KR20180108933A - 공기변실 긴급차단 시스템 - Google Patents

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KR20180108933A KR1020170036588A KR20170036588A KR20180108933A KR 20180108933 A KR20180108933 A KR 20180108933A KR 1020170036588 A KR1020170036588 A KR 1020170036588A KR 20170036588 A KR20170036588 A KR 20170036588A KR 20180108933 A KR20180108933 A KR 20180108933A
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Abstract

본 발명은 공기변실 긴급차단 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기밸브의 작동이상 및 불량으로 인하여 누수가 발생하고, 이로 인하여 공기밸브가 설치된 밸브실이 침수되는 경우, 이러한 누수여부를 실시간으로 감지하여 공기밸브를 차단시켜 더이상의 누수가 발생되지 않도록 하면서, 밸브실 내의 누수된 물을 자동으로 외부로 배출시킬 수 있도록 하며, 이러한 누수발생 및 장치들의 작동여부 등을 관리자에게 통신으로 통보할 수 있도록 하여, 사고를 미연에 방지하고 누수발생시 비상차단이 가능토록 한 공기변실 긴급차단 시스템에 관한 것이다.

Description

공기변실 긴급차단 시스템{EMERGENCY SHUT-OFF SYSTEM FOR AIR VALVE CHAMBER}
본 발명은 공기밸브의 작동불량으로 밸브실 내에 누수 발생시, 이러한 누수를 자동감지하여 공기밸브 차단 및 침수된 물을 자동배수하여 사고를 방지할 수 있도록 한 공기변실 긴급차단 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 상수관에는 노후화된 상수관을 교체 할때 또는 상수를 공급할 때등 다양한 원인에 의해 관체 내부로 공기가 유입되게 되는데, 이러한 내부공기가 상수의 흐름을 저하시키기 때문에 상수관의 일측에는 공기배출밸브를 설치하여 내부의 공기를 배출하도록 하고 있다. 또한, 상기 공기배출밸브는 대개 단독적으로 설치되기 보다는 제수밸브와 같이 설치됨으로써 제수밸브에 의해 상수를 단수시킨 후 공기배출밸브를 용이하게 교체할 수 있도록 하고 있다.
이러한 공기배출밸브는 중공부를 갖는 몸체 내에 부구를 설치하고, 상기 부구가 상수의 수위에 의해 상하 왕복운동을 하면서 몸체의 상부에 형성된 배출구에 직접 접하여 공기의 배출을 조절하거나, 별도의 보조부재를 이용하여 부구가 보조부재를 가압하여 보조부재가 배출구를 단속하는 방법으로 공기의 배출을 조절하는 방법으로 나뉠 수 있다.
상기 두 종류 중 전자의 경우에는 공기배출구가 작게 형성되기 때문에 비교적 규모가 작은 가정용 등에만 사용이 가능하다. 따라서, 대구경의 상수관의 공기를 배출하기 위해서는 후자와 같은 보조부재를 이용한 방법을 적용하는 것이 바람직하다.
상기 방법을 적용한 종래의 공기배출밸브로는 대한민국 실용신안등록 제0362643호 등 다양한 구성이 있다.
이러한 공기배출밸브는 관체내에 발생된 공기가 공기배출밸브의 몸통에 포집되고, 통수공을 통해 가이드통의 내부로 유입되며, 이 때 플로트밸브와 유동밸브는 가이드통의 내부 하방에 위치하게 되어 상부가 개구됨으로, 가이드통에 유입된 공기가 외부로 배출되게 되며, 공기의 배출이 거의 완료하게 되면, 상수의 수위가 높아져 가이드커버와 가이드통 사이의 틈을 통해 상수가 가이드통 내부로 유입됨에 따라 플로트밸브에 부력이 작용하여 상부로 이동되고, 이동되는 플로트밸브는 상부의 유동밸브를 가압하게 됨으로 상기 유동밸브가 헤드의 개구된 부분을 막게됨으로 관체 내부의 상수가 외부로 배출되는 것을 방지하기 위한 것이다.
이와같이 작동됨에 있어 상기 가이드통에는 하부의 가이드커버를 통해 상수가 유입되어 플로트밸브가 부력으로 수직이동해야 되는데, 가이드커버와 가이드통 사이의 틈이 미세하게 됨으로 장기간 사용시 상기 틈에 침전물이 쌓여 고형화됨으로 틈자체가 막히게 된다. 따라서, 상수는 통수공을 통해 가이드통에 공급되어 결과적으로는 상기 유동밸브가 가이드통에 포집된 상수에 담수되어 마개의 역할이 수행되지 못하게 됨으로, 관체 내부의 상수가 외부로 누수되는 문제점이 발생되는 것이다.
