KR101054501B1 - 상하로 이동하는 수직 역류방지 캡을 내장한 구조의 수도계량기 - Google Patents

Abstract

본원은 상하로 이동하는 수직 역류방지 캡을 내장한 구조의 수도계량기에 관한 것으로, 종래의 수도계량기가 사용과정에서 지반침하 현상이 오거나 차량통행 등 외부의 충격요인에 의하여 수평이 깨지는 경우 수도관이나 수도계량기 위치가 조금이라도 변형이 오면 역류방지 기능을 상실하게 되는 문제점이 있었다.

또한 역류방지캡이 출수홀 외측과 이격되는 상태까지는 발전하지 않더라도 공급되는 수돗물이 일정하지 않은 상태에서 역류방지캡과 출수홀 외측과 열렸다 닫혔다를 반복하면서 수도관에서 마찰음이 발생하여 민원을 야기하는 문제점을 감안하여 개선구조가 필요하였다.

본원은 수도계량기 출수부 쪽으로 내장되는 역류방지캡이 하부로는 헤드부를 갖고 상부로는 수직추를 가지며, 수직추는 안내링이나 안내레일을 갖도록 제공되어 역류방지캡이 상,하로 수직이동하면서 수돗물이 흐를 때는 역류방지캡의 헤드부가 수압에 밀려 출수홈 상부로 올려지고 수돗물이 흐르지 않을 때는 역류방지캡의 하중에 의해 출수홈 상부를 봉하는 구조를 이루도록 제공되는 역류방지 장치를 제공하고자 하는 기술사상을 갖는다.

수도계량기, 역류방지 캡, 헤드부, 수직 추, 안내링, 안내레일.

Description

상하로 이동하는 수직 역류방지 캡을 내장한 구조의 수도계량기{watermeter embedding countercurrent prevention cap}

본원은 상하로 이동하는 수직 역류방지 캡을 내장한 구조의 수도계량기에 관한 것이다.

수도계량기는 공급된 용수의 사용량을 확인하여 요금을 부과하기 위한 것으

로 공급된 용수가 수도계량기의 입수부를 통하여 출수부로 유출될 때 수도계량기

에 내설되어진 계량기 익차를 회전시키게 되면 회전하는 계량기 익차와 연동되는 숫자 판이 움직이도록 함으로서 사용된 용수의 양을 적산할 수 있도록 제공되는 것이다.

수도 검침용 계량기 구조는 이미 당 업계에서 오래전부터 사용되어 온 물품

이고, 또한 상기 물품을 제조하는 주물공정도 진공정밀주조법에 의하여 원형중자

물품으로 제공되어 왔으며 도수를 방지하기 위한 역류방지 수단을 갖는 수도계량기도 제공되어 사용되어 왔다.

종래에 수도계량기에 개시된 역류방지장치를 도 1을 참조하여 살펴보면, 도 1a에서는 물이 흐르는 상태에서 역류방지 캡(45)이 열린상태를 나타낸 것이고, 도 1b에서는 물이 흐르지 않는 상태에서 역류방지 캡(45)이 닫힌상태를 나타낸 것으로 종래에 개시된 수도계량기의 역류방지 수단은 입수홀(10)을 통하여 물의 흐름이 시작되어 중앙의 검침계량부(20)를 돌려주고 검침계량부(20)의 측면으로 마련되는 수직출수홀(32)을 거쳐 역류방지 캡(45)을 통과하여 흐르는 구조를 갖는바, 출수홀(32) 상부쪽의 돌출부(33)에 수직으로 역류방지 캡(45)이 차단벽을 형성하도록 돌출부(33)에 역류방지 캡(45)이 힌지결합(34)되어 있는 구조를 이루어서, 물이 흐를 때는 수압에 의해 역류방지 캡(45)이 밀려서 물을 흐르게 하고, 물이 흐르지 않을 때는 수압이 없음으로 역류방지 캡(45)의 자체하중에 의해 수직출수홀(32)외측을 막아주도록 기능하여 역류를 방지하도록 제공되고, 역류방지 캡(45)의 상부로는 수밀구조를 이루기 위한 뚜껑(61)이 체결되는 구조로 제공되었다.

