具有上部放射型孔口结构的下部集水装置的制作方法

本实用新型涉及一种下部集水装置(Underdrain device)，尤其涉及一种具有用于均匀放射反洗流体(backwashing fluid)的孔口结构(orifice structure)的下部集水装置。

背景技术：

通常，水处理设施是将水依次通过混合池(mixing tank)、絮凝池(flocculating tank)、沉淀池、滤池及清水池来实现净水。其中，上述通过沉淀池的水流入滤池后，通过由沙子或活性炭构成的过滤层，并通过设置于上述滤池下部的下部集水装置而实现集水。

优选地，下部集水装置以使水头损失(head loss)最小化的状态保持水压均匀，一般被设计成即使在反洗时，也可以通过上述下部集水装置增加通水阻力以实现均匀的流入/流出。

现有的下部集水装置有惠勒球(Wheeler Ball)型、过滤(Strainer)型、替匹块(Tee Pee Block)型、多孔板型及有孔块型等。尤其，有孔块型下部集水装置以能够执行反洗的方式构成，其中，通过该反洗，可以使反洗空气及水以规定的压力朝向堆积于有孔块上部的滤材部排出，使得附着于上述滤材部的异物脱离。

然而，在实施对于如现有的有孔块型下部集水装置的滤材部的反洗时，有可能会发生形成于有孔块上部的通道由于异物等而堵塞或变窄的情况，在这种情况下，由于上述反洗空气及水无法顺畅地排出到上部的滤材部侧，因此存在无法有效地进行反洗的问题。

另外，当通道由于异物而变窄或堵塞时，存在如下缺点：在执行反洗时，无法遍及滤材部的整个区域均匀地进行质量均匀的反洗。因此，即使在反洗之后，也会存在因异物滞留于滤材部而降低过滤质量的问题。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)韩国授权专利第10-1081522(登记日期：2011年11月02 日)

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题

本实用新型实施例的目的在于提供一种下部集水装置，即使形成于有孔块的通道的一部分堵塞或变窄，其也可以实现反洗空气及水的顺畅排出，因此，可以通过遍及滤材部的整个区域的质量均匀的反洗来提高清洗效率。

技术方案

作为技术问题的解决方案，根据本实用新型的一方面，提供一种具有用于均匀放射反洗流体的孔口结构的下部集水装置，其特征在于，包括：本体；支撑部，其在上述本体的上表面突出；以及通道部，其形成于上述支撑部周边的本体。其中，上述通道部包括：主流路，其与上述本体的内侧连通，并且向本体的上部开口；突出部，其在本体的上表面以比上述支撑部低的高度突出，并围绕上述主流路的开口上端；以及槽部，其在上述突出部以与上述主流路连通的方式形成为放射状。

在本实用新型的实施例中，上述主流路的直径可以是从上述本体朝向突出部的上端逐渐增大的结构。

并且，上述通道部还可以包括分支通道，其在上述主流路分别分支且向槽部延伸。

并且，上述槽部基于上述主流路可以形成为十字形状；并且，上述槽部还可以包括倾斜部，其朝向上述突出部的外侧形成向上倾斜的底部。

优选地，适用于本实用新型的实施例的上述支撑部形成为十字形，并且在通过十字形支撑部分割成四个区域的各个区域中逐一配置上述通道部。

上述本体可以包括：流入室，其形成有使包含空气的反洗空气及水流入的空间；分散室，其形成于上述流入室的两侧部；隔板，其分割上述流入室与上述分散室之间，并且具有使上述流入室与上述分散室连通的连通孔；以及阻断板，其沿着本体的长度方向分割上述分散室的上部空间。

此时，上述阻断板的下端还可以一体地形成有折曲片，其相对于阻断板的高度方向直交。

有益效果

根据本实用新型的实施例，存在以下优点：即使通道的一部分由于异物等而堵塞或变窄，通过在通道部以放射状分割的十字形槽部，也能实现反洗空气及水的顺畅的喷射，因此，通过对于整个滤材部的均匀且有效的清洗，可以使工作死区(Dead space)最小化的同时，还可以增加过滤持续时间、且提高过滤水质。

另外，还存在以下优点：在对于滤材部的进行反洗期间，通过在下部集水装置本体的分散室保持一定的空气层，能够稳定地保持水的流动，从而可以防止滤材部变形，并实现反洗效率的提高。

