KR200385944Y1 - 동파방지용 밸브 - Google Patents

Abstract

본 고안은 동절기에 수도 또는 배관의 동파를 방지할 수 있도록 구조를 개선하여 일정량의 적은 유량으로도 동파 없이 지속적으로 원활히 유체가 흐를 수 있도록 하고, 밸브의 개폐동작을 단계별로 조절할 수 있도록 하여 선택적인 유량만큼 개폐되도록 함과 더불어, 선택된 각 단계별로 개폐상태가 고정할 수 있도록 한 밸브에 관한 것으로, 본 고안의 목적은 밸브의 개폐동작이 용이하면서도 개폐단계를 여러 단계로 구분하여 적절한 배출량으로의 선택이 가능하고, 각각의 선택된 개폐단계에 따라 자연스런 배출이 가능하도록 함과 더불어 일정한 양으로의 유체 배출을 지속적으로 배출할 수 있도록 선택된 개폐 정도의 위치를 고정시켜 임의로 조작하지 않는 한 일정한 양으로 배출될 수 있도록 함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 본체(10)의 내부에 관통공(21)을 갖는 볼(20)을 시트링(30)으로 밀폐되게 내장하고, 상기 볼(20)을 회동축(40)을 결합하여 손잡이(50)의 회동으로 유로가 개폐되도록 된 밸브에 있어서, 상기 볼(20)의 관통공(21)에 출구방향으로 좁아지는 경사면(22)을 형성하고, 상기 경사면(22)에 삽입되고, 다수개의 개폐공(61)을 형성한 노즐(60)과, 상기 노즐(60)을 고정하는 고정링(70)을 삽입하여 일체화한 후 본체(10)의 한쪽에서 볼(20)을 회동하는 회동축(40)에 회동가능하게 결합한 손잡이(50)의 회동으로 노즐(60)의 개폐공(61)의 개폐량에 따라 유량을 제어할 수 있도록 구성함을 특징으로 한다.

Description

동파방지용 밸브 {Valve}

본 고안은 동파방지용 밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동절기에 수도 또는 배관의 동파를 방지할 수 있도록 구조를 개선하여 일정량의 적은 유량으로도 동파 없이 지속적으로 원활히 유체가 흐를 수 있도록 하고, 밸브의 개폐동작을 단계별로 조절할 수 있도록 하여 선택적인 유량만큼 개폐되도록 함과 더불어, 선택된 각 단계별로 개폐상태가 고정할 수 있도록 한 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 밸브는 배관의 부속품으로 배관 내 유체를 차단 또는 개방 그리고 유량 조절 및 역류방지 등의 다양한 용도로 쓰이며, 종류에는 유체에 대한 저항이 큰 글로스 밸브, 쐐기형의 밸브가 상하로 움직이며 개폐되는 슬루스밸브, 일방향으로 흐르게 하는 방향성 밸브인 체크밸브, 원추형상의 수전을 90도 각도로 회전함으로써 개폐하는 콕크밸브, 볼 형태의 수전을 90도 각도로 회전함으로써 개폐하는 볼 밸브, 물탱크나 수조 등의 급수구에 설치하는 볼 탭밸브등으로 종류가 다양하다.

여기서 특히 볼 밸브는 본체 내부에 관통공을 갖는 볼을 내장하고, 상기 본체 한쪽에서 볼을 회동하여 개폐가능하게 손잡이를 구비하여서 된 것이다.

그런데 이러한 밸브는 물을 유체로 하는 상수도 관이나 하수관의 경우 쉽게 얼어 파괴되는 등의 문제가 있어, 대기의 기온이 하강하게 되면 일정량의 유체를 지속적으로 흘려 주어 동파를 방지할 수 있게 밸브를 개방시켜 주는 등의 별도의 개폐동작을 시행하여야만 하였다.

