KR102032983B1 - 자동개폐식 빗물받이장치 - Google Patents

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KR102032983B1
KR102032983B1 KR1020180138048A KR20180138048A KR102032983B1 KR 102032983 B1 KR102032983 B1 KR 102032983B1 KR 1020180138048 A KR1020180138048 A KR 1020180138048A KR 20180138048 A KR20180138048 A KR 20180138048A KR 102032983 B1 KR102032983 B1 KR 102032983B1
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정다운
이다은
이유진
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정재헌
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경상대학교산학협력단
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

본 발명은 자동개폐식 빗물받이장치에 관한 것으로, 배수로에 결합되는 프레임유닛, 상기 프레임유닛에 결합되어 수분함량에 따라 팽창되는 팽창유닛, 상기 프레임유닛에 결합되며 상기 팽창유닛의 팽창에 따른 직선운동을 회전운동으로 전환하는 운동전환유닛, 및 상기 운동전환유닛과 결합되어 상기 프레임유닛을 개폐하는 개폐부를 포함할 수 있다.

Description

자동개폐식 빗물받이장치{AUTOMATIC OPENING AND CLOSING RAINWATER DEVICE}
본 발명은 자동개폐식 빗물받이장치에 관한 것이다.
빗물받이는 도심에서 우수를 빼내는 중요한 수방시설 중 하나이다. 일반적으로 도로를 따라 강우시 도로의 빗물을 배수시키기 위한 배수로가 형성되고, 배수로에는 필요에 따라 소정의 간격을 두고 빗물받이 구조물이 설치된다. 이때, 빗물받이 구조물은 빗물, 빗물과 같이 유입되는 기타 잡물을 하수구로 배출하고 있으며, 빗물받이 구조물 상측 개방부에는 빗물 등에 의해 함께 쓸려오는 주위의 나뭇잎이나 비닐 등의 비교적 큰 잡물의 유입을 걸러 주기 위한 그레이팅이 설치된다. 이와 같이, 종래의 빗물받이 구조물은 대체로 강우 시 노면에 흐르는 빗물 등을 배수하기 위한 기능만을 주로 고려하여 설치되고 있다.
따라서 종래의 빗물받이 구조물은 대부분이 상부 유입구 측이 넓게 개방된 상태로 구성되고, 노면과 접하는 상부 유입구 측에 격자상의 그레이팅 만을 가설하는 구조로 배수로나 하수구와 연통되는 빗물받이 구조물의 상부는 개방된 상태를 유지하고 있다. 그 결과, 종래의 빗물받이 구조물은 배수로나 하수구에서 발생하는 날파리 등의 각종 해충, 노폐물 또는 퇴적물의 부폐로 인한 악취가 빗물받이 구조물을 통하여 지상으로 누출되어 도로 주변 환경을 악취나 해충으로 오염시키는 현상이 빈번하게 발생할 뿐만 아니라 주위 사람이나 통행자 등에 불쾌감을 유발시키는 문제점이 있다.
또한, 사람들이 버린 담배꽁초나 자연적으로 유입되는 오물 등 각종 쓰레기가 빗물받이 속에 쌓이면서 쓰레기통이 되어 우천시 제 기능을 다하지 못해 도로나 주택이 침수되거나 빗물받이 청소로 많은 비용이 소비되고 있다. 이를 방지하기 위해 종래 빗물받이에 커버를 덮는 경우 우천시 배수가 막히거나 우천시 사람이 일일이 커버를 제거하고, 강우의 종료 시 일일이 열어 놓은 빗물받이 뚜껑을 다시 제자리에 장착하여야 하는 번거로움이 있다. 이처럼 그레이팅이나 커버 사용에 따른 구조상 상의 문제점과 빗물받이 유지 관리의 불편, 비용의 낭비 등이 문제된다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
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한국공개특허공보 제10-2018-0078734호
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 팽창유닛과 운동전환유닛, 및 개폐부를 이용하여 빗물받이장치가 평소에는 닫혀 있다가 우수가 내리는 경우 자동으로 열리게 하여 악취를 방지하고 배수를 원활하게 하는 자동개폐식 빗물받이장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치는 배수로에 결합되는 프레임유닛, 상기 프레임유닛에 결합되어 수분함량에 따라 팽창되는 팽창유닛, 상기 프레임유닛에 결합되며 상기 팽창유닛의 팽창에 따른 직선운동을 회전운동으로 전환하는 운동전환유닛, 및 상기 운동전환유닛과 결합되어 상기 프레임유닛을 개폐하는 개폐부를 포함할 수 있다.
