KR102138641B1 - 염소약품탱크 냉각장치 및 이를 이용한 염소소독 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 염소소독시스템의 약품탱크 냉각장치는 차아염소산나트륨 용액을 냉각 저장하기 위하여 약품탱크의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 따라 냉각장치를 가동 또는 중단하여 약품탱크의 차아염소산나트륨 용액을 일정온도로 유지하고, 약품탱크 안의 차아염소산나트륨의 농도를 원격 모니터링하여 약품탱크의 차아염소산나트륨의 농도와 온도를 제어하는 저장장치를 제공함에 있다.
본원발명의 염소소독시스템의 약품탱크 냉각장치는 탱크외피(354)와 탱크내피(344) 사이에 단열재(355)를 형성시켜 약품탱크 내부의 온도 변화를 최소화하고,상기 약품탱크의 상부에는 염소투입부(390)를 형성시키며, 약품탱크의 하부 일측에는 배출부(391)를 형성시켜 상기 배출부가 염소투입장치로 연결되며, 상기 약품탱크의 외측에는 레벨게이지(440)을 수직으로 배치하여 약품탱크 내부의 용액 잔량을 육안으로 파악할 수 있도록 하고, 상기 약품탱크의 내부에 온도센서(356)를 착설하여 약품탱크 내 용액의 온도를 4~5℃로 유지할 수 있도록 제어부를 통하여 상기 냉각장치 작동을 on/off 하며, 상기 염소투입부(390)를 통하여 약품탱크 내부로 차아염소산나트륨 용액을 투입하여 저장하였다가 염소투입장치에 상기 차아염소산나트륨을 공급한다.
본원발명의 염소소독시스템의 약품탱크 냉각장치는 탱크외피(354)와 탱크내피(344) 사이에 단열재(355)를 형성시켜 약품탱크 내부의 온도 변화를 최소화하고,상기 약품탱크의 상부에는 염소투입부(390)를 형성시키며, 약품탱크의 하부 일측에는 배출부(391)를 형성시켜 상기 배출부가 염소투입장치로 연결되며, 상기 약품탱크의 외측에는 레벨게이지(440)을 수직으로 배치하여 약품탱크 내부의 용액 잔량을 육안으로 파악할 수 있도록 하고, 상기 약품탱크의 내부에 온도센서(356)를 착설하여 약품탱크 내 용액의 온도를 4~5℃로 유지할 수 있도록 제어부를 통하여 상기 냉각장치 작동을 on/off 하며, 상기 염소투입부(390)를 통하여 약품탱크 내부로 차아염소산나트륨 용액을 투입하여 저장하였다가 염소투입장치에 상기 차아염소산나트륨을 공급한다.
Description
본 발명은 약품탱크 냉각장치 및 이를 이용한 염소소독 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정수장으로부터 수용가까지 수도관 또는 도관을 이용하여 수돗물을 공급할 때 중간에 염소희석액을 재투입할 때 저장된 차아염소산나트륨을 냉각 저장하기 위한 약품탱크 냉각장치 및 이를 이용한 염소소독 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 상하수도 소독공정에 적용되는 소독방식은 염소소독으로 액화염소를 기화기로 기화한 후 이젝터를 통해 처리대상 원수에 공급하여 소독하는 방식을 전통적으로 사용하고 있다. 그러나 이러한 염소소독은 고압가스로 취급되고, 염소가 독성물질로 분류되어 안전관리상 고위험성을 항시 내포하고 있다.
이에 최근에는 염소와 동일한 살균기작을 보유한 차아염소산나트륨에 의한 소독공정으로 대체가 이루어지고 있는 실정으로 이미 미국과 일본 등 선진국에서는 지진 등의 자연재해와 대테러에 대한 위험성을 고려하여 90% 이상이 차아염소산나트륨으로 대체되었고, 국내에서도 점차 차아염소산나트륨으로 대체되고 있다.
