KR200206374Y1 - 충격압력 흡수기 - Google Patents

Abstract

본 고안의 충격압력 흡수기(衝擊壓力 吸收器)는 이음없이(seamless) 제작된 원통형 용기(cylindrical chamber)에 급수, 급탕 배관계통의 표준압력(4bar)과 동일한 압력의 질소 등 불활성 가스를 가압 충진하고, 2개의 오 링(0 ring)을 끼운 피스톤을 삽입함으로써 물(유체)이 공기실로 침입할 수 없을 뿐만 아니라 공기 또한 새어 나갈 수 없도록 하여 공기실이 영구적으로 유지되는 구조를 가지며, 충진된 가스는 열역학의 이상기체(理想氣體, ideal gas)로 간주되므로 보일(Boyle)과 샬(Charles)의 법칙, 즉 이상기체의 상태방정식이 적용되어 배관계통의 수격현상에 의해 발생하는 충격압력을 공기실의 체적변화로 흡수하며, 따라서 높은 충격 압력을 완벽하게 제거하여 배관계 내부의 압력을 항상 일정 기준(10bar) 이하로 유지시키도록 한 것이다.

본 고안을 배관계통에 설치하면 배관자체와 배관계통에 설치된 각종 계기 및 장비류의 수명을 연장시킴으로써 기존과 같이 이상압력 발생에 대비하여 고압력용 배관재를 사용해야 하는 등의 필요가 없어져 건설 원가를 절감할 수 있음은 물론, 잦은 배관계통의 사고로 인한 보수유지가 불필요하여 관리유지 비용 또한 절감할 수 있으며, 소음과 진동으로부터의 피해를 방지하여 주거환경을 개선하려는 목적을 달성한다.

Description

충격압력 흡수기

본 고안은 충격압력 흡수기(衝擊歷力 吸收器)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유체의 비정상적인 흐름에 따른 수격현상에 의한 충격압력으로부터 배관자체와 배관계통에 설치된 각종 계기 및 장비류를 보호하여 수명을 연장시킴으로써 건설원가의 절감에 크게 기여하고, 잦은 배관계통의 사고로 인한 보수유지가 불필요하여 관리유지 비용을 절감시키며, 또한 소음과 진동으로부터의 피해를 방지하여 주거환경을 개선할 수 있게한 충격압력 흡수기에 관한 것이다.

통상적으로 배관계통에 흐르는 유체를 갑자기 차단하면 소음과 진동을 수반 하는 높은 충격압력이 발생하며, 이를 수격현상(水擊現狀, water hammer)이라 한다.

이 충격압력은 차단지점(밸브 등의 설치지점)을 기준으로 배관 내부를 왕복 운동하며 파괴적인 힘(1898년 Joukovsky의 연구에 의거 유속의 14배에 해당하는 압력이 작용하며, 그 전파속도가 1초당 1,200∼1,400m로 밝혀짐)으로 작용하여, 첫째로 배관계통의 이음부분을 약화시켜 누수가 발생되게 하거나 취약 부분을 파손시키며, 둘째로 밸브류, 수전류, 계기류, 계량기 및 펌프 등 장비류의 기능을 손상시키거나 성능을 저하시키고, 뿐만 아니라 셋째로 진동과 소음 발생 등으로 배관계통 및 거주자에 폐해(弊害)를 발생시킨다.

이러한 폐해를 없애주는 유일의 방법은 수격현상으로 발생하는 파괴적인 힘, 즉 충격파(衝擊波, shock wave)의 강도를 악화시키는 것이다.

종래 기술에 의하여 수격현상에 의한 충격파를 약화시키려는 목적으로 에어 체임버(Air Chamber, 空氣室)를 사용하고 있지만, 에어 체임버는 한쪽 끝을 막은 파이프를 배관에 수직으로 연결하여 사용하는 대기압의 가스(공기)가 들어 있는 용기(容器)의 형태로서, 공기와 물이 직접 접촉하는 간단한 구조이기 때문에 수격현상으로 인한 높은 충격압력이 극히 짧은 시간에 에어 체임버 내부를 물로 채워 완충작용이 이루어져야 할 공기실의 체적을 0으로 만들어 버리는 현상이 발생하게 되며, 이에 따라서 수격현상에 의한 충격압력을 흡수하려는 효과를 기대할 수 없는 문제점이 있었다.