상기 팽창유닛은 폴리아크릴산소듐(PolyAcrylic Acid Sodium)을 포함하여 수분을 함유하면 팽창하고 수분이 이탈되면 수축될 수 있다.
상기 팽창유닛은 나일론 소재를 포함하며 상기 폴리아크릴산소듐을 수용하는 수용부를 포함할 수 있다.
상기 팽창유닛은 상기 수용부를 수용하고 일방향이 개구된 제1 하우징부를 더 포함하고, 상기 제1 하우징부의 상부는 우수가 통과하는 복수 개의 상부홀을 포함하며, 상기 제1 하우징부는 상기 수용부가 상기 제1 하우징부의 개구된 방향으로 팽창하도록 할 수 있다.
상기 운동전환유닛은, 상기 프레임유닛에 결합되며 일단이 상기 팽창유닛과 접촉되어 상기 팽창유닛의 팽창으로 일방향으로 이동되는 래크부, 상기 프레임유닛과 결합되며 상기 래크부와 접촉되어 상기 래크부의 직선운동을 회전운동으로 전환하는 피니언부, 및 양측이 상기 피니언부와 결합되며 상기 피니언부에 의해 회전되는 회전축부를 포함할 수 있다.
상기 프레임유닛은 격자부를 포함하며, 상기 개폐부는 상기 격자부에 대응하여 상기 격자부를 폐쇄 또는 개방하도록 복수 개가 상기 회전축부에 결합되어 상기 회전축부와 함께 회전될 수 있다.
본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치는 일단이 상기 프레임유닛과 결합되고 타단이 상기 래크부의 타단과 접촉되어 상기 래크부를 타방향으로 이동시키는 탄성부를 더 포함하며, 상기 탄성부는 상기 피니언부를 회전시켜 상기 개폐부를 상측으로 회전시켜 상기 프레임유닛을 폐쇄할 수 있다.
본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치는 상기 프레임유닛에 배치되는 레일부, 및 상기 래크부와 결합되며 상기 레일부로 이동되는 바퀴부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치는 상기 프레임유닛과 결합되며 상기 래크부와 상기 피니언부를 수용하는 제2 하우징부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치는 상기 프레임유닛과 결합되어 상기 팽창유닛의 팽창하는 방향과 반대 방향으로 상기 운동전환유닛에 압력을 가하는 탄성부를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 폴리아크릴산소듐과 탄성부를 이용하여 개폐부를 개폐함으로써 인력이나 에너지를 소비하는 구동부없이 자동으로 반영구적으로 프레임유닛을 개폐할 수 있다.
비가 오지 않는 평소에 개폐부로 프레임유닛을 폐쇄하여 각종 쓰레기 등이 배수구 내로 유입되지 못하게 하고 배수구로부터 발생하는 악취를 방지하는 효과가 있다.
팽창유닛은 비가 오는 경우 수분을 흡수하여 팽창함으로써 팽창력으로 운동전환유닛을 가동시켜 개폐부를 자동으로 개방함으로써 우수를 원활이 배수할 수 있다.
폴리아크릴산소듐은 쓰레기 등과 같이 부패되거나 변질될 염려가 없어 저장성이 우수하고, 자신 체적의 약 835배 양의 물을 흡수할 수 있고 물과 즉각 반응하기 때문에 팽창유닛에 사용되는 물질로 적합하고, 내구성이 뛰어나 물리적인 힘에도 성질이 변하지 않고 반영구적으로 재사용이 가능하다.
폴리아크릴산소듐은 상온에서 가루 형태로 존재하고 수분을 흡수하여 팽창하므로 폴리아크릴산소듐을 수용하는 수용부는 나일론 소재를 포함하여 물을 잘 투과시키고 폴리아크릴산소듐의 팽창을 최대한 반영할 수 있다.
운동전환유닛은 팽창유닛의 직선운동을 회전운동으로 전환하여 회전축부에 결합된 개폐부를 효율적으로 개폐할 수 있다.
