KR100841701B1

KR100841701B1 - 수돗물 공급용 감압밸브의 압력제어장치

Info

Publication number: KR100841701B1
Application number: KR1020070044733A
Authority: KR
Inventors: 이해기
Original assignee: 마산시
Priority date: 2007-05-08
Filing date: 2007-05-08
Publication date: 2008-06-26

Abstract

본 발명은 수돗물 공급용 감압밸브의 압력제어장치에 관한 것이다. 본 발명에 의한 수돗물 공급용 감압밸브의 압력제어장치는 일단부는 유체유입용 유입구에 접속되고 타단부는 유체가 배출되는 유체배출용 배출구에 접속되며, 상기 유입구와 배출구를 서로 통하게 하는 제1통로를 개방하는 위치와 상기 제1통로를 폐쇄하는 위치 사이에서 승강됨으로써 상기 배출구 측의 압력을 조절시키기 위한 메인디스크와, 상기 메인디스크를 승강시킬 수 있도록 상기 유체가 유입 및 유출되는 제1챔버를 구비하는 감압밸브; 상기 감압밸브의 상기 유입구 측에 접속되는 제1수송관과 상기 감압밸브의 상기 배출구 측에 접속되는 제2수송관과 상기 제1챔버로 통하는 제3수송관이 각각 접속되며, 상기 제1수송관과 상기 제2수송관을 서로 통하게 하는 제2통로를 개방하는 위치와 상기 제2통로를 폐쇄하는 위치 사이에서 승강됨으로써 상기 제1챔버로 유입되는 유량을 조절시키기 위한 플런저와, 상기 플런저를 승강시킬 수 있도록 수축 또는 팽창되는 제2챔버를 구비하는 파일럿 밸브; 상기 제2챔버를 수축시킬 수 있도록 상기 제2챔버에 저장된 유체를 흡입하거나 상기 제2챔버를 팽창시킬 수 있도록 상기 제2챔버에 유체를 주입시키는 마이크로 모터펌프; 및 상기 마이크로 모터펌프의 작동에 의해 상기 마이크로 모터펌프 측에 유체를 공급하거나 상기 마이크로 모터펌프 측에 공급한 유체를 돌려 받는 보조챔버;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

감압밸브, 파일럿 밸브, 마이크로 모터펌프, 보조챔버

Description

수돗물 공급용 감압밸브의 압력제어장치{Pressure control apparatus of reducing valve for water supply}

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수돗물 공급용 감압밸브의 압력제어장치의 감압상태를 보인 동작상태도.

도 3은 본 발명 일실시예의 감압을 위한 제어흐름도.

도 4는 본 발명 일실시예에 따른 수돗물 공급용 감압밸브의 압력제어장치의 증압상태를 보인 동작상태도.

도 5는 본 발명 일실시예의 증압을 위한 제어흐름도.

도 6은 본 발명 일실시예의 누수발생시의 동작상태도.

도 7은 본 발명 일실시예의 화재발생시의 동작상태도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

20:감압밸브 20':제1통로

21:메인디스크 23:제1챔버

25:보조디스크 30:파일럿 밸브

30':제2통로 35:플런저

36:제2챔버 40:마이크로 모터펌프

50:보조챔버

본 발명은 수돗물 공급용 감압밸브의 압력제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 감압밸브의 압력을 자동으로 정밀하게 제어할 수 있도록 구조가 개선된 수돗물 공급용 감압밸브의 압력제어장치에 관한 것이다.

일반적인 급배수 시스템은 하루 중, 마찰손실이 가장 크고 공급압력이 가장 떨어지는 최고 수요시간대에 최소한의 압력이 유지될 수 있도록 설계된다. 이러한 이유로 수요가 줄어드는 심야시간대에는 필요 이상의 과다한 수압이 형성되어 관로 파손 횟수가 증가하고 누수량도 더욱 증가한다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 종래의 감압밸브 제어장치(도1참조)는 2개의 파일럿 밸브(3,5)를 기본적으로 조합하고 솔레노이드 밸브(9), 타이머(미도시)를 추가하여 지정된 시간에 두 가지 압력 레벨로 조절되도록 하는 것이다. 이러한 하드웨어를 기반으로 한 일반적 수압제어 기법은 물 수요가 증가하는 주간에는 타이머가 출력하는 전기적 신호로 솔레노이드 밸브(9)를 닫아 저압용 파일럿 밸브(3)의 동작을 중지시키고, 고압용 파일럿 밸브(5)를 동작시켜 감압밸브(1)의 2차압력(배출구측 압력)을 높인다. 여기서, 상기 감압밸브(1)의 구체적인 작동원리에 대해서는 [발명의 구성]에서 상세히 설명하기로 한다.

