KR100711085B1

KR100711085B1 - 간이상수도 공급 자동제어장치

Info

Publication number: KR100711085B1
Application number: KR1020070010099A
Authority: KR
Inventors: 이호천; 백창현
Original assignee: 보은군
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2007-04-27

Abstract

본 발명은 각종 간이상수도(지하수, 계곡수 등)를 취수탱크의 내부에 공급하는 것에 관련된 것으로, 더욱 구체적으로는 소독이 완료된 물이 만수위에 도달하면 자동으로 급수관의 유로를 차단하는 동시에 상기 급수관의 유로 차단을 취수탱크 내의 소독된 물을 완전하게 소비하여 최저수위에 도달할 때까지 지속하며, 상기 취수탱크의 수위가 최저수위에 도달하면 자동으로 급수관의 유로를 개방하면서 물공급을 재개하여 새롭게 소독된 물을 취수탱크로 공급할 수 있도록 하는 간이상수도 공급 자동제어장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 취수탱크의 수위가 만수위에 도달하면 록크가 자동으로 밸브간을 록킹하면서 급수관의 유로를 차단하도록 하고, 상기 취수탱크의 수위가 최저수위에 도달하면 수위저하에 따라 하강하는 록크 제어구가 록크를 잡아당겨 밸브간의 록킹상태를 자동으로 해제하면서 급수관의 유로를 개방할 수 있도록 하는 기술을 강구함으로써 이루어진다.

Description

간이상수도 공급 자동제어장치{Automatic control device for providing small water supply}

도 1은 본 발명의 자동제어장치가 취수탱크에 설치된 상태의 종단면도

도 2는 본 발명 취수탱크의 만수위시 자동제어장치의 정면도

도 3은 본 발명 취수탱크의 만수위시 자동제어장치의 측단면도

도 4는 본 발명 취수탱크 수위 저하시 록크 제어구의 하강상태도

도 5는 본 발명 록크 제어구의 작동상태 확대단면도

도 6은 본 발명 견인와이어의 견인에 의한 록크의 잠금 해제상태 확대단면도

도 7은 본 발명 록크의 잠금 해제시 볼밸브의 개방상태도

도 8 내지 도 9는 본 발명 밸브간의 상부 이동에 따른 록크의 잠금 설정상태 확대단면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1: 취수탱크 10: 급수관

20: 볼탑 23: 부구

30: 록킹지지대 33: 밸브간 삽입홈

34: 안내활차 40: 록크

42: 록킹홈 45: 스토퍼

50: 가이드파이프 60: 견인와이어

61: 걸림구 70: 록크 제어구

일반적으로 상수도가 보급되지 않는 도서지역이나 두메산골 등지에서는 자체적으로 간이상수도를 마을이나 지역단위로 운용하고 있으며, 이러한 간이상수도의 대부분은 산의 중턱과 같은 높은 곳에 취수탱크를 설치하고, 수맥이 있는 지점에 지하로 파이프를 묻고 모터펌프를 가동하여 지하수를 끌어올려 상기 취수탱크에 저수하거나 또는 상기 모터펌프를 사용하지 않고 계곡을 따라 흐르는 자연 계곡수를 취수탱크에 저수한 후 가가호호 공급하여 사용하고 있는 실정이다.

그러나 상기 간이상수도 시설은 대부분 산간 오지에 설치되기 때문에 접근이 용이하지 않을 뿐만 아니라 현장관리자가 비전문가인 마을주민들로 선정됨에 따라 현실적으로 관리가 매우 어려운 것이었다.

특히, 상기 간이상수도를 식수로 사용하기 위해서는 반드시 취수탱크로 공급된 물에 소독약품을 투입하여 각종 세균을 박멸해야만 함에도 관리자가 직접 주기적으로 방문할 수 없는 바 통상 소독약 투입기를 이용하여 일정 시간간격으로 소독약품을 자동으로 투입하고 있다.

상기 종래의 소독약 투입기는 식수의 소비량에 관계없이 일정한 시간이 되면 무조건 소독약이 투입됨으로써 소독약의 농도가 너무 높을 경우 냄새가 심하며, 또는 농도가 너무 낮을 경우 식수의 소독효과가 저하됨으로써 전반적으로 식수의 소독상태가 일률적이지 못한 것이었다.