탄성부는 수용부에 있는 폴리아크릴산소듐이 수분을 잃고 수축되는 경우 래크부에 압력을 가하여 개폐부를 상측으로 회전시켜 프레임유닛을 효과적으로 폐쇄시킬 수 있다.
레일부와 바퀴부는 래크부와 프레임유닛 사이의 마찰력을 줄여 회전축부의 회전력을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치 일실시예의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치 일실시예의 폴리아크릴산소듐의 구조도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치 일실시예의 폴리아크릴산소듐의 팽창수축 실험도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치 일실시예의 나일론66의 구조도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치 일실시예의 수용부 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치 일실시예의 제1 하우징부 사시도이다.
도 7과 도 8은 본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치 일실시예의 운동전환유닛과 개폐부의 사용상태도이다.
도 9는 도 7의 A 부분 확대도이다.
도 10은 본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치 일실시예의 레일부와 바퀴부 사시도이다.
이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 자동개폐식 빗물받이장치(900)에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치(900) 일실시예의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치(900) 일실시예의 폴리아크릴산소듐의 구조도이며, 도 3은 본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치(900) 일실시예의 폴리아크릴산소듐의 팽창수축 실험도이고, 도 4는 본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치(900) 일실시예의 나일론66의 구조도이며, 도 5는 본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치(900) 일실시예의 수용부(210) 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치(900) 일실시예의 제1 하우징부(220) 사시도이다.
본 발명의 일례에 따른 자동개폐식 빗물받이장치(900)는 프레임유닛(100), 팽창유닛(200), 운동전환유닛(300), 개폐부(400), 탄성부(500), 레일부(600), 바퀴부(700), 제2 하우징부(800) 등을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치(900)는 배수로에 결합되는 프레임유닛(100), 프레임유닛(100)에 결합되어 수분함량에 따라 팽창되는 팽창유닛(200), 프레임유닛(100)에 결합되며 팽창유닛(200)의 팽창에 따른 직선운동을 회전운동으로 전환하는 운동전환유닛(300), 및 운동전환유닛(300)과 결합되어 프레임유닛(100)을 개폐하는 개폐부(400)를 포함할 수 있다. 팽창유닛(200)은 폴리아크릴산소듐(PolyAcrylic Acid Sodium)을 포함하여 수분을 함유하면 팽창하고 수분이 이탈되면 수축될 수 있으며, 팽창유닛(200)은 나일론 소재를 포함하며 폴리아크릴산소듐을 수용하는 수용부(210)와 수용부(210)를 수용하고 일방향이 개구(221)된 제1 하우징부(220)를 포함하고, 제1 하우징부(220)의 상부는 우수가 통과하는 복수 개의 상부홀(222)을 포함하며, 제1 하우징부(220)는 상기 수용부(210)가 상기 제1 하우징부(220)의 개구(221)된 방향으로 팽창하도록 할 수 있다.
프레임유닛(100)은 배수로에 결합되어 우수를 배수구로 배출하는 역할을 하는 것으로, 격자부(110)를 포함할 수 있다. 도 1의 예시에서 알 수 있는 바와 같이 일례로, 격자부(110)는 사각 형태의 프레임유닛(100)에 일정한 간격으로 가로 세로로 배치되어 우수가 통과되는 개구를 형성할 수 있다.
팽창유닛(200)은 프레임유닛(100)의 일측에 결합되는 것으로, 수분함량에 따라 팽창되어 후술하는 개폐부(400)를 개방되게 하여 자동으로 프레임유닛(100)을 개방하는 역할을 할 수 있으며, 수용부(210)와 제1 하우징부(220)를 포함할 수 있다. 일례로, 팽창유닛(200)은 수분을 함유하면 팽창하고 수분이 이탈되면 수축하는 성질을 갖는 물질을 포함하는 것으로, 폴리아크릴산소듐(PolyAcrylic Acid Sodium)을 포함할 수 있다.
도 2의 예시에서 알 수 있는 바와 같이 일례로, 폴리아크릴산소듐은 아크릴산나트륨의 중합체로서 친수성 및 흡습성이 크고 모든 유기용매에 녹지 않으며, 특히 내열성이 커서 300℃ 까지는 분해되지 않는다. 또한, 폴리아크릴산소듐은 천연물과 같이 부패되거나 변질될 염려가 없어 저장성이 우수하고 자신 체적의 약 835배 양의 물을 흡수할 수 있다.
