KR101209450B1 - 하수도 준설차량용 유압식 배수시스템 - Google Patents

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KR101209450B1
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Abstract

본 발명은 하수도 준설차량용 유압식 배수시스템에 관한 것으로, 좀더 상세히 설명하면 하수도 준설차를 이용하여 하수관 내부에 고압의 세척수를 분사할 때 상기 하수관 상류에 위치하는 맨홀에서 상기 하수관 속으로 유입되는 생활하수 등을 우회시킴으로써 보다 신속하고 효율적인 준설작업을 실시할 수 있도록 하는 유압식 배수시스템에 관한 것이다.

Description

하수도 준설차량용 유압식 배수시스템{Hydraulically-operated drainage system for sewer cleaning vehicle}
본 발명은 하수도 준설차량용 유압식 배수시스템에 관한 것으로, 좀더 상세히 설명하면 하수도 준설차를 이용하여 하수관 내부에 고압의 세척수를 분사할 때 상기 하수관 상류에 위치하는 맨홀에서 상기 하수관 속으로 유입되는 생활하수와 슬러지 등을 우회시킴으로써 보다 신속하고 효율적인 준설작업을 실시할 수 있도록 하는 유압식 배수시스템에 관한 것이다.
일반적으로 도시 하수도는 생활 오수나 빗물 등이 통과하는 하수관과, 상기 하수관 사이에 일정 간격으로 설치된 맨홀로 이루어진다. 상기 맨홀은 하수관 청소나 보수를 위한 작업 공간이다. 이러한 하수도 내부에는 시간이 경과함에 따라 하수관 내벽에서 떨어져 나오는 콘크리트 부식물과 각종 오물 등이 쌓여 점차적으로 오수나 빗물의 흐름을 방해하게 되고, 이렇게 되면 하수관 내부의 수압이 상승하여 관로 이음부나 크랙 등과 같은 틈새에서 오수가 유출될 우려가 있을 뿐 아니라, 특히 하절기 장마철에는 하수도로부터 빗물이 역류하여 저지대가 침수되는 홍수가 발생하기도 한다.
따라서 도시 공간의 하수관과 맨홀에 대해서는 반드시 정기적으로 준설작업을 실시하며, 이러한 준설작업은 통상 준설차를 이용한다. 종래의 하수도 준설차는 하수관 내부에 살수호스를 투입하고, 상기 살수호스를 통해 하수관 내벽에다 고압의 세척수를 분사하여 퇴적물을 분쇄하면서 동시에 그 하류에 위치하는 맨홀에서는 상기 하수관에서 흘러나오는 슬러지와 세척수를 진공 흡입하여 슬러지 탱크로 회수하는 기능을 수행하도록 구성되어 있다.
첨부한 도 1은 종래 하수도 준설차의 작업과정을 예시한 것으로서, 통상 세척수 분사차량(100)과 슬러지 수거차량(200), 그리고 세척수 공급차량(300)이 동원된다. 상기 세척수 분사차량(100)에는 세척수 공급차량(300)에 저장된 세척수를 펌핑하기 위한 물펌핑 장치(101)가 장착되어 있고, 살수호스(102)를 통해 세척수를 하수관(400) 내부까지 안내하기 위한 호스 릴 어셈블리(104)가 설치되어 있다.
그리고 상기 살수호스(102)의 끝단에는 고압의 세척수를 분사하는 물분사 노즐(103)이 부착되어 있고, 상기 물분사 노즐(103)은 후방으로 고압의 세척수를 분사하도록 구성되어 있어서 상기 세척수가 분사되면서 발생하는 추진력에 의해서 상기 물분사 노즐(103)이 하수관(400) 내부에 퇴적된 슬러지를 뚫고 앞으로 전진되도록 구성되어 있다. 이때, 상기 세척수의 압력에 의해 분쇄된 슬러지는 세척수와 함께 하수관(400)을 통해 그 하류에 위치한 맨홀(401) 쪽으로 흘러나온다.
