KR20100048030A - 유공블록형 하부집수장치 - Google Patents

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Abstract

본체 사이즈를 콤팩트하게 구성할 수 있으며, 역세척 작업 중 부상하지 않고 안정된 상태를 유지할 수 있는 유공블록형 하부집수장치가 개시된다. 본 발명에 따른 유공블록형 하부집수장치는 내부에 공간을 형성하여 단위블록을 구성할 수 있도록 바닥과 외측벽과 상부벽으로 이루어지는 본체와, 바닥과 상부벽 사이에 경사지게 설치되어 단위블록을 구획하는 경사내벽을 구비하는 유공블록형 하부집수장치에 있어서, 경사내벽이 일측 바닥으로부터 연직방향으로 상향 연장되는 제1내벽과, 제1내벽로부터 타측 대각선 상부벽으로 경사지게 연장되는 제2내벽으로 이루어져 있어서, 본체의 높이를 낮춤에도 불구하고 역세시 수압의 손실없이 균등분포가 가능해지기 때문에 여재층 및 여과지의 저수용량을 종래보다 증대시킬 수 있으며, 또한 길이도 종래 5m에서 9m까지 연장할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 유공블록형 하부집수장치는 본체의 바닥을 볼록하게 마련함으로써 몰탈의 타설 시 발생하는 기포를 외부로 용이하게 배출시켜 몰탈의 강도를 증가시킬 수 있으며, 또한 본체의 바닥에 역T자형 결속구를 마련함으로써 유공블록과 몰탈 간의 결합력을 더욱 증가시킬 수 있다.

Description

유공블록형 하부집수장치{Porous Block Type Underdrain Apparatus}
본 발명은 하부집수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 여과지 하부집수에 사용되는 유공블록에 관한 것이다.
일반적으로 정수장은 식수원으로부터 원수를 공급받아 음용에 적합하도록 정수하는 시설을 말한다. 정수 공정에는 원수에 포함된 이물질을 물리적으로 침전시키는 착수정과, 착수정에서 처리된 원수를 수처리 약품과 혼화시키는 혼화지와, 혼화지에서 수처리 약품과 화합된 원수에서 응집된 플록을 형성시키는 응집지와, 응집지에서 형성된 플록(floc)을 중력에 의해 자연 침강시켜 침전시키는 침전지와, 침전지에서 플록이 제거된 원수를 여과시키는 여과지와, 여과지에서 여과된 원수에 염소 등의 소독약품을 투입시켜 최종 정수시킨 후 가정집으로 공급하는 정수지 등이 포함된다.
이중 여과지는 공급된 원수(침전수)를 빠른 속도로 통과시켜 원수 중의 현탁물질을 여과처리하는 것으로, 시설의 수명 연장 및 효과적인 여과를 위해 역세척 공정을 주기적으로 행할 수 있도록 여과지 바닥에 하부집수장치를 구비한다. 하부집수장치로는 휠러형(wheeler ball type), 스트레이너형, 유공블록형 등이 있다.
유공블록형 하부집수장치는 유공블록과, 모래, 활성탄, 안트라사이트 등으로 이루어지는 여재층으로 이루어지며, 이때의 유공블록은 여과수의 집수기능과 역세척 시 공기와 물을 균등 분배하는 역할을 수행한다.
유공블록이 구비해야 하는 특징 중 하나는 여과수 및 역세척수가 여과지 전면에 걸쳐 균일하게 분배되어야 한다는 것이다. 이를 만족하지 못하게 되면, 여과시 잘 세척되는 부분으로만 물이 통과하는 터널링(tunneling) 현상에 의해 여과속도가 상대적으로 빠른 부분이 발생하고, 세척이 불충분한 부분에서는 여재층에 부분 폐색이 발생하게 된다.
따라서, 종래의 유공블록은 유량분배를 균일화하기 위해 어느 정도의 단면을 필수적으로 가져야 했기 때문에, 이는 상대적으로 여과지를 구성하는 여재층 또는 원수의 저수용량을 감소시키는 문제점이 있었다.
