KR100472567B1 - 듀얼진공 하수수집 시스템 - Google Patents

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KR100472567B1 KR1020040070935A KR20040070935A KR100472567B1 KR 100472567 B1 KR100472567 B1 KR 100472567B1 KR 1020040070935 A KR1020040070935 A KR 1020040070935A KR 20040070935 A KR20040070935 A KR 20040070935A KR 100472567 B1 KR100472567 B1 KR 100472567B1
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김도형
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그린엔텍 주식회사
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    • E03F5/101—Dedicated additional structures, interposed or parallel to the sewer system

Abstract

본 발명은 주택이나 공장에서 배출되는 하수, 오수 또는 폐수 등 액상 물질을 진공라인을 이용하여 흡입한 다음 소정 거리 이격된 수집용기 또는 하폐수처리장까지 압송하는 진공 하수수집 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하수 발생원 근처에 설치된 하수피트로부터 진공 흡입되는 하수를 저장할 수 있도록 설치된 두 개의 집수탱크와, 상기 집수탱크의 일측에 각각 연통되게 설치되고 상기 집수탱크 내부의 공기를 외부로 배출시켜 진공상태를 조성함으로써 하수피트로부터 하수를 집수하거나 외부의 공기를 상기 집수탱크의 내부로 주입하여 고압상태를 조성함으로써 집수탱크의 하수를 외부로 압송하는 두 개의 진공펌프와, 상기 집수탱크와 진공펌프 사이에 연결되어 공기를 배출하거나 주입하는 공기라인과, 상기 집수탱크의 일측에 연결되어 집수탱크 내부의 하수를 외부로 이송하는 하수압송라인과, 상기 공기라인 및 하수압송라인에 설치되어 공기 및 하수를 제어하는 다수의 제어밸브를 포함하여 구성된 듀얼진공 하수수집 시스템에 관한 것이다.

Description

듀얼진공 하수수집 시스템{Dual Vaccum Sewer Collection System}
본 발명은 주택이나 공장에서 배출되는 하수, 오수 또는 폐수 등 액상 물질을 진공라인을 이용하여 흡입한 다음 소정 거리 이격된 수집용기 또는 하폐수처리장까지 압송하는 진공 하수수집 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하수 발생원 근처에 설치된 하수피트로부터 진공 흡입되는 하수를 저장할 수 있도록 설치된 두 개의 집수탱크와, 상기 집수탱크의 일측에 각각 연통되게 설치되고 상기 집수탱크 내부의 공기를 외부로 배출시켜 진공상태를 조성함으로써 하수피트로부터 하수를 집수하거나 외부의 공기를 상기 집수탱크의 내부로 주입하여 고압상태를 조성함으로써 집수탱크의 하수를 외부로 압송하는 두 개의 진공펌프와, 상기 집수탱크와 진공펌프 사이에 연결되어 공기를 배출하거나 주입하는 공기라인과, 상기 집수탱크의 일측에 연결되어 집수탱크 내부의 하수를 외부로 이송하는 하수압송라인과, 상기 공기라인 및 하수압송라인에 설치되어 공기 및 하수를 제어하는 다수의 제어밸브를 포함하여 구성된 듀얼진공 하수수집 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 진공 하수수집 시스템(Vacuum sewer collection system)은 주택이나 건물 또는 공장과 같은 발생원에서 배출되는 하수를 진공라인을 통해 소정 거리 이격되게 설치된 수집용기나 하폐수처리장으로 이송하는 시스템으로서, 특히 진공펌프장에 설치된 진공펌프와 집수탱크에 의해서 형성되는 진공력을 이용하여 하수피트로부터 하수를 진공 흡입하고, 상기 집수탱크로 흡입된 하수는 소정의 압송펌프와 하수압송라인을 통해 하폐수처리장으로 이송하는 구성을 갖는다.
