KR101948487B1

KR101948487B1 - 약품자동투입장치

Info

Publication number: KR101948487B1
Application number: KR1020180118630A
Authority: KR
Inventors: 심미자
Original assignee: 주식회사 창우엔바이로
Priority date: 2018-10-05
Filing date: 2018-10-05
Publication date: 2019-02-14

Abstract

본 발명은 펌프(1)를 이용하여 끌어올려진 지하수를 물탱크(2)까지 이송하는 이송관(3)에 설치되어 지하수에 약품을 투입하는 약품자동투입장치에 있어서, 약품이 저장되는 약품저장탱크(20); 일측이 상기 이송관(3)의 일정부위에 형성되는 벤츄리부(4)에 결합되고 타측이 상기 약품저장탱크(20)에 결합되어 약품저장탱크(20)의 약품을 이송관(3)으로 투입시키는 약품투입용 레귤레이터(30); 및 상기 펌프(1)와 약품투입용 레귤레이터(30) 사이의 이송관(3)에 설치되어 지하수가 펌프(1)쪽으로 역류되는 것을 차단하는 체크밸브(60);를 포함하는 것을 특징으로 하는 약품자동투입장치이다.

Description

약품자동투입장치{Apparatus for automatically supplying chemicals}

본 발명은 약품자동투입장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펌프로 끌어올리는 물에 약품을 자동으로 투입하는 약품자동투입장치에 관한 것이다.

일반적으로 도서지역이나 산간 오지는 상수도원의 공급이 원활하지 못해서 간이상수도원으로 지하수를 사용하기도 한다. 그러나 지하수는 주변의 오염원에 의해 식수 등의 생활용수로 사용하기에 적합하지 않은 경우가 많으므로, 집수 후 소독을 위해 약품투입장치를 이용하여 약품을 투입하게 된다. 이에 따라, 종래에는 수원지에 설치되어 지하수를 끌어올리는 펌프와, 지하수를 저장하는 물탱크와, 이 물탱크와 펌프를 연결하여 지하수를 수송하는 이송관으로 이루어지는 간이상수도 시설물에서, 상기 이송관에 약품투입장치를 설치하여 이송관으로 약품을 투입하고 있다.

그런데 종래의 약품투입장치는 정량펌프를 이용하여 약품을 정량으로 투입하는데, 정량펌프가 전기로 작동되기 때문에 전기가 공급되지 못하는 도서지역이나 산각 오지에서는 사용할 수 없게 되는 문제가 있다. 이때, 지하수를 저장하는 물탱크는 지반이 연약한 수원지에서 비교적 멀리 떨어진 곳에 설치되는데, 약품투입장치의 정량펌프를 지하수를 끌어올리는 펌프에 공급되는 전기를 이용하여 작동시키기 위해서 약품투입장치를 펌프 근처에 설치한다. 이에 따라, 펌핑된 지하수가 물탱크까지 이동되는 거리가 길어져서 지하수가 물탱크에 도착하기 전에 약품이 증발되어 충분한 소독효과를 달성할 수 없는 문제가 있다. 그리고 정량펌프 등과 같이 기계부품을 사용하기 때문에 기계부품이 지하수에 의해 부식되어 오작동되는 문제가 있다.

