KR100779917B1 - 간이상수도 약품투입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 간이상수도 약품투입장치에 관한 것으로, 전원부, 유량감지부, 약품투입 정량펌프, 체크밸브, 약품저장탱크, 약품투입기, 약품저장량 감지부 및 약품투입부로 구성되는 것을 특징으로 하며, 관정을 통해 취수된 원수가 원수저장탱크에 저장되기 전에 약품을 투입하여 원수에 약품이 확산되기 위한 충분한 시간을 주며, 취수된 원수에 고른 농도의 약품이 희석되기 위한 간이상수도 약품투입장치를 제공하고, 관정에서 지하수를 취수하는 수중모터와 연동되는 전원부를 통하여 약품투입 정량펌프의 작동을 제어하며, 원수이송관의 일측에 구비되는 유량감지부에 의한 정량펌프의 2차 작동제어를 할 수 있으며 약품투입기에 구비되어 약품의 잔량을 감지할 수 있는 약품저장량 감지부에 의해 약품투입 정량펌프의 공회전을 방지할 수 있는 간이상수도 약품 투입장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

간이상수도, 약품투입장치

Description

간이상수도 약품투입장치{The Inputting Apparatus of Chemicals for Provisionalwaterworks}

도 1은 본 발명의 전체 구성도.

도 2은 본 발명의 중요구성요소별 상세도.

도 3a는 본 발명의 체크밸브의 사시도.

도 3b는 본 발명의 밸브피스톤의 사시도.

도 4는 본 발명의 약품투입부의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 상세한 설명>

10 : 수중모터 20 : 전원부

30 : 유량감지부 35 : 밸브

40 : 약품저장탱크 50 : 약품투입 정량펌프

60 : 약품투입기 70 : 약품저장량 감지부

80 : 약품투입부 81 : 천공

90 : 체크밸브 91 : 체크볼

92 : 스프링 93 : 밸브피스톤

94 : 실리콘링 96 : 다수개의 구멍

100 : 원수이송관 110 : 원수저장탱크

본 발명은 간이상수도 약품투입장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 간이상수도에 공급되는 지하수 등의 원수를 소독하기 위해 일정량의 염소를 투입하고 확산시키는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 도서지역이나 산간 오지는 상수도원의 공급이 원활하지 못해서, 간이상수도원으로 지하수를 사용하거나 빗물을 집수하여 사용하기도 하며 계곡물을 사용하기도 한다. 그러나 상기 지하수, 빗물 및 계곡물 등은 주변의 오염원에 의해 식수 등의 용수로 사용하기에 적합하지 않은 경우가 많다. 따라서 상기와 같은 원수는 집수 후 소독을 위해 염소를 투입하는 공정을 거치게 된다.

종래에는 상기와 같이 염소를 투입함에 있어서 원수가 집수되는 원수저장탱크에 고체화되어 있는 염소를 투입하거나, 액화되어 있는 염소를 투입하였다. 그러나 상기와 같이 원수저장탱크에 염소를 투입하게 되면 염소가 원수에 확산되는 시간이 부족하여 염소의 농도가 불규칙적이었다.

