KR101903469B1 - 지하수 관정의 탈부착식 상부 보호공 조합체 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 지하수 관정의 탈부착식 상부 보호공 조합체는, 지하수 관정에 장착되는 관정 파이프와, 상기 관정 파이프 내부에 삽입되어 지하수를 이동시키는 양수관 및 취수관이 구비된 파이프 어셈블리; 상기 파이프 어셈블리의 상부에 위치하는 것으로서 상기 양수관 및 취수관을 통해 이동된 지하수를 외부로 배출하는 출수장치가 구비된 본체; 상기 파이프 어셈블리와 상기 본체 사이를 탈착 가능하게 연결하여 상기 양수관 및 취수관이 상기 본체의 출수장치와 연통되도록 밀폐 결합시키는 상부 보호공;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

지하수 관정의 탈부착식 상부 보호공 조합체{Ground Water Top Protection with Easy Replacement and Maintenance}

본 발명은 지하수 관정의 탈부착식 상부 보호공 조합체로서, 보다 상세하게는 양수관 및 취수관 중 적어도 어느 하나가 매설된 관정으로부터 지상으로 연결된 관로를 형성하되, 지상의 먼지나 이물질이 지하로 유입되지 않도록 이 관로의 지상 측에 관로를 덮어 보관할 수 있도록 한 상부 보호공 조합체에 관한 것이다.

지하수는 지표에 내린 빗물이나 눈이 땅속으로 침투하여 고여 있거나 흐르는 상태의 물로서, 하천수 등의 지표수와 함께 주요 수자원으로 활용되고 있으며, 최근에는 기후 변화로 인한 가뭄에 대비하기 위해 비상용수 또는 대체 수자원으로 개발 수요가 증가하고 있다.

지하수는 단기간에 저렴한 비용으로 안전한 용수를 확보할 수 있다는 점에서 효용성이 크다. 그러나 지하수는 빗물 등에 의해 보충되는 양보다 과도하게 사용하거나 오염물질이 침투되어 수질이 악화되는 경우에는 재생과 회복에 오랜 시일과 노력이 필요하다. 따라서 지하수를 개발할 때에는 수량과 수질 등을 종합적으로 고려한 합리적인 활용이 필요하다.

일반적으로 농업용, 공업용 등의 용수 및 농어촌의 생활용수를 공급하기 위해서는 지반에 관정을 뚫고, 관정의 상부에 케이싱을 설치하며, 상기 케이싱을 관통하여 관정의 내부에 양수관을 삽입한 다음 펌프를 사용하여 지하수를 양수하여 사용하고 있는 것이 일반적인 형태이다. 따라서 암반 사이에 흐르고 있는 지하수는 암반공을 통하여 관정에 모이게 되고, 상기 관정에 모인 지하수는 수중모터펌프의 작동에 의해 강제 흡입된 후 양수관을 따라 송수배관으로 공급된다.

그러나 관정에 삽입 설치된 케이싱은 상부가 개방된 채 외부로 노출됨으로써, 각종 오염물질 및 오수, 파충류, 곤충 등이 상기 케이싱을 통해 관정의 내부로 유입되어 지하수를 오염시키는 결과를 초래하게 되었다. 더욱이 하절기에는 홍수로 인해 상기 케이싱을 통해 관정의 내부로 흙탕물 및 오염물질이 직접적으로 대량 유입됨으로써, 지하수의 오염은 더욱더 가중될 뿐만 아니라 이 경우 오염된 관정을 말끔하게 세척, 소독하기 위한 후처리작업에 따른 많은 유지, 관리비용이 소요되는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 종래에 지하수 상부를 밀폐하는 보호공이 일부 제안된 바 있다.

지하수의 관정의 오염 방지와 더불어, 인구 증가, 가뭄 등 어떠한 상황에서도 물 부족 문제가 발생하지 않고 안정적인 물 공급이 가능하도록 지하수를 지속 이용 가능한 미래 자원으로 관리해 나가는 것이 중요하다. 이를 위하여 환경변화에 대응한 물 관리체계를 재정립하기 위해 사설 지하수 허가 제한 및 지하수 수질 관리 강화 방안을 시행할 필요가 있다. 예를 들어 지하수를 지속 이용 가능한 자원으로 보전 관리하기 위해 각종 개발 사업이나 건축 허가 시 상수도 공급을 원칙으로 하고 사설 지하수 허가를 받을 수 없도록 규정하거나, 과도한 지하수 사용으로 물 부족 사태가 야기되는 것을 방지하기 위해 지하수 사용량을 일정 수준으로 제한할 필요가 있다.

그런데 기존에 설치된 대다수의 지하수 관정은 지하수 사용량 관리 체계를 도입하기 어려웠고, 신규로 설치되는 관정에만 극히 일부 지하수 사용량 제한 또는 사용량에 따른 요금 부과 등이 적용되었다. 이러한 이유는 기존 관정에 지하수 사용량 관리 시스템을 적용하기 위해서는 새롭게 관련 장비를 설치해야 하는데 기존 관정 시설을 교체하거나 보수하는데 많은 인력과 비용이 요구되고, 특히 시설 보수에 과도한 시간이 소요되어 통합적인 지하수 관정 관리 시스템을 적용하는데 현실적인 어려움이 있었다.

