KR100646845B1 - Building equipment surge tank of auto-air supplying apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술의 개방식 팽창탱크를 도시한 개략도,1 is a schematic view showing an open expansion tank of the prior art,
도 2는 종래 기술의 밀폐식 팽창탱크를 도시한 개략도,Figure 2 is a schematic diagram showing a hermetic expansion tank of the prior art,
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 밀폐식 팽창탱크에서 공기용적이 정상인 경우를 도시한 개략도,3 is a schematic view showing a case where the air volume is normal in the hermetic expansion tank according to the first embodiment of the present invention,
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 밀폐식 팽창탱크에서 공기용적이 비정상인 경우를 도시한 개략도,4 is a schematic view showing a case where the air volume is abnormal in the hermetic expansion tank according to the first embodiment of the present invention,
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 밀폐식 팽창탱크에서 공기용적이 정상인 경우를 도시한 개략도,5 is a schematic view showing a case where the air volume is normal in the hermetic expansion tank according to the second embodiment of the present invention,
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 밀폐식 팽창탱크에서 공기용적이 비정상인 경우를 도시한 개략도,6 is a schematic view showing a case where the air volume is abnormal in the hermetic expansion tank according to the second embodiment of the present invention,
도 7은 본 발명에 따른 스냅밸브가 닫힌 상태를 도시한 개략도,7 is a schematic view showing a closed state snap valve according to the present invention,
도 8은 본 발명에 따른 스냅밸브가 열린 상태를 도시한 개략도,8 is a schematic diagram showing an open state of a snap valve according to the present invention;
도 9은 본 발명에 따른 스냅스프링을 도시한 개략도,9 is a schematic view showing a snap spring according to the present invention;
도 10은 본 발명에 따른 유체유입관의 입구측에 형성된 스냅밸브 개폐봉 안내구를 도시한 개략도,10 is a schematic view showing a snap valve opening and closing guide formed on the inlet side of the fluid inlet pipe according to the present invention,
도 11는 본 발명에 따른 유체유입관 내부에 형성된 스냅밸브 걸쇠 안내공을 도시한 개략도,11 is a schematic view showing a snap valve latch guide hole formed in the fluid inlet pipe according to the present invention;
도 12은 본 발명에 따른 스냅밸브 걸쇠 연결봉을 도시한 사시도,12 is a perspective view showing a snap valve clasp connecting rod according to the present invention,
도 13은 본 발명에 따른 흡입밸브와 토출밸브를 도시한 개략도.13 is a schematic view showing a suction valve and a discharge valve according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
1 : 스냅 스프링 2 : 스냅밸브 디스크 1: Snap Spring 2: Snap Valve Disc
3 : 디스크 스프링 4 : 디스크 스프링 장착부3: disc spring 4: disc spring mounting portion
5 : 스냅 스프링 장착부 6 : 디스크 열림턱5: snap spring mounting portion 6: disc opening jaw
7 : 디스크 고무시트 8 : 스냅밸브 개폐봉 7: disc rubber seat 8: snap valve opening and closing rod
9 : 스냅밸브 열림턱 10 : 스냅밸브 닫힘턱9: snap valve opening jaw 10: snap valve closing jaw
11 : 스냅밸브 개폐봉 안내구 12 : 스냅밸브 걸쇠 연결봉11: snap valve opening and closing guide 12: snap valve latch connecting rod
13 : 스냅밸브 개폐 걸쇠 14 : 스냅밸브 걸쇠 안내공13: snap valve opening and closing latch 14: snap valve latch guide hole
15 : 스냅밸브 16 : 수압모터15: snap valve 16: hydraulic motor
17 : 수압피스톤 18 : 수압 실린더 17: hydraulic piston 18: hydraulic cylinder
19 : 유체유입관 20 : 공기압축기19: fluid inlet pipe 20: air compressor
21 : 공기압축기용 실린더 22 : 공기압축기용 피스톤 21: cylinder for air compressor 22: piston for air compressor
23 : 흡입밸브 24 : 토출밸브23: suction valve 24: discharge valve
26 : 볼탭밸브 27 : 볼탭밸브 디스크26: ball tap valve 27: ball tap valve disc
28 : 볼탭 29 : 볼탭연결봉 28: ball tab 29: ball tab connecting rod
30 : 볼탭 안내봉 31 : 볼탭안내봉 고정대30: ball tab guide rod 31: ball tab guide rod holder
32 : 볼탭밸브 디스크 시트 33 : 볼탭안내봉 회전대32: ball tap valve disc seat 33: ball tap guide rod swivel
본 발명은 물을 순환시켜 냉방 또는 난방을 행하도록 이루어진 배관계통에 설치된 밀폐식 팽창탱크에 관한 것으로서, 배관계통에 발생되는 차압을 이용하여 밀폐식 팽창탱크의 공기실의 공기누설이나 용해등으로 공기가 밀폐식 팽창탱크로부터 빠져나가 팽창탱크내의 공기실의 용적이 감소되면 이를 감지하여 외부의 동력이 없이 공기를 보충하도록 하는 건축설비용 밀폐식 팽창탱크의 자동공기보충장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hermetic expansion tank installed in a piping system configured to circulate water for cooling or heating, wherein the air is leaked or dissolved in an air chamber of an hermetic expansion tank using a differential pressure generated in the piping system. The present invention relates to an automatic air refilling device for a sealed expansion tank for building equipment, which detects when the volume of the air chamber in the expansion tank is reduced from the sealed expansion tank and replenishes air without external power.
일반적으로 팽창탱크는 배관수의 온도변화에 따른 팽창, 수축시 물의 팽창 및 수축량을 흡수하고 배관내의 압력을 적절히 제어하여 배관시스템의 구성기기중 내압이 낮은 부분이 파열되거나, 누수되는 것을 방지하기 위한 설비이다. 팽창탱크 시스템은 크게 나누어 흔히 사용하는 개방식 팽창탱크와 밀폐식 팽창탱크의 두가지로 구별할 수 있다. Generally, the expansion tank absorbs the expansion and contraction amount of water during expansion and contraction according to the temperature change of the piping water and controls the pressure in the piping appropriately to prevent the internal pressure of the piping system from rupturing or leaking. Facility. Expansion tank systems can be divided into two broad categories: open expansion tanks and closed expansion tanks.
도 1은 종래 기술의 개방식 팽창탱크를 도시한 개략도로서, 실내의 난방기구와 연결되는 순환형 배관과 상기 순환형 배관의 일측에 배관수를 가열하도록 설치한 보일러와 상기 순환형 배관의 일측에 보일러를 통해 가열된 배관수를 순환시켜도록 설치한 펌프와 상기 순환형 배관의 일측에 분지되어 온도에 따라 팽창되는 물 을 수용하도록 설치한 개방식 팽창탱크(70)로 구성되어 진다.1 is a schematic view showing an open expansion tank according to the prior art, a boiler installed on one side of a circulation pipe connected to a heating mechanism in a room and one side of the circulation pipe and a boiler installed on one side of the circulation pipe It is composed of a pump installed to circulate the heated pipe water through and an open expansion tank (70) installed to accommodate water that is branched on one side of the circulation pipe is expanded according to the temperature.
