KR20190026315A - 고압가스 저장탱크용 압력제거 기능을 갖춘 안전밸브 - Google Patents

고압가스 저장탱크용 압력제거 기능을 갖춘 안전밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고압가스 저장탱크용 압력제거 기능을 갖춘 안전밸브에 관한 것으로 고압가스 저장탱크에 고정되어 저장탱크에 가스를 주입하는 안전밸브에 있어서, 상기 안전밸브는 밸브몸체의 내부에 개폐핸들에 의해 회전되어 유로를 개폐할 수 있도록 통공이 형성된 볼이 구비된 볼밸브로 형성되며, 상기 볼의 통공에서 90°방향의 일측에는 체크밸브가 구비되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 볼의 통공과 수직 교차되는 이동공이 형성되고, 상기 이동공의 일측에 상기 체크밸브가 나사 결합되되 상기 체크밸브는 상기 이동공의 일측에 나사 결합되며 유체이동로가 관통된 몸체와 상기 몸체 내부에 구비되며 탄성부재에 의해 지지되는 개폐구로 이루어진다.
또한, 상기 안전밸브는 밸브몸체의 내부에 회전핸들에 의해 상,하 이동되어 유로를 개폐할 수 있도록 통공이 형성된 디스크가 구비된 글로브밸브로 형성되며, 상기 체크밸브는 상기 디스크의 통공 하부에 형성된다.
그리고, 상기 디스크는 밸브몸체에 형성된 차단용 시트를 개폐하는 원통체로 형성되며 디스크의 하부에서 'ㄱ'자로 이동공이 관통되고, 상기 체크밸브는 상기 이동공의 하부에 나사 결합되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 저장탱크에 가스를 주입하기 위한 볼밸브 또는 글로브밸브의 몸체 내부 중 일부에 가스 주입 후 고압이 형성되어 밸브를 다시 개방할시 볼이나 디스크에 가해지는 고압을 제거하여 개방이 용이하고 밸브의 고장을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 제조가 매우 간편하고 이미 생산된 볼밸브 및 글로브밸브의 볼과 디스크를 교체하여 편압을 방지할 수 있어 활용성이 높은 효과와 더불어 볼과 디스크의 교체로 유지,관리 비용을 낮출 수 있는 효과가 있다.

Description

고압가스 저장탱크용 압력제거 기능을 갖춘 안전밸브 {Safety valve with pressure relief for high pressure gas storage tanks}
본 발명은 고압가스 저장탱크용 압력제거 기능을 갖춘 안전밸브에 관한 것으로 보다 상세하게는 저장탱크에 가스 등을 주입할 수 있는 안전밸브로 볼밸브 또는 글로브밸브가 구비되며, 유로를 개폐하는 볼밸브의 볼 또는 글로브밸브의 디스크에 체크밸브를 구비하여 종래 밸브의 크기를 유지하면서도 가스 주입 후 고압으로 잔류하는 유로의 가스를 저장탱크로 유입시킬 수 있는 고압가스 저장탱크용 압력제거 기능을 갖춘 안전밸브에 관한 것이다.
일반적으로 고압가스 저장탱크에 가스를 주입하기 위해 저장탱크의 일측에 볼밸브, 글로브밸드 등이 고정되며 볼밸브의 경우 유로를 개폐하기 위한 통공이 관통된 볼이 개폐핸들의 작동축에 의해 회전되어 밸브몸체의 유로와 관통공이 일직선상으로 연통되도록 회전하여 가스를 주입한 후 90도로 회전하여 볼이 유로를 폐쇄하도록 하며, 글로브밸브의 경우 회전손잡이에 의해 상,하로 이동되는 디스크가 구동축에 의해 연결되며 디스크가 하강하여 유로에 형성된 차단용시트에 맞닿아 유로를 폐쇄하고, 상승하여 유로를 개방하고 저장탱크에 가스를 주입하게 된다.
