KR101395292B1 - temperature sensing unit and System for preventing frozen to burst using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 동파방지밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상변화물질의 체적변화에 의해 벨로우즈관의 길이가 신축되어 동파방지밸브의 배출구를 개폐할 수 있는 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브에 관한 것이다.
본 발명은 유체가 흐르는 유동배관의 배관포트에 연결되어 일정온도 이하시 유체를 외부로 배출하는 동파방지밸브에 있어서, 유입구과 배출구를 갖추어 상기 배관포트에 연결되는 밸브본체; 상변화물질이 수용될 수 있도록 수용실이 형성되는 수용기와, 상기 수용기의 일측에 배치되어 상기 상변화물질의 체적변화에 따라 길이가 신축될 수 있도록 일정길이를 갖는 벨로우즈관이 구비되는 온도감지유닛; 및 상기 벨로우즈관의 신축에 따라 상,하로 이동되어 상기 배출구를 개폐시키는 플런저부;를 포함하는 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브를 제공한다.The present invention relates to a freeze prevention valve, and more particularly, to a freeze prevention valve using a temperature sensing unit capable of opening and closing a discharge port of a freezing prevention valve by expanding and contracting the length of a bellows pipe by a volume change of a phase change material .
According to the present invention, there is provided a frost prevention valve for connecting a fluid pipe to a piping port of a fluid pipe through which fluid flows, and discharging the fluid to the outside when the temperature is lower than a predetermined temperature, the valve being provided with an inlet and an outlet, A temperature sensing unit having a receptacle in which a phase change material is accommodated and a bellows pipe disposed at one side of the receptacle and having a length so as to be able to expand and contract in accordance with the volume change of the phase change material, ; And a plunger portion which is moved upward and downward in accordance with the expansion and contraction of the bellows pipe to open and close the discharge port.

Description

온도감지유닛 및 이를 이용한 동파방지밸브{temperature sensing unit and System for preventing frozen to burst using the same}[0001] The present invention relates to a temperature sensing unit and a freeze prevention valve using the same,

본 발명은 동파방지밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상변화물질의 체적변화에 의해 벨로우즈관의 길이가 신축되어 동파방지밸브의 배출구를 개폐할 수 있는 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a freeze prevention valve, and more particularly, to a freeze prevention valve using a temperature sensing unit capable of opening and closing a discharge port of a freezing prevention valve by expanding and contracting the length of a bellows pipe by a volume change of a phase change material .

일반적으로, 냉난방 공기조화설비나 냉장 및 냉동 설비, 산업용 냉각 시설 등 다양한 설비와 시설물에서 물을 열교환 매체로 이용하고 있다. 특히, 수냉식 응축기와 냉난방 공기조화기의 열교환 코일, 증발식 냉각탑 등은 동절기와 같이 기온이 영하로 떨어지는 경우에 외기에 노출된 배관 내부의 물이 결빙되어 배관이 동파되는 사고가 발생할 위험이 매우 높다.Generally, water is used as a heat exchange medium in a variety of facilities and facilities such as air-conditioning and air conditioning facilities, refrigeration and freezing facilities, and industrial cooling facilities. Particularly, there is a high risk of accident that the water inside the pipe exposed to the outside air is frozen and the pipe is frozen when the temperature falls below zero as in the winter season, such as the heat exchange coil of the water-cooled condenser, the heat exchanger coil of the air conditioner, .

밀폐된 관로 내부의 물은 유동상태에서는 쉽게 결빙되지 않으나, 흐름이 정지된 상태에서는 온도 저하에 따라 쉽게 결빙되며, 액체에서 고체로 상변화되는 과정에서 부피가 늘어남에 따라 팽창압력이 발생하여 관로에 크랙이나 파단 등의 형태로 동파가 발생하게 된다.The water in the closed channel does not easily freeze in the flow state, but it freezes easily due to the temperature drop when the flow is stopped. As the volume increases during the phase change from liquid to solid, the expansion pressure is generated, It is generated in the form of cracks or fractures.

이러한 동파사고를 방지하기 위한 일반적인 대책으로서, 배관에 보온용품이나 가열장치를 설치하는 방법, 물에 부동액을 혼합하는 방법, 배관의 물을 지속적으로 배수하여 물의 유동을 유지하는 방법 등이 사용되고 있으나, 이러한 방법들은 별도의 보온용품이나 가열장치의 설치가 요구되고, 가열장치의 작동에 많은 에너지가 소요되며, 물의 손실 등의 많은 문제점이 있었다.As a general countermeasure for preventing such a frost accident, there is used a method of installing a heat preservation article or a heating device in a pipe, a method of mixing an antifreeze in water, a method of continuously draining water of a pipe to maintain the flow of water, These methods require the installation of a separate insulating article or a heating device, a lot of energy is required to operate the heating device, and there are many problems such as water loss.

