KR20020051898A - 배수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수구에 설치되어 하수를 용이하게 배수시킴은 물론 배수구를 통한 이들의 역류 및 악취의 역류를 방지할 수 있는 배수장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 배수장치는 하수구에 연통 설치되고, 하수구와 연통하는 개구부가 형성된 지지링, 그 지지링의 하부에 설치되며 개구부를 포위하는 패킹을 구비하는 하우징; 그 하우징으로 유입되는 하수의 고형물을 필터링하기 위해 상기 하우징의 상부에 구비되며, 중앙하부에서 원통형 가이드를 구비하는 거름구; 하우징내로 하수가 유입되면 수압에 의해 하강되어 개구부를 개방시키고 하수의 배출후에는 상방으로 이동되어 개구부를 폐쇄시키기 위해 가이드에 왕복동 가능하게 설치되는 개폐구; 및 하수의 유입 여부에 따라 수압 및 자중에 의해 개폐구를 상하로 왕복동시키기 위해 개폐구에 연설되는 구동장치로 구성된다.

Description

배수장치{Drainage Apparatus}

본 발명은 배수장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하수구 또는 도시기반 시설 중의 하나인 배수구에 설치되어 폐수, 오수 및 우수와 같은 하수를 용이하게 배수시킴은 물론 배수구를 통한 이들의 역류 및 악취의 역류를 방지할 수 있는 배수장치에 관한 것이다.

일반적으로, 가정의 주방에 설치되는 싱크대의 배수구 뿐 아니라 다양한 산업시설 또는 도시기반 시설에는 그로부터 발생되는 생활하수, 산업용 폐수, 우수, 오수 등과 같은 하수를 하수구로 배출시키기 위한 배수관 또는 배수트랩이 설치되어 있다. 또한, 최근에는 배수관 또는 배수트랩을 통한 배수 뿐 아니라 그들로부터 하수가 역류되거나 또는 악취가 역류되는 것을 방지하기 위한 배수장치가 설치되고 있다.

이 같은 일반적인 하수의 역류 및 악취의 누설을 방지할 수 있는 배수장치는, 도 7 및 도8에 도시된 바와 같이, 원통형이며 하수구 또는 배관에 연통되는 원통관(1)을 구비하고 있다. 원통관(1)의 상부에는 이물질이 본체로 유입되는 것을 방지하기 위해 거름구(2)가 구비되어 있다. 또한, 원통관(1)의 내측 하부에는 원주면을 따라 걸림턱(3)이 형성되어 있다. 걸림턱(3)에는 돌기(4)가 일체로 돌출 형성되어 있다. 한편, 돌기(4)에는 그 돌기를 관통하는 축(5)이 설치되어 있으며, 그 축(5)의 양 단부에는 그 축(5)을 중심으로 하여 상하로 회동 운동하는 댐퍼(6)가 설치되어 있다. 또한, 댐퍼(6)의 저면과 원통관(1)의 내측면에는 댐퍼(6)에 회동력을 제공하기 위한 비틀림 스프링(7)이 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 일반적인 배수장치는 원통관(1)내로 하수 또는 폐수가 유입되지 않으면 비틀림 스프링(7)의 장력에 의해 댐퍼(6)가 걸림턱(3)에 접촉된 상태로 되어 원통관이 폐쇄된 상태를 유지한다. 이때는, 폐수 또는 오수의 역류 및 악취의 역류가 방지되는 것이다. 반면에, 원통관(1)내로 거름구를 통해 폐수 또는 오수가 유입되면 이들의 수압에 의해 댐퍼(6)가 하방으로 회동되어 개방됨으로써 배수가 행해지는 것이다. 물론, 배수가 실행된 후에는 비틀림 스프링(7)의 탄성력에 의해 원위치로 복귀되어 다시 폐쇄상태를 유지하게 된다.

그러나, 이 같은 구성을 갖는 배수장치는 여러 가지 문제점이 있는 것으로 나타났다. 먼저, 장기간 사용시 비틀림 스프링이 완화되거나 부식되는 경우 댐퍼가 제 기능을 상실하게 되어 하수 또는 폐수뿐 아니라 악취가 역류되는 문제점이 있다.

그리고, 댐퍼의 개폐가 비틀림 스프링의 장력에만 의존하게 되므로 쉽게 이완되거나 손상되어 배수장치 전체의 기능을 상실하게 되는 문제점이 있다.

또한, 원통체와 댐퍼간의 완전한 기밀을 유지하지 못함으로 인해 악취뿐 아니라 해충이나 벌레가 침입할 수 있어 사람에게 직접적인 피해를 주는 문제점이 있다.

또한, 가정의 싱크대용 배수장치에 있어서 연결용 배관은 배수시의 소음을 줄일 수 있고 하수 배관의 설치작업이 용이하다는 이유로 주로 주름관을 사용하고 있다. 그러나, 배관용으로 사용되는 주름관의 내측벽에는 각종 주방 음식물 찌꺼기가 쉽게 누적 및 잔류하게 되어 악취가 발생되어 결국 실내로 누출되므로 주방 및 주방과 연결된 거실의 분위기를 해치는 문제점이 있다. 물론, 이 같은 문제점을 해결하기 위해, 별도의 하수구 마개를 이용하는 경우가 있으나 이는 사용의 불편함이초래되는 단점이 있다.

부가적으로, 위와 같은 문제점들로 인해 저지대 또는 강변에서 호우 또는 장마시에 오수, 폐수 또는 우수의 역류로 인해 가옥이 침수되어 인명 및 재산에 피해를 주는 심각한 문제점이 초래되는 경우가 있다.

