KR101543736B1 - 배수지용 수돗물 재담수 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배수지용 수돗물 재 담수 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 퇴수관의 끝단에 집수용 밸브가 구비되어 배수지 단위 항으로부터 퇴수되는 수돗물을 집수하는 집수부; 상기 퇴수관에 펌프 인입관의 일측 끝단이 연결되고, 상기 펌프 인입관의 타측 끝단에 인입밸브 및 모터펌프가 결합된 펌핑부; 상기 모터펌프에 이송관의 일측 끝단이 연결되고, 상기 이송관의 타측 끝단이 월류관에 연결되며, 상기 월류관 중 이송관의 타측 끝단이 연결되는 지점보다 하부에 지수밸브가 구비되어 있는 이송부; 및 배수지 단위 항과 퇴수밸브 사이에 오물퇴수관이 연결되고, 상기 오물퇴수관의 일영역에 오물퇴수밸브가 구비되어 있는 오물퇴수부를 포함한다.

Description

배수지용 수돗물 재담수 시스템{Tap Water Recovery System For Water Distribution Reservoir}

본 발명은 배수지에서 항을 청소하거나 보수할 때, 항을 비우는 과정 중에 퇴수관을 통해 버려지는 수돗물을 재 담수하는 시스템 기술에 관한 것이다.

종래의 배수지는 수돗물이 채워지는 항, 수돗물이 정수장으로부터 유입되는 유입관, 수돗물을 가정으로 공급하는 유출관, 그리고 수돗물을 버려야할 상황이 발생하면 수돗물을 배출하는 퇴수관으로 구성되어 있으며, 상기의 유입관, 유출관 및 퇴수관에는 각각 밸브가 부착되어 있어 단위 항마다 수돗물의 통수와 지수가 가능하다.

하지만, 종래의 배수지는 퇴수를 위해 단위항의 퇴수밸브를 열어 주면 주 퇴수관을 통해 수돗물이 하수도로 빠져나가게 되는데, 이렇게 되면 정수된 수돗물이 고스란히 버려지게 되며, 실제로도 배수지에서 퇴수 시 버려지는 수돗물이 많아 수자원 낭비가 심각한 실정이다.

배수지 현장에서 수돗물을 퇴수 처리하는 경우는 배수지 항을 청소하거나 보수할 때이며, 배수지 항을 청소하거나 보수할 때는 각 항을 필연적으로 비워야 한다. 상기와 같이 배수지 항을 비우는 과정에서 배수지 항의 수위가 낮아지면 관말지역의 수압이 낮아져 소출수나 불출수 지역이 발생하게 되므로, 소출수나 불출수 지역이 발생하지 않는 수위(약 1m)의 수돗물 양이 버려지는 것이다. 상기와 같이 버려지는 수돗물 역시 깨끗하고 안정된 수돗물이며 정상적인 수돗물이다.

따라서, 배수지 퇴수 시 발생하는 수돗물 낭비를 방지하기 위해서는, 퇴수 시 버려지는 수돗물을 재 담수할 수 있는 기술에 대한 개발이 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 배수지에서 배수지 항을 청소하거나 보수할 때 배수지 항을 비우는 과정 중에 퇴수관을 통해 버려지는 깨끗한 수돗물을 기존의 배수지 시스템의 시설을 교체하지 않고 그대로 이용하여 회수할 수 있는 배수지용 수돗물 재 담수 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 배수지용 수돗물 재 담수 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 퇴수관의 끝단에 집수용 밸브가 구비되어 배수지 단위 항으로부터 퇴수되는 수돗물을 집수하는 집수부; 상기 퇴수관에 펌프 인입관의 일측 끝단이 연결되고, 상기 펌프 인입관의 타측 끝단에 인입밸브 및 모터펌프가 결합된 펌핑부; 상기 모터펌프에 이송관의 일측 끝단이 연결되고, 상기 이송관의 타측 끝단이 월류관에 연결되며, 상기 월류관 중 이송관의 타측 끝단이 연결되는 지점보다 하부에 지수밸브가 구비되어 있는 이송부; 및 배수지 단위 항과 퇴수밸브 사이에 오물퇴수관이 연결되고, 상기 오물퇴수관의 일영역에 오물퇴수밸브가 구비되어 있는 오물퇴수부를 포함하는 배수지용 수돗물 재 담수 시스템에 관한 것이다.

