KR101369585B1 - 동파방지용 수도계량기 - Google Patents

동파방지용 수도계량기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동파방지가 가능하면서도 구조가 간단하여 제작이 쉽고 고장 발생이 현저히 낮으며, 특히, 조립공정이 없이 단일 주조 공정으로 수도 계량기 본체의 제작이 가능함으로써 제작과정이 현저히 단순하고 쉬우며, 조립부분이 없거나 적어서 오랜기간 사용하더라도 물이 새는 등의 고장 발생을 완전히 차단할 수 있도록 한 동파방지용 수도계량기에 관한 것으로, 계량기 본체의 측부에 결합되되 체적이 팽창하는 물의 일부가 계량기 본체 외측으로 유출된 후 상측방향으로 도피할 수 있도록 하는 제 1 도피 유로 수단이 구비되되, 상기 제 1 도피 유로 수단은, 상기 계량기 본체의 측부로부터 수평방향으로 돌출되어 형성되는 중공의 수평 도피 유로 및 상기 수평 도피 유로의 단부에 연결되어 상측 수직방향으로 형성되는 중공의 수직 도피 유로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

동파방지용 수도계량기{Water gauge for preventing freeze-break}
본 발명은 동파방지용 수도계량기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 수도계량기 본체의 측부에 물의 결빙시 발생되는 체적 팽창에 의한 압력 증가를 완화시킬 수 있도록 물과 얼음의 도피 유로를 형성한 동파방지용 수도계량기에 관한 것이다.
수도계량기는 수도 배관상에 설치되어 급수원으로 공급되는 유체의 유량을 표시하는 장치이다.
이러한 수도계량기는 유체의 유량을 시각적으로 확인하기 위해 본체 내부에 계측된 유량을 표시하는 표시부가 구비되며, 표시부의 상부에는 투시창이 구비되는 것이 일반적이다.
이로 인해 기온이 내려가는 경우에 수도계량기의 본체 내부에 존재하는 물은 결빙되고 이때 체적이 팽창하면서 압력은 증가하게 되며, 이때 금속으로 이루어지는 수도계량기 본체에 비해 강도나 경도면에서 취약한 투시창은 가압되어 파손되는 현상이 발생되는데 이것이 수도계량기 동파이다.
근래에, 특히 이상기온으로 인해 기온이 급강하하는 현상이 자주 발생되고 있고, 이 때문에 수도계량기 동파도 두드러지게 증가되고 있다.
이를 극복하기 위한 기술로서, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0610400호(2006.8.10.공고)는 수도계량기 본체의 양측에 물의 결빙에 따른 부피 팽창을 흡수하는 물팽창부피 흡수수단을 구비하는데 특징이 있다.
그러나, 이러한 종래기술은 고무판, 케이스, 스프링 등의 다수의 부품이 구비되는 등 장치가 복잡하고, 본체에 케이스가 볼트 결합을 통해 결합됨으로써 장시간 사용시 물이 누설될 수 있는 등의 문제점이 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 동파방지가 가능하면서도 구조가 간단하여 제작이 쉽고 고장 발생이 현저히 낮은 동파방지용 수도계량기를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 조립공정이 없이 단일 주조 공정으로 수도 계량기 본체의 제작이 가능함으로써 제작과정이 현저히 단순하고 쉬우며, 조립부분이 없거나 적어서 오랜기간 사용하더라도 물이 새는 등의 고장 발생을 완전히 차단할 수 있도록 한 동파방지용 수도계량기를 제공하고자 하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 기존의 수도계량기의 본체 측부에 단순히 유체 도피 유로를 형성함으로써 동파방지가 가능하므로 기존의 수도계량기에 사용되는 부품을 그대로 사용할 수 있도록 한 동파방지용 수도계량기를 제공하고자 하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 기존의 수도계량기의 유입구와 입출구에 단순히 유체 도피 유로를 형성함으로써 동파방지가 가능하므로 기존의 수도계량기에 사용되는 부품을 그대로 사용할 수 있도록 한 동파방지용 수도계량기를 제공하고자 하는데 목적이 있다.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 수단으로, 본 발명인 동파방지용 수도계량기는,
