KR100527407B1 - 확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치 - Google Patents

Abstract

소규모 부락에서는 단위별로 지하수나 지표수를 물탱크에 저장하고 이를 간이상수로 이용하게 되는데, 이 음용수를 살균 소독할 목적으로 고체염소를 녹인 포화 차아염소산 용액을 소독수 저장탱크에 공급할 때에 동력을 이용하지 않고 확산작용에 의해 공급하도록 하는 확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치에 관한 것이다.

상세하게는, 기존의 전기나 건전지를 이용하는 장치와는 달리 외부동력을 사용하지 않고 유입되는 물의 양과 비례하여 확산작용을 이용한 고체염소포화용액을 소독수 저장탱크 내로 투입하는 장치에 관한 것으로, 고체염소 저장탱크 내로 유입되는 물의 양을 유량조절밸브로 조절하여 고체염소포화용액의 농도를 조절할 수 있으며, 유입된 물은 고체염소가 들어있는 저장탱크에 공급하여 확산작용에 의해 고체염소 포화용액을 소독수 저장탱크에 투입되도록 하여 소독수 저장탱크 내의 잔류염소의 농도를 일정하게 유지하도록 하는 확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치에 관한 것이다.

Description

확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치{No power-driven auto-injecting machine of solid disinfectant-saturated solution used diffusion}

본 발명은 확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 동력을 이용하지 않고 고체염소투입 장치와 염소포화용액을 확산작용을 이용하며 유입되는 물의 양에 비례하여 소독수저장탱크 내로 소독액을 투입하도록 하는 확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치에 관한 것이다.

도시 상수도 혜택을 받지 못하는 소규모의 부락 단위에서는 정부에서 관정을 개발하여 관정의 물을 물탱크로 송수하고 이 음용수를 각 가정으로 급수하여 사용하고 있다. 이때, 가정으로 음용수를 급수하기 전에 물탱크에 고체염소를 직접투입하거나 이를 녹여 고체염소 포화용액을 투입하여 살균소독한 후 이 소독수를 각 가정으로 급수하게 된다.

상기와 같이 물탱크에 고체염소 포화용액의 일정한 양을 투입하기 위해서는 정량펌프와 같은 별도의 투입장치를 필요로 하게 된다. 이러한 정량펌프와 같은 투입장치는 이를 컨트롤하는 기판 및 외부전원을 필요로 하게 된다. 또한, 고체염소 포화용액은 산화력이 매우 강하여 상기 투입장치를 통하여 투입되게 될 때, 염소가스의 강력한 부식성과 스케일로 인해 투입장치가 쉽게 부식되거나 스케일이 축적되어 고장을 일으키게 되는 문제점이 있다.