또한, 물에 부동액을 혼합하여 동파를 방지하는 경우 이와 같은 혼합액은 열원설비의 열교환 효율을 최대 20~30%감소시킬 뿐만 아니라 혼합액을 순환시키기 위한 펌프소비동력이 증가하고 유지비용이 증대되며, 혼합액의 교환으로 인한 환경오염이 발생하게 되는 문제점이 있었다.In addition, when the antifreeze is prevented by mixing the antifreeze with water, such a mixed solution not only reduces the heat exchange efficiency of the heat source equipment by a maximum of 20 to 30%, increases the power consumption of the pump for circulating the mixed solution, increases the maintenance cost, There is a problem in that environmental pollution occurs due to the exchange of the exhaust gas.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 외기의 온도가 물의 결빙온도 이하로 하강되어 배관의 동파가 발생하기 전에 상변화물질의 체적변화에 의해 벨로우즈관의 길이가 수축됨으로써 배출구를 통해 유체를 배출하여 배관동파사고를 미연에 방지할 수 있는 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of controlling a flow rate of a fluid through a discharge port by reducing a length of a bellows pipe by a volume change of a phase change material before a temperature of the outside air falls below freezing temperature of water, Which is capable of preventing the occurrence of an accident of the pipe caused by the discharge of the cooling water.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유체가 흐르는 유동배관의 배관포트에 연결되어 일정온도 이하시 유체를 외부로 배출하는 동파방지밸브에 있어서, 유입구과 배출구를 갖추어 상기 배관포트에 연결되는 밸브본체; 상변화물질이 수용될 수 있도록 수용실이 형성되는 수용기와, 상기 수용기의 일측에 배치되어 상기 상변화물질의 체적변화에 따라 길이가 신축될 수 있도록 일정길이를 갖는 벨로우즈관이 구비되는 온도감지유닛; 및 상기 벨로우즈관의 신축에 따라 상,하로 이동되어 상기 배출구를 개폐시키는 플런저부;를 포함하는 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a freeze protection valve for connecting a fluid pipe to a piping port through which fluid flows and discharging the fluid to the outside when the temperature is below a predetermined temperature, the freeze protection valve comprising: ; A temperature sensing unit having a receptacle in which a phase change material is accommodated and a bellows pipe disposed at one side of the receptacle and having a length so as to be able to expand and contract in accordance with the volume change of the phase change material, ; And a plunger portion which is moved upward and downward in accordance with the expansion and contraction of the bellows pipe to open and close the discharge port.

바람직하게는, 상기 수용기의 개방된 하부를 덮는 마감캡이 추가적으로 포함될 수 있다.Preferably, a finishing cap may be further included to cover the open bottom of the receiver.

바람직하게는, 상기 벨로우즈관은 그 내부가 상기 수용실과 연통되고 상기 내부에 상변화물질이 채워질 수 있다.Preferably, the inside of the bellows tube communicates with the chamber, and the inside of the bellows tube is filled with the phase change material.

바람직하게는, 상기 벨로우즈관은 그 내부가 상기 수용실과 연통되고 상기 내부에 일정길이를 갖는 강재가 삽입될 수 있다.Preferably, the inside of the bellows pipe communicates with the receiving chamber, and a steel material having a predetermined length may be inserted into the bellows pipe.

바람직하게는, 상기 마감캡은 상기 수용기의 하부에 착탈가능하게 결합될 수 있다.Preferably, the finishing cap may be detachably coupled to the lower portion of the receiver.

바람직하게는, 상기 밸브본체는 유체가 유출입할 수 있도록 유입구과 배출구를 갖추고 길이중간이 상기 배관포트의 단부에 나사결합되는 외부하우징과, 상기 유입구를 통해 유입된 유체가 저장되는 저장공간이 형성될 수 있도록 상기 외부하우징의 내부에 배치되는 중공형의 내부하우징으로 이루어질 수 있다.Preferably, the valve body may include an outer housing having an inlet and an outlet for allowing fluid to flow in and out, and an intermediate housing having an intermediate portion thereof threadedly coupled to an end of the pipe port, and a storage space for storing the fluid introduced through the inlet may be formed And a hollow inner housing disposed inside the outer housing.

바람직하게는, 상기 플런저부는 일정길이를 갖추어 상기 벨로우즈관의 신축에 따라 수직이동하는 피스톤과 상기 피스톤의 하부단에 구비되어 상기 배출구를 개폐하는 실링캡 및 탄성력에 의해 상기 피스톤을 상부로 가압하는 제1스프링으로 구비될 수 있다.Preferably, the plunger portion includes a piston having a predetermined length and vertically moving according to expansion and contraction of the bellows pipe, a sealing cap provided at a lower end of the piston to open and close the discharge port, 1 spring.

바람직하게는, 상기 피스톤은 상기 벨로우즈관이 일정길이 삽입되어 가이드될 수 있도록 상부단으로부터 하부로 일정깊이 절개형성되는 삽입홈이 구비될 수 있다.Preferably, the piston is provided with an insertion groove in which the bellows pipe is cut to a predetermined depth from the upper end so as to be guided by a predetermined length.

바람직하게는, 상기 삽입홈의 바닥면과 벨로우즈관의 단부 사이에는 상변화물질의 온도변화에 따른 체적변화를 흡수할 수 있도록 제2스프링이 추가적으로 구비될 수 있다.Preferably, a second spring may be additionally provided between the bottom surface of the insertion groove and the end of the bellows pipe to absorb a change in volume of the phase change material with a change in temperature.

바람직하게는, 상기 제2스프링은 상기 삽입홈의 바닥면으로부터 하부로 일정깊이 절개형성되는 안착홈에 배치될 수 있다.Preferably, the second spring may be disposed in a seating groove formed at a predetermined depth from the bottom surface of the insertion groove.

바람직하게는, 상기 내부하우징은 하부단에 상기 피스톤의 길이중간이 통과할 수 있도록 안내공이 형성될 수 있다.Preferably, a guide hole may be formed in the lower end of the inner housing so that a middle portion of the piston may pass through the guide hole.

