KR101420711B1 - 앵글 밸브 - Google Patents

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KR101420711B1
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김태균
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영동금속(주)
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Abstract

본 발명은 앵글 밸브가 잠겨 단수된 경우 앵글 밸브의 배출측에 설비되는 수도계량기와 수도배관 내에 잔류하는 물이 원활하게 퇴수되도록 함으로써, 동절기에 수도계량기와 수도배관의 동파를 예방할 수 있도록 하는 앵글 밸브를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 앵글 밸브(100-1)는, 내부가 상하방향으로 개통된 하단 연결구(111)와 상단 연결구(112) 사이의 일측으로 수평방향의 배출구(113)가 형성되고, 상기 하단 연결구(111)와 연통되는 개폐공(115)을 갖는 밸브시트부(116)가 일체로 형성된 밸브몸체(110); 상기 밸브몸체(110)의 상단을 밀폐하며 상기 상단 연결구(112)에 착탈 가능하게 결합되는 밸브커버(120); 상기 밸브커버(120)를 관통하며 승강 가능하도록 배치되고, 하단부에는 상기 개폐공(115)을 개폐하는 개폐부재(140)가 결합된 밸브축(130);을 포함하되, 상기 밸브축(130)에는, 대기중에 노출되는 제1관통공(135)과, 상기 제1관통공(135)의 하측으로 이격되어 상기 밸브커버(120)의 내측에 위치하는 제2관통공(136)과, 상기 제1관통공(135)과 제2관통공(136)에 연통되며 상기 밸브축(130)의 내부에 마련되는 중공부(137)가 형성되고, 상기 밸브축(130)이 상향 이동되어 상기 개폐공(115)이 개방된 경우에는, 상기 밸브커버(120)의 내측면과 상기 밸브축(130)의 외측면 사이에 마련되는 공간부(125)와 상기 제2관통공(136) 간의 소통이 차단되고, 상기 밸브축(130)이 하향 이동되어 상기 개폐부재(140)에 의해 상기 개폐공(115)이 밀폐된 경우에는, 상기 밸브몸체(110)의 내부에 마련되는 챔버(114)와 상기 공간부(125) 및 상기 제2관통공(136)이 소통되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

앵글 밸브{ANGLE VALVE}
본 발명은 앵글 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 앵글 밸브가 닫힌 단수 상태에서 수도계량기와 수도배관 내에 잔류하는 물이 원활하게 퇴수되도록 함으로써, 동절기에 수도배관과 수도계량기의 동파를 예방할 수 있는 구조로 이루어진 앵글 밸브에 관한 것이다.
주지된 바와 같이 앵글 밸브(angle valve)는 중심선이 직각 방향으로 형성된 유입관과 배출관의 연결부에 설치되어, 유입관을 통해 배출관 측으로 공급되는 유체의 공급을 단속하기 위한 용도로 사용된다.
도 1을 참조하여 앵글 밸브(5)의 설치예를 설명하면, 앵글 밸브(5)의 하부에는 상수도관에 연결되는 유입관(16)이 연결되고, 앵글 밸브(5)의 일측으로 연결되는 배출관(17)에는 공급수의 유량을 측량하기 위한 수도계량기(11)가 설치된다. 상기 배출관(17)을 통해 배출되는 물은 가정이나 공장 등의 사용처로 공급된다.
앵글 밸브(5)와 수도계량기(11)는 수도계량기함(10)의 내부에 설치되고, 수도계량기함(10)에는 동절기에 수도계량기(11)의 동파를 방지하기 위한 단열재(20)가 설치되고, 수도계량기함(10)의 상부에는 개폐 가능한 덮개(30)가 설치된다.
물의 사용 시에는 앵글 밸브(5)의 상부에 연결된 개폐손잡이(3)를 일방향으로 회전시켜 밸브를 열어 물이 공급되도록 하고, 물의 단수 시에는 상기 개폐손잡이(3)를 반대방향으로 회전시켜 밸브를 닫아 물의 공급이 차단되도록 한다.
동절기에 기온이 저하할 때 관말밸브(수도꼭지 등)가 닫힌 경우에는 수도계량기(11)와 배출관(17) 내에 정체된 물이 얼게 되어 얼음의 부피가 팽창함에 따라서 수도계량기(11)와 배출관(17) 및 이에 연결된 수도배관이 동파되는 문제가 발생한다.
이와 같이 동절기에 단수 시 동파를 방지하기 위한 선행기술로, 도 2는 등록실용신안 제20-0237272호에 개시된 퇴수구를 가진 앵글 밸브를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 종래기술에 따른 앵글 밸브(5)는, 동체(1) 내부에 밸브(2)가 설치되고, 상기 밸브(2)는 상단에 개폐손잡이(3)를 연결한 스핀들(4)과 연결 설치되어, 개폐손잡이(3)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킴으로써, 밸브(2)를 개폐시킬 수 있도록 한 통상의 앵글 밸브(5)에 있어서, 앵글 밸브(5)의 동체(1) 측면의 적정위치에 나사구멍(6)을 형성하고, 상기 나사구멍(6)에 밀폐용 오링(7)을 끼운 통상의 볼밸브(8)를 체결하여 구성한 것이다. 상기 볼밸브(8)는 동체(12)의 내부에 통수공(13)을 가진 볼(14)을 손잡이(15)와 연결하여 손잡이(15)를 90°각도로 회전시켜 개폐하도록 구성되어 있다.
동절기를 제외한 계절에는 볼밸브(8)를 잠궈놓은 상태에서 개폐손잡이(3)를 돌려 밸브(2)를 개방시켜 물을 사용하고, 동절기에는 개폐손잡이(3)를 반대방향으로 돌려 밸브(2)를 잠군 뒤 손잡이(15)를 개방위치로 돌려 놓음으로써 수도계량기(11)와 배출관(17)의 내부에 남아 있던 물을 나사구멍(6)과 통수공(13)을 통하여 퇴수시킴으로써, 동절기에 수도계량기(11)가 동파되거나 오동작하는 것을 방지하도록 구성되어 있다.
