KR101105678B1 - 수질측정센서 크리닝 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수질측정센서 크리닝 장치에 관한 것으로서, 연결대(1)에 체결 설치되어 수중 내에서 수질의 오염성분을 측정하도록 된 수질측정센서(2)를 세척하기 위한 크리닝 장치에 있어서,
상기 크리닝 장치는, 상기 수질측정센서(2)에 체결되어 수질측정센서의 외관을 보호하는 파이프형으로서 상부 내경에는 연결대(1)와 체결되기 위한 체결나사부(11)를 갖고, 하부 내경에 필터 가이드링(12)이 고정 설치되며, 필터 가이드링(12)이 설치된 하부에 물을 여과하기 위한 필터(F) 및 필터(F)를 지지하기 위한 스냅 링(S)을 지지하는 요홈(13)이 마련된 보호캡(10)과; 상기 보호캡(10)의 외측둘레 상부측에 관통 설치되어 수중 외부로부터 제1공급관(P1)을 통해 에어를 공급받아 보호캡(10) 내에 유입된 물을 외부로 배출시킴과 동시에 필터(F)를 역 세척하기 위한 에어노즐(20)과; 상기 필터 가이드링(12)의 중앙에 체결되어 수중 외부로부터 제2공급관(P2)을 통해 세척수를 분사하여 수질측정센서(2) 외관 및 보호캡(10)의 내측을 세척하기 위한 세척노즐(30)과; 상기 에어노즐(20)측의 제1공급관(P1)으로부터 분기되게 설치되어 대기압을 조정하는 대기압 조절관(40);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는바, 본 발명에 따른 수질측정센서 크리닝 장치는 수질측정센서가 수중에 배치된 상태에서 외부로부터 에어 압의 공급 및 분사에 의한 필터의 역 세척효과, 세척수의 공급 및 분사로서 수질측정센서, 보호캡의 내부세척 외에 대기압을 조절하여 보호캡 내부에 물이 유입되도록 하여 수질측정센서를 통한 수질측정이 이루어지도록 함으로써, 별도로 수질측정센서를 수중에서 걷어올린 다음 이를 분리시켜 브러시로 세척하는 기존의 세척방식을 탈피하여 수질측정센서의 자동세척할 수 있고, 수질측정센서의 사용수명을 대폭 연장할 수 있는 효과가 제공된다.

Description

수질측정센서 크리닝 장치{Quality of water measurement sensor cleaning device}

본 발명은 수질을 측정하기 위한 센서에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 수중에 위치시켜 수질을 측정하는 센서를 걷어올리지 않고서도 센서의 주요부분을 간단하게 세척할 수 있도록 하여 센서의 사용주기를 늘리고, 보다 정확한 측정이 이루어질 수 있도록 한 수질측정센서 크리닝 장치에 관한 것이다.

일반적으로 심각한 환경오염으로 인해 수질이나 대기 오염원에 대한 측정과 제거에 대한 연구가 필수불가결하며, 또한 활발히 진행되고 있다.

그 중 인간과 모든 생명체의 근원이 되는 물의 오염 정도의 측정과 개선이 무엇보다 중요한데, 수질 오염을 판단하기 위해서는 수질환경의 생물학적 특성, 부유물 내의 미량원소와 같은 화학적 특성 그리고 물의 색깔, 냄새, 탁도 등의 물리적 특성이 고찰되어야 한다.

이 중, 특히 탁도는 물의 흐린 정도를 정량적으로 나타낸 지표로서 수중에 부유하는 입자들의 빛에 의한 산란과 흡수로 표현된다.

이러한 탁도는 여러 가지 부유물질에 의해 발생하며 수질 내 부유하는 입자의 크기는 콜로이드 분산에서 굵은 분산질까지 다양하다. 여기에는 나노수준의 초미립자도 포함된다.

호수와 같이 비교적 정체된 상태에 있는 물에서는 대부분 콜로이드 분산 등과 같은 극히 미세한 분산질에 의해 발생하며, 하천수와 같이 흐르는 상태의 물에서는 대부분 굵은 분산질에 의해 생겨난다.

침전물 또는 부유물질을 이루는 미립자는 수원지나 호수와 같은 환경에 영향을 주는 주요 오염원으로써, 이러한 미립자는 수도 공급관 내부로 흘러들어 파이프 내부를 침식시키거나 퇴적되는 등의 문제를 유발한다.

또한, 금속파이프로 이루어진 수도관 표면 부식에 의해 금속 미립자가 생성되어 파이프 내부의 부식과 동시에 침식을 유발하여 파이프의 손상을 유발시키기도 한다. 그리고 파이프 안의 미립자는 파이프 내부 표면에 스케일을 형성하여 파이프 내부의 유체의 흐름을 방해하고, 또한 탁도를 유발하는 64㎛ 이하의 미립자는 직접적으로 생물학적 활성(biological activity)에 손상을 입히거나 유해한 화학제의 전달수단이 되기도 한다.

