KR101851560B1 - 자동 과압 해소 기능을 가지는 감압 밸브 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 감압 밸브에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 자동 과압 해소 기능을 가지는 감압 밸브 시스템은 감압 밸브 시스템에 있어서, 본 발명에 따른 자동 과압 해소 기능을 가지는 감압 밸브 시스템은 감압 밸브 시스템에 있어서, 물이 유입되는 유입 챔버, 물이 공급되는 유출 챔버 및 개도의 크기를 결정하는 다이어프램 챔버를 포함하는 메인 밸브와, 상기 유입 챔버와 다이어프램 챔버의 상부를 연결시키는 제1유로와, 상기 유출 챔버에 연결된 제2 유로와, 상기 제1 유로에 연결되는 유입부와, 상기 제2 유로에 연결되는 분지 유로와 연결되는 배출부와, 내부 유로를 개폐시키는 디스크를 이동시키도록 내장된 다이어프램을 포함하되, 다이어프램의 하부 챔버는 상기 제2 유로에서 분지된 분지 유로를 통해서 메인 밸브의 유출 챔버측 압력이 전달되어 감압 기능을 수행하는 파이롯 밸브를 포함하되, 상기 파이롯 밸브의 하부에는 복동 실린더가 내장되고, 상기 복동 실린더의 상부는 상기 파이롯 밸브의 유출측에 연결되고, 상기 복동 실린더의 하부는 제3 유로를 통해서 상기 유출 챔버에 연결되되, 상기 복동 실린더의 상부는 배출구가 형성되고, 상기 복동 실린더의 하부에는 상기 복동 실린더에 상부 탄성력을 제공하는 스프링이 내장되며, 상기 파이롯 밸브의 유출측에 연결되는 복동 실린더의 상부 유로는 스프링이 내장된 하부 유로보다 단면적이 넓은 것을 특징으로 한다.

Description

자동 과압 해소 기능을 가지는 감압 밸브 시스템 { system for the pressure reducing valve}
본 발명은 감압 밸브 시스템에 관한 것으로서, 일반 상수도, 옥내외 소화전 시스템, 스프링 쿨러 시스템 등에 적용되는 자동 과압 해소 기능을 가지는 감압 밸브 시스템에 관한 것이다.
일반 상수도에서 사용되는 감압 밸브 시스템은 일정한 압력으로 물을 공급하기 위한 감압 밸브가 설치되며, 다른 배관을 통해서 전달되는 압력으로 인하여 2차측에서 갑자기 압력이 상승되는 문제점을 해결하기 위한 릴리프 밸브를 설치한다.
또한, 소방용 감압 밸브 시스템에서 일반적으로 사용되는 소방용 감압 밸브는 배관의 말단 수압이 스프링클러의 경우 12kg/cm2 , 옥내 소화전의 경우에는 7kg/cm2을 넘지 않도록 규제되어 있다.
일정한 수압을 유지하기 위해서는 펌프를 통하여 규제된 수압보다 높은 수압으로 공급되기 때문에 아파트 등의 각 층별 옥내 소화전으로부터 각 층의 배관에 소방수를 공급하기 전에 감압 밸브 시스템을 통해서 감압한 후, 규제된 기준압력으로 소방 용수를 공급하도록 설계된다.
이러한 감압 밸브 시스템에 대한 선행기술에는 대한민국 특허청에 출원된 출원번호 제10-2011-0113753호(2011.11.03:출원일), 제10-2006-0083519호(2006.08.31:출원일) 등이 있다.
이러한 감압 밸브 시스템을 도시하는 도 1과 같이 메인 밸브, 파일럿 밸브, 이젝터 밸브, 릴리프 파일럿 밸브 등을 서로 연결하는 배관이 외부에서 복잡하게 구성되므로 설치 공간이 커지고, 설치 및 조립에 많은 시간이 소요되는 사용상의 문제점이 있다.
