KR101522614B1 - 노즐격자형 순간혼화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상수 및 하폐수 처리를 위한 순간혼화장치에 관한 것으로, 복수개의 격자판으로 형성되는 순간혼화부를 형성하고 약품희석수를 격자판으로 분사하여 원수와 약품희석수가 격자판에 충돌하며 순간적으로 혼화되는 노즐격자형 순간혼화장치에 관한 것이다.

Description

노즐격자형 순간혼화장치{Apparatus for Flash Mixing of Medicines in Treatment of Water}

본 발명은 상수 및 하폐수 처리를 위한 순간혼화장치에 관한 것으로, 복수개의 격자판으로 순간혼화부를 형성하고 약품희석수를 격자판을 향해 분사하여, 약품희석수와 처리원수가 순간혼화부를 통과하는 과정에서 격자판에 충돌하며 순간적으로 처리원수와 혼화가 이루어지는 노즐격자형 순간혼화장치에 관한 것이다.

일반적으로 상수도 공급을 위한 표준정수공정에서는 급속혼화장치를 구비한 혼화지에서 응집제를 투여하여 콜로이드성 미세입자, 미생물, 용존성 유기 및 무기 물질 등을 미세 플록화하고 플록형성지에서 플록을 성장시킨 다음 침전을 거친 후 여과를 수행하여 먹는 물 수질 기준에 적합하게 입자상 물질을 제거한다.

응집제는 유기 또는 무기계 고분자 응집제 등 다양한 응집제를 사용하도록 이루어지며, 대부분의 응집제의 경우 물에 투입되었을때 즉시 수산화알루미늄이나 수산화철과 같은 침전물이 형성되면서 응집기능을 수행하므로 응집제 투입 후 가급적 빠른 시간 내에 처리대상수와 완전 혼화시킬 수 있도록 하는 것이 매우 중요하다.

따라서 여러 요건에 따라 혼화장치가 형성되어 응집제가 투입되는데, 일반적인 급속혼화장치에는 기계식, 수류식, 펌프확산에 의한 방법 등이 있다.

기계식 급속혼화는 수처리 과정에서 가장 많이 사용되고 있는 혼화방식으로 탱크 또는 수로에 동력에 의해 구동되는 1대 또는 여러 대의 기계식 혼화장치를 설치하여 혼화하는 장치로 대개 임펠러의 회전에 의한 혼화방식이다. 이러한 기계식 급속혼화는 임펠러를 회전하기 위해 많은 에너지가 소모되는 단점이 있으며, 임펠러를 회전시키기 위해 필요한 구성인 회전축, 기어 등에 많은 고장이 발생하는 문제점이 있었다.

한편, 가압수확산에 의한 혼화 방식은 일정량의 물과 응집제를 펌프와 노즐을 이용하여 분사시키고 방해판에 부딪혀 퍼지는 형태로 처리대상수와 혼합하는 방식이다. 이 방식에서는 노즐에 의한 확산 범위가 제한되어 대형관이나 넓은 수로에서의 사용이 어려우며, 이를 해결하기 위해서 여러 개의 주입 노즐을 구비하거나 파이프를 격자식으로 형성하여 분사하도록 이루어지지만 구성이 복잡해지는 문제점이 있다.

종래의 순간혼화장치에 대해 한국공개특허 제2005-0107304호("약품 순간 혼화장치", 2005.11.11.)에 개시되어 있다.

한국공개특허 제2005-0107304호, "약품 순간 혼화장치", 2005.11.11.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 챔버 내에 복수개의 격자판의 격자형태가 서로 어긋나도록 순간혼화부를 형성하고 격자판을 향해 약품희석수를 분사함으로써 챔버를 통과하는 처리원수와 약품희석수가 격자판에 의해 충돌, 확산 및 혼합되는 과정을 반복적으로 실시됨에 따라 순간혼화가 가능한 노즐격자형 순간혼화장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 약품희석수 공급부의 각 구성에 센서를 구비하여 사용자가 빠른 시간내에 점검이 필요한 구성을 인지할 수 있는 노즐격자형 순간혼화장치를 제공하는 것이다.

본 발명은, 상면이 밀폐되고 격벽에 의해 착수정(1)과 혼화지(2)가 분리되되, 상기 착수정(1)에서 혼화지(2)로 유동되는 원수의 유동방향이 하방에서 상방으로 변화하도록 상기 격벽 상에 원수 유입구(3)가 형성된 수처리장(10)의 정수 공정 중 상기 원수 유입구(3)에 설치되어 혼화지(2) 측으로 약품희석수를 분사하여 혼합하는 순간혼화장치로, 하부 및 상부가 개방된 형태로 형성되어, 하부에서 상부로 원수가 유동되는 챔버(110), 격자로 형성된 플레이트 형태로 형성되어 하면이 상기 원수 유입구(3)와 마주보도록 상기 챔버(110)의 내부에 구비되는 격자판(120), 격자판(120)과 나란하게 연장되며 하나 이상의 노즐구(131)가 형성되되 파이프 형태로 형성되어, 상기 격자판(120)의 하면으로 약품희석수를 분사하도록 상기 챔버(110) 내부 상기 격자판(120)의 하측에 설치되는 약품희석수 분사배관(130)을 포함하는 순간혼화부(100); 및 상기 혼화지(2)의 외부에 형성되어, 약품희석수 공급배관(140)을 통해 약품희석수를 상기 약품희석수 분사배관(130)으로 공급하는 약품희석수 공급부(200);를 포함하여 형성된다.

