KR20100055576A - 자동정압밸브 - Google Patents

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KR20100055576A KR1020080114367A KR20080114367A KR20100055576A KR 20100055576 A KR20100055576 A KR 20100055576A KR 1020080114367 A KR1020080114367 A KR 1020080114367A KR 20080114367 A KR20080114367 A KR 20080114367A KR 20100055576 A KR20100055576 A KR 20100055576A
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화성방재(주)
김상욱
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Abstract

자동정압밸브는, 물을 이송하는 배관들과 연통되는 유입구 및 유출구를 갖는 본체, 상기 유입구와 연통되도록 상기 본체 내부에 구비되고 측면에 다수의 유통홀이 형성되어 상기 물을 상기 본체 내부로 공급하며 저면이 밀폐된 구조를 갖는 유통실린더, 상기 유통실린더의 외경과 대응하는 내경을 가져 상기 유통실린더를 수용하고 상기 유통실린더의 외측면을 따라 하향 또는 상향으로 이동하여 상기 유통홀을 개폐하는 개폐피스톤, 상기 개폐피스톤의 하부와 연결되어 상기 본체 내부에 일부 수용된 물의 부력 변화에 의한 상승 또는 하강으로 상기 개폐피스톤을 상하로 이동시키는 개폐부력체 및 상기 유출구의 폐쇄 방지와 상기 개폐부력체의 횡적요동 방지를 위해 상기 개폐피스톤의 소정 부위 및 이에 대응하는 상기 본체 부위에 각각 상대적으로 암수의 기능을 갖는 암수구조부로 이루어져 있다. 이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 상기 유통홀에 대한 유입구측 수압의 작용방향이 상기 개폐피스톤의 상하 이동방향과 직각되는 방향으로 작용하기 때문에 유입구측의 수압이 상기 개폐피스톤의 상승 및 하강에 필요한 힘에 대해 영향을 미치지 아니하는 장점이 있다.

Description

자동정압밸브{AUTOMATIC PRESSURE REGULATING VALVE}
본 발명은 정압밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이송배관 상에 구비되어 상기 이송배관을 통해 유입되는 유입측의 수압과 무관하게 본체 내부에 물을 공급하여 공급된 물이 설정압력을 갖도록 하기 위한 자동정압밸브에 관한 것이다.
일반적으로, 건물의 상수도 설비는 펌프로부터 고정 또는 변화의 폭이 작은 수압이 제공되게 함과 동시 수도꼭지 등에서의 방수압력에 제한(통상 대체적으로 약 4 kg/cm2 이하)을 두게 된다. 이를 위해 종래에는 사용량의 변화에 대응하도록 둘 이상의 펌프를 설치하고, 인버터(inverter)에 의해 제어되는 변속형 전동기를 이용하여 펌프 회전차(Impeller)를 다양한 회전속도(RPM)로 운전함으로써 가능한 한 작은 변화 범위 내의 수압이 공급되도록 함과 동시 상기 각 펌프의 운전을 위한 기동을 컨트롤하는 제어회로부가 내장된 함(函) 형태의 제어반이 함께 설치되는 방식으로 대부분 구성하고 있다. 이와 같은 종래의 방식은 펌프 회전차의 회전속도 변화에 입각한 급수방식을 기술적 기본으로 하는 것이기 때문에 펌프의 운전을 위해 반드시 감속형의 전동기가 사용되어야 하고, 전동기의 기동을 위한 수단으로 압 력수조 및 센서를 사용하는 방식이 전통화되어온 바, 변속 특성이 없는 통상적인 펌프를 사용하여 급수의 최적화를 달성할 수 있는 진일보한 펌핑 방식이 아직 개발, 보급되고 있지 아니하고 있으며, 이는 건축설비 기술계가 안고 있는 중요한 연구과제이기도 하다.
