KR101695430B1 - 피스톤 구동형 일제개방밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명 피스톤구동형 일제개방밸브는 폐쇄된 상태에서 소화용수가 일제히 유입되도록 개방되는 일제개방밸브에 관한 것으로 습식배관과 연결되는 유입구와 공배관과 연결되는 유출구가 구비된 본체, 통수구와 배출공이 형성된 실린더, 실린더의 통수구를 개폐하며 입수공이 형성된 피스톤, 상하단 중심선이 입수공의 수직중심선과 일치하는 위치에서 상하단의 일측이 실린더의 상단과 결속되고 타측이 평상시 피스톤의 하단과 설정거리로 이격되며 외면을 따라 스프링이 형성된 막대 형상의 스토퍼, 배출관의 외부노출 부분에 설치되어 화재감지기의 작동으로 연동 개방되는 자동배출밸브와 자동배출밸브 유입 측의 배출관에서 분기된 배관에 설치된 수동배출밸브 등을 포함하는 것을 기술적 특징으로 하여 강한 내수격의 효과, 단순한 구조로 기계적 신뢰도가 상대적으로 높으며 개폐동작이 간단한 방식으로 이루어져 작동에 따른 신뢰도를 향상시키는 효과, 개폐동작이 상대적으로 빠르고 실용적 규모의 설치공간에 용이하게 설치할 수 있는 효과, 압력손실이 상대적으로 현저히 작은 효과, 구조가 간단하고 설치비용이 저렴하며 유지관리가 용이하여 이에 따른 제반비용을 절감시키는 경제적 효과 및 피스톤 구동형 일제개방밸브 및 개방검지형 앵글밸브를 포함하는 옥내소화용 호스를 사용하는 공배관 시스템은 한냉기의 배관동결에 대비하는 가장 실용적인 새로운 시스템이 될 수 있다.

Description

피스톤 구동형 일제개방밸브{Deluge valve of movable piston type}

본 발명은 1차 측(유입 측)에는 항상 압력수가 존재함에도 불구하고 평상시에는 폐쇄되어 2차 측은 비워진 상태에 있다가 화재 시 소화용의 압력수가 2차 측으로 모두 유출되도록 화재장소에 설치된 자동화재감지기의 작동으로 인하거나, 전기적 원격스위치의 수동조작으로 인하거나, 또는 관련 밸브의 수동조작으로 인하여 완전히 개방되는 일제개방밸브에 관한 것이다.

일제개방밸브는 일명 델류지 밸브(Deluge Valve)라 일컫는 밸브로 건물 내에 설정된 하나 이상의 소화대상구역(이하 '구역'이라 함) 내에 폐쇄형 또는 개방형의 스프링클러 헤드(이하 '헤드'라 함)가 설치되고 각 구역 내의 모든 헤드에 대한 급수를 담당하는 배관의 설정지점에 설치되는 수단으로, 상기 일제개방밸브는 상기 설정지점에 설치되어 설정지점 이전까지의 배관에는 상시 물이 채워진 배관(이하 '습식배관'이라 함) 상태로 유지함과 동시에 설정지점으로부터 헤드까지의 모든 배관은 물이 채워지지 않은 배관(이하 '공배관'이라 함)으로 유지한 상태에서 구역 내에 설치된 화재감지기의 작동으로 인하거나 원격 또는 직근에 설치된 전용의 전기적 수동스위치의 조작으로 인하여 상기 일제개방밸브의 기능과 관련되는 주위배관(Trimmings)에 장착된 솔레노이드밸브와 같은 자동배수밸브의 개방으로 연동 개방되거나, 상기 주위배관에 장착된 개폐밸브의 수동개방으로 인한 상기 자동배수밸브의 개방에 따른 물의 외부배출로 개방되어 공배관 내에 소화용수가 일제히 유입되도록 한다.

상기 구역의 헤드가 폐쇄형인 경우 이와 같이 구성된 스프링클러시스템을 준비작동식시스템, 상기 구역의 헤드가 개방형인 경우에는 일제살수식시스템이라고 일컬어지고 있다.

