KR100797549B1 - 수도미터기용 유니온 역류방지밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수도미터기용 유니온 역류방지밸브에 관한 것으로서, 수도미터기(1)의 급수관측으로부터 이음너트(N)의 체결에 따라 분리가능하게 설치되는 유니온 관체(2)와, 상기 유니온 관체(2) 내에 설치되어 물공급의 차단시 발생하는 역류를 방지하는 역류방지밸브(10)에 있어서, 상기 유니온 관체(2)의 내부 직경 상에 상기 역류방지밸브를 안내하여 지지하는 단턱(2a)이 형성되고, 상기 역류방지밸브(10)는 유니온 관체(2)의 직경 내에 안내되는 직경으로 중앙에 통수공(12a)이 형성되고, 그 외측둘레에는 유니온 관체 내에 밀착 지지되도록 오-링(R)이 삽입될 수 있는 요홈(12b)이 형성되며, 상기 통수공(12a)의 내측으로부터 안내홈턱(12c)이 형성되고, 내측 둘레에 결합돌부(12d)가 형성된 밸브 하우징(12)과; 상기 결합돌부(12d)가 안내되어 결합할 수 있는 결합턱(14a)이 외측둘레에 형성되고, 내부 중앙에 축가이드공(14b)이 형성되며, 외측둘레에 하나 이상의 물배출공(14c)의 형성과 아울러 스크류 형상을 갖는 날개편(14d)이 다수개 일체로 형성된 밸브 커버(14)와; 상기 밸브 하우징(12)의 통수공(12a)에 안내되어 걸려 지지되도록 원뿔형의 밸브체(16a)의 형성과 함께 그 일측 중앙에 열십자형의 가이드축(16b)이 일체로 형성되며, 가이드축(16b)으로부터는 압축스프링(S)이 설치되어 상기 밸브 커버(14)의 축가이드공(14b)에 대해 슬라이딩 타입으로 탄력 설치되는 개폐부재(16)와; 상기 밸브 하우징(12)의 안내홈턱(12c)에 안착 설치되어 밸브체(16a)의 경사진 전면부를 통수공(12a)으로부터 탄력 지지하여 차단하거나 해제하도록 일측면으로부터 속이 빈 U자형의 단면적을 갖는 링 형의 지지패킹(18)으로 구성된 것을 특징으로 하는바, 역류방지밸브의 구성요소에 있어, 밸브체와 접촉하는 통수공측의 지지패킹과의 탄력 접촉 및 이격, 그리고 개폐부재의 가이드축을 열십자형의 단면적을 갖도록 하여 축가이드공으로부터 접촉면적을 최소화하며, 밸브 커버측의 날개편을 스크류 형상을 갖도록 형성시켜 줌으로써, 관 내의 물흐름에 따라 점차 발생하는 이물질의 유착현상을 방지하여 역류방지밸브 정확한 작동을 유지시켜 수도미터기의 역류차단에 따라 정확하게 측정할 수 없었던 계측을 구현하여 수도미터기 사용에 따른 신뢰성을 높일 수 있게 된다.

수도미터기, 역류방지밸브, 가이드축, 날개편, 지지패킹, 이물질

Description

수도미터기용 유니온 역류방지밸브{Union flowing backward prevention valve for water meter}

도 1은 종래 수도미터기용 유니온 관체에 적용되는 역류방지밸브를 분리하여 도시한 사시도,

도 2는 종래 역류방지밸브가 조립된 상태를 도시한 종단면도,

도 3은 본 발명에 따른 수도 미터기용 유니온 관체에 적용되는 역류방지밸브를 분리하여 도시한 사시도,

도 4는 본 발명에 역류방지밸브가 조립된 상태를 도시한 종단면도,

도 5는 본 발명에 따른 도 4에서 "A"부분의 작동상태를 상세하게 도시한 부분확대도,

도 6은 본 발명에 따른 밸브 커버측의 날개편이 배열된 상태를 도시한 정면도.

