KR100942811B1 - 건물 급수 설비의 누수 감지 차단 시스템 및 방법 - Google Patents

건물 급수 설비의 누수 감지 차단 시스템 및 방법 Download PDF

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(주)삼원씨앤지
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Abstract

본 발명에 따른 건물 급수 설비의 누수 감지 및 차단 시스템은, 저수조와, 펌프와, 차단 밸브와, 팽창 탱크와, 다수의 냉난방수 사용 장치 및 위생수 사용 장치를 포함하는 건물 급수 설비에 있어서, 상기 위생수 사용 장치로 공급되는 위생수의 위생수 순간 유량을 감지하는 위생수 유량 감지 수단과; 상기 냉난방수 사용 장치로 공급되는 냉난방수의 냉난방수 순간 유량을 감지하는 냉난방수 유량 감지 수단과; 상기 위생수 순간 유량이 발생한 경우, 그 시점으로부터 위생수 누적 유량을 산출하고 상기 산출된 위생수 누적 유량이 소정의 기준 위생수 사용량을 초과하는 경우에는 위생수 누수로 판정하여 상기 펌프의 가동을 중지시키고, 또는, 상기 냉난방수 순간 유량이 발생한 경우, 그 시점으로부터 냉난방수 누적 유량을 산출하고 상기 산출된 냉난방수 누적 유량이 소정의 냉난방수 자연 감소량을 초과하는 경우에는 냉난방수 누수로 판정하여 상기 차단 밸브를 차단하는 누수 제어기를 포함한다.
누수, 위생수, 냉난방수

Description

건물 급수 설비의 누수 감지 차단 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR PREVENTING LEAKAGE OF WATER}
본 발명은 건물 급수 설비의 누수 감지/차단 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 건물 급수 설비에서 누수가 발생하는 것을 감지하고 누수 발생 지점으로의 물공급을 차단함으로써 누수에 의한 각종 기계 장치의 고장 및 침수를 방지할 수 있는 누수 감지/차단 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적인 대규모 건물에 있어서는, 다양한 기계 설비 및 전력 공급 관련 설비 등이 중앙 집중식으로 배치되어 있으며, 또한, 이러한 각종 설비들을 자동으로 제어하기 위한 건물 자동 제어 시스템이 구비되어 있다.
이와 같이, 건물에 배치되는 기계 설비의 일례로서, 온수 보일러, 공기 조화기, 냉동기, 가습기와 같은 냉난방수 사용 장치, 배전반, 발전기 등과 같은 전력 공급 관련 설비, 상하수도 관련 설비 등이 있을 수 있으며, 이러한 설비들은 별도의 기계실과 같은 격리된 공간에 설치된다. 한편, 이러한 기계실은 주로 건물의 지하에 배치되며, 건물의 상하수 설비 또는 배치된 기계 설비 자체로부터의 누수에 의해 침수가 발생하는 경우가 빈번하게 발생하며, 이러한 침수 발생시 기계 설비 자체의 고장에 의한 경제적 손실이 발생할 뿐만 아니라, 공간 내의 물을 제거하고 침수된 설비를 수리하는 동안 건물의 정상적인 기능이 제한된다는 불편함이 발생한다. 따라서, 건물 내에서 누수가 발생하면 신속하게 대응해야할 필요성이 있다.
특히, 고압의 물을 공급받고, 공급받은 고압의 물을 말단의 위생수 사용 장치 또는 냉난방수 사용 장치로 공급하게 되는 상수도용 배관 또는 이러한 물사용 장치 자체에서는 누수가 발생할 가능성이 크기 때문에, 이러한 누수를 발생 초기에 감지해야 한다.
이때, 평일 정상 업무 시간대와 같이 건물의 각종 설비에 대한 관리자가 근무하여 수시로 기계 설비를 점검하는 경우에는 어떠한 지점에서 누수가 발생한 경우 이를 직접 확인하여 대응하는 방수 처리 또는 손상된 설비에 대한 수리를 행할 수 있으나, 휴일(또는 평일 야간/심야 시간대)과 같이 건물의 대부분의 입주자 및 해당 관리자가 휴무인 경우에는 누수에 대한 신속한 확인 및 대응을 행할 수 없다. 또한, 이러한 누수는, 주방 급수구, 화장실의 급수구 또는 변기와 같은 위생수 사용 장치가 설치된 주방이나 화장실과 같은 곳에서도 자주 발생할 수 있으므로, 이러한 시설에 발생하는 누수를 감지하여 차단하는 것도 중요하다.
이와 같이, 관리자가 다양한 위치에서 발생할 수 있는 누수를 수시로 점검할 수 없는 휴일 또는 심야 시간대에 있어서 상수도용 배관 또는 위생수 사용 장치나 냉난방수 사용 장치 자체에서 발생한 누수를 자동으로 감지하고, 누수가 발생한 경우에는 누수를 차단하기 위하여 자동으로 대응하는 응급 조치 후 관리자에게 신속히 상황을 통보할 수 있는 시스템에 대한 요구가 발생하고 있다.
상기한 바와 같은 요구에 대응하기 위한 본 발명은, 각종 위생수 사용 장치 또는 냉난방수 사용 장치로 연결된 배관, 또는 위생수 사용 장치나 냉난방수 사용 장치 자체에서 발생하는 누수를 초기에 자동으로 감지할 수 있는 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 누수가 발생한 경우, 누수를 최소화하기 위한 필요한 응급 조치를 행함과 동시에 중앙 관제 센터로 누수의 발생을 신속히 통보할 수 있는 시스템을 제공하는 것을 또다른 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 건물 내부에서 소비되는 물을 저장하는 저수조와, 상기 저수조의 물을 배관을 통해 상기 건물 내부의 각종 장치로 공급하기 위한 펌프와, 상기 펌프로부터의 물의 공급을 임의로 차단하기 위하여 상기 배관의 일측에 배치된 차단 밸브와, 상기 차단 밸브를 통하여 물을 공급받으며 후단의 배관으로부터 작용하는 정압 및 부압을 상쇄시키기 위한 팽창 탱크와, 상기 팽창 탱크의 후단에 배치되어 상기 저수조로부터의 물을 공급받아 상기 건물의 냉난방 열교환용 냉난방수를 사용하는 다수의 냉난방수 사용 장치와, 상기 펌프에 직접 연결되어 상기 저수조로부터의 물을 공급받아 식용 및 위생 처리용 위생수를 분배하는 다수의 위생수 사용 장치를 포함하는 건물 급수 설비에 있어서, 상기 펌프 와 상기 위생수 사용 장치의 사이에 배치되어 상기 위생수 사용 장치로 공급되는 위생수의 위생수 순간 유량을 감지하는 위생수 유량 감지 수단과; 상기 펌프와 상기 팽창 탱크 사이에 배치되어 상기 냉난방수 사용 장치로 공급되는 냉난방수의 냉난방수 순간 유량을 감지하는 냉난방수 유량 감지 수단과; 상기 위생수 순간 유량이 발생한 경우, 그 시점으로부터 위생수 누적 유량을 산출하고 상기 산출된 위생수 누적 유량이 소정의 기준 위생수 사용량을 초과하는 경우에는 위생수 누수로 판정하여 상기 펌프의 가동을 중지시키고, 또는, 상기 냉난방수 순간 유량이 발생한 경우, 그 시점으로부터 냉난방수 누적 유량을 산출하고 상기 산출된 냉난방수 누적 유량이 소정의 냉난방수 자연 감소량을 초과하는 경우에는 냉난방수 누수로 판정하여 상기 차단 밸브를 차단하는 누수 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 급수 설비의 누수 감지 및 차단 시스템을 제공한다.
