KR101859963B1 - 차집 밸브장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로타리밸브의 개폐과정 및 록킹과정을 안정적이면서 효율적으로 수행하도록 하여 오염된 초기 우수를 분리처리할 수 있도록 하면서 로타리밸브가 개폐하는 과정에서 안정적인 작동으로 수행하면서 이물질 등에 의하여 오동작이 발생하는 것을 방지하도록 하는 차집밸브장치이다.
본 발명의 차집밸브수단(V)은,
상기 우수유입관(20)의 하단에 구비하는 밸브하우징(50)의 내부 중심에는 로타리밸브(51)를 구비한 밸브축(52)에는 선단에 캠휠(53)과 둘레에 래칫홈(54a)을 형성하는 래칫휘일(54)을 각각 축설하면서 상기 캠휠(53)의 후면에 로크해제캠(55)을 구비함과, 상기 래칫휘일(54)의 상부에 한 측으로 축설하여 래칫휘일(54)에 로크되면서 전방으로 롤러(62)를 갖는 래칫(61)을 구비하고 래칫(61)의 상부에 탄력적으로 눌러주는 탄성부재(63)를 구비함과, 상기 래칫휘일(54)에 제1아암(41)으로 연결하는 메인플로트(40)를 구비하고 캠휠(53)에 제2아암(71)으로 연결하는 릴리스플로트(70)를 구비하면서 상기 밸브하우징(50)에 한 측이 설치되고 타측이 제1아암(41)에 연결되는 업소버(80)를 구비한 것을 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

차집 밸브장치{Water Collection Valve device}

본 발명은 저유소 및 항공기 계류장 등에 강우시 기름, 이물질 등 오염물질에 오염된 초기 강우의 일정량만을 저류조로 모아서 1차적으로 처리하도록 수행하고 그 이후의 처리가 필요하지 않은 후기 강우에 대하여는 우수관로를 통하여 방류가 이루어지도록 하며, 강우가 끝난 다음에는 다음의 강우시를 대비하여 초기 상태로 자동복귀가 이루어지도록 하는 차집 밸브장치에 관한 것이다.

종래의 차집밸브로서 본 출원인의 선등록인 국내 실용신안등록 20-0345493호인 "차집밸브"가 제안된바(그 구체적인 구성에 대하여는 설명을 생략 함),

이 경우에는 차집관의 내부 수위가 최고조에 이를 때까지 상승하면 플로우트가 상승하여 차집관을 막아 초기강우의 차집이 이루어지고 다음에 그 수위의 변동이 발생하여 미리 정한 최저수위에 이르기 전까지는 밸브가 개방되지 아니하고 그대로 닫쳐진 상태를 유지하여 오염된 초기 강우가 일단 닫쳐지면 저류조의 중간 수위의 변동에 따라서는 밸브도 함께 동작이 이루어지지 아니하여 필요한 경우 강우중에도 저류조(차집관로) 내부의 기름이 함유된 상태의 물을 유수분리처리를 행할 수 있도록 구성되어 있다.

그러나 상기 차집 밸브장치는 사용하는 과정에서 다음과 같은 문제점이 되었다.

첫째; 밸브축에 축설한 래칫휘일은 전면 둘레에 소정폭으로 래칫홈이 로타리밸브의 이동폭만큼 연속적으로 형성되어 있고 이 래칫홈을 물리면서 회전하는 물림롤이 구비되어 있는바, 유입되는 초기 우수에 포함된 이물질이 쉽게 끼여져 정상적인 래칫기능을 수행하지 못하는 문제점이 있다.

또한 래칫홈에 물려지는 래칫롤은 밸브하우징에 고정 설치하는 고정축에 양측으로 스프링으로 받쳐지도록 구성하고 있으면서 물림을 해제할 수 있도록 테이퍼캠을 구비하고 있는바, 상기 양 스프링에 사용과정에서 이물질이 끼여 스프링이 탄력적이 제어됨에 따라 래칫롤이 이동이 되지 않아 래칫기능의 해제가 불가능하게 되어 작동이 불가능하게 되는 심각한 문제점이 있었다.

