KR20120100077A - 수도계량기용 동파방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동절기 한파에 의해 수도계량기가 동파되는 것을 사전에 방지할 수 있도록 수도계량기 및 이와 연결 배관되는 수도관에 설치될 수 있는 수도계량기용 동파방지장치를 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명에서 제공하는 수도계량기용 동파방지장치는 수도계량기를 내입하여 진공상태에서 외기와 접촉을 차단할 수 있도록 실링처리되는 진공탱크를 구비하며, 상기 진공탱크 일측으로는 진공탱크 내부를 진공상태로 만들기 위한 진공밸브가 설치한 것을 특징으로 하며, 상기 수도계량기가 내입 설치되는 진공탱크와 함께 수도관에도 진공관체를 이중으로 설치하여 동결 및 동파를 예방할 수 있도록 한 것이다.
이와 같은 본 발명은 수도계량기를 진공탱크 내부에 설치토록 하여 한파에도 수도계량기가 동파되는 것을 사전에 방지할 수 있으며, 별도의 에너지원을 공급하여 가온하지 않아도 동파를 예방할 수 있어 에너지 절감 효과를 득할 수 있고, 수도계량기와 연결 배관되는 수도관은 진공관체로 단열토록 하여 수도계량기로 유입되는 수돗물이 동결되지 않도록 하여 보다 확실한 동파 사고를 예방할 수 있는 것이다.

Description

수도계량기용 동파방지장치{Frost protection device for water meter}

본 발명은 수도계량기용 동파방지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 동절기 한파에 의해 수도계량기가 동파되는 것을 사전에 방지할 수 있도록 수도계량기 및 이와 연결 배관되는 수도관에 설치될 수 있는 수도계량기용 동파방지장치를 제공코자 하는 것이다.

수도계량기는 각 가정, 업소, 공장 등(이하 '가정'으로 통칭)으로 공급되는 수돗물의 공급량을 체크하기 위하여 수도관의 중도부에 설치되는 것으로서, 각 가정으로 공급되는 수돗물이 상기 수도계량기를 지나면서 수돗물의 공급량을 체크하고 있다.

그러나 이러한 수도계량기는 사적 시설물이므로 도로에 설치할 수 없고 개인 부지에 건축을 하고 여지에 검침이 용이한 곳에 설치하고 있다.

대개 도난이나 훼손을 방지하기 위해 각 가정의 현관 또는 마당에 설치하고 있는 게 거의 대부분이므로, 기온이 강하하는 동절기에는 수도관 및 수도계량기 내부에서 수돗물을 사용하지 않는 순간이 지속되면 동결이 시작되고 부피가 커짐에 따라 강도가 약한 수도계량기 부분이 주로 동파된다.

이와 같은 수도계량기의 동파를 방지하기 위해 수도계량기 및 수도관에 정온 열선을 나선형으로 감고 여기에 전원을 인가하는 방법이 개시되어 있다.

즉, 수도계량기 동파가 우려되는 시기에 정온 열선을 수도관 및 수도계량기 주위에 감고 전원을 인가하면, 정온 열선에서 발생되는 열원이 수도관 및 수도계량기를 일정 온도로 유지시킴으로써, 겨울철에 기온저하로 인한 수도계량기의 동파를 방지할 수 있도록 한 것이다.

그러나 이러한 동파방지장치는 정온 열선의 설치가 곤란함은 물론, 사용자가 일일이 열선에 전원을 인가시켜야 하는 번거로움이 있다. 정온 열선 방식은 계량기가 물에 침수되는 경우와 설치부위 및 자체에 습기가 많아 누전 위험이 상존하고, 계량기 보호함까지 전선을 지하로 매설하고, 플러그 처리도 방수처리를 해야만 하는 번거로운 공정을 수반한다.

