KR101011080B1 - 관거 내부의 유속 증가 탑플로우 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관거 내부의 유속 증가 탑플로우에 관한 것으로, 이를 위해 하수의 수위를 높여 유속을 증가시킬 수 있도록 관거의 내부 중앙에 길이방향으로 설치되어 관거 내 유로를 2개로 구획하는 탑플로우;로 구성되며, 상기 탑플로우는 슬러지 및 퇴적물이 쌓이는 것을 방지하고 관거 내부 단면적 대비 차지하는 체적이 최소화될 수 있도록 단면이 삼각형상을 취하는 것을 특징으로 한다.

관거, 탑플로우, 날개, 와류, 확장부, 통로, 슬러지

Description

관거 내부의 유속 증가 탑플로우{TOP-FLOW FOR INCREASING FLUID VELOCITY IN SEWAGE DRINA CONDUIT}

본 발명은 관거 내부에 흐르는 하수의 유속 증가시켜 슬러지 및 부유물이 관거 내부에 퇴적되지 않도록 하는 관거 내부의 유속 증가 탑플로우에 관한 것으로, 보다 상세하게는 관거 내 단일의 유로를 관거 내부 중앙에 탑플로우를 설치함으로써, 2개의 유로를 형성하는 한편 관거 내 바닥 통수 단면을 축소하여 하수의 수위 상승에 따른 유속을 증대시키고, 또한 각 유로를 통해 흐르는 하수 중 일부를 탑플로우에 형성된 와류통로로 유도하여 와류를 발생시킴으로써 각 유로 내 퇴적물이 쌓이는 것을 방지하고, 또한 탑플로우의 상단에 영상촬영 조사장비를 탑재할 수 있는 평면이동로를 형성하여 조사장비의 이동로를 확보할 수 있는 구조의 관거 내부의 유속 증가 탑플로우에 관한 것이다.

일반적으로 하수도 시설물은 관련법령상 하수도 시설기준에 따라 계획되며, 합류식 하수관거 및 분류식 우수관거는 우천시 하수계획량에 대해 최소 유속이 0.8m/sec 이상이고, 분류식 오수관거일 경우 최소유속은 0.6m/sec 이상으로 되어 있다.

우리나라의 각 관거는 지역마다 차이는 있지만 최소유속에 미달됨에 따라 부유물질 및 슬러지가 퇴적되어 악취가 발생되는데, 이러한 퇴적물은 하수처리장 처리수질악화와 하천오염의 문제점을 발생시키고 있다.

때문에 이러한 문제점에 따라 정기적으로 준설해야 하는 중점유지관리대상 관거가 상당수 존재하고 있다.

더우기 최근에 설치되는 각 관거는 최대 유량을 반영하여 바닥면이 넓게 설계되어 있기 때문에 적은 량의 하수량을 최소유속을 확보하지 못하여 슬러지 및 부유물질이 퇴적되고 있는 실정이다.

또한 각 관거는 퇴적물을 과도하게 쌓인 지점을 준설하기 위해 조사장비를 투입하게 되는데, 이 때 관거 바닥에 쌓인 퇴적물로 인해 조사장비의 진입이 어려운 문제점이 있었다.

따라서 조사를 한다고 하더라도 사람이 직접들어가 조사해야 함으로, 관거 내부에 충진된 유해가스로 인해 안전사고의 위험성이 항시적으로 존재하고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은, 관거 내 바닥 통수 단면을 축소하여 수위 상승에 따른 하수의 유속 증가시켜 슬러지 및 부유물이 관거 내부에 퇴적되지 않도록 하는 관거 내부의 유속 증가 탑플로우를 제공하는데 있다.

본 발명의 제 2목적은, 관거 내 단일의 유로를 관거 내부 중앙에 탑플로우를 설치함으로써, 2개의 유로를 형성하는 한편 관거 내 바닥 통수 단면을 축소하여 하수의 수위 상승에 따른 유속을 증대시키고, 또한 각 유로를 통해 흐르는 하수 중 일부를 탑플로우에 형성된 와류통로로 유도하여 와류를 발생시킴으로써 각 유로 내 퇴적물이 쌓이는 것을 방지할 수 있는 구조의 관거 내부의 유속 증가 탑플로우를 제공하는데 있다.

