KR200154487Y1 - 소화와 식수용수 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 소화와 식수용수 공급장치에 관한 것으로, 용수를 가압펌핑하는 1개 이상의 펌프(2)가 서로 병렬설치되어 있고, 상기 펌프(2)에서 토출된 용수가 통과하는 각 메인급수관(3)이 합류급수관(4)을 통해 연결되어 있으며, 이 합류급수관(4)에 각층으로 식수를 공급하는 식수용급수관(5)과 소화전(6)이 구비된 소화전용급수관(7) 및 살수장치(8)가 구비된 살수용급수관(9)이 서로 병렬설치되어 있는 한편, 상기 식수용급수관(5)과 소화전용급수관(7) 및 살수용급수관(9)에는 식수용개폐밸브(10)와 소화전용개폐밸브(11) 및 살수용개폐밸브(12)가 각각 설치되어 있고, 상기 소화전용급수관(7)에 옥외송수구(13)로 송수하기 위한 옥외급수관(13a)이 분기되어 있으며, 상기 각 개폐밸브(10,11,12)와 펌프(2)는 제어수단(14)을 통해 그 작동이 선택적으로 제어되게 되어, 각 기능에 따라 별도의 펌프를 설치할 필요가 없어지게 되므로써, 급수관 배관이 간단하게 되어 설치공간을 효율적으로 사용할 수 있고, 펌프는 상시 운전되고 있으므로 장비를 화재시 효율적으로 이용할 수 있으며, 용수는 계속 유동상태이므로 펌프 및 배관내 용수가 부패됨이 없어 수질오염을 방지할 수 있음과 더불어 소화배관부식을 방지하고 원자재 및 시공비용도 절약하게 한 것이다.

Description

소화용수와 식수용수 공급장치{A system for controlling building water supply and water supplied to the fire extinguishing system}

본 고안은 화재진압 또는 식수를 위한 용수를 공급하기 위해 사용되는 급수장치에 관한 것으로, 특히 소화와 식수를 위해 공급되는 용수가 동일한 펌핑장치로 부터 가압펌핑되어 필요한 부분에 자동적으로 공급할 수 있도록 된 소화와 식수용수 공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 건물내에는 식수를 위한 급수장치와 건물내 화재가 발생되었을 때 이를 신속하게 진압하기 위한 소방설비로서의 급수장치가 설치되어 사용되고 있고, 이러한 소방설비에는 소방법에 대한 시행규칙인 소방기술에 관한 규칙에 의하면 화재를 초기에 진압하기 위해 건물의 천정에 설치되면서 무인으로 작동되는 스프링클러와 같은 살수장치와, 건물벽면등에 설치되어 인접된 장소에 발생된 화재를 진압하기 위한 소화전이 설치되어 있다.

그리고, 본 건물이외에 다른 건물과 같이 원거리에서 발생된 화재 진압을 위해 필요한 용수를 송수하기 위한 송수설비를 갖추도록 되어 있다.

예컨데, 상기와 같은 목적과 필요성에 의해 사용되는 종래의 식수와 소화를 위한 급수장치는 도5에 나타낸 바와 같이, 저수조(101)에 저장된 용수가 식수용펌프(102)에 의해 펌핑되어 옥상수조용급수관(103)을 통해 통상 건물옥상에 설치된 옥상수조(104)에 일시 저장된다.

이와 같이 옥상수조(104)에 저장된 용수는 수조(104)와 각층 수도관(도시되지 않음)과의 수두차에 대응되게 가압되어 식수용급수관(105)을 통해 건물내 수도관쪽으로 송수되어 식수로 사용되고, 상기 옥상수조용급수관(103) 하단에는 식수용보조펌프(106)가 상기 식수용펌프(102)와 병렬설치되어 이 식수용펌프(102)의 고장등에 대응할 수 있게 되어 있다.

또한, 상기 저수조(101)에 저장된 용수는 다수 개의 소화용펌프(107,108,109)에 의해 가압펌핑되어 해당 급수관(110,111,112)을 거쳐 살수장치(113)와 소화전(114) 및 옥외송수구(115)로 각각 개별공급되어져 화재발생시 소화용수로 사용되게 되고, 상기 소화급수관(110,111)에는 소화용보조펌프(116,117)가 상기 소화용펌프(107,108)와 각각 병렬설치되어 있다.

그리고, 상기 각 펌프(102,106,107,108,109,116,117)는 식수용제어수단(118)과 소화용제어수단(119,120)에 의해 개별적으로 제어운전되게 되어 있다.

한편, 상기 소화급수관(110,111)에는 소화용수를 저장하는 저장탱크(121,122)가 각각 설치되어, 화재진압시 부족한 소화용수를 보충할 수 있게 되어 있다.

