KR20020095427A - 진공하수시스템 - Google Patents

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KR20020095427A
KR20020095427A KR1020020024916A KR20020024916A KR20020095427A KR 20020095427 A KR20020095427 A KR 20020095427A KR 1020020024916 A KR1020020024916 A KR 1020020024916A KR 20020024916 A KR20020024916 A KR 20020024916A KR 20020095427 A KR20020095427 A KR 20020095427A
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베사라팔라이넨
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에박 인터내셔널 오이
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Abstract

본 발명은 하수공급원(2)과, 하수배관(3)을 포함하여 구성되는 진공하수시스템에 관한 것으로서, 하수배관은 제 1 하수파이프(31)와, 제 2 하수파이프(32)를 포함하여 구성된다. 출구부분(22)을 가지는 제 1 하수밸브(21)는 상기 하수공급원과 제 1 하수파이프 사이에 배치되고, 제 2 하수밸브(23)는 제 1 하수파이프와 제 2 하수파이프 사이에 배치되며, 이에 의해 상기 시스템은 하수배관에서 진공을 제공하는 진공발생수단(36)을 포함하여 구성된다. 상기 시스템의 소음레벨과 필요공간을 최소화하기 위하여, 제 1 하수파이프는 하수용 중간용기를 제공한다.

Description

진공하수시스템{VACUUM SEWER SYSTEM}
본 발명은 청구항 1의 서문에 따른 진공하수시스템에 관한 것이다.
이러한 타입의 진공하수시스템은 이미 공지된 것이다. 배수(drainage)를 제공하는 압력차 또는 하수에 대한 세정기능(flushing function)으로부터 기인하고또한 이에 뒤따르는 압력평형 단계에 기인하는 소음은 진공하수시스템의 주된 문제점의 하나이다. 소음의 정도를 줄이려는 이전의 시도에 있어서, 2단계 기능이 제안되었으나, 이는 추가적인 구성요소의 수와 크기가 컸기 때문에 비용이 많이 들고 필요한 공간이 증가되는 결과로 되었다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 회피하고, 간단한 수단에 의해 감소된 소음 레벨을 가지는 효과적인 배수기능을 달성하고자 하는 것이다. 이러한 목적은 본 발명에 따른 진공하수시스템에 의해 달성되고, 그 주요한 특징은 청구항 1에 나타내었다.
본 발명의 기본적인 사상은, 필요공간을 줄이고 충분한 경제성을 유지하기 위하여 표준적인 구성요소를 활용하는 것이다. 이는, 하수(sewage)의 제 1 수송단계 동안에 하수용 중간용기(intermediate receptacle)로서 종래부터 하수공급원의 방출밸브(discharge valve), 즉 제 1 하수밸브에 연결되는 제 1 하수파이프, 즉 이른바 수직파이프(riser pipe) 또는 분기파이프(branch pipe)를 사용함으로써 달성된다.
제 1 하수파이프인 중간용기의 이른바 진공용량에 관계되는 요구되거나 충분한 체적은, 제 1 하수파이프의 길이를 변화시킴으로써 제공될 수 있다.
하수의 제 2 수송단계에서 배수 또는 세정 효과를 증가시키기 위해서, 제 1 하수파이프의 제 1 하수밸브 끝단에 제 3 밸브수단이 마련될 수 있는 것이 유리하다. 그러한 제 3 밸브수단은, 제 2 수송단계에 대하여 수송공기를 제공하기 위하여, 통기밸브(aeration valve)로서 배치될 것이다.
제 1 하수밸브의 출구 부분 바로 뒤의 파이프 직경을 확대함으로써, 배수 또는 세정기능의 소음레벨은 감소될 수 있다. 그러한 확대된 직경은, 유리하게는 제 1 하수밸브의 출구 부분의 하류에 배치된 파이프 부분과 제 1 하수밸브의 출구부분과 제 1 하수파이프의 사이에 배치된 제 1 파이프 이음이 마련될 수 있는 것이 유리하다.
중간용기에 대하여 요구되거나 충분한 체적을 제공하는 다른 유리한 배치는, 진공하수시스템에 제 1 하수파이프의 제 1 하수밸브 끝단에서 제 3 하수파이프를 마련하는 것이다. 이러한 배치는 중간용기의 체적, 즉 중간용기의 진공용량을 변화시킬 가능성을 더욱 제공한다.
제 3 밸브수단 또는 통기밸브는 제 3 하수파이프의 제 1 하수밸브에 대향하는 제 3 하수파이프의 끝단에 배치될 수 있는 것이 유리하다.
