KR20100132458A - 역화 방지장치 - Google Patents

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Abstract

역화 방지장치는 적어도 두 역화 방지 인서트(6,6')를 고정하기 위한 하우징(1), 가연성 가스를 위해 제작된 다수의 축방향 통로 갭 및 두 역화 방지 인서트(6,6') 사이에 배치된 중간층(7)을 포함하고, 상기 역화 방지 인서트(6,6')로부터 발생되고 역화 방지 인서트(6,6') 하류 근방으로 유입되는 가스유동은 방사형 분포(radial distribution)를 형성하며, 역화 방지 인서트(6,6')의 조립 및 해체가 기능적 결함없이 용이하게 가능한 역화 방지 인서트(6,6')의 기능은 역화 방지 인서트(6.6')와 하우징(1) 사이 또는 두 역화 방지 인서트(6,6')사이에 배치되며, 통로 갭 외곽 방사형으로 위치한 공간(12)의 역화 방지 인서트(6,6') 주변 유동이 보호되는 방향으로 형성되는 적어도 하나의 분리된 폐쇄실(11,11',15,17,17',20)에 의해 수행될 수 있다.

Description

역화 방지장치{Flame arrester arrangement}
본 발명은 가연성 가스를 위해 제작된 복수의 축방향 통로 갭(axial passage gap)을 갖는 적어도 2개의 역화 방지 인서트(flame arrester inserts)를 지지하는 하우징(housing) 및 하나의 역화 방지 인서트로부터 발생하여 인접한 하류 역화 방지 인서트로 들어가는 가스유동(gas flow)의 방사형 분포(radial distribution)를 허용하는 두 개의 역화 방지 인서트 사이에 배치된 중간층(intermediate layer)을 갖는 역화 방지장치에 관련된다.
이러한 역화 방지장치의 역화 방지 인서트는 대부분 권취 공정에(winding process)서 얇은 스테인레스 스틸 스트립을 사용하여 생산된다. 여기서, 평평한 금속 스트립(smooth metal strip)은 균등하게 골진 금속 스트립(corrugated metal strip)과 함께 권취되고, 그에 따라 바람직하게는 디스크 형상의 장치와 같이 두 가지 형태로 바뀐다. 두 개의 인접하는 평평한 금속 스트립 사이에 골진 금속 스트립이 놓여짐으로써 통로 갭(passage gap)이 형성된다. 가스의 역화성에 따라, 예정된 축방향 길이에 정해진 통로 갭은 예정된 절단 표면영역(cross-sectional surface area)을 초과하면 안된다. 쉽게 역화하는 가스를 위한 충분한 유속(flow elocity)를 확보하기 위해 역화 방지 인서트가 큰 절단 표면영역으로 권취되어야 하고, 이는 큰 권취 반지름을 형성한다는 것과 같다. 턴(turns)은 서로 나선으로 놓이도록 배열될 수 있을 뿐만 아니라, 폐쇄된 원형 턴의 형상은 평평한 금속 스트립과 골진 금속 스트립으로 구성될 수 있다.
주어진 통로 갭의 예정된 최대 단면은, 하나의 역화 방지 인서트가 아닌 적어도 두 개 이상인 다수의 역화 방지 인서트에서 가스의 냉각을 위해 요구되는 갭의 길이를 이행하기에 편리하고, 역화 방지 인서트 사이에 하나의 역화 방지 인서트에서 발생하여 인접한 하류 역화 방지 인서트로 유입되는 가스유동의 방사형 분포(radial distribution)를 허용하는 중간층(intermediate layer)을 배열하기에 유리하다는 것을 알 수 있다.
