KR20190058977A - Yoke frame for pressure vessel - Google Patents

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KR20190058977A
KR20190058977A KR1020170156449A KR20170156449A KR20190058977A KR 20190058977 A KR20190058977 A KR 20190058977A KR 1020170156449 A KR1020170156449 A KR 1020170156449A KR 20170156449 A KR20170156449 A KR 20170156449A KR 20190058977 A KR20190058977 A KR 20190058977A
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이호철
이용진
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명성티엔에스주식회사
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Abstract

The present invention relates to a technology relevant to a pressure container capable of forming ultra-high pressure of 500 MPa level or greater in order to sterilize food and, more specifically, to a yoke frame for a pressure container, which is placed to maintain the ultra-high pressure of the pressure container. According to the yoke frame for a pressure container placed to maintain pressure of a pressure container, all edge parts of a rectangular inserting hole into which the pressure container is inserted are formed in a round shape and a stress distributing means is provided in a pressure applying direction for distributing stress in order not to be concentrated in the edge parts.

Description

압력용기용 요크프레임{Yoke frame for pressure vessel}A yoke frame for a pressure vessel {Yoke frame for pressure vessel}

본 발명은 500MPa급 이상의 초고압력을 형성하여 식품을 살균할 수 있도록 하는 압력용기에 관한 기술로, 상세하게는 압력용기가 초고압의 압력을 유지할 수 있도록 구비되는 압력용기용 요크프레임에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure vessel capable of sterilizing food by forming an ultra-high pressure of 500 MPa or more. More particularly, the present invention relates to a yoke frame for a pressure vessel,

사회적 변화 및 발전은 우리의 식생활을 비롯한 모든 분야에서 급속한 변화를 일으키고 있다.Social change and development are causing rapid changes in all areas, including our diet.

그 중에서 식품을 신선한 상태로 오랜 보관을 위하여 냉장고 및 냉동고를 이용하고 있으며, 유통기간을 늘리고자 식품을 살균(멸균)처리하여 유통을 시키고 있다.Among them, refrigerators and freezers are used for long-term storage of foods in fresh condition, and food is sterilized and processed to increase distribution period.

일반적인 식품의 살균(멸균)처리 방식에는 고온 또는 저온과 같이 열을 이용한 살균처리 방식과, 자외선과 같은 빛을 이용한 살균처리방식과, 살균물질을 이용한 약품처리방식 등이 널리 사용되고 있다.Methods of disinfection (sterilization) of general foods are widely used, such as a sterilization treatment method using heat, a sterilization treatment method using light such as ultraviolet rays, and a chemical treatment method using a sterilizing substance, such as high temperature or low temperature.

고온을 이용하는 경우 식품의 성질 및 성분이 변형됨으로써, 식품의 종류에 따라 사용 불가능한 단점과 영양소가 파괴되는 현상이 있어 고온을 이용한 살균처리방식은 이용이 줄어들고 있는 실정이다.When the high temperature is used, the properties and components of the food are changed, so that there are disadvantages that can not be used depending on the type of food, and nutrients are destroyed. Therefore, the use of the sterilization treatment method using high temperature is decreasing.

자외선과 같은 빛을 이용한 살균처리방식은 영양소가 파괴되는 현상을 줄일 수 있는 장점이 있으나, 살균(멸균)시간이 긴 단점이 있다.The disinfection method using light such as ultraviolet rays has the advantage of reducing the destruction of nutrients, but it has a disadvantage of long sterilization time.

살균물질을 이용한 약품처리방식은 인체에 나쁜 영향을 미칠 수 있음으로 그 이용이 제한적이며, 거의 이용이 이루어지지 않고 있다.The use of sterilizing materials for medicines has a limited impact on the human body and its use is limited.

최근에는 식품에 열을 가하지 않고, 500MPa 이상의 초고압을 가하여 살균(멸균)처리를 하는 기술이 제공되어 실시 중에 있으며, 점점 각광을 받고 있다.In recent years, a technique of sterilizing (applying sterilization) treatment by applying an ultrahigh pressure of 500 MPa or more without applying heat to the food has been provided and is getting more and more popular.

