KR101373478B1

KR101373478B1 - 맨홀의 무전원 배수장치

Info

Publication number: KR101373478B1
Application number: KR1020120148002A
Authority: KR
Inventors: 이범욱; 김병수; 장기철
Original assignee: 한국수자원공사
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2012-12-18
Publication date: 2014-03-13

Abstract

본 발명은 맨홀의 무전원 배수장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 맨홀 내부에 침수발생시 수위감지하는 부구를 통해 침수를 감지하고 멘홀관로와 분기된 연결관로에 설치된 이젝터를 무전원으로 작동시켜 맨홀내의 물을 외부로 빠르게 배출하여 맨홀 내부의 침수로 인한 시설물의 부식 및 고장을 방지하고 청결한 상태를 유지하도록 하는 맨홀의 무전원 배수장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 맨홀관로가 내부에 설치되고 바닥면 일측에 집수부가 형성되어 있는 맨홀몸체와, 상기 맨홀몸체 내부의 맨홀관로에서 분기되어 외부와 연통되도록 한 연결관로와, 상기 연결관로의 일측에 설치되어 집수부의 수위에 따라 승강되는 부구에 의해 연결관로의 입수부를 개폐하도록 하는 개폐밸브와, 상기 집수부의 하부에 수직으로 설치되고 상단은 이젝터와 연결되어 이젝터에 의해 집수부을 물을 흡입할 수 있도록 한 흡입관로와, 상기 연결관로의 개폐밸브 후단부에 이젝터가 설치되어 연결관로의 배출부를 통해 외부로 물을 배출할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

맨홀의 무전원 배수장치{Drain device of manhole}

본 발명은 맨홀의 무전원 배수장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 맨홀 내부에 침수발생시 수위감지하는 부구를 통해 침수를 감지하고 멘홀관로와 분기된 연결관로에 설치된 이젝터를 무전원으로 작동시켜 맨홀내의 물을 외부로 빠르게 배출하여 맨홀 내부의 침수로 인한 시설물의 부식 및 고장을 방지하고 청결한 상태를 유지하도록 하는 맨홀의 무전원 배수장치에 관한 것이다.

일반적으로 맨홀은 지하에 매설되어 상·하수도관, 전기·전신용 배관, 전송관 등과 연결되어 설치되는 것으로, 다량의 우수 또는 하수가 유입되거나 그 밖의 요인으로 인한 침수가 빈번하여 각종 시설물이 부식되거나 고장이 나는 문제점이 발생하기 때문에 맨홀내부의 배수장치는 맨홀의 유지관리에 있어서 매우 중요하다고 할 수 있다.

관련 선행기술로서,

공개특허 제 10-2011-0133208호(배수장치를 구비한 방수형 맨홀)에는 맨홀의 바닥면 일측에 연결되는 수분받이함과, 상기 수분받이함의 상부에 덮여지는 그레이팅과, 연결부재에 의해 상기 그레이팅에 연결되어 있는 부력체 및 상기 수분받이함 바닥면에 연결되는 자연배수관으로 이루어진 배수장치가 제시되어 있다.

등록특허 제 10-0720930호(펌프시설장의 배수장치)에는 거름망부가 구비된 수중펌프가 맨홀 일측에 설치된 고정부와 결합하여 수중펌프에 의해 배수되는 기술로서, 상기 수중펌프의 해체작업이 용이하도록 고정부의 상부에 인양부가 설치되는 구성이 제시되어 있다.

공개특허 제 10-2012-0053105호(배수구조를 갖는 맨홀장치)에는 맨홀내부에 하향돌출된 집수정을 형성하고 집수정의 측면 하부에 그 집수정의 내부로부터 외부로 관통 인출되는 배수관을 형성하되, 상기 배수관의 집수정 내부에 수용되는 일단에는 일방향으로 개방 가능한 역류방지밸브를 형성하고, 상기 배수관의 집수정 외부의 타단에는 자갈층이 형성되어 있다.

등록실용 제 20-0322626호(우수 및 오수처리용 맨홀의 배수펌프장치)에는 맨홀 바닥에 형성된 원형조에 수중모터 펌프를 설치하여 배수하는 기술로, 와류를 형성하기 위해 원형조에 블록을 설치하고 펌프 내에 스크류형 임펠러가 형성되어 있다.

