KR20180028006A - 소방용 준비 작동식 밸브 - Google Patents

Abstract

소방용 준비 작동식 밸브가 개시된다. 개시된 실시예에 따르면, 1차측 유입관과 2차측 유출관이 상,하부에 각기 형성되고, 내부에 공간이 형성되며, 일측에는 다이어프램 작동부가 형성된 밸브몸체; 밸브몸체의 배출공과 상기 다이어프램 작동부에 통하도록 형성되어 다이어프램 작동부에 압력을 발휘하는 가압수를 공급하는 제1관로; 상기 다이어프램 작동부에 연결되고 상기 밸브몸체의 외면 일측에 연결되어 다이어프램 작동부 내부에 차있던 물이 배출되도록 안내하여 밸브몸체로 회수되도록 하는 제2관로;를 포함한다.
이에 따르면, 다이아프램의 개방작동시 용출되는 1차측 가압수의 일부가 드레인 퇴수라인을 통해 외부로 버려지지 않도록 개선함으로써 물의 낭비를 방지하고 압력의 손실을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

소방용 준비 작동식 밸브{PRE ACTION VALVE FOR FIRE FIGHTING}

개시되는 발명은 소방용 준비 작동식 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 유수 검지장치는 습식과 건식 그리고 준비작동식밸브로 구분되는 바, 습식 유수검지장치는 유체(가압수)가 유입되는 1차측과 배출되는 2차측에 상기 유체가 공존하는 상태로 유지하고 있다가 화재로 스프링클러헤드(밀폐형)의 봉입부분이 열에 의해 녹거나 이탈되면서 헤드가 개방되면 2차측 가압수가 방수되면서 2차측 압력이 저하됨에 따라 압력스위치에서 경보장치로 신호를 보내면서 소방펌프를 가동시켜 계속적인 소화수 공급을 하는 방식이며, 건식 유수검지장치는 질소가스 또는 압축공기를 밸브내에 주입시켜 1차측 가압수와 균형을 이루고 있다가 화재로 헤드가 개방되면 압력이 낮아져 밸브 내 챔버가 열리면서 1차측 가압수가 공급되는 시스템이다.

그리고 준비작동식 밸브는 2차측에 가스나 압축공기가 없이 대기압 상태를 유지하다가 화재발생시 감지기의 작동으로 준비작동시 유수검지장치가 작동하여 폐쇄형 헤드로 소화용수가 송수되고, 폐쇄형스프링클러 헤드가 열에 의해 개방되는 방식이다.

한편, 종래기술은 대한민국등록특허공보 제1523886호 등에 개시되는 것과 같이 다이어프램을 이용한 개폐 방식이 주종을 이루고 있고, 다이어프램의 내부에 수압이 차있다가 전동밸브가 개방되어 다이어프램 내의 물이 드레인관으로 배출되면서 다이어프램이 작동하여 클래퍼의 폐쇄력이 해제됨으로써 1차측의 가압수가 토출되어 2차측으로 유입될 수 있게 되고, 2차측 라인을 통해 각 소방설비측으로 송수되어 화재 진압을 위한 살수 작동이 개시된다.

그러나 종래기술은 다이어프램의 개방에 의해 클래퍼가 힌지(22)를 중심으로 개방될 때, 대기압 상태로 있던 2차측으로 인해, 클래퍼가 밸브몸체를 타격함에 따라 클래퍼와 밸브몸체의 충격이 발생하는 문제점이 있다.

대한민국등록특허공보 제1523886호; 대한민국공개공보 제2013-0061330호.

개시되는 내용은, 준비 작동식 밸브의 개방에 의해 클래퍼가 밸브몸체를 타격함에 따라 클래퍼와 밸브몸체의 충격을 완화하여, 준비 작동식 밸브의 내구성을 높이고자 하는데 하나의 목적이 있다.

나아가, 다이어프램의 개방작동시 용출되는 1차측 가압수의 일부가 외부로 퇴수되지 않도록 개선함으로써 유량 및 압력 손실을 최소화 한 소방용 준비 작동식 밸브를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

개시된 실시예에 따르면, 준비 작동식 밸브의 개방에 의해 클래퍼가 밸브몸체를 타격함에 따라 클래퍼와 밸브몸체의 충격을 완화하여, 준비 작동식 밸브의 내구성을 높일 수 있다.

또한, 다이어프램의 개방작동시 용출되는 1차측 가압수의 일부가 외부로 퇴수되지 않도록 개선함으로써 유량 및 압력 손실을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일 실시예에 따르는 소방용 준비 작동식 밸브를 나타낸 사시도,
도 2는 일 실시예에 따르는 소방용 준비 작동식 밸브를 나타낸 단면도로서 작동대기 상태를 나타낸 도면,
도 3은 일 실시예에 따르는 소방용 준비 작동식 밸브를 나타낸 단면도로서 작동상태를 나타낸 도면,
도 4는 일 실시예에 따른 소방용 준비 작동식 밸브를 나타낸 단면도,
도 5는 일 실시예에 따른 소방용 준비 작동식 밸브를 나타낸 부분 확대 사시도.