그런데, 상기와 같은 종래의 급수장치는 각 기능에 대응되게 펌프와 보조펌프를 별도로 설치하여 사용하고, 서로 독립된 급수관, 즉 펌프와 급수관이 직렬 연결되어 사용되고 있다.

따라서, 평상시 사용되는 식수용펌프를 제외한 소화용펌프는 화재발생시에만 사용하므로 화재가 발생되지 않으면 수년 동안 거의 사용되지 않게 되어 장비를 비효율성 즉, 시공을 위한 비용이 과다하게 되고, 공사기간이 길어지게 되며, 설치공간도 많이 차지하게 된다는 문제점이 있었다.

또한, 다량의 급수관이 소요되어 배관라인이 복잡하게 될 뿐만 아니라 과다하게 생산비용이 소요되고, 또한 배관라인마다에 필요한 보온작업도 많아지게 되며, 이에 따라 인체에 해로운 석면과 같은 보온재가 많이 소요되어 환경오염을 유발시키는 유해물질을 양산하게 된다는 문제점도 있었다.

그리고, 장비를 장기간 사용치 않고 방치되어 소화용펌프와 소화용보조펌프내에 충전된 용수가 부패되어서 이 용수가 외부로 누출될 경우 수질을 오염시키거나 심한 악취를 발생시켜 환경오염을 일으키게 된다는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같이 정지상태의 용수가 소화용펌프내에 장기간 충전되어 있으면, 이 용수는 펌프나 이에 배관된 급수관등을 부식시켜 장비의 노후화를 촉진시키게 되고, 이에 따라 장비의 작동불량을 일으키는 등의 원인이 되므로 수시로 작동점검을 하여야 한다는 문제점이 있었다.

한편, 상기 저장탱크는 외기와 노출된 개방형으로 이루어져, 용수내로 공기가 흡수되게 되고, 이에 따라 공기와 급수관이 접하여 부식을 일으키게 되며, 공기의 압축팽창에 의해 캐비테이션(cavitation)을 일으켜 급수관이나 기타 부품을 파손시킨다는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 식수와 소화를 위한 급수과정이 제어수단에 의해 자동선택되면서 이루어져, 장비를 효율적으로 운용할 수 있고, 용수부패에 의한 환경오염과 장비노후화를 효과적으로 방지할 수 있도록 한 소화와 식수용수 공급장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 급수관에 외기와 접하지 않는 가압탱크를 설치하여, 공기침투를 방지함과 더불어 변동되는 유량과 압력을 보상할 수 있도록 한 소화와 식수용수 공급장치를 제공하는 데도 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 용수를 가압펌핑하는 1개 이상의 펌프가 병렬설치되고, 이 펌프에서 토출된 용수가 통과하는 각 메인급수관이 합류급수관을 통해 연결되며, 이 합류급수관에 각층으로 식수를 공급하는 식수용급수관과 소화전이 구비된 소화전용급수관 및 살수장치가 구비된 살수용급수관이 서로 병렬설치되어 있다.

그리고, 상기 식수용급수관과 소화전용급수관 및 살수용급수관에는 식수용개폐밸브와 소화전용개폐밸브 및 살수용개폐밸브가 각각 설치되어 있고, 상기 소화전용급수관에 옥외로 용수를 송수하기 위한 옥외급수관이 분기되어 있으며, 상기 각 개폐밸브와 펌프는 제어수단을 통해 그 작동이 선택적으로 제어되게 되어 있다.

한편, 상기 식수용급수관과 살수용급수관 및 옥외급수관에 관로내의 순간부하변동에 따른 유량과 압력을 보상하는 가압탱크가 각각 설치되고, 이 가압탱크에는 탱크내부의 압력을 감지하는 감지기가 갖추어져 이 감지기의 감지신호에 따라 상기 제어수단을 구동시키게 되며, 이 제어수단은 화재발생시 용수를 우선적으로 소화전용급수관과 살수용급수관으로 송급하게 되어 있다.

상기와 같이 이루어진 본 고안의 소화와 식수용수 공급장치에 따르면, 펌프로부터 펌핑된 용수가 합류급수관을 통해 합류된 다음 병렬적으로 설치된 식수용급수관과 소화전용급수관 및 살수용급수관을 통해 각각 해당 부분으로 공급되게 되어 있고, 상기 펌프는 소요 용수에 대응하여 그 운전상태와 운전대수가 제어수단을 통해 자동적으로 제어되므로써, 각 기능에 따라 별도의 펌프를 설치할 필요가 없어지게 되므로써, 배관라인이 간단하게 되어 시공비용을 줄일 수 있고, 설치공간을 효율적으로 사용할 수 있다.

