KR20220028797A - 화염 차단장치 - Google Patents

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KR20220028797A
KR20220028797A KR1020200110312A KR20200110312A KR20220028797A KR 20220028797 A KR20220028797 A KR 20220028797A KR 1020200110312 A KR1020200110312 A KR 1020200110312A KR 20200110312 A KR20200110312 A KR 20200110312A KR 20220028797 A KR20220028797 A KR 20220028797A
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Abstract

화염 차단장치가 개시된다. 본 발명의 화염 차단장치는 제1 및 제2 배관에 각각 플랜지 결합하는 제1 및 제2 장치 바디; 및 상기 제1 및 제2 장치 바디 사이에 결합하며, 상기 제1 및 제2 배관으로 흐르는 가스(gas)는 통과하지만 화염(flame)은 통과하지 못하게 하는 엘리먼트 어셈블리를 포함하며, 상기 엘리먼트 어셈블리는, 가스는 통과하지만 화염은 통과하지 못하게 하는 복수의 엘리먼트(element); 상기 엘리먼트들에 개재되어 상기 엘리먼트들의 간격을 일정 거리로 유지시키되 상기 엘리먼트의 냉각에 도움을 주면서 상기 엘리먼트에 화염이 발생하는 것을 방지하는 엘리먼트 간격 유지구; 상기 엘리먼트 간격 유지구를 매개로 해서 상기 엘리먼트들이 결합하며, 양측이 개방되게 마련되는 엘리먼트 링(element ring); 상기 엘리먼트 링의 개방된 양측에 배치되며, 해당 위치에서 상기 엘리먼트들을 지지하는 스트렝스 서포트(strength support); 및 상기 스트렝스 서포트를 고정하는 스터드 볼트를 포함한다.

Description

화염 차단장치{Flame arrester}
본 발명은 화염 차단장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 엘리먼트들이 서로 달라붙지 않게끔 하면서 그들 간의 간격을 벌릴 수 있어서 엘리먼트들의 냉각에 도움을 제공할 수 있음은 물론, 종래보다 구조가 효과적이라서 화염 발생의 가능성을 최대한 줄일 수 있는 화염 차단장치에 관한 것이다.
역화 방지장치 또는 플레임 어레스터(Flame Arrestor)로도 불리는 화염 차단장치는 가연성 증기를 발생하는 유류를 저장하는 탱크에서 외부로 그 증기를 방출하거나 탱크 내에 외기를 흡입하거나 하는 부분에 설치되어 화염을 차단하는 역할을 한다.
즉 화염 차단장치는 가스(gas)는 통과하지만 화염(flame)은 통과하지 못하게 함으로써 더 큰 화재나 폭발을 방지하기 위한 장치로서, 주로 가연성 가스로 충만한 배관에 설치된다.
화염 차단장치는 화염이 통과하지 않게끔 하는 수단으로서 복수의 엘리먼트(element)를 구비한다. 엘리먼트는 화염 차단장치를 이루는 장치 바디(body) 내에 설치된다.
이러한 엘리먼트를 설치할 때는 엘리먼트들이 서로 달라붙지 않도록 하면서 장치 바디 내에 설치해야 한다.
그러려면 엘리먼트들이 서로 달라붙지 않게끔 장치 바디의 내벽 구조를 가공하거나 엘리먼트들 사이에 간격 유지를 위한 별도의 엘리먼트 간격 유지구를 설치해야 한다.
이때, 엘리먼트 간격 유지구는 막히지 않은, 즉 내부가 뚫린 오픈(open) 방식의 구조로 되어야 하며, 그래야만 엘리먼트의 냉각에 도움이 될 수 있다. 이에, 통상적으로는 도넛(doughnut)이나 링(ring) 형태로 된 단순 구조의 엘리먼트 간격 유지구를 적용한 사례가 있다.
