KR102506479B1 - 수도배관용 재난대비 차단밸브 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수도배관용 재난대비 차단밸브 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밸브실 내의 차단밸브, 조인트부, 지진센서, 압력센서부, 제어부를 상호간 연계시켜 시스템으로 구성하여, 지진발생을 항시 계측하고 지진이 발생시에는 이의 진위여부를 사전설정기준을 따라 판별한 후, 차단밸브를 신속하게 긴급차단작동시킴으로써, 지진의 여파가 다른 구역 및 밸브실 등으로 전달되면서, 피해의 규모가 커지지 않도록 사전에 방지할 수 있도록 하는 수도배관용 재난대비 차단밸브 시스템에 관한 것이다.

Description

수도배관용 재난대비 차단밸브 시스템{Disaster prevention valve system for water pipes}

본 발명은 지진 발생시 지진의 영향이 배관을 따라 다른 구역으로 전달되는 않도록, 차단밸브와 함께 다수의 구성들을 시스템으로 연계시켜 차단밸브를 긴급차단시킬 수 있도록 하는 수도배관용 재난대비 차단밸브 시스템에 관한 것이다.

최근 세계 각지에서 발생한 대규모 지진은 건물 및 주요 기간설비에 큰 피해를 주었을 뿐 아니라 수많은 인명피해를 야기하였다. 이 밖에도 세계 각지에서 중규모 지진의 발생빈도가 잦아지고 있으므로 주요 설비들에 대한 내진안전성은 크게 부각되고 있다. 이러한 추세로 인하여 구조물의 내진설계기준은 점점 강화되고 있어 건물의 내진성능은 점점 향상되고 있다.

예를 들어 일정규모 이상의 건물에는 지진가속도 계측시스템을 구비하고 있다. 그러나 건물 내에 있는 전기, 기계 설비 및 배관에 대한 내진설계 기준은 아직도 별도로 마련되어 있지 않은 실정이다. 지진이 발생될 경우 지진에 의한 직접적인 건물 손상보다는 가스누설에 의한 화재폭발, 전력 단전에 의한 기계 작동정지, 전력케이블 절단 및 전주 파손에 의한 감전 등 2차 피해로 인한 인력, 재산 손실이 더 크게 발생될 수 있다. 특히 아파트나 공장에 공급되는 대구경 가스배관에 문제가 발생될 경우 커다란 2차 피해로 이어져 많은 인적, 물적 피해가 발생될 수 있다.

한편, 지진이 발생했을 경우의 대처 행동요령 교육 및 홍보가 많이 시행되고 있지만, 막상 지진이 발생했을 경우에는 사람이 전원 및 수도, 가스 차단을 하지 못하는 경우가 많다.

이에, 기존에는 지진 발생시 가스 안전 밸브 차단 시스템 및 방법에 관한 것을 개시하고 있지만, 정작 상수도와 관련된 배관의 차단 시스템에 대해서는 개발이 전무한 실정이다.

즉, 지진이 발생시, 그 여파가 배관을 따라 다른 구역 및 밸브실과 배관의 장치들로 전달되면서, 연속적인 지진의 여파로 인해 재난이 커지는 것을 방지할 수 있도록, 지진발생시 이를 바로 감지하여 배관의 밸브를 긴급차단시킬 수 있도록 하는 시스템의 개발이 절실히 대두되고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허공보 10-2016-0037128호(2016.04.07.공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 밸브 단품이 아님 밸브 시스템으로 여러장치들을 연계하여, 지진의 영향이 배관을 따라 여러 구역으로 전달되는 것을 사전을 차단할 수 있도록 한 것으로, 밸브실 내의 차단밸브, 차단밸브와 연결된 배관의 진동을 흡수하기 위한 조인트부, 지진센서, 압력센서부, 제어부가 상호간 연계되어, 지진 발생시 이를 계측하고 진위여부를 판별한 후, 그에 따라, 차단밸브의 긴급차단 여부를 제어하고 실행할 수 있도록 시스템으로 구성한 수도배관용 재난대비 차단밸브 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서,

사전설정 관로상에 설치되는 밸브실(10);