그런데 지속적으로 흐르게 하여야할 밸브의 개폐 정도를 눈으로 식별할 수 없어 임의의 정도로만 개방시켜 동파를 방지하는 노력을 기울였으나, 개방 정도가 작을 경우 기온 하강에 따라 밸브가 얼게 되는 등의 실효를 거둘 수 없고, 개방 정도가 클 경우에는 너무 많은 양의 물이 방류되는 등의 물부족국가의 큰 문제가 아닐 수 없었다.

따라서, 이러한 동파 문제를 해결하기 위해 여러 가지가 제안되고 있는데, 실용신안공보 1995-0010473호 "수도관 동파방지용 배수 볼 밸브"가 제시되었다.

이는 관통공과 밸브설치관이 형성된 밸브몸체에 또 다른 관통공이 형성된 연결관과, 내, 외측보호관이 연결되고, 그 내부에 밸브지지봉이 설치되며, 상기 내, 외측보호관의 양단에는 선, 후단지지링이 끼워져 그 일단에는 손잡이가 결합되어 있으며, 상기 밸브 설치관과 내, 외측보호관 사이에는 확개된 내부공간이 형성된 지지링이 끼워지고, 상기 밸브 지지봉에는 원주방향으로 다수개의 관통부가 형성된 가이더가 끼워진 수도관 동파방지용 배수 밸브에 있어서, 상기 밸브몸체 및 연결관의 안쪽에는 소정간격을 두고 밸브 시이트가 구비되면서 볼밸브가 설치되고, 이 볼 밸브는 소정 각도로 회전되도록 밸브지지봉과 결합되어 있으며, 상기 볼밸브의 중앙에는 통공이 뚫려 있고, 볼 밸브의 외주연 일측에는 이 통공과 소정각도를 두고 배수홈이 형성되어 있으며, 상기 후단지지링의 측단면에는 돌기가 부착되어 있고, 손잡이의 안쪽에 걸림턱이 형성된 것으로 볼밸브를 회동시켜 개방 또는 일정량의 물이 유입되도록 하여 배수되도록 함으로서 동파를 방지할 수 있었으나, 손잡이의 회전으로 물이 손잡이 쪽으로 배출됨으로서 처음 작동하는 사람은 추운 겨울에 불가피하게 물을 뒤집어쓰게 되고, 배출되는 유체의 적절한 양으로의 선택적인 개방이 용이하지 않아 정해진 양으로만 배출되며, 선택된 밸브의 개방상태로 고정이 되지 않아 쉽게 손잡이가 개폐되는 문제가 있었다.

따라서 상기 손잡이가 고정이 되지 않는 문제를 해결하고자 공고번호 20-0152656호의 "볼 밸브"가 제시되었다.

이는 밸브 몸체와, 상기 밸브 몸체의 내부에 위치하여 유체의 흐름을 조절하는 관통구멍을 가지는 볼과, 상기 볼을 움직여서 유체 흐름을 조절하도록 구성된 위치 조정용 손잡이를 가진 볼 밸브에 있어서, 상기 위치 조정용 손잡이를 열림, 닫힘 및 임의의 위치에서 고정시켜 주기 위한 위치 고정수단을 부가하되, 상기 위치 고정수단은 상기 위치 조정용 손잡이의 회전방향 아래의 밸브 몸체에 형성된 다수의 고정홈과, 상기 고정홈에 삽입 및 삽탈되도록 상기 위치 조정용 손잡이에 결합된 상하 이용이 가능한 위치 고정용 볼트와, 상기 위치 고정용 볼트가 복원력에 의해 상기 고정홈으로 삽입 및 삽탈되도록 하는 스프링과, 상기 스프링 힘의 복원력을 이기고 상기 위치 고정용 볼트를 상기 고정홈에서 뽑아 올릴 수 있는 힘을 가하는 위치 고정용 손잡이를 포함하여 이루어지는 것으로 유체의 원하는 양을 설정한 후 고정시켜 지속적으로 배출되도록 하였으나, 이는 통상 밸브가 원통형상의 몸체여서 고정홈을 형성하기 어려운 문제가 있고, 형성한다 하더라도 고정홈의 높낮이가 달라 고정이 되지 않으며, 단순히 개폐동작만을 할 수 있게 구성되어 있어 일부개폐시 틈새를 통해서 유체가 배출되어 자연스런 배출이 되지 못함과 동시에 소음 및 진동이 발생하고, 개폐 정도를 알지 못하여 직감으로 개폐하여야 하는 문제가 있었다.