물이 유입 및 배출되는 유입구과 배출구가 구비되는 계량기 본체,
상기 계량기 본체 내부에 설치되어 물의 흐름에 따라 회전하는 임펠러,
상기 임펠러의 회전축에 연결설치되는 감속기,
감속기에 연결되어 유량을 표시하는 유량 표시부 및
상기 유량 표시부 상부에 위치하되 상기 계량기 본체에 결합되어 유량 표시부를 확인할 수 있도록 하는 투시창을 포함하여 구성되는 수도계량기에 있어서,
상기 계량기 본체의 측부에 결합되되 체적이 팽창하는 물의 일부가 계량기 본체 외측으로 유출된 후 상측방향으로 도피할 수 있도록 하는 제 1 도피 유로 수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제 1 도피 유로 수단은,
상기 계량기 본체의 측부로부터 수평방향으로 돌출되어 형성되는 중공의 수평 도피 유로 및
상기 수평 도피 유로의 단부에 연결되어 상측 수직방향으로 형성되는 중공의 수직 도피 유로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제 1 도피 유로 수단의 상기 수직 도피 유로 상단부에는 내부 단면이 커지는 제 1 확장부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 수직 도피 유로의 상단은 상기 투시창보다 높게 위치하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제 1 확장부는 상기 투시창보다 높게 위치하는 것을 특징으로 한다.
그리고 수평 및 수직 도피 유로의 내부 중공 단면은 가로 길이가 세로 길이보다 크게 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 수직 도피 유로에는 개폐가능한 개폐수단이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 계량기 본체와 제 1 도피 유로 수단은 일체로 주조에 의해 제작되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, 물이 유입 및 배출되는 유입구과 배출구가 구비되는 계량기 본체,
상기 계량기 본체 내부에 설치되어 물의 흐름에 따라 회전하는 임펠러,
상기 임펠러의 회전축에 연결설치되는 감속기,
감속기에 연결되어 유량을 표시하는 유량 표시부 및
상기 유량 표시부 상부에 위치하되 상기 계량기 본체에 결합되어 유량 표시부를 확인할 수 있도록 하는 투시창을 포함하여 구성되는 수도계량기에 있어서,
상기 계량기 본체의 유입구와 배출구 중 어느 하나 또는 모두의 상면에 결합되되 체적이 팽창하는 물의 일부가 계량기 본체로부터 유출된 후 상측 수직방향으로 도피할 수 있도록 하는 제 2 도피 유로 수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제 2 도피 유로 수단은 중공으로 이루어지되 상단부에는 단면이 확장되는 제 2 확장부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제 2 확장부는 상기 투시창보다 높게 위치하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 과제해결수단을 통해, 본 발명인 동파방지용 수도계량기는,
조립공정이 없이 단일 주조 공정으로 수도 계량기 본체의 제작이 가능함으로써 제작과정이 현저히 단순하고 쉬우며, 조립부분이 없거나 적어서 오랜기간 사용하더라도 물이 새는 등의 고장 발생을 완전히 차단할 수 있고,
기존의 수도계량기의 본체 측부에 단순히 유체 도피 유로를 형성함으로써 동파방지가 가능하므로 기존의 수도계량기에 사용되는 부품을 그대로 사용할 수 있으며,
기존의 수도계량기의 유입구와 입출구에 단순히 유체 도피 유로를 형성함으로써 동파방지가 가능하므로 기존의 수도계량기에 사용되는 부품을 그대로 사용할 수 있는 등의 이점이 있다.
도 1, 도 3, 도 5, 도 7 및 도 9 내지 도 12는 본 발명에 따른 동파방지용 수도계량기의 일예를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 A-A단면을 도시한 단면도이다.
도 4는 도 3의 A-A단면을 도시한 단면도이다.
