KR20090128910A - Clamping member assembly and pressure vessel having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 화약에 의해 파열가능한 끼움 부재를 포함한 조임 부재 조립체 및 그를 구비하는 압력용기에 관한 것이다.The present invention relates to a fastening member assembly comprising a fitting member rupturable by gunpowder and a pressure vessel having the same.
압력용기는 증기보일러, 공기탱크, 수압기, 내연기관등 부피의 변화없이 고압의 액체나 기체를 저장하는 유체용기이다.Pressure vessels are fluid vessels that store liquids or gases at high pressure without changing the volume, such as steam boilers, air tanks, hydraulic presses, and internal combustion engines.
압력용기는 내부 공간에 대기압 이상의 압력을 가지는 유체를 수용하기 위하여 입구가 외부와 차단되어야 하며 이러한 차단이 없으면 내부 공간의 유체가 가지는 압력이 급격히 감소한다. The pressure vessel must be shut off from the outside of the inlet in order to receive a fluid having a pressure above atmospheric pressure in the interior space, and without such a block, the pressure of the fluid in the interior space is drastically reduced.
이러한 압력용기의 내부 공간을 외부와 차단시키기 위한 차단장치로서 잠금장치를 구비한 뚜껑 형태의 마개 타입 등이 있다.As a shutoff device for blocking the internal space of the pressure vessel from the outside, there is a cap type plug type having a locking device.
압력용기는 필요에 따라 압력용기의 내압을 감소시키기 위하여 압력용기의 입구를 개방하며 이러한 개방 방법의 하나로 압력용기의 입구를 일순간에 개방하는 급격 개방이 있다.The pressure vessel opens the inlet of the pressure vessel as necessary to reduce the internal pressure of the pressure vessel, and one of such opening methods is a sudden opening to open the inlet of the pressure vessel at one moment.
마개 타입은 마개의 개방을 위해 잠금장치의 해제가 필요하다. 걸쇠결합이나 볼트결합과 같은 일반적인 잠금장치는 잠금장치의 해제가 순차적으로 이루어지므로 압력용기의 급격 개방을 필요로 하는 경우에는 제한이 따르게 된다.The plug type requires the release of the lock to open the plug. In general locking devices, such as latching and bolting, the release of the locking device is performed sequentially, so there is a restriction when it is necessary to open the pressure vessel suddenly.
본 발명의 일 목적은 종래와 다른 형태의 조임 부재 조립체 및 이를 구비하는 압력용기에 관한 것이다.One object of the present invention relates to a pressure vessel having a tightening member assembly and a form different from the prior art.
본 발명의 다른 일 목적은 화약에 의해 파열가능한 끼움 부재를 통하여 조임 부재 조립체의 급격 해제 및 그를 구비하는 압력용기의 급격 개방을 구현하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to implement a sudden release of the tightening member assembly and a sudden opening of the pressure vessel having the same through the fitting member rupturable by the gunpowder.
본 발명의 또 다른 일 목적은 외부하중에 강하나 적은 화약으로도 파열이 잘되는 끼움 부재를 통하여 조임 부재 조립체의 고정신뢰도 및 제거신뢰도가 모두 높도록 하는 것이다.Yet another object of the present invention is to ensure that both the fastening and removal reliability of the fastening member assembly is high through the fitting member that is strong against external loads but is brittle even with a small amount of powder.
이와 같은 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르는 조임 부재 조립체는 원형의 띠 형상을 이루는 조임 부재의 서로 멀어지거나 가까워질 수 있는 양단부 사이에 화약에 의해 파열 가능한 끼움 부재가 끼워져서 형성되며, 끼움 부재는 조임 부재의 양단부 사이에 작용하는 하중을 지지한다. 조임 부재 조립체를 구비한 압력용기는 내압환경의 압력용기 본체의 내부 공간을 외부와 연통시키는 입구에 입구를 외부와 차단하는 마개가 결합되고 마개에 연이어 조임 부재 조립체가 배치되며, 조임 부재 조립체가 압력용기 입구를 한정하는 본체의 내주면을 직접 또는 마개를 매개체로 가압하여 마개가 고정되도록 형성된다.In order to achieve the object of the present invention, the tightening member assembly according to an embodiment of the present invention is a fitting member that can be ruptured by the gunpowder between both ends of the tightening member forming a circular band shape or can be close to each other. Is formed by fitting, and the fitting member supports a load acting between both ends of the tightening member. The pressure vessel having the tightening member assembly is provided with a stopper for coupling the inlet to the outside at an inlet which communicates the internal space of the pressure vessel body in the pressure-resistant environment with the outside, and the tightening member assembly is disposed in succession to the stopper, and the tightening member assembly is pressurized. The inner circumferential surface of the body defining the container inlet is pressurized directly or with a stopper to form a stopper.
