KR20010079488A - 배수용 개폐밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배수용 개폐밸브에 관한 것이다. 본 발명은 수직배관과 수직연결관 사이에 체결 고정되고, 내경의 중앙 영역에는 대향되게 수용홈이 형성된 밸브시트; 상기 밸브시트의 수용홈에 회전 가능하게 삽입되는 회전축이 중심으로부터 일측 외경으로 치우쳐 돌출 형성되고, 상기 회전축을 기준으로 타측의 표면적이 넓게되고, 상기 일측의 표면적이 좁게 형성되는 동시에 상기 회전축을 기준으로 무게중심이 상기 일측으로 치우치게 작용되는 차단부재; 및 상기 차단부재의 일측과 타측 직하방과 상방 영역의 상기 밸브시트 내경에 각각 구비되어 상기 차단부재의 수평상태를 유지시키는 제 1스토퍼 및 제 2스토퍼로 이루어진다.

이와 같이 구성된 본 발명은 수압이 발생될 경우와 발생되지 않을 경우에, 그 무게중심이 이동되도록 구성되어 수직배관을 차단 및 개방시키는 효과가 제공된다.

Description

배수용 개폐밸브{OPENING AND SHUTTING VALV FOR DRAINING}

본 고안은 배수용 개폐밸브에 관한 것으로, 특히 세면기 하부에 연통되게 연결된 수직배관과 바닥면 내부에 횡설된 배수관에 수직으로 연결되는 수직연결관 사이에 수압이 발생될 경우와 발생되지 않을 경우에 그 무게중심이 이동되도록 구성되어 수직배관 내부를 차단 및 개방시키는 개폐밸브를 구비하게 됨으로써 배수에 따른 구조를 간편하게 줄이게 되는 배수용 개폐밸브에 관한 것이다.

일반적으로 배수트랩은 하수관에서 발생되는 유해가스가 역류되는 것을 차단하고, 트랩의 봉수를 보호하며, 배수의 흐름을 원활하게 하기 위하여 위생기, 즉 대,소변기, 세면기 및 청소도구 세척기 등의 하수관에 설치되는 것으로, 이는 사용되는 타입에 따라 S트랩, P트랩, U트랩, 드럼트랩 및 벨트랩 등으로 이루어진다.

이러한 트랩의 구비조건은 구조가 간단하고, 배수 자체의 유수에 의하여 배수로를 세정하고 유수변은 평활하여 오물이 정체하지 않는 것이며, 봉수가 항상유지 될 수 있는 구조이고, 내식 및 내구성을 갖는 재질로 이루어진 것이다.

여기서는 다양한 배수트랩중 세면기에 연결되는 S트랩 타입에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래 배수트랩 구조를 도시한 단면도이다. 도시된 바와 같이, 바닥면 내부에 횡설된 배수관(400)에 수직으로 연결되는 수직연결관(500)과 세면기(100)의 하부에 연통되게 연결되는 연결관(200) 사이에 배수트랩(300)이 연결된다.

상기 배수트랩(300)은 S자 형상을 유지하여 이중으로 만곡 형성되고, 수직연결관(500)과 연결관(200) 사이에 체결너트(310)로써 연결되어 하수구의 유해가스가 역류되는 것을 방지하게 된다.

이때, 세면기(100)의 물은 세면기(100)와 배수관(400) 사이에 수압차가 형성되어 신속히 배수되고, 최종 배수량의 일부, 즉 봉수(封水)가 배수트랩(300) 내부에 항상 잔류되어 하수구로부터 역류되는 유해가스 및 냄새를 차단하게 되는 것이다.

한편, 배수관(400)에는 대기와 연통되도록 반드시 통기관(미도시)을 설치하여 압력차이가 발생되도록 하게 된다.

이와 같이 구성된 종래 배수트랩의 동작상태를 살펴보면, 도 1에서와 같이 세면기(100)에 물을 받아 높고 사용한 다음, 이를 배수시키게 된다. 그러면, 세면기(100) 하부에 연통되게 연결된 연결관(200)과 배수트랩(300) 및 수직연결관(500)을 순차적으로 통과하여 배수관(400)으로 유입되어 하수구(미도시)로 신속하게 배출된다.