이러한 종래의 방식에서 탈피하여 진일보한 급수방식을 제공하기 위해 한국특허 출원번호 10-2008-0091702로 출원된 자동정압밸브가 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 종래의 상기 자동정압밸브의 작동에 있어서는 액체 속에 잠겨있는 물체는 그 물체가 차지한 액체의 부피와 동일한 부피의 액체 중량만큼의 부력을 받는다는"아르키메데스(Archimedes)의 원리"와, 밀폐된 유체의 일부에 압력을 가하면 그 압력이 유체 내의 모든 지점에 같은 크기로 전달된다고 하는 "파스칼(Pascal)의 원리"가 함께 이용되고 있다. 이를 보다 자세히 설명하면, 상기 자동정압밸브(300)에서 물이 유출구(314)를 통해 상기 자동정압밸브(300)의 외부로 유출되면 수위가 낮아지고 이에 따른 물의 부력 감소로 인해 개폐부력체(350)는 하강하게 된다. 이로 인해 배출개폐부(354)의 연동 하강으로 제1개구(324)가 개방되어 변압챔버(340) 내의 물이 수면 쪽으로 배출되고 이에 따라 상기 변압챔버(340) 내의 압력이 강하하여 상기 변압챔버(340) 속의 압력에 의해 개폐피스톤(330)에 대해 상방향으로 미치는 힘이 유입측 수압에 의해 상기 개폐피스톤(330)에 대해 하방향으로 미치는 힘보다 작게 되어 상기 개폐피스톤이 하강하게 되고, 이로 인해 유통실린더(320)의 유통홀(322)이 개방되어 유입구(312) 측의 물이 상기 유통홀(322)을 통해 상기 본체(310)의 내부로 흘러들어가게 된다. 이때, 상기 유통홀(322)을 통한 상기 본 체(310) 내부로의 유입량보다 외부로의 유출량이 클 경우 상기 개폐부력체(350)는 더욱 더 하강하여 상기 제1개구(324)가 더 개방되며, 이로 인해 변압챔버(340) 내의 수압이 더 강하되고, 이 과정에서 상기 개폐피스톤(330) 역시 더 강하함으로써 상기 유통홀(322)을 통해 상기 본체(310) 내부로의 유입량이 증가되어 외부로의 유출량에 대응하는 과정이 연속적으로 진행된다. 외부로의 유출량이 감소하는 경우에는 본체(310) 내부의 수위가 다시 높아지면서 상기 개폐부력체(350)의 상승이 일어나고, 그리하여 상기 과정의 역과정이 진행되면서 상기 본체(310) 내부로의 유입량이 유출량에 다시 대응하게 된다.
본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 신규한 구조를 갖는 자동정압밸브를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 자동정압밸브에 있어서, 물을 이송하는 배관들과 연통된 유입구 및 유출구를 갖는 본체, 상기 유입구와 연통되도록 상기 본체 내부에 구비되고 측면에 다수의 유통홀이 형성되어 상기 물을 상기 본체 내부로 공급하며 저면이 밀폐된 구조를 갖는 유통실린더, 상기 유통실린더의 외경과 대응하는 내경을 가져 상기 유통실린더를 수용하고, 상기 유통실린더 외측면을 따라 하향 또는 상향으로 이동하여 상기 유통홀을 개폐하는 개폐피스톤, 상기 개폐피스톤의 하부와 연결되어 상기 본체 내부에 일부 수용된 물의 부력 변화에 의한 상승 또는 하강으로 상기 개폐피스톤을 상하로 이동시키는 개폐부력체 및 상기 유출구의 폐쇄 방지와 상기 개폐부력체의 횡적요동 방지를 위해 상기 개폐피스톤의 소정 부위와 이에 대응하는 상기 본체 부위에 각각 상대적으로 암수의 기능을 갖는 암수구조부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 본체 상부와 연통하도록 연결되며, 상기 본체 내부에 일부 수용된 물의 수위 변화에 따른 상기 본체 내부의 설정압력 변화를 조절하기 위한 채널 형상의 급기부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 급기부재의 일측에 구비되고, 상기 급기부재를 통해 상기 본체 내부로 설정압력의 기체를 제공하기 위한 기체공급수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 유통실린더의 소정 부위에 다수의 씰링(sealing) 부재를 구비할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 본체의 내측면에 상부 및 하부가 개방된 채널 형상으로 구비되며, 상기 하부에는 상기 상부를 통해 유입되는 물의 배출량을 조절하기 위한 개구율조절구가 구비되고, 상기 개구율조절구에 의해 상기 채널 속으로의 유입수가 설정수위에 도달할 경우 상기 수위를 전기적으로 검지하여 펌프운전을 위한 기동기능 및 감시를 위한 전기적 신호전달 기능을 담당하는 수위검지부를 더 포함할 수 있다.
