KR101640581B1 - 배관 동파 방지장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배관 동파 방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동절기에 액체가 이동하는 배관 내의 액체를 연속적으로 외부로 배출시킴으로써, 배관 내의 액체가 계속하여 유동하도록 하여 배관이 동파되는 것을 방지할 수 있도록 한 배관 동파 방지장치에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 메인배관에 결합 고정되는 연결부와, 상기 연결부에 결합 고정되는 몸체부와, 상기 연결부에 설치되어 액체를 유입 배출되게 개폐시키는 개폐부와, 상기 몸체부로 액체를 충전시키는 액체충전부로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

배관 동파 방지장치{Frozen to burst prevention device for pipe}
본 발명은 배관 동파 방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동절기에 액체가 이동하는 배관 내의 액체를 연속적으로 외부로 배출시킴으로써, 배관 내의 액체가 계속하여 유동하도록 하여 배관이 동파되는 것을 방지할 수 있도록 한 배관 동파 방지장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액체를 열교환 매체로 이용한 가열관 냉각은 냉난방공기조화 설비, 냉장 및 냉동설비, 산업시설 등에서 다양하게 사용된다.
특히, 수냉식 응축기와 냉난방 공기조화기의 열교환 코일, 증발식 냉각탑은 영하의 대기온도에 노출되거나 관리소홀의 문제로 배관 동파사고의 잠재성을 내포하고 있다.
이러한, 동파사고는 수자원사고는 물론 액체의 누출로 인한 건축물의 피해를 발생시키고, 동파시설의 보수공사를 위한 막대한 보수비용 등의 손실을 유발하기 때문에 이를 방지하기 위한 노력과 대책이 필요하다.
따라서, 밀폐된 관로 내부를 유동하는 액체는 유동상태에서는 결빙되지 않으나, 유동이 정지된 상태에서 결빙온도에 이르면 액체는 얼면서 액체에서 고체로 상변화되어 부피팽창이 일어나고, 이 부피팽창에 따른 압력증가를 관로나 장치에서 수용하지 못하면 동파가 발생하게 된다.
이러한, 동파사고를 방지하기 위한 일반적인 대책으로, 배관의 외부를 보온재로 감싸거나, 열선배관으로 감싸는 등의 방법이 있으나, 이들의 방법들은 별도의 가열 에너지와 장치가 요구되는 문제점이 있었다.
한편, 관로의 동파사고를 방지하기 위한 장치로, 팽창압력에 의한 승강을 통해 개폐 밸브를 개폐시켜 팽창압력을 외부로 전달한 후 자동으로 압입통로를 폐쇄시켜 액체의 누출을 차단하는 동파방지용 안전플럭이 제시되고 있으나, 이는 팽창압력이 과도할 경우 파열이 발생하면서 액체가 배출되는 구조로 되어 있어 파열부재가 파열될 경우 파열부재를 새로 교체해야 하는 번거로움이 있으며, 장비의 교체로 인한 유지 비용이 증가하게 되는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0080462호 (2012.07.17. 공개)
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 액체충전실에 충전된 액체가 결빙온도로 떨어져 얼면서 발생하는 팽창작용에 의해 메인배관에 연결된 개폐부재를 개방시켜 메인배관의 액체가 외부로 연속적으로 배출되도록 하여 메인배관의 액체가 항상 유동하게 됨으로써, 동절기에 결빙온도 이하로 떨어지더라도 메인배관의 결빙 및 동파발생을 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
그리고, 몸체의 내측에 형성된 액체충전실에 충전된 액체가 얼면서 팽창하는 작용에 의해 개폐부재를 개방시켜 메인배관의 액체를 외부로 배출시키는 구성으로 이루어져 있음으로써, 배관 동파 방지장치를 영구적으로 사용할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
내측에 공간이 형성되고, 일측부는 메인배관과 연통되는 유입구가 형성되어 메인배관에 나사 결합되며, 타측부 내주면에는 몸체부가 결합되는 나사산이 형성된 연결밸브와, 상기 연결밸브의 측부에 공간과 연통되게 결합 고정되어 충전실에 충전된 액체가 결빙되어 팽창하는 경우 메인배관의 액체를 외부로 배출시키는 배출구를 포함하는 연결부와, 내측에 액체가 충전되는 충전실이 형성되는 밸브몸체가 구비되어 연결밸브의 나사산에 체결 고정되는 몸체부와, 상기 연결밸브의 내측에 설치되어 충전실에 충전된 액체가 결빙되어 팽창하는 경우 연결밸브의 유입구가 개방되도록 하여 메인배관 내부의 액체가 유입구를 통해 유입되어 배출구를 통해 배출될 수 있도록 하는 개폐부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 몸체부의 밸브몸체 내측에 연결 설치되어 메인배관을 흐르는 액체를 