KR101134344B1 - 자동 배수 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동 배수 밸브에 관한 것으로서, 배관에 결합되는 아답터; 상기 아답터와 결합되는 밸브본체; 상기 밸브본체의 내부에 삽입되어 슬라이드 이동되고, 유체압에 의해 토출구를 폐쇄하는 피스톤; 및 상기 밸브본체와 피스톤 사이를 탄력 지지시켜 토출구를 자동 개방하는 탄성부재;를 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기 구성에 따른 본 발명은 유체가 공급되는 배관의 하부에 유체의 공급이 차단됨과 동시에 출구를 개방시켜 배관 내에 잔류하는 유체가 중력에 의해 자동 배수되는 자동 배수 밸브를 설치함으로써, 외부의 기온에 의해 배관 내의 유체가 동결되는 문제를 해결할 수 있게 되고, 이는 동파사고로 인한 경제적 손실을 예방하게 됨은 물론, 수리작업으로 인해 낭비되는 사회비용을 아낄 수 있게 되는 효과를 갖는다.

Description

자동 배수 밸브{Auto Drain Valve}
본 발명은 자동 배수 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유체가 공급되는 배관의 하부에 유체의 공급이 차단됨과 동시에 출구를 개방시켜 배관 내에 잔류하는 유체가 중력에 의해 자동 배수되는 자동 배수 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 자동 배수 밸브는 수도의 배관 등에 설치되어 동절기에 기온의 급강하로 배관 내부의 물이 결빙되어 부피가 증대됨으로 배관이 동파하는 것을 방지하는 장치로서 널리 사용되는 것이다.
지금까지 수도관 등의 동파방지는 기온의 급강하가 예상되는 때에 수도 밸브를 인위적으로 개방하여 수돗물을 끊임없이 배출하거나, 보온재 등을 이용하여 배관이나 밸브의 주위를 덮어 단열을 시킴으로써 이루어 졌다.
상기와 같이 수돗물을 흘려 동파를 방지하는 것은 기온이 급강하하는 동안 계속하여 물을 흘려 보내야 하므로 수돗물의 낭비가 심하게 발생하고, 항상 수동으로 밸브를 조작해야 하기 때문에 사용이 불편한 문제점이 있다.
그리고, 흘려 보내는 수돗물의 양이 적은 경우에는 수돗물을 흘려 보내더라 도 결빙이 일어나 수도관이나 배관이 동파하는 문제점이 있다.
또한, 상기와 같이 보온재를 이용한 동파방지는 외부로 노출된 부분에만 적용이 가능하여 매립된 배관의 경우 적용이 불가능하고, 부주위로 단열이 안 된 부위는 결빙하게 되고 결국 동파가 발생하게 되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자 가열식 자동 배수 밸브가 제안된 바 있는데, 이는 밸브 및 배관의 주위에 별도의 히터를 설치하여 주위의 기온이 강하하면 배관을 가열하여 동파를 방지하는 것이다.
그런데, 상기와 같이 히터를 밸브 및 배관에 설치해야 함으로, 제작 및 설치가 어렵고 가열에 따른 자원의 손실이 유발되는 문제점이 있다.
그리고, 땅속이나 건물의 내부로 매립된 배관의 가열은 곤란한 문제점이 있다.
아울러, 전기로 가동되는 히터는 물이 유동되는 배관에 설치됨으로, 감전사고 등의 우려가 상존하는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 간헐적 또는 불규칙적으로 사용되는 배관라인에 적용하여 평상시에는 배관라인 내부의 유체를 제거하여 배관 내부가 비어 있는 상태를 유지함으로써, 동파, 부식 등의 현상으로부터 배관라인을 보호하고, 배관라인의 가동 시에는 밸브에 가해지는 유체의 압력을 이용하여 밸브가 닫히며, 배관라인 본래의 정상기능을 할 수 있도록 하는 자동 배수 밸브를 제공함에 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 자동 배수 밸브는 배관에 결합되는 아답터; 상기 아답터와 결합되는 밸브본체; 상기 밸브본체의 내부에 삽입되어 슬라이드 이동되고, 유체압에 의해 토출구를 폐쇄하는 피스톤; 및 상기 밸브본체와 피스톤 사이를 탄력 지지시켜 토출구를 자동 개방하는 탄성부재;를 포함한다.
