KR101833926B1

KR101833926B1 - 하수관거의 자동 세척장치

Info

Publication number: KR101833926B1
Application number: KR1020170092919A
Authority: KR
Inventors: 윤승현
Original assignee: (주)자연과환경
Priority date: 2017-07-21
Filing date: 2017-07-21
Publication date: 2018-04-16

Abstract

본 발명은 하수관거의 자동 세척장치에 관한 것으로, 맨홀의 하류측에 구비되는 하수유출구를 개폐하는 제1 개폐수단과, 맨홀의 상류측에 구비되는 저류수유입구를 개폐하는 제2 개폐수단과, 맨홀의 주위에 설치되는 저류조 및 맨홀 내의 하수를 펌핑하여 저류조에 저류하는 저류수단을 구비하여 최소한의 동력을 활용하여 하수를 저류조에 저류하였다가 저류조에 저류된 저류수를 맨홀 내부로 방출함으로써 평상시의 하수량보다 많은 수량과 평상시보다 큰 유속과 수압을 가지는 저류수가 맨홀의 인버트와 하수유출구 및 하류측 하수관거로 유동하면서 퇴적을 방지함과 아울러 퇴적된 퇴적물을 효과적으로 세척할 수 있도록 한 것이다.

Description

하수관거의 자동 세척장치{Apparatus for washing sewage pipe}

본 발명은 상하수도 및 하수처리장 분야 기술 중에서, 하수관거의 자동 세척장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 최소한의 동력을 활용하여 하수를 저류조에 저류하였다가 저류조에 저류된 저류수를 맨홀 내부로 방출함으로써 평상시의 하수량보다 많은 수량과 평상시보다 큰 유속과 수압을 가지는 저류수가 맨홀의 인버트와 하수유출구 및 하류측 하수관거로 유동하면서 퇴적을 방지함과 아울러 퇴적된 퇴적물을 효과적으로 세척할 수 있도록 한 하수관거의 자동 세척장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수관거는 여러 하수구에서 유입되는 하수를 하수종말처리장으로 이송하는 것으로 하수의 자연스러운 흐름을 위하여 일정한 구배를 가지도록 설치된다.

종래 하수관거는 가정이나 공장 등에서 발생한 생활오수와 폐수 등의 오염물질을 정화 처리하는 하수종말처리장으로 이송하기 위하여 지하에 설치되는 시설로서, 하수를 이송하는 하수관거와, 하수관거의 일정 구간마다 설치되는 맨홀로 이루어진다.

맨홀은 상류측 하수관거를 통해 이송되는 하수가 유입되는 유입구와, 유입된 하수를 하류측 하수관거로 유출하는 하수유출구(를 구비한다.

맨홀은 유출구의 관경 높이 이하로 하수가 흐르도록 하고 있으며, 평상시에는 맨홀 상부까지 대략 500ℓ 이상의 빈 공간이 형성되도록 구성된다.

종래에는 가정이나 공장 등에서 배출된 하수에는 화장지, 비닐, 음식물 찌꺼기, 토사 등을 포함하는 다양한 이물질을 포함하고 있기 때문에 하수관거가 하수를 이송하는 과정에서 하수관거에 이물질이 퇴적하게 된다.

이러한 퇴적물은 하수관거 내의 하수의 흐름을 방해하고, 하수관거가 막히는 폐색현상을 초래하게 된다.

하수관거의 폐색현상은 하수관거 고유의 하수 이송기능을 상실하게 하고, 더욱이 장마철이나 집중호우와 같은 우천 때에는 다량의 빗물이 한꺼번에 하수관거로 유입되면 하수관거에 퇴적된 퇴적물에 의하여 빗물이 하수관거를 통해 이송되지 못하고 범람하여 주택가에 침수피해를 일으키게 된다.

따라서 간헐적 또는 주기적으로 하수관거에 누적된 퇴적물을 제거하여야 한다. 즉, 일정 구간으로 설치된 맨홀을 통해 준설장비로부터 준설용 버킷을 하수관거로 투입하여 하수관거에 퇴적되어 있는 퇴적물을 제어하는 작업을 실시하고 있다.

