KR200364573Y1 - 저수조의 범람 안전차단장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 각종 빌딩, 아파트 등의 건물 지하 저수조의 범람 안전차단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존 정수위 조절밸브의 고장으로 인하여 저수조의 수위가 고수위로 상승될 때, 넘침수배출관을 통하여 배출되는 물의 중량과 지렛대의 원리를 이용하여 입수관을 2차적으로 차단시킬 수 있는 저수조의 범람 안전차단장치에 관한 것이다.

본 고안의 목적은 저수조의 범람 안전차단장치를 정수위 조절밸브와 함께 저수조에 설치하여 정수위 조절밸브가 오작동되더라도 저수조로부터 배출되는 넘침수의 중량과 지렛대 원리를 이용하여 입수관을 자연스럽게 차단 할 수 있으며, 특히 안전차단장치가 복잡한 제어장치가 아닌 매우 간단한 기구로 구성되어 물넘침으로 인한 오작동 될 우려가 없는 저수조의 범람 안전차단장치를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, 저수조의 범람 안전차단장치가 동작될 경우에 경보수단을 통하여 저수조의 이상 상태와 정수위 조절밸브의 오작동을 관리자에게 인지시켜줌으로써, 이상 상태를 신속하게 해결하여 저수조의 물넘침으로 인한 각종 사고를 예방하는데 있다.

Description

저수조의 범람 안전차단장치{The automatic cut-off of a feed pipe for a water tank}

본 고안은 각종 빌딩, 아파트 등의 건물 지하 저수조의 범람 안전차단장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존 정수위 조절밸브의 고장으로 인하여 저수조의 수위가 고수위로 상승될 때, 넘침수배출관을 통하여 배출되는 물의 중량과 지렛대의 원리를 이용하여 입수관을 2차적으로 차단시킬 수 있는 저수조의 범람 안전차단장치에 관한 것이다.

일반적으로, 고층건물 또는 아파트 등의 대규모 건물은 상수도로부터 일정한 수량 을 저장하여 공급하는 저수조를 반드시 설치하여야 하며, 저수조의 종류에는 재질에 따라 스텐레스, FRP, 철근콘크리트조로 제작할 수 있으며 설치위치에 따란 옥상에 설치하는 고가저수조와 지하에 설치하는 지하저수조의 종류가 있고, 그 설치는 많은 용적을 차지하고 또한 문제 발생시 예비할 수 있는 역할과 고장시 수리가 용이할 수 있도록 하며 정기적인 청소가 용이하도록 대부분 동일한 크기의 두 개로 구성되며, 상수원을 일정한 압력으로 공급하기 위하여 대용량의 지하저수조에 저장 후 펌프로 고가저수조로 올린 뒤, 일정한 대기압을 이용 각 세대에 공급하는 것이 일반적인 형식이다.

상기 저수조에는 감시자 없이 자동제어에 의하여 일정한 수량이 유지되도록 정수위 밸브가 반드시 설치되며, 최근에는 펌프기술의 발달로 고가저수조 없이 수요량에 따라 자동제어를 통해 각 세대에 정압의 수량이 공급되고 있으나, 이 경우도 지하의 대용량 저수조는 없앨 수는 없으며 이를 위해 수위제어용 정수위 밸브는 반드시 설치되어야 하는 것이다.

이에 용량 또는 각각의 상황에 따라 필요한 형태의 전기식(전극봉)이든 기계식(레벨봉)이든 정수위 조절밸브가 설치되는데, 이러한 정수위 조절밸브의 구조는 수위측정장치인 전극봉(전기식)/ 레벨봉(기계식)이 있고, 이를 자동제어하는 장치가 들어있는 전자변과 자동제어의 명령에 의하여 개폐하는 밸브의 3가지 구조로 이루워진다.

상기한 정수위 조절밸브는 다양하게 개발되어 그 성능히 상당한 수준까지 이르게 되었으나, 고장으로 인한 오작동 사고가 빈번하게 발생되었으며, 이로 인하여 저수조와 근접해 있는 기전실이 침수되어 누전사고로 이어져 각종 대형사고를 일으키게 되는 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 긴밀한 연락성이 요구되는 기전실과 저수조실 사이에 콘크리트 차단벽을 설치하고 있으나, 차단벽의 설치하는데 비용이 소요되었으며, 저수조와 기전실이 차단벽에 의해 분리되어 관리자가 저수조 내부에 들어가 점검한 후, 다시 기전실 내부로 점검해야 하므로 점검 작업이 매우 불편하였다.