이렇게 하여 상기 물분사노즐(103)이 소정의 목표지점에 도달하게 되면, 상기 호스 릴 어셈블리(104)를 가동시켜 강제로 호스(102)를 감게 되는데, 이 과정에서도 상기 물분사 노즐(103)이 후진하면서 계속 고압의 세척수를 분사하여 다시 한번 하수관(400) 내벽의 슬러지를 분쇄하게 된다. 이때에도 상기 슬러지는 세척수와 함께 하류 측 맨홀(401) 쪽으로 흘러나오게 된다.
한편, 상기 슬러지 수거차량(200)은 진공펌프(202)에 의해서 맨홀(401)로부터 하수관(400)에서 흘러나온 슬러지를 강제 흡입하여 슬러지 탱크(201)에 적재한다. 이와 같이, 종래에는 세척수 분사차량(100)과 슬러지 수거차량(200) 및 세척수 공급차량(300)이 각각 동원되어야 하므로, 하수관을 준설하는 작업에 많은 비용과 노동력이 소비되는 단점이 있었다.
그래서 국내 특허등록 제10-0470492호(등록일자; 2005년 01월 28일)에는 하수도의 퇴적된 슬러지를 맨홀 쪽으로 밀어내기 위해 고압의 세척수를 분사시켜 주는 고압 살수장치와, 맨홀로 유도된 슬러지를 차량에 적재된 슬러지 탱크로 진공 흡입하는 슬러지 흡입장치가 하나의 차량에 장착되어 있는 고압살수장치 및 진공흡입장치가 부설된 준설차가 소개되어 있다. 상기 준설차의 경우, 차량 자체의 엔진동력을 이용하여 상기 고압살수장치와 진공흡입장치를 구동할 수 있기 때문에 별도의 동력원이 필요하지 않다는 장점이 있다.
국내 특허등록 제10-0470492호(등록일자; 2005년 01월 28일, 이성헌) 국내 실용신안등록 제20-0348479호(등록일자; 2004년 04월 12일, 한상섭) 국내 실용신안등록 제20-0187277호(등록일자; 2000년 04월 17일, 상진교역)
그런데 문제는 상기와 같은 하수도 준설차를 이용할 경우, 준설작업을 실시하고 있는 과정에서 세척수를 분사하는 하수관 내부에 그 상류로부터 계속 생활 하수나 지하수 등이 유입된다는 것이다. 이처럼 준설작업을 하고 있는 하수관 내부로 세척수 이외에 다량의 오수가 유입되면, 하수관 내벽에 부딪치는 세척수의 압력이 약해져서 슬러지 분쇄 능력이 저하되고, 나아가 그 하류 측 맨홀에서는 세척수 및 슬러지와 함께 상류에서 흘러들어오는 오수까지 흡입 및 수거해야 하기 때문에 작업효율이 월등하게 떨어지는 문제가 있다.
그래서 종래에는 준설작업을 실시하는 하수관의 상류 측 맨홀에서 해당 하수관으로 생활 하수 등이 유입되지 않도록 하수관 입구를 틀어막거나, 상류 측 맨홀에다 양수기를 설치하여 그 맨홀로 흘러 들어오는 생활 하수 등을 밖으로 퍼내는 작업을 병행해야 하는 불편함이 있었다. 이렇게 할 경우, 상기 양수기를 구동하기 위해 별도의 동력원을 준비해야 하고, 특히 장소를 계속 이동해 가면서 준설작업을 실시할 경우에는 상기 양수기와 그 부속 장비들을 계속 이동시켜야 하기 때문에 작업이 번거럽고 비효율이라는 문제가 있었다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 준설작업을 실시하는 하수관의 상류 측 맨홀에서 해당 하수관으로 유입되는 생활 오수 등을 다른 맨홀 등으로 우회 시키기 위하여 통상적인 하수도 준설차량의 동력인출장치에 설치된 유압장치에 의해서 구동되는 유압식 배수시스템을 제공하는 것이다.
