KR100992487B1

KR100992487B1 - 역류방지 기능 배수장치를 구비한 맨홀

Info

Publication number: KR100992487B1
Application number: KR1020090086762A
Authority: KR
Inventors: 조지현
Original assignee: 조지현
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2010-11-05

Abstract

본 발명은 통신용 맨홀과 같이 내부에 물이 차게 되면 이를 배수하는 배수장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 바닥부에 형성된 배수구를 형성하고 그 내부에 맨홀 내부의 물은 배수하면서 지중에서 역류하는 물은 차단하는 역류방지 기능 배수장치를 구비한 맨홀에 관한 것이다.

상기 본 발명의 구성은, 바닥부에 배수구(15)를 구비한 맨홀(10)에 있어서, 하부에 형성한 배출구(24)를 향하여 잘록한 목부(22)를 가진 상부유로몸체(20)와; 상기 배출구(24)보다 큰 지름을 갖고 목부(22)의 하부에 위치하여 수위에 따라 자체 부력에 의해 승하강하면서 상기 배출구(24)를 개폐하는 부구(50)와; 상단이 상기 목부(22)를 삽입함과 동시에 내부에 상기 부구(50)를 수용하여 상기 부구(50)의 승하강 동작을 안내함과 동시에 상기 배수되는 물을 유통하는 부구실(32)을 가진 하부유로몸체(30); 로 이루어진 배수장치를 상기 배수구(15)에 장치하여 구성된 것이다.

맨홀, 배수장치. 부구, 역류방지, 스프링

Description

역류방지 기능 배수장치를 구비한 맨홀{Back flow prevention device of a manhole}

일반적으로, 전기 또는 통신맨홀은 내부에 물에 취약한 통신설로나 통신기기들이 설치되는 관계로 맨홀커버에는 외부로부터 물이 유입되지 않도록 방수기능을 갖을뿐만 아니라 일단 유입된 물은 빨리 외부로 배수될 수 있도록 배수구를 구성한다.

도 1은 종래의 기술에 따른 맨홀 구조를 나타낸 단면도이다.

도시된 바와 같이 상부에는 맨홀커버(11)가 안착설치되고, 양측부에는 전기 또는 통신 관로(14)가 연결되며, 바닥부에는 배수구(15)가 형성된 것을 도시하고 있다.

상기 맨홀커버(11)는 외부로부터의 물이 내부로 침투하는 것을 방지하기 위 해 맨홀받침(12)과 맨홀뚜껑(13) 사이에 패킹을 설치하여 방수기능을 갖으며, 상기 바닥부에 형성한 배수구(15)는 단순히 구멍을 뚫어 배수기능을 수행하도록 한 것이다.

또한, 상기 전기 또는 통신 관로(14)에는 전기, 통신선로를 비롯하여 이와 관련된 각종 전기, 통신 접속부나 각종 기기 장치들이 설치되며, 특히 접속부나 기기장치는 전기, 통신선로보다 높은 곳에 위치하도록 하여 침수로 인한 피해를 최대한 피할 수 있도록 되어 있다.

이러한 종래의 맨홀(10)은 정상적인 상태에서는 비가 내려 맨홀커버(11)의 상부가 침수되어도 맨홀커버(11)에 구비된 방수기능으로 인해 물이 맨홀(10) 내부로 유입되지 않는다. 그렇지만, 맨홀커버(11)의 제조 및 설치불량 또는 노후로 인한 방수기능 상실 등의 원인으로 인해 누수가 발생할 수가 있다.

이와 같은 원인에 의해 물이 맨홀(10) 내부로 유입되었다 하더라도 맨홀(10) 바닥부에 형성된 배수구(15)로 배수되며, 배수된 물은 맨홀(10)의 저면에 형성한 골재층(80)을 통해 서서히 지중으로 배수된다.

