KR101635371B1 - 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지상연결관(10)과 연통되는 상부케이스(110)와, 상기 상부케이스(110)의 하면에 결합되는 중앙케이스(120)와, 상기 중앙케이스(120)의 하면에 결합되며 지하수가 유입되는 하부케이스(130)를 포함하는 하우징(100); 상기 상부케이스(110)의 내부에 설치되는 상부전자석(210)과, 상기 하부케이스(130)의 내부에 설치되는 하부전자석(230)을 포함하는 동력부; 상기 중앙케이스(120)의 내부에 설치되는 실린더(310)와, 상기 실린더(310)의 내부에 설치되어 상기 실린더(310)의 내부를 상부공간부(311)와 하부공간부(312)로 구획하며 상기 상부전자석(210)과 하부전자석(230)의 자력에 의해 상하방향으로 이동하는 복동 피스톤(320)을 포함하는 구동부; 상기 중앙케이스(120)의 내부에 설치되며 상기 상부공간부(311) 및 하부공간부(312)와 각각 연통되는 제1연통관(410) 및 제2연통관(420); 및 상기 상부케이스(110), 제1연통관(410) 및 하부케이스(130)를 서로 연통하며 정압시에 개방되는 제1체크부재와, 상기 상부케이스(110), 제2연통관(420) 및 하부케이스(130)를 서로 연통하며 부압시에 개방되는 제2체크부재를 포함하는 체크부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치(1000)에 관한 것이다.
Description
본 발명은 시추공에 위치하는 지하수를 채취하기 위한 지하수 채취 장치에 관한 것이다.
여기에서 시추공이란, 지질 조사나 광상의 탐사를 위해 땅속에 뚫은 구멍(홀)을 의미한다.
일반적으로 시추공 내 결정질 암반에서 관심이 되는 매질의 수리특성을 조사하기 위한 현장 수리시험 및 지질화학 분석을 수행하고 있으며, 이러한 시험 및 분석을 위해 지하수 시료 채취를 위한 지하수 채취장치가 사용되고 있다.
이 때, 지하수 채취장치로는 양수펌프와 수중펌프가 사용되었으며, 양수펌프는 흡입력에 한계치가 있어서, 주로 수중펌프가 사용되었다.
수중펌프는 양수펌프보다 깊은 심도에 위치하는 지하수를 양수할 수 있으나, 지하수 채취 심도가 증가할수록 양수펌프의 용량과 크기가 커져야 하나, 시추공의 직경이 제한됨에 따라, 양수펌프의 용량과 크기를 증가시킬 수 없어서 양수펌프의 지하수 채취 심도에도 한계치가 있는 실정이다.
이와 관련된 기술로는 일본공개특허 제1995-279835호의 하우징과 상기 하우징 의 양측으로 소정의 간격을 두어서 배치된 고정 자석 및 타방의 고정 자석으로 구성되는 자력 발생 수단과, 상기 한편의 고정 자석 및 타방의 고정 자석이 상기 하우징 내에 슬라이드 가능하도록 내설되고, 상기 하우징 내의 공간을 한쪽의 가압실 및 타방의 가압실에 구획하고 있는 슬라이드 마그넷과 상기 한편의 가압실에 설치되어 있는 한편의 흡입구, 한쪽의 흡입 밸브 및 상기 타방의 가압실에 설치되어 있는 외 쪽의 흡입구, 타방의 흡입 밸브로 구성되는 유체 흡입 수단과, 상기 한편의 가압실에 설치되어 있는 한편의 배출구, 한쪽의 배출 밸브 및 상기 타방의 가압실 에 설치되어 있는 것 외 쪽의 배출구, 타방의 배출 밸브로 구성되는 유체 배출 수단을 구비하며, 상기 한편의 고정 자석 및 타방의 고정 자석을 자화함으로써, 상기 슬라이드 마그넷을 상기 한편의 고정 자석 측 및 타방의 고정 자석 측에 교대로 슬라이드시키는 것을 특징으로 하는 전자석식 가압 펌프를 제시한 적이 있었다.
