KR101403669B1 - 하수관의 폐수 채수를 위한 장치 및 이것의 운용 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수 관거의 오폐수가 흡입되는 내부 유로를 형성하는 흡입관; 상기 오폐수에 혼재된 슬러지 등의 이물질 유입을 차단하면서 상기 오폐수를 상기 흡입관으로 유입시키도록, 상기 흡입관의 일단부에 결합되며 다수의 홀이 형성된 필터 캡; 상기 흡입관의 타단부와 연결되어 흡입된 상기 오폐수가 수용되는 공간을 형성하고, 제자리에서 일정 시간마다 일정 각도만큼 일방향으로 회전후 정지하는 패턴을 반복하는 수용 본체; 및 상기 필터 캡과 상기 흡입관에 각각 구비되며, 상기 흡입관을 통하여 고압 에어를 분사하고 상기 필터 캡을 상기 흡입관에 대하여 왕복시켜 상기 흡입관의 내주면 및 상기 필터 캡 내부 및 표면의 이물질을 제거하는 유지관리 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하여, 에어 또는 물 등 다양한 유체를 이용하여 이물질의 제거 등 유지 보수 관리에 편의를 제공할 수 있도록 하는 폐수의 채수 장치 및 이것의 운용 방법에 관한 것이다.

Description

하수관의 폐수 채수를 위한 장치 및 이것의 운용 방법{SAMPLING APPARATUS OF SEWAGE WATER AND OPERATING METHOD OF THIS}

본 발명은 하수관의 폐수 채수를 위한 장치 및 이것의 운용 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에어 또는 물 등 다양한 유체를 이용하여 이물질의 제거 등 유지 보수 관리에 편의를 제공할 수 있도록 하는 폐수의 채수 장치 및 이것의 운용 방법에 관한 것이다.

일반적으로 채수 장치는 하천, 호수, 바다 등의 오염도, 세균, 생물 등을 조사하기 위하여 사용된다.

수질상태를 알기 위해서는 오염된 해수나 담수를 일정량 채취하여 각종 실험을 통해 그 오염도를 측정하게 되는데, 이를 위해서는 해당 지역의 오염된 시료를 채취하는 채수(採水) 과정을 거치게 된다.

시료 채취는 오염도 측정을 위한 시초 단계로, 실험자나 작업자는 시료를 채취하기 위하여 원하는 시간에 직접 해당 지역에 가서 시료를 채취하여 그 오염도를 측정한다.

이때, 채수 장치의 선단 및 채수관 내부에는 장시간 사용에 따른 이물질이 부착되어 채수후 시료의 정확한 데이터 획득에 지장을 주게 되므로, 주기적으로 제거하고 청소해 줄 필요가 있는 것이다.

특허출원 제10-1998-0033575호

본 발명은 상기와 같은 관점에서 발명된 것으로, 에어 또는 물 등 다양한 유체를 이용하여 이물질의 제거 등 유지 보수 관리에 편의를 제공할 수 있도록 하는 폐수의 채수 장치 및 이것의 운용 방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 하수 관거의 오폐수가 흡입되는 내부 유로를 형성하는 흡입관; 상기 오폐수에 혼재된 슬러지 등의 이물질 유입을 차단하면서 상기 오폐수를 상기 흡입관으로 유입시키도록, 상기 흡입관의 일단부에 결합되며 다수의 홀이 형성된 필터 캡; 상기 흡입관의 타단부와 연결되어 흡입된 상기 오폐수가 수용되는 공간을 형성하고, 제자리에서 일정 시간마다 일정 각도만큼 일방향으로 회전후 정지하는 패턴을 반복하는 수용 본체; 및 상기 필터 캡과 상기 흡입관에 각각 구비되며, 상기 흡입관을 통하여 고압 에어를 분사하고 상기 필터 캡을 상기 흡입관에 대하여 왕복시켜 상기 흡입관의 내주면 및 상기 필터 캡 내부 및 표면의 이물질을 제거하는 유지관리 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수의 채수 장치를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 유지관리 유닛은, 상기 흡입관의 타단부측에 결합되어 상기 오폐수를 상기 수용 본체측으로 이송하고, 상기 흡입관 내에 잔류한 상기 오폐수 및 에어를 상기 흡입관의 일단부측으로 이송시키는 제1 펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 유지관리 유닛은, 상기 흡입관의 타단부측에 결합되어 상기 오폐수를 상기 수용 본체측으로 이송하는 제1 펌프와, 상기 흡입관의 내부 유로와 연통되는 바이패스 유로를 형성하는 바이패스관에 장착되어 상기 흡입관의 내주면 및 상기 필터 캡 내부를 향하여 고압 에어를 분사하는 에어 압력을 형성하는 제2 펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 유지관리 유닛은, 상기 흡입관의 일단부에 장착되어 상기 필터 캡과 연결되며, 상기 흡입관에 대하여 상기 필터 캡을 출입시키는 청소 어셈블리를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 청소 어셈블리는, 상기 흡입관에 결합된 구동모터와, 외주면을 따라 기어이가 형성되어 상기 구동모터와 정, 역회전 가능하게 결합되고, 상기 흡입관의 내주면에 상기 기어이의 일부가 노출되는 피니언과, 상기 필터 캡의 외주면에 형성되어 상기 피니언과 결합되는 랙을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 청소 어셈블리는, 상기 흡입관에 결합된 제1 브라켓과, 상기 필터 캡의 단부 외면에 결합되는 제2 브라켓과, 상기 제1, 2 브라켓에 각각 양단부가 결합되어 신축 가능한 유체 실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성과 실시예의 본 발명에 따르면, 수용 본체와 연결되어 단부에 필터 캡이 장착된 흡입관의 내부와 필터 캡의 내부에 존재하는 이물질을 유지관리 유닛이 제거함으로써, 에어 또는 물 등 다양한 유체를 이용하여 이물질의 제거 등 유지 보수 관리에 편의를 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수의 채수 장치의 전체적인 구성을 나타낸 개념도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐수의 채수 장치의 주요부인 흡입관 구조를 나타낸 개념도
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 폐수의 채수 장치의 주요부인 유지관리 유닛의 구조를 나타낸 개념도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수의 채수 장치의 전체적인 구성을 나타낸 개념도이다.

