KR20170083367A - 공동주택용 가압 직결 급수시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공동주택용 가압 직결 급수시스템에 관한 것으로서,
상수관(200)을 통해 용수를 공급받아 저장하는 저수조(100)와 상기 저수조(100)에 저장된 용수를 저수배출관(260)을 통해 공급받아 각 세대로 송출하는 부스터펌프(300)를 포함하고,
상기 상수관(200)에서 분기되고 상기 부스터펌프(300)로 용수를 공급하는 상수분기관(220)이 구비되어 상수관(200)을 통해 공급되는 용수의 일부가 저수조(100)를 거치지 않고 저수배출관(260)으로 합류될 수 있게 되되,
상기 저수배출관(260)과 상수분기관(220)에는 밸브가 설치되어 상기 밸브의 작동에 의해 저수조(100)에 저장된 용수와 상수분기관(220)을 통해 공급되는 용수를 선택적으로 공급하여 에너지를 절약하면서도 효율적으로 용수를 공급할 수 있게 되는 공동주택용 가압 직결 급수시스템에 관한 것이다.

Description

공동주택용 가압 직결 급수시스템{Water supply system}

본 발명은 급수 시스템에 관한 것으로서, 특히 공동주택에서 각 가정에 용수를 공급할 때 저수조에 저장되어 있는 용수와 상수도에서 공급되는 용수를 자동화 시스템에 의해 선택적으로 공급할 수 있도록 하는 공동주택용 가압 직결 급수시스템에 관한 것이다.

일반적으로 아파트와 같은 공동주택은 세대수가 많고 층높이도 상당히 높은바 상수도를 각 세대에 연결하여 급수하기 어려움이 있다. 상수도를 각 세대로 직접 연결하는 경우 수압과 수량이 충분하지 못하기 때문이다. 따라서 충분한 용수를 각 세대로 공급하기 위한 급수 시스템이 제안되었는바, 저수조에 용수를 저장해 두었다가 각 세대로 공급하는 방식이 그것이다. 여기서, 상기 급수 시스템은 저수조를 옥상에 설치하는 방식과 지하에 설치하는 방식이 있다.

저수조를 옥상에 설치하는 경우에는 상수관에서 공급되는 용수를 고층옥상에 있는 저수조로 올려보내 저장한 다음 그 용수를 다시 아래로 내려보내 공동주택의 각 세대에서 사용할 수 있도록 한 예가 있다. 그런데, 이러한 방식의 급수 시스템은 저층에서 사용하는 물도 옥상까지 올려보낸 후 다시 내려보내야 하므로 불필요한 에너지 소모가 있었고, 상층과 하층의 급수압력 차이로 인해 용수의 공급량이 일정치 않은 등의 문제가 발생하였다.

상기와 같이 옥상에 저수조를 설치하는 방식이 문제가 있음에 따라 제안된 것이 저수조를 지하에 설치하고 부스터펌프를 이용해 저수조에서 공급되는 용수를 각 세대로 송출하여 공급하는 급수시스템이다. 이러한 급수 시스템은 실용신안등록 제20-0251209호 "기존 펌프와 배관을 이용한 고층 공동주택 가압급수장치"에 개시된 바와 같다. 상세하게 설명하면 도 1에 도시된 바와 같이 저수조(100)에는 상수도에서 용수가 공급되어 저장되는데, 용수는 각 세대에서 사용이 적은 시간에 집중적으로 저수조에 저장되어 충분한 양이 준비되고, 이와 같이 저장된 용수가 각 세대로 공급되는 방식이다.

그런데, 상기와 같은 종래의 급수 시스템은 상수도를 통해 제공되는 용수가 전부 저수조(100)를 거쳐 각 세대로 공급되는 방식임에 따라 저수조(100)에서 장시간 동안 물이 정체되어 용수의 오염이 발생할 수 있다는 문제가 발생할 수 있고, 특히 상기와 같은 급수 시스템은 오로지 저수조에 저장된 용수만을 각 세대로 공급할 수 있는 방식이기 때문에 저수조를 청소하거나 저수조를 수리하여야 할 필요가 있는 경우에는 각 세대에 용수를 전혀 공급할 수 없게 된다는 문제가 발생하게 된다. 나아가 저수조(100)에서 각 세대로 용수를 공급하기 위해 상당한 정도의 에너지가 필요하게 되는데, 상수도에서 자체 발생하는 수압을 각 세대로 용수를 공급하는데 전혀 이용하지 못하여 효율적이지 못하다는 문제가 발생한다.