밸브몸체의 충전실 내부로 충전시킬 수 있도록 하는 액체충전부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 밸브몸체에 연결 설치되어 액체충전부를 작동시키는 버튼부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 밸브몸체의 일측부는 충전실과 연통되게 개방되고, 타측부는 단턱지게 슬라이드공이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 개폐부는 연결밸브 내측에 설치되어 연결밸브의 유입구를 개폐시키는 개폐부재와, 중앙부에 개폐부재에 나사 결합되는 나사공이 형성되고, 외주면에는 다수개의 제2패킹이 구비되며, 밸브몸체의 내측에 설치되어 충전실을 밀폐시키는 기밀부재 및 상기 개폐부재의 외측에 위치되도록 하여 연결밸브의 내측에 설치되어 기밀부재를 탄성지지하는 제1탄성부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 개폐부재는 일측부가 연결밸브의 일측부로 돌출되어 개폐구가 형성되고, 타측부의 외주면에는 기밀부재가 체결되는 나사산이 형성되며, 내측에는 메인배관의 액체가 유입되는 유입공이 형성되고, 상기 개폐부재의 개폐구에는 제1패킹이 구비된 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 액체충전부는 개폐부재에 형성된 유입공에 결속되어 유입공을 개폐시키는 유동바와, 상기 기밀부재와 이격되도록 하여 유동바에 구비되는 고정링 및 상기 기밀부재와 고정링의 사이에 구비되는 제2탄성부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
삭제
여기서, 상기 유동바는 개폐구 방향으로 돌출되는 유입단속구가 형성되고, 이 유입단속구에는 제3패킹이 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 버튼부는 밸브몸체에 설치되되, 일측부가 밸브몸체의 외측으로 돌출되고 타측부는 밸브몸체의 내측에 위치되는 걸림돌기가 형성된 작동바와, 상기 작동바의 걸림돌기에 구비되는 제4패킹과, 상기 밸브몸체의 외측으로 돌출된 끝단부에 결합 고정되는 버튼부재 및 상기 밸브몸체와 버튼부재의 사이에 구비되는 제3탄성부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
삭제
이와 같이 구성된 본 발명은 액체충전실에 충전된 액체가 결빙온도로 떨어져 얼면서 발생하는 팽창작용에 의해 메인배관에 연결된 개폐부재를 개방시켜 메인배관의 액체가 외부로 연속적으로 배출되도록 하여 메인배관의 액체가 항상 유동하게 됨으로써, 동절기에 결빙온도 이하로 떨어지더라도 메인배관의 결빙 및 동파발생을 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
그리고, 몸체의 내측에 형성된 액체충전실에 충전된 액체가 얼면서 팽창하는 작용에 의해 개폐부재를 개방시켜 메인배관의 액체를 외부로 배출시키는 구성으로 이루어져 있음으로써, 배관 동파 방지장치를 영구적으로 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 배관 동파 방지장치를 보인 분리 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 배관 동파 방지장치를 보인 결합상태 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 배관 동파 방지장치를 보인 단면도.
도 4는 본 발명의 연결부를 보인 도면.
도 5는 본 발명의 버튼부를 보인 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 배관 동파 방지장치의 작용관계를 보인 도면.
이하, 본 발명에 따른 배관 동파 방지장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 배관 동파 방지장치를 보인 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 배관 동파 방지장치를 보인 결합상태 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 배관 동파 방지장치를 보인 단면도이고, 도 4는 본 발명의 연결부를 보인 도면이고, 도 5는 본 발명의 버튼부를 보인 도면이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 배관 동파 방지장치(100)는 메인배관(102)과 연통되게 설치되는 연결부(110)와, 상기 연결부(110)에 결합 고정되어 액체가 충전되는 몸체부(210)와, 상기 연결부(110)에 설치되어 메인배관(102)을 흐르는 액체가 외부로 배출되도록 개폐시키는 개폐부(310)와, 상기 메인배관(102)의 액체를 몸체부(210)의 내측으로 공급하는 액체충전부(410)와, 상기 액체충전부(410)를 동작시키는 버튼부(510)로 구성된다.
