KR20240034692A - 액체 압력 저감 밸브 - Google Patents

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KR20240034692A
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폴리머 테크놀로지스 리미티드
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Abstract

스프링 부하식 압력 저감 밸브(1)는 가압 급수 본관(6)에 연결된 입구를 갖는다. 챔버로부터의 출구(7)는 물의 국부적 분배를 위해 파이프들의 네트워크(8)에 연결된다. 압축 스프링(21)은 스프링의 하단부(22)에서 다이어프램(19)의 상부 상에 작용한다. 압축 스프링의 상단부(23)는 서보 디바이스(26)의 구동 튜브(25)의 단부에서 스프링 구동 부재(24)에 인접한다. 스프링 구동 부재는 모터에 의해 전진하여 스프링을 추가로 압축시킬 수 있고 모터에 의해 후퇴하여 압축을 완화시z킬 수 있다. 출구(7)로부터 하류에는, 로컬 분배 네트워크의 배관(8)이 연장된다. 상기 배관의 내부에는 출구에 인접하게 유량계(32) 및 압력 센서(33)가 존재한다. 이들은 제어기(34)에 전자적으로 연결된다. 조절기에서의 압력은 측정된 유량을 기초로 설정된다.

Description

액체 압력 저감 밸브
본 발명은 액체 압력 저감 밸브에 관한 것으로서, 특히 급수 본관(water mains)에만 전용되는 것은 아니지만 급수 본관에 이용되는 액체 압력 저감 밸브에 관한 것이다.
급수 네트워크는 통상적으로 복수의 로컬 네트워크에 연결되는 고압의 지역 본관 네트워크를 포함한다. 고압의 본관 공급부에서의 수압은 일반적으로 로컬 네트워크 내의 소비자에게는 너무 높으며, 이에 따라 압력을 저감시키기 위해 고압 본관과 로컬 네트워크 사이의 경계부에 압력 저감 밸브가 위치하게 된다.
통상적인 압력 저감 밸브(pressure reducing valve : PRV)는, 고압의 본관에 연결되는 입구 및 로컬 네트워크에 연결되는 출구를 구비하는 챔버를 포함한다. 통상적으로, 상기 압력 저감 밸브는, 다이어프램에 의해 분리되는 2개의 챔버, 즉 상부 챔버 및 하부 챔버를 구비한다. 물은 하부 챔버를 통해 PRV를 통과한다. 상류측 압력과 PRV의 상부 챔버 사이의 유압 연결을 허용함으로써 저감된 하류측 압력이 달성된다. 이러한 유압 시스템에 있어서, 상류측으로부터의 물은, 상부 챔버 내의 압력이 사전 결정된 수준을 초과하는 경우, 상부 챔버로부터 물이 빠져나갈 수 있도록 허용하는 스프링-부하식 조절기 장치를 갖는 파일럿 밸브를 통과한다. 보다 정교한 종래의 PRV는, 다양한 차동 제어 밸브들의 배치를 사용하여 하류측 압력의 보다 정확한 제어를 제공하기 위해, 추가적인 유압 회로를 포함한다. 밸브를 완전히 폐쇄하기 위해 상류측 압력이 상부 챔버 내로 방해받지 않고 허용될 때, 더 나은 밀봉을 제공하기 위해 스프링이 상부 챔버 내에 포함될 수 있다.
본관으로부터의 물 손실은, 본관의 배관의 노후 및 본관과 관련된 장비의 손상으로 인한 문제이다. 많은 경우, 본관은 오래된 것이며, 다양한 누출을 겪는다. 심지어 상대적으로 최근에 설치한 본관도 누출을 겪을 수 있다. 놀라울 것도 없이, 누출 유동은, 수압이 가장 높을 때, 가장 크다.
상기 네트워크에 진입하는 수압이 실질적으로 일정한 상태에서 상기 로컬 네트워크의 입구에서 압력 저감 밸브에 스프링을 세팅하는 전술한 종래의 PRV에 관한 문제점은, 수요가 적을 때 오랜 시간 동안 상기 로컬 네트워크가 과압 상태가 될 것이라는 점이다. 이는 결국 누출 문제를 악화시킬 것이다.
압력 저감 밸브에 대한 다양한 제안이 그 동안 이루어졌는데, 이러한 제안에서, 조절판 또는 밸브 요소에 (예를 들어, 스프링에 의해) 가해지는 편향력은, 로컬 네트워크 내에서 변화하는 수요 수준을 허용하도록 그리고 이에 따라 과압 문제를 없애거나 완화하도록, 자동으로 변경될 수 있다.
예를 들어, GB 2,176,316(NRDC)은, 요약서에 다음의 문구로 설명되어 있는 장치를 개시한다.
밸브(29) 및 오리피스 플레이트(37)를 포함하는 파이프(26)를 통한 물의 흐름을 제어하고 물 분배 시스템에 대한 공급을 행하기 위한 장치는, 밸브(29)를 제어하는 서보 시스템 내의 파일럿 밸브(14)를 구동하는 조절기(1)를 포함한다. 상기 조절기(1)는, 오리피스 플레이트(37)를 통한 유동의 속도에 의해 연장 여부가 결정되는 인장 스프링(7)에 의해 연결된 2개의 다이어프램(5 및 6)을 구비한다. 제1 다이어프램(5)은 파일럿 밸브(14)의 밸브 부재(13)를 작동시키며, 오리피스 플레이트(37)를 통한 유동에 의해 야기되는 차압을 받는다. 제2 다이어프램(6)은 압축 스프링(8)에 의해 부하를 받으며, 그 변위는 파이프(26) 내의 태핑(38)에서의 제어 압력에 따라 좌우된다. 밸브 부재(14)의 이동은, 2개의 다이어프램(5 및 6)의 변위의 조합이며, 물에 대한 수요가 증가할 때 태핑(38)에서 제어 압력을 상승시킨다.
GB 2,165,372 (TLV Co. Ltd)는, 압력 저감 밸브의 하류측에서의 압력과 원하는 목표 압력 사이의 차이가 특정 값을 초과하는 경우에 응답하여 스프링 힘의 설정을 변경할 수 있는 액추에이터에 연결된 압력 설정 스프링을 갖춘 압력 저감 밸브를 개시한다.
EP 1762922(R. Nussbaum AG)는, 액체 출구를 갖춘 챔버로 이어지는 공급 개구를 통한 액체의 흐름을 제어하는 스프링 편향식 밸브 요소를 갖춘 압력 저감 밸브를 개시한다. 상기 압력 저감 밸브는, 압력 저감 밸브의 하류에서의 수압의 변화에 응답하여 스프링 힘의 설정을 변화시킬 수 있는 전기기계식 액추에이터를 구비한다.