그러나 수도관이나 수도계량기를 설치하기 위한 작업과정에서는 당연히 수평기준을 맞춰 설치되나, 사용과정에서 지반침하 현상이 발생하거나 차량통행 등 외부 충격요인에 의하여 수도관이나 수도계량기의 한쪽 끝이 다른 쪽과 수평이 깨지거나 변형이 와서 2~5°만 기울어지는 경우에도 역류방지캡(45)이 수직출수홀(32)외측과 이격되어 벌어지는 상태가 발생하여 역류방지 기능을 하지 못하는 문제점이 발생하였고, 또한 역류방지캡이 수직출수홀(32)외측과 이격되는 상태까지는 발전하지 않더라도 공급되는 수돗물이 항상 일정한 것이 아니고 분 단위, 초 단위로 역류방지캡(45)과 수직출수홀(32) 외측과 열렸다 닫혔다를 반복하면서 수도관에서 마찰음이 발생하여 민원을 야기하는 문제점이 발생하였고 또한 접촉부위가 쉽게 마모되는 구조적 문제점을 갖고 있었다.

따라서 본원은 종래 역류방지 구조를 갖는 수도계량기의 문제점을 감안하여 개선구조를 갖는 수도계량기를 제공하고자 하는 과제를 갖고 시작된 발명으로, 본원은 수도계량기 구조에 역류방지 수단을 내장하여 제공되는 역류방지방법에서, 수도계량기 출수부 쪽으로 역류방지 수단을 내장하되, 운형중자용 금형을 설계하고 제작하는 단계에서 수도물이 계량기 입수구를 통해 유입된 후 계량검침부를 경유하여 출수구를 향할 때 수도계량기의 원형중자가 평면출수홈을 갖도록 설계 및 제작되고, 평면출수홈의 상부로는 역류방지캡이 내장되는 구조를 이루되, 역류방지캡은 하부로 원형헤드부 상부로 수직추를 갖는 구조이고 수직추 외연으로는 안내링이나 안내레일이 마련되어 수직추가 일정한 궤도를 안정적으로 이동하며 역류방지 기능을 수행하도록 제공되는 역류방지시스템을 제공하고자 하는 목적을 갖는다.

따라서 본원은 역류방지 수단을 내장하여 제공되는 수도계량기가, 수도계량기의 입수구를 통해 유입된 후 계량검침부를 경유하여 출수구를 향할 때 수도계량기의 원형중자가 평면출수홈을 갖도록 제공되고, 평면출수홈의 상부로는 역류방지캡이 내장되는 구조를 이루되, 역류방지캡은 하부로 원형헤드부를 갖고 상부로 수직추를 갖는 구조이고, 수직추 외연으로는 안내링이나 안내레일이 마련되어 수직추가 일정한 궤도를 안정적으로 이동하며 역류방지기능을 수행하도록 제공되는 수도계량기를 제공하고자 하는 목적을 갖는다.

따라서 본원에서 제공되는 수도계량기는 지반침하 현상이 발생하거나 차량통 행 등 외부 충격요인에 의하여 수평이 깨지거나 변형이 오는 경우, 적어도 45°이내의 경사각 이내에서는 역류방지캡의 수직추가 안내링이나 안내레일을따라 안전하게 이동하면서 역류방지 기능을 수행하도록 제공되어 수돗물이 흐를 때는 역류방지캡의 헤드부가 수압에 밀려 출수구 상부로 올려지고 수돗물이 흐르지 않을 때는 역류방지캡의 하중에 의해 출수구 상부를 봉하는 구조를 갖도록 제공되는 역류방지 장치를 제공하게 된다.

또한 상기 역류 방지캡은 스텐레스재질의 금속판으로 제공되고 그 저부는 탄성재질이 부착되어 제공됨으로 수밀효과를 높인 구조의 역류방지 장치를 제공하는 것이 바람직하다.

수도 검침용 계량기 구조는 내부에 수돗물 입수홈, 바닥판, 계량기 지지턱을 갖고 계량검침부를 회전시키며 출수홈을 경유하여 출수시키는 기능을 수행시키기 위한 복잡한 코어구조를 갖는 원형중자 형태로 제공된다.

수도계량기는 그 내부에 항상 물이 차 있는 상태에서 사용되며, 그 사용년수가 8~10년으로 되어있으나, 실제로 하루에 사용시간은 1~2시간에 불과하고 그것도 연속적으로 사용되는 것이 아니라 분 단위, 초 단위로 열렸다 닫혔다를 반복하며 사용되는 구조이고,나머지 시간은 물이 정체되어 있는 상태이므로 종래의 황동제, 청동제 수도계량기는 부식 위험성이 있고 녹 발생사례도 보고되고 있는바, 수도계량기 자체가 녹 발생이 없는 스텐레스제로 제공되고 그 내장품인 역류방지 장치 역 시 스텐레스재나 알루미늄 등의 물에 부식되지 않는 특성을 갖는 금속판재나, NBR(natural buthyl rubber)재나 실리콘재, 세라믹재, 합성수지재, 신소재 중에서 선택되는 재질로 역류방지 구조를 만들어 수도계량기의 원형중자 출수구 쪽에 설치하는 구성이 바람직할 수 있다.

