KR101009571B1

KR101009571B1 - 압력파 감쇄장치

Info

Publication number: KR101009571B1
Application number: KR1020100092357A
Authority: KR
Inventors: 김수미
Original assignee: (주) 스튜더
Priority date: 2010-09-20
Filing date: 2010-09-20
Publication date: 2011-01-20

Abstract

본 발명은 고층빌딩의 오·배수배관으로 배수된 유체가 배관의 방향이 입상관(수직관)에서 수평관으로 바뀌게 되면서 유체의 방향과 반대로 생성된 양의 공기압 전이(Positive Air Transients)인 압력파를 감쇄시키는 압력파 감쇄장치(A)이며, 상기 압력파 감쇄장치(A)는 상기 입상관으로 다시 상승되는 압력파를 파이프의 벽면으로 부딪히며 상승되는 파장이 큰 압력파와 파이프의 중간 부분으로 상승되는 파장이 작은 압력파로 분배하는 압력파분배기와; 상기 압력파분배기가 내부에 설치되고 입상관과의 연결을 위한 하부커버와; 상기 하부커버의 외벽 상부에 설치되고 상기 압력파분배기에서 분배된 파장이 큰 압력파가 충돌되어 감쇄되며 상기 압력파 감쇄장치의 외벽 역할을 하는 외부클론과; 상기 압력파분배기에서 작은 압력파가 분배되는 부분에 설치되어 작은 압력파가 인입되어 감쇄되는 감쇄튜브와; 상기 압력파분배기의 내부 상부에 설치되고 상기 감쇄튜브가 중간에 외부로 결합되며 입상관의 상부에서 내려오는 오·배수가 하부로 내려가는 통로가 되고, 파장이 큰 압력파가 감쇄된 후 잔량의 큰 압력파가 입상관으로 빠져나가는 통로가 되는 내부클론과; 상기 내부클론 상부에 설치되어 파장이 큰 압력파가 상기 외부클론에서 감쇄되고 남은 압력파가 들어가는 리턴어댑터와; 상기 외부클론 상부에 설치되어 입상관과의 연결을 위한 상부커버로 구성된다.
본 발명의 압력파 감쇄장치는 양의 공기압 전이(Positive Air Transients)에 의한 압력파를 제거하기 위하여 설치하는 도피통기인 입상배관이나 방지장치를 사용하는데 설치장소의 어려움이나 공간을 차지하는 면적을 현저히 축소할 수 있으며, 상기 압력파로 인해 발생할 수 있는 역류나 냄새, 소음의 전이를 소멸시킬 수 있고, 반드시 수직으로 세워야 하는 오배수 입상배관에 설치되므로 간단하게 설치할 수 있어 설치 인건비 절감을 대폭 절감할 수 있으며, 상기 압력파로 인하여 봉수의 요동이나 봉수를 마르게 하여 봉수의 깊이를 낮추어 바이러스성 세균이나 병원균 같은 2차피해 발생을 예방하여 각종 세균으로부터 해방될 수 있고, 배관 내의 압력이 대기압보다 높아지게 되면 양변기 세면기 씽크대 등의 트랩의 봉수를 파괴시키기도 하는 요인을 사전에 방지하는 효과가 있다.

Description

압력파 감쇄장치{Positive Air Pressure Attenuation Device for Drainage Systems}

본 발명은 오배수라인에서 발생하는 압력파를 감쇄하는 압력파 감쇄장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 10층 이상의 고층건물의 오·배수배관 관로 내에서 발생하는 양의 공기압 전이(Positive Air Transients), 즉 배수되는 물의 위치에너지가 운동에너지로 바뀌어 가속도가 붙어 수직으로 낙하했다가 최하부의 엘보우 등에서 유체의 유동이 급격히 차단되므로 역방향으로 발생되는 높은 압력파를 흡수하여 소멸케 하는 장치로서, 외부클론과 감쇄튜브의 이중구조로 이루어진 감쇄수단을 이용하여 효율적으로 상기 압력파를 소멸시키는 압력파 감쇄장치에 관한 것이다.

건물에 설치된 배수 시스템의 목적은 화장실, 세면기, 목욕통 등과 같은 위생 설비로부터의 폐수를, 건물의 지하에 통상적으로 위치된 하수구로 전달하기 위한 것이다. 다층 건물의 경우에는 배수 시스템은, 각 층에 존재하는 위생 설비 각각으로부터의 폐수를 커넥터를 사용하여 수직 스택(vertical stack)으로 전달하기 위한 분기관(branch pipe)과 각 층 바닥을 통해서 연장하는 적어도 하나의 수직 스택을 구비하고 있다. 스택 및/또는 분기관 또는 각각의 개별 위생 설비조차도 통기 밸브 또는 다른 적절한 환기 장치 및/또는 공기 양압 감쇠 장치(positive air pressure device)를 구비할 수 있다.

