KR100733579B1

KR100733579B1 - 펌프형 배수구를 갖는 공공 배수라인

Info

Publication number: KR100733579B1
Application number: KR1020060112724A
Authority: KR
Inventors: 김성주
Original assignee: (주)해석
Priority date: 2006-11-15
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2007-06-28

Abstract

본 발명에 따른 펌프형 배수구를 갖는 공공 배수라인은 차량의 하중을 이용하여 구동축(60)을 회전시킴과 동시에, 동력저장장치(80)를 이용하여 동력을 일차 저장하여 펌프(100)가 균일하게 작동되도록 함으로써, 도로(12)의 양측에 구비된 공공 배수라인의 배수를 촉진시켜, 많은 비가 오더라도 원활하게 배수시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

펌프형 배수구를 갖는 공공 배수라인{A drainage line}

도 1은 종래의 도로에 구비된 공공 배수라인을 도시한 참고도,

도 2는 본 발명에 따른 펌프형 배수구를 갖는 공공 배수라인을 도시한 정단면도,

도 3은 본 발명에 따른 펌프형 배수구를 갖는 공공 배수라인을 도시한 측단면도,

도 4 는 본 발명에 따른 펌프형 배수구를 갖는 공공 배수라인의 회전제한장치를 도시한 측단면도,

도 5는 본 발명에 따른 펌프형 배수구를 갖는 공공 배수라인의 동력저장장치를 도시한 측단면도,

도 6은 본 발명에 따른 펌프형 배수구를 갖는 공공 배수라인의 펌프를 도시한 평단면도,

도 7은 본 발명에 따른 펌프형 배수구를 갖는 공공 배수라인의 승강블록의 설치상태를 도시한 참고도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10; 집수정, 20; 우수배출관,

30; 승강블록, 31; 랙기어,

40; 스프링, 50; 피니언기어,

60; 구동축, 61; 래칫,

70; 회전제한장치, 80; 동력저장장치,

81; 하우징, 82; 태엽,

83; 회전축, 90; 변속장치,

100; 펌프

본 발명은 펌프를 이용하여 강제배수를 하여 배수효율을 향상시킬 수 있도록 된 펌프형 배수구를 갖는 공공 배수라인에 관한 것이다.

일반적으로, 차량이 통행을 하는 도로의 양측에는 도 1에 도시한 바와 같이, 우수를 배수하는 공공 배수라인이 형성되어, 우천시 신속하게 우수를 배수하여 차량안전을 도모할 수 있도록 구성된다. 이 배수라인은 도로(12)의 양측에 매입설치되어 우수를 수집하는 집수정(10)과, 이 집수정(10)에 연결되어 수집된 우수를 하 수도로 배출하는 우수배출관(20)이 구비된 것으로, 도로(12)에 내린 우수는 도로(12)를 따라 구비된 도시안된 우수받이덕트에 의해 상기 집수정(10)에 수집된 후, 우수배출관(20)을 통해 하수도로 배출된다.