한편, 유공블록을 시공하기 위해서는 여과지 바닥의 레벨을 몰탈로 편평하게 시공한 후 그 위에 복수의 유공블록을 소정 간격으로 배치하며, 몰탈이 양생되면 다시 유공블록 사이에 몰탈과 그라우트를 타설한 후 양생시켜서 유공블록을 고정시킨다.
하지만, 유공블록은 하부에서 상부로 역세척을 위해 물 또는 공기를 공급하기 때문에 시공된 유공블록이 부상하려는 현상이 본질적으로 발생한다. 유공블록이 부상력을 안정적으로 견디지 못하면 최적화된 유량분배의 균일화가 불가능해진다.
본 발명은 상술한 종래기술에 착안한 것으로서, 본 발명의 목적은 본체 사이즈를 콤팩트하게 구성할 수 있으며, 역세척 작업 중 부상하지 않고 안정된 상태를 유지할 수 있는 유공블록을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유공블록형 하부집수장치는 내부에 공간을 형성하여 단위블록을 구성할 수 있도록 바닥과 외측벽과 상부벽으로 이루어지는 본체와, 바닥과 상부벽 사이에 경사지게 설치되어 단위블록을 구획하는 경사내벽을 구비하는 유공블록형 하부집수장치에 있어서, 경사내벽은 일측 바닥으로부터 연직방향으로 상향 연장되는 제1내벽과, 제1내벽로부터 타측 대각선 상부벽으로 경사지게 연장되는 제2내벽으로 이루어진다.
또한 본 발명에 따른 유공블록형 하부집수장치에 있어서 본체는 단위블록을 복수개 형성할 수 있도록 적어도 하나 이상의 내부격벽을 더 구비하고, 각 단위블럭은 분리 가능하다.
또한 본 발명에 따른 유공블록형 하부집수장치에 있어서 본체의 바닥은 중심으로부터 양단부측으로 상향 경사진다.
또한 본 발명에 따른 유공블록형 하부집수장치에 있어서 본체의 바닥에는 역T자형 결속구가 마련된다.
본 발명의 다른 측면에 따르면 내부에 공간을 형성하여 단위블록을 구성할 수 있도록 바닥과 외측벽과 상부벽으로 이루어지는 본체와, 바닥과 상부벽 사이에 경사지게 설치되어 단위블록을 구획하는 경사내벽을 구비하는 유공블록형 하부집수장치에 있어서, 본체의 바닥은 중심으로부터 양단부측으로 상향 경사진 유공블록형 하부집수장치가 제공된다.
또한 본 발명에 따른 유공블록형 하부집수장치에 있어서 본체의 바닥에는 역 T자형 결속구가 마련된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 내부에 공간을 형성하여 단위블록을 구성할 수 있도록 바닥과 외측벽과 상부벽으로 이루어지는 본체와, 바닥과 상부벽 사이에 경사지게 설치되어 단위블록을 구획하는 경사내벽을 구비하는 유공블록형 하부집수장치에 있어서, 본체의 바닥에는 역T자형 결속구가 마련되는 유공블록형 하부집수장치가 제공된다.
본 발명에 따른 유공블록은 경사내벽을 연직방향의 제1내벽과, 제1내벽으로부터 경사지게 연장된 제2내벽으로 구성함으로써 본체의 높이를 낮춤에도 불구하고 역세시 수압의 손실없이 균등분포가 가능해지기 때문에 여재층 및 여과지의 저수용량을 종래보다 증대시킬 수 있으며, 또한 길이도 종래 5m에서 9m까지 연장할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유공블록은 본체의 바닥을 볼록하게 마련함으로써 몰탈의 타설 시 발생하는 기포를 외부로 용이하게 배출시켜 몰탈의 강도를 증가시킬 수 있으며, 또한 본체의 바닥에 역T자형 결속구를 마련함으로써 유공블록과 몰탈 간의 결합력을 더욱 증가시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유공블록이 설치되는 여과지를 일부 절 개한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 유공블록을 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 단면도이며, 도 4는 도 2의 측면도이다.
