KR101671426B1 - 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치 및 이를 구비하는 물탱크 - Google Patents

수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치 및 이를 구비하는 물탱크 Download PDF

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Abstract

본 발명은 밸브제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지하수관정에 연결되고 양수펌프의 가동에 의해 지하수가 유입되는 양수관; 상기 양수관과 연통하며 제 1관 및 제 2관을 포함하여 구성되는 분배관; 상기 양수관 및 분배관의 상호 연결부위에 구성되며 상기 양수관으로 유입되는 지하수를 상기 제 1관 또는 제 2관으로 선택하여 전달하는 밸브부; 상기 양수관 또는 분배관 중 하나 이상에 구성되어 지하수의 탁도, 수압 및 유량을 측정하여 센싱정보를 생성하도록 구성되는 센싱부; 상기 센싱부와 연결되어 상기 양수펌프 및 밸브부를 제어하는 제어부;를 포함하여 지하수의 수질에 따라 자동으로 밸브가 제어되어 양질의 지하수는 생활용수로 저장되고 기준치 미달의 지하수는 농업용수로써 별도의 저장시설에 저장하거나 외부로 방류하도록 하여 지하수의 효율적인 활용이 가능하며, 한정된 수자원을 절약함과 아울러 수질을 개선시키는 효과가 있는 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치 및 이를 구비하는 물탱크에 관한 것이다.

Description

수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치 및 이를 구비하는 물탱크{Auto Controller for valve by quality of water and water tank having same}
본 발명은 밸브제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지하수의 수질에 따라 자동으로 밸브가 제어되어 양질의 지하수는 생활용수로 저장되고 기준치 미달의 지하수는 농업용수로써 별도의 저장시설에 저장하거나 하천에 방류하도록 구성되는 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치에 관한 것이다.
지하수는 지표수에 비해 수질이 양호하며, 단기간의 시설공사로 안정된 수량을 확보할 수 있는 장점이 있다. 이러한 장점 때문에, 물부족 국가에 속하는 우리나라의 경우 1960년대부터 정부 주도 하에 지하수 개발 5개년 계획이 수립되면서 조사기술이 체계화되고, 각종 조사장비와 개발장비의 도입이 활발히 이루어져 왔다.
최근에 들어 지하수 관정을 통한 오수의 유입으로 오염이 심각해지자 수질관리를 위한 다양한 시책들이 법으로 제정되어 시행되고 있으며, 이러한 지하수 관련법 중에는 오염방지시설에 대한 세부 설치기준 및 지하 하부의 보호벽(케이싱)이 상부로부터 오염물질이나 지표수 등이 유입될 수 없게 하는 밀폐 구조물을 설치하도록 강화되어 있다.
대한민국 특허등록 제10-0675949호에는 상기와 같은 문제점을 인식하여 지하수 관정이 오염되지 않은 깨끗한 상태로 장기간 이용할 수 있게 할 뿐만 아니라 분해 조립이 간단한 지하수 관정의 오염방지 장치가 개시되어 있다.
그러나 이와 같이 지하수 관정을 통한 수질을 오염으로부터 보호하고자 지하수 관정의 케이싱의 상단부를 밀폐하는 장치는 그 구조가 복잡하여 작업이 어려우며, 지하수 관정의 청소 및 이상 발생시 분해 및 조립이 어려워 실용성이 저하되는 문제가 있다.
그리고 상기와 같은 오염방지 장치를 적용하여도 실질적으로 오수에 대한 완벽한 차단이 어렵게 되는데 이는 양수펌프를 가동하여 지하수를 퍼 올리게 되면 특히 양수펌프 가동 초기에는 지하수에 흙, 질산성질소 등 부유물질이 다량 함유되어 탁도가 기준치를 초과하며 이러한 지하수를 음용수 등 생활용수로 사용하기엔 부적합하여 관리자가 양수펌프 가동할 때마다 지하수의 탁도를 확인하여야 하고 아울러 그 확인 절차도 관리자의 육안으로만 식별해야하므로 탁도가 낮은 양질의 지하수를 생활용수로써 획득하기가 어려운 실정이다.