그런데 상기 배수구(15)는 맨홀(10) 내부의 물을 배수하는 기능을 수행하도록 한 것이기는 하지만 단순히 구멍을 뚫어 자연 배수되도록 한 것이므로 맨홀(10) 주변의 지하수 수위가 높아지면 맨홀(10) 내부로 물의 역류를 허용하게 된다.

또, 역류한 물은 맨홀(10) 내부로 차오르다가 양측의 관로(14)를 통해 구배가 낮은 곳에 설치된 맨홀로 집수되어 그 내부에 설치된 전기나 통신선로를 비롯하여 접속부 또는 각종 전기 또는 기기 장치들이 침수 피해를 입게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 창안한 것으로, 그 목적은, 부구의 부력을 이용하여 역류하는 물은 차단하고, 내부에 유입된 물은 신속히 배수되도록 하는 배수장치를 배수구에 장치하여 침수로 인한 전기 또는 통신선로나 장치들의 피해를 최소화하는 역류방지 기능 배수장치를 구비한 맨홀을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 바닥부에 배수구를 구비한 맨홀에 있어서, 하부에 형성한 배출구를 향하여 잘록한 목부를 가진 상부유로몸체와;

상기 배출구보다 큰 지름을 갖고 목부의 하부에 위치하여 수위에 따라 자체 부력에 의해 승하강하면서 상기 배출구를 개폐하는 부구와;

상단이 상기 목부를 삽입함과 동시에 내부에 상기 부구를 수용하여 상기 부구의 승하강 동작을 안내함과 동시에 상기 배수되는 물을 유통하는 부구실을 가진 하부유로몸체; 로 이루어진 배수장치를 상기 배수구에 장치한 것에 특징이 있다.

또한, 본 발명은, 상기 목부 둘레에 부력에 의해 승강하는 부구와 접촉하여 상기 부구의 부력을 상쇄시키는 스프링을 탄력 설치하여 구성된다.

또한, 본 발명은, 상기 목부의 둘레에 수나사부를 갖고, 상기 부구실의 상단 내경에 상기 수나사부와 대응되는 암나사부를 형성하여 서로 나사 결합함으로써, 상기 상,하부유로몸체의 나사체결 정도에 따라 상기 부구와의 접촉 거리를 조절할 수 있도록 하여 구성된다.

또한, 본 발명은 상기 스프링의 하단에 균일한 접촉력이 가해지도록 부구 지지링을 설치하여 구성된다.

또한, 본 발명은 상기 몸체의 하부 또는 상부에 이물질을 걸러내는 필터층을 구비하여 구성된다.

또한, 본 발명은, 상,하부유로몸체의 둘레에 보호 외벽을 형성하여 구성된다.

본 발명 맨홀은, 하부의 배수구에 부구의 부력에 의해 배수구를 차단하는 배수장치가 설치되어 있어 맨홀 내부에 유입된 물은 자연 배수되고 지하수위에 의해 역류하는 물은 차단되므로 맨홀 내부로 유입된 물에 의해 각종 시설이 침수피해를 겪는 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은, 부구의 상부에 부력 상쇄를 위한 스프링이 탄력설치되어 부구의 개폐민감도를 높여 약간의 수위변화에도 배수가 이루어지도록 하여 배수기능이 향상되는 효과가 있다. 즉, 맨홀 내부에 유입된 물의 수위와 지하수위가 배수구의 높이보다 높게 되면 지하수위가 낮아지더라도 부구의 부력에 의해 부구가 배수구를 막은 상태를 유지하게 되어 배수 수압이 부력을 상쇄시키는 시점이 될 때까지는 배수장애를 일으키게 되나, 본 발명의 스프링이 부구의 부력을 상쇄시킴으로 인해 개폐민감도가 높아져 약간의 맨홀 내부의 수압에도 부구가 개방되어 배수가 이루어지므로 배수기능이 향상되는 것이다.

