KR101215187B1 - 차집시설 유량조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공압실린더의 동력으로 수직 이동하는 게이트로 오수관로를 개폐시키도록 하여 지반 침하등 외부 요인이 작용하더라도 오수관로를 정확히 개폐 동작시킬 수 있는 차집시설 유량조절장치를 제공한다.
이를 구현하기 위한 본 발명은 차집시설의 오수관로에 설치되는 유량조절장치에 있어서, 상기 오수관로가 형성된 차집시설의 측벽에 고정 설치되며 내부에는 상기 오수관로와 연결하여 통하는 유로가 형성된 밸브본체와, 상기 밸브본체의 상단에 관통 형성되는 구멍 및 상기 구멍에 끼워진 상태에서 공압실린더의 동력으로 상, 하 수직 이동하며 상기 밸브본체의 유로를 개방 및 폐쇄시키는 게이트를 포함하여 구성한 것을 기술적 요지로 한다.

Description

차집시설 유량조절장치{FLOW REGULATOR}

본 발명은 차집시설 유량조절장치에 관련되는 것으로서, 더욱 상세하게는 공압실린더의 동력으로 수직 이동하는 게이트로 오수관로를 개폐시키도록 하여 지반 침하등 외부 요인이 작용하더라도 오수관로를 정확히 개폐 동작시킬 수 있는 차집시설 유량조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수 시스템에는, 우수와 오수를 동일 하수관으로 배출하는 합류식 하수 시스템과, 오수관과 우수관을 분리하여 별개의 하수로 배출하는 분류식 하수도 시스템이 있다.

서울을 비롯한 우리나라 대도시의 하수도는 대부분 합류식 하수 시스템으로 이루어져 있는데, 상기 합류식 하수시스템에서는 하수와 우수가 단일 하수관, 즉 합류관으로 흐른다. 이러한 합류식 하수 시스템에서는 강우 시에 적정한 양의 하수만 하수 처리장으로 보내고 나머지는 하천으로 방류하여야 한다. 이는, 강우 시에 우수가 포함된 많은 양의 하수가 하수 처리장으로 공급되는 경우, 상기 하수 처리장의 처리 능력이 부족하게 되므로, 이러한 문제를 미연에 방지하여 하수 처리장의 처리 효율을 높이도록 하기 위함이다.

한편, 합류식 하수도에는 청천시 및 우천시 일정량의 하수를 차집하여 하수 처리장에 수송하기 위한 시설을 구비하는 데, 이를 통상 차집시설이라 칭하고 있다.

상기한 차집시설에는 우수관로를 선택적으로 개폐 동작시켜 청천시나 우천시 하수 처리장으로 방류되는 하수의 양을 조절하기 위한 유량 조절장치가 더 설치된다.

상기한 유량 조절장치와 관련한 대표적인 선행기술로는 대한민국특허청 공개특허공보 공개번호 제 10-2012-0013572 호(명칭: 무동력 차집맨홀 유량 조절장치)(이하, 선행기술이라 칭함)를 예로 들 수 있다.

상기 선행기술은 내부에는 오수 및 우수가 유입되기 위한 챔버가 형성되며 그 전, 후면벽은 유입구와 배출구에 각각 연결 구성되는 차집맨홀의 일측벽에 설치된 우수관로를 개폐시키는 무동력 차집맨홀 유량 조절장치에 있어서, 상기 오수관로의 입구에 덮혀지며 전면에는 상기 오수관로와 연결하여 통하는 오리피스가 관통 형성된 플레이트와, 상기 플레이트의 양측에 연결되며 상기 차집맨홀의 챔버로 유입된 오수 및 우수의 유량에 의해 부력으로 상기 플레이트를 부상시켜 상기 오리피스를 상기 오수관로에서 이격시켜 오수관로를 폐쇄시키도록 하는 부력체 및 상기 부력체의 외측에 수직으로 세워진 상태로 설치되며 상기 부력체의 이동을 가이드하는 가이드레일을 포함하여 구성한 것을 기술적 요지로 하고 있다.

