KR102665577B1 - 설정압력 조절 및 실시간 개도 확인이 가능한 인디케이터가 구비되는 감압밸브 - Google Patents

설정압력 조절 및 실시간 개도 확인이 가능한 인디케이터가 구비되는 감압밸브 Download PDF

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울트라밸브 주식회사
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Abstract

본 발명은, 승하강판(111), 승하강판(111)의 중앙부위에 마련되되 내면부위에 나사산(113)이 형성되는 결합단(112), 승하강판(111)의 좌우 측면부위 각각에 형성되는 제1, 2가이드홈(114, 115), 각각의 상측부위는 승하강판(111)의 전면 모서리부위에 연결되고 각각의 하측부위는 수직 하방으로 일정길이 연장되는 제1, 2회전방지단(116, 117)이 마련되는 지지부; 지지부의 제1, 2가이드홈(114, 116) 각각과 대향하며 각 일면부위가 승하강판(111)의 모서리부위에 결합되는 제1, 2수직판(121, 131), 상하로 일정길이를 가지며 제1, 2수직판(121, 131) 각각에 형성되는 제1, 2가이드장공(122, 132)이 마련되는 가이드부; 제1, 2가이드장공(122, 132) 각각에 삽입되어 본넷(20)을 통해 노출되는 제1, 2인디케이터바(141, 151)가 마련되는 설정압력인디게이터부; 결합판(161), 결합판(161)의 좌우 모서리부위 각각에서 수직 상방으로 일정길이 연장되는 제1, 2수직바(162, 165), 제1, 2수직바(162, 165) 각각의 상단부위에서 수평으로 절곡되어 본넷(20)을 통해 노출되는 제3, 4인디케이터바(163, 166)이 마련되는 개도율인디케이터부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 설정압력 조절 및 실시간 개도 확인이 가능한 인디케이터가 구비되는 감압밸브를 제공한다.

Description

설정압력 조절 및 실시간 개도 확인이 가능한 인디케이터가 구비되는 감압밸브{Pressure reducing valve with visual checking indicators for setting pressure values and real-time opening degree}
본 발명은 감압밸브에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 개별 감압밸브의 작동 특성에 따라 설정 압력값을 맞춤 방식으로 보정하는 것이 가능할 뿐 아니라 별도의 압력게이지가 구비되지 않더라도 감압밸브가 설치되는 배관 상황에 맞추어 설정된 압력값을 용이하게 변경할 수 있는 설정압력 조절 및 실시간 개도 확인이 가능한 인디케이터가 구비되는 감압밸브에 관한 것이다.
감압밸브는 배관 내부를 흐르는 유체의 얍력을 감소시켜주는 밸브로서, 상수도관과 같이 주배관에서 복수 개의 배관이 분지되는 경우 1차측인 주배관에서 공급되는 높은 압력의 유체를 의도하는 범위 내의 압력으로 낮추면서 2차측인 각 배관으로 공급하게 되는데, 이러한 감압밸브의 유체 공급은 설정된 압력값을 기준으로 작동한다.
한편, 감압밸브에 있어 설정된 압력값은 감압밸브가 설치되는 배관의 2차측의 유량이 0인 상태를 가정하여 결정되며, 도 7과 같이 메인스프링(520)이 구비되는 통상적인 감압밸브의 경우에는 상, 하부플레이트(540) 사이에 배치되는 메인스프링(520)을 조절볼트(560)로서 압축하여, 압축된 메인스프링(520)이 가지는 복원력이 계산과정을 거쳐 도출된 압력값을 가지도록 조절한 다음 현장의 배관에 연결하여 사용한다.
그런데, 도 7에서 알 수 있듯이, 통상적인 감압밸브의 경우 많은 부품이 상호 결합되는 구로로서, 특히 유로는 디스크(344)와 시트(360) 상호 간의 밀착이나 분리에 의해 개폐되며, 이러한 유로의 개폐는 가동단(320)에 작용하는 유체의 압력 및 다이아프램(200)에 작용하는 유체의 압력이 메인스프링(520)과 연동되면서 이루어진다.
때문에, 감압밸브를 조립하는 과정에서 발생하는 부품 상호 간의 결합 공차는 물론 개별 메인스프링의 특성 및 조절나사에 의한 메인스프링의 복원력 조절 정도, 나아가 유로의 개폐과정에서 발생하는 부품 상호 간의 마찰 등으로 인해, 동종 감압밸브별로 설정 압력이 동일하더라도 각 감압밸브에 조립되는 메인스프링의 압축량(변형량) 정도가 동일하지 않아 설정 압력은 +, - 편차가 필연적으로 발생한다.
이를 위해, 별도의 압력게이지가 구비되는 표준 배관 설비를 이용하여 감압밸브의 실제 압력을 확인해가며 압력 설정을 진행하고 있으며, 감압밸브의 감압 개폐에 대한 정상적인 작동 여부 역시 압력게이지의 압력값을 통해 확인을 진행하고 있다. 한편, 압력게이지가 구비되는 표준 배관 설비는 이상적인 유체의 흐름을 가정한 시스템으로서 감압밸브가 설치되는 실제 배관에서의 유체 흐름과는 차이가 있을 수 있다.
때문에, 표준 배관 설비의 압력게이지를 통해 압력 설정이 이루어진 감압밸브를 배관에 설치할 때, 감압밸브에 설정된 압력을 현장 상황에 맞추어서 적적하게 변경해야 할 경우도 있다. 이럴 경우, 해당 배관에 압력게이지가 마련되어 있으면 별문제가 없으나, 그렇지 않으면 작업자가 감압밸브의 조절나사를 임의 회전시키는 방식으로 설정 압력을 변경할 수밖에 없다.
