KR20150046470A - 저지대 하수관거 펌핑시스템 - Google Patents

저지대 하수관거 펌핑시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저지대 하수 및 초기우수를 실시간으로 집수하여 고지대의 차집관거로 펌핑하여 별도의 정화처리시설 없이 하수와 초기우수를 처리할 수 있도록 한 저지대 하수관거 펌핑시스템에 관한 것으로, 이를 위해 소규모의 펌핑탱크에 2개의 펌프를 설치하되, 초기우수의 유입량에 따라 자동으로 단일펌프를 가동하여 고지대의 차집관거로 펌핑시켜 배출하고, 선택적으로 초기우수의 유입량이 배출량 보다 많을 경우에는 2개의 펌프를 가동시킬 수 있도록 하여 에너지 소비량을 최소화할 수 있는 특징이 있다.

Description

저지대 하수관거 펌핑시스템{LOW AREA PUMPING SYSTEM}
본 발명은 저지대 하수관거 펌핑시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저지대 하수 및 초기우수를 실시간으로 집수하여 고지대의 차집관거로 펌핑하여 별도의 정화처리시설 없이 하수와 초기우수를 처리할 수 있도록 한 저지대 하수관거 펌핑시스템에 관한 것이다.
일반적으로 저지대에서는 하수 및 초기우수를 하수종말처리장으로 유도할 수 없어 별도의 정화처리시설을 설치해야 하는 문제점이 있었다.
이를 위해 종래에는 "소규모 하수처리를 위한 모듈화된 하수처리장치(특허등록제572662호)"를 설치하고 있는 실정이다.
하지만 이러한 처리장치를 설치하기 위해서는 사회간접자본이 많이 발생하고, 또한 정화처리시설을 운영하는 운영비도 많이 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은, 저지대 하수 및 초기우수를 실시간으로 집수하여 고지대의 차집관거로 펌핑하여 별도의 정화처리시설 없이 하수와 초기우수를 처리할 수 있도록 한 저지대 하수관거 펌핑시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 제 2목적은, 소규모의 펌핑탱크에 2개의 펌프를 설치하되, 초기우수의 유입량에 따라 자동으로 단일펌프를 가동하여 고지대의 차집관거로 펌핑시켜 배출하고, 선택적으로 초기우수의 유입량이 배출량 보다 많을 경우에는 2개의 펌프를 가동시킬 수 있도록 하여 에너지 소비량을 최소화할 수 있도록 구성된 저지대 하수관거 펌핑시스템을 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 제 1발명은, 저지대에 설치된 하수관거(50) 상의 초기우수 및 하수를 집수하여 근거리 고지대의 차집관거(60)로 펌핑 배출하기 위한 저지대 하수관거 펌핑시스템에 관한 것으로, 이를 위해 하수관거(50) 상의 우수토실(51)에 설치되어 하수와 초기우수만를 유입시키는 개폐수단(10);과, 지중에 매설되고 상기 우수토실(51)과 연결관(512)을 통해 연결되어 하수와 초기우수를 일시저장하는 펌핑탱크(20);와, 상기 펌핑탱크(20)의 바닥면 일지점에 설치되어 하수와 초기우수를 펌핑하는 펌핑부(30);와, 상기 펌핑탱크(20)의 상부면에 설치되어 상기 펌핑부(30)를 제어하는 제어부(41)가 설치된 제어실(40);과, 상기 펌핑부(30)를 통해 펌핑된 하수와 초기우수를 고지대의 차집관거(60)로 배출시키기 위해 상기 제어실(40)에서 펌핑부(30)와 상통하도록 연결되는 배출관(42);을 포함하여 이루어지되, 상기 펌핑탱크(20)는 하수와 초기우수의 이물질을 침전시키기 위해 상기 펌핑탱크(20)의 내부에 침사실(21)을 형성하는 격벽(211)을 포함하고, 상기 격벽(211)에는 이물질 걸러내고 하수와 초기우수만을 월류시킬 수 있도록 상부에 스크린망(211a)이 더 설치되며, 상기 펌핑탱크(20)의 내벽면에는 센싱부(22)가 설치되어 하수 및 초기우수가 유입되면 제어부(41)가 펌핑부(30)를 자동으로 제어시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
제 2발명은, 제 1발명에서, 상기 센싱부(22)는 펌핑탱크(20)의 상단에 설치되는 제 1센서(221)와, 상기 펌핑탱크(20)의 중단에 설치되는 제 2센서(222)와, 상기 펌핑탱크(20)의 하단에 설치되는 제 3센서(223)로 구성되는 것이 바람직하다.