이때, 대기와 연통되는 통기관(미도시)과 배수관(400)이 연결되어 있어 배수관(400)의 압력이 세면기(100)의 압력보다 높게 됨으로써 이 압력차이로 인하여 신속하게 배수가 이루어지게 된다.

이와 동시에 S자 형상을 유지하여 이중으로 만곡 형성되고, 수직연결관(500)과 연결관(200) 사이에 체결너트(310)로써 연결된 배수트랩(300) 내부에 최종 배수량의 일부, 즉 봉수(封水)가 잔류됨으로써 하수구로부터 역류되는 유해가스 및 냄새를 차단하게 되는 것이다.

그러나, 이와 같이 배수트랩을 적용하여 배수를 하게 됨으로써 배수트랩 내부에 발생되는 침전물로 인하여 봉수가 오염되어 악취가 발생되었으며, 또한 대기와 연통되게 별도의 통기관을 연결하게 됨으로써 건물 벽체 공사를 하게 되어 배관 공사의 조잡성 및 인건비 등이 상승하게 되는 등의 제반 문제점이 발생되었다.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안은 수압이 발생될 경우와 발생되지 않을 경우에, 그 무게중심이 이동되도록 구성되어 수직배관을 차단 및 개방시키는 배수용 개폐밸브를 제공하는 데 있다.

이와 같은 본 고안의 목적을 달성하기 위한 기술적 과제는, 수직배관과 수직연결관 사이에 체결 고정되고, 내경의 중앙 영역에는 대향되게 수용홈이 형성된 밸브시트; 상기 밸브시트의 수용홈에 회전 가능하게 삽입되는 회전축이 중심으로부터 일측 외경으로 치우쳐 돌출 형성되고, 상기 회전축을 기준으로 타측의 표면적이 넓게 되고, 상기 일측의 표면적이 좁게 형성되는 동시에 상기 회전축을 기준으로 무게중심이 상기 일측으로 치우치게 작용되는 차단부재; 및 상기 차단부재의 일측과 타측 직하방과 상방 영역의 상기 밸브시트 내경에 각각 구비되어 상기 차단부재의 수평상태를 유지시키는 제 1스토퍼 및 제 2스토퍼로 이루어짐으로써 달성된다.

도 1은 종래 배수트랩 구조를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 배수용 개폐밸브가 설치된 상태의 측면도.

도 3은 본 발명에 따른 배수용 개폐밸브 구조를 도시한 요부 분해 사시도.

도 4는 도 3의 결합상태 확대 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 배수용 개폐밸브의 차단부재 구조를 도시한 평면도.

도 6은 도 4의 A-A선 확대 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 배수용 개폐밸브의 동작상태도.

도 8은 본 발명에 따른 제 1실시예를 도시한 요부 분해 사시도.

도 9는 도 8의 결합상태 확대 단면도.

도 10은 도 8의 동작상태 단면도.

도 11은 본 발명에 따른 제 2실시예를 도시한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 수직배관 20 : 수직연결관

30 : 개폐밸브 40 : 밸브시트

42 : 수용홈 60,80 : 차단부재

60a : 돌부 61,81 : 회전축

63,64,65 : 제 1,2스토퍼 70 : 보조시트

90,91 : 자성체 S1 : 일측

S2 : 타측 S : 스위치

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구성 및 그에 따른 작용을 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 배수용 개폐밸브(30)는 세면기(1)의 하부에 연통되게 연결된 수직배관(10)과, 바닥면 내부에 횡설된 배수관(5)에 수직으로 연결되는 수직연결관(20) 사이에 설치된다.

상기 개폐밸브(30)는 수직배관(10)과 수직연결관(20) 사이의 외경에 체결 고정되는 밸브시트(40)와, 밸브시트(40) 내경에 회전 가능하게 축설된 차단부재(60)로 이루어진다.

