KR102645553B1

KR102645553B1 - 무누수 하수 유량조절장치

Info

Publication number: KR102645553B1
Application number: KR1020210063414A
Authority: KR
Inventors: 전상훈
Original assignee: 전상훈
Priority date: 2021-05-17
Filing date: 2021-05-17
Publication date: 2024-03-07
Also published as: KR20220155761A

Abstract

본 발명은 무누수 하수 유량조절장치에 관한 것으로, 강우시 우수토실에서 하수처리장으로 불필요하게 하수나 우수가 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있도록 한 것인바, 우수토실(10) 하부의 하수 유출구(20)를 개폐하기 위한 수문(100)과; 상기 우수토실(10) 상부에 설치되어 평상시에는 열려 하수를 우수토실(10)로 유입시키고 강우시에는 닫혀 우수를 하천으로 방류시키는 개폐판(200)과; 상기 개폐판(200)의 개폐상태를 감지하거나 우수토실(10) 내부의 수위를 감지하기 위한 센서(300)와; 상기 센서(300)의 감지신호에 의해 개폐판(200)이 닫힌 상태이거나 우수토실(10) 내의 수위가 소정 높이 이상일 경우 압축공기 공급기에서 공급받은 압축공기로 팽창하여 상기 수문(100)이 하수 유출구(20)에 밀착되어 수밀을 유지하도록 하기 위한 에어 백(400);을 포함하여 이루어진다.

Description

무누수 하수 유량조절장치{Flow control device for storm overflow chamber without water leakage}

본 발명은 하수 유량조절장치에 관한 것으로, 상세히는 강우시 우수토실에서 하수처리장으로 불필요하게 하수나 우수가 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 하수로는 가정에서 발생하는 생활하수 및 공장이나 사업장에서 나오는 공장 폐수와, 빗물이 도로의 배수로를 통하여 모여진 하수를 배수하는 통로를 말하는데, 이 하수로는 배출측이 하천 또는 강과 연결되어 있으므로 하수가 하천 또는 강으로 배출되게 된다.

한편, 하수로의 배출측에는 평상시 유입되는 하수를 정화할 수 있도록 우수토실이 구비되어 있고, 우수토실에 연결된 연결관을 통해 하수처리장으로 유도하게 되는데, 종래에는 하수로를 통해 유입되는 하수를 우수토실로 유도하여 하수처리장으로 유도하고, 빗물로 인해 하수량이 3배 이상 증대되면, 우수토실을 폐쇄하여 하천이나 강으로 배출시키도록 되어 있다.

이에 관련된 기술로는 특허문헌 1 및 2를 포함하여 여러 종류의 기술이 개발되어 사용되고 있는데, 종래에는 우수토실을 개폐하기 위한 개폐판이 특허문헌 1에서와 같이 대체로 수평상태를 유지하면서 닫히도록 되어 있어 강우시 증가된 하수중의 일부가 개폐판의 하부로 유입되어 우수토실로 누수되는 현상이 발생하고 있어서 정확한 유량조절이 불가능하게 되는 것은 물론, 특허문헌 2에서는 호형 개폐판을 개폐시키기 위한 장치의 구조가 복잡해지게 되어 제조비용의 증가와 더불어 개폐동작의 신뢰성이 저하되거나 이물질 등의 간섭으로 인한 동작불량이 발생할 우려가 높았고, 장치의 유지보수가 까다로운 등의 문제점이 있어서 실용화가 이루어지지 않고 있었다.

한편, 상술한 개폐판에서의 누수발생 시 우수토실 내부로 유입된 우수는 하수처리장으로 지속적으로 유입되는 상황이 발생하게 되는데, 하수처리장에서는 강우시 여러 우수소실로부터 우수가 유입됨으로 인해 처리부하의 증가 및 하수처리설비의 운용상 지장을 초래하게 됨으로써 우수토실의 유량조절장치 설치업체 및 개발업체에게 우수 유입을 차단해줄 것을 요구하고 있는 실정이다.