본 발명의 제 3목적은, 탑플로우의 상단에 영상촬영 조사장비를 탑재할 수 있는 평면이동로를 형성하여 조사장비의 이동로를 확보할 수 있는 구조의 관거 내부의 유속 증가 탑플로우를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1발명에 따른 관거 내부의 유속 증가 탑플로우는 하수의 수위를 높여 유속을 증가시킬 수 있도록 단면이 사각형태인 관거의 내부 중앙에 길이방향으로 설치되어 관거 내 유로를 2개로 구획하는 탑플로우;로 구성되되, 상기 탑플로우는 슬러지 및 퇴적물이 쌓이는 것을 방지하고 관거 내부 단면적 대비 차지하는 체적이 최소화될 수 있도록 단면이 삼각형상을 취하고, 그 상단은 영상획득 조사장비의 탑재 및 이동을 위해 중앙에 돌출부가 돌출형성된 평면이동로가 형성되는 것을 특징으로 한다.

제 2발명은, 제 1발명에서, 상기 탑플로우는 관거에 부유물 및 슬러지가 퇴적되지 않도록 와류를 형성하기 위해 폭방향을 따라 하수의 배출방향으로 경사지게 관통된 다수의 와류통로가 일정간격을 두고 지그재그로 형성되는 것을 특징으로 한다.

제 3발명은, 제 1발명 또는 제 2발명에서, 상기 탑플로우는 길이방향을 따라 일정간격을 두고 다단 결합되며, 상호 결합면에는 다수의 삽입돌기와 삽입홈이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

제 4발명은, 제 3발명에서, 상기 관거의 유입구측과 배출구측에 배치되는 탑플로우의 일단과 타단은 헤드부가 형성되되, 상기 각 헤드부는 대각선으로 반분된 삼각뿔 형상을 취하되, 꼭지점이 중앙을 향하도록 배치 구성되는 것을 특징으로 한다.

제 5발명은, 제 2발명에서, 하수가 유입되는 와류통로의 유입구측은 내측방향으로 파여진 확장부가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

제 6발명은, 제 2발명에서, 하수가 유입되는 와류통로의 유입구측에는 하수를 와류통로로 유도하기 위한 날개가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

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제 9발명은, 제 1발명에서, 상기 탑플로우는 관거 내부의 단면적 대비 체적이 5% 내지 15% 범위를 차지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 관거 내부의 유속 증가 탑플로우에 따르면, 관거 내 단일의 유로를 관거 내부 중앙에 탑플로우를 설치함으로써, 2개의 유로를 형성하는 한편 관거 내 바닥 통수 단면을 축소하여 하수의 수위 상승에 따른 유속을 증대시키고, 또한 각 유로를 통해 흐르는 하수 중 일부를 탑플로우에 형성된 와류통로로 유도하여 와류를 발생시킴으로써 각 유로 내 퇴적물이 쌓이는 것을 방지할 수 있어 관거 내 준설을 정기적으로 하지 않아도 되는 효과가 있다.

또한 탑플로우의 상단에 영상촬영 조사장비를 탑재할 수 있는 평면이동로를 형성하여 조사장비의 이동로를 확보할 수 있는 장점이 있다.

또한 맨홀을 통해 기존의 관로에 설치가능함으로써, 별도의 맨홀을 확장공사를 하지 않아도 되는 장점이 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 관거 내부의 유속 증가 탑플로우.에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.

[실시예 1]

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 관거 내부의 유속 증가 탑플로우의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 관거 내부에 설치된 유속 증가 탑플로우의 설치도이고, 도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면구성도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 관거(300) 내부를 흐르는 하수의 유속 증가시켜 슬러지 및 부유물이 관거(300) 내부에 퇴적되지 않도록 하는 관거 내부의 유속 증가 탑플로우(100)에 관한 것이다.

여기서 상기 관거(管渠)(300)는 합류/분류식 하수관거, 합류/분류식 오수관거 및 합류/분류식 우수관거를 포함한다.

