KR200176973Y1

KR200176973Y1 - 지하수 양수장치

Info

Publication number: KR200176973Y1
Application number: KR2019970007658U
Authority: KR
Inventors: 조희남
Original assignee: 조희남
Priority date: 1997-04-14
Filing date: 1997-04-14
Publication date: 2000-05-01
Also published as: KR19980063194U

Abstract

본 고안은 지하수 양수장치에 관한 것으로서, 심정 내부를 세척할 수 있는 수단이 구비된 지하수 양수장치를 제공함을 목적으로 한다. 이를 위해 본 고안에 따른 지하수 양수장치는 공기 인입구(2)와 제1 공기인출구(4)를 갖는 밀폐형의 공기필터박스(8)와; 상기 공기필터박스 내에 설치된 공기필터(10)와; 공기 인입구(16)를 갖는 심정밀폐덮개(14)와; 상기 공기필터박스의 제1 공기인출구(4)와 심정밀폐덮개의 공기인입구(16)를 상호 연통하게 하며 도중에 제1 수동제어밸브(20)가 설치된 제1 공기유통라인(22)과; 상기 제1 수동제어밸브(20)와 심정밀폐덮개의 공기인입구(16) 사이의 상기 제1 공기유통라인(22)에 접속된, 제2 수동제어밸브(24)를 갖는 호스어댑터(26)와; 상기 심정밀폐덮개의 공기인입구(16)를 통해 심정 내로 연장된 상기 제1 공기 유통라인의 선단에 부착된 유체분사노즐(30)을 포함하여 이루어진다.

Description

지하수 양수장치

본 고안은 지하수 양수장치에 관한 것이며, 특히 본 고안자의 국내 특허공고 제95-2142호(1995. 3. 13일 공고)의 개량에 관한 것이다.

일반적으로 지하수 양수장치는, 도 7에 도시한 바와 같이, 지표의 암반을 소정 굵기의 굴착기로 수맥(60) 이하의 깊이까지 굴착한 다음 지표수(건수)의 유입을 방지하기 위해 파이프형 외부케이싱(61)을 굴착공에 삽입하거나 또는 이와 함께 콘크리트액을 외부케이싱 외측에 주입하여 외부케이싱을 지중에 고착하는 그라우팅공법을 사용하고, 다수의 파이프를 길이방향으로 연결하여서 된 양수파이프(62)를 심정(深井)까지 연장설치하며 상기 양수파이프의 하단에는 심정용 수중모우터펌프(63)를 장착하고 소정위치에 장착된 상하 레벨스위치(64)(65)의 작동에 의해 물을 퍼올리는 구성으로 이루어져 있다. 그런데 이러한 양수장치에 있어서는 시일이 경과하면 미세한 모세관식 수맥들이 물길에 쏠려 형성되는 뻘 등에 의해 막히게 되고 점차 이 퇴적물 등이 주 수맥에도 영향을 미치게 되어 채수량이 점차 줄어드는 원인으로 작용한다. 또한 종래 지하수를 음료 또는 위생수로 사용하는 경우에 있어서 흔히 외부로부터 오염된 공기가 심정 내부까지 유입되는 수가 있는데 이에 따라 심정 상층부에 이끼류가 서식하게 될 경우에는 수질오염을 유발하여 음료 또는 위생수로 사용하기에 부적합하므로 이를 방지하기 위해서 고가의 추가 멸균설비를 갖추어야 했다.

본 고안자의 상기 특허공고 제95-2142호는 이러한 종래 지하수 양수장치의 문제점을 해결하기 위하여, 도 8에 도시한 바와 같이, 상부 내주면에 오수유입 방지용 케이싱(66)이 설치된 심정 내부에 다수의 단위 파이프를 그 양단에 향성된 플랜지(67)끼리 연결하여서 된 양수파이프 연속체를 배설하고, 상기 양수파이프 연속체 하단에는 수중모터펌프를 설치하며, 상기 양수파이프 연속체의 지상측 상부에 양수용 상부장치가 설치된 지하수 양수장치에 있어서, 첫째, 상기 케이싱(66)의 상단 외주면에 환상의 케이싱 플랜지(68)를 형성하는 한편 양수파이프의 상단 외주부에 상기 케이싱의 플랜지에 안착되는 대경플랜지를 형성하여 이 대경플랜지를 상기 케이싱 플랜지에 밀폐되게 결합함으로써 심정 내부와 외기를 차단하며, 둘째, 상기 대경플랜지에는 심정 내부의 진공도를 자동 조절하는 흡기체크밸브(70)를 부착하여서 이루어진 것을 특징으로 하는 지하수 진공양수장치를 개시한 바 있다.