그러나 선행기술은 오수 및 우수의 부력을 이용하여 오수관로를 폐쇄시키게 됨으로서 동력을 사용하지 않는다는 점에서 유용한 고안임에는 분명하나, 내구성이 취약한 단점이 있어, 지반 침하 등의 외력에 의해 쉽게 파손될 수 있고, 이로 인해 차집맨홀의 챔버내에 오수가 침전, 퇴적된 상태로 부패되어 악취 유발등 환경오염을 발생시키게 된다.

따라서 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 본 발명은 공압실린더의 동력으로 수직 이동하는 게이트로 오수관로를 개폐시키도록 하여 지반 침하등 외부 요인이 작용하더라도 오수관로를 정확히 개폐 동작시킬 수 있는 차집시설 유량조절장치를 제공함에 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 또한 본 발명은 수위감지센서를 통해 오수관로를 자동으로 개폐시킬 수 있도록 한 차집시설 유량조절장치를 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 차집시설의 오수관로에 설치되는 유량조절장치에 있어서, 상기 오수관로가 형성된 차집시설의 측벽에 고정 설치되며 내부에는 상기 오수관로와 연결하여 통하는 유로가 형성된 밸브본체와, 상기 밸브본체의 상단에 관통 형성되는 구멍 및 상기 구멍에 끼워진 상태에서 공압실린더의 동력으로 상, 하 수직 이동하며 상기 밸브본체의 유로를 개방 및 폐쇄시키는 게이트를 포함하여 구성함을 특징으로 한다.

상기 구멍의 상단에는 상기 게이트의 상 ,하 수직 이동을 가이드하는 가이드플레이트가 더 설치되도록 구성함이 바람직하다.

상기 밸브본체의 일측에는 상기 차집시설의 내부 챔버로 유입되는 오수 및 우수의 수위를 감지하는 제 1, 2수위감지센서가 더 포함되어 설치되도록 구성함이 바람직하다.

본 발명은 공압실린더의 동력으로 수직 이동하는 게이트로 오수관로를 개폐시키도록 하여 지반 침하등 외부 요인이 작용하더라도 오수관로를 정확히 개폐 동작시킬 수 있는 효과를 가진다.

또한 본 발명은 수위감지센서를 통해 오수관로를 자동으로 개폐시킬 수 있어 사용의 편의성을 도모할 수 있는 작용효과를 구현한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량조절장치가 설치된 차집시설의 전체 구성을 도시한 도면.
도 2는 상기한 유량조절장치의 구성을 입체적으로 도시한 도면.
도 3은 도 2의 단면을 도시한 도면.
도 4는 도 1의 평면을 도시한 도면.
도 5와 도 6은 유량조절장치의 밸브본체 유로가 개방 및 폐쇄되는 동작상태를 각각 도시한 도면들.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유량조절장치가 설치된 차집시설의 전체 구성을 도시한 도면이다.

도 1에서 도시하고 있는 바와 같이, 차집시설(10)은 직사각의 단면 형태를 가지며 내부에는 오수 및 우수가 유입되기 위한 챔버(12)가 형성되며, 그 한쪽 측벽에는 유입구(14)가 설치되고, 그 반대쪽 측벽에는 오수관로(16)가 설치된다.

상기 유입구(14)는 청천시 오수가 유입되어 지고, 우천시에는 오수와 우수를 함께 차집시설(10)의 챔버(12)로 유입시키게 된다.

상기 오수관로(16)는 청천시에는 상기 유입구(14)를 통해 찹집시설(10)의 챔버(12)로 유입된 오수를 하수처리장으로 배출시키게 되고, 우천시에는 본 발명의 유량 조절장치(100)에 의해 폐쇄되어 하수처리장으로 오수 외에 다량의 우수가 함께 배출되는 것을 차단시키게 된다.

한편, 상기한 오수관로(16)에는 본 발명에서 제안하는 유량조절장치(100)가 설치된다.

첨부된 도 2는 상기한 유량조절장치의 구성을 입체적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 단면을 도시한 도면이며, 도 4는 도 1의 평면을 도시한 도면이다.

도 2 내지 도 4에서 도시하고 있는 바와 같이, 유량조절장치(100)는 오수관로(16)를 자동 개폐 동작시키는 수단으로서, 밸브본체(20), 게이트(30) 및 공압실린더(32)를 포함하여 구성한다.

