KR100821642B1

KR100821642B1 - 지하수공 세척장치

Info

Publication number: KR100821642B1
Application number: KR1020070021249A
Authority: KR
Inventors: 홍만표
Original assignee: 홍만표
Priority date: 2007-03-05
Filing date: 2007-03-05
Publication date: 2008-04-14

Abstract

본 발명은 지하수를 취수하기 위해 시설된 지하수공을 세척하는 지하수공 세척장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압축공기의 흐름을 하향에서 상향 경사방향으로 변경하는 간단한 구조의 노즐부를 통해 배출되는 고압의 압축공기와 그에 의해 발생된 압력차로 지하수공 내벽 및 바닥면에 있는 물이끼, 스케일 등의 오염물질 또는 토사 슬러지에 대해 세척과 배출을 동시에 수행할 수 있는 지하수공 세척장치에 관한 것이다.

이러한 지하수공 세척장치는 움직이는 가동 부품 없이 간단한 구조로 형성되어 고장이 거의 없고 유지보수가 간편하고 경제적으로 제작할 수 있으며 반영구적으로 사용할 수 있다는 장점을 가진다. 특히 본 발명에 의한 지하수공 세척장치는 종래의 기술에서 불가능했던 지하수공의 바닥면이나 지하수공 세척장치의 하부에 잔존하고 있는 오염물질이나 토사 슬러지를 효율적으로 배출할 수 있게 한다.

지하수공 세척장치, 노즐, 오염물질, 토사 슬러지, 배출

Description

지하수공 세척장치{Cleaning Device for Natural Water System}

도 1은 종래 기술인 지하수공 청소장치(a)와 바닥감지수단의 작동상태도(b).

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지하수공 세척장치의 개략도.

도 3은 도2의 실시 예에 따른 지하수공 세척기의 사시도(a) 및 단면도(b).

도 4는 도2의 실시 예에 따른 지하수공 세척기의 작용상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 지하수공 세척장치 110 : 크레인

120 : 공기압축기 121 : 압축공기 연결관

130 : 케이싱 132 : 지하수공

140 : 관체 150 : 지하수공 세척기

151 : 체결부 152 : 압축공기 공급관

153 : 노즐부 155 : 통로관,

156 : 배출관 157 : 배출구

158 : 흡입홈

일반적으로 상수도 시설이 구비되지 않은 농어촌, 도서지역, 격오지 등에서는 농업용수, 공업용수, 생활용수 등을 공급하기 위해 지반에 지하수공을 뚫고, 양수관을 삽입한 다음, 펌프를 사용하여 지하수를 채수하여 사용하고 있다. 이러한 양수장치는 일반적으로 지반을 굴착하여 지하수공을 형성한 후 이 지하수공의 내벽에 통상적으로 철재를 사용한 원형관인 케이싱을 지하수공의 적정위치까지 밀착되도록 삽입 설치하고, 하부에는 수중모터펌프가 설치된 양수관을 지하수공에 삽입하며, 상기 양수관의 타단은 물이 필요한 곳까지 연결된 송수관에 연결된다. 이러한 양수장치는 암반 사이에 흐르고 있는 지하수가 암반공을 통하여 지하수공에 모이게 되고, 지하수공에 모인 지하수는 수중모터펌프의 작동으로 강제 흡입된 후 양수관을 경유하여 송수관으로 공급된다.

그러나 통상 지하수는 개발된 후 시일이 경과함에 따라 지하수가 풍부하게 매장되어 있음에도 불구하고 지하수공 내부로 지하수가 유입되는 수로인 암반공이 지하수와 함께 유입되는 토사 슬러지 등에 의해 점차 막혀 마침내 지하수가 급감하 게 되어 폐공처리까지 가는 경우가 빈번하게 발생한다. 또한 지하수에는 많은 광물질이 녹아있어 이와 접촉하는 지하수공과 철재의 케이싱을 정기적으로 청소하지 않을 경우 지하수공과 케이싱의 내벽에 물이끼, 스케일 등의 각종 오염물질이 형성되어 지하수의 오염을 유발시키고, 암반공을 따라 유입된 토사 슬러지가 지하수공의 바닥면에 적재되고, 심할 경우 수중모터펌프까지 도달하여 지하수의 수질을 악화시킴은 물론 수중모터펌프까지 손상되는 경우가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 종래의 기술로 등록특허공보 제10-0536061호(공고일 2005.12.12.)에는 첨부된 도1에 기재된 지하수공 세척장치의 사시도(a) 및 단면도(b)와 같이 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 압축공기 공급관(30)과 상기 압축공기 공급관(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 압축공기 공급관(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 청소장치가 제시되고 있다.

