KR101019819B1 - 수도관 동파 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동절기 수도관이 동파되는 것을 방지하기 위한 수도관 동파방지장치에 과한 것으로, 이러한 본 발명은 내부 중앙부에 상하방향으로 관통홀이 형성되고, 하방향으로 갈수록 점차 외경이 작아지도록 형성되며, 테두리부에는 상하방향으로 다수의 우회통로가 형성되어 수도관상에 결합되는 밸브본체와; 상부가 밸브본체에 결합되어 그 내경부와 밸브본체의 외하부 사이에 하방향으로 갈수록 면적이 점차 넓어지는 작동공간을 형성하는 관형상의 하우징과; 밸브본체에 삽입되는 밸브본체 삽입부와 하우징에 삽입되는 하우징 삽입부로 구성되며, 내상부로부터 내하부 방향으로 배수통로가 형성되면서 밸브본체 삽입부의 상부에는 배수통로와 통하는 유입구가 형성되어 상시 밸브본체의 관통홀을 폐쇄하고 있다가 작동공간에 채워진 물이 결빙되는 경우에만 밸브본체의 관통홀을 개방해주는 밸브부재와; 중앙 하부에 하방향으로 통하는 배수통로가 형성된 상태로 하우징의 하단부에 결합되는 마개와; 마개와 밸브부재의 사이에 개재되어 밸브부재를 상시 상방향으로 밀어주는 탄성부재를 포함하여서 된 것이다.

Description

수도관 동파 방지장치{Frozen to burst prevention device for water pipe}

본 발명은 수도관 동파 방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동절기 수도관이 동파되는 것을 방지하기 위한 것이다.

주지하다시피, 기온이 영하로 떨어지게 되면 수도관 내부의 물이 동결되면서 부피가 증가하여 수도관이 동파되는 경우가 발생되는데, 이를 방지하기 위해 보온단열재로 수도관을 감싸 보온처리하는 방법이 가장 널리 사용되나 보온단열재로 수도관을 감싸더라도 기온이 매우 낮을 경우에는 효과가 거의 없었다.

또한, 수도관 또는 수도밸브에 정온열선을 나선형으로 감고 여기에 전원을 인가하여 정온열선에서 발생되는 열이 수도관을 일정온도로 유지시킴으로써 겨울철에 기온저하로 인한 수도관의 동파를 방지할 수 있는 방안이 개시되어 있으나 정온열선의 설치가 난해한 것은 물론 사용자가 일일이 전원을 인가시켜야 하는 번거로움이 있다. 또한, 전원공급이 어려운 지역에서는 그 사용이 불가능하며, 겨울철에 단전이 되는 경우에도 그 기능을 수행할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 기온이 영하로 떨어져 수도관 내부의 물이 동결되는 경우에만 물이 외부로 조금씩 배출되도록 하여 수도관의 동파를 방지할 수 있는 수도관 동파 방지장치를 제공하고자 하는 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 내부 중앙부에 상하방향으로 관통홀이 형성되고, 하방향으로 갈수록 점차 외경이 작아지도록 형성되며, 테두리부에는 상하방향으로 다수의 우회통로가 형성되어 수도관상에 결합되는 밸브본체; 상부가 상기 밸브본체에 결합되어 그 내경부와 상기 밸브본체의 외하부 사이에 하방향으로 갈수록 면적이 점차 넓어지는 작동공간을 형성하는 관형상의 하우징; 상기 밸브본체에 삽입되는 밸브본체 삽입부와 상기 하우징에 삽입되는 하우징 삽입부로 구성되며, 내상부로부터 내하부 방향으로 배수통로가 형성되면서 상기 밸브본체 삽입부의 상부에는 배수통로와 통하는 유입구가 형성되어 상시 상기 밸브본체의 관통홀을 폐쇄하고 있다가 상기 작동공간에 채워진 물이 결빙되는 경우에만 상기 밸브본체의 관통홀을 개방해주는 밸브부재; 중앙 하부에 하방향으로 통하는 배수통로가 형성된 상태로 상기 하우징의 하단부에 결합되는 마개; 및 상기 마개와 상기 밸브부재의 사이에 개재되어 상기 밸브부재를 상시 상방향으로 밀어주는 탄성부재를 포함한다.

