KR20110130003A - Pilot operated safety valve and operating method using the same - Google Patents

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KR20110130003A
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Abstract

PURPOSE: A pilot functional type safety valve and a switching method thereof are provided to discharge the over pressure gas of a gas tank through the exhaust flow passage by lifting a main valve through the internal pressure increasing of a second chamber. CONSTITUTION: A pilot functional type safety valve comprises a main valve unit(100), a sub-valve unit(200) and an elastic unit(300). The main valve unit comprises a main chamber(110) and a main valve(120). The first chamber(111) and second chamber(112) of the main chamber are divided with a first diaphragm(113). The gas of the atmosphere or the gas reservoir flows in the first chamber. The main valve is connected to the first diaphragm and switches a gas inlet. The sub-valve unit comprises a sub chamber(210), a valve housing(220) and a sub-valve(230). The elastic unit presses the sub-valve.

Description

파일럿 작동형 안전밸브 및 그 개폐방법{pilot operated safety valve and operating method using the same}Pilot operated safety valve and operating method using the same}

본 발명은 파일럿 작동형 안전밸브 및 그 개폐방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pilot operated safety valve and a method for opening and closing the same.

더 상세하게는 밸브개폐에 대한 정밀도 및 신뢰도를 향상시킨 파일럿 타입 안전밸브 및 그 개폐방법에 관한 것이다.
More specifically, the present invention relates to a pilot type safety valve and a method of opening and closing the valve, which improves accuracy and reliability of valve opening and closing.

안전밸브(safety valve)는 통상 압력탱크(pressure vessel) 또는 진공탱크(vacuum tank)의 상부나 연결배관에 장착되어 장치 내부의 압력을 적절히 유지시키기 위하여 사용되며, 장치 내부의 압력이 규정압(설정압) 이상 상승시 자동으로 작동하여 규정압 범위 이내의 압력 강하 후 신속히 기밀을 유지하는 역할을 한다.Safety valves are usually mounted on top of pressure vessels or vacuum tanks or connecting pipes to maintain the proper pressure within the device. It operates automatically when abnormal pressure rises, and keeps airtight quickly after the pressure drop within the specified pressure range.

도 1, 2는 종래 안전밸브의 일예를 도시하고 있다.1 and 2 show an example of a conventional safety valve.

도 1에 도시된 종래 안전밸브는 저장탱크에 장착되는 메인 밸브파트(10)와, 상기 메인 밸브파트(10)의 상부에 설치되어 메인 밸브파트의 작동을 보조하는 파일럿 밸브파트(20)로 구성되며, 파일럿 밸브파트(20)가 먼저 압력을 받아 작동하고 그 후에 메인 밸브파트(10)가 작동하게 된다.The conventional safety valve shown in FIG. 1 includes a main valve part 10 mounted to a storage tank, and a pilot valve part 20 installed above the main valve part 10 to assist the operation of the main valve part. The pilot valve part 20 is operated under pressure first, and then the main valve part 10 is operated.

먼저, 메인 밸브파트(10)는 저장탱크(미도시)와 연결되는 메인 유입포트(11a)와, 배출관(미도시)과 연결되는 메인 배출포트(11b)가 구비되며, 메인 유입포트(11a)와 메인 배출포트(11b) 사이에는 밸브 내부공간(11c)이 형성되는 메인 밸브하우징(11)을 갖는다.First, the main valve part 10 is provided with a main inlet port 11a connected to a storage tank (not shown), and a main outlet port 11b connected to a discharge pipe (not shown). The main inlet port 11a is provided. And a main valve housing 11 in which a valve inner space 11c is formed between the main discharge port 11b and the main discharge port 11b.

또한, 상기 밸브 내부공간(11c)에는 메인밸브(12)가 승강가능하게 설치되며, 상기 메인 유입포트(11a) 상에는 상기 메인밸브(12)가 안착되는 메인 밸브시트(13)가 설치된다.In addition, the valve inner space (11c) is the main valve 12 is installed to be elevated, the main valve seat 13 is installed on the main inlet port (11a) is installed.

상기한 파일럿 밸브파트(20)는 파일럿 바디(21)와, 상기 파일럿 바디(21)에 결합되는 파일럿 밸브(22)로 구성된다.The pilot valve part 20 includes a pilot body 21 and a pilot valve 22 coupled to the pilot body 21.

상기 파일럿 바디(21)의 내부에는 압력챔버(21a)가 형성되며, 상기 압력챔버(21a)의 내부에는 후술될 플런저(22c)가 선택적으로 안착되는 파일럿 밸브시트(21b)가 설치되고, 상기 파일럿 밸브시트(21b) 하측의 압력챔버(21a)의 일측으로는 상기 메인 유입포트(11a)와 우회관(30)으로 연결되는 파일럿 유입포트(21dc)가 형성되며, 상기 파일럿 밸브시트(21b) 상측의 압력챔버(21a)의 다른 일측으로는 상기 메인밸브(12)의 상측과 연결관(40)으로 연결되는 파일럿 연결포트(21d)가 형성되고, 상기 파일럿 연결포트(21d)의 위쪽으로는 외부와 연통되는 파일럿 배출포트(21e)가 형성되어 있다.A pressure chamber 21a is formed inside the pilot body 21, and a pilot valve seat 21b is installed inside the pressure chamber 21a to selectively mount a plunger 22c to be described later. the pilot valve seat (21b to a side of the valve seat (21b) a pressure chamber (21a) of the lower side is formed with a pilot inlet port (21 d c) is connected to the main inlet port (11a) and the right hall 30, On the other side of the pressure chamber 21a on the upper side, a pilot connection port 21d connected to the upper side of the main valve 12 and the connection pipe 40 is formed, and upwards of the pilot connection port 21d. The pilot discharge port 21e is formed in communication with the outside.