본 발명에 따른 자동 과압 해소 기능을 가지는 감압 밸브 시스템은 단순한 구조의 감압 밸브 시스템을 제공하여 설치 및 유지 보수가 용이한 감압 밸브 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 자동 과압 해소 기능을 가지는 감압 밸브 시스템은 감압 밸브 시스템에 있어서, 물이 유입되는 유입 챔버, 물이 공급되는 유출 챔버 및 개도의 크기를 결정하는 다이어프램 챔버를 포함하는 메인 밸브와, 상기 유입 챔버와 다이어프램 챔버의 상부를 연결시키는 제1유로와, 상기 유출 챔버에 연결된 제2 유로와, 상기 제1 유로에 연결되는 유입부와, 상기 제2 유로에 연결되는 분지 유로와 연결되는 배출부와, 내부 유로를 개폐시키는 디스크를 이동시키도록 내장된 다이어프램을 포함하되, 다이어프램의 하부 챔버는 상기 제2 유로에서 분지된 분지 유로를 통해서 메인 밸브의 유출 챔버측 압력이 전달되어 감압 기능을 수행하는 파이롯 밸브를 포함하되, 상기 파이롯 밸브의 하부에는 복동 실린더가 내장되고, 상기 복동 실린더의 상부는 상기 파이롯 밸브의 유출측에 연결되고, 상기 복동 실린더의 하부는 제3 유로를 통해서 상기 유출 챔버에 연결되되, 상기 복동 실린더의 상부는 배출구가 형성되고, 상기 복동 실린더의 하부에는 상기 복동 실린더에 상부 탄성력을 제공하는 스프링이 내장되며, 상기 파이롯 밸브의 유출측에 연결되는 복동 실린더의 상부 유로는 스프링이 내장된 하부 유로보다 단면적이 넓은 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 다이아프램 챔버의 상부에는 제2의 배출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 자동 과압 해소 기능을 가지는 감압 밸브 시스템은 하부에 복동식 실린더가 결합된 단순한 구조의 파이롯 밸브를 통한 감압 기능 및 차압을 해소할 수 있으므로 설치 및 유지 보수가 유리한 감압 밸브 시스템을 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 소방용 감압 밸브 시스템을 도시하는 개념도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자동 과압 해소 기능을 가지는 감압 밸브 시스템을 도시하는 개념도.
도 3은 본 발명의 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 파이롯 밸브를 도시하는 단면도.
도 4는 도 3의 A부위의 부분 확대도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 자동 과압 해소 기능을 가지는 감압 밸브 시스템을 도시하는 개념도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 자동 과압 해소 기능을 가지는 감압 밸브 시스템은 물이 유입되는 유입 챔버(12), 물이 공급되는 유출 챔버(14) 및 개도의 크기를 결정하는 다이아프램 챔버(16)를 포함하는 메인 밸브(10)와, 상기 유입 챔버(12)와 다이어프램 챔버의 상부를 연결시키는 제1유로(1)와, 상기 유출 챔버(14)에 연결된 제2 유로(2)와, 상기 제1유로(1)와 제2 유로를 연결시키는 파이롯 밸브(20)를 포함한다.
먼저, 메인 밸브(10)는 주배관에 설치되어 고압의 물(공급용 소방용수 또는 상수도 공급 배관) 저압의 소방용수로 감압시키는 밸브이며, 주배관에는 유입 챔버(12)가 연결되고, 감압된 물이 배출되는 유출챔버(14)에는 소방 호스 등 배출측 장비가 연결된다.
여기서, 다이어프램 챔버(16)는 내부의 다이어프램의 위치를 조정하여 메인 밸브의 개도의 크기를 조절하는 기능을 수행하며, 이러한 개도 크기의 조절을 통해서 메인 밸브의 감압 기능이 수행된다.
부가적으로, 제1유로(1)와 제2유로(2)에는 압력을 측정하는 압력계(60)와 밸브의 강제개방 및 강제 차단을 위한 조절 밸브(42,44)가 각각 설치되며, 특히, 제1유로(1)에는 스트레이너(30)가 설치되어 유입챔버로부터 이물질이 유입되는 것을 방지하게 된다.