하수의 제 1 수송단계와 이에 뒤따르는 제 2 수송단계에는 제 2 하수밸브가 제 1 하수파이프와 제 2 하수파이프 사이에 채용될 필요가 있기 때문에, 요구되는 체적은 전체 진공배관에 거쳐 압력평형수단이 제공되는 것이 유리하고, 상기 제 2 하수밸브에 거쳐 상기 하수파이프를 연결하는 연결파이프가 제공되는 것이 유리하다.
상기 시스템은 밸브의 기능을 모니터링하는 제어센서를 구비하는 것이 유리하다. 밸브의 하나 또는 그 이상은 기계적으로 또는 전기적으로, 유리하게는 공기압축식(pneumatically)으로 작동될 수 있다.
후자의 경우에, 밸브 또는 밸브들은 진공배관에서 성행하는 진공을 사용하며 밸브를 작동시키는 진공발생수단을 구비한 진공활성화 밸브(vacuum activated valve)인 것이 바람직하다.
진공이음(vacuum connection)을 개폐하는 상호 연결된 솔레노이드 밸브 (interconnected solenoid valve)로써 배관함으로써, 제어센터를 통하여 밸브와 성행하는 진공 사이를 소통 또는 연결하는 것이 유리하다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 진공하수시스템 2 : 하수공급원
4 : 제어센터 21 : 제 1 하수밸브
22 : 출구부분 23 : 제 2 하수밸브
31 : 제 1 하수파이프 32 : 제 2 하수파이프
33 : 제 3 하수파이프 34 : 제 1 파이프이음
35 : 제 2 파이프이음 36 : 진공발생수단
37 : 압력평형수단
이하, 첨부도면을 참조하여 단지 실시예에 의해서 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1에서, 진공하수시스템의 일부는 일반적으로 참조번호 1로써 나타낸다. 진공하수시스템(1)은 하수공급원(2), 본 실시예에서는 변기 유니트(파선으로 나타냄)를 포함하여 구성된다. 하수공급원은 또한, 예를 들면 좌변기, 욕조, 샤워 유니트, 응축액 용기 등일 수도 있다. 진공하수시스템은 통상 참조번호 3으로 나타낸 하수배관을 더욱 포함하여 구성되며, 제 1 하수 파이프(31), 즉 이른바 수직파이프 또는 분기파이프와, 제 2 하수파이프(32), 즉 이른바 메인 라인과, 제 3 하수파이프(33)을 포함하여 구성된다. 제 1 하수파이프(31)는 제 1 파이프이음(34)에 의해 제 3 하수파이프(33)에, 제 2 파이프이음(35)에 의해 제 2 하수파이프(32)에 연결된다.
하수공급원에는 제 1 하수밸브(21)가 마련되고, 그 출구부분(22)은 제 1 파이프이음(34)에 연결된다. 양자택일적으로, 출구부분(22)은 제 1 하수파이프에 직접으로, 또는 제 3 하수파이프에 직접 또는 파이프이음을 통하여 연결될 수도 있다. 제 1 하수파이프(31)는 제 2 하수밸브(23)를 통하여 제 2 하수파이프(32)에 연결된다. 또한, 제 3 하수파이프(33)의 제 1 파이프이음(34) 끝단에 대향하는 끝단{즉, 반대편 제 1 하수밸브(24) 끝단}에서, 제 3 하수파이프(33)에는 제 3 밸브수단(24), 특히 통기밸브가 마련된다.
진공하수시스템(1)에는 진공발생수단으로부터 진공이 제공되며, 도면에서는 제 2 하수파이프(32)와 관련하여 화살표(36)로써만 일반적으로 나타내었다. 제 2 하수파이프(32)와 제 1 하수파이프(31) 사이에는 제 2 하수밸브(23) 위로 압력평형수단(37)을 통하여, 본 실시예에서는 각각 제 2 하수밸브의 반대쪽에서 제 1 및 제 2 하수파이프에 연결된 연결튜브(37)를 통하여 일정한 진공이음이 제공된다. 이러한 배치는 또한, 배수 또는 세정기능 후에 압력평형단계에서, 즉 진공레벨이 시스템 내에서 회복되는 때의 소음레벨을 감소시킨다.
또한, 진공하수시스템에는 배관을 통하여 진공발생수단(36), 특히 연결튜브(압력평형수단)(37)에 연결된 제 1 튜브(41)에 의하여 발생된 진공과 유체소통 (fluid communication)되는 제어센터(4)가 마련되어 있다. 또한, 적절한 방식으로 진공을 제공하는 진공하수시스템의 다른 지점에 연결이 될 수도 있다.
