KR102154227B1 - 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 상수도 배관 내를 흐르는 물의 수질을 측정하여 오염수 유입시 이를 즉시 배제할 수 있고, 드레인 모듈이 접속부의 하방에 구비됨으로써 오염 물질의 제거 효율이 상승되며, 와류를 발생시켜 오염 물질이 와류에 의해 배출되는 비율이 상승되고, 배출되는 물의 양을 조절할 수 있으며, 상수도 배관을 흐르는 물의 방향이 가변되어도 와류의 형성이 가능한 상수도 수질 관리 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은, 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 상수도 배관 내를 흐르는 물의 수질을 측정하여 오염수 유입시 이를 즉시 배제할 수 있고, 드레인 모듈이 접속부의 하방에 구비됨으로써 오염 물질의 제거 효율이 상승되며, 와류를 발생시켜 오염 물질이 와류에 의해 배출되는 비율이 상승되고, 배출되는 물의 양을 조절할 수 있으며, 상수도 배관을 흐르는 물의 방향이 가변되어도 와류의 형성이 가능한 상수도 수질 관리 장치에 관한 것이다.
상수도 배관상을 흐르는 물은 공사, 파손, 진동, 수압, 수류의 방향 등에 의해 오염물이 물속에 섞여 흐를 가능성이 있다. 이러한 오염수가 수용가에까지 도달되면 큰 문제가 되기 때문에 상수도 배관상을 흐르는 물의 오염도를 측정하여 적절한 대처를 해주어야 한다.
또한, 상수도 배관은 경우에 따라 인접한 급수 지역간이 연결되고, 어느 한 급수 지역이 단수되면 연결된 인접 급수 지역으로부터 물이 공급되도록 변경될 수 있는데, 이 경우 상수도 배관 내에 일방향의 수류에 의해 침전 고착되었던 이물질이 역방향의 수류를 만나 탈락되어 일시적으로 오염이 발생할 수 있다.
따라서, 이러한 상수도 배관상을 흐르는 물의 수질을 측정하고, 오염수의 유입이 확인되면 이를 신속히 외부로 방류할 수 있는 장치의 개발이 필요로 하게 되었다.
본 발명은, 상수도 배관 내를 흐르는 물의 수질을 측정하여 오염수 유입시 이를 즉시 제거할 수 있는 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 일정 부피를 갖는 챔버가 형성된 드레인 하우징이 접속부의 하방에 구비됨으로써 원수(물)를 상수도 배관에서 제거하는 과정이 아닌 경우에도 상수도 내에서 원수중에 포함된 오염 물질이 이동중에 드레인 모듈로 낙하되어 오염 물질의 제거 효율이 상승되는 상수도 수질 관리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 원수가 이동되는 배관의 하단에서 상부로 돌출된 와류형성막으로 인하여 와류를 발생시켜 오염 물질이 와류에 의해 드레인 하우징으로 유입되는 비율이 상승되는 상수도 수질 관리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 상수도 배관에서 하부에 형성된 드레인 하우징에 유입되는 물의 양을 조절할 수 있는 상수도 수질 관리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 상수도 배관을 흐르는 물의 방향이 변경되어도 와류의 형성이 가능한 상수도 수질 관리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 평소의 상수도 배관 내에서 물이 이동중에 드레인 하우징 속으로 배출한 오염물질을 모아 놓은 후에 수질 이상시에 상수도 배관에 흐르는 물을 제거하는 과정에서 드레인 하우징 속에 저장된 오염물질을 같이 제거할 수 있는 상수도 수질 관리 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 상수도 배관에 연통 결합되는 파이프 형상의 접속부; 상기 접속부 전방에 위치하며 상수도 배관 내부에 흐르는 물의 수질을 측정하는 수질 센서; 상기 상수도 배관의 하부 아래에 배치되며, 부피를 갖는 중공된 내부가 형성되어 상단이 상기 접속부의 하단과 연통되는 드레인 하우징과, 일단이 상기 드레인 하우징의 일 측면에 연통 결합되는 배수 라인과, 일단이 상기 배수 라인에 연통되게 구비되는 드레인 밸브를 포함하는 드레인 모듈; 상기 상수도 배관의 내측에 구비되어 상수도 배관을 흐르는 물의 비율을 조정하는 메인 밸브; 상기 수질 센서의 측정값을 입력받아 상기 메인 밸브 또는 상기 드레인 밸브의 개도량을 결정하는 제어부;를 포함한다.