그리고, 상기 파일럿 밸브(22)는 파일럿 밸브 하우징(22a)과, 상기 파일럿 밸브 하우징(22a)에 내장되는 복귀스프링(22b)과, 상기 파일럿 밸브 하우징(22a)의 하측으로 상기 복귀스프링(22b)에 의해 탄력지지되게 설치되어 진퇴 동작되는 플런저(22c)와, 상기 플런저(22c)와 연동되도록 플런저의 외부에 설치되어 상기 파일럿 배출포트(21e)를 선택적으로 개폐하는 개폐마개(22d)로 구성된다.The pilot valve 22 includes a pilot valve housing 22a, a return spring 22b embedded in the pilot valve housing 22a, and a return spring 22b below the pilot valve housing 22a. And a plunger 22c installed to be elastically supported by the plunger 22c and an opening and closing stopper 22d that is installed outside the plunger so as to be interlocked with the plunger 22c to selectively open and close the pilot discharge port 21e. .

이러한 구성의 종래 안전밸브는 메인 유입포트(11a)에 규정압 이상의 과압이 작용하게 되면, 도 1에서와 같이 과압력에 의해 메인밸브(12)가 강제적으로 상승하여 메인 유입포트(11a)와 메인 배출포트(11b)가 연통되므로 과압력은 메인 배출포트(11b)를 통해 배출된다.In the conventional safety valve having such a configuration, when an overpressure greater than the prescribed pressure is applied to the main inlet port 11a, the main valve 12 is forcibly raised by the overpressure as shown in FIG. Since the discharge port 11b communicates, the overpressure is discharged through the main discharge port 11b.

아울러, 일부의 과압력은 상기 우회관(30)과 파일럿 유입포트(21c)를 통해 파일럿 바디(21) 쪽으로 진입하여 복귀스프링(22b)에 의해 하강되어 있던 플런저(22c)를 강제로 밀어올리게 되므로 우회관(30)과 압력챔버(21a)는 연통된 상태가 된다.In addition, a part of the overpressure enters the pilot body 21 through the bypass pipe 30 and the pilot inlet port 21c to forcibly push up the plunger 22c lowered by the return spring 22b. The bypass tube 30 and the pressure chamber 21a are in communication.

따라서, 우회관(30)을 통해 진입되는 과압력은 파일럿 배출포트(21e)로 일부 배출되고, 나머지 일부는 파일럿 연결포트(21d)와 연결관(40)을 통해 메인밸브(12) 쪽으로 진입된다. 하지만, 메인밸브(12) 쪽으로 진입되는 과압력은 메인 유입포트(11a)로 부터 배출되는 과압력에 비해 작은 압력이므로 메인밸브(12)는 여전히 상승된 상태를 유지하게 된다.Therefore, the overpressure entering through the bypass pipe 30 is partially discharged to the pilot discharge port 21e, and the other part is entered into the main valve 12 through the pilot connection port 21d and the connection pipe 40. . However, since the overpressure entering the main valve 12 is smaller than the overpressure discharged from the main inlet port 11a, the main valve 12 is still maintained in an elevated state.

이러한 상태로부터, 메인 유입포트(11a)에서 유입되던 과압력이 약해지면(즉, 메인 유입포트의 압력에 정상압이 되면), 도 2에서와 같이 복귀스프링(22b)의 탄력성에 의해 플런저(22c)가 하강하게 된다.From this state, when the overpressure flowed in from the main inflow port 11a becomes weak (that is, when the pressure of the main inflow port becomes normal pressure), the plunger 22c is caused by the elasticity of the return spring 22b as shown in FIG. ) Will descend.

그러면, 파일럿 배출포트(21e)는 개폐마개(22d)에 의해, 우회관(30)은 플런저(22c)에 의해 각각 차단된다. 또한, 상기 연결관(40) 내에 남아 있던 기압에 의해 메인밸브(12)가 가압됨으로써 메인밸브(12)는 도면상 하강하게 되고, 이로 인해 메인 유입포트(11a)는 메인밸브(12)에 의해 차단되는 원래의 상태로 복구되는 것이다.Then, the pilot discharge port 21e is blocked by the opening and closing plug 22d, and the bypass pipe 30 is blocked by the plunger 22c, respectively. In addition, the main valve 12 is pushed down by the air pressure remaining in the connecting pipe 40, the main valve 12 is lowered in the drawing, thereby the main inlet port (11a) by the main valve 12 It will be restored to its original state that it was blocked.

그러나, 상기한 종래의 안전밸브는 메인밸브(12)의 하강동작이 연결관(40) 내의 내압에 의해 작동되도록 되어 있으나, 연결관(40) 내의 내압이 메인 유입포트(11a)의 출구압에 비해 작을 경우에는 메인밸브(12)가 완전하게 하강되지 않을 수 있어서 메인 유입포트(11a)의 기밀도에 대한 신뢰도를 장담할 수 없다는 문제점이 따른다.However, in the conventional safety valve described above, the lowering operation of the main valve 12 is operated by the internal pressure in the connecting pipe 40, but the internal pressure in the connecting pipe 40 is set to the outlet pressure of the main inlet port 11a. If the comparison is small, the main valve 12 may not be completely lowered, so the reliability of the airtightness of the main inlet port 11a cannot be guaranteed.

또한, 메인 유입포트(11a)에 과압이 작용될 경우, 과압력에 의해 메인밸브(12)가 들어올려져야 하나, 연결관(40)의 내압력 크기에 따라서는 메인밸브(12)가 들어올려지지 않는 경우도 발생할 수 있고, 들어 올려지더라도 제때 작동되지 않고 뒤늦게 작동될 수 있어서 응답속도가 늦다는 문제점으로 제품의 신뢰도를 떨어뜨리게 된다.In addition, when overpressure is applied to the main inlet port 11a, the main valve 12 should be lifted by the overpressure, but the main valve 12 is lifted depending on the magnitude of the internal pressure of the connecting pipe 40. If it does not occur, it may not work on time even if it is lifted, it can be operated late, which slows down the reliability of the product due to the problem of slow response.

