KR20180032045A - 우·오수 분리불가 가옥을 위한 우·오수 자동분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오수가 우수관로로 유출되는 것을 차단하고, 우수가 오수펌프장으로 유입되는 것을 방지하여 오수펌프의 과부하 및 운전 비용 과다를 방지하고, 오수맨홀 펌프장의 월류사고를 예방할 수 있는 우·오수 분리불가 가옥을 위한 우·오수 자동분리장치를 제공한다. 본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 상부에 형성된 우수유입구와, 상기 우수유입구의 하방에 위치된 오수유입구와 우수유출구 및 오수유출 제어관 설치구를 갖되, 상기 오수유입구와 우수유출구는 동일 높이에 위치되어 있고 동시에 오수유출 제어관 설치구는 상기 우수유출구보다 낮게 위치되어 있는 우오수 분리용 하우징과; 상기 오수유입구에 접속되어 생활오수를 우오수 분리용 하우징 내로 유입시키는 오수유입 접속관과; 상기 우수유출구에 접속된 우수를 유출시키는 우수유출 접속관과; 일단에 오수개폐구를 타단에 오수유출구를 각기 갖고 오수유출 제어관 설치구에 설치되되, 오수개폐구가 우오수 분리용 하우징 내에 오수유출관 제어관 설치구의 위치보다 낮게 위치하고 타단측 오수유출구가 우오수 분리용 하우징의 외부로 위치되어 있는 오수유출 제어관과; 상기 오수유출 제어관에 설치되어 우오수 분리용 하우징 내 수위 높이에 따라 오수개폐구를 여닫는 밸브유닛을 포함하되, 상기 밸브유닛은 청천시 우오수 분리용 하우징 내 수위가 오수유출 설치구의 높이와 같거나 낮은 경우 오수개폐구를 열고, 우천시 우오수 분리용 하우징 내 수위가 오수유출 설치구의 높이보다 높아져 오수개폐구를 닫는 것을 특징으로 한다.

Description

우·오수 분리불가 가옥을 위한 우·오수 자동분리장치{rainwater and wastewater automatic separation device for rainwater and wastewater nonseparable house}

본 발명은 우·오수 자동분리장치에 관한 것으로, 특히 오수가 우수관로로 유출되는 것을 차단하고, 우수가 오수펌프장으로 유입되는 것을 방지하여 오수펌프의 과부하 및 운전 비용 과다를 방지하고, 오수맨홀 펌프장의 월류사고를 예방할 수 있는 우·오수 분리불가 가옥을 위한 우·오수 자동분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 옥내 배수설비를 갖는 가옥에 있어 우·오수 분리가 불가한 경우에는 세탁오수 및 옥상우수가 우수관을 통해 하천으로 방류되어 하천수질을 오염시킨다. 이같이 기 시공된 우·오수 배수시설의 분리가 불가한 가옥의 경우, 우천시 상당량의 우수가 오수받이를 경유해 오수펌프장으로 유입되고, 이로 인해 맨홀펌프장 수중오수펌프의 장시간 운전으로 펌프 과부와 및 운전비용의 과다가 발생한다.

이와 같이 우·오수의 분류가 원활히 처리되지 않을 경우, 오수처리 과정에 BOD(생물학적 산소요구량) 수질 오염도 저하로 공공하수처리시설의 운영 효율의 저하가 발생된다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1132955호로서, '오수 및 우수 개폐장치'가 제안되어 있다. 이는 오수 및 우수 개폐 장치는 제 1유로를 이루고, 상기 제 1유로로부터 분기되는 제 2유로를 갖는 유로부와; 상기 제 2유로의 입구부 일측부에 회전 가능하도록 설치되어, 상기 제 1유로부터 일정량 이상의 우수가 유입 여부에 따라, 상기 제 1유로와 제 2유로의 입구부를 개폐하는 회전 개폐부를 포함하여, 우수의 양이 일정량 이상으로 유입되는 경우에, 오수 배출구로 배출되는 오수를 상기 오수와 함께 다른 유로를 통하여 외부로 배출할 수 있도록 한 것이다.

