KR102274262B1 - 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템에 관한 것으로, 미리 결정된 시간 간격에 따라 맨홀 내 시료를 선택적으로 채수하는 샘플링 유닛; 샘플링 유닛으로부터 연장되어 제공되고, 맨홀 내부까지 연장되며 맨홀의 내부의 시료가 흡입되도록 하는 관로를 형성하는 인헤일 유닛; 및 인헤일 유닛의 단부에 제공되어, 맨홀 내 시료로부터 이물을 제거하는 필터레이션 유닛을 개시한다.
Description
본 발명은 시료를 채수하기 위한 시스템에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 채수 시 이물을 제거하기 위하여 플렉서블한 필터레이션 유닛을 단부에 제공하며 필터레이션 유닛의 탄성력을 통하여 이물이 자체 제거되도록 하는 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템에 관한 기술분야이다.
하수도 시스템에 대한 모니터링은 하수도 시스템의 상태를 진단하고, 문제를 파악하여 개선방안을 토출하고 개선대책에 따른 성능개선 및 수질 개선 효과 등을 정량적으로 평가하기 위한 목적으로 수행한다.
조사 목적에 따라 강우, 유량, 수질 등을 모니터링 하고 강우량계, 유량계, 수위계, 채수 장치 등의 장비를 통해 정보를 수집하게 된다.
이때, 수질 분석을 위하여 시료 채수가 이루어지는데, 시료 채수는 대표성, 적합성, 안전성이 확보되어야 하며 처리 구역이나 하수발생 특성을 대표할 수 있는 대표지점에서 채수가 이루어져야 한다.
시료 채수는 신뢰성 있는 데이터를 확보할 수 있는 지점에서의 채수가 이루어져야 하며, 설치 및 유지관리, 장비의 안전성을 확보할 수 있는 지점에서의 채수가 이루어져야 한다. 이외에도 설치 및 운영관리비, 인력 투입 등에 대한 소요 자원을 최소화하는 것도 중요한 요건이라 할 수 있다.
현장에서 인력에 의한 채수는 매번 같은 지점에서의 시료채취의 어려움으로 인한 시료 채취의 대표성을 확보하기 어려우며, 주기적으로 시료를 채취하는 것에 대한 어려움과, 시간 및 기상의 제약으로 인하여 오차 발생 가능성이 존재한다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 자동으로 채수되도록 하는 채수 장치에 대한 기술적 시도가 이루어지고 있으며, 이와 관련된 선행특허 문헌이 존재한다.
예를 들어 선행 특허문헌"맨홀용 자동 채수 장치(등록번호 제10-1700333호, 이하 특허문헌 1이라 한다.)"가 존재한다.
특허문헌 1의 경우, 맨홀 내부에 이동식으로 설치되어 하수관로에 유입된 하수를 설정된 시간마다 채수하는 맨홀용 자동 채수 장치에 있어서, 채수용 함체(B)에 설치되는 흡입 펌프(110)와; 일단은 하수가 흐르는 하수관로까지 연장되고, 타단은 흡입 펌프(110)의 유입측에 연결된 흡입 배관(120)과; 일단은 흡입 펌프(110)의 배출측에 연결되고, 타단은 하수관로까지 연장된 공급 배관(130)과; 공급 배관(130)으로부터 분기되도록 설치된 다수개의 가지 배관(140)과; 가지 배관(140)의 단부에 각각 탈부착 가능하게 조립되며, 조립시 공급 배관(130)에서 가지 배관(140)으로 유출된 하수를 채수하는 다수개의 채수병(150); 및 다수개의 가지 배관(140)을 설정된 시간마다 순차로 개방하여 설정된 시간마다 서로 다른 채수병(150)에 하수가 채수되도록 단속하는 밸브 모듈(160)을 포함한다.
또한 선행 특허문헌으로서"타이머 기능이 구비된 휴대용 자동 채수장치(등록번호 제10-1571751호, 이하 특허문헌 2라 한다.)"도 존재한다.
특허문헌 2의 경우, 본체부에 연결부로 상호 연결된 수거부에 의하여 채수 작업을 실시하되, 일정 시간마다 일정 시간동안 일정량만큼 시료가 채수되고, 시료가 채수된 시간으로부터 다음 채수 시간 사이에 내부 유로에 적체된 물은 드레인되도록 함으로써, 휴대가 간편하고, 시간별 시료의 수질 비교 검사가 자동적으로 이루어질 수 있도록 한 타이머 기능이 구비된 휴대용 자동 채수장치에 관한 것이다.
아울러, 선행 특허문헌"순차 채수장치(등록번호 제10-1321393호, 이하 특허문헌 3이라 한다.)"도 존재한다.
