KR102535896B1 - 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스프링클러 설비에 적용되는 밸브에 관한 것으로서, 특히 차압비를 건식밸브에 비해 크게 형성할 수 있어 습식밸브와 건식밸브의 문제점 및 단점을 극복할 수 있으면서 건물의 층수와 관계없이 스프링클러에서 분사되는 소화수의 압력을 동일하게 할 수 있도록, 내부가 비고 상단부에 소화수가 공급되는 1차측 배관이 연결되는 유입구가 형성되며 하단부에 압축공기 또는 가압수가 충전되는 2차측 배관이 연결되는 유출구가 형성된 몸체; 상하방향으로 개방된 통 형태를 이루며 상기 몸체의 측벽과 이격된 몸체의 내측에 구비되어 몸체의 측벽과의 사이에 유로를 형성하고, 상부에 상기 유로와 연통되는 유입로가 관통형성되며, 하부에 상기 유로와 연통되는 유출로가 관통형성되는 가이드캡; 판 형태를 이루며 가이드캡의 길이방향 중앙에 고정되어 상측과 하측의 공간을 구획하는 구획판; 상하방향으로 개방된 통 형태를 이루며 구획판의 상측에 구비되어, 가이드캡의 상부를 밀폐하면서 유입로를 차단할 수 있는 피스톤; 상기 구획판의 상측에 구비되어 피스톤에 탄성력을 작용시키는 복귀스프링; 부력을 가지면서 상기 가이드캡의 내경과 대응되는 직경을 가지는 통 형태를 이루며 구획판의 하측에서 유출로보다 상측에 구비되고, 하측에 구비된 감압스프링에 의해 상방으로 작용되는 탄성력과, 2차측 배관의 압력에 영향을 받는 부력구; 상기 구획판의 중앙을 관통하면서 피스톤과 부력구를 연결하는 피스톤축; 상하방향으로 개방된 통 형태를 이루며 상기 구획판의 상방으로 구비되어 피스톤축의 일부를 감싸는 실린더;를 포함하되, 상기 피스톤축은, 상단이 피스톤과 결합되는 상부축과, 상기 상부축보다 큰 직경을 가지면서 상부축의 하방으로 연장형성되고 하단이 부력구와 결합되는 하부축을 포함하고, 상기 실린더는, 상단이 하부축의 상단보다 돌출되게끔 형성되어, 상기 부력구에 의한 부력과 복귀스프링 및 감압스프링의 탄성력에 의해 피스톤이 유입로를 차단한 상태에서, 화재가 발생되면 스프링클러가 개방되면서 2차측 배관의 압력이 낮아짐에 따라, 1차측 배관을 통해 공급된 소화수가 실린더와 상부축 사이에 위치되는 하부축의 상단을 가압하고, 이로 인해 부력구가 가압되어 하방으로 이동되면 피스톤이 함께 이동되어 유입로가 개방됨으로써, 소화수가 유입로, 유로, 유출로를 지나 2차측 배관으로 공급되어 스프링클러를 통해 분출되고, 이와 동시에 부력구에 압력을 가하여 감압 기능이 이루어지는 것을 특징으로 하는 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브에 관한 것이다.

Description

감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브{Dry and wet type valve having reducible a pressure}
본 발명은 스프링클러 설비에 적용되는 밸브에 관한 것으로서, 특히 건식밸브, 습식밸브, 감압밸브의 기능을 갖춘 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브에 관한 것이다.
일반적으로 스프링클러 설비는 화재발생시 소방수를 이용하여 화재를 초기진압하는 설비로서, 화재 발생을 자동으로 감지하여 소화함과 동시에 경보기능을 가지므로 백화점, 시장, 호텔, 병원, 아파트 등 많은 사람이 밀집되는 건물에 의무적으로 설치된다.
상기 스프링클러 설비는 습식, 건식, 준비작동식, 일제살수식이 있다. 이 중 습식 스프링클러 설비는 일반적으로 가장 많이 이용되는 방식으로 1차측 및 2차측 배관 내에 항상 가압수가 충수되어 있어 화재가 발생하면, 열에 의하여 헤드의 개방 및 가압수가 살수되는 장치로, 건식 스프링클러 설비에 비해 구조가 간단하고 즉시 소화가 가능하다는 장점이 있는 반면, 동결의 우려가 있는 장소에는 부적합하다는 단점이 있다. 또한, 습식 스프링클러 설비에 적용되는 습식밸브는 1차측 물 공급 압력과 2차측 물 공급 압력이 동일하므로 양측 모두 고압이 유지되어야 하는바, 이로 인해 누수의 위험이 존재하고 경량화가 어려우며 2차측 배관의 압력을 낮출 수 없다는 기술적 한계가 있다.