워터 트랩(water trap) 또는 워터 실(water seal)은 일반적으로 대부분의 위생 장비에 대해서 사용된다. 워터트랩 또는 워터 실의 목적은 하수구로부터 나온 오염된 공기가 주변 공간 또는 거주 공간으로 들어가는 것을 방지하기 위함이다. 대체적으로 워터 트랩은 U 자형 또는 병 모양의 하우징들로 구성되고, 일반적으로 위생 장치 각각에 연결되고, 일정 양의 물이 제 위치에 남아서 스택 또는 하수구로부터의 공기를 차단한다. 수세식 변소는 고정설치물 그 자체 내에 설치된 워터 트랩을 구비하고 있다.

음의 공기압 또는 양의 공기압 상태와 같은 특정 상태 하에서는, 워터 트랩들이 붕괴 될 수 도 있는데, 이것은 배출관으로부터의 차단을 보장하기 위한 충분한 양의 물이 제 위치에 남아 있지 않아서 오염된 공기가 하수구로부터 거주 공간으로 들어가게 한다는 것을 의미한다. 그러한 결함은 초과 압력으로 인한 병원체의 전달 경로가 발생시키거나 또는 시스템 파괴를 야기해서 결과적으로 거주 공간을 오염을 초래할 수 있다.

따라서 배수 시스템의 통기는 시스템의 공기압 차이를 방지하는 데 중요하며 대부분의 시스템에서는 배관파이프를 사용한 통기배관과 통기 밸브(AAV: air admittance valve)들을 사용한다.

통기 밸브는, 위생 설비가 작동되어 물이 관을 통해 흐를 때 일방향 공기 밸브를 통해서 공기가 배수 시스템에 진입할 수 있도록 한다. 폐수 기둥이 수직 스택을 통해서 낙하할 때, 이것은 기류를 수반하는데 그 필요성의 존재로 인해서 국부적 흡입 또는 음압이 발생된다. 이러한 것들은 망을 통해서 전달되고 설비 워터 트랩 실들에 사이펀 작용을 유도할 수 있다. 이러한 음압을 보상하기 위하여 통기 밸브의 멤브레인(membrane)을 일시적으로 올려서 주위 공기가 배수 시스템으로 들어올 수 있게 한다. 이러한 압력 요동의 정도는 방출되는 물의 유체 부피에 의하여 결정된다. 과도한 공기 음압은 통기 밸브가 존재하지 않는다면 위생 설비의 트랩들의 워터 실(water seal)로부터 물을 빨아들일 수 있다.

반면에, 배수로 내의 공기압이 주변보다 갑자기 높아진다면 이러한 과도적 양 변화(positive transient)는 폐수와 공기가 위생 설비로 밀려서는 트랩 실을 파괴해서 끔찍한 위생 및 건강상 결과를 가져오게 할 수 있다. 따라서 공기 양압 감쇠기 장치(positive air pressure attenuator device)들이 개발되어 특히 고층 또는 다층 건물에서 그러한 오염의 위험을 감소시키도록 제안되었다.

부언해서 설명하면 10층 이상의 고층빌딩에 있어서 오,배수계통으로 배수된 유체는 한계속도에 달하면 배관 내부를 감싸며 흐르게 되고 배관의 중간 부위로 공기를 유도하게 된다.

배관의 방향이 수직관에서 수평관으로 바뀌게 되면(입상관 하부 또는 배관의 진행방향이 바뀌는 곳) 물로 인한 커튼이 생성되게 되며, 이 커튼에 공기가 부딪히면 공기의 압력은 뒤쪽으로 향하게 되며 이것이 양의 공기압 전이(Positive Air Transients)이다.

양의 공기압 전이(Positive Air Transients)는 배수계통을 따라서 이동하는 낮은 파장의 속도가 아주 높은 압력파로서 321 m/sec의 거의 음속 수준의 속도이며, 약 반 갤론정도의 공기량이며 경우에 따라서는 유동적이다.

이 압력파는 위생기구의 봉수를 요동하게 만들거나 최소화 시키는 등 봉수의 깊이를 감소시킨다.

양의 공기압 전이(Positive Air Transients)는 재래식 배관계통내를 최장 3일까지 공명을 일으키는것이 증명되었으며, 더하여 양의 공기압 전이(Positive Air Transients)는 트랩의 봉수를 파괴하지 않으면서도 역한 냄새나 병원균의 실내침투를 가능하게 하는 거품의 전달의 요인이 되기도 합니다.

상기와 같은 양의 공기압 전이(Positive Air Transients)을 해소하기 위하여 도피통기를 시행한다.

Sovent system 은 양의 공기압 전이(Positive Air Transients)를 배관계통에서 임계속도에 달하는것을 막아주어 정압전이를 서서히 낮추어가는 간접적인 방법이며 특수한 통기나 제기를 위한 부속을 배관의 가지마다 사용하여 양의 공기압 전이(Positive Air Transients)가 형성되는 것을 막아주어야 한다.