특허문헌 3의 경우, 하천이나, 하·폐수 처리장의 배출수 등을 채수하여 실내 수질실험을 위한 채수장치에 관한 것으로, 상세히는 장대하천 등 원격지 등에도 손쉽게 설치하여 일정 시간 간격으로 채수가 가능하도록 함으로써 사람이 직접 상주하여 시료를 채수하는 불편함을 줄이고, 일정 시간 간격으로 편리하게 채수가 이루어짐으로써 일정 시간 동안 수질패턴 분석 및 평가가 가능하며, 기타 사람이 직접 접근하기 곤란한 오염물질 등을 안전하게 채수할 수 있는 용도로 사용할 수 있는 순차 채수장치에 관한 것인바, 프레임(10); 프레임(10)의 중심부에 설치되며 회전축(22)을 갖는 타이머(20); 타이머(20)의 회전축(22)을 중심으로 방사상으로 배치된 복수의 채수병(30); 각 채수병(30)의 입구(32)를 개폐할 수 있도록 프레임(10)에 중간부가 핀(42)으로 회동가능하게 결합되고, 일단에는 입구(32)를 개폐하는 리드(44)가 구비되며, 탄성부재(46)에 의해 닫힌 리드(44)가 입구(32)에 밀착된 상태를 유지하는 개폐구(40); 회전축(22)에 구비되어 회전축(22)의 회전에 따라 방사상으로 배치된 채수병(30)에 결합된 개폐구(40)와 접촉하여 각 채수병(30)의 입구(32)를 막고 있던 리드(44)를 순차적으로 개방하는 편심돌기(50) 를 포함하여 이루어진다.
종래의 기술들의 경우, 채수 시 맨홀의 내부에 존재하는 이물이 제거되도록 하기 위한 노력이 존재하지 않으며, 맨홀의 내부의 이물이 함께 흡입되는 경우, 시료 채수 시 호스의 막힘이나 채수가 일정하게 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템은 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다음과 같은 해결하고자 하는 과제를 제시한다.
첫째, 맨홀의 내부에서 채수된 시료의 신뢰성을 위하여 시료 채수 중 인입되는 불순물이 최소화될 수 있도록 한다.
둘째, 맨홀의 내부에 제공되는 시료 중 불순물을 통하여 형성될 수 있는 막힘 또는 시료 채수 불균형을 방지할 수 있도록 한다.
셋째, 필터를 통하여 불순물이 제거되는 경우, 자체적인 불순물의 제거 기능을 통하여 필터의 막힘이 최소화될 수 있도록 한다.
본 발명의 해결 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템은 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템은 미리 결정된 시간 간격에 따라 맨홀 내 시료를 선택적으로 채수하는 샘플링 유닛(sampling unit); 상기 샘플링 유닛으로부터 연장되어 제공되고, 맨홀 내부까지 연장되며 맨홀의 내부의 시료가 흡입되도록 하는 관로를 형성하는 인헤일 유닛(inhale unit); 및 상기 인헤일 유닛의 단부에 제공되어, 맨홀 내 시료로부터 이물을 제거하는 필터레이션 유닛(filtration unit)을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 상기 샘플링 유닛은, 소정의 압력으로 상기 맨홀 내부의 시료에 압력 변화를 선택적으로 형성하는 펌프부; 상기 펌프부의 압력 변화를 통해 흡입된 상기 시료를 선택적으로 분배하는 분배부; 및 상기 분배부로부터 상기 시료를 제공받아 상기 시료가 분배되어 보관되는 시료 보관부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 상기 샘플링 유닛은, 상기 펌프부에 제공되는 타이머에 의해 선택적으로 채수 시간이 조절되고 상기 타이머의 미리 결정된 시간에 따라 시료를 채수하여 상기 분배부를 통해 상기 시료 보관부에 분배하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 상기 필터레이션 유닛은, 상기 필터레이션 유닛의 타측에 제공되고, 소정의 관통되는 홀을 형성하는 엔트리부; 및 상기 엔트리부와 연결되어, 상기 맨홀의 시료의 이물을 임의 제거하는 일리미네이션(elimination)부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 상기 필터레이션 유닛은, 상기 일리미네이션부의 일측에 제공되고, 상기 인헤일 유닛의 단부로부터 연장되어 연결되며, 내부에 인렛 루트(inlet route)을 형성하여, 상기 맨홀의 내부의 시료의 흡입이 개시되도록 하는 인플로우(inflow)부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 상기 인플로우부는, 상기 인플로우부의 일측에 제공되며, 상기 인렛 루트를 통해 흡입된 상기 맨홀의 내부의 시료가 상기 인헤일 유닛으로 제공되도록 하는 연결부; 및 상기 인헤일 유닛으로부터 연결된 인렛 루트가 양측으로 분리되어 타측에 한 쌍의 인렛 홀(inlet hole)을 형성하는 트윈 로드부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 상기 엔트리부는, 일측과 타측을 관통하는 제1홀을 형성하는 제1엔트리부; 및 일측과 타측을 관통하는 제2홀을 형성하는 제2엔트리부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 상기 일리미네이션부는, 일단이 상기 한 쌍의 인렛 홀 중 제1인렛 홀에 제공되고, 타단이 상기 제1엔트리부에 제공되는 제1일리미네이션부; 및 일단이 상기 한 쌍의 인렛 홀 중 제2인렛 홀에 제공되고, 타단이 상기 제2엔트리부에 제공되는 제2일리미네이션부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 상기 일리미네이션부는, 상기 인렛 루트에 소정 장입되어 상기 인렛 홀의 내주면으로부터 상기 시료의 채수 흐름을 가이드 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 상기 일리미네이션부는, 외부의 힘을 축적하며 상기 외부의 힘이 제거되면, 복원되는 탄성력을 제공하여, 고유 진동을 형성하고 상기 일리미네이션부의 사이에 제공된 상기 맨홀의 내부의 이물이 임의 제거되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 필터레이션 유닛을 인헤일 유닛의 단부에 제공하고, 필터레이션 유닛을 통하여 이물이 필터링된 시료의 채수가 개시되도록 한다.
