KR20220057969A - 가스켓 - Google Patents

Abstract

본 발명은 턱부가 플랜지의 홈부에 결합되어 위치가 고정되고, 링부 및 톱니부가 플랜지의 수축 또는 팽창과 무관하게 밀봉하여 유체의 누출을 최소화하는 가스켓에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 플랜지의 수축 또는 팽창과 무관하게 플랜지를 효과적으로 밀봉할 수 있으며, 턱부가 플랜지의 홈부에 결합되고 아우터링이 플랜지의 볼트부제와 접촉하여 가스켓의 위치를 고정하므로 지속적으로 밀봉을 수행할 수 있어 유체의 누출을 최소화할 수 있고, 플랜지를 효과적이고 지속적으로 밀봉하여 유체의 누출을 최소화하므로, 에너지 손실을 최소화할 수 있으며, 생산성을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라, 유체가 위험물질인 경우 유체의 누출에 따른 인명사고 및 환경오염을 최소화할 수 있다.

Description

가스켓{GASKET}

본 발명은 가스켓에 관한 것이다. 보다 자세하게는 턱부가 플랜지의 홈부에 결합되어 위치가 고정되고, 링부 및 톱니부가 플랜지의 수축 또는 팽창과 무관하게 플랜지를 밀봉하여 유체의 누출을 최소화하는 가스켓에 관한 것이다.

발전소에서 사용되는 가스켓은 플랜지의 홈부에 결합하여 플랜지를 밀봉하게된다. 일반적으로 발전소 운전 시 150℃에서 50℃로 1분내에 온도가 급강하는 운전조건이 있는데, 이 때 급격한 온도변화로 인해 플랜지가 수축함에 따라 플랜지와 가스켓의 결합부로부터 누출이 발생하게 된다. 이 외에도, 온도의 급격한 변화에 따라 플랜지가 팽창 또는 수축할 때 종래의 가스켓들은 이로 인한 누출을 방지할 수 없다는 한계점이 있었다. 발전소의 운전을 최적의 조건으로 실시하기 위해서는 이러한 종래 가스켓들의 구조적, 기능적 한계를 극복하는 것이 시급한 실정이다.

대한민국 등록특허 제10-2028633호 (2019.09.27. 등록)

본 발명의 기술적 과제는 플랜지의 수축 또는 팽창과 무관하게 플랜지를 밀봉할 수 있는 가스켓을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 가스켓의 위치를 고정하여 지속적으로 밀봉을 수행할 수 있는 가스켓을 제공하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 몸체부, 플랜지의 관을 밀폐하는 링부, 밀폐력을 향상시키는 톱니부, 플랜지의 홈부에 삽입되는 턱부 및 플랜지의 볼트부재와 접촉하는 아우터링을 포함하여 구비된다.

본 발명에 따르면, 링부 및 톱니부가 지속적으로 플랜지와 접촉함으로써 플랜지의 수축 또는 팽창과 무관하게 플랜지를 효과적으로 밀봉할 수 있어 유체의 누출을 최소화할 수 있다.

본 발명에 따르면, 턱부가 플랜지의 홈부에 결합되어 가스켓의 위치를 1차적으로 고정하므로 지속적으로 밀봉을 수행할 수 있어 유체의 누출을 최소화할 수 있다.

본 발명에 따르면, 아우터링이 플랜지의 볼트부재와 접촉하여 가스켓의 위치를 2차적으로 고정하므로 지속적으로 밀봉을 수행할 수 있어 유체의 누출을 최소화할 수 있다.

본 발명에 따르면, 링부에 개구부가 형성됨으로써 유체의 압력에 의해 가스켓이 플랜지에 밀접하게 접촉할 수 있게 되므로, 플랜지를 보다 효과적으로 밀폐할 수 있다.

본 발명에 따르면, 플랜지를 효과적이고 지속적으로 밀봉하여 유체의 누출을 최소화하므로, 에너지 손실을 최소화할 수 있으며, 생산성을 극대화할수 있다.

본 발명에 따르면, 플랜지 내부의 유체 누출을 최소화하므로, 유체가 위험물질인 경우 유체의 누출에 따른 인명사고 및 환경오염을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓의 단면사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓의 단면확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓이 플랜지에 삽입된 모습을 나타낸 단면도이다.

