KR100509857B1 - 전자식 급수밸브의 부착방법 - Google Patents

Abstract

(과제) 지수(止水) 시의 진동을 억제하여 지수불량을 방지할 수 있고, 배수성이 좋은 전자식 급수밸브의 부착방법을 제공한다.

(해결수단) 대략 연직방향으로 유입구(21)와 밸브시트(26)의 상류측의 1차 압실(23)이 형성되고, 대략 수평방향으로 유출구(22)와 밸브시트(26)의 하류측의 2차 압실(24)이 형성되며, 1차 압실(23)은 2차 압실(24)의 외주(外周)에 형성되고, 2차 압실(24)의 입구를 밸브시트(26)로서 대략 수평방향으로 개폐하는 다이어프램 밸브(30)와 상기 다이어프램 밸브(30)의 배면측에 형성된 배압실(31)과, 2차 압실(24)을 넘어서 유입구(21)와 반대측에 형성되고 1차 압실(23)과 배압실(31)을 연통하는 연락구멍(33)과, 2차 압실(24)과 배압실(31)을 연통하는 파일럿구멍(32)과, 상기 파일럿구멍(32)을 개폐하는 전자밸브를 구비한 전자식 급수밸브의 부착방법으로서, 상기 전자식 급수밸브를 유입구(21)가 하방을 향하도록 부착한다.

Description

전자식 급수밸브의 부착방법{MOUNTING METHOD OF ELECTROMAGNETIC TYPE WATER SUPPLY VALVE}

본 발명은 전자식 급수밸브의 부착방법에 관한 것이다.

전자식 급수밸브는 예를 들면 온수 난방 시스템 등을 구성하는 시스턴에 부착되고, 순환하는 온수의 보급 등에 사용되고 있다. 종래, 워터 해머를 억제해서 밸브체의 진동을 경감할 수 있는 전자식 급수밸브가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

도 6에 나타낸 바와 같이, 이 종래의 전자식 급수밸브(50)는 밸브체(51)가 다이어프램판(52), 유로판(53) 및 다이어프램(54)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 전자코일(55)에 통전되고 있지 않는 상태(도 6에 나타낸 상태)에서는 스프링(56)의 탄지력에 의해 플런저(57)는, 그 하단부면에서 다이어프램판(52)의 중앙을 압압하는 동시에 파일럿구멍(58)을 폐색한다. 또 스프링(56)의 압압력에 의해 다이어프램(54)의 하면이 밸브시트(59)를 폐색하고 있기 때문에, 유입구(60)에서 유입된 물은 유출구(61)에서 배출되지 않고, 유로판(53)에 형성된 유로를 거쳐 배압실(62)내로 도달하여, 밸브체(51)에 배압을 걸어 폐쇄 밸브력이 되고 있다.

또 전자코일(55)에 통전된 상태에서는 전자코일(55)의 주변에 형성되는 자기회로의 누설 자속에 의해서 플런저(57)가 스프링(56)의 탄지력에 대항하여 상방으로 이동하고, 플런저(57)의 하단부면은 파일럿구멍(58)을 개방한다. 이 상태에서는 배압실(62)내의 물은 파일럿구멍(58)으로부터 배출되어, 유출구(61)로 유출된다. 또 다이어프램판(52)의 배압도 해제되기 때문에 밸브체(51)는 다이어프램(54)의 탄성력에 의해 상방으로 이동하고, 밸브시트(59)가 개방된다. 이 때문에 유입구(60)에 도달한 물은 개방된 밸브시트(59)로부터 유출구(61)로 배출된다.

[특허문헌 1]

일본국 특개평5-187575호 공보(제 3 페이지, 제 3-4 도)

그러나, 상기 특허문헌 1에 개시된 전자식 급수밸브(50)를 그 유출구(61)를 하향으로 해서 시스턴 상부에 부착한 경우에는, 통수상태에서 지수상태로 변화할 때(지수 시)에, 배압실(62)에 에어가 남기 쉽다. 이 때, 남은 에어가 쿠션작용을 해서 압축, 팽창하기 때문에 밸브체(51)의 진동이 계속되기 쉬워지고, 그 결과 지수불량이 발생한다는 불편이 있었다.

