KR20120138545A - 무동력 자동유량조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수관로와 연결된 우수토실에 설치되어 오수 및 우수를 하수종말처리장으로 일정량 보내도록 개폐하는 자동유량조절장치에 관한 것으로서,
밸브 몸체(10) 내에 디스크(20)를 축 결합시켜 유입구(18)를 개폐되도록 구성하되, 디스크(20)의 저면 전방에는 일체로서 하측 부력통(26)을 구비하고, 디스크(20)의 상부에 슬라이딩 홈(30a)이 형성된 양측 지지편(30)에 상측 부력통(28)의 높낮이 조절가능한 이동체(32)를 결합 구성하여 상기 하측 부력통(26)을 통해 1차적으로 디스크(20)를 점차 회전시켜 차단함과 아울러 상측 부력통(28)의 2차적인 부력에 의한 상승으로 디스크(20)의 차단 및 개방이 신속히 이루어지도록 한 것이다.

Description

무동력 자동유량조절장치{NON-POWERED FLOW CONTROL APPARATUS}

본 발명은 하수종말처리장으로 유입되는 초기우수의 유량을 조절하는 디스크의 개폐가 항시 원활하게 이루어지도록 하면서 구조를 간소화하여 제작 및 설치가 용이하면서 우수토실 내의 설치공간을 최소화하도록 한 무동력 자동유량조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수관로와 연결되는 우수토실 내에서는 초기우수로 인해 발생하는 비점오염원을 모아 이를 하수종말처리장으로 적정하게 보내도록 하면서 강우증가 및 폭우의 수위변화에 따라 개폐하는 자동유량조절장치가 설치되어 널리 사용되고 있다.

종래의 일 예로서는 특허등록 제618594호 " 부표식 자동차단밸브" 및 특허등록 제1000026호 "자동유량조절장치" 등이 출원되어 등록된 바 있다.

하지만 상기한 특허등록 제618594호 "부표식 자동차단밸브" 와 특허등록 제1000026호 "자동유량조절장치"의 경우, 밸브 몸체 내의 디스크와 연결되어 개폐시키는 부력통이 밸브 몸체의 전방이나 측방으로 길게 돌출되어 결합 구비함에 따른 구조가 간소화되지 못하고 복잡하여 제작하기에 다소 어려움이 있으며, 우수토실 내에 밸브 몸체와 부력통을 돌출 설치시 내부공간을 넓게 형성해 줌으로써 우수토실 부피가 불필요하게 커짐으로 인하여 이를 매설시에 주위 공간확보에 상당히 어려움이 있는 것이었다.

또한 디스크와 부력통 간에 서로 힌지축 결합으로 연결되어 부구의 승강 작동에 따라 디스크를 회전시켜 개폐하도록 구성하고 있으나, 축 연결부위에 이물질이 끼이면서 녹이 발생하는 등 부력통의 작동이 원활하지 못하고, 특히 디스크와 별도로서 장착된 부력통은 수위변화에 승강하기가 상당히 미흡하여 디스크의 개폐가 신속하게 이루어지지 않는 단점이 있는 것이었다.

그리고 상기 종래의 부표식 자동차단밸브의 경우에는 수위에 따른 디스크의 개방각도를 부구의 설치높이에 따라 조절가능하도록 한 장점은 가지고 있으나, 부구의 높이를 수위에 맞추어 조절하기 위해서는 디스크의 힌지축과 완전히 분리한 후 다시 조립설치하도록 하고 있어 작업자로서는 상당히 불편함이 있는 것이었다.

