KR20020005279A - 수격흡수장치가 내장한 수전금구용 수전이음쇠 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수전금구와 배관되는 수전금구용 수전이음쇠에 관한 것으로 수전금구를 사용할때마다 발생하는 수격작용을 방지하는 흡수장치가 수전이음쇠에 내장하여 제조한 것을 목적으로 한 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수전이음쇠는 급수관과 배관되는 급수관 연결구와, 급수관 연결구와는 90°각도로 돌출한 몸체에 테이퍼 암나사가 형성한 금속소켓을 조합한 수전금구 연결구와, 급수관 연결구와 대칭하는 위치의 상방향으로는 끝단이 막힌 상향몸체로 구성하여 이음부없이 하나의 몸체로 된 T자 형상의 플라스틱 수지로 된 수전이음쇠로,

상기 상향몸체의 내측 빈 공간인 챔버에는 수격접수판에 지지되어 흡수판이 2개를 1조로 하여 내측공간에 압축스프링을 수용한 것과 개스가 충진된 것을 조립한 흡수판 조립체가 각각 여러개 수용하였고, 흡수판 조립체 외경보다 작은 내경의 급수구가 구성된 고정몸체가 급수관 연결구로 끼워져 수전이음쇠부 몸체와 고정하여서 챔버에 수용된 여러개의 흡수판 조립체와 수격접수판을 지지하여 이탈하는 것을 방지하였고, 본 발명의 수전이음쇠를 실시하게되면 챔버 내주면과 분리수용된 수격흡수판으로 인해 챔버가 일부 개방되는 구조로 되어서 흡수판 조립체들의 체적을 제외한 챔버공간으로 급수되는 물이나, 물에 포함하고 있는 공기가 자유로히 출입하면서 흡수판 조립체와 함께 복합적으로 수격작용을 흡수·완화하는 일을 하는 것을 특징으로하는 수전금구용 수전이음쇠이다.

Description

수격흡수장치가 내장한 수전금구용 수전이음쇠{The Faucet-Joint Within Water Hammer Arrester}

본 발명은 수전금구를 설치할 때 수전금구 수도꼭지와 배관되는 수전금구용 수전이음쇠로 수도꼭지를 사용할때마다 발생하는 수격작용을 방지하는 장치가 내장한 플라스틱 수지로 된 수전이음쇠에 관한 것이다.

주거생활등에서 사용되는 물은 각각 위치에 설치된 수전금구를 통해서 공급받게 되는데, 수전금구는 통산 금속제품이고, 배관접속방식이 국내는 물론 국제적으로도 금속숫나사 식이어서 관{Pipe}과는 직접연결할 수가 없고 금속제의 암나사가 형성한 관이음쇠를 사용하여야 한다.

여러 가지 금속관은 물론 근래 플라스틱 수지의 발전으로 여러 가지 플라스틱 배관재와 관이음쇠가 출현되었지만 수전금구와 배관되는 수전이음쇠만은 테이퍼 암나사가 형성한 금속제 관이음쇠를 사용하여야 하고, 플라스틱 수지로 된 관이음쇠 일때에는 수전금구 연결구에 테이퍼 암나사가 형성한 금속제 소켓을 조합성형하여 사용하여야 한다.

하지만 플라스틱 관이음쇠에 금속소켓을 조합성형하더라도 두물질은 화학적 결합이나 기계적 체결이 아닌 단순 압압상태로 결합되며, 금속에 비해 플라스틱수지는 경도와 강도가 낮기때문에, 수전금구의 숫나사부와 나사체결시 발생되는 토르크 응력에서 견디지 못해 압압·조합한 사이가 박리되면서 금속소켓과 플라스틱 관이음쇠가 조금만 움직이더라도 누수가 발생하게 된다.

이와함께 수전금구와 배관하는 수전이음쇠의 특징이 배관공법상 거의 벽속(콘크리트,몰타르)에 매립되기 때문에 수전금구와 체결·배관되어 사용하는 수전이음쇠의 형상은 관 또는 관접속구와 90° 각도로 수전금구 연결구가 형성되는 관이음쇠가 필히 사용될 수 밖에 없다.

