KR100960367B1

KR100960367B1 - 유자관과 스프링을 이용한 상수도 배수시설의 채수기

Info

Publication number: KR100960367B1
Application number: KR1020100009380A
Authority: KR
Inventors: 강범수; 정준영
Original assignee: 주식회사 와텍
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2010-05-28

Abstract

유자관과 스프링을 이용한 상수도 배수시설의 채수기를 개시한다. 유자관과 스프링을 이용한 상수도 배수시설의 채수기는 배수관 단부에 고정되는 원통 형상의 몸체부와, 몸체부의 타측 단부에 힌지 결합되어 자중에 의해 몸체부의 타측 단부를 폐쇄시키고, 자중 보다 더 큰 수압에 의해 개방되는 커버와, 몸체부 내부 공간과 연통되도록 커버에 일단이 고정되고 타단은 수직상방으로 연장된 하부 채수관과, 배수관 단부 상부에 위치한 채수통의 지지부에 일단이 회동가능하게 체결되고 타단이 하부 채수관의 타단 상부까지 연장된 상부 채수관과, 하부 채수관의 타단과 상부 채수관의 타단을 관절 결합시키는 관절부를 포함한다.
따라서 커버의 무게 뿐만 아니라 하부 채수관, 관절부 및 상부 채수관의 무게까지 합져져서 커버에 작용하게 되므로 배수피트 내부의 이물질에 관계없이 커버의 개폐동작을 보다 원활하게 유지할 수 있다.

Description

유자관과 스프링을 이용한 상수도 배수시설의 채수기{Water Sampler of Drainage for Waterworks using U tube and spring}

본 발명은 상수도 배수시설의 채수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 송수관 또는 급수관에 연결된 배수설비 내부로 유출되는 상도수의 채수를 위해 배수설비 내부로 연결된 배수관의 단부에 구비되는 유자관과 스프링을 이용한 상수도 배수시설의 채수기에 관한 것이다.

수자원의 원활한 관리 및 공급을 위해 설치되는 상수도 시설은 도 1에 도시한 바와 같이 취수원(11)으로부터 원수를 취득하는 취수단계와, 취수한 원수를 도수관(12)을 통해 정수시설(13)까지 이송하는 도수단계와, 용도에 맞는 수질을 확보하도록 정수시설(13)에 의해 원수가 처리되는 정수단계와, 정수된 물을 송수관(14)을 통해 배수지(15)까지 이송하는 송수 및 배수단계와, 배수지(15)로부터 급수관(16)을 통해 수용가(17)로 물이 이송되는 급수단계를 포함한다. 이와 같은 상수도 시설의 송수관(14)과 급수관(16)에는 관로 내부에 침전된 협잡물의 제거를 위해 배수(排水)설비(18)가 연결된다.

취수과정을 통해 취득된 원수는 도수과정을 거쳐 정수설비(13)로 이동된 다음 정수과정을 거친 후 배수지(15)로 송수되는데, 배수설비(18)는 송수관(14) 및 급수관(16)의 내부 이토나 모래등과 같은 협잡물을 관 외부로 배출시켜 상기 수용가(17)에 깨끗한 상태의 물이 안정적으로 공급되도록 하는 것이다.

도 2는 일반적인 배수설비를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 상기 배수설비(18)는 배수관(18c)을 통해 유통되는 물의 수량 및 수압을 제어하도록 밸브(18b)가 설치된 밸브실(18a)과, 소정의 공간을 가짐으로써 물이 저수되는 배수피트(18d)로 이루어진다. 상기 배수피트(18d)의 일측 하부에는 밸브실(18a)을 거쳐 물이 유출되는 배수관(18c)이 연결되어 있고, 상기 배수피트(185)의 타측 상부에는 물이 배출되는 배수구(18e)가 형성되어 있어, 상기 배수관(18c)을 통해 배수피트(18d) 내부로 유입된 물은 배출구(18e)가 형성된 높이 만큼 배수피트(18d) 내부에 저수된 다음 하천으로 배출된다.

송수관(14) 또는 급수관(16)에 함유된 협잡물은 배수설비(18)의 배수구(18e)를 통해 배출함으로서 수용가(17)로 보다 깨끗한 상태의 물이 공급된다.