하지만, 아무리 숙련된 작업자라 할지라도 조절나사를 임의 회전시키는 방식으로 감압밸브의 설정 압력을 배관 상황에 맞추면서 정확하게 변경하는 것은 불가능하며, 설사 감압밸브의 설치 당시 적절하게 설정 압력을 변경하였다 할지라도 이후 점검 과정에서 변경된 설정 압력이 어떠한 값을 가지고 있는지 다른 작업자가 확인할 방법이 전혀 없다.
만일, 감압밸브의 압력 설정이나 변경이 부정확하게 이루어지면 이는 감압밸브를 통한 유량 조절에 직접적으로 영향을 미치게 되며, 이로 인해 유체의 공급이 부족하거나 또는 과도한 유체 공급에 따른 민원 소요는 물론 배관의 누수 원인과 직결될 수 있고, 변경된 설정 압력에 대한 정보를 알 수 없으면 문제 발생시 감압밸브에 대한 점검 과정에서 적절한 조치를 취할 수 없기 때문에 이에 대한 개선 방안이 필요하다.
대한민국 등록특허 제1138956호 대한민국 등록특허 제1156605호 대한민국 등록특허 제1969806호
본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 유로의 실시간 개도율 상황은 물론 설정된 압력값을 외부에서 육안으로 용이하게 식별할 수 있음은 물론 조절나사에 의해 세팅된 압력값을 기준으로 현장 상황에 따라 개별 감압밸브 각각의 특성에 부합되는 맞춤 압력값으로 용이하게 변환시켜 제공할 수 있는 감압밸브를 제안함에 있다.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 양측부위에 유입구(11) 및 배출구(12)가 마련되고 내부에는 유입구(11) 및 배출구(12) 각각과 연통되는 유로(13)가 형성되는 바디(10), 내부 수용공간이 형성되어 바디(10) 상부에 결합되는 본넷(20), 바디(10)와 본넷(20) 사이에 게재되는 다이아프램(30), 모서리부위가 다이아프램(30)의 모서리부위 하면을 따라 고정 결합되는 디스크홀더(41), 디스크홀더(41) 하면 중앙부위에 마련되는 디스크(42), 다이아프램(30) 하면부위에 밀착되는 가동단(43), 바디(10)의 유로(13) 중앙부위에 승하강 가능하게 삽입되는 시트(44), 상단부위는 가동단(43)에 결합되고 연장되는 하측부위는 디스크홀더(41)에 형성되는 유로공(411)을 관통삽입하며 그 단부가 시트(44) 상측의 플랜지부위에 결합되는 제1체결단(45), 다이아프램(30) 상면부위에 밀착되는 하부플레이트(51), 하단부위는 하부플레이트(51) 상면 모서리부위를 따라 밀착되고 상단부위는 수직 상방으로 연장되는 메인스프링(53), 하부플레이트(51) 및 다아이프램(30) 그리고 가동단(43) 각각의 중앙부위를 관통하며 결합되는 제2체결단(54), 본넷(20)의 상면 중앙부위를 관통하며 그 하측부위가 메인스프링(53) 내측으로 연장되는 조절나사(55)를 포함하는 감압밸브로서, 상기 본넷(20) 내부부위에는 인디케이터부가 구비되되, 상기 인디케이터부는, 하면부위에 상기 메인스프링(53)의 상단부위가 밀착되어 상기 하부플레이트(51)와 대향하는 승하강판(111), 승하강판(111)의 중앙부위에 마련되되 내면부위에 상기 조절나사(55)에 치합되는 나사산(113)이 형성되는 하방으로 돌출되는 결합단(112), 승하강판(111)의 좌우 측면부위 각각에 형성되는 제1, 2가이드홈(114, 115), 상기 본넷(20)의 상부 내면 일측부위에 형성되는 좌우 한 쌍의 가이드단(21) 사이에 삽입되며 위치하되 상측부위는 승하강판(111)의 전면 모서리부위에 연결되고 하측부위는 수직 하방으로 일정길이 연장되는 제1회전방지단(116), 제1회전방지단(116)과 대향하며 상측부위는 승하강판(111)의 후면 모서리부위에 연결되고 하측부위는 수직 하방으로 일정길이 연장되는 제2회전방지단(117)이 마련되는 지지부; 지지부의 제1, 2가이드홈(114, 115) 각각과 대향하며 각 일면부위가 승하강판(111)의 모서리부위에 결합되는 제1, 2수직판(121, 131), 상하로 일정길이를 가지며 제1, 2수직판(121, 131) 각각에 형성되는 제1, 2가이드장공(122, 132)이 마련되는 가이드부; 일정길이를 가지는 핀 형상으로 이루어져 제1, 2가이드장공(122, 132) 각각에 삽입되되, 각각의 일측부위는 제1, 2가이드홈(114, 115) 각각으로 연장되고, 각각의 타측부위는 제1, 2가이드장공(122, 132) 각각을 통해 상기 본넷(20)의 상부 좌우 각각에 형성되는 제1, 2본넷장공(211, 212) 각각을 통해 노출된 상태로, 제1, 2가이드홈(114, 115) 및 제1, 2가이드장공(122, 132) 그리고 제1, 2본넷장공(211, 212) 각각에서 수직 방향으로 일정 간격만큼 승하강 가능하게 위치하는 제1, 2인디케이터바(141, 151)가 마련되는 설정압력인디게이터부; 상기 제2체결단(54)에 의해 상기 하부플레이트(51)의 상면부위에 밀착 고정되는 결합판(161), 상기 메인스프링(53) 외면부위와 일정간격 이격되며 결합판(161)의 좌우 모서리부위 각각에서 수직 상방으로 일정길이 연장되는 제1, 2수직바(162, 165), 제1, 2수직바(162, 165) 각각의 상단부위에서 수평으로 절곡되어 상기 제1, 2본넷장공(212, 216) 각각을 통해 노출되는 제3, 4인디케이터바(163, 166)이 마련되는 개도율인디케이터부;로 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
상기 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각의 일단부위에는 상기 제1, 2가이드홈(114, 115) 각각을 상하로 통과하는 제1, 2헤드(142, 152) 각각이 형성되고; 상기 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각의 일측부위에는 제1, 2밀착스프링(144, 154) 각각이 위치하되, 제1, 2밀착스프링(144, 154) 각각의 일단부위는 제1, 2헤드(142, 152) 각각의 타면부위에 밀착되고, 제1, 2밀착스프링(144, 154) 각각의 타단부위는 상기 제1, 2가이드장공(122, 132) 주변의 제1, 2수직판(121, 131) 각각의 일면부위에 밀착되며; 상기 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각의 중앙부위에는 상기 제1, 2가이드장공(122, 132) 각각 보다 작은 길이를 가지며 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각에 직교하는 제1, 2걸림바(145, 155) 각각이 마련되되, 제1, 2걸림바(145, 155) 각각의 일면부위는 상기 제1, 2밀착스프링(144, 154) 각각의 복원력에 의해 제1, 2수직판(121, 131) 각각의 타면부위에 밀착될 수 있다.
