KR101099312B1 - 진공 유체 반송 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주 관로(10) 내를 진공으로 함으로써, 압력차를 이용하여 유체를 반송하는 진공 유체 반송 시스템이다. 주 관로(10)가 수평으로 배관되는 부분을 포함하는 것이며, 주 관로(10) 내의 진공도가 소정치 이하로 저하되었을 때에, 대기를 주 관로(10) 밖으로부터 주 관로(10) 내로 도입하는 자동 흡기 밸브(17) 및 단말 자동 흡기 밸브(16)가 설치되어 있다.

자동 흡기 밸브, 다이어프램, 분기관, 공기 도입관, 수상 코티지

Description

진공 유체 반송 시스템 {VACUUM FLUID TRANSFER SYSTEM}

본 발명은 각 가정이나 공장 등으로부터 배출되는 오수나 빗물을 대기압과 부압원(負壓源)의 압력차를 이용하여 수집하는 진공 유체 반송 시스템에 관한 것으로, 특히 수상 코티지 등, 관로를 수평 혹은 상승 구배를 부여하여 설치하는 경우에 이용하기에 적합한 진공 유체 반송 시스템에 관한 것이다.

(우선권의 주장)

본원은 2005년 12월 27일에 일본특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2005-374046호를 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

종래, 도16에 도시한 바와 같은 진공 유체 반송 시스템으로서의 진공식 하수도 시스템이 알려져 있다[예를 들어, 일본 특허 출원 공개 평8-319662호 공보(단락 0018 내지 0051, 도1) 참조].

이와 같은 종래의 진공식 하수도 시스템에서는, 민가, 집합 주택, 각종 시설 등의 건물(1)로부터 배출되는 유체로서의 오수(6)가 자연 하방 유동에 의해 진공 밸브(3)가 설치된 집수받이로서의 오수받이(2 ; house inlet) 내에 일시 저류된다.

이 오수받이(2) 내에서는, 상기 오수(6)가 일정량에 도달하면, 상기 진공 밸브(3)가 개방되고, 이 오수받이(2) 내의 오수의 수면에 작용하는 대기압과, 진공 하수관(4)에 대해 진공 펌프 시설(5)로부터 부여되는 진공압과의 차압에 의해 진공 펌프 시설(5) 방향으로 상기 오수(6)가 반송되도록 구성되어 있다.

이와 같은 진공식 하수도 시스템에서는, 상기 진공 하수관(4)이 1 내지 3 % 정도의 하강 구배부(4a…)와, 이들 하강 구배부(4a, 4a) 사이에 위치하여 소정 간격을 두고 상승 구배가 부여되는 리프트부(4b…)가 교대로 위치하여 연속된 톱니 형상으로 배관되어 주로 구성되어 있다.

다음에, 이 종래예의 작용 효과에 대해 설명한다.

이와 같이 구성된 종래의 진공 유체 반송 시스템에서는, 상기 진공 밸브(3)의 개방 타이밍이나, 공기량의 조정, 및 상기 리프트부(4b…)의 리프트 형상이나 리프트량을 조정함으로써, 오수 반송량이 설정되도록 구성되어 있다.

그리고, 상기 리프트부(4b)에 일시적으로 오수가 체류하여,「수전(水栓, water faucet)」이 형성됨으로써 통과하는 공기와 함께 기액 혼상류(氣液混相流)가 형성되어 진공 하수관(4) 내에서 하류측 방향으로 반송된다.

즉, 상기 진공 펌프 시설(5)에 설치된 진공 펌프의 작동으로 하류측이 비교적 높은 진공도의 진공 상태가 되고, 상류측의 공기압과의 압력차가 이용되어 상기 오수가 이 진공 하수관(4)의 관로 내에서 하류측을 향해 반송된다.

이때, 오수에 비해 공기 쪽이 유속이 빠르기 때문에, 오수(6) 내를 공기가 통과한 후에는 오수(6)가 갖고 있는 추력과, 관로의 구배에 따라서 이들 오수(6)는 진공 하수관(4) 내를 흐른다.

이로 인해, 최종적으로는 공기와, 오수(6)가 분리된 기액 분리 상태에서 하 류측의 다음 리프트부(4b)에 체류한다.

이 리프트부(4b)에 체류한 오수(6)는 소위「수전」이 되어, 상류측의 어느 한 진공 밸브(3…)의 작동에 의해 상기 진공 펌프 시설(5)측에 흡인되는 공기가 통과할 때, 이 공기와 함께 기액 혼상류가 형성되어 이 리프트부(4b)를 타고넘어 진공 하수관(4) 내에서 하류측 방향으로 반송된다.

또한, 자동 흡기 시스템을 대기의 공급에 이용하여 압력을 저감시키는 진공 유체 반송 시스템도 알려져 있다[예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2000-144868호 공보(단락 0021, 단락 0022, 단락 0041 내지 단락 0121, 도2) 참조].

또한, 상기 진공 하수관(4)이라 함은, 별도로 설치된 균일 압력관에 일방향으로의 공기의 흐름을 허용하는 역지 밸브가 설치된 진공 유체 반송 시스템도 알려져 있다[예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2002-180527호 공보(단락 0020, 도1) 참조].

또한, 상기 진공 하수관(4)에「수전」을 형성시키기 위한 리프트부(4b…)에 상당하는 포켓부를 형성한 것도 알려져 있다[예를 들어, 일본 특허 공개 평11-222908호 공보(단락 0013 내지 단락 0020, 도1) 참조].

그러나, 이와 같은 종래의 진공 유체 반송 시스템에서는, 상기 진공 밸브(3)의 개방 타이밍이나, 공기량의 조정, 및 상기 리프트부(4b…)의 리프트 형상이나 리프트량을 조정함으로써 오수 반송량이 설정되어 있다.

또한, 관로 내에 오수가 체류하여 원하는 진공도를 얻을 수 없게 되는 소위 에어로크(airlock)[워터블록(water block)]를 발생시키지 않도록, 상기 리프트 부(4b…)의 리프트 형상이나 리프트량을 설정해야만 해, 설계가 번잡한 동시에, 시공도 용이하다고는 하기 어려웠다.

또한, 리프트부(4b)에 의해 체류된 오수(6)는 소위「수전」을 구성하여, 상류측의 어느 한 진공 밸브(3…)의 작동에 의해 간헐적으로 기액 혼상류로서, 이들 리프트부(4b)를 타고넘어 다음 리프트부(4b)에 도달하도록 반송된다.

이로 인해, 리프트부(4b)를 이용하여 복수의「수전」을 구성하기 위해서는, 반드시 하강 구배부(4a)를 조합하여 톱니 형상의 다단 리프트 배관을 구축해야만 한다.

따라서, 도17에 도시한 바와 같은 수변(7 ; 水邊)에 설치되는 잔교(8) 상의 복수의 수상 코티지(9…) 등의 건물의 오수 수집 시스템에 적용하고자 하면, 높이 방향의 설치 공간이 제약되는 잔교(8)의 하방에서 원하는 리프트 형상이나 리프트량을 설정하여 시공하는 것은 곤란하였다.

또한, 종래 고안되어 있는 바와 같은, 단순히 수평 배관과 기액 혼합용 포켓을 형성하는 수평 배관 시스템은 공기의 유입을 진공 밸브에만 의존하는 시스템이고, 설계상의 배관 길이를 늘릴 수 없을 뿐만 아니라, 한번 에어로크을 발생시킨 경우에는 해제가 상당히 어려워 안정된 시스템으로서 운용할 수 없는 위험성이 있다.

그래서, 본 발명은 에어로크가 발생한 경우에도 에어로크의 해제를 자동적으로 행할 수 있고, 수평 배관을 가능하게 함으로써, 설치 부위의 범용성을 향상시킨 유체 반송 효율이 양호한 진공 유체 반송 시스템을 제공하는 것을 과제로 하고 있 다.

상기 과제를 달성하기 위해 본원 발명의 제1 특징은, 관로 내를 진공으로 함으로써 압력차를 이용하여 유체를 반송하는 진공 유체 반송 시스템이며, 상기 관로는 수평으로 배관되는 부분을 포함하는 것이고, 관로 내의 진공도가 소정치 이하로 저하되었을 때에, 대기를 상기 관로 밖으로부터 관로 내로 도입하는 자동 흡기 장치를 설치하는 것이다.

여기서, 수평으로 배관되는 부분이라 함은, 약간의 상승 구배 혹은 하향 구배 및 이들이 복합된 구배를 갖는 복합 배관도 포함되고, 설치 부위의 설치 공간 효율을 손상시키지 않을 정도의 약 1 내지 3 % 정도의 상승 구배 혹은 하향 구배를 포함하는 것이다.

또한, 관로의 배관 패턴이 수평부, 상향 경사부, 수평부의 배관 패턴이나, 수평부, 하향 경사부, 수평부의 배관 패턴, 혹은 수평부의 배관 패턴 중 어느 것이라도 좋고, 이들 3개의 배관 패턴이 복합된 조합 배관 패턴이라도 포함된다.

