KR101823000B1 - 비상급수장치 및 그의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비상급수장치 및 그의 제어방법에 관한 것이다. 비상급수장치는, 물을 공급하기 위한 수중 펌프; 상기 수중 펌프(241)에서 공급되는 물을 1차 전처리필터링 하는 1차 전처리 필터; 상기 1차 전처리필터를 통과한 물을 펌핑 또는 가압하는 정수가압펌프; 상기 정수가압펌프를 통과한 물을 정수하는 2차필터; 상기 2차 필터를 통과한 물이 저장되는 정수수조; 상기 2차 필터를 통과한 물이 저장되는 온수수조; 상기 온수수조의 물을 가열하는 히터; 상기 정수수조의 물을 가압하여 공급하는 정수 가압펌프; 상기 가열된 온수수조의 물을 가압하여 공급하는 온수 가압펌프; 상기 온수 가압펌프의 물을 분배하여 복수개의 취수장치로 공급하는 온수매니폴드; 상기 정수 가압펌프의 물을 분배하여 복수개의 취수장치로 공급하는 온수매니폴드를 포함한다. 이러한 본 발명의 실시예에서는, 야외에서 흔히 접할 수 있는 시냇물, 또는, 통상 그대로 식수로 취하는 생물, 약수물 등을 손쉽게 정수하여 식수로 사용할 수 있도록 한다.

Description

비상급수장치 및 그의 제어방법{Emergency water supply device and Control method thereof}
본 발명은 비상급수장치에 관한 것으로, 특히 야외에서 군작전용 또는 민수용으로 임시로 안전한 물을 공급하기 위한 비상급수장치 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 야외에 훈련을 나가는 경우, 상수도의 이용이 용이하지 않다. 따라서 야외에서 식수로 사용할 수 있는 깨끗한 물의 필요성은 매우 중요하다.
일반적으로 야외에서 필요한 식수는 출발시 준비를 한다거나, 현지에서 조달을 하여야 하는데 양자경우 모두 많은 문제점이 있다.
전자와 같이 출발시 식수를 준비할 경우 많은 양의 물을 운반 및 보관하는 것에 어려움이 있으며, 또한, 물이 오염 변질되는 등 신선한 식수를 기대하기는 곤란하다.
또한, 후자의 경우 풍부한 식수원이 근처에 있다면 별 문제가 없겠지만, 그렇지 못한 경우가 대부분이며, 이 경우 대단히 곤란을 겪게되며 오염된 물을 식수로 사용하는 일 또한 허다하다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 불편한 점을 개선하고자 하는 것으로, 야외에서 흔히 접할 수 있는 시냇물, 또는, 통상 그대로 식수로 취하는 생물, 약수물 등을 손쉽게 정수하여 식수로 사용할 수 있도록 하는 비상급수장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 불편한 점을 개선하고자 하는 것으로, 야외에서 온수와 정수 또는 원하는 온도의 물을 손쉽게 공급할 수 있는 비상급수장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 불편한 점을 개선하고자 하는 것으로, 야외에서 온수와 정수 또는 원하는 온도의 물을 원하는 양만큼 손쉽게 공급할 수 있는 비상급수장치 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 비상급수장치는,
물을 공급하기 위한 수중 펌프;
상기 수중 펌프(241)에서 공급되는 물을 1차 전처리필터링 하는 1차 전처리필터;
상기 1차 전처리필터를 통과한 물을 펌핑 또는 가압하는 정수펌프;
상기 정수펌프를 통과한 물을 정수하는 2차필터;
상기 2차 필터를 통과한 물이 저장되는 정수수조;
상기 2차 필터를 통과한 물이 저장되는 온수수조;
상기 온수수조의 물을 가열하는 히터;
상기 정수수조의 물을 가압하여 공급하는 정수 가압펌프;
상기 가열된 온수수조의 물을 가압하여 공급하는 온수 가압펌프;
상기 온수 가압펌프의 물을 분배하여 복수개의 취수장치로 공급하는 온수매니폴드;
상기 정수 가압펌프의 물을 분배하여 복수개의 취수장치로 공급하는 온수매니폴드를 포함한다.
상기 비상급수장치는,
상기 수중 펌프를 통해 공급되는 물의 pH(산성과 알카리성)를 감지하여 출력하는 제1 pH센서;
상기 2차 필터를 통해 공급되는 물의 pH(산성과 알카리성)를 감지하여 출력하는 제2 pH센서;
상기 정수수조의 내부에 저장된 물의 온도를 측정하는 온도센서 1;
상기 온수수조의 내부에 저장된 물의 온도를 측정하는 온도센서 2;
상기 정수수조의 내부에 저장된 물의 레벨을 측정하는 정수 레벨 스위치;
상기 온수수조의 내부에 저장된 물의 레벨을 측정하는 온수 레벨 스위치;
유로를 개폐하기 위한 솔레노이드 밸브;
상기 제1 pH센서, 제2 pH센서, 온도센서 1, 온도센서 2, 정수 레벨 스위치, 상기 온수수조의 내부에 저장된 물의 레벨을 측정하는 온수 레벨 스위치의 출력을 입력받고, 사용자의 설정에 따라 상기 수중 펌프(241), 정수펌프 및 솔레노이드 밸브를 제어하여 상기 복수의 취수장치 (수도꼭지)에 냉수 또는 온수를 공급하기위한 제어장치를 더 포함한다.
