KR101877203B1 - 동력 및 무동력 겸용 우수토실 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유량의 변화에 의해 자동으로 개폐조절되는 우수토실의 개폐판을 필요에 따라 강제로 개방하거나 폐쇄할 수 있도록 한 동력 및 무동력 겸용 우수토실 개폐장치로, 프레임(10)에 중간부가 축(11)으로 회동가능하게 결합된 개폐판(20)과, 상기 프레임(10)의 상부 전방에 구비되어 상기 개폐판(20)이 닫힌 상태를 유지하도록 하는 수평유지스톱퍼(30)와, 상기 프레임(10)의 좌우측에서 상방으로 고정설치된 측판(12)에 설치되어 상기 개폐판(20)의 좌우측에서 상방으로 절곡 형성된 측부 절곡판(22)과 접촉하면서 상기 개폐판(20)의 후방이 들려 소정 각도로 개방된 상태를 유지하도록 하는 개방스톱퍼(40)와, 상기 프레임(10)의 측판(12)에 설치되어 개폐판(20)이 열리도록 신장하는 개방 실린더(50)와, 상기 프레임(10)의 측판(12)에 설치되어 개폐판(20)이 닫히도록 신장하는 폐쇄 실린더(60)를 포함하여 이루어진다.

Description

동력 및 무동력 겸용 우수토실 개폐장치{Powered and non powered open and closing device for storm overflow chamber}

본 발명은 유량의 변화에 의해 무동력으로 개폐조절되는 우수토실의 개폐판을 수질변화와 하수처리장의 처리용량초과 기타 이물질로 인한 개폐판의 오작동 등의 상황 발생시 필요에 따라 통제실에서 인위적으로 개방하거나 폐쇄할 수 있도록 한 동력 및 무동력 겸용 우수토실 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수관(로)은 가정에서 발생되는 생활하수 및 공장이나 사업장에서 나오는 공장 폐수 등을 하수처리장으로 보내고, 우수관(관로)은 강우시 발생하는 빗물이 도로의 배수로를 통하여 모여진 우수를 배출하는 통로로 쓰인다.

이와 같은 하수관은 합류식과 분류식으로 구분되는데, 합류식은 오수와 우수를 하나의 하수관로로 흘려보내는 방식이고, 분류식은 오수를 흘려보내는 하수관로와 우수를 흘려보내는 우수관로를 따로 설치하여 오수는 하수처리장으로 보내고, 우수는 하천으로 흘려보내도록 되어 있다.

상술한 합류식 하수관로에는 말단부에 우수토실이 설치되고, 이 우수토실에 연계되어 하수를 하수처리장으로 유도하는 차집관로가 구비되어 있다.

상기 우수토실에는 유량을 조절하는 장치(우수토실 개폐장치)가 설치되는데, 이는 하수관을 통해 유입되는 하수와 초기우수는 우수토실로 유도하여 하수종말 처리장으로 유도하고, 빗물로 인해 하수량이 증대되면 우수토실을 폐쇄하여 깨끗해진 우수를 하천이나 강으로 배출시키도록 되어 있다.

한편, 상술한 우수토실 개폐장치는 평상시에는 열린 상태를 유지하여 하수를 우수토실을 통하여 하수처리장으로 보내고, 강우로 유량이 증대할 경우에는 유량에 의해 자동으로 개폐판이 닫히면서 우수를 하천으로 흘려보내도록 되어 있는데, 평상시에도 하수의 수질이 양호하여 하수처리장으로 보내지 않고 하천으로 흘려보낼 필요가 있거나, 하수처리장의 처리용량이 초과하여 하수를 하천으로 방류하여야 하거나 반대로 유량이 많더라도 우수를 하수처리장으로 보내서 처리할 필요가 있는 상황 및 개폐장치에 이물질이 끼여 원활하게 개폐동작이 이루어지지 않는 등의 상황이 발생하게 되는데, 이때에는 상술한 우수토실 개폐장치를 강제로 즉, 인위적으로 폐쇄하거나 개방하는 조작을 해주어야 한다.