본 발명의 상기 접속부는 상수도 배관상의 일 지점에 양단이 상기 상수도 배관에 연통 결합되는 직렬 접속 형태이다.
본 발명의 상기 접속부는 상수도 배관상의 서로 다른 두 지점에 양단이 연통 결합되는 병렬 접속 형태이다.
본 발명의 상기 제어부는 상기 수질 센서의 측정값이 설정 수치 이상인 경우 상기 메인 밸브를 폐쇄시키고, 드레인 밸브를 개방시킨다.
본 발명의 상기 드레인 모듈은, 상기 접속부와 상기 드레인 하우징의 사이에 구비되어 상기 접속부로부터 상기 드레인 하우징으로 유입되는 물의 양을 조절하는 드레인 조절판을 포함하고, 상기 드레인 조절판은, 제 1 드레인 홀이 천공되고 상기 제 1 드레인 홀의 전단에서 상기 제 1 드레인 홀의 상방을 향하여 물이 흐르는 방향으로 경사지게 와류 형성막이 형성된 상부판을 포함한다.
상기 드레인 조절판은, 상기 상부판의 하면에 접하도록 슬라이딩 가능하게 구비되며 상기 제 1 드레인 홀과 대응되는 위치에 제 2 드레인 홀이 천공된 하부판 및 상기 하부 판을 슬라이딩시키는 액츄에이터를 포함하며, 상기 제어부는 상기 수질 센서의 측정값이 설정 수치 이상인 경우 상기 액츄에이터를 구동시켜 상기 제 1 드레인 홀과 상기 제 2 드레인 홀이 겹쳐져 형성되는 통공의 크기를 증가시킨다.
본 발명의 상기 와류 형성막은, 중앙부가 절곡되어 절곡부를 기준으로 양측이 둔각을 이루도록 형성되고, 상기 와류 형성막의 절곡부에 고정되는 와류 샤프트와, 상기 와류 샤프트에 결합되는 와류 모터를 포함하며, 상기 제어부는 상기 와류 모터를 구동하여 상기 와류 형성막의 경사면 방향을 가변시킨다.
본 발명의 상기 수질 센서는 상기 접속부의 전방으로 10~30m 이격되어 설치된다.
본 발명의 상기 상수도 배관 내부를 흐르는 무게를 갖는 오염 물질은 상기 드레인 모듈의 상부에 형성된 드레인 홀에 침전되어 드레인 하우징 내부에 축적된다.
본 발명은, 상수도 배관 내를 흐르는 물의 수질을 측정하여 오염수 유입시 이를 즉시 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 일정 부피를 갖는 챔버가 형성된 드레인 하우징이 접속부의 하방에 구비됨으로써 원수(물)를 상수도 배관에서 제거하는 과정이 아닌 경우에도 상수도 내에서 원수중에 포함된 오염 물질이 이동중에 드레인 모듈로 낙하되어 오염 물질의 제거 효율이 상승되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 접속부를 흐르는 원수가 이동되는 배관의 하단에서 상부로 돌출된 와류형성막으로 인하여 와류가 형성된 후 드레인 하우징에 유입되도록 함으로써, 오염 물질이 와류에 의해 드레인 하우징으로 유입되는 비율이 상승되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 드레인 하우징과 접속부 사이에 제 1 드레인 홀이 형성된 상부판과 제 2 드레인 홀이 형성된 하부판이 구비되되, 하부판이 슬라이딩 가능하게 구비되어서, 하부판을 슬라이딩 시킬 때 제 1 드레인 홀과 제 2 드레인 홀이 겹쳐져 형성되는 통공의 크기를 조절 가능하고, 이에 따라 드레인 하우징에 유입되는 물의 양을 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 와류 형성막의 경사면 방향을 가변할 수 있도록 구성됨으로써, 상수도 배관을 흐르는 물의 방향이 가변되어도 이에 유연하게 대처할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 평소의 상수도 배관 내에서 물이 이동중에 드레인 하우징 속으로 배출한 오염물질을 모아 놓은 후에 수질 이상시에 상수도 배관에 흐르는 물을 제거하는 과정에서 드레인 하우징 속에 저장된 오염물질을 같이 제거할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치의 단면 예시도.
