KR20000073085A - 하수시설(역사이펀)의 퇴적물 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수시설(역사이펀)의 퇴적물 방지장치에 관한 것으로, 종래의 하수시설은 설치장소(하천을 가로질러 설치할 경우)에 따라 그 형상이 사이펀관("U"자형의 곡관)형상을 이루고 있어 하수의 유속이 없거나 기준이하의 유속일 경우 하수에 포함되어 있는 토사나 슬러지가 퇴적되어 하수의 원활한 소통에 지장을 초래했으며, 이러한 퇴적물을 제거하기 위하여 주기적인 관리가 필요하고, 또한 그만한 인력이 투입되어야 하는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 예시도면 도 2 내지 도 6 에서와 같이, 상류맨홀(20)에는 수위감지센서(22)를 설치하고, 하류맨홀(30)의 주공간부(32)와 연결하수관(40)의 내부에 수중펌프(34)와 다공관(42)을 설치하며, 상기 다공관(42)에 고압의 공기를 공급하는 에어펌프(44)를 하류맨홀(30)의 상부에 설치하여 수위감지센서(22)의 신호에 따라 에어펌프(44)가 일정시간 작동하여 다공관(42)을 통해 고압의 에어를 퇴적물에 분사시켜 퇴적물이 부상하도록 한 상태에서, 수중펌프(34)를 작동하여 하수와 함께 부상된 퇴적물을 흡입하여 퇴적물배출관(52)을 통해 하류관(50)측으로 배출하도록 함으로서, 청소인력과 장비의 투입이 필요없으며, 수위감지센서(22)의 신호에 따라 기계기구적 장치에 의해 퇴적물을 제거하도록 하는 등 유지관리의 편의성을 확보할 수 있도록 한 것이다.

Description

하수시설(역사이펀)의 퇴적물 방지장치{Deposit preventing equipment of sewage facility.}

본 발명은 하수시설(역사이펀)의 퇴적물 방지장치에 관한 것으로, 좀더 상세히 설명하면 사이펀형상("∪"자형의 형상)으로 설치되는 하수시설의 하수관내에 고압노즐을 갖춘 다공관을 설치하고, 하류맨홀에 수중펌프를 설치하여 하수의 원활한 소통과 유지관리비용을 절감할 수 있도록 한 하수시설(역사이펀)의 퇴적물 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 하천부지나 철도, 교통량이 많은 도로 및 기타 이설이 불가능한 매설물이 매설된 지하에 하수시설을 갖추기 위해서는 사이펀형상의 사이펀관거로 하수시설을 갖추게 되어 있다.

상기와 같은 사이펀관거의 하수시설을 일예를 들어 설명하면, 도 1 의 (가)와 (나)는 종래 하수시설의 설치상태를 나타낸 평면개략도와 측면개략도로서, 그 구성을 구체적으로 설명하면 상류관(2)과 하류관(3)사이에 연결하수관(4)(4')이 설치되고, 상기 연결하수관(4)(4')의 양측에는 상류맨홀(5)과 하류맨홀(6)이 설치되며, 상기 상·하류맨홀(5)(6)의 내부에는 수동으로 승강되는 수문(7)(7')(8)(8')을 갖춘 주·부공간부(9)(9')(10)(10')가 설치되어 사이펀관거(1)를 이루고 있다.

상기 연결하수관(4)은 상·하류맨홀(5)(6)의 내부에 갖춰진 주·부공간부(9)(9')(10)(10')의 수만큼 설치가 되며, 경우에 따라 하수량이 많을 때에는 필요한 만큼 복수로 설치되어 하수의 흐름을 원활히 소통시킬 수 있도록 되어 있다.

상기 연결하수관(4)(4')을 복수로 설치하는 것은 평상시 수문(7)(7')(8)(8')중 주공간부(9)(10)측의 수문(7)(8)만을 개방시켜서 상류측의 하수를 연결하수관(4)을 통해 하류측으로 흐르는 상태를 이루게 하는데 이러한 상태에서는 연결하수관(4)의 내부에 항시 하수가 채워진 상태를 이루게된다. 즉 사이펀관거(1)가 측면상 전체형상이 "∪"자형의 형상으로 이루어져 있어 하수가 흐르는 관은 일정수위의 하수가 항상 채워져 있게된다.

