KR101905175B1 - 채수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 채수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡입펌프 및 채수병이 내부에 구비되어 있으며, 연속 또는 비연속적으로 시료를 채수하는 채수기; 강 또는 하천 바닥에 위치하는 몸체와 뚜껑으로 이루어진 유공관; 및 일측 말단부는 상기 채수기와 연결되고 타측 말단부는 유공관 내부에 위치하여, 유공관 내부로 유입된 시료를 상기 채수기로 공급하는 튜브를 포함함으로써, 채수구의 폐색을 방지하고 나아가 수질 분석 결과의 신뢰성을 높일 수 있는 채수장치에 관한 것이다.

Description

채수장치{Water Sampler Apparatus}

본 발명은 채수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강이나 하천의 물을 채수함에 있어 퇴적토로 인해 채수구가 막히는 것을 방지할 수 있는 수위 대응형 채수장치에 관한 것이다.

인간이 생존하기 위해서는 매일 일정량의 물을 마셔야 하며, 샤워나 세척 등 각종 용도로 다량의 물이 필요하다. 이렇게 우리가 매일 필요로 하는 물, 특히 수돗물은 강물이나 댐저류수 등으로부터 취수한 후 정수과정을 통해 각종 오염물질이 제거된 물이라고 할 수 있다.

취수원은 음용수로서의 수질기준을 만족시켜야 하며, 특정 취수원으로서의 수질기준을 만족하고 있는지 정기적 또는 비정기적으로 시료를 채수하여 오염물질의 종류와 농도를 분석하고 있다. 특히 강우 시에는 의도치 않은 오염물질들이 비에 씻겨 수계로 유입될 수 있기 때문에 주의 깊은 수질 분석이 요구된다.

한편, 하천을 흐르는 물의 수질을 분석하기 위하여 시료를 채수하는 경우, 수회 시료를 채취하는 경우도 있지만 강우 시 등 특수한 환경에서는 일정한 시간 간격으로 장시간 연속적으로 시료를 채수하여 수질분석을 수행하기도 한다.

일예로 채수기는 육지에 설치하고 채수기와 연결된 긴 튜브 타입의 채수구를 물속에 넣어 둔 채, 일정한 시간 간격으로 채수구를 통해 물을 흡입하여 채수기에 보관한다. 하지만 이러한 종래의 방법으로 채수하는 경우, 물속의 각종 입자상 물질들로 인해 채수구가 막혀 제때 채수되지 않는 경우가 발생하고, 특히 강우 시에는 유속이 빨라지고 이에 따라 바닥의 퇴적토가 다량으로 함께 이동하기 때문에 채수구의 막힘 현상이 매우 빈번하게 일어난다. 이외에도 유속에 의해 채수구가 유실되거나 부유물이 다량으로 포함된 시료가 채수되어 정확한 수질 모니터링이 어렵다.

