KR102329033B1 - 하수측정을 위한 우수토실용 고무팽창밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 우수토실로 유입된 하수의 유량 및 수질을 측정하기 위하여 우수토실의 출구와 하수처리장으로 연결된 하수관로 사이에 설치되는 고무팽창밸브에 관한 것으로, 설치장소의 하수 흐름에 지장을 주지 않도록 단일 크기의 고무팽창밸브를 사용하되 관로 내부의 개도를 임의로 조절하기 용이하도록 함과 아울러 고무팽창밸브의 과도한 팽창으로 인한 수명단축을 방지하고, 고무팽창밸브의 고정상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 밸브 바디(310), 밸브 반구(320) 및 덮개(330)를 포함하며, 상기 밸브 바디(310)는 밸브 반구(320)를 고정하기 위한 플랜지(312)가 형성되고, 상기 밸브 반구(320)는 상기 플랜지(312)에 고정되는 외향 플랜지부(322)와, 상기 외향플랜지부(322)와 일체로 형성되며 압축공기의 공급에 의해 팽창되어 밸브 바디(310) 내부를 폐쇄시키는 팽창부(324)를 가지며, 상기 밸브 바디(310)의 플랜지(312)와 상기 밸브 반구(320)의 외향 플랜지부(322) 사이에는 팽창부(324)의 수축상태에서 밸브 바디(310) 내부의 개방정도를 우수토실(100)이 설치되는 장소의 하수량에 적합하게 조절하기 위한 소정 두께의 스페이서 링(340)이 개재된 상태로

Description

하수측정을 위한 우수토실용 고무팽창밸브{Inflatable valve for flow measuring storm overflow chamber}
본 발명은 우수토실로 유입된 하수의 유량 및 수질을 측정하기 위하여 우수토실의 출구와 하수처리장으로 연결된 하수관로 사이에 설치되는 고무팽창밸브에 관한 것으로, 설치장소의 하수 흐름에 지장을 주지 않도록 단일 크기의 고무팽창밸브를 사용하되 밸브 바디 내부의 개방정도를 임의로 조절하기 용이하도록 함과 아울러 고무팽창밸브의 과도한 팽창으로 인한 수명단축을 방지하고, 팽창과 수축을 반복하는 고무팽창밸브의 고정상태 또한 안정적으로 유지할 수 있도록 한 것이다.
본 발명과 관련된 종래기술로는 본 출원인의 특허문헌 1인 우수토실 일체형 하수 측정장치를 들 수 있는데, 이는 도 1에 도시된 바와 같이 별도의 공간을 차지하지 않고 우수토실의 내부 공간을 이용하여 실시간으로 하수량 및 하수 수질을 측정할 수 있도록 한 우수토실 일체형 하수 측정장치로, 상부에 하수와 우수에 따라 회동되는 회동판(12)이 구비되고, 하부 일측에는 배출구(14)가 구비되며, 소정의 체적을 갖는 내부 공간(16)이 구비된 우수토실(10)과; 상기 우수토실(10)의 내부 공간(16) 하측에 설치되는 하부 수위센서(20)와; 상기 우수토실(10)의 내부 공간(16) 상측에 설치되는 상부 수위센서(22)와; 상기 배출구(14)에 구비된 개폐밸브(30)와; 상기 개폐밸브(30)를 폐쇄한 상태에서 내부 공간(16)으로 하수가 유입되어 하부 수위센서(20)가 동작하고 수위가 상승하여 상부 수위센서(22)가 동작하는 시간을 측정하여 하수량을 실시간으로 측정하고, 유량 측정 후 상기 개폐밸브(30)를 개방시키는 컨트롤박스(40);를 포함하여 이루어져 있으며, 상기 개폐밸브(30)는 고무팽창밸브로 이루어져 하수량 비측정시에는 수축된 상태에서 개방되고, 하수량 측정시에만 팽창되어 폐쇄되어 이물질에 의한 개폐불량을 방지할 수 있도록 되어 있다.