반대로 물 수요가 감소하는 심야에는 타이머가 출력하는 전기적 신호로 솔레노이드 밸브(9)를 열어 저압용 파일럿 밸브(3)를 동작시키고, 고압용 파일럿 밸 브(5)를 중지시켜 감압밸브(1)의 2차압력을 줄이는 것이었다.

이러한 제어방법은 물 수요변화를 두 단계로만 개략 예측하여 적당한 시간에 감압을 함으로서 제어의 유연성이 떨어져 보다 세밀한 압력제어가 불가하고 이로 인해 누수방지 효율이 떨어지는 경향이 있다.

최근 들어 아파트등 대규모 수용가가 늘고 있기 때문에 심야시간에 수요량이 순간적으로 늘어나거나 통상적으로 물소비량이 늘어나는 주간임에도 불구하고 심야시간대보다 수요량이 줄어드는 경향이 있기 때문에 현장에서 2단으로 감압하는 방법의 한계는 더욱 명확해 지며, 불규칙적인 물 수요 변동에 적절히 대응한 압력 가변 제어가 필요하다.

또한 종래의 감압장치 사용시 고압력에서 저압력으로 조절시 순간적 압력 변동으로 1차측 배수관(11) 접속부 이탈 및 관로 파손 우려와 저압력에서 고압력으로 조절시 순간적 압력 변동으로 2차측 급수관(13) 접속부 이탈 및 누수가 우려되기도 하며,

2 단계의 감압설정은 현장에서만 파일럿 밸브(3,5)의 보조장치(미도시)를 통해 행함으로써, 압력 조절이 필요할 경우 감압밸브(1)가 있는 현장에서 직접 조절함에 따라 인력이 필요하고, 급수구역 내 누수발생시에는 즉시 단수하여 누수를 줄이고 짧은 시간 내에 복구공사를 할 수 없고, 화재발생시에는 최대 수압으로 물을 공급하여 화재진압에 보다 효율적으로 대처할 수 없는 한계가 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 감압밸브의 압력를 수요량 변화에 비례하여 다단계로 연속하여 조절할 수 있는 수돗물 공급용 감압밸브의 압력제어장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 감압밸브가 설치된 현장에서의 감압설정을 지양하고 자동으로 압력을 제어할 수 있는 수돗물 공급용 감압밸브의 압력제어장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 누수사고시 즉시 단수할 수 있으며, 화재발생시 최대압력으로 유체를 긍급하여 줄 수 있는 수돗물 공급용 감압밸브의 압력제어장치를 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 일단부는 유체유입용 유입구에 접속되고 타단부는 유체가 배출되는 유체배출용 배출구에 접속되며, 상기 유입구와 배출구를 서로 통하게 하는 제1통로를 개방하는 위치와 상기 제1통로를 폐쇄하는 위치 사이에서 승강됨으로써 상기 배출구 측의 압력을 조절시키기 위한 메인디스크와, 상기 메인디스크를 승강시킬 수 있도록 상기 유체가 유입 및 유출되는 제1챔버를 구비하는 감압밸브; 상기 감압밸브의 상기 유입구 측에 접속되는 제1수송관과 상기 감압밸브의 상기 배출구 측에 접속되는 제2수송관과 상기 제1챔버로 통하는 제3수송관이 각각 접속되며, 상기 제1수송관과 상기 제2수송관을 서로 통하게 하는 제2통로를 개방하는 위치와 상기 제2통로를 폐쇄하는 위치 사이에서 승강됨으로써 상기 제1챔버로 유입되는 유량을 조절시키기 위한 플런저와, 상기 플런저를 승강시킬 수 있도록 수축 또는 팽창되는 제2챔버를 구비하는 파일럿 밸브; 상기 제2챔버 를 수축시킬 수 있도록 상기 제2챔버에 저장된 유체를 흡입하거나 상기 제2챔버를 팽창시킬 수 있도록 상기 제2챔버에 유체를 주입시키는 마이크로 모터펌프; 및 상기 마이크로 모터펌프의 작동에 의해 상기 마이크로 모터펌프 측에 유체를 공급하거나 상기 마이크로 모터펌프 측에 공급한 유체를 돌려 받는 보조챔버;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 마이크로 모터펌프와 상기 보조챔버를 연결하는 수송경로 상에는 제1솔레노이드 밸브가 구비되는 것이 바람직하고, 상기 마이크로 모터펌프와 상기 파일럿 밸브의 제2챔버를 연결하는 수송경로 상에는 제2솔레노이드 밸브가 구비되는 것이 바람직하다. 이러한 실시예에서는, 상기 제1솔레노이드밸브가 열리고 상기 제2솔레노이드밸브가 닫힌 경우에, 유체의 수송이 상기 마이크로 모터펌프와 보조챔버 사이에서 이루어지며, 상기 제1솔레노이드밸브가 닫히고 상기 제2솔레노이드밸브가 열린 경우에, 유체의 수송이 상기 마이크로 모터펌프와 상기 파일럿 밸브의 제2챔버 사이에서 이루어지도록 구성된다.