그런데 상기와 같은 구조의 지하수 양수장치에서 채택한 흡기체크밸브(70)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 상부에 통기공(71)이 형성되고 하부는 접속부로 되며 내주면 일정 부분에 환형 돌기부(73)를 가진 원통형 케이스(74)와, 상기 환형돌기부의 하부에 접하며 통기공(75)이 형성된 밸브시트(76)와, 상기 통기공을 개폐하도록 밸브시트 상면에 위치된 밸브플레이트(77)와, 상기 케이스 상부면 및 밸브시트의 중앙부를 축방향으로 관통하고 그 상부에는 조정용 외나사와 드라이버 홈을 갖는 조정볼트와, 그리고 상기 밸브시트 하부에 돌출된 조정볼트(78)에 외삽되어 밸브시트를 탄성적으로 지지하는 조정스프링(79)을 포함하여 이루어지며, 상기 케이스 상부면의 통기공(71) 아래에 공기여과재(80)를 장착함으로써 공기여과를 행하고 있으나 이러한 구조의 지하수 양수장치는 다음과 같은 문제점을 갖고 있다.

즉, 상기 장치는 흡기체크밸브 내에 공기여과재를 설치하고 있으나 이 흡기체크밸브는 비교적 그 크기가 작은 장치로서 그 내부에 설치된 공기여과재로는 공기여과 능력이 부족하여 원하는 바의 흡입공기 청정도를 유지할 수 없다.

따라서 전술한 특허공고 제95-2142호에 따른 지하수 진공양수장치는 심정 내벽면, 특히 심정 상부측 내벽면에 여전히 이끼 등의 불순물이 침적될 염려가 있는 바, 이를 제거할 수단이 필요하며 이것은 상기 특허공고에 개시된 장치 외에 공기여과능력이 우수한 장비를 설치한 지하수 양수장치일지라도 상당한 시간이 지나면 정도의 차이는 있을 지라도 어느 정도는 경시적(經時的)으로 심정 내에 불순물이 침적되는 것을 감안한다면 불순물 제거하기 위한 효과적인 수단이 제공될 필요성이 있다.

본 고안은 이상에서 기술한 바의 문제점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서지하수 양수장치의 심정 내의 불순물을 제거할 수 있는 간단하고 효과적인 수단을 제공함을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안의 실시예 1에 따른 지하수 양수장치의 심정 외부에 설치된 공기유통라인의 평면도이다.

도 2는 본 고안의 실시예 2에 따른 지하수 양수장치의 심정 외부에 설치된 공기유통라인의 평면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 지하수 양수장치의 공기필터박스의 구성을 도시한 단면 확대도이다.

도 4는 본 고안에 따른 지하수 양수장치에 있어서 심정 내부 세척용 세척유체 주입시의 제1, 제2 및 제3 수동제어밸브의 개폐상태를 도시한 부분 단면도이다.

도 5는 본 고안에 따른 지하수 양수장치의 전체 단면 개요도이다.

도 6은 심정 내부에 설치된 세척유체 분사노즐의 작동상태를 도시한 도면으로서 제 5도의 A부분 확대도이다.

도 7은 종래 일반적인 지하수 양수 장치의 구성도이다.

도 8은 본 고안자에 의해 발명된 한국 특허공고 제95-2142호 개시된 지하수 양수장치의 구성도이다.

도 9는 본 고안자에 의해 발명된 한국 특허공고 제95-2142호 개시된 지하수 양수장치의 흡기체크밸브의 단면도이다.