한국 등록특허공보 제10-0986588호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 전기가 공급되지 않는 도서지역이나 오지 산간에서도 사용할 수 있어 도서지역 등의 거주자의 편의성을 높이고 전력을 사용하지 않고 작동되므로 지하수를 끌어올리는 펌프와 이격되게 설치할 수 있어 물탱크까지 이송되는 동안 약품이 증발되는 것이 방지되어 소독효과를 높이며 기계부품을 사용하지 않아서 기계부품의 부식이 없어 오작동이 방지되도록 한 약품투입장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 특징에 따르면, 펌프(1)를 이용하여 끌어올려진 지하수를 물탱크(2)까지 이송하는 이송관(3)에 설치되어 지하수에 약품을 투입하는 약품자동투입장치에 있어서, 약품이 저장되는 약품저장탱크(20); 일측이 상기 약품저장탱크(20)에 연결되고 타측이 상기 이송관(3)의 일정부위에 형성되는 벤츄리부(4)에 연결되어 약품저장탱크(20)의 약품을 이송관(3)으로 투입시키는 약품투입용 레귤레이터(30); 및 상기 펌프(1)와 약품투입용 레귤레이터(30) 사이의 이송관(3)에 설치되어 지하수가 펌프(1)쪽으로 역류되는 것을 차단하는 체크밸브(60);를 포함하며, 상기 약품투입용 레귤레이터(30)는, 중앙챔버(41)와, 이 중앙챔버(41)의 일면 일측과 약품저장탱크(20)가 연결되어 약품이 중앙챔버(41)로 투입되는 약품투입로(42)와, 상기 중앙챔버(41)의 타면 일측과 이송관(3)이 연결되어 중앙챔버(41)로 투입된 약품이 이송관(3)으로 배출되는 약품배출로(43)와, 상기 중앙챔버(41)의 일면과 타면을 연결하는 면과 약품배출로(43)를 연결하는 우회배출로(44)가 내부에 형성된 레귤레이터본체(40); 및 상기 레귤레이터본체(40)의 중앙챔버(41)에 수용되되 두께(t)가 중앙챔버(41)의 일면에서 타면까지의 간격(h)보다 작게 형성되어 중앙챔버(41)의 일면에서 타면으로 이동되면서 약품투입로(42)와 우회배출로(44)를 연통 및 연통해제시키는 개폐부재(50);를 포함하며, 상기 펌프(1)가 작동하면 약품투입용 레귤레이터(30)의 개폐부재(50)가 압력차, 자중 또는 기계적 구동력에 의해 레귤레이터본체(40)의 중앙챔버(41)의 일면에서 타면으로 이동됨으로써 레귤레이터본체(40)의 약품투입로(42)와 우회배출로(44)가 연통되어 약품저장탱크(20)의 약품이 지하수의 유속이 증가되는 이송관(3)의 벤츄리부(4)로 유입되고, 상기 펌프(1)의 작동이 멈추면 이송관(3)의 지하수가 체크밸브(60)에 의해 펌프(1)쪽으로 역류되는 것이 차단되면서 수압이 증가되어 약품투입용 레귤레이터(30)의 개폐부재(50)가 수압에 의해 중앙챔버(41)의 타면에서 일면으로 이동됨으로써 레귤레이터본체(40)의 약품투입로(42)와 우회배출로(44)가 연통해제되어 약품이 이송관(3)으로 투입되는 것이 차단되는 것을 특징으로 하는 약품자동투입장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 약품투입용 레귤레이터(30)의 레귤레이터본체(40)에는 중앙챔버(41)의 내부로 공기가 출입되는 통기로(45)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 약품자동투입장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 약품투입용 레귤레이터(30)의 레귤레이터본체(40)에는 중앙챔버(41)의 일면을 통해 내부로 출몰되어 개폐부재(50)를 밀어내는 압축스프링(70)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 약품자동투입장치가 제공된다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 약품자동투입장치가 전기를 사용하지 않고도 이송관(3)에 약품을 투입할 수 있으므로 펌프(1)와 이격되어 물탱크(2)와 좀 더 근접된 위치에 설치될 수 있다. 특히, 이송관(3)에 벤츄리부(4)를 형성하고 체크밸브(60)를 설치하여 펌프(1)의 작동에 따라 지하수의 수압이 증감되면서 약품투입경로를 개폐하는 개폐부재(50)가 작동되므로 전기 없이 지하수의 수압에 의해서 약품을 자동으로 투입시키거나 투입을 멈추게 할 수 있다. 이에 따라, 전력이 없는 도서지역이나 오지 산간에서도 사용될 수 있어 도서지역 등의 거주자의 편의성이 향상되고, 종래 펌프의 전력을 사용하기 위해 펌프 근처에 설치하는 것에 비해, 물탱크(2)까지의 거리가 짧아져서 약품이 중간에 증발되는 것이 효과적으로 방지되어 소독효과를 높일 수 있다.

그리고 약품투입용 레귤레이터(30)가 압력차, 자중 또는 기계적 구동력에 의해 이동되는 개폐부재(50)에 의해 약품의 투입경로가 개폐되는 형태로 이루어져서, 종래와 같이 정량펌프 등의 기계부품을 사용하지 않으므로, 지하수에 의해 부식되는 문제가 없어 오작동의 염려가 없기 때문에 정량의 약품이 항상 투입될 수 있어 약품의 낭비가 방지되고 최소한의 약품으로 소독효과를 높일 수 있다. 이때, 약품의 투입경로상에 공기가 출입되는 통기로(45)가 형성되어 약품의 투입경로에 진공이 형성되는 것이 방지된다. 이에 따라, 이송관(3)의 벤츄리부(4)와의 압력차에 의해 개폐부재(50)가 효과적으로 이동되면서 약품의 투입경로를 개폐할 수 있어 약품이 과도하게 배출되거나 적정량이 투입되지 못하는 것이 방지되므로 소독효과를 더욱 높일 수 있다.

