KR20170085855A - 투수성 포장-지반 시스템의 폐색 및 오염물질 여과성능 시험장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 투수포장 폐색 및 오염물질 여과성능 시험장치에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 작용수와 혼합용물질을 공급받아 교반시킴으로써 혼합액이 형성되도록 하는 교반수조(100)와, 상기 교반수조(100)에 연결되어 상기 교반수조(100)의 상기 혼합액이 배출되도록 하는 펌프(200)와, 상기 교반수조(100)의 상기 혼합액을 공급받도록 상기 펌프(200)에 연결되며, 상기 교반수조(100)로부터 공급된 상기 혼합액을 내부에 마련된 투수포장시료(1)에 투과시켜 투수시간에 따른 폐색 성능시험을 수행하는 투수포장시료 장착프레임(300)과, 상기 투수포장시료(1)를 통과한 상기 투수포장시료 장착프레임(300) 내부의 상기 혼합액을 공급받아 상기 투수포장시료(1)에 대한 투수성능이 측정되도록 하는 측정조(400) 및 상기 측정조(400)에 연결되어 상기 측정조(400)의 상기 혼합액을 공급받아 포집하는 수조(500)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 투수포장 폐색 시험장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 노반층, 투수포장층, 혹은 노반층과 투수포장층으로 구성된 투수포장-지반시스템에 분진, 폐색입자 등 (이하, '폐색입자'라 통칭 함)에 의해 투수성 아스팔트, 투수성 콘크리트, 투수 블록 등과 같은 투수성 포장의 공극이 막히는 현상을 예측하고, 또한 투수성 포장의 오염물질 여과 성능을 평가하기 위하여, 정수위 조건에서 투수성능을 측정 및 평가가 가능한 투수성 포장-지반 시스템의 폐색 및 오염물질 여과성능 시험장치에 관한 것이다.
최근 지하수 자원의 감소, 도시하류지역의 수해증가, 도시평균기온 상승의 원인 중 하나로 인공구조물 중심으로 도시화의 진행, 즉 불투수면의 지속적인 증가를 들 수 있다. LID(저영향개발 : Low Impact Development)는 이러한 도시화에 따른 물순환의 왜곡을 해소하기 위한 대책 중 하나로서, 수문순환 상태를 도심 개발 이전에 가깝게 되도록 개발로 인한 영향을 최소화하기 위한 설계 기법 및 장치를 나타낸다.
투수성 포장은 LID기법 중 하나로서, 주로 보도, 산책로, 주차장 등에 강우를 노반으로 침투시켜 지표면 유출수를 감소시키고 지하수를 공급하여 도시우수관리를 가능하게 하기 위한 것으로, 투수성 포장의 적용은 점차 확대되고 있는 실정이다.
이러한, 투수성 포장의 투수성능을 확인하기 위해서는, 설정된 크기로 투수성 포장(이하, '투수성 포장'으로 통칭 함)을 만들고, 이 투수포장이 사용되는 환경을 모사한 장치에 투수성 포장-지반 시스템을 위치시킨 후 세립질의 폐색입자가 혼합된 물을 투수시켜 시간에 따른 투수성능을 측정한다.
기존의 투수성 포장의 폐색을 고려한 투수 성능을 평가하기위한 시험방법으로, 한국등록특허 제10-1131767호 "투수포장재의 투수성능 지속성 검증 시험장치 및 방법" 등이 있다.
한편, 한국등록특허 제10-1131767호 "투수포장재의 투수성능 지속성 검증 시험장치 및 방법"의 장치는 KSF 4419 및 KSF 2494에 규정된 거푸기를 올려놓을 수 있는 테이블과, 테이블을 스프링으로 받쳐주는 몸체와, 테이블 밑면에 구비되고 테이블에 균일한 진동을 가해 거푸기에 내장된 투수포장재 표면에 놓인 오염물 역할의 협잡물이 투수포장재 내부의 공극으로 스며들도록 하는 진동발생기로 구성된다. 상기 문헌은 오염물을 도포 후 맑은 물을 투수시켜 진동수에 따른 투수성능을 측정하는 것으로, 30초의 60Hz진동동안 물이 빠지는데 3분을 초과한다면 투수성능이 없는 것으로 간주한다.
하지만, 상기 문헌의 장비는 물이 흐르는 동한 입자가 폐색되는 것이 아니고 물의 유입 전에 건조 상태에서 진동을 통해 입자가 공극 내로 폐색이 되기 때문에, 실제 물을 통해 입자가 유입되는 실제 현상과는 차이가 있다고 할 수 있다.
또한, 투수성 포장재 자체만을 시험대상으로 하기 때문에, 투수성 포장재와 하부 투수 기층 및 지반으로 이루어진 투수성 포장 시스템의 투수 및 폐색 특성은 고려할 수 없다는 한계가 있다.
또한, 제한된 시험으로 인해 특정 지점에서만 주로 사용되므로 투수포장 공사가 이루어지는 현장에서 바로 사용할 수 없는 장소의 제약이 따른다.