바람직하게는, 상기 밸브본체의 관통홀은 상부에는 타부위보다는 내경이 좁아지도록 단턱이 형성되고, 상기 밸브본체와 상기 밸브부재의 사이에는 상기 단턱 부위를 선택적으로 개폐하는 볼이 위치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 밸브부재의 밸브본체 삽입부 외경부위와 하우징 삽입부 외경부위에는 적어도 하나 이상의 패킹이 끼워질 수 있다.

바람직하게는, 상기 밸브본체와 상기 하우징이 일체로 형성되거나, 상기 하우징과 상기 마개가 일체로 형성될 수 있다.

본 발명은 수전과 연결된 수도관 상에 T조인트와 같은 부재를 끼우고, 여기에 동파방지장치만 설치하면 평상시에는 동파방지장치를 통해서는 누수가 전혀 없는 상태에서 수전을 통해 물이 원활히 배출될 수 있고, 수전이 잠겨있는 상태에서 외부의 기온이 영하로 떨어져 수도관 상의 물이 동결되기 시작할 때 수도관 내부의 물이 동파방지장치를 통해 하방향으로 떨어져 수도관 전체의 동파를 방지할 수 있고, 또 이와 연결된 수도계량기의 동파 역시 방지할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 수도관 동파방지장치의 분해사시도.
도 2는 본 발명에 따른 수도관 동파방지장치의 설치상태 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 수도관 동파방지장치의 평상시 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 수도관 동파방지장치의 동파방지상태 단면도.

이하, 본 발명을 제시되는 실시예 및 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.

본 발명은 수도관 동파방지장치에 관한 것으로, 수전(1)과 연결된 수도관(2)에 T조인트(3)를 결합하고, T조인트(3)의 하부에 밸브본체(10)를 결합한다.

밸브본체(10)의 외상부에 나사를 형성하여 T조인트(3)와 나사결합할 수도 있으며, 이외에도 밸브본체(10)를 T조인트(3)와 수밀성있게 결합할 수 있는 구조이면 어떠한 구조라도 모두 적용가능하다.

밸브본체(10)는 그 내부 중앙부에 상하방향으로 관통홀(11)이 형성된 관체 형상으로 이루어지는데, 관통홀(11)의 상부에는 타부위보다 내경이 좁아지도록 단턱(12)이 형성되어 밸브시트 역할을 하게 된다.

또한, 밸브본체(10)의 외경부위는 하방향으로 갈수록 점차 외경이 작아지도록 형성되고, 밸브본체(10)의 T조인트 결합위치 하부에 관형상의 하우징(20)이 긴밀하게 결합되면서 그 내경부와 밸브본체(10)의 외하부 사이에 하방향으로 갈수록 면적이 점차 넓어지는 작동공간(21)을 형성해주게 되며, 밸브본체(10)의 테두리부에는 작동공간(21)으로 물을 공급해주도록 상하방향으로 다수의 우회통로(13)가 관통 형성된다.

밸브본체(10)에 대응되는 밸브부재(30)는 밸브본체(10)에 삽입되는 밸브본체 삽입부(31)와 하우징(20)에 삽입되는 하우징 삽입부(32)로 구성되며, 밸브본체 삽입부(31)의 내상부로부터 하우징 삽입부(32)의 하방향으로 배수통로(33)가 형성되면서 밸브본체 삽입부(31)의 상부에는 배수통로(33)와 통하는 유입구(34)가 형성된다.

또한, 밸브본체 삽입부(31)의 외경부와 하우징 삽입부(32)의 외경부에는 적어도 하나 이상의 오링 형상의 패킹(35)이 끼워져 밸브부재(30)가 밸브본체(10)와 하우징(20)에 수밀성있게 끼워지면서 누수없이 승하강이 가능하도록 구성되며, 도면상에는 밸브본체 삽입부(31)의 상부와 하부에 각각 하나씩 오링 형상의 패킹(35)이 끼워지고, 하우징 삽입부(32)의 중간부에 하나의 오링 형상의 패킹(35)이 끼워진 것을 예로 하여 도시하였다.

