KR100728827B1 - 배관파이프 동파방지방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 혹한기 시 옥외에 노출된 배관파이프의 동파를 방지하기 위한 장치에 관한 것으로, 유체를 이송하는 배관파이프에 설치하는 히팅장치와, 상기 히팅장치를 동작하는 전원을 사용자가 입력한 조건에 따른 외부신호를 감지하여 제어하는 제어부와, 상기 제어부에 유체온도 또는 외부온도를 감지하여 온도신호를 발송하는 온도감지센서와, 상기 제어부에 유체의 조건을 감지하여 유체의 상태에 따른 신호를 발송하는 유체감지부와, 상기 제어부에 펌프의 동작을 감지하여 펌프의 동작상태의 신호를 발송하는 펌프동작감지부와, 상기 제어부에 펌프에 인가되는 전원의 상태를 감지하여 전원의 인가상태를 발송하는 전원감지부로 구성하여, 혹한기때에 옥외 노출된 배관파이프 내부에 유체가 흐르지 않을 경우에만 배관파이프의 히팅장치로 전원을 자동으로 공급하여 상기 배관파이프가 동파 되는 것을 방지하는데, 배관파이프 내부의 유체가 설정온도 이하일 경우에 배관파이프 히팅장치에 전원을 공급하여 상기 배관파이프가 동파 되는 것을 방지하며, 상기 배관파이프 내의 압력감지 센서를 구성하여 설정압력 이하 시 펌프를 구동하여, 강제로 유체를 흐르도록 하여 배관파이프의 동파 방지장치의 작동의 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한 유체가 흐르면 히팅장치에 전원을 차단하여, 불필요한 전기사용을 억제하여 절전효과로 인해 해당 주민들의 부담비용을 줄이고, 동파 발생에 따른 단수 또는 수돗물 등의 누출로 인한 낭비되는 것을 방지할 수 있다.

동파방지, 배관파이프, 상수도, 히팅, 타이머

Description

배관파이프 동파방지방법 및 그 장치{Piping rupture prevention method and the device}

도 1은 본 발명에 따른 배관파이프 동파방지장치에 구성을 나타낸 블록도

도 2는 본 발명에 따른 배관파이프 동파방지장치의 구성을 나타낸 구성도

도 3은 본 발명에 따른 배관파이프 동파방지장치의 배관 설치 구성을 나타낸 구성도

도 4는 본 발명에 따른 배관파이프 동파방지장치의 제어부 회로 구성을 나타낸 회로도

본 발명은 혹한기 시 옥외에 노출된 배관파이프의 동파를 방지하기 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배관파이프 내부의 유체가 동절기 설정온도 이하에서 흐르지 않을 경우에만 배관파이프의 히팅장치에 전원을 자동으로 공급하도록 고안된 배관 동파 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 동절기에 주차장 또는 옥상 등의 옥외에 노출되는 각종 배관파이프(예를들어 수도관 등을 말함) 내부에 흐르는 유체로 인해 배관파이프의 동결, 동파 되는 것을 방지할 수 있도록 배관파이프 외부에 헌옷 또는 스티로폼 등의 보온용 단열재를 감싸게 된다. 일반 가정에서는 동절기에 수도꼭지를 약간 개방시켜 물이 계속적으로 유출되도록 하여 수도꼭지 동파 되는 것을 방지하게 된다.

이와 같은 동파 방지방법은 기온이 급강하 되는 혹한기에는 보온이 충분하게 이루어지지 않아 옥외에 노출되는 각종 배관파이프 동파 되는 것을 원천적으로 방지할 수 없고, 수돗물을 지속적으로 유출시키는 경우 낭비를 초래하는 문제점이 있었다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 배관 동파 방지장치는, 유체가 내부에 흐르는 배관파이프와, 고정부재(tie)를 통하여 배관파이프 외측면에 고정되고 외부로부터 전원 공급시 배관파이프를 히팅시키는 히팅장치과, 히팅장치에 연결되고 온도 센서(배관파이프 내부에 설치됨)에 의해 검출되는 대기온도(예를 들어, 5℃이하를 말함)에 따라 히팅장치에 전원을 공급하여 배관파이프 동파 되는 것을 방지하는 제어부와, 외부로부터 제어부에 전원을 공급하는 전원플러그를 구비한다.