또한, 지하수 수질 오염을 방지하기 위해 기존의 관정에 설치하는 상부보호공은 전선 작업 시 필연적으로 전선 절단 및 재연결이 요구되어 항상 감전의 위험이 내재하였으며 번거로운 작업 단계들이 많아 시공 작업 효율을 떨어뜨리는 문제가 있었다.

이를 해결하기 위한 방법으로서, 한국등록특허 제 10-977056호 ‘유량계 착탈이 용이한 지하수 상부 밀폐장치’에 의하면, 유량계 또는 지하수를 양수하도록 부설된 각종 파이프 등을 보호하기 위한 밀폐장치인 것으로, 지하수 관정의 단면을 크게 확대할 필요 없이 가정 등에서 소형의 맨홀형태로 간편하게 설치 및 해체가 가능할 뿐만 아니라, 지하에 매설된 지하수 양수관에 연결되어 지하수를 지상으로 원활하게 양수할 수 있도록 견고하고 수밀된 구조로 설치되어 유지 보수가 용이한 유량계 착탈이 용이한 지하수 상부 밀폐장치를 개시하고 있다.

이와 같은 상부 밀폐장치는 상부 밀폐장치의 설치 시 지하수를 토출하기 위한 설비들을 연결하는 구성이 상세하게 언급되지 않아 단순히 케이스 정도의 역할 이상을 기대할 수 없게 되는 문제점이 발생하였다.

또 다른 방법으로서 한국등록특허 제 10-981985호 ‘지하수 오염 방지용 관정 보호와 지하수 소독 및 펌프 무선 제어장치’로서 관정(管井)의 입구에 용접하지 않고 설치되어 수충격 현상을 방지하는 한편 양수 압력이 설정된 값에 도달하면 지하수에 자동으로 염소가 공급되어 소독이 이루어지도록 하는 지하수 오염 방지용 관정 보호와 지하수 소독 및 펌프 무선 제어장치에 관한 것이다.

그러나 상기 기술 또한 상부 보호공을 설치할 때에 단순한 끼움식 결합에 의존하고 있어 지하로부터의 역류나 혹은 지하수를 너무 많이 퍼 올렸을 때 발생하는 넘침 현상을 방지할 수 없다는 문제점을 가지고 있다.

따라서 관정에 쉽게 설치되어 물을 퍼 올릴 수 있는 구조를 갖추면서도 동시에 유지보수가 용이해야하며, 나아가 외부의 충격이나 흔들림으로부터 상부 보호공 내부의 구성들을 보호할 수 있는 구조의 조합체를 개발할 필요성이 대두된다.

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 관정에 구비된 파이프 어셈블리와 지상에 구비되는 본체를 연결하는 상부 보호공에 있어서, 상부 보호공과 파이프 어셈블리 사이에 용접이 적용되지 않아 탈부착이 가능한 고정 어셈블리 구성을 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 탈부착이 가능한 고정 어셈블리 구성이 파이프 어셈블리에 포함된 관정 파이프에 보다 효과적으로 장착될 수 있는 구성을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 하우징 자체에 완충구조를 적용하여 본체의 충격 흡수가 가능한 강화된 구조를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 지하수 관정의 탈부착식 상부 보호공 조합체는, 지하수 관정에 장착되는 관정 파이프와, 상기 관정 파이프 내부에 삽입되어 지하수를 이동시키는 양수관 및 취수관이 구비된 파이프 어셈블리; 상기 파이프 어셈블리의 상부에 위치하는 것으로서 상기 양수관 및 취수관을 통해 이동된 지하수를 외부로 배출하는 출수장치가 구비된 본체; 상기 파이프 어셈블리와 상기 본체 사이를 탈착 가능하게 연결하여 상기 양수관 및 취수관이 상기 본체의 출수장치와 연통되도록 밀폐 결합시키는 상부 보호공;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

더하여, 상기 상부 보호공에서 상기 관정 파이프와 연결되는 부위에는, 용접을 통해 상기 상부 보호공의 단부에 장착되는 원통 형상의 용접 플랜지가 구비되고, 상기 관정 파이프에서 상기 상부 보호공과 연결되는 부위에는, 일 단이 상기 관정 파이프의 입구 측에 걸쳐진 상태로 상기 관정 파이프에 탈착 가능하게 장착되는 고정 어셈블리가 구비되어, 상기 용접 플랜지와 상기 고정 어셈블리를 접촉시킨 상태에서 패스너를 매개로 양자를 결합시키는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 고정 어셈블리는, 상기 관정 파이프의 외주면에 둘러 끼워지는 원통 형상의 제 1 링과, 상기 제 1 링의 외주면을 따라 장착되는 것으로서 일정 간격마다 패스너 홈이 형성된 스커트를 구비한 제 1 플랜지와, 중공부와, 상기 중공부를 둘러싸 상기 관정 파이프의 입구 측 둘레면에 안착되는 안착 둘레면 및, 상기 안착 둘레면의 둘레를 따라 연장된 것으로서 상기 관정 파이프의 외주면에 둘러 끼워지는 원통 형상의 제 2 링과, 상기 제 2 링의 외주면을 따라 장착되는 것으로서 일정 간격마다 패스너 홈이 형성되어 상기 제 1 플랜지의 스커트와 접하는 스커트를 구비한 제 2 플랜지 및, 상기 스커트의 패스너 홈에 결합되는 패스너를 구비하는 것을 특징으로 한다.