대한민국 특허등록 제10-0675949호
이에 본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 지하수의 수질에 따라 자동으로 밸브가 제어되어 양질의 지하수는 생활용수로 저장되고 기준치 미달의 지하수는 농업용수로써 별도 저장시설에 저장하거나 외부로 방류하도록 하여 지하수의 효율적인 활용이 가능하며, 한정된 수자원을 절약함과 아울러 수질을 개선시키도록 구성되는 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치를 제공하고자 함이다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치는 지하수관정에 연결되고 양수펌프의 가동에 의해 지하수가 유입되는 양수관; 상기 양수관과 연통하며 이를 분배하는 제 1관 및 제 2관을 포함하여 구성되는 분배관; 상기 양수관 및 분배관의 상호 연결부위에 구성되며 상기 양수관으로 유입되는 지하수를 상기 제 1관 또는 제 2관으로 선택하여 전달하는 밸브부; 상기 양수관 또는 분배관 중 하나 이상에 구성되어 지하수의 탁도, 수압 및 유량을 측정하여 센싱정보를 생성하도록 구성되는 센싱부; 상기 센싱부와 연결되어 상기 양수펌프 및 밸브부를 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것이 특징이다.
이때, 상기 밸브부는 상기 제 1관에 구성되는 제 1밸브; 상기 제 2관에 구성되는 제 2밸브;를 포함하되, 상기 제 1밸브 및 제 2밸브는 상호 링크부재로 연결되어 일 밸브가 개방되는 만큼 타 밸브가 폐쇄되는 구조로 구성되는 것이 특징이다.
또한, 상기 링크부재는 상기 제 1밸브에 구비되어 정회전 또는 역회전함에 따라 상기 제 1밸브의 개폐를 제어하는 제 1레버; 상기 제 2밸브에 구비되어 정회전 또는 역회전함에 따라 상기 제 2밸브의 개폐를 제어하는 제 2레버; 상기 제 1밸브 및 제 2밸브의 측면에 각각 힌지구조로 결합되는 보조바; 일단과 타단에 각각 상기 보조바와 힌지구조로 결합되되, 상기 제 1레버의 정회전시 상기 제 2레버에 역회전력이 가해지도록 구성되는 메인바;를 포함하는 것이 특징이다.
다른 예로써, 상기 밸브부는 삼방 밸브로 구성되어 밸브의 각 입구에는 제 1관, 제 2관 및 양수관이 연결되어 상기 양수관으로 유입되는 지하수를 상기 제 1관 또는 제 2관에 선택적으로 전달하도록 구성되는 것이 특징이다.
한편, 상기 제 1관에는 제 1보조밸브를 구성하여 상기 양수펌프의 작동이 멈출 경우 자동으로 차단하도록 구성되고, 상기 제 1보조밸브 및 상기 밸브부 사이에는 제 2보조밸브를 구성하여 장치의 개보수시 상기 밸브부 및 제 1관을 차단하도록 구성되는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 센싱부는 상기 양수관에 설치되어 양수관 내의 수압을 측정하는 수압센서; 상기 제 2관에 설치되어 지하수의 탁도값을 측정하는 탁도센서; 상기 양수관에 설치되어 지하수의 공급량을 측정하는 유량계; 상기 유량계의 선단에 설치되어 지하수의 전기전도도값을 측정하는 전기전도도센서; 상기 양수관에 설치되어 지하수의 염분량를 측정하는 염도센서; 상기 양수관에 설치되어 지하수에 포함된 질산성질소량을 측정하는 질산성질소센서; 중 하나 이상을 포함하여 구성되는 것이 특징이다.
또한, 상기 제어부는 상기 양수펌프의 초기 작동시에 상기 밸브부를 제어하여 상기 제 1관을 차단하고 상기 제 2관을 개방하며, 상기 제 2관으로 유입되는 지하수의 상기 탁도값과 기설정된 기준값을 비교하여 상기 제 1관 및 제 2관의 개폐전환을 선택적으로 제어하도록 구성되는 것이 특징이다.