그러나 상기 배경기술은 우수의 양이 일정량 이상으로 유입되는 경우에, 오수 배출구로 배출되는 오수를 상기 우수와 함께 다른 유로를 통하여 배출할 수 있도록 한 것으로, 회전개폐부를 이용한 방식으로 적은 량의 우수가 지속되는 경우 개폐플레이트의 회전이 이루어지지 않아 오수 유로측에 우수가 함께 배출됨으로써 오수펌프장의 과부하 운전을 일으킬 수 있고, 또한 우천시 우수관로에 부력체가 수직으로 입설되는 자세를 갖기 때문에 우수의 흐름에 저항을 주는 단점을 갖는다.

한국 등록특허 등록번호 제10-1132955호

본 발명은 오수가 우수관로로 유출되는 것을 차단하고, 우수가 오수펌프장으로 유입되는 것을 방지하여 오수펌프의 과부하 및 운전 비용 과다를 방지하고, 오수맨홀 펌프장의 월류사고를 예방할 수 있는 우·오수 분리불가 가옥을 위한 우·오수 자동분리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 상부에 형성된 우수유입구와, 상기 우수유입구의 하방에 위치된 오수유입구와 우수유출구 및 오수유출 제어관 설치구를 갖되, 상기 오수유입구와 우수유출구는 동일 높이에 위치되어 있고 동시에 오수유출 제어관 설치구는 상기 우수유출구보다 낮게 위치되어 있는 우오수 분리용 하우징과; 상기 오수유입구에 접속되어 생활오수를 우오수 분리용 하우징 내로 유입시키는 오수유입 접속관과; 상기 우수유출구에 접속된 우수를 유출시키는 우수유출 접속관과; 일단에 오수개폐구를 타단에 오수유출구를 각기 갖고 오수유출 제어관 설치구에 설치되되, 오수개폐구가 우오수 분리용 하우징 내에 오수유출관 제어관 설치구의 위치보다 낮게 위치하고 타단측 오수유출구가 우오수 분리용 하우징의 외부로 위치되어 있는 오수유출 제어관과; 상기 오수유출 제어관에 설치되어 우오수 분리용 하우징 내 수위 높이에 따라 오수개폐구를 여닫는 밸브유닛을 포함하되, 상기 밸브유닛은 청천시 우오수 분리용 하우징 내 수위가 오수유출 설치구의 높이와 같거나 낮은 경우 오수개폐구를 열고, 우천시 우오수 분리용 하우징 내 수위가 오수유출 설치구의 높이보다 높아져 오수개폐구를 닫는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밸브유닛은, 오수개폐구의 하부에 마주하도록 위치된 밸브판과; 상기 오수유출 제어관측 아암에 각기 승강 이동가능하게 지지되어 있고 하단이 상기 밸브판에 고정되어 있는 한 쌍의 수직바와; 한 쌍의 수직바의 상단에 각기 결합되어 오수유출구의 높이 이상으로 빗물이 유입되면 우오수 분리용 하우징 내의 수면 상에서 부상하는 에어볼을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 우오수 분리용 하우징의 하면에는 오수유출 제어관 및 밸브유닛을 설치하기 위해 착탈 가능한 베이스판이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 우·오수 분리 불가 가옥의 오수받이 전단에 설치되어 오수와 우수를 유입시키되, 청천시에 오수는 오수관으로만 유출되도록 하되 우천시에는 오수 유출구를 막고 우수 유출구로만 배출이 이루어지도록 하여 우천시 오수펌프의 과부하를 예방할 수 있을 뿐만 아니라 이로 인해 오수맨홀 펌프장 월류 사고를 미연에 방지할 수 있고, 공공하수처리시설의 처리효율의 증대 효과를 가져올 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1a는 본 발명에 따른 우·오수 자동분리장치의 구성 및 설치상태도.
도 1b는 도 1a에 도시된 우·오수 자동분리장치의 일측에서 본 밸브유닛의 청천시 상태도.
도 2는 본 발명에 따른 우·오수 자동분리장치의 우천시 초기 단계에서의 사용상태도.
도 3a는 본 발명에 따른 우·오수 자동분리장치의 우천시 작동상태도.
도 3b는 도 3a에 도시된 우·오수 자동분리장치의 일측에서 본 밸브유닛의 우천시 작동상태도.
도 4는 우천이 종료되는 시점에서 청전시 밸브유닛의 동작을 나타내는 우·오수 자동분리장치의 작동상태도.
도 5는 본 발명에 따른 우·오수 자동분리장치가 우·오수 분리불가 가옥에 설치된 구성도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 우·오수 자동분리장치(10)는 도 5와 같이 우·오수 분리불가 가옥(100)의 오수관로(110)와 연결되어 설치된다. 도 1a 및 도 1b와 같이 우·오수 자동분리장치(10)는 우오수 분리용 하우징(12)을 구비한다.