또한, 소독약의 투입량이 일정하게 한정됨으로써 사용자가 소독약의 농도를 간이상수도의 오염도 등을 고려하여 가변적으로 제어할 수 없어 소독의 효과가 저감되는 것이었다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 본 발명 출원인의 선등록 발명인 『특허등록 제546515호 명칭 무전원 자동 소독약 투입기』및 『특허등록 제546517호 명칭 무전원 자동 소독약 투입기』가 제안되고 있는 것이었다.

이에 상기 선등록 발명을 간략하게 살펴보면, 전자의 선등록 발명은 별도의 전력을 사용하지 않고 취수탱크로 공급되는 급수량에 따라 소독약을 정확한 양만큼 일률적으로 투입할 수 있으며, 튜브하우징을 회전시키는 방법으로 소독약의 투입량을 미세하게 제어하여 운용상의 편의성을 제공함은 물론 구조가 매우 간단하여 제작비용을 획기적으로 절감함으로써 생산성을 향상하는 유용한 효과를 제공하는 것 이었다.

또한, 후자의 선등록 발명은 변속축을 수평 이송하는 간단한 방법으로 수조의 회전력을 다단으로 변속한 후 연동펌프에 선택적으로 전달하여 소독약의 투입량을 자유자재로 정확하게 제어할 수 있는 유용한 효과를 제공함으로써 특허등록이 허여된 것이었다.

이러한 선등록 발명들은 공통적으로 취수탱크의 내부로 연결되는 급수관에서 분기된 분기관을 통해 급수의 일정량을 분기하여 수조로 공급함으로써 상기 수조가 회전동력을 발생하여 소독약을 무전원으로 투입하게 된다.

그리고 상기 급수관에는 부구가 연결된 볼밸브가 설치됨으로써 취수탱크의 수위가 만수위에 도달하면 자동으로 급수관의 유로를 차단하여 물공급을 중단하고, 마을 주민들이 물을 소비함에 따라 변화되는 수위에 비례하여 상기 볼밸브가 개방되면서 자동으로 물공급을 지속하는 것이었다.

즉 마을 주민의 물 소비량과 비례하여 즉각적으로 물과 소독약이 공급됨으로써 취수탱크에는 항상 소독이 완료된 물이 만수위를 유지하게 된다.

그러나 소독이 완료된 물은 시간(2~3일)이 경과함에 따라 소독약의 농도가 저하됨으로써 일단 소독이 완료된 물은 완전하게 소비하여야만 하나 종래에는 이를 완전하게 소비하지 않은 상태에서 새로운 물과 소독약이 즉각적으로 공급됨으로써 기존의 소독된 물과 새롭게 소독된 물이 희석된 것을 마을 주민들이 소비하게 된다.

따라서 기존의 소독된 물은 취수탱크에서 장기간을 체류함으로써 소독약의 농도가 완전하게 소실되어 결국에는 마을 주민들은 소독이 이루어지지 못한 물을 음용하는 결과를 초래하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 소독이 완료된 물이 만수위를 유지한 상태에서 이를 완전하게 소비할 때까지 추가적인 물공급을 자동으로 중단하고, 취수탱크의 수위가 최저수위에 도달하면 자동으로 물공급을 재개할 수 있도록 하여 상기 취수탱크의 내부에서 소독된 물이 장기간을 체류함을 방지할 수 있도록 함을 발명의 목적으로 한다.

소기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 취수탱크의 수위가 만수위에 도달하면 록크가 자동으로 밸브간을 록킹하면서 급수관의 유로를 차단하도록 하고, 상기 취수탱크의 수위가 최저수위에 도달하면 수위저하에 따라 하강하는 록크 제어구가 록크를 잡아당겨 밸브간의 록킹상태를 자동으로 해제하면서 급수관의 유로를 개방할 수 있도록 하는 기술을 강구한다.

