KR101715182B1 - 교량 배수관용 에어벤트 장치 - Google Patents

교량 배수관용 에어벤트 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공기 유입을 통해 우수의 흐름을 개선시킨 교량 배수관용 에어벤트 장치에 관한 것으로, 기존의 배수관 크기를 확장시키지 않고도 자연스럽게 배수관 내부의 공기 출입이 자동으로 작동될 수 있도록 함으로서, 우천시 배수관의 유체 흐름을 원활하게 개선시킬 수 있어 배수 능력의 향상 및 배수관의 축소 효과를 가져올 수 있다. 이를 구현하기 위한 기술적 수단으로 본 발명은 공기가 유입될 수 있도록 상단 중앙에 공기유입공(11)이 관통되면서 외측으로 밀폐결속돌기(14)가 돌출되고, 내측에는 벤트걸림돌기(12)가 돌출되면서 하단부위는 관통된 형태로 형성되는 에어벤트(10)와; 상기 에어벤트(10) 내부의 벤트걸림돌기(12) 위로 공기 유입 및 배수 압력에 따라 상하 이동되면서 상기 벤트걸림돌기(12)에 걸림 및 공기유입공(11)을 밀폐시킬 수 있도록 상측돌부(21)가 돌출되고, 상기 상측돌부(21)에는 외부 공기가 내부로 유입될 수 있도록 일정간격으로 다수의 공기출입공(22)이 절결되면서 각각의 상기 공기출입공(22) 하측에는 상기 에어벤트(10)의 벤트걸림돌기(12)에 걸림되는 걸림날개(24)가 돌출되며, 하단은 상기 상측돌부(21)처럼 돌출된 형태로 형성되는 슬라이딩체(20)와; 상기 에어벤트(10)의 돌출된 하단부위가 끼움되면서 중간의 기밀유지수단인 누수방지고무(30)와 함께 결속되어 일체 구조화 될 수 있도록 벤트결속구(41)가 관통된 경사배수관(40)을 포함하여 구성된다.

Description

교량 배수관용 에어벤트 장치 {Bridges drain air vent device}
본 발명은 공기 출입을 통한 압력 조절로 배수관의 우수 흐름을 개선시킨 교량 배수관용 에어벤트 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 배수관 크기를 확장시키지 않고도 우천시 배수관 위쪽에 일정간격마다 배설된 집수구들로부터 한꺼번에 유입되는 우수로 인해 배수관 내부의 압력이 상승되거나 와류 현상이 발생될 때 자연스럽게 배수관 내부의 공기 압력이 조절되는 에어벤트 기능이 작동되도록 함으로서, 우천시 배수관의 유체 흐름을 빠르게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 폭우로 인해 우수의 양이 급격하게 불어나게 되면 에어벤트의 공기 출입이 자동으로 차단되면서 우수의 중간 유출도 구조적으로 방지할 수 있어 안전한 배수 능력의 향상 및 배수관의 축소 효과를 가져올 수 있도록 한 교량 배수관용 에어벤트 장치에 관한 것이다.
일반적으로 교량은 차량의 하중을 직접 지지하는 상부구조와 상부구조로부터의 하중을 지반으로 전달하는 하부구조로 나뉘게 되며, 상부구조는 크게 차량하중을 직접 받는 상판 슬래브와, 이 상판 슬래브를 지지하며 상부구조에 작용하는 모든 하중을 지점에 전단하는 주형 등으로 이루어져 있다.
아울러 상부구조와 하부구조를 연결하는 부분인 교량받침은 교대나 교각에서 주형을 받치는 역할을 한다. 또한 교량에는 우천시 빗물(우수)이 집수관(집수구)을 통해 모아진 후에, 상기 집수관과 연결된 배수관(경사배수관 및 직수배수관)을 통하여 교량의 아래로 배출되도록 되어 있다.
