KR200256941Y1 - 물충격 흡수기 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 고안이 속하는 기술분야.

본 고안은 배관내 유체의 흐름이 급격히 차단되면서 수반되는 진동과 소음 등의 충격파(Hydraulic shock waves)를 흡수하기 위한 물충격 흡수기에 관한 것이다.

나. 고안이 해결하려는 기술적 과제.

종래에 흡수기는 일측 단부는 막히고 타 단은 개방된 구조를 갖는 관상의 흡수기 몸체의 내공간에 질소가스를 충진하여 피스톤으로 가스를 압축하면서 단동식으로 작동되도록 구성하였으나 물충격 흡수기 내부로 질소가스를 충진하기 위해서는 마취성을 갖는 고압의 질소가스를 취급하여야하는 위험성과 충진된 가스가 누설되지 않도록 하기 위해 흡수기의 내부와 피스톤의 외면을 정교하게 가공하여야 하며 많은 기밀 유지용 오링을 소요하여야 하는 문제점이 있었다.

다. 고안의 해결방법의 요지.

내공간은 밀폐되면서 양단은 개방된 구조를 갖는 관상의 흡수기 몸체의 내공간 양단에 피스톤을 설치하면서 상기 피스톤의 사이로 소정의 길이를 갖는 탄성체를 개재하여 압력의 급 변화에 따라 피스톤이 유기적으로 연동되게 구성하여 충격파(water hammer)를 흡수하도록 한 것이다.

라. 고안의 중요한 용도

물충격 흡수기.

Description

물충격 흡수기{A water hammer arrestors}

본 고안은 관내를 흐르는 유체의 흐름변화로 일어나는 충격파(water hammer)를 흡수하기 위한 물 충격 흡수기에 관한 것으로, 특히 몸체의 내공간에 좌우로 설치된 복수의 피스톤 사이에 탄성체를 개재하여 유기적으로 작동될 수 있도록 한 것이다.

종래에 유체의 이상 흐름이나 압력의 변화 등에 의하여 발생하는 충격파를 흡수하기 위한 물충격 흡수장치는 몸체의 일측 단부는 막히고 타측 단부가 개방된 구조를 갖도록 구성하고 몸체의 내공간으로는 질소가스를 충진하여 내입되어진 피스톤이 가스를 압축하면서 충격파를 흡수토록 하는 것으로 개방 단부는 스피닝(spinning) 가공을 통하여 배관 각부에 연결하기 위한 나사부를 갖는 어댑터가 융착되고 타단은 별도의 캡을 구비하여 용접 등의 방법으로 융착시켜 충진된 가스가 누설되지 않도록 하는 것이다.

그러나 종래의 이러한 물충격 흡수장치를 제조하기 위한 제조 공정은 동판을 원통형으로 만드는 공정과 용접과 확관 작업등이 필요하게 되므로 작업 공정이 복잡하게 됨은 물론 많은 시간이 소요되므로 제조가 용이치 못하고, 설사 제조한다고 하여도 여러 공정을 거치는 관계로 비용상승의 원인이 되므로 바람직하지 못한 것이다.

또한 흡수기 몸체를 원통형으로 된 동관으로 형성할 경우 일단을 폐쇄된 상태로 가공하여야 하므로 스피닝 가공 등의 방법으로 제조하여야 하나 이 또한 내부가 밀폐된 상태로 구성하여야 하므로 최종적인 마무리는 용접 등의 방법을 수행하여야 하므로 제조 공정이 까다롭고 불필요한 공정의 추가가 발생하여 흡수장치 몸체를 제조하는데 많은 시간이 걸리는 문제점이 있었다.

이에 따라 본 고안인은 흡수장치의 양단부에 복수 개의 피스톤을 내설하고 그 사이에 질소가스를 충진토록 함으로서 제조 공정을 축소한 물충격 흡수기(출원번호10-2000-0036279호)를 제안한 바 있다.