참고로, 도 1에서 점선으로 표시된 화살표는 수용 본체(300)측으로 오폐수가 이송되는 방향을 나타낸다.

본 발명은 도시된 바와 같이 흡입관(100)과 필터 캡(200)과 수용 본체(300) 및 유지관리 유닛(500)을 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.

흡입관(100)은 하수 관거의 오폐수가 흡입되는 내부 유로를 형성하는 것이다.

필터 캡(200)은 오폐수에 혼재된 슬러지 등의 이물질 유입을 차단하면서 오폐수를 흡입관(100)으로 유입시키도록, 흡입관(100)의 일단부에 결합되며 다수의 홀이 형성된 것이다.

수용 본체(300)는 흡입관(100)의 타단부와 연결되어 흡입된 오폐수가 수용되는 공간을 형성하고, 제자리에서 일정 시간마다 일정 각도만큼 일방향으로 회전후 정지하는 행동 패턴을 반복하는 것이다.

유지관리 유닛(500)은 필터 캡(200)과 흡입관(100)에 각각 구비되며, 흡입관(100)을 통하여 고압 에어를 분사하고 필터 캡(200)을 흡입관(100)에 대하여 왕복시켜 흡입관(100)의 내주면 및 필터 캡(200) 내부 및 표면의 이물질을 제거하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용이 가능함은 물론이다.

본 발명에 따른 수용 본체(300)는 수용 본체(300)와 결합되어 수용 본체(300)를 제자리에서 일정 각도 회전후 정지시키는 서보 모터(410)와, 수용 본체(300)의 일측에 형성된 드레인관(310)에 개폐 조작 가능하게 장착되어 수용 본체(300)에 수용된 오폐수를 일정량만큼 배출시키는 배출 밸브(420)를 더 포함하는 구조의 실시예를 적용할 수 있다.

여기서, 본 발명은 수용 본체(300)가 일정 각도 회전후 정지함에 따라 오폐수를 수용 본체(300)로 흡입하여 수용하고, 수용된 오폐수를 수용 본체(300)로부터 배출하는 작업이 반복적으로 이루어지는 복수의 작업 영역(430w)이 형성되는 작업 테이블(430)을 더 구비할 수도 있다.

이때, 작업 영역(430w)은 수용 본체(300)가 일정 각도 회전후 정지하는 패턴에 따라 채수 및 대기 영역(431)과 드레인 영역(432)을 포함할 수 있다.

채수 및 대기 영역(431)은 수용 본체(300)가 일정 각도 회전후 정지하여 흡입관(100)으로부터 오폐수를 흡입하여 수용 본체(300) 내부에 오폐수를 수용하고, 수용 본체(300)가 일정 시간 동안 대기 후 수용 본체(300) 내부의 오폐수를 샘플링할 때, 흡입관(100)이 배치되는 공간을 제공하는 것이다.