본 발명은 이러한 배경을 감안해서, 지수 시의 진동을 억제하여 지수불량을 방지할 수 있는 전자식 급수밸브의 부착방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또 배수성이 좋은 전자식 급수밸브의 부착방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 전자식 급수밸브의 부착방법은 대략 연직방향으로 유입구와 밸브시트의 상류측의 1차 압실이 형성되고, 대략 수평방향으로 유출구와 밸브시트의 하류측의 2차 압실이 형성되며, 1차 압실은 2차 압실의 외주에 형성되고, 2차 압실의 입구를 밸브시트로서 대략 수평방향으로 개폐하는 다이어프램 밸브와, 상기 다이어프램 밸브의 배면측에 형성된 배압실과, 2차 압실을 넘어서 유입구와 반대측에 형성되고 1차 압실과 배압실을 연통하는 연락구멍과, 2차 압실과 배압실을 연통하는 파일럿구멍과, 상기 파일럿구멍을 개폐하는 전자밸브를 구비한 전자식 급수밸브를 구비하되, 이 전자식 급수밸브를 유입구가 하방을 향하도록 부착하는 것에 있어서,상기 유출구가 대기에 개방된 시스턴의 측면에 직접 접속되는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의하면 전자식 급수밸브를 유입구가 하방을 향하도록 부착했을 때, 1차 압실과 배압실은 다이어프램 밸브를 통해 수평방향으로 배치된다. 이 때문에 배압실이 다이어프램 밸브의 상측에 배치된 경우에 비해, 배압실내의 에어는 연락구멍을 통해 1차 압실로 빠지기 쉬워진다. 또 연락구멍이 2차 압실을 넘어서 유입구와 반대측, 즉 1차 압실과 배압실의 상부에 연통해서 배치되어 있으므로, 배압실내에서 상방으로 이동한 에어는 연락구멍을 통해 1차 압실로 빠지기 쉬워진다. 따라서, 배압실에 에어가 남기 어렵기 때문에 급수중에 다이어프램 밸브를 폐쇄하여 지수하는 제어를 행하였을 때, 다이어프램 밸브의 진동이 계속되지 않으므로 확실히 지수할 수 있다. 또 전자식 급수밸브는 하방에서 상방을 향해 입수하도록 배치되기 때문에, 1차 압실의 배수성이 우수하다. 이 때문에 전자식 급수밸브내에 잔류한 물이 동계에 동결되어서 밸브가 파괴되는 것을 경감할 수 있다.

또 상기 전자식 급수밸브는 유출구가 대기에 개방된 시스턴의 측면에 직접 접속되는 것이 바람직하다. 이러한 본 발명에 의하면 시스턴과 유출구를 접속하는 통수관을 형성한 경우에 통수관내에 잔류한 물이 동계에 동결되어서 통수관을 파괴하는 불편을 극복하고, 배수성이 좋은 전자식 급수밸브의 부착방법을 제공할 수 있다.

[발명의 실시형태]

(제 1의 실시형태) 본 발명의 실시형태의 일예를 도 1, 도 2를 참조해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태의 일예인 온수 순환 난방 시스템의 구성을 나타낸 구성도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 온수 순환 난방 시스템(1)은 난방기(2)와 바닥난방패널(3)이 접속된 온수회로(4)와, 상기 온수회로(4)에 급수하기 위한 급수관로(5)를 구비한다. 온수회로(4)는 난방기(2)를 가열하는 난방용 온수회로(6)와, 바닥난방패널(3)을 가열하는 바닥용 온수회로(7)에 의해 구성되어 있다. 또 온수회로(4)는 버너(8)에 의해 가열되어서 순환하는 온수를 승온시키는 열교환기(9)와, 온수를 순환시키는 펌프(10)와, 급수관로(5)의 접속점에 형성되고 온수회로(4)에서 급수관로(5)에의 역류를 방지함과 아울러, 온수의 팽창·수축을 흡수하는 시스턴(11)을 구비하고 있다.