이와 같이 500MPa 이상의 초고압을 가하여 초고압을 유지할 수 있도록 이루어진 압력용기가 필요하다.In this way, it is necessary to provide a pressure vessel which is capable of maintaining ultrahigh pressure by applying an ultrahigh pressure of 500 MPa or more.

도 1과 같이 압력용기(1)가 초고압의 압력을 유지할 수 있도록 압력용기의 입출구가 형성된 길이방향으로 지지할 수 있도록 수평 압력용기용 겹판 형식의 요크프레임(2)이 사용되고 있다.As shown in Fig. 1, a yoke frame 2 of a lap plate type for a horizontal pressure vessel is used so as to support the pressure vessel 1 in the longitudinal direction in which the inlet and the outlet of the pressure vessel are formed so as to maintain the pressure of the super high pressure.

도 1을 참조하면,Referring to Figure 1,

살균할 물질을 입출입할 수 있도록 입출구가 수평으로 형성된 압력용기(1)는 요크프레임(2)에 형성된 압력용기용 장입홀(2a)에 슬라이드 수단(3)에 장착되어 슬라이드 방식으로 장입된다.The pressure vessel 1 in which the inlet and outlet are horizontally formed so as to allow the substance to be sterilized can be input and extracted is mounted on the slide means 3 in the loading container for the pressure vessel 2 formed on the yoke frame 2 and charged in a slide manner.

상기 요크프레임(2)의 중앙부분에는 사각형 모양으로 이루어진 압력용기용 장입홀(2a)이 형성되며, 모서리부분(A)에는 응력집중을 최소화하고자 라운드처리를 하였으며, 다수의 요크프레임판(2')이 볼트와 너트로 결합된 형태로 이루어진다.The yoke frame 2 is formed with a rectangular charging container loading hole 2a at the center thereof and rounded to minimize stress concentration at the corner portion A. A plurality of yoke frame plates 2 ' ) Are combined with bolts and nuts.

상기 모서리부분(A)은 응력이 집중되어 발생하는 문제점을 해결하고자 라운드지게 가공을 하고 있으나, 구성물품 및 다양한 환경적 요인에 의하여 라운드의 크기에 제약을 받고 있으며, 완전한 응력의 집중을 회피하지 못하는 단점이 있다.The edge portion (A) is subjected to rounding to solve the problem caused by concentration of stress. However, the rounded portion is limited by the size of the round due to the constituent articles and various environmental factors, There are disadvantages.

이로 인하여 도 2에서와 같이 종종 모서리부분(A)에 응력이 집중되어 크랙이 발생되어 파손되는 문제점이 있으며, 또한 다수의 요크프레임판(2')으로 형성됨으로써 내측에 위치한 요크프레임판(2')의 모서리부분(A)에서 발생하는 크랙은 쉽게 확인할 수 없는 문제점이 있다. 특히 내측에 위치한 요크프레임판(2')의 모서리부분(A)에서 발생하는 크랙은 확인이 어려운 문제점으로 안전사고를 일으킬 수 있는 요인이 되고 있다. As a result, as shown in FIG. 2, there is a problem that stress is concentrated on the corner portion A and cracks are generated and broken. Also, since the yoke frame plate 2 'is formed of a plurality of yoke frame plates 2' The cracks generated in the corner portion A of the metal plate can not be easily confirmed. In particular, a crack generated at the corner portion A of the yoke frame plate 2 'located on the inner side is a difficult problem to be identified, which may cause a safety accident.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것이다.The present invention is intended to solve such a problem.

