KR100938252B1 - Automatic control device for valley water providing of small water supply - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 간이상수도의 물탱크에 저장된 소독상태의 물을 다 소비할 때까지는 어떠한 경우에도 물탱크에 계곡수 공급을 자동으로 중단하며, 상기 물탱크가 최저수위(소독된 물을 다 소비한 시점)에 도달하면 비로소 계곡수공급을 자동으로 재개하도록 하는 간이상수도의 계곡수공급을 자동제어하는 기술분야에 속하는 것이다.The present invention automatically stops the supply of valley water to the water tank in any case until the disinfected water stored in the water tank of the liver abnormality is exhausted, and the water tank is at the lowest level (the time of exhausting the disinfected water). When it reaches), it belongs to the technical field that automatically controls the valley water supply of the Gansang water supply system to automatically resume the valley water supply.
일반적으로 상수도가 보급되지 않는 도서지역이나 두메산골 등지에서는 자체적으로 간이상수도를 마을이나 지역단위로 운용하고 있으며, 이러한 간이상수도의 대부분은 산의 중턱과 같은 높은 곳에 물탱크를 설치하고, 수맥이 있는 지점에 지하로 파이프를 묻고 모터펌프를 가동하여 지하수를 끌어올려 상기 물탱크에 저수하거나 또는 상기 모터펌프를 사용하지 않고 계곡을 따라 흐르는 자연 계곡수를 물탱크에 저수한 후 가가호호 공급하여 사용하고 있는 실정이다.In general, the islands and Domesan Valley where water supply is not spread are operated by the village or regional unit by themselves. Most of these islands have water tanks installed in high places such as the mountain slopes, Buried a pipe underground to the point and run the motor pump to pull up the groundwater and store it in the water tank or store the natural valley water flowing along the valley without using the motor pump in the water tank and supply it to Kagaho Lake. There is a situation.
그러나 상기 간이상수도 시설은 대부분 산간 오지에 설치되기 때문에 접근이 용이하지 않을 뿐만 아니라 현장관리자가 비전문가인 마을주민들로 선정됨에 따라 현실적으로 관리가 매우 어려운 것이었다.However, most of the above-mentioned water supply facilities are not easy to access because they are installed in the mountainous backcountry, and the management was difficult because the site manager was selected as a non-specialist villager.
특히, 상기 간이상수도를 식수로 사용하기 위해서는 반드시 물탱크로 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.In particular, in order to use the liver abnormal water as drinking water, even if the sterilizing agent must be put into the water supplied to the water tank to eradicate various germs, the manager cannot visit the bar periodically at regular intervals using a disinfectant injector. Disinfectant is being injected automatically.
상기한 소독약 투입기가 적용된 간이상수도의 경우 소독이 완료된 물은 시간(2~3일)이 지남에 따라 소독약의 농도가 저하됨으로써 일단 소독이 완료된 물은 농도가 저하되기 이전까지 소비해야만 하나, 종래에는 이를 소비하지 않은 상태에서 새로운 물과 소독약이 즉각적으로 공급됨으로써 기존의 소독된 물과 새롭게 소독된 물이 희석된 것을 마을 주민들이 소비하게 된다.In the case of liver abnormality in which the above disinfectant injector is applied, the disinfected water decreases as the concentration of the disinfectant decreases over time (2 to 3 days), but once the disinfected water is consumed until the concentration decreases, conventionally In the absence of this consumption, new water and disinfectants are supplied immediately, which means that the villagers consume the dilution of the old and the disinfected water.
따라서, 기존의 소독된 물은 물탱크에서 장기간을 체류함으로써 소독약의 농도가 완전하게 소실되어 결국에는 마을 주민들은 소독이 이루어지지 못한 물을 음용하는 결과를 초래하고 있는 실정이다.Therefore, the existing disinfected water is lost in the concentration of disinfectant completely by staying in the water tank for a long time, and eventually the villagers are drinking the water that has not been disinfected.