본원 발명의 제2 특징은, 상기 관로의 일부에 집수받이가 접속되는 동시에, 상기 집수받이에는 내부에 저장되는 유체가 일정량이 되면 개방되어 대기를 도입함으로써, 집수받이 내의 유체를 관로를 통해 송출하는 진공 밸브가 설치되어 있는 것이다.

본원 발명의 제3 특징은, 상기 관로 내의 진공도의 저하로 유체가 체류하는 유체 체류부를 설치하고, 상기 자동 흡기 장치의 하류측을 상기 유체 체류부 내에 위치시키는 것이다.

본원 발명의 제4 특징은, 상기 유체 체류부는 상기 관로로부터 하방을 향해 분기된 분기관 내에 설치되어 있는 것이다.

본원 발명의 제5 특징은, 상기 분기관은 상기 관로로부터 경사 하방을 향해 분기되어, 합류 방향이 상기 관로의 유체 통과 방향에 따르도록 상기 관로에 대해 예각으로 접속된 분기 관로를 갖는 Y자 관부에 설치되어 있는 것이다.

본원 발명의 제6 특징은, 상기 유체 체류부는 수평부로부터 상향 경사부, 수평부, 하향 경사부, 수평부로 이어지는 배관로로 형성되어 있는 것이다.

본원 발명의 제7 특징은, 상기 유체 체류부는 상기 관로를 하방으로 볼록 형상으로 함으로써 내부에 형성되는 포켓부인 것이다.

본원 발명의 제8 특징은, 상기 유체 체류부는 관로 구경을 부분적으로 작게 함으로써 형성되어 있는 것이다.

본원 발명의 제9 특징은, 상기 관로의 일부에는, 상기 자동 흡기 장치의 하류측에 위치하여, 상기 관로를 폐색함으로써 하류측 진공도가 저하되고 상류측 진공도가 높아지는 역전 현상이 발생해도 유체의 역류를 방지하는 역지 밸브가 설치되어 있는 것이다.

본원 발명의 제10 특징은, 상기 자동 흡기 장치는 관로의 최상류측 단부에 설치되어 있는 것이다.

도1은 본 발명의 최량의 실시 형태의 제1 실시예의 진공 유체 반송 시스템이 적용되는 수상 코티지의 전체 구성을 설명하는 수변의 모식적인 종단면도이다.

도2는 제1 실시예의 진공 유체 반송 시스템으로, 잔교의 육지로부터 가장 이격된 부분의 일부 확대 측면도이다.

도3은 제1 실시예의 진공 유체 반송 시스템으로, 주요부의 구성을 설명하는 잔교의 일부 확대 측면도이다.

도4는 제1 실시예의 진공 유체 반송 시스템에 이용되는 자동 흡기 밸브로, 밸브체가 폐색되어 있는 상태를 설명하는 종단면도이다.

도5는 제1 실시예의 진공 유체 반송 시스템에 이용되는 자동 흡기 밸브로, 밸브체가 개방되어 있는 상태를 설명하는 종단면도이다.

도6은 제1 실시예의 진공 유체 반송 시스템에 이용되는 자동 흡기 밸브가 폐색되어 있는 상태를 도시하는 일부 단면도이다.

도7은 제1 실시예의 진공 유체 반송 시스템에 이용되는 자동 흡기 밸브가 개방된 상태를 도시하는 일부 단면도이다.

도8은 제1 실시예의 진공 유체 반송 시스템에 이용되는 자동 흡기 밸브로, 개방에 의한 대기의 도입으로 오수가 반송되어 다시 다이어프램이 내려가는 모습을 도시하는 일부 단면도이다.

도9는 본 발명의 최량의 실시 형태의 제2 실시예의 진공 유체 반송 시스템으로, 수평 배관의 다른 예를 나타내는 일부 단면도이다.

도10은 본 발명의 최량의 실시 형태의 제3 실시예의 진공 유체 반송 시스템으로, 유체 체류부의 주요부의 구성을 설명하는 일부를 확대한 단면도이다.

도11은 본 발명의 최량의 실시 형태의 제4 실시예의 진공 유체 반송 시스템으로, 유체 체류부의 주요부의 구성을 설명하는 일부 확대 단면도이다.

도12는 본 발명의 최량의 실시 형태의 제5 실시예의 진공 유체 반송 시스템으로, 유체 체류부의 주요부의 구성을 설명하는 일부 확대 단면도이다.

도13A는 본 발명의 최량의 실시 형태의 제6 실시예의 진공 유체 반송 시스템으로, 유체 체류부의 주요부의 구성을 설명하는 일부를 확대한 단면도이다.

도13B는 본 발명의 최량의 실시 형태의 제6 실시예의 진공 유체 반송 시스템으로, 기액 혼상의 모습을 설명하는 B부의 확대 단면도이다.

도14A는 본 발명의 최량의 실시 형태의 제7 실시예의 진공 유체 반송 시스템으로, 유체 체류부의 주요부의 구성을 설명하는 일부 확대 단면도이다.

도14B는 본 발명의 최량의 실시 형태의 제7 실시예의 진공 유체 반송 시스템으로, 유체 체류부를 구성하는 한 쌍의 리듀서 부재의 측면도이다.

도14C는 본 발명의 최량의 실시 형태의 제7 실시예의 진공 유체 반송 시스템으로, 유체 체류부의 축 방향에 따른 확대 단면도이다.

도15A는 본 발명의 최량의 실시 형태의 제8 실시예의 진공 유체 반송 시스템으로, 유체 체류부의 주요부의 구성을 설명하는 일부를 확대한 단면도이다.

도15B는 본 발명의 최량의 실시 형태의 제8 실시예의 진공 유체 반송 시스템으로, 유체 체류부의 구성을 설명하는 A-A선에 따른 위치에서의 확대 단면도이다.

도16은 일 종래예의 진공 유체 반송 시스템으로, 땅 속에 매립 설치되는 리프트부를 갖는 톱니 형상 배관의 일례를 나타내는 모식적인 종단면도.

도17은 다른 종래예의 진공 유체 반송 시스템으로, 수상 코티지에 톱니 형상배관을 적용한 모습을 도시하는 모식적인 종단면도이다.

다음에, 도면을 기초로 하여 본 발명을 실시하기 위한 최량의 실시 형태의 진공 유체 반송 시스템에 대해 설명한다.

도1 내지 도10은 본 발명의 실시 형태의 진공 유체 반송 시스템을 도시하는 것이다.

또한, 상기 종래예와 동일 내지 균등한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명한다.

우선, 도1의 구성으로부터 설명하면, 본 실시 형태에서는 수변(7)에 설치되는 잔교(8) 상에, 소정 간격을 두고 시공된 복수의 수상 코티지(9…) 등의 건물이 설치되어 있다.

이들 수상 코티지(9…) 내에는 각각 도2에 도시하는 바와 같이 수세식 화장실(12), 욕조(13), 세면대(14), 키친 싱크(15) 등이 설치되어 있고, 각 배수관(11a, 11b)을 통해 상기 잔교(8) 하방을 향해 오수를 자연 하방 유동시켜 진공 밸브가 부착된 오수받이(2)에 유입시키도록 구성되어 있다.

또한, 주로 수평으로 배관되는 부분과, 약간의 상승 구배 혹은 하향 구배의 부분이 복합된 구배를 갖는 복합 배관도 포함하는 주 관로(10)의 하류측 단부는 육지(G)에 설치된 진공 펌프 시설(5) 내의 집수 탱크에 연결되어 있어, 이 집수 탱크 내를 진공 펌프의 작동에 의해 진공 상태로 함으로써, 이 진공 밸브가 부착된 오수 받이(2)로부터 배출되는 주 관로(10) 내의 오수를 반송하는 것이 가능해지도록 구성되어 있다.

(제1 실시예)

도1 내지 도9는 본 발명의 실시 형태의 제1 실시예의 진공 유체 반송 시스템을 도시하는 것이다.

우선, 구성으로부터 설명하면, 이 제1 실시예의 진공 유체 반송 시스템에서는, 주 관로(10) 내의 진공도가 소정치 이하로 저하되었을 때에 대기를 이 주 관로(10) 밖으로부터 주 관로(10) 내로 도입하는 흡기 장치로서의 단말 자동 흡기 밸브(16) 및 소정 간격을 두고 설치되는 복수의 흡기 장치로서의 자동 흡기 밸브(17…)가 각각 상기 잔교(8)의 하면측에 현수되어 설치되어 있다.

이 중, 상기 자동 흡기 밸브(17)의 구성에 대해 도4 및 도5를 이용하여 상세하게 서술한다.

또, 상기 단말 자동 흡기 밸브(16)에 대해서는 육지(G)로부터 가장 이격된 수상 코티지(9)의 하방에, 장착 방향을 90도 다르게 하여 현수되어 흡기음 저감 사이렌서(16a)가 장착되어 있는 것 이외에는, 이 자동 흡기 밸브(17)와 개략 마찬가지로 구성되어 있으므로, 설명을 생략한다.

