KR101506945B1 - 와류방지장치 - Google Patents

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KR101506945B1 KR1020140056542A KR20140056542A KR101506945B1 KR 101506945 B1 KR101506945 B1 KR 101506945B1 KR 1020140056542 A KR1020140056542 A KR 1020140056542A KR 20140056542 A KR20140056542 A KR 20140056542A KR 101506945 B1 KR101506945 B1 KR 101506945B1
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김형준
이동섭
윤광석
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한국건설기술연구원
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 와류방지장치는 빗물펌프장의 흡수정 내부에 구비되는 흡입구 하부에 구비되어 우수배출 시 형성되는 흐름에 의해 작동함으로써 상기 흡수정 내부에서 발생하는 와류를 소산시키는 팬과, 상기 팬의 하면에 구비되어 상기 흡수정 내부 바닥면에 침전되어 있는 미세토사를 부유시켜 배출 흐름에 의해 외부로 배출되도록 하는 부유유도체를 구비할 수 있다.

Description

와류방지장치{VORTEX PREVENTION APPARATUS}
본 발명은 와류방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡수정 내부의 와류발생을 방지하고 미세토사를 제거할 수 있는 와류방지장치에 관한 것이다.
일반적으로 빗물펌프장의 흡수정에 저장되어 있는 우수를 배출할 시 발생하는 와류를 방지하기 위해서 종래의 기술들은 "한국 등록특허공보 제10-0240597호(2000. 01. 15)"와 같이 흡수정의 벽면 또는 펌프의 흡입구에 고정형 장치를 설치하여 빠른 유속에서 발생하는 와류의 형성을 방지하고 흐름을 안정시키는 와류방지장치가 대부분이다.
그리고, 우수에 동반되어 흡수정에 유입된 미세토사를 배출하는 장치는 펌프로 배출하는 유량의 일부를 흡수정으로 일부 순환시켜 와류를 발생시킴으로써 미세토사의 부유를 유도하고 배출하는 것이 일반적이다.
그러나, 펌프장 내에서 발생하는 와류를 방지하는 종래의 와류방지장치들은 펌프의 흡입구 또는 흡수정 벽면에 고정형으로 부착되어 흡수정에 저장되어 있는 우수의 수위와 펌프를 통해 배출되는 우수의 배출량에 따라 흡수정 내에서 발생하는 와류를 효율적으로 방지하는데 어려움이 따른다.
뿐만 아니라. 우수와 동반되어 빗물펌프장으로 유입된 이물질 중 크기가 큰 이물질의 경우 빗물펌프장의 설비에 의하여 처리되지만 미세먼지 및 토사는 수중에 부유하여 펌프를 통해 흡수정에 유입된다. 흡수정에 침전된 토사를 배출하기 위해서는 미세먼지 및 토사를 부유시키기 위하여 강한 와류를 발생시켜야 하지만, 펌프의 기계적 효율과 성능을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 흡수정 내부의 와류를 방지할 수 있는 와류방지장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 흡수정 하부에 침전된 미세토사를 부유시켜 외부로 배출할 수 있는 와류방지장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 와류방지장치는 빗물펌프장의 흡수정 내부에 구비되는 흡입구 하부에 구비되어 우수배출 시 형성되는 흐름에 의해 작동함으로써 상기 흡수정 내부에서 발생하는 와류를 소산시키는 팬과, 상기 팬의 하면에 구비되어 상기 흡수정 내부 바닥면에 침전되어 있는 미세토사를 부유시켜 배출 흐름에 의해 외부로 배출되도록 하는 부유유도체를 구비할 수 있다.
상기 팬은 일단이 상기 흡수정 내부 바닥에 고정되는 수직재와, 상기 수직재의 타단에 구비되는 힌지와, 상기 힌지와 결합하여 상기 힌지를 축으로 회전하는 회전판과, 상기 힌지의 일면에 구비되어 상기 회전판이 이탈하는 것을 방지하는 수평재와, 상기 회전판의 외주면에 구비되어 우수배출 시 형성되는 흐름에 의해 상기 회전판이 용이하게 회전하도록 하는 다수개의 날개를 구비할 수 있다.
상기 회전판은 상기 힌지가 관통할 수 있는 관통홀을 구비할 수 있다.
