KR200261997Y1 - 채수기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 강, 하천, 호수 또는 바다 등의 수질을 검사하기 위한 시료(물)를 채수하는데 사용되는 채수기에 관한 것이다.

본 고안에 따른 채수기는 상호 탄지된 상,하 마개가 고정핀에 고정되는 개방와이어에 의해 개방되어 고정된 상태로 로프에 매달려 소정의 수심까지 하강한 후 로프를 따라 투하된 메신저의 충격으로 고정핀에 의한 개방와이어의 구속이 풀려 상,하 마개에 의해 밀봉됨에 따라 시료를 채수하는 채수통으로 소정의 수심에서 시료를 채수할 수 있게 구성된 것으로, 특히, 메신저의 충격이 채수통에 직접 가해지지 않도록 구성되어 있어 메신저 충격으로 인한 채수통 손상의 우려가 거의 없으며, 또한, 채수통이 수직으로 곧게 선 상태에서 침강되도록 그 종심선 상에서 로프에 매달려 고정되고 또 메신저의 충격이 가해지는 타격판이 채수통의 종심선상에 위치하여 메신저 타격시 타격판이 채수통의 좌우 요동을 유발하지 않음으로써 마개가 채수통의 유입구에 원활하게 닫혀지도록 구성되어 있어 채수 실패율이 낮고 유속이 있는 곳에서도 채수가 가능하다는 장점이 있다.

Description

채수기{WATER SAMPLER}

본 고안은 강, 하천, 호수 또는 바다 등에서 수질 검사를 위한 시료(물)를 채수하는데 사용되는 시료 채수기에 관한 것으로, 특히, 상하가 개방된 상태로 로프에 매달려 소정의 수심까지 하강되 다음 로프를 따라 투하된 메신저의 충격으로 밀봉되도록 구성된 채수통으로 소정 수심에서 시료를 채수할 수 있게 구성된 채수기에 관한 것이다.

수질검사는 물의 물리학적 성질이나 물에 포함된 화학적 성분·미생물 등을 조사하는 것으로, 상수도 수원(水源)을 선정할 때, 수원의 오염이나 정화 작업을 점검 감시할 때, 수질기준에 대한 수돗물의 합격여부를 검사할 때, 강이나 하천 또는 바다의 환경오염도를 측정할 때, 보건소 등에서 우물물의 음료적부를 판정할 때, 또는, 공업용 수도나 하수도의 오염도를 검사할 때 등 다양한 목적에서 실시된다.

수질검사방법에는 이화학적·세균학적·생물학적 시험의 3 가지의 방법이 있으며, 수질에 대한 판정은 동일한 시료(試料)를 각각 다른 각도에서 독특한 방법으로 시험한 다음 마지막에 각각의 시험 결과를 종합하여 판정한다. 수질을 검사할 때는 현장의 환경도 함께 조사하는 것이 바람직하며, 이 결과들을 모아서 종합적으로 검토할 때 수질검사의 정확성을 기할 수 있다.

수질 검사를 위해서는 먼저 현장에서 전체 수질의 기준으로 삼을 수 있는 시료를 채수하여야 하는데, 수질 검사의 대상이 우물, 강물, 하천, 바다 등과 같이 수심이 깊은 경우에는 수심에 따라 수질이 달라지기 때문에 수질검사의 정확도를 높이기 위해서는 수심 별로 시료를 채수하거나 기준이 되는 수심에서 평균적 수질을 갖는 시료를 채수하여야 한다. 이러한 경우 수면 위에서 수심이 깊은 곳으로부터 시료를 간편하게 채취할 수 있는 채수기가 사용된다.

수심이 깊은 곳으로부터의 시료 채수를 위해 사용되는 채수기로는 로프나 와이어에 매달아 채수통을 개방된 상태로 침강시킨 다음 수면 위에서 메신저(messenger)를 떨어뜨려 채수통을 밀봉하는 방식으로 채수하는 전도(顚倒) 채수기, 8∼12 개의 채수통이 달려 있어서 일정한 깊이에서 끌어올리는 것으로 수압에 따라 자동으로 여러 깊이에서 시료를 채수하는 다통(多筒) 채수기, 그리고, 에보나이트나 고무로 절연되어 있으며 메신저 투하로 채수기를 밀봉하여 시료를 채수하고 끌어 올린 다음에 수온을 잴 수 있게 구성된 절연(絶緣) 채수기 등이 있다.

