KR20060025594A - 수압을 이용한 저수조의 수질개선장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소화용수 및 가정용수를 공급하는 저수조에 있어 수압을 이용한 저수조의 수질개선장치에 관한 것으로, 상세하게는 물을 수용가능한 소정 용적의 수용 공간이 마련된 저수조와; 상기 저수조의 저부에 설치되어 물을 배출하는 소방용수 배관과; 상기 저수조의 일측에 설치되며, 저수조의 수위변화에 따라 배관을 자동으로 개폐하는 배관 개폐수단이 구비된 가정용수 배관; 및 상기 가정용수 배관에서 분기되어 연통되게 설치되고, 저수조에 공급되는 물의 수압에 따라 저부의 물을 가정용수 배관으로 공급하는 압력수관;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 것으로서, 수압에 의해 물의 흐름을 차단할 수 있는 매우 간단한 구성에 의해 저수조에 소화용수가 정체되지 않고 항상 먼저 배출되므로, 장기 저류가 되지 않고 물의 순환을 촉진하여 장기 저류에 대한 예방을 하여 위생성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

저수조, 소화용수, 가정용수, 배관, 압력수관, 부력체

Description

수압을 이용한 저수조의 수질개선장치{WATER STORAGE TANK OF THE QUALITY OF WATER IMPROVEMENT SYSTEM WHICH USES A HYDRAULIC PRESSURE}

도 1은 본 발명에 따른 수압을 이용한 저수조 수질개선장치를 적용한 사용상태도

도 2는 본 발명에 따른 저수조의 소방용수 비축라인 이상의 고수위일 때의 상태를 도시한 단면도

도 3은 본 발명에 따른 저수위일 때의 상태를 도시한 단면도

도 4a는 본 발명에 따른 가정용수 공급시의 상태를 설명하기 위한 참조도

도 4b는 본 발명에 따른 가정용수 공급 중단시의 상태를 설명하기 위한 참조도

도 5는 종래의 저수조의 구조를 나타낸 단면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100. 저수조 110. 바닥부

120. 패널부 130. 유입수 배관

200. 소방용수 배관 300. 가정용수 배관

310. 배관 개폐수단 312. 부력체

314. 부력체 이동부 314a. 공기유입구

400. 압력수관

본 발명은 수압을 이용한 저수조 수질개선장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가정용수 또는 소화용수를 공급하기 위한 저수조에 있어서 수압을 이용하여 저부의 물을 먼저 사용할 수 있도록 한 저수조 수질개선장치에 관한 것이다.

일반적으로 저수조는 안정적인 배급수 체계의 구축과 비상시 식수문제를 해결하기 위한 차원에서 일정 규모 이상의 건축물, 예컨대 아파트, 연립주택 또는 다세대 주택 등에 설치된다.

저수조식 급수에 있어서 상수도 계통은 가정용수나 소화용수로 사용되는 상수를 저수조를 구분하여 저장하고 있다.

여기서, 소화용수란 말 그대로 화재가 발생되면 소방용으로 쓸 물을 미리 보충(비축)해 놓은 물로써 식수로 사용하면 안 되는 물이다. 소방용수는 보통 화재발생을 대비하여 아파트 세대수와 평수를 계산해서(보통 한 세대당 3톤 정도로 계산) 적당량의 소화용수를 비축하도록 물탱크 용량과 배관의 위치를 정해 놓았는데 이것을 식수로 사용하면 화재시 물이 모자라서 큰 문제가 생긴다.

이와 같이, 소방용수를 포함하고 있는 저수조는 건축물의 크기에 따라 법률로 그 크기를 정하고 있는데 큰 공장이나 큰 상가의 경우에는 평수가 넓기 때문에 소방용수가 많이 필요하게 된다. 그래서 식수 물탱크와 소방 물탱크 2대를 옥상에 설치한다.

그러나, 거의 대부분의 아파트 등은 하나의 저수조에서 소방용수와 가정용수를 공급하고 있다.

도 5는 종래의 저수조(1)의 일반적인 구조를 나타낸 단면도를 도시한 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 통상적으로 저수조(1)는 상측에 가정용수 배관(2)을 설치하고 그 저부로 소화용수 배관(3)을 설치된 구조를 갖고 있다.