한편, 특허문헌 1에서 사용되고 있는 고무팽창밸브(30)의 밸브 반구(34)는 도 1의 확대도 및 2에 도시된 바와 같은 구조로 이루어져 있는데, 도 1에 도시된 바와 같이 밸브 반구(34)가 밸브 바디(32) 내부의 개방정도를 넓게 개방시킨 상태로 유지하도록 설치할 경우에는 밸브 반구(34)의 팽창에 의해 밸브 바디(32) 내부를 완전히 폐쇄시키기 위해서는 무리하게 팽창되어야 하고, 이로 인해 우수토실로 유입된 하수의 유량과 수질 측정을 위해 주기적으로 무리한 팽창과 수축을 반복하게 될 경우, 고무재질로 이루어진 밸브 반구(34)의 피로도가 증가하여 내구성이 저하됨으로써 수명이 단축되게 되는 단점이 있었고, 밸브 반구(34)가 밸브 바디(32) 내부의 개방정도를 좁게 개방시킨 상태로 유지하도록 설치할 경우에는 폐쇄를 위하여 과도한 팽창은 피할 수 있어서 내구성이 저하되지는 않지만 밸브 바디(32) 내부의 개방정도가 좁아 우수토실 내부의 하수를 신속하게 배출시킬 수 없는 상황이 발생하게 되는 문제점이 있었으며, 우수토실이 설치되는 장소에 따라서 유입되는 하수량이 각기 다르므로 지역의 하수량에 적합하게 밸브 반구에 의한 밸브 바디 내부의 개방정도를 적정하게 조절할 필요가 있었으나, 도 1 및 도 2에 도시된 특허문헌 1의 밸브 반구 구조로는 이러한 조절이 불가능하다는 한계점이 있었으며, 이를 해소하기 위해서는 밸브 반구의 길이를 각기 다르게 여러 종류로 제작하여 설치현장의 하수 유량에 적정한 것을 선택하여 설치하여야 했으나, 이와 같은 경우에는 밸브 반구의 성형을 위한 여러 개의 금형을 제작하여야 하므로 과도한 비용의 증가가 수반되게 되는 문제점이 있었다.
또한, 특허문헌 1의 밸브 반구(34)는 팽창부(34a)의 일측에 형성된 플랜지부(34b)가 내향 형태로 이루어져 있었으므로 도 1의 확대 단면도에서 알 수 있는 바와 같이 팽창부(34a)의 내부 공기압이 과도하게 주입될 경우 고정 디스크(36)로 고정된 밸브 반구(34)가 고정된 위치를 벗어나서 밸브 바디(32) 내부로 이탈되는 상황이 발생하기도 했었다.
한국등록특허 제10-1920773호(2018.11.15. 등록)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 설치장소의 하수 흐름에 지장을 주지 않도록 단일 크기의 고무팽창밸브를 사용하되 관로 내부의 개도를 임의로 조절하기 용이하도록 함과 아울러 고무팽창밸브의 과도한 팽창으로 인한 수명단축을 방지하고, 고무팽창밸브의 고정상태를 안정적으로 유지할 수 있는 개선된 구조의 고무팽창밸브를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 우수토실의 하부 일측에 형성된 배출구에 구비되어 우수토실 내부에서의 유량 및 수질 측정시에는 폐쇄되고 비 측정시에는 개방되어 우수토실 내부의 하수가 하수처리장으로 배출되도록 된 고무팽창밸브로;
상기 고무팽창밸브는 ㅗ자형으로 이루어진 밸브 바디와;
상기 밸브바디의 내부에서 팽창 또는 원래크기로 수축하는 밸브 반구와;
상기 밸브 반구를 밸브 바디에 고정함과 아울러 압축공기를 공급하기 위한 공기 주입포트가 구비된 덮개;를 포함하며,
상기 밸브 바디는 밸브 반구를 고정하기 위한 플랜지가 형성되고,
상기 밸브 반구는 상기 플랜지에 고정되는 외향 플랜지부와, 상기 외향 플랜지부와 일체로 형성되며 압축공기의 공급에 의해 팽창되어 밸브 바디 내부를 폐쇄시키는 팽창부를 가지며,
상기 밸브 바디의 플랜지와 상기 밸브 반구의 외향 플랜지부 사이에는 팽창부의 수축상태에서 밸브 바디 내부의 개도를 우수토실이 설치되는 장소의 하수량에 적합하게 조절하기 위한 소정 두께의 스페이서 링이 개재된 상태로 상기 덮개에서부터 밸브 반구의 플랜지 및 스페이서 링이 밸브 바디의 플랜지에 복수의 볼트와 너트로 결합된 하수측정을 위한 우수토실용 고무팽창밸브를 제공한다.
