KR102312819B1 - 배수관용 압력소멸장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배수관용 압력소멸장치에 관한 것으로, 다층 건물 또는 공동주택에서 발생된 오수 및 생활하수가 공기와 혼합되어 배수관로에 유입시 발생되는 압력을 흡수하여 소멸시키기 위한 것으로서, 상기 배수관로와 결합되는 결합부와, 상기 결합부와 연결되고, 상기 배수관로에서 발생되는 압력이 유입되었을 때 부피가 팽창하면서 상기 압력이 유입될 수 있는 공간이 팽창되는 팽창부를 포함하며, 다층 건물 또는 공동주택에서 발생된 오수 및 생활하수가 공기와 혼합되어 배수관로에 유입시 발생되는 압력을 흡수하여 소멸시킬 수 있는 배수관용 압력소멸장치에 관한 것이다.

Description

배수관용 압력소멸장치{Pressure relief device for drain pipe}

본 발명은 배수관용 압력소멸장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다층 건물 또는 공동주택에서 발생된 오수 및 생활하수가 공기와 혼합되어 수직입상 오,배수배관에 유입시 발생되는 압력을 흡수하여 소멸시키기 위한 배수관용 압력소멸장치에 관한 것이다.

건물에 설치된 배수 시스템의 목적은 화장실, 세면기 및 위생기구 등과 같은 위생 설비로부터의 폐수를 건물의 지하에 통상적으로 설치된 하수구로 전달하기 위한 것이다.

다층 건물의 배수 시스템은 각 층에 존재하는 위생 설비 각각에 폐수 커넥터를 사용하여 수직 스택(vertical stack)으로 전달하기 위한 분기관(branch pipe)과 각 층 바닥을 통해서 연장되는 적어도 하나의 수직 스택을 구비하고 있다. 또한 스택, 분기관 또는 각각의 개별 위생 설비는 통기배관 또는 적절한 통기밸브, 공기 양압 감쇠 장치를 구비할 수 있다.

워터 트랩(water trap) 또는 워터 실(water seal)은 일반적으로 대부분의 위생 장비에 대해서 사용된다. 워터 트랩 또는 워터 실의 목적은 봉수를 보호하고 하수구로부터 나온 오염된 공기나 악취가 주변 공간 또는 거주 공간으로 유입되는 것을 방지하기 위한 것으로서, U 자형 또는 병 모양의 하우징들로 구성된다.

뿐만아니라, 워터 트랩(water trap) 또는 워터 실(water seal)은 위생 장치 각각에 연결되고, 일정한 양의 물이 제 위치에 남아서 스택 또는 하수구로부터의 공기를 차단한다.

화장실은 고정설치물 그 자체 내에 설치된 워터 트랩을 구비하고 있다. 음의 공기압 또는 양의 공기압 상태와 같은 특정 상태 하에서는, 워터트랩들이 붕괴(봉수파괴)되거나 봉수가 마르게 될 수도 있는데, 이것은 배출관으로부터의 차단을 보장하기 위한 충분한 양의 물이 제 위치에 남아 있지 않아서 오염된 공기가 하수구로부터 거주 공간으로 들어가게 됨을 의미한다.

따라서 배수 시스템의 통기는 시스템의 공기압 차이를 방지하는 데 중요하며 대부분의 시스템에서는 배관파이프를 사용한 통기배관과 통기 밸브(AAV:air admittance valve)들을 사용한다.

통기 밸브는 위생 설비가 작동되어 물이 관을 통해 흐를 때 일방향 공기 밸브를 통해서 공기가 배수 시스템에 진입할 수 있도록 한다. 폐수 기둥이 수직 스택을 통해서 낙하할 때 기류를 수반하는데 국부적 흡입 또는 음압이 발생된다.

이러한 것들은 망을 통해서 전달되고 설비워터 트랩 실들에 사이펀 작용을 유도할 수 있다. 이러한 음압을 보상하기 위하여 통기 밸브의 멤브레인(membrane)을 일시적으로 올려서 주위 공기가 배수 시스템으로 들어올 수 있게 한다.

