KR101230111B1 - 응축수 배수장치 및 이를 구비한 쓰레기 매립장용 가스이송장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 시공 및 설치가 용이하고, 외부가스가 이송관로로 역류되어 유입되는 것이 방지되도록 구조가 개선된 응축수 배수장치 및 이를 구비한 쓰레기 매립장용 가스이송장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 응축수 배수장치는 쓰레기 매립층에서 발생되는 매립가스가 유동되는 이송관로에 설치되어 매립가스에 포함된 응축수를 매립가스와 분리하기 위한 것으로, 이송관로와 연통되도록 이송관로에 설치되는 연결부와 중공의 형상으로 연결부로부터 하방으로 연장 형성되며, 연결부와 연통되는 배출관부와 배출관부의 하단부에 결합되며, 응축수의 배출을 위한 배출구가 관통 형성되어 있는 바닥부와 배출구를 차단하는 차단위치와, 차단위치로부터 상방으로 이격되어 배출구를 개방하는 개방위치 사이에서 이동 가능하도록 배출관부 내부에 설치되는 개폐부재를 포함하며, 배출관부에 저장된 응축수의 수위가 기준수위보다 낮은 상태에서는 개폐부재가 차단위치에 위치되며, 배출관부에 저장된 상기 응축수의 수위가 기준수위보다 높은 상태에서는 응축수에 의해 발생되는 부력에 의해 개폐부재가 개방위치로 이동되어 배출구를 통해 응축수가 배출된다.
Description
본 발명은 응축수 배수장치 및 이를 구비한 쓰레기 매립장용 가스이송장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 쓰레기 매립장에서 발생하는 유해, 폭발성 가스로부터 응축수를 제거하기 위한 응축수 배수장치를 구비한 쓰레기 매립장용 가스이송장치에 관한 것이다.
일반적으로 쓰레기 매립장을 이용한 쓰레기, 폐기물 등의 처리방법은 쓰레기를 일정한 높이로 쌓아 적층한 후, 흙 또는 이와 유사한 차폐물(통상, '복토층'이라 함)로 적층된 쓰레기를 덮는 과정을 반복하여, 수년 내지 수십 년 동안 쓰레기를 자연 분해시키는 쓰레기 처리방법이다. 그리고 이와 같이 적층된 쓰레기 및 폐기물이 자연 분해되는 과정에서 인화성을 가진 매립가스가 생성된다. 따라서 가스 유입공이 형성된 다수의 가스 이송관을 쓰레기 매립장에 설치하여, 쓰레기에서 발생하는 매립가스를 외부로 배출함에 의하여, 쓰레기 매립장에서의 화재 또는 폭발의 위험성을 줄이는 방법이 통상적으로 사용되고 있다.
쓰레기 매립장의 외부로 배출된 매립가스는 통상 소각에 의하여 폐기되고 있으나, 최근에는 매립가스를 이용하여 발전에 의한 전기를 생산하는 한편, 친환경적이며 저가의 에너지 생산방법에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 쓰레기 매립장에서 발생하는 가스는 그 특성상 다량의 수분을 함유하고 있으므로, 이와 같은 가스를 그대로 발전소에 공급하면, 가스의 균질성 확보에 지장이 있어 발전의 효율성이 저하됨은 물론이고, 발전 시설의 수명을 단축시킴으로써 경제적으로 실용적이지 못한 단점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 매립가스에 포함된 응축수를 제거하는 응축수 배수장치에 관한 기술로 한국등록특허 제10-0400087호가 제안된 바 있다.
하지만, 이러한 종래 기술의 경우 그 구성이 복잡하고 장비의 크기가 커서 장비의 제조 및 시공이 어렵다는 문제점이 있다. 예를 들어, 상기 한국등록특허 제10-0400087호의 경우 배출 밸브에 의해 응축수가 배출 또는 차단되는데, 이를 자동으로 수행하기 위해서는 배출 밸브가 전기적으로 제어될 수 있는 밸브여야만 한다. 그런데, 이런 밸브는 가격이 비쌀 뿐 아니라, 응축수 배수장치의 경우 습기가 많은 지중에 매립되므로, 지중의 습기 등에 의해 밸브가 쉽게 고장이 날 우려가 있다. 그리고, 이와 같이 밸브가 고장이 난 경우, 이를 교체 또는 수리하기 위해서는 땅을 파고 난 후 이를 교체하여야 하므로, 많은 노력과 비용이 소요되는 문제점이 있다.
