KR101069774B1 - 건축용 배수관 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고무배수관에 가하는 진동을 모터와 캠에 발생시킴으로써 유지보수를 간편하게 하고, 진동수조절을 용이하게 한 건축용 배수관 구조에 관한 것으로, 캠(52)이 설치된 캠축(50)과 요동암(62)이 설치된 요동축(60)의 양단을 상기 상부브래킷(30)과 하부브래킷(32)에 설치하며, 상부브래킷(30)에 설치된 구동모터(M1)(M2)(M3)의 모터축(72)에 설치된 구동기어(74)를 캠축(50)의 상단에 설치된 종동기어(54)에 맞물리도록 설치하고, 캠(52)에 접촉되는 캠팔로워부(64)를 요동암(62)의 일측단에 설치하며, 상기 고무배수관(40)의 외주면에 형성된 진동날개(44)에 미끄럼장공(46)을 형성하고, 그 미끄럼장공(46)에 요동암(62)의 타측단에 설치된 슬라이드핀(66)을 삽입하여 구성된 것으로, 장치의 유지보수가 매우 용이하게 되는 효과가 있으며, 진동수 조절이 매우 용이하게 되는 효과가 있다.

Description

건축용 배수관 구조{Drain Pipe Structure of Building}

본 발명은 건축용 배수관 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고무배수관에 가하는 진동을 모터와 캠에 발생시킴으로써 유지보수를 간편하게 하고, 진동수조절을 용이하게 한 건축용 배수관 구조에 관한 것이다.

일반적으로 아파트와 같은 건축용 배수관은 각층 발코니의 슬래브를 관통하여 설치되어 있으며, 발코니를 통해 배출되는 하수를 배수하도록 되어 있다.

이와 같은 종래 건축용 배수관은 혹한기에 외부온도가 영하로 떨어지게 되면, 배수관 내부에 잔류하던 수분이 얼어붙으면서 동파되는 문제점을 갖고 있었다.

이러한 동파를 방지하기 위해 종래에는 플렉시블한 선형히터를 배수관 내부에 설치하여 외기온도가 영하로 떨어지면 선형히터에 구동전류를 흘려 발열토록 함으로써 배수관이 동파되는 것을 방지하도록 되어 있었으나 선형히터가 배수관을 통해 배출되는 오물에 항상 접촉되는 구조로 되어 있었기 때문에 단선의 우려가 높았으며, 선형히터를 감싸고 있는 절연피복이 벗겨지면 누전이나 감전의 염려가 있었다.

또한, 선형히터가 플렉시블하고 아무런 센터링수단을 갖추고 있지 않았기 때문에 배수관 내부의 중심에서 편중되게 위치하여 온도가 고르게 미치지 못하고 한쪽에 편중되어 배수관이 열변형을 일으키는 문제점이 있었고, 특히 배수관이 열가소성 합성수지로 성형된 경우 열에 취약하여 히터의 적용이 어렵게 되는 문제점을 갖고 있었다.

이를 해결하기 위해 종래에는 출원번호 제10-2006-0073189호로 출원된 “공동주택용 배수관의 동파방지장치”가 제안되었다.

이러한 종래기술은 외기온도가 설정온도 이하로 떨어지면 펌프가 가동되면서 고무배수관과 외부반원관 사이에 형성된 공간인 유체이송통로에 타격입자가 포함된 입자이송용부동액을 압송하여 타격입자의 충돌에 의해 고무배수관에 진동을 발생시킴으로써 고무배수관 내부에서의 얼음결정성장을 사전에 차단하도록 되어 있었다.

그러나, 이와 같은 종래기술은 고무배수관과 외부반원관 사이에 형성된 유체이송통로를 기밀하게 유지하여야만 입자이송용부동액의 누설이 없게 되는데, 매우 정밀하게 제작하여야 하므로, 유지보수에 큰 어려움이 있었다.