본 발명은 전술한 문제점들을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은, 산업용 및 가정용 하수구로의 오수, 폐수, 우수와 같은 하수를 용이하게 배출시킬 수 있음은 물론 하수구로부터의 오수 및 폐수의 역류 및 악취의 역류를 차단할 수 있는 배수장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 장기간 사용시에도 오수 및 폐수의 원활한 배수를 위한 정확한 개방 및 이들의 역류 및 악취의 역류를 위한 폐쇄성 및 기밀성을 유지할 수 있는 배수장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 악취뿐 아니라 해충이나 벌레가 하수구로부터 침입하는 것을 완전하게 방지할 수 있는 배수장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 배수장치를 구성하는 구성부품에 이물질이나 오물이 부착되거나 누적되는 것을 방지할 수 있으며, 가정용 뿐 아니라 다양한 산업용으로도 적용할 수 있는 배수장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 저지대 또는 강변에 위치에서 호우 또는 장마시 오수, 폐수 또는 우수의 역류로 인해 인명 및 재산의 피해를 주는 것을 방지할 수 있는 배수장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 배수장치의 분해사시도.

도 2는 도 1의 배수장치의 개폐구가 폐쇄된 상태를 보여주는 단면도.

도 3은 도 1의 배수장치의 개폐구가 개방된 상태를 보여주는 단면도.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 배수장치의 분해사시도.

도 5는 도 4의 배수장치의 개폐구가 폐쇄된 상태를 보여주는 단면도.

도 6은 도 4의 배수장치의 개폐구가 개방된 상태를 보여주는 단면도.

도 7은 종래의 배수장치를 보여주는 사시도.

도 8은 도7의 종단면도.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

100, 700: 하우징200: 거름구

300, 800: 개폐구400, 900: 구동장치

500, 600: 지지체

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 배수장치는 하수(오수, 우수, 폐수 등)를 하수구로 배출시키기 위한 배수장치에 있어서, 하수구에 연통 설치되고, 하수구와 연통하는 개구부가 형성된 지지링, 지지링의 하부에 설치되며 개구부를 포위하는 패킹을 구비하는 하우징; 그 하우징으로 유입되는 하수의 고형물을 필터링하기 위해 하우징의 상부에 구비되며, 중앙하부에서 원통형 가이드를 구비하는 거름구; 하우징내로 하수가 유입되면 수압에 의해 하강되어 개구부를 개방시키고 하수의 배출 후에는 상방으로 이동되어 개구부를 폐쇄시키기 위해 가이드에 왕복동 가능하게 설치되는 개폐구; 및 하수의 유입 여부에 따라 수압 및 자중에 의해 개폐구를 상하로 왕복동시키기 위해 개폐구에 연설되는 구동장치를 포함하여 구성된다.

또한, 전술한 목적들은, 하수(오수, 우수, 폐수 등)를 하수구로 배출시키기 위한 배수장치에 있어서, 하수구의 맨홀에 그 하수구와 연통하도록 설치되는 지지체; 그 지지체에 해제 가능하게 설치되고, 하수구와 연통하는 개구부가 형성된 지지링과, 지지링의 하부에 설치되며 개구부를 포위하는 패킹과, 상부에 위치하여 유입되는 하수내의 고형물을 여과하기 위한 거름구와, 거름구의 중앙하부에 고정되는 가이드를 구비하는 하우징; 그 하우징내로 하수가 유입되면 수압에 의해 하강되어 개구부를 개방시키고 하수의 배출후에는 상방으로 이동되어 개구부를 폐쇄시키기 위해 가이드에 왕복동 가능하게 설치되는 개폐구; 및 하수의 유입 여부에 따라 수압 및 자중에 의해 개폐구를 상하로 왕복동시키기 위해 개폐구에 연설되는 구동장치를 포함하는 배수장치에 의해 달성될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 제1실시예을 설명하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 배수장치는 기본적으로 하수구 또는 개수구에 연결되는 맨홀에 고정 설치되는 지지체(500)를 포함한다. 지지체(500)는 원통형으로 형성되는 것이 바람직하다. 지지체(500)의 내측 상방에는 “L”자 형태의 요홈(510)이 2개 이상 형성된다. 각각의 요홈(510)은 후술되는 하우징의 외주면에 형성된 결합용 돌기가 해제 가능하게 삽입 고정되는 고정홈 역할을 한다. 물론, 하우징 지지체(500)의 상단에는 하우징이 지지되어 고정될 수 있도록 쇼울더(shoulder)(520)가 형성된다.

지지체(500)에는 하우징(100)이 착탈 가능하게 설치된다. 하우징(100)은 상부 및 하부가 개방된 짧은 원통형관으로 형성된다. 하우징(100)의 내측에는 후술되는 개폐반구가 분리 가능하게 지지되도록 일정 폭을 갖는 지지링(110)이 형성된다. 하우징의 외측에는 지지체(500)에 해제 가능하게 장착될 수 있는 돌기(120)가 형성된다.

지지링(110)은 도 2에 상세히 도시된 바와 같이, 중앙을 향해 하방으로 경사지도록 형성되며, 그 중앙에는 오수 또는 폐수가 배출되는 개구부(110a)가 형성된다. 하우징(100)의 지지링(110)의 하부에는, 후술되는 개폐반구의 상부면 곡률과 동일한 곡률을 갖는 라운드 면(111a)이 형성된 라운딩형의 패킹(111)이 부착된다.라운딩 접촉 패킹(111)은 후술되는 개폐반구의 상부면에 분리 가능하게 밀착되어 하수구로부터 발생되는 악취 등의 누설 및 역류를 방지하게 된다. 한편, 지지링(110)에 라운딩 접촉패킹(111)을 안정적으로 고정시킴은 물론 틈새를 폐쇄하기 위해 패킹 고정링(112)이 그들 사이에 밀착 제공된다.

이와 같이 패킹(111)이 지지링(110)의 저면에 패킹 고정링(112)에 의해 고정됨으로써, 그 패킹(111)의 라운드 면(111a)은 후술되는 개폐구가 상승할 때 그것의 상부면이 접하게 되어 상호간 기밀을 유지함은 물론 악취의 역류를 방지할 수 있는 것이다. 한편, 지지링(110)의 하부에는 라운딩 접촉 팩킹(111)이 견고하게 고정될 수 있도록 고정홈(110b)이 형성되며, 이에 대응하게 패킹(111)의 상부에는 그 고정홈(110b)에 삽입 고정되는 결합용 돌기(111b)가 형성되는 것이 바람직하다.