본 발명에서 상기 퇴수관은 외부의 일영역에 배수지 단위 항의 수위를 감지하는 수위감지장치가 추가로 구비될 수 있으며, 본 발명에서 상기 수위감지장치는 퇴수관의 일영역에 연결되어 수직으로 세워진 투명 아크릴관일 수 있다.

본 발명에서 상기 수위감지장치는 감지된 수위의 정도에 따라 펌프의 작동을 제어하는 펌프제어장치와 연동될 수 있다.

본 발명에서 상기 이송관은 일영역에 체크밸브가 구비되고, 다른 일영역에 유량조절밸브가 구비될 수 있다.

본 발명에 의하며, 기존의 배수지 시스템 시설을 교체하지 않고 그대로 이용하여, 배수지에서 배수지 항을 청소하거나 보수할 때 배수지 항을 비우는 과정 중에 퇴수관을 통해 버려지는 깨끗한 수돗물을 회수할 수 있어, 배수지에서 깨끗한 수돗물의 낭비를 기존에 비해 현저히 줄일 수 있고, 수돗물 재 담수을 위해 배수지 시스템 설비를 새로 교체하는 것에 비해 설비비용을 현저히 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배수지용 수돗물 재 담수 시스템의 개념도를 나타낸 것이다.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 배수지용 수돗물 재 담수 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 퇴수관의 끝단에 집수용 밸브가 구비되어 배수지 단위 항으로부터 퇴수되는 수돗물을 집수하는 집수부; 상기 퇴수관에 펌프 인입관의 일측 끝단이 연결되고, 상기 펌프 인입관의 타측 끝단에 인입밸브 및 모터펌프가 결합된 펌핑부; 상기 모터펌프에 이송관의 일측 끝단이 연결되고, 상기 이송관의 타측 끝단이 월류관에 연결되며, 상기 월류관 중 이송관의 타측 끝단이 연결되는 지점보다 하부에 지수밸브가 구비되어 있는 이송부; 및 배수지 단위 항과 퇴수밸브 사이에 오물퇴수관이 연결되고, 상기 오물퇴수관의 일영역에 오물퇴수밸브가 구비되어 있는 오물퇴수부를 포함한다.

본 발명에서 상기 집수부는 배수지 단위 항으로부터 퇴수되는 수돗물을 집수하는 구성으로서, 본 발명은 기존 배수지의 퇴수관을 배수지 단위 항으로부터 퇴수되는 수돗물을 집수하는 집수정으로 이용하는 것을 특징으로 하며, 이를 위해서 상기 퇴수관의 끝단에는 집수 시 수돗물의 흐름을 차단할 수 있는 집수용 밸브가 결합된다. 상기 집수용 밸브를 퇴수관의 끝단에 위치시키는 것은 모든 배수지 항으로부터 퇴수되는 수돗물을 집수할 수 있도록 하고, 퇴수관의 수돗물 집수 용량을 최대로 하기 위함이다.

상기 퇴수관의 외부의 일영역에는 배수지 항의 수위를 현장에서 체크할 수 있도록 하는 수위감지장치가 추가로 구비될 수 있으며, 상기 수위감지장치는 배수지항의 수위를 확인할 수 있는 장치라면 어떠한 장치라도 무방하며, 예를 들면 퇴수관의 일영역에 연결되어 수직으로 세워진 투명 아크릴관일 수 있다. 상기 투명 아크릴관은 항 수위를 나타내는 수위 눈금이 표시되어 있어, 퇴수관으로부터 유입된 투명아크릴관 내에 차 있는 수돗물의 수위를 통해 배수지항의 수위가 어느 정도인지를 확인할 수 있다. 즉, 배수지항의 수위가 퇴수에 의해 점점 낮아지면, 이와 동시에 상기 투명아크릴관 내의 수돗물의 수위도 배수지항의 해당 수위를 나타내는 눈금 높이로 낮아지게 되어 이를 통해 작업자가 배수지항의 높이를 인지할 수 있게 된다.

