KR200184299Y1 - 수충격 방지장치 - Google Patents

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KR200184299Y1
KR200184299Y1 KR2020000001424U KR20000001424U KR200184299Y1 KR 200184299 Y1 KR200184299 Y1 KR 200184299Y1 KR 2020000001424 U KR2020000001424 U KR 2020000001424U KR 20000001424 U KR20000001424 U KR 20000001424U KR 200184299 Y1 KR200184299 Y1 KR 200184299Y1
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Abstract

본 고안은 수충격 방지장치에 관한 것으로, 특히 공급펌프에 의해 송수관을 통하여 높은 곳에 위치한 배수장으로 정화수를 공급하는 과정에서 상기 공급펌프의 토출부 측 송수관에 일반적인 제어방식에 의해 제어되도록 액체 및 기체가 저장된 챔버를 설치함으로써, 상기 공급펌프의 구동시나 정전으로 인해 공급펌프의 구동이 정지될 경우 챔버 내에 저장된 액체를 송수관으로 공급하여 수주 분리현상이 발생하지 않도록 함과 동시에 수충격으로 인한 압력이 급격히 하강 또는 상승하는 것을 억제시킴과 아울러 압력변동에 따른 안정성을 향상시켜 수충격이 발생되는 것을 최소화할 수 있도록 그 구성을 상기 공급펌프의 토출부 측의 송수관에 형성되는 연결관과; 하부에 체크밸브 및 개폐밸브가 설치된 배출관이 형성되며 그 측면에는 에어벤트밸브가 설치되고, 상부에는 내장되는 검침봉에 부구가 설치되어 단차진 다수의 감지센서가 설치되는 레벨검출기와 내부압력을 측정하는 압력검출기와 안전밸브 및 에어연결공급관이 설치되고, 측면의 상단과 하단에는 비정상의 수위량을 감지하는 각 부구가 설치되는 챔버와; 상기 에어연결공급관으로 모터 구동에 의해 작동되는 제1,2 컴프레셔와 자동개폐밸브가 설치되는 에어공급관으로 구성된 에어공급부와; 상기 레벨검출기, 압력검출기 및 부구의 출력신호에 의해 모터와 자동개폐밸브를 구동시키는 제어부를 구비한 수충격 방지장치에 관한 것이다.

Description

수충격 방지장치{water hamer protecter}
본 고안은 수충격 방지장치에 관한 것으로, 특히 공급펌프에 의해 송수관을 통하여 높은 곳에 위치한 배수장으로 정화수를 공급하는 과정에서 상기 공급펌프의 토출부 측 송수관에 일반적인 제어방식에 의해 제어되도록 액체 및 기체가 저장된 챔버를 설치함으로써, 상기 공급펌프의 구동시나 정전으로 인해 공급펌프의 구동이 정지될 경우에 챔버 내에 저장된 액체를 송수관으로 공급하여 수주 분리현상이 발생하지 않도록 함과 동시에 수충격으로 인한 압력이 급격히 하강 또는 상승하는 것을 억제시킴과 아울러 압력변동에 따른 안정성을 향상시켜 수충격이 발생되는 것을 최소화할 수 있도록 한 수충격 방지장치에 관한 것이다.
일반적으로 정수장 등에 처리된 정화수(수돗물)는 송수관을 통하여 배수장으로 공급되어 지고 상기 배수장으로 공급되어 진 정화수는 다시 필요로 하는 각 가정으로 공급되어 진다. 이때, 상기 배수장은 하나의 저장탱크와 같은 역할은 물론 저장된 정화수를 자연적인 수압에 의해 각 공급처로 보다 원활한 공급이 이루어질 수 있도록 도 4에서와 같이 높은 곳에 위치하도록 설치되어 있다.
따라서, 상기 송수관(100)을 통하여 공급되는 정화수를 높은 곳에 위치한 배수장(300)으로 공급하기 위해서는 그 배수장(300)의 높이에 비례하여 작동되는 큰 압력을 갖는 공급펌프(200)를 송수관(100)에 설치하여 정화수를 배수장으로 공급하였다.