상기 수직재는 하 방향으로 갈수록 밑면의 넓이가 넓어지는 기둥형태로 구비될 수 있다.
상기 날개는 와류를 소산시키는 효율을 높이고, 상기 미세토사가 효과적으로 부유하도록 유선형으로 구비될 수 있다.
상기 날개의 하면에는 상기 부유유도체가 결합되는 결합홈을 구비할 수 있다.
상기 부유유도체는 얇은 판 형태의 본체와, 상기 본체의 일면에 형성되는 다수개의 삽입홈과, 상기 다수개의 삽입홈에 각각 삽입되는 돌기를 구비할 수 있다.
상기 돌기는 상기 팬의 회전력에 의해 용이하게 휘어지도록 플렉시블한 재질로 구비될 수 있다.
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본 발명에 따른 와류방지장치에 의하면, 흡입구 하부에 팬을 구비함으로써 우수배출시 발생하는 와류를 방지할 수 있는 것이다.
그리고, 팬의 하부에 부유유도체를 구비함으로써 흡수정 하부에 침전된 미세토사를 부유시켜 외부로 배출할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 와류방지장치를 구비하는 흡수정을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 와류방지장치를 구비하는 흡수정을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 와류방지장치의 팬을 나타낸 사시도.
도 4는 도 3의 변형 예를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 와류방지장치의 팬에 결합하는 부유유도체를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 와류방지장치를 구비하는 흡수정을 나타낸 사시도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 와류방지장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 와류방지장치를 구비하는 흡수정을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 와류방지장치를 구비하는 흡수정을 나타낸 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 와류방지장치(10)는 빗물펌프장의 흡수정(20) 내부에 구비될 수 있다. 상기 흡수정(20)의 내부 중에서도 상기 흡수정(20) 내부에 저장되어 있는 우수를 흡수하여 배출하는 펌프(미도시)의 흡입구(30)와 수직방향으로 동일선상을 이루도록 상기 흡입구(30)의 하부에 구비될 수 있다.
그리고, 상기 와류방지장치(10)는 별도의 동력을 받지 않고 우수배출시 형성되는 상기 흡수정(20) 내부의 흐름에 의하여 작동될 수 있다.
이로 인해, 상기 흡수정(20)에 저장된 우수의 수위나 상기 흡입구(30)를 통해 배출되는 우수의 배출량에 따라 달리 발생하는 와류에 대해 유동적으로 대응할 수 있어 효과적으로 와류발생을 방지할 수 있다.
더불어, 홍수와 같은 특별한 경우일지라도 상기 흡수정(20) 내의 와류발생을 방지할 수 있어 펌프(미도시) 운영시 와류발생으로 인한 기계의 진동을 방지할 수 있기 때문에 펌프(미도시)의 안정성을 향상시킬 수 있다.
뿐만 아니라. 와류발생을 방지하기 위해 별도의 동력이 필요하지 않기 때문에 별도의 장치나 설비, 유지관리비용이 들지 않아 경제적인 측면에서도 효과적일 수 있다.
한편, 상기 와류방지장치(10)는 팬(100)과 부유유도체(200)를 구비할 수 있다.
상기 팬(100)은 실질적으로 상기 흡입구(30)를 통해 우수가 배출될 시 형성되는 흐름에 의해 작동하여 상기 흡수정(20) 내부에서 발생하는 와류를 소산시키는 역할을 할 수 있다.
그리고, 상기 부유유도체(200)는 상기 팬(100)의 하면에 구비되어 상기 흡수정(20) 내부 바닥면에 침전되어 있는 미세토사를 부유시키는 역할을 할 수 있다. 상기 부유유도체(200)에 의해 부유한 미세토사는 상기 흡입구(30)를 통해 우수가 배출될 시 형성되는 흐름에 의해 외부로 배출될 수 있다. 이로 인해, 상기 흡수정(20)의 유지관리에 대한 편의성을 향상시킬 수 있다.
다음은 상기 팬(100)과 상기 부유유도체(200)에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 와류방지장치의 팬을 나타낸 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 와류방지장치(10)의 팬(100)은 수직재(110), 힌지(120), 회전판(130), 수평재(140) 및 날개(150)를 구비할 수 있다.