일제개방밸브는 국내외적으로 상기한 폐쇄형 또는 개방형 헤드가 설치되는 공배관 방식의 스프링클러시스템에 설치되고 있으나, 폐쇄형 헤드를 설치하는 공배관의 구성방식 중에는 공배관이 시작되는 설정 지점에 건식밸브(Dry valve)를 설치하고 공배관에는 압축공기를 충전하였다가 폐쇄형 헤드의 개방에 따른 공배관 속의 공기압력 감소로 건식밸브가 개방됨으로써 개방된 헤드 쪽으로 물이 흐르게 되는 건식배관시스템(Dry pipe system, 일제개방형 밸브를 설치하는 여타 시스템의 공배관 방식과 구분하여 전통적으로 유일하게 건식배관 및 건식배관시스템이라고 특칭하고 있다)도 있는데, 건식밸브를 설치하는 건식배관시스템을 해외에서는 스프링클러시스템 외에 옥내소화전시스템에도 적용하여 건식밸브로부터 옥내소화전 또는 호스릴의 방수구(앵글밸브)까지는 건식배관(압축공기 충전배관)으로 유지함으로써 배관동결요인을 원천적으로 배제하고 있으나 국내에는 이와 같이 할 수 있는 법률적 기술기준이 없어 현재까지 적용사례가 없지만, 건식밸브 대신 본 발명의 일제개방형밸브와 개방검지형 앵글밸브를 설치하여, 일제개방밸브와 개방검지형 앵글밸브 사이의 배관을 압축공기가 충전되지 아니한 대기압 상태의 공배관으로 유지해두고 개방검지형 앵글밸브의 개방과 함께 기능하는 개방검지 스위치의 발신에 따라 일제개방밸브가 개방되면서 압력수가 상기 공배관 속을 흐르도록 하는 경우 국제적으로 사례가 없는 보다 더욱 효율적이고 유지관리가 편리하며 신뢰성이 보장되는 시스템의 구성이 가능해진다.

종래의 일제개방밸브는 스윙체크밸브, 리프트형 체크밸브 또는 글로브밸브의 구조를 응용한 것이 사용되고 있는데, 이들 모두 1차 측에서 분기한 바이패스관을 통해 1차 측의 압력수를 본체의 일부분으로 구성된 챔버형 공간 속에 끌어들여 그 압력수의 압력으로 평상시 클래퍼(스윙체크밸브의 경우) 또는 디스크(리프트형 체크밸브 또는 글로브밸브의 경우)가 닫혀 있도록 해두었다가 필요시 상기 챔버형 공간 속의 압력수가 외부로 방출되어 챔버 속의 수압이 급감되도록 구성함으로써 닫혀있는 클래퍼 디스크가 1차 측의 압력(수압)에 의해 개방되는 구조로 되어 있다. 이들 일제개방밸브의 공통점은 클래퍼 또는 디스크를 폐쇄하거나 개방하는 힘의 배경이 1차 측 물의 압력이라는 사실이며, 이는 본 발명의 경우에도 다르지 않다.

이와 같은 종래 일제개방밸브는 스윙체크밸브, 리프트형 체크밸브 또는 글로브밸브의 구조를 응용한 것으로 클래퍼 또는 디스크가 구조적으로 가지고 있는 취약점을 그대로 갖고 있다.

예를 들면, 세월의 경과에 따라 1차 측과 2차 측간의 밀폐성능이 점차 저하되어 누수발생 가능성이 높아지고, 이로 인한 2차 측 공배관 속의 습도가 증가함으로써 배관내의 부식이 촉진되며, 유수시의 마찰에 의한 압력손실도 커서 이를 줄이려면 본체 및 기능부가 매우 커질 수밖에 없어 건물 내의 파이프 사후트 내에 설치하기 위해서는 상당히 큰 공간이 요구되는 불편성 및 비경제성이 있다.

또한, 평상시 1차 측으로부터 바이패스관을 통해 상기한 챔버형 공간 속으로 유입된 물의 압력을 이용하여 상기한 클래퍼 또는 디스크를 닫혀 있도록 유지하다가 상기 챔버와 연결된 배관에 설치된 솔레노이드밸브의 개방에 따른 물의 배출로 인해 상기 챔버 속의 수압이 급감하게 됨으로써 상기 클래퍼 또는 디스크가 개방되어 정상적으로 1차 측의 압력수가 공배관으로 흐르게 되더라도 개방된 솔레노이드밸브를 통한 물의 외부배출이 불요불급하게 지속될 수밖에 없는 취약점이 있다.

또한, 종래 일제개방밸브는 개방 후의 재사용을 위한 정상기능 복구가 자동으로 이루어지지 않고 반드시 본체 속의 기능부를 수동으로 조작하여 복구(클래퍼 또는 디스크의 폐쇄)하게 되는 구조이다.