이러한 저수조(1)의 구조에 있어서, 상기 저수조(1)는 상수도를 통해 공급되는 물을 최단시간 내에 연속적으로 공급하는 것이 가장 이상적이나, 저수조(1)의 구조상 보통의 경우에는 가정용수만 가정용수 배관(2)을 통해서만 물을 사용하게 되고, 가정용수 배관(2)이 설치된 이하의 수위(A)에 있어 소화용수에 해당하는 물은 계속 고정적으로 담수가 되어 장기 저류로 인해 수질이 떨어지게 된다.

따라서, 물의 정체시간이 지연됨에 따라 잔류염소가 적정농도 이하로 떨어지게 되고, 이로 인해 세균과 같은 병원 미생물이 순식간에 증식되어 전체 저수조 내의 먹는 물에 대한 오염이 이루어지는 문제점이 있었다.

이를 예방하기 위해서는 사용자가 자발적으로 청소 등의 위생상태를 주기적으로 점검하여 저수조(1) 내에 담수된 물을 일정 기간이 경과하면 배수구(4)를 통하여 배출하고 저수조(1)를 자주 청소해야만 하는 불편함이 많았다.

또한, 종래의 저수조는 솔레노이드 밸브 등을 통하여 저부의 물을 펌프로 퍼올려서 사용하는 것이 대부분이어서 장치가 크고 복잡하며, 제조원가는 고가이고, 가정용 기기에는 사용이 불가능하는 등의 단점이 많았다.

따라서 본 발명은, 상기의 여러 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인력이나 전원을 사용하지 않는 무전원 상태에서 단지 물의 수압을 이용하여 저수조에 소화용수 및 가정용수를 안정적으로 확보하면서 하층부의 소화용수부터 물을 공급할 수 있게 하는 저수조의 수질 개선장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수압을 이용한 저수조 수질개선장치에 따르면, 물을 수용가능한 소정 용적의 수용 공간이 마련된 저수조와; 상기 저수조의 저부에 설치되어 물을 배출하는 소방용수 배관과; 상기 저수조의 일측에 설치되며, 저수조의 수위변화에 따라 배관을 자동으로 개폐하는 배관 개폐수단이 구비된 가정용수 배관; 그리고 상기 가정용수 배관에서 분기되어 연통되게 설치되고, 저수조에 공급되는 물의 수압에 따라 저부의 물을 가정용수 배관으로 공급하는 압력수관;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 배관 개폐수단은, 부력체와; 상기 부력체가 내부에서 슬라이딩 이동 가능하게 삽입되는 부력체 이동부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 바람직하게, 상기 부력체 이동부는, 가정용수 배관의 일단에서 연장 형성되고, 일측으로 갈수록 직경방향으로 단면의 폭이 좁아지는 공기유입구를 구비하여, 부력체가 상방향으로 이동시 상기 부력체와 밀착되어 상기 공기유입구가 폐 쇄되고, 상기 부력체가 하방향으로 이동시 상기 공기유입구가 개방되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 바람직하게, 상기 부력체는, 저수조의 수위가 기설정된 기준수위 이상이 되면 부상하면서 상기 공기유입구를 자동으로 밀폐시키며, 저수조의 수위가 기설정된 기준수위 이하가 되면 하강하면서 공기유입구로 공기를 유입시켜 공기의 압력에 의해 압력수관으로 유출되던 유체의 공급을 차단시키는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 상기 가정용수 배관과 압력수관은 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 수압을 이용한 저수조 수질개선장치를 도시한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 저수조 내 본 발명의 구성인 수압을 이용한 저수조 수질개선장치를 적용한 사용상태도를 나타내고 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 수압을 이용한 저수조 수질개선장치는 종래와 같이 나중에 급수된 물이 먼저 공급되고 먼저 급수된 물이 수용 공간의 대략 하측 부분에 저류로 정체되는 것을 방지하기 위해, 저수조의 최하위의 물이 항상 먼저 배출될 수 있는 구조를 갖는다.

먼저, 상기 저수조(100)를 자세히 설명하면 다음과 같다.

상기 저수조(100)는 용수를 저장하는 탱크 형식의 저수조, 배수지, 정수지 등에 사용되는 것으로서, 상수도 계통에 의해 급수된 물을 수용가능한 소정 용적의 수용 공간이 마련된다.

상기 저수조(100)는 하부 바닥면에 일정한 크기의 평면적으로 수평하게 설치되는 바닥부(110)와, 상기 바닥부(110)의 사방 둘레에 수직으로 세워져서 설치되는 사방의 패널부(120)로 구성된다. 이와 같은 저수조(100)의 구조는 본 발명의 바람직한 일 실시형태로서 도시된 구조에만 한정되지 않으며, 상기 저수조(100)의 형태를 이루는 바닥부(110)와 패널부(120)가 일체로 형성되어도 무방할 것이다.

