KR900002881B1

KR900002881B1 - 미터링 밸브

Info

Publication number: KR900002881B1
Application number: KR1019870700398A
Authority: KR
Inventors: 엔.존슨 드와이트
Original assignee: 마스코 코오포레이션; 제럴드 브라이트
Priority date: 1985-10-28
Filing date: 1986-10-24
Publication date: 1990-05-01
Also published as: IT8622157A0; DK164299C; KR880700197A; JPS63500815A; DK164299B; GB2192693A; JPH0362855B2; DE3690557T; DK247487D0; IT1226690B; AU6622886A; CH671274A5; DE3690557C2; MX165476B; GB8630644D0; DK247487A; WO1987002751A1; GB2192693B; CA1286647C; US4662602A

Abstract

내용 없음.

Description

미터링 밸브

본 발명은 화장실용 수세장치에 사용되는 미터링 플러시 밸브(metering flush valve)등의 미터링 밸브에 관한 것이다.

"플러쇼비트(flusho-meter)"라고도 불리우는 미터터링밸브는 비교적 대용량의 급배수 시스템이 채택되는 사무용빌딩, 공장, 호텔, 병원 등의 배수시스템으로 널리 쓰여왔다.

통상의 미터링 플러시 밸브는 파일롯 밸브(pilot valve)가 기동장치에 의해 개방되었을때 배수사이클(flushing cycle)을 수행하는 메인 밸브(main valve)를 구비한다.

종래에 사용되어온 형식의 미터링 플러시 밸브는 복잡하여 제작비도 높고 사용이 어려웠다.

종래의 미터링 플러시 밸브의 다른 약점은 공급되는 수압에 따라 이송유량이 아주 불규칙했던 점이다.

미터링 밸브는 다른 목적에도 쓰인다.

한예는 기동시킴에 따라 일정한 유량을 공급한 뒤 밀폐되는 소위 "저속밀폐(slow-close)" 수도꼭지 작동에 쓰이는 제어밸브이다.

본 발명은 미터링 플러시 밸브뿐 아니라 다른 형식의 미터링 밸브에도 채택될 수 있다.

본 발명의 목적은 개선된 파일롯 밸브 작동기구를 가지며, 여러가지 필요한 흐름형태에 따라 쉽게 조절될 수 있고, 경제적이고 용이하게 제작 및 사용할 수잇으며, 입력되는 수압이 달라져도 예정된 일정한 유량을 공급할 수 있고, 레버(lever) 또는 푸시버튼(push button)작동으로 용이하게 조정할 수 있으며, 종래의 미터링 플러시 밸브나 미터링 밸브의 단점들을 보완할 수 있는 미터링 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 및 기타목적과 장점들을 달성하기 위해, 본발명에 따른 미터링 밸브는 도입구멍(inlet port)과 도출구멍(outlet port)을 가진 하우징(housing)과 도입구멍에서 도출구멍간의 흐름을 제어하는 메인밸브를 구비한다.

하우징 내부의 제어실(control chamber)은 메인 밸브와 압력전달이 되어 메인 밸브에 제어된 압력을 공급한다.

도입구멍과 제어실 사이의 제한된 유체통로는 대기상태(standby condition)에서 메인 밸브가 밀폐되어 있도록 유지한다.

파일롯 밸브는 제어실에 연결되어 파일롯 밸브가 개방되었을때 메인밸브가 작동사이클을 개시하도록 제어압력을 감소시킨다.

쌍안정 스냅 작동기구(bistable snap acting mechanism)은 파일롯 밸브를 개방위치와 밀폐위치 사이로 작동시킨다.

기동장치(actuator)는 상기 스냅 작동기구와 파일롯 밸브를 개방시키도록 작동한다.

본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 첨부된 도면으로 나타내진 다음의 상세한 바람직한 실시예에 의해 잘 이해될 것이다.

제 1 도는 본 발명에 따라 구성된 미터링 밸브를 포함한 화장실용 배수장치의 측면도, 제 2 도는 제 1 도의 미터링 밸브의 일단면도, 제 3 도는 제 2 도의 3-3선을 따라 취한 미터링 밸브의 확대 단면도, 제 4 도는 제 3 도의 4-4선을 따라 취한 미터링 밸브의 파일롯 밸브 단면도, 제 5 도는 제 4 도의 5-5선을 따라 취한 단면도, 제 6 도는 파일롯 밸브와 파일롯 밸브 기동기구를 나타낸 분해사시도, 제 7 도는 미터링 밸브의 미터링 플러그(plug)의 사시도, 제 8 도는 제 3 도의 일부와 유사하게 파일롯 밸브의 기동을 나타낸 단면도, 제 9 도는 제 3 도의 일부와 유사하게 메인밸브의 완전 개방상태를나타낸 단면도, 제 10 도는 제 3 도의 일부와 유사하게 미터링 플러그의 다른 위치를 나타낸 단면도, 제 11 도는 제 3 도의 일부와 유사하게 미터링 밸브가 레버가 아닌 푸시버튼으로 기동되는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

제 12 도는 미터링 밸브에 공급되는 두가지 다른 유체흐름 형태를 나타내는 그래프이다.

