KR20020093448A - 수압유지형 급수 방식 및 이에 적합한 급수 장치 - Google Patents

Abstract

급수 방식 및 이에 적합한 장치가 개시된다. 급수 방식은, 수도 배관의 일부에 물탱크와 같은 저수를 위한 공간을 형성하여 이 공간에 급수 배관을 통해 수도 공급을 위해 가해진 공급자측의 급수 압력이 작용하도록 하는 것을 특징으로 한다. 급수 장치는 물의 저수 공간인 밀폐식 물탱크, 물탱크에 물을 유입시키는 급수 배관, 물탱크의 물을 사용을 위해 외부로 공급하는 배수 배관을 구비하며, 통상, 급수 배관과 배수 배관에는 개폐 밸브가 더 구비된다. 또, 단수 등의 상태를 고려하여, 물탱크의 최상부에 외기의 유출입이 가능하도록 하는 외기 유출입 밸브가 개페되도록 설치된다.

Description

수압유지형 급수 방식 및 이에 적합한 급수 장치 {METHOD OF WATER SUPPLY AND SYSTEM FOR THE SAME}

본 발명은 수압유지형 급수 방식 및 이에 적합한 급수장치에 관한 것이다.

기존의 물탱크를 이용한 급수방식은 가압 된 물이 물탱크에 도달하면 외부에서 인가되는 수압이 제로(0.0kg/㎠)로 떨어지면서 자유수면을 형성하고, 탱크에 채워진 물의 높이와 사용자의 수도 꼭지 사이의 수위 차(위치수두)에 의해 물을 공급하는 방식이다. 도1은 이러한 종래의 급수 장치를 나타내고 있다.

이러한 기존의 물탱크를 이용한 급수방식에 의하면, 일단 물탱크에 물을 저장하고, 저장된 물을 사용자에게 공급하도록 되어 있다. 그러므로, 건물의 고층에서는 물탱크에 형성된 수면과 사용자의 수도 밸브 사이의 높이에 큰 수위 차이가 없어 만성적으로 수압이 약해 물 사용이 항상 불편하게 된다. 특히, 단수 후 물탱크에 저장된 물이 모두 사용되면 재 급수 시 비워진 물탱크에 물이 어느 정도 찰때까지는 물탱크의 자유수면이 낮게 형성되어 물탱크 수위와 사용자의 수도 꼭지 수위 사이의 수위 차가 적으므로 수압이 약해 물 사용에 대단히 불편했다.

또한, 일반 물탱크는 청소 시 탱크 안으로 사람이 들어가야만 청소가 가능하므로, 탱크 일부에 사람이 출입하는 뚜껑 같은 출입구를 형성하여 사용하는데 출입구를 통해 이물질이 유입되거나 청소 기타 조작의 과정에서 안전 사고의 발생 가능성을 늘 가지고 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 기존의 물탱크를 사용하는 급수 방식의 불편과 문제점을 제거하기 위한 것으로, 건물 고층의 평시의 수압 부족에 따른 수도 사용의 불편을 줄일 수 있는 급수 방식 및 이에 적합한 급수 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 또한, 단수에 따라 물탱크가 비게 된 후 재 급수가 이루어져도 일정 시간 동안 물을 사용하지 못하거나, 충분한 수압으로 물을 사용하지 못하는 불편을 방지할 수 있는 급수 방식 및 급수 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 급수 장치의 유지 관리의 안전성과 편리성을 제공할 수 있는 급수 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 기존의 급수장치의 구성을 나타내는 개략적 구성도이다.

도2는 본 발명의 급수장치의 기본 구성을 나타낸 개략적 구성도이다.

도3은 본 발명 급수 장치의 바람직한 일 실시예를 나타낸 구성도이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 급수 방식은, 수도 배관의 일부에 물탱크와 같은 저수를 위한 공간을 형성하여 이 공간에 급수 배관을 통해 수도 공급을 위해 가해진 공급자측의 급수 압력이 유지되도록 하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 물탱크 공간에는 자유 수면이 형성되지 않도록 한다. 즉, 물탱크는 저수를 위한 공간을 마련할 뿐 이 공간은 통상의 급수시 항상 물로 가득 채워져 있다.