일례로, 폴리아크릴산소듐이 물을 흡수할 때 부피가 팽창하는 정도와 부피가 최대로 팽창하는데 까지 걸리는 시간을 살펴보면, 도 3의 예시에서 알 수 있는 바와 같이 폴리아크릴산소듐 15g을 비커 안에 넣고 비커 안에 물을 250㎖ 가해주면, 폴리아크릴산소듐 15g이 물 250㎖를 흡수하여 비커의 800㎖높이만큼 팽창하며 부피가 최대로 팽창하는데 약 9초 시간이 걸리고 24시간 자연 건조 할 때 충분히 수축 가능함을 알 수 있다. 또한, 폴리아크릴산소듐은 물과 즉각 반응하기 때문에 팽창유닛(200)에 사용되는 물질로 적합하고 내구성이 뛰어나 물리적인 힘에도 성질이 변하지 않고, 반영구적으로 재사용 가능하다.
도 5의 예시에서 알 수 있는 바와 같이 일례로, 수용부(210)는 폴리아크릴산소듐을 수용하는 역할을 하는 것으로, 나일론 소재를 포함할 수 있다. 일례로, 폴리아크릴산소듐은 상온에서 가루 형태로 존재하므로 폴리아크릴산소듐을 담을 매체가 필요하며 폴리아크릴산소듐은 수분을 흡수하여 팽창하므로 폴리아크릴산소듐을 수용하는 소재로 물을 잘 투과하면서도 폴리아크릴산소듐의 팽창을 최대한 반영하는 신축성있는 나일론 소재가 사용될 수 있다. 일례로, 나일론은 내수성, 신축성, 내마모성, 및 강도가 우수하며 내열성도 255℃로 높다. 도 4의 예시에서 알 수 있는 바와 같이 일례로, 나일론은 나일론66을 포함할 수 있다.
제1 하우징부(220)는 수용부(210)를 수용하는 것으로, 수평방향 일방향으로 개구(221)된 형태를 포함할 수 있으며, 상부에 상부홀(222)을 포함할 수 있다. 일례로, 폴리아크릴산소듐은 수분을 함유하여 사방으로 팽창되므로 일정한 방향으로 팽창되게 하여 후술하는 래크부(310)에 효율적으로 팽창력을 가하도록 하기 위해 제1 하우징부(220)는 일방향만이 개구(221)되게 설치될 수 있다. 도 1 또는 도 6의 예시에서 알 수 있는 바와 같이 일례로, 제1 하우징부(220)는 후술하는 래크부(310)가 배치되는 방향으로 개구(221)를 포함할 수 있다.
상부홀(222)은 제1 하우징부(220)의 상부에 위치되는 것으로, 우수가 통과하여 수용부(210)에 흡수되도록 하는 역할을 할 수 있다. 도 6의 예시에서 알 수 있는 바와 같이 일례로, 상부홀(222)은 제1 하우징부(220)의 상부에 복수 개가 규칙적으로 배치될 수 있다. 일례로, 상부홀(222)의 직경의 크기는 2 내지 4 ㎜ 정도가 적합할 수 있다. 상부홀(222) 직경의 크기가 5 ㎜ 정도로 큰 경우 팽창된 폴리아크릴산소듐이 상부홀(222) 밖으로 방출될 수있으며, 상부홀(222) 직경의 크기가 2 ㎜ 보다 작을 경우 표면장력으로 물의 투과율이 낮아 폴리아크릴산소듐의 팽창이 효율적이지 못할 수 있다. 일례로, 제1 하우징부(220)의 상부는 철 성분을 포함할 수 있다.
일례로, 제1 하우징부(220)는 강성이 있는 PVC 성분을 포함하여 폴리아크릴산소듐을 수용하는 수용부(210)가 제1 하우징부(220)의 개구(221)된 방향으로만 팽창되게 할 수 있다.
도 7과 도 8은 본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치(900) 일실시예의 운동전환유닛(300)과 개폐부(400)의 사용상태도이다.
운동전환유닛(300)은, 프레임유닛(100)에 결합되며 일단이 팽창유닛(200)과 접촉되어 팽창유닛(200)의 팽창으로 일방향으로 이동되는 래크부(310), 프레임유닛(100)과 결합되며 래크부(310)와 접촉되어 래크부(310)의 직선운동을 회전운동으로 전환하는 피니언부(320), 및 양측이 피니언부(320)와 결합되며 피니언부(320)에 의해 회전되는 회전축부(330)를 포함할 수 있다.