제 1 도는 미터링 밸브(22)를 구비하며, 본 발명의 원리에 따라 구성된 배수장치(flushing system)가 참조번호(20)으로 나타나 있다.

상기 배수장치(20)에는 콘트롤 스톱(control stop ; 24)를 통해 미터링 밸브(22)로 유체가 공급된다.

미터링 밸브(2)가 작동레버(26)로 기동되면, 가압수 공급원으로부터 소정 흐름형태의 유체가 소정양 만큼 콘트롤 스톱(24)과 미터링 밸브(22)를 통해 소변기나 대변기(도시안됨)등으로 공급되도록 작동사이클이 일어난다.

콘트롤 스톱(24)은 배수장치(20)에 높은 수압이 걸릴때 유체흐름에 대한 드로틀(throttle) 또는 쵸크(choke)역할을 하고, 공급압력이 떨어질때는 도입압력을 차단해 배수장치에 흐름을 막아, 미터링 밸브(22)가 작동하도록 차단 역할을 한다.

콘트롤 스톱(24)에 대해서는 본 원인이 본원과 동일자로 출원된 미국특허 출원번호 제791, 771호(한국을 지정국으로 한 국제 출원번호 PCT/US86/02257)에 상세히 설명되어 있다. 상기 출원내용은 본원에 참고로서 인용되어, 본원을 이해하는데 필요한 정도만큼 콘트롤 스톱(24)의 구조와 작동을 설명한다.

본 발명의 원리는 다른 유체 이송장치의 미터링 밸브에도 사용될수 있다.

미터링 밸브(22)는 축방향으로 연장된 도관부(conduit portion) ; 32)내부의 도입구멍(inlet port ; 30)과, 외부에 나사를 가져서 소변기나 대변기등에 연결되는 도출구(outlet fitting ; 36) 내부의 도출구멍(outlet port ; 34)을 가지는 하우징(28)을 구비한다.

하우징의 내부에는 메인밸브 어셈블리(42)와 작동레버(26)를 자긴 기동어셈블리(44)가 수용된다.

배수사이클은 기동 어셈블리(44)에 의해 개시되어 파일롯밸브 작동 어셈블리(42)를 통해 파이롯 밸브(40)를 개방한다. 파일롯 밸브(40)가 개방되면 작동사이클이 개시되어 메인밸브 어셈블리(38)가 개방된 뒤 파일롯 밸브(40)가 다시 밀폐되고, 소정량과 소정 흐름형태의 유체가 이송된다.

하우징(28)은 횡방향으로 도출구(36)가 연장되는 원통체(46)를 구비한다.

도입튜브(48)는 원통체(46)의 단부벽위로 부분(50)을 확대시키거나 끼워넣음으로써 원통체(46)에 고정된다. 도입튜브(48)는 도입도관부(32)와, 원통체(46)의 내부공간(54)내부의 축방향으로 연장되는 밸브시이트부(valve seat portion ; 52)를 구비한다.

메인밸브 어셈블리(38)는 내부공간(54)을 제어실(control chamber ; 56)과, 도출구멍(34)에 연결된 도출영역(outlet region ; 58)으로 구분한다.

메인밸브 어셈블리(38)는 내부공간(54)을 움직이는 피스톤의 형태이고, 헤드(62)와 생크부(shank portion ; 64)를 가지며 피스톤 가이드부재(66)에 나사결합되는 제한나사(restrictor screw ; 60)를 구비한다.

미터링 플러그(metering plug ; 68)와 피스톤체(70)는 제한나사(60)와 피스톤 가이드부재(66)가 나사결합 되었을때 그 사이에 끼워진다.

롤링 다이아프램(rolling diaphragm ; 72)은 일단부가 피스톤 가이드부재(66)와 피스톤체(70)사이에 끼워지고, 매인밸브 어셈블리(38)와 함께 제어실(56)은 도출영역(58)으로부터 밀봉시키는 역할을 한다.

이 미터링 밸브(22)의 메인밸브 어셈블리(38)의 장점은 부품을 경제적으로 제작할 수있고, 제한나사(60)를 피스톤 가이드부재(66)에 나사결합함으로써 쉽게 조립할 수 있는 것이다.

O형 고리모양의 시일(O-ring seal ; 74)은 피스톤체(70)의 홈(76)에 끼워져서, 제 3 도에 도시된 메인벨브의 밀폐위치시에 도입튜브(48)의 밸브시이트부(52)의 가장 안쪽단부와 접촉된다. 이 밀폐위치에서 유체는 도입구멍(30)과 도출구멍(34)사이를 흐르지 못한다. 제어실(56)에 작용하는 도입압력은 통상 메인밸브 어셈블리(38)를 밀폐위치로 유지한다.

