KR20140006241U - 피시본 헬리컬 치형 금속 가스킷 - Google Patents

Abstract

본 고안은 피시본 헬리컬 치형 금속 가스킷을 개시하였으며, 가스킷 상하 단면의 원주방향에는 환형의 치형 홈이 분포되어 있고 여기서 치형 홈의 치와 금속 가스킷은 일체를 이루며 압력원의 방향을 향해 경사지게 배열되고, 그 단면은 피시본과 비슷하며 경사각은 0도 이상 90도 이하이고 치의 상부와 플랜지의 접촉면은 쐐기각이 아니다. 본 고안은 치의 정각을 둥근 코너, 평각 또는 물결 원호각으로 설정한 후 플랜지와 접촉하는 부위가 원호 또는 평면이기에 종래의 쐐기각에 의한 플랜지에 때한 손상을 피면하였으며, 헬리컬 치 설계는 금속 가스킷의 탄성 에너지를 향상하고 치형 홈이 링면에서 경사지게 배열되어 다수개 밀폐항압챔버를 형성함으로써 압력원로부터의 압력이 단계적으로 절감될 수 있게 하고 밀폐 챔버가 유체 압력을 이용하여 효과적인 밀봉보상력을 발생할 수 있으며 밀봉의 신뢰성을 향상한다.

Description

피시본 헬리컬 치형 금속 가스킷{Fishbone-like Helical Toothed Metallic Gasket}

본 고안은 실링 가스킷에 관한 것으로서, 특히 피시본 헬리컬 치형 금속 가스킷에 관한 것이다.

치형 가스킷은 금속 연질 가스킷으로서 밀봉효과가 금속 평탄 가스킷에 비해 우수하며 일반적으로 정밀한 선반으로 금속 스테이인리스 강 평탄 가스킷의 양면을 중심이 같은 90도 끼인각 파형의 톱니모양의 홈으로 가공한다. 사용부위와 요구가 부동함에 따라, 치형 가스킷은 내외 로케이팅 링(locating ring)을 갖고 양면에 가요성 흑연 또는 폴리테트라플루오로에틸렌 시트를 더 부착한 조합형 가스킷으로 제작할 수 있다.

치형 가스킷의 장점은 고압, 고온 부위에 적용되고 내부식성이 강하며 밀봉작용이 안정하고 신뢰성이 있는 것이나 또한 (1) 90도의 끼인각으로 인해 받는 압력이 개방식을 나타내고, (2) 치형의 쐐기각은 플랜지면을 손상하기 쉬우며, (3) 금속자체의 탄성 에너지가 미약하여 기본상 유체 압력에 의한 밀봉 보상력을 이용할 수 없는 일부 단점도 존재한다.

기존의 치형 가스킷의 부족에 대응하여, 본 고안은 비교적 높은 탄성 에너지 및 압력 지지력을 구비한 가스킷을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 구현하기 위하여 본 고안은 아래와 같은 기술방안을 적용하였다.

피시본 헬리컬 치형 금속 가스킷에 있어서, 가스킷 상하 단면의 원주방향에 환형의 치형 홈이 분포되어 있고, 상기 치형 홈의 치와 금속 가스킷은 일체를 이루며 압력원의 방향을 향해 경사지게 배열된다.

치의 경사각도는 0도 이상 90도 이하이며, 압력원이 가스킷 내측에 있으면 링 기어는 내측으로 경사지고, 압력원이 가스킷 외측에 있으면 링 기어는 외측으로 경사진다.

바람직한 기술방안에 따르면, 상기 치의 톱부(top)와 플랜지의 접촉면은 쐐기각이 아니고 둥근 코너, 평각, 물결 원호각 또는 이들의 조합일 수 있다.

환형의 치형 홈은 단일 형상의 치 또는 다종 형상의 치의 조합 배열을 적용하며, 단일 원 링 기어 또는 단일 물결 원호 링 기어 설계일 수 있거나 세가지 링 기어가 서로 조합된 설계일 수 있으며, 균일 배열 분포 또는 비균일 배열 분포 설계를 적용할 수 있다.

가스킷의 상하 단면에는 흑연, 폴리테트라플루오로에틸렌, 석면 또는 세라믹 등 비금속 가스킷을 더 부착할 수 있으며 결합하여 조합식 가스킷을 형성한다.