또한, 다이어프램 챔버(16)와 연결되는 제1유로(1)에는 유량 제어 밸브(50)가 설치되어 밸브의 개방속도를 조절하여 헌팅현상이 발생되는 것을 방지하게 된다.
그리고, 여기서, 상기 다이어프램 챔버(16)의 상부에는 제2의 배출구가 형성되고 상기 제2 배출구에는 조절 밸브(40)가 설치되어 비상시 밸브를 강제로 개방하기 위한 용도로 사용된다.
이러한 감압 밸브는 공급수 또는 소방수가 공급되면, 유입 챔버(12)를 통해서 고압의 물이 공급되고, 공급된 물의 고압에 의해 다이어프램 챔버 내부의 다이어프램이 이동되면서 메인 밸브가 개방되어 유출 챔버(14)측으로 감압된 물이 공급된다.
여기서, 유출 챔버(14)와 다이어프램 챔버(16)을 연결하는 제2유로(2)에는 파이롯 밸브(20)가 설치되며, 상기 파이롯 밸브(20)는 유출 챔버(14)의 압력이 설정된 압력이면, 파이롯 밸브(20)는 일정한 개도를 유지하게 되며, 유입 챔버(12)로부터 파이롯 밸브(20)를 통과하여 유출 챔버(16)로 물이 흐르게 되지만, 다이어프램 챔버(16)로부터 물의 유입/유출을 막게 되어 일정한 개도를 유지한 메인 밸브는 일정한 압력의 물을 지속적으로 공급하게 된다.
다음으로, 파이롯 밸브(20)의 구조에 대해 살펴보면,
도 3은 본 발명의 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 파이롯 밸브를 도시하는 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 파이롯 밸브(20)는 상측에 다이어프램(21)이 내장되고, 제1 유로(1)에 연결되는 유입부(21a)와 제2 유로(2)와 연결되는 분지 유로(2b)와 연결되는 배출부(21b)가 형성되며, 상기 다이어프램(21)은 내부의 디스크(22)를 이동시켜서 유로를 개폐하게 된다.
또한, 다이어프램(21)의 하부 챔버에는 제2 유로에서 분지된 분지 유로(2a)를 통해서 메인 벨브의 유출 챔버측 압력이 전달하게 된다.
즉, 메인 밸브의 유출 챔버측 압력이 증가하게 되면 다이어프램(21)이 상승하여 디스크(22)가 닫히게 되면서 제1유로를 통해서 메인 밸브의 다이어프램 챔버로 물이 공급되면서 메인 밸브가 더 닫히게 되어 유출 챔버측으로 공급되는 물의 양을 조절하여 유출 챔버의 압력을 하강시키게 된다.
이러한 파이롯 밸브의 하부에는 복동 실린더가 내장된다,
다음으로 복동 실린더에 대해 살펴보면,
도 4는 도 3의 A부위의 부분 확대도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 파이롯 밸브의 하부에는 복동 실린더(S)가 내장되고, 상기 복동 실린더의 상부(a)는 제1연결 유로(28)를 통해서 상기 파이롯 밸브의 유출측에 연결되고, 상기 복동 실린더의 하부(b)는 제2 연결 유로(29)를 통해서 상기 제3 유로에 연결된다.
또한, 상기 복동 실린더의 상부(a)는 외부로 물을 배출시킬 수 있는 배출구(27)가 형성되고, 상기 복동 실린더의 하부(b)에는 상기 복동 실린더에 상부 탄성력을 제공하는 스프링(P)이 내장되며, 상기 파이롯 밸브의 유출측에 연결되는 복동 실린더의 상부(a) 단면적(S1)은 스프링이 내장된 하부(b) 단면적(S2)보다 단면적이 넓다.
이러한 복동 실린더의 작동에 대해 살펴보면,
평상시 감압밸브의 기능만을 수행할 때 유출 챔버측의 압력이 제2 연결 유로(29)를 통해서 복동 실린더의 하부(b)에 공급되어 스프링(P)와 함께 디스크(D)를 눌려서 차단상태가 유지되어 물이 외부로 배출되지 않는다.
