KR20100030163A - Pressure release apparatus for high pressure container - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 폭발볼트가 구비되는 압력용기 급격 개방장치에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure vessel sudden opening device having an explosion bolt.
압력용기는 증기보일러, 공기탱크, 수압기, 내연기관 등 부피의 변화없이 고압의 액체나 기체를 저장하는 유체용기이다.Pressure vessels are fluid vessels that store liquids or gases at high pressure without changing their volume, such as steam boilers, air tanks, hydraulic presses, and internal combustion engines.
압력용기는 내부 공간에 대기압 이상의 압력을 가지는 압력매체, 예를 들어 고압 유체를 수용하기 위하여 포트(Port)가 외부와 차단되어야 하며 이러한 차단이 없으면 내부 공간의 압력매체가 가지는 압력이 급격히 감소한다.The pressure vessel must be blocked from the outside to receive a pressure medium having a pressure above atmospheric pressure, for example, a high-pressure fluid in the internal space, and without this blocking, the pressure of the pressure medium in the internal space decreases drastically.
일반적으로 압력용기의 경우 안전 수준 이상의 압력이 가해질 경우 압력 매체를 자동 배출하는 릴리프 밸브(Relief valve)가 사용된다. 그러나 목적에 따라서는 압력매체의 배출이 밸브 배출 수준을 초월한 급격 배출을 요하는 경우가 있는데, 이 경우 사용 가능한 수단이 포트의 급격 개방이다. In general, pressure vessels use a relief valve that automatically discharges the pressure medium when a pressure above the safe level is applied. However, depending on the purpose, the discharge of the pressure medium may require a rapid discharge beyond the valve discharge level, in which case the available means is the rapid opening of the port.
이런 용도를 위하여, 표준화된 형태로 구성 가능하고, 작동 신뢰도가 높은 파이로 장치(Pyrotechnic device)가 고려될 수 있다.For this purpose, a pyrotechnic device, which is configurable in a standardized form and has high operational reliability, can be considered.
본 발명의 일 목적은 압력용기의 급격 개방을 구현하기 위한 것이다.One object of the present invention is to implement a sudden opening of the pressure vessel.
본 발명의 다른 일 목적은 표준화된 형태로 구성 가능하고, 작동 신뢰도가 높은 압력용기의 급격 개방 장치를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a sudden opening device of a pressure vessel configurable in a standardized form, the operation reliability is high.
이와 같은 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르는 압력용기 급격 개방장치는 링 형상의 조임 유닛, 지레 모듈 및 폭발볼트를 포함한다. 조임 유닛은 압력 용기의 포트를 개폐시키는 마개의 외측에 배치되고, 상기 포트의 내벽에 걸림될 수 있게 형성된다. 지레 모듈은 조임 유닛의 양단부 사이에 작용하는 하중을 지지하도록 끼워진다. 폭발볼트는 지레 모듈과 결합하여 지레 모듈의 동작을 정지시키고, 폭발에 의하여 파단 가능하도록 형성된다.In order to achieve this object of the present invention, the pressure vessel sudden opening device according to an embodiment of the present invention includes a ring-shaped tightening unit, lever module and explosion bolt. The tightening unit is disposed outside the stopper for opening and closing the port of the pressure vessel, and is formed to be locked to the inner wall of the port. The lever module is fitted to support the load acting between both ends of the tightening unit. The explosion bolt is combined with the lever module to stop the operation of the lever module, it is formed to be broken by the explosion.
본 발명의 일 측면에 따르면, 지레 모듈은 제1 및 제2 지레 유닛을 포함한다. 제1 및 제2 지레 유닛의 각각의 일측은 조임 유닛의 양단부를 지지하고, 타측은 폭발볼트에 의하여 상대 이동가능하도록 형성된다. 제1 및 제2 지레 유닛은 양측 사이에서 서로에 대해 받쳐지도록 형성된다.According to one aspect of the invention, the lever module comprises a first and a second lever unit. One side of each of the first and second lever unit supports both ends of the tightening unit, and the other side is formed to be relatively movable by the explosion bolt. The first and second lever units are formed to be supported relative to each other between both sides.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 포트의 내벽에는 조임 유닛이 걸림되도록 걸림홈이 형성된다. 조임 유닛 및 걸림홈 중 적어도 하나에는 경사부가 형성될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a locking groove is formed on the inner wall of the port so that the tightening unit is locked. An inclined portion may be formed in at least one of the tightening unit and the locking groove.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 압력용기 급격 개방장치는 마개에 지레 모듈이 고정되도록 하는 고정 장치를 더 포함한다.According to another aspect of the invention, the pressure vessel sudden opening device further comprises a fixing device for fixing the lever module to the stopper.
본 발명은 폭발볼트를 통하여 압력용기의 급격 개방을 구현할 수 있으며, 압력용기의 급격 개방장치의 표준화를 용이하게 한다.The present invention can realize the rapid opening of the pressure vessel through the explosion bolt, and facilitates the standardization of the sudden opening of the pressure vessel.
