KR101842908B1 - 지하수 관정용 상부보호관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지하수 관정용 상부보호관에 관한 것으로, 지하수를 취수하기 위하여 설치된 관정 케이싱의 상부에서 지하펌프관(50)을 취수 목적지로 연결된 양수관과 연결하기 위한 지하수 관정용 상부보호관에 있어서, 파이프 형상으로 상단 개구가 지표면 위로 노출되고, 하단이 상기 관정 케이싱의 상단과 연결되는 아웃케이싱관(10); 'L'자형의 파이프형상으로 상기 아웃케이싱관(10)의 내주 일측에 일체로 형성되되, 하단부에는 취수 목적지로 연결된 송수관출구부(22)가 연결되며 상단부는 펌프관(50)의 펌프관출구부(51a)가 결합되는 송수관입구부(21)를 구비한 송수관(20);으로 구성되어 제작이 용이하고, 경량으로 설치와 유지보수가 용이하며, 양수관의 깊이를 용이하게 조절할 수 있다.

Description

지하수 관정용 상부보호관{UNDERGROUND WATER UPSIDE PROTECTION PIPE}

본 발명은 지하수 관정용 상부보호관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 송수관을 포함하는 상부보호관과 펌프관을 각각 분리 가능한 구조로 하여 제작이 쉽고, 경량으로 설치와 분리가 용이하며, 부품을 부분별로 분리 교체할 수 있어 유지보수비용이 절감되고, 양수관의 깊이를 용이하게 조절할 수 있는 지하수 관정용 상부보호관에 관한 것이다.

지하수는 지표수에 비해 수질이 양호하며, 단기간의 시설공사로 안정된 수량을 확보할 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점 때문에, 물 부족 국가에 속하는 우리나라는 정부의 주도하에 지하수 개발 계획이 수립되면서 조사기술이 체계화되고, 각종 조사장비와 개발 장비의 도입이 활발히 이루어져 왔다.

최근에 들어 지하수 관정을 통한 오수의 유입으로 오염이 심각해지자 수질관리를 위한 다양한 시책들이 법으로 제정되어 시행되고 있으며, 이러한 지하수 관련법 중에는 오염방지시설에 대한 세부 설치기준 및 지하 하부의 보호벽(케이싱)이 상부로부터 오염물질이나 지표수 등이 유입될 수 없게 하는 밀폐 구조물을 설치하도록 강화되어 있다.

종래에도 이와 같이 지하수 관정을 통한 수질을 오염으로부터 보호하고자 지하수 관정의 케이싱의 상단부를 밀폐하는 여러 가지 밀폐장치들이 제안되었으나, 대개 그 구조가 복잡하여 작업이 어려우며, 지하수 관정의 청소 및 이상 발생시 분해 및 조립이 어려워 실용적이지 못한 것이었다.

상기와 같은 문제점을 인식하여 본 출원인에 의해 출원 등록된 대한민국 등록특허공보 등록번호10-1204501호에서는 도 1과 같이 지하수 관정의 관정 케이싱 상부에 연결된 아웃케이싱 내부에 교합부에 교합헤드가 안착되는 구조의 양수-양수관 연결장치가 구성되어 지하펌프관(50)으로부터 양수관으로 물을 연결시키는 기술이 기재되어 있다. 상기의 기술은 교합헤드를 용이하게 하방으로 가압함으로써 교합헤드가 확실하게 교합 케이싱에 밀착되어 지하수 관정의 오염을 방지하는 장점이 있다.