하지만, 이러한 엘리먼트 간격 유지구를 적용하면 엘리먼트들이 서로 달라붙는 폐단이 발생할 수 있는데, 이를 방지하고자 엘리먼트 간격 유지구의 두께를 두껍게 제작하면 엘리먼트들이 너무 벌어져서 오히려 화염의 발생 가능성이 커질 수 있다는 점을 두루 고려해볼 때, 이를 해결하기 위한 기술 개발이 필요한 실정이다.
대한민국특허청 출원번호 제20-1999-0020723호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 엘리먼트들이 서로 달라붙지 않게끔 하면서 그들 간의 간격을 벌릴 수 있어서 엘리먼트들의 냉각에 도움을 제공할 수 있음은 물론, 종래보다 구조가 효과적이라서 화염 발생의 가능성을 최대한 줄일 수 있는 화염 차단장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 제1 및 제2 배관에 각각 플랜지 결합하는 제1 및 제2 장치 바디; 및 상기 제1 및 제2 장치 바디 사이에 결합하며, 상기 제1 및 제2 배관으로 흐르는 가스(gas)는 통과하지만 화염(flame)은 통과하지 못하게 하는 엘리먼트 어셈블리를 포함하며, 상기 엘리먼트 어셈블리는, 가스는 통과하지만 화염은 통과하지 못하게 하는 복수의 엘리먼트(element); 상기 엘리먼트들에 개재되어 상기 엘리먼트들의 간격을 일정 거리로 유지시키되 상기 엘리먼트의 냉각에 도움을 주면서 상기 엘리먼트에 화염이 발생하는 것을 방지하는 엘리먼트 간격 유지구; 상기 엘리먼트 간격 유지구를 매개로 해서 상기 엘리먼트들이 결합하며, 양측이 개방되게 마련되는 엘리먼트 링(element ring); 상기 엘리먼트 링의 개방된 양측에 배치되며, 해당 위치에서 상기 엘리먼트들을 지지하는 스트렝스 서포트(strength support); 및 상기 스트렝스 서포트를 고정하는 스터드 볼트를 포함하는 것을 특징으로 하는 화염 차단장치에 의해 달성된다.
상기 엘리먼트 간격 유지구는, 둘레를 따라 등간격으로 배치되되 적어도 10개 이상의 개수로 적용되는 라운드 바(round bar); 및 상기 복수의 라운드 바의 중심 영역에서 상기 복수의 라운드 바를 일체로 지지하는 바 서포터(bar supporter)를 포함할 수 있다.
상기 바 서포터는, 서포터 바디; 상기 서포터 바디의 센터 영역에 형성되고 상기 스터드 볼트가 통과하는 볼트 통과구; 및 상기 서포터 바디의 둘레면에 홈(groove) 형태로 마련되고, 상기 라운드 바의 단부 영역이 부분적으로 삽입 결합하는 복수의 바 삽입 결합홈부를 포함할 수 있다.
상기 라운드 바와 상기 바 삽입 결합홈부의 개수가 16개일 수 있다.
상기 엘리먼트 링은, 링 바디; 상기 링 바디의 일측 외벽에 형성되는 고리부; 상기 링 바디의 내부 중앙 영역에 형성되되 상기 엘리먼트 간격 유지구를 매개로 해서 상기 복수의 엘리먼트가 자리 배치되면서 설치되는 엘리먼트 자리 배치부; 및 상기 엘리먼트 자리 배치부의 주변에 형성되되 상기 스트렝스 서포트가 자리 배치되면서 설치되는 서포트 자리 배치부를 포함할 수 있다.
상기 엘리먼트 자리 배치부와 상기 서포트 자리 배치부는 서로 단차진 구조를 형성하되 상기 서포트 자리 배치부의 길이가 상기 엘리먼트 자리 배치부보다 길게 형성될 수 있다.
