KR101905742B1 - A safety valve having rupture disc - Google Patents
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Abstract
본 발명은 파열디스크가 일체로 설치된 안전밸브에 관한 것이다. 본 발명의 일체형 안전밸브는, 내부유체가 유입될 수 있는 입구(In)를 가지는 관통공(1a)이 상하 방향으로 성형되어 상부가 열린 바디(1); 상기 바디의 열린 상부와 결합되어 내부에 일정한 공간(R)을 형성하고, 상부에는 장착공(2a)이 성형되며, 유체를 외부로 배출하는 출구(Out)를 구비하는 본넷(2); 상기 본넷(2)의 장착공(2a)에 상부가 나사 결합되고, 본넷의 내부에서 하방으로 연장된 조절나사(12); 상기 바디(1)의 입구를 통하여 관통공(1a)에 나사 결합되는 원통상의 시트(3); 상기 시트의 개구된 상단부를 개폐하기 위한 디스크(5); 상기 디스크(5)를 시트에 밀착시키는 탄성력을 인가하는 탄성수단; 상기 시트의 하부에서 바디의 관통공에 삽입되어 고정되는 하부홀더; 그리고 상기 시트와 하부홀더 사이에 설치되고, 내부 유체의 압력에 의하여 상방으로 변형되면서 파열되는 파열디스크로 구성된다. The present invention relates to a safety valve in which a rupture disk is integrally installed. The integrated safety valve of the present invention comprises: a body (1) having a through hole (1a) having an inlet (In) into which an internal fluid can be introduced is formed in an up and down direction and an upper part is opened; A bonnet 2 coupled to an open upper portion of the body to form a predetermined space R therein, a mounting hole 2a formed at an upper portion thereof, and an outlet for discharging the fluid to the outside; An adjusting screw (12) screwed on top of the mounting hole (2a) of the bonnet (2) and extending downward from the inside of the bonnet; A cylindrical sheet 3 screwed to the through-hole 1a through the inlet of the body 1; A disk (5) for opening and closing an opened upper end of the sheet; Elastic means for applying an elastic force to bring the disk (5) into close contact with the sheet; A lower holder inserted into and fixed to the through hole of the body at a lower portion of the seat; And a rupture disk installed between the seat and the lower holder and ruptured while being deformed upward by the pressure of the internal fluid.
Description
본 발명은 안전 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일정 이상의 압력 상황이 되면 파열되어 내부의 유체를 외부로 배출하는 파열디스크가 일체로 부착되어 있는 안전밸브에 관한 것이다. The present invention relates to a safety valve, and more particularly, to a safety valve having a rupture disk that is ruptured and discharged to the outside when the pressure exceeds a certain level.
안전밸브는 일반적으로 정해진 이상의 압력이 걸리는 경우, 오픈 상태로 전화되어 내부에 있는 유체를 외부로 배출시킬 수 있도록 구성되는 것이라고 할 수 있다. 이와 같은 안전밸브는 다양한 분야에서 다양한 구조를 가지는 것이 사용되고 있다. 예를 들면 한국 실용신안 등록 20-0475277에도 일종의 안전 밸브를 제안하고 있는데, 이와 같은 종래의 구조에 의하면 실질적으로 다음과 같은 단점이 지적되고 있다. The safety valve can be said to be configured to be capable of releasing the fluid in the inside to the outside by being called in an open state when a pressure higher than a predetermined level is normally applied. Such a safety valve has various structures in various fields. For example, Korean Utility Model Registration No. 20-0475277 proposes a kind of safety valve. According to this conventional structure, the following disadvantages are pointed out substantially.
먼저 밸브가 열리는 압력 및 닫히는 압력을 조절하는 것이 용이하지 않은 단점이 지적될 수 있다. 이는 실질적으로 밸브가 조립된 후에는 내부의 부품을 조작하는 것이 불가능하기 때문에, 조립된 상태에서 이와 같은 압력 조절이 쉽지 않게 되는 것이다. 그리고 강한 산성 등과 같은 부식을 발생하는 유체가 내장된 경우에는 이러한 유체에 의하여 밸브 내부 부품의 손상이 발생하게 되기 때문에, 내구성의 측면에서도 문제점이 발생하고 있다. First, it can be pointed out that it is not easy to adjust the opening and closing pressure of the valve. This is because it is not possible to manipulate the internal parts after the valve is actually assembled, so that it is not easy to adjust the pressure in the assembled state. In the case where a fluid generating corrosion such as a strong acid is contained, damage to the internal parts of the valve occurs due to such fluid, thus causing problems in terms of durability.
그리고 이와 같은 안전밸브의 내부에, 예를 들면 강한 산성을 띠는 유체가 내장되어 있는 경우, 외부 환경에 기인하여 발생하는 유체의 유동에 의하여 밸브 내부의 부품이 부식되는 경우도 예상할 수 있다. 즉 안전밸브가 설치된 부분에서 강산성의 유체가 안전밸브에 접근하지 않도록 하는 것이 바람직하나, 이에 대한 구조에 대해서는 어떠한 기술적 제안도 찾아볼 수 없다.In the case where a fluid having a strong acidity is embedded in the safety valve, for example, it may be expected that the internal components of the valve are corroded by the flow of fluid generated due to the external environment. In other words, it is preferable to prevent the strong acidic fluid from approaching the safety valve at the portion where the safety valve is installed, but there is no technical proposal for the structure therefor.