본 발명의 목적 및 효과는 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이나 하기의 기재만으로 본 발명의 목적 및 효과가 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않는다. 또한 도면에서 본 발명을 명확하게 개시하기 위해서 본 발명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면에서 동일하거나 유사한 부호들은 동일하거나 유사한 구성요소들을 나타낸다.

도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓(G)은 플랜지(10)에 장착되어 유체의 누설을 방지한다. 플랜지(10)는 내부에 형성된 관(11) 및 홈부(12)를 포함하며, 가스켓(G)이 플랜지(10)의 관(11) 및 홈부(12)에 각각 결합하여 플랜지의 내부를 밀폐함으로써 유체의 누출을 방지한다. 또한, 플랜지(10)는 가스켓(G)의 상면에 위치하는 상부플랜지(10a) 및 가스켓(G)의 하면에 위치하는 하부플랜지(10b)로 구비되며, 상부플랜지(10a)와 하부플랜지(10b)는 볼트부재(B)로 연결된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓(G)의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓(G)의 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 가스켓(G)은 관(11)의 외주면을 밀봉하는 링부(100), 링부(100)의 외측에 구비되는 몸체부(200) 및 몸체부(200)의 외측에 구비되는 아우터링(300)을 포함하여 구성된다.

이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 가스켓(G)의 구조 및 플랜지(10)와의 결합관계에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓(G)의 단면사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓(G)의 단면확대도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓(G)이 플랜지(10)에 삽입된 모습을 나타낸 단면도이다.

링부(100)는 관(11)의 외주면에 밀착되는 링 형상으로 구비되어, 관(11)을 밀폐하는 구성이다. 상세하게, 플랜지(10)의 내측에 형성된 관(11)의 내주면에 접촉하도록 형성된 링이 후술할 몸체부(200)와 연결되어 플랜지(10)를 밀폐하게 된다. 링부(100)는 후술할 몸체부(200)보다 직경이 크거나 갖도록 구비되는 것이 바람직하며, 곡면을 가짐으로써 몸체부(200)만으로 밀폐를 실시하는 것 보다 밀폐력이 향상되는 효과가 있다. 또한 링부(100)는 단면이 원형으로 형성되는 것이 바람직하나, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 관(11)과 접촉하는 내주면에 개구부(O)가 형성되도록 구비될 수 있다.

개구부(O)가 형성됨으로써, 링부(100)의 파손을 최소화할 수 있게 된다. 상세하게, 관(11)의 내부를 지나는 유체의 접촉에 노출되는 내측면에 개구부(O)가 형성됨으로서, 링부(100)가 유체와의 지속적인 접촉에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한 링부(100)에 개구부(O)가 형성됨으로써, 가스켓(G)의 밀폐 효과를 향상시키는 효과를 갖는다. 상세하게, 개구부(O)를 통해 링부(100)의 내측으로 유체가 유입되므로 링부(100)에 유체의 압력이 작용하게 되고, 이에 따라 링부(100)의 개구부(O)의 개구 폭이 넓어지면서 가스켓(G)이 플랜지(10)와 보다 밀접하게 접촉할 수 있게 된다. 이를 통해, 본 발명에 따른 가스켓(G)의 실링력을 더욱 향상시킬 수 있다(Energizing Seal).

링부(100)에 대한 보다 바람직한 일 실시예로, 링부(100)의 내부에는 코어스프링(S)이 더 구비될 수 있다. 링부(30)에 큰 항복성을 제공하여 관(11)과의 지속적인 접촉 및 관(11) 내부를 지나는 유체에 의해 형상이 찌그러질 수 있는 링부(100)의 복원력을 향상시키는 효과를 갖는다.

상세하게, 코어스프링(S)의 크기는 링부(100)의 내부를 채우도록, 즉 코어스프링(S)의 외주면이 링부(100)의 내부에 형성된 곡면과 접하도록 구비되는 것이 바람직하다. 코어스프링(S)은 링부(100)의 내부에서 링부(100)의 형상을 유지시켜주는 복원력을 도와주는 구성으로서, 링부(100)를 변화시키는 외부 힘이 가해지더라도 본래의 형상을 유지하여 밀폐 효과를 유지할 수 있도록, 탄성력을 이용하여 링부(100)의 형상을 지지하는 기능을 가진다. 단, 링부(100), 특히 링부(100)의 상단이 탄성력을 가짐으로써 복원력이 충분한 재질로 이루어진다면, 코어스프링(S)을 삽입하지 않아도 좋다.