상기 스트렝스 서포트는, 상기 엘리먼트 링의 서포트 자리 배치부에 자리 배치되는 둘레 벽체부; 상기 둘레 벽체부의 센터 영여에 형성되되 상기 엘리먼트의 중심부에 결합하는 엘리먼트 부시를 가압하며, 센터에 홀(hole)이 형성되는 센터 보스부; 및 상기 둘레 벽체부와 상기 센터 보스부 사이에서 방사상으로 배치되며, 상기 엘리먼트의 이탈을 저지시키면서 상기 엘리먼트의 냉각 작용을 보조하는 복수의 빗살 리브를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 엘리먼트들이 서로 달라붙지 않게끔 하면서 그들 간의 간격을 벌릴 수 있어서 엘리먼트들의 냉각에 도움을 제공할 수 있음은 물론, 종래보다 구조가 효과적이라서 화염 발생의 가능성을 최대한 줄일 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화염 차단장치의 부분 단면 구조도이다.
도 2는 도 1의 엘리먼트 어셈블리의 구조도이다.
도 3은 엘리먼트 링의 단면도이다.
도 4는 도 3의 부분 정면도이다.
도 5는 스트렝스 서포트의 정면도이다.
도 6은 도 5의 B-B선에 따른 단면도이다.
도 7은 도 2의 A 영역의 확대도이다.
도 8은 엘리먼트의 상세 구조도이다.
도 9는 엘리먼트 간격 유지구의 정면도이다.
도 10은 라운드 바의 확대도이다.
도 11은 바 서포터의 확대도이다.
도 12는 도 11의 C-C선에 따른 단면도이다.
본 명세서에 개시된 본 발명의 개념에 따른 실시예에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예를 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예를 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위에서 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 같은 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화염 차단장치의 부분 단면 구조도, 도 2는 도 1의 엘리먼트 어셈블리의 구조도, 도 3은 엘리먼트 링의 단면도, 도 4는 도 3의 부분 정면도, 도 5는 스트렝스 서포트의 정면도, 도 6은 도 5의 B-B선에 따른 단면도, 도 7은 도 2의 A 영역의 확대도, 도 8은 엘리먼트의 상세 구조도, 도 9는 엘리먼트 간격 유지구의 정면도, 도 10은 라운드 바의 확대도, 도 11은 바 서포터의 확대도, 도 12는 도 11의 C-C선에 따른 단면도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 화염 차단장치(100)는 도 1처럼 배관(P1,P2)들 사이에 설치될 수 있으며, 배관(P1,P2)들로 흐르는 가스(gas)는 통과하지만 화염(flame)은 통과하지 못하게 함으로써 더 큰 화재나 폭발을 방지하는 역할을 한다.
특히, 본 실시예에 따른 화염 차단장치(100)는 엘리먼트(150)들이 서로 달라붙지 않게끔 하면서 그들 간의 간격을 벌릴 수 있어서 엘리먼트(150)들의 냉각에 도움을 제공할 수 있음은 물론, 종래보다 구조가 효과적이라서 화염 발생의 가능성을 최대한 줄일 수 있도록 한다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 화염 차단장치(100)는 제1 장치 바디(110), 제2 장치 바디(120) 및 엘리먼트 어셈블리(140)를 포함할 수 있는데, 특히, 엘리먼트(150)들에 엘리먼트 간격 유지구(180)가 개재되는 구조적인 특징을 인해 상기 효과를 제공할 수 있게끔 한다.
구조를 살펴보면, 우선 제1 장치 바디(110)는 제1 배관(P1)의 일측에 플랜지 결합한다. 그리고, 제2 장치 바디(120)는 제1 장치 바디(110)와 대칭되게 이격 배치되고, 제2 배관(P2)의 타측에 플랜지 결합한다.
제1 장치 바디(110)와 제2 장치 바디(120)는 결합하는 위치만 상이할 뿐 동일한 구조로 제작될 수 있다. 따라서, 제작의 편의성의 높아질 수 있다.
제1 장치 바디(110)와 제2 장치 바디(120)에는 벤트 플러그(135, VENT PLUG)가 착탈 가능하게 결합한다. 벤트 플러그(135)는 제1 장치 바디(110)와 제2 장치 바디(120) 내의 가스를 벤트해서 즉 배기해서 제1 장치 바디(110)와 제2 장치 바디(120) 내의 압력을 낮출 때 사용할 수 있다.
