KR200477524Y1 - 압력 용기 - Google Patents

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KR200477524Y1 KR2020130008012U KR20130008012U KR200477524Y1 KR 200477524 Y1 KR200477524 Y1 KR 200477524Y1 KR 2020130008012 U KR2020130008012 U KR 2020130008012U KR 20130008012 U KR20130008012 U KR 20130008012U KR 200477524 Y1 KR200477524 Y1 KR 200477524Y1
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Abstract

압력 용기는 내측 라이너(2), 배관 연결구(3) 및 누설 방지 유닛(5)을 구비한다. 내측 라이너(2)는 외피(1) 안에 배치되고, 내측 공간(201)을 형성한다. 배관 연결구(3)는 내측 공간(201)의 외부에 배치되고, 외피(1)에 용접된다. 누설 방지 유닛(5)은 내측 및 외측 밀봉 링(50,52)들 및, 클램핑 부재(51)를 가지고, 클램핑 부재는 배관 연결구(3) 및 내측 공간(201) 안으로 연장되고, 내측 및 외측 단부 플랜지(511,512)들을 가진다. 내측 및 외측 단부 플랜지(511,512)들은 각각 내측 공간(201)의 내부 및 외부에 배치된다. 내측 및 외측 단부 플랜지(511,512)들은 함께 작용하여 클램핑 힘을 제공함으로써 내측 및 외측 밀봉 링(50,52)들을 내측 라이너(2) 및 배관 연결구(2)에 대하여 각각 가압한다.

Description

압력 용기{Pressure vessel}
본 고안은 압력 용기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2 개의 밀봉 링들을 배관 연결구 및 내측 라이너에 대하여 각각 가압하는 클램핑 부재를 구비한 압력 용기에 관한 것이다.
압력 용기는 음용수를 보관하고 음용수를 안정적으로 공급하기 위하여 이용될 수 있다. 압력 용기는 보통 금속 재료의 외피 및 플라스틱 재료의 내측 라이너(inner liner)를 구비하는데, 폴리프로필렌(PP)과 같은 내측 라이너는 음용수가 금속 재료에 의해 오염되는 것을 방지하기 위하여 외피의 내측 표면에 부착된다.
미국 특허 US 8,348,085 는 통상적인 압력 용기를 개시하며, 이것은: 내부에 수용 공간을 형성하는 금속 재료의 외피; 외피의 내측 표면에 부착된 플라스틱 재료의 내측 라이너; 수용 공간 안에 배치된 유연성 다이아프램; 내측의 튜브형 부분 및, 외피의 외부에 용접되고 외피의 외부로부터 외측으로 연장된 노출 튜브형 부분을 가진 관통 벽 연결구; 및, 관통 벽 연결구의 목 부분과 내측 라이너 사이에 배치된 누설 방지 조립체;를 구비한다. 관통 벽 연결구의 목 부분은 굽혀져서 내측 라이너의 내부에 대하여 누설 방지 조립체를 유지한다. 관통 벽 연결구의 내측 튜브형 부분은 노출 튜브형 부분으로부터 외피 및 내측 라이너를 통하여 수용 공간 안으로 연장된다.
내측 라이너는 플라스틱 재료로 만들어지기 때문에, 만약 관통 벽 연결구를 외피에 용접하기 전에 내측 라이너가 외피 안으로 삽입된다면, 용접에 의해 발생되는 열 때문에 내측 라이너가 연화(softening)되고 변형되는 것을 방지하기 위하여, 관통 벽 연결구는 내측 라이너를 외피 안으로 삽입하기 전에 외피에 용접될 필요가 있다. 결과적으로, 관통 벽 연결구의 용접 이후에 내측 라이너를 외피 안으로 삽입하는 것은 관통 벽 연결구의 내측 튜브형 부분에 의해 심각하게 간섭될 수 있고, 이는 내측 라이너를 외피와 조립하는데 어려움을 초래할 수 있으며, 내측 라이너가 관통 벽 연결구의 내측 튜브형 부분 위로 통과될 때 내측 라이너에 손상을 일으킬 수 있다.
