KR20240009717A - 사이펀 취배수 시설의 제어 장치 - Google Patents

사이펀 취배수 시설의 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 사이펀 취배수 시설의 제어 장치는, 제방에 수평하게 마련되는 연결 관로와, 연결 관로의 일단으로부터 저수지측으로 연장되어 단부가 저수지에 잠겨지는 취수 관로와, 연결 관로의 타단으로부터 연장되어 단부가 수로에 개구되고, 방류 밸브에 의해서 개폐되는 배수 관로를 구비하는 사이펀 취배수 시설과, 일단이 저수지에 잠겨지고 타단이 배수 관로에 연결되며, 중간에 저수지의 물을 끌어 올리거나 연결 관로의 공기를 흡입하기 위한 양수 펌프가 마련되는 양수 배관과, 일단이 연결 관로와 연결되고, 타단이 양수 펌프의 입구측의 상기 양수 배관에 연결되는 에어 벤트 배관과, 양수 펌프의 출구측의 양수 배관에 마련되고, 양수 펌프의 출구가 배수 관로 또는 외부와 선택적으로 연통하도록 하는 제1 방향 전환 밸브와, 에어 벤트 배관에 마련되고, 연결 관로가 양수 배관 또는 외부와 선택적으로 연통하도록 하는 제2 방향 전환 밸브와, 양수 배관과 에어 벤트 배관의 연결 부분에 마련되고, 양수 펌프의 입구가 에어 벤트 배관 또는 저수지와 선택적으로 연통하도록 하는 제3 방향 전환 밸브와, 방류 밸브, 양수 펌프 및 제1 내지 제3 방향 전환 밸브를 제어하는 것에 의해, 사이펀 현상에 의해서 저수지의 물을 수로로 방류하는 방류 운전 및 상기 취수 관로의 막힘을 제거하는 막힘 제거 운전을 행하는 제어부를 포함한다.

Description

사이펀 취배수 시설의 제어 장치{Control Apparatus for Siphon Intake and Discharge Facility}
본 발명은 저수지 또는 댐 내에 저류된 물을 사이펀 현상을 이용하여 방류하는 것에 의해서 저수지 또는 댐의 수위를 조절하는 사이펀 취배수 시설에 관한 것이다.
사이펀 취배수 시설은 제방을 관통하지 않고 제방을 넘어가는 구조로 마련되고, 사이펀 현상에 의해서 저수지 등에 저류된 물을 사이펀 취배수 시설을 통해서 외측에 마련된 수로로 방류시키는 것이다. 이러한 방류에 의해서 저수지 등의 수위가 조절된다.
특허 문헌 1에 개시된 사이펀 취배수 시설은, 일단이 댐의 저수지의 수중에 개구되는 취수 관로, 취수 관로로부터 연장되어 제방 상부에서 제방 타고 넘는 연결 관로, 그리고 연결 관로로부터 연장되어 외측의 수로에 개구되는 배수 관로로 이루어져 있다. 특허 문헌 1에 개시된 사이펀 여수에서는, 사이펀 현상을 일으키기 위해서 양수 배관을 통해서 수로측의 배수 관로에 저수지의 물을 끌어 올려 충전하는 양수 펌프를 구비하고 있다. 또한 제방의 상부에 위치하는 연결 관로에는 공기를 빼내기 위한 에어 벤트가 연결되어 있다.
특허 문헌 1에 개시된 사이펀 취배수 시설에서는, 양수 펌프에 의해서 수로측의 배수 관로를 물로 채운 후에 방류 밸브를 열면, 배수 관로의 물이 수로측으로 흐르면서 사이펀 취배수 시설의 내부의 압력이 저하되고, 이로 인해서 저수지의 물이 취수 관로를 통해서 끌어 올려지고 연결 관로 및 배수 관로를 거쳐 수로로 방류된다(사이펀 현상). 이후 사이펀 현상에 의해서 지속적으로 저수지의 물이 사이펀 취배수 시설을 통해서 수로로 방류된다.
