KR101720675B1 - 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템 및 역세척방법 - Google Patents

복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템 및 역세척방법 Download PDF

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    • B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto 
    • B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
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    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
    • E03B3/04—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from surface water

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700)은, 일단부가 해수면 인접되게 배치되어, 표층수가 표층수저수조에 공급되도록 일측에 제1 표층수공급펌프(P2)가 연결되어 있는 제1 표층수라인(720); 일단부가 해수면 인접되게 배치되어, 또 다른 표층수가 표층수저수조에 공급되도록 일측에 제2 표층수공급펌프(P3)가 연결되어 있는 제2 표층수라인(730); 외부로부터 공급되는 보충수가 공급되도록, 일측에는 보충수공급펌프(P1)가 결합되는 보충수라인(710)이 연결되고, 타측에는 내측에 저장되어 있는 상기 보충수를 외부로 토출시키도록 보충수토출라인(770)이 연결되며, 상기 해수면으로부터 설정된 수두만큼 더 높게 설치되는 고가수조(740); 상기 제2 표층수라인(730)의 일측으로부터 상기 제1 표층수라인(720)의 일측에 통하도록 연결되는 제1 역세라인(750); 상기 제1 표층수라인(720)의 타측으로부터 상기 제2 표층수라인(730)의 타측에 통하도록 연결되는 제2 역세라인(760); 및 상기 보충수토출라인(770), 제1 표층수라인(720), 제2 표층수라인(730) 일측에 연결되어, 보충수, 그리고 표층수가 선택적으로 내측을 지나도록 개폐되는 다수개의 밸브(V41,V42,V21,V22,V31,V32);를 포함하며, 제1 표층수라인(720)에서 공급되는 표층수 또는 제2 표층수라인(730)에서 공급되는 또 다른 표층수, 그리고 보충수토출라인(770)에서 토출되는 보충수에 의하여 제1 표층수라인(720) 또는 제2 표층수라인(730)이 역세척되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700) 및 역세척방법에 따르면, 동일한 수심에 배치되어 있는 복수개의 표층수라인(720,730)으로부터 각각 표층수를 급수함과 동시에, 관로에 쌓인 퇴적물 등을 불어 내는 역세척을 할 수 있도록, 복수개의 표층수라인(720,730)에 각각 구비되는 표층수공급펌프(P2,P3), 그리고 고가수조(740)에 의한 수두차나 송수 압력을 이용함으로써, 역세척 효율을 최대한 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템 및 역세척방법{APPARATUS FOR BACKWASHING HAVING PLURAL SURFACE WATER LINE AND BACKWASHING METHOD OF SAME}
본 발명은 수리역세시스템에 관한 것으로서, 특히 양식장 등에 활용하기 위하여 표층수에 대한 다량의 취수가 장시간에 걸쳐 진행되는 동안, 표층수라인의 관로에 개흙 등과 같은 퇴적물이 쌓임에 따라, 원활한 표층수의 취수가 어려울 뿐만 아니라, 게다가 에어포켓(air pocket)이 발생하던 종래기술의 문제점을 해소할 수 있는 "복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템 및 역세척방법"에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여, 동일한 수심에 배치되어 있는 복수개의 표층수라인으로부터 각각 표층수를 급수함과 동시에, 관로에 쌓인 퇴적물 등을 불어 내는 역세척을 할 수 있도록, 복수개의 표층수라인에 각각 구비되는 표층수공급펌프, 그리고 고가수조에 의한 수두차나 송수 압력을 이용함으로써, 역세척 효율을 최대한 향상시킬 수 있는 "복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템 및 역세척방법"에 관한 것이다.
그리고, 본 발명은 복수개의 표층수라인으로부터 각각 표층수를 급수하는 것 이외에도 복수개의 상기 표층수라인 각각에는 표층수공급펌프를 구비시켜, 일측의 표층수라인으로부터 공급받는 표층수를 활용하여, 타측의 또 다른 표층수라인에 토출시켜 역세척시키는 "복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템 및 역세척방법"에 관한 것이다.
더욱이, 본 발명은 일측의 표층수라인으로부터 공급받는 표층수를 활용하여 타측의 또 다른 표층수라인에 토출시켜 해당 또 다른 표층수라인을 역세척하는 것 이외에도, 각각의 표층수라인 내부에 존재하던 에어포켓(air pocket)을 제거함으로써, 표층수에 대한 취수가 보다 더 원활하도록 하는 "복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템 및 역세척방법"에 관한 것이다.
한편, 본 발명은 각각의 표층수라인 배관 내부에 존재하던 에어포켓(air pocket)을 제거하는 것 이외에도, 각각의 상기 표층수라인 배관 내부에 돌기 또는 스프링형상부재를 추가ㆍ배치시켜, 스월구간에서 생성되는 소용돌이에 의하여 역세척이 한층 더 가속되도록 구성되는 "복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템 및 역세척방법"에 관한 것이다.
일반적으로, 갯벌은 밀물과 썰물에 의해 바닷가에 들어나 보이는 모래나 점토질의 평평한 지역이다.