한편, 상기 노즐격자형 순간혼화장치는, 복수개의 상기 격자판(120)이 상하방향으로 이격되어 구비되되, 각각의 상기 격자판(120)의 격자형태가 서로 어긋나도록 구비될 수 있다.

한편, 상기 격자판(120)은, 하면에 딤플(dimple)(121)이 형성될 수 있다.

한편, 상기 노즐격자형 순간혼화장치는, 상기 혼화지(2)의 상면에 관통 형성되는 개방부(310), 상기 개방부(310)와 상기 원수 유입구(3)를 연결하는 가이드레일(320), 및 상기 개방부(310)에 인접한 위치에 설치되는 인양윈치(330)을 포함하는 인양수단(300);을 더 포함하여 형성되되, 상기 노즐격자형 순간혼화장치가 상기 인양윈치(330)에 결합되어 상기 가이드레일(320)을 따라 가이드 될 수 있다.

한편, 상기 약품희석수 공급부(200)는, 약품이 저장되는 약품탱크(210), 상면이 개방된 함체 형성으로, 하면에서 상측으로 연장 형성되는 분배격벽(221)에 의해 수용부(222)와 공급부(223)로 구획되고, 상기 공급부(223)의 측벽 하부에 개폐 가능한 형태로 약품배출구(224)가 형성되며, 제1약품공급배관(20)에 의해 상기 약품탱크(210)로부터 약품을 전달받아 상기 수용부(222)에 수용하고, 상기 수용부(222)에 공급된 약품의 수위가 상기 분배격벽(221)의 높이보다 상승하면 상기 분배격벽(221)을 넘어 상기 공급부(223)로 이동되어 약품배출구(224)를 통해 전달되도록 형성되는 약품분배조(220), 제2약품공급배관(30)에 의해 상기 약품분배조(220)로부터 분배된 약품을 공급받고, 희석수공급배관(40)에 의해 가압수를 공급받아, 약품과 가압수를 혼화하여 상기 약품희석수 공급배관(140)으로 전달하는 이젝터(230), 및 상기 제1약품공급배관(20) 상에 형성된 펌프(21)의 구동을 조절하는 제어부(240),를 포함하여 형성될 수 있다.

한편, 상기 약품분배조(220)는, 상기 공급부(223) 측벽 상기 약품배출구(224)보다 낮은 위치에 구비되는 공급수위감지센서(225), 상기 공급부(223) 측벽 상기 공급수위감지센서(225)보다 높은 위치에 구비되는 누액수위감지센서(226)를 포함하며, 상기 공급수위감지센서(225)와 상기 누액수위감지센서(226)의 감지 결과값에 따라 상기 제어부(240)가 상기 펌프(21)의 구동을 조절하도록 이루어질 수 있다.

한편, 상기 노즐격자형 순간혼화장치는, 상기 공급부(223)로부터 전달받은 약품에 포함된 공기를 제거하여 상기 이젝터(230)로 전달하는 액체압력변환장치(250)가 상기 제2약품공급배관(30) 상에 형성될 수 있다.

한편, 상기 액체압력변환장치(250)는, 상기 공급부(223)로부터 약품을 전달받는 수용챔버(251), 상기 수용챔버(251)의 하면에 연통 형성되는 진공차단 배출부(252), 부유 몸체(253a)와 상기 부유 몸체(253a)의 하면에서 하측으로 연장 형성되는 용적 플러그(253b)를 포함하여 형성되며, 상기 용적 플러그(253b)의 측면이 상기 진공차단 배출부(252)의 내경에 접촉되도록 상기 수용챔버(251)의 내부에 구비되는 부유체(253), 상기 용적 플러그(253b)의 하면에서 상면으로 V자형태로 형성된 노치홈(254),을 포함하며, 상기 부유체(253)가 상기 수용챔버(251)에 공급되는 약품의 부력에 의해 상승 또는 하강함에 따라 약품이 상기 노치홈(254)을 통해 상기 진공차단 배출부(252)로 배출될 수 있다.

한편, 상기 노즐격자형 순간혼화장치는, 상기 약품희석수 공급배관(140) 상에 형성되는 제1압력센서(231), 상기 희석수공급배관(40) 상에 형성되는 제2압력센서(232)를 포함하여 형성되며, 상기 제1압력센서(231)과 상기 제2압력센서(232)의 감지 결과값에 따라 상기 제어부(240)가 상기 펌프(21)의 구동을 제어하도록 이루어질 수 있다.

