KR100749915B1

KR100749915B1 - 하수도용 관거 세척장치

Info

Publication number: KR100749915B1
Application number: KR1020060085856A
Authority: KR
Inventors: 김영아
Original assignee: 주식회사 한국 종합엔지니어링; 김영아
Priority date: 2006-09-06
Filing date: 2006-09-06
Publication date: 2007-08-21

Abstract

본 발명은 하수관거에 침전된 침전물의 처리를 쉽게 함으로서 하수시설의 유지 관리를 편리하고 안전하게 하기 위한 하수도용 관거 세척장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 하수관거의 중간에 설치되어 하수관거를 따라 흐르는 하수(우수)를 진공으로 빨아 들여 저장하였다가 방류함으로서 하수관거의 바닥에 침전되는 침전물을 말끔하게 세척하도록 한 것이다. 그 세척 과정은 자동으로 이루어지기 때문에 운전이 편리하고, 세척기계장치가 하수와 접액되는 기계부품이 없으므로 유지관리비용이 절감되고, 사이펀 유로를 통하여 세척수가 파도처럼 밀려나와 쇄도하는 모습으로 침전물을 세척함으로서 침전물의 처리를 효과적으로 한 것이다.

맨홀, 하수관거, 침전물, 수세

Description

하수도용 관거 세척장치{Sewage Pipe Flushing System}

도1은 본 발명에 따른 제1실시예의 하수관거 세척장치의 설치 위치를 나타낸 도면,

도2는 본 발명에 따른 제1실시예의 하수관거 세척장치를 나타낸 평면도,

도3은 도2의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도,

도4a∼도4e는 본 발명에 따른 제1실시예의 하수관거 세척장치의 작동원리를 나타낸 순서도,

도5 및 도6은 본 발명에 따른 제1실시예의 하수관거 세척장치의 변형예들을 각각 나타낸 도면들,

도7은 본 발명에 따른 제2실시예의 하수관거 세척장치의 설치 위치를 나타낸 평면도,

도8은 도7의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,

도9a∼도9e 및 도10은 본 발명에 따른 제2실시예의 하수관거 세척장치의 작동원리를 나타낸 순서도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:제1수조 11:입수관

13:배수관 15:덮개

17:출입용 사다리 18:턱부

19:경사바닥 20:제2수조

21:연락공 31∼35:센서

40:진공수단 50:제3수조

51:바이패스관 53:분할벽

101:연결관 110:매립체

131∼135:센서 140:진공수단

W:하수관거

본 발명은 여러 하수구에서 하수를 모아 하수 처리장으로 내려 보내는 하수관거의 중간에 설치되어 하수관거 바닥에 침전된 침전물을 효과적으로 세척 처리하여 그 유지 관리를 쉽게 함과 아울러 하수관거에 낀 침전물도 효과적으로 세척 처리할 수 있도록 한 하수도용 관거 세척장치에 관한 것이다.