상기와 같은 상태에서 상류관(2)을 통해 상류측의 하수가 흘러 들어와 하류측의 하수관(3)으로 배출될 때, 흘러드는 상류측의 하수에 다량의 이물질(토사나 음식찌꺼기 등등)이 유입되면 유입된 이물질은 연결하수관(4)에 자연적으로 퇴적이되어 유입된 하수의 흐름이 원활하지 못하게 되는 경우가 발생이 된다.

상기와 같이 상류에서 유입되는 하수가 연결하수관(4)을 통해 원활히 흐르지 못하는 경우에는 평상시 개방되어 있던 수문(7)(8)을 폐쇄하고, 평상시 폐쇄되어 있던 수문(7')(8')을 개방시켜서 부공간부(9')(10')와 연결하수관(4')을 통해 유입되는 상류측의 하수를 하류측으로 배출시킬 수 있도록 하기 위하여 연결하수관(4)(4')은 복수로 설치되어 있는 것이고, 이와 함께 상· 하류맨홀(5)(5')의 내부도 주·부공간부(9)(9')(10)(10')로 격리되어 있는 것이다.

따라서 상기 퇴적물에 의해 그 기능을 상실한 연결하수관(4)의 청소작업은 양측의 상· 하류맨홀(5)(6)을 통해 청소인력이 직접 들어가 수문(7)(8)을 폐쇄한 상태에서 내부의 퇴적물을 도구(세척용 청소도구)를 이용하여 제거하고 제거된 퇴적물들은 상·하류맨홀(5)(6)을 통해 지상으로 끌어올려서 사이펀관거(1)의 기능을 복원시킬 수 있도록 되어있다.

상술된 바와 같이, 하수시설의 일종인 사이펀관거(1)를 하천부지나 매설물의 이설이 불가능한 지역에 설치하여 상류에서 유입되는 하수를 하류로 흘려 보낼 수 있도록 되어 있으나, 연결하수관(4)이 퇴적물에 의해 그 기능을 상실했을 때 그 상실여부를 확인할 수 없어 일시적으로 유입하수량이 많을 경우 상류측의 하수관에서 하수가 역류하는 문제점이 있었다.

특히 기능을 복원시키기 위하여 상·하류맨홀(5)(5')의 내부에 갖춰진 주·부공간부(9)(9')(10)(10')로 인력이 투입되고 또한 장비가 투입되야하는 등 유지관리에 어려움이 많고, 하수관의 특성상 작업환경이 열악하여 투입되는 인력에 안전사고가 발생하는 등의 여러 가지 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 하수시설물 역사이핀의 퇴적물을 감지하여 퇴적물에 고압의 공기를 분사시켜서 침전되어 있던 퇴적물을 부상시켜서 흐르는 하수와 함께 퇴적물이 하류로 빠져나갈 수 있도록 한 하수시설(역사이펀)의 퇴적물 방지장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상류맨홀의 내부에는 수위감지센서를 설치하고, 하류맨홀의 주공간부와 연결하수관의 내부에 수중펌프와 다공관을 설치하며, 상기 수중펌프와 하류관 사이에 퇴적물배출관을 설치하고, 상기 다공관에 고압의 공기를 공급하는 에어펌프를 하류맨홀의 상부에 설치하여 이루어진 것으로, 상기 수위감지센서의 신호에 따라 에어펌프가 일정시간 작동하여 연결하수관의 내부에 설치된 다공관을 통해 고압의 에어를 퇴적물에 분사시켜 퇴적물이 하수에 부상하도록 한 상태에서, 수중펌프가 작동되어 하수와 함께 부상된 퇴적물을 흡입하여 퇴적물배출관을 통해 하류관측으로 배출하도록 함으로서, 청소인력과 장비의 투입이 필요없으며, 수위감지센서의 신호에 따라 기계기구적장치에 의해 퇴적물을 제거하도록 하는 등 유지관리의 편의성을 확보할 수 있도록 한 것이다.