본 발명이 해결학자 하는 과제는, 시공 및 설치가 용이하고, 외부가스가 이송관로로 역류되어 유입되는 것이 방지되도록 구조가 개선된 응축수 배수장치 및 이를 구비한 쓰레기 매립장용 가스이송장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따라, 응축수 배수장치는 쓰레기 매립층에서 발생되는 매립가스가 유동되는 이송관로에 설치되어 상기 매립가스에 포함된 응축수를 상기 매립가스와 분리하기 위한 것으로, 상기 이송관로와 연통되도록 상기 이송관로에 설치되는 연결부와 중공의 형상으로 상기 연결부로부터 하방으로 연장 형성되며, 상기 연결부와 연통되는 배출관부와 상기 배출관부의 하단부에 결합되며, 상기 응축수의 배출을 위한 배출구가 관통 형성되어 있는 바닥부와 상기 배출구를 차단하는 차단위치와, 상기 차단위치로부터 상방으로 이격되어 상기 배출구를 개방하는 개방위치 사이에서 이동 가능하도록 상기 배출관부 내부에 설치되는 개폐부재를 포함하며, 상기 배출관부에 저장된 상기 응축수의 수위가 기준수위보다 낮은 상태에서는 상기 개폐부재가 상기 차단위치에 위치되며, 상기 배출관부에 저장된 상기 응축수의 수위가 상기 기준수위보다 높은 상태에서는 상기 응축수에 의해 발생되는 부력에 의해 상기 개폐부재가 상기 개방위치로 이동되어 상기 배출구를 통해 상기 응축수가 배출되는 것을 특징으로 한다.
상기 연결부는 중공의 관 형상으로 형성되어, 상기 연결부의 양측 단부에 상기 이송관로가 각각 연결되며, 상기 배출관부는 상기 연결부의 중앙부로부터 하방으로 연장 형성되어, 상기 연결부와 상기 배출관부는 'T'자 형상을 이룰 수 있다.
상기 바닥부는 상기 배출관부와 일체로 형성될 수 있다.
상기 바닥부는 상기 배출관부에 분리 가능하게 결합될 수 있다.
상기 차단위치에서 상기 바닥부에 밀착되는 상기 개폐부재의 하면은, 상기 바닥부와의 밀착 시 변형 가능하도록 탄성을 가지는 소재로 이루어질 수 있다.
상기 배출구는 원형으로 형성되고, 상기 개폐부재는 구 형상으로 형성될 수 있다.
상기 개폐부재의 자중에 의해 상기 개폐부재가 상기 배출구 쪽으로 구를 수 있도록, 상기 바닥부는 경사지게 형성될 수 있다.
상기 개폐부재가 상기 차단위치에 배치된 상태에서, 상기 개폐부재의 하면 중 상기 배출구를 둘러싸는 일부의 영역만이 상기 바닥부에 밀착되면서 상기 배출구를 차단할 수 있다.
개폐부재의 하면에는, 상기 배출구의 형상에 대응되는 고리 형상을 가지며 하방으로 돌출 형성되는 접촉부가 마련되어 있으며, 상기 접촉부가 상기 배출구를 감싸면서 상기 바닥부에 밀착됨으로써 상기 배출구가 차단될 수 있다.
상기 접촉부는 상기 바닥부와의 밀착 시 변형 가능하도록 탄성을 가지는 소재로 이루어질 수 있다.
상기 바닥부에는 상기 배출구를 감싸도록 고리 형상으로 형성되며 상방으로 돌출되는 접촉돌기가 마련되어 있으며, 상기 개폐부재의 하면이 상기 접촉돌기에 밀착됨으로써 상기 배출구가 차단될 수 있다.
응축수 배수장치는 상기 개폐부재가 상기 차단위치에 배치시, 상기 차단부재가 상기 바닥부에 밀착되도록 상기 개폐부재에 힘을 인가하는 밀착력 인가유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 밀착력 인가유닛은 상기 개폐부재를 상기 바닥부쪽으로 탄성바이어스시키는 탄성부재일 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따라, 쓰레기 매립장용 가스이송장치는 쓰레기 매립층에 소정 깊이로 매설되어, 상기 쓰레기 매립층에서 발생하는 매립가스를 포집하는 가스포집관과 상기 가스포집관의 상부에 연결되어, 상기 가스포집관에 포집된 매립가스를 인출하는 이송관로 및 상기 기술한 특징을 갖는 응축수 배수장치를 포함한다.
