KR200226696Y1 - 유량조절밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 보일러로의 직수 공급이 잠기는 경우 등에 발생하는 역류압에 대처할 수 있는 구조로 개량되어 보일러 관로 및 부품, 그리고 자체 구성부품의 손상을 방지할 수 있는 역압상승 도피기능이 부가된 유량조절밸브를 개시한다.

본 고안은, 물의 유입실과 배출실의 사이에 형성되는 슬라이드관부 내에서 수압에 의해 피스톤 샤프트가 안내 이동되어 상기 피스톤 샤프트의 하부에 고정된 밸브시트로 물의 배출을 단속하는 통로인 개폐구를 개폐하도록 되어 있고, 피스톤 샤프트 상부에 결합된 다이어프램을 탄지하는 스프링의 탄지력 조절에 의해 유입된 물을 조절된 일정압력으로 배출하도록 구성된 보일러용 유량조절밸브에 있어서, 상기 배출실측 수압이 상기 유입실측 수압보다 높을 경우 배출실측에서 슬라이드관부로 물이 미소량 역류될 수 있도록 하는 역류수단을 갖는 구성이며, 상기 역류수단은 상기 밸브시트가 고정된 피스톤 샤프트의 하단부에는 상기 밸브시트의 상부와 하부를 연통하도록 역류공이 형성되고, 상기 밸브시트의 상부에 형성되어 상기 개폐구와 대면하는 탄성재질의 밸브가스켓에는 물의 유입압 및 역류압에 의해 상부가 오무려지거나 벌어지도록 상협하광의 콘형태로 상단부 개구된 탄성재질의 스커트가 일체 형성되어서 구성된다.

Description

유량조절밸브{WATER FLOW CONTROL VALVE}

본 고안은 주로 직수를 보일러의 열교환기 등으로 공급하는 관로 상에 설치되어 감압된 일정압력으로 물을 공급하는데 사용되는 유량조절밸브에 관한 것으로서, 특히 보일러로의 직수공급이 잠기는 경우 등에 발생하는 역류압에 대처할 수 있는 구조로 개량되어 보일러 관로 및 부품, 그리고 자체 구성부품의 손상을 방지할 수 있는 역압상승 도피기능이 부가된 유량조절밸브에 관한 것이다.

통상적인 보일러용 유량조절밸브(감압흐름 스위치라 명칭되기도 함)는 보일러의 온수열교환기 선단 등 직수 공급라인에 주로 설치되며 변동이 많은 입수압에 대해 출수압을 일정 압력으로 유지시켜 안정된 물의 흐름을 제공하는 역할을 한다.

본 출원인의 선출원으로 개시된 대한민국 실용신안 출원 제1999-4442호, 동출원 제2000-5573 호에는 상술한 유량조절밸브에 대해 상세히 묘사되어 있다.

여기에 개시된 유량조절밸브는 변동이 많은 입수압에 대해 출수압을 일정 압력으로 유지시키는 기능 뿐 아니라 수압이 높은 지역에서 물의 흐름이 순간적으로 잠길 때 역압 상승으로 발생되는 수격음과 과압으로 인한 보일러 기기나 관로의 파손을 방지할 수 있도록 하는 기능이 마련되어 있다.

즉, 종래의 유량조절밸브의 구조를 단면으로 보인 도 1 에 도시된 바와 같이, 물의 유입실(11)과 배출실(12; 12a,12b)의 사이에 형성되는 슬라이드관부(13) 내에서 수압에 의해 피스톤(15a)이 달린 피스톤 샤프트(15)가 안내 이동되어 상기 피스톤 샤프트의 하부에 고정되어 밸브가스켓(17)을 가진 밸브시트(16)에 의해 물의 배출을 단속하는 통로인 개폐구(14)를 개폐하도록 되어 있고, 피스톤 샤프트(15) 상부에 결합된 다이어프램(31)을 탄지하는 스프링(33)의 탄지력 조절에 의해 유입된 물을 조절된 일정압력으로 배출되게 한 구조이다.