그런데, 이러한 공공 배수라인은 자연적인 물의 흐름을 이용하여 배수를 하므로, 배수량이 작고, 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 도로의 양측에 구비된 공공 배수라인의 배수를 촉진시켜, 많은 비가 오더라도 원활하게 배수시킬 수 있도록 된 펌프형 배수구를 갖는 공공 배수라인을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 도로(12)의 인근에 매입설치되어 우수를 수집하는 집수정(10)과, 이 집수정(10)에 연결되어 수집된 우수를 배출하는 우수배출관(20)을 포함하는 공공 배수라인에 있어서, 상기 도로(12)에 상단이 상측으로 출몰되도록 승강가능하게 장착되며 그 일측에는 랙기어(31)가 하향연장된 승강블록(30)과; 이 승강블록(30)의 하측에 연결되어 승강블록(30)을 상승가압하는 스프링(40)과; 상기 랙기어(31)에 치합되는 피니언기어(50)와; 피니언기어(50)에 회전가능하게 축결합되며 래칫(61)을 통해 상기 피니언기어(50)에 연결되어 상기 랙기어(31)의 하강시에만 정회전되는 구동축(60)과; 이 구동축(60)에 결합되어 구동축(60)이 정회전방향으로만 회전되도록 제한하는 회전제한장치(70)와; 원통형으로 구성되며 중심축선상의 일측면에는 상기 구동축(60)이 회전가능하게 삽입되는 관통공(81a)이 형성된 하우징(81)과, 고탄성 강판을 나선형으로 말아 중심단(82a)과 외측단(82b)을 갖도록 구성되어 하우징(81)에 내설되며 중심단(82a)은 하우징(81)의 내부로 연장된 구동축(60)에 연결되고 외측단(82b)은 상기 하우징(81)의 내주면에 고정되는 태엽(82)과, 상기 구동축(60)과 동축선상에 위치되도록 하우징(81)의 외측에 결합되어 하우징(81)과 함께 회전되는 회전축(83)이 구비되어, 구동축(60)의 회전력을 회전축(83)에 전달함과 동시에, 상기 태엽(82)이 압축되어 구동축(60)의 회전력을 일차 저장할 수 있도록 된 동력저장장치(80)와; 상기 동력저장장치(80)의 회전축(83)에 연결되는 변속기어와 출력축(92)이 구비되어 회전축(83)의 회전속도를 증속시키는 변속장치(90)와; 상기 변속장치(90)의 출력축(92)에 연결된 임펠러(103)를 갖으며 상기 집수정(10)에 내장되어 집수정(10)에 수집된 우수를 상기 우수배출관(20)으로 강제 배출하는 펌프(100)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 구조로 되어있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2내지 도 6에 의하면, 본 발명에 따른 펌프형 배수구를 갖는 공공 배수라인는 도로(12)의 인근에 매입설치되어 우수를 수집하는 집수정(10)과, 이 집수정(10)에 연결되어 수집된 우수를 배출하는 우수배출관(20)을 포함하는 것은 종래의 공공 배수라인과 동일하다.

그리고, 이 공공배수라인에는, 상기 도로(12)에 상단이 상측으로 출몰되도록 승강가능하게 장착되며 그 일측에는 랙기어(31)가 하향연장된 승강블록(30)과; 이 승강블록(30)의 하측에 연결되어 승강블록(30)을 상승가압하는 스프링(40)과; 상기 랙기어(31)에 치합되는 피니언기어(50)와; 피니언기어(50)에 회전가능하게 축결합되며 래칫(61)을 통해 상기 피니언기어(50)에 연결되어 상기 랙기어(31)의 하강시에만 정회전되는 구동축(60)과; 이 구동축(60)에 결합되어 구동축(60)이 정회전방향으로만 회전되도록 제한하는 회전제한장치(70)와; 원통형으로 구성된 하우징(81)과, 하우징(81)에 내설되어 상기 구동축(60)에 연결되는 태엽(82)과, 상기 구동축(60)과 동축선상에 위치되도록 하우징(81)의 외측에 결합되어 하우징(81)과 함께 회전되는 회전축(83)이 구비된 동력저장장치(80)와; 상기 동력저장장치(80)의 회전축(83)에 연결되며 일측에는 출력축(92)이 구비된 변속장치(90)와; 상기 변속장치(90)의 출력축(92)에 연결된 임펠러(103)를 갖으며 상기 집수정(10)에 내장되어 집수정(10)에 수집된 우수를 상기 우수배출관(20)으로 강제 배출하는 펌프(100)가 구비된다.

상기 승강블록(30)은 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 도로(12)에 매입설치되는 하우징(32)에 승강가능하게 장착되며, 그 상단이 도로(12)의 상면으로 상단이 노출되어, 도로(12)를 운행하는 차량이 그 상부를 통과할 때, 차량의 하중에 이해 하측으로 눌려 하강되는 것으로, 차량이 상부를 통과할 때 발생되는 압력과 충격을 견딜 수 있는 합성고무재질로 구성된다. 이때, 이 승강블록(30)의 하단에는 도시안된 금속재질의 프레임이 구비되어, 이 프레임에 상기 랙기어(31)가 연결된다.

