KR101682057B1 - 지하수계량기 및 송수관로 보호장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하수계량기 및 송수관로 보호장치에 관한 것으로, 특히 관정으로부터 양수된 지하수에 포함된 모래, 암반 부스러기 등의 이물질을 제거하여 지하수계량기의 파손을 방지함과 아울러 이물질이 송수관로에 적체됨을 방지하는 신개념의 기술에 관한 것이다.
종래에 개시된 지하수 상부보호공은 송수관의 내부를 이동하는 모래 및 암반부스러기에 의해 지하수 상부보호공의 내부에 설치된 지하수계량기의 임펠러가 마모, 파손되어 잦은 교체가 요구되고, 모래 및 암반부스러기는 송수관로에 적체되면서 지하수의 원활한 흐름을 방해하여 사용자가 신뢰할 수 있는 안정적인 지하수를 공급할 수 없는 문제점이 야기된다.
본 발명은 이러한 문제점을 일소하기 위한 방안으로 양수관을 통해 양수된 지하수가 여과조에 설치된 드럼스크린의 내주면을 따라 이동하는 과정에서 와류를 발생함과 아울러 드럼스크린에 충돌하면서 모래 등의 이물질은 드럼스크린에 의해 여과되어 하부로 낙하하고 깨끗한 지하수만 급수관으로 공급될 수 있도록 하는 기술을 강구함을 특징으로 한다.

Description

지하수계량기 및 송수관로 보호장치{Groundwater meter and water supply line protection device}

본 발명은 관정으로부터 양수된 지하수에 포함된 모래, 암반 부스러기 등의 이물질을 제거하여 지하수계량기의 파손을 방지함과 아울러 이물질이 송수관로에 적체됨을 방지하는 신개념의 기술에 관한 것이다.

일반적으로 농업용, 공업용 등의 용수 및 농어촌의 생활용수를 공급하기 위해서는 지반에 관정을 뚫고, 관정에 양수관을 삽입한 다음 수중모터펌프를 사용하여 지하수를 양수하여 사용하고 있다.

즉 종래의 일반적인 지하수 개발을 위한 양수장치는 지반을 굴착하여 관정을 형성한 후 이 관정의 내벽에 원형 파이프인 케이싱을 관정의 적정위치까지 밀착되도록 삽입 설치하고, 하부에는 수중모터펌프가 설치된 양수관을 관정에 삽입하게 된다.

이러한 양수장치는 통상 암반 사이에 흐르고 있는 지하수가 암반공을 통하여 관정에 모이게 되고, 상기 관정에 모인 지하수는 수중모터펌프의 작동으로 강제 흡입된 후 양수관을 따라 송수관으로 공급되는 것이었다.

그러나 종래의 양수장치는 상기 케이싱의 상부가 외부로 노출된 개방된 상태로 이루어짐에 따라 각종 오염물질 및 오수, 파충류, 곤충 등이 상기 케이싱의 내부로 유입됨으로써 지하수를 오염시키는 결과를 초래하는 것이었다.

근자에는 이러한 관정의 오염을 방지하기 위해 지하수 상부보호공을 케이싱의 상단에 설치하여 관정을 보호하고 있으며, 상기 지하수 상부보호공에 관련한 선행기술로는 본 발명 출원인의 선등록 발명인 「특허등록 제1063950호, 명칭/ 지하수 상부보호공 내부에 설치된 지하수계량기 및 수압계 동파방지장치」가 개시되고 있다.

상기 선행기술의 지하수 상부보호공(1)이 설치된 관정(2)에서 지하수를 양수할 때에는 도 1과 같이 관정(2) 내에 지하수와 함께 모래, 암반 부스러기 등과 같은 이물질이 관정의 홀에 모이게 되고, 특히 수중모터펌프(3)의 가동시 관정(2)에 적체되어 있는 모래, 암반 부스러기 등과 같은 이물질은 지하수와 함께 펌핑되어 송수관(4)의 내부를 따라 이동하게 된다.