도입압력이 제한나사(60) 내부중앙의 축개방부(axial opening ; 80)와 하우징(28)의 중앙축과 동축인 제한로드(restrictor rod ; 82)사이의 간격인 제한된 유체통로(restricted passage ; 79)를 통해 제어실(56)에 작용한다. 상기 제한로드(82)의 단면적이 축개방부(80)의 제한된 유체통로를 형성한다.

예를들면 제한로드(82)의 외경은 축개방부(80)의 최소 내경보다 약간 작다. 또 제한로드와 그 대응부분은 원형이 아닌 단면을 가질수도 있다. 이 제한되는 유량은 제한로드(82)와 축개방부(80)의 형태를 선택함에 따라 쉽게 변화될 수있다. 축개방부(80)는 미세한 내부나사형태를 가지고 있어서 유체경로의 제한량은 정확히 결정될 수있다.

제한로드(82)와 메인밸브 어셈블리(38)가 미터링 밸브(22)의 작동중 그 사이를 움직이는 제한나사(60)를 구비하므로, 제한통로는 자동세척되어 유체의 앙금등으로 막히지 않는다.

메인밸브 어셈블리(38)는 반대쪽에는 제어실(56)이 원통체(46)의 단부에 나사결합되는 캡(collar or cap ; 88)에 의해 내부공간(54)의 내부에서 고정에지(stop edge ; 86)에 끼워지는 격벽(bulkhead ; 84)으로 경계지워진다. 격벽(84)과 원통체(46)사이의 O형 고리모양의 시일(90)은 내부공간(54)을 기동어셈블리(44)의 영역으로부터 단절시킨다. 격벽(84)은 롤링 다이아프램(72)의 일단을 지지하는 고리모양의 돌출리브(rib ; 92)를 구비하여 제어실(56)을 밀봉한다.

미터링밸브(22)의 작동사이클은 파일롯 밸브(40)의 개방으로 개시된다. 파일롯 밸브(40)는 이동판(trip plate ; 94)에 부착된 밸브부재(93)를 구비하여 격벽(84)에 고정구(fastener ; 100)으로 부착된 파일롯 밸브 베이스(98)에 형성된 밸브시이트(96)와 접촉한다.

파일롯 밸브(40)를 개방하면 제어실(56)과 도출영역(58)사이에 격벽(84)내부의 통로(102)를 통해 유체가 제한없이 유통된다. 통로(102)는 격벽(84)둘레의 고리모양 홈(104)에서 끝난다. 상기 홈(104)은 내부공간(54)둘레의 원통체(46)내벽에 형성된 다수의 스프라인(spline ; 106)사이의 흐름홈을 통해 도출영역(58)과 연결된다. 상기 홈(104)은 다이아프램(72)밖의 영역으로 축방향 흐름이 가능하게 한다.

제어실(56)을 배수(venting)시키면 메인밸브 어셈블리(38)는 밀폐위치로부터 피스톤 가이드부재(66)상의 접촉부(108)가 격벽(84)의 리브(92)에 접촉하게 되는 완전개방위치로 급속히 이동한다. 메인밸브 어셈블리(38)가 상기 완전개방위치에 접근함에 따라 제한나사(60)의 돌출부(110)가 후술하는 방법으로 파일롯 밸브(40)에 접근한다.

파일롯 밸브(40)가 재밀폐되면 제한된 유체통로(79)내의 유체흐름은 메인밸브 어셈블리(38)가 완전 개방위치로부터 밀폐위치로 점차 이동하게 한다. 이 이동중에 도입구멍(30)과 도출구멍(34)사이에 제어된 소정량의 유체흐름이 발생한다. 이 흐름은 도입튜브(48)의 밸브시이트부(52)의 내벽(112)과 미터링 플러그(68)에 특성지워진다.

롤링 다이아프램(72)은 메인밸브 어셈블리(38)가 기본적으로 마찰없이 이동할 수있게 해주어, 다른 형식의 밸브구조가 스프링효과, 탄성기억효과(elastic memory), 마찰등에 의해 갖게되는 난점을 제거한다.

상기 다이아프램(72)에 둘러싸인 제어실(56)의 단면적은 밸브시이트(78)의 목부분의 단면적의 약 2배이다. 파일롯 밸브(40)가 밀폐되면 제어실(56)은 제한된 유체통로(79)의 단면적에 따라 좌우되는 속도로 다시 채워진다. 이것은 메인밸브에 제어된 밀폐속도를 제공한다.

