KR200480710Y1 - 파열디스크 어셈블리의 하부홀더 라이너 - Google Patents

파열디스크 어셈블리의 하부홀더 라이너 Download PDF

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KR200480710Y1 KR2020160000115U KR20160000115U KR200480710Y1 KR 200480710 Y1 KR200480710 Y1 KR 200480710Y1 KR 2020160000115 U KR2020160000115 U KR 2020160000115U KR 20160000115 U KR20160000115 U KR 20160000115U KR 200480710 Y1 KR200480710 Y1 KR 200480710Y1
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이종원
박정수
이성록
김택현
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에프디씨 주식회사
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Abstract

본 고안은 파열디스크의 하부홀더를 보호하는 하부홀더 라이너를 제안하고 있다. 본 고안에 의하면, 내부 중심에는 유체가 통과하는 통로가 형성되고, 볼트에 의하여 배관 플랜지에 고정되면서, 그 사이에서 파열디스크를 지지하고 있는 상부홀더(12)와 하부홀더(14)로 구성되는 파열디스크 어셈블리의 하부홀더에 장착되는 하부홀더 라이너로서; 하부홀더의 내측면에 밀착되는 원통형상의 내부관부분과 하부홀더의 저면에 밀착되는 플랜지부로 구성된다. 그리고 내부관부분의 저면에는 내용물이 통과할 수 있고 이물질의 내부 침투를 방지하는 다수의 통과공(26)이 성형되어 있다. 하부홀더 라이너는 불소수지로 성형되는 것이 바람직하다.

Description

파열디스크 어셈블리의 하부홀더 라이너{Lower holder liner for rupture disc assembly}
본 고안은 파열 디스크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 제조공정 또는 강산 제조 공정 등에서와 같은 강한 부식 환경 하에서 사용될 때, 저장중인 액체 및 흄가스에 의한 부식에 의한 하부홀더의 부식을 최대한 억제할 수 있도록 구성되는 파열디스크 어셈블리의 하부홀더 라이너에 관한 것이다.
파열디스크(Rupture Disc)는 가스 또는 유체 등과 같은 저장물을 저장하는 용기 또는 압력시스템에 설치되어, 허용압을 초과하는 압력이 내부에 걸리는 경우 파열됨으로써 내부 과압상태를 해소함으로써, 사고로부터 인명 및 설비 등을 보호하는 안전 장치라고 할 수 있다. 이러한 파열디스크는, 용기 및 저장하는 유체의 종류 등에 따라서 다양한 형태의 것이 개발되어 있다. 예를 들면 한국 특허 공개 제10-2013-0133441호 및 한국 특허 공개 제10-2013-0130384호 등과 같은 여러 가지의 파열디스크가 공개되어 있다.
이와 같은 파열 디스크가 강한 부식 환경에서 사용되면 부식에 의한 부품의 손상이 우려될 수밖에 없다. 즉 강산성 등과 같이 부식성이 아주 높은 환경에서 사용되면 파열디스크 자체는 물론이고, 파열디스크를 클램핑하는 홀더 역시 부식에 의하여 손상될 수 있는 우려가 있다. 그리고 파열디스크 어셈블리를 구성하는 부품이 부식에 의하여 손상될 우려가 있다는 것은, 현실적으로는 제품이 정상적인 기능을 하지 못한다는 것을 의미하는 것이라고 할 수 있다.
