KR101491837B1

KR101491837B1 - 지연 밸브

Info

Publication number: KR101491837B1
Application number: KR20140040506A
Authority: KR
Inventors: 강동호
Original assignee: 주식회사 유연
Priority date: 2014-04-04
Filing date: 2014-04-04
Publication date: 2015-02-11

Abstract

본 발명은, 단차진 개구부(111)가 구비되는 가이드공간(110)과, 가이드공간(110)과 연통되어 측면 일측에 형성되는 가스배출구(115)가 마련되는 바디(10)와; 로드가이드(210)와, 제1, 2공간(231, 233) 형성되는 연결체(230)로 이루어지는 본넷(20)과; 피스톤로드(310)와, 제1오일유로(331)가 내부에 형성되는 피스톤(330)과, 내부에 제2오일유로(351)가 구비되는 피스톤가이드(350)와, 피스톤(330) 및 가이드관(352)이 위치하는 공간에 채워지는 오일(370)과, 가이드관(352)의 외면을 감싸며 설치되는 제1탄성수단(390)으로 이루어지는 구동체(30)와; 오일 유량을 조절하기 위한 간극조절체(40)와; 가스유입구(51)가 마련되는 가스주입단(50)과; 일측 부위가 가스주입구(51)와 일정간격 이격되어 삽입되는 압력조절체(60)로; 이루어지는 선박에 마련되는 소화 밸브(1)를 일정시간 지연시켜 작동시키는 밸브를 제공한다.

Description

지연 밸브{A time delay valve for operating fire extinguishing valve in ship}

본 발명은 지연 밸브(time delay valve)에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박에서 화재가 발생하는 경우 고압 저장용기에 충전되어 있는 소화 가스를 화재가 발생한 공간으로 신속히 배출시키도록 고안된 소화 밸브(fire extinguishing valve)를 일정시간 지연시켜 작동시키는 밸브에 관한 것이다.

통상적으로 선박에서 화재가 발생하는 경우, 화재 발생구역에 과량의 이산화탄소를 신속히 분사하여 발화 원인 중의 하나인 산소를 제거함으로써 화재를 진압하는 방식이 사용되고 있는데, 이러한 방식은 컨테이너 선박의 선창 구역에서 화재가 발생하는 경우에도 유사하게 적용되고 있다.

이를 위해서는, 도 3과 같이 적어도 하나 이상의 소화 밸브(1)와, 고압의 이산화탄소가 저장되어 있는 복수 개의 붐베(2)와, 각각의 붐베(2)와 소화 밸브(1)를 연결하는 연결관(3)과, 일측은 선박 내부의 각 공간으로 분지되며 타측은 소화 밸브(1)와 연결되는 소화 배관(4)이 필요하다.

만일, 선박의 내부 곳곳에 설치된 화재 감지기를 통해 선박 내부의 화재가 감지되면, 제어장치는 소화 밸브(1)의 유로를 즉각적으로 개방하지 않고 일정시간이 경과한 다음 소화 밸브의 유로를 개방하여 붐베(2)에 저장되어 있는 다량의 이산화탄소를 소화 배관(4)을 통해 선박 내부의 화재 현장으로 송출하여 화재를 진압하게 된다. 소화 밸브의 작동을 이처럼 일정시간 지연시키는 이유는 선원들의 안전한 대피시간을 벌기 위함이다.

소화 밸브가 일정시간 지연된 다음 작동하도록 하는 지연 밸브 중의 일례가 도 4에 개시되어 있다. 이 밸브는, 기본적으로 개폐밸브(7)와 지연기구(8)로 이루어지는 특징이 있는데, 이중에서 개폐밸브(7)는 밸브시트(18)와, 밸브시트(18)에 밀봉되는 밸브부(19)를 갖는 개폐부재(10)와, 개폐부재(10)를 밸브시트(18)에 강제 밀착시키는 탄성부재(20)로 구성된다. 또한, 지연기구(8)는 제1포트(P)에 연통된 스로틀밸브(22)와, 실린더(35)에 이동가능하게 삽입된 상태로 개폐부재(10)에 연결되는 피스톤(36)과, 피스톤(36)의 압력면(37)에 연통되는 가압실(40)과, 스로틀밸브(22)의 통로(28)와 가압실(40)을 연통하는 연통로(42)로 구성된다. 이 밸브의 개략적인 작동구성은 아래와 같다.