또한, 투수포장이 사용되는 실제환경에 맞춰 투수성능을 측정할 수 없기 때문에 투수계수를 미리 파악하여 혼합물의 물성을 개량하는데 이용할 수 없다는 한계가 있다.
또한, 투수성 포장의 기능 중 하나인 오염물질 여과 성능을 평가할 수 없다는 한계가 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 일정 투수시간에 따른 폐색을 고려한 투수성능시험을 통하여 정확한 투수계수의 측정이 가능하고, 이에 의해 정확한 투수성능의 판별이 가능한 투수포장 폐색 시험장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 물을 투수시켜 투수성능을 평가할 수 있으며, 세립질의 폐색입자 또는 오염물질을 교반기를 사용하여 혼합한 후, 이를 사용하여 폐색 성능시험이 가능하여, 다양한 조건에서 보다 정밀한 시험이 가능한 투수성 포장 폐색 시험장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 일정 농도의 페색입자 혼합물을 정수위 조건에서 투수포장체에 투수시켜 시간에 따른 투수성능의 측정 및 평가가 가능하고, 이를 통해 혼합물의 물성을 개량하는 등의 다양한 응용이 가능한 투수포장 폐색 시험장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 위치이동 가능한 이동식으로 마련되어 실내외 구분없이 설치사용이 가능하고, 이를 통해 투수포장이 시공되는 공사현장 등에 위치시켜 직접 사용할 수 있어 사용장소 및 시험시간의 제약이 없는 투수포장 폐색 시험장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 물과 폐색입자를 공급받아 교반시킴으로써 혼합물이 형성되도록 하는 교반수조(100)와, 상기 교반수조(100)에 연결되어 상기 교반수조(100)의 상기 혼합액이 배출되도록 하는 펌프(200)와, 상기 교반수조(100)의 상기 혼합액을 공급받도록 상기 펌프(200)에 연결되며, 상기 교반수조(100)로부터 공급된 상기 혼합액을 내부에 마련된 투수포장시료(1)에 투과시켜 투수시간에 따른 폐색 성능시험을 수행하는 투수포장시료 장착프레임(300)과, 상기 투수포장시료(1)를 통과한 상기 투수포장시료 장착프레임(300) 내부의 상기 혼합액을 공급받아 상기 투수포장시료(1)에 대한 투수성능이 측정되도록 하는 측정조(400) 및 상기 측정조(400)에 연결되어 상기 측정조(400)의 상기 혼합액을 공급받아 포집하는 수조(500)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투수포장 폐색 시험장치를 제공한다.
상기 교반수조(100), 상기 펌프(200), 상기 투수포장시료 장착프레임(300), 상기 측정조(400) 및, 상기 수조(500)는 상기 혼합액이 공급 또는 배출되도록 이음관(L1, L2, L3, L4, L5, L6)으로 연결되되, 상기 이음관(L1, L2, L3, L4, L5)은, 상기 교반수조(100)와 상기 펌프(200)에 연결된 제1 이음관(L1)과, 제2 밸브(V2)가 마련되어 상기 펌프(200)와 상기 투수포장시료 장착프레임(300)에 연결된 제2 이음관(L2)과, 제3 밸브(V3)가 마련되어 상기 제2 이음관(L2)과 상기 교반수조(100)에 연결된 제3 이음관(L3)과, 상기 교반수조(100)와 상기 투수포장시료 장착프레임(300)에 연결된 제4 이음관(400)과, 상기 투수포장시료 장착프레임(300)과 상기 측정조(400)에 연결된 제5 이음관(L5)과, 상기 측정조(400)와 상기 수조(500)에 연결된 제6 이음관(L6)으로 이루어지고, 상기 제2 이음관(L2)과 상기 제3 이음관(L3)은 2개의 배출방향을 갖는 3방향 이음관(L23)으로 연결된 것을 특징으로 한다.
상기 제2 이음관(L2)은 상기 투수포장시료 장착프레임(300)에 연결된 단부가 상기 투수포장시료 장착프레임(300)의 상부로 연결되어 상기 펌프(200)를 통해 공급되는 상기 교반수조(100)의 상기 혼합액을 상기 투수포장시료 장착프레임(300)의 내부로 공급되게 하는 것을 특징으로 한다.
상기 교반수조(100) 및 상기 투수포장시료 장착프레임(300)은 복수개의 연결포트(L1', L4') 구조로 이루어지고, 상기 제4 이음관(L4)이 선택 연결되는 상기 복수개의 연결포트(L1') 및 상기 제4 이음관(L4)이 선택 연결되는 상기 복수개의 연결포트(L4') 각각에는 제1 밸브(V1) 및 제4 밸브(V4)가 각각 결합되어 복수개로 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 투수포장시료 장착프레임(300)은, 상기 제2 및 제4 이음관(L2, L4)이 연결되어 상기 펌프(200)를 통한 상기 교반수조(100)의 상기 혼합액을 공급받는 공급조(310)와, 상기 공급조(310)로 공급된 상기 혼합액이 투수포장시료(1)에 투과되도록 상기 투수포장시료(1)를 수용하여 상기 공급조(310)의 하부에 분리가능하게 결합된 시료 고정케이싱(320)과, 상기 공급조(310)가 결합된 상기 시료 고정케이싱(320)이 상부에 분리가능하게 결합되어 상기 투수포장시료(1)를 통과한 상기 혼합액이 포집되어 배출되는 수집조(330)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 시료 고정케이싱(320)은 상기 투수포장시료(1)에 측면이 밀착되게 결합되어 상기 투수포장시료(1)가 수용된 상태로 상기 공급조(310)와 상기 수집조(330) 사이에 위치되는 착탈 조립구조인 것을 특징으로 한다.
