지하수 심정의 밀폐식 급수장치

지하수 심정의 밀폐식 급수장치{CLOSE FORM UNDERGROUND WATER SERVICE UNIT}

본 발명은 지하수 심정의 밀폐식 급수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지하수의 흐름과 직접적으로 연관된 부분(케이싱)만 기준 수압을 적용받도록 한 지하수 심정의 밀폐식 급수장치에 관한 것이다.

그리고, 본 발명은 보호공 케이스의 크기를 크게 하지 않아도 보호공 케이스 내부에 배관되는 케이싱의 밀폐를 위한 케이싱 커버의 분해와 조립 작업이 용이하도록 하려는데 있다.

지하수(地下水: groundwater)라 함은 지하의 지층이나 암석사이의 빈틈을 채우고 있거나 흐르는 물을 말하는 것으로, 지하수 심정은 통상 지표층 아래 암반부분을 굴착하여 암반대수층의 지하수를 지하수용 심정펌프를 지하수 심정 내부에 설치하여 지하수를 양수하여 사용하여 오고 있다. 이렇게 사용되는 지하수가 최근에는 각종 오염물질의 유입으로 인해 지하수의 수질이 악화되고 있는 것이 현실이다.

특히 지하수의 오염을 가속화 시킨 원인 중 하나는 밀폐되지 않은 상부보호공을 통하여 지표부분의 지표수나 오염물질이 아무런 저항없이 지하수 심정 내부로 유입되는 현상이었다. 그동안 이러한 지하수 심정의 상부를 완전하게 밀폐할 수 있는 여러 발명과 고안을 통해 지하수 심정의 구성요소들의 기능을 발전 향상시키면서도 지표로부터의 제반 오염물질의 유입을 근본적으로 차단할 수 있는 기술이 제안되고 있다.

한편, 지하수 심정의 급수 장치는 양수펌프, 상기 양수펌프에 의해 펌핑되는 지하수의 양수를 부하측으로 급수하는 급수계통(내부 급수관, 외부 급수관, 내/외부 급수관 사이에 장착되는 유량계 등)으로 이루어지며, 상부 보호공의 내부에 설치되어 보호된다. 도면을 참조하여 종래 지하수 심정의 급수 장치에 대해 설명한다.

도 1은 종래 지하수 심정의 급수 장치 및 밀폐식 상부 보호공의 예시도로서, 종래 밀폐식 상부 보호공은, 저부가 지면에 지지되며 상부가 개방된 통 구조의 보호공 케이스(1), 보호공 케이스(1)을 덮는 케이스 덮개(2)로 이루어진다.

지하수 심정의 급수 장치는, 보호공 케이스(1) 내부에 배관 등으로 형성되는 급수를 위한 급수계통[양수관과 연결되는 내부 급수관(3), 부하측과 연결되는 외부 급수관(4) 등], 내부 급수관(3)과 외부 급수관(4)의 사이에 장착되며 급수되는 지하수의 양을 검출하는 유량계(5)로 구성된다.

그리고, 내부 급수관(3) 등의 보호를 위하여 지중에는 그라우팅 케이싱(6), 연장 케이싱(7)[그라우팅 케이싱(6)과 연장 케이싱(7)은 단일 구조일 수도 있으며, 본 발명에서는 그라우팅 케이싱(6)과 연장 케이싱(7)이 분리된 것을 예로 들어 설명한다)이 적용된다.

그라우팅 케이싱(6)은 지중 굴착공의 붕괴를 위하여 적용되고, 연장 케이싱(7)은 상하부가 개방된 구조로서 저부가 그라우팅 케이싱(6)에 관이음되면서 상부가 보호공 케이스(1)의 바닥부를 관통하여 상단의 플랜지가 보호공 케이스(1)의 바닥부에 접촉 상태로 배치된다.

연장 케이싱(7)은 상부가 개방되어 이물질이 침투할 수 있으므로 케이싱 커버(8)에 의해 밀폐된다.