이러한 문제점을 해소하기 위한 방안으로 본 발명의 출원인에 의해 선출원 되어 특허등록이 허여된 「특허등록 제757039호 명칭 정밀조절이 가능한 계곡수 자동조절장치」가 제안되고 있다.In order to solve such a problem, "patent registration No. 757039 named valley number automatic control device capable of precise adjustment" has been proposed by the applicant of the present invention and granted a patent registration.
그러나 상기한 선등록 발명은 유용한 효과를 제공함은 분명하나 전체적인 구조가 다소 복잡하고, 관련 부품이 조잡하여 대량양산 체제를 구축하기에는 다소 무리가 따른 것이었다.However, the above-described pre-registered invention obviously provides a useful effect, but the overall structure is rather complicated, and the related parts are coarse, and it is rather difficult to build a mass production system.
본 발명은 상기한 선등록 발명이 내포하고 있는 일부의 개선점들을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 물탱크가 최고수위에 도달하면 상부로 선회작동하던 플로트바는 양방향기어의 역회전을 저지하는 제1 래칫의 래칫상태를 해제하여 밸브작동바가 상부로 회전하면서 물탱크로 향하는 유로를 자동으로 차단하도록 하고, 상기 물탱크가 최저수위에 도달하면 하부로 선회작동하던 플로트바는 양방향기어의 역회전을 저지하는 제2 래칫의 래칫상태를 해제하여 밸브작동바가 하부로 회전하면서 물탱크로 향하는 유로를 자동으로 개방할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.The present invention is to actively solve some of the improvements of the above-described pre-registration invention, the float bar that is operating in the upper rotation when the water tank reaches the highest level of the first ratchet to prevent the reverse rotation of the bi-directional gear By releasing the ratchet state of the valve, the valve operating bar rotates upwards to automatically shut off the flow path to the water tank, and when the water tank reaches the minimum level, the float bar that rotates downward prevents reverse rotation of the bidirectional gear. The object of the present invention is to release the ratchet state of the second ratchet so as to automatically open the flow path toward the water tank while the valve operation bar rotates downward.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 송수관의 선단에 결합된 3방향 볼밸브의 상, 하측에 입수관 및 오버플로우관을 연결하고, 상기 3방향 볼밸브의 밸브축에 볼탑장치 및 양방향기어를 일체로 연결 설치하며, 상기 양방향기어 상부 양측에 각각 한쪽 방향으로 양방향기어가 역회전함을 방지하는 한 쌍의 제1, 제2 래칫을 회전가능하게 설치하는 한편, 상기 밸브축의 선단에는 수위변화에 따라 상하로 선회작동하는 플로트가 결합된 플로트바를 회전자유롭게 끼움 설치하고, 상기 플로트바의 상측에는 플로트바의 선회작동에 따라 선택적으로 제1 래칫 또는 제2 래칫을 외측으로 밀면서 래칫상태를 해제하는 래칫해제구를 일체로 설치하는 기술을 강구한다.The present invention connects the inlet pipe and the overflow pipe to the upper and lower sides of the three-way ball valve coupled to the front end of the water pipe as a means for solving the above problems, the ball top device and the bidirectional to the valve shaft of the three-way ball valve Gears are integrally connected to each other, and a pair of first and second ratchets are rotatably installed on both sides of the upper side of the bidirectional gear to prevent the reverse rotation of the bidirectional gear, respectively. According to the rotation of the float bar is installed freely fitted to the float bar coupled to rotate up and down, and according to the swing operation of the float bar to selectively release the ratchet state by pushing the first ratchet or the second ratchet outward Develop a technique for installing the ratchet release mechanism integrally.
본 발명에 따르면, 물탱크가 최고수위에 도달하여야만 물탱크로 향하는 3방향 볼밸브는 물탱크로 향하는 유로가 차단됨과 동시에 오버플로우관이 개방됨으로써 물탱크에 충분한 양의 물을 저장할 뿐만 아니라 계속 공급되는 물은 오버플로우관을 통해 외부로 원활하게 배수처리되는 효과를 제공한다.According to the present invention, the three-way ball valve directed to the water tank only when the water tank reaches the highest level, the flow path to the water tank is blocked and at the same time the overflow pipe is opened to store not only a sufficient amount of water in the water tank but also continue to supply The water to be provided provides the effect of smoothly draining to the outside through the overflow pipe.