물론, 전술한 바와 같은 하우징(100)을 하우징 지지체(500)에 삽설시키는 경우 상호간의 기밀을 위해 패킹(F)이 제공되는 것이 바람직하다.

하우징(100)의 상부에는 그 하우징으로 유입되는 오수, 우수, 폐수 등이 통과되는 거름구(200)가 삽입된다. 거름구(200)는 하우징(100)의 상부에 부착되는 방식으로 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 오수 등에 혼입된 다소 부피가 큰 고형물을 필터링 함은 물론 전체적인 강도를 유지하기 위한 복수의 프레임(200a)을 구비하여 다양한 형상으로 거름구를 형성할 수 있다.

특히, 거름구(200)의 중앙에는, 즉, 각각의 프레임(200a)의 중앙에는 원판(210)이 형성되며, 그 원판(210)에는 후술되는 개폐반구의 상하 왕복운동을 안내하기 위해 하방으로 연장되는 가이드(220)가 구비된다. 가이드(220)는 하방으로 연장 형성되며 또한 관형으로 형성된다. 또한, 가이드(220)의 내측 상부에는 나선이 형성된 고정홈(220a)이 구비된다.

선택적으로, 거름구(200)의 상부에는 하우징(100)으로 유입되는 오수, 폐수, 우수 등에 섞여서 유입될 수 있는 이물질, 찌꺼기 등을 보다 효과적으로 필터링 함은 물론 하우징(100)을 페쇄하기 위한 거름구 커버(C)로 덮여지는 것이 바람직하다.

하우징(100)의 내부에는 오수, 우수, 폐수 등의 배수에 따라 상하로 왕복동되는 개폐구(300)가 설치된다. 개폐구(300)는 반구형 몸체(301)를 구비한다. 몸체(301)에는 거름구(200)의 가이드(220)가 왕복이동 할 수 있는 가이드홈(320)이 형성되는 센터고정관(350)이 일체로 형성된다. 이 가이드홈(320)은 센터고정관(350)과, 센터고정관(350)의 내측면으로부터 일정간격을 두고 내측으로 돌출 형성된 돌기관(330)에 의해 2중관이 형성되어, 이 이중관의 내부공간으로 구성된다.

또한, 돌기관(330)의 형성에 따라 그 돌기관(330)의 내측에는 관통구가 형성되며, 그 돌기관(330)의 상단부에는 후술되는 구동장치가 장착될 수 있는 트랩(340)이 구비된다. 트랩(340)은 그 중앙부에서 고정공(340a)이 천공되며, 복수의 관통홈(340b)을 형성하는 프레임(340c)을 구비한다.

개폐구(300)에는 그 개폐구를 상하로 왕복동시키기 위한 구동장치(400)가 설치된다. 구동장치(400)는 센터고정관(350) 및 돌기관(330)내의 관통구에서 왕복이동하는 구동관(410)을 구비한다. 구동관(410)의 상부에는 상단으로부터 일정 길이로 분기되며 트랩(340)을 관통하여 거름구(200)의 가이드(220)내로 왕복이동 가능한 복수의 가이드편(411)을 구비한다. 각각의 가이드편(411)의 상단에는 가이드(220)의 고정홈(220a)에 해제 가능하게 고정되는 나선부(411a)가 구비된다. 또한, 구동관(410)의 중앙 하부의 적정위치에는 상호 대향하는 2개의 삽입홈(412,412')이 천설된다. 각각의 삽입홈(412,412')에는 피니언(430,430')이 회전 가능하게 축설된다. 물론, 각각의 삽입홈(412,412')의 양측에는 각각의 피니언(430,430')의 축이 회전 가능하게 삽입될 수 있도록 축홈(412s,412s')이 형성되는 것이 바람직하다.

구동관(410)에는 구동칼럼(420)이 왕복 가능하게 삽입된다. 구동칼럼(420)의 상단에는 트랩(340)의 관통공(340a)과 연통하는 고정공(420a)이 형성되어 있어, 볼트(B)와 같은 고정수단에 의해 트랩(340)에 고정된다. 구동칼럼(420)의 양측부, 즉, 구동관(410)에 형성된 삽입홈(412,412')에 대응하는 부분에는 래크(421,421')가 길이방향으로 형성된다. 이 각각의 래크(421,421')는 물론 구동관(410)에 축설되는 각각의 피니언(430,430')에 구동 가능하게 치합된다.

또한, 센터고정관(350)과 구동관(410) 사이에는 센터고정관(350)과 구동관(410)을 자중을 이용하여 상대적으로 왕복이동시키기 위한 중량체(432)가 설치된다. 중량체(432)는 센터고정관(350)에 삽입되는 외측관(440)과, 그 외측관(440)의 내측에 삽입 고정되며 내측면에 각각의 피니언(430,430')에 치합되는 래크(451,451')가 형성되는 내측관(450)으로 구성된다. 외측관(440)은 동관(銅管)과 같은 중량물(重量物)로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 내측관(450)은외경이 상기 외측관(440)보다 약간 작게 하여 외측관(440)에 압입되어 그것과 함께 움직일 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

최종적으로, 센터고정관(350)의 하단은 폐쇄구(460)에 의해 폐쇄되어, 그 센터고정관(350) 내부에 구비되는 다양한 구성요소들을 오수 또는 폐수로부터 보호할 수 있다.

도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 제2실시예를 설명하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 배수장치는 기본적으로 하수구 또는 개수구에 연결되는 맨홀에 고정 설치되는 지지체(600)를 포함한다. 지지체(600)는 원통형으로 형성된 몸체(610)를 구비한다. 몸체(610)의 하부에는 산업용 또는 도시 기반시설용으로 적합하게 사용될 수 있도록 하수구에 안정적으로 형성될 수 있는 장방형의 지지플레이트(620)가 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 지지플레이트(620)는 콘크리트 시설작업을 용이하게 한다. 몸체(610)의 내측에는 상세히 후술되는 하우징이 해제 가능하게 고정될 수 있는 복수의 고정편(630)이 일체로 돌출 형성된다. 물론, 지지체(600)의 몸체(610)의 상단에는 후술되는 하우징이 지지되어 고정될 수 있도록 쇼울더(shoulder)(640)가 형성된다.