둘째, 복수개의 일리미네이션부의 간격과 일리미네이션부 자체가 형성하는 간격을 통하여 불순물의 제거가 복수 회 이루어질 수 있도록 한다.
셋째, 탄성력을 구비한 일리미네이션부를 통하여 탄성력을 통한 자체적 떨림을 제공하여 자체 떨림을 통하여 임의 이물 제거가 가능하도록 한다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템을 도시한 것이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 샘플링 유닛의 내부의 사시도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 샘플링 유닛에 연결된 분배부에 시료 보관부가 연결된 것을 도시한 것이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 필터레이션 유닛을 도시한 것이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 필터레이션 유닛이 맨홀의 내부에 제공된 것을 도시한 제1 개념도이다.
도6은 발명의 일 실시예에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 필터레이션 유닛이 맨홀의 내부에 제공된 것을 도시한 제2 개념도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 샘플링 유닛의 내부의 사시도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 샘플링 유닛에 연결된 분배부에 시료 보관부가 연결된 것을 도시한 것이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 필터레이션 유닛을 도시한 것이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 필터레이션 유닛이 맨홀의 내부에 제공된 것을 도시한 제1 개념도이다.
도6은 발명의 일 실시예에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 필터레이션 유닛이 맨홀의 내부에 제공된 것을 도시한 제2 개념도이다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템을 도시한 것이다. 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 샘플링 유닛의 내부의 사시도이다. 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 샘플링 유닛에 연결된 분배부에 시료 보관부가 연결된 것을 도시한 것이다. 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 필터레이션 유닛을 도시한 것이다. 도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 필터레이션 유닛이 맨홀의 내부에 제공된 것을 도시한 제1 개념도이다. 도6은 발명의 일 실시예에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 필터레이션 유닛이 맨홀의 내부에 제공된 것을 도시한 제2 개념도이다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템은 샘플링 유닛(sampling unit, 100), 인헤일 유닛(inhale unit, 200), 필터레이션 유닛(filtration unit, 300)을 포함한다.
먼저, 샘플링 유닛(100)의 경우, 미리 결정된 시간 간격에 따라 맨홀 내 시료를 선택적으로 채수하도록 한다.
미리 결정된 시간은 관리자에 의해 설정된 시료가 채수되는 시간을 의미하며, 채수가 이루어지는 시간, 채수의 간격, 전체 채수 시간 등을 조절하도록 할 수 있다.
미리 결정된 시간은 타이머(101)를 통하여 채수 시간, 채수 간격 등이 조절되도록 할 수 있으며, 타이머(101)를 통하여 관리자가 설정된 시간을 따라 샘플링 유닛(100)은 맨홀의 내부의 시료를 채수하도록 하는 것이 바람직하다.
샘플링 유닛은 맨홀 내에서 오수 및 폐수에 해당하는 시료를 채수하는 것으로 설정된 시간에 따라 채수되는 것으로 채수되는 시료는 맨홀 내의 오수 및 폐수에 해당할 수 있다.
인헤일 유닛(200)의 경우, 샘플링 유닛으로부터 연장되어 제공되고, 맨홀 내부까지 연장되며 맨홀의 내부의 시료가 흡입되도록 하는 관로를 형성할 수 있다.
인헤일 유닛(200)은 도 1에 도시된 바와 같이, 맨홀 내부의 시료가 흡입되도록 하는 관로를 형성하도록 한다.
인헤일 유닛(200)은 맨홀 내부로부터 샘플링 유닛(100)까지 연결되는 하나의 관으로 형성되며, 연결되는 관을 통하여 맨홀 내부의 시료가 샘플링 유닛(100)의 내부로 인입되도록 할 수 있다.
인헤일 유닛(200)은 하나의 관로를 형성하는데, 관로는 샘플링 유닛(100)에서 제공하는 압력을 통하여 샘플링 유닛(100)으로 인입되도록 흡입하는 것으로, 인헤일 유닛(200)의 관로를 통하여 시료가 맨홀의 내부에서 샘플링 유닛(100)으로 이동하는 것이다.