도면들을 참조하면, 여과지(1)는 바닥에 유공블록(10)과 여재층(2)으로 이루어지는 하부집수장치를 구비한다. 하부집수장치에는 유공블럭(10)에 역세공기를 공급하기 위한 공기분배관(3) 및 공기분배관(3)에 공기를 주입시키기 위한 공기공급헤더관(4)과, 여과수 유출 및 역세척수 유입을 위한 배관(5)이 마련된다. 참조부호 6은 여재로부터 떨어진 현탁물질들을 외부로 배출하기 위한 트라프(6)이다.
유공블록(10)은 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 내부에 공간을 형성하여 단위블록(B)을 구성할 수 있도록 바닥(11)과 외측벽(12,13)과 상부벽(14)으로 이루어지는 본체와, 바닥(11)과 상부벽(14) 사이에 경사지게 설치되어 본체를 분산실(15)과 송수실(16)로 구획하는 경사내벽(17)을 구비한다.
경사내벽(17)은 일측의 바닥(11)으로부터 연직방향으로 상향 연장되는 제1내벽(17a)과, 제1내벽(17a)로부터 타측 대각선 상부벽(14)으로 경사지게 연장되는 제2내벽(17b)으로 이루어진다. 이와 같이 구성된 경사내벽(17)은 본 실시예와 같이 본체의 높이는 낮추고 횡폭은 넓힌 유공블록(10)에 있어서 분산실(15)과 송수실(16) 공간을 안정적으로 확보하여 유량분배가 균일하도록 한다.
본체의 상부벽(14)에는 다수의 오리피스(14a)가 설치되어 있어서 여과수 및 역세수와 역세공기가 통과하며, 제1내벽(17a)과 제2내벽(17b)에는 복수의 통수공(17c)과 통기공(17d)이 설치된다.
본체의 내부 공간인 단위블록(B)은 격벽(18)에 의해 적어도 하나 이상으로 분리 될 수 있다. 도시한 바와 같이 두 개의 단위블록(B1,B2)으로 분리된 유공블록(10)은 필요에 따라 분리하여 하나만을 사용할 수 있다. 예를 들어, 한정된 여과지 공간에 복수의 유공블록(10)을 단층으로 배치할 경우 통상의 유공블록은 단일 크기의 배수로 배치해야 하지만, 본 실시예에서는 단위블록 B1,B2 중 어느 하나의 단위블록을 절개함으로써 하나(B1 또는 B2)의 단위블록을 더 설치할 수 있으므로 공간 활용이 우수하다.
본체의 바닥(11) 및 외측벽(12,13)에는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 여과지 바닥의 레벨을 맞춘 후 타설되는 몰탈(8)과 유공블록(10) 간의 결합력을 높이기 위해 복수의 리브(20)와, 결합구(22)가 설치된다.
리브(20)는 유공블록(10)의 바닥(11) 및 외측벽(12,13)에 복수개가 종방향으로 소정 간격 설치되며, 결합구(22)는 바닥 리브에 도 4에 도시한 바와 같이 역T자 형상으로 설치된다. 역T자형 결합구(22)는 타설되는 몰탈(8)이 양생되기 전에 몰탈에 매입되기 때문에, 양생 후에는 유공블록(10)과 몰탈(8) 간의 결합력을 극대화시킨다.
또한, 본체의 바닥(11)은 중심으로부터 양단부측으로 상향 경사지게 마련된 선체하부 형상을 가진다. 여과지의 바닥 레벨을 맞추기 위해 타설되는 몰탈은 내부에 기포를 포함하고 있으며, 이 기포가 확실히 제거되지 못할 경우 몰탈의 강도가 약해지게 된다. 본 실시예에서는 본체 바닥(11)을 라운딩 경사지게 함으로써 타설 시 발생한 기포가 외부로 빠져나갈 수 있도록 함으로써 몰탈의 강도를 높인다.
도 3 및 도 4에 있어서 참조부호 30,32는 유공블록(10)과, 유공블록(10) 사 이에 채워지는 몰탈 및 그라우트 간의 결합력을 증대시키기 위한 러그들이며, 36은 앵커(anchor)이다.