결과적으로 종래 기술은 수격현상에 의한 충격압력으로부터 배관자체와 배관계통에 설치된 각종 계기 및 장비류를 보호하지 못하여 수명을 단축시킴으로써 건설원가를 상승시키고 잦은 배관계통의 사고로 인한 보수유지 작업으로 관리 유지 비용을 증대시기며, 또한 소음과 진동에 따른 피해를 극복하지 못하여 주거환경을 개선하지 못하는 등의 여러 단점을 야기시키는 것이었다.

본 고안의 주 목적은 유체의 비정상적인 흐름에 따른 수격현상에 의한 충격압력으로부터 배관자체와 배관계통에 설치된 각종 계기 및 장비류를 보호하여 수명을 연장시킴으로써 건설 원가의 절감에 크게 기여할 수 있도록 한 충격압력 흡수기를 제공하려는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 잦은 배관계통의 사고로 인한 보수유지가 불필요하여 관리유지 비용을 절감시킬 수 있도록 한 충격압력 흡수기를 제공하려는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 소음과 진동으로부터의 피해를 방지하여 주거환경을 개선할 수 있도록 한 충격압력 흡수기를 제공하려는 것이다.

제1도 및 제2도는 본 고안에 의한 충격압력 흡수기의 외형도를 보인 것으로,

제1도는 본 고안의 일 실시예인 나사식 충격압력 흡수기의 정면도.

제2도는 본 고안의 다른 실시예인 솔더링(soldering)식 충격압력 흡수기의 정면도.

제3도 및 제4도는 본 고안에 의한 나사식 충격압력 흡수기의 내부 구성을 보인 것으로,

제3도는 실린더의 상단부가 수평 형태를 이루는 충격압력 흡수기의 단면도.

제4도는 실린더의 상단부가 콘(corn) 형태를 이루는 충격압력 흡수기의 단면도.

제5도 및 제6도는 본 고안에 의한 솔더링식 충격압력 흡수기의 내부 구성을 보인 것으로,

제3도는 실린더의 상단부가 수평 형태를 이루는 충격압력 흡수기의 단면도.

제4도는 실린더의 상단부가 콘(corn) 형태를 이루는 충격압력 흡수기의 단면도.

제7도는 본 고안에 의한 충격압력 흡수기의 주요부 구성인 피스톤의 종단면도.

제8도는 제7도의 평면도.

제9도는 제7도의 A-A선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 나사식 충격압력 흡수기 11 : 실린더

12 : 공기실 14 : 만곡부

15 : 수평부 16 : 콘 형상

17 : 표면 가공 처리면 18 : 이동 방지턱

20 : 피스톤 21 : 반구형부

22,22′ : 홈 30,30′ : 오 링

40 : 어댑터 41 : 나사부

42 : 각형부 50 : 솔더링식 충격압력 흡수기

상기한 본 고안의 목적을 달성하기 위한 일실시예로서, 내부에 가압 불활성 가스가 채워지는 공기실이 형성되고 상기 공기실의 입구측에 점차로 직경이 줄어드는 만곡부가 형성된 이음새 없는 통형 실린더와, 상기 통형 실린더의 내부에 직선 왕복 이동이 가능하도록 결합되는 피스톤과, 상기 피스톤의 외주면에 결합되어 공기실에 채워진 불활성 가스의 누설을 방지하는 동시에 통형 실린더의 내벽면을 청소하는 적어도 1개 이상의 오 링과 상기 통형 실린더의 공기실 입구측 외주면에 결합 고정되어 배관에 나사식으로 체결 고정되는 어댑터를 포함하여 공기실과 물이 접촉되는 부분을 완전히 분리하도록 구성한 것을 특징으로 하는 충격압력 흡수기가 제공된다.