여기서, 상기 연결부(110)는 내측에 공간이 형성되고, 일측부는 메인배관(102)과 연통되게 나사 결합되며, 메인배관(102)의 연결부에는 공간과 연통되게 유입구(114)가 형성되고, 타측부 내주면에는 나사산(116)이 형성된 연결밸브(112)가 구비된다.
나아가, 상기 연결밸브(112)의 측부에는 내측 공간과 연통되게 나사 결합되는 배출구(120)가 구비된다.
그리고, 상기 몸체부(210)는 양측부가 개방되게 내측에 충전실(214)이 형성되되, 일측부는 개방되어 연결밸브(112)와 나사 결합되고, 타측부는 단턱지게 개방된 슬라이드공(216)이 형성된 밸브몸체(212)가 구비된다.
또한, 상기 개폐부(310)는 연결부(110)의 연결밸브(112) 내측에 설치되되, 일측부는 연결밸브(112)의 유입구(114) 외측으로 도출되어 메인배관(102)의 내측에 위치되는 개폐구(314)가 형성되고, 타측부 외주면에는 나사산(316)이 형성되며, 내측 길이 방향으로 유입공(318)이 형성된 개폐부재(312)가 구비된다.
여기서, 상기 개폐부재(312)의 개폐구(314)에는 기밀을 유지하는 제1패킹(320)이 구비된다.
나아가, 상기 몸체부(210)의 밸브몸체(212)에 구비되되, 중앙부에는 개폐부재(312)의 나사산(316)에 나사 결합되는 나사공(332)이 형성되고, 외측부에는 다수개의 제2패킹(334)이 마련된 기밀부재(330)가 구비된다.
아울러, 상기 개폐부재(312)의 외측부에 구비되되, 연결밸브(112)의 내측에 설치되어 기밀부재(330)를 탄성지지하는 제1탄성부재(340)가 구비된다.
그리고, 상기 액체충전부(410)는 몸체부(210)의 밸브몸체(212) 내측에 설치되되, 개폐부재(312)의 상, 하부로 돌출되게 결합 고정되는 유동바(412)가 구비된다.
이때, 상기 유동바(412)는 개폐부재(312)의 유입공(318) 직경보다 작게 형성하여 이 유입공(318)을 통하여 액체가 용이하게 유입되게 된다.
여기서, 상기 유동바(412)는 일측부에 개폐부재(312)의 유입공(318)을 개폐시키는 유입단속구(414)가 형성되고, 이 유입단속구(414)에는 제3패킹(416)이 구비되며, 기밀부재(330)의 외측으로 돌출된 방향에는 고정링(418)이 구비된다.
나아가, 상기 기밀부재(330)와 고정링(418)의 사이에는 유동바(412)를 탄성지지하는 제2탄성부재(420)가 구비된다.
또한, 상기 버튼부(510)는 밸브몸체(212)의 슬라이드공(216)에 설치되되, 일측부는 밸브몸체(212)의 충전실(214)에 위치되어 슬라이드공(216)을 개폐시키는 걸림돌기(514)가 형성되며, 이 걸림돌기(514)에는 제4패킹(520)이 구비되며, 타측부는 슬라이드공(216)의 외측으로 돌출되게 설치되는 작동바(512)가 구비된다.
여기서, 상기 밸브몸체(212)의 외측으로 돌출되는 작동바(512)의 끝단부에 결합 고정되는 버튼부재(530)가 구비된다.
나아가, 상기 작동바(512)에 결합되되, 밸브몸체(212)와 버튼부재(530)의 사이에 설치되는 제3탄성부재(540)가 구비된다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 배관 동파 방지장치에 대한 작용관계를 설명하면 다음과 같다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 배관 동파 방지장치의 작용관계를 보인 도면이다.
