KR101219718B1 - 관로의 약품 자동 재투입장치 및 이를 이용한 약품 자동 재투입방법 - Google Patents

관로의 약품 자동 재투입장치 및 이를 이용한 약품 자동 재투입방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상수공급시설, 오폐수의 수처리 시설, 화학공장 등에 설치되는 관로를 따라 흐르는 액체의 유량과 잔류하는 약품농도에 따라 적절한 약품의 양을 재투입할 수 있으며, 약품의 재투입에 따른 관리가 용이한 관로의 약품 자동 재투입장치 및 약품 자동 재투입방법에 관한 것이다.
본 발명의 관로의 약품 자동 재투입장치는 관로를 따라 흐르는 액체의 유량을 측정하는 유량계와; 상기 관로의 제 1지점에서 제 1시료액을 채취하고, 상기 제 1지점으로부터 상기 액체가 흘러가는 방향으로 이격된 제 2지점에서 제 2시료액을 채취하여 상기 제 1 및 제 2시료액에 함유된 약품농도를 실시간으로 측정하는 약품농도측정수단과; 약품이 저장된 약품저장탱크와, 일측이 상기 약품저장탱크에 연결되고 타측이 상기 제 1지점 및 상기 제 2지점 사이의 관로에 연결되는 약품공급관과, 상기 약품공급관을 통해 상기 관로로 약품을 주입하는 정량펌프를 포함하는 약품투입부와; 상기 유량계에서 측정된 유량과 상기 약품농도측정수단에서 측정된 약품농도를 근거로 상기 관로에 투입될 약품의 양을 산출하여 상기 정량펌프의 구동을 제어하는 관리서버와; 통신네트워크를 통해 상기 관리서버로부터 데이터를 무선으로 수신받아 상기 유량계 및 상기 약품농도측정수단과 상기 약품투입부를 모니터링하는 관제부;를 구비한다.

Description

관로의 약품 자동 재투입장치 및 이를 이용한 약품 자동 재투입방법{automatically disinfectant re-injection device for pipe and disinfectant re-injection method}
본 발명은 관로의 약품 자동 재투입장치 및 이를 이용한 약품 자동 재투입 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상수공급시설, 오폐수의 수처리 시설, 화학공장 등에 설치되는 관로를 따라 흐르는 액체의 유량과 잔류하는 약품농도에 따라 적절한 약품의 양을 재투입할 수 있으며, 약품의 재투입에 따른 관리가 용이한 관로의 약품 자동 재투입장치 및 약품 자동 재투입방법에 관한 것이다.
상수공급시설, 오폐수의 수처리 시설, 화학공장 등에는 다양한 관로들이 설치된다. 즉, 상수공급시설의 관로에는 소독처리된 상수가 흐르는 관로가 설치되고, 오폐수의 수처리 시설에는 수처리를 위해 오폐수를 다양한 공정으로 이송시키기 위한 관로들이 설치되고, 화학공장에는 화학물질의 반응, 각종 화학적 처리를 위한 관로들이 설치된다.
상술한 시설들의 관로에는 각각의 용도에 맞는 약품들이 투입될 수 있다. 가령, 상수공급시설의 관로에는 소독을 위한 소독약품이 투입되고, 오폐수의 수처리 시설의 관로에는 응집, 유해물질의 제거를 위한 응집제 등이 투입되고, 화학공장의 관로에는 화학적 처리를 위한 다양한 화학물질 등이 투입된다.
일 예로 상수공급시설을 살펴보면, 취수정이나 관정과 같은 취수원으로부터 취수된 원수를 취수원으로부터 떨어진 지점에 설치된 저수탱크에 저장하였다가 사용한다. 그런데, 취수된 원수는 대장균과 같은 세균이나 각종 미생물을 포함하고 있어 음용수로는 부적합하므로 저수탱크에 저장된 원수는 차아염소산칼슘이나 차아염소산나트륨 등과 같이 염소 성분이 함유된 소독약품을 원수에 투입하여 원수를 소독한 후에 급수한다.