종래기술로 출원번호 10-1998-0031533 '스프링쿨러 설비용 드라이 파이프 밸브'가 개시된 바 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 취약점을 해소함과 동시 작동의 신뢰성이 현저히 향상된 새로운 원천기술의 일제개방밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 솔레노이드밸브의 개방에 의한 물의 외부배출에 따라 개방된 이후에는 불요불급한 물의 외부배출이 더 이상 일어나지 아니하는 일제개방밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 개방 후의 폐쇄가 본체 주위의 밸브들을 설정순서에 따라 폐쇄 또는 개방함으로써 자동으로 원상복귀 되는 일제개방밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 설치공간이 절감되는 경제적 크기의 일제개방밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 압력수의 통과에 따른 마찰에 의한 압력손실이 상대적으로 현저히 작은 일제개방밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 구조가 간단하고 설치비용이 저렴하며, 유지관리가 용이하여, 이에 따른 제반비용이 절감되는 경제적 일제개방밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 개방된 개방검지형 앵글밸브의 개방검지 기능에 의해 연동 개방되어 공배관으로 소화용수가 흐르게 함으로써 개방된 개방검지형 앵글밸브를 통해 외부로 방수되는 옥내소화전 또는 호스릴 건식배관시스템의 구성을 가능케 하는 일제개방밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

상기와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 아래와 같은 기술적 특징을 갖는다.

본 발명 피스톤 구동형 일제개방밸브는 내부에 중공이 형성되고 상기 중공과 상통하는 유입구 및 유출구가 각각 구비된 본체; 상단 또는 측벽상부에 설정크기의 개구부인 배출공이 형성되고 나머지 부분은 폐쇄되며, 하단은 하향으로 개방되고 상기 유입구 측 본체와 결속되며, 하단측벽에 상기 유입구 측의 압력수가 상기 유출구 측과 상통하는 중공으로 유출될 수 있는 설정크기의 개구부인 통수구가 형성된 상하 균일내경의 거꾸로 놓은 컵(Cup) 형상의 실린더; 상단이 개방되고 하단은 폐쇄되며, 측벽외면이 상기 실린더의 측벽내면을 따라 상하이동하여 상기 통수구를 개폐하고, 하단의 일부분에 상기 배출공보다 작은 설정크기의 개구부인 입수공이 형성되며, 상기 통수구가 폐쇄된 상태에서 상단이 상기 실린더의 상단과 설정거리로 이격되도록 구비된 상하 균일내경의 바로 놓은 컵(Cup) 형상의 피스톤; 상기 실린더의 상단 내측면에 결합하고, 상기 피스톤의 상부이동으로 통수구의 완전 개방시에 입수공을 폐쇄함과 동시에 피스톤의 상부이동을 제한하고, 상기 피스톤의 상부이동에 따라 압축되어 설정크기의 하향팽창력을 제공하도록 상기 실린더의 상단과 상기 피스톤의 하단 사이에 위치하는 스프링을 갖는 스토퍼; 상기 배출공과 연결되어 상기 본체 외부로 노출되도록 형성된 배출관; 상기 배출관에 설치되고 화재감지기의 작동 또는 전기적 스위치의 원격조작으로 연동 개방되어 상기 배출관 속의 물이 외부로 배출될 수 있게 하는 자동배출밸브; 및 상기 자동배출밸브와 상기 본체 사이의 상기 배출관에서 분기한 분기배관에 설치되어 수동개방에 따라 상기 분기배관 속의 물이 외부로 배출될 수 있게 하는 수동배출밸브;를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명 피스톤 구동형 일제개방밸브는 상기 실린더의 측벽내면과 상기 피스톤의 측벽외면 사이에 형성되어 상기 실린더 상단과 상기 피스톤 하단 사이의 공간인 내부공간과 상기 유입구 측 본체 내부의 사이가 상통하지 않도록 밀폐함과 동시 상기 피스톤의 용이한 상하이동을 위한 윤활성을 제공하는 씰(seal)인 슬라이딩씰; 상기 피스톤이 상기 통수구를 폐쇄하는 위치에서 상기 피스톤 하단과 상기 유입구 측 본체의 사이에 형성되어 상기 유입구 측과 상기 유출구 측 중공의 사이를 밀폐하는 씰(seal)인 피스톤하단밀폐씰; 상기 피스톤의 상부이동으로 인해 상기 스토퍼가 상기 입수공을 폐쇄하는 위치에 설치되어 상기 내부공간과 상기 유입구 측 본체 내부가 상기 입수공을 통해 상통하지 않도록 밀폐하는 씰(seal)인 입수공밀폐씰; 및 상기 배출관이 통과하는 본체와 상기 배출관 사이에서 누수가 생기지 않도록 밀폐하는 씰(seal)인 배출관밀폐씰;을 더 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 스토퍼는 상기 입수공을 폐쇄할 수 있는 단면적을 갖는 기둥 형상으로 상단은 상기 실린더의 상단과 결속되고 상기 입수공을 폐쇄하는 하단은 상기 통수구가 폐쇄된 상태에서 상기 피스톤의 하단과 설정거리로 이격된 기둥부;를 포함하고, 상기 기둥부는 상기 스프링의 내부공간에 길이방향으로 위치하는 것;을 기술적 특징으로 한다.

