KR100987368B1 - 지하수 배수 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축물 주위 지하수가 설계안정수위를 초과하지 않도록 자동적으로 조절하는 지하수 배수 장치에 관한 것이다.

본 발명은 지하수가 집수되는 집수정(1), 지하수를 집수정(1)으로 유도하는 집수관(4), 상기 집수관(4)의 단부에 설치되며 수압에 의해 개방되는 밸브(6)를 포함하며, 상기 밸브(6)는, 일단에 지하수가 유입되는 입구(601)가 형성되고 타단에는 출구(602)가 형성되며, 내부에 환턱(604)을 갖는 유동공(603)이 형성되고, 상부에 결합구(63)가 형성된 바디(60); 상기 바디(60)의 유동공(603)을 막도록 설치되는 디스크(64); 상기 바디(60)의 출구(602)에 결합되는 덮개(65); 상기 덮개(65)에 결합되며 상기 디스크(64)에 지지되어 일정한 지지압력을 가하는 압력조절부를 포함하여 구성된다.

지하수, 배수, 밸브, 스프링

Description

지하수 배수 장치{Underground Water Drainage Apparatus}

본 발명은 지하수 배수 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건축물 주위 지하수가 설계안정수위를 초과하지 않도록 자동적으로 배수를 조절하는 지하수 배수 장치에 관한 것이다.

일반적으로 건축물의 지하 구조물에는 지하수의 배수를 위한 배수 장치가 필수적으로 설치된다.

지하수 배수 장치를 시설하지 않을 경우 지하수의 압력에 의해 지하 구조물이 붕괴될 위험이 높기 때문이다.

종래 지하수 배수 장치는 지중에서 스며든 지하수를 집수하여 이동시키는 집수관과, 집수관으로 이동된 지하수가 집수되는 집수정 및 배수펌프로 구성된다.

집수정에는 수위 센서가 구비되어 일정 수위에 도달되면 배수펌프를 가동시켜 지하수를 외부로 배출시키도록 하였다.

그런데 종래에는 배수펌프가 자주 가동되므로 수명이 짧아지고, 전력 소모가 증가되므로 유지 비용이 높은 단점이 있다.

또한 배수되는 지하수에 미세토양도 포함되어 있어 장기간 지속되면 지반이 연약해지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 지하수가 일정한 압력 이상이 될때만 개방되어 집수정에 집수되도록 함으로써 펌프의 잦은 작동을 지연시켜 유지비용의 절감과 장치의 수명을 연장시킬 수 있고, 아울러 잦은 작동을 막음으로써 미세토양의 유실도 억제할 수 있어 구조물 및 지반의 약화를 방지할 수 있도록 한 지하수 배수 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은 지하수가 집수되는 집수정, 지하수를 집수정으로 유도하는 집수관, 집수관의 단부에 설치되어 지하수가 일정 수압 이상이 되면 개방되는 밸브를 포함하며, 상기 밸브는, 일단에 지하수가 유입되는 입구가 형성되고 타단에는 출구가 형성되며, 내부에 환턱을 갖는 유동공이 형성되고, 상부에 결합구가 형성된 바디; 바디의 유동공에 안착되는 디스크; 바디의 출구에 결합되는 덮개; 덮개에 결합되며 디스크에 지지되어 압력을 조절하는 압력조절부를 포함하는 지하수 배수 장치에 의해 달성될 수 있다.

상기 바디의 유동공은 수평으로 형성되어 지하수가 하부에서 상부로 통과되도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 바디의 일측에 점검창이 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 덮개는 상기 압력조절부가 결합되도록 내부에 원통형의 공간부가 형성되고, 상기 공간부의 상단에는 중앙에 나사공을 갖는 캡이 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 압력조절부는 디스크의 상면에 지지되는 롤러가 하부에 구비되고 상부에 머리부가 형성된 일정 길이의 봉체; 봉체의 머리부에 하단이 지지되는 스프링; 스프링의 상단에 지지되며 상부에 핸들이 결합되며 덮개의 나사공에 나사결합되는 핸들축을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 디스크는 일단이 바디의 내벽에 힌지결합되며, 하방으로 닫히는 힘이 작용하도록 힌지부에 토션스프링이 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 집수관 내에 차있는 지하수가 일정 압력 이상이 될때만 개방되어 집수정으로 모이도록 함으로써 집수에 소용되는 시간을 지연시킬 수 있고, 이로 인해 배수펌프의 작동 간격도 종래 보다 길어짐으로써 전기사용 비용의 절감과 배수펌프의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 배수펌프의 잦은 작동을 억제함으로써 미세토양의 유실도 억제할 수 있어 구조물 및 지반의 약화를 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 지하수 배수 장치를 나타낸 전체 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 지하수 배수 장치를 나타낸 전체 구성을 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 지하수 배수 장치는

지하수가 집수되는 집수정(1)과, 건축물 기초 하부에 위치하고 지하수가 유입되는 판재(2)와, 판재(2)에 연결되며 지하수를 집수정(1)으로 유도하는 집수관(4), 및 상기 집수관(4)의 단부에 설치되어 지하수가 일정 수압 이상이 되면 개방되는 밸브(6)를 포함하여 구성된다.