이러한 벤트 플러그(135)의 적용을 위해 제1 장치 바디(110)와 제2 장치 바디(120) 내의 압력을 감지하는 압력 감지기가 더 사용될 수 있다. 즉 압력 감지기에 의해 높은 압력이 감지되면 벤트 플러그(135)에 의해 제1 장치 바디(110)와 제2 장치 바디(120) 내의 가스가 자동으로 벤트되게 할 수 있다.
본 실시예에서 벤트 플러그(135)는 제1 장치 바디(110)와 제2 장치 바디(120) 각각의 상부와 하부에 한 쌍씩 배치될 수 있다.
물론, 도면과 달리, 벤트 플러그(135)가 제1 장치 바디(110)와 제2 장치 바디(120)의 일측 한 곳에만 적용될 수도 있을 것인데, 이러한 사항 모두가 본 발명의 권리범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
엘리먼트 어셈블리(140)는 상호 이격되어 배관(P1,P2)들에 결합하는 제1 장치 바디(110)와 제2 장치 바디(120) 사이에 결합하는 모듈형 구조물이다.
엘리먼트 어셈블리(140)의 작용으로 배관(P1,P2)들로 흐르는 가스는 통과하지만 화염은 통과하지 못하게 함으로써 더 큰 화재나 폭발을 방지할 수 있다. 물론, 이러한 효과는 엘리먼트 어셈블리(140)를 이루는 엘리먼트(150)의 작용으로 이루어질 수 있다.
엘리먼트 어셈블리(140)는 앞서 기술한 것처럼 배관(P1,P2)들로 흐르는 가스는 통과하지만 화염은 통과하지 못하게 하는 실질적인 장치로서, 앞서 기술한 것처럼 어셈블리 착탈 결합부(130)에 의해 제1 장치 바디(110)와 제2 장치 바디(120) 사이에 쉽게 착탈 가능하게 결합한다.
특히, 본 실시예에 적용되는 엘리먼트 어셈블리(140)는 엘리먼트 어셈블리(140)를 이루는 부품들이 분해 조립 가능한 구조로 제작되기 때문에, 엘리먼트(150)의 분해 조립이 매우 편리한데, 이에 대해 구체적으로 알아본다.
본 실시예에 적용되는 엘리먼트 어셈블리(140)는 엘리먼트 간격 유지구(180)들에 의해 간격이 유지되게 배치되는 복수의 엘리먼트(150), 엘리먼트 링(160, element ring), 그리고, 스트렝스 서포트(170, strength support)를 포함할 수 있다.
엘리먼트(150)는 실제로 가스는 통과하지만 화염은 통과하지 못하게 하는 실질적인 화염 차단수단이다.
본 실시예에서 엘리먼트(150)는 카트리지 타입으로 하나씩 분리되어 설치된다. 따라서, 손상된 것만을 교체하거나 유지보수하는 데 유리하다.
엘리먼트(150)의 중심부에는 엘리먼트 부시(155, element bush)가 결합한다. 따라서, 엘리먼트(150)가 그 형상을 유지하거나 자리 배치되는 데 도움이 된다.
엘리먼트(150)는 서로 이격 배치되는 한 쌍의 외피(151)와, 한 쌍의 외피(151) 사이에 파형 형상으로 배치되는 파형 배치부(152)를 포함할 수 있다. 파형 배치부(152)가 적용되기 때문에 폭발 화염과의 접촉 면적이 넓어질 수 있으며, 이로 인해 화염이 통과하지 못하게 하는 데 실질적인 작용을 할 수 있다.
한편, 반복해서 설명한 것처럼 엘리먼트(150)는 실제로 가스는 통과하지만 화염은 통과하지 못하게 하는 실질적인 화염 차단수단이며, 여러 개가 측 방향으로 줄지어 배치된다.
이러한 엘리먼트(150)를 설치할 때는 엘리먼트(150)들이 서로 달라붙지 않도록 하면서 엘리먼트 링(160)에 설치되어야 하며, 그러려면 엘리먼트(150)들이 서로 달라붙지 않게끔 해야 한다. 이를 위해, 엘리먼트 간격 유지구(180)가 적용된다.