그러나 상기 기술들은 맨홀의 바닥의 배수구를 통해 자연배수 하거나 수중펌프를 통해 외부로 배출하는 구성으로써, 자연배수를 통한 배수방법은 이물질에 의한 막힘 문제 때문에 지속적인 관리가 필요하고 다량의 우수 및 하수에 의한 침수 발생시 배수 작용이 원활하지 못한 문제점이 있고, 수중펌프를 통한 배수는 사람이 일일이 작동해야 하는 번거로움과 침수시 즉각적인 대처가 어렵고 설치 및 유지비용 문제와 수중펌프의 구조상 바닥으로부터 이격된 상태로 설치되기 때문에 일정량은 배수되지 못하고 항시 잔류하는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 맨홀내에 침수 발생시 수위에 의해 승강하는 부구에 의해 자동으로 개폐밸브를 개방하여 이젝터를 통해 발생하는 흡입력에 의해 맨홀내의 침수된 물을 외부로 빠르게 배출하여 침수에 의한 시설물의 부식이나 고장을 방지하고, 침수시 사람이 일일이 조작하지 않아도 즉각적인 대처가 가능하고 무전력 사용으로 인한 유지비용이 절감되고, 종래의 펌프를 통한 배수방식에 비해 설치비용이 절감되고 고장발생률이 낮은 맨홀의 무전원 배수장치를 제공함에 목적이 있다.

본 발명은 맨홀관로가 내부에 설치되고 바닥면 일측에 집수부가 형성되어 있는 맨홀몸체와, 상기 맨홀몸체 내부의 맨홀관로에서 분기되어 외부와 연통되도록 한 연결관로와, 상기 연결관로의 일측에 설치되어 집수부의 수위에 따라 승강되는 부구에 의해 연결관로의 입수부를 개폐하도록 하는 개폐밸브와, 상기 집수부의 하부에 수직으로 설치되고 상단은 이젝터와 연결되어 이젝터에 의해 집수부을 물을 흡입할 수 있도록 한 흡입관로와, 상기 연결관로의 개폐밸브 후단부에 이젝터가 설치되어 연결관로의 배출부를 통해 외부로 물을 배출할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 개폐밸브는 연결관로를 개폐하는 개폐부재와, 개폐부재의 후단에 밀착되어 관로를 차단하도록 하고 지지대에 고정되어 있는 스프링과, 부구의 상단에 설치되되 상기 지지대가 삽입될 수 있도록 하는 안내홈이 형성되고 안내홈의 측부 둘레에 자석이 구비되어 개폐부재를 자력으로 개방할 수 있도록 한 작동체로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한 상기 흡입관로상에 역류방지용 체크밸브가 설치되고 하단에는 이물질을 차단하는 걸름망이 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 연결관로의 개폐밸브 전방에 작동레버로 개폐가 되는 안전밸브를 설치하되 상기 작동레버는 당김스프링으로 연결관로가 개방상태를 유지하도록하고 작동레버의 선단은 연결관로의 배출부에 분기된 유입관로와 연결되어 물이 담겨지도록 한 집수통의 하중에 의해 안전밸브가 차단되도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 집수통의 바닥면 일측에 소량의 물이 배출되도록 하는 배수안내구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 맨홀내에 침수 발생시 수위에 의해 승강하는 부구에 의해 자동으로 개폐밸브를 개방하여 이젝터를 통해 발생하는 흡입력에 의해 맨홀내의 침수된 물을 외부로 빠르게 배출하여 침수에 의한 시설물의 부식이나 고장을 방지하고, 침수시 사람이 일일이 조작하지 않아도 즉각적인 대처가 가능하고 무전력 사용으로 인한 유지비용이 절감되고, 종래의 펌프를 통한 배수방식에 비해 설치비용이 절감되고 고장발생률이 낮은 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 맨홀의 무전원 배수장치의 설치 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 맨홀의 무전원 배수장치의 구성을 나타낸 확대도.
도 3은 본 발명에 따른 맨홀의 무전원 배수장치의 개폐밸브를 나타낸 확대 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 맨홀의 무전원 배수장치의 침수시 배수되는 상태를 나타낸 확대도.
도 5는 본 발명에 따른 맨홀의 무전원 배수장치의 침수시 배수되는 상태의 개폐밸브를 나타낸 확대 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 맨홀의 무전원 배수장치의 이젝터를 나타낸 확대 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 맨홀의 무전원 배수장치의 안전밸브가 설치된 상태를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 맨홀의 무전원 배수장치의 안전밸브에 의해 연결관로가 차단된 상태를 나타낸 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명은 도 1 내지 6에 도시된 바와 같이,

