KR20100107125A - 고압 가스 실린더 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고압 가스 실린더에 사용되는 고압 가스 실린더 밸브를 개시한다. 고압 가스 실린더 밸브는 밸브를 개폐하기 위한 핸들과, 가스가 이동할 수 있는 통로가 구비하는 밸브몸체와, 상기 핸들의 하단부와 연결되고 상기 밸브몸체의 상부와 연결되는 보닛과, 상기 핸들에 체결수단에 의하여 체결되고, 핸들의 회전에 따라 상하 운동을 하도록 보닛의 상면을 관통하여 내부에 설치되는 스템과, 상기 보닛의 하면에서 상방으로 삽입되는 하부샤프트와, 상기 하부샤프트에 설치되어 상하 운동을 하는 포핏로드와, 상기 포핏로드의 일단에 체결되어 가스 통로를 개폐하는 차단부재와, 상기 포핏로드와 차단부재 사이에 개재되어 가스의 누설을 방지하는 다수개의 메탈 다이아프램을 포함한다.

밸브, 메탈 다이아프램, 핸들

Description

고압 가스 실린더 밸브{HIGH PRESSURE GAS CYLINDER VALVE}

본 발명은 고압 가스 실린더 밸브에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 다수개의 메탈 다이아프램을 적층시켜 구성하여 고압의 가스에 의해 소착되는 것을 방지하여 가스 폭발 사고 등을 예방하기 위한 고압 가스 실린더 밸브에 관한 것이다.

일반적으로, 가스 실린더 밸브는 관속을 흐르는 유체의 압력을 조절하고, 유체의 흐름을 차단하는 밸브로서, 고산화성, 고부식성, 맹독성의 고압가스를 사용하는 반도체 생산공정용, 의료용, 특수가스용 등을 사용하는 산업에 사용된다.

가스 실린더 밸브는 밸브의 정압을 유지하고 밀폐를 하기 위한 메탈 다이어프램과, 상기 메탈 다이어프램과 연동하여 가스공의 통로를 제어하는 체크부재와, 가스공이 형성되어 있는 몸체와, 가스압력을 조절하는 핸들을 포함하여 구성된다.

상기 체크부재는 상기 핸들을 조작하여 밸브를 개폐시키면 몸체에 형성되어 있는 가스공을 개폐하는 역할을 한다.

상기 메탈 다이어프램은 상기 체크부재의 상측에 설치되고, 핸들의 조작에 따라 밸브의 압력을 일정하게 유지하며, 밸브 내부를 밀폐시키는 역할을 한다.

그러나, 종래 기술에 따른 가스 실린더 밸브는 가스의 압력이 고압(2700psi 이상)인 경우에 사용할 수 없었으며, 고압의 가스에 사용하기 위해 여러겹의 메탈 다이아프램을 적층하여 사용하였지만, 고압의 가스에 의해 메탈 다이아프램이 소착되는 현상이 발생하여 가스 폭발사고 등의 많은 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 다수개의 메탈 다이아프램을 적층할 때, 각각의 메탈 다이아프램 사이에 이종재질의 메탈 다이아프램을 적층 구성하여, 고압의 가스에 사용할 때 내마모성을 높이고, 윤활역할을 하여 소착을 방지할 수 있는 고압 가스 실린더 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 밸브를 개폐하기 위한 핸들과, 가스가 이동할 수 있는 통로가 구비하는 밸브몸체와, 상기 핸들의 하단부와 연결되고 상기 밸브몸체의 상부와 연결되는 보닛과, 상기 핸들에 체결수단에 의하여 체결되고, 핸들의 회전에 따라 상하 운동을 하도록 보닛의 상면을 관통하여 내부에 설치되는 스템과, 상기 보닛의 하면에서 상방으로 삽입되는 하부샤프트와, 상기 하부샤프트의 설치되어 상하 운동을 하는 포핏로드와, 상기 포핏로드의 일단에 체결되어 가스 통로를 개폐하는 차단부재와, 상기 포핏로드와 차단부재 사이에 개재되어 가스의 누설을 방지하는 다수개의 메탈 다이아프램을 포함하는 고압 가스 실린더 밸브를 제공한다.

