KR20030070159A - 수격방지용 분배장치 및 이를 이용한 급수, 급탕배관 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축물용 급수. 급탕배관 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 신속한 누수확인과 보수가 용이하고, 동시에 효율적으로 수격현상을 방지할 수 있는 수격방지용 분배장치 및 이를 이용한 급수 급탕배관 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 의한 수격방지용 급수, 급탕배관 시스템은 크게 유체를 외부로 배출하고, 1차로 수격을 완충하는 수전부, 유입된 유체를 분배하고, 2차로 수격을 완충하여 소멸시키는 분배부, 상기 수전부와 분배부를 연통하는 분기부, 유체를 배관내로 공급하는 공급부로 구성하여, 수전부에서 1차로 수격을 완충하고, 분배부에서 공급부로의 역류방지와 동시에 2차로 수격을 완전히 소멸시킨다.

또한, 수전부, 분배부, 분기부는 각각 옹벽에 설치된 매립박스내에 설치하여 이중배관을 통해 상호연설하게 된다.

Description

수격방지용 분배장치 및 이를 이용한 급수, 급탕배관 시스템{A water supply distributing equipment for the absorption of water hammer and it's piping system}

본 발명은 건축물용 급수. 급탕배관 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 신속한 누수확인과 보수가 용이하고, 동시에 효율적으로 수격현상을 방지할 수 있는 수격방지용 분배장치 및 이를 이용한 급수 급탕배관 시스템에 관한 것이다.

현대의 건축물에 있어서 급수, 급탕 배관은 마치 인체에 있어서 대동맥과 같이, 건축물내에서 유체의 이송통로를 제공하는 중요한 역활을 수행하게 된다. 그러나, 상기 배관은 누수(lake)현상과 수격(water hammer)현상이라는 고질적인 문제점을 지니고 있다.

수격 현상(Water Hammer)이란, 관로 내부를 유체가 흐르고 있을때 갑자기 펌프가동 되거나 밸브를 급속으로 닫게 되면, 관속을 흐르던 유체가 급격한 유속변화로 관내의 압력이 급상승하면서 유체가 가지는 운동에너지가 압력 에너지로 변환되어 배관내 에서 반복적으로 반사되어 진동과 충격음이 발생시킨다.

특히, 현대 모든 설비들이 자동화되면서 전자밸브사용이 증대되고 있고, 밸브 및 수전의 급속 개폐현상이 증가되고 있어 수격현상에 대한 방지대책이 긴요하다.

종래에는 수격현상을 방지하기 위하여 일반적으로 각 수전부에 에어포켓을 구비하여 수격을 방지하고자 하였다.

그러나, 수격현상의 특성상 배관내에서 수격이 반복적으로 역 순환되어 진동함에 따라, 수격방지기(에어포켓 등)에서 완전히 수격을 완충하지 못해 이음부의 손상을 초래하여 배관상에 누수를 발생시킨다.

또한 아파트세대에 공급되는 급수압력은 평균 2-3kg/cm2 의 압력으로 공급되는데, 세대에서 급수를 사용 후 수전을 닫을 때 급수배관 말단의 순간 압력이 20-30kg/cm2 정도로 급속히 상승하게 된다. 상기 순간 압력은 기존의 수격방지기(에어포켓 등)가 순간 흡수한다고 해도 상승된 압력이 역 순환하면서 역 순환된 압력파 및 유체가 공급부로 역류되어 아래위층세대에 전달되면서 인근세대 계량기를 공 회전 시킴에 따라, 유량이 오 계측되는 문제점을 지니고 있는 매우 심각한 실정이다.

한편, 종래의 급수. 급탕배관을 시공하는데 있어서는, 각각의 수전마다 이중관을 분배헤드까지 연결하므로 배관자재의 손실이 발생되고, 분배헤드와 분배헤드박스의 외형이 커짐에 따라, 설치장소를 많이 차지하였다.

또한, 급수바닥배관 시공 후 타 공정의 자재운반과 시공 등에 의하여 배관의 파손 및 연결부 이완으로 누수가 많이 발생되고, 일부 미세한 누수부분은 발견되지 않아 준공 후 하자발생의 원인이 되었다.