이러한 인위적인 개폐조작을 위한 수단이 따로 구비되어 있지 않은 경우, 작업자가 직접 우수토실 개폐장치에 접근하여 적당한 도구를 사용하여 개폐판이 개방 또는 폐쇄된 상태를 유지하도록 해주어야 하므로 작업이 위험하고 번거로울 뿐만 아니라 접근과정에서 작업자가 미끄러지거나 우수 등에 휩쓸리는 등의 사고가 발생하게 될 우려가 있었다.

본 발명과 관련된 종래기술로 특허문헌 1의 태양 에너지를 일용한 우수토실의 자동 제어 장치가 개시되어 있는데, 이는 외부 에너지 공급 없이 태양 에너지를 이용하여 우수토실 도어의 개폐를 제어하도록 된 것으로, 도어의 축(샤프트)에 모터를 연결하여 수위 측정기에서 측정된 유수의 수위에 따라서 도어의 개폐를 제어하도록 되어 있으므로 평상시 유량의 변화에 따른 자연적인 개폐조작이 이루어질 수 없다는 단점이 있다.

특허문헌 2는 우수토실 개폐판의 회전력을 부표의 부력 또는 자중으로부터 인가되고, 개폐판의 회전 개시는 특정 유량의 우수와 오수가 우수토실에 유입되면 자화되는 전자석에 의해 이루어지도록 되어 있는데, 특허문헌 2의 경우에도 상황의 변화에 따라 인위적인 개방 또는 폐쇄상태의 유지가 곤란하다는 문제점이 남아 있다.

특허문헌 3은 날씨에 따른 개폐판의 개방 정도와, 개폐판의 닫힘상태 및 우수토실의 내부 수위를 자동으로 점검하고, 알림수단을 통해 외부로 알림으로써 관리자가 개폐판의 오작동 여부와 우수토실의 배수상태를 식별하기 용이하도록 되어 있으나, 이 또한 상황의 변화에 따라 인위적인 개방 또는 폐쇄상태를 유지하기가 곤란하다는 문제점이 있다.

특허문헌 4는 본 출원인이 개발하여 사용중에 있는 유량조절장치인데, 특허문헌 4도 무동력으로 개폐판이 개폐되도록 구성되어 있을 뿐이며, 본 발명은 특허문헌 4의 무동력 유량조절장치에 부가하여 인위적으로 개폐판을 상황에 따라서 개방하거나 폐쇄할 수 있는 동력 및 무동력 겸용 우수토실 개폐장치를 제공한 것이다.

한국공개특허 제10-2014-0061205호(2014.05.21.공개) 한국등록특허 제10-1343587호(2014.08.20.등록) 한국등록특허 제10-1756520호(2017.07.04.등록) 한국등록특허 제10-1564205호(2015.10.22.등록)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 유량의 변화에 의해 무동력으로 개폐조절되는 우수토실의 개폐판을 필요에 따라 강제로 개방하거나 폐쇄할 수 있는 동력 및 무동력 겸용 우수토실 개폐장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은 또, 동력방식의 개폐장치 운용시 하수나 우수에 섞인 이물질로 인한 고장이나 오작동이 발생하지 않는 동력 및 무동력 겸용 우수토실 개폐장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 프레임에 중간부가 축으로 회동가능하게 결합된 개폐판과, 상기 프레임의 상부 전방에 구비되어 상기 개폐판이 닫힌 상태를 유지하도록 하는 수평유지스톱퍼와, 상기 프레임의 좌우측에서 상방으로 고정설치된 측판에 설치되어 상기 개폐판의 좌우측에서 상방으로 절곡 형성된 측부 절곡판과 접촉하면서 상기 개폐판의 후방이 들려 소정 각도로 개방된 상태를 유지하도록 하는 개방스톱퍼와, 상기 프레임의 측판에 설치되어 개폐판이 열리도록 신장하는 개방 실린더와, 상기 프레임의 측판에 설치되어 개폐판이 닫히도록 신장하는 폐쇄 실린더를 포함하여 이루어지는 동력 및 무동력 겸용 우수토실 개폐장치를 제공한다.