따라서, 본 고안의 목적은 종래 기술과 관련된 상기의 단점을 극복할 수 있는 압력 용기를 제공하는 것이다.
본 고안에 따르면, 외피, 내측 라이너, 배관 연결구, 누설 방지 유닛 및, 유연성 다이아프램을 구비한 압력 용기가 제공된다.
외피는 내부에 수용 공간을 형성하고, 상부 벽 및, 상부 벽으로부터 아래로 연장된 둘러싸는 벽을 가지고, 둘러싸는 벽에는 측부 관통 구멍이 형성된다. 내측 라이너는 수용 공간 안에 배치되고, 내측 공간을 형성하는 내측 표면, 외피의 상부 벽에 부착된 상부 벽 및, 내측 라이너의 상부 벽으로부터 아래로 연장되고 외피의 둘러싸는 벽에 부착된, 둘러싸는 벽을 가지며, 둘러싸는 벽에는 축을 따라서 측부 관통 구멍과 정렬된 라이너 관통 구멍이 형성된다. 배관 연결구는 내측 공간의 외측에 배치되고, 외피의 외부에 용접되고, 축을 따라서 연장된 유체 채널을 형성한다. 누설 방지 유닛은 클램핑 부재와 탄성의 내측 및 외측 밀봉 링들을 가진다. 클램핑 부재는 튜브 동체와 내측 및 외측의 단부 플랜지들을 가진다. 튜브 동체는 축을 따라서 측부 관통 구멍 및 라이너 관통 구멍을 통하여 내측 공간 및 유체 채널 안으로 연장된다. 내측 및 외측 단부 플랜지들은 튜브 동체의 2 개의 대향하는 단부들로부터 각각 외측으로 연장된다. 내측 단부 플랜지 및 내측 밀봉 링은 내부 공간 안에 배치되고, 외측 단부 플랜지 및 외측 밀봉 링은 내측 공간의 외부에 배치된다. 내측 및 외측 단부 플랜지들은 함께 작용하여 클램핑 힘을 제공함으로써 내측 및 외측 밀봉 링들을 내측 라이너 및 배관 연결구에 대하여 각각 가압한다. 유연성 다이아프램은 수용 공간 안에 배치되어 수용 공간을 2 개의 분리된 공간들로 분할한다.
본 고안에서는 종래 기술의 상기와 같은 문제점들을 해결함으로써 개선된 압력 용기를 제공할 수 있다.
본 고안의 실시예를 도시하는 도면들은 다음과 같다.
도 1 은 본 고안에 따른 압력 용기의 바람직한 실시예의 부분적인 단면도이다.
도 2 는 바람직한 실시예의 부분적인 단면도이다.
도 3 및 도 4 는 압력 용기를 조립하는 방법의 연속적인 단계들을 도시하는 부분적인 단면도이다.
도 1 및 도 2 는 본 고안에 따른 물 펌프 시스템의 압력 용기의 바람직한 실시예를 도시한다. 압력 용기는 베이스(14), 금속 외피(1), 플라스틱 재료의 내측 라이너(liner, 2), 제 1 배관 연결구(3), 제 2 배관 연결구(3'), 제 3 배관 연결구(3"), 누설 방지 유닛(5) 및, 유연성 다이아프램(6)을 포함한다.