제 3발명은, 제 2발명에서, 상기 펌핑부(30)는 제 2센서(222)의 감지에 의해 가동되고 제 3센서(223)의 감지에 의해 가동이 중지되는 제 1펌프(31)와, 제 1센서(221)의 감지에 의해 가동되고 제 2센서(222)의 감지에 의해 가동이 중지되는 제 2펌프(32)로 구성되는 것이 바람직하다.
제 4발명은, 제 1발명에서, 상기 펌핑탱크(20)의 상부면에는 맨홀뚜껑(23)을 형성시켜 침사실(21)에 침전된 토사 및 이물질을 준설할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
제 5발명은, 제 1발명에서, 상기 개폐수단(10)은 우수토실(51)에 고정되는 고정프레임(511)의 내측에 안착되되, 장치의 분해 없이 타측이 회동에 의해 우수토실(51)에서 OPEN 되도록 상기 고정프레임(511)과 일측이 힌지부(13)를 통해 결합되는 구조인 것이 바람직하다.
제 6발명은, 제 1발명에서, 상기 펌핑탱크(20)의 상부에는 제진기(24)가 더 설치되며, 상기 제진기(24)의 밸트스크린(241)은 격벽까지 연장시켜 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 저지대 하수관거 펌핑시스템에 따르면, 저지대 하수 및 초기우수를 실시간으로 집수하여 고지대의 차집관거로 하수와 초기우수를 처리할 수 있어 고가의 정화처리시설 비용을 절감할 수 있다.
또한 소규모의 펌핑탱크에 2개의 펌프를 설치하되, 초기우수의 유입량에 따라 자동으로 단일펌프를 가동하여 고지대의 차집관거로 펌핑시켜 배출하고, 선택적으로 초기우수의 유입량이 배출량 보다 많을 경우에는 2개의 펌프를 가동시킬 수 있도록 하여 에너지 소비량을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 저지대 하수관거 펌핑시스템의 평면도,
도 2는 도 1의 횡단면도,
도 3은 본 발명에 따른 저지대 하수관거 펌핑시스템의 블록도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 저지대 하수관거 펌핑시스템의 작동도,
도 6은 본 발명에 따른 개폐수단의 작동도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 저지대 하수관거 펌핑시스템에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 저지대 하수관거 펌핑시스템의 평면도이고, 도 2는 도 1의 횡단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 저지대 하수관거 펌핑시스템의 블록도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 저지대의 하수 및 초기우수를 실시간으로 집수하여 고지대의 차집관거(60)로 펌핑하여 저지대에서 별도의 정화처리시설 없이 하수와 초기우수를 처리할 수 있도록 한 저지대 하수관거 펌핑시스템에 관한 것이다.
이러한 저지대 하수관거 핑핑 시스템은 크게 4부분으로 구성되는데, 이는 개폐수단(10)과, 펌핑탱크(20)와, 펌핑부(30) 및 제어실(40)로 구성된다.
상기 개폐수단(10)은 하수관거(50) 상의 우수토실(51)에 설치되어 우수는 하수관거(50) 상으로 배출시키고, 하수와 초기우수만를 유입시킬 수 있도록 구성된다.
이 때 개폐수단(10)의 상류측에는 우수토실(51)의 내부로 토사나 자갈 및 하수와 협잡물의 유입을 방지하기 위해 침사지(52)와, 협잡물스크린(53)이 설치될 수 있다.
상기 펌핑탱크(20)는 지중에 매설되고 상기 우수토실(51)과 제 1연결관(512)을 통해 연결되어 하수와 초기우수를 일시저장하는 기능을 한다.
이러한 상기 펌핑탱크(20)는 유입되는 하수와 초기우수의 이물질을 침전시키기 위해 내부에 침사실(21)을 구획하는 격벽(211)을 포함하고, 상기 격벽(211)에는 이물질 걸러내고 하수와 초기우수만을 월류시킬 수 있도록 상부에 스크린망(211a)이 더 설치된다.
그리고 상기 펌핑탱크(20)의 상부면에는 맨홀뚜껑(23)을 형성시켜 침사실(21)에 침전된 토사 및 이물질을 준설할 수 있도록 구성된다.
또한 상기 펌핑탱크(20)는 바닥면 일지점에 하수와 초기우수를 펌핑하는 펌핑부(30)가 설치된다.
이러한 펌핑부(30)는 펌핑탱크(20)의 바닥면 보다 더 낮게 설치되어 펌핑탱크(20)에 하수와 초기우수가 남지 않게 펌핑할 수 있도록 하여 악취를 예방할 수 있도록 구성된다.
아울러 제어실(40)은 펌핑부(30)의 수직선상인 펌핑탱크(20)의 상부면에 설치되어 상기 펌핑부(30)를 제어하기 위한 제어부(41)가 설치된다.
또한 제어실(40)에는 펌핑부(30)를 통해 펌핑된 하수와 초기우수를 고지대의 차집관거(60)로 배출시킬 수 있도록 펌핑부(30)와 상통하는 배출관(42)이 연결되어 구성된다.