본 발명에 의하면 상황에 따라 무동력으로 개폐조절되는 우수토실의 개폐판을 원격지에서 인위적으로 개방하거나 폐쇄할 수 있게 되므로 오수의 수질이나 우수의 양 또는 수질에 적극적으로 대응하거나 이물질 등으로 인한 개폐장치의 오작동 상황의 발생시 원격지의 통제실에서 각 우수토실의 개폐상태를 원활하게 조절할 수 있으므로 차집량의 콘트롤을 보다 철저하게 할 수 있어 도심지 오,우수에 관련하여 수환경보전과 침수에 대한 적절한 안전확보가 가능하게 되는 등의 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 개폐판의 인위적인 개폐조작을 위한 개방 실린더와 폐쇄 실린더 및 상기 개방 실린더와 폐쇄 실린더의 신축로드와 접촉하는 접촉편이 오수나 우수가 지나는 부위가 아닌 프레임의 상부 측판과 개폐판의 측부 절곡판에 설치되어 있으므로 이 부분에 오수나 우수에 포함된 이물질이 끼일 염려가 없으므로 장치의 고장이나 오작동이 발생하지 않고 이의 점검과 유지보수 또한 간편하게 할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 우수토실 개폐장치의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 우수토실 개폐장치의 저면 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 우수토실 개폐장치의 정면도로 개폐판이 개방된 상태,
도 4는 도 2에서 개폐판이 폐쇄된 상태를 도시한 것이다.

이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 4에는 본 발명의 일 실시 예에 의한 우수토실 개폐장치(1)가 도시되어 있는데, 이는 프레임(10)에 중간부가 축(11)으로 회동가능하게 결합된 개폐판(20)과, 상기 프레임(10)의 상부 전방에 구비되어 상기 개폐판(20)이 닫힌 상태를 유지하도록 하는 수평유지스톱퍼(30)와, 상기 프레임(10)의 좌우측에서 상방으로 고정설치된 측판(12)에 설치되어 상기 개폐판(20)의 좌우측에서 상방으로 절곡 형성된 측부 절곡판(22)과 접촉하면서 상기 개폐판(20)의 후방이 들려 소정 각도로 개방된 상태를 유지하도록 하는 개방스톱퍼(40)와, 상기 프레임(10)의 측판(12)에 설치되어 개폐판(20)이 열리도록 신장하는 개방 실린더(50)와, 상기 프레임(10)의 측판(12)에 설치되어 개폐판(20)이 닫히도록 신장하는 폐쇄 실린더(60)를 포함하여 이루어져 있다.

또, 본 실시 예에서, 상기 개폐판(20)의 측부 절곡판(22)에는 상기 개방 실린더(50)와 폐쇄 실린더(60)의 신축 로드(52,62)와 접촉하는 접촉편(24,26)이 위치이동 가능하게 부착되어 있는데, 상기 개방 실린더(50)는 개방스톱퍼(40)의 전방에서 개폐판(20)의 전방을 향하여 하향 경사지게 설치되고, 상기 폐쇄 실린더(60)는 개방스톱퍼(40)의 후방에서 개폐판(20)의 후방을 향하여 하향 경사지게 설치되며, 상기 접촉편(24)은 개폐판(20)의 측부 절곡판(22)의 전방에서 개방 실린더(50)의 설치각도를 따라 위치조절가능하게 설치되어 개폐판(20)의 개폐각도를 조절할 수 있도록 되어 있다.

도면 중 부호 13은 개방실린더(50)를 고정하기 위한 고정 브라켓이고, 부호 14는 폐쇄실린더(60)를 고정하기 위한 고정브라켓이며, 부호 21은 개폐판(20)의 전방 하부에 설치된 무게 추이고, 부호 25와 27은 상기 접촉편(24,26)을 측부 절곡판(22)에 고정하기 위한 고정볼트로, 고정볼트(25)는 브라켓(22)에 천공된 복수의 볼트 구멍(28)에 선택적으로 결합되어 개방각도를 필요에 따라 다양하게 조절할 수 있도록 되어 있다.

또, 도면 중 부호 25a는 너트이고, 80은 우수토실이며, 부호 90은 오수를 하수처리장으로 보내기 위한 차집관이다.

한편, 도면상에서는 상기 측판(12)의 외측에는 상기 개방 및 폐쇄실린더(50,60)와 고정브라켓(13,14) 및 측부절곡판(22) 부분이 외부로 노출된 것으로 도시되어 있으나, 이들이 외부로 노출되어 이물질로 인한 오염이나 오작동이 발생하지 않도록 하기 위한 보호 커버를 분리가능하게 부착할 필요가 있다.