도4에 도시하는 바와 같이, 이 자동 흡기 밸브(17)는 주로 밸브 상자(19)와, 이 밸브 상자(19)에 미끄럼 이동 가능하게 수납되는 밸브체(20)와, 이 밸브 상자(19) 사이에 다이어프램(22)을 끼움 지지하여 수밀 상태에서 고정되는 캡체(21)를 갖고 구성되어 있다.

이 중, 상기 밸브 상자(19)에는 공기 도입관(18)의 상류측 부분의 단부(18a) 및 하류측 부분의 단부(18b)가 각각 고정 링 부재(18c, 18c)의 나사부를 나사 결합시킴으로써 고정되는 동시에, 밀봉 링 부재(18d, 18d)가 개재되어 수밀 밀봉 상태에서 접속되는 접속구부(19a, 19b)가 일체로 설치되어 있다.

또한, 상기 밸브 상자(19)에는 축 방향을 따라 상기 밸브체(20)를 지지하는 조정 볼트 부재(23)를 중심 위치로 하는 대략 중공 원통 형상의 밸브체 수납 오목부(19c)가 마련되어 있고, 반경 방향으로 축 방향을 갖는 원통 형상의 상류측 격실(19d)에 원형의 유입 구멍부(19e)를 통해 연통되어 있다.

또한, 상기 캡체(21)의 꼭대기부에는 밸브체의 개폐의 타이밍을 조정하는 나사 결합 부재(21a)가 설치되어 있다.

이 나사 결합 부재(21a)에 형성된 너트부에는 조정 볼트 부재(23)의 수형 나사부가 나사 결합되어 있다.

또한, 이 조정 볼트 부재(23)의 하단에는 지지 플랜지 부재(20c)가 고정되어 있어, 이 지지 플랜지 부재(20c)의 축 방향에 따른 위치가 이 조정 볼트 부재(23)의 나사 결합량의 변경에 의해 조정 가능해지도록 구성되어 있다.

또한, 상기 밸브체(20)의 상측 밸브체(20a)의 내부에는 상기 조정 볼트 부재(23)가 상방으로부터 삽입 관통되어 있다.

이 상측 밸브체(20a)의 내부에는 상기 지지 플랜지 부재(20c)에 하단부(24b)를 접촉시켜 지지되는 스프링 부재(24)가 설치되어 있어, 상기 조정 볼트 부재(23)가 이 스프링 부재(24)의 중앙에 삽입 관통되도록 설치되어 있다.

그리고, 이 스프링 부재(24)의 상단부(24a)에 접촉되는 플랜지 형상 부재(20d)를 통해 상기 상측 밸브체(20a)의 상벽부 내측면(20e)이 상방을 향해 압박되어 있다.

또한, 이 밸브체(20)의 하단부에는 테이퍼 형상 밀봉면부(25a)를 갖는 가이드체(25)가 상기 밸브체(20)를 구성하는 상측 밸브체(20a), 다이어프램(22), 하측 밸브체(20b)와 함께 고정용 밸브 막대 부재(26)에 의해 함께 체결되어 고정되어 있다.

이 중, 상기 다이어프램(22)은 탄성 변형 가능한 열가소성 엘라스토머 등에 의해 구성되어 있다.

또한, 상기 밸브체 수납 오목부(19c)는 반경 방향으로 축 방향을 갖는 원통 형상의 하류측 격실(19g)을 통해 상기 공기 도입관(18)의 단부(18b)로부터 도6에 도시하는 바와 같은 Y자 관부(27)에 연통되어 있다.

이 Y자 관부(27)는 상기 공기 도입관(18)과 일체로 연장 설치된 분기관(28)을 갖고 있다.

이 분기관(28)은 상기 주 관로(10)로부터 경사 하방을 향해 분기되어, 합류 방향이 상기 주 관로(10) 내의 유체 통과 방향(F)에 따르도록 상기 주 관로(10)에 대해 예각(이 제1 실시예에서는 약 30도 내지 45도 정도)으로 접속된 분기 관로(28a)를 갖고 있다.

또한, 상기 공기 도입관(18)의 단부(18a)로부터 연장 설치되는 상류측 부분은 연직 방향으로 수직 설치되는 공기 유입 파이프 부재(30)에 접속되어 있다.

그리고, 도6에 도시하는 바와 같이, 상기 주 관로(10)측으로부터의 부압이 이 밸브체 수납 오목부(19c)에 도달하고 있는 경우에는, 상기 스프링 부재(24)의 압박력에 저항하여 상기 다이어프램(22)이 하방을 향해 내려가게 되어 상기 테이퍼 형상 밀봉면부(25a)에 의해 상기 유입 구멍부(19e)의 주연부(19f)가 폐색된다.

또한, 도7에 도시하는 바와 같이, 수두(h)가 상승하여 상기 하류측 격실(19g) 내에 유체가 채워지면, 상기 주 관로(10)측으로부터의 부압이 이 밸브체 수납 오목부(19c)에 도달하지 않고, 상기 스프링 부재(24)의 압박력에 의해 상기 다이어프램(22)이 상방을 향해 이동한다.

이로 인해, 상기 테이퍼 형상 밀봉면부(25a)와, 상기 유입 구멍부(19e)의 주연부(19f)와의 사이에 대기를 통과시키는 간극이 형성되어, 상류측 격실(19d)로부터 상기 밸브체 수납 오목부(19c) 방향을 향해 기액 혼상류를 형성하는 공기가 유도되도록 구성되어 있다.

이 제1 실시예에서는, 도6 및 도7에 도시하는 바와 같이 주 관로(10) 내의 진공도의 저하로 유체가 상기 분기관(28) 내의 분기 관로(28a)에서 흘러내려, 유체 체류부로서의 공기 도입관(18)의 수평부 내에서 오수(6)가 체류하는 부분에 이 자동 흡기 밸브(17)의 하류측 격실(19g)의 하류측이 위치되어 있다.

그리고, 수두(h)가 상기 공기 도입관(18)의 수평부의 최상면 위치 또는 하류측 격실(19g)의 최상면 위치를 넘는 높이 위치가 된 경우에, 상기 주 관로(10) 내에 사라지고 있는 부압이 잔존해 있어도, 상기 밸브체 수납 오목부(19c) 내에 부압이 도달하지 않도록 수전에 의한 에어로크화를 행하고, 상기 자동 흡기 밸브(17)가 작동을 개시하는 반응 속도를 향상시킬 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 이 제1 실시예에서는 도2에 도시하는 바와 같이 상기 단말 자동 흡기 밸브(16)가 가장 육지(G)로부터 이격된 수상 코티지(9)의 하방으로 상기 다른 자동 흡기 밸브(17)의 장착 방향과는 90도 다르게 한 장착 상태에서 현수되어 있다.

이 단말 자동 흡기 밸브(16)에서는 하류측의 주 관로(10)와의 접속 부분에 상기 하류측 격실(19g)에 인접하여 원호 형상의 하방으로 만곡되어 볼록하게 설치되는 유체 체류부(50)가 접속되어 있다.

이 유체 체류부(50)에서는, 내부의 오수(6)가 체류하는 부분에 이 자동 흡기 밸브(17)의 하류측 격실(19g)의 내부 공간이 위치하도록 높이 방향 위치가 설정되어 있다.

또한, 이 제1 실시예에서는, 도1 및 도2에 도시하는 바와 같이 상기 주 관로(10)의 일부에 상기 오수받이(2)가 접속되어 있다.

이 오수받이(2)에는 내부에 저류되는 유체로서의 오수(6)가 일정량이 되면, 개방되어 대기를 도입함으로써, 오수받이(2) 내의 오수(6)를 주 관로(10)를 통해 송출하는 진공 밸브(3)가 설치되어 있다.

즉, 이 오수받이(2)에서는 내부에 설치된 검지관에 의해 이 오수받이(2) 내에 유입된 오수(6)가 일정량까지 모인 것이 검지되면, 상기 진공 밸브(3)가 개방되어 주 관로(10) 내에 이 오수(6)가 송출되도록 구성되어 있다.

또한, 이 제1 실시예에서는, 도1 및 도3에 도시하는 바와 같이 상기 주 관로(10)의 일부에 상기 각 자동 흡기 밸브(17)의 하류측에 위치하여, 주 관로(10) 내의 유체의 역류를 방지하는 복수의 역지 밸브(40…)가 설치되어 있다.

이 역지 밸브(40)에는 상변측의 회전축을 중심으로 하여, 요동 가능하게 설치되어 외짝문(single swing door)식으로 동작하는 요동 밸브 본체(41)에 의해 관로가 개방 폐색됨으로써, 하류측 진공도가 저하되고 상류측 진공도가 높아지는 역전 현상이 발생해도 유체의 역류가 방지되도록 구성되어 있다.

또한, 이 제1 실시예의 진공 유체 반송 시스템에서는, 기액 혼합 부위가 적은 배관에 설계하는 경우, 자동 흡기에 의한 에어로크의 해제 효과는 얻을 수 있지만, 단시간에 대량의 유체가 진공 스테이션으로 반송될 가능성도 있다.

이와 같은 경우라도, 시간 최대 오수량에 적당한 오수가 진공 펌프 시설(5)의 집수 탱크에 연속 유입하는 것을 전제로 한 집수 탱크의 용량 설계가 행해지고 있어, 압송 펌프의 설계와 마찬가지로 집수 탱크에 오버플로우가 발생하지 않도록 설정되어 있다.