난방용 온수회로(6)는 펌프(10)의 토출측으로부터 도 1에 있어서 상방으로 분기되고, 열교환기(9)와 난방기(2)에 설치된 도시생략된 열교환기와, 시스턴(11)을 통해 펌프(10)의 유입측에 접속된다. 또한, 시스턴(11)의 측면 상부에는 오버플로관(13)이 형성되고, 시스턴(11)내를 대기에 개방시킴과 아울러, 일정량 이상의 온수가 방출되도록 되어 있다. 바닥용 온수회로(7)는 펌프(10)의 토출측으로부터 도 1에 있어서 하방으로 분기되고, 바닥난방패널(3)을 통해 시스턴(11)의 유입측에 접속된다.

또 온수회로(4)에는 난방용 온수회로(6)에서 분기되고, 난방기(2)를 바이패스해서 시스턴(11)의 유입측에 접속된 바이패스 통로(14)가 형성되어 있다.

급수관로(5)에는 시스턴(11)의 측면 상부에 직접 접속된 전자식 급수밸브(15)와, 급수관로(5)와 외부의 수도관을 접속하는 수동전자밸브(16)와, 전자식 급수밸브(15)와 수동전자밸브(16) 사이에 설치된 배수플러그(17)가 구비되어 있다.

이상의 구성으로 이루어지는 온수 순환 난방 시스템(1)의 작동에 대해서 설명한다. 먼저, 사용자는 수동전자밸브(16)를 개방한다. 그리고, 전자식 급수밸브(15)는 소정량의 수돗물을 시스턴(11)에 공급하도록 제어되고 있다.

난방운전이 개시되면 난방용 온수회로(6)에서는 펌프(10)에 의해 항상 일정한 유량의 온수가 순환되고 있다. 펌프(10)에서 토출된 온수는 도 1에 있어서 상측으로 분기되고 열교환기(9)에 의해 승온되어, 온수의 일부는 난방기(2)내의 열교환기의 유입측에 공급된다. 이 공급된 온수의 열량에 의해서 난방기(2)가 설치된 실내의 온도가 상승한다. 난방기(2)를 통과한 복수(復水)는 시스턴(11)의 유입측으로 환류되고, 시스턴(11)의 유출측에서 펌프(10)의 유입측으로 환류된다. 한편, 열교환기(9)를 통과한 온수의 일부는 바이패스 통로(14)를 통과해서 시스턴(11)에 직접 공급된다.

또 바닥용 온수회로(7)에서는 펌프(10)에서 토출된 온수는 도 1에 있어서 하측으로 분기되어, 바닥난방패널(3)의 유입측으로 공급된다. 그리고, 바닥난방패널(3)에 공급된 온수의 열에 의해 실내의 바닥을 덥게 할 수 있어 실내가 난방된다. 바닥난방패널(3)을 통과한 복수는 시스턴(11)의 유입측으로 환류되고, 시스턴(11)의 유출측에서 펌프(10)의 유입측으로 환류된다. 바닥용 온수회로(7)에는 난방기(2)에서 열교환기로 환류되는 복수와 열교환기(9)에서 바이패스 통로(14)를 통해 공급되는 온수가 시스턴(11)에 의해 혼합되어 공급되고 있고, 이 혼합된 온수에 의해 바닥난방패널(3)에 의한 난방이 행하여진다.

또한, 동계에는 전자식 급수밸브(15)내의 물의 동결을 방지하기 위해, 사용자는 온수 순환 난방 시스템(1)의 사용 후에 수동전자밸브(16)를 폐쇄한 후, 배수플러그(17)를 개방해서 급수관로(5)를 통해 전자식 급수밸브(15)내에 잔류되어 있는 물을 배출한다.

다음에 전자식 급수밸브(15)에 대해서 도 2를 참조하여 설명한다. 전자식 급수밸브(15)는 본체(20)에 형성된 유입구(21)와 유출구(22) 사이의 통수를 제어하는 것이다. 전자식 급수밸브(15)의 연직방향에는 유입구(21)와 유입실(23)(본 발명의 1차 압실에 상당함)이 연통해서 형성되어 있다. 마찬가지로 수평방향에는 유출구(22)와 유출실(24)(본 발명의 2차 압실에 상당함)이 연통해서 형성되어 있다. 유입실(23)은 유출실(24)의 외주에 형성되고, 유출실(24)의 입구는 유입실(23)을 향해 있다. 또한, 유출구(22)는 수평방향으로 개구되도록, 시스턴(11)의 측면 상부에 직접 접속되고, 이 때 유입구(21)는 연직방향의 하향으로 개구된다.

