KR101292866B1

KR101292866B1 - 유체배출장치

Info

Publication number: KR101292866B1
Application number: KR1020100092197A
Authority: KR
Inventors: 박은태
Original assignee: 박은태
Priority date: 2010-09-19
Filing date: 2010-09-19
Publication date: 2013-08-02
Also published as: US9772628B2; DE112011103134T5; GB201306820D0; GB201510551D0; JP2013540921A; MY160947A; AU2011302866A1; GB2498477A; CN103119228A; JP2015232267A; GB2525331B; JP6279523B2; WO2012036411A2; GB2498477B; AU2011302866B2; JP5893626B2; US20130200166A1; WO2012036411A3; GB201110551D0; KR20120032065A

Abstract

본 발명은 유체수송관의 유체배출장치에 관한 것으로서, 수조내부에 설치된 플로트밸브에 의해 수조의 수위가 일정하게 유지되거나 파이프 내부의 배출구 부위에 설치된 중력 밸브에 의해 배출구 단면적이 단위시간당 배출 유량에 비례하여 변화됨으로써 단위시간당 배출유량과 무관하게 배출유속을 일정하기위한 기술이다.

Description

유체배출장치{Fluid ejection device}

본 발명은 수도꼭지와 같은 유체배출구에 있어서 배출구 내부에 플로트 밸브 또는 중력밸브를 설치하여 배출유량에 따라 배출구 단면적을 조절하기 위한 것으로서 배출구 단면적을 단위시간당 배출유량에 비례시켜 배출유속이 배출유량에 관계없이 일정하게하는 기술이다.

본 발명은 배출구의 단면적이 고정된 종래 수도꼭지와 달리 배출구의 단면적을 단위시간당 배출유량에 비례시켜 개방하기 위해 유체에 관한 여러 기본 물리 법칙을 이용한 것이다. 수조 내부에 설치된 플로트밸브에 의하여 수조 내부 수위가 일정하게 조절됨으로써 배출유속이 일정하게 유지되거나 파이프 내부의 배출구 부위에 설치된 중력밸브에 의하여 배출구 부위의 유압이 단위시간당 배출유량과 무관하게 중력밸브의 중력과 항상 동일하게 유지되도록 함으로써 배출유속이 일정하게 유지되도록 하는 기술이다

종래의 상수도꼭지는 유량조절밸브의 개방 정도에 따라 배출구에서의 물의 배출속도가 달라서 배출구는 아래쪽 방향으로 향할 수 밖에 없다. 따라서 물을 마시거나 양치를 할 경우 컵 등의 도구가 필요하고 또한 수도꼭지가 일정부분 세면대나 욕조 등의 중앙으로 침범하여 사용이 불편하며 부상의 위험도 다소 있다. 본 발명은 유량조절밸브의 개방 정도와 관계없이 유체배출구에서의 배출속도를 일정하게 유지시켜 이러한 문제점을 해소하고자 하는 기술이다