먼저, 제1포트(P)를 통해 고압 가스가 유입되면, 고압 가스는 스로틀밸브의 통로(28)와 연통로(42)를 통해 가압실(40)에 순차적으로 축적된다. 가압실(40)에 고압 가스가 유입되는 초기 상태에서는 개폐부재(10)의 밸브부(19)에는, 제1포트에서 유입되는 가스 압력에 의한 힘과, 탄성부재(20)에 기인하는 힘과의 합력이 밸브 폐쇄력으로서 더해진다. 또한, 밸브 폐쇄력은 저압의 가압실이 피스톤(36)에 가해지는 밸브의 개방력보다 크기 때문에, 개폐부재(10)가 폐쇄 상태로 유지된다.

이후, 제1포트(P)로부터의 고압 가스가 지속적으로 공급되면, 가압실(40)에 축적되는 가스의 양이 증대하고 이로 인한 압력이 기 설정된 압력값에 도달하면, 피스톤(36)에 작용하는 밸브의 개방력이 밸브의 폐쇄력보다 커진다. 이에 따라, 개폐부재의 밸브부(19)는 밸브시트(18)로부터 이격되고, 제1포트(P)로 유입되는 고압 가스가 밸브부(19)의 이격 틈새 및 제2포트(A)를 통하여 외부로 배출되어 소화 밸브로 전달된다. 즉, 제1포터(P)를 통해 유입되는 고압 가스는 지연 밸브의 내부에서 일정시간 정체된 다음 제2포터(A)를 통해 배출되어 소화 밸브의 유로를 개방하게 되는 것이다.

그런데, 이러한 구성의 지연 밸브는 고압의 가스를 일정시간 지연시킴에 있어 단일의 탄성수단에서 발생하는 탄발력을 이용하고 있다는 점에서 가스의 압력이 높은 경우에는 적용하기 곤란함은 물론, 의도하는 만큼의 시간을 지연하는 것 자체가 매우 어려운 단점이 있다. 더욱이, 제1포터를 통해 유입되는 고압의 가스는 압력 강하수단에 의해 적절하게 제어되지 않은 상태로 곧 바로 소화 밸브로 전달되는데 이럴 경우 소화 밸브에 심각한 손상을 미칠 수 있다.

대한민국 공개특허 제2013-0086285호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 소화 밸브의 작동에 관여하는 고압 가스를 의도하는 압력값으로 강하시켜 송출하거나, 또는 고압 가스를 의도하는 시간만큼 지연시켜 송출할 수 있는 지연 밸브를 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 선박에 마련되는 소화 밸브(1)를 일정시간 지연시켜 작동시키는 밸브로서, 내부에 일정길이로 형성되되 개구된 일측에 단차부(111)가 구비되는 가이드공간(110)과, 양측 각각이 관통되어 가이드공간(110)과 일정간격 이격되어 형성되되 연결유로(114)에 의해 가이드공간(110)과 연통되는 개구로(113)와, 가이드공간(110)과 연통되어 측면 일측에 형성되는 가스배출구(115)가 마련되는 바디(10)와; 가이드공간(110)의 단차부(111)에 밀착삽입되는 로드가이드(210)와, 양측 각각이 개구되되 로드가이드(210)에 밀착되는 일측 내부에는 제1공간(231)이 형성되고 타측 내부에는 제1공간(231)과 단차진 제2공간(233)이 형성되는 연결체(230)로 이루어지는 본넷(20)과; 일측에는 헤드(311)가 구비되고 연장되는 타측 부위는 로드가이드(210)에 관통삽입되어 가이드공간(110)에 배치되는 피스톤로드(310)와, 양측 각각이 개구된 제1오일유로(331)가 내부에 형성되며 헤드(333)가 구비되는 일측 부위가 피스톤로드(310)와 결합되어 제1공간(231)에 배치되는 피스톤(330)과, 타측은 제2공간(233)의 개구부를 밀폐하며 일측은 내부에 제2오일유로(351)가 구비되어 제2공간(233)으로 연장되는 가이드관(352)으로 이루어지되 제2오일유로(351)의 일측에는 피스톤(330)의 타측 단부가 삽입되고 제2오일유로(351)의 타측은 제2공간(233)과 연통되는 관통공(352)이 구비되는 피스톤가이드(350)와, 피스톤(330) 및 가이드관(352)이 위치하는 제1, 2공간(231, 233)에 채워지는 오일(370)과, 일측은 피스톤(330)의 헤드(333) 저면과 접하고 연장되는 타측은 가이드관(352)의 외면을 감싸며 설치되는 제1탄성수단(390)으로 이루어지는 구동체(30)와; 관통공(352)을 통해 이동하는 오일 유량을 조절하기 위해 피스톤가이드(350)의 타측 중앙부위에 관통삽입되는 간극조절체(40)와; 가스유입구(51)가 마련되어 개구로(113)의 일측에 삽입되는 가스주입단(50)과; 일측 부위가 가스주입구(51)와 일정간격 이격된 상태로 개구로(113)의 타측에 삽입되는 압력조절체(60)를; 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