그런데 상기 송수관(4)의 내부를 이동하는 모래 및 암반부스러기에 의해 지하수 상부보호공(1)의 내부에 설치된 지하수계량기(5)의 임펠러가 마모, 파손되어 잦은 교체가 요구되고, 모래 및 암반부스러기는 송수관로에 적체되면서 지하수의 원활한 흐름을 방해하여 사용자가 신뢰할 수 있는 안정적인 지하수를 공급할 수 없는 문제점이 야기된다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 양수관을 통해 양수된 지하수가 여과조에 설치된 드럼스크린의 내주면을 따라 이동하는 과정에서 와류를 발생함과 아울러 드럼스크린에 충돌하면서 모래 등의 이물질은 드럼스크린에 의해 여과되어 하부로 낙하하고 깨끗한 지하수만 급수관으로 공급될 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명은 상기 여과조의 상부에 설치된 이물질 차단갓이 상기 드럼스크린에 의해 여과된 이물질이 급수관과 연결된 출수관으로 유입됨을 차단할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

본 발명에 따르면, 양수관으로 양수된 지하수가 급수관으로 직접 유입되지 않고 여과조의 내부로 바이패스된 후 드럼스크린을 통과하면서 모래, 암반부스러기 등의 이물질이 완전하게 여과된 깨끗한 지하수만 급수관으로 공급됨으로써 이물질에 의한 지하수계량기의 파손을 방지하여 수명을 대폭 연장하고, 송수관로에 이물질이 적체됨을 방지하여 지하수를 원활하게 공급할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 드럼스크린에 의해 여과된 이물질이 상부로 부상됨을 이물질 차단갓이 방지함으로써 급수관과 연결된 출수관으로 이물질의 유입을 차단하여 더욱 깨끗한 지하수를 공급할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명이 적용된 지하수계량기 및 송수관로 보호장치의 설치상태도
도 2는 본 발명 지하수계량기 및 송수관로 보호장치의 확대단면도
도 3은 본 발명의 양수관, 급수관 및 여과조의 연결상태 정단면도
도 4는 본 발명의 여과조 및 드럼스크린의 조립상태 평단면도
도 5는 본 발명의 여과조 및 드럼스크린의 조립상태 정단면도
도 6은 본 발명 이물질 차단갓의 설치상태 확대단면도
도 7은 본 발명의 여과조 및 다른 실시예 드럼 스크린의 조립상태 정단면도

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 지하수 상부보호공(1), 유로 차단판(10), 여과조(20), 드럼스크린(30)(30a)의 구성요소로 대분 됨을 확인할 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 지하수 상부보호공(1)은 관정(2)의 내면에 밀착되도록 삽입 설치된 케이싱(6)의 상단에 일체로 연결 설치되는 것으로, 내부에는 상기 관정(2)에 삽입된 양수관(7)과 연결된 급수관(8)이 설치되고, 상기 급수관(8)의 상단에는 지하수의 급수량을 계량하는 지하수계량기(5)가 설치되며, 지하수계량기(5)의 일측은 지하수를 물탱크(9)의 내부로 송수시키는 송수관(4)과 연결된다.

따라서 지하수를 물탱크(9)로 원활하게 공급함은 물론 관정(2)의 내부로 오염물의 유입을 방지하여 관정(2)의 오염을 방지할 수 있게 된다.

상기 양수관(7) 및 급수관(8)은 상호 분리된 상태에서 일체로 연결되는데 상호 간의 연결구조는 양수관(7)의 상단에 형성된 연결플랜지(7a)가 급수관(8)의 하단에 형성된 연결플랜지(8a)와 볼팅을 통해 일체로 조립된다.

