KR100366954B1 - automatic chlorine supplier - Google Patents
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Abstract
본 발명은 염소자동공급장치에 관한 것으로, 물탱크(101)로 유입되는 물에 최적정량의 염소를 공급함으로써, 물탱크(101)로 유입되는 물을 소독할 있도록 한 것이다. 이를 위해, 염소자동공급장치는, 유입구(102) 및 유출구(103)를 구비한 물탱크(101); 유입구(102)의 인접한 지점에 설치되고 내부에 염소를 저장하고 있는 염소저장챔버(104); 염소저장챔버(104)에 장착되어 염소저장챔버(104)로부터 물탱크(101)로의 염소의 유동을 개폐하는 밸브체(105); 물탱크(101)의 유입구(102) 부분에 설치되어 물탱크(101) 내부로 유입되는 물의 산화환원 전위를 측정하는 제 1센서(107); 유출구(103) 부분에 설치되어 물탱크(101)로부터 외부로 유출되는 물의 산화환원 전위를 측정하는 제 2센서(108); 및 제 1센서(107)에 의해 측정된 제 1전위측정치와 제 2센서(108)에 의해 측정된 제 2전위측정치의 전위차가 소정전위이하일때, 밸브체(105)를 개방시켜 염소저장챔버(104) 내부의 염소가 물탱크(101)로 배출되도록 하고, 전위차가 소정전위 이상일때 밸브체(105)를 폐쇄시켜 염소저장챔버(104) 내부의 염소가 물탱크(101)로 배출되는 것을 차단하도록 하는 제어부(106)를 포함하여, 물탱크(101) 내부에 저장된 물에 최적정량의 염소를 투입함으로써, 물을 소독하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a chlorine automatic supply device, by supplying the optimum amount of chlorine to the water flowing into the water tank 101, it is to disinfect the water flowing into the water tank (101). To this end, the automatic chlorine supply device, the water tank 101 having an inlet 102 and the outlet 103; A chlorine storage chamber 104 installed at an adjacent point of the inlet 102 and storing chlorine therein; A valve body 105 mounted to the chlorine storage chamber 104 to open and close the flow of chlorine from the chlorine storage chamber 104 to the water tank 101; A first sensor 107 installed at an inlet 102 of the water tank 101 to measure a redox potential of water introduced into the water tank 101; A second sensor 108 installed at an outlet 103 to measure a redox potential of water flowing out of the water tank 101 to the outside; And when the potential difference between the first potential measurement measured by the first sensor 107 and the second potential measurement measured by the second sensor 108 is less than a predetermined potential, the valve body 105 is opened to open the chlorine storage chamber ( 104 to discharge the chlorine in the water tank 101, and close the valve body 105 when the potential difference is more than a predetermined potential to block the chlorine in the chlorine storage chamber 104 to be discharged to the water tank 101 Including the control unit 106 to be, characterized in that to disinfect the water by putting the optimum amount of chlorine in the water stored in the water tank 101.
Description
본 발명은 염소자동공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물탱크로 유입되는 물에 최적정량의 염소를 전자제어 장치를 이용하여 자동 공급함으로써, 물탱크로 유입되는 물을 소독할 수 있는 염소자동공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a chlorine automatic supply device, and more particularly, by automatically supplying the optimum amount of chlorine to the water flowing into the water tank by using an electronic control device, chlorine automatic that can disinfect the water flowing into the water tank It relates to a supply device.
일반적으로, 간이 상수도로 사용되는 물에는 다양한 세균이 함유되어 있어서, 이들 세균을 소독하지 않으면 상수로서 사용되지 못한다. 그래서, 상수를 소독하기 위하여, 상수에 소독제를 투여한다.In general, water used as a simple tap water contains various bacteria and cannot be used as a constant without disinfecting these bacteria. Thus, to disinfect the constant, a disinfectant is administered to the constant.
소독제로서는 염소가 많이 사용된다. 물에 투입되는 적정량의 염소는 잔류염소 형태로 수중에 존재하여 소독효과를 지속할 수 있으므로 물의 소독시 일반적으로 사용하는 방법이다.Chlorine is widely used as a disinfectant. Appropriate amount of chlorine is added to the water in the form of residual chlorine, which can be used in the disinfection of water because it can maintain the disinfection effect.