이와 같이 구성되는 개방식 팽창탱크(70)의 원리는 보일러를 이용해 물을 가열한 후 펌프를 구동시켜 상기 가열된 물을 순환시켜 주면 상기 순환되는 물은 배관을 따라 건물내를 지나면서 건물내에 설치된 난방기기를 통해 난방을 행하게 되며, 이렇게 팽창된 배관수는 순환배관의 일측에 형성된 분지관을 통해 개방식 팽창탱크(70)로 보내지게 되어 팽창량을 흡수하게 된다. 이때 상기 개방식 팽창탱크(70)내에 저장된 팽창수가 증발하거나 상기 배관내로 스며들어 감소하게 되면 개방식 팽창탱크(70)의 개구된 상부를 통해 물을 보충하게 된다. 그러나 이러한 개방식 패창탱크(70)는 설치비가 저렴하고 물을 공급하기가 용이한 반면에 증발 또는 오버플로우 등에 의한 에너지 손실이 크며, 외부의 설치에 의하여 동파 등의 위험이 크다. The principle of the
도 2는 종래 기술의 밀폐식 팽창탱크를 도시한 개략도로서, 상기 밀폐식 팽창탱크(60)는 압력탱크내에 팽창수와 접촉하는 공기쿠션에 의해 압력이 변화하면서 팽창량을 흡입하는 구조로 되어 있다. 상기 밀폐식 팽창탱크(60)의 크기는 최초 탱크내의 공기 압력을 대기압 상태로 하느냐, 또는 소정의 초압을 부여하느냐에 따라 크게 달라진다. 이러한 밀폐식 팽창탱크(60)에서는 사용중에 공기가 계속 물에 용해되어 소모되고 누기 등을 통해 공기가 배관 밖으로 배출되기 때문에 시간이 경과하면 밀폐식 팽창탱크(60)내의 공기가 없어지고 물만 가득 차서 팽창수를 흡수할 수 없게 되는 워터로킹(water locking)현상이 발생되므로 대부분의 경우에 공기압축기를 사용하여 공기를 계속 공급하거나 질소가스를 충진시켜 사용한다.2 is a schematic view showing a hermetic expansion tank of the prior art, wherein the
그러나, 이러한 도 2에 도시한 밀폐식 팽창탱크의 종래 기술은 공기가 팽창탱크내의 물로 용해되었다고 예상하고 일정한 주기를 가지고 반복적으로 외부의 공기압축기 등을 이용하여 공기를 탱크내로 주입시키는 구성을 취하고 있다. 이러한 기술은 불필요하게 공기압축기를 가동시키는 문제를 발생시킨다. However, the prior art of the hermetic expansion tank shown in FIG. 2 is expected to dissolve the air into the water in the expansion tank, and has a configuration in which air is repeatedly injected into the tank using an external air compressor at regular intervals. . This technique leads to the problem of running the air compressor unnecessarily.
또한, 공기가 용해되는 것을 감지하여 일정량의 공기량이 부족하게 되면 공기압축기 등을 사용하여 공기를 팽창탱크내로 공급하고 있도록 되어 있다.In addition, when the air is dissolved to detect a certain amount of air is insufficient to supply air into the expansion tank using an air compressor or the like.
그리고, 상기 밀폐식 팽창탱크내의 공기가 누설되거나 용해되는 공기량이 매우 적은 것이지만 외부의 공기압축기 등을 이용하여 강제로 공기를 팽창탱크내로 공급시키므로 별도의 공기압축기 등의 구성이 필요하게 되어, 이에 따라 불필요한 전원을 소모하게 된다. 또한, 장시간의 공기압축기 등의 사용으로 인하여 고장이 유발되는 등의 많은 문제점이 발생된다. In addition, although the amount of air leaking or dissolving air in the hermetic expansion tank is very small, the air is forced to be supplied into the expansion tank by using an external air compressor or the like, so that a configuration of a separate air compressor is required. It consumes unnecessary power. In addition, many problems, such as a failure caused by the use of the air compressor for a long time occurs.
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로,Accordingly, the present invention has been made to solve the above conventional problems,
밀폐식 팽창탱크내의 공기가 누설되거나 용해되는 공기량을 배관계통의 상류측과 하류측 사이에 형성된 유체 차압을 이용하여 외부의 공기압축기 등이 없이도 자동으로 상기 공기량을 보충하여 주는 건축설비용 밀폐식 팽창탱크의 자동공기보충장치를 제공하고자 한다.Hermetic expansion for building equipment that automatically replenishes the amount of air that leaks or dissolves the air in the hermetic expansion tank without using an external air compressor by using a fluid differential pressure formed between the upstream and downstream sides of the piping system. To provide an automatic air replenishment of the tank.
또한, 이로 인하여 팽창탱크내의 압력이 일정하게 유지되므로 배관계통의 압력분포를 일정하게 하여 안정된 운전이 가능하도록 하는 목적도 포함하고 있다.In addition, because of this, the pressure in the expansion tank is kept constant, so that the pressure distribution in the piping system is kept constant, so that the stable operation is possible.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.The present invention has the following features to achieve the above object.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.The present invention having such a feature will be more clearly described through the preferred embodiment accordingly.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 더불어 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 밀폐식 팽창탱크에서 공기용적이 정상인 경우를 도시한 개략도이고, 도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 밀폐식 팽창탱크에서 공기용적이 비정상인 경우를 도시한 개략도이다.Figure 3 is a schematic diagram showing a case where the air volume is normal in the hermetic expansion tank according to the first embodiment of the present invention, Figure 4 is an abnormal air volume in the hermetic expansion tank according to the first embodiment of the present invention It is a schematic diagram showing the case.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명은 수압모터(16)의 일측에 장착된 수압모터 유출관(34)의 유로를 개폐하도록 설치되되 밀폐식 팽창탱크(35)내의 볼탭(28)의 작동에 의한 볼탭밸브(26)와, 주배관(40)으로부터 상류측 배관에 접속된 상류 유입관(41)의 끝단측에 설치된 스냅밸브(15)와, 상기 스냅밸브(15) 하류측에 연결되어 스냅밸브의 열림에 의하여 배관수가 유입될 수 있는 유체유입관(19)과, 상기 유체유입관(19)의 끝단에 설치되어 상기 스냅밸브(15)의 열림에 의해 배관수의 차압에 의한 배관수 유동방향으로의 상향운동과 상기 스냅밸브(15)의 닫힘에 의해 배관수 역유동방향으로의 하강운동을 수행하는 수압피스톤(17)의 수직왕복운동이 이루어지는 수압모터(16)와, 상기 수압모터(16)와 피스톤 연결봉(43)을 통해 연결되되 외부의 공기를 흡입하는 흡입밸브(23)와 흡입된 공기를 밀폐식 팽창탱크(35)로 토출시키는 토출밸브(24)로 이루어지는 공기 압축기(20)로 구성된다.As shown in Figures 3 and 4, the present invention is installed to open and close the flow path of the hydraulic
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 밀폐식 팽창탱크에서 공기용적이 정상인 경우를 나타낸 개략도이고, 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 밀폐식 팽창 탱크에서 공기용적이 비정상인 경우를 도시한 개략도이다.5 is a schematic view showing a case where the air volume is normal in the hermetic expansion tank according to the second embodiment of the present invention, Figure 6 is a case where the air volume is abnormal in the hermetic expansion tank according to the second embodiment of the present invention It is a schematic diagram showing.