상기 스프링(40)은 압축스프링으로서, 승강블록(30)의 하단과 하우징(32)의 내부 상면사이에 배치되어, 차량의 하중에 의해 하강된 승강블록(30)을 상승가압한다.

상기 피니언기어(50)는 랙기어(31)와 치합되어, 랙기어(31)의 승강운동을 회전운동으로 전환시키는 기능을 한다.

상기 구동축(60)은 상기 하우징(32)의 내부 하측에 수평방향으로 배치되는 것으로, 피니언기어(50)에 회전가능하게 축결합된다. 이 구동축(60)과 피니언기어(50)를 연결하는 래칫(61)은 상기 구동축(60)에 축결합되는 래칫기어(62)와, 상기 피니언기어(50)에 구비되어 스프링(63)에 의해 상기 래칫기어(62)와 맞물리도록 탄성가압되는 키(64)로 구성되어, 상기 승강블록(30) 및 랙기어(31)가 하강될 때만, 상기 래칫기어(62)와 키(64)가 상호 맞물려 구동축(60)에 회전력을 전달하여 구동축(60)을 정회전시키(64)고, 랙기어(31)가 상승될 때는 래칫기어(62)와 키(64)가 상호 결합해제되어, 피니언기어(50)가 공회전되도록 한다.

상기 회전제한장치(70)는 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 구동축(60)에 장착된 래칫기어(71)와, 브라켓(72)에 의해 위치고정된 하우징(73)에 장착되어 상기 래칫기어(71)와 치합되는 키(74)와, 이 키(74)를 탄성가압하는 스프링(75)으로 구성된 것으로, 구동축(60)이 정회전할 때는 상기 래칫기어(71)와 키(74)의 결합이 해지되어 구동축(60)이 회전되고, 구동축(60)이 역회전될 경우 래칫기어(71)와 키(74)가 치합되어 구동축(60)이 역회전되는 것을 방지한다.
상기 동력저장장치(80)는 도 2 및 도 5에 도시한 바와 같이, 태엽(82)을 이용하여 상기 승강블록(30)의 승강에 따라 불규칙하게 회전되는 구동축(60)의 회전력을 일차 저장하여, 지속적으로 회전력을 발생시킬 수 있도록 하기 위한 것이다. 이를 자세히 설명하면, 상기 하우징(81)은 원통형으로 주물제작되어 지속적인 회전력을 발생시키는 플라이휠의 기능을 할 수 있도록 된 것으로, 중심축선상의 일측면에는 상기 구동축(60)이 회전가능하게 삽입되는 관통공(81a)이 형성되며, 중심축선상의 타측면에는 상기 회전축(83)이 결합되는 브라켓(81b)이 형성된다. 상기 태엽(82)은 고탄성의 강판을 나선형으로 말아 중심부의 중심단(82a)과 외부의 외측단(82b)을 갖도록 구성된 것으로, 외측단(82b)은 상기 하우징(81)의 내주면에 고정되며, 중심단(82a)은 관통공(81a)을 통해 하우징(81)의 내부로 연장된 구동축(60)의 단부에 고정된다. 상기 회전축(83)은 하우징(81)의 브라켓(81b)에 선단부가 고정되어 하우징(81)과 함께 회전된다. 이때, 상기 구동축(60)과 하우징(81) 및 회전축(83)은 동일 중심축선상에 일체로 연결된다.

