KR20070105756A - 이중체크밸브형 유체 역류방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통합주배관에서 전용 소화지관으로 분기하는 위치에 부착설치하여 소화지관내의 오염된 유체(정체된 소화용수)가 역류되지 못하도록 한 이중체크밸브형 유체 역류방지장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 정체된 소화수의 역류를 차단하기 위해 설치되는 이중체크밸브형 유체 역류방지장치에 있어서; 소화배관과 급수배관이 통합된 통합주배관으로부터 분기된 소화지관의 일부에 설치되고, 디스크의 회동에 의해 유로를 선택적으로 개폐하여 유체를 일방향으로만 공급하는 스윙형 체크밸브와; 상기 스윙형 체크밸브와 간격을 두고 설치되거나 또는 일체형으로 결합 설치되며, 디스크의 전후진동작에 의해 유로를 선택적으로 개폐하여 유체를 일방향으로만 공급하는 디스크형 체크밸브를 포함하여 구성된다.

본 발명은 서로 다른 형태의 이중체크밸브를 통해 유체공급설비의 이상동작에 따른 유체의 역류를 완벽하게 차단하고, 체크밸브의 몸체 내부를 내식성을 갖는 화학수지재료로 코팅함으로써 녹 발생이나 녹찌꺼기에 의한 배관오염, 배관막힘을 방지하며, 화재발생시 이를 신속하게 감지하여 대처할 수 있도록 한 알람 경보기능도 갖춤으로써 고도로 효율화되고 실용화된 화재경보 및 역류방지장치를 제공한다.

소화지관, 급수배관, 통합배관, 체크밸브, 이중체크밸브, 역류방지

Description

이중체크밸브형 유체 역류방지장치{DOUBLE CHECK VALVE TYPE REVERSE-FLOWING BREAKER}

도 1은 종래 기술에 따른 스윙형 체크밸브의 설치상태를 보인 예시적인 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 역류방지장치의 설치개소를 보인 개략도,

도 3은 본 발명에 따른 역류방지장치의 예시도,

도 4는 본 발명에 따른 이중체크밸브중 디스크 체크밸브의 예시적인 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 화재경보기능을 설명하기 위한 알람프레셔스위치의 예시적인 회로도.

♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧

100....통합주배관 110....소화지관

210....스윙형 체크밸브 220....디스크형 체크밸브

300....드레인관 310....알람프레셔스위치

본 발명은 이중체크밸브형 유체 역류방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 는 현행 소화배관설비 또는 급수배관과 소화배관이 통합된 통합배관설비의 소화지관에 설치되어 유체가 역류될 경우 한 개의 밸브가 파손되더라도 나머지 밸브가 정상동작되어 역류를 효과있게 방지하여 투 파이프 라인 시스템(TWO PIPE LINE SYSTEM)중 소화배관의 부식방지 및 통합주배관 내부의 오염도 방지할 수 있도록 한 이중체크밸브형 유체 역류방지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 체크밸브는 유체가 일방향으로만 흐르도록 하는 방향제어밸브의 하나로서 주로 아파트, 오피스텔, 주택 등의 건물의 소화배관 혹은 수도(급수)배관에 설치되어 많이 사용된다.

이러한 체크밸브로는 용도와 특성에 따라 스윙형, 틸팅 디스크형, 리프트형, 웨이퍼 디스크형, 스톱형, 다이어프램형 등 다양한 형태가 개시되어 있다.

종래에는 이들 체크밸브들이 싱글형태로 소화배관(스프링클러 설비용)이나 급수배관에 설치되었기 때문에 유체공급설비의 고장이나 오작동 등의 원인으로 수격파(Water Hammer) 발생시 높은 유압으로 인해 체크밸브가 진동 및 충격을 받아 열리면서 유체가 역류되는 단점과 그에 따른 내구성 저하의 문제가 있었고, 또한 소화배관에 고압수가 갑작스럽게 공급될 경우 발생되는 수격현상에 의해 체크밸브가 진동함으로써 오염된 소화수가 역류하여 소화배관을 부식시키는 문제도 있었다.