단독 입상 배관방식(필라델피아 시스템)은 지붕을 뚫고 통기하는 방식으로 결국 다수의 지붕 관통을 가져오게 된다.

상기와 같은 도피통기를 자재비와 인건비 설치 공간 등이 많이 들는 문제점이 있다.

양의 공기압 전이(Positive Air Transients)를 감쇄하기 위하여 등록특허 10-0879154 배수 시스템의 정의 공기압 경감 장치로 게시된 것이 있으나 오배수라인에 분기하여 설치하거나 최상부에 설치해야 하는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 외부클론과 감쇄튜브의 이중구조로 이루어진 감쇄수단을 이용하여 10층 이상의 고층빌딩의 오,배수계통에서 발생하는 양의 공기압 전이(Positive Air Transients)에 의한 압력파로 인해 발생할 수 있는 역류나 냄새, 소음의 전이를 소멸할 수 있고, 반드시 수직으로 세워야 하는 오배수 입상배관에 설치하므로 간단하게 설치할 수 있으며, 봉수의 요동이나 봉수를 마르게 하여 봉수의 깊이를 낮추는 것을 방지하며 양변기 세면기 씽크대 등의 트랩의 봉수를 파괴시키기도 하는 요인을 제거하는 압력파 감쇄장치를 제공하는 것이 본 발명의 해결하려는 과제이다.

본 발명은 고층빌딩의 오·배수배관으로 배수된 유체가 배관의 방향이 입상관(수직관)에서 수평관으로 바뀌게 되면서 유체의 방향과 반대로 생성된 양의 공기압 전이(Positive Air Transients)인 압력파를 감쇄시키는 압력파 감쇄장치(A)이다.

상기 압력파 감쇄장치(A)는 상기 입상관으로 다시 상승되는 압력파를 파이프의 벽면으로 부딪히며 상승되는 파장이 큰 압력파와 파이프의 중간 부분으로 상승되는 파장이 작은 압력파로 분배하는 압력파분배기와; 상기 압력파분배기가 내부에 설치되고 입상관과의 연결을 위한 하부커버와; 상기 하부커버의 외벽 상부에 설치되고 상기 압력파분배기에서 분배된 파장이 큰 압력파가 충돌되어 감쇄되며 상기 압력파 감쇄장치의 외벽 역할을 하는 외부클론과; 상기 압력파분배기에서 작은 압력파가 분배되는 부분에 설치되어 작은 압력파가 인입되어 감쇄되는 감쇄튜브와; 상기 압력파분배기의 내부 상부에 설치되고 상기 감쇄튜브가 중간에 외부로 결합되며 입상관의 상부에서 내려오는 오·배수가 하부로 내려가는 통로가 되고, 파장이 큰 압력파가 감쇄된 후 잔량의 큰 압력파가 입상관으로 빠져나가는 통로가 되는 내부클론과; 상기 내부클론 상부에 설치되어 파장이 큰 압력파가 상기 외부클론에서 감쇄되고 남은 압력파가 들어가는 리턴어댑터와; 상기 외부클론 상부에 설치되어 입상관과의 연결을 위한 상부커버로 구성된다.

상기 압력파분배기에는 상기 감쇄튜브와 내부클론이 설치되고 파장이 큰 압력파와 파장이 작은 압력파를 분리해주는 원통형의 분리격벽과, 상기 내부클론이 삽입되는 센터파이프와, 파장이 큰 압력파가 분배되어 통과하는 큰압력파실과, 파장이 작은 압력파가 분배되어 통과하는 작은압력파실이 형성되는 구조이다.

상기 리턴어댑터에는 감쇄되고 남은 압력파가 들어가는 2개소의 압력파인입구가 형성되고, 상기 압력파인입구는 입상관에서 낙하되는 오·배수가 상기 압력파인입구로 직접 들어가지 못하도록 하부로 유로가 형성되는 구조이다.

상기 외부클론은 원통형으로 내부에는 압력파가 여러 방향으로 반사되도록 하는 다이아몬드형의 음각과 양각이 형성되거나 스크류나 빗살 모양의 무늬가 형성되는 구조이다.

상기 감쇄튜브는 실리콘 라버 재질이며, 상기 감쇄튜브의 상부는 상기 내부클론의 외벽이 내부로 삽입되어 결합되고 상기 감쇄튜브의 하부는 상기 압력파분배기의 분리격벽의 외벽이 내부로 삽입되어 결합되는 구조이다.

상기 상부커버에는 상기 상부커버에 결합되어 입상관과의 결합하여 입상관을 고정하는 상부파이프고정너트가 형성되며, 상기 하부커버에는 상기 하부커버에 결합되어 입상관과의 결합하여 입상관을 고정하는 하부파이프고정너트가 형성되는 구조이다.