상기 제3수송관과 상기 제2수송관을 서로 연결시키는 제4수송관 및 상기 제4수송관을 개폐시키는 제3솔레노이드 밸브를 더 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 실시예는, 상기 플런저가 상기 제2통로를 폐쇄하고 상기 제3솔레노이드 밸브가 닫힌 경우에, 상기 제1수송관을 통해 상기 파일럿 밸브 내부로 유입된 유체가 상기 제3수송관 측으로만 유입되어서, 상기 제1챔버 내부의 압력이 상기 제3솔레노이드 밸브가 열린 경우보다 상승되고 상기 메인디스크가 상기 제3솔레노이드 밸브가 열린 경우보다 낮게 하강되어 상기 제1통로를 막도록 구성된다.

상기 제2수송관을 개폐시키는 제4솔레노이드 밸브를 더 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 실시예는, 상기 제4솔레노이드 밸브 및 상기 제3솔레노이드 밸브가 열린 경우에, 상기 제1챔버에 저장된 유체가 상기 제3수송관을 통해 상기 제4수송관 측으로 유입되어서, 상기 제1챔버 내부의 압력이 상기 제3솔레노이드 밸브가 열리지 않았을 때보다 하강되고 상기 메인디스크가 상기 제3솔레노이드 밸브가 열리지 않았을 때보다 높이 상승되도록 구성된다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 수돗물 공급용 감압밸브의 압력제어장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 수돗물 공급용 감압밸브의 압력제어장치의 감압상태를 보인 동작상태도이고, 도 3은 본 발명 일실시예의 감압을 위한 제어흐름도이며, 도 4는 본 발명 일실시예에 따른 수돗물 공급용 감압밸브의 압력제어장치의 증압상태를 보인 동작상태도이며, 도 5는 본 발명 일실시예의 증압을 위한 제어흐름도이며, 도 6은 본 발명 일실시예의 누수발생시의 동작상태도이며, 도 7은 본 발명 일실시예의 화재발생시의 동작상태도이다.

이들 도면에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 의한 수돗물 공급용 감압밸브(20)의 압력제어장치는 감압밸브(20)와 파일럿 밸브(30)와 마이크로 모터펌프(40)와 보조챔버(50)를 포함하여 이루어진다.

상기 감압밸브(20)는, 그 일단부가 유체유입용 유입구(i)에 접속되고 그 타단부가 유체배출용 배출구(o)에 접속된다. 이러한 감압밸브(20)는 메인디스크(21)와 제1챔버(23)를 구비한다. 상기 메인디스크(21)는, 상기 유입구(i)로부터 상기 배출구(o) 측으로 배출되는 유량을 조절하여 상기 배출구(o) 측의 압력을 조절할 수 있도록, 상기 유입구(i)와 배출구(o)를 서로 통하게 하는 제1통로(20')를 개방하는 위치(도7 참조)와 상기 제1통로(20')를 폐쇄하는 위치(도6 참조) 사이에서 승강된다. 상기 제1챔버(23)는, 상기 메인디스크(21)를 승강시킬 수 있도록, 상기 유체가 내부로 유입되거나 그 내부로 유입된 유체가 아래에서 설명될 파일럿 밸브(30)의 내부로 유출된다.