상기 간극조절체(40)는, 일측에는 관통공(353)에 일정깊이 삽입되는 삽입단(411)이 마련되어 피스톤가이드(350)의 타측 중앙부위에 관통삽입되는 이동체(410)와, 일측은 이동체(410)와 접한 상태로 피스톤가이드(350)의 타측에 나사결합되는 가동체(430)로 이루어질 수 있다.

상기 압력조절체(60)는, 개구로(113)의 타측 부위에서 바디(10)와 나사결합되는 플러그(610)와, 개구로(113)와 연통되는 가스이동로(631)가 내부에 마련되며 일측부위가 가스유입구(51)와 일정간격 이격되어 플러그(610)의 내부에 배치되는 부시(630)와, 부시(630)의 하부 외면을 감싸며 설치되는 제2탄성수단(650)으로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 부시(630) 일측부위에는 시트(635)가 구비될 수 있다.

본 발명은 유입되는 고압의 가스가 이동하는 유로를 개방함에 있어 탄성수단과 오일을 연계시키는 구성을 제안함으로써 소화 밸브의 개방에 관여하는 가스의 압력가 높은 경우에도 적용이 가능한 이점이 있다.

또한, 본 발명은 고압의 가스가 유입되는 유로 일측에 압력을 적절하게 제어할 수 있는 수단을 마련함으로써 어떠한 종류의 소화 밸브에도 적용할 수 있음은 물론 송출되는 고압의 가스로 인해 소화 밸브가 손상되는 것을 원천적으로 방지할 수 있도록 해준다.

또한, 본 발명은 고압의 가스 송출에 관여하는 오일의 유동량을 적절하게 조절할 수 있는 수단을 이용하여 지연시간을 임의적으로 조절할 수 있도록 구성함으로써 소화 밸브의 작동시점을 일정한 범위내에서 적절하게 제어할 수 있도록 해준다.

도 1은 본 발명에 따른 지연 밸브의 개략적인 단면 구성도.
도 2a 및 도 2c 각각은 본 발명에 따른 지연 밸브의 개략적인 작동 구성도.
도 3은 선박의 화재 진압을 위한 개략적인 소화 설비 구성도.
도 4는 종래 지연 밸브의 개략적인 일 구성도.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 지연 밸브의 개략적인 단면 구성도로서, 본 발명은 바디(10)와 본넷(20), 구동체(30)와 간극조절체(40), 그리고 가스주입단(50)과 압력조절체(60)를 포함하여 이루어지는 지연 밸브를 제안한다. 이하 이들 각 구성을 구체적으로 살펴본다.

바디(10)는 소화 밸브의 작동에 관여하는 고압 가스(이하 가스)가 유입되어 배출되는 부분으로서, 그 내부에는 가이드공간(110)이 형성된다. 가이드공간(110)은 가스가 이동하는 통로이자 후술할 피스톤로드(310)의 이동을 가이드하는 부분이다. 가이드공간(110)의 일측은 개구되며, 이 개구부에는 단차부(111)가 마련된다.

가스의 이동통로는 가이드공간(110)과 연통되는 개구로(113)와 가스배출구(113)로 이루어진다. 개구로(113)는 바디(10)의 일측, 구체적으로는 단차부(111) 반대쪽에 양측 각각이 관통되는 구조로 이루어지며, 가이드공간(110)과 일정간격 이격되어 형성된다. 가이드공간(110)과 개구로(113)는 연결유로(114)에 의해 연통된다. 가스배출구(115)는 바디(10)의 측면 일측에 형성되며, 가이드공간(110)과 연통된다.

미설명 도면부호 117, 119 각각은 제1, 2공기배출구이다. 이중에서, 제1공기배출구(117)는 가스의 유입에 따라 피스톤로드(310)가 후퇴하는 경우 가이드공간(110) 내부에 충만되어 있던 공기를 외부로 배출하는 수단이며, 제2공기배출구(119)는 후술할 부시(630)가 유입되는 가스의 일부에 의해 하강하는 경우 플러그(610)의 내부 공간에 충만되어 있던 공기를 외부로 배출하는 수단이다.