상기한 본 고안의 목적을 달성하기 위한 다른 실시예로서, 내부에 가압 불활성 가스가 채워지는 공기실이 형성되고 상기 공기실의 입구측에 점차로 직경이 줄어드는 만곡부가 형성되어 배관의 소정 부위에 직접 솔더링으로 고정되는 통형 실린더와, 상기 통형 실린더의 내부에 직선 왕복 이동이 가능하도록 결합되는 피스톤과, 상기 피스톤의 외주면에 결합되어 공기실에 채워진 불활성 가스의 누설을 방지하는 동시에 통형 실린더의 내벽면을 청소하는 적어도 1개 이상의 오 링을 포함하여 공기실과 물이 접촉되는 부분을 완전히 분리하도록 구성한 것을 특징으로 하는 충격압력 흡수기가 제공된다.

이와 같은 본 고안에 의하면, 이음없이(seamless) 제작된 원통형의 용기에 급수, 급탕 배관 계통의 표준압력 (4bar)과 동등한 압력의 질소 등의 불활성 가스를 가압(加壓) 충진하고, 2개의 0링 (ring)을 가진 피스톤을 삽입하여 가스가 누설 (leak)되지 않으며 물과의 직접적인 접촉이 방지됨은 물론, 물이 공기실로 스며들지 않아 공기실이 영구적으로 유지되는 구조를 가진다. 충진된 가스는 열역학의 이상기체(理想氣體, ideal gas)로 간주되므로 보일(Boyle)과 샬(Charles)의 법칙 즉 이상기체의 상태방정식이 작용되어 충격압력을 공기실의 체적 변화(P1*V1/Tl=P2*V2/T3)로 완벽하게 흡수함으로써 수격현상으로 인한 각종 폐해를 없애 주며, 배관(配管) 내의 압력을 항상 일정 기준(10bar) 이하로 유지시킴으로써 이상(異常) 압력 발생에 대비하여 고압력용 배관자재를 사용하여야 하는 등의 필요가 없어짐에 따른 공사비용의 절감과, 충격압력으로 인한 폐해가 없어짐에 따른 관리 유지비의 절감은 물론, 주거환경을 개선할 수 있도록 한 것이다.

이하, 본 고안에 의한 충격압력 흡수기를 점부 도면에 도시한 실시예에 따라서 설명하면 다음과 같다.

제1도 및 제2도는 본 고안에 의한 충격압력 흡수기의 외형도를 보인 것으로 제1도는 본 고안의 일 실시예인 나사식 충격압력 흡수기(10)의 정면도를 보인 것으로, 제2도는 본 고안의 다른 실시예인 솔더링(soldering)식 충격압력 흡수기(50)의 정면도를 보인 것이다.

기존의 에어 체임버는 파이프의 한쪽 끝에 캡(cap)을 씌워 용접하거나, 윗 꼭지 부분을 뾰족하게(conical) 단순 기계가공 한 후 용접함으로써 강도가 약하여 쉽게 이음부가 터지거나 부식이 발생하는 등으로 안전성의 문제를 내포하고 있으나, 본 고안에 의한 나사식 충격압력 흡수기(10) 및 솔더링식 충격압력 흡수기(50)는 이음매 없는 동(銅)제 실린더(cylinder)의 윗 꼭지 부분을 스피닝(spinning)가공하여 용접 없이(seamless)도 제살끼리 야금적인 접합이 이루어지는 동시에 수평 형태, 또는 콘(cone) 형태로 제작하여 적은 소재를 사용하면서도 부식이 없을 뿐만 아니라 높은 강도를 유지하도록 한 것을 특징으로 하고 있는 바, 먼저, 나사식 충격압력 흡수기(10)의 구조적인 특징에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

제1도 및 제3도에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 나사식 충격압력 흡수기(10)는, 피스톤(20)에 의하여 실린더(11)의 내부가 상층부의 공기실(12)과 하층부의 물과 자유 접촉하는 구간으로 완전 분리되는 구조를 갖는다.