그리고, 상기 펌프는 화재가 발생되지 않은 경우에도 식수용 용수를 공급하기 위해 교대로 상시 운전되고 있으므로 장비를 효율적으로 이용할 수 있고, 용수가 계속유동상태에 있으므로써 펌프내 용수가 부패됨이 없어 수질오염을 방지할 수 있음과 더불어 펌프에 배관된 급수관등의 부식과 장비노후화를 방지할 수 있게 된다.

제1a도는 본 고안에 따른 소화와 식수용수 공급장치의 배관도,

제1b도는 제1a도에서 식수용급수관을 병렬설치한 상태의 배관도,

제1c도는 제1a도에서 식수용급수관을 다수개로 병렬설치하고, 소화전용급수관에 살수장치를 설치한 상태의 배관도,

제1d도는 제1a도에서 소화전용급수관에 식수용급수관을 연결시킨 상태의 배관도,

제1e도는 제1a도에서 소화전용급수관에 고층부급수관을 연결시키고, 합류급수관에서 저층부급수관을 연결시킨 상태의 배관도,

제1f도는 제1a에서 소화전용급수관을 식수용급수관으로도 사용할 수 있도록 연결된 배관도,

제2a도는 본 고안에 따른 소화와 식수용수 공급장치중 옥상수조를 포함하여 구성된 배관도,

제2b도는 제2a도에서 옥상수조와 살수용급수관이 연결되고 급수용밸브하단에 감압밸브가 구비된 상태의 배관도,

제2c도는 제2b도에서 살수용급수관과 소화전용급수관을 연결시킨 상태의 배관도,

제2d도는 제2a도에서 소화전용급수관과 옥상수조라인을 연결시킨 상태의 배관도,

제2d도는 제2a도에서 소화전용급수관과 옥상수조라인을 연결시킨 상태의 배관도,

제2e도는 제2d도에서 소화전용급수관에 살수장치를 설치하고, 식수용급수관으로도 사용할 수 있도록 한 상태의 배관도,

제3a도와 제3b도는 소화전용급수관과 살수용급수관에 용수가 충전되지 않은 경우의 요부배관도로서,

제3a도는 제1a도의 변형례,

제3b도는 제2a도의 변형례,

제4도는 본 고안을 구성하는 가압탱크의 단면도,

제5도는 종래 기술에 따른 소화와 식수용수 공급장치를 나타낸 배관도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 시급수관 2 : 펌프

3 : 메인급수관 4 : 합류급수관

5 : 식수용급수관 6 : 소화전

7 : 소화전용급수관 8 : 살수장치

9 : 살수용급수관 10 : 식수용개폐밸브

11 : 소화전용개폐밸브 12 : 살수용개폐밸브

13 : 옥외송수구 13a : 옥외급수관

13 : 보출급수관 14 : 제어수단

15 : 가압탱크 16 : 충격흡수기

17 : 유량확인밸브 18 : 가압라인

19 : 보충수라인 20 : 감압밸브

21 : 옥외급수밸브 30 : 옥상수조

31 : 옥상수조용급수관 32 : 합류송수관

33 : 플로오트 34 : 차단밸브

35 : 옥상수조라인

이하 본 고안을 첨부한 예시도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도1a는 본 고안에 따른 소화와 식수용수 공급장치의 요부구성도로서, 시급수관(1)으로부터 공급된 용수를 가압펌핑하는 다수 개의 펌프(2)가 서로 병렬설치되어 있고, 이 펌프(2)에서 토출된 용수가 통과하는 각 메인급수관(3)이 합류급수관(4)을 통해 연결되어 있으며, 이 합류급수관(4)에 각층으로 식수를 공급하는 식수용급수관(5)과 각층의 소화전(6)이 구비된 소화전용급수관(7) 및 스프링클러와 같은 살수장치(8)가 구비된 살수용급수관(9)이 서로 병렬설치되어 있다.

그리고, 상기 각 급수관(5,7,9)에는 식수용개폐밸브(10)와 소화전용개폐밸브(11) 및 살수용개폐밸브(12)가 각각 설치되어 있고, 상기 소화전용급수관(7)에는 옥외송수구(13)로 용수를 송수하기 위한 옥외급수관(13a)이 분기되어 있으며, 상기 각 개폐밸브(10,11,12)와 펌프(2)는 제어수단(14)을 통해 그 작동이 선택적으로 제어되게 되어 있다.

여기서, 상기 각 개폐밸브(10,11,12)는 상기와 같이 자동적으로 개폐할 수도 있고, 수동조작에 의해서도 개폐할 수 있게 되어 있다.