한편, 고체염소를 직접 투입하는 경우, 고체염소의 약 30% 이상은 흰색 가루로 된 칼슘염으로서 이들이 물탱크에 유입되게 되면 물에 완전히 녹지 않아 소독수의 염소농도 조절이 용이하지 않게 되며, 이렇게 용해되지 않은 칼슘염이 물탱크의 바닥에 축적되어 하얀 가루를 남기게 되므로 이를 주기적으로 청소하여야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 고체염소 저장탱크에 고체상태로 된 염소에 물을 혼합하여 고체염소 포화용액으로 만든 후 이를 물탱크에 투입할 때 물탱크로 유입되는 물의 양에 따라, 외부동력없이 물의 양과 비례적으로 일정농도의 수용액을 소독수 저장탱크에 투입할 수 있도록 하며, 상황에 따라 소독수 저장탱크에 투입되는 수용액의 양을 적절히 조절할 수 있도록 하는 확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 고체염소가 녹지 않은 칼슘염의 찌꺼기가 물탱크 내에 축적되지 않도록 하여 깨끗한 물탱크를 유지하도록 하는 확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치를 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 또 다른 목적은 관정펌프가 있는 관정라인에도 적용되도록 하는 확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치는, 원수를 공급하는 펌프와 연결되며 단부에 유량조절밸브가 구비된 공급관과, 상기 유량조절밸브가 설치되는 위치 이전에서 상기 공급관으로부터 분기되며 니들밸브가 구비된 공급분기관과, 상기 공급분기관과 연결되며 공급된 원수가 저장된 고체염소를 용해시켜 고체염소 포화용액으로 되도록 하는 고체염소 저장탱크와, 상기 고체염소 저장탱크와 연결되어 확산작용으로 용해된 고체염소 포화용액을 외부로 배출하도록 하는 확산조절관과, 상기 공급분기관과 상기 확산조절관의 연결부위로부터 분기되며 상기 공급분기관으로부터 공급된 원수의 일부와 상기 확산조절관에 의해 상부로 이동된 고체염소 포화용액이 혼합되어 외부로 배출되도록 하는 확산분기관 및 상기 고체염소 저장탱크의 하부에 설치되어 상기 공급관 및 확산분기관과 연결되며 공급된 원수와 고체염소 포화용액이 혼합되도록 하는 소독수 저장탱크로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 확산분기관의 소정부위로부터 상부로 분기되며 확산분기관 내에 잔존하는 일부의 원수와 고체염소 포화용액을 배출하도록 하는 에어벤트관이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명은 원수를 공급하는 관정펌프와 연결되며 유량조절밸브가 구비된 관정라인과, 상기 유량조절밸브가 설치되는 위치 이전에서 상기 관정라인으로부터 분기되며 니들밸브가 구비된 공급분기관과, 상기 공급분기관과 연결되며 공급된 원수가 저장된 고체염소를 용해시켜 고체염소 포화용액으로 되도록 하는 고체염소 저장탱크와, 상기 고체염소 저장탱크와 연결되어 확산작용으로 용해된 고체염소 포화용액을 외부로 배출하도록 하는 확산조절관과, 상기 공급분기관과 상기 확산조절관의 연결부위로부터 분기되고 상기 유량조절밸브의 후단에 위치한 상기 관정라인과 연결되며 상기 관정라인으로부터 공급된 원수의 일부와 상기 확산조절관에 의해 상부로 이동된 고체염소 포화용액이 혼합되어 상기 관정라인으로 배출되도록 하는 확산분기관 및 상기 확산분기관과 상기 관정라인의 연결부위에 설치되며 상기 확산조절관으로부터 배출되는 고체염소 포화용액을 배출하도록 하며 상기 관정라인으로부터 원수가 상기 확산분기관으로 유입되는 것을 방지하는 체크밸브로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 "확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치"에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치의 이동경로를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 고체염소 저장탱크의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치는, 원수를 공급하는 펌프(1)와 연결되며 단부에 유량조절밸브(11)가 구비된 공급관(10)과, 상기 공급관(10)으로부터 분기되며 니들밸브(21)가 구비된 공급분기관(20)과, 상기 공급분기관(20)과 연결되는 고체염소 저장탱크(30)와, 상기 고체염소 저장탱크(30)와 연결되어 확산작용으로 용해된 고체염소 포화용액을 상부로 이동시키며 상기 공급분기관(20)과 연결된 확산조절관(31)과, 상기 공급분기관(20)과 상기 확산조절관(31)의 연결부위로부터 분기되며 상기 공급분기관(20)으로부터 공급된 원수와 상기 확산조절관(31)에 의해 상부로 이동된 고체염소 포화용액이 혼합되어 외부로 배출되도록 하는 확산분기관(32) 및 상기 고체염소 저장탱크(30)의 하부에 설치되어 상기 공급관(10) 및 확산분기관(32)과 연결되며 공급된 원수와 고체염소 포화용액이 혼합되도록 하는 소독수 저장탱크(40)로 구성된다.

상기 공급관(10)은 원수를 공급하는 펌프(1)와 연결되며 단부에 유량조절밸브(11)가 구비되어 있다. 상기 공급관(10)은 상기 유량조절밸브(11)가 설치되는 위치 이전에서 상기 공급관(10)으로부터 분기되며 니들밸브(21)가 구비된 공급분기관(20)과 연결되어 있다. 원수가 펌프(1)에 의해 공급관(10)으로 공급되면 상기 유량조절밸브(11)에 의해 상기 소독수 저장탱크(40)와 상기 고체염소 저장탱크(30)로 유입되게 된다. 이때, 상기 유량조절밸브(11)의 개폐를 적당히 조절하게 되면 즉, 적당한 저항을 주게 되면 공급분기관(20)을 통하여 원수의 일부가 상기 고체염소 저장탱크(30)로 유입되게 된다.

상기 공급분기관(20)으로 분기된 원수는 공급분기관(20)에 설치된 니들밸브(21)에 의해 일정량이 상기 고체염소 저장탱크(30) 내로 유입되게 된다.

