KR200251209Y1 - 기존 펌프와 배관을 이용한 고층 공동주택 가압급수장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고층 공동주택에 이미 설치되어 있는 일반 다단식 펌프와 배관을 이용하여 고층 공동주택에 직접 가압급수하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종전처럼 급수시 아파트와 같은 고층 공동주택 옥상에 있는 고가수조의 물탱크로 보내지 않고 공동주택에서 소요되는 급수변화에 따른 급수압력을 체크하여 급수량을 산정하고 고가수조에 사용됐던 기존의 펌프와 배관을 사용하여 각 가구에 직접 급수하는 인터버제어형 가압급수장치에 관한 것이다.

Description

기존 펌프와 배관을 이용한 고층 공동주택 가압급수장치{The booster feed water unit of an apartment house which use the existing pump and piping}

본 고안은 고층 공동주택에 이미 설치되어 있는 일반 다단식 급수펌프와 배관을 이용하여 고층 공동주택에 직접 가압급수하는 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종전처럼 급수시 아파트와 같은 고층 공동주택 옥상에 있는 고가수조의 물탱크로 보내지 않고 공동주택에서 소요되는 급수변화에 따른 급수압력을 체크하여 급수량을 산정하고 고가수조에 사용됐던 기존의 펌프와 배관을 사용하여 각 가구에 직접 급수하는 인터버제어형 가압급수장치에 관한 것이다.

종래의 아파트 등 공동주택의 급수시스템은 1차로 수돗물이나 지하수를 고층옥상에 있는 고가수조의 탱크에까지 올려보내 저장한 후 물을 다시 아래로 내려보내 공동주택의 각 가구에서 사용하도록 되어 있으므로 저층에서 사용하는 물도 공동주택의 옥상까지 올려보낸 후 다시 내려보냄으로써 불필요한 에너지 소모가 많았을 뿐 아니라 탱크에서 묻어나오는 페인트, 녹 등으로 급수가 오염되고 상하층의 급수압 차이로 물공급량이 일정치 않은 등 문제점이 있었다.

상기와 같은 고층 공동주택에 대한 기존급수방법을 개선하기 위하여 진공배기의 원리로 펌핑하는 부스터 펌프를 사용하여 직접 다가구에 급수하는 방법이 등장하였으나 이 방법은 신축하는 공동주택에나 적용되고 있는 것이어서 고가의 부스터 펌프 및 그 시스템 구성요소를 새로 구입하여 설치하여야 하며, 여기에 사용되는 부스터 펌프는 인버터에 의한 제어 목적으로 생산되는 정격용량의 펌프로서 기존펌프를 이용할 수 없고 또한, 부스타 펌프의 특성상 저층부, 고층부 2개의 존(zone)으로 구분배관하여야 하는 실정이며(시공사 : 장한기술주식회사(부스타펌프를 이용한 가압급수시스템 전문업체)), 저층부와 고층부를 구분하지 않고 15층 이상되는 고층에 사용할 경우 고층용 고압펌프의 압력으로 저층배관의 파손현상이 일어나며 저층용 저압펌프로 사용할 경우에는 고층부에 수압 부족현상이 일어나게 된다. 따라서 시판 인버터형 부스터 펌프에 의한 가압급수방법은 기존에 설치된 급수펌프를 이용할 수 없음은 물론 급수배관도 고가수조 방식으로 설계된 기존의 배관을 이용할 수 없어 철거하고 신규 인버터형 부스터 펌프의 규격에 맞는 배관을 신설하여야 하므로 비용이 많이 들어 신축하는 공층 공동주택에는 적용할 수 있으나 기존 공동주택에는 적용할 수 없었다.

