KR100918526B1

KR100918526B1 - 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소장치 및 청소방법

Info

Publication number: KR100918526B1
Application number: KR1020090002204A
Authority: KR
Inventors: 조희남; 조은섭
Original assignee: 주식회사 지앤지테크놀러지
Priority date: 2009-01-12
Filing date: 2009-01-12
Publication date: 2009-09-21

Abstract

본 발명은 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소장치 및 청소방법에 관한 것으로서,

상하구동을 전달하고 브러쉬를 견지할 수 있는 로우프를 감고 풀 수 있도록 구성한 드럼로울러와; 지하수 심정 상부에서 로우프를 심정의 중심에 위치할 수 있도록 구성된 지지로울러와; 지하수 심정 벽면을 쓸어내리 듯 세척할 수 있도록 원통체의 외주면에 와이어 또는 가늘게 사출된 프라스틱봉을 삽입하여 제작된 브러쉬와; 드럼로울러와 지지로울러 사이에 구성되어 회전되는 회전물레나 또는 회전하는 캠에 의해 상하로 작동되는 레바에 의해 로우프의 길이 값을 변화시켜 결과적으로 브러쉬를 지하수 심정 내부에서 반복적이고 빠르게 상하이동이 가능하도록 하여 지하수 심정 내벽을 청소할 수 있도록 한 상하구동장치로 구성되어 있는 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소장치 및 청소방법에 관한 것이다.

지하수 심정, 브러쉬, 상하구동장치, 회전물레, 드럼로울러, 지지로울러

Description

상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소장치 및 청소방법{omitted}

본 발명은 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소장치 및 청소방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 지하수 심정의 내부를 세척하기 위해 상하구동을 전달하고 브러쉬를 견지할 수 있는 로우프를 감고 풀 수 있도록 구성한 드럼로울러를 설치하고, 드럼로울러에 감긴 로우프가 지하수 심정 상부에서 심정의 중심에 위치할 수 있도록 지지로울러를 설치하게 된다. 또한, 지하수 심정 벽면을 쓸어내리 듯 세척할 수 있도록 원통체의 외주면에 와이어 또는 가늘게 사출된 프라스틱봉을 삽입하여 제작된 브러쉬모를 부착하여 설치한 브러쉬를 로우프에 연결하였다. 드럼로울러와 지지로울러 사이에는 자체 회전되거나 또는 회전하는 캠에 의해 상하로 작동되는 레바에 의해 로우프의 길이 값을 변화시켜 결과적으로 브러쉬를 지하수 심정 내부에서 상하이동이 가능하도록 한 상하구동장치를 결합하여 구성된 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소장치 및 청소방법에 관한 것이다.

지하수 심정은 통상 지표층 아래 암반부분을 굴착하여 암반대수층의 지하수 를 지하수용 심정펌프를 지하수 심정 내부에 설치하여 지하수를 양수하여 사용하여 오고 있다. 지하수 심정은 대체적으로 풍화암이나 연암층등에 형성된 파쇄 절리층에 흐르고 있는 지하수가 지하수 심정 내부로 흘러 들어와 이를 펌핑해 사용하고 있는 것으로서 이처럼 지하수가 파쇄 절리층에서 유입되면서 모래나 점토성분들이 지하수 심정 내부로 흘러 들어와 지하수 심정 바닥에 쌓이게 되어 슬라임이 된다. 또한, 일부 지하수 심정은 굴착된 공벽으로부터 박리된 암석 가루가 지하수 심정 바닥에 쌓임으로서 스라임을 형성하기도 한다. 또한, 장기간 지하수 심정을 사용 유지하게 되면 부유물질이나 이물질들이 지하수 심정의 굴착 공벽에 엉겨 붙게 되고 이러한 현상은 지하수 심정 펌프의 가동에 따른 지하수의 수위 변동에 따라 수위가 변화되는 전 구간 깊이에 엉겨 붙는 현상은 발생하게 된다. 특히, 도로가에 설치된 지하수 심정의 경우는 지하수 심정 펌프가 가동될 때 지하수 수위가 내려가면서 체적 보상을 위한 공기가 흡입되어지게 되고 이런 이유로 인해 자동차 매연이 자연스럽게 지하수 심정 내부로 유입하면서 양수파이프나 지하수 굴착공벽 표면에 검은 매연이 누적되어 엉겨 붙는 현상이 발생되고 있다. 일부 지하수 심정의 굴착공벽이나 내부에 삽입 설치된 내부 우물자재에 이끼류가 형성되고 이들로부터 박리된 이물질들이 지하수 심정 바닥에 쌓여 슬라임을 형성하기도 한다. 극히 일부이긴 하나 귀뚜라미가 다량 서식하면서 이들의 사체로 인해 침전물이 형성되어 슬라임이 형성되기도 하며 부패된 찌꺼기가 심정 벽체에 붙어 지속적으로 지하수위 수질을 오염시키기도 한다.