또한 전원공급이 어려운 곳에서는 그 사용이 불가능하며, 정전 시에는 그 기능을 수행할 수 없다. 또한 감지 센서를 수도 계량기에 부착하여 계량기는 동파를 예방 할 수 있지만, 수돗물이 유입되는 유입부, 유출부의 수도관은 가열 보온하지 않으면 다른 부위가 동파되어 수돗물 공급에 차질을 빚을 경우 고유 목적을 달성하는 데 유용성을 제공할 수 없었으며, 송수관 파열 또한 복구하는 데 소요되는 자재나 수리비는 별반 차이가 없는 실정이다. 따라서 위와 같은 이유 등으로 정온 열선은 그 실용성이 낮아 이용이 저조하였다. 전기료 또한 가열을 필요로 하는 부위가 늘어나고 강추위가 계속되면 전력 소모도 만만찮은 문제이다.

수도계량기를 헌옷이나 톱밥, 왕겨 등으로 보온처리를 할 시에는 습기를 흡수하여 함께 동결되므로 보온처리의 효율이 저하되고 물이 녹아도 습기를 내재한 보온재가 녹지 않아 오히려 동파를 촉진하는 문제점이 있었던 것이다.

한편, 우리나라의 경우 수도계량기의 관리의무가 수용가에게 있다는 것이 법으로 정해져 강추위에 의한 수도계량기에 동파의 경우도 수용가는 계량기 구입 및 수리비용 등 동파에 따른 누수요금까지 부담하여야 하고 단수에 따른 불편을 수용가는 감수해야 하며, 매년 수도계량기의 동파에 따른 부담금 납부거부 민원발생이 증가되고 있으나 예고 없는 수도계량기 동파에는 대책이 없는 실정이다.

동파는 수돗물 공급에 차질을 빚음은 물론 시설파괴로 인한 재산 손실, 수돗물 낭비, 환경오염, 계량된 수치 불인정, 동시 다발로 신속 복구 불가 등 여러 면에서 신속히 해결해야 할 과제이다.

이에 본 발명에서는 상기한 바와 같이 기존 수도계량기용 동파방지장치가 갖는 제반 문제점을 일소할 수 있는 새로운 구성의 수도계량기용 동파방지장치를 제공코자 하는 것으로서,

수돗물 공급공사는 수돗물이 동결, 동파로 인한 문제를 고려해 지열을 이용하고자 지하 90cm 이하로 매설하도록 설계시공하고 있다. 수도계량기를 지하에 매설할 수는 없어 계량치 판독이 용이하도록 'ㄷ'자 형으로 지상에 노출하여 그 중간 부위에 설치하고 있는 바,

본 발명은 지상에 노출 된 수도계량기 및 'ㄷ'자 부분과 지표에 매설 부분 깊숙이 지열효과가 미치는 부분까지 동결을 방지해 수돗물 공급을 원활이 하고자 하는 것이다.

특히, 본 발명은 외부의 에너지원 공급 없이도 수도계량기의 동파를 예방토록 하여 경제성이 우수하며, 동파장치의 유지 및 관리상의 편의성도 제공할 수 있도록 한 수도계량기용 동파방지장치를 제공코자 하는 것이다.

이에 본 발명에서는 상기한 바와 같은 과제를 달성하기 위해 다음과 같은 특징을 갖는 수도계량기용 동파방지장치를 제공코자 한다.

즉, 본 발명은 수도계량기가 설치되는 부위를 열전도률이 극히 낮은 진공상태를 유지할 수 있도록 하여 별도의 가온수단 없이 단열이 이루어져 수도계량기의 동파를 방지할 수 있도록 수도계량기를 진공상태의 진공탱크 내부에 설치하고, 상기 수도계량기와 연결되는 수도관의 일부도 외기와 접촉치 못하게 진공관체로 단열토록 한 수도계량기용 동파방지장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제공하는 수도계량기용 동파방지장치는 수도계량기를 외기와 차단되는 진공탱크(vacuum tank) 내부에 설치한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 수도계량기와 연결되어 외기의 영향을 받아 수돗물이 동결될 우려가 있는 수도계량기에 연결 배관되는 수도관을 에워싸도록 진공관체를 형성한 것을 특징으로 한다.