또한, 밸브부재(30)의 밸브본체 삽입부(31) 상단부를 라운드지게 구성하여 관통홀(11)의 단턱(12) 부위를 개폐할 수도 있으며, 밸브본체(10)와 밸브부재(30)의 사이에 단턱(12) 부위를 선택적으로 개폐하도록 볼(36)을 위치시킬 수도 있다.

하우징(20)의 하부에는 마개(40)가 나사결합되며, 마개(40)의 중앙 하부에는 하방향으로 통하는 배수통로(41)가 형성되고, 마개(40)와 밸브부재(30)의 사이에는 밸브부재(30)를 상시 상방향으로 밀어주기 위한 압축코일스프링(50)과 같은 탄성부재를 개재하여 구성하게 된다.

이때, 밸브본체(10)와 하우징(20), 하우징(20)과 마개(40)의 결합 역시 나사식으로 결합할 수도 있고, 이외에도 수밀성있게 각 부재를 결합할 수 있는 구조이면 어떠한 구조이든 모두 적용가능하며, 도면상에 도시하지는 않았지만 밸브본체(10)와 하우징(20)을 일체로 형성하거나 하우징(20)과 마개(40)를 일체로 형성할 수도 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 수도관 동파방지장치는 평상시 즉, 외부기온이 영상일 경우에는 압축코일스프링(50)이 그 척력에 의해 밸브부재(30)를 상방향으로 밀어주게 되고, 밸브부재(30)의 밸브본체 삽입부(31)가 볼(36)을 상방향으로 밀어줌에 따라 볼(36)이 밸브본체(10)의 관통홀(11) 단턱(12) 부위에 밀착되어 수도관(2) 내부의 물이 누수되지 않게 된다.

또한, 이러한 상태에서는 수도관(2) 내부의 물이 밸브본체(10)의 테두리부에 형성되어 있는 다수의 우회통로(13)를 통해 하방향으로 빠져나오게 되고, 우회통로(13)의 하부에는 밸브본체(10)의 외하부와 하우징(20)의 내경부를 통해 작동공간(21)이 형성되어 있으며, 또 하우징(20)의 하부측에는 밸브부재(30)의 하우징 삽입부(32)가 수밀성있게 끼워져 있으므로 작동공간(21)에는 우회통로(13)를 통과하여 빠져나온 물이 채워져 그 상태를 유지하게 된다.

즉, 외부 기온이 영상일 경우에는 본 발명에 따른 수도관 동파방지장치를 통해서는 아무런 누수가 없으며, 일반적인 수도 시스템과 동일하게 작동할 수 있음을 알 수 있다.

한편, 외부기온이 영하로 떨어지고, 또 수전(1)이 잠겨져 있는 경우에는 수도관(2) 내부 및 본 발명에 따른 수도관 동파방지장치의 내부에 채워진 물이 결빙되기 시작하는데, 작동공간(21)은 하방향으로 갈수록 점차 그 면적이 커지게 되므로 수도관(2) 내부 및 본 발명에 따른 수도관 동파방지장치의 내부 중 상대적으로 면적이 가장 좁은 작동공간(21)의 상부에서부터 결빙이 이루어지게 된다.

따라서, 작동공간(21) 내부의 물이 상부로부터 점차 결빙이 이루어지게 되면 물과 얼음의 부피 차이에 따라 작동공간(21)의 하부에서는 물이 결빙되면서 자연스럽게 밸브부재(30)의 하우징 삽입부(32)를 하방향으로 밀어줄 수밖에 없으며, 하우징 삽입부(32)가 하방향으로 밀리면 밸브본체 삽입부(31) 역시 하방향으로 이동하면서 볼(36)이 밸브본체(10)의 관통홀(11) 단턱(12) 부위로부터 이격되며, 밸브본체(10)의 관통홀(11)은 밸브부재(30)의 밸브본체 삽입부(31) 외경부위에 끼워진 패킹(35)에 의해 수밀성있는 상태를 유지하고 있으므로 수도관(2) 내부의 물이 밸브본체(10)의 관통홀(11) 내부로 유입되었다가 밸브본체 삽입부(31) 상부의 유입구(34)를 통해 밸브부재(30) 내부의 배수통로(33)와, 하우징(20)의 내경부와, 마개(40)의 배수통로(41)를 통해 하방향으로 배출될 수 있게 된다.