한편, 특허 문헌 1에 개시된 사이펀 취배수 시설에서는, 양수 펌프에 의해서 수로측의 배수 관로를 물로 채우고 방류 밸브를 열기 전에, 사이펀 취배수 시설의 내의 공기를 흡입하여 감압 상태로 만들기 위해서 에어 벤트에 진공 펌프를 마련하고 있다. 진공 펌프에 의해서 사이펀 취배수 시설의 내의 공기를 흡입하여 감압 상태로 만들게 되면, 단시간에 저수지의 물이 끌어 올려지게 할 수 있다.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 평5-157038호
하지만, 진공 펌프에 의해서 사이펀 취배수 시설 내의 공기를 흡입하는 경우, 사이펀 취배수 시설 내에 존재하는 물이 함께 진공 펌프로 흘러 들어갈 수 있다. 이와 같이, 물이 진공 펌프로 흘러들어가게 되면 진공 펌프에 고장이 발생할 우려가 있다. 진공 펌프는 고가의 장비이기 때문에 고장이 나는 경우 유지 보수에 코스트가 증가하게 된다. 따라서 사이펀 취배수 시설의 공기를 빼내어 감압 상태로 만드는데 있어서, 저가이면서 고장의 우려가 없는 장치가 요구되어 왔다.
또한, 사이펀 취배수 시설을 통해서 저수지의 물을 수로로 방류하는 경우, 저수지에 물속에 존재하는 이물질이 취수 관로에 축적되어 막힘이 발생하는 경우가 있다. 취수 관로에 막힘이 발생하게 되면 방류가 곤란하게 된다. 종래에는 취수 관로의 막힘이 감지되면, 막힘이 발생한 취수 관로의 부분을 절단하거나 분리한 후 막힘을 제거하고 다시 조립하였다. 이러한 방식으로 이물질에 의한 막힘을 제거하는데는, 시간과 비용이 소용되기 때문에 유지 보수에 부담이 생기게 된다.
본 발명은 이러한 종래의 사이펀 취배수 시설의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 추가가적인 비용이 발생하지 않으면서도, 사이펀 취배수 시설로부터 공기를 빼내어 감압 상태로 만들고 또한 취수 관로의 막힘을 제거하는 것이 가능한 사이펀 취배수 시설의 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 사이펀 취배수 시설의 제어 장치는, 제방에 마련되는 연결 관로와, 상기 연결 관로의 일단으로부터 저수지측으로 연장되어 단부가 저수지에 잠겨지는 취수 관로와, 상기 연결 관로의 타단으로부터 연장되어 단부가 수로에 개구되고, 방류 밸브에 의해서 개폐되는 배수 관로를 구비하는 사이펀 취배수 시설과, 일단이 저수지에 잠겨지고 타단이 상기 배수 관로에 연결되며, 중간에 저수지의 물을 끌어 올리거나 상기 연결 관로의 공기를 흡입하기 위한 양수 펌프가 마련되는 양수 배관과, 일단이 상기 연결 관로와 연결되고, 타단이 상기 양수 펌프의 입구측의 상기 양수 배관에 연결되는 에어 벤트 배관과, 상기 양수 펌프의 출구측의 상기 양수 배관에 마련되고, 상기 양수 펌프의 출구가 상기 배수 관로 또는 외부와 선택적으로 연통하도록 하는 제1 방향 전환 밸브와, 상기 에어 벤트 배관에 마련되고, 상기 연결 관로가 상기 양수 배관 또는 외부와 선택적으로 연통하도록 하는 제2 방향 전환 밸브와, 상기 양수 배관과 상기 에어 벤트 배관의 연결 부분에 마련되고, 상기 양수 펌프의 입구가 상기 에어 벤트 배관 또는 저수지와 선택적으로 연통하도록 하는 제3 방향 전환 밸브와, 상기 방류 밸브, 상기 양수 펌프 및 상기 제1 내지 제3 방향 전환 밸브를 제어하는 것에 의해, 사이펀 현상에 의해서 저수지의 물을 수로로 방류하는 방류 운전 및 상기 취수 관로의 막힘을 제거하는 막힘 제거 운전을 행하는 제어부를 포함한다.
또한 본 발명의 사이펀 취배수 시설의 제어 장치에 있어서, 상기 방류 운전에서, 상기 제어부는, 상기 방류 밸브를 닫은 상태에서, 상기 양수 펌프의 출구가 상기 배수 관로와 연통하도록 상기 제1 방향 전환 밸브를 전환하고, 상기 연결 관로가 외부와 연통하도록 상기 제2 방향 전환 밸브를 전환하며, 상기 양수 펌프의 입구가 저수지와 연통하도록 상기 제3 방향 전환 밸브를 전환하고, 상기 양수 펌프를 가동하는 것에 의해서 상기 배수 관로에 저수지의 물을 충전한다.