상기 밸브시트(40)는 수직배관(10)과 수직연결관(20) 사이의 외경에 양측 내경이 체결 고정되고, 내경의 중앙 영역에는 대향되게 구면(球面)의 수용홈(42)이 형성된다.

상기 차단부재(60)는 밸브시트(40)의 수용홈(42)에 회전 가능하게 삽입되는 회전축(61)이 외경에 일체로 대향되게 형성된다. 상기 회전축(61)은 밸브시트(40)의 수용홈(42)에 밀착되게 삽입되도록 단부가 구(求)형을 유지하게 되고, 차단부재(60)의 중심으로부터 일측(S1) 외경으로 치우쳐 대향되게 돌출 형성된다.

그리고, 차단부재(60)는 회전축(61)을 기준으로 타측(S2)의 표면적이 넓게 되고, 일측(S1)의 표면적이 상대적으로 좁게 형성된다. 또한, 차단부재(60)는 회전축(61)을 기준으로 무게중심이 일측(S1)으로 치우치게 작용되도록 이루어진 것이다.

이와 같이 차단부재(60)의 무게중심이 회전축(61)을 기준으로 일측(S1)으로 치우치게 작용하도록 하기 위해서는, 차단부재(60)의 타측(S2)으로 두께가 갈수록 얇게 이루어지고, 일측(S1)으로는 일정한 두께를 유지하여 형성하거나, 차단부재(60)의 두께를 동일하게 유지하고, 일측(S1)으로 웨이트(무게추)를 달거나, 타측(S2)에 홈을 파서 무게를 줄이게 되는 것이다.

이러한 차단부재(60)는 수직배관(10) 내부에 물이 없게 될 경우에는 차단부재(60)의 무게중심이 일측(S1)으로 치우쳐 있어 차단부재(60)가 회전축(61)을 중심으로 시계방향으로 회전되어 수평(닫힘)이 유지된다.

이때, 차단부재(60) 일측(S1)과 타측(S2)의 직하방과 직상방의 밸브시트(40) 내경에는 제 1,2스토퍼(63)(64)가 구비되어 차단부재(60)가 시계방향으로 회전되는 것을 차단하여 수평(닫힘)이 유지됨에 따라 하수구에서 발생되는 냄새 및 가스가 역류되는 것을 차단하게 된다.

상기 제 1스토퍼(63)는 차단부재(60)의 일측(S1) 하부 외주연 영역이 면접촉으로 안착되는 것이고, 제 2스토퍼(64)는 차단부재(60)의 타측(S2) 상부 외주연 영역에 돌설된 돌부(60a)가 맞닿게 된다.

한편, 수직배관(10) 내부에 물이 차게 될 경우에는 물기둥이 형성되어 수평상태의 차단부재(60) 표면에 등분포하중(수압)이 발생됨으로써 무게중심이 표면적이 좁은 일측(S1)에서 넓은 차단부재(60)의 타측(S2)으로 이동하게 되어 수평(닫힘)상태의 차단부재(60)가 회전축(61)을 중심으로 반시계 방향으로 회전하여 수직(열림)상태가 된다.

이때, 차단부재(60)가 수압에 의한 진동으로 수직상태에서 역회전되는 것을 방지하기 위하여 밸브시트(40)의 수용홈(42) 상부에 제 3스토퍼(65)가 돌설된다.

이와 같이 물이 배출되고 나면, 무게중심이 회전축(61)의 일측(S1)으로 다시 이동되어 차단부재(60)가 수평(닫힘)상태가 유지되는 것이다. 이때, 차단부재(60)의 타측(S2) 상부 외주연 영역에 돌설된 돌부(60a)가 제 2스토퍼(64)에 맞닿게 되면서 충격이 완충되는 것이다.

또한, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 개폐밸브(30)의 밸브시트(40) 외주연에는 내경에서 연통되게 보조시트(70)를 일체로 형성하고, 밸브시트(40)와 보조시트(70) 내경에는 차단부재(80)가 회전 가능하게 구비하게 된다.