◎ 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ◎

1: 수도미터기 2: 유니온 관체

10: 역류방지밸브 12: 밸브 하우징

12a: 통수공 12b: 요홈

12c: 안내홈턱 12d: 결합돌부

14: 밸브 커버 14a: 결합턱

14b: 축가이드공 14c: 물배출공

14d: 날개편 16: 개폐부재

16a: 밸브체 16b: 가이드축

18: 지지패킹

본 발명은 수도미터기용 유니온 역류방지밸브에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 수도미터기의 본체측 급수관으로부터 연결 설치되는 유니온 관체(연결관) 내에 설치되어 물의 역류로 인한 수도미터의 익차 부재의 역회전을 방지하는 역류방지밸브에 있어, 물흐름에 따라 발생하는 이물질 등이 역류방지밸브를 구성하는 요소에 끼이는 것을 최대한 방지하여 정확한 계측이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 지금까지 설치 사용되고 있는 수도미터기는 미터기 내부에 역류 및 도수방지를 위한 구조적 장치가 마련되어 있지 않았던 것이다. 이 때문에 수돗물의 자연적인 역류나 인위적인 역류로 인해 익차부재가 역회전하게 되면서 익차부재와 연동하게 되는 각 계측부품들도 역회전을 하게 되므로서 미터기가 거꾸로 돌아가는 등 정확한 계측이 이루어지지 않는 경우가 발생하였다.

따라서 역류방지밸브를 수도미터기의 본체 내에 장치하여 역류를 방지할 수 있도록 하고 있으나, 수도미터기의 내부 면적에 대한 협소한 설치공간적인 한계에 따라 첨부된 도 1 및 도 2에서와 같이, 수도미터기(1)의 급수관측으로부터는 제공되는 이음너트(N)와 상기 이음너트(N)를 통해 수평으로 연결관(2)이 나사 체결되며, 연결관(2) 내에는 역류방지밸브(100)가 설치된다.

상기와 같이 연결관(2) 내에 설치되는 역류방지밸브(100)의 구성을 살피면, 링 형상으로 내측 원주상에 삽입홈(101a)이 형성되어 상기 연결관(2)의 종단으로부터 설치되는 패킹재(101)와, 상기 패킹재(101)의 삽입홈(101a)에 외측둘레가 안내되도록 소정 직경을 갖는 테두리부(201)가 형성되고, 그 중앙에 통수공(202)을 갖는 돌출턱(203)이 형성된 하우징 커버(210)와, 상기 패킹재(101)의 삽입홈(101a)에 안내 지지되도록 상기 하우징 커버(210)의 테두리부(201)와 동일한 직경의 테두리부(301)가 몸체(310a)에 형성되고, 상기 몸체(310a)로부터 일측에 다수개의 날개편(302) 형성과 함께 날개편(302) 형성으로서 물배출공(303)이 다수개 형성되며, 날개편(302)을 상호 연결하는 몸체(310a)의 내측 중앙에 축가이드공(304)이 마련된 하우징 케이스(310)와, 상기 하우징 케이스(310) 내의 축가이드공(304)에 안내되는 축봉(401)과, 상기 축봉(401)으로부터 일체로 형성되어 하우징 커버(210)의 통수공(202)을 개폐하도록 선단측에 기밀패킹(402)이 결합된 밸브체(403)와, 상기 축봉(401)으로부터 설치되어 탄력을 부여하는 압축스프링(S)으로 이루어진 개폐부재(410)로 구성된다.

상기와 같은 구성된 종래의 역류방지밸브(100)는 수도사업 본부 측에서 단수되면, 수도미터기(1)측 연결관(2) 내에 설치된 역류방지밸브의 작용이 이루어지게 된다.

즉, 하우징 커버(210)와 하우징 케이스(310) 내에 설치된 개폐부재(410)는 통상적으로 급수에 따라 개폐부재(410)의 밸브체(403)는 하우징 커버(210)의 통수공(202)을 개방하여 물배출공(203)을 통해 물을 공급자에게 공급할 수 있게 된다.