한편, 상기 노즐격자형 순간혼화장치는, 바닥면과 측벽을 포함하며, 상기 바닥면의 상측에 상기 약품희석수 공급부(200)가 설치되는 누액방지둑(261), 상기 바닥면의 일측에 함몰 형성되는 누액수집부(262), 상기 누액수집부(262) 측벽에 구비되는 누액감지센서(263)를 포함하는 누액 감지부(260)를 더 포함하여 형성되며, 상기 누액감지센서(263)의 감지 결과값에 따라 상기 제어부(240)가 상기 펌프(21)의 구동을 제어하도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 노즐격자형 순간혼화장치는 챔버 내에 복수개의 격자판의 격자형태가 서로 어긋나도록 구비하고, 약품희석수 분사배관이 챔버 내부 전영역에 걸쳐 약품희석수를 분사하도록 형성됨에 따라 챔버 내부로 유입된 전영역의 원수에 분사된 약품희석수가 최하측 격자판으로부터 최상측 격자판으로 유동되는 과정에서 반복적으로 충돌, 확산, 혼합 작용이 이루어지므로 동력을 사용하지 않고 용이하게 혼화가 이루어지는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 노즐격자형 순간혼화장치는 상기 약품희석수 공급부의 각 구성에 센서를 구비하여, 응집제를 공급하는 각 배관에서 막힘 등의 문제가 발생하는 경우 각 센서의 감지결과를 비교하여 어떤 구성에서 문제가 발생하였는지를 사용자가 빠르게 인지함으로써 곧바로 대응조치하여 안전사고를 미연에 방지하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 노즐격자형 순간혼화장치의 개략도
도 2는 본 발명의 순간혼화부의 사시도
도 3은 본 발명의 순간혼화부의 평면도
도 4는 본 발명의 순간혼화부의 단면도
도 5는 본 발명의 약품희석수 분사배관의 단면도
도 6은 본 발명의 순간혼화부의 다른 실시예 단면도
도 7은 본 발명의 약품희석수 공급부의 개략도
도 8은 본 발명의 액체압력변환장치의 실시예
도 9는 본 발명의 약품분배조의 실시예
도 10은 본 발명의 누액감지부의 실시예

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 노즐격자형 순간혼화장치의 개략도, 도 2는 본 발명의 순각혼화부의 사시도, 도 3은 본 발명의 순간혼화부의 평면도, 도 4는 본 발명의 순간혼화부의 단면도, 도 5는 본 발명의 약품희석수 분사배관의 단면도, 그리고 도 6은 본 발명의 순간혼화부의 다른 실시예의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 크게 순간혼화부(100)와 약품희석수 공급부(200)를 포함하여 형성되어, 상면이 밀폐되고 격벽에 의해 착수정(1)과 혼화지(2)가 분리되되, 상기 착수정(1)에서 혼화지(2)로 유동되는 원수의 유동방향이 하방에서 상방으로 변화하도록 상기 격벽 상에 원수 유입구(3)가 형성된 수처리장의 정수 공정 중 상기 원수 유입구(3)에 설치되어, 상기 혼화지(2)측으로 약품희석수를 분사하여 원수와 약품희석수를 혼화하도록 형성된다.

도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 상기 순간혼화부(100)는 챔버(110), 격자판(120) 및 약품희석수 분사배관(130)을 포함하여 형성된다.

상기 챔버(110)는 하부 및 상부가 개방된 형태로 형성되어, 하부에서 상부로 원수가 유동된다. 이때, 상기 챔버(110)는 상기 원수 유입구(3)에 대응되는 크기로 형성되어, 상기 원수 유입구(3)를 통해 유입된 원수가 상기 챔버(110)를 통과하여 상기 혼화지(2)로 유동될 수 있도록 형성된다.

상기 격자판(120)은 격자로 형성된 플레이트 형태로 형성되어, 하면이 상기 원수 유입구(3)와 마주보도록 상기 챔버(110)의 내부에 구비된다. 상기 격자판(120)은 원수와 약품을 혼화하는 구성이므로 복수개의 격자판(120)이 상하방향으로 이격되어 구비되되, 이때 각각의 상기 격자판(120)의 격자형태가 서로 어긋나도록 구비되며, 상기 격자판(120)의 하면에 딤플(dimple)(121)이 형성된다.

상기 약품희석수 분사배관(130)은 격자판(120)과 나란하게 연장되며 하나 이상의 노즐구(131)가 형성된 파이프 형태로 형성되어, 상기 격자판(120)의 하면으로 약품을 분사하도록 상기 챔버(110) 내부 상기 격자판(120)의 하측에 설치된다.

이때, 상기 약품희석수 분사배관(130)은 상기 챔버(110) 내부로 유입된 전 영역의 원수에 약품을 분사할 수 있도록 상기 노즐구(131)이 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 노즐구(131)는 경사진 상측을 향해 약품을 분사하도록 이루어진다. 만약 상기 노즐구(131)가 수직한 상측을 향해 형성되는 경우 경사진 상측으로 분사하는 것보다 더 많은 에너지가 필요하며, 상기 약품희석수 분사배관(130) 내에 더 많은 침전물이 침전되는 문제점이 있다. 따라서 상기 노즐구(131)는 경사진 상측을 향하도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 약품희석수 공급부(200)는 상기 혼화지(2)의 외부에 형성되어, 약품희석수 공급배관(140)을 통해 약품희석수를 상기 약품희석수 분사배관(130)으로 공급한다.

본 발명의 순간혼화부(100)는 상기 격자판(120)에 의해 혼화가 이루어진다. 본 발명의 순간혼화부(100)는 앞서 설명한 바와 같이, 복수개의 격자판(120, 120a, 120b)의 격자가 서로 어긋나도록 구비되어 있어, 상기 격자판(120, 120a, 120b)들을 통과하는 원수가 상기 격자판(120, 120a, 120b)에 충돌, 확산 및 혼화되는 과정에 의해 자동으로 혼화가 이루어질 수 있다.