상기 큰 압력파실에는 인입되는 큰 압력파가 여러 방향으로 인입되고 지그재그로 진행되어 서로 부딪혀 감쇄되도록 하는 설치각도가 상이한 다수 개의 안내날개가 형성되며, 상기 작은 압력파실에는 인입되는 작은 압력파를 유도하는 일정 간격의 격벽이 형성되는 구조이다.

상기와 같은 본 발명의 압력파 감쇄장치로 본 발명에서 해결하려는 과제를 해결할 수 있다.

본 발명의 압력파 감쇄장치는 양의 공기압 전이(Positive Air Transients)에 의한 압력파를 제거하기 위하여 설치하는 도피통기인 입상배관이나 방지장치를 사용하는데 설치장소의 어려움이나 공간을 차지하는 면적을 현저히 축소할 수 있으며, 상기 압력파로 인해 발생할 수 있는 역류나 냄새, 소음의 전이를 소멸시킬 수 있고, 반드시 수직으로 세워야 하는 오배수 입상배관에 설치되므로 간단하게 설치할 수 있어 설치 인건비 절감을 대폭 절감할 수 있으며, 상기 압력파로 인하여 봉수의 요동이나 봉수를 마르게 하여 봉수의 깊이를 낮추어 바이러스성 세균이나 병원균 같은 2차피해 발생을 예방하여 각종 세균으로부터 해방될 수 있고, 배관 내의 압력이 대기압보다 높아지게 되면 양변기 세면기 씽크대 등의 트랩의 봉수를 파괴시키기도 하는 요인을 사전에 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 오배수 배관에서의 압력파 감쇄 시스템도
도 2는 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 전체 조립 상세도
도 3은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 전체 조립 사시도
도 4는 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 전체 분해 사시도
도 5는 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 압력분배기 사시도
도 6은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 압력분배기 상세도
도 7은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 외부클론 상세도
도 8은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 리턴어덥터 사시도
도 9는 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 리턴어덥터 상세도
도 10은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 내부클론 상세도
도 11은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 하부커버 사시도
도 12는 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 하부커버 상세도
도 13은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 상부커버 사시도
도 14는 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 상부커버 상세도
도 15는 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 감쇄튜브 사시도
도 16은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 상하부파이프 고정너트 사시도
도 17은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 상하부파이프 고정너트 상세도
도 18은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 하부커버와 압력파분배기와 고정너트와 내부클론 조립 상세도

먼저, 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 "압력파 감쇄장치"를 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

상기 압력파 감쇄장치(A)는 상기 입상관으로 다시 상승되는 압력파를 파이프의 벽면으로 부딪히며 상승되는 파장이 큰 압력파와 파이프의 중간 부분으로 상승되는 파장이 작은 압력파로 분배하는 압력파분배기(1)와; 상기 압력파분배기(1)가 내부에 설치되고 상기 입상관과의 연결을 위한 하부커버(2)와; 상기 하부커버(2)의 외벽 상부에 설치되고 상기 압력파분배기(1)에서 분배된 파장이 큰 압력파가 충돌되어 감쇄되며 상기 압력파 감쇄장치(A)의 외벽 역할을 하는 외부클론(3)과; 상기 압력파분배기(1)에서 파장이 작은 압력파가 분배되는 부분에 설치되어 파장이 작은 압력파가 인입되어 감쇄되는 감쇄튜브(4)와; 상기 압력파분배기(1)의 내부 상부에 설치되고 상기 감쇄튜브(4)가 중간에 외부로 결합되며 상기 입상관의 상부에서 내려오는 오·배수가 하부로 내려가는 통로가 되고, 파장이 큰 압력파가 감쇄된 후 잔량의 큰 압력파가 상기 입상관으로 빠져나가는 통로가 되는 내부클론(5)과; 상기 내부클론(5)의 상부에 설치되어 파장이 큰 압력파가 상기 외부클론(3)에서 감쇄되고 남은 압력파가 들어가는 리턴어댑터(6)와; 상기 외부클론(3)의 상부에 설치되어 상기 입상관과의 연결을 위한 상부커버(7)로 구성된다.

상기 압력파분배기(1)에는 상기 감쇄튜브(4)와 내부클론(5)이 설치되고 파장이 큰 압력파와 파장이 작은 압력파를 분리해주는 원통형의 분리격벽(11)과, 상기 내부클론(5)이 삽입되는 센터파이프(12)와, 파장이 큰 압력파가 분배되어 통과하는 큰압력파실(13)과, 파장이 작은 압력파가 분배되어 통과하는 작은압력파실(14)이 형성되는 구조이다.