附图说明

图1为示出根据本实用新型一实施例的具有用于均匀排放反洗流体的孔口结构的下部集水装置本体的立体图。

图2为示出根据本实用新型一实施例的设置于下部集水装置(具有用于均匀排放反洗流体的孔口结构)本体的阻断板的立体图。

图3为示出根据本实用新型的另一个实施例的形成于下部集水装置(具有用于均匀排放反洗流体的孔口结构)本体的阻断板的立体图。

图4为示出根据本实用新型一实施例的具有用于均匀排放反洗流体的孔口结构的下部集水装置本体的俯视图。

图5为示出根据本实用新型一实施例的在通道部附着有异物的状态的立体图。

图6为示出根据本实用新型一实施例的在下部集水装置(具有用于均匀排放反洗流体的孔口结构)本体的上部层压有滤材支撑板及滤材部的立体图。

图7为示出根据本实用新型一实施例的具有用于均匀排放反洗流体的孔口结构的下部集水装置本体的纵剖视图。

图8为示出根据本实用新型一实施例的通道部的立体图。

图9为示出根据本实用新型另一个实施例的通道部的立体图。

图10为示出根据本实用新型一实施例的在下部集水装置(具有用于均匀排放反洗流体的孔口结构)本体的分散室形成有空气层的状态的剖视图。

图11为示出根据本实用新型一实施例的设置下部集水装置(具有用于均匀排放反洗流体的孔口结构)本体的状态的设置状态图。

图12及图13为示出根据本实用新型一实施例的具有用于均匀排放反洗流体的孔口结构的下部集水装置本体的使用状态图。

附图标记

1：下部集水装置；1a：底板；2：流入槽；100：本体；110：流入室；120：分散室；130：隔板；140：阻断板；102：第一连接部；103：第二连接部；200：支撑部；300：通道部；310：主流路；320：突出部；322：槽部；330：分支通道。

具体实施方式

参照附图，对根据本实用新型一实施例的具有用于均匀排放反洗流体的孔口结构的下部集水装置本体的结构进行说明。

参照图1至图3，在根据本实施例的具有用于均匀排放反洗流体的孔口结构的下部集水装置1中，其内部分割成流入室110及分散室120，在本体100的上表面沿着长度方向以隔开的方式形成有多个支撑部200，并且在上述支撑部200 的周围具有通道部300，其能够放射状地排出反洗空气及水。

本体100以低压发泡注塑方式成型，并且，由于低压发泡注塑方式的伸缩 (在水温随着季节而相对变化时，或者由于运输及保管引起的温度变化时可能引起伸缩)较少，从而能够稳定地保持最初成型的状态。并且，由于本体100 的内部应力相对较小，因此即使在现场的特定位置实施部分切割的情况下也不会发生变形，从而能够提高工作人员的作业性及便利性。

在本体100中，长度方向一侧的尖端部及相向的另一侧的尖端部分别形成有可以相互紧固的状态的第一连接部102及第二连接部103，以便根据设置条件或环境，可以沿着长度方向串联多个本体100来使用。

第一连接部102在与本体100的边界部沿着外侧边缘以突出一定长度的状态构成，从而当本体之间相互紧固时，相邻的另一个本体的第二连接部103可以以沿着外侧围绕的过盈配合的状态紧固。

第一连接部102及第二连接部103的上表面及下表面分别形成有当本体之间相互紧固时，用于保持牢固的紧固力的多个突起102a及具有可以与上述突起 102a咬合的形状的槽部103a。

此时，上述突起102a及槽部103a为能够相互咬合而保持牢固的紧固形状即可，因此对于大小、形状或数量等没有特别的限制。

优选地，支撑部200可以形成为一字形或如图所示的十字形，但其不限于此，并且，只要是能够稳定地支撑放置于本体上部的滤材支撑板10(参照后述的图6)的形状，则没有特别的限定。

支撑部200从本体100的上表面以一定的高度突出，并且相对于后述的通道部300突出得更高。由此，即使将滤材支撑板10放置在支撑部200上，也可以通过上述通道部300将反洗空气及水稳定地喷向上述滤材支撑板10。

另外，上述支撑部200还起到以一定高度阻挡配置于其周边的通道部300 之间的屏障的作用。因此，即使通过支撑部200周边的通道部300以同时扩散的方式分散反洗空气及水，也可以实现相互没有干扰的、稳定的、根据区域的喷射。

