KR20240016532A - 균압 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 균압 장치이다. 그의 구체적인 구성은 제1튜브(50)가 내장된 제1균압탱크(20)가 마련되고, 상기 제1튜브(50)에는 유체를 공급하기 위한 제1이송배관(23)이 접속되어 제1균압탱크(20)의 외주면에 거치되며, 상기 제1균압탱크(20)와 제1튜브(50)의 사이 공간에는 질소가 충전되고, 상기 제1균압탱크(20)의 측방에는 제2균압탱크(30)가 일정 간격 이격되어 마련되되, 상기 제2균압탱크(30)의 내부에는 제2튜브(51)가 장착되고, 상기 제2튜브(51)에는 유체를 공급하기 위한 제2이송배관(33)이 접속되어 제2균압탱크(30)의 외주면에 거치되며, 상기 제2균압탱크(30)와 제2튜브(51)의 사이 공간에는 질소가 충전되고, 상기 제1균압탱크(20)와 제2균압탱크(30)는 질소 이송용 제3이송배관(40)을 통해 서로 연통되는 구성이다.

Description

균압 장치{The pressure control device for equal pressure}

본 발명은 균압 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 2개의 펌프를 사용하여 2개의 수조에 담긴 유체를 끌어올려 공급할 때, 펌핑 압력을 실시간으로 조절함으로써, 유체의 공급이 원활하게 진행될 수 있도록 한 균압 장치에 관한 것이다.

본 발명은 배관을 따라 흐르는 유체의 압력 조절에 관한 것으로서, 일반적으로 아파트, 오피스텔 및 상업 시설 등에 냉수와 온수를 공급하는바, 각 수요처로 냉수를 직접 공급하는 냉수 공급관이 구비되고, 상기 냉수 공급관으로 유입되는 냉수를 보일러에서 가열한 후, 가열된 온수를 온수 공급관으로 공급한다.

각 수요처의 주방, 욕실 등에는 냉온수 일체형 혼합 수전이 설치되고, 이용자는 혼합 수전을 좌우로 회전시키면서 선호하는 물의 온도를 직접 설정하여 사용하는 방식이다.

상기와 같은 냉온수 공급시스템은 1개 펌프를 통해 냉수와 온수를 동시에 공급하되, 온수의 경우 보일러를 통해 냉수를 고온으로 끓인 상태에서 1개 펌프를 통해 냉수와 온수를 공급하는 것임을 고려할 때, 냉수와 온수의 공급 압력이 동일함에 따라, 수전의 개방 정도에 따라 냉온수를 혼합하여, 선호하는 물의 온도를 용이하게 설정할 수 있다.

그러나, 온천과 같이 온천수와 냉수의 공급원이 달라 2개의 펌프를 사용할 경우에는 온수와 냉수를 공급하는 펌프의 공급 압력이 달라, 수전에서 토출되는 물의 온도를 설정할 때, 수전의 핸들을 돌려주는 것만으로는 부족하여, 온도 설정을 위해 어쩔 수 없이 물을 버리게 되는 경우가 있다.

또한, 수전의 핸들을 돌려 적정한 온도를 설정하였다고 생각하였으나, 생각한 것과는 다르게 갑자기 냉수 또는 온수가 공급됨으로써, 당황하게 되는 문제점이 있어 이를 보완 하는 것이 시급한 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 창안한 것으로서, 2개의 펌프를 사용하여 2개의 수조에 담긴 유체를 끌어올려 공급할 때, 펌핑 압력을 실시간으로 조절함으로써, 유체의 공급이 원활하게 진행될 수 있는 균압 장치를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 균압 장치의 구체적인 구성은 제1튜브(50)가 내장된 제1균압탱크(20)가 마련되고, 상기 제1튜브(50)에는 유체를 공급하기 위한 제1이송배관(23)이 접속되어 제1균압탱크(20)의 외주면에 거치되며, 상기 제1균압탱크(20)와 제1튜브(50)의 사이 공간에는 질소가 충전되고, 상기 제1균압탱크(20)의 측방에는 제2균압탱크(30)가 일정 간격 이격되어 마련되되, 상기 제2균압탱크(30)의 내부에는 제2튜브(51)가 장착되고, 상기 제2튜브(51)에는 유체를 공급하기 위한 제2이송배관(33)이 접속되어 제2균압탱크(30)의 외주면에 거치되며, 상기 제2균압탱크(30)와 제2튜브(51)의 사이 공간에는 질소가 충전되고, 상기 제1균압탱크(20)와 제2균압탱크(30)는 질소 이송용 제3이송배관(40)을 통해 서로 연통되는 구성이다.