이러한 압력 요동의 정도는 방출되는 물의 유체 부피에 의하여 결정된다. 과도한 공기 음압은 통기 밸브가 존재하지 않는다면 위생 설비의 트랩들의 워터 실(water seal)로부터 물을 빨아들일 수 있다.

반면에, 배수로 내의 공기압이 주변보다 갑자기 높아진다면 이러한 과도적 양 변화(positive transient)는 폐수와 공기가 위생 설비로 밀려서는 트랩실을 파괴해서 위생 및 건강상 문제가 발생할 수 있다.

따라서 종래에는 다층 건물 또는 공동주택에서 사용되는 배수관의 관리를 위한 다양한 선행기술들이 제안되었다.

제안된 선행기술은 공동주택의 역류 방지용 배수관 라인(한국등록특허공보 제10-1401581호)로서, 배수용 홀을 가짐과 동시에 하측에 원호판이 구비되어 바닥에 평행하게 배치되는 평판 커버와, 이 평판 커버를 유지할 수 있도록 하단부에 매립되는 제1 케이싱과, 이 제1 케이싱의 하단부에 조립되는 제2 케이싱과, 상기 제1 및 제2 케이싱의 바닥면 사이에 형성된 공간부 내에 배치되어 하수를 배출하거나 역류현상을 방지하기 위한 개폐볼과, 상기 평판 커버의 배수용 홀을 통해 유입되는 하수를 외부로 방출하기 위한 배수관을 포함한다.

상기 선행기술은 배수관 라인을 구성하기 위한 제1 케이싱 내에 걸름판을 장착하여 이물질을 쉽게 분리시킬 수 있도록 함은 물론 제1 및 제2 케이싱 사이의 공간부 내에 개폐볼을 설치하여 생활하수의 배출이 용이하고, 역류현상을 근본적으로 차단시킬 수 있는 장점이 있으나, 이 경우 역시, 배관 내의 압력(정압)을 소멸시키지 못하는 단점이 있다.

한국등록특허공보 제10-1401581호: 공동주택의 역류 방지용 배수관 라인

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서 다층 건물 또는 공동주택등의 오, 배수관으로 배수된 유체가 배수배관중 입상관에서 횡주관으로 바뀌는 지점을 지날때 유체가 흐르는 방향과 반대방향으로 생성되는 압력을 소멸할 수 있는 배수관용 압력소멸장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하고 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 배수관용 압력소멸장치는 다층 건물 또는 공동주택에서 발생된 오수 및 생활하수가 공기와 혼합되어 배수관로에 유입될 때 발생되는 압력을 흡수하여 소멸시키기 위한 것으로서, 상기 배수관로와 결합되는 결합부와, 상기 결합부와 연결되고, 상기 배수관로에서 발생되는 압력이 유입되는 내부공간이 확장될 수 있게 부피가 팽창하는 팽창부를 포함하며, 상기 팽창부는 외부를 감싸는 중공체의 하우징을 포함하며, 상기 결합부는 상기 하우징의 양단에 각각 체결된다.

상기 팽창부의 단부에 설치되는 것으로서, 상기 결합부를 향하는 방향으로 지지축이 돌출되게 형성되고, 상기 결합부를 통해 유입된 오수 및 생활하수 또는 공기가 상기 팽창부로 유입될 수 있게 스크루압력구가 형성된 복수개의 스크루하우징과, 상기 스크루하우징의 지지축에 회전가능하게 설치되고, 중심축으로부터 방사상의 방향으로 복수개의 회전날개들이 형성되어 외부의 압력이 유입될 때 회전하는 스크루부재와, 상기 팽창부의 내부공간의 중앙부로 유입된 압력을 감압하는 감압부를 더 포함한다.

상기 감압부는 상기 인입홈에 삽입되면서 상기 팽창부의 내부를 관통하도록 회전가능하게 설치되는 감압축과. 상기 감압축의 외부를 둘러싸도록 형성되고, 다수의 내외부 통과공들이 형성되어 있는 감압롤을 포함한다.