도1은 종래 기술에 따른 진공 하수수집 시스템의 구조를 보여주는 개략적인 구성도로서, 도시된 바와 같이, 종래의 진공 하수수집 시스템(1)은 크게 하수 발생원(3) 근처에 소정 깊이로 설치된 하수피트(5)와, 상기 하수피트(5)에 수집된 하수를 소정의 진공력으로 흡입하기 위한 진공펌프장(7)과, 상기 하수피트(5)와 진공펌프장(7) 사이에 연결되어 진공을 형성함과 아울러 하수를 이송하는 진공라인(9)과, 상기 진공펌프장(7)의 집수탱크(21)에 연통되게 설치되어 소정의 압송펌프(25)를 통해 하수를 압송시키는 하수압송라인(26)으로 구성되어 있다.
상기 하수피트(5)의 내부에는 상기 진공라인(9)과 연결된 흡입파이프(11)가 설치되어 있고, 상기 흡입파이프(11)와 진공라인(9) 사이에는 하수피트(5) 내부의 하수 수위에 따라 진공라인(9)을 개폐시키는 진공밸브(13)가 설치되어 있다. 그리고 상기 진공밸브(13)에는 하수피트(5) 내부의 하수 수위에 반응하여 상기 진공밸브(13)를 제어하는 진공밸브제어기(17)가 설치되어 있다.
그리고 상기 진공펌프장(7)에는 상기 진공라인(9)을 통해 흡입된 하수를 저장하는 소정 크기의 집수탱크(21)가 설치되어 있고, 상기 집수탱크(21)의 상측에는 집수탱크(21)를 진공으로 유지시키기 위한 하나 이상의 진공펌프(23)가 설치되어 있으며, 하측에는 집수탱크(21)로 유입된 하수를 하수처리장 등으로 압출시키기 위한 하나 이상의 압송펌프(25)가 설치되어 있다.
따라서 상기 진공펌프(23)를 작동시켜 집수탱크(21)와 진공라인(9)을 진공 상태로 유지한 상태에서 상기 하수피트(5)의 수위가 소정 높이에 도달하면, 상기 진공밸브제어기(17)가 진공밸브(13)를 개방시켜 하수피트(5) 내의 하수는 진공라인(9)을 따라 진공펌프장(7)의 집수탱크(21)로 흡입되게 된다. 그리고 하수피트(5) 내의 하수의 수위가 소정 높이 이하로 떨어지면 상기 진공밸브제어기(17)가 이를 감지하여 진공밸브(13)를 폐쇄시킴으로써 하수의 이송이 정지된다.
한편 상기 집수탱크(21) 내부의 하수 수위가 소정 높이에 도달하면, 상기 집수탱크(21)에 설치된 수위측정장치(70)의 작용에 의해서 진공펌프(23)의 작동이 정지되고, 상기 압송펌프(25)가 작동되어 집수탱크(21) 내부의 하수를 하수처리장으로 압송시킨다. 반면에 상기 집수탱크(21) 내부의 하수 수위가 소정 높이 이하로 떨어지면, 상기 압송펌프(25)의 작동이 정지되고, 진공펌프(23)가 다시 작동되어 하수피트(5)로부터 하수를 집수하게 된다.
이와 같이 종래 기술에 따른 진공 하수수집 시스템(1)은 하나의 집수탱크(21)로 구성되어 있고, 상기 집수탱크(21)에는 집수탱크의 내부에 진공을 형성하기 위한 진공펌프(23)와 집수탱크(21) 내부의 하수를 외부로 압송시키기 위한 압송펌프(25)가 각각 구비되어 있다. 따라서 종래의 진공 하수수집 시스템(1)은 진공펌프(23)와 압송펌프(25)를 각각 관리하여야 하므로 유지관리가 어려웠다. 특히 압송펌프(25)는 하수가 직접 통과되기 때문에 하수에 포함된 이물질 등에 의해서 고장이 자주 발생는 문제가 있었다.
또한 종래의 집수탱크(21)는 16"∼20"Hg(inch Hg)정도의 진공압으로 운전되는데, 이는 압송펌프(25)의 흡입조건이 20"Hg이상의 진공조건으로 운전될 경우, NPSHav가 낮아져 흡입조건이 열악해 지기 때문이다. 이는 장기적으로 압송펌프(25)에 소음, 캐비테이션(cavitation)등의 문제를 유발할 수 있으며, 필요 유량을 얻기 어려운 문제가 있었다. 또 이러한 제약조건에 의해 공기압을 20"Hg이상으로 올려 유효 static head 값을 높이는 것도 어렵게 되는 문제점이 있었다.