운동전환유닛(300)은 프레임유닛(100)에 결합되며 팽창유닛(200)의 팽창과 후술하는 탄성부(500)의 탄성력에 따른 직선운동을 회전운동으로 전환시키는 역할을 할 수 있으며, 래크부(310), 피니언부(320), 및 회전축부(330) 등을 포함할 수 있다.
래크부(310)는 프레임유닛(100)에 결합되며 수평방향 일단이 팽창유닛(200)과 접촉되는 것으로, 팽창유닛(200)의 팽창에 따라 수평방향 타방으로 이동되어 후술하는 피니언부(320)를 회전시키는 역할을 할 수 있다. 도 7 내지 도 9의 예시에서 알 수 있는 바와 같이 일례로, 래크부(310)는 복수 개의 돌기를 포함할 수 있으며, 프레임유닛(100)의 일측 테두리에 배치되거나 프레임유닛(100)의 양측 테두리에 배치될 수 있다.
피니언부(320)는 일측이 프레임유닛(100)과 결합되며 래크부(310)와 접촉되어 래크부(310)의 수평방향 직선운동을 회전운동으로 전환하여 후술하는 회전축부(330)를 회전시키는 역할을 할 수 있다. 도 7 내지 도 9의 예시에서 알 수 있는 바와 같이 일례로, 피니언부(320)는 복수 개의 돌기를 포함할 수 있으며, 프레임유닛(100)의 일측에 배치되거나 프레임유닛(100)의 양측에 배치될 수 있다.
회전축부(330)는 피니언부(320)에 의해 회전되는 것으로, 후술하는 개폐부(400)를 회전시켜 프레임유닛(100)을 개폐하는 역할을 할 수 있다. 도 7 내지 도 9의 예시에서 알 수 있는 바와 같이 일례로, 피니언부(320)가 프레임유닛(100) 일측에만 배치된 경우 회전축부(330)는 일단이 피니언부(320)에 결합될 수 있고, 피니언부(320)가 프레임유닛(100) 양측에 배치된 경우 회전축부(330)는 양단이 피니언부(320)에 결합될 수 있다.
도 7 또는 도 8의 예시에서 알 수 있는 바와 같이 일례로, 회전축부(330)는 복수 개가 일정한 간격을 두고 격자부(110)와 인접하여 배치될 수 있으며, 회전축부(330)의 배치에 맞추어 피니언부(320)도 복수 개가 일정한 간격을 두고 배치될 수 있다.
개폐부(400)는 격자부(110)에 대응하여 격자부(110)를 폐쇄 또는 개방하도록 복수 개가 회전축부(330)에 결합되어 회전축부(330)와 함께 회전될 수 있다.
개폐부(400)는 운동전환유닛(300)과 결합되어 프레임유닛(100)을 개폐하는 역할을 할 수 있다. 도 7 또는 도 8의 예시에서 알 수 있는 바와 같이 일례로, 개폐부(400)는 격자부(110)의 격자 간격에 대응하는 크기를 갖는 복수 개의 개폐부(400)로 형성될 수 있으며 회전축부(330)와 결합될 수 있다. 일례로, 격자부(110)의 격자 간격에 대응하는 크기를 갖는 복수 개의 개폐부(400)가 회전축부(330)에 결합되어 회전축부(330)가 회전함에 따라 회전됨으로써 격자 사이 공간을 개방하거나 폐쇄하여 프레임유닛(100)을 개폐할 수 있다.
도 9는 도 7의 A 부분 확대도이다.
자동개폐식 빗물받이장치(900)는 프레임유닛(100)과 결합되어 팽창유닛(200)의 팽창하는 방향과 반대 방향으로 운동전환유닛(300)에 압력을 가하는 탄성부(500)를 더 포함할 수 있으며, 일단이 프레임유닛(100)과 결합되고 타단이 래크부(310)의 타단과 접촉되어 래크부(310)를 타방향으로 이동시키는 탄성부(500)를 포함하며, 탄성부(500)는 피니언부(320)를 회전시켜 개폐부(400)를 상측으로 회전시켜 프레임유닛(100)을 폐쇄할 수 있다.
