KR101271572B1 - 노즐 및 이를 이용한 하상여과공법용 세정장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 토목분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하상에 의해 하천수를 여과하여 집수하는 하상여과공법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 관 내부에 삽입되어 관을 따라 이동하면서 관의 벽면을 향해 상기 관의 세정을 위한 세정원을 분사하는 노즐헤드(290); 상기 노즐헤드(290)에 연결되어 상기 세정원을 공급하는 노즐호스(280); 상기 노즐호스(280)와 상기 노즐헤드(290) 중 적어도 어느 하나에 결합되며 상기 관의 벽면에 이동 가능토록 접촉되어 상기 노즐헤드(290)를 지지하는 가드(500)(guard);를 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐(270) 및 이를 이용한 하상여과공법용 세정장치를 제시한다.

Description

노즐 및 이를 이용한 하상여과공법용 세정장치{NOZZLE AND CLEANING APPARATUS FOR RIVERBED FILTRATION USING THE SAME}
본 발명은 토목분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하상에 의해 하천수를 여과하여 집수하는 하상여과공법에 관한 것이다.
하상(河床)은 모래, 자갈 등이 퇴적된 구조로 되어 있어서 투수성이 좋음은 물론, 오염물(예컨대, 슬라임(slime), 스케일(scale), 슬러지(sludge) 등)을 흡착하여 걸려내는 능력이 우수하며 하상의 미생물에 의한 오염물 분해 능력이 우수하여, 자연적, 친환경적으로 수질을 개선, 즉 여과시키는 기능이 월등하다.
상술한 바와 같은 하상의 여과기능을 이용하여, 하상을 통과하면서 수질 개선된, 즉 여과된 하천수를 집수하여 간접취수원로 이용하거나 하천에 재투입하여 하천수질개선 및 하천유지용수(건천화방지)로 사용하는 공법을 하상여과공법이라다. 즉, 하상에 대략 수평으로 집수관(또는 유공관, 스크린 등이라고 함)을 매립하고, 하천 주변에 집수관을 통해 하천수가 집수되는 집수정을 형성한다.
그런데, 이와 같은 하상여과공법은, 세립질인 퇴사가 집수관 내부로 유입됨에 따라 집수기능이 현격히 떨어질 수 있다. 즉, 시간이 경과함에 따라서 집수관의 내부에 슬라임(slime), 스케일 및 슬러지 등의 이물질이 부착됨으로써 집수관의 홀(또는 유공)이 막혀 집수를 방해할 수 있다.
따라서, 집수관을 수시로 세정하여 일정 수준 이상의 집수효율을 확보하는 것이 필수적으로 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 노즐로부터 고압으로 분사되는 세정원에 의해 집수관을 효과적으로 세정할 수 있는 하상여과공법용 세정장치를 제공함을 그 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 집수관의 세정시 집수관으로부터 제거된 이물질을 효과적으로 포집할 수 있는 하상여과공법용 세정장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 잠수부가 직접 집수정에 잠수하지 않고서도 집수관을 세정할 수 있는 하상여과공법용 세정장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 하상여과공법용 세정장치 등의 용도에 있어서, 관에 진입한 노즐헤드의 요동을 방지할 수 있는 노즐을 제공하는데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 하상에 의해 여과된 하천수를 하상에 설치된 집수관(210)을 통해 집수정(220)에 집수하는 하상여과공법에 있어서, 상기 집수관(210)의 내부에 삽입되어 상기 집수관(210)을 따라 이동하면서 상기 집수관(210)의 벽면을 향해 상기 집수관(210) 세정을 위한 세정원을 분사하는 노즐헤드(290); 상기 노즐헤드(290)에 연결되어 상기 세정원을 공급하는 노즐호스(280); 상기 노즐호스(280)와 상기 노즐헤드(290) 중 적어도 어느 하나에 결합되며 상기 집수관(210)의 벽면에 이동 가능토록 접촉되어 상기 노즐헤드(290)를 지지하는 가드(500)(guard);를 포함하는 것을 특징으로 하는 하상여과공법용 세정장치(200)를 제시한다.
