KR101523886B1

KR101523886B1 - 준비 작동식 밸브

Info

Publication number: KR101523886B1
Application number: KR1020140168205A
Authority: KR
Inventors: 조시연
Original assignee: 조시연
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2015-05-28
Also published as: CN105065684A

Abstract

본 발명은 준비 작동식 밸브에 관한 것으로서, 내측에 연통공이 형성된 바디와, 바디의바디의에 설치되는 시트링과, 한쪽이 상기 바디에 힌지결합되고, 다른쪽은 자유단으로 형성되어 상기 시트링과 접하며 연통공을 선택으로 개폐하는 디스크와, 디스크의 한쪽면에 접하여 배치되며 상기 시트링과 기밀을 유지하도록 접촉하는 디스크패킹과, 디스크패킹의 한쪽면에 접하며 디스크에 나사고정되는 디스크와셔를 포함하고, 상기 디스크패킹의 둘레에는 상기 디스크와셔의 가장자리를 둘러싸는 절곡부가 연장구성되고, 상기 디스크에는 상기 디스크패킹의 절곡부를 감싸는 보강부가 하부로 돌출 구성굄과 동시에 디스크의 회전을 제한하는 스토퍼를 포함하는 준비 작동식 밸브를 제공하여, 1차측 수압에 따라 밀착 세기가 달라져서 1차측 압력의 강약 변화에도 누설이 생기지 않으며, 디스크 패킹의 경도 및 노화에 영향을 받지 않고 또한 시트 눌림 자국이 생기지 않아 개폐후 디스크가 원래 위치로 복귀되지 않아도 누설이 발생되지 않으며, 디스크 패킹이 스스로 누르는 형태이여서 기게 가공 시 디스크 패킹과 디스크 링의 높이 치수 공자가 커도 누수가 생기지 않아 가공하기 상당히 용이하며, 디스크에 스토퍼가 제공되어 3차측에 압력이 크게 걸려도 록킹레버가 소정위치에 도달하면 더이상 디스크를 무리하게 누르지 못하므로 디스크 패킹의 변형이 오지 않으며 전체적으로 거의 오차가 없이 일정한 간격으로 시트링과 고르게 접촉한 상태에서 1차측 압력에 의해 디스크 패킹이 밀착된다.

Description

준비 작동식 밸브{pre-action valve}

본 발명은 준비 작동식 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소정의 압력이 작용하는 유체를 제한적으로 차단하고 있다가 외부 요인에 의해 차단상태가 해제되어 유체의 통과를 허용하는 준비 작동식 밸브의 구조 개선에 관한 것이다.

일반적으로 유수 검지장치는 습식과 건식 그리고 준비작동식밸브로 구분되는 바, 습식 유수검지장치는 유체(가압수)가 유입되는 1차측과 배출되는 2차측에 상기 유체가 공존하는 상태로 유지하고 있다가 화재로 스프링클러 헤드(밀폐형)의 봉입부분이 열에 의해 녹거나 이탈되면서 헤드가 개방되면 2차측 가압수가 방수되면서 2차측 압력이 저하됨에 따라 압력스위치에서 경보장치로 신호를 보내면서 소방펌프를 가동시켜 계속적인 소화수 공급을 하는 방식이며, 건식 유수검지장치는 질소가스 또는 압축공기를 밸브내에 주입시켜 1차측 가압수와 균형을 이루고 있다가 화재로 헤드가 개방되면 압력이 낮아져 밸브내 챔버가 열리면서 1차측 가압수가 공급되는 시스템이다.

그리고 준비작동식 밸브는 2차측에 가스나 압축공기가 없이 대기압 상태를 유지하다가 화재발생시 감지기의 작동으로 준비작동시 유수검지장치가 작동하여 폐쇄형 헤드로 소화용수가 송수되고, 폐쇄형스프링클러 헤드가 열에의해 개방되는 방식이다.

3가지 모두 각각 다른 방식이지만, 건식과 준비작동식은 평상시 2차측에 물이 충만되어 있지 않다는 공통점이 있으므로 주차장 등에는 동파위험 때문에 가압수를 필요로 하는 습식을 제외한 2방식을 설치하도록 법제화되어 있습니다.