그러나 종래기술은 흡입구와 배출구가 슬라이드 마그넷 옆면과 전자석 철심부를 관통하여 위치하고 있어, 펌프를 소형화에 하는데 제약이 따름 뿐만 아니라, 철심부의 관통으로 전자석의 세기를 증가시키는데 제약이 따를 수 밖에 없었다.
또한, 종래기술은 슬라이드 마그넷이 왕복이동되면서 고정 자석에 부딪히면서 서로 파손되는 문제점이 있었다.
따라서 상술한 문제점을 해결하기 위한 다양한 지하수 채취 장치의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 복동 피스톤이 왕복이동되면서 상부전자석 또는 하부전자석에 부딪히는 것을 방지할 수 있는 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 시추공의 크기에 영향을 받지 않으며 시추공에서 설치 가능한 심도를 최대화할 수 있는 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치(1000)는 지상연결관(10)과 연통되는 상부케이스(110)와, 상기 상부케이스(110)의 하면에 결합되는 중앙케이스(120)와, 상기 중앙케이스(120)의 하면에 결합되며 지하수가 유입되는 하부케이스(130)를 포함하는 하우징(100); 상기 상부케이스(110)의 내부에 설치되는 상부전자석(210)과, 상기 하부케이스(130)의 내부에 설치되는 하부전자석(230)을 포함하는 동력부; 상기 중앙케이스(120)의 내부에 설치되는 실린더(310)와, 상기 실린더(310)의 내부에 설치되어 상기 실린더(310)의 내부를 상부공간부(311)와 하부공간부(312)로 구획하며 상기 상부전자석(210)과 하부전자석(230)의 자력에 의해 상하방향으로 이동하는 복동 피스톤(320)을 포함하는 구동부; 상기 중앙케이스(120)의 내부에 설치되며 상기 상부공간부(311) 및 하부공간부(312)와 각각 연통되는 제1연통관(410) 및 제2연통관(420); 및 상기 상부케이스(110), 제1연통관(410) 및 하부케이스(130)를 서로 연통하며 정압시에 개방되는 제1체크부재와, 상기 상부케이스(110), 제2연통관(420) 및 하부케이스(130)를 서로 연통하며 부압시에 개방되는 제2체크부재를 포함하는 체크부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부는 상기 실린더(310)에 상하방향으로 이동가능하게 관통되며 상기 복동 피스톤(320)에 관통 결합되는 관통관(330)과, 상기 관통관(330)의 상면에 결합되어 상기 상부전자석(210)의 자력에 의해 상하방향으로 이동하는 상부영구자석(340)과, 상기 관통관(330)의 하면에 결합되어 상기 하부전자석(230)의 자력에 의해 상하방향으로 이동하는 하부영구자석(350)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1체크부재는 상기 상부케이스(110)와 제1연통관(410)을 서로 연통하며 정압시에 개방되는 제1상부체크밸브(510)와, 상기 상부케이스(110)와 제2연통관(420)을 서로 연통하며 정압시에 개방되는 제2상부체크밸브(520)를 포함하며, 상기 제2체크부재는 상기 하부케이스(130)와 제1연통관(410)을 서로 연통하며 부압시에 개방되는 제1하부체크밸브(530)와, 상기 하부케이스(130)와 제2연통관(420)을 서로 연통하며 부압시에 개방되는 제2하부체크밸브(540)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부는 상기 관통관(330)에서 상기 상부영구자석(340)과 실린더(310) 사이에 고정되는 상부오링(360)과, 상기 관통관(330)에서 상기 하부영구자석(350)과 실린더(310) 사이에 고정되는 하부오링(370)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부는 상기 상부전자석(210)과 하부전자석(230) 중 어느 하나가 상기 복동 피스톤(320)에 대하여 인력을 부여하는 극성을 가지면 나머지 하나가 상기 복동 피스톤(320)에 대하여 척력을 부여하는 