상기 리턴어댑터(6)에는 감쇄되고 남은 압력파가 들어가는 2개소의 압력파인입구(61)가 형성되고, 상기 압력파인입구(61)는 입상관에서 낙하되는 오·배수가 살이 상기 압력파인입구(61)로 직접 들어가지 못하도록 하부로 유로(611)가 형성되는 구조이다.

상기 외부클론(3)은 원통형으로 내부에는 압력파가 여러 방향으로 반사되도록 하는 다이아몬드형의 양각(31)과 음각(32)이 형성되거나, 스크류나 빗살 모양의 무늬(33)가 형성된다.

상기 상부커버(7)에는 상기 상부커버(7)에 결합되어 상기 입상관과 결합하여 상기 입상관을 고정하는 상부파이프 고정너트(71)가 형성되며, 상기 하부커버(2)에는 상기 하부커버(2)에 결합되어 상기 입상관과 결합하여 상기 입상관을 고정하는 하부파이프 고정너트(21)가 형성되는 구조이다.

상기 감쇄튜브(4)는 실리콘 라버 재질이며, 상기 감쇄튜브(4)의 상부는 상기 내부클론(5)의 외벽이 내부로 삽입되어 결합되고 상기 감쇄튜브(4)의 하부는 상기 압력파분배기(1)의 분리격벽(11)의 외벽이 내부로 삽입되어 결합되는 구조이다.

상기 큰압력파실(13)에는 인입되는 파장이 큰 압력파가 여러 방향으로 인입되고 지그재그로 진행되어 서로 부딪혀 감쇄되도록 하는 설치각도가 상이한 다수 개의 안내날개(131)가 형성되며 상기 작은압력파실(14)에는 인입되는 파장이 작은 압력파를 유도하는 일정 간격의 격벽(141)이 형성되는 구조이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다

도 1은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 오배수 배관에서의 압력파 감쇄 시스템도이고, 도 2는 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 전체 조립 상세도이며, 도 3은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 전체 조립 사시도이고, 도 4는 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 전체 분해 사시도이며, 도 5는 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 압력분배기 사시도이고, 도 6은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 압력분배기 상세도이며, 도 7은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 외부클론 상세도이고, 도 8은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 리턴어덥터 사시도이며, 도 9는 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 리턴어덥터 상세도이고, 도 10은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 내부클론 상세도이며, 도 11은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 하부커버 사시도이고, 도 12는 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 하부커버 상세도이며, 도 13은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 상부커버 사시도이고, 도 14는 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 상부커버 상세도이며, 도 15는 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 감쇄튜브 사시도이고, 도 16은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 상하부파이프 고정너트 사시도이며, 도 17은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 상하부파이프 고정너트 상세도이고, 도 18은 본 발명의 압력파 감쇄장치에 따른 하부커버와 압력파분배기와 고정너트와 내부클론 조립 상세도이다.

도 1에 도시되어 있는 것 같이 푸른색이 배수된 유체이고 붉은색의 화살표가 압력파인 양의 공기압 전이(Positive Air Transients)를 나타내며, 상기 외부클론(3)에서 파장이 큰 압력파가 상기 외부클론(3)의 외벽에 부딪히거나 서로 부딪혀서 95% 이상 감쇄된 후 리턴어뎁터(6)로 잔량의 압력차가 빠져나가고, 상기 감쇄튜브(4)에서 파장이 작은 압력파가 상기 감쇄튜브가 늘어났다가 줄어들었다가 하면서 감쇄된다.

이것을 상세히 설명하면 10층 이상의 고층빌딩의 오·배수배관으로 배수된 유체가 낙하시 가속도가 붙어 한계속도에 달하면 배관 내부를 감싸며 흐르게 되고, 배관의 중간부위로 공기가 유도되며, 배관의 방향이 수직관에서 수평관으로 바뀌게 될 때 즉 입상관 하부 또는 배관의 진행 방향이 바뀌는 곳에서 물로 인한 커튼이 생성되고, 이 커튼에 공기가 부딪히면 공기의 압력은 뒤쪽으로 생성된다.

이렇게 뒤쪽을 발생하는 낮은 파장의 속도가 아주 높은 압력파인 양의 공기압 전이(Positive Air Transients)가 일어나며 되며, 이 압력파는 오배수관의 정중앙쪽보다는 오배수관의 가장자리 쪽을 부딪히면서 타고 올라간다.

양의 공기압 전이(Positive Air Transients)는 재래식 배관계통내를 최장 3일까지 공명을 일으키는것이 증명되었으며, 더하여 양의 공기압 전이(Positive Air Transients)는 트랩의 봉수를 파괴하지 않으면서도 역한 냄새나 병원균의 실내침투를 가능하게 하는 거품의 전달의 요인이 되기도 한다.