일반적으로 여러 하수구에서 하수를 모아 하수 처리장으로 내려 보내는 하수시설의 하나인 하수관거의 중간에는 즉, 기점이나 교차점, 길이가 긴 직선부의 중간에는 하수관거의 바닥에 침전물이 쌓여 관경을 줄여 원활한 하수의 흐름을 방해한다. 이처럼 하수관거 바닥에는 하수와 함께 떠내려온 고형물질, 모래, 슬러지, 유기물질 등이 침전되는데, 그 침전물이 계속 쌓이면 하수관거의 통과유량이 감소 되고 악취가 발생하기 때문에 수시로 침전물을 제거해야 한다. 그러나 기존에는 하수관거 버킷 등을 하수관거에 삽입하여 퍼 올렸기 때문에 하수관거를 유지 관리하는 것이 매우 번거로웠고, 특히 하수관거의 곡선부에 쌓이는 침전물은 그 제거하기가 어렵다는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하수관거의 중간에 설치되어 하수관거 바닥에 침전된 침전물을 효과적으로 세척 처리하여 그 유지 관리를 쉽게 함과 아울러 하수관거에 낀 침전물도 효과적으로 세척 처리할 수 있도록 하기 위한 하수도용 관거 세척장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부가 빈 구조를 이루어 하수관거의 중간에 덮개를 갖는 상면만이 노출되게 매립 설치되며 벽체에 상기 하수관거와 연결되는 입배수관을 각각 설치하여 하수를 저류하기 위한 제1수조와, 그 제1수조의 내부로부터 하부의 연락공을 통하여 서로 연락되게 구획 형성되는 제2수조로 이루어진 맨홀형 매립체; 상기 제1및 제2수조에 설치되어 그 수위를 감지하기 위한 센서들; 및 상기 제2수조의 상부에 설치되어 상기 센서들과 전기적으로 연결되며, 상기 센서들의 신호에 따라 상기 제2수조 내의 공기를 소개(疎開)함으로서 상기 연락공을 통하여 상기 제1수조의 하수를 상기 제2수조로 빨아들이고, 상기 제2수조를 진공상태로 유지함으로서 그 빨아들인 세척수를 저장하며, 상기 제1수조에 저류된 하수가 방류되었을 시 상기 제2수조의 진공상태를 해지함으로서 그 저장된 세척수를 상기 연락공을 통하여 상기 제1수조로 방류하여 그 바닥에 침전된 침전물과 상기 하수관거에 낀 침전물을 수세하도록 한 진공수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

상기 제2수조의 바닥은 상기 제1수조의 바닥보다 낮게 형성되어 그 바닥들 사이에 경사진 턱부를 형성함이 바람직하다.

또, 상기 제2수조와 배수관 사이의 상기 제1수조의 바닥은 경사지게 형성됨이 바람직하다.

또, 상기 제1수조의 일측에는 상기 제1수조의 수위를 일정하게 유지시키기 위한 바이패스관을 갖는 제3수조가 더 구획 형성됨이 바람직하다.

한편 본 발명은 하수관거의 중간에 연결관을 사이에 두고 상면만이 노출되게 매립 설치되어 상기 하수관거와 연락하는 내부가 빈 매립체; 상기 하수관거의 내부에 설치되어 그 수위를 감지하기 위한 센서들; 및 상기 매립체의 상부에 설치되어 상기 센서들과 전기적으로 연결되며, 상기 센서들의 신호에 따라 상기 매립체 내부의 공기를 소개(疎開)함으로서 상기 연결관을 통하여 상기 하수관거의 하수를 상기 매립체로 빨아들이고, 상기 매립체를 진공상태로 유지함으로서 그 빨아들인 세척수를 저장하며, 상기 매립체의 진공상태를 해지함으로서 그 저장된 세척수를 상기 연결관을 통하여 상기 하수관거로 방류하여 상기 하수관거에 낀 침전물을 수세하도록 한 진공수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

상기 연결관은 상기 하수관거로부터 경사지게 연결됨이 바람직하다.

또, 상기 매립체는 상기 하수관거의 곡선부에 매립 설치됨이 바람직하다.

상기 목적 및 장점 그리고 다른 특징은 첨부 도면을 참조한 아래의 설명으로 부터 명백할 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 따른 제1실시예의 하수관거 세척장치의 설치 위치를 나타낸 도면, 도2는 본 발명에 따른 제1실시예의 하수관거 세척장치를 나타낸 평면도, 도3은 도2의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도, 도4a∼도4e는 본 발명에 따른 제1실시예의 하수관거 세척장치의 작동원리를 나타낸 순서도, 도5 및 도6은 본 발명에 따른 제1실시예의 하수관거 세척장치의 변형예들을 각각 나타낸 도면들이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 제1실시예의 하수관거 세척장치는 제1수조(10)를 갖는 맨홀형 매립체(도면부호 미표시)를 구비하고 있는데, 상기 제1수조(10)는 내부가 빈 구조를 이루고 있고, 상기 하수관거(W)의 중간에 매립 설치됨으로서 상기 하수관거(W)와 연결되어 상기 하수관거(W)의 연락 및 폭우시 등에 하수를 저류하기 위한 통상의 맨홀과 같은 역할을 수행한다. 상기 제1수조(10)는 벽체에 입배수관(11)(13)을 각각 설치하여 상기 하수관거(W)를 연락 및 하수를 받아들이고 배출한다. 상기 제1수조(10)는 출입 덮개(15)를 갖는 상면만이 노출되게 매립 설치되며, 도면부호 17은 승강용 고리를 나타낸 것이다.