수전금구를 사용하고 난후 밸브를 닫게되면 관속에 충만하게 흐르고 있던 물은 갑작스럽게 막힌 벽으로 인하여 심한 압력변화가 발생하는데 이와같은 물의 압력파는 수도꼭지나 기기류 및 그 주위의 배관벽으로 전달되면서 큰소리의 소음과 진동을 유발한다.

이것을 수격작용이라고 하는 데, 유체의 운동에너지가 압력에너지로 변화하면서 차단점으로부터 높은 압력파가 발생하여 관경이 큰 주관이나 입상관까지 충돌되는 지점간을 압력 충격파가 소멸 될 때까지 왕복운동을 하며, 수격작용의 현상이 공진현상이기 때문에 이로 인해 소음과 진동을 일으키고 높은 압력파에 의해 배관과 접합부 파손, 행거나 써포트지지를 이완시키며 밸브, 계량기, 기기류 등을 조기에 파손시키므로 막대한 경제적 손실을 주게된다.

1898년의 Joukowsky식에 의하면 길이 L인 관로 끝에 설치된 위생기구 폐쇄시간이초인 경우 Pr =(kg/㎠)로 유체속도에 약 14배에 해당하는 압력이 발생하는 데 유속이 1.5㎧∼3.0㎧시 20kg/㎠∼40kg/㎠의 압력으로 상승되며 압력파 전파속도가 1,200∼1,500㎧ 정도로 근래의 급수방식중 펌프가압식이나 압력탱크식 등은 높은 급수압력과 유속을 유발하게되고 새로운 급폐쇄 수도꼭지와 전기적인 솔로노이드 밸브 등으로 인하여 훨씬 격심한 수격작용현상을 일으키고 있다.

이러한 현상을 해결하기 위해 여러 가지 수격흡수방식이 해결책으로 사용되고 있는데 수전 이음쇠를 T자 관이음쇠로 사용하여 배관하고 T자 관이음쇠 상향방향에 동일한 구경의 관이나 보다 큰 구경 관을 30cm∼60cm 정도 연장한후 관끝을 막어 공기주머니{Air Chamber}를 구성케하여 공기의 압축성질을 이용하여 완충역할이 되도록 하는 방법이 사용되어왔다.

하지만 공기주머니 방식은 물과 공기가 접촉되어 맞다어 있기 때문에 밸브 폐쇄시 발생하는 난류 흐름의 충격파로 인해 물에 공기와 혼합되어 유출되던가 역파로 급수관을 따라 보다 큰 관으로 빠져나가기 때문에 오래지 않어 공기주머니의 공기가 고갈되어 수격흡수능력을 상실하는 것이다.

공기주머니가 물로 채워지면 트랩과 같은 형태를 취하고 있기 때문에 공기를 재충전하는 것이 쉽지 않고, 물에서 자연스럽게 발생되는 공기의 용적만 가지고는 물과 공기가 직접 접촉되어 있기 때문에 난류운동으로 수격흡수능력을 발휘할 수 없다는 것이다..

또다른 방식으로는 물과 수격흡수실이 통속에서 격막으로 밀폐분리한 구조로 된 것을 특징으로 하여 기계적 물리적 성질을 이용한 여러 가지 수격흡수장치들이 있는데, 예를들면 관체통에 고압의 개스를 봉입하여 피스톤으로 완전차단한 것, 다이어프램으로 차단된 봉입가스식, 탄성재인 중공구체로 차단되어 반발탄성을 이용한 것, 격막판으로 차단하여 스프링이나 벨로우즈 고무등의 충격흡수재를 내장한 것 등이 있으며, 각각의 수격흡수장치들은 수격흡수능력과, 경제성, 수명등의 장단점과 특성을 가지고 있다.

