KR100998197B1 - 염수 제조시간을 단축한 컨트롤장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교반탱크에 물을 공급하는 도중에 염수 제조작업을 병행하여 염수의 제조시간을 획기적으로 단축하면서도 상기 교반탱크에는 항상 정량의 물을 정확하게 공급하여 정밀한 표준농도를 유지하는 고품질의 염수를 더욱 신속하게 제조하는 염수 제조시간을 단축한 컨트롤장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 급수관을 통과하여 교반탱크로 공급되는 유량을 유량센서를 이용하여 정밀 측정하도록 하고, 상기 유량센서는 교반탱크의 임의설정수위에 해당하는 유량을 감지하면 이 감지신호를 컨트롤러에 입력한 후 상기 컨트롤러는 교반기를 작동함과 동시에 염화칼슘을 투입하는 제어명령을 통해 물공급과 염수 제조작업을 병행할 수 있도록 하며, 이 과정에서 물공급을 지속하다가 상기 유량센서가 만수위에 해당하는 유량을 감지하면 자동으로 물공급을 중단하도록 제어함을 발명의 특징으로 한다.

Description

염수 제조시간을 단축한 컨트롤장치{Control device with reduced salt water manufacturing time}

본 발명은 급수관에 설치된 유량센서가 교반탱크의 만수위(3000ℓ) 미만으로 설정된 임의설정수위(1500∼2000ℓ)에 해당하는 유량을 감지하면 교반기를 작동한 후 염화칼슘을 투입하면서 상기 교반탱크에 물을 공급하는 도중에 염수 제조작업을 병행하여 염수의 제조시간을 획기적으로 단축하면서도 상기 교반탱크에는 항상 정량의 물을 정확하게 공급하여 정밀한 표준농도를 유지하는 고품질의 염수를 더욱 신속하게 제조하는 기술에 관한 것이다.

일반적으로 효과적인 제설작업을 위해서는 미끄럼을 방지하는 모래와 제설작용을 하는 염화칼슘을 동시 살포하는 것이 바람직하나, 이 경우 모래 속에 염화칼슘이 섞여 제 성능을 발휘하지 못함은 물론 필요 이상의 염화칼슘이 소요되는 문제점이 발생하여 근래에는 고체상태인 염화칼슘을 물에 용해시켜 액상상태의 염수를 생성한 후 이 염수를 적설지역이나 결빙지역에 직접적으로 살포하는 것이었다.

즉 겨울철 더욱 효율적인 제설작업을 위해서는 염수 제조장치를 이용하여 고체상태의 염화칼슘을 용해시켜 염수로 제조한 후 상기 염수를 별도의 대용량 염수저장탱크에 저장함으로써 겨울철 예기치 못한 폭설이나 강설시 염수를 즉각적으로 이용하여 제설작업에 만전을 기할 수 있게 된다.

이러한 염수 제조장치에 관련한 선행기술로는 본 발명의 출원인에 의해 선출원 되어 특허결정이 허여된 「특허등록 제744950호 명칭/염수 제조장치」가 제안되고 있다.

상기한 선등록 발명은 와류발생기에서 발생한 와류가 교반탱크 내의 염화칼슘용액을 골고루 휘저어주어 용해력이 뛰어남은 물론 상기 와류발생기의 위치를 가변하여 회류(回流)형의 수류(水流) 등을 추가로 형성하면서 용해력을 가일층 향상하는 효과를 제공하는 것이었다.

여기에서 상기한 선등록 발명을 포함하는 종래의 여타 모든 염수 제조장치는 공통적으로 교반탱크의 내부에 설정된 만수위(약 3000ℓ)에 도달할 때까지 물을 공급하고, 비로소 물공급이 완료되면 교반기(아지테이터)를 작동함과 동시에 정량의 염화칼슘을 투입한 후 일정시간(약 20여분) 동안 물과 염화칼슘을 골고루 교반하여 염수를 제조한다.