상기 교반수조(100), 상기 펌프(200), 상기 투수포장시료 장착프레임(300), 상기 측정조(400) 및, 상기 수조(500)는 설정지점에서 위치이동 가능한 이동식으로 마련되되, 상기 수조(500)는 하부면에 결합된 바퀴(630)를 통해 위치이동 되고, 상기 교반수조(100)와 상기 펌프(200)는 상기 바퀴(630)가 하부면에 결합되고 수용프레임(612)이 상부면에 형성된 제1 프레임(610)을 통해 위치이동 되며, 상기 투수포장시료 장착프레임(300) 및 상기 측정조(400)는 상기 바퀴(630)가 하부면에 결합되고 지지프레임(622)이 상부면에 형성된 제2 프레임(620)을 통해 위치이동 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 투수성 포장-지반 시스템의 폐색 및 오염물질 여과성능 시험장치는, 일정 투수시간에 따른 폐색 성능시험을 통하여 정확한 투수계수의 측정이 가능하고, 이에 의해 정확한 투수성능의 판별이 가능하며, 또한 오염물질 여과성능이 평가 가능한 효과가 있다.
또한, 물과 폐색입자, 혹은 오염물질을 혼합한 일정 농도의 혼합물을 하나의 장치에서 선택적으로 공급하여 투수포장의 시료에 투과할 수 있어, 다양한 조건에서의 보다 정밀한 시험이 가능한 효과가 있다.
또한, 일정 농도의 혼합물을 정수위 조건에서 투수포장체에 투과시켜 시간에 따른 투수성능의 측정 및 평가가 가능하고, 이를 통해 혼합물의 물성을 개량하는 등의 다양한 응용이 가능한 효과가 있다.
또한, 위치이동 가능한 이동식으로 마련되어 실내외 구분없이 설치사용이 가능하고, 이를 통해 투수포장이 시공되는 공사현장 등에 위치시켜 직접 사용할 수 있어 사용장소 및 시험시간의 제약이 없는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 투수포장 폐색 시험장치의 개념도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 투수포장 폐색 시험장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 투수포장 폐색 시험장치를 이루는 교반수조의 구성을 보여주는 단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 투수포장 폐색 시험장치에 사용되는 투수포장시료를 수용한 시료 고정케이싱의 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 시료 고정케이싱을 분리시킨 상태의 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 투수포장 폐색 시험장치에 공급되는 혼합액의 순환과정을 도 1의 도면으로 표현한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 투수포장 폐색 시험장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 투수포장 폐색 시험장치를 이루는 교반수조의 구성을 보여주는 단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 투수포장 폐색 시험장치에 사용되는 투수포장시료를 수용한 시료 고정케이싱의 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 시료 고정케이싱을 분리시킨 상태의 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 투수포장 폐색 시험장치에 공급되는 혼합액의 순환과정을 도 1의 도면으로 표현한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 투수성 포장-지반 시스템의 폐색 및 오염물질 여과성능 시험장치의 개념도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 투수포장 폐색 및 오염물질 여과성능 시험장치의 사시도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 투수포장 폐색 및 오염물질 여과성능 시험장치를 이루는 교반수조의 구성을 보여주는 단면도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 투수포장 폐색 및 오염물질 여과성능 시험장치에 사용되는 투수포장시료를 수용한 시료 고정케이싱의 사시도, 도 5는 도 4에 도시된 시료 고정케이싱을 분리시킨 상태의 도면, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 투수포장 폐색 시험장치에 공급되는 혼합액의 순환과정을 도 1의 도면으로 표현한 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 투수포장 폐색 및 오염물질 여과성능 시험장치(10)는 일정 투수시간에 따른 폐색 및 오염물질 여과성능 시험 측정이 가능한 투수시험장치로서, 투수블록, 아스팔트, 콘크리트 등과 같은 다공성 재료의 투수포장시료(1)에 증류수 등의 작용수나 분진, 폐색입자 또는 오염물질 등을 작용수와 혼합한 혼합액을 선택적으로 공급하여 정수위 조건에서 투수포장시료(1)에 투수시켜 시간에 따른 투수성능을 투수계수로 측정 및 평가되도록 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 투수포장 폐색 시험장치(10)는, 교반수조(100), 펌프(200), 투수포장시료 장착프레임(300), 측정조(400) 및, 수조(500)를 포함하여 이루어진다.
이러한, 본 발명의 일실시예에 따른 투수포장 폐색 시험장치(10)는 교반수조(100), 펌프(200), 투수포장시료 장착프레임(300), 측정조(400) 및, 수조(500)가 작용수 및 혼합액이 공급 또는 배출되도록 이음관(L1, L2, L3, L4, L5, L6)으로 연결된다.