여기서, 상기 아답터는, 몸통 상단에 배관 측과 연결되는 관결합부가 형성되고, 몸통 하단 내경에 밸브본체와 나사 결합되는 암나사부가 형성된다.
그리고, 상기 밸브본체는, 몸통 상단 외경에 아답터와 나사 결합되는 수나사부가 형성되고, 몸통 상단 내경에 실린더 수용부가 형성되며, 상기 실린더 수용부의 바닥 중앙에 피스톤에 의해 개폐되는 토출구가 형성된다.
또한, 상기 피스톤은, 밸브본체의 실린더 수용부에 삽입되는 제1직경부가 형 성되고, 상기 제1직경부 둘레에 수직방향으로 관통되는 다수의 배수공이 형성되며, 상기 제1직경부의 저면에는 배수공의 내측 동심원 상에 제2직경부가 연장 형성되며, 상기 제2직경부 저면에는 패킹이 결합되는 패킹홈이 형성된다.
또한, 상기 탄성부재는 원통형의 실리콘바디가 형성되고, 상기 실리콘 바디 상,하단 둘레에 각각의 다수의 이격돌기가 형성된다.
상기한 구성에 따른 본 발명은 간헐적 또는 불규칙적으로 사용되는 배관라인에 적용하여 평상시에는 배관라인 내부의 유체를 제거하여 배관 내부가 비어 있는 상태를 유지함으로써, 동파, 부식 등의 현상으로부터 배관라인을 보호하고, 배관라인의 가동 시에는 밸브에 가해지는 유체의 압력을 이용하여 밸브가 닫히며, 배관라인 본래의 정상기능을 할 수 있도록 함으로써, 동파사고로 인한 경제적 손실을 예방하게 됨은 물론, 수리작업으로 인해 낭비되는 사회비용을 아낄 수 있게 되는 효과를 갖는다.
이하, 본 발명에 따른 자동 배수 밸브에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 배수 밸브구조를 도시한 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동 배수 밸브의 작동상태도로서 유체 공급중인 상태의 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 자동 배수 밸브의 작동상태도로서 유체공급이 차단된 상태의 단면도이다.
동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명은 크게, 아답터(110)와, 밸브본체(120), 피스톤(130), 탄성부재(140)로 구성되고 있다.
먼저, 상기 아답터(110)에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기 아답터(110)는 배관(101)에 직접 결합되는 부품으로써, 도 1내지 도 3에 도시된 바와 같이 유체가 공급되는 배관(101)의 저면에 결합되도록 하는데, 상기 배관(101)은 아답터(110)와 연결되는 분기관(102)을 형성하게 되며, 분기관(102)과 아답터(110) 사이는 나사결합 또는 용접되도록 할 수 있다.
상기한 아답터(110)는, 몸통 상단에 배관(101) 측과 연결되는 관결합부(111)가 형성되고, 몸통 하단 내경에 밸브본체(120)와 나사 결합되는 암나사부(113)가 형성되도록 하고 있다.
여기서, 아답터(110)의 몸통은 원통형상으로 제작하게 되는데, 그 표면을 6각 또는 8각 및 12각 형의 다각면(115)으로 가공함으로써, 렌치(Wrench)등과 같은 작업공구를 이용해 파지시켜 회전방향으로 힘을 지지 받도록 할 수 있다.
상기 관결합부(111)와 분기관 사이는 억지끼움, 나사결합, 용접법을 이용한 모든 결합 방법이 가능하다.
다음, 상기 밸브본체(120)에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기 밸브본체(120)는 아답터(110)와 결합되는 부품으로써, 몸통 상단 외경에 아답터(110)와 나사 결합되는 수나사부(121)가 형성되고, 몸통 상단 내경에 실 린더 수용부(123)가 형성되며, 상기 실린더 수용부(123)의 바닥 중앙에 피스톤(130)에 의해 개폐되는 토출구(125)가 형성되고 있다.
이때, 상기 몸통 외경 전체에 너얼링(127) 가공을 하거나, 일부분을 면(128) 가공함으로써, 아답터(110)와의 나사 결합시 작업자가 손으로 잡고 회전시켜 체결 작업하거나, 렌치 등의 작업공구를 이용해 체결 작업하는 것이 가능하도록 할 수 있다.