판재(2)는 지하수가 스며들기 용이한 부직포층로 이루어지며, 지하수의 포집효율을 높이기 위해 다수의 통공(20)이 형성되며, 일단부에 형성된 집수관(4)과 통하도록 설치된다.

상기 판재(2)는 지중에 매립되며 상,하부로부터 수분이 스며들게 되고, 일부는 통공(20)에 모이게 된다.

상기 통공(20)은 상,하부는 직경이 크고 중간부는 직경이 작은 모래시계형이다.

따라서 판재(2)로 스며든 지하수는 통공(20)에 일정량씩 집수된 상태가 되며, 과도하게 스며든 지하수는 집수관(4)으로 유입된 후 집수정(1)으로 이동하게 된다.

도 3은 본 발명의 지하수 배수 장치에서 '밸브'를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 지하수 배수 장치에서 '밸브'를 나타낸 평면도이다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 밸브(6)는,

일단에 지하수가 유입되는 입구(601)가 형성되고 타단에는 출구(602)가 형성되며, 내부에 환턱(604)을 갖는 유동공(603)이 형성되고, 상부에 결합구(63)가 형성된 바디(60);

바디(60)의 유동공(603)을 막도록 설치되는 디스크(64);

바디(60)의 결합구(63)에 결합되는 덮개(65);

덮개(65)의 내부에 설치되며 상기 디스크(64)의 밀폐력을 조절하는 압력조절부를 포함하여 구성된다.

바디(60)는 입구(601)와 출구(602)에 결합이 용이하도록 볼트가 체결되는 플랜지가 형성되며, 상부의 결합구(63)에도 플랜지가 형성된다.

플랜지는 환형링이며 다수의 볼트 체결공을 갖는 결합수단으로써 이는 공지의 기술이므로 상세 설명은 생략한다.

특히 바디(60)의 유동공(603)은 수평으로 형성되어 지하수가 하부에서 상부로 통과되도록 한다.

유동공(603)을 형성하는 환턱(604)에는 기밀성을 향상시키기 위해 패킹(605)이 더 구비된다.

그리고 바디(60)의 일측에는 내부의 흐름을 확인할 수 있도록 점검창(606)이 형성된다.

디스크(64)는 판형이며 하부가 돌출되어 유동공(603)에 삽입되어 밀착되는데, 일단에 힌지부가 형성되어 바디(60)의 내벽에 힌지결합된다.

힌지부는 디스크(64)의 일측에 형성되어 바디(60)의 내벽에 결합되는 핀(h)과, 핀(h)에 결합되어 디스크(64)가 하방으로 닫히는 힘이 작용하도록 하는 토션스프링(S)으로 구성된다.

따라서 토션스프링(S)의 미는힘이 작용하므로 디스크(64)는 하방으로 회전되므로 닫히는 힘이 증대될 수 있다.

덮개(65)는 압력조절부가 결합되도록 내부에 원통형의 공간이 형성되고, 하부에는 볼트체결을 위한 플랜지가 형성된다.

그리고 덮개(65)의 상단에는 중앙에 나사공을 갖는 캡(69)이 결합된다.

덮개(65)의 공간 하부에는 걸림턱(653)이 더 형성됨으로써 후술될 압력조절부의 봉체(66)의 머리부(662)가 걸리도록 한다. 또한 걸림턱(653)의 상부로 돌출되도록 수직되게 가이드핀(663)이 결합된다. 가이드핀(663)은 후술될 압력조절부의 봉체(66)의 승강을 안내하는 수단이다.

압력조절부는 디스크(64)의 개폐도를 조절하기 위한 수단이다.

압력조절부는, 디스크(64)의 상면에 지지되는 롤러(661)가 하부에 구비되고 상부에 머리부(662)가 형성된 일정 길이의 봉체(66);

봉체(66)의 머리부(662)에 하단이 지지되는 스프링(67);

스프링(67)의 상단에 지지되며 상부에 핸들(682)이 결합되며 캡(69)에 나사결합되는 핸들축(68)을 포함하여 구성된다.

봉체(66)의 머리부(662)에는 가이드핀(663)이 끼워지는 홀이 형성된다. 따라서 승강작동시 정확한 작동이 유지될 수 있고 안내될 수 있다.