이들 슬라임이나 엉겨 붙은 이물질등은 모두 지하수 심정 내부를 오염시키게 되고 결과적으로 지하수의 수질을 변질 오염시켜 위생적인 지하수 심정의 유지관리가 어렵게 하였다. 이러한 현상을 방지하기 위해 사용 중인 지하수 심정은 정기적으로 지하수 심정 내부를 청소하여 굴착공벽은 물론이거니와 지하수 심정 바닥의 슬라임을 제거하도록 할 필요가 있다 할 것이다. 본 발명인은 이러한 지하수 심정의 효과적이고 경제적인 내부 청소를 위하여 많은 기술개발을 진행해 온 바 있으며 이는 특허등록 제10-0338257호(특허명칭:액화탄산가스를 이용한 지하수 심정 수맥청소장치 및 청소방법)과 특허등록 제 10-0714431호(특허명칭:브러쉬와 세척수에 의한 지하수 심정 청소장치 및 방법), 특허등록 제 10-0856784호(냉각장치와 고정브레이커를 이용한 지하수 심정 청소장치 및 청소방법)등을 통해 다양한 형태의 지하수 심정 내부를 청소할 수 있는 장치와 방법을 제시하였으며 기술개발의 성과를 이루어내고 산업 현장에서 적용이 이루어지고 있는 중에 있다. 또한, 일부 지하수 심정 내부 청소를 위한 다른 방법으로서는 특허등록 제10-0531470호(특허명칭:평면분사 및 진공흡입을 통한 지하수공 청소장치 및 그 청소방법)이 있으며 또한, 일반적인 지하수 심정의 내부 청소는 일명 써징공사라 명명되고 있으며 이 경우 다수의 지하수 지하수 심정은 압축공기를 주입 공급할 수 있는 공기파이프를 지하수 심정 바닥에까지 내린 다음 고압의 압축공기를 주입하여 압축공기와 지하수가 함께 지상으로 배출되면서 지하수 심정 바닥에 있는 슬라임도 함께 배츨되도록 함음 물론 배출되는 지하수와 압축공기에 의해 지하수 굴착공벽도 세척될 수 있도록 시행하고 있다.

그러나, 종래의 이러한 방법들은 아래와 같은 문제점들이 있다. 즉, 액화탄 산가스를 이용한 지하수 심정 청소 방법은 별도의 고가가 소요되는 액화탄산가스 주입장치가 준비되어져야 할 뿐 아니라 운용에 고도의 기술이 필요하여 실제 운용에 많은 제약이 따를 수 밖에 없는 문제가 있었다. 압축된 가압공기나 고압분사수를 이용한 지하수 심정 방법은 지하수 수위가 아래에 있어 노출된 굴착공벽에는 효과가 있다 하겠으나 지하수 수위 아래인 수중에서는 압축된 고압의 압축공기나 고압분사수의 효율이 급감되는 문제를 안고 있을 뿐 아니라 회전력을 얻기 위해 지상에서 구동력을 확보해야 함으로 장치구성에 복잡성을 피할 수 없었다. 가장 직접적인 세척 효과가 높다 할 수 있는 브러쉬를 이용한 지하수 청소방법은 높은 청소효과가 있긴 하나 브러쉬를 회전시키기 위한 회전력을 지하수 심정 내부에서 얻고자 할 경우 구동모터의 회전력이 그대로 브러쉬등 세척장치에 동조되어 함께 같은 방향으로 회전되는 특성이 발생되게 되는 문제가 있었다. 브러쉬의 회전을 위해서는 부득이 지상에서 그 회전력을 얻어야 함으로써 굴착장비를 현장에 투입하고 최 하단부에 브러쉬를 장착한 강관으로 제작된 착정 로드를 연장하여 시행하거나 굴착장비 대신에 전기모터의 구동을 이용하여 강관파이프를 연장하여 최 하단부에 브러쉬를 장착하여 시행하는 형태를 취하였다. 더구나, 이러한 장비투입과 착정로드및 강관파이프의 설치로 인해 개활된 장소에서의 작업은 그나마 시행이 가능하다 하겠으나 대다수 지하수 심정이 관리용 건축물 내부나 건물의 지하층에 설치되어 있거나 콘크리트로된 상부보호공이 설치된 장소에 설치되어 있어 굴착장비의 투입이나 설치가 불가능하여 브러쉬를 이용한 청소는 높은 효과가 있음에도 불구하고 그 적용에 한계를 가지고 있었다. 이러한 높은 세척 효과를 갖는 브러쉬를 이용한 효과를 극대화하고 장비의 투입없이도 브러쉬를 이용한 세척을 위해 지하수 심정 벽면에 고정 브레이커를 이용하여 동조회전을 방지하는 기능을 갖는 브러쉬 세척공법인 특허출원 제 10-2007-0001982호(지하수 심정 공벽에 압착력을 가하는 동조회전 방지기를 이용한 지하수 심정 청소장치 및 청소방법)을 개발한 바 있으나 이 역시 고정 브레이커를 작동시키기 위해 별도의 장치 구성이 있어야 하고 특히 브러쉬를 회전시키기 위한 구동모터의 구성과 운용 및 관리에 어려움이 있을 수 밖에 없었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위한 것으로,

지상에 굴착장비나 구동모터를 설치하거나 강관으로 된 착정로드나 강관파이프의 설치가 없이도 브러쉬 세척장치를 상하로 구동시키면서 지하수 심정 굴착공벽을 청소할 수 있는 장치와 방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.

즉, 본 발명은 관리실이나 콘크리트로 된 상부보호공이 설치되어 있거나 대형 건축물의 지하층에 설치된 지하수 심정이라 할 지라도 브러쉬 세척장치를 지하수 심정 내부에 용이하게 설치하고 브러쉬 세척장치를 상하로 반복적으로 구동시키면서 지하수 심정 굴착공벽을 청소할 수 있는 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소장치 및 청소방법을 제공하려는 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소장치는,

브러쉬에 연결된 로우프를 감고 풀 수 있도록 구성한 드럼로울러와;

지하수 심정 상부에서 로우프를 심정으로 유도할 수 있도록 구성된 지지로울러와;

지하수 심정 내벽면을 세척할 수 있도록 제작된 브러쉬와;

로우프에 연결된 브러쉬를 지하수 심정 내부에서 짧은 구간을 반복적으로 상하이동이 가능하도록 한 상하구동장치로 구성되도록 한 것을 특징으로 하고 있다.

