KR101010034B1 - 역배수 차단형 하,배수구를 갖춘 공공배수로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 호우시 빗물이 역류하는 것을 방지할 수 있도록 된 역배수 차단형 하, 배수구를 갖춘 공공배수로에 관한 것이다.

본 발명에 따른 역배수 차단형 하, 배수구를 갖춘 공공배수로는, 호우에 의해 배수로본체(10)의 내부 수위가 높아질 경우, 에어조절밸브(90)에 의해 에어실린더(50)가 축소되어 밸브체(60)가 어댑터(30)를 막아 물이 역류되어 하수구나 배수구로 역으로 배출되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

역배수 차단형 하,배수구를 갖춘 공공배수로{drain pipe}

본 발명은 호우시 빗물이 역류하는 것을 방지할 수 있도록 된 역배수 차단형 하, 배수구를 갖춘 공공배수로에 관한 것이다.

일반적으로, 하수나 오수를 배출하기 위해 설치되는 공공배수로는 도 1에 도시한 바와 같이, 콘크리트 재질의 관체로 구성되어 지하에 매설되며 중간부에는 관통공(11)이 형성된 배수로본체(10)와, 지면의 하수구 또는 배수구에서 연장되어 상기 관통공(11)에 연결되는 연결관체(20)로 이루어진다.

따라서, 하수구나 배수구를 통해 유입된 물은 연결관체(20)를 통해 배수로본체(10)로 유입되어 하수처리장 등으로 배출된다.

그런데, 호우가 발생되어 유입되는 빗물의 양이 늘어날 경우, 빗물이 거꾸로 역류하여 하수관이나 배수관으로 배출될 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 호우시 빗물이 역류하는 것을 방지할 수 있도록 된 역배수 차단형 하, 배수구를 갖춘 공공배수로를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

콘크리트 재질의 관체로 구성되어 지하에 매설되며 중간부에는 관통공(11)이 형성된 배수로본체(10)와, 지면의 하수구 또는 배수구에서 연장되어 상기 관통공(11)에 연결되는 연결관체(20)를 포함하는 공공배수로에 있어서,

양단이 개방된 관형상으로 구성되어 상기 관통공(11)에 끼움결합되며, 상기 배수로본체(10)의 내부로 삽입되는 내측단에는 밸브시트(31)가 구비되고, 배수로본체(10)의 외부로 연장되는 외측단에는 상기 연결관체(20)가 연결되는 연결부(32)가 형성된 어댑터(30)와;

상기 어댑터(30)의 내부에 구비된 브라켓(40)과;

상기 브라켓(40)에 구비된 에어실린더(50)와;

상기 에어실린더(50)에 연결되며 에어실린더(50)의 신축에 의해 상기 어댑터(30)의 밸브시트(31)에 밀착되거나 밸브시트(31)로부터 이격되는 밸브체(60)와;

내부에 구비된 격벽(71a)에 의해 에어챔버(71b)와 양단에 개구부(71d)가 형 성된 워터챔버(71c)로 구획된 하우징(71)과, 상기 하우징(71)의 에어챔버(71b)에 구비되며 개구부(71d)로 유입된 물에 의해 회전되는 임펠러(72)와, 상기 에어챔버(71b)에 구비되며 지면에 구비된 흡기관(74)에 연결되고 상기 임펠러(72)의 회전축(72a)에 연결되어 임펠러(72)의 회전에 의해 상기 흡기관(74)을 통해 흡입된 공기를 압축하여 배출하는 공기압축기(73)를 포함하는 에어펌프(70)와;

상기 공기압축기(73)의 배기구(73a)에 연결된 에어탱크(80)와;

내부에는 원통형상의 삽입공(91a)이 형성되고 둘레부에는 제1 및 제2 에어라인(95,96)을 통해 상기 에어실린더(50)에 연결되는 제1 및 제2 연결공(91b,91c)이 형성되며 상기 배수로본체(10)의 내부 상측에 설치되는 밸브하우징(91)과, 둘레면에는 상기 에어탱크(80)에 연결되는 에어유입공(92a)이 형성되고 상기 밸브하우징(91)의 삽입공(91a)에 회전가능하게 결합되어 회전에 의해 상기 에어유입공(92a)이 상기 제1 및 제2 연결공(91b,91c)에 선택적으로 연결되도록 된 제어블록(92)과, 상기 제어블록(92)에 연결되어 하향연장되는 조절아암(93)과, 상기 조절아암(93)에 연결된 스피링(94)을 포함하는 에어조절밸브(90);

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구조로 되어있다.