그런데 교량의 배수라인으로 보통 상판 슬래브를 따라 교량의 측방향(길이방향)을 따라 설치되는 배수관은 도 8의 예시 도면에서 보는 것처럼, 상판슬래브(160)의 길이방향을 따라 통상 일정각도로 경사지게 횡방향의 경사배수관(140)이 통상 앵커볼트 등의 지지수단을 매개로 설치되고, 상기 경사배수관(140)을 일정간격마다 상기 상판슬래브(160)에 내설된 집수관과 연결되면서 하향 경사진 단부에는 종방향의 수직배수관(150)이 연결되어, 우천시나 우수나 기타 청소 등에 사용된 오수 등이 먼저 집수관을 통해 유입되어 상기 경사배수관(140)을 따라 이동 배수되면서 최종적으로 수직배수관(150)을 통해 아래쪽으로 낙하 배수되는 배수라인을 형성하게 되는 것이 보통이다.
그런데, 지금까지는 교량의 길이에 따라 우천시 배수되는 우수의 양을 고려하여 원활한 배수 능력을 유지시키기 위해 통상 배수관인 경사배수관 및 수직배수관의 해당 단면 크기(구경)을 굵게 확장시켜 적용시키는 것이 일반적일 수밖에 없었으며, 도 8의 예시 도면이나 기타 기술공개된 국내 등록특허 제10-1303674호(교면배수로 구조), 등록실용신안 제20-0461566hj(교량의 배수관 구조) 등과 같은 수많은 선행기술들을 보더라도, 교량의 길이(크기)에 따라 배수관의 단면 크기(구경)도 그에 비례하여 크게 확장될 수밖에 없었다.
이는 결과적으로 배수관 단면 크기를 규격화시키기 곤란하게 되는 원인이 될 뿐만 아니라 그만큼 배수관의 호환성에도 상당한 불편과 불필요한 경제적 낭비도 초래되는 등의 불편이 해소되지 못하였으며, 특히 신속한 배수가 원활하게 이루어지지 못할 경우 우수가 유입되는 교량 집수구에서 역류현상이 발생됨에 따라 교량 또는 도로 표면에 물이 고이면서 차량의 원활한 주행이 어렵게 안전사고의 원인이 되는 등의 불편이 문제시되고 있는 실정이다.
본 발명은 상술한 통상의 교량 배수관이 갖고 있는 우천시 배수량이 급격하게 커질 때를 고려하여 그에 맞게 필요 이상으로 배수관의 단면 크기(구경)를 확장시키는 불편과 그에 따른 경제적 부담을 획기적으로 줄이고자 개발된 것으로, 기존의 배수관 크기를 확장시키지 않고도 우천시 배수관 위쪽에 일정간격마다 배설된 집수구들로부터 한꺼번에 유입되는 우수로 인해 배수관 내부의 압력이 상승되거나 와류 현상이 발생될 때 자연스럽게 배수관 내부의 공기 압력이 조절되는 에어벤트 기능이 작동되도록 함으로서, 우천시 배수관의 유체 흐름을 빠르게 유도 진행시킬 수 있어 배수 능력을 구조적으로 향상시킬 수 있는 새로운 작동원리가 발휘되는 교량 배수관용 에어벤트 장치을 제공함에 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 교량 배수관용 에어벤트 장치는, 기본적으로 외부 공기가 유입될 수 있도록 상단 중앙에 공기유입공이 관통되면서 외측으로 밀폐결속돌기가 돌출되고, 내측에는 벤트걸림돌기가 돌출되면서 하단부위는 관통된 형태로 형성되는 에어벤트와; 상기 에어벤트 내부의 벤트걸림돌기 위로 공기 유입 및 배수 압력에 따라 상하 이동되면서 상기 벤트걸림돌기에 걸림 및 공기유입공을 밀폐시킬 수 있도록 상측돌부가 돌출되고, 상기 상측돌부에는 외부 공기가 내부로 유입될 수 있도록 일정간격으로 다수의 공기출입공이 절결되면서 각각의 상기 공기출입공 하측에는 상기 에어벤트의 벤트걸림돌기에 걸림되는 걸림날개가 돌출되며, 하단은 상기 상측돌부처럼 돌출된 형태로 형성되는 슬라이딩체와; 상기 에어벤트의 돌출된 하단부위가 끼움되면서 중간의 기밀유지수단인 누수방지고무와 함께 결속되어 일체 구조화 될 수 있도록 벤트결속구가 관통된 경사배수관을 포함하여 구성된다.
