KR101073522B1 - 동파 방지용 볼 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 겨울철에 발생하는 동파를 방지하기 위한 볼 밸브에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 유체 배관에 결합되도록 한 쌍의 개구부를 갖는 밸브 바디와, 상기 밸브 바디에 장착되는 밸브 레버와, 상기 밸브 바디의 내부에 장착되고, 상기 밸브 레버가 회전함에 따라 좌우로 회전되는 볼 부재와, 상기 볼 부재의 내부에 좌우로 관통되게 형성되어 볼 부재가 회전시 한쌍의 개구부를 동시에 개방하거나 차단하는 유체 홀과, 상기 볼 부재의 내부에 형성되되, 유체 홀과 연통되게 형성되는 배출관 및 상기 밸브 바디에 형성되되, 상기 유체 홀이 한 쌍의 개구부를 동시에 차단한 경우에 상기 배출관과 연통되어 유체 홀에 잔존하는 유체가 외부로 배출되게 형성되는 배출공을 포함하는 것을 특징으로 하는 동파 방지용 볼 밸브.

Description

동파 방지용 볼 밸브{BALL VALVE FOR ANTIFREEZING}

본 발명은 볼 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 겨울철에 발생하는 동파를 방지하기 위한 볼 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 밸브는 배관의 부속품으로 배관 내 유체를 차단 또는 개방 그리고 유량 조절 및 역류 방지 등의 다양한 용도로 쓰이며, 종류에는 유체에 대한 저항이 큰 클로스 밸브, 쐐기형의 밸브가 상하로 움직이며 개폐되는 슬루스밸브, 일방향으로 흐르게 하는 방향성 밸브인 체크 밸브, 원추형상의 수전을 90도 각도로 회전함으로써 개폐하는 코크밸브, 볼 형태의 수전을 90도 각도로 회전함으로써 개폐하는 볼 밸브, 물 탱크나 수조 등의 급수구에 설치하는 볼 탭 밸브 등으로 종류가 다양하다.

특히, 볼 밸브는 본체 내부에 관통공을 갖는 볼을 내장하고, 상기 본체 한쪽에서 볼을 회동하여 개폐 가능하게 손잡이를 구비하여서 된 것이다.

그런데 이러한 밸브는 물을 유체로 하는 상수도 관이나 하수관의 경우 쉽게 얼어 파괴되는 등의 문제가 있어 대기의 기온이 하강하게 되면 일정량의 유체를 지속적으로 흘려 주어 동파를 방지할 수 있게 밸브를 개방시켜 주는 등의 별도의 개폐 동작을 수행하여야만 한다.

그런데 지속적으로 흐르게 하여야 할 밸브의 개폐 정도를 눈으로 식별할 수 없어 임의의 정도로만 개방시켜 동파를 방지하는 노력을 기울였으나, 개방 정도가 작을 경우 기온 하강에 따라 밸브가 얼게 되는 등의 실효를 거둘 수 없고, 개방 정도가 클 경우에는 너무 많은 양의 물이 방류되는 등의 물 부족국가의 큰 문제가 아닐 수 없다.

이를 해결하기 위하여 급수 라인에 선택적으로 물의 공급을 위한 볼 밸브에는 레버 부재의 작동으로 회전되는 볼 부재가 장착된다. 이러한 볼 부재에는 물의 공급을 위한 홀(hole)이 형성되고, 레버 부재의 회전 작동에 따라 급수라인과 홀이 선택적으로 연통되도록 함으로써 물의 공급이 선택적으로 공급되도록 한다.

그러나, 볼 밸브의 급수 중단 작동 시에 볼 밸브의 내부에 물이 고여있어, 동절기에 볼 밸브가 동파될 수 있는 문제점이 존재한다.

