KR102173945B1 - 퀵오픈 릴리프 밸브에 의한 수충격 완화장치 - Google Patents

퀵오픈 릴리프 밸브에 의한 수충격 완화장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 퀵오픈 릴리프 밸브에 의한 수충격 완화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배관에 발생되는 수충격을 완화시키기 위하여, 배관에 수충격 완화밸브, 퀵오픈 릴리프 밸브, 유량조절형 스트레이너를 함께 구성한 것으로서, 수충격 발생시 2개의 밸브를 통해 배관의 압력수를 외부로 손쉽게 배출하여 수충격을 손쉽고 신속하게 완화시킬 수 있도록 하는 퀵오픈 릴리프 밸브에 의한 수충격 완화장치에 관한 것이다.

Description

퀵오픈 릴리프 밸브에 의한 수충격 완화장치{Water shock mitigation device with quick-open relief valve}
본 발명은 배관 내 수충격 발생시, 이에 바로 반응하여 배관의 압력수를 외부로 손쉽고 용이하게 자동배출시킬 수 있도록 함으로써, 수충격을 완화시킬 수 있도록 한 퀵오픈 릴리프 밸브에 의한 수충격 완화장치에 관한 것이다.
관내를 충만하여 흐르고 있는 물의 속도가 급격히 변하면 수압도 심한 변화를 일으키는데, 이 현상을 '수격작용(water hammer)'이라고 한다.
정전 등의 사고에 의하여 운전중인 펌프가 갑자기 구동력을 소실하면, 펌프의 회전속도가 저하되어 토출능력이 없어지고 송수관내의 압력이 갑자기 저하되며, 일반적인 관로의 경우에는 부압(negative pressure)으로 되는 지점이 생기며, 이 부(-)의 압력이 약-10m까지 떨어지면, 관내의 물의 공동부(배관 내부의 물과 물 사이에 생기는 텅빈 공간)가 발생하여 수주가 분리된다.
상기 수주분리(column separation) 후에 어느 시간이 경과하면, 상류와 하류쪽의 물기둥이 재결합될때에 매우 높은 충격압을 발생시킨다.
이러한 현상은 배관 길이가 길수록 일어나기 쉬우며 관로의 파손사고 등을 일으킬 우려도 있으므로, 이러한 문제를 해결할 수 있는 장치의 개발이 대두되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허공보 10-0760984호(2007.09.17.등록)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 배관내 수충격 발생시 이로 인해 각종 밸브 및 배관의 파손을 방지하기 위해, 수충격 완화밸브 및 이와 함께 작동되는 퀵오픈 릴리프 밸브 및 유량 조절형 스트레이너는 함께 구성하여 사용함으로써, 수충격에 바로 반응하여 기계적으로 빠른 작동이 가능하고, 이에 수충격 발생시 빠른 반응성으로 신속하게 완화시켜 밸브 및 배관 파손을 방지할수 있도록 하는 퀵오픈 릴리프 밸브에 의한 수충격 완화장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서,
배관(10)상에 연결관(11)으로 연결설치되고, 상단의 제 1다이어프램(21)에는 배관수가 저장되어, 배관(10)에 수충격이 발생시 배관(10) 내 배관수가 내부로 유입되어 외부로 배출되면서 배관(10)의 수충격을 완화시키는 수충격 완화밸브(20); 상기 배관(10)과 연결되어 내부에 배관수가 저장되며, 상기 수충격 완화밸브(20)의 제 1다이어프램(21) 부분이 하단의 유입출구(33)에 연결됨으로써, 배관(10)의 수충격 발생시 수충격 완화밸브(20)의 제 1다이어프램(21) 내 배관수가 유입출구(33)를 통해 외부로 배출되도록 하는 퀵오픈 릴리프 밸브(30); 상기 연결관(11)에 일단이 연결되고, 타단은 수충격 완화밸브(20)와 릴리프 밸브의 연결라인(23)에 연결되어, 상기 수충격 완화밸브(20)의 제 1다이어프램(21) 내에 배관수를 공급하는 순환라인(40); 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 배관 내 수충격 발생시 이에 빠른 반응성으로 기계적 작동하여 수충격을 완화시킴으로써, 밸브 및 배관의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 퀵오픈 릴리프 밸브에 의한 수충격 완화장치를 나타낸 일실시예의 도면.
