KR102327692B1 - 수도계량기 동파방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상수도를 비롯한 송수 배관의 계량기가 결빙에 의해 동파되는 것을 방지할 수 있게 한 수도계량기 동파방지장치에 관한 것으로, 특히 계량기의 전단에 설치되어 물이 동결됨에 의해 배관의 압력이 높아지면 자동으로 개방되어 물을 배출시키게 함에 의해 배관은 물론 계량기의 동파를 방지할 수 있게 한 수도계량기 동파방지장치에 관한 것이다.

Description

수도계량기 동파방지장치{Device for preventing freeze-burst of water meter}

본 발명은 수도계량기 동파방지장치에 관한 것으로 상세하게는 상수도를 비롯한 송수 배관의 계량기가 결빙에 의해 동파되는 것을 방지할 수 있게 한 수도계량기 동파방지장치에 관한 것이다.

특히 본 발명은 계량기의 전단에 설치되어 물이 동결됨에 의해 배관의 압력이 높아지면 자동으로 개방되어 물을 배출시키게 함에 의해 배관은 물론 계량기의 동파를 방지할 수 있게 한 수도계량기 동파방지장치에 관한 것이다.

액체나 기체를 장거리 이송하기 위한 수단으로 배관이 사용되고 있다.

특히 상수도 시설과 같이 물을 이송하는 상수 설비는 각 가정에 공급되는 물의 양을 계량하기 위한 계량기를 구비하고 있으며, 이러한 상수 설비는 동절기 물이 동결됨에 의해 상수 배관이나 계량기가 동파되는 문제가 있다.

이에 상수도 배관이나 계량기의 동파를 방지하기 위한 다양한 기술이 개발되고 있고,그 예로 특허문헌 1 내지 4가 있다.

특허문헌 1은 동파방지용 안전플럭에 있어서, 플럭몸체 일측에 마련되며 배출통로를 형성하는 원통부와; 원통부 단부와 인접한 내주면을 따라 형성되며 밸브고정부재를 고정하는 고정홈과; 원통부내에 설치되며, 팽창압력 의하여 개방되는 개폐부를 형성하는 밸브몸체와, 개폐부를 폐쇄시키는 압축스프링으로 구성되는 개폐밸브와; 플럭몸체의 타측에 마련되며 압입통로와 밸브시트를 형성하는 결합부와; 개폐밸브를 원통부내의 작동영역에 고정시키며, 고정턱과 배출통로를 형성하는 헤드와 밸브몸체의 승강을 안내하는 스핀들로 구성되는 밸브고정부재를 포함하는 동파방지용 안전플럭이고,

특허문헌 2는 체킹할 수 있게 하는 임펠러와, 임펠러와 연동하는 게이지구동부가 구비되며 상부에 투명유리가 장착되어 체결링으로 체결된 통상의 수도미터기에 있어서, 수도미터기의 동체 하부에 확장유도부를 형성하는데, 확장유도부는 내부 상측에 걸림턱을 가짐과 동시에 내측 하부에 나사부를 가진 원통형의 짧은 관체부와, 관체부 내부에 삽입되어 압축스프링에 의해 떠받쳐 지고 외경에 1∼다수의 오링이나 패킹 등의 밀폐부재를 장착한 확장유도판과, 관체부 하부의 나사부에 체결되며 수나사부와 에어배출구멍, 그리고 렌치나 스패너로 분해 조립할 수 있도록 체결돌부를 가진 캡으로 이루어진 수도미터기의 동파방지구조이고,

특허문헌 3은 일측에 수도계량기의 유입구가 연결되고 타측에 상수도관이 연결되는 연결관이 구비되며 연결관의 가운데부분에는 분기관이 하방으로 돌출형성되고 연결관의 타측 내주면에는 통수공이 천공된 경사판이 고정부착되어 있는 연결부재와, 연결관의 타측 내부에 경사판의 일측면과 근접된 상태로 상부가 힌지식으로 회전되게 설치되는 개폐판이 구비되고 개폐판의 하부에는 누름판이 연결설치되어 있으며 누름판과 개폐판은 지지스프링에 의해 하방으로 탄성지지되게 설치되어 있어 누름판의 승강작동에 따라 개폐판이 회전되면서 경사판의 통수공을 개폐하는 개폐부재와, 상부는 개구되고 하부는 막혀있는 관형상으로 분기관에 연결장착되는 배출관이 구비되며 배출관의 상부에는 출수공이 천공되고 내부에는 탄성스프링이 내장설치되며 탄성스프링의 상부에는 피스톤대가 고정부착된 피스톤이 위치되고 피스톤대는 개폐부재의 누름판 하면부에 맞닿은 상태로 누름판을 상방으로 탄성지지하도록 되어 있어 수도계량기의 동결에 따른 팽창압력으로 유입구측으로 작용하는 수압에 의해 피스톤이 하강작동되면서 개폐부재가 닫혀지게 하는 승강부재로 구성된 수도계량기용 동파방지장치이며,