그러나, 상기와 같이 구성된 종래의 앵글 밸브(5)는 동체(1)의 일측에 나사구멍(6)을 형성하고, 상기 나사구멍(6)에 볼밸브(8)를 체결한 구성으로 이루어져 있어, 물의 사용을 위해 앵글 밸브(5)를 개방시킨 상태에서는 누수 방지를 위해 볼밸브(8)의 손잡이(15)를 닫힘 상태가 되도록 회전시키고, 물의 단수를 위해 앵글 밸브(5)를 밀폐시킨 상태에서는 수도계량기(11)와 배출관(17)의 내부에 잔류하는 물의 퇴수를 위하여 볼밸브(8)의 손잡이(15)를 열림 상태가 되도록 회전시켜야 하므로, 앵글 밸브(5)의 개폐 동작 시에 볼밸브(8)의 개폐를 위한 수동 조작이 수반되어야 하는 사용상의 불편함이 따르는 문제점이 있다.
또한, 앵글 밸브(5)를 닫아 단수된 상태에서 앵글 밸브(5)의 배출측에 설비되는 수도계량기(11)와 배출관(17)의 내부에 부압이 작용하는 경우에는 볼밸브(8)를 열어 나사구멍(8)을 개방시키더라도 수도계량기(11)와 배출관(17)의 내부에 잔류하는 물이 외부로 원활하게 배출되지 못하고 잔류하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 앵글 밸브가 잠겨 단수된 경우 앵글 밸브의 배출측에 설비되는 수도계량기와 수도배관 내에 잔류하는 물이 원활하게 퇴수되도록 함으로써, 동절기에 수도계량기와 수도배관의 동파를 예방할 수 있도록 하는 앵글 밸브를 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 앵글 밸브(100-1)는, 내부가 상하방향으로 개통된 하단 연결구(111)와 상단 연결구(112) 사이의 일측으로 수평방향의 배출구(113)가 형성되고, 상기 하단 연결구(111)와 연통되는 개폐공(115)을 갖는 밸브시트부(116)가 일체로 형성된 밸브몸체(110); 상기 밸브몸체(110)의 상단을 밀폐하며 상기 상단 연결구(112)에 착탈 가능하게 결합되는 밸브커버(120); 상기 밸브커버(120)를 관통하며 승강 가능하도록 배치되고, 하단부에는 상기 개폐공(115)을 개폐하는 개폐부재(140)가 결합된 밸브축(130);을 포함하되, 상기 밸브축(130)에는, 대기중에 노출되는 제1관통공(135)과, 상기 제1관통공(135)의 하측으로 이격되어 상기 밸브커버(120)의 내측에 위치하는 제2관통공(136)과, 상기 제1관통공(135)과 제2관통공(136)에 연통되며 상기 밸브축(130)의 내부에 마련되는 중공부(137)가 형성되고, 상기 밸브축(130)이 상향 이동되어 상기 개폐공(115)이 개방된 경우에는, 상기 밸브커버(120)의 내측면과 상기 밸브축(130)의 외측면 사이에 마련되는 공간부(125)와 상기 제2관통공(136) 간의 소통이 차단되고, 상기 밸브축(130)이 하향 이동되어 상기 개폐부재(140)에 의해 상기 개폐공(115)이 밀폐된 경우에는, 상기 밸브몸체(110)의 내부에 마련되는 챔버(114)와 상기 공간부(125) 및 상기 제2관통공(136)이 소통되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
이 경우 상기 밸브커버(120)의 내부에는, 기밀상태를 유지하면서 상기 밸브축(130)의 승강 이동을 안내하는 기밀부재(122)가 구비되고, 상기 밸브축(130)이 상향 이동되어 상기 개폐공(115)이 개방된 경우에는 상기 제2관통공(136)이 상기 기밀부재(122)에 의해 밀폐되고, 상기 밸브축(130)이 하향 이동되어 상기 개폐공(115)이 밀폐된 경우에는 제2관통공(136)이 상기 기밀부재(122)의 하측으로 이동되어 상기 공간부(125)에 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2실시예에 따른 앵글 밸브(100-2)는, 내부가 상하방향으로 개통된 하단 연결구(111)와 상단 연결구(112) 사이의 일측으로 수평방향의 배출구(113)가 형성된 밸브몸체(110); 상기 밸브몸체(110)의 상단을 밀폐하면서 상기 상단 연결구(112)에 착탈 가능하게 결합되는 밸브커버(120); 상기 밸브커버(120)를 관통하며 승강 가능하도록 배치되고, 하단부에는 개폐부재(140)가 결합된 밸브축(130); 상기 밸브몸체(110)의 하단 연결구(111)에 착탈 가능하게 결합되고, 내부에는 물이 유입되는 공간이 마련된 하부몸체(160); 상기 하부몸체(160)의 내부에서 상기 밸브축(130)의 승강에 연동하여 승강되고, 상기 개폐부재(140)에 의해 개폐되는 개폐공(172)이 내부에 상하로 관통 형성되며, 탄성부재(180)에 의해 탄성지지되는 승강부재(170);를 포함하되, 상기 밸브축(130)에는, 대기중에 노출되는 제1관통공(135)과, 상기 제1관통공(135)의 하측으로 이격되어 상기 밸브커버(120)의 내측에 위치하는 제2관통공(136)과, 상기 제1관통공(135)과 제2관통공(136)에 연통되며 상기 밸브축(130)의 내부에 마련되는 중공부(137)가 형성되고, 상기 하부몸체(160)의 일측면에는, 상기 개폐부재(140)가 상기 개폐공(172)을 밀폐한 상태에서, 상기 제2관통공(136)과 상기 배출구(113)에 연통되는 퇴수공(164)이 관통 형성된 것을 특징으로 한다.