본 발명에 의한 개선된 구조의 고무팽창밸브는 길이가 다른 여러 종류의 밸브 반구를 제작할 필요 없이 단일 규격의 밸브 반구를 사용하되 스페이서 링을 사용하여 밸브 반구를 과도하게 팽창시키지 않으면서도 밸브 바디 내부의 개방정도를 우수토실이 설치되는 장소의 하수유량에 적정하게 조절할 수 있으므로 고무팽창밸브의 수명단축을 피할 수 있고, 밸브 반구는 외향 플랜지를 구비하고 있음은 물론 상기 밸브 반구의 외향 플랜지부에는 환턱이 형성되어 있어 덮개의 삽입홈에 끼워진 상태를 이루므로 밸브 바디의 플랜지와 덮개 사이에서 견고하게 결합된 상태를 이루게 되므로 압축공기의 공급에 의해 고정 위치에서 이탈되어 밸브 바디 내부로 빠지게 될 우려도 없어 안정적인 개폐동작이 가능하게 되는 효과가 있다.
도 1은 종래 고무팽창밸브가 설치된 우수토실의 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 고무팽창밸브의 밸브 반구 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 고무팽창밸브의 분해사시도,
도 4는 도 3에 도시된 고무팽창밸브의 결합단면도,
도 5은 도 4에서 고무팽창밸브가 팽창되어 관로가 폐쇄된 상태의 단면도,
도 6은 본 발명에 의한 고무팽창밸브의 밸브 반구를 도시한 사시도,
도 7은 본 발명에서 개도를 증가시키기 위해 스페이서 링을 2단으로 적층 결합한 상태의 단면도이다.
이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.
도 3 내지 7에는 본 발명의 일 실시 예가 도시되어 있는데, 이는 우수토실(10; 도 1 참조)의 하부 일측에 형성된 배출구(14)에 구비되어 우수토실 내부에서의 유량 및 수질 측정시에는 폐쇄되고 비 측정시에는 개방되어 우수토실 내부의 하수가 하수처리장으로 배출되도록 된 고무팽창밸브(300)로;
상기 고무팽창밸브(300)는 ㅗ자형으로 이루어진 밸브 바디(310)와;
상기 밸브바디(310)의 내부에서 팽창 또는 원래크기로 수축하는 밸브 반구(320)와;
상기 밸브 반구(320)를 밸브 바디(310)에 고정함과 아울러 압축공기를 공급하기 위한 공기 주입포트(332)가 구비된 덮개(330);를 포함하며,
상기 밸브 바디(310)는 밸브 반구(320)를 고정하기 위한 플랜지(312)가 형성되고,
상기 밸브 반구(320)는 상기 플랜지(312)에 고정되는 외향 플랜지부(322)와, 상기 외향 플랜지부(322)와 일체로 형성되며 압축공기의 공급에 의해 팽창되어 밸브 바디(310) 내부를 폐쇄시키는 팽창부(324)를 가지며,
상기 밸브 바디(310)의 플랜지(312)와 상기 밸브 반구(320)의 외향 플랜지부(322) 사이에는 팽창부(324)의 수축상태에서 밸브 바디(310) 내부의 개방정도를 우수토실(100)이 설치되는 장소의 하수량에 적합하게 조절하기 위한 소정 두께의 스페이서 링(340)이 개재된 상태로 상기 덮개(330)에서부터 밸브 반구(320)의 외향 플랜지부(322) 및 스페이서 링(340)이 밸브 바디(310)의 플랜지(312)에 복수의 볼트(350)와 너트(352)로 결합된 구조이다.