그리고, 건식 스프링클러는 관로 중간에 건식 밸브를 설치하여 2차측에는 자동식 에어콤프레셔를 이용한 압축 공기를, 1차측에는 가압수를 각각 채우고, 헤드가 감열에 의해 개방되면, 2차측의 압축공기가 방출되어 압력저하가 생기며, 이때 1차측 가압수가 2차측으로 유입되어 살수가 시작되는 장치이다. 이는 동결의 우려가 있는 장소 등에 설치가 가능하나, 화재시 소화활동 시간이 다소 지연되고 습식 설비보다 고가라는 단점이 있다. 이러한 건식 스프링클러 설비에 적용되는 건식밸브는 1차측 물 공급 압력과 2차측 공기 공급압력의 비를 차압비라고 하며, 상기 차압비는 보통 3~4:1 정도이다. 다만, 설치 환경에 따라 차압비를 크게 하여 2차측 배관의 압력을 낮출 필요가 있는데, 이를 위해서는 밸브의 크기를 크게 만들어야 하는 기술적 한계가 발생된다.
또한, 건물의 고층화 추세에 따라 각 층마다 설치되는 스프링클러에 가해지는 압력이 각각 다르기 때문에, 저층에서 화재가 발생될 시 높은 압력으로 인해 필요 이상의 소화수가 분사되어 물탱크의 물이 빠르게 고갈되는 문제가 발생된다.
1. 대한민국 등록특허 제10-0498639호 '스프링클러 설비용 건식밸브'
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 차압비를 건식밸브에 비해 크게 형성할 수 있어 습식밸브와 건식밸브의 문제점 및 단점을 극복할 수 있으면서 건물의 층수와 관계없이 스프링클러에서 분사되는 소화수의 압력을 동일하게 할 수 있는 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브를 제공함에 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명인 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브는, 내부가 비고 상단부에 소화수가 공급되는 1차측 배관이 연결되는 유입구가 형성되며 하단부에 압축공기 또는 가압수가 충전되는 2차측 배관이 연결되는 유출구가 형성된 몸체; 상하방향으로 개방된 통 형태를 이루며 상기 몸체의 측벽과 이격된 몸체의 내측에 구비되어 몸체의 측벽과의 사이에 유로를 형성하고, 상부에 상기 유로와 연통되는 유입로가 관통형성되며, 하부에 상기 유로와 연통되는 유출로가 관통형성되는 가이드캡; 판 형태를 이루며 가이드캡의 길이방향 중앙에 고정되어 상측과 하측의 공간을 구획하는 구획판; 상하방향으로 개방된 통 형태를 이루며 구획판의 상측에 구비되어, 가이드캡의 상부를 밀폐하면서 유입로를 차단할 수 있는 피스톤; 상기 구획판의 상측에 구비되어 피스톤에 탄성력을 작용시키는 복귀스프링; 부력을 가지면서 상기 가이드캡의 내경과 대응되는 직경을 가지는 통 형태를 이루며 구획판의 하측에서 유출로보다 상측에 구비되고, 하측에 구비된 감압스프링에 의해 상방으로 작용되는 탄성력과, 2차측 배관의 압력에 영향을 받는 부력구; 상기 구획판의 중앙을 관통하면서 피스톤과 부력구를 연결하는 피스톤축; 상하방향으로 개방된 통 형태를 이루며 상기 구획판의 상방으로 구비되어 피스톤축의 일부를 감싸는 실린더;를 포함하되, 상기 피스톤축은, 상단이 피스톤과 결합되는 상부축과, 상기 상부축보다 큰 직경을 가지면서 상부축의 하방으로 연장형성되고 하단이 부력구와 결합되는 하부축을 포함하고, 상기 실린더는, 상단이 하부축의 상단보다 돌출되게끔 형성된다.
또한, 상기 부력구의 하측에서 유출로보다 상측에 구비되어 상측에 놓인 감압스프링을 지지하는 스프링지지구를 더 포함하되, 상기 스프링지지구는, 가이드캡의 내경에 대응되는 직경을 가지는 링 형태를 이루는 지지링과, 상기 지지링의 중심으로부터 방사상으로 형성된 복수 개의 지지살대를 포함할 수 있다.
또한, 상기 스프링지지구는 상하방향으로 위치를 변경한 후 고정될 수 있다.
또한, 상기 가이드캡은 하단으로부터 유출로의 상측 소정의 지점까지 내주면에 나사산이 형성되고, 상기 지지링의 외주면에는, 가이드캡의 내주면에 형성된 나사산과 대응되는 나사산이 형성될 수 있다.