이러한 차아염소산나트륨은 소금물 전기분해를 통해 현장에서 직접 차아염소산나트륨을 생성하여 차아염소산나트륨 저장조에 보관하였다가 사용처에 주입하는 방식과 화학공정에서 제조된 화학약품의 형태로 구매하여 저장조에 보관하고 사용하는 방식으로 대별된다.
그러나 이러한 차아염소산나트륨은 화학적으로 불안정한 물질로 기간과 온도에 따라 농도가 떨어지고, 클로레이트와 같은 발암성 부산물의 농도가 증가하게 되는 문제점을 가지고 있다.
이에, 최근에는 차아염소산나트륨 용액이 저장되는 저장 장치에 온도를 조절할 수 있는 열교환기가 설치하여 차아염소산나트륨 용액의 저장온도를 유지하여 상술된 문제점을 해결하고 있다.
그러나, 차아염소산나트륨 용액이 저장된 저장탱크는 열교환기의 작동에 의해 온도가 조절되는 범위가 한정적이고, 그 범위에 대해서만 온도를 점검함에 따라 탱크가 대형화되어 그 범위가 넓어지면 탱크 내에서 온도 차가 발생되어 염소의 농도가 저하되면서 발암성 부산물의 농도가 증가되는 문제점이 있었다.
또한, 탱크 내에 차아염소산나트륨의 농도가 저하되면 발암물질인 클로레이트의 농도가 급증하여 안전성이 저하됨에 따라 실시간으로 모니터링 할 필요성이 증대되고 있다.
정수장 등의 가압장으로부터 수도관 또는 관정 등을 통해 공급되는 수도물 오염을 방지하고 인체에 병을 일으킬 수 있는 수인성 병원균의 불활성화를 위하여 차아염소산나트륨(Sodium Hypochlorite, 이하 '염소액' 또는 '약품'이라 한다.) 등의 소독 약품을 일정량 잔류하도록 규정하고 있다.
통상적으로, 급수의 염소 농도는 바이러스를 비롯한 수인성 병원균으로부터의 안전성 확보를 위하여 수도꼭지에서 0.3ppm 내지 4ppm로 유지되도록 규정되어 있다. 상술한 잔류 염소는 급수 시설의 송수관로의 거리가 길거나 급수의 사용량이 많을 경우, 또는 송수관 내에서의 체류 시간이 길어지고 수온이 높아지면 중간에 잔류염소가 소실되어 잔류염소농도가 저하됨으로 인하여 급수의 소독 효과가 저하되는 문제점이 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 급수 시설에 평균적으로 고농도의 염소액을 투입하여 잔류 염소가 소모되는 문제를 해결하고 있으나, 이로 인하여 가정의 수도꼭지에서 나오는 수돗물에 잔류되는 잔류염소농도가 과도하게 높아지는 문제점이 있었다.
종래에는 상술한 문제를 해결하기 위하여 배수지 등의 공급 과정에 추가로 약품을 투입하여 원수의 소독력을 확보하였다. 그러나 종래의 약품 공급 장치는 정량펌프로 공급되는 약품이 부족하거나 출수 약품 농도에 이상이 생겼을 경우에도 정량펌프가 계속 가동되어 잔류 약품 농도의 조절이 어려운 문제점이 있다. 또한, 입수의 잔류 약품 농도를 측정하는 센서, 유량 센서 및 정량펌프 등의 장치 상태에 따라 변화 가능한 출수의 잔류 약품농도를 보상할 수 없어, 설정된 잔류 약품 농도와 출수의 잔류 약품 농도 편차 극복이 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 차아염소산나트륨 용액을 냉각 저장하기 위하여 약품탱크의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 따라 냉각장치를 가동 또는 중단하여 약품탱크의 차아염소산나트륨 용액을 일정온도로 유지하고, 약품탱크 안의 차아염소산나트륨의 농도를 원격 모니터링하여 약품탱크의 차아염소산나트륨의 농도와 온도를 제어하는 저장장치를 제공함에 있다.