또한 본 발명의 사이펀 취배수 시설의 제어 장치에 있어서, 상기 방류 운전에서, 상기 배수 관로에 저수지의 물이 충전된 후, 상기 제어부는 상기 방류 밸브를 닫은 상태를 유지하면서, 상기 양수 펌프의 출구가 외부와 연통하도록 상기 제1 방향 전환 밸브를 전환하고, 상기 연결 관로가 상기 양수 배관과 연통하도록 상기 제2 방향 전환 밸브를 전환하며, 상기 양수 펌프의 입구가 상기 에어 벤트 배관과 연통하도록 상기 제3 방향 전환 밸브를 전환하고, 상기 양수 펌프를 가동하는 것에 의해서 상기 연결 관로로부터 공기를 빼낸다.
또한 본 발명의 사이펀 취배수 시설의 제어 장치에 있어서, 상기 방류 운전에서, 상기 연결 관로로부터 소정량의 공기를 빼낸 후, 상기 제어부는, 상기 양수 펌프의 출구가 상기 배수 관로와 연통하도록 상기 제1 방향 전환 밸브를 전환하고, 상기 연결 관로가 상기 양수 배관과 연통하도록 상기 제2 방향 전환 밸브를 유지하며, 상기 양수 펌프의 입구가 상기 에어 벤트 배관과 연통하도록 상기 제3 방향 전환 밸브를 유지하고, 상기 방류 밸브를 개방하는 것에 의해서 저수지의 물이 상기 사이펀 취배수 시설을 거쳐 수로로 방류되도록 한다.
또한 본 발명의 사이펀 취배수 시설의 제어 장치에 있어서, 상기 막힘 제거 운전에서, 상기 제어부는, 상기 방류 밸브를 닫고, 상기 양수 펌프의 출구가 상기 배수 관로와 연통하도록 상기 제1 방향 전환 밸브를 전환하고, 상기 연결 관로가 상기 양수 배관과 연통하도록 상기 제2 방향 전환 밸브를 전환하며, 상기 양수 펌프의 입구가 저수지와 연통하도록 상기 제3 방향 전환 밸브를 전환하고, 상기 양수 펌프를 가동하는 것에 의해서 저수지의 물이 상기 양수 배관, 상기 연결 관로 및 상기 취수 관로를 순차적으로 거쳐 다시 저수지로 흐르도록 한다.
본 발명의 사이펀 취배수 시설의 제어 장치는, 에어 벤트 배관과 양수 배관이 연결되도록 하고, 양수 펌프에 의해서 양수 배관을 통해서 저수지의 물을 끌어 올리는 것과 에어 벤트 배관을 통해서 연결 관로의 공기를 흡입하는 것을 선택적으로 행할 수 있다. 따라서 본 발명의 사이펀 취배수 시설의 제어 장치는, 양수 펌프를 통해서 방류 운전시 배수 관로에 저수지의 물을 충전하거나 연결 관로의 공기를 흡입하여 연결 관로를 감압하는 것을 선택적으로 행할 수 있기 때문에, 종래와 같이 연결 관로의 공기를 흡입하기 위해서 진공 펌프 등을 별도로 마련할 필요가 없으며, 연결 관로의 감압시 공기와 함께 물이 흡입되어도 고장이 발생되지 않는다.
또한 본 발명의 사이펀 취배수 시설의 제어 장치는, 막힘 제거 운전시 양수 펌프에 의해서 양수 배관을 통해서 저수지의 물을 끌어 올려 연결 관로 및 취수 관로를 통해서 다시 저수지로 흐르게 하는 것에 의해서 취수 관로 내에 축적된 이물질을 저수지로 배출하여 막힘을 제거할 수 있다. 따라서 취수 관로의 막힘시 종래와 같이 취수 관로를 절단하거나 분리할 필요가 없기 때문에 유지 보수에 드는 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따르는 사이펀 취배수 시설의 제어 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 따르는 사이펀 취배수 시설의 제어 장치에 의해 행하여지는 방류 운전을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 따르는 사이펀 취배수 시설의 제어 장치에 의해 행하여지는 방류 운전을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태에 따르는 사이펀 취배수 시설의 제어 장치에 의해 행하여지는 방류 운전을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 따르는 사이펀 취배수 시설의 제어 장치에 의해 행하여지는 막힘 제거 운전을 설명하는 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 따르는 사이펀 취배수 시설의 제어 장치에 대해서 구체적으로 설명한다. 도면은 본 발명의 실시 형태를 설명하기 위해서 단순화하거나 확대한 것이다. 또한 도면에서 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하여 중복되는 설명을 생략한다.