이러한 밸브 중 종래 등록특허 제10-1009140호와 같이 밸브 내부의 압력 편차를 제거할 수 있는 '편압 방지용 볼밸브'가 개시되었는데 이를 살펴보면 배관에 설치되어 유로를 개폐하는 볼밸브에 있어서, 전후로 연통하는 중공부가 형성된 본체와; 상기 본체의 중공부의 내측에 설치되어 유로를 차단 및 개방하는 볼과; 상기 볼에 결합되어 상기 본체의 외측으로 돌출 설치되는 스템과; 상기 스템의 상단에 장착되어 스템을 회전 조작하는 핸들로 구성되며; 상기 볼에는 상하류측과 연통되는 보조유로가 형성되고, 상기 스템의 내부에는 상기 보조유로를 차단 및 개방하는 승강체가 구비되되; 상기 스템은 중심을 상하로 관통하여 관통공이 더 형성되고; 상기 승강체는 상기 관통공에 삽입되어 승강되되 상부에는 길이를 갖는 연결바가 구비되며, 상기 연결바의 상단에는 손잡이가 구비된 승강체 및 상기 승강체를 탄성 지지하는 탄성 스프링을 포함하고; 상기 볼은 가운데에 수직의 삽입공이 형성되어 삽입공의 양 방면으로 연통하도록 보조유로가 형성되며; 상기 승강체의 하부에는 그 끝단의 직경이 승강체의 상부의 직경보다 작도록 테이퍼 형성되고, 삽입공은 상기 승강체의 형상에 대응되도록 테이퍼지게 형성된 것을 특징으로 한다.
따라서, 밸브를 다시 개방하기 전에 승강체를 승강시켜 밸브 전후의 압력을
동일하게 함으로써 밸브의 초기 개방이 쉽게 이루어지며, 이에 더하여 밸브 내부에 설치된 볼에 편압이 가해지지 않으므로 볼을 회전시키기 위해 큰 힘을 가하여 밸브를 무리하게 개방하지 않아도 되므로 스템에 가해지는 비틀림 응력을 줄일 수 있어 밸브의 수명이 연장된다.
그러나 종래 볼밸브의 경우 구조가 매우 복잡하고 별도의 승강체를 구비하여 기생산된 볼밸브에는 적용할 수 없으며, 제조 단가가 상승되는 문제점이 있었다.
그리고, 승강체를 공구를 사용하거나 손잡이를 잡아당겨 상부쪽으로 승강시켜 삽입공을 개방하고, 이에 의해 전후측의 보조유로가 연결되어 차단된 유로가 개방되어 편압을 방지하는 구조로 유로를 개방할 시 수동으로 조작하여 압력을 균일하게 하여 평상시에는 밸브 내부가 편압 상태로 저장탱크에 결합시 밸브 내부의 가스가 외부로 누출될 우려가 있었다.
따라서 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 볼배브의 볼 또는 글로브밸브의 디스크에 의해 유로를 폐쇄하였을 시 가스 주입부 측 유로에 고압이 볼 또는 글로브밸브에 구비된 체크밸브를 통해 저장탱크로 다시 유입되어 밸브몸체 내부가 항상 균일한 압력을 유지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 일반적인 볼밸브와 글로브밸브의 크기를 변형시키지 않고 이미 생산된 볼밸브와 글로브밸브의 볼 또는 디스크만 교체하여 편압을 방지할 수 있어 생산 단가를 낮출 수 있으며, 고장시 볼 또는 디스크를 교체하여 유지,관리 비용을 낮출 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은;
고압가스 저장탱크에 고정되어 저장탱크에 가스를 주입하는 안전밸브에 있어서, 상기 안전밸브는 밸브몸체의 내부에 개폐핸들에 의해 회전되어 유로를 개폐할 수 있도록 통공이 형성된 볼이 구비된 볼밸브로 형성되며, 상기 볼의 통공에서 90°방향의 일측에는 체크밸브가 구비되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 볼의 통공과 수직 교차되는 이동공이 형성되고, 상기 이동공의 일측에 상기 체크밸브가 나사 결합되되 상기 체크밸브는 상기 이동공의 일측에 나사 결합되며 유체이동로가 관통된 몸체와 상기 몸체 내부에 구비되며 탄성부재에 의해 지지되는 개폐구로 이루어진다.