그러나 물충격 흡수기 내부로 질소가스를 충진하기 위해서는 마취성을 갖는 고압의 질소가스를 취급하여야하는 위험성이 있고, 충진된 가스가 누설되지 않도록 하기 위해 흡수기의 내부와 피스톤의 외면을 정교하게 가공하거나 많은 기밀 유지용 오링을 소요하게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 내공간은 밀폐되면서 양단이 개방된 구조를 갖는 흡수기 몸체와, 상기 몸체의 내공간에 피스톤을 좌우로 설치하고 상기 피스톤 사이에 탄성체를 개재시켜 유체압력의 급 변에 따라 피스톤이 유기적으로 작동되어지도록 구성하여 충격파(water hammer)를 흡수하도록 한 것이다.

도 1은 본 고안의 물충격 흡수기의 단면도.

도 2는 본 고안의 물충격 흡수기의 일부 절개사시도.

도 3은 물충격 흡수기가 양방향으로 형성된 또 다른 실시예의 단면도.

도 4는 물충격 흡수기가 U자형으로 형성된 실시예의 단면도.

도 5는 물충격 흡수기로 다른 탄성체가 개재됨을 나타낸 단면도.

도 6은 물충격 흡수기로 또 다른 탄성체가 개재됨을 나타낸 단면도.

<도면의주요부분에대한부호의설명>

2: 몸체 4: 피스톤

6: 어댑터 8: 오링

10: 탄성체

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 가장 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다.

제 1도 내지 제 2도에 도시한 바와 같이 본 고안의 구성은, 개방된 양단부를 스피닝(Spinning) 가공을 통하여 배관 각부에 연결하기 위한 어댑터(6)가 융착된 관상의 흡수기 몸체(2)의 내공간에 복수 개의 피스톤(4)을 개재시켜 압력의 급변화에 따라 피스톤(4)이 연동되며 충격파(Water Hammer)를 흡수하도록 된 물충격 흡수기에 있어서, 상기 복수 개의 피스톤(4) 사이에는 탄성체(10)가 개재되어지는 구성이다.

상기 탄성체(10)는 소정의 높이를 가짐으로서 피스톤(4)의 이격거리를 유지하고 급격한 압력변화에 대응할 수 있도록 한 것으로 스프링이나 탄성고무 등이 사용될 수 있는 것이다.

이때 탄성체(10)로 이용될 수 있는 스프링은 물충격흡수기의 내부에 상처를 주지 않고 이상 압력의 발생으로 피스톤이 가압될 때 부드럽게 압축되어짐으로서 충격파를 흡수할 수 있도록 된 압축코일스프링(10)이 바람직하나 도 5나 도 6에 도시된 바와 같이 속이 찬 탄성고무(10`)를 이용하거나 속이 빈 탄성고무(10')를 이용할 수도 있는 것이다.

특히 탄성체(10)의 직경은 몸체(2)의 내경보다 작도록 구성함으로서 작동이 원활하게 이루어지도록 한 것이다.

상기 몸체(2)의 내공간에 장착되는 피스톤(4)의 주면으로는 기밀 유지용 오링(8) 다수 개가 착설되어 유체가 유입되지 않도록 할 수 있는 것이다.

또한 몸체(2)의 양단 스피닝 가공부위에 접속되는 어댑터(6)는 플랜지 타입으로 구성하여 배관 각부에 물충격 흡수기를 장착할 때 결속력을 증대할 수 있도록 할 수 있는 것이다.

도 3은 본 고안의 물충격 흡수기가 양방향으로 형성된 상태의 또 다른 실시 예로서, 양단부가 개방되고 중앙부는 격벽(20)으로 폐쇄된 2중의 흡수기로 구성하여 피스톤(4)이 각각 독립적으로 작동되도록 구성할 수도 있는 것이다.

도 4는 물충격 흡수기가 U자형으로 형성된 실시예의 단면도로서 좌우 개방된구조를 취하면서 중앙부를 U자형으로 형성하고 피스톤(4)을 좌우로 설치하면서 상기한 피스톤(4)의 사이에 탄성체(10)가 개재되어지도록 할 수도 있는 것이다.