메인밸브 어셈블리가 밀폐위치로 이동하는 미터링 플러시밸브(22)의 작동사이클 동안에 제어실(56)의 압력은 도입구멍(30)의 도입압력과 도출영역(58)의 후류압력의 중간정도로 안정된다. 이것은 메인밸브 어셈블리와 오리피스(orifice)역할을 하는 메인밸브 시이트가 약 2 : 1의 단면적비를 갖기 때문이다.

공급압과 배출압 사이의 차압(differential)과 제어실(56)에 한 사이클중 작용하는 압력의비례관계에 의해, 미터링밸브(22)는 공급압이 아무리 변해도 일정량의 유체를 공급할 수 있다.

도입압력과 도입/배출압력의 차압이 클때에는 밸브를 통과하는 유속(flow rate)이 크나 메인밸브 어셈블리가 차압이 작을때 보다 더 빨리 밀폐된다.

파일롯 밸브(40)가 개방되면 기동어셈블리(44)와 파일롯 밸브 작동어셈블리(42)에 의해 작동사이클이 개시된다. 작동레버(26)가 하우징(28)축과 일치하는 정상위치에서 벗어나는 피봇(pivot)운동을 하게되면, 제한로드(82)가 축방향으로 이동하여 미터링밸브를 통해 유체이송을 개시한다. 작동레버(26)는 캡(88)의 단벽(end wall ; 116)으로 지지되는 베이스 플랜지(base flange ; 114)를 구비하며, 작동레버(26)는 단벽(116)의 개방부(118)를 통해 외부로 연장된다. 베이스 플랜지(114)의 가장 바깥쪽면은 캡(88)에 설치된 슬리이브(sleeve ; 120)에 지지된다. 베이스 플랜지(114)의 가장 안쪽면은 제한로드(82)가 압입(press fit)고정되어 있는 중앙허브부(central hub portion ; 124)를 구비한 캡부재(122)에 접촉된다. 격벽(84)의 홈과 중앙허브부(124)사이에 압축되어 끼워진 스프링(126)은 캡(122)과 베이스 플랜지(114), 슬리이브(120)를 단벽(116)쪽으로 누른다. 대기상태에서 이 스프링의 탄성력은 작동레버(26)를 정위치에 유지하도록 한다.

작동레버(26)가 피봇되면 베이스 플랜지(114)는 캡(122)를 안쪽으로 미는 지렛대 역할을 한다. 이에 따라 세한로드(82)가 안쪽 도입구멍(3)쪽의 축방향으로 이동한다. 슬리이브(120)과 캡(122)을 나일론 등의 플라스틱 재료로 형성함으로써 마찰과 마모가 방지된다. 파일롯 밸브 작동어셈블리(42)가 "비고정 개방(non-hold open)" 특성을 가지므로 미터링밸브(22)는 개방상태를 유지하지 못한다.

또, 파일롯 밸브 작동어셈블리(42)는 파일롯밸브(40)를 개방 및 밀폐시키는데 스냅(snap)작용 운동을 한다. 이 스냅작용 운동은 파일롯 밸브(40)가 교대로 개방 및 밀폐되는 양단위치 사이에서 중심이동을 하는 이동판(trip plate ; 94)을 구비함으로써 이루어진다.

이동판(94)는 피봇 모서리(pivot edge ; 13)를 형성하는 T자 모양의 개방부(128)를 구비한다. 피봇모서리(130)는 파일롯밸브 베이스(98)상의 안장형의 돌출구조에 피봇운동이 가능하게 수납된다. 파일롯 밸브 베이스(98)는 피못 모서리(130)를 격벽(84)으로부터의 운동에 대해 제한하는 돌출부(134)를가진 한쌍의 상방향 연장아암(arm ; 132)을 구비한다.

파일롯 밸브 베이스(98)의 중앙돌출부(136)는 피봇 모서리(130)가 격벽(84)방향으로 이동하지 않도록 하는 한쌍의 베이스부(base portion ; 138)를 구비한다.

스프링(142)에 의해 지지되는 피봇 모서리(130)는 연장아암(132)과 돌출부(136)로 형성되는 피봇 지지면(140)에 접촉된다. 가이드(guide ; 144)는 이동판(94)의 부분(148)이 접촉하는 단이 진 헤드(head ; 146)를 구비한다.

가이드(144)의 자루(144)는 헤드(152)를 구비한 슬리퍼슈(slipper shoe ; 150)의 자루부를 미끄럼 이동가능하게 수납한다. 스프링(142)은 슬리퍼슈(150)와 가이드(144)를 미끄럼 이동가능하게 둘러싸고 있다.

스프링(142), 가이드(144) 및 슬리퍼슈(150)는 제한로드(82)와 이동판(94)의 부분(148)사이에 압축되어 있는 스프링 어셈블리를 구성한다.