또한, 상하구동장치는 편심 로울러를 이용하거나 회전축을 갖는 회전원판에 로우프를 유도할 수 있도록 회전로울러를 설치한 회전물레로 구성되도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 브러쉬에는 압축공기 또는 고압수를 분사할 수 있는 노즐을 설치하고 지상에 설치된 공기압축기에서 생산된 고압의 압축공기, 또는 고압펌프에서 생산된 고압수를 공급호스를 통해 노즐에 공급하여 지하수 심정 내벽에 분사할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소방법은,

지하수 심정에 로우프에 연결된 브러쉬를 투입하는 공정과;

브러쉬가 연결된 로우프를 지지로울러와 상하구동장치를 통해 드럼로울러에 이어지도록 연결 구성하는 공정과;

드럼로울러와 상하구동장치를 작동시켜 브러쉬를 연속적으로 반복하여 상하구동시켜 하강시키는 공정과;

드럼로울러와 상하구동장치를 작동시켜 브러쉬를 연속적으로 반복하여 상하 구동시켜 상승시키는 공정과;

브러쉬를 지상으로 인출하여 심정 내부에서 제거한 후 세척된 지하수를 외부로 배출시키는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

지하수 심정에 로우프에 연결된 브러쉬를 투입하는 공정과;

드럼로울러와 상하구동장치를 작동시켜 브러쉬를 연속적으로 반복하여 상하구동하며 하강시키면서 압축공기 또는 고압수를 브러쉬에 설치된 노즐을 통해 분사시키는 공정과;

드럼로울러와 상하구동장치를 작동시켜 브러쉬를 연속적으로 반복하여 상하구동하며 상승시키면서 압축공기 또는 고압수를 브러쉬에 설치된 노즐을 통해 분사시키는 공정과;

지하수 심정에 로우프에 연결된 브러쉬를 투입하는 공정과;

드럼로울러와 상하구동장치를 작동시켜 브러쉬를 연속적으로 반복하여 상하 구동하며 하강 또는 상승시키는 것을 반복하는 공정과;

지하수 심정에 로우프에 연결된 브러쉬를 투입하는 공정과;

드럼로울러와 상하구동장치를 작동시켜 브러쉬를 연속적으로 반복하여 상하구동하며 하강 또는 상승시키면서 압축공기 또는 고압수를 브러쉬에 설치된 노즐을 통해 분사시키는 과정을 반복하는 공정과;

본 발명은 브러쉬를 이용하여 지하수 심정의 내부를 세척하기 위해 종래 브러쉬를 반드시 회전시켜서 세척효과를 얻어야 했던 이유로 인해 브러쉬의 회전력을 얻기 위해 복잡하게 구성하였던 제반 장치들을 단순화 시키도록 함으로써 회전하는 브러쉬를 이용하여 얻었던 지하수 심정 내부의 청소효과를 동일하게 얻으면서도 작업과정을 간단하게 구성할 수 있게 되었다. 더욱이 압축공기 또는 고압수를 브러쉬에 설치된 노즐을 통해 분사함으로써 세척효과를 더욱 높일 수 있게 되었다. 따라서 예전의 방법보다 저렴한 작업비용으로 지하수 심정의 청소가 가능하게 되었을 뿐 아니라 건축물의 지하층이나 콘크리트 맨홀 내부에 지하수 심정이 위치한다 할지라도 아무런 장애없이 효과적이고 효율적이며 경제적인 지하수 심정 내부 청소가 가능한 기술을 확보할 수 있는 효과를 얻게 되었다.

도면을 참조하여 본 발명에 의한 바람직한 실시 예들을 구체적으로 설명한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명을 설명하면 아래와 같다.

지하수 심정(5) 내부를 세척하기 위해서는 먼저 지하수 심정(5) 내부에 설치되어 있는 양수파이프(미도시)와 심정 펌프(미도시)를 모두 외부로 인양하여 제거하고 심정(5) 내부를 비어 있는 상태로 하게 된다. 물론 새롭게 굴착된 지하수 심 정(5)일 경우에는 바로 브러쉬(1)를 투입하여도 무방하다 할 것이다. 심정(5) 내부에 설치되어 심정(5) 내부의 함몰등의 사고로부터 심정 시설물을 보호하기 위해 삽입 설치되는 프라스틱파이프로 제작된 무공관(미도시)과 유공관(미도시)이 설치되어 있는 경우에는 당연히 그 내벽면을 세척하게 된다. 내부가 비어 있는 지하수 심정(5) 내부에 드럼로울러(11)에 감겨져 있는 로우프(3)에 연결된 브러쉬(1)를 투입하게 된다.