본 발명에 따른 균압 장치을 사용하게 되면, 2개의 펌프를 사용하여 2종류의 유체를 동시에 공급할 때, 초기 설정 압력과는 달리 여러 요소들로 인해 압력이 변화하는 상황에서, 공급되는 2종류의 유체 압력을 실시간으로 균등하게 조절할 수 있음에 따라, 이용자가 수전을 좌우로 회전시키면서 선호하는 물의 온도와 사용량을 용이하게 설정할 수 있게 된다.

도 1은 수조에서 물을 펌핑하는 일반적인 구성을 설명하기 위한 모식도
도 2는 2개의 펌프를 사용하여 2개의 수조에 담긴 유체를 끌어 올릴때의 문제점을 설명하기 위한 모식도
도 3은 본 발명에 따른 균압 탱큐를 설명하기 위한 일부 절개 분리 사시도
도 4는 본 발명에 따른 균압 탱큐를 설명하기 위한 결합 사시도
도 5는 본 발명에 따른 균압 장치의 사시도
도 6, 7은 본 발명에 따른 균압 장치의 원리를 설명하기 위한 모식도

이하, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 바람직한 실시예의 기술구성 및 효과를 설명하되, 종래 기술의 문제점과 비교하면서 설명하고, 본 발명과 관련된 공지 기능이나 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지와 부합되지 않는 부연 설명에 지나지 않을 경우 그에 따른 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 수조에서 물을 펌핑하는 일반적인 구성을 설명하기 위한 모식도이다. 일반적으로 아파트, 오피스텔 및 상업 시설 등에 냉수와 온수가 공급된다. 도 1에서 보듯이, 냉수가 담긴 제1수조(10)는 정수장 또는 송수관에서 공급되는 상수를 의미하는 것으로서, 냉수의 공급원을 의미한다.

제1수조(10)에는 각 수요처로 냉수를 직접 공급하는 제1배관(15)이 접속되고, 제1수조(10)와 제1배관(15)의 사이에는 제1펌프(12)가 장착되어, 펌핑 압력을 통해 ①번 화살표처럼 제1배관(15)을 따라 높은 지점의 수요처에 원활하게 냉수를 공급한다.

한편, 온수 공급은 냉수용 제1배관(15)에서 갈라진 제2배관(16)을 통해 ②번 화살표처럼 공급하되, 보일러(14)를 통해 냉수를 가열한 후, 제1펌프(12)의 작동에 따라 제1배관(15)과 제2배관(16)의 말단에 장착된 수전(17)을 통해 이용자가 사용할 수 있도록 공급한다.

각 수요처의 주방, 욕실 등에는 냉온수 일체형 혼합 수전(17)이 설치되는바, 이용자는 혼합 수전(17)을 좌우로 회전시키면서 선호하는 물의 온도를 직접 설정하여 사용하는 방식이다.

도 1에 도시된 냉온수 공급시스템은 1개 펌프를 통해 냉수와 온수를 동시에 공급하되, 온수의 경우 보일러(14)를 통해 냉수를 고온으로 끓인 상태에서 제1펌프(12)를 통해 냉수와 온수를 공급하는 것임을 고려할 때, 냉수와 온수의 공급 압력이 동일함에 따라, 수전(17)의 개방 정도에 따라 냉온수를 혼합하여, 용이하게 온도를 설정할 수 있다.