또한, 본 발명은 부구의 부력을 상쇄시키는 스프링의 텐션을 상,하부유로몸체의 나사체결 정도를 조절함으로써 조절이 가능하므로 부구의 개폐민감도를 필요에 따라 조절하여 사용할 수 있는 편리성이 있다.

도 2는 본 발명 역류방지기능을 갖는 배수구를 갖는 맨홀 단면 구조도이고, 도이고, 도 3a,3b는 본 발명의 실시예1에 따른 배수구의 구조를 도시한 확대도이다

상기한 도면들에 도시된 바와 같이 본 발명 맨홀(10)은, 상부에 맨홀받침(12) 및 상기 맨홀받침(12)에 수밀하게 안착되는 맨홀뚜껑(13)으로 구성된 맨홀커버(11)가 설치되고, 양측 측벽에는 전기 또는 통신선이 연결설치되는 관로(14)가 연결되며, 바닥부에는 배수구(15)가 형성되고, 상기 배수구(15)에는 본 발명의 역류방지 기능을 가진 배수장치가 설치된다.

또한, 상기 배수장치는 상,하부유로몸체(20)(30)와; 상기 상부유로몸체(20)와 하부유로몸체(30)의 사이에 설치되어 상기 유로를 개폐하는 부구(50)로 구성되며, 상기 상부유로몸체(20)와 하부유로몸체(30)의 둘레에는 원통형 또는 다각형의 보호 외벽(40)으로 둘러 싸여있고, 상기 상부유로몸체(20)의 상부 또는 하부유로몸체(30)의 하부에 이물질을 걸러내는 필터층(70a)(70b)을 구성한다.

상기 배수장치를 구성하는 상부유로몸체(20)는 상부는 넓고 하부가 잘록한 깔때기 형상을 이루며, 상기 잘록한 목부(22)의 하부에는 배출구(24)를 구성한다.

부구(50)는 배출구(24)의 내경보다 큰 구경을 가진 공 형상으로 진공 또는 공기가 채워진 구조이거나 스티로폼과 같은 다공체가 충진된 구조로써 물보다 비중이 낮아 부력을 갖도록 구성된 것이다.

하부유로몸체(30)는 상단이 상기 목부(22)를 삽입하여 배출구(24)로 배수되는 물을 하부로 배출시키는 유로를 구성하며, 그 내경은 상기 부구(50)를 충분히 삽입시키고도 남을 정도의 여유를 가지면서도 상기 부구(50)의 승강시 정확하게 배출구(24)를 차단할 수 있도록 길을 안내하는 안내기능을 수행하는 부구실(32)을 구성한다. 상기 상,하부유로몸체(30)는 하나의 몸체로 구성할 수도 있고, 두 개의 몸체로 나누어 조립에 의해 하나의 몸체가 될 수 있도록 할 수도 있다.

즉, 상기 상부유로몸체(20)의 목부(22) 둘레에 수나사부(26)를 형성하고, 이와 대응되는 하부유로몸체(30)의 상단 내경에 암나사부(36)를 형성하여 서로 나사체결에 의해 결합하는 것이다. 이는 제품의 제조를 용이하게 하는 효과와 함께 후술되는 바와 같이 부구(50)의 부력을 상쇄시켜 개폐민감도를 조절하는 기능을 수행한다.

이러한 구조를 갖는 본 발명은, 맨홀(10) 내부에 물이 차게 되면 물은 배수구(15)의 상부유로몸체(20)로 유입되어 잘록한 목부(22)를 통해 배출구(24)로 배수된다. 이때에는 부구(50)가 자중에 의해 하부로 하강하여 배출구(24)가 개방된 상태이므로 배수가 원활하게 이루어진다.

지하수 수위가 상승하여 물이 역류하게 되면 부구(50)는 부구실(32) 내에서 수위를 따라 부상하게 되며 결국 배출구(24)를 막게 됨과 아울러 지하수 수위 상승 정도에 따라 부력이 높아져 배출구(24)를 강하게 압박하여 맨홀(10) 내부로 물이 역류하는 것을 방지한다.

