KR102405077B1 - 해수취수시설의 수문청소장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해수취서시설의 수문청소장치로서, 수문(7)을 통해 바닷물(1)이 유입되는 펌프실(3)의 내부에 펌프설비(4)가 구비되며, 상기 수문(7)의 상부에는 게이트통로(8)가 설치되며, 게이트통로(8)를 통해 삽입되는 메인청소관(12)과, 상기 메인청소관(12)의 둘레를 따라 연장설치되어 에어공급관(14)과, 상기 메인청소관(12)의 둘레를 따라 연장되어 그 하단에는 세척노즐(18)이 구비된 고압유체공급관(17)과, 상기 메인청소관(12)의 둘레를 따라 연장되어 메인청소관(12)의 하단 입구(13)를 향해 고압에어를 상향분사하여 메인청소관(12) 입구를 막고 있는 이물질을 분쇄탈락시키는 고압분쇄관(20), 및 상기 메인청소관(12)의 하단에 설치되어 수문(7) 하부 바닥부를 촬영하는 카메라(24)를 포함한다.

Description

해수취수시설의 수문청소장치 {Cleaning apparatus for gate of seawater intake installment}

본 발명은 해수취수시설의 수문청소장치에 관한 것으로서, 좀 더 상세히는 해수를 냉각수나 수족관용 등으로 사용하기 위해 바닷가에 설치되는 해수취수시설의 수문을 안전하고 효율적으로 청소할 수 있는 해수취수시설의 수문청소장치에 관한 것이다.

해수취수시설은 바닷가에 설치되어 바닷물을 취수하여 발전소나 플랜트의 냉각수로 사용하거나, 어항이나 어시장의 수족관 또는 해수탕에 해수를 공급하는 등의 용도로 사용된다. 이러한 해수취수시설의 한 예로서, 바닷물에 면한 해안에 바닷물이 상시 유입될 수 있는 펌프실을 설치하고 이 펌프실에는 해수의 수면하에 배치되어 바닷물을 펌핑하여 저수탱크나 기타 사용처로 공급하는 펌프설비가 설치된다. 그리고 이러한 펌프실의 바다에 면한 수문에는 상하로 승강되는 게이트가 착탈가능하게 설치된다. 이 게이트는 평소에는 탈거되어 별도의 장소에 보관하여 펌프실의 수문은 개방상태를 유지하여 바닷물이 상시 펌프실로 유입되도록 하지만, 펌프설비의 고장이나 정기점검 등의 유지보수를 요하는 경우에는 게이트를 펌프실의 수문으로 이동시키고 이 게이트를 기중기 등으로 하강시켜서 수문을 닫고 펌프실 내의 바닷물을 펌핌하여 배수시키고 펌프설비가 외기에 노출된 상태에서 수리 및 유지보수를 실시하게 된다. 펌프의 수리나 점검 등의 유지보수가 완료되면 다시 게이트를 상승시켜서 펌프실의 수문을 개방하여 바닷물을 펌프실에 채워서 펌프설비로 바닷물을 펌핑하여 저수탱크 기타 사용처로 공급하며, 상승된 게이트는 별도의 보관장소로 이동 보관한다.

이와 같이 해수취수시설의 펌프실의 수문을 게이트로 닫아 펌프의 수리나 점검 등을 하는 것은 일년에 한두번 정도로 드물지만, 이와 같이 유지보수를 위해 게이트로 수문을 닫는 경우에 펌프실의 수문 바닥에는 드나드는 바닷물과 함께 뻘이나 모래가 유입되어 축적되므로, 게이트가 펌프실의 수문을 수밀하게 차단할 수 없고, 이에 따라 바닷물의 유입을 막지 못하면 펌프실의 유지보수를 할 수 없게 된다. 이러한 이유로 해서 종래에는 펌프설비의 수리나 점검을 위해 게이트로 수문을 닫기 전에 잠수부를 동원하여 수문의 바닥에 축적된 뻘이나 모래 등을 제거하는 청소작업을 하였다. 그러나 수면아래 십수미터 내지 수십미터까지 잠수부가 잠수하여 수문을 청소하는 작업은 대단히 위험하여 안전사고의 가능성이 상존한다는 문제점이 있다.