따라서, 외부기온이 영하로 떨어지고 수전(1)이 잠겨져 있는 상태 외부기온이 영하로 떨어지더라도 수도관(2) 내부의 물이 본 발명에 따른 수도관 동파방지장치를 통해 조금씩 하방향으로 배출될 수 있으므로 수도관(2) 내부의 물이 완전히 결빙되는 것을 방지할 수 있게 되며, 따라서 수도관(2) 및 이와 연결된 수도계량기(미도시) 등의 동파를 방지할 수 있는 것이다.

물론, 외부기온이 따뜻해져 영상이 되면 작동공간(21)의 얼음이 해빙되면서 밸브부재(30)와 마개(40) 사이에 개재된 압축코일스프링(50)이 밸브부재(30)를 상방향으로 밀어주게 되어 원래의 상태로 복귀될 수 있음은 자명하다.

그리고, 본 발명에 따른 수도관 동파방지장치에 적용되는 모든 부재들은 스테인리스 스틸재나 비철금속 등 금속재로 구성할 수도 있고, 합성수지재로 구성할 수도 있으므로 그 재료에 제한을 두지는 않는다.

1 : 수전 2 : 수도관
3 : T조인트 10 : 밸브본체
11 : 관통홀 12 : 단턱
13 : 우회통로 20 : 하우징
21 : 작동공간 30 : 밸브부재
31 : 밸브본체 삽입부 32 : 하우징 삽입부
33,41 : 배수통로 34 : 유입구
35 : 패킹 36 : 볼
40 : 마개 50 : 압축코일스프링

Claims (4)

1. 내부 중앙부에 상하방향으로 관통홀이 형성되고, 하방향으로 갈수록 점차 외경이 작아지도록 형성되며, 테두리부에는 상하방향으로 다수의 우회통로가 형성되어 수도관상에 결합되는 밸브본체;
   상부가 상기 밸브본체에 결합되어 그 내경부와 상기 밸브본체의 외하부 사이에 하방향으로 갈수록 면적이 점차 넓어지는 작동공간을 형성하는 관형상의 하우징;
   상기 밸브본체에 삽입되는 밸브본체 삽입부와 상기 하우징에 삽입되는 하우징 삽입부로 구성되며, 내상부로부터 내하부 방향으로 배수통로가 형성되면서 상기 밸브본체 삽입부의 상부에는 배수통로와 통하는 유입구가 형성되어 상시 상기 밸브본체의 관통홀을 폐쇄하고 있다가 상기 작동공간에 채워진 물이 결빙되는 경우에만 상기 밸브본체의 관통홀을 개방해주는 밸브부재;
   중앙 하부에 하방향으로 통하는 배수통로가 형성된 상태로 상기 하우징의 하단부에 결합되는 마개; 및
   상기 마개와 상기 밸브부재의 사이에 개재되어 상기 밸브부재를 상시 상방향으로 밀어주는 탄성부재를 포함하여서 된 수도관 동파방지장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 밸브본체의 관통홀은 상부에는 타부위보다는 내경이 좁아지도록 단턱이 형성되고,
   상기 밸브본체와 상기 밸브부재의 사이에는 상기 단턱 부위를 선택적으로 개폐하는 볼이 위치된 것을 특징으로 하는 수도관 동파방지장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 밸브부재의 밸브본체 삽입부 외경부위와 하우징 삽입부 외경부위에는 적어도 하나 이상의 패킹이 끼워진 것을 특징으로 하는 수도관 동파방지장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 밸브본체와 상기 하우징이 일체로 형성되거나, 상기 하우징과 상기 마개가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 수도관 동파방지장치.
   

Images