도 2 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치의 단면 예시도.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치의 드레인 모듈의 단면도.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치의 드레인 조절판의 사시도.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치의 드레인 조절판의 사용 상태도.
도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치의 드레인 조절판의 사용 상태도.
도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치의 퇴적부 침전물 배출 과정을 도시한 사용 상태도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 장치의 드레인 조절판의 형상도.
도 2 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치의 단면 예시도.
도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치의 드레인 모듈의 단면도.
도 4 는 본 발명의 실시예에 따른 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치의 드레인 조절판의 사시도.
도 5 는 본 발명의 실시예에 따른 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치의 드레인 조절판의 사용 상태도.
도 6 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치의 드레인 조절판의 사용 상태도.
도 7 은 본 발명의 실시예에 따른 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치의 퇴적부 침전물 배출 과정을 도시한 사용 상태도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 장치의 드레인 조절판의 형상도.
이하에서, 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은, 도 1 내지 도 8 에 도시된 바와 같이, 수용가에 물을 공급하는 상수도 배관(10)에 연통 결합되는 접속부(100)와, 접속부(100)의 하단에 연통되게 결합되어 수질을 측정하고 오염수를 배출하는 드레인 모듈(200)과, 드레인 모듈(200)의 전단에 배치된 수질 센서1(223)의 측정값을 입력받아 드레인 모듈(200)의 배출 유무를 결정하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성된다.
상수도 배관(10)은, 수원지와 수용가 사이에 구비되어 수용가에 원수(물)를 공급하는 역할을 하며, 통상 지중에 매설되어 구비되나 이러한 상수도 배관(10)의 형태를 본 발명에서 한정하는 것은 아니다.
상수도 배관(10)에는 파이프 형상의 접속부(100)가 연통 결합된다. 접속부(100)는 드레인 모듈(200)에 상수도 배관(10)상을 흐르는 물을 공급하는 역할을 하며, 이러한 접속부(100)는 상수도 배관(10)상의 일 지점에 양단이 연통 결합되는 직렬 접속 형태로 구성될 수 있고, 또는, 상수도 배관(10)상의 서로 다른 두 지점에 양단이 연통 결합되는 병렬 접속 형태로 구성될 수 있다.
도 1 과 같이, 접속부(100)가 직렬 접속 형태인 경우에는 상수도 배관(10)의 일 지점을 대체하여 접속부(100)가 상수도 배관(10)의 역할을 겸하는 구조로 구성되며, 도 2 와 같이, 접속부(100)가 병렬 접속 형태인 경우에는 상수도 배관(10)의 두 지점이 천공되어 천공된 부분에 접속부(100)의 양단이 각각 연통 결합된다.
직결 접속 상태인 도 1은 상수도 배관(10)의 일측을 전체적으로 절단한 후에 접속부(100)가 후렌지 결합하며, 병렬 접속 상태인 도 2는 상수돈 배관(10)의 일측열 부분 절단한 후에 후렌지 결합하여 설치한다.
이때, 상수도 배관(10)상에는 오염수의 유입시 오염수가 수용가를 향하여 흐르지 않고 드레인 모듈(200)을 통해 외부로 배출할 수 있도록 메인 밸브(110)가 구비된다. 메인 밸브(110)는 접속부(100)가 결합된 외측 방향의 상수도 배관(10)의 내측에 구비되는데, 접속부(100)가 직렬 접속 형태인 경우에는 접속부(100)가 결합되는 지점 부근에 2개가 각각 구비되고, 접속부(100)가 병렬 접속 형태인 경우에는 접속부(100)의 양단이 결합된 구간 사이가 아닌 그 외측에 2개가 각각 구비된다. 따라서, 접속부(100) 후단의 수류를 차단할 때 상수도 배관(10)을 흐르는 물이 모두 드레인 모듈(200)로 향할 수 있도록 구성될 수 있다.