이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 주요 목적은 밸브 구동의 응답성을 신속히 하고 개폐의 정확도를 높임으로써 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 파일럿 타입 안전밸브를 제공함에 있다.
Accordingly, the present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, the main object of the present invention is a pilot-type safety that can improve the reliability of the product by quickly responsive to the valve drive and increase the accuracy of opening and closing In providing a valve.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 주요 관점에 따르면,According to the main aspect of the present invention for achieving the above object,

가스탱크의 가스유입구 상에 설치되는 파일럿 작동형 안전밸브로서,Pilot operated safety valve installed on the gas inlet of the gas tank,

상기 파일럿 작동형 안전밸브는,The pilot operated safety valve,

대기 또는 상기 가스탱크의 가스가 유입되는 제1 챔버와, 상기 제1 챔버에 대기가 유입되면 가스가 유입되고 상기 제1 챔버에 가스가 유입되면 대기가 유입되는 제2 챔버가 제1 다이아프램에 의해 구획되어 있는 메인챔버; 상기 제1 다이아프램과 결합된 채 연동하면서 상기 가스유입구를 개폐하는 메인밸브;로 구성된 메인밸브유닛;The first diaphragm includes a first chamber into which air is introduced into the atmosphere or the gas tank, and a second chamber into which gas enters when the air enters the first chamber, and when gas enters the first chamber. A main chamber partitioned by; A main valve unit configured to open and close the gas inlet while being interlocked with the first diaphragm;

대기가 유입되는 제3 챔버와, 가스가 유입되는 제4 챔버가 제2 다이아프램에 의해 구획되어 있는 보조챔버; 상기 메인챔버와 보조챔버 사이에 설치되며 상기 챔버들 및 외부와 통하는 수 개의 포트를 갖는 밸브하우징과, 상기 제2 다이아프램에 연동되게 결합된 채 상기 제3, 4챔버의 차압에 의해 상기 밸브하우징 내에서 승강운동하면서 밸브하우징에 형성된 상기 포트 들을 선택적으로 개폐하는 작용을 하는 보조밸브;로 구성된 보조밸브유닛;An auxiliary chamber in which a third chamber into which air is introduced and a fourth chamber into which gas is introduced are defined by a second diaphragm; A valve housing installed between the main chamber and the auxiliary chamber, the valve housing having several ports communicating with the chambers and the outside; and the valve housing being connected to the second diaphragm by the differential pressure of the third and fourth chambers. An auxiliary valve unit comprising: an auxiliary valve configured to selectively open and close the ports formed in the valve housing while moving up and down within the valve housing;

상기 보조밸브를 누름 가압하는 탄성유닛;으로 이루어진 파일럿 타입 안전밸브이다.It is a pilot type safety valve consisting of; an elastic unit for pressing and pressing the auxiliary valve.

또한, 본 발명에 다른 주요 관점에 따르면,Furthermore, according to another main aspect of the present invention,

제1 챔버와 제2 챔버가 제1 다이아프램에 의해 구획된 메인챔버와, 상기 제1 다이아프램과 연동하면서 가스탱크의 가스유입구를 개폐하는 메인밸브로 구성된 메인밸브유닛; A main valve unit comprising a main chamber in which a first chamber and a second chamber are partitioned by a first diaphragm, and a main valve for opening and closing a gas inlet of the gas tank while interlocking with the first diaphragm;

제3 챔버와 제4 챔버가 제2 다이아프램에 의해 구획된 보조챔버와, 상기 메인챔버와 보조챔버 사이에 설치되는 밸브하우징과, 상기 제2 다이아프램과 연동하면서 밸브하우징 내에서 승강운동되는 보조밸브로 구성된 보조밸브유닛; A third chamber and a fourth chamber are auxiliary chambers divided by a second diaphragm, a valve housing installed between the main chamber and the auxiliary chamber, and an auxiliary movement of lifting and lowering in the valve housing while interlocking with the second diaphragm. Auxiliary valve unit consisting of a valve;

상기 보조밸브를 누름 가압하는 탄성유닛;으로 이루어진 파일럿 타입 안전밸브를 구비하여;It is provided with a pilot type safety valve consisting of; an elastic unit for pressing and pressing the auxiliary valve;

상기 가스탱크의 내압이 규정압 이내일 때는, 상기 탄성유닛의 탄성력에 의해 보조밸브가 하향 가압되어 상기 제1 챔버를 밀폐시키고, 상기 제1 챔버에는 상기 가스탱크로 부터 배출되는 가스가 유입되게 함으로써 가스압에 의해 제1 다이아프램 및 메인벨브를 하향 가압함에 따라 메인밸브에 의해 가스유입구가 차단되게 하고;When the internal pressure of the gas tank is within the prescribed pressure, the auxiliary valve is pressed downward by the elastic force of the elastic unit to seal the first chamber, and the gas discharged from the gas tank is introduced into the first chamber. The gas inlet is blocked by the main valve as the first diaphragm and the main valve are pressed downward by the gas pressure;

상기 가스탱크의 내압이 규정압 이상일 때는, 가스탱크로 부터 배출되는 과압가스가 상기 제4 챔버로 유입되어 과압력에 의해 제2 다이아프램 및 보조밸브가 상승되게 함과 아울러, 상기 제2 챔버의 내부로도 과압력에 유입되게 하여 과압력에 의해 제1 다이아프램 및 메인밸브가 상승되게 함으로써 상기 가스유입구가 개방되도록 하는 파일럿 작동형 안전밸브의 개폐방법이다.
When the internal pressure of the gas tank is greater than or equal to the prescribed pressure, the overpressure gas discharged from the gas tank flows into the fourth chamber to cause the second diaphragm and the auxiliary valve to rise by the overpressure, and A method of opening and closing a pilot operated safety valve which allows the gas inlet to be opened by causing the first diaphragm and the main valve to be raised by the overpressure by allowing the internal inflow to overpressure.

본 발명에 따른 파일럿 작동형 안전밸브는 밸브 구동의 응답속도와 작동의 정확도를 높임으로써 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
The pilot operated safety valve according to the present invention can improve the reliability of the product by increasing the response speed and operation accuracy of the valve drive.