종래의 배관 동파 방지장치는, 제어부에서는 온도센서에 의해 검출되는 온도 수치가 일정한 온도 이하일 경우 히팅장치에 전원을 항시 공급하여 배관파이프를 히팅시키도록 제어함이 설치되어 있다. 실제로 대기 온도가 배관파이프를 동파시킬 수 있는 온도조건이지만 유체가 흐르는 배관파이프가 얼지않는 조건에서도 배관파이프를 히팅 시킴으로써, 막대한 전력 소모로 인한 많은 유지관리비용 부담을 감수해야되는 문제점을 갖는다.

또한, 종래의 배관 동파 방지장치는, 온도센서에 의한 검출값에 의해서만 배관파이프 동파 되는 것을 방지하므로, 온도센서가 파손되거나 또는 정상적으로 작동이 이루어지지 않을 경우, 동절기에 배관파이프 동파 발생시 수돗물 공급이 단수되어 해당 지역의 주민들은 불편함을 감수해야되고, 동파 된 배관파이프를 통하여 수돗물이 누출되어 국가적인 낭비를 초래하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명 배관 동파방지장치는 상기한 제반 문제점을 해소하기 위해 혹한기 시 옥외에 노출된 배관파이프 내부의 유체가 동절기 설정온도 이하에서 유체가 흐르지 않을 경우에만 배관파이프 외부온도와 배관파이프 내부에 흐르는 유체의 압력조건이나 유체를 유동시키는 펌프의 동작상태 또는 펌프에 인가되는 전원인가상태 중 하나를 감지하여 두가지 조건이 동시에 부합될 때 히팅장치로 전원을 자동으로 공급함으로써 상기 배관파이프가 동파 되는 것을 방지하도록 함으로써, 불필요한 전기사용을 억제하여 절전효과로 인해 해당 주민들의 부담비용을 줄이고, 또한 배관파이프 내부의 유체가 설정온도 이하일 경우에 배관파이프 히팅장치에 전원을 공급하여 상기 배관파이프가 동파 되는 것을 방지하며, 상기 배관파이프 내의 압력감지 센서를 구성하여 설정압력 이하 시 펌프를 구동하여, 강제로 유체를 흐르도록 하여 배관파이프의 동파 방지장치의 작동의 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 불필요한 전기사용을 억제하여 절전효과로 인해 해당 주민들의 전기에너지비용부담을 줄이고, 동파 발생에 따른 단수 또는 수돗물 등의 누출로 인한 낭비되는 것을 방지할 수 있는 배관파이프 동파방지장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이와 같은 본 발명 배관파이프 동파방지방법 및 그 장치를 살펴보면 다음과 같다.

배관 동파방지를 하도록 함에 있어서,

유체를 이송하는 배관파이프(100)에 히팅장치(10)를 구비하고 상기 히팅장치(10)를 외부온도와 배관파이프(100) 내부에 흐르는 유체의 조건이나 유체를 유동시키는 펌프(300)의 동작상태, 펌프(300)에 인가되는 전원의 인가상태 중 어느 하나를 동시에 감지하여 사용자가 설정한 조건에 부합될 때 동작하여 배관파이프(100)를 히팅하도록 한다.