이에 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 대한민국 등록실용신안 제422964호"간이 상수도용 염소살균 소독장치"는 펌프에 의해 물을 펌핑하기 위한 원수 공급관에 설치되어 이송되는 물과 약품을 혼합하기 위한 것으로 원수공급관과 연통되 는 하우징의 내부에 물을 난류화 시키기 위한 복수 개의 브레이드가 형성된 약품 혼합기와, 상기약품혼합기의 입구측 원수공급관 또는 하우징의 입구측에 설치되는 약품 공급관과, 상기 원수공급관을 통한 원수의 공급시 상기 약품공급관을 통하여 정량의 약품을 공급하는 약품공급수단을 구비하는 것을 특징으로 하며, 약품을 저장하는 약품저장탱크 내의 유량감지센서를 이용하여 약품의 잔존여부를 인식하고 이를 알리는 알람램프를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 간이 상수도용 염소살균 소독장치는 관정에서 취수된 물과 약품을 혼합하기 위한 브레이드를 원수공급관과 연통되게 설치된 하우징 내부에 설치하여 원수공급관을 흐르는 물에 의해 브레이드를 회전시켜 약품과 물을 혼합시키게 된다. 그러나 상기 브레이드는 원수에 투입되는 약품에 의해 부식이 발생되고 회전이 잘 되지 않는 단점이 있었고, 회전이 이루어지지 않아 원수의 흐름에 방해가 되는 일이 빈번히 일어나는 불편함이 있었다. 또한 약품저장탱크 내의 유량감지센서는 단지 약품의 잔존여부만을 인식하고 이를 알리는 알람램프를 작동시키는 기능만을 하기 때문에 관리자의 부재시 약품이 소진된 후에도 정량펌프가 작동하게 됨으로써 정량펌프가 파손되는 불편함이 있었다.

또한, 대한민국 등록특허 제0549015호"자동약품투입을 위한 차압발생장치"는 주송수관과, 상기 주송수관의 일측에 분기된 분기관과, 상기 분기관에 장착된 벤추리와, 상기 벤추리 중앙 소정위치에 연결된 노즐과, 상기 노즐의 후방에 연결된 약액이송관과, 상기 약액이송관과 이약액이송관의 다른 끝단부 일측에 구비된 농도조절밸브와 상기 약액이송관의 다른 끝단부에 연결 설치된 약품저장조와, 상기 분기 관과 주송수관이 합류되기 전에 끝단부 일측에 구비된 역류방지 체크밸브와 주송수관에 구비된 압력조절밸브로 구성된 자동약품투입을 위한 차압발생장치에 관한 것이다.

상기 자동약품투입을 위한 차압발생장치는 송수관에서 분기된 분기관 벤추리에 유체 흐름시 벤추리 좌우에 발생한 압력차로 한쪽에 압력이 낮아져 유체흐름이 빨라지면서 진공 및 와류가 발생하는 것을 이용하여 송수관의 일측에 연결된 노즐로 약품이 흡입되면서 투입되게 하는 것을 특징으로 하고 있다.

그러나, 상기 자동약품투입을 위한 차압발생장치는 송수관에 흐르는 물에 의한 벤추리효과를 이용하여 약품을 투입하기 때문에, 약품의 투입량이 일정하지 않아 지하수를 이용한 간이 상수도 등에 사용할 경우 소독을 위해 지하수에 투입되는 약품의 농도가 불규칙적인 단점이 있었다.

또한, 상기와 같은 약품투입장치들은 간이상수도에 설치될 때, 송수관의 일부를 별도의 분기 등을 통해 설치 공간을 확보해야 하기 때문에 그 형태가 복잡하고 설치비용이 많이 발생하는 단점이 있었다.