본 발명의 관거 내부의 유속 증가 탑플로우(100)는 관거 내 통수 단면을 축소하여 하수의 유속을 증가시킬 수 있도록 관거(300)의 내부 중앙에 길이방향으로 설치되어 관거(300) 내 유로를 2개로 구획하는 기능을 한다.

즉, 상기 탑플로우(100)는 관거(300) 내 단일 유로를 2개로 구획하여 확보함 으로써, 하수의 수위를 증대시키고 이로써 하수의 유속을 증대시킬 수 있는 구조를 마련한다.

여기서 상기 탑플로우(100)는 가볍고 내부식성이 강한 합성수지로 구성되고, 측면으로 슬러지 및 퇴적물이 쌓이는 것을 방지할 수 있도록 단면이 삼각형상을 취하는 구조이다. 아울러 상기 탑플로우(100)는 가볍기 때문에 앙카볼트와 같은 결합수단을 통해 상기 관거의 바닥면에 고정되는 구조이다.

이러한 상기 탑플로우(100)는 통상 관거(300)를 시공할 시 관거(300) 내 허용 최대유량이 120% 초과 되게 시공하는 바, 관거(300) 내 설치할 시 초과 되는 최대유량 20% 범위 안에 체적이 차지하도록 하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 관거(300) 내부의 단면적 대비 체적이 5% 내지 15% 범위를 차지하게 제작되는 것이 바람직하다.

이러한 상기 탑플로우(100)는 내부에 살빼기 공간부를 형성하여 구성할 수 있으며, 또한 중간부위에 높이조절판을 별도로 결합시켜 높이를 자유롭게 조절할 수 있게 구성할 수 있음은 물론이다.

아울러 상기 탑플로우(100)는 길이방향을 따라 일정간격을 두고 다단 결합되며, 상호 결합면에는 다수의 삽입돌기(140)와 삽입홈(140)이 더 형성되는 구조이다.

즉, 상기 탑플로우(100)는 관거(300)의 길이에 따라 다양하게 길이를 조절할 수 있으며, 이는 상기 삽입돌기(140) 및 삽입홈(140)을 통해 일체로 연장 연결되어 가능하다.

아울러 지상에는 통상 관거(300)의 내부의 조사를 위해 상기 관거(300)와 연결되는 맨홀(미도시)이 설치된다. 이러한 상기 맨홀(미도시)의 지름은 64.8cm로 규격화되어 있다. 때문에 상기 탑플로우(100)는 맨홀로 통과되게 위해 55cm 내지 60cm 간격으로 분리 구성되어 다단 결합하여야 하는 것이 선행되어야 한다.

한편 상기 관거(300)의 유입구측과 배출구측에 배치되는 탑플로우(100)의 일단과 타단에는 헤드부(130)가 형성되는 구조이다.

이러한 헤드부(130)는 대각선으로 반분된 삼각뿔 형상을 취하되, 꼭지점이 중앙을 향하도록 구성된다.

따라서 상기 헤드부(130)를 통해 유입되는 하수의 물줄기를 반으로 구획하여 2개의 유로로 원활히 유도하고, 또한 배출되는 2개의 하수는 합쳐질 때 발생하는 와류를 방지하여 병목현상에 따른 관거(300) 내 유속이 느려지는 것을 방지할 수 있는 구조를 마련한다.

한편 도 4와 같이, 상기 탑플로우(100)의 상단은 영상획득 조사장비(200)의 탑재와 이동을 위해 평면이동로(120)가 형성되는 구조이다.

또한 상기 평면이동로(120)는 영상획득 조사장비(200)의 궤도 이탈을 방지하기 위해 중앙에 돌출형성되는 돌출부(121)를 더 포함하는 구조이다.

이러한 구조는 관거(300) 내 이물질 또는 퇴적물 또는 관거(300)의 균열을 촬영하기 위한 것으로, 조사장비(200)를 통해 영상을 획득하기 위해 이동로를 확보하기 위함이다.

도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 관거 내부의 유속 증가 탑플로우의 작동도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 관거(300) 내부로 하수가 유입되면, 하수는 탑플로우(100)의 헤드부(130)를 통해 유속이 저감되지 않으면서 하수의 물줄기를 반으로 구획하여 2개의 유로로 유도한다.