WO 03/057998(Optimus Water Technologies Ltd)은 유압식으로 제어되는 PRV를 개시하며, 이러한 PRV의 작동은, 필터 유닛, 유동 제한 오리피스, 파일럿 밸브 및 차동 제어 밸브(DCV)뿐만 아니라 압력 저감 밸브(PRV)를 포함하는 복잡한 유압 장치에 의해 제어된다. 바이패스 파이프는, 파일럿 밸브와 DRV를 연결하는 제어 회로를 통해 PRV에 유입되는 물 중 소량을 우회시킨다. 상기 파일럿 밸브의 상류에 있는 분기 파이프는 압력 저감 밸브에 연결되지만, 조절기 밸브로부터 다이어프램의 반대편 측면에 스프링을 포함하는 압력 챔버로 진입한다. 따라서, WO 03/057998의 PRV에 있어서, 다이어프램의 양측에는 "습식 챔버"가 존재한다. WO 03/057998의 PRV에는 스프링 압력을 조절하기 위한 액추에이터가 마련되지 않는다. 대신, DCV에는 제어기로부터 수신되는 압력 신호에 응답하는 액추에이터가 마련되고, PRV의 작동을 개선시키는 것은 DCV이다. WO 03/057998에 설명된 수압 제어 장치는 다수의 잠재적 단점을 갖는 것으로 판단된다. 첫째로, 이러한 유압 제어 시스템은 지나치게 복잡하며, 고장을 일으킬 수 있는 구성요소가 많이 존재한다. 둘째로, 보어가 좁은 바이패스 튜브는, 아마도 막힘 및/또는 동결에 더 민감할 가능성이 있으며, 이로 인해 제어 기능이 방해를 받거나 제어 기능이 중단될 수 있다. 셋째로, 전술한 PRV에 있어서, 다이어프램의 양측은 물에 노출되며, 이는 스프링이 아마도 영구적으로 물에 둘러싸일 것임을 의미하고, 이때 스프링 자체에 발생하는 석회-스케일 축적의 결과는 잠재적으로 필요 시에 또는 요구 시에 밸브의 완전 폐쇄 능력에 영향을 미칠 수 있다.
본 발명의 목적은, 전술한 바와 같은 공지의 압력 저감 밸브에서의 문제점을 극복하거나 또는 적어도 완화시키는 개선된 액체 압력 저감 밸브를 제공하는 것이다.
본 발명자는, 한편으로는 고압의 지역 공급부와 로컬 네트워크 사이에 압력 저감 밸브가 있을 때 로컬 네트워크의 원격 지점에서 정해진 최소 압력을 유지하기 위해 압력 저감 밸브의 하류에서 요구되는 압력과, 다른 한편으로는 로컬 네트워크 내의 유동 사이의 간단한 상관관계에 주목하였다. 압력 저감 밸브의 하류측에서 요구되는 조절 압력과 유동 양자는, 통상 선형으로 관련되는 것으로 판단된다. 그럼에도 불구하고, 본 발명자는, GB 2,176,316에 개시된 다소 복잡한 장치를 제외하고는, 밸브를 통과하는 유동에 따라 제어되는 어떠한 압력 저감 밸브에 대해서도 알지 못한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 다음을 포함하는 유체 압력 저감 밸브 장치가 제시된다.
- 스프링 부하식 압력 저감 밸브로서,
유체 유동 챔버를 수용하는 본체;
유체 유동 챔버 내로의 유체 공급 오리피스 및 유체 유동 챔버로부터의 액체 출구;
상기 오리피스에 대향하는 조절판으로서, 사용 시에 조절판에 작동하는 공급 유체를 견디는 조절판;
조절판을 오리피스쪽으로 압박하도록 작용하는 스프링; 및
상기 조절판과 상기 본체 사이의 다이어프램으로서, 조절판과 본체 사이에서 상기 챔버를 폐쇄하며, 사용 시에 챔버 내의 조절 압력을 받는 다이어프램(diaphragm)
을 포함하는 스프링 부하식 압력 저감 밸브.
- 조절판로부터 멀리에 있는 스프링의 단부와 본체 사이에서 작동하는 제어 가능한 모터 구동부.
- 출구의 하류에 있는 유량계.
- 유량계로부터 유량 데이터를 수신하도록, 그리고 유량계에 의해 측정된 유량에 따라 스프링의 원격 단부의 후퇴를 위해 서보 모터를 제어하도록, 배치된 제어기로서, 전술한 배치에 의해, 사용 중에, 수요 유동의 증가를 위해, 상기 조절판이 수요 유동의 증가에 대한 하류 압력을 유지하도록 부분적으로 후퇴되고 그 반대로도 작동하게 되는 것인 제어기.
상기 본체는, 다이어프램에 의해 다이어프램의 일측부 상의 유체 유동 챔버 및 다이어프램의 타측부 상의 건조 챔버로 분할되는 내부 보이드(void)를 구비할 수 있으며, 여기서 상기 유체 유동 챔버에는, 챔버 및 액체 출구 내로의 유체 공급 오리피스가 마련된다. 건조 챔버라는 용어는, 이 건조 챔버의 내부가 유체와 접촉하지 않는 것을 의미한다. 이는 WO 03/057998에 개시된 압력 저감 밸브와는 대조적인데, WO 03/057998에서는 PRV 내의 다이어프램의 양측의 챔버들이 모두 "습식" 챔버이며, 즉 유체(이 경우 물)에 노출된다.
이러한 유체 압력 저감 밸브 장치는, 제어기 내에 유지되거나 제어기와 통신하는 전자 데이터 저장소를 더 포함할 수 있으며, 상기 데이터 저장소는, 압력 저감 밸브가 연결되는 하류 파이프 네트워크에서의 유체 유량과 유체 압력 사이의 관계를 정의하는 데이터를 수용한다.
따라서, 상기 제어기는, 유량계로부터 유량 데이터를 수신하도록, 그리고 유량계에 의해 측정되는 유량, 및 유체 유동과 유체 압력 사이의 관계에 따라 스프링의 원격 단부가 후퇴 또는 전진하도록 모터 구동기를 제어하게 배치될 수 있으며, 이에 의해, 요구되는 하류측 유체 압력을 유지하기 위해, 조절판의 위치 및 유체 공급 오리피스를 통한 유체 유동을 변화시킨다.