한국등록특허공보 제1252284호 한국등록실용신안공보 제382601호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명에서는 수질분석이 필요한 강물이나 하천수의 시료 채취시, 퇴적토로 인해 취수구가 막히는 것을 방지할 수 있는 채수장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명에서는 수질 분석 결과의 신뢰성을 높일 수 있는 채수장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 채수장치는, 흡입펌프 및 채수병이 내부에 구비되어 있으며, 연속 또는 비연속적으로 시료를 채수하는 채수기(100); 강 또는 하천 바닥에 위치하는 몸체(210)와 뚜껑(220)으로 이루어진 유공관(200); 및 일측 말단부는 상기 채수기(100)와 연결되고 타측 말단부는 유공관(200) 내부에 위치하여, 유공관(200) 내부로 유입된 시료를 상기 채수기(100)로 공급하는 튜브(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 채수장치에서, 상기 몸체(210)는, 1개 이상의 제1 통공(211)이 측면에 형성되며, 상기 몸체(210)를 강 또는 하천 바닥에 고정하기 위한 고정수단(212)이 바닥면 외면에 구비되고, 내부가 비어 있는 원기둥 또는 다각기둥 형상으로 이루어지고, 상기 뚜껑(220)은, 1개 이상의 제2 통공(221)이 측면에 형성되며, 상기 튜브(300)의 외경보다 큰 튜브 관통홀(222)이 천정면에 구비되어 있는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 채수장치에서, 상기 몸체(210)는, 1개 이상의 제1 통공(211)이 측면에 형성되며, 상기 몸체(210)를 강 또는 하천 바닥에 고정하기 위한 고정수단(212)이 바닥면 외면에 구비되고, 내부가 비어 있는 원기둥 또는 다각기둥 형상으로 이루어지고, 상기 뚜껑(220)은, 1개 이상의 제2 통공(221)이 측면에 형성되며, 상기 튜브(300)의 외경보다 큰 튜브 관통홀(222)이 천정면에 구비되고, 유공관(200) 내부에 위치하는 상기 튜브(300)의 타측 말단부에는, 튜브(300)의 개구부가 수면 위로 향하는 것을 방지하기 위한 밸런스(320), 및 튜브(300)의 개구부가 항상 수표면 아래 소정 위치로 이동할 수 있도록 상기 밸런스(320) 상부에 위치하는 부이(310)가 부착되어 있는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 채수장치에서, 상기 몸체(210)는, 1개 이상의 제1 통공(211)이 측면에 형성되며, 상기 몸체(210)를 강 또는 하천 바닥에 고정하기 위한 고정수단(212)이 바닥면 외면에 구비되고, 내부가 비어 있는 원기둥 또는 다각기둥 형상으로 이루어지고, 상기 뚜껑(220)은, 1개 이상의 제2 통공(221)이 측면에 형성되며, 상기 튜브(300)의 외경보다 큰 튜브 관통홀(222)이 천정면에 구비되고, 유공관(200) 내부에 위치하는 상기 튜브(300)의 타측 말단부에는 내부 유공관(340)이 연결되되, 상기 내부 유공관(340)의 바닥면은 밀폐되고, 측면에는 1개 이상의 제3 통공(341)이 구비됨과 함께 상기 제3 통공(341)이 항상 수표면 아래 소정 위치로 이동할 수 있도록 측면 상부 소정위치에는 부이(310)가 장착되고, 상기 제1 통공(211) 및 제2 통공(221)에 비해 제3 통공(341)의 단면적이 작은 것이 바람직하다.

본 발명의 채수장치에 의하면, 시료를 채수하기 위한 채수구가 유공관 내부에 구비되어 있어 나뭇잎이나 나무 조각 등 각종 이물질에 의한 채수구의 폐색을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

또한 본 발명의 채수장치에 의하면, 수위 변동에 따라 튜브(300)의 개구부가 수직으로 이동할 수 있도록 부이가 구비되어 있어, 강우로 인한 유속 증가에 동반하여 퇴적토가 쓸려 오더라도 개구부의 막힘 현상 없이 시료를 안정적으로 채수할 수 있다는 장점이 있다.

게다가 유공관으로 이루어진 몸체에는 강이나 하천 바닥에 몸체를 고정하기 위한 고정수단이 구비되어 있어, 몸체나 몸체 내부에 위치하는 튜브의 이동 또는 유실을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 항상 동일한 지점에서 시료 채취가 가능하여 수질 분석 결과의 신뢰성을 높일 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 채수장치의 개략도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 채수장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 채수장치의 개략도이다.
도 4는 제2 실시예에 따른 채수장치의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 유공관의 개략도이다.

본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 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.

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.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 채수장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 채수장치의 개략도이고, 도 2는 제1 실시예에 따른 채수장치의 분해 사시도이다.

도 1 및 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 채수장치는 채수기(100), 유공관(200) 및 튜브(300)를 포함하여 이루어진다.

먼저 채수기(100)에 관해 설명하면, 도면에는 도시하지 않았지만 채수기(100)는 몸체와 덮개로 이루어져 있으며 내부에는 튜브(300) 일측과 연결된 흡입펌프와 다수개의 채수병이 내장되어 있다. 또 연속 또는 비연속적으로 시료를 흡입하고, 흡입한 시료를 채수병에 담을 수 있도록 펌프의 흡입량과 시료 채수 간격을 조절할 수 있는 제어부가 내장되어 있다. 이러한 채수기(100)는 동 기술분야에서 널리 적용되고 있는 공지된 장치에 해당되므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

시료의 채취가 요구되는 강이나 하천 바닥에 위치하는 유공관(200)은 다수개의 통공이 구비되어 있으며, 몸체(210)와 뚜껑(220)으로 이루어진다.