상기 밸브실(10) 내 배관(P)에 설치되어, 평상시에는 유로의 ON/OFF용으로 사용되되, 지진발생시에는 유로를 긴급차단하여, 상기 밸브실(10) 또는 밸브실(10)이 설치된 구역을 타구역과 분리시킬 수 있도록 하는 차단밸브(20);

상기 차단밸브(20)의 양단에 설치되어 차단밸브(20)와 배관(P)을 상호간 연통시키되, 지진발생시 배관(P)을 통해 전달되는 진동을 흡수하기 위한 조인트부(30);

상기 밸브실(10) 내 배관(P)에 설치되어, 지진발생시 진동의 크기를 계측하는 지진센서(40);

상기 밸브실(10) 외측에 위치되는 밸브실(10) 전단의 배관(P)에 설치되어, 상기 지진센서(40)를 통한 진동측정이 제어부(60)로 전송된 이후에, 배관(P) 내 차압을 측정하여, 상기 차단밸브(20)의 긴급차단 여부를 식별할 수 있도록 하는 압력센서부(50);

상기 지진센서(40)의 진동측정신호 및 압력센서부(50)를 통한 차압측정신호를 순차적으로 전달받은 후, 각각의 측정값이 사전설정범위 이상인 경우, 차단밸브(20)의 긴급차단을 실시하여 배관(P)의 유로를 차단함으로써, 지진의 영향이 다른 배관(P)구역 및 밸브실(10)로 전달되는 것을 방지하는 제어부(60);

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 다수의 장치들이 연계되어 시스템으로 작동함에 따라, 지진발생시 이를 계측하고 지진이 발생되었는지의 확실한 진위여부를 판별한 후, 차단밸브를 신속하게 긴급차단할수 있도록 함으로써, 지진발생시 그 여파가 배관을 따라 다른 구역 또는 밸브실과 각종 장치들로 전달되면서, 피해의 규모가 커지는 것을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 기존의 도수관로 수리계동도를 나타낸 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 수도배관용 재난대비 차단밸브 시스템을 나타낸 일실시예의 도면
도 4는 도 2의 'A'부분 확대도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 수도배관용 재난대비 차단밸브 시스템의 순서도.

본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수도배관용 재난대비 차단밸브 시스템을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 수도배관용 재난대비 차단밸브 시스템은 밸브실(10), 차단밸브(20), 조인트부(30), 지진센서(40), 압력센서부(50), 제어부(60)를 포함한다.

상기 밸브실(10)은 지하에 매설되어 상수도 배관(P)상에 설치되는 것으로서, 내부에 위치되는 배관(P)에는 하기의 차단밸브(20)가 연통설치되어 있고, 배관(P)에는 국부적으로 지진센서(40) 또한 설치되어 있도록 한다.

이러한 밸브실(10) 및 본 발명의 수도배관용 재난대비 차단밸브 시스템이 적용되는 설치위치는 도수관로, 배수관로, 송수관로, 정수시설 등 사전설정된 다양한 상수도 배관이 그 대상이 될 수 있음이다.

상기 차단밸브(20)는 전술된 바와 같이, 밸브실(10) 내에 설치되어 유로를 개방 또는 개폐(ON/OFF)하는 밸브로써, 본 발명의 실시예에서는 게이트 밸브 또는 버터플라이 밸브가 사용되도록 하였지만, 이러한 밸브의 종류는 사용자의 실시예에 따라 다양하게 변경가능한 부분임은 당연할 것이다.

또한, 이러한 차단밸브(20)에는 차단밸브(20)의 디스크를 승, 하강 시키면서 유로를 개폐시키기 위한 공압 또는 유압 또는 전동의 엑츄에이터(21)가 연결되어 사용되어질 수 있음이다.

이와 더불어, 상기 차단밸브(20)에서 배관(P)과 연통연결되는 양단부는 외측을 향해 다단으로 직경이 점차 커지는 형태를 가질 수 있음이며, 이러한 차단밸브(20)의 양단에 끼워지는 배관(P)은 하기의 조인트부(30)를 통해 수밀 및 밀폐가 가능해지도록 한다.

이러한 차단밸브(20)는 평상시(지진 등이 발생하지 않는 경우) 일반적인 유로 개폐용으로 사용되나, 지진 발생시에는 신속한 차단을 위한 긴급차단용 밸브로서 사용되어, 지진발생시에는 유로를 긴급차단함에 따라, 이러한 차단밸브(20)과 설치된 밸브실(10) 또는 밸브실(10)이 설치된 구역을 타구역과 분리시킬 수 있도록 하는 기능을 하는 것이다.