본넷(20)은 로드가이드(210)와, 연결체(230)로 이루어진다. 이중에서, 로드가이드(250)는 가이드공간(110)의 단차부(111)에 밀착삽입되어 후술할 피스톤로드(310)의 이동을 가이드하는 부분으로서 그 중앙부위에는 삽입공(211)이 형성된다.

연결체(230)는 후술할 피스톤(330)의 이동을 가이드하는 부분으로서 일측 부위는 로드가이드(250)에 밀착되며 타측 부위는 로드가이드(250)의 반대방향으로 연장된다. 연결체(230)의 내부에는 양측이 개구된 제1, 2공간(231, 233)이 형성된다. 제1공간(231)은 로드가이드(250)에 밀착되는 연결체(230)의 일측 내부에 형성되며, 제2공간(233)은 제1공간(231)과 연통되며 연결체(230)의 타측 내부에 형성된다. 제2공간(233)은 제1공간(231)에 비해 작은 직경을 가지도록 단차진다.

미설명 도면부호 250은 커버로서 연결체(230)를 보호하는 수단으로서 관 구조로 이루어질 수 있다. 커버(250)의 일측 부위는 체결수단(도면부호 미도시)에 의해 바디(10)에 긴밀하게 구속될 수 있다.

구동체(30)는 유입되는 가스의 압력에 반발하며 가스의 원활한 이동을 지연시키는 부분으로서, 피스톤로드(310)와, 피스톤(330)과, 피스톤가이드(350)와, 오일(370)과, 제1탄성수단(390)을 포함하여 이루어진다.

피스톤로드(310)의 일측 부위에는 헤드(311)가 구비되고, 연장되는 타측 부위는 로드가이드(210)에 관통삽입되어 가이드공간(110)에 배치된다. 헤드(311)는 가이드공간(110)의 내경에 밀착되어 이동할 수 있는 크기 및 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 피스톤로드(310)의 타측 부위는 로드가이드(210)의 삽입공(211)에 관통삽입된다.

피스톤(330)은 그 일측 부위에 헤드(333)가 구비되며, 내부에는 양측 각각이 개구된 제1오일유로(331)가 형성되어 제1공간(231)에 배치된다. 이중에서, 헤드(333)는 피스톤로드(310)의 타단 부위와 결합되며, 제1오일유로(331)는 후술할 오일(370)의 이동통로이다. 헤드(333)의 크기 및 구조는 제1공간(231)의 내경에 밀착되어 용이하게 이동할 수 있는 형태로 이루어지는 것이 바람직하다 할 것이다. 또한, 오일의 원활한 이동을 위해 헤드와 피스톤로드는 긴밀하게 결합되는 방식이 아니라, 일정 간극이 형성되는 방식으로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 헤드(333)의 외측 부위에는 도면에 개시된 것과 같이 일정각도 테이퍼진 가이드홈(334)이 형성되고, 이 가이드홈(334)에는 고무재질의 유동씰(335)이 위치할 수 있다. 이는 피스톤(330)이 후퇴할 때(도면에서 우측방향), 유동씰(335)이 가이드홈(334)의 전방측(후방에 비해 상대적으로 작은 깊이를 가지는 부위)으로 밀착되도록 하여 오일(370)이 헤드(333)의 측면을 통해 이동하는 것을 방지하기 수단이다. 이럴 경우, 오일(370)은 제1오일유로(331)를 통해서만 이동이 가능해진다.

피스톤가이드(350)는 연결체(230)의 일측을 밀폐하며 피스톤(330)의 이동을 가이드하는 부분으로서, 일측에는 내부에 제2오일유로(351)가 형성되는 가이드관(352)이 마련되며 타측은 제2공간(233)을 밀폐한다. 가이드관(352)은 제2공간(233) 방향으로 연장되는 구조로 이루어진다. 제2오일유로(351)는 오일(370)이 이동하는 통로로서, 그 일측을 통해서는 피스톤(330)의 타측 단부가 삽입되고, 타측에는 관통공(352)이 형성된다. 관통공(352)은 이동유로(354)에 의해 제2공간(233)과 연통된다.

오일(370) 및 제1탄성수단(390) 각각은 피스톤(330)의 급속한 후퇴운동을 지연시키는 수단이다. 이중에서 오일(370)은 피스톤(330) 및 가이드관(352)이 위치하는 제1, 2공간(231, 233)에 채워진다. 보다 구체적으로는, 피스톤(330) 및 가이드관(352) 각 외면과 제1, 2공간(231, 233) 사이에 형성되는 공간을 채운다.