상기 차단부재(80)는 밸브시트(40)와 보조시트(70) 내경에 일치되는 형상, 즉 계란형상으로 이루어지고, 중심으로부터 일측(S1) 외경으로 치우치게 회전축(81)이 돌출 형성되며, 타측(S2)의 표면적이 넓게 되고, 일측(S1)의 표면적이 상대적으로 좁게 형성되며, 회전축(81)을 기준으로 무게중심이 일측(S1)으로 치우치게 작용되도록 이루어진 것이다. 이때, 차단부재(80)의 타측(S2) 상부 외주연 영역에 돌설된 돌부(80a)가 제 2스토퍼(64)에 맞닿게 되면서 충격이 완충되는 것이다.

즉, 차단부재(80)는 도 2 내지 도 6에 도시된 차단부재(60)와 동일한 구조 및 동작으로 이루어지나, 형상이 밸브시트(40)와 보조시트(70) 내경과 일치되는 형상으로 이루어지고, 회전축(81)이 보조시트(70) 내경에 위치되도록 함으로써 물의 주된 흐름으로부터 회피되어 자유로운 모양 변형과 기타 응용이 가능하며, 청결성이 기대되는 것이다.

또한, 도 11에 도시된 바와 같이 차단부재(60)의 일측(S1) 하부 영역과 차단부재(60) 일측(S1) 직하방의 밸브시트(40) 내경에 구비된 제 1스토퍼(63) 상부 영역에 극이 다른 자성체(90)(91)를 각각 구비하고, 제 1스토퍼(63)에 구비된 자성체(91)에 전원에 연결되는 스위치(S)를 연결하게 됨으로써 전자석이 되어 개선된 밀폐 효과와 작동의 정확성이 기대되는 것이다.

즉, 차단부재(60) 표면에 발생되는 등분포하중(수압)이 차단부재(60)와 제 1스토퍼(63)에 구비된 자성체(90)(91)의 자력보다 크게 될 경우에 차단부재(60)가 수직(열림)상태로 되고, 반대로 적게 될 경우에는 열리지 않게 된다.

그리고, 제 1스토퍼(63)의 자성체(91)에 전원에 연결된 스위치(S)를 연결하게 됨으로써 사용자가 인위적로 차단부재(60)를 동작시키게 되는 것이다. 즉, 사용자가 스위치(S)를 동작시키면 자성체(91)에 전원이 공급되어 전자석이 됨으로써 차단부재(60)가 동작되지 않게 되고, 스위치(S)의 동작을 해제시켜 차단부재(60)를 동작시키게 되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작상태를 살펴보면, 도 5 및 도 7에서와 같이 세면기(1)에 물을 받아 사용한 다음, 이를 배출시키게 된다. 그러면, 세면기(1)의 하부에 연통되게 연결된 수직배관(10)을 통하여 개폐밸브(30)의 밸브시트(40) 내부로 유입됨으로써 수직배관(10)과 밸브시트(40) 내부에 물이 차게 되어 물기둥이 형성된다.

이에 따라 수평상태의 차단부재(60) 표면에 등분포하중(수압)이 발생됨으로써 무게중심이 표면적이 좁은 일측(S1)에서 넓은 차단부재(60)의 타측(S2)으로 이동하게 되어 수평(닫힘)상태의 차단부재(60)가 회전축(61)을 중심으로 반시계 방향으로 회전됨으로써 수직(열림)상태가 된다.

이때, 밸브시트(40)의 수용홈(42) 상부에 제 3스토퍼(65)가 돌설됨으로써 차단부재(60)가 수압에 의한 진동으로 수직상태에서 역회전되는 것을 방지하게 되어 수직연결관(20)과 바닥면 내부에 횡설된 배수관(5)을 통하여 하수구로 신속하게 배출되는 것이다.

한편, 차단부재(60)는 수직배관(10)과 수직연결관(20) 사이에 체결 고정된 밸브시트(40) 내부 양측 구면의 수용홈(42)에, 중심으로부터 일측(S1)으로 치우쳐 돌출 형성된 회전축(61)으로써 회전 가능하게 삽입되고, 이 회전축(61)을 기준으로 타측(S2)의 표면적이 넓게 되며, 일측(S1)의 표면적이 상대적으로 좁게 형성되고, 회전축(61)을 기준으로 무게중심이 일측(S1)으로 치우치게 작용되도록 이루어진 것이다.

