KR102017062B1 - 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 취수원에 삽입되고, 지상으로 연장되며, 저장탱크에 연결되는 집수관; 상기 집수관을 따라 공급되는 지하수에 염소를 공급하도록 상기 집수관으로부터 분기되는 공급관; 상기 공급관에 설치되고, 염수가 담수되는 염수탱크; 상기 집수관을 따라 취수되는 지하수의 염도를 측정하여 염도신호를 송신하고, 상기 공급관으로부터 제공되는 염소에 의해 변화되는 염도 변화를 측정하며, 상기 염수탱크에 담수되는 염수의 염도를 측정하여 송신하는 염도감지부; 상기 염도감지부에서 송신되는 염도신호가 설정치 미만이면 상기 염수탱크에 담수된 염수를 상기 공급관을 따라 압송하여 상기 집수관을 따라 흐르는 지하수에 염소를 공급하는 펌핑부; 상기 염수탱크에 담수되는 염수의 담수량이 설정치 미만으로 적어지면 상기 염수탱크에 지하수를 공급하는 급수부; 상기 염도감지부로부터 송신되는 상기 염수탱크에 담수된 염수의 염도가 설정치 미만으로 측정되면 상기 염수탱크에 염소를 공급하는 보충부; 상기 염수탱크에 담수되는 염수를 상기 집수관에 공급할 때에 상기 염수탱크 바닥면에 누적되는 염소를 지하수에 용해시키도록 지하수를 교반시키는 교반부; 및 별도의 구동부 없이 상기 펌핑부를 구동시키도록 상기 교반부에서 발생되는 동력을 상기 펌핑부에 전달하는 연동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 취수원으로부터 저장탱크로 공급되는 지하수에 염소를 공급하여 살균작용을 행하고, 지하수에 포함되는 염소의 농도를 측정하며 염소의 농도가 설정 범위 내에 포함되도록 유지시키고, 염수탱크에 담수되는 염수의 농도 및 보유량이 설정치를 이상으로 유지될 수 있도록 제어하며, 집수관에 공급되는 염수의 농도가 일정하게 유지되도록 제어할 수 있는 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치에 관한 것이다.
일반적으로 도서 지역이나 산간 지역 등과 같은 낙후된 지역이나 도시에서 멀리 떨어진 지역은 대체적으로 상수도의 공급이 원활하지 못하기 때문에 관정과 같은 간이 상수도를 설치하여 지하수 등을 저장 공급하여 식수 등의 생활 용수로 사용하게 된다.
이러한 간이 상수도와 같은 정수 처리 설비는 지하수를 사용하거나 빗물을 집수하여 사용하기도 하여 일부에서 계곡물을 집수하여 사용하기도 하는 것이다.
그러나 지하수나 빗물 또는 계곡물 등의 원수는 주변의 오염원에 의해 식수 등의 생활용수로 사용하기에 적합하지 않은 경우가 대부분이기 때문에 지하수나 빗물 또는 계곡물 같은 원수는 집수하여 저장탱크 등에 저장하는 과정 중에 위생적인 원수를 제공할 수 있도록 소독 약품인 염소 등을 투입하는 약품투입장치를 구비하여 운영하게 되는 것이다.
또한, 일반적으로 간이 상수도에서 지하원수 살균용으로 사용하는 약품은 고체 상태와 액체 상태의 2종류의 염소를 사용하고 있는 것이다.
상기에서 고체 상태의 염소는 간이 상수도의 평균 배수량을 산정하여 약품 탱크에 일정량의 고체 염소를 넣고 지하 원수를 가득 채워 희석시킨 다음 태양전지를 동력원으로 원수탱크 내부에 소용량의 수중펌프를 설치하여 타이머에 의해 일정시간 동안 약품 탱크 원수입구 측으로 원수를 가압하거나 원수저장탱크로 원수가 채워질 때 부력을 이용한 펌프로 가압하면 염소가 원수저장 탱크 내부로 투입되게 되는 것이다.
상기에서 액체 염소의 사용은 약품탱크에 지하 원수와 액체염소를 일정 비율로 혼합하여 상기의 방법 또는 유량의 변화와 관계없이 원수저장탱크로 지하 원수가 공급되면 일정량이 투입되도록 제작된 염소투입장치를 사용하고 있는 것으로 알려져 있다.