상기 수도계량기가 내장 설치되는 진공탱크는 수도 요금 계량을 위해 내부가 투시될 수 있도록 투명한 재질로 이루어지는 투시창을 구비한 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 진공탱크와 수도관이 연결되는 부위는 외기와 차단하기 위해 실링부재(sealing device가 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 수도계량기용 동파방지장치는 수도계량기를 진공탱크 내부에 설치토록 하여 한파에도 수도계량기가 동파되는 것을 사전에 방지할 수 있으며,

별도의 에너지원을 공급하지 않아도 동결 및 동파를 예방할 수 있어 에너지 절감 효과를 득할 수 있고,

수도계량기와 연결 배관되는 수도관은 진공관체로 단열토록 하여 수도계량기로 유입 및 유출되는 유입부와 유출부의 수돗물이 동결되지 않도록 하여 보다 확실한 동파 사고를 예방할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 매우 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 수도계량기용 동파방지장치의 바람직한 일 실시예를 보인 정면 구성도
도 2는 본 발명에서 제공하는 수도계량기용 동파방지장치에 있어서, 진공탱크와 수도계량기의 수도관 연결관부 실링부재를 발췌한 요부 확대 단면도
도 2a는 본 발명에서 제공하는 수도계량기용 동파방지장치에 있어서, 진공탱크와 수도계량기의 수도관 연결관부 실링부재의 다른 실시예를 발췌한 요부 확대 단면도
도 3은 본 발명에서 제공하는 수도계량기용 동파방지장치에 있어서, 진공탱크를 상부에서 본 평면 구성도
도 4는 본 발명에서 제공하는 수도계량기용 동파방지장치에 있어서, 진공탱크 내부에 단열재를 내입한 경우를 보인 단면도
도 5는 본 발명에서 제공하는 수도계량기용 동파방지장치에 있어서, 수도관에 설치되는 진공관체를 보인 단면 구성도

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면 도 1 내지 도 5와 함께 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 수도계량기용 동파방지장치가 적용된 장치의 전체 구성을 보인 정면도이다.

수도계량기(1)를 진공탱크(2) 내부에 내입되게 설치하며, 상기 진공탱크(2)는 수도계량기(1)를 수용할 수 있는 체적과 형상을 가지며, 수도계량기(1)를 설치하는 위치 등에 따라 그 외형은 다양하게 설계, 제작이 가능함은 물론이다. 상기 진공탱크(2)의 재질은 단열성, 내충격성 등이 뛰어난 재질을 사용하여 제작토록 한다.

상기 진공탱크(2)는 수도계량기(1)를 내입 후 내부를 진공상태로 만들기 위해 진공탱크(2) 내부에 잔류하는 공기를 외부로 배출시킬 수 있는 진공밸브(2a)를 일측에 설치한다. 도시한 예는 상기 진공밸브(2a)가 진공탱크(2)의 상부에 설치되는 경우를 예시하고 있다.

상기 진공탱크(2) 내부에 설치되는 수도계량기(1)와 양측으로 연결 배관되는 수도관(3)을 연결하기 위해 진공탱크(2)의 양측으로는 수도관연결공(4)이 형성되며, 상기 수도관연결공(4)으로 노출되는 수도계량기(1)의 수도관연결관부(5)에는 외기 유입을 차단하기 위한 패킹과 같은 실링부재(6)가 설치된다.

상기 실링부재(6)는 진공탱크(2) 내부가 대기압 보다 기압이 현저히 낮아 대기압이 외측에서 작용시 공기가 유입되지 않도록 설계, 제작되어야 한다.

즉, 도 2는 본 발명에 사용되는 실링부재(6)의 확대 단면도이다.

상기 실링부재(6)는 (합성)고무재 등을 원통형으로 제작하되, 환턱 형상으로 이루어진 내측 실링부(6a) 보다는 외측 실링부(6b)를 폭이 넓게 제작하여 수도관연결관부(5)와 수도관연결공(4) 사이의 틈새에 공기가 통하지 않도록 확실한 실링이 이루어지도록 함이 바람직하다.