이에, 도 6은 종래 기술에 의한 볼 밸브의 단면도로서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 공개된 공개특허 1020090047202호,”볼 밸브”에 의하면 유체 홀(1)로부터 연통되어 일측으로 분지되는 드레인 홀(2)은 볼 부재(3) 내부에 잔존하는 유체를 배출시키는 역할을 하고 있으나, 유체 배관(4)을 통과하여 유동하는 유체가 볼 부재(3) 내부의 압력이 동일하므로 볼 부재(3)의 내부의 잔여 유체가 배출되는 것이 용이하지 않다는 단점이 내포된다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 유체 배관을 흐르는 유체가 차단되었을 때 밸브 바디의 내부에 물이 잔존하지 않도록 외부로 배출시킬 수 있는 동파 방지용 볼 밸브를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 밸브 바디의 내부에 잔존하는 유체를 수직으로 배출시킬 수 있는 동파 방지용 볼 밸브를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 동파 방지용 볼 밸브는 유체 배관(P)에 결합되도록 한 쌍의 개구부(11)를 갖는 밸브 바디(10)와, 상기 밸브 바디(10)에 장착되는 밸브 레버(30)와, 상기 밸브 바디(10)의 내부에 장착되고, 상기 밸브 레버(30)가 회전함에 따라 좌우로 회전되는 볼 부재(20)와, 상기 볼 부재(20)의 내부에 좌우로 관통되게 형성되어 볼 부재(20)가 회전시 한쌍의 개구부를 동시에 개방하거나 차단하는 유체 홀(21)과, 상기 볼 부재(20)의 내부에 형성되되, 유체 홀(21)과 연통되게 형성되는 배출관(22)과, 상기 밸브 바디(10)에 형성되되, 상기 유체 홀(21)이 한 쌍의 개구부(11)를 동시에 차단한 경우에 상기 배출관(22)과 연통되어 유체 홀(21)에 잔존하는 유체가 외부로 배출되게 형성되는 배출공(12)과, 상기 볼 부재(20)의 상측에 형성되되 상기 유체 홀(21)이 한 쌍의 개구부(11)를 동시에 차단한 경우에 상기 유체 홀(21)과 외부가 연통되도록 형성된 통기공(13);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 밸브 레버(30)를 일측으로 90°만큼 회전시킬 때 배출관(22)과 배출공(12)이 연통됨과 동시에 유체 홀(21)이 유체 배관(P) 내에서 유체의 흐름을 차단하고, 상기 레버를 반대측으로 90°만큼 회전시킬 때 배출관(22)과 배출공(12)의 연결이 해제됨과 동시에 유체 홀(21)에 의해 유체 배관(P) 내에서 유체의 흐름이 개방되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 배출관(22)은 하측으로 수직하도록 형성되되, 하측으로 갈수록 단면적이 점차적으로 넓어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 배출관(22)의 내주면에는 스크류 형상의 나사산이 형성되고, 볼 부재(20)의 내부에 잔존하는 유체가 나사산을 따라 외부로 배출되는 것을 특징으로 한다.

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상술한 바와 같이 본 발명에 따른 동파 방지용 볼 밸브에 의하면, 밸브 바디의 내부에 잔존하는 물에 의한 동파를 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 밸브 바디의 내부에 잔존하는 유체가 전혀 남지 않도록 자중에 의해 외부로 배출할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 동파 방지용 볼 밸브의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 동파 방지용 볼 밸브의 유체 배관이 개방된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 3은 도 2의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 동파 방지용 볼 밸브의 유체 배관이 폐쇄된 상태를 나타낸 측면도이다.
도 5는 도 4의 평면도이다.
도 6은 종래 기술에 의한 볼 밸브의 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 동파 방지용 볼 밸브의 사시도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 동파 방지용 볼 밸브는 유체배관(P)에 연통되도록 결합되는 밸브 바디(10), 볼 부재(20) 및 밸브 레버(30)를 포함한다.

상기 밸브 바디(10)는 양단으로 개구부(11)가 형성되며, 이러한 개구부(11)는 유체가 유동하는 유체 배관(P)과 연통하여 결합될 수 있도록 한다.

이때, 개구부(11)에는 밸브 바디(10)와 유체 배관(P)의 결합을 위한 나사산(미도시)이 형성될 수 있다. 아울러, 결합 시 외부와의 밀폐를 위한 실링 부재(미도시)가 설치될 수도 있다.