또한, 상기 각 급수관(5,9,13a)에는 관로내의 순간부하변동에 따라 발생되는 충격을 흡수함과 동시에 변동되는 유량과 압력을 보상하는 가압탱크(15)와, 유동용수에 의해 전달되는 충격을 흡수하여 관로를 보호하기 위한 어큐물레이터(accmulator)와 같은 충격흡수기(16) 및, 각 관로내 유량의 흐름이나 작동상태를 점검하기 위한 유량확인밸브(17)가 각각 설치되어 있다. 상기 합류급수관(4)과 가압탱크(15)가 설치된 가압라인(18)사이에는 작동되지 않는 관로내에 용수를 채워서 화재발생시 용수를 신속하게 분출하기 위한 보충수라인(19)이 연결되어 있다.

그리고, 상기 가압탱크(15)측에는 탱크(15)내부의 압력을 감지하여 그 감지신호에 따라 상기 제어수단(14)을 구동시키는 감지기(도시되지 않음)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 제어수단(14)은 화재가 발생디어 가압탱크(15)내의 압력이 저하될 때는 식수용개폐밸브(10)를 차단함과 동시에 소화전과 살수용개폐밸브(11,12)를 개방시키고, 화재가 발생되지 않아 가압탱크(15)내의 압력이 정상으로 유지되는 때에는 소화전과 살수용개폐밸브(11,12)를 차단함과 동시에 식수용개폐밸브(10)를 개방시키도록 되어 있다.

또한, 상기 가압탱크(15)는 도4에 나타낸 바와 같이, 탱크(15)내부로 외기가 유입되는 것을 방지하기 위해 밀폐형으로 되어 있고, 탱크의 내부공간(S)을 용수저장실(S1)과 질소와 같은 압축성기체가 충전된 기체충전실(S2)로 나누는 격막(15a)이 설치되어 있다.

상기 격막(15a)은 기체충전실(S2)의 충전기체에 의해 작용되는 기압력과 저장실(S1)에 저장된 용수에 의해 작용되는 수압력이 평형을 이루는 방향으로 신축하여, 상기 각 급수관(5,9,13a)에 작용하는 부하변동에 따라 변화되는 용수량과 압력을 보상할 수 있게 되어 있다.

또한, 상기 옥외송수구(13)에 연결된 옥외급수관(13a)에는 도1a에 나타낸 바와 같이, 정전(停電)이나 단수(斷水)나 기타원인으로 인하여 시급수관(1)으로부터 원활한 용수공급이 이루어지지 않아 건물내의 화재 진압이 어려운 경우, 건물외부에서 소방차 등을 통해 부족용수를 급수관(5,9)으로 보충용수를 공급해주기 위한 보충급수관(13b)이 설치되어 있다.

한편, 상기한 펌프(2)의 성능은 건물에 따라 필요한 유량과 양정을 산정한 다음 그 중 가장 많은 유량기준과 가장 높은 양정기준으로 펌프(2)를 선정하고, 펌프(2) 대수는 평상시에 많이 사용하는 펌프(2)를 기준으로 선정하는 것이 바람직하다.

그리고, 건물의 높이에 따라 펌핑용수의 압력도 다르게 되는 데, 이 때 상기 식수용급수관(5)은 하나의 급수관으로 사용하는 것보다 다수개의 급수관을 사용하여 각층에 적합한 압력의 용수를 공급함과 더불어, 식수용급수관(5)의 파손을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

즉, 도1b와 도1c는 건물의 높이에 따라 식수용급수관(5)을 다르게 배관한 급수장치의 실시예를 나타낸 것으로서, 도1b는 상기 합류급수관(4)에 2개의 식수용급수관(5)을 병렬로 설치하여, 하나는 고층으로 요수를 공급하고 다른 하나는 저층으로 용수를 공급하게 배관되어 있다.

그리고, 도1c는 초고층에서 적용되는 급수장치로서, 상기 소화전용급수관(7)에 살수장치(8a)이 설치하여 고층화재시 살수장치(8a)를 통해서도 진화할 수 있도록 되어 있고, 또한 식수용급수관(5)을 3개로 병렬설치하고, 저층으로 용수를 공급하는 급수관에는 감압밸브(20)를 설치하여 초고층에 필요한 압력으로 펌프(2)로부터 펌핑된 용수의 압력을 적절히 감압조절하여 공급할 수 있도록 되어 있다.