그리고, 상기 토출구(125)의 하부에는 확관부(129)를 형성함으로써, 별도의 호스설비가 연결되도록 할 수 있다. 이는, 배수된 유체를 배수 탱크 또는 외부로 배출되도록 안내하기 위함이다.
또한, 상기 실린더 수용부(123)의 상단 내경에는 스톱퍼(124)가 결합되도록 할 수 있는데, 상기 스톱퍼(124)는 피스톤(130)을 조립한 후 이탈이 방지되도록 하는 역할을 한다.
다음, 상기 피스톤(130)에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기 피스톤(130)은 밸브본체(120)의 내부에 삽입되어 슬라이드 이동됨으로써, 유체압에 의해 토출구(125)를 폐쇄하거나, 탄성부재(140)의 지지력에 의해 토출구(125)를 개방시키는 작용을 하게 된다.
상기 피스톤(130)은, 밸브본체(120)의 실린더 수용부(123)에 삽입되는 제1직경부(131)가 형성되고, 상기 제1직경부 둘레에 수직방향으로 관통되는 다수의 배수공(133)이 형성되며, 상기 제1직경부(131)의 저면에는 배수공(133)의 내측 동심원 상에 제2직경부(135)가 연장 형성되며, 상기 제2직경부(135) 저면에는 패킹(150)이 결합되는 패킹홈(137)이 형성되는 구성으로 이루어지고 있다.
이때, 상기 배수공(133)은 2~6개를 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 패킹홈(137)에 결합되는 패킹(150)은 피스톤(130)의 하강시 밸브본체(120)의 토출구(125) 주위를 밀폐시켜 내부의 유체가 배출되는 것을 차단시키는 역할을 하게 된다.
이러한, 패킹(150)은 단면 형상을 원형이나 사각형태로 제작하는 것이 가능하고, 1개 또는 2개 이상 복수 개를 동시에 설치하는 것이 가능하다.
다음, 상기 탄성부재(140)에 대해 설명하면 다음과 같다.
상기 탄성부재(140)는 밸브본체(120)와 피스톤(130) 사이를 탄력 지지시켜 배관(101) 내에 유체 공급이 차단에 따른 압력 해제시, 토출구(125)를 자동 개방시키는 역할을 하게 된다.
이와 같은 탄성부재(140)는 실린더 수용부(123)와 피스톤(130)의 제2직경부(135) 사이에 설치되어 탄성력을 제공하게 되는데, 스프링 부재 또는 고무재를 사용하는 것이 모두 가능하고, 실린더 수용부(123)와 피스톤(130)의 제2직경부(135) 사이에 유체가 이동할 수 있도록 충분한 공간이 형성되도록 제작한다.
이와 같은 탄성부재(140)는 본 발명에서는 실리콘 재질을 이용해 제작하고 있는데, 이는 오랜 시간 유체에 접촉되는 구조 특성에 의해 부식 및 녹 발생이 없어야 하기 때문이다.
도면에 개시된 탄성부재(140)를 살펴보면, 원통형의 실리콘바디(141)가 형성되고, 상기 실리콘바디(141) 상, 하단 둘레에 각각의 다수의 이격돌기(143)가 형성되고 있다.
이때, 상기 실리콘바디(141)의 두께는 실린더 수용부(123)의 내경과 피스톤(130)의 제2직경부(135) 외경 사이의 거리보다 얇아야 한다.
그리고, 상기 이격돌기(143)는 대략 3~6개 정도를 형성할 수 있고, 상부에 설치되는 피스톤(130)의 배수공(133) 위치와 겹치지 않도록 설계하는 것이 바람직하다.
상기한 구성으로 이루어지는 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2에서와 같이 배관에 유체가 공급되는 상황에서는 배관(101) 및 밸브본체(120) 내부에 유체압력이 작용하게 되고, 상기 유체압력에 의해 피스톤(130)이 하방향으로 밀착된다.
이때, 상기 피스톤(130)의 저면에 설치된 패킹(150)이 밸브본체(120)의 토출구(125)를 막아 유체가 배출되는 것을 방지하게 된다.