상기 다수개의 메탈 다이아프램은 다수개의 제1 메탈 다이아프램과 상기 제1 메탈 다이아프램과 상이한 재질로 제조된 제2 메탈 다이아프램으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 제1 메탈 다이아프램의 재질은 엘질로이(Elgiloy; 상표명) 합금 또는 스테인레스 합금이며, 제2 메탈 다이아프램 재질은 BeCu 합금인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실린더 밸브는 상기 밸브몸체에 마련되어 밸브의 압력이 설정 값 이상 증가하면 작동하는 안전장치를 또한 포함하는 것이 바람직하다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, Elgiloy 합금으로 제조된 다수개의 제1 메탈 다이아프램에 BeCu 합금으로 제조된 다수개의 제2 메탈 다이아프램을 제1 메탈 다이아프램 사이에 개재하여 다층의 메탈 다이아프램을 형성하여, 고압의 가스 사용처에 사용할 때 메탈 다이아프램의 소착 등으로 인해 밸브가 파손되는 것을 방지하는 효과가 있다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고압 가스 실린더 밸브를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고압 가스 실린더 밸브의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 고압 가스 실린던 밸브의 분해시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 고압 가스 실린더 밸브의 종단면도이다.

도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 고압 가스 실린더 밸브는 밸브를 개폐 조작하는 핸들(10)과, 상기 핸들(10)의 하측에 체결수단을 사용하여 회전가능하게 체결되는 보닛(20)과, 상기 보닛(20)의 하측에 나사결합되는 밸브몸체(30)를 포함한다.

핸들(10)은 밸브를 개폐 조작하는 역할을 하며, 상기 핸들(10)의 중심 내부에는 체결홀(12)이 형성된다.

보닛(20)은 원통형의 형상이며, 상기 핸들(10)의 하측 외주면에는 후술하는 밸브몸체(30)의 상측에 나사 결합하기 위한 수나사산(202)가 형성되고, 보닛(20)의 상측 내면에 마련되는 베어링(204)과, 상기 베어링(204)의 하면에 마련되는 상부샤프트(206)와, 상기 상부샤프트(206)와 베어링(204)의 중심을 관통하고, 보닛(20)의 상면을 관통하며 내부에 설치되는 스템(210)과, 보닛(20)의 하측에서 상방으로 삽입되는 하부샤프트(212)와, 상기 하부샤프트(212)와 보닛(20) 사이에 마련되는 가압부재(214)와, 상기 하부샤프트(212)의 중심을 관통하여 설치되는 포핏로드(216)와, 상기 포핏로드(216)의 일단에 체결되는 가스 차단부재(218)와, 상기 포핏로드(216)와 차단부재(218) 사이에 개재되는 메탈 다이아프램(230)을 포함한다.

또한, 보닛(20)의 일측에는 벤트스크류(222)가 마련된다.

스템(210)의 일측이 전술한 핸들(10)의 체결홀(12)에 체결수단을 통해 체결되고, 상기 핸들(10)의 회전방향에 따라 스템(210)은 상하운동을 하게된다.

하부샤프트(212)는 원통형의 형상을 가지며, 보닛(20)의 하면에서 상방으로 삽입되고, 상기 하부샤프트(212)의 상측 내주면은 상기 스템(210)의 타측 외주면에 맞닿게 설치된다.

가압부재(214)는 보닛(20)의 하부 내주면과 하부샤프트(212)의 외주면 사이에 맞닿아 삽입된다. 가압부재(214)의 하면은 소정의 두께를 가지는 플랜지(224)가 외면을 둘러 형성된다.

포핏로드(216)는 전술한 하부샤프트(212)의 하부 중심에 체결되어 상하 이동을 하며, 상기 포핏로드(216)의 일단에는 차단부재(218)가 설치되고, 타단에는 원형의 헤드(220)가 일체로 형성된다.

차단부재(218)는 가스 이동통로를 차폐하는 것으로, 포핏로드(216)의 일단에 결합되어 상하 이동을 한다.

메탈 다이아프램(230)은 다수개의 제1 메탈 다이아프램(232)과 다수개의 제2 메탈 다이아프램(234)으로 구성되며, 포핏로드(216)와 차단부재(218) 사이에 개재되어 고압의 가스가 누설되는 것을 방지하는 역할을 한다. 제1 메탈 다이아프램(232)은 Elgiloy 합금 또는 스테인레스 합금으로 제조되고, 제2 메탈 다이아프램(234)은 제1 메탈 다이아프램(232)과 상이한 BeCu 합금으로 제조된다. 상기 제2 메탈 다이아프램(234)은 각각의 제1 메탈 다이아프램(232) 사이에 개재되어 적층된다.

여기서, 제1 메탈 다이아프램(232) 사이에 개재된 제2 메탈 다이아프램(234)은 제1 메탈 다이아프램(232) 사이에서 윤활작용을 하여 메탈 다이아프램(230)이 소착되는 것을 방지하는 역할을 한다.

메탈 다이아프램(220)의 하면 가장자리는 후술하는 밸브몸체(30)의 단턱(312)에 안착되며, 상면 가장자리는 전술한 가압부재(208)의 하면에 형성되어 있 는 플랜지(216)와 맞닿아 고정된다.

