KR20090089153A - 지하수 관정 밀폐 덮개와 공기유입량 조절밸브를 활용한 진공흡입청소장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지하수 관정 내부의 진공압을 적절하게 조절하여 지하수 관정의 내벽에 고착되어 응고된 오염물질 등의 효과적인 제거에 의해 지하수 산출량 증가, 수질개선 및 심도회복력을 향상시킬 수 있도록 한 지하수 관정 밀폐 덮개와 공기유입량 조절조절밸브를 활용한 진공흡입청소장치를 제공하기 위한 것으로, 가압공기유닛의 일단부를 지하수 관정 내부에 연장가능하게 설치하여 압축기(compressor)로부터 공급되는 가압공기를 지하수 관정의 내측에 분사시켜 지하수를 토출시키면서 지하수 관정 내부 공기유입량을 조절하는 방법으로 지하수 관정 내부에 형성된 오염물질을 효과적으로 제거하고 외부로 편리하게 배출되게 하여 지하수 산출량 증가, 수질개선 및 심도회복력 등을 향상시킬 수 있게 하는 데 특징이 있다.
지하수 관정, 지하수, 진공흡입장치, 진공압, 압축기, 가압공기유닛, 흡입, 분사.
Description
본 발명은 지하수 관정 밀폐 덮개와 공기유입량 조절조절밸브를 활용한 진공흡입청소장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 지하수 관정 내부의 진공압을 적절하게 조절하여 지하수 관정의 내벽에 고착되어 응고된 오염물질 등의 효과적인 제거에 의해 지하수 산출량 증가, 수질개선 및 심도회복력을 향상시킬 수 있도록 한 지하수 관정 밀폐 덮개와 공기유입량 조절조절밸브를 활용한 진공흡입청소장치에 관한 것이다.
식수나 혹은 농업 및 산업용 목적으로 지하수 취수시설이 개발되고 있다. 이러한 지하수 취수시설인 지하수와 관련하여 설치되는 관(이하, '지하수 관정'이라 한다)은 지하수를 이용하거나 또는 수질, 수위 및 수온 등을 관측하기 위해 지반을 굴착하여 설치된다. 지하수 관정은 100∼250㎜의 공경을 가지고 지반에 수십미터 내지 수백미터 깊이로 굴착되어 나공상태로 형성된다. 지하수 관정의 내부에는 지하수 층과 연락되게 설치된 수중모터펌프를 구비하고, 이 수중모터펌프를 통하여 지하수를 외부로 토출하게 함으로써 지하수를 이용하도록 하고 있다.
그러나, 수중모터펌프가 구동하는 동안에 인입되는 전기에 의해 자장이 형성되고, 이에 의해, 지하수에 녹아 있던 광물성분들이 집진되어 지하수 관정의 내벽에 고착되어 응고되는 현상이 형성된다. 이러한, 광물성분들이 응고되는 현상은 지하수 관정의 내벽에 스케일 등의 오염물질이 형성되게 하는 원인이 되고 있다. 이와 같이, 지하수 관정의 내부에 오염물질이 형성되면, 이로 인해, 지하수가 모여드는 수맥이 좁아질 수 있으므로 지하수 취수량이 감소되는 등 장애요인으로 작용된다. 또한, 광물성분들로 이루어진 오염물질들은 수중모터펌프와 함께 설치되는 지하수 토출관 등을 쉽게 부식시켜 지하수의 수질을 오염시키는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 지하수 관정을 청소할 때, 지하수 관정 내부의 진공압을 적절하게 조절하여 지하수 관정의 내벽에 고착되어 응고된 오염물질 등의 효과적인 제거에 의해 지하수 산출량 증가, 수질개선 및 심도회복력을 향상시킬 수 있도록 한 지하수 관정 밀폐 덮개와 공기유입량 조절조절밸브를 활용한 진공흡입청소장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적은, 지하수 관정에서 외부로 연장 설치된 토출관을 구비하고, 상기 토출관과 연락되게 설치된 공기압축기(compressor)로부터 공급되는 가압공기를 상기 토출관 및 상기 토출관에 구비된 분사기를 거쳐 상기 지하수 관정의 내측에 유 도되게 함과 아울러 지하수 관정의 내부에 형성된 오염물질을 외부로 배출할 수 있게 하는 가압공기유닛 및 상기 지하수 관정의 상부 개구측에 고정가능하게 결합되고, 상기 가압공기유닛이 수납되는 수용공간이 형성되는 밀폐수단을 포함하는 지하수 관정 밀폐 덮개와 공기유입량 조절조절밸브를 활용한 진공흡입청소장치에 의해 달성된다.