외피(1)는 수용 공간(11)을 그 안에 형성하고, 상부 벽(132) 및 둘러싸는 벽(12)을 가지며, 둘러싸는 벽은 상부 벽(132)으로부터 아래로 연장되고 둘러싸는 벽에 측부 관통 구멍(121)이 형성되어 있다. 외피(1)는 둘러싸는 벽(12)의 저부 단부에 저부 개구(101)를 더 가진다. 베이스(14)는 상단부 벽(141)을 가진 중공형 스탠드(hollow stand)의 형태이며, 상단부 벽은 외피(1)의 저부 개구(101)를 폐쇄시키고 외피(1)의 둘러싸는 벽(12)의 저부 단부에 용접된다. 대안으로서, 베이스(14)는 스탠드 및 절반의 외피를 구비할 수 있고, 절반의 외피는 스탠드로부터 연장되며 외피(1)의 구조에 대하여 역전된 구조를 가진다.
내측 라이너(2)는 수용 공간(11) 안에 배치되고, 내측 공간(201)을 형성하는 내측 표면(20), 외피(1)의 상부벽(132)에 부착된 상부벽(22) 및, 둘러싸는 벽(21)을 가지고, 둘러싸는 벽은 내측 라이너(2)의 상부 벽(22)으로부터 아래로 연장되고, 외피(1)의 둘러싸는 벽(12)에 부착되며, 둘러싸는 벽(21)에는 라이너 관통 구멍(21)이 형성되어 라이너 관통 구멍은 축(X)을 따라서 측부 관통 구멍(121)과 정렬된다.
제 1, 제 2 및 제 3 배관 연결구(3, 3',3")들 각각은 압력 용기를 파이프라인(미도시)에 연결하도록 외피(1)에 고정된 신속 해제 연결구의 형태이다. 제 1 배관 연결구(3)는 내측 공간(201)의 외측으로 배치되고, 외피(1)의 외부에 용접되고, 축(X)을 따라서 연장되는 유체 채널(30)을 형성한다.
누설 방지 유닛(5)은 클램핑 부재(51), 리테이너 플레이트(retainer plate, 55) 및 탄성 O 링의 형태인 탄성의 내측 및 외측 링(50,52)들을 구비한다. 클램핑 부재(51)는 튜브 동체(510) 및 내측과 외측 단부 플랜지(511,512)들을 가진다. 튜브 동체(510)는 축(X)을 따라서 측부 관통 구멍(121) 및 라이너 관통 구멍(211)을 통하여 내측 공간(201) 및 유체 채널(30) 안으로 연장된다. 내측 및 외측 단부 플랜지(511,512)들은 튜브 동체(510)의 2 개의 대향하는 단부들로부터 각각 외측으로 연장된다. 내측 단부 플랜지(511) 및 내측 밀봉 링(50)은 내측 공간(201) 안에 배치된다. 외측 단부 플랜지(512) 및 외측 밀봉 링(52)은 내측 공간(201)의 외측으로 배치된다. 내측 및 외측 단부 플랜지(511,512)들은 협동하여 클램핑 힘을 제공함으로써 내측 라이너(2) 및 제 1 배관 연결구(3)에 대하여 내측 및 외측 밀봉 링(50,52)들을 가압하는데, 이는 클램핑 부재(51)와 내측 라이너(2) 사이의 밀봉 효과 및 클램핑 부재(51)와 제 1 배관 연결구(3) 사이의 밀봉 효과를 제공하기 위한 것이다.
유연성 다이아프램(6)은 수용 공간(11) 안에 배치되고, 고리형 고정 부재(7)를 통하여 내측 라이너(2)에 고정되는데, 이는 수용 공간(11)을 물 저장용 상부 공간(111) 및, 상부 공간(111)으로부터 다이아프램(6)으로 분리되고 저부 개구(101)를 형성하는 저부측을 가지는 하부 공간(112)으로 분할하기 위한 것이다. 하부 공간(112)은 베이스(14)의 상단부 벽(141)에 의해 저부측으로부터 폐쇄되고, 압력을 다이아프램(6)으로 적용하기 위하여 가압된 공기를 수용하도록 적합화된다.
