KR200145148Y1 - 수격방지기구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 배관에서 발생되는 수격을 방지하는 기구에 관한 것으로서, 특히, 물을 연통시키는 연결부재(50)의 관통공(52)에 끼워지는 끼움부(26)가 형성되고 이 끼움부(26)에 연하여 상측으로 경사져 벌려지는 하측경사부(24)를 통해 상부에는 평면에 가까운 미세한 곡률을 갖는 상측평면부(22)가 형성된 원통몸체(20)와, 상기 원통몸체(20) 내부에서 가스가 충진되는 상측공간부(44)와 파이프(60)를 통해 유입된 물이 채워지는 하측공간부(46)를 양분하고 상,하부에 이물질이 담겨지는 상측개방홈(32) 및 하측개방홈(34)이 형성되며 외주에 다수개의 요홈(36)(38)을 구비한 피스톤(30)과, 상기 피스톤(30)의 요홈(36)(38)에 결합되어 상측공간부(44)에 충진된 가스의 누출을 방지하는 다수개의 오링(40)(42)으로 구성된 것을 특징으로 하는 수격방지기구인 바, 피스톤의 내구성을 향상시키고, 가스의 주입을 용이하게 하며, 주입된 가스의 누출을 효과적으로 방지하도록 하는 매우 유용하고 편리한 고안인 것이다.

Description

수격방지기구

본 고안은 수도관과 같은 배관에서 물로 인한 충격을 방지하는 기구에 관한 것으로서, 특히, 내부에 일정한 공간을 갖고, 이 공간부내에서 상,하로 이동하는 피스톤을 구비한 금속재질이고, 원통형인 원형몸통의 하측에 형성된 끼움부에 나사부와 너트부를 갖는 연결부재를 결합하고, 이 연결부재의 나사부를 수격이 발생되는 파이프에 결합하여 오수나 상수 등의 물 흐름으로 인해 수격이 발생할 때 피스톤의 이동으로 수격을 방지하도록 하는 수격방지기구에 관한 것이다.

일반적으로 수격(water hammer)이라는 용어는 배관을 제조하는 업자 및 이때 생산된 배관 등을 설치하는 당업자들 사이에서는 매우 널리 알려져 있는 용어로서, 이 수격은 배관을 통해 흐르는 비압축성의 액체 덩어리가 갑자기 정지될 때 배관 시스템내에서 발생되는 비 정상적인 에너지로 인해 배관을 파괴할 정도의 소음 및 진동을 통칭하기 위해 사용되는 용어이다.

이와 같이, 수격이 발생되는 경우를 살펴보면, 상수배관 혹은 하수배관을 이용하는 사용자들이 물의 사용을 정지하거나 개시하기 위해 직접 혹은 간접적으로 배관에 설치된 밸브를 전기적 작동에 의거하나, 공기를 이용한 잠금을 하거나, 혹은 사용자가 직접 수동으로 밸브 등을 잠그거나 하므로써 이동되는 물의 급속한 정지로 인해 높은 정도의 압력파가 큰 구경의 주배관과 같은 전환점에 도달할 때까지 전환점과 충돌점 사이에 반복적으로 왕복하면서 커다란 충격소음 및 진동을 발생시키면서 에너지가 완전하게 소진될 때까지 전후로 왕복하게 되는 것이다.

한편, 이러한 수격이 장시간에 걸쳐 매우 빈번하게 배관에 충격을 가하게 되면서, 배관을 신장 혹은 수축시키므로 배관을 누설시키고, 파이프의 진동 및 소음을 발생시키므로 결국에는 배관 및 그에 관련된 장치의 때 이른 고장을 야기시키게 되는 것으로, 이러한 수격을 방지하는 수격방지기구(water hammer arrester)가 적절하게 사용되고 있다.