그러나 종래의 염소 투입 장치는 일정시간 단위로 균일하게 약품을 투입하는 장치로 물이 공급되지 않는 야간에 약품이 과다 투입되고 물 사용량이 많은 시간대에 약품량이 과소 투입되는 등 약품을 급수되는 물의 양에 비례하여 일정한 농도로 투입하기가 힘든 문제점이 있는 것이다.
또한, 종래의 염소 투입 장치는 배수 탱크 내 수위 변동에 의해 약품을 투여하게 되는 장치로 급수량과 사용량이 동일하거나 비슷할 경우 약품이 전혀 투입되지 않는 등 문제점이 여전히 존재하는 것이다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 간이 상수도의 원수를 저장시키는 집수저장탱크에 염소를 투입하여 소독 처리할 수 있도록 하는 정수 처리 설비의 약품 자동투입장치가 개발되었으며, 종래기술에 따른 투입장치는, 지하수나 계곡물 또는 빗물 등의 원수(소독 처리되지 않은 물)를 수납 저장하도록 상부 측에 집수용 송수관이 설치 구비되고 하부 측에 배출수단을 구비하는 집수저장탱크를 포함하고, 집수저장탱크는 내부에 설치 고정되어 유입되는 원수의 양이 많아지면 염소의 투입량이 많아져 저수량에 따라 약품을 투입할 수 있는 약품 공급 장치를 포함 한다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1760286호(2017년 07월 21일 공고, 발명의 명칭 : 간이 상수도의 원수를 저장시키는 집수저장탱크에 염소를 투입하여 소독 처리할 수 있도록 하는 정수 처리 설비의 약품 자동투입장치)에 개시되어 있다.
종래기술에 따른 투입장치는, 공급되는 지하수의 양에 의해 염소의 공급량이 결정되기 때문에 이미 충분히 염소를 포함하고 있는 경우에도 염소의 공급이 이루어지므로 지하수 내부에 포함되는 염소의 농도가 설정 범위 내에 포함되게 제어되기 어려운 문제점이 있다.
또한, 고체의 염소가 투입되는 경우에는 고체의 염소가 지하수 내부에 고르게 녹아 확산되기 어렵기 때문에 지하수를 살균작업이 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 발생할 수 있고, 염소 또는 염수가 저장되는 탱크에 염소 또는 염수의 저장량을 측정할 수 없기 때문에 염소 또는 염수의 공급이 원활하게 이루어지기 어려운 무제점이 있다.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 취수원으로부터 저장탱크로 공급되는 지하수에 염소를 공급하여 살균작용을 행하고, 지하수에 포함되는 염소의 농도를 측정하며 염소의 농도가 설정 범위 내에 포함되도록 유지시키고, 염수탱크에 담수되는 염수의 농도 및 보유량이 설정치를 이상으로 유지될 수 있도록 제어하며, 집수관에 공급되는 염수의 농도가 일정하게 유지되도록 제어할 수 있는 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 취수원에 삽입되고, 지상으로 연장되며, 저장탱크에 연결되는 집수관; 상기 집수관을 따라 공급되는 지하수에 염소를 공급하도록 상기 집수관으로부터 분기되는 공급관; 상기 공급관에 설치되고, 염수가 담수되는 염수탱크; 상기 집수관을 따라 취수되는 지하수의 염도를 측정하여 염도신호를 송신하고, 상기 공급관으로부터 제공되는 염소에 의해 변화되는 염도 변화를 측정하며, 상기 염수탱크에 담수되는 염수의 염도를 측정하여 송신하는 염도감지부; 상기 염도감지부에서 송신되는 염도신호가 설정치 미만이면 상기 염수탱크에 담수된 염수를 상기 공급관을 따라 압송하여 상기 집수관을 따라 흐르는 지하수에 염소를 공급하는 펌핑부; 상기 염수탱크에 담수되는 염수의 담수량이 설정치 미만으로 적어지면 상기 염수탱크에 지하수를 공급하는 급수부; 상기 염도감지부로부터 송신되는 상기 염수탱크에 담수된 염수의 염도가 설정치 미만으로 측정되면 상기 염수탱크에 염소를 공급하는 보충부; 상기 염수탱크에 담수되는 염수를 상기 집수관에 공급할 때에 상기 염수탱크 바닥면에 누적되는 염소를 지하수에 용해시키도록 지하수를 교반시키는 교반부; 및 별도의 구동부 없이 상기 펌핑부를 구동시키도록 상기 교반부에서 발생되는 동력을 상기 펌핑부에 전달하는 연동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 