그리고 약품투입용 레귤레이터(30)에 개폐부재(50)를 이동시키는 압축스프링(70)이 구비되어 개폐부재(50)를 보다 용이하고 신속하게 이동시켜 약품 투입경로가 보다 원활하게 개폐되므로 정량의 약품이 효과적으로 투입된다. 이때, 압축스프링(70)은 개폐부재(50)를 완충시키기도 하여 개폐부재(50)의 손상을 줄일 수 있다. 한편, 약품자동투입장치의 약품저장탱크(20) 및 약품투입용 레귤레이터(30)를 하우징(10)에 수납하여 지중에 매설함으로써, 하절기 고온에 의해 약품저장탱크(20)의 팽창과 그로 인한 폭발위험이 감소되고 동절기 약품저장탱크(20)가 얼어서 약품투입이 저해되는 것이 방지된다.

도 1은 본 발명에 따른 약품자동투입장치의 일실시예를 도시한 설치상태도
도 2는 상기 실시예의 확대도
도 3 및 도 4는 상기 실시예의 작동상태도

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 약품자동투입장치를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 약품자동투입장치는 펌프(1)를 이용하여 끌어올려진 지하수를 물탱크(2)까지 이송하는 이송관(3)에 설치되어 지하수에 약품을 투입하는 것으로, 약품저장탱크(20), 약품투입용 레귤레이터(30) 및 체크밸브(60)를 포함한다. 이때, 이송관(3)의 소정부위에는 직경이 축소되는 벤츄리부(4)가 형성된다.

그리고 이송관(3)은 지상에 설치될 수도 있지만, 도 1과 같이 지중에 매설되며 이에 따라 약품저장탱크(20) 및 약품투입용 레귤레이터(30)는 지중에 매설되는 하우징(10) 내부에 설치되는 것이 바람직하다. 이때, 이송관(3)은 하우징(10) 내부에서 수평배치된 형태인 것을 예시하였으나, 경우에 따라 이송관(3)이 수직 또는 경사지게 배치될 수도 있다. 이러한 하우징(10)은 상단에 뚜껑(12)으로 개폐되는 개구부(11)가 형성되고, 하측부에는 이송관(3)이 관통되는데 이송관(3)의 벤츄리부(4)가 하우징(10) 내부에 위치된다.

상기 약품저장탱크(20)는 지하수를 소독하는 약액이나 약품이 저장되며, 하우징(10) 내부에 설치된다. 이때, 약품저장탱크(20)에는 상단이 하우징(10)의 개구부(11)에 근접되는 약품주입관(20)이 구비되어, 하우징(10)의 뚜껑(12)을 열고 약품주입관(21)을 통해 약품을 보충할 수 있다. 한편, 약품저장탱크(20)에는 약품이 정량씩 배출되도록 조절하는 약품투입량조절밸브(22)가 구비된다.

상기 약품투입용 레귤레이터(30)는 일단이 이송관(3)의 벤츄리부(4)에 결합되고 타단이 약품저장탱크(20)에 결합되어 약품저장탱크(20)의 약품을 이송관(3)으로 투입시킨다. 이러한 약품투입용 레귤레이터(30)는 레귤레이터본체(40) 및 이 레귤레이터본체(40)에서 약품의 투입경로를 개폐하는 개폐부재(50)를 포함한다.

그리고 도 3과 같이 레귤레이터본체(40)는 중앙챔버(41)와, 이 중앙챔버(41)의 일면 일측과 약품저장탱크(20)가 연결되어 약품이 중앙챔버(41)로 투입되는 약품투입로(42)와, 중앙챔버(41)의 타면 일측과 이송관(3)이 연결되어 중앙챔버(41)로 투입된 약품이 이송관(3)으로 배출되는 약품배출로(43)와, 상기 중앙챔버(41)의 일면과 타면을 연결하는 면과 약품배출로(43)를 연결하는 우회배출로(44)가 내부에 형성된다.