그런데, 종래의 수격방지기구는 수격을 효과적으로 흡수하여 방지하기 위해 원통형의 챔버내에 피스톤을 설치하고, 이 피스톤의 상측으로 공기 혹은 가스 등을 주입하여 물의 충격을 방지하도록 하는 구성을 주로 사용하였으나, 이 피스톤은 주로 황동과 같은 금속재를 사용하는 경우에는 배관에서 유입된 물 혹은 부식물질이 포함된 액체로 인해 피스톤을 부식시키게 되어 상측에 충진되어 있는 가스가 외부로 누출되므로 충격의 흡수 효율이 극단적으로 저하되는 등의 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 피스톤의 형상이 수격방지기의 내부에서 발생되는 물에 포함된 모래 및 기타 부식물질등과 같은 이물질을 효과적으로 담아서 보관하지 못할 뿐만 아니라 피스톤에 충진되는 가스를 효과적으로 주입하지 못하는 문제점을 갖고 있었다.

본 고안은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로서, 내부에 일정한 공간부를 갖고, 이 공간부내에서 상,하로 이동하는 피스톤을 구비한 금속재질이고, 원통형인 원형몸통의 하측에 형성된 끼움부에 나사부와 너트부를 갖는 연결부재를 결합하고, 이 연결부재의 나사부를 수격이 발생되는 파이프에 결합하여 오수나 상수 등의 물 흐름으로 인해 수격이 발생할 때 피스톤의 이동으로 수격을 방지하도록 하는 수격방지기에서 피스톤의 부식으로 인해 가스가 누출되는 것을 방지하여 효과적이고 지속적으로 수격을 방지하는 것이 목적이다.

이러한 목적은, 너트에 체결되는 나사부를 갖고 조일 수 있는 너트부와 이 너트부의 상측으로부터 하측으로 관통된 관통공을 형성하여 물을 연통시키는 연결부재와, 상기 연결부재의 관통공에 끼워지는 끼움부가 형성되고 이 끼움부에 연하여 상측으로 경사져 벌려지는 하측경사부를 통해 상부에는 평면에 가까운 미세한 곡률을 갖는 상측평면부가 형성된 원통몸체와, 상기 원통몸체 내부에서 가스가 충진되는 상측공간부와 파이프를 통해 유입된 물이 채워지는 하측공간부를 양분하고 상,하부에 이물질이 담겨지는 상측개방홈 및 하측개방홈이 형성되며 외주에 다수개의 요홈을 구비한 피스톤과, 상기 피스톤의 요홈에 결합되어 상측공간부에 충진된 가스의 누출을 방지하는 다수개의 오링으로 구성된 것을 특징으로 하는 수격방지기구를 제공하므로써 달성된다.

제1도는 본 고안에 따른 수격방지기구의 분해사시도.

제2도는 본 고안에 따른 수격방지기구의 결합 상태 사시도.

제3도는 본 고안에 따른 수격방지기구의 결합 상태 단면도.

제4도는 본 고안에 따른 수격방지기구의 피스톤 및 오링의 사시도.

제5도는 본 고안에 따른 수격방지기구의 사용 상태를 보인 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 수격방지기구 20 : 원형몸통

22 : 상측평면부 24 : 하측경사부

26 : 끼움부 28 : 내벽

30 : 피스톤 32 : 상측개방홈

34 : 하측개방홈 36 : 상측요홈

38 : 하측요홈 40 : 상부오링

42 : 하부오링 44 : 상측공간부

46 : 하측공간부 50 : 연결부재

52 : 관통공 54 : 너트부

50 : 나사부 60 : 파이프

62 : 너트

이하, 첨부도면에 의거하여 본 고안의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.