또한, 상기 밸브 바디(10)의 내부와 유체 배관(P)이 선택적으로 개방 또는 차단되도록 밸브 바디(10)의 내부에 볼 부재(20)가 배치된다. 이러한 볼 부재(20)는 대략 구의 형상으로 형성될 수 있으며 이러한 볼 부재(20)의 직경 방향으로 관통되도록 유체 홀(21)이 형성된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 동파 방지용 볼 밸브의 유체 배관이 개방된 상태를 나타낸 측면도이고, 도 3은 도 2의 평면도이다.

도 2 및 3에 도시한 바와 같이, 상기 볼 부재(20)에는 유체 홀(21)과 연통되고 직하방으로 형성되는 배출관(22)이 형성된다. 이러한 배출관(22)은 후술하는 배출공(12)과 선택적으로 연통하도록 형성된다. 여기서, 배출관(22)은 내주면에 스크류 형상의 나사산(미도시)이 형성될 수 있으며, 이는 볼 부재(20)의 내부에 잔존하는 유체가 나사산을 따라 외부로 배출을 용이하게 하기 위한 것이다.

또한, 배출관(22)은 수직으로 일정한 단면적을 갖도록 형성할 수도 있지만, 하측으로 갈수록 단면적이 점진적으로 넓어지는 형상으로 형성되면 볼 부재(20) 내부에 발생되는 부압을 최소화하게 되므로 볼 부재(20)의 내부에 잔존하는 유체가 외부로 용이하게 배출되도록 할 수 있다.

이에 더하여, 볼 부재(20)의 내부에 발생하는 부압을 최소화하는 다른 방법으로서 볼 부재(20)의 내부와 외부의 압력을 갖도록 조성할 수 있는 별도의 통기공(13)을 더욱 포함할 수도 있다.
이때 통기공(13)은 상기 볼 부재(20)의 상측에 형성되되 상기 유체 홀(21)이 한 쌍의 개구부(11)를 동시에 차단한 경우에 상기 유체 홀(21)과 외부가 연통되도록 형성된다.
이러한 통기공(13)은 외부와 연통될 수 있는 형상이면 어느 방향으로 형성되든 무관할 것이다. 이때, 통기공(13)은 로드(31)를 통하여 외부로 연통되도록 형성될 수 있다.

상기 밸브 레버(30)는 밸브 바디(10)의 외측으로부터 내측으로 관통되도록 장착되며, 그 회전에 따라 밸브 바디(10)의 내부에 장착되는 볼 부재(20)를 일체로 회전시킬 수 있도록 형성된다.

상기 배출관(22)은 밸브 레버(30)가 초기 위치에 놓여 있을 때, 밸브 바디(10)의 유체 홀(21)과 유체 배관(P)이 연통되어 있는 경우에는 폐쇄되어 있도록 위치한다. 물론, 본 발명의 일 실시예에서는 밸브 레버(30)가 초기 위치에 놓여 있을 때, 밸브 바디(10)의 유체 홀(21)과 유체 배관(P)이 연통되어 있는 경우를 나타내고 있으나, 이와는 반대로 밸브 바디(10)의 유체 홀(21)과 유체 배관이 차단되도록 형성되어도 무방할 것이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 동파 방지용 볼 밸브의 유체 배관이 폐쇄된 상태를 나타낸 측면도이고, 도 5는 도 4의 평면도이다.

도 4 및 5에 도시한 바와 같이, 상기 밸브 레버(30)가 일측으로 90도 내지 180도만큼 회전하게 되면 상기 밸브 바디(10)의 유체 홀(21)과 유체 배관(P)이 상호 차단됨과 동시에 배출관(22)이 배출공(12)과 연통되도록 형성될 수 있다.

여기서, 상기 배출공(12)은 배출관(22)에 대하여 선택적으로 연통되도록 밸브 바디(10)의 하단에 형성되고, 외부와 연통하도록 형성된다.

