(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2009년08월21일
(11) 등록번호 10-0913276
(24) 등록일자 2009년08월13일
(51) Int. Cl.

G01M 3/28 (2006.01) F16K 17/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2009-0013943
(22) 출원일자 2009년02월19일
심사청구일자 2009년02월19일
(56) 선행기술조사문헌
KR100824213 B1*
KR200356789 Y1*
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
황창성
부산광역시 북구 화명3동 2306 대림쌍용강변타운
704동 904호
(72) 발명자
황창성
부산광역시 북구 화명3동 2306 대림쌍용강변타운
704동 904호
(74) 대리인
특허법인화우
전체 청구항 수 : 총 14 항 심사관 : 김용안
(54) 안전밸브 성능 시험기
(57) 요 약
본 발명은 안전밸브 성능 시험기에 관한 것으로, 기체계 안전밸브(10) 또는 액체계 안전밸브(10)의 단부가 선택
적으로 접속되며 상기 안전밸브(10)로 공압 또는 유압을 전달가능한 유로(113)가 형성된 판형 플랜지(110), 상기
플랜지(110)에 단부가 접속된 상기 안전밸브(10)를 상기 플랜지(110)측으로 가압, 고정시키도록 상기 안전밸브
(10)의 외면부에 접속되는 클램프(120)가 구비되는 밸브연결부(100); 및 상기 기체계 안전밸브(10) 시험 시, 상
기 기체계 안전밸브(10)로 설정공압을 공급하도록 상기 밸브연결부(100)에 연결형성되는 공압공급배관(210)과,
상기 액체계 안전밸브(10) 시험 시, 상기 액체계 안전밸브(10)로 설정유압을 공급하도록 상기 밸브연결부(100)에
연결형성되는 유압공급배관(220)이 구비되는 압력공급배관부(200);를 포함하여 구성되는 것을 기술적 요지로 하
여, 시험유체의 종류와 안전밸브 각각의 사이즈에 따라서 배관이나 플랜지를 교체하는 번거로운 작업을 수행할
필요가 없으며, 안전밸브 성능 시험을 위한 안전밸브 설치, 배관연결, 제어가 하나의 구조체 상에서 간편하게 이
루어질 수 있고, 심플화, 소형화에 의해 유지, 관리가 보다 용이하게 이루어질 수 있는 안전밸브 성능 시험기에
관한 것이다.
대 표 도 - 도1
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등록특허 10-0913276
특허청구의 범위
청구항 1
기체계, 액체계의 과압방지에 사용되는 안전밸브(10)의 성능을 시험하기 위한 안전밸브 성능 시험기에 있어서,
기체계 안전밸브(10) 또는 액체계 안전밸브(10)의 단부가 선택적으로 접속되며 상기 안전밸브(10)로 공압 또는
유압을 전달가능한 유로(113)가 형성된 판형 플랜지(110), 상기 플랜지(110)에 단부가 접속된 상기 안전밸브
(10)를 상기 플랜지(110)측으로 가압, 고정시키도록 상기 안전밸브(10)의 외면부에 접속되는 클램프(120)가 구
비되고, 상기 판형 플랜지(110)는 상기 안전밸브(10)가 접속되는 일면에 서로 다른 직경을 가지는 다수가 상호
이격형성되는 오링삽입홈(111) 및 상기 판형 플랜지(110)를 볼트 조립에 의해 베이스(140)에 착탈조립가능하도
록 관통형성된 다수의 볼트체결홀(112)을 포함하여 구성되는 밸브연결부(100); 및
상기 기체계 안전밸브(10) 시험 시, 상기 기체계 안전밸브(10)로 설정공압을 공급하도록 상기 밸브연결부(100)
에 연결형성되는 공압공급배관(210)과, 상기 액체계 안전밸브(10) 시험 시, 상기 액체계 안전밸브(10)로 설정유
압을 공급하도록 상기 밸브연결부(100)에 연결형성되는 유압공급배관(220)이 구비되는 압력공급배관부(200);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안전밸브 성능 시험기.
청구항 2
삭제
청구항 3
제1항에 있어서, 상기 밸브연결부(100)는,
상기 플랜지(110)를 볼트에 의해 착탈조립가능한 접속면 및 볼트체결홈을 제공하는 플랜지조립부(131)와, 유압
에 의해 상기 플랜지조립부(131)를 상기 안전밸브(10)측으로 가압, 밀착시키는 유압실린더부(132)가 구비되는
플랜지설치대(130);
를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안전밸브 성능 시험기.
청구항 4
제3항에 있어서, 상기 플랜지설치대의 유압실린더부(132)는,
상기 플랜지설치대의 플랜지조립부(131)를 볼트에 의해 착탈조립가능한 접속면 및 볼트체결홈을 제공하며, 내부
가 중공되고 하향개방된 형상을 가지는 이동피스톤(132a);
상기 이동피스톤(132a) 내부에 수용되고, 상단부가 상기 이동피스톤(132a)에 고정되는 압축스프링(132b); 및
상기 이동피스톤(132a)을 승강이동가능하게 내부에 수용하며 베이스(140)에 고정설치되고, 상기 압축스프링
(132b)의 하단부가 상기 이동피스톤(132a)의 개방부를 관통하여 고정설치되는 고정실린더(132c);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안전밸브 성능 시험기.
청구항 5
제3항에 있어서, 상기 플랜지설치대의 유압실린더부(132)로 유압을 공급하는 유압공급배관상에는,
과다한 유압이 상기 유압실린더부(132)로 공급되는 것을 방지하도록 유압의 적합여부에 따라 접점상태가 변화,
표시되는 접점게이지(133c)와, 압력이 설정값에 도달하면 개방 조정되는 릴리프밸브(133b)가 설치되는 것을 특
징으로 하는 안전밸브 성능 시험기.