관로를 통해 공급되는 음용수는 소독 약품을 잔류하도록 규정하고 있다. 통상적으로, 음용수의 잔류 약품 농도는 바이러스를 비롯한 수인성 병원균으로부터의 안전성 확보를 위하여 수도꼭지에서 0.2ppm 내지 4ppm으로 유지되도록 규정되어 있다.
하지만, 소독약품이 1차로 투입된 원수가 관로를 따라 이송하여 각 가정으로 공급될 시, 원수에 잔류하는 약품은 급수 시설의 관로의 거리가 길거나 급수의 사용량이 많지 않을 경우 약품의 농도가 규정보다 낮아져 소독 효과가 저하될 수 있다. 따라서 취수과정에서나 저수탱크에 저장하는 과정에서 고농도의 약품을 투입하여 잔류 약품의 소실을 해결하고 있으나, 이로 인하여 수도꼭지에서의 잔류하는 약품 농도가 평균적으로 높아지기 때문에 소독 냄새가 증가하여 사용이 꺼려지는 문제점이 있다.
상술한 문제를 해결하기 위하여 배수지 등에서 추가로 약품을 재투입하여 원수의 적절한 소독력을 확보하기 위한 노력이 있었으나, 약품의 재투입후 설정하고자 하는 약품 농도와 실제 약품의 농도 사이에 오차가 생기는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 관로를 따라 흐르는 액체의 유량과 잔류하는 약품농도를 측정하여 약품의 재투입량을 조절하고, 재투입 후 변화된 약품의 농도를 측정함으로써 약품의 재투입 후 설정하고자 하는 약품 농도와 실제 약품의 농도의 차이를 줄일 수 있는 관로의 약품 자동 재투입 장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관로의 약품 자동 재투입장치는 관로를 따라 흐르는 액체의 유량을 측정하는 유량계와; 상기 관로의 제 1지점에서 제 1시료액을 채취하고, 상기 제 1지점으로부터 상기 액체가 흘러가는 방향으로 이격된 제 2지점에서 제 2시료액을 채취하여 상기 제 1 및 제 2시료액에 함유된 약품농도를 실시간으로 측정하는 약품농도측정수단과; 약품이 저장된 약품저장탱크와, 일측이 상기 약품저장탱크에 연결되고 타측이 상기 제 1지점 및 상기 제 2지점 사이의 관로에 연결되는 약품공급관과, 상기 약품공급관을 통해 상기 관로로 약품을 주입하는 정량펌프를 포함하는 약품투입부와; 상기 유량계에서 측정된 유량과 상기 약품농도측정수단에서 측정된 약품농도를 근거로 상기 관로에 투입될 약품의 양을 산출하여 상기 정량펌프의 구동을 제어하는 관리서버와; 통신네트워크를 통해 상기 관리서버로부터 데이터를 무선으로 수신받아 상기 유량계 및 상기 약품농도측정수단과 상기 약품투입부를 모니터링하는 관제부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 약품농도측정수단은 상기 제 1지점과 연결된 제 1채취라인을 통해 상기 제 1시료액이 채취되는 제 1챔버와, 상기 제 2지점과 연결된 제 2채취라인을 통해 상기 제 2시료액이 채취되는 제 2챔버와, 상기 제 1챔버와 상기 제 2챔버 사이에 설치되며 증류수가 저장된 제 3챔버와, 상기 제 1 및 제 2, 제 3챔버와 각각 연결된 제 1 및 제 2, 제 3분기관 중 어느 하나의 유로와 선택적으로 연결되어 상기 제 1시료액, 상기 증류수, 상기 제 2시료액을 교대로 이송시키는 교대이송부와, 상기 교대이송부를 통해 교대로 이송되는 상기 제 1 및 제 2시료액 중의 약품농도를 차례로 측정하는 약품농도측정기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 약품투입부는 상기 관로의 내부에 설치되어 상기 약품공급관을 통해 공급되는 약품을 상기 관로의 내부에 확산시키는 확산수단;을 더 구비하고, 상기 확산수단은 전면에 상기 액체가 유입되는 입구가 마련되고 후면에 상기 입구를 통해 유입된 액체가 배출되는 출구가 마련되며 내부에 상기 입구 및 출구의 내경보다 더 작은 교축유로가 형성되고, 상기 교축유로로 상기 약품공급관의 단부가 노출된 확산튜브로 구비된 것을 특징으로 한다.