본 발명은 구조가 간단한 압력용기의 급격 개방장치를 통하여 작동 신뢰도가 높은 압력용기의 급격 개방을 구현한다.The present invention implements a rapid opening of a pressure vessel having a high operational reliability through a sudden opening of a pressure vessel having a simple structure.
이하, 본 발명에 관련된 압력용기의 급격 개방장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the sudden opening apparatus of the pressure container which concerns on this invention is demonstrated in detail with reference to 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. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural forms unless the context clearly indicates otherwise.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 압력용기 급격 개방장치(100)의 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 라인을 따라 취한 압력용기 급격 개방장치(100)의 단면도이다.1 is a plan view of a pressure vessel
압력용기(100')는, 예를 들어 원통형 용기 또는 구형 용기 등으로 형성될 수 있으며, 압력용기의 본체에 의해 한정되는 압력용기(100')의 내부 공간에는 압력매체가 수용된다. 압력매체는, 예를 들어 대기압 이상의 압력을 가지는 유체가 될 수 있다.The
압력용기(100')에는 유체가 내부 공간으로 유입될 수 있도록 내부 공간을 외 부와 연통시키는 포트(101)가 형성된다. 압력용기(100')에는 압력 용기의 포트(101)를 개폐시키는 마개(102)가 구비된다.The
마개(102)에는 압력용기(100')의 압력에 대하여 기밀을 유지하기 위해 마개 오링 씰(103)이 장착되어 있다. The
마개(102)의 외측에는 링 형상의 조임 유닛(104)이 배치된다. 조임 유닛(104)은 포트(101)의 내벽에 걸림될 수 있게 형성된다.A ring-
조임 유닛(104)에는 서로 멀어질 수 있는 양단부(104a, 104b)가 형성된다. 조임 유닛(104)는 합성수지 등의 비금속 재질을 이용하여 형성될 수도 있으나 바람직하게는 스프링강(Spring steel)과 같이 탄성 변형이 가능한 금속재질을 갖도록 형성된다. The tightening
포트(101)의 내벽에는 조임 유닛(104)이 걸림되도록 걸림홈(105)이 형성될 수 있다. 조임 유닛(104) 및 걸림홈(105) 중 적어도 하나에는 경사부(104c, 105c)가 형성될 수 있다. 경사부(104c, 105c)는 도시한 바와 같이 조임 유닛(104) 및 걸림홈(105)에서 서로에 대해 대응하도록 각각 형성될 수 있다.A
조임 유닛(104)의 양단부(104a, 104b) 사이에는 작용하는 하중을 지지하도록 지레 모듈(110)이 끼워진다. 지레 모듈(110)은 작용점이 조임 유닛(104)의 양단부(104a, 104b)를 지지하고 힘점이 폭발볼트(121)에 의하여 고정되는 형태로 구성된다.The
지레 모듈(110)은 제1 및 제2 지레 유닛(111, 112)을 포함한다. 제1 및 제2 지레 유닛(111, 112)의 일측은 조임 유닛(104)의 양단부(104a, 104b)를 각각 지지 한다. 제1 및 제2 지레 유닛(111, 112)의 타측은 폭발볼트(121)에 의하여 상대 이동가능하도록 형성된다. 폭발볼트(121)는 지레 모듈(110)과 결합하여 지레 모듈(110)의 동작을 정지시키고, 폭발에 의하여 파단 가능하도록 형성된다. The
제1 및 제2 지레 유닛(111, 112)은 양측 사이에서 서로에 대해 받쳐지도록 배치된다. 이를 위하여 도시한 바와 같이 제1 및 제2 지레 유닛(111, 112)이 서로 받치는 부분은 양측보다 돋아오르도록 형성될 수 있다.The first and
제1 및 제2 지레 유닛(111, 112)의 타측에는 폭발볼트(121)가 통과하도록 관통공이 형성되고, 관통공을 통과한 폭발볼트(121)가는 너트(122)와 결합한다. 폭발볼트(121)의 조임에 의하여 제1 및 제2 지레 유닛(111, 112)의 일측은 조임 유닛(104)의 양단부(104a, 104b)에 힘을 가할 수 있게 된다.Through holes are formed on the other side of the first and
압력용기 급격 개방장치(100)에는 마개(102)에 지레 모듈(110)이 고정되도록 하는 고정 장치(130)가 포함될 수 있다. 고정 장치(130)은 지레 모듈(110)을 마개(102)위에 고정시키기 위한 고정판(131) 및 고정볼트(132)을 포함할 수 있다.The pressure vessel
본 도면을 참조하면, 고정판(131)은 지레 모듈(110)이 고정판(131)과 마개(102) 사이에 배치되도록 지레 모듈(110)을 덮도록 형성된다. 고정볼트(132)는 고정판(131)을 고정하도록 고정판(131)에 형성된 관통홀을 통과하여 마개(102)에 결합된다.Referring to this drawing, the
마개(102) 위에는 폭발볼트(121)의 절단에 의한 포트(101) 주변의 손상을 방지하기 위한 포트 보호 구조물(미도시)이 설치 될 수 있다. A port protection structure (not shown) may be installed on the
이하 본 실시예에서 조임 유닛(104)이 포트(101)의 내벽에 걸림되어 마 개(102)를 고정시키는 메커니즘을 설명한다.Hereinafter, the mechanism in which the
