KR102324092B1 - 수도계량기용 다단 유량 제어 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수도계량기용 다단 유량 제어 밸브에 관한 것이다. 본 발명에서 수도계량기용 다단 유량 제어 밸브의 밸브몸체(101)에는 유체입구(110) 및 유체출구(120)가 형성된다. 상기 밸브몸체(101)에는 제 1밸브어셈블리(200)가 상하 이동 가능하게 설치되는 이동공간(130)이 형성된다. 상기 이동공간(130)에는 상기 제 1밸브어셈블리(200)에 의해 개폐되는 토출공(134)이 형성된다. 상기 이동공간(130)의 상부에는 병렬로 배치되는 복수 개의 밸브실(142, 144)이 설치된다. 상기 이동공간(130)과 밸브실(142, 144) 사이에는 파일럿 통로(150)가 형성된다. 상기 밸브실(142, 144)에는 제 2밸브어셈블리(300A, 300B)가 각각 좌우 이동 가능하게 설치된다. 상기 제 2밸브어셈블리(300A, 300B)는 압력의 세기에 따라 순차적으로 작동하여 상기 밸브실(142, 144)의 입구를 개폐한다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 유체입구와 연결된 밸브실 및 유체출구와 연결된 토출공의 개폐를 정확하게 조절할 수 있으므로, 수도계량기 출수관에서 발생하는 미세유량을 완벽하게 차단할 수 있는 이점이 있다.

Description

수도계량기용 다단 유량 제어 밸브{MULTIPLE-STAGE FLOW CONTROL VALVE FOR WATER METER}

본 발명은 수도계량기용 다단 유량 제어 밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수 개의 밸브가 압력의 세기에 따라 순차적으로 개방함으로써 미세하게 누설되는 유체를 차단할 수 있도록 구성되는 수도계량기용 다단 유량 제어 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 유체의 유동량을 측정하는 계량기는, 유체를 그 내부로 통과시키는 케이스, 상기 케이스의 내부를 흐르는 유체의 흐름에 의해 회전되는 구동부, 및 동부의 회전력을 전달받아 회전하며 회전수에 대응되는 계기량을 외부로 표시하는 계량부로 나눌 수 있다.

상기 구동부는 유동장 내에 잠긴 상태로 유체와의 마찰에 의해 회전하는 날개차를 포함한다. 상기 날개차의 회전량은 유체의 유속과 유량에 비례한다. 따라서 구동부를 통과하는 유량이 많을수록 날개차는 빠른 속도로 회전되고, 유량이 적어 가량 물이 매우 천천히 통과할 때는 날개차가 그만큼 서서히 회전된다.

이와 같은 계량기는 날개차와 유체의 마찰을 이용해 유량을 측정하는 원리를 가지는 것이므로, 유체의 통과 유량이 어느 임계값 이하일 경우 날개차가 회전되지 않아 유량을 계량할 수 없는 경우가 있다. 즉, 계량기를 통과하는 유체의 유속이 점차 느려지다가 어느 임계점보다 더 느려지는 순간, 회전하던 날개차가 정지하여, 그 이후로 통과하는 유체의 유량을 계량하지 못하는 것이다.

예를 들어, 수도꼭지의 내부 패킹이 마모되었거나, 동계절에 계량기의 동파방지를 위해 계량기가 검침을 할 수 있는 최소 유량보다 작은 유량의 물이 한 방울씩 누수될 경우, 이때 계량기를 통과하는 물의 유량을 체크할 수 없는 것이다.

상기와 같은 이유로 검침되지 않고 버려지는 물은 수자원의 낭비 요인임은 물론, 막대한 세수(稅收)의 손실로 이어질 수 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 대한민국 등록특허공보 제10-1246966호에서는 도 2에서 수도미터기 입구부, 출구부 또는 수도미터기의 입수관, 출수관의 내부 측에 설치할 수 있다고 하였으나, 점선으로 표시되어 있을 뿐, 실제로 설치할 수 있는 구성이나 기술을 제시하지 않고 있으며, 나머지 기술도면에서 제시하는 것은 모두 파이프 사이에 설치하는 것일 뿐, 실제로 일측은 넓고, 단부측으로 좁아지는 수도 미터기의 입수관이나 출수관에 어떻게 장착시킬 수 있는지에 대한 구체적인 기술이나 설명이 전혀 없는 것으로 실제 설치하거나, 실시할 가능성이 전혀 없다.

