KR102313986B1 - 건식 송수관의 동파 방지장치 - Google Patents

건식 송수관의 동파 방지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지하철 터널, 도로용 터널, 지중 공동구, 건물의 지하 주차장 등에 설치되는 건식 송수관으로의 물 공급 시, 건식 송수관 내부에 차 있던 공기를 신속히 배출시켜 건식 송수관으로의 물 공급이 신속히 이루어질 수 있도록 하고, 물 사용 후, 잔류하는 물에 의한 건식 송수관의 동파를 방지하는 발명에 관한 것으로, 송수관 동파방지수단(100), 제어 컨트롤러(200)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

건식 송수관의 동파 방지장치{A freeze protection device for a water pipe of dry type}
본 발명은 건식 송수관의 동파 방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지하철 터널, 도로용 터널, 지중 공동구, 건물의 지하 주차장 등에 설치되는 건식 송수관으로의 물 공급 시, 건식 송수관 내부에 차 있던 공기를 신속히 배출시켜 건식 송수관으로의 물 공급이 신속히 이루어질 수 있도록 하고, 물 사용 후, 건식 송수관에 잔류하는 물을 배출시켜 건식 송수관의 동파를 방지하는 기술에 관한 것이다.
현대 사회는 대도시를 중심으로 하는 도시화가 이루어지고 있고, 도시화를 위해 지하철 망, 도로 망, 건물 등과 같은 각종 편의 시설들이 설치 및 건설되고 있는 추세이다.
특히, 지하철 터널, 도로용 터널, 지중 공동구, 건물의 지하 주차장 등에는 필요시(예: 화재 등) 물을 사용할 수 있도록 송수관이 설치된다.
지하철 터널, 도로용 터널, 지중 공동구, 건물의 지하 주차장 등에 설치되는 송수관은 건식 송수관과 습식 송수관으로 구별되는데, 습식 송수관은 평상시 내부에 물이 차 있는 상태의 송수관이고, 건식 송수관은 평상시 물이 차 있지 않고 공기만 차 있는 상태의 송수관이다.
습식 송수관은 평상시 내부에 물이 차 있어 물을 사용해야 하는 긴급 상황 시(예 : 화재) 신속히 물을 사용할 수 있다는 장점이 있는 반면, 겨울철 내부에 차 있는 물에 의한 송수관의 동파 방지를 위해 별도의 시설물(보온 장치, 히팅 장치 등)이 필요해 설치 및 유지 보수에 비용이 많이 든다는 단점이 있다.
건식 송수관은 평상시 내부에 물이 차 있지 않아 물을 사용해야 하는 긴급 상황 시(예 : 화재) 물 사용에 있어서 습식 송수관에 비해 신속성이 떨어진다는 단점이 있는 반면, 평상시 내부에 물이 차 있지 않아 겨울철에 물에 의한 송수관의 동파 문제가 없어 동파방지를 위한 별도의 시설물(보온 장치, 히팅 장치 등)이 필요 없어 설치 및 유지 보수에 비용이 적게 든다는 장점과 유리 관리를 위한 관리 포인트가 적다는 장점이 있다.
따라서 현재 지하철 터널, 도로용 터널, 지중 공동구, 건물의 지하 주차장 등에는 설치 및 유지 관리 비용이 적고 동파 위험성이 낮은 건식 송수관이 대부분 설치되어 있는 실정이다.
그러나 건식 송수관은 물 사용 필요성이 있는 상황에서 건식 송수관 내부로 외부에서 물 공급이 이루어지는데, 물 공급 시, 물 공급 이전에 건식 송수관 내부에 차 있던 공기로 인해 건식 송수관으로의 물 공급이 원활하게 이루어지 않는 문제점과 물 사용 후, 건식 송수관 내부에 잔류하는 물로 인해 송수관의 동파가 발생하는 문제점이 있어 왔다.
따라서 본 발명은 지하철 터널, 도로용 터널, 지중 공동구, 건물의 지하 주차장 등에 설치되는 건식 송수관으로의 물 공급 시, 건식 송수관 내부에 차 있던 공기를 신속히 배출시켜 건식 송수관으로의 물 공급이 신속히 이루어질 수 있도록 하고, 물 사용 후, 잔류하는 물에 의한 건식 송수관의 동파를 방지하는 장치를 제안하고자 한다.
다음은 이와 관련한 종래의 선행기술들이다.