이러한 바람직한 실시예에서, 제 1 배관 연결구(3)는 수용 공간(11)의 외측으로 더 배치되고, 라이너 관통 구멍(211)의 주위에 대하여 맞닿고 측부 관통 구멍(121)에 배치된 단부면(321)을 가진다. 내측 밀봉 링(50)은 라이너 관통 구멍(211)의 주위에 대하여 맞닿는다.
제 1 배관 연결구(3)에는 내측 어깨부(324)가 형성되는데, 이것은 유체 채널(30) 안으로 내측 반경 방향으로 연장된다. 외측 단부 플랜지(512)는 유체 채널(30) 안에 배치된다. 외측 밀봉 링(52)은 외측 단부 플랜지(512)와 내측 어깨부(324)에 대하여 맞닿고 그 사이에 개재(sandwich)된다.
유체 채널(30)은 직경 감소 섹션(322)을 가지는데, 직경 감소 섹션은 제 1 튜브 연결구(3)의 단부면(321)과 내측 어깨부(324) 사이에 연장되고, 내측 직경을 가진다. 라이너 관통 구멍(211)은 유체 채널(30)의 직경 감소 섹션(322)의 내측 직경과 실질적으로 같은 내측 직경을 가진다.
리테이너 플레이트(55)에는 중심 개구(550)가 형성되고, 리테이너 플레이트는 내측 라이너(2)의 내측 표면(20)에 대하여 맞닿고, 라이너 관통 구멍(211)의 주위와 함께 작용하여 그 사이에 고리형 유지 간극(annular retaining gap, 551)을 형성한다. 내측 밀봉 링(50)은 유지 간극(551) 안에 유지된다. 튜브 동체(51)는 중심 개구(550)를 통해 연장한다. 내측 단부 플랜지(511)는 리테이너 플레이트(55)에 대하여 맞닿는다.
개스 밸브(15)는 베이스(14)의 상단부 벽(141)에 장착되고, 하부 공간(112) 안으로 연장되고, 가압된 공기를 하부 공간(112) 안으로 공급하기 위하여 외부의 공기 공급원(미도시)에 연결되도록 적합화된다.
클램핑 부재(51)는 튜브형 금속 재료(8)로 만들어진다 (도 4 참조). 내측 및 외측 단부 플랜지(511,512)들이 각각 굽혀져서 튜브형 동체(510)의 대향하는 단부들로부터 반경 방향으로 연장되도록, 튜브 동체(510)와 내측 및 외측 단부 플랜지(511,512)들은 튜브형 금속 재료(8)를 변형시킴으로써 형성된다. 도 3 및 도 4 는 압력 용기를 조립하는 방법의 연속적인 단계들을 도시한다. 이 방법은, 단부면(321)이 측부 관통 구멍(121) 안에 배치되고 외피(1)의 내측 표면과 같은 높이가 되도록 그리고 어깨부(4)가 형성되어 제 1 배관 연결구(3) 및 외피(1)의 외부에 접합되도록, 제 1 배관 연결구(3)를 외피(1)의 외부에 용접시키는 단계(도 3 참조); 외피(1)의 저부 개구(101)로부터 외피(1)의 중심 축(L)을 따라서 수용 공간(11) 안으로 내측 라이너(2)를 삽입하고 (도 3 참조) 내측 라이너(2)를 외피(1)의 내측 표면에 부착시키는 단계; 절삭 공구(미도시)를 이용하여 내측 라이너(2)에 라이너 관통 구멍(211)을 형성하는 단계로서, 절삭 공구는 유체 채널(30)의 직경 감소 섹션(322)으로 연장되고 내측 라이너(2)를 절단하기 위한 절삭날(cutting edge)을 가지며, 절삭날은 직경 감소 섹션(322)의 반경과 실질적으로 같은 거리로 축(X)으로부터 이격되는, 라이너 관통 구멍 형성 단계; 외측 밀봉 링(52)을 튜브형 금속 재료(8)상에 장착하는 단계(도 4 참조); 튜브형 금속 재료(8)를 측부 관통 구멍(121) 및 라이너 관통 구멍(211)을 통하여 내측 