如附图所示，支撑部200可以如下方式配置：即在沿着本体100的上表面长度方向间隔一定间距的同时，沿着本体100的宽度方向以相互相向的方向形成左右一对。但其并不局限于这种配置形态。

本体100的上部中央形成有向内侧凹入的流入槽2。并且，各个流入槽2的侧面形成有流入孔2a，其可以将分散室120与上述流入槽2连通。

流入槽2具有以下功能：在反洗时收集存在于本体100与滤材支撑板10之间的过滤水并通过上述流入孔2a引导至分散室120。并且，还起到以下作用：其可以实现包含于反洗空气及水中的空气的稳定循环，从而使流体的流动稳定化。

在本体100中，下部板1a以朝向中央向下倾斜的方式构成，使得当为了施工将砂浆(mortar)浇注到施工现场的底面时，砂浆(mortar)可以均匀地注入到上述底面与倾斜的下部板1a之间的间隙，从而能够实现更加稳定的设置。

参照附加的图2及图3，在本体100的内侧，阻断板140沿着本体长度方向将分散室120部分地分割，使得分散室120的空气层保持在一定的高度，因此，在反洗时，用于反洗的空气可以向本体上方以保持一定压力的状态更加有效地分散。

在进行反洗的过程中，空气层形成于分散室120的内侧上部。其中，只有上述空气层在分散室120的长度方向的整个区域保持均匀的高度，当反洗空气排向滤材部时，才可以在整个区域中均匀地保持反洗效率。

相反地，当分散室120内的空气层的高度相异时，则在反洗时每个区域的反洗效率根据空气层的高度而差异较大，因此无法期望均匀的反洗质量。即，考虑到这一点，上述阻断板140以遍及分散室120的整个长度方向的方式设置，以便以均匀的高度形成空气层。

需要注意的是，附图中举例示出了将阻断板140适用于本体100一端部内侧的结构，但其不限于此，并且，设置于一个本体的阻断板的数量或其设置间距根据本体的大小或长度、分散室体积等而不同，因此这种变形也包括在本实用新型的范围内。

如图2所示，上述阻断板140可以构成为与分散室的剖面上部对应的多边形的板状体。如图3的优选的另一个实施例，上述阻断板140通过在下端进一步一体地具备相对于阻断板140的高度方向直交的折曲片142，从而防止已进入阻断板140内侧的分散室120的反洗空气溢流(overflow)到由阻断板140分割的其他分散室并与其他空气相撞而阻碍顺畅的空气流动。

本体100包括：分散室120，其形成于形成有反洗空气及水流入的空间的流入室110的相邻侧部；以及隔板130，其分割上述流入室110及分散室120之间，并且形成有将上述流入室110与分散室120连通的连通孔132。

流入室110作为使用于反洗的空气及水流入的通道，其在本体100的内部通过上述隔板130具有大致三角形形状的剖面，并且沿本体110的长度方向延长，分散室120在上述流入室110的相邻上部的左侧及右侧以大致倒三角形的剖面形态与流入室110分割。

隔板130可以以左右一对隔板130在块体(block)的内部划分等边三角形的形态倾斜地配置，并且在各个隔板130以规定的间距(或者图案(pattern)) 形成上述连通孔132，从而使反洗空气及水从流入室110顺畅地移动到上述分散室120一侧。

并且，施工还可以通过如下形态来构成：在本体100的上部设有片状的滤材支撑板10，且在上述滤材支撑板10的上部以规定的厚度形成滤材部20，或者在上述本体100的上部形成卵石层(未图示)并在其上方形成滤材部。

参照附加的图4或图5，根据本实施例的下部集水装置1包括通道部300，在进行对于滤材部20的过滤及反洗时，上述通道部300可以防止对于主流路310 的部分封闭、且能够进行稳定的过滤及反洗。

通道部300包括：主流路310，其为使流体移动的通道；以及突出部320，其突出得比本体上表面更高，且围绕主流路310的开口上端。

主流路310与本体100的上述分散室120连通而形成在反洗时使空气及水喷向铺于本体100上部的滤材部20的路径，并且上述突出部320形成有槽部322，其从上述主流路310的开口上端沿着水平方向连通。