대한민국 등록특허공보 제10-1246966호(2013년03월18일 등록)

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수도계량기용 다단 유량 제어 밸브에 따르면, 미세하게 누설되는 유체를 차단할 수 있도록 구성되는 수도계량기용 다단 유량 제어 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 일측에 수도계량기의 출수관을 통해 유입되는 유체가 유입되는 유체입구가 형성되고, 상기 유체입구로부터 유체가 유입되는 방향으로 일정 길이 연장되어 유체 유입로가 형성되며, 상기 유체입구와 인접한 위치에 이동공간이 형성되고, 상기 이동공간의 상부에 병렬로 배치되는 복수 개의 밸브실이 형성되며, 상기 이동공간 및 상기 밸브실의 입구를 서로 연결하는 파일럿 통로가 형성되고, 상기 유체 유입로로 유입되는 유체가 외부로 빠져나가는 토출공이 형성되는 밸브몸체; 상기 이동공간에 이동가능하게 설치되어 상기 토출공을 선택적으로 개폐하는 제 1밸브어셈블리; 및 상기 밸브실에 각각 상기 제 1밸브어셈블리가 이동하는 방향과 직교하는 방향으로 이동가능하게 설치되어 압력의 세기에 따라 상기 밸브실의 입구와 연결된 파일럿 통로를 순차적으로 개방하는 제 2밸브어셈블리;를 포함하여 구성되고, 상기 밸브몸체에는 상기 토출공와 외부를 연통시키는 유체출구가 형성되며, 상기 밸브실의 출구와 상기 유체출구 사이에는 유체통로가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1밸브어셈블리에는, 상기 이동공간의 내면과 대응되는 형상으로 외면이 형성되고, 상기 이동공간에서 유체의 압력에 따라 상하로 이동되는 피스톤이 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 피스톤에는 상기 피스톤이 이동하는 방향으로 피스톤 오리피스가 관통되게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 이동공간의 내측에는 상기 토출공과 반대되는 방향으로 가이드홈이 오목하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1밸브어셈블리에는, 상기 피스톤의 중앙을 관통하여 구비되고, 일단이 상기 가이드홈에 삽입되고, 타단이 상기 토출공에 위치되어, 상기 피스톤의 이동에 따라 상기 토출공을 선택적으로 차폐하는 지지대가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1밸브어셈블리에는, 상기 지지대의 외면 일부를 감싼 상태로 상기 피스톤과 상기 이동공간의 사이에 구비되어 상기 피스톤에 탄성력을 제공하는 제 1탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 밸브실은, 상기 이동공간의 상부에 위치되는 제 1밸브실, 및 상기 제 1밸브실의 상부에 병렬로 위치되는 제 2밸브실로 구성되고, 상기 제 1밸브실 및 상기 제 2밸브실의 입구는 상기 파일럿 통로와 연결되고, 상기 제 1밸브실 및 상기 제 2밸브실의 출구는 상기 유체통로와 연결되며, 상기 제 2밸브실에 설치되는 제 2밸브어셈블리는 상기 제 1밸브실에 설치되는 제 2밸브어셈블리보다 더 낮은 압력에서 이동하여 상기 파일럿 통로를 개방하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 2밸브어셈블리는, 상기 제 1밸브실 및 제 2밸브실에 상기 제 1밸브어셈블리가 이동하는 방향과 직교하는 방향으로 이동 가능하게 설치되어 상기 제 1밸브실 및 제 2밸브실의 입구를 선택적으로 개폐하는 파일럿 피스톤, 및 상기 파일럿 피스톤과 상기 밸브실의 사이에 구비되어 상기 파일럿 피스톤에 탄성력을 제공하는 제 2탄성부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