전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 동파 방지용 볼 밸브의 작동을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 밸브 레버(30)가 초기 위치에 놓여 있을 때, 밸브 바디(10)의 유체 홀(21)과 유체 배관(P)이 연통되거나 차단되는 상태가 된다.

도 2에 도시한 바와 같이 상기 유체 홀(21)과 유체 배관(P)이 연통되어 있는 상태인 경우, 유체 배관(P)의 내부를 유동하는 유체는 유체 홀(21)을 경유하여 흐르게 된다.

추후, 단수를 하여야 하는 경우 밸브 레버(30)를 회전시킴으로써 차단시키게 된다. 즉, 밸브 레버(30)가 대략 90도 내지 180도의 범위 내에서 회전하면 유체 홀(21)과 유체 배관(P)이 차단됨과 동시에 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같은 상태로 변환됨으로써 배출관(22)과 배출공(12)이 연통되는 상태에 놓이게 된다.

따라서, 겨울철 및 고지대에서의 저온 상태에서 유체 배관(P)의 내부에 잔존하는 유체가 얼게 되는 것에 의하여 발생되는 동파를 미연에 방지할 수 있게 된다.

아울러, 배출관(22)과 배출공(12)이 일치되도록 밸브 레버(30)를 회전시키게 되면 밸브 바디(10)의 내부에 일시적으로 저장되어 있는 유체가 자중에 의해 하측으로 신속히 배출되는 효과를 갖는다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

10: 밸브 바디
11: 개구부
12: 배출공
13: 통기공
20: 볼 부재
21: 유체 홀
22: 배출관
30: 밸브 레버
31: 로드
P: 유체 배관

Claims (6)

1. 유체 배관(P)에 결합되도록 한 쌍의 개구부(11)를 갖는 밸브 바디(10);
   상기 밸브 바디(10)에 장착되는 밸브 레버(30);
   상기 밸브 바디(10)의 내부에 장착되고, 상기 밸브 레버(30)가 회전함에 따라 좌우로 회전되는 볼 부재(20);
   상기 볼 부재(20)의 내부에 좌우로 관통되게 형성되어 볼 부재(20)가 회전시 한쌍의 개구부를 동시에 개방하거나 차단하는 유체 홀(21);
   상기 볼 부재(20)의 내부에 형성되되, 유체 홀(21)과 연통되게 형성되는 배출관(22); 및
   상기 밸브 바디(10)에 형성되되, 상기 유체 홀(21)이 한 쌍의 개구부(11)를 동시에 차단한 경우에 상기 배출관(22)과 연통되어 유체 홀(21)에 잔존하는 유체가 외부로 배출되게 형성되는 배출공(12);
   상기 볼 부재(20)의 상측에 형성되되 상기 유체 홀(21)이 한 쌍의 개구부(11)를 동시에 차단한 경우에 상기 유체 홀(21)과 외부가 연통되도록 형성된 통기공(13);을 포함하는 것을 특징으로 하는 동파 방지용 볼 밸브.
2. 제1항에 있어서,
   상기 밸브 레버(30)를 일측으로 90°만큼 회전시킬 때 배출관(22)과 배출공(12)이 연통됨과 동시에 유체 홀(21)이 유체 배관(P) 내에서 유체의 흐름을 차단하고, 상기 레버를 반대측으로 90°만큼 회전시킬 때 배출관(22)과 배출공(12)의 연결이 해제됨과 동시에 유체 홀(21)에 의해 유체 배관(P) 내에서 유체의 흐름이 개방되는 것을 특징으로 하는 동파 방지용 볼 밸브.
3. 제2항에 있어서,
   상기 배출관(22)은 하측으로 수직하도록 형성되되, 하측으로 갈수록 단면적이 점차적으로 넓어지는 것을 특징으로 하는 동파 방지용 볼 밸브.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제3항에 있어서,
   상기 배출관(22)의 내주면에는 스크류 형상의 나사산이 형성되고, 볼 부재(20)의 내부에 잔존하는 유체가 나사산을 따라 외부로 배출되는 것을 특징으로 하는 동파 방지용 볼 밸브.

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