KR101628601B1 - 동파방지시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 동파방지시스템은 수도 배관과 연결되는 인입연결부, 상기 인입연결부를 통해 유입된 유체가 유동하고, 수전으로 유체를 배출할 수 있는 유체 배출구가 형성되는 제1하우징, 상기 제1하우징 일측에 구비되어 상기 수전에서 환원되는 유체가 유입될 수 있는 유체 퇴수구가 형성되는 제2하우징, 상기 제2하우징의 일측에 형성되어 상기 제2하우징에 저장된 유체를 외부로 배출하는 인출연결부 및 상기 인출연결부에 연결되어 유체의 동결점 이하로 기온이 저하되면 일정량의 유체를 외부로 배출하여 동파를 방지하는 동결방지기를 포함한다.

Description

동파방지시스템{Anti-Freezing Burst System}

본 발명은 동파방지시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 수전이 설치되는 급수대 등에 각각의 수전으로 유체를 공급하는 공급 배관에 개별적으로 동파방지기를 설치하지 않고, 하나의 동파방지기를 통해 복수 배관의 동결 및 동파를 방지하기 위한 동파방지시스템에 관한 것이다.

일반적으로 동절기에 물이 얼게 되면 부피가 증가하게 되므로, 수도 배관 내부의 물이 동절기의 낮은 기온에 의해 동결되는 경우 부피 증가로 인해 수도관에 균열이 생겨 동파가 발생한다. 이에 따라, 이러한 수도 배관의 동결을 방지하기 위한 다양한 장치 및 방법이 개시되어 왔다.

수도관의 대부분은 지하에 매설되므로 수도관 중 매설된 부분은 동절기에도 물이 동결점 이하로 내려가는 가능성이 적기 때문에 동파되는 가능성이 적으므로, 대부분의 동결방지 장치 및 방법은 지면으로 드러난 수도관을 대상으로 한다.

수도관의 동파 방지를 위한 가장 간단한 방법은 지면에 드러난 배관을 스티로폼 등의 단열재로 감사는 방법이 있다. 이러한 방법은 특별한 설비가 필요 없고, 비용적인 측면에서 유리하기 때문에 널리 사용되고 있다. 하지만, 단열재의 재질적인 특성으로 인해 장기간 사용이 어려우며, 별도의 발열장치가 없기 때문에 기온이 일정 온도 이하로 낮아지면 동파 방지 효율이 극도로 낮아지는 문제점이 있다.

이러한 단열재의 문제점을 해결하기 위하여 발열장치를 이용하여 동파 방지뿐만 아니라, 이미 동결된 물을 녹이기 위한 장치도 사용되고 있다. 즉, 열선이 내장된 히터를 사용하여 지면에 드러난 수도관을 가열하여 동결점 이하로 온도가 낮아지지 않도록 온도를 제어하는 장치가 개시되어 있다. 하지만, 이러한 동파방지 장치는 수도관 중 특정한 부분에 적합한 형태로 제작되기 때문에 그 활용분야가 제한적인 문제점이 있다. 또한, 지표면에 노출된 부분에는 적용이 용이하지만 지반에 매설된 부분에 적용하기 위해서는 굴착을 한 후에만 장치를 설치할 수 있을 뿐만 아니라 유지 및 관리 측면에서도 불리한 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 수전으로 유체를 공급하는 배관의 일측에 설치하여 유체의 온도가 동결점 이하로 낮아지면 일정량의 유체를 외부로 배출함으로써 유체를 순환시켜 동결을 방지하는 동결방지기가 개시되어 있다. 그러나 이러한 동결방지기는 하나의 수전에 각각 하나의 동결방지기를 설치해야 하는 바, 급수대와 같이 많은 수의 수전이 사용되는 경우에는 설치 비용이 급증하는 문제점이 있다.

또한, 동결방지기가 설치된 지점 이후의 배관, 즉, 수전의 토수구 끝부분과 수전 및 동결방지기 사이에서 동결이 발생하는 경우에는 동결 방지가 용이하지 않은 문제점이 있다.

KR0716544 10

따라서, 본 발명은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 복수의 수전이 설치되는 급수대 등에 각각의 수전으로 유체를 공급하는 공급 배관에 개별적으로 동파방지기를 설치하지 않고, 하나의 동파방지기를 통해 복수 배관의 동결 및 동파를 방지하기 위한 동파방지시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 동파방지시스템은 수도 배관과 연결되는 인입연결부, 상기 인입연결부를 통해 유입된 유체가 유동하고, 수전으로 유체를 배출할 수 있는 유체 배출구가 형성되는 제1하우징, 상기 제1하우징 일측에 구비되어 상기 수전에서 환원되는 유체가 유입될 수 있는 유체 퇴수구가 형성되는 제2하우징, 상기 제2하우징의 일측에 형성되어 상기 제2하우징에 저장된 유체를 외부로 배출하는 인출연결부 및 상기 인출연결부에 연결되어 유체의 동결점 이하로 기온이 저하되면 일정량의 유체를 외부로 배출하여 동파를 방지하는 동결방지기를 포함한다.

