KR101187043B1

KR101187043B1 - 급수용 감압밸브

Info

Publication number: KR101187043B1
Application number: KR1020090097769A
Authority: KR
Inventors: 조시남; 이상봉; 박지환
Original assignee: (주)에쎈테크
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2009-10-14
Publication date: 2012-10-02
Also published as: KR20110040485A

Abstract

본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브는, 몸체, 몸체의 하부에 결합되어 몸체에 마련되는 출구 연결공간을 덮는 하부 커버, 몸체의 상부에 결합되는 상부 커버, 몸체에 마련되는 수압 조절공간을 덮도록 몸체의 상부에 배치되고 수압 조절공간의 수압이 일정 압력 이상 증가하면 탄성 변형되어 그 중앙부가 상부 방향으로 들어 올려지는 다이아프램, 다이아프램의 중앙부에 결합되어 몸체에 마련되는 연결 유로를 통해 출구 연결공간 쪽으로 연장되고 다이아프램의 동작에 연동하여 움직이는 조절축, 조절축의 하단에 결합되어 조절축과 함께 이동하면서 몸체에 마련되는 내벽의 하단에 마련되는 물의 통로 크기를 가변함으로써 몸체에 마련되는 내부 유로에서 출구 연결공간으로 유동하는 물의 유량을 조절하는 메인 패킹을 포함한다.

Description

급수용 감압밸브{PRESSURE REDUCING VALVE FOR WATER SUPPLY}

본 발명은 감압밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 급수 설비에서 고압으로 공급되는 물을 적절한 수압으로 감압시켜 사용처에 공급하기 위한 급수용 감압밸브에 관한 것이다.

감압밸브는 고압 배관과 저압 배관의 사이에 설치되어 고압 배관의 압력에 관계없이 저압 배관에 일정한 압력으로 유체를 공급하기 위한 밸브를 말한다. 감압밸브의 종류는 크게 자율식 감압밸브와 자동제어 감압밸브로 나눌 수 있는데, 대형 플랜트 등 일부 분야를 제외하고 대부분의 분야에서 자율식 감압밸브가 이용되고 있다. 자율식 감압밸브는 압력 조정의 측면에서 보다 효율적으로 압력을 제어하여 거의 일정한 수준으로 압력을 유지할 수 있다.

자율식 감압밸브는 직동식 감압밸브와 파이로트식 감압밸브로 구분된다. 직동식 감압밸브는 2차 압력조절 스프링과 메인 밸브로만 구성되고, 스프링과 연결된 다이아프램 또는 벨로즈에 의해 메인 밸브가 직접 구동되도록 설계되어 있다. 파이 로트식 감압밸브는 2차측 압력을 감지하는 파이로트 부분과 메인 밸브, 메인 벨브를 구동하는 메인 다이아프램, 파이로트의 압력을 메인 다이아프램에 전달하는 압력전달관, 2차측의 압력을 조절할 수 있는 압력조절 스프링, 콘트롤 오리피스 등으로 구성된다.

이러한 감압밸브는 물, 증기, 오일 등 다양한 유체를 공급하기 위한 유체 공급라인에 설치되어 일정한 압력으로 유체를 제공할 수 있도록 한다. 일예로, 수돗물이나 온수 등의 물을 공급하는 경우를 살펴보면, 급수 설비에서 공급되는 물은 급수라인을 따라 넓은 지역으로 이동하면서 지역별 또는 세대별로 수압의 불균형이 발생하게 된다. 이러한 불균형을 해소하기 위해 급수 설비에서는 고압으로 물을 공급하고, 급수 설비의 고압 배관과 각 사용처의 저압 배관 사이에는 감압밸브가 설치되어 저압 배관을 통해 설정압력 이하로 물이 공급되도록 한다.

