KR101036617B1 - 스크류가 내장된 수압식 선홈통을 구비한 우수 배출 장치 - Google Patents

Abstract

스크류가 내장된 수압식 선홈통을 구비한 우수 배출 장치가 개시된다. 개시된 우수 배출 장치는, 상부가 개방되어 우수를 받아들이는 처마홈통, 및 상기 처마홈통에 연통 가능하게 결합되어 상기 처마홈통의 우수를 배출하는 것으로 길이방향을 따라 스크류가 내장되어 있는 선홈통을 구비하는 것을 특징으로 한다.

따라서, 개시된 우수 배출 장치는, 선홈통에 스크류가 내장되어 수압에 의해 다량의 우수를 신속히 배출할 수 있으며 처마홈통에 그물망이 배치되어 낙엽 또는 먼지 등에 의한 막힘 현상을 방지할 수 있다.

Description

스크류가 내장된 수압식 선홈통을 구비한 우수 배출 장치{Rainwater drain apparatus having hydraulic rain leader pipe with built-in screw}

본 발명은 선홈통을 구비한 우수 배출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 낙엽 또는 먼지 등에 의한 막힘 현상을 방지할 수 있으며 스크류가 내장되어 수압에 의해 다량의 우수를 신속히 배출할 수 있는 선홈통을 구비한 우수 배출 장치에 관한 것이다.

건축물의 지붕 우수(雨水)를 받아서 배출시키는 장치로는 처마홈통, 선홈통, 깔때기홈통, 장식통, 누인홈통, 홈걸이, 루푸드레인(roof drain) 등의 반원형 통이나 관(管)이 두 개 이상 결합되어 사용된다.

이러한 우수 배출 장치는 경사진 지붕뿐만 아니라 평지붕에도 필요하다. 이의 재질로는 보통 아연도금을 한 평함석을 가공하여 사용하지만, 녹이 생겨나서 오래 사용하지 못하므로 고급건축에서는 동판 등을 사용하기도 한다. 최근에는 피브이시(PVC)제 홈통이 녹이 생기지 않으므로 널리 사용되고 있는데, 상기 홈통의 두께가 너무 얇으면 변질되어 오래 사용하지 못한다.

도 1은 종래기술에 따른 지붕의 우수 배출 장치를 개략적으로 도시한 도면이 다.

도 1을 참조하면, 상기 우수 배출 장치는 처마홈통(2) 및 선홈통(10)을 구비한다.

처마홈통(eaves gutter)(2)은 지붕(1)의 처마 끝에, 샌드위치판넬(3)의 안쪽으로, 수평으로 설치하는 홈통으로서 지름 10cm 내외의 반원형인 경우가 많다. 고급건축에서는 장식이 붙은 이중사각형으로 만들기도 한다. 여기서, 샌드위치판넬(3)은 철판 사이에 단열재를 넣어 판넬 형태로 제작한 건축부재이다.

선홈통(rain leader pipe)(10)은 처마홈통(2)과 연결되는 수직방향의 홈통으로서 지붕면적에 따라 크기를 달리하지만 주택에 있어서는 지름 75mm 내외의 원형으로 된 것을 7m 내외 간격으로 배치한 것을 많이 볼 수 있다.

또한, 여기에서는 비록 도시되지 않았지만, 상기 우수 배출 장치는 깔때기홈통, 장식통, 누인홈통, 홈걸이, 및 루프드레인(roof drain)을 더 구비하는 것이 일반적이다.

상기 깔때기홈통은 처마홈통(2)과 선홈통(10) 사이에 연결되는 깔때기모양의 홈통이다. 상기 장식통은 선홈통(10)의 맨 위에 배치되는 것으로서 장식을 겸한 입방체 형태를 하고 있다. 상기 누인홈통은 이중으로 된 지붕인 경우, 2층 부분의 선홈통의 물을 아래층의 처마홈통에 연결하기 위하여 아래층 지붕 위를 따라 눕혀서 설치한 U자형 홈통이다. 상기 홈걸이는 띠쇠(帶形鐵)로 제작되는 것으로 처마홈통(2)을 서까래 등에 고정시키거나 선홈통(10)을 벽체에 고정시키기 위해 사용된다. 상기 루프드레인(roof drain)은 보통 평지붕에 있어서 선홈통(10)과 연결되는 낙수구(落水口)에 설치되는 것으로서, 이에는 종이나 쓰레기가 선홈통(10)으로 흘러들어가서 막히는 것을 방지하기 위한 구멍이 여러 개 뚫린 삿갓 모양의 덮개가 씌워져 있다.

상기한 바와 같이 종래기술에 따른 우수 배출 장치는 자연구배를 둔 처마홈통(2)으로부터 흘러온 물이 하부에 연결된 선홈통(10)을 타고 내려오도록 하는 단순한 구조이다.