정수장 등의 가압장에서 염소액을 투입한 후 일정거리의 수도관에서 잔류염소농도가 저하되는 문제를 해결하고, 일정 수준의 잔류 염소가 가정의 수돗물에서 유지될 수 있도록 하기 위해서는 잔류염소농도가 저하되는 중간 지점에 약품탱크를 추가로 설치하여 수도관 등에 부족한 염소액을 재투입하여야 한다.
이와 같이 수도관의 잔류염소농도를 일정하게 유지하기 위하여 염소액을 재투입하는 경우 중간에 차아염소산나트륨 등의 약품을 저장하기 위한 약품탱크가 설치되어야 한다.
또한, 본 발명은 수도관의 평균 잔류염소농도를 유지하기 위하여 약품탱크의 염소를 재투입하여 차아염소산나트륨이 소모되는 경우 차아염소산나트륨 발생장치를 통하여 자동으로 차아염소산나트륨을 제조하고 이를 약품탱크에 주입하는 시스템을 제공한다.
본원발명의 염소소독시스템의 약품탱크 냉각장치는 탱크외피(354)와 탱크내피(344) 사이에 단열재(355)를 형성시켜 약품탱크 내부의 온도 변화를 최소화하고,상기 약품탱크의 상부에는 염소투입부(390)를 형성시키며, 약품탱크의 하부 일측에는 배출부(391)를 형성시켜 상기 배출부는 약품탱크와 연결된다.
상기 약품탱크의 외측에는 레벨게이지(440)을 수직으로 배치하여 약품탱크 내부의 용액 잔량을 육안으로 파악할 수 있도록 하고, 상기 약품탱크의 내부에 온도센서(356)를 착설하여 약품탱크 내 용액의 온도를 4~5℃의 저온으로 유지할 수 있도록 제어부를 통하여 상기 냉각장치 작동을 on/off 하며, 상기 염소투입부(390)를 통하여 약품탱크 내부로 차아염소산나트륨 용액을 투입하여 저장하였다가 염소투입장치에 상기 차아염소산나트륨을 공급한다. 상기 차아염소산나트륨은 상기 약품탱크 내에서 냉각 보관될 수 있도록 열교환부(351)에서 냉각된 냉매가 냉각관(365)로 유입되어 냉매펌프(350)으로 보내지며, 상기 냉각관(365)는 약품탱크의 차아염소산나트륨 용액 속을 지나면서 용액의 온도를 일정하게 유지하고, 상기 냉매펌프(350)로 보내진 냉매는 상기 열교환부(351)에 이송되어 냉각될 때 냉매는 압축기로 압축되어 응축기에서 냉매의 열을 발산하며, 열이 발산된 냉매는 팽창밸브를 지나 증발기에서 냉매가 팽창 증발되면서 냉매의 온도가 크게 냉각시킨다. 상기 냉각된 냉매는 냉각관을 지나면서 상기 차아염소산나트륨 용액의 온도를 저하시켜 약품탱크 내부 차아염소산나트륨 용액을 4~5℃의 온도로 한다.
상기 약품탱크 내의 차아염소산나트륨은 전해조(11)에 염수 및 연수를 공급하고, 상기 전해조의 용액은 기액분리기(13)에서 염소가스 및 수산화나트륨 수용액이 분리되어 각각 염소가스저장조(12)와 가성소다저장조(12')로 나뉘어 유입되며,
상기 가성소다저장조(12')의 수산화나트륨수용액을 반응조(14)에 투입하고, 상기 염소가스저장조(12)의 염소가스는 이젝터(16)을 통하여 고압 저온 환경하의 반응조에 분출시켜 고농도의 차아염소산나트륨 수용액을 제조하여 상기 약품탱크에 저장한다.