이에 상기와 같은 문제점을 극복하기 위해, 본 발명의 간이상수도 약품 투입장치는 관정을 통해 취수된 원수가 원수저장탱크에 저장되기 전에 약품을 투입하여 원수에 약품이 확산되기 위한 충분한 시간을 주며, 취수된 원수에 고른 농도의 약품이 희석될 수 있는 간이상수도 약품 투입장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 관정에서 지하수를 취수하는 수중펌프와 연동되는 전원부를 통하여 약품투입 정량펌프의 작동을 제어하며, 원수이송관의 일측에 구비되는 유량감지부에 의한 정량펌프의 2차 작동제어를 할 수 있는 간이상수도 약품 투입장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 약품저장탱크에 구비되어 약품의 잔량을 감지할 수 있는 약품저장량감지부에 의해 약품투입 정량펌프의 공회전을 방지할 수 있는 간이상수도 약품 투입장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 사이펀현상으로 인해 약품의 비적정량이 원수이송관으로 방출되는 것을 방지하는 체크밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 간이상수도 약품 투입장치는, 관정에 설치된 수중모터(10)의 전원과 연동되는 전원부(20)와; 상기 수중모터(10)로부터 취수된 지하수의 흐름을 감지하고 약품투입 정량펌프(50)의 작동을 제어하는 유량감지부(30)와; 상기 유량감지부(30)로부터 체크된 유량에 따라 약품투입기(60)에서 이송된 정량의 약품을 체크밸브(90)로 이송하는 약품투입 정량펌프(50)와; 약품투입부(80)의 일단에 볼트와 너트의 형식으로 끼워지며 상기 약품투입 정량펌프(50)에서 이송된 약품을 압력에 의해 자동으로 약품투입부(80)로 이송하는 체크밸브(90)와; 상기 지하수에 투입되는 약품이 저장되는 약품저장탱크(40)와; 상기 약품저장탱크(40)의 약품을 주기적으로 상기 약품투입 정량펌프(50)에 전달하는 약품투입기(60)와; 상기 약품투입기(60)의 내부에 구비되며, 담지되는 약품의 잔존량을 감지하는 약품저장량 감지부(70)와; 관정에서 취수되어 원수저장탱크(110)로 이동하는 지하수에 상기 체크밸브(90)에서 배출된 약품을 투입하는 약품투입부(80)를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 체크밸브(90)는 체크밸브(90)의 입구의 하부에 위치하며 압력에 의해 상하로 유동하는 구형태의 체크볼(91)과; 상기 체크볼(91)과 밸브피스톤(93)의 사이에 위치한 스프링(92)과; 상기 스프링(92)의 일단과 결합되며, 상하로 펌핑하는 밸브 피스톤(93)과; 밸브 피스톤(93)의 테두리 상부, 중간부, 하부에 링형태로 삽입되어 밸브 피스톤(93)이 상하 펌핑 시에 완충역할을 하는 실리콘링(94)을; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 약품투입부(80)는 체크밸브(90)의 하부와 볼트와 너트로 결합되도록 원수이송관으로 이어지는 부위까지 통공된 돌기형태의 천공(81)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밸브 피스톤(93)은 원통형의 형상을 가지며 중심으로부터 소정의 간격 떨어져 배열된 다수개의 구멍(96)이 원통형의 형상에 관통되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 구성요소별 상세도이고, 도 2는 상기 도 1의 중요구성요소별 상세도이다.

도 1과 도 2를 참조하여 상세히 설명하면, 본 발명의 간이상수도 약품투입장 치는 간이상수도의 지하수를 취수하는 관정의 일측에 구비된다.

전원부(20)는 간이상수도의 관정에 설치되는 수중모터(10)에 전원을 공급하며, 후술하는 유량감지부(30), 약품저장량감지부(70) 및 약품투입 정량펌프(50)를 구동한다. 상기와 같은 전원부(20)는 수중모터(10)가 작동되지 않을 때, 약품투입 정량펌프(50)가 구동되는 것을 방지하기 위해 수중모터(10)와 연동되어 작동하도록 한다.

상기 유량감지부(30)는 지하수가 취수되어 원수저장탱크(110)로 이송되는 원수이송관(100)의 일측에 설치되는데 수중모터(10)를 통하여 취수된 지하수가 원수탱크로 이송되는 흐름을 감지하게 된다. 상기와 같이 지하수의 흐름이 유량감지부(30)에서 감지되면 전원부(20)에서 약품투입 정량펌프(50)로 신호를 보내 약품투입 정량펌프(50)를 구동시키게 된다. 또한 상기 유량감지부(30)는 관정에서 올라온 지하수의 유량을 체크하여 약품투입 정량펌프(50)로 신호를 보내 약품의 양을 조절할 수 있게 한다.

상기 유량감지부(30)는 압력을 감지할 수 있는 압력감지센서를 사용하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.

원수이송관(100)의 일측에는 밸브(35)가 있어, 원수의 이송량을 수동으로 조절할 수 있다.

