KR102599177B1 - 가압장 패키지 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가압장 패키지 시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 콘트리트를 타설하는 방식을 탈피하여 공사 시간을 대폭으로 단축시키고, 가압장 내부에 설치되는 펌프 상태나 제어상태를 용이하게 파악할 수 있도록 하며, 매설된 상태의 플랜지에 대한 상태를 용이하게 파악할 수 있는 가압장 패키지 시스템을 제공하는 데 있다.
그에 따른 본 발명의 가압장 패키지 시스템은 지층에 매설되고, 일측에 입수홀이 형성되고, 타측에 출수홀이 형성되는 함체부; 지층에 매설되며, 상기 입수홀에 결합되는 입수관; 지층에 매설되며, 상기 출수홀에 결합되는 출수관; 상기 함체부에 설치되며, 상기 입수관에서 공급되는 상수를 가압하고 상기 출수관측으로 배출하는 가압 펌핑부; 상기 함체부에 설치되며, 상기 가압 펌핑부와 연동하며, 상기 가압 펌핑부의 상태정보를 관리하는 제어부; 및, 상기 제어부와 통신을 수행하여 상기 제어부로부터 상기 상태정보를 수집하고 상기 상태정보가 기설정된 값의 범위를 넘는 경우에 알람정보를 발송하는 관리단말; 을 포함한다.

Description

가압장 패키지 시스템{Pressure Package System}

본 발명은 가압장 패키지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고지대에 물을 공급하는 가압장의 제작과 설치 및 관리를 용이하게 하는 가압장 패키지 시스템에 관한 것이다.

고지대는 높이차로 인하여 수도를 원할하게 공급하기 힘들기 때문에, 고지대의 중간 부근에 가압장을 설치하여 수압을 상승시키고 있다.

이와 같은 가압장의 설치 방법은 고지대의 중간 부근에 가압장이 설치된 공간을 터파기한 후, 터파기된 곳에 바닥과 옹벽을 타설하고, 바닥과 옹벽이 경화된 이후에 가압 펌프를 포함한 가압 배관등과 같은 부속물등을 설치하여 가압장을 형성하게 된다.

하지만, 이와 같은 방식은 바닥과 옹벽을 타설하는 시간에 의해 공사시간이 대폭으로 늘어나는 문제점이 있다.

또한, 종래 가압장은 단순히 수압을 상승시키는 용도로만 설치되기 때문에, 수질이나 가압장의 펌프 상태 및 기타 부속물의 상태를 파악하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 종래 가압장은 가압장의 전후에 설치되는 수도 파이프와 플랜지등의 결합방법에 의해 연결되어야 하는데, 플랜지등의 결합 부속이 금속으로 형성되는 경우가 대부분이고, 이들 결합 부속들은 땅과 물의 전위차등에 의해 부식이 진행되므로, 희생양극을 설치 방식이나 외부전력공급 방식으로 부식을 억제하고 있다. 하지만, 이와 같은 희생양극이나 외부전력공급 방식은 어느 정도 부식을 해결하고 있으나, 실제 매설된 부위를 확인해보면 결합 부속의 특정 부위만이 급속도로 부식되는 경우도 발생하는 문제점이 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는 종래와 같이 콘트리트를 타설하는 방식을 탈피하여 공사 시간을 대폭으로 단축시키는 가압장 패키지 시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 다른 기술적 과제는 가압장 내부에 설치되는 펌프 상태나 제어상태를 용이하게 파악할 수 있는 가압장 패키지 시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 기술적 과제는 함체부의 외측에 연결되고 매설된 상태의 플랜지에 대한 상태를 용이하게 파악할 수 있는 가압장 패키지 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 여기에 제한되지 않으며, 통상의 기술자라면 언급되지 않은 다른 기술적 과제들이 아래의 명세서 및 도면에 이용되는 구성들로부터 도출될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 가압장 패키지 시스템은 지층에 매설되고, 일측에 입수홀이 형성되고, 타측에 출수홀이 형성되는 함체부; 지층에 매설되며, 상기 입수홀에 결합되는 입수관; 지층에 매설되며, 상기 출수홀에 결합되는 출수관; 상기 함체부에 설치되며, 상기 입수관에서 공급되는 상수를 가압하고 상기 출수관측으로 배출하는 가압 펌핑부; 상기 함체부에 설치되며, 상기 가압 펌핑부와 연동하며, 상기 가압 펌핑부의 상태정보를 관리하는 제어부; 및, 상기 제어부와 통신을 수행하여 상기 제어부로부터 상기 상태정보를 수집하고 상기 상태정보가 기설정된 값의 범위를 넘는 경우에 알람정보를 발송하는 관리단말; 을 포함한다.