본 발명에 의한 염소소독시스템의 약품탱크 냉각장치는 실시간으로 모니터링하면서 약품탱크 내부의 차아염소산나트륨의 농도와 온도를 제어하여 설정된 농도와 온도로 일정하게 유지하며, 약품탱크의 하부에서 상부의 복수 위치에서 독립적으로 각각의 온도를 측정하면서 냉각을 실시하고, 차아염소산나트륨의 농도를 원격에서 실시간으로 모니터링하여 안전성이 향상되는 효과를 제공한다
본원발명의 염소소독시스템의 약품탱크 냉각장치는 차아염소산나트륨을 저장하였다가 사용하며, 상기 차아염소산나트륨은 생산된 제품을 사용할 수도 있으나, 약품탱크에 연결되는 차아염소산나트륨 발생장치를 설치하여 현장에서 용도에 대응하고, 차염의 농도를 변동하기 용이하고 생산된 차염을 저장하는 과정에서 농도 저하를 방지하여 공정 유연성과 생산성 향상을 도모하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 냉각장치가 설치된 약품탱크 평면도이다.
도 2는 본 발명의 약품탱크를 포함하는 하우징 평면도이다.
도 3은 본 발명의 차아염소산나트륨 발생장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 수도관 염소투입장치의 시스템 도면이다.
도 5는 본 발명의 염소투입부의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 염소투입부의 상세도이다.
도 7은 본 발명의 냉각장치의 냉매 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 염소투입 흐름도이다.
도 9는본 발명의 염소투입 장치의 일 실시예이다.
도 2는 본 발명의 약품탱크를 포함하는 하우징 평면도이다.
도 3은 본 발명의 차아염소산나트륨 발생장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 수도관 염소투입장치의 시스템 도면이다.
도 5는 본 발명의 염소투입부의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 염소투입부의 상세도이다.
도 7은 본 발명의 냉각장치의 냉매 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 염소투입 흐름도이다.
도 9는본 발명의 염소투입 장치의 일 실시예이다.
이하에서 첨부된 도면과 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 수도관 염소투입장치 및 그 투입방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 사용하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 냉각장치가 설치된 약품탱크 평면도이고, 도 2는 본 발명의 약품탱크를 포함하는 하우징 평면도이다. 본 발명의 약품탱크는 배출부(391)가 설치되며, 약품탱크 내부의 염소액을 원격제어부(310)의 제어에 의해 배출부(391)를 통해 염소투입장치로 보내진다.
상기 약품탱크에 염소액을 투입하면, 일시적으로 약품탱크 안에 약품이 주입되면 약품탱크 내부에 압력이 갑자기 상승하기 때문에 내부 공기를 배출해 줄 수 있는 배기구(미도시)가 필요하다. 상기 배기구는 평소에는 닫혀 있다가 내부 압력에 의해 뚜껑이 열렸다가 닫히는 구조로 간단하게 설치한다. 또한 평소에 약품탱크의 염소액이 꾸준이 소모될 때에는 배기구멍을 염소탱크와 연결되어 소모되는 양만큼의 외기가 상기 배기구멍을 통하여 약품탱크 내부로 유입되며, 상기 배기구멍에는 필터가 장착되어 있어 곤충이나 이물질 등이 유입되는 것을 방지한다.
또한 상기 약품탱크에는 약품레벨센서(392)가 착설되어 약품의 양을 측정하여 원격제어부로 데이터를 보내서 약품의 투입시기를 결정하며, 상기 약품레벨센서는 상하로 승강되는 센서부(346)가 약품의 수위에 따라 움직이며, 상기 센서부는 연결선(345)에 의해 상기 약품레벨센서에 연결된다.
또한 약품탱크에는 약품탱크농도센서(357)를 장착하여 염소액의 차아염소산나트륨의 농도가 5%~12% 범위로 설정되도록 하고, 센서의 설치 위치는 하부에 설치하거나 상기 약품레벨센서에 함께 설치한다.
상기 약품탱크의 옆으로는 길게 수직으로 투명한 관이 약품탱크의 내부와 연결되어 있어 약품탱크 내부에 염소액이 얼마나 담겨 있는지 눈으로 확인할 수 있는 레벨게이지(440)가 형성된다.
또한 약품탱크 내부에는 냉각장치(450)를 설치하여 약품탱크 내 염소액이 일정 온도로 유지되도록 한다. 본원발명에서 차아염소산나트륨 소독약은 온도가 상승하면 소독력이 저하되므로 4~5℃의 온도에서 보관하며, 바람직하게는 4℃에서 보관하는 것이 바람직하다.