도 1에는 종래의 준비 작동식 밸브의 구성이 도시되어 있다. 이에 띠르면, 종래의 준비 작동식 밸브는 입구와 출구를 갖는 바디(10)가 개시되어 있다. 입구는 유체가 유입되는 1차측이며, 출구는 유체가 배출되는 2차측으로 정의한다. 입구와 출구사이에는 연통공(12)이 형성되고, 연통공(12)에는 원통형의 시트링(14)이 설치된다. 상기 연통공(12)은 시트링(14)의 축방향 한쪽면에 대해 작용하는 디스크(20)에 의해 선택적으로 밀폐되도록 구성된다. 디스크(20)은 한쪽이 바디(10)에 회전가능하게 힌지(22)결합되고 다른 쪽은 자유단으로 형성되어 회전에 의해 상기 연통공(12)를 개폐하도록 구성 된다. 디스크(20)의 한쪽 면에는 상기 시트링(14)에 접하여 실질적으로 기밀을 유지하는 디스크패킹(30)이 디스크와셔(40) 및 고정나사(80)에 의해 고정되어 있다.

한편, 바디(10)의 일측에는 커버(52)에 밀페되며, 다이아프램(50)이 설치된 3차측작동부가 구성되고, 다이아프램(50)에는 액츄에이터(60)가 고정되고, 이 액츄에이터(60)는 바디(10)에 힌지(72)결합되어 회동하는 록킹레버(70)를 가압하여 상기 디스크(20)이 항시 밀폐 위치에 있도록 제한하게 된다. 상기 액츄에이터가 설치된 측은 또 다른 압력이 작용하는 3차측으로 정의한다.

그러나 이러한 구성을 갖는 종래의 준비 작동식 밸브는 디스크 패킹이 평면으로 형성되어 디스크(20)의 자유단부가 들려 있는 것을 록킹레버(70)로 강제로 강하게 누르므로써 1차측 수압을 억제하는 형태이므로, 디스크패킹(30)에 시트링(14)의 눌린 자국이 발생하는 문제가 있다.

또한 디스크패킹(30)의 고정단과 자유단에서 시트링(14)에 가해지는 힘이 다르므로 디스크패킹(30)이 일정하게 눌려지지 않게 된다. 이로 인해 한번 개방된 후 다시 닫을 때 시트링(14)에 의해 눌린 자국이 디스크패킹(30)의 다른 위치에 생겨 같은 위치에 복귀되지 않으며 누수 현상이 발생하고, 나아가 시간이 지나면 고무의 노화 및 경화에 의해 디스크패킹(30)의 탄력이 없어지면서 대부분 시트 누설이 발생하게 되는 문제가 있다.

한편, 바디 가공시 시트링(14) 상단높이와 디스크(20)의 회전중심은 힌지(22)와의 공차가 작아 가공이 상당이 어려운 문제가 있다. 즉, 힌지(22)부분이 낮으면 록킹레버(70)로 아무리 눌러도 디스크(20)의 자유단이 눌리지 않아 누수가 되고 반대로 힌지(22)부분이 높으면 디스크의 고정단에서 누수가 발생되는 문제가 있는 것이다.

또한, 록킹레버(70)에 의해 눌려지는 디스크(20)가 별다른 저항수단이 없이 무한적으로 눌려지므로 디스크 패킹에 무리한 힘이 지속적으로 가해지고, 결국 시간이 지나 3차측 압력이 변화(감소)가 생기면 디스크 패킹의 변형에 의해 누수가 발생하게 되는 문제가 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 감안하여 개발된 것으로서, 그 목적은 시트링에 대한 디스크의 눌려지는 힘을 고르게 분포시켜 안정된 기밀성을 확보할 수 있는 준비 작동식 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 디스크로부터 시트링에 가해지는 압력을 적절한 위치에서 제한토록하여 무리한 가압으로 인한 디스크패킹의 변형 및 시간경과로 인한 누수의 발생을 사전에 방지하고자 하는 준비 작동식 밸브를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적은 내측에 연통공이 형성된 바디와, 바디의 연통공에 설치되는 시트링과, 한쪽이 상기 바디에 힌지결합되고, 다른쪽은 자유단으로 형성되어 상기 시트링과 접하며 연통공을 선택으로 개폐하는 디스크와, 디스크의 한쪽면에 접하여 배치되며 상기 시트링과 기밀을 유지하도록 접촉하는 디스크패킹과, 디스크패킹의 한쪽면에 접하며 디스크에 나사고정되는 디스크와셔를 포함하고, 상기 디스크패킹의 둘레에는 상기 디스크와셔의 가장자리를 둘러싸는 절곡부가 연장구성되고, 상기 디스크에는 상기 디스크패킹의 절곡부를 감싸는 보강부가 하부로 돌출 구성된 준비 작동식 밸브에 의해 달성될 수 있다.

상기 디스크와셔에는 가장자리부에 단차를 형성하고, 이 단차부가 상기 디스크패킹의 절곡부에 끼워진다.