상기 가드(500)는 상기 노즐호스(280)와 상기 노즐헤드(290) 중 적어도 어느 하나를 둘러싸며 상기 집수관(210)의 벽면과 소정 간격을 유지하도록 형성된 중앙부(510) 및, 상기 집수관(210)의 벽면에 이동 가능토록 접촉될 수 있도록 상기 중앙부(510)로부터 돌출되며 상기 중앙부(510)에 둘레방향을 따라 복수 형성된 돌출부(520)들을 포함할 수 있다.
상기 노즐헤드(290)는 상기 세정원이 분사되는 분사구(292,294)가 그 둘레방향을 따라 복수 형성되며, 상기 가드(500)의 복수의 돌출부(520)들은 각각 상기 노즐헤드(290)의 분사구(292,294)들 사이에 위치될 수 있다.
상기 가드(500)는 상기 집수관(210)의 길이방향을 따라 일부분만 상기 집수관(210)의 벽면에 접촉될 수 있다.
상기 가드(500)는 상기 집수관(210)의 길이방향을 따라 중앙부(510)분이 상기 집수관(210)의 벽면에 접촉될 수 있다.
상기 노즐헤드(290)는 상기 세정원이 분사되는 분사구(292,294)가 상기 노즐호스(280)의 길이방향에 대하여 상기 노즐헤드(290)로부터 상기 노즐호스(280)를 향해 상기 세정원이 분사될 수 있도록 형성될 수 있다.
상기 노즐헤드(290)의 분사구(292,294)는 그 분사범위가 상기 노즐호스(280)의 길이방향에 대하여 상기 노즐헤드(290)로부터 상기 노즐호스(280)를 향해 35도 내지 55도인 제1분사구(292) 및, 상기 제1분사구(292)를 기준으로 상기 노즐호스(280) 반대쪽에 위치되며 그 분사범위가 상기 노즐호스(280)의 길이방향에 대하여 상기 노즐헤드(290)로부터 상기 노즐호스(280)를 향해 70도 내지 90도인 제2분사구(294)를 포함할 수 있다.
상기 집수정(220)을 통해 집수관(210)에 분리 가능토록 연결되며 상기 집수정(220)의 외부로 연장되고 상기 노즐헤드(290)가 상기 집수관(210)에 진입할 수 있도록 안내하는 세정유도관(240)과, 상기 세정유도관(240)의 집수관(210) 측 끝단 측에 연결된 배출관(230)과, 상기 배출관(230)의 개폐를 위한 배출밸브(260)와, 상기 집수관(210)의 세정유도관(240) 측 끝단의 개폐를 위한 입구밸브(212)를 더 포함할 수 있다.
상기 배출관(230)의 끝단에는 상기 집수관(210)으로부터 배출되는 이물질을 포집하는 포집부(600)가 분리 가능토록 결합될 수 있다.
상기 포집부(600)는 상기 배출관(230)의 끝단에 연결된 포집망을 포함할 수 있다.
또한 상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 관 내부에 삽입되어 관을 따라 이동하면서 관의 벽면을 향해 상기 관의 세정을 위한 세정원을 분사하는 노즐헤드(290); 상기 노즐헤드(290)에 연결되어 상기 세정원을 공급하는 노즐호스(280); 상기 노즐호스(280)와 상기 노즐헤드(290) 중 적어도 어느 하나에 결합되며 상기 관의 벽면에 이동 가능토록 접촉되어 상기 노즐헤드(290)를 지지하는 가드(500)(guard);를 포함하는 것을 특징으로 하는 노즐(270)을 제시한다.
상기 가드(500)는 상기 노즐호스(280)와 상기 노즐헤드(290) 중 적어도 어느 하나를 둘러싸며 상기 관의 벽면과 소정 간격을 유지하도록 형성된 중앙부(510) 및, 상기 관의 벽면에 이동 가능토록 접촉될 수 있도록 상기 중앙부(510)로부터 돌출되며 상기 중앙부(510)에 둘레방향을 따라 복수 형성된 돌출부(520)들을 포함할 수 있다.
상기 노즐헤드(290)는 상기 세정원이 분사되는 분사구(292,294)가 그 둘레방향을 따라 복수 형성되며, 상기 가드(500)의 복수의 돌출부(520)들은 각각 상기 노즐헤드(290)의 분사구(292,294)들 사이에 위치될 수 있다.