한편, 역화 방지 인서트가 중간층 없이 서로에게 직접 기대어진다면, 통로 갭(passage gap)은 서로 정밀하게 나란하지는 않을 것이며, 서로 기댄 역화 방지 인서트는 역화 방지 인서트의 통로 갭과 비교하여, 서로 기댄 역화 방지 인서트 조립체의 자유 절단 표면영역(the free cross-sectional surface area)이 감소하기 때문에 불명확하게 사이즈가 감소하는 결과에 따라 효과적인 통로 갭의 크기가 감소할 것이다. 그에 따라 흐르는 동안의 압력손실은 급격하게 증가한다. 스페이서 부재(spacer element)를 제공하는 일반적인 종류의 역화 방지장치에 제공되는 중간층은 뒤에 기댄 lying one behind another 역화 방지 인서트의 자유 절단 표면영역의 감소를 방지한다. 통상적인 디자인에서 역화 방지장치의 하우징은 밀봉된 쉘 벽(closed shell wall)을 갖는 밀봉된 케이지(enclosing cage)를 형성한다. 가스가 역화 방지 인서트 사이에서 방사 방향으로 팽창할 수 있기 때문에 역화 방지 인서트의 테두리(edge)와 밀봉된 케이지의 내벽 사이에 형성된 갭은 역화 방지 인서트 사이의 갭보다 작도록 주의해야한다. 반면에, 역화 방지 인서트 각각에 제공되는 방식에 의해 가스가 냉각되지 않는 전환 경로(diversionary path)가 역화 방지장치를 통해서 일어날 수 있는 역화(flashback)를 위해 역화 방지 인서트 주위에 배치되고, 이는 예를 들어 역화 방지장치에 의해 보호되는 가스 저장 탱크(gas storage tank)로 폭발이 진행한다면 위험(catastrophe)이 촉발될 수 있음을 의미한다.
특히, 2m 이상의 지름을 가질 수 있는 큰 역화 방지 인서트를 생산할 때, 역화 방지 인서트와 하우징 주변 사이에 비교적 큰 갭의 발생을 피하기 위해 제조의 측면에서 상당한 문제가 될 수 있다. 이렇게 큰 역화 방지 인서트는 보통 정확한 원형으로 생산하지 못한다. 그에 따라 그러한 역화 방지 인서트를 밀봉된 케이지에 직접 권취하고 그때 비교적 큰 갭이 형성되며, 평평한 필터 스트립을 조립하고 그러한 방식으로 역화 방지 인서트와 밀봉된 케이지 사이에 신뢰할 수 있는 테두리 접촉을 형성할 수 있다는 것이 알려져 있다. 그러나, 이는 역화 방지 인서트가 밀봉된 케이지에 너무 빡빡하게 결합되어 실제적으로 새로운 목적이나 세정을 위해, 특히 필터와 밀봉된 케이지 사이에 많은 양의 오염 또는 심지어 부식이 일어났을 때, 이를 제거 할 수 없다는 단점이 있다.
정비를 위해 간단히 역화 방지 인서트를 제거할 수 있도록 하기 위해, 역화 방지 인서트와 밀봉된 케이지 사이의 갭을 가능한 크게 형성하는 것이 바람직하다. 그러나, 방사성 외측 갭(radially outer gap)을 통해 하나 또는 그 이상의 역화 방지 인서트 주위를 흘러 역화 방지장치를 쓸모없이 만드는 가스 유동으로부터 역화를 방지하는 것은 필수적이다.
최대 두 개의 역화 방지 인서트가 사용된다면, 방사성 외측 지지링(supporting ring)은 역화 방지 인서트의 외측에 직접 축방향(axially)으로 기댈 수 있고, 역화 방지장치를 통과하는 가스에 의해 후자(the latter) 주위의 방사성 외측 흐름은 불가능하다. 둘 이상의 역화 방지 인서트의 경우, 계단 형상의 웰을 갖는 밀봉된 케이지를 사용한다는 것이 알려져 있고, 각각의 역화 방지 인서트는 밀봉된 케이지의 금속 위에 밀봉방식(sealing manner)에 의해 기대어 있다. 그러한 밀봉된 케이지는 역화 방지 부재의 수에 따라 다른 모형과 다른 지름을 갖는 것이 필수적이기 때문에 생산비용이 고가이고, 대량으로 생산하기에 곤란하다. 게다가, 다른 가스들에 적합하기 위해 역화 방지 인서트는 다른 크기로 생산되어야 한다.
본 발명은 상기한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 초기에 언급한 것과 같이 역화 방지 인서트의 조립과 분해가 쉬운, 특히 3개 또는 그 이상의 역화 방지 인서트가 사용되고, 역화 방지 인서트 주위를 흐르는 의도하지 않는 흐름을 확실히 피할 수 있는 타입의 역화 방지장치를 디자인하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해, 초기에 언급한 타입의 역화 방지장치는 적어도 하나 이상의 폐쇄실(closed seal)이 역화 방지 인서트와 하우징 사이에 배치되거나 두 개의 역화 방지 인서트 사이에 배치되고, 그러한 방식에 의해 통로 갭의 방사성 외측에 위치하는 공간에서 역화 방지 인서트 주위의 흐름은 방지된다.