그러나 상기의 기술은 교합부와 교합헤드를 주물 또는 성형사출에 의해 제작하고 있으나, 아웃케이싱에 정확하게 맞는 교합부와, 교합부에 정확하게 맞는 교합헤드를 정밀하게 제작하기 어려울 뿐만 아니라, 중량이 무거워 설치와 유지보수가 어렵다는 단점이 있다. 또한 아웃케이싱관의 직경의 크기에 따라 교합헤드와 교합부를 각각 제작해야 되므로 금형도 각각 제작하여야 하며, 제조비용이 고가이고 관리도 어렵다는 단점이 있다. 또한 종래의 구조는 양수관의 깊이에 따라 교합헤드와 교합부의 위치를 조정할 수 없다는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 인식하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 지하수를 취수하기 위하여 설치된 관정케이싱의 상부에서 지하펌프관을 취수 목적지로 연결된 양수관과 연결하기 위한 지하수 관정용 상부보호관에 있어서, 송수관을 포함하는 상부보호관과 펌프관을 각각 분리 가능한 구조로 하여 제작이 쉽고, 경량으로 설치와 분리가 용이하며, 부품을 부분별로 분리 교체할 수 있어 제작비용과 유지보수비용이 절감되고, 양수관의 깊이를 용이하게 조절할 수 있는 지하수 관정용 상부보호관을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 지하수 관정용 상부보호관은, 지하수를 취수하기 위하여 설치된 관정 케이싱의 상부에서 지하펌프관(50)을 취수 목적지로 연결된 양수관과 연결하기 위한 지하수 관정용 상부보호관에 있어서, 파이프 형상으로 상단 개구가 지표면 위로 노출되고, 하단이 상기 관정 케이싱의 상단과 연결되는 아웃케이싱관(10); 'L'자형의 파이프형상으로 상기 아웃케이싱관(10)의 내주 일측에 일체로 형성되되, 하단부에는 취수 목적지로 연결된 송수관출구부(22)가 연결되며 상단부는 펌프관(50)의 펌프관출구부(51a)가 결합되는 송수관입구부(21)를 구비한 송수관(20);이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 아웃케이싱관(10)의 상부 내주면에는 펌프관(50)의 헤드부(51)에 형성된 지지바(51c)가 끼워져 결합될 수 있는 지지부(30)가 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 송수관(20) 및 지지부(30)는 아웃케이싱관(10)과 용접에 의해 결합된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 아웃케이싱관(10)의 내부에는 '7'자 형상의 파이프관으로 하단부(52)는 지하펌프관(50)과 연결되고, 상부에는 하방향으로 출수할 수 있도록 구비된 펌프관출구부(51a)가 상기 송수관(20)의 송수관입구부(21)에 삽입되어 결합되는 구조를 갖는 펌프관(50);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 송수관입구부(21)는 단부가 넓고 송수관(20) 측은 좁는 테이퍼 형상으로 내주면에는 오링이 삽입되고, 상기 펌프관출구부(51a)는 단부가 좁고 펌프관(50) 측은 넓은 테이퍼 형상으로 외주면에 오링이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 펌프관(50)의 상부의 외주면에는 상기 지지부(30)에 결착되도록 지지바(51c)가 양측으로 대칭되게 일체로 형성되고, 상기 지지바(51c)에는 볼트홀(51d)이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 지지부(30)에 상기 지지바(51c)가 결착시 상기 송수관입구부(21)에 펌프관(50)의 펌프관출구부(51a)가 삽입되는 구조를 갖고, 상기 지지바(51c)와 지지부(30)에 형성된 볼트홀(31, 51d)에 결합볼트 및 너트에 의해 체결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 송수관입구부(21)와 펌프관출구부(51a)는 플랜지 결합, 원터치 커플링 연결방식 중 어느 하나인 것 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 아웃케이싱관(10)의 일측에는 내부로 전선 및 제어선이 인입될 수 있는 전선인입구(40)가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 아웃케이싱관(10)의 상단에는 덮개(17)가 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 송수관출구부(22)의 깊이는 지역의 동파 온도에 따라 다르게 제작하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 지하수 관정용 상부보호관은 송수관을 포함하는 상부보호관을 일체로 제작하고, 펌프관을 각각 분리 가능한 구조로 하여 제작이 쉽고, 경량으로 설치와 분리가 용이하며, 부품을 부분별로 분리 교체할 수 있어 제작비용 및 유지보수비용이 절감되고, 양수관의 깊이를 용이하게 조절할 수 있는 장점을 갖는다.

도 1은 종래의 지하수 관정용 상부보호관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지하수 관정용 상부보호관을 도시한 도면으로, 도 2a는 사시도, 도 2b는 평면도, 도 2c는 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지하수 관정용 상부보호관에 펌프관이 결합된 구조를 설명한 도면으로, 도 3a는 펌프관이 결합되기 전의 투시도면, 도 3b는 펌프관이 결합된 평면도, 도 3c는 도 3b의 A-A의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 지하수 관정용 상부보호관을 도시한 분해 사시도로, 펌프관출구부(51a)가 하부에 형성된 예를 설명한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지하수 관정용 상부보호관의 상부에 덮개가 결합된 정면도이다.