그러나 종래에는 교반탱크의 만수위까지 정확하게 물을 공급하는데 시간이 많이 걸리고, 물공급이 완료된 후 염화칼슘을 투입하는데 많은 시간이 추가로 소요됨에 따라 전체적으로 염수의 제조시간이 많이 걸려 시간당 염수의 생산량이 현저하게 저하되는 문제점이 야기된다.

한편, 이와 같은 문제점을 감안하여 만수위를 감지하는 수위감지센서가 만수위를 감지하기 이전에 염화칼슘을 투입하여 미리 교반작업을 할 수 있으나, 이 경우 물량에 염화칼슘의 투입량이 더해지면서 교반탱크의 내부에는 실제의 물량보다 높은 수위를 나타냄으로써 상기 수위감지센서는 만수위를 감지하여 물공급을 중단하더라도 실제의 만수위보다 적은 량의 물이 공급되는 결과를 초래하여 최종적으로 제조되는 염수의 농도는 일정하지 못하며, 그 농도의 편차가 매우 심하여 제설작업에 요구되는 표준농도에 부합하는 고품질의 염수를 제조할 수 없는 실정이다.

본 발명은 종래의 기술에 따른 염수제조시 발생하던 제반 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 급수관을 통과하여 교반탱크로 공급되는 유량을 유량센서를 이용하여 정밀 측정하도록 하고, 상기 유량센서는 교반탱크의 임의설정수위에 해당하는 유량을 감지하면 이 감지신호를 컨트롤러에 입력한 후 상기 컨트롤러는 교반기를 작동함과 동시에 염화칼슘을 투입하는 제어명령을 통해 물공급과 염수 제조작업을 병행할 수 있도록 하며, 이 과정에서 물공급을 지속하다가 상기 유량센서가 만수위에 해당하는 유량을 감지하면 자동으로 물공급을 중단하도록 제어함을 발명의 해결과제로 한다.

또한, 본 발명은 물 유무 감지센서가 교반탱크 내에 물이 없음을 감지하면 자동으로 교반기를 미작동함과 동시에 염화칼슘을 미투입하도록 제어함을 발명의 해결과제로 한다.

또한, 본 발명은 상기 유량센서가 유량을 감지하지 못하더라도 교반탱크에 설치된 비상수위센서가 만수위를 감지하면 자동으로 물공급을 중단하도록 제어함을 발명의 해결과제로 한다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 급수관을 통해 교반탱크에 물을 공급하고, 상기 급수관에 설치된 유량센서는 임의설정수위의 해당 유량을 감지하는 순간 교반기 및 염화칼슘 투입기를 연속적으로 작동하며, 상기 유량센서가 만수위의 해당 유량을 감지하면 물공급을 자동 중단한 후 지속적으로 물과 염화칼슘을 교반하면서 고품질의 염수를 제조하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명은 교반탱크의 내부 하측에 물 유무 감지센서를 설치하고, 상기 교반탱크의 내부 상측에는 비상수위센서를 설치하는 기술을 강구한다.

본 발명에 따르면, 교반탱크로 공급되는 유량을 측정하는 유량센서가 교반탱크의 임의설정수위에 해당하는 유량을 감지하는 순간 자동으로 교반기 및 염화칼슘 투입기를 작동함으로써 교반탱크에 물을 공급하는 도중에 염수의 제조작업을 병행할 수 있어 염수의 제조시간을 획기적으로 단축하고, 단위시간당 염수의 생산량을 획기적으로 늘리는 효과를 제공한다.

또한, 상기 유량센서는 급수관을 통과하는 유량을 정밀 측정함으로써 항상 정량의 물을 교반탱크에 정확하게 공급하여 정밀한 표준농도를 유지하는 고품질의 염수를 더욱 신속하게 제조할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명은 물 유무 감지센서가 상기 교반탱크에 물이 없음을 감지하는 순간 자동으로 교반기를 미작동하게 제어함으로써 안전사고를 방지함은 물론 염화칼슘 투입기를 미작동하게 제어함으로써 염화칼슘이 투입된 후 고착되는 현상을 효율적으로 방지하는 효과를 제공한다.