일측이 상기 출수관과 나사결합되고, 타측이 상기 유체입구의 내측 가장자리와 인접한 위치에 나사결합되는 결합부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 결합부는, 일단이 상기 유체입구의 내측 가장자리와 인접한 위치의 상기 밸브몸체와 나사결합되고, 타단이 상기 밸브몸체와 멀어지는 방향으로 연장되는 결합부재, 및 일측 내면이 상기 출수관의 외면과 나사결합되고, 타측 내면이 상기 결합부재의 타단과 결합되는 체결부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 수도계량기용 다단 유량 제어 밸브에 따르면, 밸브몸체 내부에 설치되는 제 1밸브어셈블리 및 제 1밸브어셈블리의 상부에 병렬로 설치되는 복수 개의 제 2밸브어셈블리가 압력의 세기에 따라 순차적으로 동작됨으로써 토출공 및 밸브실의 개폐가 정확하게 조절될 수 있다. 따라서 수도계량기 출수관에서 발생하는 미세유량을 완벽하게 차단함과 동시에 정밀 계량을 할 수 있는 효과가 있다.

그리고 본 발명의 일 실시예에 따른 수도계량기용 다단 유량 제어 밸브에 따르면, 밸브몸체에는 일측이 상기 출수관과 나사결합되고, 타측이 상기 유체입구의 내측 가장자리와 인접한 위치에 나사결합되는 결합부가 구비된다. 따라서, 파이프 또는 수도계량기 출수관에 용이하게 설치할 수 있으므로, 유지보수가 용이한 효과도 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수도계량기용 다단 유량 제어 밸브가 수도계량기의 출수관에 설치된 상태를 보인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수도계량기용 다단 유량 제어 밸브의 구성을 보인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수도계량기용 다단 유량 제어 밸브의 일부 구성을 보인 단면도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수도계량기용 다단 유량 제어 밸브의 구성을 보인 동작상태도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 수도계량기용 다단 유량 제어 밸브의 구성이 단면도로 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 수도계량기용 다단 유량 제어 밸브(100)(이하 '밸브'라 칭함)는 수도계량기(10)의 출수관(11)에 장착하여 사용될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 밸브(100)는 수도계량기 출수관(11)에서 발생하는 미세유량을 완벽하게 차단함과 동시에 정밀 계량을 가능하게 하기 위한 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 밸브(100)의 외관 및 골격은 밸브몸체(101)에 의해 형성될 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 밸브몸체(101)에는 유체입구(110)가 형성된다. 상기 유체입구(110)는 상기 수도계량기(10)의 출수관(11)을 통해 유입되는 유체가 유입되는 부분이다.

상기 밸브몸체(101)의 내부에는 유체 유입로(111)가 형성된다. 상기 유체 유입로(111)는 상기 유체입구(110)로부터 유체가 유입되는 방향으로 일정 길이 연장되어 형성된다. 상기 유체 유입로(111)는 유체가 흐르는 통로 역할을 한다.

상기 밸브몸체(101)에는 유체출구(120)가 형성된다. 상기 유체출구(120)는 상기 밸브몸체(101) 내로 유입된 유체가 외부로 빠져나가는 부분이다. 즉, 상기 유체출구(120)는 토출공(134)과 외부를 연통시키는 역할을 한다. 그리고 본 실시예에서, 상기 유체출구(120)는 아래에서 설명될 토출공(134) 및 유체통로(160)와 연결됨으로써, 상기 유체출구(120)를 통해 유체가 빠져나가게 된다.

상기 밸브몸체(101)에는 이동공간(130)이 형성된다. 상기 이동공간(130)은 상기 유체입구(I10)와 인접한 위치에 형성된다. 상기 이동공간(130)은 아래에서 설명될 제 1밸브어셈블리(200)가 이동가능하게 설치되는 부분이다.

상기 이동공간(130)의 내측에는 가이드홈(132)이 형성될 수 있다. 상기 가이드홈(132)은 아래에서 설명될 지지대(230)의 일단이 삽입되어 이동되는 부분이다. 상기 가이드홈(132)은 아래에서 설명될 토출공(134)과 반대되는 방향으로 오목하게 형성된다.