따라서, 상기한 문제점을 해결하고자 안출한 것으로 본 고안의 목적은 밸브의 개폐동작이 용이하면서도 개폐단계를 여러 단계로 구분하여 적절한 배출량으로의 선택이 가능하고, 각각의 선택된 개폐단계에 따라 자연스런 배출이 가능하도록 함에 있다.

또한, 일정한 양으로의 유체 배출을 지속적으로 배출할 수 있도록 선택된 개폐 정도의 위치를 고정시켜 임의로 조작하지 않는 한 일정한 양으로 배출될 수 있도록 함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 본체의 내부에 관통공을 갖는 볼을 시트링으로 밀폐되게 내장하고, 상기 볼을 회동축을 결합하여 손잡이의 회동으로 유로가 개폐되도록 된 밸브에 있어서, 상기 볼의 관통공에 출구방향으로 좁아지는 경사면을 형성하고, 상기 경사면에 삽입되고, 다수개의 개폐공을 형성한 노즐과, 상기 노즐을 고정하는 고정링을 삽입하여 일체화한 후 본체의 한쪽에서 볼을 회동하는 회동축에 회동가능하게 결합한 손잡이의 회동으로 노즐의 개폐공의 개폐량에 따라 유량을 제어할 수 있도록 구성함을 특징으로 한다.

이하 본 고안을 첨부되는 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면,

도 1은 본 고안에 따른 동파방지용 밸브의 바람직한 실시 예를 보인 사용상태 부분 사시도이고, 도 2는 본 고안에 따른 동파방지용 밸브의 바람직한 실시 예를 보인 분해 사시도이며, 도 3은 본 고안에 따른 동파방지용 밸브의 바람직한 실시 예를 보인 종단면도이다.

그리고 도 4는 본 고안에 따른 동파방지용 밸브의 작동상태를 보인 개방상태도이다.

본 고안은 내부에 일정공간부를 갖도록 관통형성되고 한쪽에 돌출부(11)를 형성한 본체(10)와, 상기 본체(10)의 내부에 삽입되고, 중앙을 관통시킨 관통공(21)의 출구 쪽에 경사면(22)을 형성하며, 상부에 결합홈(23)을 형성한 볼(20)과, 상기 볼(20)과 본체(10) 사이에 밀폐력을 갖게 입, 출구 쪽에 설치하는 링 형태의 시트링(30)과, 상기 볼(20)의 상부에 형성한 결합홈(22)에 삽입되어 회동력을 전달하는 회동축(40)과, 상기 회동축(40)을 결합하여 회동하는 회동손잡이(50)와, 상기 볼(20)의 경사면(22)에 밀착고정되고 다수개의 개폐공(61)을 형성한 노즐(60)과, 상기 노즐(60)의 유동을 방지하는 고정링(70)과, 상기 회동축(40)과 회동손잡이(50)의 사이에서 본체(10)와 고정되는 분할판(80)으로 구성된다.

상기 본체(10)는 통상의 관 형태의 밸브로 한쪽을 돌출형성하여 관통된 돌출부(11)를 형성하고 상기 돌출부(11)의 끝단에는 후술하는 분할판(80)을 고정할 수 있게 다수개의 나사공을 형성하며, 양측 입구와 출구 쪽에는 나선을 형성한다.

