KR100735638B1 - 진공압을 이용한 배수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홍수 발생시 범람 위험이 높은 지역의 상류에 위치하는 저수지 물을 범람위험이 적은 낮은 지역의 배수지로 배출하기 위한 배수장치에 관한 것이다. 위와 같은 본 발명에 의한 진공압을 이용한 배수장치는, 위치에너지를 이용하여 저수지보다 높은 최고 지점을 지나 상기 저수지보다 낮은 배수지로 물을 배수시키는 배수장치에 있어서, 상기 저수지 수면 아래에 흡입구를 위치시키고, 상기 저수지의 수위보다 낮은 곳에 배출구를 위치시키며, 상기 흡입구와 배출구 측으로 역류방지밸브 및 유체저장밸브가 설치된 양수배관과, 상기 양수배관과 간격을 이루며 설치되고, 상기 양수배관보다 상대적으로 작은 지름으로 이루어지며, 일측은 상기 양수배관에 설치된 유체저장밸브보다 높은 위치에서 상기 양수배관과 연통된 제1배수관이 설치되고, 타측은 상기 저수지의 수면 아래 위치하는 진공배관을 포함하여 이루어지므로서 달성된다.

홍수, 양수배관, 진공배관, 진공펌프, 진공압, 유체저장밸브

Description

진공압을 이용한 배수장치{.}

도 1은 본 발명에 따른 진공압을 이용한 배수장치의 설치상태도.

도 2와 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 배수장치를 이용하여 양수배관에 물을 채우는 과정을 보여주는 작동상태도.

도 4는 본 발명에 따른 배수장치의 다른 적용예.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10: 저수지 20: 배수지

30: 양수배관 40: 진공배관

50: 연결관 60: 진공펌프

70: 저수조 80: 배관

본 발명은 진공압을 이용한 배수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 홍수 예방을 위해 범람위험지역의 저수지에 담수된 물을 양수배관을 통하여 범람위험이 적은 지역으로 배수함으로써 홍수를 예방할 뿐만 아니라 배수된 물을 농업용, 공업용 발전용 등 다목적으로 활용할 수 있는 배수장치에 관한 것이다.

우리나라 연간 강수량의 2/3는 여름, 특히 장마철에 집중되어 집중호우로 인한 홍수피해가 발생하고 있는 반면, 다른 계절에는 강수량이 적어 물공급에 어려움을 겪고 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 전국 곳곳에 댐을 설치하여 홍수를 예방하는 한편 여름철 동안 저수지에 저장된 물은 건기에 활용하고 있다.

그러나, 현재 설치된 댐만으로는 집중호우시 발생되는 홍수피해를 완전히 예방하지 못하고 있고, 이에 댐을 추가적으로 설치할 경우, 막대한 댐의 설치·관리비용이 발생할 뿐만 아니라 댐의 설치로 침수지 형성에 따른 환경파괴의 문제가 대두되고 문제점이 발생하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 홍수시 범람위험이 있는 저수지의 물을 양수배관을 통해 범람위험이 적은 타지역으로 배수함으로써 홍수를 예방하는 진공압을 이용한 배수장치를 제공한다.

하나의 바람직한 실시 양태에 있어서, 본 발명에 따른 배수장치는 위치 에너지를 이용하되, 일정한 진공압을 발생시키는 진공펌프를 구비하고, 이를 제어하는 각종 밸브류를 포함한다.

본 발명에 적용되어 진공압을 발생시켜 저수지의 물을 배수시키는 양수배관은 진공배관보다 상대적으로 큰 관이고, 상기 진공배관은 양수배관에 진공압을 발생시킬 수 있는 물을 공급한다.

