KR20170027518A - 동파방지장치 - Google Patents

Abstract

가옥의 외부나 수도미터기 보호통의 내부에 설치되는 온도감지부와, 온도감지부로부터 온도 정보를 제공받는 제어기와, 가옥의 싱크대 또는 욕실에 설치되는 급수전과, 급수전의 일측에 설치되어 제어기의 구동에 따라 배관을 개폐하는 조절밸브를 포함하여, 온도감지부로 외부 온도를 지속적으로 감지하여 설정된 온도 이하로 기온이 하강하면 조절밸브를 소량 개방함으로써, 급수전을 통해 소량의 수돗물이 지속적으로 배출되어 배관의 동파를 방지하는 것을 특징으로 하는 동파방지장치에 관한 것이다.

Description

동파방지장치 {Frost protection device}

본 발명은 동파방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가옥의 외부나 수도미터기 보호통의 내부에 설치되는 온도감지부와, 온도감지부로부터 온도 정보를 제공받는 제어기와, 가옥의 싱크대 또는 욕실에 설치되는 급수전과, 급수전의 일측에 설치되어 제어기의 구동에 따라 배관을 개폐하는 조절밸브를 포함하여, 온도감지부로 외부 온도를 지속적으로 감지하여 설정된 온도 이하로 기온이 하강하면 조절밸브를 소량 개방함으로써, 급수전을 통해 소량의 수돗물이 지속적으로 배출되는 것을 특징으로 하는 동파방지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 동절기에 물이 얼게 되면 부피가 증가하게 되므로, 수도 배관 내부의 물이 동절기의 낮은 기온에 의해 동결되는 경우 부피 증가로 인해 수도관에 균열이 생기게 된다. 따라서, 이전부터 이를 막기 위해 다양한 장치 및 방법이 사용되어 왔다.

수도관의 동파 방지의 가장 단순한 방법으로써 지면에 드러난 부분을 스티로폼 등의 단열재로 감싸는 방법이 있다. 이러한 방법은 특별한 설비가 필요 없고, 비용적인 측면에서 유리하기 때문에 널리 사용되고 있지만, 단열재의 재질적인 특성으로 인해 내구성이 떨어지므로 비바람이나 아이들의 장난 등으로 인해 손상되기가 쉬울 뿐만 아니라, 별도의 발열장치가 없기 때문에 기온이 매우 낮아지면 결국 동파되어 버리는 단점을 갖고 있는 것이다.

따라서 히터 등과 같은 발열장치를 이용하여 동파를 방지할 목적뿐만 아니라, 동결된 물을 녹이기 위한 장치도 사용되고 있다. 즉, 열선이 내장된 히터를 사용하여 지면에 드러난 수도관을 가열하여 빙점 이하로 내려가지 않도록 온도를 제어하는 장치가 제안된 바 있는데, 수도관의 특정부분, 예를 들어 수도계량기와 같은 부분을 히터가 내장된 케이스로 덮어서 동파를 방지하는 장치가 사용되고 있다. 이러한 형태의 동파방지 장치는 수도관 중 특정한 부분에 적합한 형태로 제작되기 때문에 그 활용분야가 제한되어 있다. 즉, 수도계량기용 동파방지 장치는 다른 수도관에 사용할 수 없는 것이다. 또한, 지표면에 노출된 부분에만 적용될 수 있으며, 매설된 부분에 적용하기 위해서는 굴착을 한 후에만 장치를 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 유지 및 관리의 측면에서도 매우 불리하다.

종래의 동파방지장치로는 유체가 내부로 흐르는 배관과, 고정부재를 통하여 배관의 외측면에 고정되고 외부로부터 전원 공급시 배관을 히팅시키는 발열선과, 발열선에 연결되고 온도 센서에 의해 검출되는 대기온도에 따라 발열선에 전원을 공급하여 배관이 동파되는 것을 방지하는 제어부와, 외부로부터 제어부에 전원을 공급하는 전원플러그를 구비하는 것이 사용되 것으나, 실제로 대기 온도가 파이프를 동파시킬 수 있는 온도조건이지만 유체가 흐르는 파이프가 얼지 않는 조건에서도 파이프를 히팅시키므로 막대한 전력 소모로 인한 많은 유지관리비용 부담을 감수해야되는 문제점을 갖는다. 또한, 종래 히팅식의 동파방지기는 반드시 인위적인 작동을 시켜 주어야만 작동하기 때문에 낮에 영상의 온도에서 밤에 갑자기 기온이 내려가게 되었을 경우 장치가 있음에도 불구하고 동파가 발생하는 치명적인 단점이 있었다.