청구항 6
제1항에 있어서, 상기 밸브연결부의 클램프(120)는,
상기 밸브연결부의 플랜지(110)를 중심으로 다수가 방사형으로 이격설치되며, 슬라이딩 이동에 의해 상기 안전
밸브(10)의 외면부와의 이격거리가 조정되는 이동지주부(121); 및
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등록특허 10-0913276
상기 안전밸브(10)의 외측면 또는 안전밸브의 플랜지부(11) 상면에 접속가능한 접속면을 구비하여 상기 플랜지
(110)측으로 내향 돌출되게 상기 이동지주부(121) 상부에 연결형성되는 메인클램프부(122);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안전밸브 성능 시험기.
청구항 7
제6항에 있어서,
상기 메인클램프부(122) 하측에 상기 메인클램프부(122) 보다 내향 돌출되게 결합되는 메인클램프결합구(123a)
와, 상기 메인클램프결합구(123a)에서 상기 이동지주부(121)측으로 돌출형성되며 상기 이동지주부(121)의 양측
면부에 반경방향으로 연속하여 함몰형성된 한쌍의 가이드레일(121a)상에 끼워져 고정되는 한쌍의 보강돌출구
(123b)가 구비되는 보조클램프부(123);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안전밸브 성능 시험기.
청구항 8
제7항에 있어서, 상기 클램프의 메인클램프부(122)는,
상기 이동지주부(121)와의 연결부상에, 상기 보조클램프부(123)와의 사이에 여유공간을 제공하도록 함몰형성되
는 조립오차방지홈(122a);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안전밸브 성능 시험기.
청구항 9
제6항에 있어서, 상기 밸브연결부의 클램프(120)는,
상기 이동지주부(121) 하부에 측방향으로 돌출되게 설치되는 가이드이동부(124); 및
상기 가이드이동부(124)의 양측면 및 상면에 접속 내지 인접한 가이드면(125a, 125b)을 구비하여 상기 이동지주
부(121)의 이동을 지정경로로 가이드하는 가이드부(125);
를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안전밸브 성능 시험기.
청구항 10
제9항에 있어서, 상기 가이드부(125)는,
상기 가이드이동부(124)의 양측면을 구속 내지 가이드하는 측면가이드면(125a);
상기 측면가이드면(125a) 상측에서 상기 가이드이동부(124)의 상면을 구속 내지 가이드하는 상면가이드면
(125b); 및
상기 가이드부(125)를 볼트 조립에 의해 베이스(140)에 착탈조립가능하도록 관통형성된 다수의 볼트체결홀
(125c);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안전밸브 성능 시험기.
청구항 11
제1항 또는 제6항에 있어서, 상기 밸브연결부의 클램프(120)는,
상호 동일한 이격간격을 두고 3개소에 설치되며,
상기 클램프(120)가 설치되는 베이스(140)는,
상기 클램프(120)의 설치위치에 대응되는 부분이 각 모서리에 해당되는 삼각형 형상을 가지는 것을 특징으로 하
는 안전밸브 성능 시험기.
청구항 12
제1항에 있어서, 상기 압력공급배관부의 공압공급배관(210)은,
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기체공급원(20)으로부터 고압의 기체를 공급받아 상기 밸브연결부(100)로 공급하는 경로를 제공하는 공압공급도
관(211);
시험대상물인 상기 안전밸브(10)의 오염 및 손상을 방지하도록 상기 공압공급도관(211)상에 설치되는 가스필터
(212);
상기 공압공급도관(211)을 통과하는 기체를 상기 안전밸브(10)의 시험에 적정한 공압으로 설정, 조정하는 공압
레귤레이터(213); 및
상기 공압공급도관(211)을 통과하는 기체의 유량을 조정하도록 다수의 개소에 설치되는 유량조절밸브(214);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안전밸브 성능 시험기.
청구항 13
제1항에 있어서, 상기 압력공급배관부의 유압공급배관(220)은,
유체공급원(30)으로부터 액체를 공급받아 상기 밸브연결부(100)로 공급하는 경로를 제공하는 유압공급도관
(221);
압축성이 상대적으로 큰 기체와 같은 유체를 사용하여 에너지를 일시적으로 축적하거나 충격을 완화시킴으로써
액체의 비압축 특성을 보완해 주는 축압기(accumlator)를 구비하여, 상기 유체공급원(30)으로부터 공급받은 액
체를 미세 압력 맥동없이 일정한 압력으로 승압하는 부스터펌프(222);
상기 부스터펌프(222)에서 승압된 액체를 설정압력으로 조정, 유지하는 릴리프밸브(223);
상기 릴리프밸브(223)를 통과한 액체를 1~35bar의 저압으로 조정, 유지하는 저유압레귤레이터(224);
상기 저유압레귤레이터(224)와 병렬되게 설치되며, 상기 릴리프밸브(223)를 통과한 액체를 35~210bar의 고압으
로 조정, 유지하는 고유압레귤레이터(225); 및
상기 유압공급도관(221)을 통과하는 유체의 유량을 조정하도록 다수의 개소에 설치되는 유량조절밸브(226);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안전밸브 성능 시험기.
청구항 14
제1항 또는 제13항에 있어서, 상기 압력공급배관부(200)는,
수동조작에 의해 유압 및 유량을 미세조정가능한 핸드펌프에 연결되는 수동제어 유압공급배관(230);
을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안전밸브 성능 시험기.
청구항 15
제1항에 있어서,
상기 밸브연결부(100) 및 압력공급배관부(200)와 하나의 구조체상에 연결설치되며, 상기 밸브연결부(100)의 작
동 및 상기 압력공급배관부(200)의 유량, 유압을 조정, 제어하고, 각 지점의 압력상태를 실시간으로 표시하는
제어판넬부(300);
를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 안전밸브 성능 시험기.