또한 종래의 기술에 의하면, 안전밸브와 파열디스크를 같이 사용하고자 하는 경우에는 이들을 각각 별도로 설치할 수밖에 없었다. 따라서 안전밸브와 파열디스크를 별도로 설치하는데 따르는 비용 및 과정에서의 단점이 제기될 수 있다. Further, according to the related art, when the safety valve and the rupture disk are used together, they have to be installed separately. Therefore, the disadvantages in the cost and process of separately installing the safety valve and the ruptured disc may arise.
본 발명의 목적은 파열디스크 어셈블리를 일체화함으로써, 유독성 유체에 대하여 내부 부품을 충분히 보호할 수 있는 안전밸브를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a safety valve capable of sufficiently protecting internal components against toxic fluids by integrating the bursting disc assembly.
본 발명의 다른 목적은 안전밸브와 파열디스크를 같이 일체화함으로써 전체적인 조립 및 설치가 간편하도록 하는데 있다. Another object of the present invention is to integrate the safety valve and the rupture disk together to simplify the overall assembly and installation.
본 발명의 또 다른 목적은 안전밸브에서 밸브의 개폐 압력 조절이 용이하도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to make it easy to control the opening and closing of the valve in the safety valve.
본 발명의 파열디스크 일체형 안전밸브는, 내부유체가 유입될 수 있는 입구를 가지는 관통공이 상하 방향으로 성형되어 상부가 열린 바디; 상기 바디의 열린 상부와 결합되어 내부에 일정한 공간을 형성하고, 상부에는 장착공이 성형되며, 유체를 외부로 배출하는 출구를 구비하는 본넷; 상기 본넷의 장착공에 상부가 나사 결합되고, 본넷의 내부에서 하방으로 연장된 조절나사; 상기 바디의 입구를 통하여 관통공에 나사 결합되는 원통상의 시트; 상기 시트의 개구된 상단부를 개폐하기 위한 디스크; 상기 디스크를 시트에 밀착시키는 탄성력을 인가하는 탄성수단; 상기 시트의 하부에서 바디의 관통공에 삽입되어 고정되는 하부홀더; 그리고 상기 시트와 하부홀더 사이에 설치되고, 내부 유체의 압력에 의하여 상방으로 변형되면서 파열되는 파열디스크로 구성되는 것을 특징으로 한다. The rupture disk integral type safety valve according to the present invention is characterized in that a through hole having an inlet through which an internal fluid can be introduced is formed in a vertical direction, A main body coupled to an open upper portion of the body to form a predetermined space therein, a mounting hole formed at an upper portion thereof, and an outlet for discharging the fluid to the outside; An adjusting screw threaded on top of the mounting hole of the bonnet and extending downward from the inside of the bonnet; A cylindrical sheet screwed to the through hole through an inlet of the body; A disk for opening and closing an opened upper end of the sheet; Elastic means for applying an elastic force to bring the disc into close contact with the sheet; A lower holder inserted into and fixed to the through hole of the body at a lower portion of the seat; And a rupture disk installed between the seat and the lower holder and ruptured while being deformed upward by the pressure of the inner fluid.
다른 실시 예의 발명은, 하단부가 상기 원통상의 시트의 상부 외측에 나사 결합되고, 바디와 시트 사이에 조립되며, 상부에는 다수의 배출공을 구비하는 리프팅에이드와; 상기 리프팅에이드의 내부에서 승하강 가능하게 지지되고, 저면에는 시트의 상단과 접촉 또는 이격됨으로써 입구를 통하는 유체를 단속 가능한 디스크를 지지하는 디스크홀더; 그리고 상기 탄성수단을 감싸면서 디스크홀더와 조절나사 사이에 설치되어, 스프링이 내부 유체에 노출되는 것을 방지하는 벨로즈를 더 포함하여 구성되고 있다. The invention of another embodiment is a lifting aid comprising: a lifting aid having a lower end screwed to the outside of the upper part of the cylindrical sheet, assembled between the body and the seat, and having a plurality of exhaust holes in the upper part; A disk holder supported on the bottom of the lifting aids so as to be able to move up and down within the lifting aids and capable of interrupting the fluid through the inlet by being in contact with or spaced from the top of the sheet; And a bellows disposed between the disc holder and the adjusting screw to surround the elastic means to prevent the spring from being exposed to the inner fluid.
또 다른 실시 예의 발명은, 상기 바디의 측면에는 개폐 가능한 조작공이 형성되고, 상기 조작공을 통하여 리프팅에이드를 회전 조작 가능하게 구성되고 있다.According to another embodiment of the present invention, an operation hole is formed on a side surface of the body so as to be openable and closable, and the lifting aid can be rotated by the operation hole.