본 발명은 관에 진입한 노즐이 가드에 의해 지지될 수 있기 때문에, 노즐로부터 고압분사가 있더라도 이 분사력에 의해 노즐이 요동되는 것이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명은 집수관의 세정시 집수관으로부터 분리된 이물질이 집수정에 바로 배출되지 않고 포집부에 의해 포집됨으로써 집수관으로부터 분리된 이물질의 제거가 보다 용이해질 수 있다.
또한 본 발명은 집수정에 집수된 하천수를 배수한 후, 집수관에 세정유도관을 연결하여 세정유도관을 통해서 노즐을 집수관에 진입시키기 때문에, 잠수부가 직접 집수정에 잠수하지 않고서도 집수관을 세정할 수 있다.
도 1 이하는 본 발명에 따른 하상여과공법용 세정장치에 관한 것으로서,
도 1은 하상여과공법의 세정장치 설치 전 구성도.
도 2는 제1실시 예의 노즐을 이용한 집수관의 세정 예를 도시한 단면도.
도 3은 도 2의 노즐의 측면도.
도 4는 도 2의 노즐의 분해 사시도.
도 5는 제2실시 예의 노즐을 이용한 집수관의 세정 예를 도시한 단면도.
도 6은 도 5의 노즐의 사시도.
도 7은 도 5의 A-A선에 따른 단면도.
도 8은 세정장치의 구성도.
도 9는 세정장치의 일부 구성의 측면도.
도 10은 도 9의 사시도.
도 11은 세정장치의 또 다른 실시 예의 측면도.
도 12a 내지 도 12c는 세정과정에 따른 구성도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하상여과공법용 세정장치(200)는 하상 하부(즉 하상을 이루는 충적층의 하부)에 설치되어 하상에 의해 여과된 하천수를 집수정(220)으로 유도하는 집수관(210)을 세정하기 위한 것으로서, 집수관(210)의 벽면을 향해 집수관(210) 세정을 위한 세정원을 고압으로 분사하는 노즐(270)을 포함할 수 있다.
세정원은 집수관(210)에 부착된 이물질의 종류, 집수관(210)의 재질 등에 따라서 선택될 수 있으며, 예컨대 고압수, 압축공기, 화학약품 등 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합으로 이루어질 수 있다.
노즐(270)은 집수관(210)의 내부에 삽입되어 집수관(210)을 따라 이동하면서 집수관(210)의 벽면을 향해 집수관(210) 세정을 위한 세정원을 분사하는 노즐헤드(290)와, 노즐헤드(290)에 연결되며 세정원이 안내되는 유로(280A)가 형성된 세정원을 공급하는 노즐호스(280)를 포함할 수 있다.
노즐헤드(290)는 노즐헤드(290) 밖, 즉 집수관(210)의 벽면을 향해 세정원이 분사되는 분사구(292,294)들이 복수 형성될 수 있다. 특히 노즐헤드(290)의 분사구(292,294)들은 세정원을 노즐헤드(290)의 전방 끝단(296)(즉, 노즐호스(280)와 반대쪽 끝단)에 대해 반대방향으로 고압으로 분사시켜 노즐헤드(290)가 집수관(210)을 따라 전진하는 추진력을 발생시키도록 형성될 수 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이 노즐헤드(290)의 분사구(292,294)들은 노즐호스(280)의 길이방향을 따라 수평한 선을 기준으로 노즐헤드(290)의 전방 끝단 반대쪽, 즉 노즐호스(280)를 향해 대략 35도 내지 60도(예컨대, 45도)분사각도범위 이내로 세정원이 분사되도록 형성된 제1분사구(292)들을 포함할 수 있다. 따라서, 노즐헤드(290)의 제1분사구(292)들로부터 고압으로 세정원이 노즐헤드(290)의 후방, 즉 노즐호스(280)를 향해 분사됨에 따라, 세정원에 의해 집수관(210)이 세정됨과 동시에 노즐헤드(290)가 전진하도록 추진력이 발생될 수 있다. 이와 아울러, 노즐헤드(290)의 분사구(292,294)들은 노즐호스(280)의 길이방향을 따라 수평한 선을 기준으로 노즐헤드(290)의 끝단 반대쪽, 즉 노즐호스(280)를 향해 대략 70도 내지 90도(예컨대 80도) 분사각도범위 이내로 세정원이 분사되도록 형성된 제1분사구(292)들을 포함할 수 있다. 따라서, 노즐헤드(290)의 제2분사구(294)들로부터 넓은 범위로 세정원이 고압 분사됨으로써 집수관(210)이 효율적으로 세정될 수 있다. 이때, 노즐헤드(290)의 제2분사구(294)는 노즐헤드(290)의 제1분사구(292)로부터 분사되는 세정원에 의한 노즐헤드(290)의 추진력을 방해하지 않도록, 노즐헤드(290)의 제1분사구(292)보다 노즐헤드(290)의 전방 끝단에 더 가깝게 형성되는 것이 보다 바람직할 수 있다. 이와 같은 노즐헤드(290)의 제1분사구(292)들 및 제2분사구(294)들은 노즐헤드(290)의 둘레방향(노즐헤드(290)가 대략 원형인 경우, 원주방향이라고도 할 수 있다)을 따라 복수개 형성될 수 있다.