더욱 상세하게 설명하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 고압으로 분사된 약품희석수와 상기 챔버(110)의 내부로 유입된 원수가 상기 챔버(110)의 최하단에 구비된 상기 격자판(120b)에 충돌되고, 이와 동시에 상기 격자판(120b)의 격자에 의해 유체가 분리되어 통과하면서 혼합된다. 이후 그 상단에 구비된 격자판(120a)에 유체가 다시 충돌되고 격자에 의해 또 다시 유체가 분리되고 통과하면서 혼합되는 과정을 거치면서, 약품희석수와 처리원수가 용이하게 서로 혼합이 이루어진다. 즉, 본 발명은 상기 격자판(120, 120a, 120b)이 원수와 약품희석수의 유동을 방해하는 와류를 형성하여 원수와 약품희석수가 상기 순간혼화부(100)를 통과하는 것만으로 급속교반이 일어나 용이하게 혼화작용이 이루어질 수 있다.

이때, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 격자판(120)의 하면에는 딤플(121)이 형성되어 있어, 상기 격자판(120)의 하면에 충돌하는 유체가 딤플(121)에 충돌하며 더욱 강하게 와류를 형성하여 혼화효율을 더욱 높일 수 있다.

종래의 가압확산에 의한 혼화 방식은 넓은 수로에서 사용되기 위해 여러개의 노즐이 형성된 파이프를 격자식으로 형성, 즉 복잡한 구조로 형성하여 응집제를 분사하여 혼화가 이루어졌으나, 본 발명의 경우 복수개의 상기 격자판(120)을 유동방향으로 이격시켜 결합한 단순한 형태의 순간혼화부(100)를 상기 원수 유입구(3)에 구비하여, 원수가 상기 순간혼화부(100)를 통과하면서 상기 격자판(120)에 의해 충돌, 확산 및 혼화되는 과정을 반복적으로 실시하는 것만으로 용이하게 혼화가 이루어질 수 있다.

한편, 상기 격자판(120)의 개방부의 면적이 전체 격자판(120) 면적의 60~70%이도록 형성된다. 상기 격자판(120)의 개방부의 면적이 전체 면적의 60%이하인 경우 상기 격자판(120)이 상기 혼화지(2)로 유입되는 원수의 유동을 크게 방해하여, 상기 착수정(1)으로 원수를 공급하는 취수장의 수위가 점점 상승하는 문제점이 있으며, 상기 격자판(120)의 개방부의 면적이 전체 면적의 70%이상인 경우 상기 격자판(120)을 통과하는 원수의 유동을 용이하게 방해하지 못하기 때문에 혼화효율이 떨어지는 문제점이 있으므로 상기의 범위 내에서 상기 격자판(120)을 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 노즐격자형 순간혼화장치는 시간의 흐름에 따라 응집제가 상기 약품희석수 분사배관(130)에 침전 및 퇴적되어 분사효율이 떨어질 수 있으며, 상기 순간혼화부(100)는 혼화지(2)에 설치되어 사용되는 것이기 때문에 필연적으로 물때, 콜로이드, 응집제 등이 상기 순간혼화부(100)에 침전될 수 있다. 따라서 주기적으로 상기 순간혼화부(100)의 세척, 점검 및 교체를 실시할 수 있도록 본 발명의 노즐격자형 순간혼화장치는 상기 순간혼화부(100)를 상기 혼화지(2)의 외부로 인양할 수 있는 인양수단을 더 포함하여 형성된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 인양수단은 상기 혼화지(2)의 상면에 관통 형성되는 개방부(310), 상기 개방부(310)와 상기 원수 유입구(3)를 연결하는 가이드레일(320) 및 상기 개방부(310)에 인접한 위치에 설치되는 인양윈치(330)을 포함하여 형성되며, 상기 순간혼화부(100)의 상측이 와이어 등에 의해 상기 인양윈치(330)과 결합되어, 상기 인양윈치(330)의 구동에 따라 상기 순간혼화부(100)가 상기 가이드레일(320)을 따라 상하로 이송된다.

종래의 혼화장치는 혼화지(2)에 고정적으로 설치되어 사용되기 때문에 세척 및 점검을 하기위해서는 혼화지(2)로 원수가 유입되지 않도록 한 뒤 작업자가 직접 혼화지(2)로 들어가서 작업을 실시하여야 하는 번거로움이 있었다. 반면에 본 발명의 노즐격자형 순간혼화장치는 상기 인양수단을 이용하여 상기 순간혼화부(100)를 인양하여 세척 및 점검 작업을 실시하여 사용자의 편의성을 향상하는 효과가 있다.

한편, 상기 순간혼화부(100)는 상기 약품희석수 분사배관(130)의 타측에 탈부착 가능한 형태로 세척용 배관(150)이 더 구비되어 상기 약품희석수 분사배관(130)의 세척에 사용될 수 있다.

더욱 상세하게 설명하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 세척용 배관(150)의 일측이 상기 약품희석수 분사배관(130)에 결합되고, 타측이 상기 혼화지(2)에 연결되어 상기 혼화지(2)로부터 이미 혼화작용이 이루어진 구내 용수를 상기 약품희석수 분사배관(130)으로 전달하여 세척을 실시할 수 있다.