상기 수직재(110)는 상기 팬(100)이 상기 흡수정(20) 내부 바닥으로부터 일정거리 이격된 상태로 고정하는 역할을 할 수 있다. 상기 수직재(110)는 상기 흡수정(20)과 용접 등의 다양한 방법을 통해 일체화되어 상기 흡수정(20) 내부에 저장되는 우수의 유속 등에 의해 상기 팬(100)이 상기 흡수정(20)으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 상기 수직재(110)는 상기 흡수정(20)의 용량이나 펌프(미도시)의 흡입력 등을 고려하여 다양한 크기와 형태로 구비될 수 있다.
상기 힌지(120)는 원기둥 형태로 형성되고 상기 흡수정(20) 내부 바닥과 맞대어지지 않는 상기 수직재(110)의 일측에 구비될 수 있다. 그리고, 상기 힌지(120)에는 상기 힌지(120)를 축으로 회전하는 회전판(130)이 구비될 수 있다. 상기 회전판(130)은 관통홀(131)을 구비하여 상기 힌지(120)가 상기 관통홀(131)에 삽입되어 상기 회전판(130)이 상기 힌지(120)를 축으로 회전하도록 할 수 있다. 이때, 상기 힌지(120)는 상기 관통홀(131)에 삽입된 후 일정길이 이상이 상기 관통홀(131) 외부로 돌출되도록 할 수 있다. 그리고, 상기 관통홀(131) 외부로 일정길이 이상 돌출된 상기 힌지(120)에는 상기 회전판(130)의 회전력에 의해 상기 힌지(120)로부터 상기 회전판(130)이 이탈하는 것을 방지하기 위한 수평재(140)가 구비될 수 있다. 도면에는 도시하지 않았지만 상기 수평재(140)에는 일정길이 이상 돌출된 상기 힌지(120)와 결합하기 위한 결속홈이 구비될 수 있다. 또한, 상기 회전판(130)의 외주면에는 상기 회전판(130)이 우수배출 시 상기 흡수정(20)에 형성되는 흐름에 의해 상기 회전판(130)이 용이하게 회전하도록 하는 날개(150)가 다수개 구비될 수 있다. 여기서, 상기 날개(150)는 우수배출시 상기 흡수정(20) 내에 발생하는 와류를 소산시키는 효율을 높이고 상기 흡수정(20) 내부 바닥에 침전된 미세토사를 상기 흡입구(30) 측으로 효과적으로 부유하도록 유도하기 위해 유선형으로 구비될 수 있다. 상기 날개(150)가 유선형의 형태를 구비함으로써 상기 흡수정(20)의 내부 바닥으로부터 부유된 미세토사는 상기 흡입구(30) 방향으로 유도되어 효과적으로 외부로 배출하는 효과를 발휘할 수 있다.
한편, 상기 팬(100)은 다른 형태로 구비될 수 있다. 다음은 상기 팬(100)의 변형 예에 대해 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 4는 도 3의 변형 예를 나타낸 사시도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 와류방지장치(10)의 팬(100)은 수직재(110), 힌지(120), 회전판(130), 수평재(140) 및 날개(150)를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 수직재(110)는 하 방향 즉, 상기 힌지(120)가 구비된 일단에서 상기 흡수정(20)에 고정되는 타단방향으로 갈수록 밑면의 넓이가 넓어지는 기둥형태로 구비될 수 있다. 상기 수직재(110)의 하부가 상부보다 넓은 면적을 갖음으로써 자연스럽게 상기 수직재(110)의 옆면은 사선형태를 가지게 된다. 이러한 사선형태의 옆면에 의해 상기 흡입구(30)를 통한 우수배출시 상기 수직재(110)와 부딪치는 우수가 옆면을 따라 타고 올라가게 됨으로써 우수의 진동에너지가 현저히 감소하는 효과를 발휘할 수 있다.
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다음은 본 발명의 와류방지장치(10)의 부유유도체(200)에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 와류방지장치의 팬에 결합하는 부유유도체를 나타낸 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 와류방지장치(10)의 부유유도체(200)는 상기 팬(100)의 하면에 구비될 수 있다. 이때, 상기 팬(100)의 회전력을 이용하여 상기 흡수정(20) 내부 바닥에 침전되어 있는 미세토사를 보다 효과적으로 부유시키기 위해 상기 부유유도체(200)는 다수개의 상기 날개(150) 하면에 각각 구비될 수 있다.
