KR101190379B1 - 진공변기시스템의 자동배출장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 진공변기시스템의 자동배출장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 변기의 오수(분뇨,이물질)를 진공상태의 진공용기로 강제 흡입하여 회수하고 일정량이 모이면 정화조로 자동 배출되도록 하고자 본 발명은, 진공용기 내의 음(-)압을 유지시키는 진공펌프와, 오수를 검출하는 수위감지센서와, 장치의 전반적인 작동을 제어하기 위한 컨트롤러로 된 진공변기시스템의 자동배출장치에 있어서, 상기 진공용기의 상부에 오수관이 연결되는 유입구가 구비되고 상기 유입구에 구비되는 제1밸브가 진공용기 내부에 작용하는 음압(-)에 의해 개방되면서 변기에서 발생하는 오수가 흡입되고, 상기 진공용기의 저부 배출구에 구비되는 제2밸브는 진공용기 내부의 음압(-)에 의해 차단되며; 상기 수위감지센서에 오수가 검출되고 일측의 전자밸브가 개방됨에 따라, 상기 진공용기의 내부 압력이 상승하면서 제2밸브가 오수의 자중에 의해 개방되도록 구성된 것을 특징으로 하는 진공변기시스템의 자동배출장치를 제안하는 것이다.

Description

진공변기시스템의 자동배출장치{Auto discharge equipment of vacuum toilet system}
본 발명은 진공변기시스템의 자동배출장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 변기의 오수(분뇨,이물질)를 진공상태의 진공용기로 강제 흡입하여 회수하고 일정량이 모이면 정화조로 자동 배출하게 되는 진공변기시스템의 자동배출장치를 제안한다.
일반적으로, 진공방식변기는 변기나 세면대 등에서 발생하는 오수, 분뇨, 오물, 이물질 등(이하 '오수'라 통칭함)을 강제로 진공흡입하여 회수처리하도록 된 것으로, 도 1을 참조하여 간략히 설명한다. 진공용기(3)의 일측에 감압수단(5)이 구비되고, 오수를 발생시키는 변기(1) 및 세면대(1') 등의 오수발생원(이하 '변기'라 통칭함)으로부터 오수관(2)을 통해 연결되어 있다. 상기 진공용기 내에 모여진 오수가 일정량이 되면 감지수단(4)으로 이를 감지하고 하부 배출수단(6)에 의해 소정의 정화조(8)로 보내진다.
그런데, 상기 배출수단(6)은 이물질과 함께 배출되면서 배수펌프에 과부하가 발생하거나 막히는 등, 고장이 빈번하며 수리하기가 까다로운 문제점이 있으며, 오물처리장치의 가격이 고가일 뿐만 아니라 잦은 고장으로 인해 유지관리비용이 증가하며, 또 진공용기 및 배출펌프 등 설치면적을 넓게 차지하는 등의 문제점들이 있었다.
이에 관한 종래의 선행기술문헌(특허문헌)으로는 아래의 국내실용신안출원 제20-1999-0022075호(1999.10.14.) 또는 국내특허공개 제10-1995-0008873호(1995.04.19.) 등 다수가 공지된 바에 있으며 이를 참조하면 보다 용이하게 이해가 될 것이다.
1.국내실용신안출원 제20-1999-0022075(1999.10.14.) 2.국내특허공개 제10-1995-0008873(1995.04.19.)
본 발명의 목적은 진공용기 내부에 작용하는 진공압력에 의해 유입구 또는 배출구에 구비되는 제1밸브 및 제2밸브가 동작하면서, 상기 제1밸브를 통해 오수를 흡입하거나 또는 상기 제2밸브가 개방하여 진공용기 내부에 담겨 있는 오수를 정화조로 배출하도록 된 진공변기시스템의 자동배출장치를 제안한다.