본 발명에 따른 역배수 차단형 하, 배수구를 갖춘 공공배수로는, 호우에 의해 배수로본체(10)의 내부 수위가 높아질 경우, 에어조절밸브(90)에 의해 에어실린더(50)가 축소되어 밸브체(60)가 어댑터(30)를 막아 물이 역류되어 하수구나 배수 구로 역으로 배출되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2내지 도 5에 의하면, 본 발명에 따른 역배수 차단형 하, 배수구를 갖춘 공공배수로는, 콘크리트 재질의 관체로 구성되어 지하에 매설되며 중간부에는 관통공(11)이 형성된 배수로본체(10)와, 지면의 하수구 또는 배수구에서 연장되어 상기 관통공(11)에 연결되는 연결관체(20)를 포함하는 것은 종래와 동일하다.

그리고, 본 발명에 따른 역배수 차단형 하, 배수구를 갖춘 공공배수로는, 상기 관통공(11)에 구비되어 상기 연결관체(20)가 연결되는 어댑터(30)와; 상기 어댑터(30)의 내부에 구비된 브라켓(40)과; 상기 브라켓(40)에 구비된 에어실린더(50)와; 상기 에어실린더(50)에 연결된 밸브체(60)와; 상기 배수로본체(10)의 내부에 구비된 에어펌프(70)와; 상기 에어펌프(70)에 연결된 에어탱크(80)와; 상기 에어탱크(80)에 연결되며 상기 배수로본체(10)의 내부에 구비되어 상기 에어실린더(50)로 공급되는 공기의 흐름을 제어하는 에어조절밸브(90)가 더 구비된다.

상기 어댑터(30)는 양단이 개방된 관형상으로 구성되어 상기 관통공(11)에 끼움결합되는 것으로, 상기 배수로본체(10)의 내부로 삽입되는 내측단에는 밸브시트(31)가 구비되고, 배수로본체(10)의 외부로 연장되는 외측단에는 상기 연결관체(20)가 연결되는 연결부(32)가 형성되어, 상기 어댑터(30)를 설치한 후, 어댑 터(30)의 연결부(32)에 연결관체(20)를 끼워 연결할 수 있다.

상기 브라켓(40)은 강도가 높은 금속체로 구성되어 에어실린더(50)를 지지할 수 있도록 설치된다.

도 5에 도시한 바와 같이, 상기 에어실린더(50)는 실린더(51)와, 상기 실린더(51)의 내부에 구비되어 실린더(51) 내부의 공간을 신장챔버(51a)와 축소챔버(51b)로 나누는 기능을 하는 피스톤(52)과, 상기 피스톤(52)에 연결되며 실린더(51)의 단부로 연장된 피스톤로드(53)로 구성되며, 상기 실린더(51)가 브라켓(40)에 고정되고 상기 피스톤로드(53)가 배수로본체(10)의 내부쪽으로 연장된다.

따라서, 상기 신장챔버(51a)에 에어가 공급되면 피스톤(52)에 의해 피스톤로드(53)가 밀려 에어실린더(50) 전체의 길이가 신장되고, 축소챔버(51b)에 에어가 공급되면 반대로 에어실린더(50) 전체의 길이가 축소된다.

상기 밸브체(60)는 상기 어댑터(30)의 밸브시트(31)에 밀착되어 어댑터(30)의 내측단을 개폐할 수 있도록 된 것으로, 에어실린더(50)의 피스톤로드(53) 선단에 설치되어, 에어실린더(50)의 신축에 의해 상기 어댑터(30)의 밸브시트(31)에 밀착되거나 밸브시트(31)로부터 이격되어 어댑터(30)의 내측단을 개폐할 수 있도록 구성된다.

상기 에어펌프(70)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 내부에 구비된 격벽(71a)에 의해 에어챔버(71b)와 양단에 개구부(71d)가 형성된 워터챔버(71c)로 구획된 하우징(71)과, 상기 하우징(71)의 에어챔버(71b)에 구비되며 개구부(71d)를 통해 워터챔버(71c)를 통과하는 물에 의해 회전되는 임펠러(72)와, 상기 에어챔버(71b)에 구 비되며 임펠러(72)의 회전축(72a)에 연결된 공기압축기(73)로 구성된다. 이때, 상기 공기압축기(73)는 지면에 구비된 흡기관(74)에 연결되어, 흡기관(74)을 통해 공기를 흡입하여 압축한 후 배기구(73a)로 배출할 수 있도록 구성된다.

따라서, 상기 배수로본체(10)를 흐르는 물이 상기 개구부(71d)를 통해 하우징(71)의 워터챔버(71c)를 통과하여 흐르면, 물의 흐름에 의해 상기 임펠러(72)가 회전되고, 이에따라, 상기 공기압축기(73)가 작동하여 지면의 공기를 흡입하여 압축한 후 배기구(73a)를 통해 배출한다.

상기 에어탱크(80)는 상기 공기압축기(73)의 배기구(73a)에 연결되어, 배기구(73a)로 배출되는 고압의 공기를 저장하는 기능을 한다.