본발명의 급수 방식에서 배관 상 통상 저수 공간인 물탱크의 전후에는 특히 물탱크 전에는 개폐 밸브가 구비되며, 물탱크 유입 전에 급수는 불필요한 수압을 감압시키는 방식으로 물을 공급하고, 물탱크의 압력이 높아질 경우 안전 밸브를 통해 물을 자동 배출시켜 압력을 조절할 수 있는 방식을 이용하는 것이 바람직하다.

단, 본 발명의 급수 방식에도 단수가 이루어질 경우를 대비한 여러 보조 수단들이 구비되는 것이 바람직하다. 가령, 물탱크 전후에 물 흐름의 역류를 방지할 수 있는 수단들이 구비되는 것이 바람직하다. 역류는 단순히 개폐 밸브를 닫음으로써도 가능하나, 개폐 밸브를 갈음하여 혹은 부가적으로 첵크 밸브를 달아 별도로 관리자가 개폐하지 않아도 자동으로 역류를 방지하도록 할 수 있다. 또한, 단수시 물탱크의 물을 이용할 수 있도록 외부 공기를 유입시키거나, 재급수시 물탱크에 유입된 외부 공기를 배출시킬 수 있는 외기 유출입 밸브가 저수 공간의 가장 위쪽에 설치되는 것이 바람직하다.

이상의 급수 방식을 특히 적합하게 구현할 수 있는 본 발명의 급수 장치는, 물의 저수 공간인 밀폐식 물탱크, 물탱크에 물을 유입시키는 급수 배관, 물탱크의 물을 사용하기 위해 외부로 공급하는 배수 배관을 구비하여 이루어진다.

본 발명에서, 통상, 급수 배관과 배수 배관에는 물탱크와 관련하여 물의 급수와 배수를 차단할 수 있는 개폐 밸브가 더 구비된다.

본 발명에서, 단수 등의 상태를 고려하면, 물탱크의 물을 사용하고, 재급수시 물탱크에 물을 채우기 위해서는 물탱크의 최상부에 외기의 유출입이 가능하도록 하는 외기 유출입 밸브가 필요하다. 통상적으로 외기 유출입 밸브는 자동으로 개페되도록 설치된다.

본 발명에서, 급수 배관과 배수 배관에서 개폐 밸브와 물탱크 사이에는 물의 흐르는 방향에 역류가 발생하는 것을 방지하는 첵크 밸브가 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 급수 배관에는 사용가에서 필요이상의 수압이 작용되지 않도록 감압밸브가 설치되는 것이 바람직하다. 감압 밸브가 작용하지 않는 경우를 대비하여 물탱크에 압력 게이지와 안전 밸브가 구비될 수 있다. 안전 밸브는 물탱크에 규정 이상의 압력이 걸리면 내부의 물을 배출하여 물탱크를 가압상태의 급수배관측의 압력으로부터 보호할 수 있다.

물탱크로의 출입구가 필요하지 않지만 제작과 관리의 필요에 따라 밀폐가 가능한 형태로 출입구가 물탱크에 형성될 수 있다. 관리를 위해, 물탱크 내를 주기적으로 청소할 수 있는 청소용 배관과 노즐 등이 탱크 내부의 적소에 구비될 수 있다. 이때, 청소용 배관은 원수의 급수 압력을 이용할 수 있도록 급수 배관에서, 감압 밸브가 있는 경우 감압 밸브 앞쪽에서, 분기된 별도의 분기 배관과 개폐 밸브를 통해 이루어질 수 있다. 청소시 내부의 물은 물탱크 하부에 드레인 밸브를 설치하고 이를 통해 배수할 수 있다. 또한, 내부의 상태를 투시할 수 있는 투시창이 물탱크 일부에 설치될 수 있다.

이하 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예을 통해 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도2는 본 발명의 핵심적 개념을 나타내기 위한, 단순화된 본 발명 급수 장치의 일 실시예의 구성도이며, 도3은 본 발명 급수 장치의 바람직한 실시예를 나타내는 구성도이다.