제2 양태에 있어서, 본 발명은 다음을 포함하는 유체 압력 저감 밸브 장치를 제시한다.
- 스프링 부하식 압력 저감 밸브로서,
다이어프램에 의해 다이어프램의 일측부 상의 유체-유동 챔버 및 다이어프램의 타측부 상의 건조 챔버로 분할되는 내부 보이드를 갖는 본체;
유체-유동 챔버 내로의 유체 공급 오리피스 및 유체-유동 챔버로부터의 유체 출구;
상기 오리피스에 대향하는 조절판으로서, 사용 시에 조절판에 작용하는 공급 유체를 견디며, 상기 조절판은 다이어프램의 상기 일측부에 직접 또는 연결 요소를 통해 연결되고, 상기 다이어프램은 사용 중에 유체-유동 챔버 내의 조절 압력을 받는 것인 조절판;
상기 다이어프램의 상기 타측부 상의 건조 챔버 내에 위치하는 압축 스프링으로서, 상기 압축 스프링은 상기 조절판을 오리피스쪽으로 압박하기 위해 상기 다이어프램을 통해 압력을 가하도록 배치되는 것인 압축 스프링; 및
조절판으로부터 멀리 떨어진 압축 스프링의 단부와 본체 사이에서 작동하는 제어 가능한 모터 구동부
를 포함하는 스프링 부하식 압력 저감 밸브.
- 출구의 하류에 있는 유량계.
- 제어기 및 제어기 내부에 유지되거나 제어기와 통신하는 전자 데이터 저장소로서, 상기 데이터 저장소는, 압력 저감 밸브가 연결되는 하류 파이프 네트워크에서의 유체 유량과 유체 압력 사이의 관계를 정의하는 데이터를 수용하며, 상기 제어기는, 유량계로부터 유량 데이터를 수신하도록, 그리고 유량계에 의해 측정되는 유량, 및 유체 유동과 유체 압력 사이의 관계에 따라 스프링의 원격 단부가 후퇴 또는 전진하도록 모터 구동부를 제어하게 배치되며, 요구되는 하류측 유체 압력을 유지하기 위해 조절판의 위치 및 유체 공급 오리피스를 통한 유체 유동을 변경시키는 제어기 및 전자 데이터 저장소.
바람직하게, 상기 제어 가능한 모터 구동부는 서보 모터 구동부이다.
상기 유체는 액체 또는 기체일 수 있다.
일반적인 일 실시예에 있어서, 상기 유체는 액체이다.
또 다른 일반적인 실시예에 있어서, 상기 유체는 기체 탄화수소와 같은 기체이다.
상기 유체가 액체일 때, 상기 액체는 예컨대 물 또는 액체 탄화수소일 수 있다.
특정한 일 실시예에 있어서, 상기 유체는 물이다.
또 다른 특정 실시예에 있어서, 상기 유체는 액체 탄화수소이다.
본 발명은 특히 급수 본관에 적용 가능하다. 본 발명은 또한 액체 형태 및 기체 형태인 탄화수소 유체에 적용 가능할 것으로 예상된다.
상기 제어기는, 하류측 압력과 유량의 실질적으로 선형적인 관계에 따라 스프링 위치설정에서의 서보 모터 작용의 계산을 위해 조정될 수 있다. 상기 계산은, 스프링의 서보 위치설정의 관점에서 달성될 압력에 기초할 수도 있고, 스프링의 서보 위치설정에만 기초할 수도 있다. 대안으로, 상기 제어기는 하류측 압력 및 유량에 대한 룩업 테이블(lookup table)에 따라 서보 모터 작용을 위해 조정될 수 있다. 다시 말하면, 상기 룩업 테이블은 달성될 압력값을 포함할 수 있지만, 바람직하게는 서보 회전의 관점에서의 스프링 위치를 포함한다.
상기 유체는 물이고 상기 압력 저감 밸브는 로컬 급수 네트워크에 연결될 때, 상기 제어기는 프로그래밍되거나 또는 원격 제어 센터에 의해 지시를 받아, 상기 네트워크에서 원격 사용자(즉, 최대 압력 강하가 존재하는 위치에서의 사용자)에게 제공되는 최소 수압이 0.5 바 내지 2 바의 범위 이내인 것을 보장하도록 유량을 변화시킨다. 보다 일반적으로, 상기 제어기는 프로그래밍되거나 또는 원격 제어 센터에 의해 지시를 받아, 상기 네트워크에서 원격 사용자에게 제공되는 최소 수압이 0.6 바 내지 1.5 바, 보다 통상적으로 0.7 바 내지 1.2 바의 범위 이내인 것을 보장하도록 유량을 변화시킨다. 일 실시예에 있어서, 상기 네트워크에서 원격 사용자에게 제공되는 최소 수압은 대략 1 바이다.
본 발명의 압력 저감 밸브 장치는, 원격 제어 설비(이는 본원에서 원격 제어실로서 편의상 지칭될 수 있지만, 원격 제어 설비는 그러한 제어실이 아닐 수도 있음)에 연결될 수 있다. 상기 유량계 및 상기 제어기 중 하나 또는 양자 모두가, 예를 들어 무선 통신에 의해, 원격 제어 설비(원격 제어실)에 연결될 수 있을 것이다.
일 실시예에 있어서는, 단지 제어기만이 원격 제어 설비에 연결된다.
또 다른 바람직한 실시예에 있어서는, 상기 유량계 및 상기 제어기 양자 모두가 원격 제어 설비에 연결된다.
본 발명의 압력 저감 밸브 장치를 원격 제어실에 연결함으로써, 상기 네트워크에서의 유체(예를 들어, 물과 같은 액체)의 비정상적으로 높은 유동의 검출과 같은 다양한 작동상의 이유로, 상기 장치의 국부적 제어가 원격으로(예를 들어, 수동으로) 오버라이드(override)될 수 있는데, 상기 유체의 비정상적으로 높은 유동은 주요 누출부, 예를 들어 파열된 파이프를 나타낸다.
상기 제어기는, 유체 유동이 특정 임계 수준을 초과하는 경우, 원격 제어실로 경보 신호를 전송하도록 프로그래밍될 수 있을 것이다.
따라서, 추가적인 실시예에 있어서, 본 발명은, 본원에서 정의하는 바와 같은, 스프링 부하식 압력 저감 밸브, 제어 가능한 모터 구동부, 유량계, 및 제어기를 포함하는 유체 압력 저감 밸브 장치를 제공하는데, 여기서 상기 유체 압력 저감 밸브 장치는 원격 제어 설비에 (예를 들어, 무선으로) 연결되며, 상기 원격 제어 설비로부터, 상기 장치의 작동이 원격으로 제어될 수 있다.