도 6은 도 5의 A-A단면을 도시한 단면도이다.
도 8은 도 7의 A-A단면을 도시한 단면도이다.
본 발명에 따른 동파방지용 수도계량기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 1, 도 3, 도 5, 도 7 및 도 9 내지 도 12는 본 발명에 따른 동파방지용 수도계량기의 일예를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A단면을 도시한 단면도이며, 도 4는 도 3의 A-A단면을 도시한 단면도이며, 도 6은 도 5의 A-A단면을 도시한 단면도이며, 도 8은 도 7의 A-A단면을 도시한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 물이 유입 및 배출되는 유입구(2)와 배출구(3)가 구비되는 계량기 본체(4), 계량기 본체(4) 내부에 설치되어 물의 흐름에 따라 회전하는 임펠러(5), 임펠러(5)의 회전축에 연결 설치되어 다수의 기어로 이루어져 회전 속도를 줄이는 감속기(6), 감속기(6)에 연결되어 숫자 등으로 유량을 표시하는 유량 표시부(7) 및 유량 표시부(7) 상부에 위치하고 계량기 본체(4)에 결합되어 유량 표시부(7)를 확인할 수 있도록 유리 등의 투명한 재질로 이루어지는 투시창(8)을 포함하는 통상의 수도계량기에 있어서, 상기 계량기 본체(4)의 유입구(2)와 배출구(4) 사이에 위치하는 원통형의 바디부 외주면에 상기 유입구(2)와 배출구(3)보다 높게 위치하여 결합되는 제 1 도피 유로 수단(10)을 구비됨을 특징으로 한다.
여기서, 제 1 도피 유로 수단(10)은 기온의 하강으로 인해 계량기 본체(4) 내부에 존재하는 물이 결빙으로 인해 체적이 팽창하는 경우에 물의 일부를 계량기 본체(4) 외측으로 유도하여 배출시킴으로써, 종래의 물의 체적 팽창으로 인해 계량기 본체(4) 내부의 상승된 압력이 투시창(8)에 작용하여 발생되는 수도계량기 동파를 방지할 수 있도록 한 것으로, 이 제 1 도피 유로 수단(10)은, 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 계량기 본체(4)의 유입구(2)와 배출구(4) 사이에 위치하는 원통형의 바디부 외주면으로부터 수평방향으로 돌출되어 형성되는 중공의 수평 도피 유로(11)와 수평 도피 유로(11)의 단부에 연결되어 상측 수직방향으로 형성된 중공의 수직 도피 유로(12)로 이루어진다.
따라서, 계량기 본체(4) 내부의 물은 결빙시 부피가 팽창하면서 일부가 수평 도피 유로(11)로 밀려나므로 계량기 본체(4) 내부의 압력 상승이 상대적으로 적어 투시창(8)의 파손이 방지되게 되는 것이다.
그리고 본 발명에서는 상기 수직 도피 유로(12)의 상단은 투시창(8)보다 높게 위치시키는 것이 바람직한데, 이와 같이 구성하는 이유는 수직 도피 유로(12)의 잔류 공기량을 높이기 위한 것이다.
이에 대해 구체적으로 설명하면, 수직 도피 유로(12)가 구비된 수도계량기를 장착하게 되어 수도 계량기 본체(4) 내부 및 제 1 도피 유로 수단(10)에 물이 공급되게 되면, 수직 도피 유로(12)의 구조상의 특징으로 인해 수직 도피 유로(12)에는 공기 잔류하게 되는데, 이렇게 잔류하는 공기는 결빙시 물의 체적 팽창으로 인해 계량기 본체(4) 내의 물의 일부가 제 1 도피 유로 수단(10)으로 밀려나더라도 완충수단으로서의 역할을 하게 되므로 수직 도피 유로(12)를 높여 잔류 공기량을 늘이는 것이 유리하며, 바람직하기로는 수직 도피 유로(12)의 상단은 투시창(8)보다 높게 위치시켜 통상적인 계량기 본체(4) 내에서의 수위, 즉 투시창(8) 하면에 이르는 수위보다 높게 구성하는 것이 유리하다.