상기 제1, 2수직판(121, 131) 각각의 일면부위와 상기 제1, 2가이드홈(114, 115) 각각이 형성되는 승하강판(111)의 모서리부위 사이에는, 상기 제1, 2수직판(121, 131) 각각과 상기 제1, 2가이드홈(114, 115) 각각 사이의 간격을 유지하는 제1, 2스페이서(123, 133) 각각이 마련될 수도 있다.
상기 제1, 2헤드(142, 152) 각각의 타면부위에는 상기 제1, 2밀착스프링(144, 154) 각각의 일단부위가 안치되며 밀착되는 제1, 2안치홈(143, 153) 각각이 형성될 수도 있다.
본 발명은 밸브의 실시간 유로 개도율에 대한 정보를 육안을 통해 확인할 수 있음은 물론 개별 감압밸브의 작동 특성에 따라 설정 압력값을 맞춤 방식으로 보정하는 것이 가능하기 때문에, 밸브의 작동 상황에 대한 점검이 매우 용이할 뿐 아니라 유체 압력 변화에 따라 적절한 양의 유체를 장시간 동안 안정적으로 공급하며 과도한 공급 압력으로 인해 배관이 파손되거나 누수되는 문제를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명은 맞춤 방식으로 보정된 압력값을 육안을 통해 식별할 수 있도록 구성됨에 따라 별도의 압력게이지가 구비되지 않더라도 감압밸브가 설치되는 배관 상황에 맞추어 설정된 압력값을 용이하게 변경할 수 있으며, 감압밸브의 설치가 완료된 이후 감압밸브의 작동에 대한 점검을 매우 용이하게 수행할 수 있으며 나아가 감압밸브 교체 작업시 현장 배관에 필요한 맞춤 감압밸브를 매우 신속하게 설치하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 감압밸브의 개략적인 외관 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 감압밸브의 개략적인 측단면 구성도.
도 3a 및 도 3b 각각은 본 발명에 따른 감압밸브에 있어 본넷 상측부위의 개략적인 측단면 구성도 및 평단면 구성도.
도 4a 내지 도 4c 각각은 본 발명에 따른 감압밸브에 있어 지지부, 가이드부, 설정압력인디케이터부의 개략적인 사시 구성도, 평면 구성도, 측단면 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 감압밸브에 있어 설정압력인디케이터부의 개략적인 사시 구성도.
도 6a 및 도 6b 각각은 본 발명에 따른 감압밸브의 개략적인 작동 구성도.
도 7은 종래 감압밸브의 개략적인 일 구성도.
본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 감압밸브에 관한 것으로, 도 1 및 도 2 각각에 게시된 것과 같이, 바디(10), 본넷(20), 다이아프램(30), 디스크홀더(41) 및 디스크(42), 가동단(43), 시트(44), 제1, 2체결단(45, 54), 하부플레이트(51), 메인스프링(53), 조절나사(55)를 포함하며, 이에 부가하여 인디케이터부가 마련되는 특징이 있다.
이하 이들 각 구성을 구체적으로 살펴보면 아래와 같은데, 본 발명에 있어 감압밸브를 이루는 기본 구성은 도 7로 첨부되어 있는 본 출원인의 선행특허 제1138956호에 게시된 구성과 대동소이하고, 이들 구성에 기반한 작동 역시 대동소이하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
바디(10)는 양측부위에 유입구(11) 및 배출구(12)가 마련된다. 유입구(11) 및 배출구(12) 상호 간은 바디(10)의 내부에는 형성되는 유로(13)에 의해 연통된다. 본넷(20)은 내부에 일정크기의 수용공간이 형성되며, 바디(10) 상부에 결합된다.
이때, 본넷(20)의 상측 내면의 일측부위에는 후술할 지지부의 회전을 방지하기 위한 가이드단(21)이 형성되는 특징이 있다. 가이드단(21)은 도 3a 및 도 3b 각각과 같이, 본넷(20)의 상부 내면 일측부위에 형성되며, 일정 간격을 이루는 좌우 한 쌍으로 이루어지며 그 사이에는 일정 깊이의 삽입홈이 수직 방향으로 형성된다.