바람직하게는, 상기 제1스프링은 상부단이 상기 피스톤의 상부측에 둘레방향을 따라 외측으로 일정길이 연장되는 돌출부에 의해 지지되어 상기 피스톤을 상부측으로 가압할 수 있다.Preferably, the first spring is supported by a protrusion whose upper end extends a predetermined length outward along the circumferential direction on the upper side of the piston to press the piston upward.

바람직하게는, 상기 온도감지유닛은 상기 내부하우징의 내부에 배치되고 상기 수용기가 상기 내부하우징에 나사결합되어 고정될 수 있다.Preferably, the temperature sensing unit is disposed inside the inner housing and the receiver can be screwed to the inner housing.

또한, 본 발명은 상변화물질이 수용될 수 있도록 내부에 수용실이 형성되는 수용기; 상기 수용기의 일측에 배치되어 상기 상변화물질의 체적변화에 따라 길이가 신축될 수 있도록 일정길이를 갖는 벨로우즈관; 및 상기 수용기의 개방된 하부를 덮는 마감캡;을 포함하는 온도감지유닛을 제공한다.The present invention also provides a method of manufacturing a phase change material, the method comprising: forming a container in which a phase change material is accommodated; A bellows tube disposed at one side of the receiver and having a predetermined length so that the length of the bellows tube can be expanded and contracted according to a volume change of the phase change material; And a finishing cap covering the open bottom of the receiver.

바람직하게는, 상기 벨로우즈관은 그 내부가 상기 수용실과 연통되고 상기 내부에 상변화물질이 채워질 수 있다.Preferably, the inside of the bellows tube communicates with the chamber, and the inside of the bellows tube is filled with the phase change material.

바람직하게는, 상기 벨로우즈관은 그 내부가 상기 수용실과 연통되고 상기 내부에 일정길이를 갖는 강재가 삽입될 수 있다.Preferably, the inside of the bellows pipe communicates with the receiving chamber, and a steel material having a predetermined length may be inserted into the bellows pipe.

바람직하게는, 상기 마감캡은 상기 수용기의 하부에 착탈가능하게 결합될 수 있다.Preferably, the finishing cap may be detachably coupled to the lower portion of the receiver.

본 발명에 의하면, 기온 저하시 고체화되면서 체적이 감소하는 상변화물질의 체적변화를 통하여 벨로우즈관의 길이가 수축됨에 따라 동파방지밸브의 개방동작이 자동적으로 이루어지도록 함으로써 배관의 물이 결빙되기 전에 미리 외부로 배출하여 배관의 동파를 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, as the length of the bellows pipe is shrunk through the volume change of the phase change material whose volume decreases while solidifying at the time of temperature decrease, the opening operation of the freeze prevention valve is automatically performed, So that it is possible to prevent the pipe from being frozen.

도 1은 본 발명에 따른 온도감지유닛을 나타낸 외형도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 온도감지유닛의 내부단면도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 온도감지유닛의 내부단면도.
도 4는 본 발명에 따른 온도감지유닛이 적용된 동파방지밸브를 나타낸 절개사시도.
도 5는 본 발명에 따른 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브의 폐쇄상태를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브의 개방상태를 나타낸 단면도.1 is an external view of a temperature sensing unit according to the present invention;
2 is an internal cross-sectional view of the temperature sensing unit according to the first embodiment of the present invention;
3 is an internal cross-sectional view of a temperature sensing unit according to a second embodiment of the present invention.
4 is an exploded perspective view showing a freeze prevention valve to which a temperature sensing unit according to the present invention is applied;
5 is a sectional view showing a closed state of a freeze protection valve using a temperature sensing unit according to the present invention.
6 is a cross-sectional view showing an open state of the freeze protection valve using the temperature sensing unit according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

이하에서, 발명의 이해를 돕기 위해 도면부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면에 표시되었다 하더라도 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.In order to facilitate understanding of the present invention, the same reference numerals will be used to denote the same constituent elements even if they are shown in different drawings.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 온도감지유닛(100,100')은 내부에 채워지는 상변화물질(C)의 체적변화에 따라 벨로우즈관(120)의 단부측에 가해지는 외력에 의해 벨로우즈관(120)의 길이가 신축됨으로써 구동력을 발생하기 위한 것이다. 이러한 온도감지유닛(100,100')은 밸브 - 특히, 동파방지밸브의 내부에 적용되어 밸브에 형성된 배출구를 개폐시키기 위한 구동부로 작동할 수 있다.The temperature sensing unit 100 or 100 'according to the preferred embodiment of the present invention is configured such that the bellows pipe 120 is rotated by the external force applied to the end of the bellows pipe 120 according to the volume change of the phase- So that the driving force is generated. Such a temperature sensing unit 100, 100 'may be applied to the interior of the valve, in particular the anti-freeze valve, to act as a drive for opening and closing the outlet formed in the valve.

상기 온도감지유닛(100,100')은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 수용기(110), 벨로우즈관(120) 및 마감캡(130)을 포함한다.The temperature sensing unit 100, 100 'includes a receiver 110, a bellows tube 120, and a finishing cap 130, as shown in FIGS.

상기 수용기(110)는 내부공간인 수용실(112)을 갖는 함체형상으로 구비되며, 상부 및 하부가 개방된 형태로 구비된다. 그리고, 상기 수용기(110)의 개방된 상부는 벨로우즈관(120)이 연결되고, 수용기(110)의 개방된 하부는 마감캡(130)에 의해 밀폐된다.The receptacle 110 is provided as an enclosure having a housing chamber 112, which is an internal space, and the upper and lower openings are opened. The open top of the receiver 110 is connected to the bellows tube 120 and the open bottom of the receiver 110 is sealed by the closure cap 130.