본원발명의 약품탱크 냉각장치의 약품탱크는 탱크외피(354)와 탱크내피(344) 사이에 단열재(355)를 형성시켜 약품탱크 내부의 온도 변화를 최소화한다. 상기 단열재에는 수성연질폼, 우레탄폼, 발포폴리스티렌, 압축스티로폼, 페놀폼보드, 글라스울 및 퍼라이트 등을 사용하여 단열한다.
상기 약품탱크의 상부에는 염소투입부(390)를 형성시키며, 약품탱크의 하부 일측에는 배출부(391)를 형성시켜 상기 배출부가 염소투입장치로 연결되어 원격제어부의 작동에 의해 약품탱크 내 염소액(차아염소산나트륨)이 염소투입장치에 공급된다. 상기 공급되는 차아염소산나트륨은 5%~12% 농도의 차염을 주로 사용한다.
상기 약품탱크의 외측에는 레벨게이지(440)을 수직으로 배치하여 약품탱크 내부의 용액 잔량을 육안으로 파악할 수 있도록 하고, 상기 약품탱크의 내부에 온도센서(356)를 착설하여 약품탱크 내 용액의 온도를 4~5℃로 유지할 수 있도록 원격제어부를 통하여 상기 냉각장치 작동을 on/off 한다.
상기 냉각장치는 약품탱크 내에서 염소액을 저온으로 보관될 수 있도록 열교환부(351)에서 냉각된 냉매가 냉각관(365)로 유입되어 냉매펌프(350)으로 보내지며, 상기 냉각관(365)은 약품탱크의 차아염소산나트륨 용액 속을 지나면서 용액의 온도를 일정하게 유지시킨다.
도 8에 보는 바와 같이 상기 냉매펌프(350)로 보내진 냉매는 상기 열교환부(351)에 이송되어 냉각될 때 냉매는 압축기로 압축되어 응축기에서 냉매가 응축되어 열을 발산하며, 열이 발산된 냉매는 팽창밸브를 지나 증발기에서 냉매가 팽창 증발되면서 냉매의 온도가 크게 냉각시킨다. 상기 냉각된 냉매는 냉각관을 지나면서 상기 차아염소산나트륨 용액의 온도를 저하시켜 약품탱크 내부 차아염소산나트륨 용액을 4~5℃의 온도로 한다. 상기 냉매는 물이나 알코올 또는 물과 알코올의 혼합액을 사용할 수 있으며, 종래 냉매 물질의 사용도 가능하다.
도 3은 본 발명의 차아염소산나트륨 발생장치의 평면도이다. 상기 약품탱크 내의 차아염소산나트륨은 전해조(11)에 염수 및 연수가 공급되며, 전해조(11)의 입력측으로 염수공급기와 연수공급기를 구비하고, 상기 전해조는 각각 전극을 지닌 양극부와 음극부 사이에 이온교환막을 구비한다.
상기 염수공급기는 소금탱크에서 포화 또는 과포화 소금물을 전해조(11)의 양극부로 투입하고, 연수공급기는 연수기를 거친 물을 전해조(11)의 음극부로 투입한다. 연수공급기에서 칼슘이나 마그네슘 등의 이온성 불순물이 흡착 제거되어 이온교환막의 오염을 방지하며, 전해조에서 전원공급기의 전원으로 염화나트륨(NaCl) 수용액과 물을 전기 분해하여 염소가스, 수소가스, 수산화나트륨(NaOH)을 생성한다.
상기 전해조의 용액은 기액분리기(13)에서 염소가스 및 수산화나트륨 수용액이 분리되어 각각 염소가스저장조(12)와 가성소다저장조(12')로 나뉘어 유입되며, 상기 가성소다저장조(12')의 수산화나트륨수용액을 반응조(14)에 투입하고, 상기 염소가스저장조(12)의 염소가스는 이젝터(16)을 통하여 고압 저온 환경하의 반응조에 분출시켜 고농도의 차아염소산나트륨 수용액을 제조하여 상기 약품탱크에 저장한다.