몸체(210)는 내부가 비어 있는 원기둥이나 다각기둥 형상으로 이루어지는 것이 바람직하고, 상부는 개방되는 한편 내부로 물의 유입과 유출이 자유롭지만 자갈이나 각종 이물질은 유입되지 못하도록 1개 이상의 제1 통공(211)이 측면과 바닥면에 구비되어 있다. 또 물의 흐름에 의해 몸체(210)가 이동하거나 유실되는 것을 방지하고 나아가 동일한 지점에서 시료를 채수함으로 수질 분석 결과의 신뢰성을 높일 수 있도록 위하여 강이나 하천 바닥에 몸체(210)를 고정하기 위한 고정수단(212)이 바닥면 외면에 구비될 수 있고, 여기서 고정수단(212)은 몸체(210)를 고정할 수 있다면 특별히 제한하지 않으며 일예로 앵커일 수 있다. 또한 인근에 별도의 구조물이 있는 경우에는 구조물에 몸체(210)를 고정시킬 수 있는 밴드(미도시)가 더 구비될 수도 있다.

몸체(210) 상부에 위치하는 뚜껑(220)은, 몸체(210)와 동일한 외형으로 이루어고, 하면이 개방되어 있는 한편 내부로 물의 유입과 유출은 자유롭지만 자갈이나 각종 이물질은 유입되지 못하도록 1개 이상의 제2 통공(221)이 측면에 형성되어 있다. 또 튜브(300)가 수직방향으로 쉽게 이동할 수 있도록 튜브(300)의 외경보다 상대적으로 큰 튜브 관통홀(222)이 천정면에 구비되어 있다.

한편, 몸체(210)와 뚜껑(220)에 각각 형성되는 제1 통공(211)과 제2 통공(221)은 내측면에서 외측면으로 갈수록 점진적으로 단면적이 줄어드는 모양으로 형성되는 것이 바람직하고, 이는 상기와 같은 형상으로 제1 통공(211)과 제2 통공(221)을 구비시킴으로써 물속의 입자상 물질들로 인한 통공의 폐쇄 가능성을 현저히 감소시킬 수 있기 때문이다.

상기와 같은 몸체(210)와 뚜껑(220)은 암수나사체결방식이나 억지끼움식 등 공지의 결합방법으로 상호 고정 또는 분리될 수 있다.

다음은 튜브(300)에 관해 설명하기로 한다. 튜브(300)는 유공관(200) 내부로 유입된 시료를 채수기(100)로 공급하는 역할을 수행하며, 일측 말단부는 채수기(100)에 내장되어 있는 흡입펌프와 연결되고 타측 말단부는 유공관(200) 내부에 위치한다. 그리고 유공관(200) 내부에 위치하는 튜브(300)의 타측 말단부에는, 튜브(300)의 개구부가 수면 위로 향하지 못하도록 소정의 무게를 갖는 밸런스(320)가 개구부 인근에 위치하며, 또 강우 등 외적 요인으로 인해 수위가 변동하거나 퇴적토가 쓸려 오더라도 개구부의 막힘 현상 없이 수표면으로부터 일정한 깊이에 위치하는 시료를 안정적으로 채수할 수 있도록 튜브(300)의 개구부 위치를 자동적으로 조절하기 위한 부이(310)가 밸런스(320) 상부에 위치하는 것이 바람직하다.

한편, 부이(310)와 밸런스(320)에는 튜브(300)의 외경보다 조금 작은 홀이 뚫려 있어 억지 끼움방식으로 튜브(300)에 고정되는 것이 바람직하나 이에 제한되지 않고, 추가적으로 밸런스(320) 아래에 별도의 지지수단(330)을 구비시키면 밸런스(320)가 튜브(300)로부터 이탈되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 채수장치의 개략도이고, 도 4는 제2 실시예에 따른 채수장치의 분해 사시도이다.