상기 스크루하우징은 상기 팽창부의 내부측으로 노출된 내부면에 상기 결합부를 향하는 방향으로 인입홈이 형성된다.

상기 결합부는 선택적으로 개폐하기 위한 커버를 더 포함한다.

본 발명에 따른 배수관용 압력소멸장치는 다층 건물 또는 공동주택등의 오, 배수관으로 배수된 유체가 배수배관중 입상관에서 횡주관으로 바뀌는 지점을 지날때 유체가 흐르는 방향과 반대방향으로 생성되는 압력을 소멸시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 배수관용 압력소멸장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 배수관용 압력소멸장치를 도시한 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 배수관용 압력소멸장치를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 배수관용 압력소멸장치의 작동을 도시한 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 "배수관용 압력소멸장치"에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배수관용 압력소멸장치(10)는 하우징(100), 결합부(110), 팽창부(120), 스크루하우징(130), 스크루부재(140) 및 감압부(150)를 포함한다.

상기 하우징(100)은 상기 팽창부(120)내에 변이된 압력상승으로 인한 발생되는 파손을 방지하기 위한 것으로서, 상기 팽창부(120)의 외부를 감싸며 좌우방향으로 연장된 중공체로 형성된다. 상기 하우징(100)은 일반적으로 플라스틱 재질의 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 결합부(110)는 다층 건물 또는 공동주택에서 발생된 오수 및 생활하수가 공기와 혼합되어 배수관로에 유입될때 발생되는 압력을 흡수하여 소멸시키기 위한 것으로서, 상기 하우징(100)의 양단에 각각 체결된다.

상기 배수관로는 일반적으로 입상관(200), 횡주관(300) 및 엘보이음관(400)을 포함하며, 상기 오수 및 생활폐수가 유입되는 관을 통칭한다.

상기 결합부(110)는 상기 배수관로에서 발생된 압력이 상기 팽창부(120)의 내부로 유입되도록 일측이 상기 배수관로와 연통되도록 형성되며 타측이 상기 하우징(100)에 체결되도록 형성된다. 또한 상기 결합부(110)는 선택적으로 일측을 개폐하기 위한 커버(111)를 더 포함한다.

상기 팽창부(120)는 상기 배수관로에서 발생되는 압력이 유입되는 내부공간이 확장될 수 있게 팽창하며, 내벽면으로 흐르는 압력을 감압시키는 것으로서, 상기 하우징(100)의 내경에 대응하는 외경을 갖도록 부피가 팽창된다. 때문에, 상기 압력이 유입되는 내부공간이 팽창한다.

상기 팽창부(120)는 압력이 유입되면서 내부의 부피가 팽창하고, 압력이 배출될 때, 상기 팽칭된 부피가 최초의 상태로 복원되도록 이루어진 플랙시블 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 스크루하우징(130)은 상기 결합부(110)를 향하는 방향으로 지지축(131)이 돌출되게 형성되며, 상기 팽창부(120)의 단부에 설치된다. 상기 스크루하우징(130)은 상기 팽창부(120)의 내부측으로 노출된 내부면에 상기 결합부(110)를 향하는 방향으로 인입홈(미도시)이 형성된다.

상기 스크루하우징(130)은 상기 결합부(110)을 통해 유입된 오수 또는 공기(압력)가 상기 팽창부(120)로 유입되도록 다수의 스크루압력구(135)가 형성된다.

상기 스크루부재(140)는 상기 압력을 믹싱시켜 감압시키는 것으로서, 중심축으로부터 방사상의 방향으로 복수개의 회전날개가 형성되어 외부의 압력이 유입될 때 회전하며, 상기 스크루하우징(130)의 지지축(131)에 회전가능하게 설치된다.

상기 감압부(150)는 상기 팽창부(120)의 내부공간의 중앙부로 유입된 압력이 감압되도록 마련되며, 감압축(151)과 감압롤(152)을 더 포함한다.