도 4a,4b는 본 발명 실시예2에 따른 배수구 구조를 나타낸 확대 단면도이다.

한편, 상기 목부(22) 둘레에는 부구(50)의 부력을 상쇄시키는 스프링(60)을 탄력 설치한다. 상기 스프링(60)은 그 상단이 목부(22)에 고정설치되고 그 하단은 목부(22)의 하부로 돌출시켜 상기 부구(50)가 배출구(24)와의 거리를 일정간격 유지하도록 하는 것이다. 따라서 역류하는 지하수 수위에 의해 부구(50)가 부상할 때 먼저, 스프링(60)의 하단에 닿은 후 스프링(60)을 압축시키면서 좀더 부상하게 됨으로써 배출구(24)를 막아 차단할 수 있도록 하는 것이다.

부연하면, 부구(50)가 지하수 수위의 상승에 따라 물이 역류하게 되면 그 수위에 따라 상승하여 상기 목부(22)의 배출구(24)를 막아 물이 역류하는 것을 차단하게 되는데, 지하수 수위가 높아질수록 부력이 커져 배출구(24)를 더욱 강하게 막게 된다. 이는 물의 역류현상을 차단하는 것이라 바람직하겠지만 반대로 지하수위가 배출구(24)보다 높은 상태에서 맨홀(10) 내부에 물이 저수되어 있는 상태에서는 지하수위가 낮아지더라도 부구(50)의 위치보다 높은 위치에 있을 경우에는 부구(50)의 부력은 그대로 유지되어 배출구(24)를 그대로 막고 있는 상태가 유지되기 때문에 맨홀(10) 내부에 저수된 물은 부구(50)에 의해 배수되지 못하는 등 배수에 장애를 일으키게 된다. 물론 맨홀(10) 내부의 물의 중량이 부구(50)의 부력 이상으로 커지게 되면 부구(50)를 하부로 밀어 일정량 배수가 이루어지겠지만 그 이전까지는 맨홀(10) 내부의 물은 배수가 이루어지지 못하는 등 배수 기능이 떨어질 수밖에 없는 것이다.

이는 부구(50)의 부력이 필요 이상으로 커 부구(50)가 배출구(24)를 개방시키는 반응민감도가 매우 낮음을 의미하므로 개폐민감도를 높일 필요가 있다.

만일 부구(50)의 비중을 물의 비중과 근접하게 한다면 약간의 수위변화에도 배출구(24)를 개방시킬 수 있다. 이러한 현상을 개폐민감도의 높다고 표현할 수 있다. 따라서 물의 역류를 방지하는 기능에 문제가 없는 범위 내에서 부구(50)의 배출구(24) 개폐민감도를 높일 필요가 있으며, 이를 위해 부구(50)의 부력을 조절할 필요가 있다. 물론 부구(50)를 제조할 때 원하는 부력을 갖도록 하는 방법도 있으나 제품가격 대비 정밀제조가 어려운 관계로 스프링(60)을 통해 기구적으로 부력의 조절을 가능하도록 하여 개폐민감도를 조절할 수 있도록 하는 것이다.

도 5a,5b는 본 발명 실시예2에 따른 배수구 구조를 나타낸 확대 단면도이다.

전술한 도 4a,4b와 같이 부구(50)의 부력 조절을 단순히 스프링(60)에 의해 이루어지도록 한 구조는 스프링(60)의 탄성과 설치위치가 고정되어 있어 부력 조절이 불가능하여 대략적인 목표 값에 일률적으로 맞추도록 한 것이어서 개폐 불량이 발생할 여지가 있다.

이를 방지하기 위해 도 5a,5b와 같이 스프링(60)의 위치를 상하로 가변시켜 부구(50)와 배출구(24)의 간격을 조절할 수 있도록 함으로써 개폐민감도를 원하는 정도로 조절할 수 있도록 하는 것이다.