보다 상세히 설명하면, 본 고안에 의한 나사식 충격압력 흡수기(10)는, 내부에 소정의 공기실(12)이 형성되고 상기 공기실(12)의 입구에 배관(P)과 통하는 유입공(13)이 형성된 동(銅)제 실린더(11)와, 상기 실린더(11)의 내부에 승하강 가능하록 결합되는 피스톤(20)과, 상기 피스톤(20)의 외주면에 결합되는 적어도 2개 이상의 오 링(O ring)(30)(30′)과, 상기 실린더(11)의 공기실(12)에 채워지는 대기압 이상의 가스, 예를 들어 질소 등의 불활성 가스(G)와, 상기 실린더(11)의 입구측에 일체로 고정되는 어댑터(40)로 이루어져 있다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 실린더(11)는 통상적인 스피닝(spinning) 가 공으로 별도의 이음매나 용접 작업 없이(seamless) 통형으로 성형한 것을 특징으로 하고 있으며, 하부에 스피닝 가공을 하여 소정의 곡률로 점진축소(漸進縮小)되는 만곡부(彎曲部)(14)를 형성함으로써 유체와 피스톤(20)의 유동 저항을 감소시키도록 되어 있다.

상기 실린더(11)의 상부는 제1도에 도시한 바와 같이, 수평부(15)로 형성하고 모서리 부위는 라운딩(rounding) 처리하여 구성한 것이다.

상기 수평부(15)의 단면 형상은 충격압력에 효과적으로 대응하도록 제3도에 도시한 바와 같이, 파형부(波形部)를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.

그러나, 실린더(11)의 상부 형상은 수평부(15)에만 한정하는 것은 아니며, 제4도에 도시한 바와 같이, 콘(cone) 형상(16)으로 형성하여도 무방하다.

상기 실린더(11)의 상부 형상을 콘 형상으로 형성하는 이유는 수평부(15)와 같이 수평 형태로 형성하는 것보다 제작이 용이하기 때문이다.

또한, 상기 실린더(11)의 단부 형상은 도면에 도시한 실시예에 한정하는 것은 아니며 제작이 용이하고 충격압력에 효과적으로 대응하기 위한 구조라면 어떠한 형상이어도 무방하다.

또한, 상기 실린더(11)의 내벽면은 정밀한 진원도와 매끄러운 표면을 갖도록 형성된 표면 가공(mirror finished) 처리면(17)으로 형성되어 있다.

상기 어댑터(40)는 배관(P)과의 체결을 위한 나사부(41)와 공구를 이용하기 위한 각형부(角形部)(42)가 형성된 구조로서, 실린더(11)의 하부와 솔더링 (soldering)으로 접합되어 있으며, 배관(P)과는 나사식으로 체결 고정이 가능하도록 함으로써 현장에서 간단한 공구만으로도 체결 고정 작업이 가능하게 되어 있다.

한편, 상기 피스톤(20)은, 제7도 내지 제9도에 도시한 바와 같이, 하부에 반구형부(半球形部)(21)가 형성되어 있고 외주면에 원주 방향으로 적어도 2열 이상의 홈(groove)(22)(22′)이 형성되어 있다. 또한, 상기 피스톤(20)의 내부는 비어 있으므로 내측에도 공기실(12)의 불활성 가스(G)가 채워지도록 되어 있다.

상기 피스톤(20)의 반구형부(21)는 충격압력에 의한 작용력을 분산시킴으로써 물에 의한 저항력을 감소시키는 역할을 한다.

상기 실린더(11)의 하부 만곡부(14)는 충격압력에 의해 공기실(12)의 가스 체적이 최대로 팽창하여 피스톤(20)이 맞닿을 때 부딪혀 소음이 발생하지 않도록 피스톤(20)의 반구형부(21)와 동일한 곡선으로 가공되는 것이 바람직하다.