또한, 상기 차단밸브(20)는 지진의 영향으로 엑츄에이터(21)의 전원이 차단되는 경우, 디스크를 상승시켜 배관(P)을 개방상태로 유지하는 엑츄에이터(21)의 작동이 자동 OFF(엑츄에이터(21)를 움직이기 위한 전원 및 장치들도 OFF 되면서)되면서, 디스크가 하강으로 배관(P)의 유로가 차단되도록 구성되어 있도록 한다.

물론, 액츄에이터 중 전동 액츄에이터에는 비상전원장치가 구비되어, 원상복귀가 가능토록 하며, 유압 또는 공압을 이용한 전동 액츄에이터의 경우에도, 디스크를 승, 하강시키기 위한 내부 스프링의 자동복귀를 통한 디스크 원상복귀 및 유공압 회로를 통한 디스크의 자동위치복원이 가능토록 구성되도록 하며, 이러한 지진으로 인한 긴급차단작동 및 그 이후의 자동복귀를 위한 것이라면, 이를 위한 내부의 구성들은 사용자의 실시예에 따라, 다양하게 변경이 가능한 부분이기에, 별도로 국한지어 한정하지는 않는다.

상기 조인트부(30)는 전술된 차단밸의 양단(더욱 자세히는 차단밸브(20)의 밸브몸통 양측의 연결부(31)에 각각 설치)에 설치되어, 차단밸브(20)와 배관(P)을 상호간 연통고정시키되, 지진발생시 배관(P)을 통해 전달되는 진동으로 차단밸브(20)가 차단작동을 하기도 전에 파손되는 것을 예방하도록, 배관(P)의 진동을 흡수 또는 감소시키기 위한 구성이다.

이를 위한 조인트부(30)는 고무링(32), 이탈방지 압륜본체(33), 압륜 고정볼트(34), 압륜 고정너트(37)를 포함한다.

상기 고무링(32)은 전술된 연결부(31)가 체결되는 배관(P)의 외주연에 링 형태로 설치되어, 배관(P)과 연결부(31) 상호간의 연결부분에 파손이 발생되지 않도록 하면서, 그 연결부위로 누수가 발생되지 않도록 수밀하는 작용을 하는 것이다.

상기 이탈방지 압륜본체(33)는 전술된 연결부(31)와 배관(P)의 연결위치 외부를 감싸며 설치되는 것으로, 상기 연결부(31)가 위치된 배관(P) 주위를 감싸며 설치되는 내부가 비어있는 관 형태의 몸체이다.

상기 압륜 고정볼트(34)는 이탈방지 압륜본체(33) 내부에 수평으로 삽입장착되어, 일단의 갈고리부(35)(하단을 향해 갈고리 형태를 가지는 형상)는, 연결부(31)의 끝단 외주연에서 외부를 향해 돌출된 턱(36)에 걸려지도록 수평삽입되어지고, 타단은 이탈방지 압륜본체(33) 외부로 노출되도록 설치되며, 노출된 부위의 외주연은 나사산이 형성되어 있도록 한다.

상기 압륜 고정너트(37)는 이탈방지 압륜본체(33) 외측에서, 압륜 고정볼트(34)의 타단에 나사체결되며 조여짐에 따라, 이러한 조여짐으로 압륜 고정볼트(34)가 연결부(31)를 연결부(31) 외측으로 당기게 되고, 이에 갈고리부(35)와 턱(36) 상호간이 더욱 확실히 고정되어지도록 한 것이다.

즉, 이러한 조인트부(30)는 이탈방지 압륜본체(33)의 내부에 빈공간이 존재하고, 압륜 고정너트(37)의 조임정도에 따라 고정력의 제어가 가능한 것으로, 상기 차단밸브(20)의 밸브몸통 양측의 연결부(31)는 이러한 조인트부(30) 내에서 조인트부(30)에 의해 배관(P)과 연결된 상태를 유지하면서, 조인트부(30) 내부에 삽입된 상태로 조인트부(30) 내부의 빈공간만큼의 여유를 가질 수 있어, 배관(P)과 연결부(31)가 상호간 플랜지 형태로 한치의 오차없이 볼팅결합되어 체결되는 플랜지 체결의 경우보다, 배관(P)의 진동을 흡수 또는 감소시키는데 유리함은 당연할 것이다.