상기 에어조절밸브(90)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 내부에는 원통형상의 삽입공(91a)이 형성되고 둘레부에는 상기 삽입공(91a)과 연결되는 제1 및 제2 연결공(91b,91c)이 형성된 밸브하우징(91)과, 둘레면에는 상기 에어탱크(80)에 연결되는 에어유입공(92a)이 형성되고 상기 밸브하우징(91)의 삽입공(91a)에 회전가능하게 결합되어 회전에 의해 상기 에어유입공(92a)이 상기 제1 및 제2 연결공(91b,91c)에 선택적으로 연결되도록 된 제어블록(92)과, 상기 제어블록(92)에 연결되어 하향연장되는 조절아암(93)과, 상기 조절아암(93)에 연결된 스피링(94)으로 구성된다.

상기 밸브하우징(91)은 금속의 블록으로 구성되어, 상기 배수로본체(10)의 내부 상측에 설치되는 것으로, 둘레면에는 상기 삽입공(91a)과 연통되어 상기 제어블록(92)에 의해 개폐되는 제1 및 제2 배기구(91d,91e)가 더 형성된다. 또한, 상기 밸브하우징(91)의 제1 연결공(91b)은 제1 에어라인(95)을 통해 에어실린더(50)의 신장챔버(51a)에 연결되고, 상기 제2 연결공(91c)은 제2 에어라인(96)을 통해 상기 에어실린더(50)의 축소챔버(51b)에 연결된다.

상기 제어블록(92)의 양측 둘레면에는 제1 및 제2 연결홈(92b,92c)이 각각 형성되어, 상기 에어유입공(92a)이 제1 연결공(91b)과 연통될 때, 상기 제2 연결홈(92c)에 의해 제2 연결공(91c)과 제2 배기구(91e)가 상호 연통되도록 하고, 상기 에어유입공(92a)이 제2 연결공(91c)과 연통될 때, 상기 제1 연결홈(92b)에 의해 제1 연결공(91b)과 제1 배기구(91d)가 상호 연통되도록 한다.

상기 조절아암(93)은 상기 밸브하우징(91)의 측면에서 상기 제어블록(92)의 회전축과 동축으로 연결되도록 상단이 회동가능하게 설치된 것으로, 하단에는 물에 잠겼을 때 저항을 높일 수 있도록 된 넓은 면적의 저항체(93a)가 구비된다.

상기 스피링(94)은 양단이 상기 조절아암(93)의 중간부와, 배수로본체(10)의 내부 상면에 각각 연결되어, 상기 에어유입공(92a)이 상기 제1 연결공(91b)에 연결되도록 제어블록(92)을 탄성적으로 회전시키는 기능을 한다.

이와 같이 구성된 역배수 차단형 하, 배수구를 갖춘 공공배수로의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선, 평상시, 배수로본체(10) 내부의 수위가 낮을 경우, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 스피링(94)에 의해 조절아암(93)이 당겨지고, 이에따라, 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 상기 제어블록(92)이 회전하면서 에어유입공(92a)이 제1 연 결공(91b)과 연통되어, 에어탱크(80) 내부의 공기가 상기 제1 에어라인(95)을 통해 에어실린더(50)의 신장챔버(51a)에 공급되고, 이에 따라 에어실린더(50)가 신장되어 밸브체(60)가 어댑터(30)의 밸브시트(31)로부터 이격되므로써, 어댑터(30)를 개방한다.

따라서, 연결관체(20) 내부의 물이 배수로본체(10)로 유입되어 흐르게 된다.

한편, 상기 에어펌프(70)는 배수로본체(10)를 흐르는 물에 의해 작동되어, 공기를 압축하여 상기 에어탱크(80)에 저장한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 호우가 발생되어 역류가 발생될 정도로 배수로본체(10) 내부의 수위가 높아지면, 물의 유력에 의해 상기 조절아암(93)이 밀려 회동하고, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 상기 제어블록(92)은 조절아암(93)과 함께 회전되면서 제어블록(92)의 에어유입공(92a)이 제2 연결공(91c)과 연통된다. 결국, 에어탱크(80) 내부의 공기가 상기 제2 에어라인(96)을 통해 에어실린더(50)의 축소챔버(51b)에 공급되고, 이에따라 에어실린더(50)가 축소되어 밸브체(60)가 어댑터(30)의 밸브시트(31)에 밀착되어 어댑터(30)를 밀폐한다. 이때, 상기 에어실린더(50)의 신장챔버(51a)에 저장된 공기는 제1 에어라인(95)과 제1 연결공(91b), 제1 연결홈(92b) 및 제1 배기구(91d)를 통해 밸브하우징(91)의 외부로 배출된다.