본 발명에서는 용수가 저수조에 머무는 시간을 짧게 조절하여 용수의 오염을 방지함과 아울러 저수조를 청소하는 상황에서도 각 세대로 용수를 원활하게 공급할 수 있도록 하고, 나아가 상수도에서 자체 발생하는 수압을 이용해 각 세대에 용수를 공급할 수 있도록 함으로써 에너지를 절약할 수 있게 되는 급수 시스템을 얻는 것에 그 목적이 있다.

본 발명에서는 상수도에서 공급되는 용수와 저수조에서 공급되는 용수를 동시에 또는 선택적으로 각 세대에 공급할 수 있도록 하고, 더불어 상수도에서 공급되는 용수와 저수조에서 공급되는 용수의 공급을 자동으로 제어함으로써 효율적으로 용수를 공급할 수 있도록 하여 상기의 목적을 달성한다.

본 발명에 따르면 상수도에서 공급되는 용수와 저수조에서 공급되는 용수를 동시에 또는 선택적으로 자동으로 제어하여 각 세대에 공급할 수 있게 됨으로써 상수도에서 공급되는 용수의 압력을 이용할 수 있게 되어 에너지를 절약하면서 효율적으로 용수를 공급할 수 있게 된다. 더불어 용수가 저수조에 머무는 시간을 짧게 조절할 수 있게 되므로 용수의 오염을 방지할 수 있고, 아울러 저수조를 청소하는 상황에서도 각 세대로 용수를 원활하게 공급할 수 있게 되어 유지 보수의 편의성도 향상되는 다양한 이점이 유발된다.

도 1은 종래 급수 시스템을 개략적으로 보여주는 예시도,
도 2는 본 발명에 의한 급수 시스템을 개략적으로 보여주는 예시도.

본 발명은 용수가 저수조에 머무는 시간을 짧게 조절하여 용수의 오염을 방지함과 아울러 저수조를 청소하는 상황에서도 각 세대로 용수를 원활하게 공급할 수 있도록 하고, 나아가 상수도에서 자체 발생하는 수압을 이용해 각 세대에 용수를 공급할 수 있도록 함으로써 에너지를 절약할 수 있게 되는 급수 시스템을 얻기 위해,

상수관을 통해 용수를 공급받아 저장하는 저수조와 상기 저수조에 저장된 용수를 저수배출관을 통해 공급받아 각 세대로 송출하는 부스터펌프를 포함하고, 상기 상수관에서 분기되어 상기 부스터펌프에 용수를 공급하는 상수분기관이 구비되어 상수관을 통해 공급되는 용수의 일부가 저수조를 거치지 않고 저수배출관으로 합류될 수 있게 되되, 상기 저수배출관과 상수분기관에는 밸브가 설치되어 상기 밸브의 작동에 의해 저수조에 저장된 용수와 상수분기관을 통해 공급되는 용수를 선택적으로 공급할 수 있게 되는 공동주택용 가압 직결 급수시스템을 제안한다.

이하 본 발명을 첨부된 도면 도 2를 참고로 하여 상세하게 설명한다. 도 2는 본 발명에 의한 급수 시스템을 개략적으로 보여주는 예시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 급수시스템은 상수관(200)을 통해 용수를 공급받아 저장하는 저수조(100)와 상기 저수조(100)에 저장된 용수를 저수배출관(260)을 통해 공급받아 각 세대로 송출하는 부스터펌프(300)를 포함한다.

저수조(100)는 저수 탱크로서 상수관(200)과 일단이 연결되고 타단은 저수조(100)에 연결되는 저수유입관(240)을 통해 용수를 공급받아 저장하는 역할을 한다. 각 세대에서 용수의 사용이 적은 심야시간에 주로 용수를 공급받아 저장하게 되고, 수위 감지센서가 설치됨으로써 수위를 늘 일정한 정도로 유지할 수 있게 형성될 수 있다. 저장되는 용수의 양이 미리 계산되어 적절한 크기로 형성되는바, 이는 공지된 바와 다르지 않다.