본 발명에 따르면 응축수 배수장치를 작고 간단한 구성으로 제작할 수 있으며, 이에 따라 응축수 배수장치의 제작 및 시공이 용이하며 설치 비용이 절감되고, 응축수 배수장치가 설치된 주변의 지반의 침하에 영향을 덜 받으므로 응축수 배수장치 및 쓰레기 매립장용 가스이송장치의 기능 손상이 적게 된다. 나아가, 응축수 배수장치 내의 응축수가 완전히 증발되더라도, 매립 가스의 유입을 차단하여 매립 가스가 이송관로로 역류되는 것을 방지하여 이송배관 기능을 유지할 수가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 매립장용 가스이송장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 응축수 배수장치의 개략적인 분리 사시도를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 응축수 배수장치의 개략적인 단면도를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 응축수 배수장치의 작동과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 응축수 배수장치의 개략적인 단면도를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 응축수 배수장치의 개략적인 단면도를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 응축수 배수장치의 개략적인 단면도를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 응축수 배수장치의 개략적인 단면도를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 응축수 배수장치의 개략적인 분리 사시도를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 응축수 배수장치의 개략적인 단면도를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 응축수 배수장치의 작동과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 응축수 배수장치의 개략적인 단면도를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 응축수 배수장치의 개략적인 단면도를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 응축수 배수장치의 개략적인 단면도를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 응축수 배수장치의 개략적인 단면도를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 쓰레기 매립장용 가스이송장치 및 응축수 배수장치에 관하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쓰레기 매립장용 가스이송장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 응축수 배수장치의 개략적인 분리 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 응축수 배수장치의 개략적인 단면도이고, 도 4는 도 2 또는 도 3에 도시된 응축수 배수장치의 작동과정을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 통상적인 쓰레기 매립장의 최하부에는 침출수 집배수층(52)이 형성되어 있고, 침출수 집배수층(52)의 상부에는 쓰레기를 소정 높이로 적층 매립한 적어도 하나의 쓰레기 매립층(54)이 형성되어 있으며, 쓰레기 매립층(54) 사이에는 토사 또는 이와 유사한 차폐물이 적층된 중간 복토층(56)이 형성되어 있다. 그리고 쓰레기 매립층(54)에는 소정 깊이로 홀(50, hole)이 천공되어 있으며, 홀(50)의 내부에는 가스포집관(10)이 설치되고, 필요에 따라, 쓰레기 매립층(54)과 가스포집관(10) 사이의 간격을 유지하기 위한 간격 유지재(20) 및 강관(82)이 설치될 수 있다.
가스포집관(10)은 쓰레기 매립층(54)에 소정 깊이로 매설되어, 쓰레기 매립층(54)에서 발생하는 인화성, 폭발성 매립가스를 포집하여, 가스포집관(10)의 상부로 이송하기 위한 것으로서, 그 표면에는 다수의 가스 유입구가 형성되어 있고, 바람직하게는 쓰레기 매립층(54)에 천공된 홀(50, hole)의 중심부에 설치된다. 그리고 가스포집관(10)은 열가소성 수지, 예를 들면 고밀도 폴리에틸렌(High density polyethylene: HDPE) 등으로 이루어질 수 있으며, 내경은 통상적으로 15 내지 35cm이다. 가스포집관(10)과 홀(50)의 사이에는 쇄석, 골재(92, 94, 96) 등의 통기성 충진재가 충진되어, 쓰레기 매립층(54)의 쓰레기가 가스포집관(10)에 형성된 가스 유입구를 봉쇄하는 것을 방지하고, 쓰레기 매립층(54)에서 발생한 매립가스가 가스포집관(10) 내부로 용이하게 유입되도록 되어 있다.