도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 밀폐식 팽창탱크(35)의 수위 변동에 의해 움직이는 상기 볼탭(28)의 작동에 의한 볼탭밸브(44)와; 상기 볼탭밸브(44)가 위치한 지점의 주배관(40)으로부터 상류측 배관에 접속된 바이패스 배관(42)의 끝단측에 설치된 스냅밸브(15)와, 상기 스냅밸브(15) 하류측에 연결되어 스냅밸브의 열림에 의하여 배관수가 유입될 수 있는 유체유입관(19)과, 상기 유체유입관(19)의 끝단에 설치되어 상기 스냅밸브(15)의 열림에 의해 배관수의 차압에 의한 배관수 유동방향으로의 전진운동과 상기 스냅밸브(15)의 닫힘에 의해 배관수 역유동방향으로의 후진운동을 수행하는 수압피스톤(17)의 왕복운동이 이루어지는 수압모터(16)와, 상기 수압모터(16)와 피스톤 연결봉(43)을 통해 연결되되 외부의 공기를 흡입하는 흡입밸브(23)와 흡입된 공기를 밀폐식 팽창탱크(35)로 토출시키는 토출밸브(24)로 이루어지는 공기 압축기(20)로 구성된다.5 and 6, the
상기 스냅밸브(15)는 스냅스프링 장착부(5)와 유체유입관(19)의 중심에 위치되어 있는 로드(rod)형태로 된 스냅밸브 개폐봉(8)과; 그 일측단에는 2개의 위치로 오목 혹은 볼록하게 굴곡되는 탄성재료 이루어진 스냅스프링(1)과; 상기 스냅스프링(1)과 일정거리 이격되어 상기 스냅밸브 개폐봉(8)에 장착되어 디스크 스프링(3)이 장착되는 디스크 스프링 장착부(4)와; 일측면은 상기 디스크 스프링 장착부(4)에 접촉하도록 설치된 디스크 스프링(3)의 탄성력을 받도록 이루어지며 타측면은 배관수 유동방향으로 볼록하게 형성되되 중심면에는 상기 스냅밸브 개폐봉(8)이 관통하여 상기 스냅밸브 개폐봉(8)의 길이 방향으로 자유로운 슬라이딩 이동이 이루 어질 수 있는 안내공이 형성된 스냅밸브 디스크(2)와; 상기 디스크 스프링(3)의 변위를 제한하여 상기 스냅스프링(1)이 배관수 역유동 방향으로 볼록하게 굴곡될 때에 상기 스냅밸브 디스크(2)의 개도가 충분할 수 있도록 상기 디스크 스프링 장착부(4)로부터 일정거리 이격되어 상기 스냅밸브 개폐봉(8)에 설치된 디스크 열림턱(6)과; 상기 스냅밸브 개폐봉(8)에 장착되되 상기 수압피스톤(17)의 후진 운동시 스냅밸브 개폐걸쇠(13)와 접촉되어 상기 스냅스프링(1)이 배관수 역유동방향으로 볼록한 위치로 굴곡되게 하고 이때, 상기 유체유입관(19)의 입구측에 설치된 스냅밸브 개폐봉 안내구(11)와 접촉되어 상기 스냅스프링(1)의 변위를 제한하는 위치에 설치된 스냅밸브 열림턱(9)과; 상기 스냅밸브 열림턱(9)로부터 배관수 유동방향으로 이격되어 상기 스냅밸브 개폐봉(8)에 장착되되 수압피스톤(17)의 전진운동시 스냅밸브 개폐 걸쇠(13)가 걸리게 되어 상기 스냅스프링(1)이 배관수 유동방향으로 볼록한 위치로 굴곡될 수 있는 위치에 설치된 스냅밸브 닫힘턱(10)을 포함하여 이루어진다.The
상기 수압모터(16)는 수압실린더(18)가 설치되어 그 내부에 기계적마찰을 일으키지 않을 정도의 간격이 형성된 수압피스톤(17)과; 상기 수압피스톤(17)의 상기 스냅밸브(15)가 위치한 방향의 측면으로 동일한 원호상에 배관수 유동방향으로 길게 장착되어 유체유입관(19)의 내부에 위치한 복수개의 스냅밸브걸쇠 연결봉(12)과; 상기 스냅밸브걸쇠 연결봉(12)의 일측 끝단에서 중심으로 절곡된 돌기가 형성되어 상기 스냅밸브 열림턱(9) 및 상기 스냅밸브 닫힘턱(10)과 접촉하여 상기 스냅밸브걸쇠 연결봉(12)이 배관수 유동방향 및 역유동방향으로 움직임에 따라 상기 스 냅밸브(15)를 열리거나 닫히게 하도록 이루어진 스냅밸브 개폐걸쇠(13)와; 상기 수압피스톤(17)의 상기 공기압축기(20)가 위치한 방향의 측면 중심상에는 피스톤 연결봉(43)이 장착되되 그 끝단에 설치된 공기 압축기용 피스톤(22)과; 상기 피스톤 연결봉(43)이 관통되는 곳인 상기 수압모터(16)와 상기 공기압축기(20)사이에 형성되어 기계적 마찰을 줄일 수 있는 슬리브 저어널(39)과; 상기 수압실린더(18)의 일측에 설치되어 상기 수압실린더(18)내의 배관수가 밀폐식 팽창탱크(35)내부로 유입될 수 있도록 설치된 수압모터 유출관(34)을 포함하도록 이루어진다.The
상기 공기 압축기(20)는 공기 압축기용 실린더(21)가 설치되고, 그 내부에 상기 공기압축기용 피스톤(22)이 위치하고, 상기 공기압축기용 실린더(21)와 상기 공기압축기용 피스톤(22)의 사이에 기밀이 유지될 수 있는 피스톤링(49)이 설치되고, 상기 슬리브 저어널(39)을 통한 누수에 의해 상기 공기압축기용 실린더(21)의 하부에 고인 물을 배수하기 위한 공기압축기 배수관(55)을 설치하고, 상기 공기압축기(20)의 흡입행정시 상기 공기압축기용 피스톤(22)의 전면과 후면사이에 차압이 형성되어 흡입동력이 증가하지 않도록 공기흡입통로와 상기 공기압축기용 실린더(21)의 일측면 사이에 흡입균압관(51)이 접속되고, 상기 공기압축기용 실린더(21) 끝단의 일면에는 외부에서 내부로 외부공기가 흡입되도록 설치된 흡입밸브(23)와 상기 공기압축기(20)의 내부의 흡입공기가 상기 밀폐식 팽창탱크(35)내로 유입되도록 이루어진 토출밸브(24)를 포함하고 있다. The
상기 볼탭밸브(26)는 밀폐식 팽창탱크(35)의 수위에 위치한 볼탭(28)의 상단과 상기 수압모터 유출관(34)의 사이에 장착하되 상기 볼탭(28)의 상하 움직임에 의해 개폐될 수 있는 볼탭밸브 디스크(27)와; 상기 볼탭(28)과 상기 볼탭밸브 디스크(27)를 연결하는 볼탭연결봉(29)과; 상기 밀폐식 팽창탱크(35)내의 일측에 설치된 상기 볼탭밸브 디스크(27)를 내부에서 수용하도록 형성된 볼탭밸브 디스크 시트(32)를 포함하도록 이루어진다.The
상기 볼탭밸브(44)는 밀폐식 팽창탱크(35)의 수위에 위치한 볼탭(28)의 하단과 볼탭연결봉(53)에 의해 연결되어 상기 주배관(40)의 일측에 장착하되 상단으로 갈수록 지름이 감소되도록 원뿔형상으로 형성된 상기 볼탭(28)의 상하 움직임에 의해 개폐될 수 있는 볼탭밸브 디스크(45)와; 상기 볼탭연결봉(53)을 내부에 수용하여 수평방향 움직임을 제한하고 자유로운 수직 상하운동을 하도록 내부에 원형 구멍을 형성하여 설치한 볼탭안내구(52)와; 상기 볼탭연결봉(53)의 수직이동시 상기 볼탭안내구에 걸리게 함으로서 상하이동변위를 일정하게 제한하기 위해 상기 볼탭연결봉(53)의 외주면에 돌출시킨 볼탭연결봉 걸림턱(54)과; 상기 볼탭밸브 디스크 (45)를 내부에서 수용하고 상기 볼탭밸브 디스크(45)의 최대외주부 지름보다 크도록 하여 주배관의 최소유량을 확보할 수 있도록 형성된 볼탭밸브 디스크 시트(49)를 포함하도록 이루어진다.The
상기와 같이 이루어진 건축설비용 밀폐식 팽창탱크의 자동공기보충장치가 특징인 본 발명을 작동원리에 의하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention the operation principle of the automatic air replenishment device of the hermetic expansion tank for building equipment made as described above are as follows.
도 3는 본 발명의 제 1실시예에 따른 밀폐식 팽창탱크에서 공기용적이 정상인 경우를 도시한 개략도를 나타내고 있다.3 is a schematic view showing a case where the air volume is normal in the hermetic expansion tank according to the first embodiment of the present invention.