또한, 제어센터(4)는 제 1 하수밸브(21), 제 2 하수밸브(23), 및 제 3 하수밸브(24)에 상기 밸브들의 개폐를 제어하기 위하여 유체소통되며, 본 실시예에서 이들 밸브들은 진공활성화 밸브이다. 특히, 제 2 튜브(42), 제 3 튜브(43), 및 제 4 튜브(44)(제 3 튜브를 경유한)는 각각 더욱 유체소통된다.
다음으로, 진공하수시스템의 작동에 대하여 상술한 구성요소와 관련하여 설명한다.
진공은 진공발생수단(36)에 의해 하수배관(3)에 마련되고, 이에 의해 압력평형수단(37)을 통하여 제 1 및 제 3 하수파이프(31 및 33)에서, 그리고 제 2 하수파이프(32)에서 진공이 유지되며, 제 1 및 제 3 하수파이프는 제 2 하수밸브(23)의 위치나 상태에 상관없이 제 2 하수파이프(32)와 제 1 하수파이프(31) 사이의 일정한 유동연결을 제공한다.
초기 단계에서, 제 3 밸브수단(24), 즉 통기밸브 뿐만 아니라 제 1 및 제 2 하수밸브(21과 23)는 폐쇄되어 있다. 화장실 유니트(2)에 놓여져 있는 하수가 배수될 때, 플러시 기능(flush function)은 그 자체로서 공지인 방식으로 제어센터 (4)를 통하여 세정된다. 제어센터(4)는 제 1 튜브(41)를 통하여 진공이음을 활성화시키고, 제 2 튜브(42)를 통하여 제 2 하수밸브에 이를 개방하기 위하여 진공효과(vacuum effect)를 앞쪽으로 전달한다. 화장실 유니트(2) 용기에 일반적인 실질적으로 정상적인 대기압(atmospheric pressure)으로 인해, 하수는 분리된 슬러그 (slug) 형태로 제 1 하수밸브(21)를 통하여, 상술한 바와 같이 진공 하에 있는 제 1 및 제 3 하수파이프(31 및 33)로 배수 또는 세정된다. 하수 슬러그와 세정수 (flush water)가 상기 하수파이프(31 및 33)로 배수된 후에, 제 1 하수밸브 (21)에 걸친 압력차는 약 0 k㎩(0 bar)이고, 제 1 하수밸브(21)는 폐쇄된다. 이러한 제 1 수송단계에서, 제 1 및 제 3 하수파이프(31 및 33)는 하수에 대한 중간용기로서 기능한다.
계속하여, 소정의 시간, 예를 들면 약 1 내지 2초 이후에, 제어센터(4)는 제 1 튜브(41)를 통하여 진공이음을 활성화시키고, 각각 제 3 튜브(43)와 제 4 튜브 (44)를 통하여 제 2 하수밸브(23)와 통기밸브(24)에 진공효과를 앞쪽으로 전달하며, 이에 의해 상기 밸브들은 개방된다. 이로써, 하수는 제 2 수송단계가 되고, 이 제 2 수송단계 동안에, 하수는 제 2 하수파이프(32)에 일반적인 진공흡입효과로 인해 제 2 하수밸브(23)를 통하여 제 1 및 제 3 하수파이프(31 및 33)로부터 제 2 하수파이프(32)로 수송된다. 제 3 하수파이프(33)의 말단부(distal end)에서의 통기밸브(24)의 기능은, 하수의 제 2 수송단계를 보다 효과적으로 하기 위하여 제 3 및 제 1 하수파이프(33 및 31)로 추가적인 대기(atmospheric)의 수송공기 (transport air)를 제공하는 것이다.
제 2 수송단계 이후에, 제 2 하수밸브(23)와 통기밸브(24)는 폐쇄되고, 요구되는 진공레벨은 진공발생수단(36)에 의해 진공배관(3)에서 회복되며, 이에 의해 상기 시스템은 다음 배수 또는 세정기능을 준비한다.