이때, 상기 기둥부는 하단이 폐쇄되거나 원기둥인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 기술적 특징을 통해 본 발명은 아래와 같은 효과를 발휘한다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 취약점을 해소함과 동시 작동의 신뢰성이 현저히 향상된 새로운 원천기술의 일제개방밸브를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 개방 후의 폐쇄가 본체 주위의 밸브들을 설정순서에 따라 폐쇄 또는 개방함으로써 자동으로 복구되는 효과가 있다.

또한, 자동배출밸브의 개방에 의한 물의 외부배출에 따라 개방된 이후에는 불요불급한 물의 외부배출이 더 이상 일어나지 않게 하는 물자절약 효과가 있다.

또한, 본 발명은 실용적 규모의 설치공간에 용이하게 설치할 수 있는 적응한 크기의 일제개방밸브를 제공하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 본체의 크기에 비해 압력수의 통과 시 마찰에 의한 압력손실이 상대적으로 현저히 작은 효과가 있다.

또한, 본 발명은 구조가 간단하고 설치비용이 저렴하며, 유지관리가 용이하여 이에 따른 제반비용을 절감시키는 경제적 효과가 있다.

또한, 종래 건식밸브 대신 본 발명에 따른 일제개방형밸브와 개방검지형 앵글밸브를 설치하여, 일제개방밸브와 개방검지형 앵글밸브 사이의 배관을 압축공기가 충전되지 아니한 대기압 상태의 공배관으로 유지해두고 개방검지형 앵글밸브의 개방과 함께 기능하는 개방검지 스위치의 발신에 따라 일제개방밸브가 개방되면서 압력수가 상기 공배관 속을 흐르도록 하는 경우 국제적으로 사례가 없는 보다 더욱 효율적이고 유지관리가 편리하며 신뢰성이 보장되는 시스템의 구성이 가능한 효과가 있다.

본 발명의 다른 효과는 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 발휘될 수 있다.

도 1은 본 발명 피스톤 구동형 일제개방밸브의 구조를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명 피스톤 구동형 일제개방밸브의 본체를 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명 피스톤 구동형 일제개방밸브의 실린더를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명 피스톤 구동형 일제개방밸브의 피스톤을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명 피스톤 구동형 일제개방밸브의 스토퍼를 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명 피스톤 구동형 일제개방밸브의 씰을 설명하기 위한 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예 는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

도 1 본 발명 피스톤 구동형 일제개방밸브의 구조를 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 피스톤 구동형 일제개방밸브(100)는 본체(110), 실린더(120), 피스톤(130), 스토퍼(140), 배출관(150), 자동배출밸브(160) 및 수동배출밸브(170)를 기본적인 구성으로 포함하고, 각 구성의 작동과 밀폐를 위한 다양한 씰(180, seal)을 포함한다.

상기 본체(110)는 도 2 본 발명 피스톤 구동형 일제개방밸브의 본체를 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같이 내부에 중공(111)이 형성되고, 상기 중공(111)과 상통하는 구조의 습식배관(10)과 연결되는 유입구(1차 측, 112)와 공배관(20)과 연결되는 유출구(2차 측, 113)가 구비된다.

이와 같은 본체(110)는 내부에 중공(111)이 형성되는 다양한 구조와 형태로 제작이 가능하고 어떤 특정한 구조 내지 형태에 국한되지 않으나, 상기 도 1 내지 2에 도시한 바와 같이 금속 소재의 원통형상으로 유입구(112)와 유출구(113)가 동일 선상에서 아래위로 배열되는 형태 및 구조를 갖는 것이 바람직하다.

상기 실린더(120)는 상기 도 1 내지 2에 도시한 바와 같이, 상기 본체(110)의 내부에 위치하고 하단은 상기 유입구(112) 측 본체(110)와 결속된다.

이와 같은 실린더(120)는 도 3 본 발명 피스톤 구동형 일제개방밸브의 실린더를 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같이 측벽에 상기 유입구(112) 측 본체 내(1차 측)의 압력수가 상기 본체(110)내의 2차 측으로 유출할 수 있는 통수구(121)가 형성된다.

상기 통수구(121)는 구체적으로 1차 측의 압력수가 상기 유입구(112)를 경유하여 2차 측의 본체(110) 내부로 흘러들 수 있도록 하기 위한 수단으로 상기 도 1 내지 3에 도시한 바와 같이 상기 실린더(120)의 하단측벽에 형성된다.

이와 같은 상기 실린더(120)는 실시 예로 상기 도 3에 도시한 바와 같이 전체적으로 거꾸로 놓은 컵(Cup) 형상으로 하단은 개방되어 유입구(112) 측 본체(110)와 결속되며, 배출관(150)과 연결되는 배출공(122)을 상기 도 3에 도시한 바와 같이 실린더(120)의 상단 또는 측벽상부에 설정크기로 형성하고 나머지 부분은 폐쇄된다.