접속부(100)가 직렬 접속 또는 병렬 접속과 관계없이 오염수의 유입이 없는 경우에 상수도 배관(10)을 통과하는 물이 접속부(100)를 통하여 흐를 수 있도록 구비된다.
접속부 전단 및 후단에는 각각 수질 센서1(223)과 수질센서2(224)가 설치되어 상수도 배관(10) 내에 흐르는 물의 수질을 측정한다. 수질 센서1 및 2로 측정되는 대상은 탁도, 염소농도, PH, 전기전도도 등이 있으며, 이중 탁도와 염소농도의 측정은 필수적이고, 나머지는 선택적으로 채택될 수 있다.
수질센서1(223)은 접속부 전단에서 10~30m 정도 이격되어 설치되어, 탁도 또는 염소의 농도가 규정치를 벗어난 경우에 메인 밸브(110)를 폐쇄하여 드레인 모듈(200)을 통하여 상수도 배관(10) 내에 흐르는 오염수를 제거할 수 있도록 한다. 수질 센서1(223)이 접속부 전단에서 10~30m 정도 이격되는 것은 수질센서를 통과하며 측정하는 시간동안 물이 흐르는 거리와 메인 밸브(110)의 폐쇄 시간을 고려한 것이다.
수질 센서2(224)는 오염수 제거가 완료된 이후에 상수도 배관에 깨끗한 물이 흐를 것으로 예측되어 물 제거를 위한 드레인 밸브(221)를 폐쇄하고 메일 밸브(110)를 개방했을 경우에 전단의 수질 센서1(223)의 측정과 수질센서2(224)를 통하여 이중으로 수질의 상태를 파악하도록 한다.
앞에서 설명한 것은 상수도 배관(10) 내에서 물의 흐름이 좌에서 우로 흐르는 경우이고, 이와 반대로 상수도 배관(10) 내에서 물이 흐를 경우에 수질센서2(224)에 의하여 수질이 측정되어 메인밸브(110)가 개폐되고, 오염수로 판단될 경우에 드레인 밸브(221)를 개방하여 오염수를 제거한 후 드레인 밸브(221)를 폐쇄하고 메인밸브(110)를 개방하여 물이 흐를때에 1차로 수질센서2(224)가 수질을 측정하고, 2차로 수질센서1(223)이 측정하게 된다.
이와 같이 물의 흐름이 변경되는 경우에는 후술하는 것처럼 드레인 모듈(200)의 드레인 조절판(230)의 방향도 변경되어야 한다.
드레인 모듈(200)은, 접속부(100)상을 흐르는 물을 일시 저류하여 유속을 저감시키고, 유속이 저감된 물을 방류하면서 방류되는 물의 수질를 측정하거나, 또는, 수질이 규정에서 벗어난 물을 일시에 외부로 배출하는 역할을 하며, 이를 위하여 중공된 내부(챔버)를 갖도록 형성되어 상단이 접속부(100)와 연통되는 드레인 하우징(210)과, 일단이 드레인 하우징(210)의 일 측면에 연통 결합되는 배출 라인(220)과, 배출 라인(220)을 흐르는 물의 비율을 조정하는 드레인 밸브(221)을 포함하여 구성된다.
드레인 하우징(210)은 중공된 내부를 갖도록 형성되어 그 상단이 접속부(100)의 하단과 연통 결합되며, 일측면에 배출 라인(220)이 연통 결합된다. 이때, 배출 라인(220)은 드레인 하우징(210)의 측면 또는 하면에 구비되며, 드레인 하우징(210)의 측면 높이에 의해 모래, 흙, 기타 오염물이 침전되는 퇴적부(211)가 드레인 하우징(210)의 바닥면에 형성된다.