또한, 상기 누수 제어기는, 상기 위생수 순간 유량이 발생하는 경우 또는 상기 냉난방수 순간 유량이 발생하는 경우에 기동하여 유량 발생 시간을 측정하는 타이머를 더 구비하고, 상기 타이머에 의해 측정된 상기 유량 발생 시간이 소정의 기준 시간 이상인 경우에 위생수 누수로 판정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 누수 제어기는, 상기 위생수 순간 유량의 변화량을 산출하고, 상기 산출된 변화량이 0 미만의 음수인 경우에 위생수가 누수되지 않는 상태로 간주하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 누수 제어기는, 학습 모드로 전환 가능하고, 상기 학습 모드에서는, 상기 위생수 순간 유량의 발생 내지 종료한 시간을 측정하고 상기 측정된 시간 이 상기 기준 시간보다 크면 상기 유량 측정 시간을 상기 측정된 시간으로 갱신하고, 또는, 상기 위생수 순간 유량이 발생 내지 종료한 시간 동안의 위생수 누적 유량을 산출하고 상기 산출된 위생수 누적 유량이 기준 위생수 사용량보다 크면 상기 기준 위생수 사용량을 상기 산출된 위생수 누적 유량으로 갱신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 펌프는, 상기 펌프가 정지하더라도 상기 펌프로부터 상기 위생수 사용 장치에 이르는 위생수 공급 관로 내에 존재하는 위생수를 상기 위생수 사용 장치에서 사용할 수 있도록 하는 압력 조절 기능을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 냉난방수 사용 장치는, 상기 건물의 각 층의 배관마다 층별 체크 밸브 및 층별 차단 밸브를 더 구비하고, 상기 층별 체크 밸브 및 상기 층별 차단 밸브는 상기 밸브 제어 신호에 의해 상기 차단 밸브와 동시에 차단되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 건물 내부에서 소비되는 물을 저장하는 저수조와, 상기 저수조의 물을 배관을 통해 상기 건물 내부의 각종 장치로 공급하기 위한 펌프와, 상기 펌프로부터의 물의 공급을 차단할 수 있는 차단 밸브와, 후단의 배관으로부터 발생하는 정압/부압을 감쇄시키는 팽창 탱크와, 상기 팽창 탱크를 통해 물을 공급받는 다수의 냉난방수 사용 장치와, 상기 펌프에 직접 연결되어 물을 공급받는 다수의 위생수 사용 장치를 포함하는 건물 급수 설비에서 발생하는 누수를 감지하고 이를 차단하는 누수 제어기에 의해 이루어지는 누수 감지 및 차단 방법으로서, 상기 펌프로부터 상기 위생수 사용 장치로 공급되는 물의 위생수 순간 유량 및 상기 냉난방수 사용 장치로 공급되는 물의 냉난방수 순간 유량을 감지하는 순간 유량 감지 단계; 상기 위생수 순간 유량이 감지되는 시점으로부터 위생수 누적 유량을 산출하고, 및 상기 냉난방수 순간 유량이 감지되는 시점으로부터 냉난방수 누적 유량을 산출하는 누적 유량 산출 단계; 상기 산출된 위생수 누적 유량과 소정의 기준 위생수 사용량을 비교하여 상기 산출된 위생수 누적 유량이 상기 기준 위생수 사용량을 초과하는 경우에 위생수의 누수가 발생한 것으로 판정하여 상기 펌프를 정지시키고, 또는 상기 산출된 냉난방수 누적 유량과 소정의 냉난방수 자연 감소량을 비교하여 상기 산출된 냉난방수 누적 유량이 상기 냉난방수 자연 감소량을 초과하는 경우에 냉난방수의 누수가 발생한 것으로 판정하여 상기 차단 밸브를 차단하는 누수 판정 단계;를 포함하는 건물 급수 설비의 누수 감지 및 차단 방법을 제공한다.
또한, 상기 누수 판정 단계는, 상기 위생수 순간 유량이 감지되는 유량 발생 시간을 측정하는 단계; 상기 측정된 유량 발생 시간이 소정의 기준 시간을 초과하는 경우에 위생수의 누수가 발생한 것으로 판정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 누수 제어기에서 학습 모드로 설정되는 단계; 상기 유량 발생 시간을 측정하는 단계; 상기 측정된 유량 발생 시간이 상기 기준 시간보다 크면 상기 유량 측정 시간을 상기 측정된 시간으로 갱신하는 단계; 상기 유량 발생 시간 동안의 위생수 누적 유량을 산출하는 단계; 상기 산출된 위생수 누적 유량이 기준 위생수 사용량보다 크면 상기 기준 위생수 사용량을 상기 산출된 위생수 누적 유량으로 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명은, 각종 위생수 사용 장치 또는 냉난방수 사용 장치로 연결된 배관, 또는 위생수 사용 장치나 냉난방수 사용 장치 자체에서 발생하는 누수를 초기에 자동으로 감지할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은, 누수가 발생한 경우, 누수를 최소화하기 위한 필요한 응급 조치를 행함과 동시에 중앙 관제 센터로 누수의 발생을 신속히 통보하여, 누수에 의한 사고를 미연에 방지할 수 있도록 한다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 구성을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 급수 설비의 누수 감지 및 차단 시스템의 구성을 간략하게 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 급수 설비의 누수 감지 및 차단 시스템은, 저수조(10)와, 펌프(20)와, 차단 밸브(30)와, 팽창 탱크(40)와, 냉난방수 사용 장치(50)와, 위생수 사용 장치(60)와, 누수 제어기(70)를 포함하여 이루어진다.
저수조(10)는, 건물의 내외부 일측에 설치되어, 외부 상수도 망을 통하여 맑 은 물(위생수)을 공급받아 저장하여 두고, 건물 내외부의 필요로 하는 위치에서 물을 공급받을 수 있도록 배출한다. 이러한 저수조(10)에는 부표 또는 액위 감지 수단 등이 구비되어 항상 일정량의 물을 공급받아 유지한다.
펌프(20)는, 저수조(10)에 저장된 물을, 건물에서 물을 이용하는 기계 설비(냉난방수 사용 장치 또는 위생수 사용 장치 등)에 대하여 일정한 압력으로 공급한다. 이러한 펌프(20)는 펌프 후단의 배관 내의 수압을 감지하는 압력 감지 수단을 구비하여, 물이 소모되어 배관 내부의 압력이 낮아지면 가동되어 배관을 통해 물을 공급하고 압력이 소정의 기준값에 도달하면 가동을 중지하여 물의 공급을 중단한다.