상기 밸브 바디(310)는 스테인리스 스틸 소재의 ㅗ자형(T자형) 관체이며, 좌,우 양측은 각각 우수토실의 배출구와 하수처리장 측으로 접속(도 1 참조)되고, 중간 상부에는 플랜지(312)가 용접되어 있어 여기에 밸브 반구(320)가 결합 고정된다.
상기 밸브 반구(320)는 고무재질 또는 연질 실리콘이나 연질 합성수지 소재로 성형되며, 공기주입포트(332)에 연결된 공기공급호스(H)로부터 공급된 압축공기에 의해 팽창되어 밸브 바디(310) 내부를 폐쇄 즉, 밸브 바디의 좌우 양측 중간의 경로를 폐쇄시키는 팽창부(324)의 일측에 외향 플랜지부(322)가 일체로 형성된 구조로 이루어져 있고, 상기 외향 플랜지부(322)에는 환턱(323)이 형성되어 있으며, 상기 덮개(330)의 내면에는 상기 환턱(323)이 삽입되는 삽입홈(333)이 형성되어 있다.
상기 덮개(330)는 스테인리스 스틸 소재로 이루어져 있고, 외측에 압축공기 공급을 위한 공기공급호스(H)가 접속되는 공기주입포트(332)가 구비되어 있어 컴프레서(공기압축기)에 연결되며, 압축공기의 공급에 의해 밸브 반구(320)의 팽창 및 수축이 이루어지도록 하게 된다.
본 실시 예에서, 상기 스페이서 링(340)은 복수(2개)의 원호형으로 이루어져 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 단일의 원형으로 이루어질 수도 있음은 물론이며, 상기 스페이서 링(340)은 금속 또는 경질의 합성수지 소재로 제작하는 것이 바람직하다.
한편, 도면 중 부호 311,321,331,341은 각각 플랜지(부)와 덮개의 외곽에 형성되는 볼트구멍이다.
본 발명에서는 도 4에 도시된 바와 같이 스페이서 링(340)이 1개(1단)만 끼워진 상태에서는 밸브 반구(320)의 팽창부(324)가 밸브 바디(310) 내부를 대략 절반 정도 개방시킨 상태를 유지하고 있으므로 우수토실에 저장되었던 또는 우수토실로 유입된 하수가 무리없이 배출될 수 있게 되며, 하수 유량 및 수질의 측정을 위해 팽창부(324)가 팽창될 경우에도 과도하게 팽창되지 않으므로 피로도가 그다지 많이 누적되지 않는다.
또, 본 발명에 의한 밸브 반구(320)는 하수량에 따라서 즉, 하수량이 적을 경우에는 스페이서 링을 끼우지 않고 밸브 바디의 플랜지에 밀착되도록 설치할 수도 있음은 물론이다.
또, 본 발명은 상기 스페이서 링(340)이 도 7에 도시된 바와 같이 2겹 이상으로 적층되어 밸브 바디의 플랜지에 볼트결합됨으로써 밸브 바디(310) 내부의 개방정도를 넓게 할 수도 있는바, 스페이서 링(340)의 적층 단수는 우수토실이 설치되는 장소의 하수량에 적정하게 조절하면 된다.