그러나, 상기와 같이 송수관(100)에 설치된 공급펌프(200)를 통하여 높은 곳에 위치한 배수장(300)으로 정화수를 공급하는 과정에서 상기 공급펌프(200)가 정지된 상태에서 가동되는 시점이나 운전중에 정전 등으로 인해 전기공급이 차단되어 공급펌프(200)가 정지하게 되면 상기 공급펌프(200)와 배수장(300) 사이의 송수관(100)에는 순간적으로 유속이 급격히 변화함에 따라 압력이 크게 상승하거나 하강하게 되며 수주분리와 같은 유체 과도현상이 발생하여 송수관(100)이나 공급펌프(200)를 파손시키는 문제점이 발생하였다.
다시말해서, 상기 송수관(100) 내에 갑작스런 유속변화로 인하여 압력파가 상류측과 하류측 사이를 오가면서 최고의 압력은 공급펌프(200)의 토출부 측에 걸리게 되고, 또한 상기 송수관(100) 내의 압력변화로 인하여 관로 형상에 따라 부압이 발생하며 물의 포화증기압 이하로 떨어져 공동현상이 발생하게 됨에 따라 그로 인해 결국 수주 분리현상이 발생하게 되었다.
또한, 송수관(100) 내의 압력이 대기압 보다 낮아지면서 송수관(100) 내에 좌굴이 일어날 수 있으며, 상기한 공동현상으로 분리 되었던 수주가 재결합 할 때 높은 압력이 유발되어 송수관(100)이 심하게 파손됨은 물론 공급펌프(200) 또한 심하게 파손되는 문제점이 초래되었다.
이에, 본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하고자 안출한 것으로, 그 목적은 공급펌프에 의해 송수관을 통하여 높은 배수장으로 정화수를 공급하는 과정에서 상기 공급펌프의 토출부 측의 송수관에 일반적인 제어방식에 의해 제어되도록 액체 및 기체가 저장된 챔버를 설치함으로써, 상기 공급펌프의 구동시나 정전으로 인해 공급펌프의 구동이 정지될 경우 챔버에 저장된 액체를 송수관으로 공급하여 수주 분리현상이 발생하지 않도록 함과 동시에 수충격으로 인한 압력이 급격히 하강 또는 상승하는 것을 억제시킴과 아울러 압력변동에 따른 안정성을 향상시켜 수충격이 발생되는 것을 최소화할 수 있도록 하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 일반적으로 공급펌프에 의해 송수관을 통하여 높은 배수장으로 정화수를 공급하는 통상적인 것에 있어서, 상기 공급펌프의 토출부 측의 송수관에 형성되는 연결관과; 상기 연결관과 연결되도록 하부에 체크밸브 및 개폐밸브가 설치된 배출관이 형성되며 그 측면에는 에어벤트밸브가 설치되고, 상부에는 내장되는 검침봉에 부구가 설치되어 단차진 다수의 감지센서가 설치되는 레벨검출기와 내부압력을 측정하는 압력검출기와 안전밸브 및 에어연결공급관이 설치되고, 측면의 상단과 하단에는 비정상의 수위량을 감지하는 각 부구가 설치되는 챔버와; 상기 에어연결공급관으로 모터 구동에 의해 작동되는 제1,2 컴프레셔와 자동개폐밸브가 설치되는 에어공급관으로 구성된 에어공급부와; 상기 레벨검출기, 압력검출기 및 부구의 출력신호에 의해 모터와 자동개폐밸브를 구동시키는 제어부를 구비하여서 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배출관에는 그 배출관 보다 작은 직경을 갖는 인입관을 설치하되, 그 인입관에는 개폐밸브와 체크밸브 및 오리피스가 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 에어공급관에는 필터 및 냉각기가 설치되는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 고안의 구성을 나타낸 개략도.
도 2는 본 고안의 작동상태를 나타낸 개략도.
도 3은 본 고안 배출관의 다른 실시예를 나타낸 개략도.