급수용 감압밸브는 수요가 많고 생산 업체 간에 경쟁이 치열하여 그 구조 및 기능 향상에 대한 연구개발이 지속적으로 요구되고 있다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 사용이 편리하고 작동 안정성이 개선되어 제품의 신뢰도를 높일 수 있는 급수용 감압밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브는, 몸체, 상기 몸체의 하부에 결합되어 상기 몸체에 마련되는 출구 연결공간을 덮는 하부 커버, 상기 몸체의 상부에 결합되는 상부 커버, 상기 몸체에 마련되는 수압 조절공간을 덮도록 상기 몸체의 상부에 배치되고 상기 수압 조절공간의 수압이 일정 압력 이상 증가하면 탄성 변형되어 그 중앙부가 상부 방향으로 들어 올려지는 다이아프램, 상기 다이아프램의 중앙부에 결합되어 상기 몸체에 마련되는 연결 유로를 통해 상기 출구 연결공간 쪽으로 연장되고 상기 다이아프램의 동작에 연동하여 움직이는 조절축, 상기 조절축의 하단에 결합되어 상기 조절축과 함께 이동하면서 상기 몸체에 마련되는 내벽의 하단에 상기 몸체에 마련되는 내부 유로에서 상기 출구 연결공간으로 물이 유동할 수 있도록 마련되는 물의 통로 크기를 가변함으로써 상기 몸체에 마련되는 내부 유로에서 상기 출구 연결공간으로 유동하는 물의 유 량을 조절하는 메인 패킹을 포함한다. 또한 상기 몸체에 마련되는 입구와 상기 내부 유로의 사이에 배치되어 상기 내부 유로에서 상기 입구 쪽으로 물이 역류하는 것을 방지하는 체크 밸브를 더 포함할 수 있다. 여기에서, 몸체는, 고압측 배관과 연결되는 입구, 저압측 배관과 연결되는 출구, 상기 입구와 상기 출구의 사이에 배치되어 상기 입구와 연결되는 내부 유로를 구획 형성하는 내벽, 상기 내부 유로와 연결되도록 상기 내벽의 하부에 마련되는 출구 연결공간, 상기 출구와 상기 출구 연결공간 사이에 마련되는 연결 유로, 상기 내벽의 상부에 마련되는 수압 조절공간, 상기 연결 유로와 상기 수압 조절공간을 연결하는 연결 구멍을 구비한다.

본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브는 상기 다이아프램의 상부에 배치되어 상기 다이아프램에 대해 상기 수압 조절공간 쪽으로 탄성력을 가하는 메인 스프링을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브는, 상기 상부 커버에 회전 가능하게 결합되는 조절 스크류 및 상기 조절 스크류에 나사 결합되고, 상기 메인 스프링의 상부 일단을 지지하되 상기 조절 스크류의 회전에 연동하여 승강하면서 상기 메인 스프링을 압축하거나 신장시키는 탄성력 조절부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브는, 상기 탄성력 조절부재의 외부 둘레에 마련되는 가이드면 및 상기 가이드면과 접하여 상기 탄성력 조절부재의 회전을 억제시키기 위해 상기 상부 커버의 내면에 상기 탄성력 조절부재의 이동 방향으로 연장되도록 마련되는 가이드부를 더 포함할 수 있다.

상기 다이아프램은 상기 수압 조절공간의 수압이 증가할 때 원활하게 변형될 수 있도록 그 중앙부 둘레에 마련되는 주름부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브는 상기 다이아프램의 인장 강도를 높이기 위해 상기 다이아프램의 상면 또는 하면에 결합되는 보강막을 더 포함할 수 있다.

상기 내벽은 그 상단이 상기 수압 조절공간으로 개방되고, 본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브는 상기 조절축에 결합되어 상기 조절축과 함께 이동하되, 그 둘레가 상기 내벽의 내면에 밀착되어 상기 내벽 안쪽의 상기 내부 유로와 상기 내벽 상부의 상기 수압 조절공간을 구획하는 차폐부재를 더 포함할 수 있다.

상기 차폐부재의 상면은 상기 다이아프램의 하면에 접하고, 상기 차폐부재의 상면과 상기 다이아프램의 하면 중 어느 하나에는 상기 조절축의 둘레를 둘러싸는 형태로 홈이 마련되고, 나머지 하나에는 상기 홈에 삽입되는 돌출부가 상기 홈에 대응하는 형태로 마련될 수 있다.

상기 체크 밸브는, 시트부를 갖는 체크 밸브 몸체, 상기 체크 밸브 몸체에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 패킹 홀더, 상기 시트부에 선택적으로 밀착될 수 있도록 상기 패킹 홀더에 결합되는 체크 밸브 패킹, 상기 패킹 홀더에 대해 상기 체크 밸브 패킹을 상기 시트부에 밀착시키는 방향으로 탄성력을 가하는 스프링을 포함할 수 있다.