상기한 바에 의하면, 본 발명의 자동정압밸브는 유통홀에 대한 수압의 작용방향이 상기 개폐피스톤의 상하 이동방향과 직각이 되기 때문에 수압의 작용이 개폐피스톤의 상하이동력에 전혀 영향을 미치지 아니한다. 이로 인해 개폐부력체의 상하 이동에 필요한 부력의 크기를 결정하는 데 결정적인 인자가 되는 상기 개폐부력체의 크기(부피) 설정에 영향을 미치지 아니한다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 자동정압밸브는 건물 내의 상수도 급수설비에서 공급수압의 변동폭 조절을 종래의 인버터 제어방식의 변속형 전동기 구동식 펌핑(pumping) 방식에 의존하지 않고 본 발명의 자동정압밸브의 자체 기능으로 수행할 수 있어 급수시스템의 설치비용을 크게 절감함과 동시, 급수방식의 구조적 간편화 및 작동방식 의 단순화가 이루어질 수 있고, 유지 보수가 용이한 이점이 있다.
또한, 종래의 자동정압밸브와는 다르게 아르키메데스(Archimedes)의 원리만을 이용함으로써 종래에 비해 밸브의 구조가 보다 단순할 뿐만 아니라, 제조비용을 더욱 절감할 수 있어 보다 진보한 장점이 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예들에 따른 자동정압밸브에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기의 실시예들에 제한되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양한 다른 형태로 구현할 수 있을 것이다. 첨부된 도면에 있어서, 임의의 구성 요소들은 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 다른 구성 요소에 비하여 상대적으로 확대 또는 축소하여 도시한 것이다. 본 발명에 있어서, 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소 "상에", "상부에" 또는 "하부"에 형성되는 것으로 언급되는 경우에는 상기 하나의 구성 요소는 상기 다른 구성 요소 위에 형성되거나 또는 아래에 위치하는 것을 의미하거나, 또 다른 구성 요소들이 상기 다른 구성 요소 상에 추가적으로 형성될 수 있다. 또한, 각 구성 요소들이 "제1", "제2" 및/또는 "제3"으로 언급되는 것은 한정하기 위한 것이 아니라 단지 각 구성 요소들을 구분하기 위한 것이다. 따라서, "제1", "제2" 및/또는 "제3"은 각 구성 요소에 대하여 각기 선택적으로 또는 교환적으로 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동정압밸브를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 2를 참조하면, 도시된 자동정압밸브(100)는 물을 이송하는 배관들과 각각 연결된 유입구(112) 및 유출구(114)를 갖는 중공의 본체(110), 상기 유입구(112)와 연통되고 측면에 하나 이상의 유통홀(122)이 형성되어 상기 물을 상기 본체(110) 내부로 공급하는 유통실린더(130), 상기 유통실린더(130)의 외측면을 따라 하향 또는 상향으로 이동하여 상기 유통홀(122)을 개폐하는 개폐피스톤(120), 상기 개폐피스톤(120)의 하부와 연결되어 상기 본체(110) 내부에 일부 수용된 물의 부력 변화에 의해 상승 또는 하강하여 상기 개폐피스톤(120)을 상하로 이동시키는 개폐부력체(150) 및 상기 유출구(114)의 폐쇄방지와 상기 개폐부력체(150)의 횡적요동 방지를 위한 암수구조부(140)로 이루어져 있다.
예를 들면, 상기 본체(110) 내부에는 물을 수용하는 공간이 형성되어 있고, 상면에는 유입구(112)를 갖고 하면에는 유출구(114)를 갖는다. 상기 본체(110)는 물 공급을 요하는 임의의 이송배관(도시되지 않음)이 구비되고, 상기 유입구(112) 및 유출구(114)는 상기 이송배관들과 연결될 수 있다. 또한, 상기 유출구(114)의 폐쇄 방지와 상기 개폐부력체(150)의 횡적요동 방지를 위해 상기 개폐피스톤(120)의 소정 부위 및 이에 대응하는 상기 본체(110) 부위에 각각 상대적으로 암수의 기능을 갖는 암수구조부(140)를 구비할 수 있다. 상기 암수구조부(140)에 대해서는 하기의 개폐부력체(150)에서 보다 자세히 설명하기로 한다.