이러한 U자형 물충격 흡수기는 기 설치된 배관 각부나 물충격 흡수기가 직선상으로 설치하기 곤란한 장소 등에 손쉽게 장착될 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 물충격 흡수기는 양단이 개방된 관상으로 된 흡수기 몸체(2)의 어느 한 방향으로 피스톤(4)을 내삽하여 장착한 후 탄성체(10)를 개재시킨 후 다른 피스톤(4)을 장착하고 양단을 스피닝 가공하여 어댑터(6)를 설치하면 흡수기 몸체(2)가 구성되므로 종래와 같이 몸체(2)를 밀폐하기 위한 별도의 작업 공정을 필요로 하지 않고 몸체(2)의 양단을 스피닝 가공하여 어댑터(6)를 접속하면 되므로 작업 공정의 단축과 더불어 시간을 단축하여 제조할 수 있으며, 질소 가스의 누설을 방지하기 위한 정밀한 가공을 요하지 않아도 되는 것이다.

이와 같이 된 몸체(2)를 각 가정의 배관에 설치시 물 공급관과 개폐밸브 사이로 T형 어댑터를 장착한 후 이에 몸체(2)에 접속된 어댑터(6)를 장착하면 물충격 흡수기를 손쉽게 장착할 수 있는 것이다.

이때 배관의 상태에 따라 개방형 흡수기나 격벽(20)에 의하여 막혀있는 독립형 흡수기를 설치하거나 또는 U자형 등 설치 장소에 따라 장착이 용이한 흡수기를 설치하면 되는 것이다.

상기의 구성으로 이루어진 본 고안의 물충격 흡수기는 물과 같은 유체의 흐름이 정상적으로 이루어지다가 밸브 개폐 등에 의한 외력에 의해서 수압에 변동이 생기면 공급관 쪽에서 공급되는 수압이 증가하면서 몸체(2) 내부에 설치된피스톤(4)을 급격하게 밀게 되고 피스톤(4)의 충격은 탄성체(10)가 압축되면서 대부분 상쇄되어짐으로서 물충격에 의한 소음과 진동을 예방토록 되는 것이다.

이 상태에 있다가 압력이 해제되면 피스톤(4)은 탄성체(10)의 탄발력에 의해 원래의 위치로 복귀되는 것이다.

또한 격벽(20)에 의하여 독립적으로 작동되는 물충격 흡수기는 전술한 방법과 마찬가지로 장착하면 되는 것이고, 장착 후 각 피스톤(4)이 독립적으로 작동되면서 충격파를 상쇄하는 것이다.

따라서 피스톤(4)과 탄성체(10)의 반발력에 의한 작동으로 수압을 완화시켜 개폐밸브를 보호하고 기타 유체 공급관에 연결 설치 사용하는 제품이 물 충격으로부터 보호될 수 있게 하는 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안은 급수기구와 연결되는 배관 각부에 수압을 떨어뜨리게 하는 물 충격 흡수장치를 설치하여 순간적으로 일어나는 밸브 개폐 등에 의하여 압력의 급 변화가 일어날 때 발생하는 소음 및 진동의 충격파(water hammer)를 효과적으로 흡수할 수 있다는 효과가 있는 것이다.

Claims (6)

1. 개방된 양단부를 스피닝(Spinning) 가공을 통하여 배관 각부에 연결하기 위한 어댑터(6)가 융착된 관상의 흡수기 몸체(2)의 내공간으로 개재된 복수 개의 피스톤(4)이 압력의 급변에 따라 연동되며 충격파(Water Hammer)를 흡수토록 된 물충격 흡수기에 있어서, 상기 복수 개의 피스톤(4) 사이에는 소정의 길이를 갖는 탄성체(10)가 개재되어짐을 특징으로 하는 물충격 흡수기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 흡수기 몸체(2a)를 좌우 개방된 구조를 취하면서 U자형으로 형성한 것을 특징으로 하는 물충격 흡수기.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 흡수기 몸체의 양단측은 개방되고 중앙부는 격벽(20)으로 폐쇄된 2중 몸체(2b)로 구성하여 피스톤(4)이 각각 독립적으로 작동되도록 구성한 것을 특징으로 하는 물충격 흡수기.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 탄성체(10)는 압축코일스프링으로 구성됨을 특징으로 하는 물충격 흡수기.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 탄성체(10)는 소정의 속이 찬 탄성고무(10`)로 이루어짐을 특징으로 하는 물충격 흡수기.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 탄성체(10)는 소정의 속이 빈 탄성고무(10')로 이루어짐을 특징으로 하는 물충격 흡수기.