상기 지진센서(40)는 전술된 밸브실(10) 내에 위치된 밸브실(10) 유입측 배관(P)에 설치되어, 지진발생시 진동의 크기를 항시 계측한 후, 이를 제어부(60)로 전송하는 가속도 센서이다.

상기 압력센서부(50)는 전술된 밸브실(10) 외측에 위치되는 밸브실(10) 전단의 배관(P)에 설치(일실시예로, 취수장 토출배관에 설치되는 등)되어, 상기 지진센서(40)를 통한 진동측정이 제어부(60)로 전송된 이후에, 배관(P) 내 차압을 측정하여, 상기 차단밸브(20)의 긴급차단작동 여부를 식별할 수 있도록, 차압을 제어부(60)로 전솔하는 압력센서이다.

이를 위한 압력센서부(50)는 오리피스(51), 제 1, 2압력센서(52, 53)를 포함한다.

상기 오리피스(51)는 밸브실(10)의 전단에 설치되어 배관(P)으로 연결되는 취수장 배출 배관(P)에 설치되는 것이며,

상기 제 1압력센서(52)는 오리피스(51)의 전단 배관(P)에 설치되어 압력을 측정하고, 제 2압력센서(53)는 제 1압력센서(52)의 설치위치보다 후단인, 상기 오리피스(51) 부위에 설치되어 압력을 측정하는 것으로, 이러한 제 1, 2압력센서(52, 53)에서 측정된 측정압력은 제어부(60)로 전송되며, 이에, 제어부(60)에서는 제 1, 2압력센서(52, 53)와의 측정압력 차이값을 사전설정범위 압력값과 비교되도록 하여, 지진의 확실한 진위여부를 파악할 수 있도록 한 것이다.

상기 제어부(60)는 지진센서(40)의 진동측정신호 및 압력센서부(50)를 통한 차압측정신호를 순차적으로 전달받는 곳으로, 우선 1차적으로, 지진센서(40)의 측정 진도값이 사전설정범위 진도값보다 이상인 경우인지를 파악하고, 사전설정범위 진도값보다 이상인 경우에는, 2차적으로, 제 1, 2압력센서(52, 53)와의 측정압력 차이값을 사전설정범위 압력값과 비교하여, 사전설정범위 압력값보다 이상인지를 파악하여, 지진발생의 확실한 진위여부를 파악하는 것이다.

만일 2차의 제 1, 2압력센서(52, 53)와의 측정압력 차이값이 사전설정범위 압력값보다 이상인 경우라면, 확실한 지진발생으로 간주하여, 차단밸브(20)의 긴급차단작동을 통해 배관(P)의 유로를 차단함으로써, 지진의 영향이 다른 배관(P)구역 및 밸브실(10)로 전달되는 것을 방지하도록 하는 것이다.

이러한 제어부(60)의 바람직한 일실시예의 작동순서는 하기와 같다.

1. 상기 차단밸브(20)의 ON/OFF 여부가 모니터링 되는 감시단계: 제어부(60)에서는 차단밸브(20)로부터 차단밸브(20)의 개도율 신호를 항시 수신하여, 차단밸브(20)의 ON 또는 OFF 상태를 제어부(60) 또는 제어부(60)와 연결된 모니터링이 가능한 관제부 등에서 이를 모니터링 하는 단계이다. (일반적인 상황에서 차단밸브(20)는 OPEN 상태(개도율 100%)이다.)

2. 상기 지진센서(40)를 통해 배관(P)의 진동이 상시로 계측되는 계측단계(S20): 밸브실(10) 내 배관(P)에 설치되는 지진센서(40)를 통해 배관(P)의 진동 크기를 항시 계측하는 단계이다.

3. 상기 지진센서(40)를 통한 측정 진도값이 사전설정범위 진도값 이상인 경우, 이상여부 신호를 출력하고, 주의단계의 알람을 발생시키는 알람단계(S30): 계측단계(S20)에서, 지진 등 재난이 발생할 경우 평소와는 다른 크기의 진폭이 계측되며, 측정 진도값이 사전설정범위 진도값(진도5에 상응하는 출력값) 이상일 경우, 이상여부 신호를 출력 및 '주의단계' 알람을 제어부(60)에서 진행하는 단계이다.