또 다른 발명의 안전밸브는, 배출공의 하부에는 외측면으로 갈수록 상향 경사진 테이퍼면으로 성형되어, 내부에 강부식성 유체가 고이는 것을 방지하고 있다.The safety valve according to another aspect of the present invention is formed at the lower portion of the discharge hole with a tapered surface inclined upwards toward the outer surface, thereby preventing the rigid corrosive fluid from accumulating therein.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 기본적으로 안전밸브와 럽쳐 디스크가 일체화되어 있음을 알 수 있다. 따라서 보다 간단한 구성을 가지면서도 파열디스크가 일체로 구비되는 안전밸브를 제공하는 것이 가능하게 된다. 이러한 장점은 실질적으로 보다 저렴한 생산원가 및 조립 공정에서의 효율성 향상 등과 같은 다양한 잇점을 기대할 수 있게 될 것으로 생각된다. According to the present invention having such a configuration, it can be understood that the safety valve and the rupture disk are basically integrated. Accordingly, it is possible to provide a safety valve having a rupture disk integrally provided with a simpler structure. These advantages are expected to provide a variety of benefits such as substantially lower production costs and improved efficiency in the assembly process.
그리고 본 발명에 의하면, 안전밸브의 정상 동작에서 가장 중요한 역할 중의 하나를 수행하는 스프링이 기본적으로 벨로즈에 의하여 감싸진 상태로 구성되고 있음을 알 수 있다. 따라서 내부식성이 강한 유체 등을 취급하는 안전 밸브로써, 내부 유체에 의한 스프링의 손상을 방지할 수 있어서 밸브 자체의 내구성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다. In addition, according to the present invention, it can be seen that the spring that performs one of the most important roles in the normal operation of the safety valve is basically surrounded by the bellows. Therefore, it is possible to prevent damage of the spring due to the internal fluid as a safety valve for handling fluid having high corrosion resistance, and it is expected that the durability of the valve itself can be improved.
또한 본 발명에서는 바디의 내부에 설치되는 리프팅에이드는, 예를 들어 세트스크류를 제거한 상태에서 조작공을 통하여 회전 조작이 가능하게 구성되어 실질적으로 상하 방향으로 이동 가능하게 구성되고 있다. 또한 조절나사 역시 본넷에 나사 결합되어 있어서 회전에 의하여 상하 방향으로 이동 가능하다. 이와 같은 구성에 의하여, 스프링을 조절함으로써 한계 압력의 조절이 용이하게 되는 장점을 기대할 수 있을 것이다. In addition, in the present invention, the lifting aids provided inside the body are configured to be capable of being rotated through the operation holes in a state in which the set screw is removed, for example, so that the lifting aids can move substantially in the vertical direction. Also, the adjusting screw is screwed to the bonnet so that it can be moved up and down by rotation. With such a configuration, it is expected that the adjustment of the limiting pressure can be facilitated by adjusting the spring.
더욱이 본 발명에서는 리프팅에이드에 성형되는 배출공의 하부 부분을 경사면(테이퍼면)으로 성형함으로써, 강부식성 유체가 내부로 흘러내릴 수 있도록 구성하고 있음을 알 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 강부식성 유체가 밸브를 구성하는 구성 부품 중에 고이는 것을 방지할 수 있게 되고, 이는 내구성의 향상이라는 장점으로 나타날 것으로 기대된다. 그리고 리프팅에이드 외측에 결합된 바디의 측면부분 일부도 경사면으로 성형함으로서, 부식성 유체가 내부에서 머물게 되는 단점을 해소하고 있다. Further, in the present invention, it can be seen that the bottom portion of the discharge hole formed in the lifting aid is formed into an inclined surface (tapered surface) so that the rigid corrosive fluid can flow down into the inside. With such a configuration, it is possible to prevent the rigid corrosive fluid from sticking to components constituting the valve, which is expected to show an advantage of improvement in durability. Also, since the side portion of the body coupled to the outside of the lifting aid is partially formed as an inclined surface, the disadvantage that the corrosive fluid stays inside is eliminated.
그리고 본 발명의 안전밸브에서 부식성 유체에 노출되는 부분을 하스텔로이 등과 같은 내부식성이 우수한 합금으로 성형함으로써, 전체적인 제품의 신뢰도를 더욱 향상시킬 수 있도록 구성되고 있음을 알 수 있다. In addition, it can be seen that the reliability of the entire product is further improved by molding the portion of the safety valve of the present invention exposed to the corrosive fluid with an alloy having excellent corrosion resistance such as Hastelloy.
도 1은 본 발명의 안전밸브의 구성을 보인 단면 예시도.
도 2는 본 발명의 안전밸브의 구성을 보인 부분 절개 사시도.
도 3은 본 발명의 일체형 안전밸브의 구성을 보인 단면 예시도.
도 4는 본 발명의 바디와 본넷의 결합 부분 정면 예시도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a safety valve according to the present invention; FIG.
2 is a partially cutaway perspective view showing the structure of a safety valve of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the integral type safety valve of the present invention.
Figure 4 is a frontal view of a combined portion of a body and bonnet of the present invention.
다음에는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 이하 본 발명의 실시 예에 대한 설명에 있어서는, 먼저 본발명의 안전밸브에 대하여 살펴본 후, 이러한 안전밸브에 대하여 파열디스크(Rupture disc)를 일체화한 안전밸브에 대하여 살펴보기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the embodiments shown in the drawings. Hereinafter, a safety valve according to an embodiment of the present invention will be described. A safety valve having a rupture disk integrated with the safety valve will now be described.