또한, 상기 몸체는, 외측에 경고방송과 비상벨을 울리는 경고장치가 구비되며, 상기 구획판은, 부력구와의 이격됨을 감지하는 센서가 구비되되, 상기 센서에 의해 부력구가 구획판으로부터 이격됨이 감지되면, 경고장치가 작동될 수 있다.
또한, 상기 가이드캡(20)은 링 형태로 형성되고 내주연을 따라 방지턱(24) 및 고정식 오링(1)이 구비되어, 유입로를 밀폐할 수 있다.
또한, 상기 피스톤은 외벽의 두께가 방지턱이 돌출된 길이보다 두껍게 형성되되, 상기 방지턱은 하단부 중 내측에 위치되는 부분이 상향 경사지게 깎인 형태를 이루고, 상기 피스톤의 외벽 상단은 방지턱의 하단부 형태와 대응되게 형성될 수 있다.
또한, 상기 몸체의 측벽에는, 유입로와 인접한 하측 지점에 개폐가능한 유체유출입구와, 길이방향의 중앙부 지점에 개폐가능한 제1 공기유출입구가 관통형성될 수 있다.
또한, 상기 가이드캡의 상부는, 유입로와 인접한 내주면이 내측으로 함입되어 걸림방지홈이 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 부력구에 의한 부력과 복귀스프링 및 감압스프링의 탄성력에 의해 피스톤이 유입로를 차단한 상태에서, 화재가 발생되면 스프링클러가 개방되면서 2차측 배관의 압력이 낮아짐에 따라, 1차측 배관을 통해 공급된 소화수가 실린더와 상부축 사이에 위치되는 하부축의 상단을 가압하고, 이로 인해 부력구가 가압되어 하방으로 이동되면 피스톤이 함께 이동되어 유입로가 개방됨으로써, 소화수가 유입로, 유로, 유출로를 지나 2차측 배관으로 공급되어 스프링클러를 통해 분출되므로 화재를 진압할 수 있다. 이와 동시에 2차측 배관으로 공급된 소화수는 부력구에 압력을 가하게 되는바, 감압밸브 기능이 수행된다.
이러한 본 발명은 하부축과 상부축 간의 직경 차이에 따른 하부축의 상단 단면적과 부력구의 단면적 비율이 차압비이므로, 차압비를 크게 할 수 있는바, 습식밸브와 건식밸브의 문제점 및 단점을 극복할 수 있으며, 감압스프링의 조절을 통해 감압이 이루어질 수 있다. 즉, 2차측 배관의 저압을 유지하여 배관의 노후화 방지, 신속한 화재진압, 건물의 층수와 관계없이 스프링클러를 통한 일정한 압력의 소화수 분사가 가능하다.
도 1은 본 발명인 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브의 구조를 보여주는 종단면도,
도 2는 본 발명인 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브에 적용되는 가이드캡의 상부를 보여주는 사시도,
도 3은 도 1의 A에 대한 부분확대도,
도 4는 본 발명인 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브에 적용되는 피스톤을 보여주는 사시도,
도 5는 본 발명인 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브에 적용되는 부력구를 보여주는 사시도,
도 6는 본 발명인 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브에 적용되는 피스톤축을 보여주는 사시도,
도 7은 본 발명인 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브에 적용되는 실린더를 보여주는 사시도,
도 8은 도 1의 B에 대한 부분확대도,
도 9는 본 발명인 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브에 적용되는 스프링지지구를 보여주는 사시도.