헤드(152)는 파일롯 밸브베이스(98)에 대해 제한된 운동을 할 수 있다. 더 상세히는, 헤드(52)는 중앙돌출부(136)의 슬롯(slot ; 156)에 수납되어 제 3 도에 보인 밸브밀폐 위치와 제 8 도에 보인 밸브 개방위치 사이를 이동 할수 있다.

이동판(94)은 스프링 어셈블리(154)의 작용하에서 두 양단위치 사이를 이동한다.

밸브 밀폐 위치에서 밸브부재(93)는 밸브시이트(96)와 접촉하도록 눌리워진다. 개방위치에서는 이동판(94)이 파일롯밸브 베이스(98)의 접촉부(158)와 접촉한다. 스프링 어셈블리(154)의 작용으로 이동판(94)의 이동과 그위에 설치된 파일롯 밸브부재(93)의 이에 따른 이동은 쌍안정(bistable)이고 스냅작동이 된다.

슬리퍼슈의 헤드(152)와 제한로드(82)사이의 마찰효과는 비고정 개방(non-hold open)특성을 나타내게 한다. 스프링 어셈블리(154)는 슬리퍼슈(150)의 탄성력을 스프링 어셈블리의 축방향으로 제한로드(82)에 작용시킨다.

제 3 도에 보인 파일롯 밸브 밀폐위치에서, 스프링 어셈블리(154)의 축은 제한로드(82)의 축에 거의 직교한다.

제한로드(82)가 기동어셈블리(44)에 의해 축방향으로 이동하면, 제한로드(82)와 슬리퍼슈(150)사이의 마찰력에 의해 슬리퍼슈(150)는 제 3 도의 중앙위치로부터 제 8 도의 위치까지 급속한 스냅작동으로 제한로드(82)의 이동에 추종하게 된다.

파일롯 밸브(40)의 개방에 따라 슬리퍼슈(150)가 일단 변환위치로 이동하면 슬리퍼슈(150)는 더이상 제한로드(82)의 이동에 추종하지 않는다.

밸브 개방위치에서는 스프링 어셈블리(154)와 미터링 로드(182) 사이의 각은 더 작아 스프링의 탄성력은 직각보다 훨씬 작은 각도로 작용한다. 따라서 제한로드(82)축에 평행한 탄성력의 분력은 이 축에 평행한 마찰력보다 커져서 마찰력이 스프링 탄성력을 이길 수 없게 된다.

결과적으로 슬리퍼슈(150)의 헤드(152)가 제한로드(82)의 면을 따라 미끄러지게되므로 제한로드(82)에 의해 이동하지 않게 된다. 이러한 구성에 따라 미터링 로드(182)가 슬리퍼슈(150)를 도입구멍(30)쪽으로만 이동시키고 반대쪽으로는 이동시키지 않으므로 일방클러치(one-way clutch)의 역할을 하게 된다.

작동사이클이 개시되고 난 뒤에는 파일롯 밸브(40)느 작동레버(26)를 놓더라도 영향을 받지 않는다. 제한로드(82)가 도입구멍(30)으로부터 떨어져도 슬리퍼슈(150)는 이동하지 않는다. 파일롯밸브(40)가 개방되어 있는 동안에는 제한로드(82)를 도입구멍 쪽으로 다시 기동시켜도 아무 효과가 없다.

메인밸브 어셈블리(38)가 파일롯 밸브(40)에 따라 밀폐위치에서 개방위치로 이동하면, 제한나사(60)의 돌출부(100)가 슬리퍼슈(150)에 접촉하여 제 8 도의 위치로부터 제 3 도의 위치로 복귀시킨다. 이에 따라 파일롯밸브(40)가 밀폐되고 미터링밸브(22)의 작동사이클이 종료시까지 계속된다. 작동레버(26)가 경사위치에 고정되어 있더라도, 파일롯 밸브(40)는 작동사이클이 종료되도록 다시 밀폐되어 개방위치에 고정되지 않는다.

제 3 도와 제 11 도의 실시예를 비교해보면 미터링밸브(22)는 거의 비슷한 부품을 갖는 작동레버(26)난 푸시버튼(push button ; 160)어느쪽에 의해서도 기동될 수 있다.

이 두 실시예에서 공통되는 부재에는 같은 참조번호를 붙였다.

푸시버튼 작동식의 실시예에서는, 푸시버튼(160)의 베이스플랜지(162)가 푸시버튼(160)이 외부로 연장되는 중앙개방부(168)를 구비한 캡부재(166)의 단벽(164)에 지지된다. 스프링(126)은 캡(122)을 푸시버튼(160)에 대해 눌러서 제 11도에 보이는 정상위치에 유지한다.

레버 작동식이나 푸시버튼 작동식의 어느 경우에나 동일한 스프링(126)이 사용된다. 슬리이브(120)는 푸시버튼 작동식에는 사용되지 않는다.