상기 제어장치는,
사용자의 온수 온도 설정
상기 복수의 취수장치중 몇 개를 온수 또는 정수로 공급할 지를 입력받는 설정부;
정보를 표시하는 표시부;
상기 설정부의 설정에 따라 상기 온수수조를 가열하고, 상기 복수의 취수장치중 선택된 개수의 취수장치에 온수 또는 정수를 공급하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 특징에 따른 비상급수장치의 제어방법은,
물을 공급하기 위한 수중 펌프;
상기 수중 펌프(241)에서 공급되는 물을 1차 전처리필터링 하는 1차 전처리 필터;
상기 1차 전처리필터를 통과한 물을 펌핑 또는 가압하는 정수펌프;
상기 정수펌프를 통과한 물을 정수하는 2차필터;
상기 2차 필터를 통과한 물이 저장되는 정수수조;
상기 2차 필터를 통과한 물이 저장되는 온수수조;
상기 온수수조의 물을 가열하는 히터;
상기 정수수조의 물을 가압하여 공급하는 정수 가압펌프;
상기 가열된 온수수조의 물을 가압하여 공급하는 온수 가압펌프;
상기 온수 가압펌프의 물을 분배하여 복수개의 취수장치로 공급하는 온수매니폴드;
상기 정수 가압펌프의 물을 분배하여 복수개의 취수장치로 공급하는 온수매니폴드를 포함하는 비상급수장치의 제어방법으로서,
제어부가 온도센서 1로부터 상기 정수수조의 내부에 저장된 물의 온도를 수신하는 단계;
상기 제어부가 온도센서 2로부터 상기 온수수조의 내부에 저장된 물의 온도를 수신하는 단계;
상기 제어부가 온도센서1 및 온도센서 2로부터 수신된 온도를 표시하는 단계;
상기 제어부가 상기 설정부로부터 복수의 취수장치에 대해 온수 또는 정수로 공급할 지를 입력받는 단계;
상기 제어부가 솔레노이드 밸브를 제어하여 상기 복수의 취수장치 (수도꼭지)에 대해 선택된 정수 또는 온수를 공급하기 단계를 포함한다.
상기 방법은,
상기 제어부가 상기 설정부로부터 상기 온수의 온도를 설정받는 단계;
상기 제어부가 설정된 온도로 상기 온수수조를 가열하여 설정온도까지 되도록 제어하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 실시예에서는, 야외에서 흔히 접할 수 있는 시냇물, 또는, 통상 그대로 식수로 취하는 생물, 약수물 등을 손쉽게 정수하여 식수로 사용할 수 있도록 하는 비상급수장치 및 그의 제어방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 야외에서 온수와 정수 또는 원하는 온도의 물을 손쉽게 공급할 수 있는 비상급수장치 및 그의 제어방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 야외에서 온수와 정수 또는 원하는 온도의 물을 원하는 양만큼 손쉽게 공급할 수 있는 비상급수장치 및 그의 제어방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비상급수장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비상급수장치 및 제어장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비상급수장치에서 솔레노이드 밸브의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비상급수장치에 적용되는 전원공급장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비상급수장치의 제어방법을 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비상급수장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 비상급수장치 및 제어장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비상급수장치에서 솔레노이드 밸브의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 비상급수장치는,
물을 공급하기 위한 수중 펌프(241);
상기 수중 펌프(241)에서 공급되는 물을 1차필터(221)링 하는 1차 전처리 필터(221);
상기 1차필터(221)를 통과한 물을 펌핑 또는 가압하는 정수펌프(242);
상기 정수펌프(242)를 통과한 물을 정수하는 2차필터(275);
상기 2차필터(275)를 통과한 물이 저장되는 정수수조(271);
상기 2차필터(275)를 통과한 물이 저장되는 온수수조(272);
상기 온수수조(272)의 물을 가열하는 히터(243);
상기 정수수조(271)의 물을 가압하여 공급하는 정수 가압펌프(247);
상기 가열된 온수수조(272)의 물을 가압하여 공급하는 온수 가압펌프(248);
상기 온수 가압펌프(248)의 물을 분배하여 복수개의 취수장치(291~294)로 공급하는 온수매니폴드(276);
상기 정수 가압펌프(247)의 물을 분배하여 복수개의 취수장치(291~294)로 공급하는 정수매니폴드(277);
상기 수중 펌프(241)를 통해 공급되는 물의 pH를 감지하여 출력하는 1차pH센서(221);
상기 2차필터(275)를 통해 공급되는 물의 pH를 감지하여 출력하는 2차pH센서(222);
상기 수중 펌프(241)에서 공급되는 물의 압력을 감지하는 수압센서(223);
상기 2차필터(275)를 통과한 물의 유량을 감지하는 유량센서(224);
상기 정수수조(271)의 내부에 저장된 물의 온도를 측정하는 온도센서 1(225);
상기 온수수조(272)의 내부에 저장된 물의 온도를 측정하는 온도센서 2(226);
상기 정수수조(271)의 내부에 저장된 물의 레벨을 측정하는 정수 레벨 스위치(231);
상기 온수수조(272)의 내부에 저장된 물의 레벨을 측정하는 온수 레벨 스위치(232);
유로를 개폐하기 위한 솔레노이드 밸브(251~260);
상기 정수수조(271) 및 온수수조(272)에 공급되는 물을 살균하는 1차 살균기(244);
상기 취수장치(291~294)에 공급되는 물을 살균하는 2차 살균기(245);
상기 1차pH센서(221), 2차pH센서(222), 온도센서 1(225), 온도센서 2(226), 정수 레벨 스위치(231), 상기 온수수조(272)의 내부에 저장된 물의 레벨을 측정하는 온수 레벨 스위치(232)의 출력을 입력받고, 사용자의 설정에 따라 상기 수중 펌프(241), 정수펌프(242) 및 솔레노이드 밸브(251~260)를 제어하여 상기 복수의 취수장치(291~294)에 냉수 또는 온수를 공급하기위한 제어장치(210)를 포함한다.