제어센터(4)는 상술한 적절한 튜브를 통하여 진공의 전달과 연결을 모니터링하는, 예컨대 솔레노이드 밸브(solenoid valve)를 구비하는 것이 바람직하다. 그러한 솔레노이드 밸브는 바람직하게는 3방향 밸브이고, 이에 의해 제 1 하수밸브와 이에 상응하는 제 2 하수밸브 및 통기밸브(제 3 밸브수단)를 개방하기 위하여, 진공은 상응하는 제어센터 (솔레노이드) 밸브의 제 1 및 제 2 부분을 통하여 소통된다. 계속하여 상기 밸브들을 폐쇄하기 위하여, 우선 진공소통은 차단되고 다음으로 상응하는 제어센터 (솔레노이드) 밸브의 제 3 부분은 개방되어 주위의 대기 공기가 상응하는 배관(42, 43 및 44)을 통하여 소통되어 상기 밸브를 폐쇄하도록 한다. 또한, 상응하는 배치는 공기압축식으로 작동하는 밸브에 의해 달성될 수 있다.
배수 또는 세정기능과 후속하는 압력평형단계와 관련하여 소음레벨을 줄이기 위하여, 제 1 하수밸브(21)의 출구부분(22) 바로 다음에 다소 확대된 파이프 직경을 가지는 파이프 부분을 구비하는 것이 유리함을 설명하였다. 이는, 제 1 파이프 이음(34)에 제 1 하수파이프(31)와 제 3 하수파이프(33) 보다 큰 직경을 부여함으로써 실행될 수 있다. 또한, 원한다면, 보다 큰 체적의 중간용기를 제공하기 위하여 제 3 하수파이프의 직경은 제 1 하수파이프의 직경보다 큰 것일 수 있다.
하수에 대한 중간용기, 즉 제 1 및 제 3 하수파이프의 요구되는 체적은, 상술한 바와 같이 상기 하수파이프들의 길이와 직경을 변화시킴으로써 용이하게 제공될 수 있다. 진공하수시스템이 사용된 연결에 따라 상이한 체적이 적용 가능하다. 진공하수시스템과 관련된 전형적인 직경은, 예를 들면 분기파이프 또는 제 1 하수파이프에 대하여는 약 50mm이고, 이에 의해 상술한 확대된 직경은 바람직하게는 약 63mm가 될 수 있다.
또한, 통기밸브와 제 3 하수파이프의 사용은 문제가 되는 하수의 타입에 의존하는 것일 수 있다. 하수공급원이, 예를 들어 좌변기나 욕조인 경우에는, 하수는 "더 가벼운" 것이고, 이로써 추가적인 수송공기와 중간용기의 추가 체적은 필수적인 것이 아닐 수도 있다. 하수공급원이, 예를 들면 화장실 유니트일 경우에는, 문제의 하수는 "더 무거운" 것일 수 있고, 이로써 별도의 수송공기와 추가체적이유리하다.
도 2에 나타낸 제 2 실시예는 도 1에 나타낸 실시예와 상당히 상응하고, 따라서 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 붙였다.
그러나, 기본적인 차이는, 본 실시예에서 하수공급원(2)은 좌변기, 즉 "더 가벼운" 하수의 형태로서 나타낸다는 점이다. 제 1 하수밸브(21)의 출구부분(22)은 상기 출구부분보다 더 큰 직경을 구비한 제 1 파이프이음(34)에 연결되어 있고, 제 1 하수파이프(31)는 제 1 파이프이음(34)의 제 1 끝단에, 제 3 밸브수단(24), 즉 통기밸브는 제 1 파이프이음(34)의 제 2 끝단에 직접 연결되어 있다.
본 실시예의 작동은, 제 3 하수파이프와 관련한 배치를 제외하고는 제 1 실시예의 작동에 상응한다.
제 1 하수밸브, 제 2 하수밸브 및 통기밸브는 공기압축식, 진공활성화 밸브로서 상술하였다. 그러나, 원한다면 하나 이상의 밸브는 기계적으로 또는 전기적으로 작동되는 밸브로서 설계될 수 있다. 결과적으로, 제어센터는 그에 따라 적용될 수 있다.
본 발명에 의하면, 제 1 하수밸브의 출구 부분 바로 뒤의 파이프 직경을 확대함으로써, 배수 또는 세정기능의 소음레벨은 감소될 수 있다.
또한, 제 1 하수파이프인 중간용기의 이른바 진공용량에 관계되는 요구되거나 충분한 체적은, 제 1 하수파이프의 길이를 변화시킴으로써 제공될 수 있다.
하수에 대한 중간용기, 즉 제 1 및 제 3 하수파이프의 요구되는 체적은, 상술한 바와 같이 상기 하수파이프들의 길이와 직경을 변화시킴으로써 용이하게 제공될 수 있다. 진공하수시스템이 사용된 연결에 따라 상이한 체적이 적용가능하다.