그에 따라, 본 발명에 따른 역화 방지장치는 역화 방지 인서트 통로 갭의 방사성 외측에 위치하는 임의의 큰 공간을 가질 수 있고, 역화 방지 인서트의 조립과 분해를 용이하게 한다.
또 다른 실시예에서 폐쇄실은 하우징과 역화 방지 인서트 사이에 배치되고, 축방향의 관통 유동(axial through flow)을 위한 하우징과 역화 방지 인서트 사이의 공간은 실에 의해 폐쇄될 수 있다. 그러나, 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에서 역화 방지 인서트의 방사성 외측에 제공되는 실은 어떠한 갭없이 축방향으로 서로 인접하게 디자인할 수 있고, 축방향으로 결합된 하우징 부분(housing part) 사이에 결합될 수 있고, 그에 따라 가스의 흐름을 중간층의 외측에 대해 방사적으로 밀봉하는 결과를 가져온다. 본 실시예에서 실이 평평한 금속 스트립의 턴에 의해 서로 나선형으로 권취되게 형성된다면, 실은 바람직하게는 권취기술(winding technique)에 의해 역화 방지 인서트의 생산에 따라 결합되기에 용이하다. 본 실시예에서 실의 생산에 사용되는 평평한 금속 스트립은 역화 방지 인서트의 금속 스트립의 너비를 가지거나, 역화 방지 인서트 및 중간층의 공통된 축방향의 길이에 대응하는 더 큰 너비(역화 방지장치의 축방향 길이)를 가질 수 있다. 권취된 실을 위한 금속 스트립 너비가 역화 방지 인서트의 생산을 위한 금속 스트립의 너비와 같다면, 중간링은 권취된 실 사이의 중간층 사이로 용이하게 삽입되고, 축방향에서 권취된 실과 중간링은 중간층과 역화 방지 인서트의 길이에 대응하는 길이를 형성한다.
다른 실시예에 있어서, 폐쇄실(closed seal)은 역화 방지 인서트(flame arrester inserts) 간에서 외부를 향하여 방사형으로 밀봉이 수행되도록, 역화 방지 인서트의 방사형 테두리(edge) 간에 배열될 수 있다. 여기서, 중간층이 역화 방지 인서트 간에 삽입되고 폐쇄된 밀봉링(ring)이 후자 간에 위치되도록, 중간층은 바람직하게 폐쇄실의 방사형 폭보다 작게 디자인된다.
본 발명에 따른 역화 방지장치(flame arrester arrangement)의 유리한 개선점은, 원주의 고형 테두리(solid edge)와 함께 도관갭(passage gap)의 방사형 외부로 제공되는 역화 방지 인서트로 성취될 수 있고, 여기서, 테두리는 서로 축방향의 반대로 클램핑되어, 하우징부(housing part) 간에 스택(stack) 형태로 클램핑된다. 따라서, 방사형으로 외부를 향하는 밀봉은 서로에 기초하는 역화 방지 인서트의 고형 테두리에 의해 수행되고, 서로에 반대하여 클램핑된다. 또한, 고리형의 밀봉은 테두리 간에 삽입될 수 있고, 불필요한 역화 방지 인서트에 형성된 테두리의 축방향 클램핑을 이룰 수 있다.
역화 방지 인서트가 여기에서 더 이상 추가적인 측면의 하우징에 의해 둘러싸이지 않아도 되도록, 역화 방지 인서트는 적절한 고형 테두리와 함께 제공되고, 껍질과 같이 둘러싸는 하우징의 공급은 불필요하게 된다. 결과적으로, 역화 방지 인서트가 단지 제공하는 목적을 위하여 쉽게 제거될 수 있다. 적절하게는, 하우징부의 축방향 클램핑을 위한 클램핑 나사가 풀리거나 제거된다.
다른 실시예에 있어서, 중간층은 예를 들어, 역화 방지 인서트 간 공간으로 단지 제공되는 와이어 메쉬(wire mesh)에 의해 형성될 수 있다. 조립을 쉽게 하기 위하여, 중간층은 점 용접, 경남 땜과 같은 것에 의해 결부되는 역화 방지 인서트에 연결될 수 있다. 유사하게, 조립을 쉽게 하기 위하여, 중간링이 방사형의 표면상으로 들어맞는, 바람직하게 역화 방지 인서트의 권취된 실(wound seal) 간에 사용될 때, 중간층과 중간링의 연결 조작이 가능하도록 중간층 및 결부되는 중간링 간에 일치하는 조인트(joint)를 제공하는 것이 가능하다. 물론, 용접, 경남 땜 등과 같은 것에 의해 역화 방지 인서트의 인접한 실에 중간링을 연결하는 것도 가능하다.