극성을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치(1000)는 상기 복동 피스톤(320)을 상측으로 이동시키면, 상기 하부공간부(312)와 제2연통관(420)의 내부가 팽창되어 상기 제2하부체크밸브(540)가 개방되어 상기 하부케이스(130)에 유입되어 있던 지하수가 상기 제2연통관(420)으로 유입되며, 상기 상부공간부(311)와 제1연통관(410)의 내부가 압축되어 상기 제1상부체크밸브(510)가 개방되어 상기 제1연통관(410)에 수용되어 있던 유체가 상기 제1상부체크밸브(510)를 통해 상기 상부케이스(110)를 경유하여 상기 지상연결관(10)으로 유입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치(1000)는 상기 복동 피스톤(320)을 하측으로 이동시키면, 상기 상부공간부(311)와 제1연통관(410)의 내부가 팽창되어 상기 제1하부체크밸브(530)가 개방되어 상기 하부케이스(130)에 유입되어 있던 지하수가 상기 제1연통관(410)으로 유입되며, 상기 하부공간부(312)와 제2연통관(420)의 내부가 압축되어 상기 제2상부체크밸브(520)가 개방되어 상기 제2연통관(420)에 수용되어 있던 유체가 상기 제2상부체크밸브(520)을 통해 상기 상부케이스(110)를 경유하여 상기 지상연결관(10)으로 유입되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치는 상부 전자석, 복동피스톤, 하부 전자석이 각각 상부케이스, 중앙케이스, 하부케이스에 개별적으로 설치됨으로써, 복동 피스톤이 왕복이동되면서 상부전자석 또는 하부전자석에 부딪히는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치는 시추공에서 지하수 채취 심도가 증가하여도 상부전자석과 하부전자석에 가해지는 전력을 증가하는 것으로 상부전자석과 하부전자석의 자력에 의해 이동하면서 지하수를 펌핑하는 복동 피스톤의 이동력이 증가됨으로써, 복동 피스톤의 용량과 크기를 증가시킬 필요가 없어서 시추공의 크기에 영향을 받지 않으며 시추공에서 설치 가능한 심도를 최대화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치의 개략도
도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치의 작동도
도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치의 작동도
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치의 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치(1000)는 하우징(100), 동력부, 구동부, 제1연통관(410), 제2연통관(420) 및 체크부를 포함하여 구성된다.
상기 하우징(100)은 본 장치의 기본 몸체로서, 상부케이스(110), 중앙케이스(120) 및 하부케이스(130)를 포함하여 구성된다.
상기 상부케이스(110)는 지상연결관(10)과 연통된다. 이 때, 상기 지상연결관(10)은 지상에 설치된 지하수저장용기(미도시)와 연결될 수 있다.
상기 중앙케이스(120)는 상기 상부케이스(110)의 하면에 결합된다.
상기 하부케이스(130)는 상기 중앙케이스(120)의 하면에 결합되며, 하면에 지하수가 유입되는 유입홀이 형성될 수 있다.
상기 동력부는 상부철심(220), 상부전자석(210), 하부철심(240) 및 하부전자석(230)을 포함하여 구성된다.
상기 상부전자석(210)은 상기 상부케이스(110)의 내부에 설치되며, 상하방향으로 길게 형성된다.
상기 상부철심(220)은 상기 상부전자석(210)의 내부에 설치되어 상기 상부전자석(210)의 자력을 강화하는 역할을 한다.
상기 하부전자석(230)은 상기 하부케이스(130)의 내부에 설치되며, 상하방향으로 길게 형성된다.
상기 하부철심(240)은 상기 하부전자석(230)의 내부에 설치되어 상기 하부전자석(240)의 자력을 강화하는 역할을 한다.