특히, 상기 에어벤트는 공기유입공이 관통된 상단 중앙부위가 하향 단턱지게 돌출되어 내부에 플로우트수단으로 조립된 슬라이딩체의 상향 돌출된 단부와 함께 우천시 경사집수관을 따라 배수되는 우수의 상기 공기유입공으로 통과가 방지되어 밀폐되도록 형성되며, 내측의 상향 단턱지게 돌출된 벤트걸림돌기보다 상대적으로 아래쪽으로 돌출된 외측의 밀폐결속돌기에는 누수방지고무에 관통된 볼트체결공 및 경사배수관의 벤트결속구 주변에 관통된 볼트체결공과 동일 위치로 결속볼트가 체결될 수 있도록 볼트체결공이 형성되는 것을 기술적 특징으로 한다.
본 발명의 교량 배수관용 에어벤트 장치는, 기존의 배수관 크기를 확장시키지 않고도 자연스럽게 배수관 내부로 외부 공기가 유입되거나 또는 내부 압력이 상승될 때 외부로 공기 배출이 자동적으로 이루어지는 에어벤트 기능이 작동되도록 함으로서, 우천시 배수관의 유체 흐름을 빠르게 향상시킬 수 있어 배수 능력의 향상 및 배수관의 축소 효과를 가져올 수 있을 뿐만 아니라, 우수의 배출량이 급격하게 증가하더라도 슬라이딩체의 작동에 의해 에어벤트의 공기유입공을 자동으로 밀폐 차단시킬 수 있기에 우수가 경사배수관 중간에서 외부 배출되는 현상까지도 구조적으로 방지할 수도 있어 교량 배수관의 에어벤트 기능이 정확하게 발휘될 수 있을 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명에 따른 에어벤트가 경사배수관에 설치되어 교량 배수관용 에어벤트 장치의 결합상태 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 교량 배수관용 에어벤트 장치가 공기 유입 및 수압 증가에 따라 개폐작동될 수 있도록 수압에 따라 작동될 수 있도록 슬라이딩체를 갖는 에어벤트가 경사배수관에 형성시킨 벤트결속구 구멍에 기밀유지수단인 누수방지고무와 함께 설치 결속되는 요부 절결한 분리상태 사시도.
도 4는 본 발명의 교량 배수관용 에어벤트 장치를 구성하는 슬라이딩체가 설치된 에어벤트의 요부절결 사시도.
도 5a와 도 5b는 본 발명의 교량 배수관용 에어벤트 장치가 평상시 에어벤트가 슬라이딩체의 자중에 따라 자연스럽게 열림 동작되면서 외부 공기가 경사배수관으로 유입됨에 따라 배수의 흐름이 개선(상승)되는 한편, 우천시 경사배수관의 배수량이 높아짐에 따라 자연스럽게 슬라이딩체가 위쪽으로 이동되면서 에어벤트가 닫힘 동작되는 작동상태도.
도 6은 본 발명의 교량 배수관용 에어벤트 장치를 구성하는 에어벤트 내부에 구성되어 경사배수관 내부로 에어벤트의 공기 출입을 허용하면서 경사배수관으로부터의 우수 누출을 차단시킬 수 있도록 하는 에어벤트 개폐수단인 슬라이딩체의 평면구조도.
도 7은 본 발명의 교량 배수관용 에어벤트 장치를 구성하는 에어벤트가 경사배수관의 단면 크기(구경) 확장없이 일정간격으로 설치된 교량 배수관의 사용상태도.