본 고안은 강산성과 같이 강한 부식 환경 하에서도, 부식을 억제하는 기능을 가지는 파열디스크 어셈블리를 제공하는 것, 특히 파열디스크 어셈블리 중에서도도 하부홀더를 특히 강산 등으로부터 보호하는 것을 목적으로 한다. 이와 같은 본 고안의 목적은, 강산 제조 설비 또는 강산 사용 설비에서와 같이 강한 부식을 유발하는 환경에 사용되다고 하더라도, 제품의 내구성을 충분히 확보할 수 있어서, 장기간 신뢰성 있는 제품을 제공할 수 있다는 것을 의미하는 것임을 알 수 있을 것이다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의하면, 내부 중심에는 유체가 통과하는 통로가 형성되고, 볼트에 의하여 배관 플랜지에 고정되면서, 그 사이에서 파열디스크를 지지하고 있는 상부홀더(12)와 하부홀더(14)로 구성되는 파열디스크 어셈블리의 하부홀더에 장착되는 하부홀더 라이너이고, 하부홀더의 내측면에 밀착되는 원통형상의 내부관부분과 하부홀더의 저면에 밀착되는 플랜지부로 구성된다.
이와 같은 내부관부분과 플랜지부분은, 하부홀더의 내측면 및 저면을 완전하게 커버링하여, 용기 내부의 내용물에 노출되는 것을 방지함으로써 부식을 최대한 방지할 수 있게 될 것이다.
그리고 하부홀더 라이너의 내부관부분의 저면에는 내용물이 통과할 수 있고 이물질의 내부 침투를 방지하는 다수의 통과공이 성형되는 것이 바람직하다.
여기서 하부홀더 라이너는 불소수지로 성형되는 것이 더욱 바람직하다.
실시예에 의하면, 하부홀더 라이너의 저면에서, 내부관부분의 내측에 해당하는 부분에는 접촉방지홈이 성형되어 있다. 다른 실시예에 의하면, 하부홀더 라이너의 내부관부분의 외측면에는 텅이 성형되어, 하부홀더의 내측면에 형성된 그루브(와의 조립 시 열수축 및 열팽창을 이용할 수 있도록 구성되고 있다.
또 다른 실시예에 의하면, 하부홀더 라이너의 내부관부분의 외측면에는 상부의 내부관부분의 두께가 작아지는 방향의 테이퍼가 성형되어, 하부홀더의 내측면에 성형되는 테이퍼에 밀착되도록 구성되고 있다. 그리고 하부홀더 라이너의 플랜지부분에 대응하는 저면에는, 변형 흡수홈이 성형되는 것이 바람직하다고 할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 고안에 의하면, 하부홀더 라이너는 불소수지로 만들어지고, 강산성 등과 같이 부식이 강한 내용물 및 흄가스에 노출되는 하부홀더를 보호하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 하부홀더 라이너는 하부홀더가 강산성에 노출되는 것을 일차적으로 보호할 수 있도록 함으로써, 부식성이 강한 유체에 대하여, 부식될 수 있는 금속 부분을 최대한 보호할 수 있게 되어, 실질적으로 이와 같은 환경 하에서도 장기간 정상적인 동작을 가능하게 함으로써, 제품의 신뢰도를 충분히 향상시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 고안에 의한 파열디스크 어셈블리의 구조를 보인 단면도.
도 2는 본 고안의 한 쌍의 라이너 부분의 확대도.
도 3은 도 1의 A 부분 확대도.
도 4는 본 고안의 하부홀더 라이너의 예시 단면도.
다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 고안에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 도 1은 본 고안의 파열디스크 어셈블리의 전체를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분의 확대도이다.
먼저 도 1 및 도 2를 참조하면서 본 고안에 의한 파열디스크 어셈블리에 대하여 살펴보기로 한다. 도시된 바와 같이 파열디스크 어셈블리는, 그 사이에서 파열디스크를 클램핑하기 위한 상부홀더(12)와 하부홀더(14)를 포함하고 있다. 여기서 하부홀더(14)는 실질적으로 저장물의 용기와 직접 접촉하는 부분이라고 할 수 있어서 실질적으로 강산성 용액 등에 쉽게 노출될 수 있는 환경이라고 할 수 있다.