상기 구동부는 실린더(310), 복동 피스톤(320)을 포함하여 구성된다.
상기 실린더(310)는 상기 중앙케이스(120)의 내부 중심에 설치된다.
상기 복동 피스톤(320)은 상기 실린더(310)의 내부에 설치되며, 외주면이 상기 실린더(310)의 내면에 밀착되어 상기 실린더(310)의 내부를 상부공간부(311)와 하부공간부(312)로 구획한다.
상기 제1연통관(410)은 상기 중앙케이스(120)의 내부에 설치되며 외주면이 상기 상부공간부(311)와 연통된다.
상기 제2연통관(420)은 상기 중앙케이스(120)의 내부에 설치되며 외주면이 상기 하부공간부(312)와 연통된다.
상기 체크부는 상기 상부케이스(110), 제1연통관(410) 및 하부케이스(130)를 서로 연통하며 정압시에 개방되는 제1체크부재와, 상기 상부케이스(110), 제2연통관(420) 및 하부케이스(130)를 서로 연통하며 부압시에 개방되는 제2체크부재를 포함하여 구성된다.
상기 제1상부체크밸브(510)는 상기 상부케이스(110)의 하면과 제1연통관(410)의 상면을 서로 연통하며 정압시에만 개방된다.
상기 제2상부체크밸브(520)는 상기 상부케이스(110)의 하면과 제2연통관(420)의 상면을 서로 연통하며 정압시에만 개방된다.
상기 제1하부체크밸브(530)는 상기 하부케이스(130)의 상면과 제1연통관(410)의 하면을 서로 연통하며 부압시에만 개방된다.
상기 제2하부체크밸브(540)는 상기 하부케이스(130)의 상면과 제2연통관(420)의 하면을 서로 연통하며 부압시에만 개방된다.
한편, 상기 구동부는 관통관(330), 상부영구자석(340) 및 하부영구자석(350)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 관통관(330)은 상기 실린더(310)에 상하방향으로 이동가능하게 관통되며, 상기 복동 피스톤(320)에 관통 결합된다.
상기 상부영구자석(340)은 상기 관통관(330)의 상면에 결합되어 상기 상부전자석(210)의 자력에 의해 상하방향으로 이동한다.
상기 하부영구자석(350)은 상기 관통관(330)의 하면에 결합되어 상기 하부전자석(230)의 자력에 의해 상하방향으로 이동한다.
이에 따라, 상기 구동부에 구성된 상부영구자석(340)과 하부영구자석(350)이 상기 상부전자석(210)의 자력과 상기 하부전자석(230)의 자력을 상기 복동 피스톤(320)보다 좀 더 가까운 위치에서 전달받아서 상기 관통관(330)과 복동 피스톤(320)을 상하방향으로 이동시킴에 따라, 복동 피스톤(320)의 이동력을 좀 더 강화할 수 있다.
한편, 상기 관통관(330)이 하측으로 이동하는 경로를 상기 하부영구자석(350)이 상기 하부전자석(230)과 접촉되지 않을 범위로 제한하고 상기 관통관(330)이 상측으로 이동하는 경로를 상기 상부영구자석(340)이 상기 상부전자석(210)과 접촉되지 않을 범위로 제한하도록 상기 실린더(310)의 상하방향 폭을 조절할 수 있다.
좀 더 상세하게, 상기 실린더(310)의 상하방향 폭을 조절하여, 상기 상부영구자석(340)이 상기 실린더(310)의 상면에 접촉된 상태에서 상기 하부영구자석(350)이 상기 하부전자석(230)과 접촉되지 않게 하고 상기 하부영구자석(350)이 상기 실린더(310)의 하면에 맞닿은 상태에서 상기 상부영구자석(340)이 상기 상부전자석(210)과 접촉되지 않게 한다.