필터레이션 유닛(300)의 경우, 인헤일 유닛(200)의 단부에 제공되어, 맨홀 내 시료로부터 이물을 제거할 수 있도록 한다.
앞서 서술한 바와 같이, 시료는 맨홀의 내의 오폐수에 해당하며, 오폐수는 맨홀 내의 이물질을 함께 제공될 수 있는데, 이물질이 인헤일 유닛(200)의 관로를 막는 경우, 채수 시 시료의 채수가 불가능해지는 문제점이 있으며, 이물질로 인하여 채수된 시료 샘플에 대한 신뢰성이 낮아질 수 있다.
필터레이션 유닛(300)은 도 1에 도시된 바와 같이, 맨홀 내 시료의 이물을 제거할 수 있는 구조로 제공되어 시료 내 이물을 필터링하여 시료의 채수가 가능하도록 인헤일 유닛(200)의 단부에 제공되는 것이 바람직하다.
필터레이션 유닛(300)은 이물의 필터링이 가능하도록 나선형으로 감아 놓은 스프링 형태로 제공되며, 그 소재는 철, 강철, 플라스틱, 목재 등이 사용될 수 있다.
스프링 형태로 제공되는 필터레이션 유닛(300)은 늘어나는 힘을 견디는 인장력을 가지며, 외부의 힘을 가하면 외부의 힘을 흡수하며, 외부의 힘이 사라지면 원래의 모습으로 돌아오려는 탄성을 구비할 수 있다.
또한, 필터레이션 유닛(300)은 이물을 필터링하는 동시에 인헤일 유닛(200)으로 시료의 흡입을 개시하도록 할 수 있다.
시료의 흡입을 개시하도록 하는 필터레이션 유닛(300)에 대하여서는 후술하기로 한다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 샘플링 유닛(100)은, 펌프부(110), 분배부(120), 시료보관부(130)를 포함할 수 있다.
펌프부(110)는, 소정의 압력으로 맨홀 내부의 시료에 압력 변화를 선택적으로 형성할 수 있다.
펌프부(110)는 샘플링 유닛(100)의 내부에 제공되어, 소정의 압력을 통하여 맨홀 내부의 시료를 샘플링 유닛(100)으로 이동시키는 것이 바람직하다.
소정의 압력이라 함은, 펌프부(110)로부터 제공되는 물리적인 끌어올림을 통하여 시료가 이동되도록 하는 것이며, 기계적인 진공 및 고압을 통하여 시료를 흡입하도록 할 수 있다.
펌프부(110)의 소정의 압력을 통하여 시료는 인헤일 유닛(200)을 통하여 맨홀의 내부에서 샘플링 유닛(100)으로 이동되는 것으로 결과적으로 소정의 압력을 통하여 시료가 샘플링되도록 하는 것이다.
분배부(120)의 경우, 펌프부(110)의 압력 변화를 통해 흡입된 시료를 선택적으로 분배하도록 한다.
도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 분배부(120)는, 인헤일 유닛(200)을 통하여 흡입된 시료가 선택적으로 분배되도록 할 수 있다.
인헤일 유닛(200)을 통하여 하나의 관로로 흡입된 시료는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 4개의 관로를 통하여 분배될 수 있는데, 분배부(120)에 제공되는 관로의 개수는 채수 용량 및 시료 채수 방법 등에 따라 상이하게 제공될 수 있다.
또한, 하나 이상의 분배부(120)의 관로를 통해 시료가 각 시료 보관부(130)에 제공되도록 하기 위하여 분배부(120)에 밸브를 제공하여 밸브가 열리고 닫힘을 통하여 인헤일 유닛(200)으로부터 각각의 분리되어 있는 시료 보관부(130)까지 이동할 수 있도록 할 수 있다.
시료 보관부(130)는, 분배부(120)로부터 시료를 제공받아 샘플링되는 시료가 보관되어지도록 할 수 있다.
예컨대, 시료 보관부(130)가 13개로 제공되는 경우, 시료 보관부(130)의 개수에 따라 시료가 샘플링되고 채수되며, 인헤일 유닛(200)을 통하여 흡입된 시료가 분배부(120)에 의하여 각각의 시료 보관부(130)로 제공되어질 수 있다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 샘플링 유닛(100)은, 펌프부(110)에 제공되는 타이머(101)에 의해 선택적으로 채수 시간이 조절되고 타이머(101)의 미리 결정된 시간에 따라 시료를 채수하여 분배부(120)를 통해 시료 보관부(130)에 분배할 수 있다.
샘플링 유닛(100)의 내부에는 펌프부(110) 및 펌프부(110)와 연결된 타이머(101)가 제공될 수 있는데, 펌프부(110)는 타이머(101)에 의하여 미리 결정된 시간에 따라 시료를 펌핑하도록 할 수 있다.