도 1에는 안전밸브에 대한 제1실시 예가 도시되어 있다. 본 발명의 안전밸브는 입구(In) 및 출구(Out)를 가지는 케이싱으로 구성되고 있다. 이와 같은 안전밸브 케이싱은, 예를 들면 수직 방향의 입구(In)를 가지는 바디(1)와, 상기 바디(1)의 상부에 결합되고 예를 들면 수평 방향의 출구(Out)를 가지는 본넷(2)을 구비하고 있다. Fig. 1 shows a first embodiment of a safety valve. The safety valve of the present invention is composed of a casing having an inlet (In) and an outlet (Out). Such a safety valve casing includes a
상기 본넷(2)의 열린 하단부가, 바디(1)의 열린 상단부에 외측으로 결합되는 것에 의하여, 그 사이에는 일정한 공간(R)이 형성된다. 이러한 공간(R)은 입구(In) 및 출구(Out)와 선택적으로 연통하게 될 것이다. 예를 들면 디스크(5)에 작용하는 내부 유체의 힘이 스프링(10)의 힘 보다 강하면 디스크(5)는 상승하게 되고, 내부의 유체는 입구(In)에서 공간(R)을 거쳐 출구(Out)로 배출될 것이다. 일정량의 유체가 배출된 후, 내부의 압력이 낮아져서 디스크(5)를 상승시키는 힘이 스프링(10)의 힘보다 작아지면 디스크(5)는 하강하게 되고 이러한 배출경로는 막히게 된다. The open lower end of the
상기 본넷(2)의 상단부는 장착공(2a)이 성형되어 있고, 이러한 장착공(2a)에는 조절나사(12)가 설치되어 있다. 상기 조절나사(12)는, 그 상부(12a)가 장착공(2a)에 나사 결합된 상태에서 그 상단부가 상부로 돌출되도록 조립된다. 그리고 조절나사(12)의 돌출된 상단부(12a)에는 체결너트(15)가 결합되어 있다. 여기서 조절나사(12)의 상단부(12a)도 체결너트(15)와 나사 결합되도록 외측면에 수나사 가공되어 있음은 당연하다. 상기 조절나사(12)와 장착공(2a)의 내측면 사이에는 씰링을 위한 씰링용링(13)이 설치될 수 있을 것이다. 그리고 본넷(2)의 상단은 캡(14)에 의하여 개폐되는데 이러한 캡(14)은 나사 결합을 포함하는 여러 가지 구조로 착탈 가능하게 본넷(2)에 조립될 수 있을 것이다. An upper end of the
따라서 조절나사(12)는 회전에 의하여 상하 방향으로 이동 가능하고, 이렇게 이동한 위치에서 체결너트(15)를 조임으로써 정해진 위치를 유지할 수 있을 것이다. 이와 같이 조절나사(12)를 상하 방향으로 위치 이동할 수 있도록 구성하는 것은, 유체의 압력에 반응하여 밸브가 열릴 때의 압력을 조절할 수 있도록 하기 위한 것이다. 즉 조절나사(12)가 하강하여 스프링(10)을 압축한 상태로 유지하면 내부 유체의 압력이 디스크(5)를 상방으로 미는 힘이 상대적으로 더 커야 밸브가 열리게 되는 것이다.Therefore, the adjusting
도시한 실시 예에서, 상기 조절나사(12)의 하부에는 직경이 상대적으로 작은 하부지지부(12b)가 성형되어 있고, 코일 스프링(10)은 상기 하부지지부(12b)를 감싸는 형태로 끼워져서 지지되고 있다. 상기 코일 스프링(10)의 상단부는 정해진 위치를 유지하는 조절나사(12)의 중간부분에 성형된 플랜지(12f)의 저면에 접촉되고, 코일스프링(10)의 하단부는 스프링시트(9)의 상면에 접촉하고 있다. 따라서 스프링(10)의 탄성력은 스프링시트(9)에 가해지고 있음을 알 수 있다.In the illustrated embodiment, a
그리고 입구(In)가 구비되고 상하 방향의 관통공(1a)을 구비하는 바디(1)에는, 링형상의 시트(3)가 관통공(1a)에 하부에서 상부로 나사 결합되어 있고, 이러한 상태에서 시트(3)의 하단 플랜지(3a)는 바디(1)의 플랜지(1f) 저면에 접촉되어 지지되고 있다. 상기 시트(3)의 상단부에는, 링형상의 리프트에이드(7)가 외측에 나사 결합되어 있다. 여기서 상기 리프트에이드(7)의 하부는 바디(1)의 관통공(1a) 내측면에 근접하고 있으나 완전히 수밀 상태로 밀착되는 것은 아니다. 그리고 리프트에이드(7)의 상부는 바디(1) 상부의 확대된 내측면과 완전히 이격되어 그 사이에서 유체가 흐를 수 있으며, 더욱이 리프트에이드(7)의 상부측에 성형된 배출공(7a)을 통하여 외부로 빠져나가는 유체가 원활하게 흐를 수 있다. A ring-
상기 리프트에이드(7)는 실질적으로 시트(3)의 상부에서 나사 결합되어 있기 때문에, 바디(1)에 고정된 시트(3)와는 달리 리프트에이드(7)가 회전하게 되면 상하 방향으로의 높이가 조절될 수 있다. 이와 같이 리프트에이드(7)가 상하 이동하도록 구성하는 것은 유체의 압력에 대한 반응 정도를 조절하기 위한 것으로, 구체적으로는 열린 밸브가 닫히는 경우의 압력을 조절하기 위한 것이다. 리프트에이드(7)의 회전 조작을 위하여, 바디(1)의 외측면에는 조작공(1b)를 성형해 두고 있고, 이러한 조작공(1b)는 평소에는 세트스크류(19)에 의하여 막혀 있다. Since the lift aids 7 are screwed on the upper portion of the
그리고 리프트에이드(7)의 외측면에는 널링 가공을 함으로써, 상기 세트스크류(19)을 분해한 후, 조작공(1b)이 개방되면 도구를 이용하여 널링 가공된 외측면에 힘을 가함으로써 상기 리프트에이드(7)를 회전시킬 수 있을 것이다. 이러한 리프트에이드(7)의 회전은 실질적으로는 상하 방향의 이동으로 나타나게 되어, 내부 유체의 외부 유출 시 밸브가 닫히는 압력을 쉽게 조절할 수 있게 된다. When the