또한, 상기 실린더(120)는 사각 기둥, 삼각 기둥 등 단면이 동일한 내부공간이 형성되는 다양한 형태가 될 수 있으나, 상기 도 3에 도시한 바와 같은 원통형으로 하는 것이 바람직하다.

상기 피스톤(130)은 도 4 본 발명 피스톤 구동형 일제개방밸브의 피스톤을 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같이, 피스톤(130)은 상기 실린더(120)의 측벽내면을 따라 삽입되며 1차 측으로부터 상기 입수공(131)을 통해 유입되는 압력수가 충전되는 공간(이하 '내부공간'이라 한다)을 제공한다.

이와 같은 피스톤(130)은 상기 도 4에 도시한 바와 같이, 상단은 개방되고 하단은 일부분에 상기 내부공간과 1차 측이 상통하는 구멍인 입수공(131)이 형성된다.

상기 스토퍼(140)는 도 5 본 발명 피스톤 구동형 일제개방밸브의 스토퍼를 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같이, 실린더(120)의 상단 내측면에 결합하고, 상기 피스톤(130)의 상부이동으로 통수구(121)의 완전 개방시에 입수공(131)을 폐쇄함과 동시에 피스톤(130)의 상부이동을 제한하고, 상기 피스톤(130)의 상부이동에 따라 압축되어 설정크기의 하향팽창력을 제공하도록 상기 실린더(120)의 상단과 상기 피스톤(130)의 하단 사이에 위치하는 스프링(141)을 갖는다.

이와 같이, 스프링(141)을 갖는 스토퍼(140)는 피스톤(130)의 상부이동이 완료되는 시점에서 피스톤(130)의 입수공(131)을 폐쇄할 수 있는 길이를 갖는 다양한 형태가 될 수 있으나, 상기 도 5의 기둥부(142)와 같이 원기둥 형태 또는 파이프 형태로 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 기둥부(142)의 경우 상기 입수공(131)을 폐쇄할 수 있는 단면적을 갖는 기둥 형상으로 상단은 상기 실린더의 상단과 결속되고 상기 입수공(131)을 폐쇄하는 하단은 상기 통수구(121)가 폐쇄된 상태에서 상기 피스톤(130)의 하단과 설정거리로 이격되는 길이를 갖는다.

또한, 상기 기둥부(142)는 상기 도 5에 도시한 바와 같이 스프링(141)의 내부공간에 길이방향으로 위치하는 것이 바람직하고, 상기 기둥부(142)의 하단은 개방될 수도 있으나 폐쇄되는 것이 바람직하다.

상기 배출관(150)은 상기 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 배출공(122)과 연결되어 상기 본체(110) 외부로 노출되도록 형성되는 구성으로, 상기 자동배출밸브(160)는 상기 배출관(150)에 설치되고 화재감지기의 작동 또는 전기적 스위치의 원격조작으로 연동 개방되어 상기 배출관 속의 물이 외부로 배출될 수 있게 하는 자동밸브에 해당하는 구성이며, 상기 수동배출밸브(170)는 상기 본체(110) 사이의 상기 배출관(150)에서 분기한 분기배관에 설치되어 수동개방에 따라 상기 분기배관 속의 물이 외부로 배출될 수 있게 한다.

상기 자동배출밸브(160)는 통상 전자밸브라 일컫는 솔레노이드밸브나 이와 상응하는 다양한 자동밸브가 될 수 있고, 또한 상기 수동배출밸브(170) 볼밸브와 같이 배관에서 제수를 위해 설치되는 다양한 개폐밸브가 될 수 있다.

상기 씰(180)은 도 6 본 발명 피스톤 구동형 일제개방밸브의 씰을 설명하기 위한 도면에 도시한 바와 같이, 상기 실린더(120)의 측벽내면과 상기 피스톤(130)의 측벽외면 사이에 형성되어 상기 실린더(120) 상단과 상기 피스톤(130) 하단 사이의 공간인 내부공간과 상기 유입구(112) 측 본체(110) 내부의 사이가 상통하지 않도록 밀폐함과 동시 상기 피스톤(130)의 용이한 상하이동을 위한 윤활성을 제공하는 씰(seal)인 슬라이딩씰(181)과 상기 피스톤(130)이 상기 통수구(121)를 폐쇄하는 위치에서 상기 피스톤(130) 하단과 상기 유입구(112) 측 본체(110)의 사이에 형성되어 상기 유입구(112) 측과 상기 유출구(113) 측 중공(111)의 사이를 밀폐하는 씰(seal)인 피스톤하단밀폐씰(182)과 상기 피스톤(130)의 상부이동으로 인해 상기 스토퍼(140)가 상기 입수공(131)을 폐쇄하는 위치에 설치되어 상기 내부공간과 상기 유입구(112) 측 본체 내부가 상기 입수공(131)을 통해 상통하지 않도록 밀폐하는 씰(seal)인 입수공밀폐씰(183) 및 상기 배출관(150)이 통과하는 본체(110)와 상기 배출관(150) 사이에서 누수가 생기지 않도록 밀폐하는 씰(seal)인 배출관밀폐씰(184)을 더 포함한다.