따라서, 상기 구동축(60)이 회전되면, 상기 태엽(82)이 압축되며, 이 태엽(82)이 풀리는 힘에 따라 하우징(81)이 회전된다. 이때, 하우징(81)보다 구동축(60)이 빨리 회전될 경우, 상기 태엽(82)이 압축되며, 구동축(60)이 하우징(81)보다 천천히 회전될때는 압축된 태엽(82)이 풀리면서 하우징(81)과 회전축(83)을 회전시킨다.

상기 변속장치(90)는 하우징(91)의 내부에 도시안된 변속기어가 구비되어, 이 변속기어에 연결되는 회전축(83)의 회전속도를 증속시키는 것으로, 그 하단에서 수평바향으로 연장되는 출력축(92)이 구비되어, 이 출력축(92)에 상기 펌프(100)의 구동축(102)이 연결된다.

상기 펌프(100)는 도 2 및 도 6에 도시한 바와 같이, 상부가 개방된 원통형으로 구성되어 상기 집수정(10)에 삽입설치되는 하우징(101)과, 구동축(102)이 구비되며 하우징(101)에 내설된 임펠러(103)로 구성된 것으로, 상기 하우징(101)의 측면에는 상기 우수배출관(20)과 연결되는 배출구(104)가 형성된다. 따라서, 상기 집수정(10)으로 수집된 우수는 하우징(101)의 상측 개방부를 통해 하우징(101)의 내부로 공급되어 임펠러(103)가 회전되면 원심력에 의해 상기 배출구(104)로 강제 배출된다. 이때, 상기 하우징(101)의 하측에는 상기 임펠러(103)의 구동축(102)이 연장되는 별도의 기계실(105)이 구비되며, 상기 변속장치(90)의 출력축(92)은 상기 하우징(101)의 측면을 관통하여 기계실(105)로 연장되어, 배벨기어(106)로 펌프(100)의 구동축(102)에 연결된다.

이와같이 구성된 펌프형 배수구를 갖는 공공 배수라인의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선, 도로(12)를 통행하는 차량의 타이어(110)가 상기 승강블록(30)을 밟아 하측으로 누르면, 상기 랙기어(31)가 하강되면서, 피니언기어(50)가 정회전된다. 그리고, 상기 래칫(61)에 의해 구동축(60)이 정회전되면서, 구동축(60)에 연결된 동력저장장치(80)의 태엽(82)이 압축되고, 이에따라 하우징(81)과 회전축(83)이 회전되어, 상기 변속장치(90)를 통해 펌프(100)의 임펠러(103)가 회전된다. 따라서, 집수정(10)에 모인 우수가 배수구로 강제 배출된다.

그리고, 차량의 타이어(110)가 상기 승강블록(30)의 상측을 완전히 통과하면, 상기 스프링(40)에 의해 승강블록(30)이 상승된다, 이때, 상기 구동축(60)은 회전제한장치(70)에 의해 역회전되지 않도록 고정됨과 동시에, 래칫(61)의 작용에 의해 피니언기어(50)가 공회전되며, 상기 하우징(81)은 상기 승강블록(30)이 하강될 때 압축된 태엽(82)의 힘에 의해 지속적으로 회전된다.

그리고, 도로(12)를 통행하는 차량의 타이어(110)가 상기 승강블록(30)을 밟아 하측으로 누르는 동작이 반복되면서, 상기 태엽(82)이 지속적으로 압축되어, 태엽(82)의 탄성력에 의해 동력저장장치(80)의 하우징(81)이 지속적으로 회전되어, 상기 펌프(100)의 임펠러(103)를 지속적으로 회전시킨다.

이때, 상기 승강블록(30)은 도 7에 도시한 바와 같이, 도로(12)에 표시된 차선별로, 즉, 한차선에 승강블록(30)이 하나씩 배치되어, 각 차선을 통과하는 차량이 교대로 승강블록(30)을 승강시킬 수 있도록 구성된다. 즉, 본 실시예와 같이, 왕복 4차선으로 이루어진 도로(12)의 경우, 4개의 승강블록(30)을 각 차선에 대응되도록 도로(12)에 매입설치하여, 차선을 따라 통과하는 차량이 각 승강블록(30)을 교대로 작동시키므로써, 상기 구동축(60)이 지속적으로 회전될 수 있도록 구성된다.