본 고안에 따른 지하수 양수장치는 위 목적을 달성하기 위하여 공기 인입구와 제1 공기인출구를 갖는 밀폐형의 공기필터박스와; 상기 공기필터박스 내에 설치된 공기필터와; 공기 인입구를 갖는 심정밀폐덮개와; 상기 공기필터박스의 제1 공기인출구와 심정밀폐덮개의 공기 인입구를 상호 연통하게 하며 도중에 제1 제어밸브가 설치된 제1 공기유통라인과; 상기 제1 제어밸브와 심정밀폐덮개의 공기인입구 사이의 상기 제1 공기유통라인에 접속된, 제2 제어밸브를 갖는 호스어댑터와; 상기 심정밀폐덮개의 공기 인입구를 통해 심정 내로 연장된 상기 제1 공기유통라인의 선단에 부착된 유체분사노즐을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 고안은 바람직하게는 상기 구성의 지하수 양수장치에 있어서, 상기 공기필터 박스 내에는 상기 공기필터를 통과한 공기가 심정 내부로 흡입되는 것을 자동으로 제어하기 위해 상기 제1 공기인출구에 연결된 제1 흡기체크밸브가 더 구비되고, 상기 심정밀폐덮개에는 공기배출구가 더 구비되며, 상기 공기배출구에는 제3 제어밸브를 갖는 공기배출라인이이 더 구비되며, 이 배출라인에 배기체크밸브와 심정 내의 부압의 크기를 측정하는 연성계와 압력센서가 연결되어 있는 것을 특징으로 하며, 더욱 바람직하게는 상기 공기필터박스에는 제2 공기인출구가 더 구비되는 한편 일단은 상기 공기필터박스의 제2 공기인출구에 연결되고 타단은 상기 공기필터박스의 제1 공기인출구와 제1 제어밸브 사이의 상기 제1 공기유통라인에 연결되며 도중에 제2 흡기체크밸브에 의해 공기의 흡입을 제어하도록 된 제2 공기유통라인을 더 구비하며, 여기서 상기 제2 흡기체크 밸브와 제1 흡기체크밸브 중 어느 하나는 다른 하나보다 높은 기압에서 개방되도록 셋팅되고, 높은 기압에서 개폐되도록 셋팅된 것은 상기 콘트롤 박스의 작용에 의해 자동으로 그 개폐가 제어되는 솔레노이드 밸브이며, 낮은 기압에서 개폐되는 밸브는 수동 제어용 체크밸브인 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 지하수 진공양수장치의 또다른 특징 및 이점은 첨부도면에 따른 다음의 상세한 설명으로부터 명확해 질 것이다.

도 1은 본 고안의 실시예 1에 따른 지하수 양수장치의 심정 외부에 설치된 공기유통라인의 평면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 지하수 양수장치의 공기필터박스의 구성을 도시한 단면 확대도로서, 이들 도면에 의해 알 수 있듯이, 본 고안에 따른 지하수 양수장치의 공기필터장치는 공기인입구(2)와 제1 공기인출구(4)와 그리고 제2 공기인출구(6)를 갖는 밀폐형의 공기필터박스(8)와; 상기 공기필터박스 내에 설치된 공기필터(10)와; 상기 공기필터박스 내에 설치되어 상기 공기필터를 통과한 공기가 심정 내부로 흡입되는 것을 제어하기 위해 상기 제1 공기인출구(4)에 연결된 제1 흡기체크밸브(12)를 포함하여 이루어진다. 상기 구조의 공기필터장치에 있어서 제2 공기인출구(6)는 후술하는 부가적 요소인 제 2공기유통라인을 접속하기 위한 부가적인 요소로서 생략될 수 있으며 또한 상기 제1 흡기체크밸브(12) 역시 생략될 수 있는 부가적 요소이다. 이러한 구조의 공기필터장치는 비교적 용적이 큰 공기필터박스 내에 설치된 공기필터에 의해 충분히 여과된 공기가 심정 내로 인입되기 때문에 종래 본 고안자의 국내 특허공고 제95-2142호에 개시된 바의 비교적 용적이 적은 흡기체크밸브 내에 공기필터를 설치한 장치에 비해 그 공기여과능력을 크게 증진할 수 있다.