즉, 본 발명은 요크프레임의 모서리부분(A)에 집중될 수 있는 응력집중현상을 라운드크기에 변화를 주지 않고 회피할 수 있도록 함으로써 모서리부분(A)에 집중되는 응력집중현상으로부터 발생하는 문제점을 해결할 수 있도록 한 압력용기용 요크프레임을 제공하고자 한다.That is, according to the present invention, it is possible to avoid a stress concentration phenomenon that can be concentrated in the corner portion A of the yoke frame without changing the round size, thereby solving the problem arising from the stress concentration phenomenon concentrated on the corner portion A A yoke frame for a pressure vessel is provided.

또한, 내측에 위치한 요크프레임판의 모서리부분 등에서 크랙의 발생시 쉽게 발생여부 및 진단할 수 있도록 이루어진 압력용기용 요크프레임을 제공하고자 한다.Also, it is intended to provide a yoke frame for a pressure vessel which can be easily diagnosed and diagnosed when a crack occurs in a corner portion of a yoke frame plate located on the inner side.

이러한 본 발명의 목적은 압력용기의 압력을 유지하기 위하여 구비되는 겹판형식의 요크프레임에 있어서, 압력용기가 장입되는 사각형의 압력용기용 장입홀에 형성된 모든 모서리부분은 라운드처리를 하며, 압력이 작용하는 방향에는 모서리부분에서 응력이 집중되지 않도록 응력분산을 위한 응력분산수단이 구비되는 압력용기용 요크프레임으로 해결될 수 있을 것이다.It is an object of the present invention to provide a yoke frame of a lap plate type provided to maintain the pressure of a pressure vessel, wherein all the corner portions formed in the rectangular charging container for the pressure vessel to which the pressure vessel is charged are round- The stress distribution means for stress dispersion is provided so that the stress is not concentrated at the corner portion in the direction of the yoke frame for the pressure vessel.

상기 응력분산수단은 압력이 작용하는 방향에 압력방향과 직교되게 형성된 하나 이상의 변형용 장홀로 이루어질 수 있다.The stress dispersing means may comprise at least one deforming elongated hole formed orthogonally to the pressure direction in the direction in which the pressure acts.

상기 변형용 장홀에는 변형을 측정하는 센서가 구비되고, 이 센서를 이용하여 크랙 발생 및 진단하도록 이루어짐을 특징으로 한다.The deformable elongated hole is provided with a sensor for measuring deformation, and cracks are generated and diagnosed using the sensor.

상기 요크프레임은 다수의 요크프레임판이 겹쳐진 형태로 이루어지며, 상기 변형용 장홀은 다수의 요크프레임판을 볼트와 너트의 결합으로 일체형태로 이루어질 수 있도록 형성된 복수의 볼트홀을 연결한 형태로 이루어진다.The yoke frame is formed by overlapping a plurality of yoke frame plates. The plurality of yoke frame plates are connected to a plurality of bolt holes formed so as to be integrally formed by a bolt and a nut.

이와 같이 이루어진 본 발명인 압력용기용 요크프레임은 모서리부분에서 응력이 집중되는 현상을 회피하고자 하는 응력분산수단이 형성됨으로써 모서리부분의 라운드 크기의 변화를 주지않고 응력집중에 의한 문제점을 해결할 수 있으며, 특히 모서리부분의 라운드에 의하여 발생하는 구성물품의 설치제약을 다소나마 해결할 수 있을 것이다.The yoke frame for a pressure vessel according to the present invention having the above-described structure can solve the problem caused by stress concentration without changing the round size of the corner portion by forming the stress dispersing means for avoiding the phenomenon of concentration of stress at the corner portion. The installation constraint of the constituent articles caused by the round of the corner portion can be solved somewhat.

또한, 응력분산수단에 구비되는 센서를 이용하여 내측에 위치한 요크프레임판의 모서리부분에서 발생되는 크랙의 여부를 쉽게 진단할 수 있음으로써 안전사고를 미연에 방지할 수 있을 것이다.In addition, it is possible to easily diagnose whether or not cracks are generated in the corner portion of the yoke frame plate located on the inner side by using a sensor provided in the stress dispersing means, so that a safety accident can be prevented in advance.