상기 수용실(112)에는 온도의 변화에 따라 체적이 변화되는 상변화물질이 수용된다. 이러한 상변화물질(C)은 상기 수용기(110)의 하부를 통해 수용실(112)로 주입된 후 마감캡(130)에 의해 밀폐된다. The accommodating chamber 112 accommodates a phase change material whose volume changes with a change in temperature. The phase change material C is injected into the accommodation chamber 112 through the lower portion of the receiver 110 and is then sealed by the finishing cap 130.

여기서, 상기 마감캡(130)은 상기 수용기(110)의 하부에 나사결합방식이나 억지끼움방식 등 공지의 여러가지 방식을 이용하여 착탈가능하게 결합될 수 있도록 하여 수용실(112) 측으로 상변화물질(C)을 용이하게 주입할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 물론, 용접 등의 방법을 통하여 완전히 밀봉하는 것도 가능함을 밝혀둔다.The finishing cap 130 may be detachably coupled to the lower portion of the receiver 110 by using various known methods such as a screw coupling method or a forced fit method so that the phase change material C to be easily injected. Of course, it is also possible to seal completely through a method such as welding.

상기 상변화물질(C)은 포접화합물 또는 공융염화물로써 상온에서는 액체상태를 유지하고, 물의 결빙온도인 0℃보다 약간 높은 온도(바람직하게는 2∼5℃)에서 고체상태로 변화되며, 결빙되면 체적이 증가하는 물과는 반대로 액체에서 고체로 상변화하면서 체적이 감소되는 성질을 갖는다.The phase change material (C) is an inclusion compound or a eutectic chloride and is in a liquid state at room temperature and changes to a solid state at a temperature slightly higher than the freezing temperature of 0 ° C (preferably 2 to 5 ° C) Contrary to water whose volume increases, it has a property of reducing its volume while phase-changing from liquid to solid.

상기 벨로우즈관(120)은 외압에 의해 길이가 신축가능한 자바라 형태나 주름관의 형태로 일정길이를 갖는 중공형으로 구비되며, 상기 벨로우즈관(120)의 내부가 상기 수용기(110)의 개방된 상부를 통하여 수용실(112)과 서로 연통되도록 상기 수용기(110)에 결합된다.The bellows pipe 120 has a hollow shape having a predetermined length in the form of a bellows or a bellows tube whose length can be expanded and contracted by an external pressure and the inside of the bellows pipe 120 is connected to the open top of the bellows pipe 110 And is coupled to the receiver 110 so as to communicate with the storage chamber 112.

이때, 상기 수용실(112)과 연통 된 벨로우즈관(120)의 내부는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 수용실(112)과 마찬가지로 상변화물질(C)이 채워지거나 일정길이를 갖는 강재(140)가 채워질 수 있다. 이는, 상변화물질(C)이 액체상태로 존재하는 상온에서는 외압이 작용하더라도 상기 벨로우즈관(120)의 길이가 줄어들지 않고 원래의 상태를 유지한 후, 기온이 상변화물질(C)의 결빙온도 이하로 떨어질 때에만 상변화물질(C)이 고체상태로 상변화하면서 체적이 감소됨에 의해 벨로우즈관(120)의 길이가 축소될 수 있도록 하기 위함이다.2 and 3, the inside of the bellows pipe 120 communicating with the accommodation chamber 112 is filled with the phase change material C like the accommodation chamber 112, The steel material 140 may be filled. This is because the length of the bellows pipe 120 does not decrease even if an external pressure acts at a normal temperature in which the phase change material C exists in a liquid state and the temperature is maintained at the freezing temperature The phase change material C is phase-changed to a solid state and the volume is reduced, so that the length of the bellows tube 120 can be reduced.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 벨로우즈관(120)의 내부에 일정길이를 갖는 강재(140)를 삽입배치하게 되면, 벨로우즈관(120)의 내부에 채워지는 상변화물질(C)의 양을 줄일 수 있는 이점이 있다.3, when a steel material 140 having a predetermined length is inserted into the bellows pipe 120, the amount of the phase change material C filled in the bellows pipe 120 Can be reduced.

상기와 같은 온도감지유닛(100,100')은 유체가 흐르는 유동배관(10)의 배관포트(15)에 연결되어 일정온도 이하 - 더욱, 자세하게는 물의 결빙온도 이하로 기온의 하강시 유동배관(10)을 따라 흐르는 물을 외부로 배출하여 동파를 방지하기 위한 동파방지밸브(200)에 적용될 수 있다. 즉, 기온의 하강으로 유동배관(10)이 동파될 우려가 있는 경우 별도의 구동력을 제공할 필요없이 상변화물질(C)의 체적감소에 의해 벨로우즈관(120)의 길이가 수축됨으로써 플런저부를 이동시켜 배출구를 통해 유체를 외부로 배출하는 것이다.The temperature sensing units 100 and 100 'are connected to the piping port 15 of the fluid pipe 10 through which the fluid flows and are connected to the fluid pipe 10 at a predetermined temperature or lower, more specifically, at a temperature lower than the water freezing temperature, Can be applied to the anti-freeze valve 200 for preventing the freezing of the water by discharging the water flowing to the outside. That is, when the flow pipe 10 is likely to be frozen due to the falling temperature, the length of the bellows pipe 120 is contracted by the volume reduction of the phase change material C without providing any additional driving force, Thereby discharging the fluid to the outside through the outlet.