더우기, 배관의 매립 시공으로 하자가 상당기간 지연된 후에 발견되므로 누수위치 확인이 어렵고, 하자보수 부위확대로 보수지연에 따른 입주민의 생활 불편과 시설물의 내구 연한이 단축되었다.

본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위해 수격현상을 효율적으로 방지할 수 있는 수격방지용 분배장치를 제공함에 있다.

또한, 지금까지의 급수설비에 있어서는, 수격현상과 급수관의 누수에 따른 확인 및 보수관리를 별개로 파악하고 각각의 해결책을 제시하는데 그쳤으나, 본 발명은 수격현상에 대한 대책과 함께 이를 이용한 급수.급탕배관시스템을 도입하여 매우 단순화되고 누수 보수관리가 용이한 급수.급탕 배관시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

이에따라, 본 발명에 의한 수격방지용 급수, 급탕배관 시스템은 크게 유체를 외부로 배출하고, 1차로 수격을 완충하는 수전부, 유입된 유체를 분배하고, 2차로 수격을 완충하여 소멸시키는 분배부, 상기 수전부와 분배부를 연통하는 분기부, 유체를 배관내로 공급하는 공급부로 구성하여, 수전부에서 1차로 수격을 완충하고, 분배부에서 공급부로의 역류방지와 동시에 2차로 수격을 완전히 소멸시킨다.

또한, 수전부, 분배부, 분기부는 각각 옹벽에 설치된 매립박스내에 설치하여 이중배관을 통해 상호연설하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 급수, 급탕배관 시스템의 개념도.

도 2의 (가)는 본 발명에 따른 수전부의 정면구성도이고, (나)는 평면구성도.

도 3은 본 발명에 따른 수격방지용 분배장치의 평면구성도.

도 4는 본 발명에 따른 수격방지용 분배장치의 측면구성도.

도 5는 본 발명에 따른 급수, 급탕배관 시스템의 사용상태도.

(도면의 주요부호에 대한 상세한 설명)

1. 주배관 2. 매립박스

3. 이중배관 10.수전부

20. 분기부 30. 분배부

40. 공급부

본 발명에 의한 수격방지용 급수, 급탕배관 시스템은 도 1과 같이 크게 유체를 외부로 배출하고, 1차로 수격을 완충하는 수전부(10), 유입된 유체를 분배하고, 2차로 수격을 완충하여 소멸시키는 분배부(30), 상기 수전부와 분배부를 연통하는분기부(20), 유체를 배관내로 공급하는 공급부(40)로 구성된다.

상기 수전부(10)는 도 2와 같이 배관과 수전구(13)를 연결하는 수전용 T(11)와 상기 수전용 T(11)의 상단에 설치되어 배관내에 발생된 수격을 1차적으로 완충부(12)(에어포켓 등)가 설치된다.

상기 수전부와 연통된 분배부(30)는 도 3과 같이 유입된 유체를 다수의 분배헤드(31c)를 통하여 분배하는 분배헤드부(31), 상기 수격을 완충 내지 방지하는 완충부(32)로 구성 된 수격방지용 분배장치가 설치된다. 상기 분배헤드부(31), 완충부(32)는 결합구(33)를 통해 나사이음으로 일체화 된다.

분배헤드부(31)는 다수의 천공을 가진 분배헤드부케이스(31a), 상기 케이스(31a) 일측에 주배관(1)과 연결되는 유입구(31b)를 형성하고, 상기 유입구(31b)의 직각방향으로는 다수개의 분배헤드(31c)를 구비한다.

완충부(32)는 피스톤(32b)과 상기 피스톤의 설치공간 및 운동공간을 형성하는 완충부 케이스(32a), 상기 케이스내에 설치된 피스톤(32b)은 그 일측에는 분배헤드부(31)로 부터 유체가 유입되고, 타측에는 완충수단(32d)이 구비된다.

본 발명에서는 일 실시예로서 완충수단은 스프링의 탄성을 이용한 스프링방식을 채택하고 있으나, 그 밖에 기체 또는 유체의 압력에 따른 체적의 변화로 충격을 흡수하는 가스식 또는 유입식등이 다양하게 실시가 가능하며, 사용하고자 하는 용도에 적합하게 채택할 수 있다.