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 지하수 관정용 상부보호관을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지하수 관정용 상부보호관을 도시한 도면으로, 도 2a는 사시도, 도 2b는 평면도, 도 2c는 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지하수 관정용 상부보호관에 펌프관이 결합된 구조를 설명한 도면으로, 도 3a는 펌프관이 결합되기 전의 투시도면, 도 3b는 펌프관이 결합된 평면도, 도 3c는 도 3b의 A-A의 단면을 나타낸 단면도이다. 도 4는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 지하수 관정용 상부보호관을 도시한 분해 사시도로, 펌프관출구부(51a)가 하부에 형성된 예를 설명한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 지하수 관정용 상부보호관의 상부에 덮개가 결합된 정면도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 지하수 관정의 상부보호관은 지하수를 취수하기 위하여 설치된 관정 케이싱의 상부에서 하단에 펌프가 연결된 지하펌프관을 관정 케이싱의 내부로 삽입시키고, 그 지하펌프관을 취수 목적지로 연결된 양수관과 연결하기 위한 시설이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 지하수 관정용 상부보호관은, 파이프 형상으로 상단 개구가 지표면 위로 노출되고, 하단이 상기 관정 케이싱의 상단과 연결되는 아웃케이싱관(10); 'L'자형의 파이프형상으로 상기 아웃케이싱관(10)의 내주 일측에 일체로 형성되되, 하단부에는 취수 목적지로 연결된 송수관출구부(22)가 연결되며 상단부는 펌프관(50)의 펌프관출구부(51a)가 결합되는 송수관입구부(21)를 구비한 송수관(20);을 포함하여 구성된다.

본 발명의 상부보호관은 지하수 관정의 내부로 오염물 등이 유입되지 않도록 지하수 관정의 상부를 밀폐하도록 상기 관정 케이싱의 상부에 설치된다. 상기 아웃케이싱관(10)은 상단 개구가 지표면 위로 노출되어 하단이 상기 관정 케이싱과 연결된다. 도면을 참조하면, 상기 아웃케이싱관(10)은 파이프 형상으로 상단 개구가 지표면 위로 노출되고, 하단이 상기 관정 케이싱의 상단과 연결된다.

상기 상부보호관(100)의 내부에는 상기 송수관(20)이 일체로 형성된다. 송수관(20)은 도 2c와 같이 'L'자 형상을 가지며 하부가 상기 아웃케이싱관(10)의 하단부의 측부를 관통하여 설치된다. 상기와 같은 구조는 도 1에서와 같이 종래의 구조에서 아웃케이싱관에 별도로 송수관 및 펌프관을 일체로 형성하는 구조와는 획기적으로 다른 형태이다. 즉, 종래는 송수관 및 펌프관을 일체로 형성하여 이를 아웃케이싱관에 안착시키는 작업은 어려움이 많았다. 즉, 무거운 계량기부가 상부에 위치하고 길이가 긴 송수관 및 펌프관을 아웃케이싱관 수직으로 삽입하는 것은 작업이 어려웠다. 본 발명에서는 송수관을 포함하는 아웃케이싱관을 펌프관과 각각 분리되는 구조로 형성하여 제작, 운반, 설치 및 유지보수가 용이하도록 획기적으로 개선한 구조와 구성에 기술적 특징이 있는 것이다.

도면을 참조하면, 상기 상부보호관(100)은 아웃케이싱관(10)의 상부 내주면에는 하술하는 펌프관(50)의 헤드부(51)에 형성된 지지바(51c)가 끼워져 결합될 수 있는 지지부(30)가 돌출 형성되며, 상기 지지부(30)에는 볼트홀(31)이 형성된다. 도 2에서와 같이 지지부(30)는 아웃케이싱관(10)의 상부 내주면에 양쪽으로 대칭되게 2개가 형성되며, 형상은 상부가 개방된 H자 형으로 상부의 사각형의 홈에 사각형상의 지지바(54)가 개방된 상부로 삽입되어 아웃케이싱관(10) 내부에 안착되게 된다. 상기와 같이 H자 형상을 갖는 지지부(30)는 아웃케이싱관(10)에 용접부착이 넓게 되어 견고하게 부착되고, 지지바(51c)를 견고하게 지지할 수 있게 된다.

상기 송수관(20) 및 지지부(30)는 아웃케이싱관(10)과 용접에 의해 일체로 결합된 것을 특징으로 한다. 상기와 같이 아웃케이싱관(10)에 송수관(20) 및 지지부(30)가 정확한 위치에 용접되어 일체로 형성되므로 펌프관(50)이 정확한 위치에 안착 결합되어 누수가 발생하지 않게 된다.