본 발명의 일 측면에 따르면, 끼움 부재는 조임부재의 양단부 사이에 위치되 는 끼움 부재 몸체와 끼움 부재 몸체에 내장되는 폭발화약 및 폭발화약과 연결되어 폭발화약이 폭발하도록 점화할 수 있는 폭발유도부로 이루어진다.According to an aspect of the present invention, the fitting member is an explosion induction part which is ignited so that the explosive may be exploded by being connected with an explosive gun and an explosive gun embedded in the fitting member body and the fitting member body positioned between both ends of the tightening member. Is done.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 끼움 부재 몸체는 적어도 일부는 원형 단면을 가질 수 있다.According to another aspect of the invention, the fitting member body may have at least part of a circular cross section.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 끼움 부재 몸체는 조임 부재의 일면을 감쌀 수 있는 조립 날개가 연장된다.According to another aspect of the invention, the fitting member body is extended to the assembly wing that can wrap one side of the tightening member.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 조임 부재는 적어도 하나의 경사부를 구비하는 단면을 가질 수 있다.According to another aspect of the invention, the tightening member may have a cross section having at least one inclined portion.
본 발명은 조임 부재의 양단부 사이에 끼워지는 끼움 부재가 화약에 의해 파열 가능하도록 하여 조임 부재 조립체의 급격 해제와 그를 구비한 압력용기의 급격 개방을 구현할 수 있다.The present invention enables the fitting member fitted between the both ends of the tightening member to be rupturable by the gunpowder to realize the sudden release of the tightening member assembly and the sudden opening of the pressure vessel provided therewith.
본 발명은 끼움 부재 몸체에 폭발화약이 내장되도록 끼움 부재 몸체가 적어도 일부는 원형 단면을 가지므로 폭발화약의 폭발시에 폭발압력의 누수를 완화 또는 방지할 수 있다.According to the present invention, at least a part of the fitting member body has a circular cross section so that the explosive powder is embedded in the fitting member body, thereby mitigating or preventing leakage of the explosion pressure during explosion of the explosive powder.
본 발명은 끼움 부재 몸체에 조임 부재의 일면을 감쌀 수 있는 조립 날개가 연장되어 끼움 부재가 조임 부재의 양단부 사이의 일정한 위치에 자리를 잡을 수 있도록 한다.The present invention extends the assembly wing that can wrap one surface of the tightening member to the fitting member body so that the fitting member can be positioned at a constant position between both ends of the tightening member.
이하, 본 발명에 관련된 조임 부재 조립체 및 그를 구비하는 압력용기에 대 하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.Hereinafter, a tightening member assembly and a pressure vessel having the same according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification, the same or similar reference numerals are assigned to the same or similar configurations in different embodiments, and the description thereof is replaced with the first description.