아울러, 상기 제어부에는 타이머가 연결되되, 상기 타이머는 상기 양수펌프의 초기 작동시점부터 카운트되어 기설정된 세팅시간값에 도달하면 이를 상기 제어부에 전달하고 상기 제어부는 상기 밸브부를 제어하여 제 1관을 개방하고 제 2관을 차단하도록 구성되는 것이 특징이다.
이때, 상기 타이머가 상기 세팅시간값에 도달할 경우 상기 제어부에서는 탁도값을 분석하여 기준치 이하인 경우에만 상기 제 1관을 개방하고 상기 제 2관을 차단하도록 구성되는 것이 특징이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치는 지하수의 수질에 따라 자동으로 밸브가 제어되어 양질의 지하수는 생활용수로 저장되고 기준치 미달의 지하수는 농업용수로써 별도 저장시설에 저장하거나 외부로 방류하도록 하여 지하수의 효율적인 활용이 가능하며, 한정된 수자원을 절약함과 아울러 수질을 개선시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치를 나타내는 개략도.
도 2는 본 발명의 일 구성인 밸브부의 일 실시 예를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 구성인 링크부재의 일 실시 예를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 구성인 밸브부의 다른 실시 예를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치에 보조밸브가 추가로 구성되는 예를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치에 센싱부가 적용되는 예를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 일 구성인 제어부를 개략적으로 나타내는 블럭도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 흐름도.
도 9는 본 발명의 일 구성인 표시부의 일 실시 예를 나타내는 도면.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치를 나타내는 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 구성인 밸브부의 일 실시 예를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 구성인 링크부재의 일 실시 예를 나타내는 도면이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일 구성인 밸브부의 다른 실시 예를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치에 보조밸브가 추가로 구성되는 예를 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치에 센싱부가 적용되는 예를 나타내는 도면이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 일 구성인 제어부를 개략적으로 나타내는 블럭도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 흐름도이며, 도 9은 본 발명의 일 구성인 표시부의 일 실시 예를 나타내는 도면이다
본 발명을 설명하기에 앞서 지하수를 양수하는 경우 통상적으로 양수펌프(11)를 가동하여 지하수관정(10)을 통해 퍼 올리게 되는데, 특히 양수펌프(11) 가동 초기에는 지하수에 흙, 질산성질소 등 부유물질이 다량 함유되어 탁도가 기준치를 초과하게 되며 이러한 지하수를 음용수 등 생활용수로 사용하기엔 부적합하여 관리자가 양수펌프(11) 가동할 때마다 지하수의 탁도를 확인하여야 하고 아울러 그 확인 절차도 관리자의 육안으로만 식별해야하므로 탁도가 낮은 양질의 지하수를 생활용수로써 획득하기가 어려운 실정이다.
이에, 본 발명에 따른 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치는 지하수의 수질에 따라 자동제어되는 것으로, 즉 탁도가 높아 기준치를 초과하는 경우와 탁도가 낮아 기준치 이하인 지하수를 구분하여 기준치 이상인 경우 외부로 배출하거나 별도의 저장시설에 저장시키고, 기준치 이하인 경우 저수조(20) 등 물 저장시설에 저장시키도록 하는 일련의 과정들이 자동으로 수행되도록 하여, 추후 그 용도에 따라 탁도가 높은 지하수의 경우 방류하거나 농업용수 등으로 제공되어 질 수 있고 탁도가 낮은 지하수의 경우 생활용수로 제공되도록 하여 지하수의 효율적인 활용이 가능하며, 한정된 수자원을 절약함과 아울러 수질을 개선시키는 효과를 제공할 수 있게 된다.
이때, 본 명세서 전체에 있어서 탁도라 함은 지하수의 혼탁한 정도를 뜻하는 것으로 탁도가 높다 라는 것은 지하수에 흙을 포함하는 다양한 부유물질과 질산성질소 등이 다량 함유되어 물로 통과하는 빛이 부유물질들에 의해 산란되거나 흡수되어 흐리게 보여지는 정도를 말하며, 탁도가 기준치를 초과한다는 것은 일례로 음용수로 활용가능한 수질 기준인 0.5NTU(Nephelometric Turbidity Unit)를 초과하는 경우를 뜻할 수 있으나 그 수치에 대한 한정은 하지 않는다.