염도감지부는, 상기 집수관을 따라 유입되는 지하수의 염도를 측정하여 염도신호를 송신하도록 집수관의 단부와 상기 공급관의 연결부위 사이에 설치되는 제1센서; 상기 공급관으로부터 제공되는 염수가 혼합되는 지하수의 염도를 측정하여 염도신호를 송신하도록 상기 공급관의 연결부위와 상기 저장탱크 사이에 배치되도록 상기 집수관에 설치되는 제2센서; 및 상기 염수탱크에 담수되는 염수의 염도를 측정하도록 상기 염수탱크에 설치되는 제3센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 펌핑부는, 상기 공급관에 설치되는 블레이드; 및 상기 블레이드의 회전축에 설치되고, 상기 교반부로부터 상기 연동부에 의해 전달되는 동력을 상기 블레이드에 전달하는 기어박스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 급수부는, 상기 집수관에 설치되는 펌프와 상기 저장탱크 사이에 위치하는 상기 집수관으로부터 분기되고, 상기 염수탱크에 연결되는 분기관; 및 상기 분기관을 개폐할 수 있도록 상기 분기관의 연결부위에 설치되는 전환밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치는, 저장탱크로 공급되는 지하수에 포함되는 염소의 농도를 측정하는 염도감지부가 구비되므로 저장탱크에 공급되는 지하수의 염도 변화에 따라 염소의 공급량을 조절하며 제공할 수 있어 저장탱크로 공급되는 지하수의 염도가 설정 범위 내에 포함되도록 정확히 제어될 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 원격제어가 가능한 상수 관로 염수 투입장치는, 염수탱크에 잔존하는 염수의 양을 측정할 수 있는 잔량감지부가 구비되므로 염수탱크에 담수되는 염수의 양이 설정치 미만으로 적어지면 급수부 및 보충부에 의해 염수탱크에 공급되는 지하수와 염소에 의해 공급관에 투입되는 염수를 설정 농도의 범위로 공급할 수 있게 되는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 원격제어가 가능한 상수 관로 염수 투입장치는, 염수탱크 내부에 담수되는 지하수와 염소를 혼합시키도록 지하수를 교반시키는 교반부가 구비되므로 염수를 공급하기 전에 염수탱크에 담수되는 지하수를 유동시키면서 염수탱크 바닥면에 가라앉은 염소분말이 지하수에 충분히 융해되게 한 후에 염수를 공급관에 제공하게 되어 일정한 염도의 염수가 공급되면서 집수관을 따라 저장탱크에 공급되는 지하수에 일정한 염도를 제공할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 원격제어가 가능한 상수 관로 염수 투입장치는, 염수탱크에 담수된 염수를 집수관에 제공하는 펌핑부가 교반부에서 제공되는 동력에 의해 연동되게 하는 연동부가 구비되므로 1개의 모터를 구동시켜 모터의 개수를 줄이고, 염수 투입장치 구동에 소요되는 전기에너지를 절감할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치가 도시된 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치의 염도감지부가 도시된 확대도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치의 염수탱크가 도시된 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치가 도시된 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치의 염도감지부가 도시된 확대도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치의 염수탱크가 도시된 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치가 도시된 블록도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치의 일 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치가 도시된 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치의 염도감지부가 도시된 