이는, 상기 하부영구자석(350)과 하부전자석(230)이 서로 접촉되어 파손되는 것을 방지하는 역할을 하며, 상기 상부영구자석(340)과 상부전자석(210)이 서로 접촉되어 파손되는 것을 방지하려는 것이다.
또한, 상기 구동부는 상기 상부영구자석(340)과 하부영구자석(350)이 상기 상부전자석(210)의 자력과 상기 하부전자석(230)의 자력을 상기 복동 피스톤(320)보다 좀 더 가까운 위치에서 전달받을 수 있도록 상기 상부영구자석(340)이 상기 상부케이스(110)의 내부에 설치되며 상기 하부영구자석(350)이 상기 하부케이스(130)의 내부에 설치될 수 있다.
또한, 상기 구동부는 상기 관통관(330)에서 상기 상부영구자석(340)과 실린더(310) 사이에 고정되는 상부오링(360)과, 상기 관통관(330)에서 상기 하부영구자석(350)과 실린더(310) 사이에 고정되는 하부오링(370)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 상부오링(360) 및 하부오링(370)은 상기 실린더(310)에 가해지는 정압과 부압이 상기 체크부를 거치지 않고, 상기 상부케이스(110)과 하부케이스(130)으로 빠져나가게 하는 오링이다.
또한, 상기 제1체크부재는 상기 상부케이스(110)와 제1연통관(410)을 서로 연통하며 정압시에 개방되는 제1상부체크밸브(510)와, 상기 상부케이스(110)와 제2연통관(420)을 서로 연통하며 정압시에 개방되는 제2상부체크밸브(520)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 제2체크부재는 상기 하부케이스(130)와 제1연통관(410)을 서로 연통하며 부압시에 개방되는 제1하부체크밸브(530)와, 상기 하부케이스(130)와 제2연통관(420)을 서로 연통하며 부압시에 개방되는 제2하부체크밸브(540)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 구동부는 상기 상부전자석(210)과 하부전자석(230) 중 어느 하나가 상기 피스톤에 대하여 인력을 부여하는 극성을 가지면 나머지 하나가 상기 피스톤에 대하여 척력을 부여하는 극성을 가질 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치(1000)의 작동과정에 대하여 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치의 작동도이다.
1-1)도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상부전자석(210)에 인력을 부여하고 상기 하부전자석(230)에 척력을 부여하여 상기 복동 피스톤(320)을 상측으로 이동시킨다.
1-2)상기 복동 피스톤(320)이 상측으로 이동하면서 상기 하부공간부(312)와 제2연통관(420)의 내부가 팽창되어 상기 하부공간부(312)와 제2연통관(420)의 내부에 압력하강에 의한 부압환경이 조성되어 상기 제2하부체크밸브(540)가 개방되어 상기 하부케이스(130)에 유입되어 있던 지하수가 상기 제2연통관(420)으로 유입된다.
1-3)상기 1-2)과정과 동시에 상기 상부공간부(311)와 제1연통관(410)의 내부가 압축되어 그 내부에 압력상승에 의한 정압환경이 조성되어 상기 제1상부체크밸브(510)가 개방되어 상기 제1연통관(410)에 수용되어 있던 유체가 상기 제1상부체크밸브(510)를 통해 상기 상부케이스(110)를 경유하여 상기 지상유입관(10)으로 유입된다.
2-1)도 3에 도시된 바와 같이, 상기 상부전자석(210)에 척력을 부여하고 상기 하부전자석(230)에 인력을 부여하여 상기 복동 피스톤(320)을 하측으로 이동시킨다.
2-2)상기 복동 피스톤(320)이 하측으로 이동하면서 상기 제1하부체크밸브(510)가 폐쇄되고 상기 제1하부체크밸브(530)가 개방되어 상기 하부케이스(130)에 유입되어 있던 지하수가 상기 제1연통관(410)으로 주입된다.
