KR880002486Y1 - 저낙차 대 사이펀 - Google Patents

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KR880002486Y1 KR2019850016177U KR850016177U KR880002486Y1 KR 880002486 Y1 KR880002486 Y1 KR 880002486Y1 KR 2019850016177 U KR2019850016177 U KR 2019850016177U KR 850016177 U KR850016177 U KR 850016177U KR 880002486 Y1 KR880002486 Y1 KR 880002486Y1
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Abstract

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Description

저낙차 대 사이펀
제1도는 본고안의 측면도.
제2도는 본 고안의 단면도.
제3도는 본 고안의 작용상태도.
제4도는 선등록고안의 측면도.
제5도는 선등록고안의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 대사이펀 1' : 보조사이펀
1a' : 수평저변 1" : 일측호형변
2, 5 : 상류경사관 3, 6 : 인후관
4, 7 : 하류경사관 4' : 배출수관
8 : 배수연통관 8' : 하류구
C : 하류수조
본고안은 하천이나 저수지의 물넘이 상단으로 일류(溢流)하는 얕은 수심(水深)의 수세(水勢)만으로 보조 사이펀의 1차작용이 독자적으로 유발되게 하므로서 대사이펀의 2차 사이펀작용까지 함께 유발되게하여 홍수의 자동조절력을 크게 향상시키도록한 저낙차 대사이펀에 관한 것이다.
종래에도 다량의 홍수를 자동조절하기 위한 사이펀 설비가 있었으나 이는 사이펀관체 높이의 4-6배 이상되는 고낙차 여건을 갖춘 장소에서만 적용되는 것이었으며, 그 구조가 복잡하고 설치장소의 공간적 제약조건을 많이 받게되는 것이었다. 따라서 대사이펀 관체의 높이 정도만으로 되는 저낙차의 여건에서 일류수심(溢流水深)이 몇 ㎝정도밖에 안되는 유하수세(流下水勢)의 여건을 가진 장소에서는 이의 설치가 적합하지 않은 것이며, 상기 여건의 장소에 설치한다 하더라도 효과적인 사이펀작용은 유발시키지 못하는 것이었다.
그러나 현재 하천이나 저수지에 설치되어있는 물넘이는 저낙차로 되어있고 또한 노후되어 있어서 개보수의 필요성이 있는바, 이의 개보수시에 물넘이의 저낙차 상태를 그대로 활용하면서 저수용량을 최대한으로 확보하는 동시에 홍수조절처리능력도 효과적으로 이루어지게하는 저낙차 대사이펀의 연구개발이 요구되었던 것으로, 실용신안등록 제26479호로 선 등록된 저낙차 대사이펀이 개발되었던 것이다. 그러나 선 등록된 저낙차 대사이펀은 그 구조가 도면 제4도 및 제5도에서 보는 바와 같이, 원형관체인 대사이펀(1)의 상류경사관(2)과 인후관(3) 및 하류경사관(4)의 바닥부위에 인접 설치하는 보조사이펀(1a)이 원형관체로 되어 있어서 우선 대사이펀(1)과 보조사이펀(1a) 사이에 불필요한 공간(A)이 생기게되고, 보조사펀(1a)이 대사이펀(1)의 외경보다 돌출케 되므로서 사이펀설비의 전체 설치면적을 그만큼 많이 차지하게 되었으며, 전체 설치면적에 비해 관체와 물넘이의 접촉면적은 부분적인 선접촉만을 이루게 되어 견고한 안착상태를 유지하기에 미흡한 문제가 발견되었다.