1. 대한민국등록특허공보 제10-1298685호 소방용 물 공급 파이프의 동파방지장치 2. 대한민국등록특허공보 제10-1870970호 건축물의 소방배관 동파방지장치 3. 대한민국공개특허공보 제10-1889865호 건축물의 소방배관 동파방지장치
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로,
본 발명은 지하철 터널, 도로용 터널, 지중 공동구, 건물의 지하 주차장 등에 설치되는 건식 송수관으로의 물 공급 시, 건식 송수관 내부에 차 있던 공기를 신속히 배출시켜 건식 송수관으로의 물 공급이 신속히 이루어질 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 건식 송수관으로 공급된 물을 사용한 후, 건식 송수관 내부에 잔류하는 물을 배출시켜 건식 송수관의 동파를 방지하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명인 건식 송수관의 동파 방지장치는,
평상시에는 물을 저장하고 있지 않다가 외부로부터 물이 공급되면 공급된 물이 외부로 인출될 수 있도록 하는 건식 송수관(10)의 일정 간격마다 설치되고, 건식 송수관(10)에 물이 공급되면 건식 송수관(10) 내부에 차 있던 공기가 건식 송수관(10) 외부로 배출되도록 하여 건식 송수관으로의 물 공급이 신속히 이루어질 수 있도록 하고, 건식 송수관(10)에 공급된 물이 건식 송수관(10) 전체에 흐를 수 있도록 안내하고, 건식 송수관(10)으로의 물 공급이 종료되면 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 물이 건식 송수관(10) 외부로 배출되도록 하여 건식 송수관(10)에 잔류하는 물에 의한 건식 송수관의 동파를 방지하도록 건식 송수관(10)의 일정 간격마다 설치되는 다수의 송수관 동파방지수단(100)과;
건식 송수관(10) 내부에 차 있는 공기 배출 제어와 잔류하는 물 배출 제어를 위해 다수의 송수관 동파방지수단(100)마다 설치되는 제어 컨트롤러(200)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 건식 송수관으로의 물 공급 시, 건식 송수관 내부에 차 있던 공기를 신속히 배출시켜 건식 송수관으로의 물 공급이 신속히 이루어지기 때문에, 물이 필요한 긴급 상황에 신속히 대응할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명은 건식 송수관으로 공급된 물을 사용한 후, 송수관 내부에 잔류하는 물을 송수관 외부로 배출시키기 때문에 내부에 잔류하는 물에 의한 건식 송수관의 동파를 방지하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 개념도
도 2는 본 발명의 구성 블록도
도 3은 본 발명의 계통도
도 4는 본 발명의 기능 블록도
도 5는 본 발명의 제1 설정압력 감지 시 작동 계통도 1
도 6은 본 발명의 제2 설정압력 감지 시 작동 계통도 2
상기와 같은 본 발명의 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 건식 송수관으로의 물 공급 시, 건식 송수관 내부에 차 있던 공기를 신속히 배출시켜 건식 송수관으로의 물 공급이 신속히 이루어지도록 하여 물이 필요한 긴급 상황에 신속히 대응할 수 있도록 하는 효과와 건식 송수관으로 공급된 물을 사용한 후, 송수관 내부에 잔류하는 물을 송수관 외부로 배출되도록 하여 송수관 내부에 잔류하는 물에 의한 건식 송수관의 동파를 방지하는 효과를 제공하는 발명이다.
구체적으로, 본 발명인 건식 송수관의 동파 방지장치는, 도 2, 3에 도시된 바와 같이,
평상시에는 물을 저장하고 있지 않다가 외부로부터 물이 공급되면 공급된 물이 외부로 인출될 수 있도록 하는 건식 송수관(10)의 일정 간격마다 설치되고, 건식 송수관(10)에 물이 공급되면 건식 송수관(10) 내부에 차 있던 공기가 건식 송수관(10) 외부로 배출되도록 하여 건식 송수관으로의 물 공급이 신속히 이루어질 수 있도록 하고, 건식 송수관(10)에 공급된 물이 건식 송수관(10) 전체에 흐를 수 있도록 안내하고, 건식 송수관(10)으로의 물 공급이 종료되면 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 물이 건식 송수관(10) 외부로 배출되도록 하여 건식 송수관(10)에 잔류하는 물에 의한 건식 송수관의 동파를 방지하도록 건식 송수관(10)의 일정 간격마다 설치되는 다수의 송수관 동파방지수단(100)과;
건식 송수관(10) 내부에 차 있는 공기 배출 제어와 잔류하는 물 배출 제어를 위해 다수의 송수관 동파방지수단(100)마다 설치되는 제어 컨트롤러(200)를 포함하여 구성된다.
상기 송수관 동파방지수단(100)은 지하철 터널, 도로용 터널, 지중 공동구, 건물의 지하 주차장 등에 설치되는 건식 송수관(10)의 일정 간격마다 설치된다.
건식 송수관(10)은 평상시에는 물을 저장하고 있지 않다가 물이 필요한 긴급 상황(예: 화재 등)이 발생하면 외부로부터 물이 공급되며, 건식 송수관으로 공급된 물은 필요 목적(예: 화재 진화 등)에 따라 인출 사용된다.
지하철 터널, 도로용 터널, 지중 공동구, 건물의 지하 주차장 등에는 필요시(예: 화재 등) 물을 사용할 수 있도록 송수관이 설치되는데, 지하철 터널, 도로용 터널, 지중 공동구, 건물의 지하 주차장 등에 설치되는 송수관은 건식 송수관과 습식 송수관으로 구별되며, 습식 송수관은 평상시 내부에 물이 차 있는 상태의 송수관이고, 건식 송수관은 평상시 물이 차 있지 않은 상태의 송수관이다.
습식 송수관은 평상시 내부에 물이 차 있어 물을 사용해야 하는 긴급 상황 시(예 : 화재) 신속히 물을 사용할 수 있다는 장점이 있는 반면, 겨울철 내부에 차 있는 물에 의한 송수관의 동파 방지를 위해 별도의 시설물(보온 장치, 히팅 장치 등)이 필요해 설치 및 유지 보수에 비용이 많이 든다는 단점이 있다.
건식 송수관은 평상시 내부에 물이 차 있지 않아 물을 사용해야 하는 긴급 상황 시(예 : 화재) 물 사용에 있어서 습식 송수관에 비해 신속성이 떨어진다는 단점이 있는 반면, 평상시 내부에 물이 차 있지 않아 겨울철에 물에 의한 송수관의 동파 문제가 없어 동파방지를 위한 별도의 시설물(보온 장치, 히팅 장치 등)이 필요 없어 설치 및 유지 보수에 비용이 적게 든다는 단점이 있다.
따라서 지하철 터널, 도로용 터널, 지중 공동구, 건물의 지하 주차장 등에는 설치 및 유지 보수비용이 적고 동파 위험성이 낮은 건식 송수관이 대부분 설치되어 있는 실정이며, 건식 송수관은 물 사용 필요성이 있는 상황에서 건식 송수관 내부로 외부에서 물 공급이 이루어지는데, 물 공급 시, 물 공급 이전에 건식 송수관 내부에 차 있던 공기로 인해 건식 송수관으로의 물 공급이 원활하게 이루어지 않는 문제점과 물 사용 후, 건식 송수관 내부에 잔류하는 물로 인해 송수관의 동파가 발생하는 문제점이 있어 왔다.