상기 니들밸브(21)는 고체염소 저장탱크(30)로 유입되는 물의 양을 비례제어하게 된다. 이때, 고체염소 저장탱크(30)로 유입되는 물의 양에 따라 확산속도가 달라지게 되는데 이 니들밸브(21)에 의해 물의 양을 제어함으로써 확산속도를 조절할 수 있게 되어 상기 소독수 저장탱크(40)로 공급되는 염소의 농도를 조절할 수 있게 된다. 따라서, 사용자는 니들밸브(21)를 단순히 조절하면 물탱크의 크기와 물의 사용량에 따라 고체염소 저장탱크(30) 내로 유입되는 물의 양을 조절하여 확산속도를 조절할 수 있으며, 필요한 양만큼의 고체염소 포화용액을 소독수 저장탱크 내로 유입시켜 소독수 내 잔류염소의 농도를 조절할 수 있게 되는 것이다.

상기 니들밸브(21)로 유입된 물은 고체염소(33)로 포화된 하우징(34)의 상부로 유입되게 되며 이 유입된 물의 일부는 상기 고체염소 저장탱크(30) 내로 공급되어 고체염소 저장탱크에 유입된 지하수는 저장탱크 안에서 고체염소와 만나 고체염소 포화용액으로 변화되고, 나머지 일부는 상기 확산조절관(31)과 연결된 확산분기관(32)을 통하여 상기 소독수 저장탱크(40) 내로 유입되게 된다. 이때, 상기 확산조절관(31)을 통하여 상부로 이동되는 고체염소 포화용액과 혼합되면서 상기 소독수 저장탱크(40) 내로 유입되게 된다.

상기 고체염소 저장탱크(30)는 고체염소(33)가 충진된 하우징(34)과 확산조절관(31) 및 확산분기관(32)이 구비된 덮개(35)로 구성되어 있으며, 상기 덮개(35)의 상부에는 상기 확산조절관(31)과 연결되는 공급분기관(20)이 결합되게 되며 상기 니들밸브(21)를 통과한 원수가 상기 고체염소 저장탱크(30) 내로 유입되게 된다. 본 발명은 기존에 고체염소를 직접 투입하는 장치에 비해 고체염소 저장탱크(30)에서 하우징(34)을 분리한 후 하우징에 5그램짜리 약200개의 고체 염소를 부으면 되기 때문에 기존의 다른 고체염소를 직접 투입하는 장치에 비해 고체염소의 충전이 매우 간편하다.

상기 확산조절관(31)은 상기 고체염소 저장탱크(30)와 연결되어 확산작용으로 용해된 고체염소 포화용액을 외부로 배출하도록 하는 역할을 한다. 이때, 확산조절관(31)의 길이가 길면 확산속도가 줄고 짧으면 확산속도가 높아지므로 이 확산조절관(31)의 길이를 조정함으로써 확산속도를 조절할 수 있게 된다. 확산조절관(31)의 확산속도가 높아지게 되면 상기 고체염소 저장탱크(30)로부터 공급되는 고체염소 포화용액의 염소농도가 증가하게 되고 반면에 확산조절관(31)의 확산속도가 낮아지게 되면 염소농도가 감소되게 됨으로써 농도를 조절가능하게 되는 것이다. 상기 확산조절관(31)을 통하여 확산작용으로 상부로 이동된 고체염소 포화용액은 니들밸브(21)를 통과한 일부의 원수와 혼합되면서 상기 확산분기관(32)으로 이동되고 상기 소독수 저장탱크(40) 내로 유입되게 된다. 상기 확산분기관(32)의 소정부위로부터 상부로 분기되며 확산분기관(32) 내에 잔존하는 일부의 원수와 고체염소 포화용액을 배출하도록 하는 에어벤트관(50)이 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 에어벤트관(50)은 확산분기관(32) 내에 잔존하는 일부의 원수와 고체염소 포화용액을 배출하도록 함으로써, 동절기의 동파를 방지할 수 있게 된다. 또한, 상기 확산조절관(31)은 상기 확산조절관(31)의 하부 점 높이만큼의 포화용액수위를 유지하도록 하기 때문에 동절기 포화용액으로 인하여 빙점강하 현상에 의해 하우징의 동파 문제 또한 해결할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명은 기존의 전기나 태양열을 이용한 고체염소투입 장치와 는 달리 염소포화용액을 확산작용을 이용하여 유입되는 물의 양에 비례하여 소독액을 투입하는 것으로서 동력을 이용하지 않고 유입되는 물의 양을 밸브로 조절하여 농도를 조절할 수 있도록 한 것을 가장 큰 특징으로 한다.