특히, 기전실과 저수조에 차단벽을 설치하더라도, 정수위 조절밸브의 오작동사고가 발생되더라도, 외부에서 오작동을 용이하게 감지할 수 없어 초기단계의 빠른 조치가 이루워지지 않아 주요시설물이 침수되는 사고를 예방할 수 없었다.

본 고안은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 고안의 목적은 저수조의 범람 안전차단장치를 정수위 조절밸브와 함께 저수조에 설치하여 정수위 조절밸브가 오작동되더라도 저수조로부터 배출되는 넘침수의 중량과 지렛대 원리를 이용하여 입수관을 자연스럽게 차단 할 수 있으며, 특히 안전차단장치가 복잡한 제어장치가 아닌 매우 간단한 기구로 구성되어 물넘침으로 인한 오작동 될 우려가 없는 저수조의 범람 안전차단장치를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은, 저수조의 범람 안전차단장치가 동작될 경우에 경보수단을 통하여 저수조의 이상 상태와 정수위 조절밸브의 오작동을 관리자에게 인지시켜줌으로써, 이상 상태를 신속하게 해결하여 저수조의 물넘침으로 인한 각종 사고를 예방하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성은, 입,출수관이 구비되고 고수위의 물이 배출되는 오버플로우가 연결된 저수조와, 상기 저수조에 구비된 입수관 차단장치에 있어서, 상기 입수관의 내부에 회전축을 매개로 설치되어 상기 입수관을 개폐하는 차단댐퍼와; 상기 회전축의 일단과 연결된 작동바와; 상기 작동바의 일측에 구비된 균형추와; 상기 작동바의 타측에 구비되어 상기 저수조의 일측에 구비된 넘침수배출관으로부터 배출되는 물을 수용하는 물받이통이 포함되어 상기 물받이통과 상기 균형추의 중량 차이에 의해 상기 입수관을 밀폐하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 저수조의 범람 안전차단장치가 설치된 저수조의 구성도,

도 2는 본 고안에 따른 저수조의 범람 안전차단장치를 도시한 사시도,

도 3은 도 2의 "A"부분의 종단면도,

도 4 및 도 5는 본 고안에 따른 저수조의 범람 안전차단장치의 동작과정을 보인 단면도,

도 6은 본 고안에 따른 넘침수배출관을 보인 부분확대사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 저수조 2 : 입수관

3 : 출수관 4 : 오버플로우(overflow)

5 : 정수위 조절밸브 6 : 플로우트(float)

10 : 안전차단장치 11 : 회전축

12 : 차단댐퍼 13 : 작동바

14 : 균형추 15 : 물받이통

15a : 배수구 16 : 댐퍼지지턱

17 : 고정핀 19 : 넘침수배출관

19a : 통공 20 : 감지센서

21 : 컨트롤러 F : 플랜지

이하, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자가 본 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 저수조의 범람 안전차단장치가 설치된 저수조의 구성도이고, 도 2는 본 고안에 따른 저수조의 범람 안전차단장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 "A"부분의 종단면도이고, 도 4 및 도 5는 본 고안에 따른 저수조의 범람 안전차단장치의 동작과정을 보인 단면도이고, 도 6은 본 고안에 따른 넘침수배출관을 보인 부분확대사시도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안은 입,출수관(2,3)이 구비되고 고수위의 물이 배출되는 오버플로우(overflow,4)가 연결된 저수조(1)와, 상기 저수조에 구비된 안전차단장치(10)로 구성되며, 상기 안전차단장치(10)는 상기 입수관(2)의 내부에 회전축(11)을 매개로 설치되어 상기 입수관(2)을 개폐하는 차단댐퍼(12)와, 상기 회전축(11)의 일단과 연결되며 일정 간격으로 밴딩된 작동바(13)와, 상기 작동바(13)의 일측에 구비된 균형추(14)와, 상기 작동바(13)의 타측에 구비되어 상기저수조(1)에 구비된 넘침수배출관(19)으로부터 배출되는 물을 수용하는 물받이통(15)으로 구성되어 상기 물받이통(15)과 상기 균형추(14)의 중량 차이와, 지렛대의 원리에 의해 상기 입수관(2)이 밀폐시키도록 구현된다.