제1탄성수단(390)은 그 일측이 피스톤(330)의 헤드(333) 저면과 접하며, 연장되는 타측은 가이드관(352)의 외면을 감싸며 설치된다. 이에 따라, 제1탄성수단(390)은 충만되어 있는 오일(370) 내부에 잠기게 된다. 제1탄성수단은 통상적인 스프링으로 이루어질 수 있다.

간극조절체(40)는 관통공(352)을 통해 이동하는 오일의 유량을 조절하기 위한 수단으로서, 피스톤가이드(350)의 타측 중앙부위에 관통삽입된다. 본 발명은 간극조절체(40)의 구체적인 일 구성으로서, 간극조절체(40)가 이동체(410)와 가동체(430)로 이루어지는 경우를 제안한다.

이중에서, 이동체(410)는 그 일측에 삽입단(411)이 마련되며, 연장되는 타측 부위는 피스톤가이드(350)의 타측 단부에 형성되는 삽입공(355)에 관통삽입된다. 삽입단(411)은 관통공(353)에 일정깊이 삽입되는 구조로 이루어질 수 있으며, 삽입단이 관통공에 삽입되는 정도에 따라 관통공을 통해 이동하는 오일의 유량이 조절된다.

가동체(430)는 피스톤가이드(350)의 삽입공(355)에 나사결합되는 부분으로서, 그 일측은 이동체(410)와 접한다. 가동체(430)가 회전하면 이동체(410)가 좌, 우방향 중의 어느 방향으로 이동하게 되며, 이에 따라 삽입단(411)이 관통공(353)을 개폐하는 정도가 달라지게 된다. 즉, 삽입단과 관통공 사이의 간극이 넓어지면 많은 양의 오일이 쉽게 이동하게 되며, 이와 달리 삽입단과 관통공 사이의 간극이 좁으면 오일의 이동 정도가 상당히 제한된다. 전자는 보다 짧은 지연시간이 필요한 경우에 적적하며, 후자는 보다 긴 지연시간이 필요한 경우에 적절할 것이다. 미설명 도면부호 450은 가동체(430)의 후단부위를 밀폐하는 캡이다.

가스주입단(50)은 소화 밸브의 작동을 위한 가스가 유입되는 부분으로서, 그 내부에는 가스유입구(51)가 마련된다. 가스주입단(50)은 바디(10)에 형성되는 개구로(113)의 일측에 삽입되어 고정결합된다.

압력조절체(60)는 가스주입단(50)에서 유입되는 가스의 압력을 적절하게 조절하기 위한 수단으로서, 그 일측 부위가 가스주입구(51)와 일정간격 이격된 상태로 바디(10)에 형성되는 개구로(113)의 타측에 삽입되어 고정결합된다. 본 발명은 압력조절체(60)의 구체적인 일 구성으로서, 압력조절체(60)가 플러그(610)와, 부시(630)와, 제2탄성수단(650)으로 이루어지는 경우를 제안한다.

이중에서, 플러그(610)는 개구로(113)의 타측 부위에서 바디(10)와 나사결합된다. 이를 통해, 플러그(610)와 개구로(113)의 타측 사이에는 일정 크기의 공간이 확보된다. 미설명 도면부호 612는 가스배기구로서, 부시(630)의 작동을 위해 유입되는 가스를 자연스럽게 외부로 배출하는 부분이다. 가스배기구는 플러그(610)의 일측 부위를 관통하여 나사결합되는 볼트로 이루어질 수 있으며, 이럴 경우 가스는 나사치합 부위를 통해 외부로 조금씩 배출될 수 있다.

부시(630)는 플러그(610)에 의해 형성되는 내부공간에 마련되며, 유입되는 가스에 의해 상하로 일정간격 이동한다. 부시(630)의 내부에는 가스이동로(631)가 형성되며, 가스이동로(631)는 연결로(633)에 의해 개구로(113)와 연통된다. 가스이동로(631) 및 연결로(633)는 가스주입단(50)을 통해 개구로(113)로 유입되는 가스의 일부가 이동하는 통로이다.

한편, 부시(630)의 일측 부위에는 시트(635)가 더 구비될 수 있다. 지연 밸브가 작동하지 않거나 또는 적정한 압력의 가스가 유입되면 시트(635)는 가스주입단(50)과 일정간격 이격되어 위치하게 되며, 갑작스럽게 고압의 가스가 유입되면 부시(630)가 하강하여 가스주입단(50)의 가스주입구(51)를 밀폐하게 되는데 이때 가스주입구(51)를 밀폐하는 수단이 시트(635)이다. 시트(635)는 합성수지 재질로 이루어질 수 있다.

