KR102389705B1 - 고착방지기능을 갖는 소방펌프 패키지 시스템 및 소방펌프 패키지 시스템의 고착방지방법 - Google Patents

고착방지기능을 갖는 소방펌프 패키지 시스템 및 소방펌프 패키지 시스템의 고착방지방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고착방지기능을 갖는 소방펌프 패키지 시스템 및 소방펌프 패키지 시스템의 고착방지방법에 관한 것으로, 그 목적은 주펌프와 예비펌프의 고착방지운전 시 매우 짧은 시간 동안만 펌프를 가동시키되, 소화배관의 대기압력 보다 낮은 압력을 발생시키면서 고착방지운전을 실시하도록 이루어진 고착방지기능을 갖는 소방펌프 패키지 시스템 및 소방펌프 패키지 시스템의 고착방지방법을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 주펌프와 예비펌프 및 충압펌프가 베이스에 설치되고, 상기 주펌프와 예비펌프 및 충압펌프가 흡입배관과 토출배관을 공유하되, 토출배관과 주펌프 그리고 토출배관과 예비펌프를 연결하는 토출분기관에 릴리프밸브, 압력센서, 체크밸브, 제2개폐밸브가 설치된 소방펌프 패키지 시스템에 있어서, 상기 주펌프와 예비펌프의 고착 방지를 위한 운전 주기, 운전 시간, 운전 압력이 설정되어 주펌프와 예비펌프의 고착방지운전을 실시하는 제어기; 상기 토출배관으로 토출되는 물을 선택적으로 공급받아 외부로 배출하는 것과 함께 유량을 검출하도록 이루어진 시험배관설비; 상기 토출배관의 일측단부에 설치된 엘보 이음새; 및 3개의 입출구를 갖도록 이루어지되, 한쪽 입출구가 엘보 이음새와 연결되고, 다른 한쪽 입출구가 시험배관과 연결되며, 나머지 한 쪽 입출구는 커버에 의해 폐쇄되거나 소화배관과 연결되는 분기티;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고착방지기능을 갖는 소방펌프 패키지 시스템 및 이의 고착방지방법을 제공한다.

Description

고착방지기능을 갖는 소방펌프 패키지 시스템 및 소방펌프 패키지 시스템의 고착방지방법{Fire-fighting pump package system with anti-seize function and anti-seize method for fire-fighting pump package system}
본 발명은 소방펌프 패키지 시스템을 구성하는 주펌프와 예비펌프가 오랜 시간 사용되지 않아 고착됨으로써 화재 발생 시 소방펌프 패키지 시스템이 정상적으로 기능하지 못하는 것을 방지하는 고착방지기능을 갖는 소방펌프 패키지 시스템 및 소방펌프 패키지 시스템의 고착방지방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주기적으로 주펌프와 예비펌프를 가동하여 주펌프와 예비펌프가 고착되는 것을 방지하되, 소방펌프 패키지 시스템에 연결된 소화배관 및 이에 설치된 스프링클러와 같은 소화설비에 무리를 주지 않으면서 고착방지운전을 실시할 수 있도록 이루어진 고착방지기능을 갖는 소방펌프 패키지 시스템 및 소방펌프 패키지 시스템의 고착방지방법에 관한 것이다.
일반적으로 아파트, 빌딩, 상가, 공장 등의 건축물에는 화재발생 시 신속한 진압을 위한 소방펌프가 설치되며, 상기 소방펌프는 화재발생 시 저수조 또는 급수관으로부터 유입되는 물을 미리 설정된 압력으로 가압하여 스프링클러나 소화노즐과 같은 소화설비에 공급하도록 이루어진다.
이러한 소방펌프는 화재발생 시 작동하면서 물을 가압하여 토출하는 주펌프를 포함하며, 그 외에도 주펌프의 이상 발생 시 또는 필요 시 주펌프와 별도로 물을 가압하여 토출하는 예비펌프 및 소화배관 내의 압력을 일정한 수준으로 유지시키는 충압펌프를 포함한다.
한편, 소방펌프를 구성하는 주펌프와 예비펌프는 화재가 발생된 경우에만 작동하므로, 대부분의 건축물에 시공된 소방펌프의 주펌프와 예비펌프는 수년 내지 수십 년 동안 대기상태를 유지하는 경우가 빈번하며, 장기간 대기상태에 놓인 소방펌프가 실제 화재발생 시 정상적으로 작동하지 못할 경우 심각한 피해를 야기할 수 있다.