도 1은 본 발명의 일시예에 따르는 조임 부재 조립체(200)를 구비하는 압력용기(100)를 전면에서 바라본 사시도이고, 도 2는 도 1의 라인 (Ⅱ-Ⅱ)을 따라 취한 조임 부재 조립체(200)를 구비하는 압력용기(100)의 단면도이다.1 is a front perspective view of a
압력용기(100)의 외관을 이루는 압력용기의 본체(101)는 도시한 바와 같이 하나의 바디로 형성되거나 둘 이상의 바디들이 결합되어 형성될 수 있다.The
압력용기의 본체(101)는 압력용기용 탄소강 등과 같은 금속 재질 또는 섬유강화 복합 재료 등으로 형성될 수 있다.The
압력용기의 본체(101)는 예를 들어 원통형 용기 또는 구형 용기 등으로 형성될 수 있으며, 압력용기의 본체(101)에 의해 한정되는 압력용기(100)의 내부 공간에는 대기압 이상의 압력을 가지는 유체가 수용될 수 있다.The
압력용기의 본체(101)에는 유체가 내부 공간으로 유입될 수 있도록 내부 공간을 외부와 연통시키는 입구(103)가 형성되며 압력용기의 입구(103)를 외부와 차단하는 마개(102)가 결합된다.The
마개(102)는 조임 부재 조립체(200)에 의하여 고정되며 조임 부재 조립체(200)는 조임 부재(210)와 조임 부재의 양단부(213) 사이에 끼워지는 끼움 부재(220, 이상 도 5 참조)를 포함한다.The
띠형상의 조임 부재(210)는 도시한 바와 같이 경사부(210a)를 구비하는 단면 을 가지며, 압력용기(100)의 내면(104)에는 경사부(210a)에 대응하도록 경사진 홈부(104a)가 형성된다.The belt-
마개(102)를 고정하기 위하여 조임 부재(210)는 마개(102)의 일면에 배치된다. 끼움 부재(220)는 조임 부재(210)가 원래의 형상을 유지하도록 조임 부재의 양단부(213) 사이에 끼워진다. The fastening
압력용기(100)의 내부 공간의 유체압력에 의하여 마개(102)가 압력용기(100)의 외부로 이탈하려는 힘이 발생한다. 이러한 힘은 경사부(210a)를 경사진 홈부(104a)에 밀착시키고, 이러한 밀착에 대한 반력에 의하여 끼움 부재(220)의 양단부는 압축하중을 받게 된다. 끼움 부재(220)는 압축하중을 지지하여 조임 부재(210)가 원래의 형상으로 유지되도록 한다. 이는 마개(102)가 압력용기(100)의 내면(104)에서 고정되도록 한다.Due to the fluid pressure in the inner space of the
조임 부재의 양단부(213) 사이에 끼워진 끼움 부재(220)가 화약에 의해 파열되면 조임 부재의 양단부(213)는 압축하중을 지지할 수 없게 된다. 조임 부재(210)는 압력용기(100)의 경사진 홈부(104a)를 따라 압력용기(100)의 외부를 향하여 이동하게 된다. 이와 동시에 조임 부재의 양단부(213)가 가까워지도록 변형된다. 이러한 조임 부재(210)의 변형에 의하여 압력용기(100)의 유체압력을 받는 마개(102)는 고정되지 못하고 열리게 된다.When the
압력용기(100)의 개방은 끼움 부재(220)의 파열과 유체압력에 의해 순식간에 이루어지므로 압력용기(100)의 급격 개방이 구현될 수 있다.Since the opening of the
도 3은 도 1의 라인 (Ⅲ-Ⅲ)을 따라 취한 조임 부재 조립체(200, 이하 도 1 참조)를 구비하는 압력용기(100')의 다른 일실시예의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of another embodiment of a
조임 부재(210')는 조임 부재의 양단부(213) 사이에 끼워지는 끼움 부재(220)에 의하여 입구(103')를 한정하는 본체의 내면(104')을 향하여 벌어진다. The tightening member 210 'is opened toward the inner surface 104' of the body defining the inlet 103 'by the
끼움 부재(220)에 의하여 벌어진 조임 부재(210)는 내면(104')에 밀착된다. 이러한 밀착에 의하여 압력용기(100')의 내부 공간의 유체압력에 의해 마개(102')가 압력용기(100')의 외부로 이탈하려는 힘에 대한 마찰저항이 발생된다. 마찰저항에 의하여 마개(102')가 본체의 내부공간을 외부와 차단하도록 압력용기의 입구(103')에 고정된다.The tightening