도 8은 일반적인 경사배수관에 대해 별도의 에어벤트 적용없이 단면 크기(구경)만을 확장시킨 종래의 교량 배수관의 사용상태도.
이하, 본 발명의 교량 배수관용 에어벤트 장치에 대한 구체적인 구성원리 및 작동관계를 바람직한 실시예들의 도면을 참조하여 좀더 상세히 설명한다. 참고로 본 발명의 교량 배수관용 에어벤트 장치는 기본적으로 통상의 교량 배수관으로 설치된 경사배수관(40) 및 수직배수관(50)의 단면 크기(구경) 변경없이 그대로 사용됨은 물론이며, 이는 기존 교량 배수관의 일예의 도 8은 물론 본 발명의 사용상태를 예시한 도 7의 개략적인 교량 배수관 도면에서 경사배수관(40)에 대해 일정간격으로 본 발명에 따른 에어벤트(10)가 누수방지고무(30)와 함께 적용됨을 기본으로 한다.
참고로, 통상 통기공이라 불리는 에어벤트(Air Vent)란 관로 상의 유체의 흐름을 원활하게 하기 위하여 관로의 최상단부의 공기를 자동으로 빼주는 수단(장치)이며, 본 발명은 기본적으로 에어벤트 기능이 발휘되는 구성을 경사배수관(40)에 적용시켜 배수관의 단면 크기(구경)의 변경 없이도, 우천시 급격하게 불어나 경사배수관(40) 및 수직배수관(50)을 통해 배출되는 우수나 오물 등이 상기 경사배수관(40)에 설치된 다수의 에어벤트(10)에 의한 에어벤트 작동원리로 우수의 흐름(배출) 동작을 빠르게 개선시킬 수 있도록 구성됨에 기술적 특징이 있다.
먼저, 외부 공기가 경사배수관(40)으로 유입될 수 있도록 상단 중앙에 공기유입공(11)이 관통되면서 외측으로 상기 경사배수관(40과의 결속시 중간의 누수방지고무(30)와 함께 밀폐 결속될 수 있도록 하는 밀폐결속돌기(14)가 돌출된 에어벤트(10)가 구성되며, 상기 에어벤트(10)는 그 내측에 플로우트수단인 슬라이딩체(20)가 공기 유입으로 하강되어 경사배수관(40)의 우수나 오수 등의 유체 흐름을 빠르게 개선시킬 수 있도록 상기 슬라이딩체(20)의 상하 이동구간을 제한하는 지지 걸림수단으로 벤트걸림돌기(12)가 돌출된다. 물론 상기 에어벤트(10)의 하단부위는 경사배수관(40)의 통상 원형 단면으로 관통된 벤트결속구(41)와 같이 관통된 형태를 이룬다.
그리고 상기 에어벤트(10) 내부에 플로우트수단으로 설치 조립되는 슬라이딩체(20)는 상기 에어벤트(10) 내부의 벤트걸림돌기(12) 위로 공기 유입 및 배수 압력에 따라 상하 이동되면서 상기 벤트걸림돌기(12)에 걸림 및 공기유입공(11)을 밀폐시킬 수 있도록 상측돌부(21)가 상향 단턱지게 돌출되며, 상기 상측돌부(21)에는 외부 공기가 내부로 유입될 수 있도록 일정간격으로 일정간격으로 다수의 공기출입공(22)이 수직방향으로 절결 요홈된다.
또한 상기 슬라이딩체(20)는 각각의 공기출입공(22) 하측에 에어벤트(10)의 단턱지게 확장 돌출된 벤트걸림돌기(12)에 걸림되어 상기 슬라이딩체(20)가 상기 에어벤트(10) 아래쪽으로 이탈되지 않도록 걸림 지지수단인 걸림날개(24)가 돌출되며, 하단은 상기 상측돌부(21)처럼 돌출된 형태로 형성되면서 그 내부는 공간상태로 형성되어 제품 성형이 용이하면서도 플로우트수단으로의 무게 경량화도 충족시킬 수 있도록 함이 바람직하다. 특히, 상기 슬라이딩체(20)는 일반 고무 재질의 탄성체 또는 플라스틱 재질의 소성체로 제한됨 없이 구성됨은 물론이다.