이 경우 상기 밸브커버(120)의 내부에는, 기밀상태를 유지하면서 상기 밸브축(130)의 상하이동을 안내하는 기밀부재(122)가 구비되고, 상기 밸브축(130)이 상향 이동되어 상기 개폐공(172)이 개방된 경우에는 상기 제2관통공(136)이 상기 기밀부재(122)에 의해 밀폐되고, 상기 밸브축(130)이 하향 이동되어 상기 개폐공(172)이 밀폐된 경우에는 제2관통공(136)이 상기 기밀부재(122)의 하측으로 이동되어 상기 밸브커버(120)의 내측면과 상기 밸브축(130)의 외측면 사이에 마련되는 공간부(125)에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 승강부재(170)는, 상기 밸브축(130)이 상향 이동되어 상기 개폐공(172)이 개방된 경우에는 상기 탄성부재(180)의 탄성력에 의해 상기 퇴수공(164)이 밀폐되는 위치로 상향 이동되고, 상기 밸브축(130)의 하향 이동에 연동하여 상기 개폐공(172)이 밀폐되면서 상기 승강부재(170)가 하향 이동되면 상기 승강부재(170)의 상단이 상기 퇴수공(164)의 하측에 위치되어 상기 퇴수공(164)이 개방되는 것을 특징으로 한다.
상기 실시예들에서, 상기 밸브커버(120) 또는 상기 밸브축(130)에는, 상기 밸브커버(120)의 내측면과 상기 밸브축(130)의 외측면 사이에 마련되는 공간부(125)와, 상기 밸브몸체(110)의 내부에 마련되는 챔버(114)가 연통되도록 하는 연통홈(138)이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 밸브축(130)의 외주연에는 수나사부(133)가 형성되어, 상기 밸브커버(120)의 내주연에 형성된 암나사부(120d)에 나사결합되고, 상기 밸브축(130)의 수나사부(133)에는, 상기 밸브커버(120)의 내측면과 상기 밸브축(130)의 외측면 사이에 마련되는 공간부(125)와, 상기 밸브몸체(110)의 내부에 마련되는 챔버(114)가 연통되도록 하는 연통홈(138)이 형성된 것을 특징으로 한다.
이 경우 상기 연통홈(138)은 상기 수나사부(133)의 외주연에 원주방향으로 이격되어 세로방향을 따라 복수로 형성될 수 있다.
본 발명의 제1실시예에 따른 앵글 밸브에 의하면, 밸브축에 대기중에 노출되는 제1관통공과, 그 하측으로 이격되어 밸브몸체의 내측에 위치하는 제2관통공을 형성하고, 밸브축의 내부에는 제1관통공과 제2관통공에 연통되는 중공부를 형성하되, 앵글 밸브가 개방되어 통수 상태인 경우에는 제2관통공이 밀폐되어 누수가 차단되도록 하고, 앵글 밸브가 닫혀 단수 상태인 경우에는 제2관통공과 배출구가 연통되어 수도계량기와 수도배관 내에 잔류하는 물이 제1관통공을 통하여 앵글 밸브의 외부로 퇴수되도록 구성함으로써, 앵글 밸브의 개폐에 따라 제2관통공의 개폐가 자동적으로 이루어지게 되므로 앵글 밸브의 조작 편의성이 향상된다.
본 발명의 제2실시예에 따른 앵글 밸브에 의하면, 밸브축에 대기중에 노출되는 제1관통공과, 그 하측으로 이격되어 밸브몸체의 내측에 위치하는 제2관통공을 형성하고, 밸브축의 내부에는 제1관통공과 제2관통공에 연통되는 중공부를 형성함과 아울러, 하부몸체에는 단수 상태에서 상기 제2관통공과 배출구에 연통되는 퇴수공을 형성함으로써, 앵글 밸브가 잠겨 단수된 경우 앵글 밸브의 배출측에 설비되는 수도계량기와 수도배관 내에 잔류하는 물이 대기압에 의해 퇴수공을 통하여 외부로 원활하게 배출될 수 있다.
또한 본 발명의 제2실시예에 따른 앵글 밸브에 의하면, 앵글 밸브가 개방되어 통수 상태인 경우에는 제2관통공과 퇴수공이 기밀부재와 승강부재에 의해 밀폐되고, 앵글 밸브가 닫혀 단수 상태인 경우에는 제2관통공과 퇴수공이 개방되어 수도계량기와 수도배관 내에 잔류하는 물이 퇴수 가능한 상태가 되도록 구성함으로써, 작업자가 퇴수공의 개폐를 위한 별도의 조작 없이도 앵글 밸브의 개폐에 따라 퇴수공의 개폐가 자동적으로 이루어지게 되므로 앵글 밸브의 조작 편의성이 향상된다.
도 1은 앵글 밸브의 설치 상태를 나타낸 도면,
도 2는 종래기술에 따른 앵글 밸브의 일부 절개도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 앵글 밸브의 사시도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 앵글 밸브의 분해 사시도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 앵글 밸브의 통수 상태를 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 앵글 밸브의 단수 상태를 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 앵글 밸브의 사시도,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 앵글 밸브의 분해 사시도,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 앵글 밸브의 통수 상태를 나타낸 단면도,
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 앵글 밸브의 단수 상태를 나타낸 단면도,
도 11은 도 9에 도시된 제2실시예의 변형예를 나타낸 단면도.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 종래기술과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 앵글 밸브의 사시도, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 앵글 밸브의 분해 사시도이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 앵글 밸브(100-1)는, 하단 연결구(111)와 상단 연결구(112)가 상하 방향으로 개통되고, 그 사이의 일측으로 배출구(113)가 형성되며, 내부에는 상기 하단 연결구(111)와 연통되는 개폐공(115)을 갖는 밸브시트부(116)가 일체로 형성된 밸브몸체(110), 상기 밸브몸체(110)의 상단을 밀폐하면서 상기 상단 연결구(112)에 착탈 가능하게 결합되는 밸브커버(120), 상기 밸브커버(120)를 상하로 관통하며 승강가능하도록 배치되고, 앵글 밸브(100-1)가 닫힌 단수 상태에서 밸브몸체(110)의 내부 공간이 대기와 연통되는 유로(135,136,137,138)을 구비한 밸브축(130), 상기 밸브축(130)의 하단부(134)에 결합되는 개폐부재(140), 상기 밸브축(130)의 상단에 결합되는 핸들(150)을 포함하여 구성된다.