이하에서는 소독제로서 염소를 사용하는 방법의 이론적 배경을 설명하기로 한다.Hereinafter, the theoretical background of the method of using chlorine as a disinfectant will be described.
먹는물 소독용으로 가장 일반적으로 쓰이고, 있는 염소제품인 하이포아염소산염은 건조상태(Ca(OCl)2; 하이포아염소산칼슘염) 또는 액체상태 (NaOCl ; 하이포아염소산나트륨염)로 판매되고 있다. 이들은 물속에서 다음과 같이 해리 또는 양자화하여 히아포아염소산 또는 하이포아염소산이온의 형태로 존재한다. 하이포아염소산과 하이포아염소산이온의 상대적 농도 분포는 표1과 같이 pH의 함수이다.Hypochlorite, the most commonly used chlorine product for drinking water disinfection, is sold in dry form (Ca (OCl) 2 ; calcium hypochlorite) or in liquid form (NaOCl; sodium hypochlorite). They dissociate or quantize in water to exist in the form of hypochlorous acid or hypochlorite ions. The relative concentration distributions of hypochlorous acid and hypochlorite ions are a function of pH as shown in Table 1.
(Ca(OCl)2)-> Ca2++ 2 OCl- (Ca (OCl) 2) - > Ca 2+ + 2 OCl -
NaOCl -> Na++ OClNaOCl-> Na + + OCl
OCl + H+<-> HOClOCl + H + <-> HOCl
하이포아염소산과 하이포아염소산이온은 둘다 우수한 소독제이지만 하이포아염소산으로 반을하는 것이 더욱 효과적이다. 하이포아염소산은 유기물질 및 무기물질을 산화시킨다.Hypochlorous acid and hypochlorite ions are both excellent disinfectants, but it is more effective to halve with hypochlorous acid. Hypochlorous acid oxidizes organic and inorganic substances.
유기물의 산화는 아래의 반응으로 나타낼 수 있으며, 이 반응에 의하여 세균이 소독된다.Oxidation of organic matter can be represented by the following reaction, which sterilizes bacteria.
C6H12O6+ 6 HOCL + 3O2-> 6CO2+ 6H2O + 6HCL C 6 H 12 O 6 + 6 HOCL + 3O 2 -> 6CO 2 + 6H 2 O + 6HCL
무기반응중 주요반응은 암모니아와의 반응이다.The main reaction among inorganic reactions is with ammonia.
이때 형성된 여러가지 클로아민의 상대적인 양은 HOCl 농도와 pH에 대한 함수이다. 대략 pH 6.0 이상에서는 monochloamine이 많이 존재하고, pH 5 정도에서는 dichloamine이 지배적이다.The relative amounts of the various chloramines formed at this time are a function of HOCl concentration and pH. Monochloamine is present at pH above 6.0, and dichloamine dominates at pH 5.
상기한 바와 같이, 상수로 사용되는 물에 염소를 투입하는 방법은 그 실익이 있다.As mentioned above, the method of adding chlorine to water used as a constant has the advantage.
그러나, 간이 상수도 시설에 있어서는 상수도 저수조에 작업자가 정기적으로 직접 소독약을 투여하여 주는 방법을 사용하여 왔으나, 인력낭비가 심하고 관리비가 많이 들며, 염소농도를 일정하게 유지시켜줄 수 없는 관계로 간이 상수의 위생관리가 불가능하였을 뿐만아니라 소독시 일일이 소독약을 투여하여야 되어 그 작업이 매우 번거롭고 불편한 점이 있었다.However, in simple water supply facilities, workers have been using regular methods of disinfecting the water directly into the water supply tank, but since the labor costs are high, maintenance costs are high, and the chlorine concentration cannot be kept constant. Not only was it impossible to manage, but disinfectants had to be administered at the time of disinfection, which was very cumbersome and inconvenient.