본 발명은 상기 양의 공기압 전이(Positive Air Transients)인 압력파를 감쇄하는 오배수 배관에서의 압력파 감쇄장치(A)이며, 상기 압력파분배기(1)에서 압력파가 분배되어 외부클론(3)에서 파장이 큰 압력파가 상기 외부클론(3)의 외벽에 부딪히거나 서로 부딪혀서 95% 이상 감쇄된 후 리턴어뎁터(6)로 잔량의 압력차가 빠져나가고, 상기 감쇄튜브(4)에서 파장이 작은 압력파가 상기 감쇄튜브가 늘어났다가 줄어들었다가를 반복하면서 감쇄된다.

도2, 도3, 도4에 도시되어 있는 것 같이 본 발명의 압력파 감쇄장치(A)는 고층빌딩의 오·배수배관으로 배수된 유체가 배관의 방향이 입상관(수직관)에서 수평관으로 바뀌게 되면서 유체의 방향과 반대로 생성된 양의 공기압 전이(Positive Air Transients)인 압력파를 감쇄시키는 압력파 감쇄장치(A)이다.

도 5, 도6에 도시되어 있는 것 같이 상기 압력파분배기(1)에는 상기 감쇄튜브(4)와 내부클론(5)이 설치되고 파장이 큰 압력파와 파장이 작은 압력파를 분리해주는 원통형의 분리격벽(11)과, 상기 내부클론(5)이 삽입되는 센터파이프(12)와, 파장이 큰 압력파가 분배되어 통과하는 큰압력파실(13)과, 파장이 작은 압력파가 분배되어 통과하는 작은압력파실(14)이 형성되는 구조이다.

상기 큰압력파실(13)에는 인입되는 파장이 큰 압력파가 여러 방향으로 인입되고 지그재그로 진행되어 서로 부딪혀 감쇄되도록 하는 설치각도가 상이한 다수 개의 안내날개(131)가 형성되며, 상기 작은압력파실(14)에는 인입되는 파장이 작은 압력파를 유도하는 일정 간격의 격벽(141)이 형성된다.

상기 안내날개(131)을 따라 인입된 상기 파장이 큰 압력파은 안내날개(131)의 설치각도가 다르므로 일직선으로 반사되는 것이 아니므로 서로 부딪히고 상기 외부클론(3)의 내부벽에 형성된 양각이나 음각 혹은 스크류 나 빗살 모양의 무늬와 부딪혀서 다시 서로 부딛히는 것을 반복하여 감쇄된다.

상기 작은압력파실(14)에는 인입되는 파장이 작은 압력파는 상기 감쇄튜브(4)가 팽창 수축을 반복하면서 압력파를 감쇄시킨다.

도 7에 도시되어 있는 것 같이 상기 외부클론(3)은 원통형으로 내부에는 압력파가 여러 방향으로 반사되도록 하는 다이아몬드형의 양각(31)과 음각(32)이 형성되거나, 원통형으로 내부에는 압력파가 여러 방향으로 반사되도록 하는 스크류나 빗살 모양의 무늬(33)가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 외부클론(3)에서 파장이 큰 압력파가 상기 외부클론(3)의 내부벽에 부딪혀서 감쇄되고 또한 내부벽에 형성된 다이아몬드형의 양각(31)과 음각(32)이나 스크류나 빗살 모양의 무늬(33)에서 난반사를 일으켜 서로 부딪혀서 95% 이상 감쇄된 후 상기 리턴어뎁터(6)로 잔량의 압력파가 빠져나간다.

내부벽에 단순한 스크류나 빗살 모양의 무늬(33)는 다이아몬드형의 양각(31)과 음각(32)로 형성된 것보다 감쇄되고 난반사되는 효율은 떨어지나 제조가 쉬운 장점이 있다.

도 8과 도9에 도시되어 있는 것 같이 상기 리턴어덥터(6)는 상기 내부클론(5)의 상부에 설치되어 파장이 큰 압력파가 상기 외부클론(3)에서 감쇄되고 남은 약 5% 이하의 압력파가 들어가는 장치이며, 잔량의 압력파도 오배수라인에서 감쇄된다. 즉 상기 리턴어덥터(6)는 파장이 큰 압력파가 감쇄된 후 잔량의 큰 압력파가 상기 입상관으로 빠져나가는 통로가 된다.

또한 상기 리턴어댑터(6)의 상부에는 상기 상부커버(7)과의 결합을 위한 연결소켓(62)가 형성되며, 접착제를 바른 후 상기 상부커버(7)를 삽입하여 영구접착시킨다.

도 10에 도시되어 있는 것 같이 상기 내부클론(5)은 원통형의 형상이며, 상기 압력파분배기(1)의 내부 상부에 설치되고 상기 감쇄튜브(4)가 중간에 외부로 결합되며 상기 입상관의 상부에서 내려오는 오·배수가 하부로 내려가는 통로가 된다.

도 11과 도 12에 도시되어 있는 것 같이 상기 하부커버(2)는 상기 압력파분배기(1)가 내부에 설치되고 외벽 상부에 외부클론(3)이 설치되며 상기 입상관과의 연결을 위한 것이다.