도 1 (가)은 종래 하수시설의 설치상태를 나타낸 측면개략도,

(나)는 종래 하수시설의 설치상태를 나타낸 평면개략도

도 2 의 (가)와 (나)는 본 발명에 따른 퇴적물 방지장치의 평면과 측면의 전체 구성도,

도 3 의 (가)와 (나)는 본 발명에 따른 퇴적물 방지장치의 작동상태를 나타낸 예시도와 (가)의 A - A선 요부 확대단면도,

도 4 는 본 발명에 따른 퇴적물 방지장치의 요부인 다공관을 나타낸 사시도,

도 5 는 도 4 의 종단면도,

도 6 은 본 발명에 따른 다공관의 다른 일예를 나타낸 사시도 이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

20 - 상류맨홀, 22 - 수위감지센서,

30 - 하류맨홀, 32 - 주공간부,

34 - 수중펌프, 40 - 연결하수관,

42 - 다공관, 44 - 에어펌프,

46 - 마감재, 48 - 고압노즐,

50 - 하류관, 52 - 퇴적물배출관,

54 - 코일스프링, 56 - 개폐판,

58 - 압력조절밸브, 60 - 체크밸브.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참고로 하여 그 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 주공간부와 부공간부로 구분되어 각각의 수문에 개폐되도록 이루어진 상·하부맨홀과 상기 상·하부맨홀 사이에 연결하수관이 설치되어 이루어진 하수시설(역사이펀)의 퇴적물 방지장치에 있어서, 상류맨홀(20)의 내부에는 수위감지센서(22)를 설치하고, 하류맨홀(30)의 주공간부(32)와 연결하수관(40)의 내부에 수중펌프(34)와 다공관(42)을 설치하며, 상기 수중펌프(34)와 하류관(50) 사이에 퇴적물배출관(52)을 설치하고, 상기 다공관(42)에 고압의 공기를 공급하는 에어펌프(44)를 하류맨홀(30)의 상부에 설치하여 퇴적물을 부상시켜서 수중펌프(34)에 의해 하수와 함께 퇴적물이 하류관(50)으로 배출시킬 수 있도록 한 하수시설(역사이펀)의 퇴적물 방지장치 이다.

상기 연결하수관(40)에는 다공관(42)이 매끄럽고 견고한 마감재(46)를 이용하여 연결하수관(40)의 내면 바닥에 고정하되, 그 길이는 연결하수관(40)의 길이와 동일하게 설치하고, 상기 매끄럽고 견고한 마감재(46)에 의해 단면상 내면의 하측이 타원형을 이루게 하며, 다공관(42)의 상부에는 다수의 공압노즐(48)을 다각도로 설치하여 퇴적물을 원활하게 부상시킬 수 있도록 되어 있다.

상기 다공관(42)은 일측단에 코일스프링(54)과 개폐판(56)으로 이루어진 압력조절밸브(58)를 설치하여 다공관(42)내에 퇴적물이 적층되어 압력이 상승할 경우 다공관(42)애의 퇴적물을 배출시킬 수 있도록 되어 있다.

상기 공압노즐(48)은 그 설치위치가 다공관(42)의 상부에 등간격으로 다수의 열과 오로 설치하고, 그 내부에 체크밸브(60)를 설치하여 다공관(42)내로 퇴적물이 침투하는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다.

도면중 미 설명부호 62와 63은 상류맨홀(20)과 하류맨홀(30)에 설치되어 있는 각각의 수문을 승강시키는 승강장치 이고, 64는 수위감지센서(22)의 신호에 따라 수중펌프(34)와 에어펌프(44)를 작동시키는 콘드롤박스 이며, 66은 에어펌프(44)로 부터 발생된 고압의 에어를 다공관(42)에 공급해 주는 에어관 이고, 종래의 하수시설과 중복되는 동일한 구성부분은 앞서 사용한 명칭과 부호를 인용하여 설명한다.

예시도면 도 2 의 (가)와 (나)는 본 발명에 따른 퇴적물 방지장치의 평면과 측면상태의 전체구성도이고, 도 3 은 본 발명에 따른 퇴적물 방지장치의 작동상태를 나타낸 예시도로서, 상류관(2)과 하류관(50)사이에 연결하수관(40)(4')이 설치되고, 상기 연결하수관(40)(4')의 양측에는 상류맨홀(20)과 하류맨홀(30)이 설치되며, 상기 상· 하류맨홀(20)(30)의 내부에는 승강장치(62)(63)에 의해 승강되는 수문(7)(7')(8)(8')이 설치된 주·부공간부(9)(9')(32)(10')가 형성되어 있다.