도 1에 도시된 것과 같이, 본 실시 형태의 사이펀 취배수 시설의 제어 장치는, 사이펀 취배수 시설(20)을 구비하고 있다. 사이펀 취배수 시설(20)은 제방(10)을 중심으로 저수지에 마련된 취수 관로(21)과, 수로(30)에 개구되는 배수 관로(22)와, 취수 관로(21)와 배수 관로(22)를 연결하는 연결 관로(23)로 이루어져 있다.
구체적으로, 사이펀 취배수 시설(20)의 연결 관로(23)는 제방(10)의 정상 부분에 마련되어 있다. 취수 관로(21)는 연결 관로(23)의 일단이 저수지측으로 비스듬하게 하부로 연장되어 이루어지는 것으로, 단부가 저수지의 물에 잠겨져 있다. 배수 관로(22)는 연결 관로(23)의 타단이 수로(30)측으로 비스듬하게 하부로 연장되어 이루어지는 것으로, 단부가 수로(30)에 개구되어 있다.
본 실시 형태에서의 사이펀 취배수 시설(20)에는, 사이펀 현상을 일으키기 위해서 저수지의 물을 사이펀 취배수 시설(20)의 배수 관로(22)에 충전하기 위한 양수 펌프(40) 및 양수 배관(41)이 추가적으로 마련되어 있다. 양수 배관(41)은 일단이 저수지에 잠겨지고 타단이 배수 관로(22)(보다 구체적으로는 연결 관로(23)와 배수 관로(22)의 연결 부분)에 연결되어 있다. 양수 펌프(40)는 양수 배관(41)에 마련되어 있다.
또한 양수 배관(41)에서의 양수 펌프(40)의 출구와 배수 관로(22)와의 사이에는 제1 방향 전환 밸브(61)가 마련되어 있다. 제1 방향 전환 밸브(61)는 양수 펌프(40)의 출구가 배수 관로(22) 또는 외부와 선택적으로 연통하도록 한다. 구체적으로 제1 방향 전환 밸브(61)는 3방 밸브일 수 있다.
본 실시 형태에서는 일단이 사이펀 취배수 시설(20)에서의 연결 관로(23)에 연결되며, 타단이 양수 배관(41)에서의 양수 펌프(40)의 입구측에 연결되는 에어 벤트 배관(51)이 마련되어 있다. 에어 벤트 배관(51)에는 제2 방향 전환 밸브(62)가 마련되어 있다. 제2 방향 전환 밸브(62)는 연결 관로(23)가 양수 배관(41) 또는 외부와 선택으로 연통하도록 한다. 구체적으로 제2 방향 전환 밸브(62)는 3방 밸브일 수 있다.
또한 양수 배관(41)과 에어 벤트 배관(51)의 연결 부분에는 제3 방향 전환 밸브(63)가 마련되어 있다. 제3 방향 전환 밸브(63)는 양수 펌프(40)의 입구가 에어 벤트 배관(51) 또는 저수지와 선택적으로 연통하도록 한다. 구체적으로 제3 방향 전환 밸브(63)는 3방 밸브일 수 있다.
본 실시 형태의 사이펀 취배수 시설의 제어 장치는, 위에서 설명한 방류 밸브(24), 양수 펌프(40), 제1 내지 제3 방향 전환 밸브(61, 62, 63)을 제어하기 위한 제어부(70)를 구비하고 있다. 제어부(70)는 연결 관로(23)에 마련되어 압력을 측정하는 압력 센서(71)로부터 신호가 입력될 수 있다. 제어부(70)는 입력 신호를 받고, 연산을 행한 후 제어 신호를 출력할 수 있는 컴퓨터, 태블릿, 휴대폰 등일 수 있다.