그러나 하수관거에 소량의 퇴적현상이 발생하더라도 일정 시간이 경과하면 지속적인 퇴적현상이 심화되고, 하수관거에 대한 준설작업을 실시하더라도 침수피해를 방지하기는 역부족이었다. 더욱이 하수관거의 준설작업은 많은 준설장비가 필요하고, 하수관거에 퇴적된 퇴적물이 부패하여 악취가 발생하게 되어 주민들의 민원을 야기하게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서 대한민국 등록특허 제10-1007104호(2011.01.03. 등록) "무동력 하수관거 자동 세척장치"는 맨홀 내에 유입된 하수의 수위가 일정 이상이 되기 전까지는 맨홀의 유출구를 폐쇄하고, 맨홀 내의 수위가 일정 이상이 되면 유출구를 개방하여 맨홀 내에 저류된 하수가 한꺼번에 유출구를 통해 유출되도록 함으로써 맨홀과 하수관거에 퇴적물이 퇴적하지 않도록 하여 맨홀과 하수관거를 자동적으로 세척하는 기술을 개시하고 있다.

그러나 상기 선행기술은 동력을 사용하지 않는다는 장점은 있으나, 맨홀 내에 저류되는 하수의 수위가 유입구의 상단 높이로 한정되기 때문에 퇴적물의 퇴적을 방지할 수 있을 정도의 강한 수류를 발생시키지 못하게 되어 하수관거의 자동 세척 기능이 만족할 만한 기술이라고 볼 수 없다.

따라서 최소한의 동력을 활용하여 하수를 저류조에 저류하였다가 저류조에 저류된 저류수를 맨홀 내부로 방출함으로써 평상시의 하수량보다 많은 수량과 평상시보다 큰 유속과 수압을 가지는 저류수가 맨홀의 인버트와 하수유출구 및 하류측 하수관거로 유동하면서 퇴적을 방지함과 아울러 퇴적된 퇴적물을 효과적으로 세척할 수 있도록 하는 기술의 개발이 요구되고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1007104호(2011.01.03. 등록) "무동력 하수관거 자동 세척장치"

따라서 본 발명의 목적은 최소한의 동력을 활용하여 하수를 저류조에 저류하였다가 저류조에 저류된 저류수를 맨홀 내부로 방출함으로써 평상시의 하수량보다 많은 수량과 평상시보다 큰 유속과 수압을 가지는 저류수가 맨홀의 인버트와 하수유출구 및 하류측 하수관거로 유동하면서 퇴적을 방지함과 아울러 퇴적된 퇴적물을 효과적으로 세척할 수 있도록 한 하수관거의 자동 세척장치를 제공하려는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은 상류측 하수관거와 하류측 하수관거를 포함하는 하수관거와; 상기 상류측 하수관거가 연결되는 하수유입구와 상기 하류측 하수관거가 연결되는 하수유출구가 형성된 맨홀벽체와, 상기 맨홀벽체의 하단을 연결하는 맨홀바닥을 가지며 상단이 개방되는 맨홀본체와, 상기 맨홀본체의 상단개방부를 복개하는 맨홀덮개과, 상기 맨홀바닥에 설치되는 인버트와, 상기 하수유입구보다 상측에 형성되는 저류수유입구를 포함하는 맨홀과; 상기 맨홀본체의 주위에서 지중에 매설되며 상기 맨홀본체의 하수유입구 상부에 형성된 저류수유입구에 연통되는 저류수방출구를 구비하는 저류조와; 상기 저류조의 내부 상부에 설치되어 상기 맨홀본체 내의 하수를 저류조에 저류하는 저류수단과; 상기 맨홀본체의 내부에 설치되어 상기 하수유출구를 개폐하는 제1 개폐수단과; 상기 맨홀본체의 내부에 설치되어 상기 저류수유입구를 개폐하는 제2 개폐수단; 및 상기 저류수단과 제1 개폐수단 및 제2 개폐수단을 제어하는 제어수단;을 포함하여 구성되며, 상기 저류조는 상기 맨홀본체를 감싸는 4개의 저류조내측벽체와 상기 저류조내측벽체에서 바깥쪽으로 이격된 4개의 저류조외측벽체 및 상기 저류조내측벽체와 저류조외측벽체의 하단을 연결하는 저류조바닥을 가지며 상단이 개방된 저류조본체와, 상기 저류조본체의 상단개방부를 복개하는 저류조덮개를 포함하고, 상기 저류조내측벽체는 상기 맨홀본체의 맨홀벽체에 밀착되는 상태로 설치되며, 상기 저류조외측벽체는 저류용량에 따라 저류조내측벽체로부터 이격 설치되고, 상기 저류조바닥은 중앙부를 향하여 하향경사지게 형성되며, 상기 저류수단은 상기 저류조의 내부에 설치되는 저류펌프와, 상기 저류펌프의 흡입단에 연결되고 저류조의 저류조내측벽체와 맨홀본체의 맨홀벽체를 관통하여 하단이 상기 맨홀바닥 상에 위치하는 흡입관과, 상기 저류펌프의 토출단에 연결되며 하단이 저류조바닥 상에 위치하는 토출관을 포함하고, 상기 제1 개폐수단은 상기 맨홀벽체 중 하류측 내면에 밀착되어 승강 가능하게 설치되는 제1 개폐판과, 상기 맨홀벽체의 하류측 내면에 고정 설치되는 제1 권취모터와, 상기 제1 권취모터에 의하여 정역회전하는 제1 권취드럼과, 상기 제1 권취드럼에 권취되며 하단이 상기 제1 개폐판의 상단에 결합되는 제1 로프와, 상기 맨홀벽체의 하류측 내면에 결합되어 상기 제1 개폐판을 승강 가능하게 안내하는 제1 가이드레일을 포함하며, 상기 제2 개폐수단은 상기 맨홀벽체 중 상류측 내면에 밀착되어 승강 가능하게 설치되는 제2 개폐판과, 상기 맨홀벽체의 상류측 내면에 고정 설치되는 제2 권취모터와, 상기 제2 권취모터에 의하여 정역회전하는 제2 권취드럼과, 상기 제2 권취드럼에 권취되며 하단이 상기 제2 개폐판의 상단에 결합되는 제2 로프와, 상기 맨홀벽체의 상류측 내면에 결합되어 상기 제2 개폐판을 승강 가능하게 안내하는 제2 가이드레일을 포함하고, 상기 제어수단은 상기 맨홀 내의 하수의 수위를 감지하는 맨홀수위센서와, 상기 저류조 내의 저류수의 수위를 감지하는 저류조수위센서와, 평상모드와 자동모드가 입력되는 입력부와, 상기 입력부에 입력된 모드와 상기 맨홀수위센서와 저류조수위센서의 감지신호에 따라 상기 제1 귄취모터와 제2 권취모터 및 저류펌프에 대한 제어명령을 출력하는 제어부와, 상기 제어부의 제어명령에 따라 각각 상기 제1 귄취모터와 제2 권취모터 및 저류펌프에 대한 구동신호를 송출하는 제1 권취모터구동부, 제2 권취모터구동부 및 저류펌프구동부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 하수관거의 자동 세척장치를 제공한다.