도시된 실시예에서, 레귤레이터본체(40)의 중앙챔버(41)의 상면 및 하면에 각각 약품투입로(42) 및 약품배출로(43)가 형성된 것을 예시하였다. 한편, 레귤레이터본체(40)의 약품투입로(41) 및 약품배출로(43)는 각각 약품저장탱크(20) 및 이송관(3)과 투입관(31) 및 배출관(32)으로 연결된다. 그리고 한편, 중앙챔버(41)의 상면 타측에서 외부와 연통되는 통기로(45)가 형성되고, 이 통기로(45)에는 통기관(33)이 결합된다. 이에 따라, 중앙챔버(41)가 진공상태가 되는 것이 방지된다.

그리고 상기 개폐부재(50)는 레귤레이터본체(40)의 중앙챔버(41)에 구비되어 우회배출로(44)를 개폐하는데, 합성수지재로 제작하는 것이 바람직하다. 이러한 개폐부재(50)는 두께(t)가 중앙챔버(41)의 상하 간격(h)보다 작게 형성되어 펌프(1)의 작동유무에 따라 승강되면서 우회배출로(44)와 약품투입로(42)를 연통시키거나 또는 연통해제시킨다. 즉, 펌프(1)가 작동되면, 이송관(3)의 벤츄리부(4)와 레귤레이터본체(40)의 중앙챔버(41)의 압력차나 자중에 의해 개폐부재(50)가 하강되어 약품투입로(42)와 우회배출로(44)가 연통된다. 펌프(1)의 작동이 멈추면, 이송관(3)의 지하수가 체크밸브(60)에 의해 펌프(1)쪽으로 역류되는 것이 방지되며, 이에 따라 지하수의 수압이 증가되어 레귤레이터본체(40)의 약품배출로(43)를 통해 상승하면서 개폐부재(50)를 중앙챔버(41)에서 상승시키므로, 약품투입로(42)와 우회배출로(44)가 연통해제된다.

한편, 도 2와 같이 레귤레이터본체(40)가 이송관(3)의 상측에 위치된 것을 예시하였지만, 이송관(3)의 하측에 위치되거나 또는 이송관(3)이 수직하거나 경사지게 배치될 때 이송관(3)의 측방에 위치될 수도 있다. 이때, 개폐부재(50)는 자중이 아니라 이송관(3)의 벤츄리부(4)와 레귤레이터본체(40)의 중앙챔버(41)의 압력차에 의해 약품배출로(43)가 형성된 중앙챔버(41)의 면에 밀착되면서 약품투입로(42)와 우회배출로(44)가 연통될 수 있다. 또한 후술할 압축스프링(70)과 같은 기계적 구동력에 의해 개폐부재(50)가 이동될 수도 있다.

그리고 한편, 도 3과 같이 레귤레이터본체(40)의 중앙챔버(41)의 상면 중앙에는 압축스프링(70)이 설치되는 스프링설치공(46)이 연통 형성된다. 압축스프링(70)은 개폐부재(50)가 상승되면서 압축되고 개폐부재(50)의 상승력이 제거되면 탄성복원력에 의해 개폐부재(50)를 밀어서 하강시킨다. 개폐부재(50)가 수압에 의해 중앙챔버(41)의 상면에 밀착될 경우 개폐부재(50)를 좀 더 신속하게 하강시킨다. 한편, 압축스프링(70)의 장력을 조절하는 장력조절볼트(71)가 스프링설치공(46)에 나사결합되어 압축스프링(70)의 장력을 조절할 수 있다.

상기 체크밸브(60)는 이송관(3)에 설치되되 펌프(1)와 벤츄리부(4) 사이에 설치되며, 펌프(1)로부터 끌어올려진 지하수가 물탱크(2)로 이송되지만 펌프(1)쪽으로 역류되는 것은 차단되도록 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 약품자동투입장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

도 3과 같이, 펌프(1)가 작동되어 지하수가 이송관(3)을 통해 물탱크(2)로 이송될 때, 약품투입용 레귤레이터(30)의 개폐부재(50)는 압력차나 자중에 의해 하강되어 약품투입로(42)가 우회배출로(44)를 통해 약품배출로(43)와 연결된다. 이때, 압축스프링(70)의 가압력에 의해 개폐부재(50)가 보다 용이하고 신속하게 하강된다. 이에 따라, 약품저장탱크(20)에서 배출된 약품이 약품투입용 레귤레이터(30)의 약품투입로(42), 우회배출로(44) 및 약품배출로(43)를 통해 이송관(3)으로 투입된다. 이때, 지하수가 이송관(3)의 벤츄리부(4)를 통과할 때 유속이 증가되면서 약품이 이송관(3)의 벤츄리부(4)로 흡입된다.

