KR100682287B1

KR100682287B1 - 유속제어용 티형 이음관

Info

Publication number: KR100682287B1
Application number: KR1020060032171A
Authority: KR
Inventors: 김종수
Original assignee: 김종수
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2006-04-10
Publication date: 2007-02-15

Abstract

(목적) 본 발명은 고층건물의 물탱크부터 최하층부까지 수도관을 설치하고, 물탱크의 수압을 이용하여 각 층별로 물을 공급하는 급수체계에서, 수도관의 연결기능과 함께 각 층 간에 물을 균형 있게 배분하고, 건물의 상층부에서도 물이 잘 나오도록 하는 것을 목적으로 하는 T형 이음관에 관한 것으로서,

(구성) T형 이음관(도 1)은 그 양단에 수도관(4)을 연결할 수 있도록 하고, 중앙 측면에 분기관(分岐管)(3)을 두며, 분기관(3)의 분기점 바로 아래 내면통로를 작은 원형 홀(2)을 가진 유속제어 판(1)으로 가로막아 구성하고, 필요에 따라 작은 원형 홀(2)의 크기를 산정하여 확대할 수 있게 한다. 다수의 T형 이음관(도 1)을 다수의 수도관(4)에 연결하여 설치할 때에는, 위쪽 원형 홀(2)부터 아래쪽 마지막 원형 홀(2)까지, 바로 위쪽 원형 홀(2)의 크기보다 작도록 순차적으로 동일한 크기로 체감하여 그 원형 홀의 크기를 정한다.

(작용) T형 이음관(도 1)은 유입구의 크기보다 유출구의 크기가 작게 구성되어 있으므로, T형 이음관(도 1)에 유입된 물은 반드시 유속이 제어되면서 유속이 제어되기 전의 정압(靜壓)보다 승압 되고, 분기관(3)과 원형 홀(2)로 동시에 유출된다. 다수의 T형 이음관(도1)을 다수의 수도관(4)에 연결하여 설치할 때에는, 각 T형 이음관(도 1)의 원형 홀(2)의 크기가 바로 위에 있는 원형 홀(2)의 크기보다 작게 산정하여 구성되어 있음으로, 각 T형 이음관(도 1)에 유입되는 물도 유속이 제어되면서 유속제어 전의 정압보다 승압 되고, 배분크기의 물은 분기관(3)으로, 유입량에서 배분크기의 수량을 제외 한 물은 원형 홀(2)로 동시에 유출된다. 또한 각 T형 이음관(도 1)에 유입되는 물의 양은 원형 홀(2)과 분기관(3)으로 유출되는 양을 합한 양과 스스로 균형을 이루게 되는데, 이는 유입량보다 유출량이 많으면 진공압이 발생하기 때문이다. 이러한 T형 이음관(도 1)의 구조와 기능의 특성 때문에, 각 T형 이음관(도 1)은, 물탱크(5)부터 각 T형 이음관(도 1)까지 수심의 차이로 인한 수압 차가 있지만, 각 T형 이음관(도 1) 간에, 또는 건물의 각 층 간에 물 공급량이 스스로 균형을 이루도록 상호 견제. 보완작용을 하게 된다.

(효과) 이와 같이 구성하여 작용하는 T형 이음관(도 1)은 수도관(4)의 연결기능, 분기기능, 유속제어 전 정압보다 승압하는 기능 및 건물의 각층에 물을 균형 있게 배분하는 기능을 함께 구현함으로써, 상층부에서는 물이 잘 나오지 않거나, 냉수와 온수를 혼합하여 사용할 때에 수온이 급변하는 등의 심각한 장애를 해소할 수 있으며, 아파트 등 고층건물의 배관 공사의 효율을 증대하고, 보조펌프의 설치. 운영에 따르는 건축비와 건물관리비의 절감 효과가 있다.

이음관, 커넥터, 파이프, 분기관, 유속제어 장치, 밸브

Description

유속제어용 티형 이음관{T-type pipe connector for reducing current}

도 1은 유속제어용 T형 이음관(약칭:T형 이음관)의 사시도다.

도 2는 T형 이음관의 종단면 사시도다

도 3은 T형 이음관과 수도관 및 물탱크의 연결 예시도(약칭:연결 예시도)다.