본 발명은 권취된 역화 방지 인서트와 함께 바람직하게 수행된다. 그러나 물론, 예를 들어, 소결 금속, 발포 금속, 짜여진 와이어 메쉬, 확장된 금속 메쉬, 다공성 세라믹, 금속 또는 플라스틱(특히, PTFE)의 천공 판(drilled plate), 또는 기타 등으로 만들어진 역화 방지 인서트과 같은, 다른 종래의 역화 방지 인서트로도 수행될 수 있다.
상기와 같이 이루어진 본 발명에 의하면, 역화 방지 인서트의 조립과 분해가 쉬운, 특히 3개 또는 그 이상의 역화 방지 인서트가 사용되고, 역화 방지 인서트 주위를 흐르는 의도하지 않는 흐름을 확실히 피할 수 있는 타입의 역화 방지장치를 제공할 수 있다.
본 발명은 다음과 같은 도면에 도시된 바람직한 실시예를 이용하여 이하에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 네 개의 역화 방지 인서트와 네 개의 결부된 방사형의 폐쇄실을 갖는 역화 방지장치의 부분을 나타낸다.
도 2의 (a)는 방사형의 폐쇄실이 중간 밀봉링과 결합된 도 1과 유사한 장치를 나타낸다.
도 2의 (b) 및 (c)는 중간 밀봉링에 중간층이 고정되는 것을 상세하게 나타낸다.
도 3은 역화 방지 인서트의 테두리를 둘러싸는 축방향의 실을 구비하는 역화 방지장치를 도식적으로 나타낸다.
도 4는 와이어 메쉬의 형태를 갖는 중간층의 평면도를 나타낸다.
도 5는 방사형의 외부 간극을 관통하는 축방향의 유동 도관을 폐쇄하는 세 개로 형성된 방사형의 외부 원주 실을 구비하는 역화 방지장치를 도식적으로 나타낸다.
도 6은 중앙의 역화 방지 인서트에 위치한 하나로 형성된 방사형의 실을 구비하는 도 5에 따른 장치를 나타낸다.
도 7은 방사형의 실봉에 대한 다른 실시예를 구비하는 도 5에 따른 장치를 나타낸다.
도 8은 방사형의 실에 대한 다른 실시예를 구비하는 도 6에 따른 장치를 나타낸다.
도 9는 도 1과 유사하게, 방사형으로 골진 링 형태에서 하우징부의 회수 장치를 구비하는 장치를 나타낸다.
도 10의 (a)는 원주의 고형 테두리를 구비하는 일곱 개의 역화 방지 인서트의 장치를 도식적으로 나타낸다.
도 10의 (b)는 도 10의 (a)에 따른 다양한 장치를 나타낸다.
도 10의 (c)는 각각의 경우에서 두 개의 역화 방지 인서트를 위한 하나의 방사형 실을 구비하는 장치, 및 각각의 경우에서 하나의 역화 방지 인서트를 위한 하나의 방사형 실을 구비하는 장치의 수정을 갖는 용접된 하우징 케이지를 나타낸다.