즉, 나사체결된 상,하부유로몸체(30)를 정,역회전시켜 나사체결 정도를 조절함으로써 스프링(60) 하단이 부구(50)와 배출구(24)와의 간격을 조절할 수 있도록 하는 것이다.

이때에는, 스프링(60)의 상단을 하부유로몸체(30)의 상단부 내측에 고정하고, 그 하단을 목부(22)의 하부로 돌출시켜 역류하는 수위에 의해 부구(50)가 부상할 때 먼저 스프링(60)의 하단에 닿은 후 부력에 의해 스프링(60)을 압축시키면서 더 부상해야만 배출구(24)를 막아 차단할 수 있도록 하는 것이다.

이러한 구조는 나사회전에 의해 상부유로몸체(20)나 하부유로몸체(30)를 서로 근접시키면 하부유로몸체(30)의 내측 상부에 설치된 스프링(60)이 승강하게 되고, 상부유로몸체(20)와 하부유로몸체(30)를 서로 이격시키게 되면 스프링(60)의 하단은 돌출된다.

이러한 스프링(60) 하단의 위치변화에 의해 배출구(24)를 차단하기 위해 스프링(60)을 압축시켜야 하는 부구(50)의 부력 크기가 달라진다. 즉, 도 5a와 같이 스프링(60)의 하단이 배출구(24) 쪽으로 이동할수록 스프링(60)의 압축 정도가 작아도 배출구(24)를 차단할 수 있는 반면, 도 5b와 같이 스프링(60)의 하단이 배출구(24) 하부로 하강할수록 스프링(60)의 압축 정도가 커야만 배출구(24)를 차단할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 스프링(60)의 탄성력은 지하수 수위변화에 의해 가변되는 부력을 상쇄시키는 기능을 수행하므로 원하는 만큼 개폐민감도를 편리하게 조절할 수 있는 것이다.

또한, 부구(50)가 배출구(24)에 밀착될 때 그 중심이 일치하지 않으면 개폐불량이 발생할 수가 있다. 이를 방지하기 위해 상기 스프링(60)의 하단에 균일한 접촉력이 가해지도록 부구지지링(62)을 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 상부유로몸체(20)의 목부(22) 둘레에는 하방향 이외에는 밀폐되도록 하여 지하수 수위가 상승하여 역류하더라도 내부 공기에 의해 물이 유입되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이는 물과 스프링(60)의 접촉을 막아 부식을 방지함으로써 제품의 수명을 연장할 수 있도록 하기 위한 것이다.

도 6은 본 발명 실시예4에 따른 배수구 구조를 나타낸 확대 단면도이다.

상기 도 5의 실시예 4의 배수장치는 상부유로몸체(20)는 상부는 넓고 하부가 잘록한 깔때기 형상을 이루며, 상기 잘록한 목부(22)의 하부에는 배출구(24)를 구성한다.

또한, 하부유로몸체(30)는 상단이 상기 목부(22)를 삽입하여 배출구(24)로 배수되는 물을 하부로 배출시키는 유로를 구성하며, 그 내경은 상기 부구(50)를 충분히 삽입시키고도 남을 정도의 여유를 가지면서도 상기 부구(50)의 승강시 정확하게 배출구(24)를 차단할 수 있도록 길을 안내하는 안내기능을 수행하는 부구실(32)을 구성한다.

또한, 상기 상부유로몸체(20)의 배출구(24) 하부이면서 상기 하부유로몸체(30)의 부구실(32)에는 부구(50)를 내장한다. 특히, 상기 부구(50)의 하부에는 하단부가 하부몸체(30)에 탄력 지지되면서 상부는 부구(50)의 하부에 밀착되어 상기 부구(50)를 배출구(24)로 탄력적으로 밀어올려 상기 배출구(24)를 차단하는 스프링(60a)을 구성한다. 상기 스프링(60a)은 하부유로몸체(30) 내부에 설치되는 리브살(33)과 그에 의해 지지되는 스프링지지부(34)에 의해 지지된다.