이와 같은 씰(180)은 목적에 맞게 다양한 종류의 씰(seal)이 될 수 있고 어느 특정된 씰에 국한되지 않는다.

위와 같은 본 발명에 따른 피스톤 구동형 일제개방밸브(100)는 피스톤(130)이 상기 통수구(121)를 폐쇄한 상태에 있는 평상시에는 상기 입수공(131)을 통하여 1차 측과 상기 내부공간이 상통함으로 인해 상기 배출공(122)과 연결되어 본체(110)의 외부로 노출된 배출관(150)에 설치된 자동배출밸브(160) 및 수동배출밸브(170)까지의 상기 배출관(150) 속의 압력수와 상기 내부공간의 압력수는 1차 측의 압력수와 동일한 압력이 되지만, 상기 실린더(120) 상단과 상기 피스톤(130) 하단 사이에 설치된 스프링(141)의 하향력 및 상기 피스톤(130)의 중량이 합해진 힘으로 인해 상기 피스톤(130)은 상기 통수구(121)를 폐쇄한 위치에 고정된다.

이와 같은 평상시의 상태에서 본 발명 피스톤 구동형 일제개방밸브(100)가 담당하는 화재장소에 설치된 화재감지기가 작동하는 경우, 상기 배출공(122)과 연결된 상기 배출관(150)에 설치된 자동배출밸브(160)가 상기 화재감지기의 작동에 따라 연동 개방되어 상기 배출관(150)의 내부 및 상기 내부공간의 수압은 순식간에 사실상 계기압력 영(零)이 되고(비록 상기 입수공(131)을 통해 1차 측의 압력수가 상기 내부공간으로 유입되지만 상기 배출공(122)의 물흐름 단면적이 상기 입수공(131)의 개구면적보다 월등히 크기 때문에 그러하다), 이에 따라 상기 피스톤(130)의 하단에 작용하는 1차 측 수압에 의한 상승력(상승력은 1차 측 수압 ×수압이 작용하는 상기 피스톤(130)의 하단면이므로, 상기 스프링(141)의 압축에 따라 형성되는 하향팽창력과는 비교될 수 없는 큰 힘이 된다.)이 상기 피스톤(130)을 상기 스토퍼(140)의 기둥부(142) 하단까지 상부이동 시키게 되어 본 발명 일제개방밸브(100)가 개방되고, 1차 측 압력수가 지속적으로 공급되는 한 상기 상승력은 계속 작용하고 있게 되므로 상기 피스톤(130)은 하부이동 하지 않게 되고, 이에 따라 상기 통수구(121)는 계속 개방된 상태를 유지하게 된다. 이와 같이 진행되는 상황은 상기 화재감지기의 작동 대신 전기적 스위치의 원격조작으로도 전개될 뿐 아니라, 상기 수동배출밸브(170)를 수동개방 하는 경우에도 동일하게 전개된다.

또한, 상기 피스톤(130)이 완전히 상부이동 한 상태에서는 상기 스토퍼(140)의 기둥부(142) 하단이 상기 입수공(131)을 밀폐하여 상기 입수공(131)으로부터 상기 내부공간으로의 압력수 유입이 차단되므로, 본 발명 일제개방밸브(100)가 일단 개방되어버리는 경우 상기 자동배출밸브(160) 또는 상기 수동배출밸브(170)를 통한 물의 외부배출은 더 이상 일어나지 않게 됨으로써 상기 자동배출밸브(160) 또는 수동배출밸브(170)를 통한 물의 낭비를 막게 되는데, 이런 기능은 현재로서는 종래의 일제개방밸브가 갖고 있지 아니한 본 발명 일제개방밸브(100)만의 고유적 특성이다.

이상 설명한 바와 같은 기술적 특징을 갖는 본 발명 피스톤 구동형 일제개방밸브(100)는 한냉기의 배관동결 요인이 아예 존재하지 아니하는 공배관 방식으로 옥내소화전시스템 또는 호스릴시스템의 각 배관을 구성함에 있어서 소화펌프 토출 측의 주급수관(주로 입상배관)을 습식배관으로 구성하고 상기 습식배관으로부터 옥내소화전 또는 호스릴로 향하는 2차 측 공배관의 시작지점에 본 발명의 일제개방밸브를 설치하며, 옥내소화전 또는 호스릴의 개폐용으로 설치되는 종래의 앵글밸브 대신 개폐핸들의 수동회전에 따른 개방 함께 전기적 개방검지신호를 발신하는 개방검지형 앵글밸브를 설치하고, 상기 공배관은 압축공기의 충전 없이 그냥 대기압 상태로 유지해두는 방식으로 함으로써 상기 개방검지형 앵글밸브의 개방검지 신호에 따라 화재 시 사용되는 옥내소화전 또는 호스릴에 대한 주소형 감시(Addressable monitoring), 상기 일제개방밸브의 개방 및 소화펌프의 기동이 동시에 이루어지는 시스템의 구축이 가능해진다.