강관(82)은 상대적으로 가스의 발생이 적고, 지반이 견고하지 않아, 쓰레기 매립층(54)에 형성된 홀(50)의 변형이 용이한, 홀(50)의 상부 영역을 보호하고, 추후 쓰레기 매립 높이가 상승하는 경우 가스이송장치의 길이를 연장하기 위한 것으로서, 쓰레기 매립층(54)에 형성된 홀(50)의 상부 영역에 장착된다. 그리고, 강관(82)의 상부에는 매립가스의 유출을 방지하기 위한 맹플랜지(84)가 장착되어 있을 수 있다. 또한, 가스포집관(10)의 상부에는 가스포집관(10)에 의하여 포집된 매립가스를 인출하는 이송관로(40)가 장착되어 있다.
이송관로(40)는 쓰레기 매립장에 설치된 다수의 가스포집관(10)에 의하여 포집된 매립가스를 발전소로 보내거나, 어느 한 곳으로 모아 처리하기 위한 것이다. 이송관로(40)에는 매립가스에 포함된 응축수를 중력에 의하여 매립가스와 분리하는 응축수 배수장치(200)가 장착되어 있다.
이하, 응축수 배수장치에 관하여 구체적으로 설명한다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 응축수 배수장치(200)는 연결부(210)와, 배출관부(220)와, 바닥부(230)와, 개폐부재(240)를 포함한다.
연결부(210)는 양단부가 개방된 중공의 관 형상으로 형성된다. 연결부(210)의 양측 단부는 이송관로(40)에 각각 연결되며, 이에 따라 연결부(210)와 이송관로(40)가 서로 연통된다.
배출관부(220)는 중공의 형상으로 형성되며, 연결부(210)로부터 하방으로 연장 형성되는데, 특히 본 실시예의 경우 배출관부(220)는 연결부(210)의 중앙부로부터 하방으로 연장 형성되며, 이에 따라 연결부(210) 및 배출관부(220)는 'T'자 형상을 형성한다. 배출관부(220)의 상단부는 개방되어 연결부(210)와 연통된다.
바닥부(230)는 배출관부(220)에 대응되는 형상으로 형성되며, 바닥부(230)의 하단부에는 외측 방향으로 연장 형성되는 플랜지부(233)가 마련되어 있다. 그리고 바닥부(230)에는 그 상면과 하면을 관통하며 형성되는 배출구(231)가 마련되어 있으며, 바닥부(230)의 측면에는 예를 들어, 오링과 같은 실링부재(232)가 마련되어 있다. 도 2 및 도 3에서는 배출구(231)가 세 개로 도시되어 있으나, 그 개수에는 제한은 없다. 다른 실시예에서는, 바닥부(230)에서 플랜지부(233) 및/또는 실링부재(232)가 생략될 수도 있다. 바닥부(230)가 배출관부(220)에 대응되는 형상으로 끼워져 기밀만 유지할 수 있으면 그 형상에는 제한이 없다.
이와 같이 구성된 응축수 배수장치(200)에 있어서, 배출관부(220) 내로 후술할 개폐부재(240)를 넣은 후, 바닥부(230)를 배출관부(220)에 끼우면 실링부재(332)가 배출관부(220)의 내면에 밀착되면서 기밀이 유지된다.
또한, 연결부(210), 배출관부(220) 및 바닥부(단, 실링부재 제외)(230)의 재질은 이송관로(40)와 동일한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 이송관로(40), 연결부(210), 배출관부(230) 및 바닥부(230)는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE) 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 실시예의 경우, 바닥부(230)는 배출관부(220)와 별개로 제작되어 배출관부(220)에 분리 가능하게 결합되는 형태로 구조로 도시되어 있으나, 후술할 도 8에서 검토하는 바와 같이, 바닥부는 배출관부와 일체로 형성될 수도 있으며, 이에 관해서는 뒤에서 구체적으로 검토한다.