이에 따라 본 발명은 종래 기술에 따른 진공 하수수집 시스템의 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 본 발명의 주된 목적은 압송펌프를 생략하고 두 개의 집수탱크에 진공펌프만을 각각 설치하여 하수의 집수와 압송작업을 교대로 수행하는 듀얼진공 하수수집 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 또한 정방향으로 작동되는 진공펌프를 이용하여 하수의 수집과 압송을 수행할 수 있도록 구성된 듀얼진공 하수수집 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 듀얼 진공 하수 시스템은, 주택이나 공장에서 배출되는 하수, 오수 또는 폐수 등 액상 물질을 진공라인을 이용하여 흡입한 다음 소정 거리 이격된 수집용기 또는 하폐수처리장까지 압송하는 진공 하수수집 시스템에 있어서, 상기 하수 발생원 근처에 설치된 하수피트로부터 소정의 진공라인을 통해 흡입된 하수를 저장하는 두 개의 집수탱크와, 상기 집수탱크의 일측에 각각 연통되게 설치된 진공펌프와, 상기 진공펌프를 이용하여 집수탱크 내부의 공기를 외부로 배출하거나 외부 공기를 주입하기 위한 공기라인과, 상기 집수탱크의 일측에 각각 연결되어 집수탱크 내부의 하수를 외부로 배출하기 위한 하수압송라인과, 상기 공기라인과 하수압송라인에 설치된 다수의 제어밸브를 포함하여 구성된다.
상기 진공펌프에는 공기의 흡입과 토출 방향을 자유롭게 전환시킬 수 있는 4웨이밸브가 설치된다.
상기 두 개의 집수탱크에 연결된 공기라인은 소정의 연결라인과 연결제어밸브를 통해서 서로 연결된다.
상기 하수압송라인은 공기의 역류를 방지하기 위해서 상기 집수탱크 보다 높은 위치로 설치된다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 듀얼진공 하수수집 시스템을 상세히 설명한다.
먼저 도2는 본 발명에 따른 듀얼진공 하수수집 시스템(10)을 보여주는 개략적인 전체 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 듀얼진공 하수수집 시스템(10)은 종래와 마찬가지로 하수 발생원(3) 근처에 소정 깊이로 설치된 하수피트(5)와, 상기 하수피트(5)에 수집된 하수를 소정의 진공력으로 흡입하기 위한 진공펌프장(7)으로 구성되어 있으나, 상기 진공펌프장(7)의 구조가 상이하다. 즉, 본 발명에 따른 듀얼진공 하수수집 시스템(10)은 크게 두 개의 집수탱크(21)(21')와, 상기 집수탱크(21)(21')에 각각 설치된 두 개의 진공펌프(23)(23')와, 상기 집수탱크(21)(21')와 진공펌프(23)(23') 사이에 연결된 공기라인(40)(40')과, 상기 집수탱크(21)(21')의 일측에 연결된 하수압송라인(26)(26')으로 구성되어 있다.
도3에서 보는 바와 같이, 상기 두 개의 집수탱크(21)(21')는 소정 크기의 밀폐된 공간을 형성하는 압력 용기로서, 진공펌프장(7)내에 독립적으로 설치된다. 상기 집수탱크(21)(21')의 일측에는 하수피트(5)와 연통되는 진공라인(9)이 소정의 서브진공라인(19)(19')을 통해 연결되어 있다. 그리고 진공라인(9)으로부터 분지된 서브진공라인(19)(19')에는 상기 진공라인(9)을 통해 유입되는 하수를 단속하기 위한 단속밸브(18)(18')가 각각 설치되어 있다. 이때 상기 단속밸브(18)(18') 대신 진공라인(9)의 분지점에 설치되어 유입되는 하수를 두 개의 집수탱크(21)(21')로 선택적으로 유입시키는 하나의 3방향밸브를 설치하는 것도 가능하다.