상기 디스크의 자유단에는 디스크가 시트링을 향해 회전하는 위치를 제한하는 스토퍼가 하부로 돌출 구성된다.

상기 스토퍼는 하단면이 연통공 주변의 바디에 접하도록 구성된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 준비 작동식 밸브는 디스크 패킹의 가장자리를 디스크와셔의 가장자리를 감싸도록 U자형으로 구성함으로써 시트링에 대한 디스크의 눌려지는 힘을 고르게 분포시켜 안정된 기밀성을 확보할 수 있게 된다.

디스크를 강제로 누르지 않고 시트링 위에 얹혀져 있는 상태에서 1차측 수압에 의해 U자형 디스크 패킹이 자연스럽게 벌어져서 밀착되며 또한 1차측 수압에 따라 밀착 세기가 달라져서 1차측 압력의 강약 변화에도 누설이 생기지 않는다.

디스크 패킹의 경도 및 노화에 영향을 받지 않고 또한 시트 눌림 자국이 생기지 않아 개폐후 디스크가 원래 위치로 복귀되지 않아도 누설이 발생되지 않는다.

디스크 패킹이 스스로 누르는 형태이여서 기게 가공 시 디스크 패킹과 디스크 링의 높이 치수 공자가 커도 누수가 생기지 않아 가공하기 상당히 용이하다.

또한, 디스크에 스토퍼가 제공되어 3차측에 압력이 크게 걸려도 록킹레버가 소정위치에 도달하면 더이상 디스크를 무리하게 누르지 못하므로 디스크 패킹의 변형이 오지 않으며 전체적으로 거의 오차가 없이 일정한 간격으로 시트링과 고르게 접촉한 상태에서 1차측 압력에 의해 디스크 패킹이 밀착된다.

도 1의 종래의 준비 작동식 뱁브의 구성을 보인 단면도
도 2는 본 발명에 따른 준비 작동식 밸브의 밀폐상태 구성을 보인 단면도
도 3은 본 발명에 따른 준비 작동식 밸브의 개방상태 구성을 보인 단면도
도 4는 본 발명에 따른 디스크조립체의 요부구성을 확대하여 보인 단면도

이하에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 살펴보면 다음과 같다. 도 2 및 도 3에는 본 발명에 따른 준비 작동식 밸브의 구성을 나타고 있고, 도2는 폐쇄상태이고, 도 3은 개방상태를 도시하고 있다. 종래 기술과 대응하는 구성은 부호를 동일하게 부여하고, 구체적인 설명은 생략한다. 종래기술에 비하여 본 발명의 개선된 사항은 디스크조립체의 구성이다.

이에 따르면, 본 발명은, 내측에 연통공(12)가 형성된 바디(10)와, 바디(10)의 연통공(12)에 설치되는 시트링(14)과, 상기 연통공(12)를 선택적으로 개폐하는 디스크(20)을 개시하고 있다.

상기 디스크(20)은 원반형으로 구성되는 것으로서, 한쪽이 바디(10)에 회전가능하게 힌지(22)결합되고 다른 쪽은 자유단으로 형성되어 회전에 의해 상기 연통공(12)을 개폐하도록 구성 된다. 디스크(20)의 한쪽 면에는 상기 시트링(14)에 접하여 실질적으로 기밀을 유지하는 디스크패킹(30)이 디스크와셔(40) 및 고정나사(80)에 의해 고정되어 있다.

상기 디스크패킹(30)은 고무재로 구성되는 것으로서, 디스크(20)의 한쪽면에 접하여 배치되며 상기 시트링(14)와 기밀을 유지하도록 접촉된다.

상기 디스크와셔(40)는 금속재로서 디스크패킹(30)의 한쪽면에 접하며 디스크(20)에 나사(80)고정된다.

한편, 도4에 상세하게 도시된 바와 같이 상기 디스크패킹(30)의 둘레에는 상기 디스크와셔(40)의 가장자리를 둘러싸는 절곡부(32)가 연장구성되고, 상기 디스크(20)에는 상기 디스크패킹(30)의 절곡부(32)를 감싸는 보강부(24)가 하부로 돌출 구성된다.

상기 디스크와셔(40)에는 가장자리부에 단차(42)를 형성하고, 이 단차(42)부분이 상기 디스크패킹(30)의 절곡부(32)에 끼워지도록 구성된다.