이음관(L1, L2, L3, L4, L5, L6)은 도 1 내지 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 이음관(L1), 제2 이음관(L2), 제3 이음관(L3), 제4 이음관(L4), 제5 이음관(L5) 및, 제6 이음관(L6)으로 이루어진다.
제1 이음관(L1)은 교반수조(100)와 펌프(200)에 연결되고, 제2 이음관(L2)은 제2 밸브(V2)가 마련되어 펌프(200)와 투수포장시료 장착프레임(300)에 연결된다. 여기서, 제2 이음관(L2)은 투수포장시료 장착프레임(300)에 연결된 단부가 투수포장시료 장착프레임(300)의 상부로 연결되어 펌프(200)를 통해 공급되는 교반수조(100)의 작용수 또는 혼합액을 투수포장시료 장착프레임(300)의 내부로 공급되게 한다. 물론, 투수포장시료 장착프레임(300)의 측면에 연결되는 것도 가능하다.
또한, 제3 이음관(L3)은 제3 밸브(V3)가 마련되어 제2 이음관(L2)과 교반수조(100)에 연결되고, 제4 이음관(L4)은 교반수조(100)와 투수포장시료 장착프레임(300)에 연결된다.
또한, 제5 이음관(L5)은 투수포장시료 장착프레임(300)과 측정조(400)에 연결되고, 제6 이음관(L6)은 측정조(400)와 수조(000)에 연결된다. 이러한, 이음관(L1, L2, L3, L4, L5, L6)은 호스 또는 배관 중 선택된 관체를 적절하게 사용하여 제1 내지 제6 이음관(L1, L2, L3, L4, L5, L6)을 구성되도록 한다.
한편, 제2 이음관(L2)과 제3 이음관(L3)은 2개의 배출방향을 갖는 3방향 이음관(L23)으로 연결되는게 바람직한데, 이는 제2 이음관(L2)의 제2 밸브(V2) 및 제3 이음관(L3)의 제3 밸브(V3)를 적절히 조절함으로써 펌프(200)를 통해 교반수조(100)에서 배출되어 투수포장시료 장착프레임(300)으로 공급되는 작용수 또는 혼합액이 펌프(200)의 용량에 맞춰 원활한 공급이 이루어지도록 하기 위함이다. 물론, 제2 및 제3 이음관(L2, L3)을 3방향 이음관(L23)을 통해 연통되게 구성하지 않는 즉, 제3 이음관(L3)을 제외하고 제2 이음관(L2)만으로 이루어진 구조로 구성되는 것도 가능하다.
교반수조(100)는 작용수와 혼합용물질을 공급받아 교반시킴으로써 혼합액이 형성되도록 한다. 교반수조(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 이음관(L1)과 제3 이음관(L3) 및 제4 이음관(L4)이 각각 연결된 통형으로 마련되며, 상부 중심에는 모터(110)가 설치되고, 내부에는 모터(110)에 연결된 회전축을 통해 회전되는 교반날개(120)가 마련된다. 이러한, 교반수조(100)는 상부를 통해 내부에 공급된 작용수와 혼합용물질을 교반날개(120)의 회전으로 혼합액을 형성시켜 투수포장시료 장착프레임(300)에 혼합액이 공급될 수 있도록 한다. 여기서, 본 발명의 교반수조(100)는 혼합용물질을 제외한 작용수만을 공급받고, 교반날개(120)를 작동시키지 않는 방법으로 맑은 물(증류수) 상태인 작용수만 투수포장시료 장착프레임(300)에 공급되게 하는 것도 가능하다. 따라서, 본 발명의 투수포장 폐색 및 오염물질 여과성능 시험장치(10)는 맑은 물(증류수) 상태인 작용수 또는 오염물이 섞인 설정농도의 혼합액을 하나의 장치에서 선택적으로 공급하여 투수포장시료(1)에 투과할 수 있게 되어, 다양한 조건에서의 보다 정밀한 시험이 가능하게 된다. 여기서, 작용수는 보통의 순수한 물이 아닌 다른 액체가 사용될 수 있다.
펌프(200)는 교반수조(100)에 연결되어 교반수조(100)의 작용수 또는 혼합액이 배출되도록 한다. 상세하게는, 펌프(200)는 제1 및 제2 이음관(L1, L2)에 연결되며, 교반수조(100)에 마련된 제1 밸브(V1)의 개폐를 통해 교반수조(100)에서 제1 이음관(L1)으로 배출되는 작용수 또는 혼합액을 제2 밸브(V2)가 개방된 제2 이음관(L2)으로 이동되어 투수포장시료 장착프레임(300)에 공급되도록 한다.
투수포장시료 장착프레임(300)은 교반수조(100)의 작용수 또는 혼합액을 선택적으로 공급받도록 펌프(200) 연결되어 마련되며, 교반수조(100)로부터 공급된 작용수 또는 혼합액을 내부에 마련된 투수포장시료(1)에 투과시켜 투수시간에 따른 폐색 성능시험을 수행한다.