상기 연결하수관(40)에는 다공관(42)이 설치되어 지되, 상기 다공관(42)은 연결하수관(40)의 길이와 동일하며, 하부맨홀(30)의 상부에 설치된 에어펌프(44)로 부터 고압의 에어를 공급받을 수 있도록 내부식성을 갖춘 에어관(66)이 일단에 설치되고, 타단에는 코일스프링(54)과 개폐판(56)으로 이루어진 압력조절밸브(58)가 설치되어 있다.

상기 하부맨홀(30)의 내부에는 수중펌프(34)가 고정된 상태로 설치되고, 수중펌프(34)와 하류관(50)의 입구 사이에 퇴적물배출관(52)이 설치되어 퇴적물을 하수와 함께 하류로 배출하도록 되어있다.

예시도 3의 (가)와 (나)는 본 발명에 따른 퇴적물 방지장치의 작동상태를 나타낸 일부확대 예시도와 (가)의 A - A선 요부확대 단면도로서, 도면에 표현된 바와 같이 상류관(2)을 통해 하수가 상류맨홀(20)에 유입이 되어 하류맨홀(30)과 연통되도록 설치된 연결하수관(40)을 통해 하류로 매출이 될 때, 연결하수관(40)의 매설위치와 하류관의 매설위치의 높이차에 의해 연결하수관(40)에는 항시 하수가 채워진 상태를 이루게 된다.

이러한 상태에서 하수에 함유된 토사나 음식물찌꺼기가 자연적으로 퇴적되고, 이 퇴적물에 의해 하수의 흐름을 원활치 못하게 되어 상류맨홀(20)의 수위가 상승되면서 수위감지센서(22)가 이를 감지하게 된다.

상기 수위감지센서(22)가 상승되는 하수의 수위를 감지하여 에어펌프(44)와 수중펌프(34)를 작동시키는 콘트롤박스(64)에 신호를 보내어 에어펌프(44)와 수중펌프(34)를 순차적으로 작동시킴과 동시에 상·하류맨홀(20(30)에 설치되어 있는 주공간부(9)(32)의 수문(7)(7')을 승강시키는 승강장치(62)(63)를 작동시켜서 상·하류맨홀(20)(30)의 주공간부(9)(32)가 폐쇄되면서 부공간부(10)(10')를 통해 하수를 흘려보내게 된다.

상기와 같은 상태에서 에어펌프(44)가 작동되어 고압의 에어를 다공관(42)에 공급이 되되, 상기 다공관(42)은 연결하수관(40)의 내부에 매끄럽고 견고한 마감재(46)에 의해 설치되어 있으며, 상기 고압의 에서는 다공관(42)의 공압노즐(48)을 통해 퇴적된 퇴적물에 고압의 에어가 분사되어 퇴적물을 하수에 부상시키게 된다.

상기와 같이 에어펌프(44)가 작동되어 일정시간 동안 다공관(42)의 공압노즐(48)을 통해 에어가 분사되어 하수내의 퇴적물을 부상시키게 되면 수중펌프(34)가 작동되어 하수와 함께 퇴적물을 퇴적물배출관(52)을 통해 하류관(50)의 입구측으로 배출시키게 된다.

상기 다공관(42)은 도 4 와 도 5 에 표현된 바와 같이 연결하수관(40)의 길이와 동일하게 설치되어 연결하수관(40)의 퇴적물을 전체적으로 부상시키게 되고, 특히, 다공관(42)의 일측에 코일스프링(54)과 개폐판(56)으로 이루어진 압력조절밸브(58)가 설치되어 있어 다공관(42)에 퇴적물이 적층되면서 공압노즐(48)을 통해 에어가 배출되지 못할 경우, 다공관(42)의 압력이 상승되면서 상기 압력조절밸브(58)가 작동되어 고압노즐(48)이 정상적으로 작동될 수 있도록 다공관(42) 내의 퇴적물을 배출시킬 수 있도록 되어 있다.