상기 체크 밸브 몸체의 외주면에는 나사산이 마련되고, 상기 몸체에도 상기 나사산에 대응하는 나사산이 마련되어 상기 체크 밸브 몸체는 상기 몸체에 나사 결합될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브는 상기 출구 연결공간으로 유입되는 물 속의 이물질을 걸러내기 위해 상기 출구 연결공간에 배치되는 거름망을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브는 외부 장치를 상기 몸체의 상기 출구 쪽에 설치하기 위해 상기 몸체에 상기 출구와 연결되도록 마련되는 나사구멍을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 급수용 감압밸브는 물의 역류를 방지하기 위한 체크 밸브의 채용, 공급되는 물 속의 이물질을 걸러내기 위한 거름망의 채용 등 구조적인 개선을 통해 사용이 편리하고, 작동 안정성이 향상되며, 제품의 신뢰도를 높일 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브를 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브(100)는, 입구(111) 및 출구(112)를 갖는 몸체(110), 몸체(110)의 개방된 하부를 덮는 하부 커버(145), 몸체(110)의 개방된 상부를 덮는 상부 커버(150), 입구(111)에서 출구(112) 쪽으로 유동하는 물의 수압을 조절하기 위한 수압 조절 유닛(155)을 포함한다.

도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 몸체(110)는 입구(111)와 연결되는 입구 연결부(113), 출구(112)와 연결되는 출구 연결부(114), 입구(111)와 출구(112) 사이에 배치되어 내부 유로(115)를 구획 형성하는 내벽(116)을 포함한다. 입구 연결부(113)는 급수 설비와 연결되는 고압 배관과 연결되고, 입구 연결부(113)의 외주면에는 고압 배관과의 연결을 위한 나사산이 마련된다. 출구 연결부(114)는 저압 배관과 연결되는 연결관(123)이 결합되고, 출구 연결부(114)에는 연결관(123)의 결합을 위한 나사산이 마련된다.

몸체(110)의 하부에는 출구 연결공간(117)이 마련되고, 몸체(110)의 상부에는 수압 조절공간(118)이 마련된다. 또한, 출구(112)와 출구 연결공간(117) 사이에는 연결 유로(119)가 마련되고, 연결 유로(119)와 수압 조절공간(118) 사이에는 연결 구멍(120)이 마련된다. 연결 구멍(120)의 크기는 출구(112)의 크기 보다 작다. 따라서, 입구(111)를 통해 유입된 물은 내부 유로(115), 출구 연결공간(117) 및 연결 유로(119)를 따라 유동하고, 연결 유로(119)의 물은 대부분이 출구(112) 쪽으로 이동하고 일부만 연결 구멍(120)을 통해 수압 조절공간(118)으로 유입된다.

도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이, 출구 연결부(114)에는 출구(112) 또는 출구 연결부(114)의 내부 공간과 연결되는 나사구멍(121)이 마련된다. 이 나사구멍(121)은 삽입 스크류(124)가 결합되거나, 압력 게이지(125)가 결합된다. 즉, 나사구멍(121)은 압력 게이지(125)와 같은 외부 장치를 결합하기 위한 것으로, 외부 장치가 결합되지 않을 때에는 삽입 스크류(124)가 결합되어 밀폐된다.

몸체(110)의 입구 연결부(113)에는 입구(111)를 통해 몸체(110) 내부로 유입된 물이 역류하는 것을 막기 위한 체크 밸브(130)가 설치된다. 도 1 및 도 5에 도시된 것과 같이, 체크 밸브(130)는 시트부(132)를 갖는 체크 밸브 몸체(131), 체크 밸브 몸체(131)에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 패킹 홀더(137), 시트부(132)에 선택적으로 밀착될 수 있도록 패킹 홀더(137)에 결합되는 체크 밸브 패킹(140), 패킹 홀더(137)에 탄성력을 가하는 스프링(141)을 포함한다. 체크 밸브 패킹(140)은 고무나 실리콘 등 탄성 변형 가능한 재질로 이루어진다.

체크 밸브 몸체(131)는 입구 연결부(113)의 내주면에 마련되는 나사산에 대응하는 나사산이 그 외주면에 마련되어서 입구 연결부(113)의 내부에 나사 결합된다. 체크 밸브 몸체(131)는 패킹 홀더(137)가 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 삽입구멍(133)이 마련된 격벽(134)을 갖는다. 격벽(134)에는 삽입구멍(133) 이외에 물의 이동을 위한 오리피스(135)가 마련된다. 격벽(134)에는 강도 보강을 위한 보강 리브(136)가 구비된다.