그리고 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 간이급수시설의 약품 자동 재투입 방법은 간이급수시설의 관로에 흐르는 액체의 유량을 측정하는 유량측정단계와; 상기 관로의 제 1지점에서 제 1시료액을 채취하고, 상기 제 1지점으로부터 상기 액체가 흘러가는 방향으로 이격된 제 2지점에서 제 2시료액을 채취하여 상기 제 1 및 제 2시료액에 함유된 약품농도를 실시간으로 측정하는 약품농도측정단계와; 상기 유량측정단계계에서 측정된 유량과 상기 약품농도측정단계에서 측정된 약품농도를 근거로 상기 관로에 투입될 약품의 양을 산출하여 상기 관로로 약품을 공급하는 약품투입단계;를 포함하고, 상기 약품농도측정단계는 a) 상기 제 1지점과 연결된 제 1채취라인을 통해 상기 제 1시료액을 채취하는 단계와, b)상기 제 2지점과 연결된 제 2채취라인을 통해 상기 제 2시료액을 채취하는 단계와, c)채취된 상기 제 1 및 제 2시료액을 이송관을 통해 교대로 이송시키되 상기 제 1시료액과 상기 제 2시료액 사이에 증류수를 개입시켜 이송시키는 단계와, d)상기 이송관을 통해 교대로 이송되는 상기 제 1 및 제 2시료액 중의 약품농도를 차례로 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 관로를 따라 흐르는 액체의 유량과 잔류하는 약품농도를 측정하여 약품의 재투입량을 정확하게 산출할 수 있다.
또한, 재투입된 약품이 혼합된 액체의 농도를 일정 시간 후에 측정하여 약품의 재투입량을 보정할 수 있어 설정하고자 하는 약품 농도와 실제 약품의 농도의 차이를 줄일 수 있다.
그리고 약품농도측정시 관로의 2개의 지점에서 동시에 서로 다른 시료액을 채취하여 각 시료액에 잔류하는 농도를 측정하므로 약품의 재투입 전후 농도를 정확하게 실시간으로 측정할 수 있다.
또한, 유량, 약품농도, 약품의 잔량, 운전상태 등의 각종 정보를 관제소에서 원격 모니터링할 수 있으므로 이상 여부를 정확히 파악하여 적절한 대처를 조기에 취할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 약품 자동 재투입장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고,
도 2는 도 1에 적용된 관리서버 및 중앙관리서버를 나타내는 블록도이고,
도 3은 도 1에 적용된 관리서버의 구성을 나타낸 블록도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 약품 자동 재투입장치에 적용된 요부를 발췌한 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 관로의 약품 자동 재투입 장치 및 이를 이용한 약품 자동 재투입 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 관로의 약품 자동 재투입 장치는 크게 유량계(10)와, 약품농도측정수단(20)과, 약품투입부(40)와, 관리서버(50)와, 관제부(90)를 구비한다.
유량계(10)는 관로(5)를 따라 흐르는 액체의 유량을 측정한다. 여기서 액체는 관로가 설치되는 시설의 종류에 따라 달라질 수 있다. 가령, 상수공급시설에 적용된 관로의 경우 음용가능한 상수를 의미하고, 오폐수의 수처리 시설에 적용된 관로의 경우 오폐수를 의미하고, 화학공장에 적용된 관로의 경우 각종 화학물질을 의미할 수 있다. 이하에서는 본 발명의 일 실시 예로 상수공급시설의 관로(5)를 예로 들어 설명한다.
관로(5)는 지중에 매설된다. 도시된 매설 관로와 달리 지상에 설치된 관로에 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다. 취수된 물은 관로(5)를 따라 흘러 저수탱크(3)에 저장된 후 각 가정으로 공급될 수 있다. 본 발명의 약품 자동 재투입장치는 지상에 설치된 박스형 시설물(7) 내부에 설치된다. 유량계(10)는 통상적인 구조를 갖는다. 유량계(10)는 관로(5) 내부에 설치된 프루브를 통해 관로(5)를 지나는 물의 유량을 실시간으로 측정하여 관리서버(50)로 출력한다.