본 발명에서는 차압비를 건식밸브에 비해 크게 형성할 수 있어 습식밸브와 건식밸브의 문제점 및 단점을 극복할 수 있으면서 건물의 층수와 관계없이 스프링클러에서 분사되는 소화수의 압력을 동일하게 할 수 있도록, 내부가 비고 상단부에 소화수가 공급되는 1차측 배관이 연결되는 유입구가 형성되며 하단부에 압축공기 또는 가압수가 충전되는 2차측 배관이 연결되는 유출구가 형성된 몸체; 상하방향으로 개방된 통 형태를 이루며 상기 몸체의 측벽과 이격된 몸체의 내측에 구비되어 몸체의 측벽과의 사이에 유로를 형성하고, 상부에 상기 유로와 연통되는 유입로가 관통형성되며, 하부에 상기 유로와 연통되는 유출로가 관통형성되는 가이드캡; 판 형태를 이루며 가이드캡의 길이방향 중앙에 고정되어 상측과 하측의 공간을 구획하는 구획판; 상하방향으로 개방된 통 형태를 이루며 구획판의 상측에 구비되어, 가이드캡의 상부를 밀폐하면서 유입로를 차단할 수 있는 피스톤; 상기 구획판의 상측에 구비되어 피스톤에 탄성력을 작용시키는 복귀스프링; 부력을 가지면서 상기 가이드캡의 내경과 대응되는 직경을 가지는 통 형태를 이루며 구획판의 하측에서 유출로보다 상측에 구비되고, 하측에 구비된 감압스프링에 의해 상방으로 작용되는 탄성력과, 2차측 배관의 압력에 영향을 받는 부력구; 상기 구획판의 중앙을 관통하면서 피스톤과 부력구를 연결하는 피스톤축; 상하방향으로 개방된 통 형태를 이루며 상기 구획판의 상방으로 구비되어 피스톤축의 일부를 감싸는 실린더;를 포함하되, 상기 피스톤축은, 상단이 피스톤과 결합되는 상부축과, 상기 상부축보다 큰 직경을 가지면서 상부축의 하방으로 연장형성되고 하단이 부력구와 결합되는 하부축을 포함하고, 상기 실린더는, 상단이 하부축의 상단보다 돌출되게끔 형성되어, 상기 부력구에 의한 부력과 복귀스프링 및 감압스프링의 탄성력에 의해 피스톤이 유입로를 차단한 상태에서, 화재가 발생되면 스프링클러가 개방되면서 2차측 배관의 압력이 낮아짐에 따라, 1차측 배관을 통해 공급된 소화수가 실린더와 상부축 사이에 위치되는 하부축의 상단을 가압하고, 이로 인해 부력구가 가압되어 하방으로 이동되면 피스톤이 함께 이동되어 유입로가 개방됨으로써, 소화수가 유입로, 유로, 유출로를 지나 2차측 배관으로 공급되어 스프링클러를 통해 분출되고, 이와 동시에 부력구에 압력을 가하여 감압 기능이 이루어지는 것을 특징으로 하는 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브를 제안한다.
본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
이하, 본 발명인 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브는 첨부된 도 1 내지 도 9를 참고로 상세하게 설명한다.
본 발명인 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브는, 도 1에 도시된 바와 같이, 몸체(10), 가이드캡(20), 구획판(30), 피스톤(40), 복귀스프링(50), 부력구(60), 감압스프링(70), 피스톤축(80), 실린더(100)를 포함한다.
몸체(10)는 내부가 빈 통 형태를 이루며, 상단부에 화재를 진압하는 소화수가 공급되는 1차측 배관이 연결될 수 있는 유입구(11)가 형성되고, 하단부에 압축공기 또는 가압수가 충전되는 2차측 배관이 연결되는 유출구(12)가 형성된다. 몸체(10)의 측벽은 유입구(11)와 유출구(12)의 직경보다 큰 직경을 가지도록 형성된다. 또한, 유입구(11)와 유출구(12)의 단부에는 배관과 결합되기 위한 볼트구멍이 형성될 수 있다.
가이드캡(20)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 내부가 비고 상하방향으로 개방된 통 형태를 이루며 몸체(10)의 측벽과 이격된 몸체(10)의 내측에 구비된다. 이에 따라, 도 1에 도시된 바와 같이 몸체(10)의 측벽과 가이드캡(20) 사이에는 유로(21)가 형성된다. 또한, 가이드캡(20)은 상부 중 유입구(11)와 인접한 하측에 유로(21)와 연통되는 유입로(22)가 관통형성되고, 하부 중 유출구(12)와 인접한 상측에 유로(21)와 연통되는 유출로(23)가 관통형성된다. 또한, 가이드캡(20)의 상부에는, 도 3에 도시된 바와 같이 유입로(22)와 인접한 내주면이 내측으로 함입되어 걸림방지홈(25)이 형성될 수 있다. 이러한 걸림방지홈(25)은 유입로(22)를 차단하는 피스톤(40)의 외주면에 구비된 이동식 상부오링(2)과 이동식 하부오링(3)이 피스톤(40)의 이동시 유입로(22)에 걸리지 않고 피스톤(40)과 함께 용이하게 이동될 수 있도록 한다.
그리고 가이드캡(20)은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 유입로(22)와 인접한 상측에 링 형태로 형성되고 내주연을 따라 방지턱(24)이 돌출형성될 수 있다. 방지턱(24)은 고정식 오링(1)을 끼워 1차측 가압수를 밀폐하는 역할을 한다. 구체적인 일 예로, 방지턱(24)은 도 3에 도시된 바와 같이 하단부 중 내측에 위치되는 부분이 상향 경사지게 깎인 형태를 이룰 수 있다. 또한, 방지턱(24)은 하단부 중 가이드캡(20)과 인접한 부분에 오링홈이 함입형성될 수 있으며, 해당 오링홈에 고정식 오링(1)이 구비될 수 있다.