도 4는 종래 배수장이 위치한 상태을 나타낸 개략도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 챔버 11,11a,25 : 개폐밸브
12 : 배출관 12a : 인입관
13 : 에어벤트밸브 13a : 안전밸브
14 : 레벨검출기 14' : 부구
14a : 검침봉 14b : 감지센서
15 : 압력검출기 16 : 에어연결공급관
18,18a : 부구 20 : 에어공급부
22,22a : 모터 24,24a : 컴프레셔
26 : 에어공급관 27,27a : 자동개폐밸브
30 : 제어부 40 : 필터
50 : 냉각기 60,60a : 체크밸브
70 : 오리피스 100 : 송수관
102 : 연결관 200 : 공급펌프
300 : 배수장
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 고안의 구성을 나타낸 개략도로, 일반적으로 공급펌프(200)에 의해 송수관(100)을 통하여 높은 배수장으로 정화수를 공급하는 통상적인 것에 있어,
본 고안은 상기 공급펌프(200)의 토출부 측의 송수관(100)에 형성되는 연결관(102)과;
상기 연결관(102)과 일반적인 연결방식에 의해 연결되도록 하부에 개폐밸브(11)가 설치된 배출관(12)이 형성되며 그 측면에는 내부에 충만된 수위가 후술하는 에어공급부에 의해 공급되는 에어에 의해 최하위에 위치할 때 수위의 하락을 방지하기 위하여 공급된 에어를 배기할 수 있도록 에어벤트밸브(13)가 설치되고, 상부에는 내부에 충만된 수위의 변동에 따라 그 수위를 측정할 수 있도록 내장되는 검침봉(14a)에 승하강되는 부구(14')가 설치되어 단차진 다수의 감지센서(14b)가 설치되는 레벨검출기(14)와 내부압력을 측정하는 일반적인 압력검출기(15)와 내부에 저장되어 있는 에어와 액체의 압력이 급상승함에 따라 챔버와 부속품의 파손을 방지하기 위하여 압력을 신속하게 배출할 수 있도록 설치되는 안전밸브(13a) 및 에어를 공급할 수 있도록 후술하는 에어공급관과 연결되는 에어연결공급관(16)이 설치되고, 측면의 상단과 하단에는 내부로 충만되는 비정상의 수위량을 감지하는 일반적인 각 부구부(18)(18a)가 설치되는 챔버(10)와;
상기 에어연결공급관(16)으로 모터(22)(22a) 구동에 의해 외부의 에어를 공급할 수 있도록 작동되는 제1,2 컴프레셔(24)(24a)와 자동개폐밸브(27)(27a)가 설치되는 에어공급관(26)으로 구성된 에어공급부(20)와;
상기 레벨검출기(14), 압력검출기(15) 및 부구(18)(18a)의 출력신호에 의해 즉, 챔버(10) 내의 압력과 수위에 따라 상기 모터(22)(22a)와 자동개폐밸브(27)(27a)를 구동시키는 일반적인 제어방식인 제어부(30)를 구비하여서 된 것을 나타낸 것이다.
또한, 상기 에어공급관(26)에는 공급하는 에어에 함유된 오일을 제거하는 필터(40) 및 압축열에 의하여 뜨거워진 고온의 공기를 냉각하여 상온의 에어를 공급할 수 있도록 냉각기(50)를 설치하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 에어공급관(26)에는 자동개폐밸브(27)(27a)와 같이 보다 안정성을 확보할 수 있도록 수동으로 개폐할 수 있는 개폐밸브(25)를 설치하는 것이 바람직하다.
도 2는 본 고안의 제 1작동상태를 나타낸 개략도로, 상기한 구성에서 먼저, 공급펌프(200)가 정전 등으로 인하여 정지하게 되면 송수관(100)을 통하여 높은 곳에 위치한 배수장으로 공급되던 정화수가 공급펌프(200) 측으로 부터 끊어지면 챔버(10) 내에 저장된 액체가 배출관(12)과 개폐밸브(11)를 통하여 송수관(100)으로 공급되어 유체흐름에 의한 송수관(100)의 공동현상을 방지하고 수초 후 유체의 흐름이 역류될 때 그 역류되는 정화수는 상기 공급펌프(200)의 토출부 측 송수관(100)에 설치된 연결관(102)과 개폐밸브(11)와 배출관(12)을 통하여 챔버(10) 내로 유입되어 진다.
이때, 그 유입되는 물의 수위에 따라 레벨검출기(14)의 검침봉(14a)에 설치된 부구(14')가 승하강됨에 따라 감지센서(14b)에 의해 수위가 측정되어 지고, 상기 그 측정치는 제어부(30)로 송신되어 짐과 아울러 그 수위에 따라 제어부(30)에서 에어공급부(20)의 구동여부를 판단하게 된다.