특히, 본 실시예에 적용되는 엘리먼트 간격 유지구(180)는 내부가 뚫린 오픈(open) 방식이기는 하되 종전처럼 도넛(doughnut)이나 링(ring) 형태로 된 단순 구조가 아니라서 엘리먼트(150)의 냉각에 도움을 줄 수 있음은 물론, 엘리먼트(150)에 화염이 발생하는 것을 방지할 수 있는 기능을 제공할 수 있다.
이러한 효과를 제공할 수 있는 엘리먼트 간격 유지구(180)는, 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 둘레를 따라 등간격으로 배치되되 적어도 10개 이상의 개수로 적용되는 라운드 바(181, round bar)와, 복수의 라운드 바(181)의 중심 영역에서 복수의 라운드 바(181)를 일체로 지지하는 바 서포터(182, bar supporter)를 포함할 수 있다.
바 서포터(182)는 서포터 바디(183)와, 서포터 바디(183)의 센터 영역에 형성되고 스터드 볼트(178)가 통과하는 볼트 통과구(184)와, 서포터 바디(183)의 둘레면에 홈(groove) 형태로 마련되고, 라운드 바(181)의 단부 영역이 부분적으로 삽입 결합하는 복수의 바 삽입 결합홈부(185)를 포함할 수 있다.
대략 원형의 플레이트로 이루어지는 서포터 바디(183)는 엘리먼트 부시(155) 사이에서 엘리먼트 부시(155)를 지지한다. 이때, 엘리먼트 부시(155)의 두께보다 서포터 바디(183)의 두께가 훨씬 좁게 형성된다.
본 실시예에서 라운드 바(181)와 바 삽입 결합홈부(185)의 개수가 16개로 설계된다. 이럴 경우, 라운드 바(181)를 얇게 제작하더라도 엘리먼트(150)들이 서로 달라붙지 않도록 하는데 매우 도움이 되며, 또한 엘리먼트(150)들에 화염이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
엘리먼트 링(160)은 전술한 엘리먼트 간격 유지구(180)를 매개로 해서 복수의 엘리먼트(150)를 지지하는 구조물이다.
엘리먼트 링(160) 내로 엘리먼트 간격 유지구(180)를 포함한 엘리먼트(150)들, 그리고 이들을 고정하기 위한 여러 구조물이 출입해야 해서 엘리먼트 링(160)은 양측이 개방된 형상을 갖는다.
이러한 엘리먼트 링(160)은 외벽에 고리부(162)가 형성되는 링 바디(161)를 포함한다.
링 바디(161)의 내부 중앙 영역에 엘리먼트 간격 유지구(180)를 매개로 해서 복수의 엘리먼트(150)가 자리 배치되면서 설치되는 엘리먼트 자리 배치부(163)가 형성된다. 그리고, 설치되는 엘리먼트 자리 배치부(163)의 주변으로 스트렝스 서포트(170)의 둘레 벽체부(171)가 자리 배치되면서 설치되는 서포트 자리 배치부(164)가 형성된다.
엘리먼트 자리 배치부(163)와 서포트 자리 배치부(164)는 서로 단차진 구조를 이룬다. 서포트 자리 배치부(164)의 길이가 엘리먼트 자리 배치부(163)보다 길게 형성된다. 그래야, 엘리먼트 자리 배치부(163)에 배치된 엘리먼트 간격 유지구(180) 및 엘리먼트(150)들을 스트렝스 서포트(170)로 견고하게 지지할 수 있기 때문이다.
스트렝스 서포트(170)는 링 바디(161)의 서포트 자리 배치부(164)에 배치되며, 해당 위치에서 엘리먼트 간격 유지구(180) 및 엘리먼트(150)들을 지지한다. 즉 스터드 볼트(178) 및 너트(179)의 가압력으로 엘리먼트(150)들을 양측에서 가압하면서 지지한다. 다시 말해, 본 실시예에서 스트렝스 서포트(170)는 엘리먼트 링(160)의 양측 개방부에서 스터드 볼트(178) 및 너트(179)의 구조로 나사식으로 착탈 가능하게 결합한다.