이러한 양수배관과 진공배관의 연계로 위치 에너지와 진공압을 발생시켜 높은 지역에 위치한 저수지의 물을 낮은 지역의 배수지로 배출시켜 홍수를 예방할 수 있는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적 및 효과는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 되고, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 상세한 설명 및 실시예는 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 위치에너지를 이용하여 저수지보다 높은 최고 지점을 지나 상기 저수지보다 낮은 배수지로 물을 배수시키는 배수장치에 있어서, 상기 저수지 수면 아래에 흡입구를 위치시키고, 상기 저수지의 수위보다 낮은 곳에 배출구를 위치시키며, 상기 흡입구와 배출구 측으로 역류방지밸브 및 유체저장밸브가 설치된 양수배관과, 상기 양수배관과 간격을 이루며 설치되고, 상기 양수배관보다 상대적으로 작은 지름으로 이루어지며, 일측은 상기 양수배관에 설치된 유체저장밸브보다 높은 위치에서 상기 양수배관과 연통된 제1배수관이 설치되고, 타측은 상기 저수지의 수면 아래 위치하는 진공배관을 포함하여 이루어지므로서 달성된다.

또한, 상기 양수배관과 진공배관은 저수지와 배수지 사이의 최고 지점에서 서로 연통되도록 연결관이 설치되고, 상기 진공배관으로는 흐르는 물의 흐름을 제어하는 제1, 3차단밸브가 설치되며, 제4차단밸브는 상기 제1배수관에 설치되고, 상기 제1, 3차단밸브는 상기 양수배관에서 분기된 연결관의 출구측 좌우에 설치된다.

바람직하게, 상기 연결관으로는 제2차단밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게, 상기 진공배관과 제1배수관이 연결되는 부근으로는 진공펌프가 설치된다.

또한, 상기 진공배관의 최고 지점으로는 상기 연통관에 직접 물을 공급하는 양수펌프를 더 포함하여 구비한다.

가장 바람직하게, 상기 양수배관상의 유체저장밸브는 상기 양수배관의 최고 지점으로부터 저수지에서 양수배관의 최고 위치까지 거리의 3배 내지 4배만큼 하향 연장된 지점에 설치되고, 상기 배수구는 상기 유체저장밸브보다 상측에 위치시킨다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 먼저, 도면에 걸쳐 기능적으로 동일하거나, 유사한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.

도 1은 본 발명에 따른 진공압을 이용한 배수장치의 설치상태도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 위치에너지를 이용하여 저수지(10)보다 높은 최 고 지점(T)을 지나 상기 저수지(10)보다 낮은 배수지(20)로 물을 배수시키는 배수장치이다.

본 발명에 적용되는 위치에너지는 유체가 관 내부에 저장된 후 하강하게 되면 관의 후방으로 진공도를 더 높혀 유체가 하강하는 방향으로 후방의 유체를 밀려 올라가도록 하는 역할을 수행한다.

이를 위하여, 저수지(10)는 배수지(20)보다 높은 위치에 있어야 하고, 그 사이의 위치에너지는 운동에너지로 변화됨에 따라 발생되는 낙차를 이용한다.

전술한 낙차를 발생시키기 위하여 일정한 물이 저장되어 있어야 하고, 이 물을 하강함으로써 발생되는 낙차 및 가속도로 인해 후방의 진공도를 높이게 된다.

먼저, 낙차를 발생시키기 위한 일정한 물이 저장되어 있어야 한다. 이 물은 상대적으로 높은 곳에 위치하고 있는 저수지(10)로부터 공급받아야 하고, 이를 위해 본 발명은 상기 저수지(10)의 수면 아래에 흡입구(32)를 위치시키고, 상기 저수지(10)의 수위보다 낮은 배수지(20)에 배출구(34)를 위치시키며, 상기 흡입구(32)와 배출구(34) 측으로 역류방지밸브(36) 및 유체저장밸브(38)가 설치된 양수배관(30)을 설치한다.

본 발명에 적용된 양수배관(30)은 상기 저수지(10)와 배수지(20) 사이에 위치하는 최고(最高) 지점(T)에서 양분되어 있다.