제1도 내지 제5도에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 수격방지기구의 구성은, 상수도 혹은 하수도 등에 설치된 너트(62)를 갖는 파이프(60)에서, 상기 너트(62)에 체결되는 나사부(56)를 갖고 조일 수 있는 너트부(54)와 이 너트부(54)의 상측으로부터 하측으로 관통된 관통공(52)을 형성하여 물을 연통시키는 연결부재(50)와, 상기 연결부재(50)의 관통공(52)에 끼워지는 끼움부(26)가 형성되고 이 끼움부(26)에 연하여 상측으로 경사져 벌려지는 하측경사부(24)를 통해 상부에는 평면에 가까운 미세한 곡률을 갖는 상측평면부(22)가 형성된 원통몸체(20)와, 상기 원통몸체(20) 내부에서 가스가 충진되는 상측공간부(44)와 파이프(60)를 통해 유입된 물이 채워지는 하측공간부(46)를 양분하고 상,하부에 이물질이 담겨지는 상측개방홈(32) 및 하측개방홈(34)이 형성되며 외주에 다수개의 요홈(36)(38)을 구비한 피스톤(30)과, 상기 피스톤(30)의 요홈(36)(38)에 결합되어 원형몸통(20)의 내벽(28)에 접촉되어 상측공간부(44)에 충진된 가스의 누출을 방지하는 다수개의 오링(40)(42)으로 구성된다.

그리고, 상기 피스톤(30)은 합성수지재이거나 세라믹재를 사용하여 수격방지기(10)를 장시간 사용하더라도 피스톤(30)의 부식으로 인해 가스가 누출되는 것을 방지하는 효과를 갖으며, 필요하다면 쉽게 부식되지 않는 비철금속재질을 선택적으로 사용할 수 있다.

그리고, 상기 원형몸통(20)의 상측평면부(22)는 가스를 충진하면서 중심부로 오므려 형성시키고 가스의 압력을 견딜 수 있도록 약간 곡률져 형성되며 필요하다면 제조하기 용이하도록 평면으로 형성시킬 수 있다.

또한, 상기 원형몸통(20)의 상측평면부(22)가 약간 곡률져 형성되고, 하측경사부(24)가 경사져 형성되는 것과, 상기 피스톤(30)의 상측개방홈(32) 및 하측개방홈(34)이 곡률져 형성되는 것으로 인해 파이프(60)를 통해 물이 유입되는 흐름을 적절하게 조절하는 쿠션작용을 하므로 피스톤(30)으로 전달되는 용액의 흐름에 대한 저항을 명백하게 완화시키는 역할을 한다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 고안의 작용 및 효과를 설명하도록 한다.

먼저, 본 고안에 따른 수격방지기구의 사용 상태를 설명하기 전에 우선 본 고안의 다양한 조립과정 중에 일실시예의 조립 과정을 개략적으로 살펴보면, 본 피스톤(30)의 외주에 일정 깊이 함몰되어 형성된 상측요홈(36)과 하측요홈(38)에 고무재질로서 탄성력이 풍부한 상부오링(40) 및 하부오링(42)을 결합시킨 후에 원형몸통(20)에 상측평면부(22)를 구부려서 형성시키기 전에 피스톤(30)을 끼워서 조립시킨 후에 적절한 타격부재를 사용하여 원형몸통(20)의 상부면에 타격을 서서히 가하여 상부면을 구부려서 오므려 줌과 동시에 상부를 통해 질소 혹은 기타 비활성 가스 등과 같은 충전가스를 상측공간부(44)에 충진시키면서 용접과 같은 통상적인 수단으로 밀봉하여 상측평면부(22)를 형성시키도록 하고, 원형몸통(20)의 하측으로 돌출된 끼움부(26)를 연결부재(26)의 관통공(52)으로 끼워서 외측면에 납땜으로 서로 고정 결합시키도록 한다.

이와 같이 구성된 수격방지기구(10)에서 연결부재(50)의 나사부(56)를 상수도용 혹은 하수도용 등으로 사용되는 파이프(60)의 너트(62)에 체결하여 서로 고정시킴으로 조립이 완료되고, 파이프(60)를 통해 수격이 가해지는 경우에는 연결부재(50)의 관통공(52)을 통해 충격력이 전달되고, 이 충격력을 받은 피스톤(30)이 상,하측으로 이동되면서, 상측공간부(44)에 주입된 충진가스를 압축시켜 충격을 완화하여 수격으로 인한 충격을 흡수하여 없애는 것이다.