부스터펌프(300)는 다수 개가 마련된다. 본 발명에서는 15층 500세대 기준으로 11kW 용량의 것이 3대가 설치되는 것을 예로 하였으나 그에 한정되지는 않는다. 급수가 필요한 세대수와 부스터펌프(300)의 용량 등이 종합적으로 고려되어 설치 대수가 조절되는 것이다. 이러한 부스터펌프(300)는 인버터(400)에 의해 그 작동이 단속될 수 있다. 인버터(400)는 용수 송출에 필요한 적정한 압력을 유지할 수 있도록 부스터펌프(300)의 작동을 제어하게 된다.

여기서, 본 발명에서는 상기 상수관(200)에서 분기되어 상기 부스터펌프(300)에 용수를 공급하는 상수분기관(220)이 구비된다. 이러한 상수분기관(220)은 상수관(200)을 통해 공급되는 용수의 일부가 저수조(100)를 거치지 않고 부스터펌프(300)로 공급될 수 있도록 한다. 이때 상기 저수배출관(260)과 상수분기관(220)에는 밸브가 설치되어 상기 밸브의 작동에 의해 저수조(100)에 저장된 용수와 상수분기관(220)을 통해 공급되는 용수를 선택적으로 공급할 수 있게 된다. 상기 밸브는 저수배출관(260)에 설치되는 저수밸브(262)와 상수분기관(220)에 설치되는 직수밸브(222)가 포함된다.

상기 저수밸브(262)와 직수밸브(222)가 선택적으로 제어됨으로써 부스터펌프(300)는 저수조(100)에서 공급되는 용수와 상수도에서 공급되는 용수를 같이 공급받거나 또는 선택적으로 공급받아 각 세대로 송출하여 공급할 수 있게 된다. 이때 저수밸브(262)와 직수밸브(222)의 제어는 별도의 조작부(500)를 조작하여 달성될 수 있는데, 필요할 경우 원격 또는 자동으로 제어되게 함으로써 용수의 흐름을 효과적으로 제어하게 된다.

여기서, 상기 직수밸브(222)가 개방되어 상수도에서 공급되는 용수의 일부가 부스터펌프(300)에 직접 공급되도록 제어하게 되면, 상수도에서 공급되는 용수의 수압을 부스터펌프(300)가 이용할 수 있게 된다. 그 결과 용수의 송출에 필요한 압력을 형성하는데 필요한 에너지의 사용이 그만큼 줄어들게 되는바, 에너지 절약에 도움이 된다. 예를 들면 저수조(100)에서 공급되는 용수만을 각 세대로 송출하는 경우에 비해 용량이 작은 부스터펌프(300)를 사용할 수 있게 되거나 또는 가동되는 부스터펌프(300)의 수를 줄이더라도 소망하는 압력을 확보할 수 있게 되는 것이다. 따라서 그만큼 소모되는 전기의 양을 줄어들게 되므로 에너지를 절약해 줄 수 있다는 것이다.

그리고 저수조(100)가 손상되어 수리가 필요한 경우 또는 저수조(100)를 청소할 필요가 있는 경우에는 상기와 저수배출관(260)에 설치되어 있는 저수밸브(262)를 잠가주어야 하는데, 이 경우 저수밸브(262)는 잠가 폐쇄한 상태에서 직수밸브(222)를 개방하여 상수분기관(220)을 통해서 용수가 부스터펌프(300)로 공급되도록 할 수 있다. 이에 따라 저수조(100)로부터의 용수 공급이 끊기는 경우에도 각 세대로 용수를 끊김 없이 공급하여 줄 수 있게 된다.

또한, 필요에 따라 저수밸브(262)와 직수밸브(222)를 각각 일부만 개방하여 저수조(100)에서 공급되는 용수와 상수분기관(220)을 통해 공급되는 용수를 혼합하여서 제공하는 것도 가능하다. 이 경우 저수조(100)에 용수가 오랫동안 머물지 않고 흐르도록 하여 용수의 오염을 방지하면서 상수도에서 공급되는 용수의 수압을 이용해 줄 수 있게 되므로 에너지도 절약할 수 있게 된다.