다음에, 이 제1 실시예의 진공 유체 반송 시스템의 작용에 대해 설명한다.

이와 같이 구성된 이 제1 실시예의 진공 유체 반송 시스템에서는, 도1에 도시하는 상기 진공 펌프 시설(5) 내에 설치된 진공 펌프의 작동에 의해 주 관로(10) 내부가 진공 상태가 된다.

그리고, 도2에 도시하는 상기 수상 코티지(9)의 수세식 화장실(12), 욕조(13), 세면대(14) 및 키친 싱크(15) 등의 개수대 설비에서 사용된 오수(6)가 상기 배수관(11a, 11b) 등을 자연 하방 유동하여 상기 진공 밸브가 부착된 오수받이(2) 내에 유입된다.

이 오수받이(2)에서는 내부에 저류되는 유체로서의 오수(6)가 일정량이 되면, 내부에 설치된 검지관에 의해 이 오수받이(2) 내에 유입한 오수(6)가 일정량까지 모인 것이 검지된다.

이 검지에 의해 상기 진공 밸브(3)가 개방되어 대기가 도입됨으로써, 오수받이(2) 내의 오수(6)가 주 관로(10) 내에 송출된다.

도6에 도시하는 바와 같이, 상기 오수받이(2)의 진공 밸브(3)가 개방되어 송출된 오수(6)는 수평으로 배관된 주 관로(10) 내에서는 오수(6)의 상류측 진공도와, 하류측 진공도의 차압에 의해 주 관로(10)의 연장 설치 방향에 따르도록 반송력이 부여되어 원활하게 상기 진공 펌프 시설(5) 방향으로의 오수(6)의 반송이 행해진다.

이때, 상기 Y자 관부(27)의 분기관(28)은 경사 하방을 향해 접속되어 있으므로, 일부의 오수(6)가 분기 관로(28a) 내를 흘러내린다.

이 제1 실시예에서는 분기관(28)과 연통되는 공기 도입관(18)의 하류측 수평부는 주 관로(10)에 비해 소경으로 설정되어 있다.

이로 인해, 도7에 도시하는 바와 같이 주 관로(10)가 오수(6)에 의해 에어로크되어, 또한 오수(6)가 분기 관로(28a) 내에 유입하기 전에, 오수(6)의 수두(h)가 상기 공기 도입관(18)의 수평부의 최상면 위치 또는 하류측 격실(19g)의 최상면 위치를 넘는 높이 위치가 된다.

이로 인해, 상기 주 관로(10) 내부가 에어로크 직전에 사라지고 있는 부압이 잔존해 있어도, 상기 밸브체 수납 오목부(19c) 내에 부압이 도달하지 않도록 수전 에 의한 에어로크화가 행해진다.

이 제1 실시예에서는, 분기관(28)과 연통하는 공기 도입관(18)의 하류측 수평부는 주 관로(10)에 비해 소경으로 설정되어 있으므로, 오수(6)의 체류량이 적어도 에어로크 가능한 수전을 얻을 수 있다.

이때, 상기 자동 흡기 밸브(17)의 하류측 격실(19g)이 분기 관로(28a)의 하방의 유체 체류부 내에 위치하고 있다.

이로 인해, 상기 체류된 오수(6)로 하류측 격실(19g) 내 공간이 채워져 상기 유체 체류부 내의 진공도가 저하된다. 따라서, 이 유체 체류부를 설치하고 있지 않은 경우에 비해, 상기 자동 흡기 밸브(17)의 작동이 개시되는 진공도까지 조기에 진공도가 저하된다.

따라서, 상기 자동 흡기 밸브(17)가 작동을 개시하는 반응 속도를 향상시킬 수 있고, 주 관로(10) 내에서 에어로크가 발생하기 직전에 자동 흡기 밸브(17)의 작동을 개시시키는 것이 가능하여, 에어로크가 발생한 경우뿐만 아니라, 에어로크를 사전에 검지하여 즉시 자동 흡기 밸브(17)를 개방시킬 수 있다.

그리고, 도7에 도시하는 바와 같이 상기 자동 흡기 밸브(17)의 밸브체 수납 오목부(19c)의 진공도의 저하(기압의 상승)에 의해 상기 다이어프램(22)이 상기 스프링 부재(24)의 압박력에 의해 상방 방향으로 끌려 올라가, 상기 테이퍼 형상 밀봉면부(25a)와, 상기 유입 구멍부(19e)의 주연부(19f) 사이에 대기를 통과시키는 간극이 형성된다.

따라서, 상기 공기 유입 파이프 부재(30)로부터 상류측 격실(19d)을 통해 이 자동 흡기 밸브(17) 내로 유도된 대기가 상기 밸브체 수납 오목부(19c) 방향을 향해 상기 테이퍼 형상 밀봉면부(25a)와, 상기 유입 구멍부(19e)의 주연부(19f) 사이의 간극으로부터 유입한다.

이로 인해, 도8에 도시하는 바와 같이, 이 도입된 대기가 공기 도입관(18)의 수평부 내 및 하류측 격실(19g) 내에 체류된 오수(6)의 내부를 통과하여 기액 혼상류가 형성되면서 상기 주 관로(10) 방향을 향해 밀어 올린다.

즉, 상기 유체 체류부 내에 체류한 오수(6)의 내부를 도입된 대기가 통과할 때, 오수(6)가 도입된 대기와 함께 기액 혼상류가 되어, 반송에 필요해지는 충분한 추력이 부여된다.

이로 인해, 주 관로 내에서 하류측 방향으로 반송되는 오수(6)에 소정의 추력이 부여되게 되므로, 주 관로(10) 내 오수에 의한 에어로크가 발생해도 에어로크 부분이 자동 흡기 밸브(17)에 의해 도입된 대기를 포함하는 기액 혼상류에서 흘려 보내 수평으로 배관된 주 관로(10) 내의 오수가 하류측을 향해 반송된다.

이와 같이 에어로크가 해제되면, 다시 주 관로(10) 내의 진공도가 상승한다.

주 관로(10) 내의 진공도의 상승에 수반하여 상기 하류측 격실(19g) 및 밸브체 수납 오목부(19c)의 진공도도 상승(기압의 저하)하므로, 자동 흡기 밸브(17) 내의 다이어프램(22)이 스프링 부재(24)의 압박력에 저항하여 하방을 향해 내려가게 되어, 상기 테이퍼 형상 밀봉면부(25a)에 의해 상기 유입 구멍부(19e)의 주연부(19f)가 폐색된다.

따라서, 이 자동 흡기 밸브(17)의 흡기가 정지하므로, 주 관로(10) 내를 원 하는 진공도로 복귀시킬 수 있다.

이와 같이, 각 자동 흡기 밸브(17)가 개별로 분기관(28) 내의 오수(6)를 기액 혼상류로서 송출할 수 있다.

이로 인해, 종래와 같이 리프트부를 필요로 하지 않기 때문에, 상하 방향으로 배관 공간을 필요로 하지 않고, 도11에 도시하는 톱니 형상의 배관을 설치할 필요가 없어진다.

따라서, 도1에 도시하는 바와 같이 잔교(8)의 하방의 현수 배관이나, 혹은 건물의 바닥 아래나 임시 설치 배관 등의 롤 배관 등 높이 방향의 설치 공간을 확보하기 어려운 시공 부위에 따른 시공 방법으로 설치 가능하다.

또한, 상기 자동 흡기 밸브(17)에 의해 에어로크가 해제되면, 다시 주 관로(10) 내의 진공도가 상승한다.

이로 인해, 상기 오수받이(2) 내에 집수된 오수(6)를 상기 진공 밸브(3)를 이용하여 송출할 때, 송출하기 위해 필요해지는 진공도를 용이하게 얻을 수 있다.

또한, 이 제1 실시예에서는 상기 유체 체류부로서의 분기 관로(28a) 내의 수평부가 상기 주 관로(10)로부터 하방을 향해 분기된 분기관(28) 내에 설치되어 있다.

이로 인해, 분기관(28)의 선단부에 상기 자동 흡기 밸브(17)를 설치함으로써, 상기 자동 흡기 밸브(17)의 하류측인 하류측 격실(19g)을 유체 체류부 내에 위치시킬 수 있어, 별도로 유체 체류부를 구성하는 물품을 설치할 필요가 없어, 시공 비용의 상승을 억제할 수 있는 동시에, 설치 공간의 효율이 양호하다.

또한, 상기 분기관(28)이 설치된 Y자 관부(27)에서는, 상기 주 관로(10)에의 이 분기관(28)의 합류 방향이 상기 주 관로(10)의 유체 통과 방향(F)에 따르도록, 상기 주 관로(10)에 대해 예각으로 접속된 분기 관로(28a)를 갖고 형성되어 있다.

이로 인해, 상기 기액 혼상류가 이 분기 관로(28a)로부터 주 관로(10) 내로 송출될 때에, 추력을 주 관로(10) 내의 유체에 부여하면서 원활하게 합류시켜 상기 진공 펌프 시설(5) 방향으로 효율적으로 반송시킬 수 있다.