이것들의 형상과 구성은 관체형상의 통속에 수격흡수장치를 설치 또는 내장하여 격막식으로 밀폐한 몸체부와 몸체부 일측 끝단에 관이음쇠와 접속하기 위한 여러 가지 형상의 접속구를 가진 일자형으로 된 독립된 기기이어서 이것들을 설치하여 배관하기 위해서는 별도의 수전관이음쇠나 또다른 관이음쇠가 필요하게 된다.

또한 상기의 수격흡수장치가 내장된 관통 몸체부가 수전금구와 배관되는 관지름보다 훨씬 큰 지름의 관통이어서 한정된 벽두께에 의해 벽속에 매립하기 어렵고, 그중 개스충진식 흡수기의 지름이 급수관 지름과 유사하지만 충진한 고압의 개스가 반복되는 피스톤 운동에서 조금씩 미량으로 누설되어 어느시간이 경과되면 새것으로 교체하던가 개스를 재보충하는 보수수선을 하여야 하기때문에 벽속에 매립할 수가 없다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 본 출원인은 수격흡수장치가 내장하여 일체화된 수전이음쇠를 특허(출원번호:10-1998-0014605)와 실용신안(출원번호:20-1998-0017574)로 제출한 바 있고 실용신안(제0176621호와제0184207호)로 등록받은바 있으나 근대에 편리함을 위해 개발되어 사용되는 온-어프식(ON-OFF)이나 터치식의 급폐쇄 수전금구는 폐쇄시간이 0.025∼0.4초 정도이기 때문에 폐쇄직후 발생된 압력파의 피크타임(발생된 최대수격압의 지속시간) 또한 폐쇄시간과 같거나 짧은 시간으로 나타나게되기 때문에 하지만 본 출원인이 제안한 실용신안 제 0176621 호와 실용신안 제 0184207 호에서 사용되는 수격흡수장치는 실용신안 제 0184207 호로 설명하면 밀봉된 후렉시블 튜브(18) 내측에 내장한 압축스프링(21)은 허용하중을 보유하여 기다란 형상으로 1개가 수용한 구성으로 압력파의 피크타임인 0.025∼0.4초이내에서는 압력파의 하중강약을 비례하면서 압축스프링(21)이 탄성변위 즉 압축운동을 하지못하여 충격에너지를 효과적으로 흡수할 수가 없어 수격흡수능력이 저하되는 단점이 있다.

이와함께 상기 실용신안에서 상향몸체부(13) 내측공간에 독립체인 후렉시블 튜브 조립체(18)를 수용하여서 이것의 이탈을 방지하기위한 수단으로는 수용된 후렉시블튜브 조립체(18) 외경보다 적은 단턱구(11)가 내측공간에 형성하여서 후렉시블튜브 조립체(18)를 지지하고 있어야 하는데, 플라스틱 성형품은 금형틀에 코아를 조합후 코아를 왕복시켜 내측에 중공의 공간부를 형성시키는데 코아가 왕복운동을 하기 위해서는 길이방향으로 가면서 지름이 같거나 적어질수는 있어도 코아 어느지점에서 요철이나, 지름이 확대될 수가 없어 상향몸체부(13)를 이음부 없이 끝단이 막힌 구조로 제조하게되면 상향몸체부(13) 내측 공간부로 수용되는 후렉시블 튜브 조립체(18)를 지지하는 조립체의 지름보다 적게 형성되는 단턱구(11)를 가지기는 불가능하다.

이를 해결하기위해서는 단턱구(11)의 형성이 가능한 상단부가 개방한 상향몸체부(13)를 가진 플라스틱 성형품으로 제작하여 개방된 상단부로 단턱구(11)에 지지하여 후렉시블 튜브(18) 조립체를 내장한후 상향몸체부(13)를 밀봉하여야 하는데, 상향몸체부를 뚜껑으로 나사체결밀봉하는 방법은 플라스틱 소재가 낮은 경도와 강도를 가지고 있어 인해 반복하는 높은 압력파의 압력에서 오래지않어 나사부의 변위가 발생하며 누수가 발생하게되고, 상향몸체부(13) 상단을 뚜껑으로 플라스틱 열융착접합하여 밀봉하는 방법도 있으나 용접과정에서 상향몸체와 뚜껑경계에 필연적으로 발생되는 플라스틱 찌꺼기로 인해 외관이 지저분해지어 품질이 저하되고, 열융착의 공정으로 경제성이 떨어지며 열융착후 하나하나 밀봉검사를 하여야하며 고도의 기술과 기능도가 필요하는 등의 단점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점들을 해결하기위해 인출된것으로서