또한, 상기 수위감지장치는 후술하는 펌핑부의 모터펌프의 동작을 자동으로 제어할 수 있도록 하는 펌프제어장치와 연동될 수 있다. 상기 펌프제어장치에 의한 모터펌프의 자동 제어는 모터펌프의 off에만 국한될 수도 있으며, 경우에 따라서는 모터펌프의 on 및 off 모두를 제어하는 것일 수도 있다. 예를 들면, 전자의 경우는 상기 수위감지장치에서 감지한 배수지항의 수위가 저수위(거의 바닥)일 경우에는 상기 수위감지장치와 연동되어 있는 펌프제어장치에 이러한 정보를 전달하여, 상기 펌프제어장치는 자동으로 모터펌프의 작동을 멈추도록 제어(off)하고, 반대로 상기 수위감지장치에서 감지한 배수지항의 수위가 고수위(대략 1m)일 경우에는 이를 인지한 작업자가 수동으로 모터펌프가 작동하도록 제어할 수 있다. 또한, 후자의 경우는 상기 수위감지장치에서 감지한 배수지항의 수위가 저수위일 경우에는 상기 수위감지장치와 연동되어 있는 펌프제어장치에 이러한 정보를 전달하여, 상기 펌프제어장치는 모터펌프의 작동을 멈추도록 제어하고, 반대로 상기 수위감지장치에서 감지한 배수지항의 수위가 고수위일 경우에는 상기 수위감지장치와 연동되어 있는 펌프제어장치에 이러한 정보를 전달하여, 상기 펌프제어장치는 모터펌프가 작동하도록 제어할 수 있다. 상기 펌프제어장치는 특별히 종류가 한정적인 것은 아니며, 배수지항의 수위 정보에 따라 펌핑부의 모터펌프를 제어할 수 있는 장치라면 어떠한 장치라도 무방하다. 상기 모터펌프의 off 만 자동으로 제어하는 경우를 예를 들면, 상기 수위감지장치로 수직으로 세워진 투명 아크릴관을 사용할 경우에는 펌프제어장치로서 모터펌프와 연결되어 있는 전극봉을 이용할 수 있다. 이 경우, 상기 투명 아크릴관의 내부에 펌프제어장치인 모터펌프와 연결된 전극봉을 삽입하여, 배수지 항의 수위를 나타내는 투명 아크릴관내의 수돗물의 수위가 높아질 경우, 상기 전극봉이 아크릴관내의 수돗물에 잠기게 되고, 이때 전극봉의 도통회로가 연결되어 모터펌프가 가동할 수 있는 상태로 되며, 작업자는 수동으로 모터펌프의 스위치를 on 시켜 모터펌프를 가동시킬 수 있다. 반대로, 배수지 항의 수위를 나타내는 투명 아크릴관내의 수돗물의 수위가 낮아질 경우, 상기 전극봉이 아크릴관내의 수돗물에 잠기지 않게 되고, 이때 전극봉의 도통회로가 끊겨 모터 펌프가 작동을 멈추게 된다.

본 발명에서 상기 펌핑부는 상기 집수부의 퇴수관에 집수된 수돗물을 퍼 올려 후술하는 이송부에 유입시키는 역할을 하는 것으로, 상기 펌핑부는 상기 퇴수관에 펌프 인입관의 일측 끝단이 연결되고, 상기 펌프 인입관의 타측 끝단에 인입밸브 및 모터펌프가 결합되어 있다. 상기 인입밸브는 펌프고장 시 수돗물이 다시 퇴수관으로 유입되는 것을 막아주는 역할을 한다.