이어, 상기 두 개의 집수탱크(21)(21')의 일측에는 공기라인(40)(40')이 각각 연결되고, 상기 공기라인(40)(40')상에는 진공펌프(23)(23')가 각각 연통되게 설치되어 있다. 상기 집수탱크(21)(21') 다른 일측에는 소정의 압송제어밸브(28)(28')를 통해서 하수압송라인(26)(26')이 연결되어 있다. 이때 두 개의 하수압송라인(26)(26')은 서로 합지되어 하수처리장과 연결되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 공기라인(40)(40') 상에는 진공 및 압축작업을 수행하는 진공펌프(23)(23')가 설치되어 있다. 즉, 상기 진공펌프(23)(23')는 흡입구와 토출구에 4웨이밸브(22)(22')가 설치되어 흡입과 토출 방향을 자유롭게 전환시킬 수 있다. 따라서 상기 진공펌프(230(23')는 4웨이밸브(22)(22')의 위치 설정에 따라 동일방향으로 회전하면서도 진공작업과 압축작업을 선택적으로 수행할 수 있다.
그리고 집수탱크(21)(21')와 진공펌프(23)(23') 사이의 공기라인(40)(40') 상에는 제1 공기제어밸브(41)(41'), 제2 공기제어밸브(42)(42') 및 체크밸브(43)(43')가 각각 설치되어 있다. 또한 두 개의 집수탱크(21)(21')에 각각 연결되는 상기 공기라인(40)과 공기라인(40') 사이에는 소정의 연결라인(50)이 소정의 연결제어밸브(53)를 통해서 서로 연결되어 있다. 따라서 일측 진공펌프(23)(23')가 고장난 경우 다른측 진공펌프(23)(23')를 일시적으로 이용할 수 있다. 그리고 상기 진공펌프(23)(23')의 후단에는 소정 길이의 공기라인(44)(44')이 더 연결되고 이 공기라인(44)(44')에는 제4 공기제어밸브(44)(44')가 설치되어 있다.
그리고 상기 집수탱크(21)(21')에는 집수탱크 내의 하수를 하수처리장으로 압송하기 위한 하수압송라인(26)(26')이 연결되어 있다. 상기 하수압송라인(26)(26')는 공기가 역류되는 것을 방지하기 위해서 상기 집수탱크(21)(21') 보다 높게 설치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 하수압송라인(26)(26')이 집수탱크(21)(21')보다 낮게 설치되면 집수탱크(21)(21')의 진공력에 의해서 외부의 공기가 집수탱크(21)(21') 내부로 유입되어 집수탱크 내의 진공이 깨질 우려가 있다.
한편, 상기 집수탱크(21)(21')에는 집수탱크(21)(21') 내부의 하수 수위를 측정하기 위한 수위측정장치(70)(70')와, 집수탱크(21)(21') 내부의 압력을 측정하는 압력게이지(90)(90')가 각각 설치되어 있다. 따라서 상기 수위측정장치(70)(70')와 압력게이지(90)(90')의 측정 값에 따라 상기 진공펌프(23)(23'), 4웨이밸브(22)(22') 및 다수의 제어밸브가 자동으로 제어된다. 이를 위해 상기 진공펌프장(7)에는 상기 진공펌프(23)(23')와 다수의 제어밸브를 자동제어하기 위한 제어부가 설치되어 있다. 이러한 제어부는 당해 분야에서 공지된 것이므로 상세한 설명은 생략한다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 듀얼진공 하수수집 시스템(10)의 작용을 설명한다. 먼저 도3에서 보는 바와 같이, 도면 위쪽의 수집탱크(21)는 하수피트(5)로부터 하수를 흡입하고 도면 아래쪽의 수집탱크(21')는 수집탱크로부터 하수를 압송한다. 즉, 본 발명은 두 개의 진공펌프(23)(23')를 이용하여 두 개의 수집탱크(21)(21')로부터 공기를 배출하거나 공기를 주입함으로써, 하나의 수집탱크(21)는 하수피트(5)로부터 하수를 집수하고 다른 하나의 수집탱크(21')는 수집탱크로부터 하수를 압송하는 작업을 수행하게 된다.