또한, 수도계량기 내부에 역류방지장치를 설치하는 것은 도수시도를 차단하기 위한 목적을 갖는바, 종래의 역류방지 구조에서는 항상 일정한 것이 아니고 분 단위, 초 단위로 역류방지캡과 출수홀 외측과 열렸다 닫혔다를 반복하면서 사용되는 구조를 갖고 사용되는 상태이므로 마모를 방지하면서 마찰음도 차단할 수 있는 구조가 바람직하다.

따라서, 본원에서 역류방지 구조를 내장하는 구조의 수도계량기 원형중자를 얻는 방법의 일 실시예로는, 수도계량기 중자용 금형을 설계하고 제작하는 단계에서 왁스 모형을 1/2로 분할하여 사출하되, 수도물이 계량기 입수홈을 경유하여 계량검침부를 회전시키고 출수홈을 경유하여 출수되도록 기능하고, 출수된 물이 역류됨을 방지하기 위해 역류방지캡이 수직으로 안착하기 위한 평면출수홈과 역류방지 캡을 내삽시키기 위한 수밀뚜껑부를 1/2 구조로 형성하는 대칭구조를 갖는 반타원형 왁스제품을 사출하는 제1단계, 1/2로 분할된 반타원형 왁스제품을 서로 대칭구조로 맞대는 구조로 조립시킨 후 원형왁스제품으로 일체화 접합시키는 제2단계, 상기 원형 왁스제품을 이용하여 주형을 제작하는 단계, 공지의 탈왁스 공정 및 주형 소성 단계, SUS 304 또는 316 소재의 스텐레스 합금을 용해시켜 주조작업 단계를 포함하는 정밀주조법 공정으로 스텐레스재 수도계량기 원형중자를 얻을 수 있다.

별도의 공정으로 스텐레스재나, NBR(natural buthyl rubber)재나 실리콘재, 세라믹제, 신소재 수지 중에서 선택되는 재질로 역류방지 캡 을 얻되, 역류방지캡이 하부로는 헤드부를 갖고 상부로는 수직 추를 가지며, 수직 추는 안내링이나 안내레일을 갖도록 제공되어 역류방지캡이 상,하로 수직이동하면서 수돗물이 흐를 때는 역류방지캡의 헤드부가 수평지지턱 상부에서 수압에 밀려 상부로 올려져서 물을 흘려보내는 상태가 되고 수돗물이 흐르지 않을 때는 역류방지캡의 하중에 의해 수평지지턱 상부로 안착하는 구조를 이루는 역류방지 캡이 내삽될 수 있는 크기와 구조로 역류방지 캡이 제공되어 수도계량기 내부에 역류방지 캡을 내장시킨 후 상부뚜껑부를 체결하는 단계를 거쳐 본원이 목적하는 상하로 이동하는 수직 역류방지 캡을 내장한 구조의 수도계량기를 얻을 수 있다.

상기 방법으로 제공된 역류방지 구조를 내장한 수도계량기를 전해연마 또는 증기피막 공정을 추가하여 부식문제를 대비하는 것이 바람직하며, 상기에서 얻은 스텐레스제 수도계량기 원형중자에 수도검침부, 패킹 등이 내삽되고, 계량기능을 갖는 구조로 제공될 수 있음은 당업자에게 자명한 사항이다.

본원에서 제공되는 수직 역류방지 캡을 내장한 구조의 수도계량기는 사용과정에서 지반침하 현상이나 외부차량의 통행에 의한 충격요인이 있더라도 45°정도의 변동까지는 변동요인을 흡수하여 수직추가 안내링이나 안내레일을 따라 안정적으로 상하를 이동할 수 있으므로 충분히 커버할 수 있는 효과를 갖는다.

또한 종래의 수도계량기에서 역류방지캡이 출수홀외측과 붙었다 떨어졌다를 반복하면서 수도관에서 마찰음이 발생하여 민원을 야기하고 또한 접촉부위가 쉽게 마모되는 문제점을 해소하는 효과를 갖는다.

또한 본원의 수도계량기는 불법적인 도수를 방지하여 소중한 국민의 세금으

로 생산되는 상수를 절약할 수 있는 역류방지 기능을 갖는 SUS 304 또는 316 소재의 스텐레스스틸제 수도계량기를 저렴한 가격으로 제공하는 효과를 갖는다.