상기 밸브몸체(110)는, 상기 하단 연결구(111)와 상단 연결구(112) 및 배출구(113)가 직교하는 연결부에 챔버(114)가 마련된다. 상기 챔버(114)는 앵글 밸브(100-1)가 개방 상태에서는 하단 연결구(111)를 통하여 유입되는 물이 배출구(113) 측으로 공급되도록 물의 공급 유로를 제공하고, 앵글 밸브(100)가 닫힌 상태에서는 수도계량기(11)와 배출관(17) 및 이에 연결된 수도배관 내에 잔류하는 물의 퇴수 유로를 제공하게 된다.
상기 밸브커버(120)는, 밸브몸체(110)의 상단 연결구(112)에 결합되어 밸브몸체(110)의 상단을 밀폐함과 아울러 밸브축(130)의 승강 이동을 안내하는 기능을 한다. 상기 밸브커버(120)는 밸브몸체(110)에 나사방식으로 결합될 수 있으며, 이 경우 밸브몸체(110)의 상단 연결구(112)의 내주연에는 암나사부(112a)가 형성되고, 밸브커버(120)의 하부 외주연에는 상기 암나사부(112a)에 대응되는 수나사부(120a)가 형성된다. 밸브커버(120)의 외측 중간부에는 밸브몸체(110)와의 나사결합 시 스패너 등의 공구조작을 위한 너트부(120b)가 형성되고, 밸브커버(120)의 외주연 상부에는 후술되는 고정너트(124)와의 나사결합을 위한 수나사부(120c)가 형성된다.
또한, 밸브커버(120)의 내주연 하부에는 밸브축(130)과 나사방식으로 결합되는 암나사부(120d)가 형성되고, 밸브커버(120)의 내주연 중간부에는 밸브커버(120)의 중앙을 향하여 소정길이 돌출되어 밸브축(130)의 승강 이동을 안내하는 가이드부(121)가 형성되어 있다.
그리고, 상기 가이드부(121)의 상측으로 밸브커버(120)의 내측에는 상하로 개통된 원통형상의 기밀부재(122)가 삽입되고, 상기 기밀부재(122)의 상측으로 밸브커버(120)의 내측에는 고정링(123)이 삽입되며, 상기 고정링(123)의 상측에는 밸브커버(120)의 외주연 상부에 형성된 수나사부(120c)에 나사결합되어 상기 고정링(123)에 밀착되는 고정너트(124)가 구비된다. 상기 가이드부(121)는 밸브커버(120)와 일체형 구조로 형성되고, 상기 기밀부재(122)는 합성수지 또는 고무 재질로 구성되며, 상기 고정링(123)은 금속 재질로 구성될 수 있다.
상기 밸브축(130)은, 원기둥 형상의 몸체부(131)와, 핸들(150)과의 결합을 위해 상기 몸체부(131)의 상단부에 형성된 다각형부(132)와, 상기 몸체부(131)의 하부 외주연에 형성되어 밸브커버(120)의 내주연에 형성된 암나사부(120d)에 나사결합되는 수나사부(133)와, 상기 몸체부(131)의 하단부(134)에 형성된 링 체결홈(134a)에 체결되는 링(139)을 포함한다.
상기 몸체부(131)의 상부 일측에는 대기중에 노출되도록 위치하는 제1관통공(135)이 형성되고, 몸체부(131)의 하부 일측에는 밸브커버(120)의 내측에 위치하는 제2관통공(136)이 형성되며, 몸체부(131)의 내부에는 상기 제1관통공(135)과 제2관통공(136)에 연통되는 중공부(137)가 형성되어 있다.
상기 가이드부(121)의 하측으로 밸브커버(120)의 내주면과 밸브축(130)의 몸체부(131) 사이는 서로 이격되어 공간부(125)가 마련된다.
그리고, 상기 밸브축(130)의 수나사부(133)에는, 상기 공간부(125)와 밸브몸체(110) 내부의 챔버(114) 간의 소통을 위한 연통홈(138)이 세로방향으로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 연통홈(138)은 수나사부(133)에 단수로 형성될 수도 있으나, 보다 원활한 소통을 위하여 수나사부(133)의 외주연에 원주방향으로 이격되어 2 이상 복수로 형성될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 상기 연통홈(138)이 수나사부(133)에 형성된 경우를 예로 들었으나, 다른 실시예로 상기 연통홈(138)이 밸브커버(120)의 내측면에 형성된 너트부(120d)에 형성된 것으로 구성할 수 있으며, 상기 수나사부(133)와 너트부(120d)에 함께 형성된 것으로 구성할 수도 있다.
다른 실시예로, 상기 연통홈(138)을 형성하지 않고, 상기 수나사부(133)와 너트부(120d) 사이의 틈새를 통하여 챔버(114)와 공간부(125) 간의 소통이 가능하도록 수나사부(133)와 너트부(120d)의 나사산과 나사골의 치수를 설정할 수 있다.
상기 개폐부재(140)는, 밸브축(130)의 하단부(134)에 체결되는 링(139)이 삽입되는 링 삽입홈(141a)이 내주연에 형성된 금속 재질의 고정구(141)와, 상기 고정구(141)의 하부에 결합되는 합성수지 또는 고무 재질의 패킹(142)으로 구성된다. 상기 패킹(142)은 그 중앙에 관통형성된 관통홀(142a)을 통하여 밸브축(130)의 하단부(134)에 체결되는 체결부재(143)에 의해 고정구(141)에 결합될 수 있다.