이러한 효과에 힘입어 700MPa급 이상의 초고압력이 걸리는 압력용기를 제공할 수 있을 것이다.By virtue of these effects, it is possible to provide a pressure vessel with an ultra-high pressure of 700 MPa or more.

도 1은 종래에 사용되고 있는 압력용기와 압력용기용 요크프레임에 대한 정면 개략도.
도 2는 종래에 사용되고 있는 압력용기용 요크프레임의 사시 개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 압력용기용 요크프레임의 사용 상태의 정면 개략도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 압력용기용 요크프레임의 사시 개략도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예를 나타낸 압력용기용 요크프레임의 분리 사시 개략도.
도 6은 본 발명의 일 실시인 압력용기용 요크프레임에 압력으로 하중이 발생시를 나타낸 개략도.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예를 나타낸 압력용기용 요크프레임의 요부에 대한 상세 사시 개략도.
도 8 본 발명의 제 3 실시 예를 나타낸 압력용기용 요크프레임의 요부에 대한 개략도.1 is a front schematic view of a conventionally used pressure vessel and a yoke frame for a pressure vessel.
2 is a perspective view schematically showing a yoke frame for a pressure vessel which is conventionally used;
3 is a front schematic view of a state of use of a yoke frame for a pressure vessel according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view schematically showing a yoke frame for a pressure vessel according to one embodiment of the present invention.
5 is a schematic perspective view of a yoke frame for a pressure vessel according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic view showing a pressure applied to a yoke frame for a pressure vessel according to an embodiment of the present invention when a load is generated. FIG.
FIG. 7 is a detailed perspective view of a main portion of a yoke frame for a pressure vessel according to a second embodiment of the present invention. FIG.
Fig. 8 is a schematic view of a main portion of a yoke frame for a pressure vessel showing a third embodiment of the present invention; Fig.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.It is to be understood that the terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to a conventional or dictionary sense and that the configurations shown in the embodiments and drawings described herein are only the most preferred embodiments of the present invention It is to be understood that the invention is not limited to the specific embodiments disclosed herein, and that various equivalents and modifications may be made thereto without departing from the scope of the present invention.

본 발명은 채소, 육류, 생선 및 이들을 이용한 가공식품(이하, '식품'이라 함)을 보다 장시간 보관 및 유통할 수 있도록 초고압을 사용하여 식품을 살균(멸균)처리할 수 있도록 하기 위한 압력용기의 압력을 유지시키는 압력용기용 요크프레임에 관한 기술이다.The present invention relates to a pressure vessel for sterilizing (sterilizing) foods using ultrahigh pressure so as to store and distribute vegetables, meats, fish and processed foods using them (hereinafter referred to as "food" The present invention relates to a yoke frame for a pressure vessel that maintains pressure.

이러한 본 발명에 대하여 실시 예를 나타내고 있는 도면을 참조하여 설명한다.The present invention will be described with reference to the drawings showing embodiments thereof.

도 3을 참조하면,Referring to Figure 3,

본 발명의 압력용기용 요크프레임(10)은 슬라이드 장치(3)에 장착되어 슬라이드방식으로 압력용기(1)가 장입되며, 장입된 압력용기(1)가 500 MPa 이상의 초고압이 유지될 수 있도록 하는 구성이다.The yoke frame 10 for a pressure vessel of the present invention is mounted on the slide apparatus 3 so that the pressure vessel 1 is loaded in a sliding manner and the pressure vessel 1 charged therein is maintained at an ultrahigh pressure of 500 MPa or more .

도 4와 도 5를 참조하면4 and 5,

본 발명인 압력용기용 요크프레임(10)은 판형태로 이루어진 다수의 요크프레임판(11)이 볼트(21)와 너트(22)로 이루어진 결합수단(20)으로 일체형태로 이루어지며, 중앙부분에는 압력용기(1)가 장입되는 사각형의 압력용기용 장입홀(10a)을 가지며, 상기 압력용기용 장입홀(10a)의 각 모서리부분(A)은 응력집중이 발생하지 않도록 라운드지게 가공된다.A yoke frame 10 for a pressure vessel according to the present invention includes a plurality of yoke frame plates 11 in the form of a plate integrally formed with coupling means 20 composed of a bolt 21 and a nut 22, Each of the corners A of the pressure vessel charging hole 10a is rounded so as to prevent stress concentration from occurring.