2-3)상기 2-2)과정과 동시에 상기 제1상부체크밸브(510)가 폐쇄되고 상기 제2상부체크밸브(520)가 개방되어 상기 1-2)과정에서 상기 제2연통관(420)에 유입되어 있던 지하수가 상기 상부케이스(110)를 경유하여 상기 지상연결관(10)으로 유입된다.
3)상기 1-1) 내지 2-3) 과정을 반복하면서 상기 복동 피스톤(320)이 상측 및 하측으로 교번 이동하는 동안 지하수가 상기 지상연결관(10)으로 지속적으로 유입된다.
이에 따라, 본 발명에 따른 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치는 상부 전자석, 복동피스톤, 하부 전자석이 각각 상부케이스, 중앙케이스, 하부케이스에 개별적으로 설치됨으로써, 복동 피스톤이 왕복이동되면서 상부전자석 또는 하부전자석에 부딪혀서 서로 파손되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치(1000)는 시추공에서 지하수 채취 심도가 증가하여도 상부전자석(210)과 하부전자석(230)에 가해지는 전력을 증가하는 것으로 상부전자석(210)과 하부전자석(230)의 자력에 의해 이동하면서 지하수를 펌핑하는 복동 피스톤(320)의 이동력이 증가됨으로써, 복동 피스톤(320)의 용량과 크기를 증가시킬 필요가 없어서 시추공의 크기에 영향을 받지 않으며 시추공에서 설치 가능한 심도를 최대화할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
10 : 지상연결관
1000 : 본 발명에 따른 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치
100 : 하우징
110 : 상부케이스
120 : 중앙케이스
130 : 하부케이스
210 : 상부전자석
220 : 상부철심
230 : 하부전자석
240 : 하부철심
310 : 실린더
311 : 상부공간부
312 : 하부공간부
320 : 복동 피스톤
330 : 관통관
340 : 상부영구자석
350 : 하부영구자석
360 : 상부오링
370 : 하부오링
410 : 제1연통관
420 : 제2연통관
510 : 제1상부체크밸브
520 : 제2상부체크밸브
530 : 제1하부체크밸브
540 : 제2하부체크밸브
1000 : 본 발명에 따른 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치
100 : 하우징
110 : 상부케이스
120 : 중앙케이스
130 : 하부케이스
210 : 상부전자석
220 : 상부철심
230 : 하부전자석
240 : 하부철심
310 : 실린더
311 : 상부공간부
312 : 하부공간부
320 : 복동 피스톤
330 : 관통관
340 : 상부영구자석
350 : 하부영구자석
360 : 상부오링
370 : 하부오링
410 : 제1연통관
420 : 제2연통관
510 : 제1상부체크밸브
520 : 제2상부체크밸브
530 : 제1하부체크밸브
540 : 제2하부체크밸브
Claims (7)
- 지상연결관(10)과 연통되는 상부케이스(110)와, 상기 상부케이스(110)의 하면에 결합되는 중앙케이스(120)와, 상기 중앙케이스(120)의 하면에 결합되며 지하수가 유입되는 하부케이스(130)를 포함하는 하우징(100);
상기 상부케이스(110)의 내부에 설치되는 상부전자석(210)과, 상기 하부케이스(130)의 내부에 설치되는 하부전자석(230)을 포함하는 동력부;
상기 중앙케이스(120)의 내부에 설치되는 실린더(310)와, 상기 실린더(310)의 내부에 설치되어 상기 실린더(310)의 내부를 상부공간부(311)와 하부공간부(312)로 구획하며 상기 상부전자석(210)과 하부전자석(230)의 자력에 의해 상하방향으로 이동하는 복동 피스톤(320)을 포함하는 구동부;
상기 중앙케이스(120)의 내부에 설치되며 상기 상부공간부(311) 및 하부공간부(312)와 각각 연통되는 제1연통관(410) 및 제2연통관(420); 및
상기 상부케이스(110), 제1연통관(410) 및 하부케이스(130)를 서로 연통하며 정압시에 개방되는 제1체크부재와, 상기 상부케이스(110), 제2연통관(420) 및 하부케이스(130)를 서로 연통하며 부압시에 개방되는 제2체크부재를 포함하는 체크부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치(1000).