수전이음쇠에 수격작용을 방지하는 장치를 내장하여 시공을 간편하고 편리하게하였고

수격작용이 발생하는 지점에 수격흡수장치를 설치하여 수격흡수능력을 높이도록 도모하였으며

탄성변위가 용이한 짧은 압축스프링이 내장한 것과 개스가 충진한 수격흡수장치를 여러개 수용하여 수격흡수능력을 높이고

끝단이 막힌 몸체부로 구성한 이음부없는 하나의 몸체로 된 플라스틱 수지의 수전이음쇠에 고정몸체를 삽입고정하여 몸체부에 수용된 수격흡수장치들을 지지하여 이탈을 방지하도록 하고

수용한 수격흡수장치들과 이들을 수용하는 몸체부가 일부 개방되어서 여러개 수격흡수장치의 체적을 제외한 챔버공간에 물이나 물에 포함하고 있는 공기가 출입하여 충진하는 구조로 수격흡수작용을 하는 수전금구용 수전이음쇠를 제시한 것이다.

도 1은 본 발명의 측단면 상세도

도 2는 수전이음쇠의 외경도

도 3은 흡수판 확대 절개 사시도

도 4는 흡수판 조립체 확대도(가, 나)

도 5는 고정몸체 일부 절개 확대 사시도

도 6은 소켓의 측단면 확대 사시도

도 7은 소켓의 확대 단면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 수전이음쇠 2 : 급수관연결구

3 : 상향몸체 4 : 챔버

5a : 흡수판 5b : 흡수판

6a,b: 수평부 7 : 테이퍼부

8 : 체결구 9 : 압축스프링

10 : 개스 11a,b : 플랜지

12a : 체결볼트 12b : 너트

13 : 수격접수판 14 : 급수구

15 : 수전구 16 : 고정몸체

17 : 단턱부 18 : 수전금구연결구

19 : 소켓 20 : 테이퍼암나사

21 : 후관체부 22 : 요철부

23 : 절개부 24 : 챔버공간

25 : 이음부없는하나의몸체

상기한 목적을 달성하기위한 본 발명에 따른 수전금구용 수전이음쇠는 이음부없이 하나의 몸체로 된 T자 형상으로 되어서 하향방향을 관체(Pipe)와 접속배관하는 급수관연결구로 형성하고, 급수관연결구와 대칭한 위치의 상방향으로 길이가 5∼15cm 정도로 끝단이 막힌 상향몸체를 형성하여 내측 공간의 챔버에는 수평부와 테이퍼부로 구성한 V자 형상의 고무재 흡수판을 2개가 1조로 대칭하여 맞보게하여 내측공간에 30mm이하의 길이로 한 압축스프링을 수용한것과, 4kg/㎠ ± 5% 정도의 기체를 충진하여 밀봉·조립한 흡수판조립체로 되어서 각각 여러개 수용하였고, 급수관연결구와 상향몸체 경계의 중간부에서 90° 각도로 돌출된 몸체를 수전금구 연결구로 하여서 수전금구 연결구 내주면에는 관용의 테이퍼 암나사가 형성한 동합금의 소켓이 조합성형되었으며, 상기의 챔버에 수용된 흡수판 조립체들이 이탈하는 것을 방지하는 수단으로 급수구와 수전구가 구비된 고정몸체를 수전이음쇠 내측에 삽입고정한 플라스틱 수지인 폴리프로필렌계로 된 것을 특징으로 한 수전금구용 수전이음쇠이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도1은 본 발명에 따른 T자 형상 수전이음쇠(1)의 측단면도로 도 2에서와 같은 하기에서 설명하는 급수관연결구(2)와 수전금구연결구(18) 및 끝단이 막힌 상향몸체(3)가 이음부없는하나의몸체(25)로 된 형상을 가지고 폴리프로필렌{PolyPropylene}이나 폴리프로필렌{PolyPropylene}수지로 구성한다.