지지체(600)에는 하우징(700)이 착탈 가능하게 삽설된다. 하우징(700)은 상부에서 거름구(710)를 일체로 구비한다. 거름구(710)는 강도를 유지하기 위한 복수의 프레임(712)을 구비하며 그 중앙부에는 원판(714)이 형성된다. 이 원판(714)에는 후술되는 개폐장치의 상하 왕복운동을 안내하기 위한 가이드(720)가 구비된다. 가이드(720)는 원통형으로 형성되며 볼트(722)에 의해 원판(714)의 하부에 고정된다. 또한, 가이드(720)의 내측 상단 중앙부에는 나선을 구비한 고정홈(724)이 형성된다. 가이드(720)는 하방으로 연장 형성되며 또한 관형으로 형성된다. 하우징의 하부변에는 지지체(600)에 형성된 각각의 고정편(630)에 해제 가능하게 외삽 되어 고정되는 복수의 장착홈(730)이 형성된다. 각각의 장착홈(730)은 초기에 수직방향으로 고정편에 삽입되는 입구부(730a)와 그 입구부(730a)로부터 횡방향으로 형성되는 가이드홈(730b)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

하우징(700)의 내측에는 후술되는 개폐구가 분리 가능하게 지지되도록 일정 폭을 갖는 지지링(740)이 구비된다. 지지링(740)은 도 5에 상세히 도시된 바와 같이, 중앙을 향해 하방으로 경사지도록 형성되며, 그 중앙에는 오수 또는 폐수가 배출되는 개구부(742)가 형성된다. 지지링(740)의 개구부(742)의 주변 또는 그 하부에는 후술되는 개폐장치와의 기밀유지를 위해 패킹(750)이 하부로부터 삽착된다. 특히, 실제로 오수 또는 우수가 배출되는 패킹(750)의 중앙 관통구(752)에는 중앙하방으로 경사진 플랜지(752a)가 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 패킹(750)은 고무와 같은 탄성재로 형성된다.

하우징(700)의 내부에는 오수, 우수, 폐수 등의 배수에 따라 상하로 왕복이동하는 개폐구(800)가 설치된다. 개폐구(800)는 구형의 몸체(810)를 구비한다. 특히, 몸체(810)의 중심에는 그 몸체의 전체를 관통하며 하우징(700)의 가이드(720)에 왕복 가능하게 외삽되는 가이드관(820)이 형성된다. 가이드관(820)의 내측의 소정 위치에는 걸림턱(822)이 돌출 형성된다. 가이드관(820)의 상부에는 가이드관의 원활한 이동 및 수밀성의 확보를 위해 패킹(824)이 구비되는 것이 바람직하다.

특히, 개폐구(800)의 중앙주변 전체에는 수용홈(830)이 형성된다. 이 수용홈(830)은 반경방향 외측 상방으로 형성된다. 따라서, 그 수용홈(830)에는 패킹(750)의 중앙 관통구(752)에 형성된 플랜지(752a)가 분리 가능하게 삽입될 수 있는 것이다. 이와 같이, 수용홈(830)에는 하방을 향하여 소정의 홈이 형성되어 하수구 등에 설치되면 이 수용홈(830)에 물이 항상 고여 있게 되고, 수용홈(830)에 패킹(750)의 플랜지(752a)가 삽입되어 접함으로써 완전한 기밀을 유지할 수 있는 것이다.

개폐구(800)에는 구동장치(900)가 삽설된다. 구동장치(900)는 개폐구(800)의 몸체(810)의 가이드관(820)과 하우징(700)의 가이드(720)에 삽입되어 고정되는 트랩(910)을 포함한다. 트랩(910)은 관형으로 형성되고 상부의 중앙부에는 관통공(912)이 천공되며, 후술되는 구동부의 단부가 삽입 고정되는 복수의 관통홈(914)을 형성하는 프레임(916)을 구비한다. 또한, 트랩(910)의 외측의 하부에는 지지턱(918)이 일체로 돌출 형성된다. 이 지지턱(918)은 개폐구(800)의 하방이동을 한정함은 물론 개폐구(800)를 지지하는 역할을 한다. 그리고, 트랩(910)의 하부에는 나선부(920)가 형성된다.

트랩(910)에는 구동관(930)이 왕복 가능하게 삽설된다. 구동관(930)은 일정길이로 분기되며 트랩(910)의 관통홈(914)을 각각 관통하며 각각의 단부에 하우징(700)의 가이드(720)의 고정공(724)에 나사 결합되는 나선(932)이 형성된 복수의 가이드편(934)을 구비한다. 또한, 구동관(930)의 하부에는 상호 대향하는 2개의 삽입홈(935;937)이 천설된다. 각각의 삽입홈(935;937)에는 피니언(936;938)이회전 가능하게 축설된다. 물론, 각각의 삽입홈(935;937)의 양측에는 각각의 피니언(936;938)의 축이 회전 가능하게 삽입될 수 있도록 축홈(935a;937a)이 형성되는 것이 바람직하다.

구동관(930)에는 구동부재 또는 구동칼럼(940)이 왕복 가능하게 삽입된다. 구동칼럼(940)의 상단에는 트랩(910)의 관통공(912)과 연통하는 고정공(942)이 형성되어 있어, 볼트(944)와 같은 고정수단에 의해 트랩(910)에 고정된다. 구동칼럼(940)의 양측부, 즉, 구동관(930)에 형성된 삽입홈(935;937)에 대응하는 부분에는 래크(946;948)가 길이방향으로 형성된다. 이 각각의 래크(946;948)는 물론 구동관(930)에 축설되는 각각의 피니언(936;938)에 구동 가능하게 치합된다.