물론 상기 다수개의 식수용급수관(5)에는 식수용개폐밸브(10)와 감지기(도시되지 않음)가 구비된 가압탱크(15)가 각각 설치되어, 각 급수관(5)의 부하변동에 따른 압력이나 용수를 조절하고 화재시 상기 제어수단(14)을 구동할 수 있도록 되어 있다.

한편, 도1d내지 도1f는 본 고안의 또다른 실시예들을 나타낸 것이다.

즉, 도1d는 상기 소화전용급수관(7)에 살수장치(8b)를 연결함과 동시에 식수용급수관(5a)을 분기시켜, 초고층의 화재진압을 살수장치(8b)를 통해서도 할 수 있을 뿐만 아니라 식수용급수관(5)의 사용범위확대, 예컨대 다른 건물로의 송수가 가능하도록 되어 있다.

도1e는 상기 식수용개폐밸브(10)후단에 식수용급수관(5)과 소화전용급수관(7a)을 병렬설치하고, 상기 소화전용개폐밸브(11)에 옥외급수관(13a)을 설치하여 옥외급수관(13a)으로 흐르는 용수를 자동적으로 차단 혹은 개방시킬 수 있도록 되어 있다.

도1f는 도1a의 변형예로서, 소화전용급수관(7)을 식수용급수관으로도 사용할 수 있게 하여, 식수용급수관의 별도 설치에 따른 비용과 설치공간의 증가를 없앨 수 있도록 되어 있다.

여기서, 상기 소화전용급수관(7)에 설치된 소화전용개폐밸브(11)는 옥외급수관(13a)에 가압라인(18)을 매개하여 설치된 두 개의 가압탱크(15)의 설정압력에 따라 조절되게 되어 있다.

즉, 하나의 가압탱크는 평상시 식수용에 적합하게 설정하고 다른 하나의 가압탱크는 화재시 소화전의 사용에 적합하게 설정하도록 되어 있다.

한편, 도2a내지 도2e는 본 고안에 따른 급수장치의 또 다른 실시예들을 나타낸 것으로 옥상구조(30)를 이용하여 용수를 가압하는 방식을 채택한 것이다.

즉, 도2a는 상기 메인급수관(3)에는 식수용개폐밸브(10a)가 구비된 옥상수조용급수관(31)이 각각 분기되어 옥상수조(30)와 연결되어 있고, 이 옥상수조용급수관(31)은 합류송수관(32)을 통해 서로 연통되어 있으며, 상기 옥상수조(30) 하부에 상기 식수용급수관(5)과 소화전용급수관(7)이 각각 설치되어, 상기 옥상수조(30)와 각층과의 수두차에 대응하는 압력으로 용수를 공급하게 되어 있다.

여기서, 상기 식수용개폐밸브(10a)는 상기 제어수단(14)을 통해 상기 펌프(2)와 연동제어되게 되어 있고, 상기 옥상수조(30)와 연결되지 않은 옥상수조용급수관(31)은 다른 건물의 옥상수조 등에 연결되어 본 고안의 급수장치를 복합건물에도 사용하는 것이 가능하게 하는 역할을 한다.

또한, 상기 합류송수관(32)은 다수 개의 펌프(2)중 어느 하나이상의 펌프(2)가 운전되지 않더라도 작동되는 펌프(2)로부터 펌핑된 용수가 합류된 다음 상기 옥상수조(30)로 공급되게하는 작용을 한다.

그리고, 상기 옥상수조(30)의 저수량은 수위에 따라 오르내리는 플로오트(float, 33)에 구비된 감자기(도시되지 않음)가 저수량을 감지한 다음 상기 제어수단(14)에 감지신호를 인가하여 제어수단(14)을 구동시키게 되고, 이 제어수단(14)은 상기 옥상수조용급수관(31) 하류측에 설치된 차단밸브(34)를 제어작동시켜 옥상수조(30)로 유입되는 용수를 차단 혹은 개방함으로써 자동적으로 옥상수조(30)의 저수량을 조절하거나, 옥상수조(30)를 거치지 않고 펌프(2)에서 토출된 용수를 직접 소화나 식수에 사용할 수 있도록 되어 있다.

도 2b는 상기 옥상수조(30)와 살수용급수관(9a)을 연결한 다음 상부쪽에 살수장치(8c)를 부가하여 고층 화재진압이 살수장치(8c)에 의해서도 이루어질 수 있도록 되어 있고, 상기 식수용급수관(5) 하부에 감압밸브(20a)를 설치하여 고층의 옥상수조(30)으로부터 고압의 용수가 적절히 감압되어 저층으로 공급되게 되어 있다.