이하 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 일 실시예에 따르는 소방용 준비 작동식 밸브를 나타낸 사시도, 도 2는 일 실시예에 따르는 소방용 준비 작동식 밸브를 나타낸 단면도로서 작동대기 상태를 나타낸 도면, 도 3은 일 실시예에 따르는 소방용 준비 작동식 밸브를 나타낸 단면도로서 작동상태를 나타낸 도면, 도 4는 일 실시예에 따른 소방용 준비 작동식 밸브를 나타낸 단면도, 도 5는 일 실시예에 따른 소방용 준비 작동식 밸브를 나타낸 부분 확대 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따르는 소방용 준비 작동식 밸브는, 밸브몸체(2)와, 밸브몸체(2)의 일측에 형성된 다이어프램 작동부(4)와, 제1관로(5) 및 제2관로(6)를 포함한다.

밸브몸체(2)는 대략 타원체의 원통형상이되, 상부에 출구가 형성되고 하부에는 입구가 형성되며, 출구 및 입구에는 각기 플랜지가 형성되어 배관에 체결될 수 있도록 형성되며 내부는 빈 공간으로 형성된다.

밸브몸체(2)는 후술하는 클래퍼(C)에 의해 영역이 구분되며, 가압수가 공급되는 측으로서 클래퍼의 하부이자 가압수의 하류를 1차측이라고 하고, 가압수가 유출되는 측으로서 클래퍼의 상부이자 가압수의 상류를 2차측이라 한다.

상기 입구에는 1차측 유입관(21)이 연결되고, 출구에는 2차측 유출관(22)이 연결된다.

밸브몸체(2)의 2차측 일측에는 플랜지를 구비한 장착부(24)가 형성되고, 1차측 입구에 근접한 측면에는 배출공(25)이 형성된다.

밸브몸체(2)의 2차측 타측에는 드레인관(27)이 연결되도록 퇴수공(26)이 형성된다.

한편, 상기 밸브몸체(2)는 1차측 유입관(21)과 통하는 입구와 통하는 시트링(29)이 내부에 형성되고, 상기 시트링(29)의 일측에 힌지 결합되어 회전 작동되도록 하부에 힌지부가 형성되고, 상부 일측은 로드(292)에 지지되며, 하부 타측에 걸림단턱(35)이 형성된 래치(3)를 포함하고, 상기 래치(3)의 걸림단턱(35)에 일단부가 지지되며, 타단부는 시트링(29)의 타측에 힌지결합되고, 시트링(29)의 개폐를 제어하는 클래퍼(C)가 포함된다.

상기 밸브몸체(2)의 내주벽 일측에는 상기 클래퍼(C)의 개방시 충돌에 의한 충격력을 감소시키도록 완충단턱(C-2)이 형성된다. 클래퍼(C)의 상면에는 완충단턱에 접촉되도록 완충패드(57)가 형성된다.

한편, 도 4을 참조하면, 클래퍼(C)의 내측에는 패킹(7)이 형성되고, 상기 패킹(7)이 시트링(29)에 밀착되면서 밀폐력을 갖게 된다.

상기 패킹(7)은 시트링(29)의 상단에 밀착되는 가압단(72)이 외주연에 형성되고, 중심부는 클래퍼(C)의 내측에 돌출된 보스(58)에 결합되는 끼움홈(73)이 형성되고, 상기 끼움홈(73)의 타측에 대응하여 패킹(7)의 저면에 밀착되는 와셔(74)가 배치되며, 와셔(74)를 관통하는 볼트(75)가 클래퍼(C)의 보스(58)에 나사결합된다.

패킹(7)은 하부에 오목하게 요입되어 수용공간(50)이 형성되고, 이 수용공간(50)의 외측으로 가압단(72)이 형성되며 중앙에 와셔(74)가 배치된다. 바람직하게는 수용공간(50)의 직경은 시트링(29)의 직경보다 작게 형성된다.

따라서 클래퍼(C) 하부에 형성된 1차측 유입관(21)의 내부 수압이 패킹(7)의 수용공간(50)에 가해져서 패킹(7)이 클래퍼(C)의 저면에 강하게 밀착되고 아울러 직경이 팽창되면서 가압단(72)이 시트링(29)과 강하게 접촉되어 밀폐될 수 있다.