- 제1항에 있어서, 상기 구동부는
상기 실린더(310)에 상하방향으로 이동가능하게 관통되며 상기 복동 피스톤(320)에 관통 결합되는 관통관(330)과, 상기 관통관(330)의 상면에 결합되어 상기 상부전자석(210)의 자력에 의해 상하방향으로 이동하는 상부영구자석(340)과, 상기 관통관(330)의 하면에 결합되어 상기 하부전자석(230)의 자력에 의해 상하방향으로 이동하는 하부영구자석(350)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치(1000).
- 제1항에 있어서,
상기 제1체크부재는 상기 상부케이스(110)와 제1연통관(410)을 서로 연통하며 정압시에 개방되는 제1상부체크밸브(510)와, 상기 상부케이스(110)와 제2연통관(420)을 서로 연통하며 정압시에 개방되는 제2상부체크밸브(520)를 포함하며,
상기 제2체크부재는 상기 하부케이스(130)와 제1연통관(410)을 서로 연통하며 부압시에 개방되는 제1하부체크밸브(530)와, 상기 하부케이스(130)와 제2연통관(420)을 서로 연통하며 부압시에 개방되는 제2하부체크밸브(540)를 포함하는 것을 특징으로 하는 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치(1000).
- 제2항에 있어서, 상기 구동부는
상기 관통관(330)에서 상기 상부영구자석(340)과 실린더(310) 사이에 고정되는 상부오링(360)과, 상기 관통관(330)에서 상기 하부영구자석(350)과 실린더(310) 사이에 고정되는 하부오링(370)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치(1000).
- 제1항에 있어서, 상기 구동부는
상기 상부전자석(210)과 하부전자석(230) 중 어느 하나가 상기 복동 피스톤(320)에 대하여 인력을 부여하는 극성을 가지면 나머지 하나가 상기 복동 피스톤(320)에 대하여 척력을 부여하는 극성을 가지는 것을 특징으로 하는 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치(1000).
- 제3항에 있어서, 상기 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치(1000)는
상기 복동 피스톤(320)을 상측으로 이동시키면,
상기 하부공간부(312)와 제2연통관(420)의 내부가 팽창되어 상기 제2하부체크밸브(540)가 개방되어 상기 하부케이스(130)에 유입되어 있던 지하수가 상기 제2연통관(420)으로 유입되며,
상기 상부공간부(311)와 제1연통관(410)의 내부가 압축되어 상기 제1상부체크밸브(510)가 개방되어 상기 제1연통관(410)에 수용되어 있던 유체가 상기 제1상부체크밸브(510)를 통해 상기 상부케이스(110)를 경유하여 상기 지상연결관(10)으로 유입되는 것을 특징으로 하는 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치(1000).
- 제3항에 있어서, 상기 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치(1000)는
상기 복동 피스톤(320)을 하측으로 이동시키면,
상기 상부공간부(311)와 제1연통관(410)의 내부가 팽창되어 상기 제1상부체크밸브(510)가 폐쇄되고 상기 제1하부체크밸브(530)가 개방되어 상기 하부케이스(130)에 유입되어 있던 지하수가 상기 제1연통관(410)으로 주입되며,
상기 하부공간부(312)와 제2연통관(420)의 내부가 압축되어 상기 제2하부체크밸브(540)가 폐쇄되고 상기 제2상부체크밸브(520)가 개방되어 상기 제2연통관(420)에 수용되어 있던 유체가 상기 상부케이스(110)를 경유하여 상기 지상연결관(10)으로 유입되는 것을 특징으로 하는 복동 피스톤을 이용한 지하수 채취 장치(1000).
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