상기에서 살펴본 바와 같이 차집밸브장치의 구성이 복잡하고 작동상에서 에러가 발생되는 사례가 많아 우수처리에 상당한 어려움이 있었다.

둘째; 우수 유입관의 후단에 양측으로 실링부가 형성되어 있는바, 로타리밸브가 닫히는 과정에서 유입되는 우수에 포함된 이물질이 실링부와 로타리밸브의 선단부의 사이에 끼게 되는 경우가 발생되어 로타리밸브가 완전히 닫히지 못하여 오염되지 않은 우수가 저류조로 유입되는 문제점이 있을 뿐만 아니라 로타리밸브가 개폐하는 과정에서 로타리밸브의 양단부가 실링부를 손상시키어 밀폐기능을 저해시키는 문제점이 발생되고 있다.

본 발명은 상기에서 지적하는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로,

본 발명은 로타리밸브의 개폐과정 및 록킹과정을 안정적이면서 효율적으로 수행하도록 하여 오염된 초기 우수를 분리처리할 수 있도록 하면서 로타리밸브가 개폐하는 과정에서 이물질 등에 의하여 오동작이 발생하는 것을 방지하도록 하는 차집밸브장치를 제공함에 있다.

본 발명은 상기한 목적을 구현하기 위한 해결수단에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 차집밸브장치는 지면 저부에 위치하는 우수관로의 중간 적정위치에 구비하는 우수유입관에 연결되어 우수관로 하방에 구비하는 저류조에 구성하여 초기 우수를 저류조에 수집할 수 있도록 구비한 것으로서,

상기 우수유입관의 하단에 구비하는 밸브하우징의 내부 중심에는 로타리밸브를 구비한 밸브축에는 선단에 캠휠과 둘레에 래칫홈을 형성하는 래칫휘일을 각각 축설하면서 상기 캠휠의 상부에 가이드홈을 형성하여 캠휠의 후면에 로크해제캠을 가이드홈을 통해 체결하여 구비함과,

상기 래칫휘일의 상부에 위치하도록 밸브하우징에 한측을 축설하여 래칫휘일에 로크되면서 전방으로 롤러를 갖는 래칫을 구비하고, 상기 래칫의 상부에 래칫을 탄력적으로 눌러주는 탄성부재를 구비함과.

상기 래칫휘일에 제1아암으로 연결하는 메인플로트를 구비하고 캠휠에 제2아암으로 연결하는 릴리스플로트를 구비하면서 상기 밸브하우징에 한측이 설치되고 타측이 제1아암에 연결되는 업소버를 구비함과,

상기 밸브하우징의 하방에는 제1아암을 받치도록 하부스톱퍼를 구비하고 저류조의 천장 한측에 상승한 메인플로트의 상승 상한점에서 제어하도록 상부스톱퍼를 구비한 것을 더 포함한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 우수유입관의 하단 둘레에 이물질 걸림방지 블레이드를 구비하고, 상기 로타리밸브의 시트 양 측단부에 내측으로 경사부를 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기에서 기술한 바와 같이 로타리밸브의 밸브축에는 둘레에 래칫홈을 형성하는 래칫휘일 및 로크해제캠을 각각 축설하면서 래칫휘일의 상부에 탄성부재로 눌러주는 래칫을 구비하고 있어 저류조의 수위가 상승하면 메인플로트와 릴리스플로트의 상승으로 래칫휘일 및 로크해제캠의 회전으로 로타리밸브가 우수유입구를 서서히 막으면서 수위가 최고조에 이르면 완전 차단되도록 하는 작업과정이 안정적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

또, 저류조의 우수를 외부로 배출시키면 먼저 릴리스플로트가 내려가면서 로크해제캠이 회전하여 로크해제캠의 돌출부분이 로크부분에 이르면 래칫을 상승시키어 자동으로 로크를 해제시키어 메인플로트의 하강에 의한 래칫휘일의 회전에 의해 함께 로타리밸브가 회전되어 우수유입구를 개방시키는 작업과정이 안정적으로 수행하면서 효율적으로 작동이 이루어는 효과를 제공한다.