상기의 수전이음쇠(1)는 하향방향을 배관되는 급수관(Pipe)가 연결접합하는 급수관연결구(2)로 사용하는데 일반적으로 관이 상향배관되어 수전금구와 연결하기 때문에 본 발명의 수전이음쇠(1)도 하향방향에 급수관연결구(2)를 가지게되며 급수관연결구(2)는 도면에 나타낸 형상은 물론 급수관체 접속방식에 따라 숫나사, 암나사, 용접구식 등의 연결구로 형성할 수가 있고 또 다른 여러 가지의 접속구를 가진 별도의 아답터를 급수관연결구(2)에 체결하여 배관접속방법에 따라 호환성있게 접속 배관할 수가 있게 된다.

상기의 수전이음쇠(1)는 급수관연결구(2)와 대칭 위치의 상방향에 상향몸체(3)를 가지고 내측공간을 수격흡수실로 사용하는 챔버(4)롤 구성하는데 상향몸체(3)가 끝단이 막힌 형상이어서 중공의 내측공간인 챔버(4)는 급수관연결구(2)와 동시에 금형코아로 성형하게된다.

상기의 챔버(4)에는 도 3에서와 같은 흡수판(5a)을 도 4에서와 같이 조립한 흡수판(5a,5b) 조립체로 수용하는데 고무재의 흡수판(5a)은 원주 중심부의 수평부(6a)와 원주 외측 둘레 일정면이 수평부(6b)로 되고 양 수평부(6a,6b)사이의 나머지 원주면은 일측으로 비스듬한 각도의 테이퍼부(7)를 가진 V자 형상으로 되어서 원주 외측둘레의 수평부(6b)에는 다수개의 체결구(8)를 구비하여 외경지름을 챔버(4) 내경 지름보다 0.5∼1.0mm 적게하여서 챔버(4)에 수용하게되므로 흡수판(5a)은 챔버(4)에서 상하로 움직일 수 가 있다.

상기의 흡수판(5a)은 도 4에서와 같이 중심부 돌출 수평부(6a)를 외측방향으로 하여서 두 개를 1조로 서로 대칭으로 맞보게 하고, 두 흡수판(5a,5b) 외측 수평부(6b)에 흡수판(5a,5b) 외경과 같은 플랜지(11a,11b)를 조합하여 흡수판(5a,5b) 체결구(8)와 플랜지(11a,11b)의 체결구(8)에 체결볼트(12a)를 끼워서 너트(12b)로 체결·밀봉된 흡수판(5a,5b) 조립체로 조립하는데 흡수판(5a,5b) 조립체 내측공간에는 규정의 하중을 보유한 압축스프링(9)이 수용한 것(도 4의 "가")과 고압의 압축공기인 개스(10)를 충진한 것(도 4의 "나")으로 각각 만들게되는데, 수격작용의 압력파가 짧은 피크타임으로 나타나기 때문에 수용한 압축스프링(9)이 짧은 시간내에 효율적으로 탄성변위가 되도록 축방향길이가 30mm 이하로 된 것을 수용하게되며, 급수되는 물의 정수두압이 일반적으로 4kg/㎠ 미만이어서 상기 정수두압 조건에서는 충진된 개스(10)가 압축 운동을 하지않다가 압력파의 높은 압력에서 압축운동이 되도록 4kg/㎠ ± 5% 정도로 된 개스(10)가 충진하게된다.

상기의 흡수판(5a,5b) 조립체에 하중을 가하게되면 흡수판(5a,5b)은 테이퍼부(7)가 형상왜곡을 일으켜 수용한 압축스프링(9) 또는 개스(10)가 함께 압축하게되고 하중이 제거되면 테이퍼부(7)는 원래형상으로 복원하게된다.