상기 하부커버(2)에는 상기 압력파분배기(1)가 얹히기 위한 설치턱(23)과 하부파이프 고정너트(21)과 연결하기 위한 고정나사(22)가 형성된다.

상기 고정나사(22)에 상기 하부파이프 고정너트(21)가 결합된 하부커버(2)로 상기 입상관을 삽입하고 상기 하부파이프 고정너트(21)를 시계방향으로 회전시키면 타이트하게 고정되며, 상기 하부파이프 고정너트(21)에는 패킹이 삽입되어 오배수가 누설없이 완전히 밀폐된다.

도 13과 도 14에 도시되어 있는 것 같이 상기 상부커버(7)는 상기 외부클론(3)의 상부에 설치되어 상기 입상관과의 연결을 위한 것이다.

상기 상부커버(7)에는 상기 외부클론(3)의 상부가 결합되는 외부클론 설치턱(73)과 상부파이프 고정너트(71)과 연결하기 위한 고정나사(72)가 형성된다.

상기 고정나사(72)에 상기 상부파이프 고정너트(71)가 결합된 상부커버(7)로 상기 입상관을 삽입하고 상기 상부파이프 고정너트(71)를 시계방향으로 회전시키면 타이트하게 고정되며, 상기 상부파이프 고정너트(71)에는 패킹이 삽입되어 오배수가 누설없이 완전히 밀폐된다.

도 15에 도시되어 있는 것 같이 상기 감쇄튜브(4)는 하부는 상기 압력파분배기(1)에서 파장이 작은 압력파가 분배되는 부분에 결합되고 상부는 상기 내부클론(5)에 결합되며, 파장이 작은 압력파가 인입되어 상기 감쇄튜브(4)의 팽창과 수축을 반복되면서 감쇄되어 소멸된다.

상기 감쇄튜브(4)는 실리콘 라버 재질이며, 상기 감쇄튜브(4)의 상부고정부(41)는 상기 내부클론(5)의 외벽이 내부로 삽입되어 결합되고 상기 감쇄튜브(4)의 하부고정부(42)는 상기 압력파분배기(1)의 분리격벽(11)의 외벽이 내부로 삽입되어 결합되는 구조이다.

도 16과 도 17에 도시되어 있는 것 같이 상기 상부커버(7)에 결합되어 상기 입상관과 결합하여 상기 입상관을 고정하는 상부파이프 고정너트(71)와 상기 하부커버(2)에 결합되어 상기 입상관과 결합하여 상기 입상관을 고정하는 하부파이프 고정너트(21)는 상기 고정나사(22, 72)에 결합시켜 시계방향으로 회전시키면 타이트하게 고정되며, 상기 상부 및 하부파이프 고정너트(71, 21)에는 패킹이 삽입되어 오배수가 누설없이 완전히 밀폐된다.

도 18은 상기 하부커버(2)의 상부에 상기 압력파분배기(1)가 설치되고, 상기 압력파분배기(1)의 내부에 상기 내부클론(5)이 설치 조립된 되고 상기 하부커버(2)의 하부에 상기 하부파이프 고정너트(21)가 설치된 것을 보여준다. 상기 하부커버(2)와 상기 압력파분배기(1)와 상기 내부클론(5)의 결합은 다시 분리되지 않도록 영구접합을 시키는 것이 바람직하다.

A : 압력파 감쇄장치 AVT : 티형 오배수에어벤트
AVE:엘보우형 오배수에어벤트 AVY : 와이형 오배수에어벤트
B1 : 지하1층 슬라브 F1 : 1층 슬라브
FT : 옥상 슬라브 FD : 플로워드레인
HBP : 오배수 횡지관 HP : 오배수 수평주배관
VP : 오배수 입상배관 VTVP : 통기관입상라인
VTT : 신정통기관 VTCP : 환상통기라인
SWP : 오수라인 WWP : 배수라인
WS : 봉수
1 : 압력파분배기 11 : 분리격벽
12 : 센터파이프 121 : 내부클론 설치턱
13 : 큰압력파실 131 : 안내날개
14 : 작은압력파실 141 : 격벽
2 : 하부커버 21 : 하부파이프 고정너트
22 : 고정나사 23 : 설치턱
3 : 외부클론 31 : 양각
32 : 음각 33 : 스크류 또는 빗살 모양의 무늬
4 : 감쇄튜브 41 : 상부고정부
42 : 하부고정부 5 : 내부클론
6 : 리턴어댑터 61 : 압력파인입구
611 : 유로 62 : 연결소켓
7 : 상부커버 71 : 상부파이프 고정너트
72 : 고정나사 73 : 외부클론 설치턱