상기 피스톤(20)의 홈(22)(22′)은 도면에 도시한 바와 같이, 2열에만 한정하는 것은 아니며, 그 이상의 개수로 형성하여도 무방하다. 이하, 본 고안의 실시예에서는 2열의 홈(22)(22′)이 형성된 경우를 설명하기로 한다.

상기 피스톤(20)의 홈(22)(22′)에는 2개의 오 링(30)(30′)을 각각 끼워 피스톤(20)이 어떤 위치에 정지되어 있을 때에는 물론 상하로 운동할 때에도 공기실(12)의 가스가 새(leak)거나 물이 공기실로 스며들지 않도록 씰링(sealing) 작용과 물에 포함된 불순물이나 물때(calcium carbonate)가 실린더(11)의 표면 가공 처리면(17)에 부착되는 것을 닦아내 주어 항상 표면 가공 처리면(17)을 깨끗하고 매끄럽게 유지하는 윤활 작용을 겸하도록 되어 있다.

상기 피스톤(20)의 재질은 가벼워서 유동이 원활하고 물에 영향을 주지 않으며 부식에 대한 저항이 강하여 실린더(11)의 재질인 동(銅)과 같이 영구적으로 사용하더라도 기능에 지장이 없도록 특수 조성을 갖는 수지(synthetic resinous materials)를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 오 링(30)(30′)은 Dow-Corning 111로 가압 윤할(pressure lubricated)시킨 실리콘 컴파운드(silicone compound)를 사용하여 제조한 것으로, 영구적인 윤활 작용 뿐 아니라 물에 의하여 외형이 줄거나 늘어나지 않으며 닳지 않는 성질을 갖는다.

또한, 피스톤(20)의 외주면에 형성되는 2개 홈(22)(22′)의 너비(w)는 오 링(30)(30′)의 두께(t) 보다 약간 크게 만들어 피스톤(20)이 상하로 이동할 때 오 링(30)(30′)이 미세하게 구름 작용하여 유동 저항을 적게 하였다.

그러나 홈(22)(22′)의 너비(w)와 오 링(30)(30′)의 두께(t) 관계는 본 고안의 필수적인 요소는 아니다.

상기한 피스톤(20)의 홈(22)(22′)과 오 링(30)(30′)의 형상은 동일한 형상으로 각각 형성하여도 무방하다. 즉 홈(22)(22′)의 형상을 원형으로 형성하고, 오 링(30)(30′)의 단면 형상을 원형으로 형성하여 서로 형합되도록 하거나, 홈(22)(22′)의 형상을 타원형으로 형성하고, 오 링(30)(30′)의 단면 형상을 타원형으로 형성하여 서로 형합되도록 하거나 또는 홈(22)(22′)의 형상을 각형으로 형성하고, 오 링(30)(30′)의 단면 형상을 각형으로 형성하여 서로 형합되도록 구성하여도 좋다.

상기한 본 고안의 일 실시예에 따른 나사식 충격압력 흡수기(10)는, 통상적인 스피닝 공정으로 내부에 소정의 공기실(12)이 형성되도록 실린더(11)를 제작한 후, 상기 실린더(11)의 공기실(12)로 질소 등의 불활성 가스를 약 4bar 정도로 가압 충진함과 아울러 피스톤(20)을 수납하고, 상기 실린더(11)의 입구측에 역시 스피닝 공정으로 만곡부(14)를 형성한 다음, 상기 실린더(11)의 입구측 외주면에 어댑터(30)를 결합하여 솔더링함으로써 제작을 완료하게 된다.

이와 같이 제작이 완료된 본 고안에 의한 나사식 충격압력 흡수기(10)는, 작업 현장에서 공구를 이용하여 어댑터(40)를 배관(P)의 소정 부위에 나사 결합하게 된다.