이 구성에 의해 배출구(24)는 항상 부구(50)에 의해 닫혀있게 되므로 지하수수위가 상승하더라도 배출구(24)를 통해 지하수가 역류하는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 한편, 맨홀(10) 상부 또는 관로(14)를 통해 침투하는 물은 배출구(24)를 통해 배출된다. 물론 부구(50)가 자중에 의해 개방되어 있는 구조보다는 원활하지 못하지만 소량씩 배출되며 특히 침투된 물의 양이 많을수록 그 중량에 의해 부구(50)의 개방 정도가 커지므로 배수량이 증가하게 된다.

이러한 구성은 배수의 기능은 약하더라도 지하수 수위의 상승에 의한 역류현상은 확실하게 차단할 수 있는 특징이 있는 것이다.

본 발명은. 맨홀 내에 유입된 물을 외부로 배출시키는 기능과 함께 지하수 수위 상승으로 인해 역류하는 물을 차단하여 맨홀 내부에 설치되는 고가의 전기 또는 통신 관로나, 기기 및 장치들이 침수로 인해 막대한 피해를 입는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 맨홀 단면 구조도.

도 2는 본 발명 역류방지기능을 갖는 배수구를 갖는 맨홀 단면 구조도.

도 3a,3b는 본 발명 실시예1에 따른 배수구의 구조를 도시한 확대 단면도.

도 4a,4b는 본 발명 실시예2에 따른 배수구의 구조를 도시한 확대 단면도.

도 5a,5b는 본 발명 실시예3에 따른 배수구 구조를 나타낸 확대 단면도.

도 6은 본 발명 실시예4에 따른 배수구 구조를 나타낸 확대 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 - 맨홀 11 - 맨홀커버 12 - 맨홀받침

13 - 맨홀뚜껑 14 - 관로 15 - 배수구

20 - 상부유로몸체 22 - 목부 24 - 배출구

26 - 수나사부 30 - 하부유로몸체 32 - 부구실

36 - 암나사부 40 - 보호 외벽 50 - 부구

60 - 스프링 62 - 부구지지링 70a,70b - 필터층

Claims

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하부에 형성한 배출구(24)를 향하여 잘록한 목부(22)를 가진 상부유로몸체(20)와; 상기 배출구(24)보다 큰 지름을 갖고 목부(22)의 하부에 위치하여 수위에 따라 자체 부력에 의해 승하강하면서 상기 배출구(24)를 개폐하는 부구(50)와; 상단이 상기 목부(22)를 삽입함과 동시에 내부에 상기 부구(50)를 수용하여 상기 부구(50)의 승하강 동작을 안내함과 동시에 상기 배수되는 물을 유통하는 부구실(32)을 가진 하부유로몸체(30); 로 이루어진 배수장치를 맨홀(10)의 바닥부에 구비된 배수구(15)에 장치함에 있어서,

상기 목부(22) 둘레에 부력에 의해 승강하는 부구(50)와 접촉하여 상기 부구(50)의 부력을 상쇄시키는 스프링(60)을 탄력 설치하여 구성된 역류방지 기능 배수장치를 구비한 맨홀.
제 2 항에 있어서, 상기 목부(22)의 둘레에 수나사부(26)를 갖고, 상기 부구실(32)의 상단 내경에 상기 수나사부와 대응되는 암나사부(36)를 형성하여 서로 나사 결합함으로써, 상기 상,하부유로몸체(30)의 나사체결 정도에 따라 상기 부구(50)와의 접촉 거리를 조절할 수 있도록 하여 구성된 역류방지 기능 배수장치를 구비한 맨홀.
제 3 항에 있어서, 상기 스프링(60)의 하단에 균일한 접촉력이 가해지도록 부구지지링(62)을 설치하여 구성된 역류방지 기능 배수장치를 구비한 맨홀.
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