복수개의 취수장치(291~294)는 수도꼭지를 포함할 수 있다.
수중펌프(241)는 외부의 냇가나 웅덩이 등의 물을 공급하여 1차필터(221)(3EA)를 거쳐 정수펌프(242)까지 이동시키는 역할을 한다.
1차 pH 센서(221)는 산성 및 알카리성 농도를 측정하는데 사용하는 센서로, 0 ~14까지의 척도를 측정하여 산성 또는 알카리성인지 표현한다.
pH 수치의 정량적 정보는 산의 활동 정도 또는 수소이온 활동의 측면에서의 염기를 표현한다. 물질의 pH 수치는 수소이온[H+]과 수산화이온[OH-] 농도 비율과 직접적인 관련이 있다. H+ 농도가 OH- 농도보다 높으면 물질은 산성, 즉 pH 수치가 7보다 작아지고, OH- 농도가 H+ 농도보다 커지면 물질은 염기성을 가지게 되며 pH 수치는 7보다 커진다. H+와 OH- 이온의 양이 동일하게 존재한다면 물질은 중성이며 pH 수치는 7이 된다. 산과 염기는 자유로운 수소이온과 수산화이온을 각각 가진다.
주어진 용액 내에서 수소이온과 수산화이온 간의 관계는 주어진 설정환경 하에서는 동일하며 다른 쪽을 파악하면 나머지도 알 수 있다.
수압센서(223)는 물의 압력을 측정함으로 인하여 수중 펌프(241)의 오동작을 방지한다. 예를 들어 물의 압력 측정을 하여 비상급수장치 전체의 압력을 예상함으로써 시스템의 각기능의 동작 상태를 확인 가능하다. 또한, 수압센서(223)에서 수압이 제1 기준치 이하이면 수중 펌프(241)에 물이 없는 것 즉, 웅덩이나 냇가에 물이 없는 것이므로 수중 펌프(241)의 동작을 중지시킨다.
또한, 수압센서(223)에서 수압이 제2 기준치 초과이면 수중 펌프(241)가 가부하 상태이므로 수중 펌프(241)의 동작을 중지시킨다.
수압센서(223) 설정조건은 다음과 같다. 100 ~ 200 psi : --> 정상
100psi 이하, 200psi 이상 --> 비정상 (100psi 이하 : 수중 펌프(241)에 물이 없슴
200psi 이상 : 수중 펌프(241) 가부하(수중 펌프(241) 이상)
1차필터(221)(전처리필터)는 전처리 필터로서, 전처리필터는 3단계로 필터링을 진행한다.
1단계는 프리침전 필터을 이용하여 토사, 녹, 진흙을 제거 목적으로 필터 사용하고, 2단계로는 나노필터를 사용하여 염소을 제거 목적으로 사용하고, 3단계로는 블랙카본필터를 사용하여 불순물을 1차필터(221)인 전처리단계를 거처 단계에서에서 각종 이물질을 제거하고 2차필터(275)인 Membrane Element(역삼투막필터) 필터로 이송한다.
1차필터(221)의 최대정격압력은 125psi(8.8kg/Cm2)이고, 최대정격온도는 120ㅀF(50ㅀC)일 수 있다.
1차필터(221)를 다음 3단계의 필터로 구성된다.
프리침전 필터는 원수를 최초로 걸러주는 필터로서, 입자가큰 부유물질, 찌꺼기 등을 거른다. 구체적으로 FRO-5010, 50um, 불순물 제거를 하며, 필터교체주기는 3개월이고, 토사, 녹, 진흙 등 고형물이 제거될 수 있다.
나노 필터는 염소, 화학물질등을 흡착하여 제거한다. CTO, 5um 분순물이 제거되며, 필터교체주기는 6개월이고, 염소가 제거될 수 있다.
카본필터(블랙카본필터)는 활성탄(Activated carbon)을 이용하여 물속의 유기물 등을 흡착하여 저장하는 역활을 하는 필터로서, HC-CTO, 1um, 불순물 제거를 하고, 필터교체주기는 9개월이다.