구획판(30)은 도 1에 도시된 바와 같이 판 형태를 이루며 가이드캡(20)의 길이방향 중앙에 고정되어 상측과 하측의 공간을 구획한다. 이에 따라, 가이드캡(20)의 상측 공간과 하측 공간은 서로 다른 압력을 가질 수 있다. 그리고 구획판(30)의 중앙에는 후술할 피스톤축(80)이 관통된다.
피스톤(40)은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 상하방향으로 개방된 통 형태를 이루며 구획판(30)의 상측에 구비된다. 구체적으로, 피스톤(40)은 가이드캡(20)의 내경과 동일한 통 형태를 이룰 수 있으며, 가이드캡(20)의 상부를 밀폐하면서 유입로(22)를 차단할 수 있다. 또한, 피스톤(40)은 하방으로 이동되어 유입로(22)를 개방시킬 수 있으며, 이때 가이드캡(20)의 내측과 맞닿으면서 이동한다. 그리고 피스톤(40)은 외주면의 상부와 하부 각각에 오링홈이 함입형성될 수 있으며, 각 오링홈에 이동식 상부오링(2)과 이동식 하부오링(3)이 구비될 수 있다. 따라서, 피스톤(40)이 유입로(22)를 차단할 시, 피스톤(40)의 외주면 상부와 하부에 구비된 이동식 상부오링(2)과 이동식 하부오링(3)은 소화수가 유입로(22)로 들어가는 것을 방지한다.
그리고 피스톤(40)은 도 1에 도시된 바와 같이 외벽의 두께가 방지턱(24)이 돌출된 길이보다 두껍게 형성된 통 형태를 이룰 수 있다. 이에 따라, 피스톤(40)이 유입로(22)를 차단할 시, 피스톤(40)의 외벽 상단은 방지턱(24)과 맞닿는다. 이때, 피스톤(40)과 방지턱(24)의 틈새로 소화수가 유입되지 않도록, 피스톤(40)의 외벽 상단은 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 방지턱(24)의 하단부 형태와 대응되게 형성된다. 즉, 피스톤(40)의 외벽 상단은 방지턱(24)의 하단부 중 내측에 위치되는 부분이 상향 경사지게 깎인 형태를 이루는 것에 대응되게끔 형성된다.
그리고 피스톤(40)은 도 4에 도시된 바와 같이, 링 형태를 이루면서 피스톤(40)의 중심에 연결돌부(42)가 마련되고, 연결돌부(42)로부터 방사상으로 복수 개의 피스톤살대(41)가 형성될 수 있다. 따라서, 1차측 배관을 통해 공급된 소화수는 피스톤살대(41) 사이의 공간을 통해 구획판(30) 상측에 위치되는 가이드캡(20) 내에 채워질 수 있다.
복귀스프링(50)은 구획판(30)의 상측에 구비되며, 피스톤(40)에 탄성력을 작용시킨다. 그리고 감압스프링(70)은 후술할 부력구(60)의 하측에 구비되며, 부력구(60)에 탄성력을 작용시킨다.
부력구(60)는 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 부력을 가지면서 가이드캡(20)의 내경과 대응되는 직경을 가지는 통 형태를 이룬다. 그리고 부력구(60)는 구획판(30)의 하측에서 유출로(23)보다 상측에 구비되며, 감압스프링(70)에 의해 상방으로 작용되는 탄성력과, 2차측 배관의 압력에 영향을 받는다. 또한, 부력구(60)의 외주면 상부에 오링홈이 함입형성될 수 있으며, 해당 오링홈에 오링(4)이 구비될 수 있다. 이러한 부력구(60)는 피스톤(40)이 유입로(22)를 차단할 시, 구획판(30)과 맞닿은 상태를 이룸이 바람직하다.
피스톤축(80)은 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이 소정의 길이를 가지는 봉 형태로 형성되어 구획판(30)의 중앙을 관통하게끔 구비되며, 일단에 피스톤(40)의 연결돌부(42)에 결합되고 타단에 부력구(60)가 결합된다. 즉, 부력구(60)의 이동에 따라 피스톤(40)은 피스톤축(80)을 통해 부력구(60)와 일체로 이동된다. 구체적으로, 피스톤축(80)은 일단과 타단에 각각 피스톤(40)과 부력구(60)가 결합시, 피스톤(40)이 유입로(22)를 차단하고, 부력구(60)가 구획판(30)과 맞닿은 상태를 이루게끔 소정의 길이를 가진다.
특히, 본 발명에서의 피스톤축(80)은, 상단이 피스톤(40)과 결합되는 상부축(81)과, 상부축(81)보다 큰 직경을 가지면서 상부축(81)의 하방으로 연장형성되고 하단이 부력구(60)와 결합되는 하부축(82)을 포함한다. 하부축(82)의 상부에는 둘레를 따라 오링홈이 함입형성될 수 있으며, 해당 오링홈에 실린더오링(83)이 구비될 수 있다.