본 실시 형태에서의 제어부(70)는 방류 밸브(24), 양수 펌프(40), 제1 내지 제3 방향 전환 밸브(61, 62, 63)을 제어하는 것에 의해서, 적어도 사이펀 현상에 의해서 저수지의 물을 수로로 방류하는 방류 운전 및 상기 취수 관로의 막힘을 제거하는 막힘 제거 운전을 행할 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 5를 참조하여, 제어부(70)에서 행하는 방류 운전 및 막힘 제거 운전에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.
< 방류 운전 >
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시 형태에 따르는 사이펀 취배수 시설의 제어 장치에 의해 행하여지는 방류 운전을 설명하는 도면이다.
먼저, 도 2에서 보는 바와 같이, 사이펀 취배수 시설(20)에서 사이펀 현상을 발생시키기 위해서는 사이펀 취배수 시설(20)의 배수 관로(22)에 물을 채울 필요가 있다. 이를 위해서 제어부(70)는 방류 밸브(24)를 닫아 폐쇄 상태로 한다. 그리고 제어부(70)는 제1 방향 전환 밸브(61)에 제어 신호를 보내어 양수 펌프(40)의 출구가 배수 관로(22)와 연통하도록 전환하고, 외부로 연통되는 통로를 차단한다. 또한 제어부(70)는 제2 방향 전환 밸브(62)에 제어 신호를 보내어 연결 관로(23)가 외부와 연통하도록 전환하고, 양수 배관(41)과 연통되는 통로를 차단한다. 또한 제어부(70)는 제3 방향 전환 밸브(63)에 제어 신호를 보내어 양수 펌프(40)의 입구가 저수지와 연통하도록 전환하고, 에어 벤트 배관(51)과 연통하는 통로를 차단한다.
이러한 상태에서 제어부(70)는 양수 펌프(40)에 제어 신호를 보내어 양수 펌프(40)를 가동한다. 양수 펌프(40)가 가동되면, 양수 펌프(40)에 의해서 저수지의 물이 양수 배관(41)을 통해서 끌어 올려진다. 끌어 올려진 물은 양수 배관(41)을 따라서 흐르면서 제3 방향 전환 밸브(63), 양수 펌프(40), 그리고 제1 방향 전환 밸브(61)을 거쳐 배수 관로(22)로 공급된다. 배수 관로(22)에 소정의 높이까지 물이 채워지면 양수 펌프(40)의 가동을 중지한다.
방류 운전에서, 배수 관로(22)에 저수지의 물이 소정의 높이까지 충전된 후에, 제어부(70)는 도 3에 도시된 것과 같이 연결 관로(23)로부터 공기를 빼내어 연결 관로(23) 내를 감압한다. 이를 위해서 제어부(70)는 방류 밸브(24)를 닫혀진 폐쇄 상태로 유지하면서, 제1 방향 전환 밸브(61)에 제어 신호를 보내어 양수 펌프(40)의 출구가 외부와 연통하도록 전환하고, 배수 관로(22)와 연통되는 통로를 차단한다. 또한 제어부(70)는 제2 방향 전환 밸브(62)에 제어 신호를 보내어 연결 관로(23)가 양수 배관(41)과 연통하도록 전환하고, 외부와 연통하는 통로를 차단한다. 또한 제어부(70)는 제3 방향 전환 밸브(63)에 제어 신호를 보내어 양수 펌프(40)의 입구가 에어 벤트 배관(51)과 연통하도록 전환하고, 저수지와 연통하는 통로를 차단한다.
이러한 상태에서 제어부(70)는 양수 펌프(40)에 제어 신호를 보내어 양수 펌프(40)를 가동한다. 양수 펌프(40)가 가동되면, 연결 배관(23) 내의 공기가 에어 벤트 배관(51)을 따라서 흡입되고, 흡입된 공기는 제2 방향 전환 밸브(62), 제3 방향 전환 밸브(63), 양수 펌프(40), 제1 방향 전환 밸브(61)를 거쳐 외부로 배출된다. 이로 인해서 연결 관로(23) 내의 압력이 낮아져 감압된다. 연결 관로(23) 내에 마련된 압력 센서(71)에서 측정된 압력값이 소정의 제1 기준값보다 작게 되면 제어부(70)는 양수 펌프(40)의 가동을 중지한다.