명 세 서
발명의 상세한 설명
기 술 분 야
본 발명은 안전밸브 성능 시험기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 국내·외 산업체 및 원자력 발전소에서 사용<1>
되는 안전밸브와 방출밸브의 성능시험을 수행할 수 있는 안전밸브 성능 시험기에 관한 것이다.
배 경 기 술
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일반적으로 안전밸브(safety valve)는 계통 배관계 중 공기, 증기 및 개스 등 기체계에 사용되며, 방출밸브<2>
(Relief valve)는 급수 및 오일류 등 액체계의 과압 방지에 사용된다. 이러한 안전밸브(safety valve)와 방출밸
브(Relief valve)(이하 '안전밸브'로 통칭하기로 한다)는 밸브의 건전성 및 신뢰성을 확인하기 위해 설정압력시
험 및 시트누설시험을 거쳐야 한다.
종래에는 시험장비에 제한된 압력 발생 장치가 달린 벤치 테스터에 안전밸브 및 방출 밸브를 설치하고, 압력 발<3>
생장치의 압력을 안전밸브의 설정압력까지 가압하여 안전밸브의 동작상태를 시험하고, 안전밸브의 설정압력과
누설여부 등을 평가한다.
그러나, 종래의 안전밸브 시험장비는 기체계 시험용과, 액체계 시험용이 상호 독립적으로 적용되고 있어, 기체<4>
계 시험용과, 액체계 시험용 시험장비를 별도로 구비하여야 하고, 시험대상에 따라 기체계, 액체계 시험용 시험
장비 각각을 적용하기 위한 교체작업을 별도로 수행하고 있어 분해 및 조립시 부가적인 작업시간이 소요되는 불
편함이 있었다.
이러한 교체작업에 따른 불편함을 해결하기 위한 종래기술로서, 한국등록실용신안 제377628호의 밸브 성능 시험<5>
기가 개시시되어 있으며, 상기 밸브 성능 시험기는 기체계 시험용 안전밸브 연결부와 액체계 시험용 안전밸브
연결부를 함께 구비한 테스트 챔버 구조에 의해, 기체계 시험용 안전밸브와 액체계 시험용 안전밸브의 성능시험
모두를 수행할 수 있도록 하고 있다.
상기 밸브 성능 시험기는, 기체계 시험용 안전밸브 연결부와, 액체계 시험용 안전밸브 연결부 각각을 하나의 테<6>
스트 챔버상에 분리 배치시키고, 기체 및 액체 공급을 제어하는 제어 패널을 상기 테스트 챔버와 독립되게 구성
하고 있으나, 실질적으로 기체계 시험용 밸브 성능 시험기와 액체계 시험용 밸브 성능 시험기 중 테스트 챔버,
제어 패널 각각에 해당되는 일부끼리 하나의 구조물상에 각각의 독립성을 유지하면서 단순히 병렬연결시킨 구성
을 가지는 것에 그치고 있다.
이에 따라, 시험유체에 따라서는 별도의 교체작업 없이 수행이 가능하나, 안전밸브 각각의 사이즈에 따라서는<7>
안접 밸브 접속단부의 사이즈를 고려하여 이에 맞는 플랜지를 별도로 구비하여 조립, 분해하는 부가적인 작업시
간과 인력이 그대로 소요될 수 밖에 없다는 한계가 있다.
그리고, 다수의 기체계, 액체계 시험용 안전밸브 연결부를 하나의 테스트 챔버상에 단순히 병렬 배치함에 따라<8>
장치가 비대해지고 중량 또한 증가되어 유지, 관리가 어려워질 뿐만 아니라, 제어 패널, 안전밸브 배관부를 별
도로 분리제작함에 따라 단가가 상승하고 각각의 유지, 관리가 별도로 이루어져야 하는 번거로움이 따르게 된다
는 문제점이 있다.
발명의 내용
해결 하고자하는 과제
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 시험유체의 종류와 안전밸브 각각의 사이즈에 따<9>
라서 배관이나 플랜지를 교체하는 번거로운 작업을 수행할 필요가 없으며, 안전밸브 성능 시험을 위한 안전밸브
설치, 배관연결, 제어가 하나의 구조체 상에서 간편하게 이루어질 수 있고, 심플화, 소형화에 의해 유지, 관리
가 보다 용이하게 이루어질 수 있는 구조를 가지는 안전밸브 성능 시험기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제 해결수단
상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 기체계, 액체계의 과압방지에 사용되는 안전밸브(10)의 성능을<10>
시험하기 위한 안전밸브 성능 시험기에 있어서, 기체계 안전밸브(10) 또는 액체계 안전밸브(10)의 단부가 선택
적으로 접속되며 상기 안전밸브(10)로 공압 또는 유압을 전달가능한 유로(113)가 형성된 판형 플랜지(110), 상
기 플랜지(110)에 단부가 접속된 상기 안전밸브(10)를 상기 플랜지(110)측으로 가압, 고정시키도록 상기 안전밸
브(10)의 외면부에 접속되는 클램프(120)가 구비되는 밸브연결부(100); 및 상기 기체계 안전밸브(10) 시험 시,
상기 기체계 안전밸브(10)로 설정공압을 공급하도록 상기 밸브연결부(100)에 연결형성되는
공압공급배관(210)과, 상기 액체계 안전밸브(10) 시험 시, 상기 액체계 안전밸브(10)로 설정유압을 공급하도록
상기 밸브연결부(100)에 연결형성되는 유압공급배관(220)이 구비되는 압력공급배관부(200);를 포함하여 구성되
는 것을 특징으로 하는 안전밸브 성능 시험기를 기술적 요지로 한다.