본 고안에 따른 지하수 양수장치는 본 고안자의 선행기술과 마찬가지로 심정밀폐덮개(14)에 의해 심정을 폐쇄함으로써 심정을 외기와 차단하여 심정내부를 부압(負壓)상태로 유지하는데 이 심정밀폐덮개(14)에는 필수적 요소로서 공기 인입구(16)가 그리고 선택적 요소로서 양수용 상부장치체결용 접속구(接續口)(18)가 구비된다. 상기 공기필터박스의 제1 공기인출구(4)와 심정밀폐덮개의 공기인입구(16)는 도중에 제1 제어밸브(20)가 설치된 제1 공기유통라인(22)에 의해 상호연통하며, 상기 제1 제어밸브(20)와 심정밀폐덮개의 공기인입구(16) 사이의 상기 제1 공기유통라인(22)에는 제2 제어밸브(24)를 갖는 호스어댑터(26)가 접속된다.

상기 심정밀폐덮개의 공기인입구(16)를 통해 심정 내로 연장된 상기 제1 공기유통라인(22)의 선단에는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 평상시 상기 제1 공기유통라인(22)을 통해 흡입된 공기가 심정 내로 유입되도록 하고 심정 내부를 세척할 필요가 있을 때는, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제1 제어밸브(20) 및 후술하는 제3 제어벨브(28)를 폐쇄하는 한편 상기 제2 제어밸브(24)를 개방한 상태에서 상기 호스어댑터(26)에 접속되어 심정 내로 유입되는 심정 세척용 유체(물 또는 오존개스 등)가 상기 제1 공기유통라인(22) 및 배기유통라인(38)을 통해 역류함이 없이 심정 내에서 상하좌우로 고르게 분사되도록 하며 이를 위해 다수의 분사 구멍(31)을 갖는 유체분사노즐(30)이 제1 유통라인의 선단에 체결되어 있다.

상기 심정밀폐덮개의 상부장치 체결용 접속구(18)에는 공기 배출용 체크밸브(34), 심정 내의 부압(負壓)의 정도를 측정하는 연성계(32), 압력센서(36) 등의 장치(본 명세서에서는 이들을 상부장치로 지칭한다)가 연결되며, 이 연결라인(공기 배출라인)(38)의 도중에는 제3 제어밸브(28)가 구비된다.

상기와 같은 구성에 있어서, 제1 제어밸브(20) 및 제3 제어밸브(28)는, 예컨대 핸드레버의 수동조작 회동에 의해 그 개폐가 이루어지는 볼밸브(ball valve)로 구성되며 이들은 평상시 열린상태를 유지함으로써 상기 제1 공기 유통라인(22) 및 배출라인(38)을 각각 열린 상태로 만들어 공기를 유통하지만 심정 내부를 세척할 필요가 있을 때는 이들 밸브(20)(28)를 폐쇄한 상태, 즉 상기 제1 공기유통라인(22) 및 공기배출라인(38)을 폐쇄한 상태에서 상기 호스어댑터(26)에 세척용 유체(고압수, 오존개스 등)라인을 접속한 후 상기 제2 제어밸브(24)를 열면 고압의 세척수가 상기 심정내부로 연장된 제1 공기유통라인(22)의 선단에 장착된 분사노즐(30)을 통해 분사됨으로써 심정 내부, 특히 이끼 등의 불순물이 많이 침적할 염려가 있는 심정상단부 내벽면을 고압수로 용이하게 세척할 수 있게 되며, 오존개스를 주입할 경우에는 심정 내부 전체를 효과적으로 살균할 수 있다. 고압수 세척에 의해 생기는 불순물 등은 본 고안자의 또다른 국내특허출원 제94-20460호(발명의 명칭 : 지하수 심정의 청소와 살균을 위한 방법 및 장치)에 의해 효과적으로 제거할 수 있으며 그 상세한 설명은 본 명세서에서는 생략한다.