또한 이례로서 도 6 에 표현된 바와 같이 다공관(42)에 형성되어 있는 공압노즐(48)은 그 내부에 일방향으로 에어가 배출될 수 있는 체크밸브(60)를 설치하여 평상시 연결하수관(40)의 퇴적물이 다공관(42)내부로 침투하지 못하도록 하여 에어펌프(44)가 작동할 때 고압의 에어가 원활히 배출되도록 되어 있다.

이상과 같이 주공간부(9)(32)를 통해 하수를 배출시키다가 퇴적물에 의해 배출시키지 못할 경우, 에어펌프(44)와 수중펌프(34)를 작동시켜서 퇴적물을 제거하고 그 사이에 부공간부(10)(10')를 통해 일시적으로 하수를 배출시키다가 주공간부(9)(32)의 퇴적물을 제거한 후에는 콘트롤박스(64)의 신호에 따라 수문(8)(8')이 폐쇄되어 있던 수문(7)(7')이 개방되어 하수를 원활히 배출시키게 되는 것이다.

상술된 바와 같이 본 발명은 수위감지센서(22)의 신호에 따라 에어펌프(44)가 일정시간 작동하여 연결하수관(40)의 내부에 설치된 다공관(42)을 통해 고압의 에어를 퇴적물에 분사시켜 퇴적물이 하수에 부상하도록 한 상태에서, 수중펌프(34)가 작동되어 하수와 함께 부상된 퇴적물을 흡입하여 퇴적물배출관(52)을 통해 하류관(50)측으로 배출하도록 함으로서, 청소인력과 장비의 투입이 필요없으며, 수위감지센서의 신호에 따라 기계기구적장치에 의해 퇴적물을 제거하도록 하는 등 유지관리의 편의성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 주공간부와 부공간부로 구분되어 각각의 수문에 개폐되도록 이루어진 상· 하부맨홀과 상기 상·하부맨홀 사이에 연결하수관이 설치되어 이루어진 하수시설(역사이펀)의 퇴적물 방지장치에 있어서, 상류맨홀(20)의 내부에는 수위감지센서(22)를 설치하고, 하류맨홀(30)의 주공간부(32)와 연결하수관(40)의 내부에 수중펌프(34)와 다공관(42)을 설치하며, 상기 수중펌프(34)와 하류관(50) 사이에 퇴적물배출관(52)을 설치하고, 상기 다공관(42)에 고압의 공기를 공급하는 에어펌프(44)를 하류맨홀(30)의 상부에 설치하여 퇴적물을 부상시켜서 수중펌프(34)에 의해 하수와 함께 퇴적물이 하류관(50)으로 배출시킬 수 있도록 한 하수시설(역사이펀)의 퇴적물 방지장치.
2. 제 1 항에 있어서, 연결하수관(40)에는 다공관(42)이 매끄럽고 견고한 마감재(46)를 이용하여 연결하수관(40)의 내면 바닥에 고정하되, 그 길이는 연결하수관(40)의 길이와 동일하게 설치하고, 상기 매끄럽고 견고한 마감재(46)에 의해 단면상 내면의 하측이 타원형을 이루게 하며, 다공관(42)의 상부에는 다수의 공압노즐(48)을 다각도로 설치하여 퇴적물을 원활하게 부상시킬 수 있도록 한 하수시설(역사이펀)의 퇴적물 방지장치.
3. 제 1 항에 있어서, 다공관(42)은 일측단에 코일스프링(54)과 개폐판(56)으로 이루어진 압력조절밸브(58)를 설치하여 다공관(42)내에 퇴적물이 적층되어 압력이 상승할 경우 다공관(42)에의 퇴적물을 배출시킬 수 있도록 한 하수시설(역사이펀)의 퇴적물 방지장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 공압노즐(48)은 그 설치위치가 다공관(42)의 상부에 등간격으로 다수의 열과 오로 설치하고, 그 내부에 체크밸브(60)를 설치하여 다공관(42)내로 퇴적물이 침투하는 것을 방지할 수 있도록 한 하수시설(역사이펀)의 퇴적물 방지장치.