KR20040045502A - 오버플로우 챔버 - Google Patents

Abstract

합류관 오버플로우에서 사용하기 위한 오버플로우 챔버(2)를 제공한다. 입구(12)와 출구(14)는 스크린(20) 하측의 챔버(2) 속으로 개방되고, 오버플로우 출구(15)는 스크린 상측의 챔버 속으로 개방된다. 스크린(20)의 하측면에는 빗물의 일반적인 유동방향을 가로질러 격벽(26)이 마련된다. 폭풍우의 조건에서 챔버(2) 내의 빗물은 미적으로 불쾌한 물질 및 거친 흙을 포획하여 빗물이 스크린(20)을 통해 오버플로우 출구(15)로 유동하게 하는 스크린의 높이에 도달하게 될 것이다. 격벽(26)은 빗물을 순환시켜 스크린(20)의 하측면에 축적된 물질들을 제거하여 스크린(20)이 폭풍우조건에서 막히는 것을 방지한다.

Description

오버플로우 챔버{OVERFLOW CHAMBER}

스크린에 의해 수평하게 분할된 챔버로 구성된 CSO가 알려져 있다. 입구 및 출구는 스크린 하측의 챔버 속으로 개방되며, 오버플로우 출구는 스크린 상측의 챔버 속으로 개방된다. 이 입구는 출구보다 큰 직경을 갖는다. 정상적인 동작에서, 하수와 빗물은 비교적 낮은 유속으로 입구를 통하여 챔버 속으로 유입하여 출구를 통하여 하수도로 간다.

폭풍우의 상황에서, 입구를 통과하는 빗물의 유량은 출구가 받아들이는 유량보다 많다. 따라서, 챔버 내에는 물과 하수가 모인다. 결국, 챔버 내의 빗물은 미적으로 불쾌한 물질 및 거친 흙을 포획하여 빗물이 스크린을 통해 오버플로우 출구로 유동하게 하는 스크린의 높이에 도달하게 된다. 폭풍우가 약해짐에 따라서 그리고 챔버 내의 수위가 스크린 아래로 떨어짐에 따라서, 스크린에 축적된 흙이 떨어져서 잔류수와 함께 출구를 통하여 하수도에 도달하게 된다.

이런 스크린과 관련된 문제는, 폭풍우의 상황에서는 스크린에 흙이 축적되어 스크린이 완전히 또는 부분적으로 "막혀서" 스크린을 통해 유동할 수 있는 물의 능력이 감소된다는 것이다. 이런 상황하에서, 거친 흙을 포함하고 있는 물은 측관을 통해 수로로 유동할 수 있다.

본 발명은 오버플로우 챔버에 관한 것으로서, 특히 합류관 오버플로우(combined sewer overflow : CSO)에서 사용하기 위한 오버플로우 챔버에 관한 것으로서, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명은 또한 이런 오버플로우 챔버에서 상용하기 위한 스크린에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 입구 및 출구와, 스크린을 통과하지 않고 상기 입구 및 출구 사이에서 유동하도록 상기 입구 및 출구 위에 배치되는 스크린과, 상기 스크린의 상측에 배치되는 오버플로우 출구로 구성되며, 상기 스크린 하측의 챔버 내에 적어도 하나의 격벽이 마련되고, 상기 격벽은 상기 입구와 출구 사이의 일반적인 유동방향을 가로질러 연장되는 것을 특징으로 하는 오버플로우 챔버를 제공한다.

격벽의 효과는 스크린 하측의 챔버 내에 일련의 격실을 형성하여 그 격실 내에서 빗물이 스크린의 하측면을 세척하는 방식으로 순환하여 스크린에 축적된 물질을 제거하는 것이다.

적어도 두 개의 격벽을 마련할 수 있으며, 이 격벽은 스크린에 고정되어 그로부터 하방으로 연장될 수 있다. 이 격벽은 챔버의 바닥의 앞에서 멈추게 되며, 예를 들어 스크린의 수직깊이의 대략 3배인 수직범위를 가질 수 있다.

