거품역류

정의와 핵심

거품역류는 배수 수직관 하부에서 생기는 배수 현상이다.

공기가 섞인 세제 거품이 최하층 쪽에서 역류해 저층 기구의 배수구와 트랩으로 올라오는 것이다.

배수 자체가 역류하는 것이 아니라 공기와 거품이 주된 역류 물질이라는 점이 핵심이다.

발생 과정

상층 기구에서 다량의 배수가 동시에 발생한다.

물이 수직관 벽면을 따라 낙하하며 중심부 공기를 아래로 끌고 내려간다.

하부 굴곡부에서 물과 공기가 충돌해 혼합되고 거품이 생긴다.

거품은 수평주관으로 흘러가고, 최하층 흐름이 막히면 정압이 오른다.

정압을 받은 거품이 트랩 봉수를 밀어내고 기구 배수구로 역류한다.

구성요소와 역할

앞 문제의 답은 정압 상승이다.

구성 요소는 배수 수직관, 하부 굴곡부, 최하층 수평주관, 기구 트랩이다.

수직관은 낙하수가 관 중심의 공기를 끌고 내려가게 하고, 굴곡부에서는 공기 혼입이 가장 많다.

기구 트랩은 봉수가 밀려 나가면 거품이 실내로 나오는 곳이다.

봉수 현상 비교

거품역류와 비슷해 보이는 봉수 현상을 압력 방향으로 구분해 보자.

유도 사이펀 작용은 수직관 상부 다량 배수 때 압력이 떨어져 봉수를 빨아들인다.

자기 사이펀 작용은 만수 상태의 배수가 트랩 봉수를 흡인하는 현상이다.

거품역류는 반대로 정압이 올라 거품과 공기가 기구 배수구로 밀려 나온다.

그래서 답안에서는 압력의 방향으로 두 현상을 구분해 쓴다.

방지 대책

거품역류를 줄이는 대책은 통기 계통과 배수 구조를 함께 보는 것이다.

첫째는 통기관을 설치해 관 내부 공기 흐름을 확보하는 것이다.

둘째는 통기밸브를 설치하는 것이다.

셋째는 배수 수직관과 수평주관 연결부의 구조를 개선하는 것이다.

최하층 수평관에는 도피 통기관을 연결해 하부 압력을 완화한다.

배수 계통 분리는 통기 보강 후에도 역류가 남을 때 쓰는 2차 대책이다.

정리

거품역류는 배수 수직관 하부의 정압과 공기 혼입으로 생긴다.

방지는 통기관 설치, 통기밸브 설치, 배수 구조 개선으로 한다.

보일러 캐리오버는 증기 현상이므로 배수 답안에 섞으면 감점이다.