상기 시트(3)의 개구된 상부에는 디스크(5)가 밀착될 수 있도록 설치되고, 상기 디스크(5)는 디스크홀더(6)에 결합되어 지지되고 있다. 예를 들면 디스크홀더(6)의 저면에 원형의 홈이 성형되고, 디스크(5)의 상부에는 이러한 원형의 홈에 들어가는 원형의 돌기가 성형되어, 양자가 서로 결합되도록 구성되고 있다. 그리고 상기 디스크홀더(6)의 상면에는 오목부분(6a)이 성형되고, 이러한 오목부분(6a)의 저면에는 원뿔형 홈(6b)이 성형되어 있다. The
상기 원뿔형 홈(6b)에는, 스프링시트(9)의 하부 정점부(9b)가 접촉하여 지지되고 있다. 상기 스프링시트(9)는 조절나사(12)와의 사이에 개재된 스프링(10)의 하단부를 지지하는 것이다. 그리고 스프링시트(9)는 디스크홀더(6)의 오목부분(6a)에 들어간 상태로 조립되고, 스프링시트(9)의 하단 정점부(9b)는 원뿔형 홈(6b)에 접촉(가능하면 점 접촉)하고 있다. 이러한 스프링시트(9) 및 디스크홀더(6)의 구성은, 이들의 수평유지가 편리하고 상하 이동 동작에 지장을 초래하지 않게 한다. The lower apex portion 9b of the
그리고 상기 디스크홀더(6)와 조절나사(12) 사이에는, 전체적으로 원통형상의 벨로즈(11)가 설치되어 있다. 본 발명에서와 같은 안전밸브에서 상술한 스프링(10)은 유체를 외부로 배출시키기 위한 압력에 대하여 정확한 반응을 필요로 한다. 즉, 설정된 한계압력에서 정확하게 동작하지 않으면 안 되기 때문데 설정된 탄성계수를 지속적으로 유지할 수 있어야 한다. 만일 내장된 부식성 유체 또는 흄 가스에 스프링이 노출되면, 스프링(10)은 부식이 발생하게 되어 정확한 동작이 불가능하게 된다. Between the
본 발명에서의 벨로즈(11)는 상기 스프링(10) 전체를 감싸도록 설치되어, 궁극적으로 스프링(10)을 부식성 유체 및 흄 가스 등에 대하여 보호하는 기능을 수행하는 것이다. 이러한 스프링(10)을 완벽하게 감싸기 위하여, 벨로즈(11)의 상단부는 조절나사(12)의 중간 플랜지(12f) 외측면에 접촉하여 결합되고, 벨로즈(11)의 하단부는 디스크홀더(6)의 상단부를 감싸도록 고정되어 있다. The bellows 11 according to the present invention is installed to surround the entirety of the
다음에는 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명의 안전밸브의 동작에 대하여 살펴보기로 한다. 안전밸브는 특정 유체의 용기 또는 배관 등에 설치되어, 내부의 압력이 설정된 허용 압력 이상으로 되면 열려서 유체를 외부로 배출할 수 있도록 하는 것임은 상술한 바와 같이, 도 1에 도시한 상태에서 시트(3)에 형성된 입구(In)는 시트(3)의 상단부에 밀착된 디스크(5)에 의하여 막혀 있다. Hereinafter, the operation of the safety valve of the present invention having the above-described configuration will be described. The safety valve is installed in a container or a pipe of a specific fluid, and is opened when the internal pressure is higher than a set permissible pressure. As described above, in the state shown in Fig. 1, Is clogged by the
이러한 상태에서 내부 유체 압력이 설정된 한계 압력에 도달하게 되면, 이러한 유체의 압력이 디스크(5)를 상방으로 이동시킨다. 이러한 디스크(5)의 상향 이동은 유체의 압력이 디스크(5)를 가하는 힘은, 스프링(10)이 스프링시트(9)에 가하는 힘보다 크기 때문이다. 따라서 디스크(5)는 리프팅에이드(7)의 내부에 일정 간격 상승하게 된다. 상기 디스크(5)가 상승하여 이와 같은 배출공(7a)에 도달하게 되면 내부 유체가 배출공(7a)을 통하여 빠져 나간 후, 공간(R)을 경유하여 출구(Out)로 나가게 된다. In this state, when the internal fluid pressure reaches the set limit pressure, the pressure of this fluid moves the
여기서 원통상의 리프팅에이드(7)에는 일정 높이에 성형된 다수의 배출공(7a))의 저면부분은, 내측면에서 외측면으로 갈수록 상향 경사진 테이퍼면(7b)으로 성형되어 있다. 더욱이 상기 리프팅에이드(7)의 외측을 감싸는 바디(1)에서 상기 배출공(7a)에 대응하거나 더 높은 부분도 상기 테이퍼면(7b)과 동일하게 테이퍼면(1d)으로 성형되고 있다. 이와 같은 리프팅에이드(7)의 테이퍼면(7b) 및 바디의 테이퍼면(1d)은, 외부로 배출되던 유체가 본 발명 안전밸브의 내부로 흘러내릴 수 있도록 안내하는 안내 경사면이라고 할 수 있다. 이러한 테이퍼면(1d,7b)의 구성에 의하여, 고압에 기인하여 배출되는 유체가 밸브 내부에서 고이는 현상을 최소화할 수 있고, 이에 따라서 내부 부품의 부식 등과 같은 단점도 해결할 수 있을 것이다. Here, the bottom surface portion of the plurality of
상기 디스크(5)의 상승에 의하여 내부 유체가 출구(Out)를 통하여 외부로 배출되면 내부의 압력은 낮아지게 된다. 내부 압력이 낮아지면 디스크(5)를 상승시키는 힘이 작아져서 결국은 스프링(10)의 복원력이 더 커지게 된다. 따라서 스프링(10)의 탄성 복원력에 의하여 디스크(5)는 시트(3)의 상단부에 밀착되어 내부를 밀폐하게 된다. When the inner fluid is discharged to the outside through the outlet (Out) due to the rise of the