탄성부(500)는 프레임유닛(100)과 결합되어 팽창유닛(200)이 팽창하여 래크부(310)를 이동시키는 방향과 반대 방향으로 운동전환유닛(300)에 압력을 가하는 것으로, 래크부(310)를 팽창유닛(200)이 팽창하는 방향과 반대 방향으로 이동시켜 프레임유닛(100)을 폐쇄하는 역할을 할 수 있다. 도 9의 예시에서 알 수 있는 바와 같이 일례로, 탄성부(500)는 수평방향 일단이 프레임유닛(100)과 결합되고 수평방향 타단이 래크부(310)의 수평방향 타단과 접촉되어 팽창유닛(200)이 래크부(310)를 이동시키는 방향의 반대 방향인 타방향으로 래크부(310)를 이동시킬 수 있다. 도 7과 도 8의 사용상태도에서 알 수 있는 바와 같이 일례로, 탄성부(500)는 래크부(310)를 타방향으로 이동시켜 피니언부(320)와 피니언부(320)에 결합된 회전축부(330)를 회전시킴으로써 회전축부(330)에 결합된 개폐부(400)가 상측으로 회전되게 하여 프레임유닛(100)을 폐쇄시킬 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 자동개폐식 빗물받이장치(900) 일실시예의 레일부(600)와 바퀴부(700) 사시도이다.
자동개폐식 빗물받이장치(900)는 프레임유닛(100)에 배치되는 레일부(600), 및 래크부(310)와 결합되며 레일부(600)로 이동되는 바퀴부(700)를 더 포함할 수 있다.
레일부(600)는 프레임유닛(100)에 배치되는 것으로 후술하는 바퀴부(700)를 이동시키는 역할을 할 수 있다. 바퀴부(700)는 래크부(310)에 결합되어 레일부(600)에서 이동되는 것으로, 래크부(310)의 이동시 발생하는 마찰력을 감소시켜 개폐부(400)의 회전을 용이하게 하는 역할을 할 수 있다.
도 1의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 제2 하우징부(800)는 프레임유닛(100)과 결합되며 래크부(310), 피니언부(320), 및 바퀴부(700) 등을 수용하는 역할을 할 수 있다.
본 발명은 비가 오는 경우 팽창유닛(200)에서 물을 흡수하여 제1 하우징부(220)의 일방향으로 개구(221)된 부분으로 수용부(210)가 팽창되어 래크부(310)를 밀고, 래크부(310)와 결합되어 직선운동을 회전운동으로 전환시키는 피니언부(320)에 의해 회전축부(330)를 회전시키고, 회전축부(330)와 결합된 개폐부(400)가 회전되어 프레임유닛(100)을 개방하여 우수를 배수할 수 있으며, 비가 그치고 팽창유닛(200)의 수용부(210)가 수축되는 경우 탄성부(500)가 래크부(310)를 타방향으로 압력을 가하여 피니언부(320)와 회전축부(330)를 반대 방향으로 회전시켜 개폐부(400)를 상측으로 회전시킴으로써 프레임유닛(100)을 폐쇄하는 자동개폐식 빗물받이장치(900)에 관한 것이다.