스트렝스 서포트(170)는 둘레 벽체부(171), 센터 보스부(172) 및 복수의 빗살 리브(173)를 포함한다.
둘레 벽체부(171)는 동심적으로 마련되는 링 구조이다. 센터 보스부(172)는 둘레 벽체부(171)의 중심부에 배치되는 부분이다. 스터드 볼트(178)가 삽입될 수 있도록 센터 보스부(172)에 홀(hole, 172a)이 형성된다. 센터 보스부(172)는 엘리먼트(150)의 중심부에 결합하는 엘리먼트 부시(155)들을 가압한다.
빗살 리브(173)는 둘레 벽체부(171)와 센터 보스부(172) 사이에서 방사상으로 배치되며, 엘리먼트(150)의 이탈을 저지시키는 역할을 한다. 그뿐만 아니라 빗살 리브(173)들 사이의 공간(S1)으로 엘리먼트(150)가 냉각될 수 있게끔 한다.
이에, 엘리먼트 링(160) 내의 엘리먼트 자리 배치부(163)에 엘리먼트 부시(155)를 매개로 해서 엘리먼트(150)를 설치하는 한편, 엘리먼트(150)들에 엘리먼트 간격 유지구(180)를 개재한 후, 엘리먼트 링(160)의 양측에 스트렝스 서포트(170)를 배치한 후, 스터드 볼트(178)를 길게 끼운 다음, 양측에서 너트(179)로 체결함으로써 도 2와 같은 구조의 엘리먼트 어셈블리(140)를 제작할 수 있다. 특히, 이러한 엘리먼트 어셈블리(140)가 조립식이라서 엘리먼트 어셈블리(140)를 이루는 부품들 중 하나, 예컨대 엘리먼트(150)들 중 하나를 교체할 때, 매우 편리하다. 즉 이때는 나사식으로 스트렝스 서포트(170)를 분리한 후, 해당 엘리먼트(150)를 새것으로 교체하고, 다시 나사식으로 스트렝스 서포트(170)를 엘리먼트 링(160)에 조립하면 되기 때문에 종래보다 작업이 매우 편리하다.
이러한 구성에 의해, 도 1처럼 화염 차단장치(100)를 배관(P1,P2)들 사이에 장착해서 사용하게 되면, 특히 종래와 다른 구조의 엘리먼트 간격 유지구(180)가 적용되기 때문에, 엘리먼트(150)의 냉각에 도움을 줄 수 있음은 물론, 엘리먼트(150)에 화염이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조로 작용을 하는 본 실시예에 따르면, 엘리먼트(150)들이 서로 달라붙지 않게끔 하면서 그들 간의 간격을 벌릴 수 있어서 엘리먼트(150)들의 냉각에 도움을 제공할 수 있음은 물론, 종래보다 구조가 효과적이라서 화염 발생의 가능성을 최대한 줄일 수 있게 된다.
도 13은 엘리먼트의 변형 구조도이고, 도 14는 도 13의 단면도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 적용되는 엘리먼트(200)는 전술한 실시예와 달리 케이싱으로 둘러싸인 하나의 모듈형 엘리먼트(200)로 구현된다.
즉 모듈형 엘리먼트(200)는 엘리먼트 부시(210), 엘리먼트 필터(220), 제1 필터 서포트(230), 제2 필터 서포트(240) 및 서포트 지지용 케이싱(250)을 포함할 수 있다.
엘리먼트 부시(210)는 볼트(미도시)가 삽입될 수 있는 홀(H, Hole)을 포함한다.
엘리먼트 필터(220)는 금속판이 엘리먼트 부시(210)를 둘러싸는 형태로 마련된다. 엘리먼트 필터(220)는 가스는 통과하지만 화염은 통과하지 못하도록 하는 실질적인 역할을 한다. 상기 금속판은 화염에서 열을 흡수한다. 상기 금속판은 주름진 금속 리본 형태를 갖는다.