처마홈통(2)에 결합되는 복수개의 선홈통(10) 간의 간격과 선홈통(10)의 크기는 건축설비기준과 과거의 해당지역 강우강도에 따라 설계자가 적절하게 정하게 되어 있으나, 최근 이변적인 순간 집중호우와 같은 기존의 설계기준을 초과하는 강수량에 대해서는 자연적으로 배수되는 상기와 같은 우수 배출 장치로는 시의 적절한 대처에 있어서 많은 문제점이 있다.

본 발명은 강수량이 증가할 때 배출속도가 증가함으로써 우수를 신속하게 배출할 수 있는 우수 배출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 지붕에 쌓인 낙엽이나 먼지로 인한 막힘 현상을 방지할 수 있는 우수 배출 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,

상부가 개방되어 우수를 받아들이는 처마홈통; 및

상기 처마홈통에 연통 가능하게 결합되어 상기 처마홈통의 우수를 배출하는 것으로 길이방향을 따라 스크류가 내장되어 있는 선홈통;을 구비하는 우수 배출 장치를 제공한다.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 선홈통의 적어도 일부분이 상기 처마홈통의 깊이방향과 나란한 방향으로부터 5 내지 85°경사지게 배치된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 선홈통이 상기 처마홈통의 깊이방향과 나란한 방향으로 배치된 제1 수직 홈통부와 제2 수직 홈통부, 및 상기 제1 수직 홈통부와 제2 수직 홈통부 사이에 상기 처마홈통의 깊이방향과 경사진 방향으로 배치된 경사 홈통부를 구비하고, 상기 스크류가 상기 경사 홈통부에 배치된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 선홈통에는 상기 처마홈통에 담긴 우수를 받아들이는 유입구가 형성되어 있고, 상기 유입구는 상기 처마홈통의 바닥 으로부터 이격되게 돌출 배치된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 우수 배출 장치에는, 상기 선홈통의 유입구를 덮는 선홈통 커버가 더 배치되고, 상기 선홈통 커버는 상기 선홈통의 유입구로부터 이격되게 배치된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 선홈통 커버가 원형 또는 사각형 캡 형상으로 형성되고, 상기 선홈통의 유입구가 상기 선홈통 커버의 홈부에 적어도 일부분 삽입된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 선홈통 커버가 상기 처마홈통의 내벽에 부분적으로 결합된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 우수 배출 장치는, 상기 처마홈통의 개방된 부분을 덮도록 배치된 그물망을 더 구비한다.

본 발명에 의하면, 강수량이 증가할 때 배출속도가 증가함으로써 우수를 신속하게 배출할 수 있는 우수 배출 장치가 제공될 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 지붕에 쌓인 낙엽이나 먼지로 인한 막힘 현상을 방지할 수 있는 우수 배출 장치가 제공될 수 있다.

이어서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 우수 배출 장치에 관하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 지붕의 우수 배출 장치를 개략적으로 도 시한 도면이고, 도 3은 도 2를 위에서 아래로 내려다본 평면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 우수 배출 장치는 처마홈통(12) 및 선홈통(20)을 구비한다.

처마홈통(12)은 상부가 개방되어 우수를 받아들이는 것으로, 그 단면이 반원형, ㄷ자형, 또는 U자형으로 형성된다. 본 실시예에서는 처마홈통(12)의 단면이 ㄷ자형으로 형성되어 있다. 이러한 처마홈통(12)은 지붕(미도시)의 처마 밑에 상기 처마를 따라 수평으로 또는 소정 각도로 경사지게 길게 배치된다.

또한, 처마홈통(12)의 개방된 부분을 덮도록 그물망(12a)이 더 배치될 수 있다. 이러한 그물망(12a)은 지붕에 쌓인 낙엽이나 먼지 등이 처마홈통(12)으로 유입되는 것을 막아, 이들에 의해 처마홈통(12)이 막히는 현상을 방지하여 준다.

선홈통(20)은 처마홈통(12)에 결합되어 처마홈통(12)의 우수를 배출하는 것으로, 본 실시예에서는 제1 수직 홈통부(21), 경사 홈통부(22), 및 제2 수직 홈통부(22)를 포함하여 구성된다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 이러한 선홈통(20)은 다른 다양한 구성을 가질 수 있다.

제1 수직 홈통부(21)의 일단부, 즉 처마홈통(12)쪽 단부에는 처마홈통(12)에 담긴 우수를 받아들이는 유입구(21a)가 형성되어 있다. 상기 유입구(21a)는 처마홈통(12)의 내부 공간에 배치되며, 구체적으로 그 일단부가 처마홈통(12)의 바닥으로부터 소정간격(예를 들어, 약 5cm) 이격되도록 상기 바닥으로부터 돌출 배치된다.