도 2는 본 발명에 따른 퀵오픈 릴리프 밸브에 의한 수충격 완화장치에서, 수충격 발생 유무에 따른 작동구조를 나타낸 일실시예의 작동도.
도 3은 본 발명에 따른 퀵오픈 릴리프 밸브에 의한 수충격 완화장치에서, 수충격 발생 유무에 따른 퀵오픈 릴리프 밸브의 작동구조를 나타낸 일실시예의 작동도.
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 일실시예를 살펴보면 하기와 같다.
배관(10)상에 연결관(11)으로 연결설치되고, 상단의 제 1다이어프램(21)에는 배관수가 저장되어, 배관(10)에 수충격이 발생시 배관(10) 내 배관수가 내부로 유입되어 외부로 배출되면서 배관(10)의 수충격을 완화시키는 수충격 완화밸브(20); 상기 배관(10)과 연결되어 내부에 배관수가 저장되며, 상기 수충격 완화밸브(20)의 제 1다이어프램(21) 부분이 하단의 유입출구(33)에 연결됨으로써, 배관(10)의 수충격 발생시 수충격 완화밸브(20)의 제 1다이어프램(21) 내 배관수가 유입출구(33)를 통해 외부로 배출되도록 하는 퀵오픈 릴리프 밸브(30); 상기 연결관(11)에 일단이 연결되고, 타단은 수충격 완화밸브(20)와 릴리프 밸브의 연결라인(23)에 연결되어, 상기 수충격 완화밸브(20)의 제 1다이어프램(21) 내에 배관수를 공급하는 순환라인(40); 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 순환라인(40)에 설치되는 솔레노이드 밸브(50); 상기 순환라인(40)에 설치되어, 솔레노이드 밸브(50)의 개폐제어를 통해 배관수가 정기적으로 배출될 수 있도록 하되, 상기 배관(10)의 정상운영시에는 상기 솔레노이드 밸브(50)를 개방하여 배관수가 수충격 완화밸브(20)의 제 1다이어프램(21)에 공급되도록 하고, 배관(10)에 수충격 발생시에는 솔레노이드 밸브(50)를 통해 배관수가 외부로 배출될 수 있도록 하는 압력센서부(60); 가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 순환라인(40)에 설치되어, 배관수의 이물질을 차단하고, 순환라인(40)을 이동하는 배관수의 유량을 조절함으로써, 수충격 완화밸브(20)의 반응성 조절이 가능토록 하는 유량조절형 스트레이너(70); 가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 퀵오픈 릴리프 밸브(30)는 상기 배관(10)의 정상운영시에는, 내부의 제 2다이어프램(31) 하단에 배관(10)의 배관수가 저장되고, 제 2다이어프램(31) 상단의 탄성부재(32)의 눌림에 의해, 하단의 유입출구(33)가 밀폐된 상태를 유지하되, 상기 배관(10)에 수충격 발생시에는, 수충격 완화밸브(20)의 제 1다이어프램(21)에서 토출되는 배관수에 의해 제 2다이어프램(31)이 상부로 밀리면서 유입출구(33)가 개방되어, 상기 제 1다이어프램(21)의 배관수를 외부로 배출함과 동시에, 배관(10) 내 배관수가 제 2다이어프램(31) 내에 더 충진되면서 유입출구(33)의 개방이 더 증가되는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퀵오픈 릴리프 밸브에 의한 수충격 완화장치를 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 퀵오픈 릴리프 밸브에 의한 수충격 완화장치는 수충격 완화밸브(20), 퀵오픈 릴리프 밸브(30), 순환라인(40), 솔레노이드 밸브(50), 압력센서부(60), 유량조절형 스트레이너(70)를 포함한다.