제1 필터 서포트(230)는 엘리먼트 필터(220)의 상부의 둘레를 따라 위치하는 제1 상부 표면(231) 및 엘리먼트 부시(210)의 외측 단부에서 제1 상부 표면(231)까지 연장되며, 엘리먼트 필터(220)의 상부에 위치하는 제2 상부 표면(233)을 포함한다.
이러한 제1 필터 서포트(230)는 엘리먼트 부시(210)의 외측 단부에서 제1 상부 표면(231)까지 연장되며, 엘리먼트 필터(220)의 상부에 위치하는 제3 상부 표면(235), 엘리먼트 부시(210)의 외측 단부에서 제1 상부 표면(231)까지 연장되며, 엘리먼트 필터(220)의 상부에 위치하는 제4 상부 표면(237) 및 엘리먼트 부시(230)의 외측 단부에서 제1 상부 표면(231)까지 연장되며, 엘리먼트 필터(220)의 상부에 위치하는 제5 상부 표면(239)을 더 포함한다.
제2 상부 표면(233)과 제3 상부 표면(235)은 서로 같은 제1 축을 기준으로 확장된다. 제4 상부 표면(237)과 제5 상부 표면(239)은 서로 같은 제2 축을 기준으로 확장된다. 상기 제1 축과 상기 제2 축은 서로 직교한다. 제2 상부 표면(233), 제3 상부 표면(235), 제4 상부 표면(237) 및 제5 상부 표면(239)은 서로 동일한 각도로 이격된다.
제2 필터 서포트(240)는 엘리먼트 필터(220)의 하부의 둘레를 따라 위치하는 제1 하부 표면(241) 및 엘리먼트 부시(210)의 외측 단부에서 제1 하부 표면(241)까지 연장되며, 엘리먼트 필터(220)의 하부에 위치하는 제2 하부 표면(미도시)을 포함한다.
제2 필터 서포트(240)는 엘리먼트 부시(210)의 외측 단부에서 제1 하부 표면(241)까지 연장되며, 엘리먼트 필터(220)의 하부에 위치하는 제3 하부 표면(미도시), 엘리먼트 부시(210)의 외측 단부에서 제1 하부 표면(241)까지 연장되며, 엘리먼트 필터(220)의 하부에 위치하는 제4 하부 표면(미도시) 및 엘리먼트 부시(230)의 외측 단부에서 제1 하부 표면(241)까지 연장되며, 엘리먼트 필터(220)의 하부에 위치하는 제5 하부 표면(미도시)을 더 포함한다. 제1 필터 서포트(230)와 제2 필터 서포트(240)는 서로 대응되는 구성요소들을 포함한다.
제1 필터 서포트(230)와 제2 필터 서포트(240)는 엘리먼트 필터(220)의 양쪽에 위치함으로써 엘리먼트 필터(220)이 외부의 충격으로 인해 쉽게 손상되는 것을 방지할 수 있다. 제1 필터 서포트(230)와 제2 필터 서포트(240)를 포함하지 않는다면 외부의 충격으로 인해 엘리먼트 부시(210)를 둘러싸는 금속판이 쉽게 풀릴 수 있다.
서포트 지지용 케이싱(250)은 엘리먼트 필터(220), 제1 필터 서포트(230) 및 제2 필터 서포트(240)를 서로 고정하기 위해 제1 상부 표면(231), 제1 하부 표면(241) 및 엘리먼트 필터(220)의 옆면을 둘러싼다. 서포트 지지용 케이싱(250)이 있어서 전술한 실시예의 엘리먼트 간격 유지구(180)를 대신할 수 있다. 따라서, 본
제1 상부 표면(231)과 제1 하부 표면(241)은 서포트 지지용 케이싱(250)과 옆으로 부분적으로 중첩된다. 서포트 지지용 케이싱(250)은 제1 상부 표면(231)의 일부와 제1 하부 표면(241)의 일부를 둘러싼다. 엘리먼트 필터(220)은 제1 필터 서포트(230)와 제2 필터 서포트(240)가 위치한 부분을 제외하고 나머지 부분은 외부로 노출된다.