우오수 분리용 하우징(12)은 상부에 형성된 우수유입구(121)와, 우수유입구(121)의 하방에 위치된 오수유입구(122)와 우수유출구(123) 및 오수유출 제어관 설치구(124)를 갖는다. 이때 오수유입구(122)와 우수유출구(123)는 동일 높이(h1)에 위치되어 있고 동시에 오수유출 제어관 설치구(124)는 우수유출구(123)보다 낮은 높이(h2)에 위치되어 구성된다. 본 실시 예에서는 오수유입구(122)와 우수유출구(123)가 일직선상에 위치되어 있으나, 동일 높이에서 서로 꺽인 각을 가지고 위치될 수도 있다.

우수유입구(121)에는 우오수 분리용 하우징(12)에 지지되는 여과용 그레이팅(13)이 추가적으로 설치될 수 있다. 우오수 분리용 하우징(12)은 본 실시 예에서 원통형으로 구성되어 있으나 사각이나 다각 단면의 기둥 형태로 구성될 수도 있다. 오수유입구(122)와 우수유출구(123)는 본 실시 예에서 동일한 직경을 가지고 있으나 우수유입구(121)로 유입되는 우수의 최대 유입량을 고려하여 우수유출구(123)가 오수유입구(122)보다 더 크게 형성될 수도 있다.

오수유입구(122)에는 오수유입 접속관(14)이 접속되어 있다. 오수유입 접속관(14)은 오수관로(110)와 연결되어 가옥(100)에서 발생되는 생활오수를 우오수 분리용 하우징(12) 내로 유입시킨다.

우수유출구(123)에는 우수유출 접속관(16)이 접속되어 있다. 우수유출 접속관(16)은 우수유입구(121)를 통해 우오수 분리용 하우징(12)내로 유입된 우수를 우수관로(120)로 유출시킨다.

오수유출 제어관 설치구(18)에 오수유출 제어관(18)이 설치되어 있다. 오수유출 제어관(18)은 일단에 오수개폐구(181)를 타단에 오수유출구(182)를 각기 갖고 있다. 이때 오수개폐구(181)가 우오수 분리용 하우징(12) 내에 오수유출관 제어관 설치구(124)의 위치보다 낮게 위치하고 타단측 오수유출구(182)가 우오수 분리용 하우징(12)의 외부로 위치되어 있도록 오수유출 제어관(18)이 설치된다.

이때 오수개폐구(181)는 청천시 도 1a와 같이 우오수 분리용 하우징(12) 내로 유입된 오수가 우수유출구(123)로 배출되지 않도록 오수유입구(122)와 동일 크기를 갖거나 이보다 더 클 수 있다.

오수유출 제어관(18)에 밸브유닛(20)이 설치된다. 밸브유닛(20)은 우오수 분리용 하우징(12) 내 수위 높이에 따라 오수개폐구(181)를 여닫는다. 즉 밸브유닛(20)은 청천시 도 1a와 같이 우오수 분리용 하우징(12) 내 수위가 오수유출 설치구(124)의 높이(h2)와 같거나 낮은 경우 오수개폐구(181)를 열고, 도 3a와 같이 우천시 우오수 분리용 하우징(12) 내 수위가 오수유출 설치구(124)의 높이(h2)보다 높아져 오수개폐구(181)를 닫는 역할을 한다.

