KR20110054582A - 동파방지용 드레인밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동파방지용 드레인밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 야외에 설치한 배관 설비의 말단 및 굴곡배관의 하단부에 설치하는 드레인밸브에 있어서, 상단은 개방하여 배관(5)과 연결하고 내주면 상측에는 밸브시트(13)를 형성하며 밸브시트(13)의 하측에는 배출구(14)를 형성한 밸브바디(10)와, 상단에 밸브디스크(21)를 형성하여 상기 밸브시트(13)를 개폐하도록 한 밸브로드(20)와, 중심부에는 상기 밸브로드(20)가 수밀(水密)이 유지되도록 관통하고 외주면은 상기 밸브바디(10)의 내주면에 수밀(水密)이 유지되도록 접하며 상기 배출구(14)에까지 상사점(上死點)이 이르도록 한 피스톤(30)과, 상기 밸브바디(10)의 내주면 하단부와 밸브로드(20)의 하단부 사이에 개입한 제1압축스프링(40)과, 상기 밸브로드(20)의 하단부와 피스톤(30)의 저면 사이에 개입한 제2압축스프링(50)을 형성하되, 배관(5) 내에서 감압이 발생하면 제1압축스프링(40)의 탄성력에 의하여 밸브디스크(21)가 개방되어 배관(5) 내부의 유체를 배출함으로써 동파를 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 동파방지용 드레인밸브의 구성에 관한 것이다.

배관, 동파, 결빙, 드레인밸브, 배수

Description

동파방지용 드레인밸브{DRAIN VALVE FOR PROTECTING FROM FROZEN BREAKING}

본 발명은 동파방지용 드레인밸브에 관한 것으로, 특히 제철소 등과 같이 원료광석이나 석탄 등을 야외에 적치한 야적지 또는 상기 원료광석이나 석탄 등을 이송하는 컨베이어 라인에서 분진의 비산을 방지하기 위하여 설치한 살수장치의 배관에 있어서, 상기 배관 내부의 수압이 감압 되면 이에 반응하여 배관 내부의 유체를 배출하여 배관의 동파를 방지할 수 있도록 한 동파방지용 드레인밸브에 관한 것이다.

일반적으로 제철소에서는 원료광석이나 석탄을 야적지에 적치하고 상기 적치된 원료광석 및 석탄은 컨베이어 라인을 이용하여 작업장으로 이송하는데, 상기 야적지 및 컨베이어 이송라인에는 통상적으로 적치물의 비산을 방지하기 위한 살수장치가 설치되고, 상기 살수장치를 동절기에 운영함에 있어서는 살수장치의 동파가 예상될 정도로 외부 온도가 떨어질 경우 작업자가 살수장치의 배관 내부에 있는 물을 배수함으로써 배관의 동파를 방지하였다.

그러나, 상기와 같이 제철소의 야적지나 컨베이어 이송라인에 설치한 야외 배관의 경우, 그 설치 범위가 광범위할 뿐만 아니라 지형에 따라 배관이 굴곡되기 때문에 각 배관의 말단 및 굴곡배관의 하단부마다 배출구를 형성하여야 하는바, 그로 인하여 작업자가 모든 배출구를 개방하는 데 불편함이 있었음은 물론이고, 예기치 않은 기온의 급강하 또는 작업자의 실수 등으로 배수가 이루어지지 않은 배관에서 동파가 발생하는 경우가 빈번하였으며, 결과적으로 배관설비를 수리·교체하는 경제적인 손실과 함께 전체 작업장의 운영에 차질을 초래하기도 하였다.