그리고, 간이상수도는 그 특성상 전문관리인을 둘 수 없어 소독에 어려움이 있으며, 이러한 불편함을 해소하기 위해, 저수탱크에 약액을 주입하기 위하여 저액조에 약 액량을 자동적으로 주입하여 급수관의 유수량에 따라 약액의 분출량을 조절할 수 있게 한 것이 있었으나, 저수조로 유입된 물에 잔류하는 잔류염소농도를 연속적으로 자동측정되는 방법이 개발되지 않아서, 물에 투입되는 염소의 양이 최적상태로 되기 힘들기 때문에, 소독효과가 좋지 못하다는 문제점이 있다.In addition, the liver abnormality is difficult to disinfect because there is no professional manager because of its characteristics, in order to solve this inconvenience, injecting the liquid into the reservoir to automatically inject the liquid into the reservoir, depending on the flow rate of the water supply pipe Although it was possible to control the amount of chlorine injected into the tank, since no method of continuously measuring the residual chlorine concentration remaining in the water introduced into the reservoir has been developed, the amount of chlorine added to the water is not optimal. There is a problem that the disinfection effect is not good.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 물탱크로 유입되는 물에 최적정량의 염소를 공급함으로써, 물탱크로 유입되는 물을 소독할 수 있으며, 소독작업 이상시 상수도관리자에게 이상상태를 자동으로 통보할 수 있는 염소자동공급장치를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, by supplying the optimum amount of chlorine to the water flowing into the water tank, it is possible to disinfect the water flowing into the water tank, to the water supply manager in case of abnormal sterilization work It is to provide an automatic chlorine supply device that can automatically notify of abnormal conditions.
도 1 - 본 발명에 따른 염소자동공급장치의 개략적 구성도.1-schematic configuration diagram of an automatic chlorine supply device according to the present invention.
도 2 - 도 1의 염소자동공급장치의 작동순서도.2-a flow chart of the operation of the automatic chlorine supply device of FIG.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
101 : 물탱크 102 : 유입구101: water tank 102: inlet
103 : 유출구 104 : 염소저장챔버103: outlet 104: chlorine storage chamber
105 : 솔레노이드 밸브 106 : 제어부105: solenoid valve 106: control unit
107 : 제 1센서 108 : 제 2센서107: first sensor 108: second sensor
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 염소자동공급장치는, 유입구 및 유출구를 구비한 물탱크; 유입구의 인접한 지점에 설치되고 내부에 염소를 저장하고 있는 염소저장챔버; 염소저장챔버에 장착되어 염소저장챔버로부터 물탱크로의 염소의 유동을 개폐하는 밸브체; 물탱크의 유입구 부분에 설치되어 물탱크 내부로 유입되는 물의 산화환원 전위을 측정하는 제 1센서; 유출구 부분에 설치되어 물탱크로부터 외부로 유출되는 물의 산화환원 전위을 측정하는 제 2센서; 및 제 1센서에 의해 측정된 제 1산화환원 전위측정치와 제 2센서에 의해 측정된 제 2산화환원 전위측정치의 전위차가 소정전위 이하일때, 밸브체를 개방시켜 염소저장챔버 내부의 염소가 물탱크로 배출되도록 하고, 전위차가 소정전위를 이상일 때 밸브체를 폐쇄시켜 염소저장챔버 내부의 염소가 물탱크로 배출되는 것을 차단하도록 하는 제어부를 포함한다.Automatic chlorine supply apparatus according to the present invention for achieving the above object, the water tank having an inlet and outlet; A chlorine storage chamber installed at an adjacent point of the inlet and storing chlorine therein; A valve body mounted to the chlorine storage chamber to open and close the flow of chlorine from the chlorine storage chamber to the water tank; A first sensor installed at an inlet of the water tank and measuring a redox potential of water introduced into the water tank; A second sensor installed at the outlet and measuring a redox potential of the water flowing out from the water tank; And when the potential difference between the first redox potential measurement measured by the first sensor and the second redox potential measurement measured by the second sensor is equal to or less than a predetermined potential, the valve body is opened to release chlorine in the chlorine storage chamber. And a control unit for closing the valve body when the potential difference is greater than or equal to the predetermined potential to block the discharge of chlorine in the chlorine storage chamber into the water tank.
여기서, 제 1센서 및 상기 제 2센서는 전극으로 각각 형성되고, 전극은 조합형 산화환원 전극이며 물탱크내에서의 안전을 위하여, 에폭시 바디(epoxy body)로 채용되는 것이 바람직하다.Here, the first sensor and the second sensor are each formed of an electrode, the electrode is a combination type redox electrode and for safety in the water tank, it is preferable that it is employed as an epoxy body (epoxy body).