상기 가압공기유닛은, 상기 공기압축기로부터 공급되는 가압공기를 상기 토출관을 거쳐 상기 지하수 관정 내부로 유입되게 유도하는 흡입공기유입호스와, 상기 흡입공기유입호스와 인접되게 마련되어 가압공기를 상기 분사기를 거쳐 상기 지하수 관정 내벽에 분사되도록 유도하는 분사공기유입호스와, 상기 분사공기유입호스의 일단부에 설치되어 상기 지하수 관 내벽에 가압공기를 분사시키는 분사기와, 상기 분사기와 인접되게 설치되어 상기 지하수 관 내부의 오염물질을 흡입하는 흡입관과, 상기 흡입공기유입호스 및 상기 흡입관과 연통되게 연결되고 상기 흡입관에 의해 흡입된 오염물질 등을 외부로 토출되게 유도하는 토출관으로 이루어질 수 있다.
상기 흡입공기유입호스에는 상기 공기압축기와 인접하는 위치에 흡입공기유입량을 조절하는 흡입공기조절밸브가 마련될 수 있다.
상기 분사공기유입호스에는 상기 압축기와 인접하는 위치에 분사공기유입량을 조절하는 분사공기조절밸브가 마련될 수 있다.
상기 토출관의 일단에는 상기 지하수 관정의 내부로부터 흡입되어 토출되는 오염물질 등의 토출량을 조절하는 토출조절밸브가 마련될 수 있다.
상기 밀폐수단은, 상기 지하수 관정의 상부 개구측에 고정가능하게 설치되고, 소정위치에는 상기 흡입공기유입호스와 상기 분사공기유입호스가 관통되게 끼움 결합되는 호스결합공이 형성된 고정부재와, 상기 고정부재와 끼움결합되고, 상기 토출관이 관통되게 끼움 결합되는 토출관결합공 및 진공조절밸브가 결합되는 밸브결합공이 형성된 덮개로 이루어질 수 있다.
상기 밀폐수단의 상측에는 상기 지하수 내부의 진공압을 육안으로 확인하여 조절할 수 있도록 압력계를 갖는 진공조절밸브가 마련될 수 있다.
상기 지하수 관정의 케이싱과 상기 밀폐수단이 접하는 위치와 상기 고정부재와 상기 덮개가 접하는 위치에는 밀폐성을 증가시킬 수 있게 하는 제1오링(O-Ring) 및 제2오링이 결합될 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 지하수 관정 밀폐 덮개와 공기유입량 조절조절밸브를 활용한 진공흡입청소장치에 의하면, 지하수 관정의 상태(예를 들어, 지하수 관정의 하부 또는 암반의 불안정 상태 등)에 따라 알맞게 진공압을 조절하여 지하수 관정의 함몰을 방지하는 효과를 창출할 수 있다.
본 발명의 다른 효과는, 지하수 관정의 상태에 따라 알맞게 진공압을 조절하여 대수층 및 지하수 관정 내벽의 퇴적된 스케일 등의 오염물질을 제거하는 등 청소작업을 효율적으로 수행할 수 있다.
본 발명의 다른 효과는, 지하수 관정의 청소작업으로 인해 수맥의 원상 회복을 원활하게 하여 지하수 산출량을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 다른 효과는, 지하수 관정의 청소작업을 수행하여 수질을 개선할 수 있다.
본 발명의 다른 효과는, 지하수 관정의 바닥에 퇴적된 오염물질을 효과적으로 외부로 배출시켜 심도회복력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다른 효과는, 지하수 관정 내부에 피브이씨(pvc) 또는 스틸(steel) 등의 재질로 제작된 유동관이 설치된 경우에는 유동관 틈새에 형성된 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 진공흡입장치의 설치구조를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지하수 관정 밀폐 덮개와 공기유입량 조절조절밸브를 활용한 진공흡입청소장치(100)에 의하면, 분사기(136)와 토출관(139)으로 가압공기를 공급하거나 오염물질을 배출되게 하는 가압공기유닛(130)과, 지하수 관정(110)의 상부 개구측에 구비되어 가압공기유닛(130)을 고정하고 외부공기 유입량을 조절가능하게 하는 밀폐수단(140)을 포함한다.