이때 상기 연결플랜지(7a)(8a)의 사이에는 양수관(7) 및 급수관(8) 상호 간의 유로를 차단하는 유로 차단판(10)이 설치됨으로써 지하수가 급수관(8)으로 직접 유입됨을 차단하고, 양수관(7)으로 양수된 지하수를 여과조(20)의 내부로 바이패스시킨 후 모래, 암반부스러기 등의 이물질을 제거하여 깨끗한 지하수만을 급수관(8)으로 공급할 수 있게 된다.

상기 양수된 지하수에 포함된 이물질을 여과하는 역할을 수행하는 여과조(20)는 양수관(7)과 연결된 입수관(21)이 상측 내, 외면을 관통하여 내부로 연결 설치되고, 상단 중앙에는 급수관(8)과 연결된 출수관(22)이 연결 설치됨으로써 양수관(7)으로 양수된 지하수를 입수관(21)을 통해 여과조(20)의 내부로 공급한 후 이물질이 제거된 지하수를 출수관(22)을 통해 급수관(8)으로 공급할 수 있게 된다.

상기 여과조(20)는 양수관(7) 및 급수관(8)과 간편하게 조립할 수 있는 기술이 추가로 접목되는 것으로, 이를 위한 기술구성으로 상기 양수관(7) 및 급수관(8)에는 각각 분기구(7b)(8b)가 분기 설치되고, 상기 분기구(7b)(8b)에는 유니온(23)을 매개로 입수관(21) 및 출수관(22)이 각각 관이음 됨으로써 여과조(20)를 더욱 간편하게 조립하거나 교체할 수 있게 된다.

아울러 상기 여과조(20)의 내부에는 망체로 이루어진 드럼스크린(30)(30a)이 설치되고, 상기 입수관(21)은 드럼스크린(30)(30a)의 내, 외면을 관통하여 내부로 연결 설치됨으로써 입수관(21)을 통해 입수된 지하수는 드럼스크린(30)(30a)의 내주면을 따라 회전하면서 와류를 생성하고, 이 과정에서 지하수에 포함된 이물질은 드럼스크린(30)(30a)의 내주면에 충돌하면서 더욱 원활하게 여과되어 하부로 낙하되며, 이물질이 제거된 순수한 지하수만 출수관(22)을 통해 급수관(8)으로 공급될 수 있게 된다.

따라서 지하수계량기(5)에는 이물질이 유입되지 않아 이물질에 의한 지하수계량기(5)의 임펠러가 파손됨을 방지하여 지하수계량기(5)의 수명을 대폭 연장함으로써 사후관리가 매우 편리하고, 송수관로에는 이물질이 적체됨을 방지하여 지하수가 정체되지 않고 원활하게 이동하면서 물탱크(9)로 송수되는 특별한 효과를 제공한다.

이와 같은 드럼스크린(30)(30a)은 상, 하부가 각각 개방됨으로써 이물질이 제거된 지하수가 상부로 이동하여 출수관(22)을 통해 출수됨은 물론 이물질은 하부로 자연 낙하하여 배출관(24)을 통해 외부로 배출될 수 있고, 여과조(20)의 내주면과 상호 간극(25)을 형성하도록 이격 설치된다.

즉 상기 드럼스크린(30)(30a)의 외주면 상하에는 다수의 고정구(26)가 방사상으로 부착됨과 아울러 상기 고정구(26)는 여과조(20)의 내면에 일체로 부착됨에 따라 여과조(20)의 내주면과 드럼스크린(30)(30a)의 사이에는 간극(25)이 형성된다. 따라서 드럼스크린(30)(30a)의 내부로 유입된 지하수의 일부는 드럼스크린(30)(30a)의 구멍을 통과하여 상기 간극(25)으로 이동하는 과정에서 이물질은 드럼스크린(30)(30a)에 걸리면서 더욱 원활하게 여과될 수 있는 특별한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 드럼스크린(30)은 도 5와 같이 일반적인 원통형으로 형성될 수 있을 뿐만 아니라 도 7과 같은 드럼스크린(30a)은 이물질이 상부로 부상됨을 방지하면서 하부로 원활하게 배출될 수 있는 특수한 구조로 이루어진다.