지하수 심정(5) 내벽(4)을 세척하기 위한 브러쉬(1)는 원통체의 외주면에 와이어 또는 가늘게 사출된 프라스틱봉을 삽입하여 제작한 브러쉬모(2)를 부착하여 구성되도록 하였다. 여기서 브러쉬모(2)는 편의상 와이어 또는 가늘게 사출된 프라스틱봉을 이용하여 칫솔의 브러쉬모(2) 형태로 삽입되어 있는 형태를 지칭하는 것을 말한다. 브러쉬모(2)의 형태는 원통체 벽면에 고루 산포될 수 있도록 삽입하는 방법을 사용하거나 일정한 간격을 두고 원주를 따라 수평방향을 적정한 너비로 삽입하거나 부착하는 형태를 취하도록 하였다. 물론 사전에 브러쉬모(2)를 평판에 미리 형성시킨 다음 원통체에 차후 공정에서 용접등의 방법으로 고정하는 방법도 고려될 수 있다. 브러쉬(1)는 자체무게에 의해 지하수 심정(5) 내부의 지하수의 부력을 넘어 빠르게 침강할 수 있는 무게를 지닐 수 있도록 제작되며 아래 방향의 지하수가 브러쉬(1)의 상부방향으로 빠르게 이동하게 함으로써 침강속도에 저해를 발생하지 않도록 그 내부를 비어 있게 하여 원통체로 구성되도록 하는 것이 바람직하다. 물론 브러쉬(1)의 무게를 높일 수 있도록 그 두께를 두텁게 하거나 브러쉬모(2)를 부착한 상부에 브러쉬모(2)가 없는 연장된 원통체를 더하여 구성하거나 또는 상부에 브러쉬(1)보다 직경이 작게 하여 지하수의 유동이 원활하도록 구성한 환봉형태의 금속제의 무게추(미도시)를 브러쉬 외주연에 연결대로 연결하도록 하여 같은 효과를 얻도록 하는 방법도 있다. 브러쉬(1)는 로우프(3)에 연결되어 지상에 설치된 드럼로울러(11)에 로우프(3)가 감겨지게 되면 지하수 심정(5) 내부에서 상승하게 되고 풀려지게 되면 지하수 심정(5) 내부에서 하강하게 된다. 브러쉬(1)가 지하수 심정(5) 내부에 돌출물등에 걸려 하강 또는 상승시 걸림현상을 방지하기 위해 깔때기 형태가 될 수 있도록 윗 부분과 아래부분에 각각 가이드부(65)를 구성하게 할 수도 있다.

드럼로울러(11)와 지하수 심정(5) 사이에는 상하구동장치(50)가 설치되어지게 된다.

상하구동장치(50)는 실시예1 로서는,

도6과 같이 편심 로울러(28)를 이용하거나 회전축(23)을 갖는 회전원판(15)에 로우프(3)를 유도할 수 있도록 한 두 개 이상의 회전로울러(9)를 설치한 회전물레(8)로 구성되도록 것을 특징으로 하고 있다. 편심 로울러(28)는 그 폭이 얇게 한 후 양면에 로우프(3)가 벗어나지 않도록 원형의 가이드판(미도시)을 부착하도록 할 수도 있다.

회전물레(8)는 회전원판(15)의 중앙에 회전 구동을 위해서 회전축(23)을 삽입하여 고정할 수 있도록 샤프트홀(17)을 가공하였고 샤프트홀(17)에는 통상의 키홈(20)을 가공하여 구동모터(26)에 연결된 회전축(23)에 키(미도시)를 삽입하여 고정되도록 함으로써 미끄러짐 없이 구동모터(26)의 회전에 따라 회전물레(8)가 회전 될 수 있도록 하였다. 물론, 회전구동을 위한 구동모터(26)는 별도의 베이스(14)에 장착한 다음 도 1에서의 드럼로울러(11)의 구동방시과 같이 회전축에 설치된 통상의 회전풀리(80)와 구동모터의 샤프트(미도시)에 장착한 모터풀리(81)와 연결된 브이벨트(12)에 의해 구동되거나 베이스(14)에 고정에서 세운 양 기둥판(24) 사이에 통상의 회전을 위한 회전축(23)을 베어링을 삽입 하여 설치한 회전물레(8)를 설치하고 기둥판(24)의 한 측면에 브라켓(25)을 설치하여 구동모터(26)를 고정하여 회전력을 회전물레(8)에 전달될 수 있도록 한다. 또한, 회전물레(8)의 양 측면에는 로우프(3)가 상승하거나 하강할 때 회전물레(8)에서 벗어나지 않도록 하고 로우프(3)가 회전물레(8)에 쉽게 유도되어 인입될 수 있도록 회전원판(15)의 외주연에 가이드판(21)을 추가로 부착하도록 할 수 있다.

회전물레(8)는 회전원판(15) 내부에 회전축(23)을 중심으로 양쪽으로 끝부분에 회전로울러(9)를 설치하여 회전물레(8)가 회전할 경우 로우프(3)가 마찰없이 회전물레(8)의 회전로울러(9)에 올라 타 있을 수 있도록 하였다. 물론 회전물레(8)의 회전원판(15) 안쪽에 독립된 회전팔(미도시)을 연장하여 구성하고 회전팔의 끝 부분에는 회전로울러(9)를 장착하여 구성할 수도 있다. 이러한 경우에는 회전축(23)을 감쌀 수 있는 회전할 수 있는 원통파이프(16)를 끼워 슬리브형태로 설치함으로써 지표면과 평행된 위치에 로우프(3)가 형성될 때 로우프(3)가 회전축(23)에 직접 접촉되지 않도록 함으로써 로우프(3)와 회전축(23)의 마찰에 의해 두 장치가 손상되지 않도록 하였다. 물론, 두 개의 회전로울러(9) 대신에 회전원판(15)에 한 개의 회전로울러(9)를 설치하고 회전축(23)에 삽입 설치된 원통파이프(16)를 회전로울러 (9)로 대신하여 구성하여도 동일한 효과를 거둘 수도 있다 할 것이다.

