KR20160036697A - 오니제거형 지하 매설형 상하수관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오니제거형 지하 매설형 상하수관에 관한 것으로, 지중에 길이방향으로 매설되게 설치되는 이송관과; 상기 이송관의 좌측과 우측에 각각 설치되어 유량의 유입과 유출을 단속하는 좌우 한 쌍의 유량제어밸브와; 이송관의 외면에 굴절 설치되어 지상에서 내부를 관찰할 수 있도록 된 맨홀과; 한 쌍의 유량제어밸브 사이에 설치되어 이송관의 내주면에 침전 및 퇴적된 오니를 제거하는 스크레이퍼와; 교반된 하수와 오니의 혼합물을 강제로 흡입하여 외부로 배출하는 오니배출수단과; 상기 유량제어밸브, 스크레이퍼 및 오니배출수단의 작동을 제어하는 제어부와; 제어부의 작동을 통제하는 입력부를 포함하여 구성되어 상하수관에서 오니 제거시 스크레이퍼를 회전시킴과 동시에 세척수 분사계통을 통해 상하수관에 세척수를 분사함으로써 상하수관에 침전 및 퇴적된 오니를 효과적으로 제거할 수 있으며, 유량제어밸브의 작동 불량을 막고 세척수 분사계통이 평상시에는 상하수관을 통해 이송되는 상하수에 노출되지 않아 오니에 의하여 폐색되는 일이 없게 하여 언제든지 세척수 분사계통에 의한 오니 제거 작업을 원활하게 수행할 수 있도록 한 것이다.

Description

오니제거형 지하 매설형 상하수관{Water and sewage pipe laid under the ground}

본 발명은 상하수도 기술분야 중 오니제거형 지하 매설형 상하수관에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 상하수관에서 오니 제거시 스크레이퍼를 회전시킴과 동시에 세척수 분사계통을 통해 상하수관에 세척수를 분사함으로써 상하수관에 침전 및 퇴적된 오니를 효과적으로 제거할 수 있으며, 유량제어밸브의 작동 불량을 막고 세척수 분사계통이 평상시에는 상하수관을 통해 이송되는 상하수에 노출되지 않아 오니에 의하여 폐색되는 일이 없게 하여 언제든지 세척수 분사계통에 의한 오니 제거 작업을 원활하게 수행할 수 있도록 한 오니제거형 지하 매설형 상하수관에 관한 것이다.

통상적으로, 상하수관은 지중에 매설되는 이송관을 이용하여, 수돗물을 공급하거나 또는 하수를 배수할 수 있도록 설치된 것을 말한다.

상기 상하수관은 시간이 지나면서 내부를 유동하는 수돗물 또는 하수 이외에 불순물도 함께 내포되어 있으며, 이러한 불순물이 내주면에 부착되거나 퇴적되면서 원활히 소통되어야 할 수돗물 또는 하수가 원활히 소통하지 못하게 되고, 퇴적량이 점차 증가되는 경우 심하게는 내부가 막혀 폐구되는 문제가 있다.

또한, 이러한 폐구현상으로 인하여 수돗물 또는 하수가 오히려 역류하거나 역류도 힘든 경우에는 상하수관 내부에 내압이 급격히 상승되면서 상하수관 자체에 균열(Crack)이 발생되어 외부로 수돗물 또는 하수가 노출되는 문제가 있다.

뿐만 아니라, 상하수관은 대부분이 지중에 매설됨으로 한번 매설된 이후에는 내부에 퇴적된 오니(Sludge)를 제거할 만한 수단이 없어 식수를 공급하기 위한 상수관의 경우 내부에 침전 및 퇴적된 오니(Sludge)에 의해 수질이 나빠질 우려가 있어 질병을 유발하는 원인이 되기도 한다.

이를 개선하기 위한 선행기술로서 "지중에 매설되고 내부로 오수가 유동될 수 있도록 유로가 형성된 이송관을 갖춘 상하수관에 있어서, 상기 이송관의 내부 전방에 배치되어 일방으로 흐르는 오수의 유동 및 유량의 유입을 단속하는 제1유량제어밸브와; 이송관의 내부 후방에 배치되어 일방으로 흐르는 오수의 유동 및 유량의 유출을 단속하는 제2유량제어밸브와; 일단은 이송관의 외면과 연통되게 설치되고, 타단은 지면과 수평으로 설치되며, 상부에는 내부를 확인할 수 있도록 커버가 구비된 지관과; 제1유량제어밸브와 제2유량제어밸브 사이에 위치되어 이송관의 내부에 각각 고정설치되는 행거와, 이송관의 내부 중심에서 회전될 수 있도록 양단이 각각 행거에 회전가능하게 설치되어 이송관의 내면에 안착된 오니를 긁어 제거하는 스크레이퍼본체와, 이송관의 내면에 설치된 행거 중 어느 하나에 설치되어 이송관의 내면을 따라 스크레이퍼본체를 회전되도록 하는 스크레이퍼구동모터를 구비한 오니제거장치부와; 오니제거장치부에 의해 교반된 하수와 오니의 혼합물을 강제로 흡입하여 외부로 배출하는 펌프와; 제1유량제어밸브와 제2유량제어밸브를 각각 또는 동시에 개폐되도록 하고, 이송관의 내주면에 부착된 오니가 강제 이탈되도록 이송관의 내부에 길이방향으로 설치된 오니제거장치부의 작동을 제어하며, 이탈되어 교반된 하수와 오니의 혼합물을 강제로 흡입하여 외부로 배출하는 펌프의 작동을 제어하는 제어부와; 제어부의 작동을 통제하는 입력부를 포함하는 것으로, 상하수관의 내주면에 침전 및 퇴적된 오니(Sludge)를 용이하게 제거할 수 있으므로 수돗물 또는 하수의 소통을 원활하게 하여 폐구현상에 따른 상하수관에 균열(Crock)을 미연에 방지할 수 있고, 주기적으로 상하수관의 내주면에 침전 및 퇴적된 오니(Sludge)를 제거되도록 함으로서 자칫 오니(Sludge)에 의해 나빠질 수 있는 수질상태를 청결하게 유지할 수 있도록 한 오니제거형 지중매설형 상하수관"이 대한민국 특허등록 제10-0956645호(2010. 04. 29. 등록)에 개시되어 있다.