도면2, 3에서 발명은 상수통로로 공급된 상수가 일시 저장되는 수조(31), 플레이트 시트에 장착되어 상하로 움직이며 배출구 단면적을 조절하는 배출구 밸브(32), 상수통로의 말단에 장착되어 수조의 수위를 일정하게 유지시키는 플로트 밸브(33), 상수공급관과 연결되어 수조내부로 상수를 공급하는 상수통로(34)로 구성된 유체배출장치에 있어서
상기수조의 하부수조(311)는 위쪽에 상부 뚜껑이 끼워짐 방식으로 결합되는돌출부가 형성되고 전면 내측에 배출구 밸브(32)의 플레이트가 끼위짐 방식으로 결합되는 플레이트 시트(311b)가 형성되고 전면 하측에 배출구(331a)가 형성되고 아래쪽 바닥에 상수통로가 끼워짐 방식으로 결합되는 관통구멍이 형성되며,
상기 배출구 밸브(32)의 플레이트(321)는 전면에 플레이트를 상하로 움직이는 손잡이(322)가 끼워지는 홈이 형성되고 양측면은 시트(311b)에 일치하는 크기와 형상으로 형성되어 끼워짐 방식으로 시트에 결합된 후 전면 홈에 손잡이가 끼워져 결합되며
상기 플로트밸브(33)의 플로트(331)는 부력을 발생시키도록 상부에 밀폐된 공간이 형성되고 하부 전후 측면에는 개폐부(332)의 결합 돌출부위(332a)와 결착될 관통구멍(331a)이 형성된 연결부가 아래쪽으로 형성되고 개폐부(332)는 상수통로의 상부 말단 부분과 외부에서 일치하는 형상과 크기로써 위쪽 전후부에 플로트의 관통구멍(331a)에 결착될 돌출부위(332a)가 형성되어 플로트와 개폐부는 각각 상수통로의 상부와 하부의 외측에 끼워져 결착부분(331a, 332a)이 결착되어 결합하며 상수통로의 상부 말단에서 상하로 움직여 수조입구(34a)를 개폐하는 방식으로 결합되며
상기 상수통로(34)는 상부말단의 좌우 측면은 위에서 가운데로 갈수록 단면적이 줄어 드는 형상이고 전후 측면은 위쪽에 수조 입구(34a)가 형성되고 상하의 단면적이 일정한 형상이며 하부말단의 가운데 부분은 상수 배관과 연결될 나사산과 하부소주의 아래쪽 바닥에 끼워짐 방식으로 결합될 부분이 형성되어 플로트 밸브(33)가 결합된 상태에서 하부수조의 아래쪽 바닥의 관통구멍에 끼워짐 방식으로 결합되고
상기 수조의 상부뚜껑(312)은 하부에 하부수조와 끼워짐 방식으로 결합될 홈이 형성되고 하부 뒤의 가운데 일부분은 수조 내부를 대기압으로 유지시킬 구멍(312a)이 하부수조와 결합될 홈보다 더 깊게 형성되어 배출구 밸브(32)와 플로트밸브(33)가 결합된 상태의 상수통로(34)가 하부수조에 결합된 후 하부수조의 상부에 끼워짐 방식으로 결합되는 유체배출장치.
상기 발명에 있어서 플로트 밸브는 개폐부가 반구의 상부가 절단된 형상의 수주입구를 개폐할 수 있는 구의 형상이고 연결부는 개폐부와 일체이거나 나사산이 형성되어 결합되고 반대측 말단은 플로트와 결합되면서 결합 길이를 조절할 수 있도록 길게 나산이 형성되어 플로트와 결합되고
플로트는 개폐부와 연결길이를 조절할 수 있도록 중앙 부분을 관통하여 나사산이 형성되고
연결부는 수조입구의 중앙을 관통하여 위쪽에는 플로트와 나사 채결 방식으로 결합되고 아래쪽은 개폐부가 결합된 형상으로 상수통로와 결합되며
상수통로는 상하 두부분으로 나뉘고 상부는 위쪽에 반구의 상부가 절단된 형상의 수조입구가 형성되고 아래쪽은 하부와 결합될 나사산이 형성되며 하부는 위쪽에 상부와 결합될 나사산이 형성되고 아래쪽 말단의 가운데 부분에 상수 배관과 연결될 나사산과 하부수조의 하부에 끼워짐 방식으로 결합될 부분이 형성되어 상부가 플로트 밸브와 결합된 상태에서 하부가 결합된 후 하부수조의 아래쪽 바닥의 관통구멍에 끼워짐 방식으로 결합된 유체배출장치.(도면3a)
도면 6 내지 9에서 발명은 상부와 하부로 구성된 배관(2)과 B밸브(중력밸브, 21)로 구성된 유체배출장치에 있어서
배관의 상부는 측면에 배출구(2a)가 형성되고 배관의 하부는 위쪽에 외경이 상부와 끼워짐 방식으로 결합될 크기의 밸브시트(2b)가 형성되고 아래쪽은 T밸브의 하류쪽과 일체로 결합되며
중력밸브는 상부배관의 내경과 동일한 형상으로 내부에서 위 아래로 자유롭게 유동할 수 있도록 상부배관의 내경보다 작은 크기로 위 아래가 동일한 크기와 형상으로 하거나 아래쪽은 상부배관의 내경보다 크기가 작고 가운데는 아래쪽보다 작고 위쪽은 최외주가 아래쪽과 같은 수개의 돌출부분 또는 바퀴가 삽입된 형상으로 형성되며
중력밸브는 배관의 상부에 삽입된 후 배관의 상부와 하부가 끼워짐 방식으로 결합되고 T밸브의 개폐 정도에 따라 수압이 변화할때 상하로 움직이며 배출구(2a)의 단면적을 조절하는 유체배출장치.