이렇듯 공기밸브의 경우, 수충격에 의한 공기밸브 내부의 손상으로 사면침식으로 인한 논이 침수되거나, 공기밸브 작동불량으로 누수발생되어 도로가 동결되어 운전자가 부상을 당하거나, 이물질에 의한 누수발생으로 밸브실 침수 및 분출로 인해 도로가 파손되거나, 공기밸브 작동불량으로 인한 누수발생으로 맨홀뚜껑이 들리며 오토바이가 전도되는 등 많은 사고사례가 발생되고 있기에, 이를 해결하기 위해 사용자가 공기밸브를 정기점검하는 등의 대책이 이루어지고 있지만, 결국은 누수를 비상 차단할 수 있는 장치 또는 시스템의 개발이 대두되고 있는 실정이다.
대한민국 등록특허공보 10-0525205호(2005.10.24.등록)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 공기밸브의 작동불량으로 누수가 되어 밸브실 내부에 침수가 발생시, 공기밸브의 누수발생 및 밸브실의 침수여부를 실시간으로 자동확인하여, 공기밸브의 작동을 중단시키고 침수된 물을 외부로 자동배출시켜 사고를 미연에 방지하고, 이러한 누수 및 침수발생에 대한 처리상황을 관리자에게 실시간으로 정보전송하여 경고를 발송하도록 한 공기밸브 사고방지 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 유체가 이동되는 관로(10); 상기 관로(10)와 연통연결되어 관로(10) 내 공기를 관로(10) 외부로 배출하도록 밸브실(20) 내에 설치되는 공기밸브(30); 상기 공기밸브(30)의 작동이상으로 밸브실(20) 내부가 침수되는 경우, 밸브실(20) 내부의 수위를 자동측정하여 침수여부를 체크하는 수위센서(40); 상기 수위센서(40)의 침수신호가 전달되는 제어반(50); 상기 밸브실(20) 내부에서 제어반(50)과 연결되어, 제어반(50)에 침수신호가 전달될 시 공기밸브(30)의 작동을 중단시키는 공압식 차단부(60); 상기 밸브실(20) 내부에서 제어반(50)과 연결되어, 밸브실(20) 내 침수발생시 가동되어, 밸브실(20) 내 침수물을 밸브실(20) 외부로 배수시키는 수중펌프(70); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 공기밸브의 누수발생으로 인한 밸브실의 침수발생시, 공기밸브의 작동차단 및 누수된 물을 외부로 자동으로 배수하여, 사고를 사전에 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 누수 및 침수발생 여부와 더불어, 진행사항(누수와 침수방지를 위한 각종 장치들의 작동여부)을 관리자에게 실시간으로 무선으로 전송하여, 실시간 확인 및 신속한 조치가 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 공기변실 긴급차단 시스템을 나타낸 일실시예의 도면.
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도하지 않는다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 일실시예를 살펴보면, 유체가 이동되는 관로(10); 상기 관로(10)와 연통연결되어 관로(10) 내 공기를 관로(10) 외부로 배출하도록 밸브실(20) 내에 설치되는 공기밸브(30); 상기 공기밸브(30)의 작동이상으로 밸브실(20) 내부가 침수되는 경우, 밸브실(20) 내부의 수위를 자동측정하여 침수여부를 체크하는 수위센서(40); 상기 수위센서(40)의 침수신호가 전달되는 제어반(50); 상기 밸브실(20) 내부에서 제어반(50)과 연결되어, 제어반(50)에 침수신호가 전달될 시 공기밸브(30)의 작동을 중단시키는 공압식 차단부(60); 상기 밸브실(20) 내부에서 제어반(50)과 연결되어, 밸브실(20) 내 침수발생시 가동되어, 밸브실(20) 내 침수물을 밸브실(20) 외부로 배수시키는 수중펌프(70); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공압식 차단부(60)는 상기 제어반(50)과 연결되어 있는 공압펌프(61); 상기 공압펌프(61)와 연결되어 밸브실(20) 내부에 설치되되, 일단이 상기 공기밸브(30) 내부에 대응삽입됨으로써, 제어반(50)에 의해 침수신호가 전달될 시, 공압펌프(61)의 공압에 의해 작동되어 공기밸브(30)의 내부 통로를 차단하여, 관로(10)의 물이 공기밸브(30)를 통해 밸브실(20)로 누수되지 않도록 하는 공압실린더(62); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어반(50)은 상기 수위센서(40)로부터의 밸브실(20) 침수여부 발생시, 사고발생신호를 관리자에서 실시간 전송하며, 상기 수위센서(40)의 침수신호 지속여부, 공압식 차단부(60)와 수중펌프(70)의 작동여부가 관리자에게 통보되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어반(50) 또는 수중펌프(70)는 전원수단이 구비되어 있되, 태양열 또는 풍력을 이용한 보조발전수단이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 도 1 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공기변실 긴급차단 시스템을 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 공기변실 긴급차단 시스템 관로(10), 공기밸브(30), 수위센서(40), 제어반(50), 공압식 차단부(60), 수중펌프(70)를 포함한다.