간이상수도시설의 취수과정에서 1차적으로 약품이 투입된다. 그리고 도시된 관로(5)에 1차로 투입된 약품이 용해된 물이 흐른다. 약품농도측정수단은 관로(5) 의 특정 지점에서 물에 잔류하는 약품의 농도를 측정한다. 본 발명에서 약품은 차아염소산칼슘이나 차아염소산나트륨 등과 같이 염소 성분이 함유된 소독약품을 의미한다.
약품농도측정수단은 설정된 관로(5)의 2개의 지점에서 약품의 농도를 측정한다. 2개의 지점을 각각 제 1지점(A), 제 2지점(B)이라 한다. 도시된 예에서 제 1지점(A)은 유량을 측정하는 지점의 주변에 설정되고, 제 2지점(B)은 제 1지점(A)으로부터 물이 흘러가는 방향으로 이격된 곳에 설정된다. 가령, 제 1지점(A)과 제 2지점(B)과의 이격거리는 50 내지 200m일 수 있다.
약품농도측정수단은 제 1지점(A)에서 제 1시료액을 채취하고, 제 2지점(B)에서 제 2시료액을 채취하여 제 1 및 제 2시료액에 함유된 약품농도를 측정한다.
구체적으로, 약품농도측정수단은 제 1지점(A)과 연결된 제 1채취라인(21)을 통해 제 1시료액이 채취되는 제 1챔버(22)와, 제 2지점(B)과 연결된 제 2채취라인(25)을 통해 제 2시료액이 채취되는 제 2챔버(26)와, 제 1챔버(22)와 제 2챔버(26) 사이에 설치되며 증류수가 저장된 제 3챔버(28)와, 교대이송부와, 약품농도측정기(37)를 구비한다.
제 1채취라인(21)을 통해 제 1지점(A)에서 채취되는 제 1시료액은 제 1챔버(22)를 경유하도록 구성된다. 제 1챔버(22)를 경유하는 제 1시료액 중의 일부는 제 1분기관(23)을 통해 간헐적으로 이송된다. 그리고 나머지의 제 1시료액은 리턴관을 통해 관로(5)로 유입되거나 박스형 시설물(7)의 외부로 배출된다.
제 2채취라인(25)을 통해 제 2지점(B)에서 채취되는 제 2시료액은 제 2챔버(26)를 경유하도록 구성된다. 제 2챔버(26)를 경유하는 제 2시료액 중의 일부는 제 2분기관(27)을 통해 간헐적으로 이송된다. 그리고 나머지의 제 2시료액은 리턴관을 통해 관로(5)로 유입되거나 박스형 시설물(7)의 외부로 배출된다.
제 3챔버(28)에 저장된 증류수는 후술할 이송관(31)에서 이송되는 제 1시료액 및 제 2시료액 사이에 개입되어 제 1시료액과 제 2시료액을 분리하는 역할을 함과 동시에 이송관(31)의 내주면을 세척하는 역할을 한다.
교대이송부는 제 1분기관(23), 제 2분기관(27), 제 3분기관(29) 중 어느 하나의 유로와 선택적으로 연결되어 제 1시료액, 증류수, 제 2시료액을 교대로 이송시킨다. 이러한 교대이송부는 유로전환부(30)와, 펌프(33)와, 이송관(31)으로 이루어진다.
유로전환부(30)의 입구에는 제 1분기관(23), 제 2분기관(27), 제 3분기관(29)이 연결된다. 그리고 유로전환부(30)의 출구는 이송관(31)과 연결된다. 유로전환부(30)는 제 1분기관(23), 제 2분기관(27), 제 3분기관(29) 중 어느 하나의 유로를 이송관(31)에 선택적으로 연결시킨다.
즉, 유로전환부(30)는 제 1분기관(23)의 유로와 이송관(31)의 유로를 연결시키도록 작동한 후 제 2분기관(27)의 유로와 이송관(31)의 유로를 연결시키도록 전환한다. 그리고나서 제 3분기관(29)의 유로와 이송관(31)의 유로를 연결시키도록 작동한다.