케이싱 커버(8)는 내부 급수관(3)이 관통하는 구조이며 연장 케이싱(7)에 플랜지 결합[연장 케이싱(7)과 케이싱 커버(8)의 플랜지가 겹쳐지고, 겹쳐진 플랜지에 볼트와 너트 등 또는 스크류 등의 체결구가 체결됨으로써 케이싱 커버(8)가 분리 가능하게 결합]된다.

이와 같이 구성된 종래 지하수 심정의 급수 장치에 따르면, 지하수는 연장 케이싱(7) - 내부 급수관(3) - 외부 급수관(4)을 따라 흐르기 때문에 이 부분에서의 수압만 체크하여 관리(기준 수압 만족)하여도 무방하지만, 연장 케이싱(7)의 상단부가 보호공 케이스(1)에 접하여 지하수의 수압이 연장 케이싱(7) 및 케이싱 커버(8)에 집중되고, 이 수압이 보호공 케이스(1)에 전달됨에 따라 보호공 케이스(1) 전체의 수압을 체크하여 관리(기준 수압 만족)하여야 하므로 필요이상의 비용을 지출하는 문제점이 있다.

그리고, 연장 케이싱(7)의 상부에 형성된 플랜지가 보호공 케이스(1)의 바닥부에 근접(접촉)되고, 이 상태에서 케이싱 커버(8)가 연장 케이싱(7)의 상부에 형성된 플랜지에 결합됨에 따라 케이싱 커버(8)의 결합과 분리가 매우 번거롭고 불편한 단점이 있다. 그리고, 케이싱 커버(8)를 결합하는 체결구의 구조상 작업공간[내부 급수관(3)과 외부 급수관(4) 및 유량계(5)의 간섭, 보호공 케이스(1)과의 간섭을 받지 않고 작업할 수 있는 공간]을 확보하여야 하므로 보호공 케이스(1)의 크기가 커져야 하는 문제점도 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 연장 케이싱의 상측을 보호공 케이스의 바닥으로부터 이격시켜 연장 케이싱 내부의 수압만을 기준 수압에 적용받도록 한 지하수 심정의 밀폐식 급수장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 보호공 케이스 내부에서 연장 케이싱을 밀폐하는 케이싱 커버의 분해와 조립이 용이하고, 보호공 케이스의 면적을 최소화하여도 보호공 케이스 등의 간섭을 받지 않고 연장 케이싱의 케이싱 커버를 분해 및 조립할 수 있도록 하려는데 있다.

본 발명에 의한 지하수 심정의 밀폐식 급수장치는, 내부에 공간이 형성된 보호공 케이스의 바닥부를 관통하며 내부에 급수계통이 수용되는 연장 케이싱과; 상기 연장 케이싱의 상부에 연장 또는 결합되며, 상기 급수계통이 관통되도록 수용되는 높이조정용 어댑터와; 상기 내부 급수관이 관통되는 한편 상기 높이조정용 어댑터가 밀폐되도록 체결구를 통해 분해 가능하게 결합되는 케이싱 커버를 포함하여, 지하수의 수압이 상기 보호공 케이스에 전달되지 않고 연장 케이싱과 높이조정용 어댑터 및 급수계통에 전달되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 지하수 심정의 밀폐식 급수장치에 의하면, 높이조정용 어댑터를 통해 연장 케이싱에 수압이 가해지더라도 보호공 케이스에 전가되지 못하여 연장 케이싱과 급수계통의 수압만 기준 수압을 만족하도록 구성하게 됨에 따라 기준 수압을 만족하기 위하여 상부 보호공을 고강도의 소재로 제조하거나 보강구조를 적용하지 않게 되므로 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 지하수 심정의 밀폐식 급수장치를 보이기 위한 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 지하수 심정의 밀폐식 급수장치의 요부 발췌 단면도.
도 3 내지 도 6은 각각 본 발명에 의한 지하수 심정의 밀폐식 급수장치에 적용된 연장 케이싱과 케이싱 커버의 결합을 보이기 위한 사시도, 분해 사시도, 평면도 및 정면도.
도 7은 본 발명에 의한 지하수 심정의 밀폐식 급수장치에 적용된 높이조정용 어댑터의 다른 예시도.