또한, 소독된 물의 농도가 저하되기 이전에 소독된 물을 소비(최저수위 도달시점)할 때까지 상기 3방향 볼밸브는 물탱크로 향하는 유로의 차단을 지속함으로써 보다 일률적으로 음용하기에 적합한 농도를 유지하는 위생적인 물을 마을 주민들이 음용할 수 있게 된다.In addition, the three-way ball valve continues to block the flow path to the water tank until the concentration of the sterilized water is consumed before the concentration of the sterilized water is lowered. The sanitary water it maintains will be available for residents to drink.
아울러 계곡수공급 제어장치의 전체적인 구조가 간소하면서도 개별적인 구성부품이 간단함으로써 조립생산이 간편함은 물론 생산성이 우수하며, 대량 양산 체제를 구축할 수 있는 효과를 제공한다.In addition, as the overall structure of the valley water supply control device is simple, and individual components are simple, assembly production is easy, productivity is excellent, and mass production system is provided.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.It will be described a preferred embodiment for implementing the solution of the problem to be solved by the present invention in more detail.
우선적으로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전체적인 기술구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 물탱크(1)의 내부로 연결된 송수관(2)의 선단에 결합되고, 상하에 각각 입수관(3) 및 오버플로우관(4)이 연결된 3방향 볼밸브(10)와; 상기 3방향 볼밸브(10)의 밸브축(11)에 밸브작동간(21)이 일체로 부착되고, 상기 밸브작동간(21)의 하단에 부력체(22)가 설치된 볼탑장치(20)와; 상기 밸브축(11)의 외측에 끼움 결합된 채 밸브작동간(21)에 일체로 부착된 양방향기어(30)와; 상기 양방향기어(30)의 상부 양측 베이스판(35)에 대칭으로 마주하도록 회전가능하게 설치되고, 상기 양방향기어(30)가 한쪽 방향으로 역회전함을 방지하는 한 쌍의 제1, 제2 래칫(40)(40a)과; 상기 밸브축(11)의 선단에 회전자유롭게 결합되고, 하측에 수위변화에 따라 상하로 선회작동하는 플로트(51)가 결합 설치된 플로트바(50)와; 상기 플로트바(50)의 상측에 일체로 부착되고, 플로트바(50) 선회작동에 따라 좌우로 이동하면서 제1 래칫(40) 또는 제2 래칫(40a)을 외측으로 밀어주어 래칫상태를 해제하는 래칫해제구(60)의 유기적인 결합구성으로 이루어짐을 알 수 있다.First of all, the overall technical configuration according to the preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. And a three-
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이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention made of the schematic configuration will be described in more detail.
