KR20090036724A - 안전장치를 갖는 수격방지기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배관 관로 안전장치에 관한 것으로, 배관에 연결되어 배관 내부에서 발생하는 수격현상을 완충하도록 커버와 피스톤의 사이에는 압축공기가 충진된 실린더의 일측에 내부에서 작동되는 피스톤의 위치를 외부에서 감지하도록 상기 피스톤과 연결되며, 커버의 일측에 기밀성을 갖도록 하며 슬라이드되어 외부로 돌출될 수 있도록 설치된 피스톤위치표시봉에 의해 상기 피스톤의 위치를 외부에 표시하도록 하여 유체가 흘러 이동하는 배관 관로 내의 순간적인 물충격을 흡수하는 수격방지기를 보다 안정되게 관리할 수 있도록 하는 안전장치를 갖는 수격방지기에 관한 것이다.

수격방지기, 피스톤, 실린더, 피스톤위치표시봉

Description

안전장치를 갖는 수격방지기{Water Hammer Arrester with A Safety Device}

본 발명은 배관 관로 안전장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 유체가 흘러 이동하는 배관 관로 내의 순간적인 물충격을 흡수하여 물충격 현상에 의한 소음과 진동을 방지하도록 설치하는 수격방지기를 보다 안정되게 관리할 수 있도록 하는 안전장치를 갖는 수격방지기에 관한 것이다.

일반적으로 유체를 공급하기 위한 소방설비나 수도관 등의 배관은 펌프에 의하여 높은 수압이 작용하고 있으며, 이러한 배관 관로 내에서 흐르는 유체는 순간적인 이상 압력의 발생시 물충격에 의한 배관의 파열이나 소음, 진동이 발생될 우려가 있다.

이러한 물충격과 진동을 흡수하기 위하여 배관 관로 상에 설치하는 것이 수격방지기이다.

도 1은 종래의 다이어프램형 수격방지기의 구성을 보인 단면도로서 도면에 도시된 바와 같이 배관(P)에 접속된 수격방지기의 몸체(B)는 상,하부 몸체(B1,B2) 사이에 지지된 고무 등 탄성재질의 다이어프램(D)을 구비하여 몸체(B)의 상측에 설치된 니플(N)을 통해 상부몸체(B1)와 다이어프램(D)간의 공간에 공기나 불활성가스 등 압축성 유체인 기체를 소정압력으로 주입하여 일종의 압력실을 형성하도록 한 것이다.

그러나 상기 종래의 수격방지기는 압력의 변화가 전달되는 면적이 몸체(B)의 직경에 제한되는 다이어프램(D)의 면적에 국한되므로 큰 충격파의 신속한 흡수가 불가능하여 수격방지 효과가 크지 못한 문제점이 있었으며, 에어백의 형성과 충격파의 흡수가 모두 다이어프램(D)에 의존하게 되고, 장시간 사용시 다이어프램(D)이 피로 등에 의해 쉽게 노화 및 열화되어 파손됨으로써 제 기능을 달성할 수 없는 등 사용수명이 길지 못한 문제점이 있었다.

또한 도 2는 종래의 피스톤형 수격방지기의 구성을 보인 단면도로서 종래의 피스톤형 수격방지기(21)는 원통형의 본체(22)내에 스프링(25)에 의해 탄성 바이어스되는 피스톤(24)을 수납하여 캡(27)에 의해 밀폐하고 있다. 피스톤(24)의 외주에는 O-링(26)이 설치되어 배관 내의 유체가 스프링(25) 측으로 진입하지 못하고 압력이 전달되도록 밀봉된다.

그러나 상기 수격방지기(21)는 내부에 삽입 설치된 탄성체인 스프링(25)에 의하여 수격현상의 효율적인 감쇠가 이루어지지 못하게 되는 문제점이 있었다.