또, 본 실시 예에서, 상기 개폐판(20)에는 개폐판의 기울기를 측정하기 위한 센서(70)가 더 구비되어 있는데, 바람직하기에 상기 센서(70)는 개폐판(20)의 하면 전방과 후방에 각각 1개씩 설치되어 있어 하나만 설치된 경우 발생할 수 있는 오류를 해소할 수 있도록 되어 있으며, 상기 센서(70)에서 감지된 기울기 신호는 도시 생략된 지상의 콘트롤 박스로 개폐판(20)의 개방 및 폐쇄상태의 여부를 전송하게 되고, 개방각도도 함께 전송하게 된다.

즉, 상기 센서(70)에서 감지된 신호는 지상의 콘트롤 박스 제어부에 전송되고, 지상의 콘트롤 박스에서는 유선 또는 무선상으로 원격지의 통제실에 개폐판의 개폐상태 및 개방각도에 대한 정보를 전송하게 되며, 통제실에서는 각 위치의 오수 수질(별도의 수질센서에 의해)과 유량에 대한 정보를 토대로 우수토실 개폐장치의 단속할 수 있게 되며, 지상의 콘트롤 박스에는 우수토실 개폐장치를 인위적으로 개폐하기 위한 실린더를 구동하기 위한 소형 콤프레셔가 구비되어 있다.

한편, 통제실에서 각 우수토실의 콘트롤 박스로 제어신호를 전송하게 되면, 이 신호에 따라서 개방 실린더 및 폐쇄 실린더가 선택적으로 신장되게 되므로 개폐판이 개방상태를 유지하거나 또는 폐쇄된 상태를 유지하게 되는바, 개폐판은 평상시에는 개방된 상태를 유지하고, 우수에 의해 유량이 증가시에는 폐쇄되지만 통제실의 원격제어에 의해 인위적으로 개방하거나 폐쇄할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 실시 예의 우수토실 개폐장치는 무동력으로 개폐조절이 이루어지는 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 개방실린더(50)와 폐쇄실린더(60)의 신축로드(52,62)가 모두 수축된 상태를 이루게 되며, 이와 같은 상태에서 평상시에는 오수의 양이 적으므로 개폐판(20)이 자중(또는 전방 하부에 설치된 무게 추(21))에 의해 개방된 상태(전방으로 기울어진 상태)를 유지하여 오수가 우수토실(80)로 유입되어 차집관(90)을 통해 하수처리장으로 유입되게 되며, 강우에 의해 유량이 증가하게 되면 증가된 유량에 의해 개폐판(20)이 무게 추(21)의 자중을 이기면서 후방이 눌리게 되면서 수평상태로 폐쇄되어 우수가 우수토실로 유입되지 않고 하천으로 흘러나가게 된다.

한편, 예를 들면 강우시에도 수질이 악화된 경우와 같이 상황의 변경에 따라서 개폐판(20)을 지속적으로 개방된 상태가 되도록 해주어야 하는 경우에는 원격지의 통제실에서 각 우수토실의 콘트롤 박스에 제어신호를 송출하여 개방 실린더(50)에 콤프레셔의 공기를 공급하게 되면 개방 실린더(50)의 신축 로드(52)가 신장되면서 개폐판(20)의 측부 절곡판(22) 전방에 위치한 접촉편(24)을 누르게 되면 도 3에 도시된 바와 같이 개폐판(20)이 개방된 상태를 유지하게 된다. 이때, 폐쇄 실린더(60)의 신축로드(62)는 여전히 수축 상태를 유지하고 있으므로 개폐판(20)이 개방되는데 간섭이 발생하지 않는다.

반대로, 유입되는 하수의 수질이 양호한 경우나 하수처리장의 처리용량이 초과하여 우수토실로 하수가 유입되는 것을 차단할 필요가 있는 상황이 발생한 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이 개방 실린더(50)는 수축상태를 유지하게 되고, 폐쇄 실린더(60)에 콤프레셔의 공기가 공급되어 신축 로드(62)가 신장하게 되면서 개폐판(20)의 측부 절곡판(22) 후방에 위치한 접촉편(26)을 누르게 되면서 개폐판(20)이 눌려 폐쇄된 상태를 유지하게 된다.