맨홀관로(11)가 내부에 설치되고 바닥면 일측에 집수부(12)가 형성되어 있는 맨홀몸체(10)와, 상기 맨홀몸체(10) 내부의 맨홀관로(11)에서 분기되어 외부와 연통되도록 한 연결관로(100)와, 상기 연결관로(100)의 일측에 설치되어 집수부(12)의 수위에 따라 승강되는 부구(200)에 의해 연결관로(100)의 입수부(110)를 개폐하도록 하는 개폐밸브(300)와, 상기 집수부(12)의 하부에 수직으로 설치되고 상단은 이젝터(500)와 연결되어 이젝터(500)에 의해 집수부(12)을 물을 흡입할 수 있도록 한 흡입관로(400)와, 상기 연결관로(100)의 개폐밸브(300) 후단부에 이젝터(500)가 설치되어 연결관로(100)의 배출부(120)를 통해 외부로 물을 배출할 수 있는 구성으로 되어 있다.

본 발명은 맨홀의 바닥에 형성된 집수부(12)에 설치되는 배수장치로서 맨홀관로(11)에서 분기된 연결관로(100)에 설치되어 맨홀 내부에 우수 및 하수의 유입으로 인한 침수발생시 부력에 의해 상승하는 부구(200)를 통해 연결관로(100)의 개폐밸브(300)가 자동으로 열리고 연결관로(100)로 유입되는 물과 침수된 물이 이젝터(500)를 통해 함께 외부로 배출하는 것이다.

본 발명의 연결관로(100)는 맨홀몸체(10) 내부에 설치되는 맨홀관로(11)에서 분기되어 외부로 연통되도록 설치되되 평상시에는 집수부(12)에 설치된 개폐밸브(300)에 의해 일정수압으로 차단되어있는 상태로 유지된다.

상기 연결관로(100)는 개폐밸브(300)의 전방에 위치하는 입수부(110)와, 침수시 부구(200)에 의해 개폐밸브(300)를 개방하여 이젝터(500)를 작동하고 흡입관로(400)를 통해 들어오는 집수부(12)의 물과 함께 외부로 배출되는 배출부(120)로 구성된다.

본 발명의 부구(200)는 개폐밸브(300)의 하부에 설치되어 집수부(12)에 유입되는 물의 부력에 의해 수직방향으로 승강하여 개폐밸브(300)를 개폐하는 구성으로 되어 있다. 상기 부구(200)는 상부에 막대길이에 따라 개폐밸브(300)의 작동수위가 결정되기 때문에 사용자가 작동수위를 고려해서 길이를 선정하는 것이 바람직하고 부구(200)의 상부 막대에 높이조절부재(미도시)를 설치하여 길이를 신축적으로 변경하여 사용할 수 있다.

본 발명의 개폐밸브(300)는 연결관로(100)를 개폐하는 개폐부재(311)와, 개폐부재(311)의 후단에 밀착되어 관로를 차단하도록 하고 지지대(310)에 고정되어 있는 스프링(312)과, 부구(200)의 상단에 설치되되 상기 지지대(310)가 삽입될 수 있도록 하는 안내홈(321)이 형성되고 안내홈(321)의 측부 둘레에 자석(322)이 구비되어 개폐부재(311)를 자력으로 개방할 수 있도록 한 작동체(320)로 이루어져 있다.

본 발명의 개폐밸브(300)는 평상시 도 2 내지 3에 도시한 바와 같이 개폐부재(311)가 스프링(312)에 의해 관로가 차단된 상태를 유지하고 있고, 침수시 도 4내지 5에 도시한 바와 같이 부구(200)가 침수수위에 의해 상승하면서 부구(200) 상단에 설치된 작동체(320)가 지지대(310)와 삽입되고 상기 작동체(320) 내부에 자석(322)의 자력에 의해 개폐부재(311)가 지지대(310) 내에서 자석(322)방향으로 당겨지게 되어 관로가 개방된 상태에서 이젝터(500)를 작동시킨다.

즉 상기 개폐밸브(300)는 침수 수위에 의해 승강하는 부구(200)가 개폐밸브(300)를 차단 또는 개방하여 배수장치를 작동하기 하기 때문에, 종래의 배수장치에 비해 사용자가 일일이 작동시켜야 하는 번거로움 없이 즉각적인 대처가 가능하고 관리가 간편한 효과가 있다.