투수포장시료 장착프레임(300)은 선택적으로 공급된 교반수조(100)의 작용수 또는 혼합액을 내부에 마려된 투수포장시료(1)에 정수위 조건에서 투수되게 하는 곳으로, 공급조(310), 시료 고정케이싱(320) 및 수집조(330)로 이루어진다. 여기서, 공급조(310)와 시료 고정케이싱(320) 및 수집조(330)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상부에서 하부방향으로 차례대로 결합되어 직사각의 통형으로 마련되며, 본 발명에서는 직사각통으로 도시되어 있으나 원통형 등 다양한 형태로 마련될 수 있다.
공급조(310)는 제2 및 제4 이음관(L2, L4)이 연결되어 펌프(200)를 통한 교반수조(100)의 작용수 또는 혼합액 중 하나를 선택적으로 공급받는다. 이러한, 공급조(310)는 상부에 제2 이음관(L2)이 연결되고 측면에 제4 이음관(L4)이 연결되며, 하부에 시료 고정케이싱(320)이 분리가능하게 결합된다.
시료 고정케이싱(320)은 공급조(310)로 선택 공급된 작용수 또는 혼합액이 투수포장시료(1)에 투과되도록 투수포장시료(1)를 수용하여 공급조(310)의 하부에 분리가능하게 결합된다.
시료 고정케이싱(320)은 투수포장시료(1)에 측면이 밀착되게 결합되어 투수포장시료(1)가 수용된 상태로 공급조(310)와 수집조(330) 사이에 위치되는 착탈 조립구조로 마련된다. 즉, 시료 고정케이싱(320)은 도 4에 도시된 바와 같이 "ㄴ"자 형상의 분리된 2개의 측판(322)이 각각의 단부를 이용하여 상호 결합되어 내부에 투수포장시료(1)가 수용되는 "ㄴ"자 형상으로 공급조(310)와 수집조(330)의 사이에 위치되게 된다. 이러한, 시료 고정케이싱(320)은 도면에 도시하진 않았지만 볼팅을 통해 결합됨이 바람직하다. 여기서, 측판(322)은 공급조(310)의 하부면과 수집조(330)의 상부면에 맞닿는 상부면과 하부면의 각각에 수밀 또는 완충을 위한 패드(미도시)가 함께 결합될 수 있다. 물론, 패드(미도시)는 투수포장시료(1)에 밀착되는 시료 고정케이싱(320)의 내측면에 위치되는 것도 가능하다. 한편, 측판(322)은 투수포장시료(1)가 내부에 안정되게 수용되도록 도 5에 도시된 바와 같이 내부에 다수개의 통공이 형성된 다공판(324)이 하부면에 결합되는 것도 가능하다. 물론, 측판(322)은 하부쪽 가장자리가 내측을 향하도록 단부접기되고, 이 단부접기된 내측면에 투수포장시료(1)의 하부면이 안착됨으로써 다공판(322)을 사용하지 않고도 투수포장시료(1)를 안정적으로 지지하면서 내부에 수용되게 하는 등의 다양한 방법이 사용될 수 있다.
수집조(330)는 공급조(310)가 결합된 시료 고정케이싱(320)이 상부에 분리가능하게 결합되어 투수포장시료(1)를 통과한 작용수 또는 혼합액이 포집되어 배출된다. 이러한, 수집조(330)의 하부는 투수포장시료(1)를 통과한 작용수 또는 혼합액이 원활하게 배출되도록 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이 하부를 향해 하향경사진 역마름꼴 형상으로 마련되는 것이 바람직하다. 이 역마름꼴 형상의 수집조(330)의 하부에는 작용수 또는 혼합액이 측정조(400)로 배출되도록 하는 제5 이음관(L5)이 연결된다.