본 발명의 목적을 효과적으로 달성하기 위한 바람직한 실시예의 구성에 대해 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전체적인 구성은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 취수탱크(1)의 내부로 연결된 급수관(10)과; 상기 급수관(10)에 설치되고 취수탱크(1)의 수위 변화에 따라 급수관(10)의 유로를 자동으로 개폐하는 볼탑(20)과; 상기 급수관(10)에 일체로 설치되고 저부에 밸브간 삽입홈(33)이 형성되 며 일측에 안내활차(34)가 설치된 록킹지지대(30)와; 상기 밸브간 삽입홈(33)의 상부에 회동 가능하게 설치된 록크(40)와; 상기 안내활차(34)와 이격되게 록킹지지대(30)의 저면에 부착된 가이드파이프(50)와; 상기 록크(40)에 일측이 연결되고 안내활차(34) 및 가이드파이프(50)의 내부를 경유하여 타측에 걸림구(61)가 부착된 견인와이어(60)와; 상기 가이드파이프(50)의 외측에 끼움 결합되고 최저수위 도달시 걸림구(61)를 잡아당겨 록크(40)의 록킹상태를 해제하는 록크 제어구(70)의 유기적인 결합구성으로 이루어짐을 알 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 급수관(10)은 외부에서 취수탱크(1)의 내부로 연결 설치되는 것으로, 각종 간이상수도(지하수, 계곡수 등)를 취수탱크(1)에 공급하는 역할을 수행한다.

이때 상기 급수관(10)으로 유입된 지하수나 계곡수는 별도의 물 분배장치(도면상 미도시)로 공급된 후 취수탱크(1)로 분배 공급된다.

상기 급수관(10)에는 취수탱크(1)의 수위 변화에 따라 부구(23)가 상·하로 이동하면서 급수관(10)의 유로를 자동으로 개폐하는 볼탑(20)이 설치된다.

상기 볼탑(20)은 급수관(10)의 관로에 볼밸브(21)가 설치되고, 상기 볼밸브(21)에는 볼밸브(21)의 개폐를 조작하는 밸브간(22)이 연결 설치되며, 이 밸브간(22)의 선단에는 부구(23)가 일체로 설치되는 구성으로 이루어진다.

따라서 상기 부구(23)는 취수탱크(1)의 수위증가시 상측으로 부상하면서 볼 밸브(21)를 작동함으로써 급수관(10)의 유로의 개폐도를 제어함은 물론 상기 취수탱크(1)의 수위가 만수위를 이루면 급수관(10)의 유로를 완전 차단함으로써 물공급을 일시적으로 중단하는 역할을 수행한다.

상기 급수관(10)에는 볼밸브(21)가 개방되지 않도록 인위적으로 볼밸브(21)의 밀폐상태를 유지하는 록크(40)를 설치하기 위한 록킹지지대(30)가 설치된다.

이러한 록킹지지대(30)는 급수관(10)을 관통하여 'ㄱ' 형상으로 이루어진 한 쌍의 지지판(31)이 이격 설치되고, 상기 지지판(31)은 연결부재(32)로 연결되며, 상기 지지판(31)의 저부에는 밸브간 삽입홈(33)이 각각 형성되고, 상기 지지판(31)의 상부 일측에는 록크(40)에 연결된 견인와이어(60)의 이동을 부드럽게 안내하는 안내활차(34)가 회전 자유롭게 설치되는 구성으로 이루어진다.

그리고 상기 밸브간 삽입홈(33)의 상부에는 힌지축(41)을 매개로 록킹홈(42)이 형성된 록크(40)가 회동 가능하게 축설됨으로써 상기 록크(40)는 자중에 의해 하부로 회동하며, 상기 회동부위의 타측에 연결된 견인와이어(60)가 당겨지면 상부로 회동하면서 밸브간(22)의 록킹상태를 해제할 수 있게 된다.

이때 상기 록크(40)는 하부로 회동시 과도하게 회동함을 제한하는 스토퍼(45)가 지지판(31)의 사이에 연결 설치됨으로써 상기 스토퍼(45)에 의해 록크(40)가 하부로 더 이상 회동하지 않고 록킹홈(42)이 밸브간 삽입홈(33)과 일치하는 상태를 유지할 수 있게 된다.