Claims

고층빌딩의 오·배수배관으로 배수된 유체가 배관의 방향이 입상관(수직관)에서 수평관으로 바뀌게 되면서 유체의 방향과 반대로 생성된 양의 공기압 전이(Positive Air Transients)인 압력파를 감쇄시키는 압력파 감쇄장치(A)에 있어서,
상기 압력파 감쇄장치(A)는 상기 입상관으로 다시 상승되는 압력파를 파이프의 벽면으로 부딪히며 상승되는 파장이 큰 압력파와 파이프의 중간 부분으로 상승되는 파장이 작은 압력파로 분배하는 압력파분배기(1)와;
상기 압력파분배기(1)가 내부에 설치되고 상기 입상관과의 연결을 위한 하부커버(2)와;
상기 하부커버(2)의 외벽 상부에 설치되고 상기 압력파분배기(1)에서 분배된 파장이 큰 압력파가 충돌되어 감쇄되며 상기 압력파 감쇄장치(A)의 외벽 역할을 하는 외부클론(3)과;
상기 압력파분배기(1)에서 파장이 작은 압력파가 분배되는 부분에 설치되어 파장이 작은 압력파가 인입되어 감쇄되는 감쇄튜브(4)와;
상기 압력파분배기(1)의 내부 상부에 설치되고 상기 감쇄튜브(4)가 중간에 외부로 결합되며 상기 입상관의 상부에서 내려오는 오·배수가 하부로 내려가는 통로가 되고, 파장이 큰 압력파가 감쇄된 후 잔량의 큰 압력파가 상기 입상관으로 빠져나가는 통로가 되는 내부클론(5)과;
상기 내부클론(5)의 상부에 설치되어 파장이 큰 압력파가 상기 외부클론(3)에서 감쇄되고 남은 압력파가 들어가는 리턴어댑터(6)와;
상기 외부클론(3)의 상부에 설치되어 상기 입상관과의 연결을 위한 상부커버(7)로 구성되는 압력파 감쇄장치
제 1항에 있어서,
상기 압력파분배기(1)에는 상기 감쇄튜브(4)와 내부클론(5)이 설치되고 파장이 큰 압력파와 파장이 작은 압력파를 분리해주는 원통형의 분리격벽(11)과, 상기 내부클론(5)이 삽입되는 센터파이프(12)와, 파장이 큰 압력파가 분배되어 통과하는 큰압력파실(13)과, 파장이 작은 압력파가 분배되어 통과하는 작은압력파실(14)이 형성되는 구조인 것을 특징으로 하는 압력파 감쇄장치
제 1항에 있어서,
상기 리턴어댑터(6)에는 감쇄되고 남은 압력파가 들어가는 2개소의 압력파인입구(61)가 형성되고, 상기 압력파인입구(61)는 입상관에서 낙하되는 오·배수가 상기 압력파인입구(61)로 직접 들어가지 못하도록 하부로 유로(611)가 형성되는 구조인 것을 특징으로 하는 압력파 감쇄장치
제 1항에 있어서,
상기 외부클론(3)은 원통형으로 내부에는 압력파가 여러 방향으로 반사되도록 하는 다이아몬드형의 양각(31)과 음각(32)이 형성되는 것을 특징으로 하는 압력파 감쇄장치
제 1항에 있어서,
상기 외부클론(3)은 원통형으로 내부에는 압력파가 여러 방향으로 반사되도록 하는 스크류나 빗살 모양의 무늬(33)가 형성되는 것을 특징으로 하는 압력파 감쇄장치
제 1항에 있어서,
상기 상부커버(7)에는 상기 상부커버(7)에 결합되어 상기 입상관과 결합하여 상기 입상관을 고정하는 상부파이프 고정너트(71)가 형성되며,
상기 하부커버(2)에는 상기 하부커버(2)에 결합되어 상기 입상관과 결합하여 상기 입상관을 고정하는 하부파이프 고정너트(21)가 형성되는 구조인 것을 특징으로 하는 압력파 감쇄장치
제 1항에 있어서,
상기 감쇄튜브(4)는 실리콘 라버 재질이며, 상기 감쇄튜브(4)의 상부는 상기 내부클론(5)의 외벽이 내부로 삽입되어 결합되고 상기 감쇄튜브(4)의 하부는 상기 압력파분배기(1)의 분리격벽(11)의 외벽이 내부로 삽입되어 결합되는 구조인 것을 특징으로 하는 압력파 감쇄장치
제 2항에 있어서,
상기 큰압력파실(13)에는 인입되는 파장이 큰 압력파가 여러 방향으로 인입되고 지그재그로 진행되어 서로 부딪혀 감쇄되도록 하는 설치각도가 상이한 다수 개의 안내날개(131)가 형성되며,
상기 작은압력파실(14)에는 인입되는 파장이 작은 압력파를 유도하는 일정 간격의 격벽(141)이 형성되는 구조인 것을 특징으로 하는 압력파 감쇄장치