또한, 이 제1 실시예에서는 상기 주 관로(10)의 일부에서 상기 각 자동 흡기 밸브(17)의 하류측에 위치하도록 복수의 역지 밸브(40…)가 설치되어 있다.

이 역지 밸브(40)에서는, 요동 가능하게 설치된 요동 밸브 본체(41)에 의해 관로가 개방 폐색되어 수상 코티지(9)로부터 상기 진공 펌프 시설(5)을 향하는 방향의 오수(6)가 이 요동 밸브 본체(41)를 밀어 개방하여 통과 가능해지도록 개방된다.

또한, 상기 진공 펌프 시설(5)로부터 수상 코티지(9)를 향하는 방향으로 흐르도록 하는 오수(6)는 요동 밸브 본체(41)를 폐색시켜 통과 불가능해진다.

이로 인해, 이 역지 밸브(40)에 의해 상기 주 관로(10)가 폐색되면, 하류측 진공도가 저하되고 상류측 진공도가 높아지는 역전 현상이 발생해도, 이 역지 밸브(40)의 요동 밸브 본체(41)가 폐색됨으로써, 수평으로 주 관로(10)를 배관해도 유체의 역류가 저지된다.

따라서, 주 관로(10)의 직선화에 의해 더욱 안정되게 유체를 반송시킬 수 있고, 유체의 주 관로(10) 내벽면과의 마찰에 의한 동력 손실을 감소시킬 수 있다.

또한, 이들 복수의 역지 밸브(40…)에 의해 유체의 역류량을 감소시킬 수 있으므로, 더욱 반송 효율이 양호한 긴 주 관로(10)를 얻을 수 있다.

게다가, 이 제1 실시예에서는 도1 및 도2에 도시하는 바와 같이 또한 상기 주 관로(10)의 최상류측 단부에 설치되어 있는 상기 단말 자동 흡기 밸브(16)에 의해 상기 주 관로(10) 내의 진공도가 저하되면, 대기가 이 주 관로(10) 외부로부터 주 관로(10) 내로 도입된다.

이로 인해, 주 관로(10) 내에 오수에 의한 에어로크가 발생해도, 에어로크 부분이 이 단말 자동 흡기 밸브(16)에 의해 도입된 대기에 의해 흘러들어가게 되어, 수평으로 배관된 주 관로(10) 내의 오수를 하류측을 향해 한번에 통과시켜 반송시킬 수 있다.

이와 같이, 주 관로(10)의 단부에 설치된 단말 자동 흡기 밸브(16)에 의해 주 관로(10) 내에서 한번에 통과시켜 유체를 반송시킬 수도 있으므로, 반송 효율을 양호한 것으로 할 수 있다.

게다가, 이 제1 실시예에서는 상기 단말 자동 흡기 밸브(16)의 하류측의 주 관로(10)와의 접속 부분에 상기 하류측 격실(19g)에 인접하여 원호 형상의 하방으로 만곡되어 볼록하게 설치되는 유체 체류부(50)가 접속되어 있다.

이 유체 체류부(50)에서는, 내부의 오수(6)가 체류되는 부분에 이 단말 자동 흡기 밸브(16)의 하류측 격실(19g)의 내부 공간이 위치하도록 높이 방향 위치가 설정되어 있다.

이로 인해, 상기 주 관로(10) 내에서, 에어로크가 발생하기 전에, 이 유체 체류부(50) 내로 흘러내려 체류한 오수(6)가 단말 자동 흡기 밸브(16)의 하류측 격실(19g)을 에어로크함으로써, 잠시 대기가 이 단말 자동 흡기 밸브(16)로부터 도입된다.

따라서, 이 대기와 유체 체류부(50) 내에 체류된 오수(6)와의 기액 혼상류가 간헐적으로 송출되어, 수평으로 배관된 주 관로(10) 내의 오수를 하류측을 향해 한번에 통과시켜 반송시킬 수 있다.

(제2 실시예)

도9는 본 발명의 실시 형태의 제2 실시예의 진공 유체 반송 시스템을 도시하는 것이다.

또한, 상기 제1 실시예와 동일 내지 균등한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명한다.

이 제2 실시예의 진공 유체 반송 시스템에서는, 상기 유체 체류부로서의 포켓부(111, 111)가 상기 수평으로 배관되는 관로로서의 주 관로(110)를 하방으로 볼록 형상으로 함으로써, 주 관로(110) 내부에 형성되도록 구성되어 있다.

그리고, 이들 포켓부(111, 111)에는 각각 자동 흡기 장치로서의 자동 흡기 밸브(17)의 하류측인 하류측 격실(19g)이 측벽부로부터 대략 Y자 형상을 나타내도록 분기된 분기관부(112)에 접속되어 오수(6)가 체류하는 부분에 위치시키도록 구성되어 있다.

다음에, 이 제2 실시예의 진공 유체 반송 시스템의 작용에 대해 설명한다.

이 제2 실시예의 진공 유체 반송 시스템에서는, 상기 제1 실시예의 진공 유 체 반송 시스템의 작용 효과에 부가하여, 또한 상기 각 포켓부(111, 111)가 상기 주 관로(110)를 하방으로 볼록 형상으로 하는 형상으로 설정됨으로써, 이 주 관로(110)의 내부에 에어로크를 행하는 수전이 형성되는 유체 체류부를 용이하게 구성할 수 있다.

이로 인해, 포켓부(111)에 위치하는 상기 주 관로(110)의 관벽부로부터 분기관부(112)를 분기시켜 상기 자동 흡기 밸브(17)의 하류측 격실(19g)을 접속함으로써, 상기 자동 흡기 밸브(17)의 하류측인 하류측 격실(19g)의 내부 공간을 이 포켓부(111)에 의해 구성되는 유체 체류부 내에 위치시킬 수 있다.

따라서, 별도, 유체 체류부를 구성하기 위한 별도의 물품을 설치할 필요가 없는 동시에, 설치 공간의 효율이 양호하다.

다른 구성 및 작용 효과에 대해서는, 상기 제1 실시예와 동일 내지 균등하므로 설명을 생략한다.

(제3 실시예)

도10은 본 발명의 실시 형태의 제3 실시예의 진공 유체 반송 시스템을 도시하는 것이다.

또한, 상기 제1 실시예, 제2 실시예와 동일 내지 균등한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명한다.

이 제3 실시예의 진공 유체 반송 시스템에서는 상기 유체 체류부로서의 상부 돌출 포켓부(211)가 수평 방향으로 배관되는 관로로서의 주 관로(210)의 상방에 연속해서 일체로 볼록하게 형성되어 있다.

또한, 도9와 같이 아래로 볼록한 형상이며, 동일 직경 리프트(도11에 있어서, h1 = 0인 것)가 제로인 제로 리프트라도 좋다. 수상 코티지의 경우에는 현수되므로, 이 형태가 바람직하다.

이 제3 실시예의 상부 돌출 포켓부(211)는 주로 상류측 수평부(211a)로부터 상향 경사부(211b), 수평부(211c), 하향 경사부(211d), 및 하류측 수평부(211e)로 이어지는 배관로를 갖고 형성되어 있다.

이 중, 상기 수평부(211c)의 바닥부(211f)는 상기 주 관로(210)의 상벽부(210a)와 대략 동일 높이가 되도록 구성되어 있다.

그리고, 이 상부 돌출 포켓부(211)의 상류측 수평부(211a)의 바닥부에는 상기 자동 흡기 밸브(17)의 하류측 격실(19g)이 하방으로 돌출된 J자 형상 파이프 부재(212)를 통해 접속되어 있어, 오수가 체류하는 부분에 자동 흡기 밸브(17)의 하류측이 위치하도록 구성되어 있다.

다음에, 이 제3 실시예의 진공 유체 반송 시스템의 작용 효과에 대해 설명한다.

이와 같이 구성된 제3 실시예에 기재된 것에서는, 상기 실시 형태의 제1 실시예 및 제2 실시예의 작용 효과에 부가하여, 또한 수위가 상기 수평부(211c)의 바닥부(211f) 근방에 도달하면, 상기 주 관로(210) 상벽부(210a)가 오수로 채워져 주 관로(210)가 폐색된다.

이로 인해, 상기 상류측 수평부(211a)의 상향 경사부(211b) 상류측의 오수가 체류된 부분의 진공도는 저하되어 상기 자동 흡기 밸브(17)가 개방된다.

다른 구성 및 작용 효과에 대해서는, 상기 제1 실시예, 제2 실시예와 동일 내지 균등하므로 설명을 생략한다.

(제4 실시예)

도11은 본 발명의 실시 형태의 제4 실시예의 진공 유체 반송 시스템을 도시하는 것이다.

또한, 상기 제1 실시예 내지 제3 실시예와 동일 내지 균등한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명한다.

이 제4 실시예의 진공 유체 반송 시스템에서는, 상기 유체 체류부로서의 상부 돌출 포켓부(311)가 수평 방향으로 배관되는 관로로서의 주 관로(310)의 상방으로 연속해서 일체로 볼록하게 형성되어 있다.