그러나 이러한 종래 기술의 장치는 압축공기 공급관(30), 처리수회수관(60), 배출유도관(80), 배출보조관(62) 등과 같이 복잡하게 다수의 관이 사용되고, 바닥감지수단의 구조가 복잡하여 비경제적이고 고장의 가능성이 높고 유지보수가 어렵다는 단점이 있으며, 특히 구조적으로 지하수공의 바닥면에 잔존하고 있는 오염물질이나 토사 슬러지를 효율적으로 배출하기 어렵다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 압축공기의 흐름을 하향에서 상향 경사방향으로 변경하는 간단한 구조의 노즐부를 통해 배출되는 고압의 압축공기와 그에 의해 발생된 압력차로 지하수공 내벽 및 바닥면에 있는 물이끼, 스케일 등의 오염물질 또는 토사 슬러지에 대해 세척과 배출을 동시에 수행할 수 있는 지하수공 세척장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지하수공 세척장치는 다수의 관이 지하수공에 대응되는 길이를 갖도록 상호 연결되게 순차적으로 조립되고 상기 지하수공의 내부로부터 상부가 노출되는 상태로 지지되며, 상기 공기압축기와 압축공기 연결관을 통해 연결되어 상기 지하수공 내부에 부착된 오염물질 또는 토사 슬러지를 분리하거나 배출하기 위한 고압의 압축공기를 공급하는 관체와; 상기 관체의 하단에 연결되며 압축공기의 흐름을 하향에서 상향 경사방향으로 변경하는 간단한 구조의 노즐부를 통해 배출되는 고압의 압축공기와 그에 의해 발생된 압력차로 지하수공 내벽 및 바닥면에 있는 물이끼, 스케일 등의 오염물질 또는 토사 슬 러지에 대해 세척과 배출을 동시에 수행할 수 있는 지하수공 세척기;로 구성됨을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지하수공 세척장치(100)의 개략도이다.

도2를 참조하면, 본 발명에 따른 일 실시 예인 지하수공(132) 내부의 오염물질 또는 토사 슬러지를 제거하기 위해 공기압축기(120)로부터 유도되는 고압의 압축공기를 이용하여 세척과 배출을 동시에 수행할 수 있는 지하수공 세척장치(100)는 상기 지하수공(132)의 내벽에 지하수공(132)의 적정위치까지 밀착되도록 삽입 설치되는 통상적으로 철재로 만들어진 원형관인 케이싱(130); 다수의 관이 상기 지하수공(132)에 대응되는 길이를 갖도록 상호 연결되게 순차적으로 조립되고 상기 지하수공(132)의 내부로부터 상부가 노출되는 상태로 크레인(110) 등의 건설기계에 의해 지지되며, 상기 공기압축기(120)와 압축공기 연결관(121)을 통해 연결되어 상기 지하수공(132) 내부에 부착된 오염물질 또는 토사 슬러지를 분리하거나 배출하기 위한 고압의 압축공기를 공급하는 관체(140); 상기 관체(140)의 하단에 연결되며 압축공기의 흐름을 하향에서 상향 경사방향으로 변경하는 간단한 구조의 노즐부(153)를 통해 배출되는 고압의 압축공기와 그에 의해 발생된 압력차로 지하수공(132) 내벽 및 바닥면에 있는 물이끼, 스케일 등의 오염물질 또는 토사 슬러지에 대해 세척과 배출을 동시에 수행할 수 있는 지하수공 세척기(150); 로 구성된다.

상기 지하수공 세척기(150)는 도3에 기재된 지하수공 세척기(150)의 사시도(a) 및 단면도(b)와 같이 통상적인 나사결합과 같은 체결부(151)에 의해 상기 관체(140)의 하단에 연결되며 상기 관체(140)를 통과하는 고압의 압축공기를 공급하는 압축공기 공급관(152)과; 상기 압축공기 공급관(152)의 하단에 연결되어 내부에서 압축공기의 흐름을 하향에서 상향 경사방향으로 변경하도록 속이 빈 갈고리 형상으로 형성되며, 상기 압축공기가 배출되는 상기 갈고리 형상의 끝단이 상기 압축공기 공급관(152)의 중심선을 향하도록 등간격으로 대칭되게 배치되며, 상기 지하수공(132) 내벽에 부착된 오염물질 또는 토사 슬러지를 세척하기 위한 상기 고압 압력공기의 상향 경사방향 배출에 의해 압력차를 형성하여 아래쪽에 위치한 오염물질 또는 토사 슬러지를 흡입하게 하는 다수의 노즐부(153);를 포함한다.