한국등록특허 제10-1119192호(2012.02.15. 등록) 한국등록특허 제10-1221721호(2013.01.07. 등록)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 강우 시 개폐판이 닫히면서 우수가 하천으로 방류되는 상황에서 완전히 차폐되지 않은 개폐판을 통해 우수의 일부가 우수토실 내부로 유입되더라도 유입된 우수가 하수처리장으로 흘러나가는 것을 효과적으로 차단할 수 있고, 강우가 종료되어 하수량이 줄어들면서 개폐판이 개방되게 되면 그때서여 우수토실에 저류된 우수가하수처리장으로 흘러나갈 수 있도록 하는 무누수 하수 유량조절장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 우수토실 하부의 하수 유출구를 개폐하기 위한 부력 수문; 상기 우수토실 상부에 설치되어 평상시에는 열려 하수를 우수토실로 유입시키고 강우시에는 닫혀 우수를 하천으로 방류시키는 개폐판; 상기 개폐판의 개폐상태를 감지하거나 우수토실 내부의 수위를 감지하기 위한 센서; 상기 센서의 신호에 의해 개폐판이 닫힌 상태이거나 우수토실 내의 수위가 소정 높이 이상일 경우 압축공기 공급기에서 공급받은 압축공기로 팽창하여 상기 부력 수문의 수밀을 유지하기 위한 에어 백;을 포함하여 이루어지는 무누수 하수 유량조절장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에서, 상기 하수 유출구는 우수토실 하부의 외측으로 수평 연장되고, 상기 부력 수문은 하수 유출구의 측부에 중간부가 힌지결합된 회동레버의 일측에 부착되어 회동되며, 상기 에어 백은 상기 회동레버의 타측을 들어올리도록 배치되어 에어 백 수축시에는 부력 수문이 회동레버의 무게균형에 의해 개방된 상태를 유지하고, 에어 백 팽창시에는 회동레버가 회동되면서 부력 수문이 하수 유출구에 수밀 상태를 유지하도록 폐쇄되는 무누수 하수 유량조절장치를 제공한다.

본 발명의 다른 예에서, 상기 하수 유출구는 우수토실 바닥에 형성되고, 상기 부력 수문은 우수토실 바닥에 일측이 힌지 결합되어 회동되며, 상기 에어 백은 상기 부력 수문의 하부에 배치되어 에어 백 수축시에는 부력 수문이 자중에 의해 개방되고, 에어 백 팽창시에는 부력 수문이 상부로 들리면서 하수 유출구에 수밀 상태를 유지하도록 폐쇄되는 무누수 하수 유량조절장치를 제공한다.

더욱 바람직한 실시 예에서, 상기 우수토실 내부에는 살균램프가 설치되고, 이 살균램프는 개폐판의 개폐동작과 연동되도록 한다.

상술한 본 발명의 실시 예들에 의하면 강우시 우수토실 내부로의 우수 유입을 개폐판이 1차로 차단하고, 개폐판을 통해 우수토실 내부로의 우수유입이 발생하더라도 하수처리장으로의 유출은 우수토실 하부 하수유출구를 에어 백에 의해 폐쇄되는 수문이 2차로 차단하여 누수를 효과적으로 방지하며, 유량 감소로 개폐판 개방시에는 이에 연동하여 수문이 개방됨으로써 우수가 하수처리장으로 유출되게 됨으로써 우천시 하수처리장에서의 우수유입으로 인한 처리부하 초과를 방지할 수 있게 되는 등의 유용한 효과가 있고, 우수토실 내부에 설치된 자외선 램프 또는 오존 램프로 이루어진 살균램프가 설치되어 우수토실 내부에 체류하는 하수나 우수의 살균이 이루어지게 된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 무누수 하수 유량조절장치의 설치상태 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 하수 유량조절장치의 사시도,
도 3은 도 1에서 수문이 폐쇄된 상태의 단면도,
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 무누수 하수 유량조절장치의 설치상태 단면도,
도 5는 도 4에 도시된 하수 유량조절장치의 사시도,
도 6은 도 4에서 수문이 폐쇄된 상태의 단면도,
도 7은 본 발명의 제3 실시 예를 도시한 사시도이다.

도 1 내지 3에는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 무누수 하수 유량조절장치(1)가 도시되어 있다.

본 실시 예에 의한 무누수 하수 유량조절장치(1)는 우수토실(10) 하부의 하수 유출구(20)를 개폐하기 위한 수문(100); 상기 우수토실(10) 상부에 설치되어 평상시에는 열려 하수를 우수토실(10)로 유입시키고 강우시에는 닫혀 우수를 하천으로 방류시키는 개폐판(200); 상기 개폐판(200)의 개폐상태를 감지하거나 우수토실(10) 내부의 수위를 감지하기 위한 센서(300); 상기 센서(300)의 신호에 의해 개폐판(200)이 닫힌 상태이거나 우수토실(10) 내의 수위가 소정 높이 이상일 경우 도시 생략된 압축공기 공급기에서 공급받은 압축공기로 팽창되어 상기 수문(100)을 폐쇄시켜 수밀을 유지하기 위한 에어 백(400);을 포함하여 이루어져 있다.