또한, 유체에 의해 이송되는 입자의 충돌에 의한 진동발생이기 때문에 진동수만을 임의로 조정하기가 매우 곤란한 단점이 있었다. 즉 펌프의 유량을 조절하게 되면 진동수를 변화시킬 수는 있으나 이는 의도치 않은 진폭변화를 동반하기 때문에 종래기술에서 순진동수만을 임의로 조절하는 것은 매우 어렵다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 유체의 누설염려를 덜므로써 유지보수를 간편하게 할 수 있고, 순진동수만을 임의로 조절할 수 있는 건축용 배수관 구조를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 캠이 설치된 캠축과 요동암이 설치된 요동축의 양단을 상부브래킷과 하부브래킷에 설치하며, 상부브래킷에 설치된 구동모터의 모터축에 설치된 구동기어를 캠축의 상단에 설치된 종동기어에 맞물리도록 설치하고, 캠에 접촉되는 캠팔로워부를 요동암의 일측단에 설치하며, 고무배수관의 외주면에 형성된 진동날개에 미끄럼장공을 형성하고, 그 미끄럼장공에 요동암의 타측단에 설치된 슬라이드핀을 삽입하여 건축용 배수관 구조가 제공된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 구동모터로부터 발생된 회전력을 이용 캠과 요동암을 통해 고무주름관의 외부에 설치된 진동날개에 진동을 가해줌으로써 기존과 같이 배수관의 동파를 방지하는 동시에 배수관 내부의 이물질을 털어내는 기능은 갖는 것은 물론이고, 종래기술에서 문제로 지적되었던 유체누설에 대한 염려가 없어 장치의 유지보수가 매우 용이하게 되는 효과가 있다.

더 나아가서 본 발명은 공지의 모터드라이버를 이용 구동모터의 속도를 가변시키게 되면, 요동암의 왕복운동속도에 따른 진동날개의 진동수를 간단히 변화시킬 수 있기 때문에 진동수 조절이 매우 용이하게 되는 효과도 있다.

또한, 진동날개의 상하면에 설치되어 있는 강판에 의해 진동날개의 내구성을 향상시킬 수 있으며, 진동날개의 장공에 삽입되어 있는 타원파이프에 의해 슬라이드핀에 의한 내마모성을 증대시킬 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 조립상태 사시도
도 2는 본 발명의 조립상태 저면사시도
도 3은 본 발명의 분해사시도
도 4는 본 발명의 평면도
도 5는 본 발명의 진동날개 보강구조를 보인 단면도
도 6은 본 발명의 구동모터에 접속된 공지의 모터속도조절장치를 보인 블록도

이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도1 내지 도6에 도시된 바와 같이 서로 평행한 장축(20)(22)(24)의 상하단에 상부브래킷(30)과 하부브래킷(32)이 설치되고, 고무배수관(40)의 상하단에 연결되는 상부소켓(35)과 하부소켓(36)이 상부브래킷(30)과 하부브래킷(32)의 중앙에 형성된 관통구멍(31)(33)에 설치되며, 장축(20)(22)(24)에 끼워지는 플로트플랜지(42)가 고무배수관(40)의 외주면에 형성된 통상의 구조를 갖는다.

상기 장축(20)(22)(24)은 도시예에서와 같이 3개로 구성되며, 고무배수관(40)의 중심으로부터 등분할된 각도를 이루도록 설치된다.

여기에 캠(52)이 설치된 캠축(50)과 요동암(62)이 설치된 요동축(60)의 양단을 상기 상부브래킷(30)과 하부브래킷(32)에 설치하며, 상부브래킷(30)에 설치된 구동모터(M1)(M2)(M3)의 모터축(72)에 설치된 구동기어(74)를 캠축(50)의 상단에 설치된 종동기어(54)에 맞물리도록 설치하고, 캠(52)에 접촉되는 캠팔로워부(64)를 요동암(62)의 일측단에 설치하며, 상기 고무배수관(40)의 외주면에 형성된 진동날개(44)에 미끄럼장공(46)을 형성하고, 그 미끄럼장공(46)에 요동암(62)의 타측단에 설치된 슬라이드핀(66)을 삽입한다.