이러한 유로전환부(30)의 선택적 연결에 의해 이송관(31)에 설치된 펌프(33)가 가동되면 유로전환부(30)의 출구를 통해 제 1시료액, 증류수, 제 2시료액이 교대로 배출된다. 유로전환부(30)의 일 예로 통상적인 멀티포트밸브를 이용한다. 멀티포트밸브로 자동 포웨이밸브를 이용할 수 있다. 유로전환부(30)의 전환제어는 관리서버(50)에 의해 수행된다.
펌프(33)는 이송관(31)의 중간에 설치되어 제 1시료액, 증류수, 제 2시료액을 교대로 펌핑하여 이송관(31)을 통해 이송시킨다. 따라서 이송관에는 제 1시료액, 증류수, 제 2시료액의 순서로 유체가 흐른다. 이러한 유체의 흐름은 반복된다. 본 발명에서 펌프(33)로 튜빙펌프를 이용하는 것이 바람직하다.
이송관(31)은 측정튜브(35)에 연결된다. 이송관을 통해 제 1시료액, 증류수, 제 2시료액이 순차적으로 측정튜브(35)에 유입되어 흐른다. 측정튜브(35)에는 제 1 및 제 2시료액 중의 약품농도를 측정할 수 있는 통상적인 약품농도측정기(37)가 설치된다. 약품농도측정기(37)는 측정튜브(35)를 통과하는 제 1시료액과 제 2시료액 중의 약품농도를 시차를 두고 각각 측정하여 관리서버(50)로 출력한다.
상술한 약품농도측정수단에 의해 본 발명은 관로의 서로 다른 지점을 지나는 물의 약품 농도를 정확하게 실시간으로 측정할 수 있다.
관로(5)에 약품을 투입하기 위한 약품투입부(40)는 약품이 저장된 약품저장탱크(41)와, 일측이 약품저장탱크(41)에 연결되고 타측이 관로(5)에 연결되는 약품공급관(43)과, 약품공급관(43)을 통해 관로(5)로 약품을 주입하는 정량펌프(45)를 포함한다.
약품저장탱크(41)에는 차아염소산칼슘이나 차아염소산나트륨 등과 같은 소독약품이 저장된다. 약품은 분말 형태 또는 이를 물에 용해시킨 용액 형태로 가능하나, 바람직한 것은 용액형태이다. 약품저장탱크(41)의 내부에 설치된 수위 센서(미도시)를 통해 저장된 약품의 양을 관리서버(50)에 전송한다. 관리서버(50)는 약품저장탱크(41)에 저장된 약품이 일정량 이하인 경우 경고신호를 관제부(90)로 송신할 수 있고, 정량펌프(45)의 구동을 정지시킬 수 있다.
약품공급관(43)은 약품저장탱크(41)와 일측이 연결되고, 타측은 제 1지점(A) 및 제 2지점(B) 사이의 관로에 연결된다. 약품의 투입지점은 제 2지점(B)과 충분히 이격되는 것이 바람직하다. 이는 관로(5)에 투입된 약품이 물에 충분히 혼합된 상태에서 제 2시료액이 채취될 수 있도록 하기 위함이다.
관로(5)에 약품을 투입하는 정량펌프(45)의 작동은 관리서버(50)에 의해 제어되며, 관리서버(50)에서 산출된 약품의 재투입량만큼 관로(5)에 약품을 투입하도록 동작된다.
이러한 관리서버(50)는 제어부(51)와, 키조작부(53)와, 표시부(55), 메모리(57), 통신부(59)를 포함한다.
제어부(51)는 유량계(10)에서 측정된 유량과 약품농도측정기(37)로부터 입력받은 데이터에 따라 관로(5)에 투입될 약품의 양을 산출하여 투입시점을 결정하고 그에 따라 정량펌프의 구동을 제어한다. 제어부(51)는 제 1시료액의 약품 농도 및 유량에 의해 약품의 재투입량을 결정하고, 제 2시료액의 약품 농도에 의해 약품의 재투입량을 보정한다.