한편, 유공블럭(10)의 상부면(14)에는 여재지지판(9)이 설치되며, 여재지지판(9)의 상측에는 모래, 안트라사이트와 같은 여재층(2)이 설치된다.
그러면, 상기와 같이 구성된 유공블록(10)을 포함하는 여과지의 여과 동작 및 역세척 동작을 살펴보기로 한다.
먼저, 여과 동작에 대해 살펴보면, 여과지(1)의 상부로 원수(침전수)가 유입되면, 원수는 여재층(2)의 안트라사이트, 모래, 및 여재지지판(9)을 통과하면서 현탁물질들이 제거된다. 현탁이물이 제거된 원수는 유공블록(10)의 상부판(14)에 마련된 오리피스(14a)를 통해 분산실(15)로 유입된 후, 경사내벽(17)의 통수공(17c)을 통해 송수실(16) 및 여과수 유출 배관(5)을 통해 정수조로 배출된다.
반면 역세척 시에는, 공기분배관(3)을 통해 공급된 역세 공기가 유공블록(10)에 유입된 후 모래와 안트라사이트로 이루어지는 여재층(2) 위로 상승한다. 이때, 여재층(2)에 부착되어 있는 현탁물질들은 위로 상승하는 역세 공기에 의해 떨어지게 되며, 이어서 공급되는 역세척수와 함께 현탁물질은 트러프(6)로 유입된 후 회수조로 배출된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유공블록형 하부집수장치가 설치되는 여과지를 도시한 일부 절개 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유공블록형 하부집수장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 유공블록의 횡단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유공블록형 하부집수장치의 측면도이다.
*도면의 주요 참조부호에 대한 간단한 설명*
1..여과지 2..여재층
10..유공블록 11..바닥
12,13..외측벽 14..상부벽
15..분산실 16..송수실
17..경사내벽 20..리브
22..결합구

Claims (7)

  1. 내부에 공간을 형성하여 단위블록을 구성할 수 있도록 바닥과 외측벽과 상부벽으로 이루어지는 본체와, 바닥과 상부벽 사이에 경사지게 설치되어 단위블록을 구획하는 경사내벽을 구비하는 유공블록형 하부집수장치에 있어서,
    상기 경사내벽은 일측 바닥으로부터 연직방향으로 상향 연장되는 제1내벽과, 제1내벽로부터 타측 대각선 상부벽으로 경사지게 연장되는 제2내벽으로 이루어지는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 유공블록형 하부집수장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 본체는 단위블록을 복수개 형성할 수 있도록 적어도 하나 이상의 내부격벽을 더 구비하고,
    각 단위블럭은 분리 가능한 것을 특징으로 하는 유공블록형 하부집수장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 본체의 바닥은 중심으로부터 양단부측으로 상향 경사진 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 유공블록형 하부집수장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 본체의 바닥에는 역T자형 결속구가 마련되는 것을 특징으로 하는 유공 블록형 하부집수장치.
  5. 내부에 공간을 형성하여 단위블록을 구성할 수 있도록 바닥과 외측벽과 상부벽으로 이루어지는 본체와, 바닥과 상부벽 사이에 경사지게 설치되어 단위블록을 구획하는 경사내벽을 구비하는 유공블록형 하부집수장치에 있어서,
    상기 본체의 바닥은 중심으로부터 양단부측으로 상향 경사진 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 유공블록형 하부집수장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 본체의 바닥에는 역T자형 결속구가 마련되는 것을 특징으로 하는 유공블록형 하부집수장치.
  7. 내부에 공간을 형성하여 단위블록을 구성할 수 있도록 바닥과 외측벽과 상부벽으로 이루어지는 본체와, 바닥과 상부벽 사이에 경사지게 설치되어 단위블록을 구획하는 경사내벽을 구비하는 유공블록형 하부집수장치에 있어서,
    상기 본체의 바닥에는 역T자형 결속구가 마련되는 것을 특징으로 하는 유공블록형 하부집수장치.
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