또는 상기 순간혼화부(100)를 외부로 인양하고 상기 세척용 배관(150)을 사용자의 선택적으로 탈부착하여 상기 약품희석수 분사배관(130)의 세척을 실시 할 수 있다. 물론 상기 순간혼화부(100)를 다시 상기 혼화지(2)에 설치하는 경우 상기 개방부(310)의 상면을 덮개(340)로 덮어 상기 혼화지(2)가 폐쇄될 수 있도록 한다. 이때, 상기 덮개(340)는 완전 폐쇄되는 형태 또는 그레이팅에 의해 반 개폐되는 형태 등 사용자의 편의에 따라 선택적으로 적용 가능하다.

한편, 상기 순간혼화부(100)를 상기 혼화지(2) 밖으로 인양하기 위해서 상기 약품희석수 공급배관(140)과 상기 세척용 배관(150)은 유연성 있는 소재로 이루어진다.

한편, 도 1에서는 착수정(1)에서 혼화지(2)로 유동되는 처리원수가 수직으로 유동되는 토목구조(수직형 토목구조)인 경우 본 발명의 순간혼화부(100)가 설치된 일예를 도시하고 있으나, 본 발명의 순간혼화부(100)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 챔버(110)를 회전하고 상기 약품희석수 공급배관(140)과 청소용 배관(150)이 상기 챔버(110)의 하나의 측벽을 관통하여 상측으로 연장될 수 있도록 형성하여 처리원수가 수평으로 유동되는 토목구조(수평형 토목구조)에도 설치되어 사용될 수 있다.

도 7은 본 발명의 약품희석수 공급부의 개략도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 약품희석수 공급부(200)는 상기 순간혼화부(100)로 균일한 유량의 약품희석수를 공급하기 위해 크게 약품탱크(210), 약품분배조(220), 이젝터(230), 제어부(240)을 포함하여 형성된다.

상기 약품탱크(210)는 약품이 저장되는 탱크로, 원수의 응집에 사용되는 응집제가 저장되며, 상기 약품탱크(210)의 약품은 펌프(21)의 동작에 의해 상기 약품분배조(220)로 전달된다.

상기 약품분배조(220)는 상면이 개방된 함체 형성으로, 하면에서 상측으로 연장 형성되는 분배격벽(221)에 의해 수용부(222)와 공급부(223)로 구획되고, 상기 공급부(223)의 측벽 하부에 개폐 가능한 형태로 약품배출구(224)가 형성된다. 이때 상기 분배격벽(221)은 함체의 측벽보다 낮은 높이를 가지도록 형성된다.

이후 상세하게 설명하겠지만, 상기 수용부(222)는 상기 약품탱크(210)로부터 약품을 전달받아 수용하고, 수용된 약품이 상기 공급부(223)로 전달되어 상기 약품배출구(224)를 통해 배출되도록 이루어진다.

상기 이젝터(230)는 제2약품공급배관(30)에 의해 상기 약품분배조(220)로부터 분배된 약품을 공급받고, 희석수공급배관(40)에 의해 희석수를 공급받아 약품과 희석수를 혼화하여 상기 약품희석수 공급배관(140)으로 전달한다. 이때, 희석수로는 이미 상기 순간혼화부(100)를 통과한 구내 용수를 이용하거나 별도로 설치된 희석수 탱크로부터 희석수를 공급받아 사용하며, 희석수는 펌프 등의 장비를 이용하여 가압하여 전달한다.

상기 제어부(240)는 이후 상세하게 설명하겠지만, 상기 펌프(21)의 동작을 제어하도록 이루어진다.

한편, 본 발명이 약품희석수 공급부(200)는 더욱 안정적인 상태로 약품을 공급하기 위해 상기 제2약품공급배관(30) 상에 액체압력변환장치(250)를 형성한다. 상기 액체압력변환장치(250)는 상기 공급부(223)로부터 전달받은 약품에 포함된 공기가 유입되지 못하도록 차단하고 액체만을 상기 이젝터(230)로 전달한다.

도 8은 액체압력변환장치의 단면도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 상기 액체압력변환장치(250)는 상기 공급부(223)로부터 약품을 전달받는 수용챔버(251), 상기 수용챔버(251)의 하면에 연통 형성되는 진공차단 배출부(252), 부유 몸체(253a)와 상기 부유 몸체(253a)의 하면에서 하측으로 연장 형성되는 용적 플러그(253b)를 포함하여 형성되며, 상기 용적 플러그(253b)의 측면이 상기 진공차단 배출부(252)의 내경에 접촉되도록 상기 수용챔버(251)의 내부에 구비되는 부유체(253), 상기 용적 플러그(253b)의 하면에서 상면으로 V자형태로 형성된 노치홈(254)을 포함하여 형성된다.

상기 수용챔버(251)에 공급되는 약품의 부력에 의해 상기 부유체(253)가 상승 또는 하강하게 되며 이에 따라 약품이 상기 노치홈(254)을 통해 상기 진공차단 배출부(252)로 배출되도록 이루어진다. 즉, 상기 수용챔버(251)로 공급되는 약품에 다량의 공기가 포함되더라도 공기는 상기 노치홈(254)으로 배출되지 않고 약품만이 상기 노치홈(254)을 따라 약품만이 배출된다.

도 9은 본 발명의 약품분배조의 실시예이다.