특히, 우리나라의 서해안과 남해안은 해안선이 복잡하고, 크고 작은 수많은 섬과 굴곡이 심한 연안, 강과 하천들이 많아 넓은 갯벌이 형성되어 있으며, 갯벌에는 각종 미생물 및 플랑크톤을 포함한 식물 164종, 동물 687종 등이 서식하고 있다.
그리고, 갯벌은 육지와 해양의 경계면으로 육지에서 유입되는 물질이 해수와 접촉함에 따라 야기되는 물질의 형태변화 즉 침전, 용해, 퇴적, 재부유 등의 반응이 일어나서 육지로부터 유입되는 오염물질이 정화되고 유기물이 축적된다.
이로 인해, 갯벌에는 새우 등의 갑각류의 표층성분인 키틴, 수서동물에서 유래되는 단백질과 수서식물이 풍부하여 산란장으로 양호한 조건을 갖추고 있다.
하지만, 최근 지구온난화로 인한 기후변화로 인해 갯벌에 서식하는 조개류의 산란철이 변하거나, 종패(種貝)로의 생장을 방해하고, 집중호우, 고온 및 한파로 인한 집단 폐사 등의 문제가 발생하고 있다.
이에 따라, 바다의 표층수를 활용하여, 다양한 어종 등에 대한 양식업이 활발하게 이루어지고는 있으나, 한편 양식업 등에 활용하기 위하여 표층수에 대한 다량의 취수가 장시간에 걸쳐 진행되는 동안, 각각의 표층수라인의 관로에 퇴적물 등이 쌓임에 따라, 원활한 표층수의 취수가 어려울 뿐만 아니라, 더구나 각각의 표층수라인의 관로에 에어포켓(air pocket)이 발생하는 등의 문제점이 발생하였다.
국내 등록특허공보 제10-1433035호에서는 표층수 채집 장치와 관련하여, "극미량으로 존재하는 중금속 및 유기오염물질 함량의 정량을 목적으로 하는 표층 해수(또는 담수)의 채수 현장에서 오염 없이 안전하게 채수할 수 있도록, 시료 채집부에 시료 이동부를 연결하고, 펌프부로 시료 이동부에 표층수를 유입시켜 표층수 저장부에 저장하는 표층수 채집 장치에 관한 것으로, 내부에 길이방향으로 중공이 형성되고, 수면에 수직한 방향으로 선박의 크레인에 연결되는 원통형의 관부, 상기 관부의 하부에 장착되어, 수중에 위치되고, 상기 선박의 이동방향과 평행한 방향으로 배치되는 원통형의 시료 채집부, 상기 관부의 하단에 장착되고, 일정한 중량을 가지는 추부, 일측이 상기 시료 채집부에 장착되어 상기 관부의 중공을 따라 배치되고, 일단에 형성된 개구부를 통해 표층수를 유입하는 시료 이동부 및 상기 시료 이동부의 타단에 연결되고, 상기 시료 이동부의 개구부를 통해 유입된 표층수를 저장하는 표층수 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표층수 채집 장치"가 제안되었다.
본 발명은, 양식업 등에 활용하기 위하여 표층수에 대한 다량의 취수가 장시간에 걸쳐 진행되는 동안, 표층수라인의 관로에 개흙 등과 같은 퇴적물이 쌓임에 따라, 원활한 표층수의 취수가 어려울 뿐만 아니라, 더구나 각각의 표층수라인의 관로에 에어포켓(air pocket)이 발생하던 종래기술의 문제점을 해소할 수 있는 "복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템 및 역세척방법"을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700)은, 일단부가 해수면 인접되게 배치되어, 표층수가 표층수저수조에 공급되도록 일측에 제1 표층수공급펌프(P2)가 연결되어 있는 제1 표층수라인(720); 일단부가 해수면 인접되게 배치되어, 또 다른 표층수가 표층수저수조에 공급되도록 일측에 제2 표층수공급펌프(P3)가 연결되어 있는 제2 표층수라인(730); 외부로부터 공급되는 보충수가 공급되도록, 일측에는 보충수공급펌프(P1)가 결합되는 보충수라인(710)이 연결되고, 타측에는 내측에 저장되어 있는 상기 보충수를 외부로 토출시키도록 보충수토출라인(770)이 연결되며, 상기 해수면으로부터 설정된 수두만큼 더 높게 설치되는 고가수조(740); 상기 제2 표층수라인(730)의 일측으로부터 상기 제1 표층수라인(720)의 일측에 통하도록 연결되는 제1 역세라인(750); 상기 제1 표층수라인(720)의 타측으로부터 상기 제2 표층수라인(730)의 타측에 통하도록 연결되는 제2 역세라인(760); 및 상기 보충수토출라인(770), 제1 표층수라인(720), 제2 표층수라인(730) 일측에 연결되어, 보충수, 그리고 표층수가 선택적으로 내측을 지나도록 개폐되는 다수개의 밸브(V41,V42,V21,V22,V31,V32);를 포함하며, 제1 표층수라인(720)에서 공급되는 표층수 또는 제2 표층수라인(730)에서 공급되는 또 다른 표층수, 그리고 보충수토출라인(770)에서 토출되는 보충수에 의하여 제1 표층수라인(720) 또는 제2 표층수라인(730)이 역세척되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제1 표층수공급펌프(P2)의 전ㆍ후단에는 각각 제1 표층수공급밸브(V21) 그리고 제2 표층수공급밸브(V22)가 연결되고, 제2 표층수공급펌프(P3)의 전ㆍ후단에는 각각 제3 표층수공급밸브(V31) 그리고 제4 표층수공급밸브(V32)가 연결되며, 상기 제1 역세라인(750)에는 제1 역세척수공급밸브(Vr1)가 연결되고, 제2 역세라인(760)에는 제2 역세척수공급밸브(Vr2)가 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 표층수공급펌프(P2), 제2 표층수공급펌프(P3), 보충수공급펌프(P1), 그리고 다수개의 밸브(V41,V42,V21,V22,V31,V32)를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 정상가동모드일 경우에는 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 보충수공급펌프(P1)가 작동되어 상기 고가수조(740) 내측에 보충수가 공급되고, 제1 표층수공급펌프(P2)가 작동되어 표층수저수조 내측에 표층수가 공급되며, 제2 표층수공급펌프(P3)가 작동되어 표층수저수조 내측에 또 다른 표층수가 공급되는 것을 특징으로 한다.