특허문헌 4는 유체가 흐르는 제1유로가 형성되는 배관과, 배관에 설치되어 동파를 방지하도록 마련되는 동파방지장치에 있어서, 동파방지장치는, 제1유로와 연통되는 제2유로가 내부에 형성되도록 배관에 설치되는 케이스; 케이스 내부에 마련되는 가변부재; 가변부재의 선단부에 배치되어 제1유로를 개폐하는 실링부재; 가변부재의 후단부에 배치되어 가변부재를 지지하도록 마련되는 지지부재를 포함하고, 가변부재는 설정된 온도의 범위 따라 기억된 형상으로 변형되는 형상기억합금으로 형성하는 하는 동파방지장치이다.

이와 같이 다양한 동파방지 기술이 개발되어 있으나, 이들은 구조가 복ㄷ잡하고, 설치가 어려운 단점이 있다.

또한 자체가 단열 기능을 구비하지 못하여 자체가 동파되는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-0523144호 대한민국 공개특허 제10-2013-0083109호 대한민국 등록특허 제10-1301965호 대한민국 공개특허 제10-2016-0000782호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 수도를 비롯한 송수 배관의 계량기가 결빙에 의해 동파되는 것을 방지할 수 있게 한 수도계량기 동파방지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히 본 발명은 계량기의 전단에 설치되어 물이 동결됨에 의해 배관의 압력이 높아지면 자동으로 개방되어 물을 배출시키게 함에 의해 배관은 물론 계량기의 동파를 방지할 수 있게 한 수도계량기 동파방지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

특히 본 발명은 자체에 단열이 이루어짐에 의해 자체가 동파되는 것을 방지할 수 있는 수도계량기 동파방지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 수도계량기 동파방지장치는 연결구에 의해 배관에 연결되어 배관을 통과하는 유량을 감지하는 수도계량기에 설치되어 수도계량기로 유입되는 물이 동결됨에 의해 계량기가 동파되는 것을 방지하는 동파방지장치에 있어서, 일측 단부에는 상기 수도계량기와 연결된 배관과 연통되는 배수홀이 형성되고 타단은 개방된 통체 형상의 몸체; 상기 몸체의 내부에 설치되어 상기 배수홀을 개폐시키는 차단디스크; 상기 차단디스크를 탄성적으로 지지하여 배수홀 측으로 밀어주고, 배관 내부의 물이 동결되어 팽창하면 수축되어 차단디스크가 배수홀로부터 분리되게 하는 스프링; 상기 몸체의 개방된 단부에 설치되어 상기 스프링의 일측 단부를 지지하고, 배출유로가 형성된 고정마개를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 몸체는 외통과 내통의 이중벽을 이루어 두 통 사이에 단열공간이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 차단디스크는 판체형상의 디스크본체의 배수홀과 대향되는 면에 반구형의 밀폐돌기를 형성하여 구성할 수 있다.

상기 동파방지장치는 수도계량기를 배관에 연결하는 파이프연결구에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 단열공간의 개방된 단부에는 밀폐패킹이 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 수도계량기 동파방지장치는 수도계량기의 입구 측에 설치되어 배관에 흐르는 물이 동결되어 배관 내부의 압력이 높아지면 작동하여 배관 내부의 물을 배출함에 의해 배관 내부의 압력을 낮추어 수도계량기로 유입되는 물을 배출시킴에 의해 수도계량기의 동파를 방지할 수 있는 효과가 있다.

더욱이 본 발명은 배관을 수도계량기에 연결하는 배관연결구에 설치함에 따라 배관의 손상을 방지함은 물론, 배관보다 상대적으로 저렴하고 교체가 용이한 배관연결구에 설치함에 의해 설치를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 몸체를 이중관으로 형성하여 중간에 단열공간을 형성함에 의해 장치 자체가 동파되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수도계량기 동파방지장치의 일예의 단면도
도 2는 본 발명에 따른 수도계량기 동파방지장치가 설치된 계량기의 단면도
도 3은 본 발명에 따른 수도계량기 동파방지장치가 개방된 상태의 단면도
도 4는 본 발명에 따른 수도계량기 동파방지장치의 일예의 분해사시도

본 발명은 다양한 변경을 가하여 실시할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명을 통해 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 수도계량기의 전단에 설치되어 수도계량기에 연결된 배관 내부의 물이 동결됨에 의해 배관 내부의 압력이 높아졌을 때 작동하여 배관 내부의 물을 배출시킴에 의해 수도계량기로 유입되는 물의 동결에 의해 수도계량기가 동파되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른 수도계량기 동파방지장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 연결구에 의해 배관에 연결되어 배관을 통과하는 유량을 감지하는 수도계량기(100)에 설치되어 수도계량기로 유입되는 물이 동결됨에 의해 계량기가 동파되는 것을 방지하는 장치이다.