또한 소구경 보조사이펀(1a)의 하류경사관(7)에 연결되는 수조관(10)과 연결관(9) 및 배수연통관(8)을 대구경 원형관체인 대사이펀(1)의 하류경사관(4) 외면을 타고 인접시켜 연결 설치하려면 여러곳의 굴곡 회절부가 생기게 마련이어서 그 설치작업에 고도의 정밀성과 숙련도를 요구하게 됨은 물론 많은 굴곡 회절부에 의해 그 내부를 통과하는 유하수세가 크게 약화되어 보다 왕성한 사이펀 작용력을 얻을수 없는 문제점도 발견되었던 것이다. 특히 보조사이펀(1a)을 원형관체로 형성한것은 관내의 저부폭이 협소하여서 물넘이를 넘어 흐르는 일류수심이 얕을 경우 이를 통해 유입되는 유하수량이 크게 감소되어 사이펀작용력을 얻을수 없으므로 사이펀작용에 필요한 유하수량이 되려면 적어도 보조사이펀(1a)의 인후관(6) 높이 즉 원형관체 내부의 2/3이상 정도로 차오르는 비교적 깊은 일류수심이 이루어져야만 되는 것이었다.
따라서 사이펀작용의 개시에도 그만큼 긴 시간이 소요되는 것이며 일류수심이 깊은만큼 저수지주변의 침수지역이 늘어나게되고 보조사이펀(1a)의 배수연통관(8)이 대사이펀(1)의 하류경사관(4) 상부에 연통케 되어 있으므로 배수연통관(8)을 통해 대사이펀(1)의 하류경사관(4)내로 진입하는 물줄기가 하류경사관(4)의 상부에서 저부쪽으로 방향을 바꾸게되어 결과적으로 역방향의 유입이 이루어지게 되므로서 유하수에 의해 동반 배출되는 대사이펀(1) 관체내부의 공기량이 아주 적어지게되어 공기배출 시간이 그만큼 길어지게 되고 또 대사이펀(1)을 구성하고있는 유출관(4')의 유출구(4a)가 수직으로 개방되어있어 하류수위(C")가 유출구(4a)의 상단까지 차오를때 까지의 시간지체등의 악영향도 겹치게되어 사이펀의 보다 신속한 작용을 기대하기에 부족한점이 많았음을 수차례에 걸쳐 거듭한 여러가지의 모형 수리시험에 의해 확인하였던 것이다.
본고안은 상기한 바와 같이 선 등록고안인 저낙차 대사이펀(실용신안등록 제26479호)의 모형수리시험에 의해 발견되고 확인된 문제점들을 해결하여 그성능을 더욱 보강시킨 개량고안으로서 보조사이펀(1a)을 저변이 넓은 각형관체로 형성하여 원형관체인 대사이펀(1)의 양측 바닥부위에 불필요한 공간부(A)가 형성되지 않도록 밀접설치 하므로서 대사이펀(1)의 외측으로 보조사이펀(1a)이 돌출되지 않도록하여 그 설치공간을 축소시키는 동시에 이의 연결설치 작업도 보다 수월하게 할수있게하여, 보조사이펀(1a)의 인후관(6) 높이에 1/2도 못미치는 얕은 수심의 일류수세로도 사이펀작용을 보다신속하고 왕성하게 유발시킬수 있게하여 침수 지역을 가능한 줄이고, 대사이펀(1)과 물넘이(b)의 접촉면적을 넓게 확대시켜 보다 견고한 상태로 안착되게하며, 보조사이펀(1a)의 굴곡회절부를 최소한으로 감소시켜 유하수세의 약화현상을 방지케 하므로서 신속왕성한 사이펀작용을 더욱 촉진시키도록함에 그 목적이 있는 것이다.
본 고안의 내용을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
상류경사관(2)과 인후관(3) 및 하류경사관(4), 배출수관(4')으로 구성된 대구경원형관체인 대사이펀(1)의 외면 양측 바닥부위에 소구경의 상류경사관(5)과 인후관(6) 및 하류경사관(7), 배수연통관(8)으로 구성된 보조사이펀(1a)을 인접설치하여 되는 저낙차대사이펀에 있어서, 폭이 넓은 수평저변(1a')과 일측호형변(1a")에 의해형 단면을 이루는 각형관으로 보조사이펀(1a)을 형성하고, 그 상류경사관(5)의 선단유입구(5')는 만수면(a)에서 약간만 잠수되게 형성하며, 배수연통관(8)은 대사이펀(1)의 하류경사관(4) 양측의 저부에 직접연통시키고, 하류경사관(4)에 연설시킨 배출수관(4')의 선단 배출구(4a)를 상향 경사지게하여 배출수관(4')의 내부에 하류수조(C)가 형성되도록 구성됨을 특징으로하는 저낙차 대사이펀인 것이다.
