KR19990016657A - 수요-가변식 흐름 자동 조절기 - Google Patents

Abstract

본원의 수요-가변식 흐름 조절기는 가변식 물 공급 및 가변식 수요압력에 기초한 빌딩 내로의 물 흐름을 조절하는 것이다. 수요-가변식 흐름 조절기의 하류에서 물 수요가 증가하면, 피스톤 밸브의 하류측에서 수압이 감소하고 피스톤 밸브의 피스톤은 하류 방향으로 이동한다. 이러한 사실은 물 흐름부에 노출되어있는 접근 구멍의 수를 증가시키어, 물 수요 증가시에 보다 높은 물의 흐름을 허용한다. 조정식 블리더 밸브는 피스톤의 이동으로 조절기의 유동 특성을 제어한다.

Description

수요-가변식 흐름 자동조절기

본 발명은 1996년 2월 20일자 출원된 미국 특허출원 08/603.078 호의 일부연속출원이다.

본 발명은 수량 조절기(water flow regulators)에 관한 것으로, 특히 물 수요에 기초하여 유량을 조절하는 가동 피스톤 밸브를 갖는 수요-가변식 유량 자동조절기에 관한 것이다.

임대용 아파트와 콘도미니엄 복합건물과 같은 많은 상업용 임대 건물은 그 임대나 월 콘도미니엄 비용의 일부로 월별 수도요금을 지급하는 임대료(tenant pay)를 받게된다. 전형적인 아파트 건물에서는, 물을 아파트 건물의 각각의 단위 아파트로 공급하는 주요한 물 라인이 전체 아파트 건물용 단일 수량계(water flow meter)를 갖는다. 임차인은 일반적으로 그 아파트내로의 수량율을 거의 조절할 수 없으며, 또한 임차인은 전체 아파트 건물에 사용된 전체 수량에 기초한 물 사용에 대한 청구서를 받게된다.

하기에 물 수요에 따라 수량 비율이 변화되는 방법이 서술될 것이다. 만일 아침시간처럼 물 수요가 많으면, 사용자는 수요가 적은 시간동안에 동일한 목적을 위하여 사용하는 것보다 수요가 많은 아침시간 동안에 각각의 목적을 위하여 상대적으로 적은 수량을 사용하게 된다. 즉, 수요가 많은 시간 동안에 물 흐름울은 낮아지게 되고, 이에 따라 주어진 시간내에서는 소량의 물이 유출로를 흐르게 될 것이다. 한편, 수요가 낮은 시간 동안에, 동일한 시간내에서는 다량의 물이 동일한 유출구를 통해 흐르게 될 것이다.

임차인은 수요가 적은 기간 동안에 물을 보다 많이 사용해야할 의무가 있는데, 그 이유는 아파트 건물이 물 수요에 따르는 유량을 자동적으로 조절하는 조절기를 갖고 있지 않기 때문이다. 그런데, 임차인은 물 사용료가 그 임대료나 콘도미니엄 관리비에 포함되기 때문에 물 유지에 대해서는 관심이 없다. 예를들어, 아파트 임차인은 소유자와는 달리 가정내에 물의 흐름을 제한하는 물 절약장치를 설치하지 않을 것이며, 이러한 장치가 단위 아파트에 설치되었을 때(일반적으로 아파트 소유자에 의해 실시된다), 이러한 장치는 아파프 임차인에 의해 자주 제거된다. 그 결과, 아파트 건물의 물 사용은 증가되며, 모든 아파트의 임차인은 아파트에 사용되는 물 증가량에 대한 비용이 부가되는 것을 거부한다. 물론, 물 사용의 증가는 수도 관리회사(water utility company)에 보다 많은 이익을 제공하기 때문에, 수도 관리회사는 아파트 임차인에 의해 발생된 여분의 비용에 대해서는 관심을 갖지 않는다.

따라서, 상술한 바와 같은 문제점을 극복할 수 있는 수요-가변식 흐름 자동조절기가 요망되고 있다.

본 발명의 목적은 피스톤 밸브를 사용하는 물 공급 파이프를 통하여 물의 흐름을 자동으로 조절하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 수요에 기초한 물의 흐름을 조정 및 조절하는 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 건물의 주요한 수급 라인용 수량계와 건물의 물 사용자 사이의 물 흐름율을 조절하는 자동 흐름 조절장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 물의 흐름을 조절하는 미끄럼 피스톤을 갖는 피스톤 밸브를 사용하는 기계적인 장치에 의해 물 소비가 자동으로 조절 및 제한된다. 상기 피스톤 밸브는 하류의 수요 유출부(downstream demand outlet)에 도달하기 위하여 물이 통과해야할 유동 면적(flow area)을 변화시키며, 상기 유동 면적은 물에 대한 가변 수요의 반영을 변경한다. 피스톤 밸브 내에서의 피스톤의 위치는 장치의 공급측에서의 수압과 장치의 수요측에서의 수압에 의해 조절을 받는다. 상기 피스톤은 평형에 도달되었을 때 정지위치로 이동되며, 장치내의 수압은 평형된 상태로 된다.