그러나, 배수피트(18d) 내부에 협잡물이 다량 침전된 경우 배수관(18c)을 통해 유출되는 물보다 배수되는 물의 수질이 악화될 수 있음에 따라 배수관(18c)을 통해 유출되는 물은 0.5nut이하의 탁도를 만족해야만 한다.

그런데 일반적인 배수설비(18)의 경우 배수관(18c) 단부의 물이 저수된 영역인 배수피트(18d) 하부에 위치함에 따라 물의 채수는 물론 탁도를 측정하기 어렵다.

이를 해결하기 위하여 도 3의 공개특허 제2009-74599호에서는 배수관 단부에 채수관을 연결하여 배수피트 상부에서 채수가 가능한 채수기(20)를 개시하였다. 공개특허에서는 채수관(22)을 통하여 상방향으로 채수가 가능하도록 어느 정도 배수관 내에 수압을 유지하기 위하여 커버의 자중에 의한 수압상승을 유도하고 있다.

따라서 공개특허에서는 도 4에 도시한 것과 같이 커버와 몸체부의 밀착력을 높이기 위하여 몸체부의 타측 단부를 비스듬하게 경사지게 형성하거나 도 5에 도시한 것과 같이 커버에 별도의 무게추를 부가하고 있다.

타측 단부를 비스듬하게 경사지게 하는 구조는 밀착력을 높일 수는 있으나 이토나 모래 등의 이물질 등이 흘러내리지 않고 종단에 쌓이게 될 경우 이물질에 의해 커버가 완전히 폐쇄되지 않게 되므로 채수 수압을 얻을 수 없는 문제가 발생된다. 또한 별도의 무게추 등을 부가하는 경우에는 커버로부터 돌출된 무게추가 배수피트에 쌓인 이물질에 걸려서 커버가 개방되지 않거나 닫쳐지지 않는 경우가 발생될 우려가 있었다.

또한 커버가 침전물이나 이물질에 걸려서 개페동작이 원활하지 않을 경우에는 작업자가 배수피트 내부에 들어가서 이물질이나 침전물을 제거하여 커버를 동작시켜야 하는 번거로움이 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 채수관을 커버에 결합함으로써 커버의 전체 무게를 증가시켜서 밀착력을 높여서 충분한 채수 수압을 얻을 수 있는 유자관과 스프링을 이용한 상수도 배수시설의 채수기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 배수 피트 내에 쌓인 이물질에 관계없이 커버의 개폐 동작을 원활하게 할 수 있는 유자관과 스프링을 이용한 상수도 배수시설의 채수기를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유자관과 스프링을 이용한 상수도 배수시설의 채수기는 배수관 단부에 고정되는 원통 형상의 몸체부와, 몸체부의 타측 단부에 힌지 결합되어 자중에 의해 몸체부의 타측 단부를 폐쇄시키고, 자중 보다 더 큰 수압에 의해 개방되는 커버와, 몸체부 내부 공간과 연통되도록 커버에 일단이 고정되고 타단은 수직상방으로 연장된 하부 채수관과, 배수관 단부 상부에 위치한 채수통의 지지부에 일단이 회동가능하게 체결되고 타단이 하부 채수관의 타단 상부까지 연장된 상부 채수관과, 하부 채수관의 타단과 상부 채수관의 타단을 관절 결합시키는 관절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서 상부 채수관은 일단 부근의 외주면에 좌우로 각각 돌출된 한 쌍의 수평 지지봉들이 형성되고 지지부는 상부 채수관의 외경보다 큰 간격을 두고 서로 마주보는 한 쌍의 지지대들을 포함한다. 한 쌍의 지지대들 각각은 채수통의 일측면에 일단이 고정되고 수평방향으로 연장된 외팔보 형태를 가지며 자유단 근처에 L자형 고정홈이 형성되고 이 고정홈에 한 쌍의 수평 지지봉들 중 하나가 끼워져 지지되는 것에 의해 상부 채수관이 한 쌍의 지지봉들을 회전축으로 전후로 회동되게 체결된다.