도2를 참조하면, 급수 장치는 급수 배관, 물탱크 및 배수 배관으로 이루어진다. 물탱크는 배관의 일부가 확장되어 이루어지는 것임을 알 수 있다. 탱크 내부는 완전히 물로 채워져 있다. 그러므로 이런 급수 장치는 정상적으로 급수 및 배수가 이루어지는 평상시에 편리하게 사용될 수 있을 것이다.

도3을 참조하면, 급수 장치는 급수 배관, 물탱크, 배수 배관을 구비한다. 물탱크와 연결되는 급수 및 배수 배관 각각에 개폐 밸브인 급수 밸브와 배수 밸브가 형성되어 물탱크로의 혹은 물탱크로부터의 물의 공급 및 배출을 조절할 수 있다. 급수 밸브와 물탱크 사이에는 감압 밸브가 형성되어 물탱크 및 사용자의 수도에 필요 이상의 수압이 걸리지 않도록 한다.

감압밸브는 정수장 혹은 가압장으로부터 가까운 위치에 소재하거나 저지대에 있는 건물 등은 필요 이상의 과 수압(1차측 수압 : 1.0kg/㎠이상)이 걸릴 수 있으므로 물탱크로 유입되기 전에 물탱크에 필요한 수압(2차측 수압 : 1.0kg/㎠)만 공급되도록 하는 역할을 한다. 따라서, 1차측 수압 및 건물의 물 소비량 등을 검토하여 감압밸브의 적정 구경을 선택하면 되며, 1차측 수압이 2차측 수압과 별 차이가 없는 지역에서는 감압밸브를 설치하지 않을 수도 있다.

감압 밸브와 물탱크 사이 및 배수 밸브와 물탱크 사이에는 물의 역류를 방지하는 첵크 밸브가 각각 설치된다.

물탱크는 통상의 수압에 견딜 수 있는 내압 구조를 가진다. 필요에 따라, 스테인레스 스틸이나, FRP 등으로 만들어질 수 있다. 일상 생활에서 불편 없이 물을 사용할 때 필요한 수압을 보통 0.7∼1.0kg/㎠로 볼 때 이 정도의 수압을 견딜 수 있는 물탱크 본체를 제작한다.

물탱크의 최상부에는 외기 유출입 밸브가 형성된다. 물탱크 몸체의 임의 개소에 물탱크 내부에 걸리는 압력을 측정할 수 있는 압력 게이지가 있고, 감압 밸브가 작용하지 않아 물탱크 내부에 이상 압력이 걸리는 경우 물탱크를 보호하기 위한 안전 밸브가 설치된다. 출입구는 밀폐가 가능하도록 형성되며, 통상 밀폐되어있다.

안전밸브를 좀 더 설명하면, 설치한 감압밸브가 작동하지 않아 필요 이상의 수압이 물탱크로 유입되어 과수압이 작용될 때를 대비 설정된 이상의 수압이 걸리면 수압에 의해 밸브가 자동으로 열려 물을 배출하므로써 수압이 올라가지 못하도록 하는 작용을 한다. 따라서, 1차측 수압이 물탱크 내구 수압보다 높아질 경우가 없는 지역에서는 설치할 필요가 없을 것이다.

공기의 유출입을 제어하는 외기 유출입 밸브를 좀 더 설명하면, 단수 시 물의 공급이 중단되어 탱크에 저장된 물이 빠질 때에 공기를 채워 주어 물탱크에 부압이 걸리지 않게 하고 또 재 급수 시 비어 있던 물탱크에 물이 찰 때 탱크내의 공기를 배출해 주어 물탱크에 물이 잘 채워지도록 하는 역할을 한다. 따라서, 외기 유출입 밸브는 물탱크 상부에 설치하여야 한다.