이러한 구조는 직수 공급라인에서 제공되는 입수압이 급격히 증가되었다 줄거나 또는 보일러에서 물의 흐름이 순간적으로 잠기게 되는 순간에, 역압 상승이 급격히 커지면서 수압이 다이어프램(31)에 먼저 걸리게 되는 동시에 상기 다이어프램(31)이 스프링(33)의 탄성력을 이기면서 상승하여 상기 다이어프램(31)과 연동되도록 결합된 피스톤 샤프트(15)가 상승되면서 밸브시트(16) 상부의 밸브가스켓(17)이 상승하여 슬라이드관부(13)의 개폐구(14) 입구를 일시적으로 막게 됨으로써 급작스런 큰 수압에 대한 완충 기능을 수행함과 동시에 직수관과 보일러 사이의 수압을 적절히 조절하여 보일러로 유입될 수 있게 한다.

이와 같이 종래의 유량 조절밸브는 직수관에서 보일러로 흐르는 수압이 일정 압력으로 감압되어 공급되도록 함과 동시에 보일러측에서 직수관측으로 가해지는 역압에 대해 완충하는 기능이 마련되어 있으나, 장기간 역압에 노출되는 동안 유량조절밸브를 이루는 밸브 가스켓(17)이나 다이아프램(31)의 형태 변화가 초래되어 유량조절밸브로서의 제 기능을 수행할 수 없게 되거나 스프링(33)의 탄성력이 변화되어 감압력을 자주 재조절해 주어야 하는 등의 문제점이 발생하게 된다.

또한, 직수압이 높은 상태에서 직수 공급이 잠기게 되는 경우에는 역압도 그만큼 높게 발생되어 유량조절밸브 뿐 아니라 보일러의 제반기구 및 관로 등이 손상 및 파손될 우려가 높으나, 이제까지 알려진 보일러용 유량조절밸브들은 이에 대해 효과적으로 대처할 수 있는 부분이 매우 취약한 상태이다.

상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안은 직수관에서 보일러로 공급되는 물의 흐름이 순간적으로 잠기게 되어 역류압이 커지게 되는 경우에 수압차에 의해 미소량씩 보일러에서 직수관으로 물이 역류될 수 있도록 함으로써 압력 증가로 인한 관로 및 보일러의 제반기구 등의 손상과 유량조절밸브 자체의 부품 파손을 방지하여 수명을 연장하고자 함에 목적을 두고 있는 것으로, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 유량조절밸브에 대해 첨부된 도면을 참조하한 실시예로서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2a는 본 고안의 제1 실시예에 의한 유량조절밸브를 보인 단면도,

도 2b는 본 고안의 제1 실시예에 의한 유량조절밸브의 요부를 보인 분해사시도,

도 3a는 본 고안의 제2 실시예에 의한 유량조절밸브를 보인 단면도,

도 3b는 본 고안의 제2 실시예에 의한 유량조절밸브의 요부를 보인 분해사시도,

도 4a는 본 고안의 제3 실시예에 의한 유량조절밸브를 보인 단면도,

도 4b는 본 고안의 제3 실시예에 의한 유량조절밸브의 요부를 보인 분해사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

11 - 유입실 12(12a,12b) - 배출실

13 - 슬라이드관부 14 - 개폐구

21 - 샤프트 23 - 밸브시트

24,54 - 밸브가스켓 31 - 다이어프램

32 - 다이어프램가이드 33 - 스프링

35 - 콘트롤노브 41,51 - 역류공

43 - 스커트 43a - 수용공간

도 2a는 본 고안의 제1 실시예에 의한 유량조절밸브를 보인 단면도, 도 2b는 본 고안의 제1 실시예에 의한 유량조절밸브의 요부를 보인 분해사시도, 도 3a는 본 고안의 제2 실시예에 의한 유량조절밸브를 보인 단면도, 도 3b는 본 고안의 제2 실시예에 의한 유량조절밸브의 요부를 보인 분해사시도, 도 4a는 본 고안의 제3 실시예에 의한 유량조절밸브를 보인 단면도, 및 도 4b는 본 고안의 제3 실시예에 의한 유량조절밸브의 요부를 보인 분해사시도이다.