이를 개선하고자 대한민국 등록특허공보 제10-0716544호에는 지면의 수도 배관상에 입구부와 배출구를 가지고 설치되며 하부에 배기구가 마련되는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치되며 상기 하우징의 외부에 설치된 온도감지부와 연결되어 외부의 기온 변환에 따라 수직 방향으로 수축, 팽창하는 주름관과, 상기 주름관의 하면에 설치되고 상기 주름관의 수축과 팽창에 따라 승하강 이동되어 상기 배기구의 개폐를 이루는 개폐수단과, 상기 개폐수단의 외주면에 설치되어 상기 개폐수단의 승강 이동을 돕는 스프링을 포함하며, 상기 개폐수단은, 상기 주름관을 지지하는 머리부가 형성되고 내측면으로 암나사가 형성되는 제 1 밸브와, 상기 제 1 밸브의 암나사에 체결되는 수나사가 돌출되고 하부는 상광하협의 형태를 지니고 그 하면에 길이조절용 홈이 형성된 제 2 밸브로 구성되는 '동파방지 장치'가 게시된 바 있다.

그러나 이러한 종래기술에 따른 동파방지 장치는 물리적으로 주름관이 수축 및 팽창함에 따라 개폐수단이 밸브를 개폐하는 것으로, 주름관의 내부에 채워진 물질의 특성에 따라 밸브가 개폐되는 것이므로 사용자가 밸브를 개방하는 온도를 설정하기가 어려운 단점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기온이 하강하면 급수전을 통해 소량의 수돗물이 지속적으로 배출되도록 조절밸브를 조절하여, 배관의 동파를 방지하는 동파방지장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 구조가 간단하고 유지관리가 용이하며, 주택 및 산업용 배관에 설치가 용이한 동파방지장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 가옥의 외부나 수도미터기 보호통의 내부에 설치되는 온도감지부와, 온도감지부로부터 온도 정보를 제공받는 제어기와, 가옥의 싱크대 또는 욕실에 설치되는 급수전과, 급수전의 일측에 설치되어 제어기의 구동에 따라 배관을 개폐하는 조절밸브를 포함하여, 온도감지부로 외부 온도를 지속적으로 감지하여 설정된 온도 이하로 기온이 하강하면 조절밸브를 소량 개방함으로써, 급수전을 통해 소량의 수돗물이 지속적으로 배출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 조절밸브는 온도감지부로부터 감지된 온도가 설정된 온도 이하 일 때 자동으로 개방되며, 영하로 온도가 더욱 하강될수록 급수전의 배관을 단계적으로 더 개방하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어기는 온도감지부로부터 정해진 시간마다 감지된 온도정보를 전달받되, 감지된 온도가 낮아질수록 온도감지부가 온도를 감지하는 시간이 짧아지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 온도감지부와 제어기는 유선 또는 무선으로 통신되어 감지된 온도정보를 제어기로 전달하는 온도정보송신장치와 온도정보수신장치를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 제어기는 외부의 관리자에게 온도감지부와 조절밸브로부터 온도정보와 밸브개방정보 및 온도를 감지하는 시간정보를 전송하고, 관리자가 원격으로 제어하기 위한 통신모듈을 더 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명은 기온이 하강하면 급수전을 통해 소량의 수돗물이 지속적으로 배출되도록 조절밸브를 조절하여, 배관의 동파를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 구조가 간단하고 유지관리가 용이하며, 주택 및 산업용 배관에 설치가 용이한 동파방지장치를 제공하는 효과가 있다.

또한, 온도감지부로부터 입력되는 온도정보에 따라 조절밸브의 개방정도를 조절하고, 온도감지부의 온도감지 시간간격을 조절함에 따라 기온이 급격하게 낮아지더라도 대응하여 수도의 동파를 예방할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 동파방지장치의 흐름도
도 2는 본 발명에 따른 급수전과 조절밸브를 나타낸 개략도
도 3은 본 발명의 감지된 온도정보에 따른 밸브의 개폐정도를 나타낸 개략도
도 4는 본 발명의 감지된 온도정보에 따른 감지시간의 변화를 나타낸 개략도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 동파방지장치(100)의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 동파방지장치의 흐름도이고, 도 2는 본 발명에 따른 급수전과 조절밸브를 나타낸 개략도이며, 도 3은 본 발명의 감지된 온도정보에 따른 밸브의 개폐정도를 나타낸 개략도이고, 도 4는 본 발명의 감지된 온도정보에 따른 감지시간의 변화를 나타낸 개략도이다.