상기 입수관(2)은 상기 안전차단장치(10)를 설치하기 위하여 상기 회전축(11)의 양측으로 플랜지(F)를 매개로 복수개의 관이 일체형으로 연결된 것이며, 상기 회전축(11)상에 연결된 상기 차단댐퍼(12)는 원형의 형상으로 상기 입수관(2)의 내측에 위치되며, 상기 회전축(11)의 일단에 구비된 상기 작동바(13)는 상기 입수관(2)의 외측에 위치된다.

상기 작동바(13)는 상기 회전축(11)을 중심으로 상기 물받이통(15)측으로 편심되도록 연결되며, 상기 균형추(14)는 상기 작동바(13)의 상단축을 중심으로 일측 방향으로 편심되게 연결되어 균형을 이루는데, 이를 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하면, 상기 작동바(13)는 상기 회전축(11)으로부터 상기 물받이통(15)까지 거리 L만큼 편심된 바, 하중의 균형을 통하여 상기 작동바(13)가 수평상태를 유지할 수 있도록 상기 작동바(13)의 상단에 결합된 상기 균형추(14)를 편심되게 연결(Q1 〉Q2, 여기서 Q1: 회전축으로부터 균형추의 P1지점까지 거리, Q2: 회전축으로부터 균형추의 P2지점까지 거리)한 것이다.

여기서, 상기 작동바(13)를 지지하도록 상기 입수관(2)의 외측에 결합된 고정핀(17)을 더 포함하여 상기 물받이통(15)에 상기 저수조(1)의 물이 수용되지 않을 경우에, 상기 작동바(13)가 수평상태를 유지할 수 있도록 지지시키는 것이 바람직할 것이다.

또한 바람직하게는, 상기 균형추(14)를 물이 수용되지 않은 상기 물받이통(15)의 중량보다 더 크게 구비함으로써 상기 작동바(13)가 도 4와 같이 수평을 유지하거나 상기 고정핀(17)에 지지되는 상태를 유지시킬 수 있으며, 상기 정수위 조절밸브(5)의 오작동으로 인하여 상기 저수조(1)의 물이 고수위로 이르게 되면, 상기 넘침수배출관(19)을 통하여 상기 물받이통(15)에 물이 수용되어 상기 작동바(13)는 도 5와 같이 상기 회전축(11)을 중심으로 시계방향으로 90°로 회전되며, 이로 인하여 상기 작동바(13)와 연동되는 상기 차단댐퍼(12)가 상기 입수관(2)을 밀폐되도록 동작된다.

여기서, 상기 입수관(2)의 내측에 댐퍼지지턱(16)을 돌출시켜 상기 차단댐퍼의 회전범위를 90°로 제한하는 것이 바람직할 것이다.

상기 넘침수배출관(19)은 상기 저수조(1)에 설치된 정수위 조절밸브(5)를 작동시킬 수 있는 플로우트(float,6)의 힌지점과 상기 오버플로우(4)의 사이에 위치되어 상기 정수위 조절밸브(5)가 오작동되어 상기 저수조(1)의 물이 상기 플로우트(6)의 힌지점보다 높아질 경우에 상기 물받이통(15)으로 배출시키게 된다.

한편, 상기 저수조(1)의 물이 고수위에 이르렀을 경우에는 상기 넘침수배출관(19)로 배출되고, 이로 인하여 상기 안전차단장치(10)가 작동되어 상기 차단댐퍼(12)가 상기 입수관(2)을 밀폐시키는 바, 상기 차단댐퍼(12)의 밀폐동작시 상기 작동바(13)의 유동을 감지하여 원격지에 경보신호를 발하는 경보수단이 더 구비되어 관리자에게 상기 저수조(1)의 물이 고수위 상태임을 인식시켜주게 된다.