상기 제1수조(10)의 내부에는 제2수조(20)가 구획 형성되어 있다. 상기 제2수조(20)는 하부에 연락공(21)을 형성하여 상기 제1수조(10)와 연락한다. 상기 제2수조(20)는 가급적 상기 배수관(13)과는 거리를 두고 상기 연락공(21)이 서로 마주 보게 형성됨이 바람직하다.

상기 제2수조(20)의 상부에는 다수개의 센서들(31∼35)과 전기적으로 연결되는 진공수단(40)이 설치되어 있다. 상기 진공수단(40)은 상기 센서들(31∼35)의 신호에 따라 상기 제2수조(20) 내의 공기를 소개(疎開)함으로서 상기 연락공(21)을 통하여 상기 제1수조(10)의 하수를 상기 제2수조(20)로 빨아들이고, 상기 제2수조(20)를 진공상태로 유지함으로서 그 빨아들인 세척수를 저장하며, 상기 제1수조(10)에 저류된 하수가 방류되었을 시 상기 제2수조(20)의 진공상태를 해지함으로서 그 저장된 세척수를 상기 연락공(21)을 통하여 상기 제1수조(10)로 방류하여 그 바닥에 침전된 침전물과 상기 하수관거(W)에 낀 침전물을 수세하도록 한다.

상기 진공수단(40)은 제어패널(미도시)로 제어되는 진공펌프와 밸브로 이루어진 진공부여수단(41)과 역시 밸브들로 이루어진 진공 유지 및 해지수단(42)을 구비하여 서로 링크한 구조로서, 이처럼 제어패널이 상기 센서들(31∼35)의 감지신호에 따라 진공펌프와 밸브들을 작동시켜 상기 제2수조(20)에 진공을 부여하는 구성은 잘 알려져 있고 다양한 수정 및 변경이 가능하기 때문에 그 상세한 설명은 생략한다. 기계설비인 상기 진공수단(40)이 상기 제2수조(20) 위에 설치되어 있기 때문에 하수에 침수되는 일이 없어 부식이 없고 이 때문에 고장빈도수가 적어 그 유지관리비용이 절감되고 수명이 길다는 이점이 있다. 또한 상기 진공수단(40)이 센서들(31∼35)에 의해서 자동으로 작동하면서 상기 제1수조(10)의 바닥에 침전된 침전물을 수세하기 때문에 그 유지 관리가 용이하다.

상기 센서들(31∼35)은 상기 제1수조(10)의 수위를 감지하기 위한 제1및 제2 센서들(31)(33)과, 상기 제2수조(20)의 수위를 감지하기 위한 제3센서(35)로 이루어진다. 상기 제1및 제2센서들(31)(33)은 레벨 스위치 대신에 초음파를 조사하여 수위를 감지하는 초음파 센서일 수 있다. 도면에서 보여준 상기 센서들(31∼35)의 위치는 한정된 것이 아니다.