본 실시 예에서, 상기 하수 유출구(20)는 우수토실(10) 하부의 일 외측으로 수평 연장되고, 상기 수문(100)은 하수 유출구(20)의 상부에 힌지결합된 상태에서, 상기 하수 유출구(20)의 상부에 중간부가 힌지결합된 회동레버(110)의 일측에 접촉되어 회동되도록 되어 있으며, 상기 에어 백(400)은 상기 하수 유출구(20)의 상부에 고정설치되어 팽창시 상기 회동레버(110)의 타측을 들어올리도록 배치되어 있고, 상기 회동레버(110)의 타측에는 부력통(120)이 부착되어 평상시 즉, 에어 백(400)이 수축된 상태에서 회동레버(110)는 타측의 부력통(120) 무게에 의해 도면상에서 좌측이 들린 상태이므로 수문(100)이 하수 유출구(20)와 이격되어 하수 유출구(20)가 개방된 상태를 유지하고, 에어 백(400) 팽창시에는 회동레버(110)가 도면상에서 반시계방향으로 회동되면서 수문(100)이 하수 유출구(20)에 밀착되어 수밀 상태를 유지할 수 있도록 되어 있다.

본 실시 예에서, 상기 하수 유출구(20)의 말단은 하향 경사지도록 사선방향으로 개방되어 있고, 수문(100)은 하수 유출구(20)의 상단에 힌지결합되어 있어 평상시에는 수문(100)이 자중에 의해 도 1에 도시된 바와 같이 대체로 수직 상태를 유지하여 상기 하수 유출구(20)와 이격된 상태를 유지하게 되는데, 이때 상기 회동레버(110)는 타측에 부착된 부력통(120)의 무게에 의해 일측 즉, 수문(100) 쪽이 들린 상태이므로 간섭이 발생하지 않게 된다.

한편, 에어 백(400)이 팽창하게 되면 도 3에 도시된 바와 같이 회동레버(110)의 타측이 들리고, 수문 쪽은 내려지게 되면서 수문(100)이 하수 유출구(20) 쪽으로 밀리게 되면서 하수 유출구(20)에 밀착되면서 수밀 상태를 유지하도록 폐쇄하게 되는데, 상기 하수 유출구(20)에는 수밀유지를 위한 패킹(22)이 둘러진 상태이므로 완벽한 수밀상태를 유지할 수 있게 된다.

또, 상기 수문(100)은 하수 역류시 부력통(120)이 들리게 되면서 닫히게 되어 하수처리장으로부터 하수가 우수토실(10) 내부로의 역류를 방지하게 된다.

본 실시 예에서, 상기 우수토실(10)의 바닥(12)은 하수 유출구(20) 쪽으로 하향 경사진 상태를 이루어 슬러지의 적체를 방지할 수 있도록 되어 있고, 상기 우수토실(10) 상부에 설치된 하수 유입 안내판(14) 말단에는 협잡물이 우수토실(10) 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 스크린(16)이 설치되어 있다.

본 실시 예에서, 상기 개폐판(200)은 평상시 무게추 겸 부력체(210)에 의해 개방된 상태를 유지하게 되어 하수로 측의 하수가 우수토실(10) 내부로 유입될 수 있게 되고, 강우에 의해 하수로의 유량이 증가하게 되면 증가된 유량의 유속에 의해 눌리면서 폐쇄됨으로써 우수가 하천 쪽으로 방류되도록 자동으로 유량을 조절하게 된다.

본 실시 예에서는 상기 개폐판(200)의 폐쇄상태를 감지하기 위한 근접 센서(300)가 경사판(18) 측에 설치되어 있고, 이 근접 센서(300)의 감지에 의해 개폐판(200)이 폐쇄되면 압축공기발생기에서 에어 백(400)으로 압축공기를 공급하여 팽창시킴으로써 수문(100)이 우수토실(10) 하부의 하수 유출구(20)를 수밀 상태가 유지되도록 폐쇄함으로써 강우시 하수처리장으로 우수가 비정상적으로 유입되는 현상을 확실하게 방지할 수 있게 되는 것이며, 비가 그치고 하수로로 흘러오는 우수의 양이 평상시와 같게 되면 개폐판(200)이 자중에 의해 열리게 되고, 근접 센서(300)가 이를 감지하여 에어 백(400)으로 공급되었던 압축공기를 차단시키게 되면 에어 백(400)은 자체 탄성에 의해 수축하게 되므로 수문(100)이 회동하여 하수 유출구(20)가 열리게 됨으로써 우수토실(10)로 유입된 하수는 하수처리장으로 흘러나가게 되는 것이다.