연결 관로(23) 내의 압력이 제1 기준값보다 작게 되면, 제어부(70)는 도 4에 도시된 것과 같이 사이펀 현상을 일으키게 하여 사이펀 취배수 시설(20)을 통해서 저수지의 물이 수로(30)로 방류되도록 한다. 구체적으로 제어부(70)는 제1 방향 전환 밸브(61)에 제어 신호를 보내어 양수 펌프(40)의 출구가 배수 관로(22)와 연통하도록 전환하고, 외부와 연통되는 통로를 차단한다. 또한 제어부(70)는 제2 방향 전환 밸브(62)에 제어 신호를 보내어 연결 관로(23)가 양수 배관(41)과 연통되고, 외부와 차단된 상태를 유지하도록 한다. 또한 제어부(70)는 제3 방향 전환 밸브(63)에 제어 신호를 보내어 양수 펌프(40)의 입구가 에어 벤트 배관(51)과 연통되고, 저수지와 차단된 상태를 유지하도록 한다.
이 상태에서, 제어부(70)는 방류 밸브(24)에 제어 신호를 보내어 방류 밸브(24)를 개방한다. 방류 밸브(24)가 개방되면 배수 관로(22)에 채워져 있던 물이 방류 밸브(24)를 거쳐 수로(30)로 빠져 나가게 된다. 이로 인해서 사이펀 취배수 시설(20) 내의 압력이 저하되면, 취수 관로(21)를 통해 저수지의 물이 끌어 올려지고 연결 관로(23)를 타고 넘어 배수 관로(22)로 흐르게 된다. 즉, 저수지의 물이 사이펀 현상에 의해서 사이펀 취배수 시설(20)을 통해서 수로(30)로 방류된다.
이후 사이펀 현상에 의해서 지속적인 방류가 이루어지고, 이로 인해서 저수지의 수위가 요구되는 수위로 조절되면, 제어부(70)는 제1 방향 전환 밸브(61)에 제어 신호를 보내어 양수 펌프(40)의 출구가 외부와 연통하도록 전환하고, 배수 관로(22)와 연통되는 통로를 차단한다. 또한 제어부(70)는 제2 방향 전환 밸브(62)에 제어 신호를 보내어 연결 관로(23)가 외부와 연통하도록 전환하고, 양수 배관(41)과의 연통되는 통로를 차단한다. 이로 인해서 외부의 공기 유입되며 사이펀 취배수 시설(20) 내의 물이 배수 관로(22)를 통해서 수로(30)로 빠져 나가 사이펀 취배수 시설(20)이 비워진 상태가 된다. 이후 제어부(70)는 방류 밸브(24)에 제어 신호를 보내어 방류 밸브(24)를 닫는다.
위에서 설명한 방류 운전시에, 본 실시 형태는 제1 내지 제3 방향 전환 밸브(61, 62, 63)의 방향을 전환하는 것에 의해서, 양수 펌프(40)를 이용하여 배수 관로(22)에 물을 채우는 작업과 연결 관로(23)로부터 공기를 빼내는 작업을 모두 행할 수 있다. 따라서 종래와 같이 연결 관로(23)로부터 공기를 빼내기 위해서 고가의 진공 펌프를 별도로 설치할 필요가 없다.
또한 연결 관로(23)로부터 공기를 빼내는 작업을 행할 때 공기와 함께 물이 양수 펌프(40)에 흡입되더라도 양수 펌프(40)가 고장을 일으키지 않으므로, 진공 펌프를 사용하는 종래에 비해서 유지 보수에 필요한 비용을 절감할 수 있다.
< 막힘 제거 운전 >
도 5는 본 발명의 실시 형태에 따르는 사이펀 취배수 시설의 제어 장치에 의해 행하여지는 막힘 제거 운전을 설명하는 도면이다. 저수지에 존재하는 이물질이 취수 관로(21)에 쌓여 취수 관로(21)에 막힘이 발생하는 경우, 취수 관로(21)를 통해서 충분한 물이 끌어 올려지지 않게 되고 연결 관로(23)의 압력이 저하하게 된다.