상기 본체(10)는 나사 결합하는 커버(15)를 별도 분할 형성하여 후술하는 볼(20) 및 시트링(30)의 삽입을 용이하게 하고, 볼(20) 및 시트링(30)을 삽입한 후 회동가능하게 고정한다.

상기 볼(20)은 구 형태의 중앙을 좌우로 관통시켜서 관통공(21)을 형성하고, 상기 관통공(31)의 출구 쪽에는 경사면(22)을 형성하며, 상부에는 사각 형태의 결합홈(23)을 형성한다.

이때 본 고안은 바람직한 형태로 관통공(21)의 출구 쪽에 경사면(22)을 형성하였으나 이는 일례로 설명한 것이 한정하는 것은 아니다. 즉 관통공(21)의 출구 쪽에 형성한 경사면(22)를 단 턱지게 형성하고 후술하는 노즐(60)도 단턱지게 형성하여도 무방하다.

이때 볼(20)을 고정하기 위해서는 별도의 실링 또는 밀폐시키기 위해 링 형태의 시트링(30)을 함께 결합하되 볼(20)을 중심으로 양측으로 배열되게 결합하는 것이 좋다.

여기서 시트링(30)은 실링 또는 밀폐효과를 높일 수 있도록 PTEE(Polytrafluore ethylene)를 사용하는 것이 바람직하나 여기에 한정하지 않고, 이외에 나일론, bnna n, 성형흑연 등으로 하는 것도 좋다.

상기 회동축(40)은 볼(20)의 상부에 형성한 결합홈(23)에 삽입하여 볼(20)과 연동하도록 하고, 상부에는 너트로 고정하기 위해 나선을 형성한다.

상기 회동손잡이(50)는 한쪽을 회동축(40)에 결합하여 연동하고, 하부에는 고정돌기(51a)를 갖는 회동방지레버(51)를 비틀림 스프링으로 된 탄성부재(52)를 이용하여 늘 일방향으로 힘을 갖게 형성한다.

상기 볼(20)의 관통공(21)에 삽입되는 노즐(60)은 한쪽에서 다른 쪽 방향으로 작은 지름에서 큰 지름으로 점차 커지는 다수개의 개폐공(61)을 형성하여 회동 각도에 따라 유량을 달리하면서도 자연스런 유로를 형성하는 것이 좋다.

여기서, 본 고안의 노즐(60)은 사다리꼴 단면의 내부가 빈 용기 형태로 형성하였으나 이는 바람직한 실시 예를 한 예로 설명한 것으로 내부가 찬 사다리꼴 단면 형태로만 형성한 경우 노즐(60)의 개폐공(61)을 천공하기 어려운 문제를 해결하기 위한 것이다.

또한, 상기 노즐(60)은 외주연에 사다리 꼴 단면 형태의 경사면(62)을 형성하였으나, 이는 경사면(62)으로 한정하지 않고, 단턱을 형성하여 고정하는 것도 좋다.

상기 고정링(70)은 상기 노즐(60)이 회동 및 역류에 의한 유동을 방지하기 위해 노즐(60)의 후방에 밀착 고정한다.

이때 고정링(70)은 볼(20)에 삽입하는 노즐(60)의 후단부에 접착 또는 용접등의 방법으로 고정가능하나, 바람직하게는 억지끼워맞춤 또는 끼워맞춤으로 구성하는 것이 좋다.

그리고 노즐(60)은 경질의 합성수지재, 금속재, 세라믹 중에 선택하여 구성한다.

상기 분할판(80)은 회동손잡이(50)의 하부에 결합한 회동방지레버(51)의 고정돌기(51a)가 끼워져 회동손잡이(50)가 고정될 수 있게 가장자리를 따라 다수개의 요홈(81)을 형성하고 상부에서 하부로 관통되는 다수개의 나사공을 형성하여 본체(10)와 일체화 되게 고정하거나 본체(10)를 분할 판(80)이 일체로 된 형태로 성형한다.