덧붙여, 상기 중공부의 내주면은, 상부로부터 하부까지 경사지게 연장된 경사면으로 이루어지고, 상기 경사면에는, 상기 관정 파이프의 외주면을 따라 장착되는 스냅링이 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 지하수 관정의 탈부착식 상부 보호공 조합체에 의하면,

1) 관정에 구비된 파이프 어셈블리와 지상에 구비되는 본체를 연결하는 상부 보호공에 있어서, 상부 보호공과 파이프 어셈블리 사이에 용접이 적용되지 않아 탈부착이 가능한 고정 어셈블리 구성을 제공할 수 있고,

2) 탈부착이 가능한 고정 어셈블리 구성이 파이프 어셈블리에 포함된 관정 파이프에 보다 효과적으로 장착될 수 있는 구성을 제공할 수 있으며,

3) 하우징 자체에 완충구조를 적용하여 본체의 충격 흡수가 가능한 강화된 구조를 제공할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 상부 보호공 및 본체가 조립된 기본 구조를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 상부 보호공 및 본체가 조립된 변형 실시예를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 상부 보호공 및 본체 구성을 분해하여 도시한 단면도.
도 4는 파이프 어셈블리와 상부 보호공을 연결하는 구성을 도시한 단면도 및 사시도.
도 5는 고정 어셈블리의 일 실시예를 도시한 단면도 및 사시도.
도 6는 고정 어셈블리의 다른 실시예를 도시한 사시도 및 확대 단면도.
도 7은 본 발명의 본체의 구조를 도시한 투시 사시도 및 확대 단면도.
도 8은 지지 구조체의 다른 실시예를 도시한 단면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 상부 보호공 및 본체가 조립된 기본 구조를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 상부 보호공 및 본체가 조립된 변형 실시예를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 상부 보호공 및 본체 구성을 분해하여 도시한 단면도이다.

도 1 내지 3을 참조하여 설명하면, 지하에 위치한 지하수를 향해 굴착기를 사용하여 일정한 깊이로 홈을 파 관정(10)을 형성하고, 이 관정(10)이 무너지지 않도록 관정(10)을 지탱할 수 있게 관정(10)의 직경과 동일한 혹은 이 직경에 대응되는 직경을 갖는 관정 파이프(110)가 매립된다. 이후 관정 파이프(110)의 내측으로 양수관(120) 및 취수관(120) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 관들이 관정(10)을 따라 삽입되는 형태로 배관 어셈블리가 구비된다.

이 배관 어셈블리는 대부분 관정(10)의 입구로부터 지하로 일정 거리 떨어진 위치까지 연장되어 있으며, 따라서 배관 어셈블리를 지상에서 사용하려면 이 배관 어셈블리로부터 지상으로 연장된 별도의 상부 보호공(300)이 더 필요하다.

상부 보호공(300)은 배관 어셈블리에서 관정 파이프(110)와 동일한 직경으로 연장되어 관정 파이프(110)의 단부에 결합됨으로써 관정 파이프(110)를 지상 방향으로 연장하는 역할을 한다. 물론 배관 어셈블리의 나머지 구성인 양수관(120)과 취수관(120) 또한 상부 보호공(300) 내부에 마련된 별도의 연장관을 통해 지상으로 노출되도록 연장될 수 있다.

여기서 상부 보호공(300)은 지상으로 일정 부분 노출되도록 구성될 수도 있고, 경우에 따라서는 상부 보호공(300) 역시도 관정(10) 내부에 위치하도록 구성될 수도 있다.

이 때, 상부 보호공(300)의 상부에는 본체(200)가 위치하게 되는데, 이 본체(200)는 앞선 상부 보호공(300)의 구성에 따라 전부가 지상에 노출되거나 혹은 일부가 지상에 노출되도록 구비될 수 있음은 물론이다.

본체(200) 내부에 위치한 연장관에는 바람직하게는 유량계가 부착되어 지하로부터 끌어올린 물의 양을 측정할 수 있으며, 이 외에도 별도의 배출관이 더 장착되어 배출관을 통해 물을 외부로 배출시키거나 혹은 물을 끌어올리는 것을 제어하기 위한 별도의 제어반이나 끌어올린 물을 임시로 보관하는 물탱크 등을 더 구비할 수 있음은 물론이다.

나아가 양수관(120) 혹은 취수관(120)에는 물을 끌어올리기 위한 펌프가 더 구비될 수 있으며, 이 펌프를 보조하는 구성이 다음과 같이 구비될 수 있다.