또한 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 기존에 설치된 고압 살수장치 및 슬러지 흡입장치와 함께 상기 유압식 배수시스템을 하나의 차량에 모두 장착함으로써 준설작업 장소의 이동이 편리한 하수도 배수시스템을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 하수도 준설차량용 유압식 배수시스템은, 하수도 준설차에 장착된 오일탱크와 동력인출장치에 의해서 구동되는 유압펌프와; 상기 유압펌프에서 공급되는 유압을 개폐하는 유압밸브와; 상기 유압밸브를 통해 공급되는 유압에 의해서 작동하는 유압모터와; 상기 유압모터에 의해서 구동되는 배수펌프와; 상기 유압밸브와 유압모터를 연결하는 유압호스 사이에 설치되고, 릴 축과, 상기 릴 축의 양단에 각각 설치된 스위블 조인트와, 상기 스위블 조인트 사이에 설치된 한 쌍의 플랜지로 이루어지며, 상기 스위블 조인트에는 각각 상기 유압밸브와 연결되는 유압호스 H3 및 H6가 회전가능하게 연결되어 있고, 상기 릴 축의 양쪽 플랜지 사이에는 상기 유압호스 H3 및 H6와 상기 유압모터를 연결해 주는 유압호스 H4 및 H5가 연결되어 있는 호스 릴; 을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 상기 유압펌프와 유압밸브 및 호스 릴은 상기 하수도 준설차에 장착된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 하수도 준설차량용 유압식 배수시스템은 준설작업을 실시하는 하수관의 상류 측 맨홀에서 해당 하수관으로 유입되는 생활 오수 등을 다른 맨홀 등으로 우회 시킬 수 있어서 하수도 준설작업을 보다 신속하고 효율적으로 진행할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 하수도 준설차량용 유압식 배수시스템은 통상적인 하수도 준설차량의 동력인출장치에 설치되어 있는 유압장치에 의해 구동되며, 기존에 설치된 고압 살수장치 및 슬러지 흡입장치와 함께 상기 유압식 배수시스템이 모두 하나의 차량에 탑재되어 있어서 장소를 편리하게 이동해 가면서 준설 작업을 실시할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 하수도 준설차의 작업 과정을 예시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 유압식 배수시스템의 구성도,
도 3은 도 2에서 유압모터(30)와 배수펌프(40)의 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 유압식 배수시스템의 사용 상태도이다.
이하, 상기 도면을 이용하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 본 발명에 꼭 필요한 구성이라 하더라도 통상적인 기술에 속하거나, 종래 기술과 동일한 구성에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다. 또한, 선행 특허문헌에 이미 소개된 도 1과 상관없이 본 발명에서는 각 구성요소에 대하여 새로운 명칭과 도면부호를 부여한다.
본 발명에 따른 하수도 준설차량용 유압식 배수시스템은 도 2에서 보는 바와 같이, 하수도 준설차(100)에 장착된 오일탱크(101)와 동력인출장치(102)에 의해서 구동되는 유압펌프(10) 및 유압밸브(20)와, 유압모터(30), 배수펌프(40), 그리고 호스 릴(50)로 이루어진다. 그리고, 상기 오일탱크(101)와 유압펌프(10), 유압밸브(20), 유압모터(30) 및 호스 릴(50)은 각각 유압호스 H1 ~ H7에 의해서 서로 연결되어 있고, 상기 동력인출장치(102)와 유압펌프(10), 그리고 유압모터(30)와 배수펌프(40)는 각각 구동축(11,41)에 의해서 연결되어 있다.
먼저 상기 유압펌프(10)는 하수도 준설차(100)에 이미 장착되어 있는 오일탱크(101)로부터 유압용 오일을 공급 받아, 역시 하수도 준설차(100)에 이미 장착되어 있는 동력인출장치(102)에 의해서 구동된다. 이를 위해 상기 오일탱크(101)와 유압펌프(10) 사이에는 유압호스 H1이 설치되어 있고, 동력인출장치(102)와 유압펌프(10) 사이에는 구동축(11)이 설치되어 있다.