상기와 같이 밸브축(130)의 하단부(134)에 개폐부재(140)가 링(139)을 매개로 결합되도록 구성할 경우, 밸브축(130)과 개폐부재(140)는 상대회전될 수 있어, 개폐부재(140)의 패킹(142)이 밸브몸체(110)의 내부에 형성된 밸브시트부(116)와 밀착된 상태에서 밸브축(130)이 회전되더라도 개폐부재(140)는 회전되지 않고 승강 이동하게 되므로 패킹(142)과 밸브시트부(116) 간의 마찰에 의한 패킹(142)의 마모를 방지할 수 있다.
상기 핸들(150)은, 밸브축(130)의 회전 조작을 용이하게 하기 위한 기능을 하는 것으로, 방사상으로 연결된 손잡이부(151)와, 그 중심에 형성되어 밸브축(130)의 상단에 형성된 다각형부(132)가 삽입되는 다각형홀(152)을 포함하여 구성된다. 상기 다각형부(132)와 다각형홀(152)은 핸들(150)의 회전조작 시에 밸브축(130)이 헛돌지 않고 핸들(150)의 회전력이 밸브축(130)에 전달되도록 하는 기능을 한다. 상기 밸브축(130)의 다각형부(132)는 밸브커버(120)와 고정너트(124)를 관통하여 핸들(150)의 다각형홀(152)에 삽입되고, 다각형홀(152)이 형성된 주변부의 상면에는 와셔(153)와 너트(154)가 안착되고, 너트(154)에는 체결부재(155)가 나사결합되고 체결부재(155)의 하단은 밸브축(130)의 다각형부(132)의 내측에 형성된 암나사부(132a)에 나사결합되어 밸브축(130)의 내부에 형성된 중공부(137)의 상부를 밀폐하게 된다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 앵글 밸브의 작용을 설명한다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 앵글 밸브의 통수 상태를 나타낸 단면도, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 앵글 밸브의 단수 상태를 나타낸 단면도이다.
도 5를 참조하면, 앵글 밸브(100-1)가 개방된 통수 상태에서는, 밸브축(130)이 상방향으로 이동되어 개폐부재(140)가 밸브시트부(116)의 상측으로 이격되어 개폐공(115)이 개방된 상태가 된다. 이 경우, 밸브축(130)에 형성된 제1관통공(135)은 대기중에 노출된 상태에 있으나, 제2관통공(136)은 밸브커버(120)의 내부에 구비된 기밀부재(122)에 의해 막힌 상태가 된다.
이에 따라, 하단 연결구(111)를 통해 공급되는 물은 개폐공(115)을 통해 유입되어 앵글 밸브(100-1)의 챔버(114)를 통과하여 배출구(113)를 통해 배출되어 수도계량기(11)가 설치되는 배출관(17) 측으로 공급되며, 이 경우 제2관통공(136)은 기밀부재(112)에 의해 막힌 상태이므로 제1관통공(135)을 통한 공급수의 누수가 방지된다.
도 6을 참조하면, 앵글 밸브(100-1)가 닫힌 단수 상태에서는, 밸브축(130)이 하방향으로 이동되어 개폐부재(140)가 밸브시트부(116)에 밀착되면서 개폐공(115)이 밀폐된다. 이 경우, 밸브축(130)에 형성된 제1관통공(135)은 대기중에 노출된 상태에 있고, 제2관통공(135)은 기밀부재(122)의 하측에 마련되는 공간부(125)에 위치하게 되므로, 상기 공간부(125)는 제1관통공(135)과 중공부(137) 및 제2관통공(136)을 통하여 대기와 소통된 상태가 되고, 상기 공간부(125)와 챔버(114)는 밸브축(130)의 수나사부(133)에 형성된 연통홈(138)을 통하여 소통 상태가 된다.
따라서, 단수 상태에서 수도계량기(11)와 배출관(17) 내부에 잔류하는 물은, 도 6에서 화살표로 도시된 바와 같이, 배출구(113), 챔버(114), 통기홈(138), 공간부(125), 제2관통홀(136), 중공부(137), 및 제1관통홀(135)을 통과하여 앵글 밸브(100-1)의 외부로 퇴수된다.
이와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 앵글 밸브(100-1)의 구성에 의하면, 통수 시에는 제2관통공(136)이 막힌 상태가 되어 공급수의 누수가 방지되고, 단수 시에는 제2관통공(136)이 개방 상태가 되어 수도계량기(11)와 배출관(17) 내부에 잔류하는 물이 제1관통공(135)을 통하여 원활하게 퇴수됨으로써, 동절기에 잔류수에 의한 동파를 방지할 수 있게 된다.
또한, 앵글 밸브(100-1)의 개폐에 따라 제2관통공(136)의 개폐가 자동적으로 이루어지게 되므로 통수 상태에서 누수를 방지하고, 단수 상태에서 잔류수의 퇴수를 위한 별도의 수동 조작을 생략할 수 있게 되어 앵글 밸브(100-1)의 조작 편의성이 향상된다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 앵글 밸브(100-2)의 구성 및 작용을 설명하되, 전술한 제1실시예에 따른 앵글 밸브(100-1)와 동일한 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 새롭게 부가된 구성을 중심으로 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 앵글 밸브의 사시도, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 앵글 밸브의 분해 사시도이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 앵글 밸브(100-2)는, 하단 연결구(111)와 상단 연결구(112)가 상하 방향으로 개통되고, 그 사이의 일측으로 배출구(113)가 형성된 밸브몸체(110), 상기 밸브몸체(110)의 상단을 밀폐하면서 상기 상단 연결구(112)에 착탈 가능하게 결합되는 밸브커버(120), 상기 밸브커버(120)를 상하로 관통하며 승강가능하도록 배치되고, 앵글 밸브(100-2)가 닫힌 단수 상태에서 밸브몸체(110)의 내부 공간이 대기와 연통되는 유로(135,136,137,138)를 구비한 밸브축(130), 상기 밸브축(130)의 하단부(134)에 결합되는 개폐부재(140), 상기 밸브축(130)의 상단에 결합되는 핸들(150), 상기 밸브몸체(110)의 하단 연결구(111)에 착탈 가능하게 결합되고 내부에는 물이 유입되는 공간이 마련되며 일측에는 퇴수공(164)이 형성된 하부몸체(160), 상기 하부몸체(160)의 내부에서 상기 밸브축(130)의 승강에 연동하여 승강되고, 상기 개폐부재(140)에 의해 개폐되는 개폐공(172)이 내부에 상하로 관통 형성된 승강부재(170), 및 상기 하부몸체(160)의 내부에 구비되어 상기 승강부재(170)를 탄성지지하는 탄성부재(180)를 포함하여 구성된다.