결과적으로 상황에 맞게 저수조(100)에 공급되는 용수만을 부스터펌프(300)로 공급하거나, 상수분기관(200)에서 공급되는 용수만을 부스터펌프(300)로 공급하거나 또는 저수조(100)에서 공급되는 용수와 상수분기관(200)에서 공급되는 용수를 혼합하여 부스터펌프(300)로 공급하는 것을 선택적으로 실시함으로써 에너지 절약이나 용수의 오염방지 및 유지보수의 편의성을 달성할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 저수밸브(262)와 직수밸브(222)의 제어를 위해 저수배출관(260)에는 저수밸브(262) 전방에 갈수센서(264)가 설치될 수 있다. 그리고 상기 상수분기관(220)에는 직수밸브(222) 전방에 압력센서(224)가 설치될 수 있다.

상기 갈수센서(264)는 저수조(100)에서 용수가 공급되지 않거나 공급량이 적은 경우 이를 감지하게 되고, 마찬가지로 상기 압력센서(224) 또한 상수분기관(220)을 통해 흐르는 용수의 압력을 감지하게 되는 것이다. 이와 같이 갈수센서(264)와 압력센서(224)에서 감지된 신호는 조작부(500)로 전달되고 그 신호에 따라 저수밸브(262)와 직수밸브(222)의 개폐가 단속되는 것이다.

상기의 시스템에서는 갈수센서(264)와 압력센서(224)에서 측정된 값에 따라 저수밸브(262)와 직수밸브(222)를 개폐할 것인지 또는 어느 정도 개폐할 것인지의 여부를 미리 설정함으로써 자동으로 용수를 선택적으로 공급하거나 혼합하여 공급할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명에 의한 급수시스템에서는 상기 부스터펌프(300) 이전에 흡입합류관(320)이 설치될 수 있다. 그리고 상기 부스터펌프(300)와 각 세대 사이에는 토출합류관(340)이 설치될 수 있다.

흡입합류관(320)은 저수배출관(260)과 상수분기관(220)이 연결되어서 용수를 공급받아 복수의 부스터펌프(300)로 분배하여 공급되게 하는 역할을 한다. 그리고 토출합류관(340)은 부스터펌프(300)에서 송출되는 용수가 합류되어 각 세대로 송출되게 하는 역할을 하여 비교적 일정한 압력으로 용수를 공급할 수 있도록 한다.

상기 흡입합류관(320)과 토출합류관(340)의 구성에 따르면, 복수 개로 설치되는 부스터펌프(300)를 전부 또는 일부만 가동하더라도 각 세대로 용수의 공급을 원활하게 할 수 있게 된다. 즉, 직수밸브(222)가 닫힌 상태에서 저수조(100)에서만 용수가 공급되는 상황에서는 충분한 송출 압력을 확보하기 위해 복수의 부스터펌프(300)를 모두 가동하여야 하는 반면, 직수밸브(222)가 열린 상태에서는 상수도의 압력을 용수 송출에 이용할 수 있음에 따라 부스터펌프(300) 중 일부만 가동하여도 충분한 송출압력을 확보할 수 있게 되므로 복수 개로 설치되는 부스터펌프(300)를 전부 또는 일부만 가동하더라도 용수의 공급이 원활하게 이루어진다는 것이다.

상기 토출합류관(340)은 별도의 압력탱크(380)에 의해 압력을 추가로 부여받을 수 있게 형성될 수 있다. 이 구성은 본 발명에 의한 급수시스템이 가동되는 상황에서 용수를 송출하기 위한 충분한 압력이 확보되지 못하는 경우를 대비하기 위한 것이다. 용수 송출 압력이 적정선 이하로 낮아진 경우 도시되지 않은 센서가 감지하여 상기 압력탱크(380)가 토출합류관(340)에 보조적으로 압력을 부여하도록 함으로써 용수 송출에 필요한 적정한 압력을 유지할 수 있도록 하는 것이다.