개폐부재(240)는 바닥부(230)에 형성된 배출구(231)를 개방 또는 차단하기 위한 것이다. 본 발명에서는 후술하는 바와 같이, 응축수의 부력에 의해 개폐부재(240)가 개방위치와 차단위치 사이에서 이동되므로, 즉, 응축수의 수위가 기준수위보다 높은 경우에는 개폐부재(240)가 응축수의 부력에 의하여 상승해야 하므로, 개폐부재(240)는 응축수보다 밀도가 작은 소재, 예를 들어 고무 재질과 같은 물질 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 응축수의 수위가 기준수위보다 낮은 경우에는 개폐부재(240)가 배출구(231)를 차단하고 있어야 하기에, 개폐부재(240)는 소정의 자중(自重)을 지니고 있어야 한다. 본 발명의 일 실시예로, 개폐부재(240)가 고무 재질로 이루어진 경우, 개폐부재(240)의 내부에 물을 소정의 부피만큼 삽입하여 일정 자중을 지니게 할 수 있다. 여기서, 기준수위라 함은 응축수의 부력에 의해 개폐부재(240)가 상승(즉, 응축수에 뜨는)할 때의 수위를 의미하며, 이 기준수위는 응축수와 개폐부재(240)의 밀도 차이 및 개폐부재(240)의 자중에 의해 결정된다. 이들은 실험에 의하여 구하여질 수 있다. 개폐부재(240)는 배출관부(220)의 내부에 배치되며, 차단위치와 개방위치 사이에서 이동가능하게 배치된다.
이때, 차단위치란 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 개폐부재(240)가 바닥부(230)에 밀착(접촉)되고, 이에 따라 배출구(231)가 차단되는 위치를 의미하며, 개방위치란 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 개폐부재(240)가 부력으로 인하여 차단위치로부터 상방으로 이격되어 배출구(231)가 개방되는 위치를 의미한다.
이와 같이 구성된 응축수 배수장치(200)에 있어서, 이송관로(40)를 유동하는 매립가스에 포함된 응축수는 중력에 의해 배출관부(220)로 유입되어 저장되게 된다.
이때, 이송관로로 유입되는 응축수의 유량이 극히 적어서 배출관부(220) 내에 응축수가 전혀 없는 상태(완전히 증발한 상태), 즉, 도 4의 (a) 상태에서는 개폐부재(240)의 자중에 의해 개폐부재(240)가 바닥부(230)에 밀착되고, 이에 따라 배출구(231)가 차단된다. 따라서, 응축수 배수장치가 매립된 땅속에서 발생하는 외부가스가 이송관로(40)로 역류되는 것이 방지된다.
그리고 배출관부(220) 내에 응축수가 어느 정도 저장은 되었으나, 응축수의 수위가 기준수위보다 낮은 경우, 즉 도 4의 (b) 상태에서는 개폐부재(240)가 여전히 배출구(231)를 차단하므로 응축수(W)가 배출되지 않는다. 따라서 특별한 경우, 즉, 매립가스에 포함된 응축수의 양이 극히 적어서 배출관부(220) 내의 응축수가 완전히 증발되는 경우가 아니라면, 배출관부(220) 내에서 일정 수준의 응축수가 저장되며, 따라서 매립가스에 포함된 수분(응축수)의 응집이 용이하게 되는 추가적인 효과가 있다.
한편, 배출관부(220) 내에 저장된 응축수의 수위가 기준수위보다 높은 상태, 즉 도 4의 (c) 상태에서는 응축수(W)의 부력에 의해 개폐부재(240)가 개방위치로 상승하며, 이에 따라 배출구(231)가 개방되어 배출구를 통해 응축수(W)가 배출된다. 그리고, 응축수(W)의 배출에 의해 응축수(W)의 수위가 기준수위보다 낮아지면, 다시 도 4의 (b) 상태와 같이 개폐부재(240)가 하강되고, 이에 따라 응축수(W)가 일정 수준의 수위를 유지하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면 배출관부(220) 내의 응축수가 완전히 증발하더라도 개폐부재(240)에 의해 배출구(231)가 차단되므로, 땅속의 외부가스가 이송관로(40)로 역류되는 것이 방지되어 이송배관 기능의 유지가 가능하다. 그리고 응축수가 완전히 증발하는 경우를 제외하고는, 배출관부(220) 내에서 응축수가 일정 수위로 유지되므로, 매립가스에 포함된 수분(응축수)의 응집이 용이해진다.
본 발명에 의하면, 배출관부의 길이, 즉, 응축수 배수장치의 수직방향 길이가 짧고 장치가 간단하여 시공이 용이하고, 설치 비용이 절감된다. 또한, 응축수 배수장치의 수직방향 길이가 짧아 침하에 따른 영향을 적게 받음으로써 쓰레기 매립장용 가스이송장치의 기능 손상이 적다.
