KR20160020695A - 이중화된 부스터펌프의 급수시스템 - Google Patents

Abstract

건물 또는 주택단지 등에 물을 공급하는 부스터펌프 시스템에서 급수시설의 유입부측 수원을 저수조와 상수도를 병행하여 사용할 수 있는 이중화된 부스터펌프의 급수시스템을 개시한다. 본 발명의 급수시스템은 상수원과 연결되는 상수도파이프를 통하여 제공되는 용수를 하나 이상의 펌프로 구성하는 부스터펌프군 및 이와 연결된 급수파이프에 제공하는 방법으로써, 상기 상수도파이프가 분기하여 연결되는 저수조파이프 및 시상수도파이프; 그리고 상기 저수조파이프는 일정량의 용수를 저장할 수 있도록 형성되는 저수조와 연결되고, 상기 시상수도파이프는 연결파이프와 연장 연결되어, 상기 부스터펌프군에 저수조 및 시상수도파이프에서 연장되는 연결파이프 중 어느 하나 또는 둘 다로부터 용수를 공급받을 수 있도록 할 수 있도록 한다.

Description

이중화된 부스터펌프의 급수시스템{Duplicated watering system for booster pump}

본 발명은 급수시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건물 또는 주택단지 등에 물을 공급하는 부스터펌프 시스템에서 급수시설의 유입부측 수원을 저수조와 상수도를 병행하여 사용할 수 있는 이중화된 부스터펌프의 급수시스템에 관한 것이다.

일반적으로 건물 또는 주택단지 등의 건축물 일반에 필요한 물을 급수하는 부스터펌프는 상기와 같은 기능을 위하여 수원(水原)으로부터 물을 급수받아 이를 필요한 곳에 제공하게 되는데, 종래의 수원-부스터펌프 간 급수시스템이 도 1에 개시되어 있다.

도 1에서 도시된 바와 같이, 다수의 부스터펌프(P)가 급수원(도시되지 않음)으로부터 연결되는 급수파이프(10)로부터 물을 화살표 방향으로 공급받게 되는데, 일반적인 급수시스템의 형태는 상기 급수파이프(10)가 물을 바로 상기 부스터펌프(P)에 전달하지 않고, 중간에 물을 일정량 저장할 수 있는 저수조(20)가 설치되며 상기 저수조(20)와 부스터펌프(P) 간에는 연결파이프(30)가 설치된다. 상기와 같이 구성함으로써 급수파이프(10)가 제공하는 물은 저수조(20)에서 한번 저장되고, 상기 저수조(20) 내에 저장된 물이 연결파이프(30)를 통하여 부스터펌프(P)를 거쳐 압력을 받아 급수파이프(40)를 통하여 급수하고자 하는 곳까지 전달하게 된다.

상기와 같이 급수시스템을 구성하는 이유는 상기 부스터펌프(P)와 수원(도시되지 않음)간의 거리는 멀기 때문에, 부스터펌프(P)가 필요할 때마다 수원(도시되지 않음)으로부터 물을 끌어오는 것은 시간이 걸릴 뿐만 아니라 높은 압력을 필요로 하여 사실상 불가능하므로, 부스터펌프(P)와 가까운 곳에 저수조(20)를 설치하여 일정량의 물을 항상 저장해 놓았다가 필요 시 부스터펌프(P)가 저수조(20)로부터 물을 공급받게 하기 위함이다.

하지만 상기와 같은 종래의 급수시스템은 다음과 같은 단점을 갖는데, 우선 상기와 같이 구성되는 급수시스템은 급수파이프(10)와 저수조(20), 연결파이프(30) 그리고 부스터펌프(P)로 이어지는 급수체계가 일원화되어 있기 때문에 어느 한 쪽에 이상이 생겼을 경우, 가령 파이프(10, 30)나 저수조(20)의 누수나 이물질 유입, 고장 등이 발생하였을 경우에는 전체 급수가 중단되고 발생한 문제의 해결 까지는 급수 중단 상태가 지속된다는 문제점이 발생한다.

또한 상기의 문제점과 같은 맥락으로써, 저수조(20)는 내부에 물이 장시간 체류함에 따라 위생 등의 문제가 발생할 수 있으며, 따라서 주기적으로 청소를 해 주어야 하는데 이 시기에는 전체 급수가 중단될 수밖에 없다.

그리고 상기와 같이 구성되는 급수시스템은 부스터펌프(P)가 저수조(20)의 물을 사용할 시에, 흡입측의 압력이 낮기 때문에 부스터펌프(P)가 급수파이프(40)를 통하여 고압력으로 물을 급수해야 하는 경우, 예를 들면 건물의 고층부나 먼 지역에 급수를 해야 하는 경우에는 부스터펌프(P)의 가동량을 증가시켜야 하는데 이는 필연적으로 전력사용 소요를 발생시켜 비경제적이다.