한편, 피스톤(130)과 실린더 수용부(123) 사이에 삽입된 탄성부재(140)는 눌려진 상태에서 탄성 지지력을 발휘하게 된다.
이후, 도 3에서와 같이 배관(101) 내의 유체공급을 차단시키게 되면, 피스톤(130)을 가압시키던 유체압력이 제거됨과 동시에 탄성부재(140)의 복원력에 의해 피스톤(130)이 상방향으로 승강 이동하게 된다.
상기 피스톤(130)이 승강됨에 따라 패킹(150)이 토출구(125)를 개방시키게 되며, 배관(101) 내에 잔류하던 유체는 피스톤(130)의 배수공(133)으로 배출되고, 다시 탄성부재(140)의 이격 공간을 따라 토출구(125)를 통해 외부로 배출되어 진다.
이와 같은 본 발명은 간헐적 또는 불규칙적으로 사용되는 배관라인에 적용하여 평상시에는 배관라인 내부의 유체를 제거하여 배관 내부가 비어 있는 상태를 유지함으로써, 동파, 부식 등의 현상으로부터 배관라인을 보호하고, 배관라인의 가동 시에는 밸브에 가해지는 유체의 압력을 이용하여 밸브가 닫히며, 배관라인 본래의 정상기능을 할 수 있도록 함으로써, 동파사고로 인한 경제적 손실을 예방하게 됨은 물론, 수리작업으로 인해 낭비되는 사회비용을 아낄 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 배수 밸브구조를 도시한 분해사시도.
도 2는 본 발명에 따른 자동 배수 밸브의 작동상태도로서 유체 공급중인 상태의 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 자동 배수 밸브의 작동상태도로서 유체공급이 차단된 상태의 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101: 배관 102: 분기관
110: 아답터 111: 관결합부
113: 암나사부 115: 다각면
120: 밸브본체 121: 수나사부
123: 실린더 수용부 124: 스톱퍼
125: 토출구 127: 너얼링
128: 면 129: 확관부
130: 피스톤 131: 제1직경부
133: 배수공 135: 제2직경부
137: 패킹홈 140: 탄성부재
141: 실리콘바디 143: 이격돌기
150: 패킹

Claims (5)

  1. 배관(101)에 결합되는 아답터(110);
    상기 아답터(110)와 결합되는 밸브본체(120);
    상기 밸브본체(120)의 내부에 삽입되어 슬라이드 이동되고, 유체압에 의해 토출구(125)를 폐쇄하는 피스톤(130); 및
    상기 밸브본체(120)와 피스톤(130) 사이를 탄력 지지시켜 토출구(125)를 자동 개방하는 탄성부재(140);를 포함하며,
    상기 밸브본체(120)는, 몸통 상단 외경에 아답터(110)와 나사 결합되는 수나사부(121)가 형성되고, 몸통 상단 내경에 실린더 수용부(123)가 형성되며, 상기 실린더 수용부(123)의 바닥 중앙에 피스톤(130)에 의해 개폐되는 토출구(125)가 형성되고,
    상기 피스톤(130)은, 밸브본체(120)의 실린더 수용부(123)에 삽입되는 제1직경부(131)가 형성되고, 상기 제1직경부 둘레에 수직방향으로 관통되는 다수의 배수공(133)이 형성되며, 상기 제1직경부(131)의 저면에는 배수공(133)의 내측 동심원 상에 제2직경부(135)가 연장 형성되며, 상기 제2직경부(135) 저면에는 패킹이 결합되는 패킹홈(137)이 형성되는 것을 특징으로 하는 배관의 자동 배수 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아답터(110)는,
    몸통 상단에 배관(101) 측과 연결되는 관결합부(111)가 형성되고, 몸통 하단 내경에 밸브본체(120)와 나사 결합되는 암나사부(113)가 형성되는 것을 특징으로 하는 배관의 자동 배수 밸브.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재(140)는 원통형의 실리콘바디(141)가 형성되고, 상기 실리콘 바디(141) 상,하단 둘레에 각각의 다수의 이격돌기(143)가 형성되는 것을 특징으로 하는 배관의 자동 배수 밸브.
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