양분된 양수배관(30)으로는 전술한 역류방지밸브(36) 및 유체저장밸브(38)가 설치되어 있으며, 저수지(10)의 물을 저장한 후 낙차를 발생시키는 곳은 상기 최고지점(T)에서 하측, 바람직하게는 유체저장밸브(38)에서부터 저수지(10)의 수면과 동일한 위치까지 물이 채워지게 된다.

유체저장밸브(38)는 개폐명령에 따라 개폐되어 저장된 물을 배출시키며, 전술한 역류방지밸브(36)와 함께 폐쇄되면 상기 양수배관(30)의 내부에 물을 저장시키고, 진공시키는 역할을 수행한다.

본 발명에서 양수배관(30)은 그 직경에 따라 단위시간당 배출되는 물의 양은 차이가 나게 되는데, 각기 다른 직경에 의해 양수배관(30)에 의해 설치할 경우 양수배관(30)을 통해 배출되는 물의 양은 다음 표 1에서 보이는 바와 같다.

표 1

양수배관의 직경(mm)	배출되는 물의 양 (ton/min)
100	1.8
200	7.2
300	16.2
500	44.9
1000	179.6

본 발명에 적용되는 상기 양수배관(30)의 크기를 선택함에 있어서는, 예를 들어 홍수예방을 목적으로 할 경우 단위시간당 배수해야 하는 물의 양이 많은 때에는 Ø1000mm 이상으로 다수개 설치하여 적용할 수 있고, 공장 등에서 발생하는 오폐수를 배수지 부근에 위치한 정화처리시설을 이용하는 경우처럼 단위시간당 배수해야 할 물의 양이 적은 때에는 Ø100mm 이하가 적용될 수 있다.

다시, 위와 같은 양수배관(30)에 낙차로 인한 운동에너지를 발생시키기 위한 물을 저장시키기 위하여 진공배관(40)이 상기 양수배관(30)과 간격을 이루며 설치된다.

이러한 진공배관(40)은 상기 양수배관(30)보다 상대적으로 작은 지름으로 이루어져 있고, 일측은 상기 양수배관(30)에 설치된 유체저장밸브(38)보다 높은 위치에서 상기 양수배관(30)과 연통된 제1배수관(42)이 설치되어 있으며, 타측은 상기 저수지(10)의 수면 아래 위치하고 있다.

위와 같이, 양수배관(30)은 진공배관(40)의 제1배수관(42)에 의해 연통되어 저수지(10)의 물을 공급받고, 또한, 양수배관(30)의 최고 지점에서 상기 진공배관(40)으로 분기된 후 연통된 연결관(50)이 설치되어 있다.

이러한 제1배수관(42)과 연결관(50)은 공통적으로 양수배관(30)에 물을 공급하는 통로 역할을 수행한다.

본 발명에서는 양수배관(30)에 물을 공급하기 위하여 다양한 제어 밸브류가 설치되어 있다.

이러한 제어 밸브류는 제1,2,3,4,5차단밸브(44,46,48,52,90)로 구비되며, 특히 진공배관(40) 상으로는 제1, 3차단밸브(44,48)가 설치되고, 제1배수관(42)으로는 상기 제4차단밸브(52)가 설치되며, 연결관(50)으로는 제2차단밸브(46)가 설치되어 있다.

바람직하게, 상기 제2차단밸브(46)는 연결관(50)을 통하여 양수배관(30)과 진공배관(40) 사이로 흐르는 물의 흐름을 제어하게 된다.

위와 같은 구성으로 이루어진 배수장치는 진공배관(40)을 통해 양수배관(30)으로 저수지(10)의 물을 공급한 후 낙차를 이용하는 운동에너지를 발생시키기 위해 물을 펌핑해야 한다.