밸브유닛(20)은 도 1a 및 도 1b와 같이 오수개폐구(181)의 하부에 마주하도록 위치된 밸브판(21)과, 오수유출 제어관(18)측 아암(185,185)에 각기 승강 이동가능하게 지지되어 있고 하단이 밸브판(21)에 고정되어 있는 한 쌍의 수직바(22,22)와, 한 쌍의 수직바(22,22)의 상단에 각기 결합되어 오수유출구(182)의 높이 이상으로 빗물이 유입되면 우오수 분리용 하우징(12) 내 수면 상에서 부상하는 에어볼(23,23)을 포함하여 구성된다. 에어볼(23)은 수면상에서 부력을 발생시키는 것으로 내부가 비워져 밀폐되어 있는 구체로 제작되어 있으나 이러한 형상에 한정되는 것은 아니다.

이같이 밸브유닛(20)에는 에어볼(23,23)이 한 쌍으로 대칭적으로 배치 구성함으로써, 수면에서 에어볼(23,23)이 부력을 받아 밸브판(21)의 수직 이동을 유도할 경우, 한 쌍의 수직바(22,22)를 동시에 올리게 하여 밸브판(21)이 어느 한쪽으로 기울어짐이 없이 균형을 유지하면서 원활하게 상승 이동하게 된다.

한편, 우오수 분리용 하우징(12)의 하면에는 오수유출 제어관(18) 및 밸브유닛(20)을 설치하기 위해 착탈 가능한 베이스판(15)이 더 설치되어 구성될 수 있다. 베이스판(15)은 우오수 분리용 하우징(12)의 하단에 강제 끼움되거나 나사 결합으로 조립될 수 있다.

이와 같이 구성된 우·오수 자동분리장치(10)의 작용을 설명한다.

먼저, 도 5와 같이 우·오수 자동분리장치(10)는 우·오수 분리불가 가옥(100)측 오수관로(110)에 오수유입 접속관(14)이 연결되고, 우수유출 접속관(16)이 우수관로(120)에 연결되고, 오수유출 제어관(18)은 신설 오수관(130)에 분기되어 접속되어 있는 오수 배출관(132)측 오수받이(134)에 연결되어 설치된다.

< 청천시 >

이 상태에서 도 1a와 같이 청천시(비가 오지 않는 경우)에 수면의 높이는 우수유출구(123)의 높이(h1)보다 낮은 상태를 유지하기 때문에 에어볼(23)에는 부력이 작용하지 않아 밸브판(21)이 하강하여 오수유출 제어관(18)의 오수개폐구(181)가 도 1b와 같이 열려 있게 된다.

따라서 청천시 오수유입 접속관(14)을 통해 유입된 오수는 열려 있는 오수개폐구(181)를 통해 오수유출 제어관(18)을 거쳐 오수배출관(132)을 경유한 후 신설 오수관(130)으로 배출이 원활하게 이루어진다. 즉,천정시에는 세탁 오수는 신설 오수관(130)으로만 배출이 이루어진다.

<우천시>

도 1a와 같이 청천시 상태에서 이후 우천이 발생되면, 우수유입구(121)로 유입되는 우수량이 증가되어 우오수 분리용 하우징(12) 내 수위가 점차로 높아지게 되고, 이에 따라 빗물 유입 초기에 도 2와 같이 에어볼(23)에 부력이 생겨 밸브판(21)이 점차적으로 상승하여 오수유출 제어관(18)의 오수개폐구(181)를 도 3a 및 도 3b와 같이 닫게 된다.

따라서 빗물 유입 초기를 지나게 되면, 오수유출 제어관(18)의 오수개폐구(181)가 닫아져 있으므로, 우오수 분리용 하우징(12)내로 유입되는 다량의 우수는 우수유출 접속관(16)을 통해 배출되어 우수관로(12)로 배수된다.

즉, 다량의 빗물 유입시에는 오수관(130)으로의 우수 배출을 막고, 우수관로(120)로만 우수 배출을 수행하게 된다.