또한, 구동관(930)에는 그 구동관을 자중을 이용하여 상대적으로 왕복동시키기 위한 중량체(950)가 외삽 된다. 중량체(950)의 내측에는 각각의 피니언(936;938)에 치합되는 래크(952;954)가 형성된다.

최종적으로, 트랩(910)에는 그것의 하부 개구부를 폐쇄함은 물론 구동칼럼(940)의 하방 이동범위를 확보하기 위한 하부캡(960)에 의해 폐쇄된다. 하부캡(960)은 관형으로 형성되며, 그 내측 상단에는 트랩(910)의 나선부(920)에 해제 가능하게 결합되는 나선부(962)가 형성된다.

이하, 전술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 각각의 실시예에 따른 배수장치의 조립방식 및 그 작동모드에 대해 상세히 설명한다.

도 2 및 3에 도시된 바와 같이 제 1실시예에 따른 배수장치의 하우징(100)의 상부측 개구부에 거름구(200)가 조립되면 원판면(210)의 저면에 형성된가이드(220)가 개폐구(300)의 가이드홈(320)에 삽입된다. 개폐구(300)는 하우징(100)의 내경에 소정의 위치에 링상으로 부착되어 형성된 지지링(110)의 하방으로부터 삽입되어 조립된다.

구동장치(400)의 구동관(410)의 가이드편(411)은 트랩(340)에 형성된 관통공(340a)에 왕복 가능하게 삽입되고, 각각의 가이드편(411)의 단부에 형성된 나사부(411a)가 가이드(220)의 고정홈(220a)에 고정된다. 구동관(410)의 내측으로 구동칼럼(420)이 삽입되고, 구동관(410)에 형성된 2 개의 삽입홈(412,412')에 각각 두 피니언(430,430')이 삽입된다. 구동관(410)은 중량체(432)의 내측관(450)에 삽입된다.

이에 따라, 구동칼럼(420)의 양측면에 형성된 각각의 래크(421,421')와 각각의 피니언(430,430')의 일측과 치합됨과 동시에, 피니언(430,430’)의 타측은 중량체(432)의 내측관(450)의 내측에 형성된 래크(451,451')에 치합된다.

이와 같이 조립된 예비 조립체의 하우징(100)을 하수구 또는 맨홀 구멍에 콘크리트와 같은 수단에 의해 설치된 지지체(500)에 고정시킨다. 이때, 하우징(100)의 외측면에 형성된 각각의 돌기(120)가 하우징 지지체(500)에 형성된 각각의 요홈(510)에 착탈 가능하게 결합된다.

이와 같이 설치된 배수장치의 작동을 살펴보면, 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(100)내로 폐수 또는 오수가 유입되지 않은 상태에서는 중량체(432)가 자중에 의해 하방으로 완전히 이동된 상태를 유지한다. 상대적으로, 개폐구(300)의 몸체는 완전히 상방에 위치하므로 라운딩 접촉패킹(111)의 라운드면(111a)과 접함은 물론하우징(100)의 지지링(110)의 개구부(110a)가 폐쇄되어 하수의 역류 및 악취의 역류가 차단되는 상태를 유지하게 되는 것이다.

이 상태에서, 폐수, 오수, 우수 등이 거름구(200)를 지나 하우징(100) 의 내측으로 유입되면 개폐구(300)의 몸체의 상부에 수집된다. 수집되는 하수가 일정중량 이상으로 되어 그 수압이 중량체(432)의 자중보다 크게 되면 그 수압에 의해 개폐구(300)가 하방으로 이동하게 된다. 이에 따라, 개폐구(300)의 몸체(301)가 접촉패킹(111)으로부터 분리됨과 동시에 개구부(110a)가 개방되며, 이를 통해 오수 또는 폐수가 하수구로 배출되는 것이다.

이때, 개폐구(300)가 하방으로 이동되어 구동장치(400)의 각각의 피니언(430,430’)이 정회전(正回轉) 방향으로 회전하게 되면, 중량체(432)는 내측관(450)에 의해 상방으로 이동되는 반면, 구동장치(420)는 하강된 상태를 유지한다.

이 상태에서, 각종 오수가 하수구로 모두 배수되어 개폐구(300)의 몸체(301)에 대한 수압이 해제되면, 중량체(432)는 자중에 의해 하강된다. 중량체(432)가 하강되면, 그 중량체(432)의 내측관(450)이 하강하면서 각각의 피니언(430,430’)을 역회전(逆回轉)시킴으로써, 구동칼럼(420)은 구동관(410)의 각각의 가이드편(411a)의 안내를 받으며 상승하게 된다. 구동칼럼(420)이 상승되면, 그것의 상단에 고정된 개폐구(300)가 동시에 상승된다. 이와 같이 상승되는 개폐구(300)의 몸체(301)는 최종적으로 접촉패킹(111)의 라운딩관(111a)에 접촉됨으로써, 결과적으로 하우징(100)의 개구부(110a)가 폐색된다.

따라서, 개폐구(300)의 몸체(301)가 하우징(100)의 개구부(110a)를 포위하고 있는 접촉패킹(111)의 라운딩관(111a)을 완전 폐쇄시킨 상태에서 하수가 역류(逆流)하더라도, 결국 몸체(301)를 하우징(100)의 유지링(110)의 개구부(110A)에 밀착시키게 되므로 하수 및 악취의 역류가 차단되는 것이다.

하수의 중량 또는 수압은 중량체(432)의 중량에 비해 상대적으로 현저히 크므로 개폐구(300)의 하강은 신속하게 이루어지는 반면, 개폐구(300)의 상승은 배출되는 물이 거의 배수될 때 그 물의 잔류량이 점차로 감소함에 따라 중량체(432)의 자중에 의해 완만하게 이루어지는 것이다.

다음으로, 본 발명의 제 2실시예에 따른 배수장치의 조립방식 및 그 작동모드를 도 5 및 6을 참조로 하여 설명한다.