먼저, 펌프가 장착되는 부위는 지하수와 가까운 부위에 장착되게 되는데, 이는 대부분 양수관(120) 혹은 취수관(120)의 일 측에 구비되어 지하수의 수면 주변에 위치하게 되거나 혹은 지하수가 고여 있는 관정(10)의 바닥면까지 연장되어 지하수를 퍼 올리게 되며, 이렇게 퍼 오른 지하수는 출수장치(203)를 통해 지하수를 필요로 하는 곳으로 제공될 수 있다.

여기서 펌프 주변에는 관정(10) 내부로 펌프의 유입을 보조하기 위한 엔코더나 압력계 등을 더 구비하여 펌프의 구동을 보조할 수 있음은 물론이다.

이러한 기본 구성이 갖추어진 상부 보호공(300) 및 본체(200)가 조립된 실시예는 도 1과 도 2에 나타나 있다. 도 1과 도 2는 모두 기본적인 구성은 같지만, 본체(200)의 내부에 구비되는 출수장치(203)의 구성을 일부 달리하거나 혹은 출수장치(203)의 크기나 개수의 차이에 따라 변화될 수 있는 실시예를 도시한 것으로 이해할 수 있을 것이다.

다만, 상부 보호공(300)과 본체(200)는 내부의 파이프 어셈블리(100) 혹은 앞선 펌프와 같은 구조물의 보호를 위해 기본적으로는 밀폐되어 있어야 하지만, 유지보수를 위해서는 이러한 밀폐를 해제할 수 있는 개방 가능한 구성도 갖추어야 한다.

먼저, 본체(200)의 경우 상부를 커버(210)로 구성하여 힌지 등을 매개로 개폐 가능하게 구성할 수 있으며, 이 때 미세한 틈새로 수분이나 먼지 등의 유입을 방지하기 위하여 패킹이 더 구비될 수 있음은 물론이다.

상부 보호공(300)의 경우에도 상부를 커버(210)로 구성하여 이와 같은 구성을 구비시킬 수도 있겠으나, 기본적으로 상부 보호공(300)을 통해 본체(200)가 연결되어 있으므로 오히려 개폐식 구성에서 힌지를 사용하는 것은 본체(200)가 꺾여버릴 수 있다는 문제가 존재한다. 따라서 상부 보호공(300)에는 본체(200)와 연결되는 부위를 별도로 외주면에 구비하고 상부에 이러한 구성을 적용하거나 혹은 아예 이러한 구성을 적용하기 보다는 다른 방식의 탈착이 가능한 구조를 적용하는 편이 바람직하다.

본원의 상부 보호공(300)의 경우에는 파이프 어셈블리(100)의 관정 파이프(110)와 본체(200) 사이에서 상부 보호공(300)을 통해 이 둘을 탈착 가능하게 연결하는 것을 목적으로 하며, 특히 관정 파이프(110)와 상부 보호공(300)을 탈착 가능하게 함으로써 고정된 관정 파이프(110)를 매개로 필요에 따라 상부 보호공(300)을 변경토록 하여 본체(200)나 상부 보호공(300)의 교체가 필요할 시에 용이하게 교체가 가능한 구성을 제공한다.

이러한 구성에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 파이프 어셈블리와 상부 보호공을 연결하는 구성을 도시한 단면도 및 사시도이다.

먼저, 상부 보호공(300)에서 관정 파이프(110)와 연결되는 부위에는 용접을 통해 상부 보호공(300)의 단부에 장착되는 원통 형상의 용접 플랜지(301)가 구비된다. 이 용접 플랜지(301)는 일반적으로 다른 파이프와 연결을 위해 파이프의 단부에 장착되는 플랜지라 이해할 수 있으며, 이 용접 플랜지(301)의 경우 표면에 복수의 홈을 두어 다른 플랜지나 고정수단과 패스너(20)를 매개로 결합될 수 있는 것을 특징으로 한다.

나아가 관정 파이프(110)에서 상부 보호공(300)과 연결되는 부위에는 용접 방식이 아닌, 일 단이 관정 파이프(110)의 입구 측에 걸쳐진 상태로 관정 파이프(110)에 탈착 가능하게 장착되는 고정 어셈블리(320)가 구비된다.

이 고정 어셈블리(320)는 앞서 설명한 용접 파이프와 유사한 역할을 하는 것이되, 용접을 통해 장착되는 용접 플랜지(301)와 달리 탈착이 가능하도록 관정 파이프(110)의 입구 측에 걸쳐지는 상태로 장착되는 것이며, 이에 따라 앞선 용접 파이프와 패스너(20)를 매개로 결합될 수 있는 것이 특징이라 할 수 있다. 이에 대해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 고정 어셈블리(320)는 관정 파이프(110)의 입구 측에 걸쳐지는 제 2 플랜지(340)와, 이 제 2 플랜지(340)의 하단에서 관정 파이프(110)의 외주면에 둘러 끼워지는 제 1 플랜지(330) 및, 제 1 플랜지(330)와 제 2 플랜지(340)를 결합하여 하나의 플랜지로서 역할을 하게 하는 패스너(20)로 구성된다. 보다 상세하게 설명하면, 제 1 플랜지(330)의 경우, 관정 파이프(110)의 외주면에 둘러 끼워지는 것으로서, 되도록 원통의 외경과 같거나 약간 더 큰 내경을 갖는 원통 형상의 제 1 링(332)과, 이 제 1 링(332)의 외주면을 덮거나 혹은 외주면의 상부나 하부 등을 따라 장착되는 것으로서 일정 간격마다 패스너 홈(331)이 형성된 스커트(333)로 구성된다.