이러한 본 발명에 따른 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치는 도 1에 도시된 바와 같이 양수관(100), 분배관(200), 밸브부(300), 센싱부(400) 및 제어부(500)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 양수관(100)은 지하수관정(10)에 연결되는 것으로, 지하수관정(10)에 구비된 양수펌프(11)를 작동하여 지하수가 양수관(100)으로 유입되는 구조로 구성된다.
상기 분배관(200)은 상기 양수관(100)과 연통하며 이를 분배하는 제 1관(210) 및 제 2관(220)을 포함하여 상기 양수관(100)으로 유입되는 지하수가 상기 제 1관(210) 또는 제 2관(220) 중 어느 하나로 유입될 수 있도록 구성되는데, 이때, 상기 제 1관(210)은 물 저장시설인 저수조(20)에 연결될 수 있고, 상기 제 2관(220)은 외부와 통하는 배출관으로 연결시키거나 또는 별도의 물저장시설에 연결될 수 있다.
이는, 전술한 바와 같이 분배관(200)을 통해 나뉘어 전달된 지하수는 추후에 그 용도에 따라 탁도가 기준치보다 높은 지하수는 외부로 방류하거나 또는 농업용수로 제공할 수 있으며, 탁도가 기준치 이하인 지하수의 경우 생활용수로 제공하여 수자원의 효율적 운용이 가능하게 되는 것이다.
상기 밸브부(300)는 상기 양수관(100) 및 분배관(200)의 상호 연결부위에 구성되는 것으로 상기 양수관(100)으로 유입되는 지하수를 상기 제 1관(210) 또는 제 2관(220)으로 선택하여 전달함으로써, 탁도가 높은 지하수는 제 2관(220)으로 전달하여 외부방류 또는 농업용수로 활용될 수 있으며, 탁도가 낮은 지하수는 저수조(20)에 저장하여 생활용수로 활용될 수 있게 된다.
이때, 상기 밸브부(300)는 양수관(100)과 분배관(200) 사이에 구성되는 것으로, 상기 밸브부(200)의 위치가 너무 지하수관정(10)에 가까울 경우 제 1관(210)과 제 2관(220)이 각각 생활용수를 저장하는 저수조(20) 및 농업용수를 저장하는 별도의 물저장시설을 향하는 길이가 길어져야 하므로, 관로의 효율적 운용을 고려하여 지하수관정(10)으로부터 저수조(20)가 멀리 떨어진 경우 상기 밸브부(200)는 지하수관정(10) 보다는 저수조(20)와 가까운 위치에 배치되도록 구성시킴이 바람직하다.
상기 센싱부(400)는 상기 양수관(100) 또는 분배관(200) 중 하나 이상 구성되는 것으로 지하수의 탁도, 수압 및 유량을 측정하여 센싱정보를 생성하도록 구성되는데 그 구체적인 설명은 추후에 설명하기로 한다.
아울러, 상기 제어부(500)는 상기 센싱부(400)와 연결되어 센싱부(400)에서 생성된 센싱정보를 전달받아 양수펌프(11) 및 밸브부(300)를 제어하도록 구성되는 것으로, 추후에 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 구성인 밸브부(300)에 대한 두 가지 실시 예에 대해 설명한다.
먼저, 도 2는 상기 밸브부(300)의 제 1실시 예를 나타낸 것으로, 본 실시 예에 따른 밸브부(300)는 도시된 바와 같이 제 1밸브(310) 및 제 2밸브(312)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제 1밸브(310)는 상기 제 1관(210)에 구성되어 제 1관(210)을 개폐하도록 구성되고, 상기 제 2밸브(312)는 상기 제 2관(220)에 구성되어 제 2관(220)을 개폐하도록 구성되는데, 이때, 상기 제 1밸브(310) 및 제 2밸브(312)는 상호 링크부재(314)로 연결되어 하나의 밸브가 개방되는 만큼 다른 밸브는 폐쇄되도록 구성될 수 있다.