이 제4 실시예의 상부 돌출 포켓부(311)는 주로 상류측 수평부(311a)로부터 상향 경사부(311b), 수평부(311c), 하향 경사부(311d), 및 하류측 수평부(311e)로 이어지는 배관로를 갖고 형성되어 있다.

이 중, 상기 수평부(311c)의 바닥부(311f)는 상기 주 관로(310) 상벽부(310a)보다도 일정 높이(h1) 높은 위치가 되도록 구성되어 있다.

또한, 일정 높이(h1) = 0의 경우를 동일 직경 리프트라 정의한다.

그리고, 이 상부 돌출 포켓부(311)의 상류측 수평부(311a)의 바닥부에는, 상기 자동 흡기 밸브(17)의 하류측 격실(19g)이 하방으로 돌출된 J자 형상 파이프 부재(212)를 통해 접속되어 있어, 오수가 체류하는 부분에 자동 흡기 밸브(17)의 하류측이 위치하도록 구성되어 있다.

다음에, 이 제4 실시예의 진공 유체 반송 시스템의 작용 효과에 대해 설명한다.

이와 같이 구성된 제4 실시예에 기재된 것에서는, 상기 실시 형태의 제1 실시예 내지 제3 실시예의 작용 효과에 부가하여, 또한 수위가 상기 수평부(311c)의 바닥부(311f) 근방에 도달하기 전에, 상기 주 관로(310)의 상벽부(310a)가 오수로 가득차게 되어 주 관로(310)가 폐색된다.

이로 인해, 상기 상류측 수평부(311a)의 상향 경사부(311b) 상류측에 위치하는 오수가 체류하는 부분의 진공도는 저하되어 상기 자동 흡기 밸브(17)가 확실하게 개방된다.

다른 구성 및 작용 효과에 대해서는, 상기 제1 실시예 내지 제3 실시예와 동일 내지 균등하므로 설명을 생략한다.

(제5 실시예)

도12는 본 발명의 실시 형태의 제5 실시예의 진공 유체 반송 시스템을 도시하는 것이다.

또한, 상기 제1 실시예 내지 제4 실시예와 동일 내지 균등한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명한다.

이 제5 실시예의 진공 유체 반송 시스템에서는, 상기 유체 체류부로서의 상부 돌출 포켓부(411)가 수평 방향으로 배관되는 관로로서의 주 관로(410)의 상방에 연속해서 일체로 볼록하게 형성되어 있다.

이 제5 실시예는 위로 볼록한 제로 리프트의 변형예를 나타내고 있지만, 아 래로 볼록한 제로 리프트의 변형예를 이용해도 좋다.

이 제5 실시예의 상부 돌출 포켓부(411)는 주로 상류측 수평부(411a)로부터 상향 경사부(411b), 꼭대기부(411c), 하향 경사부(411d), 및 하류측 수평부(411e)로 이어지는 배관로를 갖고 형성되어 있다.

이 중, 상기 꼭대기부(411c)는 상기 상향 경사부(411b), 및 하향 경사부(411d) 사이를 동일 관로 내경에서 굴곡하여 접속하도록 구성되어 있다.

그리고, 이 상부 돌출 포켓부(411)의 상류측 수평부(411a)의 바닥부에는, 상기 자동 흡기 밸브(17)의 하류측 격실(19g)이 하방으로 돌출된 J자 형상 파이프 부재(212)를 통해 접속되어 있어, 오수가 체류하는 부분에 자동 흡기 밸브(17)의 하류측이 위치하도록 구성되어 있다.

다음에, 이 제5 실시예의 진공 유체 반송 시스템의 작용 효과에 대해 설명한다.

이와 같이 구성된 제5 실시예에 기재된 것에서는, 상기 실시 형태의 제1 실시예 내지 제4 실시예의 작용 효과에 부가하여, 또한 상기 꼭대기부(411c)에 의해 상기 상향 경사부(411b), 및 하향 경사부(411d) 사이가 동일 관로 내경에서 굴곡되어 접속되어 있다.

이로 인해, 도12 중 치수 L1로 나타내어진 바와 같이, 주 관로(410)에 차지하는 상부 돌출 포켓부(411)의 비율을 감소시켜, 더욱 양호한 공간 효율의 진공 유체 반송 시스템을 제공할 수 있다.

다른 구성 및 작용 효과에 대해서는 상기 제1 실시예 내지 제4 실시예와 동 일 내지 균등하므로 설명을 생략한다.

(제6 실시예)

도13A 및 도13B는 본 발명의 실시 형태의 제6 실시예의 진공 유체 반송 시스템을 도시하는 것이다.

또한, 상기 제1 실시예 내지 제5 실시예와 동일 내지 균등한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명한다.

이 제6 실시예의 진공 유체 반송 시스템에서는, 상기 유체 체류부로서의 함몰부(511)가 수평 방향으로 배관되는 관로로서의 주 관로(510)의 상측 측면을 오목 형상으로 하여 관로 내로 돌출된 상부 돌출부(511a)를 가지며, 주 관로(510)의 일부의 직경 방향 개구 단면적을 감소시키도록 형성되어 있다.

그리고, 이 함몰부(511)의 상류측에서, 수평부(510a)의 바닥부(510b)에는 상기 자동 흡기 밸브(17)의 하류측 격실(19g)이 하방으로 돌출된 J자 형상 파이프 부재(212)를 통해 접속되어 있어, 오수가 체류하는 부분에 자동 흡기 밸브(17)의 하류측이 위치하도록 구성되어 있다.

다음에, 이 제6 실시예의 진공 유체 반송 시스템의 작용 효과에 대해 설명한다.

이와 같이 구성된 제6 실시예에 기재된 것에서는, 상기 실시 형태의 제1 실시예 내지 제5 실시예의 작용 효과에 부가하여, 또한 함몰부(511)가 수평 방향으로 배관되는 주 관로(510)의 상측 측면을 오목 형상으로 하여, 관로 내로 돌출된 상부 돌출부(511a)에 의해 주 관로(510)의 일부의 직경 방향 개구 단면적이 감소되어 있 다.

이 함몰부(511)에 의해 유량이 제한되므로, 예를 들어 주 관로(510) 내에서 오수가 슬래그류(slag流)로부터 기액 분리되어 있어도, 상기 상부 돌출부(511a)에서 직경 방향 개구 단면적이 감소하고 있으므로, 주 관로(510) 내의 관 정상부 근방의 공기를 오수와 혼합시킬 수 있다.

이 제6 실시예에 있어서는, 주 관로(510)의 하측 측면의 형상을 유지하고, 그 상측 측면을 오목 형상으로 하고 있지만, 주 관로(510)의 상측 측면의 형상을 유지하고, 그 하측 측면을 오목 형상으로 하는 것도 가능하다.

이로 인해, 공기만 주 관로(510) 내의 관 정상부 근방을 이동하여 오수의 반송에 기여하지 않게 될 우려를 감소시킬 수 있다.

다른 구성 및 작용 효과에 대해서는, 상기 제1 실시예 내지 제5 실시예와 동일 내지 균등하므로 설명을 생략한다.

(제7 실시예)

도14A 내지 도14C는 본 발명의 실시 형태의 제7 실시예의 진공 유체 반송 시스템을 도시하는 것이다.

또한, 상기 제1 실시예 내지 제6 실시예와 동일 내지 균등한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명한다.

이 제7 실시예의 진공 유체 반송 시스템에서는, 상기 유체 체류부로서의 직경 축소부(611)가 수평 방향으로 배관되는 관로로서의 주 관로(610)의 주위로 고리 오목 형상으로 설치되어 있어, 관로 내로 돌출된 링 형상 볼록부(611a)를 가지며, 주 관로(510)의 일부의 직경 방향 개구 단면적을 감소시키도록 형성되어 있다.

그리고, 이 링 형상 볼록부(611a)의 상류측에서 수평부(610a)의 바닥부(610b)에는 상기 자동 흡기 밸브(17)의 하류측 격실(19g)이 하방으로 돌출된 J자 형상 파이프 부재(212)를 통해 접속되어 있어, 오수가 체류하는 부분에 자동 흡기 밸브(17)의 하류측이 위치하도록 구성되어 있다.

또한, 이 제7 실시예에서는 도14A에 도시하는 상기 직경 축소부(611)가 도14A 및 도14B에 도시하는 바와 같이 한 쌍의 리듀서 부재(620, 620)의 소경부(621, 621)끼리를 대향시켜 접속함으로써 구성되어 있다.

다음에, 이 제7 실시예의 진공 유체 반송 시스템의 작용 효과에 대해 설명한다.

이와 같이 구성된 제7 실시예에 기재된 것에서는, 상기 실시 형태의 제1 실시예 내지 제6 실시예의 작용 효과에 부가하여, 또한 상기 직경 축소부(611)의 링 형상 볼록부(611a)에 의해 수평 방향으로 배관되는 주 관로(610)의 일부의 직경 방향 개구 단면적이 감소되어 있다.