상기 밸브몸체(110)는, 상기 하단 연결구(111)와 상단 연결구(112) 및 배출구(113)가 직교하는 연결부에 챔버(114)가 마련된다. 상기 챔버(114)는 앵글 밸브(100-2)가 개방 상태에서는 하단 연결구(111)를 통하여 유입되는 물이 배출구(113) 측으로 공급되도록 물의 공급 유로를 제공하고, 앵글 밸브(100)가 닫힌 상태에서는 수도계량기(11)와 배출관(17) 및 이에 연결된 수도배관 내에 잔류하는 물의 퇴수 유로 및 대기와의 소통 공간을 제공하게 된다.
상기 밸브커버(120), 밸브축(130), 개폐부재(140), 핸들(150)은 전술한 제1실시예와 동일한 구조로 구성되므로, 이들 구성에 대한 중복된 설명은 생략한다.
상기 하부몸체(160)는, 밸브몸체(110)의 하단 연결구(111)에 나사결합될 수 있다. 이 경우, 밸브몸체(110)의 하단 연결구(111)의 내주연에는 암나사부(111a)가 형성되고, 하부몸체(160)의 상단 연결구(162)의 외주연에는 상기 암나사부(111a)에 대응되는 수나사부(162a)가 형성된다. 그리고, 하부몸체(162)의 하단부에는 상수도관으로부터 공급되는 물이 유입되는 하단 연결구(163)가 형성되어 있다.
또한, 하부몸체(160)의 내측면에는, 승강부재(170)의 상단(171a)이 걸림되는 승강부재 걸림턱(165)과, 탄성부재(180)의 하단이 지지되는 탄성부재 지지턱(166)이 형성되어 있다(도 9 및 도 10 참조).
그리고, 하부몸체(160)의 몸체부(161) 일측에는 앵글 밸브(100)가 닫힌 단수 상태에서 수도계량기(11)와 배출관(17) 및 이에 연결된 수도배관 내에 잔류하는 물이 밸브몸체(110)의 챔버(114)를 통과하여 퇴수되는 퇴수공(164)이 형성되어 있다. 상기 퇴수공(164)은 단수 또는 2 이상 복수로 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 밸브몸체(110)와 하부몸체(160)가 분리형 구조로 구성되어 나사방식에 의해 상호 결합되는 것으로 구성되어 있으나, 다른 실시예로 상기 밸브몸체(110)와 하부몸체(160)는 일체형 구조로 구성될 수도 있다.
상기 승강부재(170)는, 원통부(171)의 내부에 상하방향으로 개폐공(172)이 형성되고, 원통부(171)의 외측면에는 하부몸체(160)의 내측면과 사이에 기밀유지를 위한 오링(173)이 상하로 이격되어 복수로 결합된 구조로 이루어져 있다. 그리고, 밸브몸체(110)의 내측면에는 승강부재(170)의 상향 이동 시 승강부재(170)의 외주면과 밸브몸체(110)의 내주면 사이의 기밀 유지를 위한 오링(117)이 승강부재 걸림턱(165)의 하측에 설치될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 승강부재(170)의 상단이 걸림되는 승강부재 걸림턱(165)이 하부몸체(160)에 일체로 형성된 경우를 예로 들었으나, 다른 실시예로 도 11에 도시된 바와 같이, 하부몸체(160) 내주연에 삽입홈(167)을 형성하고, 상기 삽입홈(167)에 스냅링(168)을 삽입하여 승강부재(170)의 상단이 상기 스냅링(168)에 걸림되는 것으로 구성할 수도 있다.
상기 승강부재(170)의 상단은 상기 개폐공(172)을 개폐하는 개폐부재(140)가 안착되는 밸브시트부(171a)의 기능을 한다. 핸들(150)의 일방향(예컨대 시계방향) 회전에 의해 밸브축(130)이 하향 이동되면, 밸브축(130)의 하단부(134)에 결합된 개폐부재(140)가 상기 밸브시트부(171a)에 밀착되어 승강부재(170)의 개폐공(172)이 밀폐됨으로써 배출구(113) 측으로의 물 공급이 차단되는 단수 상태가 된다.
이와 반대로, 핸들(150)의 반대방향(예컨대 반시계방향) 회전에 의해 밸브축(130)이 상향 이동되면, 상기 밸브시트부(171a)의 상측으로 개폐부재(140)가 이격되어 상기 개폐공(172)이 개방됨으로써 배출구(113) 측으로 물이 공급되는 통수 상태가 된다.
상기 탄성부재(180)는, 승강부재(170)의 하측으로 하부몸체(160)의 내부에 구비되어 승강부재(170)에 상방향의 탄성력을 제공하는 기능을 하는 것으로, 탄성부재(180)의 상단은 승강부재(170)의 하단(171b)에 지지되고, 탄성부재(180)의 하단은 하부몸체(160)의 내부에 형성된 탄성부재 지지턱(166)의 상면에 지지된다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 제2실시예에 따른 앵글 밸브(100-2)의 작용을 설명한다. 도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 앵글 밸브의 통수 상태를 나타낸 단면도, 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 앵글 밸브의 단수 상태를 나타낸 단면도이다. 도 10에서 점선 화살표는 공기 소통 유로를 나타내고, 실선 화살표는 잔류수의 퇴수 유로를 나타낸 것이다.