가압공기유닛(130)은 지하수 관정(110)의 내부측으로 일단부가 연장가능하게 설치된다. 가압공기유닛(130)은 지하수 관정(110)의 외부측에 마련된 압축기(compressor, 120)로부터 공급되는 가압공기를 분사기(136)와 토출관(139) 내측으로 유도하여 지하수 관정(110)의 내부에 형성된 오염물질을 제거하고 외부로 배출되게 하는 역할을 병행하여 수행한다. 지하수 관정(110)에는, 도 1에 도시된 바 와 같이, 지하수 관정(110)과 대응하는 형상의 케이싱(112)이 구비될 수 있다. 케이싱(112)은 피브이씨(pvc) 또는 스틸(steel) 등 다양한 재질로 형성될 수 있다.
가압공기유닛(130)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 가압공기를 토출관(139) 내부로 유입되게 하는 흡입공기유입호스(132)와, 가압공기를 분사기(136) 내부로 유입되게 유도하는 분사공기유입호스(134)와, 가압공기를 지하수 관정(110) 내벽에 분사시키는 분사기(136)와, 오염물질을 흡입하는 흡입관(138) 및 오염물질을 토출하는 토출관(139)으로 이루어질 수 있다.
흡입공기유입호스(132)는 압축기(120)로부터 공급되는 가압공기를 토출관(139) 내부로 유입되도록 유도하는 역할을 수행한다. 흡입공기유입호스(132)의 일단은 압축기(120)와 연결되고, 타단은 토출관(139)과 연통되게 연결된다. 흡입공기유입호스(132)의 내측에는 가압공기가 유동하는 통로가 관통되게 구비된다. 흡입공기유입호스(132)는 금속 또는 고무 등 다양한 재질로 마련될 수 있다. 흡입공기유입호스(132)의 압축기(120)와 인접하는 위치에는 흡입공기조절밸브(132a)를 마련하여 압축기(120)로부터 공급되는 흡입공기유입량을 조절할 수 있도록 함이 바람직하다.
분사공기유입호스(134)는 흡입공기유입호스(132)와 인접하는 위치에 마련된다. 분사공기유입호스(134)의 일단은 압축기(120)와 연결되고, 타단은 분사기(136)와 연통되게 연결된다. 분사공기유입호스(134)는 압축기(120)로부터 공급되는 가압공기를 지하수 관정(110)의 내벽측으로 분사될 수 있도록 분사기(136) 내부로 유도하는 역할을 수행한다. 분사공기유입호스(134)의 내측에는 가압공기가 유동하는 통 로가 관통되게 구비된다. 분사공기유입호스(134)는 금속 또는 고무 등 다양한 재질로 마련될 수 있다. 분사공기유입호스(134)의 압축기(120)와 인접하는 위치에는 분사공기조절밸브(134a)를 마련하여 압축기(120)로부터 공급되는 분사공기유입량을 조절할 수 있다.
분사기(136)는 분사공기유입호스(134)의 일단부에 설치되어 지하수 관정(110) 내벽에 가압공기를 분사시키게 된다. 분사기(136)에는 다수개의 분사공(136a)이 마련되고, 이 분사공(136a)을 통해 분사기(136)측으로 유입된 가압공기를 지하수 관정(110) 내벽측으로 분사되게 한다.
흡입관(138)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 분사기(136)와 인접되게 설치된다. 흡입관(138)은 지하수 관정(110) 바닥에 형성된 스케일 등의 오염물질(W) 등을 공기압 등을 통해 흡입하게 된다.
토출관(139)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 흡입공기유입호스(132) 및 흡입관(138)과 연통되게 설치된다. 토출관(139)은 흡입관(138)에 의해 흡입된 오염물질을 지하수 관정(110)의 외부로 토출되게 통로 역할을 수행한다. 토출관(139)은 흡입공기유입호스(132) 보다 그 구경을 크게 형성하여 용이하게 오염물질이 토출되도록 하는 것이 바람직하다. 토출관(139)의 일단에는 토출조절밸브(139a)가 마련되고, 이 토출조절밸브(139a)의 조작에 의해 지하수 관정(110)의 내부로부터 흡입되어 토출되는 오염물질 등의 토출량을 조절할 수 있게 된다. 토출관(139)은 2이상의 분할체로 마련될 수 있다. 이 경우, 토출관(139)의 각 이음부위에는 커플링(coupling, 160)을 구비하여 서로를 연통되게 연결할 수 있다.