이로 인해, 이 링 형상 볼록부(611a)에 의해 유량이 제한되므로, 예를 들어 주 관로(610) 내에서 오수가 슬래그류로부터 기액 분리되어 있어도, 이 링 형상 볼록부(611a)에서 직경 방향 개구 단면적을 감소시켜, 주 관로(610) 내의 관 정상부 근방의 공기를 오수와 혼합시킬 수 있다.

이로 인해, 공기만이 주 관로(610) 내의 관 정상부 근방을 이동하여 오수의 반송에 기여하지 않게 될 우려를 감소시킬 수 있다.

또한, 이 제7 실시예에서는, 상기 직경 축소부(611)가 도14B에 도시하는 바와 같이 한 쌍의 리듀서 부재(620, 620)의 소경부(621, 621)끼리를 대향시켜 접속함으로써, 도14C에 도시하는 바와 같이 주 관로(610)의 일부에 용이하게 상기 직경 축소부(611)를 개재시킬 수 있다.

이로 인해, 제조 비용의 증대가 억제된다.

다른 구성 및 작용 효과에 대해서는, 상기 제1 실시예 내지 제6 실시예와 동일 내지 균등하므로 설명을 생략한다.

다른 구성 및 작용 효과에 대해서는, 상기 제1 실시예 내지 제5 실시예와 동일 내지 균등하므로 설명을 생략한다.

(제8 실시예)

도15A 및 도15B는 본 발명의 실시 형태의 제8 실시예의 진공 유체 반송 시스템을 도시하는 것이며, 도15A는 유체 체류부의 주요부의 구성을 설명하는 일부 확대한 단면도이며, 도15B는 도15A의 유체 체류부의 구성을 설명하는 A-A선에 따른 위치에서의 확대 단면도이다.

또한, 상기 제1 실시예 내지 제7 실시예와 동일 내지 균등한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명한다.

이 제8 실시예의 진공 유체 반송 시스템에서는, 상기 유체 체류부로서의 구획판부(711)가 수평 방향으로 배관되는 관로로서의 주 관로(710)의 내주벽의 상측에 대략 초생달 리브 형상을 나타내며 고착되어 있다.

그리고, 이 구획판부(711)가 설치되어 있는 부위에서는, 주 관로(710)의 직 경 방향 개구 단면적이 감소하도록 구성되어 있다.

또한, 이 구획판부(711)의 상류측에서 수평부(710a)의 바닥부(710b)에는 자동 흡기 밸브(17)의 하류측 격실(19g)이 하방으로 돌출된 J자 형상 파이프 부재(212)를 통해 접속되어 있고, 오수가 체류하는 부분에 자동 흡기 밸브(17)의 하류측이 위치하도록 구성되어 있다.

또한, 이 제8 실시예를 도시한 도15A에서는 구획판부(711)를 주 관로(710)의 내주벽의 상측에 고정시키고 있지만, 주 관로(710)의 내주벽의 하측에 고정시키는 것도 가능하다.

다음에, 이 제8 실시예의 진공 유체 반송 시스템의 작용 효과에 대해 설명한다.

이와 같이 구성된 제8 실시예에 기재된 것에서는, 상기 실시 형태의 제1 실시예 내지 제7 실시예의 작용 효과에 부가하여, 또한 상기 구획판부(711)가 설치되어 있는 부위에서는 수평 방향으로 배관되는 주 관로(710)의 일부의 직경 방향 개구 단면적이 감소되어 있다.

이로 인해, 이 구획판부(711)에 의해 유량이 제한되므로, 예를 들어 주 관로(710) 내에서 오수가 슬래그류로부터 기액 분리되어 있어도 이 구획판(711)에서 직경 방향 개구 단면적을 감소시켜 주 관로(710) 내의 관 정상부 근방의 공기를 오수와 혼합시킬 수 있다.

이로 인해, 공기만이 주 관로(710) 내의 관 정상부 근방을 이동하여 오수의 반송에 기여하지 않게 될 우려를 감소시킬 수 있다.

다른 구성 및 작용 효과에 대해서는, 상기 제1 실시예 내지 제7 실시예와 동일 내지 균등하므로 설명을 생략한다.

이상, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태의 제1 실시예 내지 제8 실시예를 상세하게 서술하였지만, 구체적인 구성은 본 실시 형태의 제1 실시예 내지 제8 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않을 정도의 설계적 변경은 본 발명에 포함된다.

즉, 상기 실시 형태의 제1 실시예에서는 주 관로(10)의 일부에 오수받이(2)를 설치하여 진공 밸브(3)를 설치시키고 있지만, 특별히 이에 한정되지 않고, 오수받이(2) 및 진공 밸브(3)를 이용하지 않고 진공 유체 반송 시스템을 구성해도 좋고, 또한 오수받이(2) 및 진공 밸브(3)를 이용하는 경우, 이들 형상, 수량 및 접속 형상이 특별히 한정되는 것은 아니다.

또한 상기 제1 실시예에서는, 상기 주 관로(10)의 일부에, 상기 자동 흡기 밸브(17)의 하류측에, 주 관로(10) 내의 유체의 역류를 방지하는 역지 밸브(40)가 설치되어 있지만, 특별히 이에 한정되지 않고, 역지 밸브(40)를 이용하지 않고 진공 유체 반송 시스템을 구성해도 좋고, 또한 역지 밸브(40)를 이용하는 경우, 이들 형상, 수량 및 재질 등이 특별히 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 실시 형태의 진공 유체 반송 시스템에서는, 오수를 반송하는 진공 유체 반송 시스템을 예시하여 설명해 왔지만, 특별히 이에 한정되지 않고, 예를 들어 상수, 중수나 빗물 및 이들 혼합수 등 어떤 종류의 유체라도 주관로 내를 진공으로 함으로써, 압력차를 이용하여 반송할 수 있는 유체이면 어떤 종류의 유체라도 좋다.

그리고, 상기 제1 실시예에서는 주 관로(10)의 배관 각도를 수평으로 하고 있지만, 이 수평에는 약간의 상승 구배 혹은 하향 구배 및 이것들이 복합된 구배를 갖는 복합 배관도 포함되고, 설치 부위의 설치 공간 효율을 손상시키지 않을 정도의 약 1 내지 3 % 정도의 상승 구배 혹은 하향 구배를 갖는 것이어도 수평에 포함된다.

또한, 관로의 배관 패턴이 수평부, 상향 경사부, 수평부의 배관 패턴이나 수평부, 하향 경사부, 수평부의 배관 패턴, 혹은 수평부의 배관 패턴 중 어느 것이라도 좋고, 이들 3개의 배관 패턴이 복합된 조합 배관 패턴이라도 포함된다.

또한, 본 실시 형태의 진공 유체 반송 시스템에서는, 상기 자동 흡기 장치로서, 자동 흡기 밸브(17) 및 단말 자동 흡기 밸브(16)를 이용하고 있지만, 특별히 이에 한정되지 않고, 예를 들어 기계식 혹은 전기 제어식 자동 흡기 장치를 이용하는 등, 관로 내의 진공도가 소정치 이하로 저하되었을 때에, 대기를 관로 밖으로부터 관로 내로 도입할 수 있는 것이면, 어떠한 형상, 수량 및 구성의 자동 흡기 장치라도 좋다.

본원 발명에 따르면, 관로 내의 진공도가 저하되어 소정치보다도 낮아지면, 상기 자동 흡기 장치에 의해 대기가 상기 관로 밖으로부터 관로 내로 도입된다.

이로 인해, 관로 내에 오수에 의한 에어로크가 발생해도 상기 에어로크 부분이 상기 자동 흡기 장치에 의해 도입된 대기로 흘러가게 되어, 상기 수평으로 배관된 관로 내의 오수를 하류측을 향해 반송시킬 수 있다.

이와 같이 에어로크가 해제되면, 다시 관로 내의 진공도는 상승하여 상기 자동 흡기 장치에 의한 흡기가 정지하므로, 원하는 진공도로 복귀시킬 수 있다.

또한, 종래와 같이 리프트부를 필요로 하지 않으므로, 상하 방향으로 배관 공간을 필요로 하지 않고, 다리 받침대의 하방의 현수 배관이나, 바닥 아래나 임시 설치 배관 등의 회전 배관 등에 의한 시공 부위에 따른 시공 방법으로 설치 가능하다.

본원 발명에 따르면, 상기 자동 흡기 장치에 의해 에어로크가 해제되면, 다시 관로 내의 진공도가 상승한다.

이로 인해, 상기 집수받이 내에 집수된 오수를 상기 진공 밸브를 이용하여 송출할 때, 송출하기 위해 필요해지는 진공도를 용이하게 얻을 수 있다.

이로 인해, 더욱 반송 효율이 양호하다.

본원 발명에 따르면, 상기 자동 흡기 장치의 하류측이 상기 유체 체류부 내에 위치되어 있으므로, 상기 유체 체류부 내에 진공도의 저하로 유체가 체류하면, 상기 자동 흡기 장치의 작동이 개시되는 진공도까지 상기 유체 체류부를 설치하고 있지 않은 경우에 비해 조기에 진공도가 저하된다.

이로 인해, 관로 내에서 에어로크가 발생한 경우, 즉시 상기 자동 흡기 장치를 개방시킬 수 있다.