다시말해서, 상기 챔버(10) 내로 유입되는 물의 수위가 챔버(10) 내의 균일한 평형상태로 측정되어 있는 A지점에 위치하게 되면 그 감지센서(14b)의 검출신호에 의해 에어공급부(20)를 구동시키지 않으며, 수위가 상승하여 B지점 까지 위치하게 되면 감지센서(14b)의 출력신호에 따라 챔버(10) 내의 수위를 유지하기 위해 제어부(30)에서 에어공급부(20)를 구동시켜, 즉, 제1 컴프레셔(24) 만 작동시킴과 아울러 자동개폐밸브(27)를 개방하여 에어공급관(26)을 통하여 에어를 공급함으로써, 상기 챔버(10) 내의 수위를 A지점으로 항상 유지시킬 수 있도록 하는 것이다. 이때, 상기 자동개폐밸브(27)(27a)와 같이 설치된 개폐밸브(25)는 항시 개방된 상태이다.
또한, 수위가 계속상승하여 C지점 까지 위치하게 되면 감지센서(14b)의 출력신호에 따라 보다 신속한 A지점으로 수위를 유지하기 위해 제어부(30)에 의해 제2 컴프레셔(24a)도 구동시켜 보다 많은 에어를 공급함으로써, 신속하게 챔버(10) 내의 수위를 A지점으로 유지할 수 있도록 작동하게 되는 것이다.
따라서, 공급펌프(200)의 구동이 정지됨에 따라 발생되는 수충격을 최소한으로 방지할 수 있는 조건을 갖게 되는 것이다.
그리고, 상기 에어공급관(26)에는 제1,2 컴프레셔(24)(24a)에 의해 에어를 공급하는 과정에서 에어에 함유된 오일을 제거함과 동시에 압축열에 의해 뜨거워진 에어를 냉각하여 고온의 에어가 아닌 상온의 에어를 공급할 수 있도록 필터(40) 및 냉각기(50)를 설치하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 챔버(10)의 상부에 설치된 안전밸브(13a)는 상기 에어공급부(20)에 의하여 챔버(10) 내로 공급되는 에어의 압력 및 수충압이 과도하게 작용할 경우 챔버(10) 및 부소품의 파손을 방지하기 위하여 압력을 배출하는 것이며, 챔버(10) 내의 측면 상단과 하단으로 설치된 부구(18)(18a)는 챔버(10) 내로 충진되는 물의 비정상 수위량을 측정하기 위해 작동되는 것이다.
그리고, 상기와 같이 공급펌프(200)의 정지에 따른 송수관(100) 내의 유체의 흐름 및 압력변화로 인하여 발생된 송수관(100)의 공동화 현상으로 인한 수주 분리현상을 방지하기 위해서 챔버(10)에서 송수관(100)으로 인입되었던 물은 흐름의 역류로 인하여 다시 챔버(10) 내로 유입되며 상부에 저장된 압축공기의 역할로 수충격이 흡수되고 챔버(10) 내로 인입되었던 물은 다시 수위를 A지점으로 유지하기 위한 제어부(30)와 챔버(10)로 공급되는 압축공기의 압력에 의하여 물은 배출관(12)을 통하여 자연스럽게 배출되어 송수관(100)으로 공급되어 지고, 챔버(10)의 수위가 일정한 위치(A지점)에 유지되면 유체의 흐름 및 압력의 평형상태가 유지되어 지는 것이다.
따라서, 상기 챔버(10)에 저장된 물을 이용하여 공급펌프(200)의 정지시 발생되는 송수관(100)의 공동화를 방지하므로서 역류시 발생되는 수주 분리현상을 방지하여 수주 재결합시 발생되는 급격하고 큰 수충압이 발생되지 않도록 하여 그로 인해 발생하였던 충격을 최소한으로 완화시키게 되는 것이다.
도 3은 본 고안 배출관의 다른 실시예를 나타낸 개략도로, 상기한 챔버(10)의 하부에 설치된 배출관(12)에 그 배출관(12) 보다 작은 직경을 갖는 인입관(12a)을 설치하되, 그 인입관(12a)에는 개폐밸브(11a)와 체크밸브(60a) 및 오리피스(70)를 설치한다.