또한 상기 지하수공 세척기(150)는 추가적으로 상기 노즐부(153)보다 하부에 위치하여 상기 노출부가 상향 경사방향으로 배출하는 고압 압축공기에 의한 압력차로 아래쪽에 위치한 오염물질 또는 토사 슬러지가 흡입되어 통과하는 통로관(155); 상기 노즐부(153)보다 상부에 위치하며 하단부가 상기 통로관(155)과 연결되고 상기 압축공기 공급관(152)을 포함하도록 더 크게 형성되며, 상단부가 상기 압축공기 공급관(152) 외주부와 소정의 위치에서 밀폐되게 결합되며, 상부 외주부에는 상기 노즐부(153)가 상향 경사방향으로 공급하는 내부의 압축공기를 외부로 수직 또는 상향으로 배출하여 지하수공(132) 내벽의 오염물질 또는 토사 슬러지를 세척하고 상기 통로관(155)을 통과하여 흡입된 오염물질 또는 토사 슬러지도 함께 상향으로 배출하는 다수의 배출구(157)가 적어도 하나 이상의 열을 형성하여 등간격으로 배치되는 배출관(156)을 포함하는 것이다. 여기서 상기 배출구(157)는 상기 배출 관(156)에 수직으로 형성되어 고압 압축공기가 지하수공(132) 내벽을 수직으로 타격하여 오염물질 또는 토사 슬러지를 분리하게 형성된 것과, 배출관(156)에 경사지게 상방으로 형성되어 고압 압축공기와 함께 오염물질 또는 토사 슬러지를 상방으로 배출하게 형성된 것이 각각 분리되어 다수의 열로 형성될 수 있다. 특히 상기 통로관(155)은 하단부에 오염물질 또는 토사 슬러지의 유입이 용이하도록 쇄기 형상의 흡입홈(158)이 추가로 형성될 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예에 따른 지하수공 세척장치(100)의 작동상태를 도면2 내지 도4를 참고하여 설명하면 다음과 같다.

우선 공기압축기(120)에서 생성되는 고압의 압축공기는 압축공기 연결관(121)을 통해 관체(140)에 공급되며, 상기 관체(140)를 경유한 고압 압축공기는 지하수공 세척기(150)의 압축공기 공급관(152)을 지나 갈고리 형상을 가진 노즐부(153)를 경유하여 그 방향이 하향에서 상향 경사방향으로 변경되며, 최종적으로 배출관(156)에 주로 수직으로 형성된 배출구(157)를 통과하여 분출되면서 지하수공(132) 내벽에 고착된 물이끼, 스케일 등의 오염물질 또는 토사 슬러지를 타격하여 세척하게 된다. 이렇게 분리된 오염물질 또는 토사 슬러지는 상부로 향하는 고압 압축공기에 실려서 함께 지하수공(132) 외부로 배출된다.

이와 동시에 상기 노즐부(153)에서 상향 경사방향으로 분출되는 고압 압축공기에 의해 압력차를 형성하게 되며, 이로 인해 상기 지하수공 세척기(150) 아래쪽에 위치한 오염물질 또는 토사 슬러지는 상기 압력차에 의해 쇄기 형상의 흡입홈(158)과 통로관(155)을 통과하여 흡입되며, 결과적으로 노즐부(153)가 배출하는 상향 경사방향의 상기 고압 압축공기와 결합되어 배출관(156)에 주로 상향 경사방향으로 형성된 배출구(157)를 경유하여 일부는 지하수공(132) 내벽을 타격한 후 지하수공(132) 외부로 배출되고, 일부는 바로 상부로 향하는 고압 압축공기에 실려서 지하수공(132) 외부로 배출된다. 이러한 과정은 지하수공(132) 내부 전체에 대한 세척과 배출을 동시에 실시하기 위해 크레인(110)과 같은 건설기계를 사용하여 상기 지하수공 세척기(150)를 상기 지하수공(132)의 전체 길이에 대해 상하로 이동시키면서 반복 수행된다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 중심으로 기술되었지만 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