본 발명의 노즐격자형 순간혼화장치는 상기 약품탱크(210)로부터 전달되는 약품이 펌프(21)의 동작에 의해 전달되기 때문에 항상 같은 속도로 약품을 전달할 수 없다. 즉, 상기 약품탱크(210)에서 상기 순간혼화부(100)로 바로 약품을 전달하는 경우 균일한 혼화작용이 이루어지지 못할 수 있다.

따라서 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 약품분배조(220)는 제1약품공급배관(20)에 의해 상기 약품탱크(210)로부터 약품을 전달받아 상기 수용부(222)에 수용하고, 상기 수용부(222)에 공급된 약품의 수위가 상기 분배격벽(221)의 높이보다 상승하면, 약품이 상기 분배격벽(221)을 넘어 상기 공급부(223)로 이동되어 약품배출구(224)를 통해 전달되도록 이루어진다. 이에 따라 어떤 경우에도 같은 속도로 약품을 공급할 수 있도록 하여 균일한 혼화작용이 이루어질 수 있도록 할 수 있다.

한편, 본 발명의 노즐격자형 순간혼화장치는 상기 약품분배조(220)와 상기 순간혼화부(100) 사이에 많은 배관 및 장치가 구성되어 있는데, 배관이 막히거나 장치의 고장 등의 문제가 발생하는 경우 상기 약품분배조(220)에서 다음 공정으로 약품을 전달하지 못하는 문제가 발생할 수 있으며 이에 따라 상기 약품분배조(220) 내의 약품 수위가 상승하여 누출되는 문제가 발생할 수 있다.

따라서 상기 약품분배조(220)는 상기 공급부(223) 측벽 상기 약품배출구(224)와 인접한 위치에 구비되는 공급수위감지센서(225), 상기 공급부(223) 측벽 상측에 구비되는 누액수위감지센서(226)를 포함하여 형성되며, 상기 공급수위감지센서(225)와 누액수위감지센서(226)는 상기 제어부(240)로 감지한 결과를 전달하여 감지결과에 따라 상기 펌프(21)의 구동을 조절하도록 이루어진다.

도 9(a)에 도시된 바와 같이, 상기 공급부(223)에 공급된 약품의 수위가 상기 공급수위감지센서(225)에 도달하는 경우 상기 제어부(240)에서는 상기 펌프(21)가 계속해서 동작하도록 제어하며, 상기 약품배출구(224)를 개방하여 약품이 상기 제2약품공급배관(30)으로 전달되도록 이루어진다.

반대로 상기 상기 공급부(223)에 공급된 약품이 배출되지 못하여 약품의 수위가 점차 올라 상기 누액수위감지센서(226)에 도달하는 경우, 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(240)에서는 상기 펌프(21)가 더 이상 작동하지 않도록 제어하며, 상기 약품분배조(220)로 약품을 전달하는 상기 약품배출구(224)를 폐쇄하여 더 이상 약품이 공급되지 않도록 이루어진다.

도면에는 도시되어 있지 않지만 상기 약품배출구(224)의 개폐는 통상적으로 유체의 유동을 제어하기 위해 사용되는 여러 형태의 자동개폐장치에 의해 이루어질 수 있으며, 상기 약품 배출구(224)의 개폐 또한 상기 공급수위감지셈서(225)와 누액수위감지센서(226)의 감지결과에 따라 개폐가 이루어지도록 상기 제어부(240)에서 제어할 수 있다.

도 10는 본 발명의 누액감지부의 실시예이다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 약품희석수 공급부(200)는 여러 배관 및 장치로 구성되고 있기 때문에, 각 구성에서 약품이 누출되는 경우 이를 더욱 빠르게 인지하여 수리하기 위해 누액감지부(260)를 포함하여 형성된다.

상기 누액감지부(260)는 도 10에 도시된 바와 같이, 바닥면과 측벽을 포함하며, 상기 바닥면의 상측에 상기 약품희석수 공급부(200)가 설치되는 누액방지둑(261), 상기 바닥면의 일측에 함몰 형성되는 누액수집부(262), 상기 누액수집부(262) 측벽에 구비되는 누액감지센서(263)를 포함하여 형성되어, 상기 누액감지센서(263)의 감지 결과값에 따라 상기 제어부(240)에서 상기 펌프(21)의 구동을 정지하도록 이루어진다.

더욱 상세하게 설명하면, 도 10(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 노즐격자형 순간혼화장치는 상기 누액수집부(262)에 인접한 위치에 상기 약품분배조(220) 및 액체압력변환장치(250)에서 누출되는 약품을 전달받는 누액전달배관(60)을 설치하여, 상기 누액전달배관(60)을 통해 상기 누액수집부(262)로 약품이 흘러들어가게 된다.

물론 이때 앞서 설명한 바와 같이 상기 약품희석수 공급부(200)를 구성하고 있는 모든 요소가 상기 누액 방지둑(261)의 상측에 구비되고 있는바, 어떤 구성에서 약품이 누출되더라도 누출된 약품은 모두 상기 누액방지둑(261)에 고이게 되며, 상기 누액방지둑(261)에 고인 약품은 상기 누액수집부(262)에 모이게 됨은 자명하다.

이후 도 10(b)에 도시된 바와 같이, 상기 누액수집부(262)에 모인 약품의 수위가 상기 누액감지센서(263)에 도달하는 경우, 상기 제어부(240)에서 상기 펌프(21)의 구동을 정지하여 사용자가 상기 약품희석수 공급부(200)에서 발생하고 있는 문제를 인지하여 해결할 수 있도록 이루어진다.