하부 채수관 및 상부 채수관의 타단은 L자관 구조를 가지며, 관절부은 하부 채수관과 상부 채수관의 L자관 양단을 각각 회동 가능하게 연결한 U자관으로 구성된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유자관과 스프링을 이용한 상수도 배수시설의 채수기는 커버에 채수관이 결합되므로 채수관 무게에 의해 커버의 밀착력이 증가되므로 별도의 무게 추나 경사 구조 등의 부수적인 구조변경설계가 불필요하고 이물질이나 침전물에 커버가 걸리더라도 배수피트 내로 들어가지 않고서 상부에서 채수관을 잡아당기는 등의 동작에 의해 커버의 개폐동작을 복구시킬 수 있다.

또한 상부 채수관은 지지부에 회동가능하게 체결시 분해 조립이 용이하여 작업성을 향상시킨다.

도 1은 일반적인 상수도의 유통을 나타낸 개략도.
도 2는 종래의 배수설비를 나타낸 단면도.
도 3은 종래의 채수기가 설치된 배수설비를 나타낸 단면도.
도 4는 종래의 채수기의 구조를 나타낸 측면도.
도 5는 종래의 다른 채수기를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에 의한 개선된 유자관과 스프링을 이용한 상수도 배수시설의 채수기가 설치된 배수설비를 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명에 의한 개선된 유자관과 스프링을 이용한 상수도 배수시설의 채수기의 사시도.
도 8은 본 발명에 의한 개선된 유자관과 스프링을 이용한 상수도 배수시설의 채수기의 관절부분의 분해 사시도.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 6은 본 발명에 의한 개선된 유자관과 스프링을 이용한 상수도 배수시설의 채수기가 설치된 배수설비를 나타낸 단면도이고, 도 7은 본 발명에 의한 개선된 유자관과 스프링을 이용한 상수도 배수시설의 채수기의 사시도이고, 도 8은 본 발명에 의한 개선된 유자관과 스프링을 이용한 상수도 배수시설의 채수기의 관절부분의 분해 사시도를 나타낸다. 상술한 종래 기술과 동일한 부분은 동일 부호로 처리하고 구체적인 설명은 생략한다.

도면을 참조하면 본 발명의 유자관과 스프링을 이용한 상수도 배수시설의 채수기(100)는 원통 형상의 몸체부(110)와, 커버(120)와, L자형 하부 채수관(130)과, L자형 상부 채수관(140)과, 관절부(150), 인장스프링(160)을 포함한다.

몸체부(110)는 배수관(18c) 단부에 일단이 고정수단에 의해 결합되는 원통형으로 형성된다. 여기서 고정수단은 일반적으로 잘 알려진 고정수단을 사용하는 것으로 구체적인 설명은 생략한다.

몸체부(110)의 타단에는 커버(120)가 힌지 결합된다. 커버(120)는 배수관을 통해 유입된 물이 배출되는 과정에서 저항체 역할을 하여 수압에 의해 배수되는 물의 일부가 채수관을 통해 채수통(200)으로 자연스럽게 이송되게 한다. 커버(120)는 자중에 의해 일정 수압 이하에서는 몸체부(110) 타단을 밀폐하고, 자중 이상의 일정 수압 이상에서는 수압에 의해 개방된다.

따라서 본 발명에서는 커버(120)의 자중을 높이기 위하여 채수관을 몸체부(110)에 결합하지 않고 커버(120)에 결합한다.

채수관은 하부 채수관(130), 상부 채수관(140), 관절부(150)의 세부분으로 구성된다.

하부 채수관(130)은 커버(120)와 채수통(200) 사이의 간격의 대략 1/2 길이를 가지는 수직관(131)과, 이 수직관의 양단에서 L자형으로 구부러진 일단(132)과 타단(134)을 포함한다. 일단(132)은 수직에서 수평후방으로 90도 구부러진 L자형으로 커버(120)의 중앙부를 관통하여 몸체부(110) 내부 공간과 연통하도록 결합된다. 타단(134)은 수직에서 우측방으로 90도 구부러진 L자형으로 그 종단에 플렌지(137)가 형성된다. 타단(134)에는 인장 스프링(160)의 일단을 걸기 위한 스프링 걸이 고리(138)가 형성된다.