따라서 도4a에 도시된 바와 같이 상기 제1수조(10)에 상기 입수관(11)을 통하여 평소의 하수가 유입되고 그 유입된 하수가 저류됨이 없이 상기 배수관(13)을 통해서 배수되는 상태에서, 도4b에 도시된 바와 같이 상류측에 폭우 등으로 인하여 상기 제1수조(10)로 유입되는 하수가 상기 배수관(13)의 배출량보다 과다하면, 상기 제1수조(10)에는 하수가 저류되는데, 그 수위가 일정 수위에 다달았음을 상기 제1센서(31)가 감지하여 그 신호를 상기 진공수단(40)에 전송하면, 도4c에 도시된 바와 같이 상기 진공수단(40)이 작동하여 상기 제2수조(20) 내의 공기를 소개한다. 그러면 빨대를 입으로 빨면 액체가 빨려 올라오듯이 상기 제2수조(20)에는 상기 제1수조(10) 내의 하수가 상기 연락공(21)을 통하여 빨려 올라온다. 상기 진공수단(40)은 상기 제3센서(35)가 작동하는 수위가 될때까지 작동할 것이고, 그후 멈춘다. 상기 진공수단(40)의 작동이 멈추면 수면 위는 진공 상태가 유지될 것이고, 그로 인해 상기 제2수조(20) 내의 세척수는 저장된다. 하수와 함께 유입된 각종 오염물질은 하수가 저류하고 있는 동안 상기 제2수조(10)의 바닥에 침전되거나 하수관거(W)에 침전되거나 낀다.

도4d 및 도4e에 도시된 바와 같이, 상류측에 폭우 등이 멈춰 상기 제1수조(10)로 유입되는 하수량이 감소하거나 없으면, 상기 제1수조(10) 내의 수위는 갈 수록 감소할 것이고, 저류된 하수가 없음을 상기 제2센서(33)가 감지하여 그 신호를 상기 진공수단(40)으로 전송하면, 상기 진공수단(40)은 상기 제2수조(20)에 걸어놓은 진공상태를 해지함으로서 상기 제2수조(20)에 저장된 세척수를 상기 연락공(21)을 통하여 방류하는데, 갑자기 외기를 상기 제2수조(20)로 들여보내 거대한 물기둥을 형성하고 있는 세척수가 일거에 무너져 쏟아져 내리도록 진공상태를 해지함으로서, 세척수가 급물살 형태로 상기 제1수조(10)의 바닥을 흘러 내리도록 하여 제1수조(10)의 바닥 및 하수관거(W)에 낀 침전물을 말끔하게 수세한다. 수세된 침전물은 세척수와 함께 다음 제1수조(10)로 이송된 후 상기와 동일한 방식으로 순차로 수세되어 하수처리장으로 흘러 들어간다.

이때, 상기 제2수조(20)의 바닥은 상기 제1수조(10)의 바닥보다 낮게 형성되어 그 바닥들 사이에 경사진 턱부(18)를 형성함으로서 상기 연락공(21)에 사이펀(siphon) 유로를 형성하고 있는데, 그 사이펀 유로는 상기 연락공(21)을 통과하는 세척수가 마치 파도처럼 밀려나와 쇄도하는 모습으로 상기 제1수조(10)의 바닥을 흘러 내리도록 함으로서 상기 제1수조(10)의 바닥 및 하수관거(W)에 낀 침전물을 말끔하게 수세하게 한다. 또한 상기 제2수조(20)와 배수관(13) 사이의 상기 제1수조(10)의 바닥(19)은 경사지게 형성됨으로서 침전물의 수세를 원활하게 하고 있다.

한편, 상기 제1수조(10)의 일측에는 상기 제1수조(10)의 수위를 일정하게 유지시키기 위한 바이패스관(51)을 갖는 제3수조(50)가 구획 형성되어 있다. 상기 제3수조(50)는 상기 제1수조(10)의 바닥으로부터 소정 높이로 입설되는 분할벽(53)에 의해서 구획 형성되며, 그 분할벽(53)을 월류하는 상기 제1수조(10)의 하수를 모아 상기 바이패스관(51)을 통하여 하천 등으로 방류함으로서 상기 제1수조(10)의 수위를 일정하게 유지시킨다. 상기 제1수조(10)의 수위는 상기 분할벽(53)의 높이로 유지될 것이다.

도5 및 도6은 본 발명에 따른 제1실시예의 하수관거 세척장치의 변형예를 나타낸 것이다.