4. 상기 지진센서(40)로부터 이상여부 신호를 전달받으면, 압력센서부(50)를 통한 차압을 확인하여, 측정압력 차이값과 사전설정범위 압력값과의 비교를 통해, 차단밸브(20)의 긴급차단작동 여부 제어하는 비교 및 제어단계(S40): 전술된 알람단계(S30)에서 지진센서(40)(가속도센서)에서 신호가 송출되면, '주의단계'를 유지하고 유입측 제 1압력센서(52)로 차압 상태(측정압력 차이값)를 확인한 후, 차압의 상태에 따라 그 상태를 하기의 제 1, 2경우로 구분한 후, 재난 발생여부를 판단하는 단계이다.

- 상기 제 1경우는 측정압력 차이값인 차압의 변화가 사전설정시간 동안 없거나 사전설정수준으로 미약한 경우, 알람단계(S30)의 주의단계 알람을 해제하고, 감시단계와 계측단계(S20)가 계속 진행되도록 하는 경우이다. (유입측 차압의 변화가 없거나 미미: 사전설정시간(30분간) 차압의 변화 모니터링. 설정시간 동안 상태변화가 없거나 진동크기가 낮아지면 '주의단계' 를 해제하고 정상단계 복귀)

- 상기 제 2경우는 측정압력 차이값인 차압의 변화가 사전설정범위 압력값 이상이거나, 제 1압력센서(52)의 압력이 0bar로 계측되는 경우, 비상단계의 알람을 발생시키고, 차단밸브(20)를 통해 배관(P)이 차단되도록 차단밸브(20)에 긴급차단신호를 송신하는 경우이다. (유입측 차압의 변화 발생: 차압변화량이 5bar 이상이거나, 제 1압력센서(52)가 0bar로 떨어지면 계통정지 등 비정상상황이 발생한 것으로 간주하고 '비상 단계' 알람 및 차단밸브(20) 동작 요청)

물론, 이러한 설정시간 및 압력범위는 현장 여건에 맞게 사용자가 사전에 다양하게 설정할 수 있음은 당연하다.

5. 상기 제어부(60)에 긴급차단작동이 필요하다 판단되는 경우, 차단밸브(20)가 긴급차단작동되는 차단단계(S50): 상기 비교 및 제어단계(S40)를 통해 차단밸브(20)의 긴급차단작동을 위한 긴급차단신호가 차단밸브(20)에 전달되는 제 1, 2차단단계로 이루어진다.

상기 제 1차단단계는 사전설정시간 동안 차단밸브(20)의 차단이 되도록 제어부(60)에서 차단밸브(20)에 긴급차단작동을 위한 긴급차단신호를 전달하는 단계이며,

상기 제 2차단단계는 제 1차단단계를 통한 긴급차단작동을 위한 긴급차단신호 전송에도 불구하고, 사전설정시간 내에 차단밸브(20)의 차단이 진행되지 않는 경우, 제어부(60)에서는 차단밸브(20)의 긴급차단신호와는 다른, 차단밸브(20)의 강제차단신호를 자동으로 송출하여, 차단밸브(20)의 강제차단작동이 이루어지도록 하는 단계이다.

상기 긴급차단신호와 강제차단신호는 상호간 신호 또는 회선이 전혀 다르게 사용되는 것이고, 상기 차단밸브(20) 또한 긴급차단신호를 전달받고도 지진 등의 영향으로 밸브차단작동이 이루어지지 않는다 하여도, 상기 강제차단신호는 긴급차단신호 수신 후, 사전설정시간(ex: 약 3분 등) 이후에 강제로 차단밸브(20)의 차단이 자동으로 이루어지는 프로그램 또는 작동이 되도록 사전에 세팅되어 있도록 한다.