이와 같이 본 발명에 따른 온도감지유닛(100,100')이 적용된 동파방지밸브(200)의 예시적인 형태가 도 4 내지 도 7에 도시되어 있다.An exemplary embodiment of the anti-freeze valve 200 to which the temperature sensing unit 100, 100 'according to the present invention is applied is shown in FIGS. 4-7.

이러한 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브(200)는 밸브본체(210,220), 온도감지유닛(100,100') 및 플런저부(230)로 구성된다.The anti-freeze valve 200 using the temperature sensing unit is composed of the valve bodies 210 and 220, the temperature sensing units 100 and 100 ', and the plunger unit 230.

상기 밸브본체(210,220)는 동파방지밸브(200)의 전체적인 외형을 구성하는 것으로, 유동배관(10)의 배관포트(15)에 연결된다. 상기 밸브본체(210,220)는 상기 유동배관(10)으로부터 유체가 유체가 유입되는 유입구(212)와, 동파의 우려시 유입된 유체를 외부로 배출시키는 배출구(214)가 마련된다.The valve bodies 210 and 220 constitute the entire outer shape of the freeze prevention valve 200 and are connected to the piping port 15 of the flow piping 10. The valve bodies 210 and 220 are provided with an inlet 212 through which the fluid flows from the flow pipe 10 and an outlet 214 through which the fluid introduced into the valve body 210 and 220 is discharged to the outside.

이러한 밸브본체(210,220)는 하나의 통체로 이루어질 수도 있지만, 외부하우징(210)과 내부하우징(220)으로 구성되어 상기 내부하우징(220)이 외부하우징(210)의 내부에 배치되어 서로 대응되는 나사부를 통해 나사결합되도록 한다. Although the valve bodies 210 and 220 may be formed of one cylinder, the valve housing 210 and the inner housing 220 may include the inner housing 220 and the outer housing 210, To be screwed through.

즉, 상기 외부하우징(210)은 상,하부가 개방된 중공형으로 구비되어 내부하우징(220)이 배치될 수 있도록 하고, 상부측에 둘레방향을 따라 적어도 하나의 유입구(212)가 관통형성되며, 개방된 하부측이 배출구(214)의 역할을 수행하도록 한다. 그리고, 상기 외부하우징(210)의 하부측에는 외주면을 따라 나사부(215,216,225,226)가 형성되어 상기 배관포트(15)에 나사결합을 통해 고정결합될 수 있도록 한다.That is, the outer housing 210 has a hollow shape with upper and lower openings to allow the inner housing 220 to be disposed, and at least one inlet 212 is formed on the upper side along the circumferential direction , So that the opened lower side serves as the outlet 214. On the lower side of the outer housing 210, threaded portions 215, 216, 225, and 226 are formed along the outer peripheral surface to be fixedly coupled to the piping port 15 through a screw connection.

상기 내부하우징(220)은 외부하우징(210)과 마찬가지로 상,하부가 개방된 중공형으로 구비되어 상기 온도감지유닛(100,100') 및 플런저부(230)의 일부가 내부에 배치될 수 있도록 한다. 이러한 내부하우징(220)은 상부측 외주면에 나사부(215,216,225,226)가 형성되어 상기 외부하우징(210)의 내측면과 서로 나사결합되며, 상부측 내주면에 형성된 나사부(215,216,225,226)를 통해 온도감지유닛(100,100')이 내부하우징(220)의 내부에 고정될 수 있도록 한다. 그리고, 개방된 하부는 단부로부터 내측으로 일정길이 연장되는 지지부(224)에 의해 안내공(222)이 형성되어 후술할 플런저부(230)의 피스톤(231)이 상,하 방향으로 통과할 수 있도록 안내하는 역할을 수행한다. 이때, 상기 내부하우징(220)은 전체적인 직경이 상기 외부하우징(210)의 직경보다 더 작은 직경을 갖도록 구비됨으로써 내부하우징(220)과 외부하우징(210) 사이에 유체가 저장되는 저장공간이 형성된다. 이러한 저장공간은 상기 외부하우징의 유입구(212)를 통해 유체가 유입되어 저장된 후 상기 플런저부(230)의 이동으로 배출구(214)가 개방되면 배출구(214)를 통해 저장된 유체를 외부로 배출시키는 공간을 제공하게 된다.The inner housing 220 is hollow and opened in the upper and lower portions like the outer housing 210 so that a part of the temperature sensing units 100 and 100 'and the plunger 230 can be disposed therein. The inner housing 220 is formed with threads 215, 216, 225 and 226 on its upper outer circumferential surface so as to be threadedly engaged with the inner surface of the outer housing 210 and connected to the temperature sensing units 100 and 100 'through threaded portions 215, 216, 225, Can be fixed to the inside of the inner housing 220. The lower part of the opened lower part has a guide hole 222 formed by a support part 224 extending a certain length inward from the end part so that the piston 231 of the plunger part 230 to be described later can pass in the upward and downward directions It serves as a guide. At this time, the inner housing 220 is formed to have a diameter smaller than the diameter of the outer housing 210, thereby forming a storage space for storing the fluid between the inner housing 220 and the outer housing 210 . When the discharge port 214 is opened by the movement of the plunger part 230 after the fluid is introduced and stored through the inlet port 212 of the outer housing, Lt; / RTI >