한편, 이러한 문제점에 착안하여 해수취수시설의 수문에 스크레이퍼와 노즐을 구비한 크리닝장치를 이용하여 수문의 바닥을 청소하는 장치가 소개된 바 있으나, 이는 장치가 크고 장대하여 제작코스트가 높고, 장치의 운반이나 조작이 힘들고, 수문에 쌓인 뻘이나 모래를 효과적으로 외부로 배출하지 못하여 청소효율이 낮다는 문제점이 있었다.

특허등록제10-2131565호 (2020.07.01)

본 발명은 전술한 바와 종래의 해수취수시설의 수문청소장치의 문제점에 착하여 제안된 것으로서, 장치의 크기가 상대적으로 작아서 제작 및 운반이 용이하고 수문 바닥에 쌓인 뻘이나 모래 기타 이물질을 효율좋게 배출시켜 제거할 수 있는 새로운 구조의 해수취수시설의 수문청소장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 한 특징에 따르면, 바다에 면하여 설치되며 수문(7)을 통해 바닷물(1)이 유입되는 펌프실(3)의 내부에 바닷물에 잠기도록 펌프설비(4)가 구비되며, 상기 수문(7)의 상부에는 수문개폐용 게이트(6)가 수직으로 통과되는 게이트통로(8)가 설치되고 상기 수문(7)의 바닥에는 게이트(6)가 삽입되는 안착부(9)가 형성된 해수취수시설(2)의 수문청소장치에 있어서, 상기 수문청소장치는 상기 게이트통로(8)를 통해 삽입되어 수문(7)의 바닥에 근접하도록 연장되며 뻘, 모래 또는 패각류를 흡입하여 배출하며 단일관체나 다수의 연결관체(12a)로 이루어지는 메인청소관(12)과, 상기 메인청소관(12)의 둘레를 따라 연장설치되어 메인청소관(12)의 하단을 통해 메인청소관(12) 내로 압축공기를 공급하여 상승흐름에 의한 흡입력을 발생시키는 에어공급관(14)과, 상기 메인청소관(12)의 둘레를 따라 연장되어 그 하단에는 수문(7)의 안착부(9)에 고압수 또는 고압에어를 분사하여 뻘, 모래 또는 패각류를 교란하여 부상시키는 세척노즐(18)이 구비된 고압유체공급관(17)과, 상기 메인청소관(12)의 둘레를 따라 연장되어 메인청소관(12)의 하단 입구(13)를 향해 고압수 또는 고압에어를 상향분사하여 메인청소관(12) 입구를 이물질이 막고 있으면 이를 분쇄하고 탈락시키는 고압분쇄관(20), 및 상기 메인청소관(12)의 하단에 설치되어 수문(7) 하부 바닥부를 촬영하여 유무선방식으로 영상을 외부로 송신하는 카메라(24)를 포함하고, 상기 게이트통로(8)의 폭방향 양단부에는 게이트(6)가 안내되는 안내홈(11) 또는 거치부가 형성되고, 상기 게이트통로(8)의 대향하는 안내홈(11) 또는 거치부 사이에는 게이트통로(8)를 횡단하는 가이드바(36)가 착탈가능하게 거치되며, 상기 메인청소관(12)의 상단 둘레부에는 상기 가이드바(36)에 끼워지는 가이드부재(34)가 형성되어, 상기 메인청소관(12) 또는 박스케이싱(30)이 상기 가이드바(36)를 따라서 게이트통로(8)를 따라 수평으로 안내되면서 수문(7)의 바닥 전체를 청소하도록 된 것을 특징으로 하는 해수취수시설의 수문청소장치가 제공된다.

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본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 메인청소관(12)은 다수의 연결관체(12a)로 이루어지되되, 이 연결관체(12a)의 어느 하나는 만곡된 엘보부(12a)로 이루어져서 메인청소관(12)의 하부가 일측으로 경사지게 연장되도록 구성되어, 수문(7) 직하방에서 벗어난 바닥 일측에 축적된 뻘이나 모래를 흡입배출하도록 된 것을 특징으로 하는 해수취수시설의 수문청소장치가 제공된다.