상기 경보수단은 다양한 방식으로 구현될 수 있으며 본 고안에서는 그 일 실시예로, 상기 차단댐퍼(12)의 밀폐동작시 상기 작동바(13)가 접촉 가능하도록 상기 플랜지(F)에 설치된 감지센서(20)와, 상기 감지센서(20)의 감지신호에 의해 원격지에 경보부저를 작동시키거나 램프가 점멸되도록 제어신호를 송출하는 컨트롤러(21)로 구성될 수 있으며, 상기 감지센서(20)로 리미트스위치를 사용할 수 있다.

상기 물받이통(15)에는 배수구(15a)가 형성되는데, 상기 배수구(15a)는 상기 작동바(13)가 회전될 경우에 상기 물받이통(15)에 수용된 물이 자연스럽게 배출되도록 상기 물받이통(15)의 우측면에 형성되는 것이 바람직할 것이다.

여기서, 상기 작동바(13)이 회전시 상기 물받이통(15)으로부터 물이 자연스럽게 배출됨으로 인하여 상기 물받이통(15)의 중량이 감소하게 되는 반면, 상기 균형추(14)의 중량에 의해 상기 작동바(13) 및 상기 차단댐퍼(12)가 상대적으로 신속하게 회전되어 상기 입수관(2)을 밀폐함으로써, 상기 차단댐퍼(12)에 의한 상기 입수관(2)의 폐쇄성능을 향상시킬 수 있게 된다.

상기 물받이통(15)에 상기 저수조(1)의 물을 공급하는 상기 넘침수배출관(19)에는 복수개의 통공(19a)이 형성되어 이물질에 의해 상기 넘침수배출관(19)이 막히는 것을 방지하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 설명하면, 본 고안의 안전차단장치(10)는 플로우트(float,6)에 의해 저수조(1)의 수위가 높음을 감지하여 입수관(2)을 차단할 수 있는 정수위 조절밸브(5)가 구비된 저수조(1)에 함께 설치하여 사용하게 된다.

이때, 상기 저수조(1)에 상기 플로우트(6)의 힌지점과 외부로 고수위 물을 배출시키는 오버플로우(4) 사이에 넘침수배출관(19)을 별도로 설치한다.

상기 안전차단장치(10)는 상기 정수위 조절밸브(5)가 손상되어 오작동 될 경우에 상기 저수조(1)의 수위가 상기 플로우트(6)의 힌지점보다 높아질 때, 상기 넘침수배출관(19)을 통해 물받이통(15)에 물이 공급됨으로써 작동된다.

즉, 상기 안전차단장치(10)는 오작동이 빈번하게 발생되는 상기 정수위 조절밸브(5)가 손상되었을 경우에 상기 저수조(1)의 물넘침으로 인하여 각종 사고가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 상기 입수관(2)을 차단하기 위하여 설치되는 것이다.

상기 안전차단장치(10)의 작동과정을 더욱 구체적으로 설명하면, 균형추(14)와 물이 수용되지 않은 물받이통(15)에 의해 회전축(11)을 중심으로 작동바(13)가 고정핀(17)에 지지된 상태로 수평상태를 유지하다가 상기 정수위 조절밸브(5)가 오작동되어 저수조(1)의 수위가 상기 플로우트(6)보다 높아지게 되면, 상기 넘침수배출관(19)를 통해 물이 물받이통(15)으로 배출된다.

상기 물받이통(15)에 물이 수용됨에 따라 수평을 유지하고 있는 상기 작동바(13)가 상기 회전축(11)을 중심으로 시계방향으로 90°로 회전됨과 동시에 상기 차단댐퍼(12)가 연동되어 상기 입수관(2)을 밀폐하게 된다.

이때, 상기 물받이통(15)의 중량에 의해 상기 작동바(13)가 시계방향으로 회전하게 되면, 상기 균형추(14)의 중량으로 인하여 상기 작동바(13)는 가속 회전하게 되며, 상기 차단댐퍼(12)도 동일하게 회전된 후, 상기 입수관(2)의 내부에 돌출된 댐퍼지지턱(16)에 의해 90° 이상으로 회전되지 않고 정지되어 상기 입수관(2)을 밀폐시키게 된다.

여기서, 상기 작동바(13)가 회전하게 되면 상기 물받이통(15)에 수용된 물은 배수구(15a)를 통해 자연스럽게 배출되어 상기 물받이통(15)의 중량이 감소되고, 상기 작동바(13)는 상기 균형추(14)의 중량에 의해 신속하게 회전하게 된다.