방류 운전시, 제어부(70)는 연결 관로(23)에 마련된 압력 센서(71)에 의해서 감지된 압력을 입력 받고, 그 압력값이 소정의 제2 기준값보다 작은 경우, 취수 관로(21)에 막힘이 발생하였다고 판단하고, 막힘 제거 운전을 행한다.
구체적으로 제어부(70)는 방류 밸브(24)에 제어 신호를 보내어 방류 밸브(24)를 닫아 폐쇄 상태로 하고, 제1 방향 전환 밸브(61)에 제어 신호를 보내어 양수 펌프(40)의 출구가 배수 관로(22)와 연통하도록 전환하고 외부와 연통되는 통로를 차단한다. 또한 제어부(70)는 제2 방향 전환 밸브(62)에 제어 신호를 보내어 연결 관로(23)가 양수 배관(41)과 연통하도록 전환하고 외부와 연통되는 통로를 차단한다. 또한 제어부(70)는 제3 방향 전환 밸브(63)에 제어 신호를 보내어 양수 펌프(40)의 입구가 저수지와 연통하도록 전환하고 에어 벤트 배관(51)과의 연통을 차단한다.
이러한 상태에서 제어부(70)는 양수 펌프(40)에 제어 신호를 보내어 양수 펌프(40)를 가동한다. 양수 펌프(40)의 가동에 의해서 저수지의 물이 양수 배관(41)을 통해서 끌어 올려지고, 양수 배관(41)을 거쳐 사이펀 취배수 시설(20)(구체적으로는 배수 관로(22))로 공급된다. 방류 밸브(24)가 닫혀진 폐쇄 상태이므로 사이펀 취배수 시설(20)로 공급된 물은 연결 관로(23) 및 취수 관로(21)를 거쳐 다시 저수지로 흐르게 된다. 이러한 취수 관로(21)로부터 저수지로 물이 흐르게 되는 것에 의해서 취수 관로(21)에 쌓여진 이물질이 저수지로 배출된다. 그 결과 취수 관로(21)의 막힘을 제거할 수 있다.
이와 같이 본 실시 형태에서는 취수 관로 막힘이 발생한 경우, 제1 내지 제3 방향 전환 밸브(61, 62, 63)의 방향을 전환하는 것에 의해서, 양수 펌프(40)를 이용하여 양수 배관(41)을 통해서 끌어 올려진 물을 다시 취수 관로(21)를 통해서 저수지로 흐르게 하고, 그 결과 취수 솬로(21)를 통해서 저수지로 흐르는 물의 흐름에 의해서 취수 관로(21)의 막힘을 제거할 수 있다. 따라서 종래와 같이 막힘이 생기 취수 관로(21)의 부분을 절단하거나 분리할 필요가 없기 때문에 유지 보수에 드는 비용을 절감할 수 있다.
이상 설명한 본 발명의 실시 형태는 본 발명의 기술 사상을 구체화한 예시에 불과한 것으로, 본 발명은 위에서 설명한 실시형태에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 기술 사상의 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다.
예를 들면, 본 실시 형태에서는 제1 내지 제3 방향 전환 밸브가 3방 밸브인 것으로 설명하였으나, 3방향으로 방향을 전환할 수 있는 것이라면 3방 밸브가 아닌 다른 방향 전환 밸브를 사용하여도 된다.