상기 인입관의 일영역에는 집수부로부터 인입되는 수돗물의 수질을 체크할 수 있도록 수도꼭지가 구비되어 있는 것이 바람직하며, 상기 모터 펌프는 수돗물의 펌핑이 잘 이루어지고 있는지 확인할 수 있도록 압력계가 구비되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 이송부는 상기 펌핑부에 의해 유입되는 수돗물을 배수지 단위 항으로 이송하는 역할을 하는 것으로서, 본 발명의 이송부는 상기 모터펌프에 이송관의 일측 끝단이 연결되고, 상기 이송관의 타측 끝단이 기존 배수지에 구비되어 있는 월류관에 연결되며, 상기 월류관 중 이송관의 타측 끝단이 연결되는 지점보다 하부에 지수밸브가 구비되어 있다. 즉, 펌핑부로부터 유입되는 수돗물은 이송부의 이송관을 통과한 후 월류관을 통해 배수지 단위 항으로 유입된다.

상기 월류관은 기존의 배수지 설비에 구비되어 있는 것으로, 본래는 배수지 단위 항내의 수돗물이 가득차 넘칠 경우 수돗물을 외부로 빼주는 역할을 하는 관이나, 본 발명에서는 이송관을 통해 유입된 수돗물을 배수지 단위 항으로 이송하는 역할도 한다.

상기 지수밸브는 월류관 중 이송관의 타측 끝단이 연결되는 지점보다 하부에 구비되는 것이 바람직한데, 이는 지수밸브가 월류관 중 이송관의 타측 끝단이 연결되는 지점보다 상부에 위치할 경우, 이송관에서 월류관으로 유입된 수돗물이 배수지 단위 항으로 유입되지 않고 월류관을 통해 배출되는 것을 차단할 수 없기 때문이다.

상기 이송관은 특별히 형상이 한정적인 것은 아니나, 기존의 배수지에 구비되어 있는 월류관에 이송관을 용이하게 결합할 수 있도록 하기 위해'T'자 형상의 이송관을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 이송관의 일영역에는 펌핑부의 모터펌프의 구동이 정지되는 시점에서 펌핑부로부터 유입된 수돗물이 다시 펌핑부로 역류되는 것을 방지하기 위하여 체크밸브가 구비되는 것이 바람직하며, 이송관의 다른 일영역에는 월류관으로 이송되는 수돗물의 유량을 제어할 수 있는 유량조절밸브가 구비되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 이송관으로 'T'자 형상의 이송관을 사용하는 경우에는 'T'자 형상의 이송관 중 펌핑부와 연결되어 있는 수직방향의 관의 일영역에 펌핑부의 모터펌프의 구동이 정지되는 시점에서 수돗물의 역류를 방지하기 위한 체크밸브가 구비되고, 이송관 중 월류관과 연결되는 수평방향의 관의 일영역에 수돗물의 유량을 조절할 수 있는 유량조절밸브가 구비될 수 있다.

본 발명에서 상기 오물퇴수부는 배수지 단위 항의 청소 시 배출되는 오물이 퇴수관에 집수된 깨끗한 수돗물에 유입되어 오염시키지 않도록 하기 위하여, 상기 오물을 별도 회수하여 하수도로 퇴수하는 역할을 하는 것으로서, 본 발명의 오물퇴수부는 배수지 단위 항과 퇴수밸브 사이에 오물퇴수관이 연결되고, 상기 오물퇴수관의 일영역에 오물퇴수밸브가 구비되어 있다. 상기 오물퇴수밸브는 오물퇴수관을 통한 오물의 배출을 제어하는 역할을 한다.