도7은 본 발명에 따른 제2실시예의 하수관거 세척장치의 설치 위치를 나타낸 평면도, 도8은 도7의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도, 도9a∼도9e 및 도10은 본 발명에 따른 제2실시예의 하수관거 세척장치의 작동원리를 나타낸 순서도이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 제2실시예의 하수관거 세척장치는 하수관거(W)의 중간에 연결관(101)을 사이에 두고 상면만이 노출되게 매립 설치되어 상기 하수관거(W)와 연락하는 내부가 빈 매립체(110)를 구비하고 있고, 그 상면에는 센서들(131∼135)과 전기적으로 연결되어 상기 센서들(131∼135)의 신호에 따라 상기 매립체(110) 내부의 공기를 소개함으로서 상기 연결관(101)을 통하여 상기 하수관거(W)의 하수를 상기 매립체(110)로 빨아들이고, 상기 매립체(110)를 진공상태로 유지함으로서 그 빨아들인 세척수를 저장하며, 상기 매립체(110)의 진공상태를 해지함으로서 그 저장된 세척수를 상기 연결관(101)을 통하여 상기 하수관거(W)로 방류하여 상기 하수관거(W)에 낀 침전물을 수세하도록 한 상기 제1실시예의 진공수단(40)과 동일한 구조의 진공수단(140)이 설치되어 있다.

상기 센서들((131∼135)은 상기 하수관거(W)의 수위를 감지하기 위한 제1및 제2센서들(131)(133)과, 상기 매립체(110)의 수위를 감지하기 위한 제3센서(135)로 이루어진다.

상기 매립체(110)는 원형뿐만 아니라 사각형 등 다각형으로 형성될 수 있기 때문에 그 형상에는 제한이 없으며, 상기 연결관(101)은 상기 하수관거(W)에 낀 침전물을 효과적으로 수세하기 위해서 상기 하수관거(W)로부터 경사지게 연결됨이 바람직하다. 특히, 상기 하수관거(W)는 직선부보다 곡선부에 침전물이 많이 끼기 때문에 상기 매립체(110)는 상기 하수관거(W)의 곡선부에 매립 설치됨이 바람직하다.

따라서 도9a에 도시된 바와 같이 상기 하수관거(W)가 평소의 하수를 배출하고 있는 상태에서, 도9b에 도시된 바와 같이 상류측에 폭우 등으로 인하여 상기 하수관거(W) 내의 수위가 올라가면(이때 상기 매립체(110)에도 상기 연결관(101)을 통하여 상기 하수관거(W)의 하수가 유입된다), 상기 제1센서(131)가 감지하여 그 신호를 상기 진공수단(140)에 전송한다. 그러면 도9c에 도시된 바와 같이 상기 진공수단(140)이 작동하여 상기 매립체(110) 내의 공기를 소개함으로서 상기 매립체(110)에는 상기 하수관거(W)의 하수가 상기 연결관(101)을 통하여 빨려 올라온다. 상기 진공수단(140)은 상기 제3센서(135)가 작동하는 수위가 될때까지 작동할 것이고, 그후 멈춘다. 상기 진공수단(140)의 작동이 멈추면 수면 위는 진공 상태가 유지될 것이고, 그로 인해 상기 매립체(110) 내의 세척수는 저장된다. 하수가 흐르는 동안 각종 오염물질은 하수관거(W)에 침전되거나 낀다.