드레인 밸브(221)는, 배출 라인(220)에 흐르는 물의 비율을 조절하는 역할을 하며, 이를 위하여 배출 라인(220)상에 설치된다. 드레인 밸브(221)는 배출 라인(220)상에서 구동되어 폐쇄된 경우에는 상수도 배관(10)에 흐르는 물이 일부 드레인 하우징(210)으로 내려왔다가 다시 상부로 빠져나가며 이때 일정 각도로 경사진 드레인 조절판(230)과 더불어 물의 흐름을 느리고 하고 이 부분에서 와류를 형성시키며, 상수도 배관(10) 내부의 무게를 갖는 오염물질이 내려와 침전되며 퇴적부(211)가 형성된다. 또한, 드레인 밸브(221)를 개방한 경우에는 드레인 하우징(210)으로 들어온 물을 모두 배출시킨다. 이때 퇴적부(211)에 침전된 오염물질도 같이 배출된다.
드레인 모듈(200)은, 접속부(100)상을 흐르는 물이 드레인 하우징(210)으로 유입되는 양을 조절하기 위하여 접속부(100)와 드레인 하우징(210)의 사이에 드레인 조절판(230)이 구비된다. 드레인 조절판(230)은, 복수의 제 1 드레인 홀(232)이 천공되고 제 1 드레인 홀(232)의 전단에서 제 1 드레인 홀(232)의 상방을 향하여 경사지게 와류 형성막(233)이 형성된 상부판(231)과, 상부판(231)의 하면에 접하도록 슬라이딩 가능하게 구비되며 제 1 드레인 홀(232)과 대응되는 위치에 제 2 드레인 홀(237)이 천공된 하부판(236) 및 하부판(236)을 슬라이딩시키는 액츄에이터(238)를 포함하여 구성된다. 이때, 도 4 와 같이, 와류 형성막(233)이 물의 진행 방향에 대하여 지그재그 형태로 배열될 수 있는데, 이는 와류 형성막(233)에 의해 보다 많은 면적에 와류를 형성시키기 위함이다.
이때, 상수도 배관(10)을 흐르는 물은 일방향으로만 흐르지 않고 경우에 따라 반대 방향을 향하여 흐를 수 있다. 이 경우 와류 형성막(233)이 상부판(231)에 고정된 상태이면 물의 진행 방향에 대하여 와류 형성막(233)의 경사면이 하향 경사지게 형성되는 모양이 되어 와류를 형성할 수 없게 된다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 와류 형성막(233)의 중앙부가 절곡되어 절곡부를 기준으로 양측이 둔각을 이루도록 형성된다. 그리고, 와류 형성막(233)의 절곡부는 와류 샤프트(234)에 고정 결합되고, 와류 샤프트(234)는 와류 모터(235)에 결합된다. 즉, 와류 형성막(233)의 절곡부는 접속부(100)의 길이 방향과 수직한 방향으로 형성되며, 와류 모터(235)의 구동에 따라 경사면의 방향을 가변할 수 있게 되어, 와류 샤프트(234)는 와류 형성막(233)의 힌지 역할을 한다. 와류 형성막(233)은 물이 이동하는 방향으로 경사면을 갖도록 하여 물이 배관 내부에서 흐르다가 상부로 살짝 올라간 이후 갑자기 내려가도록 하여 와류 형성막 후단에서 물의 압력을 저감시키며 와류를 형성한다. 그리고, 이 경우 상부판(231)의 제 1 드레인 홀(232)은 와류 형성막(233)과 동일한 크기로 형성되는데, 와류 형성막(233)의 경사면을 이루지 않는 반대쪽 부분이 회전 하강하였을 때 이 부분과 밀착되는 것이 바람직하다. 이때, 와류 형성막(233)과 제 1 드레인 홀(232)을 안정적으로 밀착시키기 위하여 제 1 드레인 홀(232)은 상부로부터 하방으로 인입된 단턱부가 형성되고, 반대로 와류 형성막(233)은 하부로부터 상방으로 단턱부가 형성되어서 두 단턱부가 서로 치합되도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 와류 형성막(233)과 와류 샤프트(234)는 복수개로 형성되는 것이 바람직하나, 보다 큰 크기의 1개의 형태로도 제작가능한다.