도 1에 도시된 채수기는 소위 '반돈(Van Dorn) 채수기'로 불리우며 가장 널리 사용되었던 종래 채수기로서, 이는, 도시된 바와 같이, 상하가 개방된 중공 원통체인 채수통(20), 상기 채수통(20)의 상하를 밀봉하는 상,하 마개(22,23), 양끝단이 상기 상,하 마개(22,23)에 고정되어 상기 채수통(20) 내에서 상기 상,하 마개(22,23)를 탄성지지하는 탄성와이어(21), 상기 채수통(20)을 매달아 늘어뜨릴 수 있도록 상기 채수통(20)의 상단 일측에 고정되는 로프(24); 상기 로프(24)를 따라 투하할 수 있게 상기 로프(24)에 유동 가능하게 끼워지는 메신저(25), 상기 상,하 마개(22,23)에 각 끝단이 고정되는 상,하 개방와이어(26,26), 상기 채수통(20)의 일측면에서 상기 각 개방와이어(26,26)를 구속하여 상기 상,하 마개(22,23)를 개방된 상태로 유지시키는 걸쇠(27), 상기 로프(24)에 인접한 타격판(29a)이 상단에 일체화되고 상기 채수통(20)의 일측면에서 압축스프링(28)에 탄성지지되어 상기 걸쇠(27)를 구속하며 상기 로프(24)를 따라 투하되어 상기 타격판(19a)에 부딪치는 상기 메신저(25)의 낙하 충격으로 하강하여 상기 걸쇠(27)를 풀어 걸쇠(27)에 구속된 상기 상,하 개방와이어(26,26)를 해제시킬 수 있게 구성된 해제봉(29) 등을 포함하여 이루어져 있다.

도 1에서 설명되지 않은 도면 부호 30과 31은 로프(3)와 해제봉(29) 등을 설치하기 위하여 채수통(1) 측면에 결합되는 고정대와 너트이고, 부호 32는 채수기의 운반 편의를 위해 설치된 손잡이이다.

이상과 같은 구성으로 이루어진 종래 채수기은 다음과 같은 과정을 통해 시료를 채수하게 된다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 상하 마개(22,23)를 개방한 상태에서 각 마개(22,23)의 개방와이어(26,26)를 채수통(20) 일측의 걸쇠(27)에 걸어 채수통(20)을 개방된 상태로 유지되도록 채수통(20)을 조작한다. 이 상태에서 채수통(20)을 수심 측정을 위한 눈금이 표시된 로프(24)를 이용하여 원하는 수심까지 늘어뜨려 목표하는 수심에 도달하게 한다. 이어, 로프(24)의 상단에 끼워진 메신저(25)를 투하하면, 도 2에 도시된 바와 같이, 메신저(25)가 로프(24)를 따라 낙하하여 타격판(29a)에 충격을 가하고 해제봉(29)은 타격판(29a)에 가해진 충격으로 하향 이동하여 그 해제봉(29)의 말단에 구속되었던 걸쇠(27)에 대한 구속을 풀게 되며,연이어 걸쇠(27)에 구속되었던 개방와이어(26,26)들의 구속이 해제된다. 이에, 각 마개(22,23)가 신장되어 있었던 탄성와이어(21)의 탄성력에 의해서 채수통(20) 상하에 순간적으로 동시에 닫혀짐으로써 채수통(20)이 현재 수심의 물(시료)이 가득 채워진 상태에서 상기 마개(22,23)들에 의해 밀봉된다. 마지막으로, 늘어뜨렸던 로프(24)를 당겨 밀봉된 채수통(20)을 수면 위로 끌어올리면, 종래 채수기를 이용한 시료 채수 작업이 완료된다.

이와 같이 종래 채수기를 이용하면 위와 같은 방법을 통해서 수면 위에서 수심이 깊은 곳의 시료를 간편하게 채수할 수 있다.