물탱크 몸체에는 청소용 배관이 형성되어 있고, 배관에 연결된 노즐의 개구가 물탱크 내벽을 향하도록 분배, 설치된다. 배관과 노즐의 설치는 필요에 따라 조절하여 설치한다. 그리고, 청소용 배관의 한 단부는 감압 밸브 및 급수 밸브 사이의 급수 배관에 연결된다. 물탱크 청소시, 청소용 배관은 급수 배관에서 분기된다. 분기된 급수 배관에는 청소용 개폐 밸브가 하나 설치되어 있다. 물탱크를 비우고 청소용 개폐 밸브를 열면 감압되지 않은 원수가 노즐을 통해 분사되어 물탱크 내부를 청소할 수 있다. 물탱크 일부는 투명창으로 형성되어 내부의 물의 상태 및 청소상황을 관찰할 수 있다. 물탱크 최하부에는 드레인 배관 및 드레인 밸브가 형성되어 청소된 물을 배수할 수 있다.

안전 밸브와 드레인 배관은 배수 배관과 별도로 형성되는 퇴수 배관과 연결되어 드레인 밸브나 안전 밸브를 통해 배출된 물이 건물에 피해를 주지 않도록 한다.

급수 밸브 후단과 배수 밸브 전단은 별도로 형성된 직수 배관을 통해 연결되어 있고 직수 배관에는 개폐 밸브가 구비된다. 또한, 개폐 밸브에 더하여 단수시 역류를 방지하는 첵크 밸브가 더 설치되는 것이 바람직하다. 급수 배관에서 직수 배관이 분기된 지점 후단의 급수 배관 일 지점에는 일정 압력 이상에서만 열리는 정압개폐밸브가 형성되어 있다. 감압 밸브가 있는 경우 분기된 지점 전단 혹은 후단에 존재할 수 있다. 단수 후 재 급수시 기존의 물탱크는 탱크를 통해 물을 공급하므로 물탱크에 물이 어느 정도 차야만 건물 고층에 수압이 걸리는 불편이 있다.이를 해소하기 위해서 물이 재 급수될 때 물탱크로는 물이 들어가지 못하게 하여 수요가에게 우선 물을 공급하고 수요가가 물을 다 쓰고 나면 관압이 상승하게 되는데 설정된 수압까지 관압이 올라가면 이때 정압개폐밸브가 열려 탱크에 물을 받을 수 있게 한다.

따라서, 단수 후 재급수가 이루어질 때 사용자의 급수요구가 급하게 되므로 직수 배관의 밸브를 열어두면 물이 물탱크에 다 채워지지 않은 상태에서도 급수 배관의 물이 바로 직수 배관과 배수 배관을 통해 사용자에게 공급될 수 있다. 사용자가 감소하여 급수 및 배수 배관의 압력이 높아지면 정압개폐밸브가 열려 물탱크에 물이 공급될 수 있다.

별도의 에너지 공급없이 관내에 존재하는 기존 수압을 이용하여 건물 내 상층부의 수압부족 현상을 해소할 수 있으므로 평상시에도 급수사용에 불편함이 없어지며, 물탱크를 옥상 외의 낮은 여유 공간에 설치하는 것도 가능하게 된다.

따라서, 물탱크가 옥상에 설치되어 미관을 저해하거나, 옥상 이용 등 건물 사용을 제한하는 불편을 줄일 수 있다.

또한, 뚜껑이 완전 밀폐식이므로 잔류염소가 휘발하지 않고 용존해 있으므로 잔류염소 부족으로 세균 번식 등으로 인한 수질이 악화되지 않고, 외부로부터 이물질이 투입되거나 벌레나 유충 등이 침입하지 못 하므로 수질오염을 방지할 수 있고, 또한 어린이 등이 물탱크에 빠지는 안전사고도 예방할 수 있다.

부가적으로, 물탱크 밖에서도 내부를 확인 할 수 있는 투명창이 부착되어 있고 물탱크 내부로 사람이 들어가지 않고도 물탱크 청소가 가능하므로 유지관리가 편리하다.