나아가 제 2 플랜지(340)의 경우, 관정 파이프(110)의 중공부(342)보다 작은 직경을 갖는 중공부(342)와, 이 중공부(342)를 둘러싸는 것으로서, 관정 파이프(110)의 입구 측 둘레면에 안착되는 안착 둘레면(343) 및, 다시 안착 둘레면(343)의 둘레로부터 관정 파이프(110)의 외주면을 둘러싸도록 연장되어 결론적으로는 관정 파이프(110)의 외주면에 둘러 끼워지는 원통 형상의 제 2 링(341)과, 앞선 제 1 링(332)과 같이 이 제 2 링(341)의 외주면을 따라 장착되는 것으로서 일정 간격마다 패스너 홈(331)이 형성되어 제 1 플랜지(330)의 스커트(333)와 접하는 스커트(333)를 구비하게 된다.

즉, 제 1 플랜지(330)와 제 2 플랜지(340)는 공통적으로 링과 스커트(333)의 구성을 구비하여 도면에 나타난 것처럼 각각의 스커트(333)가 접촉되도록 위치한 상태에서 각각의 스커트(333)에 형성된 패스너 홈(331)을 맞추어 이 패스너 홈(331)에 패스너(20)를 결합시킴으로서 두 플랜지가 고정되어 하나의 고정 어셈블리(320)로서 역할을 수행할 수 있다. 따라서 제 2 플랜지(340)는 제 1 플랜지(330)의 구성에 더하여 관정 파이프(110)의 입구 측에 걸쳐질 수 있도록 안착 둘레면(343)의 구성을 더 갖춘 것이라 할 수 있다.

여기서 제 2 플랜지(340)의 중공부(342) 내주면은, 상부로부터 하부까지 경사지게 연장된 경사면(334)으로 이루어져 관정 파이프(110)의 외주면과 일정한 간격을 두기 때문에 공간이 형성될 수 있으며, 따라서 경사면(334)에는 스냅링(400)이 구비되어 관정 파이프(110)의 외주면과의 사이에 결합력을 높일 수 있다. 여기서 스냅링(400)은 바람직하게는 금속 재질로 형성된 원통형상의 띠와 같은 것이라 이해할 수 있으며, 스냅링(400)이 관정 파이프(110)의 외주면을 둘러 구비되되, 제 1 플랜지(330)와 제 2 플랜지(340)가 결합되면서 패스너(20)를 조이게 되면, 패스너(20)의 조임에 따라 플랜지와 관정 파이프(110)의 외주면 사이의 공간이 점차 줄어들게 되는데, 여기서 스냅링(400)의 상하 폭을 상술한 내용에서 패스너(20)를 최대로 조였을 때의 플랜지와 관정 파이프(110)의 외주면 사이의 공간의 폭보다 약간 크게 하면 이 경사면(334)을 통해 스냅링(400)이 눌려 강제로 관정 파이프(110)의 외주면과 고정 어셈블리(320) 사이에 텐션을 가진 상태로 위치하게 됨으로써 둘 사이의 결합력을 높이는 구조(일종의 패킹을 적용하는 것과 유사하다.)를 적용한 것이라고 할 수 있다. 즉, 스냅링(400)은 어느 정도 변형이 가능하면서도 쉽게 끊어지지 않도록 얇은 두께의 금속판이나 합성수지 판으로 구성되어야 할 것이다.

도 5는 고정 어셈블리의 일 실시예를 도시한 단면도 및 사시도이다.

이러한 스냅링(400)의 역할을 보조하기 위한 구성으로서 다음의 구조 및 구성이 더 포함될 수 있다.

먼저 스냅링(400)의 횡단면은 일 측이 개방된 개방홈(401)을 구비한 ‘’자 형상으로 구성될 수 있되, 여기서 개방홈(401)에는 ‘’자 형상으로서, 스냅링(400)에서 개방홈(401)을 기준으로 일 측 외주면에 위치하여 스냅링(400)의 일 단부가 삽입되는 제 1 삽입부(411)와, 제 1 삽입부(411)로부터 개방홈(401)을 지나 스냅링(400)의 타 측 내주면을 향해 연장된 연장부(412) 및, 연장부(412)로부터 내주면에 위치하여 스냅링(400)의 타 단부가 삽입되는 제 2 삽입부(413)로 구성되는 링크(410)가 구비될 수 있다.