이상과 같은 구성 부품을 가지는 본 발명의 안전밸브에서, 내부 유체가 강한 산성 등과 같은 부식성 유체인 경우, 이러한 유체가 외부로 배출되는 경로 상에서유체에 노출되는 부품은 내부식성 금속으로 성형하거나 테프론 등과 같이 내부식성이 높은 합성수지재로 성형하는 것이 바람직하다. In the safety valve of the present invention having the components as described above, when the internal fluid is a corrosive fluid such as strong acidity, the part exposed to the fluid on the path where the fluid is discharged to the exterior is formed of corrosion- It is preferable to mold it into a synthetic resin material having high corrosion resistance.
예를 들면 리프팅 에이드와 시트 등은 하스텔로이 또는 스테인레스 등으로 성형하는 것이 바람직할 것이다. 그리고 내부를 막기 위하여 시트의 상단부를 접촉하는 디스크는 합성수지재로, 바람직하게는 테프론 성분을 포함하는 것으로 성형하는 것이 바람직하다. For example, it is desirable to form the lifting aids and sheets with Hastelloy or stainless steel. The disc contacting the upper end of the sheet is preferably made of a synthetic resin material, preferably a Teflon component.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 안전밸브의 외관을 형성하는 바디(1)와 본넷(2)은 서로 나사결합하고 있음은 상술한 바와 같다. 이와 같이 바디(1)와 본넷(2)을 서로 나사 결합시킴으로써, 전체적인 케이싱이 슬림화됨과 같이 디자인적으로 다양한 설계가 가능하게 될 수 있다. 예를 들면 종래에는 바디(1)와 본넷(2)은, 각각의 플랜지부에 다수의 볼트 및 너트 등으로 체결하여 연결하고 있으나, 이와 같은 종래의 구성에 있어서는 외형 디자인의 설계에 한계가 지적되는 등의 단점이 있었다. As described above, the
그러나 본 발명에서는 바디(1)와 본넷(2)을 서로 나사 결합함으로써, 전체적으로 디자인에 대한 설계 변형의 가능성을 충분히 높일 수 있도록 구성하고 있는 것이다. 그리고 이와 같이 나사 결합 방식으로 바디(1)와 본체(2)을 구성하는 경우, 임의로 바디(1) 또는 본넷(2)이 회전하지 않도록 하는 회전 방지구조를 채택하고 있다. 또한 위의 설명에 설명한 바와 같이, 상기 However, in the present invention, the
도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 조작공(1b)은 세트스크류(18)에 의하여 막혀 있다. 그리고 상기 세트스크류(19)의 외측에는 플러그(18)에 의하여 막혀지도록 구성되고 있다. 이러한 플러그(18)는 세트크류(19)를 감싸면서 나사결합하는 결합부(18b)와 상기 결합부(18b)의 상단부에 형성되는 헤드부(18a)로 구성된다. 상기 결합부(18b)는, 조립공(1b)보다 큰 지름을 가지도록 바디(1)에 성형된 결합공(1c)에 삽입된다. As shown in Figs. 1 and 3, the
그리고 세트스크류(19)에 플러그(18)가 나사 결합된 상태에서, 플러그(18)의 헤드부(18a)는, 본넷(2)의 하단부에 오목하게 성형된 원호형홈(2g)의 내측으로 삽입되어 결합된다. 따라서 상기 플러그(18)의 헤드부(18a)가 상기 원호형홈(2g)의 내부에 삽입되면, 바디(1)를 기준으로 할 때 본넷(2)은 회전이 불가능하게 되는 것이다. 이와 같이 본 발명에서는 세트스크류(19)에 결합되는 플러그(18) 및 본넷(2)의 하단부에 성형되는 원호형홈(2g)을 이용하여, 바디(1) 또는 본넷(2)이 회전하지 못하도록 구성하고 있음을 알 수 있다. 이러한 구성은 실질적으로는 임의로 바디(1)와 본넷(2)의 견고한 결합 상태가 해제되는 것을 방지하는 것이라고 할 수 있다. The
이상에서 설명한 안전밸브의 구성은 실질적으로 제1실시 예라고 할 수 있다. 이와 같은 제1실시 예의 안전밸브는 이하에서 설명하는 파열디스크와 일체화됨으로써 본 발명에 따른 파열디스크가 일체로 결합된 안전밸브를 구현하게 되는 것이다. 따라서 위에서 설명한 안전밸브에 대한 구성 이외에도 다양한 실시 예가 있을 수 있음은 당연하다. The configuration of the safety valve described above is substantially the same as the first embodiment. The safety valve of the first embodiment integrates with the rupture disk described below, thereby realizing a safety valve in which the rupture disk according to the present invention is integrally combined. Therefore, it is a matter of course that there are various embodiments other than the configuration for the safety valve described above.