이를 위해, 진공배관(40)과 제1배수관(42)이 연결되는 부근으로는 진공펌프(60)가 설치되어 진공배관(40)으로 진공압을 발생시켜 저수지(10)의 물을 흡입한 후 양수배관(30)으로 상기 제1배수관(42)을 통해 낙차를 발생시키기 위한 물을 공급한다.

다음에는 상기 구성요소들로 구비된 본 발명에 의한 진공압을 이용한 배수장치의 작동과정 및 이에 따른 효과를 도 2와 도 3a 및 도 3b를 참조하여 상세히 설명한다.

도 2와 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 배수장치를 이용하여 양수배관에 물을 채우는 과정을 보여주는 작동상태도이다.

먼저, 저수지(10)의 물이 양수배관(30)을 통해 지속적으로 저수지(10)보다 높은 지형을 지나 저수지보다 낮은 지형의 배수지로 배출되기 위해서는, 저수지(10)의 물을 양수배관(30) 상에 설치된 역류방지밸브(36)로부터 유체저장밸브(38)까지 양수배관(30) 내에 물을 채워야 하는 선행과정이 필요하다.

이를 위해, 양수배관(30)에 설치된 역류방지밸브(36)와 유체저장밸브(38)를 일시 폐쇄시킨다.

계속하여, 연결관(50)에 설치된 제2차단밸브(46)를 폐쇄시키고 진공배관(40) 상의 제1, 3차단밸브(44)(48)와 제1배수관(42) 상의 제4차단밸브(52)를 개방시킨다.

이는 제1배수관(42)을 통해 상기 양수배관(30)으로 물을 공급시키기 위함이다.

위와 같이 상기 차단밸브(44)(46)(48)(52)들을 개방 또는 폐쇄시킨 후 진공펌프(60)를 작동시켜 진공배관(40) 내에 진공압을 발생시키게 된다.

발생된 진공압은 점차 저수지(10)까지 도달해 저수지(10)의 물을 펌핑하기 시작한다. 펌핑된 물은 제1배수관(42)을 통해 상기 양수배관(30)으로 채워지게 되고, 이렇게 양수배관(30)에 채워지는 물은 저수지(10)의 수면과 동일한 위치까지 채워진다.

본 발명에서는 최대한의 낙차를 이용한 운동에너지를 발생시키기 위하여 펌핑된 물은 상기 양수배관(30) 최고 지점(T) 까지 채워지게 된다.

이를 위하여 도 3a에 도시된 바와 같이 제4차단밸브(52)를 폐쇄시키고, 연결관(50)상의 제2차단밸브(46)를 개방하여 진공펌프(60)를 작동시킨다.

이때, 도 3b에 도시된 바와 같이 선택적으로 상기 양수배관(30) 상의 역류방지밸브(36)를 개방시킬 수도 있고, 폐쇄를 유지할 수도 있다. 이는 진공압을 발생시키는데 있어서, 제2차단밸브(46)가 개방되어 있으므로 진공력을 유지하는데에는 큰 영향을 주지 않는다.

다시, 작동된 진공펌프(60)에 의해서 진공압은 상승하고, 선택적으로 상기 역류방지밸브(36)가 개방된 양수배관(30) 또는 진공배관(40)의 연결관(50)을 통해서 저수지의 물은 양수된 후 양수배관(30)의 최고 지점(T)까지 채워진다.

필요에 따라 본 발명에서 양수배관(30)으로 채워지는 물은 양수배관(30)의 역류방지밸브(36)와 유체저장밸브(38) 까지 채워질 수도 있다.

위와 같이 양수배관(30) 내에 채워진 물은 최고 지점(T)에서 내부의 공기가 몰려 있게 된다. 본 발명에서 확실한 진공압의 발생 및 원활한 물의 공급을 위해 에어벤트(54)를 설치하여 상기 양수배관(30) 내의 공기를 배출시킨다.

위와 같이 양수배관(30) 내에 물이 채워지면 상기 제2차단밸브(46)를 폐쇄시켜 외부의 공기가 양수배관(30)으로 침투되는 것을 방지한다.