제2탄성수단(650)은 부시(630)의 하강운동을 제어하기 위한 수단으로서, 부시(630)의 하부 외면을 감싸며 설치된다. 만일, 유입되는 가스 압력이 제2탄성수단(650)에 의해 지지되는 힘보다 큰 경우에는 부시(630)가 하강하게 되면서가스주입구(51)를 밀폐하여 더 이상의 가스가 개구로(114)로 유입되는 것을 저지한다. 이를 통해, 높은 압력의 가스가 유입되더라도 이를 적절하게 강하시켜 소화 밸브의 작동에 필요한 범위내의 압력으로 변환시켜 배출할 수 있게 된다. 제2탄성수단은 통상적인 스프링으로 이루어질 수 있으며, 그 탄발력의 정도는 배출되는 가스의 압력을 고려해서 결정할 일이다.

이러한 구성으로 이루어지는 본 발명의 개략적인 작동구성을 첨부된 도 2a 내지 도 2c, 그리고 도 3 각각을 참조하여 살펴본다.

선박의 내부 곳곳에 설치된 화재 감지기를 통해 선박 내부의 화재가 감지되면, 제어장치가 고압의 가스(이하 가스)를 지연 밸브로 유입시킨다. 제어장치가 소화 밸브(1)를 즉각 작동시키지 않고 지연 밸브를 먼저 작동시키는 것은 배경기술에서 설명한 바와 같이 선박 내부에 있는 선원들을 안전한 장소로 대피시키기 위함이다.

제어장치의 작동에 따라 P1의 압력을 가지는 가스가 본 발명에 따른 지연 밸브로 유입되는 시점이 도 2a에 개시되어 있다. 이때, 지연 밸브를 구성하는 압력조절체(60)는 소화 밸브(1)의 작동에 필요한 압력으로 가스가 배출되도록 미리 설정된 탄발력을 가지는 제2탄성수단(360)이 마련되며, 이와 동시에 의도하는 시간만큼 피스톤로드(310)가 지연되면서 작동하도록 이동체(410)의 삽입단(411)과 관통공(353) 사이의 간극이 조절된 상태를 상정한다. 제2탄성수단(360)의 탄발력은 통상적으로 P1보다는 작게 설정된다.

P1의 가스가 가스주입구(51)를 통해 개구로(113)로 유입되면, 그중의 일부 가스는 부시(630)에 형성되는 연결로(633) 및 가스이동로(631)를 순차적으로 이동하여 플러그(610)의 내면과 부시(630)의 타면 사이 공간으로 유입되면서 부시의 타면을 압박하게 되고, 나머지 가스는 연결유로(114)를 통해 가이드공간(110)으로 이동하여 피스톤로드(310)의 헤드(311) 일면을 압박한다.

이에 따라, 정지 상태에 있던 헤드(311)는 좌측방향으로 이동을 시작하게 되고, 제2탄성수단(650)에 의해 지지되고 있던 부시(630)는 제2탄성수단의 탄발력보다 큰 압력을 가지며 가스이동로(631)를 따라 순차적으로 유입되는 가스에 의해 하방으로 이동하기 시작한다. 가이드공간(110) 및 플러그(610) 내부공간 각각에 충만되어 있던 공기는 피스톤로드의 헤드(311) 및 부시(630)가 이동하는 만큼 제1, 2공기배출구(117, 119)를 통해 외부로 배출된다.

부시(630)의 하강 정도는, 가스이동로(631)를 통해 플러그(610)의 내면과 부시(630)의 타면 사이 공간으로 순차적으로 유입되어 부시의 타면을 하방으로 압박하는 작용하는 가스 압력과, 제2탄성수단(650)에 의해 상방으로 작용하는 탄발력 사이의 합력에 의해 결정된다.

초기에는 가스이동로(631)를 통해 유입되는 가스(P1)에 의해 상대적으로 급하게 부시가 하강하게 되나, 이후 제2탄성수단(650)의 탄발력이 증가되면서 부시의 하강 정도는 점차 감소하게 되고, 최종적으로 가스에 의해 부시의 타면을 하방으로 압박하는 힘과 제2탄성수단에 의해 상방으로 작용하는 탄발력 사이에 힘의 균형이 이루어지면 부시의 일측 부위는 가스주입구와 일정 간격 이격된 상태를 고수하게 된다. 가스에 의한 압력과 탄성수단의 탄발력 사이에 균형이 이루어지기 이전에, 유입되는 고압의 가스에 의해 부시가 하강 및 승강하면서 가스주입구를 밀폐, 개방하는 과정이 반복적으로 이어질 수도 있다.