한편, 단수가 이루어지면, 축봉(401)에 설치된 압축스프링(S)의 복원력으로서 상기 밸브체(403)는 다시 하우징 커버의 통수공(202)을 막아 물이 수도미터기(1) 측으로 역류되는 것을 방지하여 계측에 오차를 허용하지 않도록 하는 작용을 한다.

여기서 상기 밸브체(403)에 마련된 기밀패킹(402)은 통수공(202)의 경사진 부분을 차단하게 된다.

상기와 같은 작용으로 이루어지는 통상의 수도미터기(1)는 물공급에 따른 물흐름에 있어, 물때, 이끼(이물질이 축적된 형상)등이 내부적으로 발생하는데, 이러한 물에 미세하게 포함된 이물질은 공급배관측 내부에서 발생하는 이물질이 차츰 역류방지밸브(100)의 구성요소부분에 끼이게 되어 침적된다.

미세하게 침적되는 부분으로서는 상기 개폐부재(410)의 밸브체(403)에 형성된 기밀패킹(402)부위, 축봉(401), 축가이드공(304), 하우징 케이스(310)의 날개편(302) 등에 발생한다.

상기와 같은 이물질이 점차 침적되는 사례는 수돗물 공급이 연속으로 이루어지는 과정에서는 수압에 의해 역류방지밸브의 오동작 발생률이 없으나, 수돗물공급을 차단하는 과정에서는 상술한 바와 같은 이물질의 침적이 역류방지밸브의 구성요소의 작동을 저해하여 역류압 차단이 제대로 이루어 지지 못하는 문제점이 있었다.

즉, 상기 밸브체 부분은 통수공으로부터 기밀패킹이 정확히 밀착되어야 하나 이물질 축적으로 틈새가 발생할 우려가 있고, 축봉에 끼이게 되는 이물질은 압축스프링의 작동을 방해할 수 있으며, 상기 하우징 케이스측의 날개편은 일자형으로 되어 있어, 이 또한 날개편이 접하는 부분에 끼이는 이물질의 축적 등의 작동저해원인은 결국 역류방지밸브의 전반적인 오작동을 초래하는 요인이 되었다.

상기와 같은 이물질에 의해 오작동하는 역류방지밸브는 정확한 계측이 이루어지지 않아 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같이 제반되는 문제점을 위하여 발명된 것으로, 수도미터기의 본체측 급수관으로부터 연결 설치되는 유니온 관체(연결관) 내에 설치되어 물의 역류로 인한 수도미터의 익차 부재의 역회전을 방지하는 역류방지밸브에 있어, 물흐름에 따라 발생하는 이물질 등이 역류방지밸브를 구성하는 요소에 끼이는 것을 최대한 방지하여 정확한 계측이 이루어질 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 수도미터기의 급수관측으로부터 이음너트의 체결에 따라 분리가능하게 설치되는 유니온 관체와, 상기 유니온 관체 내에 설치되어 물공급의 차단시 발생하는 역류를 방지하는 역류방지밸브에 있어서, 상기 유니온 관체의 내부 직경 상에 상기 역류방지밸브를 안내하여 지지하는 단턱이 형성되고, 상기 역류방지밸브는 유니온 관체의 직경 내에 안내되는 직경으로서 중앙에 통수공이 형성되고, 그 외측둘레에는 유니온 관체 내에 밀착 지지되도록 오-링이 삽입될 수 있는 요홈이 형성되며, 상기 통수공의 내측으로부터 안내홈턱이 형성되고, 내측둘레에 결합돌부가 형성된 밸브 하우징과; 상기 결합돌부가 안내되어 결합할 수 있는 결합턱이 외측둘레에 형성되고, 내부 중앙에 축가이드공이 형성되며, 외측둘레에 하나 이상의 물배출공의 형성과 아울러 스크류 형상을 갖는 날개편이 다수개 일체로 형성된 밸브 커버와; 상기 밸브 하우징의 통수공에 안내되어 걸려 지지되도록 원뿔형의 밸브체의 형성과 함께 그 일측 중앙에 열십자형의 가이드축이 일체로 형성되며, 가이드축으로부터는 압축스프링이 설치되어 상기 밸브 커버의 축가이드공에 대해 슬라이딩 타입으로 탄력 설치되는 개폐부재와; 상기 밸브 하우징의 안내홈턱에 안착 설치되어 밸브체의 경사진 전면부를 통수공으로부터 탄력 지지하여 차단하거나 해제하도록 일측면으로부터 속이 빈 U자형의 단면적을 갖는 링 형의 지지패킹으로 구성된 수도미터기용 유니온 역류방지밸브가 제공됨으로써 달성된다.