반면, 제1 표층수라인(720) 역세척모드일 경우에는 상기 제어부의 제어에 따라, 제4 표층수공급밸브(V32)와 제2 역세척수공급밸브(Vr2)를 개방하고, 제2 표층수공급펌프(P3)를 가동시켜, 제2 표층수라인(730)을 통하여 공급되는 또 다른 표층수가 제2 역세라인(760)을 통하여 토출되고, 토출되는 상기 보충수와 또 다른 표층수가 제1 표층수라인(720)을 통하여 토출됨에 따라, 제1 표층수라인(720)이 역세척되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 제2 표층수라인(730) 역세척모드일 경우에는 상기 제어부의 제어에 따라, 제2 표층수공급밸브(V22)와 제1 역세척수공급밸브(Vr1)을 개방하고, 제1 표층수공급펌프(P2)를 가동시켜, 제1 표층수라인(720)을 통하여 표층수가 공급되고, 토출되는 상기 보충수와 제1 표층수라인(720)을 통하여 공급되는 상기 표층수가 제2 표층수라인(730)을 통하여 토출됨에 따라, 제2 표층수라인(730)이 역세척되는 것을 특징으로 한다.
더욱이, 약한 역세척이 필요한 경우에는 수두차에 의한 정수압을 이용하고, 강한 역세척이 필요한 경우에는 보충수공급펌프(P1)를 이용하여 제2 표층수라인(730) 또는 제1 표층수라인(720)으로 압력을 가하며 토출되게 함으로써, 역세척 성능을 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 고가수조(740)로부터 연결되는 보충수토출라인(770)과 상기 제1 표층수라인(720)의 결합각도; 및 상기 제2 표층수라인(730)에서 분기되는 제1 역세라인(750)과 상기 제1 표층수라인(720의 결합각도;와 상기 고가수조(740)로부터 연결되는 보충수토출라인(770)과 상기 제2 표층수라인(730)의 결합각도; 및 상기 제1 표층수라인(720)에서 분기되는 제1 역세라인(750)과 상기 제2 표층수라인(730)의 결합각도;가 각각 설정된 값(θ)이 유지되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 표층수라인(730) 또는 제1 표층수라인(720)에 구비되는 스월구간(S)에서 생성되는 소용돌이에 의하여 역세척이 가속되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 항 중의 어느 한 항으로 구성되는 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템의 역세척방법은, 제어부의 제어에 따라, 상기 보충수공급펌프(P1)가 작동되어 상기 고가수조(740) 내측에 보충수가 공급되고, 제1 표층수공급펌프(P2)가 작동되어 표층수저수조 내측에 표층수가 공급되며, 제2 표층수공급펌프(P3)가 작동되어 표층수저수조 내측에 또 다른 표층수가 공급되어, 정상가동모드가 진행되는 단계(S110); 제어부의 제어에 따라, 제4 표층수공급밸브(V32)와 제2 역세척수공급밸브(Vr2)를 개방하고, 제2 표층수공급펌프(P3)를 가동시켜, 제2 표층수라인(730)을 통하여 공급되는 또 다른 표층수가 제2 역세라인(760)을 통하여 토출되고, 토출되는 상기 보충수와 또 다른 표층수가 제1 표층수라인(720)을 통하여 토출됨에 따라, 제1 표층수라인(720)이 역세척되는 제1 표층수라인(720) 역세척모드가 진행되는 단계(S120); 및 제어부의 제어에 따라, 제2 표층수공급밸브(V22)와 제1 역세척수공급밸브(Vr1)을 개방하고, 제1 표층수공급펌프(P2)를 가동시켜, 제1 표층수라인(720)을 통하여 표층수가 공급되고, 토출되는 상기 보충수와 제1 표층수라인(720)을 통하여 공급되는 상기 표층수가 제2 표층수라인(730)을 통하여 토출됨에 따라, 제2 표층수라인(730)이 역세척되는 제2 표층수라인(730) 역세척모드가 진행되는 단계(S130);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템 및 역세척방법에 따르면, 양식업 등에 활용하기 위하여 표층수에 대한 다량의 취수가 장시간에 걸쳐 진행되는 동안, 표층수라인의 관로에 개흙 등과 같은 퇴적물이 쌓임에 따라, 원활한 표층수의 취수가 어려울 뿐만 아니라, 게다가 에어포켓(air pocket)이 발생하던 종래기술의 문제점을 해소할 수 있는 효과가 있다.