1. 유속제어 판 1-1. 1번 유속제어 판

2. 원형 홀 1-2. 2번 유속제어 판

3. 분기 관 1-3. 3번 유속제어 판

4. 수도관 1-4. 4번 유속제어 판

5. 물탱크 도1 -1. 1번 T형 이음관 2-1. 1번 원형 홀

도1 -2. 2번 T형 이음관 2-2. 2번 원형 홀

도1 -3. 3번 T형 이음관 2-3. 3번 원형 홀

도1 -4. 4번 T형 이음관 2-4. 4번 원형 홀

본 발명은 수도관의 이음관에 관한 것이다. 좀 더 자세히 설명하면, 고층아 파트 등 고층건물의 물탱크부터 최하층부까지 물탱크의 수압을 이용하여 급수하는 급수체계에서, 수도관을 연결해주는 종래의 이음관은 단지 이음 기능만 있거나 이음 기능과 분기기능을 겸하고 있으나, 유속을 제어하여 유속제어 전보다 정압을 승압하는 기능(또는 정압강하의 감소기능)이나 고층건물의 층별로 물을 배분하는 기능이 없다.

고층아파트와 고층건물의 옥상 등 건물의 상층부에 설치한 물탱크로부터 건물의 최하층부에 이르기까지 수도관을 수직에 가깝게 설치하고, 분기관을 두어, 물탱크의 수압을 이용하여 각층으로 냉수와 온수를 공급하는 급수체계에서, 하층부의 물 사용량에 따라, 상층부에서는 물이 나오지 않거나 그 양이 극히 소량이 되고, 냉수와 온수를 혼합하여 사용할 때에는 수온의 변화가 심하여 불편하다. 온수난방의 급수체계는 일반적으로 온수가 건물의 상층부를 거쳐 차례로 하층부로 흐르는 급수체계임으로, 상층부의 수온보다 하층부의 수온이 낮아지는 현상이 발생하는데, 이러한 현상들은 건물의 각 층에 공급하는 물을 균형있게 배분하지 않고, 분기관이 분기 되는 지점의 유속이 빨라서 정압이 낮아지기 때문에 발생 되는 현상들인데, 이러한 현상들을 제거하기 위하여, 분기관의 분기지점에서 유속을 제어하므로서 유속을 제어하기 전보다 정압을 승압시키면서, 고층건물의 층별 물 배분기능과 수도관의 연결기능 및 분기기능을 겸비한 새로운 이음관을 창안하여 개발하고자 한다.

본 발명은 T형 이음관(도 1)의 내면통로를 유속을 제어하는 유속제어 판(1) 으로 가로막고, 유속제어 판(1)은 윗면은 평평하게 하고 아랫면은 T형 이음관 내벽에 접한 두께보다 중심 쪽으로 점차 얇게 경사지도록 하며, 유속제어 판(1)의 중앙에는 필요할 때에 크기를 확대할 수 있는 작은 원형 홀(hole)(2)을 두고, 측면에 분기관(3)을 두어 구성한 T형 이음관(도 1) 에 관한 것이다. 이하 첨부 도면에 의거 상세히 설명한다.

(구성) 본 발명, T형 이음관(도 1)은 그 양단에 수도관(4)을 기밀하게 끼워 넣거나 나사 식으로 밀착 결합할 수 있도록 하고, 중앙 측면에 밖으로 돌출한 분기관(3)을 두며, 분기관(3)의 분기점 바로 아래에, 작은 원형 홀(2)을 가진 유속제어 판(1)으로 T형 이음관(도 1)의 내면통로를 가로막아 구성하고, 유속제어 판(1)은 윗면은 평평하게 하고 아랫면은 T형 이음관 내면에 접한 두께보다 중심 쪽으로 점차 얇게 경사지도록 하며(도 2), 그 작은 원형 홀(2)은 필요에 따라 확대하여 원하는 크기의 원형 홀(2)을 만든다. 원형 홀(2)의 크기와 그 크기를 산정하는 방법을 상세히 설명한다.