상기 밸브몸체(101)에는 토출공(134)이 형성된다. 상기 토출공(134)은 상기 유체 유입로(111)로 유입된 유체가 빠져나가는 부분이다. 상기 토출공(134)은 상기 유체 유입로(111)가 연장되는 방향과 직교하는 방향으로 형성된다. 상기 토출공(134)의 일측은 상기 유체 유입로(111)와 연결되고 타측은 상기 유체출구(120)와 연결된다. 상기 토출공(134)의 내측은 아래에서 설명될 지지대(230)의 타단의 외측과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 토출공(134)은 아래에서 설명될 지지대(230)의 타단에 의해 개폐된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 밸브몸체(101)에는 밸브실(140)이 형성된다. 상기 밸브실(140)은 상기 이동공간(130)보다 상부에 위치된다. 상기 밸브실(140)은 복수 개로 구성되어, 아래에서 설명될 제 2밸브어셈블리(300A, 300B)가 각각 이동 가능하게 설치되는 부분이다.

본 실시예에서, 상기 밸브실(140)은 상기 이동공간(130)의 상부에 위치되는 제 1밸브실(142) 및 상기 제 1밸브실(142)의 상부에 병렬로 위치되는 제 2밸브실(144)로 구성될 수 있다. 상기 제 1밸브실(142) 및 제 2밸브실(144)에는 각각 제 2밸브어셈블리(300A, 300B)가 위치된다. 상기 제 1밸브실(142)의 입구 및 상기 제 2밸브실(144)의 입구는 아래에서 설명될 파일럿 통로(150)와 연결된다.

상기 이동공간(130)과 밸브실(140)의 사이에는 파일럿 통로(150)가 형성될 수 있다. 상기 파일럿 통로(150)는 상기 이동공간(130)과 밸브실(140)을 연결하는 역할을 한다. 즉, 상기 파일럿 통로(150)의 입구 측은 상기 이동공간(130)에 연결되고, 출구 측은 제 1밸브실(142) 및 제 2밸브실(144)의 입구에 연결되어, 상기 이동공간(130)으로 유입된 유체가 압력의 세기에 따라 상기 파일럿 통로(150)를 통해 상기 제 1밸브실(142) 및 제 2밸브실(144)에 순차적으로 이동될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 파일럿 통로(150)의 중간부는 수직 방향으로 소정 길이 연장되어 형성된다.

상기 밸브실(140)과 상기 유체출구(120) 사이에는 유체통로(160)가 형성될 수 있다. 상기 유체통로(160)는 상기 밸브실(140)과 상기 유체출구(120)를 연결하는 역할을 한다. 즉, 상기 밸브실(140)으로 유입된 유체가 상기 유체통로(160)를 통해 상기 유체출구(120)로 이동될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 제 1밸브실(142)의 출구와 상기 제 2밸브실(144)의 출구는 상기 유체통로(160)와 연결된다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 이동공간(130)에는 제 1밸브어셈블리(200)가 이동가능하게 설치된다. 상기 제 1밸브어셈블리(200)는 상기 토출공(134)을 선택적으로 개폐하는 역할을 한다.

본 실시예에서, 상기 제 1밸브어셈블리(200)는 피스톤(210)이 구비된다. 상기 피스톤(210)의 외면은 상기 이동공간(130)의 내면과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 피스톤(210)은 유체의 압력에 따라 상하로 이동될 수 있다. 상기 피스톤(210)은 상기 이동공간(130)은 제 1공간(130a) 및 제 2공간(130b)으로 구획하는 역할도 한다.