도 2a, 도 3a 및 도 4a에 도시된 바를 참조하면, 본 고안의 기술적 특징은, 물의 유입실(11)과 배출실(12; 12a,12b)의 사이에 형성되는 슬라이드관부(13) 내에서 수압에 의해 피스톤 샤프트(21)가 안내 이동되어 상기 피스톤 샤프트(21)의 하부에 고정된 밸브시트(23)로 물의 배출을 단속하는 통로인 개폐구(14)를 개폐하도록 되어 있고, 피스톤 샤프트(21) 상부에 결합된 다이어프램(31)을 탄지하는 스프링(33)의 탄지력 조절에 의해 유입된 물을 조절된 일정압력으로 배출하도록 구성된 보일러용 유량조절밸브에 있어서, 상기 배출실(12)측 수압이 상기 유입실(11)측 수압보다 높을 경우 배출실(12)측에서 슬라이드관부(13)로 물이 미소량 역류될 수 있도록 하는 역류수단을 갖는 것을 특징으로 하는 유량조절밸브로 구현된다.

이러한 본 고안의 구성에 있어서, 상기 역류수단은 다양한 실시예로서 구현 가능하다.

본 고안의 제1 실시예로서, 도 2a 및 도 2b, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 역류수단은 상기 밸브시트(23)가 고정된 피스톤 샤프트(21)의 하단부에는 상기 밸브시트(23)의 상부와 하부를 연통하도록 역류공(41)이 형성되고, 상기 밸브시트(23)의 상부에 형성되어 상기 개폐구(14)와 대면하는 밸브가스켓(24)에 물의 유입압 및 역류압에 의해 상부가 오무려지거나 벌어지도록 상협하광의 콘형태로 상단부 개구된 탄성재질의 스커트(43)가 일체 형성되어서 구성된다.

여기에서, 상기 역류공(41)은 도 2a 및 도 2b 에 도시된 바와 같이, 상기 피스톤 샤프트(21)의 하단부 중앙에 샤프트(21) 축상으로 천공되어 샤프트(21) 상부 측면으로 연통되는 구조로 형성할 수 있다. 도 2b에는 역류수단을 이루는 역류공(41) 및 스커트(43)의 형성 구조에 대하여 상세히 묘사되어 있으며, 이와같이 구현된 역류수단이 유량조절밸브에 적용된 상태가 도 2a에 도시되어 있다. 도 2a에서 43a 는 스커트 내부로 역류수의 수압이 발생하는 부분인 수용공간부이다.

또 다르게, 상기 역류공(41)은 도 3a 및 도 3b 에 도시된 바와 같이, 상기 피스톤 샤프트(21)의 하단부와 밸브시트(23)의 결합부위 사이에 형성되는 요홈(41')으로 구성할 수 있다.

한편, 상술한 구성의 본 고안의 제2 실시예로서, 상기 역류수단은 상기 밸브시트(23) 본체의 주연부 소정위치에 하나 이상의 역류공(51)이 형성되고, 상기 밸브시트(23)의 상부에는 상기 개폐구(14)와 대면하는 밸브가스켓(54)이 그 중앙부가 상기 밸브시트(23) 본체와 부착되고 그 주연부가 물의 정상 출수시에는 입수압에 의해 밸브시트 상부면에 압착되어 상기 역류공(51)으로의 통수를 단절하고 물의 역류시에는 상기 역류공(51)을 통과한 물의 역류압에 의해 그 외주부가 탄성적으로 들려지면서 상기 역류공(51)을 통해 역류수가 상기 슬라이드관부(13) 내로 역입될 수 있도록 밸브시트(23) 본체와 비(非)부착된 구조로 될 수도 있다. 이때, 비부착상태로 서로 대면하는 밸브시트(23)의 상부면과 밸브가스켓(54)의 하부면은 대략 'V'형태로 중앙부보다 측부가 상위로 되게 함이 바람직하다.