상기 밀폐식 팽창탱크(35)내의 공기용적이 충분한 정상시에는 수위가 저하되 어 볼탭밸브(26) 내에 수용되어 있는 볼탭밸브 디스크(27)가 볼탭밸브 디스트시트(32)의 입구를 완전히 폐쇄시킨 상태이어서 밀폐식 팽창탱크(35)가 위치한 주배관(40)으로부터 충분히 상류측에 위치한 상류유입관(41)을 흐르는 배관수는 상기 밀폐식 팽창탱크(35)내로 유입되지 못하게 된다.When the air volume in the
이로 인하여 상기 상류유입관(41)으로부터 상기 볼탭밸브(26)까지는 균등한 압력을 이루기 때문에 상기 수압피스톤(17)과 공기압축기용 피스톤(22)의 자중에 의하여 스냅밸브 걸쇠 연결봉(12)이 하측으로 하강하여 스냅밸브 열림턱(9)을 밀게 되어 스냅밸브 개폐봉(8)에 부착된 디스크 열림턱(6)에 의해 스냅밸브(15)의 스냅스프링(1)이 배관수 유동방향인 하측으로 볼록하게 굴곡되어 스냅밸브(15)가 열린 상태로 이루어진 것을 나타내고 있다.As a result, even pressure is achieved from the
상기 스냅밸브(15)가 열리게 되면 상기 상류유입관(41)으로 일부 소량의 배관수가 유동하게 되는데 이 유량은 유체유입관(19)을 통하여 수압모터(16)의 수압피스톤(17)과 수압실린더(18)사이의 틈새간극을 지나서, 상기 수압모터(16)의 일측에 위치한 수압모터 유출관(34)으로 유입하게 되나, 상기 볼탭밸브 디스크(27)에 의하여 볼탭밸브 디스크 시트(32)가 닫히게 되어 배관수는 순환유동이 정지하게 됨으로서 수압피스톤(17)의 전면과 후면의 압력이 동일하게 되어 수압모터의 작동이 멈추게 된다.When the
상기 밀폐식 팽창탱크(35)의 일측에는 안전밸브(36)가 장착되어 있어서 상기 밀폐식 팽창탱크(35)내의 공기압력이 필요이상 높아지면 열리게 되어 팽창탱크내의 공기를 팽창탱크의 외부로 배출시킬 수 있도록 구성된다.One side of the
상기 수압피스톤(17)의 전면과 후면사이의 압력은 상기 볼탭밸브 디스크시트(32)의 개도가 완전히 닫힌 상태에서는 균일한 압력을 이루며, 이에 따라서, 상기 공기압축기(20)는 작동되지 못하는 상태에 있다.Pressure between the front and rear of the
여기서, 상기 볼탭밸브(26)의 개도동작을 상세히 설명하면 다음과 같다. 볼탭(28)의 상하위치에 변화가 발생하면 상기 볼탭의 상단면에 부착된 볼탭연결봉(29)이 상기 밀폐식 팽창탱크(35)내의 일측에 설치된 힌지가 부착된 볼탭안내봉 회전대(33)와 볼탭안내봉(30) 및 볼탭안내봉 고정대(31)를 통해 연결되어 자유로이 수직으로 상하이동하게 되며, 상기 볼탭연결봉(29)의 타측에 장착되어 있는 원판형상의 볼탭밸브 디스크(27)의 위치도 상하로 변화하게 된다. 상기 볼탭밸브 디스크(27)는 원판형태로 볼탭밸브 디스크 시트(32)의 상부에 위치하여 상기 볼탭밸브 디스크 시트(32)를 개폐하도록 구성된다.Here, the opening operation of the
상기 팽창탱크내의 공기실의 용적이 충분하지 못하여 상기 볼탭(28)이 상측으로 상승하게 되면 상기 볼탭밸브 디스크(27)가 상측으로 동작하게 되고, 이에 따라서, 상기 볼탭밸브 디스크 시트(32)가 열리게 되어 상류유입관(41)을 통한 배관수가 상기 유체유입관(19)을 통해 상기 수압실린더(18)와 상기 수압피스톤(17)사이의 간극을 거쳐 상기 밀폐식 팽창탱크(35)내로 유입하게 되면서 간극을 통과하는 유체의 마찰저항에 의해 상기 수압피스톤(17)전면과 후면 사이의 차압이 형성되어 상기 수압피스톤(17)이 상측으로 전진운동을 개시함과 동시에 피스톤 연결봉(43)을 통해 동력을 공급받아 공기압축기(20)의 동작이 시작되는 것이다.If the volume of the air chamber in the expansion tank is not large enough to raise the
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 밀폐식 팽창탱크에서 공기용적이 비정 상인 경우를 도시한 개략도로서, 상기 밀폐식 팽창탱크(35)내의 공기용적의 누설이나 혹은 배관수내로의 용해등으로 감소하게 되면, 상기 팽창탱크내의 공기실의 용적이 감소하게 되어 상기 팽창탱크(35)내의 상기 볼탭(28)의 위치가 상승하게 되고, 볼탭연결봉(29)에 의하여 타측끝단에 연결되어 있는 원판형태의 볼탭밸브 디스크(27)의 상승으로 상기 볼탭밸브 디스크시트(32)가 열리면서 상류유입관(41)으로부터 밀폐식 팽창탱크(35)까지 이르는 유로가 열려있으므로 배관수는 유동을 시작하고 상기 수압실린더(18)와 수압피스톤(17)사이의 간극을 유동하면서 발생하는 유체의 마찰저항으로 수압피스톤(17)의 전면과 후면 사이의 차압이 증가하여 수압실린더(18)내의 수압피스톤(17)이 상승하게 된다. 이로 인하여 상기 수압피스톤(17)의 후면에 연결된 피스톤연결봉(43)에 의해 공기압축기용 피스톤(22)이 상승하게 되면서 공기압축기(20)의 토출행정이 시작되며, 상기 공기압축기용 실린더(21)의 일측에 부착된 흡입밸브(23)가 닫히게 되며, 상기 실린더(21)내에 충진된 공기는 토출밸브(24)를 통하여 상기 팽창탱크(35)내로 토출된다. 공기압축기(20)의 토출행정이 종료되면 상기 스냅밸브 디스크(2)가 닫히게 되어 배관수의 유동이 정지하게 되고 상기 수압실린더(18)와 상기 수압피스톤(17)사이의 간극을 통해 상기 수압피스톤(17)의 전후면에 균압이 이루어져 상기 수압피스톤(17)과 상기 공기압축기용 피스톤(22) 및 상기 피스톤 연결봉(43)의 자중에 의해 하강함으로서 상기 공기압축기(20)의 흡입행정이 시작되며, 이와 같은 상기 공기압축기(20)의 흡입행정과 토출행정의 반복 동작은 상기 밀폐식 팽창탱크(35)내부의 공기용적이 정상이 되어 수위가 감소하게 되어 상기 볼탭밸브 디스크(27)이 닫힐때까지 계속된다.4 is a schematic view showing a case where the air volume is abnormal in the hermetic expansion tank according to the first embodiment of the present invention, such as leakage of air volume in the
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 밀폐식 팽창탱크에서 공기용적이 정상인 경우를 도시한 개략도를 나타내고 있다.5 is a schematic view showing a case where the air volume is normal in the hermetic expansion tank according to the second embodiment of the present invention.