본 발명의 이젝터(500)(EJECTOR)는 공지의 구성으로 도 6에 도시한 바와 같이, 개폐밸브(300)가 개방되면서 연결관로(100)를 통해 유입되는 물이 노즐에 의해 고속으로 분사시켜 진공흡입력을 발생하고 이렇게 발생된 흡입력에 의해 하부에 연결된 흡입관로(400)를 따라 집수부(12)의 물이 흡입력에 의해 배출부(120)로 함께 배출되는 구성이다.

상기 이젝터(500)는 연결관로(100)를 통해 유입되는 물에 의해 작동하는 구성으로 별도의 전력공급 없이 무전력으로 작동하기 때문에, 종래의 펌프를 이용한 배수장치에 비해 고장이 적고 유지비용이 현저하게 절감되는 효과가 있다.

본 발명의 흡입관로(400)는 집수부(12)의 바닥에서 소정 이격된 높이에서 수직으로 설치되고 상단은 이젝터(500)와 연결되어 있고 흡입관로(400)상에 역류방지용 체크밸브(410)가 설치되어 외부로 통하는 배출부(120)의 물이 흡입관로(400)로 역류하여 맨홀몸체(10) 내부로 재유입되는 것을 방지하고 하단에는 이물질을 차단하는 걸름망(420)이 설치되어 이젝터(500)와 체크밸브(410)에 이물질이 유입되는 것을 방지한다.

그런데 상기 개폐밸브(300)가 개방된 상태에서 고장이 발생할 경우, 연결관로(100)를 통해 맨홀관로(11)의 물이 지속적으로 배출되는 문제점이 발생하기 때문에 상기 개폐밸브(300) 전방에 고장을 감지하여 자동으로 차단되는 안전밸브(600)가 설치된다.

상기 안전밸브(600)는 도 7 내지 8에 도시한 바와 같이, 상기 연결관로(100)의 개폐밸브(300) 전방에 작동레버(610)로 개폐가 되는 안전밸브(600)를 설치하되 상기 작동레버(610)는 당김스프링(611)으로 연결관로(100)가 개방상태를 유지하도록 하고 작동레버(610)의 선단은 연결관로(100)의 배출부(120)에 분기된 유입관로(620)와 연결되어 물이 담겨지도록 한 집수통(630)의 하중에 의해 안전밸브(600)가 차단되는 구성으로 상기 집수통(630)의 바닥면 일측에 소량의 물이 배출되도록 하는 배수안내구멍(631)이 형성되어 있다.

상기 안전밸브(600)는 평상시 도 7과 같이 집수통(630)의 물이 비어있고 작동레버(610)가 수평방향을 유지하여 연결관로(100)의 입수부(110)가 개방되어 있다. 이때 침수시에 이젝터(500)가 작동하게 되면 배출부(120)를 통해 외부로 배수되게 되고 배출부(120)의 유입관로(620)를 통해 물이 집수통(630)에 유입되지만 통상적으로 침수시 이젝터(500) 가동시간은 10~20분 정도 가동되기 때문에 집수통(630)에 물이 가득 차지않고 일정 높이까지만 물이 유입되어 하중에 의해 안전밸브(600)가 차단되지 않고 개방된 상태를 유지한다. 또한 배수안내구멍(631)에 의해 소량의 물이 지속적으로 빠져나가기 때문에 배수과정이 끝나면 집수통(630)은 초기상태로 돌아오게 된다.

그러나 도 8과 같이 개폐밸브(300)가 개방된 상태에서 고장이 발생할 경우 배출부(120)를 통해 장시간 물이 배출되게 되고 집수통(630)의 내부는 물이 가득 차게 된다. 이때 집수통(630)의 하중이 당김스프링(611)의 힘보다 커지게 되고 집수통(630)의 하중에 의해 상단에 연결된 작동레버(610)가 수직방향으로 오면서 연결관로(100)의 입수부(110)를 차단하게 된다. 이때 배수안내구멍(631)에 의해 집수통(630)의 물이 다 배출되어도 당김스프링(611)이 작동레버(610)의 개방되는 방향의 반대로 당김 작용을 하기 때문에 차단된 상태를 유지하게 된다.

이와 같이 된 본 발명에 따른 배수장치의 작동과정을 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 맨홀의 바닥에 형성된 집수부(12)에 설치되는 배수장치로서 맨홀관로(11)에서 분기된 연결관로(100)에 설치되어 침수발생시 개폐밸브(300)와 이젝터(500)를 작동시켜 침수된 물과 함께 연결관로(100)의 배출부(120)로 배출하는 구성으로, 평상시는 도 2에 도시한 바와 같이 입수부(110)로 유입되는 물이 개폐밸브(300)에 의해 차단된 상태를 이룬다. 이때 개폐밸브(300)는 도 3에 도시한 바와 같이 개폐부재(311)가 스프링(312)에 의해 관로를 차단하고 있다.