또한, 상기와 같은 이유로 해서, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 상기 수직 도피 유로(12) 상단부에는 내부 단면이 커지는 제 1 확장부(13)를 두어 결빙시 제 1 도피 유로 수단(10)으로 유입될 수 있는 수량을 늘이는 것이 바람직하며, 이때 상기 제 1 확장부(13)는 투시창(8)보다 높게 위치시키는 것이 바람직하다.
이와 같은 제 1 도피 유로 수단(10)은 수도 계량기 크기, 통과 유량, 동절기 기온 등을 고려하여, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 다수 개로 구비될 수 있다.
그리고, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 도피 유로 수단(10)의 수평 및 수직 도피 유로(12)의 내부 중공 단면은 유입 수량을 늘여 결빙시 완충효과를 높이기 위해 제한되는 세로 길이{여기서, 세로 길이는 도면에서 'A-A 방향'을 지칭한다}에 비해 가로 길이{여기서, 가로 길이는 도면에서 'A-A 방향의 수직방향'을 지칭한다}를 더 그 크게 구성하는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명의 제 1 도피 유로 수단(10)을 구비한 계량기 몸체는 주조의 방법으로 단일 공정 및 일체로 제작이 가능하므로 제작공정이 단순하여 제작이 쉬우며, 제 1 도피 유로 수단(10)의 부가로 인해 결합부위에서 물이 새는 등의 고장 발생이 적은 이점이 있다.
한편, 도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 수직 도피 유로(12)의 상단부는 그 중공 단면이 원형이 되도록 하고 외주에 나사부를 형성하며 나사부에 착탈가능한 개폐수단(14)이 구비됨으로써, 결빙시 개방하여 가열체 등을 이용하여 얼음을 녹일 수 있으며, 주조 제작시 제작을 좀 더 용이하게 할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 동파방지용 수도계량기의 또 다른 일 실시예에 대해 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 이 실시예에서는 물이 유입 및 배출되는 유입구(2)와 배출구(3)가 구비되는 계량기 본체(4), 계량기 본체(4) 내부에 설치되어 물의 흐름에 따라 회전하는 임펠러(5), 임펠러(5)의 회전축에 연결 설치되어 다수의 기어로 이루어져 회전 속도를 줄이는 감속기(6), 감속기(6)에 연결되어 숫자 등으로 유량을 표시하는 유량 표시부(7) 및 유량 표시부(7) 상부에 위치하고 계량기 본체(4)에 결합되어 유량 표시부(7)를 확인할 수 있도록 유리 등의 투명한 재질로 이루어지는 투시창(8)을 포함하는 통상의 수도계량기에 있어서, 상기 계량기 본체(4)의 유입구(2)와 배출구(3) 중 어느 하나 또는 모두의 상면에 결합되어 연통되는 제 2 도피 유로 수단(20)이 구비된다.
상기 제 2 도피 유로 수단(20)은 결빙시 체적이 팽창하는 물의 일부가 계량기 본체(4)로부터 유출된 후 유입구(2) 및 배출구(3) 또는 유입구(2) 및 배출구(3)의 상측 수직방향으로 도피할 수 있도록 하기 위한 것으로, 중공으로 이루어지고, 앞서 설명한 실시예에서와 마찬가지로 상단부에는 단면이 확장되는 제 2 확장부(21)가 구비되며, 상기 제 2 확장부(21)는 투시창(8)보다 높게 위치시키는 것이 바람직하다.
또는, 제 2 도피 유로 수단(20)의 상단부에는 개폐수단이 더 구비될 수 있다.
상기한 바와 같은 구성을 통해, 본 발명에 따른 동파방지용 수도계량기(1)는 결빙시 계량기 본체(4)의 압력 상승을 최소화하여 투시창(8)이 파괴됨으로 인한 수도계량기 동파를 방지할 수 있게 되는 것이다.