특히, 최근에는 소화배관과 급수배관을 합쳐 하나의 통합배관(One Line Pipe)으로 설계, 시공하고자 함에 있어 상술한 바와 같은 체크밸브의 손상이나 오동작 등의 원인으로 수격파가 발생하여 급수(식수)가 오염되는 심각한 문제를 야기하게 된다.

이의 개선을 위해, 이중체크밸브(Double Check Valve)가 대한민국 공개특허 제2005-119536호(2005.12.21)로 개시된 바 있다.

그러나, 개시된 상기 이중체크밸브의 경우는 도 1과 같은 스윙형 체크밸브(10)를 단순히 간격을 두고 2개 설치하는 형태를 취하고 있기 때문에 크기가 대형화되는 단점과 동일한 형태의 체크밸브가 설치되는 것이므로 하나가 파손되면 다른 하나도 쉽게 파손될 가능성이 농후하여 역류 방지기능이 떨어지고, 또한 스윙형 체크밸브의 경우는 몸체가 철주물로 제작되기 때문에 유체의 역류 또는 화재발생에 의해 소화수가 방출될 때 녹물 및 녹찌꺼기 등이 발생되어 배관 내부를 오염시키거나 배관 막힘을 유발하는 등 많은 개선이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 한계점을 감안하여 이를 해결하고자 창안된 것으로, 소화배관과 급수배관이 하나로 통합된 통합배관에서 유체 공급설비의 갑작스런 고장이나 오동작 등을 원인으로 하여 발생되는 수격파로 인한 높은 유압에 의해 유체의 역류가 발생하더라도 서로 다른 종류의 제1,2체크밸브에 의해 유체의 역류를 완전히 차단하여 급수의 오염을 막고 유체공급설비의 성능 및 내구성을 향상시키며, 체크밸브의 몸체 내부를 내식성을 가진 화학수지 재질로 코팅처리하여 녹 발생을 방지함으로써 배관내의 오염이나 배관 막힘현상도 제거함과 동시에 화재발생시 이를 신속히 검출할 수 있는 화재 알람 경보 기능도 갖춘 이중체크밸브형 유체 역류방지장치를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 정체된 소화수의 역류를 차단하기 위해 설치되는 이중체크밸브형 유체 역류방지장치에 있어서; 소화배관과 급수배관이 통합된 통합주배관으로부터 분기된 소화지관의 일부에 설치되고, 디스크의 회동에 의해 유로를 선택적으로 개폐하여 유체를 일방향으로만 공급하는 스윙형 체크밸브와; 상기 스윙형 체크밸브와 간격을 두고 설치되거나 또는 일체형으로 결합 설치되며, 디스크의 전후진동작에 의해 유로를 선택적으로 개폐하여 유체를 일방향으로만 공급하는 디스크형 체크밸브를 포함하여 구성됨에 그 기술적 특징이 있다.

이때, 상기 스윙형 체크밸브에는 드레인관이 부설되고, 상기 드레인관의 상부에는 스프링클러장치의 동작과 동시에 유발되는 소화수의 압력저하를 감지하여 화재신호를 유체공급설비의 제어반에 설치된 수신기로 송출하는 알람프레셔스위치가 더 설치된 것에도 그 기술적 특징이 있으며, 상기 스윙형 체크밸브의 몸체 내부에는 내식성을 갖는 폴리에틸렌수지가 코팅된 것에도 그 기술적 특징이 있다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 역류방지장치의 설치개소를 보인 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 역류방지장치의 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 이중체크밸브중 디스크 체크밸브의 예시적인 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 화재경보기능을 설명하기 위한 알람프레셔스위치의 예시적인 회로도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 역류방지장치(200)는 소화배관과 급수배관이 하나로 일체화된 통합배관(100)의 일측에서 분기되어 건물 등의 스프링클러 설비와 연결되는 소화지관(110) 상에 설치된다.