계속하여 양수배관(30) 내의 물을 배출시키기 위하여 유체저장밸브(38)를 개방시키고, 시간적 차이를 두고 역류방지밸브(36)를 개방시킨다. 유체저장밸브(38)가 개방되면 양수배관(30) 내의 물은 배수지(20)로 배출되고, 배출된 물은 낙하되어 운동에너지로 변환되어 양수배관(30) 내의 후방으로 진공압을 발생시킨다.

이때, 낙하되는 속도는 진공압을 발생시키는 변수이므로 선택적으로 양수배관(30)의 최고 지점(T)에 설치된 에어벤트(54)를 개방시킬 수도 있다.

연속하여 낙하하는 물은 최고 지점(T)을 기준으로 반대편의 양수배관(30) 내의 물을 빨아올리고, 저수지(10)의 물을 양수하기 시작한다.

위와 같이 양수된 물은 연속적으로 펌핑되고, 이 물은 양수배관(30)의 배출구(34)를 통해 배출된다.

특히, 본 발명에서는 진공펌프(60)의 작동으로 물을 양수배관(30)에 채우는 방법외에도 별도의 양수펌프(65)를 구비하여 상기 연결관(50)에 직접 물을 펌핑하여 상기 양수배관(30)에 물을 채울 수도 있다. 이때, 제3차단밸브(48)와 제4차단밸브(52)는 폐쇄되어 있다.

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한편, 상기 배수가 지속적으로 진행되는 동안 양수배관(30)을 통과하는 물에 포함된 기체는 상기 양수배관(30)의 최고 지점(T)에 이르러 더 이상 양수배관(30)을 따라 이동하지 못해 양수배관(30) 내에 누적되게 되고, 그 누적량이 많아짐에 따라 배수되는 물의 양이 점차 감소하거나 배수가 중단될 수도 있게 된다.

이렇게 양수배관(30)을 통과하는 물에 포함된 기체는 에어벤트(54)를 통해 양수배관(30) 밖으로 배출시킨다.

본 발명에서 동절기(혹한기)에는 양수배관(30)내의 물이 흐르는 상태로 두지 않게 되면 양수배관(30)의 동파 위험이 있게 된다.

이를 방지하기 위해 물을 양수배관(30) 밖으로 배출시킬 필요가 있다. 이러한 양수배관(30) 내의 물은 바람직하게 배수지 또는 저수지로 배출시킨다. 이를 위하여 본 발명은 역류방지밸브(36)와 유체저장밸브(38)를 개방한 상태에서 에어벤트(54)를 개방하여 양수배관(30) 내의 물을 배출시킨다.
즉, 위와 같은 유체저장밸브(38)와 에어벤트(54)를 개방시켜 양수배관(30) 내에 외부 공기를 유입시키면 중력에 의해서 양수배관(30)의 최고지점(T)을 기준으로 유체저장밸브(38) 방향에 위치한 물은 배출구(34)를 통해 배수지(20)로 퇴수된다.
또한, 상기 최고지점(T)을 기준으로 역류방지밸브(36) 방향에 위치한 물은 흡입구(32)를 통해서 저수지(10)로 배출된다.

본 발명에서 위와 같은 배수장치를 이용하여 다양한 기능을 수행할 수도 있다. 즉, 양수배관(30)을 따라 배수가 시작되어 지속적으로 상기 저수지(10)로부터 상기 배수지(20)까지 흐르게 되면 양수배관(30) 바람직하게 양수배관(30)의 최고 지점(T)과 유체저장밸브(38) 사이로 미도시된 소형 수력발전 설비를 설치하여 전기를 얻을 수도 있다. 이때, 발전기의 터빈을 회전하기 위해서는 물의 유속이 고려되어야 하는바 설치되는 발전 터빈의 간격을 50m이상 이격시켜 설치하되 하향 연장된 양수배관(30) 상에 설치한다.