본 발명은, 오수관이 연결되는 상부의 유입구 및 저부에 배출구를 가지는 진공용기와, 상기 진공용기 내의 음(-)압을 유지시키는 진공펌프와, 장치의 전반적인 작동을 제어하기 위한 컨트롤러로 된 진공변기시스템의 자동배출장치에 있어서, 상기 진공용기의 내측으로 노출된 유입구의 선단에 제1밸브가 구비되고, 상기 제1밸브는 유입구의 일측에 힌지로 조립된 제1밸브디스크가 진공용기의 내부에 작용하는 음압(-)에 의해 밸브시트에 접촉한 채 차단되고, 변기에서 발생하는 오수에 의해 제1밸브가 개방되면서 오수를 흡입하며; 상기 진공용기의 배출구 외측에 제2밸브가 구비되고, 상기 제2밸브는 배출구의 일측에 힌지로 조립된 제2밸브디스크가 진공용기 내부에서 작용하는 음압(-)에 의해 밸브시트에 접촉한 채 차단되되, 상기 진공용기의 상부 일측에 구비되는 수위감지센서가 오수를 검출하고 상기 수위감지센서의 상부에 구비된 전자밸브가 개방됨에 따라, 상기 진공용기의 내부에 외부 공기가 유입되면서 압력이 상승하여 오수가 자중에 의해 자동으로 제2밸브를 개방시키게 되며; 상기 제1, 제2밸브는 제1, 제2밸브디스크에 탄성적으로 복원력이 작용하는 탄성체가 힌지에 구비된 것을 특징으로 하는 진공변기시스템의 자동배출장치를 제안한다.
삭제
또한 본 발명에 따르면 상기 유입구 및 배출구는, 하부가 'L'자로 굽어진 채 진공용기의 내측면을 향해 측방으로 개방된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 진공용기 내의 진공압력을 가변시킴에 따라 오수를 자동 배출하게 됨으로써, 배출펌프 등의 파손이나 고장의 발생 위험성이 적고, 구성이 간단하면서 제조원가 및 제작비용이 저렴하여 경제적이며, 유지관리가 용이하고, 진공방식의 오물처리장치가 차지하는 설치면적을 줄이고 공간효율성을 극대화하는 등의 탁월한 효과를 제공한다.
더불어, 본 발명은 진공용기가 대기압상태에서도 자중에 의해 오수가 자동으로 배출할 수 있게 되는 중력방식변기의 오물처리장치로 전환 가능하고 매우 실용적이다.
도 1은 종래의 선행기술에 따르는 진공방식의 오물처리장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진공변기시스템의 자동배출장치를 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 진공방식변기의 진공용기(10)를 나타낸 내부단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 진공용기(10)의 구성을 나타낸 내부단면도.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은, 오수관(2)이 연결되는 상부의 유입구(12) 및 저부에 배출구(14)를 가지는 진공용기(10)와, 상기 진공용기(10) 내의 음(-)압을 유지시키는 진공펌프(30)와, 장치의 전반적인 작동을 제어하기 위한 컨트롤러(40)로 된 진공변기시스템의 자동배출장치에 있어서, 상기 진공용기(10)의 내측으로 노출된 유입구(12)의 선단에 제1밸브(20)가 구비되고, 상기 제1밸브(20)는 유입구(12)의 일측에 힌지(24)로 조립된 제1밸브디스크(22)가 진공용기(10)의 내부에 작용하는 음압(-)에 의해 밸브시트에 접촉한 채 차단되고, 변기(1)에서 발생하는 오수에 의해 제1밸브(20)가 개방되면서 오수를 흡입하며; 상기 진공용기(10)의 배출구(14) 외측에 제2밸브(20')가 구비되고, 상기 제2밸브(20')는 배출구(14)의 일측에 힌지(24)로 조립된 제2밸브디스크(22')가 진공용기(10) 내부에서 작용하는 음압(-)에 의해 밸브시트에 접촉한 채 차단되되, 상기 진공용기(10)의 상부 일측에 구비되는 수위감지센서(34)가 오수를 검출하고 상기 수위감지센서의 상부에 구비된 전자밸브(36)가 개방됨에 따라, 상기 진공용기(10)의 내부에 외부 공기가 유입되면서 압력이 상승하여 오수가 자중에 의해 자동으로 제2밸브(20')를 개방시키게 되며; 상기 제1, 제2밸브(20,20')는 제1, 제2밸브디스크(22,22')에 탄성적으로 복원력이 작용하는 탄성체(26)가 힌지(24)에 구비된 것을 특징으로 하는 진공변기시스템의 자동배출장치를 제안한다.
위를 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명은 오수가 담기는 진공용기(10)와, 상기 진공용기(10)의 상/하부에 구비되는 유입구(12) 및 배출구(14) 및, 제1, 제2밸브(20,20')와, 상기 진공용기 내에 음(-)압을 발생시키는 진공펌프(30)와, 상기 진공용기 내에 음(-)압을 해제하는 전자밸브(36)와, 상기의 수위를 감지하는 수위감지센서(34)가 구비되며, 상기의 구성요소들은 물론 장치의 전반적인 작동을 제어하기 위한 컨트롤러(40)가 구비된다.