본 발명의 송수관 동파방지수단(100)은 종래의 건식 송수관 문제를 해결하기 위한 것으로서, 제어 컨트롤러(200)의 제어에 따라 건식 송수관(10)에 물이 공급되면 건식 송수관(10) 내부에 차 있던 공기가 건식 송수관(10) 외부로 배출되도록 하여 건식 송수관으로의 물 공급이 신속히 이루어질 수 있도록 하고, 건식 송수관(10)에 공급된 물이 건식 송수관(10) 전체에 흐를 수 있도록 안내하고, 건식 송수관(10)으로의 물 공급이 종료되면 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 물이 건식 송수관(10) 외부로 배출되도록 하여 건식 송수관(10)에 잔류하는 물에 의한 건식 송수관의 동파를 방지하는 기능을 수행하는 구성이다.
상기 송수관 동파방지수단(100)은 기본적으로 T형관(110), 압력 감지센서(120), 유체 감지센서(130), 제1 전자밸브부(140), 제2 전자밸브부(150)를 포함하여 구성되고, 추가적으로 공기배출 밸브(160), 수동배수 밸브(170)을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
구체적으로, 송수관 동파방지수단(100)은 도 2, 3에 도시된 바와 같이,
건식 송수관(10)에 공급된 물이 건식 송수관(10) 전체에 흐를 수 있도록 안내하기 위해, 양측단이 건식 송수관(10)에 연결되는 T자 형상의 T형관(110)과,
상기 T형관(110)에 설치되어 T형관(110) 내부의 압력을 감지하고, 감지한 압력값을 제어 컨트롤러(200)로 제공하는 압력 감지센서(120)와,
상기 T형관(110)에 설치되어 T형관(110) 내부에 물이 존재하는지를 감지하고, 물 감지 여부에 따른 감지신호를 제어 컨트롤러(200)로 제공하는 유체 감지센서(130)와,
상기 T형관(110) 상측에 설치되어 제어 컨트롤러(200)의 제어에 따라 개방 또는 폐쇄되되, 평상시에는 폐쇄되어 있는 제1 전자밸브부(140)와,
상기 T형관(110) 하측에 설치되어 제어 컨트롤러(200)의 제어에 따라 개방 또는 폐쇄되되, 평상시에는 폐쇄되어 있는 제2 전자밸브부(150)를 포함한다.
도 3을 참조하면, 상기 T형관(110)은 T자 형상의 배관으로 T형관(110)의 양측단은 건식 송수관(10)에 각각 연결되어 급수원(20)에 의해 상기 건식 송수관(10) 입구를 통해 공급된 물이 건식 송수관(10) 전체에 흐를 수 있도록 안내한다.
이때, 상기 T형관(110)과 건식 송수관(10)은 플렌지나 글로브 조인트를 이용해 연결시킬 수 있다. 특히 플렌지 방식으로 연결하는 경우, T형관(110)과 건식 송수관(10)의 연결 부위에는 연결 플렌지(111)가 형성되며, 도 3에는 플렌지를 이용해 T형관(110)과 건식 송수관(10)을 연결하는 예가 도시되어 있다.
상기 T형관(110)에는 압력 감지센서(120), 유체 감지센서(130), 제1 전자밸브부(140), 제2 전자밸브부(150)가 설치된다.
도 3, 4를 참조하면, 상기 압력 감지센서(120)는 T형관(110)에 설치되어 T형관(110) 내부의 압력을 감지하고, 감지한 압력값을 제어 컨트롤러(200)로 제공한다.
여기서, 상기 압력 감지센서(120)가 설치되는 지점은 T형관(110) 전단에 위치한 건식 송수관(10)이 연결되는 T형관(110)의 전단측이 바람직하다.
이때, 상기 압력 감지센서(120)가 감지하는 압력값은 3종류로 대별되는데, 건식 송수관 내부에 물이 차 있지 않아 공기만 존재하는 평상시 압력값과 건식 송수관으로의 물 공급이 시작되는 시점의 압력값과 건식 송수관으로 공급된 물의 사용이 종료된 시점의 압력값일 수 있다.
건식 송수관으로의 물 공급이 시작되는 시점의 압력값은 평상시 압력보다 높은 제1 설정압력 이상인 압력값이고, 건식 송수관으로 공급된 물의 사용이 종료된 시점의 압력값은 평상시 압력보다는 높고 제1 설정압력보다 낮은 제2 설정압력 이하의 압력값인 것을 특징으로 한다.
도 3, 4를 참조하면, 상기 유체 감지센서(130)는 T형관(110)에 설치되어 T형관(110) 내부에 물이 존재하는지를 감지하고, 물 감지 여부에 따른 감지신호를 제어 컨트롤러(200)로 제공하는 구성이다.
이때, 상기 유체 감지센서(130)는 압력 감지센서(120)가 설치되는 지점보다 뒤쪽의 T형관(110) 내부에 설치되는 것이 바람직하고, 건식 송수관(10) 입구를 통해 건식 송수관(10)으로 물이 공급되어 T형관(110) 내부로 물이 유입되면 유체 감지센서(130)는 이를 감지하여 물 감지신호를 제어 컨트롤러(200)로 제공하고, 건식 송수관(10)에 공급된 물의 사용이 종료된 후, 후술하게 될 제2 전자밸브부(150)를 통해 건식 송수관(10)에 잔류하는 물이 배출되어 물이 없는 것으로 감지되면 유체 감지센서(130)는 물 미감지 신호를 제어 컨트롤러(200)로 제공한다.