본 고안은 이러한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 기존의 공동주택 옥상에 설치되어 있는 고가수조 물탱크로 물을 올려 보내지 않고 여기에 설치된 기존의 다단식 일반 펌프와 급수배관을 이용하여 직접 각 세대에 급수함으로써 에너지 절감과 오염되지 않은 물을 공급할 수 있고 고가의 부스터 펌프와 급수배관을 구입, 설치하는데 따른 경비를 절감하는데 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 공동주택의 각 가구에서 소요되는 급수량변화에 따른 급수압력을 체크하여 급수량을 산정하고 필요한 양의 물을 공급할 수 있도록 사용중인 기존배관과 기존펌프에 고효율 인버터와 압력계 및 압력센서를 설치하고 공동주택에서 사용하게 되는 급수압력과 급수량을 기초조사하여 3단계에서 5단계등 다단계로 구분, 인버터에 입력하면, 실제 사용되는 전체적인 급수압력과 급수량을 압력센서가 감지하여 인버터에 전달하게 되고 인버터는 입력된 프로그램에 의해 주파수를 변경하여 펌프의 회전수를 변경하며 펌프댓수를 조절하게 되어 필요한 급수압력과 급수량을 기존배관에 직접 급수할 수 있게 하는데 특징이 있다.

도 1 A는 본 고안의 상향식급수시 동작상태도이다.

B는 본 고안의 하향식급수시 동작상태도이다.

<도면의 부호에 대한 상세한 설명>

1a, 1b, 1c, 1d, 1a', 1b', 1c', 1d' : 급수펌프

2a, 2b, 2c, 2d, 2a', 2b' : 급수배관

3a, 3b, 3c, 3d, 3a', 3b' : 공급배관

4a, 4b, 4a', 4b' : 고가수조

5, 5' : 압력계

6a, 6b, 6c, 6d, 6a', 6b', 6c', 6d' : 폐쇄밸브

7,7' : 압력조절밸브

8, 8' : 압력센서

9, 9' : 인버터

10, 10' : 지하저수조

본 고안은 기히 설치된 일반펌프(다단식 고압 급수펌프)에 의한 가압급수방식으로서 급수부하에 따라 단계적으로 필요한 압력조절이 가능하도록 인버터를 기존의 일반 급수펌프와 배관에 그대로 사용하는 것이다.

본 고안의 일반 급수펌프를 이용한 가압급수방법은 기존의 공동주택의 옥상에 설치되어 있는 고가수조(물탱크)를 이용하지 않고 사용중인 일반 급수펌프에 고성능 인버터를 설치하고, 가압급수설비를 압력제어에 따라 3단계 및 5단계 등 다단계로 구분하여 지하저수조에서 각동별, 세대별로 연결되어 있는 기존의 배관에 직접 급수하는 방식이다.

본 고안을 도면에 의하여 상세히 설명하면, 상향식급수시 공동주택의 고가수조와 연결되어 기히 설치되어 있는 급수펌프(1a)(1b)(1c)(1d)를 이용하고 또 기히 설치된 기존 배관 중 고가수조(4a)(4b)로 물을 공급하는 급수배관(2a)(2b)(2c)(2d)은 패쇄밸브(6a)(6b)(6c)(6d)로 폐쇄하고 고가수조(4a)(4b)에서 물을 내려보낸 후 각 세대에 물을 공급하는 공급배관(3a)(3b)(3c)(3d)을 역이용하되 상기 배관들의하부에 공동주택 동별로 압력계(5)와 압력조절밸브(7)를 설치하고 배관이 합류되어 급수펌프(1a)(1b)(1c)(1d)로 들어가는 곳에는 압력센서(8)를 설치하여 압력계(5)와 연결되어 체크된 수압을 전달받으며, 기초조사 자료에 의거하여 해당 공동주택에서 통상 사용하게 되는 급수압력 및 급수량을 압력제어에 따라 3단계에서 5단계 등의 다단계로 구분하여 인버터(9)에 입력하게 되면, 실제 사용에 따른 전체적인 급수압력 및 급수량을 압력센서(8)가 감지하여 인버터(9)에 전달하게 되며 인버터(9)는 입력된 프로그램에 의해 주파수를 변경하고 이에따라 펌프의 회전수 및 펌프의 댓수를 변경하여 압력을 조절하게 되므로 필요한 급수량 및 급수압력을 기존배관을 통하여 공동주택의 각 가구에 직접 급수할 수 있도록 하게된다.