도 2는 본 고안의 실시예 2에 따른 지하수 양수장치의 심정 외부에 설치된 공기유통라인의 평면도로서, 상기 실시예 1에 따른 제1 공기유통라인에 별도의 제2 공기유통라인(40)이 부가된 것을 특징으로 한다. 즉, 본 고안의 실시예 2에 따른 양수장치는 상기 실시예 1에 있어서, 일단은 상기 공기필터박스(8)의 제2 공기인출구(6)에 연결되고 타단은 상기 공기필터박스의 제1 공기인출구(4)와 제1 제어밸브(20) 사이의 상기 제1 공기유통라인(22)에 연결되며 도중에 제2 흡기체크밸브(42)에 의해 공기의 흡입을 제어하도록 된 제2 공기유통라인(40)을 더 구비한 것을 특징으로 하며, 여기서 바람직하게는 상기 상기 제2 흡기체크밸브(42)는 제1 흡기체크밸브(12)보다 높은 기압에서 개방되도록 셋팅되며 콘트롤 박스(44)의 작용에 의해 자동으로 그 개폐가 제어되는 솔레노이드 밸브로 구성된다. 따라서 본 고안의 상기 실시예 2에 따른 지하수 양수장치에서는 상기 제2 흡기체크밸브(42)가 제1 흡기체크밸브(12)보다 높은 기압에서 열리도록 설정되어 있기 때문에(예컨대, 제2 흡기체크밸브(42)는 심정 내의 기압이 0.8기압 이하로 될 경우 자동으로 열리고 그 이상의 기압에서는 닫히도록 사전 설정되는 한편 제1 흡기체크밸브(12)는 이보다 낮은 0.6기압 이하에서만 열리도록 수동 설정된다), 평상시 공기필터박스(8) 내로 유입되어 공기필터(10)를 통과한 공기는 양수량 증가에 따라 심정 내의 기압이 점차 부압(負壓)으로 되어 그 크기가 상기 제2 흡기체크밸브의 개폐 임계점인 0.8기압으로 될 경우 자동으로 상기 제2 흡기체크밸브가 열림으로써 공기는 상기 제2 공기유통라인(40)을 통해 심정 내로 인입된다. 한편 상기 실시예 2에 있어서 상기 제1 흡기체크밸브(12)는 제2 흡기체크밸브(42)가 고장남으로써 작동하지 않을 경우에 기능을 발휘하기 위한 예비적 수단으로서 심정 내의 기압이 예컨대 0.8기압 이하로 되었음에도 상기 제2 흡기체크밸브(42)가 고장에 의해 열리리 않게 되고, 따라서 기압이 더욱 부압으로 될 경우(예컨대 0.6기압 이하)에 상기 제1 흡기체크밸브(12)가 열림으로써 제1 공기유통라인(22)을 통해 심정 내로 공기가 인입되도록 한 것이다.

상기 본 고안의 실시예 2에 따른 지하수 양수장치에서는 심정 내의 압력을 자동으로 체크하는 압력센서(36)가 콘트롤박스(44)에 연결되어 있음으로써 심정의 압력과 제2 흡기체크밸브(42)의 개폐작동이 자동으로 연계,제어된다.

상기 구성에 있어서 제1 흡기체크밸브(12)와 제2 흡기체트밸브(42)의 역할을 상호 바꾸어 설정해도 무방한 데, 즉 이 경우에는 제1 흡기체크밸브(12)가 콘트롤박스의 제어에 의해 작동하는 솔레노이드 밸브로 구성되고 제2 흡기체크밸브(42)는 수동제어 흡기체크밸브로 설정된다.

한편, 전술한 본 고안의 실시예 1에 따른 지하수 양수장치에 있어서의 제1 흡기체크밸브(12)를 콘트롤박스(44)에 의해 그 개폐가 자동제어되는 솔레노이드 밸브로 구성할 수도 있다.

이상과 같은 본 고안에 따른 지하수 양수장치는 본 고안자의 선행 국내특허공고 제95-2142호에 개시된 흡기장치 및 공기여과 장치에 비해 그 공기여과능력 및 흡기제어성능이 개선됨으로써 보다 청정한 공기를 심정 내로 인입할 수 있는 한편, 특히 실시예 2에 따른 지하수 양수장치는 심정 내의 부압의 정도를 일정하게 유지할 수 있음에 따라 수맥에 미치는 영향을 줄일 수 있음으로써 채수량을 일정하게 유지할 수 있다.