정수펌프(242)는 수중 펌프(241)로 전달 된 물을 2차필터(275)를 거쳐 수주투입 전 까지 이동시키는 역할을 한다.
2차필터(275)(Membrane Element)는 역삼투막 필터로서, 아주 미세한 구멍(0.00001미크론 = 머리카락 굵기의 1백만분의 1)이 있는 역삼투막(멤브레인 필터)에 강한 압력을 가하여 물을 정수하는 방식. 생물현상에서 흔히 볼 수 있는 '삼투압'방식을 역으로 이용한다. 이러한 방식은 바닷물을 걸러도 짠맛안나는 "순수수=증류수"를 얻을 수 있다. 이러한 2차필터(275)는 세균, 이물질은 물론, 각종 중금속까지 완벽하게 제거한다.
유량센서(224)는 유량계로 구현할 수 있고, 2차필터(275)의 성능과 필터 교환주기 확인용으로 사용될 있다. 즉 2차필터(275)의 교환주기에 해당하는 일정량의 물이 흐른후에 2차필터(275)를 교환할 수 있다. 필요에 따라 1차필터(221)의 교환주기도 체크할 수 있다.
예를 들어 유량계 설정조건은 다음과 같이 할 수 있다.
1차필터(221)(전처리 필터 사용량)의 사용량은 4,000 gal(프리침전필터), 6,000 gal(나노필터), 8,000 gal(카본필터)이다.
그리고, 2차필터(275)인 Membrane Element Filter의 최대 사용량은 2600 gpd(9.8m3/d)이다.
따라서, 해당 필터의 사용량의 80% 사용시 제어부(213)가 이벤트 및 표시부(211)에 표시하거나 원격관리자에게 통보할 수 있다.
또한, 해당 필터의 사용량의 95% 사용시 이벤트 및 표시부(211)에 표시하거나 원격관리자에게 통보할 수 있다.
또한, 해당 필터의 사용량의 100% 사용시 제어부(213)는 모든 동작을 금지하고, 원격관리자에게 통보할 수도 있다.
2차 pH 센서(222)는 1차, 2차필터(275) 통과 이후 산성 및 알카리성 농도를 확인하는 용도로 사용한다. 그리고, 2차필터(275)의 성능 확인용으로도 사용된다. 즉, 제어부(213)는 2차 pH 센서(222)의 농도 확인 후 기준치를 벗어나는 경우, 1차필터(221) 또는 2차필터(275)의 성능을 판단하게 된다. 예를 들어 1차 pH 센서(221)는 pH가 6.5 ~ 7.0 사이이면 정상이다. 그리고, pH가 0~6.49 사이 또는 7.01~14 사이이면 필터성능이 저하되었다고 판단한다.
솔레노이드 밸브(251~260)는 제어부(213)의 제어에 따라 밸브를 개폐하며, 설정부(219)의 설정 및 정수 및 온수 레벨 스위치(231, 232)의 레벨에 따라 제어부(213)가 제어를 한다.
또한, 제어부(213)는 솔레노이드 밸브(251~260)를 제어하여 취수장치(291~294)로 공급되는 온수 또는 정수를 공급 또는 차단한다.
즉, 온수 공급시에는 온수에 해당하는 솔레노이드 밸브(257~260)중 해당 취수장치에 대한 솔레노이드 밸브를 개방하며, 정수 공급시에는 정수에 해당하는 솔레노이브 밸브(253~256)중 해당 취수장치에 대한 솔레노이드 밸브를 개방한다.
솔레노이드 밸브(251~260)는 10개이나 필요에 따라 가감이 가능하다.
즉, 온수수조(272) 및 정수수조(271) 앞에 각각 1개가 설치되고, 4개의 취수장치(291~294) 앞에 온수 및 정수를 공급하기 위한 솔레노이브 밸브가 각각 1개씩 총 8개가 설치된다.
필요에 따라서는 배수구 등에서 솔레노이드 밸브(251~260)를 설치하여 제어부(213)가 배수를 제어할 수 있다.
정수수조(271)는 수조투입 된 정수물을 받아두는 기능을 하며, 1차 살균기(244)인 8W UV LAMP를 내장하여 정수수조(271)에 물이 유입되면서 살균처리가 된다.
그리고, 정수수조(271) 내부에 정수 레벨 스위치(231)가 내장되어 정수수조(271) 정수물의 유입되는양을 조정할 수도 있다.
정수 레벨 스위치(231)는 정수수조(271)에 물을 투입하는 양을 조절하는 기능을 할 수 있다.
정수 레벨 스위치(231)에는 3단계 스위치가 내장되어 유입 되는량과 각종 펌프의 동작을 제어 가능하도록 설계한다.
예를 들어, 1단계는 Low설정되었을 경우 취수가 되지 않고, 펌프만 동작되도록 동작하고, 2단계는 저수조의 40%에 해당하는 부분으로 모든 제어장치가 정상적으로 동작 가능한 상태이고, 3단계는 저수조의 80%에 해당하는 부분으로 펌프가 동작되지 않고 취수가 가능한 상태로 동작할 수 있다. 이때 솔레노이드 밸브(251)를 폐쇄할 수 있다. 이러한 제어는 제어부(213)가 정수 레벨 스위치(231)로부터 정수수조(271)의 물의 양을 입력받아 제어하는 것이 가능하며, 필요에 따라서는 정수 레벨 스위치(231)가 제어를 하도록 할 수도 있다. 따라서, 펌프의 과도한 동작을 방지하여 전원을 절약할 수 있다.