우선적으로 본 발명의 송수관(2)은 외부에서 물탱크(1)의 내부로 연결됨으로써 지하수나 계곡수 등을 물탱크(1)의 내부로 공급하는 역할을 수행하는 것으로, 상기 송수관(2)의 선단에는 3방향 볼밸브(10)의 일측이 결합되고, 상기 3방향 볼밸브(10)의 상하에는 각각 물탱크(1)에 물을 공급하거나 또는 물탱크(1)의 내부에 설치되는 소독약 투입기에 물을 공급하기 위한 입수관(3) 및 물탱크(1)를 채우고 난 물을 외부로 유도 배출시키는 오버플로우관(4)이 연결된다.First of all, the
따라서, 상기 송수관(2)의 물은 3방향 볼밸브(10)의 내부에 설치된 회전볼의 작동에 따라 선택적으로 유로의 방향이 전환되면서 입수관(3) 또는 오버플로우관(4)으로 유도, 배출될 수 있게 된다.Therefore, the water in the water pipe (2) is guided to the inlet pipe (3) or overflow pipe (4), while the direction of the flow path is selectively switched in accordance with the operation of the rotary ball installed in the three-
상기 3방향 볼밸브(10)의 밸브축(11)에는 볼탑장치(20)가 유기적으로 접목되는 것으로, 상기 볼탑장치(20)는 밸브작동간(21) 및 부력체(22)의 구성으로 이루어지며, 상기 밸브작동간(21)은 밸브축(11)의 외측에 끼움 상태로 일체로 부착되고, 이 밸브작동간(21)의 하단에는 부력체(22)가 설치됨으로써 상기 밸브작동간(21)의 상하 선회작동에 따라 밸브축(11)이 동시에 정역회전 하면서 3방향 볼밸브(10)의 유로를 선택적으로 제어할 수 있게 된다.The
그러나 상기 볼탑장치(20)는 부력체(22)가 구비됨에도 물탱크(1) 내의 수위변화에 따라 즉각적으로 상하 작동하지 않고, 반드시 본 발명의 플로트(51)가 최고수위에 도달하거나 또는 최저수위에 도달하여야만 비로소 순간적으로 상하 작동한다. 따라서, 상기 물탱크(1)의 수위가 설정된 최저수위에 도달할 때까지는 계곡수공급을 중단한 후 최저수위에 도달하면 계곡수공급을 재개하며, 상기 물탱크(1)의 수위가 설정된 최고수위에 도달하면 자동으로 계곡수공급을 중단할 수 있게 된다.However, the
이를 가능하게 하기 위한 구성으로 상기 밸브작동간(21)의 전방에 연속적으로 밸브축(11)의 외측에는 양방향기어(30)가 끼움 결합된 상태로 밸브작동간(21)의 전면에 일체로 부착된다.In order to enable this, the two-
그리고 상기 양방향기어(30)의 상부 양측에는 3방향 볼밸브(10)의 전면(10a)에 부착된 베이스판(35)에 한 쌍의 제1, 제2 래칫(40)(40a)이 힌지축(41)으로 관통하여 회전가능하게 대칭으로 마주하도록 설치되고, 상기 제1, 제2 래칫(40)(40a)의 전후에는 각각 롤러(42)가 끼움 설치됨으로써 상기 제1, 제2 래칫(40)(40a)의 회전작동을 원활하게 하며, 상기 제1, 제2 래칫(40)(40a)의 하단부에는 양방향기어(30)의 래칫홈(32)에 끼워지면서 양방향기어(30)가 한쪽 방향으로 역회전함을 방지하는 래칫돌기(43)가 돌출형성된다.In addition, a pair of first and
즉 상기 제1 래칫(40)은 도 8과 같이 양방향기어(30)가 도면상 우측방향으로 회전함을 저지함으로써 상기 제1 래칫(40)의 래칫상태가 해제되지 않는 이상 밸브작동간(21)은 상부로 선회할 수 없으며, 상기 제2 래칫(40a)은 도 10과 같이 양방향기어(30)가 도면상 좌측방향으로 회전함을 저지함으로써 상기 제2 래칫(40a)의 래칫상태가 해제되지 않는 이상 밸브작동간(21)은 하부로 선회할 수 없게 된다.That is, as shown in FIG. 8, the
한편, 상기 밸브축(11)의 선단에는 상기 밸브축(11)과 연동 회전하도록 일체로 결합된 밸브작동간(21)과 달리 플로트바(50)가 양방향기어(30)와 이격된 상태로 회전자유롭게 끼움 결합되고, 상기 플로트바(50)의 하측에는 수위변화에 따라 부력에 의해 상하로 이동하면서 플로트바(50)를 상하로 선회작동하는 플로트(51)가 결합 설치된다.On the other hand, unlike the
이때 상기 플로트바(50)는 물탱크(1)의 수위변화에 따라 상하로 선회작동함에 있어서 과도한 이동을 제한하도록 상기 플로트바(50)의 일측에 걸림돌기(52)가 일체로 돌출되게 부착되고, 상기 걸림돌기(52)는 양방향기어(30)를 기점으로 도면상 상부 및 우측에 위치한 베이스판(35)에 부착된 한 쌍의 스토퍼(53)(53a)에 선택적으로 걸리면서 이동 제한된다.At this time, the