배수장치의 하우징(700)의 거름구(710)의 원판(714)에 구비된 가이드(720)에 개폐구의 가이드관(820)이 왕복 가능하게 외삽 된다. 개폐구의 가이드관(820)은 하우징(700)의 지지링(740)을 통해 가이드(720)에 외삽되어 조립된다.

이 상태에서, 구동장치의 구동관(930)의 가이드편(934)은 트랩(910)에 형성된 관통공(914)에 왕복 가능하게 삽입되고, 각각의 가이드편(934)의 단부에 형성된 나선부(932)가 가이드(720)의 고정홈(724)에 고정된다. 물론, 이전에 구동관(930)의 내측으로 구동칼럼(940)이 삽입되고, 구동관(930)에 형성되는 상호 대향하눈 2개의 삽입홈(935;937)에 각각 피니언(936;938)이 삽입된다. 구동관(930)은 중량체(950)에 삽입된다.

이에 따라, 구동칼럼의 양측면에 형성된 각각의 래크(946;948)는 각각 피니언(936;938)의 일측과 치합됨과 동시에, 피니언(936;938)의 타측은 중량체(950)의 내측에 형성된 래크(952;954)에 치합되는 것이다.

이후, 하부커버(960)를 트랩(910)에 나사 결합시켜 하우징(700), 개폐구(800) 및 구동장치(900)를 완전하게 조립한다.

이와 같이 조립된 하우징(700)을 하수구 또는 맨홀 구멍에 콘크리트와 같은 수단에 의해 설치된 지지체(600)에 고정시킨다. 이때, 하우징(700)의 하부변에 형성된 장착홈(730)의 입구(730a)를 삽입한 상태에서 그 하우징을 일 방향으로 회전시키면 지지체(600)의 고정편(630)이 가이드홈(730b)의 종단부에 배치됨으로써, 하우징(700)이 지지체(600)에 해제 가능하게 설치되는 것이다.

이와 같이 설치된 배수장치의 작동을 살펴보면, 도 5에 도시된 바와 같이 하우징(700) 내로 폐수 또는 오수가 유입되지 않은 상태에서는 중량체(950)가 자중에 의해 하방으로 완전히 이동된 상태를 유지한다. 상대적으로, 개폐구(800)는 몸체(810)가 완전히 상방에 위치하므로 그 몸체(810)에 의해 지지링(740)의 개구부(742)가 폐쇄된다. 특히, 지지링의 개구부(742)를 감싸고 있는 패킹(750)의 플랜지(752a)가 개폐구(800)의 몸체(810)의 중앙주변에 형성된 수용홈(830)에 삽입되고 또한 수용홈(830)내에 물이 채워짐으로 인해 완전하게 폐색되어 하수의 역류 및 악취의 역류가 차단되는 상태를 유지하게 되는 것이다.

이 상태에서, 폐수, 오수, 우수 등이 거름구(710)를 지나 하우징(700) 의 내측으로 유입되면 개폐구(800)의 몸체(810)의 상부에 수집된다. 수집되는 하수가 일정중량 이상으로 되어 그 수압이 중량체(950)의 자중보다 크게되면 그 수압에 의해개폐구(800)가 하방으로 이동하게 된다. 이에 따라, 개폐구(800)의 몸체(810)가 패킹(750)으로부터 분리됨과 동시에 지지링(740)의 개구부(742)가 개방되며, 이를 통해 오수 또는 폐수가 하수구로 배출되는 것이다.

이때, 개폐구(800)가 하방으로 이동되어 구동장치(900)의 각각의 피니언(936;938)이 정회전 방향으로 회전하게 되면, 중량체(950)는 그것의 래크(952;954)와 각각의 피니언(936;938)간의 상호작용에 의해 상방으로 이동되는 반면, 구동칼럼(930)은 하강된 상태를 유지한다.

이 상태에서, 각종 오수 또는 우수가 하수구로 모두 배수되어 개폐구(800)의 몸체(810)에 대한 수압이 해제되면, 중량체(950)는 자중에 의해 하강된다. 중량체(950)가 하강되면, 그 중량체(950)의 각각의 래크(952;954)를 역회전시킴으로서, 구동칼럼(940)은 구동관(930)의 각각의 가이드편(934)이 트랩(910)의 관통홈(914)의 안내를 받으며 상승하게 된다. 구동칼럼(940)이 상승되면, 그것에 고정된 트랩(910)이 상승됨과 동시에 그 트랩(910)에 배치된 개폐구(800)가 동시에 상승된다. 이와 같이 상승되는 개폐구(800)의 몸체(810)는 최종적으로 패킹(750)의 관통구(752)에 접촉됨으로써 하우징(700)의 개구부(742)가 폐쇄되는 것이다.

특히, 지지링의 개구부(742)를 감싸고 있는 패킹(750)의 플랜지(752a)가 개폐구(800)의 몸체(810)의 중앙주변에 형성된 수용홈(830)에 삽입됨으로 인해 완전하게 폐색되는 것이다. 이에 따라, 하수가 역류하거나 역압이 발생하는 경우에도 그 같은 수압 또는 기압에 의해 몸체(810)의 수용홈(830)과 패킹(750)의 플랜지(752a)가 상호 간 더욱 압착되고, 수용홈(830)에 존재하는 하수에 의해 하수및 악취의 역류가 차단되는 것이다.

또한, 개폐구(800)의 하강은 하수의 중량 또는 수압이 중량체(950)의 중량에 비해 상대적으로 현저히 크므로 신속하게 이루어지는 반면, 개폐구(800)의 상승은 배출되는 물이 거의 배수될 때 그것의 잔류량이 점차로 감소함에 따라 중량체(950)의 자중에 의해 완만하게 이루어지는 것이다.

이와 같이, 우수, 오수, 폐수 등의 배수 때 외에는 실내와 하수구가 완전히 격리되어 폐쇄됨으로 인해 하수 및 악취의 역류가 완전 방지됨은 물론, 특히 생명에 위험을 줄 수 있는 모기와 같은 해충이 하수구를 통해 실내 또는 외부로 침입하는 것을 방지할 수 있어 위생학적 또는 환경학적으로 유용한 것이다.