상기의 각각 흡수판(5a,5b) 조립체는 급수관연결구(2)에 삽입하여서 대칭한 위치의 상방향의 챔버(4)로 수용되는 데 수격흡수실로 사용되는 챔버(4)는 원통단면적이 클수록 수용되는 흡수판(5a,5b)조립체의 체적을 크게할 수가 있어 수격흡수능력을 높일수 있으나 일체화된 수전이음쇠(1)에서 챔버(4)의 원통 내경크기를 급수관 구경과 유사한 한정된 원통단면적을 가질 수밖에 없어 본발명에서는 상기와 같은 두 종류의 흡수판(5a,5b) 조립체를 1:1 이나 1:2, 2:2 등의 비율로 여러개 수용하는 방법으로 수격흡수용량을 높이게 되는데 바람직하게 수용하는 흡수판(5a,5b) 조립체의 수량은 2∼6개이다.

챔버(4)에 수용된 여러개의 흡수판(5a,5b) 조립체중 최종으로 수용되는 흡수판(5a,5b) 조립체의 일측단면부는 급수관로에 노출되어 물과 직접 맞닿아서 반복되는 압력파를 직접 접수하기 때문에 이로인하여 마모나 파괴 등으로 수명이 단축되기 때문에 흡수판(5a,5b) 조립체 하측선단에 고체의 플라스틱 수지로 된 수격접수판(13)을 수용하여서 흡수판(5a,5b) 조립체의 일측단면부를 보호하고 압력파를 직접 접수토록 하였고, 수격접수판(13) 또한 외경을 챔버(4)내경보다 0.5∼1.0mm 적은 외경으로 된 것을 수용하여서 흡수판(5a,5b) 조립체들이 압축운동을 할 때 챔버(4)내에서 수격접수판(13)도 함께 상하로 왕복운동을 할 수 가있다.

상기의 흡수판(5a,5b) 조립체와 수격접수판(13)은 급수관연결구(2)로 삽입하여 급수관연결구(2)와는 대칭위치의 챔버(4)로 수용하는데 외경지름이 급수관연결구(2)의 외경지름과 같거나 적은 외경으로 되어서 수용되기 때문에 지지수단이 없으면 급수관연결구(2)방향으로 다시 이탈되고 만다.

이에 본 발명은 수전이음쇠(1) 몸체를 제조할 때 배관되는 정상규격의 급수관 내경보다 큰 구경으로 된 임의의 급수관연결구(2)와 동시에 성형되는 챔버(4)를 구성한 후 도 5에서와 같은 급수관연결구(2)에 끼워질 수 있는 외경지름을 가지며내경지름이 정상규격의 급수관연결구(2) 규격을 가진 급수구(14)와 몸체중간에는 수전금구연결구(18)의 내경과 동일한 구경으로 관통된 수전구(15)가 형성한 고정몸체(16)를 급수관연결구(2)의 내측으로 삽입하여서 고정몸체(16) 상단부가 챔버(4)의 하단위치에 그리고 수전구(15)는 수전금구연결구(18)와 각각 일치되는 식으로 고정하게된다.

상기로 일치된 고정몸체(16)로 챔버(4)의 하단부에는 급수구(14)에 의해 챔버(4)내경보다 적은 단턱부(17)가 형성하게되므로 챔버(4)에 수용하고 있는 흡수판(5a,5b) 조립체들과 수격접수판(13)이 단턱부(17)에 지지되어서 이탈할 수가 없다.

상기의 급수관연결구(2)와 상향몸체(3) 경계부에서 90° 각도로 돌출된 몸체에 수전금구와 배관되는 수전금구연결구(18)가 형성하는데 본 발명의 수전이음쇠(1)는 플라스틱수지 몸체이기 때문에 수전금구의 숫나사부에 배관되기 위해서는 수전금구연결구(18) 내주면에 금속으로된 나사가 조합되어야만 한다.