그러나 특허등록 제10-0956654호의 오니제거형 지중매설형 상하수관은 개폐판을 회동시킬 때 이미, 슬러지 등의 오니가 어느 정도 차 있는 경우에는 개폐를 위한 회전동작이 어렵고, 걸린 상태로 유지되면서 부하가 가중됨에 따라 구동모터가 타 버리는 등 많은 문제가 있다.

따라서 이를 개선하기 위한 선행기술로서, "지중에 매설되고 내부로 오수가 유동될 수 있도록 유로가 형성된 이송관을 갖춘 상하수관에 있어서, 상기 이송관의 내부 전방에 배치되어 일방으로 흐르는 오수의 유동 및 유량의 유입을 단속하는 제1유량제어밸브와; 이송관의 내부 후방에 배치되어 일방으로 흐르는 오수의 유동 및 유량의 유출을 단속하는 제2유량제어밸브)와; 이송관의 내부에 설치된 제1유량제어밸브와 제2유량제어밸브 사이에 배치되되, 일단은 이송관의 외면과 연통되게 설치되고, 타단은 지면과 수평으로 설치되며, 상부에는 내부를 확인할 수 있도록 커버가 구비된 지관과; 제1유량제어밸브와 제2유량제어밸브 사이에 위치되어 이송관의 내부에 각각 고정설치되는 행거와, 이송관의 내부 중심에서 회전될 수 있도록 양단이 각각 행거에 회전가능하게 설치되어 이송관의 내면에 안착된 오니를 긁어 제거하는 스크레이퍼본체와, 이송관의 내면에 설치된 행거 중 어느 하나에 설치되어 이송관의 내면을 따라 스크레이퍼본체를 회전되도록 하는 스크레이퍼구동모터를 구비한 오니제거장치부와; 일측에 지관의 외면을 관통하여 이송관의 저면까지 굴대 설치되어 오니 및 하수의 혼합물을 강제흡입하는 유입관이 설치되고, 타측에 지면으로 돌출되어 유입관을 통해 강제흡입된 오니 및 하수의 혼합물을 외부로 강제배출하는 배출관이 설치된 펌프와; 이송관의 내부 전방과 후방에 각각 배치된 제1유량제어밸브와 제2유량제어밸브를 각각 또는 동시에 개폐되도록 하고, 이송관의 내주면에 부착된 오니가 강제 이탈되도록 이송관의 내부에 길이방향으로 설치된 오니제거장치부의 작동을 제어하며, 이탈되어 교반된 하수와 오니의 혼합물을 강제로 흡입하여 외부로 배출하는 펌프의 작동을 제어하는 제어부와; 제어부의 작동을 통제하는 입력부를 포함하되, 상기 지지관체의 내부에는 원주방향을 따라 고압수유로를 더 구성하고, 상기 고압수유로 상에는 일정간격을 두고, 고압수유로 보다 큰 직경의 구형상을 갖는 다수의 고압수챔버를 더 구성하며, 상기 고압수챔버에는 그 둘레를 따라 여러 방향으로 고압수분사구를 형성하되, 상기 고압수분사구의 끝은 뾰족하게 구성하고, 상기 고압수유로에는 플렉시블한 주름관 혹은 벨로우즈관으로 이루어진 고압수공급관을 연결하며, 상기 고압수공급관의 단부는 고압수공급펌프와 연결하고, 상기 개폐판의 외테두리 폭 중앙에는 반원형상의 고무링설치홈을 요입 형성하여 상하수관의 내주면에 침전 및 퇴적된 오니(Sludge)를 용이하게 제거할 수 있으므로 수돗물 또는 하수의 소통을 원활하게 하여 폐구현상에 따른 상하수관에 균열(Crock)을 미연에 방지할 수 있고, 주기적으로 상하수관의 내주면에 침전 및 퇴적된 오니(Sludge)를 제거되도록 함으로서 자칫 오니(Sludge)에 의해 나빠질 수 있는 수질상태를 청결하게 유지할 수 있도록 한 오니제거형 지중매설형 상하수관"이 대한민국 특허 등록 제10-1316939호(2013.10.02. 등록)에 개시되어 있다.

그러나 대한민국 특허 등록 제10-1316939호의 오니제거형 지하 매설형 상하수관은 지지관체의 내부에 원주방향을 다라 고압수유로를 형성하고 지압수유로 상에 일정 간격을 두고 고압수유로보다 큰 직경의 구형상의 고압수챔버를 구비하며 고압수챔버에는 둘레를 따라 여러 방향으로 고압수분사구를 형성한 것으로서, 고압수분사구는 유량제어밸브의 개폐와 무관하게 이송관의 내부로 노출되어 있기 때문에 이송관을 따라 이송되는 상수 또는 하수에 포함되어 있는 이물질이 고압수분사구와 고압수챔버 및 고압수유로를 폐색시키게 되고, 이에 따라 고압수가 분사되지 않아 이송관 내의 오니를 제거할 수 없게 되는 문제점이 있다.