도 2c는 상기 소화전용급수관(7)와 살수용급수관(9a)을 연결하고, 소화전급수관(7)상부에 직접 살수장치(8c)를 설치하여, 소화전용개폐밸브(11)나 살수용급수밸브(12)중 어느 하나가 개방되는 경우에 소화전(6)이나 살수장치(8c)를 동시에 사용할 수 있도록 되어 있다.

도 2d와 도 2e는 상기 소화전용급수관(7)에 옥상수조라인(35)이 연결되고, 상기 옥상수조용급수관(31)이 다른 건물의 옥상수조(30)와 배관되어, 복합건물에 대해 하나의 급수장치를 이용하여 용수를 공급할 수 있음과 더불어 배관라인도 단순화할 수 있도록 되어 있다.

여기서, 도 2e에서는 상기 소화전용급수관(7) 상부에 살수장치(8d)를 설치하고, 상기 식수용급수관(5)하단에 감압밸브(20b)를 설치하여 특히 고층건물에서 각층에 적절한 수압으로 감압하여 식수를 공급하고, 고층의 화재진압을 효과적으로 할 수 있도록 되어 있다.

또한, 펌프(2)로부터 토출된 용수를 옥상수조(30)로 공급하는 라인이 옥상수조라인(35)으로 변경됨에 따라 상기 차단밸브(34)는 상기 옥상수조라인(35)에 설치되어 상기 옥상수조(30)의 저수량을 제어할 수 있도록 되어 있음은 물론이다.

한편, 도 3a와 도 3b는 본 고안에 따른 변형예의 요부구성도로서, 도 3a는 가압수단으로서 옥상수조(30)를 사용하지 않는 경우를 나타낸 도면이고, 도 3b는 가압수단으로서 옥상수조(30)를 사용한 경우를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 가압탱크(15)가 설치된 가압라인(18)이 상기 소화 전용개폐밸브(11)와 살수용개폐밸브(12) 입구측 즉, 합류급수관(4)에 연결된 구조로 되어, 가압라인(18)에 별도의 용수를 채우기 위한 보충수라인(19)을 연결시킬 필요가 없어지므로써 배관구조를 단순하게 할 수 있다.

또한, 상기 소화전용개폐밸브(11)이후의 소화전용급수관(6)과 살수용개폐밸브(12)이후의 살수용급수관(9)에 용수가 채워지지 않는 건식(乾式) 상태가 되어 평상시 유동되지 않는 용수에 의해 배관이 부식되거나 용수가 부패되는 것을 방지할 수 있다.

이 경우 화재감지기는 상기와 같이 급수관내의 압력감지를 통해 이루어지지 않고 다른 신호 예컨데 온도변화 등에 의해 이루어져 상기 제어수단을 구동하도록 하여야 할 것이다.

상기와 같이 이루어진 본 고안에 따른 소화와 식수용수 공급장치의 작동과정을 도 1a와 도 2a를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 1a에 나타낸 바와 같이, 옥상수조(30)방식이 아닌 경우에 대하여 설명하기로 한다.

평상운전시에는 상기 제어수단(14)에 의해 소화전용개폐밸브(11)와 살수용개폐밸브(12)는 차단되고, 식수용개폐밸브(10)는 개방된 상태로 있게 된다.

따라서, 펌프(2)로부터 가압펌핑된 용수는 메인급수관(3)과 합류급수관(4)을 거친 다음 상기 식수용급수관(5)을 통해 건물의 각 층으로 공급되어 수도관쪽으로 도달되어 식수용으로 사용할 수 있는 상태가 된다.

그리고, 상기 다수 개의 펌프(2)는 상기 제어수단(14)에 의해 교대로 제어 운전됨과 더불어 필요한 용수량에 따라 운전되는 펌프(2)대수가 선택제어되게 되어 있다.

상기와 같이 평상운전중에 건물내에 화재가 발생되어 살수장치(8)인 스프링쿨러의 헤드가 터지든지 아니면 상기 소화전(6)로부터 용수를 방출시킴에 따라, 살수용급수관(9) 혹은 소화전용급수관(7)에 채워져 있던 용수가 분출되면, 상수용급수관(9)의 수압은 순간적으로 저하되게 되고, 이와 같이 저하된 수압은 살수용급수관(9) 혹은 소화전용급수관(7)에 설치된 가압탱크(15)에 충전되어 있던 용수를 방출하면서 내부압력이 저하되게 되며, 이때 저하된 압력은 가압탱크(15)에 구비된 감지기에 의해 감지되게 된다.

이어서 감지기는 감지압력에 대응하는 감지신호를 출력하여 상기 제어수단(14)에 인가하게 되고, 이에 따라 제어수단(14)을 구동하게 된다.