본 발명의 하수관거의 자동 세척장치에 의하면 맨홀의 하류측에 구비되는 하수유출구를 개폐하는 제1 개폐수단과, 맨홀의 상류측에 구비되는 저류수유입구를 개폐하는 제2 개폐수단과, 맨홀의 주위에 설치되는 저류조 및 맨홀 내의 하수를 펌핑하여 저류조에 저류하는 저류수단을 구비함으로써 최소한의 동력을 활용하여 하수를 저류조에 저류하였다가 저류조에 저류된 저류수를 맨홀 내부로 방출함으로써 평상시의 하수량보다 많은 수량과 평상시보다 큰 유속과 수압을 가지는 저류수가 맨홀의 인버트와 하수유출구 및 하류측 하수관거로 유동하면서 퇴적을 방지함과 아울러 퇴적된 퇴적물을 효과적으로 세척할 수 있다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 의한 하수관거의 자동 세척장치의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 분해 사시도,
도 2는 평상시의 상태를 보인 종단면도,
도 3은 하수유출구가 폐쇄되고 하수가 저류조에 저류되는 상태를 보인 종단면도,
도 4는 하수유출구가 개방되고 저류수방출구가 개방되어 저류수가 방출되는 상태를 보인 종단면도,
도 5는 제어수단의 기능블록도이다.

이하, 본 발명에 의한 하수관거의 자동 세척장치를 첨부도면에 예시한 바람직한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 의한 하수관거의 자동 세척장치의 바람직한 실시예를 보인 것이다.

본 실시예에 따른 하수관거의 자동 세척장치가 적용되는 하수관거(100)는 시점(始點; departure)에서 종점(終點; destination)에 이르는 전 구간을 일정 구간으로 구분하여 각 구간에 대응하는 길이를 가지는 관체로 구성되며, 각 구간의 하수관거(100) 사이에는 맨홀(200)이 설치된다.

하수관거(100)는 맨홀(200)을 기준으로 할 때, 상류측에 위치하는 상류측 하수관거(110)와, 하류측에 위치하는 하류측 하수관거(120)로 구분된다.

상기 맨홀(200)은 4개의 맨홀벽체(211)와, 상기 맨홀벽체(211)의 하단을 연결하는 맨홀바닥(212)을 가지며 상단이 개방된 맨홀본체(210)와, 상기 맨홀본체(210)의 상단개방부를 복개하는 맨홀덮개(220)로 구성된다.