한편, 상기와 같은 야외 배관의 문제점은 비단 제철소뿐만 아니라 광산, 채석장, 시멘트 공장, 주물공장과 같이 석탄이나 골재 및 모래 등을 적치한 야적지의 배관이나, 대규모 시설농장 또는 골프장의 관개용 배관, 일반적인 공장이나 건물의 급수배관 및 소방용 배관 등, 동파의 우려가 있는 모든 배관설비에서의 공통된 문제점이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 배관 내부의 수압이 감압 되면 이에 반응하여 배관 내부의 유체를 배출하도록 한 드레인밸브를 구성하여 야외에 설치된 배관의 말단 및 굴곡배관의 하단부마다 설치함으로써, 동파가 예상될 경우 배관에 형성한 특정 개소의 배출구를 자동 또는 수동으로 개방하여 배관 내부의 압력을 감압하는 작동만으로 상기 드레인밸브에 의하여 배관 전체에서 일률적인 배수가 자동으로 이루어지도록 하는 데 본 발명의 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 동파방지용 드레인밸브는, 상단은 개방하여 배관과 연결하고 내주면 상측에는 밸브시트를 형성하며 밸브시트의 하측에는 배출구를 형성한 밸브바디와, 상단에 밸브디스크를 형성하여 상기 밸브시트를 개폐하도록 한 밸브로드와, 중심부에는 상기 밸브로드가 수밀(水密)이 유지되도록 관통하고 외주면은 상기 밸브바디의 내주면에 수밀(水密)이 유지되도록 접하며 상기 배출구에까지 상사점(上死點)이 이르도록 한 피스톤과, 상기 밸브바디의 내주면 하단부와 밸브로드의 하단부 사이에 개입한 제1압축스프링과, 상기 밸브로드의 하단부와 피스톤의 저면 사이에 개입한 제2압축스프링을 형성하되, 배관 내에서 감압이 발생하면 제1압축스프링의 탄성력에 의하여 밸브디스크가 개방되어 배관 내부의 유체를 배출함으로써 동파를 방지하도록 한 동파방지용 드레인밸브의 구 성을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은, 상기 밸브로드의 하단부에 가동블록을 형성한 것과, 상기 밸브바디의 하단부에 장력조절장치를 형성한 것과, 상기 밸브바디를 시트하우징· 실린더·스프링케이스·커버로 구성한 동파방지용 드레인밸브의 구성에 부가적인 특징이 있다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 동파가 예상될 경우 배관에 형성한 특정 개소의 배출구를 자동 또는 수동으로 개방하여 배관 내부의 압력을 감압하면, 배관의 말단 및 굴곡배관의 하단부마다 설치한 본 발명의 드레인밸브가 상기 감압에 반응하여 내부의 유체를 자동으로 배출함에 따라 배관의 동파를 편리하고 확실하게 방지할 수 있는 효과가 있을 뿐만 아니라, 기존 배관설비의 변경이나 대규모 수정 없이 드레인밸브를 장착하는 것만으로 저렴하고 간편하게 설비할 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동파방지용 드레인밸브(이하 '드레인밸브'로 약칭함)의 구성을 도면을 참고하여 상세히 살펴본다.

우선 본 발명에 따른 드레인밸브(1)에 있어 밸브바디(10)의 구성을 살펴보면, 밸브바디(10)는 시트하우징(11), 실린더(15), 스프링케이스(17), 커버(18)로 이루어지며 체결볼트(19)로써 일체화하는바, 시트하우징(11)의 개방된 상단에는 플랜지(12)를 형성하여 배관(5)과 연결할 수 있도록 하고, 시트하우징(11)의 내주면 상측에는 밸브시트(13)를 형성하며, 밸브시트(13)의 하측에는 배출구(14)를 형성하여 밸브시트(13)의 개방시 배관(5) 내부의 유체가 상기 배출구(14)를 통하여 외부로 배출될 수 있도록 하되, 상기 배출구(14)는 필요에 따라 여러 개를 형성할 수 있다.

그리고 상기 시트하우징(11)의 하측에는 실린더(15)를 형성함과 아울러 상기 실린더(15)의 하측에는 관체로 된 스프링케이스(17)를 형성하되, 상기 실린더(15)와 스프링케이스(17)는 일체로 형성할 수도 있으나 도면에 도시된 바와 같이 다단으로 형성하여 실린더(15)와 스프링케이스(17) 사이에 체결판(16)을 형성함을 바람직하다. 한편, 상기 체결판(16)은 도시된 바와 같이 별개로 형성할 수도 있고 실린더(15) 또는 스프링케이스(17)의 일측단에 일체로 형성할 수도 있다.

그리고 상기 스프링케이스(17)의 하단에는 커버(18)를 형성하되, 상기 시트하우징(11)과 체결판(16) 및 커버(18)를 체결볼트(19)로써 일체화하여 밸브바디(10)를 형성한다. 한편, 상기 밸브바디(10)의 각 부분은 일체로 형성할 수도 있다.

상기와 같이 구성한 밸브바디(10)의 내부에는 밸브로드(20)를 형성하는바, 밸브로드(20)의 상단에는 밸브디스크(21)를 형성하여 상기 밸브로드(20)의 상하 작동에 따라 밸브디스크(21)가 밸브시트(13)를 개폐하도록 하고, 밸브로드(20)의 하단부에는 가동블록(22)을 형성한다.

그리고 상기 밸브로드(20)의 중간부분에는 피스톤(30)을 작동가능토록 형성하는바, 상기 피스톤(30)의 중심부에 상기 밸브로드(20)가 관통하되 피스톤(30)의 내주면에 패킹을 형성하여 수밀(水密)이 유지되는 상태에서 상호 작동할 수 있도록 하고, 상기 피스톤(30)의 외주면에도 패킹을 형성하여 밸브바디(10)의 실린더(15) 내주면에 대하여 수밀(水密)이 유지되는 상태에서 상하 작동할 수 있도록 하며, 상기 피스톤(30)의 상사점(上死點)은 상기 배출구(14)에까지 이르도록 한다.

그리고 상기 밸브바디(10)의 내주면 하단부에 형성한 커버(18)와 밸브로드(20)의 하단부에 형성한 가동블록(22) 사이에 제1압축스프링(40)을 개입하고, 상기 밸브로드(20)의 하단부에 형성한 가동블록(22)과 피스톤(30)의 저면 사이에는 제2압축스프링(50)을 개입하되, 상기 제1압축스프링(40)의 장력이 제2압축스프링(50)의 장력에 대비하여 강하게 형성한다.