키조작부(53)는 관리자가 현장에 가서 수동으로 정량펌프(45)를 제어하고자 할 때 수동모드로 전환할 수 있는 자동/수동 조작키를 포함한 각종 키가 마련된다. 키조작부가 자동모드로 설정된 경우 제어부(51)에 의해 정량펌프(45)가 제어되고, 수동모드로 설정된 경우 제어부(51)는 정량펌프(45)의 제어를 중단하고 사용자가 수동으로 정량펌프(45)를 조작할 수 있게 한다.
표시부(55)는 유량, 약품농도 등의 각종 데이터, 약품의 잔량, 운전상태 등을 화면에 표시한다. 메모리(57)에는 설정된 잔류 약품의 농도와 약품의 투입량을 산출하기 위한 알고리즘 및 각종 데이터가 저장된다.
통신부(59)는 유량, 약품농도 등의 각종 데이터, 약품의 잔량, 운전상태 등의 각종 정보를 통신네트워크를 통해 관제부(90)로 무선송출한다. 통신부(59)는 통상적인 무선송신기를 이용한다. 통신부(59)는 각종 정보를 입력받아 소정의 알고리즘으로 코드를 실어 일정 시간 간격으로 신호를 출력하는 중앙처리장치를 내장하고 있으며, 중앙처리장치의 출력신호에 따라 통신네트워크를 통해 무선신호를 송출하게 된다. 통신 네트워크는 무선 인터넷망 등 공지된 다양한 방식의 무선 통신망이 적용된다.
상술한 관리서버(50) 및 각종 장치에 구동전원을 공급하기 위한 전원장치로 배터리(미도시)를 이용할 수 있다. 바람직하게 본 발명은 자체발전수단을 구비하여 배터리에 충전할 수 있는 구조를 갖는다. 자체발전수단으로 태양광 발전장치나 풍력발전장치를 구비할 수 있다.
또한, 전원장치로 배터리와 함께 상용전원을 이용할 수 있다. 상용 전원과 배터리를 함께 사용하도록 구축된 경우 자체발전수단이 발전상태일 때는 자체발전수단에 의해 생성된 전력을 이용하고, 비 발전시에는 배터리 또는 상용전원을 이용하며, 배터리의 충전 필요시에는 자체발전수단이 가동중일 때는 자체발전수단의 전력으로 충전하게 하고, 비 발전시에는 상용전원으로 충전하도록 구축하는 것이 바람직하다.
원격지에 설치된 관제부(90)는 통신네트워크를 통해 관리서버(50)로부터 각종 데이터 정보를 무선으로 수신받아 유량, 약품농도 등의 각종 데이터, 약품의 잔량, 운전상태 모니터링한다.
관제부(90)는 관리서버(50)로부터 전송된 정보를 저장 및 열람할 수 있도록 처리한다. 관리서버(50)로부터 전송된 정보를 표시 및 이를 근거로 한 분석정보를 처리하는 방법은 다양하게 구현할 수 있다. 관제부(90)는 통신을 수행할 수 있는 통상적인 컴퓨터 구조로 구축하면 충분하다.
관제부(90)는 수신된 정보에 의해 이상이 감지되면 관리자가 인지할 수 있도록 경보음을 출력하거나 경고 메시지를 표시장치에 표시하도록 구축되는 것이 바람직하다. 따라서, 관리자는 관제부(90)를 통해 원격지에서 유량, 약품농도 등의 각종 데이터, 약품의 잔량, 운전상태 등을 실시간으로 확인할 수 있고, 이러한 데이터를 근거로 이상 여부를 정확히 파악하여 적절한 대처를 취할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예에 적용되는 약품투입부를 도 4에 도시하고 있다. 도 4를 참조하면, 관로에 약품을 투입하기 위한 약품투입부는 약품이 저장된 약품저장탱크(미도시)와, 일측이 약품저장탱크에 연결되고 타측이 관로(5)에 연결되는 약품공급관(43)과, 약품공급관(43)을 통해 관로(5)로 약품을 주입하는 정량펌프(미도시)와, 확산수단(60)을 구비한다.