상기 피스톤(210)에는 피스톤 오리피스(220)가 형성될 수 있다. 상기 오리피스(220)는 상기 피스톤(210)이 이동하는 방향으로 관통되게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 피스톤(210)에 의해 구획된 상기 이동공간(130)의 제 1공간(130a) 및 제 2공간(130b)은 동일한 압력을 유지할 수 있게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제 1밸브어셈블리(200)에는 지지대(230)가 구비된다. 상기 지지대(230)는 상기 피스톤(210)의 중앙을 관통하여 구비된다. 상기 지지대(230)는 상기 피스톤(210)이 이동하는 방향과 나란한 방향으로 연장되어 형성된다. 상기 지지대(230)의 일단은 상기 가이드홈(132)에 삽입되고, 타단은 상기 토출공(134)에 위치된다. 상기 지지대(230)의 타단은 상기 피스톤(210)의 이동에 따라 상기 토출공(134)을 선택적으로 차폐한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제 1밸브어셈블리(200)에는 제 1탄성부재(240)가 구비된다. 상기 제 1탄성부재(240)는 상기 지지대(230)의 외면 일부를 감싼 상태로 상기 피스톤(210)과 상기 이동공간(130)의 사이에 구비된다. 상기 제 1탄성부재(240)는 상기 피스톤(210)을 원위치로 복원시키는 역할을 한다. 즉, 상기 제 1탄성부재(240)는 상기 피스톤(210)에 탄성력을 제공하는 역할을 한다. 본 실시예에서, 상기 제 1탄성부재(240)의 길이, 직경, 및 두께는 유체의 압력에 따라 조절될 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제 1밸브실 및 제 2밸브실(142, 144)에는 각각 제 2밸브어셈블리(300A, 300B)가 이동 가능하게 설치된다. 상기 제 2밸브어셈블리(300A, 300B)는 상기 제 1밸브어셈블리(200)가 이동하는 방향과 직교하는 방향으로 이동가능하게 설치된다. 상기 제 2밸브어셈블리(300A, 300B)는 압력의 세기에 따라 순차적으로 작동되면서 미세하게 누설되는 유체를 차단하는 역할을 한다.

본 실시예에서, 상기 제 2밸브실(144)에 설치되는 제 2밸브어셈블리(300B)는 상기 제 1밸브실(142)에 설치되는 제 2밸브어셈블리(300A)보다 더 낮은 압력에서 이동하여 상기 파일럿 통로(150)와 연결된 상기 제 2밸브실(144)의 입구를 개방할 수 있다. 이하 상기 제 1 및 제 2밸브어셈블리(300A, 300B)의 동작 설명은 아래에서 보다 자세하게 설명하기로 한다.

상기 제 2밸브어셈블리(300A, 300B)에는 파일럿 피스톤(310)이 구비된다. 상기 파일럿 피스톤(310)은 상기 제 1밸브어셈블리(200)가 이동하는 방향과 직교하는 방향으로 이동가능하게 설치된다. 상기 파일럿 피스톤(310)은 압력의 세기에 따라 상기 제 1밸브실(142) 및 제 2밸브실(144)의 입구를 순차적으로 개폐하는 역할을 한다. 상기 파일럿 피스톤(310)은 유체의 압력에 따라 좌우로 이동될 수 있다.

상기 제 2밸브어셈블리(300A, 300B)에는 제 2탄성부재(320)가 구비될 수 있다. 상기 제 2탄성부재(320)는 상기 파일럿 피스톤(310)의 후방에 구비되어, 상기 파일럿 피스톤(310)을 원위치로 복원시키는 역할을 한다. 즉, 상기 제 2탄성부재(320)는 상기 파일럿 피스톤(310)에 탄성력을 제공하는 역할을 한다. 본 실시예에서, 상기 제 2탄성부재(320)의 길이, 직경, 및 두께는 유체의 압력에 따라 조절될 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 밸브몸체(101)에는 결합부(400)가 구비될 수 있다. 상기 결합부(400)는 상기 수도계량기(10)의 출수관(11)에 상기 밸브몸체(101)를 결합시키기 위한 것이다.

본 실시예에서, 결합부(400)는 결합부재(410) 및 체결부재(420)로 구성될 수 있다. 상기 결합부재(410)는 상기 체결부재(420)에 결합된 상태에서 상기 체결부재(420)가 상기 출수관(11)에 체결됨으로써 상기 출수관(11)에 고정된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 결합부재(410)는 상기 유체입구(110)로부터 상기 밸브몸체(101)와 멀어지는 방향으로 돌출되게 형성된다. 즉, 상기 결합부재(410)는 대략 외팔보 형상으로, 일단은 상기 유체입구(110)의 내측 가장자리와 인접한 위치의 상기 밸브몸체(101)와 나사결합되고, 타단은 상기 밸브몸체(101)와 멀어지는 방향으로 연장된다. 이때, 상기 유체입구(110)의 내측 가장자리와 인접한 위치의 상기 밸브몸체(101)에는 상기 결합부재(410)의 일단과 대응되는 형상의 나사산이 형성된다.

