KR100536061B1 - 지하수공의 청소 방법 및 그 청소장치 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속하는 기술분야.

본 발명은 지하수의 취수를 위해 시설된 지하수공의 청소를 위한 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 장치를 간소화하여 조작의 편의와 청소의 효율을 높이고 지하수공의 청소시 발생하는 처리수를 정화시켜 자연수계에 배출함으로서 2차 오염을 방지할 수 있도록 한 것이다.

나. 발명이 해결하려는 기술적 과제.

종래의 지하수공 청소장치는 단지 고압의 공기만을 분사하여 부착된 스케일 등의 오염물을 떼어내는 것으로 견고하게 부착된 스케일 등의 오염물질을 떼어내는데 많은 시간이 소모되는 단점이 있을 뿐만 아니라 떼어낸 이물질을 지하수공 밖으로 배출시키기 위해 제1 가압공기 공급호스와는 별도로 제2 가압공기 공급호스를 지하수공내로 처음부터 삽입하여 주어야 함으로서 작업이 불편하고 번거로울 뿐만 아니라 조작에 필요한 추가 인력이 요구되는 문제점과 지하수공 내에 부착된 오염물의 제거가 종료된 이 후에 청소 작업이 종료된 것을 확인한 이후에 밸브를 조작하여 제2 가압공기 공급호스에 압축공기를 공급하여줌으로서 떼어낸 오염물을 처리수와 함께 부상시켜 관외로 배출토록 하는 것으로, 적절한 시기에 밸브조작을 행하지 못할 경우에는 떨어진 오염물의 침전이 일어나 관외 배출이 곤란하게 되는 문제점도 있다.

다. 발명의 해결방법의 요지.

지하수공을 청소하기 위해 분사되는 압축공기를 청소가 종료됨과 동시에 처리수회수관의 내공간 상방으로 토출되어지도록 유도하여 압축공기의 공급을 위한 호스를 복수로 투입하지 않고도 청소와 처리수 배출이 원활하게 이루어지게 하면서 처리수를 회수하여 정화한 후 배출함으로서 2차 오염을 방지할 수 있도록 한 것이다.

라. 발명의 중요한 용도

지하수공의 청소.

Description

지하수공의 청소 방법 및 그 청소장치 {A Method for cleaning hall for pumping subterranean water and Apparatus for cleaning thereof}

본 발명은 지하수의 취수를 위해 시설된 지하수공의 청소를 위한 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 장치를 간소화하여 조작의 편의와 청소의 효율을 높이고 지하수공의 청소시 발생하는 처리수를 정화시켜 자연수계에 배출함으로서 2차 오염을 방지할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로, 지하수를 취수하기 위해서는 관을 지하수면에 도달할 때까지 박아서 관내로 작용하는 압력차에 따라 지하수가 용출되게 하거나 펌프 등을 이용하여 대량의 취수를 행하도록 하는 것이었다.

그런데, 지하수의 취수를 위해 지하수면에 박히는 관은 통상적으로 철재관이 사용되는 것이어서 시일이 경과함에 따라 관 내벽에는 스케일 등의 오염물질이 형성되어 지하수의 오염을 유발하게 됨으로서 지하수로서의 용도를 다하지 못하게 되었고 특히, 지하수에는 많은 광물질이 녹아 있어 이에 접촉된 관 내벽으로는 많은 스케일이 형성되므로 수시로 청소를 해 주어야 하는 것이었다.

종래에는 지하수공의 벽면을 청소하기 위해서 고압의 압축공기를 지하수공의 벽면에 강하게 분사시켜 지하수공의 벽면에 부착된 스케일 등의 오염물을 떼어내는 방법과 장치가 사용되어 왔다.

그 대표적인 예로 공개특허공보(10-2005-0088781호)에는 압축공기를 사용하여 지하수공의 관 내벽을 청소하는 지하수공 청소장치 및 그 청소방법이 개시되어 있다.