도 2에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 지하수 심정의 밀폐식 급수장치는, 내부에 공간을 갖는 보호공 케이스(1), 보호공 케이스(1)을 덮는 케이스 덮개(2)로 이루어진 상부 보호공에 적용되는 것으로, 보호공 케이스(1) 내부에 배관되는 급수를 위한 급수계통[양수관과 연결되는 내부 급수관(3), 부하측과 연결되는 외부 급수관(4) 등], 내부 급수관(3)과 외부 급수관(4)의 사이에 장착되며 급수되는 지하수의 양을 검출하는 유량계(5), 내부 급수관(3) 등의 보호를 위하여 지중에 설치되는 그라우팅 케이싱(6)과 연장 케이싱(10)[그라우팅 케이싱(6)과 연장 케이싱(10)은 단일 구조일 수도 있으며, 본 발명에서는 그라우팅 케이싱(6)과 연장 케이싱(10)이 분리된 것을 예로 들어 설명한다]을 포함하여 구성되며, 이하 본 발명에 의해 신규한 구성을 위주로 하여 설명한다.

연장 케이싱(10)은 상하부가 개방된 관형이며 보호공 케이스(1)의 바닥부를 관통하여 저부는 그라우팅 케이싱(6)에 관이음되고, 상부에는 케이싱 커버(20)가 결합된다. 이때, 연장 케이싱(10)과 커버(20)의 사이에는 높이조정용 어댑터(30)가 개재된다.

즉, 연장 케이싱(10)의 높이를 통해 연장 케이싱(10)의 상부의 케이싱 커버(20)가 보호공 케이스(1)의 바닥부로부터 이격되도록 할 수도 있지만, 기성품의 크기와 현장 여건 등에 따라 적용이 어려울 수 있으므로 별도의 높이조정용 어댑터(30)를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 높이조정용 어댑터(30)는 기존에 설치되어 있는 연장 케이싱(10)에도 적용 가능하며, 즉, 연장 케이싱(10)의 상부가 보호공 케이스(1)의 바닥에 지지되어도 높이조정용 어댑터(30)의 높이로 인하여 연장 케이싱(10)이 보호공 케이스(1)의 바닥으로부터 이격되므로 지하수의 흐름과 연장 케이싱(10)의 직접적인 연관성이 없어지며, 따라서, 보호공 케이스(1) 전체의 수압을 기준 수압으로 만족시키지 않아도 된다.

이하, 연장 케이싱(10)의 높이조정용 어댑터(30)와 케이싱 커버(20)의 결합 구조에 대해 설명한다.

도 3 내지 도 6에서 보이는 바와 같이, 높이조정용 어댑터(30)는 일정 높이로 이루어지며 저부가 연장 케이싱(10)에 결합되는 관형의 어댑터 몸체(31), 어댑터 몸체(31)의 둘레부의 상하부에 각각 종방향을 따라 일정 간격을 두고 일렬로 배열되는 커버 지지부(32)와 볼트 지지부(33)로 이루어진다.

커버 지지부(32)와 볼트 지지부(33)는 각각 어댑터 몸체(31)의 둘레부에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 다수개(예컨대 4개)가 형성되며, 커버 지지부(32)는 상면이 평평하면서 외부를 향해 개방되는 대략 "U" 형태의 홈(32a)이 구비되고, 볼트 지지부(33)는 커버 지지부(32)와 동일한 수량이면서 저면이 상부로 볼록한 곡면이면서 외부를 향해 개방되는 대략 "U" 형태의 홈(33a)이 구비된다. 홈(33a)은 후술하는 고정핀(42)이 외부를 향해 이탈되지 않는 크기로 이루어진다.