상기 안내활차(34)의 일측으로 이격된 위치에는 록킹지지대(30)의 저면에 가이드파이프(50)가 일체로 부착되는 것으로, 상기 가이드파이프(50)는 견인와이 어(60)가 뒤엉키지 않도록 안내하는 역할을 수행함은 물론 외측에 끼워지는 록크 제어구(70)의 상·하 이동을 안내하는 역할을 겸하게 된다.

상기 록크(40)는 회동부위의 타측에 형성된 연결고리(46)에 견인와이어(60)의 일측이 연결되고, 이 견인와이어(60)는 안내활차(34)를 경유하여 가이드파이프(50)의 내부를 통과하며, 타측에는 걸림구(61)가 일체로 형성된다.

여기에서 상기 안내활차(34)의 일측 한 쌍의 지지판(31) 사이에는 견인와이어(60)를 더욱 부드럽게 가이드파이프(50)로 안내하는 가이드블럭(36)이 설치되고, 상기 가이드블럭(36)에 형성된 와이어통공(36a)은 가이드파이프(50)와 동심축을 이룬다.

또한, 상기 가이드블럭(36)을 대신하여 도면상 도시하지 않은 다른 또 하나의 안내활차가 설치될 수도 있게 된다.

한편, 상기 가이드파이프(50)의 외측에는 취수탱크(1)의 수위가 최저수위에 도달하면 걸림구(61)를 잡아당겨 록크(40)의 록킹상태를 해제하는 록크 제어구(70)가 설치된다.

상기 록크 제어구(70)는 수면에 부상할 수 있는 부구체로 이루어짐으로써 취수탱크(1)의 수위에 따라 상·하로 이동하며, 최저수위 도달시 저면에 밀착되는 걸림구(61)를 하부로 눌러줌으로써 록크(40)를 상부로 잡아당길 수 있도록 상기 록크(40)보다 무거운 중량을 갖도록 형성됨이 보다 바람직하다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 의한 지하수 또는 계곡수의 공급 제어상태를 설명하기로 한다.

우선적으로 취수탱크(1)가 만수위를 이루면 부구(23) 및 록크 제어구(70)는 수면에 부상된 상태를 유지하고, 볼밸브(21)는 잠금상태를 유지하여 급수관(10)에 의한 물공급은 일시적으로 중단된다.

이때 상기 볼밸브(21)에 연결된 밸브간(22)은 도 3과 같이 록크(40)에 의해 걸림상태를 유지함으로써 수위가 저하되더라도 부구(23)는 내려가지 않고 수평상태를 지속적으로 유지하여 급수관(10)에 의한 물공급의 중단상태를 지속하게 된다.

따라서 추가적인 물공급 없이 소독이 완료된 물을 우선하여 마을 주민들이 사용함으로써 취수탱크(1)의 내부에는 소독된 물이 장기간을 체류하지 않고 즉각적으로 배출됨으로써 소독약의 농도가 저하되지 않은 소독된 물을 음용할 수 있게 된다.

상기한 부구(23)에 반하여 록크 제어구(70)는 수위가 저하됨에 비례하여 자동으로 하강하며, 상기 록크 제어구(70)가 하강하면서 걸림구(61)에 밀착된 후 록크 제어구(70)의 하중에 의해 도 5와 같이 걸림구(61)가 하부로 눌리는 시점(기 설정한 최저수위)에 도달하면 견인와이어(60)가 당겨진다.

따라서 상기 견인와이어(60)에 연결된 록크(40)는 상부로 당겨짐으로써 도 6과 같이 록킹홈(42)이 밸브간(22)으로부터 분리되면서 자동으로 잠금상태를 해제하고, 상기 밸브간(22)은 하부로 회동하면서 볼밸브(21)를 개방함으로써 급수관(10)을 통한 물공급을 재개한다.

그리고 물공급이 재개됨에 따라 수위가 증가함에 비례하여 밸브간(22)이 상부로 회동하면서 볼밸브(21)가 점진적으로 밀폐되고, 상기 밸브간(22)은 밸브간 삽 입홈(33)으로 투입되어 도 8 내지 도 9와 같이 록크(40)를 상부로 밀어낸 후 만수위에 도달하면 록크(40)가 자중에 의해 원상태로 회동하면서 밸브간(22)의 잠금상태를 지속적으로 유지하게 된다.