상기 개방 실린더(50)와 폐쇄 실린더(60)는 둘 다 복동 실린더 형식으로 이루어져 있어 동작을 하지 않을 경우에는 신축 로드(52,62)가 수축된 상태를 이루도록 함으로써 무동력 방식에 의한 개폐조절이 원활하게 이루어질 수 있도록 되어 있다.

이처럼, 본 발명에 의하면 기존의 무동력 개폐장치에 인위적으로 개폐를 할 수 있도록 개선함으로써 수질이나 수량 또는 하수처리장의 하수처리용량 초과 등의 상황에 따라서 여러 지점에 위치한 우수토실의 개폐판을 원격지에서 인위적으로 제어할 수 있게 되므로 상황에 따른 하수의 흐름제어를 안전하면서도 기민하게 통제할 수 있게 되는 이점이 있고, 개폐판을 인위적으로 개폐하기 위한 개방 실린더와 폐쇄 실린더 및 접촉편이 오수나 우수가 지나는 부위가 아닌 프레임의 상부 측판과 개폐판의 측부 절곡판에 설치되어 있어 오수나 우수에 포함된 이물질이 끼일 염려가 없으므로 장치의 고장이나 오작동의 염려가 없고, 장치의 점검과 유지보수를 간편하게 할 수 있다는 이점도 있다.

1 : 우수토실 개폐장치
10 : 프레임
11 : 축
12 : 측판
13,14 : 고정 브라켓
20 : 개폐판
21 : 무게 추
22 : 측부 절곡판
24,26 : 접촉편
25,27 : 고정볼트
25a : 너트
28 : 볼트 구멍
30 : 수평유지스톱퍼
40 : 개방스톱퍼
50 : 개방 실린더
52,62 : 신축 로드
60 : 폐쇄 실린더
70 : 센서

Claims (5)

1. 프레임(10)에 중간부가 축(11)으로 회동가능하게 결합된 개폐판(20)과, 상기 프레임(10)의 상부 전방에 구비되어 상기 개폐판(20)이 닫힌 상태를 유지하도록 하는 수평유지스톱퍼(30)와, 상기 프레임(10)의 좌우측에서 상방으로 고정설치된 측판(12)에 설치되어 상기 개폐판(20)의 좌우측에서 상방으로 절곡 형성된 측부 절곡판(22)과 접촉하면서 상기 개폐판(20)의 후방이 들려 소정 각도로 개방된 상태를 유지하도록 하는 개방스톱퍼(40)와, 상기 프레임(10)의 측판(12)에 설치되어 개폐판(20)이 열리도록 신장하는 개방 실린더(50)와, 상기 프레임(10)의 측판(12)에 설치되어 개폐판(20)이 닫히도록 신장하는 폐쇄 실린더(60)를 포함하여 이루어지며, 상기 개폐판(20)의 측부 절곡판(22)에는 상기 개방 실린더(50)의 신축 로드(52)와 접촉하는 접촉편(24)이 위치이동 가능하게 부착되는 것을 특징으로 하는 동력 및 무동력 겸용 우수토실 개폐장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 개폐판(20)에는 개폐판의 기울기를 측정하기 위한 센서(70)가 더 구비되는 특징으로 하는 동력 및 무동력 겸용 우수토실 개폐장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 센서(70)는 개폐판(20)의 전방과 후방에 각각 1개씩 설치되는 것을 특징으로 하는 동력 및 무동력 겸용 우수토실 개폐장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 개방 실린더(50)는 개방스톱퍼(40)의 전방에서 개폐판(20)의 전방을 향하여 하향 경사지게 설치되고, 상기 폐쇄 실린더(60)는 개방스톱퍼(40)의 후방에서 개폐판(20)의 후방을 향하여 하향 경사지게 설치되며, 상기 접촉편(24)은 개폐판(20)의 측부 절곡판(22)의 전방에서 개방 실린더(50)의 설치각도를 따라 위치조절가능하게 설치되어 개폐판(20)의 개폐각도를 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 동력 및 무동력 겸용 우수토실 개폐장치.

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