그리고 상기의 급수시스템은 저수조(20)만을 통하여 급수가 이루어지므로 상기 저수조(20) 내부의 물 저장량을 충분하게 마련하여야 하기 때문에 저수조(20)로 사용하는 물탱크의 부피를 크게 설계해야 하는 단점 또한 발생한다. 상기와 같은 큰 물탱크는 경제적인 추가비용을 발생시킬 뿐만 아니라 불필요한 공간의 낭비 또한 발생시킨다. 하지만 상기와 같은 종래의 급수시스템은 저수조(20) 내에 저장된 물을 모두 사용할 경우에는 급수가 불가능해지므로, 저수조(20)의 부피를 크게 설계해야 하는 것은 필연적이며, 종래의 급수시스템은 이를 해결할 방법이 없다.

상기와 같은 급수시스템 관련 선행기술로는 가압 송수시스템으로써 수원지로부터 취수를 하여 다수의 가압장으로 거쳐 수용가에 물을 공급하는 착수정까지 필요에 따라 다수의 가압장을 거치는 바, 상기 가압장의 저수조 대신 원수라인과 송수라인을 직접 연결하여 가압 송수하는 가압 송수시스템이 공개특허 10-2007-0104322호(이하 선행기술 1)에 개시되어 있다.

하지만 상기의 선행기술 1은 원수라인과 송수라인을 직접 가압 송수하는 기술로써 기존의 상수도를 이용하여 급수시스템을 이중화하는 본 발명과는 전혀 상이한 방식의 기술이다.

또한 등록특허 10-0454677호(이하 선행기술 2)는 건물 옥상에 소방용 급수탱크를 설치하지 않으면서도 어떤 화재에 대해서도 빠른 속도로 항압과 항유량 20분 이상 급수소방을 할 수 있도록 하는 수력 기공식 공기 증압 급수장치로써, 상기의 선행기술 2는 횡형식 증압급수탱크부분, 수력 기공식 밸브부분, 기체병 집합장치 부분, 소형 고압 공기 압축기부분 등으로 조정되는 수력 기공식 공기증압 급수장치에 관한 것이다.

하지만 상기의 선행기술 2는 그 분야가 소방급수에 관한 것으로써 일반적인 급수시설에 관한 발명인 본 발명과는 그 분야가 상이하며, 또한 공기증압을 사용한 급수시스템으로써 종래의 상수도를 이용하여 안정적으로 급수제공하는 것을 목표로 하는 본 발명과는 그 구성과 지향점, 방식 모두 상이한 기술이다.

그리고 등록실용신안 20-0325462호(이하 선행기술 3)는 간이상수도용 저수조의 무선원격수위조절장치로써, 상기의 선행기술 3은 지하수 또는 저수지와 같은 상수원의 물을 펌핑하여 원격지의 저수조에 저수하여 사용자에게 급수하는 간이상수시설에서 저수조 내의 수위가 적정범위에 있도록 제어하는 기술이다.

하지만 상기의 선행기술 3은 상기한 바와 같이 저수조에 관련된 기술로써 본 발명과는 완전히 상이한 내용임을 알 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하여, 부스터펌프를 이용한 급수시스템에 기존에 설치되어 있는 상수도를 사용하여 부스터펌프에 물을 제공하는 급수라인을 이중화함으로써 안정적인 급수를 보장하고, 또한 펌프가동량을 줄일 수 있도록 하면서도 또한 저수조의 부피를 축소시킬 수 있도록 하여 경제적이고 효율적인 급수를 가능하게 하는 이중화된 펌프의 급수시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여,

상수원과 연결되는 상수도파이프를 통하여 제공되는 용수를 하나 이상의 펌프로 구성하는 부스터펌프군 및 이와 연결된 급수파이프에 제공하는 방법으로써, 상기 상수도파이프가 분기하여 연결되는 저수조파이프 및 시상수도파이프; 그리고 상기 저수조파이프는 일정량의 용수를 저장할 수 있도록 형성되는 저수조와 연결되고, 상기 시상수도파이프는 연결파이프와 연장 연결되어, 상기 부스터펌프군에 저수조 및 시상수도파이프에서 연장되는 연결파이프 중 어느 하나 또는 둘 다로부터 용수를 공급받을 수 있도록 할 수 있는 이중화된 펌프의 급수시스템을 제공한다.