한편, 상기 유통실린더(130)는 저면이 밀폐되어 있으며, 상면은 개방되어 상기 본체(110)의 유입구(112)와 연통하도록 상기 본체(110) 내부에 배치될 수 있다. 여기서, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 유통실린더(130)의 측면에는 상기 유입구(112)를 통해 유입되는 물을 유통시키기 위한 적어도 하나 이상의 유통홀(122)이 형성될 수 있다. 상기 유통홀(122)이 상기 유통실린더(130)의 저면이 아닌 측면에 형성됨에 따라 상기 유입구(112)를 통해 유입되는 물이 상기 개폐피스톤(120)의 이동방향과 직각 방향인 횡방향으로 유통될 수 있다. 또한 유통홀(122)에 대한 수압의 작용방향이 상기 개폐피스톤(120)의 상하이동 방향과 직각이 되기 때문에 유입구측의 수압이 상기 개폐피스톤(120)의 상승 및 하강 행위에 영향을 전혀 주지 않는다.
다시 도 2에 의하면, 상기 개폐피스톤(120)은 상기 개폐부력체(150)의 상측과 연결되어 상기 개폐부력체의 상하 이동행위와 연동되며, 상부가 개방되어 상기 유통실린더(130)를 수용하는 구조로서, 상기 유통실린더(130)의 외측면을 따라 상하 이동할 수 있다. 예를 들면, 상기 개폐피스톤(120)은 상기 유통실린더(130)의 외경과 실질적으로 대응하는 내경을 가질 수 있다. 이에 따라 상기 개폐피스톤(120)은 상기 유통실린더(130)의 수직 중심축과 실질적으로 평행한 방향으로 상하 이동하면서 상기 유통실린더(130)의 유통홀(122)을 연속적으로 개폐할 수 있다. 이때, 상기 개폐피스톤(120)과 유통실린더(130) 사이의 소정 부위에는 다수의 실링(sealing) 부재(126)를 삽입하는 것이 바람직하다. 이는 상기 개폐피스톤(120)이 상하 이동할 때 상기 개폐피스톤과 유통실린더(130) 사이의 기밀성 및 윤활성을 높여주는 효과가 발생하기 때문이다.
또한, 도 3은 도 2에 도시된 개폐피스톤과 유통실린더의 확대도이다. 도 3을 참조해서 상기 개폐피스톤(120)을 보다 자세히 설명하면, 상기 개폐피스톤(120)의 소정 부위에는 적어도 하나 이상의 기체유통홀(124)이 구성될 수 있다. 상기 기체유통홀(124)은 상기 개폐피스톤(120)이 상승 또는 하강할 때 상기 개폐피스톤(120)과 유통실린더(130) 사이의 공간에 있는 기체의 수축 및 팽창으로 인해 상기 개폐피스톤의 상하 이동에 저항하는 힘이 형성되지 않도록 상기 기체유통홀(124)을 통해 기체가 자유롭게 유통되게 해준다.
한편, 상기 개폐부력체(150)는 상기 본체(110) 내부의 상기 개폐피스톤(120) 하부에 배치되고, 상기 본체(110) 내부에 일부 수용된 물의 수위가 상기 유출구를 통한 물의 유출 또는 유출정지로 인해 변화됨에 따른 물의 부력 변화에 의해 상기 개폐부력체(150)가 아래위로 이동되도록 구비된다. 이때, 본 발명의 자동정압밸브(100)의 개폐부력체(150)는 순수하게 "아르키메데스의 원리"만 이용하여 상승 또는 하강함으로써, "아르키메데스의 원리"와 "파스칼의 원리"를 병용하는 종래의 자동정압밸브(300)의 경우 개폐피스톤(120)을 움직이게 하는 직접적인 힘의 발생 동기가 변압챔버 속의 수압변화에 있는 반면, 본 발명의 자동정압밸브는 개폐부력체(150)의 상하 이동력 자체가 상기 개폐피스톤(120)의 이동에 필요한 힘으로 직접 작용한다는 점에서 원리 자체가 서로 다를 뿐만 아니라 그 구조 역시 단순하여 본 발명의 자동정압밸브(100)가 종래의 자동정압밸브(300)에 비해 보다 진보하다고 할 수 있다.