약품저장탱크, 약품공급관, 정량펌프는 상술한 실시 예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다. 확산수단(60)은 관로(60)의 내부에 설치되어 약품공급관(43)을 통해 공급되는 약품을 관로(5)의 내부에 확산시키기 위한 기술구성이다.
도시된 확산수단의 일 예로, 전면에 물이 유입되는 입구가 마련되고 후면에 물이 배출되는 출구가 마련된 확산튜브(61)가 적용된다. 입구로 유입된 물은 내부에 형성된 축소경부(63)를 통과하여 출구로 배출된다. 축소경부(63)는 확산튜브 중간측의 내경이 입구 및 출구의 내경보다 더 작도록 형성시킨다. 이러한 축소경부(63)에 의해 확산튜브(61)의 내부에는 점진적으로 좁아지다 점진적으로 넓어지는 교축유로(65)가 마련된다. 그리고 약품공급관(43)은 확산튜브(61)의 측면을 관통하여 단부가 교축유로(65)로 노출되도록 설치된다.
관로(5)를 흐르는 물이 확산튜브(61)의 입구로 유입되고, 유입된 물은 교축유로(65)를 통과할 때 유속이 빨라지고 압력은 낮아진다. 따라서 약품공급관(43)을 통해 약품이 교축유로(65)로 강하게 흡입되어 물과 혼합된다. 이후 확산튜브(61)의 출구를 통과하면서 약품이 혼합된 물의 유속은 느려지고 압력은 높아지면서 관로(5)의 전체로 넓게 확산되어 약품이 빠른 시간에 균일하게 혼합될 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 관로의 약품 자동 재투입 방법에 대하여 도 1 내지 도 3을 참조하면서 설명한다.
본 발명의 약품 자동 재투입 방법은 크게 유량측정단계와, 약품농도측정단계와, 약품투입단계를 포함한다.
유량측정단계에서 관로(5)에 흐르는 물의 유량을 측정한다. 유량계(10)는 관로(5) 내부에 설치된 프루브를 통해 관로(5)를 지나는 물의 유량을 실시간으로 측정하여 관리서버(50)로 출력한다.
다음으로, 관로(5)의 제 1지점(A)에서 제 1시료액을 채취하고, 제 1지점(A)으로부터 물이 흘러가는 방향으로 이격된 제 2지점(B)에서 제 2시료액을 채취하여 제 1 및 제 2시료액에 함유된 약품농도를 실시간으로 측정하는 약품농도측정단계를 수행한다.
약품농도측정단계는 구체적으로 a) 제 1지점(A)과 연결된 제 1채취라인(21)을 통해 제 1시료액을 채취하는 단계와, b)제 2지점(B)과 연결된 제 2채취라인(27)을 통해 제 2시료액을 채취하는 단계와, c)채취된 제 1 및 제 2시료액을 이송관(31)을 통해 교대로 이송시키되 제 1시료액과 제 2시료액 사이에 증류수를 개입시켜 이송시키는 단계와, d)이송관(31)을 통해 교대로 이송되는 제 1 및 제 2시료액 중의 약품농도를 차례로 측정하는 단계를 포함한다.
약품농도측정단계는 상술한 약품농도측정수단에서 이루어진다.
다음으로, 유량측정단계계에서 측정된 유량과 약품농도측정단계에서 측정된 약품농도를 근거로 관로(5)에 투입될 약품의 양을 산출하여 관로(5)로 약품을 공급하는 약품투입단계를 수행한다.
관리서버(50)는 유량계(10)에서 측정된 유량과 약품농도측정기(37)로부터 입력받은 데이터에 따라 관로(5)에 투입될 약품의 양을 산출하여 투입시점을 결정하고 그에 따라 정량펌프(45)의 구동을 제어한다. 관리서버(50)는 제 1시료액의 약품 농도 및 유량에 의해 약품의 재투입량을 결정하고, 제 2시료액의 약품 농도에 의해 약품의 재투입량을 보정한다.
이와 함께 관리서버(50)는 통신부(59)를 통해 유량, 약품농도 등의 각종 데이터, 약품의 잔량, 운전상태 등의 각종 정보를 통신네트워크를 통해 관제부(90)로 무선송출한다.