상기 진공용기(10)는 밀폐된 원통이고 하부는 콘형이고 보수 및 유지관리가 용이하도록 상부 및 하부가 플랜지로 조립된다. 그리고 진공용기의 상부에 수직방향으로 구비되는 유입구(12)의 외측에 변기(1,1')가 연결되어 있는 오수관(2)이 연결되고 진공용기 내측 선단에 제1밸브(20)가 구비되며, 하부의 콘부에 수직방향으로 구비되는 배출구(14)에 제2밸브(20')가 구비된다.
상기 제1밸브(20)는 진공용기 내의 압력이 음압(-) 즉, 진공상태에서는 유입구를 가볍게 차단시키고 역으로 대기압상태에서는 완전히 차단시키며, 상기 제2밸브(20')는 진공용기 내의 압력이 음압(-) 즉, 진공상태에서는 배출구를 완전히 차단시키고 역으로, 대기압상태에서는 탄성체의 복원력에 의해 가볍게 닫히게 된다.
여기서 본 발명에 따르면 상기 제1, 제2밸브(20,20')는, 상부 유입구(12) 또는 배출구(14)를 개폐하는 제1, 제2밸브디스크(22,22')가 힌지(24)로 조립되고, 상기 힌지(24)에 탄성복원력이 작용하는 탄성체(26)가 구비된다. 다시 말해서, 상기 제1, 제2밸브(20,20')의 선단에 형성되어 있는 밸브시트의 일측에 제1, 제2밸브디스크(22,22')가 힌지(24)로 조립된 채 하향 개방되며, 이 접촉면에는 누설을 방지기 위한 수단으로, 가스켓(28)을 포함하는 누설방지부재가 구비된다. 상기 유입구(12)와 배출구(14)는 도면에서처럼, 수직방향으로 설치되고 저면에 비스듬히 형성된 밸브시트에 제1, 제2밸브디스크(22,22')가 접촉하게 된다. 이때 상기 제1, 제2밸브디스크(22,22')가 개방된 상태에서 탄성체(26)의 탄성 복원력이 더해지면서 원위치로 복귀하여 밸브시트에 접촉시키는 복원력이 작용한다.
다음, 상기 진공펌프(30)는 진공용기의 상부 배기구(32)를 통해 공기를 강제로 배출시킴에 따라, 상기 진공용기 내부의 압력을 떨어뜨리고 음압(-)을 발생시키고 진공상태를 유지시킨다. 이때 컨트롤러에 부속된 압력센서(38)가 용기 내부의 압력을 검출하고, 상기 컨트롤러의 제어에 따라 진공펌프가 작동하면서 상기 진공용기의 내부 압력을 일정범위 이내로 유지시키게 된다.
상기 전자밸브(36)는 외부 공기를 진공용기 내부로 유입시켜 대기압 상태로 높이게 되며, 상기 컨트롤러의 제어신호에 따라 전기적으로 동작하면서 개폐되는 솔레노이드밸브가 가장 바람직하다.
상기 수의감지센서(34)는 진공용기 내의 레벨 즉, 수위가 상승하면서 일정량이 되면 이를 검출하여 컨트롤러에 신호함에 따라, 진공용기에 담겨있는 오수를 배출하게 된다.
상기 컨트롤러(40)는 구성요소들에서 검출된 신호에 따라 장치를 제어하게 되며, 오작동이나 고장이 발생시 경보음을 송출하는 스피커(미도시) 및 위험을 알리는 경광등 등이 구비된다.
다음 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 본 발명의 상기 유입구(12) 및 배출구(14)는, 하부가 'L'자로 굽어진 채 측방으로 개방된 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 유입구(12) 또는 배출구(14)의 하단부에 밴딩부(12a,14a)를 형성하고 출구측이 진공용기의 내측면을 향하도록 측방으로 개방되게 함으로써, 오수가 수직으로 낙하하면서 발생하는 충격력이나 소음 등을 방지하고 상기 제1, 제2밸브디스크(22,22')의 작동이 원활하게 된다. 상기 밴딩부(12a,14a)는 'L'자로 만곡되게 굽어지고, 배관용 엘보우(Elbow)로 구성하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제1, 제2밸브(20,20')에는 제1, 제2밸브디스크(22.22')를 복귀시키는 탄성체(26)를 배제하거나 선택적으로 구성 가능하며, 이는 상기 밸브의 설계 및 제작과정에서 변경 가능하게 된다.