일 실시예에 의하면, 상기 제어부는 기 가압 펌핑부의 모터 상태정보와 상기 가압 펌핑부로 흐르는 상수의 수질 상태정보 및 상기 함체부 내측에 설치된 제어기기의 제어상태에 관한 상태정보를 상기 관리단말로 전송하게 된다.

일 실시예에 의하면, 상기 가압장 패키지 시스템은 상기 입수관 또는 상기 출수관과 상기 함체부 사이에 결합되는 플랜지 어셈블리; 상기 플랜지 어셈블리와 상기 함체부 사이에 결합되고, 상기 플랜지 어셈블리의 임피던스를 검출하는 임피던스 검출부; 상기 임피던스 검출부가 측정한 임피던스를 디지털값으로 변환하고, 변환된 디지털값을 상기 제어부로 전송하는 변환부; 를 더 포함하며, 이 경우, 상기 제어부는 상기 플랜지 어셈블리의 임피던스의 디지털값을 상기 관리단말로 전송하고, 상기 관리단말은 상기 플랜지 어셈블리의 임피던스의 디지털값이 기설정된 값을 넘어서는 경우에 교체알람을 발생시키게 된다.

일 실시예에 의하면, 상기 임피던스 검출부는 상기 플랜지 어셈블리의 일측면에 접촉되는 제1측정판; 상기 플랜지 어셈블리의 타측면에 접촉되는 제2측정판; 및, 상기 제1측정판과 상기 제2측정판을 절연하며, 상기 제1측정판과 상기 제2측정판을 감싸지 않는 플랜지 어셈블리의 영역을 절연하는 절연체; 를 포함한다.

일 실시예에 의하면, 상기 임피던스 검출부는 상기 제1측정판과 상기 제2측정판 및 상기 절연체를 감싸며 상기 플랜지 어셈블리의 적어도 일부 영역에 클램핑되는 커버부; 및, 상기 커버부의 외측면을 감싸 코팅되는 부식방지부; 를 더 포함한다.

본 발명은 종래와 같이 콘트리트를 타설하는 방식이 아니라, 공사전에 기작업된 함체부를 이용하기 때문에 공사시간이 대폭으로 단축되고, 특히, 제어부와 관리단말에 의해 가압자의 수질이나 가압장의 펌프 상태 및 기타 부속물의 상태를 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 관리단말을 통해 플랜지 어셈블리의 임피던스값이 기설정값을 넘어서는 경우에 교체시기를 알릴 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것은 아니며, 통상의 기술자라면 언급되지 않은 다른 효과들이 아래의 명세서 및 도면에 이용되는 구성들로부터 도출될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압장 패키지 시스템의 단면 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 가압장 패키지 시스템의 전자적인 기능에 관한 세부 구성도이다.
도 3은 도 1에 도시된 입수관 측의 플랜지 어셈블리 부근을 확대하여 본 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 실시예를 설명하기로 하며, 이 경우, 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제어하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미하는 것으로 간주한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부" 등의 용어는 전자 하드웨어 또는 전자 소프트웨어에 대한 설명시 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하고, 기계장치에 대한 설명시 하나의 부품, 기능, 용도, 지점 또는 구동요소를 의미하는 것으로 간주한다. 또한, 이하에서는 동일한 구성 또는 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하여 설명하기로 하며, 동일한 구성 요소의 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압장 패키지 시스템의 단면 구성도이다. 도 2는 도 1에 도시된 가압장 패키지 시스템의 전자적인 기능에 관한 세부 구성도이다. 도 3은 도 1에 도시된 입수관 측의 플랜지 어셈블리 부근을 확대하여 본 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가압장 패키지 시스템은 함체부(1), 입수관(2), 출수관(3), 가압 펌핑부(4), 제어부(5) 및, 관리단말(6)을 포함하며, 플랜지 어셈블리(7), 임피던스 검출부(8) 및, 변환부(9)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