압력용기(100')의 내부 공간의 유체압력에 의하여 마개(102)가 압력용기(100')의 외부로 이탈하려는 힘이 발생한다. 이러한 힘은 경사부(104c)를 걸림홈(105)의 경사부(105c)에 밀착시키고, 이러한 밀착에 대한 반력에 의하여 조임 유닛(104)의 양단부(104a, 104b)는 서로 가까워지려는 힘을 받게 된다. 따라서 제1 및 제2 지레 유닛(111, 112)의 각 일측은 압축하중을 받게 된다. 이에 의하여 제1 및 제2 지레 유닛(111, 112)의 타측은 서로 멀어지려는 힘을 받게 되고, 폭발볼트(121가 이를 지지한다. 결국 지레 모듈(110)은 압축하중을 지지하여 조임 유닛(104)가 원래의 형상을 유지하도록 한다. 이는 마개(102)가 압력용기(100')의 포트(101)에서 고정되도록 한다.Due to the fluid pressure in the inner space of the pressure vessel 100 ', a force that the
압력용기(100')의 개방은 폭발볼트(121)에 작동에 요구되는 정격 전류를 가하면 폭발볼트(121)는 폭발볼트 절단부위(123) 위치에서 절단된다. 이러한 절단에 의하여 지레 모듈(110)은 압축하중을 지지할 수 없게 된다. 조임 유닛(104)은 경사부(105c)를 따라 압력용기(100')의 외부를 향하여 이동하게 된다. 이와 동시에 조임 유닛(104)의 양단부(104a, 104b)가 가까워지도록 변형된다. 이러한 조임 유닛(104)의 변형에 의하여 압력용기(100')의 유체압력을 받는 마개(102)는 고정되지 못하고 열리게 된다.The opening of the
압력용기(100')의 개방은 폭발볼트(121)의 절단과 유체압력에 의해 순식간에 이루어지므로 압력용기(100')의 급격 개방이 구현될 수 있다.Since the opening of the pressure vessel 100 'is made by the cutting of the
상기와 같이 본 발명과 관련된 압력용기 급격 개방장치(100)는 이미 표준화 된 규격을 가지는 폭발볼트(121)를 통하여 구성되므로 표준화가 용이하다. 또한 구조가 간단한 지레 모듈(110), 링 형상의 조임 부재(104) 등으로 형성되므로 작동 신뢰도가 높은 압력용기의 급격 개방장치(100)를 제공한다.As described above, the pressure vessel
본 실시예에서는 압력용기(100')의 내부 공간의 유체압력에 의하여 조임 유닛(104)이 걸림홈(105)에 밀착되고, 조임 유닛(104)의 양단부(104a, 104b)에 압축하중이 발생하는 것을 기준으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 조임 유닛(104)이 걸림홈(105)에 헐겁게 끼워지고, 폭발볼트(121)의 조임에 의하여 조임 유닛(104)이 걸림홈(105)에 밀착되어 있을 수도 있다.In this embodiment, the tightening
또한 본 실시예에서는 조임 유닛(104)이 걸림홈(105)에 걸리는 것은 기준으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 걸림홈(105)이 없이 포트(101)의 내벽과 조임 유닛(104)의 마찰력만으로 마개(102)를 고정시킬 수도 있다. 이러한 마찰력은 지레 모듈(110)이 조임 유닛(104)의 양단부(104a, 104b)를 벌림으로써 형성될 수 있다. 또한, 포트의 내벽에는 걸림홈(105) 대신에 걸림 돌기가 형성될 수도 있다.In addition, in this embodiment, but the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따르는 압력용기 급격 개방장치(200)의 평면도이다. 3 is a plan view of the pressure vessel
조임 유닛(104)의 양단부(104a, 104b) 사이에서 하중을 지지하는 제1 및 제2 지레 유닛(211, 212)은 마치 가위와 같이 힌지 결합부(224)에서 결합한다. 이를 통하여 힌지 결합부(224)가 지레 모듈(210)의 받침점으로 작동하게 된다. 힌지 결합부(224)에 의하여 결합된 지레 모듈(210)은 마개(202)에 장착되지 않는 경우에 이 동 등이 편리하도록 일체로 형성될 수 있다.The first and
상기와 같은 압력용기 급격 개방장치는 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 pressure vessel sudden opening device as described above is not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but the embodiments may be configured by selectively combining all or part of the embodiments so that various modifications can be made. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 압력용기 급격 개방장치의 평면도.1 is a plan view of a pressure vessel sudden opening device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 라인 (Ⅱ-Ⅱ)을 따라 취한 압력용기 급격 개방장치의 단면도.2 is a cross-sectional view of the pressure vessel sudden opening device taken along the line (II-II) of FIG.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따르는 압력용기 급격 개방장치의 평면도.3 is a plan view of a pressure vessel sudden opening device according to another embodiment of the present invention.
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Legal Events
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