가스에 의한 압력과 탄성수단의 탄발력 사이에 적절한 힘의 균형이 이루어지면, 당초 P1으로 설정되어 가스주입구(51)로 유입되는 가스는 개구로(113) 부위에서 압력 강하가 일어나 P2로 변환되며, P2로 변환된 가스가 연결유로(114)를 거쳐 가이드공간(110)으로 공급되어 피스톤로드의 헤드(311)를 지속적으로 가압한다. 이에 따라, 피스톤로드(310)는 좌측으로 이동하면서 피스톤(330)을 가이드관(352) 내부로 서서히 삽입시킨다. 이때, 피스톤로드(310)의 이동거리만큼 가이드공간(110)에 충만되어 있던 공기 중의 일부가 제1공기배출구(117)를 통해 배출됨은 물론이다.

도 2b와 같이, 피스톤(330)이 가이드관(352)을 따라 서서히 삽입되면, 피스톤의 헤드(333) 저면과 제1공간(231) 사이의 체적이 점차 감소되며, 로드가이드(210)와 피스톤의 헤드(333) 사이 체적은 이에 비례하여 점차 증가된다. 또한, 이와 동시에 가이드관(352)과 제2공간(233) 사이에 채워져 있던 오일이 이동유로(354) 및 관통공(353)을 거쳐 제2오일유로(351), 제1오일유로(331)로 이동한 다음, 피스톤의 헤드(333)와 피스톤로드(310)의 결합부위를 통해 로드가이드(210)와 피스톤의 헤드(333) 사이 공간으로 밀려들어간다.

이 과정이 지속되어 피스톤 헤드(333)가 점차 좌측으로 이동하게 되면, 피스톤 헤드(333)가 바디(10)의 일측에 형성되어 있는 가스배출구(115)를 통과하는 시점에서 가스배출구(115) 서서히 개방된다. 이 시점의 지연 밸브 상태가 도 2c에 개시되어 있다. 이에 따라, 피스톤 헤드(333)를 가압하던 P2 가스가 가스배출구(115)를 통해 순차적으로 빠져나간다. 즉, P1의 상태로 가스유입구(51)로 유입된 가스는 압력조절체(60)에 의해 P2로 적절하게 감압되고, 감압된 P2 상태의 가스가 지연 밸브를 통해 빠져나가게 되는 것이다.

지연 밸브에서 일정시간 지체되어 P2 상태로 빠져나간 가스는 별도의 배관을 통해 소화 밸브(1)로 전달되며, 이 가스 압력에 의해 스템이 승강되면서 소화 밸브 내부의 유로가 개방된다. 그 결과, 붐베(2)에 저장되어 있던 고압의 이산화탄소는 연결관(3), 소화 밸브(1), 소화 배관(4)을 거쳐 화재 현장으로 다량 송출되어 화재를 신속하게 진압하게 된다. 이 상태는 소화 밸브(1)로 P2의 가스가 유입되는 동안 계속된다.

화재가 진압되면 제어장치의 전달신호에 따라 지연 밸브로의 P1 가스 공급이 차단된다. 가스주입구(51)를 통한 P1 가스의 공급이 차단되고, 가이드공간(110)에는 더 이상 피스톤로드의 헤드(333)를 압박하는 가스가 존재하지 않음에 따라 피스톤로드(310)는 제1탄성수단(390)의 복원력에 의해 서서히 우측으로 이동한다. 피스톤로드(310)가 우측으로 이동하면, 이와 연동되어 우측으로 이동하는 피스톤(330)에 의해 오일은 전술한 방향과 역으로 제1, 2오일유로(331, 335), 관통공(353)을 순차적으로 거쳐 원위치로 이동한다.

한편, 가스주입구(51)를 통한 P1 가스의 공급이 차단됨에 따라, 가스이동로(631)를 통해 유입되어 부시(630)를 압박하던 가스도 가스배기구(612)를 통해 서서히 빠져나가게 되고, 이에 따라 부시(630)는 제2탄성수단(650)의 복원력에 의해 원위치로 서서히 복귀한다. 피스톤로드(310) 및 부시(630)가 원위치로 복귀하는 과정에서 외부 공기는 자연스럽게 제1, 2공기배출구(117, 119)를 통해 유입되면서 다음 작동을 대비하게 된다.