즉, 펌프부(110)는 타이머(101)에서 설정된 시간에 따라 채수가 가능하도록 시료를 펌핑하며, 타이머(101)에서 설정된 시간의 간격 혹은 시간 주기로 동작하게 되는 것이다.
예컨대, 펌프부(110)에서 설정하는 채수 간격은 1차 채수 후 2차 채수가 진행되는 시간의 인터벌이 선형적 또는 비선형적으로 증가될 수 있는데, 선형적으로 증가되는 경우, 20분/40분/80분 등과 같은 간격으로 채수 간격이 증가할 수 있으며, 비선형적으로 증가하는 경우, 1차 채수 후 20분 후 2차 채수, 1시간 후 3차 채수 등과 같이 비선형적으로 설정되도록 할 수도 있다. 이러한 시간 설정은 관리자가 채수 목적 및 상황에 따라 설정하도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 필터레이션 유닛(300)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 엔트리(entry)부(310), 인플로우(inflow)부(320), 일리미네이션(elimination)부(330)를 포함할 수 있다.
엔트리부(310)의 경우, 필터레이션 유닛(300)의 타측에 제공되고, 소정의 관통되는 홀을 형성할 수 있다.
엔트리부(310)는 필터레이션 유닛(300)의 타측에 제공되며, 필터레이션 유닛(300)의 타측은 외측에 해당하여 맨홀의 내부에 필터레이션 유닛(300)이 제공되는 경우, 맨홀의 내부의 시료와 가장 많은 접촉이 이루어질 수 있다.
엔트리부(310)는 소정의 관통되는 홀을 형성하는데, 이 관통되는 홀을 통하여 일리미네이션부(330)의 일부가 고정되는 기능을 수행할 뿐 아니라, 관통되는 홀을 통하여 맨홀의 내부의 시료의 이물이 제거되어 질 수 있도록 할 수 있다.
일리미네이션부(330)는, 엔트리부(310)와 인플로우부(320)를 상호 연결하여, 맨홀의 시료의 이물을 임의 제거할 수 있다.
일리미네이션부(330)의 경우, 도4에 도시된 바와 같이, 스프링 형태로 제공되며, 플렉서블(flexible)한 형태로 제공되는데, 플렉서블한 일리미네이션부(330)의 경우, 유연하게 제공되어 외부의 힘이 가해지면 그 힘을 흡수하며, 외부의 힘이 제거되면 본 모습으로 돌아오도록 형성된다.
일리미네이션부(330)는 탄성력과 복원력을 구비하며 인장력을 제공할 수 있다.
일리미네이션부(330)의 경우, 외부에서 제공되는 힘에 따라 변형이 가해질 수 있으며, 외부의 힘을 탄성 에너지로 흡수 또는 축적할 수 있다.
스프링 형태의 일리미네이션부(330)는 피치에서 피치까지의 간격이 인헤일 유닛(200)의 내경보다 작게 형성되는 것이 바람직하며, 여기서의 피치란, 일리미네이션부(330)의 코일 또는 고리 중 가장 외부에 형성되는 부분, 즉, 고리의 가장 외곽에 노출되는 부분이라 할 수 있다.
일리미네이션부(330)의 피치에서 피치까지의 거리 간격은 인헤일 유닛(200)의 내경보다 작게 형성되어, 맨홀 내부의 이물이 일리미네이션부(330)를 통하여 필터링되어 인헤일 유닛(200)의 관로의 막힘을 방지하는 것이 바람직하다.
인플로우부(320)는, 일리미네이션부(330)의 일측에 제공되고, 인헤일 유닛(200)의 단부로부터 연장되어 연결되며, 내부에 인렛 루트(inlet route, 301)을 형성하여, 맨홀의 내부의 시료의 흡입이 개시되도록 할 수 있다.
인플로우부(320)의 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 일리미네이션부(330)를 일부 내포하도록 제공되며, 일측은 인헤일 유닛(200)의 단부와 연결되도록 제공될 수 있다.
인플로우부(320)의 내부에는 인렛 루트(301)를 형성할 수 있는데, 인렛 루트(301)는 맨홀의 시료가 흡입되는 경우 인렛 루트(301)를 통하여 맨홀의 시료가 이동하며, 인렛 루트(301)라는 이동 통로를 통하여 인헤일 유닛(200)으로 시료가 제공되도록 할 수 있다.
인플로우부(320)의 내부에 제공되는 인렛 루트(301)의 경우, 인플로우부(320)의 타측에서는 2개의 길로 형성되어지고 인헤일 유닛(200)으로 연장되어 이동되도록 하는 부분에서는 하나의 길로 형성될 수 있다.
또한, 2개의 길에서 하나의 길로 이어지는 형태를 제공하기 위하여 인플로우부(320)는 삼각형 모양의 형태로 제공되어 질 수도 있다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 인플로우부(320)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 연결부(321)와 트윈 로드부(322)를 포함할 수 있다.