이러한 본 발명의 수도계량기 동파방지장치는 도 1내지 도 4에 도시한 바와 같이, 일측 단부에는 상기 수도계량기와 연결된 배관과 연통되는 배수홀(11h)이 형성되고 타단은 개방된 통체 형상의 몸체(11); 상기 몸체의 내부에 설치되어 상기 배수홀을 개폐시키는 차단디스크(12); 상기 차단디스크를 탄성적으로 지지하여 배수홀 측으로 밀어주고, 배관 내부의 물이 동결되어 팽창하면 수축되어 차단디스크가 배수홀로부터 분리되게 하는 스프링(13); 상기 몸체의 개방된 단부에 설치되어 상기 스프링의 일측 단부를 지지하고, 배출유로(14r)가 형성된 고정마개(14)를 포함한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 수도계량기 동파방지장치는 수도계량기에 연결되는 배관에 설치될 수 있으나, 배관에 설치할 경우 긴 배관이 손상되거나 이후 배관의 교체시 많은 비용이 소요될 수 있음에 따라 수도계량기(100)를 배관에 연결하는 파이프연결구(110)에 설치하는 것이 바람직하다,

즉 도 2에 도시한 바와 같이 배관보다 상대적으로 짧고 설치가 용이한 파이프연결구(110)에 설치함에 의해 고장이 발생하여 교체시 파이프연결구 만을 교체함에 의해 상수 배관 설비의 유지 보수를 용이하게 할 수 있는 것이다.

본 발명의 동결방지장치는 상기한 바와 같이 파이프연결구에 설치하되, 수도계량기(100)의 입수 측에 연결되는 파이프연결구에 설치됨에 따라 수도계량기로 유입되는 배관의 내부에 흐르는 물의 동결에 의해 수도계량기의 전단에 연결된 배관 내부의 물이 동결됨에 의해 배관 내부의 압력이 높아지면 배관 내부의 물을 배출시켜 배관 내부의 물의 양을 줄이고, 이렇게 물의 양이 줄어든 상태에서 물이 동결되어 배관 내부를 포함하는 수도계량기 내부의 물과 수압이 낮아지게 함에 의해 수도계량기의 동파를 방지할 수 있다.

상기 몸체는 배관 내부의 물의 동결에 의해 팽창되었을 때 배관 내부의 압력이 높아지면 배관 내부의 물을 배출시킬 수 있도록 유로를 형성하는 수단으로, 상기한 바와 같이 통체 형상을 이루고 있으며, 그 내부에 설치된 차단디스크의 작동에 의해 유로가 개방되어 배관 내부의 물을 배출시켜 배관 내부의 물이 얼어도 그 힘이 수도계량기 까지 영향을 미치지 못하게 한다.

상기 몸체(11)는 다양한 단면 형상을 갖는 통체 형상을 이루고 있으나, 바람직하게는 외통(11o)과 내통(11i)의 이중벽을 이루어 두 통 사이에 단열공간(11v)을 형성하는 것이다.
즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 몸체(11)의 외통과 내통의 파이프연결구(11)와 연결되는 단부는 서로 결합되어 일체가 되고 타측단부는 개방되어 개방단부가 형성되고, 상기 단열공간(11v)의 개방단부에는 밀폐패킹(11p)을 설치하였다.
상기 단열공간(11v)을 형성함에 따라 전도, 대류 및 복사에 의한 열을 차단할 수 있어 외부의 온도가 낮아짐에도 장치 자체의 내부 온도가 낮아지는 것을 방지하여 장치를 통해 물이 배출되는 동안 물이 동결되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

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상기 단열공간(11v)의 개방된 단부에는 밀폐패킹(11p)을 설치하여 단열공간이 진공상태를 유지할 수 있게 하여 단열 효과를 높일 수 있다.

상기한 바와 같이 상기 차단디스크(12)는 몸체의 배수홀(11h)을 개폐하는 개폐수단으로, 배관 내부의 물이 동결됨에 의해 압력이 높아지면 개방되어 배수홀을 통해 물이 배출되게 한다.

상기 차단디스크(12)는 다양한 형상으로 만들 수 있으나, 바람직하게는 판체형상의 디스크본체(12b)의 배수홀과 대향되는 면에 반구형의 밀폐돌기(12d)를 형성하여 구성하는 것이다.