도 1은 클램핑 나사(미도시)를 통해 서로 축방향으로 클램핑될 수 있는 두 개의 테두리와 같은 하우징부(2, 3)를 구비하는 하우징(1)을 나타낸다. 테두리와 같은 하우징부(2, 3)는 각각 중간층(7)을 구비하는 네 개의 역화 방지 인서트(6)가 축방향으로 삽입되는 곳 간에서, 하우징부(2, 3)에 연결된 하우징링(4, 5)에 작용한다. 하우징링(4, 5)는 방사형으로 외부를 향하는 하우징링(4, 5)의 원주 표면에, O 고리 형에서 밀봉링(9)이 삽입되는 내에서 원주홈(8; circumferential groove)을 갖는다. 밀려 있는 하우징링(4, 5)에는 밀봉링(9)과 함께, 역화 방지 인서트(6)를 위한 공간을 밀봉하는 원통형 쉘 벽(shell wall)이 형성된다. 역화 방지 인서트는 원통형 쉘 벽(10)으로부터 방사형으로 좀 떨어져서 끝단이 형성된다. 또한, 역화 방지 인서트의 외면에는, 결부되는 중간층(7)을 포함하여 역화 방지 인서트의 축방향 길이의 총합에 상응하는 축방향 길이를 갖는 폐쇄실(11)이 제공된다. 하우징부(2, 3)와 하우징링(4, 5)을 통하여 축 클램핑의 클램핑 압력은 서로에 기초한 실(11)에 가해진다. 여기서, 실(11)은 실(11)의 축 길이에 있어 서로에 반대하여 압력이 가해지고, 이에 따라 중간층(7)을 위한 방사형의 밀봉을 형성한다. 실(11)은 실(11)의 축 길이와 동일한 폭을 갖는 금속 스트립(strip)의 나선 회전에 의해 바람직하게 형성된다. 실(11)을 위한 권취된 회전 조립은, 덮는 영역(F), 즉, 실(11)의 두께가 클램핑 압력을 흡수할 수 있도록 실(11)이 충분히 크도록 선택된다.
도 1에서 원통형의 껍질 벽에 관하여 방사형의 외부 간극(12)이 있는 실(11)의 방사형 겉면을 볼 수 있다. 방사형 방향에서 밀봉은 중간층(7)과 함께 역화 방지 인서트 조립의 축 길이를 신뢰할 수 있게 수행된다.
도 2의 (a)에 도시된 실시예에 있어서, 실(11)은 역화 방지 인서트(6)의 축방향 길이에 상응하는 축방향 길이를 구비한다. 중간층(7)의 축방향 길이에 있어서, 중간 밀봉링(13)은 실(11) 간에 삽입되고, 실(11)을 구성하는 스택과 중간 밀봉링(13)이 중간층(7)과 함께 역화 방지 인서트(6)에 있어 동일한 축방향 길이를 구비하는 것을 보장한다.
도 2의 (b)는 중간층(7)이 중간 밀봉링(13)과 함께 처리될 수 있도록, 용접된 조인트(14)가 와이어 메쉬로 형성된 중간층(7)과 중간 밀봉링(13) 간에 제공되는 것을 명확하게 한다.
도 2의 (c)에 따른 변형예에 있어서, 역화 방지 인서트(6)가 중간층(7)에 용접 또는 점 납땜(brazed spot)에 의해 연결되어, 실(11)과 중간 밀봉링(13)이 하나의 유닛으로 작동될 수 있는 구성요소를 형성하도록, 용접된 조인트(14)는 중간층(7)과 중간 밀봉링(13) 간, 및 실(11)과 중간 밀봉링(13) 간에 위치된다.
도 3에 관한 변형예에 있어서, 도시된 바와 같이, 중간층(7)과 함께 구비된 두 개의 역화 방지 인서트(insert)(6)는 하우징 링(4,5)과, 역화 방지 인서트(6)의 방사형 연장부(radial extent)보다 다소 작은 방사형 연장부(radial extent)를 갖는 중간층(7) 사이에 고정되어있다. 역화 방지 인서트의 나머지 방사형 테두리 부분(radial edge region)은 평판형 금속 실(flat metallic seal)로 구성된 밀봉 링(sealing ring)(15)이 구비된다. 하우징 링(4,5)으로 가해진 압력의 수단으로써, 가스가 중간층(7)으로부터 방사형 갭(12)안까지 외부 방사형으로 유출되지 않도록, 역화 방지 인서트(6)과 밀봉링(15)은 밀봉부재 내부에서 서로에게 가압되고, 그것 역시 여기에 제공된다.
도 4는 중간층(7)의 구조를 나타내는 평면도이고, 본 실시예에서, 중간층(7)은 와이어 메쉬(wire mesh) 형태로 예를 들어 용접을 통해서 밀봉링(15)과 일체로 결합된다.