다음에는 파열디스크가 안전밸브에 일체화되어 있는 구성에 대하여 살펴보기로 한다. 본 실시 예의 설명에서는, 위에서 설명한 부분과 중복되는 것은 생략하기로 하고 파열디스크(32)와 관련된 구성에 대해서만 살펴보기로 한다. 본 실시 예에서, 바디(1)의 구성은 실질적으로 위에서 설명한 바와 동일하고, 그 플랜지(1f)가 위 실시 예에 비하여 상대적으로 높게 형성되어 있다. 그리고 본 실시 예에서의 시트(3)는 상기 바디(1)의 내부에 완전히 삽입되는 형상을 가지고 있다. Next, a configuration in which the rupture disk is integrated with the safety valve will be described. In the description of the present embodiment, only the configuration related to the
상기 바디(1)의 하부에서 바디 내부로 삽입되는 시트(3)는, 그 플랜지(3a)가 바디(1) 내부의 턱부분(1g)에 결합되어 정해진 위치를 유지하도록 구성되고 있다. 그리고 상기 시트(3)의 하부에는 파열디스크(32)가 설치되는데, 본 실시 예에서의 시트(3)는, 위에서 설명한 바와 같이 열린 상단부에 디스크(5)가 밀착되어 있어서 입구(In)를 통하여 유입되는 내부가스의 단속 기능을 가지고 있음과 동시에, 파열디스크(32)의 상단부를 지지하는 기능을 같이 수행하고 있음을 알 수 있다. 즉, 본 실시 예의 시트(3)는 일반적인 파열디스크 어셈블리에서 상부홀더로써의 기능을 가지고 있음을 알 수 있다. The
그리고 파열디스크(32)는 상술한 시트(3)와 하부홀더(30) 사이에서 지지된다. 여기서 하부홀더(30)는 원통상의 것으로 상기 시트(3)와 대응하는 형상을 가지면서 파열디스크(32)를 그 사이에서 지지하고 있다. 그리고 하부홀더(30)의 프랜지(30f)는 바디(1)의 플랜지(1f)의 저면에 밀착된 상태를 가지고 있다. 그리고 파열디스크(32)가 압력에 의하여 상방으로 밀리게 되면, 파열디스크(32)를 파괴하기 위한 나이프(34)가 파열디스크(32)와 같이 설치되어 있음은 종래의 것과 동일하다. 또한 하부홀더(30)에는 내부의 유체가 들어올 수 있는 통로(30a)가 성형되어 있음은 당연하다. And the
이와 같이 안전밸브의 하부에 파열디스크(32)를 장착해 두면, 한계 압력에 도달하기 전까지 강부식성 유체 및 흄 가스 등은 파열디스크(32)의 하부에서 폐쇄한 상태를 유지하게 된다. 따라서 한계 압력 이하의 정상 상태에서는, 강부식성 유체 등이 디스크(5)를 포함하는 안전밸브 측으로 접근하지 못하게 되어, 실질적으로 안전밸브 자체의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다. If the
이상과 같이 파열디스크(32)가 안전밸브의 하부 측에 설치되어 있는 제2실시 예의 동작을 설명하면 다음과 같다. 정상적인 압력 상태에서는, 파열디스크(32)가 하부홀더(30)와 시트(3) 사이에 지지되고 있다. 그리고 용기 내부의 압력이 설정된 압력 이상으로 높아지면, 상기 파열디스크(32)는 상방으로 반전되도록 변형되는데, 이 때 나이프(34)가 파열디스크(32)를 커팅하게 된다. 이렇게 파열디스크(32)가 절단되면 내부의 강부식성 유체 및 흄 가스 등은 입구(In)를 통하여 시트(3)의 상단부로 공급된다. The operation of the second embodiment in which the
시트(3)의 입구(In)를 통하여 유입된 유체의 압력이 디스크(5)에 가해지면, 디스크(5)는 상방으로 밀리게 된다. 이 때 유체의 압력이 디스크(5)를 미는 힘이 스프링(10)의 힘보다 세기 때문에 디스크(5)가 배출공(7a) 이상으로 올라가게 된다. 이러한 디스크(5)의 상향 이동에 의하여 배출공(7a)이 개방되면, 이러한 배출공(7a)을 통하여 유체가 외부로 배출되는 것은, 위에서 설명한 바와 같다. When the pressure of the fluid introduced through the inlet In of the
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 제2실시 예에 의하면, 파열디스크를 안전밸브의 하단부에 일체화시킴으로써, 강부식성 유체에 의한 안전밸브 내부부품의 손상을 최대한 억제할 수 있음과 같이, 전체적인 부품수를 절감하고 제조 공정에서도 현저하게 유리하게 될 것으로 기대된다. As described above, according to the second embodiment of the present invention, since the rupture disk is integrated with the lower end portion of the safety valve, the damage of the safety valve internal components due to the corrosive fluid can be suppressed to the utmost, And it is expected to be remarkably advantageous in the manufacturing process.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 다양한 변화가 가능할 것으로 생각되고, 본 발명의 보호범위는 특허청구의 범위의 기재에 기초하여 해석되어야 할 것임도 자명하다고 할 수 있다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims. It is also obvious that
1 ..... 바디
1a ..... 관통공
2 ..... 본넷
2a ..... 장착공
5 ..... 디스크
6 ..... 디스크홀더
9 ..... 스프링시트
10 ..... 스프링
11 ..... 벨로즈
12 ..... 조절나사
14 ..... 캡
15 ..... 체결너트
30 ..... 하부홀더
32 ..... 파열디스크1 ..... body
1a ..... Through hole