유공관(200) 내부에 위치하는 튜브(300)의 타측 말단부에 내부 유공관(340)이 연결되는 구성만 제외하고 나머지 구성은 도 1 및 2를 참조하면서 설명한 제1 실시예와 동일하므로 이하에서는 내부 유공관(340)에 관해서만 설명하기로 한다.

몸체(210) 내부 공간부에 위치하는 내부 유공관(340)의 바닥면은 밀폐되고, 측면에는 1개 이상의 제3 통공(341)이 구비되어 있는 한편, 상부는 튜브(300)의 타측 말단부와 연결되어 있다. 또 수위가 변동하더라도 제3 통공(341)이 항상 수위 아래 소정 위치로 이동할 수 있도록 측면 상부 소정위치에는 부이(310)가 장착되어 있고, 필요에 따라서는 내부 유공관(340)이 항상 상하로 수직 이동할 수 있도록 무게 중심을 부여하는 밸런스(320)가 측면 하부 소정위치에 구비될 수 있다.

여기서, 몸체(210)에 형성된 제1 통공(211) 그리고 뚜껑(220)에 구비된 제2 통공(221)보다 내부 유공관(340)에 구비되어 있는 제3 통공(341)의 단면적이 상대적으로 작은 것이 바람직하다. 이는 물의 유입과 유출이 용이하도록 제1 통공(211)과 제2 통공(221)을 비교적 크게 형성시키고, 일부 입자상 물질들이 이들 제1 통공(211)과 제2 통공(221)을 통과하여 유공관(200) 내부로 유입되더라도 제3 통공(341)의 체분리 효과에 의해 내부 유공관(340)으로 유입되는 최소화하기 위함이다.

실시예 1과 마찬가지로, 전술한 제1 통공(211), 제2 통공(221) 그리고 제3 통공(341)은 내측면에서 외측면으로 갈수록 점진적으로 단면적이 줄어드는 모양으로 형성될 수 있음은 자명하다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 유공관의 개략도이다. 유공관의 외형만 제외하고 나머지 구성은 도 1 내지 4를 참조하면서 설명한 제1 실시예 또는 제2 실시예와 동일하므로 이하에서는 유공관에 관해서만 설명하기로 한다.

제3 실시예에서의 유공관(200′)은 뚜껑이 구비되어 있지 않으며, 상부에는 개방된 개구부가 구비되어 있는 한편, 1개 이상의 제1 통공(211′)이 형성되어 있는 측면은 위에서 아래로 갈수록 점진적으로 단면적이 증가하는 외형으로 이루어져 있다. 상기와 같은 형상으로 이루어진 유공관(200′) 내부에 상부 개구부보다 큰 단면적을 갖는 부이(310) 또는 내부 유공관(340)을 위치시키면 뚜껑을 구비하지 않아도 유공관(200′) 외부로 튜브(300)가 이탈되지 않고 게다가 보다 안정적으로 직립할 수 있다는 이점이 있다. 비록 도면에는 도시하지 않았지만 제1 및 제2 실시예와 마찬가지로 앵커와 같은 별도의 고정 수단을 더 구비할 수 있음은 자명하다.

이하에서는 상기와 같은 본 발명의 채수장치를 사용하여 강이나 하천으로부터 시료를 채수하는 방법에 관하여 도 1 및 2에 도시한 실시예 1을 예를 들면서 설명하기로 한다.

육지에 채수기(100)를 설치한 후 채수기(100) 내부의 흡입펌프와 튜브(300) 일측 말단부를 연결하고, 시료를 채수하고자 하는 지점, 즉 강이나 하천 바닥에 고정수단(212)으로 몸체(210)를 고정시킨다. 계속해서, 뚜껑(220)에 형성되어 있는 튜브 관통홀(222)로 튜브(300)의 타측 말단부를 통과시킨 후, 부이(310), 밸런스(320) 그리고 지지수단(330)을 순차적으로 장착시킨 이후에 뚜껑(220)과 몸체(210)를 결합시킨다.

마지막으로, 채수기(100)의 제어판에 채수할 유량, 채수간격, 채수할 수량을 입력한다.