즉, 수직배관(10) 내부에 물이 없게 될 경우에는 차단부재(60)의 무게중심이 일측(S1)으로 치우쳐 있어 차단부재(60)가 회전축(61)을 중심으로 시계방향으로 회전된다.

이와 같이 차단부재(60)의 무게중심이 회전축(61)을 기준으로 일측(S1)으로 치우치게 작용하도록 하기 위한 방법으로는, 차단부재(60)의 타측(S2)으로 두께가 갈수록 얇게 이루어지고, 일측(S1)으로는 일정한 두께를 유지하여 형성하거나, 차단부재(60)의 두께를 동일하게 유지하고, 일측(S1)으로 웨이트(무게추)를 달거나,타측(S2)에 홈을 파서 무게를 줄이게 되는 것이다.

이와 같이 물이 배출되고 나면, 무게중심이 회전축(61)의 일측(S1)으로 다시 이동되어 차단부재(60)가 수평(닫힘)상태가 유지되는 것이다. 이때, 차단부재(60) 일측(S1) 직하방의 밸브시트(40) 내경에 구비된 제 1스토퍼(63)에 차단부재(60) 일측(S1) 하부 영역이 면접촉으로 안착되고, 차단부재(60)의 타측(S2) 상부 외주연 영역에 돌설된 돌부(60a)가 밸브시트(40)의 제 2스토퍼(64)에 맞닿게 됨으로써 그 충격력이 완충되고, 차단부재(60)가 수평(닫힘)상태가 유지되어 하수구에서 발생되는 냄새 및 가스가 역류되는 것을 차단하게 된다.

또한, 도 8 내지 도 10에서와 같이 개폐밸브(30)의 밸브시트(40) 외주연에 형성된 보조시트(70)와 밸브시트(40) 내경에 차단부재(80)를 회전 가능하게 구비하여 배수를 하게 된다.

이때, 차단부재(80)는 원형의 밸브시트(40)와 반원형의 보조시트(70) 내경에 일치되는 형상으로 이루어지고, 중심으로부터 일측(S1) 외경으로 치우치게 회전축(81)이 돌출 형성되며, 타측(S2)의 표면적이 넓게 되고, 일측(S1)의 표면적이 상대적으로 좁게 형성되며, 회전축(81)을 기준으로 무게중심이 일측(S1)으로 치우치게 작용되도록 이루어진 것이다.

즉, 차단부재(80)는 도 2 내지 도 6에 도시된 차단부재(60)와 동일한 구조 및 동작으로 이루어지나, 형상이 밸브시트(40)와 보조시트(70) 내경과 일치되도록 이루어지고, 회전축(81)이 보조시트(70) 내경에 위치되도록 함으로써 물의 주된 흐름으로부터 회피되어 자유로운 모양 변형과 기타 응용이 가능하며, 청결성이 기대되는 것이다.

또한, 도 11에서와 같이 차단부재(60)의 일측(S1) 하부 영역과 차단부재(60) 일측(S1) 직하방의 밸브시트(40) 내경에 구비된 제 1스토퍼(63) 상부 영역에 극이 다른 자성체(90)(91)를 각각 구비하고, 제 1스토퍼(63)에 구비된 자성체(91)에 전원에 연결되는 스위치(S)를 연결하게 됨으로써 개선된 밀폐 효과와 작동의 정확성이 기대되는 것이다.

즉, 차단부재(60) 표면에 발생되는 등분포하중(수압)이 차단부재(60)와 제 1스토퍼(63)에 구비된 자성체(90)(91)의 자력보다 크게 될 경우에 차단부재(60)가 수직(열림)상태로 되고, 반대로 적게 될 경우에는 열리지 않게 된다.