이러한 작용이 가능하도록 하는 구조로는 그 일례로써, 상기 제 1밸브(310) 및 제 2밸브(312)는 전동밸브로 구성되고 그 중 일 밸브에만 구동수단을 마련하고 타 밸브와는 링크부재(314)로 연결하여 일 밸브의 차단 또는 개방 작동시 타 밸브는 동일한 비율로 개방 또는 차단되도록 구성할 수 있다.
이러한 상기 링크부재(314)는 도 3에 도시된 바와 같이 제 1레버, 제 2레버, 보조바 및 메인바를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 제 1레버는 상기 제 1밸브(310)에 구비되어 정회전 또는 역회전함에 따라 상기 제 1밸브(310)의 개폐하도록 구성되며, 상기 제 2레버는 상기 제 2밸브(312)에 구비되어 제 1레버와 마찬가지로 정회전 또는 역회전함에 따라 상기 제 2밸브(312)의 개폐를 제어하도록 구성된다.
상기 보조바는 상기 제 1밸브(310) 및 제 2밸브(312)의 측면에 각각 힌지구조로 결합되고, 상기 메인바는 그 일단과 타단에 각각 상기 보조바와 힌지구조로 결합되는 것으로 이렇게 보조바가 제 1밸브(310) 및 제 2밸브(312)와 각각 힌지구조로 결합되고 각 보조바는 메인바와 힌지구조로 결합되어 제 1레버 또는 제 2레버 중 하나가 회전할 때 무리 없이 다른 레버에 그 회전력이 전달될 수 있게 된다.
이때, 상기 메인바는 제 1레버 및 제2레버의 중심을 이은 직선에 교차하도록 대각방향으로 배치시켜 상기 제 1레버의 정회전시 상기 제 2레버에 역회전력이 가해질 수 있으며, 이러한 구조에 기해 전술하였던 일 밸브의 차단 또는 개방 작동시 타 밸브는 동일한 비율로 개방 또는 차단되는 구조가 구현될 수 있게 된다.
그러므로, 상기 제 1밸브(310) 및 제 2밸브(312) 간 연결된 링크부재(314)로 연결되는 구조에 기해 상기 양수관(100)에 일정한 배관압이 유지될 수 있어 장치의 작동에 무리가 가지 않는 등 장치 전체의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 4는 상기 밸브부(300)의 제 2실시 예를 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 본 실시 예에 따른 밸브부(300)는 삼방밸브(320)가 적용되는 것을 특징으로 하는데, 상기 삼방밸브(320)의 각 입구에는 제 1관(210), 제 2관(220) 및 양수관(100)이 연결되어 상기 양수관(100)으로 유입되는 지하수를 상기 제 1관(210) 또는 제 2관(220)에 선택적으로 전달하도록 구성된다.
이러한 상기 밸브부(300)의 제 1실시 예 및 제 2실시 예에서 제시한 각 밸브는 이하의 센싱부(400)의 센싱정보에 의거한 제어부(500)의 제어에 의해 양수관(100)으로 유입되는 지하수를 제 1관(210) 또는 제 2관(220)에 선택적으로 전달하도록 구성되는 것이다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치에 보조밸브가 추가로 구성되는 예를 설명한다.
도시된 바와 같이 상기 제 1관(210)에는 제 1보조밸브(610)를 구성하여 상기 양수펌프(11)의 작동이 정지되면 상기 제어부(500)에서 자동으로 제 1보조밸브(610)를 차단하도록 구성될 수 있는바, 이는 제 1관(210)을 통과하여 저수조(20) 등으로 유입된 지하수가 다시 양수관(100)을 향해 역류하는 것을 방지하여 밸브부(300)에 압력이 작용하는 것을 방지할 수 있게 된다.
이러한 상기 제 1보조밸브(610)로는 다양한 종래 밸브가 적용가능하나 본 실시 예에서는 일례로 판채크밸브가 적용될 수 있다.
또한 상기 제 1보조밸브(610) 및 상기 밸브부(300) 사이에는 제 2보조밸브(620)를 구성함으로써, 장치의 고장 등으로 개보수 할 경우 상기 밸브부(300) 및 제 1관(210)을 차단하는 역할을 수행한다.
상기 제 2보조밸브(620) 역시 다양한 밸브가 적용가능하나 본 실시 예에서는 일례로 볼밸브가 적용될 수 있게 된다.