즉, 링크(410)는 개방홈(401)에 위치하는 'S'자 형상의 이음매로서, 신축성을 갖는 고무나 합성수지 등의 재질로 구성되어 스냅링(400)의 양 단부를 각각 물고 있는 것으로서, 상술한 메커니즘에 의해 스냅링(400)이 경사면(334)을 통해 관정 파이프(110)의 외주면을 향해 힘을 받아 눌릴 때에 스냅링(400)을 누르는 힘이 이 링크(410)에도 전달되어 링크(410)가 스냅링(400)의 변형과 대응되어 변형될 수 있다. 특히 기존의 스냅링(400)이 'o'형상으로 구성되어 단순하게 눌려 변형되기만 하였다면, ‘C'형상으로 구성되는 경우에는 스냅링(400)이 변형되면서 받는 스트레스를 이 링크(410)를 통해 어느 정도 해소시키면서도 링크(410)도 동시에 변형되면서 보다 용이하게 경사면(334)과 관정 파이프(110)의 외주면 사이를 채워 관정 파이프(110)와 고정 어셈블리(320)의 결합력을 보다 높일 수 있음은 물론이다.

나아가 스냅링(400)의 단부에서 관정 파이프(110)에 접촉되는 부위에는 일정 간격을 두고 돌출된 복수의 스냅돌기(403)가 형성되고, 이에 대응되어 관정 파이프(110)에서 경사면(334)과 마주보는 부위에도 일정 간격을 두고 내측으로 함입되어 스냅돌기(403)가 삽입 고정되는 복수의 걸림공(111)이 형성될 수 있다. 이 스냅돌기(403)와 걸림공(111)은 'C'자 형상의 스냅링(400)이 보통 관정 파이프(110)를 조이는 형태로 변형되는데, 이 변형 이후에 오랜 시간이 지나도 변형된 위치를 더 긴 시간동안 고정할 수 있도록 물리적인 고정 구조를 더욱 제공하는 구성이라 이해할 수 있다.

도 6은 고정 어셈블리의 다른 실시예를 도시한 사시도 및 확대 단면도이다.

나아가 스냅링(400)의 다른 실시예로서, 스냅링(400)의 외주면을 따라 내측으로 함입 연장된 쐐기홈(402)이 구비될 수 있으되, 이 쐐기홈(402)에는 탄성 재질의 쐐기링(420)이 더 구비되어 'S'자 형태의 링크(410)를 적용하지 않더라도 스냅링(400) 자체의 변형을 통해 관정 파이프(110)와 고정 어셈블리(320)의 사이를 채움으로써 결합력을 강화시킬 수 있는 구조를 갖출 수 있다.

특히 이 경우 스커트(333)에는 이 쐐기링(420)이 관정 파이프(110)의 외주면 혹은 고정 어셈블리(320)의 경사면(334)을 향해 더욱 눌려져 접촉을 용이하게 할 수 있도록 하는 구성으로서, 보조 쐐기(336) 구성이 더 구비될 수 있다.

즉, 경사면(334)의 일 측으로부터 패스너 홈(331)까지 관통 연장된 보조 홈(335)이 형성되고 이 보조 홈(335)에 신축성 재질의 보조 쐐기(336)가 삽입된다. 보조 쐐기(336)는 바람직하게는 보조 홈(335)으로부터 패스너 홈(331)에 걸쳐 삽입되며, 패스너(20) 결합을 위해 패스너 홈(331)에 패스너(20)를 삽입하게 되면 보조 쐐기(336)의 일부가 패스너 홈(331)으로부터 보조 홈(335)을 향해 밀려나게 된다. 따라서 이 밀려난 양만큼 보조 홈(335)의 외측이자 관정 파이프(110)와 고정 어셈블리(320) 사이로 밀려 나오게 되면서 쐐기링(420)을 눌러줌으로써 쐐기링(420)이 관정 파이프(110)의 외주면에 더욱 용이하게 접촉되도록 한다. 또한 굳이 쐐기링(420)을 누르지 않더라도 관정 파이프(110)와 고정 어셈블리(320) 사이에 보조 쐐기(336)의 일부가 추가로 채워지는 것만으로도 관정 파이프(110)와 고정 어셈블리(320)의 결합력을 증대시키는 데 도움이 될 수 있음은 물론이다.

이러한 구성을 통해 관정 파이프(110)에 용접 방식이 아닌 탈착 가능한 방식으로 적용되는 고정 어셈블리(320)의 구성을 살펴보았으며, 따라서 간단한 조립을 통해 관정(10)에 얹어 활용 가능한 고정 어셈블리(320) 구성으로 상부 보호공(300)을 탈착 가능한 구성으로서 구비할 수 있음은 물론이다.

이러한 탈착 구성은 파이프 어셈블리(100)와 관련된 구성의 유지보수를 위해 구비되는 것으로서, 특히 보수를 위한 탈착 구성을 제공하는 것이되, 이러한 보수가 용이한 구조보다 우선시 되어야 할 것은 바로 파이프 어셈블리(100) 자체를 보다 안전하게 보호할 수 있는 구조가 적용되는 것이다. 특히 지상으로 가장 많은 면적이 돌출되어있는 본체(200)의 경우, 이러한 보호 구조가 적용될 필요성이 가장 크다고 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 본체의 구조를 도시한 투시 사시도 및 확대 단면도이다.