상기 관로(10)는 상수관, 송수관 등 각종 유체가 이동되는 유체관을 나타내는 것으로, 이러한 관로(10)는 지하에 매설되어 있음은 당연하다.
본 발명은 이러한 기존의 관로(10)에, 공기밸브(30), 수위센서(40), 공압식 차단부(60), 수중펌프(70)가 설치되고, 제어반(50)이 연결되어 있는 세트화된 밸브실(20) 자체를 간편하게 설치할 수 있는 구조를 가지는 것이다.
상기 공기밸브(30)는 밸브실(20) 내에 설치되는 것으로, 상기 밸브실(20)은 보통 강판재의 원형 형태로, 관로(10)가 매설되어 있는 지하에 설치되는 것이며, 공기밸브(30)가 내부가 설치될 수 있도록 내부의 설치공간을 형성한다.
물론, 이러한 밸브실(20)은 지상에서 밸브실(20) 내부로 들어갈 수 있는 유입구가 형성되어 있고, 지상까지 설치된 환기구 또한 구비되어 있도록 한다.
즉, 이러한 공기밸브(30)는 별도의 설치공간을 형성하는 밸브실(20) 내에서 설치되어, 관로(10)와 연통 연결되어, 관로(10) 상에 존재하는 공기를 외부로 배출하는 역할을 하게 된다.
상기 공기밸브(30)는 사용자의 실시예에 따라 다양한 종류 및 형태가 사용될 수 있는 것으로, 한정되지 않는다.
상기 수위센서(40)는 전술된 밸브실(20) 내에 설치되어, 공기밸브(30)의 불량 또는 이상작동으로 누수가 발생되어 밸브실(20)이 침수되는 경우, 이러한 밸브실(20) 내의 수위를 감지하여 이를 후술될 제어반(50)에 신호로 전달하는 역할을 하는 것이다.
물론, 이러한 수위센서(40)는 각기 다른 수위정도(높이)를 측정할 수 있는 다수개의 센서가 일체로 형성되어 있을 수 있음이다.
상기 제어반(50)은 지상 또는 밸브실(20) 내벽 또는 밸브실(20) 외부 등 사용자가 사전설정한 다양한 위치에 설치되되, 전술된 수위센서(40)의 신호를 수신하는 곳이다.
이러한 수위센서(40)로부터 누수발생 또는 침수발생 신호가 전달되면, 후술될 공압식 차단부(60)를 작동시켜 공기밸브(30)의 내부를 차단하고, 수중펌프(70)를 작동시켜 밸브실(20) 내부의 침수된 물을 밸브실(20) 외부로 배출시킬 수 있는 작동을 자동으로 시행하도록 하는 것이다.
또한, 이러한 제어반(50)의 경우, 밸브실(20) 침수여부가 발생되어, 상기 수위센서(40)로부터의 누수발생(침수발생) 신호를 전달받는 경우, 사고발생신호를 관리자에서 실시간 전송하도록 하며, 상기 수위센서(40)의 침수신호 지속여부, 공압식 차단부(60)와 수중펌프(70)의 작동여부 또한 관리자에게 통보될 수 있도록 한다.
상기 공압식 차단부(60)는 밸브실(20) 내부에 설치되되, 전술된 제어반(50)과 연결되어 있는 것으로서, 제어반(50)에 침수신호가 전달되는 경우, 제어반(50)에 의해 작동되어 공기밸브(30)의 작동을 중단시키는 역할을 하여, 공기밸브(30)를 통한 더 이상의 누수가 발생되지 않도록 한 것이다.
이를 위한 공압식 차단부(60)는 공압펌프(공기압축기, 61)와 공압실린더(62)로 이루어진다.
상기 공압펌프(61)는 밸브실(20) 내 또는 지상에 설치되는 것으로, 제어반(50)과 연결되어 있고, 이러한 공압펌프(61)는 공압실린더(62)와 연결되어져 차단밸브로 이용되는 것이다.
즉, 공압실린더(62)는 공압펌프(61)와 연결되어 밸브실(20) 내부에 설치되되, 일단이 상기 공기밸브(30) 내부에 대응삽입설치됨으로써, 수위센서(40)로 신호를 전달받아 제어반(50)에 의해 침수신호가 전달될 시, 공압펌프(61)의 공압에 의해 일단이 전진하면서, 공기밸브(30)의 내부의 공간 중단을 차단함으로써 공기밸브(30)의 내부 통로를 차단하여(공기밸브(30)를 닫는 작동), 관로(10) 내 물이 공기밸브(30) 하부에서 상부로 배출되어 밸브실(20)로 누수되지 않도록 하고,(이러한 작동시 공기밸브(30)는 몸통 하단에 부착된 드레인 밸브가 자동으로 열리도록 하여, 내부의 이물질이 밸브실(20) 내로 배출될 수 있도록 할 수 있음이다.)