다음으로 유압밸브(20)는 상기 유압펌프(10)에서 공급되는 유압을 개폐하는 스위치 기능을 하는 것으로, 유압호스 H2 및 H7에 의해서 각각 유압펌프(10) 및 오일탱크(101)와 연결되어 있다. 그래서, 상기 배수펌프(40)를 작동할 때에는 유압호스 H2와 H3 및 H4를 통해서 유압모터(30)로 유압이 공급되고, 배수펌프(40)를 작동하지 않을 때는 유압펌프(10)로부터 공급되는 유압이 유압모터(30)로 공급되지 않고 유압호스 H2와 H7을 통해서 바로 오일탱크(101)로 회수되도록 한다.
상기 유압모터(30)는 유압밸브(20)를 통해 공급되는 유압에 의해서 작동되며, 배수펌프(40)를 구동하는 기능을 한다. 상기 배수펌프(40)는 도 3과 같이, 상기 유압모터(30)에 의해서 구동되는 구동축(41)과, 상기 구동축(41)에 의해서 회전하는 임펠라(42)와, 상기 임펠라(42)를 둘러싸는 펌프하우징(43)과, 상기 펌프하우징(43)의 일측에 설치된 배출호스(44)와, 상기 펌프하우징(43)의 하단에 설치된 보호커버(45)로 이루어진다. 상기 보호커버(45)는 상기 임펠라(42) 속으로 자갈 등과 같이 이물질이 흡입되지 않도록 걸러주는 기능을 한다.
한편, 상기 유압밸브(20)와 유압모터(30)를 연결하는 유압호스 사이에는 호스 릴(50)이 설치된다. 그래서 유압밸브(20)와 호스 릴(50) 사이에는 유압호스 H3와 H6가 설치되고, 호스 릴(50)과 유압모터(30) 사이에는 유압호스 H4 및 H5가 설치된다. 상기 호스 릴(50)은 릴 축(51)과, 상기 릴 축(51)의 양단에 각각 설치된 스위블 조인트(52)와, 상기 스위블 조인트(52) 사이에 설치된 한 쌍의 플랜지(53)로 이루어진다.
그리고, 상기 스위블 조인트(52)는 각각 상기 유압밸브(20)와 연결되는 유압호스 H3 및 H6가 서로 연결된 상태로 회전가능하게 결합되어 있고, 상기 릴 축(51)의 양쪽 플랜지(53) 사이에는 상기 유압호스 H4 및 H5가 연결되어 있으며, 상기 유압호스 H3와 H6는 각각 릴 축(51)을 통해서 유압호스 H4 및 H5와 연결되어 있다. 상기 스위블 조인트(52)는 상기 릴 축(51)의 양쪽 플랜지(53) 사이에 유압호스 H4 및 H5를 감아도 유압호스 H5 및 H6가 꼬이지 않도록 하는 기능을 한다.
본 발명에서 상기 유압펌프(10)와 유압밸브(20) 및 호스 릴(50)은 도 4와 같이 상기 하수도 준설차(100)의 적소에 장착되고, 상기 유압모터(30)와 배수펌프(40)는 한몸으로써 필요에 따라 하수도 준설차(100)로부터 분리 가능하게 설치된있다. 이를 위해 상기 유압모터(30)는 도 2에서 보는 바와 같이, 퀵커플링(31)에 의해서 유압호스 H4와 H5와 분리가능 하게 연결되어 있다. 그래서 상기 릴 축(51)에 유압호스 H4 및 H5를 감을 때는 상기 퀵커플링(31)을 분리하여 양쪽 플랜지(53) 사이에 유압호스 H4 및 H5를 감는다.
이하, 본 발명에 따른 유압식 배수시스템의 사용방법을 설명한다. 본 발명의 유압식 배수시스템이 장착된 하수도 준설차(100)에는 별도로 하수관 내에 고압의 세척수를 분사시켜 주기 위한 고압 살수장치와, 맨홀로 흘러나온 슬러지를 진공 흡입하는 슬러지 흡입장치가 구비되어 있으며, 상기 고압 살수장치와 슬러지 흡입장치의 구조 및 기능은 통상적인 하수도 준설차와 동일하다.