여기서, 상기 밸브연결부의 플랜지(110)는, 상기 안전밸브(10)가 접속되는 일면에 서로 다른 직경을 가지는 다<11>
수가 상호 이격형성되는 오링삽입홈(111); 및 상기 플랜지(110)를 볼트 조립에 의해 베이스(140)에 착탈조립가
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등록특허 10-0913276
능하도록 관통형성된 다수의 볼트체결홀(112);을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 밸브연결부(100)는, 상기 플랜지(110)를 볼트에 의해 착탈조립가능한 접속면 및 볼트체결홈을 제공<12>
하는 플랜지조립부(131)와, 유압에 의해 상기 플랜지조립부(131)를 상기 안전밸브(10)측으로 가압, 밀착시키는
유압실린더부(132)가 구비되는 플랜지설치대(130);를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 플랜지설치대의 유압실린더부(132)는, 상기 플랜지설치대의 플랜지조립부(131)를 볼트에 의해 착<13>
탈조립가능한 접속면 및 볼트체결홈을 제공하며, 내부가 중공되고 하향개방된 형상을 가지는 이동피스톤(132a);
상기 이동피스톤(132a) 내부에 수용되고, 상단부가 상기 이동피스톤(132a)에 고정되는 압축스프링(132b); 및 상
기 이동피스톤(132a)을 승강이동가능하게 내부에 수용하며 베이스(140)에 고정설치되고, 상기 압축스프링(132
b)의 하단부가 상기 이동피스톤(132a)의 개방부를 관통하여 고정설치되는 고정실린더(132c);를 포함하여 구성되
는 것이 바람직하다.
또한, 상기 플랜지설치대의 유압실린더부(132)로 유압을 공급하는 유압공급배관상에는, 과다한 유압이 상기 유<14>
압실린더부(132)로 공급되는 것을 방지하도록 유압의 적합여부에 따라 접점상태가 변화, 표시되는 접점게이지
(133c)와, 압력이 설정값에 도달하면 개방 조정되는 릴리프밸브(133b)가 설치되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 밸브연결부의 클램프(120)는, 상기 밸브연결부의 플랜지(110)를 중심으로 다수가 방사형으로 이격<15>
설치되며, 슬라이딩 이동에 의해 상기 안전밸브(10)의 외면부와의 이격거리가 조정되는 이동지주부(121); 및 상
기 안전밸브(10)의 외측면 또는 안전밸브의 플랜지부(11) 상면에 접속가능한 접속면을 구비하여 상기 플랜지
(110)측으로 내향 돌출되게 상기 이동지주부(121) 상부에 연결형성되는 메인클램프부(122);를 포함하여 구성되
는 것이 바람직하다.
또한, 상기 메인클램프부(122) 하측에 상기 메인클램프부(122) 보다 내향 돌출되게 결합되는 메인클램프결합구<16>
(123a)와, 상기 메인클램프결합구(123a)에서 상기 이동지주부(121)측으로 돌출형성되며 상기 이동지주부(121)의
양측면부에 반경방향으로 연속하여 함몰형성된 한쌍의 가이드레일(121a)상에 끼워져 고정되는 한쌍의 보강돌출
구(123b)가 구비되는 보조클램프부(123);를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 클램프의 메인클램프부(122)는, 상기 이동지주부(121)와의 연결부상에, 상기 보조클램프부(123)와<17>
의 사이에 여유공간을 제공하도록 함몰형성되는 조립오차방지홈(122a);을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 밸브연결부의 클램프(120)는, 상기 이동지주부(121) 하부에 측방향으로 돌출되게 설치되는 가이드이<18>
동부(124); 및 상기 가이드이동부(124)의 양측면 및 상면에 접속 내지 인접한 가이드면(125a, 125b)을 구비하여
상기 이동지주부(121)의 이동을 지정경로로 가이드하는 가이드부(125);를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하
다.
그리고, 상기 가이드부(125)는, 상기 가이드이동부(124)의 양측면을 구속 내지 가이드하는 측면가이드면(125a);<19>
상기 측면가이드면(125a) 상측에서 상기 가이드이동부(124)의 상면을 구속 내지 가이드하는 상면가이드면
(125b); 및 상기 가이드부(125)를 볼트 조립에 의해 베이스(140)에 착탈조립가능하도록 관통형성된 다수의 볼트
체결홀(125c);을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 클램프(120)는, 상호 동일한 이격간격을 두고 3개소에 설치되며, 상기 클램프(120)가 설치되는 베이<20>
스(140)는, 상기 클램프(120)의 설치위치에 대응되는 부분이 각 모서리에 해당되는 삼각형 형상을 가지는 것이
바람직하다.
그리고, 상기 압력공급배관부의 공압공급배관(210)은, 기체공급원(20)으로부터 고압의 기체를 공급받아 상기 밸<21>
브연결부(100)로 공급하는 경로를 제공하는 공압공급도관(211); 시험대상물인 상기 안전밸브(10)의 오염 및 손
상을 방지하도록 상기 공압공급도관(211)상에 설치되는 가스필터(212); 상기 공압공급도관(211)을 통과하는 기
체를 상기 안전밸브(10)의 시험에 적정한 공압으로 설정, 조정하는 공압레귤레이터(213); 및 상기 공압공급도관
(211)을 통과하는 기체의 유량을 조정하도록 다수의 개소에 설치되는 유량조절밸브(214);를 포함하여 구성되는
것이 바람직하다.