도 3, 4를 참조하면, 상기 제1 전자밸브부(140)는 T형관(110)의 상측에 형성되어 제어 컨트롤러(200)의 제어에 따라 개방 또는 폐쇄되고, 평상시에는 폐쇄되어 있는 상태를 유지하는 구성으로, 제1 전자밸브(141), 공기 배출관(142)을 포함하여 구성된다.
상기 제1 전자밸브(141)는 제어 컨트롤러(200)의 제어에 따라 원격으로 개방 또는 폐쇄되는 자동제어 밸브로서, 모터 구동 밸브(motor operated valve) 또는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)가 적용될 수 있다.
상기 공기 배출관(142)은 제어 컨트롤러(200)의 제어에 따라 제1 전자밸브(141)가 개방되면 건식 송수관으로의 물 공급 이전인 평상시에 건식 송수관에 차 있던 공기가 외부로 배출되도록 하는 배관이다.
평상시 공기가 차 있던 건식 송수관(10)으로 물 공급이 시작되면 평상시 차 있던 공기는 신속히 건식 송수관(10) 외부로 배출되어야 한다. 만약 평상시 차 있던 공기가 신속히 건식 송수관(10) 외부로 배출되지 않으면 건식 송수관(10) 내부에 차 있는 공기는 건식 송수관(10)으로의 물 공급을 방해하는 요인으로 작용하기 때문이다.
따라서 건식 송수관으로의 물 공급이 시작되면(상기 압력 감지센서(120)가 평상시 압력보다 높은 제1 설정압력 이상인 압력을 감지하는 시점), 평상시 폐쇄되어 있던 제1 전자밸브(141)는 개방되고 건식 송수관(10) 내부에 차 있던 공기는 공기 배출관(142)을 통해 신속히 외부로 배출되어 건식 송수관(10) 내부에 차 있던 공기가 건식 송수관(10)으로의 물 공급을 방해하는 요인으로 작용하지 못하도록 하는 것이다.
또한, 건식 송수관(10)으로 물 공급이 시작되어 T형관(110) 내부로 물이 유입되면(상기 유체 감지센서(130)가 물을 감지하는 시점), 건식 송수관 내부에 차 있던 공기 배출을 위해 개방된 제1 전자밸브(141)는 폐쇄되어 건식 송수관 내부로 공급된 물이 불필요하게 공기 배출관(142)을 통해 외부로 유출되지 않도록 한다.
또한, 건식 송수관(10)으로 공급된 물의 사용이 종료되면(상기 압력 감지센서(120)가 평상시 압력보다는 높고 제1 설정압력보다 낮은 제2 설정압력 이하의 압력을 감지하고 유체 감지센서(130)가 물을 감지하는 시점), 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 물의 원활한 외부 배출을 위해 폐쇄되어 있던 제1전자밸브(141)는 제어 컨트롤러의 제어에 의해 개방된다.
도 3, 4를 참조하면, 상기 제2 전자밸브부(150)는 T형관(110) 하측에 설치되어 제어 컨트롤러(200)의 제어에 따라 개방 또는 폐쇄되되, 평상시에는 폐쇄되어 있는 상태를 유지하는 구성으로, 제2 전자밸브(151), 잔류수 배출관(152)을 포함하여 구성된다.
상기 제2 전자밸브(151)는 상기 제1 전자밸브(141)와 마찬가지로 제어 컨트롤러(200)의 제어에 따라 원격으로 개방 또는 폐쇄되는 자동제어 밸브로서, 모터 구동 밸브(motor operated valve) 또는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)가 적용될 수 있다.
또한, 상기 잔류수 배출관(152)은 제어 컨트롤러(200)의 제어에 따라 제2 전자밸브(151)가 개방되면, 건식 송수관(10)에 잔류하는 잔류수가 외부로 배출되도록 하는 배관이다.
건식 송수관(10)으로 공급된 물의 사용이 종료되면 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 물은 외부로 배출되어야 한다. 만약 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 물이 외부로 배출되지 않으면 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 물은 겨울철에 건식 송수관(10)을 동파시키는 요인으로 작용하기 때문이다.
따라서 건식 송수관(10)으로 공급된 물의 사용이 종료되면(상기 압력 감지센서(120)가 평상시 압력보다는 높고 제1 설정압력보다 낮은 제2 설정압력 이하의 압력을 감지하고 유체 감지센서(130)가 물을 감지하는 시점), 평상시 폐쇄되어 있던 제2 전자밸브(151)는 개방되어(이때 제1전자밸브(141)도 동시에 개방됨) 개방 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 물은 잔류수 배출관(152)을 통해 외부로 배출되어 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 물이 건식 송수관(10)을 동파시키는 요인으로 작용하지 못하도록 하는 것이다.
특히, 제2 전자밸브(151) 개방 시, 제1전자밸브(141)도 동시에 개방되어 개방된 제1전자밸브(141)를 통해 외부 공기가 유입되어 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 물이 잔류수 배출관(152)을 통해 외부로 원활히 배출되도록 한다.
한편, 상기 송수관 동파방지수단(100)은 제1 전자밸브부(140)가 폐쇄되고 건식 송수관(10) 내부에 물이 차 있는 상태에서, 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 미세 공기를 외부로 배출 시키도록 상기 T형관(110)에 설치되는 공기배출 밸브(160)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
즉, 상기 공기배출 밸브(160)는 일종의 자동배기 밸브(auto vent valve)로서 물이 공급된 상태에 있는 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 미세 공기를 외부로 배출시키는 구성이다.
상술한 바와 같이, 제1 전자밸브부(140)는 평상시 폐쇄되어 있다가 건식 송수관(10)으로 물이 공급되는 시점에 일시적으로 개방되어 평상시 건식 송수관(10) 내부에 차 있던 공기가 외부로 배출되도록 한 후, 건식 송수관(10)으로 공급된 물의 불필요한 유출을 방지하기 위해 다시 폐쇄된다.