더욱, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 이러한 펌프(20)는, 후술하는 펌프 제어 신호에 따라 가동 및 정지하여 건물 내부의 각 기계 설비에 대한 물의 공급이 제어될 수 있다.
팽창 탱크(40)는, 후술하는 냉난방수 사용 장치(50)로부터 발생하는 배관 내부의 부압 또는 정압을 상쇄시키는 역할을 행한다. 즉, 냉난방수 사용 장치(50) 내부에서 냉난방수가 소모되어 팽창 탱크에 부압이 작용하면 펌프(20)로부터의 물이 냉난방수 사용 장치(50)로 공급될 수 있도록 하고, 반대로, 냉난방수 사용 장치(50) 내의 냉난방수가 온도 상승 또는 하강에 의해 팽창하여 정압이 발생하면, 펌프(20) 또는 차단 밸브(30)와 팽창 탱크(40) 사이의 배관 도중에 설치된 체크 밸브(도 8의 (32) 참조)에 의해 냉난방수의 역류가 차단되고, 또한, 탱크 내부의 기계적 동작에 의해 발생된 정압을 상쇄시킴으로써 수압에 의해 배관 및 펌프(20)가 손상되는 것을 방지한다.
차단 밸브(30)는, 팽창 탱크(40)와 펌프(20) 사이의 배관 일측에 설치되어 펌프(20)로부터 팽창 탱크(40)로 공급되는 물이 임의로 차단될 수 있도록 한다. 차단 밸브(30)는 평소에는 개방된 상태로 유지되며, 팽창 탱크(40)의 압력 상쇄 작용에 의해 펌프(20)로부터 공급되는 물(냉난방수)의 흐름을 방해하지 않는다. 하지만, 팽창 탱크(40) 후단에서 누수가 발생하여 팽창 탱크(40)로의 물을 공급을 차단할 필요가 있을 때에는 임의로 배관을 차단하여 물의 공급을 차단하게 된다.
냉난방수 사용 장치(50)는, 온수 보일러, 공기 조화기, 냉동기, 냉온수기, 가습기, 각종 열 교환기, 팬 코일 유닛과 같이 물을 공급받아 이를 1차적으로 가열 또는 냉각시킨 후, 1차 가열 또는 냉각된 물에 의해 2차적으로 공기 또는 물을 열교환하는 각종 장치들을 포함한다.
이러한 장치에 공급되어 1차적으로 가열 또는 냉각되는 물은 실제로는 저수조(10) 및 펌프(20)를 통해 공급되는 위생수이지만, 각종 냉난방수 사용 장치(50)로 공급되는 물은 펌프(20) 이후의 배관 계통을 구분하여 냉난방수로 지칭한다.
냉난방수는 냉난방수 사용 장치(50) 내부를 흐르는 폐쇄된 배관의 내부를 흐르며 가열 및 냉각된다. 즉, 냉난방수 사용 장치(50)를 구성하는 배관은 냉난방수를 냉난방수 사용 장치(50) 내부에서 지속적으로 열교환하도록 순환되는 폐쇄형식으로 구성되어 있으며, 냉난방수가 소모되지는 않는 구성이다.
하지만, 이러한 냉난방수 사용 장치(50)는, 가열된 냉난방수의 증발과 같은 현상에 의해 장치 자체적으로 냉난방수를 소모할 수 있는데, 이를 자연 감소라고 하고, 이러한 자연 감소하는 수량을 냉난방수 자연 감소량이라고 한다. 이와 같이 자연 감소에 의하여 냉난방수가 소모되면, 팽창 탱크(40)에 부압이 작용하여 펌프(20)로부터 새로운 냉난방수가 보충된다.
일반적으로 건물에 설치된 각종 냉난방수 사용 장치(50)에 적용된 배관 및 각 장치에 사용되고 소모되는 물의 양은 다양하다. 따라서, 사용되는 보일러의 종류, 크기, 부하량 및 용도에 따라 자연 증발 등에 의해 소모되는 물의 양은 일정하지 않다.
한편, 냉난방수 사용 장치(50)에서 소모되는 물은 팽창 탱크(40)의 작용에 의해 계속적으로 보충되며, 이러한 냉난방수 사용 장치(50) 또는 냉난방수 사용 장치(50)에 이르는 배관에서 누수가 발생한다면, 펌프(20)의 가동에 의해 지속적으로 물이 공급되게 되므로 침수 피해가 발생할 수 있음을 쉽게 예측할 수 있다.
위생수 사용 장치(60)는, 상수도 급수 설비, 주방 급수구, 목욕 시설용 급수구, 세면대 또는 화장실용 급수구와 같이 주방이나 화장실에 설치되는 각종 장치를 포함한다. 이러한 위생수 사용 장치(60)는, 펌프(20)로부터 직접적으로 위생수를 공급받거나 또는 냉난방수 사용 장치(50)에 의해 열교환되어 가열 또는 냉각된 위생수를 공급받는다. 이와 같은 위생수 사용 장치(60)로의 배관은, 상술한 냉난방수 사용 장치(50)로 공급되는 배관과는 달리, 위생수가 건물의 각종 장치 및 사람에 의해 사용되어 흘러나가도록 개방형식으로 구성되어 있다.
이와 같이, 사용자가 위생수를 사용하게 되면, 위생수 사용 장치(60)에서는 배관에 부압을 인가하고, 이 부압은 펌프(20)에 의해 감지되고, 펌프(20)가 가동하 여 저수조(10)의 물이 배관을 통해 위생수 사용 장치(60)로 공급된다.
아래의 표는, 일반적인 각종 위생수 사용 장치(60)에 있어서 대략적으로 산정되는 소모량의 정도를 보여준다.
종류 1회당 사용량 (L) 순간최대유량 (L/min) 비고
대변기(밸브식) 13.5~16.5 110~180 평균 15L/회·10초
대변기(탱크식) 15 10
소변기(밸브식) 4~6 30~60 평균 5L/회·6초
소변기(탱크식) 9~18 8 2~4인용 기구 1개에 대해 5.4L
수세기 3 8
세면기 10 10
싱크(13mm 수전) 15 15
싱크(20mm 수전) 25 15~25
살수전 - 20~50
일식욕조 크기에따라다름 25~30 대형 욕조인 경우는 수전 및 급수관경을 25~32mm로 함
양식욕조 125 25~30
샤워 24~60 12~20 사용량은 종류에 따라 다름
상기 표에서는 각각 하나씩의 위생수 사용 장치(60)에 대한 위생수 소모량을 나타내고 있지만, 건물의 내부 또는 외부에는 이러한 위생수 사용 장치(60)가 다수 개 설치되며, 이러한 위생수 사용 장치(60)들 중 하나 또는 다수에서 위생수가 누출된다면, 다량의 물이 누출되어 침수 피해가 발생할 수 있음을 쉽게 예측할 수 있다.