그리고 콜로이드이나 분산질에 의해 수질이 오염되었을 때는 물의 투명도가 변화하여 오염 정도를 쉽게 알 수 있지만, 나노 수준의 초미립자가 수질 내에 분산되어 있을 경우 물의 오염 정도를 판단하기가 쉽지 않다.

이러한 초미립자에는 여러 가지 금속성분, 유기물질, 바이러스, 조류 및 곰팡이 등이 포함되어 있으며, 다환 방향족 탄화수소(polycyclic aromatic hydrocarbon, PAH) 등의 발암성 물질이 포함되어 있다. 특히 초미립자의 경우 중금속 등의 금속원소로 이루어져 있기 때문에 측정방법 및 모니터링 기술 개발이 시급하다.

유기물이 수질 내로 유입되어 미생물의 개체수가 증가하여 생물학적 오염을 일으키는데, 이러한 경우 특히 음용수 관리에서는 미생물의 모니터링 역시 매우 중요한 측정 변수이다.

따라서 수질을 평가하기 위한 탁도 측정 시 수중의 부유물질 중 초미립자나 미생물까지도 정확하게 검출될 수 있어야 한다.

최근에는 수질측정에 대한 탁도, PH 이온 SS농도 등을 측정할 수 있도록 제작된 수질측정센서가 사용되고 있는바, 이러한 수질측정센서는 수질에 대한 반응측정이 매우 민감하게 제작된 만큼 고가이다.

상기와 같은 종래의 수질측정센서는 오랜 시간 사용하다 보면, 센서를 감싸고 있는 케이스 및 센서의 주요부분 표면에 각종 이물질 및 미생물이 달라붙는 사례로서 정확한 측정이 불가한 단점이 있었다.

따라서 수질측정센서를 감싸고 있는 케이싱을 분리시키고, 케이싱을 포함한 센서의 주요부분을 브러시로 닦아내고 물 세척한 다음 오염물질을 제거한 후 센서의 재조립 후 다시 사용할 수 있도록 하였는바, 브러시 등과 같은 도구로 세척시 센서의 주요부분이 훼손되기 때문에 수질오염측정이 불가해지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같이 제반 되는 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 수중에 위치시켜 수질을 측정하는 센서를 걷어올리지 않고서도 센서의 주요부분을 간단하게 세척할 수 있도록 하여 센서의 사용주기를 늘리고, 보다 정확한 측정이 이루어질 수 있도록 한 수질측정센서 크리닝 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 연결대에 체결 설치되어 수중 내에서 수질의 오염성분을 측정하도록 된 수질측정센서를 세척하기 위한 크리닝 장치에 있어서,

상기 크리닝 장치는, 상기 수질측정센서에 체결되어 수질측정센서의 외관을 보호하는 파이프형으로서 상부 내경에는 연결대와 체결되기 위한 체결나사부를 갖고, 하부 내경에 필터 가이드링이 고정 설치되며, 필터 가이드링이 설치된 하부에 물을 여과하기 위한 필터 및 필터를 지지하기 위한 스냅 링을 지지하는 요홈이 마련된 보호캡과; 상기 보호캡의 외측둘레 상부측에 관통 설치되어 수중 외부로부터 제1공급관을 통해 에어를 공급받아 보호캡 내에 유입된 물을 외부로 배출시킴과 동시에 필터를 역 세척하기 위한 에어노즐과; 상기 필터 가이드링의 중앙에 체결되어 수중 외부로부터 제2공급관을 통해 세척수를 분사하여 수질측정센서 외관 및 보호캡의 내측을 세척하기 위한 세척노즐과; 상기 에어노즐측의 제1공급관으로부터 분기되게 설치되어 대기압을 조정하는 대기압 조절관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수질측정센서 크리닝 장치는 수질측정센서가 수중에 배치된 상태에서 외부로부터 에어 압의 공급 및 분사에 의한 필터의 역 세척효과, 세척수의 공급 및 분사로서 수질측정센서, 보호캡의 내부세척 외에 대기압을 조절하여 보호캡 내부에 물이 유입되도록 하여 수질측정센서를 통한 수질측정이 이루어지도록 함으로써, 별도로 수질측정센서를 수중에서 걷어올린 다음 이를 분리시켜 브러시로 세척하는 기존의 세척방식을 탈피하여 수질측정센서의 자동세척할 수 있고, 수질측정센서의 사용수명을 대폭 연장할 수 있는 효과가 제공된다.