그리고, 도면부호 211, 212 각각은 본넷(20)의 상부 좌우 각각에 형성되는 제1, 2본넷장공으로서, 이 제1, 2본넷장공(211, 212)은 후술할 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각의 타측부위가 수직으로 일정간격 만큼 승하강하는 공간이다. 미설명 도면부호 123은 감압밸브의 설정 압력값 및 밸브의 실시간 개도율 안내를 위한 표지판이다.
다이아프램(30)은 바디(10)와 본넷(20) 사이에 게재되며, 그 하부에는 유입되는 유체를 위한 챔버(도면부호 미도시)가 형성된다. 디스크홀더(41)는 그 모서리부위가 다이아프램(30)의 모서리부위 하면을 따라 고정 결합되며, 디스크(42)는 디스크홀더(41)의 하면 중앙부위에 마련된다. 가동단(43)은 다이아프램(30)의 하면부위에 밀착되며, 시트(44)는 바디(10)의 유로(13) 중앙부위에 승하강 가능하게 삽입된다.
제1체결단(45)은 그 상단부위가 가동단(43)에 결합되고, 연장되는 하측부위는 디스크홀더(41)에 형성되는 유로공(411)을 관통삽입하며 그 단부가 시트(44)의 상측의 플랜지부위에 결합된다. 이에 따라, 가동단(43)이 승하강하면 시트(44) 역시 이에 따라 승하강한다. 유로공(411)은 2차측 유체가 유입되는 통로이며 이에 대해서는 후술한다.
하부플레이트(51)는 다이아프램(30)의 상면부위에 밀착되며, 메인스프링(53)은 그 하단부위가 하부플레이트(51) 상면 모서리부위를 따라 밀착되고, 그 상측부위는 수직 상방으로 연장된다. 제2체결단(54)은 하부플레이트(51) 및 다아이프램(30) 그리고 가동단(43) 각각의 중앙부위를 관통하며 결합된다.
이에 따라, 다이아프램(30) 하면부위에 메인스프링(53)의 복원력을 초과하는 2차측의 유체 압력이 작용하면, 다이아프램(30) 및 가동단(43)은 메인스프링(53)을 압축하며 상승한다. 조절나사(55)는 본넷(20)의 상면 중앙부위를 관통하며, 그 하측부위가 메인스프링(53)의 내측부위로 삽입되며 연장된다.
인디케이터부는 육안으로 식별 가능한 실시간 개도율 정보를 제공하는 수단임과 동시에 감압밸브에 세팅된 설정 압력을 설치되는 개별 배관의 상황에 따라 적절하게 조절하는 수단으로, 도 4a 내지 도 4c 각각에 게시된 것과 같이, 지지부, 가이드부, 설정압력인디게이터부, 개도율인디케이터부로 이루어지는 특징이 있다.
지지부는 승하강판(111), 결합단(112), 제1, 2가이드홈(114, 115), 제1, 2회전방지단(116, 117)로 이루어질 수 있다. 승하강판(111)은 그 하면부위가 메인스프링(53)의 상단부위와 밀착되며, 결합단(112)은 승하강판(111)의 중앙부위에 마련되어 수직 하방으로 연장된다. 결합단(112)의 내면부위에는 조절나사(55)에 치합되는 나사산(113)이 형성된다.
제1, 2가이드홈(114, 115)은 승하강판(111)의 좌우 측면부위 각각에 형성된다. 제1, 2가이드홈(114, 115) 각각은 후술할 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각의 일측부위의 승하강 통로로 기능한다. 이때, 제1, 2가이드홈(114, 115) 각각은 도 4b와 같이, 후술할 제1, 2헤드(142, 152) 및 제1, 2밀착스프링(144, 154) 각각의 승하강을 위해 서로 다른 폭을 가지는 홈 구조를 이루어질 수도 있다.
제1회전방지단(116)은 그 상측부위가 승하강판(111)의 전면 모서리부위에 연결되고, 그 하측부위는 수직 하방으로 일정길이 연장된다. 제2회전방지단(117)은 제1회전방지단(116)과 대향하며, 그 상측부위는 승하강판(111)의 후면 모서리부위에 연결되고, 그 하측부위는 수직 하방으로 일정길이 연장된다. 이때, 제1회전방지단(116)은 도 3b와 같이, 본넷(20)의 상부 내면 일측부위에 형성되는 가이드단(21) 사이에 삽입되며 위치한다.
이럴 경우, 결합단(112)의 나사산(113)이 조절나사(55)와 치합된 상태에서 조절나사(55)가 회전하며 메인스프링(53)을 가압하는 과정에서, 지지부가 조절나사(55)의 회전방향으로 함께 회전하며 겉도는 현상을 방지한다. 본 발명은 제1회전방지단(116)이 가이드단(21)에 삽입되는 경우를 상정하고 있으나, 이와 달리 제2회전방지단(117)이 가이드단(21)에 삽입되며 지지부의 회전을 방지하는 구조로 이루어질 수 있음은 물론이다.
가이드부는 설정압력인디케이부의 수직 승하강을 가이드하는 부분으로, 제1, 2수직판(121, 131) 및 제1, 2가이드장공(122, 132)으로 이루어질 수 있다. 제1, 2수직판(121, 131) 각각은 지지부의 제1, 2가이드홈(114, 115) 각각과 대향한 상태로 각각의 일면부위가 승하강판(111)의 모서리부위에 결합된다. 제1, 2가이드장공(122, 132) 각각은 상하로 일정길이를 가지며, 제1, 2수직판(121, 131) 각각에 형성된다.
이때, 본 발명은 도면과 같이, 제1, 2수직판(121, 131) 각각의 일면부위와 제1, 2가이드홈(114, 115) 각각이 형성되는 승하강판(111)의 모서리부위 사이에 제1, 2스페이서(123, 133) 각각이 마련되는 경우를 배제하지 않는다. 제1, 2스페이서(123, 133)는 제1, 2수직판(121, 131)과 제1, 2가이드홈(114, 115) 사이의 간격을 유지하는 수단이다.