이와 같이 감지신호에 따라 구동된 상기 제어수단(14)은 상기 식수용개폐밸브(10)를 차단제어함과 동시에 상기 살수용개폐밸브(12) 혹은 소화전용 개폐밸브(11)를 개방시키게 제어하게 되고, 이에 따라 펌프(2)에 펌핑된 용수는 살수용 개폐밸브(12)를 거쳐 살수장치(8)로 공급되어 화재진압을 하든지 아니면 소화전용 개폐밸브(11)를 거쳐 소화전(6)쪽으로 급수되어 화재진압을 하게 되는 것이다.

물론 상기 개폐밸브(10,11,12)는 수동으로 조작가능하게 되어 있으므로, 상기와 같은 제어과정을 수동으로 하여 화재진압을 할 수도 있다.

만일, 옥외에서 화재발생 등 긴급상황이 발생되어 옥외급수관(13a)에 설치된 옥외급수밸브(21)를 개방시키면, 상기 소화전용급수관(7)의 수압이 저하되게 되고, 이에 따라 상기한 소화전(6)로 부터 용수를 방출할 때와 같은 제어과정을 거쳐 식수용개폐밸브(10)가 잠김과 동시에 소화전용개폐밸브(11)가 열리면서 펌프(2)로부터 펌핑된 용수는 소화전용급수관(7)과 보충수라인(19)을 거쳐 옥외에 설치된 옥외송수구(13)로 송수할 수 있는 상태가 되는 것이다.

한편, 옥상수조(30)에 의한 가압방식의 작동과정을 도 2a를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

여기서, 건물내에 화재가 발생된 경우에는 옥상수조(30)가 설치되지 않은 경우의 동작과정과 동일한 과정을 거친다.

평상운전시 펌프(2)로부터 토출된 용수는 메인급수관(3)과 합류급수관(4) 및 소화전용급수관(7)을 차례로 거쳐 옥상수조(30)로 공급되어 일시 저장된 다음, 식수용급수관(5)을 통해 건물내의 각 층으로 공급되어 각 층의 수도관쪽으로 도달되어 식수용으로 사용할 수 있는 상태가 된다.

여기서, 각층의 수도관에 작용되는 수압은 상기 옥상수조(30)와의 수두차에 의해 결정되어지고, 옥상수조(30)가 설치된 건물의 높이가 높은 경우 저층에 설치된 수도간에 불필요하게 고압의 수압이 작용되게 되므로, 저층에 설치된 감압밸브(20a)에 의해 적절한 수압으로 감압되어 공급되게 된다.

또한, 상기 옥상수조(30)에 채워지는 수량은 플로오트(33)에 구비된 감지기를 통해 감지되어 상기 제어수단(14)을 구동시키므로써, 이 제어수단(14)이 상기 차단밸브(33)를 제어작동시켜 옥상수조(30)로 유입되는 용수를 차단 혹은 개방시켜 자동적으로 저수량이 조절되어지게 된다.

상기 차단밸브(33)이 차단되면 펌프(2)로부터 토출된 용수는 옥상수조(30)를 거치지 않고 직접 소화나 식수에 사용할 수 있게 된다.

한편, 상기 옥상수조(30)로 공급되지 않은 나머지 용수는 상기 메인급수관(3)에 설치된 식수개폐밸브(10a)를 거쳐 다른 건물로 송수되게 된다.

그리고, 상기 다수 개의 펌프(2)는 상기 제어수단(14)에 의해서 교대로 제어운전됨과 더불어 필요한 용수량에 따라 운전되는 펌프(2)대수가 선택제어되게 되어있고, 이 펌프(2)가 제어운전될 때 상기 식수용개폐밸브(10a)의 개폐도 연동제어되게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 소화와 식수용수 공급장치에 의하면, 식수용급수관과 소화전용급수관 및 살수용급수관을 통해 공급되어지는 용수가 동일한 펌핑장치로부터 펌핑되고, 이 펌핑장치를 구성하는 다수개의 펌프는 소요 용수에 대응하여 그 운전상태와 운전대수가 제어수단을 통해 자동적으로 제어되므로써, 각 기능에 따라 별도의 펌프를 설치할 필요가 없어지게 된다.

따라서, 배관라인이 간단하게 되어 시공비용과 공사기간을 줄일 수 있고, 설치공간을 효율적으로 사용할 수 있으며, 특히 보온작업이 줄어들어 인체에 해로운 석면과 같은 보온재의 소요량이 줄어드는 효과가 있게 된다.