즉, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여, 동일한 수심에 배치되어 있는 복수개의 표층수라인으로부터 각각 표층수를 급수함과 동시에, 관로에 쌓인 퇴적물 등을 불어 내는 역세척을 할 수 있도록, 복수개의 표층수라인에 각각 구비되는 표층수공급펌프, 그리고 고가수조에 의한 수두차나 송수 압력을 이용함으로써, 역세척 효율을 최대한 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명의 일실시예의 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템 및 역세척방법에 따르면, 복수개의 표층수라인으로부터 각각 표층수를 급수하는 것 이외에도, 복수개의 상기 표층수라인 각각에는 표층수공급펌프를 구비시켜, 일측의 표층수라인으로부터 공급받는 표층수를 활용하여, 타측의 또 다른 표층수라인에 토출시켜 역세척시키는 또 다른 효과가 있다.
더욱이, 본 발명의 일실시예의 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템 및 역세척방법에 따르면, 일측의 표층수라인으로부터 공급받는 표층수를 활용하여 타측의 또 다른 표층수라인에 토출시켜 해당 또 다른 표층수라인을 역세척하는 것 이외에도, 각각의 표층수라인 내부에 존재하던 에어포켓(air pocket)을 제거함으로써, 표층수에 대한 취수가 보다 더 원활하도록 하는 또 다른 효과가 있다.
한편, 본 발명의 일실시예의 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템 및 역세척방법에 따르면, 각각의 표층수라인 배관 내부에 존재하던 에어포켓(air pocket)을 제거하는 것 이외에도, 각각의 상기 표층수라인 배관 내부에 돌기 또는 스프링형상부재를 추가ㆍ배치시켜, 스월구간에서 생성되는 소용돌이에 의하여 역세척이 한층 더 가속되도록 하는 또 다른 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 해양심층수 처리시스템을 개략적으로 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템을 나타낸 개략도이다.
도 4는 도3에 도시된 펌프실 밸브제어에 의한 수리역세시스템이 정상가동되는 것을 나타낸 블럭도이다.
도 5는 도 4에 도시된 펌프실 밸브제어에 의한 수리역세시스템에 있어서, 제2 표층수라인이 역세척되는 공정을 나타낸 블럭도이다.
도 6은 도 4에 도시된 펌프실 밸브제어에 의한 수리역세시스템에 있어서, 제1 표층수라인이 역세척되는 공정을 나타낸 블럭도이다.
도 7은 도 5 및 도 6에 표시된 A부를 도시한 확대도이다.
도 8은 제2 표층수라인 또는 제1 표층수라인의 설정된 구간에 구비되는 스월구간을 나타낸 단면도이다.
도 9는 본 발명의 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템에 있어서, 제1 표층수라인 및 제2 표층수라인이 역세척되는 공정을 나타낸 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템을 나타낸 모식도이고, 도 3은 본 발명의 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템을 나타낸 개략도이며, 도 4는 도3에 도시된 펌프실 밸브제어에 의한 수리역세시스템이 정상가동되는 것을 나타낸 블럭도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700)은, 보충수라인(710), 제1 표층수라인(720), 제2 표층수라인(730), 제1 역세라인(750), 제2 역세라인(760), 보충수토출라인(770), 그리고 고가수조(740)를 포함하고, 이들 각각의 라인에 결합되는 보충수공급펌프(P1), 제1 표층수공급펌프(P2), 제2 표층수공급펌프(P3), 보충수토출밸브(V11), 제1 표층수공급밸브(V21), 제2 표층수공급밸브(V22), 제3 표층수공급밸브(V31), 제4 표층수공급밸브(V32), 제1 역세척수공급밸브(Vr1), 그리고 제2 역세척수공급밸브(Vr2)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 일실시예에 따른 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700)은, 일단부가 해수면 인접되게 배치되어, 표층수가 표층수저수조에 공급되도록 일측에 표층수공급펌프가 연결되어 있으며, 동일한 깊이로 배치되는 복수개의 표층수라인을 구비하여, 이로써 상기 복수개의 표층수라인을 역세척하도록 구성됨에 기술적 특징이 있으나, 이하에서는 설명과 도면 작성의 편의상 상기 복수개의 표층수라인을 제1 표층수라인(720) 및 제2 표층수라인(730)로 이루어지는 것을 기준하여 설명하였다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 보충수토출밸브(V11)의 하방에는 보충수가압펌프(P4)가 연결되어 있고, 상기 보충수가압펌프(P4)로부터 분기되는 보충수토출라인(770)에는 각각 제1 보충수공급밸브(V41), 그리고 제2 보충수공급밸브(V42)가 연결되어, 보충수가 제1 표층수라인(720) 또는 제2 표층수라인(730)에 선택적으로 지날 수 있도록 개폐된다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700)을 구성하는 각 구성요소들의 연결관계 및 이에 따른 작용ㆍ효과를 살펴본다.