이하에서는 본원의 기술사상을 구체화하는 일시시예를 겸하여 제시된 도면을

참조하여 상세하게 설명하고자 한다.

그러나 본원의 기술사상을 구현하기 위한 발명의 실시내용을 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 출원의 명세서나 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 될 것이며, 본원의 보호범위는 본원발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이고, 본 명세서에 기재된 예시는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본원의 기술사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 종래부터 사용되어 온 역류방지캡(45)을 내장한 수도계량기를 나타내고 있는 것으로 종래제품의 구조는 검침계량부(20)의 측면으로 수직출수홀(32)이 마련되고 그 외측으로 수직상태로 역류방지캡(45)이 마련되는 구조를 갖고 외부 충격요인에 취약하여 2~5°정도만 기울어지는 경우에도 역류방지캡(45)이 수직출수 홀(32)외측과 이격되어 역류방지기능 상실상태, 역류방지캡(45)과 수직출수홀(32) 외측과 열렸다 닫혔다를 반복하면서 수도관에서 마찰음 발생문제 등의 구조적 문제점을 드러내고 있음을 나타내고 있다.

도 2에서는 본원에서 제공하고자 하는 상하로 이동하는 수직 역류방지 캡을 내장한 구조의 수도계량기를 나타내고 있는바, 도 2a에서는 수도계량기의 평면출수홈 상부에 내장된 역류방지캡이 수압에 의해 상부로 들려진 상태를 나타낸 측단면도이고, 도 2b에서는 물 흐름이 정지되어 수도계량기의 평면출수홈 상부로 내장된 역류방지캡이 하중에 의해 평면출수홈의 상부를 막고 있는 상태를 나타낸 측단면도를 나타낸 것이다.

본원에서 제공되는 역류방지 기능을 갖는 수도계량기 개략적 구조는 입수구(10)을 통하여 물의 흐름이 시작되어 중앙의 검침계량부(20)를 돌려주고 수평면을 이루는 평면출수홈(30)을 통과하고 역류방지 캡 헤드부(41)를 경유하여 출수구(50)쪽으로 나가게 되는 구성을 갖는바, 상기 구성에서 본원의 핵심부인 역류방지 구조는, 수도계량기 원형중자용 금형을 설계하고 제작하는 단계에서, 수도물이 계량기 입수구를 경유하여 계량검침부를 회전시키고 원형의 평면을 갖는 평면출수홈을 경유할 때 역류방지캡이 상부로 들리거나 하중으로 하강하므로 역류방지 기능을 수행하도록 하기 위한 구성을 이루기 위하여, 역류방지캡 몸체(40)는 하부로 원형의 헤드부(41)를 갖고 상부로는 수직추(42)를 가지며, 수직추가 일정한 궤도를 안정적으로 이동하도록 수직추를 감싸는 안내링(44)이나 안내레일을 마련하여 줌으로 결과적으로 역류방지캡이 평면출수홈의 상부에서 상,하로 이동하면서 수돗물이 흐를 때는 역류방지캡의 원형헤드부(41)가 평면출수홈(30) 상부에서 수압에 밀려 상부로 올려져서 물을 흘려보내는 상태가 되고, 수돗물이 흐르지 않을 때는 역류방지캡의 하중에 의해 평면출수홈(30) 상부로 역류방지캡의 원형헤드부(41)가 안착하여 물의 흐름을 차단하는 구조를 이루게 된다.

또한 본원 수도계량기의 평면출수홈(30)은 상부에서 하부쪽으로 좁아지는 테이퍼각을 갖는 경사면(31)을 형성하여 만들어 주고 역류방지캡 몸체의 원형헤드부(41)저부에 부착되는 탄성재(43)도 경사면(31)과 대응구조를 이루도록 상부에서 하부쪽으로 좁아지는 테이퍼각을 갖는 경사면을 갖는 탄성재(43)가 부착되어 역류방지캡 원형헤드부(41)와 평면출수홈(30)이 열렸다 닫혔다를 반복하는 과정에서 마찰음이 발생하지 않고 접촉부위가 쉽게 마모되지 않는 구조를 이루고 안정적으로 상하를 이동할 수 있는 구조의 수도계량기를 제공할 수 있다.