또, 상부브래킷(30)과 하부브래킷(32) 사이에 설치되는 캠축(50)과 요동축(60), 구동모터(M1)(M2)(M3), 구동기어(74), 종동기어(54)는 도시예에서와 같이 3조로 구성되며, 고무배수관(40)의 중심으로부터 등분할된 각도를 이루는 위치에 설치된다.

그리고, 캠축(50)에 설치되는 캠(52)은 도시예에서와 같이 하나의 캠축(50)당 상하방향으로 3개씩 설치하였으며, 이웃하는 캠축(50)에 설치되는 캠(52)은 측면에서 볼 때 높이가 서로 다르게 설치하여 고무배수관(40)에 가해지는 진동전달부위를 고르게 분포시킨다.

상기 상부브래킷(30)과 하부브래킷(32)은 장축(20)(22)(24)의 상하단에 결합되는 너트(30n)(32n)에 의해 결합하며, 고무배수관(40)의 상하단에 삽입되어 결합되는 상부소켓(35)과 하부소켓(36)은 에폭시계 접착제 또는 혐기성 접착제를 이용 영구히 접착하거나 초음파 용접기를 이용 상호 융착하여 접합할 수도 있다.

상기 고무배수관(40)의 외주면에는 상하길이방향을 따라 여러 개의 주름부(40w)를 형성하며, 내면은 원형평면으로 성형하여 하수의 원활한 배출이 이루어지도록 하고, 고무배수관(40)의 외주면에 형성된 플로트플랜지(42)에 삽입되는 장축(20)(22)(24)과 주름부(40t)가 간섭하는 것을 방지하기 위해 주름부(40t)에는 장축(20)(22)(24)의 중심과 일치하고 장축(20)(22)(24)의 외경보다 다소 큰 내경을 갖는 반원형의 홈(40g)을 형성하여 둔다.

첨부도면 도5에 도시된 바와 같이 상기 진동날개(44)에는 상하면에 강판(47a)(47b)을 덧대서 연질인 진동날개(44)를 보강하며, 상측에 위치된 강판(47a)의 저면에는 4개의 스터드리벳(48)을 하향설치하고, 진동날개(44)와 하측의 강판(47b)에는 스터드리벳(48)과 중심이 일치되는 4개의 리벳구멍(49a)(49b)을 각각 형성하여 스터드리벳(48)을 리벳구멍(49a)(49b)을 통해 관통시킨 후 하단부를 프레스로 타격하여 영구히 조립한다.

또한, 진동날개(44)에 형성된 미끄럼장공(46)으로 삽입되는 타원파이프(44p)를 상측에 위치된 강판(47a)의 중앙에서 아래쪽으로 설치하여 내마모성을 증대시킬 수 있도록 한다.

상기 요동암(62)은 예를 들어서, 요동축(60)을 기점으로 캠팔로워부(64)까지의 길이보다 슬라이드핀(66)이 설치된 부분까지의 길이를 더 길게 형성하여 캠(52)에 의해 움직이는 캠팔로워부(64)의 스트로크보다 슬라이드핀(66)의 스크로크가 더 확대되도록 할 수 있다.

상기 상부브래킷(30)과 하부브래킷(32)의 후단부에는 앵커나 칼블럭 등의 화스너류를 이용해서 건축물에 고정한다.

첨부도면 도6에 도시된 바와 같이 상기 구동모터(M1)(M2)(M3)에 공지의 모터드라이버(80)를 접속하게 되면 진동수를 적절하게 조절할 수 있으며, 타이머와 키입력부가 내장된 공지의 속도설정부(82)를 모터드라이버(80)에 접속하면 속도설정부(82)에 의해 설정된 작동시작시간과 작동간격 및 정지간격 등에 의해 구동모터(M1)(M2)(M3)를 간헐적으로 작동시킬 수 있게 된다.

여기서 구동모터(M1)(M2)(M3)는 예컨대 직류모터, 교류모터, 감속모터, 초음파모터 등으로 구성할 수 있다.