본 발명의 송수관(20)이 일체로 형성된 상기 아웃케이싱관(10)의 내부에는 '7'자 형상의 파이프관으로 하단부(52)는 지하펌프관(50)과 연결되고, 상부에는 하방향으로 출수할 수 있도록 구비된 펌프관출구부(51a)가 상기 송수관(20)의 송수관입구부(21)에 삽입되어 결합되는 구조를 갖는 펌프관(50);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구조는 공사 현장에서 펌프관(50)에 지하프관(50)만 결합하여 설치만 하면 되는 간단한 구조이므로, 종래 교합헤드(121) 및 교합부(113)를 별도로 제작하여 현장에서 결합할 필요가 없게 된다. 즉, 무거운 교합헤드(121) 및 교합부(113)를 주믈이나 성형사출에 의해 어렵게 제작할 필요가 없고, 운반, 설치, 유지보수의 편리성을 갖는 장점이 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 송수관입구부(21)는 단부가 넓고 송수관(20) 측은 좁는 테이퍼 형상으로 내주면에는 오링이 삽입되고, 상기 펌프관출구부(51a)는 단부가 좁고 펌프관(50) 측은 넓은 테이퍼 형상으로 외주면에 오링이 구비되는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 구조는 현장에서 시공 시 펌프관(50)의 하단에 지하펌프관이 결합된 상태에서 도 3a와 같이 펌프관(50)을 아웃케이싱관(10)의 내부로 삽입하여 입구가 넓은 송수관입구부(21)에 입구부의 외경이 좁은 펌프관출구부(51a)가 삽입되어 매우 쉽게 결합할 수 있는 구조의 특징을 갖는다. 또한 결합되는 송수관입구부(21)의 하부와 펌프관출구부(51a)의 끝부분에는 오링(23)이 삽입되어지고, 상부의 송수관입구부(21)의 상부의 끝부분과 펌프관출구부(51a)의 외경에도 오링(51b)이 삽입되므로 이중의 패킹 구조에 펌프관(50)의 자중에 의해 압착되는 구조를 가지므로 누수가 없는 안전성과 신뢰도가 향상되게 된다.

본 발명의 펌프관(50)의 상부의 외주면에는 상기 지지부(30)에 결착되도록 지지바(51c)가 양측으로 대칭되게 일체로 형성되고, 상기 지지바(51c)에는 볼트홀(51d)이 형성된다. 또한 상기 지지부(30)에 상기 지지바(51c)가 결착시 상기 송수관입구부(21)에 펌프관(50)의 펌프관출구부(51a)가 삽입되는 구조를 갖고, 상기 지지바(51c)와 지지부(30)에 형성된 볼트홀(31, 51d)에 결합볼트 및 너트에 의해 체결되는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 구조는 앞에서 설명한 송수관입구부(21)와 펌프관출구부(51a)가 오링(23, 51b)의 패킹구조에 의해 결착이 된 후 지지바(51c)와 지지부(30)에 형성된 볼트홀(31, 51d)에 결합볼트 및 너트에 의해 체결됨으로써 단단하게 고정될 뿐만 아니라. 시공시에 지지바(51c)와 지지부(30)만 결합시킨 후 볼트 및 너트에 의해 체결하면 되므로 시공이 편리하고, 펌핑 시 발생하는 워터헤머의 현상으로 배관에 수압이 가해져 상부로 치솟는 것을 방지하는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 상기 송수관입구부(21)와 펌프관출구부(51a)는 플랜지 결합, 나사결합, 원터치 커플링 연결방식 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다. 도 3d와 같이 원터치 커플링 연결방식은 보다 용이한 결합과 분해가 가능한 구조로 제작할 수 있다.

또한 도 3에서는 송수관입구부(21)를 암플랜지, 펌프관출구부(51a)는 수플랜지의 형상으로 도시하였으나 통상의 기술자에 의해 송수관입구부(21)를 수플랜지, 펌프관출구부(51a)는 암플랜지로 변형할 수 있는 것은 자명하다 하겠다.

본 발명의 아웃케이싱관(10)의 일측에는 관정 케이싱의 내부로 삽입되어 지하에 위치된 펌프로 연결되는 와이어 및 전선이 인출입되기 위한 전선인입구(40)가 형성된다.