최대의 효율을 얻기 위하여, 장치는 하류의 수요측을 향하여 최대 물 흐름의 위치에 대응하는 최대 개방위치로 피스톤을 가압하기 위해 흐르는 물의 자연현상에 대항하여 피스톤을 상류 공급측을 향하여 편의시키는 압축 스프링을 포함한다. 피스톤 밸브가 폐쇄위치에 있을 때, 피스톤의 양측에는 동일한 압력이 있으므로, 그 결과 피스톤은 정지상태에 있게 되며, 장치를 통과하는 물 흐름은 최소가 된다. 실현된 흐름은 피스톤내의 작은 도관이나 피스톤의 원주 주위의 흐름이다. 피스톤은 장치의 하류에서 물 수요가 증가될 때까지 최소의 흐름 위치에서 정지상태로 유지된다. 장치의 하류나 유출측에서 수요가 증가되고 장치를 통과하는 물의 흐름이 피스톤의 양측에 동일한 수압을 적절하게 제공할 수 없을 때, 피스톤은 물이 통과할 부가적인 흐름 면적을 노출시키도록 하류방향으로 장치의 유출측을 향하여 이동하고 부가적인 물을 장치의 유출측에 이송하므로써 압력의 불균형에 응답할 것이다. 이와 동시에, 피스톤이 하류 방향으로 이동되었을 때 장치의 압축 스프링이 압축된다. 피스톤의 위치는 피스톤의 공급측과 수요측 사이의 압력이 평형이 될 때까지 조정된다. 따라서, 피스톤 밸브는 물 수요에 응답하여 조정되는 가변식 물 흐름을 제공한다.

본 발명의 장치는 피스톤의 이동을 조절하므로써 장치의 물 흐름 특성에 조정이 가해질 수 있게 하는 블리더 밸브를 포함한다. 장치에 최대의 흐름 감소를 제공하기 위하여, 상기 블리더 밸브는 건물의 물 수요를 변화시키지 않고서도 장치를 횡단하는 압력 강하를 허용하도록 설계된 압축 특성을 갖는다.

본 발명의 장치는 밀폐된 상단부와, 개방된 하단부와, 하류로 이동될 때 물이 통과하는 접근 구멍을 갖는 중심 접근 파이프를 포함한다. 동작시, 물은 접근 구멍으로 흘러서 접근 파이프의 중앙 도관내로 흐르고, 접근 파이프의 개방 단부를 통하여 하류로 배출된다. 접근 구멍의 표면적은 상술한 흐름 면적에 대응하며, 흐름율은 물이 통과하는 접근 구멍의 전체 표면적이나 전체 흐름 면적을 조절하므로써 제어된다. 상기 접근 구멍은 물 수요와 물 흐름 조건의 변화하에서 장치에 최대의 융통성(flexibility)을 제공한다. 이러한 장치가 설치되는 건물이나 시스템은 희망하는 물 흐름 특성과 적절한 압축 스프링과 블리더 밸브 수요사항을 결정하기 위하여 개별적으로 평가된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 장치는 중간의 유입실과 유출실 사이에 설치된 압력 차동 밸브 또는 블리더를 포함한다. 상기 압력 차동 밸브는 하류의 압력 변화를 감지하고, 낮은 압력이 감지되었을 때 물을 중간의 유입실로부터 유출실내로 즉시 방출한다. 중간 유입실 내의 물이 유출실 내로 방출되었을 때, 피스톤 밸브의 피스톤은 중간의 유입실을 향하여 하류방향으로 이동하므로써 부가적인 접근 구멍을 장치의 접근 튜브상에 노출시겨 물이 건물의 물 수요 위치를 향하여 유출실 내로 흐르게 한다. 물 수요가 중단되었을 때, 유출실 내의 물 압력은 중간 유입실의 수압과 평형이 될 때까지 증가된다. 이점에서, 압력 편차 밸브가 폐쇄되며, 피스톤 밸브의 피스톤은 평형에 도달되고 장치내의 수압이 평형상태로 될 때까지 압축 스프링의 작용에 의해 상류방향으로 이동하도록 편의된다.

본 발명의 장치는 물 흐름을 연속적으로 조절하며 수요-가변식 물 흐름 자동조절(automatic variable-demand water flow regulation)을 가능하게 한것이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예가 상세히 서술될 것이며, 동일한 요소에는 동일한 도면부호가 부여되었다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 수요-가변식 흐름 조절기의 평면도.

도 2 는 도 1 의 수요-가변식 흐름 조절기의 단면도.

도 3a 는 화살표(B)로 도시된 바와 같이 도 2 의 수요-가변식 흐름 조절기의 유입판의 정면도.

도 3b 는 도 2 의 수요-가변식 흐름 조절기의 유입판의 측면도.

도 4a 는 도 2 의 수요-가변식 흐름 조절기의 피스톤 밸브의 측면도.

도 4b 는 화살표(B)로 도시된 바와 같이 도 2 의 피스톤 밸브의 정면도.

도 5 는 도 2 의 수요-가변식 흐름 조절기의 접근 파이프의 측면도.

도 6 은 도 2 의 수요-가변식 흐름 조절기의 외측 케이싱의 측면도.