칼라(collor ; 166)는 대기 위치에서 스프링(126)이 더 작은 각도로 압축되게 하여 더 작은 탄성력을 제공하도록 지지한다. 상기 탄성력은 푸시버튼을 도시한 대기위치에 유지할만한 크기이며, 푸시버튼(160)은 쉽게 압축되어 캡(122)과 제한로드(82)를 축방향으로 이동시킴으로써 작동사이클을 개시시킨다. 푸시버튼이나 레버작동식의 어느것이나 부품이 키트(kit)로서 공급될 수 있어서, 미터링밸브(22)는 캡(88)이나 칼라(166)을 제거하고 소정부품들을 장착함으로써 쉽게 전환될 수 있다. 시일(90)은 마찰력으로 격벽(84)을 소정위치에 유지시키며, 이들 부재나 캡(122) 및 제한로드(82)등의 부품을 분해할 필요는 없다.

작동사이클중에 미터링밸브(22)를 통과하는 유체의 흐름은 제 7 도에 잘 나타나 있는 미터링 플러그(68)에 의해 특성지워진다. 미터링 플러그(68)는 제한나사(60)로 피스톤체(70)의 중앙허브부에 고정된 중앙횡단벽(170)을 구비한다. 미터링 플러그(68)는 다른 흐름특성을 제공할 수 있도록 두방향의 어느쪽으로든 장착할 수 있는 양단부를구비한다.

제 3 도에서 미터링 플러그(68)는 제 1 단부(172)가 도입구멍(30)쪽을 향하도록 장착되어있다. 제 1 단부(172)는 제 12 도에 실선으로 나타낸 대변기용 배수장치의 흐름특성을 제공하도록 형성되어 있다. 미터링 플러그(68)의 제 2 단부(174)는 제 12 도에 점선으로 나타낸 소변기용 배수장치의 흐름특성을 제공한다.

제 7 도를 상세히 참조하면, 양단부(172, 174)는 도입튜브(48)의 내벽(112)에 약간의 간격을 가지고 끼워지는 고리모양의 배리어부(barrier ; 176, 178)을 구비한다.

상기 배리어부(176, 178)사이에는 축방향으로 복수의 리브(rib ; 180)가 연장된다.

제 3 도에 보인 대변기용 배수장치에서 유체흐름은 미터링 플러그(68)의 제 1 단부(172)에 의해 제어된다.

상기 단부는 얕은 오목부(184)에 의해 축방향으로인접되는 비교적 큰 단면적을 갖는 개방부(182)를 구비한다. 개방부(182)의 한 측면은 배리어부(176)에 연속되도록 오목부가 외측으로 경사져 있다.

반대쪽 측면에는 중앙횡단벽(170)의 면을 넘어 배리어부(178)까지 연장되는 원통형 벽(186)에 연속되도록 오목부(184)가 경사져 있다.

대변기용의 작동사이클에 있어서 메인밸브 어셈블리(38)가 완전 개방위치까지 도달하므로, 처음부터 비교적 많은 양의 유체가 미터링밸브(22)를 통해 도입구멍(30)으로부터 도출구멍(34)으로 흐른다. 많은 양이 흐르는 이유는 흐름이 큰 단면적의 개방부(182)와 오목부(184)를 통하기 때문이다. 메인밸브 어셈블리가 밀폐위치에 근접하면 원통형 벽(186)이 밸브시이트(78)를 지나 내벽(112)를 향하게 된다. 이점에서 흐름이 감소된다. 비교적 많은 양의 흐름뒤에는 제 12 도에 실선으로 보인것처럼 비교적 적은 양의 흐름이 생긴다.

대변기 배수장치에 공급되는 이 흐름특성이 초기 사이폰 배수작용(initial siphon flushing action)과 그 뒤의 장치 트랩 재충전작동(fixture trap fefill operation)을 제공한다. 소변기용의 다른 실시예에서, 미터링 플러그(68)는 제 2 단부(174)가 도입구멍(30)쪽을 향하도록 반대로 설치한다. 여기서의 유체의 흐름은 제 12 도에 점선으로 보이듯 씻어내리기 배수작용(wash down flushing action)특성을 가진다. 제 2 단부(174)는 원통형벽(186)쪽으로 연장되는 복수의 비교적 작은 단면적인 개방부(188)를 구비한다. 이 흐름특성은 작동사이클중 비교적 일정하고 낮은 이송을(delivery rate)을 나타낸다.

다른 흐름특성을 가지기 위해서는 미터링밸브(22)를 배수장치에서 떼어내지 않고도 미터링 플러그(68)의 방향을 바꾸거나 다른 미터링 플러그로 갈아끼울 수 있다. 제 1 도에 보인 배수장치(20)에서 도관부(32)는 콘트롤 스톱(24)의 배출측에 연통된다. 도관부(32)는 그 단부에 O형 고리모양의 시일(190)이 끼워지는 홈을 구비한다.