상기 반응조(14) 전기제어 방식의 열전소자쿨러(17), 이젝터(16)의 회전을 유발하는 회전체(15)가 구비되며, 상기 열전소자쿨러(17)는 반응조(14)의 내부 온도를 4℃ 이하로 유지하며, 양산의 공정 유연성을 실현하기 용이하도록 전기제어 방식을 적용한다. 이젝터(16)는 반응조(14) 내에서 고르게 분포하도록 복수로 구성하는 동시에 상단의 회전체(15)를 통하여 설정된 속도로 회전시켜 반응 시간을 단축한다.
본 발명의 저장부(18)는 열전소자쿨러(19)를 이용하여 -20℃ ~ 20℃까지 차아염소산나트륨을 냉각시키고, 저장부에서 차아염소산나트륨(차염)의 온도가 20℃ 이내로 유지되면 유효염소의 농도가 대략 2주 정도 유지된다. 차염의 저장 기간을 증대하거나 특수한 용도에 대응하기 위해 -20℃까지 냉동시키는 것이 필요하며, 저장부(18)의 열전소자쿨러(19)는 반응조(14) 열전소자쿨러(17)보다 냉각 성능을 높게 설정한다. 저장부(18)의 각각의 저장조는 차등적 온도로 차아염소산나트륨을 저장한다.
본 발명에 따르면 원격제어부(310)가 차아염소산나트륨의 생산 공정을 제어하며, 상기 제어부는 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 지닌 마이컴 회로의 제어기를 기반으로 한다. 입력인터페이스에는 공정 조건을 감시하기 위한 각종 검출기가 연결되고, 출력인터페이스에는 전원공급기, 보조공급기, 열전소자쿨러(17)(19), 전자밸브 등이 구동기와 연결되고, 제어기는 설정된 농도의 차염을 생산하기 위한 각종 성분의 농도, 온도, 유량 등에 대한 공정 조건을 메모리에 저장한다.
도 4는 본 발명의 수도관 염소투입장치의 시스템 도면이다. 일반 각 가정에 수돗물을 공급하기 위해서는 정수장에서 정수처리된 수돗물을 가압장에서 도관 또는 수도관으로 높은 압력으로 출수하게 된다. 이 경우 가압장에서 일반 각 가정에 연결된 수도관이 수십 km로 긴 경우에는 정수장에서 정수하고 염소소독을 하더라도 중간에 잔류염소농도가 크게 저하되어 소독의 효과가 저하되는 경우가 발생된다. 이 경우에는 중간에 수도관의 수돗물에 염소희석액을 재투입하는 염소투입장치가 설치된다.
상기 염소투입장치는 수도관(500)에 채수밸브(501)로부터 수돗물을 채수하여 약품탱크(400)의 차아염소산나트륨이 염소투입부(300)에서 혼합되어 수도관의 투입밸브(502)로 투입되며, 상기 수도관에 형성된 농도센서(360)에서 수돗물의 잔류염소농도를 측정하고, 상기 측정된 잔류염소농도의 데이터는 원격제어부(310)에 보내지며, 상기 원격제어부에서 측정된 수돗물의 잔류염소농도가 기준치인 0.5~1ppm 이하인 경우에는 채수밸브(501)에서 채수된 수돗물에 약품탱크(400)의 차아염소산나트륨이 혼합되어 자동으로 0.5~1ppm의 수돗물이 될 수 있도록 염소가 투입된다. 상기 원격제어부의 수치들은 모니터(100)에 표시되며, 상기 모니터는 컴퓨터 스크린 또는 스마트폰 단말기일 수 있다.