염소공급장치의 제어부에는 관리자가 30~90 mV범위에서 소정전위를 Setting할 수 있는 버튼 또는 다이얼을 둔다. 소정전위는 먹는물을 소독하기에 적당한 농도인 염소 0.2ppm에 의하여 나타나는 전위로서 60mV 내외이며 계절적 수온과 수질에 따라 변한다.The control unit of the chlorine supply device is provided with a button or dial for the administrator to set a predetermined potential in the range of 30 to 90 mV. The predetermined potential is represented by 0.2 ppm of chlorine, which is a suitable concentration for disinfecting drinking water. It is around 60 mV and varies with seasonal water temperature and water quality.
예를 들어, 관리자가 예비실험을 통하여 적정한 염소농도에 해당하는 소정전위를 결정하고 제어부에 소정전위를 50mV로 설정하여 염소가 없는 물탱크에 자동주입기를 작동시키면 염소가 자동투입되면서 전위차가 증가하고, 전위차가 50mV에 이르면 밸브체가 폐쇄되어 염소주입이 중단된다. 물탱크내의 변화로 염소농도가 감소하면 전위차가 50mV이하로 낮아지므로 밸브체는 다시 개방되어 염소주입이 재개된다. 이와같이 염소탱크의 밸브체의 개폐를 먹는물의 염소농도에 따라 변하는 전위차에 연동시키면 물탱크의 염소농도를 항시 적정농도로 유지시켜 물탱크의 소독상태를 안전하게 유지할 수 있다.For example, if the administrator decides the predetermined potential corresponding to the proper chlorine concentration through preliminary experiments and sets the predetermined potential to 50 mV in the control unit to operate the autoinjector in the water tank without chlorine, the potential difference increases as the chlorine is automatically injected. When the potential difference reaches 50 mV, the valve body is closed to stop the chlorine injection. When the chlorine concentration decreases due to changes in the water tank, the potential difference is lowered below 50 mV, so the valve body is opened again and chlorine injection is resumed. In this way, by opening and closing the valve body of the chlorine tank to the potential difference that changes according to the chlorine concentration of the drinking water, the chlorine concentration of the water tank can be maintained at an appropriate concentration at all times to maintain the disinfection state of the water tank safely.
이 염소자동투입기가 정상적으로 작동하면 전위차는 소정단위 상하 10mV범위에서 유지될 것이므로, 정상적인 상황하에서는 전위차가 소정전위 +30mV이거나 또는 소정전위 -30mV이하일 경우가 발생하지 않을 것이다. 따라서 전위차가 소정전위 +30mV이상이거나 또는 소정전위 -30mV이하일 경우는 장치의 고장이거나 다른 비상상태임을 의미한다. 이러한 비상상태에 대비하여 제어부에는 비상통보장치를 둔다. 비상통보장치는 무선으로 관리자의 휴대전화에 문자신호 또는 음성신호를 송신하는 무선발신장치이다.If the chlorine autoloader operates normally, the potential difference will be maintained in the range of 10mV up and down a predetermined unit, so under normal circumstances, the potential difference will not occur when the potential is + 30mV or less than -30mV. Therefore, if the potential difference is more than the predetermined potential + 30mV or less than the predetermined potential -30mV it means that the device is a failure or other emergency. In case of such an emergency, the control unit is equipped with an emergency notification device. Emergency notification device is a radio transmitting device for transmitting a text signal or a voice signal to the administrator's mobile phone wirelessly.