패킹 홀더(137)는 체크 밸브 몸체(131)에 슬라이드 이동 가능하게 결합된다. 패킹 홀더(137)는 체크 밸브 패킹(140)이 결합되는 머리(138)와 체크 밸브 몸체(131)의 삽입구멍(133)에 삽입되는 가이드 축(139)을 포함한다. 가이드 축(139)의 일측에는 스프링(141)을 지지하기 위한 스토퍼(142)가 결합된다.

스프링(141)은 그 일단이 체크 밸브 몸체(131)의 격벽(134)에 지지되고 타단이 스토퍼(142)에 지지되어, 패킹 홀더(137)에 대해 체크 밸브 패킹(140)이 시트부(132)에 밀착되는 방향으로 탄성력을 가한다. 따라서, 외력이 가해지지 않거나 몸체(110)의 내부 압력이 입구 연결부(113) 내부 압력보다 크면 체크 밸브 패킹(140)이 시트부(132)에 밀착되어 몸체(110) 내부와 입구 연결부(113) 사이에 물의 유동을 막는다. 반면, 입구 연결부(113) 쪽의 수압이 몸체(110)의 내부 수압보다 커서 체크 밸브 패킹(140)이 몸체(110) 안쪽으로 밀리면 입구 연결부(113)로 공급되는 물이 오리피스(135)를 통해 몸체(110) 내부로 유입된다.

도 1을 참조하면, 하부 커버(145)는 몸체(110)의 하단에 결합되어 몸체(110)의 출구 연결공간(117)을 밀폐한다. 몸체(110) 하단의 내주면 또는 외주면, 그리고 하부 커버(145)의 외주면 또는 내주면에는 몸체(110)와 하부 커버(145)의 결합을 위한 나사산이 각각 마련된다. 몸체(110)와 하부 커버(145)의 사이에는 이들의 연결 부위를 실링하기 위한 오링(147)이 개재된다.

하부 커버(145)의 내부 중앙에는 보스부(146)가 마련된다. 이 보스부(146)는 몸체(110)의 내벽(116)과 동축 상에 배치된다. 내벽(116)과 보스부(146)의 사이에는 거름망(148)이 설치된다. 거름망(148)은 물은 통과하되 일정 크기 이상의 이물질은 통과할 수 없는 다수의 메시를 갖는 것으로, 출구 연결공간(117)으로 유입되 는 물 속에 있는 이물질을 걸러내어 출구(112) 쪽으로 이물질이 이동하지 못하게 막는다.

도 1을 참조하면, 상부 커버(150)는 몸체(110)의 상단에 결합되어 수압 조절공간(118)을 포함하는 몸체(110)의 상부를 덮는다. 수압 조절공간(118)은 후술할 다이아프램(160)에 의해 밀폐된다. 몸체(110)와 상부 커버(150)의 결합을 위해, 몸체(110) 상단부의 내주면 또는 외주면에는 나사산이 마련되고, 상부 커버(150)의 외주면 또는 내주면에도 나사산이 마련된다. 상부 커버(150)의 상단부에는 설치 구멍(151)이 마련되고, 이 설치 구멍(151)에는 후술할 조절 스크류(166)가 결합된다.

도 1을 참조하면, 수압 조절 유닛(155)은 출구 연결공간(117) 내부에 상하 이동 가능하게 설치되는 메인 패킹(156) 및 메인 패킹 홀더(157), 메인 패킹 홀더(157)를 지지하는 조절축(158), 몸체(110)와 상부 커버(150) 사이에 배치되어 수압 조절공간(118)을 덮는 다이아프램(160), 다이아프램(160)에 대해 하부 방향으로 탄성력을 가하는 메인 스프링(165), 다이아프램(160)에 대한 메인 스프링(165)의 탄성력을 조절하기 위한 탄성력 조절부재(180)를 포함한다.

메인 패킹(156)이 결합된 메인 패킹 홀더(157)는 조절축(158)의 하단에 결합되어 조절축(158)과 함께 상하로 이동하게 된다. 조절축(158)이 상부 방향 즉, 상부 커버(150) 쪽으로 이동하면 메인 패킹(156)이 내벽(116)의 하단과 가까워지고, 조절축(158)이 하부 커버(145) 쪽으로 이동하면 메인 패킹(156)이 내벽(116)의 하단에서 멀어지게 된다.