다수의 T형 이음관(도 1)을 다수의 수도관(4)과 물탱크(5)에 연결하여 설치할 때에는, 물탱크(5)에 가장 가까운 T형 이음관(도 1)부터 최하층 마지막 T형 이음관(도 1)까지, 각 유속제어 판(1)의 원형 홀(2)의 크기가 점차 작도록 산정하여 조성한 후, 원형 홀(2)의 크기가 큰 T형 이음관(도 1)부터 크기가 작은 원형 홀(2)을 가진 T형 이음관(도 1) 순서대로 위에서부터 아래로 연결하여 설치한다.

각 유속제어 판(1)의 원형 홀(2)의 크기를 산정할 때에는, T형 이음관(도1)에 연결하는 수도관(4)의 내경 크기, T형 이음관(도 1)의 수, 각 T형 이음관(도 1) 의 원형 홀(2)의 크기에 따른 연결순서를 고려하여 산정한다. 먼저, 수도관(4)의 내경 크기를 T형 이음관(도 1)의 수로 나누어 T형 이음관(도 1) 1개당 평균 배분크기를 정하고, 이렇게 산정한 배분크기는 각 T형 이음관(도 1)의 원형 홀(2)의 크기를 산정할 때 적용하는 체감 수치가 되고, 각 T형 이음관(도-1)의 분기관(3)으로 유출가능한 물 배분량이 된다. 이와 같은 체감 수치의 산정방법과 각 원형 홀(2)의 크기를 산정하는 방법을 산 식으로 표시하면 아래와 같다.

체감 수치 = 수도관의 내경 크기 / T형 이음관 수

첫 번째 유속제어 판의 원형 홀 크기 = 수도관의 내경 크기 - 체감 수치

두 번째 유속제어 판의 원형 홀 크기 = 첫 번째 유속제어 판의 원형 홀 크기 - 체감 수치

N 번째 유속제어 판의 원형 홀 크기 = N-1 번째 유속제어 판의 원형 홀 크기 - 체감 수치

연결 예시도(도 3)에 의거하여 체감 수치와 각 유속제어 판(1)의 원형 홀(2)의 크기를 위 산 식에 따라 산정하여 예시한다.

연결 예시도(도 3)는 5개의 수도관(4)과 5개의 T형 이음관(도1-1, 도1-2, 도1-3, 도1-4, 도1-5)에 5개의 분기관(3) 및 4개의 유속제어 판(1-1, 1-2, 1-3, 1-4)이 있고, 마지막 T형 이음관(도1-5)에는 유속제어 판(1) 없이 끝이 막혀 있다. 수도관(4)의 내경 크기를 50 이라고 가정하면, 체감 수치와 각 유속제어 판(1-1 ~ 1- 4)의 원형 홀(2-1 ~ 2-4)의 크기는 아래와 같이 산정된다.

체감 수치 = 50 / 5 = 10 이고,

1 번 유속제어 판(1-1)의 원형 홀(2-1)의 크기 = 50 - 10 = 40

2 번 유속제어 판(1-2)의 원형 홀(2-2)의 크기 = 40 - 10 = 30

3 번 유속제어 판(1-3)의 원형 홀(2-3)의 크기 = 30 - 10 = 20

4 번 유속제어 판(1-4)의 원형 홀(2-4)의 크기 = 20 - 10 = 10 이 된다.