상기에서, 시상수파이프 또는 연결파이프에는 해당 파이프 내부 압력을 측정할 수 있는 유입압력신호센서 및 해당 파이프 내부압력을 조절할 수 있도록 하는 압력완충탱크가 설치되고, 토출파이프에는 해당 파이프 내부 압력을 측정할 수 있는 토출압력신호센서가 설치된다.

상기에서, 저수조와 급수파이프의 일측이 중간파이프를 통해 연결되고, 상기 급수파이프의 타측이 연결파이프와 연결되며, 하나 이상의 개폐밸브가 구성되어 급수파이프상에 설치한다.

상기의 하나 이상의 개폐밸브는 각각 급수파이프에서 중간파이프와 펌프 사이, 펌프와 펌프 사이, 펌프와 연결파이프 사이에 설치하도록 한다.

상기에서, 저수조 및 유입압력신호센서, 토출압력신호센서, 압력완충탱크, 하나 이상의 개폐밸브는 제어부와 연결되어 상기 유입압력신호센서 및 토출압력신호센서는 제어부에 압력신호를 전송하고, 상기 제어부는 상기 저수조 및 하나 이상의 개폐밸브 각각의 개폐 여부와 압력완충탱크의 동작 여부를 결정하도록 한다.

상기에서, 급수파이프가 제1급수파이프와 제2급수파이프로 나뉘어 형성되어 상기 제1급수파이프가 부스터펌프군 내 펌프 중 일부와 연결되고, 상기 제2급수파이프가 부스터펌프군 내 펌프 중 제1급수파이프와 연결되지 않은 나머지 펌프 전부와 연결되며, 상기 제1급수파이프는 저수조와 중간파이프를 통해 연결되고, 상기 제2급수파이프는 연결파이프와 연결되도록 구성할 수도 있다.

상기에서, 저수조 및 유입압력신호센서, 토출압력신호센서, 그리고 압력완충탱크는 제어부와 연결되어 상기 유입압력신호센서 및 토출압력신호센서는 제어부에 압력신호를 전송하고, 상기 제어부는 상기 저수조의 개폐 여부와 압력완충탱크의 동작 여부를 결정하도록 한다.

상기에서, 저수조 내부의 용수를 이송시킬 수 있도록 저수조에 설치되는 중간파이프와 시상수도파이프가 흐름제어기와 연결되고, 상기 흐름제어기에는 상기 중간파이프와 시상수도파이프로부터 인입되는 용수를 배출 가능하도록 연결파이프가 설치되고, 상기 연결파이프가 급수파이프에 설치되도록 할 수도 있다.

상기의 흐름제어기는 몸체 내부로 원통형의 파이프마개홀이 형성되고, 상기 중간파이프, 시상수도파이프, 연결파이프는 파이프마개홀을 통하여 상호간 용수 이동 가능하도록 연결되며, 상기 원통형의 파이프마개홀에는 축선과 일치하도록 회전 가능한 모터축이 설치되고, 상기 모터축은 제어모터에 의해 회전하도록 하며, 상기 모터축에는 모터축을 따라 회전할 수 있는 파이프마개가 고정 설치되어 파이프마개의 회전에 따라 상기 중간파이프, 시상수도파이프, 연결파이프 각각의 일부 또는 전부를 가릴 수 있도록 구성된다.

상기에서, 저수조 및 유입압력신호센서, 토출압력신호센서, 흐름제어기의 제어모터, 그리고 압력완충탱크는 제어부와 연결되어 상기 유입압력신호센서 및 토출압력신호센서는 제어부에 압력신호를 전송하고, 상기 제어부는 상기 저수조의 개폐 여부와 상기 압력완충탱크의 동작 여부를 결정하고 상기 제어모터의 회전을 제어하도록 한다.

상기의 급수시스템에는 제어부가 추가로 구성되어, 상기 제어부가 저수조의 개폐 및 시상수도파이프의 압력 전달 동력원과 연결되어 이를 제어함으로써 상기 저수조 및 시상수도파이프가 부스터펌프군에 제공하는 용수의 압력량을 조절할 수 있도록 해야 한다.

본 발명에 의하면, 우선 부스터펌프에 물을 공급하는 라인을 이중화함으로써 보다 안정적인 급수가 가능하며, 또한 어느 하나의 라인에 문제가 발생하더라도 대체라인을 통하여 비상급수가 가능하므로 급수라인의 이상으로 인한 급수의 중단이 발생하지 않게 되며, 저수조의 주기적인 청소에도 급수의 중단이 발생하지 않도록 할 수 있다.