이에 본 발명은 동합금(황동, 청동)의 소켓(19)을 수전금구연결구(18) 내주면에 조합·성형하는데 도6과 도7에서와 같은 소켓(19)은 관용규격(PT나사)의 테이퍼암나사(20)와 후관체부(21)로 구성이 되고, 테이퍼암나사(20)와 후관체부(21) 외경에 다수개의 요철부(22)를 형성하고 있으며 후관체부(21)에는 후단부에서 시작하여 축방향으로 +자 형상의 절개부(23)가 형성하는 구성으로 되어있다.

상기와 같은 소켓(19)이 수전금구연결구(18) 내주면에 조합성형되면 외경의 다수개인 요철부(22)와 플라스틱 살이 맞닿는 표면적이 크게되어서 두 물질간의 파지강도가 높아지고, 후관체부(21)의 +자 절개부(23)에 충진된 플라스틱 살로인해 나사 배관시 토르크 응력에서 내력을 가지기때문에 두 물질은 초기의 밀착 압압상태를 유지하여 누수를 방지한다.

상기의 챔버(4)에 수용된 다수개의 흡수판(5a,b) 조립체의 작용과 챔버(4)를 포함한 수격흡수의 구조를 설명하면

1. 수전금구를 사용하지 않을 경우

챔버(4) 내주면과 수격접수판(13)사이의 틈새를 통해 급수되는 물이 유입되면서 흡수판(5a,5b) 조립체들의 체적을 제외한 챔버공간(24)에 물이 출입하는 일부 개방된 구조를 특징으로 하는 챔버(4)에는 미리 충진된 공기나 배관된 급수관 물에 포함되어있던 공기가 급수되는 압력(kg/㎠)의 용적으로 압축되어 물대신에 공기가 챔버공간(24)의 전부 또는 일부를 충진한 상태로 흡수판(5a,5b) 조립체와 함께 구성하고 있게된다.

2. 수전금구를 사용할 경우

개방된 수전금구로 수전금구연결구(18)보다 높은 위치의 챔버(4)에서 수격접수판(13)에 의해 갇힌 공기는 즉시 물과 섞여 흐르지 않게되며 물이 정압에서 동압으로 변환할 때 발생되는 감압에 의해 공기도 같이 감압되어 체적이 커지면서 일부의 공기가 유출이 되더라도 다수 용적의 공기는 팽창된 용적을 가진 상태로 머물러 있을 수 있다.

3. 수전금구를 사용하고 난후 밸브를 닫게되면

갑자기 막힌 벽으로 인해 흐르던 물은 운동에너지가 압력에너지로 변하면서차단점으로부터 높은 충격파와 압력에너지를 순간적으로 짧게 발생시켜 챔버(4)로 이동하며 전단의 힘으로 수격접수판(13)을 밀게되면 흡수판(5a,5b) 조립체들은 테이퍼부(7)가 형상왜곡을 하며 압축스프링(9)은 압축운동을 하며 충격력을 흡수·감쇠하게 하며, 개스(10)는 폴리트로픽 변화{Polytropic change}로 충격완충을 하는데 워터해머란 수격현상은 공진현상이어서 탄성체인 고무재의 흡수판(5a,5b)조립체가 변위할 때 압축스프링(9)과 함께 진동을 흡수하여 압력파의 가진력을 줄이게하여 피공진화를 도모하여 수격현상을 완화시키게 하며, 챔버공간(24)에 충진하고있던 일정량의 공기도 흡수판(5a,5b) 조립체가 압축운동을 할 때 더욱 압축하는 과정에서 완충역할을 하는 등의 작용으로 복합적으로 수격작용을 흡수하고 충격을 완화하게 한다.

4. 수전금구를 닫고 임의의 시간이 경과되면

물에서 발생되는 미량의 공기라도 물보다 가볍기 때문에 배관의 제일 높은 장소인 챔버(4)로 이동하여 수격접수판(13)의 틈새를 통해 챔버공간(24)에 계속 충진 보충하게된다.