따라서 본 발명의 목적은 우수토실 내의 불필요한 공간을 없애도록 자동유량조절장치의 부력통이 외부로 노출되지 않도록 부피를 최소화하고, 디스크와 부력통간의 결합구조를 간소화하여 제작이 용이하며, 디스크가 수위변화에 오작동 없이 신속하게 개폐작동이 이루어지면서 필요에 따라 작업자가 디스크의 개폐범위를 간편히 조절가능하도록 한 무동력 자동유량조절장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적에 따라 본 발명은, 우수토실에 설치되어 유입되는 오수 및 우수를 디스크를 통해 개폐하여 조절하는 자동유량조절장치에 있어서, 밸브 몸체(10) 내에 디스크(20)를 축 결합시켜 유입구(18)를 개폐되도록 구성하되, 디스크(20)의 저면 전방에는 일체로서 하측 부력통(26)을 구비하고, 디스크(20)의 상부에 슬라이딩 홈(30a)이 형성된 양측 지지편(30)에 상측 부력통(28)의 높낮이 조절가능한 이동체(32)를 결합 구성하여 상기 하측 부력통(26)을 통해 1차적으로 디스크(20)를 점차 회전시켜 차단함과 아울러 상측 부력통(28)의 2차적인 부력에 의한 상승으로 디스크(20)의 차단 및 개방이 신속히 이루어지게 구성함을 특징으로 한다.

본 발명의 자동유량조정장치는 회전축을 중심으로 디스크의 저면 전방에는 일체로서 1차적인 부력 기능을 갖는 하측 부력통과 상부에 수직으로 승강 작동하는 2차적인 부력기능을 갖는 상측 부력통이 수위변화에 따라서 밸브 몸체 내에서의 디스크가 적절하게 유입구의 개폐를 자동 조절제어함으로써 하수종말처리장으로 일정량의 오수 및 하수를 신속히 개방 및 차단하는 효과를 가진다.

또한 본 발명은 디스크의 개폐작동을 자동으로 제어하는 하측 부력통과 상측 부력통을 밸브 몸체로부터 외부로 노출되지 않도록 구조를 간소화하여 우수토실 내의 공간부에 설치가 간편하면서 자동유량조절장치의 부피 축소로 우수토실의 부피를 최소화할 수가 있어 매설시 주위 공간확보에 구애됨이 없이 설치하기가 용이한 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 우수토실 내에 자동유량조절장치가 설치된 단면구성도,
도 2는 본 발명의 자동유량조절장치의 일부절단면 분해구성도,
도 3은 본 발명의 자동유량조절장치의 정단면구성도,
도 4는 본 발명의 자동유량조절장치의 디스크가 개방된 사용상태구성도,
도 5는 본 발명의 자동유량조절장치의 디스크가 폐쇄된 사용상태구성도,

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 우수토실 내에 자동유량조절장치가 설치된 단면구성도로서, 본 발명의 자동유량조절장치(A)는 콘크리트 구조물의 우수토실(2) 내에 하수종말처리장으로 보내는 차집관(4)과 연통하여 설치되고, 자동유량조정장치(A)가 설치된 상부 일측에는 오수 및 우수가 모아 유입되는 하수관(6)과 타측에는 하천으로 방류하도록 배수관(8)이 각각 위치하여 설치된다.

이때 상기 우수토실(2) 내에 설치되는 본 발명의 자동유량조절장치(A)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 차집관(4)과 연통하도록 원통형의 밸브 몸체(10)를 형성하되, 밸브 몸체(10)의 후방에는 우수토실(2)의 벽면에 고정하도록 플랜지(12)를 구성하고, 전방의 단부에는 쓰레기 등의 이물질의 유입을 방지하기 위한 거름망(14)이 끼워지도록 걸림턱(16)이 형성되게 한다.

이때 거름망(14)은 밸브 몸체(10) 내의 유입구(18)를 수용하는 직경의 원판으로 형성하되, 거름망(14) 상에는 수직으로 된 긴 장공의 유수공(14a)이 일정간격으로 형성되어 쓰레기 등의 이물질을 차단하면서 막힘을 방지하도록 형성한다.