그리고 상부홀더(12)와 하부홀더(14)는 볼트(16)를 통하여 배관 플랜지에 고정되면서 그 체결력에 의하여 파열디스크(42)를 그 사이에 두고 기밀성을 확보할 수 있도록 구성된다. 여기서 상부홀더(12)와 하부홀더(14)의 중심 부분은, 내용물의 통로를 형성할 수 있도록 비어 있음을 알 수 있다.
도 2에 더욱 명백하게 도시하고 있는 바와 같이, 상부홀더(12)와 하부홀더(14)의 접촉부분 사이에는, 하방으로 볼록한 부분 구형상을 중앙부분에 가지는 파열디스크(42)가 설치되어 있다. 그리고 상기 파열디스크(42)의 상부에는, 내부의 압력이 허용값 이상으로 증가하여 파열디스크(42)가 반전되어 위로 볼록하도록 변형되면 이를 절단하는 나이프(40)가 설치되어 있다. 이와 같은 파열디스크(42) 및 나이프(40)의 구성은 실질적으로 종래와 동일하다고 할 수 있다.
상술한 상부홀더(12) 및 하부홀더(14)는 부식에 강한 금속재로 성형되는 것이 바람직하고, 그 외측면에는 부식을 방지하기 위한 코팅층(예를 들면 불소수지코팅층)을 형성하는 것도 가능할 것임은 당연하다. 그리고 상기 파열디스크(42)도 금속재로 성형되는 것이다. 본 고안의 어셈블리에 사용되는 금속재는, 내부식성이 가능한 금속재로 사용하는 것이 바람직하다고 할 수 있고, 불소수지 코팅층을 외측면에 성형하는 것이 바람직하다.
여기서 유체 및 흄가스 등에 의한 부식을 방지하기 위해서, 상부홀더(12) 및 하부홀더(14)의 표면에 불소수지 코팅을 수행할 수 있는데, 이러한 불소수지코팅층의 두께가 두꺼울수록 부식의 방지에는 유리한 점이 있음은 당연하다. 그러나 홀더(12,14)에 일정 이상의 불소수지 코팅층이 형성되면, 파열디스크(42)의 체결력에도 영향을 미칠 뿐만 아니라, 홀더의 체결 시 코팅층이 밀리는 등과 같이 손상되기 때문에 결과적으로는 제품의 결함으로 나타날 수 있다.
다음에는 도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면서, 본 고안의 하부홀더 라이너(20)에 대하여 보다 구체적으로 살펴보기로 한다. 본 고안에서는 용기에 내장된 내용물 또는 시스템장치에서 취급하는 내용물로부터 하부홀더를 더욱 확실하게 보호하기 위하여, 하부홀더 라이너(20)를 하부홀더(14)에 설치한다. 이러한 하부홀더 라이너(20)는, 하부홀더(14)의 내측면에 밀착되는 상태로 끼워지는 원통형의 내부관부분(22)과, 하부홀더(14)의 저면을 덮을 수 있도록 끼워지는 플랜지부(24)로 구성된다.
실질적으로 하부홀더(14)는, 하부홀더 라이너(20)의 내부관부분(22)에 의하여 내측면이 커버되고 있으며, 하부홀더 라이너(20)의 플랜지부(24)에 의하여 저면이 커버된다고 할 수 있다. 따라서 용기 내부의 액체 및 흄가스 등에 대하여, 상기 하부홀더(14)가 노출되는 부분을 상기 하부홀더 라이너(20)가 커버하게 되어, 강산성액체 등으로부터의 부식 등을 방지할 수 있게 된다.
그리고 상기 하부홀더 라이너(20)의 중앙부분(내부관부분의 저면)에는 내용물이 통과할 수 있는 다수의 통과공(26)이 성형되어 제품 취급 시 제품의 취약부를 손상시킬 수 없도록 하고 제품 파열시 유로를 확보하고 있다. 또한 다수 개로 성형되는 통과공(26)은 파열디스크의 파열 후, 외부에서의 이물질이 용기 또는 시스템의 내부로 유입되는 것을 방지하는 기능도 가지고 있다.