도 5는 본 발명의 염소투입부의 평면도이고, 도 6은 염소투입부의 상세도이다. 수도관의 수돗물은 채수밸브(501)로부터 채수되어 순환펌프(390)로 유입되어 전동밸브(320)을 거쳐 혼합탱크(340)에 이송될 때, 원격제어부(310)의 제어에 따라 약품탱크의 염소액이 상기 전동밸브(320)를 지나 약품인젝터(330)에 의해 상기 수돗물과 혼합되고, 상기 염소액이 혼합된 수돗물은 와류발생장치(341)를 통하여 혼합탱크(340)에서 투입된다. 상기 혼합탱크의 염소희석액은 수도관의 투입밸브(502)에 투입되어 정수장으로부터 유입되는 수돗물과 혼합되어 수도관 속의 수돗물 잔류염소농도를 0.5~1ppm으로 유지시켜 주며, 상기 수도관 속의 수돗물 잔류염소농도가 목표농도인지의 여부는 농도센서(360)에서 수돗물 잔류염소농도를 검출하여 원격제어부(310)으로 데이터가 보내져 비교 판단하여 제어한다.
상기 혼합탱크(340)에서 혼합된 염소희석액은 투입밸브(502)로 유입시켜 수돗물의 잔류염소농도를 일정하게 유지한다. 채수된 수돗물이 순환펌프와 전동밸브를 지나 혼합탱크로 유입되고 남은 수돗물은 감압밸브를 지나 샘플수탱크(370)로 유입된다. 상기 와류발생장치(341)의 내부에 형석, 빙정석, 불소인회석 등의 광물을 적층시켜 염소희석액에 광물성분, 특히 불소화합물 성분을 함유시킬 수 있다.
상기 와류발생장치(341)는 나선형 스크류로 구성되며, 염소희석액이 유입될 때 상기 나선형 스크류에 의해 와류파동이 발생되며, 상기 나선형 스크류는 동력에 의하여 회전시킬 수 있으며, 이때 나선형 스크류의 회전속도는 0.5~2m/sec의 속도로 회전시켜 더 강한 와류파동을 형성시킬 수 있다. 상기와 같이 와류파동을 형성시키게 되면 신속하게 염소액이 수돗물과 혼합되어 아염소산염(Chlorite) 등의 불순한 염소화합물의 발생을 억제시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 염소투입 흐름도이고, 도 9는 본 발명의 염소투입 장치의 일 실시예이다. 본원발명의 수도관 염소투입장치는 수돗물의 잔류염소 목표농도인 0.5~1ppm보다 낮은 경우에는 약품탱크의 염소액을 수도관의 투입밸브로 유입시켜 목표농도를 유지할 수 있도록 하며, 이때 원격제어부는 농도센서(360)센서에서 검출한 농도 데이터와 수도관의 수돗물 유량을 계산하여 잔류염소가 목표농도에 도달할 수 있도록 계산하여 염소액을 투입한다.
그리고 원격제어부의 제어프로세스에서 잔류염소 목표농도와 수도관의 유속 등에 관한 데이터를 이용하여 정량펌프를 이용하여 채수하고, 잔류염소농도가 0.5~1ppm이 되도록 혼합탱크에서 믹싱되도록 하는 것이다.