본 발명은 폴리아크릴산소듐과 탄성부(500)를 이용하여 개폐부(400)를 개폐함으로써 인력이나 에너지를 소비하는 구동부없이 자동으로 반영구적으로 프레임유닛(100)을 개폐할 수 있다. 비가 오지 않는 평소에 개폐부(400)로 프레임유닛(100)을 폐쇄하여 각종 쓰레기 등이 배수구 내로 유입되지 못하게 하고 배수구로부터 발생하는 악취를 방지하는 효과가 있다. 팽창유닛(200)은 비가 오는 경우 수분을 흡수하여 팽창함으로써 팽창력으로 운동전환유닛(300)을 가동시켜 개폐부(400)를 자동으로 개방함으로써 우수를 원활이 배수할 수 있다. 폴리아크릴산소듐은 쓰레기 등과 같이 부패되거나 변질될 염려가 없어 저장성이 우수하고, 자신 체적의 약 835배 양의 물을 흡수할 수 있고 물과 즉각 반응하기 때문에 팽창유닛(200)에 사용되는 물질로 적합하고, 내구성이 뛰어나 물리적인 힘에도 성질이 변하지 않고 반영구적으로 재사용이 가능하다. 폴리아크릴산소듐은 상온에서 가루 형태로 존재하고 수분을 흡수하여 팽창하므로 폴리아크릴산소듐을 수용하는 수용부(210)는 나일론 소재를 포함하여 물을 잘 투과시키고 폴리아크릴산소듐의 팽창을 최대한 반영할 수 있다. 운동전환유닛(300)은 팽창유닛(200)의 직선운동을 회전운동으로 전환하여 회전축부(330)에 결합된 개폐부(400)를 효율적으로 개폐할 수 있다. 탄성부(500)는 수용부(210)에 있는 폴리아크릴산소듐이 수분을 잃고 수축되는 경우 래크부(310)에 압력을 가하여 개폐부(400)를 상측으로 회전시켜 프레임유닛(100)을 효과적으로 폐쇄시킬 수 있다. 레일부(600)와 바퀴부(700)는 래크부(310)와 프레임유닛(100) 사이의 마찰력을 줄여 회전축부(330)의 회전력을 증가시킬 수 있다.
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
100 : 프레임유닛 110 : 격자부
200 : 팽창유닛 210 : 수용부
220 : 제1 하우징부 222 : 상부홀
300 : 운동전환유닛 310 : 래크부
320 : 피니언부 330 : 회전축부
400 : 개폐부 500 : 탄성부
600 : 레일부 700 : 바퀴부
800 : 제2 하우징부 900 : 자동개폐식 빗물받이장치

Claims (10)

  1. 배수로에 결합되는 프레임유닛;
    상기 프레임유닛에 결합되어 수분함량에 따라 팽창되는 팽창유닛;
    상기 프레임유닛에 결합되며 상기 팽창유닛의 팽창에 따른 직선운동을 회전운동으로 전환하는 운동전환유닛; 및
    상기 운동전환유닛과 결합되어 상기 프레임유닛을 개폐하는 개폐부;를 포함하며,
    상기 팽창유닛은,
    수분을 함유하면 팽창하고 수분이 이탈되면 수축되는 폴리아크릴산소듐(PolyAcrylic Acid Sodium)을 수용하는 나일론 소재의 수용부; 및
    상기 수용부를 수용하고 수평방향 일면이 개구되며, 상부에 우수가 통과하는 복수 개의 상부홀이 형성된 제1 하우징부;를 포함하고,
    상기 수용부는,
    상기 제1 하우징부의 개구된 방향으로 팽창하며,
    상기 운동전환유닛은,
    상기 프레임유닛에 결합되며 수평방향 일단이 상기 팽창유닛과 접촉되고 상기 팽창유닛이 팽창되는 경우 수평방향 타방으로 이동되는 래크부;
    상기 프레임유닛과 결합되며 상기 래크부와 접촉되어 상기 래크부의 수평방향 직선운동을 회전운동으로 전환하는 피니언부; 및
    양측이 상기 피니언부와 결합되며 상기 피니언부에 의해 회전되는 회전축부;를 포함하며,
    수평방향 일단이 상기 프레임유닛과 결합되고 수평방향 타단이 상기 래크부의 수평방향 타단과 접촉되는 탄성부;
    상기 프레임유닛에 배치되는 레일부; 및
    상기 래크부와 결합되며 상기 레일부를 따라 이동되는 바퀴부;를 더 포함하고,
    상기 탄성부는,
    상기 래크부를 탄성력에 의해 수평방향 일방으로 압착하며, 상기 수용부가 수축되는 경우 상기 래크부를 수평방향 일방으로 이동시켜서 상기 피니언부를 회전시켜 상기 개폐부를 상측으로 회전시켜 상기 프레임유닛을 폐쇄하는 자동개폐식 빗물받이장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임유닛은 격자부를 포함하며,
    상기 개폐부는 상기 격자부에 대응하여 상기 격자부를 폐쇄 또는 개방하도록 복수 개가 상기 회전축부에 결합되어 상기 회전축부와 함께 회전되는 자동개폐식 빗물받이장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레임유닛과 결합되며 상기 래크부와 상기 피니언부를 수용하는 제2 하우징부를 더 포함하는 자동개폐식 빗물받이장치.
  10. 삭제
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