공기밸브{AIR VALVE}
본 고안은 공기밸브에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하수도 관로상에 설치되어 관내의 물을 채울 때, 공기밸브를 통해 공기를 신속하게 배출시키면서 물의 유출을 차단하여 관로의 통수 또는 배수작업을 신속하고 효율적으로 처리하되, 도로상으로의 유출을 방지함으로서 동절기 동결을 방지한 공기밸브에 관한 것이다.
일반적으로, 하수도 관로상에 설치되어 관내의 물을 채울 때, 공기를 관내에서 신속하게 배출시키면서 물의 유출을 순차적으로 차단하여 관로의 통수 또는 배수 작업을 신속하고 효율적으로 수행하는 공기밸브(AV)에 대해서는 여러가지가 개시되어 있다. 예를 들면, 도 1에 도시한 바와 같이, 본 출원인(금광실업대표 조광옥)에 의해 출원되어 2001년 07. 13.자로 등록되고, 2003년 01. 27.자로 기술평가 등록유지결정된 실용신안 등록번호 제 0239926호의 "다중밀폐식 공기밸브"(이하, "공기밸브"라 칭한다.)가 그 대표적인 것으로, 그 내용은 다음과 같다. 도시한 바를 참조하면, 종래의 공기밸브(AV)는 아래 몸통(DB)과 윗 몸통(UB)과 중간 칸막이(MP)와 시트커버(SC)와 시트몸체(SB), 플로우트(FT)로 대별된다. 아래 몸통(DB)은 도시하지 않은 하수도관과 결합할 수 있도록 제 1플랜지(FG1)를 하측에 갖추며, 상측에는 후술하는 윗몸통(UB)과 결합할 수 있는 제 2플랜지(FG2)를 갖추고, 일측 수평방향으로 보올밸브(미도시)가 결합된 드레인관(DP)이 설치된다. 이 아래 몸통(DB)의 제 2플랜지(FG2)의 상측으로는 이 제 2플랜지(FG2)와 평면상으로 동일한 형상으로 테두리가 형성된 중간 칸막이(MP)가 설치되는데, 이 중간 칸막이(MP)에는 물의 유입은 용이하되, 이물질의 유입은 차단되도록 스트레이너(SR)가 마련된 유입구(IH)가 다수 형성되어 있다. 이와 같은 중간 칸막이(MP) 상부에 윗 몸통(UB)이 배치되는데, 이 윗 몸통(UB)은 단면상 사다리꼴로 형성된 상, 하측에는 제 1, 2플랜지(FL1)(FL2)가 마련되고, 하측의 제 1플랜지(FL1)는 상기한 아래 몸통(DB)의 제 2플랜지(FG2), 중간 칸막이(MP)와 결합할 수 있도록 하였다. 이 윗 몸통(UB) 상측의 제 2플랜지(FL2) 상측에는 시트 몸체(SB)가 일체로 결합된 시트 커버(SC)가 배치되고, 이 시트 커버(SC)의 상측에는 배기구(OH)를 갖춘 배기 커버(OC)가 배치된다. 한편, 상기한 시트커버(SC)와 시트몸체(SB)에는 플로우트 시트(FS)와 보올 시트(BS)가 각각 배치된다. 이와 같이 일체로 결합된 윗 몸체(UB)와 아래 몸체(DB)와 시트 커버(SC)의 내부 수직방향으로 플로우트(FT)가 설치되는데, 이 플로우트(FT)는 본체(MF)와 로드(RD)와 보올(BL)로 이루어진다. 본체(MF)는 상측으로 소 공기공(SH)이 형성되고, 하측으로 삽입공(ISH)이 형성되어 있다. 상기한 삽입공(ISH)으로는 후술하는 보올(BL)이 하단에 연결된 로드(RD)가 관통하고, 이 로드(RD)의 상단에는 소 공기공 시트(SHS)가 결합되어 상기한 본체(MF)의 소 공기공(SH)을 막을 수 있도록 하였다. 이 로드(RD)에는 스프링(SP)이 더 설치되어 수압에 대응한 탄성으로 보올(BL)의 부상을 제어하도록 하였다. 도시한 바를 참조로 하여, 작용을 설명한다. 공기밸브(AV) 내로 물이 차면, 보올(BL)에 부력이 작용하며 이 보올(BL)과 일체로 결합된 로드(RD)의 상단에 배치된 소 공기공 시트(SHS)가 상승하며 상기한 본체(MF)의 하측에 형성된 삽입공(ISH)을 통과한 공기는 본체 상측의 소 공기공(SH)를 통해 배기되고, 이 공기는 배기 커버(OC)의 배기구(OH)를 통해 1차로 소량의 공기가 배출된다. 