도 7 은 도 2 의 수요-가변식 흐름 조절기에 사용하기 위한 블리더 밸브의 단면도.

도 8a 는 화살표(B)로 도시된 바와 같이 도 2 의 수요-가변식 흐름 조절기의 유출판의 정면도.

도 8b 는 도 2 의 수요-가변식 흐름 조절기의 유출판의 측면도.

도 9a 는 도 2 의 수요-가변식 흐름 조절기의 블리더 밸브의 측면도.

도 9b 는 도 9a 의 블리더 밸브의 단면도.

도 10 은 양호한 실시예에 따라, 접근 구멍의 패턴과, 노출된 접근 구멍의 개수의 리스트와, 도 2 의 수요-가변식 흐름 조절기의 피스톤의 다른 위치에 대해 노출된 접근 구멍의 누적 표면적을 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 주 공급 라인 3 : 물 라인

4, 6 : 바이패스 밸브 5 : 수량계

8 : 바이패스 라인 10 : 수요-가변식 흐름 조절기

12 : 건물 물 라인 14 : 건물

100 : 유입판 200 : 피스톤 밸브

300 : 접근 파이프 400 : 케이싱

500, 700 : 블리더 밸브 600 : 유출판

도 1 은 건물(14)에 연결된 건물 물 라인(12)과 주 공급라인(2) 사이에 물 라인(3)에 위치된 수요-가변식 흐름 조절기(10)의 평면도이다. 상기 건물(14)은 거주용의 아파트와, 콘도와, 사무용 빌딩 등등이다. 물은 주 공급라인(2)으로부터 물 라인(3)내로 화살표(A)방향으로 흐른다. 단일의 수량계(5)는 건물(14)에 공급된 물의 량을 측정한다. 양호한 실시예에 있어서, 수요-가변식 흐름 조절기(10)는 수량계(5)와 건물 물 라인(12) 사이에 위치된다. 수요-가변식 흐름 조절기(10)는 바이패스 밸브(4, 6)와 바이패스 라인(8)과 함께 사용될 수 있으며, 이러한 바이패스 라인은 물이 수요-가변식 흐름 조절기(10)를 바이패스하도록 허용하므로써 건물(14)내로의 물 공급을 차단하지 않고서도 수요-가변식 흐름 조절기(10)상에서 유지보수가 이루어지게 한다.

도 2 는 도 1 의 수요-가변식 흐름 조절기(10)의 부분도이다. 수요-가변식 흐름 조절기(10)는 유입판(100)(도 3a 및 도 3b 에 도시)와, 이중 화살표(C)로 도시된 방향으로 전후로 미끄러지는 피스톤(201)을 갖는 피스톤 밸브(200)(도 4a 및 도 4b 에 도시)와, 상기 피스톤 밸브(200)를 통하여 연장되는 접근 파이프(300)(도 5 에 도시)를 포함한다. 피스톤(201)은 압축 스프링(390)의 상단부(392)와 접촉하고 있는 하단부(204)를 갖는다. 압축 스프링(390)의 하단부(394)는 유출판(600)(도 8a 및 도 8b 에 도시)의 상류측과 접촉되어 있다. 조정가능한 블리더 밸브(500)(도 7, 도 9a 및 도 9b 에 도시)는 수요-가변식 흐름 조절기(10)의 작동자 제어를 허용하므로써 작동자는 피스톤(201)의 이동을 제어하므로써 원하는 흐름 특성을 형성하도록 피스톤 밸브(200)를 조정할 수 있다. 수요-가변식 흐름 조절기(10)는 커플링 파이프(24)와 나사결합된 유입 커플러(22, 26)를 포함한다. 유입 커플러(26)는 수요-가변식 흐름 조절기의 외측 케이싱(400)(도 6 에 도시)의 상단부와 결합하기 위해 커플링 파이프(24)를 그 하단부상에 순서대로 나사결합되는 중공의 유입 플랜지(30)의 상단부에 연결한다. 중공의 유출 플랜지(40)는 외측 케이싱(400)의 하단부와 결합하기 위하여 그 상단부상에 나사결합된다. 유출 플랜지(40)의 하단부는 커플러(56)에 의해 커플링 파이프(54)의 상단부에 연결된다. 커플링 파이프(54)의 하단부는 커플러(52)에 의해 건물 물 라인(12)(도 1)에 연결된다.

도 3a 는 화살표 B 로 도시된 바와 같이 도 2 의 수요-가변식 흐름 조절기(10)의 유입판(100)의 정면도이고, 도 3b 는 도 2 의 수요-가변식 흐름 조절기(10)의 유입판(100)의 측면도이다. 상기 유입판(10)는 축방향의 중앙 개구(102)와 유입 흐름 구멍(110)을 갖는 환형의 형태를 취한다. 상기 축방향 개구(102)는 도 5 에 도시된 바와 같이 접근 파이프(300)의 나선형 상단부(302) 주위에 삽입되며, 너트(312)와 접촉된다. 도 2 및 도 3b 에 도시된 바와 같이, 물은 화살표(F)로 도시된 바와 같이 유입판(100)의 유입 흐름 구멍(110)을 통하여 중공의 유입 플랜지(30)내로 유입된다.