그리고, 상기 유체 체류부 내에 체류한 유체의 내부를 도입된 대기가 통과할 때, 상기 유체가 도입된 대기와 함께 기액 혼상류가 되고, 반송에 필요해지는 충분한 추력이 부여되어 관로 내에서 하류측 방향으로 반송된다.

본원 발명에 따르면, 상기 유체 체류부가 상기 관로로부터 하방을 향해 분기된 분기관 내에 설치되어 있다.

이로 인해, 상기 분기관의 선단부에 상기 자동 흡기 장치를 설치함으로써, 상기 자동 흡기 장치의 하류측을 상기 유체 체류부 내에 위치시킬 수 있고, 별도 유체 체류부를 구성하는 물품을 설치할 필요가 없는 동시에, 설치 공간의 효율이 양호하다.

본원 발명에 따르면, 상기 분기관이 설치된 Y자 관부에서는, 상기 관로에의 상기 분기관의 합류 방향이 상기 관로의 유체 통과 방향에 따르도록 상기 관로에 대해 예각으로 접속된 분기 관로를 갖고 형성되어 있다.

이로 인해, 상기 기액 혼상류가 관로 내에 송출될 때에, 추력을 관로 내의 유체에 부여하면서 원활하게 합류되어 반송된다.

본원 발명에 따르면, 상기 유체 체류부가 수평부로부터 상향 경사부, 수평부, 하향 경사부, 수평부와 이어지는 배관로로 형성되어 있다.

상기 유체 체류부가 동일 직경 리프트(설계상의 리프트 높이 = 0이 되는 상승 리프트) 이상의 높이를 설계의 기본으로 함으로써, 자동 흡기 효과와의 조합에 의해 정적인 리프트 손실을 최소한으로 하는 설계가 가능해진다.

상기 유체 체류부의 리프트 형태는 수평 배관뿐만 아니라 통상의 진공식 하수도 시스템 등에 있어서도, 관로에의 진공 밸브 유닛의 설치 부위가 적고, 공기의 연동이 적어지는 부위에 이 리프트 형태를 설치하고, 그 상류부에의 자동 흡기 밸브 설치에 의해 에어로크에 기인하는 피해가 없는 진공식 유체 반송 시스템으로 하 는 것이 가능하다.

이로 인해, 약간의 상방 공간을 부분적으로 마련하는 것만으로, 수평 배관시에 있어서는, 예를 들어 동일 직경 리프트의 경우, 관 내 직경의 관 내 정상부와, 리프트부의 관 내 바닥부가 동일해지고, 리프트 업의 후 빠르게 리프트 다운에서 원래의 구배의 수평 배관으로 복귀시킬 수 있다.

이에 의해, 종래 설계에 있어서의 정적인 리프트 손실을 0으로 할 수 있는 동시에, 자동 흡기 시스템에 있어서의 리프트부의 정적 리프트 손실 저감 효과를 가장 효과적으로 부여할 수 있다.

본원 발명에 따르면, 상기 포켓부가 상기 관로를 하방으로 볼록 형상으로 함으로써, 상기 관로의 내부에 형성된다.

이로 인해, 상기 포켓부에 위치하는 상기 관로의 관벽부에 상기 자동 흡기 장치를 설치함으로써, 상기 자동 흡기 장치의 하류측을 상기 포켓부에 의해 구성되는 유체 체류부 내에 위치시킬 수 있고, 별도로 유체 체류부를 구성하는 물품을 설치할 필요가 없는 동시에, 설치 공간의 효율이 양호하다.

본원 발명에 따르면, 관로의 일부 관 직경을 교축함으로써 일시적으로 유량을 제한하고, 하류측에 체류를 설치하는 것이다.

진공식 하수도 시스템에서는 통상 톱니 형상 배관을 하고 있고, 또한 관로로의 오수 유입이 간헐적이다. 리프트부에 있어서도 오수의 흐름은 간헐적인 경우가 많고, 관로 전체가 연속류가 되는 경우는 적다.

한편, 교축 부분에 있어서 기액 혼합하고, 교축된 부위에 있어서의 유체가 고유속이 되는 것을 고려하여 최대 오수량으로 교축된 관 직경을 정한 경우, 시간 최대 오염 수량에 있어서의 설계에 있어서도 사용 가능하다.

또한, 관 직경의 교축 방법은 관축의 동심에서도 가능하지만 관 바닥측에 개구부를 마련하는 형상이 보다 기액 혼합 반송에 의한 슬래그류 형성을 얻기 쉽다. 관 중에 일부 칸막이를 설치하는 것에 의한 유량 제한도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 이 경우, 마찬가지로 관 정상측에의 칸막이 설치가 보다 효과적으로 된다.

본원 발명에 따르면, 상기 관로의 일부에서 상기 자동 흡기 장치의 하류측에 위치하도록 역지 밸브가 설치되어 있다.

이로 인해, 상기 역지 밸브에 의해 상기 관로가 폐색되면, 하류측 진공도가 저하되어 상류측 진공도가 높아지는 역전 현상이 발생해도, 상기 역지 밸브가 유체의 역류를 저지하여, 더욱 유체의 반송을 효율적으로 행할 수 있다.

따라서, 더욱 안정되게 유체를 반송시킬 수 있는 관로를 얻을 수 있다.

본원 발명에 따르면, 상기 관로의 최상류측 단부에 설치되어 있는 상기 자동 흡기 장치에 의해 상기 관로 내의 진공도가 저하되면, 대기가 상기 관로 밖으로부터 관로 내로 도입된다.

이로 인해, 관로 내에 오수에 의한 에어로크가 발생해도, 상기 에어로크 부분이 상기 자동 흡기 장치에 의해 도입된 대기로 흘러가게 되어, 상기 수평으로 배관된 관로 내의 오수를 하류측을 향해 반송된다.

따라서, 관로 내에서 한번에 통과시켜 유체를 반송시킬 수도 있으므로, 반송 효율을 양호한 것으로 할 수 있다.

본 발명은, 가정이나 공장에서 배출되는 유체에 관하여, 관로 내를 진공으로 함으로써 대기압과의 압력차를 이용하여 그 유체를 관로 내에서 반송하여 수집할 수 있는 시스템에 적용할 수 있다.

Claims (12)

1. 관로 내를 진공으로 함으로써 압력차를 이용하여 유체를 반송하는 진공 유체 반송 시스템이며,

   상기 관로는 수평으로 배관되는 부분을 포함하는 것이고, 관로 내의 진공도가 소정치 이하로 저하되었을 때에, 대기를 상기 관로 밖으로부터 관로 내로 도입하도록 설치된 자동 흡기 장치를 구비하고, 상기 관로로부터 하방을 향해 분기된 분기관 내에 유체 체류부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 유체 반송 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 관로의 일부에 집수받이가 접속되는 동시에, 상기 집수받이에는 내부에 저류되는 유체가 일정량이 되면 개방되어 대기를 도입함으로써, 집수받이 내의 유체를 관로를 통해 송출하는 진공 밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 유체 반송 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유체 체류부는 상기 관로 내의 진공도의 저하로 유체가 체류하고, 상기 자동 흡기 장치의 하류측이 상기 유체 체류부 내에 위치되게 하는 것을 특징으로 하는 진공 유체 반송 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 분기관은 상기 관로로부터 경사 하방을 향해 분기되어, 합류 방향이 상기 관로의 유체 통과 방향에 따르도록 상기 관로에 대해 예각으로 접속된 분기 관로를 갖는 Y자 관부에 설치되어 있는 진공 유체 반송 시스템.
5. 제1항에 있어서, 상기 유체 체류부는 수평부로부터 상향 경사부, 수평부, 하향 경사부, 수평부, 또는 수평부로부터 하향 경사부, 수평부, 상향 경사부, 수평부로 이어지는 배관로로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 유체 반송 시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 유체 체류부는 상기 관로를 하방 또는 상방으로 볼록 형상으로 함으로써 내부에 형성되는 포켓부인 것을 특징으로 하는 진공 유체 반송 시스템.
7. 제5항에 있어서, 상향 경사부와 하향 경사부 사이에 끼인 수평부와, 하향 경사부의 후방의 수평부가 이루는 동일 직경 리프트가 0인 것을 특징으로 하는 진공 유체 반송 시스템.
8. 제6항에 있어서, 상기 포켓부에 있어서의 동일 직경 리프트가 0인 것을 특징으로 하는 진공 유체 반송 시스템.
9. 제1항에 있어서, 상기 유체 체류부는 관로 구경을 부분적으로 작게 함으로써 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 유체 반송 시스템.
10. 제1항에 있어서, 상기 관로의 일부에는, 상기 자동 흡기 장치의 하류측에 위치하여, 상기 관로를 폐색함으로써 하류측 진공도가 저하되고 상류측 진공도가 높아지는 역전 현상이 발생해도 유체의 역류를 방지하는 역지 밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 유체 반송 시스템.
11. 제1항에 있어서, 상기 자동 흡기 장치는 관로의 최상류측의 단부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 유체 반송 시스템.
12. 삭제

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