또한, 상기 압력공급배관부의 유압공급배관(220)은, 유체공급원(30)으로부터 액체를 공급받아 상기 밸브연결부<22>
(100)로 공급하는 경로를 제공하는 유압공급도관(221); 압축성이 상대적으로 큰 기체와 같은 유체를 사용하여
에너지를 일시적으로 축적하거나 충격을 완화시킴으로써 액체의 비압축 특성을 보완해 주는 축압기(accumlato
r)를 구비하여, 상기 유체공급원(30)으로부터 공급받은 액체를 미세 압력 맥동없이 일정한 압력으로 승압하는
부스터펌프(222); 상기 부스터펌프(222)에서 승압된 액체를 설정압력으로 조정, 유지하는 릴리프밸브(223); 상
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기 릴리프밸브(223)를 통과한 액체를 1~35bar의 저압으로 조정, 유지하는 저유압레귤레이터(224); 상기 저유압
레귤레이터(224)와 병렬되게 설치되며, 상기 릴리프밸브(223)를 통과한 액체를 35~210bar의 고압으로 조정, 유
지하는 고유압레귤레이터(225); 및 상기 유압공급도관(221)을 통과하는 유체의 유량을 조정하도록 다수의 개소
에 설치되는 유량조절밸브(226);를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 압력공급배관부(200)는, 수동조작에 의해 유압 및 유량을 미세조정가능한 핸드펌프에 연결되는 수<23>
동제어 유압공급배관(230);을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 밸브연결부(100) 및 압력공급배관부(200)와 하나의 구조체상에 연결설치되며, 상기 밸브연결부(10<24>
0)의 작동 및 상기 압력공급배관부(200)의 유량, 유압을 조정, 제어하고, 각 지점의 압력상태를 실시간으로 표
시하는 제어판넬부(300);를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
효 과
상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명은, 밸브연결부, 공압공급배관, 유압공급배관을 상호 연결시킨 구조에 의<25>
해, 기체계 안전밸브 시험 시에는 공압공급배관, 액체계 안전밸브 시험 시에는 상기 유압공급배관을 사용하여,
밸브연결부상에서 시험유체의 종류와 안전밸브 각각의 사이즈에 따라서 배관이나 플랜지를 교체하는 번거로운
작업을 수행하는 것 없이 간편하게 안전밸브의 성능시험을 수행할 수 있다는 효과가 있다.
이에 따라, 밸브연결부 및 압력공급배관부를 하나의 구조체상에 용이하게 연결설치할 수 있을 뿐 아니라, 밸브<26>
연결부의 작동 및 압력공급배관부의 유량, 유압을 조정, 제어하고, 각 지점의 압력상태를 실시간으로 표시하는
제어판넬부 또한, 밸브연결부 및 압력공급배관부와 하나의 구조체상에 아날로그적 내지 전기·전자적으로 용이
하게 연결설치할 수 있다는 다른 효과가 있다.
이에 따라, 안전밸브 성능 시험을 위한 안전밸브 설치, 배관연결, 제어가, 밸브연결부, 압력공급배관부, 제어판<27>
넬부로 구성되는 하나의 구조체 상에서 간편하게 이루어질 수 있고, 각 부분의 기능에 따라 독립적으로 분리하
여 구성하던 기존의 안전밸브 성능 시험장치에 비해, 보다 심플화, 소형화를 구현가능하고, 이로 인해 유지, 관
리가 보다 용이하게 이루어질 수 있다는 다른 효과가 있다.
또한, 밸브연결부의 플랜지에 서로 다른 직경을 가지는 다수의 오링삽임홈이 상호 이격형성되어, 서로 다른 단<28>
부 사이즈를 가지는 다양한 안전밸브 각각에 맞추어, 다수의 플랜지를 별도로 구비하고 플랜지 자체를 볼트 조
립 등에 의해 번거롭게 교체 적용할 필요없이, 플랜지에 형성된 다수의 오링삽입홈 중 적정한 크기를 가지는 것
에 오링을 끼우는 간단한 작업만으로, 다양한 사이즈의 안전밸브를 간편하게 테스트할 수 있다는 다른 효과가
있다.
발명의 실시를 위한 구체적인 내용
상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 안전밸브 성능 시험기를 다음의 도면을 참조하여 보다 상세<29>
하게 설명하기로 한다.
도 1, 2, 3, 4는 각각 본 발명에 따른 안전밸브 성능 시험기의 제1실시예를 도시한 정면도, 평면도, 좌측면도,<30>
우측면도이고, 도 5는 플랜지의 평면도 및 요부종단면도이며, 도 6은 플랜지설치대의 요부종단면도이고, 도 7은
클램프의 요부분해 상태를 도시한 정면투시도, 평면투시도 및 측면투시도이다.
도 8은 클램프의 가이드부의 평면도 및 정면도이고, 도 9는 클램프의 다양한 사용 상태를 도시한 평면도이며,<31>
도 10은 대형 사이즈의 안전밸브를 접속, 장착하는 설치 과정의 일예를 도시한 요부정단면도이고, 도 11은 소형
사이즈의 안전밸브를 접속, 장착하는 설치 과정의 일예를 도기한 요부정단면도이며, 도 12는 본 발명에 따른 안
전밸브 성능 시험기의 제1실시예를 도시한 유압회로도이다.
본 발명은 기체계, 액체계의 과압방지에 사용되는 안전밸브(10)의 성능을 시험하기 위한 안전밸브 성능 시험기<32>
에 관한 것으로, 기체계 안전밸브(10) 또는 액체계 안전밸브(10)의 단부가 선택적으로 접속가능한 밸브연결부
(100)와, 상기 밸브연결부(100)로 설정공압 또는 설정유압을 선택적으로 공급가능한 공압공급배관(210)과 유압
공급배관(220)을 구비한 압력공급배관부(200)로 이루어진 구조를 가진다.
상기 밸브연결부(100)는, 기체계 안전밸브(10) 또는 액체계 안전밸브(10)의 단부가 선택적으로 접속되며 상기<33>
안전밸브(10)로 공압 또는 유압을 전달가능한 유로(113)가 형성된 판형 플랜지(110)와, 상기 플랜지(110)에 단
부가 접속된 상기 안전밸브(10)를 상기 플랜지(110)측으로 가압, 고정시키도록 상기 안전밸브(10)의 외면부에
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접속되는 클램프(120)를 구비한 구조를 가진다.