한편 상기 펌핑탱크(20)의 내벽면에는 센싱부(22)가 설치되어 하수 및 초기우수가 유입되면 제어부(41)가 펌핑부(30)를 자동으로 가동시킬 수 있도록 구성된다.
이러한 상기 센싱부(22)는 펌핑탱크(20)의 상단에 설치되는 제 1센서(221)와, 상기 펌핑탱크(20)의 중단에 설치되는 제 2센서(222)와, 상기 펌핑탱크(20)의 하단에 설치되는 제 3센서(223)로 구성된다.
그리고 상기 펌핑부(30)는 수중펌프로 구성되며, 보다 상세하게는 제 2센서(222)의 감지에 의해 가동되고 제 3센서(223)의 감지에 의해 가동이 중지되는 제 1펌프(31)와, 제 1센서(221)의 감지에 의해 가동되고 제 2센서(222)의 감지에 의해 가동이 중지되는 제 2펌프(32)로 구성된다.
상술된 구조는 펌핑탱크(20)의 수위가 높아지면 맨 처음 제 1펌프(31)만이 가동되다가, 하수 및 초기우수의 유입량이 많아져 펌핑탱크(20)의 수위가 계속해서 높아지면 제 2펌프(32)가 동시 가동될 수 있도록 하기 위함이다.
한편 상기 개폐수단(10)은 우수토실(51)에 고정되는 고정프레임(511)의 내측에 안착되되, 장치의 분해 없이 타측이 회동에 의해 우수토실(51)에서 OPEN 되도록 상기 고정프레임(511)과 일측이 힌지부(13)를 통해 결합되는 구조이다.(도 6에 도시)
이러한 구조는 우수토실(51)을 준설하거나 장치를 유지보수할 시 개폐수단(10)을 분리시키지 않고 회동에 의해 오픈시켜 준설 및 개폐수단(10)의 유지보수를 편리하게 할 수 있도록 한 구조이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 저지대 하수관거 펌핑시스템의 작동도, 도 6은 본 발명에 따른 개폐수단의 작동도이다.
먼저, 도 4와 같이, 평소 오수와, 우천시 초기우수는 개방된 개폐수단(10)을 통해 우수토실(51)로 집수된다.
우수토실(51)로 집수된 오수 및 초기우수는 연결관(512)을 통해 펌핑탱크(20) 내부의 침사실(21)로 유입된다.
상기 침사실(21)에서는 오수 및 초기우수에 포함된 이물질과 토사나 자갈을 침전시키게 된다.
그리고 침사실(21)의 수위가 점차 높이지면 오수 및 초기우수는 격벽(211)의 상부에 설치된 스크린망(211a)에 의해 이물질이 걸러지고 하수와 초기우수만이 펌핑탱크(20)의 내부로 월류 된다.
펌핑탱크(20)의 내부로 월류된 오수 및 초기우수의 수위가 점차 높아지면 제 2센서(222)가 오수 및 초기우수의 수위를 감지하게 되고, 제 2센서(222)와 전기적으로 연결된 제어부(41)를 통해 제 1펌프(31)를 가동하여 배출관(42)을 통해 고지대의 차집관거(60)로 실시간으로 배출시킨다.
도 5와 같이, 계속해서 제 1펌프(31)의 펌핑량 보다 유입되는 오수 및 초기우수가 많을 경우에는 펌핑탱크(20)의 수위가 점차 높아지게 되고, 이에 따라 제 3센서(223)가 오수 및 초기우수의 수위를 감지하면 제어부(41)에서 제 2펌프(32)를 자동으로 가동하게 된다.
여기서 상기 제 1펌프(31)와 제 2펌프(32)가 가동됨에 따라 규모가 작은 펌핑탱크(20)로 수량이 많은 초기우수를 실시간으로 처리할 수 있기 때문에 설치비를 최소화할 수 있는 효과가 발생된다.
또한 제 1펌프(31)와 제 2펌프(32)가 가동된 상태에서 펌핑탱크(20)의 내부수위가 낮아져 제 2센서(222)에 의해 내부수위가 감지될 경우에는 제 2펌프(32)는 가동을 중지하게 된다.
계속해서 내부수위가 낮아져 제 1센서(221)에 의해 내부수위가 감지되면 제 1펌프(31) 역시 가동이 중지된다.
아울러 우수토실(51) 및 침사실(21)을 준설할 경우에는 도 6과 같이, 우수토실(51)에 설치된 개폐수단(10)을 회동에 의해 오픈시켜 준설하고, 또한 침사실(21) 내부는 펌핑탱크(20)의 상부면에 설치된 맨홀뚜껑(23)을 오픈시켜 준설한다.