이렇게 디스크본체에 구형의 밀폐돌기(12d)를 형성하여 제작함에 의해 밀폐돌기가 배수홀을 밀폐시켜 불필요한 누수를 방지할 수 있는 것이다.

또한 상기 차단디스크(12)의 밀폐돌기가 형성된 면의 반대면에는 가이드로드(12r)를 형성하여 차단디스크의 이동방향이 가이드로드의 길이 방향으로 안정적으로 이동되게 하는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이 몸체의 내부에는 물이 배출되는 공간이 형성되어 있고, 상기 차단디스크의 외주면이 몸체 내부의 공간의 내벽으로부터 이격되어 틈이 생김에 따라 배관의 물이 몸체의 내벽과 차단디스크의 외주 단부 사이로 흘러 배출된다.

이때 차단디스크의 밀폐돌기가 배수홀과 정렬된 상태에서 작동하지 않으면 배관 내부 물의 동결이 해제된 상태에서도 밀폐돌기가 배수홀을 밀폐시킬 수 없게 되며, 이를 방지하기 위해서는 밀폐돌기가 배수홀과 정렬된 상태로 차단디스크가 이동될 수 있어야 한다.

이를 위해 상기 기이드로드(12r)를 차단디스크의 일측에 형성하여 차단디스크의 이동 방향이 일정하게 유지되게 하였다.

상기 스프링(13)은 상기한 바와 같이 차단디스크를 배수홀 측으로 밀어주는 역할을 하는 것으로, 배관 내부의 물이 동결되어 압력이 높아지면 수축되어 차단디스크의 밀폐돌기가 배수홀로부터 분리되어 몸체의 유로가 개방되게 한다.

상기 스프링의 일측 단부를 지지하고, 몸체 내부에 설치된 구성요소들이 몸체로부터 이탈되지 않게 하는 것으로 상기 고정마개(14)를 구비하고 있다.

상기한 바와 같이 배관 내부의 압력이 높아짐에 의해 스프링이 수축하고, 스프링의 수축에 의해 차단디스크가 이동하여 배수홀로부터 밀폐돌기가 이탈되면 몸체 내부로 배관의 물이 흘러 나오고, 이렇게 흘러나온 물이 배출될 수 있도록 고정마개의 중앙에는 배출유로(14r)가 형성되어 있다.

10: 동파방지장치
11: 몸체
11o: 외통 11i: 내통
11v: 단열공간 11p: 밀폐패킹
11h: 배수홀
12: 차단디스크
12b: 디스크본체 12d: 밀폐돌기
12r: 가이드로드
13: 스프링
14: 고정마개
14r: 배출유로
100: 수도계량기
110: 파이프연결구
110h: 연결홀

Claims (5)

1. 연결구에 의해 배관에 연결되어 배관을 통과하는 유량을 감지하는 수도계량기(100)에 설치되어 수도계량기로 유입되는 물이 동결됨에 의해 계량기가 동파되는 것을 방지하는 동파방지장치로,
   일측 단부에는 상기 수도계량기와 연결된 배관과 연통되는 배수홀(11h)이 형성되고 타단은 개방된 통체 형상의 몸체(11); 상기 몸체의 내부에 설치되고, 판체형상의 디스크본체(12b)의 배수홀과 대향되는 면에 반구형의 밀폐돌기(12d)를 형성하여 상기 배수홀을 개폐시키는 차단디스크(12); 상기 차단디스크를 탄성적으로 지지하여 배수홀 측으로 밀어주고, 배관 내부의 물이 동결되어 팽창하면 수축되어 차단디스크가 배수홀로부터 분리되게 하는 스프링(13); 상기 몸체의 개방된 단부에 설치되어 상기 스프링의 일측 단부를 지지하고, 배출유로(14r)가 형성된 고정마개(14)를 포함하고,
   상기 동파방지장치는 수도계량기(100)를 배관에 연결하는 파이프연결구(110)에 설치된 수도계량기 동파방지장치에 있어서,
   상기 몸체(11)는 외통(11o)과 내통(11i)의 이중벽을 이루어 두 통 사이에 단열공간(11v)이 형성되고, 상기 외통과 내통의 파이프연결구(11)와 연결되는 단부는 서로 결합되어 일체가 되고 타측단부는 개방되어 개방단부가 형성되고, 상기 단열공간(11v)의 개방단부에는 밀폐패킹(11p)이 설치되며,
   상기 차단디스크(12)의 밀폐돌기가 형성된 면의 반대면에는 스프링의 중앙을 관통하는 가이드로드(12r)를 형성하여 차단디스크의 이동방향이 가이드로드의 길이 방향으로 안정적으로 이동되게 한 것을 특징으로 하는 수도계량기 동파방지장치.
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