이러한 드레인 모듈(200)의 동작을 살펴보면, 접속부(100)상을 흐르는 물은 와류 형성막(233)의 경사를 따라 상승하여 유속이 상승하고, 와류 형성막(233)의 경사가 끝나는 점에서 후단의 느린 유속과 충돌하여 와류가 형성된다. 이때 형성된 와류에 의해 유속의 방향이 상부판(231)의 제 1 드레인홀로 향하게 되고, 제 1 드레인 홀(232)을 통과한 물은 곧바로 하부판(236)의 제 2 드레인 홀(237)을 통과하게 된다. 이렇게 드레인 조절판(230)을 통과한 물은 드레인 하우징(210)에 수용되는데, 드레인 하우징(210)의 내부에서 임시 저류된다. 이때 상수도 배관(10) 내에 덩어리로 형성된 무거운 오염물질이 있을 경우에 배관(10) 하부를 흐르다 드레인 홀로 낙하여 드레인 하우징(210)에 쌓여 퇴적부(211)를 형성한다. 평소에 드레인 하우징(210)에 순차적으로 퇴적된 퇴적부(211)는 드레인 밸브(221)가 개방되면 배출된다. 선택적으로 드레인 하우징(210)의 상부에 탁도센서(미도시)를 부착하여 오염수가 발견 전이라도 드레인 하우징 내부에 퇴적부가 높아질 경우에 드레인 밸브를 개방시키도록 할 수 있다.
제어부는, 메인 밸브(110)의 개도량을 결정하는 역할을 하며, 이를 위하여 수질 센서1(223) 또는 수질센서2(224)로부터 측정된 수질값을 입력받는다.
이러한 제어부의 동작을 상세히 살펴보면, 제어부는 초기 구동시 우선 접속부(100)의 전단에 구비된 메인 밸브(110)의 개도량을 100%로, 접속부(100)의 후단에 구비된 메인 밸브(110)의 개도량을 0%로 설정한다. 그리고, 드레인 밸브(221)의 개도량을 100%로 설정한다. 이는 초기 구동시 혹시 모를 오염수가 수용가에 공급되는 것을 방지하기 위함이며, 반드시 이를 한정하는 것은 아니다. 이로 인해 상수도 배관(10)을 통해 공급된 물은 접속부(100)에서 드레인 모듈(200)로 모두 흐르게 되며, 이때 물은 수질센서1(223)을 통하여 측정되어 전달된다.
이후 제어부는 수질 센서1(223)의 측정값이 설정 수치, 즉, 수용가에 공급되어도 될만한 안전한 수치 미만인 경우 접속부(100) 후단의 메인 밸브(110)의 개도량도 100%, 드레인 밸브(221)는 개도량 0%로 설정하여 상수도 배관(10)을 통해 수용가에 물이 공급될 수 있도록 한다. 이 경우에는 물은 상수도 배관(10)을 통해 수용가로 공급되고, 일부가 드레인 모듈(200)로 수집된 후 다시 상수도 배관(10)으로 흐르게 된다.
한편, 메인 밸브(110)의 개도량이 100%인 경우에도 물의 일부가 드레인 모듈(200)로 유입되면서, 드레인 하우징(210)의 바닥면 퇴적부(211)에 모래, 흙, 기타 오염물이 침전된다. 이러한 오염물질(침전물)이 퇴적부(211)의 수용량을 초과하게 되면 탁도센서(미도시)의 수질 측정값이 상승하게 된다. 이 경우에 제어부는 도 7 과 같이, 접속부(100) 후단 방향 메인 밸브(110)의 개도량을 0%로 설정하고, 드레인 밸브(221)의 개도량을 100%로 설정하여 상수도 배관(10)으로 공급된 물이 모두 배출 라인(220)으로 배출될 수 있도록 한다. 그리고, 액츄에이터(238)를 구동시켜 제 1 드레인 홀(232)과 제 2 드레인 홀(237)이 겹쳐져 형성되는 통공의 크기를 증가시킨다. 이렇게 되면 드레인 하우징(210)의 내부로 유입되는 물의 양이 순간적으로 증가하여 퇴적부(211)에 침전된 오염물이 분산되어 배출될 수 있게 된다.