이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 일 구성인 센싱부(400)에 대해 구체적으로 설명한다.
상기 센싱부(400)는 수압센서(420), 탁도센서(410), 유량계(430) 및 전기전도도센서(440)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 수압센서(420)는 상기 양수관(100)에 설치되는 것으로 양수관(100) 내의 수압을 측정하여 상기 밸브부(300)의 오작동 등으로 인해 제 1관(210) 및 제 2관(220)이 모두 차단된 상태에서 양수펌프(11)가 가동하여 양수관(100) 내에서 허용압력을 초과할 경우 이를 감지한 감지신호를 제어부(500)로 전달하고 제어부(500)는 상기 양수펌프(11)의 가동을 중단시킴으로써 양수관(100)이 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.
상기 탁도센서(410)는 지하수의 탁도를 측정한 탁도값을 생성하여 제어부(500)로 전달하고 제어부(500)에서는 밸브부(300)를 제어하여 탁도값이 기준치를 초과할 경우 상기 제 2관(220)을 개방하는 대신 제 1관(210)을 차단시키고, 탁도값이 기준치 이내인 경우 상기 제 1관(210)을 개방하고 제 2관(220)을 차단시키도록 구성하여 제 1관(210)으로 유입되는 지하수는 생활용수로 사용되어지고 제 2관(220)으로 유입되는 지하수는 외부로 방류시키거나 별도의 물저장시설에 저장하였다가 농업용수 등으로 사용하도록 구성할 수 있다.
상기 유량계(430)는 상기 양수관(100)에 설치되는 것으로 제 1관(210)으로 유입되는 지하수의 유량과 제 2관(220)으로 유입되는 지하수의 유량을 측정하여 추후에 구체적으로 설명하게 될 표시부에 각 관별로 유입되는 유량이 표시되도록 하여 관리자가 이를 확인할 수 있도록 구성할 수 있다.
상기 전기전도도센서(440)는 상기 유량계(430)의 선단에 설치되는 것으로 지하수의 전기전도도를 측정하여 전기전도도값을 생성하고 이를 제어부(500)로 전달하게 된다.
이는 지하수의 전기전도도를 측정함으로써 지하수에 포함된 이온 세기를 신속하게 평가하여 수질변화를 신속하게 파악하여 상기 탁도센서(410)로부터 측정된 탁도값의 수질평가를 보완할 수 있으며, 상기 전기전도도값에 따라 제어부(500)에서는 제 1관(210) 및 제 2관(220)의 선택적 개폐전환을 수행할 수 있게 된다.
이하, 도 6 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 구성인 제어부(500)에 대해 구체적으로 설명한다.
상기 제어부(500)는 상기 센싱부(400)의 다양한 신호값을 토대로 상기 밸브부(300) 및 양수펌프(11)를 제어할 수 있는 것으로, 상기 제어부(500)는 상기 양수펌프(11)의 초기 작동시 상기 밸브부(300)를 제어하여 상기 제 1관(210)을 차단하고 상기 제 2관(220)을 개방시키게 된다.
이후, 상기 제 2관(220)으로 유입되는 지하수의 상기 탁도값과 기설정된 기준값을 비교하여 상기 제 1관(210) 및 제 2관(220)의 개폐전환을 선택적으로 제어하도록 구성되는 데, 이는 통상적으로 양수펌프(11)의 작동 초기에 지하수의 탁도값이 높아 기준치를 초과하게 되며, 양수펌프(11)의 작동 후 소정시간이 경과한 후 탁도값이 기준치 이하로 떨어지게 되는 원리를 이용한 것으로, 양수펌프(11)의 작동 시점부터 일정시간 동안 지하수가 제 2관(220)으로 전달되도록 하여 외부로 방류시키게 되고, 소정시간이 경과하여 상기 탁도센서(410)로부터 지하수의 탁도값이 기준치 이하인 것을 확인한 후 지하수를 제 1관(210)으로 유입시킴으로써 저수조(20)에 저장하여 생활용수로 제공되도록 하기 위함이다.