그리고 상기 원통으로 된 밸브 몸체(10) 내에는 타원형의 디스크(20)를 내설하여 상하 유동시 회전반경을 최소화하여 하수종말처리장으로 초기우수를 조절하여 적정하게 보내도록 밸브 몸체(10)의 유입구(18)를 개폐되게 한다.

이때 디스크(20)는 밸브 몸체(10) 내에 삽입되어 축 회전하도록 구성함에, 디스크(20)의 중심부 양측에 회전축(22)을 두어 회전축(22)이 밸브 몸체(10)의 외면에 결합하는 베어링 브라켓(24)과 축 결합하도록 형성하여 줌으로써 회전축(22)이 베어링 브라켓(24)에 의해 축 회전됨에 따라서 디스크(20)가 밸브 몸체(10) 내에서의 상하 회전시에 이물질로부터 구애됨이 없이 항시 원활히 회전하도록 한다.

한편 본 발명의 회전축(22)을 중심으로 디스크(20)의 저면 전방에는 일체로서 1차적인 부력 기능을 갖는 하측 부력통(26)과, 상부에 수직으로 승강 작동하는 2차적인 부력기능을 갖는 상측 부력통(28)을 각각 구비하여 수위변화에 따라서 밸브 몸체(10) 내에서의 디스크(20)가 적절하게 유입구(18)의 개폐를 자동 조절제어하도록 한다.

즉 상기 디스크(20)를 개폐하도록 1차적으로 부력기능을 갖는 하측 부력통(26)은, 디스크(20)의 회전축(22)을 중심으로부터 저면 전방에 역삼각형으로 이루어진 부구로서, 밸브 몸체(10) 내로 유입되는 수위에 의해 하측 부력통(26)이 물의 부력압력에 의한 상승으로 회전축(22)을 중심으로 디스크(20)를 직접 회전시켜 차단하는 기능과, 수위가 낮아지면 디스크(20)의 열림에 하측 부력통(26)이 무게추로서 신속히 유입구(18)를 개방시키는 기능을 수행하도록 한다.

본 발명의 디스크(20)와 일체로 형성된 하측 부력통(26)은 물의 부력을 잘 받도록 하면서 물의 흐름을 방해하지 않도록 역삼각형으로 형성해주는 것이 가장 바람직하나, 하측 부력통(26)을 반원형 또는 다각형 등 다양한 형상으로 이루어질 수 있음을 밟혀둔다.

한편 상기 하측 부력통(26)과 연계하여 디스크(20)를 개폐시에 2차적인 부력기능을 갖는 상측 부력통(28)은 우수토실(2)의 수위변화에 수직으로 승강 및 하강으로 디스크(20)를 개폐함과 아울러 디스크(20)의 개폐범위를 조절 가능하도록 형성한다.

즉 상측 부력통(28)은 밸브 몸체(10)의 상부에 위치하여 구성함에, 디스크(20)의 상부면 양측에는 장공의 슬라이딩 홈(30a)이 형성된 지지편(30)을 두고, 상기 양측 지지편(30)의 슬라이딩 홈(30a)에 일정길이를 갖는 "T"자형의 이동체(32)를 끼워 자유로이 유동하도록 결합하고, 상기 이동체(32)의 수직 축봉이 밸브 몸체(10)의 상측으로 관통하여 상부에 상측 부력통(28)과 서로 결합이 이루어지게 된다.

이때 상기 이동체(32)의 수직 축봉의 외면에는 볼트공(32a)을 형성하여 상측 부력통(28)의 하부에 일정길이를 갖는 지지관(34)이 끼움 결합하고, 지지관(34)의 외면에는 장공의 조절공(34a)를 형성하여 이동체(32)와 볼트 등의 체결구(36)에 의해 서로 결합하여 줌으로서 상측 부력통(28)을 이동체(32)로부터 높낮이 조절되게 한다.