따라서, 상기 회동손잡이(50)는 분할판(80)의 요홈(81)에 임의의 회동점에서 고정돌기(51a)가 끼워져 고정됨으로써 설정된 밸브 개방상태를 유지하게 된다.

이상에서 본 고안의 동파 방지용 밸브에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 고안의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 한정하는 것은 아니다. 따라서, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 고안의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이다.

본 고안은 관통공을 형성한 볼의 내부에 한쪽은 작은 개폐공을 천공하고, 다른 쪽으로 점차 커지는 형태의 개폐공을 형성함으로써 회동손잡이의 회동각도에 따라 유체의 배출양이 확연하게 다르게 여러 단계로 조절가능하여 적절한 배출량으로의 선택이 가능함과 동시에 각각의 선택된 개폐단계에 따라 자연스럽게 배출되는 이점이 있다.

또한, 밸브를 개폐하는 회동손잡이에 탄성부재로 방향성을 갖게 한 회동방지레버를 구비하고, 본체에는 가장자리를 따라 다수개의 요홈을 형성하여 상기 방지레버에 형성한 고정돌기가 요홈에 삽입 고정되도록 형성한 분할판을 고정함으로써, 일정한 양으로의 유체를 지속적으로 배출할 수 있음과 동시에 선택된 개폐위치를 고정시켜 임의로 조작된 상태의 일정한 양으로 배출됨으로 겨울철 동파를 방지할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 동파방지용 밸브의 바람직한 실시 예를 보인 사용상태 부분 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 동파방지용 밸브의 바람직한 실시 예를 보인 분해 사시도.

도 3은 본 고안에 따른 동파방지용 밸브의 바람직한 실시 예를 보인 종단면도.

도 4는 본 고안에 따른 동파방지용 밸브의 작동상태를 보인 개방상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 본체 11: 돌출부 15: 커버

20: 볼 21: 관통공 22: 경사면

23: 결합홈 30: 시트링 40: 회동축

50: 회동손잡이 51: 회동방지레버 51a: 고정돌기

52: 탄성부재 60: 노즐 61: 개폐공

70: 고정링 80: 분할판 81: 요홈

Claims (4)

1. 본체(10)의 내부에 관통공(21)을 갖는 볼(20)을 시트링(30)으로 밀폐되게 내장하고, 상기 볼(20)을 회동축(40)을 결합하여 손잡이(50)의 회동으로 유로가 개폐되도록 된 밸브에 있어서,

   상기 볼(20)의 관통공(21)에 출구방향으로 좁아지는 경사면(22)을 형성하고, 상기 경사면(22)에 삽입되고, 다수개의 개폐공(61)을 형성한 노즐(60)과, 상기 노즐(60)을 고정하는 고정링(70)을 삽입하여 일체화한 후 본체(10)의 한쪽에서 볼(20)을 회동하는 회동축(40)에 회동가능하게 결합한 손잡이(50)의 회동으로 노즐(60)의 개폐공(61)의 개폐량에 따라 유량을 제어할 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 동파 방지용 밸브.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 노즐(60)에 형성한 다수개의 개폐공(61)은 한쪽에서 다른 쪽방향으로 직경이 커지도록 배열하여 구성함을 특징으로 하는 동파 방지용 밸브.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서,

   상기 노즐(60)은 경질의 합성수지재, 금속재, 세라믹중에 선택하여 구성함을 특징으로 하는 동파 방지용 밸브.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 회동축(40)이 회동가능하게 돌출형성한 본체(10)의 돌출부(11)에 다수개의 요홈(81)을 형성한 분할판(80)을 고정 형성하고, 상기 회동손잡이(50)는 분할판(80)의 요홈(81)에 끼워져 임의의 위치에서 고정되도록 고정돌기(51a)를 구비하고, 비틀림 스프링으로 된 탄성부재(52)를 이용하여 방향성을 갖게 설치하여서 되는 회동방지레버(51)를 구성함을 특징으로 하는 동파 방지용 밸브.