그러나, 종래 채수기는 로프(4) 끝단이 채수통(20) 일측에 고정되어 채수통(20)이 한 쪽으로 기울어지는 데다가 타격판(29a)이 채수통(20)에 지나치게 근접되어 있기 때문에 낙하하는 메신저(25)가 타격판(29a) 뿐만 아니라 채수통(20) 모서리에도 직접 부딪치게 되어 채수통(20)이 메신저(25)의 낙하 충격으로 손상되는 경우가 빈발하는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 메신저(25)의 충격이 채수통(20)의 일측 모서리에 직접 가해져 채수통(20)이 횡방향으로 요동하는데다가 근접된 로프(24)가 마개(22,23)의 복귀를 방해하여 마개(22,23)가 채수통(20)에 제대로 닫혀지지 않는 경우가 빈번하게 일어나기 때문에 시료를 완전하게 채수하기 까지 채수작업을 수 차례 반복해야 하는 어려움이 있었다. 더욱이, 유속이 있는 장소에서는 채수통(20)이 더욱 심하게 기울어지기 때문에 채수조차도 불가능하다는 문제점이 있었다.

이에, 본 고안은 상술한 바와 같은 종래 채수기의 문제점이 일소된 것으로, 채수통이 수직으로 바로 선 상태에서 침강되도록 그 종심선 상에서 로프 끝단에 매달려 고정되고, 타격판이 채수통의 상부에 그 채수통 종심선 상의 수직 상부에 이격 배치되어 메신저의 낙하 충격이 채수통의 수직 상부에서 가해지되 채수통에는 직접 부딪치지 않음으로써 메신저 낙하 충격으로 인한 채수통 파손의 우려가 없으며 채수통이 기울거나 좌우로 요동하지 않는 채수기를 제공하고자 한다.

도 1은 종래 채수기의 채수 직전 초기화된 상태의 측면도.

도 2는 종래 채수기의 채수 완료 후 측면도.

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 채수기의 채수 직전 초기화된 상태의 측면도.

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 채수기의 채수 완료 후 측면도.

도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 채수기의 메신저 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 채수통 2, 3 : 마개

4 : 로프 5 : 메신저

6 : 행거 7, 8 : 개방와이어

9 : 고정핀 11 : 해제봉

13a : 타격판 15 : 탄성와이어

본 고안에 따른 채수기는, 상하가 개방된 중공형 채수통; 탄성수단에 의해 탄성 지지되어 상기 채수통의 상하를 밀봉하도록 구성된 상,하 마개; 그 끝단이 상기 채수통의 종심선 상에서 위치하도록 상기 채수통 상부에 상기 채수통과 거리를 두고 고정되는 로프; 상기 로프를 따라 투하할 수 있게 상기 로프에 끼워지는 메신저; 상기 상,하 마개에 각 끝단이 고정되는 상,하 개방와이어; 상기 채수통의 일측면에서 상기 각 개방와이어의 선단을 구속하여 상기 상,하 마개를 개방된 상태로 유지되게 하는 고정핀; 및 상기 채수통의 종심선 상에서 상기 메신저의 낙하에 따른 충격으로 하강하는 타격판에 연동하여 하강하면서 상기 고정핀을 동작시켜 그 고정핀에 구속된 상기 상,하 개방와이어의 구속을 해제시킴으로써 상기 상,하 마개가 상기 채수통 상하를 밀봉하게 하는 해제봉을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 따른 채수기에 있어서, 상기 메신저는, 일측에 끼움홈이 형성되어 상기 로프에 끼워지는 몸체와, 상기 끼움홈의 일측에서 상기 끼움홈에 끼워지는 상기 로프에 의해 상기 끼움홈을 일시 개방하였다가 원위치로 복귀하여 상기 로프에 끼워진 상기 몸체가 상기 로프로부터 이탈되지 않게 하는 이탈방지편을 포함하여 이루어져, 상기 로프의 중간에서 상기 로프에 끼울 수 있게 구성되는 것이 바람직하다.

이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 고안에 따른 채수기의 특징과 작용 등을 보다 구체적으로 살펴본다.