이렇게 각 유로로 유입된 하수는 관거(300)의 통수 단면 축소에 따라 수위가 높아져서 유속이 빨라지게 된다.

그러면 유속이 빨라짐에 따라 각 유로 상에 쌓인 퇴적물이 함께 쓸려가게 되고, 또한 부유물이 퇴적되지 않게 된다.

한편 관거(300)의 외부로 배출되는 하수 역시 헤드부(130)에 의해 합쳐질 때 발생하는 와류를 방지하여 병목현상에 따른 관거(300) 내 유속이 느려지는 것을 방지할 수 있다.

[제 2실시예]

도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 관거 내부의 유속 증가 탑플로우의 사시도이고, 도 7은 도 6의 분해사시도이며, 도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 관거 내부에 설치된 유속 증가 탑플로우의 설치도이다.

도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 제 2실시예는 제 1실시예를 포함한다.

여기서 상기 탑플로우(100)는 관거(300) 내 부유물 및 슬러지가 퇴적되지 않도록 와류를 형성하기 위해 폭방향을 따라 하수의 배출방향으로 경사지게 관통된 다수의 와류통로(110)가 일정간격을 두고 지그재그로 형성되는 구조이다.

이 때 상기 각 와류통로(110) 중 하수가 유입되는 유입구측의 와류통로(110)에는 하수를 와류통로(110)로 유도하기 위해 내측방향으로 파여진 확장부(111)가 더 형성되는 구조이다.

즉, 이러한 확장부(111)는 와류통로(110)의 유입 폭을 증대시켜 각 유로를 따라 흐르는 하수를 와류통로(110)로 유도하고, 와류통로(110)로 배출되는 하수는 직선으로 흐르는 하수와 합쳐질 때 와류를 발생시켜 관거(300) 내 퇴적물이 쌓이는 것을 방지할 수 있는 것이다.

도 9는 본 발명의 제 2실시예에 따른 관거 내부의 유속 증가 탑플로우의 작동도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 관거(300) 내부로 하수가 유입되면, 하수는 탑플로우(100)의 헤드부(130)를 통해 유속이 저감되지 않으면서 하수의 물줄기를 반으로 구획하여 2개의 유로로 유도한다.

이렇게 각 유로로 유입된 하수는 관거(300)의 통수 단면 축소에 따라 수위가 높아져서 유속이 빨라지게 된다.

그리고 각 유로로 진입된 일부의 하수는 와류통로(110)의 유입구측에 형성된 확장부(111)를 통해 와류통로(110)로 유도되고, 와류통로(110)를 따라 배출되는 하수는 직진되는 하수와 만나 와류가 발생된다.

이렇게 와류통로(110)의 배출측에서 와류가 발생되면, 각 유로 상에 쌓인 퇴 적물이 함께 쓸려가게 되고, 또한 부유물이 퇴적되지 않게 된다.

아울러 이러한 현상은 관거(300)의 전(塡) 구간에 걸쳐 형성되므로, 별도로 관거(300) 내부를 준설하지 않아도 관거(300) 내부에는 퇴적물이 쌓이지 않게 된다.

한편 관거(300)의 외부로 배출되는 하수 역시 헤드부(130)에 의해 합쳐질 때 발생하는 와류를 방지하여 병목현상에 따른 관거(300) 내 유속이 느려지는 것을 방지할 수 있는 것이다.

[제 3실시예]

도 10은 본 발명의 제 3실시예에 따른 관거 내부에 설치된 유속 증가 탑플로우의 설치도이고, 도 11은 본 발명의 제 3실시예에 따른 관거 내부의 유속 증가 탑플로우의 작동도이다.

먼저 도 10 및 도 11과 같이, 제 3실시예는 제 1실시예를 포함한다.

여기서 상기 탑플로우(100)는 관거(300) 내 부유물 및 슬러지가 퇴적되지 않도록 와류를 형성하기 위해 폭방향을 따라 하수의 배출방향으로 경사진 다수의 와류통로(110)가 일정간격을 두고 지그재그로 형성되는 구조이다.

이 때 각 와류통로(110) 중 하수가 유입되는 와류통로(110)에는 하수를 와류통로(110)로 유도하기 위한 날개(112)가 더 설치되는 구성이다.