먼저 본체(200)는 내부 하우징(201)과, 이 내부 하우징(201)과 일정 간격을 두고 내부 하우징(201)을 둘러싸는 외부 하우징(202)의 이중구조로 구성될 수 있다. 여기서 내부 하우징(201)과 외부 하우징(202)을 연결하는 구성으로서, 내부 하우징(201)과 외부 하우징(202)의 표면에 분산 배치되는 브라켓(220)과, 내부 하우징(201)과 외부 하우징(202)에 각각 배치된 브라켓(220)을 연결하는 지지 구조체(230)가 더 구비될 수 있다.

브라켓(220)은 일 면에 적어도 하나 이상의 삽입공이 형성된 것이며, 지지 구조체(230)는 브라켓(220)의 삽입공에 단부가 삽입되는 봉 형상의 구조물이되, 바람직하게는 실린더나 안테나 구조와 같이 신장 가능한 구조를 갖춘 상태에서 충격을 흡수할 수 있도록 탄성체인 스프링 등을 적용하여 내부 하우징(201)과 외부 하우징(202) 사이에서 발생된 충격을 흡수하는 역할을 한다.

보다 상세한 구조를 설명하면, 브라켓(220)은 서로 다른 기울기로 연장된 복수의 평탄면(221)을 갖는 다면체 구조물로서, 각각의 평탄면(221) 중앙부위에서 내측으로 수직하게 함입된 상태로 내주면에 나사산이 형성된 회전삽입공(222)을 구비할 수 있다. 즉 축구공과 같이 다양한 기울기로 연장된 표면을 갖되, 각 표면이 평탄면(221)으로 형성된 것이다. 이에 따라 지지 구조체(230)는 복수의 기둥(231)이 스프링을 매개로 신장 가능하게 연결된 것으로서 양 단부에 위치한 기둥(231)의 외주면을 따라 회전삽입공(222)의 나사산과 대응되는 나사산이 형성된 구성을 갖는다. 따라서 이 회전삽입공(222)에 지지 구조체(230)가 나사산을 매개로 결합될 수 있어 고정이 쉽게 해제되지 않고, 지지 구조체(230)가 자체적으로 신장되면서 충격을 흡수할 수 있는 구조를 갖추고 있는 것이다. 따라서 충격이 발생하면 지지 구조체(230)가 충격을 흡수하기 위해 일시적으로 수축되었다가 충분히 충격이 사라지면 다시 이완되어 원래의 외부 하우징(202)과 내부 하우징(201)의 간격을 유지할 수 있게 되는 구조를 갖게 된다.

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

삭제

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 지하수 관정의 탈부착식 상부 보호공 조합체의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

10: 관정 20: 패스너
100: 파이프 어셈블리 110: 관정 파이프
111: 걸림공 120: 양수관, 취수관
200: 본체 201: 내부 하우징
202: 외부 하우징 203: 출수장치
210: 커버 220: 브라켓
221: 평탄면 222: 회전삽입공
230: 지지 구조체(안테나 구조) 231: 기둥
300: 상부 보호공
301: 용접 플랜지 320: 고정 어셈블리
330: 제 1 플랜지 331: 패스너 홈
332: 제 1 링 333: 스커트
334: 경사면 335: 보조홈
336: 보조 쐐기 340: 제 2 플랜지
341: 제 2 링 342: 중공부
343: 안착 둘레면 400: 스냅링
401: 개방홈 402: 쐐기홈
403: 스냅돌기 410: 링크
411: 제 1 삽입부 412: 연장부
413: 제 2 삽입부 420: 쐐기링

Claims (14)