이상에서 설명한 본 고안의 기술적 특징 외에 유량조절밸브의 제반 구조는 본 원인의 실용신안 선출원 제2000-5573 호의 것과 동일하다.

즉, 도면에서, 미설명부호 32는 상기 다이아프램(13)의 동작형태 변위를 유지시키는 다이아프램가이드, 35는 스프링(33)의 탄지력을 변위시키기 위한 콘트롤노브이며, 21a는 피스톤 샤프트(21)의 중간 부위에 형성되며 수압에 따라 안내 이동되는 피스톤, MG는 물의 역류 및 정상흐름에 따라 회동되는 마그네트작동자이고, LS는 마그네트작동자(MG)의 접근에 따라 전기적 접속을 변화하는 리드스위치, 또 91는 주 배출구(9) 외에 분기배출의 필요성이 있을 때 사용되는 보조 배출구이다. 이러한 유량조절밸브에 대한 공지의 구성요소는 본 고안의 기술적 요지의 구성에 부가되어 적용될 수 있으며 또한 비적용되어도 무방함은 물론이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

정상적으로 직수 라인으로부터 물을 보일러로 공급하는 경우, 유입구(8)를 통해 유입실(11)로 입수된 수압에 의해 피스톤 샤프트(15)가 하강하여 유입실(11)의 물이 슬라이드관부(13) 하부의 개폐구(14)를 통해 배출실(12a)로 유입되어지되, 다이아프램(31) 및 스프링(33)의 작용에 의해 개폐구(14)의 개폐가 조정됨에 따라 배출실(12)에서 일정 압력으로 조절되어 배출구(9)를 통해 보일러로 공급된다.

그러나, 보일러로 공급되는 물의 공급이 급작스럽게 잠기거나 갑자기 큰 수압이 발생된 후 급격이 수압이 줄어드는 순간, 또는 보일러에서 가열되는 물의 온도차에 의하여 보일러로 유입되는 수압보다 보일러에서 가열된 수압이 지나치게 높게되면, 상술한 구성의 본 고안의 제 1 실시예의 경우, 배출실(12) 내의 물이 피스톤 샤프트(21) 하부의 밸브시트(23)에 형성된 역류공(41)을 지나 밸브가스켓(24) 상부의 스커트(43) 단부를 벌리면서 슬라이드관부(13)로 유입됨으로써 수압이 상승된 밸브본체의 배출실(12) 및 배출구(9)에 연결된 보일러측 관로 내의 수압을 저하시킬 수 있게 된다.

이러한 상태에서 상기 밸브본체의 유입실(11)과 배출실(12)의 수압이 어느 정도 비슷해지면, 상기 스커트(43)의 단부가 탄성력에 의해 오무려지면서 피스톤 샤프트(21) 축의 외주연에 밀착되므로 물의 역류가 중단된다. 이어서 보일러로의 직수공급이 재개되면 상기 유입구(8)를 통해 유입실(11)로 압송된 물이 상기 밸브시트(23)의 역류공(41)을 통하지 않고 개방된 슬라이드관부(13)의 개폐구(14)를 경유한 후 배출실(12)을 통해 배출구(9)에 연결된 보일러로 공급되어진다.