또한 본 고안에 따른 지하수 양수장치는 심정 내의 불순물을 제거할 수 있는 간단하고 효관적인 수단이 제공됨으로써 소정의 시간이 경과하여 심정의 내부를 세척할 필요가 있을 때마다 간단하고 효과적으로 심정내부를 세척할 수 있다.

Claims

공기 인입구(2)와 제1 공기인출구(4)를 갖는 밀폐형의 공기필터박스(8)와;

상기 공기필터박스 내에 설치된 공기필터(10)와;

공기 인입구(16)를 갖는 심정밀폐덮개(14)와;

상기 공기필터박스의 제1 공기인출구(4)와 심정밀폐덮개의 공기인입구(16)를 상호 연통하게 하며 도중에 제1 제어밸브(20)가 설치된 제1 공기유통라인(22)과;

상기 제1 제어밸브(20)와 심정밀폐덮개의 공기인입구(16) 사이의 상기 제1 공기유통라인(22)에 접속된, 제2 제어밸브(24)를 갖는 호스어댑터(26)와;

상기 심정밀폐덮개의 공기인입구를 통해 심정 내로 연장된 상기 제1 공기유통라인의 선단에 부착된 유체분사노즐(30)

을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하수 양수장치.
청구항 1에 있어서,

상기 공기필터 박스 내에는 상기 공기필터를 통과한 공기가 심정 내부로 흡입되는 것을 자동으로 제어하기 위해 상기 제1 공기인출구(4)에 연결된 제1 흡기체크밸브(12)가 더 구비되고, 상기 심정밀폐덮개(14)에는 공기배출구(18)가 더 구비되며, 또한 상기 공기배출구(18)에는 제3 제어밸브(28)를 갖는 공기배출라인(38)이 접속되며, 이 공기배출라인에 배기체크밸브(34)와 심정 내의 부압의 크기를 측정하는 연성계(32)와 압력센서(36)가 연결되는 것을 특징으로 하는 지하수 양수장치.
청구항 2에 있어서,

상기 공기필터박스(8)에는 제2 공기인출구(6)가 더 구비되며, 일단은 상기 공기필터박스의 제2 공기인출구(6)에 연결되고 타단은 상기 공기필터박스의 제1 공기인출구(4)와 제1 제어밸브(20) 사이의 상기 제1 공기유통라인(22)에 연결되며 도중에 제2 흡기체크밸브(42)에 의해 공기의 흡입을 제어하도록 된 제2 공기유통라인(40)을 더 구비한 것을 특징을 하는 지하수 양수장치.
청구항 3에 있어서,

상기 지하수 양수장치는 상기 압력센서(36)의 신호를 받아 작동하는 콘트롤박스(44)를 더 구비하며, 상기 제2 흡기체크 밸브(42)와 제1 흡기체크밸브(12) 중 어느 하나는 다른 하나보다 높은 기압에서 개방되도록 셋팅되고, 높은 기압에서 개폐되도록 셋팅된 것은 상기 콘트롤 박스(44)의 작용에 의해 소정 기압에서 자동으로 그 개폐가 제어되는 솔레노이드 밸브이며, 낮은 기압에서 개폐되는 밸브는 수동 제어용 체크밸브인 것을 특징으로 하는 지하수 양수장치.
청구항 2에 있어서,

상기 제1 흡기체크밸브(12)는 콘트롤 박스(44)의 작용에 의해 자동으로 그 개폐가 제어되는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 지하수 양수장치.
청구항 2 내지 청구항 5 중 어느 한 청구항에 있어서,

상기 상기 심정밀폐덮개의 공기인입구를 통해 심정 내로 연장된 상기 제1 공기유통라인의 선단에 부착된 유체분사노즐(30)은 평상시 상기 제1 공기유통라인을 통해 흡입된 공기가 심정 내로 유입되도록 하는 개구로 기능하며 심정 내부를 세척할 필요가 있을 때는 상기 제1 제어밸브(20) 및 제3 제어벨브(28)를 폐쇄하는 한편 제2 제어밸브(24)를 개방한 상태에서 상기 호스어댑터(26)에 접속되어 심정 내로 유입되는 심정 세척용 유체를 상하좌우로 고르게 분사되도록 하는 다수의 분사 구멍(31)을 갖는 것을 특징을 하는 지하수 양수장치.