즉, 이러한 상기 날개(112)는 각 유로를 따라 흐르는 하수를 와류통로(110)로 능동적으로 유도하기 위함이다.

그리고, 도 11과 같이, 제 3실시예의 날개(112)는 날개와 부딪혀 와류통로(110)의 유입구측에도 와류를 형성할 수 있는 특징이 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 관거 내부의 유속 증가 탑플로우는 제 2실시예의 확장부와 제 3실시예를 날개를 같이 구성하여 실시할 수 있음은 물론이다.

또한 본 발명의 관거 내부의 유속 증가 탑플로우는 관거에 별도의 개구부를 설치할 경우, 1 내지 9m 간격 또는 수십미터 간격으로 다단으로 분리구성될 수 있으며, 또한 단품으로 하나로 길게 일정간격을 두고 설치할 수 있음은 물론이다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것을 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 관거 내부의 유속 증가 탑플로우의 사시도,

도 2는 도 1의 분해사시도,

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 관거 내부에 설치된 유속 증가 탑플로우의 설치도,

도 4는 도 3의 A-A선에 따른 단면구성도,

도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 관거 내부의 유속 증가 탑플로우의 작동도,

도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 관거 내부의 유속 증가 탑플로우의 사시도,

도 7은 도 6의 분해사시도,

도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 관거 내부에 설치된 유속 증가 탑플로우의 설치도,

도 9는 본 발명의 제 2실시예에 따른 관거 내부의 유속 증가 탑플로우의 작동도,

도 10은 본 발명의 제 3실시예에 따른 관거 내부에 설치된 유속 증가 탑플로우의 설치도,

도 11은 본 발명의 제 3실시예에 따른 관거 내부의 유속 증가 탑플로우의 작동도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 탑플로우 110: 와류통로 111: 확장부

112: 날개

120: 평면이동로 121: 돌출부 130: 헤드부

140: 삽입돌기, 삽입홈

200: 영상획득 조사장비 210: 카메라

300: 관거

Claims (9)

1. 하수의 수위를 높여 유속을 증가시킬 수 있도록 단면이 사각형태인 관거의 내부 중앙에 길이방향으로 설치되어 관거 내 유로를 2개로 구획하는 탑플로우;로 구성되되,

   상기 탑플로우는 슬러지 및 퇴적물이 쌓이는 것을 방지하고 관거 내부 단면적 대비 차지하는 체적이 최소화될 수 있도록 단면이 삼각형상을 취하고, 그 상단은 영상획득 조사장비의 탑재 및 이동을 위해 중앙에 돌출부가 돌출형성된 평면이동로가 형성되는 것을 특징으로 하는 관거 내부의 유속 증가 탑플로우.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 탑플로우는 관거에 부유물 및 슬러지가 퇴적되지 않도록 와류를 형성하기 위해 폭방향을 따라 하수의 배출방향으로 경사지게 관통된 다수의 와류통로가 일정간격을 두고 지그재그로 형성되는 것을 특징으로 하는 관거 내부의 유속 증가 탑플로우.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 탑플로우는 길이방향을 따라 일정간격을 두고 다단 결합되며, 상호 결합면에는 다수의 삽입돌기와 삽입홈이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 관거 내부의 유속 증가 탑플로우.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 관거의 유입구측과 배출구측에 배치되는 탑플로우의 일단과 타단은 헤드부가 형성되되, 상기 각 헤드부는 대각선으로 반분된 삼각뿔 형상을 취하되, 꼭지점이 중앙을 향하도록 배치 구성되는 것을 특징으로 하는 관거 내부의 유속 증가 탑플로우.
5. 제 2항에 있어서,

   하수가 유입되는 와류통로의 유입구측은 내측방향으로 파여진 확장부가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 관거 내부의 유속 증가 탑플로우.
6. 제 2항에 있어서,

   하수가 유입되는 와류통로의 유입구측에는 하수를 와류통로로 유도하기 위한 날개가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 관거 내부의 유속 증가 탑플로우.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제 1항에 있어서,

   상기 탑플로우는 관거 내부의 단면적 대비 체적이 5% 내지 15% 범위를 차지하는 것을 특징으로 하는 유속 증가 탑플로우.

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