이에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 배관 동파 방지장치(100)는 먼저, 상기 버튼부재(530)를 누르게 되면 버튼부재(530)는 제3탄성부재(540)를 가압하면서 작동바(512)를 하강시키고, 하강하는 작동바(512)는 유동바(412)를 가압하여 슬라이드 이동시키게 된다.
이렇게, 상기 유동바(412)가 슬라이드 이동하게 되면 개폐부재(312)의 유입공(318)은 유입단속구(414)에 의해 밀폐된 상태에서 개방상태가 된다.
이때, 상기 버튼부(510)에 의해 유동바(412)가 메인배관(102) 쪽으로 슬라이드 이동할 때 제2탄성부재(420)를 가압하면서 슬라이드 이동을 하게 된다.
따라서, 상기 개폐부재(312)의 유입공(318)이 개방되게 되어 메인배관(102)의 액체는 개폐부재(312)의 유입공(318)을 통하여 밸브몸체(212)의 충전실(214)로 이동하여 충전되게 된다.
이와 같이 상기 밸브몸체(212)의 충전실(214) 내측에 액체가 충전된 후에 버튼부(510)에 가해지는 가압력을 해지시키게 되면 제3탄성부재(540)의 탄성력에 의해 버튼부재(530)와 작동바(512)가 원상복귀되면서 작동바(512)의 걸림돌기(514)에 의해 밸브몸체(212)의 슬라이드공(216)을 밀폐시키게 된다.
그리고, 상기 유동바(412)는 제2탄성부재(420)의 탄성력에 의해 원상복귀되면서 유동바(412)의 유입단속구(414)가 개폐부재(312)의 유입공(318)에 밀착되면서 밀폐시키게 되어 밸브몸체(212)의 충전실(214)에 충전된 액체의 역류를 방지하게 된다.
즉, 상기 밸브몸체(212)의 슬라이드공(216)은 작동바(512)에 구비된 걸림돌기(514)에 의해 밀폐되고, 밸브몸체(212)의 타측부는 기밀부재(330)에 의해 밀폐되어 충전실(214)에 액체가 충전된 상태를 유지하게 된다.
이와 같이 상기 밸브몸체(212)의 충전실(214)에 액체가 충전된 상태에서 동절기에 기온이 떨어지게 되면 밸브몸체(212)의 충전실(214)에 충전된 액체가 결빙되게 되고, 이 액체가 결빙되면서 팽창하게 되어 제1탄성부재(340)를 가압하면서 기밀부재(330)를 밀어주게 된다.
이렇게, 상기 기밀부재(330)가 밀리게 되면 기밀부재(330)에 결합 고정된 개폐부재(312)가 동일하게 밀리면서 슬라이드 이동되어 연결밸브(112)의 유입구(114)를 개방시키게 된다.
따라서, 상기 연결밸브(112)의 유입구(114)가 개방되어 메인배관(102)의 내측에 잔류하는 액체가 연결밸브(112)의 유입구(114)로 유입되고, 연결밸브(112)로 유입된 액체는 배출구(120)를 통하여 외부로 배출되게 된다.
이와 같이 상기 메인배관(102)의 액체가 연속적으로 연결밸브(112)를 통하여 배출구(120)로 배출되게 되어 메인배관(102)의 내측 액체는 계속적으로 유동이 이루어지게 되어 메인배관(102)의 결빙을 방지함과 동시에 결빙으로 인해 동파가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 상기 밸브몸체(212)의 충전실(214)에 충전된 액체가 기온 상승으로 인해 해동되게 되면 팽창된 액체의 부피가 원상복귀하면서 기밀부재(330)에 가해지는 압력이 해지되고, 기밀부재(330)는 제1탄성부재(340)의 탄성력에 의해 원상복귀되면서 개폐부재(312)를 원상복귀시켜 연결밸브(112)의 유입구(114)를 차단하게 된다.
따라서, 상기 연결밸브(112)가 개폐부재(312)에 의해 차단되어 메인배관(102)의 액체가 연결밸브(112)를 통하여 외부로 배출되는 것이 방지되게 된다.
이와 같은 반복적인 동작에 의해 동절기에 메인배관(102)의 결빙으로 인해 동파되는 것이 방지되게 된다.