상기 수충격 완화밸브(20)는 배관(10)상에 별도의 연결관(11)으로 연통되도록 연결설치되고, 상단의 제 1다이어프램(21)에는 배관수가 저장되어, 배관(10)에 수충격(또는 수충압)이 발생시, 배관(10)의 배관수가 제 1다이어프램(21) 하단으로 유입되어 외부로 배출되면서 수충격을 완화시키고, 이때 수충격 완화밸브(20) 내부로 유입되는 배관(10) 내 배관수는 상기 제 1다이어프램(21)을 상부로 밀어올려, 제 1다이어프램(21) 내부의 배관수도 후술될 퀵오픈 릴리프 밸브(30)측으로 배출되도록 하는 것이다.
물론, 이러한 수충격 완화밸브(20)의 경우, 연결관(11)에는 배관(10)의 공기배출을 위한 공기밸브(13)가 설치되어 있고, 제 1다이어프램(21)에도 내부 공기를 외부배출하기 위한 에어드레인 밸브(22)가 설치되어 있음은 당연하며, 상기 연결관(11)에는 유지관리용 밸브(12)가 외주연에 더 설치되어질 수 있음이다.
상기 퀵오픈 릴리프 밸브(30)는 전술된 배관(10)과 연결되어 내부에 배관수가 항시 저장있도록 하되, 상기 수충격 완화밸브(20)의 제 1다이어프램(21) 부분이 하단의 유입출구(33)에 연통연결되는 구조이다.
이로써, 상기 배관(10) 내에 수충격이 발생하게 되어, 수충격 완화밸브(20)의 하단으로 유입되는 배관(10) 내 배관수로 인하여 수충격 완화밸브(20)의 제 1다이어프램(21) 내 배관수가 유입출구(33)를 밀어올리면서, 유입출구(33)를 통해 퀵오프 릴리프 밸브 외부로 배출되어지는 구조를 가진다.
이러한 퀵오픈 릴리프 밸브(30)는 상기 배관(10)의 정상운영시에는, 내부의 제 2다이어프램(31) 하단에 배관(10)의 배관수가 항시 공급되어 저장되되, 제 2다이어프램(31) 상단의 탄성부재(32)의 눌림에 의해, 하단의 유입출구(33)가 밀폐된 상태를 유지하게 된다.
하지만, 상기 배관(10)에 수충격 발생시에는, 수충격 완화밸브(20)의 제 1다이어프램(21)에서 토출되는 배관수에 의해 내부의 제 2다이어프램(31)이 상부로 밀리면서 유입출구(33)가 개방되어, 상기 제 1다이어프램(21)의 배관수를 외부로 배출함과 동시에, 배관(10) 내 배관수가 제 2다이어프램(31) 내에 더 충진되면서 유입출구(33)의 개방이 더 증가되어, 배출되는 수충격 완화밸브(20)의 제 1다이어프램(21) 내 배관수의 배출이 더욱 용이해지도록 하는 것이다.
상기 순환라인(40)은 전술된 연결관(11)에 일단이 연결되고, 타단은 수충격 완화밸브(20)와 릴리프 밸브의 연결라인(23)에 연결되어, 상기 수충격 완화밸브(20)의 제 1다이어프램(21) 내에 배관수를 공급하는 것이다.
이러한 순환라인(40)에는 솔레노이드 밸브(50)가 설치되어 있고, 이를 솔레노이드 밸브(50)를 제어하는 압력센서부(60)도 순환라인(40)에 설치되어 있도록 하는데, 상기 압력센서부(60)는 상기 순환라인(40)에 설치되어, 솔레노이드 밸브(50)의 개폐제어를 통해 배관수가 정기적으로 배출될 수 있도록 하되, 상기 배관(10)의 정상운영시에는 상기 솔레노이드 밸브(50)를 개방하여 배관수가 수충격 완화밸브(20)의 제 1다이어프램(21)에 공급되도록 하고, 배관(10)에 수충격 발생시에는 솔레노이드 밸브(50)를 통해 배관수가 외부로 배출될 수 있도록 제어하는 역할을 하는 것이다.
이러한 상기 압력센서부(60)가 설치된 순환라인(40) 부분에는 압력센서부(60)와 연동되면서, 순환라인(40)의 압력(또는 연결관(11)이나 배관(10)의 압력)을 측정하는 압력계(61) 및 볼밸브(V)가 설치되어 있을 수 있음이다.