한편, 본 발명의 노즐격자형 순간혼화장치는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 약품희석수 공급배관(140) 상에 형성되는 제1압력센서(231), 상기 희석수공급배관(40) 상에 형성되는 제2압력센서(232)를 포함하여 형성되어, 상기 제1압력센서(231)와 상기 제2압력센서(232)의 감지 결과값에 따라 상기 제어부(240)가 상기 펌프(21)의 구동을 제어하도록 이루어진다.

더욱 상세하게 설명하면, 상기 이젝터(230)를 통과하기 전의 원수의 압력을 상기 제1압력센서(231)가 측정하고 상기 이젝터(230)를 통과한 후의 약품희석수의 압력을 상기 제2압력센서(232)가 측정하여, 두 센서간의 압력차를 비교하여 그 압력차가 1.5kg/㎡이상인 경우 상기 약품희석수 공급배관(140)에 문제가 생긴 것으로 파악하고, 상기 제어부(240)에서 더 이상 약품이 공급되지 않도록 상기 펌프(21)의 구동을 정지하여 빠른 수리가 가능하도록 이루어진다.

즉, 본 발명의 노즐격자형 순간혼화장치는 응집제를 공급하는 상기 약품희석수 공급부(200)에서 필연적으로 배관의 막힘 등의 문제가 발생하게 되지만, 상기 약품희석수 공급부(200)의 각 구성에 센서를 구비하여, 각 센서의 감지결과를 비교하여 어떤 구성에서 문제가 발생하였는지를 사용자가 빠르게 인지하도록 하는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 노즐격자형 순간혼화장치는 상기 순간혼화부(100)를 설치한 상태에서 바로 약품희석수 분사배관(130)을 세척할 수 있다. 더욱 상세하게 설명하면 상기 약품희석수 공급부(200)에서 약품공급에 사용되는 배관 즉, 상기 약품분배조(220)와 상기 액체압력변환장치(250)를 연결하는 배관을 막고 상기 희석수 공급배관(40)을 개방하고 희석수를 공급하여, 희석수만을 상기 이젝터를 통해 상기 순간혼화부(100)로 공급하는 것만으로 상기 약품희석수 분사배관(130)을 세척할 수 있다. 한편, 상기 희석수 공급배관(40)과 상기 액체압력변환장치(250)를 연결하는 배관을 구비하여 희석수를 공급하는 경우 상기 액체압력변환장치(250) 또한 세척이 가능하다.

즉, 본 발명은 각 배관의 개폐를 조절하는 것만으로 세척이 필요한 각 구성을 용이하게 세척할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1 : 착수정 2 : 혼화지
3 : 원수 유입구
20 : 제1약품공급배관 21 : 펌프
30 : 제2약품공급배관 40 : 희석수공급배관
50 : 누액배관 60 : 세척용배관
100 : 순간혼화부 110 : 챔버
120 : 격자판 121 : 딤플
130 : 약품희석수 분사배관 131 : 노즐구
140 : 약품희석수 공급배관 150 : 세척용 배관
200 : 약품희석수 공급부
210 : 약품탱크 220 : 약품분배조
221 : 분배격벽 222 : 수용부
223 : 공급부 224 : 약품배출구
225 : 공급수위감지센서 226 : 누액수위감지센서
230 : 이젝터
231 : 제1압력센서 232 : 제2압력센서
240 : 제어부
250 : 액체압력변환장치 251 : 수용챔버
252 : 배출부 253 : 부유체
253a : 부유 몸체 253b : 용적 플러그
254 : 노치홈
260 : 누액 감지부 261 : 누액방지둑
262 : 누액수집부 263 : 누액감지센서
300 : 인양수단 310 : 개방부
320 : 가이드레일 330 : 인양윈치
340 : 덮개

Claims (10)