이때, 상기 제2하우징은 상기 제1하우징과 일체로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1하우징 및 상기 제2하우징은 격벽을 통해 각각 독립적인 공간을 갖도록 구성된다.

또한, 상기 유체 배출구 및 유체 퇴수구 중 적어도 어느 하나는 복수로 구비될 수 있다.

또한, 상기 수전은, 수전 몸체, 상기 유체 배출구 및 상기 수전 몸체를 연결하여 상기 수전 몸체로 유체를 공급하는 급수라인 및 상기 수전 몸체 및 상기 유체 퇴수구를 연결하여 상기 수전 몸체에서 외부로 배출되지 못한 상기 유체를 환원시키는 퇴수라인을 포함한다.

본 발명의 동파방지시스템은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 급수대와 같이 복수의 수전이 사용되는 경우에 각각의 수전으로 유체를 공급하는 공급라인에 동파방지기를 설치하지 않고, 유체를 분배 및 회수하는 하우징 일측에 하나의 동파방지기만을 사용하기 때문에 설치 비용이 감소하는 효과가 있다.

둘째, 수전의 종단부까지 유체가 충분히 순환 가능하기 때문에 수전 종래의 동파방지기와 달리 수전 부분에서 동파가 일어나는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 별도의 전원을 연결할 필요가 없기 때문에 별도의 전원 공급 등을 요구하지 않아 사용이 용이하고, 관리가 용이한 효과가 있다.

넷째, 유체의 온도가 동결점 이하로 낮아지면 자동으로 작동하기 때문에 별도의 관리가 필요치 않은 효과가 있다.

다섯째, 하나의 동파방지기에 3개 이상 복수의 수전이 직렬로 연결되면 배관 관경 및 길이에 따른 한계 때문에 충분한 수압을 확보하기 어려우나, 본 발명에 따른 동파방지시스템은 각각의 수전이 병렬로 연결되는 구성으로 이루어져 직렬연결에 비해서 안정적인 수압을 유지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 동파방지시스템의 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 동파방지시스템의 정면도;
도 3은 본 발명에 따른 수전을 포함하는 동파방지시스템의 단면도;
도 4는 본 발명에 따른 수전을 나타내는 종단면도;
도 5는 본 발명의 변경예에 따른 수전을 나타내는 종단면도;
도 6은 본 발명에 따른 동파방지시스템의 사용양태도; 및
도 7은 본 발명에 따른 동파방지시스템의 유체 흐름을 순차적으로 나타낸 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

동파방지시스템의 구성

도 1은 본 발명에 따른 동파방지시스템의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 동파방지시스템의 정면도이다. 본 발명에 따른 동파방지시스템(10)은 도 1 및 도2에 도시된 바와 같이, 크게 제1하우징(100), 제2하우징(200) 및 동결방지기(300)로 구성된다.

제1하우징(100)은 외부의 수도와 연결되어 상수 또는 하수 등의 유체가 유입되고, 이러한 유체를 저장 및 수전(400)으로 공급하는 장치이다. 이러한 제1하우징(100)은 파이프 형상으로 이루어지고, 일측에는 수도 배관과 연결되는 인입연결부(110) 및 수전(400)으로 유체를 배출하기 위한 유체 배출구(120)가 형성된다.

이때, 유체 배출구(120)는 사용양태에 따라 복수로 구비될 수 있다. 일반 가정 등에서 동파방지시스템(10)을 사용하는 경우에는 하나의 유체 배출구(120)가 형성될 수 있지만, 실외에 설치되는 급수대(1000) 등과 같이 많은 양의 수전(400)이 설치되는 경우에는 각각의 수전(400)에 동결방지기를 설치할 필요가 없이 하나의 동결방지기(300)를 통해 동파 방지 효과를 얻을 수 있도록 제1하우징(100)에 복수의 유체 배출구(120)가 형성되는 것이 좋다.

인입연결부(110)는 외부의 수도 배관 등과 연결되어 제1하우징(100)의 내부로 유체를 공급하는 연결통로이다. 이러한 인입연결부(110)는 외주면 또는 내주면 일측에 나사산이 형성되어 수도 배관 등과 연결될 수 있는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

제2하우징(200)은 제1하우징(100)의 일측에 구비되어 수전(400)에서 외부로 배출되지 않고, 환원되는 유체가 유입되어 일정량의 유체가 저장될 수 있는 장치이다. 이러한 제2하우징(200)은 전체적으로 제1하우징(100)과 유사한 구성으로 이루어진다. 또한, 제2하우징(200)의 일측에는 제2하우징(200)의 내부에 저장된 유체를 동결방지기(300)로 배출하기 위한 인출연결부(210) 및 수전(400)에서 환원되는 유체가 유입되는 유체 퇴수구(220)가 형성된다. 이때, 유체 퇴수구(220)는 제1하우징(100)의 유체 배출구(120)와 마찬가지로 복수로 구비될 수 있다.