主流路310以从分散室120越往突出部320的方向(即在附图中越往上方方向)其开口面积逐渐增大的形态构成(参照图7)，从而使流体(反洗空气及水)经由更宽的面积向滤材部20扩散并喷射。

槽部322以与上述主流路310连通、且沿着突出部320的径向朝向突出部 320的外侧形成为放射状的方式提供路径，以使反洗空气及水不会仅集中于主流路310的形成方向上，而是能遍及多个方向实现均匀的喷射。

当通过滤材部20执行过滤作业时，突出部320起到阻断异物流入通道部300 的内侧的作用。这种突出部320可以是通过上述槽部322被分割成大小相同的多个分隔断(segment)的结构，此时，槽部322的宽度、深度及长度不限于附图所示的形态，其可以有多种改变。

过滤作业通过将过滤对象流体从滤材部20移向下部集水装置1而执行。此时，包含于过滤对象流体中的异物中，大部分异物通过滤材部20被过滤掉，但是一部分微小的异物通过滤材部20及滤材支撑板10浸透至滤材支撑板10与本体100之间的空间。

浸透至滤材支撑板10与本体100之间的空间的异物随着时间的流逝而结成规定大小的团块的形状，当执行过滤或反洗作业时，其在流体中与流体一起移动并附着于通路部300的周边，由此妨碍流体在通路部中的顺畅流动。

本实施例中，通过将突出部320向本体100的上部突出，并且在突出部320 之间形成槽部322，从而即使异物堆积或附着于一部分槽部而发生部分堵塞，也可以通过其他槽部使流体移动，能够稳定地执行过滤工艺及反洗作业。

即，在如图5的(a)所示的通道形成为纵向单一流路形态的现有结构中，存在以下问题：在异物附着于通道的开口上端堵塞通道时，则无法执行对于具有与该通道对应的规定面积的滤材部的反洗。然而，根据本实施例，由于槽部 322在通道部形成为以放射状分割的十字形，因此即使槽部322的一部分由于异物等而堵塞，也可以如图5的(b)所示通过周边的其他槽部322使反洗空气及水喷射，从而可以解决如上所述的现有问题。

通过在主流路310的周面形成分支通道330，可以使反洗空气及水从主流路 310自然地流动到上述槽部322。其中上述分支通道330为与上述槽部322对应的形状，即将主流路310与槽部322自然连接的形状，例如如图所示其可以为十字形。

当然，上述槽部322的形态也可以根据形成于主流路310周面的上述分支通道330而不同，因此其不限于所图示的形态。

参照附加的图5或图7，对于反洗作业，反洗空气及水通过主流路310移动并通过槽部322以放射状排出，因此可以更有效地使堆积在上述滤材部20的异物脱离。

主流路310形成为其直径越向突出部320的上端越增大的形态。由此，在如上所述的反洗时，对于用于反洗的空气及水经由主流路310朝向滤材部20喷射而言，其可以经过更宽的面积扩散且喷射，从而能够执行更加均匀的对于滤材部20的清洗。

尤其，在本实施例中，槽部322将主流路310作为基准以放射状(十字形) 形成，使得通过上述主流路310所移动的反洗空气及水可以以不是单向地、而是放射状的方式向滤材部20均匀地喷射，因此，可以使无法去除异物的工作死区(Dead space)的发生最小化，并且总体来说，可以实现均匀质量的清洗。

虽然，通道部300被图示为槽部322以主流路310为基准形成为十字的形态，但是上述槽部可以变更为以主流路310为基准向外侧放射的形态或其他形态，其不一定仅限于附图中所示的形态。并且，也可以变更槽部322的数量及形态，其不一定仅限于附图中所示的数量及形态。

参照附图，更具体地说明根据本实施例的反洗空气及水的排出方向。

参照图8及图9，反洗空气及水通过主流路310向设有滤材部20的第一方向d1(垂直方向)排出，并且通过形成于突出部320的槽部322分别向第二至第五方向d2、d3、d4、d5扩散。

如上所述，当反洗空气及水以放射形态扩散且排出时，除通过主流路310 喷射的反洗空气及水之外，其余通过槽部322向外侧方向喷射的反洗空气及水中，有一部分从有孔块本体100的上表面向上侧倾斜的状态喷射，并且其余一部分通过上述槽部322的垂直上表面向滤材部20排出。与反洗空气及水仅仅喷向一方向的情况相比，其具有相对不同的方向性，并且可以以遍及滤材部20下部面的整个面的方式进行均匀地喷射。