한편, 화재에 대응하여 개방된 종래의 일제개방밸브를 다시 평상시의 상태로 원상으로 되돌리기 위해서는 1차 측의 주개폐밸브를 일단 폐쇄하고 2차 측에 잔존하는 물을 배수밸브를 통해 외부로 배수한 후 상기 배수밸브를 다시 폐쇄하고, 본체의 측면에 구비된 플랜지식 결합구조의 점검구를 개방한 다음 본체 내 기능부의 개방상태를 수작업을 통해 평상시의 폐쇄상태로 원상복구 해야만 한다.

하지만, 본 발명의 일제개방밸브(100)는 1차 측의 주개폐밸브를 폐쇄하기 직전까지는 여전히 공급되던 1차 측 압력수의 압력에 의해 상기 피스톤(130)은 최고높이로 상부이동 한 상태에 있게 되어 상기 통수구(121)의 개방상태도 유지되지만 상기 주개폐밸브를 폐쇄한 시점부터 상기 피스톤(130)과 주개폐밸브 사이의 물의 압력은 개방상태의 상기 통수구(121)와 상통하는 중공(2차 측)에 잔존하는 물의 자연압과 같아지게 된다. 이 경우 상기 자연압(자연압은 제한된 길이로 상향 주행하는 2차 측 배관의 수직높이에 의해 좌우되며, 이후 수평으로 주행하는 배관 속의 잔존물은 상기 자연압의 크기에 사실상 영향을 미치지 아니한다)에 의해 상기 피스톤(130)에 작용하는 상향력과 상기 피스톤(130)의 하향이동을 방해하는 상기 슬라이딩씰(181)의 저항력을 합한 힘이 상기 피스톤(130)의 상부이동에 따라 압축된 스프링(141)이 제공하는 하향팽창력에 상기 피스톤(130)의 중량이 더해진 하향력보다 작을 때에는 상기 피스톤(130)이 하향이동 함으로써 본 발명의 일제개방밸브(100)는 자동으로 원상복구 되지만, 상기 스프링(141)의 하향팽창력, 상기 피스톤(130)의 중량 및 상기 슬라이딩씰(181)의 저항력은 실질적으로 일정한 크기를 가지므로 상기 자연압의 크기가 원상복구 여부를 좌우하는 변수가 된다.

그러나, 주개폐밸브의 폐쇄만으로 상기 피스톤(130)이 하향이동하지 못하는 경우에 대비하여, 1차 측 중공의 최하부 측 본체(110)에 연결되어 상기 최하부 중공과 상통함과 동시 외부 쪽으로 노출된 배수배관의 배수밸브(개폐밸브)를 잇달아 개방하여 2차 측의 입상배관 속의 잔존수를 외부로 배수함으로써 상기 자연압은 계기압력 0으로 향해 서서히 감소되므로, 상기 스프링의 하향팽창력과 상기 피스톤(130)의 중량을 합한 힘에 의해 상기 피스톤(130)은 수작업 없이 자동적으로 하향이동 함으로써 상기 통수구(121)는 평상시와 같은 폐쇄상태가 된다. 따라서 상기 배수배관을 통하여 2차 측의 잔존수가 모두 외부배출 되었음이 확인되면 상기 배수밸브를 잠근 다음 상기 주개폐밸브를 서서히 개방함으로써 본 발명의 일제개방밸브(100)는 상기 피스톤(130)에 대한 직접적인 수작업 없이 본체 주위의 개폐밸브(주개폐밸브 및 배수밸브)만을 순서에 따라 개폐함으로써 자동으로 원상복구 된다.