확대도이고, 도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치의 염수탱크가 도시된 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치가 도시된 블록도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치는, 취수원에 삽입되고, 지상으로 연장되며, 저장탱크(12)에 연결되는 집수관(10)과, 집수관(10)을 따라 공급되는 지하수에 염소를 공급하도록 집수관(10)으로부터 분기되는 공급관(14)과, 공급관(14)에 설치되고, 염수가 담수되는 염수탱크(16)와, 집수관(10)을 따라 취수되는 지하수의 염도를 측정하여 염도신호를 송신하고, 공급관(14)으로부터 제공되는 염소에 의해 변화되는 염도 변화를 측정하며, 염수탱크(16)에 담수되는 염수의 염도를 측정하여 송신하는 염도감지부(30)와, 염도감지부(30)에서 송신되는 염도신호가 설정치 미만이면 염수탱크(16)에 담수된 염수를 공급관(14)을 따라 압송하여 집수관(10)을 따라 흐르는 지하수에 염소를 공급하는 펌핑부(52)와, 염수탱크(16)에 담수되는 염수의 담수량이 설정치 미만으로 적어지면 염수탱크(16)에 지하수를 공급하는 급수부(72)와, 염도감지부(30)로부터 송신되는 염수탱크(16)에 담수된 염수의 염도가 설정치 미만으로 측정되면 염수탱크(16)에 염소를 공급하는 보충부(74)와, 염수탱크(16)에 담수되는 염수를 집수관(10)에 공급할 때에 염수탱크(16) 바닥면에 누적되는 염소를 지하수에 용해시키도록 지하수를 교반시키는 교반부(80)와, 별도의 구동부 없이 펌핑부(52)를 구동시키도록 교반부(80)에서 발생되는 동력을 펌핑부(52)에 전달하는 연동부(90)를 포함한다.
집수관(10)은 지면으로부터 지하로 연장되어 취수원으로 삽입되고, 집수관(10)의 외측 단부는 지하수가 저장되는 저장탱크(12)에 연결되며, 지상으로 노출되는 집수관(10)에는 펌프(18)가 설치되어 지하수를 저장탱크(12)로 압송시키게 되고, 집수관(10)을 통과하는 지하수는 염도감지부(30)의 작동에 의해 지하수 중에 포함되는 염소의 양을 측정하여 제어부(100)에 송신하게 된다.
지하수에 포함되는 염소의 농도, 즉 염도는, 0.3~0.4ppm으로 유지되어야 지하수의 살균작용이 효과적으로 이루어지게 되는데, 지하수의 염도가 0.3ppm 미만인 경우에는 펌핑부(52)의 작동에 의해 염수탱크(16)에 담수되는 염수가 집수관(10)에 공급되어 지하수의 염도를 증가시키게 된다.
상기한 바와 같이 집수관(10)에 염수가 공급된 후에 염도감지부(30)의 작동에 의해 지하수의 염도가 다시 측정되고, 지하수의 염도가 0.3~0.4ppm 사이의 수치로 측정되면 펌핑부(52)의 작동을 중단하여 염수의 공급을 차단하게 된다.
따라서 본 실시예에 따른 저장탱크(12)에는 0.3~0.4ppm의 염도를 유지하는 지하수가 저장되어 지하수 내에 포함되는 세균을 살균할 수 있게 된다.
본 실시예의 염도감지부(30)는, 집수관(10)을 따라 유입되는 지하수의 염도를 측정하여 염도신호를 송신하도록 집수관(10)의 단부와 공급관(14)의 연결부위 사이에 설치되는 제1센서(32)와, 공급관(14)으로부터 제공되는 염수가 혼합되는 지하수의 염도를 측정하여 염도신호를 송신하도록 공급관(14)의 연결부위와 저장탱크(12) 사이에 배치되도록 집수관(10)에 설치되는 제2센서(34)와, 염수탱크(16)에 담수되는 염수의 염도를 측정하도록 염수탱크(16)에 설치되는 제3센서(36)를 포함한다.
따라서 펌프(18)의 작동에 의해 취수원으로부터 집수관(10)을 따라 지상으로 배출되는 지하수는 제1센서(32)에 의해 염도가 감지되고, 펌핑부(52)의 작동에 의해 염수가 공급관(14)을 따라 제공되면 공급관(14)의 연결부위를 지나 저장탱크(12) 측으로 이동되는 지하수의 염도가 제2센서(34)에 의해 측정된다.
상기한 바와 같이 집수관(10)을 통과하는 지하수의 염도를 2번에 걸쳐 측정하는데, 공급관(14) 연결부위 이전의 지하수와, 공급관(14) 연결부위를 통과하며 염수가 공급된 지하수의 염도를 측정하여 염수 공급에 의해 높아진 지하수의 염도 변화를 측정할 수 있게 된다.