이하에서는 본 발명의 이해를 돕기 위해 본 발명의 일 실시예에 대해 도면을 통해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배수지용 수돗물 재 담수 시스템의 개념도를 나타낸 것이다. 도 1에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배수지용 수돗물 재 담수 시스템은 유입관(도면에서 생략), 유출관(100), 퇴수관(200), 1-1지 내지 1-8지의 배수지 단위 항(600) 및 월류관(410)을 주요 구성으로 하는 기존의 배수지 시스템을 기본 구조로 하고 있다.

도 1에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 배수지용 수돗물 재 담수 시스템의 집수부는 퇴수관(200) 및 상기 퇴수관의 양 끝단에 위치하여 버려지는 수돗물의 흐름을 차단하여 상기 퇴수관(200)에 수돗물이 집수되도록 하는 집수용 밸브(210)로 이루어져 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 펌핑부는 일측 끝단이 퇴수관에 연결되는 펌프 인입관(320), 상기 펌프 인입관(320)의 타측 끝단에 구비되는 인입밸브(310) 및 모터펌프(300)로 이루어져 있다.

도 1에서 본 발명의 일 실시예에 따른 이송부는 일측 끝단이 모터펌프(300)에 연결되어 상기 펌핑부로부터 유입된 수돗물을 이송하는 통로 역할을 하는 'T'자 형상의 이송관(400), 상기 이송관(400)의 타측 끝단이 연결되어 상기 이송관(400)으로부터 유입된 수돗물을 각 배수지 단위 항(600)으로 이송하는 통로 역할을 하는 월류관(410) 및 상기 월류관(410) 중 이송관(400)의 타측 끝단이 연결되는 지점보다 하부에 구비되는 지수밸브(440)로 구성되어 있고, 상기'T'자 형상의 이송관(400) 중 펌핑부와 연결되어 있는 수직방향의 관의 일영역에 구비되어 펌핑부의 모터펌프(300)의 구동이 정지되는 시점에서 수돗물의 역류를 방지하는 체크밸브(420)가 구비되고, 상기 이송관(400) 중 월류관(410)과 연결되는 수평방향의 관의 일영역에 구비되어 월류관(410)으로 이송되는 수돗물의 유량을 조절할 수 있는 유량조절밸브(431, 432)로 구성되어 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 오물퇴수부는 배수지 단위 항(600)과 퇴수밸브(220) 사이에 위치하는 집수관(230)에서 분기되는 오물퇴수관(500) 및 상기 오물퇴수관(500)의 일영역에 구비되는 오물퇴수밸브(510)를 포함한다. 퇴수밸브(220)는 집수관(230)에 설치되고, 집수관(230)은 배수지 단위항(600)과 퇴수관(200)을 연결한다.

본 발명의 배수지용 수돗물 재 담수 시스템에 의해 각각의 배수지 단위 항으로부터 버려지는 수돗물을 재 담수하는 과정에 대해, 배수지 단위 항을 청소하는 경우를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

먼저, 배수지 단위 항(600) 중 1-1지, 1-2지, 1-3지, 1-5지, 1-6지, 1-7지, 1-8지의 청소를 위해, 1-1지, 1-2지, 1-3지, 1-5지, 1-6지, 1-7지, 1-8지에 잔류하는 깨끗한 수돗물을 각 배수지 단위 항(600)의 해당 퇴수 밸브(220)를 개방하여 퇴수관(200)으로 배출한다.

상기 퇴수관(200)으로 배출된 수돗물을 집수하기 위하여 퇴수관(200)의 양끝단에 위치한 집수용 밸브(210)을 잠근다.

상기 퇴수관(200)에서 수돗물을 집수하는 동안, 펌핑부의 모터펌프(300)를 작동시켜, 퇴수관(200)과 연결되어 있는 펌프 인입관(320)을 통해 퇴수관(200) 내에 집수되고 있는 수돗물을 퍼올린다.

상기 펌핑부에 의해 퍼올려진 수돗물은 이송관(400)을 통해 월류관(410)으로 이송되는데, 이때 상기 이송관(400)의 1-3지 쪽 유량조절밸브(431)는 폐쇄하고, 1-4지 쪽 유량조절밸브(432)만 개방하여, 상기 수돗물이 월류관(410)을 경유하여, 배수지 단위 항(600) 중 청소 대상이 아닌 1-4지에 퇴수관(200)으로부터 퍼올려진 수돗물을 재 담수한다.