유입실(23)과 유출실(24)의 사이에는 밸브입구(25)가 형성되고, 밸브입구(25)에는 유입실(23)과 유출실(24)을 칸막이하는 밸브시트(26)가 고착되고, 밸브시트(26)의 상류측에 유입실(23), 하류측에 유출실(24)을 배치한다. 다이어프램(27)은 고무 등의 유연재료로 구성되고, 그 중앙에 형성된 중심구멍(28)에 다이어프램판(29)을 끼워 넣도록 되어 있다. 그리고, 다이어프램(27)과 다이어프램판(29)에 의해 다이어프램식의 밸브체(30)(본 발명의 다이어프램 밸브에 상당함)가 구성된다. 이 밸브체(30)가 밸브시트(26)에 붙었다 떨어졌다 해서 밸브입구(25)를 개폐한다. 밸브체(30)의 도면 중 우측에는 배압실(31)이 형성되어 있다.

다이어프램판(29)의 도면 중 유출실(24)보다도 상측의 위치에는, 유입실(23)과 배압실(31)을 연통하는 연락구멍(33)이 뚫려서 형성되어 있다. 또 다이어프램판(29)의 중심위치에는 유출실(24)과 배압실(31)을 연통하는 파일럿구멍(32)이 뚫려서 형성되고, 파일럿구멍(32)의 선단부에는 파일럿밸브시트(34)가 형성되어 있다. 플런저(35)는 파일럿구멍(32)의 중심선상에 그 중심을 맞춰서 배치되고, 파일럿밸브시트(34)에 붙었다 떨어졌다 해서 파일럿구멍(32)을 개폐한다.

플런저(35)는 스프링(36)에 의해 도면 중 좌측방향으로 탄지되고, 전자코일(37)에 통전되고 있지 않는 상태에서는 스프링(36)의 탄지력에 의해서 도면 중 좌측방향으로 이동되어 파일럿밸브시트(34)에 맞닿게 된다. 이 때, 파일럿구멍(32)은 폐쇄상태가 된다(도 2에 나타낸 상태).

또 플런저(35)는 전자코일(37)에 통전된 상태에서는 전자코일(37)의 주변에 형성되는 자기회로의 누설 자속에 의해 스프링(36)의 탄지력에 대항해서 도면 중 우측방향으로 이동한다. 이 때, 플런저(35)가 파일럿밸브시트(34)로부터 떨어져서 파일럿구멍(32)이 개방상태가 된다. 또한, 파일럿밸브시트(34), 플런저(35), 스프링(36) 및 전자코일(37)에 의해서 전자밸브가 구성된다.

다음에 전자식 급수밸브(15)의 작동에 대해서 설명한다. 전자코일(37)에 대한 통전이 차단된 상태에서는, 상술한 바와 같이 플런저(35)가 파일럿밸브시트(34)에 맞닿게 되어 파일럿구멍(32)이 폐쇄상태가 된다. 그리고, 이 상태에서는 유입실(23)에서 연락구멍(33)을 통해 배압실(31)내로 물이 유입되어 배압실(31)내의 수압이 입수압까지 상승하기 때문에, 배압실(31)내의 압력이 유출실(24)내의 압력보다도 높아진다. 그 결과, 밸브체(30)가 도면 중 좌측방향으로 압압되고, 밸브체(30)의 다이어프램(27)이 밸브시트(26)에 맞닿게 되어 밸브시트(26)가 폐쇄상태가 되고, 유입실(23)로부터 유출실(24)에 대한 통수가 차단된다(도 2에 나타낸 상태).

한편, 전자코일(37)에 통전된 상태에서는, 상술한 바와 같이 플런저(35)가 도면 중 우측방향으로 이동해서 파일럿밸브시트(34)로부터 떨어지고, 파일럿구멍(32)이 개방상태가 된다. 그리고 이 상태에서는 배압실(31)내의 물은 파일럿구멍(32)을 통해 유출실(24)로 유출되고, 배압실(31)내는 수압이 저하한다. 이 때문에 유입실(23)에서의 입수압력에 의해 밸브체(30)가 도면 중 우측방향으로 압압되고, 밸브체(30)가 밸브시트(26)로부터 떨어져서 밸브입구(25)가 개방상태가 되어, 유입실(23)로부터 유출실(24)에 대한 통수가 가능하게 된다.