또, 본 발명은 공급분기관(20)을 통하여 고체염소 저장탱크(30)로 올려 보내진 일부의 원수가 니들밸브(21)에 의해 양이 조절되어 염소의 농도를 조절할 수 있게 될 뿐만 아니라, 확산조절관(31)의 길이 조정으로 상기 고체염소 저장탱크(30)로 유입되는 염소의 농도를 조절할 수 있게 되므로 정확한 염소의 농도를 조절할 수 있게 되는 것이다.

아울러, 본 발명은 종래에서와 같이 소독수 저장탱크(40) 내로 고체염소를 직접투입하지 않고 확산조절관(31)을 통하여 확산작용에 의해 고체염소 포화용액을 투입하도록 함으로써 고체염소의 약 30% 이상이 칼슘염으로된 흰색의 찌꺼기가 소독수 저장탱크(40) 내로 유입되지 않게 되므로 소독수 저장탱크(40)를 항상 청결한 상태를 유지할 수 있게 된다.

상기 소독수 저장탱크(40)는 상기 고체염소 저장탱크(30)의 하부에 설치되어 상기 공급관(10) 및 확산분기관(32)과 연결되어 상기 확산분기관(32)으로 공급된 원수와 고체염소 포화용액 및 유량조절밸브(11)를 통과한 원수와 혼합되도록 하며 소독수를 저장하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치가 관정에 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.

도시된 바와 같이, 관정에 사용되는 확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치는, 원수를 공급하는 관정펌프(1')와 연결되며 유량조절밸브(11)가 구비된 관정라인(10')과, 상기 유량조절밸브(11)가 설치되는 위치 이전에서 상기 관정라인(10')으로부터 분기되며 니들밸브(21)가 구비된 공급분기관(20)과, 상기 공급분기관(20)과 연결되며 공급된 원수가 저장된 고체염소를 용해시켜 고체염소 포화용액으로 되도록 하는 고체염소 저장탱크(30)와, 상기 고체염소 저장탱크(30)와 연결되어 확산작용으로 용해된 고체염소 포화용액을 외부로 배출하도록 하는 확산조절관(31)과, 상기 공급분기관(20)과 상기 확산조절관(31)의 연결부위로부터 분기되고 상기 유량조절밸브(11)의 후단에 위치한 상기 관정라인(10')과 연결되며 상기 관정라인(10')으로부터 공급된 원수의 일부와 상기 확산조절관(31)에 의해 상부로 이동된 고체염소 포화용액이 혼합되어 상기 관정라인(10')으로 배출되도록 하는 확산분기관(32) 및 상기 확산분기관(32)과 상기 관정라인(10')의 연결부위에 설치되며 상기 확산조절관(31)으로부터 배출되는 고체염소 포화용액이 역류되는 것을 방지하는 체크밸브(22)로 구성된다.

상기 관정라인(10')은 전술한 소독수 저장탱크(40)가 구비된 확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치의 공급관(10)에 해당되며, 상기 관정펌프(1')는 전술한 상기 펌프(1)에 해당되고, 상기 공급분기관(20)과 상기 고체염소 저장탱크(30)와 상기 확산조절관(31) 및 상기 확산분기관(32)의 구성은 전술한 구성과 같다.

상기 체크밸브(22)는 상기 확산분기관(32)으로 고체염소 포화용액을 배출하도록 하며 상기 관정라인(10')으로부터 배출되는 원수에 의한 압력에 의해 상기 확산분기관(32) 내로 원수가 유입되는 것을 방지하도록 하는 역할을 하게 된다. 상기 관정라인(10')으로 원수가 배출되게 됨으로써 상기 체크밸브(22)를 통하여 상기 관정라인(10')으로 배출된 고체염소 포화용액이 상기 관정라인(10') 내에 공급되어 혼합됨으로써 소독수를 공급할 수 있게 된다. 전술한 에어벤트관(50)은 관정에 설치되는 경우에는 필요 없게 된다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 전기나 건전지와 같은 외부동력이 필요 없으며 설치가 간편하고 유입되는 물의 유량에 따라 고체염소가 녹은 포화용액을 확산작용에 의해 비례제어로 투입하기 때문에 매우 정확한 농도를 투입할 수 있게 된다. 또한, 본 발명은 전원에 의한 컨트롤이 아니므로 전력소비가 되지 않아 경제적이며, 정량펌프나 기타 컨트롤 기판 등이 사용되지 않기 때문에 염소가스에 의한 부식이나 고장의 우려가 없고 설치 및 관리가 용이하고, 고체염소 저장탱크 및 배관의 동파의 우려가 없는 효과가 있다. 또, 기존에 고체염소를 직접 투입하는 장치에 비해 고체염소 저장탱크에서 하우징을 분리한 후에 고체 염소를 부으면 되기 때문에 고체염소의 충전이 간편하며, 고체염소 찌꺼기가 물탱크로 유입되지 않기 때문에 물탱크 바닥이 고체염소잔류물이 남는 것이 방지되므로 자주 청소하지 않아도 된다.