보다 상세하게 설명하면, 제1도에 도시한 바와 같이, 통상적으로 배관(P)의 소정 부위에는 암나사 구멍이 형성되어 있어, 상기 암나사 구멍으로 나사식 충격압력 흡수기(10)의 하단부에 결합된 어댑터(40)의 나사부(41)를 결합한 상태에서 어댑터(40)를 회전시킴으로써 나사식 충격압력 흡수기(10)를 견고히 고정하게 되는 것이다.

상기와 같은 본 고안의 나사식 충격압력 흡수기(10)에 의하면, 실린더(11)가 피스톤(20)에 의하여 상층부의 공기실(12)과 하층부의 유제와 자유 접촉하는 구간으로 완전 분리되는 구조로서, 배관(P)의 내부에서 수격현상에 의한 충격압력이 발생하게 되면, 보일(Boyle)과 샬(Charles)의 법칙이 적용되어 유제가 피스톤(20)을 밀어 올려 압축성인 공기실(12)의 가스 체적이 감소되는 동시에 압력이 증가됨으로써 충격압력을 순간적으로 흡수하게 되며, 충격압력이 흡수되어 없어지면 다시 공기실(12)의 체적은 증가되는 동시에 압력은 감소하여 배관계통의 압력은 균형을 이루게 되는 것이다

이 때, 상기 실린더(11)의 내부에서 충격압력에 의하여 승하강되는 피스톤(20)은 외주면에 복수개의 오 링(30)(30′)이 결합되어 있으므로, 그 오 링(30)(30′)이 실린더(11)의 내벽면에 정밀한 진원도와 매끄러운 표면을 갖도록 형성된 표면 가공 처리면(17)을 따라 움직이게 되므로, 보다 원활한 직선 왕복 운동을 할 수 있으며, 상기한 오 링(30)(30′)은 피스톤(20)이 어떤 위치에 있거나 공기실(12)의 가스(G)가 누설되거나 유체가 공기실(12)로 스며들지 않도록 하는 씰링(sealing) 작용을 수행하는 동시에, 유체에 포함된 불순물이나 물때가 실린더(11)의 표면 가공 처리면(17)에 부착되는 것을 닦아내 주어 항상 깨끗하고 매끄럽게 유지하는 윤활 작용을 수행하게 된다.

또한, 상기 피스톤(20)의 하부에 반구형부(21)가 형성되어 있으므로, 충격압력에 의한 작용력을 분산시켜 유체에 의한 저항력을 감소시키게 된다.

한편, 본 고안에 의한 다른 실시예인 솔더링식 충격압력 흡수기(50)는, 제2도 및 제5,6도에 도시한 바와 같이 별도의 나사 체결식 어댑터를 사용하지 않고 배관(P)에 직접 솔더링(soldering)하도록 구성한 것이다.

상기한 솔더링식 충격압력 흡수기(50)는, 실린더(11)의 단부를 배관(P)에 직접 솔더링함으로써 피스톤(20)을 솔더링 작업시의 고열로부터 보호할 필요가 있으며, 따라서 만곡부(14)의 상측에 소정 거리를 두고 이동 차단턱(18)을 형성하여, 상기 이동 차단턱(18)에 피스톤(20)을 걸리도록 하였다.

그 외의 구성은 본 고안의 일 실시예인 나사식 충격압력 흡수기(10)와 동일한 형상을 갖는다. 즉 실린더(11)의 상부 형상은 제5도 및 제6도에 도시한 바와 같이, 수평부(15) 또는 콘 형상(16)으로 형성할 수 있으며, 피스톤(20)의 형상도 제7도 내지 제9도에 도시한 구조적인 특징을 가지며, 홈(22)(22′) 및 오 링(30)(30′)의 단면형상도 원, 타원 및 각형 등으로 변형하여 실시할 수 있다.