이처럼, 본 발명은 지연 밸브의 작동에 있어, 유입되는 가스의 압력을 의도하는 범위내로 적절하게 강하시킬 수 있는 압력조절체와, 일정 압력 값으로 강하된 가스를 배출시킴에 있어 그 지연정도를 의도하는 범위내로 조절할 수 있는 간극조절체를 구비함으로써, 어떠한 소화 밸브에도 안전하게 적용할 수 있음은 물론 안정적인 지연시간을 용이하게 확보할 수 있게 되는 것이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.

1 : 소화 밸브 10 : 바디
20 : 본넷 30 : 구동체
40 : 간극조절체 50 : 가스주입단
60 : 압력조절체

Claims

선박에 마련되는 소화 밸브(1)를 일정시간 지연시켜 작동시키는 밸브로서,
내부에 일정길이로 형성되되 개구된 일측에 단차부(111)가 구비되는 가이드공간(110)과, 양측 각각이 관통되어 가이드공간(110)과 일정간격 이격되어 형성되되 연결유로(114)에 의해 가이드공간(110)과 연통되는 개구로(113)와, 가이드공간(110)과 연통되어 측면 일측에 형성되는 가스배출구(115)가 마련되는 바디(10)와;
가이드공간(110)의 단차부(111)에 밀착삽입되는 로드가이드(210)와, 양측 각각이 개구되되 로드가이드(210)에 밀착되는 일측 내부에는 제1공간(231)이 형성되고 타측 내부에는 제1공간(231)과 단차진 제2공간(233)이 형성되는 연결체(230)로 이루어지는 본넷(20)과;
일측에는 헤드(311)가 구비되고 연장되는 타측 부위는 로드가이드(210)에 관통삽입되어 가이드공간(110)에 배치되는 피스톤로드(310)와, 양측 각각이 개구된 제1오일유로(331)가 내부에 형성되며 헤드(333)가 구비되는 일측 부위가 피스톤로드(310)와 결합되어 제1공간(231)에 배치되는 피스톤(330)과, 타측은 제2공간(233)의 개구부를 밀폐하며 일측은 내부에 제2오일유로(351)가 구비되어 제2공간(233)으로 연장되는 가이드관(352)으로 이루어지되 제2오일유로(351)의 일측에는 피스톤(330)의 타측 단부가 삽입되고 제2오일유로(351)의 타측은 제2공간(233)과 연통되는 관통공(352)이 구비되는 피스톤가이드(350)와, 피스톤(330) 및 가이드관(352)이 위치하는 제1, 2공간(231, 233)에 채워지는 오일(370)과, 일측은 피스톤(330)의 헤드(333) 저면과 접하고 연장되는 타측은 가이드관(352)의 외면을 감싸며 설치되는 제1탄성수단(390)으로 이루어지는 구동체(30)와;
관통공(352)을 통해 이동하는 오일 유량을 조절하기 위해 피스톤가이드(350)의 타측 중앙부위에 관통삽입되는 간극조절체(40)와;
가스유입구(51)가 마련되어 개구로(113)의 일측에 삽입되는 가스주입단(50)과;
일측 부위가 가스주입구(51)와 일정간격 이격된 상태로 개구로(113)의 타측에 삽입되는 압력조절체(60)를;
포함하여 이루어지는 지연 밸브.
제1항에 있어서,
상기 간극조절체(40)는, 일측에는 관통공(353)에 일정깊이 삽입되는 삽입단(411)이 마련되어 피스톤가이드(350)의 타측 중앙부위에 관통삽입되는 이동체(410)와, 일측은 이동체(410)와 접한 상태로 피스톤가이드(350)의 타측에 나사결합되는 가동체(430)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지연 밸브.
제1항에 있어서,
상기 압력조절체(60)는, 개구로(113)의 타측 부위에서 바디(10)와 나사결합되는 플러그(610)와, 개구로(113)와 연통되는 가스이동로(631)가 내부에 마련되며 일측부위가 가스유입구(51)와 일정간격 이격되어 플러그(610)의 내부에 배치되는 부시(630)와, 부시(630)의 하부 외면을 감싸며 설치되는 제2탄성수단(650)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지연 밸브.
제3항에 있어서,
상기 부시(630) 일측부위에는 시트(635)가 구비되는 것을 특징으로 하는 지연 밸브.