다시 도3에서 보는 바와 같이, 상기 수집탱크(21)가 진공을 유지하는 상태에서 단속밸브(18)가 개방되면, 상기 서브진공라인(19)를 통해서 하수피트(5)의 하수가 수집탱크(21)로 진공 흡입된다. 이때 상기 하수압송라인(26)의 제어밸브(28)는 닫혀 있으므로 흡입되는 하수는 수집탱크(21) 내의 저장되게 된다. 이와 같이 상기 수집탱크(21) 내에 진공상태를 형성하기 위해서, 상기 공기라인(40)상의 모든 밸브 즉, 제1 공기제어밸브(41), 제2 공기제어밸브(42), 체크밸브(43) 및 제3 공기제어밸브(44)는 모두 개방된다. 그리고 상기 진공펌프(23)의 4웨이밸브(22)는 수집탱크(21) 내의 공기를 외부로 배출시키는 방향으로 위치가 설정된다. 이때 상기 4웨이밸브(22)는 도시되지 않은 제어부의 제어에 의해서 자동으로 설정된다. 따라서 상기 진공펌프(23)가 정회전하는 동안에 수집탱크(21) 내의 공기는 공기라인(40)을 통해 외부로 배출되게 된다. 이와 같이 진공펌프(23)가 공기를 배출시키면, 상기 집수탱크(21)의 진공력은 20"Hg∼25"Hg이상으로 높아진다. 이때 상기 집수탱크(21) 내부의 압력은 압력게이지(90)에 의해 계측된다. 한편 상기한 바와 같이 하수압송라인(26)의 입구부는 집수탱크(21)보다 높게 위치하므로 상기 집수탱크(21)의 진공력이 증가하더라고 하수압송라인(26)을 통해서 외부공기가 유입되는 것이 방지된다.
이와 같이 상기 집수탱크(21)로 하수피트(5)의 하수가 수집되는 동안에, 이미 하수가 수집된 집수탱크(21')는 하수압송라인(26')의 압송제어밸브(28')가 개방되어 수집탱크(21')내의 하수가 하수처리장으로 이송된다. 이때 상기 집수탱크(21')의 수위는 수위측정장치(70')에 의해 측정되고, 상기 서브진공라인(18')의 단속밸브(18')는 닫힌 상태가 된다. 그리고 수집탱크(21')는 하수를 압송할 정도록 고압을 유지해야 하므로 상기 진공펌프(23')의 4웨이밸브(22')가 외부공기를 상기 수집탱크(21') 내로 주입하는 방향으로 전환된다. 이때 상기 공기라인(40')상의 모든 밸브 즉, 제1 공기제어밸브(41'), 제2 공기제어밸브(42'), 체크밸브(43') 및 제3 공기제어밸브(44')는 모두 개방되어 공기주입이 가능하도록 한다. 따라서 상기 진공펌프(23')가 정회전하는 동안에 외부의 공기는 공기라인(45')을 통해서 수집탱크(21')내로 주입되어 대기압 이상의 고압을 유지하게 된다.
한편, 상기 집수탱크(21)로 흡입되는 하수의 유입속도보다 집수탱크(21')로부터 압송되는 하수의 유출속도를 빠르게 하여, 상기 집수탱크(21) 내의 하수의 수위가 일정 높이에 도달하기 전에 집수탱크(21')의 내부를 비워서 진공상태로 유지시켜야 한다. 이에 따라 상기 집수탱크(21)가 만수위에 도달하는 즉시 상기 집수탱크(21')가 하수를 연속적으로 집수할 수 있게 된다.
이어 도4는 도면 위쪽의 수집탱크(21)는 수집탱크로부터 하수를 하수처리장으로 압송하고, 도면 아래쪽의 수집탱크(21')는 하수피트(5)로부터 하수를 진공 흡입하는 상태를 보여주는 구성도이다. 도시된 바와 같이, 단속밸브(18')가 개방되어 서브진공라인(19')를 통해서 하수피트(5)의 하수가 수집탱크(21')로 흡입되는 경우이다. 이때 하수압송라인(26')의 제어밸브(28')는 폐쇄되므로 수집탱크(21')내의 하수는 하수처리장으로 이송되지 않는다. 그리고 수집탱크(21')는 진공을 유지해야 하므로 상기 공기라인(40')상의 모든 밸브 즉, 제1 제어밸브(41'), 제2 제어밸브(42'), 체크밸브(43') 및 제3 제어밸브(44')는 모두 개방된다. 그리고 상기 진공펌프(23')의 4웨이밸브(22')는 수집탱크(21') 내의 공기를 외부로 배출시키는 방향으로 전환된다. 따라서 상기 진공펌프(23')가 정회전하는 동안에 수집탱크(21') 내의 공기는 공기라인(40')을 통해서 외부로 배출되게 된다. 이때 상기 집수탱크(21') 내부의 진공력은 20Hg∼25Hg 이상으로 유지되고, 집수탱크(21') 내부의 압력은 압력게이지(90')에 의해 계측된다.
