KR20200050170A

KR20200050170A - 상수도용 부동전

Info

Publication number: KR20200050170A
Application number: KR1020180132844A
Authority: KR
Inventors: 이경두
Original assignee: 이경두
Priority date: 2018-11-01
Filing date: 2018-11-01
Publication date: 2020-05-11
Also published as: KR102147767B1

Abstract

본 발명은 상수도용 부동전을 구성함에 있어서,
수도관체(6)의 상단에는 T자형 분기관(10)을 매개로 수도꼭지(4)를 결합하되 T자형 분기관(10)의 상부 유출부(10a) 측에는 공기압축통(20)을 결합하여 서로 연통되게 구성하며,
수도관체(6)의 하단에는 삼방밸브(30)를 매개로 급수관(8)을 연결하고, 상기 삼방밸브(30)의 상부 유출부(30a)에는 막음부재(32)을 형성하여 막히도록 하되 막음부재(32)에는 퇴수공(32a)을 형성하여 퇴수공(32a)을 통하여 삼방밸브(30) 내부가 외부로 통하도록 구성하며,
삼방밸브(30)의 작동레버(34)에는 작동봉(40)을 축결합하여 작동봉(40)의 상하 이동에 따라 작동레버(34)의 개폐작동이 이루어지며 그에 따라 수도관체(6)의 하단 부분은 삼방밸브(30)의 상부 유출부(30a)와 하부 유입부(30b) 중 어느 하나와 선택적으로 연결되도록 구성하여,
동절기 물의 사용 후 수도꼭지(4) 잠금시 급수관(8)으로부터 지속적으로 공급되는 물의 압력(수압)에 의해 공기압축통(20) 내부의 공기가 압축된 상태에서 작동봉(40)을 상하(도면상으로 볼 때 상부로 이동)로 이동시켜 수도관체(6)의 하단 부분이 삼방밸브(30)의 상부 유출부(30a)와 연결되게 함으로써 공기압축통(20)에 압축된 상태의 공기 압력에 의해 수도관체(6) 내부의 잔류수는 삼방밸브(30)의 상부 유출부(30a)를 경유하여 막음부재(32) 형성된 퇴수공(32a)을 통하여 외부로 빠져나가도록 하여 동파를 방지함을 특징으로 한다.

Description

상수도용 부동전{NONFREEZING VALVE FOR WATERWORKS}

본 발명은 옥외 상수도 부동전에 관한 것으로서, 사계절 중 동절기에 동결 및 동파 되지 않고 필요시 원활히 물을 사용할 수 있도록 하고 한 번의 레버작동으로 수도관 내 동결 동파의 원인이 되는 잔류수를 자동적으로 처리하며 작동법이 쉽고 기존 제품들의 공통된 단점들을 보완하고 고장을 최소화시킨 상수도용 부동전에 관한 것이다.

상수원으로터 공급되는 물은 급수관과 수도관체를 경유하여 최종적으로 수도꼭지를 통하여 물을 사용할 수 있게 된다.

상수도 부동전은 주로 옥외 수도관에 설치되어 동절기 때 장시간 물을 사용하지 않을 시에는 수도관에 있는 물이 외부로 빠져나가도록 하여 동파를 방지하는 수도설비이다.

통상 공급관은 지면 아래 매립되므로 동절기에도 결빙이나 동파가 발생될 우려가 적으나, 공급관과 연결되는 수도관은 지상으로 반 이상 노출되는바 외부로 노출되는 수도꼭지 및 수도관 내에 잔류수가 존재하는 상태에서 동절기에 온도가 떨어지게 되면 잔류수가 동결 및 나아가 동파 되는 문제가 발생된다.

이를 방지하기 위한 상수도 부동전에 대한 특허문헌은 많이 있으며, 그 일 예로서 국내 등록특허 제10-1570379호“상수도용 부동전”(선행문헌)이 있다.