따라서 소방펌프를 건축물에 시공한 후, 주기적으로 소방펌프의 정상작동여부를 확인하는 시험이 요구되며, 이러한 소방펌프의 시험은 소방펌프를 구성하는 주펌프와 예비펌프를 실제로 작동시키는 방식으로 이루어져야 한다.
그러나 시험을 위해서 주펌프 또는 예비펌프를 작동시키고 소화노즐을 개방시킬 경우, 건축물 내부의 집기 및 설비가 물에 젖어 정상적으로 작동하지 못하는 상황이 발생되므로, 소화노즐을 개방시키지 않은 채 주펌프와 예비펌프를 작동시켜야 하지만 이 경우 소화배관의 내부 압력이 급격히 증가하면서 소화배관 및 관련 설비가 손상될 수 있다.
한편, 특허문헌1에는 설정된 주기에 따라 주펌프와 예비펌프 및 충압펌프를 작동시켜 주펌프와 예비펌프 및 충압펌프의 고착을 방지하는 제어장치가 개시되어 있다.
특허문헌1에 개시된 제어장치의 경우, 주기적인 주펌프와 예비펌프의 작동을 통해 주펌프와 예비펌프의 고착을 방지할 수 있지만, 주펌프와 예비펌프의 작동과정에서 펌핑되는 물을 외부로 배출할 경우 물 낭비가 발생하고, 주펌프와 예비펌프의 작동과정에서 펌핑되는 물을 집수정으로 반환시키고자 할 경우에는 배관설비를 별도로 마련해야만 함에 따라 배관설비의 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.
공개특허공보 제10-2018-0087747호(2018.08.02.공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 주펌프와 예비펌프의 고착방지운전 시 매우 짧은 시간 동안만 펌프를 가동시키되, 소화배관의 대기압력 보다 낮은 압력을 발생시키면서 고착방지운전을 실시하도록 이루어진 고착방지기능을 갖는 소방펌프 패키지 시스템 및 소방펌프 패키지 시스템의 고착방지방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 고착방지운전 시 펌프의 가동에 의해 펌프 후단의 압력이 급격히 증가하거나 압력 기준치를 초과하였을 때 고착방지운전을 즉시 중단하는 안전기능을 포함하는 고착방지기능을 갖는 소방펌프 패키지 시스템 및 소방펌프 패키지 시스템의 고착방지방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 주펌프와 예비펌프의 고착방지운전 시 물 낭비가 발생하지 않는 소방펌프 패키지 시스템 및 소방펌프 패키지 시스템의 고착방지방법을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 주펌프와 예비펌프 및 충압펌프가 베이스에 설치되고, 상기 베이스에 설치된 서포트에 의해 흡입배관 및 토출배관이 지지되며, 상기 주펌프와 예비펌프 및 충압펌프가 흡입배관 및 토출배관과 연결되면서 흡입배관과 토출배관을 공유하되, 토출배관과 주펌프 그리고 토출배관과 예비펌프를 연결하는 토출분기관에 릴리프밸브, 압력센서, 체크밸브, 제2개폐밸브가 설치된 소방펌프 패키지 시스템에 있어서, 상기 주펌프와 예비펌프의 고착 방지를 위한 운전 주기, 운전 시간, 운전 압력이 설정되고, 상기 운전 주기에 따른 주펌프와 예비펌프의 고착방지운전 시 저장된 운전 시간 이내의 시간 동안 펌프를 가동하되, 상기 압력센서에서 감지되는 토출압력이 상기 운전 압력을 초과하면 고착 방지 운전을 중지하도록 설정된 제어기; 상기 토출배관의 수직 상부에 배치되며 토출배관과 연결되는 시험배관; 상기 토출배관의 물이 시험배관으로 선택적으로 유입될 수 있도록 시험배관의 입구측에 설치되어 시험배관의 유로를 개폐하는 제3개폐밸브; 상기 시험배관을 유동하는 물의 유량을 감지하도록 시험배관에 설치된 유량계; 및 상기 시험배관의 말단에 설치되어 시험배관을 통해 배출되는 물의 유량을 제어하는 유량제어밸브;로 구성되어 토출배관으로 토출되는 물을 선택적으로 공급받아 외부로 배출하는 것과 함께 유량을 검출하도록 이루어진 시험배관설비; 상기 토출배관의 일측단부에 설치되며 L자 형태로 굽어진 엘보 이음새; 및 3개의 입출구를 갖도록 이루어지되, 한쪽 입출구가 엘보 이음새와 연결되고, 다른 한쪽 입출구가 시험배관과 연결되며, 나머지 한 쪽 입출구는 커버에 의해 폐쇄되거나 소화배관과 연결되는 분기티;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고착방지기능을 갖는 소방펌프 패키지 시스템을 제공한다.