제1, 2가이드홈(114, 115) 각각은 도 4b와 같이 제1, 2인디케이터바(131, 141)가 승하강하는 통로로 기능하며, 제1, 2인디케이터바(131, 141)는 제1, 2수직판(121, 131)의 일면부위를 통해 제1, 2가이드장공(122, 132)을 통해 삽입되며 장착된다. 때문에, 제1, 2수직판(121, 131)과 제1, 2가이드홈(114, 115) 사이에 제1, 2스페이서(123, 133)가 마련되면, 제1, 2인디케이터바(131, 141)의 삽입 작업이 더욱 용이하며, 제1, 2헤드(142, 152) 및 제1, 2밀착스프링(144, 154)의 승하강 운동을 더욱 자연스럽게 가이드할 수 있다.
설정압력인디케이터부는 세팅된 설정 압력값을 미세 조정하며 편차를 제거하는 수단으로, 제1, 2가이드홈(114, 115) 및 제1, 2가이드장공(122, 132), 그리고 제1, 2본넷장공(211, 212) 각각에서 수직 방향으로 일정 간격만큼 승하강 가능하게 위치하는 제1, 2인디케이터바(141, 151)로 이루어질 수 있다.
보다 구체적으로는, 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각은 일정길이를 가지는 핀 형상으로 이루어져 제1, 2가이드장공(122, 132) 각각에 삽입되며, 각각의 일측부위는 제1, 2가이드홈(114, 115) 각각으로 연장되고, 각각의 타측부위는 제1, 2가이드장공(122, 132) 각각을 통해 본넷(20)의 제1, 2본넷장공(211, 212) 각각을 통해 노출되는 구성으로 이루어진다.
이때, 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각에는 제1, 2헤드(142, 152) 및 제1, 2걸림바(145, 155) 그리고 제1, 2밀착스프링(144, 154)이 더 마련될 수도 있다. 제1, 2헤드(142, 152) 각각은 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각의 일단부위에 마련되며, 제1, 2가이드홈(114, 115) 각각을 상하로 통과한다. 제1, 2헤드(142, 152)와 제1, 2인디케이터바(141, 151) 상호 간은 용접이나 나사 치합 등으로 결합될 수 있다.
제1, 2걸림바(145, 155) 각각은 일정길이를 가지는 바 형상으로 이루어지며, 도면과 같이 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각의 중앙부위에서 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각에 직교하는 구조로 마련되는 것이 바람직하다. 이때, 제1, 2걸림바(145, 155) 각각의 길이는 제1, 2가이드장공(122, 132) 각각의 수직 폭보다 작게 이루어지는 것이 바람직하다.
제1, 2밀착스프링(144, 154) 각각의 일단부위는 제1, 2헤드(142, 152) 각각의 타면부위에 밀착되고, 각각의 타단부위는 제1, 2가이드장공(122, 132) 주변의 제1, 2수직판(121, 131) 각각의 일면부위에 밀착된다. 제1, 2밀착스프링(144, 154)이 마련되면, 제1, 2걸림바(145, 155) 각각의 일면부위는 제1, 2밀착스프링(144, 154) 각각의 복원력에 의해 제1, 2수직판(121, 131) 각각의 타면부위에 밀착되면서, 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각이 의도하는 지점에 안정적으로 위치한다.
이러한 제1, 2인디케이터바(141, 151)의 설치는 다음과 같은 방식으로 이루어질 수 있다. 먼저, 제1, 2밀착스프링(144, 154)을 제1, 2헤드(142, 152) 각각이 마련되는 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각의 일측부위에 위치시킨다. 이때, 제1, 2헤드(142, 152) 각각은 제1, 2인디케이터바(141, 151)와 분리된 상태에서 이루어지는 것이 바람직하다.
제1, 2밀착스프링(144, 154)이 제1, 2인디케이터바(141, 151)의 일측부위에 위치하면, 제1, 2걸림바(145, 155) 부위를 도 4a와 같이 일방향으로 회전시켜 제1, 2걸림바(145, 155)가 제1, 2가이드장공(122, 132)와 평행하게 한 다음, 제1, 2걸림바(145, 155) 및 제1, 2인디케이터바(141, 151)의 타측부위를 제1, 2가이드장공(122, 132)을 통해 외부로 노출시킨 후 제1, 2걸림바(145, 155)를 타방향으로 회전시킨다.
제1, 2가이드장공(122, 132)을 통해 외부로 노출된 제1, 2걸림바(145, 155)가 타방향으로 회전하면, 제1, 2걸림바(145, 155)는 도면과 같이 제1, 2가이드장공(122, 132)에 직교하게 되고, 제1, 2밀착스프링(144, 154)의 복원력에 의해 제1, 2걸림바(145, 155) 각각의 일면부위는 제1, 2수직판(121, 131) 각각의 타면부위에 밀착되면서 제1, 2인디케이터바(141, 151)는 안정적으로 장착된다.
한편, 본 발명은 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각에 제1, 2헤드(142, 152) 각각이 마련되는 경우, 도 5와 같이 제1, 2헤드(142, 152) 각각의 타면부위에는 제1, 2안치홈(143, 153) 각각이 형성되는 경우를 제안한다. 제1, 2헤드(142, 152) 각각에 이처럼 제1, 2안치홈(143, 153) 각각이 형성되면, 제1, 2인디케이터바(141, 151)의 수직 승하강 이동과정에서 제1, 2밀착스프링(144, 154) 각각의 일단부위가 매우 안정적인 결합 상태를 유지할 수 있다.