또한 본 발명의 급수시스템에 사용되는 상수도는 기본적으로 3~3.5Kbar의 높은 압력을 가지고 있으므로 이를 부스터펌프가 급수할 시 그대로 사용할 수 있게 되어 보다 낮은 가동으로도 급수파이프에 높은 압력을 전달할 수 있게 된다. 그리하여 상기와 같은 압력의 상수도를 직접 사용할 수 있게 됨으로써, 사용 시에 상수도의 압력과 저수조가 제공하는 압력이 더해져 높은 압력으로 부스터펌프에 용수를 제공할 수도 있고, 상수도와 저수조의 압력 조절 수단이 포함되어 있기 때문에 이를 조절하여 일정한 압력으로 안정적으로 급수할 수 있기 떼문에 결과적으로 부스터펌프에 다양한 압력 범위로 용수를 제공할 수 있게 된다.

그리고 본 발명의 급수시스템은 저수조를 이용하는 급수라인 외의 급수수단을 가지고 있으므로, 저수조의 크기를 종래의 급수시스템에 비해 축소시키더라도 급수에 문제가 발생하지 않게 된다.

도 1은 종래 펌프의 급수시스템 구조도.
도 2는 본 발명의 이중화된 펌프의 급수시스템 제1예시 구조도.
도 3은 본 발명의 이중화된 펌프의 급수시스템 제2예시 구조도.
도 4는 본 발명의 이중화된 펌프의 급수시스템 제3예시 구조도.

이하에서는 본 발명을 첨부되는 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 하기의 설명은 본 발명의 실시와 이해를 돕기 위한 것이지 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니다. 당업자들은 이하의 특허등록청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 내에서 다양한 변형 및 변경이 있을 수 있음을 이해할 것이다.

본 발명의 이중화된 부스터펌프 급수시스템은 다양한 형태로 구성할 수 있는데, 이하에서는 이중 3개의 구성을 제1예시(100), 제2예시(200), 제3예시(300)로 하여 설명하도록 하며, 당업자들은 상기 3개의 예시를 통하여 본 발명의 이중화된 부스터펌프 급수시스템이 추구하는 핵심 기술요소에 대하여 인지할 수 있을 것이다.

또한 상기 3개의 예시에는 공통적으로 4개의 부스터펌프(P)가 급수파이프(I)로부터 용수를 입력받아 토출파이프(L)로 전달하여 사용하는 것으로 구성하는데, 물론 상기 부스터펌프(P)의 개수는 필요에 따라 자유롭게 결정할 수 있으나 이하에서는 설명의 용이함을 위하여 상기 부스터펌프(P)의 개수를 4개로 하여 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 이중화된 부스터펌프 급수시스템의 제1예시(100) 구조도이다. 이하에서는 도 2를 통하여 상기 급수시스템의 제1예시(100) 구성 및 동작에 대해 설명한다.

도 2에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1예시 급수시스템(100)은 상수도원(도시되지 않음)에 연결되어 용수를 공급받게 되는 상수도파이프(110), 상기 급수파이프에서 분기하여 연결되는 저수조파이프(120)와 시상수파이프(130), 상기 저수조파이프(120)와 연결되어 일정량의 용수를 저장할 수 있는 저수조(140), 상기 저수조(140)와 부스터펌프(P1~P4)에 설치되어 있는 상기 급수파이프(I)의 일측을 연결시켜 저수조(140)의 용수를 급수파이프(I)에 전달할 수 있도록 하는 중간파이프(141), 그리고 상기 시상수파이프(130)에서 연장되어, 상기 시상수파이프(130)와 상기 급수파이프(I)의 타측을 연결시켜서 시상수파이프(130)가 제공하는 용수를 급수파이프(I)에 전달할 수 있도록 하는 연결파이프(150)로 구성하여 상기 중간파이프(141) 및 연결파이프(150)를 통하여 양 측으로부터 용수를 공급받을 수 있도록 한다.

그리고 나머지 구성요소로는 상기 급수파이프(I)상에 설치되며, 급수파이프(I)에 설치된 상기 4개의 부스터펌프(P1~P4) 사이사이에 위치하여 상기 급수파이프(I) 상에 설치됨으로써 상기 급수파이프(I)를 개폐할 수 있는 제1~제5개폐밸브(151~155), 그리고 상기 시상수파이프(130) 또는 연결파이프(150) 중 어느 하나에 설치되어 내부 압력을 측정할 수 있는 유입압력신호센서(161) 및 실제 급수를 담당하는 토출파이프(L) 상에 설치되는 토출압력신호센서(162), 그리고 상기 시상수파이프(130) 상에 설치되어 내부 압력을 조절할 수 있도록 하는 압력완충탱크(170)가 있다.