본 실시 예에서는 상기 센서(300)가 개폐판(200)의 폐쇄상태를 감지하는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 우수토실(10) 내부의 소정 높이 즉, 평상시보다 어느 정도 이상 높은 위치에 수위를 감지하기 위한 센서를 설치하여 우수토실 내부의 수위가 소정 높이 이상 될 경우를 감지하여 에어 백(400)을 팽창시키도록 할 수도 있음은 물론이다.

본 실시 예의 도면 중 부호 P는 회동핀이고, 부호 24는 회동레버(110)를 지지하기 위한 브라켓이고, 부호 112는 상기 회동레버(110)를 상기 브라켓(24)에 좌우 위치 조절하기 위한 복수의 핀 구멍이며, 부호 26은 회동레버(110)를 상기 브라켓(24)에 상하 위치 조절을 위한 복수의 핀 구멍이고, 부호 500은 수문(100) 쪽을 점검하기 위한 개폐가능한 점검구이다.

도 4 내지 6에는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 무누수 하수 유량조절장치가 도시되어 있다.

본 실시 예의 기본적인 구성은 제1 실시 예와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 하며 이하에서는 구조적으로 차이점이 있는 부분에 대하여만 설명하기로 한다.

본 실시 예의 유량조정장치는 상기 하수 유출구(20)가 우수토실(10)의 바닥(12)에 하방으로 개방되도록 형성되고, 상기 수문(100)은 우수토실(10)의 바닥(12) 저면에 일측이 힌지 결합되어 회동되며, 상기 에어 백(400)은 상기 수문(100)의 하부에 배치되어 도 4에 도시된 바와 같이 에어 백(400)의 수축시에는 수문(100)이 자중에 의해 하방으로 내려진 상태를 유지하여 하수 유출구(20)가 개방되고, 에어 백(400) 팽창시에는 도 6에 도시된 바와 같이 수문(100)이 상부로 들리면서 하수 유출구(20)에 밀착되어 수밀 상태를 유지하도록 폐쇄된다.

본 실시 예에서, 상기 에어 백(400)은 우수토실(10)의 바닥(12)에 매달린 행거볼트(130)에 너트(132)로 높낮이 조절이 가능한 지지판(140)에 설치되어 있어 수문(100)을 압박하는 정도를 조절할 수 있도록 되어 있다.

본 실시 예의 유량조절장치(1)에서의 수문 개폐 동작은 수문(100)과 에어 백(400)의 설치구조만 차이가 있을 뿐, 상술한 제1실시 예와 동일하므로 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또, 본 실시 예에서, 상기 수문(100)은 자체가 부력체로 이루어져 있어 하수처리장으로부터의 하수 역류시에 부력에 의해 하수 유출구(20)를 폐쇄할 수 있도록 되어 있다.

도 7에는 본 발명의 제3실시 예에 의한 무누수 하수 유량조절장치가 도시되어 있다.

본 실시 예에서는 우수토실(10) 내부에 자외선 램프 또는 오존 램프로 이루어진 살균램프(600)가 추가로 설치되어 있어 우수토실 내부에 체류되는 하수의 살균이 이루어지도록 되어 있는데, 바람직하게는 상기 살균램프(600)는 우수토실(10) 내부에 우수가 비정상적으로 체류되는 동안 즉, 강우시 유입된 우수가 오랫동안 정체될 수 있으므로 그 시간에만 점등되도록 상기 센서(300)의 신호에 의해 점소등되도록 한다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 실시 예에 의한 무누수 유량조절장치는 상부에 하수(우수)의 유량 변화에 의해 자동으로 개폐되는 개폐판이 설치되고 우수토실 하부 측에는 에어 백에 의해 수밀 상태를 유지할 수 있는 하수 유출구가 구비되어 있으며, 상기 에어 백은 개폐판의 폐쇄시 또는 우수토실 내부의 수위가 소정 높이 이상 높아지는 것을 감지하는 센서에 의해 압축공기가 공급되면서 팽창되어 수문을 하수 유출구에 강제로 밀착시켜 수밀상태를 유지하게 되므로 강우시 불필요하게 우수가 하수처리장으로 유입되던 문제를 해소할 수 있으며, 우수토실 내부에 하수나 우수가 장시간 동안 체류될 경우에는 살균램프가 점등되어 세균이나 해충 등이 번식하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 것이다.

한편, 상술한 실시 예에서는 수문이 개폐판의 개폐여부 및 우수토실 내부의 수위감지에 연동되어 개폐되도록 설명하고 있으나, 본 발명은 타이머에 의해 특정 시간대에만 폐쇄되도록 운용할 수도 있음은 물론이다.