상기 맨홀본체(210)은 상류측에 상기 상류측 하수관거(110)가 연결되는 하수유입구(230)와 하류측에 상기 하류측 하수관거(120)가 연결되는 하수유출구(240)를 구비한다.

상기 하수유입구(230)는 상기 4개의 맨홀벽체(211) 중 상류측 벽체에 형성되며, 상기 하수유출구(240)는 상기 4개의 맨홀벽체(211) 중 하류측 벽체에 형성된다.

상기 맨홀덮개(220)는 상기 맨홀본체(210)의 상단면에 안착되는 철개틀(221)과, 상기 철개틀(221)에 복개되는 철개(222)를 포함하여 구성된다.

상기 철개틀(221)과 철개(222)는 주로 압축하중을 받게 되는 점을 감안하여 압축강도가 큰 주철제로 구성된다.

상기 하수관거(100)는 하수의 흐름이 원활하게 이루어지도록 하기 위하여 상류측 하수관거(110)와 하류측 하수관거(120)를 하류측을 향하여 하향경사지게 설치함과 아울러 상기 상류측 하수관거(110)를 상대적으로 높게 설치하고 하류측 하수관거(120)를 상대적으로 낮게 설치한다.

이에 따라 상기 하수유입구(230)가 하수유출구(240)보다 높은 위치에 형성된다.

또한 상기 상류측 하수관거(110)에서 맨홀본체(210)의 내부로 유입되는 하수의 상기 하류측 하수관거(120)를 통한 유출이 원활하게 이루어지도록 하기 위하여 맨홀본체(210)의 맨홀바닥(212)에는 인버트(Invert)(250)가 형성된다.

상기 인버트(250)는 상면에 반원통형의 하수유도홈(251)이 형성되며, 상류단부는 상기 하수유입구(230)의 하반부에 대응하고, 하류단부는 상기 하수유출구(240)의 하반부에 대응하도록 구성하여 상류측 하수관거(110)와 하류측 하수관거(120)가 인버트(250)에 의하여 연결되는 형태를 이루게 된다.

상기 인버트(250)는 맨홀본체(210)를 철근콘크리트 구조물로 제작한 다음 맨홀바닥(212)에 시멘트몰탈을 채우는 것에 의하여 형성할 수 있다.

상기 맨홀본체(210)는 터파기공의 바닥에 버림콘크리트층을 타설하고, 상기 버림콘크리트층의 상부에 잡석다짐층을 형성한 다음, 상기 잡석다짐층 상에 안치하고 터파기공과 맨홀본체의 사이의 틈새에 토사를 되메움하는 것에 의하여 설치할 수 있다.

본 실시예에 따른 하수관거의 자동 세척장치는 상기 맨홀본체(210)의 주위에서 지중에 매설되며 상기 맨홀본체(210)의 하수유입구(230) 상부에 형성된 저류수유입구(260)에 연통되는 저류수방출구(330)를 구비하는 저류조(300)와; 상기 저류조(300)의 내부 상부에 설치되어 상기 맨홀본체(210) 내의 하수를 저류조(300)에 저류하는 저류수단(400)과; 상기 맨홀본체(210)의 내부에 설치되어 상기 하수유출구(240)를 개폐하는 제1 개폐수단(500)과; 상기 맨홀본체(210)의 내부에 설치되어 상기 저류수유입구(260)를 개폐하는 제2 개폐수단(600); 및 상기 저류수단(400)과 제1 개폐수단(500) 및 제2 개폐수단(600)을 제어하는 제어수단(700);을 포함한다.

상기 저류조(300)는 상기 맨홀본체(210)를 감싸는 4개의 저류조내측벽체(311)과 상기 저류조내측벽체(311)에서 바깥쪽으로 이격된 4개의 저류조외측벽체(312) 및 상기 저류조내측벽체(311)와 저류조외측벽체(312)의 하단을 연결하는 저류조바닥(313)을 가지며 상단이 개방된 저류조본체(310)와, 상기 저류조본체(310)의 상단개방부를 복개하는 저류조덮개(320)를 포함한다.

상기 저류조내측벽체(311)는 상기 맨홀본체(210)의 맨홀벽체(211)에 밀착되는 상태로 설치되며, 상기 저류조외측벽체(312)는 저류용량에 따라 저류조내측벽체(311)로부터 이격 설치되고, 상기 저류조바닥(313)은 중앙부를 향하여 하향경사지게 형성된다.

상기 저류수방출구(330)는 상기 4개의 내벽체(311) 중 상류측 벽체의 하단부에 형성된다.