한편, 노즐헤드(290)에는 노즐호스(280), 즉 노즐호스(280)의 유로와 연결되어 노즐호스(280)로부터 공급된 세정원이 노즐헤드(290)의 제1분사구(292)와 제2분사구(294)로 분배되는 분배공간(290a)이 형성될 수 있다.
이러한 노즐헤드(290)는 내구성을 위해 스테인레스 금속재질 등으로 형성될 수 있다.
노즐호스(280)는 전방, 즉 노즐헤드(290) 측 끝단에 구비된 니플(282)에 의해 노즐헤드(290)와 나사결합식으로 일체로 결합될 수 있다.
이러한 노즐호스(280)는 고무호스와 같이 고압수 등의 세정원을 안내할 수 있으면서 가요성이 우수하여 쉽게 휘어지는 구조를 취할 수 있다. 이 경우, 노즐호스(280)는 고압수 등의 세정원 공급시스템에 연결되어 고압수 등의 세정원을 공급받으며, 바람직하게는 15A의 직경을 갖고서 고압 호스릴(hose reel)(310)에 감길 수 있다. 고압 호스릴(310)은 전동 모터(312)에 의해서 동력식으로 정역회전할 수 있으며, 정회전시에는 노즐호스(280)를 집수관(210)의 내부에서 전진시킬 수 있고 역회전시에는 노즐호스(280)를 집수관(210)의 내부에서 후진시킬 수 있다. 또한 노즐호스(280)는 압축기(320)가 연결되어 고압을 제공받으며, 세정원 공급탱크(330)에 연결되어 고압수 등의 세정원을 연속적으로 제공받을 수 있다. 세정원 공급탱크(330)에는 고압수 등의 세정원 공급으로 인해 소모되는 세정원 세정원 공급탱크(330)에 보충할 수 있도록 양수펌프(332) 등이 구성될 수 있다. 한편, 도 8에서 지시하고 있는 미설명부호 '340'은 발전기(340)이고, '350'은 통합제어 콘트롤러(controler)이다.
이와 아울러, 특히 본 발명에 따른 하상여과공법용 세정장치(200)는 노즐헤드(290)로부터 세정원이 고압으로 분사되더라도 이 분사압에 의해 노즐헤드(290)는 물론 노즐호스(280)가 요동하지 않도록, 노즐호스(280)와 노즐헤드(290) 중 적어도 어느 하나에 결합되며 집수관(210)의 벽면에 이동 가능토록 접촉되어 노즐헤드(290)를 지지하는 가드(guard)(500)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 가드(500)에 의해 노즐(270)이 집수관(210)을 따라 일직선으로만 이동 가능하기 때문에 세정원이 고압분사될지라도 이 분사압에 의해 노즐(270)이 요동되지 않고 안정적으로 집수관(210)을 따라 위치 및 이동될 수 있다.
이와 아울러, 가드(500)가 집수관(210)의 벽면에 마찰접촉되면서 이동됨에 따라, 가드(500)에 의해 집수관(210)의 벽면 또는 집수관(210)의 유공(즉, 홀)(212)에 부착된 이물질들이 집수관(210)의 벽면으로부터 떨어질 수 있는 바, 집수관(210)의 세정효과가 보다 우수해질 수 있다.