메인 패킹(156)이 내벽(116)의 하단과 가까워질 때 내부 유로(115)에서 출구 연결공간(117) 쪽으로 물이 유동할 수 있는 통로가 작아져 결과적으로 출구(112) 쪽으로 유동하는 물의 유량이 감소된다. 반대로, 메인 패킹(156)이 내벽(116)의 하단에서 멀어지면 내부 유로(115)에서 출구 연결공간(117) 쪽으로 물이 유동할 수 있는 통로가 커져서 결과적으로 출구(112) 쪽으로 유동하는 물의 유량이 증가하게 된다.

메인 패킹(156) 및 메인 패킹 홀더(157)를 이동시키는 조절축(158)은 내벽(116)의 내부에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 차폐부재(170)와 결합된다. 차폐부재(170)의 중앙에는 조절축(158)이 삽입되는 관통구멍(171)이 마련된다. 차폐부재(170)의 내주면과 조절축(158)의 외주면 사이에는 오링(172)이 개재되고, 내벽(116)의 내주면과 차폐부재(170)의 외주면 사이에도 오링(173)이 개재된다. 따라서, 몸체(110)의 내부 유로(115)와 수압 조절공간(118) 사이에는 물이 이동할 수 없다.

차폐부재(170)는 조절축(158)과 함께 슬라이드 이동하고, 조절축(158)은 다이아프램(160)의 동작에 연동하여 움직인다. 조절축(158)의 상단에는 조절축(158)이 관통하는 관통구멍(176)이 형성된 조절축 결합부재(175)가 결합된다. 조절축 결합부재(175)는 고정부재(177)에 의해 조절축(158)에 고정된다. 다이아프램(160)을 기준으로 차폐부재(170)는 다이아프램(160)의 하부에 배치되고, 조절축 결합부재(175)는 다이아프램(160)의 상부에 배치된다. 다이아프램(160)이 수압 조절공간(118)으로 유입된 물의 수압에 의해 변형되면 조절축 결합부재(175)가 상승하여 조절축(158)이 상승하게 된다.

다이아프램(160)은 고무와 같이 탄성 변형이 가능한 재질로 이루어진다. 다이아프램(160)은 수압 조절공간(118)의 수압이 메인 스프링(165)의 탄성력과 다이아프램(160) 자체의 탄성력의 합력보다 커지면 그 중앙부가 상부 방향으로 들어 올려지면서 조절축(158)을 상승시킨다. 또한, 다이아프램(160)은 수압 조절공간(118)의 수압이 메인 스프링(165)의 탄성력과 다이아프램(160) 자체의 탄성력의 합력보다 작아지면 원래 상태로 복원되면서 조절축(158)을 하강시킨다.

도 6 및 도 7에 도시된 것과 같이, 다이아프램(160)은 조절축(158)이 관통하는 관통구멍(161), 주름부(162) 및 돌출부(163)를 갖는다. 주름부(162)는 다이아프램(160)의 중앙부가 수압에 의해 원활하게 변형될 수 있도록 하기 위한 것이다. 도면에는 주름부(162)가 상부 방향으로 융기된 것으로 나타나 있으나 주름부(162)는 하부 방향으로 융기되도록 마련될 수도 있다.

돌출부(163)는 링 형상 또는 조절축(158)의 둘레를 둘러싸는 형태로 마련된다. 돌출부(163)는 이와 대응하는 형상으로 차폐부재(170)의 상면에 마련되는 홈(174)에 삽입되어 수압 조절공간(118)의 물이 다이아프램(160)의 관통구멍(161) 쪽으로 유동하지 못하게 막는 씰링 부재 역할을 한다. 돌출부(163)와 홈(174)의 위치는 서로 바뀔 수 있다. 즉, 다이아프램(160)의 하면에 홈이 마련되고 차폐부재(170)의 상면에 돌출부가 마련될 수도 있다.

다이아프램(160)의 상면에는 보강막(164)이 결합된다. 보강막(164)은 천과 같이 자유롭게 변형되고 인장 강도가 큰 재질로 이루어진다. 보강막(164)은 다이아프램(160)의 인장 강도를 증가시키고, 반복적으로 변형되는 다이아프램(160)의 파 손을 억제시켜 다이아프램(160)의 내구성을 증가시킨다. 보강막(164)은 다이아프램(160)의 하면에 결합될 수도 있다.

도 1을 참조하면, 메인 스프링(165)은 다이아프램(160)에 대해 차폐부재(170) 쪽으로 탄성력을 가한다. 메인 스프링(165)의 일단은 조절축 결합부재(175)에 지지되고 메인 스프링(165)의 타단은 조절 스크류(166)에 결합되는 탄성력 조절부재(180)에 지지된다. 메인 스프링(165)은 수압 조절공간(118) 내의 수압이 메인 스프링(165)의 탄성력 및 다이아프램(160)의 탄성력의 합력보다 커질 때 다이아프램(160)에 의해 가압되어 변형되었다가, 수압 조절공간(118) 내의 수압이 떨어지면 탄성 복원된다.