또한, 상기 저수조(100)의 상부로는 물을 공급받는 유입수 배관(130)이 형성되며, 상기 유입수 배관(130)을 통해 유입된 물을 선택적으로 배출시킬 수 있도록 설치된 소방용수 배관(200)과 가정용수 배관(300)을 구비하여, 평상시 유입수 배관(130)을 통해 유입되는 물이 가정용수 배관(300)을 통하여 지속적으로 공급됨으로써 저수조(100)는 최대높이를 유지하여 많은 양의 물을 담수하고 있게 된다.

또한, 상기 저수조(100)의 내부로는 가정용수 배관(300)에서 분기된 압력수관(400)을 더 포함하여 이루어진다.

여기서 상기와 같은 저수조(100)에서 소방용수와 가정용수를 공급하는 방법은 다음과 같다. 우선 소방용수 배관(200)을 저수조(100)의 가장 아래쪽에 설치하고 가정용수가 공급되는 배관(300)은 소방용수를 계산하여 소방용수 배관(200)보다 위쪽에 설치한다.

여기서 가정에 공급받는 물은 물 들어오는 유입수 배관(130)과 물 나가는 가정용수 배관(300) 사이가 공급받는 물이며, 물 나가는 가정용수 배관(300) 아래쪽과 소방용수 배관(200) 사이가 소방용수가 된다. 이와 같이 보통 저수조(100)는 하 나만 존재하게 되고 그 저수조(100)가 가정용수와 소방용수를 공급하게 된다.

따라서, 상기 소방용수 배관(200)은 저수조(100)의 저부에 설치되고, 상기 소방용수 배관(200)보다 일정거리만큼 이격된 상부에 설치되어 물을 배출하는 가정용수 배관(300)이 설치된다.

더욱 구체적으로, 상기 소방용수 배관(200)은 통상 빨간색의 보온된 배관이며, 이 배관은 스테인리스나 동파이프는 금액이 비싸서 사용하는 경우는 드물고 일반 스틸(철) 배관을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 식수로 쓰이는 가정용수 배관(300)은 배관의 보온 표면이 청색 테이프를 감아 놓는 것이 통상적이며 배관 크기도 소화용보다는 작으며, 동파이프나 스테인레스 파이프로 형성된다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 수압을 이용한 저수조의 수질개선장치를 단면도를 통해 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 저수조의 소방용수 비축라인 이상의 고수위일 때의 상태를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 저수위일 때의 상태를 도시한 단면도를 각각 도시한 것이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 가정용수 배관(300)에는 일측에 배관 개폐수단(310)이 설치되어 있다.

상기 배관 개폐수단(310)은 저수조(100)의 수위변화에 따라 가정용수 배관(300)의 유로를 자동으로 개폐하는 역할을 하는 것으로서, 크게 부력체(312) 및 상기 부력체(312)가 내부에서 슬라이딩 이동가능하게 삽입되는 공간이 형성된 부력체 이동부(314)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 부력체(312)는 수위변화에 따라 물에 뜰 수 있는 형태의 것으로서, 반드시 이에 한정되지 않으며 원수의 수위에 따라 동작하는 플로트(Float), 볼탭(Ball Tap) 또는 부구(浮具) 등의 다른 형태로 다양하게 실시될 수 있다.

상기 부력체 이동부(314)는 가정용수 배관(300)의 일단에서 연장 형성되고, 일측으로 갈수록 직경방향으로 단면의 폭이 좁아지는 공기유입구(314a)를 구비하여 부력체(312)가 상방향으로 이동시 상기 부력체(312)와 밀착되어 유로를 폐쇄하고, 상기 부력체(312)가 하방향으로 이동시 상기 공기유입구(314a)를 개방할 수 있도록 유기적인 결합구성으로 이루어짐을 알 수 있다.