상기 시일은 미터링 플러시 밸브(22)와 콘트롤 스톱(24)의 도출부(outlet fitting ; 194)를 연결하는 연장부(extension fitting ; 192)의 내벽에 접촉한다.

결합너트(coupling nut ; 196)는 연장부(192)에 나사 결합되어 고정링(lick ring ; 198)을 도관부(32)에 대해 견고하게 고정한다. 시일(200)은 연장부(192)와 콘트롤 스톱(24)의 몸체 사이에 접촉한다. 콘트롤 스톱(24)과 미터링밸브(22) 사이의 거리에 따라 다른 길이의 연장부가 사용된다.

제 1 도에 보인 것보다 거리가 가까울때는 연장부(192)가 생략되고 도관부(32)가 콘트롤 스톱(24)의 도출부(194)에 연결될 수 있다. 이 형태에서 결합너트(196)는 도출부(194)에 나사 결합된다.

이상에서 본 발명이 도시된 실시예에 따라 설명되었으나 이 상세한 설명이 첨부된 특허청구의 범위를 제한하는 것은 아니다.

Claims

도입구멍 및 도출구멍을 갖는 하우징과, 도입구멍으로 부터 도출구멍으로의 유체흐름을 제어하는 메인밸브와, 압력이 유통되어 메인밸브에 제어압력을 가하는 제어실과, 제어압력을 상승시키고 대기상태에서 메인밸브가 밀폐되어 있도록 유지하는 도입구멍에서 제어실까지의 제한된 유체통로와, 상기 제어실과 연결되어 메인밸브가 작동사이클을 개시하도록 제어압력을 하강시키는 파일롯 밸브와, 상기 파일롯 밸브를 개방시키기 위한 기동장치를 구비한 미터링밸브에 있어서, 상기 파일롯밸브와 연결되어 파일롯밸브의 개방위치 및 밀폐위치에 대응하는 양 안정위치 사이를 이동가능한 쌍안정 스냅작동기구와 ; 상기 기동장치와 쌍안정 스냅작동기구 사이에 설치되어 기동장치의 작동에 따라 파일롯 밸브를 개방하기 위하여 상기 쌍안정 스냅작동기구를 밀폐위치에서 개방위치로 이동시키는 작동장치를 구비한 것을 특징으로 하는 미터링밸브.
제 1 항에 있어서, 상기 기동장치가 작동중일때 제 1 방향으로이동하고 기동장치가 비작동중일때 제 2 방향으로 이동하도록 상기 쌍안정 스냅작동기구와 접촉하는 이동부재와, 상기 이동부재와 상기 쌍안정 스냅작동기구를 연결하는 일방클러치 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 미터링밸브.
제 2 항에 있어서, 상기 일방클러치 장치가 상기 쌍안정 스냅작동기구를 밀폐위치로부터 개방위치로만 이동시키고, 상기 메인밸브가 개방되었을때 상기 파일롯 밸브를 밀폐하는 메인밸브상의 장치를 구비한 것을 특징으로하는 미터링밸브.
제 3 항에 있어서, 상기 메인밸브상의 장치가 메인밸브가 완전개방위치에 있을때 상기 쌍안정 스냅작동기구와 접촉하는 것을 특징으로 하는 미터링밸브.
제 2 항에 있어서, 상기 일방클러치 장치가 상기 이동부재와 접촉하는 슬리퍼부재와, 슬리퍼 부재가 이동부재의 한쪽방향으로만 미끄러지도록하는 장치를 구성한 것을 특징으로 하는 미터링밸브.
제 5 항에 있어서, 상기 한쪽방향으로만 미끄러지도록 하는 장치가 상기 슬리퍼 부재를 상기 이동부재쪽으로 누르는 스프링과, 상기 슬리퍼부재가 상기 이동부재에 작용하는 스프링 탄성력의 방향이 바뀜에 따라 두 중심위치간을 이동하게 하는 고정장치를 구비한 것을 특징으로하는 미터링밸브.
제 6 항에 있어서, 상기 스프링이 상기 쌍안정 스냅작동기구로 두 중심위치를 향하도록 누르는 것을 특징으로 하는 미터링밸브.
제 2 항에 있어서, 상기 메인밸브가 상기 도입구멍과 연통되는 밸브시이트와 상기 도입구멍쪽과 그 반대쪽으로 이동하는 밸브 피스톤을 구비한 것을 특징으로 하는 미터링밸브.
제 8 항에 있어서, 상기 이동부재가 상기 밸브피스톤을 통해 연장되어 그와 상대운동 가능한 도트를 구비하며, 상기 로드와 상기 밸브 피스톤에 의해 제한된 유체통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 미터링밸브.