한편 상기 고착방지기능을 갖는 소방펌프 패키지 시스템에 있어서, 상기 운전 압력은 토출배관에 연결되는 소화배관의 대기압력 보다 낮게 설정되는 것이 바람직하다.
삭제
또한 본 발명은 상기 고착방지기능을 갖는 소방펌프 패키지 시스템을 제어함에 있어서, 상기 주펌프와 예비펌프의 고착 방지를 위한 운전 주기, 운전 시간, 운전 압력을 제어기가 입력받아 저장하는 입력단계; 및 상기 제어기는 입력단계에서 입력된 운전 주기의 도래 시 주펌프와 예비펌프 중 적어도 하나를 가동하되, 해당 펌프를 저장된 운전 시간 동안 가동시키면서 해당 펌프의 토출압력을 압력센서로 감지하고, 감지되는 토출압력이 저장된 운전 압력을 초과하는 경우 고착 방지 운전을 중지시키는 제어단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 소방펌프 패키지 시스템의 고착방지방법을 제공한다.
한편 상기 소방펌프 패키지 시스템의 고착방지방법에 있어서, 상기 제어단계에서 운전 시간 동안 압력센서에서 감지되는 토출압력이 운전 전과 동일하거나 정상적으로 증가하지 않는 경우 해당 펌프가 고착된 것으로 결정하는 판단단계;를 더 포함할 수 있다.
삭제
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 고착방지운전 시 외부로 버려지는 물이 없으므로 물 낭비가 없고, 상대적으로 낮은 압력으로 짧은 시간 동안 펌프를 가동시키게 되므로 소화배관 및 소화설비에 무리를 주지 않으면서 고착방지운전을 실시할 수 있으며, 이미 고착이 발생된 펌프의 고착방지운전 시 발생할 수 있는 모터의 소손 위험을 현저히 줄일 수 있다.
또한, 짧은 시간 동안 펌프를 가동시키게 되므로, 고착방지운전에 소모되는 에너지를 절감할 수 있다.
또한, 잘못된 설정이나 오작동으로 인하여 토출압력이 비정상적으로 상승하는 경우, 고착방지운전이 자동으로 중단되게 함으로써 고착방지운전 과정에서 발생할 수 있는 소화배관이나 소화설비의 손상을 방지할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소방펌프 패키지 시스템의 구조도,
도 2 는 본 발명에 따른 소방펌프 패키지 시스템의 정면도,
도 3 은 본 발명에 따른 소방펌프 패키지 시스템의 평면도,
도 4 는 본 발명에 따른 소방펌프 패키지 시스템의 측면도,
도 5 는 본 발명에 따른 토출배관과 시험배관의 연결구조를 보인 상세도,
도 6 은 본 발명에 따른 고착방지방법의 순서도,
도 7 은 운전 시간과 운전 압력에 따른 펌프의 온/오프 제어 개념을 나타낸 그래프.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소방펌프 패키지 시스템의 구조도를, 도 2는 본 발명에 따른 소방펌프 패키지 시스템의 정면도를, 도 3은 본 발명에 따른 소방펌프 패키지 시스템의 평면도를, 도 4는 본 발명에 따른 소방펌프 패키지 시스템의 측면도를, 도 5는 본 발명에 따른 토출배관과 시험배관의 연결구조를 보인 상세도를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 소방펌프 패키지 시스템은 베이스(100), 주펌프(110), 예비펌프(120), 충압펌프(130), 흡입배관(140), 흡입분기관(151,152,153), 제1개폐밸브(161,162,163), 토출배관(170), 토출분기관(181,182,183), 제2개폐밸브(191,192,193), 체크밸브(201,202,203), 압력게이지(211,212), 릴리프밸브(221,222), 압력센서(231,232), 시험배관설비(240), 제어기(250)로 구성된다.
상기 베이스(100)는 소방펌프 패키지 시스템의 기초구조를 형성하면서 주펌프(110)와 예비펌프(120) 및 충압펌프(130)를 지지하는 구조물로 이루어지며, 이러한 베이스(100)는 지진의 진동을 완화시켜 펌프의 손상을 방지하는 내진구조를 포함할 수 있다.
또한 상기 베이스(100)는 흡입배관(140)과 토출배관(170)이 처지는 것을 방지하도록 흡입배관(140)과 토출배관(170)을 하부에서 지지하는 서포트(101)를 포함할 수 있다.
상기 주펌프(110)와 예비펌프(120) 및 충압펌프(130)는 베이스(100)의 상단부에 수직한 자세로 기립되고, 베이스(100)의 일측으로부터 주펌프(110)와 예비펌프(120) 및 충압펌프(130)가 순차적으로 위치하도록 일렬구조로 배치되며, 베이스(100)에 고정되게 설치된다.