가드(500)는 노즐헤드(290)와 함께 집수관(210)의 내부를 따라 이동하면서 노즐헤드(290)와 노즐호스(280)를 지지할 수 있다면 어떤 구성이든 무방하다.
다만, 가드(500)는 노즐호스(280)를 둘러싸며 집수관(210)의 벽면과 소정 간격을 유지하도록 형성된 중앙부(510) 및, 집수관(210)의 벽면에 이동 가능토록 접촉될 수 있도록 중앙부(510)로부터 돌출되며 중앙부(510)에 둘레방향을 따라 복수 형성된 돌출부(520)들을 포함할 수 있다.
즉, 가드(500)는 집수관(210)의 전둘레에 걸쳐 접촉되는 대신 집수관(210)의 둘레방향을 따라 일부 둘레에만 접촉되는 구성을 취할 수 있다.
따라서, 가드(500)가 집수관(210)의 벽면과 노즐(270) 사이에 개재됨으로써 노즐(270)이 가드(500)에 의해 충분히 지지될 수 있으며, 아울러 노즐(270)의 추진을 위한 세정원의 고압분사력은 가드(500)와 집수관(210)의 벽면 마찰도 고려하여 설정되는데, 가드(500)와 집수관(210)의 벽면 마찰이 상대적으로 줄어듦으로써 세정원의 고압분사로 인한 추진력에 의해 노즐(270) 및 가드(500)가 용이하게 집수관(210)을 따라 전진할 수 있다. 또한, 가드(500)와 집수관(210)의 벽면 마찰이 상대적으로 줄어듦에 따라, 가드(500)와의 마찰접촉으로 인한 집수관(210)의 벽면 손상을 크게 걱정하지 않아도 된다. 특히 가드(500)의 돌출부(520)와 돌출부(520) 사이의 골부(530)를 통해서 노즐(270)로부터 분사된 세정원이 가드(500)에 가로막히지 않고 후방으로 충분히 분사될 수 있기 때문에, 가드(500)는 세정원의 고압분사로 인한 노즐(270)의 추진력에 전혀 영향을 미치지 않으면서 노즐(270)을 견고하게 지지할 수 있다. 이와 아울러, 집수관(210)으로부터 떨어진 이물질 및 노즐(270)로부터 분사된 세정원이 가드(500)에 의해 가로막히지 않고 집수관(210)을 따라 용이하게 배출될 수 있다.
여기서, 가드(500)의 복수의 돌출부(520)들은 상술한 바와 같이 세정원의 분사에 영향을 미치지 않도록 각각 노즐헤드(290)의 제1분사구(292)들 사이, 제2분사구(294)들 사이에 위치되는 것이 보다 바람직할 수 있다. 이때, 노즐헤드(290)의 제1분사구(292)와 제2분사구(294)가 둘레방향을 따라 상호 어긋나게 형성된 경우라면, 노즐(270)의 추진을 위해 가드(500)의 복수의 돌출부(520)들은 노즐헤드(290)의 제1분사구(292)들 위치에 대응하여 노즐헤드(290)의 제1분사구(292)들 사이에 위치되도록 형성될 수 있다.
또한, 가드(500)는 집수관(210)의 길이방향을 따라 일부분만 집수관(210)의 벽면에 접촉되도록 형성될 수 있다. 즉, 가드(500)의 복수의 돌출부(520)들의 일부분만 집수관(210)의 벽면에 마찰접촉될 수 있다. 특히 구조적 안정성 등을 위해, 가드(500)는 집수관(210)의 길이방향을 따라 중앙부분(520A)만 집수관(210)의 벽면에 접촉될 수 있다. 따라서, 가드(500)와 집수관(210)의 벽면 마찰을 줄일 수 있다. 또한, 가드(500)의 전방이 쐐기와 같은 형상을 취함에 따라 가드(500)가 걸림없이 집수관(210)의 내부에 용이하게 진입할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 하상여과공법용 세정장치(200)는 집수정(220)에 설치되어 일단이 집수관(210)에 분리 가능토록 연결되며 타단이 집수정(220) 외부로 연장된 세정유도관(240)을 더 포함할 수 있다.