함체부(1)는 지층에 매설되고, 일측에 입수홀이 형성되고, 타측에 출수홀이 형성된다. 본 실시예의 경우, 함체부(1)는 사각 박스체 형상으로 형성될 수 있으며, 상부의 덮개는 매설전에 시공을 위하여 분리되는 형태로 구성될 수 있다. 또한, 함체부(1)의 크기는 가로x세로x높이가 가압 용량에 따라 다르게 형성될 수 있으며, 본 실시예의 경우, 함체부(1)의 크기는 가로x세로x높이가 8Mx2.5Mx2.5M로 형성된다. 또한, 함체부(1)는 FRP와 같은 수지 재질로 형성될 수 있다. 하지만, 본 발명에서 함체부(1)의 형상과 재질을 상기한 재질로 한정하는 것은 아니다. 이와 같은 함체부(1)는 공장 내에서 제작되어 터파기된 매설 위치에 삽입되는 형태로 설치됨으로써, 공사 기간을 대폭으로 단축시키게 된다.

입수관(2)은 지층에 매설되며, 입수홀에 결합된다. 여기서, 입수관(2)은 플랜지 어셈블리(7)에 의해 함체부(1)와 결합된다.

출수관(3)은 지층에 매설되며, 출수홀에 결합된다. 여기서, 입수관(2)은 플랜지 어셈블리(7)에 의해 함체부(1)와 결합된다.

가압 펌핑부(4)는 함체부(1)에 설치되며, 입수관(2)에서 공급되는 상수를 가압하고 출수관(3)측으로 배출하게 된다. 이러한 가압 펌핑부(4)의 일 예로, 가압 펌핑부(4)는 가압 용량에 따라 복수 개로 구성되는 배수펌프(4a)들과, 배수펌프(4a)들간에 상수가 공급되도록 하는 분배관(4b), 상수 량을 조절하거나 잠금하는 조절밸브(4c) 및, 입수관(2) 및 출수관(3)을 사이를 연결시키는 연결관(4d)을 포함하여 구성될 수 있다. 하지만, 본 발명에서 가압 펌핑부(4)의 구성을 상기한 예로 한정하는 것은 아니며, 다양한 구성의 더 부가되거나 연결형태가 가별될 수 있음은 물론이다.

제어부(5)는 함체부(1)에 설치되며, 가압 펌핑부(4)와 연동하며, 가압 펌핑부(4)를 기설정된 제어 알고리즘대로 제어하여 상수를 가압시키게 된다. 또한, 제어부(5)는 가압 펌핑부(4)의 상태정보를 관리하며, IOT를 기반으로 하여 가압 펌핑부(4)의 모터 상태정보와 가압 펌핑부(4)로 흐르는 상수의 수질 상태정보 및 함체부(1) 내측에 설치된 제어기기의 제어상태에 과한 상태정보를 관리단말(6)로 전송하게 된다. 또한, 상태정보는 배수펌프(4a)의 구동 상태정보와 릴레이의 구동 상태정보 및 플랜지 어셈블리(7)의 임피던스값을 포함하여 구성될 수 있다.

관리단말(6)은 피씨(pc)와 같은 통신단말 장치로써, 제어부(5)와 통신을 수행하여 제어부(5)로부터 상태정보를 수집하고 상태정보가 기설정된 값의 범위를 넘는 경우에 알람정보를 발송하게 된다. 이러한 관리단말(6)은 상하수도를 관리하는 관리소에 설치되어 운용됨으로서, 가업 펌핑부 및 제어기기의 고장이나 소손 상황등을 관리자에게 즉각적으로 알리는 역할을 하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가압장 패키지 시스템은 종래와 같이 콘트리트를 타설하는 방식이 아니라, 공사전에 기작업된 함체부(1)를 이용하기 때문에 공사시간이 대폭으로 단축되고, 특히, 제어부(5)와 관리단말(6)에 의해 가압자의 수질이나 가압장의 펌프 상태 및 기타 부속물의 상태를 용이하게 파악할 수 있게 된다.