본 발명에 따르면, 해수취수시설(2)의 수문(7)의 게이트통로(8)를 통해 메인청소관(12)을 설치하되, 이 메인청소관(12)의 둘레를 따라 연장되며 메인청소관(12)의 하단으로 압축공기를 공급하여 흡입력을 발생시키는 에어공급관(14)과, 메인청소관(12)의 하단에서 수문(8)의 안착부(9)에 고압수 또는 고압에어를 분사하여 뻘과 모래를 교란하여 부상시키는 세척노즐(18)이 구비된 고압유체공급관(17), 메인청소관(12)에 끼인 이물을을 분쇄탈락시키는 고압분쇄관(20)과 아울러 메인청소관(12)의 하단에 설치되어 수문(7) 하부의 바닥을 촬영하는 카메라(24)를 구비한 수문청소장치를 제공함으로써, 간단한 구조의 장치이므로 제작이 용이하고 운반이나 설치 등이 용이할 뿐만 아니라, 수문(7) 바닥의 상태를 카메라(24)로 촬영하여 상태를 보아가면서 압축공기를 공급하여 흡입력을 발생시키고 세척노즐(18)로 수문(8)의 안착부(9)에 쌓인 뻘과 모래 및 이에 포함된 패각류 등의 이물질을 교란 부상시켜서 흡입하여 배출할 수 있고, 만일 이들 이물질이 메인청소관(12)을 막아 폐색시키면 그 아래에서 상향하는 고압에어로 이물질을 분쇄, 탈락시켜 막힌 것을 뚫을 수 있으므로 효율좋고 신속하게 해수취수시설의 수문을 청소할 수 있다.

또한, 게이트통로(8)의 양단부 안내홈(11) 또는 별도의 거치부에 가이드바(36)를 착탈가능하게 거치하고, 이 가이드바(36)에 메인청소관(12)의 상단 둘레부에 형성된 가이드부재(34)를 끼워 안내하면서 게이트통로(8)를 따라 청소장치를 수평으로 이동시키면서 수문(7) 바닥 전체를 청소함으로써, 청소작업이 용이하고 빈틈없이 이루어질 수 있다.

한편, 본 발명의 상기 메인청소관(12)은 그 중간에 만곡된 엘보부(13)를 구비하여 메인청소관(13)의 하부가 일측으로 경사지게 연장되도록 구성되어, 수문(7) 직하방에서 벗어난 바닥 일측에 축적된 뻘이나 모래를 흡입배출함으로써, 수문(7)의 직하방 안착부(9)을 청소하더라도 인접배치된 뻘이나 모래가 곧바로 이동되어 안착부(9)을 매우는 것을 미연에 방지할 수 있어서 더욱 확실하고 효과적인 수문 청소가 가능하게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 개략 구성도
도 2는 상기 실시예의 청소장치의 메인청소관 하부의 단면구성도
도 3은 상기 실시예의 게이트 가이드기구의 구성도
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 개략구성도

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 개략구성도이고, 도 2는 주요부인 메인청소관(12)의 하부 단면구성도이며, 도 3은 게이트 가이드기구의 구성도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따르면, 바다에 면하여 설치되며 수문(7)을 통해 바닷물(1)이 유입되는 펌프실(3)의 내부에 바닷물에 잠기도록 펌프설비(4)가 구비되는 해수취수시설에 관한 것이다. 상기 펌프실(3)은 주로 콘크리트구조로 이루어져서 일면이 바다에 면하는 수문(7)의 상부에는 수문개폐용 게이트(6)가 수직으로 통과되는 대략 세장한 직사각형 형태의 게이트통로(8)가 설치된다. 그리고 이 수문(7)의 바닥에는 게이트(6)가 안착되는 안착부(9)가 형성된다. 이 안착부(9)는 돌출된 형태이거나 평탄한 형태 또는 오목홈 기타 적절한 형태로 이루어질 수 있다.