이와 같은 하부홀더 라이너(20)는 부식을 일으키는 유체 및 흄가스 등에 대하여 충분한 내부식성을 가지는 재질로 성형하는 것이 바람직하다. 그리고 바람직한 재질 중의 하나로서 불소수지를 들 수 있을 것이다. 이와 같이 하부홀더 라이너(20)는 불소수지를 가공하여 성형함으로써, 충분한 내부식성을 가질 수 있을 것으로 기대되고, 하부홀더(14)를 충분히 보호할 수 있게 될 것이다.
그리고 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 하부홀더 라이너(20)의 내부관부분(22)의 상단부(22a)는, 하부홀더(14)의 상단부 보다 다소 높게 성형되어 있다. 이와 같이 하부홀더 라이너(20)의 상단부를 하부홀더(14) 보다 높게 성형하는 것은, 상부홀더(12)와 하부홀더(14)가 체결되는 체결압에 의하여 변형되면서 상부에 위치하는 하부라이너(52)와의 사이에서 보다 완벽한 실링을 가능하게 하기 위한 것이다.
도 3은 도 1의 A부분의 확대도이다. 이러한 도 3을 참조하여 살펴보면, 하부홀더 라이너(20)의 플랜지부분(24)의 저면에서 내부관부분(22)에 해당하는 부분의 내측에는 접촉방지홈(21)가 성형되어 있다. 이와 같이 하부홀더 라이너(20)의 저면에 성형되는 접촉방지홈(21)은 내부관부분(22)의 내측에 해당하는 라이너(20)의 저면을 비워두는 것으로 만들어진다. 이러한 접촉방지홈(21)는, 상부홀더(12)와 하부홀더(14)가 소정의 체결압으로 체결될 때, 그 저면에서 용기 또는 시스템의 플랜지와 접촉하지 않도록 함으로써, 체결압에 의하여 하부홀더 라이너(20)의 내부관부분(22)이 상방으로 이동하는 변형이 발생하지 않도록 하기 위한 부분이다.
그리고 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 하부홀더 라이너(20)의 내부관부분(22)의 외측면에는 텅(Tongue)(23A)이 성형되고 있고, 이러한 텅(23A)에 대응하는 하부홀더(14)의 내측면에는 그루브(23B)가 성형되어 있다. 즉, 하부홀더 라이너(20와 하부홀더(14) 사이에는, 텅 앤드 그루브(Tongue & groove) 형상의 구조를 가지고 있는 것이다.
이와 같은 텅 앤드 그루브 구조는, 하부홀더 라이너의 열수축 및 팽창을 이용하여 조립성을 높임과 동시에 조립 후 견고한 위치 지지력을 제공하기 위한 것이라고 할 수 있다. 즉, 저온상태의 하부홀더 라이너(20)를 조립하여, 온도가 상승하게 되면 상기 텅(23A)은 팽창하면서 그루브(23B)에 견고하게 결합되어 지지될 수 있는 것이다.
그리고 하부홀더 라이너(20)의 내부관부분(22)의 외측면에는, 상부가 더 두께가 작아지는 방향의 테이퍼부분(27)이 성형되어 있고, 이러한 테이퍼부분(27)에 대응하는 위치의 하부홀더(14)의 내벽에는 서로 결합되는 형상의 테이퍼부분(25)이 성형되어 있다. 이러한 테이퍼부분(25,27)은 상부홀더(12)와 하부홀더(14)의 체결압에 의하여 불소 수지재인 하부홀더 라이너(20)의 내부관 부분(22)의 일부가 상방으로 밀리는 것을 방지하기 위하여 성형되는 것이다.