본 발명은 가옥의 외부나 수도미터기 보호통의 내부에 설치되는 온도감지부(10)와; 온도감지부로부터 온도 정보를 제공받는 제어기(20)와; 가옥의 싱크대 또는 욕실에 설치되는 급수전(30)과; 급수전의 일측에 설치되어 제어기의 구동에 따라 배관을 개폐하는 조절밸브를(40); 포함하여, 온도감지부로 외부 온도를 지속적으로 감지하여 설정된 온도 이하로 기온이 하강하면 조절밸브(40)를 소량 개방함으로써, 급수전(30)을 통해 소량의 수돗물이 지속적으로 배출되는 것을 특징으로 한다.

먼저, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 가옥의 외부나 수도미터기 보호통의 내부에 설치되는 온도감지부(10)와; 온도감지부로부터 온도 정보를 제공받는 제어기(20)와; 가옥의 싱크대 또는 욕실에 설치되는 급수전(30)과; 급수전의 일측에 설치되어 제어기의 구동에 따라 배관을 개폐하는 조절밸브(40)를; 포함한다.

상기 온도감지부(10)는 가옥의 외부나 수도미터기 보호통의 내부에 설치되어 수도 배관의 온도를 감지한다.

상기 제어기(20)는 온도감지부(10)로부터 온도정보를 제공받으며, 상기 온도감지부(10)와 제어기(20)는 유선 또는 무선으로 통신되어 감지된 온도정보를 제어기로 전달하는 온도정보송신장치(51)와 온도정보수신장치(52)를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.

상기 급수전(30)은 가옥의 싱크대 또는 욕실에 설치되며 개폐를 위한 수도꼭지가 구비되는 것이 일반적이다.

상기 조절밸브(40)는 급수전의 일측에 설치되어 제어기(20)의 구동에 따라 수도 배관을 개폐한다.

이와 같은 구성으로 이루어진 동파방지장치(100)의 동작은 다음과 같이 이루어진다.

본 발명은 가옥의 외부나 수도미터기 보호통의 내부에 설치된 온도감지부(10)로부터 온도정보가 제어기(20)으로 수신되며, 제어기(20)는 온도정보에 따라 조절밸브(40)를 개방함으로써 급수전(30)을 통해 소량의 수돗물이 지속적으로 배출하게 되어 수도 배관의 동파를 방지하는 것이다.

상기 온도감지부(10)와 제어기(20)는 온도정보송신장치(51)와 온도정보수신장치(52)를 더 구비하여 유선 또는 무선으로 통신되어 감지된 온도정보를 제어기로 전달된다.

한편, 상기 온도감지부(10)는 실외에 적어도 하나 이상 설치됨으로써 각각의 온도감지부로 입력된 온도정보를 제어기가 종합하여 현재의 기상 온도를 정확하게 파악할 수 있다.

상기 제어기(20)는 온도감지부(10)로부터 수신되는 온도정보와 관리자가 미리 입력한 설정온도와 비교하여 조절밸브(40)에 공급되는 전원을 On/Off 하는 방법으로 개방한다.

따라서, 외부의 온도가 하강하더라도 급수전(30)을 통해 소량의 수돗물이 지속적으로 배출되어 수도 배관 내부의 물을 흐르게 함으로써 동파를 방지할 수 있게 되는 것이다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 조절밸브(40)는 온도감지부(10)로부터 감지된 온도가 설정온도 이하일 때 자동으로 개방되며, 영하로 온도가 더욱 하강될 수록 급수전(30)의 배관을 단계적으로 더 개방하는 것이 바람직하다.

즉, 외부의 온도가 영하의 밑으로 떨어져 동파의 위험성이 증가되면, 제어기(20)가 조절밸브(40)를 임의로 개방하여 동파를 예방함은 물론, 온도감지부(10)로부터 감지되는 온도가 더욱 하강 될수록 조절밸브(40)의 개방된 정도가 증가됨으로써 급수전(30)을 통해 배출되는 수돗물의 유량을 증가시켜 동파를 예방할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 온도에 따른 조절밸브의 개방정도는 제어기(20)가 조절밸브(40)를 구동하는 전원을 제어하는 방법으로 용이하게 구동될 수 있으며, 바람직하기로는 온도의 변화에 따라 조절밸브(40)의 개방된 정도가 단계별로 변화될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

아울러, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제어기(20)는 온도감지부(10)로부터 정해진 시간마다 감지된 온도정보를 전달받되, 감지된 온도가 낮아질수록 온도감지부가 온도를 감지하는 시간(ST)이 짧아지는 것이 바람직하다.