이상에서와 같이, 본 발명에 의하면 밸브 반구를 과도하게 팽창시키지 않으면서도 밸브 바디 내부의 개방정도를 우수토실이 설치되는 장소의 하수유량에 적정하게 조절할 수 있으므로 고무팽창밸브의 수명단축을 피할 수 있고, 밸브 반구는 외향 플랜지부를 구비하고 있음은 물론, 상기 밸브 반구의 플랜지부에는 환턱이 형성되어 있어 덮개의 홈에 끼워진 상태를 이루므로 밸브 바디의 플랜지와 덮개 사이에서 견고하게 결합된 상태를 이루게 되므로 압축공기의 공급에 의해 팽창 또는 형태가 변형되면서 고정 위치인 밸브 바디의 플랜지에서 이탈될 우려도 없어 안정적인 개폐동작이 가능하게 되는 등의 이점이 있는 것이다.
300 : 고무팽창밸브
310 : 밸브 바디
311 ; 볼트 구멍
312 : 플랜지
320 : 밸브 반구
321 : 볼트 구멍
322 : 외향 플랜지부
323 : 환턱
324 : 팽창부
330 : 덮개
331 : 볼트 구멍
332 : 공기주입포트
333 : 삽입홈
340 : 스페이서 링
341 : 볼트 구멍
350 : 볼트
352 : 너트
H : 공기공급호스

Claims (4)

  1. 우수토실의 하부 일측에 형성된 배출구에 구비되어 우수토실 내부에서의 유량 및 수질 측정시에는 폐쇄되고 비 측정시에는 개방되어 우수토실 내부의 하수가 하수처리장으로 배출되도록 된 고무팽창밸브(300)로;
    상기 고무팽창밸브(300)는 ㅗ자형으로 이루어진 밸브 바디(310)와;
    상기 밸브바디(310)의 내부에서 팽창 또는 원래크기로 수축하는 밸브 반구(320)와;
    상기 밸브 반구(320)를 밸브 바디(310)에 고정함과 아울러 압축공기를 공급하기 위한 공기 주입포트(332)가 구비된 덮개(330);를 포함하며,
    상기 밸브 바디(310)는 밸브 반구(320)를 고정하기 위한 플랜지(312)가 형성되고,
    상기 밸브 반구(320)는 상기 플랜지(312)에 고정되는 외향 플랜지부(322)와, 상기 외향플랜지부(322)와 일체로 형성되며 압축공기의 공급에 의해 팽창되어 밸브 바디(310) 내부를 폐쇄시키는 팽창부(324)를 가지며,
    상기 밸브 바디(310)의 플랜지(312)와 상기 밸브 반구(320)의 외향 플랜지부(322) 사이에는 팽창부(324)의 수축상태에서 밸브 바디(310) 내부의 개방정도를 우수토실(100)이 설치되는 장소의 하수량에 적합하게 조절하기 위한 소정 두께의 스페이서 링(340)이 개재된 상태로 상기 덮개(330)에서부터 밸브 반구(320)의 외향 플랜지부(322) 및 스페이서 링(340)이 밸브 바디(310)의 플랜지(312)에 복수의 볼트(350)와 너트(352)로 결합된 것을 특징으로 하는 하수측정을 위한 우수토실용 고무팽창밸브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 스페이서 링(340)은 단일의 원형으로 이루어지거나 복수의 원호형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 하수측정을 위한 우수토실용 고무팽창밸브.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 밸브 반구(320)의 외향 플랜지부(322)에는 환턱(323)이 형성되고, 상기 덮개(330)의 내면에는 상기 환턱(323)이 삽입되는 삽입홈(333)이 형성된 것을 특징으로 하는 하수측정을 위한 우수토실용 고무팽창밸브.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 스페이서 링(340)은 2겹 이상이 적층된 상태로 볼트결합되는 것을 특징으로 하는 하수측정을 위한 우수토실용 고무팽창밸브.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005127348A (ja) * 2003-10-21 2005-05-19 Nippon Chutetsukan Kk ガス開閉装置
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