상기 압력공급배관부(200)는, 상기 기체계 안전밸브(10) 시험 시, 상기 기체계 안전밸브(10)로 설정공압을 공급<34>
하도록 상기 밸브연결부(100)에 연결형성되는 공압공급배관(210)과, 상기 액체계 안전밸브(10) 시험 시, 상기
액체계 안전밸브(10)로 설정유압을 공급하도록 상기 밸브연결부(100)에 연결형성되는 유압공급배관(220)을 구비
한 구조를 가진다.
상기와 같이 상기 밸브연결부(100), 공압공급배관(210), 유압공급배관(220)을 상호 연결시킨 구조에 의해, 기체<35>
계 안전밸브(10) 시험 시에는 상기 공압공급배관(210), 액체계 안전밸브(10) 시험 시에는 상기 유압공급배관
(220)을 사용하여, 상기 밸브연결부(100)상에서 시험유체의 종류와 안전밸브 각각의 사이즈에 따라서 배관이나
플랜지를 교체하는 번거로운 작업을 수행하는 것 없이 간편하게 상기 안전밸브(10)의 성능시험을 수행할 수 있
다.
상기와 같은 구조에 의해, 상기 밸브연결부(100) 및 압력공급배관부(200)를 하나의 구조체상에 연결설치할 수<36>
있을 뿐 아니라, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 밸브연결부(100)의 작동 및 상기 압력공급배관부
(200)의 유량, 유압을 조정, 제어하고, 각 지점의 압력상태를 실시간으로 표시하는 제어판넬부(300) 또한, 상기
밸브연결부(100) 및 압력공급배관부(200)와 하나의 구조체상에 아날로그적 내지 전기·전자적으로 용이하게 연
결설치할 수 있다.
이에 따라, 상기 안전밸브(10) 성능 시험을 위한 안전밸브 설치, 배관연결, 제어가, 상기 밸브연결부(100), 압<37>
력공급배관부(200), 제어판넬부(300)로 구성되는 하나의 구조체 상에서 간편하게 이루어질 수 있고, 각 부분의
기능에 따라 독립적으로 분리하여 구성하던 기존의 안전밸브 성능 시험장치에 비해, 보다 심플화, 소형화를 구
현가능하고, 이로 인해 유지, 관리가 보다 용이하게 이루어질 수 있다.
상기 밸브연결부의 플랜지(110)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 안전밸브(10)가 접속되는 일측면상에 서로<38>
다른 직경을 가지는 다수의 오링삽임홈(111)이 상호 이격형성되어, 서로 다른 단부 사이즈를 가지는 다양한 상
기 안전밸브(10)의 사이즈에 맞추어, 다수의 플랜지를 별도로 구비하고 플랜지 자체를 볼트 조립 등에 의해 번
거롭게 교체 적용할 필요없이, 상기 플랜지(110)에 형성된 상기 다수의 오링삽입홈(111) 중 적정한 크기를 가지
는 것에 오링을 끼우는 간단한 작업만으로, 다양한 사이즈의 안전밸브(10)를 간편하게 테스트할 수 있다.
상기 플랜지(110)에는 볼트 조립에 의해 베이스(140)에 착탈조립가능하도록 다수의 볼트체결홀(112)이 관통형성<39>
되며, 상기 플랜지(110)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 플랜지(110)를 볼트에 의해 착탈조립가능한 접속면
및 볼트체결홈을 제공하는 플랜지조립부(131)와, 유압에 의해 상기 플랜지조립부(131)를 상기 안전밸브(10)측으
로 가압, 밀착시키는 유압실린더부(132)가 구비되는 플랜지설치대(130)에 설치가 이루어진다.
상기 플랜지설치대의 유압실린더부(132)는, 크게 이동피스톤(132a), 압축스프링(132b), 고정실린더(132c)으로<40>
이루어지며, 상기 이동피스톤(132a)은 상기 플랜지설치대의 플랜지조립부(131)를 볼트에 의해 착탈조립가능한
접속면 및 볼트체결홈을 구비하여, 내부가 중공되고 하향개방된 형상으로 상기 압축스프링(132b)을 내부에 수용
하며, 상기 고정실린더(132c) 내부에 유압에 의해 승강이동 가능하게 설치된다.
상기 압축스프링(132b)은 상기 이동피스톤(132a) 내부에 수용된 상단부가 상기 이동피스톤(132a)에 고정되고,<41>
하단부가 상기 이동피스톤(132a)의 개방부를 관통하여 상기 고정실린더(132c)에 고정설치되며, 상기 고정실린더
(132c)는 상기 밸브연결부(100)의 다른 구성요소들을 안정되게 설치가능한 기본 설치면 내지 골조를 제공하는
베이스(140)에 고정설치된다.
상기 플랜지설치대의 유압실린더부(132)로 유압을 공급하는 유압공급배관상에는, 도 12에 도시된 바와 같이, 과<42>
다한 유압이 상기 유압실린더부(132)로 공급되는 것을 방지하도록, 유압펌프(133a)에서 공급되는 유압의 적합여
부에 따라 접점상태가 변화, 표시되는 접점게이지(133c)와, 압력이 설정값에 도달하면 개방 조정되는 릴리프밸
브(relif valve)(133b)가 설치된다.