연결부(321)는 인플로우부(320)의 일측에 제공되며, 인렛 루트(301)를 통해 흡입된 맨홀의 내부의 시료가 인헤일 유닛(200)으로 제공되도록 할 수 있다.
연결부(321)의 경우, 인플로우부(320)의 일측과 인헤일 유닛(200)에 접촉하여 연결하도록 할 수 있으며, 인플로우부(320)와 인헤일 유닛(200)이 연결되어 인플로우부(320)로부터 흡입되는 시료가 인헤일 유닛(200)으로 이동되도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
연결부(321)는 채수된 시료가 필터레이션 유닛(300)으로부터 인헤일 유닛(200)으로 이동하도록 제공되는 것이며, 연결부(321)는 인헤일 유닛(200)과 필터레이션 유닛(300)사이를 연결하기 위하여 인헤일 유닛(200) 및 필터레이션 유닛(300)의 내경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
연결부(321)에서 제공하는 인헤일 유닛(200)보다 작은 내경을 통하여 인플로우부(320)를 통하여 흡입된 작은 이물질이 연결부(321)에서 한 번 더 필터링되어 최종적으로 인헤일 유닛(200)을 통과하여 샘플링 유닛(100)으로 이동되어 질 수 있다.
트윈 로드부(322)는, 인헤일 유닛(200)으로부터 연결된 인렛 루트(301)가 양측으로 분리되어 타측에 한 쌍의 인렛 홀(inlet hole, 302)을 형성할 수 있다.
트윈 로드부(322)는 인렛 루트(301)에 해당하는 것으로 인프로우부(320)의 내부에서 양측으로 분리된 두 갈래의 길을 형성하며, 타측에는 한쌍 인렛 홀(302)을 형성할 수 있다.
인렛 홀(302)은 도 4에 도시된 바와 같이, 일리미네이션부(330)의 단부를 소정 내포할 수 있다. 또한, 인렛 홀(302)은 맨홀의 내부의 시료의 흡입이 개시(initiation)되는 곳으로 인렛 홀(302)을 통하여 맨홀의 내부의 시료가 인플로우부(320)로 흡입되는 것이다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 엔트리부(310)는, 제1엔트리부(311) 및 제2엔트리부(312)를 포함할 수 있다.
제1엔트리부(311)와 제2엔트리부(312)는 엔트리부(310)의 일측으로부터 타측을 관통하는 홀로 형성되며, 소정의 간격으로 형성되는데, 제1엔트리부(311)와 제2엔트리부(312)의 소정의 간격은 인플로우부(320)의 인렛 홀(302)의 간격과 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.
제1엔트리부(311)와 제2엔트리부(312)는 도 4에 도시된 바와 같이, 내주면이 일리미네이션부(330)을 일부 내포하는 것이 바람직하며, 일리미네이션부(330)가 벌어지거나 떨어지지 않도록 붙잡아주는 기능을 할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 일리미네이션부(330)의 타부는 인플로우부(320)에 고정되어 있으며, 일부는 엔트리부(310)에 고정되어지는 것이며, 유연성을 가지는 일리미네이션부(330)는 맨홀의 내부의 시료에 의하여 유연하게 벌어지고 늘어날 수 있는데, 인플로우부(320)와 엔트리부(310)의 고정 통하여 벌어지고 늘어나는 그 정도가 제한될 수 있다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 일리미네이션부(330)는, 제1일리미네이션부(331) 및 제2일리미네이션부(332)를 포함할 수 있다.
일리미네이션부(330)는 복수 개로 제공되어질 수 있는데, 제1일리미네이션부(331)와 제2일리미네이션부(332)는 일단이 인렛 홀(302)에 제공되고, 타단이 엔트리부(310)에 제공된다.
보다 자세하게는, 제1일리미네이션부(331)는 인렛 홀(302) 중 제1인렛홀(302a)와 제1엔트리부(311)에 일부와 타부가 고정되며, 제2일리미네이션부(332)는 인렛 홀(302) 중 제2인렛홀(302b)와 제2엔트리부(312)에 일부가 타부가 고정되어 제공된다.
일단과 타단이 엔트리부(310)와 인플로우부(320)에 고정 제공되어 일부와 타부가 고정되는 제1일리미네이션부(331)와 제2일리미네이션부(332)는 인플로우부(320) 및 엔트리부(310)에서 제공하는 간격에 따라 소정의 간격을 형성할 수 있다.
필터레이션 유닛(300)은 제1일리미네이션부(331)와 제2일리미네이션부(332)의 둘 사이의 간격을 통하여 1차 이물을 제거하고, 각각의 일리미네이션부(330)를 통하여 2차로 이물이 제거될 수 있다.
즉, 제1일리미네이션부(331)와 제2일리미네이션부(332)의 간격보다 큰 이물을 1차 제거하며, 각 일리미네이션부(330)를 통하여 1차에서 필터링되지 않은 이물이 제거되도록 하는 것이다.