도 2는 2개의 펌프를 사용하여 2개의 수조에 담긴 유체를 끌어 올릴때의 문제점을 설명하기 위한 모식도이다. 먼저 도 2에서 보듯이, 냉수가 담긴 제1수조(10)는 정수장 또는 송수관에서 공급되는 상수 또는 지하수를 의미하는 것으로서, 냉수의 공급원을 의미하고, 온수가 담긴 제2수조(11)는 온천수와 같은 온수의 공급원을 의미한다.

온천과 같이 온천수와 냉수의 공급원이 달라 2개의 펌프를 사용할 경우에는 냉수와 온수를 공급하는 제1펌프(12)와 제2펌프(13)의 공급 압력이 달라, 수전(17)에서 토출되는 물의 온도를 설정할 때, 수전(17)의 핸들을 돌려주는 것만으로는 부족하여, 온도 설정을 위해 어쩔 수 없이 물을 버리게 되는 경우가 있다.

즉, 도 2의 (a)는 제1펌프(12)와 제2펌프(13)의 공급 압력이 동일(P₁ = P₂)할 경우 제1배관(15)과 제2배관(16)의 물의 상태를 표시한 것으로서, 냉수가 담긴 제1배관(15)은 점 모양의 음영으로 표시되었고, 온수가 담긴 제2배관(16)은 더하기표 모양의 음영으로 표시되었다

제1펌프(12)와 제2펌프(13)의 공급 압력이 동일하므로(P₁ = P₂), 냉수는 도 2의 (a)에 ①번 화살표로 표시한 것처럼 제1펌프(12)를 지나 제1배관(15)을 따라 흐르고, 온수는 ②번 화살표로 표시한 것처럼 제2펌프(13)를 지나 제2배관(16)을 따라 흘러 수전(17)앞까지 냉수와 온수가 균일하게 공급됨을 모식도로 도시한 것이다.

따라서, 이용자는 수전(17)의 핸들을 좌우로 돌리면서 개방 용량을 용이하게 선택하여 냉온수를 혼합함으로써, 선호하는 온도를 안정적으로 설정할 수 있다.

이에 반해, 도 2의 (b)는 제1펌프(12)와 제2펌프(13)의 공급 압력이 다른(P₁ < P₂) 경우, 제1배관(15)과 제2배관(16)의 물을 상태를 표시한 것으로서, 냉수가 담긴 제1배관(15)은 점 모양의 음영으로 표시되었고, 온수가 담긴 제2배관(16)은 더하기표 모양의 음영으로 표시되었다.

제1펌프(12)와 제2펌프(13)의 공급 압력이 다르므로(P₁ < P₂), 제1펌프(12)의 압력이 낮아 공급 압력이 낮은 냉수는 도 2의 (b)에 ①번 화살표로 표시한 것처럼 제1펌프(12)를 지나 제1배관(15)을 따라 흐르다가, 수전(17)에서 멀어진 곳에 머물게 되고,

제2펌프(13)의 압력이 높아 공급 압력이 높은 온수는 ②번 화살표로 표시한 것처럼 제2펌프(13)를 지나 제2배관(16)을 따라 흐를 뿐 아니라 냉수용 배관인 제1배관(15)쪽으로 더 흘러 들어가 수전(17)에서 멀어진 곳에 머물게 된다.

이 상태에서 이용자가 수전(17)의 핸들을 냉수가 나오도록 설정하더라도, 제2펌프(13)의 압력이 높아 제1배관(15)쪽으로 더 흘러 들어간 온수가 먼저 나오기 때문에, 이용자는 냉수를 기다리다가 갑자기 뜨거운 온수가 공급됨에 따라 당황하거나 상황에 따라 화상을 입게 되는 문제점이 있다.