케이싱 커버(20)는 내부 급수관(3) 등이 수용되는 관형의 포트(22)가 돌출 형성된 판상의 커버 몸체(21)(또는 내부 급수관(3) 등이 수용되는 홀을 갖는 두께의 판상의 커버 몸체), 커버 몸체(21)의 둘레부에 설치 상태를 기준으로 할 때 높이조정용 어댑터(30)의 커버 지지부(32)와 일치되도록 형성되는 다수의 너트 지지부(23)로 구성된다. 너트 지지부(23)는 너트 및 커버 지지부(32)와의 면 접촉을 위하여 상면과 저면이 평평하게 형성되며 외부를 향해 개방된 대략 "U" 형태의 홈(23a)이 형성된다.

도 7에서 보이는 바와 같이, 케이싱 커버(20)에 형성되는 너트 지지부(23)는 너트(50)[너트(50)의 저부에 형성된 외향 플랜지]를 지지하는 너트 지지턱(24)이 형성될 수도 있다. 너트 지지턱(24)은 도면에서처럼 너트 지지부(23)를 커버 몸체(21)보다 낮게 함으로써 형성될 수 있고, 또는 커버 몸체(21)와 너트 지지부(23)를 동일한 높이로 하면서 턱을 형성하는 방법도 가능하다.

이와 같은 구성의 높이조정용 어댑터(30)와 케이싱 커버(20)는 볼트(40)와 너트(50)의 체결구를 통해 분해 가능하게 조립된다.

볼트(40)는 외주면에 나사선이 형성된 볼트부(41), 설치 상태를 기준으로 할 때 볼트부(41)의 저부에 형성되는 고정링(42)으로 이루어지며, 종방향을 따라 일렬로 배열되는 너트 지지부(23) - 커버 지지부(32) - 볼트 지지부(33)의 홈(23a,32a,33a)에 개방된 외부를 통해 삽입되고 고정링(42)이 볼트 지지부(33)에 배치되면서 고정핀(43)을 통해 고정된다.

고정핀(43)은 볼트(40)를 높이조정용 어댑터(30)에 고정하는 기능과 함께 볼트(40)의 회전이 가능하도록 축의 기능을 겸할 수 있다. 단, 볼트 지지부(33)의 홈(33a)은 고정핀(43)이 옆으로는 빠지더라도 밑으로는 빠지지 않는 구조로 형성되어야 한다.

너트(50)는 고정핀(43)을 통해 높이조정용 어댑터(30)에 고정되며 케이싱 커버(20)의 너트 지지부(23)를 관통한 볼트(40)의 볼트부(41)에 나사 체결되어, 높이조정용 어댑터(30)와 케이싱 커버(20)를 결합한다.

높이조정용 어댑터(30)와 케이싱 커버(20)의 사이에는 수밀을 위한 밀폐링(34)이 개재된다. 밀폐링(34)은 예컨대 높이조정용 어댑터(30)의 상면에 형성된 링홈(34a)에 삽입되며 케이싱 커버(20)와 높이조정용 어댑터(30)의 결합시 압축되어 수밀성을 확보한다.

물론, 높이조정용 어댑터(30)와 커버(20)는 공지의 플랜지 결합에 의해서도 가능하다.

1 : 보호공 케이스, 2 : 케이스 덮개
3 : 내부 급수관, 4 : 외부 급수관
10 : 연장 케이싱, 20 : 케이싱 커버
21 : 커버 몸체, 22 : 포트
23 : 너트 지지부, 24 : 너트 지지턱
30 : 높이조정용 어댑터, 31 : 어댑터 몸체
32 : 커버 지지부, 33 : 볼트 지지부
34 : 밀폐링, 40 : 볼트
50 : 너트,