1차 및 2차 필터링을 위하여 제1일리미네이션부(331)와 제2일리미네이션부(332) 사이에 형성되는 소정의 간격은 각 일리미네이션부(330)의 피치에서 피치까지의 간격보다 크거나 동일하게 형성되어 지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 일리미네이션부(330) 인렛 루트(301)에 소정 장입되어 인렛 홀(302)의 내주면으로부터 시료의 채수 흐름을 가이드할 수 있다.
일리미네이션부(330)는 도4에 도시된 바와 같이, 일플로우부(320)에 소정 내포되는데, 일리미네이션부(330)가 소정 내포된 인렛 루트(301)에서 즉, 시료의 채수가 개시되도록 하는 인렛 홀(302)로부터 인렛 루트(301)의 일부에서 시료의 채수 흐름을 가이드 할 수 있다.
시료의 채수 흐름을 가이드 함은, 시료의 채수가 일리미네이션부(330)를 따라 흐름이 가이드되는 것으로, 일리미네이션부(330)의 스프링으로 형성된 나선을 따라 시료가 흐르게 되며, 인렛 루트(301)에 내부에서 시료의 흐름이 나선의 흐름으로 형성되어 질 수 있다.
일리미네이션부(330)를 따라 형성되는 나선의 시료 흐름은 인플로우부(320)의 내부에서 빠른 흐름을 형성할 수 있으며, 좁은 공간을 형성하는 인렛 홀(302)을 통과하여 인렛 루트(301)에서 시료가 빠른 속도로 흘러 인헤일 유닛(200)에 제공되도록 할 수 있다.
일리미네이션부(330)는 인플로우부(320)의 일부 내포되어 시료의 유속을 빠르게 형성하며, 인렛 루트(301)를 통하여 양 측으로 흡입되는 시료는 인렛 루트(301)를 따라 이동하며 합침 되어, 시료의 유속을 더욱 빠르게 형성시킬 수 있다.
인렛 홀(302)을 통하여 흡입 개시되는 시료는 인렛 루트(301)를 지나며 일리미네이션부(330)를 통하여 나선 유속을 형성하며, 인렛 루트(301)가 합하여 짐을 통하여 양측의 시료가 합하여지는 이동의 과정을 거치며 빠른 유속을 형성하도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템의 일리미네이션부(330)는 탄성력을 제공하는데, 이러한 탄성력은 그 형태의 스프링 형태로 제공됨을 통하여 탄성력을 제공하는 것이다.
탄성력은 외부의 힘이 제공되면, 일리미네이션부(330)에서 외부의 힘을 축적하여 저장하며, 외부의 힘이 제거되어지면 본 형태로 복원되려는 성질을 구비하는데, 복원됨을 통하여 일리미네이션부(330)는 자체적으로 떨림을 형성할 수 있으며, 이러한 떨림을 통하여 일리미네이션부(330) 사이에 낀 이물이 제거되도록 할 수 있다.
일리미네이션부(330)는 도 5에 도시된 바와 같이, 맨홀의 내부에 제공되어 맨홀의 내부의 시료에 접촉하는데, 맨홀의 내부 시료에 형성된 이물이 일리미네이션부(330)에 끼는 경우, 채수 시 시료의 흡입이 제한될 수 있는데, 이물이 임의로 제거될 수 있도록 외부의 힘에 따라 자체적인 탄성력을 통하여 임의의 떨림이 제공되도록 할 수 있는 것이다.
일리미네이션부(330)가 제공하는 고유 진동이라 함은, 탄성력을 통하여 일리미네이션부(330)가 자체 떨림을 형성하는 것으로 외부의 힘에 대하여 복원되고자 하는 복원력을 통하여 형성될 수 있다.
도 5 및 도6에 도시된 바와 같이, 맨홀의 내부에 제공되는 필터레이션 유닛(300)의 경우, 맨홀 내 수위가 높을 경우, 시료의 수위에 따라 맨홀의 상부에 위치할 수 있으며,
맨홀 내 수위가 낮을 경우, 맨홀과 연결된 관로에 위치할 수 있으며, 시료의 흐름 방향에 따라 필터레이션 유닛(300)의 맨홀 내의 위치가 상이할 수 있다.
또한, 시료의 흐름 방향에 따라 필터레이션 유닛(300)의 제공 위치가 상이하게 제공될 수도 있으며, 도6에 도시된 바와 같이, 시료의 흐름 방향이 제공되는 경우, 필터레이션 유닛(300)의 시료의 흐름 방향에 따라 위치 되어 질 수 있다.
맨홀 내의 시료의 수위가 높은 경우, 필터레이션 유닛(300)은 시료의 흐름 방향에 대한 영향보다는 제공된 시료의 상부에 위치함으로 인하여 시료를 채수할 수 있다.
본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.