도 5에 도시된 실시예에서, 역화 방지 인서트(6) 사이에 배치된 중간층(7)을 갖는 3개의 역화 방지 인서트(6)는 하우징 링(4,5) 사이에 배열되고, 축방향으로 고정된다. 원통형 쉘 벽(cylindrical shell wall)(10)은 그 내부에 밀봉링(17)이 삽입되는 3개의 원주홈(circumferential grooves)(16)을 갖고, 그것은 유체 통과를 위해서 축방향으로 방사형 외부 갭(12)을 폐쇄한다. 따라서, 중간층으로부터 방사형 외부 갭으로 가스가 유입되더라도, 축방향 통로가 밀봉링(17)으로 막히므로 가스는 어떠한 역화 방지 인서트(6)도 돌아서 외부로 흐를 수 없다.
도 6은 유사한 배치를 나타내는 것으로, 오직 중앙의 역화 방지 인서트(6)가 방사형으로 외부방향에 대해서 밀봉링(17)으로 밀봉된다. 하우징 링(4,5)이 외부 역화 방지 인서트(6)의 방사형 테두리에서 밀봉부재로 충분히 남아있기 때문에, 외부 역화 방지 인서트(6)가 고정된 결과로 외부 역화 방지 인서트(6) 주변의 흐름은 이미 불가능하다. 따라서, 밀봉링(17)은 중앙 역화 방지 인서트(6) 주위의 흐름을 방지하는 역할을 한다.
도 7은 도 5와 유사한 배치를 나타내는 것으로, 여기서 밀봉링(17‘)은 평판형 밀봉링이 아닌 O 링 방식의 단면상 원형 단면을 가진 밀봉링을 사용한다. 도 6에 따른 실시예에 대응되는 다른 실시예는 도 8에 도시된다. 경우에 따라서, 밀봉링(17,17’)은 열 안정성을 갖는 플라스틱 또는 탄성중합체(elastomer)로 형성할 수 있다. 하지만, 밀봉링(17,17‘)의 조성은 소프트 메탈(soft metal) 예를 들어 소프트 구리(soft copper)로 형성하는 것이 바람직하다.
도 9에 도시된 역화 방지장치의 실시예는 하우징 링(5)에 나사로 고정된 나사 볼트(18)를 제공하고, 그것의 평활 말단(blunt end)은 원통형 쉘 벽(10)의 일단을 지지한다. 하우징 링(5)은 역화 방지장치의 분해를 더욱 쉽게 만드는 다수의 상기 나사 볼트(16)를 갖는 것이 바람직하다. 이는 나사로 결합할 수 있는 나사 볼트(18)의 장점으로써, 하우징 링(5)은 나사로 조여서 원통형 쉘 벽(10)으로 당겨질 수 있고, 이것은 역화 방지 인서트(6), 중간층(7) 및 실(seal; 11)로 구성된 장치에 대한 접근이 자유롭다는 것을 의미한다. 원통형 쉘 벽에 관한 외부 방사형 갭(12)이 제공되므로, 중간층(7) 및 실(11)과 함께 역화 방지 인서트(6)는 간단한 방법으로 하나씩 또는 함께 제거될 수 있고, 정비 목적으로 세척하거나 교체할 수 있다.
여기까지 바람직한 실시예에 도시된 역화 방지 인서트(6)는 서로에게 지지하는 나선 또는 동심 턴(turn)으로 구성되고, 각각은 평평한 금속 스트립(smooth metal strip)과 골진 금속 스트립(corrugated metal strip)으로 구성된다. 여기서, 골진 금속 스트립은 스트립의 길이방향에 대해서 경사진 골(corrugations)이 사용되는 것이 바람직하다. 이때, 다른 방향으로 권취된 역화 방지 인서트는 서로 접해있기 때문에, 파형 스트립으로 형성된 통로 갭이 다른 경사 방향으로 연장되므로 지그재그(zigzag) 방식으로 역화 방지 인서트 조립체를 통해서 가스가 흐르도록, 도면에서 반대 방향을 향하는 해칭은, 역화 방지 인서트(6)를 통한 흐름이을 분산시키기 위한 것을 나타낸다.
도 10의 (a)에 도시된 바람직한 실시예에서, 역화 방지 인서트(6‘)에는 한쪽에 실(20)을 수용하기 위한 원주 개구부 홈를 갖는 원주 고형(solid) 테두리(19)가 제공된다. 본 실시예에서, 하우징 링(4,5)에는 클램핑 나사(clamping screw)를 삽입하기 위한 개구부를 갖는 결착부(attachment)(21)가 제공된다. 클램핑 볼트(clamping bolt)는 나사 헤드(screw head)로 하나의 결착부(21)에 지지되고, 나사를 둘러싸는 너트(24)로 다른 하나의 결착부(22)에 지지되기 때문에, 원주를 통해서 분산된 다수의 상기 클램핑 나사(clamping screw) 장치로써, 하우징 링(4,5)은 상호 축방향으로 당겨지고, 그 사이에서 역화 방지 인서트(6’)로 형성된 스택(stack)을 고정한다.