그리고 도 4와 같이, 펌프(1)의 작동이 멈추면 체크밸브(60)에 의해 지하수가 펌프(1)쪽으로 역류되는 것이 차단되어 이송관(3)의 수압이 증가되며, 이로 인해 약품투입용 레귤레이터(30)의 개폐부재(50)가 상승되어 약품투입로(42)와 우회배출로(44)의 연결이 차단된다. 이에 따라, 약품이 이송관(3)으로 유입되지 않게 되므로, 정해진 양의 지하수에 약품이 과도하게 투입되는 것이 방지된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

1 : 펌프 2 : 물탱크
3 : 이송관 4 : 벤츄리부
10 : 하우징 20 : 약품저장탱크
30 : 약품투입용 레귤레이터 40 : 레귤레이터본체
41 : 중앙챔버 42 : 약품투입로
43 : 약품배출로 44 : 우회배출로
45 : 통기로 50 : 개폐부재
60 : 체크밸크 70 : 압축스프링

Claims

펌프(1)를 이용하여 끌어올려진 지하수를 물탱크(2)까지 이송하는 이송관(3)에 설치되어 지하수에 약품을 투입하는 약품자동투입장치에 있어서,
약품이 저장되는 약품저장탱크(20);
일측이 상기 약품저장탱크(20)에 연결되고 타측이 상기 이송관(3)의 일정부위에 형성되는 벤츄리부(4)에 연결되어 약품저장탱크(20)의 약품을 이송관(3)으로 투입시키는 약품투입용 레귤레이터(30); 및
상기 펌프(1)와 약품투입용 레귤레이터(30) 사이의 이송관(3)에 설치되어 지하수가 펌프(1)쪽으로 역류되는 것을 차단하는 체크밸브(60);를 포함하며,
상기 약품투입용 레귤레이터(30)는,
중앙챔버(41)와, 이 중앙챔버(41)의 일면 일측과 약품저장탱크(20)가 연결되어 약품이 중앙챔버(41)로 투입되는 약품투입로(42)와, 상기 중앙챔버(41)의 타면 일측과 이송관(3)이 연결되어 중앙챔버(41)로 투입된 약품이 이송관(3)으로 배출되는 약품배출로(43)와, 상기 중앙챔버(41)의 일면과 타면을 연결하는 면과 약품배출로(43)를 연결하는 우회배출로(44)가 내부에 형성된 레귤레이터본체(40); 및
상기 레귤레이터본체(40)의 중앙챔버(41)에 수용되되 두께(t)가 중앙챔버(41)의 일면에서 타면까지의 간격(h)보다 작게 형성되어 중앙챔버(41)의 일면에서 타면으로 이동되면서 약품투입로(42)와 우회배출로(44)를 연통 및 연통해제시키는 개폐부재(50);를 포함하며,
상기 펌프(1)가 작동하면 약품투입용 레귤레이터(30)의 개폐부재(50)가 압력차, 자중 또는 기계적 구동력에 의해 레귤레이터본체(40)의 중앙챔버(41)의 일면에서 타면으로 이동됨으로써 레귤레이터본체(40)의 약품투입로(42)와 우회배출로(44)가 연통되어 약품저장탱크(20)의 약품이 이송관(3)의 유속이 증가되는 벤츄리부(4)로 유입되고,
상기 펌프(1)의 작동이 멈추면 이송관(3)의 지하수가 체크밸브(60)에 의해 펌프(1)쪽으로 역류되는 것이 차단되면서 수압이 증가되어 약품투입용 레귤레이터(30)의 개폐부재(50)가 수압에 의해 중앙챔버(41)의 타면에서 일면으로 이동됨으로써 레귤레이터본체(40)의 약품투입로(42)와 우회배출로(44)가 연통해제되어 약품이 이송관(3)으로 투입되는 것이 차단되는 것을 특징으로 하는 약품자동투입장치.
제1항에 있어서, 상기 약품투입용 레귤레이터(30)의 레귤레이터본체(40)에는 중앙챔버(41)의 내부로 공기가 출입되는 통기로(45)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 약품자동투입장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 약품투입용 레귤레이터(30)의 레귤레이터본체(40)에는 중앙챔버(41)의 일면을 통해 내부로 출몰되어 개폐부재(50)를 밀어내는 압축스프링(70)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 약품자동투입장치.