상기 밸브본체(20)는 차집시설(10)의 오수관로(16) 입구에 연결 설치되는 것으로서, 원통 형태로 중앙으로는 상기 오수관로(16)와 연결하여 통하는 유로(22)가 관통 형성된다. 상기 유로(22)는 공압실린더(32)의 동력으로 상, 하 수직으로 이동하는 게이트(30)에 의해 개방 및 폐쇄되도록 한다.

상기 밸브본체(20)의 일단 외곽면에는 플랜지(24)가 형성되며, 상기 플랜지(24)는 상기 오수관로(16)가 형성된 차집시설(10)의 측벽에 밀착된 상태에서 볼트 체결되며 밸브본체(20)를 차집시설(10) 측벽에 고정시키게 된다.

상기 밸브본체(20)의 상단에는 구멍(26)이 관통 형성되고, 상기 구멍(26)의 상단 전, 후방에는 게이트(30)의 수직 이동을 가이드하는 가이드플레이트(28)가 설치된다.

상기 게이트(30)는 평판의 플레이트 형상을 가지며 상기 가이드플레이트(28) 사이에 끼워진 상태에서 공압실린더(32)의 동력으로 상, 하 수직 이동하며 상기 밸브본체(20)의 구멍(26)을 통해 상기 밸브본체(20) 내부의 유로(22)를 개방 및 폐쇄 동작시키게 된다.

상기 공압실린더(32)는 상기 게이트(30)를 상, 하 수직 이동시키는 구동원으로서, 상기 가이드플레이트(28)의 상단에 설치되어 있는 지지프레임(38)에 고정 설치되도록 한다.

상기 공압실린더(32)의 일측 상, 하단에는 외부 에어라인을 통해 공압실린더 (32)내부로 에어를 각각 공급하는 제 1, 2에어포트(33, 35)가 구비된다.

또한 상기 공압실린더(32)에는 로드(34)의 일단이 끼워지며, 상기 로드(34)의 타단은 상기 지지프레임(38)을 관통한 상태에서 상기 게이트(30)에 브라켓(36)으로 결합 구성된다.

즉, 제 1에어포트(33)를 통해 공압실린더(32)로 에어가 공급되면 로드(34)는 상기 에어의 압력으로 하강하며 게이트(30)를 하강 동작시키게 되며, 이를 통해 게이트(30)는 밸브본체(20)의 유로(22)를 폐쇄하여 오수관로(16)로 오수가 배출되는 것을 차단시키게 된다. 상기와 같이 오수의 배출을 차단하는 것은 우천시 하수처리장으로 오수외에 다량의 우수가 함께 배출되는 것을 차단하도록 하기 위함이다.

이와 반대로, 제 2에어포트(35)를 통해 공압실린더(32)로 에어가 공급되면 로드(34)는 에어의 압력으로 상승하며 게이트(30)를 상승 동작시키게 되며, 이를 통해 게이트(30)는 밸브본체(20)의 유로를 개방시켜 오수관로(16)로 오수가 배출될 수 있도록 한다. 상기와 같이 오수를 배출시키는 것은 청천시 차집시설(10)의 챔버(12)로 유입된 오수를 하수처리장으로 방류시키도록 하기 위함이다.

한편, 상기 유량조절장치(100)의 일측에는 감지수단이 더 포함되어 설치된다. 상기 감지수단은 유량조절장치(100)의 가이드플레이트(28)에 브라켓(40)으로 연결 구성되는 수직가이드(41)와, 상기 수직 가이드(41)에 일정간격 떨어진 상태로 설치되는 복수개의 제 1, 2수위감지센서(42, 44)를 포함한다.

상기 제 1수위감지센서(42)는 우천시 차집시설(10) 챔버(12)로 유입된 오수 및 우수의 수위를 감지하게 되고, 상기 제 2수위감지센서(44)는 청천시 차집시설(10) 챔버(12)로 유입된 오수의 수위를 감지하게 된다.