한편, 본 발명은 상술한 상수공급시설 뿐만 아니라 오폐수의 수처리 시설 관로에 응집제를 재투입하기 위한 장치, 화학공장에 설치된 관로에 각종 화학약품을 재투입하기 위한 장치로 이용될 수 있음은 물론이다.
이상, 본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
5: 관로 10: 유량계
22: 제 1챔버 26: 제 2챔버
28: 제 3챔버 30: 유로전환부
31: 이송관 37: 약품농도측정기
41: 약품저장탱크 45: 정량펌프
50: 관리서버 90: 관제부

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 지중에 매설된 관로를 따라 흐르는 액체의 유량을 측정하는 유량계와;
    상기 관로의 제 1지점에서 제 1시료액을 채취하고, 상기 제 1지점으로부터 상기 액체가 흘러가는 방향으로 50 내지 200m 이격된 제 2지점에서 제 2시료액을 채취하여 상기 제 1 및 제 2시료액에 함유된 약품농도를 실시간으로 측정하는 약품농도측정수단과;
    약품이 저장된 약품저장탱크와, 일측이 상기 약품저장탱크에 연결되고 타측이 상기 제 1지점 및 상기 제 2지점 사이의 관로에 연결되는 약품공급관과, 상기 약품공급관을 통해 상기 관로로 약품을 주입하는 정량펌프를 포함하는 약품투입부와;
    상기 유량계에서 측정된 유량과 상기 약품농도측정수단에서 측정된 약품농도를 근거로 상기 관로에 투입될 약품의 양을 산출하여 상기 정량펌프의 구동을 제어하는 관리서버와;
    통신네트워크를 통해 상기 관리서버로부터 데이터를 무선으로 수신받아 상기 유량계 및 상기 약품농도측정수단과 상기 약품투입부를 모니터링하는 관제부;를 구비하고,
    상기 약품농도측정수단은 상기 제 1지점과 연결된 제 1채취라인을 통해 상기 제 1시료액이 채취되는 제 1챔버와, 상기 제 2지점과 연결된 제 2채취라인을 통해 상기 제 2시료액이 채취되는 제 2챔버와, 상기 제 1챔버와 상기 제 2챔버 사이에 설치되며 증류수가 저장된 제 3챔버와, 상기 제 1 및 제 2, 제 3챔버와 각각 연결된 제 1 및 제 2, 제 3분기관과 연결되어 상기 제 1시료액, 상기 증류수, 상기 제 2시료액을 교대로 이송시키는 교대이송부와, 상기 교대이송부를 통해 교대로 이송되는 상기 제 1시료액 및 상기 증류수 및 상기 제 2시료액이 순차적으로 유입되는 측정튜브와, 상기 측정튜브로 유입된 상기 제 1 및 제 2시료액 중의 약품농도를 차례로 측정하는 약품농도측정기를 구비하며,
    상기 교대이송부는 상기 제 1분기관 및 상기 제 2분기관 및 상기 제 3분기관이 입구에 설치되어 상기 제 1분기관 및 상기 제 2분기관 및 상기 제 3분기관 중 어느 하나의 유로와 선택적으로 연결되는 유로전환부와, 상기 유로전환부의 출구에 설치되어 상기 측정튜브와 연결되는 이송관과, 상기 이송관에 설치되어 상기 제 1시료액 및 상기 증류수 및 상기 제 2시료액을 교대로 펌핑하여 상기 측정튜브로 이송시키는 펌프를 구비하는 것을 특징으로 하는 관로의 약품 자동 재투입장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 약품투입부는 상기 관로의 내부에 설치되어 상기 약품공급관을 통해 공급되는 약품을 상기 관로의 내부에 확산시키는 확산수단;을 더 구비하고,
    상기 확산수단은 전면에 상기 액체가 유입되는 입구가 마련되고 후면에 상기 입구를 통해 유입된 액체가 배출되는 출구가 마련되며 내부에 상기 입구 및 출구의 내경보다 더 작은 교축유로가 형성되고, 상기 교축유로로 상기 약품공급관의 단부가 노출된 확산튜브로 구비된 것을 특징으로 하는 관로의 약품 자동 재투입장치.
  4. 삭제
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