상기 결합부재(410)의 타단의 외측에는 걸이턱(412)이 형성된다. 상기 걸이턱(412)은 상기 결합부재(410)의 타단의 외측 가장자리로부터 아래에서 설명될 걸림홈(422)을 향해 돌출되게 형성된다. 상기 걸이턱(412)은 걸림홈(422)에 걸어지는 부분으로, 상기 걸이턱(412)이 걸림홈(422)에 걸어지는 것과 동시에, 상기 결합부재(410)는 상기 체결부재(420)에 결합된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 체결부재(420)는 대략 너트(nut) 형상으로, 상기 체결부재(420)의 일측 내면에는 상기 출수관(11)의 외면에 형성된 나사홈(12)과 대응되는 형상의 나사산(421)이 형성될 수 있다. 따라서, 상기 체결부재(420)의 내면 일측은 상기 출수관(11)과 나사결합될 수 있다.

상기 체결부재(420)의 타측 내면에는 걸림홈(422)이 오목하게 형성될 수 있다. 상기 걸림홈(422)은 상기 걸이턱(412)이 걸어져 고정되는 부분이다. 상기 걸림홈(422)은 상기 걸이턱(412)과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.

도시되지는 않았지만, 상기 체결부재(420)와 상기 밸브몸체(101) 사이에는 오링(Oring)이 구비될 수도 있다. 상기 오링은 천연고무, 합성 고무, 합성수지 고무 등으로 제작되어, 유체가 외부로 새는 것을 막는데 사용되는 것이다.

이와 같이 구성되는 상기 결합부(400)를 이용하여 상기 밸브몸체(101)를 상기 출수관(11)에 고정시키는 방법은 아래와 같다.

상기 체결부재(420)의 걸림홈(422)에 상기 결합부재(410)의 걸이턱(412)을 먼저 결합시킨다. 그리고 상기 결합부재(410)를 상기 밸브몸체(101)에 나사결합시킨다.

다음으로, 상기 체결부재(420)를 상기 출수관(11)과 나사결합하면, 상기 밸브몸체(101)가 상기 출수관(11)에 고정된다. 이와 같이 되면, 상기 결합부(400)에 의해 상기 밸브몸체(101)가 상기 출수관(11)에 용이하게 결합될 수 있는 것과 동시에, 유지 보수 등을 하기 위해 분해 또한 쉬운 효과가 있다.

다음으로, 도 4 내지 도 7을 참고로 하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 수도계량기용 다단 유량 제어 밸브의 동작 과정을 설명한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 수도계량기(10)의 출수관을 통해 미세하게 누설된 유체가 상기 밸브몸체(101)의 유체입구(110)로 유입되면, 상기 이동공간(130)으로 이동하게 된다.

이때, 이동된 유체는 상기 제 1밸브어셈블리(200)에 의해 이동이 제한되므로, 유체 유입로(111)에 계속 누적되다가 상기 피스톤(210)보다 수위가 높아지기 시작하면, 상기 피스톤 오리피스(220)를 통과하여 상기 파일럿 통로(150)로 이동하기 시작한다.

이와 같이, 상기 파일럿 통로(150)를 향해 유체가 계속 이동하여 압력을 계속 가하게 되면, 예를 들어 0.1bar 이상의 압력이 가해지기 시작하면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 2밸브실(144)에 위치한 제 2밸브어셈블리(300B)의 파일럿 피스톤(310)이 제 2탄성부재(320)의 탄성력을 극복하면서 이동하게 되고, 파일럿 통로(150)를 통해 상기 제 2밸브실(144)의 입구가 개방되면서 상기 제 2밸브실(144)의 내부로 유체가 유입된다. 이와 동시에, 상기 파일럿 통로(150)를 통과하여 제 2밸브실(144)에 유입된 유체는 상기 유체통로(160)를 지나 유체출구(120)로 배출된다.