이와 같은 플로트바(50)는 상측 후면에 제1, 제2 래칫(40)(40a)의 래칫상태를 강제로 해제하는 래칫해제구(60)가 일체로 부착되는 것으로, 상기 래칫해제구(60)는 플로트바(50)의 선회작동에 따라 좌우로 이동하면서 선택적으로 제1 래 칫(40) 또는 제2 래칫(40a)을 외측으로 밀어줌으로써 래칫상태를 일시적으로 해제하여 밸브작동간(21)이 부력이나 중력에 의해 상하로 작동할 수 있게 된다.The
이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 볼탑장치(20)가 수위변화에 따라 자체적으로 작동할 수 없으며, 물탱크(1)가 최저수위에 도달한 상태에는 양방향기어(30)가 제1 래칫(40)에 의해 역회전 저지됨으로써 수위가 도 7과 같이 상승하더라도 고정상태를 유지하면서 입수관(3)으로 향하는 유로를 개방하여 계곡수공급이 원활하다.In the present invention having such a configuration, the
그리고 상기 물탱크(1)의 수위가 최고수위에 도달하면 수위변화에 따라 상부로 선회작동하던 플로트바(50)의 래칫해제구(60)가 상기 제1 래칫(40)을 도 8과 같이 밀어주면서 래칫상태를 해제하는 순간 부력체(22)의 부력에 의해 밸브작동간(21)이 상부로 선회하면서 밸브축(11)을 회전함으로써 입수관(3)의 유로를 닫아주며, 이와 동시에 오버플로우관(4)의 유로는 개방함으로써 물탱크(1)에 더 이상 물이 과공급되지 않고 오버플로우관(4)을 통해 외부로 버려질 수 있게 된다.When the water level of the
여기에서 상기 래칫돌기(43)의 상부에는 접지돌기(45)가 돌출 형성됨으로써 상기 래칫해제구(60)는 접지돌기(45)에 밀착상태로 접촉하면서 접지돌기(45)를 밀어주어 제1, 제2 래칫(40)(40a)의 래칫상태 해제조작이 더욱 원활하면서도 정확하게 이루어진다.Here, the
또한, 본 발명의 볼탑장치(20)는 물탱크(1)의 수위가 설정된 최고수위에 도달하면 양방향기어(30)가 도 8과 같이 자동으로 회전하는 제2 래칫(40a)에 의해 역회전 저지됨으로써 물탱크(1) 내의 소독된 물을 소비할 때(설정 최저수위)까지는 고정상태를 유지하면서 입수관(3)으로 향하는 유로를 닫아주고, 상기 물탱크(1) 내의 소독약은 항상 균일한 농도를 유지할 수 있으며, 상기 물탱크(1)의 수위가 줄어들면서 설정된 최저수위에 도달하면 수위변화에 따라 하부로 선회작동하던 플로트바(50)의 래칫해제구(60)는 도 11과 같이 제2 래칫(40a)을 밀면서 래칫상태를 해제하며, 이 순간 부력체(22) 및 밸브작동간(21)의 자중에 의해 밸브작동간(21)이 순간적으로 하부로 선회하면서 입수관(3)의 유로를 자동으로 개방하고, 이와 동시에 오버플로우관(4)의 유로는 닫아줌으로써 계곡수공급을 재개할 수 있게 된다.In addition, the ball
이러한 본 발명은 상기 플로트(51)가 최하부에 위치한 지점이 물탱크(1)의 최저수위를 나타냄과 동시에 소독된 물의 농도가 저하되지 않은 상태로 사용할 수 최대사용량 및 계곡수공급을 재개하는 시점을 동시에 나타내는 것이다.The present invention indicates the point where the
따라서, 본 발명은 상기 플로트(51)의 위치를 자유자재로 조절함으로써 상기 최저수위를 비롯한 설정치를 제어할 수 있게 된다.Therefore, the present invention can control the set value including the lowest water level by freely adjusting the position of the
이를 위한 기술구성으로 상기 플로트바(50)는 다수의 조절공(71)이 등간격으로 형성되고, 이 조절공(71)은 최저수위 조절바(70)에 형성된 다수의 조절공(71)과 체결부재(72)로 동시 관통하여 결합됨으로써 상기 최저수위 조절바(70)의 위치가변에 따라 최저수위의 설정값을 조절할 수 있으며, 상기 최저수위 조절바(70)는 플로트(51)에 부착된 고정바(74)가 체결부재(72)를 매개로 상하 각도조절 가능하게 결합 설치됨으로써 상기 플로트(51)의 미세한 각도변화에 따라 최저수위의 미세조절 이 가능할 수 있게 된다.In the technical configuration for this, the
도 1은 본 발명의 계곡수공급 제어장치가 물탱크에 설치된 상태의 종단면도1 is a longitudinal cross-sectional view of a valley water supply control device of the present invention installed in a water tank
도 2는 본 발명 계곡수공급 제어장치의 설치상태 정면도Figure 2 is a front view of the installation state of the present invention valley water supply control device
도 3은 본 발명 계곡수공급 제어장치의 조립상태 평단면도Figure 3 is a cross-sectional view of the assembled state of the present valley water supply control device