도 1은 본 발명인 수질측정센서 크리닝 장치가 적용된 전반적인 구성을 도시한 종단면도,
도 2는 본 발명에 따른 보호캡의 하부에 필터 및 스냅링, 세척노즐이 설치되는 상태를 도시한 분리사시도,
도 3은 본 발명에 따른 보호캡 내에 물이 유입되어 수질측정센서의 측정상태를 보여주는 부분 확대도,
도 4는 본 발명에 따른 보호캡 내에 에어가 공급되어 필터의 역세척 및 물이 배출되는 상태를 보여주는 부분 확대도,
도 5는 본 발명에 따른 보호캡 내에 세척노즐을 통해 수질측정센서 및 보호캡 내부의 세척상태를 보여주는 부분 확대도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은,

연결대(1)에 체결 설치되어 수중 내에서 수질의 오염성분을 측정하도록 된 수질측정센서(2)를 세척하기 위한 크리닝 장치에 있어서,

상기 크리닝 장치는,

상기 수질측정센서(2)에 체결되어 수질측정센서의 외관을 보호하는 파이프형으로서 상부 내경에는 연결대(1)와 체결되기 위한 체결나사부(11)를 갖고, 하부 내경에 필터 가이드링(12)이 고정 설치되며, 필터 가이드링(12)이 설치된 하부에 물을 여과하기 위한 필터(F) 및 필터(F)를 지지하기 위한 스냅 링(S)을 지지하는 요홈(13)이 마련된 보호캡(10)과; 상기 보호캡(10)의 외측둘레 상부측에 관통 설치되어 수중 외부로부터 제1공급관(P1)을 통해 에어를 공급받아 보호캡(10) 내에 유입된 물을 외부로 배출시킴과 동시에 필터(F)를 역 세척하기 위한 에어노즐(20)과; 상기 필터 가이드링(12)의 중앙에 체결되어 수중 외부로부터 제2공급관(P2)을 통해 세척수를 분사하여 수질측정센서(2) 외관 및 보호캡(10)의 내측을 세척하기 위한 세척노즐(30)과; 상기 에어노즐(20)측의 제1공급관(P1)으로부터 분기되게 설치되어 대기압을 조정하는 대기압 조절관(40);으로 구성된다.

상기 필터 가이드링(12)은 중앙에 세척노즐(30)을 결합하기 위한 결합공이 형성되고, 그 외측은 원판형으로 된 필터를 지지하기 위한 지지대가 열십자형으로 형성된 구성요소로서 보호캡(10)의 하부 내측에 마련되는 조립단턱부에 외측둘레가 압입 되어 설치된다.

상기 필터(F)는 비교적 굵은 입자를 걸러내기에 용이한 메쉬 타입으로 상기 필터 가이드링(12)에 밀착되며, 외경은 보호캡(10)측의 요홈(13)에 삽입되고, 또한 요홈(13)에 스냅링(S)이 안내되어 필터를 지지하는 구조로 설치된다.

첨부된 도 1에서와 같이 수중 외부로 드러나 있는 제1공급관(P1)에는 에어의 분사량을 조정하기 위한 밸브(V1)이 설치되고, 세척수를 공급하기 위한 제2공급관(P2)에는 밸브(V2)가 설치되며, 대기압 조정을 위한 대기압 조절관에도 밸브(V3)가 설치된다.

참고로 상기 수질측정센서(2)와 연결되는 연결대(1)는 파이프형으로서 수질측정센서로부터 연결된 배선을 통해 외부 측정기기에 신호를 전달받을 수 있게 설치된다.

이와 같이 구성된 본 발명인 수질측정센서 크리닝 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 첨부된 도 1에서와 같이 상기 수질측정센서(2)는 연결대(1)의 나사체결부(11)에 의해 연결되고, 보호캡(10)의 외측으로부터 에어노즐이 연결 설치되며, 보호캡(10)의 하부측으로는 세척노즐(30)을 필터 가이드링(12)에 결합한 다음, 상기 에어노즐(20)측으로부터 제1공급관(P1)이 연결 설치되고, 상기 세척노즐(30)측에는 제2공급관(P2)이 연결설치된 상태에서 수중에 배치된다.

또한, 상기 보호캡(10)의 하부측으로부터 세척노즐(30)이 설치되기 이전 준비된 필터(F)를 상기 필터 가이드링(12)에 밀착시키고, 스냅링(S)으로서 보호캡(10)의 요홈(13)에 삽입 설치하여 필터(F)를 지지시킨 상태에서 세척노즐(30)이 설치된다.

상기와 같이 배치된 상태의 제1공급관(P1), 제2공급관(P2) 및 대기압 조절관(40)에 설치된 각각의 밸브(V1~V3)를 통해 수질측정, 에어분사, 세척수 분사를 각기 실시할 수 있다.