优选地，放射状形成的各个槽部322以相同的宽度及深度形成。当形成为多方向的槽部322的宽度及深度相同时，通过各个槽部排出的反洗空气及水能够以相似的形态及均匀的压力排出，从而能够以遍及整个区域的方式进行均匀清洗。

参照图9，突出部320还包括倾斜部324，其形成从主流路310朝向突出部320的外侧向上倾斜的底面。上述倾斜部324可以预防当从主流路310排出的反洗空气及水突然向槽部322转变方向时可能发生的压力及流动性降低，以及湍流。

参照图10，本体100的分散室120的内侧上部形成有空气层。通过在图2 及图3所示的阻断板140，上述空气层不会集中于特定区域而是以遍及分散室 120的整个内侧上部的方式形成均匀的高度，因此，在反洗作业时，能够以遍及整个通道部的均匀分布的方式向本体上部排出，而不会偏重于特定通道部。

参照附图，对如上所述的根据本实用新型一实施例的具有用于均匀放射反洗流体的孔口结构的下部集水装置的设置方式进行说明。

参照图11及此前说明的图1，对于设置下部集水装置而言，首先，将本体 100放置在设置对象的底面上，其中，以与需要设置下部集水装置的设置对象部的面积相对应的面积，将多个本体100以纵向及横向的矩阵(matrix)排列方式配置后，将沿着本体的长度方向排列的本体100相互连接。

对于将沿着本体长度方向排列的本体100进行相互连接而言，本体100一侧尖端的第一连接部102通过以嵌入另一个本体的第二连接部103的方式拼接，从而能够实现相邻的本体之间没有间隙的、紧密的连接。此时，第一连接部102 的突出部102a嵌入另一个有孔块本体的槽部103a，从而在相邻本体之间保持牢固的紧固状态。

当本体之间的连接及排列结束后，向本体100与底面、以及本体100与本体100之间注入砂浆，使得本体100能够维持在底面上保持稳定且没有流动的牢固的固定状态。

参照附图，对如上所述的具有用于均匀放射反洗流体的孔口结构的下部集水装置的使用状态进行说明。

对于过滤作业，如图12所示，大量的过滤对象流体从滤材部20移向本体 100方向，并通过上述滤材部过滤掉异物，接着经过滤异物的流体经由主流路 310、分散室120及连通孔132移动到流入室110。

在此过程中，尚未过滤掉的微小异物结成团并附着于本体上部的突出部320 的周边，从而有可能发生使从上述突出部320朝向分散室120的流体的移动路径的一部分堵塞的情况。然而，在本实用新型中，形成流体的移动路径的槽部 322沿多方向形成，因此即使路径发生一部分的堵塞，流体也可以通过其他槽部毫无困难地流动到分散室120。

相反地，对于反洗作业而言，如图13所示，在本体100的流入室110，首先流入具有规定压力的大量的空气，然后流入用于反洗的水。如箭头所示，流入到流入室110的反洗空气及水经过分散室120及主流路310后，在本体100 上部，向滤材部20喷射。

此时，一部分反洗空气及水向第一方向d1移动，另一部分的反洗空气及水通过分支通道330分别分支到槽部322，并沿着第二至第五方向d2、d3、d4、 d5以不同的方向扩散并排向滤材部20，从而能够执行遍及整个滤材部20的均匀清洗。

对于如上所述的反洗作业而言，为了反洗而注入的空气的量保持适当的水平，即能使得注入与通过主流路310与反洗水一起向本体外部排出的空气的量相对应的量，从而能够实现向滤材部20的连续的空气排出。

对于用于反洗的空气流入上述分散室120并形成空气层而言，通过前述的阻断板140以遍及整个分散室的方式形成均匀高度的空气层，从而使空气以均匀分布的方式喷向滤材部20，因此可以实现有效地反洗。

以上，对于本实用新型以实施例进行了说明，但是，本领域技术人员能够理解，在不脱离记载于专利权利要求书中的本实用新型的思想的范围内，可以通过结构要素的添加、变更、删除或添加等进行对本实用新型的多种修改及变更，并且这也包括在本实用新型的权利范围内。