본 실시예의 펌핑부(52)는, 공급관(14)에 설치되는 블레이드(56)와, 블레이드(56)의 회전축에 설치되고, 교반부(80)로부터 연동부(90)에 의해 전달되는 동력을 블레이드(56)에 전달하는 기어박스(54)를 포함한다.
공급관(14)의 일측 단부는 염수탱크(16)의 하부에 연결되고, 공급관(14)에는 펌핑작동을 행하는 블레이드(56)가 설치되고, 블레이드(56)의 회전축에는 기어박스(54)가 연결되어 교반부(80)로부터 전달되는 동력의 전달 방향 및 회전 속도가 가변되어 블레이드(56)에 전달된다.
공급관(14)과 집수관(10)의 연결부위에는 개폐밸브가 설치되므로 집수관(10)에 염수가 공급되는 경우에는 개폐밸브가 개방된 후 블레이드(56)가 회전되면서 염수탱크(16)에 담수되는 염수를 집수관(10)에 공급하여 지하수의 염도를 0.3~0.4ppm까지 높이게 된다.
상기한 바와 같은 염소 공급작동이 장기간 반복되면 염수탱크(16)에 담수되는 염수의 저장량이 감소하게 되는데, 이때, 염수탱크(16)에 설치되는 잔량감지부(38)로부터 송신되는 잔량신호에 따라 제어부(100)로부터 구동신호가 송신되어 급수부(72) 및 보충부(74)가 구동되어 염수탱크(16) 내부에 설정 범위 내로 염도를 유지하는 염수가 보충된다.
본 실시예의 급수부(72)는, 집수관(10)에 설치되는 펌프(18)와 저장탱크(12) 사이에 위치하는 집수관(10)으로부터 분기되고, 염수탱크(16)에 연결되는 분기관(72a)과, 분기관(72a)을 개폐할 수 있도록 분기관(72a)의 연결부위에 설치되는 전환밸브(72b)를 포함한다.
따라서 제어부(100)로부터 송신되는 구동신호에 따라 전환밸브(72b)가 개방되면 집수관(10)을 따라 저장탱크(12) 측으로 압송되는 지하수의 일부분이 분기관(72a)을 따라 염수탱크(16) 내부로 공급되므로 염수탱크(16)에 지하수를 공급할 수 있게 된다.
또한, 염수탱크(16)에 설치되어 염수탱크(16)에 담수되는 지하수의 염도를 측정하는 제3센서(36)로부터 염도신호가 송신되고, 이 염도가 설정치 보다 낮은 염도로 판단되면 보충부(74)의 작동에 의해 염수탱크(16) 내부로 염소가 투입되면서 염소탱크 내부에 담수되는 염소는 일정한 염도를 유지하게 된다.
상기한 바와 같이 염소탱크 내부에 담수되는 지하수의 염도가 설정 범위에 포함되도록 유지되므로 염수탱크(16)로부터 집수관(10)으로 공급되는 염수의 농도가 일정하게 유지되면서 저장탱크(12)에 저장되는 지하수의 염도를 0.3~0.4ppm 내로 유지시킬 수 있게 된다.
본 실시예의 보충부(74)는, 염수탱크(16)에 설치되고, 염소 원액이 수납되는 보충케이스(74a)와, 보충케이스(74a)와 염소탱크를 개폐 가능하게 구획하도록 설치되는 체크밸브(74c)와, 체크밸브(74c)를 향하여 로드가 출몰되도록 보충케이스(74a)에 설치되고, 염소 원액을 체크밸브(74c) 측으로 가압하여 염수탱크(16)에 공급하는 투입실린더(76)를 포함한다.
보충케이스(74a)의 바닥면에는, 체크밸브(74c) 측으로 낮아지는 경사를 이루도록 경사면(74b)이 형성되고, 투입실린더(76)는 경사면(74b)의 내측 공간에 설치되며, 투입실린더(76)로부터 출몰되는 로드는 경사면(74b)을 관통하여 체크밸브(74c) 측으로 연장되고, 로드의 단부에는 염소 원액을 체크밸브(74c) 측으로 가압하는 가압부재(76a)가 설치된다.