이러한 역류방지장치(200)는 체크밸브가 상기 소화지관(110)의 길이방향을 따라 간격을 두고 이중으로 일체화되어 설치된 이중체크밸브를 포함한다.

즉, 도 3의 (a),(b)에 도시된 바와 같이, 상기 이중체크밸브는 스윙형 체크밸브(210)와, 디스크형 체크밸브(220)가 서로 교대로 간격을 두고 일체로 설치되는 구성으로 이루어진다.

즉, (a)에 도시된 바와 같이, 스윙형 체크밸브(210)가 유체의 흐름방향으로 소화지관(110)의 상측에 설치되고, 디스크형 체크밸브(220)는 그와 간격을 두고 하측에 서로 하나의 관상에 일체로 설치되는 구조로 구성될 수도 있고; 또한 (b)에 도시된 바와 같이, 디스크형 체크밸브(220)가 유체의 흐름방향으로 소화지관(110)의 상측에 설치되고, 스윙형 체크밸브(210)가 그와 간격을 두고 하측에 일체로 설치되는 구조로 구성될 수도 있다.

이때, 상기 스윙형 체크밸브(210)는 종래 기술에서 언급한 바와 같은 형상과 구조를 가지고 알람체크밸브(Alarm Check Valve) 내부에 설치됨이 바람직하며, 상기 디스크형 체크밸브(220)는 도 4의 (a),(b)에 도시된 바와 같이 플랜지 타입과 나사 타입 2 종류가 사용될 수 있다.

여기에서, 상기 스윙형 체크밸브(210)는 도 1과 같은 구조를 가지므로 그 구체적인 설명은 생략하도록 하고, 디스크형 체크밸브(220)에 대해서만 설명하도록 한다.

즉, 상기 디스크형 체크밸브(220)중 상기 플랜지 타입의 경우에는 도 4의 (a)에서와 같이, 고정용 플랜지를 갖고 스테인레스스틸 혹은 황동 재질로 형성되는 바디(221)와, 상기 바디(221)의 내부에 형성된 유로(225)를 개폐하도록 배치된 디스크(222)와, 상기 디스크(222)을 탄성적으로 가압하는 스프링(223)과, 상기 스프링(223)을 고정지지하도록 상기 바디(221)의 내주면에 고정된 스프링시트(224)를 포함하는 구조로 이루어진다.

한편, 상기 나사 타입의 경우에는 도 4의 (b)에서와 같이, 대부분 상기 플랜지 타입과 유사하게 스테인레스스틸 혹은 황동 재질로 형성되는 바디(221')와, 그 내부에 형성된 유로(225')를 개폐하는 디스크(222')와, 이를 탄성 가압하는 스프링(223')과, 스프링(223')이 안착되는 걸림턱(224')을 포함하되 바디(221')의 상단, 하단 혹은 상하양단 외주면에 체결용 나사산(226,227)이 형성된 구조로 이루어진다.

따라서, 본 발명에 따른 일체형 이중체크밸브의 설치형태는 예컨대 스윙형 체크밸브 + 플랜지 디스크형 체크밸브, 스윙형 체크밸브 + 나사 디스크형 체크밸브, 플랜지 디스크형 체크밸브 + 스윙형 체크밸브, 나사 디스크형 체크밸브 + 스윙형 체크밸브와 같이 4가지의 형태를 가질 수 있다.

이와 같이, 서로 다른 종류의 체크밸브, 특히 내구성과 설계의 최적화를 달성할 수 있고, 설치면적이 적은 디스크형 체크밸브를 혼합 배치함으로써 역류 방지특성을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

특히, 디스크형 체크밸브(220)는 내장된 디스크가 소화수와 평행하게 직선운 동되면서 밸브를 개폐하기 때문에 역류되는 소화수의 압이 커지면 커질 수록 더욱 더 강하고 긴밀하게 밀폐하기 때문에 보다 완벽한 밀봉성(씰링)을 갖출 수 있게 된다.