11 : 전해조 12 ; 저장조 13 : 기액분리기
14 : 반응조 15 : 회전체 16 : 이젝터
17, 19 : 열전소자쿨러 18 : 저장조 42 : 약품탱크하우징
40 : 하우징커버
100 : 모니터 200 : 정수장T/C 390 : 염소투입부
344 : 탱크내피 350 : 냉매펌프 351 : 열교환부
353, 365 : 냉각관 354 : 탱크외피 355 : 단열재
356 : 온도센서 357 : 약품탱크농도센서 390: 염소투입부
391 : 배출부 392 : 약품레벨센서 440 : 레벨게이지
14 : 반응조 15 : 회전체 16 : 이젝터
17, 19 : 열전소자쿨러 18 : 저장조 42 : 약품탱크하우징
40 : 하우징커버
100 : 모니터 200 : 정수장T/C 390 : 염소투입부
344 : 탱크내피 350 : 냉매펌프 351 : 열교환부
353, 365 : 냉각관 354 : 탱크외피 355 : 단열재
356 : 온도센서 357 : 약품탱크농도센서 390: 염소투입부
391 : 배출부 392 : 약품레벨센서 440 : 레벨게이지
Claims (4)
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- 약품탱크 냉각장치를 이용한 염소소독시스템에 있어서,
상기 염소소독시스템은 각 가정에 수돗물을 공급할 때 수십 km의 긴 수도관(500) 중간에 잔류염소가 저하되는 것을 방지하기 위하여 수돗물에 염소희석액을 재투입시키는 염소투입장치가 설치되며,
상기 염소투입장치는 차아염소산나트륨을 보관하는 냉각장치가 설치된 약품탱크와, 상기 약품탱크의 차아염소산나트륨의 공급을 제어하는 원격제어부(310), 상기 원격제어부의 제어에 따라 약품탱크의 차아염소산나트륨이 전동밸브(320)를 지나 약품인젝터(330)에 의해 상기 수돗물과 혼합되어 와류발생장치(341)를 통하여 혼합탱크(340)에서 투입되며, 상기 수도관(500)에 형성된 채수밸브(501)로부터 수돗물을 채수하고, 채수된 수돗물은 순환펌프(390)로 유입되어 전동밸브(320)을 거쳐 혼합탱크(340)에 이송되어 차아염소산나트륨과 혼합되어 염소희석액이 되며,
상기 혼합탱크의 염소희석액은 수도관의 투입밸브(502)에 투입되어 정수장으로부터 유입되는 수돗물에 혼합되어 수도관 속의 수돗물 잔류염소농도를 0.5~1ppm으로 유지시켜 주며, 상기 수도관 속의 수돗물 잔류염소농도는 농도센서(360)에서 검출하여 원격제어부(310)으로 데이터가 보내져 비교 판단하여 제어하되,
상기 약품탱크의 냉각장치는 탱크외피(354)와 탱크내피(344) 사이에 단열재(355)가 형성되며, 상기 차아염소산나트륨은 상기 약품탱크 내에서 냉각 보관될 수 있도록 열교환부(351)에서 냉각된 냉매가 냉각관(365)으로 유입되어 냉매펌프(350)으로 보내지며, 상기 냉각관(365)은 약품탱크의 차아염소산나트륨 용액 속을 지나면서 용액의 온도를 일정하게 유지하고, 상기 냉매펌프(350)로 보내진 냉매는 상기 열교환부(351)에 이송되어 냉각될 때 냉매는 압축기로 압축되어 응축기에서 냉매의 열을 발산하며, 열이 발산된 냉매는 팽창밸브를 지나 증발기에서 냉매가 팽창 증발되면서 냉매의 온도가 냉각되고, 상기 냉각된 냉매는 냉각관을 지나면서 상기 차아염소산나트륨 용액의 온도를 저하시켜 약품탱크 내부 차아염소산나트륨 용액을 4~5℃의 온도로 저장하는 것을 특징으로 하는 염소소독시스템의 약품탱크 냉각장치.
- 제3항에 있어서,
상기 약품탱크의 상부에는 염소투입부(390)를 형성시키고, 약품탱크의 하부 일측에는 배출부(391)를 형성시켜 상기 배출부가 염소투입장치와 연결되어 원격제어부의 제어에 의해 상기 배출부를 통해 차아염소산나트륨이 배출되고,
상기 약품탱크에는 약품레벨센서(392)가 착설되어 센서부(346)에서 측정된 차아염소산나트륨의 수위 데이터를 연결선(345)를 통해 상기 약품레벨센서로 전송시키며,
상기 약품탱크의 외측에는 레벨게이지(440)을 수직으로 배치하여 약품탱크 내부의 용액 잔량을 육안으로 파악할 수 있도록 하고,
상기 염소투입부(390)를 통하여 약품탱크 내부로 차아염소산나트륨을 투입하여 저장하였다가 염소투입장치에 상기 차아염소산나트륨을 공급하는 것을 특징으로 하는 염소소독시스템의 약품탱크 냉각장치
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