상기와 같이 본 발명에 따른 가스켓(G)의 링부(100)에 개구부(O) 및 코어스프링(S)이 구비됨으로써 링부(100)의 파손이 최소화되므로, 종래의 가스켓보다 긴 수명을 갖게되어 설비의 교체 및 수리 비용을 최소화할 수 있다.

몸체부(200)는 플랜지(10)의 내부에 삽입됨으로써 플랜지(10)를 밀폐하는 구성이다. 상세하게, 도 5를 참조하면 몸체부(200)의 내주면이 링부(100)의 외주면과 접촉하도록 구비되어 몸체부(200)는 플랜지(10)의 내부에 삽입되고 링부(100)가 플랜지(10)의 관(11)으로 개구된 통로를 막도록 설치되어 플랜지(10)를 밀봉하게 된다. 이를 위해, 몸체부(200)는 탄성력 및 복원력이 우수한 금속 재질의 링 형상으로 구비되는 것이 바람직하다. 상세하게, 몸체부(200)는 SUS 계열의 스테인레스강(stainless steel), 인코넬(Inconel) 합금, 텅스텐(tungsten) 등의 재질로 구비될 수 있다. 또한, 몸체부(200)는 플랜지(10)를 보다 효과적으로 밀폐하기 위해, 상부플랜지(10a)와 하부플랜지(10b) 사이 공간의 높이와 동일한 두께를 갖도록 구비되는 것이 바람직하다. 상세하게, 몸체부(200)는 상부플랜지(10a)와 하부플랜지(10b)가 볼트부재(B)에 의해 체결된 상태에서 형성된 공간의 높이와 동일한 두께를 갖도록 구비되는 것이 바람직하다.

몸체부(200)에 대한 바람직한 일 실시예로, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 몸체부(200)의 상면 또는 하면에는 턱부(210) 또는 톱니부(220)가 더 형성될 수 있다.

턱부(210)는 몸체부(200)의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 형성되어 홈부(12)와 결합함으로써 플랜지(10)를 밀폐하는 구성이다. 상세하게, 턱부(210)는 홈부(12)와 대응되도록 돌출되는 형상으로 구비되어, 홈부(12)의 내측에 삽입됨으로써 가스켓(G)이 삽입 위치로부터 이탈하지 않도록 한다. 종래의 가스켓들은 플랜지(10)의 홈부(12)에 가스켓을 삽입하여 플랜지(10)를 밀봉하였으나, 본 발명에 따른 가스켓(G)의 턱부(210)는 홈부(12)에 삽입되어 가스켓(G)의 위치를 고정하는 것을 주요 기능으로 한다. 턱부(210)에 대한 보다 바람직한 일 실시예로써, 턱부(210)는 탄성력 및 복원력이 우수한 금속 재질로 구비되어 링부(100) 및 톱니부(220)와 함께 플랜지(10)를 밀봉하는 역할을 수행하도록 구비될 수 있다. 턱부(210)가 탄성력 및 복원력이 우수한 금속 재질로 구비됨으로써, 플랜지(10)가 온도의 급격한 변화에 따라 팽창 또는 수축되더라도 턱부(210)가 플랜지(10)의 홈부(12)와 밀접한 접촉을 유지할 수 있게 된다. 이를 위해, 턱부(210)는 플랜지(10)가 고온(140~160 ℃를 의미함)에서 팽창되었을 경우의 홈부(12)의 크기와 대응되도록 구비되는 것이 바람직하다. 이 경우, 플랜지(10)가 고온(140~160 ℃를 의미함)에서 팽창되더라도 홈부(12)의 내측에 턱부(210)가 삽입된 상태를 유지할 수 있으며, 플랜지(10)가 저온(40~60℃를 의미함)에서 수축하더라도 턱부(210)가 탄성력을 가지므로 플랜지(10)의 수축에 따라 함께 압축됨으로써 홈부(12)와의 결합을 유지할 수 있다. 이와 같이 몸체부(200)에 턱부(210)가 구비됨으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 가스켓(G)은 플랜지(10)의 팽창 또는 수축과 무관하게 플랜지(10)를 지속적으로 밀폐할 수 있게 된다.