상부 채수관(140)은 커버(120)와 채수통(200) 사이의 간격의 대략 1/2 길이를 가지는 수직관(141)과, 이 수직관(141)의 양단으로부터 L자형으로 구부러진 일단(142)과 타단(144)을 포함한다. 일단(142)은 수직에서 수평후방으로 90도 구부러진 L자형으로 채수통(200)을 향하도록 수평 배치된다. 타단(144)은 수직에서 우측방으로 90도 구부러진 L자형으로 그 종단에 플렌지(147)가 형성된다. 또한 상부 채수관(140)의 외주면에는 좌우 방향으로 각각 돌출된 한 쌍의 수평 지지봉들(146, 148)을 포함한다.

플렌지(137, 147)에는 대략 90도 간격의 호형 장공(137a, 147a)이 등간격으로 배치된다.

관절부(150)는 U자관(151) 및 한 쌍의 튜브(152, 153)를 포함한다.

U자관(151)의 양단에 플렌지(156, 157)가 각각 형성되고 각 플렌지(156, 157)에는 대략 90도 간격의 호형 장공(156a, 157a)이 등간격으로 배치된다.

따라서 하부 채수관(130)의 타단(134) 플렌지(137)는 U자관(151)의 플렌지(156)와 면접되고 호형 장공(137a)과 호형장공(156a)을 관통하는 볼트(154) 및 너트(155)에 의해 체결되어 호형 장공의 범위 내에서 회동 가능하게 결합된다.

마찬가가지로 상부 채수관(140)의 타단(144) 플렌지(147)는 U자관(151)의 플렌지(157)와 면접되고 호형 장공(147a)와 호형장공(157a)을 관통하는 볼트(158) 및 너트(159)에 의해 체결되어 호형 장공의 범위 내에서 회동 가능하게 결합된다. 볼트(154) 및 너트(155)와 볼트(158) 및 너트(159)의 플렌지 면접 부위에 마찰계수를 줄이기 위한 미끄럼 링을 체결하는 것이 바람직하다.

하부 채수관(130)의 타단(134) 플렌지(137)는 U자관(151)의 플렌지(156)가 결합되는 관 내에는 연결부위의 기밀성을 위하여 튜브(152)가 삽입되고 상부 채수관(140)의 타단(144) 플렌지(147)는 U자관(151)의 플렌지(157)가 결합되는 관 내에는 연결부위의 기밀성을 위하여 튜브(153)가 삽입된다.

채수통(200)의 지지부(210)에 상부 채수관(140)의 한 쌍의 지지봉들(146, 148)이 힌지 결합된다. 지지부(210)는 상부 채수관(140)의 외경보다 큰 간격을 두고 서로 마주보는 한 쌍의 지지대들(212, 214)을 포함한다.

한 쌍의 지지대들(212, 214) 각각은 채수통(200)의 일측면에 일단이 고정되고 수평방향으로 연장된 외팔보 형태를 가지며 자유단 근처에 L자형 고정홈(212a, 214a)이 형성되고 이 고정홈(212a, 214a)에 한 쌍의 수평 지지봉들(146, 148)이 각각 끼워져 지지된다. 따라서 상부 채수관(140)이 한 쌍의 지지봉들(146, 148)을 회전축으로 전후로 회동되게 체결된다.

이와 같이 결합된 상태에서 배수관(18c)에 물이 공급되면 배수관 내부의 물이 하부 채수관(130), 관절부(150) 및 상부 채수관(140)을 거쳐서 채수통(200)으로 채수된다. 배수관(18c) 내부의 수압이 커버(120) 자중(여기서 커버 자중은 커버, 하부 채수관, 관절부, 상부 채수관의 총합 자중을 의미함)의 보다 높아지면 커버(120)가 힌지축을 중심으로 회동되어 개방된다. 이에 커버(120)에 결합된 하부 채수관(130)도 커버 힌지축을 중심으로 회동되어 타단(134)이 후방(도면에서 몸체부 또는 배수관 방향)으로 회동되고, 이에 관절부(150)의 플렌지(156)부위가 먼저 후방으로 당겨져서 이동되고 이어서 플렌지(157) 부위도 후하방으로 당겨지게 되므로 상부 채수관(140)의 타단(144)을 후방으로 잡아당기므로 상부 채수관(140)은 한 쌍의 지지봉들(146, 148)들을 축으로 하여 회동된다. 즉 두개의 고정점 사이에서 두개의 이동 관절에 의한 관절운동이 이루어진다. 이 때 관절부(150)는 인장 스프링(160)에 의해 수압에 대항하는 힘을 발생시킨다. 이 탄성력은 커버(120)를 개방 상태에서 폐쇄 상태로 복원하고자 하는 힘을 증가시킨다.