따라서 이송관에 퇴적된 오니를 제거하고 세척하기 위한 고압수를 분사하는 고압수분사구와 고압수챔버 및 고압수유로가 오니에 의하여 폐색되지 않아 이송관에 퇴적된 오니를 제거할 수 있도록 한 오니제거형 지하 매설형 상하수관을 개발할 필요가 있다.

대한민국 특허 등록번호 제10-0956645호 2010.04.29. 등록) "오니제거형 지중매설형 상하수관" 대한민국 특허 등록번호 제10-1316939호 2013.10.02. 등록) "오니제거형 지중매설형 상하수관"

따라서 본 발명의 목적은 상하수관에서 오니 제거시 개폐판 구동과 동시에 개폐판의 반경방향으로 세척수 분사계통을 통해 고압수를 분사함으로써 오니를 세척함으로써 개폐판의 회동 불량을 막고 원활한 오니 제거작업을 수행할 수 있도록 함과 아울러 세척수 분사계통이 평상시에는 상하수관을 통해 이송되는 상하수에 노출되지 않아 오니에 의하여 폐색되는 일이 없게 하여 언제든지 세척수 분사계통에 의한 오니 제거 작업을 원활하게 수행할 수 있도록 한 오니제거형 지하 매설형 상하수관을 제공하려는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은 지중에 길이방향으로 매설되게 설치되는 이송관과; 상기 이송관의 좌측과 우측에 각각 설치되어 유량의 유입과 유출을 단속하는 좌우 한 쌍의 유량제어밸브와; 이송관의 외면에 굴절 설치되어 지상에서 내부를 관찰할 수 있도록 된 맨홀과; 한 쌍의 유량제어밸브 사이에 설치되어 이송관의 내주면에 침전 및 퇴적된 오니를 제거하는 스크레이퍼와; 교반된 하수와 오니의 혼합물을 강제로 흡입하여 외부로 배출하는 오니배출수단과; 상기 유량제어밸브, 스크레이퍼 및 오니배출수단의 작동을 제어하는 제어부와; 제어부의 작동을 통제하는 입력부를 포함하여 구성되며,

상기 유량제어밸브는 상기 이송관의 내경에 대응하는 내경을 가지며 양단이 개방된 밸브실과 상기 밸브실의 상부에 연통 형성되어 작동실을 가지는 밸브본체와, 상기 밸브실과 작동실 내에서 승강 가능하게 설치되어 밸브실을 개폐하는 좌우 한 쌍의 개폐판과, 상기 한 쌍의 개폐판에 삽입되어 상기 밸브실과 작동실 내에서 승강 가능하게 설치되며 중공형으로 형성되어 양측면에 복수개의 세척수분사공이 형성된 세척수분사판과, 상기 개폐판의 상단에 결합되어 지상으로 연장되는 개폐판작동봉과, 상기 세척수분사판의 상단에 결합되어 세척수분사판의 내부와 연통되며 지상으로 연장되는 세척수공급관과, 지상에서 상기 개폐판작동봉의 일측에 수직으로 설치되며 모터축에 개폐판작동스크루가 직결된 개페판구동모터와, 지상에서 상기 세척수공급관의 일측에 수직으로 설치되며 모터축에 세척수공급판작동스크루가 직결된 세척수분사판구동모터와, 일단에 상기 개폐판작동스크루의 수나사부에 맞물리는 암나사부가 형성되고 타단이 상기 개폐판작동봉의 상단에 결합되는 개폐판작동레버와, 일단에 상기 세척수작동스크루의 수나사부에 맞물리는 암나사부가 형성되고 타단이 상기 세척수공급관의 상단에 결합되는 세척수분사판작동레버를 포함하여 구성되고,

상기 세척수공급호스는 세척수를 가압공급하는 세척수펌프에 연결되며,

상기 스크레이퍼는 이송관의 내부에 고정되는 행거와, 양단이 상기 행거에 회전 가능하게 지지되어 이송관에 퇴적된 오니를 긁어서 제거하는 스크레이퍼본체와, 상기 행거 중 어느 하나에 설치되어 스크레이퍼본체를 회전시키는 스크레이퍼구동모터를 포함하여 구성되고,

상기 스크레이퍼본체는 행거에 회전 가능하게 지지되는 회전축과, 상기 이송관의 내주면에 퇴적된 오니를 긁어 이탈시키기 위한 패드 및, 상기 회전축과 패드를 연결하는 연결암을 포함하여 구성되며,

상기 오니배출수단은, 이송관의 내부에 설치되어 하단이 이송관의 저면에 위치하여 오니와 세척수의 혼합물을 흡입하는 흡입관과, 이송관의 내부와 외부에 걸쳐서 설치되는 배출관 및, 상기 흡입관과 배출관의 사이에 설치되는 석션펌프를 포함하여 구성되고,

상기 제어부는 입력부의 입력모드에 따라 유량제어밸브의 개폐판구동모터와 세척수분사판구동모터, 스크레이퍼의 스크레이퍼구동모터 및 오니배출수단의 석션펌프를 제어하도록 구성되는 오니제거형 지하 매설형 상하수관을 제공한다.