도 1은 종래 파일럿 타입 안전밸브의 종단면도로서, 작동상태도
도 2는 종래 파일럿 타입 안전밸브의 종단면도로서, 초기상태도
도 3은 본 발명에 따른 파일럿 작동형 안전밸브의 종단면도로서, 초기 상태도
도 4는 본 발명에 따른 파일럿 작동형 안전밸브의 종단면도로서, 작동 상태도1 is a longitudinal cross-sectional view of a conventional pilot type safety valve, an operating state diagram
Figure 2 is a longitudinal sectional view of a conventional pilot type safety valve, the initial state diagram
3 is a longitudinal sectional view of a pilot operated safety valve according to the present invention, the initial state diagram
Figure 4 is a longitudinal cross-sectional view of the pilot operated safety valve according to the present invention, the operation state diagram

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 보다 명확해질 것이다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them will become more apparent with reference to the embodiments described below in conjunction with the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 파일럿 작동형 안전밸브로서, 가스유입구가 차단된 상태도이고, 도 4는 본 발명에 따른 파일럿 작동형 안전밸브로서, 가스유입구가 개방된 상태도이다.Figure 3 is a pilot operated safety valve according to the present invention, the gas inlet is a state diagram blocked, Figure 4 is a pilot operated safety valve according to the present invention, the gas inlet is an open state diagram.

위 도면에 따른 본 발명의 파일럿 작동형 안전밸브는 가스탱크(1)의 가스유입구(1a) 상에 설치되어 가스탱크(1)가 정상압 일때는 가스유입구(1a)를 닫고, 가스탱크(1)가 과압일 때는 가스유입구(1a)를 열어서 과압분만큼의 가스압을 배출유로(408)를 통해 배출되게 함으로써 가스탱크(1)의 폭발을 미연에 방지하기 위한 안전장치이다.Pilot operated safety valve of the present invention according to the above drawings is installed on the gas inlet (1a) of the gas tank (1) when the gas tank (1) is a normal pressure to close the gas inlet (1a), the gas tank (1) ) Is the safety device for preventing the explosion of the gas tank (1) by opening the gas inlet (1a) to discharge the gas pressure as much as the overpressure portion through the discharge passage (408).

이러한 본 발명의 파일럿 작동형 안전밸브는, 메인밸브유닛(100), 보조밸브유닛(200), 탄성유닛(300)으로 크게 구성된다. 참고로, 상기 보조밸브유닛(200)은 상기 메인밸브유닛(100)을 작동시키기 위한 보조 밸브로서의 역할을 하는 것으로서 파일럿 밸브(pilot valve)라고도 한다.The pilot operated safety valve of the present invention includes a main valve unit 100, an auxiliary valve unit 200, and an elastic unit 300. For reference, the auxiliary valve unit 200 serves as an auxiliary valve for operating the main valve unit 100 and is also referred to as a pilot valve.

먼저, 상기한 메인밸브유닛(100)은 메인챔버(110)와 메인밸브(120)로 구성된다.First, the main valve unit 100 is composed of a main chamber 110 and the main valve 120.

상기 메인챔버(110)는 상기 가스탱크(1)의 가스유입구(1a)에 설치되는 것으로서, 위아래 방향으로 제1 챔버(111)와 제2 챔버(112)가 제1 다이아프램(113)에 의해 구획되어 있다.The main chamber 110 is installed at the gas inlet (1a) of the gas tank 1, the first chamber 111 and the second chamber 112 in the up and down direction by the first diaphragm 113 It is partitioned.

여기서, 상기 제1 챔버(111)에는 대기 또는 상기 가스탱크(1)로 부터 배출되는 가스가 선택적으로 유입되며, 상기 제2 챔버(112)에도 대기 또는 가스가 선택적으로 유입되나, 상기 제1 챔버(111)에 유입되는 유체와는 상반된 유체가 유입된다.Here, the gas discharged from the atmosphere or the gas tank 1 is selectively introduced into the first chamber 111, and the atmosphere or gas is selectively introduced into the second chamber 112, but the first chamber A fluid opposite to the fluid introduced into the 111 is introduced.

즉, 제1 챔버(111)에 대기가 유입되면 제2 챔버(112)에는 가스가 유입되고, 제1 챔버(111)에 가스가 유입되면 제2 챔버(112)에는 대기가 유입되는 것이다.That is, when air flows into the first chamber 111, gas flows into the second chamber 112, and when gas flows into the first chamber 111, the air flows into the second chamber 112.

상기 제1 다이아프램(113)은 제1, 2 챔버(111,112)중 어느 한 챔버에 가스가 유입되고 다른 하나에 대기가 유입되면, 가스와 대기의 차압에 의해 저압챔버 쪽으로 자율변위된다.When the gas flows into one of the first and second chambers 111 and 112 and the atmosphere flows into the other, the first diaphragm 113 is autonomously displaced toward the low pressure chamber by the differential pressure between the gas and the atmosphere.

상기 메인밸브(120)는 상기 제1 다이아프램(113)에 결합되어 있어서 제1 다이아프램(113)의 변위에 따라 도면상 상,하방향으로 연동된다.The main valve 120 is coupled to the first diaphragm 113 and interlocked with each other in the up and down directions according to the displacement of the first diaphragm 113.

이러한 메인밸브(120)는 상기 제1 다이아프램(113)에 결합되는 결합부(121)와, 상기 결합부(121)의 하부에 구비된 채 상기 메인챔버(110)의 저부를 관통하게 설치되는 스템부(122)와, 상기 스템부(122)의 하부에 구비되어 상기 가스유입구(1a)를 개폐하는 개폐부(123)로 구성된다.The main valve 120 is installed to penetrate the bottom of the main chamber 110 while being provided at the coupling portion 121 coupled to the first diaphragm 113 and the lower portion of the coupling portion 121. The stem part 122 and the opening part 123 which are provided in the lower part of the said stem part 122 to open and close the said gas inlet 1a are comprised.

상기 보조밸브유닛(200)은 보조챔버(210), 밸브하우징(220), 보조밸브(230)로 구성된다.The auxiliary valve unit 200 is composed of an auxiliary chamber 210, a valve housing 220, an auxiliary valve 230.

상기 보조챔버(210)는 대기가 유입되는 제3 챔버(211)와, 가스가 유입되는 제4 챔버(212)가 제2 다이아프램(213)에 의해 구획되게 구성된다.The auxiliary chamber 210 is configured such that the third chamber 211 into which air is introduced and the fourth chamber 212 into which gas is introduced are partitioned by the second diaphragm 213.