로컬 네트워크는, 통상적으로, 복수의 저압 로컬 네트워크가 각각 본 발명의 압력 저감 밸브 장치에 의해 고압 본관에 연결되는 더 큰 네트워크의 일부를 형성할 것이다.
따라서, 또 다른 추가적인 실시예에 있어서, 본 발명은, 복수의 로컬 네트워크를 포함하는 급수 시스템을 제공하는데, 각각의 로컬 네트워크에는, 본원에 정의되는 바와 같은 본 발명의 압력 저감 밸브 장치가 마련된다.
상기 급수 시스템은, 통상적으로, 로컬 네트워크의 각각의 압력 저감 밸브 장치의 제어기가 연결되는, 앞서 본원에서 정의한 바와 같은 원격 제어 설비(예를 들어, 주 제어실)를 포함한다.
추가적으로 또는 대안으로, 상기 로컬 네트워크의 각각의 압력 저감 밸브 장치의 유량계가 원격 제어 설비에 연결될 수 있을 것이다.
또 다른 실시예에 있어서, 본 발명은, 로컬 급수 네트워크를 고압 본관 공급부에 연결하는 압력 저감 밸브를 구비하여 로컬 급수 네트워크에서 수압을 제어하는 방법을 제공하며, 상기 방법은 다음을 포함한다.
(i) 제어기로부터 제어 신호를 수신하면 네트워크 내로의 물의 흐름을 변화시킬 수 있는 모터 구동식 액추에이터를 압력 저감 밸브에 제공하는 단계.
(ii) 압력 저감 밸브의 하류(예를 들어, 바로 하류)의 유량계 및 압력 센서를 네트워크에 제공하는 단계로서, 상기 유량계 및 상기 압력 센서는 상기 제어기와 통신하는 것인 단계.
(iii) 네트워크 내로 흐르는 물의 유량과 압력 사이의 관계를 설정하기 위해 유량 및 압력을 측정하고, 상기 관계를 설정하는 데이터를 제어기 및/또는 원격 제어 위치에 저장하는 단계.
(iv) 상기 관계를 이용하여, 상기 네트워크 내의 정의된 원격 위치에서 요구되는 최소 압력을 유지하기 위한, 주어진 시점에서의 압력 저감 밸브 설정을 확립하는 단계.
(v) 유량계에 의해 검출되는 네트워크에서의 유량 변화를 모니터링하고, 이러한 유량 변화에 응답하여 압력 저감 밸브 설정을 변경하도록 모터 구동식 액추에이터를 작동시켜, 네트워크 내의 정의된 원격 위치에서 요구되는 최소 압력을 유지하는 단계.
위 방법에서 사용되는 압력 저감 밸브는, 바람직하게는 본원에서 정의되고 설명되는 본 발명에 따른 압력 저감 밸브이다.
도 1은 이전 제안 GB 2,176,316의 도 2이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 저감 밸브 장치의 도식적 측단면도이다.
도 3은, 또한 원격 압력 센서에 연결되는 제어기에 연결된 도 2의 장치(다만 아주 약간 상이한 형상의 상부 케이싱을 갖추고 있음)를 도시하는 개략도이다.
도 4는, 수요 유동이 가변적인 상태에서 일정한 원격 압력을 위해 네트워크에 인가되어야 하는 압력의 전형적인 플롯이다.
도 5는, 본 발명의 압력 저감 밸브 장치를 구비하는 수도 본관 및 상기 압력 저감 밸브 장치의 하류에 복수의 고객 공급 탭(및 누출부)을 포함하는 로컬 네트워크를 나타내는 급수 네트워크의 개략도이다. 상기 압력 저감 밸브 장치는 주 제어실에 연결된다.
도 6은 본 발명의 압력 저감 밸브 장치의 작동을 제어하기 위해 사용되는 알고리즘을 도시한 것이다. 도 6에서, FD는 정점 수요(peak demand)에서의 유량이며, PR은 정점 수요에서의 유량 FD에 있어서 원격 사용자에서 요구되는 압력이며, PD는 압력 PR을 제공하기 위한 FD에서의 설정 압력이며, FN 및 FN+1은 순간 유량이며, PM 및 PM+1은 원격 사용자에서의 순간 압력이며, PN 및 PN+1은 순간 하류 압력이다.
도 7은 본 발명의 압력 저감 밸브 장치를 포함하는 급수 네트워크에서의 24시간에 걸친 압력과 유량의 그래프를 도시한 것이다. 상기 그래프에 도시된 압력 및 유량은, 상기 네트워크 내의 원격 위치에서 1 bar의 수압을 유지하기 위해 필요한 압력 및 유량이다. 도 7a의 그래프는, 압력 저감 밸브의 상류측 상의 본관 압력(단위: 바)을 도시한 것이다. 도 7b의 그래프는, 압력 저감 밸브의 바로 하류에 있는 유량계에 의해 측정되는 초당 리터 단위의 유량을 도시한 것이다. 도 7c의 그래프는 압력 저감 밸브 및 유량계의 바로 하류에서 압력 센서에 의해 측정되는 수압을 도시한 것이다. 도 7d의 그래프는 도 7b의 그래프와 도 7c의 그래프가 중첩된 유량 및 압력 플롯을 도시한 것이다.
도 8은, 압력 저감 밸브가 통상적인 유형(점선)일 때 또는 압력 저감 밸브가 본 발명의 압력 저감 밸브 장치(실선)일 때, 11시간의 시구간에 걸쳐, 압력 저감 밸브의 하류의 수압 및 물의 유량을 비교한 것을 도시한 것이다. 위쪽 그래프에 도시된 압력은, 상기 네트워크 내의 원격 위치에서 1 bar의 수압을 유지하기 위해 요구되는 압력(미터 단위인 수두로서 표현됨)이다.
본 발명의 이해를 돕기 위해, 본 발명의 특정 실시예들이 첨부 도면인 도 1 내지 도 8을 참조하여 예시로서 설명될 것이다.