한편, 물 공급이 잠겨 역압이 지나치게 높은 상태에서 제 2 실시예의 경우에는 역류공(51)을 통해 역류된 물의 수압에 의해 밸브 가스켓(54)의 측부가 들려지면서 역류된 물이 슬라이드관부(13) 내로 역입됨으로써 유입실(11)과 배출실(12)의 압력이 비슷해지도록 조절하게 되며, 압력이 비슷해진 후에는 밸브 가스켓(54)의 측부가 탄성적으로 원형 복귀되면서 역류가 중단되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 고안인 보일러용 유량 조절 밸브는 상기 직수관에서 보일러로 흐르는 수압이 다이아프램에 탄지된 스프링 탄성력 조절에 의해 일정 압력으로 감압되어 공급되도록 함은 물론이고, 특히 직수관에서 보일러로 유입되는 수압이 급격히 상승했다가 줄어드는 순간과 보일러로의 물 공급이 잠기는 순간에 발생되는 큰 역압이 있는 경우, 다이아프램에 의해 역압을 완충하는 동시에 미소량의 물이 역류수단에 의해 슬라이드관부를 지나 유입실로 역류되도록 하여 유입실과 배출실의 압력을 비슷하게 조절한 후 역류수단이 닫히게 함으로써 역류압으로 인한 다이아프램이나 감압력을 조절하는 스프링 등 유량조절밸브 자체 부품의 변형와 보일러 기구 및 관로 파손을 미연에 방지할 수 있고 아울러 유량조절밸브 및 보일러 기구나 관로 등의 수명을 연장할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 물의 유입실(11)과 배출실(12)의 사이에 형성되는 슬라이드관부(13) 내에서 수압에 의해 피스톤 샤프트(21)가 안내 이동되어 상기 피스톤 샤프트(21)의 하부에 고정된 밸브시트(23)로 물의 배출을 단속하는 통로인 개폐구(14)를 개폐하도록 되어 있고, 상기 피스톤 샤프트(21) 상부에 결합된 다이어프램(31)을 탄지하는 스프링(33)의 탄지력 조절에 의해 슬라이드관부(13)로 유입된 물을 조절된 일정압력으로 배출실로 배출하도록 구성된 보일러용 유량조절밸브에 있어서, 상기 배출실(12)측 수압이 상기 유입실(11)측 수압보다 높을 경우 배출실(11)측에서 슬라이드관부(13)로 물이 미소량 역류될 수 있도록 하는 역류수단을 갖는 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 역류수단은

   상기 밸브시트(23)가 고정된 피스톤 샤프트(21)의 하단부에 상기 밸브시트의 상부와 하부를 연통하도록 역류공(41)이 형성되고, 상기 밸브시트(23)의 상부에 형성되어 상기 개폐구(41)와 대면하는 탄성재질의 밸브가스켓(23)에 물의 유입압 및 역류압에 의해 상부가 오무려지거나 벌어지도록 상협하광의 콘형태로 상단부 개구된 탄성재질의 스커트(43)가 일체 형성되어서 구성된 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 역류공(41)은 상기 피스톤 샤프트(21)의 하단부 중앙에 축상으로 천공되어 상기 피스톤 샤프트(21) 상부 측면으로 연통되는 구조인 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 역류공(41)은 상기 피스톤 샤프트(21)의 하단부와 밸브시트(23)의 결합부위 사이에 형성되는 요홈(41a)으로 된 구조인 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 역류수단은

   상기 밸브시트(23) 본체의 주연부 소정위치에 하나 이상의 역류공(51)이 형성되고, 상기 밸브시트(23)의 상부에는 상기 개폐구(14)와 대면하는 탄성재질의 밸브가스켓(54)이 그 중앙부가 상기 밸브시트(23) 본체와 부착되고 그 주연부가 물의 정상 출수시에는 입수압에 의해 밸브시트(23) 상부면에 압착되어 역류공(51)으로의 통수를 단절하고 물의 역류시에는 상기 역류공(51)을 통과한 역류압에 의해 그 외주부가 탄성적으로 들려지면서 상기 역류공(51)을 통과한 역류수가 슬라이드관부(13) 내로 역입될 수 있도록 밸브시트(23) 본체와 부착되지 않은 구조인 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.