여기서, 상기 제3 챔버(211)는 대기포트(401)를 통해 외부와 연통되어 있어서 항상 대기압 상태에 있으며, 상기 제4 챔버(212)에는 가스가 유입된다.Here, the third chamber 211 is in communication with the outside through the atmospheric port 401 and is always at atmospheric pressure, and gas is introduced into the fourth chamber 212.

상기 제2 다이아프램(213)은 제4 챔버(212)의 가스압력에 따라 제3 챔버(211) 쪽으로의 변위량이 결정된다. 즉, 제4 챔버(212)에 가스압력이 낮으면 제3 챔버(211)로의 변위량은 작을 것이고, 가스압력이 높으면 제3 챔버(211)로의 변위량은 커지게 된다.The displacement amount of the second diaphragm 213 toward the third chamber 211 is determined according to the gas pressure of the fourth chamber 212. That is, when the gas pressure is low in the fourth chamber 212, the displacement to the third chamber 211 may be small, and when the gas pressure is high, the displacement to the third chamber 211 is large.

상기 밸브하우징(220)은 상기 보조챔버(210)의 하부에 구비되며, 상기 보조밸브(230)는 그 상측이 상기 제2 다이아프램(213)과 연동가능하게 결합되어 있으면서 그 하부는 밸브하우징(220)에 내장된 상태에 있다.The valve housing 220 is provided at a lower portion of the auxiliary chamber 210, and the auxiliary valve 230 has an upper side thereof coupled to the second diaphragm 213 so as to be interoperable with the valve housing ( Built in 220).

상기 밸브하우징(220)과 보조밸브(230) 사이에는 그 위치에 따라 상부챔버(C1), 중부챔버(C2), 하부챔버(C3)가 구성된다.An upper chamber C 1 , a middle chamber C 2 , and a lower chamber C 3 are configured between the valve housing 220 and the auxiliary valve 230 according to their positions.

상기 밸브하우징(220)의 상부챔버(C1) 영역에는 상시 개방된 상태인 제1 상부포트(402)가 구성되며, 또한 보조밸브(230)가 하강하였을 때에 한하여 개방되는 제2 상부포트(430)가 구성된다.The upper chamber C 1 of the valve housing 220 is configured with a first upper port 402 which is normally open, and a second upper port 430 which is opened only when the auxiliary valve 230 is lowered. ) Is configured.

상기 밸브하우징(220)의 중부챔버(C2) 영역에는 상시 개방된 상태인 제1 중부포트(404)와, 상기 보조밸브(230)가 상승하였을 때에 한하여 개방되는 제2 중부포트(405)와, 상기 보조밸브(230)가 하강하였을 때에 한하여 개방되는 제3 중부포트(406)가 구성된다.In the central chamber (C 2 ) region of the valve housing 220, the first central port 404, which is normally open, and the second central port 405, which is opened only when the auxiliary valve 230 is raised. The third middle port 406 is configured to open only when the auxiliary valve 230 is lowered.

상기 밸브하우징(220)의 하부챔버(C3) 영역에는 상기 보조밸브(230)가 상승하였을 때에 한하여 개방되는 하부포트(407)가 구성된다.The lower chamber C 3 of the valve housing 220 includes a lower port 407 that opens only when the auxiliary valve 230 is raised.

또한, 밸브하우징(220)의 바닥에는 상기 보조밸브(230)가 상승하였을 때에 한하여 제1 챔버(111)와 연통되는 연결유로(408)가 구성된다.In addition, the connection passage 408 communicating with the first chamber 111 is formed only at the bottom of the valve housing 220 when the auxiliary valve 230 is raised.

그리고, 상기 보조밸브(230)는 상기 제2 다이아프램(213)에 결합되는 결합부(231)와, 상기 결합부(231)의 하부에 구비된 채 상기 보조챔버(210)의 저부를 관통하게 설치되는 스템부(232)와, 상기 스템부(232)의 하부에 구비되며 상기 밸브하우징(220)에 내장되는 밸브부(233)로 구성된다.In addition, the auxiliary valve 230 allows the coupling part 231 coupled to the second diaphragm 213 to pass through the bottom of the auxiliary chamber 210 while being provided under the coupling part 231. It is composed of a stem portion 232 is installed, and a valve portion 233 is provided in the lower portion of the stem portion 232 is built in the valve housing 220.

여기서, 상기 밸브부(233)에는 보조밸브(230)의 하강시 상기 제2 중부포트(405)를 차단하고, 보조밸브의 상승시에는 제2 상부포트(403)를 차단하는 제1 차단부(233a)가 구성된다.Here, the valve part 233 blocks the second middle port 405 when the auxiliary valve 230 descends, and blocks the second upper port 403 when the auxiliary valve rises. ) Is configured.

또한, 상기 밸브부(233)에는 보조밸브(230)의 상승시에 상기 제3 중부포트(406)를 차단하고, 보조밸브(230)의 하강시에는 하부포트(407)를 차단하는 제2 차단부(233b)가 구성된다.In addition, the valve unit 233 blocks the third middle port 406 when the auxiliary valve 230 is raised, and blocks the lower port 407 when the auxiliary valve 230 is lowered. 233b is configured.

여기에서, 상기 제1 차단부(233a)와 상기 제2 차단부(233b)의 외주에는 각 챔버(C1, C2, C3) 사이의 유체의 흐름을 차단하고 포트(403, 405, 406, 407)를 더 효과적으로 차단하기 위한 씰링부재(234a, 234b, 234c, 234d)가 설치됨이 바람직하다.Here, the outer periphery of the first blocking portion 233a and the second blocking portion 233b blocks the flow of fluid between the chambers C 1 , C 2 , C 3 , and ports 403, 405, 406. It is preferable that sealing members 234a, 234b, 234c, and 234d are installed to more effectively block 407.

한편, 상기 메인밸브유닛(100)과 보조밸브유닛(200)의 연결관계는 다음과 같다.On the other hand, the connection relationship between the main valve unit 100 and the auxiliary valve unit 200 is as follows.