누수 제어기(70)는 냉난방수 사용 장치(50) 및/또는 위생수 사용 장치(60)에서 발생한 누수를 감지하고 발생한 누수를 차단하기 위한 응급조치를 자동으로 행한다. 누수 제어기(70)에는, 펌프(20)로부터 위생수 사용 장치(60)로 연결된 배관에 설치되어 위생수 사용 장치(60)로 공급되는 위생수 순간 유량을 감지하여 소정의 전기적 신호를 출력하는 위생수 유량 감지 수단(82)이 연결되고, 또한, 펌프(20)로부터 냉난방수 사용 장치(50)로 연결된 배관 중 펌프(20)와 팽창 탱크(40) 사이에 설치되어 냉난방수 사용 장치로 공급되는 냉난방수 순간 유량을 감지하여 소정의 전기적 신호를 출력하는 냉난방수 유량 감지 수단(84)이 연결되어 있다.
이때의 각 유량 감지 수단(82, 84)은, 수압 감지 센서, 유량 측정 센서, 유수 감지기 등을 포함할 수 있으며, 배관을 흐르는 물의 유속 또는 수압을 기초로 단위 시간당 흐르는 유량을 측정한다.
더욱, 누수 제어기(70)는, 펌프(20)로부터 위생수 사용 장치(60) 사이에 배치된 위생수 유량 감지 수단(82)으로부터 제공되는 신호로부터 위생수 순간 유량을 산출하고, 펌프(20)로부터 팽창 탱크(40) 사이에 배치된 냉난방수 유량 감지 수단(84)으로부터 제공되는 신호를 이용하여 냉난방수 순간 유량을 산출한다. 그리고 산출된 각각의 순간 유량과 순간 유량이 발생한 시점으로부터 측정된 시간에 기초하여 각 배관에서 또는 각 장치(50, 60)에서 누수가 발생하고 있는지를 판정하게 된다.
이러한 누수 제어기(70)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 누수 판정부(72), 펌프 제어부(74), 밸브 제어부(75), 메모리(76), 타이머(77), 및 통신부(79)를 포함하여 이루어진다.
누수 판정부(72)는, 위생수 유량 감지 수단(82)에서 출력되는 신호를 이용하여, 펌프(20)로부터 위생수 사용 장치(60)로 공급되는 위생수 순간 유량을 산출한다. 그리고 산출된 위생수 순간 유량을 이용하여 위생수 순간 유량 변화량이 계산된다.
즉, 임의의 시간에 위생수 순간 유량을 Qf(t)라고 하고, 현재 시간(t2)에서의 위생수 순간 유량을 Qf2, 이전 시간(t1)에서의 위생수 순간 유량을 Qf1으로 하면, 시간 구간(t2-t1)에서의 유량은 Qf2-Qf1이 된다.
이때 매 시점에서 위생수 순간 유량의 변화량이 0보다 작게 되면, 즉, dQ(t)/dt < 0 이면, 위생수의 사용량이 줄어들고 있는 것이라고 할 수 있으므로 누군가에 의해 위생수가 일시적으로 사용되는 상황으로 판단하여 누수가 아님으로 판단한다. 그러나 이 값이 0보다 크거나 0인 경우에는, 위생수가 계속 공급되는 것이므로 누수의 가능성이 크다. 이때는, 위생수 누적 유량을 산출하여 누수 여부를 판정하게 된다.
또한, 누수 판정부(72)는, 위생수 순간 유량을 소정의 시간(기준 시간) 동안 적분하여 위생수 누적 유량을 산출하고, 산출된 위생수 누적 유량을 메모리에 미리 저장되어 있는 기준 위생수 사용량과 비교한다.
즉, 위생수의 순간 유량(Qf(t))이 감지되어 타이머(77)가 기동된 시점으로부터 소정의 기준 시간(t)까지 적분함으로써 위생수 누적 유량(Qa(t))을 산출한다.
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그리고 이렇게 결정된 위생수 누적 유량이 기준 위생수 사용량보다 큰 경우에는, 위생수 사용 장치(60) 중 어느 하나 또는 복수, 또는 위생수 사용 장치(60) 에 이르는 배관에서 누수가 발생한 것으로 간주하게 된다.
기준 위생수 사용량은 누수가 발생하지 않은 평소(건물에 일정 인원이 잔류하는 상태)에 다수의 위생수 사용 장치(60)들에서 정상적으로 소모되는 위생수의 전체량을 나타내는 유량(또는 이 양에 변동 가능한 일정 유량을 추가한 값일 수도 있음)이다. 기준 위생수 사용량은 관리자에 의해 수동으로 설정될 수도 있으며, 또는, 후술하는 학습 모드에 의해 자동으로 학습되어 설정될 수도 있다(도 7 참조).
위생수의 누수로 간주되면, 누수 판정부(72)는, 통신부(79)를 통해 중앙 관제 장치 측으로 또한 펌프 제어부(74)에 누수 발생을 통보한다. 중앙 관제 장치는, 누수의 발생을 건물의 위생수 사용 장치(60)에 대한 관리자에게 통보한다. 펌프 제어부(74)는 펌프(20)의 가동을 정지시키기 위한 펌프 제어 신호를 출력한다.
위생수의 누수가 판정되면, 상술한 바와 같이, 저수조(10)로부터의 펌프(20)의 동작을 정지시켜 위생수의 추가적인 누출을 방지한다. 이때, 펌프(20)에는 펌프(20)가 정지되어도 펌프(20)에서 위생수 사용 장치(60)에 이르는 배관에 남아있는 위생수가 계속 흐를 수 있도록 압력을 조절하는 기능이 적용되는 것이 바람직하며, 이에 의해, 펌프(20)가 정지된 후에도 사용자는 위생수 사용 장치(60)를 통하여 배관 내에 남아있는 위생수가 소진될 때까지는 물을 사용할 수 있게 된다.
또한, 누수 판정부(72)는, 냉난방수 유량 감지 수단(84)에서 출력되는 신호를 이용하여 펌프(20)로부터 냉난방수 사용 장치(50)로 공급되는 냉난방수 순간 유량을 측정한다. 즉, 누수 판정부(72)에서는, 냉난방수 순간 유량이 발생한 것으로 감지되면, 즉시 타이머(77)를 기동하여 기준 시간 동안을 타이밍하고, 이 기준 시 간 동안의 냉난방수 순간 유량을 적분하여 냉난방수 누적 유량을 산출한다.
산출된 냉난방수 누적 유량은 메모리(76)에 저장되어 있는 냉난방수 자연 감소량과 비교된다. 냉난방수 자연 감소량은, 냉난방수 사용 장치(50)에서 누수가 발생하지 않은 평소에 냉난방수 사용 장치(50)들에서 자연적으로 증발되거나 소량의 누출(허용가능한 양)에 의해 소모되는 유량을 나타내는 수치이다. 냉난방수 자연 감소량은 관리자에 의해 수동으로 설정될 수도 있으며, 또는, 후술하는 기준 위생수 소모량을 산출하기 위한 학습 모드와 유사한 동작에 의해 자동으로 학습되어 설정될 수도 있다.