이를 위한 드럼스크린(30a)은 입수관(21)과 연결된 상측의 구간은 하부로 갈수록 직경이 커지는 확관부(31)로 형성됨으로써 이물질이 상부로 부상됨을 효과적으로 방지하고, 상기 확관부(31)의 하단에는 직경이 동일한 원통부(32)로 형성되며, 상기 원통부(32)의 하단에는 하부로 갈수록 직경이 작아지는 깔때기 형상의 축관부(33)로 형성됨으로써 이물질은 축관부(33)의 내면을 따라 하부로 더욱 원활하게 낙하할 수 있게 된다.

한편, 상기 여과조(20)의 하단에는 이물질을 외부로 배출하는 이물질 배출관(24)이 연결되고, 이물질 배출관(24)은 이물질 수거통(40)의 내부로 연결됨으로써 여과된 이물질은 여과조(20)의 내부에 적재되지 않고 이물질 수거통(40)로 전량 수거되며, 상기 이물질 수거통(40)에 연결된 이물질 드레인관(41)은 지하수 상부보호공(1)을 관통하여 외부로 노출 설치되고, 이물질 드레인관(41)에는 자동 드레인밸브(42)가 설치됨으로써 자동 드레인밸브(42)의 개폐조작에 따라 이물질 수거통(40)에 수거된 이물질은 외부로 자동 배출될 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 상기 드럼스크린(30)(30a)의 상부에 이물질 차단갓(50)이 추가로 설치되고, 이물질 차단갓(50)은 드럼스크린(30)(30a)에 의해 여과된 이물질이 부상하면서 출수관(22)으로 유입됨을 효과적으로 차단함으로써 깨끗한 지하수만 급수관(8)으로 공급하여 이물질로부터 지하수계량기(5) 및 송수관로를 보호할 수 있게 된다.

1: 지하수 상부보호공 2: 관정
4: 송수관 5: 지하수계량기
7: 양수관 7a, 8a: 연결플랜지
7b, 8b: 분기구 8: 급수관
9: 물탱크 10: 유로 차단판
20: 여과조 21: 입수관
22: 출수관 23: 유니온
24: 배출관 25: 간극
26: 고정구 30, 30a: 드럼스크린
31: 확관부 32: 원통부
33: 축관부 40: 이물질 수거통
41: 이물질 드레인관 42: 자동 드레인밸브
50: 이물질 차단갓

Claims (7)

1. 관정(2)의 내부에 삽입된 케이싱(6)의 상단에 설치되고, 양수관(7)과 연결된 급수관(8)이 내부에 설치되며, 급수관(8)의 상단에는 송수관(4)과 연결된 지하수계량기(5)가 연결 설치된 지하수 상부보호공(1)과;
   상기 양수관(7)의 연결플랜지(7a) 및 급수관(8)의 연결플랜지(8a)의 사이에 설치되어 양수관(7) 및 급수관(8) 상호 간의 유로를 차단하면서 지하수가 급수관(8)으로 직접 유입됨을 방지하는 유로 차단판(10)과;
   상기 양수관(7)과 연결된 입수관(21)이 상측 내, 외면을 관통하여 내부로 연결 설치되고, 상단에는 급수관(8)과 연결된 출수관(22)이 연결 설치된 여과조(20)와;
   상기 여과조(20)의 내부에 설치되고, 상기 입수관(21)을 통해 입수된 지하수가 내주면을 따라 회전하면서 와류를 생성하도록 입수관(21)이 내, 외면을 관통하여 내부로 연결 설치된 드럼스크린(30a)으로 이루어지는 한편;
   상기 입수관(21) 및 출수관(22)은 유니온(23)을 매개로 양수관(7)의 분기구(7b) 및 급수관(8)의 분기구(8b)와 각각 관이음 되고;
   상기 드럼스크린(30a)은 상, 하부가 개방되고, 여과조(20)의 내주면과 간극(25)을 형성하도록 이격 설치되며, 상기 드럼스크린(30a)의 외주면에 방사상으로 부착된 고정구(26)가 여과조(20)의 내면에 일체로 부착되고;
   상기 드럼스크린(30a)은 원통형으로 형성되며;
   상기 드럼스크린(30a)은 입수관(21)과 연결된 구간은 하부로 갈수록 직경이 커지는 확관부(31)로 형성되고, 상기 확관부(31)의 하단에는 직경이 동일한 원통부(32)로 형성되며, 상기 원통부(32)의 하단에는 하부로 갈수록 직경이 작아지는 축관부(33)로 형성되고;
   상기 여과조(20)의 하단에 이물질 배출관(24)이 연결되고, 상기 이물질 배출관(24)은 이물질 수거통(40)의 내부로 연결 설치되며, 상기 이물질 수거통(40)에 연결된 이물질 드레인관(41)은 지하수 상부보호공(1)을 관통하여 외부로 노출 설치되고, 상기 이물질 드레인관(41)에는 자동 드레인밸브(42)가 설치되며;
   상기 드럼스크린(30a)의 상부에는 이물질 차단갓(50)이 설치되고, 상기 이물질 차단갓(50)은 드럼스크린(30a)에 의해 여과된 이물질이 출수관(22)으로 유입됨을 차단하는 것을 특징으로 하는 지하수계량기 및 송수관로 보호장치.
   