첨부도면중 미설명부호 4"는 배출수관(4')의 천정, C'는 하류수조 수면, 7a는 보조사이펀(1a)의 하류경사관(7)내부의 저면중간부위에 돌설시킨 돌기, 1'는 선등록된 저낙차 대사이펀에 부설된 제동관을 나타내는 것이다.
본고안의 실시에 있어서, 대사이펀(1)을 구성하고 있는 상류경사관(2)의 유입구(2')는 만수면(a)이하에 깊히 잠수케하고, 인후관(3)의 바닥면은 만수면(a)과 일치되게하는 것이며, 하류경사관(4)의 외부바닥면은 물넘이(b)의 언체면에 접하게하며, 배출수관(4')의 배출구(4a)는 하류수조(C)를 형성하면서 상향 경사지게하여 그 상측천정(4")이 하류수조(C)의 수면(C')보다 약간 상측에 위치 되게하는 것이다. 또한 보조사이펀(1a)의 상류경사관(5) 유입구(5')는 만수면(a)보다 약간만 잠수되게하고 인후관(6)의 바닥면은 대사이펀(1)의 경우와같이 만수면(a)과 일치되도록하며, 하류경사관(7)의 외부바닥면도 물넘이(b)의 언체면에 접하게 하는 것이다.
본고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다. 즉 홍수의 유입으로 만수면(a)이 상승하게 되면서 물넘이(b)를 넘쳐흐르게 되는 일류수심이 보조사이펀(1a)의 상류경사관(5) 유입구(5')를 통하여 인후관(6)의 내부로 흘러들게 되고 이렇게 흘러들어온 유하수 줄기가 하류경사관(7)의 내저면 중간부위에 돌설시킨 돌기(7a)에 부딪쳐서 방향변환을 일으켜 배수연통관(8)의 하류구(8')를 통해 대사이펀(1)의 하류경사관(4) 내부로 진입케 되면서 보조사이펀(1a)내부의 공기를 하류구(8')를 통해 대사이펀(1)의 하류경사관(4) 내부로 동반 배출시켜 줌에 따라 보조사이펀(1a)내부의 공기압력이 점차 제거되는 것이다.
따라서 상류경사관(5)의 유입구(5')의 유입구(5')로 부터 유입되는 유하수의 수세가 공기압력을 받지 않게되어 왕성하게 되면서 계속 하류구(8')를 통해 대사이펀(1)의 하류경사관 (4)내부로 배출되어져서 하류수조(C)를 채워주게되는 것이며 이렇게 하류수조(C)의 수면(C')이 계속 상승되어 배출수관(4')의 천정면(4")에 일치하는 수면(C")에 도달하게되면 보조사이펀(1a)의 강력한 수세는 대사이펀(1)내부에 잔존하고 있는 공기를 수면(C")에서 기포형태로 계속해서 배출구(4a)를 통해 관외로 배출시켜 주게되는 것이다.
이와 같은 공기 배출과정이 계속되면서 대사이펀(1) 내부이 공기압의 점차제거되므로 인하여 대사이펀(1)의 상류경사관(2) 유입구(2')로 흡입되는 물의 양이 급증하게되고 보조사이펀(1a)의 수세와 합세하여 대사이펀(1)의 내부 공기동반 배출작용은 더욱 왕성해지면서 저낙차 대사이펀(1)의 사이펀작용을 왕성하게 유발시켜 주게되는 것이다.