또, 본 발명은 로타리밸브가 닫힐 때 우수에 포함된 이물질이 끼여 걸려지는 것을 방지하도록 할 수 있는 효과가 있다.

또, 본 발명은 로타리밸브의 로타리밸브가 개폐시 양측의 씰링부가 손상되는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 차집밸브수단을 구비한 상태의 전체적인 구성도
도 2는 본 발명의 차집밸브수단의 전체적인 구성도
도 3은 본 발명의 차집밸브수단에 대한 측면도
도 4는 본 발명에서 차집밸브수단의 일부 확대도
도 5는 본 발명에서 로타리밸브가 닫힌 상태를 보인 전체 구성도
도 6은 본 발명에서 로타리밸브가 닫힌 상태의 일부 확대도

본 발명은 다양한 변형 및 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 그중 특정 실시예를 상세한 설명과 도면의 예시를 통하여 보다 상세하게 설명하고자 한다. 아울러, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 주지 관용 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 차집밸브수단을 구비한 상태의 전체적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 차집밸브수단의 전체적인 구성도이고, 도 3은 본 발명의 차집밸브수단에 대한 측면도이고, 도 4는 본 발명에서 차집밸브수단의 일부 확대도이고, 도 5는 본 발명에서 로타리밸브가 닫힌 상태를 보인 구성도이고, 도 6은 본 발명에서 로타리밸브가 닫힌 상태의 일부 확대도를 나타내었다.

도 1에서와 같이 본 발명의 차집밸브장치는,

지면 저부에 위치하는 우수관로(10)의 중간 적정위치에 구비하는 우수유입관(20)에 연결되어 우수관로(10) 하방에 구비하는 저류조(30)에 차집밸브수단(V)을 구성하여 초기 우수를 저류조(30)에 수집할 수 있도록 하는 시스템으로 이루어진다.

도 2 내지 도 6(도 3에서 메인플로트와 릴리스플로트가 겹친상태로 도시됨, 도 4 내지 도 6에서는 릴리스플로트를 제외한 상태로 도시함)에서와 같이,

차집밸브수단(V)은,

상기 우수유입관(20)의 하단에 구비하는 밸브하우징(50)의 내부 중심에 축설하는 밸브축(52)에 로타리밸브(51)를 구비하고, 상기 로타리밸브(51)와 연동되도록 구비되는 메인플로트(60)의 작동에 따라 래칫수단(40)에 의해 로크되도록 한다.

상기 래칫수단(40)은,

밸브축(52)에 축설하는 둘레 외면에 래칫홈을 형성하는 래칫휘일(41)과, 상기 래칫휘일(41)의 상부에 위치하여 래칫휘일(41)에 걸려지도록 하는 래칫(42)을 구비하고, 상기 래칫(42)에 탄성력을 가하도록 스프링 등의 탄성부재(43)를 구비한다.

상기 메인플로트(60)는 제1아암(61)으로 래칫휘일(41)과 연결되어 메인플로트(60)가 수위에 따라 승강작동으로 래칫휘일(41)이 연동되도록 구성한다.

상기 밸브축(52)의 선단부에 회동 가능하도록 축설하여 구비하는 캠휠(80)은 제2아암(71)으로 릴리스플로트(70)와 연결되어 연동되도록 하면서 캠휠(80)의 상부에 가이드홈(81)을 형성하여 캠휠(80)의 후면에 로크해제캠(82)을 가이드홈(81)을 통해 체결하여 로크해제캠(82)의 위치를 최적의 위치로 조정할 수 있도록 구비한다.

상기 로크해제캠(82)은 메인플로트(60)가 하강이 되면 로크해제캠(82)의 돌출부분이 래칫(42)에 구비한 롤러(44)와 접촉하면서 래칫(42)을 위로 올려주어 로크상태를 해제하도록 한 것이다.