또한, 종래와 같이 전기적 신호에 의해 제어되는 밸브를 통해 응축수의 배출 또는 차단에 제어되는 것이 아니라, 응축수에 의해 발생되는 부력에 의해 자동으로 응축수가 배출 또는 차단된다. 따라서 종래와 같이 고가의 밸브를 설치하지 않아도 되므로 장치의 가격경쟁력이 향상되고, 밸브의 고장으로 인하여 발생될 수 있는 모든 문제점들이 제거된다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이 배출관부의 배출구(231)는 개폐부재(240)가 자중에 의해 바닥부(230)에 밀착됨으로써 차단된다. 이때, 배출구의 차단이 보다 더 효율적으로 이루어지도록 개폐부재(240)에서 바닥부(230)에 접촉되는 부분, 즉 개폐부재(240)의 하면을 탄성을 가지는 소재, 예를 들어 고무 등으로 구성할 수 있다. 이와 같이 개폐부재(240)의 하면이 탄성을 가지는 소재로 이루어지면, 바닥부(230)와의 접촉 시 개폐부재(240)의 하면이 변형되면서 바닥부(230)에 완전히 밀착되게 되고, 이에 따라 배출구(231)가 완전히 차단되어 가스의 역류를 더욱더 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 응축수 배수장치의 개략적인 단면도이다.
도 5를 참조하여, 본 실시예에 따른 응축수 배수장치(200A)에서 특징이 되는 부분에 관해서 설명한다. 먼저, 바닥부(230A)에는 배출구(231A)가 관통 형성되는데, 이때 배출구(231A)는 원형으로 형성되며, 바닥부(230A)의 중앙부에 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 바닥부(230A)의 상면은 가장자리로부터 배출구(231A)쪽으로 갈수록 하방으로 경사지게 형성된다. 또한, 개폐부재(240A)는 구 형상으로 형성될 수 있다.
본 실시예에 따르면 배출관부(220A)에 저장된 응축수의 수위가 기준수위보다 낮은 상태에서는, 개폐부재(240A)가 자중에 의해 바닥부(230A)를 따라 굴러서 배출구(231A)에 끼워지게 되며, 이에 따라 배출구(231A)가 안정적으로 차단된다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 응축수 배수장치의 개략적인 단면도이다.
도 6을 참조하면, 개폐부재(240B)의 하면에는 접촉부(241)가 마련되어 있다. 접촉부(241)는 바닥부(230B)에 형성된 배출구(231B)의 형상에 대응되는 고리 형상, 예를 들어 배출구(231B)가 원형인 경우 원형의 고리 형상으로 형성되며, 개폐부재(240B)의 하면으로부터 하방으로 돌출 형성된다. 개폐부재(240B)가 차단위치에 배치된 상태에서, 접촉부(241)는 배출구(231B)를 둘러싸면서 바닥부(230B)에 밀착되며, 이에 따라 배출구(231B)가 차단된다. 이때, 접촉부(241)를 고무와 같이 탄성을 가지는 소재로 구성하면, 바닥부(230B)에 밀착 시 접촉부(241)가 변형되면서 바닥부(230B)에 완전히 밀착되며, 이에 따라 배출구(231B)가 완벽하게 차단된다.
도 7을 참조하면, 바닥부(230C)에는 접촉돌기(234)가 마련되어 있다. 접촉돌기(234)는 배출구(231C)를 감싸도록 고리 형상으로 형성되며, 상방으로 돌출 형성된다. 개폐부재(240C)가 차단위치에 배치되면, 접촉돌기(234)가 개폐부재(240C)의 하면에 밀착되고, 이에 따라 배출구(231C)가 차단된다.
그리고, 도 6 및 도 7에 나타난 실시예에 따르면, 개폐부재가 차단위치에 배치되었을 때, 개폐부재의 하면 중 배출구를 둘러싸는 일부의 영역, 즉 도 6에서는 개폐부재의 접촉부(241)이고 도 7에서는 접촉돌기(234)에 접촉되는 영역만이 바닥부와 접촉되게 된다. 따라서, 개폐부재의 모든 하중이 접촉되는 일부의 영역에 집중되고, 이에 따라 개폐부재가 바닥부에 더욱더 견고하게 밀착되며, 그 결과 배출구가 더욱더 완벽하게 차단되므로 가스의 역류가 완전하게 방지된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 응축수 배수장치는 밀착력 인가유닛(미도시)을 더 포함할 수도 있다. 밀착력 인가유닛은 배출관부 내에 응축수가 전혀 없을 때에도, 개폐부재를 더욱 바닥부에 밀착시켜 가스가 역류하는 것을 보다 더 완벽하게 방지하기 위한 것이다. 구체적으로 설명하면, 앞서 설명한 실시예들에서는 개폐부재의 자중에 의해서 개폐부재와 바닥부이 밀착되고, 이에 따라 배출구가 차단되었다. 하지만, 경우에 따라서는 개폐부재의 하중만으로 밀착된 경우 개폐부재와 바닥부 사이에 미세 틈이 발생하고, 이 틈으로 가스가 역류할 가능성이 있다.