이하 첨부도면을 참조로 하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 염소자동공급장치의 개략적 구성도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 염소자동공급장치는, 유입구(102) 및 유출구(103)를 구비한 물탱크(101); 유입구(102)의 인접한 지점에 설치되고 내부에 염소를 저장하고 있는 염소저장챔버(104); 염소저장챔버(104)에 장착되어 염소저장챔버(104)로부터 물탱크(101)로의 염소의 유동을 개폐하는 밸브체(105); 물탱크(101)의 유입구(102) 부분에 설치되어 물탱크(101) 내부로 유입되는 물의 산화환원 전위를 측정하는 제 1센서(107); 유출구(103) 부분에 설치되어 물탱크(101)로부터 외부로 유출되는 물의 산화환원 전위를 측정하는 제 2센서(108); 및 제 1센서(107)에 의해 측정된 제 1전위측정치와 제 2센서(108)에 의해 측정된 제 2전위측정치의 전위차가 소정전위이하일때, 밸브체(105)를 개방시켜 염소저장챔버(104) 내부의 염소가 물탱크(101)로 배출되도록 하고, 전위차가 소정전위이상일 때 밸브체(105)를 폐쇄시켜 염소저장챔버(104) 내부의 염소가 물탱크(101)로 배출되는 것을 차단하도록 하는 제어부(106)를 포함하여, 물탱크(101) 내부에 저장된 물에 최적정량의 염소를 투입함으로써, 물을 소독하는 것을 특징으로 한다.1 is a schematic configuration diagram of an automatic chlorine supply device according to the present invention. As shown in this figure, the automatic chlorine supply apparatus, the water tank 101 having an inlet 102 and the outlet 103; A chlorine storage chamber 104 installed at an adjacent point of the inlet 102 and storing chlorine therein; A valve body 105 mounted to the chlorine storage chamber 104 to open and close the flow of chlorine from the chlorine storage chamber 104 to the water tank 101; A first sensor 107 installed at an inlet 102 of the water tank 101 to measure a redox potential of water introduced into the water tank 101; A second sensor 108 installed at an outlet 103 to measure a redox potential of water flowing out of the water tank 101 to the outside; And when the potential difference between the first potential measurement measured by the first sensor 107 and the second potential measurement measured by the second sensor 108 is less than a predetermined potential, the valve body 105 is opened to open the chlorine storage chamber ( 104 to discharge the chlorine in the water tank 101, and close the valve body 105 when the potential difference is more than the predetermined potential to block the chlorine in the chlorine storage chamber 104 to be discharged to the water tank 101 Including the control unit 106 to be, characterized in that to disinfect the water by putting the optimum amount of chlorine in the water stored in the water tank 101.
제 1센서(107) 및 제 2센서(108)는 전극으로 각각 형성되고, 전극은 조합형 산화환원 전극(combination tye,redox electrode), 에폭시 바디(epoxy body)로 채용되도록 되어 있다.The first sensor 107 and the second sensor 108 are each formed of an electrode, and the electrode is adapted to be used as a combination tye (redox electrode) and an epoxy body.
그리고, 염소자동공급장치는, 전위차가 소정전위 예를 들어, 20mV이상일 때, 소독이상 또는 기계작동이상을 상수도관리자에게 통보할 수 있는 송신기를 더 포함하고 있다.The automatic chlorine supply device further includes a transmitter capable of notifying the water supply manager of disinfection abnormality or mechanical operation abnormality when the potential difference is a predetermined potential, for example, 20 mV or more.
밸브체(105)는 솔레노이드 밸브(105)로 구성되어 있고, 제어부(106)의 조작에 의해 작동할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 염소저장탱크는 내부식성 재질로 만들어져 있어, 강한 산성을 띠는 염소에 의해서도 쉽게 손상되지 않도록 되어 있다.The valve body 105 is comprised by the solenoid valve 105, and is operable by the operation of the control part 106. FIG. In addition, the chlorine storage tank is made of a corrosion resistant material, so that it is not easily damaged even by strong acidic chlorine.
이하에서는 전위차법의 이론적 배경을 개략적으로 소개하기로 한다.Hereinafter, the theoretical background of the potentiometric method will be briefly introduced.