도 4는 본 발명의 3방향 볼밸브에 송수관, 입수관 및 오버플로우관이 연결된 상태의 정면도Figure 4 is a front view of the water pipe, the water supply pipe and the overflow pipe is connected to the three-way ball valve of the present invention
도 5는 본 발명의 플로트바가 분리된 볼탑장치의 설치상태 정면도Figure 5 is a front view of the installation state of the balltop device is separated float bar of the present invention
도 6은 본 발명의 밸브작동간, 양방향기어 및 플로트바의 조립상태 평단면도Figure 6 is a cross-sectional view of the assembled state of the valve operation, the bidirectional gear and the float bar of the present invention.
도 7은 본 발명의 플로트바가 수위상승시 상부로 선회작동하는 상태도7 is a state in which the float bar of the present invention swings upward when the water level rises
도 8은 본 발명의 래칫해제구가 제1 래칫으로 이동함과 동시에 제2 래칫이 양방향기어에 래칫되는 상태도8 is a state in which the ratchet release mechanism of the present invention moves to the first ratchet and the second ratchet is ratcheted on the bidirectional gear;
도 9는 본 발명의 최고수위시 플로트바 및 밸브작동간이 상부로 선회작동된 상태의 정면도9 is a front view of a state in which the float bar and the valve operation is swiveled upward at the highest water level of the present invention;
도 10은 본 발명의 래칫해제구가 제1 래칫의 래칫상태를 해제함과 동시에 밸브작동간이 상부로 선회작동하는 상태의 정면도Fig. 10 is a front view of the ratchet release tool of the present invention in which the ratchet release state of the first ratchet releases the ratchet state and at the same time the valve operation swings upward;
도 11은 본 발명의 래칫해제구가 제2 래칫의 래칫상태를 해제함과 동시에 밸브작동간이 하부로 선회작동하는 상태의 정면도11 is a front view of a ratchet release tool of the present invention in which the ratchet release state of the second ratchet releases the ratchet state and at the same time the valve operation is pivoting downward;
도 12는 본 발명 플로트바 및 최저수위 조절바의 분리상태도12 is a state of separation of the float bar and the lowest water level control bar of the present invention
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명][Explanation of symbols on the main parts of the drawings]
1: 물탱크 2: 송수관1: water tank 2: water pipe
3: 입수관 4: 오버플로우관3: inlet pipe 4: overflow pipe
10: 3방향 볼밸브 20: 볼탑장치10: 3-way ball valve 20: ball top device
30: 양방향기어 40: 제1 래칫30: bidirectional gear 40: first ratchet
40a: 제2 래칫 43: 래칫돌기40a: second ratchet 43: ratchet protrusion
50: 플로트바 51: 플로트50: float bar 51: float
60: 래칫해제구 70: 최저수위 조절바60: ratchet release 70: minimum water level adjustment bar
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