밀착력 인가유닛은 이와 같은 가스의 역류 가능성을 방지하기 위한 것으로, 본 실시예의 경우 밀착력 인가유닛으로는 스프링과 같은 탄성부재가 채용된다. 스프링의 일측 단부는 연결부에 지지되고, 타단부는 개폐부재의 상면에 지지되어, 개폐부재를 바닥부 쪽으로 탄성바이어스시키며(즉, 개폐부재에 힘을 인가함), 이에 따라 개폐부재가 바닥부에 더욱더 견고하게 밀착되어 배출구가 완벽하게 차단된다.
그리고, 배출관부 내에 응축수가 일정 수위 이상으로 저장되면, 부력에 의해 개폐부재가 상승하고(이때, 스프링은 수축), 이에 따라 배출구가 개방된다.
이때, 중요하게 고려할 점은 응축수에 의한 부력에 의해 개폐부재가 상승할 수 있도록 스프링의 탄성력을 적절하게 조절하는 것인데, 스프링의 탄성력은 스프링의 재료(탄성계수), 길이 및 개수 등을 적절하게 조절함으로써 변경 가능하다. 그리고 이송관로 내부를 흐르는 매립가스와 매립가스에 포함된 응축수에 의해 스프링이 부식되지 않도록, 스프링은 내부식성을 가지는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 본 실시예에서는 탄성부재로 스프링을 채용하였으나, 고무 등을 이용할 수 있다. 다만, 고무의 경우 압축력을 인가할 수 없고 인장력만을 인가할 수 있으므로, 설치방식이 다소 변경될 필요성은 있다. 예를 들어, 고무의 일단부는 바닥부에 연결되고, 타단부가 개폐부재에 연결되어, 개폐부재를 바닥부쪽으로 당기도록 구성하여야 할 것이다.
한편, 앞서 검토한 실시예에서는 바닥부가 배출관부에 분리 가능하게 결합되는 구조로 형성되었으나, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 바닥부가 배출관부에 일체로 형성된 구조일 수 있다. 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 응축수 배수장치의 개략적인 단면도를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 응축수 배수장치(300)는 연결부(310)와, 배출관부(320)와, 바닥부(330)와, 개폐부재(340)를 포함한다.
연결부(310)는 양단부가 개방된 중공의 관 형상으로 형성된다. 연결부(310)의 양측 단부는 이송관로(40)에 각각 연결되며, 이에 따라 연결부(210)와 이송관로(40)가 서로 연통된다.
배출관부(320)는 중공의 형상으로 형성되며, 연결부(310)로부터 하방으로 연장 형성되는데, 특히 본 실시예의 경우 배출관부(320)는 연결부(310)의 중앙부로부터 하방으로 연장 형성되며, 이에 따라 연결부(310) 및 배출관부(320)는 'T'자 형상을 형성한다. 배출관부(320)의 상단부는 개방되어 연결부(210)와 연통된다.
바닥부(330)는 배출관부(320)의 하단부로부터 내측 방향으로 연장 형성된다. 그리고, 바닥부(330)의 중앙에는 응축수의 배출을 위한 배출구(331)가 관통 형성되어 있다.
개폐부재(340)는 바닥부(230)에 형성된 배출구(231)를 개방 또는 차단하기 위한 것이다.
본 실시예에 있어서, 도 2 내지 도 4와 비교하여 바닥부의 구조만 상이할 뿐, 응축수의 배출 및 외부가스가 차단되는 원리는 앞서 설명한 실시예들과 동일하다. 또한, 본 실시예에 있어서, 도 5 내지 도 7에서의 실시예와 비교할 때도 바닥부의 구조만 상이할 뿐, 그 원리가 그대로 적용되기에 중복된 설명을 피하기 위하여 생략하기로 한다.