상기 실링부재(6)는 수도관연결관부(5)의 외연에 내연부(6c)가 밀착하게 되므로, 이러한 내연부(6c)의 기밀성을 높이기 위해 2개 이상의 환턱 형상으로 이루어진 내연 실링부(6d)를 내연부(6c)에 형성할 수 있다.

도 2a는 상기 실링부재(6)의 또 다른 실시예를 도시한 확대 단면도이다.

즉, 진공탱크(2) 내부의 기밀성을 보다 높이기 위해 수도관연결관부(5) 외연부에 전후로 돌출형의 걸림환턱(5a)을 형성하고, 상기 전후의 걸림환턱(5a) 사이에 실링부재(6)가 개재되도록 하고, 진공탱크(2)의 내외측에도 상기 실링부재(6)의 내측 실링부(6a)와 외측 실링부(6b)의 외단부가 틈이 생기지 않도록 단면이 개략 L형 등으로 이루어지는 걸림환턱(2b)을 형성하여 전기한 걸림환턱(5a)과 함께 실링부재(6)가 보다 확실한 실링상태를 유지토록 할 수도 있는 것이다.

도 3은 본 발명의 진공탱크(2)를 상부에서 본 평면도이다.

상기 진공탱크(2)는 진공상태로 수도계량기(1)가 내입 설치된 후 수도 공급량을 계량하여 요금을 부과하기 위해 수도계량기(1)를 육안으로 확인하여야 하므로 진공탱크(2)의 상부에는 내부 투시가 가능한 투명한 재질 또는 반투명 재질 등으로 이루어지는 투시부(7)가 형성된다.

상기 투시부(7)는 수도계량기(1)의 계량된 수도 공급량 및 수도계량기(1)의 정상 동작 여부를 확인할 수 있는 정도의 크기로 제작할 수 있으며, 진공탱크(2)의 상부 전체를 투시부(7)로 구성할 수 있음은 물론이다.

도 4는 본 발명의 일부 다른 실시예를 보인 단면 구성도이다.

상기 진공탱크(2) 내부는 진공 상태에서 열전도율이 현저히 낮아 외기 온도가 영하로 떨어지더라도 수도계량기(1)의 동결 또는 동파를 방지할 수 있으며, 동파방지 효과를 배가시키기 위해 진공탱크(2) 내부에 수도계량기(1) 단열을 위한 스티로폼(Styrofoam; 상표명)과 같은 단열재(8)를 내입하여 수도계량기(1)를 감싸도록 한다. 상기 단열재(8)를 진공탱크(2) 내부에 충진시에는 수도계량기(1)의 계량을 위해 투시 가능토록 한 투시부(7)는 차단되지 않도록 함은 물론이다.

본 발명의 주된 목적은 외기가 수도계량기(1)와 접촉하지 않도록 하여 수도계량기(1)가 한파에도 동파되지 않도록 한 것을 특징으로 한다.

한편, 수도계량기(1)가 설치되는 부위는 통상 박스형으로 제작된 수도계량기함 내부에 설치되지만, 수도계량기(1)와 수도관(3) 연결 배관부위가 수도계량기함 내부에서 노출되어 있고, 수도계량기함의 외측 일부도 외기의 영향을 받게 되므로 수도계량기(1)의 동파를 보다 확실하게 예방하기 위해서는 수도계량기(1)와 연결되는 수도관(3)의 일부도 동파를 예방할 수 있는 수단을 강구할 필요성이 있다.

이를 위해 본 발명은 도 5에서 더욱 상세히 도시한 바와 같이 수도관(3)의 일부를 외기와 접촉을 차단할 수 있도록 진공관체(10)를 수도관(3) 외부에 고정 설치한 것을 특징으로 한다.

상기 진공관체(10)는 원통형 관체로 이루어지고 내부에 진공상태의 중공부(9)를 갖도록 하여 수도관(3) 외부를 감싸도록 고정시킨다.

상기 진공관체(10) 역시 중공부(9)를 진공상태로 조성하기 위해 진공밸브(10a)를 일측에 설치토록 한다.