인출연결부(210)는 제2하우징(200)의 중앙 일측에 구비되어 동결방지기(300)의 작동 여부에 따라 제2하우징(200)에 보관중인 유체를 동결방지기(300)로 추가적으로 유입하기 위한 유체의 연결통로이다. 이처럼 인출연결부(210)가 제2하우징(200)의 물리적 최장축의 중간에 위치하는 이유는 동결방지기(300)로 유체가 균등하게 이동하게 하기 위함이다. 이러한 인출연결부(210)는 인입연결부(110)와 마찬가지로 외주면 또는 내주면 일측에 나사산이 형성되어 동결방지기(300)와 연결될 수 있는 구조로 이루어지는 것이 좋다.

전술한 구성으로 이루어지는 제1하우징(100) 및 제2하우징(200)은 전술한 바와 같이 각각 별도의 구성으로 이루어질 수도 있지만, 사용양태에 따라서는 제1하우징(100) 및 제2하우징(200)이 하나의 몸체로 이루어지되, 내부에 격벽 등을 통해 각각 독립적인 공간을 갖도록 구성될 수도 있다.

동결방지기(300)는 제2하우징(200)과 인출연결부(210)를 통해 연결되어 수전(400)에서 배출되지 않은 유체가 제2하우징(200) 및 동결방지기(300)의 내부에 충진된 상태에서 동결방지기(300) 내부에 충진된 유체가 동결점 이하로 떨어지면 동결방지기(300)의 배출구를 통해 물을 배출시켜 동결 및 동파를 방지하는 장치이다. 이러한 목적을 달성할 수 있는 것이라면 당업계에서 통상적으로 사용되는 어떠한 동결방지기(300)를 사용하여도 무방하다.

도 3은 본 발명에 따른 수전을 포함하는 동파방지시스템의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 수전을 나타내는 종단면도이다. 수전(400)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1하우징(100)의 유체 배출구(120)와 연결되어 수도 배관에서 유입되는 유체를 외부로 배출시키거나, 수전(400)을 통해 외부로 배출되지 않는 물을 제2하우징(200)의 유체 퇴수구(220)로 환원시키는 장치이다. 이러한 수전(400)은 크게 수전 몸체(410), 급수라인(420) 및 퇴수라인(430)으로 구성된다.

수전 몸체(410)는 건물의 벽면 등의 외부로 노출되어 수도 배관에서 공급되는 유체를 레버 스위치의 조작을 통해 외부로 배출하는 장치이다. 이러한 수전 몸체(410)는 레버 스위치 등과 같은 조작부(411)의 조작을 통해 수전(400)이 개방되는 경우에는 유체를 외부로 배출하고, 수전(400)이 폐쇄되는 경우에는 급수라인(420)을 통해 유입된 유체를 퇴수라인(430)으로 환원시킬 수 있는 구성으로 이루어지는 것이 좋다.

급수라인(420)은 제1하우징(100)의 유체 배출구(120) 및 수전 몸체(410)를 연결하여 수도배관을 통해 제1하우징(100)으로 유입된 유체를 수전 몸체(410)로 공급하는 장치이다. 이러한 급수라인(420)은 유체가 유동할 수 있는 통로 역할을 수행할 수 있는 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 수도 배관을 사용하는 것이 좋다.

퇴수라인(430)은 수전 몸체(410)에서 외부로 배출되지 못한 유체를 제2하우징(200)으로 환원시키는 장치이다. 이러한 퇴수라인(430)은 수전 몸체(410) 및 제2하우징(200)의 유체 퇴수구(220)와 연결되어 유체가 유동할 수 있는 통로를 제공하는 장치이다. 이러한 퇴수라인(430) 역시 급수라인(420)과 마찬가지로 유체가 유동할 수 있는 통로를 제공하는 것이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 수도 배관을 사용하는 것이 좋다.

도 5는 본 발명의 변경예에 따른 수전을 나타내는 종단면도이다. 전술한 구성으로 이루어진 수전(400), 특히, 수전 몸체(410)의 조작부(411)는 레버 스위치 외에 도 5에 도시된 바와 같이, 자동폐쇄형 수도꼭지 등 다양한 구성의 조작부(411)를 선택적으로 사용할 수 있다.