본 발명의 오니제거형 지하 매설형 상하수관에 의하면 상하수관의 내부에 오니제거장치를 설치하여 줌으로서, 상하수관의 내주면에 침전 및 퇴적된 오니(Sludge)를 용이하게 제거할 수 있으므로 수돗물 또는 하수의 소통을 원활하게 하여 폐구현상에 따른 상하수관에 균열(Crock)을 미연에 방지할 수 있고, 주기적으로 상하수관의 내주면에 침전 및 퇴적된 오니(Sludge)를 제거되도록 함으로서 자칫 오니(Sludge)에 의해 나빠질 수 있는 수질상태를 청결하게 유지할 수 있음과 아울러 고압수 분사계통이 평상시에는 상하수관을 통해 이송되는 상하수에 노출되지 않아 오니에 의하여 폐색되는 일이 없게 하여 언제든지 고압수 분사계통에 의한 오니 제거 작업을 원활하게 수행할 수 있게 된다.

도 1 내지 도 9는 본 발명에 의한 오니제거형 지하 매설형 상하수관의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 유량제어밸브의 양측 개폐판과 고압수분사판이 모두 열린 상태를 보인 종단면도,
도 2는 도 1의 유량제어밸브의 부분 파단 사시도,
도 3은 유량제어밸브가 양측 개폐판과 고압수분사판이 모두 열린 상태를 보인 종단면도,
도 4는 도 3의 유량제어밸브의 부분 파단 사시도,
도 5는 유량제어밸브의 양측 개폐판 중 세척대상 이송관 측 개폐판만 열린 상태를 보인 종단면도,
도 6은 도 5의 유량제어밸브의 부분 파단 사시도,
도 7은 유량제어밸브의 분해 사시도,
도 8은 스크레이퍼의 확대 측면도,
그리고,
도 9는 유량제어밸브와 스크레이퍼 및 오니배출수단의 제어부를 보인 기능 블록도이다.

이하, 본 발명에 의한 오니제거형 지하 매설형 상하수관의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

이하의 설명에서 단순히 볼트가 관통되거나 체결되는 볼트관통공과 볼트체결공은 도면에 도시하되 이에 대한 도면부호 및 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 오니제거형 지중매설형 상하수관은, 도 1 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 지중에 길이방향으로 매설되게 설치되는 이송관(100)과; 상기 이송관(100)의 좌측과 우측에 각각 설치되어 유량의 유입과 유출을 단속하는 좌우 한 쌍의 유량제어밸브(200)와; 이송관(100)의 외면에 굴절 설치되어 지상에서 내부를 관찰할 수 있도록 된 맨홀(300)과; 한 쌍의 유량제어밸브(200) 사이에 설치되어 이송관(100)의 내주면에 침전 및 퇴적된 오니(S)를 제거하는 스크레이퍼(400)와; 교반된 하수와 오니(S)의 혼합물을 강제로 흡입하여 외부로 배출하는 오니배출수단(500)과; 상기 유량제어밸브(200), 스크레이퍼(400) 및 오니배출수단(500)의 작동을 제어하는 제어부(600)와; 제어부(600)의 작동을 통제하는 입력부(700)로 구성된다.

상기 이송관(100)은, 상하수관으로서 강관 또는 콘크리트관을 사용할 수 있다. 이송관(100)의 양단에는 이송관(100)을 연이서 결합하여 설치할 수 있도록 하기 위한 플랜지(110)가 구비된다.

상기 유량제어밸브(200)는 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 이송관(100)의 내경에 대응하는 내경을 가지며 양단이 개방된 밸브실(211)과 상기 밸브실(211)의 상부에 연통 형성되어 작동실(212)을 가지는 밸브본체(210)와, 상기 밸브실(211)과 작동실(212) 내에서 승강 가능하게 설치되어 밸브실(211)을 개폐하는 좌우 한 쌍의 개폐판(220)과, 상기 한 쌍의 개폐판(220)에 삽입되어 상기 밸브실(211)과 작동실(212) 내에서 승강 가능하게 설치되며 중공형으로 형성되어 양측면에 복수개의 세척수분사공(221)이 형성된 세척수분사판(230)과, 상기 개폐판(220)의 상단에 결합되어 지상으로 연장되는 개폐판작동봉(240)과, 상기 세척수분사판(230)의 상단에 결합되어 세척수분사판(230)의 내부와 연통되며 지상으로 연장되는 세척수공급관(250)과, 지상에서 상기 개폐판작동봉(240)의 일측에 수직으로 설치되며 모터축에 개폐판작동스크루(261)가 직결된 개페판구동모터(260)와, 지상에서 상기 세척수공급관(250)의 일측에 수직으로 설치되며 모터축에 세척수공급판작동스크루(271)가 직결된 세척수분사판구동모터(270)와, 일단에 상기 개폐판작동스크루(261)의 수나사부(262)에 맞물리는 암나사부(281)가 형성되고 타단이 상기 개폐판작동봉(240)의 상단에 결합되는 개폐판작동레버(280)와, 일단에 상기 세척수작동스크루(271)의 수나사부(272)에 맞물리는 암나사부(291)가 형성되고 타단이 상기 세척수공급관(250)의 상단에 결합되는 세척수분사판작동레버(290)를 포함하여 구성된다.

상기 밸브본체(210)의 상면에는 상기 개폐판작동봉(240)과 세척수공급관(250)이 승강 가능하게 관통되는 안내공(213, 214)이 형성된다.

상기 밸브본체(210)의 양측에는 상기 이송관(100)의 플랜지(110)에 대응하는 플랜지(215)가 형성되어 유량제어밸브(200)를 이송관(100) 사이에 연결하여 설치할 수 있도록 구성된다.

상기 밸브실(211)과 작동실(212)은 서로 연통되어 전체적으로 U자형 공간으로 형성되며, 상기 개폐판(220)은 밸브실(211)과 작동실(212)의 형상에 대응하여 U자형 판상으로 형성된다.