즉, 우천시에는 유입구를 통해 차집시설(10) 챔버(12)로 오수외에 우수까지 함께 유입됨에 따라, 이를 오수관로(16)를 통해 하수처리장으로 방류할 경우 하수 처리장의 처리 능력에 문제를 발생시킬 수 있으므로 오수관로(16)를 차단할 필요가 있으며, 이때에는 차집시설(10) 챔버(12)로 오수외에 우수까지 함께 유입될 때의 고수위를 상기 제 1수위감지센서(42)가 감지하여 제어부(미 도시 함)로 신호를 출력하게 되면, 제어부는 공압실린더(32)의 제 1에어포트(33)로 에어를 자동 공급하도록 하게 되며, 이를 통해 로드(34)는 게이트(30)를 하강 동작시켜 밸브본체(20)의 유로(22)를 폐쇄시킴으로서 오수관로(16)를 자동 차단할 수 있는 것이다.

그리고 청천시에는 오수만 유입구(14)를 통해 차집시설(10)의 챔버(12)로 유입되어 지는 데, 이때의 챔버(12)로 유입된 오수의 저수위를 상기 제 2수위감지센서(44)가 감지하여 제어부로 신호를 출력하게 되면, 제어부는 공압실린더(32)의 제 2에어포트(35)로 에어를 자동 공급하도록 하게 되며, 이를 통해 로드(34)는 게이트(30)를 상승 동작시켜 밸브본체(20)의 유로(22)를 개방시킴으로서 오수관로(16)를 열어, 오수를 하수 처리장으로 방류할 수 있는 것이다.

한편, 상기 제 1수위감지센서(42)의 위쪽과, 상기 제 2수위감지센서(44)의 아래쪽에는 고수위 경보센서(46) 및 저수위 경보센서(48)가 각각 더 포함되어 구비된다.

상기 고수위 경보센서(46)는 상기 제 1수위감지센서(42)의 오작동으로 우천시 오수관로(16)가 차단되지 못해 차집시설(10)의 챔버(12)내 오수 및 우수의 수위가 한계지점 위로 넘쳐날 경우, 이를 감지하여 제어부로 신호를 출력하여 경보음을 발생시키게 된다.

상기 저수위 경보센서(48)는 상기 제 2수위감지센서(44)의 오작동으로 청천시 오수관로(16)가 닫혀지지 못해 차집시설(10)의 챔버(12)내 오수의 수위가 한계지점 아래로 떨어질 경우, 이를 감지하여 제어부로 신호를 출력하여 경보음을 발생시키게 된다.

이하, 본 발명에 따른 차집시설 유량조절장치의 작용을 첨부된 도 5와 도 6을 참조하여 기술하기로 한다.

먼저, 도 5에서와 같이 우천시에는 유입구(14)를 통해 차집시설(10)의 챔버(12)로 오수 외에 다량의 우수가 함께 유입되어 지는 데, 이 과정에서 챔버(12)의 고수위(오수와 우수가 합해진 수위)를 제 1수위감지센서(42)가 감지하여 제어부로 신호를 출력하게 된다.

제어부의 신호에 따라 공압실린더(32)의 제 1에어포트(33)로 에어가 자동 공급되며 로드(34)를 하강 동작시키게 되며, 이를 통해 상기 로드(34)에 브라켓(36)으로 연결 구성된 게이트(30)는 하강하며 밸브 본체(20)의 유로(22)를 폐쇄시켜 오수관로(16)를 자동 차단하여 다량의 오수 및 우수가 하수처리장으로 방류되는 것을 방지하게 된다.

한편, 청천시에는 도 6에서와 같이 유입구(14)를 통해 차집시설(10)의 챔버(12)내로 오수만 유입되어 지는 데, 이 과정에서 챔버(12)의 저수위(오수의 수위)를 제 2수위감지센서(44)가 감지하여 제어부로 신호를 출력하게 된다.

제어부의 신호에 따라 공압실린더(32)의 제 2에어포트(35)로 에어가 자동 공급되며 로드(34)를 상승 동작시키게 되며, 이를 통해 게이트(30)는 상승하며 밸브 본체(20)의 유로(22)를 개방시켜 챔버(12)로 유입된 오수를 오수관로(16)로 통과시켜 하수처리장으로 방류시키게 된다.