상기 가스유입구(1a)와 제4 챔버(212)는 제1 파이프라인(501)에 의해 연결된다.The gas inlet 1a and the fourth chamber 212 are connected by the first pipeline 501.

또한, 상기 제1 중부포트(404)는 상기 제1 파이프라인(501)으로 부터 분기되는 제2 파이프라인(502)에 의해 연결된다.In addition, the first middle port 404 is connected by a second pipeline 502 branching from the first pipeline 501.

또한, 상기 제2 중부포트(405)는 제3 파이프라인(503)에 의해 상기 제2 챔버(112)와 연결된다.In addition, the second middle port 405 is connected to the second chamber 112 by a third pipeline 503.

또한, 제3 중부포트(406)는 제4 파이프라인(504)에 의해 제1 챔버(111)와 연결된다.In addition, the third middle port 406 is connected to the first chamber 111 by the fourth pipeline 504.

또한, 제2 상부포트(403)는 제5 파이프라인(505)에 의해 제2 챔버(112)와 연결된다.
In addition, the second upper port 403 is connected to the second chamber 112 by the fifth pipeline 505.

상기 탄성유닛(300)은 상기 보조챔버(210)의 상측에 설치되어 상기 보조밸브(230)를 누름 가압하는 것으로서, 탄성체 케이스(310)와, 상기 탄성체 케이스(310)에 내장된 채 일측은 상기 탄성체 케이스(310)에 결속되고, 다른 일측은 상기 보조밸브(230)의 상측에 결속되는 탄성체(320)로 구성된다.The elastic unit 300 is installed on the upper side of the auxiliary chamber 210 to press and press the auxiliary valve 230, one side is embedded in the elastic case 310 and the elastic case 310 Bound to the elastic case 310, the other side is composed of an elastic body 320 that is bound to the upper side of the auxiliary valve (230).

여기서, 상기 탄성체(320)는 보조밸브(230)를 가압하는 방향으로 탄성력을 발휘하고 있다.Here, the elastic body 320 is exerting an elastic force in the direction of pressing the auxiliary valve 230.

이하에서는 본 발명에 따른 파일럿 작동형 안전밸의 개폐과정(개폐방법)을 설명한다.Hereinafter will be described the opening and closing process (opening and closing method) of the pilot operated safety bell according to the present invention.

먼저, 가스탱크(1)의 내압이 규정압 이내일 때는, 도 3에서와 같이 가스탱크(1)의 내압이 허용압력 이하이므로 메인밸브(120)에 의해 가스유입구(1a)를 막아야 한다.First, when the internal pressure of the gas tank 1 is within the prescribed pressure, the internal pressure of the gas tank 1 is less than the allowable pressure as shown in FIG. 3, so that the gas inlet 1a is blocked by the main valve 120.

그러기 위해서, 가스유입구(1a)와 연결되어 있는 제1 파이프라인(501)을 통해 일부의 가스를 제4 챔버(212)로 유도하고, 또한 제2 파이프라인(502)을 통해 일부의 가스를 중부챔버(C2)로 유도한다.To this end, some of the gas is led to the fourth chamber 212 through the first pipeline 501, which is connected to the gas inlet 1a, and some of the gas is fed through the second pipeline 502. Guide to chamber C 2 .

그러나, 이 유도된 가스압은 규정압 이하이기 때문에 탄성체(320)의 누름압에 비해 작다. 따라서, 탄성체(320)에 지지되어 있는 보조밸브(230)는 하강된 상태가 된다. However, this induced gas pressure is smaller than the pressing pressure of the elastic body 320 because it is below the prescribed pressure. Therefore, the auxiliary valve 230 supported by the elastic body 320 is in a lowered state.

반면, 상기 중부챔버(C2)로 유도된 가스는 개방된 제3 중부포트(406)와 제4 파이프라인(504)을 통해 제1 챔버(111)로 유도되고, 제2 챔버(112)에는 상부챔버(C1)의 제1 상부포트(402)와 제2 상부포트(403), 제5 파이프라인(505)을 통해 대기가 유도된다.On the other hand, the gas guided to the central chamber C 2 is led to the first chamber 111 through the opened third central port 406 and the fourth pipeline 504, and to the second chamber 112. Atmosphere is induced through the first upper port 402, the second upper port 403, and the fifth pipeline 505 of the upper chamber C 1 .

이때, 상기 제1 챔버(111)로 유도된 가스압은 제2 챔버(112)의 대기압에 비해 상대적으로 고압이므로 이러한 차압으로 인해 제1 다이아프램(113)은 하향으로 변위되고, 이 제1 다이아프램(113)에 결속된 메인밸브(120)도 하강하여 상기 가스유입구(1a)를 차단하게 되는 것이다.At this time, since the gas pressure induced in the first chamber 111 is relatively high pressure compared to the atmospheric pressure of the second chamber 112, the first diaphragm 113 is displaced downward by the differential pressure, and the first diaphragm is displaced downward. The main valve 120 bound to 113 is also lowered to block the gas inlet 1a.

한편, 상기 가스탱크(1)의 내압이 규정압 이상일 때는, 가스탱크(1)의 내압이 과압상태여서 메인밸브(120)를 열어서 과압분 만큼의 가스를 방출해야 한다.On the other hand, when the internal pressure of the gas tank 1 is greater than or equal to the prescribed pressure, the internal pressure of the gas tank 1 is in an overpressure state, so the main valve 120 must be opened to discharge gas as much as the overpressure.

그러기 위해서는, 가스유입구(1a)와 연결되어 있는 제1 파이프라인(501)을 통해 과압가스를 제4 챔버(212)로 유도한다. 그러면, 제4 챔버(212) 내의 압력이 커지게 되므로 탄성체(320)의 탄성력을 이기고 제2 다이아프램(213)이 상승하게 되고, 이에 연동하여 보조밸브(230)도 함께 상승하게 된다.To this end, the overpressure gas is guided to the fourth chamber 212 through the first pipeline 501 connected to the gas inlet 1a. Then, since the pressure in the fourth chamber 212 increases, the second diaphragm 213 rises while the elastic force of the elastic body 320 is overcome, and the auxiliary valve 230 also rises in conjunction with this.