이러한 해수취수시설(2)의 수문을 청소하기 위한 본 발명의 수문청소장치는 상기 게이트통로(8)를 통해 삽입되어 수문(7)의 바닥에 근접하도록 연장되며 뻘, 모래 또는 패각류를 흡입하여 배출하며 단일관체나 다수의 연결관체로 이루어지는 메인청소관(12)을 포함한다. 수문의 깊이가 취수설비의 용도나 규모에 따라 다르지만, 화력발전소용 냉각수 취수설비의 경우, 십수미터 내지 수십미터에 달하므로 상기 메인청소관(12)은 플랜지로 연결되는 다수의 연결관체(12a)로 제작하는 것이 바람직하다. 이와 같이 메인청소관(12)이 다수의 연결관체(12a)로 이로어지는 경우, 메인청소관(12)의 전장에 걸쳐서 미리 연결관체(12a)를 전부 연결할 수도 있으나, 연결관체(12a)를 게이트통로(8)를 통해 기중기로 하강시키면서 순차적으로 연결하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 메인청소관(12)의 둘레부 외측을 따라 연장설치되어 메인청소관(12)의 하단을 통해 메인청소관(12) 내로 압축공기를 공급하여 상승흐름에 의한 흡입력을 발생시키는 에어공급관(14)이 구비된다. 이 에어공급관(14)은 각 연결관체(12a)의 외측 둘레면에 장착된 러그(16)를 관통하여 연장됨으로써 메인청소관(12)의 외측둘레부에 인접하게 위치가 유지된다. 필요에 따라 상기 메인청소관(12)의 길이방향 중간으로 연통되는 또 다른 에어공급관(14a)이 구비되어, 메인청소관(12)의 중간에서 상승흐름에 의한 흡입력을 더욱 보강할 수 있다.

또한, 상기 메인청소관(12)의 둘레를 따라 연장되어 그 하단에는 수문(7)의 안착부(9)에 고압수 또는 고압공기를 분사하여 안착부(9)에 축적되어 쌓인 뻘, 모래 또는 패각류를 교란하여 부상시키는 세척노즐(18)이 구비된 고압유체공급관(17)이 배치된다. 도시된 바람직한 실시예에서는 세척노즐(18)이 메인청소관(12)의 하단 둘레를 따라 배치된다.

또한, 상기 에어공급관(14)과 고압유체공급관(17)과 별도로, 상기 메인청소관(12)의 둘레를 따라 연장되면서 메인청소관(12)보다 길게 연장된 후에 상향절곡된 고압분쇄관(20)이 구비된다. 이 고압분쇄관(20)은 상기 에어공급관(14) 보다 높은 분사압력의 고압에어를 메인청소관(12)의 하단 입구(13)를 향해 상향분사시킬 수 있는데, 이는 혹시 메인청소관(12) 입구를 뻘이나 모래, 패각류 기타 이물질이 폐색시키는 경우에 이를 분쇄하고 탈락시켜서 메인청소관(12)을 뚫기 위한 것이다. 이 고압분쇄관(20)는 수문청소시에 메인청소관(12)이 막히는 경우에만 사용하게 된다.

또한, 본발명에 따르면, 메인청소관(12)의 하단에 설치되어 수문(7) 하부 바닥부를 촬영하여 영상을 외부로 송신하는 카메라(24)를 포함한다. 이 카메라(24)는 유무선방식으로 외부로 영상을 전송할 수 있는데, 도시된 실시예에서는 메인청소관(12)의 둘레에 케이블인입관(23)이 배치되고 이 케이블인입관(23)을 통해 카메라(24)에 유선케이블이 연결된다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 게이트통로(8)의 폭방향 양단부에는 게이트(6)가 안내되는 안내홈(11)이 형성된다. 그러나 게이트통로(8)의 양단부의 안내홈(6)은 홈이 아닌 형태로서 게이트(6)의 양단부의 이탈을 규제하면서 상하이동을 안내하는 걸림턱이나 적절한 형태의 거치부로 구성될 수 있다. 그리고 양단부가 이 대향하는 안내홈(11)에 끼워져서 위치설정되고 게이트통로(8)를 횡단하는 가이드바(36)가 착탈가능하게 거치된다. 그리고 상기 메인청소관(12)의 상단 둘레부에는 링이나 후크, 채널, 홈 등 상기 가이드바(36)가 끼워질 수 있는 적절한 형태를 가지는 가이드부재(34)가 장착된다. 이에 따라 상기 메인청소관(12)이 상기 가이드바(36)를 따라서 게이트통로(8)를 따라 횡방향으로 이동되면서 수문(7)의 바닥 또는 안착부(9)를 전장에 걸쳐서 통과하면서 청소를 할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예로서, 상기 메인청소관(12)은 다수의 연결관체(12a)로 이루어지되, 이 연결관체(12a)의 어느 하나는 만곡된 엘보부(12b)로 이루어진다. 이에 따라 게이트통로(8)를 통과한 메인청소관(12)의 하부가 일측으로 경사지게 연장되게 된다. 이와 같이 메인청소관(12)이 일측으로 경사진 구조는, 수문(7)의 직하방 바닥인 안착부(9)의 일측 안쪽에도 뻘이나 모래가 쌓여서 안착부(9) 부분만 청소하면 인접한 뻘이나 모래가 곧바로 안착부(9) 쪽으로 흘러 들어오는 것을 방지하기 위해 수문 직하방 바닥인 안착부(9)에 인접한 일측 바닥부의 뻘이나 모래를 흡입하여 청소하는데 효과적으로 사용된다.