이때, 상기 제 1밸브실(142)에 위치한 제 2밸브어셈블리(300A) 및 제 1밸브어셈블리(200)는 동작되지 않는다.

이와 같은 상태에서, 유량이 많아져서 밸브 내부의 압력이 높아졌으나, 제 1밸브어셈블리(200)는 작동하지 않을 정도인 경우, 예를 들어, 제 1밸브어셈블리(200)는 0.5bar 이상에서 작동하고, 제 1밸브실(142)에 위치한 제 2밸브어셈블리(300A)는 0.2bar 이상에서 작동할 경우, 0.2bar 이상의 압력이 가해지기 시작하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제 1밸브실(142)에 위치한 제 2밸브어셈블리(300A)의 파일럿 피스톤(310)이 제 2탄성부재(320)의 탄성력을 극복하면서 이동하게 되고, 상기 파일럿 통로(150)를 통해 상기 제 1밸브실(142)의 입구가 개방되면서 상기 제 1밸브실(142)의 내부로 유체가 유입된다.

이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제 2밸브실(144)에 위치한 제 2밸브어셈블리(300B)는 상기 제 1밸브실(142)에 위치한 제 2밸브어셈블리(300A)와 함께 계속 이동된 상태이다.

한편, 정상적으로 수도를 사용하는 경우, 또는 유량이 많아져서 밸브 내부 압력이 높아지는 경우에는, 예를 들어, 압력이 0.5bar 이상일 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 피스톤 오리피스(220)의 유동 저항으로 압력 강하가 발생되어 상기 이동공간(130)의 제 1공간(130a) 및 제 2공간(130b) 사이에 압력 차가 발생하면서 상기 피스톤(210)이 상기 제 1탄성부재(240)의 탄성력을 극복하면서 상승하게 된다.

이와 동시에, 상기 지지대(230) 또한 상승하여 상기 토출공(134)을 개방함으로써, 유체가 상기 토출공(134)을 통과하여 상기 유체출구(120)로 토출된다.

그리고 유체 일부도 상기 피스톤 오리피스(220)를 통과하여 상기 파일럿 통로(150) 및 상기 유체통로(160)를 통과하여 상기 유체출구(120)로 토출된다.

이와 같은 압력 차, 즉, 밸브가 작동하지 않은 상태가 되면 내부에 형성된 파일럿 통로(150) 및 토출공(134)을 차단하도록 되어 있어 밸브몸체(101)의 내부로 흐르는 미세한 유량까지 완벽하게 차단할 수 있게 된다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 상기 제 1밸브어셈블리(200)의 상부에 병렬로 설치되는 복수 개의 제 2밸브어셈블리(300A, 300B)가 압력의 세기에 따라 순차적으로 동작됨으로써 토출공(134) 및 밸브실(140)의 개폐가 정확하게 조절될 수 있다. 따라서 수도계량기 출수관에서 발생하는 미세유량을 완벽하게 차단함과 동시에 정밀 계량을 할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10: 수도계량기 11: 출수관
100: 체크밸브
101: 밸브몸체
110: 유체입구 111: 유체 유입로
120: 유체출구
130: 이동공간 140: 밸브실
142: 제 1밸브실 144: 제 2밸브실
150: 파일럿 통로 160: 유체통로
200: 제 1밸브어셈블리 210: 피스톤
220: 피스톤 오리피스 230: 지지대
240: 제 1탄성부재 300A, 300B: 제 2밸브어셈블리
310: 파일럿 피스톤 320: 제 2탄성부재
400: 결합부
410: 결합부재 412: 걸이턱
420: 체결부재 421: 나사산
422: 걸림홈

Claims (10)