10: 맨홀
100: 샘플링 유닛
101: 타이머
110: 펌프부
120: 분배부
130: 시료 보관부
200: 인헤일 유닛
300: 필터레이션 유닛
301: 인렛 루트
302: 인렛 홀
310: 엔트리부
311: 제1엔트리부
312: 제2엔트리부
320: 인플로우부
321: 연결부
322: 트윈 로드부
330: 일리미네이션부
331: 제1일리미네이션부
332: 제2일리미네이션부
100: 샘플링 유닛
101: 타이머
110: 펌프부
120: 분배부
130: 시료 보관부
200: 인헤일 유닛
300: 필터레이션 유닛
301: 인렛 루트
302: 인렛 홀
310: 엔트리부
311: 제1엔트리부
312: 제2엔트리부
320: 인플로우부
321: 연결부
322: 트윈 로드부
330: 일리미네이션부
331: 제1일리미네이션부
332: 제2일리미네이션부
Claims (10)
- 미리 결정된 시간 간격에 따라 맨홀 내 시료를 선택적으로 채수하는 샘플링 유닛(sampling unit);
상기 샘플링 유닛으로부터 연장되어 제공되고, 맨홀 내부까지 연장되며 맨홀의 내부의 시료가 흡입되도록 하는 관로를 형성하는 인헤일 유닛; 및
상기 인헤일 유닛의 단부에 제공되어, 맨홀 내 시료로부터 이물을 제거하는 필터레이션 유닛(filtration unit)을 포함하되,
상기 필터레이션 유닛은,
상기 필터레이션 유닛의 타측에 제공되고, 소정의 관통되는 홀을 형성하는 엔트리부; 및
상기 엔트리부와 연결되어, 상기 맨홀의 시료의 이물을 임의 제거하는 일리미네이션(elimination)부를 포함하며,
상기 필터레이션 유닛은,
상기 일리미네이션부의 일측에 제공되고, 상기 인헤일 유닛의 단부로부터 연장되어 연결되며, 내부에 인렛 루트(inlet route)을 형성하여, 상기 맨홀의 내부의 시료의 흡입이 개시되도록 하는 인플로우(inflow)부를 포함하고,
상기 인플로우부는,
상기 인플로우부의 일측에 제공되며, 상기 인렛 루트를 통해 흡입된 상기 맨홀의 내부의 시료가 상기 인헤일 유닛으로 제공되도록 하는 연결부; 및
상기 인헤일 유닛으로부터 연결된 인렛 루트가 양측으로 분리되어 타측에 한 쌍의 인렛 홀(inlet hole)을 형성하는 트윈 로드부를 포함하며,
상기 엔트리부는,
일측과 타측을 관통하는 제1홀을 형성하는 제1엔트리부; 및
일측과 타측을 관통하는 제2홀을 형성하는 제2엔트리부를 포함하고,
상기 일리미네이션부는,
일단이 상기 한 쌍의 인렛 홀 중 제1인렛 홀에 제공되고, 타단이 상기 제1엔트리부에 제공되는 제1일리미네이션부; 및
일단이 상기 한 쌍의 인렛 홀 중 제2인렛 홀에 제공되고, 타단이 상기 제2엔트리부에 제공되는 제2일리미네이션부를 포함하며,
상기 일리미네이션부는,
상기 인렛 루트에 소정 장입되어 상기 인렛 홀의 내주면으로부터 상기 시료의 채수 흐름을 가이드 하고,
상기 일리미네이션부는,
외부의 힘을 축적하며 상기 외부의 힘이 제거되면, 복원되는 탄성력을 제공하여, 고유 진동을 형성하고 상기 일리미네이션부의 사이에 제공된 상기 맨홀의 내부의 이물이 임의 제거되는 것을 특징으로 하는, 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템.
- 제1항에 있어서, 상기 샘플링 유닛은,
소정의 압력으로 상기 맨홀 내부의 시료에 압력 변화를 선택적으로 형성하는 펌프부;
상기 펌프부의 압력 변화를 통해 흡입된 상기 시료를 선택적으로 분배하는 분배부; 및
상기 분배부로부터 상기 시료를 제공받아 상기 시료가 분배되어 보관되는 시료 보관부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템.
- 제2항에 있어서, 상기 샘플링 유닛은,
상기 펌프부에 제공되는 타이머에 의해 선택적으로 채수 시간이 조절되고 상기 타이머의 미리 결정된 시간에 따라 시료를 채수하여 상기 분배부를 통해 상기 시료 보관부에 분배하는 것을 특징으로 하는, 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020210015251A KR102274262B1 (ko) | 2021-02-03 | 2021-02-03 | 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템 |
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|---|---|---|---|
| KR1020210015251A KR102274262B1 (ko) | 2021-02-03 | 2021-02-03 | 임의 탄성력에 기반한 이물의 선택적 필터링을 제공하는 맨홀 내 시료 채수 시스템 |
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