또한 본 고안에 의하면, 하부홀더 라이너(20)의 플랜지부(24)에 대응하는 하부홀더(14)의 저면에는, 변형 흡수홈(29)이 성형되어 있다. 이러한 변형 흡수홈(29)은 상부홀더(12)와 하부홀더(14)의 체결압에 의하여 하부홀더 라이너(20)의 플랜지부분(24)이 변형되는 양을 내부에서 흡수할 수 있도록 성형되는 것이라고 할 수 있다. 즉, 체결압이 발생하더라도, 이러한 체결압에 의하여 플랜지부분(24)의 변형(수축)되는 양을 흡수함으로써, 다른 부분의 변형 또는 위치 이탈 등의 문제점을 방지하기 위한 것이다.
이와 같은 변형 흡수홈(29)은, 접촉방지홈(21)을 내측부분에 구비하고 있는 플랜지부분(24)의 상면에 대응하는 하부홀더(14)의 저면에 성형되어 있음을 알 수 있다. 그리고 이러한 변경 흡수홈(29)은 플랜지부분(24)과 내부관부분(22)이 만나는 모서리 부분에 성형되는 것도 가능할 것이다. 여기서 하부홀더 라이너(20)의 저면에 상술한 접촉방지홈(21)을 성형하지 않는 경우에는, 체결압에 의한 변형을 흡수할 수 있도록, 플랜지부분(24)에 대응하는 하부홀더(14)의 저면에 성형되는 것이 바람직하다.
도 3을 참조하면서, 설명한 위와 같은 여러 가지 다양한 구성은 실질적으로 하부홀더 라이너(20)의 조립을 용이하게 함과 동시에 조립된 상태에서 견고한 지지력을 제공할 수 있도록 하고, 체결압에 의하여 수지로 만들어지는 하부홀더 라이너(20)의 적어도 일부가 변형되거나 일방향으로 가압되는 경우, 이에 대한 견고한 지지력을 발생시켜 정위치를 유지하도록 하는 등의 기능을 가지고 있음을 알 수 있을 것이다.
그리고 본 고안에서는, 상부홀더(12) 및 하부홀더(14)에 적정한 두께를 가지는 불소수지 코팅층을 형성하는 것은 상슐한 바와 같다. 본 고안에서는 상부홀더(12)와 하부홀더(14) 사이에, 한 쌍의 라이너(52,54)을 설치하여 내부의 유체 및 흄가스 등에 노출되는 것을 최대한 억제하여 부식의 발생을 방지하고자 한다.
도 1 및 도 2에 도시한 본 고안의 실시예에 의하면, 상기 상부홀더(12)와 하부홀더(14) 사이에는 금속 또는 합성수지로 만들어지는 지지링(30)이 설치되어 있다. 물론 상기 지지링(30)은 금속으로 만들어지는 것이, 부식성 액체 환경을 고려하면 더욱 바람직한 것은 당연하다.
그리고 상기 지지링(30)의 상부 및 하부에는 상기 파열디스크(42)와 동일한 형상을 가지고 있는 한 쌍의 보호 라이너(52,54)가 설치되어 있다. 즉, 지지링(30)의 상부에는 상부라이너(54)가, 그리고 지지링(30)의 하부에는 하부라이너(52)가 설치된다. 이와 같은 지지링(30)도 내부식성이 강한 금속재로 성형하는 것이 바람직하고, 외면에는 적절한 두께를 가지는 불소수지 코팅층을 구비하도록 만드는 것이 바람직할 것이다.
이러한 한 쌍의 라이너(52,54)은 상기 지지링(30)의 두께에 대응하는 간격을 가지고 설치되어 있다. 그리고 이러한 라이너(52,54)는 부식을 발생시키는 내용물로부터 파열디스크(42)를 보호하기 위하여 설치되는 것이다. 상기 한 쌍의 라이너(52,54)는, 필름과 같은 두께를 가지는 것으로, 예를 들면 불소수지 필름으로 도시한 바와 같이, 파열디스크(42)와 동일한 형상을 가지도록 성형하는 것이 바람직할 것이다.