계속해서, 물이 유입되면 보올(BL)에 더 상승하게 되고, 이 보올(BL)에 결합된 로드(RD) 상단의 소 공기공 시트(SHS)가 본체(MF) 상단의 소 공기공(SH)에 밀착되며 공기의 흐름을 차단한다. 그런 다음, 더 많은 양의 물이 유입되면 보올(BL)에 작용하는 부력에 의해 소 공기공 시트(SHS)에 의해 소 공기공(SH)이 막힌 본체(MF)가 상승하며, 상측의 시트커버(SC)에 마련된 플로우트 시트(FS)에 밀착되며, 공기의 흐름을 차단함과 동시에 물의 유출도 차단한다. 그러나, 상기한 바와 같은 종래의 공기밸브는 도 1a에 도시한 바와 같이, 물에 의해 부력이 발생하는 보올(BL)의 상승 방향이 일정하지 않아, 그 보올(BL)의 상단과 결합된 로드(RD)와, 그 로드의 상단에 배치된 소 공기공 시트(SHS)가 정수직으로 상승하지 않으므로서, 소 공기공 시트(SHS)와 소 공기공(SH)이 밀착되지 않아 공기와 물의 유출이 다발하는 문제가 있었다. 또한, 구조가 복잡하여 내부 청소를 하기 위해서 분해, 조립하는 시간이 과다하게 발생하므로서, 생산성 향상의 저해요인이 되는 문제가 있었다. 또한, 상기한 바와 같이, 내부 청소가 용이하지 않으므로 청소를 게을리할 경우, 공기밸브 내부에 슬러지가 발생하여 유지관리가 용이하지 못한 문제가 있었다.
본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 밸브 내부의 유출구 차단시간을 최소화하여 누수를 방지하도록 하는데 있다. 또한, 초기배출시 누수를 방지함으로서, 동절기 누수에 의한 동결을 방지하는데 있다. 또한, 본 고안의 다른 목적은 공기밸브의 결합구조를 간단하게 하여 밸브내부의 청소가 용이하도록 하므로서, 유지관리가 용이하도록 하는 것이다. 또한, 본 고안에 따른 또 다른 목적은 확실한 공기의 배출, 차단이 이루어지며 유지관리가 용이한 공기밸브를 널리 공급하도록 함과 동시에 사용자들에게 신뢰를 얻도록 하는데 있다.
이러한 목적을 이루기 위한 본 고안은 수도관을 통해 유입되는 물에 의한 보올의 부력으로 공기를 배출, 차단하는 공기밸브에 관한 것으로, 상기 공기밸브는 하측에 수도관과 결합되어, 상기 수도관으로 부터 물을 유입하도록 유입구가 배치되고, 상기 유입구의 대향하는 상측에 배치되어 원주방향으로 다수의 탭이 형성된 장착부로 이루어진 제 1하우징과; 상기 제 1하우징의 상측에 배치된 원주테두리 방향에 상기 탭과 대향하는 위치에 관통공이 형성되고, 중심부분에 유출구가 형성된 제 2하우징과; 상기 제 2하우징의 상측에 소정간격 떨어져 배치되며, 상기 관통공에 결합된 볼트와 동심한 위치에 관통공이 형성되고, 테두리에는 하향하는 플랜지가 마련된 배기커버와; 상기 제 2하우징의 유출구 하측 수직방향으로 적어도 3개 이상 배치된 가이드바아와, 상기 가이드바아의 내측에 배치된 보올로 이루어진 공기제어장치를 포함한다.
이와 같은 본 고안에 따른 공기밸브에 의하면, 밸브 내부의 유출구를 차단하는 보올의 이동거리와 이동시간을 최소화하여 누수를 방지한 효과가 있다. 또한, 초기배출시 누수가 방지됨으로서, 동절기 누수에 의한 동결을 방지한 효과가 있다. 또한, 공기밸브의 결합구조를 간단하게 하여 밸브내부의 청소가 용이하도록 하므로서, 유지관리가 용이하도록 한 효과가 있다. 또한, 확실한 공기의 배출과 차단이 이루어지며, 간단한 구조에 의해 청소가 용이한 공기밸브를 널리 공급하므로서 사용자들에게 신뢰를 얻은 효과가 있다.