정수수조(271)의 입구는 1차 살균기(244)인 UV LAMP을 통하여 살균가능하도록 설계되고, 출구는 출구가 3개 동시에 사용가능하도록 설계한다.
온수수조(272)는 정수수조(271)와 마찬가지로 수조투입 된 정수물을 받아두는 기능 및 1차 살균기(244)인 8W UV LAMP를 내장하여 정수수조(271)에 유입되면서 살균처리가 되고, 온수 레벨 스위치(232)가 내장되어 정수수조(271) 정수물을 유입되는량을 조정할 수 있다. 차이점은 히터(243)가 온수수조(272)의 물을 가열하게 되며, 이는 사용자 설정온도까지 제어부(213)가 히터(243)를 제어하여 가열하게 된다.
온수 레벨 스위치(232)에도 3단계 스위치가 내장되어 유입 되는량과 각종 펌프의 동작을 제어 가능하도록 설계한다.
예를 들어, 1단계는 Low설정되었을 경우 취수가 되지 않고, 펌프만 동작되도록 동작하고, 2단계는 저수조의 40%에 해당하는 부분으로 모든제어장치가 정상적으로 동작가능한 상태이고, 3단계는 저수조의 80%에 해당하는 부분으로 펌프의 동작되지 않고 취수가 가능한 상태로 동작할 수 있다. 이때 솔레노이드 밸브(252)를 폐쇄할 수 있다. 이러한 제어는 제어부(213)가 온수 레벨 스위치(232)로부터 정수수조(271)의 물의 양을 입력받아 제어하는 것이 가능하며, 필요에 따라서는 온수 레벨 스위치(232)가 제어를 하도록 할 수도 있다. 따라서, 펌프의 과도한 동작을 방지하여 전원을 절약할 수 있다. 그리고, 온수수조(272)의 입구는 1차 살균기(244)인 UV LAMP을 통하여 살균가능하도록 설계되고, 출구는 출구가 3개 동시에 사용가능하도록 설계한다.
히터(243)는 수조에 투입 된 물은 가열하여 일정온도로 유지시켜주는 기능을 하되, 온수수조(272)의 온수 레벨 스위치(232)가 Low상태일경우에는 제어부(213)의 제어에 의해 히터(243)가 동작되지 않는다. 또한, 제어장치(210)의 제어부(213)는 현재온도가 설정온도보다 낮을경우에는 출수되지 않도록 할 수 있다.
정수 가압펌프(247) 및 온수 가압펌프(248)는 각각 정수수조(271) 및 온수수조(272)에 들어 있는 물을 취수부인 취수장치(291~294)까지 이동시켜주는 기능을 한다.
온수매니폴드(276)는 온수수조(272)에서 온수 가압펌프(248)로 통해 전달되는 물을 각취수장치로 분배한다.
또한, 정수매니폴드(277)는 정수수조(271)에서 정수 가압펌프(247)로 통해 전달되는 물을 각취수장치로 분배한다.
3차 필터(278)는 활성탄의 흡착력을 이용해서 미세한 공극을 물이 통과할 때 냄새, 색도, 중금속 등을 제거하는 방식으로, 간단한 원리에 필터도 한 두개로 구성되어 크기가 매우 작다. 또한, 3차 필터(278)는 내부의 2차 살균기(245)로 정수수조(271) 또는 온수수조(272)에서 공급되는 물을 살균하는 역할을 한다.
필요에 따라 고온 가압펌프(246)를 구비하고, 고압정수취수 스위치(281)를 선택하는 경우에 정수수조(271)의 물을 고압으로 별도의 취수장치(291~294)(282)를 통해 공급할 수도 있다.
이외에도 고압배수스위치(283)를 구비하여 배수구(284)를 통해 고압배수가 가능하고, 펌프 파워스위치(285)를 구비하여 전원을 인가 또는 차단할 수 있다. 이때 파워의 인가여부를 펌프파워표시부(286)를 통해 표시할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 제어장치(210)는,
사용자의 온수 온도 설정상기 복수의 취수장치(291~294)중 몇 개를 온수 또는 정수로 공급할 지를 입력받는 설정부(219);
정보를 표시하는 표시부(211);
자신의 위치를 연산하는 GPS 수신기(216);
외부와 CDMA 통신을 하기 위한 통신부(212);
전원을 공급하는 전원부(217);
상기 설정부(219)의 설정에 따라 상기 온수수조(272)를 가열하고, 상기 복수의 취수장치(291~294)중 선택된 개수의 취수장치(291~294)에 온수 또는 정수를 공급하도록 제어하는 제어부(213)를 포함한다.