도 1을 참조하면, 조절 스크류(166)는 상부 커버(150)의 결합구멍(151)에 삽입된다. 상부 커버(150)의 내주면과 조절 스크류(166)의 사이에는 오링(167)이 개재된다. 상부 커버(150)의 내부 공간에 배치되는 조절 스크류(166)의 일부분에는 나사부가 마련되고, 이 나사부에 탄성력 조절부재(180)가 나사 결합된다. 조절 스크류(166)가 회전하면 탄성력 조절부재(180)가 하강하거나 상승하여 메인 스프링(165)의 탄성력이 조절된다.

즉, 탄성력 조절부재(180)가 하강하면 메인 스프링(165)이 압축되면서 다이아프램(160)에 가해지는 탄성력이 증가하고, 반대로 탄성력 조절부재(180)가 상승하면 메인 스프링(165)이 신장되면서 다이아프램(160)에 가해지는 탄성력이 감소하게 된다. 또한, 메인 스프링(165)의 다이아프램(160)에 대한 탄성력이 증가하면 다이아프램(160)을 변형시키기 위해 수압 조절공간(118)의 수압이 더욱 커져야 하고, 메인 스프링(165)의 다이아프램(160)에 대한 탄성력이 감소하면 수압 조절공간(118)의 수압이 작아져도 다이아프램(160)이 변형될 수 있다. 조절 스크류(166)의 상단에는 사용자 조작을 위한 노브(185)가 결합되며, 사용자는 노브(185)를 조작하여 메인 스프링(165)의 탄성력을 손쉽게 조절할 수 있다.

도 8에 도시된 것과 같이, 탄성력 조절부재(180)의 중앙에는 조절 스크류(166)의 나사부에 대응하는 나사구멍(181)이 마련된다. 그리고 탄성력 조절부재(180)의 둘레에는 가이드면(182)이 마련된다. 이 가이드면(182)은 상부 커버(150)의 내면에 마련되는 가이드부(152)에 대응하는 부분으로, 조절 스크류(166)가 회전할 때 가이드면(182)이 가이드부(152)를 따라 이동하게 된다. 이렇게 가이드면(182)이 가이드부(152)에 접함으로써, 조절 스크류(166)가 회전하면 탄성력 조절부재(180)는 회전하지 못하고 가이드부(152)를 따라 직선 운동만 할 수 있다.

탄성력 조절부재(180) 및 탄성력 조절부재(180)가 배치되는 상부 커버(150)의 내부는 도시된 것 이외에 탄성력 조절부재(180)의 회전 운동을 억제시킬 수 있는 다양한 형상으로 변경될 수 있다. 즉, 탄성력 조절부재(180) 및 탄성력 조절부재(180)가 배치되는 상부 커버(150)의 내부는 비원형의 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.

이하, 도 10 및 도 11을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브(100)의 작용에 대하여 설명한다.

도 10은 입구 연결부(113)를 통해 감압밸브(100)로 공급되는 물의 수압이 일정 압력 이하인 경우를 나타낸 것이다. 이 경우, 고압 배관 쪽에서 감압밸브(100) 로 공급되는 물은 체크 밸브(130)의 오리피스(135)를 통과하여 체크 밸브 패킹(140)을 밀고 몸체(110) 내부로 유입된다. 내부 유로(115)로 유입된 물은 내벽(116)과 메인 패킹(156) 사이를 통해 거름망(148)을 통과한 후 출구 연결공간(117)을 거쳐 연결 유로(119)로 유동한다.

연결 유로(119)로 유동한 물은 대부분이 출구(112)로 이동하여 저압 배관 쪽으로 빠져나가고 일부가 연결 구멍(120)을 통해 수압 조절공간(118)으로 유입된다. 이때, 수압 조절공간(118)으로 유입되는 물의 유량은 다이아프램(160)을 변형시킬 만큼 많지 않다. 따라서, 메인 패킹(156)은 일정한 개도를 유지하고 출구(112)의 수압도 일정하게 유지된다.