한편, 장시간에 걸쳐 본 고안을 사용하다가 보면, 상측공간부(44)의 내벽(28)에서 미세하게 발생되는 찌꺼기등이 피스톤(30)의 상측개방홈(32)에 모여지면서 이 발생된 찌꺼지가 상,하부 오링(40)(42)에 영향을 미쳐 피스톤(30)의 상,하 이동시 동작성능의 저하를 방지할 수 있으며, 하측공간부(46)에 유입된 물에 포함된 모래 혹은 기타 이물질은 피스톤(30)의 하측개방홈(24)에 모여짐으로써 오링(40)(42)에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 상기한 본 수격방지기구(10)는 필요에 따라 적절한 크기로 변형하여 제작되는 것이 가능하며, 수격을 방지시키기 위한 시스템에 전반적으로 사용되며, 요구사항에 따라 허용하는 범위내에서 그 요구에 부응하는 변형이 가능하다.

따라서, 본 고안에 따른 수격방지기구를 사용하게 되면, 내부에 일정한 공간부를 갖고, 이 공간부내에서 상,하로 이동하는 피스톤을 구비한 금속재질이고, 원통형인 원형몸통의 하측에 형성된 끼움부에 나사부와 너트부를 갖는 연결부재를 결합하고, 이 연결부재의 나사부를 수격이 발생되는 파이프에 결합하여 오수나 상수 등의 물 흐름으로 인해 수격이 발생할 때 피스톤의 상,하 이동으로 수격을 효과적으로 방지하도록 하는 매우 유용한 고안인 것이다.

또한, 원형몸통의 상측평면부와 하측경사부가 곡률 및 경사져 형성되고, 피스톤의 상측개방홈과 하측개방홈이 일정 깊이 함몰되어 곡률져 형성됨으로 인해 파이프를 통해 유입되는 물의 급속한 유입을 완화하여 피스톤에 가해지는 저항을 감소시켜 장시간에 걸쳐 피스톤 및 주요부재에 가해지는 충격을 적절하게 완화하여 수격방지기구의 수명을 연장시키는 장점을 갖는 고안인 것이다.

한편, 피스톤의 상측개방홈 및 하측개방홈은 수격을 완화시키는 작용외에 상측개방홈은 오링과 원형몸통의 내벽 사이에 마찰에 의해 발생되는 미세한 찌꺼기를 모아두는 역할을 하고, 하측개방홈은 물에 포함된 모래 및 기타 이물질을 모으는 역할을 하므로 이 이물질들이 오링과 내벽 사이에 끼어들어 마찰부위를 손상시켜 충진가스가 누출되는 것을 방지하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 상수도 혹은 하수도 등에 설치된 너트(62)를 갖는 파이프(60)에 있어서, 상기 너트(62)에 체결되는 나사부(56)를 갖고 조일 수 있는 너트부(54)와 이 너트부(54)의 상측으로부터 하측으로 관통된 관통공(52)을 형성하여 물을 연통시키는 연결부재(50)와, 상기 연결부재(50)의 관통공(52)에 끼워지는 끼움부(26)가 형성되고 이 끼움부(26)에 연하여 상측으로 경사져 벌려지는 하측경사부(24)를 통해 상부에는 평면에 가까운 미세한 곡률을 갖는 상측평면부(22)가 형성된 원통몸체(20)와, 상기 원통몸체(20) 내부에서 가스가 충진되는 상측공간부(44)와 파이프(60)를 통해 유입된 물이 채워지는 하측공간부(46)를 양분하고 상,하부에 이물질이 담겨지는 상측개방홈(32) 및 하측개방홈(34)이 형성되며 외주에 다수개의 요홈(36)(38)을 구비한 피스톤(30)과, 상기 피스톤(30)의 요홈(36)(38)에 결합되어 상측공간부(44)에 충진된 가스의 누출을 방지하는 다수개의 오링(40)(42)으로 구성된 것을 특징으로 하는 수격방지기구.
2. 제1항에 있어서, 상기 피스톤(30)은 세라믹제인 것을 특징으로 하는 수격방지기구.
3. 제1항에 있어서, 상기 피스톤(30)은 합성수지재인 것을 특징으로 하는 수격방지기구.