따라서 제어부(100)로부터 작동신호가 수신되어 투입실린더(76)로부터 로드가 돌출되면 보충케이스(74a)의 경사면(74b)에 담수된 염소 원액이 가압부재(76a)에 의해 체크밸브(74c) 측으로 가압되고, 체크밸브(74c)가 가압부재(76a)로부터 전달되는 외력에 의해 개방되면 보충케이스(74a) 내부에 담겨진 염소 원액의 일부분 정량이 염수탱크(16) 내부로 공급된다.
상기한 바와 같이 투입실린더(76)로부터 로드가 돌출되는 1번의 작동에 의해 일정한 양의 염소 원액이 염수탱크(16)에 공급되므로 제어부(100)로부터 송신되는 구동신호에 따라 투입실린더(76)가 다수 차례 구동되면서 염수의 농도를 설정된 염도까지 정확하게 높일 수 있게 된다.
체크밸브(74c)는, 보충케이스(74a)에 대향되는 염수탱크(16) 외벽에 형성되는 보충홀부(75c)와, 보충홀부(75c)를 따라 출몰 가능하게 설치되는 볼부재(75a)와, 볼부재(75a)를 보충홀부(75c) 측으로 가압하여 폐쇄상태를 유지시키는 탄성부재(75b)를 포함한다.
보충홀부(75c)는, 보충케이스(74a) 측 단부의 단면적이 좁고, 염수탱크(16) 측 단부의 단면적은 상대적으로 넓은 깔때기 모양의 단면 형상을 이루며, 염수탱크(16) 측 단부에는 탄성부재(75b)의 단부가 지지되는 안착홈부가 형성된다.
탄성부재(75b)의 일단은 볼부재(75a)에 밀착되게 배치되고, 탄성부재(75b)의 타단은 안착홈부에 삽입되어 지지되므로 볼부재(75a)를 보충케이스(74a) 측 단부로 가압하는 탄성력을 제공하게 된다.
보충케이스(74a) 측 단부의 단면적은 볼부재(75a)와 비교하여 지름이 작게 형성되므로 탄성부재(75b)의 가압력에 의해 볼부재(75a)가 보충케이스(74a) 측 단부에 밀착되면 보충홀부(75c)를 차단하여 체크밸브(74c)의 폐쇄상태를 이루게 된다.
이후에, 투입실린더(76)로부터 로드가 돌출되어 가압부재(76a)가 염소 원액을 볼보재(75a) 측으로 가압하면 탄성부재(75b)가 압축되면서 볼부재(75a)가 염수탱크(16) 측으로 이동되어 보충홀부(75c)가 개방되면서 염소 원액이 염수탱크(16) 내부로 공급된다.
보충홀부(75c) 내측에는 가압부재(76a)가 슬라이딩 가능하게 설치되는 구획공간이 형성되고, 구획공간의 일측에는 염소 원액이 유입되는 홀부(75d)가 형성되어 보충케이스(74a)에 담수되는 염소 원액은 경사면(74b)을 따라 흐르면서 홀부(75d)를 통해 보충홀부(75c) 내측으로 유입된다.
이때, 투입실린더(76)로부터 로드가 돌출되어 가압부재(76a)가 염소 원액을 체크밸브(74c) 측으로 가압하면 구획공간에 유입된 양 만큼의 염소 원액이 염수탱크(16) 내부로 공급된다.
또한, 본 실시예의 교반부(80)는, 염수탱크(16)의 상면으로부터 내측 까지 삽입되어 연장되는 구동축(82)과, 구동축(82) 내측 단부에 설치되고, 염수탱크(16)에 담수된 염수를 교반시키는 교반팬(84)과, 구동축(82) 외측 단부에 연결되어 동력을 제공하는 모터(86)를 포함한다.
따라서 제어부(100)로부터 수신되는 구동신호에 따라 염수의 공급이 결정되면 모터(86)가 구동되면서 교반팬(84)을 회전시켜 염수탱크(16)에 담수된 염수를 교반시키면서 염소 원액이 염수탱크(16)에 저장되는 지하수에 효과적으로 용해되도록 한다.