상기 유량조절형 스트레이너(70)는 전술된 순환라인(40)에서 솔레노이드 밸브(50)가 설치된 전단에 설치되는 것으로, 순환라인(40)을 이동하는 배관수의 이물질을 차단하고, 순환라인(40)을 이동하는 배관수의 유량을 조절함으로써, 수충격 완화밸브(20)의 반응성 조절이 가능토록 하는 역할을 한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.
10: 배관 11; 연결관
12: 유지관리용 밸브 13: 공기밸브
20: 수충격 완화밸브 21: 제 1다이어프램
22: 에어드레인 밸브 23: 연결라인
30: 퀵오픈 릴리프 밸브 31: 제 2다이어프램
32: 탄성부재 33: 유입출구
40: 순환라인 50: 솔레노이드 밸브
60: 압력센서부 61: 압력계
70: 유량조절형 스트레이너
V: 볼밸브

Claims (4)

  1. 배관(10)상에 연결관(11)으로 연결설치되고, 상단의 제 1다이어프램(21)에는 배관수가 저장되어, 배관(10)에 수충격이 발생시 배관(10) 내 배관수가 내부로 유입되어 외부로 배출되면서 배관(10)의 수충격을 완화시키는 수충격 완화밸브(20);
    상기 배관(10)과 연결되어 내부에 배관수가 저장되며, 상기 수충격 완화밸브(20)의 제 1다이어프램(21) 부분이 하단의 유입출구(33)에 연결됨으로써, 배관(10)의 수충격 발생시 수충격 완화밸브(20)의 제 1다이어프램(21) 내 배관수가 유입출구(33)를 통해 외부로 배출되도록 하는 퀵오픈 릴리프 밸브(30);
    상기 연결관(11)에 일단이 연결되고, 타단은 수충격 완화밸브(20)와 릴리프 밸브의 연결라인(23)에 연결되어, 상기 수충격 완화밸브(20)의 제 1다이어프램(21) 내에 배관수를 공급하는 순환라인(40);
    상기 순환라인(40)에 설치되어, 배관수의 이물질을 차단하고, 순환라인(40)을 이동하는 배관수의 유량을 조절함으로써, 수충격 완화밸브(20)의 반응성 조절이 가능토록 하는 유량조절형 스트레이너(70);을 포함하여 이루어지며,
    상기 퀵오픈 릴리프 밸브(30)는
    상기 배관(10)의 정상운영시에는, 내부의 제 2다이어프램(31) 하단에 배관(10)의 배관수가 저장되고, 제 2다이어프램(31) 상단의 탄성부재(32)의 눌림에 의해, 하단의 유입출구(33)가 밀폐된 상태를 유지하되,
    상기 배관(10)에 수충격 발생시에는, 수충격 완화밸브(20)의 제 1다이어프램(21)에서 토출되는 배관수에 의해 제 2다이어프램(31)이 상부로 밀리면서 유입출구(33)가 개방되어, 상기 제 1다이어프램(21)의 배관수를 외부로 배출함과 동시에, 배관(10) 내 배관수가 제 2다이어프램(31) 내에 더 충진되면서 유입출구(33)의 개방이 더 증가되는 것을 특징으로 하는 퀵오픈 릴리프 밸브에 의한 수충격 완화장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 순환라인(40)에 설치되는 솔레노이드 밸브(50);
    상기 순환라인(40)에 설치되어, 솔레노이드 밸브(50)의 개폐제어를 통해 배관수가 정기적으로 배출될 수 있도록 하되, 상기 배관(10)의 정상운영시에는 상기 솔레노이드 밸브(50)를 개방하여 배관수가 수충격 완화밸브(20)의 제 1다이어프램(21)에 공급되도록 하고, 배관(10)에 수충격 발생시에는 솔레노이드 밸브(50)를 통해 배관수가 외부로 배출될 수 있도록 하는 압력센서부(60);
    가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 퀵오픈 릴리프 밸브에 의한 수충격 완화장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
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KR101723508B1 (ko) * 2016-10-13 2017-04-05 주식회사 바램 수충격 방지용 제어밸브 시스템

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