상기 제어부(213)는 상기 1차pH센서(221), 2차pH센서(222), 온도센서 1(225), 온도센서 2(226) 등의 아날로그 입력을 받고, 정수수조(271)의 레벨을 측정하는 정수 레벨 스위치(231)와 상기 온수수조(272)의 내부에 저장된 물의 레벨을 측정하는 온수 레벨 스위치(232)의 디지털 출력을 입력받으며, 수중 펌프(241), 정수펌프(242) 및 솔레노이드 밸브(251~260) 등으로 디지털 출력을 하여 제어를 한다.
제어부(213)는 비상상태 및 이벤트 발생시 WEB 또는 MMS 메시지로 외부로 데이터를 전송할 수 있다.
그리고 관리자는 수질상태, 유량(필터사용지수), GPS 수신기 정보를 이용하여 위치기반 모니터링을 하고 관리를 할 수 있다.
필요에 따라 제어부(213)는 자신의 좌표값을 Web으로 전송하되, 약 10분주기로 통신부를 통해 각종기능 및 정보를 관리자에게 전송할 수도 있다.
따라서 외부에서 관리자가 원격제어가 가능해진다.
필요에 따라 비상급수 장치는 전원부에 전원을 공급하는 전원 공급 장치를 구비하며 이를 도 4에 도시하였다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 비상급수장치에 적용되는 전원공급장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 전원 공급 장치는,
태양광을부터 전원을 생성하기 위한 태양광 패널(310);
상기 태양광 패널의 충전을 제어하는 태양광 충전 콘트롤러(320);
상기 태양광 패널에서 충전된 전기를 저장하는 배터리(330);
상기 배터리의 전원을 필요한 레벨로 인버팅하는 인버터(340);
비상시에 발전을 하기 위한 비상 발전기(360);
상용전원, 상기 비상발전기 및 상기 인버터의 전원을 입력받아 비상급수장치로 스위칭하여 공급하는 자동전환스위치(350)를 포함한다.
비상급수장치(200)는 DC전원과 상용전원을 사용할수 있도록 구성되어 있다.
AC 또는 DC 전원이 차단되면 자동전환스위치(350)가 전원공급처를 전환한다.
필요에 따라 자동차에서 출력되는 전원을 사용하여 내부에 밧데리와 인버터가 내장되어 내부에서 상용전원으로 전환하여 사용할 수 있다.
배터리(330)는 비상용전원으로 24V 200Ah가 내장되어 약 60min(1h)을 사용가능하도록 구성되어 있다. 24V 전원공급장치는 MPPT와 태양광 PV를 연결하면 비상전원으로 사용가능하다.
또한, 내부 전원을 측정하여 전원이 부족시에는 외부에 신호를 주어 비상발전기(360)를 구동하여 전원을 공급할 수 있다.
이러한 구성을 가진 비상급수장치에 공급되는 물의 흐름을 개략적으로 정리하면 다음과 같다.
먼저, 수중 펌프(241)를 냇가나 웅덩이 등에 설치하고 전원을 인가하면, 물이 공급되기 시작한다,
그러면, 상기 수중 펌프(241)에서 공급되는 물이 1차필터(221)를 통과하여 정수펌프(242)로 공급된다.
그리고 정수펌프(242)를 통과한 물은 2차필터(275)를 통해 정수수조(271)와 온수수조(272)로 공급이 된다.
그리고, 정수수조(271)와 온수수조(272)의 물은 제어부(213)의 제어에 따라 정수메니포드와 온수매니폴드(276)를 거쳐 복수개의 취수장치(291~294)로 공급이 된다.
상기 과정에서 각 구성요소의 중간중간에 다른 구성요소들의 역할은 기설명한바와 같다.
이러한 제어부(213)의 역할에 대해 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비상급수장치의 제어방법을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 먼저 기본적으로 제어부(213)는 제어부(213)가 온도센서 1(225)로부터 상기 정수수조(271)의 내부에 저장된 물의 온도를 수신한다(S100).
또한, 상기 제어부(213)는 온도센서 2(226)로부터 상기 온수수조(272)의 내부에 저장된 물의 온도를 수신한다(S110).
그리고 나서, 상기 제어부(213)는 온도센서1(225) 및 온도센서 2(226)로부터 수신된 온도를 표시부(211)에 표시하여 사용자가 현재 정수 및 온수의 온도를 알 수 있도록 한다(S120). 필요에 따라서는 냉전소자등을 정수수조(271)에 부착하여 냉수를 만들어 공급하는 것도 가능하다.
이러한 상태에서 사용자는 필요에 따라 4개의 취수장치(291~294)중 몇 개를 온수로 할지 설정부(219)를 통해 입력한다.
그러면, 상기 제어부(213)가 상기 설정부(219)로부터 복수의 취수장치(291~294)에 대해 온수 또는 정수로 공급할 지를 입력받는다(S130).
그리고 나서, 상기 제어부(213)가 복수개의 솔레노이드 밸브(251~260)를 제어하여 상기 복수의 취수장치(291~294)에 대해 선택된 정수 또는 온수를 공급한다(S140).
또한, 사용자는 필요에 따라 온수의 온도는 몇도씨로 할지 등을 설정부(219)를 통해 입력한다.
그러면, 제어부(213)가 상기 설정부(219)로부터 상기 온수의 온도를 설정받는다(S150).