한편, 도 11은 감압밸브(100)로 공급되는 물의 유량이 증가하여 몸체(110) 내부의 수압이 일정 압력 이상으로 상승한 경우를 나타낸 것이다. 감압밸브(100)로 공급되는 물의 유량이 증가하여 몸체(110) 내부의 압력이 증가하면 연결 유로(119)에서 수압 조절공간(118)으로 유입되는 물의 유량도 증가한다. 수압 조절공간(118)으로 유입되는 물의 유량이 증가하여 수압 조절공간(118)의 수압이 메인 스프링(165)의 탄성력 및 다이아프램(160)의 탄성력의 합력보다 커지면 다이아프램(160)이 변형되면서 그 중앙부가 위쪽으로 들린다.

이때, 조절축 결합부재(175)가 상승하여 조절축(158) 및 메인 패킹(156)이 상승한다. 메인 패킹(156)이 상승하면 메인 패킹(156)과 내벽(116) 사이의 간격이 줄어들어 내부 유로(115)에서 출구 연결공간(117)으로 유동하는 물의 통로가 좁아진다. 이때, 출구 연결공간(117) 및 연결 유로(119)의 유량이 감소하여 출구(112) 쪽의 수압은 다시 일정 압력 이하로 떨어지게 된다.

또한, 연결 유로(119)의 수압이 떨어지면 수압 조절공간(118)으로 유동하는 물의 유량이 감소하여 수압 조절공간(118)의 수압이 떨어진다. 이때, 메인 스프링(165)의 탄성력에 의해 조절축 결합부재(175)가 하강하고 다이아프램(160)이 원래 상태로 복원된다. 그리고 조절축(158) 및 메인 패킹(156)도 하강하여 메인 패킹(156)과 내벽(116) 사이의 물의 통로가 다시 커지게 된다.

한편, 입구(111) 쪽의 수압이 이상 현상으로 일시적으로 출구(112) 쪽의 수압보다 작아질 때, 체크 밸브(130)가 작동하여 입구(111) 쪽 물의 통로가 막히게 된다. 따라서, 물이 역류하는 현상은 발생하지 않는다.

이와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브(100)는 입구(111) 쪽으로 공급되는 고압의 물을 감압시켜 출구(112)를 통해 일정한 압력으로 공급할 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브의 몸체를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브의 몸체를 나타낸 측면도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브의 몸체를 나타낸 평면도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브의 체크밸브를 나타낸 분해 사시도이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브의 다이아프램을 나타낸 단면도이다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브의 다이아프램을 나타낸 저면 사시도이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브의 탄성력 조절부재를 나타낸 사시도이다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브의 상부 커버를 나타낸 저면도이다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 일실시예에 의한 급수용 감압밸브의 작용을 설명하기 위한 것이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 감압밸브 110 : 몸체

111 : 입구 112 : 출구

115 : 내부 유로 116 : 내벽

117 : 출구 연결공간 118 : 수압 조절공간

119 : 연결 유로 120 : 연결 구멍

121 : 나사구멍 130 : 체크 밸브

131 : 체크 밸브 몸체 132 : 시트부

135 : 오리피스 137 : 패킹 홀더

140 : 체크 밸브 패킹 141 : 스프링

145 : 하부 커버 148 : 거름망

150 : 상부 커버 152 : 가이드부

155 : 수압 조절 유닛 156 : 메인 패킹

157 : 메인 패킹 홀더 158 : 조절축

160 : 다이아프램 162 : 주름부

163 : 돌출부 164 : 보강막

165 : 메인 스프링 166 : 조절 스크류

170 : 차폐부재 175 : 조절축 결합부재

177 : 고정부재 180 : 탄성력 조절부재

182 : 가이드면 185 : 노브

Claims

고압측 배관과 연결되는 입구, 저압측 배관과 연결되는 출구, 상기 입구와 상기 출구의 사이에 배치되어 상기 입구와 연결되는 내부 유로를 구획 형성하는 내벽, 상기 내부 유로와 연결되도록 상기 내벽의 하부에 마련되는 출구 연결공간, 상기 출구와 상기 출구 연결공간 사이에 마련되는 연결 유로, 상기 내벽의 상부에 마련되는 수압 조절공간, 상기 연결 유로와 상기 수압 조절공간을 연결하는 연결 구멍을 갖는 몸체;

상기 몸체의 하부에 결합되어 상기 출구 연결공간을 덮는 하부 커버;

상기 몸체의 상부에 결합되는 상부 커버;