한편, 본 발명의 교반수조(100) 및 투수포장시료 장착프레임(300)은 복수개의 연결포트(L1', L4')구조로 이루어지되, 제4 이음관(L4)이 선택 연결되는 복수개의 연결포트(L1') 및 제4 이음관(L4)이 선택 연결되는 복수개의 연결포트(L4') 각각에는 제1 밸브(V1) 및 제4 밸브(V4)가 각각 결합되어 복수개로 마련된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 교반수조(100)의 복수개의 연결포트(L1')는 교반수조(100)의 측면에 둘레방향을 따라 높이가 다르게 이격되어 다수개로 마련되고, 각각에는 제1 밸브(V1)가 각각 결합되어 복수개로 마련되게 된다. 이는, 펌프(200)에 연결된 제1 이음관(L1)이 교반수조(100)의 복수개의 연결포트(L1')에 선택적으로 연결됨으로써 교반날개(120)의 교반을 통해 형성된 교반수조(100) 내의 혼합액이 일정농도로 균일하게 배출되어 제2 이음관(L2)으로 이동되어 투수포장시료 장착프레임(300)에 공급되도록 하는 기능을 할 수 있다. 물론, 제1 이음관(L1)이 연결되지 않은 복수개의 연결포트(L1')는 밸브(V1)를 개방시켜 혼합액의 농도가 설정농도에 적합한지 측정할 때 사용될 수 있다. 또한, 펌프(200)에 제2 이음관(L2)으로 연결된 투수포장시료 장착프레임(300)을 다수개로 구비하고, 각각의 펌프(200)에 연결된 제2 이음관(L2)을 교반수조(100)의 복수개의 연결포트(L1') 각각에 연결되도록 함으로써, 하나의 교반수조(100)로 다수개로 구비된 투수포장시료 장착프레임(100)의 각각에 혼합액을 공급되게 하는 기능을 할 수 있다. 그리고, 투수포장시료 장착프레임(300)의 복수개의 연결포트(L4')는 투수포장시료 장착프레임(300)의 측면에 높이방향을 따라 이격되어 다수개로 마련되고, 각각에는 제4 밸브(V4)가 각각 결합되어 복수개로 마련되게 된다. 이는, 교반수조(100)와 투수포장시료 장착프레임(300)에 연결된 제4 이음관(L4)이 투수포장시료 장착프레임(300)에 형성된 복수개의 연결포트(L4')에 높이가 다르게 위치되도록 선택 연결되게 하고, 투수포장시료 장착프레임(300)에 공급된 혼합액이 선택된 복수개의 연결포트(L4')의 밸브(V4)에 개방으로 제4 이음관(L4)을 통해 교반수조(100)에 재공급되도록 하여, 공급조(310)의 내부에 설정높이를 유지하는 정수두의 혼합액이 농도의 변화없이 정투수 실험이 이루어지도록 함으로써 보다 정확한 측정 및 평가가 이루어지게 한다.
측정조(400)는 투수포장시료(1)를 통과한 투수포장시료 장착프레임(300) 내부의 작용수 또는 혼합액을 공급받아 투수포장시료(1)에 대한 투수성능이 측정되도록 한다. 이러한, 측정조(400)는 상부가 개방된 통상으로 마련되어 도 2에 도시된 바와 같이 투수포장시료 장착프레임(300)에 이격된 제2 프레임(620)의 상부에 위치된다. 측정조(400)에는 투수포장시료 장착프레임(300)으로부터 배출된 작용수 또는 혼합액을 측정하도록 티핑버킷(tipping bucket)으로 마련된다. 따라서, 본 발명의 투수포장 폐색 시험장치(10)는 일정 투수시간에 따른 폐색 성능시험을 통하여 정확한 투수계수의 측정이 가능하고, 이에 의해 정확한 투수성능의 판별이 가능하게 된다. 이러한, 측정조(400)의 하부에는 수조(500)에 연결된 제6 이음관(L6)이 연결된다.
수조(500)는 측정조(400)에 연결되어 측정조(400)의 작용수 또는 혼합액을 공급받아 포집한다. 이러한, 수조(500)는 상부가 개방되어 있으나 뚜껑에 의해 개폐가 가능한 구조로 마련될 수 있고, 작용수 또는 혼합액의 배출을 도모하는 밸브(미도시)가 측면에 별도로 결합될 수 있으며, 하부에는 도 2에 도시된 바와 같이 사용의 편의를 도모하는 바퀴(630)가 결합된다.
한편, 본 발명의 투수포장 폐색 시험장치(10)를 이루는 교반수조(100), 펌프(200), 투수포장시료 장착프레임(300), 측정조(400) 및, 수조(500)는 설정지점에서 위치이동 가능한 이동식으로 마련되되, 수조(500)는 하부면에 결합된 바퀴(630)를 통해 위치이동 되고, 교반수조(100) 및 펌프(200)는 바퀴(630)가 하부면에 결합되고 수용프레임(610)이 상부면에 형성된 제1 프레임(610)을 통해 위치이동 되며, 투수포장시료 장착프레임(300) 및 측정조(400)는 바퀴(630)가 하부면에 결합되고 지지프레임(622)이 상부면에 형성된 제2 프레임(620)을 통해 위치이동 된다. 여기서, 본 발명의 수조(500)는 독립적으로 이동가능하게 마련되지 않고 제1 프레임(610) 또는 제2 프레임(620)에 설치되는 구성으로 이루어질 수 있다. 전술된 바를 통해 본 발명의 투수포장 폐색 시험장치(10)는 위치이동 가능한 이동식으로 마련되어 실내외 구분없이 설치사용이 가능하고, 이를 통해 투수포장이 시공되는 공사현장 등에 위치시켜 직접 사용할 수 있게 되어 사용장소 및 시험시간의 제약이 없이 사용이 가능하게 된다.
이하, 전술한 바와 같이 이루어진 투수포장 폐색 및 오염물질 여과성능 시험장치 시험을 위해 교반수조로 선택 공급된 혼합액이 투수포장시료 장착프레임으로 공급되는 과정을 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 작용수와 혼합용물질을 교반수조(100)에 공급하고, 교반수조(100)를 작동시켜 교반날개(120)의 회전을 통해 작용수와 혼합용물질의 교반을 통해 혼합액이 형성되도록 한다.
이후, 제1 이음관(L1)이 선택 연결된 제1 밸브(V1)를 개방시킨 후 펌프(200)를 작동시키면 교반수조(100)에서 배출된 혼합액이 제1 및 제2 이음관(L1, L2)을 통해 투수포장시료 장착프레임(300)으로 공급된다. 이때, 펌프(200)의 용량에 맞도록 제2 및 제3 밸브(V2, V3)를 적절하게 조절한다.