상기와 같이 주펌프(110)와 예비펌프(120) 및 충압펌프(130)를 베이스(100)에 설치함에 있어서, 주펌프(110)와 예비펌프(120) 및 충압펌프(130)의 흡입측이 같은 방향을 향하고, 주펌프(110)와 예비펌프(120) 및 충압펌프(130)의 토출측이 같은 방향을 향하도록 주펌프(110)와 예비펌프(120) 및 충압펌프(130)를 모두 같은 자세로 베이스(100)에 설치하는 것이 바람직하다.
상기 흡입배관(140)은 건축물에 구성되는 급수배관과 연결되어 급수배관을 통해 유입되는 물을 주펌프(110)와 예비펌프(120) 및 충압펌프(130)로 전달하는 것으로, 베이스(100)의 일측에 수평한 자세를 갖도록 배치된다.
상기 흡입분기관(151,152,153)은 흡입배관(140)을 주펌프(110)와 예비펌프(120) 및 충압펌프(130)의 흡입측에 연결하는 것으로, 3개의 흡입분기관(151,152,153)이 흡입배관(140)으로부터 분기되어 흡입배관(140)과 주펌프(110), 흡입배관(140)과 예비펌프(120), 흡입배관(140)과 충압펌프(130)를 각각 연결하도록 구성된다.
상기 제1개폐밸브(161,162,163)는 각각의 흡입분기관(151,152,153)에 설치되어 흡입분기관(151,152,153)의 유로를 개폐하도록 구성되며, 이러한 제1개폐밸브(161,162,163)는 공지의 게이트 밸브로 구성될 수 있다.
상기 토출배관(170)은 건축물에 구성되는 소화배관과 연결되어 주펌프(110) 또는 예비펌프(120) 또는 충압펌프(130)로부터 토출되는 물을 소화배관으로 전달하는 것으로, 베이스(100)의 타측에서 수평한 자세를 갖도록 배치된다.
결국 상기 베이스(100)의 일측에는 흡입배관(140)이 위치하고, 타측에는 토출배관(170)이 위치하게 된다.
상기 토출분기관(181,182,183)은 토출배관(170)을 주펌프(110)와 예비펌프(120) 및 충압펌프(130)의 토출측에 연결하는 것으로, 3개의 토출분기관(181,182,183)이 토출배관(170)으로부터 분기되어 토출배관(170)과 주펌프(110), 토출배관(170)과 예비펌프(120), 토출배관(170)과 충압펌프(130)를 각각 연결하도록 구성된다.
상기 제2개폐밸브(191,192,193)는 각각의 토출분기관(181,182,183)에 설치되어 토출분기관(181,182,183)의 유로를 개폐하도록 구성되며, 이러한 제2개폐밸브(191,192,193)는 공지의 버터플라이 밸브로 구성될 수 있다.
상기 체크밸브(201,202,203)는 각각의 토출분기관(181,182,183)에 설치되어 토출분기관(181,182,183)의 물이 각 펌프(110,120,130)로 역류하는 것을 방지하도록 구성된다.
상기 압력게이지(211,212)는 체크밸브(201)와 주펌프(110) 사이 그리고 체크밸브(202)와 예비펌프(120) 사이에서 토출분기관(181,182)으로부터 분기된 구조로 설치되며, 토출분기관(181,182)을 통해 토출배관(170) 쪽으로 유동하는 물의 압력을 감지하여 표시하도록 구성된다.
상기 릴리프밸브(221,222)는 체크밸브(201)와 주펌프(110) 사이 그리고 체크밸브(202)와 예비펌프(120) 사이에서 토출분기관(181,182)으로부터 분기된 구조로 설치되며, 토출분기관(181,182)을 통해 토출배관(170) 쪽으로 유동하는 물의 압력이 설정치 이상으로 증가할 경우 과압을 외부로 방출하여 토출분기관(181,182)과 토출배관(170)의 압력이 과도하게 증가하는 것을 방지하도록 구성된다.
상기 압력센서(231,232)는 체크밸브(201)와 주펌프(110) 사이 그리고 체크밸브(202)와 예비펌프(120) 사이에서 릴리프밸브(221,222)와 같이 토출분기관(181,182)으로부터 분기된 구조로 설치되며, 토출분기관(181,182)을 통해 토출배관(170) 쪽으로 유동하는 물의 압력 즉 주펌프(110)와 예비펌프(120)의 토출압력을 검출하도록 구성된다.