상기 수압 조절공간을 덮도록 상기 몸체의 상부에 배치되고, 상기 수압 조절공간의 수압이 일정 압력 이상 증가하면 탄성 변형되어 그 중앙부가 상부 방향으로 들어 올려지는 다이아프램;

상기 다이아프램의 중앙부에 결합되어 상기 내부 유로를 통해 상기 출구 연결공간 쪽으로 연장되고, 상기 다이아프램의 동작에 연동하여 움직이는 조절축;

상기 조절축의 하단에 결합되어 상기 조절축과 함께 이동하면서 상기 출구 연결공간을 향해 개방된 상기 내벽의 하단과 가까워지거나 멀어짐으로써 상기 내부 유로에서 상기 내벽의 하단을 통해 상기 출구 연결공간으로 유동하는 물의 유량을 조절하는 메인 패킹; 및

상기 입구와 상기 내부 유로의 사이에 배치되어 상기 내부 유로에서 상기 입구 쪽으로 물이 역류하는 것을 방지하는 체크 밸브;를 포함하고,

상기 체크 밸브는,

시트부를 갖는 체크 밸브 몸체, 상기 입구와 상기 내부 유로를 연결하도록 상기 체크 밸브 몸체에 마련되는 오리피스, 상기 체크 밸브 몸체에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 패킹 홀더, 상기 시트부에 선택적으로 밀착되어 상기 오리피스를 개폐할 수 있도록 상기 패킹 홀더에 결합되는 체크 밸브 패킹, 상기 패킹 홀더에 대해 상기 체크 밸브 패킹을 상기 시트부에 밀착시키는 방향으로 탄성력을 가하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 급수용 감압밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 다이아프램의 상부에 배치되어 상기 다이아프램에 대해 상기 수압 조절공간 쪽으로 탄성력을 가하는 메인 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급수용 감압밸브.
제 2 항에 있어서,

상기 상부 커버에 회전 가능하게 결합되는 조절 스크류; 및

상기 조절 스크류에 나사 결합되고, 상기 메인 스프링의 상부 일단을 지지하되 상기 조절 스크류의 회전에 연동하여 승강하면서 상기 메인 스프링을 압축하거나 신장시키는 탄성력 조절부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급수용 감압밸브.
제 3 항에 있어서,

상기 탄성력 조절부재의 외부 둘레에 마련되는 가이드면; 및

상기 가이드면과 접하여 상기 탄성력 조절부재의 회전을 억제시키기 위해 상기 상부 커버의 내면에 상기 탄성력 조절부재의 이동 방향으로 연장되도록 마련되 는 가이드부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급수용 감압밸브
제 1 항에 있어서,

상기 다이아프램은 상기 수압 조절공간의 수압이 증가할 때 원활하게 변형될 수 있도록 그 중앙부 둘레에 마련되는 주름부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급수용 감압밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 다이아프램의 인장 강도를 높이기 위해 상기 다이아프램의 상면 또는 하면에 결합되는 보강막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급수용 감압밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 내벽은 그 상단이 상기 수압 조절공간으로 개방되고,

상기 조절축에 결합되어 상기 조절축과 함께 이동하되, 그 둘레가 상기 내벽의 내면에 밀착되어 상기 내벽 안쪽의 상기 내부 유로와 상기 내벽 상부의 상기 수압 조절공간을 구획하는 차폐부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급수용 감압밸브.
제 7 항에 있어서,

상기 차폐부재의 상면은 상기 다이아프램의 하면에 접하고,

상기 차폐부재의 상면과 상기 다이아프램의 하면 중 어느 하나에는 상기 조절축의 둘레를 둘러싸는 형태로 홈이 마련되고, 나머지 하나에는 상기 홈에 삽입되는 돌출부가 상기 홈에 대응하는 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 급수용 감압밸브.
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제 1 항에 있어서,

상기 체크 밸브 몸체의 외주면에는 나사산이 마련되고, 상기 몸체에도 상기 나사산에 대응하는 나사산이 마련되어 상기 체크 밸브 몸체는 상기 몸체에 나사 결합되는 것을 특징으로 하는 급수용 감압밸브.
제 1 항에 있어서,

상기 출구 연결공간으로 유입되는 물 속의 이물질을 걸러내기 위해 상기 출구 연결공간에 배치되는 거름망을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급수용 감압밸브.
제 1 항에 있어서,

외부 장치를 상기 몸체의 상기 출구 쪽에 설치하기 위해 상기 몸체에 상기 출구와 연결되도록 마련되는 나사구멍을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급수용 감압밸브.