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종래 수도꼭지는 단위시간당 배출유량에 따라 배출유속이 변하기 때문에 배출구 방향을 수평방향 또는 수평상향으로 세면대에 설치하면 물의 낙하 지점이 세면대를 벗어나거나 미치지 못하는 문제점이 있어 수직하향으로 설치해야 하는 제한이 있다. 본 발명은 단위시간당 배출유량과 무관하게 배출유속을 일정하게 함으로써 배출구를 수평방향 또는 수평상향으로 설치해도 물은 항상 세면기 중앙에 낙하하게 되어 종래 기술의 설치상 제한을 개선하게 된다. 이 효과로서 1. 종래 수도꼭지는 양치를 하거나 정수기가 설치된 물을 마시거나 할때는 컵 등의 도구가 필요했으나 본 발명을 적용하여 수평상향으로 설치된 경우에는 컵 등이 필요없으며 2. 종래 수도꼭지는 일정부분 세면기 중앙으로 침범하여 세면기 상부공간 일정부분은 활용이 어렵고 침범된 부분과 부딪치는 등으로 부상의 위험이 있으나 본 발명은 이러한 문제점을 해결했고 3. 종래 수도꼭지는 배출구 방향이 수직하방으로 고정되어 디자인도 제한적이나 본 발명은 배출구 방향을 임의로 선택할 수 있어 디자인의 다양성도 확보할 수 있는 효과가 있다.

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도면 1은 연속의 법칙, 토리첼리의 법칙에 관한 설명
도면 2, 3, 3a, 4, 5는 플로트 밸브를 이용하여 토리첼리 법칙을 적용한 실시예
도면 6 내지 9는 중력, 항력, 연속의 법칙을 적용한 실시예

i) 연속의 법칙
종래의 수도꼭지를 도면1과 같이 설치한 경우 배출구로 배출되는 수도물의 궤적을 알아 본다. 배출구(2)의 단면적(A₂)은 고정되어 있고 유량조절밸브(1, 이하 T밸브)의 상류측(1차측, 유입부) 수압(P_a)이 일정할 경우 T밸브에서의 유속(v₁)이 일정하다. T밸브와 배출구에 대해 연속의 법칙을 적용하면[식 (1), (2)] 배출구에서의 유속(v₂)은 T밸브의 개방정도(A₁)에 비례하여 변한다(도면 1, v₂′, v₂″, …)

A₁v₁=A₂v₂ … (1)
v₂= kA₁ (k=v₁/A₂, 일정) … (2)
ii) 토리첼리의 법칙(Torricelli's law)과 베르누이 정리
대기중에 노출된 커다란 저수조에서 분출되는 액체(도면 1)의 배출 속도는 식 (3)(토리첼리의 법칙)과 같다. 이는 베르누이 방정식의 응용예로서 적용해도 동일하게 표현된다.

… (3)

,

… (4)
건물옥상에 설치된 물탱크로부터 물을 공급받는 주택이나 아파트의 상수도 공급장치는 이 법칙에 의해 T밸브에서의 유속(도면1, v₁)이 결정된다.
iii) 원리의 적용
플로트밸브에 의하여 일정수위를 유지하는 저수조에 배출구밸브를 장치하여 토리첼리 법칙을 직접 이용하는 방법, 양력과 항력 등을 이용하여 배출구의 단면적을 변화시키는 방법[즉 식 (1)에서 A₂를 A₁에 비례시킴]을 이용하여 과제를 해결한다.
1)토리첼리의 법칙을 직접 이용(도면 2, 3, 3a)

손잡이(322)와 플레이트(321)가 결합된 배출구밸브A(32,이하 A밸브)는 수조(31)에 형성된 시트(311b)에 장착되어 상하로 움직이며 배출구(311a)를 개폐한다. 수조 내부로 상수를 공급하는 통로의 끝에 수조입구(34a)가 형성되고, 이 수조입구는 플로트밸브(33)에 의하여 개폐된다. 수조 상부에는 수조내부공간에 대기압을 유지시키기 위한 구멍(312a)이 있는데 외부는 낮게 내부는 높게 구멍을 형성(312a)하면 이물질 유입을 억제하는 효과가 있을 것이다.