상기에서는 본 발명에 따른 배관 동파 방지장치에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
100 : 배관 동파 방지장치 102 : 메인배관
110 : 연결부 112 : 연결밸브
114 : 우입구 116 : 나사산
120 : 배출구 210 : 몸체부
212 : 밸브몸체 214 : 충전실
216 : 슬라이드공 310 : 개폐부
312 : 개폐부재 314 : 개폐구
316 : 나사산 318 : 유입공
320 : 제1패킹 330 : 기밀부재
332 : 나사공 334 : 제2패킹
340 : 제1탄성부재 410 : 액체충전부
412 : 유동바 414 : 유입단속구
416 : 제3패킹 418 : 고정링
420 : 제2탄성부재 510 : 버튼부
512 : 작동바 514 : 걸림돌기
520 : 제4패킹 530 : 버튼부재
540 : 제3탄성부재

Claims (11)

  1. 내측에 공간이 형성되고, 일측부는 메인배관과 연통되는 유입구가 형성되어 메인배관에 나사 결합되며, 타측부 내주면에는 몸체부가 결합되는 나사산이 형성된 연결밸브와, 상기 연결밸브의 측부에 공간과 연통되게 결합 고정되어 충전실에 충전된 액체가 결빙되어 팽창하는 경우 메인배관의 액체를 외부로 배출시키는 배출구를 포함하는 연결부와,
    내측에 액체가 충전되는 충전실이 형성되는 밸브몸체가 구비되어 연결밸브의 나사산에 체결 고정되는 몸체부와,
    상기 연결밸브의 내측에 설치되어 충전실에 충전된 액체가 결빙되어 팽창하는 경우 연결밸브의 유입구가 개방되도록 하여 메인배관 내부의 액체가 유입구를 통해 유입되어 배출구를 통해 배출될 수 있도록 하는 개폐부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 배관 동파 방지 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 몸체부의 밸브몸체 내측에 연결 설치되어 메인배관을 흐르는 액체를 밸브몸체의 충전실 내부로 충전시킬 수 있도록 하는 액체충전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배관 동파 방지 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 밸브몸체에 연결 설치되어 액체충전부를 작동시키는 버튼부를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 배관 동파 방지 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 밸브몸체의 일측부는 충전실과 연통되게 개방되고, 타측부는 단턱지게 슬라이드공이 형성된 것을 특징으로 하는 배관 동파 방지장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 개폐부는 연결밸브 내측에 설치되어 연결밸브의 유입구를 개폐시키는 개폐부재와,
    중앙부에 개폐부재에 나사 결합되는 나사공이 형성되고, 외주면에는 다수개의 제2패킹이 구비되며, 밸브몸체의 내측에 설치되어 충전실을 밀폐시키는 기밀부재 및
    상기 개폐부재의 외측에 위치되도록 하여 연결밸브의 내측에 설치되어 기밀부재를 탄성지지하는 제1탄성부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 배관 동파 방지장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 개폐부재는 일측부가 연결밸브의 일측부로 돌출되어 개폐구가 형성되고, 타측부의 외주면에는 기밀부재가 체결되는 나사산이 형성되며, 내측에는 메인배관의 액체가 유입되는 유입공이 형성되고,
    상기 개폐부재의 개폐구에는 제1패킹이 구비된 것을 특징으로 하는 배관 동파 방지장치.
  7. 삭제
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 액체충전부는 개폐부재에 형성된 유입공에 결속되어 유입공을 개폐시키는 유동바와,
    상기 기밀부재와 이격되도록 하여 유동바에 구비되는 고정링 및
    상기 기밀부재와 고정링의 사이에 구비되는 제2탄성부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 배관 동파 방지장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 유동바는 개폐구 방향으로 돌출되는 유입단속구가 형성되고, 이 유입단속구에는 제3패킹이 구비된 것을 특징으로 하는 배관 동파 방지장치.
  10. 삭제
  11. 제 3항에 있어서,
    상기 버튼부는 밸브몸체에 설치되되, 일측부가 밸브몸체의 외측으로 돌출되고 타측부는 밸브몸체의 내측에 위치되는 걸림돌기가 형성된 작동바와,
    상기 작동바의 걸림돌기에 구비되는 제4패킹과,
    상기 밸브몸체의 외측으로 돌출된 끝단부에 결합 고정되는 버튼부재 및
    상기 밸브몸체와 버튼부재의 사이에 구비되는 제3탄성부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 배관 동파 방지장치.
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