즉, 집수관(210)에 세정유도관(240)이 연결되면, 집수관(210) 내 하천수가 집수정(220)에 유입되는 것이 차단되며, 집수관(210) 내 하천수가 집수정(220) 대신 세정유도관(240)을 통해 집수정(220) 외부로 배출될 수 있다.
이러한 세정유도관(240)은 다양한 구조를 취할 수 있다. 바람직하게는 세정유도관(240)은 도시된 바와 같이 원호 형상으로 구부러진 제1부분(242)이 스테인레스 등의 금속재질의 관으로 형성되고, 제1부분(242)의 끝단에 일체로 연결되어 집수정(220)의 외부로 연장된 제2부분(244)이 고무호스 또는 압력호스(이하, 간단히 고무호스라 한다)로 형성될 수 있다. 여기서, 세정유도관(240)의 제1부분(242)의 일단부분에는 플랜지(242a)를 장착하여 집수관(210)의 입구밸브(212)(보다 정확하게는 후술할 플랜지(212a))에 볼트(B)로 연결될 수 있다. 세정유도관(240)의 제2부분(244)은 고무호스가 스테인레스 재질로 이루어진 호스 니플(250)에 다수의 스테인레스 밴드(252) 등을 통해 일체로 고정되고, 호스 니플(250)의 플랜지(250a)와 제1부분(242)의 플랜지(242b)가 볼트(B)를 통해 연결될 수 있다.
한편, 세정유도관(240)의 일측에는 세정유도관(240)과 연통되어 집수관(210)의 세정으로 인한 집수관(210)으로부터 분리된 이물질들이 외부로 배출될 수 있도록 안내하는 배출관(230)이 연결될 수 있다. 배출관(230)은 다양하게 구성될 수 있으며, 특히 도시된 바와 같이 집수관(210) 내 이물질이 배출관(230)을 통해 용이하게 배출될 수 있도록 집수관(210)으로부터 수평하게 연장된 구조 또는 집수관(210)보다 낮은 방향으로 연장된 구조를 취할 수 있다.
배출관(230)에는 세정유도관(240)과 연결되는 입구끝단 말고 출구끝단에 배출관(230)의 출구 개폐를 위한 배출밸브(260)가 구성될 수 있다.
특히 도 11에 도시된 바와 같이 배출관(230)의 출구 끝단에는 이물질을 포집하기 위한 포집부(600)가 분리 가능토록 결합될 수 있다. 포집부(600)는 이물질을 포집할 수 있다면 어떠한 방법,구조이든 무방하다. 다만, 포집부(600)는 배출구의 출구 끝단에 연결된 포집망을 포함하는 것이 보다 바람직할 수 있다. 즉 포집망에 의해 이물질은 집수정(220)에 유입되지 않고 걸려지며 세정원 또는 하천수 등은 포집망을 통해 배출될 수 있다. 이와 같이 포집부(600)에 의해 이물질을 포집함에 따라서, 이물질이 집수정(220)으로 방류되어 집수정(220)을 오염시키는 것을 방지할 수 있다. 또한 이와 같이 포집부(600)에 의해 이물질을 걸러냄에 따라서, 포집부(600)를 통과한 세정수, 하천수 등을 인근 제외지로 바로 방류하는 것도 가능할 수 있다.
한편, 집수관(210)의 관경이 일정하지 않는 경우, 도 8에 도시된 바와 같이 세정유도관(240)과 집수관(210)의 연결을 위하여 규격에 맞는 레듀서(reducer)를 어댑터(adapetr)(360)를 사용하여 세정유도관(240)과 집수관(210)을 플랜지 연결시킬 수 있다. 또한 집수관(210)이 집수정(220)의 내부로 돌출된 길이가 짧을 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 별도의 연장관(extension pipe)(370)을 설치하여 세정유도관(240)과 집수관(210)을 용이하게 연결할 수 있다. 이와 같은 구조들은 당업계에서 일반적으로 배관 연결에 사용되는 방법이므로, 본 발명에서는 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략한다.