또한, 상기 유입구(21a)를 덮도록 선홈통 커버(21b)가 배치된다. 이러한 선홈통 커버(21b)는 유입구(21a)로부터 소정 간격(예를 들어, 5cm) 이격되게 배치된 다. 또한, 이러한 선홈통 커버(21b)는 원형 또는 사각형 캡(cap) 형상으로 형성되고, 상기 유입구(21a)가 선홈통 커버(21b)의 홈부(오목한 부분)에 적어도 일부분 삽입되는 것이 바람직하다.

또한, 선홈통 커버(21b)는 처마홈통(12)의 내벽, 즉 내측벽 또는 바닥에 부분적으로 결합된다. 본 실시예에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 선홈통 커버(21b)가 4개의 결합부(21b')에 의해 처마홈통(12)의 내측벽에 결합되어 있다.

우수 배출 장치가 상기와 같은 구성을 가짐으로써, 지붕 위 또는 하늘에서 직접 떨어진 우수는 처마홈통(12)으로 유입되어 선홈통 커버(21b)의 빈틈(V)을 통해 처마홈통(12)의 바닥을 채우고, 이어서 유입구(21a) 부근까지 채운후 유입구(21a)를 통해 제1 수직 홈통부(21) 내로 유입되게 된다. 한편, 유입구(21a)를 통해 미처 배출되지 않고 점차 누적된 우수는 선홈통 커버(21b)가 잠기도록 그 윗 부분까지 채우게 되는데, 이때 선홈통 커버(21b)의 홈부 중 유입구(21a) 위쪽 부분에는 우수로 채워지지 않은 공기층(A)이 형성되게 된다. 이러한 공기층(A)은 그 압력이, 선홈통 커버(21b)가 잠기도록 처마홈통(12) 내에 채워진 우수의 수압 보다는 낮으므로 상기 우수를 공기층(A) 쪽으로 빨아들이는 역할을 수행하게 된다. 이에 따라 특히, 선홈통 커버(21b)가 잠길 정도로 강수량이 많을 경우에는 상기 압력차에 의해 우수를 유입구(21a)쪽으로 빨아들여 우수 배출 속도를 극대화할 수 있다.

한편, 처마홈통(12)의 깊이가 깊을수록 이에 채워진 우수의 수압이 높아져서 공기층(A)이 시간당 빨아들이는 우수의 양이 많아지므로 처마홈통(12)의 깊이를 건축설계기준이 허용하는 한도내에서 가능한 한 깊게 형성하는 것이 유리하다.

제1 수직 홈통부(21)의 일단부, 즉 처마홈통(12)과 반대쪽에 있는 단부에는 경사 홈통부(22)가 배치된다. 이러한 경사 홈통부(22)는 처마홈통(12)의 길이방향과 나란한 방향으로부터 5 내지 85°(도 2의 θ), 바람직하게는 10 내지 80°, 더욱 바람직하게는 15 내지 75°, 가장 바람직하게는 65 내지 75°경사지게 배치된다. 이와 같이 경사 홈통부(22)를 경사지게 배치함으로써 우수의 배출 속도를 증가시킬 수 있다. 이에 관하여는 뒤에서 보다 상세히 설명하기로 한다.

이러한 경사 홈통부(22)에는 그 길이방향을 따라 스크류(22a)가 내장되어 있다. 이러한 스크류(22a)는 경사 홈통부(22)의 내벽에 고정되게 배치된 것으로, 제1 수직 홈통부(21)를 통해 경사 홈통부(22)로 유입된 우수가 이 스크류(22a)를 통과하면서 와류를 형성하도록 돕는 역할을 수행한다. 상기 우수가 와류를 형성하게 되면, 그 유속이 빨라지게 되므로 우수의 배출속도가 대폭 증가될 수 있다.

경사 홈통부(22)의 일단부, 즉 제1 수직 홈통부(21)와 반대쪽에 있는 단부에는 제2 수직 홈통부(23)가 배치된다. 이러한 제2 수직 홈통부(23)를 통해 우수가 외부로 배출되게 된다.

도 4는 도 2의 우수 배출 장치에서 선홈통의 배치 각도 및 와류 형성 여부에 따라 우수의 배출 속도가 변화한다는 사실을 예시하기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 단순 중력식(a)과 경사 회전식(b) 우수 배출 방법에 따른 우수 배출 속도를 비교하기 위하여 1.5리터 크기의 플라스틱 병(30)에 반정도의 물을 채운 후 실험을 수행하였다. 최초에는 상기 두 경우 모두 플라스틱 병(30)의 입구가 손으로 막힌 채 거꾸로 세워져 있다.