입구와 출구는 서로 반대측에서 챔버 속으로 개방될 수 있으며, 출구의 유동단면은 바람직하게는 입구의 유동단면보다 작다.

본 발명을 보다 명확히 이해하고 본 발명을 어떻게 실행하는지를 보여주기위해 합류관 오버플로우를 나타내는 첨부 도면을 예로서 참고한다.

도면에 도시한 오버플로우는, 평면도에서 보아서 사각형상을 가지며 단부벽(4, 6) 및 측벽(8, 10)으로 구성된 챔버(2)로 구성된다. 단부벽(4)에는 입구(12)가 마련되며, 단부벽(6)에는 출구(14)가 마련된다. 입구(12)와 출구(14)는 서로 반대측에 있지만, 출구(14)가 입구(12)보다 약간 낮은 레벨에 있다. 챔버(2)의 바닥(16)은 입구(12)와 출구(14) 사이에서 저유속 조건으로 하수를 안내하는 도랑(18)을 갖는다.

챔버(2) 내에는 스크린(20)이 마련된다. 이 망은 일반적으로 수평하게 되어있는데, 예를 들어 눌음방지 플라스틱이 코팅된 주름천공판으로 구성된다. 예로서, 스크린의 구멍들은 4mm의 직경(또는 동등한 횡단치수)을 가질 수 있다.

도면에 도시한 바와 같이, 스크린(20)은 챔버(2)의 벽(4, 6, 8, 10)의 적어도 일부에 고정된 프레임(22)을 갖는다. 스크린(20)은 단부벽(4)의 앞에서 멈추며 그 단부에는 둑판(24)이 마련된다. 스크린(20)의 하측면에는 격벽(26)이 마련되어 스크린(20)의 전체폭에 걸쳐서 연장된다. 격벽(26)은 수직하게 배치되며 챔버(2)의 바닥(16)의 앞에서 멈춘다. 두 개의 격벽(26)이 스크린(20)의 길이를 따라서 대략 동일한 간격으로 배치된다. 격벽(26)은 스크린(20) 하측의 챔버(20)의 영역을 거의 동일한 길이를 갖는 3개의 격실(28)로 분할하며, 이 격실은 격벽(26)의 하측엣지와 바닥(16) 사이에 생긴 틈새를 통해 서로 연통된다는 것을 알 수 있을 것이다.

이 챔버는 입구(12)가 하수 및 빗물을 받아들이게 연결되고 출구가 하수도의하류측 구성부에 연결되도록 하수도 내에 설치된다. 오버플로우 출구(15)는 예를 들어 강이나 그 외의 수로 속으로 방출시키도록 연결된다.

정상적인 유동조건에서는 하수도로 들어가는 하수 및 그 외의 물, 예를 들어 작은 빗물은 입구(12)를 통과하여 도랑(18)을 따라서 흘러서 출구(14)에 도달할 것이다. 큰 유량의 조건, 예를 들어 폭풍우의 조건에서는, 출구(14)의 유동단면이 작아지면 입구(12)를 통해 유입되는 전체유량을 받아들일 수 없을 것이며, 따라서 챔버(2) 내의 수위가 상승할 것이다. 수위가 높아짐에 따라서 미적으로 불쾌한 물질과 거친 흙을 포함하게 된다. 결국, 수위는 스크린(20)에 도달하며, 이 스크린은 고체물질은 차단하고 물만이 오버플로우 출구(15) 및 수로에 도달하여 그 수로 속으로 방출된다.