개도율인디케이터부는 밸브의 실시간 개도 상태를 보여주는 수단으로, 도 1 및 도 2 각각과 같이, 결합판(161), 제1, 2수직바(162, 165), 제3, 4인디케이터바(163, 166)로 이루어질 수 있다. 결합판(161)은 판상 구조로 이루어질 수 있으며, 제2체결단(54)에 의해 하부플레이트(51)의 상면부위에 밀착 고정된다.
제1, 2수직바(162, 165) 각각은 메인스프링(53) 외면부위와 일정간격 이격되어 위치하며, 결합판(161)의 좌우 모서리부위 각각에서 수직 상방으로 일정길이 연장된다. 제3, 4인디케이터바(163, 166)는 제1, 2수직바(162, 165) 각각의 상단부위에서 수평으로 절곡되며, 제1, 2본넷장공(212, 216) 각각을 통해 외부로 노출된다.
이에 따라, 1차측 또는 2차측 유체의 작용으로 가동단(43)이 승하강하면, 제1, 2본넷장공(212, 216) 각각을 통해 외부로 노출되는 제3, 4인디케이터바(163, 166) 역시 승하강하게 되고, 현장 관리자는 이러한 제3, 4인디케이터바(163, 166)를 육안으로 확인하며 실시간 밸브의 작동 상황을 확인할 수 있다.
이러한 구성으로 이루어지는 본 발명에 있어 감압밸브의 설정 압력값 편차 조절 및 개략적인 작동을 전술한 설명 부분 및 첨부된 도면을 참조하여 살펴본다.
먼저, 도 2에 게시되어 있는 각 구성들을 이용하여 감압밸브를 조립한다. 감압밸브의 조립이 완료되면, 해당 감압밸브의 작동을 위해 요구되는 압력값을 압력 게이지가 구비된 설비와 연결하여 2차측 유량이 0일 때의 압력게이지 압력값을 기준으로 해당 감압밸브의 설정 압력으로 세팅한다.
전술한 바와 같이, 감압밸브는 유로(13)가 마련되는 바디(10), 유로(13)에 삽입되어 승하강하는 시트(44), 다이아프램(30), 하부플레이트(51), 메인스프링(53), 조절나사(55) 및 인디케이터부 등과 같이 많은 부품의 조립체이며, 이들 각 부품은 기계 가공을 통해 만들어지기 때문에 가공 오차가 있어, 부품 조립 과정에서 필연적으로 결합 공차가 발생한다.
또한, 사전에 계산된 수치대로 압력을 설정할 때도 조절나사(55)와 메인스프링(53)의 상호 작용과정에서 발생하는 오차로 계산된 압력값으로 정확하게 세팅되지 않으며, 밸브의 작동과정에서 발생하는 부품 상호 간의 마찰 등으로 인해, 조립된 감압밸브 각각의 작동 과정에서의 압력값은 계산되어 세팅된 압력값과는 편차가 있을 수 있다.
즉, 조립이 완료된 상태에서 감압밸브의 표지판(123) 및 제1, 2인디케터바(141, 151)에 의해 제공되는 설정 압력은 메인스프링(53)의 스프링상수, 디스크(42)의 면적 등을 종합적으로 고려하여 계산된 값이나, 해당 감압밸브의 실제 설정 압력은 설비의 압력게이지를 통해 제공되는 값으로서 이들 사이에는 편차가 있으며, 제1, 2인디케터바(141, 151) 각각의 위치를 표지판(123)의 실제 설정 압력 눈금 위치로 임의 조정하는 방식으로 편차를 보정하는 것이다.
예를 들어, 해당 감압밸브에 대해 사전에 계산된 압력값이 3bar이나, 설비를 이용한 테스트 과정에서 해당 감압밸브의 압력값이 감압게이지를 통해 3bar가 아닌 2.8bar(- 편차) 또는 3.2bar(+ 편차)로 나타났다면, 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각이 표지판(23)의 해당 눈금 2.8bar 또는 3.2bar에 위치하도록 압력값 자체를 조절하는 것이다.
압력값의 조절은 도 4c에 게시된 것과 같이, 외력을 가해 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각을 상방(- 편차인 경우) 또는 하방(+ 편차인 경우)으로 이동시켜, 2.8bar 또는 3.2bar를 가리키도록 조정하는 방식으로 이루어지며, 이러한 간단한 조작에 의해 해당 감압밸브의 압력값은 조립된 부품의 특성에 정확하게 맞추어지며 재설정된다.
한편, 본 발명은 제1, 2인디케이터바(141, 151)에 의해 감압밸브의 설정 압력값에 대한 정보를 외부에서 식별할 수 있다는 점에서, 감압밸브가 현장 배관에 설치하는 작업 과정이나 설치가 완료된 후 현장 상황에 따라 기 설정된 압력값을 다른 압력값으로 변경할 필요가 있는 경우, 설치되는 배관에 압력게이지가 마련되어 있지 않더라도 조절나사(55)를 임의 회전시키는 방식에 의해 기 설정된 압력값을 임의 변경하는 것이 가능하다.
즉, 배관에 설치된 감압밸브의 제1, 2인디케이터바(141, 151)가 표지판(23)의 3bar를 가르키며 위치하고 있는데(편차가 보정되어 감압밸브에 기 설정된 압력값이 3bar), 이를 3.5bar로 변경할 필요가 있으면 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각이 표지판(23)의 3.5bar 위치에 가도록 조절나사(55)를 일방향으로 천천히 회전시키면 해당 감압밸브에 대한 설정 압력값의 변경 작업이 완료되는 것이다.