평상시 건식 송수관(10) 내부에 차 있던 공기는 일시적으로 개방 상태에 있는 제1 전자밸브부(140)를 통해 대부분 외부로 배출되지만, 배출되지 못하고 남아 있는 미세 공기나 건식 송수관(10)으로 공급된 물에 포함되어 있는 미세 공기는 제1 전자밸브부(140)가 폐쇄되면 외부로 배출되지 못하고, 건식 송수관(10)으로의 물 공급을 방해하는 요인으로 작용하기 때문에 제1 전자밸브부(140)가 폐쇄된 상태에서도 건식 송수관(10) 내부에 남아 있는 미세 공기들 역시 외부로 배출되어야 하며, 이를 위한 구성이 공기배출 밸브(160)이다.
한편, 상기 송수관 동파방지수단(100)은 관리자가 건식 송수관(10) 내부의 물을 수동으로 배출시킬 수 있도록 T형관(110) 하측에 설치되는 수동배수 밸브(170)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 잔류수 배출을 위한 구성인 상기 제2 전자밸브부(150)에 고장 등의 이상이 발생하는 경우, 관리자가 수동으로 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 잔류수를 수동으로 배출시킬 수 있도록 수동으로 개폐되는 수동배수 밸브(170)를 T형관(110) 하측에 설치하는 것이다.
상기 수동배수 밸브(170)는 평상 시, 폐쇄되어 있다가 상기 제2 전자밸브부(150)에 고장 등의 이상이 발생하는 경우, 관리자가 수동으로 개방시켜 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 잔류수를 외부로 배출시키는 것이다.
도 1을 참조하면, 상기 제어 컨트롤러(200)는 건식 송수관(10) 내부에 차 있는 공기 배출 제어와 잔류하는 물 배출 제어를 위해 다수의 송수관 동파방지수단(100)마다 설치되어, 자신이 제어하는 송수관 동파방지수단(100)의 제1 전자밸브부(140)와 제2 전자밸브부(150)를 제어하는 구성이다.
즉, 상기 제어 컨트롤러(200)는 건식 송수관(10)으로의 물 공급이 시작되면, 건식 송수관(10) 내부에 차 있던 공기가 건식 송수관(10) 외부로 배출되도록 하고, 건식 송수관(10)으로의 물 공급이 종료되면 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 물이 건식 송수관(10) 외부로 배출되도록 하기 위해, 상기 압력 감지센서(120)가 제공하는 압력값과 상기 유체 감지센서(130)가 제공하는 감지신호를 이용하여 제1 전자밸브부(140)와 제2 전자밸브부(150)의 개방 또는 폐쇄를 제어한다.
도 4, 5를 참조하면, 건식 송수관(10)으로의 물 공급이 시작되면, 상기 제어 컨트롤러(200)는 동파방지수단(100)의 압력 감지센서(120)와 유체 감지센서(130)로부터 압력값과 물 감지 여부에 대한 감지신호를 각각 제공받는다.
이때, 상기 제어 컨트롤러(200)는 압력 감지센서(120)가 제공하는 압력값이 평상시 압력보다 높은 제1 설정압력 이상인 경우에는 건식 송수관(10)으로의 물 공급이 시작된 것으로 판단한다.
즉, 건식 송수관(10)으로의 물 공급이 시작되는 시점의 건식 송수관(10)의 내부 압력(동파방지수단(100)의 T형관(110) 내부 압력)은 평상시 물이 차 있지 않고, 공기만 차있는 건식 송수관(10)의 내부 압력(동파방지수단(100)의 T형관(110) 내부 압력)보다 높아지게 되는데 그 압력은 평상시 압력보다 높은 제1 설정압력 이상의 압력이 된다.
따라서 압력 감지센서(120)가 제공하는 압력값이 평상시 압력보다 높은 제1 설정압력 이상이면 제어 컨트롤러(200)는 건식 송수관(10)으로의 물 공급이 시작된 것으로 판단한다.
건식 송수관(10)으로의 물 공급이 시작된 것으로 판단되면, 상기 제어 컨트롤러(200)는 T형관(110)에 설치된 제1 전자밸브부(140)로 개방 신호를 제공하여 제1 전자밸브부(140)(구체적으로 제1 전자밸브(141))가 개방 상태가 되도록 하여, 평상시 건식 송수관(10) 내부에 차 있던 공기가 제1 전자밸브부(140)(구체적으로 공기 배출관(142))을 통해 건식 송수관(10) 외부로 배출되도록 하여 평상시 건식 송수관(10) 내부에 차 있던 공기가 건식 송수관(10)으로의 물 공급을 방해하지 않도록 한다
제1 전자밸브부(140)로 개방 신호를 제공한 후, T형관(110) 내부로 유입된 물을 감지한 유체 감지센서(130)가 물 감지신호를 제공하면, 제어 컨트롤러(200)는 제1 전자밸브부(140)로 폐쇄 신호를 제공하여 상기 제1 전자밸브부(140)(구체적으로 제1 전자밸브(141))가 폐쇄 상태가 되도록 제어하여 건식 송수관(10) 내부로 공급된 물이 제1 전자밸브부(140)(구체적으로 공기 배출관(142))를 통해 불필요하게 건식 송수관(10) 외부로 유출되지 않도록 한다.
도 4, 6을 참조하면, 건식 송수관(10)으로 공급된 물의 사용이 종료되어 건식 송수관(10)으로의 물 공급이 종료되는 시점에도 상기 제어 컨트롤러(200)는 동파방지수단(100)의 압력 감지센서(120)와 유체 감지센서(130)로부터 압력값과 물 감지 여부에 대한 감지신호를 각각 제공받는다.