한편, 플랜지 어셈블리(7)는 입수관(2) 또는 출수관(3)과 함체부(1) 사이에 결합된다. 이와 같은 플랜지 어셈블리(7)의 일 예로서, 플랜지 어셈블리(7)는 원형으로 링 형상으로 형성되어 함체부(1)의 입수관(2)이 삽입되고 복수 개의 볼트(7a1)가 돌출되는 제1플랜지(7a), 원형 링 형상으로 형성되며 제1플랜지(7a)의 볼트(7a1)가 통과되는 홀이 형성되고 제1플랜지(7a)에 결합되는 탄성판(7b), 형성 링 형상으로 형성되며 제1플랜지(7a)의 볼트(7a1)과 통과되는 홀 형성되고 탄성판(7b)에 밀착되는 제2플랜지(7c) 및, 볼트(7a1)에 나사결합되어 제1플랜지(7a)에 밀착됨으로써 제1플랜지(7a)가 탄성판(7b) 및 제1플랜지(7a)를 압박하도록 하는 너트(7d)를 포함한다. 이와 같은 플랜지 어셈블리(7)는 상수가 외부로 유출되지 않도록 입수관(2)을 패킹된 상태로 함체부(1)와 연결시키게 된다. 또한, 플랜지 어셈블리(7)는 함체부(1)의 내측 뿐만 아니라 내측에도 형성되며, 출수관(3) 측에서도 함체부(1)의 내측과 외측에 형성될 수 있다.

임피던스 검출부(8)는 플랜지 어셈블리(7)와 함체부(1) 사이에 결합되고, 플랜지 어셈블리(7)의 임피던스를 검출하게 된다.

본 실시예의 경우, 임피던스 검출부(8)는 제1측정판(8a), 제2측정판(8b) 및, 절연체(8c)를 포함하며, 커버부(8d) 및, 부식방지부(8e)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

제1측정판(8a)은 원형의 링 형상으로 형성되며, 일면이 제1플랜지(7a)의 일측면에 접촉되고, 타면이 함체부(1)에 접촉된다. 이 경우, 제1측정판(8a)은 제1배선과 전기적으로 연결된다. 제1배선은 외측면이 절연피복으로 감싸져 절연된다. 이러한 제1측정판(8a)은 제1플랜지(7a)의 일 면 전체와 접촉되어 제1플랜지(7a)의 두께 영역 사이의 임피던스를 측정할 수 있도록 형성된다.

제2측정판(8b)은 원형의 링 형상으로 형성되어 플랜지 어셈블리(7)의 타측면에 접촉된다. 이와 같은 제2측정판(8b)은 제1측정판(8a)과 함께 제2플랜지(7c)의 두께 영역 사이의 임피던스를 측정하게 된다.

이러한 제1측정판(8a)과 제2측정판(8b)은 제1플랜지(7a)의 양 면을 덮도록 형성되어 제1플랜지(7a)의 일부 영역이 부식되어 두께가 변화됨으로 인해 변화된 임피던스값을 검출하게 된다.

여기서, 제1측정판(8a)과 제2측정판(8b)은 내산화성이 있는 알루미늄 재질로 형성될 수 있다. 하지만, 본 발명에서 제1측정판(8a)과 제2측정판(8b)의 재질을 알루미늄으로 한정하는 것을 아니다.

절연체(8c)는 제1측정판(8a)과 제2측정판(8b)을 절연하며, 제1측정판(8a)과 제2측정판(8b)을 감싸지 않는 플랜지 어셈블리(7)의 영역을 절연하게 된다. 이와 같은 절연체(8c)는 제1측정판(8a)과 제2측정판(8b)을 절연하여 부식이 진행되는 것을 방지하게 된다.

커버부(8d)는 제1측정판(8a)과 제2측정판(8b) 및 절연체(8c)를 감싸며 제1플랜지(7a)의 적어도 일부 영역에 클램핑된다. 이와 같은 커버부(8d)는 일부 영역이 압착되어 제1측정판(8a)과 제2측정판(8b) 및 절연체(8c)를 제1플랜지(7a)에 결합시킴으로서, 제1측정판(8a)과 제2측정판(8b)이 유동되지 않도록 고정시키게 된다.

부식방지부(8e)는 커버부(8d)의 외측면을 감싸 코팅된다. 이와 같은 부식방지부(8e)는 에폭시와 같은 절연 재질로 구성될 수 있다. 이와 같은 부식방지부(8e)는 커버부(8d)의 부식을 방지하여 제1측정판(8a)과 제2측정판(8b)의 측정 성능이 변화되지 않도록 하게 된다.

변환부(9)는 임피던스 검출부(8)가 측정한 임피던스를 디지털값으로 변환하고, 변환된 디지털값을 제어부(5)로 전송하게 된다. 이 경우, 제어부(5)는 플랜지 어셈블리(7)의 임피던스의 디지털값을 관리단말(6)로 전송하고, 이때, 관리단말(6)은 플랜지 어셈블리(7)의 임피던스의 디지털값이 기설정된 값을 넘어서는 경우에 교체알람을 발생시키게 된다.