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 채수기의 채수 전 초기화된 상태의 측면도이고, 도 4는 채수 후 측면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 고안의 일 실시예에 따른 채수기는 채수통, 상기 채수통(1)의 상하를 밀폐하는 상,하 마개(2,3), 상기 상,하 마개(2,3)를 상기 채수통(1) 내부를 향해 탄성 지지하는 탄성와이어(15), 상기 채수통(1)의 위쪽에서 양쪽 하단이 상기 채수통(1) 양측면에 고정되는 행거(6), 상기 행거(6)의 상부 중앙에 끝단이 고정되는 로프(4); 상기 로프(4)에 끼워지는 메신저(5), 상기 상,하 마개(2,3)에 고정되는 상,하 개방와이어(7,8), 상기 채수통(1)의 일측면에 상기 각 개방와이어(7,8) 선단을 구속할 수 있게 설치되는 고정핀(9), 상기 채수통(1)의 일측면에 상하 이동 가능하게 설치되어 압축스프링(12)에 의해 탄성 지지되고 상기행거(6)의 상부 중앙(6a) 위로 돌출된 타격판(13a)을 가진 연동봉(13)에 연동하도록 구성되며 그 하단에 상기 고정핀(9)이 결합되는 해제봉(11) 등을 포함하여 이루어진다.

이상과 같은 구성에 있어서, 상기 채수통(1)은 중공의 원통체로서 로프(4)의 끝단에 수직으로 바로 세워지게 매달려 고정되고 상하가 개방된 상태로 수면 아래로 침강되어 그 상하를 통해 내부에 유입되는 시료를 채수하며, 채수기 몸통을 이룬다.

상,하 마개(2,3)는 상기 채수통(1)의 상하 유입구에 탈거 가능하게 끼워져 채수통(1) 상하를 밀봉하는 것으로, 탄성와이어(15)에 의해 서로 연결되어 상호 지지하도록 구성된다. 이에, 상,하 마개(2,3)는 상기 탄성와이어(15)의 탄력에 의해 채수통(1)의 상하에 끼워져 상기 채수통(1)의 상하를 밀봉한다.

행거(6)는 로프(4)의 끝단이 채수통(1)의 종심선상에서 위치하도록 채수통(1)을 로프(4)의 끝단에 고정하는 n 자형의 판상 부재로서, 채수통(1)의 위쪽에 배치되며, 그 양쪽 하단이 상기 채수통(1) 양측에 고정된다. 이 행거(6)의 상부 중앙(6a)에는 로프(4)의 말단이 고정되고 그 일측으로는 연동봉(13)의 타격부(13a)가 통과하여 위로 돌출된다.

로프(4)는 그 끝단이 상기 행거(6)의 상부 정중앙(6a)에 형성된 로프공(미도시)에 끼워져 결합되며, 수면 위에서 상기 채수통(1)을 수면 아래로 길게 늘어뜨릴 수 있게 한다. 이 로프(4)에는 채수통(1)의 침강 깊이 파악을 위한 눈금이 등간격 간격으로 표시된다. 이에, 채수통(1)을 수면 아래 목표 수심까지 수직 하향으로 늘어뜨릴 수 있다.

메신저(5)는 상기 로프(4)를 따라 투하할 수 있도록 로프(4)에 유동 가능하게 설치되는 중량체로서, 일측에 로프(4)가 끼워지는 종심방향의 끼움홈(50a)이 형성된 중실 원통형 몸체(50)와, 상기 끼움홈(50a)에 일측벽에 회전 가능하게 내장되는 것으로서 상기 끼움홈(50a)을 그 끼움홈(50a)에 끼워지는 로프(4)에 의해 개방하였다가 원위치로 복귀하여 다시 폐쇄시킴으로써 상기 몸체(50)를 로프(4)로부터 이탈되지 않게 되는 이탈방지편(51)으로 구성된다. 이 실시예에서 상기 이탈방지편(51)은 비틀림 스프링(52)에 의해 상기 끼움홈(50a)을 폐쇄하는 방향으로 탄성 지지되므로, 끼움홈(50a)에 끼워지는 로프(4)에 의해 회동되어 끼움홈(50a)을 잠시 개방하였다가 비틀림 스프링(52)에 의해 원위치로 복귀하여 끼움홈(50a)을 다시 폐쇄하며, 로프(4)에 끼워진 몸체(50)가 로프(4)에서 이탈되지 않게 한다. 이와 같은 구성의 메신저(5)는 특히 로프(4)의 선단을 통하지 않고 로프(4) 중간에서 바로 로프(4)에 끼워질 수 있으므로 사용이 편리하다.