여기서 상기 제1~제5개폐밸브(151~155)의 설치 위치에 대해 설명하면, 상기 밸브(151~155) 중 제1개폐밸브(151)는 중간파이프(141)와 제1펌프(P1) 사이에 설치하며, 상기 제2개폐밸브(152)는 제1펌프(P1)와 제2펌프(P2) 사이에 설치하고, 상기 제3개폐밸브(153)는 제2펌프(P2)와 제3펌프(P3) 사이에 설치하며, 상기 제4개폐밸브(154)는 제3펌프(P3)와 제4펌프(P4) 사이에 설치되고, 상기 제5개폐밸브(155)는 제4펌프(P4)와 연결파이프(150) 사이에 설치된다.

상기와 같이 구성하는 급수시스템(100)의 제1예시 형태의 동작에 대해 설명하면, 우선 상수도원(도시되지 않음)과 연결되어 있는 상수도파이프(110)는 지속적인 압력으로 상수도원(도시되지 않음)으로부터 물을 공급하는데, 이때 상기 상수도원(도시되지 않음)에서 상수도파이프(110)를 통해 공급하는 용수의 압력은 약 3~3.5Kbar로, 이는 평균적인 수치이다.

여기서 상기 상수도파이프(110)는 도 2에서 도시된 바와 같이 저수조파이프(120)와 시상수도파이프(130)로 분기하므로, 상기 상수도파이프(110)을 통하여 전송되는 용수 또한 분기하는데, 이때 상기 저수조파이프(120)를 통하여 이동한 용수는 저수조(140)에 저장되고, 시상수파이프(130)를 통하여 이동한 용수는 곧바로 연결파이프(150)로 향할 수 있다.

그리고 상기 연결파이프(150)는 상술한 바와 같이 급수파이프(I)에 직접 연결되어, 펌프(P1~P4) 및 개폐밸브(151~155)에 용수를 공급할 수 있다.. 상기 개폐밸브(151~155)는 개폐 가능하여 연결파이프(150) 및 중간파이프(141)가 제공하는 물을 각각의 펌프(P1~P4)로 전달할지 여부를 결정할 수 있도록 하며 상기의 개폐밸브(151~155)의 개폐 여부는 제어부(180)에 의해 제어된다. 상기 제어부(180)는 상기 각각의 개폐밸브(151~155) 및 저수조(140), 압력완충탱크(170)와 연결되어 이들의 작동 여부를 결정하며, 또한 상기 신호센서(161, 162)와도 연결되어 이들이 전송하는 신호를 참조하도록 한다.

상기와 같이 형성되는 제1예시 급수시스템(100)은 상기 개폐밸브(151~155)의 동작에 따라 다양한 형태로 펌프(P1~P4)에 용수를 공급할 수 있는 장점을 가지는데, 만약 상기 펌프(P1~P4)에 높은 압력으로 용수를 공급하기 위하여는 상기 개폐밸브(151~155)를 모두 개방하여 저수조(140) 및 연결파이프(150)로부터 모두 용수를 공급받게 하여 저수조(140)가 제공하는 압력을 가진 용수에 연결파이프(150)가 직접적으로 제공하는 3~3.5KG의 상수도 압력을 가지는 용수가 더하여져 높은 압력으로 펌프(P1~P4)에 용수를 공급할 수도 있고, 일반적인 형태로써 저수조(140)만을 사용하여 용수를 공급하고자 할 때에는 간단하게 제5개폐밸브(155)를 잠금으로써 달성할 수 있으며, 또한 마찬가지의 경우로 제1개폐밸브(151)를 잠금으로써 연결파이프(150)가 제공하는 용수만을 사용할 수도 있다. 그리고 상기 중간지점 개폐밸브(152~154)를 잠가 사용함으로써 펌프(P1~P4)가 사용하는 용수의 사용처를 이분화할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 이중화된 부스터펌프 급수시스템의 제2예시(200)의 구조도이다. 이하에서는 도 3을 통하여 상기 제2예시 급수시스템(200)의 구조 및 동작에 대해 설명한다.

도 3에서 도시된 바와 같이, 상수도파이프(210)로부터 저수조파이프(220)와 시상수도파이프(230)가 분기되고, 상기 저수조파이프(220)는 저수조(240)와 연결되며, 시상수도파이프(230)는 연결파이프(250)로 연장된다. 여기서 상기 제2예시 급수시스템(200)의 특징은, 상기 저수조(240)에서 중간파이프(241)를 통하여 용수를 공급받는 펌프(P1, P2)와 연결파이프(250)를 통해서 용수를 공급받는 펌프(P3, P4)가 상호간에 겹치지 않도록 분리된다는 점이다. 예를 들어 도 3에서 도시된 바와 같이 저수조(240)의 중간파이프(241)와는 제1, 제2펌프(P1, P2)가 연결되고, 연결파이프(250)와는 제3, 제4펌프(P3, P4)가 연결되는 것이다. 따라서 상기 제2예시 급수시스템(200)에서는 급수파이프가 중간파이프(241)와 연결되는 제1급수파이프(I1)와 연결파이프(250)와 연결되는 제2급수파이프(I2)로 나뉘어지게 된다.