아울러 본 발명은 상기 유량센서가 파손되거나 오작동하는 비상사태가 발생하더라도 만수위를 감지하도록 설치된 비상수위센서가 만수위를 감지하는 순간 자동으로 물공급을 중단함으로써 외부로 물이 넘침을 방지하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명이 적용된 염수 제조시간을 단축한 컨트롤장치의 전체구성을 나타낸 블럭도
도 2는 본 발명 염수 제조시간을 단축한 컨트롤장치의 일 실시 예 종단면도
도 3은 본 발명에 따른 염수 제조공정을 순차적으로 나타낸 플로우차트

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

우선적으로 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전체적인 기술구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 교반탱크(1)의 상단에 연결된 급수관(2)의 관로에 연결 설치되고, 상기 급수관(2)을 통과하는 유량을 측정하면서 교반탱크(1)의 임의설정수위에 해당하는 유량을 감지하면 이에 따른 감지신호를 컨트롤러(20)에 입력하는 유량센서(10)와; 상기 유량센서(10)의 감지신호에 따라 교반기(30)와 염화칼슘 투입기(40)에 작동 제어명령을 전달하여 물공급의 도중에 염수 제조작업을 병행하도록 제어하는 컨트롤러(20)를 구비함으로써 이루어짐을 알 수 있다.

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

본 발명은 교반탱크(1)의 상단에 급수를 위한 급수관(2)이 연결 설치되고, 상기 급수관(2)의 관로에는 급수관(2)을 통과하여 교반탱크(1)로 공급되는 유량을 측정하기 위한 유량센서(10)가 설치되는 것으로, 상기 유량센서(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 교반탱크(1)의 외측으로 연결된 급수관(2)의 관로에 설치됨으로써 염수 제조시간을 획기적으로 단축하기 위한 방안으로 상기 교반탱크(1)에 물을 공급하는 도중에 염화칼슘을 투입하더라도 이에 전혀 영향을 받지 않고 급수관(2)을 통과하는 순수한 유량을 측정함에 따라 상기 교반탱크(1)로 공급되는 실제의 물 공급량만을 정확하게 측정할 수 있는 본 발명의 핵심기술이다.

이와 같은 유량센서(10)는 교반탱크(1)에 임의설정된 임의설정수위에 해당하는 만큼의 유량이 통과함을 감지하면 이에 따른 감지신호를 컨트롤러(20)에 입력하는 역할을 수행함은 물론 상기 교반탱크(1)의 만수위에 해당하는 만큼의 유량이 통과함을 감지하면 이에 따른 감지신호를 역시 컨트롤러(20)에 입력하는 역할을 복합적으로 수행함으로써 상기 유량센서(10)의 감지신호에 따라 컨트롤러(20)는 선택적으로 교반기(30)와 염화칼슘 투입기(40)의 ON/OFF를 자유롭게 제어할 수 있게 된다.

여기에서 본 발명은 상기 교반탱크(1)의 통상적인 만수위는 3000ℓ로 실시될 수 있으며, 상기 교반탱크(1)의 임의설정수위(교반 및 염화칼슘의 투입시점)는 만수위보다 미만의 범위에 속하는 1500∼2000ℓ로 실시될 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 교반탱크(1)의 용량이나 염수 제조시간을 고려하여 만수위 및 임의설정수위를 자유롭게 설정할 수 있다.

한편, 상기 컨트롤러(20)는 유량센서(10)의 감지신호에 따라 교반기(30)와 염화칼슘 투입기(40)에 작동 제어명령을 전달함으로써 교반탱크(1)에 물을 공급하는 도중, 즉 임의설정수위에 도달한 상태에서 염화칼슘을 투입·교반하면서 염수를 제조하는 작업을 병행할 수 있도록 제어하는 효과를 제공한다.