본고안은 상술한 바와 같이 저낙차 대사이펀(1)의 사이펀작용을 왕성하게 유발시켜줌에있어, 폭이넓은 수평저변(1a')과 일측호형변(1a")에 의해형 단면을 이루는 각형관으로 보조사이펀(1a)을 형성하고 있으므로 선등록고안의 보조사이펀(1a)과 같이 저부폭이 협소한 원형관체의 경우 보다 그 폭이 넓어진 수평저변(1a')으로 보다많은 유하수를 일류시켜 주게 되는 것이므로 홍수면이 만수면(a)보다 얼마 높지않은 얕은 수심의 일류수세상태에서도 보다 신속하게 보조사이펀(1a)의 1차 사이펀작용을 유발 시켜주게되고 계속하여 대사이펀(1)의 2차 사이펀작용까지도 더욱 신속하게 유발시켜 주게되는 것이다.
또한 보조사이펀(1a)의 상류경사관(5) 유입구(5')를 만수면(a)에서 약간 잠수된 상태로 개량한 것이어서 홍수유입시의 수위상승때 상기한 바와 같이 신속왕성한 사이펀작용으로 홍수를 배제시켜 수위가 유입구(5')보다 내려가게된 다음에는 외부공기가 상류경사관(5)의 유입구(5')를 통해 보조사이펀(1a)의 관내로 흡입되어지므로서 보조사이펀(1a) 및 대사이펀(1)의 내부는 다시 대기압으로 환원케됨에따라 사이펀작용이 자동정지하게되는 바, 선등록된 저낙차 대사이펀(1)에서와 같은 사이펀작용의 자동정지를 위해 별도 설치 하여주던 제동관(1')과 같은 부수적인 설비를 생략하여 그 구성이 보다 간단해지는 것이며, 보조사이펀(1a)은 도면 제3도에서 보는 바와 같이 대사이펀(1)의 외경내에 설치되어 지므로서 선등록고안의 불필요한 공간(A)을 제거하여 그 설치공간을 대폭 축소시켜주게됨에 따라 한정된 면적의 물넘이에 보다많은 숫자의 사이펀설비를 할수 있게 되는 것인바, 그 설치공간의 활용도가 높고, 대사이펀(1)의 하류경사관(4) 저부에다 보조사이펀(1a)의 하류경사관(7)에 연결된 배수연통관(8)을 직접연통시켜 주기만하면 되므로 선등록고안의 경우처럼 보조사이펀(1a)의 설치시 많은 굴곡회절부가 생기지 않게 되어 이의 설치작업도 매우 수월하게 됨은 물론 유하수의 수세가 약화될 염려가 없게되는 것이다. 또 물넘이에 대사이펀을 가설할때 전체 바닥면이 평탄하여서 시설안정이 된다. 따라서 그 구조가 간단하고 공장에서 규격제품화가 가능하여 다량생산이 용이함에 따라 염가로 제작설치할 수 있는 것이며 공사 기간의 단축을 기하게되는 동시에 필요에따라 이전설치도 자유로운 매우 유용한 효과도 제공하여 주는 것이다.

Claims (1)

  1. 상류경사관(2)과 인후관(3) 및 하류경사관(4), 배출관(4')으로 구성된 대구경 원형관체인 대사이펀(1)의 외면 양측 바닥부위에 소구경의 상류경사관(5)과 인후관(6) 및 하류경사관(7), 배수연통관(8)으로 구성된 보조사이펀(1a)을 인접설치하여 되는 저낙차 대사이펀에 있어서, 폭이 넓은 수평저변(1a')과 일측호형변(1a'')에 의해형 단면을 이루는 각형관으로 보조사이펀(1a)을 형성하고, 그 상류 경사관(5)의 선단유입구(5')는 만수면(a)에서 약간만 잠수되게 형성하며, 배수연통관(8)은 대사이펀(1)의 하류 경사관(4) 양측의 저부에 직접연통시키고, 하류경사관(4)에 연설시킨 배출수관(4')의 선단배출구(4a)를 상향경사지게하여 배출수관(4')의 내부에 하류수조(C)가 형성되도록 구성됨을 특징으로 하는 저낙차대사이펀.
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