플로트밸브의 부력(F), 수조입구의 단면적과 경사각(θ) 등은 플로트밸브의 상류측 수압과 관계를 고려하여 적절히 설계한다. 만약 경사진 좌·우 대칭면에 동일한 수조입구를 형성한 경우라면, 플로트밸브가 제 기능을 하기 위해서 F의 최대값(F_max)이 2F₁sinθ보다 커야 하므로 수조입구의 최대허용단면적은 다른 조건이 동일한 경우에 경사각과 관련이 있다(도면 3). 플로트밸브의 상류측 수압이 P_a,수조입구의 한쪽 단면적이 A₃라 하면 A₃와 θ의 관계는 식 (7)과 같이 표현된다. 따라서 수조입구의 최대허용단면적은 경사각이 90°일 때 최소값을 갖는다

F₁=A₃P_{a …}(5)

F_max > 2F₁sinθ= 2A₃P_asinθ … (6)

… (7)

만약 플로트밸브의 개폐부(closure member, 332)가 수조입구의 상류측에 위치한다면 높은 수압인 경우에도 비교적 낮은 부력으로 밸브를 동작시킬 수 있다.(도면3a)

플로트밸브에 의하여 수조내 수면은 항상 일정한 높이가 유지되므로 A밸브 손잡이(322)를 위로 올려 수조의 배출구를 개방했을 때 물의 배출속도(v)는 토리첼리의 법칙인 식 (3)에 의하여 일정한 값으로 결정된다. 다만 배출구의 각 지점에서 수위(h₁, h₂)가 다르므로 이에 따른 v의 차이는 있으나 평균수위(h)를 배출구의 상하간격(Δh_max=h₁-h₃)에 비해 매우 크게 하면(h≫Δh_max) 이러한 차이는 무시할 수 있다. 수위는 플로트밸브의 홈(331a)과 돌출 부위(332a)의 결합위치에 따라 조절될 수 있다.

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A밸브는 도면과 같이 반드시 게이트밸브일 필요는 없고 배출구(311a)에서 토리첼리의 법칙을 적용할 수 있는 구조이면 플러그밸브, 볼밸브, 핀치밸브 등이어도 무방하다.
본 발명은, 수조 내부의 유체는 액체이고 외부는 기체인 상태에서 수조 내부의 액체를 외부로 배출하는 유체배출구에 한정하여 적용한다.

2) 항력과 중력을 이용(도면 6, 7, 8, 9)

이하 발명은 종래 수도꼭지의 배출구(도면 1의 2부분)에 관한 것으로 도면에서 T밸브(도면 1의 1부분)의 도시(圖示)는 생략한다. T밸브의 하류측(2차측, 유출부)에 연결된 배관(2)에 배출구(2a)와 밸브시트(2b)를 형성하고 배관내부에 배관을 따라 움직이며 배출구를 개폐하는 배출구밸브B(중력밸브, 21, 이하 B밸브)를 장치한다. 배출구는 B밸브 크기 등을 고려하여 배관 끝과 적절한 간격을 유지한다. B밸브 시트(2b)는 배출구의 상류측 또는 하류측에 선택적으로 형성하되 B밸브의 형상, 유동범위 등을 고려하여 적절한 위치를 설정한다. B밸브 시트는 도면과 달리 수개의 돌출형상을 할 수도 있다. B밸브는 아래에서 위까지 단면의 형상과 면적을 동일하게 할 수도 있고, 중간부분(21b)의 단면적이 아랫부분(21a)보다 작고 윗부분(21c)은 아랫부분과 같게 하거나 수개의 돌출을 형성하거나 수개의 돌출형상을 한 바퀴를 삽입하는 형상으로 하는 등 여러가지 형태로 변형할 수도 있다. 배출구 부근의 배관은 수직으로 배치할 수도 있고(즉 배출구가 수평방향으로 향하도록) 수평면과 적절한 각도를 유지(즉 배출구가 수평에서 45° 상향하는 등과 같이)할 수도 있다. 이하 동작원리는 수직으로 배치한 경우를 예시로 기술한다. T밸브(1)가 개방되어 배출구로 물이 배출될 때, B밸브에 의한 압력(P_b)과 B밸브상부공간의 대기압(P₀)의 합(P_b+P₀)이 배출구 수압(P_n)과 같아지면(P_n=P_b+P₀) 압력의 평형을 이룬다. 이때 배출구에서 배관 내, 외의 압력차이(ΔP)는 P_b가 되고[식 (8)], 식 (4)를 적용하면 v는 일정한 값을 갖는다[식 (9)]. (P_b는 B밸브의 무게, 부피, 형태 등이 결정되면 일정한 값을 갖는다.)