조임 부재의 양단부(213) 사이에 끼워진 끼움 부재(220)가 화약에 의해 파열되면 조임 부재(210')는 원래의 형상으로 복원되는 방향으로 급격히 변형된다. 이러한 조임 부재(210')의 변형은 조임 부재(210')와 압력용기의 내주면(104') 사이에 틈을 발생시킨다. 이는 압력용기(100')의 마개(102')가 열리도록 하여 압력용기(100')를 개방시킨다.When the
이하, 조임 부재 조립체(200)에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. 이하 설명되는 실시예에서는 설명의 간명함을 위해 조임 부재 조립체(200) 및 그를 구비하는 압력용기(100)를 기초로 설명되나, 도 3에서 도시한 압력용기(100') 등과 같이 다양한 형태에 적용이 가능하다.Hereinafter, the tightening
도 4는 도 1의 조임 부재 조립체(200)를 전면에서 바라본 분해 사시도이며, 도 5는 도 1의 조임 부재 조립체(200)의 끼움 부재(220)를 전면에서 바라본 사시도이다.4 is an exploded perspective view of the tightening
조임 부재 조립체(200)에 포함되는 조임 부재(210)는 서로 멀어질 수 있는 양단부(213)가 형성된 원형의 띠 형상으로 이루어진다.The tightening
조임 부재(210)는 합성수지 등의 비금속 재질을 이용하여 형성될 수도 있으나 바람직하게는 스프링강(Spring Steel)과 같이 탄성 변형이 가능한 금속재질을 갖도록 형성된다.The fastening
조임 부재의 양단부(213) 사이에는 화약에 의해 파열 가능한 끼움 부재(220)가 끼워진다. 끼움 부재(220)는 조임 부재의 양단부(213) 사이에 작용하는 하중을 지지할 수 있다.A
끼움 부재(220)의 양단부(223)는 조임 부재의 양단부(213)와 보다 넓은 면적이 접촉하도록 조임 부재의 양단부(213)와 대응하는 형상으로 형성될 수 있다. 넓은 면적이 접촉함에 의하여 끼움 부재(220)에 가해지는 조임 부재(210)의 하중이 분산되도록 할 수 있다. Both
끼움 부재(220)는 조임 부재의 양단부(213) 사이에 위치되는 끼움 부재 몸체(221)에 의해 형성되며, 끼움 부재 몸체(221)에는 끼움 부재(220)를 파열시킬 수 있도록 폭발화약(230)이 내장된다. The
끼움 부재 몸체(221)는 높은 압축강도와 상대적으로 낮은 인성(靭性, Toughness)을 갖는 재질 예를 들어, 구상흑연주철 등으로 형성된다. 이는 조임 부재(210)에 의해 가해지는 압축에 강하나 화약에 의하여 잘게 파열되도록 하기 위함이다.The
끼움 부재 몸체(221)는 적어도 일부는 원형 단면을 가지도록 형성된다. 이러 한 원형 단면은 폭발화약(230)에 대한 밀폐구조를 가지도록 하여 폭발압력이 외부로 빠져나가지 못하고 대부분 끼움 부재 몸체(221)를 변형시키거나 부수는데 사용되도록 한다. 이로 인하여 적은 양의 화약으로도 우수한 파열성을 가진 끼움 부재가 설계될 수 있다.The
끼움 부재 몸체(221)는 조임 부재의 양단부(213) 사이에 작용하는 압축하중을 지지하게 된다.The
원형 단면은 압축하중에 대한 강도가 높아 조임 부재 조립체(200)의 구조적 안정성이 우수하게 되며 이로 인하여 압력용기(100, 도 1 참조)의 구조적 안정성도 높게 된다.The circular cross section has a high strength against compressive load, thereby improving the structural stability of the tightening
폭발화약(230)은 예를 들어 도폭선(Detonation Fuse)을 이용하여 형성하여 화약을 거의 동시에 폭발시키도록 한다. 바람직하게는 가늘고 긴 도폭선으로 일반적으로 사용되는 MDF(Mild Detonation Fuse)를 이용하여 끼움 부재(220)가 소형화되도록 한다.The
폭발화약(230)은 외피를 이루는 관(232)내에 화약(231)이 내장되어 형성된다. 관(232)은 MDF관으로 일반적으로 사용되는 알루미늄 또는 납관 등이 될 수 있으며 화약(231)은 군용 도폭선의 주재료로 일반적으로 사용하는 RDX등이 될 수 있다.The
폭발화약(230)에는 폭발화약(230)이 폭발하도록 점화할 수 있는 적어도 하나의 폭발유도부(240)가 연결된다.The
폭발유도부(240)는 폭발유도화약(242) 및 폭발유도부 케이스(243)를 포함한 다. 폭발유도화약(242)은 예를 들어 RDX등이 될 수 있다.The
폭발유도화약(242)은 폭발화약(230)의 일부를 감싸며, 외부의 충격으로부터 폭발유도화약(242)을 보호하도록 폭발유도부 케이스(243) 내에 내장된다.The
