 고안에 의하면, 몸체(142)의 직경 확대부(10)와 뚜껑(145)의 절곡부(20) 사이에서 패킹(30)의 제1면(32)이 협착되고, 몸체(142)의 수직 벽면(12)과 뚜껑(145)의 내주면 사이에서 패킹(30)의 제2면(34)이 협착되는 2중 구조의 밀봉구조를 갖춤으로써 압력 용기(100)의 안정적인 밀봉을 이룬다.

뿐만 아니라, 본 고안은 상기 직경 확대부(10)와 절곡부(20)가 외력에 대해 구조적 변형이 이루어지지 않는 큰 저항력의 단면 구조를 갖춤으로써 밴드(160)에 의한 조임시, 압력 용기(100)내에서 압력 변동이 이루어진다 하여도 그 견고한 결합구조로 인해 항상 변함없이 안정적인 밀봉 구조를 이룬다.

또한, 본고안의 조립 작업중에는 몸체(142)의 직경 확대부(10)와 직경 오목부(15)상에 패킹(30)의 제1면(32)과 돌기부(36)가 안착되는 구조로 인하여 패킹(30)이 항상 적정위치에서 고정되어 오조립되는 것을 방지함으로써 패킹(30)의 위치변동에 따른 내부 여과수의 외부 유출을 완벽하게 차단시키는 효과가 얻어지는 것이다.

Claims

압력 용기(100)의 중공형 몸체(142)와 뚜껑(145)사이에 위치되는 밀봉구조에 있어서,

상기 몸체(142)의 중앙 직경(D1)보다 크게 확대된 직경(D2)을 갖는 직경 확대부(10)를 상부측 원주방향으로 형성하고, 그 상부측으로는 연이어서 축소된 직경(D3)을 갖는 수직 벽면(12)을 형성하는 몸체(142)의 상부 모서리(142a);

상기 뚜껑(145)의 중앙 직경(d5)보다 확대된 직경(D6)을 갖고, 상기 몸체(142)의 직경 확대부(10)에 대응하여 형성된 절곡부(20)를 구비한 뚜껑(145)의 하부 모서리(145a);

상기 직경 확대부(10)와 절곡부(20)의 사이에서 협착되는 제1면(32)을 구비하고, 상기 제1면(32)에 연이어서 상기 몸체(142)의 상단 수직 벽면(12)과 상기 뚜껑(145)의 내주면 사이에서 협착되는 제2면(34)을 갖는 패킹(30);및

상기 직경 확대부(10)와 절곡부(20)를 외측에서 감싸서 이들을 협착시켜 고정하는 띠형상의 밴드(160);를 포함함을 특징으로 하는 압력 용기 밀봉구조.
제1항에 있어서, 상기 몸체(142)의 상부 모서리(142a)는 직경 확대부(10)와 수직 벽면(12)의 연결지점에 직경 오목부(15)를 추가 포함하고, 상기 패킹(30)은 상기 제1면(32)과 제2면(34)의 연결부분에서 상기 직경 오목부(15)에 일치하는 크기의 돌기부(36)를 추가 포함하여 결합을 이루는 것임을 특징으로 하는 압력 용기밀봉구조.
제1항에 있어서, 상기 절곡부(20)는 원형 단면의 구조를 갖추어 절곡부(20)의 외측으로 부터 가해지는 외력에 대해서 구조적으로 강하고 안정되도록 구성됨을 특징으로 하는 압력 용기 밀봉구조.
제1항에 있어서, 상기 패킹(30)은 상기 제2면(34)의 단부측으로 점차 그 두께가 얇아지면서 일정길이 연장하는 휨부(38)를 추가 포함하여 상기 압력 용기(100)의 내부에서 가압이 이루어지는 경우, 상기 휨부(38)는 뚜껑(145)의 내주면에 밀착되어 밀봉을 이루는 것임을 특징으로 하는 압력 용기 밀봉구조.
제4항에 있어서, 상기 패킹(30)의 휨부(38)는 제2면(34)으로 부터 상부측으로, 그리고 몸체(142)의 내측으로 경사져서 연결되어 상기 뚜껑(145)의 장착시 장애를 일으키지 않도록 배치된 것임을 특징으로 하는 압력 용기 밀봉구조.
제1항에 있어서, 상기 수직 벽면(12)은 상기 몸체(142)의 중앙 직경(D1)보다 작게 축소된 직경(D3)을 갖춤으로써 상기 뚜껑(145)의 하부 모서리(145a)에 마련되는 절곡부(20)의 배치가 용이하게 이루어지는 것임을 특징으로 하는 압력 용기 밀봉구조.