그리고 본 발명의 핵심 구성요소인 슬라이딩체(20)를 구비한 에어벤트(10)가 일정간격마다 결속되는 경사배수관(40)은 기본적으로 당연히 통상의 배수관 규격을 변경시키지 않고 그상태 그대로 본 발명에 따른 에어벤트(10)가 설치 구성되는데, 상기 에어벤트(10)의 하단부위가 일부 삽입 끼움된 상태로 중간의 누수방지고무(30)와 함께 볼트결합을 통해 일체 구조화될 수 있도록 상기 에어벤트(10)의 하단부위 구경에 맞게 벤트결속구(41)가 관통되고, 상기 벤트결속구(41) 주변에는 상기 슬라이딩체(20)에 형성된 볼트체결공(31)과 같이 해당 볼트체결공(42)이 형성된다.
특히, 에어벤트(10)는 공기유입공(11)이 관통된 상단 중앙부위가 하향 단턱지게 돌출되어 내부에 플로우트수단으로 조립된 슬라이딩체(20)의 상향 돌출된 단부와 함께 우천시 경사집수관(40)을 따라 배수되는 우수의 상기 공기유입공(11)으로 통과가 방지되도록 형성됨에 구조상의 특징이 있으며, 내측의 상향 단턱지게 돌출된 벤트걸림돌기(12)보다 상대적으로 아래쪽으로 돌출된 외측의 밀폐결속돌기(14)에는 누수방지고무(30)에 관통된 볼트체결공(31) 및 경사배수관(40)의 벤트결속구(41) 주변에 관통된 볼트체결공(42)과 동일 위치로 결속볼트(43)가 체결될 수 있도록 볼트체결공(13)이 형성됨은 물론이다.
이와 같은 구성관계의 본 발명은 기본적으로 평상시는 에어벤트 역활을 하게 되고, 우수시에는 누수방지 역할을 하게 되는데 도 5a에서 보는 것처럼, 에어벤트 구조의 공기 유입으로 인한 우수시 경사배수관(40)을 통과하는 배수의 흐름을 공기 압력 변화로서 획기적으로 빠르게 개선시킬 수 있으며, 이는 결과적으로 우수시 기존 배수관보다 유체인 우수나 오수 등의 빠른 흐름으로 인한 배수관(경사배수관 및 수직배수관) 축소의 효과가 제공될 수 있다.
참고로 우천시 급격하게 교량의 우수 배출량이 많아지게 되면 도 5b에서 보는 것처럼, 경사배수관(40)을 따라 배출되는 우수의 압력으로 에어벤트(10)의 슬라이딩체(20)가 상기 에어벤트(10)의 상측부위로 상승되면서 상측 중앙의 공기유입공(11)의 개방상태를 밀폐시켜 우수가 경사배수관(40) 중간에서 외부 배출되는 현상을 구조적으로 방지할 수 있도록 한다. 즉, 본 발명은 우천시 경사배수관(40) 위쪽에 일정간격마다 배설된 집수구(도면부호 생략)들로부터 한꺼번에 유입되는 우수로 인해 상기 경사배수관(40) 내부의 압력이 상승되거나 와류 현상이 발생될 때, 자연스럽게 경사배수관(40) 내부의 공기 압력이 조절되는 에어벤트 기능이 작동되됨으로서, 우천시 경사배수관(40)의 유체 흐름을 빠르게 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 폭우로 인해 우수의 양이 급격하게 불어나게 되면 에어벤트(10)의 공기 출입이 자동으로 차단되면서 우수의 중간 유출도 구조적으로 방지할 수 있는 작동원리가 발휘된다.