상기 개폐판작동봉(240)은 개폐판(220)의 상면 중앙에 일체로 형성하거나 용접에 의하여 일체로 결합할 수 있다.

상기 세척수공급관(250)은 세척수분사판(230)의 상면 중앙에 일체로 형성하거나 용접에 의하여 일체로 결합할 수 있다.

도 7에서 세척수분사판(230)과 세척수공급관(250)은 부분적으로 절단한 상태로 도시하였다.

상기 개폐판구동모터(260)와 세척수분사판구동모터(270)는 정역회전 가능한 모터를 사용하며, 지상에 고정된 장착판(P) 상에 장착된다.

상기 개폐판작동스크루(261)와 세척수분사판작동스크루(271)를 개폐판구동모터(260)의 모터축과 고압분사판구동모터(270)의 모터축에 직결하는 방법은 통상적인 축 연결구조를 채용하는 것이므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.

상기 개폐판작동레버(280)와 세척수분사판작동레버(290)의 암나사부(281, 291)는 개폐판작동레버(280)와 세척수분사판작동레버(290)에 직접 형성하거나 별도의 너트를 결합할 수 있다.

상기 개폐판작동봉(240)과 개폐판작동레버(280)를 결합하기 위하여 개폐판작동봉(240)의 상단 외주면에 형성되어 개폐판작동레버(280)에 관통되는 나사부(241)와, 나사부(241)에 체결되며 개폐판작동레버(280)의 상하면에 밀착되는 결합너트(242)가 구비된다.

상기 세척수공급관(250)과 세척수분사판작동레버(290)를 결합하기 위하여 세척수공급관(250)의 상단 외주면에 형성되어 세척수분사판작동레버(290)에 관통되는 나사부(251)와, 나사부(251)에 체결되며 세척수분사판작동레버(290)의 상하면에 밀착되는 결합너트(252)가 구비된다.

상기 세척수공급관(250)에는 세척수공급호스(253)가 연결된다. 상기 세척수공급호스(253)의 하단에는 플랜지(254)가 형성되며, 세척수공급호스(253)에 삽입되어 상기 세척수공급관(250)의 나사부(251)에 체결되며, 상기 플랜지(254)를 누르는 플랜지(256)를 가지는 조임너트(255)가 구비된다.

도 7에서 상기 조임너트(255)는 부분적으로 절단한 상태로 도시하였다.

상기 세척수공급호스(253)는 세척수를 가압공급하는 세척수펌프(257)에 연결된다.

상기 맨홀(300)은 하단이 이송관(100)에 연통되게 설치되고, 상단은 지면에 위치하도록 설치되며, 상단을 복개하는 맨홀뚜껑(310)이 구비된다.

상기 맨홀(300)은 맨홀뚜껑(310)을 열고 이송관(100)에 퇴적된 오니(S)를 배출하거나 작업자가 수시로 내부의 하수 유동상태 및 오니(S)의 퇴적유무 및 그 상태를 확인할 수 있다.

또한, 상기 맨홀(300)을 통해 역류되는 하수의 구간을 대략적으로 알 수 있기 때문에 용이하게 폐구된 부분의 오니(S)를 제거할 수 있다.

상기 스크레이퍼(400)는 이송관(100)의 내부에 고정되는 행거(H1, H2)와, 양단이 상기 행거(H1, H2)에 회전 가능하게 지지되어 이송관(100)에 퇴적된 오니(S)를 긁어서 제거하는 스크레이퍼본체(410)와, 상기 행거(H1, H2) 중 어느 하나에 설치되어 스크레이퍼본체(410)를 회전시키는 스크레이퍼구동모터(420)를 포함하여 구성된다(도 8 참조).

상기 행거(H1, H2)는 상부가 이송관(100)의 내주면에 고정수단(구체적으로도시하지 않음)에 의해 고정설치되고, 하부에는 케이스(구체적으로 도시하지 아니함)가 구비된다.

상기 케이스(구체적으로 도시하지 아니함)의 내부에는 스크레이퍼구동모터(420) 또는 베어링(구체적으로 도시하지 아니함)이 실장되게 되며, 스크레이퍼구동모터(420)가 내부에 실장되는 경우 실장된 내측으로 물이 유입되지 않도록 실링(Sealing) 처리하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 케이스(구체적으로 도시하지 아니함)는 유체 및 오물에 부식되지 않는 알루미늄 재질 또는 스테인리스 재질로 형성시켜 주는 바람직하다.

상기 스크레이퍼본체(410)는 행거(H1, H2)에 회전 가능하게 지지되는 회전축(411)과, 상기 이송관(100)의 내주면에 퇴적된 오니(S)를 긁어 이탈시키기 위한 패드(412) 및, 상기 회전축(411)과 패드(412)를 연결하는 연결암(413)을 포함하여 구성되며, 상기 회전축(411)은 스크레이퍼구동모터(420)의 모터축에 직결된다.

상기 회전축(411)은 베어링(구체적으로 도시하지 않음)에 의하여 행거(H1, H2)에 지지할 수 있으며, 일측 회전축(411)은 스크레이퍼구동모터(420)의 모터축에 직결된다. 상기 패드(412)는 고무, 합성수지 또는 금속재질로 구성할 수 있다.

특히, 상기 패드부(413)의 형상은 본 실시예에서는 소정의 두께를 갖는 직사각 형태로 예시하고 있으나, 회전축(411)의 외면을 감착하여 오니(S)를 제거할 수 있는 여러 수단이 장착될 수 있으며, 이를 한정하는 것은 아니다.