1. 일측에 수도계량기의 출수관을 통해 유입되는 유체가 유입되는 유체입구가 형성되고, 상기 유체입구로부터 유체가 유입되는 방향으로 일정 길이 연장되어 유체 유입로가 형성되며, 상기 유체입구와 인접한 위치에 이동공간이 형성되고, 상기 이동공간의 상부에 병렬로 배치되는 복수 개의 밸브실이 형성되며, 상기 이동공간 및 상기 밸브실의 입구를 서로 연결하는 파일럿 통로가 형성되고, 상기 유체 유입로로 유입되는 유체가 외부로 빠져나가는 토출공이 형성되는 밸브몸체;
   상기 이동공간에 이동가능하게 설치되어 상기 토출공을 선택적으로 개폐하는 제 1밸브어셈블리; 및
   상기 밸브실에 각각 상기 제 1밸브어셈블리가 이동하는 방향과 직교하는 방향으로 이동가능하게 설치되어 압력의 세기에 따라 상기 밸브실의 입구와 연결된 파일럿 통로를 순차적으로 개방하는 제 2밸브어셈블리;를 포함하여 구성되고,
   상기 밸브몸체에는 상기 토출공와 외부를 연통시키는 유체출구가 형성되며,
   상기 밸브실의 출구와 상기 유체출구 사이에는 유체통로가 형성되고,
   상기 제 1밸브어셈블리에는,
   상기 이동공간의 내면과 대응되는 형상으로 외면이 형성되고, 상기 이동공간에서 유체의 압력에 따라 상하로 이동되는 피스톤이 구비되며,
   상기 피스톤에는 상기 피스톤이 이동하는 방향으로 피스톤 오리피스가 관통되게 형성되고,
   상기 이동공간의 내측에는 상기 토출공과 반대되는 방향으로 가이드홈이 오목하게 형성되며,
   상기 제 1밸브어셈블리에는,
   상기 피스톤의 중앙을 관통하여 구비되고, 일단이 상기 가이드홈에 삽입되고, 타단이 상기 토출공에 위치되어, 상기 피스톤의 이동에 따라 상기 토출공을 선택적으로 차폐하는 지지대가 구비되고,
   상기 제 1밸브어셈블리에는,
   상기 지지대의 외면 일부를 감싼 상태로 상기 피스톤과 상기 이동공간의 사이에 구비되어 상기 피스톤에 탄성력을 제공하는 제 1탄성부재를 포함하며,
   상기 밸브실은,
   상기 이동공간의 상부에 위치되는 제 1밸브실, 및
   상기 제 1밸브실의 상부에 병렬로 위치되는 제 2밸브실로 구성되고,
   상기 제 1밸브실 및 상기 제 2밸브실의 입구는 상기 파일럿 통로와 연결되고, 상기 제 1밸브실 및 상기 제 2밸브실의 출구는 상기 유체통로와 연결되며,
   상기 제 2밸브실에 설치되는 제 2밸브어셈블리는 상기 제 1밸브실에 설치되는 제 2밸브어셈블리보다 더 낮은 압력에서 이동하여 상기 파일럿 통로를 개방하고,
   상기 제 2밸브어셈블리는,
   상기 제 1밸브실 및 제 2밸브실에 상기 제 1밸브어셈블리가 이동하는 방향과 직교하는 방향으로 이동 가능하게 설치되어 상기 제 1밸브실 및 제 2밸브실의 입구를 선택적으로 개폐하는 파일럿 피스톤, 및
   상기 파일럿 피스톤과 상기 밸브실의 사이에 구비되어 상기 파일럿 피스톤에 탄성력을 제공하는 제 2탄성부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수도계량기용 다단 유량 제어 밸브.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1항에 있어서,
   일측이 상기 출수관과 나사결합되고, 타측이 상기 유체입구의 내측 가장자리와 인접한 위치에 나사결합되는 결합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수도계량기용 다단 유량 제어 밸브.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 결합부는,
    일단이 상기 유체입구의 내측 가장자리와 인접한 위치의 상기 밸브몸체와 나사결합되고, 타단이 상기 밸브몸체와 멀어지는 방향으로 연장되는 결합부재, 및
    일측 내면이 상기 출수관의 외면과 나사결합되고, 타측 내면이 상기 결합부재의 타단과 결합되는 체결부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 수도계량기용 다단 유량 제어 밸브.
    
    

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