지하수 심정(5) 케이싱(51)에는 로우프(3)가 지하수 심정(5)으로 유도될 수 있도록 지지로울러(40)를 설치한다. 지지로울러(40)는 케이싱(51)에 고정브라켓(10)의 상단에 설치되거나 통상의 삼발이 형태의 지지대 중앙에 설치하여 운용될 수도 있다. 물론 지지로울러(40)는 반드시 롤러의 형태를 취할 필요는 없으며 일반 파이프나 거치대등 로우프(3)를 지하수 케이싱(51) 내부에 유도시키기 위한 모든 구성물을 지칭한다고 봐야 할 것이다.

이렇게 구성된 본 발명의 실시예에서는,

드럼로울러(11)에 감겨져 있는 로우프(3)를 서서히 풀어 이미 지하수 심정(5) 내부에 투입된 브러쉬(1)를 지하수 심정(5) 내부로 천천히 하강시키게 된다. 이때 상하구동장치(50)의 구동모터(26)의 전원을 투입하게 되면 편심로울러(28)나 회전물레(15)는 회전을 시작하게 된다. 상하구동장치(50)는 구동모터 회로에 인버터장치를 부착하여 분당 회전수를 조정할 수 있는 효과를 얻을 수 있게 되며, 드럼로울러 (11) 역시 콘트롤판넬의 조작을 통해 통상의 기술로 하강 또는 상승을 위한 정회전과 역회전 기능을 취할 수 있으며 그 속도까지 임의로 조작할 수 있다. 상하구동장치(50)가 조정된 속도로 회전하게 되면 로우프(3)의 한 끝은 드럼로울러(11)에 의해 고정된 상태에서 피타고라스의 법칙에 의거 회전물레(15)의 회전축(23)과 회전로울러(9)를 연장한 길이 값은 이미 결정되어 있음으로 회전물레(15)가 회전하면서 두 개의 회전로울러(9)가 지표면과 평행할 때와 수직으로 위치하게 될 때에는 이미 심정(5) 내부에 삽입되어 있는 브러쉬(1)를 같은 위치에 있도록 하기 위해서 는 필요한 길이 값이 달라지게 된다. 한편, 브러쉬(1)는 이동이 가능한 구성을 갖추고 있는 반면 드럼로울러(11)는 로우프(3)가 감겨져 있는 상태에 있게 되어 필요한 길이 값은 브러쉬(1)의 이동을 통해서 얻게 될 수 밖에 없게 된다. 즉, 회전로울러(9)의 양끝이 지표면과 수평으로 있는 상태에서 수직으로 이동하는 과정에서 자연스럽게 지하수 심정(5) 내부에 투입된 브러쉬(1)를 들어 올리는 작용이 이루어 지게 되는 것이다. 이를 피카고라스의 정리에 따라 간단히 설명하면, 삼각형의 경사변의 길이 제곱값은 삼각형의 높이의 변 길이 제곱과 밑변의 길이 제곱을 더한 값과 같다는 것이다. 따라서 회전로울러(9)의 설치간격의 길이가 길수록 회전물레(15)가 회전하면서 형성하는 삼각형의 높이는 그만큼 커지게 되고 그와 비례하여 삼각형의 경사변의 길이 역시 길어지게 된다. 삼각형의 밑변의 길이는 이미 설치된 상하구동장치(50)의 베이스(14)와 지하수 심정(5)과의 간격에 의해 결정되어 있는 상태이기 때문에 길어지는 경사변의 길이는 이미 지하수 심정(5) 내부에 투입된 브러쉬(1)와 연결된 로우프(3)를 다시금 지상으로 끌어 올려 채워지게 된다. 물론 회전물레(15)가 계속 회전하여 회전로울러(9)의 양끝이 지표면과 수평으로 되어지는 이동 중에는 다시금 삼각형의 높이의 변 길이 값이 작아지게 됨으로 로우프(3)는 지하수 심정(5) 내부로 내려가게 되어 브러쉬(1) 역시 아래쪽으로 하강하게 된다. 회전물레(15)의 회전속도를 빠르게 할수록 지하수 심정(5) 내부에서 브러쉬(1)의 순간적인 상승과 하강운동은 빠르게 이루어지게 되며 이러한 중에 지하수 심정(5) 내벽(4)변에 붙어 있는 물때나 오염물은 박리가 되어지게 되어 높은 세척효과를 얻게 된다. 물론, 지지로울러(40)에 의해 로우프(3)는 항시 지하수 심정(5) 중심에서 이탈되지 않고 운용되어지며 회전물레(15)의 대칭 된 양 끝에 설치된 회전로울러(9)에 의해 많은 회전과정에서 발생될 수 있는 로우프(3)와의 접촉과 마찰중에서도 로우프(3)의 마모나 파손없이 유지할 수 있게 된다. 물론 세척의 전 과정을 자동화하기 위해 콘트롤러의 기능을 별도로 설치하여 세팅된 조정치에 의해 자동으로 상하구동장치(50)가 작동하면서 하강하여 지하수 심정(5) 바닥에 도달하게 되면 통상적으로 알려진 무게센서나 리미트센서에 의해 콘트롤러가 이를 감지하여 하강을 멈추게 한 후 자동적으로 상승모드로 변환시켜 상승시킨 다음 지상에 브러쉬(1)가 노출되기 직전 리미크센서에 의해 장치구동을 멈추게 하는 기능을 더 부가할 수도 있다.