상기 약품저장량감지부(70)는 약품투입기(60) 내부에 설치되어 약품저장탱크 내의 약품의 잔존량을 감지하게 된다. 약품저장탱크 내의 약품이 잔존하고 있을 때에는 약품투입 정량펌프(50)를 구동시키지만, 약품저장탱크 내의 약품이 소진되었 을 때는 약품투입 정량펌프(50)의 구동을 멈추게 된다.

상기 약품투입 정량펌프(50)는 유량감지부(30)에서 체크된 유량에 따라 약품과 원수의 비율을 제어하고, 상기 비율에 따라 결정된 약품의 양을 체크밸브(90)로 이송한다.

상기 체크밸브(90)는 상부로는 정량펌프(50)와, 하부로는 약품투입부(80)로 연결되어 약품이 약품투입부(80) 방향으로만 흐르도록 한다.

상기 약품투입부(80)는 관정에서 취수된 지하수가 이송되는 원수이송관(100)의 일측에 설치되는데, 이때 약품투입부(80)는 원수이송관(100)의 일측에 천공분기를 통하여 결합된다.

도 3a은 본 발명의 체크밸브의 상세도이다.

도 3a을 참고하여 상세히 설명하면, 상기 체크밸브(90)는 구형태로 입구 밑에 위치한 체크볼(91)과, 탄성재질로 이루어진 스프링(92)과, 상기 스프링(92)과 연결된 밸브 피스톤(93)과, 상기 밸브 피스톤(93)의 테두리에 삽입되어 밸브 피스톤(93)의 완충역할을 하는 실리콘링(94)을 포함하여 이루어진다.

약품투입 정량펌프(50)에서 이송된 약품이, 일정량 이상이 되어 스프링(92)의 탄성력보다 압력이 높아지면 체크밸브(90)의 입구 바로 밑에 위치되어 입구를 막고 있는 체크볼(91)을 하부로 밀어내며 체크밸브(90)의 내부로 흘러들어 가게 된다.

상기 체크볼(91)은 하부에 탄성력을 가진 스프링(92)과 연결되어 하부로 수 축되다가 약품이 내관으로 흘러들어 순간적으로 약품의 압력이 낮아지면 스프링(92)이 상부로 상승하며 체크볼(91)이 체크밸브(90)의 입구를 닫아 약품이 역류되지 않게 한다.

약품이 체크밸브(90)의 내관에 가득 차게 되면 스프링(92)의 하단에 위치한 밸브피스톤(93)의 상·하측의 양단이 통공되어 형성된 다수개의 구멍(96)으로 흘러들어가 체크밸브(90)의 비투과부분(95)과 맞닿아 있는 하측으로 빠져나가려 하는바, 하측으로 나가려는 약품의 압력이 높아지면 밸브 피스톤(93)이 상부로 올라가며 순간적으로 틈이 생겨 다수개의 구멍(96)을 지나 하부 배관을 통해 약품이 배출된다.

상기 밸브 피스톤(93)은 도 3b에 도시된 바와 같이 원통형의 형상을 가지며 중심으로부터 소정의 간격으로 떨어져 배열된 다수개의 구멍(96)이 원통형의 형상에 관통되어 있어서 상기와 같은 동작이 가능하며, 약품의 압력이 낮을 경우에는 밸브 피스톤(93)의 다수개의 구멍(96)이 비투과부분(95)과 맞닿아 있어 약품이 셀 틈이 없으나, 약품이 밖으로 배출되려는 압력이 높아지면 밸브 피스톤(93)이 소정의 간격으로 상승하며 이때 발생된 틈으로 다수개의 구멍(96)에 가득찼던 약품이 하부 배관으로 배출될 수 있다.

하부 배관으로 약품이 배출되면 상부로 이동되었던 밸브 피스톤(93)은 스프링(92)의 탄성력에 의해 하강되어 비투과부분(95)과 맞닿으며 틈을 막아 비투과부분(95)을 완전히 밀폐시킨다.