상기 시험배관설비(240)는 주펌프(110)와 예비펌프(120)의 정상작동여부를 주기적으로 검사하는데 사용되는 배관라인으로, 시험배관(241), 제3개폐밸브(242), 유량계(243), 유량제어밸브(244)로 구성되며, 소방펌프 패키지 시스템의 점검과정에서 토출배관(170)으로부터 물을 공급받아 지정된 장소로 배출하여 소방펌프 패키지 시스템의 점검이 원활히 이루어질 수 있도록 하고, 더불어 유량을 측정함으로써 주펌프(110)와 예비펌프(120)의 정상작동여부를 판단하기 위한 데이터를 획득하도록 이루어진다.
상기 시험배관(241)은 토출배관(170)과 연결되어 펌프의 작동에 의해 토출배관(170)으로 토출되는 물을 유입 받도록 구성된다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시험배관(241)은 토출배관(170)의 수직 상부에서 토출배관(170)과 일정거리 이격된 채로 토출배관(170)과 평행한 구조를 갖도록 배치되며, 일측 단부가 엘보 이음새(245)와 분기티(246)를 매개로 토출배관(170)과 연결되어 토출배관(170)으로부터 물을 공급받도록 구성된다.
또한, 상기 시험배관(241)은 소방펌프 패키지 시스템의 점검과정에서 유입되는 물을 지정된 장소로 배출하도록 연장되거나, 또는 별도의 탱크에 연결될 수 있다.
이때 상기 엘보 이음새(245)는 L자 형태로 굽어지고, 일측단이 토출배관(170)에 연결되고, 타측단은 토출배관(170)의 상부를 향하도록 설치된다.
또한, 상기 분기티(246)는 3개의 입출구를 가지며, 한쪽 입출구는 엘보 이음새(245)와 연결되고, 다른 한쪽 입출구는 시험배관(241)과 연결되며, 나머지 한 쪽 입출구는 커버(247)에 의해 선택적으로 폐쇄되어 필요한 경우 커버(247)를 분리하고 소화배관을 연결하도록 구성된다.
상기 제3개폐밸브(242)는 분기티(246)를 통해 시험배관(241)으로 유입되는 물을 단속하도록 시험배관(241)의 입구측에 설치되며, 이러한 제3개폐밸브(242)는 게이트 밸브로 구성될 수 있다.
상기 유량계(243)는 시험배관(241)을 통해 유동하는 물의 유량을 감지하여 표시하도록 시험배관(241)에 설치된다.
상기 유량제어밸브(244)는 시험배관(241)의 말단에 설치되어 시험배관(241)을 통해 배출되는 물의 유량을 제어하도록 구성된다.
상기와 같이 구성된 소방펌프 패키지 시스템에 있어서, 토출배관(170)을 통해 유동하는 물의 압력과 미리 설정된 압력의 비교를 통해 온/오프 신호를 발생하는 전자식 압력스위치(260)가 더 포함될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 토출배관(170)에는 압력감지배관(261)이 분기되게 설치되고, 상기 압력감지배관(261)의 입구측에는 제4개폐밸브(262)가 설치되어 토출배관(170)으로부터 압력감지배관(261)으로 유입되는 물의 흐름을 제어하도록 구성되며, 상기 전자식 압력스위치(260)가 압력감지배관(261)에 설치되어 압력감지배관(261)으로 유입되는 물의 압력에 따라 신호를 발생하도록 구성된다.
한편, 상기 전자식 압력스위치(260)는 유입된 물의 압력이 미리 설정된 압력에 도달한 경우 오프신호를 발생하고, 유입된 물의 압력이 미리 설정된 압력에 도달하지 못한 경우 온신호를 발생하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 압력감지배관(261)의 말단은 개방되어 압력감지배관(261)으로 유입된 물을 외부로 배출할 수 있도록 구성되고, 이처럼 개방된 압력감지배관(261)의 말단에는 드레인밸브(263)가 설치되어 압력감지배관(261)의 말단부 유로를 개폐하도록 이루어진다.
따라서 관리자는 토출배관(170)의 물을 외부로 배출할 필요가 있을 때 드레인밸브(263)를 개방함으로써 토출배관(170) 및 압력감지배관(261)의 물을 외부로 빠르게 배출할 수 있게 된다.
상기 제어기(250)는 본 발명에 따른 소방펌프 패키지 시스템을 제어하는 것으로, 주펌프(110)와 예비펌프(120)의 고착 방지를 위한 운전 주기(Tcnt)를 입력 받아 저장하고, 고착 방지를 위한 운전 시 각 펌프가 실질적으로 가동되는 시간을 운전 시간(Tset)으로 입력 받아 저장하며, 고착 방지를 위한 운전 시 토출압력의 제한 기준이 되는 운전 압력(Pset)을 입력 받아 저장하도록 이루어진다.