상기 오니배출수단(500)은, 이송관(100)의 내부에 설치되어 하단이 이송관(100)의 저면에 위치하여 오니와 세척수의 혼합물을 흡입하는 흡입관(510)과, 이송관(100)의 내부와 외부에 걸쳐서 설치되는 배출관(520) 및, 상기 흡입관(510)과 배출관(520)의 사이에 설치되는 석션펌프(530)를 포함하여 구성된다.

상기 흡입관(510)과 석션펌프(Suction Pump)(530)는 도시예와 같이 이송관(100)의 내부에 설치할 수도 있으나, 흡입관(510)을 지상으로 연장하고 석션펌프(530)를 지상에 설치할 수도 있다.

상기 석션펌프(530)를 이송관(100)의 내부에 설치하는 경우에는 수중에서 작동할 수 있는 수중펌프를 사용한다.

상기 제어부(600)는 입력부(700)의 입력모드에 따라 유량제어밸브(200)의 개폐판구동모터(260)와 세척수분사판구동모터(270), 스크레이퍼(400)의 스크레이퍼구동모터(420) 및 오니배출수단(500)의 석션펌프(530)를 제어하기 위한 것으로, 입력부(700)의 입력에 따라 제어부(600)가 유량제어밸브(200)의 개폐판구동모터(260)와 세척수분사판구동모터(270), 스크레이퍼(400)의 스크레이퍼구동모터(420) 및 오니배출수단(500)의 석션펌프(530)를 제어하도록 구성된다(도 9 참조).

상기 제어부(600)와 입력부(700)는 지상에 설치된 컨트롤박스(B)에 각각 설치하며, 컨트롤박스(B)는 작업자가 용이하게 조작할 수 있도록 맨홀(300)과 인접하게 설치하는 것이 바람직하다.

상기 제어부(600)와 입력부(700)는 유량제어밸브(200)를 개방모드와 폐쇄모드 및 세척모드로 제어하며, 스크레이퍼(400)를 오니제거모드와 정지모드로 제어하고, 오니배출수단(500)을 배출모드와 정지모드로 제어한다.

유량제어밸브(200)의 개방모드는 양측 개폐판(220)과 세척수분사판(230)을 모두 상승시켜 밸브실(211)을 개방하는 모드이고, 폐쇄모드는 양측 개폐판(220)과 세척수분사판(230)을 모두 하강시켜 밸브실(211)을 폐쇄하는 모드이며, 세척모드는 유량제어밸브(200)의 양측에 연결된 이송관(100) 중 오니를 제거하고자 하는 이송관(100) 측 개폐판(220)을 상승시키고 반대측 개폐판(220)과 세척수분사판(230)을 폐쇄상태로 하강시켜 이송관(100)에 세척수를 분사할 수 있도록 하는 모드이다.

이하, 본 발명에 의한 오니제거형 지하 매설형 상하수관의 작용을 설명한다.

[유량제어밸브의 동작]

입력부(700)에 유량제어밸브의 개방모드가 입력되면, 제어부(600)의 제어에 의하여 개폐판구동모터(260)의 모터축에 직결된 개폐판작동스크루(261)와 세척수분사판구동모터(270)의 모터축에 직결된 세척수분사판작동스크루(271)가 개방모드방향으로 회전하게 되고, 개폐판작동스크루(261)와 세척수분사판작동스크루(271)의 수나사부(262, 272)에 각각 암나사부(281, 291)가 맞물려 있는 개폐판작동레버(280)와 세척수작동레버(290)가 상승하게 되고, 개폐판작동레버(280)와 세척수작동레버(290)에 나사부(241, 251)와 결합나사(242, 252)로 결합되어 있는 개폐판작동봉(240)과 세척수공급관(250), 개폐판작동봉(240)과 세척수공급관(250)에 각각 결합되어 있는 개폐판(220)과 세척수분사판(230)이 상승하게 되어 밸브본체(210)의 밸브실(211)이 개방된다(도 1 및 도 2 참조).

입력부(700)에 유량제어밸브의 폐쇄모드가 입력되면, 제어부(600)의 제어에 의하여 개폐판구동모터(260)의 모터축에 직결된 개폐판작동스크루(261)와 세척수분사판구동모터(270)의 모터축에 직결된 세척수분사판작동스크루(271)가 폐쇄모드방향으로 회전하게 되고, 개폐판작동스크루(261)와 세척수분사판작동스크루(271)의 수나사부(262, 272)에 각각 암나사부(281, 291)가 맞물려 있는 개폐판작동레버(280)와 세척수작동레버(290)가 하강하게 되고, 개폐판작동레버(280)와 세척수작동레버(290)에 나사부(241, 251)와 결합나사(242, 252)로 결합되어 있는 개폐판작동봉(240)과 세척수공급관(250), 개폐판작동봉(240)과 세척수공급관(250)에 각각 결합되어 있는 개폐판(220)과 세척수분사판(230)이 하강하게 되어 밸브본체(210)의 밸브실(211)이 폐쇄된다(도 3 및 도 4 참조).

또한 입력부(700)에 원하는 개방정도가 입력되면 개폐판(220)과 세척수분사판(230)이 개방모드와 폐쇄모드 사이에 위치하게 되어 유량제어밸브(200)의 개방정도를 제어할 수 있다.