상기 메인디스크(21)는 상기 제1챔버(23)의 압력변화에 따라 승강되는데, 상기 제1챔버(23)의 압력은 그 제1챔버(23)에 수용된 유량에 따라 달라지게 된다. 즉, 상기 제1챔버(23) 내에 수용된 유량이 상대적으로 많아지게 되면, 상기 제1챔버(23) 내의 압력이 커져 보조디스크(25)가 하강되고, 이에 따라 그 보조디스크(25)에 연결되어 있는 메인디스크(21)가 하강하게 된다. 여기서, 상기 보조디스크(25)와 상기 감압밸브(20)의 하판(27) 사이에는 스프링(29)이 설치되어 있어, 상기 메인디스크(21)의 하강 후에 상기 제1챔버(23) 내의 압력변화가 없는 경우에 상기 메인디스크(21)의 하강상태를 유지할 수 있게 된다.

반대로, 상기 제1챔버(23) 내에 수용된 유량이 상대적으로 적어지게 되면, 상기 제1챔버(23) 내의 압력이 작아져 상기 보조디스크(25)가 상승되고, 이에 따라 그 보조디스크(25)에 연결되어 있는 메인디스크(21)가 상기 스프링(29)과 함께 상승된다.

이러한 제1챔버(23) 내의 압력변화는 파일럿 밸브(30)의 동작에 따라 이루어진다. 상기 파일럿 밸브(30)는, 상기 감압밸브(20)의 상기 유입구(i) 측에 접속되 는 제1수송관(31)(31)과 상기 감압밸브(20)의 상기 배출구(o) 측에 접속되는 제2수송관(32)과 상기 제1챔버(23)로 통하는 제3수송관(33)이 각각 접속된다. 그리고, 상기 파일럿 밸브(30)는 플런저(35)와 제2챔버(36)를 구비한다.

상기 플런저(35)는, 상기 제1챔버(23)로 유입되는 유량을 조절할 수 있도록, 상기 제1수송관(31)과 제2수송관(32)을 서로 통하게 하는 제2통로(30')를 개방하는 위치(도7 참조)와 상기 제2통로(30')를 폐쇄하는 위치(도6 참조) 사이에서 승강된다. 상기 제2챔버(36)는, 아래에서 설명될 마이크로 모터펌프(40)의 작동에 따라 수축 또는 팽창되어서, 상기 플런저(35)를 승강시키는 역할을 한다.

상기 플런저(35)는 상기 제2챔버(36)의 압력변화에 따라 승강되는데, 상기 제2챔버(36)의 압력은 그 제2챔버(36)에 수용된 유량에 따라 달라지게 된다. 즉, 상기 제2챔버(36) 내에 수용된 유량이 상대적으로 많아지게 되면, 상기 제2챔버(36)의 팽창으로 그 제2챔버(36)를 한정하는 구획판(37)이 상기 플런저(35)와 함께 상승하게 된다. 이와 같이 되면, 상기 제2통로(30')를 통해 제2수송관(32) 측으로 유출되는 유량이 적어지고 상기 제3수송관(33)을 통해 상기 제1챔버(23) 내로 유입되는 유량이 많아지게 되어, 상기 메인디스크(21)를 하강시킨다. 한편, 상기 메인디스크(21)의 하강시에는 상기 메인디스크(21)의 하측챔버에 저장된 유체가 상기 하측챔버와 상기 제2수송관(32)을 연결하는 연결관(미도시)을 통해 상기 제2수송관(32) 측으로 유출된다.

따라서, 상기 메인디스크(21)의 하강으로 상기 제1통로(20')를 통해 상기 배출구(o) 측으로 배출되는 유량이 적어지게 됨으로써, 상기 배출구(o) 측의 감압이 이루어지게 된다. 여기서, 상기 구획판(37)과 파일럿 밸브(30)의 상판(39) 사이에는 스프링(38)이 설치되어 있어, 상기 플런저(35)의 상승 이후에 상기 제2챔버(36) 내의 압력변화가 없는 경우에 상기 플런저(35)의 상승상태를 유지할 수 있게 된다.