이때, 측정된 냉난방수 누적 유량이 냉난방수 자연 감소량보다 큰 것으로 판정되면, 냉난방수 사용 장치(50) 중 어느 하나 또는 복수, 또는 냉난방수 사용 장치(50)들에 이르는 배관에서 누수가 발생한 것으로 간주하게 된다. 냉난방수의 누수로 간주되면, 누수 판정부(72)는, 통신부(79)를 통해 중앙 관제 장치로 냉난방수 사용 장치(50) 또는 배관에서 누수가 발생했음을 알리는 누수 경보를 전송하고, 동시에 중앙 관제 장치는 냉난방수 사용 장치(50)에 대한 관리자에게 누수 경보를 통보한다. 밸브 제어부(75)는 밸브 제어 신호를 출력하여 차단 밸브(30)를 제어하게 되며, 차단 밸브(30)의 동작에 의해 냉난방수 공급이 즉시 차단된다. 이와 같이, 냉난방수 사용 장치(50)에서 누수가 발생한 경우에는, 펌프(20)는 가동이 정지되지 않고 단지 차단 밸브(30)만 차단하게 되므로, 위생수의 사용은 여전히 가능한 상태가 된다.
통신부(79)는 유선 또는 무선 통신망을 통해 중앙 관제 장치(도시하지 않음) 로 전송된다. 중앙 관제 장치는 하나 또는 복수의 건물에 설치된 누수 제어기(70)들로부터 전송되는 누수 경보를 수신하여 해당 건물의 관리자 또는 해당 건물의 자동 경보 시스템으로 전송된다. 누수 경보는 통신부(79)를 통하여 유선 또는 무선 통신망을 통해 해당 건물의 관리자의 휴대폰 문자 메시지, 인터넷 전자 메일 등으로 전송된다.
한편, 누수 제어기(70)에 의해 펌프(20)가 정지되거나 차단 밸브(30)가 차단되면, 건물의 위생수 사용 장치(60) 및/또는 냉난방수 사용 장치(50)를 포함하는 급수 설비를 관리하는 관리자는 누수가 발생한 것으로 판정된 설비를 확인하고 대응하는 방수 처리 및 수리를 행하게 된다. 그리고 적절한 절차가 모두 완료하면, 관리자의 수동 조작에 의해 펌프(20)가 재가동되고 또는 차단 밸브(30)가 개방되어 위생수 및/또는 냉난방수가 원활히 재공급될 수 있도록 한다. 이와 같이 관리자에 의해 수동으로 펌프(20) 및 차단 밸브(30)를 재가동시키게 됨으로써, 자동 제어시 발생할 수 있는 오작동에 의한 문제점을 해결하도록 한다.
일반적으로, 펌프(20)는, 가동이 정지되더라도 펌프 후단에 배치된 배관 내부의 물은 빠져나갈 수 있는 구조로 이루어져 있기 때문에, 사용자는 배관 내에 존재하는 위생수는 사용할 수 있게 된다. 따라서, 주방 또는 화장실과 같이 물공급이 지속적으로 이루어져야만 하는 설비에 대해서 물공급이 즉시 차단되지 않게 되므로, 사용자의 불편함을 최소화시킬 수 있게 된다. 또한, 비록 위생수 사용 장치(60)를 통한 누수가 발생하더라도, 펌프(20)로부터 팽창 탱크(40)에 이르는 배관에 잔류하는 물이 냉난방수 사용 장치(50)로 공급될 수 있다.
반대로, 냉난방수 사용 장치(50) 측에서 누수가 발생한 경우에는 펌프(20)로부터 팽창 탱크(40)에 이르는 배관에 배치된 차단 밸브(30)를 차단하게 됨으로써, 냉난방수 사용 장치(50)에 이르는 냉난방수의 공급을 즉시 차단하게 된다. 즉, 냉난방수 사용 장치(50) 또는 이에 연결된 배관을 통한 누수량을 가능한 줄이기 위해서는 즉시 물공급을 차단하는 것이 필요하다. 이때, 본 발명의 일 실시예의 구성에서는, 각 층의 냉난방수 사용 장치(50) 또는 배관마다 층별 차단 밸브(56, 57)(도 8 참조)를 설치하고, 이를 독립적으로 차단할 수 있도록 함으로써 냉난방수의 누수를 각 층별로 차단하여 누수량을 최소화하고 있다. 이 경우, 위생수는 차단되지 않게 되어, 건물에 잔류하는 사용자들의 위생수 사용에는 불편을 초래하지 않는다.
도 3 내지 도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 급수 설비의 누수 감지 및 차단 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 및 차단 방법의 개념을 설명하는 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 위생수의 누수 판정 및 냉난방수의 누수 판정을 하나의 프로세스에 의해 동시에 수행하는 것으로 하고 있지만, 위생수의 누수 판정 및 냉난방수의 누수 판정은 각각 독립적으로 또한 서로 다른 시점에 이루어질 수도 있다.
위생수 사용 장치(60)에서 위생수가 사용되고 있거나 냉난방수 사용 장치(50)에서 물 보충이 발생하여 각 유량 감지 수단 중 어느 하나에서 물공급이 이루어지게 되면, 누수 제어기(70)는 위생수 순간 유량 및 냉난방수 순간 유량을 감지하게 되고(S10), 먼저, 감지된 위생수 순간 유량을 이용하여 위생수 누수 판정 절차를 진행한다(S20).
위생수 누수 판정 절차에 의하여, 위생수가 누수하고 있는 것으로 판정되면(S30), 누수를 차단하기 위한 응급 처치를 자동으로 행하고(예를 들면, 펌프를 정지시키고) 중앙 관제 센터를 통해 관리자에게 누수 발생을 통보하게 된다(S40).
한편, 단계(S20 및 S30)에서 위생수가 누출되고 있지 않은 것으로 판정되면(또한, 위생수의 누수로 판정된 경우에도) 냉난방수의 누출이 발생했는지를 판정하는 냉난방수 누수 판정 절차를 진행한다(S50). 이때, 냉난방수가 누출되고 있는 것으로 판정되면, 단계(S40)로 진행하여 냉난방수의 누수를 차단하기 위한 응급처치(예를 들면, 차단 밸브의 차단)를 수행하고 관리자에게 누수를 통보한다.
관리자에 대한 통보는, 이동통신망을 통하여 관리자의 휴대폰이나 PDA 등으로 문자/음성 메시지를 전송함으로써 이루어질 수도 있고, 유무선 인터넷망을 통하여 관리자의 컴퓨터로 전자 메일을 발송하거나 실시간 알람을 전송할 수도 있다.
누수 상황 통보에 의해 제공되는 정보는, 누수 발생 시각, 누수 발생 지점(위생수 계통/냉난방수 계통), 누수량, 누수 발생 지속 시간, 누수 차단을 위한 처리 상황 등을 포함할 수 있다.