이후 우수의 유입이 중단되거나 청천시가 되면, 도 4와 같이 수위가 낮아져 에어볼(23)이 밸브판(21)과 함께 하강하여 오수유출 제어관(18)의 오수개폐구(181)가 다시 열리게 되어 세탁 오수는 신설 오수관(130)으로만 배출되는 청전시의 모드로 전환된다.

이같이 본 발명에 따르면, 오수와 우수를 우오수 분리용 하우징(12)내로 유입시키되, 청천시에 오수는 오수관(130)으로만 유출되도록 하되, 우천시에는 오수 유출제어관(18)을 막고 우수 유출구(123)로만 배출이 이루어지도록 하여 우천시 오수펌프의 과부하를 예방할 수 있을 뿐만 아니라 이로 인해 오수맨홀 펌프장 월류 사고를 미연에 방지할 수 있고, 공공하수처리시설의 처리효율의 증대 효과를 가져올 수 있다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

12: 우오수분리용 하우징
121: 우수유입구
122: 오수유입구
123: 우수유출구
124: 오수유출 제어관 설치구
14: 오수유입 접속관
15: 베이스판
18: 오수유출 제어관
20: 밸브유닛
21: 밸브판
22: 수직바
23: 에어볼

Claims (3)

1. 상부에 형성된 우수유입구(121)와, 상기 우수유입구(121)의 하방에 위치된 오수유입구(122)와 우수유출구(123) 및 오수유출 제어관 설치구(124)를 갖되, 상기 오수유입구(122)와 우수유출구(123)는 동일 높이에 위치되어 있고 동시에 오수유출 제어관 설치구(124)는 상기 우수유출구(123)보다 낮게 위치되어 있는 우오수 분리용 하우징(12)과;
   상기 오수유입구(122)에 접속되어 생활오수를 우오수 분리용 하우징(12) 내로 유입시키는 오수유입 접속관(14)과;
   상기 우수유출구(123)에 접속된 우수를 유출시키는 우수유출 접속관(16)과;
   일단에 오수개폐구(181)를 타단에 오수유출구(182)를 각기 갖고 오수유출 제어관 설치구(18)에 설치되되, 오수개폐구(181)가 우오수 분리용 하우징(12) 내에 오수유출관 제어관 설치구(124)의 위치보다 낮게 위치하고 타단측 오수유출구(182)가 우오수 분리용 하우징(12)의 외부로 위치되어 있는 오수유출 제어관(18)과;
   상기 오수유출 제어관(18)에 설치되어 우오수 분리용 하우징(12) 내 수위 높이에 따라 오수개폐구(181)를 여닫는 밸브유닛(20)을 포함하되,
   상기 밸브유닛(20)은 청천시 우오수 분리용 하우징(12) 내 수위가 오수유출 설치구(124)의 높이와 같거나 낮은 경우 오수개폐구(181)를 열고, 우천시 우오수 분리용 하우징(12) 내 수위가 오수유출 설치구(124)의 높이보다 높아져 오수개폐구(181)를 닫는 것을 특징으로 하는 우·오수 분리불가 가옥을 위한 우·오수 자동분리장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 밸브유닛(20)은,
   오수개폐구(181)의 하부에 마주하도록 위치된 밸브판(21)과;
   상기 오수유출 제어관(18)측 아암(185,185)에 각기 승강 이동가능하게 지지되어 있고 하단이 상기 밸브판(21)에 고정되어 있는 한 쌍의 수직바(22,22)와;
   한 쌍의 수직바(22,22)의 상단에 각기 결합되어 오수유출구(182)의 높이 이상으로 빗물이 유입되면 우오수 분리용 하우징(12) 내의 수면 상에서 부상하는 에어볼(23,23)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 우·오수 분리불가 가옥을 위한 우·오수 자동분리장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 우오수 분리용 하우징(12)의 하면에는 오수유출 제어관(18) 및 밸브유닛(20)을 설치하기 위해 착탈 가능한 베이스판(15)이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 우·오수 분리불가 가옥을 위한 우·오수 자동분리장치.

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