또한, 상기 안전밸브는 밸브몸체의 내부에 회전핸들에 의해 상,하 이동되어 유로를 개폐할 수 있도록 통공이 형성된 디스크가 구비된 글로브밸브로 형성되며, 상기 체크밸브는 상기 디스크의 통공 하부에 형성된다.
그리고, 상기 디스크는 밸브몸체에 형성된 차단용 시트를 개폐하는 원통체로 형성되며 디스크의 하부에서 'ㄱ'자로 이동공이 관통되고, 상기 체크밸브는 상기 이동공의 하부에 나사 결합되는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 따르면, 저장탱크에 가스를 주입하기 위한 볼밸브 또는 글로브밸브의 몸체 내부 중 일부에 가스 주입 후 고압이 형성되어 밸브를 다시 개방할시 볼이나 디스크에 가해지는 고압을 제거하여 개방이 용이하고 밸브의 고장을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 제조가 매우 간편하고 이미 생산된 볼밸브 및 글로브밸브의 볼과 디스크를 교체하여 편압을 방지할 수 있어 활용성이 높은 효과와 더불어 볼과 디스크의 교체로 유지,관리 비용을 낮출 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고압가스 저장탱크용 압력제거 기능을 갖춘 안전밸브의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 고압가스 저장탱크용 압력제거 기능을 갖춘 안전밸브의 볼 단면도
도 3은 본 발명에 따른 고압가스 저장탱크용 압력제거 기능을 갖춘 안전밸브의 다른 실시예.
도 4는 본 발명에 따른 고압가스 저장탱크용 압력제거 기능을 갖춘 안전밸브의 작동상태도.
이하 본 발명에 고압가스 저장탱크용 압력제거 기능을 갖춘 안전밸브(이하 '안전밸브'라 함)를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 실시 예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
먼저, 본 발명에 따른 안전밸브(1)는 도 1에 도시한 바와 같이 고압가스 저장탱크(2)의 일측에 고정되어 유로(13)를 개방하여 가스를 주입하고, 유로(13)를 폐쇄하는 안전밸브(1)로써, 상기 안전밸브(1)는 밸브몸체(12)의 내부에 개폐핸들(14)에 의해 회전되어 유로(13)를 개폐할 수 있도록 통공(15a)이 형성된 볼(15)이 구비된 볼밸브(10)로 형성되며, 상기 볼(15)의 통공(15a)에서 90°방향의 일측에는 체크밸브(30)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
이때, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 상기 안전밸브(1)로 구비되는 볼밸브(10)는 밸브몸체(12)의 일측에 저장탱크(2)와 결합되는 연결관(16)이 나사결합되고, 내부에 구형(球形)의 볼(15)이 구비되는 공간부(17)가 형성되며, 상기 볼(15)은 밸브몸체(12)의 상부에 회전 가능하게 구비된 회전축(18)에 결합된다.
또한, 상기 회전축(18)의 상부는 개폐핸들(14)과 결합되어 상기 개폐핸들(14)의 회동에 의해 회전축(18)이 회전되고 이와 더불어 볼(15)이 밸브몸체(12)의 공간부(17)에서 회전되게 된다.
따라서, 상기 볼(15)에는 볼(15)의 회전에 따라 유로(13)와 연통되어 가스를 저장탱크(2)에 주입할 수 있는 통공(15a)이 형성되며, 상기 볼(15)을 원상태로 회전시켜 통공(15a)이 밸브몸체(12)의 내벽에 밀착되어 유로(13)를 폐쇄하게 된다.
그리고, 상기 공간부(17)의 상,하에는 테프론링으로 형성된 밀폐부재(19)가 구비되어 가스가 외부로 누출되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.
한편, 볼(15)의 상부에는 상기 회전축(18)이 삽입되도록 축삽입홈(15b)이 형성되고, 상기 회전축(18)의 하부가 상기 축삽입홈(15b)에 끼워져 개폐핸들(14)의 회전에 따라 회전축(18)과 볼(15)이 회전될 수 있도록 한다.
상술한 볼밸브(10)의 구성은 종래 일반적인 볼밸브의 구성과 작동이 같도록 형성된다.