이때, 상기 공기유입구(314a)는 저수조(100) 내에 일정량의 소방용수가 항상 비축될 수 있도록 소방용수 비축라인(A)의 수위보다 높은 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

이러한 역할을 수행하는 배관 개폐수단(310)은 평상시에는 부력체(312)에 의해 공기유입구(314a)를 폐쇄하여 수압에 의해 후술되는 압력수관(400)으로 물이 유입될 수 있도록 하는 반면, 가정용수의 사용량이 많아져 급격한 수위감소시 부력체가 자동으로 하강함과 동시에 가정용수 배관의 공기유입구(314a)를 개방하여 공기가 들어갈 수 있도록 하여, 상기 압력수관(400)으로 물이 유입되지 않도록 하는 역할을 한다.

한편, 본 발명은 가정용수 배관(300)에서 분기된 압력수관(400)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 압력수관(400)은 저수조(100)에 유입된 물을 수압에 따라 가정용수 배관(300)으로 내보내는 역할을 하는 것으로서, 일측은 상기 가정용수 배관(300)과 연통되도록 연결되고 타측은 저수조(100)의 저부에 위치하도록 설치된다.

또한, 압력 수관(400)과 상기 가정용수 배관(300)과의 연결부위는 내부에 공급되는 물이 외부로 누수됨을 방지하기 위하여 후렌지 또는 소켓(미도시)이 끼움 설치됨으로써 견고한 수밀을 유지하게 된다.

한편, 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면 상기 가정용수 배관(300)과 압력수관(400)은 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 이로써 상기와 같은 연결장치 없이도 가능할 것이다.

도면의 참조부호 140은 저수조(100)의 내부 공간을 청소하고자 할 경우, 저수조(100)에 잔류된 물을 외부로 배출시키거나, 청소 후에 저수조(100)의 내벽으로부터 제거된 이물질을 외부로 배출시키기 위해 저수조(100)의 하단 부분에 형성된 배수구(140)를 나타낸다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수압을 이용한 저수조 수질개선장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 저수조(100)의 상단 부분에는 상수도 계통에 의해 정화처리된 물이 유입가능한 유입구가 마련되고, 저수조(100)의 일측으로 유입된 물을 사용처로 배출시키기 위한 소방용수 배관(200)과 가정용수 배관(300)과, 가정용수 배관(300)에서 분기된 압력수관(400) 및 상기 가정용수 배관(300)을 개폐하는 배관 개폐수단(310)이 형성된다.

이와 같이 구성된 저수조(100)에는 유입수 배관(130)을 통해 급수된 물은 최대 높이를 유지하여 충분량의 물을 저수하게 된다.

도 4a는 본 발명에 따른 가정용수 공급시의 상태를 설명하기 위한 참조도이다.

도 4a를 참조하면, 우선 저수조(100)에 소화용수 비축라인(A) 이상의 수위가 유지될 경우, 상기 가정용수 배관(300)의 일측에 설치된 배관 개폐수단(310)의 부력체(312)가 부력체 이동부(314)의 내부에서 부상하면서 가정용수 배관(300)의 공기유입구(314a)를 자동으로 밀폐하여 가정용수 배관(300)의 유로가 차단된 상태로 유지하게 된다.

그로 인하여, 저수조(100)로 유입된 물은 수압에 의하여 압력수관(400)을 통해 가정용수 배관(300)으로 배출되게 된다.

따라서, 본 발명에 따르면 평상시 저수조(100)에 저장된 물은 저부에 설치된 압력수관(400)의 일측을 통해 가정용수 배관(300)으로 공급됨으로써 저수조(100)는 항상 저부의 물을 우선 공급하게 되어 물의 순환이 원활하게 하여 장기 저류의 수질악화를 막는 역할을 하게 된다.

도 4b는 본 발명에 따른 가정용수 공급 중단시의 상태를 설명하기 위한 참조도이다.

도 4b를 참조하면, 가정용수의 사용량이 급격하게 증가함에 따라 저수조(100)의 수위가 감소하고, 저수조(100)의 수위가 소방용수 비축라인(A) 이하로 떨어지게 되면 배관 개폐수단(310)의 부력체(312)가 하강된 상태가 된다.

이로 인하여, 가정용수 배관(300)의 공기유입구(314a)가 열리면서 공기가 유입되어 압력수관(400)으로부터 공급되던 물의 공급은 중단되게 된다.

따라서, 가정용수 배관(300)에서 배출되는 물은 더 이상 공급되지 않게 되어 항상 비상시 화재에 대비하는 충분한 소방용수를 저수할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 보다 바람직하게는, 상기 저수조(100)의 저수량이 소방용수 비축라인(A) 수위의 이하가 되면 부력체(312)가 하강함과 동시에 상기 저수조(100)의 유입수 배관(130)으로 물이 자동으로 공급되어 저수조(100)의 수위를 다시 증가시킬 수 있도록 설치되는 것이 바람직할 것이다.