도 4a 는 도 2 의 수요-가변식 흐름 조절기(10)의 피스톤 밸브(200)의 측면도이며, 도 4b 는 화살표(B) 로 도시된 바와 같이 도 2 의 피스톤 밸브(200)의 정면도이다. 피스톤 밸브(200)는 상단부(202)로부터 하단부(204)로 연장되는 길이방향의 작은 도관(212, 214)을 구비하는 피스톤(201)을 포함한다. 양호한 실시예에 따르면, 피스톤(201)은 도관(212, 214)을 포함하고 있지는 않은 대신에, 피스톤(201)은 물을 그 외원주 주위로 흐르게 할 수 있는 크기를 갖는다. 축방향의 중앙 개구(210)는 접근 파이프(300)를 미끄럼 수용할 수 있는 크기를 갖는다. 동작시, 물은 유입판(100)의 유입 흐름 구멍(110)과, 도관(212, 214)을 통하여 그리고 수요-가변식 흐름 조절기(10)의 중간 유입실(15)(도 2 에 도시)내로의 피스톤(201)의 외원주 주위로 유입 플랜지(3)내로 흐른다. 또한, 유입판(100)의 흐름 구멍(110)을 통하는 물의 흐름은 피스톤(201)의 상단부(202)상에 압력을 발휘하여, 피스톤(201)을 하류방향을 향하여 가압하며, 압축 스프링(390)의 상단부(392)에 대해 피스톤(201)의 하단부(204)를 가압한다.

도 5 는 수요-가변식 흐름 조절기(10)의 접근 파이프(300)의 측면도이다. 상기 접근 파이프(300)는 물이 흐르는 접근 구멍(320)을 갖는다. 상기 접근 구멍(320)은 도 10 에 도시된 바와 같이 원하는 접근 특성을 촉진시키는 패턴으로 배치된다.

도 2 및 도 5 에 있어서, 접근 파이프(300)는 피스톤(201)의 축방향 중심 개구(210)를 통하여 연장된다. 단부캡(60)은 물 흐름으로부터 접근 파이프(300)의 상단부(302)를 폐쇄하며, 노출된 접근 구멍(320)을 통하여 피스톤(201)[또는 피스톤(201)의 도관(212, 214)을 통하여]의 원주 주위로 물이 흐르도록 물을 가압한다. 피스톤(201)이 하류방향으로 흐를 때, 접근 파이프(300)내의 접근 구멍(320)의 전체 또는 일부는 물에 노출되므로써 도 5 의 화살표(G)로 도시된 바와 같이 노출된 접근 구멍(320)을 통하여 물이 접근 파이프(300)의 중앙 도관(330)내로 흐르게 한다. 따라서, 주 공급라인(2)내의 상류 물공급 압력이 높을수록, 더 많은 피스톤이 하류방향으로 이동되며, 이에 따라 접근 파이프(300)을 따라 보다 많은 수의 노출된 접근 구멍(320)의 결과로 나타난다. 선택적으로, 로크 너트(314)는 도 2 및 도 8a 에 도시된 바와 같이 유출판(600)의 중앙 개구(620)에 접근 파이프(300)의 상단부(304)를 지지하기 위해 사용된다.

도 1, 도 2, 도 5 에 있어서, 피스톤(201)은 주 공급라인(2)내의 수압의 변화와 압축 스프링의 압축에 따라 그 위치가 조정되며, 이것은 건물의 물 수요의 변화에 영향을 받는다. 특히, 건물(14)내의 물 수요가 증가될 때, 피스톤(201)의 하류측(204)상에서의 수압은 감소되며, 이에 따라 피스톤(201)은 하류방향으로 계속 전진하여 압축 스프링(390)이 계속 압축되게 한다.

양호한 실시예에 따르면, 접근 구멍(320)은 피스톤(201)에 의해 노출된 접근 구멍의 수가 피스톤(201)이 하류방향으로 이동함에 따라 비선형식으로 증가된다. 다시 말하면, 노출된 접근 구멍(320)의 누적 표면적은 피스톤(201)이 하류방향으로 이동함에 따라 양을 증가시키므로써 증가된다. 도 10 은 양호한 실시예에 따른 수요-가변식 흐름 조절기(10)의 접근 파이프(300)를 위한 접근 구멍(320)의 패턴을 도시하고 있다. 수요-가변식 흐름 조절기(10)의 접근 파이프(300)를 따른 피스톤(201)의 상이한 위치에서, 노출된 접근 구멍(320)의 수와 노출된 접근 구멍의 누적 표면적이 도 10 에 도시되어 있다.

접근 파이프(300)는 예를 들어 PVC와, 아크릴과, 금속과 같은 재질로 제조될 수 있다.