본 발명의 일실시예에 따른 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700)은, 일단부가 해수면 인접되게 배치되어, 표층수가 표층수저수조에 공급되도록 일측에 제1 표층수공급펌프(P2)가 연결되어 있는 제1 표층수라인(720); 일단부가 해수면 인접되게 배치되어, 또 다른 표층수가 표층수저수조에 공급되도록 일측에 제2 표층수공급펌프(P3)가 연결되어 있는 제2 표층수라인(730); 외부로부터 공급되는 보충수가 공급되도록, 일측에는 보충수공급펌프(P1)가 결합되는 보충수라인(710)이 연결되고, 타측에는 내측에 저장되어 있는 상기 보충수를 외부로 토출시키도록 보충수토출라인(770)이 연결되며, 상기 해수면으로부터 설정된 수두만큼 더 높게 설치되는 고가수조(740); 상기 제2 표층수라인(730)의 일측으로부터 상기 제1 표층수라인(720)의 일측에 통하도록 연결되는 제1 역세라인(750); 상기 제1 표층수라인(720)의 타측으로부터 상기 제2 표층수라인(730)의 타측에 통하도록 연결되는 제2 역세라인(760); 및 상기 보충수토출라인(770), 제1 표층수라인(720), 제2 표층수라인(730) 일측에 연결되어, 보충수, 그리고 표층수가 선택적으로 내측을 지나도록 개폐되는 다수개의 밸브(V41,V42,V21,V22,V31,V32);를 포함하며, 제1 표층수라인(720)에서 공급되는 표층수 또는 제2 표층수라인(730)에서 공급되는 또 다른 표층수, 그리고 보충수토출라인(770)에서 토출되는 보충수에 의하여 제1 표층수라인(720) 또는 제2 표층수라인(730)이 역세척되는 것을 특징으로 한다.
이때, 약한 역세척이 필요한 경우에는 수두차에 의한 정수압을 이용하고, 강한 역세척이 필요한 경우에는 보충수공급펌프(P1)를 이용하여, 제2 표층수라인(730) 또는 제1 표층수라인(720)으로 압력을 가하며 토출되게 함으로써, 역세척 성능을 조절할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700)은, 상기 제1 표층수공급펌프(P2), 제2 표층수공급펌프(P3), 보충수공급펌프(P1), 그리고 다수개의 밸브(V41,V42,V21,V22,V31,V32)를 제어하는 제어부(도시하지 않음);를 더 포함한다.
여기서, 상기 제어부는, 본 발명의 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700)을 가동시키는 운영자가 정상가동모드, 표층수라인(720,730) 역세척모드, 그리고 표층수라인(720,730) 역세척모드를 선택ㆍ설정할 수 있는 하나 이상의 버튼; 상기 다수개의 모드를 제어할 수 있는 제어프로그램이 저장되어 있는 메모리; 및 선택된 상기 다수개의 모드를 표시하는 디스플레이;를 포함하여 구성된다.
따라서, 본 발명의 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700)을 가동시키는 운영자가 정상가동모드를 설정한 경우에는 상기 제어부의 제어에 따라, 상기 보충수공급펌프(P1)가 작동되어 상기 고가수조(740) 내측에 보충수가 공급되고, 제1 표층수공급펌프(P2)가 작동되어 표층수저수조 내측에 표층수가 공급되며, 제2 표층수공급펌프(P3)가 작동되어 표층수저수조 내측에 또 다른 표층수가 공급된다.
반면, 본 발명의 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700)을 가동시키는 운영자에 의하여, 정상가동모드가 아닌 제1 표층수라인(720) 역세척모드 또는 제2 표층수라인(730) 역세척모드가 선택되면, 상기 제어부의 제어신호에 따라 각각 제1 표층수라인(720) 또는 제2 표층수라인(730)이 역세척된다.
그리고, 상기 제1 역세라인(750)과 제2 역세라인(760), 다수개의 밸브(V41,V42,V21,V22,V31,V32), 그리고 보충수공급펌프(P1), 제1 표층수공급펌프(P2), 및 제2 표층수공급펌프(P3)의 결합ㆍ배치상태는, 도 4에 도시된 바와 같다.
도 4에 도시된 바와 같이, 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700)이 정상가동되면, 상기 보충수공급펌프(P1)가 작동되어 상기 고가수조(740) 내측에 보충수가 공급되고, 제1 표층수공급펌프(P2)가 작동되어 표층수저수조 내측에 표층수가 공급되며, 제2 표층수공급펌프(P3)가 작동되어 표층수저수조 내측에 또 다른 표층수가 공급된다.