이렇게 양수배관(30) 상에 설치된 소형 수력발전기에 의해 수득되는 전기는 상기 진공펌프(60)를 작동하기 위한 전력으로 활용하거나, 양수배관(30)이 매설된 인근 가정용 전기로도 활용될 수 있다.

즉, 전기 설명으로부터 명확해지듯이, 이 발명은 물의 위치에너지를 이용하여 상대적으로 높은 곳에 있는 물을 양수하여 낮은 곳의 배수지로 배출시켜 홍수를 대비할 수 있고, 이러한 원리를 이용하여 농업용 관계시설, 발전시설 등에 폭넓게 응용할 수 있다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로써, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

본 발명에 있어서, 그 밖에 여러 가지 변형예가 가능한 것은 말할 것도 없다. 예를 들면, 필요에 따라서 도 4에 도시된 바와 같이 배출되는 배수지(20)에서 저수지(10) 보다 높은 곳에 위치한 곳에 저수조(70)를 설치하고, 배관(80)을 설치하여 높은 곳의 저수지(10)에 배수지(20)의 물을 역 공급할 수도 있다.
즉, 흡입배관(84)에 설치된 임시 동력(M)에 의해 배수지(20)의 물을 흡입하여 저수조(70)에 펌핑한 후 배관(80)을 통해 저수조(70)의 물을 지속적으로 낙하시키면 이때 발생된 낙하 운동에너지에 의해서 저수배관(86)에 진공압을 발생시키고, 이 진공압은 배수지(20)의 물을 저수배관(86)을 통해 흡입시켜 배관(80)으로 배출된 물을 저수조(70)로 다시 채우게 된다. 이때, 저수배관(86)을 통해 흡입된 물은 진공압에 의해서 지속적으로 흡입되어 저수조(70)로 흡입되기 시작하면 임시 동력(M)을 정지시킨다.
이렇게 지속적으로 저수배관(86)을 통해 배수지(20)의 물이 흡입되면 이 물은 저수조(70)와 배관(80)을 통해 저수지(10)로 배출된다.
바람직하게 저수조(70)에 연결된 배관(80)은 저수배관(86)보다 낮은 곳에 위치하고 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예로서 도 4에 도시된 바와 같이 저수지(10)에 연결된 배관(80)의 최고 위치(T)에 물주입구(82)를 설치하고, 물주입구(82)에 물을 주입하여 배관(80)을 통해 지속적으로 저수지(10)로 낙하시킨다. 이 낙하 운동에너지는 최고 위치(T)에서 저수조(70) 방향인 배관(80)으로 진공압을 발생시키게 되고, 이 진공압은 저수조(70)의 물을 흡입하여 저수지(10) 방향으로 배출시킨다.
배출된 저수조(70)의 물은 다시 저수배관(86)에 진공압을 발생시키게 되고, 진공된 저수배관(86)은 배수지(20)의 물을 흡입하여 저수조(70)로 배출하며, 저수조(70)의 물은 다시 배관(80)은 흡입되어 최종적으로 저수지(10)로 배출된다.
이때, 저수배관(86)의 진공압을 위해 저수조(70)의 물은 배관(80)으로 흡입되므로 전술한 임시 동력(M)을 이용해 흡입배관(84)을 통하여 저수조(70)에 지속적으로 물을 채울 수 있다.

나아가, 도 5에 도시된 바와 같이 진공배관(40) 상에 제5차단밸브(90)를 설치하고, 그 하측에 상기 제1배수관(42)과 동일한 역할을 수행하는 제2배수관(92)이 분기되어 상기 양수배관(30)에 연통시키는 구성을 이룰 수도 있다.