반대로, 상기 제2챔버(36) 내에 수용된 유량이 상대적으로 적어지게 되면, 상기 제2챔버(36)의 수축으로 그 제2챔버(36)를 한정하는 구획판(37)이 상기 플런저(35)와 함께 하강하게 된다. 이와 같이 되면, 상기 제2통로(30')를 통해 상기 제2수송관(32) 측으로 유출되는 유량이 많아지게 되고 상기 제2수송관(32)을 통해 상기 제1챔버(23) 내로 유입되는 유량이 적어지게 되어, 상기 메인디스크(21)를 상승시킨다. 따라서, 상기 메인디스크(21)의 상승으로 상기 제1통로(20')를 통해 상기 배출구(o) 측으로 배출되는 유량이 많아지게 됨으로써, 상기 배출구(o) 측의 증압이 이루어지게 된다. 한편, 상기 메인디스크(21)의 상승시에는 상기 제2수송관으로부터 상기 하측챔버와 상기 제2수송관(32)을 연결하는 연결관(미도시)을 통해 상기 하측챔버 측으로 유출된다.

상기 제2챔버(36)의 수축 또는 팽창은 마이크로 모터펌프(40)의 작동에 의해 이루어진다. 상기 마이크로 모터펌프(40)는 유체를 수용할 수 있는 수용공간(41)을 가지며, 상기 수용공간(41)에 수용된 유체를 외부로 배출시키거나 상기 수용공간(41)에 상기 보조챔버(50)에 저장되어 있는 유체를 흡입시킬 수 있도록 작동되는 로드(43)와 상기 로드(43)를 구동시키는 모터(미도시)를 구비한다. 여기서, 상기 보조챔버(50)에는 액체 또는 기체가 저장된다.

이러한 마이크로 모터펌프(40)는 제어부(미도시)의 제어신호에 따라 구동되 어 상기 제2챔버(36)를 수축 또는 팽창시키는 역할을 한다. 상기 제어부는 2차측 압력계(P2)에 의해 측정된 상기 배출구(o) 측의 측정값(2차압력)과 미리 설정된 설정값(설정압력)을 비교하여 상기 측정값이 상기 설정값보다 큰 경우에, 도 2 및 3에 도시된 바와 같은 제어동작을 수행하게 한다. 여기서, 상기 2차측 압력계(P2)는 상기 배출구(o) 측에 접속되어 있는 상기 제2수송관(32)의 압력을 측정함으로써, 상기 배출구(o) 측의 압력을 간접적으로 측정하게 된다. 마찬가지로, 1차측 압력계(P1)는 상기 유입구(i) 측에 접속되어 있는 제1수송관(31)의 압력을 측정함으로써, 상기 유입구(i) 측의 압력을 간접적으로 측정하게 된다.

즉, 상기 측정값이 상기 설정값보다 큰 경우에, 상기 마이크로 모터펌프(40)와 상기 보조챔버(50)를 연결하는 수송경로 상에 마련된 제1솔레노이드 밸브(S1)가 닫혀져 있는 상태에서, 상기 마이크로 모터펌프(40)와 상기 파일럿 밸브(30)의 제2챔버(36)를 연결하는 수송경로 상에 마련된 제2솔레노이드 밸브(S2)가 열린다. 그리고, 상기 로드(43)가 상기 수용공간(41)을 가압하도록 상기 모터를 일방향으로 회전시킨다. 이와 같이 되면, 상기 마이크로 모터펌프(40)의 수용공간(41)에 수용되어 있는 유체가 상기 파일럿 밸브(30)의 제2챔버(36) 내로 유입되어서, 상기 제2챔버(36)를 팽창시키고 위에서 설명한 바와 같은 상기 배출구(o) 측의 압력을 감압시키는 동작을 수행하게 된다.