이하, 본 발명을 첨부된 도 3 내지 도 6을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 3은 본 발명에 따른 수도 미터기용 유니온 관체에 적용되는 역류방지밸브를 분리하여 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 역류방지밸브가 조립된 상태를 도시한 종단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 도 4에서 "A"부분의 작동상태를 상세하게 도시한 부분 확대도이고, 도 6은 본 발명에 따른 밸브 커버측의 날개편이 배열된 상태를 도시한 정면도이다.

본 발명은 수도미터기(1)의 급수관측으로부터 이음너트(N)의 체결에 따라 분 리가능하게 설치되는 유니온 관체(2)와, 상기 유니온 관체(2) 내에 설치되어 물공급의 차단시 발생하는 역류를 방지하는 역류방지밸브(10)에 있어서,

상기 유니온 관체(2)의 내부 직경 상에 상기 역류방지밸브를 안내하여 지지하는 단턱(2a)이 형성된다. 상기 단턱(2a)은 후술하는 밸브 커버(14)측의 날개편(14d)의 단부가 걸려 지지되도록 한 것이다.

상기 역류방지밸브(10)는 밸브 하우징(12), 밸브 커버(14), 개폐부재(16)과 지지패킹(18)로 크게 나뉘어 구성된다.

상기 밸브 하우징(12)은 유니온 관체(2)의 직경 내에 안내되는 직경으로 중앙에 통수공(12a)이 형성되고, 그 외측둘레에는 유니온 관체 내에 밀착 지지되도록 오-링(R)이 삽입될 수 있는 요홈(12b)이 형성되며, 상기 통수공(12a)의 내측으로부터 안내홈턱(12c)이 형성되고, 내측 둘레에는 결합돌부(12d)가 형성된다.

상기 밸브 커버(14)는 상기 결합돌부(12d)가 안내되어 결합할 수 있는 결합턱(14a)이 외측둘레에 형성되고, 내부 중앙에 축가이드공(14b)이 형성되며, 외측둘레에 하나 이상의 물배출공(14c)의 형성과 아울러 스크류 형상을 갖는 날개편(14d)이 다수개 일체로 형성된다.

상기 밸브 하우징(12)측의 결합돌부(12d)와 밸브커버(14)측의 결합턱(14a)은 플라스틱 소재로 제작되는 상기 밸브 하우징과 밸브커버의 내경이 갖는 두께를 비교적 얇게 형성하여 강압적인 후킹 타입으로 결합되도록 한 것이다.

상기 개폐부재(16)는 밸브 하우징(12)의 통수공(12a)에 안내되어 걸려 지지되도록 원뿔형의 밸브체(16a)의 형성과 함께 그 일측 중앙에 열십자형의 가이드 축(16b)이 일체로 형성되며, 가이드축(16b)으로부터는 압축스프링(S)이 설치되어 상기 밸브 커버(14)의 축가이드공(14b)에 대해 슬라이딩 타입으로 탄력 설치된다.

상기 지지패킹(18)은 일측면으로부터 속이 빈 U자형의 단면적을 갖는 링 형상으로서 상기 밸브 하우징(12)의 안내홈턱(12c)에 안착 설치된다.