공간(201) 및 유체 채널(30) 안으로 삽입하는 단계(도 4 참조); 리테이너 플레이트(55) 및 내측 밀봉 링(50)을 튜브형 금속 재료(8)상에 장착하는 단계(도 4 참조); 튜브형 동체(510) 및, 튜브형 동체(510)로부터 굽혀진 내측 및 외측 단부 플랜지(511,512)들을 형성하여 내측 라이너(2) 및 내측 어깨부(324)에 대하여 내측 및 외측 밀봉 링(50,52)들을 각각 가압하기 위하여, 2 개의 프레싱 다이(pressing die, 91)를 이용하여 튜브형 금속 재료(8)의 2 개의 대향하는 단부들을 변형시키는 단계(도 4 참조); 다이아프램(6)을 수용 공간(11) 안에 장착하고 고리형 고정 부재(7)를 통하여 다이아프램(6)을 내측 라이너(2)에 고정시키는 단계 (도 7 참조); 및, 베이스(14)의 상단부 벽(12)을 외피(1)의 둘러싸는 벽(12)에 용접하는 단계(미도시);를 포함한다. 주목할 바로서, 외피(1) 안으로의 내측 라이너(2)의 삽입 이후에 내측 라이너(2)에 라이너 관통 구멍(211)을 형성하는 것은, 외피(1) 안으로 내측 라이너(2)를 삽입하는 동안 라이너 관통 구멍(211)의 축을 유체 채널(30)의 축과 정렬하지 않아도 되므로 유리하다.
본 고안의 압력 용기 안에 클램핑 부재(51)를 포함시킴으로써, 종래 기술과 관련된 상기의 단점은 경감될 수 있다.
본 고안은 가장 실질적이고 바람직한 실시예인 것으로 간주되는 것과 관련하여 설명되었지만, 본 고안이 개시된 실시예에 제한되는 것은 아니며, 모든 변형예 및 균등예를 포함시키기 위하여 가장 넓게 해석되는 것의 사상 및 범위내에 포함되는 다양한 구성들을 포괄하도록 의도된다.
1. 외피 3. 제 1 배관 연결구
5. 누설 방지 유닛 11. 수용 공간
12. 둘러싸는 벽 14. 베이스

Claims (6)

  1. 내부에 수용 공간(11)을 형성하고, 상부 벽(132) 및, 상기 상부 벽(132)으로부터 아래로 연장되고 측부 관통 구멍(121)이 형성된 둘러싸는 벽(12)을 가지는, 외피(1);
    상기 수용 공간(11)내에 배치된 내측 라이너(2)로서, 내측 라이너(2)는, 내측 공간(201)을 형성하는 내측 표면(20), 상기 외피(1)의 상기 상부 벽(132)에 부착된 상부 벽(22) 및, 상기 내측 라이너(2)의 상기 상부 벽(22)으로부터 아래로 연장되고 상기 외피(1)의 상기 둘러싸는 벽(12)에 부착된 둘러싸는 벽(21)을 구비하고, 상기 둘러싸는 벽(21)에는 축(X)을 따라서 상기 측부 관통 구멍(121)과 정렬된 라이너 관통 구멍(211)이 형성되는, 내측 라이너(2);
    상기 내측 공간(201) 및 상기 수용 공간(11)의 외측에 배치되고, 상기 외피(1)의 외부에 용접되고, 축(X)을 따라서 연장되는 유체 채널(30)을 형성하며, 상기 측부 관통 구멍(121) 안에 배치되고 상기 라이너 관통 구멍(211)의 주위에 대하여 맞닿는 단부면(321)을 가지는, 배관 연결구(3);