편심로울러(28)에 의한 상하구동 역시 회전물레(15)와 동일한 원리로서, 편심로울러(28)의 회전에 따라 브러쉬(1)가 상승과 하강을 반복하게 되어진다.

상하구동장치(50)의 작동과 함께 느린 속도로 드럼로울러(11)를 브러쉬(1)가 하강하는 방향으로 작동시키면서 바닥까지 다다르게 한 후 다시금 상승시켜 지상으로 브러쉬(1)를 인출하고 난 후 슬라임(6)제거와 세척수(97)를 제거하기 위해 인젝터 펌프(90)를 설치하고 인젝터(90)에 압축공기를 주입하게 되면 세척된 지하수인 세척수(97)와 물때, 슬라임등이 지상으로 배출하게 되어 모든 세척과정이 마쳐지게 된다.

집중적인 세척이 필요한 구간이 있을 경우에는 해당 구간에서는 상승과 하강을 계속하면서 상하구동장치(50)를 작동시키면 목적을 달성할 수도 있음은 물론이다.

물론, 세척과정에서 지하수 심정(5) 내벽(4)면에 부착되어 고착되어버린 물때를 제거하기 위해 위생적인 물때 제거제를 지하수 심정(5) 내부에 투입하여 시행할 수도 있다.

본 발명의 실시예 2로서는,

상하구동장치(50b)의 베이스(77)에 한 끝을 고정한 에어 또는 유압에 의해 작동되는 실린더(70)를 수직방향으로 설치하고 압축공기 또는 유압펌프모터(71)에 의해 유압을 발생시켜 실린더(70)에 공급함으로써 로우프(3)를 상승시키거나 하강시킬 수 있도록 한 것이다. 이러한 경우 지하수 심정(5) 케이싱(51)에 직접 실린더(70)를 브라켓을 이용하여 고정시켜 사용할 수도 있다. 실린더(70)의 아래 부분에 압축공기 또는 유압을 공급하면 실린더축(73)은 상승하게 되면서 실린더축(73) 상단에 설치한 로울러(74)에 걸쳐 놓은 로우프(3)를 윗방향으로 올리게 되고 로우프(3)에 연결되어 지하수 심정(5)에 삽입설치된 브러쉬(1)를 윗 방향으로 이동시키게 된다. 다시금 실린더(70)의 윗부분에 압축공기 또는 유압을 공급하면 실린더축(73)은 아래 방향으로 이동하게 된다. 이때 브러쉬(1)가 가지고 있는 무게로 인해 지하수 심정(5) 내부에서 브러쉬(1)는 아랫방향으로 이동하게 된다. 이러한 구동을 반복하게 되면서 지하수 심정(5) 내부에서 세척이 이루어지게 된다. 물론 서서히 드럼로울러(11)를 콘트롤러에 의해 정회전시키거나 역회전시켜 지하수 심정(5) 바닥까지 내린 후 다시금 상승시켜 최상부까지 세척을 시행하게 된다.

본 발명의 실시 예 3은,

상하구동장치(50c)의 베이스(14)에 끝을 고정한 상하구동레버(33)를 설치하 고 상하구동레버(33)의 몸체에 샤프트(31)를 연결한 후 다른 끝을 회전구동되는 타원형의 캠(30)의 상단이나 사전에 가공한 레일 홈에 삽입하도록 한 것이다. 이렇게 구성된 상하구동장치(50c)는 캠(30)의 회전에 따라 샤프트(31)는 상하로 이동하게 되고 이에 따라 상하구동레버(33)의 끝 역시 상하로 반복적으로 움직이게 된다.

상하구동레버(33)의 상단에 설치한 로울러(34)에 걸쳐 놓은 로우프(3)를 상하 방향으로 올리거나 내리게 되고 로우프(3)에 연결되어 지하수 심정(5)에 삽입 설치된 브러쉬(1)를 상하 방향으로 반복적으로 이동시키게 된다. 이러한 구동을 반복하게 되면서 지하수 심정(5) 내부에서 세척이 이루어지게 된다. 물론 서서히 드럼로울러(11)를 콘트롤러에 의해 정회전시키거나 역회전시켜 지하수 심정(5) 바닥까지 내린 후 다시금 상승시켜 최 상부까지 세척을 시행하게 된다.

물론 이와 같이 구성된 본 발명에 있어서 상하구동장치는 수중에서 작동될 수 있도록 제작된 통상의 전동바이브레이터(미도시)를 브러쉬(1)에 장착하여 빠른 상하 진동을 통해 세척효과를 갖게 할 수 도 있다 할 것이다.

한편, 지상에는 고압의 압축공기를 생산하는 공기압축기(60a)를 설치하고 공급호스(61)를 브러쉬(1)까지 연결한 후 브러쉬(1)에 설치된 노즐(63)을 통해 지하수 심정(5)의 내벽(4)에 압축공기를 분사함으로써 세척효과를 더욱 높일 수 있도록 하였다. 물론 고압의 압축공기 대신에 고압펌프(미도시)를 통해 생산된 고압수를 노즐(63)에 공급하여 동일한 효과를 얻게 할 수도 있다. 물론 노즐(63)은 브러쉬(1)에 직접 가공하여 구성하는 대신 연장한 파이프에 별도로 구성할 수도 있으며 이러한 경우도 모두 브러쉬(1)에 함께 구성된 것으로 간주되어져야 할 것이다. 노 즐(63)의 구성형태는 브러쉬(1) 관체를 내부와 외부를 관통하여 홀을 가공한 다음 공급호스(61)를 금속재의 튜브(67)와 연결어댑터(66)로 연결한 후 각 노즐(63)간의 연결은 도너츠 형태로 밴딩한 금속관(62)을 연결하여 구성되도록 하였다.