그리고, 제 1스토퍼(63)의 자성체(91)에 스위치(S)를 연결하게 됨으로써 사용자가 인위적로 차단부재(60)를 동작시키게 되는 것이다. 즉, 사용자가 스위치(S)를 동작시키면 자성체(91)에 전원이 인가되어 전자석이 됨으로써 차단부재(60)가 동작되지 않게 되고, 스위치(S)의 동작을 해제시켜 차단부재(60)를 동작시키게 되는 것이다.

이상에서 상술한 본 발명에 의하면, 세면기 하부에 연통되게 연결된 수직배관과 바닥면 내부에 횡설된 배수관에 수직으로 연결되는 수직연결관 사이에 수압이 발생될 경우와 발생되지 않을 경우에 그 무게중심이 이동되도록 구성된 개폐밸브를 설치하게 됨으로써 수직배관 내부를 차단 및 개방시키게 배수를 하게 되어 종래에서와 같이 다양한 타입의 배수트랩 및 통기관을 설치하지 않고도 배수를 용이하게할 수 있게 되었으며, 또한 개폐밸브를 물의 주된 흐름으로부터 회피되어 자유로운 모양 변형과 기타 응용이 가능하며, 청결성이 기대되었고, 그리고 차단부재의 일측 하부 영역과 차단부재 일측 직하방의 밸브시트 내경에 구비된 제 1스토퍼 상부 영역에 극이 다른 자성체를 각각 구비하여 이중 제 1스토퍼의 자성체는 전원에 연결된 스위치에 연결됨으로써 전자석이 되어 개선된 밀폐 효과와 작동의 정확성이 기대되는 것이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

Claims (6)

1. 수직배관(10)과 수직연결관(20) 사이에 체결 고정되고, 내경의 중앙 영역에대향되게 수용홈(42)이 형성된 밸브시트(40);

   상기 밸브시트(40)의 수용홈(42)에 회전 가능하게 삽입되는 회전축(61)이 중심으로부터 일측(S1) 외경으로 치우쳐 돌출 형성되고, 상기 회전축(61)을 기준으로 타측(S2)의 표면적이 넓게 되며, 상기 일측(S1)의 표면적이 좁게 형성되는 동시에 상기 회전축(61)을 기준으로 무게중심이 상기 일측(S1)으로 치우치게 작용되는 차단부재(60); 및

   상기 차단부재(60)의 일측(S1)과 타측(S2) 직하방과 상방 영역의 상기 밸브시트(40) 내경에 각각 구비되어 상기 차단부재(60)의 수평상태를 유지시키는 제 1스토퍼(63) 및 제 2스토퍼(64);

   로 이루어진 것을 특징으로 하는 배수용 개폐밸브.
2. 제 1항에 있어서, 상기 밸브시트(40)의 수용홈(42) 상부에는 제 3스토퍼(65)가 돌설되어 상기 차단부재(60)가 역회전 되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 배수용 개폐밸브.
3. 제 1항에 있어서, 상기 밸브시트(40) 외주연에는 상기 밸브시트(40)와 연통되게 보조시트(70)를 일체로 형성하고,

   상기 밸브시트(40)와 상기 보조시트(70) 내경에는 중심으로부터 치우지게 형성된 회전축(81)으로써 차단부재(80)가 회전 가능하게 구비되며,

   상기 차단부재(80)의 회전축(81)이 물의 주된 흐름으로부터 회피되도록 상기 보조시트(70) 내경에 위치한 것을 특징으로 하는 배수용 개폐밸브.
4. 제 1항에 있어서, 상기 차단부재(60)의 타측(S1) 상부 영역 외주연에는 돌부(60a)가 돌설된 것을 특징으로 하는 배수용 개폐밸브.
5. 제 1항에 있어서, 상기 차단부재(60)의 일측(S1) 하부 영역과 상기 제 1스토퍼(63) 상부 영역에는 극이 다른 자성체(90)(91)를 각각 구비한 것을 특징으로 하는 배수용 개폐밸브.
6. 제 5항에 있어서, 상기 제 1스토퍼(63)의 자성체(91)는 스위치(S)에 연결된 전자석인 것을 특징으로 하는 배수용 개폐밸브.