밸브 피스톤(93)의 테두리에는 밸브 피스톤(93)이 상하로 펌핑 시에 완충역 할을 하기 위해 실리콘링(94)이 밸브 피스톤(93)의 상부, 중간부, 하부의 세부위의 테두리에 삽입되는데, 상기 실리콘링(94) 중 가장 두꺼운 중간부위에 삽입되는 실리콘링은 밸브 피스톤(93)의 테두리 사이로 약품이 빠져나오는 것을 방지한다.

상기 체크밸브(90)의 동작은 수중모터(10)의 깊이에 따라 약품투입 정량펌프(50)에서 발생되는 압력차에 의한 사이펀현상과 수격작용으로 원수이송관(100)에 약품이 비적정하게 투입되는 것과 관정으로 약품이 유출되는 것을 방지한다.

상기와 같이 체크밸브(90)에서 방출된 약품은 원수이송관의 일측에 결합된 약품투입부(80)에 의해 원수에 투입되어 혼합된다. 이때 원수에 투입된 약품은 원수저장탱크(110)가 있는 곳으로 이송되며 확산 되어 혼합된다.

이는 지하수의 소독에 쓰이는 차아염소산나트륨의 확산력을 이용하여 원수와 혼합되도록 하는 것이다.

약품투입기(60)의 내부에는 약품투입기(60)에 담지되는 약품의 잔존량을 감지할 수 있는 약품저장량감지부(70)가 구비되어 있어서, 약품이 소진되면 상기 약품저장량감지부(70)에서 이를 감지하여 약품투입 정량펌프(50)의 구동을 멈추게 된다.

이는 종래의 시간설정에 따른 약품을 투입하기 위한 약품투입 정량펌프(50)의 구동 및 유량감지에 의하여 약품이 소진되었을 때에도 약품투입 정량펌프(50)가 구동되어 파손되는 것을 방지하기 위한 것이다.

도 4는 본 발명의 약품투입부(80)의 단면도이다.

도 4를 참조하여 상세히 설명하면, 약품투입부(80)는 원수가 이송되는 원수이송관의 일측에 위치된 천공(81)에 체크밸브(90)를 삽입하여 결합하게 된다. 이는 종래의 염소투입장치를 설치하기 위해 원수이송관을 분기했을 때 발생되는 문제점인 원수이송관의 복잡함을 해소하며, 별도의 분기 없이 간단하게 원수이송관의 일측에 직접 설치하기 위함이다. 상기 천공(81)은 체크밸브(90)가 삽입되는 부위부터 원수이송관으로 이어지는 부위까지 통공된 돌기형태의 구멍으로 형성되어 볼트와 너트형식으로 체크밸브(90)와 결합한다.

이는 관정으로부터 취수된 원수가 흐르지 않을 때, 약품투입 정량펌프(50)가 구동을 멈춘 후, 원수가 다시 흐르게 되면 약품투입 정량펌프(50)가 다시 구동하여 약품을 투입하는데 까지 시간의 차이가 있기 때문에 약품이 고르게 투입되지 않는 단점을 극복하기 위한 것이다. 또한 원수가 흐르지 않을 때 약품투입 정량펌프(50)로부터 방출된 약품이 과다로 방출되는 것을 방지하기 위한 기능을 수행한다.

약품투입구(80)에서 지하수가 원수저장탱크(110)로 이송되는 원수이송관(100)에 약품을 투입하게 되면 투입된 약품은 압력에 의해 밀려서 원수저장탱크(110)로 향하게 된다.

간이상수도 약품투입장치는 도 1, 2과 같이 관정에 설치하거나, 관정에서 원수저장탱크 사이에 위치한 원수이송관 및 원수저장탱크의 주변 설치도 가능하다. 상기 원수저장탱크주변에 설치하게 될 경우 태양열로 동력을 생성하는 무동력전원장치로 간이상수도 약품투입장치를 작동시켜 원수저장탱크에 약품을 투입한다.