그리고 나서, 상기 제어부(213)가 상기 온수수조(272)를 히터(243)로 가열하여 설정온도까지 되도록 제어한다(S160).
이외에도 제어부(213)는 다양한 제어를 하며, 이는 상기 과정에서 이미 설명하였으므로 상세 설명은 생략한다.
이러한 본 발명의 실시예에서는, 야외에서 흔히 접할 수 있는 시냇물, 또는, 통상 그대로 식수로 취하는 생물, 약수물 등을 손쉽게 정수하여 식수로 사용할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 야외에서 온수와 정수 또는 원하는 온도의 물을 손쉽게 공급할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 야외에서 온수와 정수 또는 원하는 온도의 물을 원하는 양만큼 손쉽게 공급할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 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.

Claims (5)

  1. 물을 공급하기 위한 수중 펌프;
    상기 수중 펌프에서 공급되는 물을 1차 전처리필터링 하는 1차 전처리 필터;
    상기 1차 전처리필터를 통과한 물을 펌핑 또는 가압하는 정수펌프;
    상기 정수펌프를 통과한 물을 정수하는 2차필터;
    상기 2차 필터를 통과한 물이 저장되는 정수수조;
    상기 2차 필터를 통과한 물이 저장되는 온수수조;
    상기 온수수조의 물을 가열하는 히터;
    상기 정수수조의 물을 가압하여 공급하는 정수 가압펌프;
    상기 가열된 온수수조의 물을 가압하여 공급하는 온수 가압펌프;
    상기 온수 가압펌프의 물을 분배하여 복수개의 취수장치로 공급하는 온수매니폴드;
    상기 정수 가압펌프의 물을 분배하여 복수개의 취수장치로 공급하는 온수매니폴드;
    상기 수중 펌프를 통해 공급되는 물의 pH를 감지하여 출력하는 제1 pH센서;
    상기 2차 필터를 통해 공급되는 물의 pH를 감지하여 출력하는 제2 pH센서;
    상기 정수수조의 내부에 저장된 물의 온도를 측정하는 온도센서 1;
    상기 온수수조의 내부에 저장된 물의 온도를 측정하는 온도센서 2;
    상기 정수수조의 내부에 저장된 물의 레벨을 측정하는 정수 레벨 스위치;
    상기 온수수조의 내부에 저장된 물의 레벨을 측정하는 온수 레벨 스위치;
    유로를 개폐하기 위한 솔레노이드 밸브;
    상기 제1 pH센서, 제2 pH센서, 온도센서 1, 온도센서 2, 정수 레벨 스위치, 상기 온수수조의 내부에 저장된 물의 레벨을 측정하는 온수 레벨 스위치의 출력을 입력받고, 사용자의 설정에 따라 상기 수중 펌프, 정수가압펌프 및 솔레노이드 밸브를 제어하여 상기 복수의 취수장치에 정수 또는 온수를 공급하기위한 제어장치를 포함하고,
    상기 제어장치는,
    사용자의 온수 온도 및 상기 복수의 취수장치중 몇 개를 온수 또는 정수로 공급할 지를 입력받는 설정부;
    정보를 표시하는 표시부;
    상기 설정부의 설정에 따라 상기 온수수조를 가열하고, 상기 복수의 취수장치중 선택된 개수의 취수장치에 온수 또는 정수를 공급하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제1 pH 센서는 산성 및 알카리성 농도를 측정하는데 사용하며, 0 ~14까지의 척도를 측정하여 산성 또는 알카리성인지 표현하고,
    수압센서는 물의 압력을 측정하여 제어부로 송신하고, 상기 제어부는 수압이 제1 기준치 이하이면 상기 수중 펌프에 물이 부족한 것으로 판단하여 상기 수중 펌프의 동작을 중지시키고,
    상기 수압 센서의 수압이 제2 기준치 초과이면 상기 수중 펌프가 가부하 상태로 판단하여 상기 수중 펌프의 동작을 중지시키는 것을 특징으로 하고,
    상기 제2 pH 센서는 상기 1차 전처리 필터 및 2차필터를 통과한 물의 산성 및 알카리성 농도를 확인하는 용도로 사용하되. 상기 제어부는 상기 제2 pH 센서의 농도 확인 후 기준치를 벗어나는 경우, 상기 1차 전처리 필터 또는 상기 2차필터의 성능이 저하되었다고 판단하고,
    전원을 공급하는 전원 공급 장치를 더 포함하며,
    상기 전원 공급 장치는
    태양광으로부터 전원을 생성하기 위한 태양광 패널;
    상기 태양광 패널의 충전을 제어하는 태양광 충전 콘트롤러;
    상기 태양광 패널에서 충전된 전기를 저장하는 배터리;
    상기 배터리의 전원을 필요한 레벨로 인버팅하는 인버터;
    비상시에 발전을 하기 위한 비상 발전기;
    상용전원, 상기 비상발전기 및 상기 인버터의 전원을 입력받아 비상급수장치로 스위칭하여 공급하는 자동전환스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상급수장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 물을 공급하기 위한 수중 펌프;