또한 본 발명에 따른 하상여과공법용 세정장치(200)는 집수관(210)의 입구, 즉 세정유도관(240)과 연결되는 후방끝단에 구성된 집수관(210)의 입구 개폐를 위한 입구밸브(212)를 더 포함할 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 하상여과공법용 세정장치(200)에 의한 세정과정을 특히 도 12a 내지 도 12c를 참조하여 살펴보면, 다음과 같다.
먼저, 집수관(210)의 입구에 설치된 입구밸브(212)에 의해 집수관(210)의 입구를 폐쇄하여 집수관(210)의 하천수가 집수정(220)으로 집수되지 않게 차단할 수 있다.
다음, 도 12a에 도시된 바와 같이 집수정(220)에 집수된 하천수를 양수펌프 등을 사용하여 외부로 배수하여 집수관(210)의 세정작업이 수중에서 이루어지지 않게 할 수 있다.
다음, 도 12b에 도시된 바와 같이, 집수정(220)의 배수가 완료되면, 세정유도관(240)을 집수관(210)의 입구에 연결한 후, 입구밸브(212)에 의해 집수관(210)의 입구를 개방한다. 배출관(230)은 배출밸브(260)에 의해 폐쇄상태로 유지된다. 그러면, 세정유도관(240)과 집수관(210)이 상호 연결됨으로써 집수관(210)에 집수된 하천수가 세정유도관(240)에 유입될 수 있다. 이때, 세정유도관(240)에 하천수가 유입되어 하천의 수위까지 하천수가 차오르면 세정유도관(240)의 수압과 집수관(210)의 수압이 동일해짐으로써, 더 이상 세정유도관(240)에 하천수가 차오르지 못하고 동일수압을 유지하게 된다.
다음, 세정유도관(240)에 더 이상 하천수가 차오르지 않으면, 세정유도관(240)을 통해 노즐(270)을 집수관(210)에 진입시킨다.
노즐(270)이 집수관(210)에 진입되면, 노즐(270)을 통해 집수관(210)의 내부에 세정원을 고압으로 분사시킨다. 그러면, 세정원의 고압분사에 의해 집수관(210)의 벽면에 부착된 이물질이 집수관(210)으로부터 분리되며, 아울러 세정원의 고압분사에 따른 추진력에 의해 노즐(270)이 집수관(210)을 따라 전진할 수 있다.
다음, 집수관(210)의 세정이 완료되면, 도 12c에 도시된 바와 같이, 배출밸브(260)에 의해 배출관(230)을 개방시킨다. 그러면, 집수관(210) 내 이물질이 배출관(230)으로부터 배출되어 포집망에 포집되며, 집수관(210) 내 세정원이나 하천수 등을 포집망을 통해 집수관(210) 밖으로 배출될 수 있다.
이때, 집수관(210)은 하천수에 의해 수두압이 형성된 상태이고, 집수정(220)은 배수상태로서 대기압이 형성된 상태이므로 배출밸브(260)에 의해 배출관(230)이 개방되면 집수관(210)과 집수정(220) 간 압력차에 의해 집수관(210) 내 이물질이 용이하고 신속하게 배출관(230) 밖으로 배출될 수 있다.
이와 같은 과정을 통해 배출관(230)을 통해 더 이상 이물질이 배출되지 않으면, 본 발명에 따른 세정장치(200)를 철거한다. 그러면, 다시 하상에 의해 여과된 하천수가 여과된 상태 그대로 집수관(210)을 통해 집수정(220)에 집수될 수 있다.
한편, 노즐(270)은 세정원의 고압분사에 따른 추진력에 의해 집수관(210)의 전방 끝까지 전진한 후, 고압 호스릴(310)에 의해 집수관(210)의 후방으로 다시 후진된 후 다시 상기의 추진력에 의해 전진할 수 있다.