도면을 참조하면, 스프링 부하식 압력 저감 밸브(1)는 물 유동 챔버(3)를 수용하는 본체(2)를 구비한다. 입구(4)는 입구 오리피스(5)를 통해 물 유동 챔버 내로 개구된다. 상기 입구는, 고압의 급수 본관(6)에 연결된다. 물 유동 챔버로부터의 출구(7)가 개별 소비자에 대한 물의 국부적 분배를 위해 파이프의 네트워크(8)에 연결된다. 상기 밸브는 입구 오리피스(5)의 반대편에 배치되는 유동 압력 조절판(9)을 구비한다. 다이어프램(10)이 상기 조절판(9)에 체결되고, 상기 조절판으로부터 상기 본체로 방사되어, 본체(2)의 상부(11) 및 하부(12)와 함께 시일(seal)을 형성한다. 따라서, 물 유동 챔버(3)는 상부 부분과 하부 부분 사이에서 밀봉된다. 상기 다이어프램 위의 공간은 건조 챔버이며, 즉 이 공간 내로는 물이 흐르지 않는다.
상기 조절판은, 조절판으로부터 입구 오리피스(5) 내부의 가이드(16) 내로 하방으로 연장되는 가이드 로드(guide rod)(14)를 구비한다. 상기 가이드 로드는 조절판 및 다이어프램 양자 모두를 관통하여 연장된다. 가이드 로드의 상단부에 있어서, 건조 챔버 내부에서는, 스프링 센터링 와셔(18) 상의 너트(17) 베어링과 다이어프램 밀봉부 및 클램핑 플레이트(19)가 지탱된다. 이러한 배치에 의해, 조절판은 입구 오리피스(5) 위에서 센터링된(centered) 상태로 유지된다.
변형예에 있어서, 상기 오리피스 반대편에 있는 별개의 조절판(109)이 가이드 로드(14)의 하부 상에 마련된다. 상기 다이어프램은 조절판(9/109)을 오리피스(5) 위에서 센터링된 상태로 유지한다.
건조 챔버 내에 위치하는 압축 스프링(21)이 압축 스프링의 하단부(22)에서 클램핑 플레이트(19)의 상부에 작용한다. 상기 압축 스프링은, 이하에 설명된 바와 같이, 크게 또는 적게 압축된 상태로 유지된다. 따라서, 상기 압축 스프링은 센터링 와셔(18) 둘레에 위치하게 유지된다. 상기 압축 스프링의 상단부(23)는 서보 장치(26)의 구동 튜브(25)의 단부에서 스프링 구동 부재(24)에 인접한다. 상기 구동 튜브는 서보 장치의 고정 튜브(27) 내에 수용되어, 밸브 본체(2)의 상부 부분(11)에 고정된다. 상기 압축 스프링으로부터 멀리 떨어진 곳에는, 고정 튜브 내부에서의 구동 튜브의 축방향 정렬을 위해 리드 스크루(28)가 저널링된다. 모터(29) 및 기어박스(30)가 상기 리드 스크루를 구동하도록 배치된다. 너트(31), 바람직하게는 재순환 볼 너트(recirculating ball nut)는, 구동 튜브(25)의 원격 단부에 고정되며, 이때 구동 튜브(25)는 회전 방지되도록 고정 튜브에 키(key)로 결합된다. 따라서, 상기 스프링 구동 부재는, 모터 및 리드 스크류의 개별적인 회전에 의해, 전진하여 스프링을 추가로 압축시킬 수도 있고 후퇴하여 압축을 완화시킬 수도 있다.
출구(7)로부터 하류에는, 로컬 분배 네트워크의 배관(8)이 연장된다. 이 배관 내부에는 유량계(32) 및 압력 센서(33)가 출구에 인접하게 존재한다. 이들은 제어기(34)에 전자적으로 연결된다. 상기 제어기에는, 또한, 파이프 구조(8)의 가장 먼 지점(36)에 있는 원격 압력 센서(35)가 연결된다. 상기 제어기(34)는 또한 원격 주 제어실(39)에 연결된다. 상기 주 제어실은, 통상적으로, 복수의 로컬 분배 네트워크를 제어하며, 각각의 로컬 분배 네트워크에는, 자체의 제어기 및 압력 저감 밸브 장치가 구비된다. 자체 제어기를 구비하는 각각의 로컬 분배 네트워크에 대한 대안으로서, 상기 압력 저감 밸브의 작동은 주 제어실로부터 직접 제어될 수도 있다.
상기 파이프 구조를 따라, 압력에 의해 그 유량이 증가되는 다양한 누출부(37) 및 다수의 사용자 탭(38) 등이 존재한다. 이들 요소는, 압력 조절기(1)에서의 유동의 1차적 결정인자(determinant)이다. 상기 네트워크 내의 가장 먼 지점(36)에서 충분한 압력을 유지하기 위한 압력으로 영구적으로 설정되는 유형이라면, 이러한 압력은 탭(38)에서의 사용자 유동과 무관하게 누출부(37)를 악화시키게 될 것이다.
본 발명의 이러한 실시예에 있어서, 전체적인 압력 저감 밸브 장치는, 압력 저감 밸브(1) 및 유량계(32)뿐만 아니라, 유량 조절기, 및 실제로 엄밀한 의미에서 본 발명에 필요하지는 않은 원격 압력 센서(35)에 의해 측정된 유량에 따라 서보 모터를 통해 조절기를 제어하기 위한 제어기(38)를 포함한다.
네트워크(8)와 같은 다수의 로컬 분배 네트워크는 사전에 측정되며, 변화하는 유동에 관해 요구되는 가장 먼 지점의 압력을 제공하도록 조절기가 설정될 때 도 4에 도시된 바와 같은 압력/유동 특성을 나타낸다. 제로(0) 유량을 위한 이상적인 저압 지점(41)은, 누출로 인해, 거의 존재하지 않는다. 실질적인 저압 지점(42)은, 사용자 수요를 무시할 수 있는 야간에 측정될 수 있다. 다른 유량 및 압력 판독값(43)은, 가장 먼 지점에서 충분한 압력을 제공하도록 압력 저감 밸브를 조정함으로써, 더 오랜/짧은 사용 기간 동안 획득될 수 있다.
실제로, 압력 유동 플롯은, 기울기 또는 구배 및 제로 유동 오프셋(zero flow offset)에 상응하는 오프셋을 갖는, 실질적으로 직선이다. 이러한 플롯은 방정식으로 나타낼 수 있다.
조절기에서 요구되는 압력 = 제로 유동 압력 + 측정된 유량 x (단위 유량당 압력의 관점에서의) 플롯 구배.