한편 본 발명은 도 6과 같이, 펌핑탱크(20)의 상부에 제진기(24)를 더 설치하여 구성할 수 있다.
이러한 제진기(24)의 밸트스크린(241)은 펌핑탱크(20)의 격벽(211)까지 연장되어 하수 및 초기우수에 포함된 이물질을 실시간으로 반출할 수 있도록 구성할 수 있다.
또한 본 발명은 제 2펌프(32)는 제 1펌프(31)가 고장으로 에러가 발생될 경우, 상기 제어부(41)는 이를 감지하여 제 2센서(222)의 검출값으로부터 제 2펌프(32)를 바로 가동되게 구성할 수 있음은 물론이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것을 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
10: 개폐수단 13: 힌지부
20: 펌핑탱크 21: 침사실 211: 격벽
211a: 스크린망 22: 센싱부
221: 제 1센서 222: 제 2센서
223: 제 3센서 23: 맨홀뚜껑
24: 제진기 241: 밸트스크린
30: 펌핑부 31: 제 1펌프 32: 제 2펌프
제 240: 제어실 41: 제어부 42: 배출관
50: 하수관거 51: 우수토실 511: 고정프레임
512: 연결관 52: 침사지
53: 협잡물스크린
60: 차집관거

Claims (6)

  1. 저지대에 설치된 하수관거(50) 상의 초기우수 및 하수를 집수하여 근거리 고지대의 차집관거(60)로 펌핑 배출하기 위한 저지대 하수관거 펌핑시스템에 있어서,
    하수관거(50) 상의 우수토실(51)에 설치되어 하수와 초기우수만를 유입시키는 개폐수단(10);
    지중에 매설되고 상기 우수토실(51)과 연결관(512)을 통해 연결되어 하수와 초기우수를 일시저장하는 펌핑탱크(20);
    상기 펌핑탱크(20)의 바닥면 일지점에 설치되어 하수와 초기우수를 펌핑하는 펌핑부(30);
    펌핑탱크(20)의 상부면에 설치되어 상기 펌핑부(30)를 제어하는 제어부(41)가 설치된 제어실(40);
    상기 펌핑부(30)를 통해 펌핑된 하수와 초기우수를 고지대의 차집관거(60)로 배출시키기 위해 상기 제어실(40)에서 펌핑부(30)와 상통하도록 연결되는 배출관(42);을 포함하여 이루어지되,
    상기 펌핑탱크(20)는 하수와 초기우수의 이물질을 침전시키기 위해 상기 펌핑탱크(20)의 내부에 침사실(21)을 형성하는 격벽(211)을 포함하고,
    상기 격벽(211)에는 이물질 걸러내고 하수와 초기우수만을 월류시킬 수 있도록 상부에 스크린망(211a)가 더 설치되며,
    상기 펌핑탱크(20)의 내벽면에는 센싱부(22)가 설치되어 하수 및 초기우수가 유입되면 제어부(41)가 펌핑부(30)를 자동으로 제어시킬 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 저지대 하수관거 펌핑시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 센싱부(22)는 펌핑탱크(20)의 상단에 설치되는 제 1센서(221)와, 상기 펌핑탱크(20)의 중단에 설치되는 제 2센서(222)와, 상기 펌핑탱크(20)의 하단에 설치되는 제 3센서(223)로 구성되는 것을 특징으로 하는 저지대 하수관거 펌핑시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 펌핑부(30)는 제 2센서(222)의 감지에 의해 가동되고 제 3센서(223)의 감지에 의해 가동이 중지되는 제 1펌프(31)와, 제 1센서(221)의 감지에 의해 가동되고 제 2센서(222)의 감지에 의해 가동이 중지되는 제 2펌프(32)로 구성되는 것을 특징으로 하는 저지대 하수관거 펌핑시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 펌핑탱크(20)의 상부면에는 맨홀뚜껑(23)을 형성시켜 침사실(21)에 침전된 토사 및 이물질을 준설할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 저지대 하수관거 펌핑시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 개폐수단(10)은 우수토실(51)에 고정되는 고정프레임(511)의 내측에 안착되되, 장치의 분해 없이 타측이 회동에 의해 우수토실(51)에서 OPEN 되도록 상기 고정프레임(511)과 일측이 힌지부(13)를 통해 결합되는 구조인 것을 특징으로 하는 저지대 하수관거 펌핑시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 펌핑탱크(20)의 상부에는 제진기(24)가 더 설치되며, 상기 제진기(24)의 밸트스크린(241)은 격벽까지 연장시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 저지대 하수관거 펌핑시스템.
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CN106865776A (zh) * 2017-03-17 2017-06-20 四川大学 一种海绵城市低洼地多级叠水旋转净化系统
CN106865776B (zh) * 2017-03-17 2020-05-01 四川大学 一种海绵城市低洼地多级叠水旋转净化系统

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