따라서 상측 부력통(28)이 디스크(20)와 서로 연결되어 우수토실(2) 내의 수위변화에 상측 부력통(28)이 물의 부력에 의해 수직으로 승강 및 하강하면서 디스크(20)가 밸브 몸체(10)의 유입구(18)에서 개폐 작동하고, 우수토실(2)에 유입되는 수위에 따라 상측 부력통(28)과 이동체(32) 간의 거리조절에 의해 디스크(20)의 개폐범위를 간단히 조절하도록 한다.

그리고 상측 부력통(28)을 밸브 몸체(10)의 상부에 위치하므로 자동유량조절장치(A)의 부피를 최소화하고, 상측 부력통(28)이 상승 및 하강 작동시 외부로부터 이물질 등으로 인해 오작동하지 않도록 상측 부력통(28)을 감싸도록 망 구조의 보호커버(38)를 씌워 상측 부력통(28)의 승강 작동시 간섭을 주지않는 일정높이로서 형성하여 밸브 몸체(10)에 결합하도록 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 자동유량조절장치(A)를 우수토실(2) 내에 설치하여 오수 및 우수를 처리하는 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저 본 발명의 자동유량조절장치(A)는 우수토실(2)에 갖는 차집관(4)과 연결하여 설치함에, 자동유량조절장치(A)가 수위변화에 디스크(20)의 개폐작동을 자동으로 제어하는 하측 부력통(26)과 상측 부력통(28)을 각각 밸브 몸체(10)로부터 외부로 노출되지 않도록 구조를 간소화하여 우수토실(2) 내의 공간부에 설치가 간편하면서 자동유량조절장치(A)의 부피 축소로 우수토실(2)의 부피를 최소화할 수가 있어 매설시 주위 공간확보에 구애됨이 없이 설치하기가 용이한 장점이 있는 것이다.

그리고 본 발명의 자동유량조절장치(A)를 우수토실(2) 내에 설치된 상태에서의 오수 및 우수를 처리하는 작동상태를 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 우수토실(2) 내에 자동유량조절장치(A)를 설치한 상태에서 평상시에는 오수가 하수관(6)을 통해 우수토실(2) 내부로 유입되고, 이때 밸브 몸체(10) 내의 유입구(18)로 오수가 유입시 디스크(20)가 하측 부력통(26)에 의해 평형한 개방된 상태에서 일정량의 오수를 후방 차집관(14)을 통해 하수종말처리장으로 보내어지게 된다.

상기한 상태에서 우천시 우수가 우수토실(2)에 유입되면 수위가 상승하면서 디스크(20)가 회전하여 점차 유입구(18)를 차단함에, 하측 부력통(26)이 증가하는 물의 수위변화에 부력압력을 받아 상승으로 인하여 회전축(22)을 중심으로 디스크(20)를 1차적으로 회전시켜 유입구(18)를 점차적으로 신속히 차단함과 아울러 유입량을 조절하면서 보내도록 한다.

이후 우수토실(2)에 유입되는 우수가 불어나 수위가 더 높아지게 되면, 도 5에서와 같이 디스크(20)와 연결된 상부의 상측 부력통(28)에 증가하는 수위의 부력압력에 의해 2차적으로 상측 부력통(28)이 상승하면서 디스크(20)의 상부 지지편(30)에 갖는 슬라이딩 홈(30a)에 끼워진 이동체(32)가 위로 상승하면서 디스크(20)를 축 회전시켜 유입구(18)를 완전히 차단시켜 주도록 된다.

따라서 우수토실(2)에 유입되는 유입량이 적을 경우에는 1차적으로 디스크(20)에 일체로 형성된 하측 부력통(26)에 의해 일정량을 조절하여 하수종말처리장으로 보내어지고, 유입량이 많이 들어올 경우에 2차적으로 상측 부력통(28)이 정확히 상승하면서 디스크(20)가 신속히 유입구(18)를 차단되게 함으로서 우수토실(2)에 수용된 우수를 배수관(8)을 통해 하천이나 강으로 방류시킨다.