이와 같이, 관리 및 설치가 용이하므로 지하수를 간이상수로 이용하며 저장탱크를 이용하는 소규모의 단위부락 등에 쉽게 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 관정에 설치되는 경우에도 관정라인에 용이하게 설치함으로써 음용수를 살균 소독하여 깨끗한 물을 공급할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치의 이동경로를 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 물탱크 설치 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 확산작용을 이용한 무동력 고체염소 포화용액 공급장치가 관정에 설치된 상태를 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 펌프 1': 관정펌프

10: 공급관 10': 관정라인

11: 유량조절밸브 20: 공급분기관

21: 니들밸브 22: 체크밸브

30: 고체염소 저장탱크 31: 확산조절관

32: 확산분기관 33: 고체염소

34: 하우징 35: 덮개

40: 소독수 저장탱크 50: 에어벤트관

Claims (3)

1. 원수를 공급하는 펌프와 연결되며 단부에 유량조절밸브가 구비된 공급관과,

   상기 유량조절밸브가 설치되는 위치 이전에서 상기 공급관으로부터 분기되며 니들밸브가 구비된 공급분기관과,

   상기 공급분기관과 연결되며 공급된 원수가 저장된 고체염소를 용해시켜 고체염소 포화용액으로 되도록 하는 고체염소 저장탱크와,

   상기 고체염소 저장탱크와 연결되어 확산작용으로 용해된 고체염소 포화용액을 외부로 배출하도록 하는 확산조절관과,

   상기 공급분기관과 상기 확산조절관의 연결부위로부터 분기되며 상기 공급분기관으로부터 공급된 원수의 일부와 상기 확산조절관에 의해 상부로 이동된 고체염소 포화용액이 혼합되어 외부로 배출되도록 하는 확산분기관 및

   상기 고체염소 저장탱크의 하부에 설치되어 상기 공급관 및 확산분기관과 연결되며 공급된 원수와 고체염소 포화용액이 혼합되도록 하는 소독수 저장탱크로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무동력 고체염소 포화용액 공급장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 확산분기관의 소정부위로부터 상부로 분기되며 확산분기관 내에 잔존하는 일부의 원수와 고체염소 포화용액을 배출하도록 하는 에어벤트관이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 무동력 고체염소 포화용액 공급장치.
3. 원수를 공급하는 관정펌프와 연결되며 유량조절밸브가 구비된 관정라인과,

   상기 유량조절밸브가 설치되는 위치 이전에서 상기 관정라인으로부터 분기되며 니들밸브가 구비된 공급분기관과,

   상기 공급분기관과 연결되며 공급된 원수가 저장된 고체염소를 용해시켜 고체염소 포화용액으로 되도록 하는 고체염소 저장탱크와,

   상기 고체염소 저장탱크와 연결되어 확산작용으로 용해된 고체염소 포화용액을 외부로 배출하도록 하는 확산조절관과,

   상기 공급분기관과 상기 확산조절관의 연결부위로부터 분기되고 상기 유량조절밸브의 후단에 위치한 상기 관정라인과 연결되며 상기 관정라인으로부터 공급된 원수의 일부와 상기 확산조절관에 의해 상부로 이동된 고체염소 포화용액이 혼합되어 상기 관정라인으로 배출되도록 하는 확산분기관 및

   상기 확산분기관과 상기 관정라인의 연결부위에 설치되며 상기 확산조절관으로부터 배출되는 고체염소 포화용액을 배출하도록 하며 상기 관정라인으로부터 원수가 상기 확산분기관으로 유입되는 것을 방지하는 체크밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무동력 고체염소 포화용액 공급장치.