이처럼, 본 발명과 같이 감압밸브에 대한 압력값을 사전에 계산된 수치로 일률적으로 세팅하지 않고, 각 감압밸브의 동작 특성에 따라 확인된 압력값으로 맞춤 보정하여 설치하게 되면, 유체의 압력 변화에 따라 일정한 개도율을 유지하며 분지배관측으로 적절한 양의 유체를 장시간 동안 안정적으로 공급하는 것이 가능하다. 또한, 편차가 보정된 감압밸브의 구체적인 압력값을 용이하게 확인할 수 있다는 점에서 현장 상황에 맞추어 적절하게 변경할 수 있음은 물론 설치 완료 이후에 점검이나 교체 작업을 매우 수월하게 이루어질 수 있다.
도 6a 및 도 6b 각각은 이러한 방식을 통해 압력값이 재설정된 감압밸브의 개략적인 작동 구성을 보여준다.
도 6a는 물 소비량이 증가하여 2차측 유체 압력이 설정 압력보다 낮은 경우로서, 메인스프링(53)의 복원력으로 인해 다아이프램(30) 하강한 상태이다. 이에 따라, 디스크(42)와 시트(44)는 분리되며 유로가 개방되고, 유입구(11)를 통해 유입되는 유체는 시트(44)를 통해 이동한 다음 배출구(12)를 통해 배출되면서 미도시된 분지배관으로 공급된다(①, ② 각 참조).
도 6b는 야간 등과 같이 물 소비량이 감소하며 2차측 유체 압력이 설정 압력과 동일해진 경우이다. 2차측 유체 압력이 설정 압력과 동일해지면, 유체는 배출구(12)를 통해 역류한 다음 디스크홀더(41)의 유로공(411) 각각을 지나 다이아프램(30) 하측공간으로 지속적으로 유입되며 다이아프램(30)에 수직 상방으로 가압한다. 다이아프램(30)에 작용하는 유체 압력이 메인스프링(53)의 복원력보다 커지면, 다이아프램(30)은 메인스프링(53)을 압축하며 서서히 상승한다(②′참조).
다이아프램(30)이 상승하면 가동단(43)과 연결되어 있는 시트(44) 역시 상승하게 되고, 시트(44)가 상승하면서 그 단부가 디스크(42)에 밀착되면 유로가 폐쇄된다(①′참조). 이에 따라, 유입구(11)를 통해 유입되는 유체는 디스크(42)에 그 유동이 막히게 되고 결국 배출구(12)를 통한 유체 공급이 중단되면서 2차측 유체 압력은 설정 압력을 유지한다.
다이아프램(30)에 작용하는 유체 압력이 메인스프링(53)의 복원력보다 작아지면, 메인스프링(53)의 복원력에 의해 다이아프램(30)이 하강하면서 유로는 도 6a와 같이 다시 개방되고, 유입구(12)를 통해 유입되는 유체는 시트(44)를 거친 다음 배출구(12)를 통해 분지배관으로 공급된다. 이러한 감압밸브의 작동은 편차가 보정된 설정 압력값 또는 현장 상황에 맞추어 변경되어 다시 설정된 압력값에 의해 매우 안정적으로 반복되며, 유로의 개폐 정보는 제3, 4인디케이터바(163, 166)을 통해 육안으로 실시간 확인할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.
10 : 바디 11 : 유입구
12 : 배출구 13 : 유로
20 : 본넷 21 : 가이드단
211, 212 : 본넷장공
30 : 다이아프램 41 : 디스크홀더
42 : 디스크 43 : 가동단
44 : 시트 45 : 제1체결단
51 : 하부플레이트 53 : 메인스프링
54 : 제2체결단 55 : 조절나사
111 : 승하강판 112 : 결합단
113 : 나사산 114, 115 : 제1, 2가이드홈
116, 117 : 제1, 2회전방지단
121, 131 : 제1, 2수직판 122, 132 : 제1, 2가이드장공
141, 151 : 제1, 2인디케이터바
142, 152 : 제1, 2헤드 143, 153 : 제1, 2안치홈
144, 154 : 제1, 2밀착스프링 145, 155 : 제1, 2걸림바
161 : 결합판 162, 165 : 제1, 2수직바
163, 166 : 제3, 4인디케이터바

Claims (4)

  1. 양측부위에 유입구(11) 및 배출구(12)가 마련되고 내부에는 유입구(11) 및 배출구(12) 각각과 연통되는 유로(13)가 형성되는 바디(10), 내부 수용공간이 형성되어 바디(10) 상부에 결합되는 본넷(20), 바디(10)와 본넷(20) 사이에 게재되는 다이아프램(30), 모서리부위가 다이아프램(30)의 모서리부위 하면을 따라 고정 결합되는 디스크홀더(41), 디스크홀더(41) 하면 중앙부위에 마련되는 디스크(42), 다이아프램(30) 하면부위에 밀착되는 가동단(43), 바디(10)의 유로(13) 중앙부위에 승하강 가능하게 삽입되는 시트(44), 상단부위는 가동단(43)에 결합되고 연장되는 하측부위는 디스크홀더(41)에 형성되는 유로공(411)을 관통삽입하며 그 단부가 시트(44) 상측의 플랜지부위에 결합되는 제1체결단(45), 다이아프램(30) 상면부위에 밀착되는 하부플레이트(51), 하단부위는 하부플레이트(51) 상면 모서리부위를 따라 밀착되고 상단부위는 수직 상방으로 연장되는 메인스프링(53), 하부플레이트(51) 및 다아이프램(30) 그리고 가동단(43) 각각의 중앙부위를 관통하며 결합되는 제2체결단(54), 본넷(20)의 상면 중앙부위를 관통하며 그 하측부위가 메인스프링(53) 내측으로 연장되는 조절나사(55)를 포함하는 감압밸브로서,
    상기 본넷(20) 내부부위에는 인디케이터부가 구비되되, 상기 인디케이터부는,