드레인 영역(432)은 수용 본체(300)가 일정 각도 회전후 정지하여 수용 본체(300) 내부에 수용된 오폐수를 배출할 때, 수용 본체(300)의 일측에 형성된 드레인관(310)이 배치되는 공간을 제공하는 것이다.

따라서, 채수 및 대기 영역(431)과, 드레인 영역(432)은 도시된 바와 같이 순차적으로 번갈아 배치되는 구조임을 알 수 있다.

한편, 유지관리 유닛(500)은 이물질의 제거를 위하여 도 1과 같이 흡입관(100)의 타단부측에 결합되어 오폐수를 수용 본체(300)측으로 이송하고, 흡입관(100) 내에 잔류한 오폐수 및 에어를 흡입관(100)의 일단부측으로 이송시키는 제1 펌프(510)를 포함하는 구조를 적용할 수 있다.

제1 펌프(510)는 정, 역회전하면서 유체를 흡입 또는 배출할 수 있도록 구비된 것으로, 예를 들면 수용 본체(300)측으로 오폐수를 흡입시에는 정회전하고, 수용 본체(300)에 수용된 오폐수를 흡입관(100)을 통해 배출할 때는 역회전하는 방식으로 가동될 수 있을 것이다.

또한, 유지관리 유닛(500)은 도 2와 같이 제1 펌프(510)와 함께 제2 펌프(520)를 더 구비하는 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

제1 펌프(510)는 흡입관(100)의 타단부측에 결합되어 오폐수를 수용 본체(300)측으로 이송하는 것이며, 제2 펌프(520)는 흡입관(100)의 내부 유로와 연통되는 바이패스 유로를 형성하는 바이패스관(110)에 장착되어 흡입관(100)의 내주면 및 필터 캡(200) 내부를 향하여 고압 에어를 분사하는 에어 압력을 형성하는 것이다.

따라서, 본 발명은 오폐수와 같은 액체에 의한 세척 및 청소가 가능함은 물론, 고압 에어와 같은 기체에 의한 청소가 가능하게 되는 것이므로, 작업 환경에 따른 선택할 수 있는 유체의 폭이 다양하다고 할 수 있다.

한편, 유지관리 유닛(500)은 도 3과 같이 필터 캡(200) 외면의 이물질을 효과적으로 제거하기 위하여 흡입관(100)의 일단부에 장착되어 필터 캡(200)과 연결되며, 흡입관(100)에 대하여 필터 캡(200)을 출입시키는 청소 어셈블리(530)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

구체적으로 살펴보면, 청소 어셈블리(530)는 도 3(a)와 같이 흡입관(100)에 결합된 구동모터(531)와, 외주면을 따라 기어이가 형성되어 구동모터(531)와 정, 역회전 가능하게 결합되고, 흡입관(100)의 내주면에 기어이의 일부가 노출되는 피니언(532)과, 필터 캡(200)의 외주면에 형성되어 피니언(532)과 결합되는 랙(533)을 포함하는 구조의 실시예를 적용할 수 있다.

따라서, 구동모터(531)의 정, 역회전에 연동하여 피니언(532)과 결합된 랙(533)이 상하로 승강 왕복하게 되면, 랙(533)과 결합된 필터 캡(200) 외면의 이물질이 흡입관(100)의 단부 가장자리에 긁혀 제거될 수 있을 것이다.

또한, 청소 어셈블리(530)는 도 3(b)와 같이 흡입관(100)에 결합된 제1 브라켓(535)과, 필터 캡(200)의 단부 외면에 결합되는 제2 브라켓(536)과, 제1, 2 브라켓(535, 536)에 각각 양단부가 결합되어 신축 가능한 유체 실린더(537)를 포함하는 구조의 실시예를 적용할 수도 있다.

따라서, 유체 실린더(537)의 신축에 연동하여 제2 브라켓(536)과 결합된 필터 캡(200) 외면의 이물질이 흡입관(100)의 단부 가장자리에 긁혀 제거될 수 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐수의 채수 장치를 운용하는 방법에 관하여 간단히 살펴보고자 한다.

우선, 작업자는 컨트롤러(이하 미도시)를 조작하여 하수 관거의 오폐수를 흡입관(100)을 통해 흡입하여 흡입관(100)과 연결된 수용 본체(300)로 이송하게 된다(S1: 제1 단계).

이후, 작업자는 컨트롤러를 조작하여 일정 시간 경과 후 수용 본체(300)에 수용된 오폐수를 샘플링하기 위하여 일정량만큼 채수(採水)하고, 채수되고 난 뒤 남은 오폐수를 수용 본체(300)로부터 드레인관(310)을 통하여 전량 배출시키게 된다(S2: 제2 단계).