밀폐수단(140)은, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 지하수 관정(110)의 상부 개구측에 고정가능하게 결합된다. 밀폐수단(140)의 내부에는 가압공기유닛(130)의 흡입공기유입호스(132), 분사공기유입호스(134) 및 토출관(139)을 수용하는 수용공간이 형성된다. 밀폐수단(140)은 호스결합공(143)이 형성된 고정부재(142) 및 이 고정부재(142)와 끼움결합되는 덮개(144)로 이루어질 수 있다. 고정부재(142)는, 도 2 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 2이상의 분할체로 마련되어 지하수 관정(110)의 상부 개구측에 고정가능하게 설치된다. 고정부재(142)의 소정위치에는 내/외부가 관통형성된 호스결합공(143)이 구비되고, 이 호스결합공(143)을 통해 흡입공기유입호스(132) 및 분사공기유입호스(134)가 관통되게 끼움 결합된다. 호스결합공(143)은 고정부재(142)의 상/하/좌/우 방향으로 자유롭게 선택되어 형성될 수도 있다. 호스결합공(143)은 흡입공기유입호스(132) 및 분사공기유입호스(134)의 외형에 대응하는 원통형 등 다양한 형상으로 마련될 수 있다. 고정부재(142)는 금속 등 다양한 재질로 마련될 수 있다. 고정부재(142)는 지하수 관정(110)과 대응하는 원통형 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 고정부재(142)는 볼트 및 너트 등의 체결부재(142a)에 의해 서로 체결되어 지하수 관정(110) 상부 개구측에 고정되게 설치된다. 덮개(144)는, 도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 고정부재(142)의 상측에 끼움결합된다. 덮개(144)의 소정위치에는 토출관(139)이 관통되게 끼움 결합되는 토출관결합공(145)이 구비된다. 덮개(144)에는 밸브결합공(146)이 토출관결합공(145)과 인접하는 위치에 마련되고, 이 밸브결합공(146)에는 외부공기유입량을 조절하는 진공조절밸브(170)가 결합되도록 한다. 진공조절밸 브(170)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 지하수 관정(110) 내부의 진공압을 조절하게 된다. 이 경우, 진공조절밸브(170)의 소정위치에는 사용자가 지하수 관정(110) 내부의 진공압을 육안으로 확인할 수 있도록 압력계(172)를 구비함이 바람직하다. 이와 같은, 고정부재(142) 및 덮개(144)를 갖는 밀폐수단(140)과 지하수 관정(110)이 접하는 위치에는 제1오링(O-Ring, 150a)을 구비하여 서로 간의 밀폐성을 증가시킬 수 있도록 한다. 또한, 고정부재(142) 및 덮개(144)가 접하는 위치에도 제2오링(150b)을 구비하여 서로 간의 밀폐성을 증가시킬 수 있게 함이 바람직하다.
전술한 구조를 갖는 본 발명에 따른 지하수 관정 밀폐 덮개와 공기유입량 조절조절밸브를 활용한 진공흡입청소장치(100)에 의하면, 지하수 관정(110) 내부의 진공압을 지하수 관정(110)의 상태에 따라 알맞게 조절할 수 있도록 함으로써, 지하수 관정(110)의 함몰을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 지하수 관정(110) 내부에 형성된 스케일 등의 오염물질 등을 효과적으로 제거하여 지하수 산출량 증가, 수질개선 및 심도회복력 등을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위내에 기재된 범주내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 진공흡입장치의 설치구조를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 밀폐수단을 도시한 평명도,
도 3은 본 발명에 따른 밀폐수단이 지하수 관정에 결합된 상태를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 밀폐수단 및 지하수 관정의 결합관계를 도시한 분해사시도이다.
** 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 **
100 : 진공흡입청소장치, 110 : 지하수 관정,
120 : 공기압축기(compressor), 130 : 가압공기유닛,
132 : 흡입공기유입호스, 132a : 흡입공기조절밸브,
134 : 분사공기유입호스, 134a : 분사공기조절밸브,
136 : 분사기, 136a : 분사공,
138: 흡입관, 139 : 토출관,
139a : 토출조절밸브, 140 : 밀폐수단,
142 : 고정부재, 142a : 체결부재,
143 : 호스결합공, 144 : 덮개,
145 : 토출관결합공, 146 : 밸브결합공,
150a : 제1오링, 150b : 제2오링,
160 : 커플링, 170 : 진공조절밸브,
172 : 압력계, W : 오염물질.