상기 밀폐식 팽창탱크(35)내의 공기용적이 충분한 정상시에는 수위가 저하되어 볼탭밸브(44)내에 수용되어 있는 볼탭밸브 디스크(45)가 볼탭밸브 디스트시트(49)의 입구를 완전히 개방시킨 상태이어서 배관수는 주배관(40)의 내부를 정상적으로 유동하여 상기 볼탭밸브(44) 전후의 주배관(40)에 형성되는 유체차압이 적으므로 상기 수압피스톤(17) 전후차압도 적어져서 수압모터 스프링(37)의 탄성력으로 상기 수압피스톤(17)이 후진방향으로 움직여서 상기 스냅밸브(15)가 개방된 상태로 작동을 멈추게 된다. 밀폐식 팽창탱크(35)가 위치한 주배관(40)으로부터 상류측에 위치하여 상기 주배관(40)으로부터 바이패스 되는 바이패스 배관(42)을 흐르는 배관수는 상기 밀폐식 팽창탱크(35)내로 소량이 유입되지만 이때 발생하는 상기 수압피스톤(17)전후 차압이 매우 작아 상기 수압모터스프링(37)의 탄성력을 이기지 못하게 되어 상기 수압모터(16)은 정지상태에 있게 되며, 배관수는 주배관(40) 내부를 정상적으로 유동하게 된다.When the air volume in the
상기 수압모터(16)가 작동을 멈춘 상태에서는 상기 스냅밸브(15)의 상기 스냅스프링(1)이 배관수의 역유동방향으로 볼록한 위치로 전환되고 상기 스냅밸브 디스크(2)가 열린상태에 있게 되므로 상기 바이패스 배관(42)으로 일부 소량의 배관수가 바이패스 유동하게 되는데 이 바이패스 유량은 유체유입관(19)을 통하여 수압모터(16)의 수압피스톤(17)과 수압실린더(18)사이의 틈새간극을 지나서, 상기 수압모터(16)의 일측에 위치한 수압모터 유출관(34)으로 유입하게 되나, 이때 발생하는 상기 수압피스톤(17)전후 차압이 매우 작아 상기 수압모터스프링(37)의 탄성력을 이기지 못하게 되어 상기 수압모터(16)는 후진 상태에서 정지하게 되며, 이에 따라서, 상기 공기압축기(20)는 작동되지 못하는 상태에 있다.When the
여기서, 상기 볼탭밸브(44)의 개도동작을 상세히 설명하면 다음과 같다. 볼탭(28)의 상하위치에 변화가 발생하면 상기 볼탭의 상단면에 부착된 볼탭연결봉(53)이 상기 밀폐식 팽창탱크(35)내에 설치된 볼탭안내구(52)에 의하여 자유로이 수직으로 상하이동하게 되며, 상기 볼탭연결봉(53)의 타측에 장착되어 있는 원뿔형상의 볼탭밸브 디스크(45)의 위치도 상하로 변화하게 되며, 상기 볼탭연결봉(53)의 외면에 돌기를 부착하여 상기 볼탭안내구(52)와 접촉에 의해 상기 볼탭밸브 디스크(45)의 최대 열림위치와 최대 닫힘위치 사이의 변위를 일정 범위내에 제한시키는 볼탭연결봉 걸림턱(54)이 설치된다. 상기 볼탭밸브 디스크(45)는 하단에서 상단으로 갈수록 지름이 감소되는 원뿔형상으로서 볼탭밸브 디스크 시트(49)의 하부에 위치하여 상기 볼탭밸브 디스크 시트(49)의 개도를 변화시킬 수 있도록 구성된다.Here, the opening operation of the
상기 팽창탱크내의 공기실의 용적이 충분하지 못하여 상기 볼탭(28)이 상측으로 상승하게 되면 상기 볼탭밸브 디스크(45)가 상측으로 동작하게 되고, 이에 따라서, 상기 볼탭밸브 디스크 시트(49)의 개도가 감소하게 되어 상기 볼탭밸브(44)를 통과하는 유체저항이 증가하여 상기 바이패스 배관(42)을 흐르는 바이패스 유량이 증가하고 상기 수압피스톤(17)의 전후에 상승한 차압이 상기 수압모터 스프링(37)의 탄성력을 이기고 상기 수압피스톤(17)이 전진운동을 개시함과 동시에 피스톤 연결봉(43)을 통해 동력을 공급받아 공기압축기(20)의 동작이 시작되는 것이 다.If the volume of the air chamber in the expansion tank is not sufficient and the
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 밀폐식 팽창탱크에서 공기용적이 비정상인 경우를 도시한 개략도로서, 상기 밀폐식 팽창탱크(35)내의 공기용적의 누설이나 혹은 배관수내로의 용해 등으로 감소하게 되면, 상기 팽창탱크내의 공기실의 용적이 감소하게 되어 상기 팽창탱크(35)내의 상기 볼탭(28)의 위치가 상승하게 되고, 볼탭연결봉(53)에 의하여 타측끝단에 연결되어 있는 원뿔형태의 볼탭밸브 디스크(45)의 상승으로 상기 볼탭밸브 디스크시트(49)의 개도가 감소하면서 상기 볼탭밸브(44)를 통과하는 상기 주배관(40)의 유체저항이 증가하여 차압이 증가하게 되어 상기 바이패스 배관(42)을 흐르는 바이패스 유량이 증가하고 상기 수압피스톤(17)의 전후에 걸리는 차압이 상승하게 되어 상기 수압모터 스프링(37)의 탄성력을 이기고 상기 수압피스톤(17)이 전진운동을 개시함과 동시에 피스톤 연결봉(43)을 통해 동력을 공급받아 공기압축기(20)의 동작이 시작되는 것이다. 이로 인하여 공기압축기용 피스톤(22)이 상승하게 되면서 공기압축기(20)의 토출행정이 시작되며, 상기 공기압축기용 실린더(21)의 일측에 부착된 흡입밸브(23)가 닫히게 되며, 상기 실린더(21)내에 충진된 공기는 토출밸브(24)를 통하여 상기 팽창탱크(35)내로 토출된다. 공기압축기(20)의 토출행정이 종료되면 상기 스냅밸브 디스크(2)가 닫히게 되어 배관수의 유동이 정지하게 되고 상기 수압실린더(18)와 상기 수압피스톤(17) 사이의 간극을 통해 상기 수압피스톤(17)의 전후면에 균압이 이루어져 상기 수압모터 스프링(37)의 탄성력에 의해 상기 수압피스톤(17)이 후진함으로서 상기 공기압축기(20)의 흡입행정이 시작되며, 이와 같은 상기 공기압축기(20)의 흡입행 정과 토출행정의 반복 동작은 상기 밀폐식 팽창탱크(35)내부의 공기용적이 정상이 되어 수위가 감소하게 되어 상기 볼탭밸브 디스크(45)가 열려 상기 볼탭밸브(44)의 전후차압이 일정치 이하로 감소될 때까지 계속된다.6 is a schematic view showing a case where the air volume is abnormal in the hermetic expansion tank according to the second embodiment of the present invention, such as leakage of air volume in the
도 9은 본 발명에 따른 스냅스프링을 도시한 개략도로서, 스냅스프링(1)의 상하 양끝단은 스냅스프링 장착부(5)의 내주연의 벽면에 고정되어 있으며, 바이패스된 배관수 유동방향인 상측 혹은 역 유동방향인 하측으로 굴곡되는 탄성재료로 이루어지되 일정한 폭을 가진 플레이트 형상으로 이루어지며, 스냅밸브 개폐봉(8)의 일측끝단에 장착되어진다.9 is a schematic view showing a snap spring according to the present invention, the upper and lower ends of the snap spring (1) is fixed to the wall surface of the inner circumference of the snap
상기 스냅스프링(1)의 동작에 따른 공기 압축기의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the air compressor according to the operation of the