통수상태에서 차단상태로 이행할 때, 즉, 전자코일(37)에 대한 통전이 차단되고 밸브체(30)의 다이어프램(27)이 밸브시트(26)에 맞닿게 될 때, 배압실(31)내의 에어는 물속에서 상승하기 때문에, 연직 상방으로 뚫려서 형성된 연락구멍(33)으로부터 에어는 유입실(23)로 빠지기 쉽게 되어 있다. 이 때문에 배압실(31)내에는 에어가 남기 어려워진다.

상기 실시형태에 의하면 전자식 급수밸브(15)의 배압실(31)에 쿠션의 역할을 하는 에어가 남기 어렵기 때문에, 지수 시에 워터 해머 등이 발생하더라도 밸브체(30)의 진동이 조기에 소멸되어 지수불량을 방지할 수 있다. 또 배수할 때 전자식 급수밸브(15)의 유입실(23)내의 물이 빠지기 쉽기 때문에, 동결에 의한 밸브의 파괴를 경감할 수 있다.

(제 2의 실시형태) 다음에 제 2의 실시형태를 설명한다. 이 실시형태에서는 온수 순환 난방 시스템의 구성 및 동작은 제 1의 실시형태와 동일하고, 시스턴(11)에 접속되는 전자식 급수밸브로서 도 3에 나타낸 것을 사용한다. 또한, 제 1의 실시형태의 전자식 급수밸브(15)와 동일한 구성에는 동일한 참조번호를 부여하고, 다른 점만 설명한다.

도 3에 나타낸 바와 같이 전자식 급수밸브(38)의 다이어프램판(39)에는 파일럿구멍은 형성되어 있지 않고, 이 다이어프램판(39)과 다이어프램(27)으로 밸브체(40)(다이어프램 밸브)가 구성된다.

전자식 급수밸브(38)의 본체(20)에는 유출실(24)에 연통되는 파일럿경로(42)가 뚫려서 형성되어 있다. 파일럿 경로(42)에는 전자밸브(41)가 끼워 넣어져 있다. 파일럿경로(42)는 이 전자밸브(41)와 제 1 오리피스(43)를 통하게 하여 유입실(23)에 접속됨과 아울러, 전자밸브(41)와 제 2 오리피스(44)를 통하게 하여 배압실(31)에 접속되어 있다. 또한, 제 1 오리피스(43)와 제 2 오리피스(44)는 연통되어 있고, 본 발명의 연락구멍에 상당한다.

전자밸브(41)는 도 4, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제 1 오리피스(43) 및 제 2 오리피스(44)와 파일럿경로(42) 사이의 통수를 제어하는 것이고, 전자적으로 구동되는 밸브체(45)가 밸브시트(46)에 붙었다 떨어졌다 해서 파일럿구멍(32)을 개폐한다.

다음에 전자식 급수밸브(38)의 작동에 대해서 설명한다. 전자밸브(41)가 오프되어 있을 때는 파일럿구멍(32)이 폐쇄상태(도 4에 나타낸 상태)가 되고, 배압실(31)과 유출실(24)이 차단되는 동시에, 제 1 오리피스(43) 및 제 2 오리피스(44)를 통해 유입실(23)과 배압실(31)이 연통되어 있다. 그리고 이 상태에서는 유입실(23)에서 제 1 오리피스(43)와 제 2 오리피스(44)를 통해 배압실(31)내로 물이 유입되어 배압실(31)내의 수압이 입수압까지 상승하고, 배압실(31)내의 압력이 유출실(24)내의 압력보다도 높아진다. 그 결과, 밸브체(40)가 도 3 중 좌측방향으로 압압되고, 밸브체(40)의 다이어프램(27)이 밸브시트(26)에 맞닿게 되어서 밸브입구(25)가 폐쇄상태가 되고, 유입실(23)로부터 유출실(24)에 대한 통수가 차단된다.