이는, 측정되는 유량이 조절기의 조정에 의해 변경될 것으로 예상될 수 있기 때문에 놀랍다. 그러나, 이는 부차적인 효과인데, 왜냐하면 유동의 1차적 결정인자는 사용자의 사용이기 때문이다. 누출 유량은, 최대 유량에 있어서 가장 먼 지점에서의 충분한 양을 보장하도록 압력이 해당 값으로 설정되었다면, 네트워크 내의 압력을 보다 낮게 유지함으로써, 비교적 작게 그리고 보다 적은 양으로 유지된다. 이러한 값은, 다른 모든 유동에서는 너무 많은 유동 및 너무 많은 누출로 귀결된다.
압력 저감 밸브 내의 스프링(21)은, 조절될 압력을 받는 다이어프램(10)에 의해 가해지는 힘에 대항하게 작용하며, 조절판(9)에 대항하게 가해지는 상류측 압력의 힘은 실질적으로 일정하고 다이어프램 힘에 비해 작다. 따라서, 요구되는 압력 변화에 비례하는 양만큼 스프링을 수축시키면, 이러한 변화를 제공할 수 있는데, 출구의 오리피스에서의 압력 강하의 상당한 변화를 위해서는 단지 조절판의 적은 이동만이 요구된다는 것을 명심해야 한다. 따라서, 실용적인 목적을 위해, 서보 모터에 의해 작동되는 스프링의 단부의 선형 이동은 조절된 압력의 선형적인 변화를 야기한다. 이에 따라, 상기 제어기는, 유동에 따라 스프링 단부를 선형으로 이동시키도록 설정될 수 있다.
제로 유동 압력(zero flow pressure) 및 측정된 유동 플롯의 구배가 알려져 있지 않은 경우, 상기 제어기는, 가장 먼 지점에서의 충분한 압력을 달성하도록 요구되는 압력을 설정하기 위해, 다양한 유동에 대해 주기적으로 조절 압력을 조정하도록 설정될 수 있다. 이를 위해, 전자의 경우에는, 원격 압력 센서(35) 및 근접 압력 센서(33)와 함께, 적절하게 무선으로 연결이 이루어진다.
상기 제어기에는, 단지 오프셋 및 구배를 기억하는 것과는 대조적으로, 압력 및 유량의 맵을 기록하도록 되어 있는 메모리가 마련될 수 있으며, 상기 제어기는, 측정된 유량의 함수로서 조절해야 하는 하류측 압력에 대한 조회 테이블로서 상기 맵을 사용할 수 있다.
상기 근접 압력 센서(33)는, 측정된 유량에 따라 요구되는 압력을 달성하도록 서보 모터 제어를 튜닝(tuning)하는 데 사용될 수 있다.
네트워크에서 수압을 제어하도록 본 발명의 장치를 설정하는 방식이 이제 도 5 내지 도 8을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다.
로컬 급수 네트워크의 압력/유동 특성은, 배관의 길이, 소비자의 수, 네트워크 내의 누출부의 수, 및 가장 먼 사용자의 위치와 같은 다수의 변수에 따라 변경될 것이다. 따라서, 본 발명의 장치를 설정할 때, 초기 단계는, 해당 네트워크에 관한 압력/유동 관계를 설정하는 것이며, 특히, 24시간 동안 다양한 시각에 가장 먼 사용자에서 원하는 수압을 유지하기 위해 필요한 상기 네트워크 내로의 유량을 설정하는 것이다. 이를 수행하기 위해, 24시간의 시구간 동안, 유량 및 수압이 유량계(32) 및 압력 센서(33)에 의해 측정되며, 원격 사용자에서의 수압은 원격 압력 센서(35)에 의해 측정되고, 필요한 경우, 원격 사용자에서 원하는 최소 압력을 유지하기 위해 압력 저감 밸브를 사용하여 조정된다. 압력 및 유량의 데이터는 유량계 및 압력 센서로부터 제어기로 전달되며, 전술한 바와 같이 유량과 압력 간의 관계가 설정된다.
본 발명의 압력 저감 밸브 장치를 포함하는 하나의 국부 분배에 관한 압력 및 유량의 데이터의 세트가 아래의 표 1에 제시된다.
이 표에 있어서, 압력 저감 밸브의 상류측(즉, 고압 본관)에 대한 수압 데이터는 I/L 압력 [수두] 열에 제시되는 반면, 압력 저감 밸브의 하류측 수압은 O/L 압력 [수두] 열에 제시된다. 압력에 관한 값들은, 바 단위로 제공되는 한편, 미터 단위의 수두로도 제공된다. 유량(시간당 입방 미터 및 초당 리터 양자 모두로 제공됨)은 유량계(32)에 의해 측정되는 유량이다. 이러한 데이터는, 원격 사용자에서 1 bar의 수압을 유지하기 위해 요구되는 압력이다. 24시간에 걸친 압력 및 유량의 프로파일이 도 7에, 즉 도 7a 내지 도 7d에 도시되어 있다. 이러한 데이터로부터 얻어지는 압력과 유량 사이의 관계가 도 4의 그래프에 도시되어 있다.
데이터 및 그래프에 관계 Y=mx+c를 적용하면, 1.65인 기울기(m) 및 17.5(수두(m))인 제로 유량에서의 이론적 저압 지점(c)이 얻어진다. 그러나, 실제적으로 (예를 들어, 누출로 인해) 제로 유량은 결코 존재하지 않기 때문에, 실질적인 저압 지점은 약 25 미터(수두)의 압력을 갖는다.
(비록 이론적 계산에 의해 관계를 도출하는 것도 또한 가능하지만) 일단 압력/유동 관계가 전술한 바와 같이 경험적으로 설정되면, 이러한 관계는 도 6에 도시된 알고리즘에 따른 압력 저감 밸브의 제어의 기초로서의 역할을 한다.