한편, 상기 디스크(20)의 자유단에는 디스크(20)이 시트링(14)를 향해 회전하는 위치를 제한하는 스토퍼(26)이 하부로 돌출 구성된다. 스토퍼(26)은 하단면이 연통공(12) 주변의 바디(10)에 접하도록 구성된다. 이대 스토퍼의 하단면과 이에 접촉하는 바디의 상면은 평면가공을 하여 반복접촉에 따른 높이변화를 최소화하는 것이 바람직하다.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 준비작동식 밸브는 3차측에 걸리는 압력에 의해 액츄에이터(60)가 작동하여 록킹레버(70)를 밀면, 록킹레버(70)는 힌지(72)를 중심으로 회전하며 디스크(20)의 상면을 가압하고, 디스크(20)는 힌지(22)를 중심으로하여 시트링(14)을 폐쇄하는 방향으로 회전을 이루게 된다. 디스크(20)는 자유단에서 하부로 돌출구성되는 스토퍼(26)의 하단이 바디(10)에 접하는 위치에서 더 이상의 회전이 제한된다. 디스크(20)의 회전을 제한하는 시점은 디스크패킹(30)의 절곡부(32)가 시트링(14)에 얹혀지는 순간 즉, 접하는 순간으로 설정하는 것이 바람직하다. 따라서, 폐쇄상태에서는 디스크패킹(30)과 시트링(14)의 접촉거리는 항시 일정한 간격을 유지하게 되고, 디스크패킹(30)은 록킹레버(70)의 가압에 의해 회전할 때에는 시트링(14)와 강한 접촉은 발생하지 않으며, 단지 접촉한 상태만을 유지하게 된다. 이는 설계시에 공차관리에 의해 충분히 가능할 것이다. 특히 스토퍼(26)이 제공되므로 순간적으로 3차측에 압력이 크게 작용하는 경우에도 디스크(20)이 더 이상 눌려지지 않으므로 디스크패킹(30)에 시트링 자국이 남거나 손상되는 문제를 방지할 수 있다.

한편, 상기와 같은 상태에서 1차측에서는 유입되는 유체의 높은 수압이 디스크와셔(40)의 표면에 작용하게 된다. 이러한 작용력은 디스크와셔(40)을 통해 디스크패킹(30)을 누르게 된다. 이때 고무재인 디스크패킹(30)은 디스크(20)의 사이에서 압축되며 결국 반경방향 외측으로 확장되는 결과를 가져오게 된다. 따라서 반경방향으로 외측으로 확장되는 디스크패킹(30)은 디스크(20)의 보강부(24)에 의해 걸리며, 보강부(24)의 내측공간을 채우며 시트링(14)의 상면에 가압접촉하게 된다.

따라서, 1차측에 걸리는 유입되는 유체는 기밀을 유지하게되고, 유압이 커질수록 상기 디스크패킹(30)에 작용하는 힘이 커지고 이에 비레하여 디스크패킹(30)과 시트링(14)의 접촉력이 증대하게 되므로 기밀성은 더욱 높아지게 된다.

이상에서 설명한 실시예는 본 발명을 구현하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서 본 발명은 상기 실시에에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 본 발명의 기술적 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서의 설계변경, 등가물의 치환, 단순한 구성요소의 추가 및 삭제 등은 본 발명의 보호범위에 포함되어야 한다.

10: 바디 20: 디스크
22: 힌지 24: 보강부
26: 스토퍼 30: 디스크패킹
32: 절곡부 40: 디스크와셔
42: 단차 50: 다이아프램
52: 커버 60: 액츄에이터
70: 록킹레버 72: 힌지
74: 복귀 스프링 80: 고정나사

Claims

내측에 연통공이 형성된 바디와, 바디의 연통공에 설치되는 시트링과, 한쪽이 상기 바디에 힌지결합되고, 다른쪽은 자유단으로 형성되어 상기 시트링과 접하며 연통공을 선택으로 개폐하는 디스크와, 디스크의 한쪽면에 접하여 배치되며 상기 시트링과 기밀을 유지하도록 접촉하는 디스크패킹과, 디스크패킹의 한쪽면에 접하며 디스크에 나사고정되는 디스크와셔를 포함하는 준비 작동식 밸브를 구성함에 있어서, 상기 디스크패킹의 둘레에는 상기 디스크와셔의 가장자리를 둘러싸는 절곡부가 연장구성되고, 상기 디스크에는 상기 디스크패킹의 절곡부를 감싸는 보강부가 하부로 돌출 구성되며, 상기 디스크와셔에는 가장자리부에 상기 디스크패킹의 절곡부에 끼워지는 단차를 형성하고, 상기 디스크의 자유단에는 디스크가 시트링을 향해 회전하는 위치를 제한하는 스토퍼가 하부로 돌출 구성되는 것을 특징으로 하는 준비 작동식 밸브.
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제 1항에 있어서, 상기 스토퍼는 하단면이 연통공 주변의 바디에 접하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 준비작동식 밸브.