입력부(700)에 유량제어밸브의 세척모드가 입력되면, 유량제어밸브(200)의 양측에 연결된 이송관(100) 중 오니를 제거하고자 하는 이송관(도면에서는 중간에 위치하는 이송관) 측에 위치하는 개폐판(220)은 개방위치로 상승하고, 반대측에 위치하는 개폐판(220)과 세척수분사판(230)은 폐쇄위치로 하강하여 오니를 제거하고자 하는 이송관(100) 측으로 세척수분사판(230)이 노출되고 반대측 이송관(100) 측은 개폐판(220)에 의하여 폐쇄된다(도 5 및 도 6 참조).

[스크레이퍼의 동작]

입력부(700)에 스크레이퍼의 오니제거모드가 입력되면, 제어부(600)에 의하여 스크레이퍼구동모터(420)의 모터축이 회전하게 되고, 스크레이퍼구동모터(420)의 모터축에 직결된 회전축(411)과 연결암(413) 및 패드(412)로 구성되는 스크레이퍼본체(410)가 회전하게 된다(도 8 참조).

스크레이퍼본체(410)의 회전방향은 도시예와 같이 반시계방향으로 설정하거나 반시계방향과 시계방향이 교번하도록 설정할 수 있다.

입력부(700)에 스크레이퍼 정지모드가 입력되면 제어부(600)에 의하여 스크레이퍼구동모터(420)의 모터축이 정지하고, 스크레이퍼본체(410)가 정지하게 된다.

스크레이퍼(400)는 이송관(100)을 통해 상하수가 이송되는 평상시에는 패드(412)가 이송관(100)의 내주면 상측에 위치하도록 하여 상하수의 유동저항이 최소화되도록 하고, 스크레이퍼(400)가 회전하다고 정지할 때 역시 패드(412)가 이송관(100)이 내주면 상측에 위치하도록 하는 것이 바람직하다.

[오니배출수단의 동작]

입력부(700)에 오니배출수단의 오니배출모드가 입력되면, 제어부(600)에 의하여 석션펌프(530)가 가동되어 흡입력이 발생하게 되고, 이 흡입력에 의하여 이송관(100) 내의 오니와 세척수의 혼합물이 흡입관(510)을 통해 흡입되어 배출관(520)을 통해 외부로 배출된다.

입력부(700)에 오니배출수단의 정지모드가 입력되면, 제어부(600)에 의하여 석션펌프(530)가 정지되고, 오니배출이 중지된다.

[상하수의 이송]

본 발명에 의한 오니제거형 지하 매설형 상하수관은 평상시에는 유량제어밸브(200)를 개방모드로 유지하여 유량제어밸브(200)의 양측에 연결된 이송관(100)을 통해 상하수가 이송될 수 있게 된다.

이때 유량조절밸브(200)의 세척수분사판(230)은 한 쌍의 개폐판(220) 사이에 위치하므로 세척수분사공(231)이 상하수 및 이물질에 노출되지 않아 세척수분사공(231)이 이물질에 의하여 폐색되는 일이 없게 된다.

[오니제거, 세척 및 배출]

장기간에 걸쳐 상하수가 이송되는 과정에서 상하수에 포함되어 있는 이물질이 침전 및 퇴적하게 되어 이송관(100)의 세척이 필요한 경우, 입력부(700)에 유량제어밸브(200)의 세척모드와 스크레이퍼(400)의 오니제거모드 및 오니배출수단(500)의 오니배출모드를 입력한다.

먼저, 상술한 유량제어밸브(200)의 세척모드가 진행되어 유량제어밸브(200)의 양측에 연결된 이송관(100) 중 오니를 제거하고자 하는 이송관(도면에서는 중간에 위치하는 이송관) 측에 위치하는 개폐판(220)은 개방위치로 상승하고, 반대측에 위치하는 개폐판(220)과 세척수분사판(230)은 폐쇄위치로 하강하여 오니를 제거하고자 하는 이송관(100) 측으로 세척수분사판(230)이 노출되고 반대측 이송관(100) 측은 개폐판(220)에 의하여 폐쇄된다(도 5 및 도 6 참조).

이때, 오니를 제거하고자 하는 이송관(100)의 양측에 위치하는 이송관(100)을 바이패스관(구체적으로 도시하지 아니함)에 의하여 바이패스시킴으로써 상하수의 이송이 계속적으로 이루어지도록 할 수 있다.

이어서 세척수펌프(257)가 가동되어 세척수가 세척수공급호스(253)와 세척수공급관(250)을 통해 세척수분사판(230)에 고압의 세척수가 공급되고, 세척수분사판(230)의 세척수분사공(231)을 통해 세척수가 이송관(100) 내로 분사되어 이송관(100) 내의 오니를 세척하게 된다.

이때, 세척수분사판(230)은 평상시 양측 개폐판(220) 사이에 삽입되어 이송관(100)을 통해 이송되는 상하수 및 상하수에 포함된 이물질과 접촉하지 않게 되므로 세척수분사공(231)이 이물질에 의해 폐색되는 일이 없게 되어 세척이 필요할 때 세척수의 분사가 원활하게 이루어지게 된다.

동시에, 스크레이퍼(400)의 오니제거모드가 진행되어 스크레이퍼본체(410)가 회전하게 되고, 패드(412)가 이송관(100)의 내주면에 침전 및 퇴적된 오니(S)를 긁어낸다.

세척수분사공(231)을 통해 분사되는 세척수는 이송관(100) 내의 오니(S)를 불려주고 분쇄시켜 주며, 스크레이퍼(400)는 패드(412)에 의하여 오니(S)를 직접 긁어내게 되므로 이송관(100) 내의 오니를 효과적으로 제거 및 세척할 수 있게 된다.