또한, 지하수 심정(5)의 내벽(4)면을 브러쉬(1)를 이용하여 세척이 완료되어지게 되면 세척된 세척수(97)를 배출하기 위해 통상적으로 지상에 설치된 공기압축기(60c)에서 생산된 고압의 압축공기를 주입하기 위한 별도의 압축공기배관(100)을 지하수 심정(5) 바닥까지 내린 다음 고압의 압축공기를 지하수 심정(5) 내부에 주입하게 됨으로써 압축공기의 부력으로 인해 세척된 물때와 슬라임이 포함된 세척수(97)는 지하수 심정(5)으로부터 상승하여 케이싱(51) 상부에 설치한 배출햇더(101)에 모인 후 토출배관(106)을 통해 유도된 외부로 배출되어지게 된다. 고압의 압축공기를 지하수 심정(5)에 투입하게 되는 경우 압축공기배관(100)이 압축공기의 분사력으로 인해 지상으로 튀어 나오는 현상을 방지하기 위해 지하수 심정(5) 바닥가까이 삽입 설치된 압축공기배관(100)의 말단에는 지상에 설치된 가스봄베(108)로부터 고압튜브(107)로 공급된 고압가스에 의해 실린더(미도시)가 작동됨으로써 지하수 심정(5)의 내벽(4)에 강하게 압착되어질 수 있도록 고안된 고정브레이커(103)를 설치하도록 한다.

물론 통상의 인젝터 원리와 공기의 부력을 이용하는 방법으로서 인젝터(90)에 지하수 심정(5) 내부에 세척수(97)가 배출될 수 있도록 구성한 배출배관(98)과 압축공기를 공급하기 위해 지상에 설치된 공기압축기(60b)로부터 공기배관(92)을 인출하여 함께 연결 설치하여 운용할 수도 있다. 이러한 구성을 통해 인젝터(90) 흡입배관을 지하수 심정(5) 바닥까지 내려 설치한 상태에서 압축공기를 주입하게 되면 인젝터(90) 내부에 설치된 토출구(91)를 통해 토출되는 압축공기의 분사력과 부력으로 인해 세척수(97)는 인젝터(90)의 흡입배관을 통해 흡입되어져 지상의 외부로 유도된 배출배관(98)을 통해 지하수 심정(5) 외부의 배출되어지게 되는 것이다.

미설명부호 7은 지표면, 18은 회전로울러(9)를 회전원판(15)에 결합할 수 있도록 롤러회전축(22)을 끼울 수 있게 가공한 축홀이다. 32와 27은 기둥판(24)과 같이 상하구동장치의 구동부를 지탱해 주는 기둥부이다. 64는 브러쉬(1)를 로우프에 고정하기 위한 고정대이며 66은 공급호스와 , 72와 73은 각각 유압모터펌프(71로부터 실린더(70)에 공급되는 유압호스이며 93, 94는 인젝터(90)에 연결되는 배출배관과 흡입배관연결을 위한 결합 나사이다. 96은 공기배관(92)과 토출구(91)를 결합해주는 아답타이다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명의 실시 예 중 회전물레 사시도.

도 3은 본 발명의 실시 예 중 회전물레 분해도.

도 4는 본 발명의 실시 예 중 회전물레에 구동모터가 장착된 모습을 그린 정면도.

도 5는 본 발명의 실시 예 중 상하구동레버와 캠을 설치하여 상하구동시키는 모습을 나타낸 구조도.

도 6은 본 발명의 실시예 중 편심로울러를 이용하여 상하구동시키는 모습을 나타낸 구조도.

도 7은 본 발명의 실시예 중 실린더를 이용하여 상하구동시키는 모습을 나타낸 구조도.

도 8은 본 발명의 고압압축공기 또는 고압수를 분사할 수 있는 노즐을 브러쉬에 설치한 형태를 표현한 일부 절개 사시도.

도 9는 본 발명의 세척수 배출을 위한 인젝터 설치 예를 나타 낸 단면도.

도 10은 본 발명의 세척수 배출을 위한 인젝터 내부 구조도.

도 11은 본 발명의 세척수 배출을 위한 압축공기를 이용한 설치 예를 나타 낸 단면도.