    클램핑 부재(51) 및 탄성의 내측 밀봉 링(50) 및 탄성의 외측 밀봉 링(52)을 가지는 누설 방지 유닛(5)으로서, 상기 내측 밀봉 링(50)은 상기 라이너 관통 구멍(211)의 주위에 대하여 맞닿고, 상기 클램핑 부재(51)는 튜브 동체(510)와 내측 단부 플랜지(511) 및 외측 단부 플랜지(512)를 가지고, 상기 튜브 동체(510)는 축(X)을 따라서 상기 측부 관통 구멍(121) 및 상기 라이너 관통 구멍(211)을 통하여 상기 내측 공간(201) 및 상기 유체 채널(30) 안으로 연장되고, 상기 내측 단부 플랜지(511) 및 상기 외측 단부 플랜지(512)는 상기 튜브 동체(510)의 2 개의 대향하는 단부들로부터 각각 외측으로 연장되고, 상기 내측 단부 플랜지(511) 및 상기 내측 밀봉 링(50)은 상기 내측 공간(201)내에 배치되고, 상기 외측 단부 플랜지(512) 및 상기 외측 밀봉 링(52)은 상기 내측 공간(201)의 외측에 배치되고, 상기 내측 단부 플랜지(511) 및 상기 외측 단부 플랜지(512)는 함께 작용하여 클램핑 힘을 제공함으로써 상기 내측 밀봉 링(50) 및 상기 외측 밀봉 링(52)을 각각 상기 내측 라이너(2) 및 상기 배관 연결구(3)에 대하여 가압하는, 누설 방지 유닛(5); 및,
    상기 수용 공간(11)을 2 개의 분리된 공간들(111,112)로 분할하도록 상기 수용 공간(11)내에 배치된 유연성 다이아프램(6);을 구비하는, 압력 용기.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 배관 연결구(3)에는 내측 어깨부(324)가 형성되고,
    상기 외측 단부 플랜지(512)는 상기 유체 채널(30) 안에 배치되고,
    상기 외측 밀봉 링(52)은 상기 내측 어깨부(324)와 상기 외측 단부 플랜지(512) 사이에 개재되고 상기 내측 어깨부(324) 및 상기 외측 단부 플랜지(512)에 대하여 맞닿는, 압력 용기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유체 채널(30)은, 상기 배관 연결구(3)의 상기 단부면(321)과 상기 내측 어깨부(324) 사이에 연장되고 내측 직경을 가지는, 직경 감소 섹션(322)을 가지고,
    상기 라이너 관통 구멍(211)은 상기 유체 채널(30)의 상기 직경 감소 섹션(322)의 상기 내측 직경과 같은 내측 직경을 가지는, 압력 용기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 누설 방지 유닛(5)은 중심 개구(550)가 형성된 리테이너 플레이트(retainer plate, 55)를 더 가지고, 상기 리테이너 플레이트(55)는, 상기 내측 라이너(2)의 상기 내측 표면(20)에 대하여 맞닿고, 상기 라이너 관통 구멍(211)의 주위와 함께 작용하여 그 사이에 고리형 유지 간극(551)을 형성하고,
    상기 내측 밀봉 링(50)은 상기 유지 간극(551) 안에 유지되고,
    상기 튜브 동체(510)는 상기 중심 개구(550)를 통해 연장되고,
    상기 내측 단부 플랜지(511)는 상기 리테이너 플레이트(55)에 대하여 맞닿는, 압력 용기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 클램핑 부재(51)는 튜브형 금속 재료(8)로 만들어지고,
    상기 튜브 동체(510)와 상기 내측 단부 플랜지(511) 및 외측 단부 플랜지(512)는, 상기 내측 단부 플랜지(511) 및 상기 외측 단부 플랜지(512)가 각각 굽혀져서 상기 튜브 동체(510)의 상기 대향하는 단부들로부터 반경 방향으로 연장되도록, 상기 튜브형 금속 재료(8)를 변형시킴으로써 형성되는, 압력 용기.
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