도 6 은 도 2 의 수요-가변식 흐름 조절기(10)의 외부 케이싱(400)의 측면도이다. 케이싱(400)은 도 2 에 도시된 바와같이 유출 플랜지(40)와 유입 플랜지(30)와 각각 대응하는 단부(402)를 가진다. 케이싱 단부(402, 404)와 유입 및 유출 플랜지(30, 40)가 나사식 섹션을 구비하면 피스와 함께 대응한다. 케이싱(400)은 옵션적으로 인치, 센티미터 및 그와같은 단위로 피스톤(201)의 위치를 가리키는 인쇄 스케일과 같은 표시기(410)를 구비한다. 상기 케이싱(400)은 예를들면 PVC와 같이 아크릴성과 같은 투명 물질로 제조된다.

도 7 은 피스톤(201) 운동의 수행으로 도 2 의 수요-가변식 흐름 조절기(10)의 유량 특성을 조절하는데 사용되는 조정식 블리더 밸브(500)의 절결도이다. 도 8a 는 화살표(B)를 따라 도시된 도 2 의 수요-가변식 흐름 조절기(10)의 유출판(600)의 전면도이고, 도 8b 는 도 2 의 수요-가변식 흐름 조절기(10)의 유출판(600)의 측면도이다. 블리더 밸브(50)는 유출판(600)의 개구(610) 내에 설치되는 상류 단부(502)를 구비한다. 블리더 밸브(500)는 너트(503)에 의해 유출판(600)에 고정되어 제위치에 블리더 밸브(500)가 유지된다. 블리더 밸브(500)는, 물이 화살표(H)를 따라 블리더 밸브(500)로 유입되어 유출 플랜지(40)로 유출되게 하는 외부 블리드 구멍(510)을 가지는 케이싱(505)을 구비한다. 스페이서(550)와 피스톤(520) 사이에는 스프링(530)이 설치된다. 스페이서(550)는 단부 캡(506)을 회전하여 화살표(R)로 나타낸 방향으로 이동되게 조정될 수 있다. 블리더 밸브(500)의 케이싱(505) 내의 엑스트라 구멍(540)은 추가적인 물이 유출 플랜지(40) 내로 흐르게 한다. 피스톤(530) 상에 고압수가 스프링(530)의 동작에 대응하는 하류 방향으로 피스톤(520)을 압박하거나 또는 스페이서(550)가 단부 캡(506)의 회전으로 하류 방향으로 철회되면, 엑스트라 구멍(540)이 노출된다.

도 9a 는 양호한 실시예에 따르는 블리더 밸브(700)의 측면도이고 도 9b 는 절결도이다. 블리더 밸브(700)는 유출판(600)의 개구(610) 내에 설치되는 상류 단부(702)를 구비한다. 블리더 밸브(700)는 너트(703)에 의해 유출판(600)에 고정되어 제위치에 블리더 밸브(700)가 유지된다. 블리더 밸브(700)는 물이 블리더 밸브(700)에 유입되어 유출 플랜지(40) 내로 유출되게하는 외부 블리드 구멍(710)을 가진 케이싱(705)을 구비한다. 압축 스프링(73)은 상류측에 피스톤(720)과 하류측에 스페이서(750) 사이에 배치된다. 피스톤(720)은 블리더 밸브(700)에 니플 개구(727)을 봉쇄하여 블리더 밸브(700)가 물 유동부(water flow)로 부터 차단되게 사용되는 경사진 상류 단부(725)를 가진다. 스페이서(750)는 나사(707)의 헤드(708)를 전진 또는 후퇴시켜 축선방향으로 이동되게 조정될 수 있는 것이다. 블리더 밸브(700)의 케이싱(705) 내의 엑스트라 구멍(740, 745)은 부가적인 물이 유출 플랜지(40) 쪽으로 흐르게 한다. 고압수가 압축 스프링(730)의 동작에 대한 하류 방향으로 피스톤(720)을 압박하거나 또는 스페이서(750)가 나사형 로드(707)가 철회되게 나사형 로드(707)의 헤드(708)를 회전하여 하류 방향 쪽으로 철회되면 엑스트라 구멍은 노출된다. 엑스트라 구멍(740, 745)의 위치는 다양한 워터 블리드 레벨이 피스톤(720)에 대하여 가압하는 상류 수압과 나사형 로드(707)의 위치에 좌우되는 블리더 밸브(700)가 설정되는 위치이다.

블리드 구멍(710)은 도시된 도 9a 의 정렬배치를 가질수도 있지만 상술된 목적을 달성하는 다른 정렬배치를 가질수도 있는 것이다.

선택적으로, 한개 이상의 블리더 밸브(500 또는 700)가 수요-가변식 흐름 조절기(10)에 사용될수 있다. 한개 이상의 블리더 밸브(500 또는 700)가 사용되면, 각 블리더 밸브(500 또는 700)가 상술된 바와같이 접속된다.

블리더 밸브(500 또는 700)는 바이패스 라인(8)과 바이패스 밸브(4, 6)를 사용하여 도 1 에 도시된 바와같이 물의 흐름을 수요-가변식 흐름 조절기로 부터 이격지는 새로운 방향으로 향하게 할수있다.