이와 같이 상기 집수탱크(21')로 하수피트(5)의 하수가 수집되는 동안에, 집수탱크(21)는 하수압송라인(26)의 제어밸브(28)가 개방되어 집수탱크(21)내의 하수가 하수처리장으로 이송되게 된다. 이때 상기 집수탱크(21)에 설치된 수위측정장치(70)에 의해 수위가 측정된다. 그리고 수집탱크(21)는 소정의 고압을 유지해야 하므로 상기 진공펌프(23)의 4웨이밸브(22)는 외부공기를 상기 수집탱크(21) 내로 주입하는 방향으로 전환되고 상기 공기라인(40)상의 모든 밸브 즉, 제1 제어밸브(41), 제2 제어밸브(42), 체크밸브(43) 및 제3 제어밸브(44)는 공기의 주입이 가능하도록 모두 개방된다. 따라서 상기 진공펌프(23)가 정회전하는 동안에 외부의 공기는 공기라인(40)을 통해서 수집탱크(21)로 주입되고 상기 집수탱크(21)는 대기압 이상의 고압을 유지하게 된다.
따라서 본 발명에 따른 듀얼하수 진공수집 시스템(10)은 두 개의 집수탱크(21)(21')와 두 대의 진공펌프(23)(23')를 이용하여 하수의 집수와 압송을 연속적으로 수행할 수 있게 되므로 종래의 하수 진공수집 시스템(1)에 비해 처리용량을 두 배로 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 압송펌프를 사용하지 않음으로써 유지관라가 용이하게 된다. 또한 본 발명은 종래의 수집시스템에 비해 운영 진공압을 기존의 16"Hg∼20"Hg보다 더 높은 20"Hg∼25"Hg 까지 올려서 사용할 수 있으므로 가용 리프트를 크게 할 수 있다.
이어서 도5는 본 고안에 따른 듀얼진공 하수수집 시스템(10)의 다른 실시예를 보여주는 것으로서, 특히 공기의 흐름을 전환시키기 위한 4웨이밸브를 진공펌프(123)(123')에 흡배기구에 설치하는 대신에 공기의 흐름을 전환시키기 위한 공기배출라인(140)(140')과 공기주입라인(60)(60')을 분리시켜 설치하는 경우이다. 한편 상기한 실시예와 동일한 구성부분에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고 상세한 설명은 생략하기로 한다.
즉, 도시된 바와 같이, 상기 공기배출라인(140)(140')은 진공펌프(123)(123')의 흡기구(124)(124')와 집수탱크(21)(21') 사이에 소정의 제어밸브(142)(142')를 통해 연결된 흡입관(143)(143')과, 상기 진공펌프(123)(123')의 배기구(125)(125')에 제어밸브(144)(144')를 통해 외기와 연결된 배기관(145)(145')으로 구성되어 있다. 따라서 상기 진공펌프(123)(123')가 정회전하게 되면, 상기 집수탱크(21)(21') 내부의 공기가 흡기관(143)(143') 및 배기관(145)(145')을 통해 외부로 배출되게 된다. 이에 따라 상기 집수탱크(21)(21')는 대기압이하의 진공력을 유지할 수 있게 되고, 이 진공력에 의해 하수피트(5)의 하수를 흡입할 수 있게 된다.
그리고 공기주입라인(160)(160')은 진공펌프(23)(23')의 흡기구(124)(124')에 소정의 제어밸브(162)(162')를 통해 연결된 외부공기 흡입관(163)(163')과, 상기 진공펌프(123)(123')의 배기구(125)(125')와 집수탱크(21)(21') 사이에 제어밸브(164)(164')를 통해 연결된 외부공기 주입관(165)(165')으로 구성되어 있다. 따라서 상기 진공펌프(123)(123')가 정회전하게 되면, 외부의 공기가 외부공기 흡입관(163)(163') 및 외부공기 주입관(165)(165')을 통해서 상기 집수탱크(21)(21') 내부로 주입되게 된다. 이에 따라 상기 집수탱크(21)(21')는 대기압 이상의 고압력을 유지할 수 있게 되고, 이 고압력에 의해 집수탱크(21)(21') 내부의 하수를 하수압송라인(26)(26')을 통해 소정의 하수처리장으로 압송할 수 있게 되다.