P_n=P_b+P₀

ΔP=P_n-P₀=P_b … (8)

,

… (9)

이후 T밸브를 더 개방하면 연속의 법칙에 따라 배관 내 유속(v2)이 증가하고 이는 ΔP와 P_n의 증가를 의미한다[식 (4), (8)]. P_n이 커지면서 P_n>P_b+P₀가 되어 평형은 깨지고 B밸브는 위쪽으로 힘을 받아 이동하여 배출구의 단면적은 넓어진다. 이로 인해 동시다발적으로 배출유속(v), ΔP, P_n의 감소가 일어나고 다시 P_n=P_b+P₀가 되는 새로운 평형위치에서 B밸브는 멈추게 된다. 이 새로운 평형위치에서 다시 식 (9)가 성립되어 배출구에서 유체배출속도는 T밸브의 개방 정도와 무관하게 일정한 값을 유지한다. 다만 T밸브의 개방정도에 따라 배출구의 단면적이 변하므로 단위시간당 배출유량만 변할 뿐이다.

B밸브와 배관의 접촉면에서 발생하는 마찰력(F_s)은 배출유속의 오차를 발생시킨다. 만약 마찰력에 의한 오차가 무시할 정도로 작은 경우가 아니라면 마찰력을 줄여야 할 필요가 있다. 일반적으로 마찰력은 접촉면의 표면가공 기술로 상당부분 줄일 수 있다. 더 나아가 만약 마찰력 감소를 위해 B밸브와 배관 사이에 미세한 간격을 유지한다면 이로 인해 누수가 발생할 것이므로 이에 대한 영향은 후술한다.

B밸브의 이동은 항력으로도 설명할 수 있다. B밸브와 배관의 마찰력에 의한 배출유속(v)의 변화를 최소화하기 위하여 미세한 간격을 유지한 경우 이 틈을 통하여 유체는 위쪽으로 누출되고 B밸브는 유체에 의한 항력(D_b)을 받는다. B밸브의 중력과 부력의 합력인 F_b(F_b는 일정하다, 후술)가 아래쪽으로 작용하고 크기가 항력과 같게 되면 힘의 평형상태로서 B밸브는 정지할 것이다. 이 상태에서 T밸브의 개방 정도가 변하여 유속이 변하면 항력이 변하여 B밸브는 위 또는 아래 방향으로 이동한다. B밸브의 이동으로 배출구의 단면적, 배출유속(v), 항력(D_b)이 변하여 D_b=F_b인 새로운 평형위치에서 B밸브는 정지할 것이다. 결국 배출유속은 식 (10)과 같이 일정한 값을 갖는다. 식 (9), (10)은 우변의 표현방법만 다를 뿐 배출유속으로 같은 값이 된다.

D_b=0.5ρC_dAv²

F_b=D_b

F_b=0.5ρC_dAv²

… (10)

지금까지 동작원리는 B밸브의 상부공간이 대기압을 유지하는 것을 전제로 기술하였는데 여기에 대해 살펴본다.

B밸브와 배관이 밀착되어 누수가 없는 경우에는(도면 6의 단면도) B밸브의 중간부분(21b) 또는 윗부분과 배출구 상부의 틈을 통하여 B밸브 상부공간이 대기압을 유지할 것이다.

마찰력을 줄이기 위해 B밸브와 배관 사이에 미세한 간격을 유지한 경우 여기에서 누수가 생기므로 그 영향을 함께 살펴본다.(도면 7, 8)

첫번째, B밸브 상하부 단면적이 동일한 경우, B밸브의 측면을 따라 유속 v로 수면이 상승되는 누수는 B밸브의 배출구 쪽 공간에서 개수로 유동(v_o, open-channel flow)을 형성하며 밖으로 배출된다. 이때 개수로 유동에 의한 배출수량이 수면을 상승시키는 누수량에 미치지 못한다면 B밸브는 물에 잠길 수 있다. B밸브가 물에 잠긴 후에는 수면의 상승 속도가 감소(v′)하게 되고(연속의 법칙), 개수로 유동(v_o) 배출수량이 증가하게 되어 누수량과 개수로 유동으로 인한 배출수량이 같아지는 지점에서 수면의 상승은 멈출 것이다. (도면에서 화살표길이가 특별한 의미를 갖는 것은 아니다. 이하 동일) 이때 배출구에서의 최고수위가 배출구 상부보다 낮게 유지되는 한도 내에서 상부공간은 대기압을 유지할 것이다.