10 : 제방 20 : 사이펀 취배수 시설
21 : 취수 관로 22 : 연결 관로
23 : 배수 관로 24 : 방류 밸브
25 : 제1 압력 센서 30 : 수로
40 : 양수 펌프 41 : 양수 배관
51 : 에어 벤트 배관 61 : 제1 방향 전환 밸브
62 : 제2 방향 전환 밸브 63 : 제3 방향 전환 밸브
70 : 제어부 71 : 압력 센서

Claims (5)

  1. 제방에 수평하게 마련되는 연결 관로와, 상기 연결 관로의 일단으로부터 저수지측으로 연장되어 단부가 저수지에 잠겨지는 취수 관로와, 상기 연결 관로의 타단으로부터 연장되어 단부가 수로에 개구되고, 방류 밸브에 의해서 개폐되는 배수 관로를 구비하는 사이펀 취배수 시설과,
    일단이 저수지에 잠겨지고 타단이 상기 배수 관로에 연결되며, 중간에 저수지의 물을 끌어 올리거나 상기 연결 관로의 공기를 흡입하기 위한 양수 펌프가 마련되는 양수 배관과,
    일단이 상기 연결 관로와 연결되고, 타단이 상기 양수 펌프의 입구측의 상기 양수 배관에 연결되는 에어 벤트 배관과,
    상기 양수 펌프의 출구측의 상기 양수 배관에 마련되고, 상기 양수 펌프의 출구가 상기 배수 관로 또는 외부와 선택적으로 연통하도록 하는 제1 방향 전환 밸브와,
    상기 에어 벤트 배관에 마련되고, 상기 연결 관로가 상기 양수 배관 또는 외부와 선택적으로 연통하도록 하는 제2 방향 전환 밸브와,
    상기 양수 배관과 상기 에어 벤트 배관의 연결 부분에 마련되고, 상기 양수 펌프의 입구가 상기 에어 벤트 배관 또는 저수지와 선택적으로 연통하도록 하는 제3 방향 전환 밸브와,
    상기 방류 밸브, 상기 양수 펌프 및 상기 제1 내지 제3 방향 전환 밸브를 제어하는 것에 의해, 사이펀 현상에 의해서 저수지의 물을 수로로 방류하는 방류 운전 및 상기 취수 관로의 막힘을 제거하는 막힘 제거 운전을 행하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 사이펀 취배수 시설의 제어 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 방류 운전에서, 상기 제어부는, 상기 방류 밸브를 닫은 상태에서, 상기 양수 펌프의 출구가 상기 배수 관로와 연통하도록 상기 제1 방향 전환 밸브를 전환하고, 상기 연결 관로가 외부와 연통하도록 상기 제2 방향 전환 밸브를 전환하며, 상기 양수 펌프의 입구가 저수지와 연통하도록 상기 제3 방향 전환 밸브를 전환하고, 상기 양수 펌프를 가동하는 것에 의해서 상기 배수 관로에 저수지의 물을 충전하는 것을 특징으로 하는 사이펀 취배수 시설의 제어 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 방류 운전에서, 상기 배수 관로에 저수지의 물이 충전된 후, 상기 제어부는 상기 방류 밸브를 닫은 상태를 유지하면서, 상기 양수 펌프의 출구가 외부와 연통하도록 상기 제1 방향 전환 밸브를 전환하고, 상기 연결 관로가 상기 양수 배관과 연통하도록 상기 제2 방향 전환 밸브를 전환하며, 상기 양수 펌프의 입구가 상기 에어 벤트 배관과 연통하도록 상기 제3 방향 전환 밸브를 전환하고, 상기 양수 펌프를 가동하는 것에 의해서 상기 연결 관로로부터 공기를 빼내는 것을 특징으로 하는 사이펀 취배수 시설의 제어 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 방류 운전에서, 상기 연결 관로로부터 소정량의 공기를 빼낸 후, 상기 제어부는, 상기 양수 펌프의 출구가 상기 배수 관로와 연통하도록 상기 제1 방향 전환 밸브를 전환하고, 상기 연결 관로가 상기 양수 배관과 연통하도록 상기 제2 방향 전환 밸브를 유지하며, 상기 양수 펌프의 입구가 상기 에어 벤트 배관과 연통하도록 상기 제3 방향 전환 밸브를 유지하고, 상기 방류 밸브를 개방하는 것에 의해서 저수지의 물이 상기 사이펀 취배수 시설을 거쳐 수로로 방류되도록 하는 것을 특징으로 하는 사이펀 취배수 시설의 제어 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 막힘 제거 운전에서, 상기 제어부는, 상기 방류 밸브를 닫고, 상기 양수 펌프의 출구가 상기 배수 관로와 연통하도록 상기 제1 방향 전환 밸브를 전환하고, 상기 연결 관로가 상기 양수 배관과 연통하도록 상기 제2 방향 전환 밸브를 전환하며, 상기 양수 펌프의 입구가 저수지와 연통하도록 상기 제3 방향 전환 밸브를 전환하고, 상기 양수 펌프를 가동하는 것에 의해서 저수지의 물이 상기 양수 배관, 상기 연결 관로 및 상기 취수 관로를 순차적으로 거쳐 다시 저수지로 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 사이펀 취배수 시설의 제어 장치.
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