상기 부유유도체(200)는 본체(210), 삽입홈(220) 및 돌기(230)를 구비할 수 있다.
상기 본체(210)는 얇은 판 형태로 구비될 수 있는데 상기 본체(210)가 상기 날개(150) 하면에 삽입되어 결합되도록 하기 위해 상기 날개(150) 하면에는 상기 본체(210)가 삽입되어 결합할 수 있는 결합홈(151)을 구비할 수 있다. 이로 인해, 상기 날개(150)로부터 돌출되는 부분이 없기 때문에 상기 본체(210)가 상기 팬(100)의 회전력을 방해하는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 본체(210)의 일면에는 다수개의 삽입홈(220)이 구비되는데 다수개의 상기 삽입홈(220)에는 각각 돌기(230)가 구비될 수 있다. 상기 돌기(230)는 고무 등과 같은 플렉시블(Flaxible)한 재질을 사용하여 상기 팬(100)의 회전력에 의해 용이하게 휘어지도록 할 수 있다. 상기 돌기(230)가 플렉시블한 재질로 구비됨으로써 상기 돌기(230)가 상기 팬(100)의 회전력을 감소시키는 것을 최소화할 수 있으며, 상기 흡수정(20) 내부 바닥에 침전되어 있는 미세토사를 용이하게 부유시킬 수 있다.
또한, 본 실시 예에서는 상기 돌기(230)가 상기 흡수정(20)의 내부 바닥으로부터 소정 길이로 이격된 것을 보였으나. 상기 돌기(230)는 말단이 상기 흡수정(20)의 내부 바닥에 닿아 상기 흡수정(20)의 내부 바닥에 침전되어 있는 미세토사와 직접 접촉하도록 함으로써 미세토사가 부유하도록 할 수도 있다.
다음은 본 발명의 와류방지장치(10)에 대한 다른 실시 예를 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
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이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 와류방지장치에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 와류방지장치 20: 흡수정
30: 흡입구 40: 외부동력
100: 팬 200: 부유유도체
300: 유량감지센서

Claims (12)

  1. 빗물펌프장의 흡수정 내부에 구비되어 흡수정의 우수를 외부로 배출하기 위하여 구비되는 펌프의 흡입구 하부에 구비되어 우수배출 시 형성되는 흐름에 의해 작동함으로써 상기 흡수정 내부에서 발생하는 와류를 소산시키는 팬과,
    상기 팬의 하면에 구비되어 상기 흡수정 내부 바닥면에 침전되어 있는 미세토사를 부유시켜 배출 흐름에 의해 외부로 배출되도록 하는 부유유도체를 포함하는 와류방지장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 팬은 일단이 상기 흡수정 내부 바닥에 고정되는 수직재와,
    상기 수직재의 타단에 구비되는 힌지와,
    상기 힌지와 결합하여 상기 힌지를 축으로 회전하는 회전판과,
    상기 힌지의 일면에 구비되어 상기 회전판이 이탈하는 것을 방지하는 수평재와,
    상기 회전판의 외주면에 구비되어 우수배출 시 형성되는 흐름에 의해 상기 회전판이 용이하게 회전하도록 하는 다수개의 날개를 구비하는 것을 특징으로 하는 와류방지장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 회전판은 상기 힌지가 관통할 수 있는 관통홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 와류방지장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 수직재는 하 방향으로 갈수록 밑면의 넓이가 넓어지는 기둥형태로 구비되는 것을 특징으로 하는 와류방지장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 날개는 와류를 소산시키는 효율을 높이고, 상기 미세토사가 효과적으로 부유하도록 유선형으로 구비되는 것을 특징으로 하는 와류방지장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 날개의 하면에는 상기 부유유도체가 결합되는 결합홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 와류방지장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 부유유도체는 얇은 판 형태의 본체와,
    상기 본체의 일면에 형성되는 다수개의 삽입홈과,
    상기 다수개의 삽입홈에 각각 삽입되는 돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 와류방지장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 팬의 회전력에 의해 용이하게 휘어지도록 플렉시블한 재질로 구비되는 것을 특징으로 하는 와류방지장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
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