한편, 상술한 노즐(270)은 하상여과공법용 세정장치는 물론, 도시하지 않았지만 노즐이 관 내부에 진입하는 구조의 경우 모두 적용가능할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
200; 세정장치 210; 집수관
220; 집수정 230; 배출관
240; 세정유도관 270; 노즐
280; 노즐호스 290; 노즐헤드
292; 제1분사구 294; 제2분사구
500; 가드 520; 돌출부
600; 포집부

Claims (13)

  1. 하상에 의해 여과된 하천수를 하상에 설치된 집수관(210)을 통해 집수정(220)에 집수하는 하상여과공법에 있어서,
    상기 집수관(210)의 내부에 삽입되어 상기 집수관(210)을 따라 이동하면서 상기 집수관(210)의 벽면을 향해 상기 집수관(210) 세정을 위한 세정원을 분사하는 노즐헤드(290);
    상기 노즐헤드(290)에 연결되어 상기 세정원을 공급하는 노즐호스(280);
    상기 노즐호스(280)와 상기 노즐헤드(290) 중 적어도 어느 하나에 결합되며 상기 집수관(210)의 벽면에 이동 가능토록 접촉되어 상기 노즐헤드(290)를 지지하는 가드(500)(guard);
    상기 집수정(220)을 통해 집수관(210)에 분리 가능토록 연결되며 상기 집수정(220)의 외부로 연장되고 상기 노즐헤드(290)가 상기 집수관(210)에 진입할 수 있도록 안내하는 세정유도관(240);
    상기 세정유도관(240)의 집수관(210) 측 끝단 측에 연결된 배출관(230);
    상기 배출관(230)의 개폐를 위한 배출밸브(260)와, 상기 집수관(210)의 세정유도관(240) 측 끝단의 개폐를 위한 입구밸브(212)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하상여과공법용 세정장치(200).
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가드(500)는 상기 노즐호스(280)를 둘러싸며 상기 집수관(210)의 벽면과 소정 간격을 유지하도록 형성된 중앙부(510) 및, 상기 집수관(210)의 벽면에 이동 가능토록 접촉될 수 있도록 상기 중앙부(510)로부터 돌출되며 상기 중앙부(510)에 둘레방향을 따라 복수 형성된 돌출부(520)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 하상여과공법용 세정장치(200).
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 노즐헤드(290)는 상기 세정원이 분사되는 제1,제2분사구(292,294)가 그 둘레방향을 따라 복수 형성되며,
    상기 가드(500)의 복수의 돌출부(520)들은 각각 가드(500)의 돌출부(520)와 돌출부(520) 사이의 골부(530)를 통해서 노즐(270)로부터 분사된 세정원이 분사될 수 있도록, 둘레방향을 따라 상기 노즐헤드(290)의 제1분사구(292)들 사이, 제2분사구(294)들 사이에 위치된 것을 특징으로 하는 하상여과공법용 세정장치(200).
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 가드(500)는 상기 집수관(210)의 길이방향을 따라 일부분만 상기 집수관(210)의 벽면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 하상여과공법용 세정장치(200).
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 가드(500)는 상기 집수관(210)의 길이방향을 따라 중앙부(510)분이 상기 집수관(210)의 벽면에 접촉되는 것을 특징으로 하는 하상여과공법용 세정장치(200).
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 노즐헤드(290)는 상기 세정원이 분사되는 분사구(292,294)가 상기 노즐호스(280)의 길이방향에 대하여 상기 노즐헤드(290)로부터 상기 노즐호스(280)를 향해 상기 세정원이 분사될 수 있도록 형성된 것을 특징으로 하는 하상여과공법용 세정장치(200).
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 노즐헤드(290)의 분사구(292,294)는 그 분사범위가 상기 노즐호스(280)의 길이방향에 대하여 상기 노즐헤드(290)로부터 상기 노즐호스(280)를 향해 35도 내지 55도인 제1분사구(292) 및, 상기 제1분사구(292)를 기준으로 상기 노즐호스(280) 반대쪽에 위치되며 그 분사범위가 상기 노즐호스(280)의 길이방향에 대하여 상기 노즐헤드(290)로부터 상기 노즐호스(280)를 향해 70도 내지 90도인 제2분사구(294)를 포함하는 것을 특징으로 하는 하상여과공법용 세정장치(200).
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 배출관(230)의 끝단에는 상기 집수관(210)으로부터 배출되는 이물질을 포집하는 포집부(600)가 분리 가능토록 결합된 것을 특징으로 하상여과공법용 세정장치(200).
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 포집부(600)는 상기 배출관(230)의 끝단에 연결된 포집망을 포함하는 것을 특징으로 하는 하상여과공법용 세정장치(200).
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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