상기 압축공기를 사용하여 지하수공의 내벽을 청소하기 위한 종래의 청소장치는 제1도에 도시된 바와 같이 에어컴프레서로부터 유도되는 가압공기를 이용하여 취수용 지하수공의 내부에 부착된 스케일 등의 이물질을 제거하도록 된 장치에 있어서, 다수개의 관체(A)를 상기 지하수공에 대응하는 길이를 갖도록 상호 연결되게 조립하여 상기 지하수공의 내부로부터 상부가 노출되는 상태로 지지되어, 상기 지하수공의 내부로부터 분리되는 스케일 등의 이물질을 외부로 배출하기 위한 통로를 형성하기 위한 이물질 배출 관체; 상기 이물질 배출 관체의 하단 외주에 고정 설치되며 상기 에어컴프레서(C)로부터 공급되는 가압공기를 상기 지하수공의 내벽면에 분사하기 위한 노즐(N); 상기 에어컴프레서로부터 상기 노즐과 연락되게 설치되어 상기 지하수공의 내주벽에 부착된 스케일 등의 이물을 분리하기 위해 1차 가압공기를 공급하기 위한 제1가압공기 공급호스(E); 상기 제1가압공기 공급호스와는 독립되게 설치되어 상기 관체의 통로와 상기 에어컴프레서(C)를 연락되게 설치되고, 상기 제1가압공기 공급호스가 차단된 상태에서 1차 가압공기의 부여로 분리된 스케일등의 이물질을 상기 관체의 통로를 통하여 지하수에 따른 압력차의 유도로 외부로 배출하기 위한 2차 가압공기를 부여하기 위한 제2가압공기 공급호스(F); 및 상기 제1및 제2가압공기 공급호스와 연락되게 상기 에어컴프레서에 설치되며 상기 에어컴프레서로부터 공급되는 가압공기를 선택적으로 상기 제1또는 제2가압공기 공급호스에 공급하기 위한 조작 밸브(V)로 이루어져 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 종래의 지하수공 청소장치는 지하수공에 가압공기를 분사하여 지하수공의 벽면에 부착되어 있는 스케일 등의 이물질을 제거한 다음 제거된 이물질을 지하수와 함께 관외로 배출시킴으로서 지하수의 오염을 막을 수 있도록 하는 것이었다.

그러나 상기와 같은 종래의 지하수공 청소장치는 단지 고압의 공기만을 분사하여 부착된 스케일 등의 오염물을 떼어내는 것으로 견고하게 부착된 스케일 등의 오염물질을 떼어내는데 많은 시간이 소모되는 단점이 있을 뿐만 아니라 떼어낸 이물질을 지하수공 밖으로 배출시키기 위해 제1 가압공기 공급호스와는 별도로 제2 가압공기 공급호스를 지하수공내로 처음부터 삽입하여 주어야 함으로서 작업이 불편하고 번거로울 뿐만 아니라 조작에 필요한 추가 인력이 요구되는 문제점이 있었다.

또한, 지하수공 내에 부착된 오염물의 제거가 종료된 이 후에 청소 작업이 종료된 것을 확인한 이후에 밸브를 조작하여 제2 가압공기 공급호스에 압축공기를 공급하여줌으로서 떼어낸 오염물을 처리수와 함께 부상시켜 관외로 배출토록 하는 것으로, 적절한 시기에 밸브조작을 행하지 못할 경우에는 떨어진 오염물의 침전이 일어나 관외 배출이 곤란하게 되는 문제점도 있다.

특히, 제2 가압공기 공급호스에서 분사되는 공기압만으로 지하수를 관외로 배출하여야 함으로서 대형의 에어컴프레서를 필요로 하여 전력이나 연료유 등의 에너지 소모가 크고 오염물질이 배출되는 지하수에 포함되어 자연수계에 방류되어짐으로서 이로 인해 자연수계에 오염이 일어나는 커다란 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 청소 장치를 간소화하여 조작의 편의성을 높이고 인력의 낭비를 막을 뿐만 아니라 적은 공기압으로도 높은 효과를 올리는 동시에 자연수계로 배출되는 지하수에 포함된 오염물질을 제거하여 자연수계의 오염을 방지할 수 있도록 한 것으로,

본 발명의 목적은 지하수공을 청소하기 위해 분사되는 압축공기를 청소가 종료됨과 동시에 처리수회수관의 내공간 상방으로 토출되어지도록 유도하여 압축공기의 공급을 위한 호스를 복수로 투입하지 않고도 청소와 처리수 배출이 원활하게 이루어지게 하면서 처리수를 회수하여 정화한 후 배출함으로서 2차 오염을 방지할 수 있도록 한 것이다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 참조부호를 갖는다.

제2도는 본 발명에 따른 청소 방법을 나타낸 작업순서도이고, 제3도는 본 발명에 따른 청소 장치를 나타낸 개략도이다.