2. 관정(2)의 내부에 삽입된 케이싱(6)의 상단에 설치되고, 양수관(7)과 연결된 급수관(8)이 내부에 설치되며, 급수관(8)의 상단에는 송수관(4)과 연결된 지하수계량기(5)가 연결 설치된 지하수 상부보호공(1)과;
   상기 양수관(7)의 연결플랜지(7a) 및 급수관(8)의 연결플랜지(8a)의 사이에 설치되어 양수관(7) 및 급수관(8) 상호 간의 유로를 차단하면서 지하수가 급수관(8)으로 직접 유입됨을 방지하는 유로 차단판(10)과;
   상기 양수관(7)과 연결된 입수관(21)이 상측 내, 외면을 관통하여 내부로 연결 설치되고, 상단에는 급수관(8)과 연결된 출수관(22)이 연결 설치된 여과조(20)와;
   상기 여과조(20)의 내부에 설치되고, 상기 입수관(21)을 통해 입수된 지하수가 내주면을 따라 회전하면서 와류를 생성하도록 입수관(21)이 내, 외면을 관통하여 내부로 연결 설치된 드럼스크린(30)으로 이루어지는 한편;
   상기 입수관(21) 및 출수관(22)은 유니온(23)을 매개로 양수관(7)의 분기구(7b) 및 급수관(8)의 분기구(8b)와 각각 관이음 되고;
   상기 드럼스크린(30)은 상, 하부가 개방되고, 여과조(20)의 내주면과 간극(25)을 형성하도록 이격 설치되며, 상기 드럼스크린(30)의 외주면에 방사상으로 부착된 고정구(26)가 여과조(20)의 내면에 일체로 부착되고;
   상기 드럼스크린(30)은 원통형으로 형성되며;
   상기 여과조(20)의 하단에 이물질 배출관(24)이 연결되고, 상기 이물질 배출관(24)은 이물질 수거통(40)의 내부로 연결 설치되며, 상기 이물질 수거통(40)에 연결된 이물질 드레인관(41)은 지하수 상부보호공(1)을 관통하여 외부로 노출 설치되고, 상기 이물질 드레인관(41)에는 자동 드레인밸브(42)가 설치되며;
   상기 드럼스크린(30)의 상부에는 이물질 차단갓(50)이 설치되고, 상기 이물질 차단갓(50)은 드럼스크린(30)에 의해 여과된 이물질이 출수관(22)으로 유입됨을 차단하는 것을 특징으로 하는 지하수계량기 및 송수관로 보호장치.
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