또한, 상기 압력용기용 장입홀(10a)의 각 모서리부분(A)에 발생하는 응력집중 현상을 줄이기 위하여 압력용기(1) 내에 압력을 유지하기 위하여 지지(접촉)하는 결합수단(20)이 있는 양측의 접촉면부(10b)에는 응력분산을 위한 응력분산수단(30)이 형성된다.In order to reduce the stress concentration phenomenon occurring in each corner portion A of the pressure vessel charging hole 10a, there is provided a coupling means 20 for supporting pressure in the pressure vessel 1 Stress distribution means 30 for stress dispersion is formed in the contact surface portions 10b on both sides.

상기 응력분산수단(30)은 압력용기(1) 내에 압력을 유지하기 위한 하중 발생시 접촉면부(10b)이 탄성력을 가지도록 한 구성으로, 보통 변형용 장홀(31)로 이루어진다. 즉, 상기 변형용 장홀(31)은 압력용기(1) 내에 압력을 유지하기 위한 하중 발생시 하중의 방향으로 변형하며 탄성력을 지니도록 하중의 방향과 직교되는 방향으로 길게 형성된다.The stress dispersing means 30 is constituted of a long hole 31 for deformation, in which the contact surface portion 10b has an elastic force when a load for holding a pressure in the pressure vessel 1 is generated. That is, the deformable elongated hole 31 is formed to be elongated in a direction orthogonal to the direction of the load so as to have an elastic force by being deformed in the direction of the load when the load for maintaining the pressure in the pressure vessel 1 is generated.

상기 변형용 장홀(31)은 보통 도 6에 도시된 바와 같이 결합수단(20)인 볼트(21)가 장입되기 위하여 형성된 다수의 볼트홀(12)이 연결되도록 형성된다. The deformable elongated hole 31 is formed to connect a plurality of bolt holes 12 formed for loading a bolt 21, which is a coupling means 20, as shown in FIG.

이와 같이 형성된 변형용 장홀(31)로 이루어진 응력분산수단(30)은 압력용기(1) 내에 압력을 유지하기 위한 하중 발생시 도 6에서 도시된 바와 같이 변형을 일으켜 각 모서리부분(A)에 발생하는 응력집중 현상을 분산시킬 수 있게 된다. The stress distributing means 30 formed of the thus formed elongated deforming hole 31 deforms as shown in Fig. 6 when a load for maintaining the pressure in the pressure vessel 1 is generated, The stress concentration phenomenon can be dispersed.

이러한 변형용 장홀(31)은 도 7에 도시한 바와 같이 하중이 작용하는 방향으로 복수개가 형성될 수도 있다.As shown in Fig. 7, a plurality of the deforming elongated holes 31 may be formed in a direction in which a load acts.

도 8에 도시된 바와 같이, 변형용 장홀(31)로 이루어진 응력분산수단(30)을 이용하여 응력집중에 의한 압력용기용 요크프레임(10)의 파손으로 발생하는 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 할 수도 있다.8, it is possible to prevent a safety accident caused by the breakage of the yoke frame 10 due to the stress concentration by using the stress dispersing means 30 made of the elongated hole 31 .

부가 설명하면, 변형용 장홀(31)에 작용하는(가해지는) 하중의 크기를 측정할 수 있는 센서(40)(예, 로드셀)를 설치하고, 상기 센서(40)에서 측정되는 하중의 변화를 이용하여 압력용기용 장입홀(10a)에 형성된 각 모서리부분(A)의 파손(크랙)발생여부를 확인할 수 있다.In other words, a sensor 40 (for example, a load cell) capable of measuring the magnitude of the load acting on (acting on) the elongated hole 31 is provided and a change in the load measured by the sensor 40 It is possible to confirm whether or not breakage (crack) occurs in each edge portion A formed in the pressure vessel charging hole 10a.