이와 같은 본 발명에 따른 염수의 제조공정은 도 3을 통해 한눈에 확인할 수 있는 것으로, 우선적으로 상기 급수관(2)을 통해 교반탱크(1)에 자동으로 물을 공급하되 상기 유량센서(10)가 교반탱크(1) 내부의 임의설정수위에 해당하는 만큼의 유량을 감지하는 순간 컨트롤러(20)의 제어명령에 따라 교반기(30)와 염화칼슘 투입기(40)를 연속적으로 작동함으로써 상기 교반탱크(1)에는 물을 공급하는 도중에 염화칼슘을 투입함과 동시에 교반이 이루어지면서 염수를 제조하는 작업을 병행할 수 있어 염수의 제조시간을 획기적으로 단축할 뿐만 아니라 염수의 단위시간당 생산량을 획기적으로 늘려 겨울철 제설작업에 신속하게 대처할 수 있는 효과를 제공한다.

그리고 이러한 과정에서 교반탱크(1)에는 지속적으로 물이 공급되고, 상기 유량센서(10)는 교반탱크(1) 내의 만수위에 해당하는 만큼의 유량을 감지하는 순간 컨트롤러(20)의 제어명령에 따라 자동으로 급수관 전자밸브(50)를 닫아주어 물공급을 중단한다.

여기에서 본 발명은 만수위 이전에 염화칼슘을 투입함에 따라 물량에 염화칼슘의 투입량이 더해지면서 교반탱크(1) 내의 수위는 실제의 물량보다 높게 나타나는 현상이 발생함에도 본 발명은 교반탱크(1) 내의 수위를 측정하지 않고, 상기 급수관(2)을 통과하여 교반탱크(1)에 공급되는 순수한 유량만을 측정하여 어떠한 오차 없이 만수위에 해당하는 물량을 정확하게 공급함으로써 최종적으로 제조되는 염수의 농도가 일정하여 제설작업에 요구되는 표준농도에 부합하는 고품질의 염수를 제조하는 효과를 추가로 제공한다.

또한, 상기 교반탱크(1)에 물공급이 중단된 이후에도 물과 염화칼슘을 지속적으로 교반하면서 고품질의 염수를 제조한 후 교반기(30)의 작동을 중단하고, 상기 교반탱크(1) 내의 제조완료된 염수는 별도의 염수저장탱크로 이송하여 저장시키며, 상기 염수저장탱크에 저장된 염수는 외부로 펌핑하여 인출한 후 상기 염수저장탱크의 내부로 재순환 공급하는 조작을 반복함으로써 염수저장탱크의 바닥에 염수의 침전물이 발생함을 효율적으로 방지한다.

아울러 본 발명은 교반탱크(1)에 물공급이 제대로 이루어지지 않아 물이 없음에도 교반기(30)가 작동하면서 안전사고를 유발하거나 또는 염화칼슘 투입기(40)가 작동하면서 불필요한 염화칼슘이 투입된 후 교반되지 않고 교반탱크(1)의 바닥에 고착되는 일이 빈번하게 발생함을 적극 감안하여 상기 교반탱크(1)의 내부 하측에는 물 유무 감지센서(60)가 추가로 설치되고, 상기 물 유무 감지센서(60)는 교반탱크(1) 내에 물이 없음을 감지하면 이에 따른 감지신호를 컨트롤러(20)에 입력하며, 상기 컨트롤러(20)는 어떠한 경우에도 교반기(30)와 염화칼슘 투입기(40)가 미작동하도록 제어하는 역할을 수행한다.

나아가 본 발명은 상기 유량센서(10)가 파손되거나 비정상적으로 작동하면서 유량을 제대로 측정할 수 없는 비상사태시 교반탱크(1)가 만수위에 도달하면 물공급을 중단하여 불상사를 방지하기 위한 비상수위센서(70)의 기술구성이 접목된다.