상기 저류수단(400)은 상기 저류조(300)의 내부에 설치되는 저류펌프(410)와, 상기 저류펌프(410)의 흡입단에 연결되고 저류조(300)의 저류조내측벽체(311)와 맨홀본체(210)의 맨홀벽체(211)를 관통하여 하단이 상기 맨홀바닥(212) 상에 위치하는 흡입관(420)과, 상기 저류펌프(410)의 토출단에 연결되며 하단이 저류조바닥(313) 상에 위치하는 토출관(430)을 포함한다.

상기 저류펌프(410)는 통상적인 방법에 의하여 저류조(300)의 저류조내벽체(311)에 장착할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.

상기 흡입관(420)의 하단에는 푸트밸브(Foot Valve)와 스크린(Screen)을 설치하여 이물질이 저류되는 것을 최소화할 수 있다.

도면에서 도면부호 421과 422는 저류조내벽체(311)와 맨홀벽체(211)에 형성되어 상기 흡입관(420)이 관통하는 관통공을 보인 것이다.

상기 제1 개폐수단(500)은 상기 맨홀벽체(211) 중 하류측 내면에 밀착되어 승강 가능하게 설치되는 제1 개폐판(510)과, 상기 맨홀벽체(211)의 하류측 내면에 고정 설치되는 제1 권취모터(520)와, 상기 제1 권취모터(520)에 의하여 정역회전하는 제1 권취드럼(530)과, 상기 제1 권취드럼(530)에 권취되며 하단이 상기 제1 개폐판(510)의 상단에 결합되는 제1 로프(540)를 포함하여 구성된다.

상기 제1 개폐판(510)은 상기 맨홀벽체(211)의 하류측 내면에 결합되는 제1 가이드레일(550)에 의하여 승강 가능하게 안내된다. 상기 제1 가이드레일(550)는 전후 한 쌍으로 설치되는 것이나, 도면에서는 후방측에 배치되는 것만 도시하고 전방측에 배치되는 것은 생략하였다.

상기 제1 권취드럼(530)는 통상적인 결합방법에 의하여 상기 제1 권취모터(520)의 모터축에 결합되는바, 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.

상기 제1 로프(540)는 내부식성 및 내약품성을 가지는 스테인리스 스틸과 같은 재질로 된 와이어로프를 사용할 수 있다.

상기 제1 로프(540)의 하단은 로프결합구(560)에 의하여 상기 제1 개폐판(510)의 상단에 결합된다. 상기 로프결합구(560)은 통상적인 와이어로프를 결합하는 구조를 채용할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 제2 개폐수단(600)은 상기 맨홀벽체(211) 중 상류측 내면에 밀착되어 승강 가능하게 설치되는 제2 개폐판(610)과, 상기 맨홀벽체(211)의 상류측 내면에 고정 설치되는 제2 권취모터(620)와, 상기 제2 권취모터(620)에 의하여 정역회전하는 제2 권취드럼(630)과, 상기 제2 권취드럼(630)에 권취되며 하단이 상기 제2 개폐판(610)의 상단에 결합되는 제2 로프(640)를 포함하여 구성된다.

상기 제2 개폐판(610)은 상기 맨홀벽체(211)의 상류측 내면에 결합되는 제2 가이드레일(650)에 의하여 승강 가능하게 안내된다. 상기 제2 가이드레일(650)는 전후 한 쌍으로 설치되는 것이나, 도면에서는 후방측에 배치되는 것만 도시하고 전방측에 배치되는 것은 생략하였다.

상기 제2 권취드럼(630)는 통상적인 결합방법에 의하여 상기 제2 권취모터(620)의 모터축에 결합되는바, 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.

상기 제2 로프(640)는 내부식성 및 내약품성을 가지는 스테인리스 스틸과 같은 재질로 된 와이어로프를 사용할 수 있다.

상기 제2 로프(640)의 하단은 로프결합구(660)에 의하여 상기 제2 개폐판(610)의 상단에 결합된다. 상기 로프결합구(660)는 통상적인 와이어로프를 결합하는 구조를 채용할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기 제1 권취모터(520)와 제2 권취모터(620), 제1 권취드럼(530)과 제2 권취드럼(630)는 통상적인 방법에 의하여 맨홀벽체(211)에 설치할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.