    상기 수중 펌프에서 공급되는 물을 1차 전처리필터링 하는 1차 전처리 필터;
    상기 1차 전처리필터를 통과한 물을 펌핑 또는 가압하는 정수펌프;
    상기 정수펌프를 통과한 물을 정수하는 2차필터;
    상기 2차 필터를 통과한 물이 저장되는 정수수조;
    상기 2차 필터를 통과한 물이 저장되는 온수수조;
    상기 온수수조의 물을 가열하는 히터;
    상기 정수수조의 물을 가압하여 공급하는 정수 가압펌프;
    상기 가열된 온수수조의 물을 가압하여 공급하는 온수 가압펌프;
    상기 온수 가압펌프의 물을 분배하여 복수개의 취수장치로 공급하는 온수매니폴드;
    상기 정수 가압펌프의 물을 분배하여 복수개의 취수장치로 공급하는 온수매니폴드;
    상기 수중 펌프를 통해 공급되는 물의 pH를 감지하여 출력하는 제1 pH센서;
    상기 2차 필터를 통해 공급되는 물의 pH를 감지하여 출력하는 제2 pH센서;
    상기 정수수조의 내부에 저장된 물의 온도를 측정하는 온도센서 1;
    상기 온수수조의 내부에 저장된 물의 온도를 측정하는 온도센서 2;
    상기 정수수조의 내부에 저장된 물의 레벨을 측정하는 정수 레벨 스위치;
    상기 온수수조의 내부에 저장된 물의 레벨을 측정하는 온수 레벨 스위치;
    유로를 개폐하기 위한 솔레노이드 밸브;
    상기 제1 pH센서, 제2 pH센서, 온도센서 1, 온도센서 2, 정수 레벨 스위치, 상기 온수수조의 내부에 저장된 물의 레벨을 측정하는 온수 레벨 스위치의 출력을 입력받고, 사용자의 설정에 따라 상기 수중 펌프, 정수가압펌프 및 솔레노이드 밸브를 제어하여 상기 복수의 취수장치에 정수 또는 온수를 공급하기위한 제어장치를 포함하고,
    상기 제어장치는,
    사용자의 온수 온도 및 상기 복수의 취수장치중 몇 개를 온수 또는 정수로 공급할 지를 입력받는 설정부;
    정보를 표시하는 표시부;
    상기 설정부의 설정에 따라 상기 온수수조를 가열하고, 상기 복수의 취수장치중 선택된 개수의 취수장치에 온수 또는 정수를 공급하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    전원을 공급하는 전원 공급 장치를 더 포함하며,
    상기 전원 공급 장치는
    태양광으로부터 전원을 생성하기 위한 태양광 패널;
    상기 태양광 패널의 충전을 제어하는 태양광 충전 콘트롤러;
    상기 태양광 패널에서 충전된 전기를 저장하는 배터리;
    상기 배터리의 전원을 필요한 레벨로 인버팅하는 인버터;
    비상시에 발전을 하기 위한 비상 발전기;
    상용전원, 상기 비상발전기 및 상기 인버터의 전원을 입력받아 비상급수장치로 스위칭하여 공급하는 자동전환스위치를 포함하는 비상급수장치의 제어방법으로서,
    제어부가 온도센서 1로부터 상기 정수수조의 내부에 저장된 물의 온도를 수신하는 단계;
    상기 제어부가 온도센서 2로부터 상기 온수수조의 내부에 저장된 물의 온도를 수신하는 단계;
    상기 제어부가 온도센서1 및 온도센서 2로부터 수신된 온도를 표시하는 단계;
    상기 제어부가 설정부로부터 복수의 취수장치에 대해 온수 또는 냉수로 공급할 지를 입력받는 단계;
    상기 제어부가 솔레노이드 밸브를 제어하여 상기 복수의 취수장치에 대해 선택된 정수 또는 온수를 공급하기 단계를 포함하고,
    상기 제어부가 상기 설정부로부터 상기 온수의 온도를 설정받는 단계;
    상기 제어부가 설정된 온도로 상기 온수수조를 가열하여 설정온도까지 되도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 제1 pH 센서는 산성 및 알카리성 농도를 측정하는데 사용하며, 0 ~14까지의 척도를 측정하여 산성 또는 알카리성인지 표현하고,
    수압센서는 물의 압력을 측정하여 제어부로 송신하고, 상기 제어부는 수압이 제1 기준치 이하이면 상기 수중 펌프에 물이 부족한 것으로 판단하여 상기 수중 펌프의 동작을 중지시키고,
    상기 수압 센서의 수압이 제2 기준치 초과이면 상기 수중 펌프가 가부하 상태로 판단하여 상기 수중 펌프의 동작을 중지시키는 것을 특징으로 하고,
    상기 제2 pH 센서는 상기 1차 전처리 필터 및 2차필터를 통과한 물의 산성 및 알카리성 농도를 확인하는 용도로 사용하되, 상기 제어부는 상기 제2 pH 센서의 농도 확인 후 기준치를 벗어나는 경우, 상기 1차 전처리 필터 또는 상기 2차필터의 성능이 저하되었다고 판단하는 것을 특징으로 하는 비상급수장치의 제어방법.

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