이후 하수관(6)을 통해 유입되는 오수 및 우수가 줄어들게 되면 상측 부력통(28)이 하강함과 동시에 디스크(20)에 형성된 하측 부력통(26)이 무게추 기능을 하면서 디스크(20)를 개방된 상태로 신속히 회전시켜 주도록 함으로서 하수종말처리장으로 유입이 이루어지도록 된다.

그리고 우수토실(2)의 유입되는 수위에 따라 디스크(20)의 개폐시점을 조절하고자 할 경우, 밸브 몸체(10)의 상부에 상측 부력통(28)을 보호하고 있는 보호커버(38)를 제거한 한 다음, 지지관(34)과 이동체(32) 간에 조임된 볼트의 체결구(36)를 약간 풀면 이동체(32)에 끼워진 지지관(34)이 상하로 슬라이딩 되면서 상측 부력통(28)의 상하 높이를 간단히 조절하여 줄 수가 있어 차후 작업자로 하여 우수토실(2)에 유입되는 수위에 따라 디스크(20)의 개폐를 간편하면서 정확하게 제어되게 할 수가 있는 것이다.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

본 발명은 하수관로와 연결된 우수토실에 설치하여 하수종말처리장으로 유입량을 조절하는 데 이용될 수 있다.

(A)-- 자동유량조절장치 (2)-- 우수토실
(4)-- 차집관 (6)-- 하수관
(8)-- 배수관 (10)-- 밸브 몸체
(12)-- 플랜지 (14)-- 거름망
(14a)-- 유수공 (16)-- 걸림턱
(18)-- 유입구 (20)-- 디스크
(22)-- 회전축 (24)-- 베어링 브라켓
(26)-- 하측 부력통 (28)-- 상측 부력통
(30)-- 지지편 (30a)-- 슬라이딩 홈
(32)-- 이동체 (32a)-- 볼트공
(34)-- 지지관 (34a)-- 조절공
(36)-- 체결구 (38)-- 보호커버

Claims (3)

1. 우수토실에 설치되어 유입되는 오수 및 우수를 디스크를 통해 개폐하여 조절하는 자동유량조절장치에 있어서,
   밸브 몸체(10) 내에 디스크(20)를 축 결합시켜 유입구(18)를 개폐되도록 구성하되, 디스크(20)의 저면 전방에는 일체로서 하측 부력통(26)을 구비하고, 디스크(20)의 상부에 슬라이딩 홈(30a)이 형성된 양측 지지편(30)에 상측 부력통(28)의 높낮이 조절가능한 이동체(32)를 결합 구성하여 상기 하측 부력통(26)을 통해 1차적으로 디스크(20)를 점차 회전시켜 차단 제어함과 아울러 상측 부력통(28)의 2차적인 부력에 의한 상승으로 디스크(20)의 차단 및 개방이 신속히 이루어지게 구성함을 특징으로 하는 무동력 자동유량조절장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 양측 지지편(30)의 슬라이딩 홈(30a)에 이동체(32)가 끼워져 디스크(20)를 개폐 작동하되, 이동체(32)의 수직 축봉에 상측 부력통(28)을 지지하는 하부 지지관(34)을 끼움 결합하여 이동체(32)에 갖는 볼트공(32a)과 지지관(34)에 형성된 장공의 조절공(34a) 간에 체결구(36)를 통해 결합하도록 구성하여 이동체(32)로부터 상측 부력통(28)의 높낮이가 조절되게 구성함을 특징으로 하는 무동력 자동유량조절장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 디스크(20)와 연결된 상측 부력통(28)의 승강시 외부의 이물질로부터 보호하도록 망 구조의 보호커버(38)가 씌워져 밸브 몸체(10)에 결합하도록 형성함을 특징으로 하는 무동력 자동유량조절장치.
   

Images