나아가, 상기 스윙형 체크밸브(210)는 상기 디스크형 체크밸브(220)와 달리 몸체가 철주물로 형성되기 때문에 장시간 사용시 녹이나 녹찌꺼기가 발생되므로 이를 방지하기 위해 내식성 재료, 예컨대 폴리에틸렌수지로 상기 스윙형 체크밸브(210)의 몸체 내면을 코팅하여 줌이 바람직하다.

뿐만 아니라, 상기 이중체크밸브가 설치되는 소화지관(110)도 녹 및 녹찌꺼기의 발생을 방지하기 위해 스테인레스스틸, 황동, CPU수지 등을 재질로 하여 제조하거나 혹은 통상의 아연도금강관 사용시에는 그 내주면에 상술한 내식성 재료인 폴리에틸렌수지를 일정두께(특별히 두께에 대한 제한은 없으나 관구경과 유량을 감안하여 0.1~20mm 정도로 코팅함이 바람직하다)로 코팅하여 사용토록 함으로써 유체공급설비의 내구성을 더욱 높일 수 있도록 함이 특히 바람직하다.

그리고, 도 3의 도시와 같이, 소화지관(110), 바람직하기로는 스윙형 체크밸브(210)가 설치된 배관의 일측에는 드레인관(300)이 분기되어 형성되고, 상기 드레인관(300)에는 알람프레셔스위치(Alarm Pressure Switch)(310)가 설치된다.

여기에서, 상기 알람프레셔스위치(310)는 유수검지에 의해 유수발생시 밸브를 개방하거나 화재신호를 수신반으로 송출하는 공지된 소화설비용 스위치의 하나로서 예컨대, 도 5의 회로도에서와 같이 리타드킷(Retard Kit)이 내장되어 있어 유수의 변화에 의해 공통단자(COM)와 NO 단자가 서로 접점되게 되면 리타드킷에 의해 약 5초 정도의 지연이 생긴 후 바이어스된 전압에 의해 공통단자(COM)를 통해 신호가 수신기(유체공급설비 제어반에 설치)로 송출됨으로써 수격에 의한 오보를 방지하면서 화재발생을 감지할 수 있게 된다.

즉, 상기 알람프레셔스위치(310)는 스윙형 체크밸브(210)를 내장하는 알람체크밸브와 별도의 배관에 의해 연결되고, 그 배관상에는 리미트스위치가 내장되어 있어 클래퍼(Clapper)를 경계로 가압송수장치측(1차측)과 스프링클러 헤드측(2차측)으로 구분하여 1차측 압력계와 2차측 압력계가 같은 압력을 유지하고 있다가 화재발생에 의해 스프링클러의 헤드가 개방되면서 2차측 압력이 감소하여 유수가 발생되면 스프링클러와 연결된 상기 소화지관(110)의 가압 충만된 소화수의 배출에 따라 2차측 압력이 감소되면서 리미트스위치를 동작시켜 상기 알람프레셔스위치(310)가 동작되어 화재발생신호를 수신기로 송출하도록 한 것이다.

그리고, 상기 드레인관(300)은 소화지관(110)의 청소나 수리시 정체된 소화수를 배출시키기 위해 부가설치되는 배관이다.

아울러, 상술한 이중체크밸브는 플랜지(400)와 이를 연결고정하는 볼트 및 너트(410)에 의해 간단 용이하게 고정됨이 바람직하다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계는 다음과 같다.

통합주배관(100)을 통해 공급된 물은 그 일부가 소화지관(110)을 통해 건물내 소화설비인 스프링클러까지 이동되어 가압 충만된 상태를 유지하게 된다.

이때, 소화지관(110)을 거친 물(소화수)은 2 개의 체크밸브, 즉 디스크형 체크밸브(220) 및 스윙형 체크밸브(210)를 거쳐 공급되어 있는 상태이므로 이중체크 밸브에 의해 식수를 공급하는 통합주배관(100)과 안전하게 차단되게 된다.