상기와 같은 설치 과정이 완료되면, 강이나 하천 바닥의 큰 입자들은 유공관(200) 내부로 유입되지 않고, 또 강우 등 외적 요인에 의해 퇴적토 등이 쓸려 내려오더라도 부이(310)에 의해 튜브(300) 개구부가 위로 이동하기 때문에 원활한 채수가 가능하다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다.

100 : 채수기
200, 200′ : 유공관
210 : 몸체 211, 211′ : 제1 통공
212 : 고정수단
220 : 뚜껑 221 : 제2 통공
222 : 튜브 관통홀
300 : 튜브
310 : 부이
320 : 밸런스
330 : 내부 유공관 331 : 제3 통공

Claims (4)

1. 흡입펌프 및 채수병이 내부에 구비되어 있으며, 연속 또는 비연속적으로 시료를 채수하는 채수기(100);
   강 또는 하천 바닥에 위치하는 몸체(210)와 뚜껑(220)으로 이루어진 유공관(200); 및
   일측 말단부는 상기 채수기(100)와 연결되고 타측 말단부는 유공관(200) 내부에 위치하여, 유공관(200) 내부로 유입된 시료를 상기 채수기(100)로 공급하는 튜브(300)를 포함하되,
   상기 몸체(210)는, 1개 이상의 제1 통공(211)이 측면에 형성되며, 상기 몸체(210)를 강 또는 하천 바닥에 고정하기 위한 고정수단(212)이 바닥면 외면에 구비되고, 내부가 비어 있는 원기둥 또는 다각기둥 형상으로 이루어지고,
   상기 뚜껑(220)은, 1개 이상의 제2 통공(221)이 측면에 형성되며, 상기 튜브(300)의 외경보다 큰 튜브 관통홀(222)이 천정면에 구비되고,
   유공관(200) 내부에 위치하는 상기 튜브(300)의 타측 말단부에는, 튜브(300)의 개구부가 수면 위로 향하는 것을 방지하기 위한 밸런스(320), 및 튜브(300)의 개구부가 항상 수표면 아래 소정 위치로 이동할 수 있도록 상기 밸런스(320) 상부에 위치하는 부이(310)가 부착되며,
   몸체(210)와 뚜껑(220)에 각각 형성되는 제1 통공(211)과 제2 통공(221)은 내측면에서 외측면으로 갈수록 점진적으로 단면적이 줄어드는 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 채수장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 흡입펌프 및 채수병이 내부에 구비되어 있으며, 연속 또는 비연속적으로 시료를 채수하는 채수기(100);
   강 또는 하천 바닥에 위치하는 몸체(210)와 뚜껑(220)으로 이루어진 유공관(200); 및
   일측 말단부는 상기 채수기(100)와 연결되고 타측 말단부는 유공관(200) 내부에 위치하여, 유공관(200) 내부로 유입된 시료를 상기 채수기(100)로 공급하는 튜브(300)를 포함하되,
   상기 몸체(210)는, 1개 이상의 제1 통공(211)이 측면에 형성되며, 상기 몸체(210)를 강 또는 하천 바닥에 고정하기 위한 고정수단(212)이 바닥면 외면에 구비되고, 내부가 비어 있는 원기둥 또는 다각기둥 형상으로 이루어지고,
   상기 뚜껑(220)은, 1개 이상의 제2 통공(221)이 측면에 형성되며, 상기 튜브(300)의 외경보다 큰 튜브 관통홀(222)이 천정면에 구비되고,
   유공관(200) 내부에 위치하는 상기 튜브(300)의 타측 말단부에는 내부 유공관(340)이 연결되되, 상기 내부 유공관(340)의 바닥면은 밀폐되고, 측면에는 1개 이상의 제3 통공(341)이 구비되는 한편, 상기 제3 통공(341)이 항상 수표면 아래 소정 위치로 이동할 수 있도록 측면 상부 소정위치에는 부이(310)가 장착되며 측면 하부 소정위치에는 밸런스(320)가 구비되고,
   상기 제1 통공(211) 및 제2 통공(221)에 비해 제3 통공(341)의 단면적이 작고,
   몸체(210)와 뚜껑(220)에 각각 형성되는 제1 통공(211)과 제2 통공(221)은 내측면에서 외측면으로 갈수록 점진적으로 단면적이 줄어드는 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 채수장치.
   

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