일정 시간동안 오니제거모드가 진행되면, 오니배출수단(500)의 석션펌프(530)가 가동되고, 흡입관(510)을 통해 오니와 세척수의 혼합물이 흡입되고, 배출관(520)을 통해 외부로 배출된다.

[평상시로의 복귀]

오니제거, 세척 및 배출이 완료되면, 세척수의 분사와 스크레이퍼(400)의 회전 및 석션펌프(257)의 가동이 중지되고, 밸브실(211)을 폐쇄하고 있던 개폐판(220)과 세척수분사판(230)이 개방위치로 상승하여 평상시의 상태로 복귀하게 된다.

이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 이송관 200 : 유량제어밸브
210 : 밸브본체 220 : 개폐판
230 : 세척수분사판 260 : 개폐판구동모터
270 : 세척수분사판구동모터 280 : 개폐판작동레버
290 : 세척수반사판작동레버 300 : 맨홀
400 : 스크레이퍼 500 : 오니배출수단
600 : 제어부 700 : 입력부

Claims (1)

1. 지중에 길이방향으로 매설되게 설치되는 이송관(100)과; 상기 이송관(100)의 좌측과 우측에 각각 설치되어 유량의 유입과 유출을 단속하는 좌우 한 쌍의 유량제어밸브(200)와; 이송관(100)의 외면에 굴절 설치되어 지상에서 내부를 관찰할 수 있도록 된 맨홀(300)과; 한 쌍의 유량제어밸브(200) 사이에 설치되어 이송관(100)의 내주면에 침전 및 퇴적된 오니(S)를 제거하는 스크레이퍼(400)와; 교반된 하수와 오니(S)의 혼합물을 강제로 흡입하여 외부로 배출하는 오니배출수단(500)과; 상기 유량제어밸브(200), 스크레이퍼(400) 및 오니배출수단(500)의 작동을 제어하는 제어부(600)와; 제어부(600)의 작동을 통제하는 입력부(700)를 포함하여 구성되며,
   상기 유량제어밸브(200)는 상기 이송관(100)의 내경에 대응하는 내경을 가지며 양단이 개방된 밸브실(211)과 상기 밸브실(211)의 상부에 연통 형성되어 작동실(212)을 가지는 밸브본체(210)와, 상기 밸브실(211)과 작동실(212) 내에서 승강 가능하게 설치되어 밸브실(211)을 개폐하는 좌우 한 쌍의 개폐판(220)과, 상기 한 쌍의 개폐판(220)에 삽입되어 상기 밸브실(211)과 작동실(212) 내에서 승강 가능하게 설치되며 중공형으로 형성되어 양측면에 복수개의 세척수분사공(221)이 형성된 세척수분사판(230)과, 상기 개폐판(220)의 상단에 결합되어 지상으로 연장되는 개폐판작동봉(240)과, 상기 세척수분사판(230)의 상단에 결합되어 세척수분사판(230)의 내부와 연통되며 지상으로 연장되는 세척수공급관(250)과, 지상에서 상기 개폐판작동봉(240)의 일측에 수직으로 설치되며 모터축에 개폐판작동스크루(261)가 직결된 개폐판구동모터(260)와, 지상에서 상기 세척수공급관(250)의 일측에 수직으로 설치되며 모터축에 세척수공급판작동스크루(271)가 직결된 세척수분사판구동모터(270)와, 일단에 상기 개폐판작동스크루(261)의 수나사부(262)에 맞물리는 암나사부(281)가 형성되고 타단이 상기 개폐판작동봉(240)의 상단에 결합되는 개폐판작동레버(280)와, 일단에 상기 세척수작동스크루(271)의 수나사부(272)에 맞물리는 암나사부(291)가 형성되고 타단이 상기 세척수공급관(250)의 상단에 결합되는 세척수분사판작동레버(290)를 포함하여 구성되고,
   상기 세척수공급호스(253)는 세척수를 가압공급하는 세척수펌프(257)에 연결되며,
   상기 스크레이퍼(400)는 이송관(100)의 내부에 고정되는 행거(H1, H2)와, 양단이 상기 행거(H1, H2)에 회전 가능하게 지지되어 이송관(100)에 퇴적된 오니(S)를 긁어서 제거하는 스크레이퍼본체(410)와, 상기 행거(H1, H2) 중 어느 하나에 설치되어 스크레이퍼본체(410)를 회전시키는 스크레이퍼구동모터(420)를 포함하여 구성되고,
   상기 스크레이퍼본체(410)는 행거(H1, H2)에 회전 가능하게 지지되는 회전축(411)과, 상기 이송관(100)의 내주면에 퇴적된 오니(S)를 긁어 이탈시키기 위한 패드(412) 및, 상기 회전축(411)과 패드(412)를 연결하는 연결암(413)을 포함하여 구성되며,
   상기 오니배출수단(500)은, 이송관(100)의 내부에 설치되어 하단이 이송관(100)의 저면에 위치하여 오니와 세척수의 혼합물을 흡입하는 흡입관(510)과, 이송관(100)의 내부와 외부에 걸쳐서 설치되는 배출관(520) 및, 상기 흡입관(510)과 배출관(520)의 사이에 설치되는 석션펌프(530)를 포함하여 구성되고,
   상기 제어부(600)는 입력부(700)의 입력모드에 따라 유량제어밸브(200)의 개폐판구동모터(260)와 세척수분사판구동모터(270), 스크레이퍼(400)의 스크레이퍼구동모터(420) 및 오니배출수단(500)의 석션펌프(530)를 제어하도록 구성되는 오니제거형 지하 매설형 상하수관.
   

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