관리자는 이러한 누수 발생에 대한 통보를 접수하면, 즉시 출동하여 누수 지점을 확인하고 대응하는 처리를 행한다. 그리고 누수에 대한 처리가 완료하면 가동이 정지된 펌프(20)나 냉난방수 공급을 차단한 차단 밸브(30)를 정상 가동시킴으로써 물공급을 재개시킨다.
도 4는, 도 3의 절차 중에 있어서, 위생수 누수 판정 절차를 더욱 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 건물의 일측에 위치한 사용자에 의해 위생수가 사용되면, 배관에 부압이 발생하고 펌프(20)에 의한 위생수의 공급이 발생하여 위생수 순간 유량이 감지된다(S11). 누수 판정부(72)는, 위생수 순간 유량이 감지되는 순간 타이머(77)를 기동시켜 위생수 순간 유량이 발생한 시점으로부터의 시간을 측정한다(S21).
동시에, 위생수 순간 유량 변화량이 산출되고, 산출된 변화량의 크기를 검사한다(S22). 이때, 산출된 위생수 순간 유량 변화량이 0보다 작은 것으로 판정되면, 위생수의 유량이 사용자에 의해 줄어들도록 조절되고 있는 상태를 의미하는 것으로 간주하여 단계(S27)로 진행한다. 한편, 산출된 위생수 순간 유량 변화량이 0 이상인 경우에는 위생수가 지속적으로 소모되고 있으며 누수의 가능성이 큰 것으로 간주하고 이어지는 단계(S23)로 진행한다.
단계(S23)에서는, 위생수 순간 유량이 발생한 시점으로부터 현재까지의 측정된 시간을 미리 설정된 기준 시간과 비교하게 된다(S23). 그리고 측정된 시간이 기준 시간을 넘어서는 경우에는 누수에 의해 지속적으로 위생수가 누출되고 있는 것을 판정할 수 있으며 단계(S26)로 진행한다. 한편, 측정된 시간이 기준 시간 미만인 경우에는 이어지는 단계(S24)로 진행한다.
단계(S24)에서는 단계(S11)로부터 측정되는 위생수 순간 유량을 이용하여 위생수 누적 유량을 산출하게 된다. 위생수 누적 유량이 산출되면, 미리 설정된 기준 위생수 사용량과 비교하게 된다(S25). 이때, 산출된 위생수 누적 유량이 기준 위생 수 사용량보다 작으면 단계(S11)로 복귀하여 계속적으로 위생수 순간 유량을 이용하여 위생수 누수 판단을 행하게 되고, 산출된 위생수 누적 유량이 기준 위생수 사용량을 초과하게 되면 단계(S26)에서 위생수가 누수하고 있는 것으로 판정하게 된다.
한편, 단계(S22)에서 위생수 순간 유량 변화량이 0보다 작은 음수이면, 위생수의 유량이 사용자에 의해 조절되고 있는 것으로 간주하게 되고, 더욱, 위생수 순간 유량이 0인지의 여부를 판단하게 된다(S27). 위생수 순간 유량이 0이라는 것은, 사용자가 위생수 사용을 마치고 위생수 사용 장치(60)로부터의 위생수 누출이 완전히 차단된 것을 의미하므로, 타이머(77)를 리셋하고(S28) 단계(S11)로 복귀하여 위생수 누수 판정을 계속한다. 또한, 위생수 순간 유량이 0이 아닌 경우에도 단계(S11)로 복귀하여 위생수 누수 판정을 계속한다. 이때는 타이머(77)가 리셋되지 않았으므로, 위생수 누적 유량은 계속 증가하는 것이 되어 단계(S25)에서 누수로 판정될 가능성이 커지게 된다.
다음, 도 5를 참조하여, 도 3의 절차 중에 있어서, 냉난방수 누수 판정 절차를 더욱 상세하게 설명한다. 먼저, 냉난방수 유량 감지 수단에 의해 냉난방수 순간 유량이 감지되면(S12), 타이머(77)에 의해 일정 시간(기준 시간일 수 있음)이 측정되며, 이 일정 시간 동안의 냉난방수 순간 유량을 적분하여 냉난방수 누적 유량을 산출한다(S51).
산출된 냉난방수 누적 유량은 미리 설정된 냉난방수 자연 감소량의 크기와 비교되고(S52), 비교의 결과, 냉난방수 누적 유량이 냉난방수 자연 감소량을 초과하면 냉난방수의 누수로 판정하게 되고(S53), 냉난방수 누적 유량이 냉난방수 자연 감소량 이하이면 냉난방수는 누수하고 있지 않은 것으로 간주한다.
다음, 도 6을 참조하여, 도 3의 절차 중에 있어서, 누수 차단 응급 처치 절차를 더욱 상세하게 설명한다. 먼저, 위생수 누수 또는 냉난방수 누수가 판정되어 누수 경보가 발생하면, 발생된 누수 경보가 위생수의 누수를 경보하는 것인지 판정한다(S41). 위생수의 누수이면, 누수 제어기(70)에서 펌프(20)의 가동을 정지시키게 되고(S42), 동시에 위생수의 누수를 관리자에게 유무선 통신을 통한 다양한 방법으로 통보하게 된다(S43).
한편, 위생수의 누수를 경보하는 것이 아니면, 냉난방수의 누수로 판단하고(S44), 차단 밸브(30)를 차단하여 추가적인 누수를 차단하고(S45), 동시에 단계(S43)를 통해 관리자에게 누수를 통보한다.
이와 같은 절차에 의하면, 누수 제어기(70)는, 위생수 사용 장치(60) 또는 이에 이르는 배관, 또한, 냉난방수 사용 장치(50) 또는 이에 이르는 배관에서 발생한 누수를 자동으로 감지하게 되고, 누수를 차단하기 위한 응급 처치를 자동으로 행할 수 있게 된다. 또한, 건물 내의 급수 설비를 운영하는 관리자에게도 자동으로 누수가 통보되어, 신속한 방수 처리 및 고장난 기계 설비에 대한 대응이 이루어질 수 있게 된다.
한편, 상술한 누수 판정에 있어서, 기준 시간 및 기준 위생수 사용량, 냉난 방수 자연 감소량은 임의의 값으로 수동으로 설정되거나, 자동으로 실제 상황을 평가하여 설정될 수도 있다.
즉, 냉난방수의 경우 자연 감소량은 각 건물의 보일러의 종류와 부하량, 용도 등에 따라 건물별로 커다란 차이를 보이게 되며,　또한 위생수의 경우 각 빌딩의 규모에 따라 당직자의 수가 달라지며 특히 당직 중인 관리자의 생활 습관과 패턴(예를 들면, 화장실 사용 횟수, 세면/샤워 시간 등)에 따라 커다란 차이를 보이므로, 휴일 근무 또는 야간 당직 근무 중인 관리자들의 위생수의 사용 시간과 사용량을 고려하여 위생수 기준 사용량 설정하는데 현실적 어려움이 있었다.
이에, 본 발명의 일 실시예에서는 자동으로 이러한 기준값을 결정하여 메모리(76)에 저장하는 학습 모드를 통하여 휴일 하루 또는 야간 건물의 냉난방 계통에서 자연 감소하는 값과 휴일 혹은 야간 당직 관리자들이 실제 사용하는 패턴에 따라 큰 차이를 보일 수 있는 기준값을 자동으로 학습하여 메모리(76)에 기억시킬 수 있도록 한다.