이러한 폭발유도화약(242)에 폭발에 의해 유도되는 폭발화약(230)의 폭발은 폭발화약(230)의 화약(231)이 소량이라도 폭발신뢰성이 높게 된다.The explosion of the
폭발유도화약(242)과 폭발화약(230) 사이에는 폭발화약(230)의 내습, 내부식등을 도와주는 충전제(241)가 충전될 수 있다.A
충전제(224)는 폭발유도화약(242)의 폭발이 폭발화약(230)에 전달되는 것을 방해하는 빈 공간을 채워주는 역할을 하며, 예를 들면 에폭시 등 인성이나 강도가 약한 재질이 사용된다.The
폭발유도부(240)는 별도의 도화폭관(Squib) 또는 일반적인 전기식 데토네이터(DETONATOR) 등의 점화장치를 폭발유도부(240)에 맞댄 후 점화시켜서 폭발시킬 수 있다.The
끼움 부재 몸체(221)에는 조임 부재(210)의 일면을 감쌀 수 있는 조립 날개(222)가 연장된다.The
이러한 조립 날개(222)는 조임 부재의 양단부(213) 사이에 끼움 부재(220)를 끼워 넣을 때 조임 부재(210)의 일면과 맞닿아 끼움 부재(220)가 끼워지는 방향에 대하여 일정한 위치에 자리를 잡을 수 있도록 한다.The
조립 날개(222)는 조임 부재(210)의 일면을 감싸도록 형성되어 끼움 부재 몸체(221)의 중심축인 X축에 대한 끼움 부재 몸체(221)의 회전 및 Y축 방향(특히 (-) 방향)으로 끼움 부재 몸체(221)의 이동이 구속된다.The
조임 부재(210)의 홀(212)과 조립 날개(222)의 홀(225)을 볼트 체결하여 조임 부재(210)와 끼움 부재(220)는 결합될 수 있다.The tightening
이러한 볼트 체결에 의하여 끼움 부재 몸체(221)의 이동이 완전히 구속된다.By the bolt fastening, the movement of the
상기와 같은 조임 부재 조립체 및 그를 구비하는 압력용기는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The tightening member assembly and the pressure vessel having the same are not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but the embodiments may be selectively combined with all or part of the embodiments so that various modifications may be made. It may be configured.
도 1은 본 발명의 일시예에 따르는 조임 부재 조립체를 구비하는 압력용기의 전면 사시도.1 is a front perspective view of a pressure vessel having a tightening member assembly according to one embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 라인 (Ⅱ-Ⅱ)을 따라 취한 조임 부재 조립체를 구비하는 압력용기의 단면도.FIG. 2 is a cross sectional view of a pressure vessel having a tightening member assembly taken along line (II-II) of FIG. 1;
도 3은 도 1의 라인 (Ⅲ-Ⅲ)을 따라 취한 조임 부재 조립체를 구비하는 압력용기의 다른 일실시예의 단면도.3 is a cross-sectional view of another embodiment of a pressure vessel with a tightening member assembly taken along the line (III-III) of FIG.
도 4는 도 1의 조임 부재 조립체를 전면에서 바라본 분해 사시도.4 is an exploded perspective view of the tightening member assembly of FIG. 1 viewed from the front;
도 5는 도 1의 조임 부재 조립체의 끼움 부재의 전면 사시도.5 is a front perspective view of the fitting member of the tightening member assembly of FIG.
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2008
- 2008-06-11 KR KR1020080054890A patent/KR100981635B1/en active IP Right Grant
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