이와 같은 본 발명의 구성을 도면에 도시된 바와 같이 설명하면 다음과 같다.
도면에 도시된 바와 같이 배관파이프 동파방지장치를 구성함에 있어서, 유체를 이송하는 배관파이프(100)에 설치하는 히팅장치(10)와, 상기 히팅장치(10)를 동작하는 전원을 사용자가 입력한 조건에 따른 외부신호를 감지하여 제어하는 제어부(20)와, 상기 제어부(20)에 유체온도 또는 외부온도를 감지하여 온도신호를 발송하는 온도감지부(30)와, 상기 제어부(20)에 유체의 조건을 감지하여 유체의 흐름상태에 따른 신호를 발송하는 유체감지부(40)와, 상기 제어부(20)에 펌프(300)의 동작을 감지하여 펌프(300)의 동작상태의 신호를 발송하는 펌프동작감지부(50)와, 상기 제어부(20)에 펌프(300)로 인가되는 전원의 상태를 감지하여 전원의 인가상태를 발송하는 전원감지부(60)를 포함하여 구성한다.
그리고 유체를 이송하는 배관파이프(300)에 설치하는 히팅장치(10)를, 유체온도 또는 외부온도를 감지한 온도감지부(30)의 온도신호와 유체의 흐름을 감지하는 유체감지부(40)를 메인 배관파이프(100)에 설치하여, 온도감지신호와 유체의 흐름 상태에 따른 신호가 사용자가 입력한 조건과 일치할 때 제어부(20)를 통해 히팅장치(10)가 동작하도록 구성한다.
또한 유체를 이송하는 배관파이프(100)에 설치하는 히팅장치(10)를, 유체온도 또는 외부온도를 감지한 온도감지부(30)의 온도감지신호와 펌프의 동작을 감지한 펌프동작감지부(50)의 펌프의 동작상태의 신호가 사용자가 입력한 조건과 일치할 때 제어부(20)를 통해 히팅장치(10)가 동작하도록 구성한다.
또한 유체를 이송하는 배관파이프(100)에 설치하는 히팅장치(10)를, 유체온도 또는 외부온도를 감지한 온도감지부(30)의 온도감지신호와 펌프(300)에 인가되는 전원의 상태를 감지한 전원감지부(70)의 전원의 인가상태에 따른 신호가 사용자가 입력한 조건과 일치할 때 제어부(20)를 통해 히팅장치(10)가 동작하도록 구성한다.
또한 유체를 이송하는 배관파이프(100)에 설치하는 히팅장치(10)를, 유체온도 또는 외부온도를 감지한 온도감지부(30)의 온도감지신호에 따라 구동하는 타이머(Timer)(80)를 구성하여, 유체의 사용량이 많은 시간대에는 히팅장치(10)에 전원 공급을 중단하고, 유체의 사용량이 현저히 적은 시간대에는 히팅장치(10)에 전원을 공급하도록 구성한다.

삭제

또한 유체를 이송하는 배관파이프(100)에 설치하는 히팅장치(10)를, 유체온도 또는 외부온도를 감지한 온도감지부(30)와 유체의 압력을 측정하는 압력측정부(60)를 설치하여, 설정온도에서 관내의 유체압력이 설정 압력보다 낮은 경우 펌프(300)를 구동시켜 유체압력을 설정압력으로 유지하도록 하되, 상기 펌프(300)가 가동하면 제어부(20)를 통해 히팅장치(10)가 동작하도록 구성한다.

상기한 히팅장치(10)는 유체를 이송하는 배관파이프(100)에 설치되고, 제어부(20)는 동파방지제어함에 구성되어 상기 히팅장치(10)를 동작하는 전원을 사용자가 입력한 조건에 따른 외부신호를 감지하여 제어한다.

그리고 상기 온도감지부(30)는 옥외와 배관파이프(100) 내에 설치되어 상기 제어부(20)에 유체온도 또는 외부온도를 감지하여 감지된 온도신호를 발송 인가하며, 상기 유체감지부(40)는 배관파이프(100) 내에 설치되어 제어부(20)로 배관파이프(100) 내부에 흐르는 유체의 흐름을 감지하여 유체의 흐름 상태에 따른 신호를 발송하고, 상기 펌프동작감지부(50)는 상기 제어부(20)에 펌프(300)의 동작을 감지하여 펌프(300)의 동작상태의 신호를 발송한다.

또한 상기 전원감지부(60)는 상기 제어부(20)에 펌프(300)로 인가되는 전원의 상태를 감지하여 전원의 인가상태의 신호를 발송한다.

그리고 유체를 이송하는 배관파이프에 설치하는 히팅장치(10)는 유체온도 또는 외부온도를 감지한 온도감지부(30)의 온도신호와 유체의 흐름 상태를 감지하는 유체감지부(40)의 유체 흐름에 따른 값이 사용자가 입력한 조건과 일치할 때 제어부(20)를 통해 히팅장치(10)에 전원을 공급하도록 하고, 또한 유체온도 또는 외부온도를 감지한 온도감지부(30)의 온도신호와 펌프(300)의 동작을 감지하는 펌프동작감지부(50)의 펌프(300)의 동작상태의 신호가, 사용자가 입력한 조건과 일치할 때 제어부(20)를 통해 히팅장치(10)에 전원을 공급하도록 한다.