이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 배수장치에 의하면, 오수, 우수, 폐수 등을 하수구로 용이하게 배출시킬 수 있음은 물론 하수구로부터의 오수 및 폐수의 역류 및 악취의 역류를 완전하게 차단할 수 있어 신뢰성이 향상된다.

또한, 악취뿐 아니라 해충이나 벌레가 하수구로부터 침입하는 것을 완전하게 방지할 수 있고, 개폐구를 패킹에 의해 사용하는 구성이 아니기 때문에 구성부품에 이물질 또는 오물이 부착되거나 누적되는 것을 방지할 수 있으므로 가정용 뿐만 아니라 다양한 산업분야, 도시 기반시설로 유용하게 사용할 수 있어 적용성이 향상되는 장점이 있다.

또한, 저지대 또는 강변에 위치하거나 호우 또는 장마시 오수, 폐수 또는 우수의 역류로 인해 인명 및 재산의 피해를 방지할 수 있는 이점이 있다.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 기술분야의 당업자라면 첨부된 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형예 및 수정예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

Claims (18)

1. 하수구에 연통 설치되고, 하수구와 연통하는 개구부가 형성된 지지링, 상기 지지링의 하부에 설치되며 개구부를 포위하는 패킹을 구비하는 하우징;

   상기 하우징으로 유입되는 하수의 고형물을 필터링하기 위해 상기 하우징의 상부에 구비되며, 중앙하부에서 원통형 가이드를 구비하는 거름구;

   상기 하우징내로 하수가 유입되면 수압에 의해 하강되어 상기 개구부를 개방시키고 하수의 배출후에는 상방으로 이동되어 상기 개구부를 폐쇄시키기 위해, 상기 가이드에 왕복이동 가능하게 설치되는 개폐구; 및

   하수의 유입 여부에 따라 수압 및 자중에 의해 상기 개폐구를 상하로 왕복동시키기 위해 상기 개폐구에 연설되는 구동장치를 포함하는 배수장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지링은 중앙을 향해 하방으로 경사지게 형성되고, 상기 지지링의 하부에는 상기 패킹을 고정시키기 위한 패킹 고정링이 구비되는 것을 특징으로 하는 배수장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 개폐구는 상기 하우징의 개구부에 해제 가능하게 접하는 반구형 몸체와, 상기 몸체에 일체로 형성되고, 상기 가이드에 삽입되는 가이드홈을 구비하는 센터고정관을 포함하는 것을 특징으로 하는 배수장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 가이드홈은, 상기 센터고정관의 상부에서 일정간격을 두고 내측으로 돌출 형성되어 센터고정관과 함께 2중관 형태를 이루며 내측에는 관통구를 형성하는 돌기관에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 배수장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 돌기관의 상단에는, 중앙부에 고정공이 천공되고 상기 고정공 주위에 복수의 관통홈이 형성되는 트랩이 구비되는 것을 특징으로 하는 배수장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 구동장치는

   상기 개폐구의 상부를 관통하며 단부가 상기 가이드에 고정되는 복수의 가이드편을 구비하고, 하부에서 상호 대향하는 2개의 삽입홈이 형성되는 구동관;

   상기 구동관의 각각의 삽입홈에 회전 가능하게 축설되는 피니언;

   상기 구동관에 왕복 가능하게 내삽되고, 상단부가 상기 구동관의 상단부에 고정되며, 양측에는 길이방향으로 상기 각각의 피니언에 치합되는 래크가 형성되는 구동칼럼; 및

   상기 구동칼럼 및 개폐구를 자중에 의해 상방으로 이동시키기 위해 상기 센터고정관 과 구동관 사이에 삽입되며, 내측면에 상기 피니언과 치합되는 래크가 길이방향으로 형성되는 중량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 배수장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 중량체는 센터고정관에 삽입되는 외측관과, 상기 외측관의 내측에 삽입 고정되며 내측면에 상기 각각의 피니언에 치합되는 래크가 형성되는 내측관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 배수장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 하우징의 외측에는 복수의 돌기가 형성되며; 하수구 또는 개수구에 연결되는 맨홀에 고정 설치되며 상기 하우징의 각각의 돌기가 해제 가능하게 삽입 고정되는 요홈이 형성되는 지지체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배수장치.
9. 하수구에 연결되는 맨홀에 고정되는 지지체;

   상기 지지체에 해제 가능하게 삽입 고정되고, 하수구와 연통하는 개구부가 형성된 지지링과 상기 지지링의 하부에 설치되며 개구부를 포위하는 패킹을 구비하는 하우징;

   상기 하우징으로 유입되는 하수의 고형물을 필터링하기 위해 상기 하우징의 상부에 구비되며, 중앙하부에서 원통형 가이드를 구비하는 거름구;

   상기 하우징 내로 하수가 유입되면 수압에 의해 하강되어 상기 개구부를 개방시키고 하수의 배출 후에는 상방으로 이동되어 상기 개구부를 폐쇄시키기 위해 상기 가이드에 왕복이동 가능하게 설치되며, 상기 하우징의 개구부에 해제 가능하게 접하는 반구형 몸체와, 상기 몸체에 일체로 형성되고 상기 가이드에 삽입되는 가이드 홈을 구비하는 센터고정관을 구비하는 개폐구; 및

   상기 개폐구의 상부를 관통하며 단부가 상기 가이드에 고정되는 복수의 가이드편을 구비하고 하부에서 상호 대향하는 2개의 삽입홈이 형성되는 구동관과, 상기 구동관의 각각의 삽입홈에 회전 가능하게 축설되는 피니언와, 상기 구동관에 왕복 가능하게 내삽되고 상단부가 상기 구동관의 상단부에 고정되며 양측에는 길이방향으로 상기 각각의 피니언에 치합되는 래크가 형성되는 구동칼럼과, 상기 구동칼럼 및 개폐구를 자중에 의해 상방으로 이동시키기 위해 상기 센터고정관 과 구동관 사이에 삽입되며 내측면에 상기 피니언과 치합되는 래크가 길이방향으로 형성되는 중량체로 구성되는 구동장치를 포함하는 배수장치.
10. 하수구의 맨홀에 그 하수구와 연통하도록 설치되는 지지체;