따라서, 본원에서 제공되는 역류방지 캡이 내장된 수도계량기는 사용과정에서 지반침하 현상이 발생하거나 또는 차량통행 등 외부 충격요인으로 수도관이나 수도계량기의 한쪽 끝이 다른 쪽과 수평이 깨져서 변형이 온다 할찌라도 수도계량기가 적어도 45도 이상의 경사각으로 기울어지지 않는 범위에서는 역류방지캡의 수직추가 안내링이나 안내레일을따라 안전하게 이동하면서 계속적으로 역류방지 기능을 수행할 수 있고, 또한 역류방지캡은 스텐레스재나 알루미늄제 등의 물에 부식되지 않는 금속재로 제공되고 그 저부에는 NBR(natural buthyl rubber)재나 실리콘재, 기타 프랙시블하게 탄성기능을 갖는 세라믹재나 신소재수지 중에서 선택되는 탄성재(43)로 제공되는 것이 바람직하다.

도 3은 본원의 수도계량기 평면출수홈(30) 상부로 역류방지캡 몸체(40)가 내장되는 상태를 더욱 확실하게 보여주기 위한 부분절단 분해사시도를 나타낸 것으로, 수도계량기 내부로 입수된 물이 중앙의 검침계량부를 지나 출수홀(30)을 통과하고 출수구(50)쪽으로 나가게 되는 구성을 갖는바, 본원의 역류방지캡은 원형의 헤드부(41)를 갖고 상부로 수직추(42)를 가지며, 수직추가 일정한 궤도를 안정적으로 이동하도록 수직추를 감싸는 안내링(44)이나 또는 안내레일을 마련하여 주고, 그 상부에서 수밀구조를 이루기 위해 수도계량기 뚜껑부(60)에 수밀뚜껑(70)을 체결하여 마무리 된다.

도 4는 수밀뚜껑 구조를 나타내고자 한 것으로, 도 4a에서는 수밀뚜껑(70)의 상부를 나타낸 것이고, 도 4b는 수밀뚜껑(70)의 측면부를 나타낸 것이며, 도 4c는 수밀뚜껑(70)가 체결된 후의 측면부를 나타낸 것으로, 본원에서 제공되는 수밀뚜껑은 상부로 6각볼트 형식의 돌림캡(71)을 갖는 구조이고 하부로는 돌림 나사산(73)을 갖는 원형뚜껑(72) 구조로 제공되어 본원의 수도계량기에 역류방지캡 몸체(40)를 내삽시킨 후에 수직추(42) 외연으로 안내링(44)을 삽입시시키고 수도계량기의 뚜껑부(60) 상부에 오링(61)을 올리고 수밀뚜껑(70)의 돌림캡(71)을 회전시켜 수밀뚜껑을 체결시킨 후 돌림캡(71)을 제거시키고 도 4c와 같이 원형뚜껑구조(72)만 남겨서 추후에 수밀뚜껑을 임의로 열 수 없도록 제공될 수 있는 구성을 나타내고 있다.

도 1 : 종래구조의 역류방지 구조를 나타낸 수도계량기 예시도.

도 2 : 본원의 역류방지 구조를 나타낸 수도계량기

도 3 : 본원의 역류방지 구조를 나타낸 분해사시도

도 4 : 본원 수도계량기의 수밀뚜껑 구조 예시도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10 : 입수구 20 : 검침계량부

30 : 평면출수홈 31 : 경사면

40 : 역류방지캡 몸체 41 : 원형의 헤드부

42 : 수직추 43 : 탄성재

44 : 안내링 50 : 출수구

60 : 뚜껑부 61 : 오링

70 : 수밀뚜껑 71 : 돌림캡

72 : 원형뚜껑 73 : 나사산

Claims (4)

1. 삭제
2. 역류방지 수단을 내장하여 제공되는 수도계량기에 있어서,

   수도계량기의 입수구(10)를 통해 유입된 후 계량검침부(20)를 경유하여 출수구(50)를 향할 때 수도계량기의 원형중자가 평면출수홈(30)을 갖도록 제공되고,

   상기 출수구(50)와 이웃해서 연통하는 평면출수홈(30)의 상부로는 역류방지캡(40)이 내장되는 구조를 포함하며,

   상기 역류방지캡(40)은 하부로 원형헤드부(41) 상부로 수직추(42)를 갖는 구조이고,

   상기 수직추(42)의 외연으로는 안내링(44)이 마련되어 수직추(42)가 일정한 궤도를 안정적으로 이동하며 역류방지기능을 수행하도록 제공하고,

   상기 평면출수홈(30)은 상부에서 하부쪽으로 좁아지는 테이퍼각을 갖는 경사면(31)을 형성하고,

   상기 역류방지캡(40)의 저부에는 탄성재(43)가 평면출수홈(30)의 경사면(31)과 대응구조를 이루도록 테이퍼각을 이뤄 부착되어 수밀효과를 높이도록 제공되는 것을 특징으로 하는 수도계량기.
3. 삭제
4. 삭제

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