여기서, 상기 마이크로 모터펌프(40)의 수용공간(41)에 수용되어 있는 유체가 상기 파일럿 밸브(30)의 제2챔버(36) 내로 유입되고 나면, 상기 제2솔레노이드 밸브(S2)가 닫히고 상기 제1솔레노이드 밸브(S1)가 열린 상태에서, 상기 모터가 타 방향으로 회전됨으로써, 상기 로드(43)가 상기 보조챔버(50) 내에 수용된 유체를 상기 수용공간(41) 내부로 흡입하게 된다. 이와 같이 되면, 상기 수용공간(41)에 수용된 유량을 일정하게 유지할 수 있게 된다.

반대로, 상기 제어부는 2차측 압력계(P2)에 의해 측정된 상기 배출구(o) 측의 측정값(2차압력)과 미리 설정된 설정값(설정압력)을 비교하여 상기 측정값이 상기 설정값보다 작은 경우에, 도 4 및 5에 도시된 바와 같은 제어동작을 수행하게 한다.

즉, 상기 측정값이 상기 설정값보다 작은 경우에, 상기 제1솔레노이드 밸브(S1)가 닫혀 있는 상태에서, 상기 제2솔레노이드 밸브(S2)가 열린다. 그리고, 상기 모터가 타방향으로 회전됨으로써, 상기 로드(43)가 상기 제2챔버(36) 내에 수용된 유체를 상기 수용공간(41) 내부로 흡입하게 된다. 이와 같이 되면, 상기 제2챔버(36) 내의 유체가 상기 마이크로 모터펌프(40)의 수용공간(41) 내부로 유입되어서, 상기 제2챔버(36)를 수축시키고 위에서 설명한 바와 같은 상기 배출구(o) 측의 압력을 증압시키는 동작을 수행하게 된다.

여기서, 상기 제2챔버(36) 내의 유체가 상기 마이크로 모터펌프(40)의 수용공간(41) 내부로 유입되고 나면, 상기 제2솔레노이드 밸브(S2)가 닫히고 상기 제1솔레노이드 밸브(S1)가 열린 상태에서, 상기 모터가 일방향으로 회전됨으로써, 상기 로드(43)가 상기 수용공간(41)에 수용된 유체를 가압하면서 상기 보조챔버(50) 측으로 배출하게 된다. 이와 같이 되면, 상기 수용공간(41)에 수용된 유량을 일정하게 유지할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 상기 제2챔버(36) 내로 유입되는 유량 또는 상기 제2챔버(36)로부터 흡입하는 유량을 상기 마이크로 모터펌프(40)에 의해 정밀하게 조정함으로써, 상기 배출구(o) 측의 압력을 연속적으로 정밀하게 제어할 수 있는 장점을 가진다.

즉, 상기 보조챔버(50)에 상기 마이크로 모터펌프(40)의 수용공간(41)의 부피보다 더 많은 양의 유량을 저장하여 두고, 상기 수용공간(41)에 수용되어 있는 유량으로 상기 제2챔버(36)를 수축 또는 팽창시킴으로써, 상기 배출구(o) 측의 미세한 압력변화에 더욱 민감하게 반응할 수 있어 상기 배출구(o) 측의 압력을 정밀제어할 수 있게 된다.

한편, 도 6은 본 발명 일실시예의 누수발생시의 동작상태도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 상기 감압밸브(20)에 접속되는 급수관(S)이나 배수관(D)에 누수현상이 발생하는 경우에는 상기 1차측 압력계(P1)에 의해 측정된 상기 유입구(i) 측의 압력이나 상기 2차측 압력계(P2)에 의해 측정된 상기 배출구(o) 측의 압력이 정상상태에서의 최소압력보다 낮아지게 된다. 상기 제어부가 상기 1차측 압력계(P1)나 2차측 압력계(P2)로부터 측정된 압력으로 상기 누수현상을 감지하게 되면, 상기 메인디스크(21)가 상기 제1통로(20')를 완전히 폐쇄하도록 상기 감압밸브(20)의 메인디스크(21)를 하강시킨다.

이러한 동작은 상기 제1챔버(23)의 압력이 최대가 되도록 상기 제1수송관(31)을 통해 상기 파일럿 밸브(30) 내로 유입된 유량을 전량 상기 제3수송관(33)을 통해 상기 제1챔버(23) 내부로 유입시킴으로써 가능해진다. 따라서, 상기 제어 부는, 상기 플런저(35)가 상기 제2통로(30')를 폐쇄시킬 수 있도록, 상기 제2챔버(36)를 최대로 팽창시키는 제어동작을 수행하게 되는데, 이러한 제어동작은 상기 마이크로 모터펌프(40)를 작동시켜 상기 제2챔버(36) 내부로 유체를 최대로 유입시킴으로써 이루어지게 된다.