10: 차집시설 12: 챔버
16: 오수관로 20: 밸브본체
22: 유로 26: 구멍
30: 가이드플레이트 32: 공압실린더
34: 로드 42: 제 1수위감지센서
44: 제 2수위감지센서

Claims (3)

1. 차집시설(10)의 오수관로(16)에 설치되는 유량조절장치에 있어서,
   상기 오수관로(16)가 형성된 차집시설(10)의 측벽에 고정 설치되는 플랜지(24)를 가지며 내부에는 상기 오수관로와 연결하여 통하는 유로(22)가 형성된 밸브본체(20)와;
   상기 밸브본체(20)의 상단에 관통 형성되는 구멍(26)과;
   상기 구멍(26)에 끼워지며 상단은 공압실린더(32)의 로드(34)와 브라켓(36)으로 결합되어, 상기 공압실린더(32)의 동력으로 상, 하 수직 이동하며 상기 밸브본체(20)의 유로(22)를 개방 및 폐쇄시키는 게이트(30)와;
   상기 구멍(26)의 상단 전, 후방에 설치되며 상기 게이트(30)의 수직 이동을 가이드하는 가이드플레이트(28)와;
   상기 밸브본체(20)의 가이드플레이트(28) 일측에 브라켓(40)으로 연결 구성되는 수직가이드(41)와;
   상기 수직가이드(41)에 설치되며 우천시 차집시설(10) 챔버(12)로 유입된 오수 및 우수의 수위를 감지하여 상기 공압실린더(32)를 구동시켜 상기 게이트(30)로 상기 밸브본체(20)의 유로(22)를 폐쇄하여 오수관로(16)를 통해 오수 및 우수의 방류를 차단하는 제 1수위감지센서(42)와;
   상기 제 1수위감지센서(42) 아래에 설치되며 청천시 상기 차집시설(10) 챔버(12)로 유입된 오수의 수위를 감지하여 상기 공압실린더(32)를 구동시켜 상기 게이트(30)로 상기 밸브본체(20)의 유로(22)를 개방하여 오수관로(16)를 통해 오수를 방류시키는 제 2수위감지센서(44)와;
   상기 제 1수위감지센서(42) 위쪽에 위치하며 상기 제 1수위감지센서(42)의 오작동으로 인해 늘어난 수위를 감지하여 제어부로 신호를 출력하여 경보음을 발생시키는 고수위 감지센서(46) 및 ;
   상기 제 2수위감지센서(44) 아래쪽에 위치하며 상기 제 2수위감지센서(44)의 오작동으로 한계지점 아래로 떨어진 수위를 감지하여 제어부로 신호를 출력하여 경보음을 발생시키는 저수위 감지센서(48)를 포함하고,
   상기 공압실린더(32)는 외부 에어라인을 통해 에어를 각각 공급받는 제 1에어포트(33) 및 제 2에어포트(35)를 포함하고;
   상기 게이트(30)는 외부 에어라인을 통해 상기 제 1에어포트(33)에 에어가 공급되면 에어의 압력으로 하강하여 상기 밸브본체(20)의 유로(22)를 폐쇄하고, 외부 에어라인을 통해 상기 제 2에어포트(35)에 에어가 공급되면 에어의 압력으로 상승하여 상기 밸브본체(20)의 유로(22)를 개방시키며;
   상기 제어부는 상기 제 1수위감지센서(42)로부터 신호가 수신되면 상기 게이트(30)가 상기 밸브본체(20)의 유로(22)를 폐쇄하도록 외부 에어라인을 통해 상기 제 1에어포트(33)로 에어를 공급하고, 상기 제 1수위감지센서(42) 아래에 설치된 상기 제 2수위감지센서(44)로부터 신호가 수신되면 상기 게이트(30)가 상기 밸브본체(20)의 유로(22)를 개방하도록 외부 에어라인을 통해 상기 제 2에어포트(35)로 에어를 공급하며, 상기 고수위 감지센서(46)로부터 신호가 수신되면 경보음을 발생시키고, 상기 저수위 감지센서(48)로부터 신호가 수신되면 경보음을 발생시키는 것을 특징으로 하는 차집시설 유량조절장치.
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