즉, 도5에서 보는 바와 같이, 단속밸브(18)이 개방되어 서브진공라인(19)를 통해서 하수피트(5)의 하수가 수집탱크(21)로 흡입되는 경우, 하수압송라인(26)의 제어밸브(28)가 닫혀 있으므로 수집탱크(21)내의 하수는 하수처리장으로 이송되지 않는다. 그리고 수집탱크(21)가 진공상태를 유지해야 하므로 공기주입라인(160)상의 제어밸브(162 및 164)는 닫혀 있는 상태이고, 공기배출라인(140)상의 제어밸브(142 및 144)는 개방된 상태이다. 따라서 진공펌프(123)가 정방향으로 작동하면, 상기 집수탱크(21) 내부의 공기가 내부공기 흡기관(143) 및 내부공기 배기관(145)을 통해 외부로 배출되게 된다. 이때 상기 집수탱크(21) 내부의 진공력은 20"Hg∼25"Hg 이상으로 유지되고, 집수탱크(21) 내부의 압력은 압력게이지(90)에 의해 계측된다.
이와 같이 상기 집수탱크(21)로 하수피트(5)의 하수가 수집되는 동안에, 이미 하수가 수집된 집수탱크(21')는 하수압송라인(26')의 제어밸브(28')가 개방되어 수집탱크(21')내의 하수가 하수처리장으로 이송되게 된다. 이때 상기 집수탱크(21')에 설치된 수위측정장치(70')에 의해 수위가 측정된다. 그리고 수집탱크(21')는 소정의 고압을 유지해야 하므로 공기배출라인(140')상의 제어밸브(142' 및 164')는 폐쇄된 상태이고, 공기주입라인(160')상의 제어밸브(162' 및 164')는 닫혀 있는 상태이다. 따라서 진공펌프(123')가 정방향으로 작동하면, 외부의 공기가 외부공기 흡입관(163') 및 외부공기 주입관(165')을 통해서 상기 집수탱크(21') 내부로 주입되게 된다. 이에 따라 상기 집수탱크(21')는 대기압 이상의 고압을 유지할 수 있게 된다.
이어 도6은 일측(도면 위쪽) 수집탱크(21)는 수집탱크로부터 하수를 하수처리장으로 압송하고, 타측(도면 아래쪽)의 수집탱크(21')는 하수피트(5)로부터 하수를 진공 흡입하는 상태를 보여주는 구성도로서, 도5의 경우와 반대로 작용되는 것을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 압송펌프를 생략하고 진공펌프만을 이용하여 하수의 집수와 이송을 수행하므로 종래의 운영 진공압인 16"Hg∼20"Hg보다 더 높은 진공압 20"Hg∼25"Hg을 유지시켜 가용 리프트를 크게 할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 두 개의 집수탱크와 두 대의 진공펌프를 이용하여 하수의 집수와 이송을 연속적으로 수행할 수 있게 되므로 종래의 하수 진공수집 시스템에 비해 처리용량을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 유지관리가 용이한 효과가 있다.
도1은 종래 기술에 따른 진공 하수수집 시스템을 보여주는 구성도,
도2는 본 발명에 따른 듀얼진공 하수수집 시스템을 보여주는 구성도,
도3 및 도4는 본 발명에 따른 듀얼진공 하수수집 시스템의 구조 및 작용을 보여주는 구성도,
도5 및 도6은 본 발명에 따른 듀얼진공 하수수집 시스템의 다른 실시예를 보여주는 구성도이다.