한편, 해양 표층수에 있어서는, 그 열에너지는 자연에너지로서 친환경적이고 지구온난화 같은 부작용을 초래하지 않는데다 자연에 무한히 존재하는 장점이 있으며, 온도의 계절변동이 하천수에 비해 적고, 동결온도가 약 -2℃로 낮아 하천수보다 저온까지 열이용이 가능하며, 냉난방시 대기와 5～10℃ 정도의 온도차를 가지고 있으므로, 히트펌프의 열원으로서 아주 우수한 특성을 가지고 있다.
그러나, 상기 해양 표층수는 해양 심층수에 비하여, 염도와 미네랄 함량이 더 낮고, 높은 온도때문에 밀도는 낮다.
도 7은 도 5 및 도 6에 표시된 A부를 도시한 확대도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 고가수조(740)로부터 연결되는 보충수토출라인(770)과 상기 제1 표층수라인(720)의 결합각도; 및 상기 제2 표층수라인(730)에서 분기되는 제1 역세라인(750)과 상기 제1 표층수라인(720)의 결합각도는 각각 설정된 값(θ)이 유지됨으로써, 세척효과가 더욱 더 제고되는 또 다른 효과가 있다.
도 8은 제2 표층수라인 또는 제1 표층수라인의 설정된 구간에 구비되는 스월구간을 나타낸 단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제2 표층수라인 또는 제1 표층수라인에 설정된 구간에는 스월구간(S)이 구비되는데, 내벽에 형성되는 돌기(D) 또는 내측에 배치되는 스프링형상부재(I)에 의하여, 제2 표층수라인 또는 제1 표층수라인의 해당 상기 스월(swirl)구간(S)에서 보충수 또는 표층수가 소용돌이치면서 역세척 작동하므로, 역세척 효율이 극대화된다.
여기서, 상기 스월구간(S)은 상기 고가수조(740)로부터 제1 표층수라인(720)과 만나기 직전의 구간이거나, 또는 상기 고가수조(740)로부터 제2 표층수라인(730)과 만나기 직전의 구간에 설정ㆍ구비되는 것이 바람직하다.
도 6은 도 4에 도시된 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700)에 있어서, 제1 표층수라인(720)이 역세척되는 공정을 나타낸 블럭도이고, 도 9는 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700)에 있어서, 제1 표층수라인(720) 및 제2 표층수라인(730)이 역세척되는 공정을 나타낸 흐름도이다.
도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700)을 가동시키는 운영자에 의하여, 정상가동모드가 아닌 제1 표층수라인(720) 및 제2 표층수라인(730)에 대한 역세척모드가 선택되며, 아래의 단계가 진행됨에 따라 제1 표층수라인(720) 및 제2 표층수라인(730)이 역세척된다.
즉, 본 발명의 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700)의 제1 표층수라인(720) 및 제2 표층수라인(730)에 대한 역세척방법은, 도 9에 도시된 바와 같이, 제어부의 제어에 따라, 상기 보충수공급펌프(P1)가 작동되어 상기 고가수조(740) 내측에 보충수가 공급되고, 제1 표층수공급펌프(P2)가 작동되어 표층수저수조 내측에 표층수가 공급되며, 제2 표층수공급펌프(P3)가 작동되어 표층수저수조 내측에 또 다른 표층수가 공급되어, 정상가동모드가 진행되는 단계(S110); 제어부의 제어에 따라, 제4 표층수공급밸브(V32)와 제2 역세척수공급밸브(Vr2)를 개방하고, 제2 표층수공급펌프(P3)를 가동시켜, 제2 표층수라인(730)을 통하여 공급되는 또 다른 표층수가 제2 역세라인(760)을 통하여 토출되고, 토출되는 상기 보충수와 또 다른 표층수가 제1 표층수라인(720)을 통하여 토출됨에 따라, 제1 표층수라인(720)이 역세척되는 제1 표층수라인(720) 역세척모드가 진행되는 단계(S120); 및 제어부의 제어에 따라, 제2 표층수공급밸브(V22)와 제1 역세척수공급밸브(Vr1)을 개방하고, 제1 표층수공급펌프(P2)를 가동시켜, 제1 표층수라인(720)을 통하여 표층수가 공급되고, 토출되는 상기 보충수와 제1 표층수라인(720)을 통하여 공급되는 상기 표층수가 제2 표층수라인(730)을 통하여 토출됨에 따라, 제2 표층수라인(730)이 역세척되는 제2 표층수라인(730) 역세척모드가 진행되는 단계(S130);를 포함하여 구성된다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700) 및 역세척방법에 따르면, 양식장(B) 등에 활용하기 위하여 표층수에 대한 다량의 취수가 장시간에 걸쳐 진행되는 동안, 표층수라인(720,730)의 관로에 개흙 등과 같은 퇴적물이 쌓임에 따라, 원활한 표층수의 취수가 어려울 뿐만 아니라, 게다가 에어포켓(air pocket)이 발생하던 종래기술의 문제점을 해소할 수 있는 효과가 있다.