여기서, 본 실시예에서는 제3수송관(33)과 상기 제2수송관(32)을 서로 연결시키는 제4수송관(34) 및 그 제4수송관(34)을 개폐시키는 제3솔레노이드 밸브(S3)가 더 구비되는데, 상기 제3솔레노이드 밸브(S3)가 상기 제어부의 제어신호에 기초하여 상기 제4수송관(34)을 폐쇄시키도록 동작함으로써, 상기 제1수송관(31)을 통해 상기 파일럿 밸브(30) 내부로 유입된 유체가 상기 제3수송관(33) 측으로만 유입되어서, 상기 제1챔버(23) 내부의 압력이 상기 제3솔레노이드 밸브(S3)가 열린 경우보다 상승되고 상기 메인디스크(21)가 상기 제3솔레노이드 밸브(S3)가 열린 경우보다 낮게 하강되어 상기 제1통로(20')를 막게 된다.

이와 같이, 상기 메인디스크(21)가 상기 제1통로(20')를 폐쇄함으로써, 상기 유입구(i) 측으로 유입된 유체가 상기 제1통로(20')를 통해 상기 배출구(o) 측으로 배출되지 않게 된다. 따라서, 상기 배수관(D) 측에 누수현상이 발생되는 경우에 그 누수로 인한 문제를 효율적으로 대처할 수 있게 된다.

위에서 설명한 누수시의 동작과는 반대로, 수돗물 수요지의 화재발생시에는 상기 제1통로(20')가 최대로 개방될 것이 요구된다. 상기 제1통로(20')는, 다음과 같은 동작에 의해 최대로 개방될 수 있게 된다. 이러한 동작상태가 도 7에 잘 도시되어 있다.

상기 제1통로(20')가 최대로 개방되기 위해서는 상기 메인디스크(21)가 최대로 상승되어야 한다. 상기 메인디스크(21)의 최대상승은 상기 제1챔버(23) 내의 압력을 최소로 해 주어야 하며, 그러기 위해서는 상기 제1챔버(23) 내의 유량이 상기 제2수송관(32) 및 제4수송관(34)을 통해 상기 배출구(o) 측으로 유입되어야 한다. 따라서, 상기 제어부는 상기 마이크로 모터펌프(40)를 구동시켜 상기 수용공간(41)의 내부로 상기 제2챔버(36) 내의 유량을 최대로 흡입시킨다. 이와 같이 되면, 상기 플런저(35)가 최대로 하강됨으로써 상기 제2통로(30')가 최대로 개방된다. 이러한 상태에서 상기 제3솔레노이드 밸브(S3)가 열리면, 상기 제1챔버(23) 내의 유량은 상기 제2수송관(32) 및 제4수송관(34)을 통해 상기 배출구(o) 측으로 유입되어서, 상기 제1챔버(23) 내의 압력을 최소로 유지할 수 있게 된다.

결과적으로, 상기 제1챔버(23)의 압력이 최소로 유지됨으로써, 상기 유입구(i)를 통해 유입된 유체가 상기 제1통로(20')를 통해 상기 배출구(o)로 상대적으로 많이 배출될 수 있게 된다. 따라서, 수돗물 수요지 측에 화재가 발생되는 경우에 그 화재로 인한 문제를 효율적으로 대처할 수 있게 된다.

이상, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며 본 발명이 속하는 기술분야에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있음은 자명하다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 수돗물 공급용 감압밸브의 압력제어장치에는 다음과 같은 효과가 기대된다.

즉, 본 발명에서는 마이크로 모터펌프가 유체배출용 배출구 측의 압력(2차측 압력)의 변화에 따라 감압밸브의 제1챔버의 압력을 연속적으로 조정하여 줌으로써, 감압밸브의 2차측 압력을 시간대에 관계없이 연속으로 자동제어할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에서는 마이크로 모터펌프와 보조챔버 간의 상호작용에 의해 상기 2차측 압력의 미세한 변화에 대한 감음성이 더욱 향상되어 보다 정밀한 제어를 가능하게 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에서는 제3솔레노이드 밸브가 마련됨으로써 누수발생시나 화재발생시에 더욱 효과적으로 대처할 수 있는 장점도 있다.