그런데 도 4에 도시한 바와 같이 우수 및 하수 등의 유입으로 맨홀 내부가 침수상태가 되면 부구(200)가 부력에 의해 수직으로 상승하게 되고 개폐밸브(300)를 개방하게 된다. 이때 개폐밸브(300)는 도 5에 도시한 바와 같이 부구(200)의 상부에 설치된 작동체(320)의 안내홈(321)에 지지대(310)가 일부 삽입되고 안내홈(321)에 구비된 자석(322)의 자력에 의해 개폐부재(311)는 자석(322)이 있는 방향으로 당겨지게 되고 스프링(312)은 지지대(310) 내에서 자력에 의해 압축된 상태로 되면서 관로가 개방되게 된다.

상기 개폐밸브(300)가 개방되면 도 6에 도시된 바와 같이 이젝터(500)를 통해 발생되는 흡입력에 의해 하부에 연결된 흡입관로(400)를 따라 집수부(12)의 물이 배출부(120)를 통해 외부로 배출된다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

10 : 맨홀몸체 11 : 맨홀관로
12 : 집수부 100 : 연결관로
110 : 입수부 120 : 배출부
200 : 부구 300 : 개폐밸브
310 : 지지대 311 : 개폐부재
312 : 스프링 320 : 작동체
321 : 안내홈 322 : 자석
400 : 흡입관로 410 : 체크밸브
420 : 걸름망 500 : 이젝터
600 : 안전밸브 610 : 작동레버
611 : 당김스프링 620 : 유입관로
630 : 집수통 631 : 배수안내구멍

Claims

맨홀관로(11)가 내부에 설치되고 바닥면 일측에 집수부(12)가 형성되어 있는 맨홀몸체(10)와,
상기 맨홀몸체(10) 내부의 맨홀관로(11)에서 분기되어 외부와 연통되도록 한 연결관로(100)와,
상기 연결관로(100)의 일측에 설치되어 집수부(12)의 수위에 따라 승강되는 부구(200)에 의해 연결관로(100)의 입수부(110)를 개폐하도록 하는 개폐밸브(300)와,
상기 집수부(12)의 하부에 수직으로 설치되고 상단은 이젝터(500)와 연결되어 이젝터(500)에 의해 집수부(12)을 물을 흡입할 수 있도록 한 흡입관로(400)와,
상기 연결관로(100)의 개폐밸브(300) 후단부에 이젝터(500)가 설치되어 연결관로(100)의 배출부(120)를 통해 외부로 물을 배출할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 맨홀의 무전원 배수장치.
제 1항에 있어서,
상기 개폐밸브(300)는 연결관로(100)를 개폐하는 개폐부재(311)와, 개폐부재(311)의 후단에 밀착되어 관로를 차단하도록 하고 지지대(310)에 고정되어 있는 스프링(312)과, 부구(200)의 상단에 설치되되 상기 지지대(310)가 삽입될 수 있도록 하는 안내홈(321)이 형성되고 안내홈(321)의 측부 둘레에 자석(322)이 구비되어 개폐부재(311)를 자력으로 개방할 수 있도록 한 작동체(320)로 이루어진 것을 특징으로 하는 맨홀의 무전원 배수장치.
제 1항에 있어서,
상기 흡입관로(400)상에 역류방지용 체크밸브(410)가 설치되고 하단에는 이물질을 차단하는 걸름망(420)이 설치되는 것을 특징으로 하는 맨홀의 무전원 배수장치.
제 1항에 있어서,
상기 연결관로(100)의 개폐밸브(300) 전방에 작동레버(610)로 개폐가 되는 안전밸브(600)를 설치하되 상기 작동레버(610)는 당김스프링(611)으로 연결관로(100)가 개방상태를 유지하도록하고 작동레버(610)의 선단은 연결관로(100)의 배출부(120)에 분기된 유입관로(620)와 연결되어 물이 담겨지도록 한 집수통(630)의 하중에 의해 안전밸브(600)가 차단되도록 한 것을 특징으로 하는 맨홀의 무전원 배수장치.
제 4항에 있어서,
상기 집수통(630)의 바닥면 일측에 소량의 물이 배출되도록 하는 배수안내구멍(631)이 형성된 것을 특징으로 하는 맨홀의 무전원 배수장치.