따라서, 도 6의 알고리즘에 도시된 바와 같이, 상기 압력 저감 밸브는, 초기에, 유량계(32)에 의해 측정되는 유량이 정점 수요에서의 유량(FD)인 경우 센서(33)에 의해 측정되는 수압(PD)이 원격 위치에서 원하는 최소 압력(PR)을 제공하게 되도록, 서보 모터를 이용하여 스프링(21)을 위치설정함으로써 조정된다. 이후, 하류 파이프 구조(8) 내로의 실제 유량에 대한 데이터가 수집된다. 제1 시점에서의 제1 유량 측정값(FN)을 취하고, 정점 유량 값(FD)과 비교한다. FN이 FD보다 작으면, 이제, 서보 모터를 작동시켜 스프링 구동 부재(24) 및 스프링(21)의 위치를 이동시켜서 조절판(9)에 대한 스프링의 편향력을 증가시킴으로써 수압은 감소된다. 제2 시점에 있어서, 유량(FN+1)을 제공하기 위해 유량이 다시 측정된다. 유량이 감소된 경우, 센서(33)에 의해 측정되는 바와 같은 수압을 더욱 감소시키기 위해, 조절판(9)에 대한 스프링의 편향력을 증가시키기 위한 스프링 구동 부재(24) 및 스프링(21)의 추가적인 이동이 이루어진다. 반대로, 유량(FN+1)이 증가된 경우, 스프링 구동 부재(24) 및 스프링(21)은 반대 방향으로 이동되며, 이에 따라 조절판에 대한 스프링의 편향력을 감소시켜서 배관(8)에서의 수압을 증가시킨다. 따라서, 일정한 간격으로 유량 측정을 행하고 각각의 새로운 유량 측정값(FN+1)을 이전의 유량 측정값과 비교함으로써, 파이프 구조(8)에서의 수압은, 센서(33)에 의해 측정되는 압력이 원격 위치(36)에서 원하는 최소 압력(PR)을 제공하는 데 필요한 최소한의 압력으로 유지되도록, 지속적으로 조정될 수 있다.
종래의 로컬 급수 네트워크에 있어서, 압력 저감 밸브는, 통상적으로, 압력 저감 밸브의 바로 하류에서 측정되는 수압이 원격 위치(36)에서 정해진 압력을 부여하는 데 필요한 최소 수압이 되도록, 설정된다. 그 결과로서, 상기 네트워크는, 무엇보다도 누설을 통한 물 손실이 크게 증가하는 결과를 나타내면서 대부분의 시간 동안 과압인 상태가 된다. 본 발명의 압력 저감 밸브 장치를 사용하면, 이러한 문제가 방지된다. 일정한 수압을 제공하도록 설정된 종래의 압력 저감 밸브와 비교하여 본 발명의 압력 저감 밸브의 장점은, 도 8에 도시된 그래프에 의해 제시된다. 아래쪽 그래프는 하루 중 다양한 시각에서의 유량을 도시한 것이다. 종래의 압력 저감 밸브가 장착된 네트워크에서 측정된 유량은 점선으로 도시되는 반면, 종래의 압력 저감 밸브를 본 발명의 압력 저감 밸브 장치로 교체하였을 때 측정되는 유량은 실선으로 도시된다. 도 8의 위쪽 그래프는 동일한 기간에 걸친 네트워크 내의 수압을 도시한 것이다. 이해할 수 있는 바와 같이, 종래의 PRV가 장착된 네트워크에서의 수압은 일정하게 유지되며, 따라서 압력은 필요 이상으로 훨씬 높다. 대조적으로, 본 발명의 압력 저감 장치가 장착된 동일한 네트워크에서의 압력은, 테스트되는 기간 내내 상당히 낮지만, 원격 위치에서 원하는 수압을 유지하기에는 여전히 충분하다.
도 5에 도시된 네트워크에 있어서, 제어기(34)는, 네트워크를 원격으로 제어할 수 있는 주 제어실(39)(원격 제어실)에 연결된다. 상기 주 제어실은, 고압 본관에 의해 공급을 받는 복수의 로컬 네트워크에 연결될 수 있으며, 각각의 로컬 네트워크에는 본 발명의 압력 저감 밸브 장치가 마련된다. 대안으로 또는 부가적으로, 각각의 로컬 네트워크 내의 유량계 및 압력 센서는 주 제어실에 연결될 수 있으며, 비정상적인 유량(예를 들어, 주요한 본관의 고장 또는 파열된 파이프와 같은 주요한 누출을 나타냄)이 검출되는 경우, 주 제어실에서 경보 신호가 생성될 수 있다. 제어기(34)를 원격 제어실에 연결함으로써, 작동 목적을 위해 요구되는 경우에, 하류측 압력 및 유량에 대한 원격 제어가 달성될 수 있다.

Claims (22)

  1. 유체 압력 저감 밸브 장치로서,
    - 스프링 부하식 압력 저감 밸브로서,
    유체-유동 챔버를 수용하는 본체;
    유체-유동 챔버 내로의 액체 공급 오리피스 및 유체-유동 챔버로부터의 액체 출구;
    상기 오리피스와 대향하는 조절판으로서, 사용 중에 조절판에 작용하는 공급 액체를 견디는 조절판;
    상기 조절판을 오리피스쪽으로 압박하도록 작용하는 스프링; 및
    상기 조절판과 상기 본체 사이에서 상기 조절판과 상기 본체 사이의 챔버를 폐쇄하는 다이어프램으로서, 사용 시에 상기 챔버 내의 조절 압력을 받는 것인 다이어프램
    을 포함하는 스프링 부하식 압력 저감 밸브;
    - 상기 조절판로부터 멀리에 있는 스프링의 단부와 상기 본체 사이에서 작동하는 제어 가능한 모터 구동부;
    - 상기 출구의 하류에 있는 유량계; 및
    - 상기 유량계로부터 유량 데이터를 수신하도록, 그리고 유량계에 의해 측정되는 유량에 따라 스프링의 원격 단부가 후퇴하도록 서보 모터를 제어하게 배치되는 제어기로서, 상기 배치에 의해, 사용 중에, 수요 유동의 증가를 위해 상기 조절판이 해당 수요 유동의 증가에 대한 하류 압력을 유지하도록 부분적으로 후퇴되고 그 반대로도 작동하게 되도록 하는 것인 제어기
    를 포함하는 유체 압력 저감 밸브 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 본체는, 다이어프램에 의해 다이어프램의 일측부 상의 유체-유동 챔버 및 다이어프램의 타측부 상의 건조 챔버로 분할되는 내부 보이드(void)를 갖는 것인 유체 압력 저감 밸브 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유체 압력 저감 밸브 장치는 물의 압력을 감소시키도록 되어 있는 것인 유체 압력 저감 밸브 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유체 압력 저감 밸브 장치는 액체 및 기체인 탄화수소 유체의 압력을 감소시키도록 되어 있는 것인 유체 압력 저감 밸브 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 가능한 모터 구동부는 서보 모터 구동부인 것인 유체 압력 저감 밸브 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제어기는 하류측 압력과 유량의 실질적으로 선형적인 관계에 따라 스프링 위치설정에서의 서보 모터 작용의 계산을 행하도록 되어 있는 것인 유체 압력 저감 밸브 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 계산은 스프링의 서보 위치설정의 관점에서 달성될 압력에 기초하는 것인 유체 압력 저감 밸브 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 계산은 스프링의 서보 위치설정에만 기초하는 것인 유체 압력 저감 밸브 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 계산은 하류측 압력 및 유량에 대한 룩업 테이블(lookup table)에 기초하는 것인 유체 압력 저감 밸브 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 룩업 테이블은 달성될 압력값을 포함하는 것인 유체 압력 저감 밸브 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 룩업 테이블은 서보 회전의 관점에서 스프링 위치를 포함하는 것인 유체 압력 저감 밸브 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조절판은, 오리피스 내부의 센터링 가이드(centering guide) 내로 가이드 로드가 연장되어 있는 상태에서, 다이어프램의 중심 영역에 인접하게 마련되는 것인, 유체 압력 저감 밸브 장치.