상기 개폐부력체(150)를 보다 구체적으로 설명하자면, 상기 개폐부력체(150) 외면의 소정부위와, 상기 소정부위에 대응하는 상기 본체(110)의 소정 부위에 각각 구비되는 암수구조부(140)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 개폐부력체(150)의 소정 부위는 상기 개폐피스톤(120)과 연결되어 상기 개폐부력체(150)가 상승 또는 하강할 때 상기 개폐피스톤(120) 역시 연동되어 상승 또는 하강하여 상기 유통실린더(130)의 유통홀(122)을 개폐할 수 있다.
또한, 상기 암수구조부(140)는 적어도 한 쌍 이상으로 구비되는 것이 바람직하며, 상기 개폐부력체(150)의 횡적요동 및 하강거리를 제한하는 역할을 한다. 상기 암수구조부(140)에 의한 상기 개폐부력체(150)의 하강거리 제한은 상기 본체(110)에 포함된 상기 유출구(114)가 하강하는 상기 개폐부력체(150)에 의해 폐쇄되지 않도록 할 수 있다. 또한, 상기 암수구조부(140)는 실시예에 도시된 바와 같은 일정한 형태에 한정되지 않고 다양한 형태로 구성되어 사용될 수 있다.
또한, 개폐부력체(150)의 상부에는 상기 본체 내에 일부 수용된 물의 수면 상부의 기체공간과 상기 개폐부력체(150)의 내부 공간이 상호 연통된 상통배관(151)을 더 구비할 수 있다. 이때 상통배관(151)의 상부의 상통구는 이를 통한 상기 개폐부력체(150) 내부로의 물유입을 막을 수 있는 구조로 함이 바람직하다. 상기 개폐부력체(150) 내부와 연통된 상기 상통배관(151)에 의해 상기 본체(110)와 상기 개폐부력체(150) 내부 공간의 기체 압력은 항상 상호 동일한 상태로 유지할 수 있다. 이는 만일 상기 본체(110)의 내부 압력과 상기 개폐부력체(150)의 내부 압력이 서로 다를 경우 그 압력차에 의해 상기 개폐부력체(150)가 파손 또는 변형되는 것을 방지한다.
한편, 본 발명의 자동정압밸브(100)는 상기 본체(110)와 연통하도록 상기 본 체(110) 외부와 연통하는 급기부재(162)가 설치될 수 있다. 상기 급기부재(162)는 기체의 유통면이 밀폐된 채널 형상을 가질 수 있으며, 상기 본체(110) 내부 공간을 설정압력의 기체와 연통하는 기능을 수행한다. 이에 따라, 상기 유입구(112) 측으로부터 상기 유통홀(122)을 통해 상기 본체(110) 내부로 들어오는 물은 상기 급기부재를 통해 공급되는 설정기체의 압력과 실질적으로 동일한 압력이 될 수 있다.
또한, 상기 급기부재(162)의 일측에는 기체공급수단(164)이 구비됨으로써, 상기 급기부재(162)를 통해 상기 본체(110) 내부로 설정압력의 기체가 제공되도록 할 수 있다. 상기 설정압력의 기체로는 공기, 질소 가스(N2), 헬륨 가스(He), 아르곤 가스(Ar) 등이 사용될 수 있다. 이때, 상기 유입구(112) 측의 압력은 상기 본체(110) 내부의 설정 압력보다 커야 하지만, 상기 유통홀(122)의 크기에 따라 그 소요 압력차가 결정될 수 있다.
또한, 본 발명의 자동정압밸브는 상기 본체(110)의 내측면에 펌프를 가동시키기 위한 기동기능을 갖는 수위검지부(170)를 더 구비할 수 있다. 상기 수위검지부(170)는 측면 폐쇄 및 상하부가 각각 개방된 채널(channel) 형상으로 구성할 수 있다. 상기 채널의 하부에는 상기 수위검지부(170)의 상부를 통해 내부로 공급되는 물의 배출량을 조정하기 위한 개구율조절구 및 상기 개구율조절구를 수동조작할 수 있는 수동조작구가 상기 본체(110)의 외면에 형성될 수 있다.