상기 밀폐식 팽창탱크(35)내의 공기 용적이 정상적인 경우에는 상기 스냅 스프링(1)은 배관수의 역유동방향으로 볼록한 위치에 있게 되며 이 경우에는 상기 수압모터(16)와 상기 공기압축기(20)는 동작을 정지한다. 밀폐식 팽창탱크(35)내의 공기 용적이 비정상적인 경우에 대해 상기 스냅스프링(1)의 동작에 따른 공기압축기(20)의 동작을 설명하면 상기 볼탭밸브(26)이 열리거나 또는 상기 볼탭밸브 2(44)의 개도가 감소함에 따라 배관수는 상기 유체유입관(19)을 통해 흐르게 되며 상기 수압피스톤(17)의 전후에 차압이 발생하여 상기 수압피스톤(17)을 밀어 전진시키고 상기 공기압축기(20)의 압축행정을 진행하면서 상기 수압모터 유출관(34)을 통해 상기 밀폐식 팽창탱크(35)내부로 유출된다. When the air volume in the
상기 수압피스톤(17)의 전진운동에 의해 상기 수압피스톤(17)에 연결된 상기 스냅밸브 걸쇠 연결봉(12)의 끝단에 형성된 상기 스냅밸브 개폐 걸쇠(13)의 전진운동이 이루어지며 상기 스냅밸브 개폐 걸쇠(13)가 상기 스냅밸브 닫힘턱(10)에 접촉되어 상기 스냅밸브 연결봉(8)을 배관수 유동방향으로 잡아당기게 되므로서 상기 스냅밸브 연결봉(8)의 끝단측에 부착된 상기 스냅스프링(1)의 위치가 배관수 유동방향으로 볼록하게 전환되어 상기 스냅밸브 디스크(2)가 닫혀 상기 유체유입관(19)을 폐쇄하게 되고 상기 디스크 스프링(3)의 탄성력으로 상기 디스크 고무시트(7)를 밀착하게 된다. 상기와 같이 스냅밸브(1)가 닫히게 되면 상기 수압피스톤(17)과 상기 공기압축기용 피스톤(22)의 자중 또는 상기 수압모터스프링(37)의 탄성력으로 상기 수압피스톤(17)이 후진운동을 하게 되고 상기 수압피스톤(17)과 연결된 상기 스냅밸브 걸쇠 연결봉(12)의 끝단에 형성된 상기 스냅밸브 개폐 걸쇠(13)의 후진운동이 이루어지며 상기 스냅밸브 개폐 걸쇠(13)가 스냅밸브 개폐봉(8)의 일측에 설치된 스냅밸브 열림턱(9)을 배관수의 역유동방향으로 밀게되면 스냅스프링(1)의 중심측은 동시에 배관수 역유동방향으로 이동하여 어느 한계변위 이상이 되면 스냅스프링(1)은 배관수 역유동방향으로 완전히 볼록한 상태로 굴곡되어 상기 스냅밸브의 스냅밸브 디스크(2)가 열리게 된다.The forward movement of the snap valve opening and closing
상기 스냅밸브 개폐 걸쇠(13)가 상기 스냅밸브 열림턱(9)에 접촉되어 상기 스냅스프링(1)이 배관수 역유동방향으로 변위가 되는 순간부터 상기 스냅스프링(1)이 위치가 전환될 수 있는 한계변위에 이르기 까지 상기 스냅밸브 디스크(2)는 상기 디스크 스프링(3)의 탄성력으로 상기 스냅밸브 개폐봉(8)과 슬라이딩 이동이 되어 상기 유체유입관(19)을 차단하게 되며 상기 스냅스프링(1)이 한계변위를 초과하 여 배관수 역유동방향으로 볼록한 위치로 전환되는 과정에서 상기 디스크 열림턱(6)이 상기 스냅밸브 디스크(2)의 볼록한 면에 접촉되어 상기 스냅밸브 디스크(2)가 배관수 역유동방향으로 이동되어 상기 디스크 고무시트(7)를 개방함으로서 상기 유체유입관(19)이 열리게 된다. When the snap valve opening /
상기 스냅스프링(1)은 배관수 유동방향으로 볼록한 상태와 배관수 역유동방향으로 볼록한 상태의 2개의 변위를 갖는 특성을 가지고 있어서, 상기 스냅스프링(1)의 굴곡위치의 변경으로 인하여, 상기 유체유입관(19)의 입구를 막고 있는 스냅밸브(15)의 스냅밸브 디스크(2)는 배관수 역유동방향으로 이동하게 되어 상기 유체유입관(19)의 입구가 열리게 되어 배관수가 유체유입관(19)을 통과하여 상기 수압피스톤(17)의 전후 차압이 증가됨으로 상기 수압모터(16)의 수압피스톤(17)을 배관수 유동방향으로 이동시키면서 공기압축기용 피스톤(22)을 배관수 유동방향으로 이동시키게 되는 것이다. The
이때, 상기 공기압축기(20)의 일측에 장착된 흡입밸브(23)는 닫히게 되고 토출밸브(24)가 열리면서 공기 압축기 내부에 충진되어 있는 흡입공기가 상기 팽창탱크(35)내로 유입되어 상기 팽창탱크내의 부족한 공기를 공급하는 것이다. 상기 공기 압축기(20)로부터 공기가 상기 팽창탱크(35)내로 충진되면 팽창탱크내의 볼탭(28)의 위치가 하강하게 되고 상기 볼탭(28)과 연결된 볼탭밸브 디스크(27) 또는 볼탭밸브 디스크(45)가 하강하게 되어 볼탭밸브 디스크 시트(32)이 폐쇄되거나 볼탭밸브 디스크 시트(49)의 개도가 감소하게 되어 상기 공기압축기(20)이 작동이 정지하게 된다.At this time, the
이와 같은 공기압축기의 작동은 밀폐식 팽창탱크(35)내의 공기용적이 충분할 때까지 자동으로 반복되도록 이루어진다.Operation of such an air compressor is automatically repeated until the air volume in the
도 10은 유체유입관의 입구측에 형성된 스냅밸브 개폐봉 안내구를 도시한 개략도로서, 상기 스냅밸브 개폐봉 안내구(11)는 유체유입관(19)의 입구측에 위치하되, 그 중심에는 스냅밸브 개폐봉(8)이 자유로이 배관수 유동방향 혹은 배관수 역유동방향으로 이동할 수 있도록 형성된 안내공이 설치되고 그 외측면에는 상기 안내공을 유체유입관(19)의 내부에서 지지할 수 있는 복수개의 지지대가 상기 유체유입관(19)의 내주면의 벽면에 고정되도록 이루어지되 배관수의 유동이 충분히 원활하도록 구성된다.10 is a schematic view showing a snap valve opening and closing rod guide formed on the inlet side of the fluid inlet pipe, wherein the snap valve opening and closing
도 11은 유체유입관 내부에 형성된 스냅밸브 걸쇠 안내공을 도시한 개략도로서, 상기 스냅밸브 걸쇠 안내공(14)은 수압피스톤의 전면측에 다수개로 장착된 스냅밸브 걸쇠 연결봉(12)이 자유로이 배관수 유동방향 혹은 배관수 역유동방향으로 자유로이 이동될 수 있도록 상기 스냅밸브 걸쇠연결봉(12)의 일면과 접촉하면서 이들을 모두 수용하는 안내공이 설치되고, 상기 안내공을 유체유입관(19)의 내부에서 고정될 수 있도록 상기 안내공의 외측면에서 유체유입관(19)의 내주벽면에 고정되는 복수개의 고정구를 포함하되 배관수의 유동저항이 없도록 이루어진다.11 is a schematic view showing a snap valve latch guide hole formed in the fluid inlet pipe, wherein the snap valve
도 12는 스냅밸브 걸쇠 연결봉을 도시한 사시도로서, 상기 스냅밸브 걸쇠 연결봉(12)은 수압피스톤(17)의 유체유입측면의 동일한 원호상에 장착하되 다수개의 로드(rod)형상으로 이루어지며, 스냅밸브 걸쇠 안내공(14)의 내부에 모두 수용하도록 구성된다.12 is a perspective view showing a snap valve latch connecting rod, wherein the snap valve
도 7은 본 발명에 따른 스냅밸브가 닫힌 상태를 도시한 개략도로서, 이에 따른 구성은 다음과 같다.7 is a schematic view showing a closed state of the snap valve according to the present invention, the configuration according to the following.