상기 제어수단(700)은 상기 맨홀(200) 내의 하수의 수위를 감지하는 맨홀수위센서(710)와, 상기 저류조(300) 내의 저류수의 수위를 감지하는 저류조수위센서(720)와, 평상모드와 자동모드가 입력되는 입력부(730)와, 상기 입력부(730)에 입력된 모드와 상기 맨홀수위센서(710)와 저류조수위센서(720)의 감지신호에 따라 상기 제1 귄취모터(520)와 제2 권취모터(620) 및 저류펌프(410)에 대한 제어명령을 출력하는 제어부(740)와, 상기 제어부(740)의 제어명령에 따라 각각 상기 제1 귄취모터(520)와 제2 권취모터(620) 및 저류펌프(410)에 대한 구동신호를 송출하는 제1 권취모터구동부(750), 제2 권취모터구동부(760) 및 저류펌프구동부(770)를 포함하여 구성된다.

상기 맨홀수위센서(710)와 저류조수위센서(720)는 통상적인 수위를 감지하는 수위센서를 사용할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.

상기 제어부(700)는 저류조(300)의 상부에 설치되는 컨트롤박스(미도시) 내에 내장할 수 있다.

이하, 본 실시예에 따른 하수관거의 자동 세척장치의 작용에 대하여 설명한다.

[하수유출구의 개폐동작]

하수유출구(240)에 대한 제어부(740)의 개방제어명령과 제1 권취모터구동부(750)의 개방구동신호에 따라 제1 권취모터(520)가 권취방향으로 회전하면, 제1 권취드럼(530)이 권취방향으로 회전하면서 제1 로프(540)를 권취하게 되고, 제1 로프(540)의 하단에 결합된 제1 개폐판(510)이 상승하여 하수유출구(240)를 개방하게 되며(도 2 참조), 하수유출구(240)에 대한 제어부(740)의 폐쇄제어명령과 제1 권취모터구동부(750)의 폐쇄구동신호에 따라 제1 권취모터(520)가 풀림방향으로 회전하면, 제1 권취드럼(530)이 풀림방향으로 회전하면서 제1 로프(540)를 풀어내게 되고, 제1 로프(540)의 하단에 결합된 제1 개폐판(510)이 자중에 의하여 하강하여 하수유출구(240)를 폐쇄하게 된다(도 3 참조).

[저류수유입구의 개폐동작]

저류수유입구(260)에 대한 제어부(740)의 개방제어명령과 제2 권취모터구동부(760)의 개방구동신호에 따라 제2 권취모터(620)가 권취방향으로 회전하면, 제2 권취드럼(630)이 권취방향으로 회전하면서 제2 로프(640)를 권취하게 되고, 제2 로프(640)의 하단에 결합된 제2 개폐판(610)이 상승하여 저류수유입구(260)을 개방하게 되며(도 4 참조), 저류수유입구(260)에 대한 제어부(740)의 폐쇄제어명령과 제2 권취모터구동부(760)의 폐쇄구동신호에 따라 제2 권취모터(620)가 풀림방향으로 회전하면, 제2 권취드럼(630)이 풀림방향으로 회전하면서 제2 로프(640)를 풀어내게 되고, 제2 로프(640)의 하단에 결합된 제2 개폐판(610)이 자중에 의하여 하강하여 저류수유입구(260)를 폐쇄하게 된다(도 2 및 도 3 참조).

[저류 및 적류정지 동작]

저류펌프(410)에 대한 제어부(740)의 저류제어명령과 저류펌프구동부(770)의 저류구동신호에 따라 저류펌프(410)가 가동되면, 맨홀(200) 내의 하수가 저류펌프(410)의 흡입단에 연결된 흡입관(420)을 통해 흡입되고, 저류펌프(410)의 토출단에 연결된 토출관(430)을 통해 토출되어 저류조(300)에 저류되며(도 3 참조), 저류펌프(410)에 대한 제어부(740)의 저류정지제어명령과 저류펌프구동부(770)의 저류정지구동신호에 따라 저류펌프(410)의 가동이 정지되면, 저류조(300)에 대한 저류가 정지된다(도 2 및 도 4 참조).

[평상모드 동작]

입력부(730)에 평상모드가 입력되면, 맨홀수위센서(710)와 저류조수위센서(720)의 감지신호와 무관하게 상술한 하수유출구 개방동작에 의하여 하수유출구(240)가 개방되고, 상술한 저류수유입구 폐쇄동작에 의하여 저류수유입구(260)가 폐쇄되며, 상술한 저류정지 동작에 의하여 저류펌프(410)가 가동정지된다(도 2 참조).

이에 따라 상류측 하수관거(110)으로부터 하수유입구(230)을 통해 유입되는 하수는 인버트(250)을 통해 하수유출구(240)을 통해 유출되어 하류측 하수관거(120)를 따라 하류측으로 이송된다.