또 다른 기술로서 도 3은 또 다른 종래의 피스톤형 수격방지기의 구성을 보인 단면도로서 일측에 반구형 헤드(2)를 형성하고 그 내부에 압축기체(질소) 등을 충전되어 압력실(C)를 형성하는 보디(1)와, 상기 보디(1)보다 축경되어 배관에 연 결되는 네크(3)을 구비하며, 보디(1)의 단부와 네크(3) 간에는 경사상태로 점차 축경되는 쇼울더(4)가 형성되며, 상기 보디(1)의 압력실(C) 내부에는 U형 단면을 가지는 피스톤(5)이 수납되고, 상기 피스톤(5)의 압력실(C)내의 압축기체의 압력에 의해 헤드(2) 반대측으로 탄성바이어스되고 쇼울더(4)에 걸려 보디(1)로 부터 이탈을 방지되는 피스톤(5)의 외주에는 복수의 제한턱(5a)이 형성되어 복수의 O-링(6)이 설치된 것이다.

그러나 상기 도 3에 도시된 종래의 기술은 보디(1)의 내부에 삽입 설치되어 작동되는 피스톤(5)에 O-링(6)이 끼워져 있다 하더라도 상기 O-링(6)의 이상이 발생하거나 압력실(C) 내에 충전된 고압의 압축기체가 장시간 사용에 의해 서서히 관로내부로 누출되어 점차 압력이 감소되며, 따라서 관로내의 수압에 의해 피스톤(5)이 보디(1)의 헤드(2)쪽으로 점점 이동하게 되며, 특히 대부분의 압축기체가 누출될 경우 피스톤(5)은 헤드(2) 쪽에 밀착되게 되어 모든 기능을 상실하게 된다.

그러나 위와 같은 종래의 대부분 수격방지기의 보디는 불투명체로 형성되므로 외부에서 상기와 같은 이상 상태를 전혀 감지하지 못하게 되어 수격방지기의 기능을 완전히 상실하게 되므로 심각한 문제점을 야기할 우려가 있다.

즉, 압력실 내부의 기체가 누출되어 피스톤이 커버쪽으로 근접해 있어 완충기능을 상실한 상태에서 관로 상에 급격한 물충격이 발생할 경우 관로 전체에 커다란 영향을 미치게 되나 종래에는 피스톤형 수격방지기의 안정적인 운용을 위한 별도의 장치가 없어 위험요소로 작용하였다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위해서 안출된 것으로 외부에서 수격방지기의 내부에 설치되어 작동되는 피스톤의 위치를 쉽게 감지하여 내부의 고압가스의 충전상태를 수시로 확인할 수 있도록 하여 수격방지기가 정상적으로 작동할 수 있는 상태인지 여부를 쉽게 파악할 수 있도록 한 안전장치를 갖는 수격방지기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명 안전장치를 갖는 수격방지기는 배관에 연결하도록 연결플랜지를 가지며, 연결통로를 통하여 상기 배관 내부에서 발생하는 수격현상을 완충하도록 몸체 일측이 커버에 의해 밀폐되고 내부에는 피스톤이 수납되어 작동되며, 상기 커버와 피스톤의 사이 내부공간에는 압축공기가 충전된 실린더를 포함하는 수격방지 기로서, 상기 피스톤의 상부에는 일체로 작동되는 피스톤위치표시봉을 구비하며, 상기 피스톤위치표시봉이 외부로 돌출되어 피스톤의 위치를 외부에서 감지하도록 상기 실린더의 상측을 밀폐하는 커버에는 슬라이드공이 천공됨을 특징으로 한다.