상기 상,하 개방와이어(7,8)는 그 끝이 상기 상,하 마개(2,3)에 고정된 끈으로, 선단이 상기 몸체(50)의 중간 일측에 당겨진 상태에서 고정핀(9)에 구속됨으로써 상기 채수통(1)로부터 탈거된 상기 상,하 마개(2,3)를 상기 고정핀(9)에 고정하하는 역할을 한다. 이에, 상,하 개방와이어(7,8)는 고정핀(9)과 더불어 상,하 마개(2,3)를 탈거된 상태에서 구속하여 상기 채수통(1)이 개방된 상태로 유지되도록 한다. 바람직한 구성으로서, 상,하 개방와이어(7,8) 중 어느 하나에는 상기 고정핀(9)에 용이하게 구속할 수 있도록 고리(8a)가 설치된다.

상기 상,하 개방와이어(7,8)가 구속되는 고정핀(9)은 상기 채수통(1)의 중간부 일측 외주면에 고착된 가이드(17)에 상하 이동 가능하게 설치되며, 해제봉(11)의 아래에 결합된 결합편(10)에 고정되어 해제봉(11)과 함께 승강되도록 구성된다. 이에, 고정핀(9)은 해제봉(11)에 의해 가이드(17)를 통해 승하강되면서 상,하 가이드(16)(17) 사이에서 그 고정핀(9)에 끼워지는 상기 상,하 개방와이어(7,8)를 구속하거나 그 고정핀(9)에 구속된 상기 개방와이어(7,8)를 해제한다.

해제봉(11)은 채수통(1) 일측면에 고착된 가이드(14,16,17)에 승강 가능하게 끼워지는 가느다란 봉으로, 그 상단이 연동봉(13)의 하단에 접하여 상기 연동봉(13)에 연동하여 하강하도록 구성된다. 상기 연동봉(13)은 상기 행거 중앙(6a)의 통공을 통해 행거(6) 위로 돌출되어 로프(4)가 통과하는 타격판(13a)을 구비하여, 타격판(13a)을 타격하는 상기 메신저(5)에 의해 하강하여 해제봉(11)을 연동하여 하강시킨다. 해제봉(11)의 하부에는 압축스프링(12)에 의해 탄성지지됨과 아울러 상기 고정핀(9)이 결합된다. 이에, 해제봉(11)은 로프(4)를 따라 낙하하는 메신저(5)가 타격판(13a)을 타격함에 따라 연동봉(13)에 연동하여 하강하면서 고정핀(9)을 하강시킴으로써 고정핀(9)에 구속되었던 상,하 개방와이어(7,8)의 구속을 해제하는 역할을 한다.

이상과 같은 구성들로 이루어짐에 따라 본 고안의 일 실시예에 따른 채수기는 다음과 같은 과정을 통해 시료를 채수하게 된다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 상하 마개(2,3)를 개방한 상태에서 각마개(2,3)의 개방와이어(7,8)를 끌어 당겨 채수통(1) 일측 고정핀(9)에 걸어 채수통(1)을 상하 유입구가 개방된 상태로 유지되도록 조작한다. 이어, 상하 유입구가 개방된 채수통(1)을 로프(4)를 이용하여 로프(4)에 표시된 눈금으로 침강 깊이를 확인하면서 수면 아래로 침강시킨다. 이 때 채수통(1)은 그 종심선 상에서 로프(4)에 매달려 있기 때문에 어느 한 쪽으로 기울어지지 않고 수직으로 선 상태로 하강된다. 채수통(1)이 목표 수심에 도달하면 수면 위에서 로프(4)에 메신저(5)를 끼워 투하하게 되는데, 채수통(1)의 각 구성들은 투하된 메신저(5)에 의해서 다음과 같은 작동하여 채수통(1)에 시료를 채수한다.