또한, 통기밸브와 제 3 하수파이프의 사용은 문제가 되는 하수의 타입에 의존하는 것일 수 있다. 하수공급원이 예를 들어 좌변기나 욕조인 경우에는, 하수는 "더 가벼운" 것이고, 이로써 추가적인 수송공기와 중간용기의 추가 체적은 필수적인 것이 아닐 수도 있다. 하수공급원이, 예를 들면 화장실 유니트일 경우에는, 문제의 하수는 "더 무거운" 것일 수 있고, 이로써 별도의 수송공기와 추가체적이 유리하다.
첨부도면과 그에 관련한 상세한 설명은 단지 본 발명의 사상을 명백히 하기 위한 것이다. 예컨대 하수공급원의 확대된 출구, 중간용기의 체적, 추가적인 수송공기의 제공 등과 관련하여, 후술하는 청구항의 범위 내에서, 본 발명은 더욱 상세하게 변화될 수 있다.

Claims (13)

  1. 하수공급원(2)과,
    제 1 하수파이프(31)와, 제 2 하수파이프(32)와, 상기 하수공급원과 제 1 하수파이프 사이에 배치되는 출구부분(22)을 가지는 제 1 하수밸브(21)와, 제 1 하수파이프와 제 2 하수파이프 사이에 배치되는 제 2 하수밸브(23)와, 하수배관에서 진공을 제공하는 진공발생수단(36)을 구비하는 하수배관(3)을 포함하여 구성되는 진공하수시스템에 있어서,
    상기 제 1 하수파이프(31)는 하수용 중간용기를 제공하는 것을 특징으로 하는 진공하수시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 하수파이프(31)에는 제 1 하수파이프의 제 1 하수밸브(21) 끝단에서 제 3 밸브수단(24)이 마련되는 것을 특징으로 하는 진공하수시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 하수밸브(21)의 출구부분(22) 보다 큰 직경을 가지는 파이프 부분(34)이 제 1 하수밸브의 하류측에 배치되는 것을 특징으로 하는 진공하수시스템.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 더 큰 직경을 가지는 파이프 부분은, 제 1 하수밸브(21)의 출구부분(22)과 제 1 하수파이프(31) 사이에 배치되는 제 1 파이프이음(34)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진공하수시스템.
  5. 제 4 항에 있어서, 제 1 파이프 이음(34)에는 제 3 밸브수단(24)이 마련되는 것을 특징으로 하는 진공하수시스템.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 시스템은 제 1 하수파이프의 제 1 하수밸브(21) 끝단에서 제 1 하수파이프(31)와 유체소통되는 제 3 하수파이프(33)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진공하수시스템.
  7. 제 6 항에 있어서, 제 3 하수파이프(33)는 제 1 파이프이음(34)에 연결되는 것을 특징으로 하는 진공하수시스템.
  8. 제 6 항에 있어서, 제 3 하수파이프(33)에는 제 3 하수파이프의 제 1 하수밸브(21) 끝단의 반대편 끝단에서 제 3 밸브수단(24)이 마련되는 것을 특징으로 하는 진공하수시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시스템에는 제 2 하수밸브(23)의 반대편 측면들에서 각각 제 1 하수파이프(31)와 제 2 하수파이프(32)를 연결하는 압력평형수단(37)이 마련되는 것을 특징으로 하는 진공하수시스템.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시스템에는 제 1 하수밸브(21), 제 2 하수밸브(23) 및 제 3 밸브수단(24)의 제어를 구비하는 제어센터 (4)가 마련되는 것을 특징으로 하는 진공하수시스템.
  11. 제 10 항에 있어서, 제 1 하수밸브(21), 제 2 하수밸브(23), 및/또는 제 3 밸브수단(24)은 진공활성화 밸브이고, 제어센터(4)는 진공발생수단(36)에 의해 발생된 진공과 제 1 하수밸브(21), 제 2 하수밸브(23) 및/또는 제 3 밸브수단(24)과 유체소통되는 것을 특징으로 하는 진공하수시스템.
  12. 제 11 항에 있어서, 제어센터(4)는 압력평형수단(37)을 통하여 진공발생수단 (36)에 의해 발생된 진공과 유체소통되는 것을 특징으로 하는 진공하수시스템.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 제어센터(4)와 진공발생수단(36)에 의해 발생된 진공과 제 1 하수밸브(21), 제 2 하수밸브(23) 및/또는 제 3 밸브수단(24) 사이의 유체소통은 배관(41, 42, 43, 44)에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 진공하수시스템.
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