한편, 도 5을 참조하면, 밸브몸체(2)의 일측에는 클래퍼(C)의 하단이 지지되도록 돌출부(8)가 형성된다. 돌출부(8)에 클래퍼(C)의 하단이 지지됨으로써 클래퍼(C)가 무리하게 패킹(7)을 가압하여 손상시키는 위험이 방지될 수 있다.

한편 다이어프램 작동부(4)는 장착부(24)에 장착되고 내부에 신축성을 갖는 다이어프램(42)이 형성되고, 다이어프램(42)과 연결되어 장착부(24)를 관통하여 밸브몸체(2) 내로 삽입되는 로드(292)를 구비하여 이루어진다.

다이어프램(42)은 연질의 막으로써 압력 변동, 즉 내부에 충만되어있던 물의 유입 또는 유출에 의한 수압의 변동에 의해 로드(292)를 밀거나 당기는 작동을 한다.

로드(292)를 밀면 그에 지지된 래치(3)가 가압력을 받게 되어 래치(3)의 걸림단턱(35)이 클래퍼(C)를 가압하게 됨으로써 1차측 유입관(21)으로부터 물이 들어오지 못하도록 차단하는 폐쇄상태가 된다.

만약에 수압 변동에 의해 다이어프램(42)이 변형되면 로드(292)를 미는 힘이 해제되므로 1차측 유입관(21)에 차있던 물의 수압에 의해 클래퍼(C)가 들어올려지면서 개방되어 2차측 유출관(22)으로 배출된다.

제1관로(5)는 밸브몸체(2)의 배출공(25)과 다이어프램 작동부(4)에 통하도록 형성되어 다이어프램 작동부(4)에 항상 물이 차있도록 하여 차단 압력을 발휘하는 가압수를 공급하게 된다.

제2관로(6)는 다이어프램 작동부(4)에 연결되고 밸브몸체(2)의 외면 일측으로써 클래퍼(C)보다 하류에 연결되어, 다이어프램 작동부(4)의 내부에 차있던 물을 2차측으로 배출되도록 안내하여 밸브몸체(2)로 회수되도록 한다.

상기 제2관로(6)의 일측에는 다이어프램 작동부(4)와 인접된 부위에 압력게이지가 형성된다.

제2관로(6)에는 개폐를 제어하는 제1밸브(V1)가 구비된다. 제1밸브(V1)는 전원이 공급되고 제어부의 신호에 의해 개방되는 전동밸브이다.

제어부의 신호는 화재감지기로부터 제공되는 화재 감지 신호이며, 이는 화재 발생의 상황으로 인지하게 되어 제1밸브(V1)가 개방된다.

제1밸브(V1)의 개방에 의해 다이어프램(42)의 내부에 충만되어 있던 물이 제2관로(6)를 통해 배출되고, 거의 동시에 다이어프램(42)이 작동되어 클래퍼(C)의 개방작동이 수행된다. 1차측 유입관(21)으로부터 유입된 고압의 가압수가 밸브몸체(2)를 지나 2차측 유출관(22)을 통해 소화배관을 타고 각 스프링클러에 공급되는 것이다.

준비 작동식 밸브의 개방 동작시 제어부의 신호에 의해 제1밸브(V1)가 가장 먼저 개방됨에 따라 다이어프램(42) 내부의 물이 제2관로(6)를 통해 배출되면, 제2관로(6)가 클래퍼(C)보다 하류에 구비되기 때문에 힌지로 결합되어 추가적인 완충장치가 없는 클래퍼(C)가 개방됨에도 불구하고(일 실시예로서 클래퍼(C)의 개방시 충돌에 의한 충격력을 감소시키도록 완충단턱(C-2)이 형성되지만 이는 효과를 극대화하기 위한 구성일 뿐 실시를 위한 필수적인 구성은 아님), 클래퍼(C)의 개방 전에 2차측의 클래퍼(C) 상부에 소정의 가압수를 배출함에 따라 인해 클래퍼(C)의 갑작스러운 개방에 따른 클래퍼(C)와 밸브몸체(2)가 부딧치는 충격을 완화한다.

한편, 제2밸브(V2)는 자동으로 개폐가 제어되는 밸브 중의 하나로 솔레노이드 밸브가 선택될 수 있다. 따라서 1차 개폐밸브(210)가 닫힌 상태에서 제2밸브(V2)가 개방되면 제3관로(9)를 통해 물이 다이어프램(42)에 충진되어 로드(292) 및 클래퍼(C)를 폐쇄작동시킬 수 있는 수압을 제공하게 된다. 이는 도 2의 작동대기상태를 유지하게 된다.