먼저, 좌측(a)의 일반 플라스틱병(30)에 채워진 물은 하부의 입구를 손으로 뗀 후 물이 모두 빠지기까지 약 20초의 시간이 소요되었다. 다음으로, 우측(b)의 방법으로 약 70°비스듬히 기울어진 상태로 물이 반정도 채워진 플라스틱 병(30)을 회전시키며 물을 배수할 경우에는 물이 모두 빠지기까지 약 9초의 시간이 소요되었다. 따라서, 경사 회전식(b)이 일반 중력식(a)에 비해 약 2~3배 배출 속도가 빠르다는 사실을 확인할 수 있었다.

이하, 도 2를 참조하여 본 실시예에 따른 우수 배출 장치를 통하여 우수가 배출되는 과정을 상세히 설명한다.

먼저, 지붕위 또는 하늘에서 직접 떨어진 우수는 그물망(12a)을 거쳐 처마홈통(12) 내로 유입된다. 이때, 낙엽이나 먼지 등이 그물망(12a)에 의해 걸러지게 된다.

다음에, 처마홈통(12) 내로 유입된 우수는 선홈통 커버(21b)의 빈틈(V)을 통해 처마홈통(12)의 바닥을 채운후 선홈통(22)의 유입구(21a)로 유입된다.

만일, 처마홈통(12)으로 유입되는 우수의 속도가 유입구(21a)를 통해 외부로 배출되는 우수의 속도보다 큰 경우, 즉 강수량이 많은 경우에는 선홈통 커버(21b)가 누적되는 우수에 의해 잠기게 된다. 이 경우, 우수의 수압과 공기층(A) 간의 압력차에 의해 우수가 더욱 빠른 속도로 유입구(21a) 안으로 유입되게 된다.

유입구(21a)로 유입된 우수는 제1 수직 홈통부(21)를 통해 경사 홈통부(22)로 유입된다. 경사 홈통부(22)에 유입된 우수는 적절히 조절된 경사각(θ)과 스크류(22a)에 의해 빠른 와류를 형성하게 되며, 이로 인해 우수의 배출속도가 급격히 증가하게 된다.

경사 홈통부(22)를 통과한 우수는 제2 수직 홈통부(23)를 통해 외부로 배출된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 우수 배출장치는, 특히 강수량이 많은 경우에 우수의 배출 속도를 높여 우수를 신속하게 배출시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 우수 배출 장치는 처마홈통의 개방된 부분을 덮도록 그물망이 형성되어 있어서 낙엽이나 먼지 등에 의해 처마홈통 등이 막히는 현상을 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명이 도면 및 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 지붕의 우수 배출 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 지붕의 우수 배출 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 도 2를 위에서 아래로 내려다본 평면도이다.

도 4는 도 2의 우수 배출 장치에서 선홈통의 배치 각도 및 와류 형성 여부에 따라 우수의 배출 속도가 변화한다는 사실을 예시하기 위한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 지붕 2, 12: 처마홈통

3: 샌드위치판넬 10, 20: 선홈통

12a: 그물망 21, 23: 수직 홈통부

21a: 유입구 21b: 선홈통 커버

22: 경사 홈통부 22a: 스크류

A: 공기층 θ: 경사각

Claims (8)

1. 상부가 개방되어 우수를 받아들이는 처마홈통;

   상기 처마홈통에 연통 가능하게 결합되어 상기 처마홈통의 우수를 배출하는 것으로, 상기 처마홈통의 바닥으로부터 이격되게 돌출 배치되어 상기 처마홈통에 담긴 우수를 받아들이는 유입구가 형성되어 있는 선홈통; 및

   상기 선홈통의 유입구를 덮도록 상기 선홈통의 유입구로부터 이격되게 배치된 캡 형상의 선홈통 커버를 구비하고,

   상기 선홈통의 유입구의 적어도 일부분은 상기 캡 형상의 선홈통 커버의 홈부에 삽입되어 있으며,

   상기 선홈통은 상기 처마홈통의 깊이방향과 경사진 방향으로 배치된 경사 홈통부를 포함하고, 상기 경사 홈통부에는, 그 길이방향을 따라, 이에 유입된 우수가 와류를 형성하도록 돕는 스크류가 내장되어 있는 우수 배출 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 경사 홈통부는 상기 처마홈통의 깊이방향과 나란한 방향으로부터 5 내지 85°경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 우수 배출 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 선홈통은 상기 처마홈통의 깊이방향과 나란한 방향으로 배치된 제1 수직 홈통부와 제2 수직 홈통부, 및 상기 제1 수직 홈통부와 제2 수직 홈통부 사이에 배치된 경사 홈통부를 구비하는 것을 특징으로 하는 우수 배출 장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,

   상기 선홈통 커버가 상기 처마홈통의 내벽에 부분적으로 결합된 것을 특징으로 하는 우수 배출 장치.
8. 제1항에 있어서,

   상기 처마홈통의 개방된 부분을 덮도록 배치된 그물망을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 우수 배출 장치.

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