이와 같은 본 고안의 솔더링식 충격압력 흡수기(20)는, 제2도에 도시한 바와 같이, 배관(P)의 소정 부위에 형성된 삽입 구멍으로 삽입된 후, 통상적인 솔더링 작업으로 고정되며, 배관(P)의 내부에서 발생되는 충격압력을 흡수하는 작용은 나사식 충격압력 흡수기(10)와 동일하게 진행하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 충격압력 흡수기는, 배관 계통의 충격을 보다 완벽하게 흡수하고, 공사 원가 및 관리 유지비를 절감시키며, 취급이 용이하고 설치가 용이한 이점이 있다.

즉, 일반적으로 주거용 건물 특히 아파트와 같이 다수의 가구가 거주하거나 상업용 건물처럼 중앙 집중식의 배관계통을 가진 건물에서는 수많은 수전(水栓)류 특히 싱글레버(single lever)형 수전과 전기나 유압으로 작동하는 급폐쇄(quick closing) 밸브류가 설치되어 있고, 이러한 기구들이 개폐(開閉) 될 때마다 수격현상으로 진동과 소음이 발생하여 주거환경을 열악하게 할뿐 아니라 배관계통의 이음 부분을 약화시켜 누수가 되게 하거나 심할 때는 취약 부분을 파손시키며 밸브류, 수전류, 계기류, 계량기 및 펌프 등 장비류의 기능을 손상시키거나 성능을 저하시키는 등의 사고로 인하여 막대한 경제적 피해가 있다.

이러한 폐해를 없애보고자 배관 분야에서는 수전류에 연결된 배관 끝을 30cm 정도 연장하여 에어 체임버(air chamber)를 만들어 주는 등의 시공방법을 적용하고 있으나, 에어 체임버는 소멸된 공기를 재충진 할 수 없어 한번 공기실에 물이 채워진 다음에는 충격압력 흡수 효과를 기대할 수 없다. 설치를 했다는 의미만 가질 뿐이다.

본 고안에 의한 충격압력 흡수기는 이음매가 없는(seamless) 동(銅)제 원통 실린더를 스피닝(spinning)하여 제살끼리 막음한 다음, 4bar의 가스(질소 등 불활성 기체)를 가압 충진하고 복수개의 오 링을 끼운 피스톤을 삽입하여 상부의 공기층을 영구적으로 유지시키도록 한 것으로, 배관내에 충격압력이 발생하면 보일과 샬의 법칙이 적용되어 물이 피스톤을 밀어 올려 압축성인 공기실의 가스체적이 감소되고 압력은 증가함으로써 충격압력을 순간적으로 흡수하게 되는 것이다. 이 후, 충격압력이 흡수되어 없어지면 다시 공기실의 체적은 증가하고 압력은 감소하여 배관계통의 압력은 균형을 유지하게 된다. 이러한 작용으로 배관계통에 작용하는 충격압력을 완벽하게 흡수하여 수격작용에 의한 모든 피해를 없애 준다.

또한, 본 고안에 의한 충격압력 흡수기는, 각 가구(家口)의 위생기구(샤워, 욕조, 변기, 세면기 등)에 연결된 급수와 급탕 배관의 끝 부분에 1개씩을 설치하는 것으로 충분한 효과를 가지며 한번 설치한 후에는 가스를 재충진 할 필요가 없고, 영구적인 재료를 사용함으로써 건물을 철거하기 전에는 개보수가 불필요하고, 배관 계통에 노출설치는 물론 매립 설치가 가능하여 공사원가와 관리유지비의 절감 효과가 크다.

뿐만 아니라, 본 고안에 의한 충격압력 흡수기는 현장에서 절단, 조립, 용접, 설치 등 복잡한 가공 과정이 불필요하고, 외형이 작고(compact) 가벼워 취급이 간편하고, 배관계통에 설치할 때는 간단한 공구로 나사 조임 하거나 또는 솔더링 함으로 설치가 매우 용이하여 작업 능률을 향상시키는 등의 효과가 있다.