두번째, B밸브의 중간부분단면적과 윗부분단면적이 아랫부분단면적보다 작은 경우, B밸브 측면의 수면 상승속도(v″)는 배출유속(v)보다 작고 B밸브가 잠기지 않는 일정수위에서 수면의 상승은 멈출 수 있다. 이 최고수위상태에서 배출구 쪽 수면이 배출구 최상부 보다 낮게 유지되면 B밸브의 상부공간은 대기압을 유지할 수 있다. 최고수위의 높이는 B밸브 아랫부분(21a), 중간부분(21b), 배관(2) 내부, 각각의 단면적 차이 그리고 배출구의 크기 등에 따라 달라질 수 있다.

이와 같이 일정수위에서 평형을 이루면 유체에 잠기는 B밸브의 부피가 일정하므로 B밸브가 받는 부력도 일정하고 B밸브의 중력과 부력의 합력인 F_b도 일정하다.

마찰력을 고려하면 B밸브가 하강할 때(v-)와 상승할 때(v+)의 유속은 식 (11), (12)와 같다.

… (11)

… (12)

v-, v+ 차이를 줄이기 위해 F_s를 F_b에 비해 무시할 수 있을 정도로 줄일 필요가 있고 이를 위해 B밸브와 배관 사이에 간격을 형성하는 방법 외에도 B밸브를 구(球), 로울러 또는 이들과의 결합 형상을 하는 방법 등도 있다. 이 밖에 개수로 유동 유로를 배출구 중앙으로 유도하는 B밸브의 변형, 배출유선을 부드럽게 하기 위하여 하부를 곡면으로 하는 B밸브의 변형, 배관 내로의 이물질 유입 방지를 위해 배출구를 그물망 또는 여러 개의 작은 구멍으로 하는 변형 등이 도면 8, 9에 도시되어있다.

일반적으로 수압이 높은 지역에서는 T밸브의 상류측에 감압밸브를 추가로 설치한다. 또한 T밸브의 하류측에 안전밸브를 부가하면 이물질 등에 의하여 배출구에서 유속이 급증하는 예기치 못한 돌발상황에 대비할 수 있다.
본 발명은, 배출되는 유체가 기체인 경우에도 적용될 수 있는데. 다만 배출구 측면으로 상승하는 유체가 배출구 쪽 공간으로 개수로 유동을 형성하기 위해서는 배출되는 유체가 외부의 유체에 비해 무거워야 하므로, 본 발명은 이러한 경우에 한하여 적용한다.