이하 본 발명에 따른 작용을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도1 내지 도6에 도시된 바와 같이 구동모터(M1)(M2)(M3)의 회전에 의해 구동기어(74)가 회전되면, 이 구동기어(74)로부터 발생된 회전동력이 종동기어(54)로 전달되어 종동기어(54)에 연결되어 있는 캠축(50)이 회전된다.

이때 캠축(50)에 설치되어 있던 캠(52)이 회전되면서 요동암(62)에 형성되어 있는 캠팔로워부(64)를 간헐적으로 밀어주게 되며, 요동암(62)은 캠팔로워부(64)를 통해 가해지는 힘에 의해 요동축(60)을 중심으로 일정한 각도내에서 요동하게 된다.

즉, 요동암(62)에 설치되어 있는 슬라이드핀(66)이 진동날개(44)에 형성되어 있는 미끄럼장공(46)에서 왕복운동 되면, 진동날개(44)가 반복하여 인장력과 이완력을 받으면서 진동이 발생되는데, 이때 요동암(62)에 진동날개(44)에 인장력이 가해지면, 진동날개(44)가 설치되어 있는 고무배수관(40)의 일부분이 외측으로 당겨지게 되며, 요동암(62)에 의해 이완되면 진동날개(44)와 고무주름관(40)의 탄성복원력에 의해 원래의 위치로 복원되면서 진동이 발생된다.

위와 같이 진동날개(44)에 의해 고무배수관(40)에 진동이 발생되면, 고무배수관(40)의 내벽에 잔류하던 찌꺼기를 털어낼 수 있게 되며, 특히 겨울철 외기에 노출되어 있는 고무배수관(40)를 간헐적으로 구동시키게 되면, 동파를 방지할 수 있게 된다.

한편, 고무주름관(40)에 가해지는 적절한 진동수로 가변시키는 경우 도6에 도시된 속도설정부(82)를 조작하게 되면, 모터드라이버(80)에 의해 구동모터(M1)(M2)(M3)의 속도가 변화되는데, 이때 캠(52)에 의한 요동암(62)의 스트로크에는 변화가 없으므로, 진폭은 변화하지 않게 되며, 다만 요동암(62)의 속도가 가변되어 진동날개(44)를 통해 고무주름관(40)으로 전달되는 진동수가 변화된다.

20,22,24 : 장축 30 : 상부브래킷
32 : 하부브래킷 31,33 : 관통구멍
35 : 상부소켓 36 : 하부소켓
40 : 고무배수관 42 : 플로트플랜지
44 : 진동날개 46 : 미끄럼장공
50 : 캠축 52 : 캠
54 : 종동기어 60 : 요동축
62 : 요동암 64 : 캠팔로워부
66 : 슬라이드핀 M1,M2,M3 : 구동모터
72 : 모터축 74 : 구동기어

Claims (1)

1. 서로 평행한 장축(20)(22)(24)의 상하단에 상부브래킷(30)과 하부브래킷(32)이 설치되고, 고무배수관(40)의 상하단에 연결되는 상부소켓(35)과 하부소켓(36)이 상부브래킷(30)과 하부브래킷(32)의 중앙에 형성된 관통구멍(31)(33)에 설치되며, 장축(20)(22)(24)에 끼워지는 플로트플랜지(42)가 고무배수관(40)의 외주면에 형성된 건축용 배수관 구조에 있어서,
   캠(52)이 설치된 캠축(50)과 요동암(62)이 설치된 요동축(60)의 양단을 상기 상부브래킷(30)과 하부브래킷(32)에 설치하며, 상부브래킷(30)에 설치된 구동모터(M1)(M2)(M3)의 모터축(72)에 설치된 구동기어(74)를 캠축(50)의 상단에 설치된 종동기어(54)에 맞물리도록 설치하고, 캠(52)에 접촉되는 캠팔로워부(64)를 요동암(62)의 일측단에 설치하며, 상기 고무배수관(40)의 외주면에 형성된 진동날개(44)에 미끄럼장공(46)을 형성하고, 그 미끄럼장공(46)에 요동암(62)의 타측단에 설치된 슬라이드핀(66)을 삽입하여 구성한 것을 특징으로 하는 건축용 배수관 구조.

Images