이후, 투수포장시료 장착프레임(300)에 공급된 혼합액은 공급조(310)와 시료고정케이싱(320)의 투수포장시료(1) 및 수집조(330)의 순으로 통과된다. 이때, 제4 이음관(L4)이 선택 연결된 투수포장시료 장착프레임(300)의 복수개의 연결포트(L4')에 제4 밸브(V4)를 개방시켜 혼합액의 일부가 교반수조(100)로 재공급되게 함으로써 공급조(310)로 공급된 혼합액이 설정높이의 정수두 상태를 유지되게 한다.
이후, 수집조(330)에서 배출되어 제5 이음관(L5)을 통해 측정조(400)에 공급된 혼합액은 측정조(400)에 연결된 제6 이음관(L6)을 통해 수조(500)로 배출되어 포집되게 된다. 이때, 측정조(400)에 마련된 티핑버킷을 통해 혼합액의 유량을 측정하게 된다.
여기서, 혼합액이 선택적으로 공급되는 전술된 내용의 과정은 제1 내지 제6 이음관(L1, L2, L3, L4, L5, L6)의 유동중에 밸브(V1, V2, V3, V4)의 개폐 및 펌프(200)의 작동이 이루어지는 것처럼 설명되었으나, 이는 설명의 편의를 위한 것이며, 밸브(V1, V2, V3, V4)의 개폐가 모두 이루어진 상황에서 펌프(200)의 작동을 통해 이음관(L1, L2, L3, L4, L5, L6)을 따라 유동되게 된다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 투수포장 폐색 및 오염물질 여과성능 시험장치는 일정 투수시간에 따른 폐색 성능시험을 통하여 정확한 투수계수의 측정이 가능하고, 이에 의해 정확한 투수성능의 판별이 가능하며, 투수성 포장 시스템의 오염물질 여과성능이 평가 가능한 효과가 있다.
또한, 맑은 물 상태인 작용수 또는 오염물이 섞인 설정 농도의 혼합액을 하나의 장치에서 선택적으로 공급하여 투수포장의 시료에 투과할 수 있어, 다양한 조건에서의 보다 정밀한 시험이 가능한 효과가 있다.
또한, 일정 농도의 혼합액을 정수위 조건에서 투수포장체에 투과시켜 시간에 따른 투수성능의 측정 및 평가가 가능하고, 이를 통해 혼합물의 물성을 개량하는 등의 다양한 응용이 가능한 효과가 있다.
또한, 위치이동 가능한 이동식으로 마련되어 실내외 구분없이 설치사용이 가능하고, 이를 통해 투수포장이 시공되는 공사현장 등에 위치시켜 직접 사용할 수 있어 사용장소 및 시험시간의 제약이 없는 효과가 있다.
또한, 투수성 포장재와 하부 투수 기층 및 지반으로 이루어진 투수성 포장 시스템의 투수, 폐색, 오염물질 여과특성의 고려가 가능한 효과가 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술 분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 것이다.
1: 투수포장시료
10: 투수포장 폐색 시험장치
L: 이음관
L1: 제1 이음관 L1': 복수개의 연결포트 L2: 제2 이음관
L23: 3방향 이음관 L3: 제3 이음관 L4: 제4 이음관
L4': 복수개의 연결포트 L5: 제5 이음관 L6: 제6 이음관
V: 밸브
V1: 제1 밸브 V2: 제2 밸브 V3: 제3 밸브
V4: 제4 밸브
100: 교반수조 110: 모터 120: 교반날개
200: 펌프 300: 투수포장시료 장착프레임
310: 공급조 320: 시료 고정케이싱 322: 측판
324: 타공판 330: 수집조
400: 측정조 500: 수조
610: 제1 프레임 612: 수용프레임 620: 제2 프레임
622: 지지프레임 630: 바퀴
L: 이음관
L1: 제1 이음관 L1': 복수개의 연결포트 L2: 제2 이음관
L23: 3방향 이음관 L3: 제3 이음관 L4: 제4 이음관
L4': 복수개의 연결포트 L5: 제5 이음관 L6: 제6 이음관
V: 밸브
V1: 제1 밸브 V2: 제2 밸브 V3: 제3 밸브
V4: 제4 밸브
100: 교반수조 110: 모터 120: 교반날개
200: 펌프 300: 투수포장시료 장착프레임
310: 공급조 320: 시료 고정케이싱 322: 측판
324: 타공판 330: 수집조
400: 측정조 500: 수조
610: 제1 프레임 612: 수용프레임 620: 제2 프레임
622: 지지프레임 630: 바퀴
Claims (7)
- 작용수와 혼합용물질을 공급받아 교반시킴으로써 혼합액이 형성되도록 하는 교반수조(100);
상기 교반수조(100)에 연결되어 상기 교반수조(100)의 상기 혼합액이 배출되도록 하는 펌프(200);
상기 교반수조(100)의 상기 혼합액을 공급받도록 상기 펌프(200)에 연결되며, 상기 교반수조(100)로부터 공급된 상기 혼합액을 내부에 마련된 투수포장시료(1)에 투과시켜 투수시간에 따른 폐색 성능시험을 수행하는 투수포장시료 장착프레임(300);
상기 투수포장시료(1)를 통과한 상기 투수포장시료 장착프레임(300) 내부의 상기 혼합액을 공급받아 상기 투수포장시료(1)에 대한 투수성능이 측정되도록 하는 측정조(400); 및,