동파방지시스템의 사용양태

도 6은 본 발명에 따른 동파방지시스템의 사용양태도이다. 전술한 구성으로 이루어진 동파방지시스템(10)은 도 6에 도시된 바와 같이, 하나의 수도 배관을 통해 다수의 수전(400)으로 유체가 공급되는 경우에 사용이 용이하다. 기존의 동결방지기(300)는 수전(400)에 유체가 공급되는 각각의 공급라인 마다 개별적으로 동결방지기(300)를 설치하여야 했지만, 본 발명에 따른 동파방지시스템(10)은 제1하우징(100) 및 제2하우징(200)에 각각 복수의 유체 배출구(120) 및 유체 퇴수구(220)가 구비되어 있기 때문에 하나의 동결방지기(300)만을 사용하여 복수의 수전(400) 및 공급라인의 동결 및 동파를 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 동파방지시스템의 유체 흐름을 순차적으로 나타낸 구성도이다. 본 발명에 따른 동파방지시스템(10)의 유체 흐름을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 7a에 도시된 바와 같이, 수도 배관과 연결된 인입연결부(110)를 통해 제1하우징(100) 내부로 유체가 공급되고, 제1하우징(100) 내부로 유입된 유체는 유체의 공급 압력에 의해 급수라인(420)을 통해 수전 몸체(410)로 공급된다.

다음으로, 수전 몸체(410)에 구비된 조작부(411)의 조작을 통해 수전(400)이 개방되면 도 7b에 도시된 바와 같이, 유체는 유체의 공급 압력을 통해 외부로 배출된다.

만약, 수전 몸체(410)의 조작부(411)가 수전(400)을 폐쇄하고 있는 경우에는 도 7c에 도시된 바와 같이, 급수라인(420)을 통해 수전 몸체(410)로 공급된 유체는 수전 몸체(410)에서 환원되어 퇴수라인(430)을 통해 제2하우징(200)으로 공급된다. 이와 같이, 제2하우징(200)으로 공급되는 유체는 도 7d에 도시된 바와 같이, 제2하우징(200) 내부 및 동결방지기(300)의 내부를 완전히 충진한 상태로 정체된다.

다음으로, 동결방지기(300) 내부의 유체가 동결점 이하로 온도가 떨어지면 도 7e에 도시된 바와 같이, 동결방지기(300)가 유체를 외부로 배출하며 유체를 순환시켜 동결 및 동파를 방지한다. 이때, 동결방지기(300)의 외부로 배출되는 유체의 양 만큼 수도 배관을 통해 추가적으로 유체가 유입되며 동파방지시스템(10) 내부로 유체를 지속적으로 순환시키며 동결을 방지하고, 동결점 이상의 유체가 동결방지기(300) 내부로 유동하면 유체의 배출을 중단시킨다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 동파방지시스템
100 : 제1하우징
110 : 인입연결부
120 : 유체 배출구
200 : 제2하우징
210 : 인출연결부
220 : 유체 퇴수구
300 : 동결방지기
400 : 수전
410 : 수전 몸체
411 : 조작부
420 : 급수라인
430 : 퇴수라인
1000 : 급수대

Claims (5)

1. 수도 배관과 연결되는 인입연결부;
   상기 인입연결부를 통해 유입된 유체가 유동하고, 복수개의 수전으로 유체를 배출할 수 있는 복수개의 유체 배출구가 형성되는 제1하우징;
   상기 제1하우징 일측에 일체로 구비되어 상기 수전에서 환원되는 유체가 유입될 수 있는 복수개의 유체 퇴수구가 형성되는 제2하우징;
   상기 제2하우징의 일측에 형성되어 상기 제2하우징에 저장된 유체를 외부로 배출하는 인출연결부; 및
   상기 인출연결부에 연결되어 유체의 동결점 이하로 기온이 저하되면 일정량의 유체를 외부로 배출하여 동파를 방지하는 동결방지기;를 포함하고,
   상기 수전은,
   수전 몸체;
   상기 유체 배출구 및 상기 수전 몸체를 연결하여 상기 수전 몸체로 유체를 공급하는 급수라인; 및
   상기 수전 몸체 및 상기 유체 퇴수구를 연결하여 상기 수전 몸체에서 외부로 배출되지 못한 상기 유체를 환원시키는 퇴수라인;을 포함하고,
   상기 인출연결부는 상기 제2하우징에 보관중인 유체가 상기 동결방지기로 균등하게 이동되도록 상기 제2하우징의 길이방향의 중앙 일측에 구비되는 것을 특징으로 하는 동파방지시스템.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제1하우징 및 상기 제2하우징은 격벽을 통해 각각 독립적인 공간을 갖도록 구성되는 동파방지시스템.
   
   
4. 삭제
5. 삭제

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