상기 밸브연결부의 클램프(120)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 밸브연결부의 플랜지(110)를 중심으로 다수<43>
가 방사형으로 이격설치되며, 슬라이딩 이동에 의해 상기 안전밸브(10)의 외면부와의 이격거리가 조정되는 이동
지주부(121)와, 상기 안전밸브(10)의 외측면 또는 안전밸브의 플랜지부(11) 상면에 접속가능한 접속면을 구비하
여 상기 플랜지(110)측으로 내향 돌출되게 상기 이동지주부(121) 상부에 연결형성되는 메인클램프부(122)를 구
비한 구조를 가진다.
또한, 상기 메인클램프부(122) 하측에 상기 메인클램프부(122) 보다 내향 돌출되게 결합되는 메인클램프결합구<44>
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(123a)와, 상기 메인클램프결합구(123a)에서 상기 이동지주부(121)측으로 돌출형성되며 상기 이동지주부(121)의
양측면부에 반경방향으로 연속하여 함몰형성된 한쌍의 가이드레일(121a)상에 끼워져 고정되는 한쌍의 보강돌출
구(123b)를 구비한 보조클램프부(123)를 추가로 결합할 수도 있다.
상기 보조클램프부(123)를 상기 이동지주부(121)와 메인클램프부(122)에 조립하는 것에 의해, 상기 이동지주부<45>
(121)와 메인클램프부(122)간의 연결부의 전단강도를 안정적으로 보강할 수 있을 뿐 아니라, 상기 안전밸브(1
0)의 외측면 내지 플랜지부(11)의 사이즈가 작아, 도 10에 도시된 바와 같은 클램프 구조를 적용하여, 상기 메
인클램프부(122)가 상기 안전밸브(10)를 안정적으로 접속, 구속하기 어려운 경우에는, 도 11에 도시된 바와 같
이, 상기 보조클램프부(123)를 추가로 결합하여 해결할 수 있다.
상기 클램프의 메인클램프부(122)에는, 상기 이동지주부(121)와의 연결부 및 상기 보조클램프(123)와의 접속부<46>
상에, 조립오차방지홈(122a)을 상기 보조클램프부(123)와의 사이에 여유공간을 제공하도록 함몰형성하면, 상기
메인클램프부(122), 이동지주부(121)간의 연결부와, 상기 보조클램프의 메인클램프결합구(123a), 보강돌출구
(123b)간의 연결부에 가공 오차, 조립 오차 등이 있거나, 가공 시 팁 등의 부산물이 정밀하게 제거되지 않거나,
표면이 정밀하게 처리되지 않아도, 상기 조립오차방지홈(122a)이 제공하는 여유공간에 의해 상호 무리하게 접속
되어 응력이 발생되는 것을 방지하면서 견고하고 정밀한 조립구조를 구현할 수 있다.
상기 밸브연결부의 클램프(120)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 이동지주부(121) 하부에 측방향으로 돌출되<47>
게 설치되는 가이드이동부(124)와, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 가이드이동부(124)의 양측면 및 상면에 접속
내지 인접한 가이드면(125a, 125b)을 구비하여 상기 이동지주부(121)의 이동을 지정경로로 가이드하는 가이드부
(125)를 구비하여, 도 9의 (a), (b)에 도시된 바와 같은 슬라이딩 이동 작동을 구현가능하다.
상기 가이드부(125)는, 상기 가이드이동부(124)의 양측면을 구속 내지 가이드하는 측면가이드면(125a)과, 상기<48>
측면가이드면(125a) 상측에서 상기 가이드이동부(124)의 상면을 구속 내지 가이드하는 상면가이드면(125b)을 구
비하여 상기 이동지주부(121)와 가이드이동부(124)를 지정경로로 가이드하며, 다수의 볼트체결홀(125c)이 형성
되어 볼트 조립에 의해 상기 베이스(140)에 착탈조립된다.
상기 클램프(120)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상호 동일한 이격간격을 두고 3개소에 설치하면, 4~5개 이상으<49>
로 개소를 추가하지 않고도, 120°의 상대각도를 가지는 다수의 지점에서 일반적으로 원주형상을 가지는 안전밸
브(10)의 외면부 내지 플랜지주(110)를 반경방향으로 안정되게 접속, 구속할 수 있다.
상기와 같이 상기 클램프(120)를, 3개소로 분할하여 설치하면, 상기 베이스(140)를 상기 클램프(120)의 설치위<50>
치에 대응되는 부분이 각 모서리에 해당되는 삼각형 형상으로 형성할 수 있으며, 작업공간의 효율적인 활용 및
사용 편의성을 위해 일반적으로 사각박스 형태로 안전밸브 성능 시험기를 제조하는 경우에 있어서, 도 2에 도시
된 바와 같이, 사각형 스탠드(상면)(미표기)와의 사이에 형성되는 여유공간상에 나사형 단부를 가지는 안전밸브
(10)의 접속 연결에 보다 적합한 다른 형태의 보조 밸브연결부를, 장치 자체의 사이즈를 확장하지 않고도, 추가
로 형성할 수 있다.
도 10, 11의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 클램프(120)를 상기 플랜지(110)의 반경방향 외측에 위치시킨<51>
상태로, 도 10, 11의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 안전밸브(10)의 단부를 상기 플랜지(110)에 접속시킨 후, 도
10, 11의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 클램프(120)를 이동시켜 상기 안전밸브(10)를 상기 플랜지(110)측으로
구속시킨 후, 상기 유압실린더부(132)를 작동시키면, 상기 플랜지조립부(131) 및 플랜지(110)가 유압에 의해 상
기 안전밸브(10)측으로 이동, 가압되며, 상기 안전밸브(10)의 개방단부상에 견고하게 접속되어, 상기 안전밸브
(10)가 기체계인지 액체계인지에 무관하게 안정적으로 성능 시험을 수행할 수 있다.