종래의 경우, 입수관(2) 부근에 매설된 제1플랜지(7a)는 부식이 진행되는 상태인 경우에 어느 정도 부식이 일어났는지를 검출할 수 없었다. 그에 따라, 제1플랜지(7a)는 전술한 바와 같이, 부식 방지를 위한 대체판이나 전력을 흘리는 방식등을 이용하였다. 하지만, 이와 같은 부식 방지 대책에도 불구하고, 제1플랜지(7a)는 어느 일부 영역이 집중적으로 부식되는 경우가 발생한 경우에 이를 확인할 수 있는 방법이 없다.

하지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 가압장 패키지 시스템은 임피던스 검출부(8)가 플랜지 어셈블리(7)의 제1플랜지(7a) 두께 영역에 대한 임피던스를 검출하고, 검출된 임피던스를 변환부(9)가 디지털값으로 변환한 후, 제어부(5)를 통해 관리단말(6)로 임피던스값을 전송하게 된다. 만약, 제1플랜지(7a)의 어느 일부 일부영역이라도 부식이 진행되어 임피던스값이 변화하게 되면, 제1측정판(8a)과 제2측정판(8b)를 통해 변화된 임피던스 변화값을 검출할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 가압장 패키지 시스템은 관리단말(6)을 통해 플랜지 어셈블리(7)의 임피던스값이 기설정값을 넘어서는 경우에 교체시기를 알릴 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1 : 함체부 2 : 입수관
3 : 출수관 4 : 가압 펌핑부
5 : 제어부 6 : 관리단말
7 : 플랜지 어셈블리 8 : 임피던스 검출부
9 : 변환부

Claims (5)

1. 지층에 매설되고, 일측에 입수홀이 형성되고, 타측에 출수홀이 형성되는 함체부;
   지층에 매설되며, 상기 입수홀에 결합되는 입수관;
   지층에 매설되며, 상기 출수홀에 결합되는 출수관;
   상기 함체부에 설치되며, 상기 입수관에서 공급되는 상수를 가압하고 상기 출수관측으로 배출하는 가압 펌핑부;
   상기 함체부에 설치되며, 상기 가압 펌핑부와 연동하며, 상기 가압 펌핑부의 상태정보를 관리하는 제어부;
   상기 제어부와 통신을 수행하여 상기 제어부로부터 상기 상태정보를 수집하고 상기 상태정보가 기설정된 값의 범위를 넘는 경우에 알람정보를 발송하는 관리단말;
   상기 입수관 또는 상기 출수관과 상기 함체부 사이에 결합되는 플랜지 어셈블리;
   상기 플랜지 어셈블리와 상기 함체부 사이에 결합되고, 상기 플랜지 어셈블리의 임피던스를 검출하는 임피던스 검출부;
   상기 임피던스 검출부가 측정한 임피던스를 디지털값으로 변환하고, 변환된 디지털값을 상기 제어부로 전송하는 변환부; 를 포함하며,
   상기 제어부는 상기 플랜지 어셈블리의 임피던스의 디지털값을 상기 관리단말로 전송하고,
   상기 관리단말은 상기 플랜지 어셈블리의 임피던스의 디지털값이 기설정된 값을 넘어서는 경우에 교체알람을 발생시키는, 가압장 패키지 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 가압 펌핑부의 모터 상태정보와 상기 가압 펌핑부로 흐르는 상수의 수질 상태정보 및 상기 함체부 내측에 설치된 제어기기의 제어상태에 관한 상태정보를 상기 관리단말로 전송하는, 가압장 패키지 시스템.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 임피던스 검출부는
   상기 플랜지 어셈블리의 일측면에 접촉되는 제1측정판;
   상기 플랜지 어셈블리의 타측면에 접촉되는 제2측정판; 및,
   상기 제1측정판과 상기 제2측정판을 절연하며, 상기 제1측정판과 상기 제2측정판을 감싸지 않는 플랜지 어셈블리의 영역을 절연하는 절연체; 를 포함하는, 가압장 패키지 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 임피던스 검출부는
   상기 제1측정판과 상기 제2측정판 및 상기 절연체를 감싸며 상기 플랜지 어셈블리의 적어도 일부 영역에 클램핑되는 커버부; 및,
   상기 커버부의 외측면을 감싸 코팅되는 부식방지부; 를 더 포함하는, 가압장 패키지 시스템.
   

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