상기 진공관체(10)는 수도관(3)이 배관되는 노출부위와 벽체나 지중에서 외기가 직접적으로는 접촉하지 않더라도 외기 온도가 전해져 수돗물이 동결될 수 있는 인접 부위의 배관부위 동파가 방지될 수 있도록 대략 100~200mm 정도의 길이를 갖도록 설계, 제작토록 한다.

상기와 같이 구성될 수 있는 본 발명의 수도계량기용 동파방지장치는 건물의 벽체나 지중에 설치되는 수도계량기(1) 및 상기 수도계량기(1)와 연결 배관되고 동결의 우려가 있는 수도관(3)의 일부를 내부가 진공상태인 진공탱크(2) 및 진공관체(10)로 에워싼 후 외기가 접촉하지 못하도록 차단함으로써 동파방지 효과를 극대화 할 수 있는 것인 바,

본 발명은 진공상태에서는 열전도율이 극히 낮은 점에 착안하여 수도계량기(1)는 내부가 진공이 유지되는 진공탱크(2)에 설치하고, 수도계량기(1)와 연결되고 한파에 외기로 인해 수돗물 동결 우려가 있는 수도관(3)의 일부는 진공관체(10)로 에워싸도록 단열함으로써 한파에도 수돗물이 수도관(3) 및 수도계량기(1) 내부에서 동결, 부피가 증대되면서 동파되는 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 상기 진공탱크(2) 내부에는 선택적으로 단열재(8)를 충진할 수 있어 외기와의 단열 효과를 배가시킬 수 있는 것이다.

그리고 수도계량기(1)를 통해 수돗물 공급량을 계측할 시에는 진공탱크(2) 상부가 투시 가능한 투시부(7)로 이루어져 있으므로 진공탱크(2) 내부가 진공상태임에도 불구하고 공급량 계측에는 전혀 장애가 없이 계측을 수행할 수 있는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.

따라서 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명의 수도계량기용 동파방지장치는 수도계량기 제작시 같이 제작하여, 보급, 설치할 수 있으며, 수도계량기 동파를 미연에 방지할 수 있어 관련 산업계에 널리 이용할 수 있는 것이다.

1: 수도계량기
2: 진공탱크 2a: 진공밸브 2b: 걸림환턱
3: 수도관
4: 수도관연결공
5: 수도관연결관부 5a: 걸림환턱
6: 실링부재 6a: 내측 실링부 6b: 외측 실링부 6c: 내연부 6d: 내연 실링부
7: 투시부
8: 단열재
9: 중공부
10: 진공관체 10a: 진공밸브

Claims (6)

1. 수도계량기를 내입하여 진공상태에서 외기와 접촉을 차단할 수 있도록 실링된 진공탱크와,
   상기 진공탱크 일측으로는 진공탱크 내부를 진공상태로 만들기 위한 진공밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 수도계량기용 동파방지장치.
2. 제 1 항에 있어서;
   상기 진공탱크의 상부는 수도 공급량 계량을 확인하기 위한 투시부가 형성된 것을 특징으로 하는 수도계량기용 동파방지장치.
3. 제 1 항에 있어서;
   상기 진공탱크 내부에 설치된 수도계량기의 수도관연결관부는 진공탱크에 형성된 수도관연결공을 통해 배관되고, 상기 수도관연결관부와 수도관연결공 사이에는 실링부재가 설치된 것을 특징으로 하는 수도계량기용 동파방지장치.
4. 제 1 항에 있어서;
   상기 수도계량기와 연결 배관되는 수도관에는 외부를 에워싸는 형태의 중공부 내부가 진공상태로 이루어지는 진공관체가 형성된 것을 특징으로 하는 수도계량기용 동파방지장치.
5. 제 1 항에 있어서;
   상기 진공탱크 내부에는 수도계량기를 단열할 수 있도록 단열재가 내입된 것을 특징으로 하는 수도계량기용 동파방지장치.
6. 제 5 항에 있어서;
   상기 단열재는 스티로폼으로 제작된 것을 특징으로 하는 수도계량기용 동파방지장치.

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