유출 챔버측의 압력이 감압설정된 압력보다 높아지면(또는 유출 챔버측에서 다른 배관을 통해 압력이 공급되는 경우) 복동실린더의 상부(a) 및 하부(b)에 작용하는 압력이 높아지게 되며, 단면적 차이로 인하여 복동실린더에서 상부에서 하부로 작용하는 힘이 하부에서 상부로 작용하는 힘보다 크게 된다.
따라서, 디스크(D)가 개방되어 물이 배출구(27)를 통하여 배출되어 배출 챔버의 압력을 낮추는 차압 기능을 수행하게 된다.
파일럿 밸브의 감압 기능과 함께 설정된 압력 이상으로 유출 챔버의 압력이 상승하게 되면, 배출구(27)를 통해서 물을 외부로 배출시켜서 차압 기능을 수행하게 되는 것이다.
즉, 파일럿 밸브의 제1 설정 압력과 상기 제1 설정 압력보다 높게 설정되는 복동 실린더의 제2 설정 압력의 조정을 통해서, 제1 설정 압력이상이면 감압 밸브의 기능을 수행하고, 복동 실린더의 제2 설정 압력 이상이면 차압 기능을 수행하도록 조절할 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명은 복동 실린더가 결합된 파이롯 밸브를 이용한 자동 과압 해소 기능을 가지는 감압 밸브 시스템을 제공하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시 예는 단지 하나의 실시 예에 불과하므로 본 발명의 진정한 범위는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
1: 제1 유로
2: 제2 유로
3: 제3 유로
10: 메인 밸브
12: 유입 챔버
14: 유출 챔버
16: 다이어프램 챔버
20: 파이롯 밸브
21: 다이어프램
22: 디스크
28: 제1연결 유로
29: 제2연결 유로
S: 복동 실린더
P: 스프링
D: 디스크
30: 스트레이너
40: 제2 배출구
42, 44: 제어 밸브
50: 유량 조절 밸브
60: 압력계

Claims (2)

  1. 감압 밸브 시스템에 있어서,
    물이 유입되는 유입 챔버(12), 물이 공급되는 유출 챔버(14) 및 개도의 크기를 결정하는 다이어프램 챔버(16)를 포함하는 메인 밸브(10)와;
    상기 유입 챔버와 다이어프램 챔버의 상부를 연결시키는 제1유로(1)와;
    상기 유출 챔버에 연결된 제2 유로(2)와;
    상기 제1 유로에 연결되는 유입부(21a)와, 상기 제2 유로에 연결되는 분지 유로(2a)와 연결되는 배출부(21b)와, 내부 유로를 개폐시키는 디스크(22)를 이동시키도록 내장된 다이어프램(21)을 포함하되, 다이어프램(21)의 하부 챔버는 상기 제2 유로에서 분지된 분지 유로(2a)를 통해서 메인 밸브의 유출 챔버측 압력이 전달되어 감압 기능을 수행하는 파이롯 밸브(20);를 포함하되,
    상기 파이롯 밸브의 하부에는 복동 실린더(S)가 내장되고, 상기 복동 실린더의 상부는 상기 파이롯 밸브의 유출측에 연결되고, 상기 복동 실린더의 하부는 제3 유로(3)를 통해서 상기 유출 챔버에 연결되되, 상기 복동 실린더의 상부는 배출구(27)가 형성되고, 상기 복동 실린더의 하부에는 상기 복동 실린더에 상부 탄성력을 제공하는 스프링(P)이 내장되며,
    상기 파이롯 밸브의 유출측에 연결되는 복동 실린더의 상부 유로는 스프링이 내장된 하부 유로보다 단면적이 넓은 것을 특징으로 하는 자동 과압 해소 기능을 가지는 감압 밸브 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다이어프램 챔버의 상부에는 제2의 배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동 과압 해소 기능을 가지는 감압 밸브 시스템.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101122763B1 (ko) * 2011-09-19 2012-03-23 조진식 유량 연동형 비례제어식 감압 밸브 시스템
JP2014117431A (ja) * 2012-12-17 2014-06-30 Hochiki Corp 放水圧力制御装置
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