그리고 유체온도 또는 외부온도를 감지한 온도감지부(30)의 온도신호와 펌프(300)에 인가되는 전원의 상태를 감지한 전원감지부(60)의 전원의 인가상태에 따른 신호가, 사용자가 입력한 조건과 일치할 때 제어부(20)를 통해 히팅장치(10)에 전원을 공급하도록 하고, 상기 제어부(20)에 타이머(30)를 구성하여, 유체의 사용량이 많은 시간대에는 히팅장치(10)에 전원 공급을 중단하고, 유체의 사용량이 현저히 적은 시간대에는 히팅장치(10)에 전원을 공급하도록 한다.
이와 같은 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
상기 배관파이프(100)와 단열재(200) 사이에 히팅장치(10)를 구성하고, 외부에 설치된 제어부(20)로부터 전원 공급되면 배관파이프(100)를 히팅하도록 구성되는데, 상기 제어부(20)는 외부신호를 감지하여 히팅장치(10)를 제어하도록 한다.
이때 상기 제어부(20)로 인가되는 외부신호로는 온도감지부(30)에서 유체온도 또는 외부온도를 감지하여 온도감지신호와, 유체감지부(40)에서 유체의 조건을 감지하여 유체의 흐름 상태에 따른 신호와, 펌프동작감지부(50)에서 펌프의 동작을 감지하여 펌프의 동작상태의 신호와, 압력측정부(60)에서 상기 배관파이프 내의 유체압력을 측정한 신호와, 전원감지부(70)에서 펌프에 인가되는 전원의 상태를 감지하여 인가하는 신호등이 있다.
따라서 온도감지부(30)는 배관파이프(100)의 내부와 외부에 각각 설치되어 설정온도 이하로 온도가 내려가면 제어부(20)로 신호를 발송하여 상기 제어부(20)가 히팅장치(10)에 전원을 인가하여, 상기 히팅장치(10)가 발열한다.
이때 상기 온도감지부(30)에서 배관파이프(100)의 내부와 외부에 감지된 온도가 설정온도 이상이 되면 제어부(20)로 다시 신호를 인가하여 상기 제어부(20)에서 히팅장치(10)로 전원을 차단하게 된다.

그리고, 본 발명은 상기 배관파이프(100) 내부의 유체 흐름 유무(有無)를 검출하는 유체감지부(40)인 플로어 센서(flow sensor)를 설치하되, 상기 유체감지부(40)인 플로어 센서에 의해 히팅장치(10)가 가동되어야 하는 온도 이하에서도 배관파이프 (100)내부의 유체가 흐르면 상기 제어부(20)를 통해 히팅장치(10)의 전원을 차단하고, 상기 배관파이프(100) 내부에 유체가 흐르지 않을 경우에만 히팅장치(10)에 전원을 공급하여 배관파이프(100)를 히팅 시켜 동파 되는 것을 방지한다.

따라서 배관파이프(100) 내부에 유체가 흐르고 있을 경우 히팅장치(10)에 전원 공급을 차단시켜 절전(節電)하도록 제어부(20)가 제어를 한다.

그리고 전술한 제어부(10)에서는 온도감지부(30)를 통해 배관파이프(100)의 내부에 흐르고 있는 유체 온도를 검출하여 검출값이 설정온도 이하일 경우(예를 들어 5℃이하일 경우) 히팅장치(10)에 전원을 공급하여 배관파이프(100)를 히팅하고, 유체 온도가 설정온도 이상일 경우(예를 들어 5℃이하일 경우) 히팅장치(10)에 전원 공급을 차단시켜 절전할 수 있도록 제어한다.

또한 상기 배관파이프(100) 내에 압력측정부(60)를 구성하여, 상기 배관파이프(100) 내의 수류 압력이 설정압력 이하로 떨어지면 펌프(300)를 구동시켜 상기 배관파이프(100) 내에 유체가 강제로 흐르도록 제어하고, 상기 배관파이프(100) 내에 유체가 강제 또는 자연적으로 흐르면, 상기 히팅장치(10)에 전원을 차단하도록 제어한다.
그리고 상기 제어부(20)에 타이머(80)를 구성하여, 유체의 사용량이 많은 시간대에는 히팅장치(10)에 전원 공급을 중단하고, 유체의 사용량이 현저히 적은 시간대에는 히팅장치(10)에 전원을 공급하도록 제어한다.
이 모든 과정은 온도감지부(30)에서 측정한 온도가 설정온도 이하 일에만 제어부(20)에서 히팅장치(10)로 인가하는 전원을 제어하도록 함으로써, 유체가 흐르는 동안에는 유체가 동결되지 않으므로, 유체의 온도와 유체의 흐름상태와 유체가 흐르는 시간 등을 종합적으로 산출하여, 히팅장치의 사용시간을 최소한으로 억제하여 하였다.