도면에 따르면, 본 발명에 따른 지하수공의 청소방법은 선단에는 압축공기공급관을 통해 압축공기를 공급받는 노즐통체의 결합이 이루어지는 다수 개의 분리 형성된 처리수회수관을 순차적으로 조립하여 지하수공에 투입하는 노즐통체투입단계(1);와 압축공기공급관을 통해 스케일의 제거가 쉽게 이루어지도록 스케일 제거용 약품이 포함된 압축공기를 지하수공의 벽면에 분사하여 스케일 및 오염물질을 제거하는 오염물제거단계(2);와 제거된 오염물과 스케일이 포함된 처리수를 처리수회수관을 통하여 관외로 배출하는 처리수배출단계(3); 및 배출된 오염수중에 함유된 입자상물질을 침전 등의 방법으로 정화하는 처리수정화단계(4);로 이루어진다.

노즐통체투입단계(1)에서는 일정한 길이를 갖는 처리수회수관을 지하수공의 깊이에 대응할 수 있도록 순차적으로 연장되어짐에 따라 지하수공의 상부에서부터 청소가 개시되어지는 것이고 최선단에 위치되는 처리수회수관의 선단부에는 압축공기를 지하수공의 내벽면에 골고루 분사할 수 있도록 다수의 노즐이 외주면을 따라 방사형을 이루도록 형성된 노즐통체가 결합되고 결합된 노즐통체에는 컴프레서에서 발생된 고압의 공기가 관접속된 압축공기공급관을 통해 공급된다.

이때, 압축공기공급관으로는 약품저장탱크에 저장된 지하수공 세정용 약품의 공급이 이루어져 압축공기와 함께 지하수공의 벽면에 분사됨으로서 오염물의 제거(2)가 이루어지게 되고 지하수공의 벽면에서 탈리된 스케일과 오염물질 등은 압축공기의 분사가 지속됨에 따라 부유상태를 유지하게 된다.

처리수배출단계(3)에서는 노즐통체로 공급되던 고압의 공기를 처리수회수관의 내공간에서 상방을 향하도록 강하게 분사시켜 오염물이 포함된 처리수가 상승되어 괸외로 방출되어 정화장치로 유입된다.

상기한 지하수공의 청소 방법을 이루기 위한 청소 장치는 에어컴프레서 등의 압축공기발생수단(10)에서 발생되는 고압의 공기를 노즐(22)을 통해 심정의 벽면에 분사시켜 부착된 오염물을 제거하는 지하수공 청소장치에 있어서, 상기 압축공기발생수단(10)으로부터 발생된 고압의 공기를 다수의 노즐(22)이 외주 면에 방사형으로 형성된 노즐통체(20)에 공급하기 위한 압축공기공급관(30)과 상기 압축공기공급관(30)에 관 접속되어 스케일 등의 제거가 원활하게 이루어지도록 세정제 등의 약품을 제공하기 위한 약품공급수단(40)과 상기 노즐통체(20)의 내공간에 내설되어 상하로 탄동하며 압축공기공급관(30)을 통해 유입되는 압축공기의 토출 방향을 제어하는 바닥감지수단(50)과 단부를 연결하여 심정에 대응하는 길이만큼 연장할 수 있도록 된 다수의 처리수회수관(60) 및 상기 처리수회수관(60)을 통해 지하수공 밖으로 배출되는 처리수를 유입하여 정화처리하기 위한 정화수단(70)으로 이루어지는 구성이다.

상기 약품공급수단(40)은 액상으로 공급되는 스케일분산제나 세정제 또는 청관제 등의 약품을 저장할 수 있는 저장탱크(42)와 약품주입수단(44)으로 이루어지는 것으로 약품주입수단(44)은 펌프 등이 사용될 수 있으나 바람직하게는 일단은 저장탱크(42)에 저장된 약품에 담겨지고 타단은 압축공기공급관(30)에 수직으로 접속되어 압축공기공급관(30)을 지나는 고압공기가 일으키는 압력차에 의해 약품의 공급을 이루는 약품공급관으로 이루어질 수 있다.

이때, 약품공급수단(40)을 지나는 압축공기공급관(30)의 선단에는 밸브 등의 관로개폐장치(32)를 형성하여 압축공기와 약품의 양을 조절하거나 단속할 수 있게 된다.