상기 감압축(151)은 좌우방향으로 연장되어 형성되며, 상기 인입홈에 삽입되면서 상기 팽창부(120)의 내부를 관통하도록 회전가능하게 설치된다. 상기 감압롤(152)은 상기 감압축(151)의 외부를 둘러싸도록 형성된다. 또한 상기 감압롤(152)은 다수의 내외부 통과공들이 형성되어 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 배수관용 압력소멸장치(10)의 작동은 다음과 같다.

다층 건물 또는 공동주택등의 오, 배수관로로 배수된 유체가 배수배관중 입상관(200)에서 횡주관(300)으로 바뀌는 지점을 지날때 유체가 흐르는 방향과 반대방향으로 생성되는 압력이 상기 배수관로와 연통된 상기 결합부(110)로 유입되며, 상기 유입된 압력은 결합부(100)의 중심방향과 가장자리 방향으로 분산되어 감압된다.

이어서, 상기 스크루부재(140)의 회전에 의해 압력이 믹싱되며 일부가 감압되어 상기 스크루하우징(130)을 통과하며, 상기 팽창부(120)로 유입된다. 이때, 상기 유입된 압력중 상기 팽창부(120)의 내벽면으로 흐르는 압력(정압)은 상기 팽창부(12)의 부피가 팽창하면서 감압되며, 동시에 상기 감압축(151)이 회전하여 상기 팽창부(120)의 내부공간 중앙부로 유입된 압력이 감압된다. 또한 압력이 감압되면서 상기 팽창부(120)의 팽창된 부피가 수축되어 최초의 상태로 복원된다.

이와같이, 본 발명인 배수관용 압력소멸장치(10)는 상기의 과정을 반복하여압력의 감압이 이루어지게 되며, 오, 배수배관에 발생되는 압력을 지속적으로 감압할 수 있는 장점이 있다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

10: 배수관용 압력소멸장치
100: 하우징 110: 결합부
111: 커버 120: 팽창부
130: 스크루하우징 131: 지지축
135: 스크루압력구 140: 스크루부재
150: 감압부 151: 감압축
152: 감압롤

Claims (3)

1. 다층 건물 또는 공동주택에서 발생된 오수 및 생활하수가 공기와 혼합되어 배수관로에 유입될 때 발생되는 압력을 흡수하여 소멸시키기 위한 것으로서, 상기 배수관로와 결합되는 결합부와;
   상기 결합부와 연결되고, 상기 배수관로에서 발생되는 압력이 유입되는 내부공간이 확장될 수 있게 부피가 팽창하는 팽창부와;
   상기 팽창부의 단부에 설치되는 것으로서, 상기 결합부를 향하는 방향으로 지지축이 돌출되게 형성되고, 상기 결합부를 통해 유입된 오수 및 생활하수 또는 공기가 상기 팽창부로 유입될 수 있게 스크루압력구가 형성된 복수개의 스크루하우징과;
   상기 스크루하우징의 지지축에 회전가능하게 설치되고, 중심축으로부터 방사상의 방향으로 복수개의 회전날개들이 형성되어 외부의 압력이 유입될 때 회전하는 스크루부재와;
   상기 팽창부의 내부공간의 중앙부로 유입된 압력을 감압하는 감압부를 포함하며,
   상기 팽창부는 외부를 감싸는 중공체의 하우징을 포함하며,
   상기 결합부는 상기 하우징의 양단에 각각 체결되며,
   상기 스크루하우징은 상기 팽창부의 내부측으로 노출된 내부면에 상기 결합부를 향하는 방향으로 인입홈이 형성되며,
   상기 감압부는
   상기 인입홈에 삽입되면서 상기 팽창부의 내부를 관통하도록 회전가능하게 설치되는 감압축과,
   상기 감압축의 외부를 둘러싸도록 형성되고, 다수의 내외부 통과공들이 형성되어 있는 감압롤을 포함하는 것을 특징으로 하는
   배수관용 압력소멸장치.
   
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 결합부는 선택적으로 개폐하기 위한 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
   배수관용 압력소멸장치.

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