여기서, 이러한 제1, 2 단계(S1, S2)는 반복적으로 수행되며, 수용 본체(300)는 일정 시간마다 일정 각도만큼 회전후 정지하는 패턴을 반복하게 된다.

이때, 제2 단계(S2)에서는 일정 시간 경과 후 오폐수의 채수가 시작되기 전 또는 후에, 오폐수에 혼재된 슬러지 등의 이물질 유입을 차단하면서 오폐수를 흡입관(100)으로 유입시키도록 흡입관(100)의 일단부에 결합되며 다수의 홀이 형성된 필터 캡(200)에 묻은 이물질을 제거하는 과정을 실시하게 된다.

그리고, 제2 단계(S2)에서는 흡입관(100)에 장착된 제2 펌프(520)로부터 고압의 에어를 흡입관(100)의 내주면 및 필터 캡(200)의 내면을 향하여 분사하는 과정을 실시하게 된다.

또한, 흡입관(100)으로부터 흡입되어 수용 본체(300)에 수용된 오폐수가 대기하는 시간은, 시료의 채수에 따른 정확한 데이터의 획득과 분석이 가능하도록, 채수가 완료된 후 수용 본체(300)에 수용된 오폐수를 외부로부터 배출시키는 시간보다 긴 것이 바람직하다.

이상과 같이 본 발명은 에어 또는 물 등 다양한 유체를 이용하여 이물질의 제거 등 유지 보수 관리에 편의를 제공할 수 있도록 하는 폐수의 채수 장치 및 이것의 운용 방법을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

100...흡입관
110...바이패스관
200...필터 캡
300...수용 본체
310...드레인관
410...서보 모터
420...배출 밸브
430...작업 테이블
430w...작업 영역
431...채수 및 대기 영역
432...드레인 영역
450...채수 용기
500...유지관리 유닛
510...제1 펌프
520...제2 펌프
530...청소 어셈블리
531...구동모터
532...피니언
533...랙
535...제1 브라켓
536...제2 브라켓
537...유체 실린더
S1...제1 단계
S2...제2 단계

Claims (5)

1. 하수 관거의 오폐수가 흡입되는 내부 유로를 형성하는 흡입관;
   상기 오폐수에 혼재된 슬러지 등의 이물질 유입을 차단하면서 상기 오폐수를 상기 흡입관으로 유입시키도록, 상기 흡입관의 일단부에 결합되며 다수의 홀이 형성된 필터 캡;
   상기 흡입관의 타단부와 연결되어 흡입된 상기 오폐수가 수용되는 공간을 형성하고, 제자리에서 일정 시간마다 일정 각도만큼 일방향으로 회전후 정지하는 패턴을 반복하는 수용 본체; 및
   상기 필터 캡과 상기 흡입관에 각각 구비되며, 상기 흡입관을 통하여 고압 에어를 분사하고 상기 필터 캡을 상기 흡입관에 대하여 왕복시켜 상기 흡입관의 내주면 및 상기 필터 캡 내부 및 표면의 이물질을 제거하는 유지관리 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수의 채수 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 유지관리 유닛은,
   상기 흡입관의 타단부측에 결합되어 상기 오폐수를 상기 수용 본체측으로 이송하고, 상기 흡입관 내에 잔류한 상기 오폐수 및 에어를 상기 흡입관의 일단부측으로 이송시키는 제1 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수의 채수 장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 유지관리 유닛은,
   상기 흡입관의 타단부측에 결합되어 상기 오폐수를 상기 수용 본체측으로 이송하는 제1 펌프와,
   상기 흡입관의 내부 유로와 연통되는 바이패스 유로를 형성하는 바이패스관에 장착되어 상기 흡입관의 내주면 및 상기 필터 캡 내부를 향하여 고압 에어를 분사하는 에어 압력을 형성하는 제2 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수의 채수 장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 유지관리 유닛은,
   상기 흡입관의 일단부에 장착되어 상기 필터 캡과 연결되며, 상기 흡입관에 대하여 상기 필터 캡을 출입시키는 청소 어셈블리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수의 채수 장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 청소 어셈블리는,
   상기 흡입관에 결합된 구동모터와,
   외주면을 따라 기어이가 형성되어 상기 구동모터와 정, 역회전 가능하게 결합되고, 상기 흡입관의 내주면에 상기 기어이의 일부가 노출되는 피니언과,
   상기 필터 캡의 외주면에 형성되어 상기 피니언과 결합되는 랙을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수의 채수 장치.
   

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