본 발명에 있어 상기 피스톤위치표시봉이 슬라이드되어 출몰되는 슬라이드공은 커버의 중심부에 형성되며, 기밀성을 갖는 슬라이드공패킹이 삽입 설치됨을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서 상기 커버의 일측부에는 상기 피스톤위치표시봉에 의해 작동되는 감지스위치와 상기 감지스위치에 의해 제어되는 음향 또는 발광부재가 부가 설치됨을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 실시예인 안전장치를 갖는 수격방지기는 장시간 사용시 실린더의 내부에 충진된 압축공기가 피스톤패킹의 틈으로 서서히 누출되어 소진된 경우 잔량이나 압력상태를 외부에서 용이하게 파악하도록 실린더 내부에 설치되어 작동되는 피스톤의 위치를 외부에서 수시로 용이하게 관찰 감지하도록 하여 수격방지기의 정상상태인지 여부를 즉시 시각적으로 파악 가능하도록 함으로써 문제 발생시 신속하게 대처할 수 있도록 하여 안전하게 관로를 관리할 수 있도록 하여 물충격에 따라 파생되는 관로상의 문제점을 사전에 예방할 수 있는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명 실시예의 수격방지기 구성을 보인 단면도이다.

본 발명의 실시예인 안전장치를 갖는 수격방지기는 배관(200)에 연결하도록 연결플랜지(150)를 가지며, 연결통로(151)를 통하여 상기 배관(200) 내부에서 발생하는 수격현상을 완충하도록 몸체 일 측이 커버(160)에 의해 밀폐되고 내부에는 피스톤(110)이 수납되어 작동되며, 상기 커버(160)와 피스톤(110)의 사이 내부공간에는 압축공기가 충진된 실린더(100)를 포함한다.

상기 압축공기로는 비교적 안전한 질소가스를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 피스톤(110)의 둘레에는 실린더(100)와의 기밀성을 갖도록 피스톤패킹(111)이 설치되어 피스톤(110)과 실린더(100)의 내벽면 사이의 기밀성을 갖도록 하였다.

상기 피스톤(110)의 상부에는 일체로 작동되는 피스톤위치표시봉(120)을 구비하였으며, 상기 피스톤위치표시봉(120)이 외부로 돌출되어 상기 실린더(100)의 내부에서 작동되는 피스톤(110)의 위치를 외부에서 감지하도록 상기 실린더(100)의 상측을 밀폐하는 커버(160)에는 슬라이드공(130)이 천공되어 있다.

상기 피스톤위치표시봉(120)이 슬라이드되어 출몰되는 슬라이드공(130)은 커버(160)의 중심부에 형성되는 것이 바람직하며, 또한 기밀성을 갖도록 슬라이드공패킹(131)이 삽입 설치되어 있다.

또한, 상기 커버(160)의 일측부에는 상기 피스톤위치표시봉(120)에 의해 작동되는 감지스위치(140)와 상기 감지스위치(140)에 의해 제어되는 음향 또는 발광 부재(141)가 부가 설치되어 관리자의 접근이 용이하지 못한 장소에 적용할 수 있도록 하였다.

또한 상기 실린더(100)의 몸체 일측을 밀폐하는 커버(160)는 상기 실린더(100)내부의 압력을 표시하도록 하는 압력계(170)가 구비되며, 상기 실린더(100)로 부터 분해조립이 가능하도록 플랜지(180)와 고정링(181)과 고정나사(182)에 의해 밀폐 고정된다.

미설명 부호 171은 압축공기를 주입하도록 하는 주입구이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동상태를 살펴본다.

도 5는 본 발명 실시예의 작동상태를 보인 단면도로서, 연결플랜지(150)에 의해 배관(200)과 상호 연통되도록 연결되고, 연결통로(151)를 통하여 상기 배관(200)과 실린더(100)의 유체(물)이 상호 압력이 작용하도록 한 것이다.

상기 배관(200)의 내부에서 발생하는 물충격현상은 즉시 연결통로(151)을 통하여 실린더(100)에 전달되며, 상기 실린더(100)의 내부에 작동가능하게 설치된 피스톤(110)이 상기 물충격에 따른 압력에 의해 실린더(100)의 내부에 충진된 압축공기를 압축/이완하면서 충격을 완화하도록 하는 것이다.