수질측정센서(2)는 수중에 위치되어 보호캡(10)에 감싸진 상태로 필터(F)를 통해 여과된 물이 보호캡(30) 내부로 유입되어 첨부된 도 3에서와 같이 수질에 대한 농도, 탁도 등과 같이 요구되는 오염성분 등을 측정할 수 있게 된다.

이때 대기압 조절관의 밸브(V3)는 개방된 상태이고, 제1공급관(P1)및 제2공급관(3)측의 밸브(V1,V2)는 폐쇄되어 있는 상태이다.

오랜 시간 경과 함에 따라 상기 필터(F)에는 적지않은 양의 이물질이 쌓이게 되고, 상기 보호캡(10) 내부에 위치한 수질측정센서(2)의 주요부분은 각종 물때나, 미생물 등이 달라붙게 되어 수질측정의 감도를 낮아지게 된다.

이때 상기 밸브(V3)를 폐쇄시키고, 제1공급관(P1)측의 밸브(V1)를 개방시켜 고압의 에어를 분사시키면, 에어노즐(20)을 통해 첨부된 도 4에서와 같이 보호캡 (10)의 내부에 유입된 물은 역방향으로 보호캡(10)의 외측으로 배출됨과 동시에, 필터(F)에 쌓인 각종 이물질을 털어내는 역 세척을 할 수 있게 된다.

상기와 같이 에어 분사압을 이용한 역 세척으로 필터(F)를 충분히 세척한 상태에서 제1공급관(P1)의 밸브(V1)를 폐쇄시키고, 제2공급관(P2)의 밸브(V2)를 개방시켜 세척노즐(30)을 통한 고압의 세척수를 첨부된 도 5에서 도시한 바와 같이 보호캡(10) 내부로 분사시켜 보호캡(10) 내부 및 수질측정센서(2)의 외표면에 부착된 각종 미생물 및 물때를 세척하여 줌으로써, 수질측정에 대한 감도를 높일 수 있게 된다.

상기와 같이 세척노즐(30)을 통한 세척이 완료된 상태에서 다시 밸브(V2)를 폐쇄시키고, 밸브(V3)를 개방시키면, 대기압에 의해 보호캡(10) 내부에는 물이 다시 유입되어 도 3과 같은 상태에서 수질측정이 이루어지는 것이다.

따라서 본 발명에 따른 크리닝 장치는 굳이 수질측정센서(2)를 수중에서 꺼내지 않고도 자동세척을 할 수 있어 수질측정센서의 사용수명을 대폭 연장할 수 있음은 물론, 오차 없는 측정을 할 수 있으며, 에어 압 및 세척수의 사용으로 세척함으로써, 기존방식과 달리 수질측정센서의 훼손을 최대한 방지할 수 있는 이점이 제공된다.

결국, 고가로 제공되는 수질측정센서의 보호역할과 함께 깨끗한 상태를 유지하여 요구하는 수질측정에 대한 제품의 신뢰성을 높일 수 있게 된다.

1: 연결대 2: 수질측정센서
10: 보호캡 11: 나사체결부
12: 필터 가이드링 13: 요홈
20: 에어노즐 30: 세척노즐
40: 대기압 조절관 F: 필터
S: 스냅링 P1: 제1공급관
P2: 제2공급관 V1,V2,V3: 밸브

Claims (1)

1. 연결대(1)에 체결 설치되어 수중 내에서 수질의 오염성분을 측정하도록 된 수질측정센서(2)를 세척하기 위한 크리닝 장치에 있어서,
   상기 크리닝 장치는,
   상기 수질측정센서(2)에 체결되어 수질측정센서의 외관을 보호하는 파이프형으로서 상부 내경에는 연결대(1)와 체결되기 위한 체결나사부(11)를 갖고, 하부 내경에 필터 가이드링(12)이 고정 설치되며, 필터 가이드링(12)이 설치된 하부에 물을 여과하기 위한 필터(F) 및 필터(F)를 지지하기 위한 스냅 링(S)을 지지하는 요홈(13)이 마련된 보호캡(10)과;
   상기 보호캡(10)의 외측둘레 상부측에 관통 설치되어 수중 외부로부터 제1공급관(P1)을 통해 에어를 공급받아 보호캡(10) 내에 유입된 물을 외부로 배출시킴과 동시에 필터(F)를 역 세척하기 위한 에어노즐(20)과;
   상기 필터 가이드링(12)의 중앙에 체결되어 수중 외부로부터 제2공급관(P2)을 통해 세척수를 분사하여 수질측정센서(2) 외관 및 보호캡(10)의 내측을 세척하기 위한 세척노즐(30)과;
   상기 에어노즐(20)측의 제1공급관(P1)으로부터 분기되게 설치되어 대기압을 조정하는 대기압 조절관(40);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수질측정센서 크리닝 장치.
   

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