10 : 에어벤트 11 : 공기출입공
12 : 고무걸림돌기 13 : 볼트체결공
14 : 밀폐결속돌기 20 : 슬라이딩체
21 : 상측밀폐돌기 22 : 공기통과공
23 : 하측돌기 24 : 벤트걸림날개
30 : 누수방지고무 31 : 볼트체결공
40 : 경사배수관 41 : 벤트결속구
42 : 볼트체결공 43 : 결속볼트
50 : 수직배수관

Claims (4)

  1. 우천시 경사배수관(40) 위쪽에 일정간격마다 배설된 집수구들로부터 한꺼번에 유입되는 우수로 인해 상기 경사배수관(40) 내부의 압력이 상승되거나 와류 현상이 발생될 때 상기 경사배수관(40) 내부의 공기 압력이 조절되는 에어벤트 기능이 작동되면서 상기 경사배수관(40)을 통과하는 유체의 흐름이 빠르게 진행되도록 상기 경사배수관(40)에는 벤트결속구(41)가 관통 형성되고,
    외부 공기가 유입되면 슬라이딩체(20)가 하강 이동되면서 우수 배출량이 많아지면 유체의 압력으로 상기 슬라이딩체(20)가 상승 이동되면서 밀폐 동작되도록 에어벤트(10)가 상기 경사배수관(40)의 해당 벤트결속구(41)에 설치 구성되되;
    상기 에어벤트(10)는 외부 공기가 유입될 수 있도록 상단 중앙에 공기유입공(11)이 관통되면서 외측으로 밀폐결속돌기(14)가 돌출되고, 내측에는 벤트걸림돌기(12)가 돌출되면서 하단부위는 관통되게 형성되며,
    상기 에어벤트(10)의 슬라이딩체(20)는 상기 에어벤트(10) 내부의 벤트걸림돌기(12) 위로 공기 유입 및 배수 압력에 따라 상하 이동되면서 상기 벤트걸림돌기(12)에 걸림 및 공기유입공(11)을 밀폐시킬 수 있도록 상측돌부(21)가 돌출되고,상기 상측돌부(21)에는 외부 공기가 내부로 유입될 수 있도록 일정간격으로 다수의 공기출입공(22)이 절결되면서 각각의 상기 공기출입공(22) 하측에는 상기 에어벤트(10)의 벤트걸림돌기(12)에 걸림되는 걸림날개(24)가 돌출되며, 하단은 상기 상측돌부(21)처럼 돌출된 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 교량 배수관용 에어벤트 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 경사배수관(40)의 벤트결속구(41)에는 에어벤트(10)의 돌출된 하단부위가 끼움되면서 상기 에어벤트(10)와의 사이에 기밀유지수단인 누수방지고무(30)가 포함되어 결속되며, 상기 에어벤트(10)의 슬라이딩체(20)는 일반 고무 재질의 탄성체 또는 플라스틱 재질의 소성체로 제한됨 없이 구성되는 것을 특징으로 하는 교량 배수관용 에어벤트 장치.
  4. 청구항 1 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 에어벤트(10)는 공기유입공(11)이 관통된 상단 중앙부위가 하향 단턱지게 돌출되어 내부에 플로우트수단으로 조립된 슬라이딩체(20)의 상향 돌출된 단부와 함께 우천시 경사집수관(40)을 따라 배수되는 우수의 상기 공기유입공(11)으로 통과가 방지되도록 형성되되,
    내측의 상향 단턱지게 돌출된 벤트걸림돌기(12)보다 상대적으로 아래쪽으로 돌출된 외측의 밀폐결속돌기(14)에는 누수방지고무(30)에 관통된 볼트체결공(31) 및 경사배수관(40)의 벤트결속구(41) 주변에 관통된 볼트체결공(42)과 동일 위치로 결속볼트(43)가 체결될 수 있도록 볼트체결공(13)이 형성되는 것을 특징으로 하는 교량 배수관용 에어벤트 장치.
KR1020160072561A 2016-06-10 2016-06-10 교량 배수관용 에어벤트 장치 KR101715182B1 (ko)

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