즉, 본 발명은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여, 동일한 수심에 배치되어 있는 복수개의 표층수라인(720,730)으로부터 각각 표층수를 급수함과 동시에, 관로에 쌓인 퇴적물 등을 불어 내는 역세척을 할 수 있도록, 복수개의 표층수라인(720,730)에 각각 구비되는 표층수공급펌프(P2,P3), 그리고 고가수조(740)에 의한 수두차나 송수 압력을 이용함으로써, 역세척 효율을 최대한 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명의 일실시예의 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700) 및 역세척방법에 따르면, 복수개의 표층수라인(720,730)으로부터 각각 표층수를 급수하는 것 이외에도, 복수개의 상기 표층수라인(720,730) 각각에는 표층수공급펌프(P2,P3)를 구비시켜, 일측의 제1 표층수라인(720)으로부터 공급받는 표층수를 활용하여, 타측의 또 다른 제2 표층수라인(730)에 토출시켜 역세척시키는 또 다른 효과가 있다.
더욱이, 본 발명의 일실시예의 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700) 및 역세척방법에 따르면, 일측의 표층수라인(720)으로부터 공급받는 표층수를 활용하여 타측의 또 다른 표층수라인(730)에 토출시켜 해당 표층수라인을 역세척하는 것 이외에도, 각각의 표층수라인 내부에 존재하던 에어포켓(air poc ket)을 제거함으로써, 표층수에 대한 취수가 보다 더 원활하도록 하는 또 다른 효과가 있다.
한편, 본 발명의 일실시예의 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템(700) 및 역세척방법에 따르면, 각각의 표층수라인(720,730) 배관 내부에 존재하던 에어포켓(air pocket)을 제거하는 것 이외에도, 각각의 상기 표층수라인(720,730) 배관 내부에 돌기(D) 또는 스프링형상부재(I)를 추가ㆍ배치시켜, 스월구간(S)에서 생성되는 소용돌이에 의하여 역세척이 한층 더 가속되도록 하는 또 다른 효과가 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
700 : 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템
710 : 보충수라인 720 : 제1 표층수라인
730 : 제2 표층수라인 740 : 고가수조
750 : 제1 역세라인 760 : 제2 역세라인
770 : 보충수토출라인 B : 양식장
D : 돌기 I : 스프링형상부재
P1 : 보충수공급펌프 P2 : 제1 표층수공급펌프
P3 : 제2 표층수공급펌프 P4 : 보충수가압펌프
S : 스월구간 V11 : 보충수토출밸브
V21 : 제1 표층수공급밸브 V22 : 제2 표층수공급밸브
V31 : 제3 표층수공급밸브 V32 : 제4 표층수공급밸브
Vr1 : 제1 역세척수공급밸브 Vr2 : 제2 역세척수공급밸브
V41 : 제1 보충수공급밸브 V42 : 제2 보충수공급밸브

Claims (10)

  1. 수리역세시스템으로서,
    일단부가 해수면 인접되게 배치되어, 표층수가 표층수저수조에 공급되도록 일측에 제1 표층수공급펌프(P2)가 연결되어 있는 제1 표층수라인(720);
    일단부가 해수면 인접되게 배치되어, 또 다른 표층수가 표층수저수조에 공급되도록 일측에 제2 표층수공급펌프(P3)가 연결되어 있는 제2 표층수라인(730);
    외부로부터 공급되는 보충수가 공급되도록, 일측에는 보충수공급펌프(P1)가 결합되는 보충수라인(710)이 연결되고, 타측에는 내측에 저장되어 있는 상기 보충수를 외부로 토출시키도록 보충수토출라인(770)이 연결되며, 상기 해수면으로부터 설정된 수두만큼 더 높게 설치되는 고가수조(740);
    상기 제2 표층수라인(730)의 일측으로부터 상기 제1 표층수라인(720)의 일측에 통하도록 연결되는 제1 역세라인(750);
    상기 제1 표층수라인(720)의 타측으로부터 상기 제2 표층수라인(730)의 타측에 통하도록 연결되는 제2 역세라인(760);
    상기 보충수토출라인(770), 제1 표층수라인(720), 제2 표층수라인(730) 일측에 연결되어, 보충수, 그리고 표층수가 선택적으로 내측을 지나도록 개폐되는 다수개의 밸브(V41,V42,V21,V22,V31,V32); 및
    상기 제1 표층수공급펌프(P2), 제2 표층수공급펌프(P3), 보충수공급펌프(P1), 그리고 다수개의 밸브(V41,V42,V21,V22,V31,V32)를 제어하는 제어부;를 포함하며,
    제1 표층수라인(720)에서 공급되는 표층수 또는 제2 표층수라인(730)에서 공급되는 또 다른 표층수, 그리고 보충수토출라인(770)에서 토출되는 보충수에 의하여 제1 표층수라인(720) 또는 제2 표층수라인(730)이 역세척되고,
    상기 제1 표층수공급펌프(P2)의 전ㆍ후단에는 각각 제1 표층수공급밸브(V21) 그리고 제2 표층수공급밸브(V22)가 연결되고, 제2 표층수공급펌프(P3)의 전ㆍ후단에는 각각 제3 표층수공급밸브(V31) 그리고 제4 표층수공급밸브(V32)가 연결되며, 상기 제1 역세라인(750)에는 제1 역세척수공급밸브(Vr1)가 연결되고, 제2 역세라인(760)에는 제2 역세척수공급밸브(Vr2)가 연결되며,