상기 측정조(400)에 연결되어 상기 측정조(400)의 상기 혼합액을 공급받아 포집하는 수조(500)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투수포장 폐색 및 오염물질 여과성능 시험장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 교반수조(100), 상기 펌프(200), 상기 투수포장시료 장착프레임(300), 상기 측정조(400) 및, 상기 수조(500)는 상기 혼합액이 공급 또는 배출되도록 이음관(L1, L2, L3, L4, L5, L6)으로 연결되되,
상기 이음관(L1, L2, L3, L4, L5)은, 상기 교반수조(100)와 상기 펌프(200)에 연결된 제1 이음관(L1)과, 제2 밸브(V2)가 마련되어 상기 펌프(200)와 상기 투수포장시료 장착프레임(300)에 연결된 제2 이음관(L2)과, 제3 밸브(V3)가 마련되어 상기 제2 이음관(L2)과 상기 교반수조(100)에 연결된 제3 이음관(L3)과, 상기 교반수조(100)와 상기 투수포장시료 장착프레임(300)에 연결된 제4 이음관(400)과, 상기 투수포장시료 장착프레임(300)과 상기 측정조(400)에 연결된 제5 이음관(L5)과, 상기 측정조(400)와 상기 수조(500)에 연결된 제6 이음관(L6)으로 이루어지고,
상기 제2 이음관(L2)과 상기 제3 이음관(L3)은 2개의 배출방향을 갖는 3방향 이음관(L23)으로 연결된 것을 특징으로 하는 투수포장 폐색 및 오염물질 여과성능 시험장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제2 이음관(L2)은 상기 투수포장시료 장착프레임(300)에 연결된 단부가 상기 투수포장시료 장착프레임(300)의 상부로 연결되어 상기 펌프(200)를 통해 공급되는 상기 교반수조(100)의 상기 혼합액을 상기 투수포장시료 장착프레임(300)의 내부로 공급되게 하는 것을 특징으로 하는 투수포장 폐색 및 오염물질 여과성능 시험장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 교반수조(100) 및 상기 투수포장시료 장착프레임(300)은 복수개의 연결포트(L1', L4') 구조로 이루어지고,
상기 제4 이음관(L4)이 선택 연결되는 상기 복수개의 연결포트(L1') 및 상기 제4 이음관(L4)이 선택 연결되는 상기 복수개의 연결포트(L4') 각각에는 제1 밸브(V1) 및 제4 밸브(V4)가 각각 결합되어 복수개로 마련되는 것을 특징으로 하는 투수포장 폐색 및 오염물질 여과성능 시험장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 투수포장시료 장착프레임(300)은,
상기 제2 및 제4 이음관(L2, L4)이 연결되어 상기 펌프(200)를 통한 상기 교반수조(100)의 상기 혼합액을 공급받는 공급조(310)와, 상기 공급조(310)로 공급된 상기 혼합액이 투수포장시료(1)에 투과되도록 상기 투수포장시료(1)를 수용하여 상기 공급조(310)의 하부에 분리가능하게 결합된 시료 고정케이싱(320)과, 상기 공급조(310)가 결합된 상기 시료 고정케이싱(320)이 상부에 분리가능하게 결합되어 상기 투수포장시료(1)를 통과한 상기 혼합액이 포집되어 배출되는 수집조(330)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투수포장 폐색 및 오염물질 여과성능 시험장치.
- 청구항 5에 있어서,
상기 시료 고정케이싱(320)은 상기 투수포장시료(1)에 측면이 밀착되게 결합되어 상기 투수포장시료(1)가 수용된 상태로 상기 공급조(310)와 상기 수집조(330) 사이에 위치되는 착탈 조립구조인 것을 특징으로 하는 투수포장 폐색 및 오염물질 여과성능 시험장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 교반수조(100), 상기 펌프(200), 상기 투수포장시료 장착프레임(300), 상기 측정조(400) 및, 상기 수조(500)는 설정지점에서 위치이동 가능한 이동식으로 마련되되,
상기 수조(500)는 하부면에 결합된 바퀴(630)를 통해 위치이동 되고, 상기 교반수조(100)와 상기 펌프(200)는 상기 바퀴(630)가 하부면에 결합되고 수용프레임(612)이 상부면에 형성된 제1 프레임(610)을 통해 위치이동 되며, 상기 투수포장시료 장착프레임(300) 및 상기 측정조(400)는 상기 바퀴(630)가 하부면에 결합되고 지지프레임(622)이 상부면에 형성된 제2 프레임(620)을 통해 위치이동 되는 것을 특징으로 하는 투수포장 폐색 및 오염물질 여과성능 시험장치.
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