이때 상기 피스톤(110)과 일체로 작동되는 피스톤위치표시봉(120)이 상기 실린더(100)의 상측을 밀폐하고 있는 커버(160)의 슬라이드공(130)을 통하여 출몰하므로서 외부에서 육안으로 감지할 수 있도록 하며, 따라서 상기 실린더(100)의 내부에서 작동되는 피스톤(110)의 정확한 위치를 쉽게 파악하도록 하는 것이다.

또한, 본 발명은 수격방지기의 설치 위치상 관리자가 쉽게 접근하기 곤란한 장소일 경우에 상기 피스톤위치표시봉(120)에 의해 작동되는 감지스위치(140)와 상기 감지스위치(140)에 의해 제어되는 음향 또는 발광부재(141)가 부가 설치되어 음향이나 발광에 의해 피스톤(110)의 이상상태를 알려 주도록 하였다.

이와 같은 본 발명은 장시간 사용시 서서히 누출될 수 있는 실린더의 내부에 충진된 압축공기의 잔량이나 압력상태를 용이하게 파악하도록 피스톤의 위치를 확인하여 수격방지기의 정상상태인지 여부를 즉시 시각적으로 파악 가능하도록 함으로써 문제 발생시 신속하게 대처할 수 있도록 하여 안전하게 관로를 관리할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 현대 문명생활의 필수 요소인 수도관을 비롯한 다양한 관로상에서 발생할 수 있는 유체 충격현상을 자체적으로 용이하게 대응하여 충격을 완화시켜 주도록 하는 수격방지기의 안정적인 관리를 위하여 필요한 장치로서 무한한 사용가능성이 있는 기술이므로 산업상 이용가능성이 매우 큰 기술인 것이다.

도 1은 종래의 다이어프램형 수격방지기의 구성을 보인 단면도.

도 2는 종래의 피스톤형 수격방지기의 구성을 보인 단면도.

도 3은 또 다른 종래의 피스톤형 수격방지기의 구성을 보인 단면도.

도 4는 본 발명 실시예의 수격방지기 구성을 보인 단면도.

도 5는 본 발명 실시예의 작동상태를 보인 단면도.

*주요부분에 대한 부호의 설명

100: 실린더 110: 피스톤

111: 피스톤패킹 120: 피스톤위치표시봉

130: 슬라이드공 131: 슬라이드공패킹

140: 감지스위치 141: 발광부재

150: 연결플랜지 151: 연결통로

160: 커버 170: 압력계

180: 플랜지 181: 고정링

182: 고정나사

Claims (3)

1. 배관(200)에 연결하도록 연결플랜지(150)를 가지며, 연결통로(151)를 통하여 상기 배관(200) 내부에서 발생하는 수격현상을 완충하도록 몸체 일측이 커버(160)에 의해 밀폐되고 내부에는 피스톤(110)이 수납되어 작동되며, 상기 커버(160)와 피스톤(110)의 사이 내부공간에는 압축공기가 충전된 실린더(100)를 포함하는 수격방지기에 있어서,

   상기 피스톤(110)의 상부에는 일체로 작동되는 피스톤위치표시봉(120)을 구비하며,

   상기 피스톤위치표시봉(120)이 외부로 돌출되어 피스톤(110)의 위치를 외부에서 감지하도록 상기 실린더(100)의 상측을 밀폐하는 커버(160)에는 슬라이드공(130)이 천공됨을 특징으로 하는 안전장치를 갖는 물충격흡수기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 피스톤위치표시봉(120)이 슬라이드되어 출몰되는 슬라이드공(130)은 커버(160)의 중심부에 형성되며, 기밀성을 갖는 슬라이드공패킹(131)이 삽입 설치됨을 특징으로 하는 안전장치를 갖는 물충격흡수기.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서,

   상기 커버(160)의 일측부에는 상기 피스톤위치표시봉(120)에 의해 작동되는 감지스위치(140)와 상기 감지스위치(140)에 의해 제어되는 음향 또는 발광부재(141)가 부가 설치됨을 특징으로 하는 안전장치를 갖는 물충격흡수기.

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