상기와 같은 메인밸브(110), 드레인 밸브(221)의 동작은 수질센서1(223)의 수질측정에 의하여도 동일하게 동작한다. 즉, 수질센서1(223)에서 측정한 탁도 또는 염소의 농도가 규정치에서 벗어난 경우(오염수) 동일한 동작을 통하여 상수도 배관(10) 내부의 물을 배출라인(220)을 통하여 제거하고, 수용가쪽으로 물이 이송되지 않도록 한다.
그리고, 제어부는 도 5 와 같이, 상수도 배관(10)을 흐르는 물의 방향에 따라 와류 형성막(233)의 경사면 방향이 가변될 수 있도록 와류 모터(235)를 구동시킨다. 따라서, 와류 형성막(233)의 경사면이 물의 흐름 방향을 향하여 상승되는 방향이 된다. 그러나, 도 6 과 같이, 접속부(100)가 병렬 접속 형태인 경우에는 접속부(100)의 양단으로부터 동시에 물이 유입되므로, 드레인 모듈(200)에도 양측 방향으로부터 물이 유입된다. 따라서, 와류 형성막(233)의 경사면의 방향 역시 물의 유입 방향에 따라 결정되어야 하는데, 복수의 와류 형성막(233)이 드레인 모듈(200)의 중앙을 기준으로 양측이 서로 반대 방향을 향하도록 가변된다. 즉, 중앙을 기준으로 일측 방향의 와류 형성막(233)은 타측 방향을 향하여 상방 경사지게 구동되고, 중앙을 기준으로 타측 방향의 와류 형성막(233)은 일측 방향을 향하여 상방 경사지게 구동되는 것이 바람직하다.
상술한 구성으로 이루어진 본 발명은, 상수도 배관(10) 내를 흐르는 물의 수질를 측정하여 오염수 유입시 이를 즉시 배제할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 드레인 모듈(200)이 접속부(100)의 하방에 구비됨으로써 접속부(100)를 통과하는 물에 포함된 오염 물질이 자중에 의하여 상수도 배관(10) 하부로 이동하면서 드레인 모듈(200)로 용이하게 유입되어서, 상수도 배관(10) 내부의 오염 물질의 제거 효율이 상승되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 접속부(100)를 흐르는 물이 와류 형성막(233)에 의해 와류가 형성된 후 드레인 하우징(210)에 유입되도록 함으로써, 오염 물질이 와류에 의해 드레인 하우징(210)으로 유입되는 비율이 상승되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 드레인 하우징(210)과 접속부(100) 사이에 제 1 드레인 홀(232)이 형성된 상부판(231)과 제 2 드레인 홀(237)이 형성된 하부판(236)이 구비되되, 하부판(236)이 슬라이딩 가능하게 구비되어서, 하부판(236)을 슬라이딩 시킬 때 제 1 드레인 홀(232)과 제 2 드레인 홀(237)이 겹쳐져 형성되는 통공의 크기를 조절 가능하고, 이에 따라 드레인 하우징(210)에 유입되는 물의 양을 조절할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 와류 형성막(233)의 경사면 방향을 가변할 수 있도록 구성됨으로써, 상수도 배관(10)을 흐르는 물의 방향이 가변되어도 이에 유연하게 대처할 수 있는 효과가 있다.