그리고 또한 제1예시 급수시스템(100)과 마찬가지로, 유입압력신호센서(261)가 연결파이프(250)에 설치되고, 토출압력신호센서(262)가 토출파이프(L)에 설치되며, 또한 압력완충탱크(270)가 연결파이프(250)상에 설치된다.

상기와 같이 저수조(240)와 부스터펌프군 중 일부(P1, P2)가 연결되고, 나머지 펌프(P3, P4)가 연결파이프(250)에 연결되는 형태는 상기한 제1예시 급수시스템(100)에 비해서 강력한 압력으로 펌프(P1~P4)에 물을 공급하지 못하고, 상기 저수조(240)나 연결파이프(250)중 어느 하나가 사용 불능일 경우, 나머지 구성요소와 연결된 펌프만 비상운영체제로 사용할 수밖에 없는 단점이 있지만, 상기 제1예시 급수시스템(100)에 비해 보다 단순하고 경제적으로 설치 가능하며 유지관리도 보다 간편하다는 장점이 있다.

그리고 상기 제2예시 급수시스템(200)은 저수조(240)와 압력완충탱크(270)의 동작을 제어하고, 신호센서(261, 262)로부터 신호를 전달 받는 제어부(280)를 구성할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 이중화된 부스터펌프 급수시스템의 제3예시(300)의 구조도이다. 이하에서는 본 발명의 제3예시 급수시스템(300)의 구조 및 동작에 대해 설명한다.

도 4에서 도시된 바와 같이, 상기 급수시스템(300)은 상수도파이프(310)가 분기하여 저수조파이프(320)와 시상수도파이프(330)와 연결되고, 상기 저수조파이프(320)는 저수조(340)에 연결되어 상기 저수조(340)에 용수를 공급할 수 있도록 한다.

그리고 상기 저수조(340)에 저장된 용수가 배출될 수 있도록 중간파이프(341)가 저수조(340)에 설치되는데, 여기서 상기 중간파이프(341)와 상술한 시상수도파이프(330)가 흐름제어기(350)에서 만나도록 상기 흐름제어기(350) 내에 설치되고, 또한 상기 흐름제어기(350)에는 상기 중간파이프(341) 및 시상수도파이프(330)가 제공하는 용수를 배출할 수 있도록 연결파이프(354)가 설치된다. 그리고 연결파이프(354)는 단독으로 급수파이프(I)에 연결된다.

여기서 상기 흐름제어기(350)에 대해 더 자세히 설명하면, 상기 흐름제어기(350)는 몸체(351)와, 상기 흐름제어기(350)를 작동시키는 제어모터(352), 상기 제어모터(352)에 의해 상기 몸체(351) 내에서 회전하는 모터축(353), 그리고 상기 모터축(353)상에 설치되어 모터축(353)의 회전에 따라 회전 가능하도록 설치되는 파이프마개(354)로 구성된다.

여기서 상기 파이프마개(354)는 상술한 중간파이프(341) 및 시상수도파이프(330), 연결파이프(354)의 개폐하는 역할을 하는데, 상기 파이프마개(354)를 상기와 같은 기능을 하도록 설치하기 위하여, 상기 흐름제어기(350)의 몸체(351) 내부에는 원통형의 파이프마개홀(355)이 형성되고, 상기 파이파마개홀(355) 상에 상기 중간파이프(341), 시상수도파이프(330), 연결파이프(354)가 연결되어 중간 및 시상수도파이프(330, 341)가 배출하는 용수가 파이프마개홀(355)을 거쳐서 연결파이프(354)로 전달될 수 있도록 한다.

그리고 상기 모터축(353)이 상기 원통형 파이프마개홀(355)의 축선과 동일하게 설치되어 회전할 수 있도록 설치되며, 또한 상기 파이프마개(354)가 부채꼴 형태로 형성되어 상기 부채꼴 파이프마개(354)의 중심은 모터축(353)에 고정 설치되고, 상기 부채꼴 파이프마개(354)의 호를 형성하는 외부면이 상기 시상수도파이프(330)나 중간파이프(341) 중 어느 하나를 가려서 막거나 또는 상기 두 파이프(330, 341)를 전부 가려서 막을 수 있도록 한다.