본 발명의 아웃케이싱관(10)의 상단에는 덮개(17)가 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 송수관출구부(22)의 깊이는 지역의 동파 온도에 따라 다르게 제작하는 것을 특징으로 한다. 통상 송수관의 매설깊이는 지역의 기온에 따라 달라지게 되는데 지금까지 상부보호관의 송수관출구부(22)의 깊이는 일률적으로 제작되어 왔으나, 아웃케이싱(60)과 송수관(20)이 일체로 구성되는 본 발명에서는 지역의 온도에 따라 깊이를 다르게 제작하여 제공할 수 있는 장점이 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 지하수 관정용 상부보호관은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

100 : 상부 보호공
10 : 아웃케이싱관
11 : 측벽
12 : 하부플랜지
13 : 상부플랜지
17 : 덮개
20 : 송수관
21 : 송수관입구부
22 : 송수관출구부
23 : 오링
24 : 간격유지편
30 : 지지부
31 : 볼트홀
40 : 전선인입구
50 : 펌프관
51 : 헤드부
51a : 펌프관출구부
51b : 오링
51c : 지지바
51d : 볼트홀
52 : 하단부
55 : 결합볼트

Claims (12)

1. 지하수를 취수하기 위하여 설치된 관정 케이싱의 상부에서 지하펌프관(50)을 취수 목적지로 연결된 양수관과 연결하기 위한 지하수 관정용 상부보호관에 있어서,
   파이프 형상으로 상단 개구가 지표면 위로 노출되고, 상부 내주면에는 펌프관(50)의 헤드부(51)에 형성된 지지바(51c)가 끼워져 결합될 수 있는 지지부(30)가 돌출 형성되며, 상기 지지부(30)에는 볼트홀(31)이 형성되며, 하단이 상기 관정 케이싱의 상단과 연결되는 아웃케이싱관(10);
   'L'자형의 파이프형상으로 상기 아웃케이싱관(10)의 내주 일측에 일체로 형성되되, 하단부에는 취수 목적지로 연결된 송수관출구부(22)가 연결되며 상단부는 펌프관(50)의 펌프관출구부(51a)가 결합되는 송수관입구부(21)를 구비한 송수관(20);
   상기 아웃케이싱관(10)의 내부에는 '7'자 형상의 파이프관으로 하단부(52)는 지하펌프관(50)과 연결되고, 상부에는 하방향으로 출수할 수 있도록 구비된 펌프관출구부(51a)가 상기 송수관(20)의 송수관입구부(21)에 삽입되어 결합되는 구조를 갖는 펌프관(50);으로 구성되되,
   상기 펌프관(50)의 상부의 외주면에는 상기 지지부(30)에 결착되도록 지지바(51c)가 양측으로 대칭되게 일체로 형성되고, 상기 지지바(51c)에는 볼트홀(51d)이 형성되며,
   상기 지지부(30)에 상기 지지바(51c)가 결착시 상기 송수관입구부(21)에 펌프관(50)의 펌프관출구부(51a)가 삽입되는 구조를 갖고, 상기 지지바(51c)와 지지부(30)에 형성된 볼트홀(31, 51d)에 결합볼트 및 너트에 의해 체결되는 것을 특징으로 하는 지하수 관정용 상부보호관.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 송수관(20) 및 지지부(30)는 아웃케이싱관(10)과 용접에 의해 결합된 것을 특징으로 하는 지하수 관정용 상부보호관.
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 송수관입구부(21)는 단부가 넓고 송수관(20) 측은 좁는 테이퍼 형상으로 내주면에는 오링이 삽입되고, 상기 펌프관출구부(51a)는 단부가 좁고 펌프관(50) 측은 넓은 테이퍼 형상으로 외주면에 오링이 구비되는 것을 특징으로 하는 지하수 관정용 상부보호관.
6. 삭제
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 송수관입구부(21)와 펌프관출구부(51a)는 플랜지 결합, 원터치 커플링 연결방식 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 지하수 관정용 상부보호관.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 아웃케이싱관(10)의 일측에는 내부로 전선 및 제어선이 인입될 수 있는 전선인입구(40)가 형성된 것을 특징으로 하는 지하수 관정용 상부보호관.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 아웃케이싱관(10)의 상단에는 덮개(17)가 부착되는 것을 특징으로 하는 지하수 관정용 상부보호관.
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 송수관출구부(22)의 깊이는 지역의 동파 온도에 따라 다르게 제작하는 것을 특징으로 하는 지하수 관정용 상부보호관.
12. 청구항 3에 있어서,
    상기 지지부(30)는 상부가 개방된 H자 형으로 상부의 사각형의 홈에 사각형상의 지지바(54)가 개방된 상부로 삽입되어 아웃케이싱관(10) 내부에 안착되는 구조를 갖는 것 특징으로 하는 지하수 관정용 상부보호관.

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