이는 속이 빈 형상의 지지패킹(18)의 특성상 이의 내경 측에 접하는 상기 밸브체(16a)의 경사진 전면부를 통수공(12a)으로부터 탄력을 받아 그 통수공을 차단하거나 통수공으로부터 완충되는 타입으로서 해제될 수 있도록 한 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 유니온 역류방지밸브에 대한 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

수도미터기(1)의 급수관측에 형성된 수나사부분에 체결되는 유니온 관체(2)에 있어, 상기 유니온 관체(2) 내에 설치된 역류방지밸브(10)는 통상적으로 수돗물 공급상태에서는 수압작용으로서 개방되고, 단수되는 상태에서는 차단하여 상기 수도미터기의 내부에 설치된 익차의 회전에 영향을 주지 않도록 함으로써 정확한 계측이 이루어지도록 한 것이다.

역류방지밸브(10)의 개폐부재(16)가 개방되는 상태는 밸브체(16a)가 밸브 하우징(12)의 통수공(12a)의 안내홈턱(12c) 상에 설치된 지지패킹(18)으로 이격되어 수압에 의해 밀려진 상태로 이때는 수도미터기(1)의 관체 내부를 통과하는 물이 상기 밸브 하우징(12)의 통수공(12a)을 통과하고, 통수공(12a)을 통과하는 물은 개폐부재를 지나 밸브 커버의 물배출공(14c)으로부터 빠져나가는 방식으로서 수돗물을 사용할 수 있게 된다.

상기 유니온 관체(2)의 내경에 안내 설치된 밸브 하우징(12)은 그 외측둘레의 요홈(12b)에 삽입 설치된 오-링(R)의 영향으로서 물은 오로지 통수공(12a)을 통해서만 통과하게 된다.

상기와 같이 역류방지밸브(10)가 개방된 상태에서는 상기 개폐부재(16)의 구성요소인 열십자형 가이드축(16b)은 상기 밸브 커버(14)의 축가이드공(14b)의 후방으로 밀려진 상태가 되고, 상기 가이드축(16b)상에 설치된 압축스프링(S)은 압축된 상태를 유지하게 된다.

상기와 같이 물배출공(14c)을 통해 빠져나가는 물은 날개편(14d)에 유도되어 통과되는데 이때, 물은 날개편(14d)이 첨부된 도 6에서 도시된 바와 같이, 스크류 형상으로서 형성되어 있기 때문에, 와류를 형성하면서 보다 원활하게 통과가 이루어지게 된다.

상기와 같이 물이 와류되면서 통과되기 때문에 기존 역류방지밸브에 있어 적용된 일자형의 날개편에 끼이게 되는 이물질의 유착을 최소화할 수 있게 한다.

즉, 빠른 유속으로 통과되는 물에는 물때, 이끼가 끼지 않는 원리와 같은 것이다.

한편, 수돗물의 공급차단이 이루어지는 상태 또는 단수에 있어서는 상기 밸브 하우징(12)과 밸브 커버(14) 내에 설치된 개폐부재(16)는 수압이 떨어짐과 동시에 압축스프링(S)의 복귀동작으로서 밸브체(16a)는 통수공(12a)측 안내홈턱(12c)에 설치된 지지패킹(18)에 그 경사진 전면부가 밀착되고, 가이드축은 축가이드공(14b)으부터 슬라이딩되는 상태로서, 결국 통수공(12a)을 차단시켜 줌으로서 역류를 방 지할 수 있게 된다.

상기와 같이 슬라이딩 작동되는 개폐부재(16)에 있어, 가이드축(16b)은 열십자형의 단면적으로 형성되어 있어 축가이드공(14b)으로부터 접촉하는 면적을 최소화하여 이물질의 끼이는 것을 최대한 방지할 수 있게 한다.