한편, 이러한 볼밸브(10)의 작동으로 가스 주입 후 유로(13)를 폐쇄하게 되면 볼밸브(10)의 일측 즉, 밸브몸체(12)의 유로(13)에 잔존하는 가스가 온도 상승 등으로 고압이 되고, 이후 볼(15)에 고압이 가해져 개폐핸들(14)의 회동이 매우 어렵게 되어 볼밸브(10)의 고장으로 이어질 수 있게 된다.
따라서, 상기 볼(15)에는 고압의 가스가 저장탱크(2) 내부로 유입될 수 있도록 체크밸브(30)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
즉, 도 2에 도시한 바와 같이 상기 볼(15)의 통공(15a)과 수직 교차되는 이동공(15c)이 형성되고, 상기 이동공(15c)의 일측에 상기 체크밸브(30)가 나사 결합되되 상기 체크밸브(30)는 상기 이동공(15c)의 일측에 나사 결합되며 유체이동로(31a)가 관통된 몸체(31)와 상기 몸체(31) 내부에 구비되며 탄성부재(32)에 의해 지지되는 개폐구(33)로 이루어진다.
이러한 체크밸브(30)는 상기 이동공(15c)의 가스 주입구 방향에 형성되어 유로(13)에 고압이 형성될 경우 개방되어 가스가 이동공(15c)을 통과하여 유로(13)을 따라 저장탱크(2)의 내부로 유입될 수 있도록 한다.
한편, 상기 체크밸브(30)가 결합되는 이동공(15c)에는 나사산이 형성되며, 상기 체크밸브(30)의 몸체(31)의 외주면에 나사산이 형성되어 상호 나사 결합되고 몸체(31)의 내부에는 탄성부재(32)를 지지하는 단턱(31b)이 형성되어 상기 탄성부재(32)가 몸체(31)의 유체이동로(31a)를 개폐하는 개폐구(33)를 탄성적으로 지지하게 된다.
따라서, 유로(13)에 고압이 형성되면 상기 개폐구(33)가 몸체(31) 내부로 이동하여 유체이동로(31a)를 개방하여 가스가 이동되어 편압이 해제되면 개폐구(33)가 탄성부재(32)의 복원력에 의해 원상복원되어 유체이동로(31a)를 폐쇄하게 된다.
이에 따라 별도의 압력계를 설치하거나 수동으로 유로를 개폐하는 방식에 비해 고압 발생시 자동으로 편압이 해제되어 추후 개폐핸들(14)의 조작이 간편해지고 볼밸브(10)의 수명을 늘일 수 있음은 물론 유로(13) 내에 잔류하는 가스가 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있게 된다.
그리고, 도 3과 같이 상기 안전밸브(1)는 밸브몸체(22)의 내부에 회전손잡이(24)에 의해 상,하 이동되어 유로(23)를 개폐하며, 유체이동공(25a)이 형성된 디스크(25)가 구비된 글로브밸브(20)로 형성되며, 상기 체크밸브(30)는 상기 디스크(25)의 유체이동공(25a) 하부에 형성되는 것을 특징으로 한다.
이러한 글로브밸브(20) 역시 상기 볼밸브(10)와 같이 유로(23)의 일측에 고압이 형성될 시 체크밸브(30)가 개방되어 가스를 저장탱크(2)로 유입시킬 수 있게 된다.
상기 글로브밸브(20)의 밸브몸체(22)는 상부에 나사결합되어 회전에 의해 상,하로 이동되는 구동축(28)이 회전손잡이(24)이 결합되고, 상기 구동축(28)의 하부에는 유로(23)의 중간부에 형성된 차단용 시트(26)에 밀착되는 디스크(25)와 결합되어 구동축(28)의 회전과 동시에 상,하로 이동되는 디스크(25)에 의해 유로(23)가 개폐된다.
이러한 글로브밸브(20)는 공지된 기술에 해당되며, 상기 디스크(25)는 밸브몸체(22)에 형성된 차단용 시트(26)를 개폐하는 원통체로 형성되며 디스크(25)의 하부에서 'ㄱ'자로 유체이동공(25a)이 관통되고, 상기 체크밸브(30)는 상기 유체이동공(25a)의 하부에 나사 결합된다.