상기 비상수위센서(70)는 교반탱크(1)의 내부 상측에 만수위를 감지하도록 설치됨으로써 유량센서(10)에 의한 비상사태가 발생하더라도 교반탱크(1)의 만수위를 감지하면 이에 따른 감지신호를 컨트롤러(20)에 입력하며, 상기 컨트롤러(20)는 급수관 전자밸브(50)를 닫아주면서 물공급을 자동으로 중단하여 외부로 물이 넘치는 불상사를 방지한다.

1: 교반탱크 2: 급수관
10: 유량센서 20: 컨트롤러
30: 교반기 40: 염화칼슘 투입기
50: 급수관 전자밸브 60: 물 유무 감지센서
70: 비상수위센서

Claims (5)

1. 교반탱크(1)의 상단에 연결된 급수관(2)의 관로에 연결 설치되고, 상기 급수관(2)을 통과하는 유량을 측정하면서 교반탱크(1)의 임의설정수위에 해당하는 유량을 감지하면 이에 따른 감지신호를 컨트롤러(20)에 입력하는 유량센서(10)와;
   상기 유량센서(10)의 감지신호에 따라 교반기(30)와 염화칼슘 투입기(40)에 작동 제어명령을 전달하여 물공급의 도중에 염수 제조작업을 병행하도록 제어하는 컨트롤러(20)를 구비하여 이루어지되;
   상기 급수관(2)을 통해 교반탱크(1)에 물을 공급하되 상기 유량센서(10)가 교반탱크(1) 내의 임의설정수위에 해당하는 만큼의 유량을 감지하는 순간 교반기(30)와 염화칼슘 투입기(40)를 연속적으로 작동하여 염화칼슘을 투입·교반하면서 상기 교반탱크(1)에 물을 공급하는 도중에도 염수의 제조작업을 병행하고, 상기 유량센서(10)는 교반탱크(1) 내의 만수위에 해당하는 만큼의 유량을 감지하는 순간 자동으로 급수관 전자밸브(50)를 작동하여 물공급을 중단하며, 상기 교반탱크(1) 내의 물과 염화칼슘을 지속적으로 교반하면서 염수를 제조하도록 제어하는 한편;
   상기 교반탱크(1)의 내부 하측에는 물 유무 감지센서(60)가 추가로 설치되고, 상기 물 유무 감지센서(60)는 교반탱크(1) 내에 물이 없음을 감지하면 이에 따른 감지신호를 컨트롤러(20)에 입력하고, 상기 컨트롤러(20)는 교반기(30)와 염화칼슘 투입기(40)를 미작동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 염수 제조시간을 단축한 컨트롤장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   교반탱크(1)의 내부 상측에는 만수위를 감지하는 비상수위센서(70)가 추가로 설치되고, 상기 비상수위센서(70)는 유량센서(10)의 파손이나 비정상작동시 교반탱크(1)의 만수위를 감지하면 이에 따른 감지신호를 컨트롤러(20)에 입력하고, 상기 컨트롤러(20)는 급수관 전자밸브(50)를 닫아주어 물공급을 자동 중단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 염수 제조시간을 단축한 컨트롤장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   교반탱크(1)의 만수위는 3000ℓ이며, 상기 교반탱크(1)의 임의설정수위는 만수위보다 미만의 범위인 1500∼2000ℓ인 것을 특징으로 하는 염수 제조시간을 단축한 컨트롤장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   교반탱크(1) 내에 제조된 염수는 별도의 염수저장탱크로 이송하여 저장시키고, 상기 저장된 염수를 외부로 펌핑 인출한 후 상기 염수저장탱크의 내부로 재순환 공급하여 염수 침전물의 발생을 방지하는 것을 특징으로 하는 염수 제조시간을 단축한 컨트롤장치.

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