본 고안은 아래와 같은 장점을 구비한다. (1) 가스킷의 치형 홈이 링면에 경사지게 배열되어 고리 고리의 압력원 방향으로 거두어 지는 다수 개 밀폐항압챔버를 형성함으로써 압력원으로 부터의 압력이 단계적으로 절감되게 하며, 이러한 비개방식의 감압챔버는 밀봉의 신뢰성을 향상할 수 있다. (2) 치의 정각을 둥근 코너로 설정하여 플랜지면과 접촉할 때 플랜지를 손상하지 않기에 반복적으로 사용할 수 있다. 경사진 금속 링 기어는 압력을 받아 높은 탄성 에너지를 가지며 밀폐 챔버는 유체 압력을 이용하여 효과적인 밀봉보상력을 발생할 수 있으며 밀봉의 신뢰성을 향상할 수 있다.

도1은 기존의 치형 가스킷의 구성을 나타낸 도면.
도2는 원치형 가스킷의 구성을 나타낸 도면.
도3은 원치형 가스킷의 사시도.
도4는 평치형 가스킷의 구성을 나타낸 도면.
도5는 원형 링 기어의 비균일 배열분포를 나타낸 도면.
도6 및 도7은 원형 링 기어와 평탄 링 기어로 구성된 가스킷을 나타낸 도면.

이하, 첨부도면과 실시예를 결부하여 본 고안을 더욱 상세히 설명한다.

도1의 기존의 쐐기각 가스킷과 달리, 본 고안에 따른 가스킷의 치 정각은 쐐기각이 아니며 일부 치 또는 전부 치가 모두 압력원의 방향을 향해 경사지게 배열되고, 압력원이 가스킷의 내측에 있으면 링 기어는 내측을 향해 경사지며, 도2, 도3 및 도4에 도시된 바와 같이, 치의 정각은 둥근 코너 또는 평각이며 균일하게 배열되고 전체 가스킷의 단면은 '피시본'(fishbone)의 형상과 같다. 도5는 원형 링 기어의 비균일 배열 분포이며, 링 기어 사이에는 빈 무치구역이 있을 수 있고 이중 밀봉 또는 다중 밀봉의 가스킷 구성을 형성한다.

상기 단일한 원치 또는 평치 구성을 적용하는 외에, 가스킷은 이 두가지 구성의 조합을 적용할 수도 있다. 즉, 도6 및 도7에 도시된 바와 같이, 원형 링 기어와 평탄 링 기어를 교차 배열 또는 임의의 방식으로 조합 배열하며 이는 가스킷의 탄성을 향상할 수 있다.

본 고안은 치의 정각을 둥근 코너, 평각 또는 물결 원호각으로 설정한 후, 플랜지와 접촉하는 부위는 원호 또는 평면이므로 종래의 쐐기각 치에 의한 플랜지에 대한 손상을 피면하였다. 치형 홈이 링면에서의 경사진 배열은 압력원으로부터의 압력이 단계적으로 절감될 수 있게 하고 밀봉의 신뢰성을 향상한다. 치의 정각이외의 기타 부분의 형태에 대해서는 한정하지 않으며 여러 가지 변경이 있을 수 있다.

또한, 가스킷의 상하 단면에는 흑연과 같은 비금속 가스킷이 결합될 수 있다. 금속 치형 가스킷을 사용할 때, 금속 링 상하면의 흑연은 밀봉부재와 접촉하여 밀봉효과를 제고하고 마모율을 낮출 수 있으며 동시에 금속가스킷을 정리, 교체 또는 중복할 때 금속 치형 가스킷 상의 흑연을 바꾸기만 하면 당해 금속 치형 가스킷은 계속하여 사용할 수 있으며 사용 효율을 향상하고 산업상 사용 성본을 낮춘다.

Claims (5)

1. 가스킷 상하 단면의 원주방향에 환형의 치형 홈이 분포되어 있는 피시본 헬리컬 치형 금속 가스킷에 있어서,
   상기 치형 홈의 이와 금속 가스킷은 일체를 이루며 압력원의 방향을 향해 경사지게 배열되는 것을 특징으로 하는 피시본 헬리컬 치형 금속 가스킷.
2. 제1항에 있어서,
   상기 치의 상부와 플랜지의 접촉면은 쐐기각이 아닌 것을 특징으로 하는 피시본 헬리컬 치형 금속 가스킷.
3. 제2항에 있어서,
   상기 치의 상부는 둥근 코너, 평각, 물결 원호각 또는 이들의 조합인 것을 특징으로 하는 피시본 헬리컬 치형 금속 가스킷.
4. 제2항에 있어서,
   상기 환형의 치형 홈은 단일 형상의 치 또는 다종 형상의 치의 조합 배열을 적용하는 것을 특징으로 하는 피시본 헬리컬 치형 금속 가스킷.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 환형의 치형 홈은 가스킷 원주방향에서의 배열간격이 균일하거나 비균일한 것을 특징으로 하는 피시본 헬리컬 치형 금속 가스킷.
   

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