이러한 상기 제어부(500)는 도 7에서와 같이 상기 센싱부(400)와 연결되어 센싱정보를 전달받고 이를 토대로 양수펌프(11)와 밸브부(300)를 제어하도록 구성되는 것으로, 제어부(500)와 센싱부(400), 양수펌프(11) 간의 유기적인 연결관계 및 제어구조에 기해 최상의 수질상태의 지하수를 생활용수로 취득할 수 있으며 장치의 내구성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
한편, 상기 제어부(500)에는 타이머(510)가 연결되되, 상기 타이머(510)는 상기 양수펌프(11)의 초기 작동시점부터 카운트되어 기설정된 세팅시간값에 도달하면 이를 상기 제어부(500)에 전달하고 상기 제어부(500)는 상기 밸브부(300)를 제어하여 제 1관(210)을 개방하고 제 2관(220)을 차단하도록 구성될 수 있게 된다.
이때, 상기 타이머(510)는 도 8의 흐름도에서와 같이 상기 초기 양수펌프(11)의 작동시점(S10)부터 타이머(510)가 구동(S20)되어 기설정된 세팅시간값에 도달, 즉 타이머(510)가 종료(S30)되면 이를 상기 제어부(500)에서 탁도값을 분석하여 탁도값이 기준치 이하인 경우(S40) 상기 제어부(500)는 상기 밸브부(300)를 제어하여 제 1관(210)을 개방하고 제 2관(220)을 차단(S60)하도록 구성하고, 상기 타이머(510)가 종료되지 않았거나 또는 상기 타이머(510)가 종료 하였더라도 지하수의 탁도값이 기준치 이하로 떨어지지 않을 경우 제 2관(220)의 개방 및 제 1관(210)의 차단상태를 유지함으로써, 전술한 바와 같이 양수펌프(11)의 초기 작동시점에 양수되는 탁도값이 높은 지하수는 자동으로 제 2관(220)으로 방류시키고 이후 소정시간이 지나 양질의 지하수에 대해 제 1관(210)으로 전달하도록 구성된다.
한편, 상기 제어부(500)는 도 7에서와 같이 표시부와 연결되고 상기 표시부에서는 상기 센싱부(400)로부터 전달받은 각종 정보를 표시할 수 있게 되며, 아울러 상기 표시부에는 컨트롤러 기능이 부가되어 관리자가 상기 컨트롤러를 통해 제어부(500)를 자동 또는 수동으로 제어할 수 있도록 구성할 수 있다.
이러한 상기 표시부는 다양하게 구현될 수 있으나, 그 일 실시 예로써 도 9에 도시된 바 같이 구성할 있는데, 도면에서와 같이 상기 표시부에는 상기 밸브부(300)가 제 1관(210)(물탱크 행(行)유량) 및 제 2관(220)(배출유량)의 개폐 여부 및 각 관의 유량, 탁도센서(410)로부터 읽은 탁도값, 전도도센서를 통해 취득한 전도도값, 그리고 타이머(510)의 잔여 시간을 를 표시하고 아울러 컨트롤로로써 수동 또는 자동모드 전환과 수동모드 시 밸브부(300)가 제 1관(210)(탱크) 또는 제 2관(220)(배출)을 향하도록 제어할 수 있도록 마련될 수 있다.