상기 온도감지유닛(100,100')은 상술한 바와 같이 수용실(112)에 상변화물질(C)이 수용된 수용기(110), 벨로우즈관(120) 및 마감캡(130)으로 구성되어 상기 내부하우징(220)의 내부에 배치된다. 여기서, 상기 수용실(112)과 연통된 벨로우즈관(120)의 내부는 도시된 바와 같이 상변화물질(C)이 채워질 수도 있지만, 도 3과 같이 일정길이를 갖는 강재(140)가 삽입될 수도 있음을 밝혀둔다.The temperature sensing units 100 and 100 'are composed of a receptacle 110, a bellows pipe 120 and a finishing cap 130 in which a phase change material C is accommodated in a storage chamber 112, 220). Here, the phase change material C may be filled in the bellows pipe 120 communicating with the accommodation chamber 112, but the steel material 140 having a predetermined length may be inserted as shown in FIG. 3 .

이러한 온도감지유닛(100,100')은 수용실(112)에 채워진 상변화물질(C)이 외기의 온도변화에 의해 액체상태에서 고체상태, 또는 고체상태에서 액체상태로 상변화를 일으키면서 체적이 감소하거나 증가함에 따라 벨로우즈관(120)의 길이가 신축됨으로써 상기 플런저부(230)가 제1스프링(233)의 탄성력에 의해 상,하부로 이동될 수 있도록 한다.The temperature sensing units 100 and 100 'are configured such that the phase change material C filled in the storage chamber 112 changes in volume from a liquid state to a solid state or from a solid state to a liquid state The length of the bellows pipe 120 is expanded and contracted so that the plunger part 230 can be moved upward and downward by the elastic force of the first spring 233.

이를 위해, 상기 플런저부(230)는 상기 벨로우즈관(120)의 신축에 따라 상,하부로 수직이동하는 피스톤(231)과 상기 피스톤(231)의 하부단에 구비되어 상기 배출구(214)를 개폐하는 실링캡(232)과 상기 피스톤(231)을 상부로 가압하여 수직이동시키는 제1스프링(233)으로 구성된다.The plunger portion 230 is provided at a lower end of the piston 231 to vertically move upward and downward according to expansion and contraction of the bellows pipe 120, And a first spring 233 for vertically pressing the piston 231 upward.

상기 피스톤(231)은 일정길이를 갖도록 구비되고, 그 길이중간이 상기 내부하우징(220)의 안내공(222)을 통과하도록 배치된다. 그리고, 피스톤(231)의 상부측에는 둘레방향을 따라 외측으로 일정길이 돌출되는 환형의 돌출부(235)가 마련되어 상기 제1스프링(233)의 일단이 지지될 수 있도록 한다. 그리고, 상기 피스톤(231)은 상부단으로부터 하부로 일정깊이 절개형성되는 삽입홈(234)이 마련되어 상기 삽입홈(234) 측으로 온도감지유닛(100,100')의 벨로우즈관(120)이 일정깊이 삽입되도록 한다. The piston 231 is provided to have a predetermined length and is disposed such that the middle of the piston 231 passes through the guide hole 222 of the inner housing 220. An annular protrusion 235 protruding outward along the circumferential direction is provided on the upper side of the piston 231 so that one end of the first spring 233 can be supported. The piston 231 is provided with an insertion groove 234 in which the bellows pipe 120 of the temperature sensing unit 100 or 100 'is inserted at a certain depth into the insertion groove 234 do.

여기서, 상기 제1스프링(233)은 상기 피스톤(231)의 외주면을 감싸도록 배치되어 일단이 상기 돌출부(235)에 의해 지지되고 타단이 상기 삽입홈(234)의 바닥면에 의해 지지되도록 한다. 그리고, 상기 삽입홈(234) 측으로 삽입된 벨로우즈관(120)의 단부가 상기 삽입홈(234)의 바닥면에 접촉되도록 한다. The first spring 233 is disposed so as to surround the outer circumferential surface of the piston 231 so that one end is supported by the protrusion 235 and the other end is supported by the bottom surface of the insertion groove 234. The end of the bellows pipe 120 inserted into the insertion groove 234 is brought into contact with the bottom surface of the insertion groove 234.

이에 따라, 상변화물질(C)이 액체상태인 상온에서는 벨로우즈관(120)이 내부에 채워진 상변화물질(C)의 체적에 의해 일정길이로 유지됨으로써 벨로우즈관(120)의 길이가 신축되는 것이 방지되어 피스톤(231)의 하부단에 구비된 실링캡(232)에 의해 외부하우징(210)의 배출구(214)가 폐쇄된 상태를 유지하게 된다.(도 5 참조) 그러나, 외기의 기온이 하강하여 일정온도(약 2∼5℃)에 도달하게 되면, 상변화물질(C)이 액체상태에서 고체상태로 상변화되면서 체적이 감소되어 상변화물질의 감소된 체적만큼 상기 벨로우즈관(120)의 길이가 축소될 수 있는 상태로 변화되어 상기 제1스프링(233)의 탄성력에 의해 피스톤(231)이 상부로 이동하게 된다. 이에 따라, 상기 외부하우징(210)의 배출구(214)가 개방되어 유체가 배출구(214)를 통해 외부로 배출됨으로써 배관의 동파가 방지되게 된다.(도 6 참조)Accordingly, when the phase change material C is in a liquid state, the bellows tube 120 is maintained at a constant length by the volume of the phase change material C filled in the bellows tube 120, The outlet 214 of the outer housing 210 is kept closed by the sealing cap 232 provided at the lower end of the piston 231. However, The phase change material C is phase-changed from the liquid state to the solid state and the volume thereof is decreased so that the volume of the phase change material is reduced by a reduced volume of the phase change material, The piston 231 is moved upward by the elastic force of the first spring 233. Accordingly, the discharge port 214 of the outer housing 210 is opened and the fluid is discharged to the outside through the discharge port 214, thereby preventing the pipe from being frozen (see FIG. 6).