이와 같은 상태에서 만약 유체공급설비의 고장이나 혹은 오동작에 의해 수격파(Water Hammer)가 발생되면서 스프링클러장치와 최근접한 체크밸브, 즉 도 3의 (a)에 예시된 바에 따르면 스윙형 체크밸브(210)가 손괴되거나 진동 등을 원인으로 완전히 밀폐하지 못하고 소화수를 역류시키더라도 그와 다른 종류의 체크밸브인 디스크형 체크밸브(220)가 이중으로 안전하게 밀폐하게 되므로 소화지관(110)으로부터 통합주배관(110)으로 소화수가 역류되는 일은 없게 된다.

이는 스윙형 체크밸브(210)가 소화수의 정,역류방향에 대하여 회전을 겸한 스윙운동을 하는 것에 반하여, 디스크형 체크밸브(220)는 소화수의 정,역류방향에 대하여 평행하게 직선운동하기 때문에 이와 같이 서로 다른 동작형태를 갖는 두 개의 서로 다른 체크밸브를 간격을 두고 일체로 형성함으로써 극심한 수격파에 대한 완벽한 밀폐효과는 물론 그에 따른 파손이나 손괴도 신뢰성있게 방지할 수 있는 것이다.

나아가, 상기 스윙형 체크밸브(210)의 몸체 내부에는 내식성 재료가 코팅되어 있으므로 내부에서 녹이나 녹찌꺼기의 발생이 없게 되어 이들에 의한 스윙형 체크밸브(210) 자체의 동작불량이나 혹여 미세한 역류가 발생된다고 하더라도 급수(식수)가 오염되는 문제도 없게 된다.

아울러, 이러한 상태가 유지되는 도중에 화재가 발생되어 스프링클러가 작동함으로써 2차측 압력이 급격히 저하되게 되면 이를 감지한 알람프레셔스위치(310)로부터 화재발생신호가 유체공급설비의 제어반에 구성된 수신기로 송출됨으로써 화 재발생여부로 조기에 신속히 검출할 수 있게 된다.

따라서, 안전하면서도 조기 화재경보를 발생시킬 수 있고, 녹 및 녹찌꺼기가 발생되지 않는 소화용 유체의 역류방지장치를 제공할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 서로 다른 형태의 이중체크밸브를 통해 유체공급설비의 이상동작에 따른 유체의 역류를 완벽하게 차단하고, 체크밸브의 몸체 내부를 내식성 재료로 코팅함으로써 녹 발생이나 녹찌꺼기에 의한 배관오염, 배관막힘을 방지하며, 화재발생시 이를 신속하게 감지하여 대처할 수 있도록 한 알람 경보기능도 갖춤으로써 고도로 효율화되고 실용화된 화재경보 및 역류방지장치를 제공한다.

Claims (3)

1. 정체된 소화수의 역류를 차단하기 위해 설치되는 이중체크밸브형 유체 역류방지장치에 있어서;

   현행 투 파이프 라인 시스템중 소화배관 및 소화배관과 급수배관이 통합된 통합주배관(100)으로부터 분기된 소화지관(110)의 일부에 설치되고, 디스크의 회동에 의해 유로를 선택적으로 개폐하여 유체를 일방향으로만 공급하는 스윙형 체크밸브(210)와;

   상기 스윙형 체크밸브(210)와 간격을 두고 설치되거나 또는 일체형으로 결합 설치되며, 디스크의 전후진동작에 의해 유로를 선택적으로 개폐하여 유체를 일방향으로만 공급하는 디스크형 체크밸브(220)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이중체크밸브형 유체 역류방지장치.
2. 청구항 1에 있어서;

   상기 스윙형 체크밸브(210)에는 드레인관(300)이 부설되고, 상기 드레인관(300)의 상부에는 스프링클러장치의 동작과 동시에 유발되는 소화수의 압력저하를 감지하여 화재신호를 유체공급설비의 제어반에 설치된 수신기로 송출하는 알람프레셔스위치(310)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 이중체크밸브형 유체 역류방지장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;

   상기 스윙형 체크밸브(210)의 몸체 내부에는 내식성을 갖는 폴리에틸렌수지가 코팅된 것을 특징으로 하는 이중체크밸브형 유체 역류방지장치.

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