2 ..... Bonnet
2a ..... mounting ball
5 ..... disk
6 ..... disc holder
9 ..... spring seat
10 ..... spring
11 ..... Bellows
12 ..... adjustment screw
14 ..... Cap
15 ..... fastening nut
30 ..... lower holder
32 ..... burst disk
Claims (4)
상기 바디의 열린 상부와 결합되어 내부에 일정한 공간(R)을 형성하고, 상부에는 장착공(2a)이 성형되며, 유체를 외부로 배출하는 출구(Out)를 구비하는 본넷(2);
상기 본넷(2)의 장착공(2a)에 상부가 나사 결합되고, 본넷의 내부에서 하방으로 연장된 조절나사(12);
상기 바디(1)의 입구를 통하여 관통공(1a)에 나사 결합되는 원통상의 시트(3);
상기 시트의 개구된 상단부를 개폐하기 위한 디스크(5);
상기 디스크(5)를 시트에 밀착시키는 탄성력을 인가하는 탄성수단;
상기 시트의 하부에서 바디의 관통공에 삽입되어 고정되는 하부홀더;
상기 시트와 하부홀더 사이에 설치되고, 내부 유체의 압력에 의하여 상방으로 변형되면서 파열되는 파열디스크;
하단부가 상기 원통상의 시트의 상부 외측에 나사 결합되고, 바디와 시트 사이에 조립되며, 상부에는 다수의 배출공(7a)을 구비하는 리프팅에이드(7);
상기 리프팅에이드(7)의 내부에서 승하강 가능하게 지지되고, 저면에는 시트(3)의 상단과 접촉 또는 이격됨으로써 입구(In)를 통하는 유체를 단속 가능한 디스크(5)를 지지하는 디스크홀더(6); 그리고
상기 탄성수단을 감싸면서 디스크홀더와 조절나사 사이에 설치되어, 스프링이 내부 유체에 노출되는 것을 방지하는 벨로즈를 더 포함하는 파열디스크 일체형 안전밸브.
A body 1 in which a through hole 1a having an inlet In to which an inner fluid can flow is formed in a vertical direction and an upper portion is opened;
A bonnet 2 coupled to an open upper portion of the body to form a predetermined space R therein, a mounting hole 2a formed at an upper portion thereof, and an outlet for discharging the fluid to the outside;
An adjusting screw (12) screwed on top of the mounting hole (2a) of the bonnet (2) and extending downward from the inside of the bonnet;
A cylindrical sheet 3 screwed to the through-hole 1a through the inlet of the body 1;
A disk (5) for opening and closing an opened upper end of the sheet;
Elastic means for applying an elastic force to bring the disk (5) into close contact with the sheet;
A lower holder inserted into and fixed to the through hole of the body at a lower portion of the seat;
A rupture disk installed between the seat and the lower holder and ruptured while being deformed upward by the pressure of the internal fluid;
A lifting aid (7) screwed on the outside of the upper part of the cylindrical sheet at its lower end, assembled between the body and the seat, and having a plurality of exhaust holes (7a) at its upper part;
And a disk holder 6 for supporting the disk 5 capable of interrupting the fluid through the inlet In by being in contact with or spaced from the upper end of the sheet 3 on the bottom surface of the lifting aid 7, ); And
Further comprising a bellows disposed between the disc holder and the adjusting screw to enclose the elastic means to prevent the spring from being exposed to the internal fluid.
2. The rupture disk integral type safety valve according to claim 1, wherein an operation hole (1b) capable of opening and closing is formed on a side surface of the body, and the lifting aid is rotatably operable through the operation hole.
The rupture disk integral type safety valve according to claim 3, wherein the bottom portion of the discharge hole is formed into a tapered surface which tapers upward from the inner side to the outer side.
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