상기 완충부 케이스(32a)내에 설치된 피스톤(32b)은 그 일측에는 분배헤드부(31c)로 부터 유체가 유입되고, 타측에는 완충수단(32d)을 구비하여 유체와 완충수단(32d)의 간막을 형성하여, 유체와 완충수단의 압력차에 의해 피스톤(32b)은 좌우운동하여 수격을 완화시키게 된다.

이때, 피스톤(32b)의 외경에 다수개의 피스톤링(32c)을 설치하여 기밀유지 및 케이스(32a)와 피스톤(32b)의 마멸을 방지한다.

이때, 스프링방식을 채택할 경우, 완충부케이스(32a) 외벽에 기공(32f)을 형성하여 대기압과 완충부케이스(32a)의 내압의 균형을 유지할 수 있도록 한다.

반면 가스식, 유입식을 사용할 경우에는 기공을 형성하지 않고 케이스(32a)내에 기밀을 유지토록 한다.

한편, 배관내에 발생된 수격현상으로 인해, 수전부(10)에서 역 순환 된 압력파 및 유체가 공급부로 역류되는 것을 방지하기 위해 본 발명에서는 분배헤드부(31)에 체크밸브(34)를 설치한다.

상기 체크밸브(34)는 상기 분배헤드부(31)의 유입구에 유체를 차단하는 디스크(34a)가 설치되고, 상기 디스크(34a)의 후면에는 탄성스프링(34b)이 구비하며, 상기 스프링(34b)의 타측에는 체크밸브(34)의 추후수리를 위해 분해가 용이하도록 개폐가 가능한 덮개(34c)를 구비하게 된다.

이로 인해, 공급부에서 공급된 유체는 자유로이 공급되어 분기부로 공급될 수 있으나, 수격현상으로 인해 역류된 유체는 디스크(34a)에 의해 차단됨으로서, 공급부로 유입되지 않게 되어, 인근세대에 계량기(미도시)를 공회전시키는 현상을방지한다.

또한, 역류된 유체가 분배부(30)에 설치된 완충부(32)로 유입됨에 따라, 배관내에 발생된 수격을 완전히 흡수, 소멸시키게 된다.

본 발명에서는 수격의 특성상, 배관내에서 반복적으로 압력파가 반사되는 것을 고려하여 수전부(10)에서 1차적으로 수격을 완충하되, 반사된 압력파를 2차적으로 분배부(30)에서 완충하여 수격을 소멸시키는 것이 특징이다.

상기와 같이 구성된 수전부(10)와 분배부(30)를 직접적으로 배관을 통해 연설이 가능하나, 상기와 같이 실시한 경우, 배관이 분배부(30)에 집중됨에 따라, 옹벽내에 균열이 발생됨으로 도 5와 같이 분기부(20)를 통해 연설하게 된다.

상기 분기부(20)는 유입된 유체가 분기헤드(22)를 통해 공급될 수 있도록 분기부케이스(21)를 형성하고, 상기 분기부케이스(21)의 일방향에는 분배부(30)와 연통된 유입구(23)를 구비하고, 상기 유입구(23)와 연통된 다수개의 분기헤드(22)를 구비하여 각각의 수전부(10)와 연설된다.

분배부(30)와 주배관(1)을 통해 연통되어 배관시스템 전체에 유체를 공급하는 공급부는 급수설비에 있어 저수탱크 등 급수원으로부터 주배관(1)으로 유체를 공급하여 분배부(30)에 유체를 유입하는 수단이다.

상기 공급부는 공지의 직결식, 고가탱크식, 압력탱크식등이 있으며, 본 발명에서는 어느방식을 택일하여도 무관하다.

본 발명에서의 수전부(10), 분배부(30), 분기부(20)는 신속한 누수의 확인 및 건축물의 옹벽을 훼손하지 않고, 추후수리가 용이하도록 매립박스(2)내에 설치되어 내관과 외관으로 구성된 이중배관(3)을 통해 연설된다.

상기 내관은 수전부(10), 분배부(30), 분기부(20)에 형성된 헤드 또는 유입구와 연설하고 외측에 형성된 외관은 상기 수전부(10), 분배부(30), 분기부(20)를 매립하고 있는 매립박스간(2)을 연설한다.