    정상가동모드일 경우에는 상기 제어부의 제어에 따라,
    상기 보충수공급펌프(P1)가 작동되어 상기 고가수조(740) 내측에 보충수가 공급되고, 제1 표층수공급펌프(P2)가 작동되어 표층수저수조 내측에 표층수가 공급되며, 제2 표층수공급펌프(P3)가 작동되어 표층수저수조 내측에 또 다른 표층수가 공급되는 것을 특징으로 하는 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    제1 표층수라인(720) 역세척모드일 경우에는 상기 제어부의 제어에 따라,
    제4 표층수공급밸브(V32)와 제2 역세척수공급밸브(Vr2)를 개방하고, 제2 표층수공급펌프(P3)를 가동시켜, 제2 표층수라인(730)을 통하여 공급되는 또 다른 표층수가 제2 역세라인(760)을 통하여 토출되고, 토출되는 상기 보충수와 또 다른 표층수가 제1 표층수라인(720)을 통하여 토출됨에 따라, 제1 표층수라인(720)이 역세척되며,
    약한 역세척이 필요한 경우에는 수두차에 의한 정수압을 이용하고,
    강한 역세척이 필요한 경우에는 보충수공급펌프(P1)를 이용하여 제2 표층수라인(730) 또는 제1 표층수라인(720)으로 압력을 가하며 토출되게 함으로써, 역세척 성능을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    제2 표층수라인(730) 역세척모드일 경우에는 상기 제어부의 제어에 따라,
    제2 표층수공급밸브(V22)와 제1 역세척수공급밸브(Vr1)을 개방하고, 제1 표층수공급펌프(P2)를 가동시켜, 제1 표층수라인(720)을 통하여 표층수가 공급되고, 토출되는 상기 보충수와 제1 표층수라인(720)을 통하여 공급되는 상기 표층수가 제2 표층수라인(730)을 통하여 토출됨에 따라, 제2 표층수라인(730)이 역세척되며,
    약한 역세척이 필요한 경우에는 수두차에 의한 정수압을 이용하고,
    강한 역세척이 필요한 경우에는 보충수공급펌프(P1)를 이용하여 제2 표층수라인(730) 또는 제1 표층수라인(720)으로 압력을 가하며 토출되게 함으로써, 역세척 성능을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 고가수조(740)로부터 연결되는 보충수토출라인(770)과 상기 제1 표층수라인(720)의 결합각도; 및 상기 제2 표층수라인(730)에서 분기되는 제1 역세라인(750)과 상기 제1 표층수라인(720의 결합각도;와 상기 고가수조(740)로부터 연결되는 보충수토출라인(770)과 상기 제2 표층수라인(730)의 결합각도; 및 상기 제1 표층수라인(720)에서 분기되는 제1 역세라인(750)과 상기 제2 표층수라인(730)의 결합각도;가 각각 설정된 값(θ)이 유지되는 것을 특징으로 하는 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 표층수라인(730) 또는 제1 표층수라인(720)에 구비되는 스월구간(S)에서 생성되는 소용돌이에 의하여 역세척이 가속되는 것을 특징으로 하는 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템.
  10. 제 1항, 제 5항 내지 제 6항, 제 8항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 따른 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템의 역세척방법은,
    제어부의 제어에 따라, 상기 보충수공급펌프(P1)가 작동되어 상기 고가수조(740) 내측에 보충수가 공급되고, 제1 표층수공급펌프(P2)가 작동되어 표층수저수조 내측에 표층수가 공급되며, 제2 표층수공급펌프(P3)가 작동되어 표층수저수조 내측에 또 다른 표층수가 공급되어, 정상가동모드가 진행되는 단계(S110);
    제어부의 제어에 따라, 제4 표층수공급밸브(V32)와 제2 역세척수공급밸브(Vr2)를 개방하고, 제2 표층수공급펌프(P3)를 가동시켜, 제2 표층수라인(730)을 통하여 공급되는 또 다른 표층수가 제2 역세라인(760)을 통하여 토출되고, 토출되는 상기 보충수와 또 다른 표층수가 제1 표층수라인(720)을 통하여 토출됨에 따라, 제1 표층수라인(720)이 역세척되는 제1 표층수라인(720) 역세척모드가 진행되는 단계(S120); 및
    제어부의 제어에 따라, 제2 표층수공급밸브(V22)와 제1 역세척수공급밸브(Vr1)을 개방하고, 제1 표층수공급펌프(P2)를 가동시켜, 제1 표층수라인(720)을 통하여 표층수가 공급되고, 토출되는 상기 보충수와 제1 표층수라인(720)을 통하여 공급되는 상기 표층수가 제2 표층수라인(730)을 통하여 토출됨에 따라, 제2 표층수라인(730)이 역세척되는 제2 표층수라인(730) 역세척모드가 진행되는 단계(S130);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템의 역세척방법.
KR1020150030429A 2015-03-04 2015-03-04 복수개의 표층수라인을 구비하는 수리역세시스템 및 역세척방법 KR101720675B1 (ko)

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