실린더(100)는, 도 1 및 도 7에 도시된 바와 같이 상하방향으로 개방된 통 형태를 이루며 구획판(30)의 상방으로 구비된다. 이때, 실린더(100)의 내경은 하부축(82)의 내경에 대응되게끔 형성되어 피스톤축(80)의 일부를 감싸게 된다. 또한, 실린더(100)는 상단이 하부축(82)의 상단보다 돌출되게끔 형성된다. 이에 따라, 도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이 실린더(100)와 상부축(81) 사이에는 하부축(82)과 상부축(81) 간의 직경 차이에 따른 미세한 홈이 형성된다. 일 예로, 하부축(82)의 지름은 10.2mm이고, 상부축(81)의 지름은 10mm일 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명은, 부력구(60)에 의한 부력과 복귀스프링(50) 및 감압스프링(70)의 탄성력에 의해 피스톤(40)이 유입로(22)를 차단한 상태에서, 화재가 발생되면 스프링클러가 개방되면서 2차측 배관의 압력이 낮아짐에 따라, 1차측 배관을 통해 공급된 소화수가 실린더(100)와 상부축(81) 사이에 위치되는 하부축(82)의 상단을 가압하고, 이로 인해 부력구(60)가 가압되어 하방으로 이동되면 피스톤(40)이 함께 이동되어 유입로가 개방됨으로써, 소화수가 유입로(22), 유로(21), 유출로(23)를 지나 2차측 배관으로 공급되어 스프링클러를 통해 분출되므로 화재를 진압할 수 있다. 이와 동시에 2차측 배관으로 공급된 소화수는 부력구(60)에 압력을 가하게 되는바, 감압밸브 기능이 수행된다.
이러한 본 발명은 하부축(82)과 상부축(81) 간의 직경 차이에 따른 하부축(82)의 상단 단면적과 부력구(60)의 단면적 비율이 차압비이며, 일 예로 상부축(10)의 지름이 10mm인 경우 그 단면적은 78.5㎟이고, 하부축(82)의 지름이 10.2mm인 경우 그 단면적은 81.6714㎟가 되며, 미세한 홈의 단면적은 3.1714㎟이다. 이때, 부력구(60)의 지름이 100mm인 경우 그 단면적은 7850㎟이며, 차압비는 2475:1이 된다. 이와 같이 본 발명은 차압비를 크게 할 수 있는바, 습식밸브와 건식밸브의 문제점 및 단점을 극복할 수 있다. 더불어, 2차측 배관으로 공급된 소화수는 1차측 배관 내에서의 압력 대비 1/2475의 압력으로 감소되고, 감소된 압력으로 부력구(60)를 가압하므로, 감압밸브 역할을 하게 된다.
한편, 본 발명은 도 1 및 도 9에 도시된 바와 같이 부력구(60)의 하측에서 유출로(23)보다 상측에 구비되는 스프링지지구(90)를 더 포함할 수 있다. 스프링지지구(90)는 가이드캡(20)의 내경에 대응되는 직경을 가지는 링 형태를 이루는 지지링(91)과, 지지링(91)의 중심으로부터 방사상으로 형성된 복수 개의 지지살대(92)를 포함하며, 감압스프링(70)은 지지살대(92)의 상측에 놓여져 지지된다.
이러한 스프링지지구(90)는 상하방향으로 위치를 변경한 후 고정될 수 있도록 구성되어, 감압스프링(70)에 의해 부력구(60)에 작용되는 탄성력을 조절할 수 있다. 일 예로, 도 1에 도시된 바와 같이 가이드캡(20)은 하단으로부터 유출로(23)의 상측 소정의 지점까지 내주면에 나사산이 형성되고, 지지링(91)의 외주면에는 가이드캡(20)의 내주면에 형성된 나사산과 대응되는 나사산이 형성될 수 있다. 따라서, 지지링(91)을 회전시켜 나사산을 따라 상방 또는 하방으로 이동시켜 감압스프링(70)에 의해 부력구(60)에 작용되는 탄성력을 조절할 수 있다. 이를 이용하여, 건물의 층수가 높아지거나 낮아짐에 따라, 스프링지지구(90)의 위치를 변경함으로써, 건물의 층수와 관계없이 스프링클러를 통한 일정한 압력의 소화수가 분사될 수 있도록 할 수 있다.
그리고 도 1에 도시된 바와 같이 몸체(10)에는 외측에 경고방송과 비상벨을 울리는 경고장치(13)가 구비될 수 있으며, 구획판(30)에는 부력구(60)와의 이격됨을 감지하는 센서(32)가 구비될 수 있다. 따라서, 센서(32)에 의해 부력구(60)가 구획판(30)으로부터 이격됨이 감지되면, 화재가 발생되어 스프링클러가 작동되는 것이므로, 경고장치(13)가 작동되도록 구성될 수 있다.