상기 스냅밸브(15)는 스냅스프링 장착부(5)와 유체유입관(19)의 중심에 위치하는 로드(rod)형태로 된 스냅밸브 개폐봉(8)과; 그 일측단에는 하측 혹은 상측으로 볼록하게 굴곡되는 탄성재료 이루어진 스냅스프링(1)과; 상기 스냅스프링(1)과 일정거리 이격되어 상기 스냅밸브 개폐봉(8)에 장착되어 디스크 스프링(3)이 장착되는 디스크 스프링 장착부(4)와; 일측면은 상기 디스크 스프링 장착부(4)에 접촉하도록 설치된 디스크 스프링(3)의 탄성력을 받도록 이루어지며 타측면은 배관수 유동방향인 상측으로 볼록하게 형성되되 중심면에는 상기 스냅밸브 개폐봉(8)이 관통하여 상기 스냅밸브 개폐봉(8)의 길이 방향으로 자유로운 슬라이딩 이동이 이루어질 수 있는 안내공이 형성된 스냅밸브 디스크(2)와; 상기 디스크 스프링(3)의 변위를 제한하여 상기 스냅스프링(1)이 배관수 역유동 방향으로 볼록하게 굴곡될 때에 상기 스냅밸브 디스크(2)의 개도가 충분할 수 있도록 상기 디스크 스프링 장착부(4)로부터 일정거리 이격되어 상기 스냅밸브 개폐봉(8)에 설치된 디스크 열림턱(6)과; 상기 스냅밸브 개폐봉(8)에 장착되되 상기 수압피스톤(17)의 후진 운동시 스냅밸브 개폐걸쇠(13)와 접촉되어 상기 스냅스프링(1)이 배관수 역유동방향으로 볼록한 위치로 굴곡된다.The
이때, 상기 유체유입관(19)의 입구측에 설치된 스냅밸브 개폐봉 안내구(11)와 접촉되어 상기 스냅스프링(1)의 변위를 제한하는 위치에 설치된 스냅밸브 열림턱(9)과; 상기 스냅밸브 열림턱(9)로부터 배관수 유동방향으로 이격되어 상기 스냅 밸브 개폐봉(8)에 장착되되 수압피스톤(17)의 전진운동시 스냅밸브 개폐 걸쇠(13)가 걸리게 되어 상기 스냅스프링(1)이 배관수 유동방향으로 볼록한 위치로 굴곡될 수 있는 위치에 설치된 스냅밸브 닫힘턱(10)을 포함하여 이루어진다.At this time, the snap valve opening jaw (9) is provided in contact with the snap valve opening and closing
본 발명에 따른 상기 스냅밸브의 작동원리를 설명하면 다음과 같다. Referring to the operating principle of the snap valve according to the present invention.
상기 밀폐식 팽창탱크(35)내의 공기용적이 부족하게 되면 볼탭(28)이 상승하여 볼탭밸브 디스크(27)이 열리고 또는 볼탭밸브 디스크(45)의 개도가 감소되어 수압피스톤(17)의 전면과 후면사이에 차압이 상승하여 유체유입관(19)내부에 배관수가 유동하게 되면 상기 수압모터(16)내부에 설치된 수압피스톤(17)은 배관수 유동방향으로 이동하면서 상기 수압피스톤(17)의 전면측에 설치된 다수개의 스냅밸브 걸쇠 연결봉(12)의 끝단에 돌출되어 형성된 스냅밸브개폐 걸쇠(13)가 스냅밸브 닫힘턱(10)을 걸어 당기게 되며, 이에 따라 스냅밸브(15)의 스냅밸브 디스크(2)가 배관수 유동방향으로 이동하게 되어 유체유입관(19)의 입구가 닫히게 되는 것이다. When the air volume in the
이때, 상기 배관수 유동방향으로 볼록하게 굴곡되어 형성된 스냅밸브 디스크(2)가 상기 유체유입관(19)을 안전하게 닫히게 하기 위하여 상기 유체유입관(19) 입구의 모서리에 고무와 같은 유연한 재료를 부착시킨 디스크 고무시트(7)가 설치된다. At this time, the flexible valve such as rubber is attached to the edge of the inlet of the
상기 스냅밸브 디스크(2)가 유체유입관(19)의 입구를 막은 상태에서 스냅밸브 디스크(2)의 슬라이딩 이동을 제한시키는 스냅밸브 열림턱(6)은 상기 유체유입관(19)의 내부로 이동하게 되므로 상기 스냅밸브 열림턱(6)이 유체유입관의 입구측에 장착된 스냅밸브 개폐봉 안내구(11)와 접촉하지 않는 위치에 상기 스냅밸브 개 폐봉 안내구(11)을 유체유입관(19)의 입구측에 장착시킨다. 이때에 상기 스냅밸브 디스크(2)는 상기 디스크 스프링(3)의 탄성력을 받고 있는 상태에 있게 되어 상기 디스크 고무시트(7)와 기밀하게 밀착되는 것이다.The snap
도 8은 본 발명에 따른 스냅밸브가 열린 상태를 도시한 개략도로서, 이에 따른 작동원리를 설명하면 다음과 같다.8 is a schematic view showing an open state of the snap valve according to the present invention, the operation principle according to the following.
상기 공기압축기(20)의 토출행정이 완료되어 상기 스냅밸브(15)가 닫히게 되면 수압모터(16)의 수압피스톤(17)의 전면과 후면은 수압피스톤(17)과 수압실린더(18)사이의 간극 공간을 통하여 압력의 평형이 이루어지며, 수압피스톤(17)과 공기압축기용 피스톤(22) 및 피스톤연결봉(43)의 자중에 의하여 상기 수압피스톤(17)이 배관수 유동방향의 역 방향으로 움직이게 된다.When the discharge stroke of the
이때, 상기 공기압축기(20)는 흡입행정이 시작되어 흡입밸브(23)가 열리면서 외부로부터 공기가 공기압축기(20) 내부로 흡입되어 공기압축기 내부에 충진하게 되며, 이와 함께 토출밸브(24)는 닫히도록 이루어진다.At this time, the
상기 수압피스톤(17)이 배관수 역방향으로 이동함으로 인하여 수압피스톤(17)의 전면에 장착되어 있는 스냅밸브걸쇠 연결봉(12)의 끝단에 설치된 스냅밸브 개폐걸쇠(13)도 함께 이동하게 되도록 이루어지며, 상기 스냅밸브 개폐걸쇠(13)가 상기 스냅밸브(15)의 스냅밸브 개폐봉(8)의 일측에 설치된 스냅밸브 열림턱(9)을 밀게 되도록 구성되어 진다.As the
상기 스냅밸브 열림턱(9)이 배관수 역방향으로 밀리면 스냅스프링(1)이 반대측 위치로 전환되기 위한 변형이 시작되고 상기 스냅밸브 디스크(2)와 상기 스냅밸 브 개폐봉(8)은 디스크 스프링(3)의 압축탄성력에 의해 슬라이딩 이동이 되므로 상기 스냅밸브 개폐봉(8)에 부착된 상기 스냅밸브 열림턱(9)이 상기 스냅밸브 디스크(2)에 접촉될 때까지 상기 스냅밸브 디스크(2)는 디스크 고무시트(7)와 밀착되어 상기 수압피스톤(17)의 배관수 역방향 이동이 지속된다. When the snap valve opening jaw (9) is pushed in the reverse direction of the pipe water, the deformation for switching the snap spring (1) to the opposite position starts and the snap valve disc (2) and the snap valve opening and closing rod (8) is a disk spring Since the sliding movement is performed by the compression elastic force of (3), the
상기 스냅밸브 개폐봉(8)일측에 부착된 디스크 열림턱(6)이 상기 스냅밸브 디스크(2)의 볼록면에 접촉되기 직전에 상기 스냅스프링(1)이 반대측 위치로 전환되는 한계변위에 이르러 순간적으로 배관수 역방향으로 볼록하게 되는 과정에서 상기 디스크 열림턱(6)이 상기 스냅밸브 디스크(2)에 접촉되어 상기 스냅밸브 디스크(2)를 밀어 열리게 한다. 상기 스냅밸브 디스크(2)가 디스크 고무시트(7)로부터 약간 열리는 초기 단계시에는 상기 스냅밸브 디스크(2)가 약간 열린 상태가 되므로 수압피스톤(17)의 전면측의 압력이 상승하게 되어 상기 스냅밸브 디스크(2)는 다시 닫히게 되고 이후에도 약간 열린 상태와 약간 닫힌 상태가 반복으로 작동되는 상태에 놓여질 수 있기 때문에 이를 방지하기 위하여 상기 스냅밸브 디스크(2)의 하측면에 디스크 스프링(3)을 접촉하도록 위치시키고 상기 디스크 스프링(3)의 장착을 위하여 스냅스프링(1)의 하측면으로부터 일정거리 이격되어 디스크 스프링 장착부(4)가 설치된다.When the
상기 디스크 스프링(3)이 상기 디스크 스프링 장착부(4)와 상기 스냅밸브 디스크(2) 사이에 장착되면 상기 스냅스프링(1)이 배관수 흐름의 역방향으로 굴곡되어 상기 스냅밸브 디스크(2)가 열리는 상태로 전환되는 한계변위에 이르는 순간까지 상기 디스크 스프링 장착부(4)와 상기 스냅밸브 디스크(2)사이에서 압축되어 있 는 디스크 스프링(3)의 탄성력에 의하여 상기 스냅밸브 디스크(2)는 유체유입관의 입구를 닫히게 하는 상태를 유지하게 되며, 상기 스냅스프링(1)이 더욱 더 배관수 흐름의 역방향으로 굴곡되어 위치 전환의 한계변위를 넘으면 일순간에 상기 스냅밸브 디스크(2)가 배관수 흐름의 역방향으로 볼록하게 되어, 이 과정에서 상기 디스크 열림턱(6)이 상기 스냅밸브 디스크(2)에 접촉되어 상기 스냅스프링(1)의 방향전환동작과 함께 유체유입관(19)의 입구가 일순간에 열리게 되도록 이루어진다.When the