본 발명의 예를 상술된 실시예를 통해서 설명하였지만 상술된 특정 실시예가 본 발명의 구조를 한정하는 것은 아니다. 당분야의 기술인은 첨부된 청구범위로 한정되는 본발명의 정신 및 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서의 변경 및 변화를 수행할 수 있을것이다. 예를들면, 본 발명의 수요-가변식 흐름 조절기가 아파트와 같은 빌딩으로의 물 흐름을 조절하는 것을 기술 하였을지라도 본 발명은 집단을 이루는 가정, 단일 가족 거주지 및 그와같은 류의 주거지와 같은 다른 형태의 구조

물로의 물 흐름을 조정하는 곳에 적용할 수도 있는 것이다.

Claims (22)

1. 빌딩의 물 시스템으로의 물 흐름을 조절하는 수요-가변식 흐름 조절기 시스템에 있어서, 상기 수요-가변식 흐름 조절기 시스템은: 물 공급부와; 빌딩의 물 시스템에 접속된 유출부 및 물 공급부에 접속된 유입부를 가지고, 원하는 물 흐름 특성을 확립하기위한 블리더 밸브를 구비하는 조절기를 포함하며; 상기 조절기는 물 수요 감소시에 빌딩으로의 물 흐름을 감소하고 물 수요 증가시에 빌딩으로의 물 흐름을 증가시키어 물 수요의 변경에 대해서 자동적으로 대응하는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기 시스템.
2. 가변식 유체 공급압력과 가변식 유체 수요 압력에 기초하여 유체 흐름을 조절하는 수요-가변식 흐름 조절기에 있어서, 상기 수요-가변식 흐름 조절기는: 유입부와 유출부를 가진 중공 하우징과; 하우징 내에 배치되고, 폐쇄된 유입 단부와, 개방된 유출 단부와, 중공 실내부를 둘러싸고 그를 통하는 다수개의 개구가 있는 벽을 구비한 중공 신장형 밸브 요소와; 하우징 내에 배치되고 밸브 요소를 둘러싸며, 벽에 있는 다수개의 개구를 커버하는 제 1 위치로 부터 벽에 있는 다수개의 개구의 적어도 한 개구를 노출하는 제 2 위치로 밸브 요소의 벽에 대하여 길이방향으로 활주가능한 피스톤 및; 하우징에 접속되고 피스톤의 조절 이동으로 유체 흐름 특성을 제어하는 블리더 밸브를 포함하고; 하우징의 유입부와 유출부 사이에 유체압력의 불균형은 피스톤이 불균형에 대한 밸브 요소의 벽을 따르는 미끄럼이게 하여, 하우징의 유입부에 유체압력이 하우징의 유출부에 유체 압력보다 클때, 유체가 하우징의 유입부 쪽으로 지나가 하우징의 유출부 쪽의 밸브 요소의 벽을 따라 피스톤이 미끄러져 벽에 있는 다수개의 개구의 적어도 한 개구에서 노출되고, 유체는 밸브 요소의 중공 실내부 내로 노출 개구를 통하고 다음에 밸브 요소의 개방 유출부를 통해 흐르며; 하우징의 유입부와 유출부 사이에 유체 압력의 균형은 밸브 요소의 벽을 따라 평형 위치에 피스톤이 놓이게 하고; 블리더 밸브는 하우징의 유입부와 유출부 사이에 유체 압력이 균형되게 하여 피스톤의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기.
3. 제 2 항에 있어서, 피스톤에 하우징의 유입부를 향하는 방향으로의 바이어스 압력을 제공하는 하우징 내에 배치된 압축 수단을 부가로 포함하고, 상기 압축 수단은 하우징의 유입부에 유체 압력이 하우징의 유출부에 유체 압력과 압축 수단의 바이어스 압력 모두를 초과하면 피스톤에 의해 압축되는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기.
4. 제 2 항에 있어서, 밸브 요소의 벽에 있는 다수개의 개구는, 다수개 개구의 누적성 표면 지대가 밸브 요소의 유출 단부 쪽으로 밸브 요소의 유입 단부로 부터의 량의 증가로 증가 하는 패턴으로 배치되는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기.
5. 수요-가변식 흐름 조절기는: 유출 단부와 유입 단부를 가진 중공 하우징과; 하우징 내에 배치되고, 폐쇄된 유입 단부와, 개방된 유출 단부와, 그를 통하는 다수개의 접근 구멍을 가지고, 접근 파이프의 유출 단부는 하우징의 유출 단부와 유체 교통하는, 접근 파이프와; 접근 파이프의 일부분을 둘러싸고 하우징 내의 접근 파이프를 따라 미끄럼 이동하게 배치되고, 접근 파이프 내에 있는 다수개의 접근 구멍이 커버되는 위치와 다수개의 접근 구멍의 적어도 한 접근 구멍이 노출되는 위치와의 사이에서 활주하는 피스톤과; 하우징의 유입부를 향하는 방향으로 피스톤상에 바이어스 힘을 발휘하는 하우징 내에 배치된 압축 수단 및; 하우징에 접속되고 피스톤의 제어 이동으로 하우징을 통하는 유체 흐름 특성을 조정식으로 제어하는 블리더 밸브를 포함하고; 하우징의 유입부로 유입되는 유체는 하우징의 유출부를 향하는 방향으로 피스톤에 힘을 발휘하여, 유체로 부터의 힘이 바이어스 힘을 초과할 시에 피스톤은 다수개의 접근 구멍의 적어도 한 접근 구멍이 노출되는 위치로 하우징의 유출부를 향하는 방향으로 이동하여 접근 파이프의 유출 단부를 향하는 방향으로 접근 파이프의 실내부 내로 적어도 한 노출 구멍을 통해 유체가 흐르게 하고 하우징의 유출 단부를 통해 하우징을 빠져 나오며; 블리더 밸브는 하우징의 유입부와 유출부 사이에 유체 압력이 균형되게 하여 피스톤의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기.