용존되어 있는 양이온, 음이온 및 기체 이온의 전기화학적인 검출을 위해,이온의 활동도 (또는 농도)에 따른 전위변화를 측정하는 전위차법(Potentiometry)이 많이 이용되고 있다. 전위차법 분석은 전류가 흐르지 않는 상태에서 전기 화학전지의 전위를 측정하는 것에 기초를 두고 있다. 이온의 농도는 분석하고자 하는 이온과 선택적으로 반응하는 이온 선택성 전극의 전위로부터 직접 구하는 방법이 이용된다. 그러한 전극들은 비교적 다른 이온들의 방해작용을 받지 않으며 다수의 중요한 음이온과 양이온 및 기체의 정량에 빠르고 편리한 방법을 제공한다. 전극전위에 미치는 활동도(또는 농도)의 영향은 다음과 같이 Nernst식으로 나타낸다.For electrochemical detection of dissolved cations, anions and gas ions, potentiometry is widely used to measure the potential change according to the activity (or concentration) of ions. Potentiometric analysis is based on measuring the potential of an electrochemical cell in the absence of current. The concentration of ions is determined directly from the potential of the ion selective electrode that selectively reacts with the ions to be analyzed. Such electrodes are relatively unaffected by other ions and provide a quick and convenient way to quantify many important anions, cations and gases. The effect of activity (or concentration) on the electrode potential is represented by the Nernst equation:
적절한 지시전극과 기준전극을 분석하려는 용액에 담그고, 분석물의 농도는 전위를 측정하여 결정한다. 이때 표준용액으로 반드시 전극을 보정해 주어야 한다. Ecellvs . log농도와 같은 검정선은 일련의 표준용액을 만들어 전위를 측정함으로써 작성할 수 있다.Dip the appropriate indicator and reference electrodes into the solution to be analyzed, and determine the concentration of the analyte by measuring the potential. The electrode must be calibrated with the standard solution. E cell vs. Calibration lines, such as log concentration, can be prepared by making a series of standard solutions and measuring the potential.
전위차법 측정으로 여러 가지 양이온과 음이온을 빠르고 선택적으로 정량하는 여러가지 막 전극이 상품으로 나와 있다. 지시전극으로 사용되는 막 전극(membrane electrode)은 용존이온에 대한 선택성이 크기 때문에 이온 선택성 전극(ion-selective electrode, ISE)이라고 불려지기도 한다. ISE는 고분자 지지체에 분석하고자 하는 이온과 선택적으로 반응하는 감응물질을 고정하거나 기체선택성 투과막 또는 고체감응물질을 사용하여 제조한다.A variety of membrane electrodes are available on the market for the rapid and selective quantitation of various cations and anions by potentiometric measurements. The membrane electrode used as the indicator electrode is also called an ion-selective electrode (ISE) because of its high selectivity to dissolved ions. ISE is prepared by immobilizing a sensitive material that selectively reacts with an ion to be analyzed on a polymer support, or by using a gas-selective permeable membrane or a solid sensitive material.
모든 이온-선택성 막들은 공통적 성질을 갖는데, 그것은 어떤 양이온이나 음이온에 대한 그들의 감도와 선택성이다. 용존하는 대부분의 양이온(NH4 +, Cd2+, Cu2+, Pb2+, Li+, NOX, K+, Ag+, Na+, Ca2+, Mg+2, X+), 음이온( Br-, CO3 2-, Cl-, CN-, F-, BF4 -, I-, NO3 -, ClO4 -, S2-, X-) 및 기체(NH3,CO2)에 대한 ISE가 개발되어 있어 전위차법에 의해 쉽고 빠르게 이들의 농도 측정이 가능하다.All ion-selective membranes have a common property, which is their sensitivity and selectivity to any cation or anion. Dissolved cations (NH 4 + , Cd 2+ , Cu 2+ , Pb 2+ , Li + , NO X , K + , Ag + , Na + , Ca 2+ , Mg +2 , X + ), anions (Br -, CO 3 2-, Cl -, CN -, F -, BF 4 -, I -, NO 3 -, ClO 4 -, S 2-, X -) and a gas (NH 3, CO 2) Since ISE has been developed, it is possible to measure their concentration easily and quickly by potentiometric method.
이하에서는 ISE를 이용한 분석방법을 소개하기로 한다.Hereinafter, an analysis method using ISE will be introduced.