상기 선행문헌의 주요 구성을 살펴보면,

보호관체(4)에 의해 피복되는 수도관체(1)를 구성하고, 수도관체(1)의 하단부에는 지중매설 개폐밸브(2)를 서로 연통되게 연결하되, 지중매설 개폐밸브(2)는 통수공(2e＇)이 형성된 개폐구(2e)를 장치하며,

수도관체(1)의 내부에는 작동핸들(6)의 회전에 의해 상하로 이동하는 작동봉(31)을 구성하고, 작동봉(31)의 하단에는 개폐봉(5)을 결합하여 개폐봉(5)의 상하 작동에 의해 상기 개폐구(2e)가 상하로 이동됨에 따라 통수공(2')의 개폐 및 퇴수공(도면부호 미설정)의 개폐가 이루어지도록 함으로써 수도관체(1) 내부에 있는 잔류수가 퇴수공을 통하여 배출이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

그러나 상기 선행문헌은 수도관체(1) 내부에 작동봉(31)을 비롯하여 개폐봉(5)이 위치되어 있어 공급되는 물의 흐름에 영향을 줄 수 있고 물에 항시 노출되어 있어 부식 등으로 인한 작동의 문제 및 동절기 때 자주 사용함에 따라 고장발생률이 높아지는 문제가 있다.

이럴 경우 수리를 해야 하는데 지중에 매설된 상태에 있어 땅을 파야하므로 작업에 어려움과 많은 비용이 발생하게 되며, 특히 오작동에 의하여 통수공(2')으로 물이 지속적으로 빠져나갈 경우 사용도 하지 않은 상수도에 대한 요금폭탄을 맞게 되는 경우가 발생하게 된다.

또한 통수공(2')은 지중에 노출되어 있으므로 땅속의 진흙 등에 의하여 막힐 수 있는 문제도 항시 존재하고 있다. 이를 방지하기 위해서는 통수공(2') 주위로는 모래 등과 같은 물빠짐이 좋은 재료들을 깔아주어야 하는 번거로움이 있다.

그리고 상기 선행문헌을 비롯하여 일반적인 상수도용 부동전은 작동핸들(6)을 잠궈 퇴수공이 개방되게 한 후 반드시 수도꼭지를 열어주어야 하는데 사용법에 대해서 제대로 인지를 하고 있지 않으며 그에 따라서 부동전 본연의 기능이 잘 발휘되지 않고 있다.

국내 등록특허 제10-1570379호“상수도용 부동전”

따라서 본 발명은 상수도 부동전의 구성요소들이 수도관체 내부에 위치되지 않고 외부에 위치되도록 하며, 사용법이 쉽고 고장이 거의 없는 상수도용 부동전을 제공하는데 있다.

또한 퇴수공이 지중에 노출되지 않도록 하여 흙에 의해 막히는 문제가 발생되지 않도록 하는 상수도용 부동전을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상수도용 부동전을 구성함에 있어서,

수도관체(6)의 상단에는 T자형 분기관(10)을 매개로 수도꼭지(4)를 결합하되 T자형 분기관(10)의 상부 유출부(10a) 측에는 공기압축통(20)을 결합하여 서로 연통되게 구성하며,

수도관체(6)의 하단에는 삼방밸브(30)를 매개로 급수관(8)을 연결하고, 상기 삼방밸브(30)의 상부 유출부(30a)에는 막음부재(32)을 형성하여 막히도록 하되 막음부재(32)에는 퇴수공(32a)을 형성하여 퇴수공(32a)을 통하여 삼방밸브(30) 내부가 외부로 통하도록 구성하며,

삼방밸브(30)의 작동레버(34)에는 작동봉(40)을 축결합하여 작동봉(40)의 상하 이동에 따라 작동레버(34)의 개폐작동이 이루어지며 그에 따라 수도관체(6)의 하단 부분은 삼방밸브(30)의 상부 유출부(30a)와 하부 유입부(30b) 중 어느 하나와 선택적으로 연결되도록 구성하여,