이러한 자동 설정을 위하여, 누수 제어기(70)는 학습 모드로 설정될 수 있으며, 이러한 학습 모드에서의 동작은 도 7을 참조하여 설명한다.
먼저, 운영자에 의해 수동으로 또는 주기에 따라 자동으로, 누수 제어기(70)는 학습 모드로 전환된다(S71). 학습 모드의 상태에서, 누수 제어기(70)에서 위생수 순간 유량을 감지하면, 그 시점으로부터 위생수 순간 유량이 0이 될 때까지의 시간을 측정하게 된다(S72).
이렇게, 위생수 순간 유량이 발생한 시점으로부터 종료될 때까지의 시간이 측정되면, 측정된 시간을 기존의 저장되어 있던 기준 시간과 비교하게 된다(S73). 이러한 비교에 의해 측정된 시간이 기준 시간을 초과하게 되면, 기존에 설정된 기준 시간을 현재 측정된 시간으로 갱신하게 된다(S74). 이는 이미 설정된 기준 시간이 실제 건물의 상황에 잘 적응하지 않는다는 것을 의미하는 경우를 나타내므로, 실제적으로 측정된 시간으로 갱신하게 되는 것이다. 한편, 측정된 시간이 기준 시간을 초과하지 않으면, 기준 시간에는 변경이 없다.
기준 시간의 갱신 절차가 수행된 후에는, 위생수 누적 유량을 산출하게 된다(S75). 위생수 누적 유량은 상기 측정된 시간 동안 측정된 위생수 순간 유량에 의해 산출될 수 있다. 또한, 위생수 누적 유량은 기준 시간 동안 측정된 위생수 순간 유량에 기초하여 산출될 수도 있다.
산출된 위생수 누적 유량은 기존의 저장되어 있던 기준 위생수 사용량과 비교된다(S76). 비교의 결과, 산출된 위생수 누적 유량이 기준 위생수 사용량을 초과하면, 기존의 설정되어 있던 기준 위생수 사용량을 산출된 위생수 누적 유량으로 갱신한다(S77).
더욱, 냉난방수 사용 장치(50)의 누수 판정에 적용되는 기준 시간 및 냉난방수 자연 감소량의 갱신에 있어서도, 이와 유사한 절차를 적용할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
이러한 학습 모드는 위생수 사용 장치(60) 및/또는 냉난방수 사용 장치(50)에서 누수가 발생하고 있지 않거나, 허용 범위 이내의 유량으로 누수가 발생한 경우에 설정되게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 건물 급수 설비의 누수 감지/차단 시스템 및 방법은, 건물의 누수를 감지하는 데에 있어서, 주로 건물 내에 잔류 인원이 최소인 휴일 또는 야간에 더욱 효과적이고 정확한 감지가 가능하다. 왜냐하면, 건물에 잔류 인원이 많은 경우에는 위생수 및 냉난방수의 사용량 또는 공급량이 유동적이기 때문에, 유량에 의한 누수 판정이 어려울 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 누수 감지 및 차단 시스템/방법은 건물 내의 잔류 인원이 최소인 경우, 또는 최소 인원의 건물의 관리자가 잔류한 경우 또는 부재중인 휴일 또는 심야 시간에 적용되는 것이 바람직하다.
도 8은, 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 및 차단 시스템에 있어서, 냉난방수 사용 장치에서의 누수를 차단하기 위한 더욱 개선된 형태를 설명하기 위한 도면이다. 도 8을 살펴보면, 차단 밸브(30)와 팽창 탱크(40) 사이에는 일방향으로만 흐름을 유도하는 체크 밸브(32)가 설치된다. 냉난방수 사용 장치(50)는 공급 헤더(51)를 통해 건물의 각 층별로 설치된 열교환 장치(54, 55)로 냉난방수를 공급하게 되며, 공급 헤더(51)로부터 각 층의 열교환 장치(54, 55)는 일방향으로 물의 흐름을 유도하는 체크 밸브(52, 53)가 설치되어 냉난방수의 역류를 방지한다. 각 열교환 장치(54, 55)로부터의 냉난방수는 각각 층별 차단 밸브(56, 57)를 통해 환수 헤더(58)로 통합된 후 냉난방수 사용 장치(50)에 이르도록 순환한다.
층별 차단 밸브(56, 57)는 차단 밸브(30)로 인가되는 밸브 제어 신호와 동일한 밸브 제어 신호에 의하여 온/오프된다.
한편, 만약 어느 하나의 층에 설치된 열교환 장치(54 또는 55)에서 누수가 발생하면 차단 밸브(30)가 차단되었다고 하더라도, 다른 층의 열교환 장치나 배관 등에 잔류하는 냉난방수가 환수 헤더(58)를 통해 모두 누출될 수 있다. 일례로서, 5층 건물에 있어서 냉난방수 배관 등에 잔류하는 냉난방수는 약 10톤에 이를 수 있으며, 이는 침수 사고를 일으킬 수 있을 큰 양이다. 따라서, 각 층의 열교환 장치(54, 55)로부터 환수 헤더(58)에 이르는 배관에 온/오프 제어 가능한 층별 차단 밸브(56, 57)를 설치하고 누수 발생과 동시에 차단하는 제어를 행함으로써, 적어도 누수가 발생하지 않은 층에서의 배관에 잔류하는 냉난방수의 누출을 억제할 수 있게 된다.
여기에서, 공급 헤더(51)로부터 각 층 열교환 장치(54, 55)에 이르는 배관에는 냉난방수의 흐름을 일방향으로만 허용하는 체크 밸브(52, 53)가 각각 설치되어 있으므로, 어느 하나의 열교환 장치로부터 공급 헤더(51)를 통해 다른 열교환 장치로 냉난방수가 흘러들어 누출되는 것은 불가능하다.
이와 같은 제어에 의하면, 냉난방수 사용 장치의 누수에 의한 냉난방수의 누출량을 최대로 억제할 수 있다는 장점을 얻을 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 건물 급수 설비의 누수 감지 및 차단 시스템/방법에 있어서, 먼저, 위생수에 대한 누수를 판단하고 이어서 냉난방수의 누수를 판단하는 순서로 설명하였지만, 이는 제한되는 것이 아니며, 냉난방수의 누수를 먼저 판정한 후 위생수의 누수를 판정하는 흐름도 가능하며, 각각 개별적으로 동시에 실시하여 각각의 누수를 감지하도록 하는 것도 가능하다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 급수 설비의 누수 감지 및 차단 시스템의 구성을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2는, 누수 제어기의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 누수 감지 및 차단 방법의 개념을 설명하는 흐름도이다.
도 4는, 위생수 누수 판정 절차를 더욱 상세하게 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 냉난방수 누수 판정 절차를 더욱 상세하게 설명하는 도면이다.