또한, 상기 제어기(250)는 입력된 운전 주기(Tcnt)에 따라 주펌프(110)와 예비펌프(120)를 가동하여 고착방지운전을 실시하게 된다.
한편, 주펌프(110)와 예비펌프(120)의 고착방지운전은 주펌프(110)와 예비펌프(120)를 순차적으로 가동시키는 방식으로 이루어지거나, 주펌프(110)와 예비펌프(120)의 고착방지 운전 주기를 달리하여 운전 주기에 따라 주펌프(110)와 예비펌프(120)를 각각 가동시키는 방식으로 이루어질 수 있으며, 주펌프(110)와 예비펌프(120)를 입력된 운전 시간(Tset) 동안 가동시킴으로써 고착방지운전을 실시하게 된다.
한편, 제어기(250)는 주펌프(110)와 예비펌프(120)를 가동하는 과정에서 압력센서(231,232)에서 감지되는 토출압력(Psen)을 전달받아 실제 토출압력(Psen)과 설정된 운전 압력(Pset)을 비교하여 토출압력(Psen)이 운전 압력(Pset)을 초과하면 운전 시간(Tset)의 도달여부에 상관없이 고착방지운전을 즉시 중단시키도록 설정된다.
한편, 상기 운전 주기(Tcnt)는 시간단위에서 년단위까지 설정될 수 있고, 운전 시간(Tset)과 운전 압력(Pset)은 펌프 용량 및 배관에 따라 설정될 수 있으며. 운전 압력(Pset)은 토출배관(170)에 연결되는 소화배관의 대기압력 보다 낮게 설정되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 운전 시간(Tset)은 최소 0.1초로부터 펌프가 정격속도까지 올라가는 시간 보다 짧게 설정되는 것이 바람직하다.
이와 같은 제어기(250)에는 소방펌프 패키지 시스템의 설정값 및 상태를 나타내기 위한 디스플레이와, 설정값을 입력할 수 있도록 하는 입력패널과, 각종 정보를 저장하고 처리하기 위한 메모리와 CPU를 포함하는 정보처리회로가 구비될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 고착방지방법의 순서도를, 도 7은 운전 시간과 운전 압력에 따른 펌프의 온/오프 제어 개념을 나타낸 그래프를 도시하고 있다.
상기와 같이 구성된 소방펌프 패키지 시스템에 의해 구현되는 본 발명에 따른 소방펌프 패키지 시스템의 고착방지방법은 상기 주펌프(110)와 예비펌프(120)의 고착 방지를 위한 운전 주기(Tcnt), 운전 시간(Tset), 운전 압력(Pset)을 제어기(250)가 입력받아 저장하는 입력단계(S10); 및 상기 제어기(250)는 S10 단계에서 입력된 운전 주기(Tcnt)의 도래 시 주펌프(110)와 예비펌프(120) 중 적어도 하나를 가동하되, 해당 펌프를 저장된 운전 시간(Tset) 동안 가동시키면서 해당 펌프의 토출압력(Psen)을 압력센서(231,232)로 감지하고, 감지되는 토출압력(Psen)이 저장된 운전 압력(Pset)을 초과하는 경우 고착 방지 운전을 중지시키는 제어단계(S20);로 이루어진다.
상기 입력단계(S10)는 소방펌프 패키지 시스템에 마련된 제어기(250)가 관리자로부터 운전 주기(Tcnt)와 운전 시간(Tset) 및 운전 압력(Pset)을 입력받아 저장하는 것으로 이루어지거나, 소방펌프 패키지 시스템의 제조과정에서 운전 주기(Tcnt)와 운전 시간(Tset) 및 운전 압력(Pset)이 제어기(250)에 입력되어 저장되는 것으로 이루어질 수 있다.
상기 제어단계(S20)는 제어기(250)에 입력된 운전 주기(Tcnt)와 운전 시간(Tset) 및 운전 압력(Pset)에 기초하여 주펌프(110)와 예비펌프(120)의 고착방지운전을 실시하는 공정으로, 소방펌프 패키지 시스템이 건축물에 시공된 이후 정상적으로 작동을 개시하게 되면, 제어기(250)는 시간을 카운트하고, 카운트되는 시간이 설정된 운전 주기(Tcnt)에 도달하게 되면, 주펌프(110)와 예비펌프(120)의 고착방지운전을 실시하게 된다.