(작용) 연결 예시도(도 3)에 의거, 본 발명, T형 이음관(도 1)의 작용을 상세히 설명한다. 물탱크(5)에 저장된 물이 수도관(4)을 경유하여 첫 번째 T형 이음관(도1-1)으로 유입되고, 유속제어 판(1-1)의 원형 홀(2-1)을 통과하여, 순차적으로 마지막 T형 이음관(도1-5)의 분기관(3)으로 유출되는 과정에서, 각 T형 이음관(도1-1 ~ 도1-4)의 유출구(流出口)가 되는 각 원형 홀(2-1, 2-2, 2-3, 2-4)의 크기는, 유입구(流入口)가 되는 바로 위쪽 원형 홀(1)의 크기 {첫 번째 T형 이음관 (도1-1)의 경우에는 수도관(4)의 내경 크기}보다 수도관(4) 내경크기의 1/5씩, 즉 10씩 체감하여 산정하였기 때문에, 각 T형 이음관(도1-1 ~ 도1-4) 내에서는 반드시 유속의 감속현상이 발생하게 되어 유속제어 전의 정압보다 승압하게 되고, 따라서 각 T형 이음 관(도1-1 ~ 도1-4)에 유입된 물은 수도관(4) 내경의 1/5, 즉 10의 범위 내에서 각 분기관(3)으로, 나머지는 각 원형 홀(2-1 ~ 2-4)로 동시에 유출될 수 있다. 또한 각 T형 이음관(도1-1 ~ 도1-5)에 유입되는 물의 양은 유출되는 물의 양(원형 홀과 분기관의 유출량의 합계)과 동일하게 스스로 조절되는데, 이는 유입량보다 유출량이 크면 진공압이 발생하기 때문이다. 또한, 각 T형 이음관 (도1-1 ~ 도1-4)의 내면통로를 가로막는 유속제어 판((1-1 ~ 1-4)의 원형 홀(2-1 ~ 2-4)의 크기는 10의 체감크기로 순차적으로 체감하여 산정하고, 분기관(4)의 내경 크기는 동일한 크기로 구성하기 때문에, 각 T형 이음관(도1-1 ~ 도1-5)별로 또는 건물의 각 층별로, 체감크기에 해당하는 같은 양의 물이 배분되고, 각 층에서 동시에 물을 사용할 때에는 미세한 차이는 있지만 배분량의 범위 내에서 사용할 수 있게 되며 배분량을 초과하여 사용할 수 없게 된다. 이와 같이 각 T형 이음관(도1-1 ~ 도1-5)은 유속제어에 의하여 유속제어 전보다 정압을 승압하고, 층별로 물을 균등 배분하는 독특한 기능 때문에, 물탱크의 수면부터 각 T형 이음관(도1-1 ~ 도1-5)까지 수심차이로 인한 수압 차가 있으나, 다수의 수도관(4)과 연결된 다수의 T형 이음관(도1-1 ~ 도1-5) 상호 간에 또는 건물의 각 층 상호 간에 물의 공급량이 균형을 이루도록 스스로 견제하여 배분하는 작용을 한다. 또한 물속에 함유된 기포는 각 유속제어 판(1-1 ~ 1-4) 아래에 모여 공기층을 형성하여 정체하지 않고 경사면을 따라 각 원형 홀(2-1 ~ 2-4)로 용이하게 빠져 위로 올라간다.

이와 같이 구성하는 본 발명, T형 이음관(도 1)은 수도관(4)의 연결기능과 분기기능 이외에, 스스로 유속을 제어하여 유속제어 전보다 정압을 승압시키는 기능과, 고층건물의 각 층별로 물을 균형 있게 배분하는 기능까지 구현함으로써, 다수의 T형 이음관(도 1)을 다수의 수도관(4)과 연결하여 사용할 때에는, 아파트 등 고층건물의 상층부에서는 물이 잘 나오지 않아도 하층부에서는 제한 없이 물이 잘 나오며, 냉수와 온수를 혼합하여 사용할 경우에나, 온수난방의 경우에 수온의 급격한 변화가 일어나는 등, 심히 불편한 문제들을 해소할 수 있고, 건물의 각 층별 배관공사의 효율을 증대하며, 보조펌프를 설치하여 운용할 필요성이 없어지는 등, 건물의 건축비와 관리비를 절감하는 효과가 있다.

Claims

T형 이음관에 있어서, T형 이음관의 측면에 분기관(3)을 두고, 분기관(3)의 분기점 아래에서 작은 원형 홀(2)을 가진 유속제어 판(1)으로 T형 이음관의 내면 통로를 가로막고, 유속제어 판(1)의 윗면은 평평하고 아랫면은 T형 이음관의 내면에 접한 부분의 두께보다 중심부분의 두께가 얇도록 경사지게 조성하며, 필요에 따라 작은 원형 홀(2)의 크기를 확대하는 것을 특징으로 하는 유속제어용 T형 이음관.
청구항 1에서, 다수의 T형 이음관(도 1)을 다수의 수도관(4)과 상하로 연결하여 설치할 경우에, 위 첫 번째 T형 이음관(도 1)의 원형 홀(2)부터 아래 마지막 T형 이음관(도 1)의 원형 홀(2)까지, 수도관(4)의 내경 크기를 T형 이음관(도 1)의 수로 나누어 산출한 값만큼 순차적으로 체감하여 각 원형 홀(2)의 크기를 산정하는 것을 특징으로 하는 유속제어용 T형 이음관.