이때, 상기 제어 컨트롤러(200)는 압력 감지센서(120)가 제공하는 압력값이 평상시 압력보다는 높고 제1 설정압력보다 낮은 제2 설정압력 이하인 경우에는 건식 송수관(10)으로의 물 공급이 종료된 것으로 판단한다.
건식 송수관(10)으로의 물 공급이 종료된 시점의 건식 송수관(10)의 내부 압력(동파방지수단(100)의 T형관(110) 내부 압력)은 건식 송수관(10)으로의 물 공급이 지속적으로 이루어지고 있는 시점의 건식 송수관(10)의 내부 압력(동파방지수단(100)의 T형관(110) 내부 압력)보다 낮아지게 되는데 그 압력은 평상시 압력보다 높고 제1 설정압력보다 낮은 제2 설정압력 이하의 압력이 된다.
따라서 압력 감지센서(120)가 제공하는 압력값이 평상시 압력보다 높고 제1 설정압력보다 낮은 제2 설정압력 이하이면 제어 컨트롤러(200)는 건식 송수관(10)으로의 물 공급이 종료된 것으로 판단한다. 이때 건식 송수관(10)으로의 물 공급이 종료되어도 건식 송수관 내부에는 사용되지 않은 물이 잔류하게 된다.
즉, 제1 전자밸브부(140)로 폐쇄 신호를 제공한 후, 평상시 압력보다는 높고 제1 설정압력보다 낮은 제2 설정압력 이하의 압력값을 압력 감지센서(120)가 제공하고 유체 감지센서(130)가 물 감지신호를 제공하는 조건이 모두 충족되면, 상기 제어 컨트롤러(200)는 건식 송수관(10)으로의 물 공급이 종료된 것으로 판단하는 것이다.
물 공급이 종료된 것으로 판단되면, 상기 제어 컨트롤러(200)는 제1 전자밸브부(140)와 제2 전자밸브부(150)로 개방 신호를 제공하여, 제1 전자밸브부(구체적으로 제1 전자밸브(141))와 제2 전자밸브부(구체적으로 제2 전자밸브(151))가 개방 상태가 되도록 하여 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 물인 잔류수가 하중에 의해 제2 전자밸브부(150)(구체적으로 잔류수 배출관(152))을 통해 건식 송수관(10) 외부로 배출되도록 한다.
이때, 제어 컨트롤러(200)는 제2 전자밸브부(150)(구체적으로 제2 전자밸브(151)) 개방과 동시에 제1 전자밸브부(140)(구체적으로 제1 전자밸브(141))도 개방시키게 되는데, 제2 전자밸브부(150) 개방과 동시에 제1 전자밸브부(140)도 개방 상태가 되면, 개방된 제1 전자밸브부(140)를 통해 외부 공기가 유입되어 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 물인 잔류수가 잔류수 배출관(152)을 통해 외부로 원활하게 배출되는 효과를 얻게 된다.
제1 전자밸브부(140)와 제2 전자밸브부(150)로 개방 신호를 제공하여 잔류수가 외부로 배출되기 시작한 후 일정 시간이 경과되면, 물감지센서(130)가 제어 컨트롤러(200)로 물 미감지 신호를 제공하게 되는데, 물 미감지 신호를 수신한 제어 컨트롤러(200)는 1 전자밸브부(140)와 제2 전자밸브부(150)로 폐쇄 신호를 제공하여 제1 전자밸브부(140)(구체적으로 제1 전자밸브(141))와 제2 전자밸브부(150)(구체적으로 제2 전자밸브(151))가 폐쇄 상태가 되도록 제어한다.
제1 전자밸브부(140)와 제2 전자밸브부(150)가 폐쇄 상태가 되도록 하는 이유는 잔류수가 모두 배출된 상태인 건식 송수관(10) 내부로 제1 전자밸브부(140)와 제2 전자밸브부(150)를 통해 이물질이 유입되지 않도록 하기 위함이다.
한편, 상기 다수의 송수관 동파방지수단(100)마다 설치되는 제어 컨트롤러(200)는 외부로부터 물이 공급되지 않는 평상 시, 자신이 관리하는 송수관 동파방지수단(100)이 정상적인 동작 상태에 있는지를 주기적으로 점검하고, 점검 결과를 외부(예 : 건식 송수관을 관리하는 관리기관)로 제공하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 제어 컨트롤러(200)는 제1 전자밸브부(140)의 제1 전자밸브(141)로 점검 개방 신호와 점검 폐쇄 신호를 순차적으로 제공하여 제1 전자밸브(141)가 개방된 후 다시 폐쇄 되는지를 파악하고, 파악 결과에 따른 제1 점검 결과 정보를 생성해 외부의 관리 단말기로 제공한다.
상기 제1 전자밸브(141)가 개방되고 폐쇄 되는지는 제어 컨트롤러(200)가 제공하는 점검 개방 신호와 점검 폐쇄 신호에 대한 제1 전자밸브(141)의 응답 신호로 파악할 수 있다.
예를 들어, 제1 전자밸브(141)로 점검 개방 신호와 점검 폐쇄 신호를 순차적으로 제공한 상태에서 제1 전자밸브(141)가 개방되었다는 응답 신호와 폐쇄되었다는 응답신호를 순차적으로 제공하는 경우 제1 전자밸브(141)가 정상이라는 제1 점검 결과 정보를 생성하고, 개방되었다는 응답 신호 또는 폐쇄되었다는 응답신호 중 적어도 하나 이상을 제공하지 않는 경우 고장이라는 제1 점검 결과 정보를 생성하여 외부의 관리 단말기로 제공하거나, 개방되었다는 응답 신호와 폐쇄되었다는 응답신호 모두를 제공하는 경우 정상이라는 제1 점검 결과 정보를 생성하여 외부의 관리 단말기로 제공는 것이다.