이와 같이, 상기 보조밸브(230)가 상승하게 되면, 하부포트(407)와 연결유로(408)가 개방되므로 이를 통해 대기가 제1 챔버(111)로 유입된다.As such, when the auxiliary valve 230 is raised, the lower port 407 and the connection passage 408 are opened, and thus air enters the first chamber 111.

또한, 상기 제2 중부포트(405)도 개방되므로 제2 파이프라인(502) 및 제1 중부포트(404)를 통해 중부챔버(C2)로 유입된 과압가스는 제2 중부포트(405) 및 제3 파이프라인(503)을 통해 제2 챔버(112)로 최종 유입된다.In addition, the second middle port 405 is also opened, so that the overpressure gas introduced into the central chamber C 2 through the second pipeline 502 and the first middle port 404 is transferred to the second middle port 405 and It is finally introduced into the second chamber 112 through the third pipeline 503.

따라서, 상기 제2 챔버(112)의 내압이 상승하면서 메인밸브(120)를 들어올려줌으로써 가스유입구(1a)가 개방되며, 개방된 가스유입구를 통해 가스탱크(1) 내부의 과압가스가 배출유로(408)를 통해 배출되는 것이다.Accordingly, the gas inlet 1a is opened by lifting the main valve 120 while the internal pressure of the second chamber 112 is increased, and the overpressure gas inside the gas tank 1 is discharged through the open gas inlet. Through 408.

이러한 과정을 통해 과압가스의 배출이 완료되어 상기 가스탱크(1)의 압력이 규정압 이하가 되면 앞서 설명된 가스유입구(1a)를 차단하는 초기상태로 전환된다.When the discharge of the overpressure gas is completed through this process and the pressure of the gas tank 1 becomes less than the prescribed pressure, the gas inlet 1a described above is switched to the initial state.

위에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
The embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art having various ordinary knowledge of the present invention will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. Additions should be considered to be within the scope of the following claims.

1 : 가스탱크 1a : 가스유입구
100 : 메인밸브유닛 110 : 메인챔버
111 : 제1 챔버 112 : 제2챔버
113 : 제1 다이아프램 120 : 메인밸브
200 : 보조밸브유닛 210 : 보조챔버
211 : 제3 챔버 212 : 제4 챔버
213 : 제2 다이아프램 220 : 밸브하우징
230 : 보조밸브 300 : 탄성유닛
310 : 탄성체 케이스 320 : 탄성체
401 : 대기포트 402 : 제1 상부포트
403 : 제2 상부포트 404 : 제1 중부포트
405 : 제2 중부포트 406 : 제3 중부포트
407 : 하부포트 408 : 연결유로
501 : 제1 파이프라인 502 : 제2 파이프라인
503 : 제3 파이프라인 504 : 제4 파이프라인
505 : 제5 파이프라인1: gas tank 1a: gas inlet
100: main valve unit 110: main chamber
111: first chamber 112: second chamber
113: first diaphragm 120: main valve
200: auxiliary valve unit 210: auxiliary chamber
211: third chamber 212: fourth chamber
213: second diaphragm 220: valve housing
230: auxiliary valve 300: elastic unit
310: elastic body case 320: elastic body
401: Standby port 402: First upper port
403: second upper port 404: first middle port
405: second central port 406: third central port
407: lower port 408: connection flow path
501: first pipeline 502: second pipeline
503: third pipeline 504: fourth pipeline
505: fifth pipeline

Claims (4)