Claims (14)

1. 내부에 가압 불활성 가스가 채워지는 공기실이 형성되고 상기 공기실의 입구즉에 점차로 직경이 줄어드는 만곡부가 형성된 이음새 없는 통형 실린더와, 상기 통형 실린더의 내부에 직선 왕복 이동이 가능하도록 결합되는 피스톤과, 상기 피스톤의 외주면에 결합되어 공기실에 채워진 불활성 가스의 누설을 방지하는 동시에 통형 실린더의 내벽면을 청소하는 적어도 1개 이상의 오 링과, 상기 통형 실린더의 공기실 입구측 외주면에 결합 고정되어 배관에 나사식으로 체결 고정되는 어댑터를 포함하여 공기실과 유체가 접촉되는 부분을 완전히 분리하도록 구성한 것을 특징으로 하는 충격압력 흡수기.
2. 제1항에 있어서, 상기 통형 실린더의 단부는 수평 형태로 형성되고 모서리 부위에 라운딩부가 형성된 것을 특징으로 하는 충격압력 흡수기.
3. 제2항에 있어서, 상기 통형 실린더의 단부는 수평 형태로 형성되되, 그 단면 형태가 파형으로 형성된 것을 특징으로 하는 충격압력 흡수기.
4. 제1항에 있어서, 상기 통형 실린더의 단부는 콘(corn) 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 충격압력 흡수기.
5. 제1항에 있어서, 상기 어댑터는 배관과의 체결을 위한 나사부와 공구를 이용하기 위한 각형부가 형성된 것을 특징으로 하는 충격압력 흡수기.
6. 제1항에 있어서, 상기 피스톤은 하부에 반구형부가 형성되고 외주면에 원주 방향으로 오 링과 동일한 개수의 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 충격압력 흡수기.
7. 제11항에 있어서, 상기 홈의 너비는 오 링 보다 크게 형성되어 피스톤이 상하로 이동할 때 오 링이 미세하게 구름 작용하여 유동 저항이 감소되도록 구성된 것을 특징으로 하는 충격압력 흡수기.
8. 내부에 가압 불활성 가스가 채워지는 공기실이 형성되고 상기 공기실의 입구측에 점차로 직경이 줄어드는 만곡부가 형성되어 배관의 소정 부위에 직접 솔더링으로 고정되는 통형 실린더와, 상기 통형 실린더의 내부에 직선 왕복 이동이 가능하도록 결합되는 피스톤과, 상기 피스톤의 외주면에 결합되어 공기실에 채워진 불활성 가스의 누설을 방지하는 동시에 통형 실린더의 내벽면을 청소하는 적어도 1개 이상의 오 링을 포함하여 공기실과 유체가 접촉되는 부분을 완전히 분리하도록 구성한 것을 특징으로 하는 충격압력 흡수기.
9. 제8항에 있어서, 상기 통형 실린더의 단부는 수평 형태로 형성되고, 모서리 부위에 라운딩부가 형성된 것을 특징으로 하는 충격압력 흡수기.
10. 제9항에 있어서, 상기 통형 실린더의 단부는 수평 형태로 형성되되, 그 단면 형태가 파행으로 형성된 것을 특징으로 하는 충격압력 흡수기.
11. 제8항에 있어서, 상기 통형 실린더의 단부는 콘(corn) 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 충격압력 흡수기.
12. 제8항에 있어서, 상기 통형 실린더의 중간부에 만곡부와 소정 거리를 두고 피스톤의 이동을 규제하는 이동 차단턱이 형성되어, 솔더링 작업에 따른 피스톤의 손상을 방지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 충격압력 흡수기.
13. 제8항에 있어서, 상기 피스톤은 하부에 반구형부가 형성되고 외주면에 원주 방향으로 오 링과 동일한 개수의 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 충격압력 흡수기.
14. 제13항에 있어서, 상기 홈의 너비는 오 링 보다 크게 형성되어 피스톤이 상하로 이동할 때 오 링이 미세하게 구름 작용하여 유동 저항이 감소되도록 구성된 것을 특징으로 하는 충격압력 흡수기.