1)대표적인 이온-선택성 전극으로는 수소이온 농도를 측정하는 pH측정용 유리 전극을 들 수 있다. 유리전극의 끝부분은 용액의 pH에 감응하는 얇은 유리막으로 구성되어 있다. 유리 구속에는 AgCl로 입힌 은 도선이 들어 있고 염화은으로 포화된 0.1M 염산용액으로 채워져 있다. 막의 안쪽에 있는 수소이온의 활동도(aH+)는 HCl에 의하여 일정하게 유지되므로 전지전위는 시료용액의 pH에 감응한다. 여기서 수소이온에 농도에 대한 전위는 다음과 같이 정의되어진다.1) A typical ion-selective electrode includes a glass electrode for pH measurement that measures hydrogen ion concentration. The tip of the glass electrode consists of a thin glass membrane that is sensitive to the pH of the solution. The glass restraint contains silver lead coated with AgCl and filled with 0.1 M hydrochloric acid solution saturated with silver chloride. Since the activity (a H + ) of hydrogen ions inside the membrane is kept constant by HCl, the cell potential is sensitive to the pH of the sample solution. Where the potential for concentration in hydrogen ions is defined as
pH미터는 외부기준 전극에 대한 유리 전극의 전위를 측정하고 이 출력을 pH눈금으로 보정된 미터 눈금판 위에 나타낸다. pH미터는 전기화학전지 전위를 측정하는데 pH와의 관계를 알지 못하므로 알맞은 pH값을 나타내도록 표준화하여야 한다. 표준화는 한가지 또는 그 이상의 알려진 pH의 표준완충용액을 이용한다.The pH meter measures the potential of the glass electrode relative to the external reference electrode and displays this output on a meter scale calibrated with a pH scale. The pH meter does not know the relationship with pH to measure the electrochemical cell potential, so it should be standardized to show an appropriate pH value. Standardization utilizes one or more standard buffer solutions of known pH.
2) 다른 예를 들면 칼슘이온-선택성 전극은 칼슘이온과 선택적으로 이온교환이 가능한 화합물인 Ionophore가 고정된 고분자 막을 사용하며, pH전극에서 이용된 은/염화은 전극을 기준전극으로 사용한다. 칼슘이온의 농도에 따라 칼슘이온-선택성 전극에서 발생하는 전위차는 다음과 같이 나타날 수 있다.2) For example, a calcium ion-selective electrode uses a polymer membrane immobilized with Ionophore, a compound capable of selectively ion exchange with calcium ions, and a silver / silver chloride electrode used in a pH electrode as a reference electrode. According to the concentration of calcium ions, the potential difference occurring at the calcium ion-selective electrode may be expressed as follows.
농도를 정확하게 알고있는 칼슘이온 표준용액을 사용하여, 칼슘이온 농도에 따른 칼슘이온-선택성 전극의 전위로부터 직선식을 구한다. 이 전극을 칼슘 이온 시료용액에 넣고 전위를 구한 다음 직선식으로 부터 칼슘이온의 농도를 구한다.Using a calcium ion standard solution that knows the concentration accurately, the linear equation is obtained from the potential of the calcium ion-selective electrode according to the calcium ion concentration. The electrode is placed in a calcium ion sample solution and the potential is calculated. Then, the concentration of calcium ion is obtained from a straight line.
일반적으로 수소이온의 경우 발생하는 전위를 pH 눈금으로 환산하여 측정값을 장치에 표시하며, 이 외의 용존 이온들은 측정값을 전위(mV 단위)로 나타낸다. 용존되어 있는 다른 양이온, 음이온 및 용존가스의 농도도 수소이온 및 칼슘 이온과 같이 ISE의 전위로 부터 측정이 가능하다.In general, in the case of hydrogen ions, the measured value is displayed on the device by converting the generated potential into a pH scale, and the other dissolved ions represent the measured value in potential (mV units). The concentrations of other cations, anions and dissolved gases that are dissolved can also be measured from the potential of the ISE, such as hydrogen ions and calcium ions.
상기한 바와 같은 이론적 배경에 의해, 물의 전위가 측정되어 염소소독에 응용된다.Based on the theoretical background as described above, the potential of water is measured and applied to chlorine disinfection.
이하에서는 본 발명에 따른 염소자동공급장치의 작동과 효과를 설명하기로 한다.Hereinafter will be described the operation and effect of the automatic chlorine supply device according to the present invention.