동절기 물의 사용 후 수도꼭지(4) 잠금시 급수관(8)으로부터 지속적으로 공급되는 물의 압력(수압)에 의해 공기압축통(20) 내부의 공기가 압축된 상태에서 작동봉(40)을 상하(도면상으로 볼 때 상부로 이동)로 이동시켜 수도관체(6)의 하단 부분이 삼방밸브(30)의 상부 유출부(30a)와 연결되게 함으로써 공기압축통(20)에 압축된 상태의 공기 압력에 의해 수도관체(6) 내부의 잔류수는 삼방밸브(30)의 상부 유출부(30a)를 경유하여 막음부재(32) 형성된 퇴수공(32a)을 통하여 외부로 빠져나가도록 하여 동결 동파를 방지함을 특징으로 한다.

본 발명은 상수도 부동전의 구성요소들이 수도관체 내부에 위치되지 않고 외분에 위치되어 물의 흐름도 원활하고, 저장된 압축공기에 의하여 레버작동 한 번에 잔류수가 원활하게 퇴수공으로 빠져나가게 되는 장점이 있다.

그리고 고장 발생률이 적고 작동법이 쉬운며, 퇴수공이 지중에 노출되지 않도록 하여 흙에 의해 막히는 문제가 발생되지 않는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 상수도용 부동전의 사시도,
도 2는 도 1의 보호케이스 내부를 보여주는 구성도,
도 3a 및 도 3b는 수도관체의 하단부와 삼방밸브의 하부 유입부가 연결되어 수도꼭지로 물이 공급되는 상태를 도시한 도면,
도 4a 내지 도 4c는 수도관체의 하단부와 삼방밸브의 상부 유출부가 연결되어 수도관체 내부이 잔류수가 퇴수공을 통하여 밖으로 빠져나가는 상태를 도시한 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 2를 함께 참조하면, 앞서 언급하였듯이 상수원으로터 공급되는 물은 급수관(8)과 수도관체(6)를 경유하여 최종적으로 수도꼭지(4)를 통하여 물을 사용할 수 있게 된다.

본 발명의 상수도용 부동전(2)은 상기 수도관체(6)의 상단에 T자형 분기관(10)을 매개로 수도꼭지(4)를 결합하되, T자형 분기관(10)의 상부 유출부(10a) 측에는 공기압축통(20)을 결합하여 서로 연통되게 구성한다.

특히 T자형 분기관(10)의 상부 유출부(10a)와 공기압축통(20) 간에는 연결관로(22)를 매개로 연결할 수 있다. 특히 공기압축통(20)의 하단면에는 연통공(20a)이 형성되는바, 그 연통공(20a)의 직경(d)은 3∼8㎜ 정도가 되어야 한다.

더 바람직한 연통공(20a)의 직경(d)은 5㎜ 정도인바, 공기압축통(20) 본체의 직경 대비 현저하게 작은 연통공(20a)의 직경에 따라 연통공(20a) 부분은 병목형상이 된다.

이러한 병목형상에 의하여 공기압축통(20) 내부의 공기는 수도관체(6)에 가해지는 수압으로 인하여 물이 연통공(20a)을 경유하여 공기압축통(20) 내부로 들어오는 과정에서 공기압축통(20) 내부에 존재하는 공기는 밀려들어 오는 물에 의해 상부 방향으로 압축은 될 수 있겠으나 그 내부의 공기가 연통공(20a)을 통하여 외부로 빠져나갈 수는 없는 환경이 되어진다.

상기 공기압축통(20)의 용량은 200㎖∼600㎖가 바람직하다. 이는 200㎖ 미만일 경우 공기압축통(20)의 용량이 작아 내부의 공기가 압축되더라도 차후 압축된 공기에 의한 물의 밀어내는 힘이 약하여 본 발명의 과제를 해결하기 어렵게 되고, 반대로 600㎖를 초과하게 되면 부피가 커지게 되어 내부 공기가 압축되는 시간이 더 걸리게 되고, 아울러 크기가 커짐으로써 보호케이스(50) 내부에 수용하는데 어려움이 생기고 그 외에도 재료비의 상승 등 다양한 단점들이 발생된다.