주펌프(110)와 예비펌프(120)의 고착방지운전은 이미 설명된 바와 같이, 주펌프(110)와 예비펌프(120)를 순차적으로 가동시키는 방식으로 실시되거나, 주펌프(110)와 예비펌프(120)의 운전 주기를 달리하여 주펌프(110)와 예비펌프(120)를 각각 가동시키는 방식으로 실시될 수 있으며, 이하에서 주펌프(110)의 고착방지운전이 진행되는 과정을 구체적으로 설명하도록 한다.
주펌프(100)의 운전 주기가 도래한 경우, 제어기(250)는 주펌프(110)를 가동시키고, 압력센서(231)에서 감지되는 토출압력(Psen)과 운전 압력(Pset)을 비교하여, 토출압력(Psen)이 운전 압력(Pset)을 초과하는 경우 높은 토출압력이 토출배관(170)을 통해 소화배관으로 전달되는 것을 방지하기 위하여 주펌프(110)의 고착방지운전을 즉시 중단시키게 된다.
예컨대, 운전 압력(Pset)이 1bar로 설정된 경우, 압력센서(231)에서 감지되는 토출압력(Psen) 1bar를 초과하는 경우 주펌프(110)의 고착방지운전을 즉시 중단시키게 된다.
한편, 압력센서(231,232)에서 감지되는 토출압력(Psen)이 운전 압력(Pset) 이하인 경우, 제어기(250)는 주펌프(110)를 설정된 운전 시간(Tset) 동안 가동시키게 된다.
예컨대, 운전 시간(Tset)이 0.5초로 설정된 경우, 제어기(250)는 주펌프(110)를 0.5초 동안 가동시키게 되며, 이처럼 매우 짧은 시간 동안 주펌프(110)를 가동시키게 되므로, 주펌프(110)의 가동을 위해 소모되는 에너지를 줄일 수 있고, 주펌프(110)로부터 토출되는 물의 압력이 과도하게 상승하는 것을 방지할 수 있으므로 높은 토출압력이 소화배관으로 전달됨으로써 소화배관이나 소화설비가 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한 제어기(250)는 토출압력(Psen)이 운전 압력(Pset)을 초과하는 경우, 고착방지운전을 즉시 중단하도록 설정되고, 운전 압력(Pset)은 소화배관의 대기압력 보다 낮은 압력으로 설정됨에 따라 고착방지운전 시 소화배관 및 소화설비가 손상되는 것을 원천적으로 방지하는 안정적인 시스템의 구축이 가능하게 된다.
상기와 같이 본 발명은 주기적으로 주펌프(110)를 가동시키는 고착방지운전을 통해 주펌프(110)가 고착되는 것을 방지하게 된다.
한편, 제어기(250)는 주펌프(110)의 고착방지운전이 끝난 후, 고착방지 운전 시간(Tset)과 토출압력(Psen) 및 고착여부 같은 상세내역을 저장하게 된다.
한편, 본 발명에 따른 소방펌프 패키지 시스템의 고착방지방법은 펌프의 고착여부를 판단하는 판단단계(S30)을 더 포함한다.
즉, 상기 제어기(250)는 압력센서(231)에서 감지되는 토출압력(Psen)이 변화 없는 경우, 예컨대 주펌프(110)의 고착방지운전이 이루어지는 동안 토출압력의 변화가 없거나 정상적으로 증가하지 않는 경우 주펌프(110)는 고착이 발생된 것으로 판단하여 기록하고, 주펌프(110)의 고착 사실을 제어기(250)에 마련된 디스플레이 또는 스피커 등을 통해 관리자에게 알리는 작동을 하게 된다.