먼저 고압 살수장치로 준설작업을 실시하는 하수관 P1의 상류 측 맨홀 M1 속에 유압모터(30)와 배수펌프(40)를 투입하고, 배출호스(44)는 배출구가 상기 맨홀(M1)과 연결되지 않은 다른 맨홀 M2로 향하도록 배치한다. 이때, 상기 유압모터(30)는 유압호스 H4 및 H5에 의해서 하수도 준설차(100)에 장착된 유압밸브(20)와 연결되어 있다.
이 상태에서 유압펌프(10)를 가동하면, 하수도 준설차(100)의 오일탱크(101)에서 공급되는 오일이 유압호스 H1과 H2, H3 및 H4를 통과하여 상기 유압모터(30)를 회전시키고, 상기 유압모터(30)는 배수펌프(40)를 작동시켜서 배출호스(44)를 통해 상기 맨홀 M1 속에 고인 오수를 다른 맨홀 M2로 우회 시킨다.
이와 같이 본 발명의 유압식 배수시스템은 상기 맨홀 M1로부터 현재 준설작업을 실시하는 하수관 P1으로 유입되는 오수를 우회시킴으로써, 상기 하수관 P1에 대한 준설작업을 효과적으로 실시할 수 있다.
10; 유압펌프 11,41; 구동축
20; 유압밸브 30; 유압모터
31; 퀵커플링(Quick coupling) 40; 배수펌프
42; 임펠라(Impeller) 43; 펌프하우징(Pump housing)
44; 배출호스 45; 보호커버
50; 호스 릴(Hose reel) 51; 릴 축
52; 스위블 조인트(Swivel joint) 53; 플랜지(Flange)
100; 준설차 101; 오일탱크
102; 동력인출장치
H1 ~ H7; 유압호스 M1, M2; 맨홀(Manhole)

Claims (5)

  1. 하수도 준설차(100)에 장착된 오일탱크(101)와 동력인출장치(102)에 의해서 구동되는 유압펌프(10)와;
    상기 유압펌프(10)에서 공급되는 유압을 개폐하는 유압밸브(20)와;
    상기 유압밸브(20)를 통해 공급되는 유압에 의해서 작동하는 유압모터(30)와;
    상기 유압모터(30)에 의해서 구동되는 배수펌프(40)와;
    상기 유압밸브(20)와 유압모터(30)를 연결하는 유압호스 사이에 설치되고, 릴 축(51)과, 상기 릴 축(51)의 양단에 각각 설치된 스위블 조인트(52)와, 상기 스위블 조인트(52) 사이에 설치된 한 쌍의 플랜지(53)로 이루어지며, 상기 스위블 조인트(52)에는 각각 상기 유압밸브(20)와 연결되는 유압호스 H3 및 H6가 회전가능하게 연결되어 있고, 상기 릴 축(51)의 양쪽 플랜지(53) 사이에는 상기 유압호스 H3 및 H6와 상기 유압모터(30)를 연결해 주는 유압호스 H4 및 H5가 연결되어 있는 호스 릴(50);을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 하수도 준설차량용 유압식 배수시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유압펌프(10)와 유압밸브(20) 및 호스 릴(50)은 상기 하수도 준설차(100)에 장착된 것을 특징으로 하는 하수도 준설차량용 유압식 배수시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배수펌프(40)는 상기 유압모터(30)에 의해서 구동되는 구동축(41)과, 상기 구동축(41)에 의해서 회전하는 임펠라(42)와, 상기 임펠라(42)를 둘러싸는 펌프하우징(43)과, 상기 펌프하우징(43)의 일측에 설치된 배출호스(44)와, 상기 펌프하우징(43)의 하단에 설치된 보호커버(45)로 이루어진 것을 특징으로 하는 하수도 준설차량용 유압식 배수시스템.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 유압모터(30)와 유압호스 H4 및 H5는 퀵커플링(31)에 의해서 분리가능 하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 하수도 준설차량용 유압식 배수시스템.
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