***도면의 주요부분에 대한 부호의 설명****
5 : 하수피트 7 : 진공펌프장
9 : 진공라인 18, 18' : 단속밸브
19, 19' : 서브진공라인 21, 21' : 집수탱크
22, 22' : 4웨이 밸브 23, 23' : 진공펌프
26, 26' : 하수압송라인 28, 28' : 압송제어밸브
40, 40', 45, 45' : 공기라인 41, 42, 43, 44, 53 : 공기제어밸브
41', 42', 43', 44' : 공기제어밸브

Claims (10)

  1. 주택이나 공장에서 배출되는 하수, 오수 또는 폐수 등 액상 물질을 진공라인을 이용하여 흡입한 다음 소정 거리 이격된 수집용기 또는 하폐수처리장까지 압송하는 진공 하수수집 시스템에 있어서,
    상기 하수 발생원 근처에 설치된 하수피트로부터 소정의 진공라인을 통해 흡입된 하수를 저장하는 두 개의 집수탱크와, 상기 집수탱크의 일측에 각각 연통되게 설치된 진공펌프와, 상기 진공펌프를 이용하여 집수탱크 내부의 공기를 외부로 배출하거나 외부 공기를 주입하기 위한 공기라인과, 상기 집수탱크의 일측에 각각 연결되어 집수탱크 내부의 하수를 외부로 배출하기 위한 하수압송라인과, 상기 공기라인과 하수압송라인에 설치된 다수의 제어밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 듀얼진공 하수수집 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진공펌프는 공기의 흡입과 토출 방향을 자유롭게 전환할 수 있는 4웨이밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 듀얼진공 하수수집 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 두 개의 집수탱크에 연결된 공기라인은 소정의 연결라인과 연결제어밸브를 통해서 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 듀얼진공 하수수집 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하수압송라인은 공기의 역류를 방지하기 위해서 상기 집수탱크 보다 높은 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 듀얼진공 하수수집 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 두 개의 집수탱크에는 그 내부의 압력을 계측하기 위한 압력게이지와 하수의 수위를 측정하기 위한 수위측정장치가 구비되고, 상기 압력게이지 및 수위측정장치에 의해 측정된 값에 따라 상기 진공펌프, 4웨이벨브 및 다수의 제어밸브를 자동으로 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 듀얼진공 하수수집 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 진공라인에는 흡입되는 하수를 두 개의 집수탱크에 선택적으로 유입시키기 위한 단속밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 듀얼진공 하수수집 시스템.
  7. 주택이나 공장에서 배출되는 하수, 오수 또는 폐수 등 액상 물질을 진공라인을 이용하여 흡입한 다음 소정 거리 이격된 수집용기나 하폐수처리장까지 압송하는 진공 하수수집 시스템에 있어서,
    상기 하수 발생원 근처에 설치된 하수피트로부터 소정의 진공라인을 통해 흡입된 하수를 저장하는 두 개의 집수탱크와, 상기 집수탱크의 일측에 각각 연통되게 설치된 진공펌프와, 상기 진공펌프를 이용하여 상기 집수탱크 내부의 공기를 외부로 배출시키기 위한 공기배출라인과, 상기 진공펌프를 이용하여 외부의 공기를 상기 집수탱크 내부로 주입하기 위한 공기주입라인 및 상기 집수탱크 내부의 하수를 외부로 이송시킬 수 있도록 설치된 하수압송라인을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 듀얼진공 하수수집 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 두 개의 집수탱크에는 그 내부의 압력을 계측하기 위한 압력게이지와 하수의 수위를 측정하기 위한 수위측정장치가 구비되고, 상기 압력게이지 및 수위측정장치에 의해 측정된 값에 따라 상기 진공펌프와 공기배출라인 및 공기주입라인의 제어밸브를 자동 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 듀얼진공 하수수집 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 공기배출라인은 상기 진공펌프의 흡기구와 집수탱크 사이에 소정의 제어밸브를 통해 연결된 내부공기 흡기관과, 상기 진공펌프의 배기구에 소정의 제어밸브를 통해 외기와 연결된 내부공기 배기관으로 구성된 것을 특징으로 하는 듀얼진공 하수수집 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 공기주입라인은 상기 진공펌프의 흡기구에 소정의 제어밸브를 통해 외기와 연결된 외부공기 흡입관과, 상기 진공펌프의 배기구와 집수탱크 사이에 소정의 제어밸브를 통해 연결된 외부공기 주입관으로 구성된 것을 특징으로 하는 듀얼진공 하수수집 시스템.
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