상기한 바와 같이 염수가 집수관(10)에 공급될 때에 염소 원액이 충분히 용해된 일정한 농도의 염수가 공급되므로 염수의 공급량을 측정하고 제어하면서 집수관(10)을 통과하는 지하수가 0.3~0.4ppm의 염도를 유지할 수 있게 정확한 제어를 행하게 된다.
또한, 본 실시예의 연동부(90)는, 기어박스(54)에 설치되고, 염수탱크(16) 상부까지 연장되는 연동축(91)과, 모터(86)의 출력축에 설치되는 제1기어(92)와, 제1기어(92)와 기어연결되도록 연동부(90)를 감싸는 케이스에 설치되는 제2기어(93)와, 제2기어(93)와 일정 간격을 유지하며 동일 회전축 상에 배치되는 제3기어(94)와, 제3기어(94)를 승강 가능하게 지지하고, 염수탱크(16) 상면 안착홈부에 설치되는 착탈실린더(96)와, 착탈실린더(96)로부터 로드가 돌출되면 제2기어(93)와 제3기어(94)를 밀착시키면서 연동시키도록 제2기어(93)와 제3기어(94) 사이에 설치되는 마찰연결부(97)와, 제3기어(94)에 기어연결되고, 연동축(91)에 설치되는 제4기어(95)를 포함한다.
따라서 제어부(100)로부터 염수 공급신호가 송신되면, 모터(86)에 전원이 인가되어 구동축(82) 및 교반팬(84)를 회전시키면서 염수탱크(16)에 담수된 지하수를 교반시키면서 지하수에 포함되는 염소가 지하수에 충분히 용해되도록 한다.
이후에, 설정된 시간이 경과되면 착탈실린더(96)로부터 로드가 돌출되어 제3기어(94)를 상승시켜 제2기어(93)에 밀착시키므로 모터(86)의 동력이 제1기어(92), 제2기어(93) 및 제3기어(94)를 따라 제4기어(95) 및 연동축(91)에 전달되어 블레이드(56)가 회전되면서 염수를 공급관(14)을 따라 집수관(10) 측으로 압송시키게 된다.
상기한 바와 같이 염수가 공급되기 전에는 일정 시간 동안 염수를 교반시키는 작동이 이루어지게 되므로 염수에 포함되는 염소 원액을 충분히 지하수에 용해시킬 수 있게 된다.
본 실시예의 마찰연결부(97)는, 제2기어(93)의 저면에 설치되는 제1마찰판(98)과, 제1마찰판(98)에 대향되도록 제3기어(94)의 상면에 설치되며, 착탈실린더(96)에 의해 제3기어(94)가 상승되면 제1마찰판(98)에 밀착되어 제3기어(94)를 제2기어(93)에 일체로 연결하는 제2마찰판(99)을 포함한다.
따라서 착탈실린더(96)로부터 로드가 돌출되면 제3기어(94)가 상승되면서 제1마찰판(98)과 제2마찰판(99)이 밀착되므로 모터(86)의 동력이 제2기어(93) 및 제3기어(94)를 통과하여 제4기어(95)를 통해 펌핑부(52)에 전달된다.