Claims

상하구동 기능을 부가한 브러쉬(1)를 이용한 지하수 심정(5) 청소장치에 있어서,

브러쉬(1)에 연결된 로우프(3)를 감고 풀 수 있도록 구성한 드럼로울러(11)와;

지하수 심정(5) 상부에서 로우프(3)를 심정(5)으로 유도할 수 있도록 구성된 지지로울러(40)와;

지하수 심정(5) 내벽(4)면을 세척할 수 있도록 제작된 브러쉬(1), 또는 지하수 심정(5)의 내벽(4)에 고압의 압축공기 또는 고압수를 분사할 수 있는 노즐과;

로우프(3)에 연결된 브러쉬(1)를 지하수 심정(5) 내부에서 짧은 구간을 반복적으로 상하이동이 가능하도록 한 상하구동장치로 구성되도록 한 것을 특징으로 하는 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소장치.
제1항에 있어서,

브러쉬(1)는 원주면에 스텐레스와이어 또는 합성수지로된 브러쉬모(2)를 부착하여서 된 것을 특징으로 하는 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소장치.
제2항에 있어서,

브러쉬모(2)를 브러쉬(1)에 부착한 형태는 부러쉬모(2)를 삽입하여 고정한 판을 용접 또는 리벳으로 원통체 파이프에 고정한 것을 특징으로 하는 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소장치.
제1항에 있어서,

브러쉬(1)는 충분한 하중과 지하수 심정(5)에서 상승과 하강시 지하수의 유통을 원활하게 하여 작동에 지장을 주지 않도록 하기 위해 가운데가 비어 있는 중공의 원통체 형태를 갖는 금속재로 된 것을 특징으로 하는 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소장치.
삭제
제1항에 있어서,

상하구동장치는 회전축(23)을 갖는 회전원판(15)에 로우프(3)를 유도할 수 있도록 회전로울러(9)를 설치한 회전물레(8)로 구성되도록 것을 특징으로 하는 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소장치.
제1항에 있어서,

상하구동장치는 회전축을 갖고 있는 편심 로울러(28)로 구성된 것을 특징으로 하는 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소장치.
제1항에 있어서,

상하구동장치는

상하구동장치(50b)의 베이스(77)에 한 끝을 고정한 에어 또는 유압에 의해 작동되는 실린더(70)를 수직방향으로 설치하고 압축공기 또는 유압펌프모터(71)에 의해 유압을 발생시켜 실린더(70)에 공급함으로써 로우프(3)를 상승시키거나 하강시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소장치.
제1항에 있어서,

상하구동장치(50)는 구동모터 회로에 인버터장치를 부착하여 분당 회전수를 조정할 수 있는 효과를 얻을 수 있게 한 것을 특징으로 하는 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소장치.
제1항에 있어서,

상하구동장치는 상하구동장치(50c)의 베이스(14)에 끝을 고정한 상하구동레버(33)를 설치하고 상하구동레버(33)의 몸체에 샤프트(31)를 연결한 후 다른 끝을 회전구동되는 타원형의 캠(30)의 상단이나 사전에 가공한 레일 홈에 삽입하도록 한 것을 특징으로 하는 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소장치.
제1항에 있어서,

상하구동장치는 전동 바이브레이터인 것을 특징으로 하는 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소장치.
상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소방법에 있어서,

지하수 심정에 로우프에 연결된 브러쉬를 투입하는 공정과;

브러쉬가 연결된 로우프를 지지로울러와 상하구동장치를 통해 드럼로울러에 이어지도록 연결 구성하는 공정과;

드럼로울러와 상하구동장치를 작동시켜 브러쉬를 연속적으로 반복하여 상하구동시켜 하강시키는 공정과;

드럼로울러와 상하구동장치를 작동시켜 브러쉬를 연속적으로 반복하여 상하구동시켜 상승시키는 공정과;

브러쉬를 지상으로 인출하여 심정 내부에서 제거한 후 세척된 지하수를 외부로 배출시키는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소방법.
상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소방법에 있어서,

지하수 심정에 로우프에 연결된 브러쉬를 투입하는 공정과;

브러쉬가 연결된 로우프를 지지로울러와 상하구동장치를 통해 드럼로울러에 이어지도록 연결 구성하는 공정과;

드럼로울러와 상하구동장치를 작동시켜 브러쉬를 연속적으로 반복하여 상하구동하며 하강시키면서 압축공기 또는 고압수를 브러쉬에 설치된 노즐을 통해 분사시키는 공정과;

드럼로울러와 상하구동장치를 작동시켜 브러쉬를 연속적으로 반복하여 상하구동하며 상승시키면서 압축공기 또는 고압수를 브러쉬에 설치된 노즐을 통해 분사시키는 공정과;

브러쉬를 지상으로 인출하여 심정 내부에서 제거한 후 세척된 지하수를 외부로 배출시키는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소방법.
상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소방법에 있어서,

지하수 심정에 로우프에 연결된 브러쉬를 투입하는 공정과;

브러쉬가 연결된 로우프를 지지로울러와 상하구동장치를 통해 드럼로울러에 이어지도록 연결 구성하는 공정과;

드럼로울러와 상하구동장치를 작동시켜 브러쉬를 연속적으로 반복하여 상하구동하며 하강 또는 상승시키는 것을 반복하는 공정과;

브러쉬를 지상으로 인출하여 심정 내부에서 제거한 후 세척된 지하수를 외부 로 배출시키는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소방법.
상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소방법에 있어서,

지하수 심정에 로우프에 연결된 브러쉬를 투입하는 공정과;

브러쉬가 연결된 로우프를 지지로울러와 상하구동장치를 통해 드럼로울러에 이어지도록 연결 구성하는 공정과;

드럼로울러와 상하구동장치를 작동시켜 브러쉬를 연속적으로 반복하여 상하구동하며 하강 또는 상승시키면서 압축공기 또는 고압수를 브러쉬에 설치된 노즐을 통해 분사시키는 과정을 반복하는 공정과;

브러쉬를 지상으로 인출하여 심정 내부에서 제거한 후 세척된 지하수를 외부로 배출시키는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 상하구동 기능을 부가한 브러쉬를 이용한 지하수 심정 청소방법.