(지진 등 비상상황 발생한 것으로 간주되어 '비상 단계'가 되면 사전설정시간(3분간) 차단밸브(20)의 밸브차단 동작을 요청. 사전설정시간(3분간) 사용자에 의한 차단이 이뤄지지 않을 경우, 자동으로 제어부(60)에서는 차단밸브(20)로 강제차단신호를 송출하고, 이에 차단밸브(20) CLOSE 동작. 사전설정시간은 현장 여건에 맞게 사용자가 설정할 수 있음. 재난상황 복구 또는 상황이 해제되면 사용자는 정상단계로 시스템을 복귀시킴)

더불어, 본 발명에서는 전술된 압력센서부(50)를 또 다른 실시예를 통해, 스트레인게이지를 배관(P)에 설치하여 이용할 수 있음이다

즉, 지진센서(40)를 통한 진도값 측정 이후에, 상기 비교 및 제어단계(S40)에서, 스트레인게이지의 출력값 변화상태를 확인하고, 이에 스트레인게이지의 변위출력값 상태에 따라 제 1, 2경우로 구분하여, 재난 발생여부를 판단하는 것이다.

- 제 1경우는, 스트레인게이지의 변위출력값의 크기가 사전설정범위 평균출력값의 70% 이내에 해당되는 경우, 사전설정시간(10분간) 지진센서(40) 및 스트레인게이지의 출력값 변화를 모니터링하고, 사전설정시간 동안 상태변화가 사전설정기준 내이거나 진동크기가 낮아지면 '주의단계＇를 해제하고 정상단계로 복귀하는 경우이다.

- 제 2경우는, 스트레인게이지의 변위출력값의 크기가 사전설정범위 평균출력값의 70% 이상이 되는 경우, 스트레인게이지의 출력값이 평균출력값의 100% 이상으로 높아지거나 지진센서(40)의 측정 진도값이 지속적으로 사전설정범위 진도값 이상일 경우, 지진 등 비상상황이 발생한 것으로 간주하고 '비상 단계' 알람 및 차단밸브(20) 차단 동작을 위한 신호를 차단밸브(20)에 송신하는 경우이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.

10: 밸브실 20: 차단밸브
21: 엑츄에이터 30: 조인트부
31: 연결부 32: 고무링
33: 이륜방지 압륜본체 34: 압륜 고정볼트
35: 갈고리부 36: 턱
37: 압륜 고정너트 40: 지진센서
50: 압력센서부 51: 오리피스
52: 제 1압력센서 53: 제 2압력센서
P: 배관

Claims (8)