즉, 제1, 2차단밸브(44)(46)를 개방시키고 제3, 4, 5차단밸브(48)(52)(90)을 폐쇄(이때에도 당연히 역류방지밸브(36)와 유체저장밸브(38)는 폐쇄되어 있다)시킨 후 진공펌프(60)를 작동시키면 진공펌프(60)에 의해 제5차단밸브(90) 이하의 진공배관(40)은 진공되고, 이 진공은 연속하여 양수배관(30) 및 연결관(50), 저수지(10) 방향인 제3차단밸브(48) 이하의 진공배관(40)을 진공시켜 저수지(10)의 물을 흡입하여 양수배관(30) 내에 저수지(10)의 물을 최고 지점(T)까지 채우거나 제1차단밸브(44)를 개방시켜 양수펌프(65)를 이용해 채울 수 있다. 따라서, 본 발명의 참정신 및 범위내에 존재하는 변형예는, 모두 특허청구의 범위에 포함되는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 홍수를 예방하기 위한 막대한 댐의 설치·관리비용을 절감할 수 있고, 댐의 설치로 침수지 형성에 따른 환경파괴 문제를 방지할 수 있으며, 직경이 큰 양수배관으로 배수장치를 설치하더라도 배수구동시 필요 한 물을 직경이 작은 진공배관을 부설하여 상기 양수배관 내에 공급함으로써 에너지 효율면에서 탁월한 효과를 나타낼 수 있다.

예를 들어, 홍수시 충주호의 물이 만수위가 되어 수문을 개방하여 방류하게 되면 하천이 범람하여 침수될 수밖에 없어 막대한 재산피해가 발생할 수 있으나, 상기와 같이 구성되고 작동되는 배수장치를 적용하면 충주호의 물을 인근 대청호로 배수시켜 상기 충주호의 방류량이 줄어들어 홍수를 예방할 수 있게 된다.

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2. 위치에너지를 이용하여 저수지보다 높은 최고 지점을 지나 상기 저수지보다 낮은 배수지로 물을 배수시키는 장치로 상기 저수지 수면 아래에 흡입구를 위치시키고, 상기 저수지의 수위보다 낮은 곳에 배출구를 위치시키며, 상기 흡입구와 배출구 측으로 역류방지밸브 및 유체저장밸브가 설치된 양수배관과, 상기 양수배관과 간격을 이루며 설치되고, 상기 양수배관보다 상대적으로 작은 지름으로 이루어지며, 일측은 상기 양수배관에 설치된 유체저장밸브보다 높은 위치에서 상기 양수배관과 연통된 제1배수관이 설치되고, 타측은 상기 저수지의 수면 아래 위치하는 진공배관을 포함하며, 상기 진공배관과 제1배수관이 연결되는 부근으로는 진공펌프가 설치된 배수장치에 있어서,

   상기 양수배관과 진공배관은 저수지와 배수지 사이의 최고 지점에서 서로 연통되도록 연결관이 설치되고, 상기 진공배관으로는 흐르는 물의 흐름을 제어하는 제1, 3차단밸브가 설치되며, 제4차단밸브는 상기 제1배수관에 설치되고, 상기 제1, 3차단밸브는 상기 양수배관에서 분기된 연결관의 출구측 좌우에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공압을 이용한 배수장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 연결관으로는 제2차단밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 진공압을 이용한 배수장치.
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5. 제 2항에 있어서,

   상기 진공배관의 최고 지점을 이루는 곳으로는 상기 연결관에 직접 물을 공급하는 양수펌프를 더 포함하여 구비하는 것을 특징으로 진공압을 이용한 배수장치.
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7. 제 2항에 있어서,

   상기 유체저장밸브는 상기 배출구보다 상측에 위치하는 것을 특징으로 하는 진공압을 이용한 배수장치.
8. 제 2항에 있어서,

   상기 진공배관에서 상기 저수지와 동일한 수평면상의 상측으로는 제2배수관이 설치되어 상기 양수배관과 연통되어 있고, 상기 제2배수관의 상측 진공배관 상으로는 제5차단밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공압을 이용한 배수장치.
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