즉, 상기 디스크(25)의 유체이동공(25a)은 디스크(25)의 하부에서 디스크(25)의 일측면으로 관통되며, 체크밸브(30)는 유체이동공(25a)의 하부(수직부)에 결합되게 된다.
따라서, 상기 볼밸브(10)와 같이 디스크(25)가 차단용 시트(26)에 밀착되어 유로(23)를 폐쇄하게 되면 유로(23)의 주입부 방향에 시간이 지날수록 고압이 발생하고, 상기 체크밸브(30)가 개방되어 유체이동공(25a)을 따라 가스가 이동되어 저장탱크(2)로 유입되게 된다.
이와 같은 볼밸브(10)의 볼(15)과 글로브밸브(20)의 디스크(25)는 각각 회전축(18)과 구동축(28)에 분리 가능하게 결합되어 체크밸브(30)의 고장시 분리하여 볼(15)과 디스크(25)를 교체하거나, 체크밸브(30)만 매우 간편하게 교체할 수 있어 유지,관리 비용을 획기적으로 줄일 수 있으며, 설치 사용중인 종래 볼밸브(10)와 글로브밸브(20)에 적용할 수 있어 교체 설치비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시 예들에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예들과 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미친다.
1: 안전밸브 2: 저장탱크
10: 볼밸브 12: 밸브몸체
13: 유로 14: 개폐핸들
15: 볼 16: 연결관
17: 공간부 18: 회전축
19: 밀폐부재 20: 글로브밸브
22: 밸브몸체 23: 유로
24: 회전손잡이 25: 디스크
26: 차단용 시트 30: 체크밸브
31: 몸체 32: 탄성부재
33: 개폐구

Claims (4)

  1. 고압가스 저장탱크(2)에 고정되어 저장탱크(2)에 가스를 주입하는 안전밸브(1)에 있어서,
    상기 안전밸브(1)는 밸브몸체(12)의 내부에 개폐핸들(14)에 의해 회전되어 유로(13)를 개폐할 수 있도록 통공(15a)이 형성된 볼(15)이 구비된 볼밸브(10)로 형성되며, 상기 볼(15)의 통공(15a)에서 90°방향의 일측에는 체크밸브(30)가 구비되는 것을 특징으로 하는 고압가스 저장탱크용 압력제거 기능을 갖춘 안전밸브.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 볼(15)의 통공(15a)과 수직 교차되는 이동공(15c)이 형성되고, 상기 이동공(15c)의 일측에 상기 체크밸브(30)가 나사 결합되되 상기 체크밸브(30)는 상기 이동공(15c)의 일측에 나사 결합되며 유체이동로(31a)가 관통된 몸체(31)와 상기 몸체(31) 내부에 구비되며 탄성부재(32)에 의해 지지되는 개폐구(33)로 이루어지는 것을 특징으로 고압가스 저장탱크용 압력제거 기능을 갖춘 안전밸브.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 안전밸브(1)는 밸브몸체(22)의 내부에 회전손잡이(24)에 의해 상,하 이동되어 유로(23)를 개폐하며, 유체이동공(25a)이 형성된 디스크(25)가 구비된 글로브밸브(20)로 형성되며, 상기 체크밸브(30)는 상기 디스크(25)의 유체이동공(25a) 하부에 형성되는 것을 특징으로 하는 고압가스 저장탱크용 압력제거 기능을 갖춘 안전밸브.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 디스크(25)는 밸브몸체(22)에 형성된 차단용 시트(26)를 개폐하는 원통체로 형성되며 디스크(25)의 하부에서 'ㄱ'자로 유체이동공(25a)이 관통되고, 상기 체크밸브(30)는 상기 유체이동공(25a)의 하부에 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 고압가스 저장탱크용 압력제거 기능을 갖춘 안전밸브.



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KR20220019371A (ko) * 2020-08-10 2022-02-17 주식회사 엘케이개발 액화 가스 저장 탱크의 충전 유닛

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CN111649154B (zh) * 2020-06-04 2022-02-15 呼和浩特市蒙瓦阀业有限公司 一种集成型止回球阀
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