[자동모드 동작]

입력부(730)에 자동모드가 입력되면, 맨홀수위센서(710)에 의해 감지된 맨홀수위가 설정된 수위보다 낮으면, 상술한 평상모드 동작이 이루어지게 된다.

맨홀수위센서(710)에 의하여 감지된 맨홀수위가 설정된 수위보다 높으면, 상술한 하수유출구 폐쇄 동작에 의하여 하수유출구(240)가 폐쇄되고, 상술한 저류수유입구 폐쇄 동작에 의하여 저류수유입구(260)가 폐쇄되며, 상술한 저류 동작에 의하여 저류펌프(410)가 가동하여 맨홀(200) 내의 하수를 흡입관(420)을 통해 흡입하고 토출관(430)을 통해 토출하여 저류조(300)에 저류하게 된다(도 3 참조).

저류조수위센서(720)에 의하여 감지된 저류조수위가 설정된 수위보다 높으면, 상술한 저류 정지 동작에 의하여 저류펌프(410)이 가동이 정지되어 저류가 정지되며, 상술한 하수유출구 개방 동작에 의하여 하수유출구(240)가 개방되고, 상술한 저류수유입구 개방 동작에 의하여 저류수유입구(260)가 개방되어 저류조(300) 내에 저류되어 있던 저류수가 저류조(300)의 저류수방출구(330)와 저류수유입구(260)을 통해 맨홀(200) 내로 유입되어 맨홀(200) 내의 하수와 함께 하수유출구(240)을 통해 하류측 하수관거(120)으로 배출된다(도 4 참조).

이때, 저류조(300)에 저류되어 있던 저류수의 수위가 맨홀(200) 내의 수위보다 높으므로 통상적인 하수의 유속 및 수압보다 훨씬 큰 유속과 수압을 가지게 되며, 저류조(300)에 저류되어 있던 저류수의 수량은 통상적인 하수의 유량보다 휠씬 많으므로 화장지, 비닐, 음식물 찌꺼기, 토사 등의 이물질이 맨홀(200)과 하류측 하수관거(120)에 퇴적하는 것을 방지할 수 있으며, 기존 퇴적된 퇴적물을 효과적으로 세척할 수 있게 된다.

또한 제1 귄취모터(520)와 제2 권취모터(620) 및 저류펌프(410)는 수시로 가동되는 것이 아니고, 필요에 따라 가동되는 것으로서 동력의 사용을 최소화할 수 있다. 또한 하수관거가 설치되는 구간에 태양전지발전시스템을 설치함으로써 자체적으로 동력을 생산하여 사용할 수도 있다.

이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 하수관거 110 : 상류측 하수관거
120 : 하류측 하수관거 200 : 맨홀
210 : 맨홀본체 220 : 맨홀덮개
230 : 하수유입구 240 : 하수유출구
250 : 인버트 260 : 저류수유입구
300 : 저류조 310 : 저류조본체
320 : 저류조덮개 330 : 저류수방출구
400 : 저류수단 410 : 저류펌프
420 : 흡입관 430 : 토출관
500 : 제1 개폐수단 510 : 제1 개폐판
520 : 제1 귄취모터 530 : 제1 권취드럼
540 : 제1 로프 550 : 제1 가이드레일
600 : 제2 개폐수단 610 : 제2 개폐판
620 : 제2 권취모터 630 : 제2 권취드럼
640 : 제2 로프 650 : 제2 가이드레일
700 : 제어수단 710 : 맨홀수위센서
720 : 저류조수위센서 730 : 입력부
740 : 제어부 750 : 제1 권취모터구동부
760 : 제2 권취모터구동부 770 : 저류펌프구동부