도 1을 참조하면, 본 고안에 따른 공기밸브(10)는 제 1, 2하우징(100)(200)과 배기커버(300)와 공기제어장치(400)로 대별된다. 제 1하우징(100)은 일측에서 바라보올 때, 원통형의 외형을 갖추고, 하측 중심에는 수직상으로 도시하지 않은 수도관으로 부터의 물을 유입하는 유입구(110)가 마련되는데, 이 유입구(110)에는 하수도관과의 결합이 용이하도록 플랜지(111)가 배치된다. 이와 같은 유입구(110)의 대향하는 상측에는 장착부(130)가 마련된다. 장착부(130)는 후술하는 제 2하우징(200)과의 볼트결합이 용이하도록 원주방향으로 다수의 탭(131)이 형성되어 있다. 한편, 상기한 장착부(130)의 외주에는 적어도 2개 이상의 후크(101)가 마련되어 크레인등의 하역장비로 이동이 용이하도록 하였다. 이와 같은 제 1하우징(100)의 상측에 원반형으로 형성된 제 2하우징(200)이 배치된다. 제 2하우징(200)은 관통공(210)과 유출구(230)로 이루어진다. 관통공(210)은 제 2하우징(200)의 원주방향 테두리에 형성되며, 그 위치는 상기한 제 1하우징(100)의 탭(131)과 동심한 위치에 형성된다. 또한, 관통공(210)에는 볼트(220)가 관통하게 되는데, 도시한 바와 같이, 볼트(220)의 머리부(221) 중심에는 길이방향으로 탭(223)이 형성되어 후술하는 배기커버(300)의 장착이 용이하도록 하였다. 유출구(230)는 제 2하우징(200)의 중심부분에 형성되는데, 이 유출구(230)의 내측에는 후술하는 작용에서 보올(430)이 전면적으로 접촉하도록 패킹(231)이 배치되어 있다. 한편, 도시한 바와 같이, 상기한 관통공(210)과 유출구(230) 사이에는 탭(240)이 형성되어 공기빼기밸브(350)의 장착이 용이하도록 하였다. 이와 같은 제 2하우징(200)의 상측에 배기커버(300)가 배치되는데, 이 배기커버(300)는 관통공(310)과 플랜지(330)로 이루어진다. 관통공(310)은 상기한 제 2하우징(200)에 설치된 볼트(220) 중심의 탭(223)과 동심한 위치에 형성된다. 이 관통공(310)의 하측 수직방향으로는 돌기(320)가 일체로 연결되어 상기한 제 2하우징(200)과 일정간격 떨어져 배치됨으로서 공기의 배출이 용이하도록 하였다. 플랜지(330)는 상기한 배기커버(300)의 외주 테두리에 하향 배치되어 있다. 또한, 배기커버(300)는 상기한 공기빼기밸브(350)가 관통할 수 있도록 밸브관통공(340)이 형성되어 있다. 이와 같은 구성으로 이루어진 공기밸브(10)의 내부에는 공기제어장치(400)가 배치되는데, 이 공기제어장치(400)는 가이드바아(410)와 보올(430)로 이루어진다. 가이드바아(410)는 상기한 제 2하우징(200)의 유출구(230) 수직상 하측방향으로 적어도 3개 이상 배치되는 환형강으로서, 하측방향에 보올지지부재(450)가 마련되어 있다. 보올지지부재(450)는 가이드바아(410)의 하측 수평방향으로 배치되며, 그 중심에 보올(430)의 저면이 안착되도록 호형(弧形)의 안착홈(451)이 형성된다. 한편, 상기한 가이드바아(410) 내측으로 보올(430)이 배치되어 후술하는 작용에서 유입구(110)를 통해 유입되는 물에 의한 부력으로 상측으로 상승하며 공기의 배출은 용이하되, 물의 배출을 방지하는 것이다. 계속해서, 도 3과 도 4를 참조하여, 본 고안에 따른 공기밸브(10)의 작용, 효과를 설명한다. 우선, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 공기밸브(10) 내부에 물이 완전히 빠지면 보올(430)이 하측으로 이동하며, 보올지지부재(450)에 안착된다. 이에 따라, 유출구(230)는 개방되며 공기의 배출이 용이하다 그러다가, 공기밸브(10)에 물이 유입되면, 공기밸브(10) 내의 공기는 상측의 유출구(230)를 통해 배출되고, 물이 차 오르는 동안 보올(430)에는 계속 부력(浮力)이 작용하며 상승하므로서 유출구(230)에 배치된 패킹(231)을 단시간 내에 막아서 물의 배출을 방지한다. 도 4에 도시한 바와 같이, 물의 유입이 완료되면 본 고안에 따른 공기밸브(10) 내에 남아 있는 공기는 공기빼기밸브(350)를 통해 배출이 완료된다. 이와 같이, 본 고안에 따른 공기밸브(10)에 의하면 유출구(230)를 막는 보올(430)의 이동거리와 시간을 단축하여 누수를 방지함으로서, 동절기 누수에 의한 동결을 방지하였다. 또한, 공기밸브(10)의 결합구조를 간단하게 하여 밸브내부의 청소가 용이하도록 하므로서, 유지관리가 용이하도록 하였다. 본 고안은 상술한 특정 바람직한 일실시예에 한정되지 아니하며, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 용이하게 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변형실시는 본 고안 청구항의 기재 범위 내에 있게 된다.
도 1a는 종래 공기밸브를 보인 단면도이고, 도 2는 본 고안에 따른 공기밸브의 구성을 보인 분해 사시도이고, 도 3과 도 4는 본 고안에 따른 공기밸브의 작용을 순차적으로 보인 단면도이다. |