밸브몸체(30)는 가스용기의 상부에 결합되는 것으로, 밸브몸체(30)의 하부에는 가스용기와 나사 결합되는 결합부(302)가 일체로 형성되며, 일측에는 가스사용기구에 일정한 압력의 가스를 공급하기 위한 압력조정기가 연결되는 연결부(304)가 일체로 형성되고, 타측에는 가스용기의 가스압이 규정압력 이상일 경우 가스용기 내의 가스를 외부로 분출시키는 안전장치(40)가 설치된다.

밸브몸체(30)의 소정 위치에는 결합부(302)를 통해 유입되는 가스를 연결부(304)로 이송시키는 이송홀(306)이 결합부(302)와 연결부(304)를 연통하여 형성된다.

밸브몸체(30)의 상측 내주면에는 보닛(20)과 나사 결합하기 위한 암나사산(308) 형성되며, 상기 암나사산(308)의 하방에는 가스 차단부재(218)를 수용하기 위한 공간부(310)가 마련된다. 상기 암나사부(308)와 공간부(310) 사이에는 단턱(312)이 형성된다.

안전장치(40)는 통상적인 가스 실린더 밸브의 안전장치와 동일하므로 그 설명을 생략한다.

전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 고압 가스 실린더 밸브의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 핸들(10)을 회전시켜 밸브를 개방하게 되면, 핸들(10)에 체결되어 있는 스템(210)이 상측으로 이동하게 되면, 가스 차단부재(218)는 유입되는 가스의 압력에 의해 상측으로 이동하여 가스 이동 통로가 개방되어 가스가 밸브몸체(30)에 일체로 형성되어 있는 가스 이송홀(306)을 통해 이동하게 된다.

이때, 가스 이송홀(306)을 통해 유입되는 가스가 밸브의 상측으로 누설되지 않도록 하기 위해 밸브몸체(30)에 형성되어 있는 단턱(312)에 메탈 다이아프램(230)이 개재된다.

메탈 다이아프램(230)은 고압의 가스에 의해 소착 또는 파손되지 않게 다수개의 제1 메탈 다이아프램(232)에 다수개의 제2 메탈 다이아프램(234)이 개재되어 적층된 구조로 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 메탈 다이아프램(230)은 ELGILOY 합금 또는 스테인레스 합금으로 제조된 제1 메탈 다이아프램(232)과 이종재질인 BeCu 합금으로 제조된 제2 메탈 다이아프램(234)으로 구성된다.

또한, 밸브 내부의 압력이 설정 값 이상으로 상승하면 안전장치(40)가 작동하여 밸브 내부의 압력을 낮추게 된다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술 분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고압 가스 실린더 밸브의 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 고압 가스 실린던 밸브의 분해시도.

도 3은 도 1에 도시된 고압 가스 실린더 밸브의 종단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명>

10; 핸들 230; 메탈 다이아프램

20; 보닛 232; 제1 메탈 다이아프램

30; 밸브몸체 234; 제2 메탈 다이아프램

40; 안전장치 302; 결합부

50; 벤트 스크류 304; 연결부

204; 베어링 306; 이송홀

206; 상부 샤프트 310; 공간부

210; 스템 312; 단턱

212; 하부 샤프트

214; 가압부재

216; 포핏로드

218; 차단부재

222; 벤트 스크류

Claims (4)

1. 밸브를 개폐하기 위한 핸들;

   가스가 이동할 수 있는 통로가 구비하는 밸브몸체;

   상기 핸들의 하단부와 연결되고 상기 밸브몸체의 상부와 연결되는 보닛;

   상기 핸들에 체결수단에 의하여 체결되고, 핸들의 회전에 따라 상하 운동을 하도록 보닛의 상면을 관통하여 내부에 설치되는 스템;

   상기 보닛의 하면에서 상방으로 삽입되는 하부샤프트;

   상기 하부샤프트의 설치되어 상하 운동을 하는 포핏로드;

   상기 포핏로드의 일단에 체결되어 가스 통로를 개폐하는 차단부재;

   상기 포핏로드와 차단부재 사이에 개재되어 가스의 누설을 방지하는 다수개의 메탈 다이아프램을 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 가스 실린더 밸브.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 다수개의 메탈 다이아프램은 다수개의 제1 메탈 다이아프램과 상기 제1 메탈 다이아프램과 상이한 재질로 제조된 제2 메탈 다이아프램으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고압 가스 실린더 밸브.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 메탈 다이아프램의 재질은 엘질로이(Elgiloy; 상표명) 합금 또는 스테인레스 합금이며, 제2 메탈 다이아프램 재질은 BeCu 합금인 것을 특징으로 하는 고압 가스 실린더 밸브.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 밸브몸체에 마련되어 밸브의 압력이 설정 값 이상 증가하면 작동하는 안전장치를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 고압 가스 실린더 밸브.

Images