즉, 압력용기(1) 내에 압력을 유지시 압력용기용 요크프레임(10)에 하중이 발생한다. 이 발생한 하중은 응력분산수단(30)인 변형용 장홀(31)에 의하여 압력용기용 장입홀(10a)에 형성된 각 모서리부분(A)에서 응력집중이 저하될 수 있으나, 응력집중으로 각 모서리부분(A)의 일부에서 파손(크랙)이 발생할 수 있다. 이 파손(크랙)의 발생시 변형용 장홀(31)에 작용하는 하중은 감소하게되며, 센서(40)는 하중의 변화를 감지하여 모서리부분(A)의 파손현상을 감지하거나 진단할 수 있게 된다. That is, when pressure is maintained in the pressure vessel 1, a load is generated in the yoke frame 10 for the pressure vessel. The stress generated by the stress distributing means 30 may be lowered at each corner portion A formed in the pressure vessel charging hole 10a by the strain hole 31. However, (Cracks) may occur in a part of the substrate (A). The load acting on the elongated hole for deformation 31 is reduced when the breakage (crack) occurs, and the sensor 40 senses the change of the load and can detect or diagnose the breakage phenomenon of the corner portion A.

10 : 압력용기용 요크프레임 10a : 압력용기용 장입홀
11 : 요크프레임판 12 : 볼트홀
20 : 결합수단
30 : 응력분산수단 31 : 변형용 장홀
40 : 센서10: yoke frame for pressure vessel 10a: charging hole for pressure vessel
11: yoke frame plate 12: bolt hole
20: coupling means
30: Stress distribution means 31:
40: sensor

Claims (4)

압력용기의 압력을 유지하기 위하여 구비되는 겹판 형식의 요크프레임에 있어서,
압력용기가 장입되는 사각형의 압력용기용 장입홀에 형성된 모든 모서리부분은 라운드처리를 하며, 압력이 작용하는 방향에는 모서리부분에서 응력이 집중되지 않도록 응력분산을 위한 응력분산수단이 구비됨을 특징으로 하는 압력용기용 요크프레임.A yoke frame of a lap plate type provided for maintaining a pressure of a pressure vessel,
Wherein all the corner portions formed in the rectangular charging container for the pressure vessel to which the pressure vessel is charged are subjected to round processing and stress distribution means for stress dispersion is provided so that stress is not concentrated at the corner portions in the direction in which the pressure acts York frame for pressure vessels. 제1항에 있어서,
상기 응력분산수단은 압력이 작용하는 방향에 압력방향과 직교되게 형성된 하나 이상의 변형용 장홀로 이루어짐을 특징으로 하는 압력용기용 요크프레임.The method according to claim 1,
Wherein the stress dispersing means comprises at least one deformable elongated hole formed orthogonally to the pressure direction in a direction in which the pressure acts. 제2항에 있어서,
상기 변형용 장홀에는 변형을 측정하하는 센서가 구비되고, 이 센서를 이용하여 크랙발생 및 진단하도록 이루어짐을 특징으로 하는 압력용기용 요크프레임.3. The method of claim 2,
Wherein the deformable elongated hole is provided with a sensor for measuring deformation, and cracks are generated and diagnosed using the sensor. 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 요크프레임은 다수의 요크프레임판이 겹쳐진 형태로 이루어지며,
상기 변형용 장홀은 다수의 요크프레임판을 볼트와 너트의 결합으로 일체형태로 이루어질 수 있도록 형성된 복수의 볼트홀을 연결한 형태로 이루어짐을 특징으로 하는 압력용기용 요크프레임.The method according to claim 2 or 3,
The yoke frame has a plurality of yoke frame plates stacked,
Wherein the deformable elongated hole is formed by connecting a plurality of yoke frame plates to a plurality of bolt holes formed so as to be integrally formed by a combination of a bolt and a nut.
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