도 9를 참조하면, 앵글 밸브(100-2)가 개방된 통수 상태에서는, 밸브축(130)이 상방향으로 이동되어 개폐부재(140)가 승강부재(170)의 밸브시트부(171a)의 상측으로 이격되어 개폐공(172)이 개방된 상태가 된다. 이 경우, 밸브축(130)에 형성된 제1관통공(135)은 대기중에 노출된 상태에 있으나, 제2관통공(136)은 밸브커버(120)의 내부에 구비된 기밀부재(122)에 의해 막힌 상태가 되고, 이와 동시에 승강부재(170)는 탄성부재(180)의 탄성력에 의해 승강부재(170)의 상단이 승강부재 걸림턱(165)의 하단에 걸림되는 위치까지 상향 이동되어 하부몸체(160) 내측의 상부에 위치하게 됨으로써 퇴수공(164)을 막게 된다. 이 경우 상하로 이격된 오링(173) 사이에 위치하는 승강부재(170)의 원통부(171)의 외측면에 의해 퇴수공(164)이 밀폐된다.
이에 따라, 유입관(16)과 하단 연결구(111)를 통해 공급되는 물은 개폐공(172)을 통해 유입되어 앵글 밸브(100)의 챔버(114)를 통과하여 배출구(113)를 통해 배출되어 수도계량기(11)가 설치되는 배출관(17) 측으로 공급되며, 이 경우 제2관통공(136)과 퇴수공(164)은 막힌 상태이므로 공급수의 누수가 방지된다.
도 10을 참조하면, 앵글 밸브(100)가 닫힌 단수 상태에서는, 밸브축(130)이 하방향으로 이동되어 개폐부재(140)가 승강부재(170)의 밸브시트부(171a)에 밀착되면서 승강부재(170)를 하방향으로 누르게 되며, 이 경우 탄성부재(180)가 압축되면서 승강부재(170)는 하방향으로 이동하게 된다. 이때, 승강부재(170)가 하방향으로 이동되어 승강부재(170)의 상단이 퇴수공(164)이 형성된 위치보다 아래에 위치하게 되면, 퇴수공(164)은 챔버(114) 및 배출구(113)에 연결되는 배출관(17)과 연통된 상태가 된다.
이와 동시에, 밸브축(130)에 형성된 제1관통공(135)은 대기중에 노출된 상태에 있고, 제2관통공(135)은 기밀부재(122)의 하측에 마련되는 공간부(125)에 위치하게 되므로, 점선 화살표로 도시된 바와 같이, 상기 공간부(125)는 제1관통공(135)과 중공부(137) 및 제2관통공(136)을 통하여 대기와 소통된 상태가 되고, 상기 공간부(125)와 챔버(114)는 밸브축(130)의 수나사부(133)에 형성된 연통홈(138)을 통하여 소통 상태가 되어, 챔버(114)의 내부는 대기압 상태가 된다.
따라서, 단수 상태에서는 퇴수공(164)과 챔버(114)가 연통되고, 챔버(114)와 이에 연통된 배출관(17) 내부 또한 대기압 상태가 되므로, 수도계량기(11)와 배출관(17) 내부에 잔류하는 물은, 실선 화살표로 도시된 바와 같이, 상기 챔버(114)를 경유하여 퇴수공(164) 측으로 원활하게 배출될 수 있게 된다.
본 발명의 제2실시예에 의하면, 종래기술에서 수도계량기(11)와 배출관(17) 내부에 부압이 걸려 잔류된 물이 원활하게 배출되는 못하고 정체되는 문제점을 해결할 수 있으며, 동절기에 잔류수에 의한 동파를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.
또한, 앵글 밸브(100-2)의 개폐에 따라 제2관통공(136)과 퇴수공(164)의 개폐가 자동적으로 이루어지게 되므로 통수 상태에서 누수를 방지하고, 단수 상태에서 잔류수의 퇴수를 위한 별도의 수동 조작을 생략할 수 있게 되어 앵글 밸브(100-2)의 조작 편의성이 향상된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.
100-1,100-2 : 앵글 밸브 110 : 밸브몸체
111 : 하단 연결구 112 : 상단 연결구
113 : 배출구 114 : 챔버
115 : 개폐공 116 : 밸브시트부
120 : 밸브커버 121 : 가이드부
122 : 기밀부재 123 : 고정링
124 : 고정너트 125 : 공간부
130 : 밸브축 131 : 몸체부
132 : 다각형부 133 : 수나사부
135 : 제1관통공 136 : 제2관통공
137 : 중공부 138 : 연통홈
140 : 개폐부재 141 : 고정구
142 : 패킹 143 : 체결부재
150 : 핸들 160 : 하부몸체
164 : 퇴수공 165 : 승강부재 걸림턱
166 : 탄성부재 지지턱 167 : 삽입홈
168 : 스냅링 170 : 승강부재
171 : 원통부 171a : 밸브시트부
172 : 개폐공 173 : 오링
180 : 탄성부재

Claims (8)

  1. 물의 공급을 단속하기 위해 유입관과 배출관 사이의 직교하는 연결부에 구비되는 앵글 밸브에 있어서,
    내부가 상하방향으로 개통된 하단 연결구(111)와 상단 연결구(112) 사이의 일측으로 수평방향의 배출구(113)가 형성되고, 상기 하단 연결구(111)와 연통되는 개폐공(115)을 갖는 밸브시트부(116)가 일체로 형성된 밸브몸체(110);
    상기 밸브몸체(110)의 상단을 밀폐하며 상기 상단 연결구(112)에 착탈 가능하게 결합되는 밸브커버(120);
    상기 밸브커버(120)를 관통하며 승강 가능하도록 배치되고, 하단부에는 상기 개폐공(115)을 개폐하는 개폐부재(140)가 결합된 밸브축(130);을 포함하되,
    상기 밸브축(130)에는, 대기중에 노출되는 제1관통공(135)과, 상기 제1관통공(135)의 하측으로 이격되어 상기 밸브커버(120)의 내측에 위치하는 제2관통공(136)과, 상기 제1관통공(135)과 제2관통공(136)에 연통되며 상기 밸브축(130)의 내부에 마련되는 중공부(137)가 형성되고,
    상기 밸브축(130)이 상향 이동되어 상기 개폐공(115)이 개방된 경우에는, 상기 밸브커버(120)의 내측면과 상기 밸브축(130)의 외측면 사이에 마련되는 공간부(125)와 상기 제2관통공(136) 간의 소통이 차단되고, 상기 밸브축(130)이 하향 이동되어 상기 개폐부재(140)에 의해 상기 개폐공(115)이 밀폐된 경우에는, 상기 밸브몸체(110)의 내부에 마련되는 챔버(114)와 상기 공간부(125) 및 상기 제2관통공(136)이 소통되도록 구성된 것을 특징으로 하는 앵글 밸브.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 밸브커버(120)의 내부에는, 기밀상태를 유지하면서 상기 밸브축(130)의 승강 이동을 안내하는 기밀부재(122)가 구비되고,
    상기 밸브축(130)이 상향 이동되어 상기 개폐공(115)이 개방된 경우에는 상기 제2관통공(136)이 상기 기밀부재(122)에 의해 밀폐되고, 상기 밸브축(130)이 하향 이동되어 상기 개폐공(115)이 밀폐된 경우에는 제2관통공(136)이 상기 기밀부재(122)의 하측으로 이동되어 상기 공간부(125)에 위치하는 것을 특징으로 하는 앵글 밸브.