상기와 같이 형성되는 파이프마개(354)가 파이프마개홀(355) 내부에 회전 가능하도록 설치됨으로써, 상기 파이프마개홀(355)이 모터축(353)의 회전에 따라 용수를 공급하는 두 파이프(330, 341)의 용수 배출량을 억제 또는 조절할 수 있도록 하며, 또한 연결파이프(354)를 막아서 펌프(P1~P4)에 용수 공급을 중단하게 할 수도 있게 된다.

그리고 상기 모터축(353)을 실질적으로 회전시키는 제어모터(352)는 제어부(380)의 제어에 따라 동작하게 된다. 또한 상기 제어부(380)는 연결파이프(354) 상에 설치되는 압력완충탱크(370) 및 유입압력신호센서(361), 토출파이프(L)상에 설치되는 토출압력신호센서(362)와도 연결되어 상기 압력완충탱크(370)의 동작 여부를 결정하고, 상기 신호센서(361, 362)로부터 신호를 전달받는다. 여기에서 상기 압력완충탱크(370) 및 신호센서(361, 362)의 구성 및 역할은 상술한 제1예시 급수시스템(100)에서의 압력완충탱크(170) 및 신호센서(161, 162)와 동일하다.

이상으로 본 발명의 이중화된 펌프 급수시스템을 세 가지 예시 구성(100, 200, 300)으로 하여 설명하였는데, 상기의 세 가지 예시 구성(100, 200, 300)에서 공통적으로 구성되는 제어부(180, 280, 380)는 상술한 바와 같이 용수가 공급되는 두 가지 경로인 저수조(140, 240, 340)와 시상수도파이프(130, 230, 330)의 압력을 조절하여 펌프(P1~P4)에 제공하는 용수의 압력을 조절할 수 있도록 해야 하는데, 이를 구현하기 위하여 제1예시 구성(100)에서는 다수의 개폐밸브(151~155)를 사용하였고, 제3예시 구성(300)에서는 흐름제어기(350)의 동작을 통하여 용수의 압력을 조절할 수 있었다. 하지만 제2예시 구성(200)의 경우에는 이러한 직접적인 용수의 압력 조절 수단이 구성되지 않으므로, 이를 위해 제어부(280)는 상술한 바와 같이 저수조(240)의 개폐 여부 및 개폐 수준까지 조절할 수 있어야 하며 또한 상기 제어부(280)는 시상수도파이프(230) 내 용수에 압력을 제공하는 압력 전달 동력원(도시되지 않음)과도 연결되어, 시상수도파이프(230)가 제공하는 용수의 압력을 직접 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 또한 상기와 같은 제어부(180, 280, 380)의 구성 및 작용은 제2예시 구성(200)에만 국한되지 않으며, 제1, 제3예시 구성(100, 300)은 물론 본 발명의 이중화된 펌프의 급수시스템이 응용 적용되는 부스터펌프 장치 구성에서도 동일하게 적용하여 구성 및 작동하도록 하는 것이 바람직하다.

110, 210, 310 : 급수파이프. 120, 220, 320 : 저수조파이프.
130, 230, 330 : 시상수도파이프. 140, 240, 340 : 저수조.
141, 241, 341 : 중간파이프. 150, 250, 354 : 연결파이프.
151~155 : 제1~제5개폐밸브. 161, 261, 361 : 유입압력신호센서.
162, 262, 362 : 토출압력신호센서. 170, 270, 370 : 압력완충탱크.
180, 280, 380 : 제어부. 350 : 흐름제어기. 351 : 몸체.
352 : 제어모터. 353 : 모터축. 354 : 파이프마개.
355 : 파이프마개홀. P1~P4 : 펌프. L : 토출파이프.
I : 급수파이프.

Claims (11)