Claims (8)
- 지하수 관정에서 외부로 연장 설치된 토출관을 구비하고, 상기 토출관과 연락되게 설치된 공기압축기(compressor)로부터 공급되는 가압공기를 상기 토출관 및 상기 토출관에 구비된 분사기를 거쳐 상기 지하수 관정의 내측에 유도되게 함과 아울러 지하수 관정의 내부에 형성된 오염물질을 외부로 배출할 수 있게 하는 가압공기유닛; 및상기 지하수 관정의 상부 개구측에 고정가능하게 결합되고, 상기 가압공기유닛이 수납되는 수용공간이 형성되는 밀폐수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 지하수 관정 밀폐 덮개와 공기유입량 조절조절밸브를 활용한 진공흡입청소장치.
- 제1항에 있어서, 상기 가압공기유닛은,상기 공기압축기로부터 공급되는 가압공기를 상기 토출관을 거쳐 상기 지하수 관정 내부로 유입되게 유도하는 흡입공기유입호스와,상기 흡입공기유입호스와 인접되게 마련되어 가압공기를 상기 분사기를 거쳐 상기 지하수 관정 내벽에 분사되도록 유도하는 분사공기유입호스와,상기 분사공기유입호스의 일단부에 설치되어 상기 지하수 관 내벽에 가압공기를 분사시키는 분사기와,상기 분사기와 인접되게 설치되어 상기 지하수 관 내부의 오염물질을 흡입하는 흡입관과,상기 흡입공기유입호스 및 상기 흡입관과 연통되게 연결되고 상기 흡입관에 의해 흡입된 오염물질 등을 외부로 토출되게 유도하는 토출관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하수 관정 밀폐 덮개와 공기유입량 조절조절밸브를 활용한 진공흡입청소장치.
- 제2항에 있어서, 상기 흡입공기유입호스에는 상기 공기압축기와 인접하는 위치에 흡입공기유입량을 조절하는 흡입공기조절밸브가 마련되는 것을 특징으로 하는 지하수 관정 밀폐 덮개와 공기유입량 조절조절밸브를 활용한 진공흡입청소장치.
- 제2항에 있어서, 상기 분사공기유입호스에는 상기 압축기와 인접하는 위치에 분사공기유입량을 조절하는 분사공기조절밸브가 마련되는 것을 특징으로 하는 지하수 관정 밀폐 덮개와 공기유입량 조절조절밸브를 활용한 진공흡입청소장치.
- 제2항에 있어서, 상기 토출관의 일단에는 상기 지하수 관정의 내부로부터 흡입되어 토출되는 오염물질 등의 토출량을 조절하는 토출조절밸브가 마련되는 것을 특징으로 하는 지하수 관정 밀폐 덮개와 공기유입량 조절조절밸브를 활용한 진공흡입청소장치.
- 제1항에 있어서, 상기 밀폐수단은,상기 지하수 관정의 상부 개구측에 고정가능하게 설치되고, 소정위치에는 상 기 흡입공기유입호스와 상기 분사공기유입호스가 관통되게 끼움 결합되는 호스결합공이 형성된 고정부재와,상기 고정부재와 끼움결합되고, 상기 토출관이 관통되게 끼움 결합되는 토출관결합공 및 진공조절밸브가 결합되는 밸브결합공이 형성된 덮개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지하수 관정 밀폐 덮개와 공기유입량 조절조절밸브를 활용한 진공흡입청소장치.
- 제1항에 있어서, 상기 밀폐수단의 상측에는 상기 지하수 내부의 진공압을 육안으로 확인하여 조절할 수 있도록 압력계를 갖는 진공조절밸브가 마련되는 것을 특징으로 하는 지하수 관정 밀폐 덮개와 공기유입량 조절조절밸브를 활용한 진공흡입청소장치.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,상기 지하수 관정의 케이싱과 상기 밀폐수단이 접하는 위치와 상기 고정부재와 상기 덮개가 접하는 위치에는 밀폐성을 증가시킬 수 있게 하는 제1오링(O-Ring) 및 제2오링이 결합되는 것을 특징으로 하는 지하수 관정 밀폐 덮개와 공기유입량 조절조절밸브를 활용한 진공흡입청소장치.
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