상기 수위검지부(170)를 보다 자세히 설명하자면, 상기 유통홀(122)을 통해 상기 본체(110) 내부로 물이 공급될 때, 공급되는 물의 흐름방향이 수평적인 횡방향이 되기 때문에 상기 본체(110)의 상부 내측면으로 물이 1차적으로 뿌려져 상기 본체(110) 상부의 내측면에 따라 하부로 흘러 내려간다. 이때 상기 수위검지부(170)는 상기 본체 측면에 구비되어 있기에 본체(110) 내측면을 따라 흘러 내려가는 물이 상기 채널의 개방된 상부를 통해 상기 채널의 내부로도 유입된다. 이때 채널의 하부에 구비된 개구율조절구를 상기 수동조작구를 통해 조작하여 상기 하부의 개구율을 조절함에 따라 상기 채널 속으로 유입되어 상기 채널 속에 채워지는 물의 수위를 설정수위가 되도록 할 수 있으며, 이때의 수위에서 감응하는 전기적 수위검지스위치를 상기 채널의 내부에 구비하여 상기 수위검지스위치의 ON/OFF 기능에 의한 연동으로 펌프의 운전 또는 운전중지를 위한 제어 및 감시를 가능케 할 수 있다. 상기 수동조작구의 구조는 수동으로 조작 가능한 손잡이 형으로 하는 것이 바람직하다. 그 예로 핸들식 수동조작구가 있으나, 이와 다른 형상으로 구성되어도 수동으로 조작 가능하면 모두 사용 가능하다. 여기서, 전기적 스위치의 기능이란 전기적 신호를 말하며, 상기 수위검지스위치(170)의 내부에 양 및 음으로 각각 대전할 수 있는 전극이 설치함으로써 기 설정된 내부 수위에 물이 도달하면 물의 전기적 통전으로 인해 상기 양극이 전기적 도통이 되어 펌프를 제어하게 된다.
또한, 상기 수위검지부(170)는 펌프의 개수와 동일한 개수로 구비할 수 있다. 이렇게 다수의 수위검지부(170)를 구비하는 경우 각각의 수위검지부(170)와 연계되는 펌프의 토출용량에 따라 채널 속의 설정수위 및 개구율이 조절될 수 있다.
도 4 및 도 5는 도 2에 도시된 자동정압밸브의 동작을 설명하기 위한 구성도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 물이 상기 자동정압밸브(100)의 유출구(114)를 통 해 외부로 유출되는 경우 상기 본체 내의 수위가 낮아지면서 상기 개폐부력체(150)에 작용하는 물의 부력이 상기 개폐부력체(150)의 자중보다 작아지면 상기 개폐부력체(150)는 하강을 개시하며, 이와 연동하여 상기 개폐피스톤(120)이 하강하면서 상기 유통실린더(130)의 유통홀(122)이 개방되어 상기 유통홀(122)을 통해 상기 본체(110) 내부로 횡방향으로 물이 흘러든다.
상기 유통홀(122)의 개구율은 상기 개폐부력체(150)가 하강할수록 더 개방되므로 이에 따라 상기 본체(110) 내부로 공급되는 물의 유입량도 증가함으로써 유출량에 대응할 수 있게 되어 수위의 지속적인 하강이 일어나지 않게 된다. 공급되는 물의 유입량이 유출량보다 많아지는 경우에는 수위의 상승으로 인해 유통홀(122)의 개구율을 감소시켜 유입량을 감소시키게 할 수 있다.
상기의 과정들에서 상기 본체(110) 내부로 유입하는 물의 압력은 유입과 동시에 상기 본체(110) 내의 수면 상부에 존재하는 기체의 압력과 동일한 압력으로 전환된다.