삭제

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 배관파이프 동파 방지장치에 의하면, 혹한기 때에 옥외의 노출된 배관파이프 내부에 유체가 흐르지 않을 경우에만 배관파이프 외부온도와 배관파이프 내부에 흐르는 유체의 압력조건이나 유체를 유동시키는 펌프의 동작상태 또는 펌프에 인가되는 전원인가상태 중 하나를 동시에 감지하여, 외부온도가 설정온도 이하이면서 유체의 유동 상태나 이를 만족하기 위한 조건과 부합될 때 히팅장치로 전원을 자동으로 공급하여 상기 배관파이프가 동파 되는 것을 방지하도록 함과 불필요한 전기사용을 억제하여 절전효과로 인해 해당 주민들의 전기에너지비용부담을 줄이는 효과를 가진 것이다.
그리고 상기 배관파이프 내의 압력감지 센서를 구성하여 설정압력 이하 시 펌프를 구동하여, 유체의 수압을 향상 일정하게 유지시켜도록 하여 배관파이프의 동파 방지장치의 작동의 안전성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 불필요한 전기사용을 억제하여 절전효과로 인해 해당 주민들의 전기에너지비용부담을 줄이고, 동파 발생에 따른 단수 또는 수돗물 등의 누출로 인한 낭비되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (8)

1. 배관파이프 동파방지를 하도록 함에 있어서,

   유체를 이송하는 배관파이프(100)에 히팅장치(10)를 구비하고, 상기 히팅장치(10)를 외부온도;와 배관파이프(100) 내부에 흐르는 유체의 압력조건이 동시에 사용자가 설정한 조건에 부합되거나 유체를 유동시키는 펌프(300)의 동작상태 펌프(300)에 인가되는 전원인가상태 중 어느 하나를 외부온도와 동시에 감지하여 사용자가 설정한 조건에 부합될 때 동작하여 배관파이프(100)를 히팅하도록 함을 특징으로 하는 배관파이프 동파방지방법.
2. 삭제
3. 배관파이프 동파방지장치를 구성함에 있어서,

   유체를 이송하는 배관파이프(100)에 설치하는 히팅장치(10)와;

   상기 히팅장치(10)를 동작하는 전원을 사용자가 입력한 조건에 따른 외부신호를 감지하여 제어하는 제어부(20)와;

   상기 제어부(20)에 유체온도 또는 외부온도를 감지하여 온도신호를 발송하는 온도감지부(30)와;

   상기 제어부(20)에 유체의 조건을 감지하여 유체의 상태에 따른 신호를 발송하는 유체감지부(40)와;

   상기 제어부(20)에 펌프(300)의 동작을 감지하여 펌프(300)의 동작상태의 신호를 발송하는 펌프동작감지부(50)와;

   상기 배관파이프(100) 내의 유체압력이 설정 압력보다 낮은 경우 펌프(300)를 구동하도록 하는 배관파이프(100) 내 압력을 측정하는 압력측정부(60)와;

   상기 제어부(20)에 펌프(300)로 인가되는 전원의 상태를 감지하여 전원의 인가상태를 발송하는 전원감지부(70);를 포함하여, 상기 히팅장치(10)가 온도감지부(30)에서 감지한 온도신호와 유체감지부(40)에서 감지한 유체상태의 신호가 사용자가 입력한 조건과 동시에 일치할 때 제어부(20)의 제어동작으로 히팅 동작하도록 구성함을 특징으로 하는 배관파이프 동파방지장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 유체를 이송하는 배관파이프(100)에 설치하는 히팅장치(10)를,

   유체온도 또는 외부온도를 감지한 온도감지부(30)의 온도감지신호와 유체의 흐름을 감지하는 유체감지부(40)를 메인 배관파이프(100)에 설치하여, 유체의 흐름 상태에 따른 신호와 펌프(300)의 동작을 감지한 펌프동작감지부(50)의 펌프(300)의 동작상태의 신호가 사용자가 입력한 조건과 동시에 일치할 때 제어부(20)를 통해 히팅장치(10)가 동작하도록 구성함을 특징으로 하는 배관파이프 동파방지장치.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 유체를 이송하는 배관파이프(100)에 설치하는 히팅장치(10)를,

   유체온도 또는 외부온도를 감지한 온도감지부(30)의 온도감지신호와 펌프(300)에 인가되는 전원의 상태를 감지한 전원감지부(70)의 전원의 인가상태에 따른 신호가 사용자가 입력한 조건과 동시에 일치할 때 제어부(20)를 통해 히팅장치(10)가 동작하도록 구성함을 특징으로 하는 배관파이프 동파방지장치.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제

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