또한, 상기 제어 컨트롤러(200)는 제2 전자밸브부(150)의 제2 전자밸브(151)로 점검 개방 신호와 점검 폐쇄 신호를 순차적으로 제공하여 제2 전자밸브(151)가 개방된 후 다시 폐쇄 되는지를 파악하고, 파악 결과에 따른 제2 점검 결과 정보를 생성해 외부의 관리 단말기로 제공한다.
상기 제2 전자밸브(151)가 개방되고 폐쇄 되는지는 제어 컨트롤러(200)가 제공하는 점검 개방 신호와 점검 폐쇄 신호에 대한 제2 전자밸브(151)의 응답 신호로 파악할 수 있다.
예를 들어, 제2 전자밸브(151)로 점검 개방 신호와 점검 폐쇄 신호를 순차적으로 제공한 상태에서 제2 전자밸브(151)가 개방되었다는 응답 신호와 폐쇄되었다는 응답신호를 순차적으로 제공하는 경우 제2 전자밸브(151)가 정상이라는 제2 점검 결과 정보를 생성하고, 개방되었다는 응답 신호 또는 폐쇄되었다는 응답신호 중 적어도 하나 이상을 제공하지 않는 경우 고장이라는 제2 점검 결과 정보를 생성하여 외부의 관리 단말기로 제공하거나, 개방되었다는 응답 신호와 폐쇄되었다는 응답신호 모두를 제공하는 경우 정상이라는 제2 점검 결과 정보를 생성하여 외부의 관리 단말기로 제공는 것이다.
이때, 제어 컨트롤러(200)는 외부의 관리 단말기로 제1, 2 점검 결과 정보 제공 시, 자신의 고유 식별 아이디 정보를 함께 제공한다.
외부의 관리 단말기에는 제어 컨트롤러(200)의 고유 식별 아이디와 제어 컨트롤러 설치 위치 정보가 매칭된 정보가 사전 저장되어 있어, 제1, 2 점검 결과 정보가 이상 정보인 경우, 이상이 발행한 제1, 2 전자밸브를 관리하는 제어 컨트롤러의 설치 위치를 알 수 있게 된다.
따라서 제1 결과 정보와 제2 점검 결과 정보를 제공 받은 외부의 관리 단말기, 예를 들어 건식 송수관을 관리하는 관리기관의 관리 단말기는 제1 결과 정보 또는 제2 점검 결과 정보에 의해 제1 전자밸브(141) 또는 제2 전자밸브(151)가 이상이 있는 경우(정상적으로 동작하지 않는 경우) 고장으로 판단하여 해당 전자 밸브를 보수하거나 교체 작업을 하게 된다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
1 : 건식 송수관의 동파 방지장치
10 : 건식 송수관
20 : 외부 급수원
100 : 송수관 동파방지수단
200 : 제어 컨트롤러

Claims (10)

  1. 건식 송수관의 동파 방지장치에 있어서,
    평상시에는 물을 저장하고 있지 않다가 외부로부터 물이 공급되면 공급된 물이 외부로 인출될 수 있도록 하는 건식 송수관(10)의 일정 간격마다 설치되고, 건식 송수관(10)에 물이 공급되면 건식 송수관(10) 내부에 차 있던 공기가 건식 송수관(10) 외부로 배출되도록 하여 건식 송수관으로의 물 공급이 신속히 이루어질 수 있도록 하고, 건식 송수관(10)에 공급된 물이 건식 송수관(10) 전체에 흐를 수 있도록 안내하고, 건식 송수관(10)으로의 물 공급이 종료되면 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 물이 건식 송수관(10) 외부로 배출되도록 하여 건식 송수관(10)에 잔류하는 물에 의한 건식 송수관의 동파를 방지하도록 건식 송수관(10)의 일정 간격마다 설치되는 다수의 송수관 동파방지수단(100)과;
    건식 송수관(10) 내부에 차 있는 공기 배출 제어와 잔류하는 물 배출 제어를 위해 다수의 송수관 동파방지수단(100)마다 설치되는 제어 컨트롤러(200)를 포함하되,

    상기 송수관 동파방지수단(100)은,
    건식 송수관(10)에 공급된 물이 건식 송수관(10) 전체에 흐를 수 있도록 안내하기 위해, 양측단이 건식 송수관(10)에 연결되는 T자 형상의 T형관(110)과,
    상기 T형관(110)에 설치되어 T형관(110) 내부의 압력을 감지하고, 감지한 압력값을 제어 컨트롤러(200)로 제공하는 압력 감지센서(120)와,
    상기 T형관(110)에 설치되어 T형관(110) 내부에 물이 존재하는지를 감지하고, 물 감지 여부에 따른 감지신호를 제어 컨트롤러(200)로 제공하는 유체 감지센서(130)와,
    상기 T형관(110) 상측에 설치되어 제어 컨트롤러(200)의 제어에 따라 개방 또는 폐쇄되되, 평상시에는 폐쇄되어 있는 제1 전자밸브부(140)와,
    상기 T형관(110) 하측에 설치되어 제어 컨트롤러(200)의 제어에 따라 개방 또는 폐쇄되되, 평상시에는 폐쇄되어 있는 제2 전자밸브부(150)를 포함하고,

    상기 제어 컨트롤러(200)는,
    건식 송수관(10)으로의 물 공급이 시작되면, 건식 송수관(10) 내부에 차 있던 공기가 건식 송수관(10) 외부로 배출되도록 하고, 건식 송수관(10)으로의 물 공급이 종료되면 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 물이 건식 송수관(10) 외부로 배출되도록 하기 위해, 상기 압력 감지센서(120)가 제공하는 압력값과 상기 유체 감지센서(130)가 제공하는 감지신호를 이용하여 제1 전자밸브부(140)와 제2 전자밸브부(150)의 개방 또는 폐쇄를 제어하는 것을 특징으로 하는 건식 송수관의 동파 방지장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 송수관 동파방지수단(100)은,
    제1 전자밸브부(140)가 폐쇄되고 건식 송수관(10) 내부에 물이 차 있는 상태에서, 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 미세 공기를 외부로 배출 시키도록 상기 T형관(110)에 설치되는 공기배출 밸브(160)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 송수관의 동파 방지장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 송수관 동파방지수단(100)은,