  3. 물의 공급을 단속하기 위해 유입관과 배출관 사이의 직교하는 연결부에 구비되는 앵글 밸브에 있어서,
    내부가 상하방향으로 개통된 하단 연결구(111)와 상단 연결구(112) 사이의 일측으로 수평방향의 배출구(113)가 형성된 밸브몸체(110);
    상기 밸브몸체(110)의 상단을 밀폐하면서 상기 상단 연결구(112)에 착탈 가능하게 결합되는 밸브커버(120);
    상기 밸브커버(120)를 관통하며 승강 가능하도록 배치되고, 하단부에는 개폐부재(140)가 결합된 밸브축(130);
    상기 밸브몸체(110)의 하단 연결구(111)에 착탈 가능하게 결합되고, 내부에는 물이 유입되는 공간이 마련된 하부몸체(160);
    상기 하부몸체(160)의 내부에서 상기 밸브축(130)의 승강에 연동하여 승강되고, 상기 개폐부재(140)에 의해 개폐되는 개폐공(172)이 내부에 상하로 관통 형성되며, 탄성부재(180)에 의해 탄성지지되는 승강부재(170);를 포함하되,
    상기 밸브축(130)에는, 대기중에 노출되는 제1관통공(135)과, 상기 제1관통공(135)의 하측으로 이격되어 상기 밸브커버(120)의 내측에 위치하는 제2관통공(136)과, 상기 제1관통공(135)과 제2관통공(136)에 연통되며 상기 밸브축(130)의 내부에 마련되는 중공부(137)가 형성되고,
    상기 하부몸체(160)의 일측면에는, 상기 개폐부재(140)가 상기 개폐공(172)을 밀폐한 상태에서, 상기 제2관통공(136)과 상기 배출구(113)에 연통되는 퇴수공(164)이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 앵글 밸브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 밸브커버(120)의 내부에는, 기밀상태를 유지하면서 상기 밸브축(130)의 상하이동을 안내하는 기밀부재(122)가 구비되고,
    상기 밸브축(130)이 상향 이동되어 상기 개폐공(172)이 개방된 경우에는 상기 제2관통공(136)이 상기 기밀부재(122)에 의해 밀폐되고, 상기 밸브축(130)이 하향 이동되어 상기 개폐공(172)이 밀폐된 경우에는 제2관통공(136)이 상기 기밀부재(122)의 하측으로 이동되어 상기 밸브커버(120)의 내측면과 상기 밸브축(130)의 외측면 사이에 마련되는 공간부(125)에 위치하는 것을 특징으로 하는 앵글 밸브.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 승강부재(170)는, 상기 밸브축(130)이 상향 이동되어 상기 개폐공(172)이 개방된 경우에는 상기 탄성부재(180)의 탄성력에 의해 상기 퇴수공(164)이 밀폐되는 위치로 상향 이동되고, 상기 밸브축(130)의 하향 이동에 연동하여 상기 개폐공(172)이 밀폐되면서 상기 승강부재(170)가 하향 이동되면 상기 승강부재(170)의 상단이 상기 퇴수공(164)의 하측에 위치되어 상기 퇴수공(164)이 개방되는 것을 특징으로 하는 앵글 밸브.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 밸브커버(120) 또는 상기 밸브축(130)에는, 상기 밸브커버(120)의 내측면과 상기 밸브축(130)의 외측면 사이에 마련되는 공간부(125)와, 상기 밸브몸체(110)의 내부에 마련되는 챔버(114)가 연통되도록 하는 연통홈(138)이 형성된 것을 특징으로 하는 앵글 밸브.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 밸브축(130)의 외주연에는 수나사부(133)가 형성되어, 상기 밸브커버(120)의 내주연에 형성된 암나사부(120d)에 나사결합되고,
    상기 밸브축(130)의 수나사부(133)에는, 상기 밸브커버(120)의 내측면과 상기 밸브축(130)의 외측면 사이에 마련되는 공간부(125)와, 상기 밸브몸체(110)의 내부에 마련되는 챔버(114)가 연통되도록 하는 연통홈(138)이 형성된 것을 특징으로 하는 앵글 밸브.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연통홈(138)은 상기 수나사부(133)의 외주연에 원주방향으로 이격되어 세로방향을 따라 복수로 형성된 것을 특징으로 하는 앵글 밸브.
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