로프(4)를 따라 낙하한 메신저(5)가 연동봉(13)의 타격판(13a)을 타격하면 하강하는 연동판(13)에 연동하는 해제봉(11)에 결합된 고정핀(9)이 해제봉(11)과 함께 하향 이동하여 그 고정핀(9)에 구속되었던 각 마개(2,3)의 개방와이어(7,8)들을 동시에 해제한다. 연이어 각 마개(2,3)들이 신장되어 있었던 탄성와이어(15)의 강한 탄성에 의해 상하 유입구에 동시에 끼워져 채수통(1)을 밀봉한다. 이에 채수통(1)은 그 상하가 상,하 마개(2,3)에 의해 닫혀져 물(시료)을 채수한 상태에서 밀봉된다.

마지막으로 늘어져 있던 로프(4)를 당겨 밀봉된 채수통(1)을 수면 위로 끌어올리면 수질 검사를 위한 채수 작업이 완료된다.

이상과 같이 작동하는 본 고안의 일 실시예에 따른 채수기의 경우, 그 채수통(1)이 행거(6)에 의해 타격판(13a)으로부터 거리를 두고 수직으로 바로 세워진상태로 로프(4) 끝에 채수통(1)이 매달려 있으므로 낙하하는 메신저(5)의 충격이 채수통(1)에 직접 가해지지 않는다. 또한, 메신저(5)의 충격이 가해지는 타격판(13a)이 채수통(1)의 종심선 상에서 위치하므로 메신저(5) 타격에 의해 채수통(1)이 횡방향으로 요동하지 않는다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 채수기는 메신저가 타격하는 타격판이 채수통의 상부에 채수통과 거리를 두고 설치되어 메신저의 충격이 채수통에 직접 가해지지 않기 때문에 메신저 충격으로 채수통이 파손될 우려가 없다.

또한, 채수통이 로프에 수직방향으로 바로 선 상태로 매달려 고정되는데다가 메신저로부터 충격을 직접적으로 받는 타격판이 채수통의 종심선상에 위치하여 메신저 타격시 채수통의 좌우 요동이 거의 발생하지 않고 또 로프가 채수통로부터 이격되어 있어서 마개의 이동을 방해하지 않기 때문에, 메신저 타격시 마개가 채수통 의 유입구에 원활하게 닫힌다. 따라서, 본 고안에 따른 채수기로써 채수하는 경우 채수에 실패할 우려가 거의 없으며, 유속이 있는 곳에서도 채수가 가능하다.

Claims (2)

1. 상하가 개방된 중공형 채수통;

   탄성수단에 의해 탄성 지지되어 상기 채수통의 상하를 밀봉하도록 구성된 상,하 마개;

   그 끝단이 상기 채수통의 종심선 상에서 위치하도록 상기 채수통 상부에 상기 채수통과 거리를 두고 고정되는 로프;

   상기 로프를 따라 투하할 수 있게 상기 로프에 끼워지는 메신저;

   상기 상,하 마개에 각 끝단이 고정되는 상,하 개방와이어;

   상기 채수통의 일측면에서 상기 각 개방와이어의 선단을 구속하여 상기 상,하 마개를 개방된 상태로 유지되게 하는 고정핀; 및

   상기 채수통의 종심선 상에서 상기 메신저의 낙하에 따른 충격으로 하강하는 타격판에 연동하여 하강하면서 상기 고정핀을 동작시켜 그 고정핀에 구속된 상기 상,하 개방와이어의 구속을 해제시킴으로써 상기 상,하 마개가 상기 채수통 상하를 밀봉하게 하는 해제봉을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 채수기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 메신저는

   일측에 끼움홈이 형성되어 상기 로프에 끼워지는 몸체와, 상기 끼움홈의 일측에서 상기 끼움홈에 끼워지는 상기 로프에 의해 상기 끼움홈을 일시 개방하였다가 원위치로 복귀하여 상기 로프에 끼워진 상기 몸체가 상기 로프로부터 이탈되지 않게 하는 이탈방지편을 포함하여 이루어져,

   상기 로프의 중간에서 상기 로프에 끼울 수 있게 구성되는 것을 특징으로 하는 채수기.