그리고, 화재가 발생되지 않은 안전상태인 경우에도 상기 펌프는 식수용 용수를 공급하기 위해 교대로 상시 운전되고 있으므로, 장비를 효율적으로 이용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 펌프내에 용수가 부패될 염려가 없어 부패된 용수의 누출에 의한 수질오염 등의 환경오염을 방지할 수 있고, 용수가 계속 유동상태에 있으므로 펌프에 배관된 급수관 등의 부식과 장비노후화를 방지할 수 있는 효과를 아울러 얻을 수 있다.

한편, 가압탱크가 외기에 노출되지 않는 밀폐형으로 되어 있으므로, 개방형의 문제점인 공기 유입에 의한 배관부식이나 캐비테이션 등을 방지할 수 있다.

Claims (7)

1. 용수를 가압펌핑하는 1개 이상의 펌프(2)가 서로 병렬설치되어 있고, 상기 펌프(2)에서 토출된 용수가 통과되는 각 메인급수관(3)이 합류급수관(4)을 통해 연결되어 있으며, 상기 합류급수관(4)에 각층으로 식수를 공급하는 식수용급수관(5)과 소화전(6)이 구비된 소화전용급수관(7) 및 살수장치(8)가 구비된 살수용급수관(9)이 서로 병렬설치되어 있는 한편, 상기 급수관(5,7,9)에는 식수용개폐밸브(10)와 소화전용개폐밸브(11) 및 살수용개폐밸브(12)가 각각 설치되어 있고, 상기 소화전용급수관(7)에 옥외송수구로 용수를 송수하기 위한 옥외급수관(13a)이 분기되어 있으며, 상기 각 개폐밸브(10,11,12)와 펌프(2)는 제어수단(14)을 통해 그 작동이 선택적으로 제어되게 된 소화와 식수용수 공급장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 메인급수관(3)에 식수용개폐밸브(10a)를 구비한 옥상수조용급수관(31)이 각각 분기되어 옥상수조(30)와 연결되어 있고, 이 옥상수조용급수관(31)이 합류송수관(32)을 매개하여 서로 연통되어 있으며, 상기 옥상수조(30) 하부에 상기 식수용급수관(5)과 소화전용급수관(7)이 각각 설치되어, 상기 옥상수조(30)와 각층과의 수두차에 대응하는 압력으로 용수를 공급하도록 된 것을 특징으로 하는 소화와 식수용수 공급장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 식수용급수관(5)와 살수용급수관(9) 및 옥외급수관(13a)에 관로내의 충격을 흡수하고 순간부하변동에 따른 유량과 압력을 보상하는 가압탱크(15)가 각각 설치되고, 이 가압탱크(15)에는 탱크(15)내부의 압력을 감지하는 감지기가 갖추어져, 이 감지기의 감지신호에 따라 상기 제어수단(14)을 구동시키도록 된 것을 특징으로 하는 소화와 식수용수 공급장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제어수단(14)이 화재가 발생되어 가압탱크(15)내의 압력이 저하될 때는 식수용 개폐밸브(10)를 차단함과 동시에 소화전과 살수용 개폐밸브(11,12)를 개방시켜 용수를 화재진압에 우선적으로 사용할 수 있게 하고, 화재가 발생되지 않아 가압탱크(15)내의 압력이 정상으로 유지되는 때에는 소화전과 살수용 개폐밸브(11,12)를 차단함과 동시에 식수용 개폐밸브(10)를 개방시켜 용수를 식수로 사용할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 소화와 식수용수 공급장치.
5. 제3항에 있어서, 상기 가압탱크(15)가 탱크(15)내부로 외기가 유입되는 것을 방지하기 위해 밀폐형으로 되고, 탱크(15)의 내부공간(S)을 요수저장실(S1)과 압축성기체가 충저되는 기체충전실(S2)로 나누는 격막(15a)이 설치된 것을 특징으로 하는 소화와 식수용수 공급장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 합류급수관(4)과 가압탱크(15)가 설치된 가압라인(18)사이에 보충수라인(19)이 연결되어 작동되지 않는 관로내부에 용수를 채워 화재발생시 용수를 신속하게 분출시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 소화와 식수용수 공급장치.
7. 제2항에 있어서, 상기 옥상수조(30)의 안쪽에 상기 제어수단(14)에 전기적으로 연결된 수량 감지기가 구비된 플로오트(33)에 설치되고, 상기 옥상수조용급수관(31) 하류측에 차단밸브(34)가 설치되어, 상기 플로오트(33)에 승강운동에 따라 상기 제어수단(14)을 구동시켜 차단밸브(34)를 제어작동하여 옥상수조(30)의 저수량을 자동조절하거나 옥상수조(30)를 거치지 않고 펌프(2)에 토출된 용수를 직접 소화나 식수에 사용할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 소화와 식수용수 공급장치.