이로써, 취수원으로부터 저장탱크로 공급되는 지하수에 염소를 공급하여 살균작용을 행하고, 지하수에 포함되는 염소의 농도를 측정하며 염소의 농도가 설정 범위 내에 포함되도록 유지시키고, 염수탱크에 담수되는 염수의 농도 및 보유량이 설정치를 이상으로 유지될 수 있도록 제어하며, 집수관에 공급되는 염수의 농도가 일정하게 유지되도록 제어할 수 있는 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치를 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 투입장치가 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 집수관 12 : 저장탱크
14 : 공급관 16 : 염수탱크
30 : 염도감지부 32 : 제1센서
34 : 제2센서 36 : 제3센서
38 : 잔량감지부 52 : 펌핑부
54 : 기어박스 56 : 블레이드
72 : 급수부 72a : 분기관
72b : 전환밸브 74 : 보충부
74a : 보충케이스 74b : 경사면
74c : 체크밸브 75a : 볼부재
75b : 탄성부재 75c : 보충홀부
76 : 투입실린더 76a : 가압부재
80 : 교반부 82 : 구동축
84 : 교반팬 86 : 모터
90 : 연동부 91 : 연동축
92 : 제1기어 93 : 제2기어
94 : 제3기어 95 : 제4기어
96 : 착탈실린더 97 : 마찰연결부
98 : 제1마찰판 99 : 제2마찰판
100 : 제어부
14 : 공급관 16 : 염수탱크
30 : 염도감지부 32 : 제1센서
34 : 제2센서 36 : 제3센서
38 : 잔량감지부 52 : 펌핑부
54 : 기어박스 56 : 블레이드
72 : 급수부 72a : 분기관
72b : 전환밸브 74 : 보충부
74a : 보충케이스 74b : 경사면
74c : 체크밸브 75a : 볼부재
75b : 탄성부재 75c : 보충홀부
76 : 투입실린더 76a : 가압부재
80 : 교반부 82 : 구동축
84 : 교반팬 86 : 모터
90 : 연동부 91 : 연동축
92 : 제1기어 93 : 제2기어
94 : 제3기어 95 : 제4기어
96 : 착탈실린더 97 : 마찰연결부
98 : 제1마찰판 99 : 제2마찰판
100 : 제어부
Claims (4)
- 취수원에 삽입되고, 지상으로 연장되며, 저장탱크에 연결되는 집수관;
상기 집수관을 따라 공급되는 지하수에 염소를 공급하도록 상기 집수관으로부터 분기되는 공급관;
상기 공급관에 설치되고, 염수가 담수되는 염수탱크;
상기 집수관을 따라 취수되는 지하수의 염도를 측정하여 염도신호를 송신하고, 상기 공급관으로부터 제공되는 염소에 의해 변화되는 염도 변화를 측정하며, 상기 염수탱크에 담수되는 염수의 염도를 측정하여 송신하는 염도감지부;
상기 염도감지부에서 송신되는 염도신호가 설정치 미만이면 상기 염수탱크에 담수된 염수를 상기 공급관을 따라 압송하여 상기 집수관을 따라 흐르는 지하수에 염소를 공급하는 펌핑부;
상기 염수탱크에 담수되는 염수의 담수량이 설정치 미만으로 적어지면 상기 염수탱크에 지하수를 공급하는 급수부;
상기 염도감지부로부터 송신되는 상기 염수탱크에 담수된 염수의 염도가 설정치 미만으로 측정되면 상기 염수탱크에 염소를 공급하는 보충부;
상기 염수탱크에 담수되는 염수를 상기 집수관에 공급할 때에 상기 염수탱크 바닥면에 누적되는 염소를 지하수에 용해시키도록 지하수를 교반시키는 교반부; 및
별도의 구동부 없이 상기 펌핑부를 구동시키도록 상기 교반부에서 발생되는 동력을 상기 펌핑부에 전달하는 연동부를 포함하고,
상기 염도감지부는,
상기 집수관을 따라 유입되는 지하수의 염도를 측정하여 염도신호를 송신하도록 집수관의 단부와 상기 공급관의 연결부위 사이에 설치되는 제1센서;
상기 공급관으로부터 제공되는 염수가 혼합되는 지하수의 염도를 측정하여 염도신호를 송신하도록 상기 공급관의 연결부위와 상기 저장탱크 사이에 배치되도록 상기 집수관에 설치되는 제2센서; 및
상기 염수탱크에 담수되는 염수의 염도를 측정하도록 상기 염수탱크에 설치되는 제3센서를 포함하고,
상기 펌핑부는,
상기 공급관에 설치되는 블레이드; 및
상기 블레이드의 회전축에 설치되고, 상기 교반부로부터 상기 연동부에 의해 전달되는 동력을 상기 블레이드에 전달하는 기어박스를 포함하고,
상기 급수부는,
상기 집수관에 설치되는 펌프와 상기 저장탱크 사이에 위치하는 상기 집수관으로부터 분기되고, 상기 염수탱크에 연결되는 분기관; 및
상기 분기관을 개폐할 수 있도록 상기 분기관의 연결부위에 설치되는 전환밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격제어가 가능한 상수 관로 염소 투입장치. - 삭제
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