도 10의 (a)에 관한 실시예에서, 각각의 역화 방지 인서트(6‘)는 그것을 통해서 방사형으로 지지된 볼트로 고정된다. 역화 방지 인서트(6’)의 상기 고정은 크게 권취된(wound) 역화 방지 인서트(6‘)에 관한 법칙으로 알려져있다.
도 10의 (b)는 축방향 고정을 수행하기 위해서 하우징 링(4,5)에 연계된 클램핑 나사(22)의 두가지 변형예를 나타낸다. 도 10 (b)의 b)에 따른 변형예에서, 클램핑 나사는 역화 방지 인서트(6‘)의 고형(solid) 테두리(19) 내에서 통로 홀(passage hole)을 통해서 연장되고, 이를 통해서 역화 방지 인서트(6’)의 추가적인 정렬을 확실하게 할 수 있다.
도 10의 (c)의 실시예에서, 하우징 링(4,5) 사이에 배치된 8개의 역화 방지 인서트(6)가 제공된다. 본 실시예에서, 원통형 쉘 벽(10)은 용접부(weld seams; 26)로 하우징(1)에 결합된다.
도 10 (c)의 a)에 관한 실(11‘)은 두 개의 역화 방지 인서트(6)와 두 개의 중간층(7)의 축방향 길이의 합에 대응하는 축방향 길이로 설계된다. 8개의 중간층(7)과 함께 8개의 역화 방지 인서트(5)를 위해서, 4개의 패쇄실(colsed seal; 11')이 사용되고, 폐쇄실은 하우징 링(4,5) 사이에 고정된다. 실(11’)을 역화 방지 인서트(6)에 결합시키기 위해서, 역화 방지 인서트(6)의 소정 통로 갭을 유지하는 동안, 방사형 볼트부(radial bolt section)가 채용되고, 이는 방전가공(spark erosion)으로 수행되는 것이 바람직하다. 도 10의 (a)에 따른 볼트(10)와 구분하기 위해서, 볼트는 역화 방지 인서트(6)의 전체 지름 이상으로 연장되는 반면, 볼트부(25‘)는 오직 방사형 하부영역(radial subregion) 이상으로 연장된다.
도 10 (c)의 b)는, 도 1과 같이 실(11)이 중간층(7)과 결합된 오직 하나의 역화 방지 인서트(6)의 축방향의 길이를 갖을 때 역시 볼트부(25‘)의 고정이 가능함을 명확히 보여준다.
바림직한 실시예의 기술로부터 쉽게 볼 수 있듯이, 청구범위의 내용 내에서 추가적인 다른 설계가 가능하다. 예를 들어, 다른 크기들의 역화 방지 인서트(6)의 계단식 배열을 가능하게 하는, 계단식 벽부분(stepped wall region)을 갖는 원통형 쉘 벽(10) 또는 하우징 링(4,5)을 이용하는 것 역시 가능하다. 하지만, 하우징 제작에 증가된 비용과 역화 방지 인서트(6) 스택의 클램핑(clamping)에 관한 단점을 피하기 위해서, 동일한 크기의 역화 방지 인서트(6)를 이용하는 것이 바람직하다.
2, 3 : 하우징부, 4, 5 : 하우징링,
6 : 역화 방지 인서트, 7 : 중간층,
8 : 원주홈, 9 : 밀봉링,
10 : 원통형 쉘 벽, 11 : 폐쇄실.