상기 압력공급배관부의 공압공급배관(210)은, 도 12에 도시된 바와 같이, 기체공급원(20)으로부터 고압의 기체<52>
를 공급받아 상기 밸브연결부(100)로 공급하는 경로를 제공하는 공압공급도관(211)상에, 시험대상물인 상기 안
전밸브(10)의 오염 및 손상을 방지하도록 가스필터(212)가 설치된 구조를 가진다.
그리고, 상기 공압공급배관(210)은 상기 공압공급도관(211)을 통과하는 기체를 상기 안전밸브(10)의 시험에 적<53>
정한 공압으로 설정, 조정하는 공압레귤레이터(213)와, 상기 공압공급도관(211)을 통과하는 기체의 유량을 조정
하도록 다수의 개소에 설치되는 유량조절밸브(니들밸브(needle valve))(214) 및 다수의 압력게이지가 설치된 구
조를 가진다.
상기 압력공급배관부의 유압공급배관(220)은, 유체공급원(30)으로부터 액체를 공급받아 상기 밸브연결부(100)로<54>
공급하는 경로를 제공하는 유압공급도관(221)상에, 상기 유체공급원(30)으로부터 공급받은 액체를 미세 압력 맥
동없이 일정한 압력으로 승압하는 부스터펌프(222)와, 상기 부스터펌프(222)에서 승압된 액체를 설정압력으로
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조정, 유지하는 릴리프밸브(223)가 설치된 구조를 가진다.
상기 부스터펌프(222)는 압축성이 상대적으로 큰 기체와 같은 유체를 사용하여 에너지를 일시적으로 축적하거나<55>
충격을 완화시킴으로써, 액체의 비압축 특성을 보완해 주는 축압기(accumlator)를 구비하여, 상기 유압공급도관
(221)상에 고압을 안정적으로 형성, 공급한다.
그리고, 상기 유압공급배관(220)은 상기 릴리프밸브(223)를 통과한 액체를 1~35bar의 저압으로 조정, 유지하는<56>
저유압레귤레이터(224)와, 상기 릴리프밸브(223)를 통과한 액체를 35~210bar의 고압으로 조정, 유지하는 고유압
레귤레이터(225)가 상호 병렬되게 설치되고, 상기 유압공급도관(221)을 통과하는 유체의 유량을 조정하도록 다
수의 개소에 설치되는 유량조절밸브(226) 및 다수의 압력게이지가 설치된 구조를 가진다.
상기 공압공급배관(210)과 유압공급배관(220)에는, 상기 밸브연결부(100)에 해당되는 일측으로만 공압 또는 유<57>
압이 전달, 공급되도록 유체의 흐름을 제한하는 체크밸브(check valve)가, 분기형성된 각각의 도관에 해당되는
다수의 개소에 설치되며, 상기 저, 고유압레귤레이터(224, 225)에 의해 자동으로 유량, 유압제어가 이루어지게
되는 상기 유압공급배관(220) 외에, 핸드펌프(hand pump)를 연결가능한 수동제어 유압공급배관(230)을 추가로
형성하면 수동조작에 의해 유압 및 유량 을 미세조정할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이<58>
아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합적용한 실시예와 함께 본 발명의 특허청구범위와 상세
한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당
연히 포함된다고 보아야 할 것이다.
도면의 간단한 설명
도 1 - 본 발명에 따른 안전밸브 성능 시험기의 제1실시예를 도시한 정면도<59>
도 2 - 도 1의 평면도<60>
도 3 - 도 1의 좌측면도<61>
도 4 - 도 1의 우측면도<62>
도 5 - 플랜지의 평면도 및 요부종단면도<63>
도 6 - 플랜지설치대의 요부종단면도<64>
도 7 - 클램프의 요부분해 상태를 도시한 정면투시도, 평면투시도 및 측면투시도<65>
도 8 - 클램프의 가이드부의 평면도 및 정면도<66>
도 9 - 클램프의 다양한 사용 상태를 도시한 평면도<67>
도 10 - 대형 사이즈의 안전밸브를 접속, 장착하는 설치 과정의 일예를 도시한 요부정단면도<68>
도 11 - 소형 사이즈의 안전밸브를 접속, 장착하는 설치 과정의 일예를 도기한 요부정단면도<69>
도 12 - 본 발명에 따른 안전밸브 성능 시험기의 제1실시예를 도시한 유압회로도<70>
<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명><71>
10 : 안전밸브 11 : 플랜지부 <72>
20 : 기체공급원 30 : 유체공급원 <73>
100 : 밸브연결부 110 : 플랜지 <74>
111 : 오링삽입홈 112 : 플랜지의 볼트체결홀 <75>
113 : 유로 120 : 클램프 <76>
121 : 이동지주부 121a : 가이드레일 <77>
122 : 메인클램프부 122a : 조립오차방지홈 <78>
123 : 보조클램프부 123a : 메인클램프결합구 <79>
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123b : 보강돌출구 124 : 가이드이동부 <80>
125 : 가이드부 125a : 측면가이드면 <81>
125b : 상면가이드면 125c : 가이드부의 볼트체결홀 <82>
130 : 플랜지설치대 131 : 플랜지조립부 <83>
132 : 유압실린더부 132a : 이동피스톤 <84>
132b : 압축스프링 132c : 유압실린더 <85>
133a : 유압펌프 133b : 릴리프밸브 <86>
133c : 접점게이지 140 : 베이스 <87>
200 : 압력공급배관부 210 : 공압공급배관 <88>
211 : 공압공급도관 212 : 가스필터 <89>
213 : 공압레귤레이터 214 : 유량조절밸브 <90>
220 : 유압공급배관 221 : 유압공급도관 <91>
222 : 부스터펌프 223 : 릴리프밸브 <92>
224 : 저유압레귤레이터 225 : 고유압레귤레이터 <93>
226 : 유량조절밸브 230 : 수동제어 유압공급배관<94>
300 : 제어판넬부<95>
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