6. 제 5 항에 있어서, 접근 구멍은, 접근 구멍의 접근 파이프의 유출 단부 쪽으로 접근 파이프의 유입 단부로 부터의 량의 증가로 증가 하는 패턴으로 배치되는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 피스톤은 하우징의 유입 단부로 부터 하우징의 중간실로 그를 통해 연장되는 작은 도관을 구비하는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기.
8. 제 7 항에 있어서, 블리더 밸브는 하우징의 유출 단부와 중간실 사이에 접속되고; 상기 블리더 밸브는: 중간실과 유체 교통하는 유입 단부와, 폐쇄된 유출 단부와, 케이싱의 유입 단부로 부터 하우징의 유출 단부로 유체가 흐르도록하는 벽에있는 개구를 구비하는 중공 케이싱과; 개구의 적어도 한개가 노출되는 위치와 케이싱 내의 개구를 커버하는 위치와의 사이에 케이싱 내에 활주가능하게 배치된 피스톤과; 케이싱의 유입 단부를 향하는 방향으로 피스톤을 바이어스하는 케이싱 내에 배치된 압축 수단과; 케이싱 내의 압축수단을 조정가능하게 위치설정하는 조정식 위치설정 수단을 포함하며; 하우징의 중간실로 부터 케이싱의 유입 단부로 유입되는 유체는 케이싱의 폐쇄 단부를 향하는 방향으로 피스톤이 활주되게 하여 케이싱 내의 적어도 한 개구가 블리더 밸브의 케이싱 내의 노출 개구를 경유하여 하우징의 유출 단부와 중간실 사이에 유체 흐름을 허용하는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기.
9. 제 8 항에 있어서, 블리더 밸브에 있는 개구는 다양한 블리드 레벨을 허용하는 배치로 위치하고, 피스톤은 조정식 위치설정 수단과 압축수단에 의해 배치되어 배열 설치부의 여러 부분이 노출되고 그에의해서, 조절기의 사용자에 의해 선택가능한 여러 블리드 레벨을 제공하는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기.
10. 제 8 항에 있어서, 블리더 밸브의 피스톤은 블리더 밸브를 통하는 중간실로 부터 하우징의 유출 단부 내로의 유체 흐름을 차단하는데 사용될 수 있는 경사진 유입 단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기.
11. 다가구 빌딩에 물을 공급하는 도시용 수요-가변식 흐름 조절기 밸브 시스템에 있어서, 상기 시스템은: 외부 물 공급 라인과; 유입부가 외부 물 공급 라인에 접속되는, 유입부 및 유출부를 가진 빌딩 수량계와; 유입부가 빌딩 수량계의 유출부에 접속되는, 유입부와 유출부를 가진 수요-가변식 흐름 조절기 밸브와; 수요-가변식 흐름 조절기 밸브의 유출부에 접속된 빌딩용 주 수입 물 라인 및; 물을 외부 물 공급 라인으로 부터 수요-가변식 흐름 조절기를 바이패스하게 하여 빌딩 내로 바이패스 라인을 통해 지나가는 개방 위치와, 외부 물 공급 라인으로 부터 물이 수요-가변식 흐름 조절기 밸브 내로 지나가게 하는 폐쇄 위치를 가진 바이패스 밸브를 구비한 바이패스 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기 밸브 시스템.
12. 제 11 항에 있어서, 다가구 사용 빌딩은 다수 단위 아파트, 다수 단위 콘도 또는 다수 단위 사무실 빌딩인 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기 밸브 시스템.
13. 가변성 압력 공급과 가변성 압력 수요에 기초한 유체 흐름을 조절하는 수요-가변식 흐름 조절기 밸브에 있어서, 상기 밸브는: 유입측과 유출측을 가진 원통형 하우징과; 폐쇄된 유입 단부와 개방 유출 단부를 가지고, 유입 단부에 인접한 실외벽을 따라 다수개의 개구를 부가로 구비하는, 원통형 하우징과 동축선으로 있는 중공 파이프와; 유입 단부에 인접한 중공 파이프의 실외 원주부에 대하여 활주하고, 중공 파이프의 실외벽 개구를 커버하는 제 1 위치를 가지고, 제 1 단부로 부터 제 2 단부로 이어지는 적어도 한 관통 구멍을 구비하는 활주가능한 원통형 피스톤 밸브와; 개방 유출 단부에 인접한 중공 파이프에 대하여 동일 축선으로 장착되고, 피스톤 밸브의 제 1 단부에 맞닿아 있는 제 1 단부와 원통형 하우징의 유출측에 인접한 모서리에 대항하여 맞닿아 있는 제 2 단부를 가진 압축 스프링을 포함하며; 원통형 하우징의 유입측 내부를 지나가는 유체는, 외부로 나가는 유체의 수요측 압력과 내부로 들어오는 유체의 공급측 압력이 피스톤 밸브가 압축 스프링에 대한 압축을 일으키어, 중공 파이프의 다수개의 실외 벽 개구부 내로 그리고 중공 파이프의 개방 유출 단부로 유입 유체가 지나갈때 까지, 피스톤 밸브의 적어도 한 관통 구멍을 통해 지나가는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기 밸브.