이때, 상기 벨로우즈관(120)의 단부와 삽입홈(234)의 바닥면 사이에는 제2스프링(236)이 추가적으로 구비될 수 있다. 상기 제2스프링(236)은 상기 삽입홈(234)의 바닥면으로부터 하부로 일정깊이 절개형성되는 안착홈(237)에 배치된다. 이러한 제2스프링(236)은 상변화물질이 액체상태로 존재하는 상온에서 온도의 상승으로 액체상태의 체적이 다소 변하는 경우에 벨로우즈관(120)의 길이가 늘어날 수 있도록 함으로써 상변화물질의 체적증가를 용이하게 수용할 수 있도록 하기 위함이다.
At this time, a second spring 236 may be additionally provided between the end of the bellows pipe 120 and the bottom surface of the insertion groove 234. The second spring 236 is disposed in a seating groove 237 which is formed at a predetermined depth from the bottom surface of the insertion groove 234. The second spring 236 can increase the length of the bellows tube 120 when the volume of the liquid state is slightly changed due to a rise in temperature at a room temperature where the phase change material exists in a liquid state, So that it can be easily accommodated.

본 발명에 의하면, 기온 저하시 고체화되면서 체적이 감소하는 상변화물질의 체적변화를 통하여 벨로우즈관의 길이가 수축됨에 따라 동파방지밸브의 개방동작이 자동적으로 이루어지도록 함으로써 배관의 물이 결빙되기 전에 미리 외부로 배출하여 배관의 동파를 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, as the length of the bellows pipe is shrunk through the volume change of the phase change material whose volume decreases while solidifying at the time of temperature decrease, the opening operation of the freeze prevention valve is automatically performed, So that it is possible to prevent the pipe from being frozen.

특히, 외기온도에 따라 체적의 변화가 이루어지는 상변화물질이 수용기 및 벨로우즈관을 포함하여 유닛화됨으로써 다양한 동파방지밸브에 적용할 수 있는 효과가 있다.
In particular, the phase change material in which the volume is changed according to the outside temperature is converted into a unit including the receiver and the bellows pipe, so that the present invention can be applied to various types of freeze prevention valves.

상기에서 본 발명의 특정 실시예와 관련하여 도면을 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명을 이와 같은 특정구조에 한정하는 것은 아니다. 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 벗어나지 않고서도 용이하게 수정 또는 변경할 수 있을 것이다. 그러나, 이러한 단순한 설계변형 또는 수정을 통한 등가물, 변형물 및 교체물은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속함을 미리 밝혀둔다.While the foregoing is directed in detail to a particular embodiment of the invention with reference to the drawings, it is not intended to limit the invention to this specific construction. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is to be expressly understood, however, that equivalents, modifications and substitutions through such simple design variations or modifications are expressly included within the scope of the present invention.

특히, 상술한 온도감지유닛은 다양한 종류의 동파방지밸브에서 배출구를 개폐하는 피스톤부와 연계하여 다양하게 적용될 수 있음을 밝혀둔다.In particular, it is found that the above-described temperature sensing unit can be variously applied in connection with a piston portion for opening and closing an outlet in various kinds of anti-freeze valves.

10 : 유동배관 15 ; 배관포트
100,100' : 온도감지유닛 110 : 수용기
112 : 수용실 120 : 벨로우즈관
130 : 마감캡 140 : 강재
200 : 동파방지밸브 210 : 외부하우징
212 : 유입구 214 : 배출구
215,216 : 나사부 220 : 내부하우징
222 : 안내공 224 : 지지부
225,226 : 나사부 230 : 플런저부
231 : 피스톤 232 : 실링캡
233 : 제1스프링 234 : 삽입홈
235 : 돌출부 236 : 제2스프링
237 : 안착홈10: floating pipe 15; Piping port
100, 100 ': temperature sensing unit 110:
112: accommodating chamber 120: bellows pipe
130: Closing cap 140: Steel
200: Anti-frost valve 210: Outer housing
212: inlet 214: outlet
215, 216: threaded portion 220: inner housing
222: guide ball 224:
225, 226: threaded portion 230: plunger portion
231: piston 232: sealing cap
233: first spring 234: insertion groove
235: protrusion 236: second spring
237: seat groove

Claims (17)