수도관체(6)의 하단은 급수관(8)과 연결되는데 급수관(8)은 삼방밸브(30)를 매개로 급수관(8)을 연결한다. 이때 상기 삼방밸브(30)의 상부 유출부(30a)에는 막음부재(32)을 형성하여 막히도록 하되 막음부재(32)에는 퇴수공(32a)을 형성한다.

상기 퇴수공(32a)에 의하여 삼방밸브(30)의 내부가 외부와 통하게 되며, 이는 동절기 때 수도관체(6) 내에 존재하는 잔류수가 빠져나갈 수 있도록 하는 구멍으로 작동하게 된다.

상기 삼방밸브(30)를 구성하는 작동레버(34)에는 작동봉(40)을 축결합하여 사용자가 작동봉(40)을 상하로 이동시킴에 따라 작동레버(34)의 개폐작동이 원활하게 이루어도록 한다. 작동레버(34)의 개폐작동에 의하여 수도관체(6)의 내부 통로는 삼방밸브(30)의 상부 유출부(30a)와 하부 유입부(30b) 중 어느 하나와 선택적으로 연결이 이루어진다.

본 발명은 보호케이스(50)를 구성하여 수도관체(6)를 비롯하여 공기압축통(20), 삼방밸브(30) 등이 보호케이스(50)에 내장되어 보호되게 한다. 보호케이스(50)의 측면에는 작동홈(52)을 형성하여 작동봉(40)의 상단 절곡부(40a)가 돌출되게 하면 사용자는 작동봉(50)의 상하이동을 쉽게 할 수 있어 작동레버(34)의 방향전환이 쉽게 이루어진다.

도 3a 및 4a를 참고하면, 본 발명에서 작동레버(34)는 최초 삼방밸브(30)의 형태를 기준으로 외측으로 경사지게 절곡시킨 후 그 단부 부분을 작동봉(40) 하단부와 축결합한다. 이는 작동레버(34)를 절곡시킴으로써 일정 직경을 갖는 보호케이스(50) 내에 여유있게 수용될 수 있도록 하여 개폐작동에 지장이 없도록 하고 아울러 작동봉(40)의 상하이동에 의한 개폐작동도 원활하도록 한다.

작동봉(40)의 절곡부(40a)는 보호케이스(50)의 작동홈(52)을 통하여 노출되는바 상기 작동홈(52)은 “ㄷ”형상하며, 특히 작동홈(52)의 상하 높이는 작동레버(34)의 작동시 두 개의 걸림쇠(36a)(36b)가 각각 스토퍼(S)에 걸림이 이루어져 삼방밸브(30)의 개폐작동(방향전환)이 완료되는 상태가 되는 높이로 한다. 이러한 “ㄷ”형 작동홈(52)을 구비함에 따라 사용자는 쉽게 작동봉(40)의 상하작동으로 작동레버(34)의 정확한 방향전환의 완료상태를 알 수 있어 무리하게 힘을 더 가하지 않게 된다.

여기서 본 발명에서는 작동레버(34)를 절곡시킨 구성을 일 예로 설명하였으나 만약 작동레버(34)를 절곡시키지 않을 경우에는 삼방밸브(30)의 개폐작동(방향전환)시 작동레버(34)의 절곡된 상태와 비교하여 볼 때 작동봉(40)의 상하 이동방향이 서로 반대방향이 될 수 있을 것이다.

상기 구성의 본 발명 상수도용 부동전(2)의 작동에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 3(도 3a 및 도 3b)은 수도관체(6)의 하단부와 삼방밸브(30)의 하부 유입부가(30b)가 연결된 상태로서 수도꼭지(4)로 물이 공급되는 상태를 도시한 도면이다. 이 상태는 동결 및 동파의 우려가 적은 시기(계절)에 일반적으로 적용된다.