1: 동파방지용 수도계량기 2: 유입구
3: 배출구 4: 계량기 본체
5: 임펠러 6: 감속기
7: 유량 표시부 8: 투시창
10: 제 1 도피 유로 수단 11: 수평 도피 유로
12: 수직 도피 유로 13: 제 1 확장부
14: 개폐수단 20: 제 2 도피 유로 수단
21: 제 2 확장부

Claims (11)

  1. 물이 유입 및 배출되는 유입구과 배출구가 구비되는 계량기 본체,
    상기 계량기 본체 내부에 설치되어 물의 흐름에 따라 회전하는 임펠러,
    상기 임펠러의 회전축에 연결설치되는 감속기,
    감속기에 연결되어 유량을 표시하는 유량 표시부 및
    상기 유량 표시부 상부에 위치하되 상기 계량기 본체에 결합되어 유량 표시부를 확인할 수 있도록 하는 투시창을 포함하여 구성되는 수도계량기에 있어서,
    상기 계량기 본체의 유입구와 배출구 사이에 위치하는 원통형의 바디부 외주면에 상기 유입구와 배출구보다 높게 위치하여 결합되되, 체적이 팽창하는 물의 일부가 계량기 본체 외측으로 유출된 후 상측방향으로 도피할 수 있도록 하는 제 1 도피 유로 수단이 구비되는 것을 특징으로 하는
    동파방지용 수도계량기
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 도피 유로 수단은,
    상기 계량기 본체의 유입구와 배출구 사이에 위치하는 원통형의 바디부 외주면으로부터 수평방향으로 돌출되어 형성되는 중공의 수평 도피 유로 및
    상기 수평 도피 유로의 단부에 연결되어 상측 수직방향으로 형성되는 중공의 수직 도피 유로를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는
    동파방지용 수도계량기
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 도피 유로 수단의 상기 수직 도피 유로 상단부에는 내부 단면이 커지는 제 1 확장부가 구비되는 것을 특징으로 하는
    동파방지용 수도계량기
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 수직 도피 유로의 상단은 상기 투시창보다 높게 위치하는 것을 특징으로 하는
    동파방지용 수도계량기
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제 1 확장부는 상기 투시창보다 높게 위치하는 것을 특징으로 하는
    동파방지용 수도계량기
  6. 청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    수평 및 수직 도피 유로의 내부 중공 단면은 가로 길이가 세로 길이보다 크게 구성되는 것을 특징으로 하는
    동파방지용 수도계량기
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 수직 도피 유로에는 개폐가능한 개폐수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는
    동파방지용 수도계량기
  8. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 하나의 청구항에 있어서,
    상기 계량기 본체와 제 1 도피 유로 수단은 일체로 주조에 의해 제작되는 것을 특징으로 하는
    동파방지용 수도계량기
  9. 물이 유입 및 배출되는 유입구과 배출구가 구비되는 계량기 본체,
    상기 계량기 본체 내부에 설치되어 물의 흐름에 따라 회전하는 임펠러,
    상기 임펠러의 회전축에 연결설치되는 감속기,
    감속기에 연결되어 유량을 표시하는 유량 표시부 및
    상기 유량 표시부 상부에 위치하되 상기 계량기 본체에 결합되어 유량 표시부를 확인할 수 있도록 하는 투시창을 포함하여 구성되는 수도계량기에 있어서,
    상기 계량기 본체의 유입구와 배출구 중 어느 하나 또는 모두의 상면에 결합되되 체적이 팽창하는 물의 일부가 계량기 본체로부터 유출된 후 상측 수직방향으로 도피할 수 있도록 하는 제 2 도피 유로 수단이 구비되며,
    상기 제 2 도피 유로 수단은 중공으로 이루어지되 상단부에는 단면이 확장되는 제 2 확장부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는
    동파방지용 수도계량기
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제 2 확장부는 상기 투시창보다 높게 위치하는 것을 특징으로 하는
    동파방지용 수도계량기
  11. 삭제
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