상기와 같이 구성된 진공변기시스템의 자동배출장치의 작동상태를 살펴보면, 먼저 상기 진공용기(10)는 진공펌프(30)에 의해 내부에 음압(-)이 작용하고 압력센서가 이를 감지하여 일정하게 유지시킨다. 이때 상기 제2밸브(20')는 음압이 작용하면서 외부 대기압과의 차이로 인해 배출구(14)를 완전히 차단하게 되며, 상기 제1밸브(20)는 탄성체의 복원력에 의해 유입구를 가볍게 차단하고 있으며 변기와 연결되어 있는 오수관(2)에도 음압이 작용하는 상태로 된다. 이후, 상기의 변기를 사용하게 되면 변기 및 오수관에 있는 오수가 제1밸브를 개방시키면서 유입구를 통해 흡입되어 진다.
이후, 상기 진공용기(10) 내의 오수의 레벨이 상승하게 되면 상기 수위감지센서(34)에 의해 수위가 감지되고 이어, 상기 전자밸브(36)가 작동함에 따라, 진공용기의 내부가 상승하면서 오수는 자중에 의해 배출구의 제2밸브(20')를 개방시켜 하향 배출되고 용기 내부가 비워진다. 이때 상기 오수관(2) 및 유입구(12)는 제1밸브가 닫힌 상태로 음압(-)이 유지되고 있다.
이후, 상기 진공용기 내부가 대기압상태가 되면 압력센서(38)가 이를 검출하여 일정시간(2~30초)이 경과 후에 전자밸브는 차단되고 진공펌프(30)가 작동하여 진공용기는 다시 진공상태로 유지된다.
1:변기 2:오수관 3:진공용기 4:감지수단
5:감압수단 6:배출수단 8:정화조 10:진공용기
12:유입구 14:배출구 18:점검구 20,20':밸브
22,22':밸브디스크 24:힌지 26:탄성체 28:가스켓
30:진공펌프 32:배기구 34:수위감지센서 36:전자밸브
38:압력센서 40:컨트롤러

Claims (3)

  1. 오수관(2)이 연결되는 상부의 유입구(12) 및 저부에 배출구(14)를 가지는 진공용기(10)와, 상기 진공용기(10) 내의 음(-)압을 유지시키는 진공펌프(30)와, 장치의 전반적인 작동을 제어하기 위한 컨트롤러(40)로 된 진공변기시스템의 자동배출장치에 있어서,
    상기 진공용기(10)의 내측으로 노출된 유입구(12)의 선단에 제1밸브(20)가 구비되고, 상기 제1밸브(20)는 유입구(12)의 일측에 힌지(24)로 조립된 제1밸브디스크(22)가 진공용기(10)의 내부에 작용하는 음압(-)에 의해 밸브시트에 접촉한 채 차단되고, 변기(1)에서 발생하는 오수에 의해 제1밸브(20)가 개방되면서 오수를 흡입하며;
    상기 진공용기(10)의 배출구(14) 외측에 제2밸브(20')가 구비되고, 상기 제2밸브(20')는 배출구(14)의 일측에 힌지(24)로 조립된 제2밸브디스크(22')가 진공용기(10) 내부에서 작용하는 음압(-)에 의해 밸브시트에 접촉한 채 차단되되,
    상기 진공용기(10)의 상부 일측에 구비되는 수위감지센서(34)가 오수를 검출하고 상기 수위감지센서의 상부에 구비된 전자밸브(36)가 개방됨에 따라, 상기 진공용기(10)의 내부에 외부 공기가 유입되면서 압력이 상승하여 오수가 자중에 의해 자동으로 제2밸브(20')를 개방시키게 되며;
    상기 제1, 제2밸브(20,20')는 제1, 제2밸브디스크(22,22')에 탄성적으로 복원력이 작용하는 탄성체(26)가 힌지(24)에 구비된 것을 특징으로 하는 진공변기시스템의 자동배출장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 유입구(12) 및 배출구(14)는,
    하부가 'L'자로 굽어진 채 진공용기(10)의 내측면을 향해 측방으로 개방된 것을 특징으로 하는 진공변기시스템의 자동배출장치.
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