이런 심한 유량 조건에서, 스크린(20) 하측의 챔버(2) 내의 유동패턴은 격벽(26)에 의해 변경된다. 따라서, 수직단면에서 볼 수 있듯이, 각 격벽(및 단부벽(6))과 부딪히는 유량은 상방으로 편향되어, 벽(8, 10) 사이의 챔버를 횡방향으로 통과하는 수평축을 중심으로 소용돌이치게 된다. 따라서 스크린(20)의 하측면을 가로질러 역류(입구(12)와 출구(14) 사이의 정상적인 유동방향에 대한 역류)가 발생하여, 스크린(20)에 퇴적된 물질의 상당량을 다시 포함하게 된다. 따라서 스크린(20)의 구멍의 막힘이 최소화되므로, 입구(12)를 통해 유입되는 유량이 고체물질로 심하게 오염되었을 경우라도 스크린(20)을 통해 유동할 수 있는 것이다. 그럼에도 불구하고 지나치게 높은 유속이 발생한다면 그리고 격실(28) 내의 순환류의 세척작용에도 불구하고 스크린이 막힌다면, 둑판(24)이 비상 오버플로우를 일으켜서 입구(12)를 통과하는 전체유량이 스크린(20)을 통과하지 않고 둑판(24)을 오버플로우하여 오버플로우 출구(15)에 도달하게 한다.

폭풍우가 잠잠해짐에 따라서, 입구(12)를 통과하는 유입량이 감소하여 빗물 및 그 속에 포함된 고체물질이 출구(14)를 통해 배출됨에 따라서 챔버(2) 내의 수위가 떨어지게 될 것이다. 격실(28) 내에서의 순환작용과 스크린(20)의 하측면에서의 고체침적의 감소의 결과로서 챔버(2) 내의 대부분의 고체물질이 출구(14)를 통해 배출되어 스크린(20)을 비교적 막히지 않게 하며 후속의 폭풍우 조건에서도 효과적으로 동작할 수 있게 할 것이다.

도면에서, 격벽(26)은 편평한 사각형 판으로 도시되어있지만, 그 격벽에 의해 발생되는 소용돌이 효과를 향상시키기 위한 그 외의 다른 형상의 판들도 적합하다. 또한 격벽(26)의 개수 및 치수는 특정 CSO에 지배적인 조건에 적합하도록 변경될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

따라서 본 발명은 폭풍우 조건에서 미적으로 불쾌한 물질 및 거친 고체를 차단하고 보유하여 이들 물질 및 고체들이 오버플로우 조건에서 수로에 도달하지 못하도록 하는 효과적인 차단작용을 제공한다.

이상 본 발명을 합류관 오버플로우를 참조하여 설명하였지만, 그 외의 용도에 사용하는 스크린에도 적용할 수 있음을 알 수 있을 것이다.

Claims (9)

1. 입구 및 출구와, 스크린을 통과하지 않고 상기 입구 및 출구 사이에서 유동하도록 상기 입구 및 출구 위에 배치되는 스크린과, 상기 스크린의 상측에 배치되는 오버플로우 출구로 구성되며, 상기 스크린 하측의 챔버 내에 적어도 하나의 격벽이 마련되고, 상기 격벽은 상기 입구와 출구 사이의 일반적인 유동방향을 가로질러 연장되는 것을 특징으로 하는 오버플로우 챔버.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 격벽은 적어도 두 개의 격벽 중의 하나인 것을 특징으로 하는 오버플로우 챔버.
3. 상기 항 중의 한 항에 있어서, 상기 격벽은 상기 스크린에 고정되어 스크린으로부터 하방으로 돌출하는 것을 특징으로 하는 오버플로우 챔버.
4. 상기 항 중의 한 항에 있어서, 상기 격벽은 상기 챔버의 바닥의 앞에서 멈추는 것을 특징으로 하는 오버플로우 챔버.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 격벽은 상기 스크린의 수직깊이의 대략 3배인 수직범위를 갖는 것을 특징으로 하는 오버플로우 챔버.
6. 상기 항 중의 한 항에 있어서, 상기 격벽은 편평한 사각형 판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 오버플로우 챔버.
7. 상기 항 중의 한 항에 있어서, 상기 입구 및 출구는 상기 챔버의 양측에 배치되는 것을 특징으로 하는 오버플로우 챔버.
8. 상기 항 중의 한 항에 있어서, 상기 출구의 유동단면은 상기 입구의 유동단면보다 작은 것을 특징으로 하는 오버플로우 챔버.
9. 첨부도면을 참조하여 앞에서 설명하고 도시한 오버플로우 챔버.