상기 토출합류관(340)에서 흡입합류관(320)으로 릴리프관(360)이 이어지게 형성될 수 있다. 상기 릴리프관(360)에는 릴리프밸브(362)가 설치되는바, 상기 릴리프밸브(362)는 토출합류관(340)에 설정된 수압보다 과도한 압력이 걸리는 경우 자동으로 개방되어 흡입합류관(320)으로 수압의 일부를 도피시키게 된다. 예를 들어 저수조(100)에서만 용수를 공급받다가 저수밸브(262)가 닫히면서 직수밸브(222)가 열리는 상황이 발생하면 토출합류관(340) 내부의 수압이 급격히 상승하여 과부하가 걸릴 수 있는데, 이러한 상황에서 상기와 같이 릴리프밸브(362)가 개방됨으로써 토출합류관(340)의 압력을 적절하게 회피시켜 줄 수 있는 것이다. 이러한 압력회피 구성을 통해 급수시스템의 손상을 방지하고 원활한 급수가 이루어질 수 있도록 할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명에 의한 급수시스템은 앞서 설명한 바와 같이 갈수센서(264)와 저수밸브(262), 압력센서(224)와 직수밸브(222) 및 각종 센서, 그리고 부스터펌프(300)들과 압력탱크(380), 릴리프밸브(362) 등을 조작부(500)와 인버터(400)를 통해 자동으로 제어할 수 있다. 따라서 용수의 공급 조건이나 송출 조건을 최적의 상태로 유지하면서 자동으로 급수시스템을 운영할 수 있게 된다.

100 : 저수조, 200 : 상수관,
220 : 상수분기관, 222 : 직수밸브,
224 : 압력센서, 240 : 저수유입관,
260 : 저수배출관, 262 : 저수밸브,
264 : 갈수센서, 300 : 부스터펌프,
320 : 흡입합류관, 340 : 토출합류관,
360 : 릴리프관, 362 : 릴리프밸브,
380 : 압력탱크,
400 : 인버터, 500 : 조작부.

Claims (4)

1. 상수관(200)을 통해 용수를 공급받아 저장하는 저수조(100)와 상기 저수조(100)에 저장된 용수를 저수배출관(260)을 통해 공급받아 각 세대로 송출하는 부스터펌프(300)를 포함하고,
   상기 상수관(200)에서 분기되고 상기 부스터펌프(300)로 용수를 공급하는 상수분기관(220)이 구비되어 상수관(200)을 통해 공급되는 용수의 일부가 저수조(100)를 거치지 않고 저수배출관(260)으로 합류될 수 있게 되되,
   상기 저수배출관(260)과 상수분기관(220)에는 밸브가 설치되어 상기 밸브의 작동에 의해 저수조(100)에 저장된 용수와 상수분기관(220)을 통해 공급되는 용수를 선택적으로 공급할 수 있게 되는 공동주택용 가압 직결 급수시스템.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 저수배출관(260)에는 밸브 전방에 갈수센서(264)가 설치되는 한편, 상기 상수분기관(220)에는 밸브 전방에 압력센서(224)가 설치되어,
   상기 갈수센서(264)와 압력센서(224)에서 감지된 신호에 의해 밸브의 개폐가 자동으로 단속되어 저수조(100)에 저장된 용수와 상수분기관(220)을 통해 공급되는 용수를 선택적으로 공급할 수 있게 되는 공동주택용 가압 직결 급수시스템.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 부스터펌프(300)는 복수 개가 구비되되,
   상기 부스터펌프(300) 이전에 흡입합류관(320)이 설치되어 용수를 복수의 부스터펌프(300)로 분배하여 공급하게 되고,
   상기 부스터펌프(300)에서 송출되는 용수는 토출합류관(340)에서 합류되어 각 세대로 송출되는 공동주택용 가압 직결 급수시스템.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 토출합류관(340)에서 흡입합류관(320)으로 릴리프관(360)이 이어지게 형성되고, 상기 릴리프관(360)에 릴리프밸브(362)가 형성되어 토출합류관(340)의 압력을 조절할 수 있게 되는 공동주택용 가압 직결 급수시스템.
   
   

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