도입구멍 및 도축구멍을 갖는 하우징과, 상기 도입구멍으로부터 도출구멍으로의 유체흐름을 제어하는 메인밸브와, 상기 메인밸브와 압력이 유통되어 메인밸브에 제어압력을 가하는 제어실과, 제어압력을 상승시키고 대기상태에서 메인밸브가 밀폐되어 있도록 유지하는 도입구멍에서 제어실까지의 제한된 유체통로와, 상기 제어실과 연결되어 메인밸브가 작동사이클을 개시하도록 제어압력을 하강시키는 파일롯 밸브와, 상기 파일롯 밸브를 개방하는 기동장치를 구비한 미터링밸브에 있어서, 상기 하우징이 내부공간을 형성하는 원통형벽을 구비하고 상기 내부공간안의 밸브시이트가 상기 도입구멍과 내부공간 사이의 주 유체통로를 형성하며, 상기 메인밸브가 상기 내부공간을 왕복운동하는 피스톤 어셈블리와 상기 밸브시이트에 접촉하는 벨브부와, 상기 원통형 하우징내에 신축가능하게 내장되어 제1단부가 상기 밸브시이트와 떨어진 상기 하우징에 밀봉결합되고 제 2 단부가 상기 피스톤어셈블리에 밀봉결합되는 원통형의 롤링 다이아프램과, 상기 제어실로부터 상기 도입구멍까지 피스톤 어셈블리를 통해 연장되는 축방향의 개방부와, 상기 개방부를 통해 연장되어 그 간격으로 상기 제한된 유체통로를 형성하는 가이드 로드를 구비한 것을 특징으로 하는 미터링밸브.
제 10 항에 있어서, 상기 밸브시이트가 상기 도입구멍으로부터 상기 내부공간으로 연장되는 원통형 면으로 형성되고, 상기 피스톤 어셈블리가 상기 원통형면에 동축으로 미끄럼가능하게 수납되는 흐름 미터링 부재를 구비하며, 상기 미터링 부재와 원통형 면이 상기 피스톤 어셈블리의 이동에 의해 상기 도입구멍으로부터 상기 밸브시이트를 통과하는 흐름특성을 결정하는 오목부와 작은 소정의 간격을 두고 평행인 것을 특징으로 하는 미터링밸브.
제 11 항에 있어서, 상기 미터링 부재가 양단부를 가지며 상기 피스톤 어셈블리에 뒤집어 끼울 수 있으며 양단이 선택적으로 다른 흐름 특성을 제공하도록 다른 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 미터링밸브.
제 12 항에 있어서, 상기 한 흐름특성은 대변기용이고 다른 흐름특성은 소변기용인 것을 특징으로 하는 미터링밸브.
제 10 항에 있어서, 상기 피스톤 어셈블리를 고정하는 나사부재를 더 구비하며, 상기 축방향 개방부가 상기 나사부재를 통하여 연장되는 것을 특징으로 하는 미터링밸브.
제 10 항에 있어서, 상기 피스톤 어셈블리와 떨어진 상기 내부공간의 단부를 밀폐하는 격벽을 더 포함하며, 상기 파일롯 밸브가 상기 격벽으로 지지되는 것을 특징으로하는 미터링밸브.
제 15 항에 있어서, 다이아프램의제 1 단부가 상기 격벽과 상기 원통형 하우징벽 사이에 끼워 고정되는 것을 특징으로 하는 미터링밸브.
버튼 작동식이나 레버작동식의 어느것에나 적합하며, 하우징과, 상기 하우징을 흐르는 유체흐름을 제어하는 메인벨브와, 배수 사이클시에 상기 메인밸브의 작동을 개시시키는 파일롯 밸브와, 상기 파일롯 밸브를 대기위치로부터 작동부재의 이동에 따라 작동시키는 장치와, 상기 하우징의 일단에 뗄 수 있게 부착되는 캡과, 상기 작동부재를 대기위치로 누르는 스프링을 포함하는 미터링 플러시 밸브와, 베이스 플랜지를 갖는 레버와, 상기 레버의 베이스 플랜지를 상기 하우징내에 지지하며 상기 스프링을 레버의 베이스 플랜지쪽으로 누르는 뗄 수 있게 상기 하우징의 일단에 부착된 레버의 칼라와, 베이스 플랜지를 갖는 버튼과 상기 버튼의 베이스 플랜지를 하우징내에 지지하며 상기 스프링을 상기 버튼의 베이스 플랜지 쪽으로 누르는 뗄수 있게 하우징에 부착된 버튼의 칼라를 구비하며, 레버작동시에 버튼작동시 보다 더 큰 스프링 탄성력을 제공하도록 상기 레버의 베이스 플랜지와 칼라가 상기 버튼의 베이스 플랜지와 칼라보다 더 큰 예비하중을 받도록 구성 및 배열된 것을 특징으로 하는 화장실 배수장치용 미터링 플러시 밸브 키트.