배수지 단위 항(600) 중 1-1지, 1-2지, 1-3지, 1-5지, 1-6지, 1-7지, 1-8지의 청소가 끝난 후에는, 나머지 1-4지의 청소를 위해 1-4지에 담수되어 있는 수돗물을 해당 퇴수밸브(220)를 개방하여 퇴수관(200)으로 배출하고, 상기 퇴수관(200)에 집수된 수돗물을 상기와 같은 방식으로 펌핑부에 의해 이송관(400)으로 퍼올리며, 이번에는 상기 이송관(400) 중 1-4지 쪽 유량조절밸브(432)를 폐쇄하고, 1-3지 쪽 유량조절밸브(431)만 개방하여, 상기 수돗물을 월류관(410)을 경유하여, 배수지 단위 항(600) 중 이미 청소가 끝난 1-3지에 재담수 시키고, 수돗물이 모두 배출된 1-4지를 청소하는 과정으로 진행된다.

상기 각 배수지 단위 항(600)의 청소를 통해 배출되는 오물은 퇴수관의 깨끗한 수돗물을 오염시키지 않도록 하기 위하여, 각 배수지 단위 항(600)의 해당 오물퇴수밸브(510)를 개방하여 오물퇴수관(500)을 통해 하수도로 배출한다.

이상에 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술할 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 유출관 200 : 퇴수관
210 : 집수용 밸브 220 : 퇴수밸브
300 : 모터펌프 310 : 인입밸브
320 : 펌프 인입관 400 : 이송관
410 : 월류관 420 : 체크밸브
431, 432 : 유량조절밸브 440 : 지수밸브
500 : 오물퇴수관 510 : 오물퇴수밸브

Claims (5)

1. 배수지 단위 항과 집수관으로 연결되는 퇴수관의 끝단에 집수용 밸브가 구비되어 배수지 단위 항으로부터 퇴수되는 수돗물을 집수하는 집수부;
   상기 퇴수관에 펌프 인입관의 일측 끝단이 연결되고, 상기 펌프 인입관의 타측 끝단에 인입밸브 및 모터펌프가 결합된 펌핑부;
   상기 모터펌프에 이송관의 일측 끝단이 연결되고, 상기 이송관의 타측 끝단이 월류관에 연결되며, 상기 월류관 중 이송관의 타측 끝단이 연결되는 지점보다 하부에 지수밸브가 구비되어 있는 이송부; 및
   상기 집수관에 설치되는 퇴수밸브와 상기 배수지 단위 항 사이에 위치하는 상기 집수관에서 하수도와 연결되는 오물퇴수관이 분기되고, 상기 오물퇴수관의 일영역에 오물퇴수밸브가 구비되어 있는 오물퇴수부를 포함하고,
   재사용이 가능한 수돗물은 상기 퇴수밸브를 열어 상기 집수부에 집수한 이후 회수하고, 재사용이 불가한 수돗물은 상기 오물퇴수밸브를 열어 상기 오물퇴수관을 통해 하수도로 버리는 배수지용 수돗물 재 담수 시스템.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 퇴수관은 외부의 일영역에 배수지 단위 항의 수위를 감지하는 수위감지장치가 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 배수지용 수돗물 재 담수 시스템.
   
3. 삭제
4. 제 2항에 있어서,
   상기 수위감지장치는 감지된 수위의 정도에 따라 펌프의 작동을 제어하는 펌프제어장치와 연동되는 것을 특징으로 하는 배수지용 수돗물 재 담수 시스템.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 이송관은 일영역에 체크밸브가 구비되고, 다른 일영역에 유량조절밸브가 구비되는 것을 특징으로 하는 배수지용 수돗물 재 담수 시스템.

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