상기와 같이 인입관(12a)을 설치함에 따라 상기 챔버(10) 내의 물이 송수관(100)으로 유입될 때는 체크밸브(60a)에 의해 인입관(12a) 측을 폐쇄시키고, 배출관(12) 측을 개방하여 챔버(10) 내의 물이 송수관(100)으로 신속하게 배출될 수 있도록 하며, 역류하는 물이 챔버(10) 내로 인입될 때는 체크밸브(60)에 의해 상기 배출관(12) 측을 폐쇄시키고 인입관(12a) 측을 개방하여 역류하는 물이 인입관(12a)을 통하여 챔버(10) 내로 인입될 수 있도록 한다. 이때, 인입관(12a)에 설치된 오리피스(70)에 의해 챔버(10)로 인입되는 물의 속도를 조절하는 것이다.
상기 인입관(12a)을 별도로 설치한 것은 챔버(10) 내에 저장 또는 인입되었던 물은 배출관(12)을 통하여 신속하게 배출하여 송수관(100)의 공동화 현상을 방지하고, 상기 송수관(100) 내의 물이 역류하여 챔버(10) 내로 인입될 때 상기 배출관(12) 보다 직경이 작은 인입관(12a)을 통하여 인입되도록 함으로써, 역류되는 물이 천천히 인입될 수 있도록 하여 챔버(10) 내에 압력이 급상승하는 것을 방지함과 아울러 송수관(100) 내의 압력 또한 급상승 또는 급하강하는 것을 방지하기 위함이다.
따라서, 상기 공급펌프(200)의 구동이 정지되어 송수관(100)으로 부터 역류되는 물의 압력이 급격하게 상승 또는 하강되는 것을 방지하며, 압력파장의 진동폭을 유연하게 하여, 압력의 급상승 및 하강에 따라 발생되는 압력파를 제거할 수 있는 조건을 갖는다.
상술한 바와 같이 본 고안은 공급펌프에 의해 송수관을 통하여 높은 배수장으로 정화수를 공급하는 과정에서 상기 공급펌프의 토출부 측의 송수관에 일반적인 제어방식에 의해 제어되도록 액체 및 기체가 저장된 챔버를 설치함으로써, 상기 공급펌프의 구동시나 정전으로 인해 공급펌프의 구동이 정지된 상태에서 송수관 내로 정화수의 공급이 끊어질 때 액체를 공급하여 수주 분리현상이 발생하지 않도록 함과 동시에 압력이 급격히 하강 또는 상승하는 것을 억제시킴과 아울러 압력변동에 따른 안정성을 향상시켜 수충격이 발생되는 것을 최소화할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Claims (3)

  1. 일반적으로 공급펌프에 의해 송수관을 통하여 높은 배수장으로 정화수를 공급하는 통상적인 것에 있어서, 상기 공급펌프(200)의 토출부 측의 송수관(100)에 형성되는 연결관(102)과; 상기 연결관(102)과 연결되도록 하부에 개폐밸브(11) 및 체크밸브(60)가 설치된 배출관(12)이 형성되며 그 측면에는 에어벤트밸브(13)가 설치되고, 상부에는 내장되는 검침봉(14a)에 부구(14')가 설치되어 단차진 다수의 감지센서(14b)가 설치되는 레벨검출기(14)와 내부압력을 측정하는 압력검출기(15)와 안전밸브(13a) 및 에어연결공급관(16)이 설치되고, 내부의 상단과 하단에는 비정상의 수위량을 감지하는 각 부구(18)(18a)가 설치되는 챔버(10)와; 상기 에어연결공급관(16)으로 모터(22)(22a) 구동에 의해 작동되는 제1,2 컴프레셔(24)(24a)와 자동개폐밸브(27)(27a)가 설치되는 에어공급관(26)으로 구성된 에어공급부(20)와; 상기 레벨검출기(14), 압력검출기(15) 및 부구(18)(18a)의 출력신호에 의해 모터(22)(22a)와 자동개폐밸브(27)(27a)를 구동시키는 제어부(30)를 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 수충격 방지장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 배출관(12)에 그 배출관(12) 보다 작은 직경을 갖는 인입관(12a)을 설치하되, 그 인입관(12a)에는 개폐밸브(11a)와 체크밸브(60a) 및 오리피스(70)를 설치하는 것을 특징으로 하는 수충격 방지장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 에어공급관(26)에는 필터(40) 및 냉각기(50)가 설치되는 것을 특징으로 하는 수충격 방지장치.
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