한편, 상기 밸브바디(10)의 하단부에 형성한 커버(18)에는 장력조절장치(60) 를 형성하는바, 상기 장력조절장치(60)는 밸브바디(10)의 저면을 관통하여 나사 체결한 장력조절볼트(61)를 형성함과 아울러 상기 장력조절볼트(61)의 상단에는 제1압축스프링(40)의 하단을 지지하는 지지판(62)을 형성함으로써, 상기 장력조절볼트(61)를 조절하여 제1·제2압축스프링(40)(50)의 장력을 조절할 수 있도록 한다.

그리고 상기 밸브바디(10)에 형성한 적어도 하나 이상의 배출구(14)에는 배출관(70)을 형성하되 상기 배출관(70)에는 배수밸브(75)를 구비함으로써, 하절기 드레인밸브(1)의 작동을 제한할 수 있다.

이하 상기와 같이 구성한 본 발명에 따른 드레인밸브(1)의 작용효과를 살펴보면, 최초 도 1과 같은 상태에서 배관(5)으로 용수가 공급되면 피스톤(30)을 가압하여 밸브로드(20)가 하강함으로써 도 2의 도시와 같이 밸브로드(20)의 밸브디스크(21)가 밸브시트(13)를 폐쇄하고, 이때 시트하우징(11)의 내부로 유입된 용수는 제2압축스프링(50)에 의한 피스톤(30)의 상승작용에 따라 도 3의 도시와 같이 드레인밸브(1)의 외부로 완전히 방출함으로써 잔류 용수의 결빙으로 인한 드레인밸브(1)의 작동 불능상태를 미연에 방지한다.

이후 배관(5) 내의 감압이 발생하면 도 4에 도시된 바와 같이 제1압축스프링(40)에 의해 밸브로드(20)가 상승하고 그에 따라 밸브디스크(21)가 밸브시트(13)를 개방함으로써 배관(5) 내부의 용수가 외부로 방출되어 배관(5)의 동파를 방지할 수 있다.

도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 동파방지용 드레인밸브의 작용상태도

도 5는 본 발명에 따른 동파방지용 드레인밸브의 배출관을 나타내는 평면도

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1: 드레인밸브 10: 밸브바디

11: 시트하우징 12: 플랜지

13: 밸브시트 14: 배출구

15: 실린더 16: 체결판

17: 스프링케이스 18: 커버

19: 체결볼트 20: 밸브로드

21: 밸브디스크 22: 가동블록

30: 피스톤 40: 제1압축스프링

50: 제2압축스프링 60: 장력조절장치

61: 장력조절볼트 62: 지지판

70: 배출관 75: 배수밸브

Claims (4)

1. 상단은 개방하여 배관(5)과 연결하고, 내주면 상측에는 밸브시트(13)를 형성하며, 밸브시트(13)의 하측에는 배출구(14)를 형성한 밸브바디(10)와; 상단에 밸브디스크(21)를 형성하여 상기 밸브시트(13)를 개폐하도록 한 밸브로드(20)와; 중심부에는 상기 밸브로드(20)가 수밀(水密)이 유지되도록 관통하고, 외주면은 상기 밸브바디(10)의 내주면에 수밀(水密)이 유지되도록 접하며, 상기 배출구(14)에까지 상사점(上死點)이 이르도록 한 피스톤(30)과; 상기 밸브바디(10)의 내주면 하단부와 밸브로드(20)의 하단부 사이에 개입한 제1압축스프링(40)과; 상기 밸브로드(20)의 하단부와 피스톤(30)의 저면 사이에 개입한 제2압축스프링(50)을 형성하되; 배관(5) 내에서 감압이 발생하면 제1압축스프링(40)의 탄성력에 의하여 밸브디스크(21)가 개방되어 배관(5) 내부의 유체를 배출함으로써 동파를 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 동파방지용 드레인밸브.
2. 제1항에 있어서;

   상기 밸브로드(20)의 하단부에 가동블록(22)을 형성하여 상기 제1압축스프링(40)의 상단과 제2압축스프링(50)의 하단이 가동블록(22)에 지지되도록 한 것을 특징으로 하는 동파방지용 드레인밸브.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서;

   상기 밸브바디(10)의 하단부에 장력조절장치(60)를 형성하되, 상기 장력조절장치(60)는 밸브바디(10)의 저면을 관통하여 나사 체결한 장력조절볼트(61)를 형성함과 아울러 상기 장력조절볼트(61)의 상단에는 제1압축스프링(40)의 하단을 지지하는 지지판(62)을 형성한 것을 특징으로 하는 동파방지용 드레인밸브.
4. 제1항에 있어서;

   상기 밸브바디(10)는, 상기 밸브시트(13) 및 배출구(14)를 형성한 시트하우징(11)과, 상기 시트하우징(11)의 하측에 형성하되 상기 피스톤(30)이 삽입되는 실린더(15)와, 상기 실린더(15)의 하측에 형성한 스프링케이스(17)와, 상기 스프링케이스(17)의 하단에 형성한 커버(18)로 구성하여 체결볼트(19)로써 일체화한 것을 특징으로 하는 동파방지용 드레인밸브.

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