도 3은 본 발명에 따른 균압 탱큐를 설명하기 위한 일부 절개 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 균압 탱큐를 설명하기 위한 결합 사시도이다. 본 발명은 2개의 펌프를 사용하여 2개의 수조에 담긴 유체를 끌어올려 공급할 때, 펌핑 압력을 실시간으로 조절하는 것이 특징이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1균압탱크(20)가 마련되되, 제1균압탱크(20)의 일부를 절개하여 도시한 것처럼, 제1균압탱크(20)의 내부에는 제1튜브(50)가 내장되고, 상기 제1균압탱크(20)의 저면에는 상기 제1튜브(50)를 제1균압탱크(20)의 내부로 삽입시킨 후 밀봉하기 위한 제1하부덮개(22)가 볼트와 같은 결합수단으로 장착되며, 제1이송배관(23)은 상기 제1하부덮개(22)와 연결되어, 제1이송배관(23)을 따라 유체(여기서는 '냉수'를 의미한다.)가 제1튜브(50)의 내부로 공급되도록 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 일부 절개된 제1균압탱크(20) 내부에 장착된 제1튜브(50)와 제1균압탱크(20)의 사이 공간에는 압력 조절에 사용되는 질소가 충전되고, 도 4에서와 같이 상기 제1이송배관(23)을 견고하게 거치하기 위해 제1균압탱크(20)의 외주면에는 제1거치대(21)가 장착되며, 상기 제1이송배관(23)에는 유체의 압력을 확인하기 위해 제1압력계(24)가 장착된다.

도 5는 본 발명에 따른 균압 장치의 사시도로서, 본 발명의 균압 장치는 앞서 설명한 제1균압탱크(20)의 측방으로 제2균압탱크(30)가 일정 간격 이격되어 설치되는바, 도 5에 도시된 바와 같이, 제2균압탱크(30)가 마련되되, 제2균압탱크(30)의 내부에는 제2튜브(51)가 내장되고, 상기 제2균압탱크(30)의 저면에는 상기 제2튜브(51)를 제2균압탱크(30)의 내부로 삽입시킨 후 밀봉하기 위한 제2하부덮개(32)가 볼트와 같은 결합수단으로 장착되며, 제2이송배관(33)은 상기 제2하부덮개(32)와 연결되어, 제2이송배관(33)을 따라 유체(여기서는 '온수'를 의미한다.)가 제2튜브(51)의 내부로 공급되도록 한다.

상기 제2균압탱크(30) 내부에 장착된 제2튜브(51)와 제2균압탱크(30)의 사이 공간에는 압력 조절에 사용되는 질소가 충전되고, 도 5에서와 같이 상기 제2이송배관(33)을 견고하게 거치하기 위해 제2균압탱크(30)의 외주면에는 제2거치대(31)가 장착되며, 상기 제2이송배관(33)에는 유체의 압력을 확인하기 위해 제2압력계(34)가 장착된다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1균압탱크(20)와 제2균압탱크(30)는 제3이송배관(40)을 통해 서로 연통되어, 압력차이에 따라 질소가 흐를수 있도록 하였으며, 상기 제3이송배관(40)에는 질소의 압력을 확인하기 위해 제3압력계(41)가 장착된다.

한편, 도 5에서와 같이 제1균압탱크(20)의 제1이송배관(23)은 제1배관(15)과 접속되어, 제1수조(10)에 담긴 냉수가 제1튜브(50)로 공급되고, 제2균압탱크(30)ㅇ의 제2이송배관(33)은 제2배관(16)과 접속되어, 제2수조(11)에 담긴 온수가 제2튜브(51)로 공급되면서,

제1튜브(50)와 제2튜브(51)의 압력 차이를 질소를 매개체로 하여 조절함으로써, 2개의 수조에 담긴 2개 유체가 2개의 펌프를 통해 수요처로 공급될 때, 펌핑 압력이 실시간으로 균등하게 조절됨에 따라, 유체의 공급이 원활하게 진행된다.

도 6, 7은 본 발명에 따른 균압 장치의 원리를 설명하기 위한 모식도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 제1수조(10)의 냉수는 ①번 화살표로 표시한 것처럼 제1펌프(12)의 펌핑을 통해 제1배관(15)을 따라 각 수요처의 수전(17)쪽으로 이송됨과 동시에 제1균압탱크(20)에 접속된 제1이송배관(23)을 따라 제1균압탱크(20)의 내부에 장착된 제1튜브(50)에 공급된다.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2수조(11)의 온수는 ②번 화살표로 표시한 것처럼 제2펌프(13)의 펌핑을 통해 제2배관(16)을 따라 각 수요처의 수전(17)쪽으로 이송됨과 동시에 제2균압탱크(30)에 접속된 제2이송배관(33)을 따라 제2균압탱크(30)의 내부에 장착된 제2튜브(51)에 공급된다.