Claims

상류측 하수관거(110)와 하류측 하수관거(120)를 포함하는 하수관거(100)와;
상기 상류측 하수관거(110)가 연결되는 하수유입구(230)와 상기 하류측 하수관거(120)가 연결되는 하수유출구(240)가 형성된 맨홀벽체(211)와, 상기 맨홀벽체(211)의 하단을 연결하는 맨홀바닥(212)을 가지며 상단이 개방되는 맨홀본체(210)와, 상기 맨홀본체(210)의 상단개방부를 복개하는 맨홀덮개(220)과, 상기 맨홀바닥(212)에 설치되는 인버트(250)와, 상기 하수유입구(230)보다 상측에 형성되는 저류수유입구(260)를 포함하는 맨홀(200)과;
상기 맨홀본체(210)의 주위에서 지중에 매설되며 상기 맨홀본체(210)의 하수유입구(230) 상부에 형성된 저류수유입구(260)에 연통되는 저류수방출구(330)를 구비하는 저류조(300)와;
상기 저류조(300)의 내부 상부에 설치되어 상기 맨홀본체(210) 내의 하수를 저류조(300)에 저류하는 저류수단(400)과;
상기 맨홀본체(210)의 내부에 설치되어 상기 하수유출구(240)를 개폐하는 제1 개폐수단(500)과;
상기 맨홀본체(210)의 내부에 설치되어 상기 저류수방출구(330)를 개폐하는 제2 개폐수단(600); 및
상기 저류수단(400)과 제1 개폐수단(500) 및 제2 개폐수단(600)을 제어하는 제어수단(700);을 포함하여 구성되며,
상기 저류조(300)는 상기 맨홀본체(210)를 감싸는 4개의 저류조내측벽체(311)과 상기 저류조내측벽체(311)에서 바깥쪽으로 이격된 4개의 저류조외측벽체(312) 및 상기 저류조내측벽체(311)와 저류조외측벽체(312)의 하단을 연결하는 저류조바닥(313)을 가지며 상단이 개방된 저류조본체(310)와, 상기 저류조본체(310)의 상단개방부를 복개하는 저류조덮개(320)를 포함하고,
상기 저류조내측벽체(311)는 상기 맨홀본체(210)의 맨홀벽체(211)에 밀착되는 상태로 설치되며, 상기 저류조외측벽체(312)는 저류용량에 따라 저류조내측벽체(311)로부터 이격 설치되고, 상기 저류조바닥(313)은 중앙부를 향하여 하향경사지게 형성되며,
상기 저류수단(400)은 상기 저류조(300)의 내부에 설치되는 저류펌프(410)와, 상기 저류펌프(410)의 흡입단에 연결되고 저류조(300)의 저류조내측벽체(311)와 맨홀본체(210)의 맨홀벽체(211)를 관통하여 하단이 상기 맨홀바닥(212) 상에 위치하는 흡입관(420)과, 상기 저류펌프(410)의 토출단에 연결되며 하단이 저류조바닥(313) 상에 위치하는 토출관(430)을 포함하고,
상기 제1 개폐수단(500)은 상기 맨홀벽체(211) 중 하류측 내면에 밀착되어 승강 가능하게 설치되는 제1 개폐판(510)과, 상기 맨홀벽체(211)의 하류측 내면에 고정 설치되는 제1 권취모터(520)와, 상기 제1 권취모터(520)에 의하여 정역회전하는 제1 권취드럼(530)과, 상기 제1 권취드럼(530)에 권취되며 하단이 상기 제1 개폐판(510)의 상단에 결합되는 제1 로프(540)와, 상기 맨홀벽체(211)의 하류측 내면에 결합되어 상기 제1 개폐판(510)을 승강 가능하게 안내하는 제1 가이드레일(550)을 포함하며,
상기 제2 개폐수단(600)은 상기 맨홀벽체(211) 중 상류측 내면에 밀착되어 승강 가능하게 설치되는 제2 개폐판(610)과, 상기 맨홀벽체(211)의 상류측 내면에 고정 설치되는 제2 권취모터(620)와, 상기 제2 권취모터(620)에 의하여 정역회전하는 제2 권취드럼(630)과, 상기 제2 권취드럼(630)에 권취되며 하단이 상기 제2 개폐판(610)의 상단에 결합되는 제2 로프(640)와, 상기 맨홀벽체(211)의 상류측 내면에 결합되어 상기 제2 개폐판(610)을 승강 가능하게 안내하는 제2 가이드레일(650)을 포함하고,
상기 제어수단(700)은 상기 맨홀(200) 내의 하수의 수위를 감지하는 맨홀수위센서(710)와, 상기 저류조(300) 내의 저류수의 수위를 감지하는 저류조수위센서(720)와, 평상모드와 자동모드가 입력되는 입력부(730)와, 상기 입력부(730)에 입력된 모드와 상기 맨홀수위센서(710)와 저류조수위센서(720)의 감지신호에 따라 상기 제1 귄취모터(520)와 제2 권취모터(620) 및 저류펌프(410)에 대한 제어명령을 출력하는 제어부(740)와, 상기 제어부(740)의 제어명령에 따라 각각 상기 제1 귄취모터(520)와 제2 권취모터(620) 및 저류펌프(410)에 대한 구동신호를 송출하는 제1 권취모터구동부(750), 제2 권취모터구동부(760) 및 저류펌프구동부(770)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 하수관거의 자동 세척장치.