한편, 상기한 실시 예들이 포함되는 본 발명에 따른 수질에 따라 자동으로 제어되는 밸브제어장치는 상기 제 1관(210)에 연결되는 저수조(20)로써 물탱크를 더 구성할 수 있는바, 상기 물탱크에 탁도값이 기준치 이하인 지하수를 저장시키고 이후 생활용수로써 공급되도록 마련될 수 있게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10 : 지하수관정 11 : 양수펌프
100 : 양수관 200 : 분배관
300 : 밸브부 400 : 센싱부
500 : 제어부

Claims (10)

  1. 지하수관정에 연결되고 양수펌프의 가동에 의해 지하수가 유입되는 양수관; 상기 양수관과 연통하며 이를 분배하는 제 1관 및 제 2관을 포함하여 구성되는 분배관; 상기 양수관 및 분배관의 상호 연결부위에 구성되며 상기 양수관으로 유입되는 지하수를 상기 제 1관 또는 제 2관으로 선택하여 전달하는 밸브부; 상기 양수관 또는 분배관 중 하나 이상에 구성되어 지하수의 탁도, 수압 및 유량을 측정하여 센싱정보를 생성하도록 구성되는 센싱부; 상기 센싱부와 연결되어 상기 양수펌프 및 밸브부를 제어하는 제어부;를 포함하여 구성되는 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치에 있어서,
    상기 밸브부는 상기 제 1관에 구성되는 제 1밸브; 상기 제 2관에 구성되는 제 2밸브;를 포함하되,
    상기 제 1밸브 및 제 2밸브는 상호 링크부재로 연결되어 일 밸브가 개방되는 만큼 타 밸브가 폐쇄되는 구조로 구성되고,
    상기 링크부재는 상기 제 1밸브에 구비되어 정회전 또는 역회전함에 따라 상기 제 1밸브의 개폐를 제어하는 제 1레버; 상기 제 2밸브에 구비되어 정회전 또는 역회전함에 따라 상기 제 2밸브의 개폐를 제어하는 제 2레버; 상기 제 1밸브 및 제 2밸브의 측면에 각각 힌지구조로 결합되는 보조바; 및 일단과 타단에 각각 상기 보조바와 힌지구조로 결합되되, 상기 제 1레버 및 제 2레버의 중심을 이은 직선에 교차하도록 대각방향으로 배치시켜 상기 제 1레버의 정회전시 상기 제 2레버에 역회전력이 가해지도록 구성되는 메인바;를 포함하여 는 것을 특징으로 하는 수질에 따라 자동으로 제어되는 밸브제어장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 밸브부는
    삼방 밸브로 구성되어 밸브의 각 입구에는 제 1관, 제 2관 및 양수관이 연결되어 상기 양수관으로 유입되는 지하수를 상기 제 1관 또는 제 2관에 선택적으로 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1관에는 제 1보조밸브를 구성하여 상기 양수펌프의 작동이 멈출 경우 자동으로 차단하도록 구성되고,
    상기 제 1보조밸브 및 상기 밸브부 사이에는 제 2보조밸브를 구성하여 장치의 개보수시 상기 밸브부 및 제 1관을 차단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수질에 따라 자동으로 제어되는 밸브제어장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 센싱부는
    상기 양수관에 설치되어 양수관 내의 수압을 측정하는 수압센서;
    상기 제 2관에 설치되어 지하수의 탁도값을 측정하는 탁도센서;
    상기 양수관에 설치되어 지하수의 공급량을 측정하는 유량계;
    상기 유량계의 선단에 설치되어 지하수의 전기전도도값을 측정하는 전기전도도센서;
    상기 양수관에 설치되어 지하수의 염분량를 측정하는 염도센서; 및
    상기 양수관에 설치되어 지하수에 포함된 질산성질소량을 측정하는 질산성질소센서; 중 하나 이상을 포함하여 구성되는 것을 특징으로하는 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 양수펌프의 초기 작동시에 상기 밸브부를 제어하여 상기 제 1관을 차단하고 상기 제 2관을 개방하며,
    상기 제 2관으로 유입되는 지하수의 상기 탁도값과 기설정된 기준값을 비교하여 상기 제 1관 및 제 2관의 개폐전환을 선택적으로 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부에는 타이머가 연결되되,
    상기 타이머는 상기 양수펌프의 초기 작동시점부터 카운트되어 기설정된 세팅시간값에 도달하면 이를 상기 제어부에 전달하고 상기 제어부는 상기 밸브부를 제어하여 제 1관을 개방하고 제 2관을 차단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수질에 따라 자동 제어되는 밸브제어장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 타이머가 상기 세팅시간값에 도달할 경우 상기 제어부에서는 탁도값을 분석하여 기준치 이하인 경우에만 상기 제 1관을 개방하고 상기 제 2관을 차단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 수질에 따라 자동으로 제어되는 밸브제어장치.
  10. 제 1항, 제 4항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 수질에 따라 자동으로 제어되는 밸브제어장치를 구비하는 물탱크.
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