도9d 및 도9e에 도시된 바와 같이, 상류측에 폭우 등이 멈춰 상기 하수관거(W)로 유입되는 하수량이 감소하거나 없으면, 그 수위는 갈수록 감소할 것이고, 그 감소된 수위를 상기 제2센서(133)가 감지하여 그 신호를 상기 진공수단(140)으로 전송하면, 상기 진공수단(140)은 상기 매립체(110)에 걸어놓은 진공상태를 해지함으로서 저장된 세척수를 상기 연결관(101)을 통하여 방류하는데, 갑자기 외기를 상기 매립체(110)로 들여보내 거대한 물기둥을 형성하고 있는 세척수가 일거에 무너져 쏟아져 내리도록 진공상태를 해지함으로서, 도10에 도시된 바와 같이 세척수가 급물살 형태로 상기 하수관거(W)를 따라 흐르도록 하여 상기 하수관거(W)에 낀 침전물을 말끔하게 수세한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 하수관거의 중간에 설치되어 폭우 등으로 인하여 과다 유입되는 하수를 일시 저류하고 조절해서 방류함으로서 하류의 침수를 방지하고 하수처리장의 정화 처리 능력 등을 증진시키되 하수를 저류하는 동안 바닥에 침전된 침전물을 효과적으로 세척 처리함으로서 그 유지 관리를 쉽게 함과 아울러 하수관거에 낀 침전물도 효과적으로 세척 처리할 수 있도록 함으로서 하수시설의 관리를 쉽게 한 효과가 있다.

Claims

내부가 빈 구조를 이루어 하수관거의 중간에 덮개를 갖는 상면만이 노출되게 매립 설치되며 벽체에 상기 하수관거와 연결되는 입배수관을 각각 설치하여 하수를 저류하기 위한 제1수조와, 그 제1수조의 내부로부터 하부의 연락공을 통하여 서로 연락되게 구획 형성되는 제2수조로 이루어진 맨홀형 매립체;

상기 제1및 제2수조에 설치되어 그 수위를 감지하기 위한 센서들; 및

상기 제2수조의 상부에 설치되어 상기 센서들과 전기적으로 연결되며, 상기 센서들의 신호에 따라 상기 제2수조 내의 공기를 소개(疎開)함으로서 상기 연락공을 통하여 상기 제1수조의 하수를 상기 제2수조로 빨아들이고, 상기 제2수조를 진공상태로 유지함으로서 그 빨아들인 세척수를 저장하며, 상기 제1수조에 저류된 하수가 방류되었을 시 상기 제2수조의 진공상태를 해지함으로서 그 저장된 세척수를 상기 연락공을 통하여 상기 제1수조로 방류하여 그 바닥에 침전된 침전물과 상기 하수관거에 낀 침전물을 수세하도록 한 진공수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 하수도용 관거 세척장치.
제1항에 있어서, 상기 제2수조의 바닥은 상기 제1수조의 바닥보다 낮게 형성되어 그 바닥들 사이에 경사진 턱부를 형성함을 특징으로 하는 하수도용 관거 세척장치.
제1항에 있어서, 상기 제2수조와 배수관 사이의 상기 제1수조의 바닥은 경사지게 형성됨을 특징으로 하는 하수도용 관거 세척장치.
제1항에 있어서, 상기 제1수조의 일측에는 상기 제1수조의 수위를 일정하게 유지시키기 위한 바이패스관을 갖는 제3수조가 더 구획 형성됨을 특징으로 하는 하수도용 관거 세척장치.
하수관거의 중간에 연결관을 사이에 두고 상면만이 노출되게 매립 설치되어 상기 하수관거와 연락하는 내부가 빈 매립체;

상기 하수관거의 내부에 설치되어 그 수위를 감지하기 위한 센서들; 및

상기 매립체의 상부에 설치되어 상기 센서들과 전기적으로 연결되며, 상기 센서들의 신호에 따라 상기 매립체 내부의 공기를 소개(疎開)함으로서 상기 연결관을 통하여 상기 하수관거의 하수를 상기 매립체로 빨아들이고, 상기 매립체를 진공상태로 유지함으로서 그 빨아들인 세척수를 저장하며, 상기 매립체의 진공상태를 해지함으로서 그 저장된 세척수를 상기 연결관을 통하여 상기 하수관거로 방류하여 상기 하수관거에 낀 침전물을 수세하도록 한 진공수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 하수도용 관거 세척장치.
제5항에 있어서, 상기 연결관은 상기 하수관거로부터 경사지게 연결됨을 특징으로 하는 하수도용 관거 세척장치.
제5항에 있어서, 상기 매립체는 상기 하수관거의 곡선부에 매립 설치됨을 특징으로 하는 하수도용 관거 세척장치.