Claims (18)

  1. 적어도 두 역화 방지 인서트(flame arrester inserts)(6,6')를 고정하기 위한 하우징(1);
    가연성 가스를 위해 제작된 다수의 축방향 통로 갭(gap); 및
    두 역화 방지 인서트(6,6') 사이에 배치된 중간층(7)을 포함하고,
    상기 역화 방지 인서트(6,6')로 부터 발생되고 역화 방지 인서트(6,6') 하류 근방으로 유입되는 가스유동은 방사형 분포(radial distribution)를 형성하며, 적어도 하나의 분리된 폐쇄실(11,11',15,17,17',20)(colsed seal)은 역화 방지 인서트(6.6')와 하우징(1) 사이 또는 두 역화 방지 인서트(6,6')사이에 배치되며, 통로 갭 외곽 방사형으로 위치한 공간(12)의 역화 방지 인서트(6,6') 주변 유동이 보호되는 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 역화 방지장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 역화 방지 인서트(6,6')는 동일한 단면을 갖는 디스크 형상인 것을 특징으로 하는 역화 방지장치.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 하우징(1)은 적어도 두개의 하우징부(4,5)를 갖으며, 상기 두개의 하우징부(4,5)는 축에 대응하여 고정되고, 상기 역화 방지 인서트(6,6')사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 역화 방지장치.
  4. 청구항 1 내지 3중 어느 한 항에 있어서,
    상기 역화 방지 인서트(6,6')는 적어도 3개가 형성되는 것을 특징으로 하는 역화 방지장치.
  5. 청구항 1 내지 4중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 상기 역화 방지 인서트(6)의 바깥쪽에 방사형으로 적어도 하나의 폐쇄실(11,11',17,17')이 형성되는 것을 특징으로 하는 역화 방지장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 분리된 폐쇄실(11,11')은 상호 나선형으로 차례로 권취된 평평한 금속스트립으로 형성되는 것을 특징으로 하는 역화 방지장치.
  7. 청구항 5 또는 6에 있어서,
    각 역화 방지 인서트(6)는 바깥쪽에 방사형으로 형성된 폐쇄실(11,11')이 구비된 것을 특징으로 하는 역화 방지장치.
  8. 청구항 5 내지 7중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실(11,11')의 축방향 길이는 역화 방지 인서트(6,6')의 축방향 길이와 중간층(7)의 축방향 길이의 합과 동일한 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 역화 방지장치.
  9. 청구항 5 내지 7중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실(11)의 축방향 길이는 역화 방지 인서트(6)의 축방향 길이와 일치하고, 여기서, 중간층(7)의 축방향 길이와 동일한 길이의 폐쇠된 중간 밀봉 링(13)은 역화 방지 인서트(6)의 실(11) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 역화 방지장치.
  10. 청구항 3 내지 6 중 어느 한 항 및 청구항 7 내지 9중 어느 한 항에 있어서,
    상기 폐쇄실(11,11')은 상호 축방향으로 고정된 하우징부(4,5) 사이에 배치되어, 하우징부(4,5)의 클램핑 압력을 흡수하는 것을 특징으로 하는 역화 방지장치.
  11. 청구항 1 내지 10중 어느 한 항에 있어서,
    상기 역화 방지 인서트(6)의 외측에 방사형으로, 하우징(1)의 쉘 벽(10)에 대해 원둘레방향의 갭(12)이 형성되고, 상기 갭은 역화 방지 인서트(6)의 조립 및 분해를 용이하게 하는 것을 특징으로 하는 역화 방지장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    적어도 하나의 폐쇄실(17,17')은 역화 방지 인서트(6,6')와 축방향 통로이 형성된 하우징(1) 사이의 외측 갭을 방사형으로 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 역화 방지장치.
  13. 청구항 1 내지 4중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 폐쇄실(15,20)은 두 역화 방지 인서트(6,6')사이 방사형 테두리에 배치되는 것을 특징으로 하는 역화 방지장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    중간층(7)은 폐쇄실(15)의 반경방향 두께보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 역화 방지장치.
  15. 청구항 1 내지 14중 어느 한 항에 있어서,
    역화 방지 인서트(6')는 외측에 방사형으로 원둘레방향의 고형 테두리(19)가 형성된 도관갭이 형성되고, 상기 고형 테두리(19)는 축에 대응하여 상호 고정된 하우징부(4,5)사이에 스택으로 고정된 것을 특징으로 하는 역화 방지장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    고리모양의 실(20)은 상기 고형 테두리(19)사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는 역화 방지장치.
  17. 청구항 1 내지 16중 어느 한 항에 있어서,
    상기 역화 방지 인서트(6,6')는 원형단면을 갖는 것을 특징으로 하는 역화 방지장치.
  18. 청구항 1 내지 17에 있어서,
    역화 방지 인서트(6,6')의 통로 갭은 서로 교대로 놓여 형성되며, 평평한 금속스트립과 골진 금속 스트립을 함께 포함하는 것을 특징으로 하는 역화 방지장치.
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