Claims

일단부는 유체유입용 유입구(i)에 접속되고 타단부는 유체가 배출되는 유체배출용 배출구(o)에 접속되며, 상기 유입구(i)와 배출구(o)를 서로 통하게 하는 제1통로(20')를 개방하는 위치와 상기 제1통로(20')를 폐쇄하는 위치 사이에서 승강됨으로써 상기 배출구(o) 측의 압력을 조절시키기 위한 메인디스크(21)와, 상기 메인디스크(21)를 승강시킬 수 있도록 상기 유체가 유입 및 유출되는 제1챔버(23)를 구비하는 감압밸브(20);

상기 감압밸브(20)의 상기 유입구(i) 측에 접속되는 제1수송관(31)과 상기 감압밸브(20)의 상기 배출구(o) 측에 접속되는 제2수송관(32)과 상기 제1챔버(23)로 통하는 제3수송관(33)이 각각 접속되며, 상기 제1수송관(31)과 상기 제2수송관(32)을 서로 통하게 하는 제2통로(30')를 개방하는 위치와 상기 제2통로(30')를 폐쇄하는 위치 사이에서 승강됨으로써 상기 제1챔버(23)로 유입되는 유량을 조절시키기 위한 플런저(35)와, 상기 플런저(35)를 승강시킬 수 있도록 수축 또는 팽창되는 제2챔버(36)를 구비하는 파일럿 밸브(30);

상기 제2챔버(36)를 수축시킬 수 있도록 상기 제2챔버(36)에 저장된 유체를 흡입하거나 상기 제2챔버(36)를 팽창시킬 수 있도록 상기 제2챔버(36)에 유체를 주입시키는 마이크로 모터펌프(40); 및

상기 마이크로 모터펌프(40)의 작동에 의해 상기 마이크로 모터펌프(40) 측에 유체를 공급하거나 상기 마이크로 모터펌프(40) 측에 공급한 유체를 돌려 받는 보조챔버(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수돗물 공급용 감압밸브의 압력제어장치.
제1항에 있어서,

상기 마이크로 모터펌프(40)와 상기 보조챔버(50)를 연결하는 수송경로 상에는 제1솔레노이드 밸브(S1)가 구비되고,

상기 마이크로 모터펌프(40)와 상기 파일럿 밸브(30)의 제2챔버(36)를 연결하는 수송경로 상에는 제2솔레노이드 밸브(S2)가 구비되며,

상기 제1솔레노이드밸브(S1)가 열리고 상기 제2솔레노이드밸브(S2)가 닫힌 경우에는 유체의 수송이 상기 마이크로 모터펌프(40)와 보조챔버(50) 사이에서 이루어지며,

상기 제1솔레노이드밸브(S1)가 닫히고 상기 제2솔레노이드밸브(S2)가 열린 경우에는 유체의 수송이 상기 마이크로 모터펌프(40)와 상기 파일럿 밸브(30)의 제2챔버(36) 사이에서 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 수돗물 공급용 감압밸브의 압력제어장치.
제2항에 있어서,

상기 제2수송관(32)과 상기 제3수송관(33)을 서로 연결시키는 제4수송관(34) 및 상기 제4수송관(34)을 개폐시키는 제3솔레노이드 밸브(S3)를 더 구비하며,

상기 플런저(35)가 상기 제2통로(30')를 폐쇄하고 상기 제3솔레노이드 밸 브(S3)가 닫힌 경우에, 상기 제1수송관(31)을 통해 상기 파일럿 밸브(30) 내부로 유입된 유체가 상기 제3수송관(33) 측으로만 유입되어서, 상기 제1챔버(23) 내부의 압력이 상기 제3솔레노이드 밸브(S3)가 열린 경우보다 상승되고 상기 메인디스크(21)가 상기 제3솔레노이드 밸브(S3)가 열린 경우보다 낮게 하강되어 상기 제1통로(20')를 막도록 구성된 것을 특징으로 하는 수돗물 공급용 감압밸브의 압력제어장치.
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