1. 지하수 관정의 탈부착식 상부 보호공 조합체에 있어서,
   지하수 관정에 장착되는 관정 파이프와, 상기 관정 파이프 내부에 삽입되어 지하수를 이동시키는 양수관 및 취수관이 구비된 파이프 어셈블리;
   상기 파이프 어셈블리의 상부에 위치하는 것으로서 상기 양수관 및 취수관을 통해 이동된 지하수를 외부로 배출하는 출수장치가 구비된 본체;
   상기 파이프 어셈블리와 상기 본체 사이를 탈착 가능하게 연결하여 상기 양수관 및 취수관이 상기 본체의 출수장치와 연통되도록 밀폐 결합시키는 상부 보호공;을 포함하되,
   상기 본체는,
   내부 하우징과, 상기 내부 하우징과 일정 간격을 두고 둘러싸는 외부 하우징 및, 상기 내부 하우징과 상기 외부 하우징의 표면에 분산 배치되는 것으로서 일 면에 적어도 하나 이상의 삽입공이 형성된 브라켓과, 상기 내부 하우징과 상기 외부 하우징에 각각 배치된 상기 브라켓의 삽입공에 양 단부가 각각 삽입되어 충격을 흡수하는 지지 구조체를 구비하는 것을 특징으로 하는, 지하수 관정의 탈부착식 상부 보호공 조합체.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 상부 보호공에서 상기 관정 파이프와 연결되는 부위에는,
   용접을 통해 상기 상부 보호공의 단부에 장착되는 원통 형상의 용접 플랜지가 구비되고,
   상기 관정 파이프에서 상기 상부 보호공과 연결되는 부위에는,
   일 단이 상기 관정 파이프의 입구 측에 걸쳐진 상태로 상기 관정 파이프에 탈착 가능하게 장착되는 고정 어셈블리가 구비되어,
   상기 용접 플랜지와 상기 고정 어셈블리를 접촉시킨 상태에서 패스너를 매개로 양자를 결합시키는 것을 특징으로 하는, 지하수 관정의 탈부착식 상부 보호공 조합체.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 고정 어셈블리는,
   상기 관정 파이프의 외주면에 둘러 끼워지는 원통 형상의 제 1 링과, 상기 제 1 링의 외주면을 따라 장착되는 것으로서 일정 간격마다 패스너 홈이 형성된 스커트를 구비한 제 1 플랜지와,
   중공부와, 상기 중공부를 둘러싸 상기 관정 파이프의 입구 측 둘레면에 안착되는 안착 둘레면 및, 상기 안착 둘레면의 둘레를 따라 연장된 것으로서 상기 관정 파이프의 외주면에 둘러 끼워지는 원통 형상의 제 2 링과, 상기 제 2 링의 외주면을 따라 장착되는 것으로서 일정 간격마다 패스너 홈이 형성되어 상기 제 1 플랜지의 스커트와 접하는 스커트를 구비한 제 2 플랜지 및,
   상기 스커트의 패스너 홈에 결합되는 패스너를 구비하는 것을 특징으로 하는, 지하수 관정의 탈부착식 상부 보호공 조합체.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 중공부의 내주면은,
   상부로부터 하부까지 경사지게 연장된 경사면으로 이루어지고,
   상기 경사면에는,
   상기 관정 파이프의 외주면을 따라 장착되는 스냅링이 구비되는 것을 특징으로 하는, 지하수 관정의 탈부착식 상부 보호공 조합체.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 스냅링의 횡단면은,
   일 측이 개방된 개방홈을 구비한 ‘C’자 형상으로 구성되되,
   상기 개방홈에는,
   ‘S’자 형상으로서, 상기 스냅링에서 상기 개방홈을 기준으로 일 측 외주면에 위치하여 상기 스냅링의 일 단부가 삽입되는 제 1 삽입부와, 상기 제 1 삽입부로부터 상기 개방홈을 지나 상기 스냅링의 타 측 내주면을 향해 연장된 연장부 및, 상기 연장부로부터 상기 내주면에 위치하여 상기 스냅링의 타 단부가 삽입되는 제 2 삽입부로 구성되는 링크가 구비되는 것을 특징으로 하는, 지하수 관정의 탈부착식 상부 보호공 조합체.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 스냅링의 단부에서 상기 관정 파이프에 접촉되는 부위에는,
   일정 간격을 두고 돌출된 복수의 스냅돌기가 형성되고,
   상기 관정 파이프에서 상기 경사면과 마주보는 부위에는,
   일정 간격을 두고 내측으로 함입된 것으로서 상기 스냅돌기가 삽입 고정되는 복수의 걸림공이 형성되는 것을 특징으로 하는, 지하수 관정의 탈부착식 상부 보호공 조합체.
7. 제 4항에 있어서,
   상기 스냅링은,
   일 측이 개방된 ‘C’자 형상으로 구성되되,
   상기 스냅링의 외주면을 따라 장착된 것으로서,
   상기 스냅링의 내측으로 함입 연장된 쐐기홈과,
   상기 쐐기홈에 끼움 결합되는 탄성 재질의 쐐기링이 구비되는 것을 특징으로 하는, 지하수 관정의 탈부착식 상부 보호공 조합체.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 스커트는,
   상기 경사면의 일 측으로부터 상기 패스너 홈까지 관통 연장된 보조 홈과,
   신축성 재질로 형성된 것으로서, 상기 보조 홈으로 부터 상기 패스너 홈에 걸쳐 삽입되는 보조 쐐기를 구비하고,
   상기 패스너 홈에 상기 패스너가 삽입될 시, 상기 보조 쐐기의 일부가 상기 보조 홈의 외측으로 밀려 나와 상기 관정 파이프와 상기 고정 어셈블리 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는, 지하수 관정의 탈부착식 상부 보호공 조합체.
9. 삭제
10. 제 1항에 있어서,
    상기 브라켓은,
    서로 다른 기울기로 연장된 복수의 평탄면을 갖는 다면체 구조물로서,
    상기 평탄면의 중앙부위에서 내측으로 수직하게 함입된 상태로 내주면에 나사산이 형성된 회전삽입공을 구비하고,
    상기 지지 구조체는,
    복수의 기둥이 스프링을 매개로 신장 가능하게 연결된 것으로서,
    양 단부에 위치한 기둥의 외주면을 따라 상기 회전삽입공의 나사산과 대응되는 나사산이 형성된 것을 특징으로 하는, 지하수 관정의 탈부착식 상부 보호공 조합체.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제

Images