결국, 본 발명의 역류방지밸브의 기본적인 작동은 종래와 동일하나, 밸브 커버측의 곡률를 갖는 날개편, 열십자형의 가이드축이 갖는 형상은 이물질이 쉽게 끼이는 점을 방지할 수 있다는 점으로 역류방지밸브의 작동을 원활하게 유지시킬 수 있는 이점이 제공된다.

한편, 상기 개폐부재(16)의 밸브체(16a) 작동은 첨부된 도 5에서 도시된 바와 같이 통수공(12a)측의 지지패킹(18)에 대하여 그 선단 부분이 접촉되거나 이격될 때 상기 지지패킹(18)은 속이 빈 U자형으로 되어 있는 이유에서 탄성을 갖게 함으로서, 이물질을 털어내는 효과를 가져 이물질 유착이 쉽지않다.

따라서 밸브체(16a)의 접촉에 따른 역류차단 상태는 틈새 없이 이루어질 수 있기에 역류차단효과의 기능이 오랫동안 유지되는 이점이 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 수도미터기용 유니온 역류방지밸브는 역류방지밸브의 구성요소에 있어, 밸브체와 접촉하는 통수공측의 지지패킹과의 탄력 접촉 및 이격, 그리고 개폐부재의 가이드축을 열십자형의 단면적을 갖도록 하여 축가이드공으로부터 접촉면적을 최소화하며, 밸브 커버측의 날개편을 스크류 형상을 갖도록 형성시켜 줌으로써, 관 내의 물흐름에 따라 점차 발생하는 이물질의 유착현상을 방지하여 역류방지밸브 정확한 작동을 유지시켜 수도미터기의 역류차단에 따라 정확하게 측정할 수 없었던 계측을 구현하여 수도미터기 사용에 따른 신뢰성을 높일 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 수도미터기(1)의 급수관측으로부터 이음너트(N)의 체결에 따라 분리가능하게 설치되는 유니온 관체(2)와, 상기 유니온 관체(2) 내에 설치되어 물공급의 차단시 발생하는 역류를 방지하는 역류방지밸브(10)에 있어서,

   상기 유니온 관체(2)의 내부 직경 상에 상기 역류방지밸브를 안내하여 지지하는 단턱(2a)이 형성되고, 상기 역류방지밸브(10)는 유니온 관체(2)의 직경 내에 안내되는 직경으로 중앙에 통수공(12a)이 형성되고, 그 외측둘레에는 유니온 관체 내에 밀착 지지되도록 오-링(R)이 삽입될 수 있는 요홈(12b)이 형성되며, 상기 통수공(12a)의 내측으로부터 안내홈턱(12c)이 형성되고, 내측 둘레에 결합돌부(12d)가 형성된 밸브 하우징(12)과;

   상기 결합돌부(12d)가 안내되어 결합할 수 있는 결합턱(14a)이 외측둘레에 형성되고, 내부 중앙에 축가이드공(14b)이 형성되며, 외측둘레에 하나 이상의 물배출공(14c)의 형성과 아울러 스크류 형상을 갖는 날개편(14d)이 다수개 일체로 형성된 밸브 커버(14)와;

   상기 밸브 하우징(12)의 통수공(12a)에 안내되어 걸려 지지되도록 원뿔형의 밸브체(16a)의 형성과 함께 그 일측 중앙에 열십자형의 가이드축(16b)이 일체로 형성되며, 가이드축(16b)으로부터는 압축스프링(S)이 설치되어 상기 밸브 커버(14)의 축가이드공(14b)에 대해 슬라이딩 타입으로 탄력 설치되는 개폐부재(16)와;

   상기 밸브 하우징(12)의 안내홈턱(12c)에 안착 설치되어 밸브체(16a)의 경사진 전면부를 통수공(12a)으로부터 탄력 지지하여 차단하거나 해제하도록 일측면으로부터 속이 빈 U자형의 단면적을 갖는 링 형의 지지패킹(18)으로 구성된 것을 특징으로 하는 수도미터기용 유니온 역류방지밸브.

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