Claims (4)

1. 바다에 면하여 설치되며 수문(7)을 통해 바닷물(1)이 유입되는 펌프실(3)의 내부에 바닷물에 잠기도록 펌프설비(4)가 구비되며, 상기 수문(7)의 상부에는 수문개폐용 게이트(6)가 수직으로 통과되는 게이트통로(8)가 설치되고 상기 수문(7)의 바닥에는 게이트(6)가 삽입되는 안착부(9)이 형성된 해수취수시설(2)의 수문청소장치에 있어서, 상기 수문청소장치는 상기 게이트통로(8)를 통해 삽입되어 수문(7)의 바닥에 근접하도록 연장되며 뻘, 모래 또는 패각류를 흡입하여 배출하며 단일관체나 다수의 연결관체(12a)로 이루어지는 메인청소관(12)과, 상기 메인청소관(12)의 둘레를 따라 연장설치되어 메인청소관(12)의 하단을 통해 메인청소관(12) 내로 압축공기를 공급하여 상승흐름에 의한 흡입력을 발생시키는 에어공급관(14)과, 상기 메인청소관(12)의 둘레를 따라 연장되어 그 하단에는 수문(7)의 안착부(9)에 고압수를 분사하여 뻘, 모래 또는 패각류를 교란하여 부상시키는 세척노즐(18)이 구비된 고압유체공급관(17)과, 상기 메인청소관(12)의 둘레를 따라 연장되어 메인청소관(12)의 하단 입구(13)를 향해 고압에어를 상향분사하여 메인청소관(12) 입구를 이물질이 막고 있으면 이를 분쇄하고 탈락시키는 고압분쇄관(20), 및 상기 메인청소관(12)의 하단에 설치되어 수문(7) 하부 바닥부를 촬영하여 유무선방식으로 영상을 외부로 송신하는 카메라(24)를 포함하고, 상기 게이트통로(8)의 폭방향 양단부에는 게이트(6)가 안내되는 안내홈(11) 또는 거치부가 형성되고, 상기 게이트통로(8)의 대향하는 안내홈(11) 또는 거치부 사이에는 게이트통로(8)를 횡단하는 가이드바(36)가 착탈가능하게 거치되며, 상기 메인청소관(12)의 상단 둘레부에는 상기 가이드바(36)에 끼워지는 가이드부재(34)가 형성되어, 상기 메인청소관(12) 또는 박스케이싱(30)이 상기 가이드바(36)를 따라서 게이트통로(8)를 따라 수평으로 안내되면서 수문(7)의 바닥 전체를 청소하도록 된 것을 특징으로 하는 해수취수시설의 수문청소장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 메인청소관(12)은 다수의 연결관체(12a)로 이루어지되되, 이 연결관체(12a)의 어느 하나는 만곡된 엘보부(12b)로 이루어져서 메인청소관(12)의 하부가 일측으로 경사지게 연장되도록 구성되어, 수문(7) 직하방에서 벗어난 바닥 일측에 축적된 뻘이나 모래를 흡입배출하도록 된 것을 특징으로 하는 해수취수시설의 수문청소장치.
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