상기 밸브하우징(50)에 한 측이 설치되고 타측이 제1아암(61)에 연결되는 업소버(91)를 구비하여 메인플로트(60)가 하강 작동시에 순간적으로 낙하하지 아니하고 서서히 낙하하여 그 충격을 방지할 수 있도록 한다.

상기 밸브하우징(50)의 하방에는 제1아암(61)이 하방으로 떨어진 상태에서 유동을 제어하도록 하부스톱퍼(92)를 구비하고 저류조(30)의 천장 한측에 상승한 메인플로트(60)의 상승 상한점에서 제어하도록 상부스톱퍼(93)를 구비한다.

한편, 상기 우수유입관(20)의 하단 둘레에 고무재질의 이물질 걸림방지 블레이드(53)를 구비하여 로타리밸브(51)가 닫힐 때 우수에 포함된 이물질이 끼여 걸려지는 것을 방지하도록 할 수 있다.

상기 로타리밸브(51)의 외측단에 형성하는 시트의 양 측단부에 내측으로 경사지게 형성하는 경사부(51a)를 형성하여 로타리밸브(51)가 닫힐 시 이물질이 끼지 않고 원활하게 닫힐 수 있도록 하면서 양측의 씰링부(54)가 손상되지 않도록 할 수 있다.

이와 같이 구성하는 본 발명에 대하여 상호 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

도 2, 3에서와 같이, 비가 오지 않는 평상시에는 우수관로(10)로 물이 유입되지 않고 저류조(30)에는 비어 있는 상태를 유지함에 따라 메인플로트(60)와 릴리스플로트(70)가 하부로 내려진 상태로 하부스토퍼(92)에 걸려진 상태로 유지하게 되어 우수유입관(20)의 통로가 개방된 상태가 된다.

그리고 비가 오면 지면의 빗물이 경사면을 타고 물이 흐르면서 지면에 기름이나 이물질 등의 오물물질이 함께 섞여진 상태로 맨홀을 거쳐 초기 우수가 우수관로(10)로 유입이 이루어지면 초기 우수는 로타리밸브(51)가 오픈되어 개방상태를 유지하고 있는 차집밸브수단(V)을 거쳐 저류조(30)로 유입되기 시작하면 저류조(30)에 오염된 초기 우수의 수위가 높아지면서 메인플로트(60)와 릴리스플로트(70)가 함께 상승하게 되고 저류조(30)의 내부에 가득 채워져 수위가 최고조에 이르게 된다.

그리고 도 5에서와 같이, 메인플로트(60)는 상부스토퍼(120)에 걸려 더 이상 상승이 제어되면서 메인플로트(60)와 연동되는 로타리밸브(51)는 닫혀져 저류조(30)로 유입되는 초기우수의 유입을 차단하게 되어 더 이상 오염된 초기 우수의 유입이 차단됨에 따라 저류조(30)로 초기 우수의 유입이 차단된 이후 계속되는 우수는 대부분의 우수가 오염되지 아니한 상태이므로 우수관로(10)를 경유하여 외부로 배출이 이루어지게 된다.

상기 과정에서 로타리밸브(51)의 닫히는 상태 및 로크상태를 살펴보면,

저류조(30)에 우수의 수위가 높아지면서 메인플로트(60)와 릴리스플로트(70)가 함께 상승하게 되면 메인플로트(60)와 제1아암(61)으로 연결된 레칫휘일(41)이 회전하면서 래칫(42)에 단계적으로 걸려지고 동시에 로타리밸브(51)가 회전하면서 서서히 우수유입관(20)의 통로를 막아주게 되는 것이다.