    상기 지지체에 해제 가능하게 설치되고, 하수구와 연통하는 개구부가 형성된 지지링과, 상기 지지링의 하부에 설치되며 개구부를 포위하는 패킹과, 상부에 위치하여 유입되는 하수내의 고형물을 여과하기 위한 거름구와, 상기 거름구의 중앙하부에 고정되는 가이드를 구비하는 하우징;

    상기 하우징내로 하수가 유입되면 수압에 의해 하강되어 상기 개구부를 개방시키고 하수의 배출 후에는 상방으로 이동되어 상기 개구부를 폐쇄시키기 위해, 상기 가이드에 왕복 가능하게 설치되는 개폐구; 및

    하수의 유입 여부에 따라 수압 및 자중에 의해 상기 개폐구를 상하로 왕복동시키기 위해 상기 개폐구에 연설되는 구동장치를 포함하는 배수장치.
11. 제 10항에 있어서, 지지체는 원통형으로 형성되며 내측면에 복수의 고정편이돌출 형성되는 몸체와, 상기 몸체에 하단에 형성되는 장방형 지지플레이트를 일체로 구비하며; 상기 하우징의 하부에는 상기 지지체에 형성된 각각의 고정편에 해제 가능하게 외삽되어 고정되는 복수의 장착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 배수장치.
12. 제 10항에 있어서, 상기 패킹의 중앙에는 하수구와 연통하는 관통구가 형성되며, 상기 관통구에는 상기 개폐구와 해제 가능하게 접하며 중앙하방으로 연장되는 플랜지가 형성되는 것을 특징으로 하는 배수장치.
13. 제 10항에 있어서, 상기 개폐구는 구형의 몸체와, 상기 몸체의 중심을 관통하며 상기 하우징의 가이드에 왕복 가능하게 외삽되며 상기 구동장치에 의해 지지되는 걸림턱이 돌출 형성되는 가이드관을 포함하는 것을 특징으로 하는 배수장치.
14. 제 13항에 있어서, 상기 개폐구의 몸체에는 상기 하우징의 패킹의 관통구에 형성된 패킹이 수용되어 밀착되고 동시에 하수가 잔류되도록, 원주방향을 따라 하향으로 절곡 구성된 수용홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 배수장치.
15. 제 10항에 있어서, 상기 구동장치는

    상기 개폐구의 몸체의 가이드관과 상기 하우징의 가이드에 삽입되어 고정되는 트랩;

    상기 트랩에 왕복 가능하게 삽입되고, 트랩의 상단을 관통하며 단부가 가이드에 고정되며, 하부에 2개의 삽입홈이 형성되는 구동관;

    상기 구동관의 하부에 상호 대향하게 형성되는 2개의 삽입홈에 각각 회전가능하게 축설되는 피니언;

    구동관에 왕복 가능하게 삽입되고, 상단이 상기 트랩에 고정되며, 양측부에 상기 피니언에 치합되는 래크가 길이방향으로 형성되는 구동칼럼; 및

    상기 구동칼럼 및 개폐구를 자중에 의해 상방으로 이동시키기 위해 상기 트랩과 구동관 사이에 삽입되며, 내측면에 상기 피니언과 치합되는 래크가 길이방향으로 형성되는 중량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 배수장치.
16. 제 15항에 있어서, 상기 트랩의 상단에는 방사상으로 복수의 관통홈이 천공형성되며, 상기 구동관은 단부가 상기 가이드의 고정공에 고정되고 상기 트랩의 각각의 관통홈에 왕복 가능하게 삽입되는 복수의 가이드편을 구비하는 것을 특징으로 하는 배수장치.
17. 제 15항에 있어서, 상기 트랩의 하부는 하부캡에 의해 해제 가능하게 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 배수장치.
18. 하수구의 맨홀에 그 하수구와 연통하도록 설치되며, 내측면에 고정편이 돌출 형성되는 지지체;

    상기 지지체에 해제 가능하게 설치되도록 상기 고정편에 해제 가능하게 삽입 고정되는 복수의 고정홈이 형성되고, 하수구와 연통하는 개구부가 형성된 지지링과, 상기 지지링의 하부에 설치되며 개구부를 포위하며 중앙관통구에 플랜지가 형성되는 패킹과, 상부에 위치하여 유입되는 하수내의 고형물을 여과하기 위한 거름구와, 상기 거름구의 중앙하부에 고정되는 가이드를 구비하는 하우징;

    상기 하우징 내로 하수가 유입되면 수압에 의해 하강되어 상기 개구부를 개방시키고, 하수의 배출 후에는 상방으로 이동되어 상기 개구부를 폐쇄시키기 위해 상기 가이드에 왕복동 가능하게 삽입되며 중심주변에 상기 패킹의 플랜지가 해제 가능하게 수용되는 수용홈이 형성되는 몸체를 구비하는 개폐구; 및

    상기 개폐구의 몸체의 가이드관과 상기 하우징의 가이드에 삽입되어 고정되는 트랩과, 상기 트랩에 왕복 가능하게 삽입되고 트랩의 상단을 관통하며 단부가 가이드에 고정되며 하부에 2개의 삽입홈이 형성되는 구동관과, 상기 구동관의 하부에 상호 대향하게 형성되는 2개의 삽입홈에 각각 회전 가능하게 축설되는 피니언와, 구동관에 왕복 가능하게 삽입되고, 상단이 상기 트랩에 고정되며 양측부에 상기 피니언에 치합되는 래크가 길이방향으로 형성되는 구동칼럼과, 상기 구동칼럼 및 개폐구를 자중에 의해 상방으로 이동시키기 위해 상기 트랩과 구동관 사이에 삽입되며 내측면에 상기 피니언과 치합되는 래크가 길이방향으로 형성되는 중량체로 구성되는 구동장치를 포함하는 배수장치.