이상의 같은 본 발명에 의한 수전이음쇠는

1. 후가공이 없는 플라스틱 성형품으로 경제성을 높히게 되고

2. 수도꼭지가 개폐하는 밸브 바로 위에 충격흡수 완화장치가 수용되어 충격흡수 능력이 극대화되고

3. 워터해머를 흡수하여 소음과 진동을 방지하거나 줄이게 되며

4. 수격작용으로부터 관과 그 부속류를 보호하여 배관 수명을 증대시키고

5. 관이음쇠와 충격흡수장치가 일체화 되어있어 배관의 공기가 단축되고, 접합 및 관부속이 필요하지 않으며 별도의 공사비가 필요하지 않게되어 공사비를 절감할 수 있으며

6. 별도의 설치공간이 필요없다는 등이 있다.

Claims (5)

1. 수전이음쇠(1)에 있어서 하향방향에 급수관연결구(2)가, 급수관연결구(2)와 대칭하는 위치 상방향으로는 끝단이 막힌 상향몸체(3)가, 급수관연결구(2)와 상향몸체(3)사이에서 90° 각도로 돌출된 수전금구연결구(18)를 가지는 T자 형상으로 이음부없는하나의몸체(25)로 구성된 폴리프로필렌 코폴리마[Polypropylene Copolymer]수지의 수전이음쇠(1)는, 수전금구연결구(18) 내주면에 테이퍼암나사(20)가 형성하고 후관체부(21)에는 후단부에서 시작하여 축방향으로 +자 형상으로 절개된 절개부(23)가 구성한 동합금의 소켓(19)을 조합성형 하였으며, 상기의 상향몸체(3)의 내측공간인 챔버(4)에는 수평부(6a,b)와 테이퍼부(7)가 형성된 흡수판(5a,5b)이 2개가 1조로 서로 대칭하여 맞닿은체 플랜지(11a,11b)와 체결구(8)에 체결볼트(12a) 너트(12b)로 체결되어서 밀봉되어 내측공간부에 압축스프링(9)을 수용한 것과 개스(10)가 충진한 고무재의 흡수판(5a,5b) 조립체를, 각각 1개 이상으로 조합하여 총 6개 이하로 되어서 수격접수판(13)에 지지되어 수용하였고, 급수구(14)와 수전구(15)를 구비한 고정몸체(16)가 급수관연결구(2)로 끼워져서 고정하여 흡수판(5a,5b)조립체와 수격접수판(13)을 지지한 것을 특징으로 한 수전금구용 수전이음쇠
2. 제1항에 있어서, 상기의 급수관연결구(2)와 수전금구연결구(18) 및 일체로 되어 끝단이 막힌 상향몸체(3)가 구성하여 이음부없는하나의몸체(25)로 된 폴리프로필렌 코폴리마[Polypropylene Copolymer]의 수전이음쇠(1)에 있어서, 챔버(4) 내주면과는 분리된 구조로 독립체로 제조된 수격흡수장치가 급수관연결구(2)로 끼워져서 챔버(4)에 수용한 후 수전이음쇠(1) 내주면에 삽입고정한 고정몸체(16)로 지지한 것을 특징으로 한 수전금구용 수전이음쇠
3. 제1항 및 2항에 있어서, 상기의 수전이음쇠(1)가 폴리프로필렌{PolyPropylene}로 된 것을 특징으로하는 수전금구용 수전이음쇠
4. 제 1항에 있어서, 상기의 급수관연결구(2)에는 특정한 배관접합방식과 호환되는 일측이 급수관연결구(2)에 체결되었고 다른 일측에 특정한 배관 접속구가 형성한 아답터가 구성한 것을 특징으로 하는 수전금구용 수전이음쇠
5. 제 1항에 있어서, 상기의 압축스프링(9)의 축방향길이가 30mm 이하로 되어서 흡수판(5a,5b) 조립체에 수용한 것을 특징으로하는 압축스프링