14. 제 13 항에 있어서, 피스톤 밸브 위치를 조정하는 원통형 하우징의 유출측에 인접 위치된 블리더 밸브를 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기 밸브.
15. 제 13 항에 있어서, 개방 위치와 패쇄 위치를 가지는 바이패스 밸브를 구비하는 바이패스 라인을 부가로 포함하며, 개방 위치는 유체가 실외 유체 공급 라인으로 부터 수요-가변식 흐름 조절기 밸브를 바이패스하게 하고, 폐쇄 위치는 실외 유체 공급 라인으로 부터 유체가 수요-가변식 흐름 조절기 밸브 내를 지나가게 하는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기 밸브.
16. 제 15 항에 있어서, 유입부 및 유출부를 가진 빌딩 수량계 사용용이고, 수량계의 유입부는 실외 유체 공급 라인에 접속되고, 수량계의 유출부는 바이패스 밸브에 접속되는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기 밸브.
17. 제 13 항에 있어서, 다가구 사용 빌딩, 다수 단위 아파트에 있는 다수 사용 빌딩, 다수 단위 콘도 또는, 다수 사용 오피스 빌딩 사용용인 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기 밸브.
18. 제 13 항에 있어서, 중공 파이프의 폐쇄 유입 단부는, 중공 파이프의 유입 단부로 개방되는 중앙 구멍과, 유입 단부판의 제 1 측과 제 2 측과의 사이에 유체교통을 허용하는 유입 단부판의 모서리에 인접한 제 2 개구를 가지고, 원통형 하우징의 유입 단부를 차단하는 유입 단부판과; 중공 파이프의 유입 단부와 유입 단부판의 중앙 구멍을 기밀하게 폐쇄하는 나사식 캡을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기 밸브.
19. 제 14 항에 있어서, 원통형 하우징의 유출 단부를 차단하는 유출 단부판을 부가로 포함하고, 유출 단부판은 중공 파이프의 유출 단부로 개방되는 중앙 구멍과, 유출 단부판의 제 1 측과 제 2 측과의 사이에 유체교통을 허용하는 유출 단부판의 모서리에 인접한 제 2 개구를 가지고, 블리더 밸브는 유출 단부판의 제 2 구멍에 위치되는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기 밸브.
20. 제 19 항에 있어서, 중공 파이프의 폐쇄된 유입 단부는: 중공 파이프의 유입 단부로 개방되는 중앙 구멍과, 유입 단부판의 제 1 측과 제 2 측과의 사이에 유체교통을 허용하는 유입 단부판의 모서리에 인접한 제 2 개구를 가지고, 원통형 하우징의 유입 단부를 차단하는 유입 단부판과; 중공 파이프의 유입 단부와 유입 단부판의 중앙 구멍을 기밀하게 폐쇄하는 나사식 캡을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기 밸브.
21. 가변성 압력 공급과 가변성 압력 수요에 기초한 유체 흐름을 조절하는 수요-가변식 흐름 조절기 밸브에 있어서, 상기 밸브는: 유입부와 유출부를 가진 중공 하우징과; 폐쇄된 유입부와 개방 유출부를 가지고, 중공 밸브 요소의 실내로의 유체 흐름을 허용하는 실외벽을 통하는 다수개의 개구를 가지고 하우징 내에 위치된 중공 밸브 요소 및; 밸브 요소의 다수개의 개구를 커버하는 제 1 위치로 부터 한개 또는 그 이상의 다수개의 개구를 노출하는 제 2 위치로, 중공 밸브 요소의 실외벽에 대하여 활주 가능하고, 중공 밸브 요소를 둘러싸고 하우징 내에 위치된 피스톤을 포함하며; 하우징의 유입부 내로 지나가는 유체는 하우징의 유출부를 향하여 피스톤을 밀어, 중공 밸브 요소에 한개 또는 그이상의 다수개의 개구를 노출하고, 유체는, 나가는 유체의 수요측 압력과 들어오는 유체의 공급측 압력이 하우징 내에서 피스톤이 평형 위치에 이를때까지, 중공 밸브 요소의 실내 내로 다수개의 개구를 통하고 그리고 개방 유출부를 통하여 흐르는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기 밸브.
22. 제 21 항에 있어서, 피스톤이 제 1 위치로 부터 제 2 위치로 그리고 평형 위치에 이를때 까지 활주를 허용하는 하우징 내의 압축 수단을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수요-가변식 흐름 조절기 밸브.