    하면부위에 상기 메인스프링(53)의 상단부위가 밀착되어 상기 하부플레이트(51)와 대향하는 승하강판(111), 승하강판(111)의 중앙부위에 마련되되 내면부위에 상기 조절나사(55)에 치합되는 나사산(113)이 형성되는 하방으로 돌출되는 결합단(112), 승하강판(111)의 좌우 측면부위 각각에 형성되는 제1, 2가이드홈(114, 115), 상기 본넷(20)의 상부 내면 일측부위에 형성되는 좌우 한 쌍의 가이드단(21) 사이에 삽입되며 위치하되 상측부위는 승하강판(111)의 전면 모서리부위에 연결되고 하측부위는 수직 하방으로 일정길이 연장되는 제1회전방지단(116), 제1회전방지단(116)과 대향하며 상측부위는 승하강판(111)의 후면 모서리부위에 연결되고 하측부위는 수직 하방으로 일정길이 연장되는 제2회전방지단(117)이 마련되는 지지부;
    지지부의 제1, 2가이드홈(114, 115) 각각과 대향하며 각 일면부위가 승하강판(111)의 모서리부위에 결합되는 제1, 2수직판(121, 131), 상하로 일정길이를 가지며 제1, 2수직판(121, 131) 각각에 형성되는 제1, 2가이드장공(122, 132)이 마련되는 가이드부;
    일정길이를 가지는 핀 형상으로 이루어져 제1, 2가이드장공(122, 132) 각각에 삽입되되, 각각의 일측부위는 제1, 2가이드홈(114, 115) 각각으로 연장되고, 각각의 타측부위는 제1, 2가이드장공(122, 132) 각각을 통해 상기 본넷(20)의 상부 좌우 각각에 형성되는 제1, 2본넷장공(211, 212) 각각을 통해 노출된 상태로, 제1, 2가이드홈(114, 116) 및 제1, 2가이드장공(122, 132) 그리고 제1, 2본넷장공(211, 212) 각각에서 수직 방향으로 일정 간격만큼 승하강 가능하게 위치하는 제1, 2인디케이터바(141, 151)가 마련되는 설정압력인디게이터부;
    상기 제2체결단(54)에 의해 상기 하부플레이트(51)의 상면부위에 밀착 고정되는 결합판(161), 상기 메인스프링(53) 외면부위와 일정간격 이격되며 결합판(161)의 좌우 모서리부위 각각에서 수직 상방으로 일정길이 연장되는 제1, 2수직바(162, 165), 제1, 2수직바(162, 165) 각각의 상단부위에서 수평으로 절곡되어 상기 제1, 2본넷장공(212, 216) 각각을 통해 노출되는 제3, 4인디케이터바(163, 166)이 마련되는 개도율인디케이터부;로
    이루어지는 것을 특징으로 하는 설정압력 조절 및 실시간 개도 확인이 가능한 인디케이터가 구비되는 감압밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각의 일단부위에는 상기 제1, 2가이드홈(114, 115) 각각을 상하로 통과하는 제1, 2헤드(142, 152) 각각이 형성되고; 상기 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각의 일측부위에는 제1, 2밀착스프링(144, 154) 각각이 위치하되, 제1, 2밀착스프링(144, 154) 각각의 일단부위는 제1, 2헤드(142, 152) 각각의 타면부위에 밀착되고, 제1, 2밀착스프링(144, 154) 각각의 타단부위는 상기 제1, 2가이드장공(122, 132) 주변의 제1, 2수직판(121, 131) 각각의 일면부위에 밀착되며; 상기 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각의 중앙부위에는 상기 제1, 2가이드장공(122, 132) 각각 보다 작은 길이를 가지며 제1, 2인디케이터바(141, 151) 각각에 직교하는 제1, 2걸림바(145, 155) 각각이 마련되되, 제1, 2걸림바(145, 155) 각각의 일면부위는 상기 제1, 2밀착스프링(144, 154) 각각의 복원력에 의해 제1, 2수직판(121, 131) 각각의 타면부위에 밀착되는; 것을 특징으로 하는 설정압력 조절 및 실시간 개도 확인이 가능한 인디케이터가 구비되는 감압밸브.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1, 2수직판(121, 131) 각각의 일면부위와 상기 제1, 2가이드홈(114, 115) 각각이 형성되는 승하강판(111)의 모서리부위 사이에는, 상기 제1, 2수직판(121, 131) 각각과 상기 제1, 2가이드홈(114, 115) 각각 사이의 간격을 유지하는 제1, 2스페이서(123, 133) 각각이 마련되는 것을 특징으로 하는 설정압력 조절 및 실시간 개도 확인이 가능한 인디케이터가 구비되는 감압밸브.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1, 2헤드(142, 152) 각각의 타면부위에는 상기 제1, 2밀착스프링(144, 154) 각각의 일단부위가 안치되며 밀착되는 제1, 2안치홈(143, 153) 각각이 형성되는 것을 특징으로 하는 설정압력 조절 및 실시간 개도 확인이 가능한 인디케이터가 구비되는 감압밸브.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200167385Y1 (ko) * 1995-09-28 2000-03-02 이구택 용이한 압력조정과 정밀한 개폐동작이 가능한 안전밸브
KR101138956B1 (ko) 2009-11-10 2012-04-25 김병문 감압밸브
KR101156605B1 (ko) 2012-04-20 2012-06-15 주식회사 코밸 밸브 스템의 리프트 길이를 최적화한 게이트 밸브
KR101969806B1 (ko) 2017-07-10 2019-04-17 주식회사유한훌로텍 인디케이터 밸브

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