상술한 바와 같이 본 발명의 지하수공 세척장치는 압축공기의 흐름을 하향에서 상향 경사방향으로 변경하는 간단한 구조의 노즐부를 통해 배출되는 고압의 압축공기와 그에 의해 발생된 압력차로 지하수공 내벽 및 바닥면에 있는 물이끼, 스케일 등의 오염물질 또는 토사 슬러지에 대해 세척과 배출을 동시에 수행할 수 있다. 이러한 지하수공 세척장치는 움직이는 가동 부품 없이 간단한 구조로 형성되어 고장이 거의 없고 유지보수가 간편하고 경제적으로 제작할 수 있으며 반영구적으로 사용할 수 있다는 효과를 가진다. 특히 본 발명의 지하수공 세척장치는 종래의 기술에서 불가능했던 지하수공의 바닥면이나 지하수공 세척장치의 하부에 잔존하고 있는 오염물질이나 토사 슬러지를 효율적으로 배출할 수 있게 한다.

Claims

지하수공 내부의 오염물질 또는 토사 슬러지를 제거하기 위해 공기압축기로부터 유도되는 고압의 압축공기를 이용하여 세척과 배출을 동시에 수행할 수 있는 지하수공 세척장치에 있어서,

다수의 관이 상기 지하수공에 대응되는 길이를 갖도록 상호 연결되게 순차적으로 조립되고 상기 지하수공의 내부로부터 상부가 노출되는 상태로 지지되며, 상기 공기압축기와 압축공기 연결관을 통해 연결되어 상기 지하수공 내부에 부착된 오염물질 또는 토사 슬러지를 분리하거나 배출하기 위한 고압의 압축공기를 공급하는 관체;

상기 관체의 하단에 연결되며 압축공기의 흐름을 하향에서 상향 경사방향으로 변경하는 노즐부를 통해 배출되는 고압의 압축공기와 그에 의해 발생된 압력차로 지하수공 내벽 및 바닥면에 있는 물이끼, 스케일 등의 오염물질 또는 토사 슬러지에 대해 세척과 배출을 동시에 수행할 수 있는 지하수공 세척기;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하수공 세척장치.
제 1항에 있어서, 상기 지하수공 세척기는

체결부에 의해 상기 관체의 하단에 연결되며 상기 관체를 통과하는 고압의 압축공기를 공급하는 압축공기 공급관;

상기 압축공기 공급관의 하단에 연결되어 내부에서 압축공기의 흐름을 하향 에서 상향 경사방향으로 변경하도록 속이 빈 갈고리 형상으로 형성되며, 상기 압축공기가 배출되는 상기 갈고리 형상의 끝단이 상기 압축공기 공급관의 중심선을 향하도록 복수개(등간격으로 대칭되게) 배치되며, 상기 지하수공 내벽에 부착된 오염물질 또는 토사 슬러지를 세척하기 위한 상기 고압 압력공기의 상향 경사방향 배출에 의해 압력차를 형성하여 아래쪽에 위치한 오염물질 또는 토사 슬러지를 흡입하게 하는 다수의 노즐부;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하수공 세척장치.
제 2항에 있어서, 상기 지하수공 세척기는

상기 노즐부보다 하부에 위치하여 상기 노출부가 상향 경사방향으로 배출하는 고압 압축공기에 의한 압력차로 아래쪽에 위치한 오염물질 또는 토사 슬러지가 흡입되어 통과하는 통로관;

상기 노즐부보다 상부에 위치하며 하단부가 상기 통로관과 연결되고 상기 압축공기 공급관를 포함하도록 더 크게 형성되며, 상단부가 상기 압축공기 공급관 외주부와 소정의 위치에서 밀폐되게 결합되며, 상부 외주부에는 상기 노즐부가 상향 경사방향으로 공급하는 내부의 압축공기를 외부로 수직 또는 상향으로 배출하여 지하수공 내벽의 오염물질 또는 토사 슬러지를 세척하고 상기 통로관을 통과하여 흡입된 오염물질 또는 토사 슬러지도 함께 상향으로 배출하는 다수의 배출구가 적어도 하나 이상의 열을 형성하여 등간격으로 배치되는 배출관;

을 포함하는 것을 특징으로 하는 지하수공 세척장치.
제 3항에 있어서, 상기 통로관은

하단부에 오염물질 또는 토사 슬러지의 유입이 용이하도록 쇄기 형상의 흡입홈이 추가로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 지하수공 세척장치.