본 발명은 상술한 실시 예에만 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이하에 기재될 본 발명의 청구범위에 기재된 기술사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다.

1 : 하수 유량조절장치
10 : 우수토실
12 : 바닥
14 : 하수 유입 안내판
16 : 스크린
18 : 경사판
20 : 하수 유출구
22 : 패킹
24 : 브라켓
26 : 핀 구멍
100 : 수문
110 : 회동레버
112 : 핀 구멍
120 : 부력통
130 : 행거볼트
132 : 너트
140 : 지지판
200 : 개폐판
300 : 센서
400 : 에어 백
500 : 점검구
600 : 살균램프
P : 회동핀

Claims

우수토실(10) 하부의 하수 유출구(20)를 개폐하기 위한 수문(100)과; 상기 우수토실(10) 상부에 설치되어 평상시에는 열려 하수를 우수토실(10)로 유입시키고 강우시에는 닫혀 우수를 하천으로 방류시키는 개폐판(200)과; 상기 개폐판(200)의 개폐상태를 감지하거나 우수토실(10) 내부의 수위를 감지하기 위한 센서(300)와; 상기 센서(300)의 감지신호에 의해 개폐판(200)이 닫힌 상태이거나 우수토실(10) 내의 수위가 소정 높이 이상일 경우 압축공기 공급기에서 공급받은 압축공기로 팽창하여 상기 수문(100)이 하수 유출구(20)에 밀착되어 수밀을 유지하도록 하기 위한 에어 백(400);을 포함하며, 상기 하수 유출구(20)는 우수토실(10) 하부의 일 외측으로 수평 연장되고, 상기 수문(100)은 하수 유출구(20)의 상부에 힌지결합된 상태에서 상기 하수 유출구(20)의 상부에 중간부가 힌지결합된 회동레버(110)의 일측에 접촉되어 회동되며, 상기 에어 백(400)은 상기 하수 유출구(20)의 상부에 고정설치되어 팽창시 상기 회동레버(110)의 타측을 들어올리도록 배치되고, 상기 회동레버(110)의 타측에는 부력통(120)이 부착되어 평상시 수문(100)이 하수 유출구(20)와 이격되어 하수 유출구(20)가 개방된 상태를 유지하고, 에어 백(400)의 팽창시에는 회동레버(110)가 회동되면서 수문(100)이 하수 유출구(20)에 밀착되어 수밀 상태를 유지하며, 상기 회동레버(110)는 회동핀(P)의 좌우 위치조절이 가능하도록 중간에 복수의 핀 구멍(112)이 형성된 것을 특징으로 하는 무누수 하수 유량조절장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 하수 유출구(20)는 우수토실(10)의 바닥(12)에 하방으로 개방되도록 형성되고, 상기 수문(100)은 우수토실(10)의 바닥(12) 저면에 일측이 힌지 결합되어 회동되며, 상기 에어 백(400)은 상기 수문(100)의 하부에 배치되어 에어 백(400) 수축시에는 수문(100)이 자중에 의해 내려져 개방되고, 에어 백(400) 팽창시에는 수문(100)이 상부로 들리면서 하수 유출구(20)에 수밀 상태를 유지하도록 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 무누수 하수 유량조절장치.
청구항 1에 있어서,
상기 우수토실(10)의 바닥(12)은 하수 유출구(20) 쪽으로 하향 경사진 상태를 이루어 슬러지의 적체를 방지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 무누수 하수 유량조절장치.
삭제
청구항 3에 있어서,
상기 에어 백(400)은 우수토실(10)의 바닥(12)에 매달린 행거볼트(130)에 너트(132)로 높낮이 조절이 가능한 지지판(140)에 설치되어 수문(100)을 압박하는 정도를 조절할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 무누수 하수 유량조절장치.
청구항 1,3,4,6항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 수문(100)은 부력에 의해 하수 유출구(20)를 폐쇄하도록 자체가 부력체로 이루어지거나 별도의 부력체를 구비한 것을 특징으로 하는 무누수 하수 유량조절장치.
청구항 1,3,4,6항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 우수토실(10) 내에는 살균램프(600)가 설치된 것을 특징으로 하는 무누수 하수 유량조절장치.
청구항 8에 있어서,
상기 살균램프(600)는 센서(200)와 연동되어 점소등 되는 것을 특징으로 하는 무누수 하수 유량조절장치.
청구항 1에 있어서,
상기 수문(100)의 상부 측에는 점검구(500)가 구비된 것을 특징으로 하는 무누수 하수 유량조절장치.