도 6은, 누수 차단 응급 처치 절차를 더욱 상세하게 설명하는 도면이다.
도 7은, 학습 모드에서의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은, 냉난방수 사용 장치에서의 누수를 차단하기 위한 더욱 개선된 형태를 설명하기 위한 도면이다.

Claims (9)

  1. 건물 내부에서 소비되는 물을 저장하는 저수조와, 상기 저수조의 물을 배관을 통해 상기 건물 내부의 각종 장치로 공급하기 위한 펌프와, 상기 펌프로부터의 물의 공급을 임의로 차단하기 위하여 상기 배관의 일측에 배치된 차단 밸브와, 상기 차단 밸브를 통하여 물을 공급받으며 후단의 배관으로부터 작용하는 정압 및 부압을 상쇄시키기 위한 팽창 탱크와, 상기 팽창 탱크의 후단에 배치되어 상기 저수조로부터의 물을 공급받아 상기 건물의 냉난방 열교환용 냉난방수를 사용하는 다수의 냉난방수 사용 장치와, 상기 펌프에 직접 연결되어 상기 저수조로부터의 물을 공급받아 식용 및 위생 처리용 위생수를 분배하는 다수의 위생수 사용 장치를 포함하는 건물 급수 설비에 있어서,
    상기 펌프와 상기 위생수 사용 장치의 사이에 배치되어 상기 위생수 사용 장치로 공급되는 위생수의 위생수 순간 유량을 감지하는 위생수 유량 감지 수단과;
    상기 펌프와 상기 팽창 탱크 사이에 배치되어 상기 냉난방수 사용 장치로 공급되는 냉난방수의 냉난방수 순간 유량을 감지하는 냉난방수 유량 감지 수단과;
    상기 위생수 순간 유량이 발생한 경우, 그 시점으로부터 위생수 누적 유량을 산출하고 상기 산출된 위생수 누적 유량이 소정의 기준 위생수 사용량을 초과하는 경우에는 위생수 누수로 판정하여 상기 펌프의 가동을 중지시키고, 또는, 상기 냉난방수 순간 유량이 발생한 경우, 그 시점으로부터 냉난방수 누적 유량을 산출하고 상기 산출된 냉난방수 누적 유량이 소정의 냉난방수 자연 감소량을 초과하는 경우에는 냉난방수 누수로 판정하여 상기 차단 밸브를 차단하는 누수 제어기를 포함하고,
    상기 누수 제어기는, 상기 위생수 순간 유량이 발생하여 종료하기까지의 시간인 유량 발생 시간이 소정의 기준 시간 이상인 경우에 위생수의 누수로 판정하기 위하여 상기 유량 발생 시간을 계측하기 위한 타이머를 더 구비하고,
    상기 누수 제어기는, 학습 모드로 전환될 수 있으며, 상기 학습 모드로 설정된 동안에는,
    상기 계측된 유량 발생 시간이 상기 기준 시간보다 크면 상기 계측된 유량 발생 시간을 상기 기준 시간으로서 갱신하고, 또한, 상기 학습 모드로 설정된 동안의 위생수 누적 유량을 산출하고 상기 산출된 위생수 누적 유량이 상기 기준 위생수 사용량보다 크면 상기 산출된 위생수 누적 유량을 상기 기준 위생수 사용량으로서 갱신하는 것을 특징으로 하는 건물 급수 설비의 누수 감지 및 차단 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 누수 제어기는,
    상기 위생수 순간 유량의 변화량을 산출하고, 상기 산출된 변화량이 0 미만의 음수인 경우에 위생수가 누수되지 않는 상태로 간주하는 것을 특징으로 하는 건물 급수 설비의 누수 감지 및 차단 시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 펌프는,
    상기 펌프가 정지하더라도 상기 펌프로부터 상기 위생수 사용 장치에 이르는 위생수 공급 관로 내에 존재하는 위생수를 상기 위생수 사용 장치에서 사용할 수 있도록 하는 압력 조절 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 급수 설비의 누수 감지 및 차단 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    냉난방수 사용 장치는, 상기 건물의 각 층의 배관마다 층별 체크 밸브 및 층별 차단 밸브를 더 구비하고,
    상기 층별 체크 밸브 및 상기 층별 차단 밸브는 상기 밸브 제어 신호에 의해 상기 차단 밸브와 동시에 차단되는 것을 특징으로 하는 건물 급수 설비의 누수 감 지 및 차단 시스템.
  7. 건물 내부에서 소비되는 물을 저장하는 저수조와, 상기 저수조의 물을 배관을 통해 상기 건물 내부의 각종 장치로 공급하기 위한 펌프와, 상기 펌프로부터의 물의 공급을 차단할 수 있는 차단 밸브와, 후단의 배관으로부터 발생하는 정압/부압을 감쇄시키는 팽창 탱크와, 상기 팽창 탱크를 통해 물을 공급받는 다수의 냉난방수 사용 장치와, 상기 펌프에 직접 연결되어 물을 공급받는 다수의 위생수 사용 장치를 포함하는 건물 급수 설비에서 발생하는 누수를 감지하고 이를 차단하는 누수 제어기에 의해 이루어지는 누수 감지 및 차단 방법으로서,
    상기 펌프로부터 상기 위생수 사용 장치로 공급되는 물의 위생수 순간 유량 및 상기 냉난방수 사용 장치로 공급되는 물의 냉난방수 순간 유량을 감지하는 순간 유량 감지 단계;
    상기 위생수 순간 유량이 감지되는 시점으로부터 위생수 누적 유량을 산출하고, 및 상기 냉난방수 순간 유량이 감지되는 시점으로부터 냉난방수 누적 유량을 산출하는 누적 유량 산출 단계;
    상기 산출된 위생수 누적 유량과 소정의 기준 위생수 사용량을 비교하여 상기 산출된 위생수 누적 유량이 상기 기준 위생수 사용량을 초과하는 경우에 위생수의 누수가 발생한 것으로 판정하여 상기 펌프를 정지시키고, 또는 상기 산출된 냉난방수 누적 유량과 소정의 냉난방수 자연 감소량을 비교하여 상기 산출된 냉난방수 누적 유량이 상기 냉난방수 자연 감소량을 초과하는 경우에 냉난방수의 누수가 발생한 것으로 판정하여 상기 차단 밸브를 차단하는 누수 판정 단계;를 포함하고,
    더욱, 상기 누수 판정 단계는:
    상기 누수 제어기를 학습 모드로 설정하는 단계와,
    상기 학습 모드로 설정된 동안, 상기 위생수 순간 유량이 발생하여 종료하기까지의 유량 발생 시간 및 위생수 누적 유량을 계측하는 단계와,
    상기 계측된 유량 발생 시간이 상기 기준 시간보다 크면 상기 계측된 유량 측정 시간을 상기 기준 시간으로서 갱신하고, 또한 상기 계측된 위생수 누적 유량이 상기 기준 위생수 사용량보다 크면 상기 계측된 위생수 누적 유량을 상기 기준 위생수 사용량으로서 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 급수 설비의 누수 감지 및 차단 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
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