이와같이 구성된 펌프형 배수구를 갖는 공공 배수라인은 차량의 하중을 이용하여 상기 펌프(100)를 작동시키므로써, 집수정(10)에 모인 빗물을 강제로 배출시킬 수 있으므로, 배수효율이 높을 뿐 아니라, 한꺼번에 많은 비가 오더라도 모두 배수하여 처리할 수 있으며, 별도의 동력원이 필요없는 장점이 있다.

또한, 차량이 불규직한 간격으로 상기 승강블록(30)의 상면을 통과함에 따라, 상기 구동축(60)이 불규직한 패턴으로 회전되고, 이에따라 상기 펌프(100)의 임팰러가 불규칙한 회전을 할 수 있으나, 본 실시예는 상기 동력저장장치(80)를 이용하여, 차량이 통과할 때 발생되는 회전력을 일차 저장하여, 균일하게 펌프(100)를 작동시킬 수 있도록 하므로써, 펌프(100)의 작동효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 펌프형 배수구를 갖는 공공 배수라인은 차량의 하중을 이용하여 구동축(60)을 회전시킴과 동시에, 동력저장장치(80)를 이용하여 동력을 일차 저장하여 펌프(100)가 균일하게 작동되도록 하므로써, 도로(12)의 양측에 구비된 공공 배수라인의 배수를 촉진시켜, 많은 비가 오더라도 원활하게 배수시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims

도로(12)의 인근에 매입설치되어 우수를 수집하는 집수정(10)과, 이 집수정(10)에 연결되어 수집된 우수를 배출하는 우수배출관(20)을 포함하는 공공 배수라인에 있어서,

상기 도로(12)에 상단이 상측으로 출몰되도록 승강가능하게 장착되며 그 일측에는 랙기어(31)가 하향연장된 승강블록(30)과;

이 승강블록(30)의 하측에 연결되어 승강블록(30)을 상승가압하는 스프링(40)과;

상기 랙기어(31)에 치합되는 피니언기어(50)와;

피니언기어(50)에 회전가능하게 축결합되며 래칫(61)을 통해 상기 피니언기어(50)에 연결되어 상기 랙기어(31)의 하강시에만 정회전되는 구동축(60)과;

이 구동축(60)에 결합되어 구동축(60)이 정회전방향으로만 회전되도록 제한하는 회전제한장치(70)와;

원통형으로 구성되며 중심축선상의 일측면에는 상기 구동축(60)이 회전가능하게 삽입되는 관통공(81a)이 형성된 하우징(81)과, 고탄성 강판을 나선형으로 말아 중심단(82a)과 외측단(82b)을 갖도록 구성되어 하우징(81)에 내설되며 중심단(82a)은 하우징(81)의 내부로 연장된 구동축(60)에 연결되고 외측단(82b)은 하우징(81)의 내주면에 고정되는 태엽(82)과, 상기 구동축(60)과 동축선상에 위치되도록 하우징(81)의 외측에 결합되어 하우징(81)과 함께 회전되는 회전축(83)이 구비되어, 구동축(60)의 회전력을 회전축(83)에 전달함과 동시에, 상기 태엽(82)이 압축되어 구동축(60)의 회전력을 일차 저장할 수 있도록 된 동력저장장치(80)와;

상기 동력저장장치(80)의 회전축(83)에 연결되는 변속기어와 출력축(92)이 구비되어 회전축(83)의 회전속도를 증속시키는 변속장치(90)와;

상기 변속장치(90)의 출력축(92)에 연결된 임펠러(103)를 갖으며 상기 집수정(10)에 내장되어 집수정(10)에 수집된 우수를 상기 우수배출관(20)으로 강제 배출하는 펌프(100)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 펌프형 배수구를 갖는 공공 배수라인.