한편, 전자밸브(41)가 온되어 있을 때는 파일럿구멍(32)이 개방상태(도 5에 나타낸 상태)가 되고, 제 1 오리피스(43) 및 제 2 오리피스(44)와 파일럿경로(42)가 통하고, 배압실(31)과 유출실(24)이 연통된다. 그리고 이 상태에서는 유입실(23) 및 배압실(31)내의 수압에 의해 물은 유입실(23) 및 배압실(31)로부터 파일럿구멍(32)을 통해 유출실(24)로 유출되어, 배압실(31)내의 수압은 저하한다. 이 때문에 유입실(23)로부터의 입수압력에 의해 밸브체(40)가 도 3 중 우측방향으로 압압되고, 밸브체(40)가 밸브시트(26)로부터 떨어져서 밸브입구(25)가 개방상태가 되고, 유입실(23)로부터 유출실(24)에 대한 통수가 가능하게 된다.

상기 실시형태에 의하면 유출실(24)과 배압실(31)을 연통하는 파일럿구멍(32)이 밸브체(40)(다이어프램 밸브)와는 독립적으로 형성되어 있다. 한편, 파일럿구멍을 다이어프램 밸브에 뚫어서 형성한 경우에는 파일럿구멍을 개폐하는 전자밸브의 플런저의 고유 진동수와 다이어프램 밸브의 고유 진동수가 상이함으로 인해서 다이어프램 밸브의 진동이 계속되기 쉬워진다. 그러나, 상기 제 2의 실시형태의 전자식 급수밸브(38)의 구성에 의하면, 전자밸브(41)에 의한 진동이 밸브체(40)(다이어프램 밸브)에 영향을 주지 않기 때문에 밸브체(40)의 진동을 한층 더 조기에 소멸시켜서 지수불량을 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 부착방법에 의하면, 지수 시의 진동을 억제하여 지수불량을 방지할 수 있고, 또한 배수성을 좋게 할 수 있다.

도 1은 제 1의 실시형태의 일예인 온수 순환 난방 시스템의 구성도

도 2는 제 1의 실시형태에서 사용되는 전자식 급수밸브의 구성도

도 3은 제 2의 실시형태에서 사용되는 전자식 급수밸브의 구성도

도 4는 도 3에 나타낸 A부의 폐쇄 밸브시의 확대도

도 5는 도 3에 나타낸 A부의 개방 밸브시의 확대도

도 6은 종래의 전자식 급수밸브의 구성도

* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 - 온수 순환 난방 시스템 5 - 급수관로

11 - 시스턴 15,38 - 전자식 급수밸브

17 - 배수플러그 20 - 본체

21 - 유입구 22 - 유출구

23 - 유입실 24 - 유출실

25 - 밸브입구 26 - 밸브시트

27 - 다이어프램 29,39 - 다이어프램판

30,40 - 밸브체 31 - 배압실

32 - 파일럿구멍 33 - 연락구멍

34 - 파일럿밸브시트 35 - 플런저

36 - 스프링 37 - 전자코일

41 - 전자밸브 42 - 파일럿경로

43 - 제 1 오리피스 44 - 제 2 오리피스

Claims (2)

1. 삭제
2. 대략 연직방향으로 유입구와 밸브시트의 상류측의 1차 압실이 형성되고, 대략 수평방향으로 유출구와 밸브시트의 하류측의 2차 압실이 형성되며, 1차 압실은 2차 압실의 외주에 형성되고, 2차 압실의 입구를 밸브시트로서 대략 수평방향으로 개폐하는 다이어프램 밸브와, 상기 다이어프램 밸브의 배면측에 형성된 배압실과, 2차 압실을 넘어서 유입구와 반대측에 형성되고 1차 압실과 배압실을 연통하는 연락구멍과, 2차 압실과 배압실을 연통하는 파일럿구멍과, 상기 파일럿구멍을 개폐하는 전자밸브를 구비하되, 이 전자식 급수밸브를 유입구가 하방을 향하도록 부착하는 것에 있어서,

   상기 유출구가 대기에 개방된 시스턴의 측면에 직접 접속되는 것을 특징으로 하는 전자식 급수밸브의 부착방법.