이때, 이중배관(3)을 통한 유입구와 내관의 결합, 내관과 헤드의 결합 및 매립박스와 매립박스의 연결은 통상의 배관이음방식인 플렌지이음, 용접이음, 나사이음등 다양하게 변형실시가 가능하며, 상기 기술은 당업 분야에서 공지화 된 것이므로 도면의 첨부 및 상세한 설명을 생략한다.

이에 따라, 본 발명에 따른 급수, 급탕배관시스템을 사용하던 중 배관상에 누수가 발생하게 되면, 상기 누수된 유체는 외관을 타고 인접한 매립박스(2)의 헤드부위로 표출되어 사용자는 신속히 누수여부를 파악 할 수 있다.

또한 보수시 옹벽을 헐지않고, 외부로 표출된 매립박스를 통해 누수부위의 내관을 해체하여 제거한 후, 매립박스내로 새로운 내관을 삽입하여 교체할 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 수격방지용 분배장치 및 급수, 급탕배관 시스템을 건축물에 적용하여 시공함에 따라, 종래의 문제점으로 지적되었던, 수격현상으로 인한 소음공해와 배관의 누수를 방지할 수 있으며, 인근세대에 설치된 계량기를 공회전시켜, 유량이 오 계측되는 문제점을 해결할 수 있다.

또한, 본 발명의 장치는 크기가 작아 설치 장소에 구애받지 않고, 수전부, 분배부, 분기부는 각각 옹벽에 설치된 매립박스내에 설치하여 이중배관을 통해 상호연설됨에 따라, 누수 등 하자의 발견이 용이하며 간단하게 유지보수가 가능한 매우 실용적이고 효과적인 발명이다.

Claims (6)

1. 건축물의 급수.급탕설비로서 수전부와 연통된 분배부에, 공급부로부터 유입된 유체를 다수의 분배헤드를 통해 분배하는 분배헤드부 및 수격방지를 위한 완충부로 구성된 수격방지용 분배장치를 설치함에 있어서,

   상기 분배헤드부는 다수의 천공을 가진 분배헤드부 케이스, 상기 케이스 일측에 주배관과 연결되는 유입구를 형성하고, 상기 유입구의 직각방향으로는 다수개의 분배헤드를 구비하고,

   상기 완충부는 피스톤과 상기 피스톤의 설치공간 및 운동공간을 형성하는 완충부 케이스, 상기 케이스내에 설치된 피스톤은 그 일측에는 분배헤드부로 부터 유체가 유입되고, 타측에는 완충수단이 구비 된 것을 특징으로 하는 수격방지용 분배장치
2. 제 1항에 있어서, 완충수단은 스프링의 탄성을 이용한 스프링방식을 채택하고, 완충부케이스 외벽에 기공을 형성한 것을 특징으로 하는 수격방지용 분배장치.
3. 제 1항에 있어서, 완충수단은 가스식 또는 유입식을 채택하고, 기공없이 완충부케이스 내 기밀을 유지토록 하는 것을 특징으로 하는 수격방지용 분배장치.
4. 제 1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서, 분배헤드부에 체크밸브를 설치한 것을 특징으로 하는 수격방지용 분배장치.
5. 건축물의 급수.급탕설비로서, 유체를 외부로 배출하는 수전부, 유입된 유체를 분배하는 분배부, 상기 수전부와 분배부를 연통하는 분기부, 유체를 배관내로 공급하는 공급부로 구성하되, 상기 수전부에서 에어포켓을 통해 1차로 수격을 완충하고, 상기 분배부에서 제 1항 내지 제 4항의 어느 한 항의 수격방지용 분배장치를 통해 2차로 수격을 완충하여 소멸시키는 것을 특징으로 하는 수격방지용 급수. 급탕배관 시스템.
6. 제 5항에 있어서, 수전부, 분배부, 분기부는 신속한 누수확인과 추후수리가 용이하도록 매립박스내에 설치되어 이중배관을 통해 연설된 것을 특징으로 하는 수격방지용 급수. 급탕배관 시스템.