1차측 유입관(21)에 연결된 제3관로(9) 및 제2밸브(V2)가 개방되어 제1관로(5)와 제3관로(9)를 통해 소량의 물이 합해져서 다이어프램 장착부(24)를 경유하여 제2관로(6)로 배출됨으로써 밸브몸체(2) 내에 유입되어 1차측 유입관(21)으로부터 유입된 가압수와 합해져서 2차측 유출관(22)으로 배출된다.

제1관로(5)에는 T형 분지구(52)에 인접되어 체크밸브(미도시)가 형성되어 압력 보충 후 차단되도록 한다. 즉 밸브몸체(2)로부터 다이어프램쪽으로는 물이 이동될 수 있고, 반대방향인 다이어프램(42)에서 밸브몸체(2)로는 물이 역류하지 않도록 차단하게 된다.

개방용 셋팅 압력에 사용된 가압수는 퇴수되지 않고 2차측으로 유입되며, 드레인관(27)의 드레인밸브(272)는 닫힘상태이므로 개방용 셋팅압력이 드레인관(27)을 통해 퇴수되지 않으므로 유량 및 압력의 손실이 적다.

비록 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

2 : 밸브몸체 3 : 래치
4 : 작동부 5 : 제1관로
6 : 제2관로 21 : 1차측 유입관
22 : 2차측 유출관 27 : 드레인관
29 : 시트링 C : 클래퍼
210 : 1차측 개폐밸브
292 : 로드

Claims (4)

1차측 유입구과 2차측 유출구가 상,하부에 각기 형성되고, 내부에 공간이 형성되며, 일측에는 장착부가 형성되고, 유입구에 근접한 측면에는 배출공이 형성된 밸브몸체; 및
상기 장착부에 장착되고, 내부에 다이어프램이 형성되며, 상기 다이어프램과 연결되어 상기 장착부를 관통하여 밸브몸체 내로 삽입되는 로드를 구비한 다이어프램 작동부;를 포함하고,
상기 밸브몸체는,
상기 1차측 유입구과 통하는 내부에 구비된 시트링;
상기 시트링의 일측에 힌지 결합되어 회전 작동되도록 구비된 힌지부 및 상부 일측은 상기 로드에 지지되는 래치; 및
상기 래치의 하부 타측에 일단부가 지지되며, 타단부는 시트링의 타측에 힌지 결합되고, 시트링의 개폐를 제어하는 클래퍼;를 포함하고,
상기 밸브몸체의 배출공과 상기 다이어프램 작동부에 통하도록 형성되어 다이어프램 작동부에 압력을 발휘하는 가압수를 공급하는 제1관로; 및
상기 다이어프램 작동부에 연결되고, 상기 밸브몸체의 외면 일측으로써 상기 클래퍼보다 하류에 연결되도록 구비되며, 전원을 공급받아 제어부의 신호에 의해 개폐가 제어되는 전동밸브인 제1밸브를 구비하여, 제1밸브가 개방되는 경우 상기 다이어프램 작동부 내부에 차있던 물을 상기 밸브몸체의 상기 클래퍼 하류로 회수되도록 안내하는 제2관로;를 포함하고,
상기 제어부의 신호에 의해 상기 제1밸브가 개방되는 경우, 상기 가압수는 상기 밸브몸체 내의 상기 클래퍼 하류로 선(先) 유입되고, 상기 다이어프램 작동부 내부의 가압수가 유출됨에 따라, 상기 클래퍼가 개방되어 상기 1차측 유입구의 가압수가 상기 2차측 유출구으로 배출되는 것을 특징으로 하는 소방용 준비 작동식 밸브.

제 1항에 있어서,
상기 제1관로에는 T형 분지구가 형성되고, 상기 T형 분지구에 연결되어 1차측 유입관에 연결되는 제3관로를 더 포함하고, 상기 제3관로에는 제2밸브가 형성된 것을 특징으로 하는 소방용 준비 작동식 밸브.

제 1항에 있어서,
상기 밸브몸체의 내주벽 일측에는 상기 클래퍼의 개방시 충격력을 감소시키도록 완충단턱이 형성된 것을 특징으로 하는 소방용 준비 작동식 밸브.

제 1항에 있어서,
상기 클래퍼의 내측에는 패킹이 형성되고, 상기 패킹이 시트링에 밀착되면서 밀폐력을 갖는 것이며,
상기 패킹은 시트링의 상단에 밀착되는 가압단이 외주연에 형성되고, 중심부는 클래퍼의 내측에 돌출된 보스에 결합되는 끼움홈이 형성되고,
상기 끼움홈의 타측에 대응하여 패킹의 저면에 밀착되는 와셔가 배치되며, 와셔를 관통하는 볼트가 클래퍼에 나사결합된 것이고,
상기 패킹은 하부에 오목하게 요입되어 수용공간이 형성되고,
상기 수용공간의 외측으로 가압단이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 소방용 준비 작동식 밸브.

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