본 발명은 관정을 통해 취수된 원수가 원수저장탱크에 저장되기 전에 약품을 투입하여 원수에 약품이 확산되기 위한 충분한 시간을 주며, 취수된 원수에 고른 농도의 약품이 희석되는 효과가 있으며, 관정에서 지하수를 취수하는 관정펌프와 연동되는 전원부를 통하여 약품투입 정량펌프의 작동을 제어하며, 원수이송관의 일측에 구비되는 유량감지부에 의한 약품투입 정량펌프의 2차 작동제어를 할 수 있고, 약품투입기에 구비되어 약품의 잔량을 감지할 수 있는 약품저장량 감지부에 의해 정량펌프의 공회전을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 사이펀 및 수격작용을 방지하는 체크밸브를 포함하여 약품의 자동흐름을 막아 수질사고를 방지하고 과잉투입을 방지한다.

Claims (5)

1. 간이상수도에 약품을 투입하는 장치에 있어서,

   관정에 설치된 수중모터(10)의 전원과 연동되는 전원부(20)와;

   상기 수중모터(10)로부터 취수된 지하수의 흐름을 감지하고 약품투입 정량펌프(50)의 작동을 제어하는 유량감지부(30)와;

   상기 유량감지부(30)로부터 체크된 유량에 따라 약품투입기(60)에서 이송된 정량의 약품을 체크밸브(90)로 이송하는 약품투입 정량펌프(50)와;

   약품투입부(80)의 일단에 볼트와 너트의 형식으로 끼워지며 상기 약품투입 정량펌프(50)에서 이송된 약품을 압력에 의해 자동으로 약품투입부(80)로 이송하는 체크밸브(90)와;

   상기 지하수에 투입되는 약품이 저장되는 약품저장탱크(40)와;

   상기 약품저장탱크(40)의 약품을 주기적으로 상기 약품투입 정량펌프(50)에 전달하는 약품투입기(60)와;

   상기 약품투입기(60)의 내부에 구비되며, 담지되는 약품의 잔존량을 감지하는 약품저장량 감지부(70)와;

   관정에서 취수되어 원수저장탱크(110)로 이동하는 지하수에 상기 체크밸브(90)에서 배출된 약품을 투입하는 약품투입부(80)를; 포함하는 것을 특징으로 하는 간이상수도 약품 투입장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 체크밸브(90)는

   체크밸브(90)의 입구의 하부에 위치하며 압력에 의해 상하로 유동하는 구형태의 체크볼(91)과;

   상기 체크볼(91)과 밸브피스톤(93)의 사이에 위치한 스프링(92)과;

   상기 스프링(92)의 일단과 결합되며, 상하로 펌핑하는 밸브 피스톤(93)과;

   밸브 피스톤(93)의 테두리 상부, 중간부, 하부에 링형태로 삽입되어 밸브 피스톤(93)이 상하 펌핑 시에 완충역할을 하는 실리콘링(94)을; 포함하는 것을 특징으로 하는 간이상수도 약품 투입장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 약품투입부(80)는

   체크밸브(90)의 하부와 볼트와 너트로 결합되도록 원수이송관으로 이어지는 부위까지 통공된 돌기형태의 천공(81)을 포함하는 것을 특징으로 하는 간이상수도 약품 투입장치.
4. 제 2항에 있어서, 상기 밸브 피스톤(93)은

   원통형의 형상을 가지며 중심으로부터 소정의 간격 떨어져 배열된 다수개의 구멍(96)이 원통형의 형상에 관통되어 있는 것을 특징으로 하는 간이상수도약품투 입장치.
5. 제 1항에 있어서,

   약품투입부(80) 전단에서 원수의 양을 수동으로 조절하는 밸브(35)가 원수이송관(100)에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 간이상수도 약품투입장치.

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