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Claims

상수통로로 공급된 상수가 일시 저장되는 수조(31), 플레이트 시트에 장착되어 상하로 움직이며 배출구 단면적을 조절하는 배출구 밸브(32), 상수통로의 말단에 장착되어 수조의 수위를 일정하게 유지시키는 플로트 밸브(33), 상수공급관과 연결되어 수조내부로 상수를 공급하는 상수통로(34)로 구성된 유체배출장치에 있어서
상기수조의 하부수조(311)는 위쪽에 상부 뚜껑이 끼워짐 방식으로 결합되는돌출부가 형성되고 전면 내측에 배출구 밸브(32)의 플레이트가 끼위짐 방식으로 결합되는 플레이트 시트(311b)가 형성되고 전면 하측에 배출구(331a)가 형성되고 아래쪽 바닥에 상수통로가 끼워짐 방식으로 결합되는 관통구멍이 형성되며,
상기 배출구 밸브(32)의 플레이트(321)는 전면에 플레이트를 상하로 움직이는 손잡이(322)가 끼워지는 홈이 형성되고 양측면은 시트(311b)에 일치하는 크기와 형상으로 형성되어 끼워짐 방식으로 시트에 결합된 후 전면 홈에 손잡이가 끼워져 결합되며
상기 플로트밸브(33)의 플로트(331)는 부력을 발생시키도록 상부에 밀폐된 공간이 형성되고 하부 전후 측면에는 개폐부(332)의 결합 돌출부위(332a)와 결착될 관통구멍(331a)이 형성된 연결부가 아래쪽으로 형성되고 개폐부(332)는 상수통로의 상부 말단 부분과 외부에서 일치하는 형상과 크기로써 위쪽 전후부에 플로트의 관통구멍(331a)에 결착될 돌출부위(332a)가 형성되어 플로트와 개폐부는 각각 상수통로의 상부와 하부의 외측에 끼워져 결착부분(331a, 332a)이 결착되어 결합하며 상수통로의 상부 말단에서 상하로 움직여 수조입구(34a)를 개폐하는 방식으로 결합되며
상기 상수통로(34)는 상부말단의 좌우 측면은 위에서 가운데로 갈수록 단면적이 줄어 드는 형상이고 전후 측면은 위쪽에 수조 입구(34a)가 형성되고 상하의 단면적이 일정한 형상이며 하부말단의 가운데 부분은 상수 배관과 연결될 나사산과 하부소주의 아래쪽 바닥에 끼워짐 방식으로 결합될 부분이 형성되어 플로트 밸브(33)가 결합된 상태에서 하부수조의 아래쪽 바닥의 관통구멍에 끼워짐 방식으로 결합되고
상기 수조의 상부뚜껑(312)은 하부에 하부수조와 끼워짐 방식으로 결합될 홈이 형성되고 하부 뒤의 가운데 일부분은 수조 내부를 대기압으로 유지시킬 구멍(312a)이 하부수조와 결합될 홈보다 더 깊게 형성되어 배출구 밸브(32)와 플로트밸브(33)가 결합된 상태의 상수통로(34)가 하부수조에 결합된 후 하부수조의 상부에 끼워짐 방식으로 결합되는 유체배출장치.
청구항 제1항에 있어서
플로트 밸브는
개폐부가 반구의 상부가 절단된 형상의 수주입구를 개폐할 수 있는 구의 형상이고 연결부는 개폐부와 일체이거나 나사산이 형성되어 결합되고 반대측 말단은 플로트와 결합되면서 결합 길이를 조절할 수 있도록 길게 나산이 형성되어 플로트와 결합되고
플로트는 개폐부와 연결길이를 조절할 수 있도록 중앙 부분을 관통하여 나사산이 형성되고
연결부는 수조입구의 중앙을 관통하여 위쪽에는 플로트와 나사 채결 방식으로 결합되고 아래쪽은 개폐부가 결합된 형상으로 상수통로와 결합되며
상수통로는 상하 두부분으로 나뉘고 상부는 위쪽에 반구의 상부가 절단된 형상의 수조입구가 형성되고 아래쪽은 하부와 결합될 나사산이 형성되며 하부는 위쪽에 상부와 결합될 나사산이 형성되고 아래쪽 말단의 가운데 부분에 상수 배관과 연결될 나사산과 하부수조의 하부에 끼워짐 방식으로 결합될 부분이 형성되어 상부가 플로트 밸브와 결합된 상태에서 하부가 결합된 후 하부수조의 아래쪽 바닥의 관통구멍에 끼워짐 방식으로 결합된 유체배출장치.
상부와 하부로 구성된 배관(2)과 B밸브(중력밸브, 21)로 구성된 유체배출장치에 있어서
배관의 상부는 측면에 배출구(2a)가 형성되고 배관의 하부는 위쪽에 외경이 상부와 끼워짐 방식으로 결합될 크기의 밸브시트(2b)가 형성되고 아래쪽은 T밸브의 하류쪽과 일체로 결합되며
중력밸브는 상부배관의 내경과 동일한 형상으로 내부에서 위 아래로 자유롭게 유동할 수 있도록 상부배관의 내경보다 작은 크기로 위 아래가 동일한 크기와 형상으로 하거나 아래쪽은 상부배관의 내경보다 크기가 작고 가운데는 아래쪽보다 작고 위쪽은 최외주가 아래쪽과 같은 수개의 돌출부분 또는 바퀴가 삽입된 형상으로 형성되며
중력밸브는 배관의 상부에 삽입된 후 배관의 상부와 하부가 끼워짐 방식으로 결합되고 T밸브의 개폐 정도에 따라 수압이 변화할때 상하로 움직이며 배출구(2a)의 단면적을 조절하는 유체배출장치.
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