이상에서 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10...가스포집관 40...이송관로
200...응축수 배수장치 210...연결부
220...배출관부 230...바닥부
231...배출구 240...개폐부재
200...응축수 배수장치 210...연결부
220...배출관부 230...바닥부
231...배출구 240...개폐부재
Claims (10)
- 쓰레기 매립층에서 발생되는 매립가스가 유동되는 이송관로에 설치되어 상기 매립가스에 포함된 응축수를 상기 매립가스와 분리하기 위한 것으로,
상기 이송관로와 연통되도록 상기 이송관로에 설치되는 연결부;
중공의 형상으로 상기 연결부로부터 하방으로 연장 형성되며, 상기 연결부와 연통되는 배출관부;
상기 배출관부의 하단부에 결합되며, 상기 응축수의 배출을 위한 배출구가 관통 형성되어 있는 바닥부; 및
상기 배출구를 차단하는 차단위치와, 상기 차단위치로부터 상방으로 이격되어 상기 배출구를 개방하는 개방위치 사이에서 이동 가능하도록 상기 배출관부 내부에 설치되는 개폐부재;를 포함하며,
상기 배출관부에 저장된 상기 응축수의 수위가 기준수위보다 낮은 상태에서는 상기 개폐부재가 상기 차단위치에 위치되며, 상기 배출관부에 저장된 상기 응축수의 수위가 상기 기준수위보다 높은 상태에서는 상기 응축수에 의해 발생되는 부력에 의해 상기 개폐부재가 상기 개방위치로 이동되어 상기 배출구를 통해 상기 응축수가 배출되는 것을 특징으로 하는 응축수 배수장치. - 제1항에 있어서,
상기 바닥부는 상기 배출관부에 분리 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 응축수 배수장치. - 제1항에 있어서,
상기 바닥부는 상기 배출관부와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 응축수 배수장치. - 제1항에 있어서,
상기 연결부는 중공의 관 형상으로 형성되어, 상기 연결부의 양측 단부에 상기 이송관로가 각각 연결되며,
상기 배출관부는 상기 연결부의 중앙부로부터 하방으로 연장 형성되어, 상기 연결부와 상기 배출관부는 'T'자 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 응축수 배수장치. - 제1항에 있어서,
상기 차단위치에서 상기 바닥부에 밀착되는 상기 개폐부재의 하면은, 상기 바닥부와의 밀착 시 변형 가능하도록 탄성을 가지는 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 응축수 배수장치. - 제1항에 있어서,
상기 개폐부재의 자중에 의해 상기 개폐부재가 상기 배출구 쪽으로 구를 수 있도록, 상기 바닥부는 경사지게 형성되고, 상기 배출구는 원형으로 형성되며,
상기 개폐부재는 구 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 응축수 배수장치. - 제1항에 있어서,
상기 개폐부재가 상기 차단위치에 배치된 상태에서, 상기 개폐부재의 하면 중 상기 배출구를 둘러싸는 일부의 영역만이 상기 바닥부에 밀착되면서 상기 배출구를 차단하는 것을 특징으로 하는 응축수 배수장치. - 제7항에 있어서,
상기 개폐부재의 하면에는, 상기 배출구의 형상에 대응되는 고리 형상을 가지며 하방으로 돌출 형성되는 접촉부가 마련되어 있으며,
상기 접촉부가 상기 배출구를 감싸면서 상기 바닥부에 밀착됨으로써 상기 배출구가 차단되는 것을 특징으로 하는 응축수 배수장치. - 제7항에 있어서,
상기 바닥부에는 상기 배출구를 감싸도록 고리 형상으로 형성되며 상방으로 돌출되는 접촉돌기가 마련되어 있으며,
상기 개폐부재의 하면이 상기 접촉돌기에 밀착됨으로써 상기 배출구가 차단되는 것을 특징으로 하는 응축수 배수장치. - 쓰레기 매립층에 소정 깊이로 매설되어, 상기 쓰레기 매립층에서 발생하는 매립가스를 포집하는 가스포집관;
상기 가스포집관의 상부에 연결되어, 상기 가스포집관에 포집된 매립가스를 인출하는 이송관로; 및
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재되어 있는 응축수 배수장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 쓰레기 매립장용 가스이송장치.
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