즉, 상기 상부라이너(54) 및 하부라이너(52)의 중심부분에는 하방으로 볼록한 부분적인 구형상으로 성형되어 있고, 그 외측의 테두리부분은 상기 상부홀더(12) 및 하부홀더(14) 사이에 끼워져 있음을 알 수 있을 것이다. 이와 같은 상부라이너(54) 및 하부라이너(52)은, 내용물과의 접촉에 의하여 파열디스크(42)가 부식이 발생하는 것을 방지하기 위한 것임은 상술한 바와 같고, 상기 지지링(30)을 중심으로 상하 중에서 적어도 일측에 설치될 수 있을 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 의하면 상부홀더(12)와의 사이에서 파열디스크를 지지하기 위한 하부홀더(14)에는 하부홀더 라이너(20)가 설치되고 있음을 알 수 있다. 따라서 하부홀더(14)는, 그 내측면 및 저면이 하부홀더 라이너(20)에 의하여 거의 대부분 커버링되고 있어서, 강산성 액체 및 흄가스 등에 의한 부식을 최대한 방지할 수 있도록 하고 있음을 알 수 있다.
그리고 이와 같은 본 고안의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 여러 가지 변형이 가능함은 물론이고, 본 고안의 보호범위는 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 해석되어야 할 것임도 당연하다고 할 수 있다.
12 ..... 상부홀더
14 ..... 하부홀더
20 ..... 하부홀더 라이너
21 ..... 접촉방지홈
22 ..... 내부관 부분
23A ..... 텅
23B ..... 그루브
24 ..... 플랜지부분
25, 27 ..... 테이퍼부분
26 ..... 통기공
29 ..... 변형 흡수홈
30 ..... 지지링
40 ..... 나이프
42 ..... 파열디스크
52 ..... 하부라이너
54 ..... 상부라이너

Claims (7)

  1. 내부 중심에는 유체가 통과하는 통로가 형성되고, 볼트에 의하여 배관 플랜지에 고정되면서, 그 사이에서 파열디스크를 지지하고 있는 상부홀더(12)와 하부홀더(14)로 구성되는 파열디스크 어셈블리의 하부홀더에 장착되는 하부홀더 라이너로서;
    하부홀더의 내측면에 밀착되는 원통형상의 내부관부분과 하부홀더의 저면에 밀착되는 플랜지부로 구성되고;
    상기 내부관부분의 저면에는 내용물이 통과할 수 있고 이물질의 내부 침투를 방지하는 다수의 통과공(26)이 성형되며;
    상기 하부홀더 라이너의 저면에서, 내부관부분의 내측에 해당하는 부분에는, 배관 플랜지와 접촉하지 않도록 저면을 비워서 만들어지는 접촉방지홈이 성형되고;
    상기 하부홀더 라이너의 내부관부분의 상단부는, 하부홀더의 상단부보다 높게 성형되어 체결압에 의한 변형으로 실링을 유도하는 것을 특징으로 하는 합성수지재의 하부홀더 라이너.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 합성수지는 불소수지인 하부홀더 라이너.
  4. 삭제
  5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 하부홀더 라이너의 내부관부분의 외측면에는 텅(23A)이 성형되어, 하부홀더의 내측면에 형성된 그루브(23B)와의 조립 시 열수축 및 열팽창을 이용할 수 있는 하부홀더 라이너.
  6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 하부홀더 라이너의 내부관부분의 외측면에는 상부의 내부관부분의 두께가 작아지는 방향의 테이퍼(27)가 성형되어, 하부홀더의 내측면에 성형되는 테이퍼(25)에 밀착되는 하부홀더 라이너.
  7. 삭제
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0643475U (ja) * 1992-11-16 1994-06-10 積水化学工業株式会社 ねじ込み式フランジ管継手
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JP2008144957A (ja) * 2006-11-15 2008-06-26 Nippo Valve Co Ltd 防食コア

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