그리고 본 발명을 건식밸브 또는 습식밸브로의 세팅을 할 수 있도록, 몸체(10)의 측벽에는, 도 1에 도시된 바와 같이 유입로(22)와 인접한 하측 지점에 개폐가능한 유체유출입구(14)가 형성될 수 있으며, 길이방향의 중앙부 지점에 개폐가능한 제1 공기유출입구(15)가 관통형성될 수 있다. 유체유출입구(14)를 통해서는 가압수가 유입되거나 배출될 수 있으며, 제1 공기유출입구(15)를 통해서는 공기가 유입되거나 배출될 수 있다. 또한, 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 가이드캡(20)과 몸체(10)를 관통하면서 구획판(30)과 부력구(60) 사이로 공기가 유입 또는 유출되는 제2 공기유출입구(16)가 형성되어, 부력구(60)가 상하방향으로 이동됨에 따라 제2 공기유출입구(16)를 통해 공기가 유입 또는 유출될 수 있다. 또한, 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 가이드캡(20) 내 공간 중 구획판(30)의 상측의 압력을 측정하는 1차측 압력계(5)와, 유로(21) 상의 압력을 측정하는 2차측 압력계(6)를 더 포함할 수 있다.
건식밸브로 사용시 세팅에 대하여 살펴보면, 먼저 피스톤(40)이 유입로(22)를 차단한 상태에서 제1 공기유출입구(15)를 통해 공기를 주입한 후, 1차측 밸브를 개방시키고, 1차측 압력계(5)와 2차측 압력계(6)로 압력을 비교하면서 압력을 조절한다.
습식밸브로 사용시 세팅에 대하여 살펴보면, 1차측 밸브를 개방하여 2차측 배관에 물(가압수)을 공급한다. 1차측 밸브를 잠그고 유체유출입구(14)를 열어 밸브 내의 물을 배출하고 잠근 후 공기 주입구를 통해 소량의 공기를 주입하여 압력을 조절한 후 1차측 밸브를 개방한다.
일 예로, 스프링클러 최소방사압력이 0.1MPA를 기준으로 부력구(60)의 지름이 100mm인 본 발명에서의 1차측 소화수 압력은 78.5kg이다. 이때, 피스톤(40)과 미세한 홈의 단면적 비율이 100:1인 경우, 부력구(60)의 상면에 가해지는 압력은 785g이다. 따라서, 복귀스프링(50)의 탄성력 60%, 부력구(60)의 부력 40%의 영향을 더하여, 부력구(60)에 상방으로 작용하는 힘이 785g 이상이면, 피스톤(40)은 유입로(22)를 차단한다.
본 발명을 습식밸브로 사용시 스프링클러의 배관보다 높은 위치에서 수직으로 설치함이 바람직하다.
1 : 고정식 오링 2 : 이동식 상부오링
3 : 이동식 하부오링 4 : 오링
5 : 1차측 압력계 6 : 2차측 압력계
10 : 몸체 11 : 유입구
12 : 유출로 13 : 경고장치
14 : 유체유출입구 15 : 제1 공기유출입구
16 : 제2 공기유출입구
20 : 가이드캡 21 : 유로
22: 유입로 23 : 유출로
24 : 방지턱 25 : 걸림방지홈
30 : 구획판
32 : 센서
40 : 피스톤 41 : 피스톤살대
42 : 연결돌부
50 : 복귀스프링
60 : 부력구
70 : 감압스프링
80 : 피스톤축 81 : 상부축
82 : 하부축 83 : 실린더오링
90 : 스프링지지판 91 : 지지링
92 : 지지살대
100 : 실린더

Claims (9)

  1. 내부가 비고 상단부에 소화수가 공급되는 1차측 배관이 연결되는 유입구(11)가 형성되며 하단부에 압축공기 또는 가압수가 충전되는 2차측 배관이 연결되는 유출구(12)가 형성된 몸체(10);
    상하방향으로 개방된 통 형태를 이루며 상기 몸체(10)의 측벽과 이격된 몸체(10)의 내측에 구비되어 몸체(10)의 측벽과의 사이에 유로(21)를 형성하고, 상부에 상기 유로(21)와 연통되는 유입로(22)가 관통형성되며, 하부에 상기 유로(21)와 연통되는 유출로(23)가 관통형성되는 가이드캡(20);
    판 형태를 이루며 가이드캡(20)의 길이방향 중앙에 고정되어 상측과 하측의 공간을 구획하는 구획판(30);
    상하방향으로 개방된 통 형태를 이루며 구획판(30)의 상측에 구비되어, 가이드캡(20)의 상부를 밀폐하면서 유입로(22)를 차단할 수 있는 피스톤(40);
    상기 구획판(30)의 상측에 구비되어 피스톤(40)에 탄성력을 작용시키는 복귀스프링(50);
    부력을 가지면서 상기 가이드캡(20)의 내경과 대응되는 직경을 가지는 통 형태를 이루며 구획판(30)의 하측에서 유출로(23)보다 상측에 구비되고, 하측에 구비된 감압스프링(70)에 의해 상방으로 작용되는 탄성력과, 2차측 배관의 압력에 영향을 받는 부력구(60);