즉, 외부의 기온이 영상인 경우에는 온도조절부(10)가 기온을 감지하는 시간(Sensing Time)의 간격이 일정하게 유지되며, 외부의 기온이 점차 떨어져 영하의 기온을 유지하게 되면, 기온의 하강에 따라 온도조절부(10)가 기온을 감지하는 시간(ST)의 간격이 짧아짐으로써 동파의 위험을 최소화 할 수 있게 되는 것이다.

아울러, 상기 제어기(20)는 외부의 관리자에게 온도감지부와 조절밸브로부터 온도정보와 밸브개방정보 및 온도를 감지하는 시간정보를 전송하고, 관리자가 원격으로 제어하기 위한 통신모듈(53)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 통신모듈(53)은 인터넷 또는 전화접속단자를 내장하여 관리자의 핸드폰으로 온도감지부(10)로부터 감지되는 온도정보와, 온도를 감지하는 시간(ST)정보와, 조절밸브(40)를 조작하기 위한 밸브개방정보를 문자 또는 정해진 음성을 송신하게 됨으로써 외부의 관리자는 실시간으로 상태를 파악할 수 있게 된다.

또한, 관리자가 통신모듈(53)을 통해 제어기(20)에 원격으로 접속할 수 있게 됨에 따라, 조절밸브(40)를 임의로 열고 닫을 수 있게 되는 것이다.

이와 같이, 본 발명은 가옥의 외부나 수도미터기 보호통의 내부에 설치되는 온도감지부(10)와; 온도감지부로부터 온도 정보를 제공받는 제어기(20)와; 가옥의 싱크대 또는 욕실에 설치되는 급수전(30)과; 급수전의 일측에 설치되어 제어기의 구동에 따라 배관을 개폐하는 조절밸브를(40); 포함하여, 온도감지부로 외부 온도를 지속적으로 감지하여 설정된 온도 이하로 기온이 하강하면 조절밸브(40)를 소량 개방함으로써, 급수전(30)을 통해 소량의 수돗물이 지속적으로 배출되어 수도밸관의 동파를 예방할 수 있는 것을 특징으로 하는 '동파방지장치'(100)에 관한 것이며, 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

100: 동파방지장치
10: 온도감지부
20: 제어기
30: 급수전
40: 조절밸브
51: 온도정보송신장치
52: 온도정보수신장치
53: 통신모듈

Claims (5)

1. 가옥의 외부나 수도미터기 보호통의 내부에 설치되는 온도감지부(10)와; 온도감지부로부터 온도 정보를 제공받는 제어기(20)와; 가옥의 싱크대 또는 욕실에 설치되는 급수전(30)과; 급수전의 일측에 설치되어 제어기의 구동에 따라 배관을 개폐하는 조절밸브(40)를; 포함하여,
   온도감지부로 외부 온도를 지속적으로 감지하여 설정된 온도 이하로 기온이 하강하면 조절밸브(40)를 소량 개방함으로써, 급수전(30)을 통해 소량의 수돗물이 지속적으로 배출되는 것을 특징으로 하는 동파방지장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 조절밸브(40)는 온도감지부로부터 감지된 온도가 설정된 온도 이하일 때 자동으로 개방되며, 영하로 온도가 더욱 하강될수록 급수전(30)의 배관을 단계적으로 더 개방하는 것을 특징으로 하는 동파방지장치.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 제어기(20)는 온도감지부(10)로부터 정해진 시간마다 감지된 온도정보를 전달받되, 감지된 온도가 낮아질수록 온도감지부가 온도를 감지하는 시간이 짧아지는 것을 특징으로 하는 동파방지장치.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 온도감지부(10)와 제어기(20)는 유선 또는 무선으로 통신되어 감지된 온도정보를 제어기로 전달하는 온도정보송신장치(51)와 온도정보수신장치(52)를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 동파방지장치.
   
5. 제 1항에 있어서, 상기 제어기(20)는 외부의 관리자에게 온도감지부와 조절밸브로부터 온도정보와 밸브개방정보 및 온도를 감지하는 시간정보를 전송하고, 관리자가 원격으로 제어하기 위한 통신모듈(53)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 동파방지장치.
   

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