도 13은 본 발명에 따른 흡입밸브와 토출밸브를 도시한 개략도로서, 상기 흡입밸브(23)와 토출밸브(24)는 일반적으로 두께는 매우 얇으며, 그 탄력성과 강도가 매우 우수한 재료로서 외부의 압력을 받지 않을 경우에는 직선의 곧은 형상을 유지하나, 외부의 압력을 받으면 고정지점을 중심으로 벤딩되며, 다시 압력이 제거되면 바로 원상태로 복귀되도록 이루어져 있는 통상의 리드밸브를 공기압축기용 실린더(21)의 끝단에 설치된다. 13 is a schematic view showing a suction valve and a discharge valve according to the present invention, wherein the
상기 흡입밸브(23)의 일측면은 흡입밸브 고정구(47)에 고정되어 있으며, 상기 토출밸브(24)의 양측면은 토출밸브 고정구(48) 의해 슬라이딩 될 수 있는 구조로 부착되며 밸브스프링(50)에 의해 닫히는 방향으로 탄성력을 받도록 되어 있으며, 공기압축기용 피스톤(22)의 왕복운동이 이루지지 않을 경우는 상기 리드밸브의 특성상 각각의 밸브들은 흡입구와 토출구에 밀착되어 공기의 이동이 차단되도록 구성된다. One side of the
상기 공기 압축기용 피스톤(22)이 토출행정 상태에 있게 되면 상기 흡입밸브(23)는 공기흡입의 역방향으로 움직여 흡입구를 폐쇄하고 토출밸브(24)는 공기압 축기용 실린더(21)의 내압에 의해 밸브스프링(50)의 탄성력에 대항하여 토출구가 열리게 되어 상기 공기압축기용 실린더(21)에 충진된 공기가 토출되면서 밀폐식 팽창탱크(35)내로 유입되어 부족된 공기량이 충진되는 것이다. When the
상기 공기압축기용 피스톤(22)이 흡입행정 상태에 있게 되면 상기 흡입밸브(23)는 공기흡입 방향으로 벤딩하게 되어 흡입구가 개방되어 외부공기를 상기 공기압축기용 실린더(21)내부로 흡입하게 되며 상기 토출밸브(24)는 공기압축기용 실린더(21)의 내부압력이 감소함에 따라 밸브스프링(50)의 탄성력에 의해 토출구가 닫히게 되어 흡입행정이 이루어진다.When the
상기 공기압축기(20)의 흡입행정시 상기 공기압축기용 피스톤(22)의 전면과 후면사이에 차압이 발생하지 않도록 하기 위해 공기흡입통로와 상기 공기압축기용 실린더(21)의 일측면사이에 흡입균압관(51)을 접속한다. Suction bacteria between the air suction passage and one side surface of the
상기 흡입밸브(23)의 동작으로 흡입되는 외부공기의 여과를 위하여 흡입밸브와 통하는 공기흡입통로에 공기여과기(46)를 설치하여 먼지나 기타 이물질등을 여과시키는 구성을 부착하여 상기 밀폐식 팽창탱크내의 배관수의 오염을 방지하고자 하는 것이다.In order to filter external air sucked by the operation of the
또한, 상기 공기압축기용 피스톤(22)의 외경에는 무급유 피스톤링(56)을 설치하여 상기 공기 압축기용 실린더(21)내를 왕복이동하는 상기 공기압축기용 피스톤(22)의 운동을 원활하게 하도록 부착되며, 토출공기의 누설을 완전히 차단하고자 하는 것이다.In addition, an oil-free piston ring 56 is installed at an outer diameter of the
상기 팽창탱크(35)내에 공기가 공급됨에 따라 수위가 하강하게 되고 공기량 이 정상적으로 회복하게 되면 볼탭(28)이 충분히 하강하여 볼탭밸브 디스크(27)가 닫히게 되면 수압실린더(18)와 수압피스톤(17)사이의 간극을 통해 수압피스톤(17)의 전후측면의 압력이 균압이 되어 수압피스톤(17)이 자중에 의하여 하강하게 됨으로서 스냅밸브(15)가 열린 상태로 되는 것이다.As air is supplied into the
상기와 같이 밀폐식 팽창탱크내의 공기가 충분할 때까지 상기 스냅밸브의 개폐가 반복하게 되고 이에 따라서 수압모터와 연동된 공기압축기의 왕복운동이 반복되어 외부의 공기가 팽창탱크내로 공급되는 것이다.As described above, opening and closing of the snap valve is repeated until sufficient air is provided in the closed expansion tank, and accordingly, the reciprocating motion of the air compressor linked with the hydraulic motor is repeated to supply external air into the expansion tank.
상기와 같이 구성되고 작동되는 본 발명의 건축설비용 밀폐식 팽창탱크의 자동공기보충장치는 상기 밀폐식 팽창탱크의 공기실의 공기누설이나 용해등으로 공기가 밀폐식 팽창탱크로부터 빠져나가 팽창탱크내의 공기실의 용적이 감소되면, 이를 볼탭밸브에 의해 상기 팽창탱크의 수위상승으로 감지하여 배관계통의 자체 차압을 이용하여 외부의 동력공급이 없이 공기를 자동으로 보충하도록 하는 것이다. The automatic air supplement device of the sealed expansion tank for building equipment of the present invention constructed and operated as described above is provided with air leaking or dissolving in the air chamber of the sealed expansion tank, and the air escapes from the sealed expansion tank. When the volume of the air chamber is reduced, this is sensed as the level rise of the expansion tank by the ball tap valve to automatically replenish air without external power supply by using the differential pressure of the piping system.
또한, 이로 인하여 공기실의 파괴로 인한 수격작용의 발생이나 펌프의 잦은 발정을 방지하고 팽창탱크내의 압력변동이 감소되므로 배관계통의 압력변동을 줄여줌으로서 안정된 운전이 가능하도록 하는 것이다.In addition, this prevents the occurrence of water hammering action due to the destruction of the air chamber or frequent estrus of the pump and reduces the pressure fluctuations in the expansion tank, thereby reducing the pressure fluctuations in the piping system to enable stable operation.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020060053433A KR100646845B1 (en) | 2006-06-14 | 2006-06-14 | Building equipment surge tank of auto-air supplying apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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KR100646845B1 true KR100646845B1 (en) | 2006-11-23 |
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ID=37712697
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KR1020060053433A KR100646845B1 (en) | 2006-06-14 | 2006-06-14 | Building equipment surge tank of auto-air supplying apparatus |
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KR (1) | KR100646845B1 (en) |
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- 2006-06-14 KR KR1020060053433A patent/KR100646845B1/en not_active IP Right Cessation
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