이상 설명한 바와 같은 기술적 특징을 갖는 본 발명 피스톤 구동형 일제개방밸브(100)는 옥내소화전 건식배관 시스템을 구성함에 있어서 필수적으로 요구되는 종래의 일제개방밸브를 대체함으로써 다양한 형태로 구성되는 옥내소화전 건식배관 시스템에 적용된다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시 예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명 의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

10 : 습식배관
20 : 공배관
100 : 본 발명에 따른 피스톤 구동형 일제개방밸브
110 : 본체
111 : 중공
112 : 유입구
113 : 유출구
120 : 실린더
121 : 통수구
122 : 배출공
130 : 피스톤
131 : 입수공
140 : 스토퍼
141 : 스프링
142 : 기둥부
150 : 배출관
160 : 자동배출밸브
170 : 수동배출밸브
180 : 씰(seal)
181 : 슬라이딩씰
182 : 피스톤하단밀폐씰
183 : 입수공밀폐씰
184 : 배출관밀폐씰

Claims (5)

1. 내부에 중공이 형성되고 상기 중공과 상통하는 유입구 및 유출구가 각각 구비된 본체;
   상단 또는 측벽상부에 설정크기의 개구부인 배출공이 형성되고 나머지 부분은 폐쇄되며, 하단은 하향으로 개방되고 상기 유입구 측 본체와 결속되며, 하단측벽에 상기 유입구 측의 압력수가 상기 유출구 측과 상통하는 중공으로 유출될 수 있는 설정크기의 개구부인 통수구가 형성된 상하 균일내경의 거꾸로 놓은 컵(Cup) 형상의 실린더;
   상단이 개방되고 하단은 폐쇄되며, 측벽외면이 상기 실린더의 측벽내면을 따라 상하이동하여 상기 통수구를 개폐하고, 하단의 일부분에 상기 배출공보다 작은 설정크기의 개구부인 입수공이 형성되며, 상기 통수구가 폐쇄된 상태에서 상단이 상기 실린더의 상단과 설정거리로 이격되도록 구비된 상하 균일내경의 바로 놓은 컵(Cup) 형상의 피스톤;
   상기 실린더의 상단 내측면에 결합하고, 상기 피스톤의 상부이동으로 통수구의 완전 개방시에 입수공을 폐쇄함과 동시에 피스톤의 상부이동을 제한하고, 상기 피스톤의 상부이동에 따라 압축되어 설정크기의 하향팽창력을 제공하도록 상기 실린더의 상단과 상기 피스톤의 하단 사이에 위치하는 스프링을 갖는 스토퍼;
   상기 배출공과 연결되어 상기 본체 외부로 노출되도록 형성된 배출관;
   상기 배출관에 설치되고 화재감지기의 작동 또는 전기적 스위치의 원격조작으로 연동 개방되어 상기 배출관 속의 물이 외부로 배출될 수 있게 하는 자동배출밸브; 및
   상기 자동배출밸브와 상기 본체 사이의 상기 배출관에서 분기한 분기배관에 설치되어 수동개방에 따라 상기 분기배관 속의 물이 외부로 배출될 수 있게 하는 수동배출밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤 구동형 일제개방밸브.
2. 제1항에 있어서,
   상기 실린더의 측벽내면과 상기 피스톤의 측벽외면 사이에 형성되어 상기 실린더 상단과 상기 피스톤 하단 사이의 공간인 내부공간과 상기 유입구 측 본체 내부의 사이가 상통하지 않도록 밀폐함과 동시 상기 피스톤의 용이한 상하이동을 위한 윤활성을 제공하는 씰(seal)인 슬라이딩씰;
   상기 피스톤이 상기 통수구를 폐쇄하는 위치에서 상기 피스톤 하단과 상기 유입구 측 본체의 사이에 형성되어 상기 유입구 측과 상기 유출구 측 중공의 사이를 밀폐하는 씰(seal)인 피스톤하단밀폐씰;
   상기 피스톤의 상부이동으로 인해 상기 스토퍼가 상기 입수공을 폐쇄하는 위치에 설치되어 상기 내부공간과 상기 유입구 측 본체 내부가 상기 입수공을 통해 상통하지 않도록 밀폐하는 씰(seal)인 입수공밀폐씰; 및
   상기 배출관이 통과하는 본체와 상기 배출관 사이에서 누수가 생기지 않도록 밀폐하는 씰(seal)인 배출관밀폐씰;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤 구동형 일제개방밸브.
3. 제1항에 있어서, 상기 스토퍼는
   상기 입수공을 폐쇄할 수 있는 단면적을 갖는 기둥 형상으로 상단은 상기 실린더의 상단과 결속되고 상기 입수공을 폐쇄하는 하단은 상기 통수구가 폐쇄된 상태에서 상기 피스톤의 하단과 설정거리로 이격된 기둥부;를 포함하고, 상기 기둥부는 상기 스프링의 내부공간에 길이방향으로 위치하는 것;을 특징으로 하는 피스톤 구동형 일제개방밸브.
4. 제3항에 있어서,
   상기 기둥부의 하단은 폐쇄된 것;을 특징으로 하는 피스톤 구동형 일제개방밸브.
5. 제3항에 있어서,
   상기 기둥부는 원기둥인 것;을 특징으로 하는 피스톤 구동형 일제개방밸브.

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