    상기 구획판(30)의 중앙을 관통하면서 피스톤(40)과 부력구(60)를 연결하는 피스톤축(80);
    상하방향으로 개방된 통 형태를 이루며 상기 구획판(30)의 상방으로 구비되어 피스톤축(80)의 일부를 감싸는 실린더(100);를 포함하되,
    상기 피스톤축(80)은, 상단이 피스톤(40)과 결합되는 상부축(81)과, 상기 상부축(81)보다 큰 직경을 가지면서 상부축(81)의 하방으로 연장형성되고 하단이 부력구(60)와 결합되는 하부축(82)을 포함하고,
    상기 실린더(100)는, 상단이 하부축(82)의 상단보다 돌출되게끔 형성되어,
    상기 부력구(60)에 의한 부력과 복귀스프링(50) 및 감압스프링(70)의 탄성력에 의해 피스톤(40)이 유입로(22)를 차단한 상태에서, 화재가 발생되면 스프링클러가 개방되면서 2차측 배관의 압력이 낮아짐에 따라, 1차측 배관을 통해 공급된 소화수가 실린더(100)와 상부축(81) 사이에 위치되는 하부축(82)의 상단을 가압하고, 이로 인해 부력구(60)가 가압되어 하방으로 이동되면 피스톤(40)이 함께 이동되어 유입로(22)가 개방됨으로써, 소화수가 유입로(22), 유로(21), 유출로(23)를 지나 2차측 배관으로 공급되어 스프링클러를 통해 분출되고, 이와 동시에 부력구(60)에 압력을 가하여 감압 기능이 이루어지는 것을 특징으로 하는 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부력구(60)의 하측에서 유출로(23)보다 상측에 구비되어 상측에 놓인 감압스프링(70)을 지지하는 스프링지지구(90)를 더 포함하되,
    상기 스프링지지구(90)는, 가이드캡(20)의 내경에 대응되는 직경을 가지는 링 형태를 이루는 지지링(91)과, 상기 지지링(91)의 중심으로부터 방사상으로 형성된 복수 개의 지지살대(92)를 포함하는 것을 특징으로 하는 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스프링지지구(90)는 상하방향으로 위치를 변경한 후 고정될 수 있어, 탄성력을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가이드캡(20)은 하단으로부터 유출로(23)의 상측 소정의 지점까지 내주면에 나사산이 형성되고,
    상기 지지링(91)의 외주면에는, 가이드캡(20)의 내주면에 형성된 나사산과 대응되는 나사산이 형성되어, 상기 지지링(91)을 회전시켜 탄성력을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 몸체(10)는, 외측에 경고방송과 비상벨을 울리는 경고장치(13)가 구비되며,
    상기 구획판(30)은, 부력구(60)와의 이격됨을 감지하는 센서(32)가 구비되되,
    상기 센서(32)에 의해 부력구(60)가 구획판(30)으로부터 이격됨이 감지되면, 경고장치(13)가 작동되는 것을 특징으로 하는 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가이드캡(20)은 링 형태로 형성되고 내주연을 따라 방지턱(24) 및 고정식 오링(1)이 구비되어, 유입로를 밀폐하는 것을 특징으로 하는 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 피스톤(40)은 외벽의 두께가 방지턱(24)이 돌출된 길이보다 두껍게 형성되되,
    상기 방지턱(24)은 하단부 중 내측에 위치되는 부분이 상향 경사지게 깎인 형태를 이루고,
    상기 피스톤(40)의 외벽 상단은 방지턱(24)의 하단부 형태와 대응되게 형성되는 것을 특징으로 하는 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 몸체(10)의 측벽에는, 유입로(22)와 인접한 하측 지점에 개폐가능한 유체유출입구(14)와, 길이방향의 중앙부 지점에 개폐가능한 제1 공기유출입구(15)가 관통형성되는 것을 특징으로 하는 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가이드캡(20)의 상부는, 유입로(22)와 인접한 내주면이 내측으로 함입되어 걸림방지홈(25)이 형성되는 것을 특징으로 하는 감압 기능을 가지는 건식습식 겸용 밸브.
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