이후, 밸브실(20) 내 수위가 점차 줄어들며 수위가 내려가 사전설정수위에 도달하게 되면, 제어반(50)에서 수중펌프(70)의 가동을 정지시키고, 제어반(50)의 신호에 의해 전진되어 있는 공압실린더(62)의 일단이 원상태로 후진하게 되는 것이다.(공기밸브(30)의 드레인 밸브 또한 원상태로 닫히게 된다.)
물론, 이렇게 공기밸브(30)의 누수가 발생하게 되면, 전술된 공압식 차단부(60)를 통해 공기밸브(30)의 내부를 차단하고, 수중펌프(70)로 밸브실(20) 내부의 물 및 이물질을 외부로 자동배출하게 되고, 이에 사용되는 제어반(50)으로부터 이러한 공기밸브(30)의 누수여부 및 밸브실(20)의 침수여부를 무선 등으로 작업자 및 관리자는 신호를 전달받아, 해당 공기밸브(30)의 수리 및 교체가 완료되면, 공압식 차단부(60)의 공압실린더(62)가 원위치로 복귀되는 것이다. (공기밸브(30) 누수발생 → 누수에 의해 밸브실(20) 수위 상승 → 수위상승을 수위센서(40)로 감지 → 공압식 차단부(60)를 통해 공기밸브(30) 차단 → 누수된 물을 밸브실(20) 밖으로 배수 → 밸브실(20) 상황을 관리자에게 통신으로 통보조치.)
상기 수중펌프(70)는 전술된 바와 같이, 밸브실(20) 내에 설치되어, 밸브실(20) 내에 침수된 물을 밸브실(20) 외부로 배출하는 역할을 하는 것이다.
더불어, 상기 제어반(50), 공압펌프(61), 수중펌프(70) 등은 전원수단이 구비되어 있되, 태양열 또는 풍력을 이용한 보조발전수단이 더 구비되어, 전원수단이 사용되지 못하는 경우, 보조발전수단이 사용될 수 있도록 한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.
10: 관로 20: 밸브실
30: 공기밸브 40: 수위센서
50: 제어반 60: 공압식 차단부
61: 공압펌프 62: 공압실린더
70: 수중펌프

Claims (4)

  1. 유체가 이동되는 관로(10);
    상기 관로(10)와 연통연결되어 관로(10) 내 공기를 관로(10) 외부로 배출하도록 밸브실(20) 내에 설치되는 공기밸브(30);
    상기 공기밸브(30)의 작동이상으로 밸브실(20) 내부가 침수되는 경우, 밸브실(20) 내부의 수위를 자동측정하여 침수여부를 체크하는 수위센서(40);
    상기 수위센서(40)의 침수신호가 전달되는 제어반(50);
    상기 밸브실(20) 내부에서 제어반(50)과 연결되어, 제어반(50)에 침수신호가 전달될 시 공기밸브(30)의 작동을 중단시키는 공압식 차단부(60);
    상기 밸브실(20) 내부에서 제어반(50)과 연결되어, 밸브실(20) 내 침수발생시 가동되어, 밸브실(20) 내 침수물을 밸브실(20) 외부로 배수시키는 수중펌프(70);
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기변실 긴급차단 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 공압식 차단부(60)는
    상기 제어반(50)과 연결되어 있는 공압펌프(61);
    상기 공압펌프(61)와 연결되어 밸브실(20) 내부에 설치되되, 일단이 상기 공기밸브(30) 내부에 대응삽입됨으로써, 제어반(50)에 의해 침수신호가 전달될 시, 공압펌프(61)의 공압에 의해 작동되어 공기밸브(30)의 내부 통로를 차단하여, 관로(10)의 물이 공기밸브(30)를 통해 밸브실(20)로 누수되지 않도록 하는 공압실린더(62);
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기변실 긴급차단 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어반(50)은
    상기 수위센서(40)로부터의 밸브실(20) 침수여부 발생시, 사고발생신호를 관리자에서 실시간 전송하며,
    상기 수위센서(40)의 침수신호 지속여부, 공압식 차단부(60)와 수중펌프(70)의 작동여부가 관리자에게 통보되는 것을 특징으로 하는 공기변실 긴급차단 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어반(50) 또는 수중펌프(70)는
    전원수단이 구비되어 있되, 태양열 또는 풍력을 이용한 보조발전수단이 더 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 공기변실 긴급차단 시스템.
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