1. 상수원과 연결되는 상수도파이프를 통하여 제공되는 용수를 하나 이상의 펌프로 구성하는 부스터펌프군 및 이와 연결된 급수파이프에 제공하는 방법으로써, 상기 상수도파이프가 분기하여 연결되는 저수조파이프 및 시상수도파이프; 그리고 상기 저수조파이프는 일정량의 용수를 저장할 수 있도록 형성되는 저수조와 연결되고, 상기 시상수도파이프는 연결파이프와 연장 연결되어, 상기 부스터펌프군에 저수조 및 시상수도파이프에서 연장되는 연결파이프 중 어느 하나 또는 둘 다로부터 용수를 공급받을 수 있는 것을 특징으로 하는 이중화된 펌프의 급수시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 시상수파이프 또는 연결파이프에는 해당 파이프 내부 압력을 측정할 수 있는 유입압력신호센서 및 해당 파이프 내부압력을 조절할 수 있도록 하는 압력완충탱크가 설치되고, 토출파이프에는 해당 파이프 내부 압력을 측정할 수 있는 토출압력신호센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 이중화된 펌프의 급수시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 저수조와 급수파이프의 일측이 중간파이프를 통해 연결되고, 상기 급수파이프의 타측이 연결파이프와 연결되며, 하나 이상의 개폐밸브가 구성되어 급수파이프상에 설치되는 것을 특징으로 하는 이중화된 펌프의 급수시스템.
4. 제 3항에 있어서, 상기 하나 이상의 개폐밸브는 각각 급수파이프에서 중간파이프와 펌프 사이, 펌프와 펌프 사이, 펌프와 연결파이프 사이에 설치됨을 특징으로 하는 이중화된 펌프의 급수시스템.
5. 제 1항 또는 제 2항 또는 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저수조 및 유입압력신호센서, 토출압력신호센서, 압력완충탱크, 하나 이상의 개폐밸브는 제어부와 연결되어 상기 유입압력신호센서 및 토출압력신호센서는 제어부에 압력신호를 전송하고, 상기 제어부는 상기 저수조 및 하나 이상의 개폐밸브 각각의 개폐 여부와 압력완충탱크의 동작 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 이중화된 펌프의 급수시스템.
6. 제 1항에 있어서, 상기 급수파이프가 제1급수파이프와 제2급수파이프로 나뉘어 형성되어 상기 제1급수파이프가 부스터펌프군 내 펌프 중 일부와 연결되고, 상기 제2급수파이프가 부스터펌프군 내 펌프 중 제1급수파이프와 연결되지 않은 나머지 펌프 전부와 연결되며, 상기 제1급수파이프는 저수조와 중간파이프를 통해 연결되고, 상기 제2급수파이프는 연결파이프와 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이중화된 펌프의 급수시스템.
7. 제 1항 또는 제 2항 또는 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저수조 및 유입압력신호센서, 토출압력신호센서, 그리고 압력완충탱크는 제어부와 연결되어 상기 유입압력신호센서 및 토출압력신호센서는 제어부에 압력신호를 전송하고, 상기 제어부는 상기 저수조의 개폐 여부와 압력완충탱크의 동작 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 이중화된 펌프의 급수시스템.
8. 제 1항에 있어서, 상기 저수조 내부의 용수를 이송시킬 수 있도록 저수조에 설치되는 중간파이프와 시상수도파이프가 흐름제어기와 연결되고, 상기 흐름제어기에는 상기 중간파이프와 시상수도파이프로부터 인입되는 용수를 배출 가능하도록 연결파이프가 설치되고, 상기 연결파이프가 급수파이프에 설치되는 것을 특징으로 하는 이중화된 펌프의 급수시스템.
9. 제 8항에 있어서, 상기 흐름제어기는 몸체 내부로 원통형의 파이프마개홀이 형성되고, 상기 중간파이프, 시상수도파이프, 연결파이프는 파이프마개홀을 통하여 상호간 용수 이동 가능하도록 연결되며, 상기 원통형의 파이프마개홀에는 축선과 일치하도록 회전 가능한 모터축이 설치되고, 상기 모터축은 제어모터에 의해 회전하도록 하며, 상기 모터축에는 모터축을 따라 회전할 수 있는 파이프마개가 고정 설치되어 파이프마개의 회전에 따라 상기 중간파이프, 시상수도파이프, 연결파이프 각각의 일부 또는 전부를 가릴 수 있도록 구성하는 것을 특징으로 하는 이중화된 펌프의 급수시스템.
10. 제 1항 또는 제 2항 또는 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저수조 및 유입압력신호센서, 토출압력신호센서, 흐름제어기의 제어모터, 그리고 압력완충탱크는 제어부와 연결되어 상기 유입압력신호센서 및 토출압력신호센서는 제어부에 압력신호를 전송하고, 상기 제어부는 상기 저수조의 개폐 여부와 상기 압력완충탱크의 동작 여부를 결정하고 상기 제어모터의 회전을 제어하는 것을 특징으로 하는 이중화된 펌프의 급수시스템.
11. 제 1항에 있어서, 상기 급수시스템에는 제어부가 추가로 구성되어, 상기 제어부가 저수조의 개폐 및 시상수도파이프의 압력 전달 동력원과 연결되어 이를 제어함으로써 상기 저수조 및 시상수도파이프가 부스터펌프군에 제공하는 용수의 압력량을 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 이중화된 펌프의 급수시스템.
    
    
    
    
    
    

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