가스탱크의 가스유입구 상에 설치되는 파일럿 작동형 안전밸브로서,
상기 파일럿 작동형 안전밸브는,
대기 또는 상기 가스탱크의 가스가 유입되는 제1 챔버와, 상기 제1 챔버에 대기가 유입되면 가스가 유입되고 상기 제1 챔버에 가스가 유입되면 대기가 유입되는 제2 챔버가 제1 다이아프램에 의해 구획되어 있는 메인챔버; 상기 제1 다이아프램과 결합된 채 연동하면서 상기 가스유입구를 개폐하는 메인밸브;로 구성된 메인밸브유닛;
대기가 유입되는 제3 챔버와, 가스가 유입되는 제4 챔버가 제2 다이아프램에 의해 구획되어 있는 보조챔버; 상기 메인챔버와 보조챔버 사이에 설치되며 상기 챔버들 및 외부와 통하는 수 개의 포트를 갖는 밸브하우징과, 상기 제2 다이아프램에 연동되게 결합된 채 상기 제3, 4챔버의 차압에 의해 상기 밸브하우징 내에서 승강운동하면서 밸브하우징에 형성된 상기 포트 들을 선택적으로 개폐하는 작용을 하는 보조밸브;로 구성된 보조밸브유닛;
상기 보조밸브를 누름 가압하는 탄성유닛;으로 이루어진 파일럿 작동형 안전밸브.
Pilot operated safety valve installed on the gas inlet of the gas tank,
The pilot operated safety valve,
The first diaphragm includes a first chamber into which air is introduced into the atmosphere or the gas tank, and a second chamber into which gas enters when the air enters the first chamber, and when gas enters the first chamber. A main chamber partitioned by; A main valve unit configured to open and close the gas inlet while being interlocked with the first diaphragm;
An auxiliary chamber in which a third chamber into which air is introduced and a fourth chamber into which gas is introduced are defined by a second diaphragm; A valve housing installed between the main chamber and the auxiliary chamber, the valve housing having several ports communicating with the chambers and the outside; and the valve housing being connected to the second diaphragm by the differential pressure of the third and fourth chambers. An auxiliary valve unit comprising: an auxiliary valve configured to selectively open and close the ports formed in the valve housing while moving up and down within the valve housing;
A pilot operated safety valve consisting of; an elastic unit for pressing the auxiliary valve.
제1항에 있어서,
상기 밸브하우징과 보조밸브 사이에는 상부챔버와, 중부챔버, 하부챔버가 구성되되,
상기 밸브하우징의 상부챔버 영역에는 상시 개방된 제1 상부포트와, 보조밸브가 하강하였을 때에 한하여 개방되는 제2 상부포트가 구성되며; 상기 밸브하우징의 중부챔버 영역에는 상시 개방된 제1 중부포트와, 상기 보조밸브가 상승하였을 때에 한하여 개방되는 제2 중부포트와, 상기 보조밸브가 하강하였을 때에 한하여 개방되는 제3 중부포트가 구성되고; 상기 밸브하우징의 하부챔버 영역에는 상기 보조밸브가 상승하였을 때에 한하여 개방되는 하부포트가 구성되며; 상기 밸브하우징의 바닥에는 상기 보조밸브가 상승하였을 때에 한하여 상기 제1 챔버와 연통되는 연결유로가 구성되고;
상기 보조밸브에는 보조밸브의 하강시 상기 제2 중부포트를 차단하고, 보조밸브의 상승시에는 제2 상부포트를 차단하는 제1 차단부가 구성되며; 상기 보조밸브에는 보조밸브의 상승시에는 상기 제3 중부포트를 차단하고, 보조밸브의 하강시에는 하부포트를 차단하는 제2 차단부;
가 구성된 파일럿 작동형 안전밸브.
The method of claim 1,
An upper chamber, a middle chamber, and a lower chamber are configured between the valve housing and the auxiliary valve.
The upper chamber region of the valve housing includes a first upper port which is normally opened and a second upper port which is opened only when the auxiliary valve is lowered; The central chamber region of the valve housing includes a first central port which is normally open, a second central port which is opened only when the auxiliary valve is raised, and a third central port which is opened only when the auxiliary valve is lowered, ; A lower port in the lower chamber of the valve housing is opened only when the auxiliary valve is raised; A connection flow path is formed at the bottom of the valve housing in communication with the first chamber only when the auxiliary valve is raised;
The auxiliary valve is configured to block the second middle port when the auxiliary valve descends, and to block the second upper port when the auxiliary valve rises; The auxiliary valve may include: a second blocking unit blocking the third middle port when the auxiliary valve is raised, and blocking the lower port when the auxiliary valve is lowered;
Pilot operated safety valve.
제2항에 있어서,
상기 가스유입구와 제4 챔버는 제1 파이프라인에 의해 연결되고;
상기 제1 중부포트는 상기 제1 파이프라인으로 부터 분기되는 제2 파이프라인에 의해 연결되며; 상기 제2 중부포트는 상기 제2 챔버와 제3 파이프라인에 의해 연결되고;
상기 제3 중부포트는 제1 챔버와 제4 파이프라인에 의해 연결되며; 상기 제2 상부포트는 제1 챔버와 제5 파이프라인에 의해 연결된 파일럿 작동형 안전밸브.
The method of claim 2,
The gas inlet and the fourth chamber are connected by a first pipeline;
The first central port is connected by a second pipeline branching from the first pipeline; The second middle port is connected with the second chamber by a third pipeline;
The third middle port is connected by a first chamber and a fourth pipeline; The second upper port is pilot operated safety valve connected by the first chamber and the fifth pipeline.
제1 챔버와 제2 챔버가 제1 다이아프램에 의해 구획된 메인챔버와, 상기 제1 다이아프램과 연동하면서 가스탱크의 가스유입구를 개폐하는 메인밸브로 구성된 메인밸브유닛;
제3 챔버와 제4 챔버가 제2 다이아프램에 의해 구획된 보조챔버와, 상기 메인챔버와 보조챔버 사이에 설치되는 밸브하우징과, 상기 제2 다이아프램과 연동하면서 밸브하우징 내에서 승강운동되는 보조밸브로 구성된 보조밸브유닛;
상기 보조밸브를 누름 가압하는 탄성유닛;으로 이루어진 파일럿 타입 안전밸브를 구비하여;
상기 가스탱크의 내압이 규정압 이내일 때는, 상기 탄성유닛의 탄성력에 의해 보조밸브가 하향 가압되어 상기 제1 챔버를 밀폐시키고, 상기 제1 챔버에는 상기 가스탱크로 부터 배출되는 가스가 유입되게 함으로써 가스압에 의해 제1 다이아프램 및 메인벨브를 하향 가압함에 따라 메인밸브에 의해 가스유입구가 차단되게 하고;
상기 가스탱크의 내압이 규정압 이상일 때는, 가스탱크로 부터 배출되는 과압가스가 상기 제4 챔버로 유입되어 과압력에 의해 제2 다이아프램 및 보조밸브가 상승되게 함과 아울러, 상기 제2 챔버의 내부로도 과압력에 유입되게 하여 과압력에 의해 제1 다이아프램 및 메인밸브가 상승되게 함으로써 상기 가스유입구가 개방되도록 하는 파일럿 작동형 안전밸브의 개폐방법.A main valve unit comprising a main chamber in which a first chamber and a second chamber are partitioned by a first diaphragm, and a main valve for opening and closing a gas inlet of the gas tank while interlocking with the first diaphragm;
A third chamber and a fourth chamber are auxiliary chambers divided by a second diaphragm, a valve housing installed between the main chamber and the auxiliary chamber, and an auxiliary movement of lifting and lowering in the valve housing while interlocking with the second diaphragm. Auxiliary valve unit consisting of a valve;
It is provided with a pilot type safety valve consisting of; an elastic unit for pressing and pressing the auxiliary valve;
When the internal pressure of the gas tank is within the prescribed pressure, the auxiliary valve is pressed downward by the elastic force of the elastic unit to seal the first chamber, and the gas discharged from the gas tank is introduced into the first chamber. The gas inlet is blocked by the main valve as the first diaphragm and the main valve are pressed downward by the gas pressure;
When the internal pressure of the gas tank is greater than or equal to the prescribed pressure, the overpressure gas discharged from the gas tank flows into the fourth chamber to cause the second diaphragm and the auxiliary valve to rise by the overpressure, and A method of opening and closing a pilot operated safety valve for allowing the gas inlet to be opened by causing the first diaphragm and the main valve to be raised by the overpressure by introducing the internal pressure into the overpressure.
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