도 6은 수조에서 물이 공급되는 초기 상태로서, 초기에는 펌프의 설정 압력에 따라 2개의 유체가 동일한 펌핑 압력으로 공급되지만, 배관의 내부 손실, 유체의 성질에 따른 압력 변화, 펌프의 성능 저하 등 그 외의 요소에서 발생되는 요인들로 인해 펌핑 압력의 차이가 발생된다.

이때 펌핑 압력 차이를 실시간으로 조절하여 균등하게 조성하는 것이 본 발명의 특징인바, 예를 들어 제2수조(11)쪽의 온수에서 펌핑 압력이 높게 변하면, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2이송배관(33)을 따라 흐르는 온수의 총량이 단위 시간당 더 많이 공급됨에 따라 제2균압탱크(30) 내부의 제2튜브(51)에는 온수가 많이 충전되면서 ③번 화살표처럼 제2튜브(51)가 팽창된다.

제2균압탱크(30) 내부의 제2튜브(51)가 팽창되면, 제2균압탱크(30) 내부의 질소는 ④번 화살표처럼 제3이송배관(40)을 따라 제1균압탱크(20)쪽으로 옮겨지고, 제1균압탱크(20) 내부의 제1튜브(50)는 압력이 큰 질소가 유입됨에 따라 ⑤번 화살표처럼 축소된다.

제1균압탱크(20) 내부의 제1튜브(50)가 축소됨에 따라, 제1튜브(50)의 내부에 충전된 냉수는 ⑥번 화살표처럼 제1이송배관(23)을 따라 역방향으로 제1배관(15)을 향해 흐르게 됨으로써, 결국 수전(17)에 접속된 냉수용 제1배관(15)과 온수용 제2배관(16)의 공급 압력이 실시간으로 균등하게 조절됨에 따라 유체의 공급이 원활하게 이루어진다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 균압 장치을 사용하게 되면, 2개의 펌프를 사용하여 2종류의 유체를 동시에 공급할 때, 초기 설정 압력과는 달리 여러 요소들로 인해 압력이 변화하는 상황에서, 공급되는 2종류의 유체 압력을 실시간으로 균등하게 조절할 수 있음에 따라, 이용자가 수전을 좌우로 회전시키면서 선호하는 물의 온도와 사용량을 용이하게 설정할 수 있게 된다.

10 : 제1수조
11 : 제2수조
12 : 제1펌프
13 : 제2펌프
14 : 보일러
15 : 제1배관
16 : 제2배관
17 : 수전
20 : 제1균압탱크
21 : 제1거치대
22 : 제1하부덮개
23 : 제1이송배관
24 : 제1압력계
30 : 제2균압탱크
31 : 제2거치대
32 : 제2하부덮개
33 : 제2이송배관
34 : 제2압력계
40 : 제3이송배관
41 : 제3압력계
50 : 제1튜브
51 : 제2튜브

Claims (1)

1. 제1튜브(50)가 내장된 제1균압탱크(20)가 마련되고, 상기 제1튜브(50)에는 유체를 공급하기 위한 제1이송배관(23)이 접속되어 제1균압탱크(20)의 외주면에 거치되며, 상기 제1균압탱크(20)와 제1튜브(50)의 사이 공간에는 질소가 충전되고, 상기 제1균압탱크(20)의 측방에는 제2균압탱크(30)가 일정 간격 이격되어 마련되되, 상기 제2균압탱크(30)의 내부에는 제2튜브(51)가 장착되고, 상기 제2튜브(51)에는 유체를 공급하기 위한 제2이송배관(33)이 접속되어 제2균압탱크(30)의 외주면에 거치되며, 상기 제2균압탱크(30)와 제2튜브(51)의 사이 공간에는 질소가 충전되고, 상기 제1균압탱크(20)와 제2균압탱크(30)는 질소 이송용 제3이송배관(40)을 통해 서로 연통되는 것을 특징으로 하는 균압 장치.