    관리자가 건식 송수관(10) 내부의 물을 수동으로 배출시킬 수 있도록 T형관(110) 하측에 설치되는 수동배수 밸브(170)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 송수관의 동파 방지장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전자밸브부(140)는,
    제어 컨트롤러(200)의 제어에 따라 개방 또는 폐쇄되는 제1 전자밸브(141)와,
    상기 제1 전자밸브(141) 개방 시, 건식 송수관(10)에 차 있던 공기가 외부로 배출되도록 하는 공기 배출관(142)을 포함하고,
    상기 제2 전자밸브부(150)는,
    제어 컨트롤러(200)의 제어에 따라 개방 또는 폐쇄되는 제2 전자밸브(151)와,
    상기 제2 전자밸브(151) 개방 시, 건식 송수관(10)에 잔류하는 잔류수가 외부로 배출되도록 하는 잔류수 배출관(152)을 포함하는 것을 특징으로 하는 건식 송수관의 동파 방지장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 컨트롤러(200)는,
    압력 감지센서(120)가 제공하는 압력값이 평상시 압력보다 높은 제1 설정압력 이상인 경우, 건식 송수관(10)으로의 물 공급이 시작된 것으로 판단하여 제1 전자밸브부(140)로 개방 신호를 제공하여 제1 전자밸브부(140)가 개방 상태가 되도록 하여 건식 송수관(10) 내부에 차 있던 공기가 제1 전자밸브부(140)를 통해 건식 송수관(10) 외부로 배출되도록 하고,
    상기 제1 전자밸브부(140)로 개방 신호를 제공한 후, 유체 감지센서(130)가 물 감지신호를 제공하면, 제1 전자밸브부(140)로 폐쇄 신호를 제공하여 상기 제1 전자밸브부(140)가 폐쇄 상태가 되도록 하여 건식 송수관(10) 내부로 공급된 물이 제1 전자밸브부(140)를 통해 건식 송수관(10) 외부로 배출되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 건식 송수관의 동파 방지장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어 컨트롤러(200)는,
    제1 전자밸브부(140)로 폐쇄 신호를 제공한 후, 평상시 압력보다는 높고 제1 설정압력보다 낮은 제2 설정압력 이하의 압력값을 압력 감지센서(120)가 제공하는 조건과 유체 감지센서(130)가 물 감지신호를 제공하는 조건이 모두 충족되면, 건식 송수관(10)으로의 물 공급이 종료된 것으로 판단하여 제1 전자밸브부(140)와 제2 전자밸브부(150)로 개방 신호를 제공하여 제1 전자밸브부(140)와 제2 전자밸브부(150)가 개방 상태가 되도록 하여 건식 송수관(10) 내부에 잔류하는 물이 개방된 제1 전자밸브부(140)를 통한 외부 압력과 물 하중에 의해 개방된 제2 전자밸브부(150)를 통해 건식 송수관(10) 외부로 배출되도록 하고,
    제1 전자밸브부(140)와 제2 전자밸브부(150)로 개방 신호를 제공한 후, 유체 감지센서(130)가 물 미감지 신호를 제공하면 제1 전자밸브부(140)와 제2 전자밸브부(150)로 폐쇄 신호를 제공하여 제1 전자밸브부(140)와 제2 전자밸브부(150)가 폐쇄 상태가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 건식 송수관의 동파 방지장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 T형관(110)과 건식 송수관(10)의 연결은 연결 플렌지(111) 또는 글로브 조인트를 이용해 연결하는 것을 특징으로 하는 건식 송수관의 동파 방지장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 송수관 동파방지수단(100)마다 설치되는 제어 컨트롤러(200)는,
    외부로부터 물이 공급되지 않는 평상 시, 자신이 관리하는 송수관 동파방지수단(100)이 정상적인 동작 상태에 있는지를 주기적으로 점검하고, 점검 결과를 외부의 관리 단말기로 제공하는 것을 특징으로 하는 건식 송수관의 동파 방지장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어 컨트롤러(200)는,
    송수관 동파방지수단(100)의 제1 전자밸브부(140)의 제1 전자밸브(141)로 점검 개방 신호와 점검 폐쇄 신호를 순차적으로 제공하여 제1 전자밸브(141)가 개방된 후 다시 폐쇄 되는지를 파악하고, 파악 결과에 따른 제1 점검 결과 정보를 생성해 외부의 관리 단말기로 제공하고,
    송수관 동파방지수단(100)의 제2 전자밸브부(150)의 제2 전자밸브(151)로 점검 개방 신호와 점검 폐쇄 신호를 순차적으로 제공하여 제2 전자밸브(151)가 개방된 후 다시 폐쇄 되는지를 파악하고, 파악 결과에 따른 제2 점검 결과 정보를 생성해 외부의 관리 단말기로 제공하되,
    상기 제어 컨트롤러(200)는 외부의 관리 단말기로 제1, 2 점검 결과 정보 제공 시, 자신의 고유 식별 아이디 정보를 함께 제공는 것을 특징으로 하는 건식 송수관의 동파 방지장치.
KR1020210050866A 2021-04-20 2021-04-20 건식 송수관의 동파 방지장치 KR102313986B1 (ko)

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