상기 작동바(13)가 회전되면서 상기 입수관(2)의 플랜지(F)에 설치된 감지센서(20)에 접촉됨에 따라 컨트롤러의 제어신호에 의해 원격지에 경보부저를 작동시키거나 램프가 점멸되게 함으로써 관리자에게 상기 저수조(1)가 고수위 상태임을 알려줌과 동시에 상기 정수위 조절밸브(5)가 오작동되는 것을 인지시켜주게 된다.

이에, 관리자는 정수위 조절밸브(5)가 정상적으로 작동되도록 수리하거나 교환하게 되며, 상기 작동바(13)가 수평상태로 위치될 수 있도록 상기 안전차단장치(10)를 다시 초기 상태로 셋팅함으로써, 상기 저수조(1) 설비의 점검 작업을 완료하게 된다.

이와 같이, 본 고안에 의한 상기 안전차단장치(10)는 상기 저수조(1)의 물이 일정 수위에 넘어설 경우에 상기 입수관(1)을 자동으로 차단할 수 있으며, 관리자에게 경보수단을 통해 상기 저수조(1)의 이상 상태를 알려줌과 동시에 상기 정수위 조절밸브(5)의 오작동을 인지시켜줌으로써 상기 저수조(1)의 물넘침으로 인한 각종 사고를 예방할 수 있는 것으로, 산업상 매우 유용한 고안이라 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안에 의하면, 저수조의 범람 안전차단장치를 정수위 조절밸브와 함께 저수조에 설치하여 정수위 조절밸브가 오작동되더라도 저수조로부터 배출되는 물의 중량과 지렛대 원리를 이용하여 입수관을 자연스럽게 차단 할 수 있으며, 특히 안전차단장치가 별도의 제어장치가 구비됨이 없이 간단한 작동원리에 의해 동작됨으로써 기기의 사용신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 안전차단장치가 동작될 경우에 관리자에게 경보수단을 통하여 알려줄수 있어 저수조의 이상 상태와 정수위 조절밸브의 오작동을 관리자에게 인지시켜줄 수 있어 종래와 같이 빈번하게 오작동되는 정수위 조절밸브에 의해 각종 사고를 발생되었던 문제점을 해소할 수 있고, 건물의 지하에 설치된 기전실에 저수조의 물이 넘쳐 침수되는 사고를 방지하기 위해 기전실과 저수조를 각각 격리시켜 설계함으로써 소요되었던 과대한 건축공사비나 토지 배입비용을 절감할 수 있으며, 특히 저수조의 유지 관리가 매우 간편해지는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 입,출수관이 구비되며 물을 수용하는 공간이 형성된 저수조와, 상기 저수조의 물이 넘치는 것을 방지하는 저수조의 범람 안전차단장치에 있어서,

   상기 입수관의 내부에 회전축을 매개로 설치되어 상기 입수관을 개폐하는 차단댐퍼와;

   상기 회전축의 일단과 연결된 작동바와;

   상기 작동바의 일측에 구비된 균형추와;

   상기 작동바의 타측에 구비되어 상기 저수조에 구비된 넘침수배출관으로부터 배출되는 물이 수용되며 일측에 배수구가 형성된 물받이통으로 구성되어,

   상기 물받이통과 상기 균형추의 중량 차이에 의해 상기 입수관을 밀폐하는 것을 특징으로 하는 저수조의 범람 안전차단장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 차단댐퍼의 밀폐동작시 상기 작동바의 유동을 감지하여 원격지에 경보신호를 발하는 경보수단이 더 포함된 것을 특징으로 하는 저수조의 범람 안전차단장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 넘침수배출관에 복수개의 통공이 더 형성된 것을 특징으로 하는 저수조의 범람 안전차단장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 작동바를 지지하도록 상기 입수관의 외측에 결합된 고정핀이 더 포함된 것을 특징으로 하는 저수조의 범람 안전차단장치.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 차단댐퍼의 회전범위를 제한하도록 상기 입수관 내측에 돌출된 댐퍼지지턱이 더 포함된 것을 특징으로 하는 저수조의 범람 안전차단장치.