도 2는 도 1의 염소자동공급장치의 작동순서도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 유입구(102)를 통해 물탱크(101) 내부로 물이 유입될 때, 제 1센서(107)는유입되는 물의 전위를 측정하게 된다. 그리고, 물탱크(101) 내부에 차있는 물이 유출구(103)를 통해 물탱크(101) 외부로 유출될 때에도, 제 2센서(108)는 유출되는 물의 전위를 측정하게 된다.Figure 2 is a flow chart of the operation of the automatic chlorine supply device of FIG. As shown in this figure, when the water is introduced into the water tank 101 through the inlet 102, the first sensor 107 measures the potential of the incoming water. When the water filled in the water tank 101 flows out of the water tank 101 through the outlet 103, the second sensor 108 measures the potential of the water flowing out.
그리고, 제 1센서(107) 및 제 2센서(108)에 의해 측정된 전위는 제어부(106)로 전송되고, 제어부(106)는 제 1센서(107)에 의해 측정된 전위와 제 2센서(108)에 의해 측정된 전위의 전위차를 산출하게 된다. 그래서, 산출된 전위차가 소정 설정값, 예를 들어, 20 mV 이상일 때에는, 솔레노이드 밸브(105)가 폐쇄됨으로써, 물탱크(101) 내부로의 염소주입이 차단된다.The potential measured by the first sensor 107 and the second sensor 108 is transmitted to the controller 106, and the controller 106 transmits the potential measured by the first sensor 107 and the second sensor ( The potential difference of the electric potential measured by 108 is calculated. Therefore, when the calculated potential difference is a predetermined set value, for example, 20 mV or more, the solenoid valve 105 is closed, whereby chlorine injection into the water tank 101 is blocked.
그리고, 산출된 전위차가 소정 설정값, 예를 들어, 20 mV 이하일 때에는, 솔레노이드 밸브(105)가 개방됨으로써, 물탱크(101) 내부로의 염소주입이 계속됨으로써, 염소소독이 지속적으로 유지된다.When the calculated potential difference is equal to or less than a predetermined set value, for example, 20 mV, the solenoid valve 105 is opened, so that chlorine injection into the water tank 101 is continued, so that chlorine disinfection is continuously maintained.
한편, 물탱크(101) 내부로의 염소주입이 차단될 때, 송신기가 제어부(106)의 제어에 의해서 소정신호를 상수도관리자에게 전송하게 된다. 즉, 염소소독에 문제가 발생했다는 사실을 지시하는 신호, 예를 들어, 문자신호 혹은 비상연락번호 등이 상수도관리자에게 전송된다.On the other hand, when chlorine injection into the water tank 101 is blocked, the transmitter transmits a predetermined signal to the water supply manager under the control of the control unit 106. That is, a signal indicating that a problem has occurred in chlorine disinfection, for example, a text signal or an emergency contact number, is transmitted to the water supply manager.
이에 따라, 염소자동공급장치에 상수도관리자가 항상 상주하지 않더라도 염소의 자동공급이 자동으로 이루어지게 되고, 문제 발생시 즉각적으로 상수도관리자를 호출할 수 있게 됨으로써, 인력 배치에 따른 비용을 절감할 수 있게 된다.Accordingly, even if the water supply manager is not always present in the chlorine automatic supply device, automatic supply of chlorine is automatically performed, and when a problem occurs, the water supply manager can be called immediately, thereby reducing the cost of manpower deployment. .
그리고, 최적량의 염소가 물탱크(101) 내로 공급됨으로써, 염소소독효과가 탁월하게 향상됨으로써, 소독성능이 향상될 수 있게 된다.And, by supplying the optimum amount of chlorine into the water tank 101, the chlorine disinfection effect is excellently improved, the disinfection performance can be improved.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 염소자동공급장치에 의하면, 물탱크(101)로 유입되는 물에 최적정량의 염소를 공급함으로써, 물탱크(101)로 유입되는 물을 소독시킬 수 있는 소독성능을 향상시킬 수 있으며, 소독작업 이상시 상수도관리자에게 이상상태를 자동으로 통보할 수 있는 효과를 얻을 수 있게 된다.As described above, according to the automatic chlorine supply apparatus according to the present invention, by supplying the optimum amount of chlorine to the water flowing into the water tank 101, the disinfection performance that can disinfect the water flowing into the water tank 101 In addition, it is possible to obtain the effect of automatically notifying the water supply manager of an abnormal condition in case of abnormal disinfection work.
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