상기 압축공기공급관(30)을 통해 약품과 함께 공급되는 압축공기는 정해진 체적을 갖는 노즐통체(20)에 충전되고 체적을 초과한 약품과 압축공기는 노즐통체(20)의 외주 면에 방사형으로 형성된 노즐(22)을 통해 지하수공의 벽면에 강하게 분사되어 부착되어 있던 스케일과 오염물질 등을 탈리시키게 된다.

이때, 노즐통체(20)는 처리수회수관(60)의 선단에 고정 장착되어짐으로서 순차적으로 처리수회수관(50)의 길이를 늘려줌에 따라 지하수공의 상부에서부터 점진적으로 청소가 이루어지게 되는 것이고, 압축공기공급관(30)은 호스 등의 유연한 관체를 사용함으로서 압축공기공급관(30)의 길이 변화에 대응할 수 있게 된다.

상기 노즐통체(20)의 내부 공간에 형성된 바닥감지수단(50)은 제4도에 도시된 바와 같이 코일스프링 등과 같은 탄성체(52)에 의해 상하로 탄동하는 감지봉(54)의 일단을 노즐통체(20)의 하단에 돌출되게 형성하여 지하수공의 바닥에 닿은 감지봉(54)이 상방으로 이동되면서 감지봉(44)에 외주에 상하로 일정거리만큼 이격되어 형성된 한 쌍의 개폐판(56)의 상하 동작에 따라 개폐판(56)의 일측에 돌출 형성된 폐쇄돌기(57)가 노즐통체(20)로 통하는 공기통로(57)를 막아 공급되던 압축공기를 차단하고 단부가 처리수회수관(60)의 내공간에서 상방을 향하도록 개방된 배출보조관(62)으로 통하는 공기통로(57a)를 열어 압축공기를 내보냄으로서 압력차만으로 배출이 이루어지던 처리수의 배출이 더욱 용이하고 신속하게 이루어질 수 있도록 하게 되는 것이다.

또한, 배출보조관(62)의 토출단부의 하부에 위치하도록 처리수회수관(60)의 내공간에는 체크밸브(64)를 형성함으로서 예기치 못한 사유로 처리수의 배출을 위한 압축공기의 공급이 중단되거나 압력차의 희소로 인하여 처리수회수관(60)내에 남아있던 처리수가 하향 역류하여 지하수공에 재유입 되어지는 것을 방지토록 할 수 있다.

이때, 체크밸브(64)는 통상 지하수면보다 훨씬 낮은 위치에 놓이게 되어 수압에 의한 압력차에 의해 개방될 수 있을 정도면 되는 것이다.

한편, 처리수회수관(60)의 상단부 내공간으로는 배출되는 처리수와 같은 방향을 갖도록 배출유도관(80)을 더 형성하여 배출유도관(80)을 통해 압축공기를 불어주면 처리수의 배출을 더욱 신속하고 용이하게 이룰 수 있게 된다.

또한, 노즐통체(20)의 하방에는 브러시(90)를 더 형성하여 청소의 효과를 높일 수 있는 것이고, 압축공기의 압력에 의해 노즐통체(20)의 회전을 이루도록 할 경우에는 고정된 노즐(22)로 인해 압축공기가 닿지 않는 곳이 없도록 할 수 있도록 됨으로서 바람직하다 할 것이다.

상기 정화수단(70)은 처리수중에 포함된 부유물이나 스케일 등과 같이 비중이 비교적 큰 입자상물질의 제거를 주목적으로 하는 것으로 탱크(Tank)나 조(槽)의 형상을 갖는 본체(72)의 내공간에 다수의 격벽(74)을 형성하여 체류시간을 높임으로서 오염물질의 분리가 이루어지도록 하거나 도시되지는 않았으나 미세한 눈(目)을 갖는 여과망 또는 필터 등을 구비하여 오염물의 분리를 행하도록 할 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 지하수공 정화방법 및 정화장치는 지하수공의 청소를 위한 압축공기를 공급하는 호스와는 별도로 처리수를 배출하기 위해 압축공기를 공급하는 호스를 지하수공에 투입하여야 하였던 종래기술과는 달리 1개의 공기공급 호스를 투입하고 압축공기의 방향을 바꾸어 청소를 위한 분사와 처리수의 배출을 위한 분사를 이룰 수 있도록 함으로서 작업의 편의를 도모할 수 있다는 효과가 있고, 압축공기와 함께 투입되는 약품으로 인해 처리효율의 상승을 꾀할 수 있을 뿐 아니라 배출된 처리수중에 포함된 오염물질을 걸러내어 자연수계에 배출함으로서 2차 오염을 방지할 수 있다는 장점이 있는 것이다.