1. 사전설정 관로상에 설치되는 밸브실(10);
   상기 밸브실(10) 내 배관(P)에 설치되어, 평상시에는 유로의 ON/OFF용으로 사용되되, 지진발생시에는 유로를 긴급차단하여, 상기 밸브실(10) 또는 밸브실(10)이 설치된 구역을 타구역과 분리시킬 수 있도록 하는 차단밸브(20);
   상기 차단밸브(20)의 양단에 설치되어 차단밸브(20)와 배관(P)을 상호간 연통시키되, 지진발생시 배관(P)을 통해 전달되는 진동을 흡수하기 위한 조인트부(30);
   상기 밸브실(10) 내 배관(P)에 설치되어, 지진발생시 진동의 크기를 계측하는 지진센서(40);
   상기 밸브실(10) 외측에 위치되는 밸브실(10) 전단의 배관(P)에 설치되어, 상기 지진센서(40)를 통한 진동측정이 제어부(60)로 전송된 이후에, 배관(P) 내 차압을 측정하여, 상기 차단밸브(20)의 긴급차단작동 여부를 식별할 수 있도록 하는 압력센서부(50);
   상기 지진센서(40)의 진동측정신호 및 압력센서부(50)를 통한 차압측정신호를 순차적으로 전달받은 후, 각각의 측정값이 사전설정범위 이상인 경우, 차단밸브(20)의 긴급차단을 실시하여 배관(P)의 유로를 차단함으로써, 지진의 영향이 다른 배관(P)구역 및 밸브실(10)로 전달되는 것을 방지하는 제어부(60);
   를 포함하여 이루어지며,
   상기 조인트부(30)는
   상기 차단밸브(20)의 밸브몸통 양측의 연결부(31)에 각각 설치되되,
   상기 연결부(31)가 체결되는 배관(P)의 외주연에 설치되는 고무링(32);
   상기 연결부(31)가 위치된 배관(P) 주위를 감싸며 설치되는 이탈방지 압륜본체(33);
   상기 이탈방지 압륜본체(33) 내부에 장착되어, 일단의 갈고리부(35)는 연결부(31)의 외주연 턱(36)에 걸려지도록 수평삽입되어지고, 타단은 이탈방지 압륜본체(33) 외부로 노출되는 압륜 고정볼트(34);
   상기 이탈방지 압륜본체(33) 외측에서, 압륜 고정볼트(34)의 타단에 나사체결되며 조여짐에 따라, 압륜 고정볼트(34)가 연결부(31)를 당기며 고정되도록 하는 압륜 고정너트(37); 로 이루어지며,
   상기 압력센서부(50)는
   밸브실(10)의 전단에 설치되어 배관(P)으로 연결되는 취수장 배출 배관(P)에 설치되는 오리피스(51);
   상기 오리피스(51)의 전단 배관(P)에 설치되어 압력을 측정하는 제 1압력센서(52);
   상기 오리피스(51) 부위에 설치되어 압력을 측정하고, 상기 제 1압력센서(52)와의 측정압력 차이값이 사전설정범위 압력값과 제어부(60)에서 비교되도록 하는 제 2압력센서(53); 로 이루어지며,
   상기 제어부(60)는
   상기 차단밸브(20)의 ON/OFF 여부가 모니터링 되는 감시단계(S10);
   상기 지진센서(40)를 통해 배관(P)의 진동이 상시로 계측되는 계측단계(S20);
   상기 지진센서(40)를 통한 측정 진도값이 사전설정범위 진도값 이상인 경우, 이상여부 신호를 출력하고, 주의단계의 알람을 발생시키는 알람단계(S30);
   상기 지진센서(40)로부터 이상여부 신호를 전달받으면, 압력센서부(50)를 통한 차압을 확인하여, 측정압력 차이값과 사전설정범위 압력값과의 비교를 통해, 차단밸브(20)의 긴급차단작동 여부를 제어하는 비교 및 제어단계(S40);
   상기 제어부(60)에 긴급차단작동이 필요하다 판단되는 경우, 차단밸브(20)가 긴급차단작동되는 차단단계(S50); 로 이루어지며,
   상기 비교 및 제어단계(S40)는
   측정압력 차이값인 차압의 변화가 사전설정시간 동안 없거나 사전설정수준으로 미약한 경우, 알람단계(S30)의 주의단계 알람을 해제하고, 감시단계(S10)와 계측단계(S20)가 계속 진행되도록 하는 제 1경우;
   측정압력 차이값인 차압의 변화가 사전설정범위 압력값 이상이거나, 제 1압력센서(52)의 압력이 0bar로 계측되는 경우, 비상단계의 알람을 발생시키고, 차단밸브(20)를 통해 배관(P)이 차단되도록 하는 제 2경우; 로 이루어지며,
   상기 차단단계(S50)는
   사전설정시간 동안 차단밸브(20)의 차단이 되도록 차단밸브(20)에 신호를 전달하는 제 1차단단계;
   상기 제 1차단단계 이후에, 사전설정시간 내에 차단밸브(20)의 차단이 진행되지 않는 경우, 자동으로 차단밸브(20)의 강제차단신호를 송출하여 차단밸브(20)의 강제차단작동이 이루어지도록 하는 제 2차단단계; 로 이루어지며,
   상기 제 2차단단계는
   차단밸브(20)에 사용되는 전원을 차단하여, 배관(P)의 유로를 개방하기 위해 상부로 승강되어 있던 디스크를 하강시키기 위해, 디스크를 상승시킨 상태로 유지하는 엑츄에이터(21)의 작동을 강제 OFF시켜 디스크가 하강되면서 배관(P)의 유로가 차단되도록 하며,
   상기 차단밸브(20)는
   지진의 영향으로 엑츄에이터(21)의 전원이 차단되는 경우, 디스크를 상승시켜 배관(P)을 개방상태로 유지하는 엑츄에이터(21)의 작동이 자동 OFF되면서, 디스크가 하강으로 배관(P)의 유로가 차단되고,
   전동 액츄에이터에는 비상전원장치가 구비되어, 원상복귀가 가능토록 하는 것을 특징으로 하는 수도배관용 재난대비 차단밸브 시스템.
   
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