한편, 강우가 종료된 이후 저류조(30)에 채워진 오염된 초기 우수는 펌프를 통해 유수분리과정을 거쳐 외부로 방류되고 이 과정에서 저류조(30)의 수위가 서서히 내려가게 되면,

릴리스플로트(70)는 수위의 변화에 따라 연동되어 하강함에 따라 제2아암(71)으로 연결된 캠휠(80)의 회전으로 로크해제캠(82)도 함께 회전이 이루어지게 되나 메인플로트(60)와 제1아암(61)으로 연결된 래칫휘일(41)은 래칫(42)에 의해 걸려진 상태를 유지하게 되어 메인플로트(60)는 내려가지 않고 상승상태를 유지함에 따라 로타리밸브(51)는 닫쳐진 상태를 계속 유지하게 된다.

이러한 상태에서 릴리스플로트(70)가 하강이 거의 되면 이동하는 로크해제캠(82)의 돌출부분이 래칫(42)에 구비한 롤러(44)에 이르면서 래칫(42)을 위로 올려주어 로크상태를 해제하게 됨에 따라 메인플로트(60)가 낙하되나 업소버(90)에 의하여 서서히 낙하되면서 동시에 로타리밸브(51)도 회동하여 우수유입관(20)의 통로가 개방된 상태의 초기상태를 유지하게 되는 것이다.

V: 차집밸브수단
20: 우수유입관 30: 저류조
40: 래칫수단 41: 래칫휘일
42: 래칫 43: 탄성부재
44: 롤러
50: 밸브하우징 51: 로타리밸브
52: 로타리밸브축 53: 가이드커버
60: 메인플로트 70: 릴리스플로트
80: 캠휠 81: 가이드홈
82: 로크해제캠
91: 업소버 92: 제1스톱퍼
93: 제2스톱퍼

Claims (4)

1. 지면 저부에 위치하는 우수관로(10)의 중간 적정위치에 구비하는 우수유입관(20)에 연결되어 우수관로(10) 하방에 구비하는 저류조(30)에 구성하여 초기 우수를 저류조(30)에 수집할 수 있도록 구비하는 차집밸브수단(V)은,
   상기 우수유입관(20)의 하단에 구비하는 밸브하우징(50)의 내부 중심에 축설하는 밸브축(52)에 로타리밸브(51)를 구비함과, 상기 로타리밸브(51)와 연동되도록 구비되면서 메인플로트(60)의 작동에 따라 래칫수단(40)에 의해 로크되도록 함과, 상기 밸브축(52)에 구비되면서 릴리스플로트(70)와 연동하는 캠휠(80)의 작동에 따라 로크해제캠(81)에 의해 로크가 해제되도록 함과, 상기 메인플로트(60)의 하강을 완충시키도록 업소버(90)를 구비한 것을 포함하여 이루어지며,
   상기 래칫수단(40)은 밸브축(52)에 축설하는 둘레 외면에 래칫홈을 형성하는 래칫휘일(41)과, 상기 래칫휘일(41)의 상부에 위치하여 래칫휘일(41)에 물리는 래칫(42)을 구비하면서 상부에 래칫(42)에 탄성력을 가하도록 탄성부재(43)를 구비한 것을 특징으로 하는 차집밸브장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 캠휠(80)의 상부에 형성하는 가이드홈(81)을 통해 캠휠(80)의 후면에 로크해제캠(82)을 체결하면서 로크해제캠(82)의 위치를 조정하여 정위치로 보정할 수 있도록 함을 특징으로 하는 차집밸브장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 우수유입관(20)의 하단 둘레에 이물질 걸림방지 블레이드(53)를 구비하여 로타리밸브(51)가 닫힐 때 우수에 포함된 이물질이 끼여 걸려지는 것을 방지하도록 함을 특징으로 하는 차집밸브장치.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 로타리밸브(51)의 외측단에 형성하는 시트의 양 측단부에 내측으로 경사지게 형성하는 경사부(51a)를 형성하여 로타리밸브(51)가 닫힐 시 이물질이 끼지 않고 원활하게 닫힐 수 있도록 하면서 양측의 씰링부(54)가 손상되지 않도록 함을 특징으로 하는 차집밸브장치.

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