따라서, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 어댑터(30)가 밀폐되어, 배수로본체(10) 내부의 물이 연결관체(20)를 통해 하수구나 배수구로 역류되어 배수되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 배수로본체(10) 내부의 수위가 낮아질 경우, 상기 스피링(94)에 의 해 조절아암(93)과 제어블록(92)이 도 3 및 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 초기상태로 복귀하여, 전술한 과정에 의해 에어실린더(50)가 신장되어 어댑터(30)를 개방한다.

이와같이 구성된 역배수 차단형 하, 배수구를 갖춘 공공배수로는 배수로본체(10) 내부의 수위가 높아지면 자동으로 어댑터(30)가 밀폐되어, 물이 역류하는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 밸브체(60)는 에어실린더(50)에 의해 작동되므로, 밸브체(60)의 작동방향에 영향을 받지 않는 장점이 있다.

또한, 배수로본체(10)를 흐르는 물에 의해 작동되는 에어펌프(70)를 이용하여 공기를 압축하고, 이와같이 압축된 공기를 이용하여 에어실린더(50)를 신축시키므로, 별도의 동력이 필요치 않은 장점이 있다.

도 1은 종래의 공공배수로를 도시한 정단면도,

도 2는 본 발명에 따른 공공배수로를 도시한 정단면도,

도 3은 본 발명에 따른 공공배수로를 도시한 측단면도,

도 4는 본 발명에 따른 공공배수로의 에어펌프를 도시한 측단면도,

도 5는 본 발명에 따른 공공배수로의 에어조절밸브를 도시한 측단면도,

도 6의 (a)와 (b)는 본 발명에 따른 공공배수로의 에어조절밸브의 작용을 도시한 참고도,

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 공공배수로의 작용을 도시한 참고도이다.

Claims (1)

1. 콘크리트 재질의 관체로 구성되어 지하에 매설되며 중간부에는 관통공(11)이 형성된 배수로본체(10)와, 지면의 하수구 또는 배수구에서 연장되어 상기 관통공(11)에 연결되는 연결관체(20)를 포함하는 공공배수로에 있어서,

   양단이 개방된 관형상으로 구성되어 상기 관통공(11)에 끼움결합되며, 상기 배수로본체(10)의 내부로 삽입되는 내측단에는 밸브시트(31)가 구비되고, 배수로본체(10)의 외부로 연장되는 외측단에는 상기 연결관체(20)가 연결되는 연결부(32)가 형성된 어댑터(30)와;

   상기 어댑터(30)의 내부에 구비된 브라켓(40)과;

   상기 브라켓(40)에 구비된 에어실린더(50)와;

   상기 에어실린더(50)에 연결되며 에어실린더(50)의 신축에 의해 상기 어댑터(30)의 밸브시트(31)에 밀착되거나 밸브시트(31)로부터 이격되는 밸브체(60)와;

   내부에 구비된 격벽(71a)에 의해 에어챔버(71b)와 양단에 개구부(71d)가 형성된 워터챔버(71c)로 구획된 하우징(71)과, 상기 하우징(71)의 에어챔버(71b)에 구비되며 개구부(71d)로 유입된 물에 의해 회전되는 임펠러(72)와, 상기 에어챔버(71b)에 구비되며 지면에 구비된 흡기관(74)에 연결되고 상기 임펠러(72)의 회전축(72a)에 연결되어 임펠러(72)의 회전에 의해 상기 흡기관(74)을 통해 흡입된 공기를 압축하여 배출하는 공기압축기(73)를 포함하는 에어펌프(70)와;

   상기 공기압축기(73)의 배기구(73a)에 연결된 에어탱크(80)와;

   내부에는 원통형상의 삽입공(91a)이 형성되고 둘레부에는 제1 및 제2 에어라인(95,96)을 통해 상기 에어실린더(50)에 연결되는 제1 및 제2 연결공(91b,91c)이 형성되며 상기 배수로본체(10)의 내부 상측에 설치되는 밸브하우징(91)과, 둘레면에는 상기 에어탱크(80)에 연결되는 에어유입공(92a)이 형성되고 상기 밸브하우징(91)의 삽입공(91a)에 회전가능하게 결합되어 회전에 의해 상기 에어유입공(92a)이 상기 제1 및 제2 연결공(91b,91c)에 선택적으로 연결되도록 된 제어블록(92)과, 상단이 상기 제어블록(92)의 회전축에 동축으로 연결되어 하향연장되고 하단에는 하수에 저항하는 면 형상의 저항체(93a)가 구비된 조절아암(93)과, 상기 조절아암(93)이 하수의 상류방향으로 회동하도록 지지하는 스피링(94)을 포함하는 에어조절밸브(90);

   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 역배수 차단형 하, 배수구를 갖춘 공공배수로.

Images