유체가 흐르는 유동배관의 배관포트에 연결되어 일정온도 이하시 유체를 외부로 배출하는 동파방지밸브에 있어서,
유입구과 배출구를 갖추어 상기 배관포트에 연결되는 밸브본체;
상변화물질이 수용될 수 있도록 수용실이 형성되는 수용기와, 상기 수용기의 일측에 배치되어 상기 상변화물질의 체적변화에 따라 길이가 신축될 수 있도록 일정길이를 갖는 벨로우즈관이 구비되는 온도감지유닛; 및
상기 벨로우즈관의 신축에 따라 상,하로 이동되어 상기 배출구를 개폐시키는 플런저부;를 포함하고,
상기 밸브본체는 유체가 유출입할 수 있도록 유입구과 배출구를 갖추고 길이중간이 상기 배관포트의 단부에 나사결합되는 외부하우징과, 상기 유입구를 통해 유입된 유체가 저장되는 저장공간이 형성될 수 있도록 상기 외부하우징의 내부에 배치되는 중공형의 내부하우징으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브.A frost protection valve connected to a piping port of a flow pipe through which fluid flows and discharging the fluid to the outside when the temperature is lower than a predetermined temperature,
A valve body having an inlet port and an outlet port and connected to the piping port;
A temperature sensing unit having a receptacle in which a phase change material is accommodated and a bellows pipe disposed at one side of the receptacle and having a length so as to be able to expand and contract in accordance with the volume change of the phase change material, ; And
And a plunger portion which is moved up and down according to the expansion and contraction of the bellows pipe to open and close the outlet,
Wherein the valve body includes an outer housing having an inlet and an outlet for allowing the fluid to flow in and out and having an intermediate length thereof threadedly engaged with an end of the piping port and an outer housing for storing a fluid flowing through the inlet, And a hollow inner housing disposed in the inside of the housing. 제 1항에 있어서,
상기 수용기의 개방된 하부를 덮는 마감캡이 추가적으로 포함되는 것을 특징으로 하는 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브.The method according to claim 1,
Further comprising a finishing cap covering an open lower portion of the receiver. 제 1항에 있어서,
상기 벨로우즈관은 그 내부가 상기 수용실과 연통되고 상기 내부에 상변화물질이 채워지는 것을 특징으로 하는 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브.The method according to claim 1,
Wherein the inside of the bellows pipe communicates with the receiving chamber and the phase change material is filled in the bellows pipe. 제 1항에 있어서,
상기 벨로우즈관은 그 내부가 상기 수용실과 연통되고 상기 내부에 일정길이를 갖는 강재가 삽입되는 것을 특징으로 하는 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브.The method according to claim 1,
Wherein the bellows pipe is communicated with the receiving chamber and a steel material having a predetermined length is inserted into the bellows pipe. 제 2항에 있어서,
상기 마감캡은 상기 수용기의 하부에 착탈가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브.3. The method of claim 2,
And the finishing cap is detachably coupled to the lower portion of the receiver. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 플런저부는 일정길이를 갖추어 상기 벨로우즈관의 신축에 따라 수직이동하는 피스톤과 상기 피스톤의 하부단에 구비되어 상기 배출구를 개폐하는 실링캡 및 탄성력에 의해 상기 피스톤을 상부로 가압하는 제1스프링으로 구비되는 것을 특징으로 하는 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브.The method according to claim 1,
The plunger portion includes a piston having a predetermined length and vertically moving according to expansion and contraction of the bellows pipe, a sealing cap provided at a lower end of the piston to open and close the discharge port, and a first spring for pressing the piston upward by an elastic force Wherein the freezing prevention valve is provided with a temperature sensing unit. 제 7항에 있어서,
상기 피스톤은 상기 벨로우즈관이 일정길이 삽입되어 가이드될 수 있도록 상부단으로부터 하부로 일정깊이 절개형성되는 삽입홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브.8. The method of claim 7,
Wherein the piston is provided with an insertion groove formed at a predetermined depth from the upper end thereof so that the bellows pipe can be guided with a predetermined length inserted therein. 제 8항에 있어서,
상기 삽입홈의 바닥면과 벨로우즈관의 단부 사이에는 상변화물질의 온도변화에 따른 체적변화를 흡수할 수 있도록 제2스프링이 추가적으로 구비되는 것을 특징으로 하는 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브.9. The method of claim 8,
And a second spring is additionally provided between the bottom surface of the insertion groove and the end of the bellows pipe to absorb a change in volume of the phase change material due to a temperature change. 제 9항에 있어서,
상기 제2스프링은 상기 삽입홈의 바닥면으로부터 하부로 일정깊이 절개형성되는 안착홈에 배치되는 것을 특징으로 하는 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브.10. The method of claim 9,
Wherein the second spring is disposed in a seating groove formed at a predetermined depth from a bottom surface of the insertion groove to a lower portion thereof. 제 7항에 있어서,
상기 내부하우징은 하부단에 상기 피스톤의 길이중간이 통과할 수 있도록 안내공이 형성되는 것을 특징으로 하는 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브.8. The method of claim 7,
Wherein the inner housing has a guide hole formed at a lower end of the inner housing so that a middle portion of the piston can pass therethrough. 제 7항에 있어서,
상기 제1스프링은 상부단이 상기 피스톤의 상부측에 둘레방향을 따라 외측으로 일정길이 연장되는 돌출부에 의해 지지되어 상기 피스톤을 상부측으로 가압하는 것을 특징으로 하는 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브.8. The method of claim 7,
Wherein the first spring is supported by a protrusion whose upper end extends a predetermined length outward along the circumferential direction on the upper side of the piston so as to press the piston upward. 제 1항에 있어서,
상기 온도감지유닛은 상기 내부하우징의 내부에 배치되고 상기 수용기가 상기 내부하우징에 나사결합되어 고정되는 것을 특징으로 하는 온도감지유닛을 이용한 동파방지밸브.The method according to claim 1,
Wherein the temperature sensing unit is disposed inside the inner housing and the receiver is screwed to the inner housing to fix the temperature sensing unit. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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