톱니부(220)는 몸체부(200)의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 형성되어 플랜지(10)를 밀폐하는 구성이다. 상세하게, 몸체부(200)에는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 상면 및 하면에 단면이 톱니 또는 지그재그인 패턴이 더 형성될 수 있다. 이를 통해, 몸체부(200)의 상면에 접촉하는 상부플랜지(10a) 및 몸체부(200)의 하면에 접촉하는 하부플랜지(10b)와의 밀착력을 향상시킬 수 있다. 또한, 몸체부(200)에 외력이 가해지는 경우 완충작용을 할 수 있어, 몸체부(200)의 손상을 최소화할 수 있다. 본 발명에 따른 가스켓(G)에 톱니부(220)가 구비됨으로써, 턱부(210)와 홈부(12)의 접촉면에 공간이 발생하더라도 톱니부(220)가 플랜지(10)와의 접촉을 유지하여 지속적인 밀봉을 수행할 수 있게 된다.

몸체부(200)에 대한 다른 바람직한 일 실시예로, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 몸체부(200)는 외측에 아우터링(300)을 더 갖도록 구비될 수 있다. 아우터링(300)은 몸체부(200)의 외측에 구비되어 가스켓(G)의 위치를 2차적으로 고정하는 구성이다. 상세하게, 몸체부(200)보다 작은 두께를 갖도록 구비되어 몸체부(200)의 외측에 삽입되도록 설치되고, 상부플랜지(10a) 및 하부플랜지(10b)를 연결하는 볼트부재(B)와 접촉함으로써 가스켓(G)의 위치를 2차적으로 고정하게 된다. 이를 위해, 아우터링(300)은 외주면이 볼트부재(B)의 내측과 접촉할 수 있는 길이를 갖도록 구비되는 것이 바람직하다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적으로 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며 이러한 수정, 변경 및 부가는 상기의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. 또한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 플랜지 11 : 관
12 : 홈부 B : 볼트부재
10a : 상부플랜지 10b : 하부플랜지
G : 가스켓
100 : 링부 O : 개구부
S : 코어스프링
200 : 몸체부
210 : 턱부 220 : 톱니부
300 : 아우터링

Claims (5)

1. 내부에 관(11)이 형성되고, 홈부(12)를 갖는 플랜지(10) 및 상기 관(11) 및 홈부(12)와 각각 결합하는 가스켓(G)에 있어서,
   상기 관(11)의 외주면에 밀착되는 링 형상으로 구비되어, 상기 관(11)을 밀폐하는 링부(100);
   상기 링부(100)의 외측에 구비되는 링 형상의 몸체부(200); 및
   상기 몸체부(200)의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 형성되어 상기 홈부(12)와 결합함으로써 상기 가스켓(G)의 위치를 고정하는 턱부(210)를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스켓.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 몸체부(200)의 상면 및 하면 중 적어도 하나에 형성되어 상기 플랜지(10)를 밀폐하는 톱니부(220)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스켓.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 플랜지(10)는,
   상기 가스켓(G)의 상면에 위치하는 상부플랜지(10a);
   상기 가스켓(G)의 하면에 위치하는 하부플랜지(10b); 및
   상기 상부플랜지(10a)와 상기 하부플랜지(10b)를 일체로 연결하여 고정하는 볼트부재(B)로 구성되고,
   상기 몸체부(200)는,
   상기 몸체부(200)의 외측에 구비되고, 외주면이 상기 볼트부재(B)와 접촉함으로써 상기 가스켓(G)의 위치를 고정하는 아우터링(300)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스켓.
   
4. 제 1 항에 있어서 상기 링부(100)는,
   상기 관(11)과 접촉하는 내주면에 개구부(O)가 형성되는 것을 특징으로 하는 가스켓.
   
5. 제 1 항에 있어서 상기 링부(100)는,
   내부에 코어스프링(S)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 가스켓.
   

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