  13. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조절판은, 다이어프램으로부터 오리피스 내부의 센터링 가이드로 연장되는 가이드 로드 상에서, 다이어프램으로부터 이격된 상태로 마련되는 것인, 유체 압력 저감 밸브 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프링은 오리피스로부터 멀리 떨어진 다이어프램의 면에 작용하는 압축 스프링인 것인 유체 압력 저감 밸브 장치.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프링은 오리피스에 가까운 다이어프램의 면에 작용하는 인장 스프링인 것인 유체 압력 저감 밸브 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 가능한 모터 구동부는, 다이어프램으로부터 멀리 떨어진 단부에서 스프링에 작용하도록 배치되고 상기 구동부의 모터에 의해 작동 가능한 너트 및 리드 스크루 장치를 포함하는 것인, 유체 압력 저감 밸브 장치.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 유지되어야 하는 하류측 압력을 측정하기 위한 원격 압력 센서와 조합되는, 유체 압력 저감 밸브 장치.
  18. 유체 압력 저감 밸브 장치로서,
    - 스프링 부하식 압력 저감 밸브로서,
    다이어프램에 의해 다이어프램의 일측부 상의 유체-유동 챔버 및 다이어프램의 타측부 상의 건조 챔버로 분할되는 내부 보이드를 갖는 본체;
    상기 유체-유동 챔버 내로의 유체 공급 오리피스 및 상기 유체-유동 챔버로부터의 유체 출구;
    상기 오리피스에 대향하는 조절판으로서, 상기 조절판은 사용 시에 조절판에 작용하는 공급 유체를 견디며, 상기 조절판은 다이어프램의 상기 일측부에 직접 또는 연결 요소를 통해 연결되고, 상기 다이어프램은 사용 중에 유체-유동 챔버 내의 조절 압력을 받는 것인 조절판;
    상기 다이어프램의 상기 타측면 상의 건조 챔버 내에 위치하는 압축 스프링으로서, 상기 압축 스프링은 상기 조절판을 오리피스쪽으로 압박하기 위해 상기 다이어프램을 통해 압력을 가하도록 배치되는 것인 압축 스프링; 및
    조절판로부터 멀리 떨어진 압축 스프링의 단부와 본체 사이에서 작동하는 제어 가능한 모터 구동부
    를 포함하는 스프링 부하식 압력 저감 밸브;
    - 상기 출구의 하류에 있는 유량계;
    - 제어기 및 이 제어기 내부에 유지되거나 상기 제어기와 통신하는 전자 데이터 저장소로서, 상기 데이터 저장소는, 압력 저감 밸브가 연결되는 하류 파이프 네트워크에서의 유체 유량과 유체 압력 사이의 관계를 정의하는 데이터를 수용하며, 상기 제어기는, 유량계로부터 유량 데이터를 수신하도록, 그리고 유량계에 의해 측정되는 유량, 및 유체 유동과 유체 압력 사이의 관계에 따라 스프링의 원격 단부가 후퇴 또는 전진되도록 모터 구동부를 제어하게 배치되어, 원하는 하류측 유체 압력을 유지하기 위해 조절판의 위치 및 유체 공급 오리피스를 통한 유체 유동을 변경시키는 것인 제어기 및 전자 데이터 저장소
    를 포함하는 유체 압력 저감 밸브 장치.
  19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 따른, 스프링 부하식 압력 저감 밸브, 제어 가능한 모터 구동부, 유량계, 및 제어기를 포함하는 유체 압력 저감 밸브 장치로서, 상기 유체 압력 저감 밸브 장치는 원격 제어 설비에 (예를 들어 무선으로) 연결되며, 상기 유체 압력 저감 밸브 장치의 작동이 상기 원격 제어 설비로부터 원격으로 제어될 수 있는 것인 유체 압력 저감 밸브 장치.
  20. 복수의 로컬 네트워크를 포함하는 급수 시스템으로서, 각각의 로컬 네트워크에는 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 따른 압력 저감 밸브 장치가 마련되는 것인 급수 시스템.
  21. 로컬 급수 네트워크를 고압 본관 공급부에 연결하는 압력 저감 밸브를 구비하여 로컬 급수 네트워크 내의 수압을 제어하는 방법으로서,
    (i) 제어기로부터 제어 신호를 수신하면 네트워크 내로의 물의 흐름을 변화시킬 수 있는 모터 구동식 액추에이터를 압력 저감 밸브에 제공하는 단계;
    (ii) 압력 저감 밸브의 하류(예를 들어, 바로 하류)의 유량계 및 압력 센서를 네트워크에 제공하는 단계로서, 상기 유량계 및 상기 압력 센서는 상기 제어기와 통신하는 것인 단계;
    (iii) 네트워크 내로 흐르는 물의 유량과 압력 사이의 관계를 설정하기 위해 유량 및 압력을 측정하고, 상기 관계를 설정하는 데이터를 제어기 및/또는 원격 제어 위치에 저장하는 단계;
    (iv) 상기 관계를 이용하여, 상기 네트워크 내의 정의된 원격 위치에서 원하는 최소 압력을 유지하기 위한, 주어진 시점에서의 압력 저감 밸브 설정을 확립하는 단계; 및
    (v) 유량계에 의해 검출되는 네트워크에서의 유량 변화를 모니터링하고, 이러한 유량 변화에 응답하여 압력 저감 밸브 설정을 변경하도록 모터 구동식 액추에이터를 작동시켜, 네트워크 내의 정의된 원격 위치에서 원하는 최소 압력을 유지하는 단계
    를 포함하는 방법.
  22. 제19항에 있어서, 상기 압력 저감 밸브는 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 정의된 것인 방법.
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