Claims (6)

1. 수도 배관의 일부에 저수 공간을 형성하여 상기 저수 공간을 중심으로 수도의 급수 배관과 배수 배관을 설치하고,

   통상시에는, 상기 공간을 물로 채운 상태로 상기 배수 배관에 급수 배관의 압력이 작용하도록 하고,

   단수시, 상기 급수 배관과 상기 저수 공간 사이에 설치된 개폐 밸브를 잠그고, 상기 저수 공간의 상단에 설치된 외기 유출입 밸브를 열어 상기 저수 공간의 물을 상기 배수 배관을 통하여 사용하며,

   재급수시, 상기 급수 배관과 상기 저수 공간 사이에 설치된 개폐 밸브를 열고, 상기 저수 공간의 상단에 설치된 외기 유출입 밸브를 열어 상기 저수 공간의 물을 채울 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 급수 방식.
2. 물의 저수 공간인 밀폐식 물탱크,

   상기 물탱크에 물을 유입시키는 급수 배관,

   상기 물탱크의 물을 사용하기 위해 외부로 공급하는 배수 배관,

   상기 급수 배관 및 배수 배관에 설치되어 상기 물탱크와의 물의 유통을 조절할 수 있는 밸브 장치,

   상기 물탱크의 최상부에 외기의 유출입을 조절할 수 있도록 설치된 외기 유출입 밸브를 구비하여 이루어지는 급수 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 급수 배관에는 감압 밸브가 더 설치되고, 상기 물탱크에 안전 밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 급수 장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 급수 배관에 일정 압력 이상에서만 열리는 정압개폐 밸브가 더 구비되고, 상기 급수 배관 가운데 상기 정압개폐 밸브 앞 단과 상기 배수 배관을 연결하는 직수 배관 및 상기 직수 배관에 설치된 밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 급수 장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 밀폐식 물탱크에는 밀폐가능하게 설치된 출입구,

   상기 물탱크 내부를 관찰할 수 있도록 설치된 투명창,

   상기 물탱크의 적소에 상기 물탱크 내부면에 물을 분사할 수 있도록 설치된 하나 이상의 노즐과 상기 노즐에 물을 공급할 수 있도록 설치된 청소용 배관,

   상기 물탱크 저부에 설치된 드레인 배관 및 상기 드레인 배관에 설치된 드레인 밸브가 더 구비되며,

   상기 청소용 배관은 상기 급수 배관과 청소 밸브를 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 급수 장치.
6. 물의 저수 공간인 밀폐식 물탱크,

   상기 물탱크에 물을 유입시키는 급수 배관,

   상기 물탱크의 물을 사용을 위해 외부로 공급하는 배수 배관,

   상기 급수 배관에 개폐밸브, 감압 밸브, 정압 개폐밸브, 첵크 밸브를 적어도 구비하는 밸브 장치,

   상기 물탱크의 최상부에 외기의 유출입을 조절할 수 있도록 설치된 외기 유출입 밸브,

   상기 물탱크에 설치되는 압력계 및 안전 밸브,

   상기 배수 배관에 상기 물탱크로부터 차례로 설치되는 첵크 밸브, 개폐 밸브,

   상기 급수 배관의 상기 정압 개페 밸브 전단의 일 지점과 상기 배수 배관의 첵크 밸브 후단의 일 지점을 연결하는 직수 배관 및 상기 직수 배관에 설치되는 밸브 장치,

   상기 밀폐식 물탱크에 밀폐가능하게 설치된 출입구,

   상기 물탱크 내부를 관찰할 수 있도록 상기 물탱크 일부에 설치된 투명창,

   상기 물탱크의 적소에 상기 물탱크 내부면에 물을 분사할 수 있도록 설치된 하나 이상의 노즐과 상기 노즐에 물을 공급할 수 있도록 설치되며, 상기 급수 배관의 감압 밸브 전단에서 상기 급수 밸브와 청소 밸브를 통해 연결되는 청소 배관,

   상기 물탱크의 저부에 형성된 드레인 배관과 상기 드레인 배관에 설치된 드레인 밸브,

   상기 안전 밸브 및 상기 드레인 밸브를 통해 상기 물탱크에서 나오는 물을 배출시키는 퇴수 배관을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 급수 장치.