도 1은 종래의 지하수공 청소장치를 나타낸 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 지하수공의 청소방법을 나타낸 순서도.

도 3은 본 발명에 따른 지하수공 청소장치의 개략도.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 바닥감지수단의 작동상태도.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 지하수공 청소장치의 개략도.

<도면의주요부분에대한부호의설명>

1 : 노즐통체투입단계 2 : 오염물제거단계

3 : 처리수배출단계 4 : 처리수정화단계

10 : 압축공기발생수단 20 : 노즐통체

22 : 노즐 30 : 압축공기공급관

32 : 관로개폐수단 40 : 약품공급수단

42 : 저장탱크 44 : 약품주입수단

50 : 바닥감지수단 52 : 탄성체

54 : 감지봉 55 : 폐쇄돌기

56 : 개폐판 57 : 공기통로

60 : 처리수회수관 62 : 배출보조관

64 : 체크밸브 70 : 정화수단

72 : 본체 74 : 격벽

80 : 배출유도관 90 : 브러시

Claims (6)

1. 선단에는 압축공기공급관을 통해 압축공기를 공급받는 노즐통체의 결합이 이루어지는 다수 개의 분리 형성된 처리수회수관을 순차적으로 조립하여 지하수공에 투입하는 노즐통체투입단계(1);와 압축공기공급관을 통해 스케일의 제거가 쉽게 이루어지도록 스케일 제거용 약품이 포함된 압축공기를 지하수공의 벽면에 분사하여 스케일 및 오염물질을 제거하는 오염물제거단계(2);와 제거된 오염물과 스케일이 포함된 처리수를 처리수회수관을 통하여 관외로 배출하는 처리수배출단계(3); 및 배출된 오염수중에 함유된 입자상물질을 침전 등의 방법으로 정화하는 처리수정화단계(4);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하수공의 청소방법.
2. 에어컴프레서 등의 압축공기발생수단(10)에서 발생되는 고압의 공기를 노즐(22)을 통해 심정의 벽면에 분사시켜 부착된 오염물을 제거하는 지하수공 청소장치에 있어서, 상기 압축공기발생수단(10)으로부터 발생된 고압의 공기를 다수의 노즐(22)이 외주 면에 방사형으로 형성된 노즐통체(20)에 공급하기 위한 압축공기공급관(30)과 상기 압축공기공급관(30)에 관 접속되어 스케일 등의 제거가 원활하게 이루어지도록 세정제 등의 약품을 제공하기 위한 약품공급수단(40)과 상기 노즐통체(20)의 내공간에 내설되어 상하로 탄동하며 압축공기공급관(30)을 통해 유입되는 압축공기의 토출 방향을 제어하는 바닥감지수단(50)과 단부를 연결하여 심정에 대응하는 길이만큼 연장할 수 있도록 된 다수의 처리수회수관(60) 및 상기 처리수회수관(60)을 통해 지하수공 밖으로 배출되는 처리수를 유입하여 정화처리하기 위한 정화수단(70)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하수공의 청소장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 처리수회수관(60)에는 처리수의 역유입을 방지하기 위한 체크밸브(64)가 더 구비되어지는 것을 특징으로 하는 지하수공의 청소장치.
4. 제2항에 또는 제3항에 있어서, 상기 처리수회수관(60)의 상단부 내공간에는 관외로 배출되는 처리수의 흐름과 동일한 압축공기의 토출 방향을 갖는 배출유도관(80)이 더 구비되어지는 것을 특징으로 하는 지하수공의 청소장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 노즐동체(20)의 저부에는 지하수공의 내면에 밀착되어지는 직경을 갖는 브러시(90)가 더 구비되어지는 것을 특징으로 하는 지하수공의 청소장치.
6. 제2항에 있어서, 상기 노즐동체(20)의 상부 일측에는 처리수회수관(60)의 내공간 상방으로 개방된 토출구를 갖는 배출보조관(62)이 관 접속되어지는 것을 특징으로 하는 지하수공의 청소장치.