도 9와 도 10에 도시된 모듈형 엘리먼트(200)의 구조가 제안됨으로써 모듈형 엘리먼트(200)의 교체가 용이하다. 즉 모듈형 엘리먼트(200)의 유지보수 시 한 개씩 꺼내어 교체할 수 있어서 작업성이 매우 편리해질 수 있다.
이처럼 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다고 하여야 할 것이다.
100 : 화염 차단장치 110 : 제1 장치 바디
120 : 제2 장치 바디 130 : 어셈블리 착탈 결합부
135 : 벤트 플러그 140 : 엘리먼트 어셈블리
150 : 엘리먼트 151 : 외피
152 : 파형 배치부 155 : 엘리먼트 부시
160 : 엘리먼트 링 161 : 링 바디
162 : 고리부 163 : 엘리먼트 자리 배치부
164 : 서포트 자리 배치부 170 : 스트렝스 서포트
171 : 둘레 벽체부 172 : 센터 보스부
173 : 빗살 리브 178 : 스터드 볼트
179 : 너트 180 : 엘리먼트 간격 유지구
181 : 라운드 바 182 : 바 서포터
183 : 서포터 바디 184 : 볼트 통과구
185 : 바 삽입 결합홈부

Claims (5)

  1. 제1 및 제2 배관에 각각 플랜지 결합하는 제1 및 제2 장치 바디; 및
    상기 제1 및 제2 장치 바디 사이에 결합하며, 상기 제1 및 제2 배관으로 흐르는 가스(gas)는 통과하지만 화염(flame)은 통과하지 못하게 하는 엘리먼트 어셈블리를 포함하며,
    상기 엘리먼트 어셈블리는,
    가스는 통과하지만 화염은 통과하지 못하게 하는 복수의 엘리먼트(element);
    상기 엘리먼트들에 개재되어 상기 엘리먼트들의 간격을 일정 거리로 유지시키되 상기 엘리먼트의 냉각에 도움을 주면서 상기 엘리먼트에 화염이 발생하는 것을 방지하는 엘리먼트 간격 유지구;
    상기 엘리먼트 간격 유지구를 매개로 해서 상기 엘리먼트들이 결합하며, 양측이 개방되게 마련되는 엘리먼트 링(element ring);
    상기 엘리먼트 링의 개방된 양측에 배치되며, 해당 위치에서 상기 엘리먼트들을 지지하는 스트렝스 서포트(strength support); 및
    상기 스트렝스 서포트를 고정하는 스터드 볼트를 포함하는 화염 차단장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 엘리먼트 간격 유지구는,
    둘레를 따라 등간격으로 배치되되 적어도 10개 이상의 개수로 적용되는 라운드 바(round bar); 및
    상기 복수의 라운드 바의 중심 영역에서 상기 복수의 라운드 바를 일체로 지지하는 바 서포터(bar supporter)를 포함하는 화염 차단장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 바 서포터는,
    서포터 바디;
    상기 서포터 바디의 센터 영역에 형성되고 상기 스터드 볼트가 통과하는 볼트 통과구; 및
    상기 서포터 바디의 둘레면에 홈(groove) 형태로 마련되고, 상기 라운드 바의 단부 영역이 부분적으로 삽입 결합하는 복수의 바 삽입 결합홈부를 포함하는 화염 차단장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 라운드 바와 상기 바 삽입 결합홈부의 개수가 16개인 화염 차단장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 엘리먼트 링은,
    링 바디;
    상기 링 바디의 일측 외벽에 형성되는 고리부;
    상기 링 바디의 내부 중앙 영역에 형성되되 상기 엘리먼트 간격 유지구를 매개로 해서 상기 복수의 엘리먼트가 자리 배치되면서 설치되는 엘리먼트 자리 배치부; 및
    상기 엘리먼트 자리 배치부의 주변에 형성되되 상기 스트렝스 서포트가 자리 배치되면서 설치되는 서포트 자리 배치부를 포함하는 화염 차단장치.
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