따라서 상기 볼밸브(21)는 소독된 물을 다 사용할 때까지 물공급의 중단을 지속적으로 유지함으로써 소독된 물의 체류시간을 줄여 마을 주민들은 위생적인 물을 사용할 수 있게 된다.

본 발명은 취수탱크의 수위가 만수위에 도달하면 록크가 밸브간을 자동으로 록킹함으로써 급수관의 유로를 차단하여 물공급을 중단함은 물론 상기 취수탱크 내의 소독된 물을 완전하게 소비할 때까지 상기 물공급의 중단을 지속적으로 유지할 수 있게 된다.

따라서 소독된 물을 마을 주민들이 지속적으로 사용함으로써 취수탱크의 내부에서 기존의 소독된 물이 장기간 체류함을 방지하여 마을 주민들은 소독상태가 뛰어난 위생적인 물을 음용할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 상기 취수탱크의 수위가 최저수위에 도달하면 록크 제어구가 록크를 잡아 당기면서 밸브간의 록킹상태를 해제함으로써 급수관의 유로를 개방하면서 물공급을 재개함으로써 새롭게 소독된 물을 지속적으로 안정되게 공급하는 효과를 제공한다.

Claims

취수탱크(1)의 내부로 연결된 급수관(10)과;

상기 급수관(10)에 설치되고 취수탱크(1)의 수위 변화에 따라 급수관(10)의 유로를 자동으로 개폐하는 볼탑(20)과;

상기 급수관(10)에 일체로 설치되고 저부에 밸브간 삽입홈(33)이 형성되며 일측에 안내활차(34)가 설치된 록킹지지대(30)와;

상기 밸브간 삽입홈(33)의 상부에 회동 가능하게 설치된 록크(40)와;

상기 안내활차(34)와 이격되게 록킹지지대(30)의 저면에 부착된 가이드파이프(50)와;

상기 록크(40)에 일측이 연결되고 안내활차(34) 및 가이드파이프(50)의 내부를 경유하여 타측에 걸림구(61)가 부착된 견인와이어(60)와;

상기 가이드파이프(50)의 외측에 끼움 결합되고 최저수위 도달시 걸림구(61)를 잡아당겨 록크(40)의 록킹상태를 해제하는 록크 제어구(70)로 이루어진 것을 특징으로 하는 간이상수도 공급 자동제어장치.
제 1항에 있어서,

안내활차(34)의 일측 지지판(31)의 사이에는 견인와이어(60)를 가이드파이프(50)로 안내하는 가이드블럭(36)이 설치되고, 상기 가이드블럭(36)의 와이어통 공(36a)은 가이드파이프(50)와 동심축을 이루는 것을 특징으로 하는 간이상수도 공급 자동제어장치.
제 1항에 있어서,

록크(40)는 자중에 의해 하부로 회동하도록 설치되고, 상기 록크(40)의 하부 회동시 록킹홈(42)이 밸브간 삽입홈(33)과 일치함을 유지하도록 록크(40)의 회동을 제한하는 스토퍼(45)가 지지판(31)의 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 간이상수도 공급 자동제어장치.
제 1항에 있어서,

록크 제어구(70)는 수면에 부상할 수 있는 부구체로 이루어지고, 최저수위 도달시 저면에 밀착되는 걸림구(61)를 눌러 주어 록크(40)를 상부로 잡아당기도록 록크(40)보다 중량이 무거운 것을 특징으로 하는 간이상수도 공급 자동제어장치.
제 1항에 있어서,

볼탑(20)은 급수관(10)의 관로에 설치된 볼밸브(21)에 밸브간(22)이 연결 설치되고, 상기 밸브간(22)의 선단에 부구(23)가 설치되며, 상기 부구(23)는 취수탱 크(1)의 수위증가시 부상하면서 볼밸브(21)를 작동하여 급수관(10)의 유로 개폐도를 제어하는 한편, 상기 취수탱크(1)의 만수위시 급수관(10)의 유로를 차단하여 물공급을 중단하는 것을 특징으로 하는 간이상수도 공급 자동제어장치.