그러므로, 본 발명의 자동정압밸브(100)는 물을 본체(110) 내부로 공급되는 기체의 압력과 실질적으로 동일한 압력으로 유출되도록 함으로써, 상수도 급수설비에서 토출용량 및 압력이 서로 다른 둘 이상의 펌프들에 대한 복잡한 작동방식의 토출압력/토출유량 조절방식에 의존하지 않고, 상기 자동정압밸브(100)의 자체 기능만으로 소요압력/소요량의 급수가 가능해진다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동정압밸브를 설명하기 위한 개략적 인 구성도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 자동정압밸브(200)는 유입구(212) 및 유출구(214)를 갖는 중공의 본체(210) 유통실린더(230), 개폐피스톤(220), 상기 개폐피스톤(220) 하부에 배치되는 개폐부력체(250)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 열거된 구성요소들은 도 1 내지 도 5를 참조하여 기 설명된 자동정압밸브(100)의 구성요소들의 설명과 유사하므로 이들에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 자동정압밸브는 건물 내의 상수도 급수를 위한 펌프설비에 활용하여 펌프 토출 수압의 변동폭 조절을 위한 인버터식 변속전동기 구동형 펌프에 의존하지 않고 경미한 변동 범위의 설정수압으로 급수시켜 줄 수 있다. 또한 스프링클러 소화설비와 같은 수계소화설비의 펌프에 활용함으로써 화세에 진척에 따라 한 개에서 시작하여 단계적으로 증가하는 개방 헤드에 의한 방수량의 변화에 따른 펌프 토출압력의 바람직하지 않은 변화를 지양하여 개방개수에 무관하게 일정한 안정 수압의 소화수를 제공하는 데에 기여할 수 있을 뿐 아니라, 압력스위치 일변도의 획일적인 종래의 펌프 기동 방식에서 압력스위치만으로는 방수개시 및 방수중 단과 무관하게 펌프 작동 및 중지가 반복될 수밖에 없는 기동방식을 원천적으로 지양하여 방수의 유무에 따른 펌프의 자동 기동 및 중지를 가능케 할 수 있다.
도 1은 종래의 자동정압밸브를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동정압밸브를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시된 개폐피스톤과 유압실린더의 확대도이다.
도 4 및 도 5는 도 2에 도시된 자동정압밸브의 동작을 설명하기 위한 구성도들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동정압밸브를 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100, 200 : 자동정압밸브 300 : 종래의 자동정압밸브
112 : 유입구 114 : 유출구
120 : 개폐피스톤 122 : 유통홀
124 : 기체유통홀 126 : 실링(sealing) 부재
130 : 유통실린더 140 : 암수구조부
150 : 개폐부력체 151 : 상통배관
152 : 부력부재
162 : 급기부재 164 : 기준압 제공부
170 : 수위검지부

Claims (5)

  1. 자동정압밸브에 있어서,
    물을 이송하는 배관들과 연통된 유입구 및 유출구를 갖는 본체;
    상기 유입구와 연통되도록 상기 본체 내부에 구비되고 측면에 다수의 유통홀이 형성되어 상기 물을 상기 본체 내부로 공급하며 저면이 밀폐된 구조를 갖는 유통실린더;
    상기 유통실린더의 외경과 대응하는 내경을 가져 상기 유통실린더를 수용하고, 상기 유통실린더 외측면을 따라 하향 또는 상향으로 이동하여 상기 유통홀을 개폐하는 개폐피스톤;
    상기 개폐피스톤의 하부와 연결되어 상기 본체 내부에 일부 수용된 물의 부력 변화에 의한 상승 또는 하강으로 상기 개폐피스톤을 상하로 이동시키는 개폐부력체; 및
    상기 유출구의 폐쇄 방지와 상기 개폐부력체의 횡적요동 방지를 위해 상기 개폐피스톤의 소정 부위와 이에 대응하는 상기 본체 부위에 각각 상대적으로 암수의 기능을 갖는 암수구조부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동정압밸브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 본체 상부와 연통하도록 연결되며, 상기 본체 내부에 일부 수용된 물의 수위 변화에 따른 상기 본체 내부의 설정압력 변화를 조절하기 위한 채널 형상의 급기부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동정압밸브.
  3. 제2항에 있어서, 상기 급기부재의 일측에 구비되고, 상기 급기부재를 통해 상기 본체 내부로 설정압력의 기체를 제공하기 위한 기체공급수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동정압밸브.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유통실린더의 소정 부위에 다수의 씰링(sealing) 부재가 삽입된 것을 특징으로 하는 자동정압밸브.
  5. 제1항에 있어서, 상기 본체의 내측면에 상부 및 하부가 개방된 채널 형상으로 구비되며, 상기 하부에는 상기 상부를 통해 유입되는 물의 배출량을 조절하기 위한 개구율조절구가 구비되고, 상기 개구율조절구에 의해 상기 채널 속으로의 유입수가 설정수위에 도달할 경우 상기 수위를 전기적으로 검지하여 펌프운전을 위한 기동기능 및 감시를 위한 전기적 신호전달 기능을 담당하는 수위검지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동정압밸브.
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