인버터 입력방법은 각 펌프의 주파수를 피크치 주파수(50Hz)로 설정하고 3단계에서 5단계 등의 다단계방식으로 운영하여 댓수제어 및 회전수를 제어하며, 이때 주파수가 50Hz 이하시에는 1번 펌프를 운전하고, 1번 펌프가 피크치인 50Hz에 도달시에는 2번 펌프를 가동하며, 2번 펌프가 피크치인 50Hz에 도달시에는 3번 펌프를 가동하고, 3번펌프가 피크치인 50Hz에 도달시에는 예비펌프를 가동하여 공동주택의 상황에 맞게 3단계 또는 5단계로 자유롭게 구분, 입력하여 공동주택에서 소요되는 급수를 탄력성 있게 공급한다. 또한, 고가수조(4a')(4b')에서 물을 내려보내면서 공동주택에 직접 급수하는 하향식급수 방식일 경우에는 도 1의 B에 도시된 바와 같이 고가수조(4a')(4b')로 물을 올려보내는 급수배관(2a')(2b')과 고가수조(4a')(4b')의 바로 아래쪽 배관을 패쇄밸브(6a')(6b')(6c')(6d')로 패쇄하고 공급배관(3a')(3b')을 이용하고 기타사항은 상기된 상향식급수 방식과 동일하다.

한편, 온수공급도 본 고안의 인버터형 가압급수방법으로 공급할 수 있다.

본 고안의 가압급수시스템을 기존 아파트와 같은 고층 공동주택에 이용하면 공동주택의 다단식 일반 급수펌프 시설은 실린더내의 액체를 임펠라가 회전시키는 고압터어빈 펌프로서 진공식 부스터 펌프보다 고성능이고 사용량 대비 용량이 충분하게 설치되어 있어 일반펌프를 이용한 가압급수 방식의 적용이 자유로우므로 신규 부스터펌프 설치시 사용되어야 하는 압력탱크 설치가 필요없고 센서작동이 용이하며 고가인 부스타펌프를 구입하지 않고 기존의 일반펌프와 급수파이프를 그대로 이용할 수 있어 설치비용이 상대적으로 적으며 인버터 제어에 의해 층별, 세대별 또는 동별로 유량 및 수압조절이 가능하여 고층부의 수압 및 유량 문제를 해결하면서 해당 공동주택의 실정에 맞게 펌프의 주파수 및 전압을 변환시켜 펌프의 회전속도와 댓수를 조절할 수 있으므로 소요전력 및 전기사용량을 40%이상 절감할 수 있다. 또한 옥상의 물탱크(고가수조)를 사용하지 않으므로 수질오염 문제 해결 및 청소비, 수선유지비를 절감할 수 있고 무거운 물탱크로 인한 하중 및 배관 라인의 진동에 의한 건물 균열을 방지할 수 있어 건물의 내구년한을 연장할 수 있으며 수입완제품 또는 수입조립품인 인버터제어형 부스타펌프를 사용하지 않고 그 이상의 효과를 거둘 수 있으므로 수입 대체 효과가 있다.

Claims (1)

1. 고층 공동주택 가압급수장치에 있어서, 공동주택에서 통상 소요되는 급수압력 및 급수량을 기초조사하여 다단계로 입력되며, 공동주택에서 실제 사용되는 급수량과 급수압을 전달받고 기존 급수펌프의 회전수(주파수 Hz)와 댓수를 결정하는 인버터(9)(9')와, 공동주택에서 사용되는 급수량과 급수압을 감지하는 압력센서(8)(8')와, 인버터(9)(9')에 의하여 지시된 회전수(Hz)와 댓수에 따라 기존 공급배관(3a)(3b)(3c)(3d)(3a')(3b')만 사용하여 공동주택에 급수하는 기존 급수펌프(1a)(1b)(1c)(1d)(1a')(1b')(1c')(1d')로 구성하되, 고가수조(4a)(4b)(4a')(4b')에 급수를 공급하던 기존 급수배관(2a)(2b)(2c)(2d)(2a')(2b')은 폐쇄밸브(6a)(6b)(6c)(6d)(6a')(6b')(6c') (6d')로 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 기존 펌프와 배관을 이용한 고층 공동주택 가압급수장치.