즉, 상기 유입수 배관(130)의 상측으로 개폐밸브(미도시)를 설치하고 이를 개폐동작시켜 저수조(100) 내의 물공급을 개시시킬 수 있도록 부력체(312)와 연결되는 로드(미도시)를 설치하여, 저수조(100) 내로 공급되는 물의 수위가 소방용수 비축라인(A) 이하가 되면 부력체(312)가 하강 동작하면서 이와 연결되어 있는 로드가 수평방향으로 경사 동작하여 유입수 배관(130)의 상단에 설치되는 개폐밸브를 개폐시켜 저수조(100) 내로의 물의 공급을 개시할 수 있도록 형성되는 것이 바람직할 것이다.

이상과 같이 상술한 본 발명에 따르면, 우선 저수조(100)의 저부의 물을 압력수관(400)으로 공급하여 장기 저류가 되지 않고 물의 순환을 촉진하여 장기 저류에 대한 예방을 하여 위생성을 극대화할 수 있으며, 저수조(100)의 수위가 기설정된 기준수위 이상이 되면 부력체(312)가 부력체 이동부(314) 내부에서 부상하면서 상기 공기유입구(314a)를 자동으로 밀폐시키고, 저수조(100)의 수위가 기설정된 기 준수위 이하가 되면 부력체(312)가 하강하면서 공기유입구(314a)로 공기를 유입시켜 공기의 압력에 의해 압력수관(400)으로 유출되던 물의 공급을 차단시키게 되어 저수조(100) 내의 소화용수는 그만큼 항상 확보를 할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 저수조에 저장된 소화용수가 정체되지 않고 항상 먼저 배출되므로, 장기 저류가 되지 않고 물의 순환을 촉진하여 장기 저류에 대한 예방을 하여 위생성을 극대화할 수 있으며, 이에 따라 항상 깨끗하고 위생적인 물을 공급받을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면 구조가 간단하여 대량 생산이 용이하기 때문에 제조원가가 저렴한 이유로 소비자에게 경제적인 이익도 충분히 누릴 수 있는 효과가 있다.

아울러 본 발명은 정수기, 자동판매기, 양변기, 가정용 옥 내외 저수조의 수위조절장치 등에도 적용할 수 있으며, 기타 전력을 이용한 솔레노이드 밸브 등에도 무동력으로 본 발명을 대체할 수 있어 친환경적이며 에너지 절감에도 큰 효과가 있다.

Claims (5)

1. 물을 수용가능한 소정 용적의 수용 공간이 마련된 저수조와;

   상기 저수조의 저부에 설치되어 물을 배출하는 소방용수 배관과;

   상기 저수조의 일측에 설치되며, 저수조의 수위변화에 따라 배관을 자동으로 개폐하는 배관 개폐수단이 구비된 가정용수 배관; 및

   상기 가정용수 배관에서 분기되어 연통되게 설치되고, 저수조에 공급되는 물의 수압에 따라 저부의 물을 가정용수 배관으로 공급하는 압력수관;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수압을 이용한 저수조 수질개선장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 배관 개폐수단은,

   부력체와;

   상기 부력체가 내부에서 슬라이딩 이동 가능하게 삽입되는 부력체 이동부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수압을 이용한 저수조 수질개선장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 부력체 이동부는,

   가정용수 배관의 일단에서 연장 형성되고, 일측으로 갈수록 직경방향으로 단면의 폭이 좁아지는 공기유입구를 구비하여, 상기 부력체가 상방향으로 이동시 상기 부력체와 밀착되어 상기 공기유입구가 폐쇄되고, 상기 부력체가 하방향으로 이동시 상기 공기유입구가 개방되는 것을 특징으로 하는 수압을 이용한 저수조 수질 개선장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 부력체는,

   저수조의 수위가 기설정된 기준수위 이상이 되면 부상하면서 상기 공기유입구를 자동으로 밀폐시키며, 저수조의 수위가 기설정된 기준수위 이하가 되면 하강하면서 공기유입구로 공기를 유입시켜 공기의 압력에 의해 압력수관으로 유출되던 유체의 공급을 차단시키는 것을 특징으로 하는 수압을 이용한 저수조 수질개선장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 가정용수 배관과 압력수관은 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 수압을 이용한 저수조 수질개선장치.

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