상기 도 3과 같이 수도꼭지(4)로 물이 공급되는 상태를 유지하다가 겨울철이 되어 동결 및 동파가 우려될 때에는 수돗물을 쓴 후 한참 쓰지 않을 시에는 수도꼭지(4)를 잠근 후, 도 4(도 4a 내지 도 4c)와 같이 작동봉(40)을 상부로 올려 작동레버(34)가 회전되게 하여 수도관체(6)의 하단부와 삼방밸브(30)의 상부 유출부(30a)가 서로 연결되도록 한다.

이 경우에는 도 4b와 같이 동절기 물의 사용 후 수도꼭지(4) 잠금시 급수관(8)으로부터 지속적으로 공급되는 물의 압력(수압)에 의해 공기압축통(20) 내부로 물이 유입되면서 내부의 공기는 압축된다.

그리고 공기의 압축이 된 상태에서 작동봉(40)을 상부로 이동로 이동시켜 수도관체(6)의 내부 통로가 삼방밸브(30)의 상부 유출부(30a)와 연결되게 한다. 그러면 도 4c와 같이 공기압축통(20)에 압축된 공기의 압력에 의해 수도관체(6) 내부의 잔류수는 삼방밸브(30)의 상부 유출부(30a)를 경유하여 막음부재(32) 형성된 퇴수공(32a)을 통하여 외부로 빠져나가게 됨에 따라 동결 및 동파가 방지된다.

도 4c를 참고하면, 공기압축통(20) 내부의 압축된 공기는 수도관체(6) 내부에 존재하는 잔류수 전부에 대하여 퇴수공(32a)을 통하여 밀어내지는 못한다. 즉 도 4c에 도시된 바와 같이 수도관체(6) 내부에는 여전히 물이 잔류하게 되는데 그 잔류수에 의한 물높이(h)는 공기압축통(20)의 용량 200∼600㎖ 기준으로 볼 때 지면보다 낮은 위치에 해당함을 본 발명의 출원인은 확인하였다.

일반적으로 영하의 추운 날씨에 수도의 동결 및 동파의 원인은 수도관체(6)에 물이 차 있는 상태에서 제일 먼저 수도꼭지(4) 부분부터 얼기 시작하여 하부로 열전달(냉기의 전달) 되어 연속적으로 얼어 들어가게 된다. 이러한 점을 감안할 때 본 발명에서는 공기압축통(20)의 압축된 공기에 의하여 퇴수공(32a)으로 물을 밀어냄에 따라 수도관체(6) 내부의 잔류수의 물의 높이(h)가 지면보다 하부에 위치하게 되며, 이런 상태에서는 동결 및 동파가 방지된다.

도면에 도시된 바와 같이 “ㄷ”형 작동홈(52)의 상부와 하부에는 각각 ‘닫힘(동결동파방지)’와 ‘열림(물의공급)’등과 같은 문구를 적게 되면 보다 쉽게 이해하고 올바르게 사용할 수 있을 것이다. 그리고 작동봉(40)은 수도관체(6)에 고정된 가이드(42)의 홈에 끼움 결합하면 작동봉(40)을 상하로 이동시킬 때 안정적으로 이동이 이루어진다.

상기와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 상수도용 부동전(2)은 구성요소들이 수도관체(6) 내부에 위치되지 않고 외부에 위치되어 물의 흐름도 원활하고, 저장된 압축공기에 의하여 레버작동 한 번에 잔류수가 원활하게 퇴수공(32a)으로 빠져나가게 된다. 그리고 작동봉(40)을 상하로 이동시키는 작업으로 쉽게 동파작업이 쉽게 이루어지며, 퇴수공(32a)이 지중에 노출되지 않아 흙에 의해 막히는 문제가 발생되지 않게 된다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.