1. 상면이 밀폐되고 격벽에 의해 착수정(1)과 혼화지(2)가 분리되되, 상기 착수정(1)에서 혼화지(2)로 유동되는 원수의 유동방향이 하방에서 상방으로 변화하도록 상기 격벽 상에 원수 유입구(3)가 형성된 수처리장의 정수 공정 중 상기 원수 유입구(3)에 설치되어 혼화지(2) 측으로 원수와 약품의 약품희석수를 분사하여 혼합하는 순간혼화장치에 있어서,
   하부 및 상부가 개방된 형태로 형성되어, 하부에서 상부로 원수가 유동되는 챔버(110), 격자로 형성된 플레이트 형태로 형성되어 하면이 상기 원수 유입구(3)와 마주보도록 상기 챔버(110)의 내부에 구비되는 격자판(120), 상기 격자판(120)과 나란하게 연장되며 하나 이상의 노즐구(131)가 형성되어, 상기 격자판(120)의 하면으로 약품희석수를 분사하도록 상기 챔버(110) 내부 상기 격자판(120)의 하측에 설치되는 약품희석수 분사배관(130)을 포함하는 순간혼화부(100); 및
   상기 혼화지(2)의 외부에 형성되어, 약품희석수 공급배관(140)을 통해 약품희석수를 상기 약품희석수 분사배관(130)으로 공급하는 약품희석수 공급부(200);를 포함하며,
   상기 약품희석수 공급부(200)는,
   약품이 저장되는 약품탱크(210),
   상면이 개방된 함체 형성으로, 하면에서 상측으로 연장 형성되는 분배격벽(221)에 의해 수용부(222)와 공급부(223)로 구획되고, 상기 공급부(223)의 측벽 하부에 개폐 가능한 형태로 약품배출구(224)가 형성되며, 제1약품공급배관(20)에 의해 상기 약품탱크(210)로부터 약품을 전달받아 상기 수용부(222)에 수용하고, 상기 수용부(222)에 공급된 약품의 수위가 상기 분배격벽(221)의 높이보다 상승하면 상기 분배격벽(221)을 넘어 상기 공급부(223)로 이동되어 약품배출구(224)를 통해 전달되도록 형성되는 약품분배조(220),
   제2약품공급배관(30)에 의해 상기 약품분배조(220)로부터 분배된 약품을 공급받고, 희석수공급배관(40)에 의해 희석수를 공급받아, 약품과 희석수를 혼화하여 상기 약품희석수 공급배관(140)으로 전달하는 이젝터(230), 및
   상기 제1약품공급배관(20) 상에 형성된 펌프(21)의 구동을 조절하는 제어부(240),를 포함하는 노즐격자형 순간혼화장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 노즐격자형 순간혼화장치는,
   복수개의 상기 격자판(120)이 상하방향으로 이격되어 구비되되, 각각의 상기 격자판(120)의 격자형태가 서로 어긋나도록 구비되는 노즐격자형 순간혼화장치.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 격자판(120)은,
   하면에 딤플(dimple)(121)이 형성되는 노즐격자형 순간혼화장치.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 노즐격자형 순간혼화장치는,
   상기 혼화지(2)의 상면에 관통 형성되는 개방부(310),
   상기 개방부(310)와 상기 원수 유입구(3)를 연결하는 가이드레일(320), 및
   상기 개방부(310)에 인접한 위치에 설치되는 인양윈치(330)을 포함하는 인양수단(300);을 더 포함하여 형성되되, 상기 노즐격자형 순간혼화장치가 상기 인양윈치(330)에 결합되어 상기 가이드레일(320)을 따라 가이드 되는 노즐격자형 순간혼화장치.
   
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서, 상기 약품분배조(220)는,
   상기 공급부(223) 측벽 상기 약품배출구(224)보다 낮은 위치에 구비되는 공급수위감지센서(225), 상기 공급부(223) 측벽 상기 공급수위감지센서(225)보다 높은 위치에 구비되는 누액수위감지센서(226)를 포함하며, 상기 공급수위감지센서(225)와 상기 누액수위감지센서(226)의 감지 결과값에 따라 상기 제어부(240)가 상기 펌프(21)의 구동을 조절하도록 이루어지는 노즐격자형 순간혼화장치.
   
7. 제 1항에 있어서, 상기 노즐격자형 순간혼화장치는,
   상기 공급부(223)로부터 전달받은 약품만을 상기 이젝터(230)로 전달하는 액체압력변환장치(250)가 상기 제2약품공급배관(30) 상에 형성되는 노즐격자형 순간혼화장치.
   
8. 제 7항에 있어서, 상기 액체압력변환장치(250)는,
   상기 공급부(223)로부터 약품을 전달받는 수용챔버(251),
   상기 수용챔버(251)의 하면에 연통 형성되는 진공차단 배출부(252),
   부유 몸체(253a)와 상기 부유 몸체(253a)의 하면에서 하측으로 연장 형성되는 용적 플러그(253b)를 포함하여 형성되며, 상기 용적 플러그(253b)의 측면이 상기 진공차단 배출부(252)의 내경에 접촉되도록 상기 수용챔버(251)의 내부에 구비되는 부유체(253),
   상기 용적 플러그(253b)의 하면에서 상면으로 V자형태로 형성된 노치홈(254),
   을 포함하며, 상기 부유체(253)가 상기 수용챔버(251)에 공급되는 약품의 부력에 의해 상승 또는 하강함에 따라 약품이 상기 노치홈(254)을 통해 상기 진공차단 배출부(252)로 배출되는 노즐격자형 순간혼화장치.
   
9. 제 1항에 있어서, 상기 노즐격자형 순간혼화장치는,
   상기 약품희석수 공급배관(140) 상에 형성되는 제1압력센서(231), 상기 희석수공급배관(40) 상에 형성되는 제2압력센서(232)를 포함하여 형성되며, 상기 제1압력센서(231)과 상기 제2압력센서(232)의 감지 결과값에 따라 상기 제어부(240)가 상기 펌프(21)의 구동을 제어하도록 이루어지는 노즐격자형 순간혼화장치.
   
10. 제 1항에 있어서, 상기 노즐격자형 순간혼화장치는,
    바닥면과 측벽을 포함하며, 상기 바닥면의 상측에 상기 약품희석수 공급부(200)가 설치되는 누액방지둑(261), 상기 바닥면의 일측에 함몰 형성되는 누액수집부(262), 상기 누액수집부(262) 측벽에 구비되는 누액감지센서(263)를 포함하는 누액 감지부(260)를 더 포함하여 형성되며, 상기 누액감지센서(263)의 감지 결과값에 따라 상기 제어부(240)가 상기 펌프(21)의 구동을 제어하도록 이루어지는 노즐격자형 순간혼화장치.

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