스프링(67)은 코일스프링이며 하단은 봉체(66)에 지지되고 상단은 핸들축(68)에 지지된다. 따라서 핸들(682)을 회전시키면 핸들축(68)이 상승 또는 하강될 수 있고 이에따라 스프링(67)의 탄성력이 조절되므로 상기 스프링(67)에 탄지된 봉체(66)의 누름작용에 의해 디스크(64)의 밀폐력을 적절하게 조절할 수 있게 된다.

핸들축(68)은 외면에 나사가 형성된 봉체로써 하단에는 스프링(67)에 지지되도록 직경이 큰 평면부(683)가 형성되고, 상부에 핸들(682)이 결합된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동관계에 대해 설명한다.

본 발명의 밸브(6)는 집수정(1)의 상부에 위치된 집수관(4)의 단부에 설치된다.

지하수가 판재(2)의 통공(20)으로 스며들어 집수관(4)으로 유입되고, 밸브(6)의 입구로 유입된다.

집수관(4) 및 밸브(6)의 입구에 일정량 이상으로 집수되면 수압이 상승되고, 이 수압이 디스크(64)를 누르고 있는 압력조절부의 스프링(67)의 힘보다 커지면 디스크(64)를 밀어 올리게 되어 유동공(603)을 통해 출구(602)로 배수된다.

따라서 압력조절부의 핸들(682)을 조이거나 풀어주는 조작에 의해 스프링(67)의 가압력이 조절될 수 있고, 그에따라 디스크(64)를 누르는 힘을 적정하게 조절할 수 있다.

즉, 디스크(64)를 누르는 힘이 강하면 디스크(64)의 개방시간이 더욱 지연될 것이다.

한편 장기간 사용하다보면 압력조절부의 스프링(67)이 피로에 의해 가압력이 저하되어 디스크(64)가 완전히 밀폐되지 못하므로 누설이 발생될 우려가 있으나, 본 발명은 디스크(64)에 구비된 토션스프링(S)에 의해 닫히는 힘 즉, 밀폐력이 보강될 수 있어 성능이 정확하고 수명이 연장될 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

도 1은 본 발명의 지하수 배수 장치를 나타낸 전체 구성을 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명의 지하수 배수 장치를 나타낸 전체 구성을 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명의 지하수 배수 장치에서 '밸브'를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명의 지하수 배수 장치에서 '밸브'를 나타낸 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 집수정 2 : 판재

4 : 집수관 6 : 밸브

20 : 통공 60 : 바디

64 : 디스크 65 : 덮개

66 : 봉체 67 : 스프링

68 : 핸들축 69 : 캡

Claims (5)

1. 지하수가 집수되는 집수정(1),

   지하수를 집수정(1)으로 유도하는 집수관(4),

   집수관(4)의 단부에 설치되어 수압에 의해 개방되는 밸브(6)로 구성되며,

   상기 밸브(6)는,

   일단에 지하수가 유입되는 입구(601)가 형성되고 타단에는 출구(602)가 형성되며, 내부에 환턱(604)을 갖는 유동공(603)이 형성되고, 상부에 결합구(63)가 형성된 바디(60);

   바디(60)의 유동공(603)을 막도록 설치되는 디스크(64);

   바디(60)의 출구(602)에 결합되는 덮개(65);

   덮개(65)에 결합되며 상기 디스크(64)에 지지되어 일정한 지지압력을 가하는 압력조절부를 포함하고,

   상기 덮개(65)는 압력조절부가 결합되도록 내부에 공간이 형성되고,

   상단에는 중앙에 나사공을 갖는 캡(69)이 결합된 것이며,

   상기 압력조절부는

   디스크(64)의 상면에 지지되는 롤러(661)가 하부에 구비되고 상부에 머리부(662)가 형성된 일정 길이의 봉체(66);

   봉체(66)의 머리부(662)에 하단이 지지되는 스프링(67);

   스프링(67)의 상단에 지지되며 상부에 핸들(682)이 결합되며 캡(69)에 나사결합되는 핸들축(68)

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 지하수 배수 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 바디(60)의 유동공(603)은 수평으로 형성되어 지하수가 하부에서 상부로 통과되도록 한 것을 특징으로 하는 지하수 배수 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 디스크(64)는

   하부가 돌출되어 유동공(603)에 밀착되며,

   일단에 힌지부가 형성되어 바디(60)의 내벽에 힌지결합되고,

   힌지부는 디스크(64)의 일측에 형성되어 바디(60)의 내벽에 결합되는 핀(h)과, 핀(h)에 결합되어 디스크(64)가 하방으로 닫히도록 하는 토션스프링(S)을 포함하는 것을 특징으로 하는 지하수 배수 장치.
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