한편, 예비펌프(120)의 고착방지운전은 앞서 설명된 주펌프(110)와 동일한 방식으로 이루어지게 되므로, 예비펌프(120)의 고착방지운전에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 건축물에 시공된 소방펌프가 장기간 대기 상태로 놓임에 따라 발생되는 고착을 방지하기 위한 고착방지운전을 매우 짧은 시간 동안 실시하도록 함으로써 고착방지운전 시 소모되는 에너지를 줄이고, 소화배관이나 소화설비의 손상을 방지할 수 있으며, 고착방지운전 시 펌프로부터 토출되는 물의 배출이 요구되지 않아 물의 낭비가 없고, 고착방지운전이 이루어지는 과정에서 펌프의 토출압력을 압력센서(231,232)로 감지하여 고착발생여부를 확인하는 것과 함께 소방펌프 패키지 시스템의 안정성을 더욱 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 주펌프 120: 예비펌프
130: 충압펌프 140: 흡입배관
151,152,153: 흡입분기관 161,162,163: 제1개폐밸브
170: 토출배관 181,182,183: 토출분기관
191,192,193: 제2개폐밸브 201,202,203: 체크밸브
211,222: 릴리프밸브 231,232: 압력센서
240: 시험배관설비 241: 시험배관
242: 제3개폐밸브 243: 유량계
244: 유량제어밸브 250: 제어기

Claims (5)

  1. 주펌프(110)와 예비펌프(120) 및 충압펌프(130)가 베이스(100)에 설치되고, 상기 베이스(100)에 설치된 서포트(101)에 의해 흡입배관(140) 및 토출배관(170)이 지지되며, 상기 주펌프(110)와 예비펌프(120) 및 충압펌프(130)가 흡입배관(140) 및 토출배관(170)과 연결되면서 흡입배관(140)과 토출배관(170)을 공유하되, 토출배관(170)과 주펌프(110) 그리고 토출배관(170)과 예비펌프(120)를 연결하는 토출분기관(181,182)에 릴리프밸브(221,222), 압력센서(231,232), 체크밸브(201,202), 제2개폐밸브(191,192)가 설치된 소방펌프 패키지 시스템에 있어서,
    상기 주펌프(110)와 예비펌프(120)의 고착 방지를 위한 운전 주기(Tcnt), 운전 시간(Tset), 운전 압력(Pset)이 설정되고, 상기 운전 주기(Tcnt)에 따른 주펌프(110)와 예비펌프(120)의 고착방지운전 시 저장된 운전 시간(Tset) 이내의 시간 동안 펌프를 가동하되, 상기 압력센서(231,232)에서 감지되는 토출압력(Psen)이 상기 운전 압력(Pset)을 초과하면 고착 방지 운전을 중지하도록 설정된 제어기(250);
    상기 토출배관(170)의 수직 상부에 배치되며 토출배관(170)과 연결되는 시험배관(241); 상기 토출배관(170)의 물이 시험배관(241)으로 선택적으로 유입될 수 있도록 시험배관(241)의 입구측에 설치되어 시험배관(241)의 유로를 개폐하는 제3개폐밸브(242); 상기 시험배관(241)을 유동하는 물의 유량을 감지하도록 시험배관(241)에 설치된 유량계(243); 및 상기 시험배관(241)의 말단에 설치되어 시험배관(241)을 통해 배출되는 물의 유량을 제어하는 유량제어밸브(244);로 구성되어 토출배관(170)으로 토출되는 물을 선택적으로 공급받아 외부로 배출하는 것과 함께 유량을 검출하도록 이루어진 시험배관설비(240);
    상기 토출배관(170)의 일측단부에 설치되며 L자 형태로 굽어진 엘보 이음새(245); 및
    3개의 입출구를 갖도록 이루어지되, 한쪽 입출구가 엘보 이음새(245)와 연결되고, 다른 한쪽 입출구가 시험배관(241)과 연결되며, 나머지 한 쪽 입출구는 커버(247)에 의해 폐쇄되거나 소화배관과 연결되는 분기티(246);를 포함하는 것을 특징으로 하는 고착방지기능을 갖는 소방펌프 패키지 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 운전 압력(Pset)은 토출배관(170)에 연결되는 소화배관의 대기압력 보다 낮게 설정된 것을 특징으로 하는 고착방지기능을 갖는 소방펌프 패키지 시스템.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 따른 고착방지기능을 갖는 소방펌프 패키지 시스템을 제어함에 있어서,
    상기 주펌프(110)와 예비펌프(120)의 고착 방지를 위한 운전 주기(Tcnt), 운전 시간(Tset), 운전 압력(Pset)을 제어기(250)가 입력받아 저장하는 입력단계(S10); 및
    상기 제어기(250)는 입력단계(S10)에서 입력된 운전 주기(Tcnt)의 도래 시 주펌프(110)와 예비펌프(120) 중 적어도 하나를 가동하되, 해당 펌프를 저장된 운전 시간(Tset) 동안 가동시키면서 해당 펌프의 토출압력을 압력센서(231,232)로 감지하고, 감지되는 토출압력이 저장된 운전 압력(Pset)을 초과하는 경우 고착 방지 운전을 중지시키는 제어단계(S20);로 이루어진 것을 특징으로 하는 소방펌프 패키지 시스템의 고착방지방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어단계(S20)에서 운전 시간(Tset) 동안 압력센서(231,232)에서 감지되는 토출압력이 운전 전과 동일한 경우, 해당 펌프가 고착된 것으로 결정하는 판단단계(S30);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소방펌프 패키지 시스템의 고착방지방법.
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