배수관 내의 수압이 감소하면 관절부(150)의 탄성 복원력과 커버(120)의 자중의 합력에 의해 커버(120)는 폐쇄 방향으로 회동되고, 개방시와 반대방향으로 관절운동이 이루어진다. 이 때에는 인장 스프링(160)의 복원력에 의해 관절운동이 원활하게 이루어진다. 인장 스프링(160)이 없어도 2관절운동은 원활하게 이루어지지만 관절 작용점 위치 설계 등이 보다 세밀하게 요구된다.

이와 같이 본 발명에서는 커버(120) 자중을 높이기 위하여 종래의 무게추를 커버(120)에 설치하지 않고 채수관을 커버에 결합하여 무게추 겸용으로 활용함으로써 부품수를 절감시키고 원가를 낮출 수 있다. 또한 커버(120)에서 돌출된 구조물이 하방으로 향하는 것이 아니라 상방향으로 향하도록 구성되므로 배수피트 바닥에 쌓이는 협잡물 등에 의한 영향을 최소화 시킬 수 있어서 원할한 개폐동작을 유지할 수 있다.

또한 상부 채수관(140)에 가해진 힘이 커버(120)에 전달되므로 배수피트 바닥까지 내려가지 않고서도 상부 채수관(140)을 흔들어서 커버(120)를 전후로 회동시켜 주변에 낀 협잡물 등을 흔들어 떨쳐낼 수 있으므로 개폐 동작 상태를 정상적으로 유지하는 데 간편하다.

Claims

배수관 단부에 고정되는 원통 형상의 몸체부;
상기 몸체부의 타측 단부에 힌지 결합되어 자중에 의해 몸체부의 타측 단부를 폐쇄시키고, 자중 보다 더 큰 수압에 의해 개방되는 커버;
상기 몸체부 내부 공간과 연통되도록 상기 커버에 일단이 고정되고 타단은 수직상방으로 연장된 하부 채수관; 및
상기 배수관 단부 상부에 위치한 채수통에 결합된 지지부에 일단이 회동가능하게 체결되고 타단이 상기 하부 채수관의 타단 상부까지 연장된 상부 채수관; 및
상기 하부 채수관의 타단과 상부 채수관의 타단을 관절 결합시키는 관절부를 구비한 것을 특징으로 하는 유자관과 스프링을 이용한 상수도 배수시설의 채수기.
제1항에 있어서, 상기 상부 채수관은 일단 부근의 외주면에 좌우로 각각 돌출된 한 쌍의 수평 지지봉들이 형성되고 상기 지지부는 상기 상부 채수관의 외경보다 큰 간격을 두고 서로 마주보는 한 쌍의 지지대들을 포함하고,
상기 한 쌍의 지지대들 각각은 상기 채수통의 일측면 에 일단이 고정되고 수평방향으로 연장된 외팔보 형태를 가지며 자유단 근처에 L자형 고정홈이 형성되고 이 고정홈에 상기 한 쌍의 수평 지지봉들 중 하나가 끼워져 지지되는 것에 의해 상부 채수관이 한 쌍의 지지봉들을 회전축으로 전후로 회동되게 체결되는 것을 특징으로 하는 유자관과 스프링을 이용한 상수도 배수시설의 채수기.
제1항에 있어서, 상기 하부 채수관 및 상부 채수관의 타단은 L자관 구조를 가지며, 상기 관절부는 상기 하부 채수관과 상부 채수관의 L자관 양단을 각각 회동 가능하게 연결한 U자관으로 구성된 것을 특징으로 하는 유자관과 스프링을 이용한 상수도 배수시설의 채수기.