(2)--상수도용 부동전 (4)--수도꼭지
(6)--수도관체 (8)--급수관
(10)--T자형 분기관 (10a)--상부 유출부
(20)--공기압축통 (22a)--연통공
(22)--연결관로
(30)--삼방밸브 (30a)--상부 유출부
(30b)--하부 유입부 (32)--막음부재
(32a)--퇴수공 (34)--작동레버
(36a)(36b)--걸림쇠 (40)--작동봉
(40a)--상단 절곡부 (42)--가이드
(50)--보호케이스 (52)--작동홈
(S)--스토퍼 (L)--엘보관

Claims

상수도용 부동전에 있어서,
수도관체(6)의 상단에는 T자형 분기관(10)을 매개로 수도꼭지(4)를 결합하되 T자형 분기관(10)의 상부 유출부(10a) 측에는 공기압축통(20)을 결합하여 서로 연통되게 구성하며,
수도관체(6)의 하단에는 삼방밸브(30)를 매개로 급수관(8)을 연결하고, 상기 삼방밸브(30)의 상부 유출부(30a)에는 막음부재(32)을 형성하여 막히도록 하되 막음부재(32)에는 퇴수공(32a)을 형성하여 퇴수공(32a)을 통하여 삼방밸브(30) 내부가 외부로 통하도록 구성하며,
삼방밸브(30)의 작동레버(34)에는 작동봉(40)을 축결합하여 작동봉(40)의 상하 이동에 따라 작동레버(34)의 개폐작동이 이루어지며 그에 따라 수도관체(6)의 내부 통로는 삼방밸브(30)의 상부 유출부(30a)와 하부 유입부(30b) 중 어느 하나와 선택적으로 연결되도록 구성하여,
동절기 물의 사용 후 수도꼭지(4) 잠금시 급수관(8)으로부터 지속적으로 공급되는 물의 압력(수압)에 의해 공기압축통(20) 내부로 물이 유입되어 내부의 공기가 압축된 상태에서 작동봉(40)을 상하(도면상으로 볼 때 상부로 이동)로 이동시켜 수도관체(6)의 하단 부분이 삼방밸브(30)의 상부 유출부(30a)와 연결되게 함으로써 공기압축통(20)에 압축된 상태의 공기 압력에 의해 수도관체(6) 내부의 잔류수는 삼방밸브(30)의 상부 유출부(30a)를 경유하여 막음부재(32) 형성된 퇴수공(32a)을 통하여 외부로 빠져나가도록 하여 동결 및 동파를 방지함을 특징으로 하는 상수도용 부동전.
제1항에 있어서,
상기 수도관체(6) 및 삼방밸브(30)는 보호케이스(50)에 내장되어 보호되게 하되 보호케이스(50)의 측면에는 “ㄷ”자형의 작동홈(52)을 형성하고 상기 작동봉(40)의 상단 절곡부(40a)가 돌출되게 구성하여 삼방밸브(30)의 작동레버(34)의 작동을 원활하면서도 사용자가 쉽게 인지할 수 있도록 함을 특징으로 하는 상수도용 부동전.
제1항에 있어서,
공기압축통(20)의 하단면에는 연통공(20a)이 형성되는바, 연통공(20a)의 직경(d)은 3∼8㎜로 함에 따라 공기압축통(20) 본체의 직경 대비 연통공(20a)의 직경이 작도록 하여 연통공(20a) 부분은 병목형상이 되게 함으로써 공기압축통(20) 내부의 공기는 수도관체(6)에 가해지는 수압으로 인하여 물이 연통공(20a)을 경유하여 공기압축통(20) 내부로 들어오는 과정에서 공기압축통(20) 내부에 존재하는 공기는 내부로 들어오는 물에 의해 압축될 시 그 내부의 공기가 연통공(20a)을 통하여 외부로 빠져나감을 방지하도록 함을 특징으로 하는 상수도용 부동전.
제1항에 있어서,
공기압축통(20)의 용량은 200㎖∼600㎖로 형성함을 특징으로 하는 상수도용 부동전.
제1항에 있어서,
작동레버(34)는 최초 삼방밸브(30)의 형태를 기준으로 외측으로 경사지게 절곡시킨 후 그 단부 부분을 작동봉(40) 하단부와 축결합하여 일정 직경을 갖는 보호케이스(50) 내에 여유있게 수용될 수 있도록 하여 개폐작동에 지장이 없도록 하고 작동봉(40)의 상하이동에 의한 개폐작동도 원활하도록 함을 특징으로 하는 상수도용 부동전.