10 : 상수도 배관
100 : 접속부 110 : 메인 밸브
200 : 드레인 모듈
210 : 드레인 하우징 211 : 퇴적부
220 : 배출 라인 221 : 드레인 밸브
223 : 수질 센서1 224 : 수질 센서2
230 : 드레인 조절판 231 : 상부판
232 : 제 1 드레인 홀 233 : 와류 형성막
234 : 와류 샤프트 235 : 와류 모터
236 : 하부판 237 : 제 2 드레인 홀
238 : 액츄에이터
100 : 접속부 110 : 메인 밸브
200 : 드레인 모듈
210 : 드레인 하우징 211 : 퇴적부
220 : 배출 라인 221 : 드레인 밸브
223 : 수질 센서1 224 : 수질 센서2
230 : 드레인 조절판 231 : 상부판
232 : 제 1 드레인 홀 233 : 와류 형성막
234 : 와류 샤프트 235 : 와류 모터
236 : 하부판 237 : 제 2 드레인 홀
238 : 액츄에이터
Claims (9)
- 상수도 배관에 연통 결합되는 파이프 형상의 접속부;
상기 접속부 전방에 위치하며 상수도 배관 내부에 흐르는 물의 수질을 측정하는 수질 센서;
상기 상수도 배관의 하부 아래에 배치되며, 부피를 갖는 중공된 내부가 형성되어 상단이 상기 접속부의 하단과 연통되는 드레인 하우징과, 일단이 상기 드레인 하우징의 일 측면에 연통 결합되는 배수 라인과, 일단이 상기 배수 라인에 연통되게 구비되는 드레인 밸브를 포함하는 드레인 모듈;
상기 상수도 배관의 내측에 구비되어 상수도 배관을 흐르는 물의 비율을 조정하는 메인 밸브;
상기 수질 센서의 측정값을 입력받아 상기 메인 밸브 또는 상기 드레인 밸브의 개도량을 결정하는 제어부;를 포함하며,
상기 드레인 모듈은, 상기 접속부와 상기 드레인 하우징의 사이에 구비되어 상기 접속부로부터 상기 드레인 하우징으로 유입되는 물의 양을 조절하는 드레인 조절판을 포함하고;
상기 드레인 조절판은, 제 1 드레인 홀이 천공되고 상기 제 1 드레인 홀의 전단에서 상기 제 1 드레인 홀의 상방을 향하여 물이 흐르는 방향으로 경사지게 와류 형성막이 형성된 상부판을 포함하는 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 접속부는 상수도 배관상의 일 지점에 양단이 상기 상수도 배관에 연통 결합되는 직렬 접속 형태인 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 접속부는 상수도 배관상의 서로 다른 두 지점에 양단이 연통 결합되는 병렬 접속 형태인 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 수질 센서의 측정값이 설정 수치 이상인 경우 상기 메인 밸브를 폐쇄시키고, 드레인 밸브를 개방시키는 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 드레인 조절판은,
상기 상부판의 하면에 접하도록 슬라이딩 가능하게 구비되며 상기 제 1 드레인 홀과 대응되는 위치에 제 2 드레인 홀이 천공된 하부판 및 상기 하부 판을 슬라이딩시키는 액츄에이터를 포함하며,
상기 제어부는 상기 수질 센서의 측정값이 설정 수치 이상인 경우 상기 액츄에이터를 구동시켜 상기 제 1 드레인 홀과 상기 제 2 드레인 홀이 겹쳐져 형성되는 통공의 크기를 증가시키는 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치.
- 제 6 항에 있어서,
상기 와류 형성막은, 중앙부가 절곡되어 절곡부를 기준으로 양측이 둔각을 이루도록 형성되고, 상기 와류 형성막의 절곡부에 고정되는 와류 샤프트와, 상기 와류 샤프트에 결합되는 와류 모터를 포함하며,
상기 제어부는 상기 와류 모터를 구동하여 상기 와류 형성막의 경사면 방향을 가변시키는 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 수질 센서는 상기 접속부의 전방으로 10~30m 이격되어 설치되는 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 상수도 배관 내부를 흐르는 무게를 갖는 오염 물질은 상기 드레인 모듈의 상부에 형성된 드레인 홀에 침전되어 드레인 하우징 내부에 축적되는 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치.
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| KR1020200014301A KR102154227B1 (ko) | 2020-02-06 | 2020-02-06 | 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치 |
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| KR1020200014301A KR102154227B1 (ko) | 2020-02-06 | 2020-02-06 | 수질 모니터링을 이용한 상수도 수질 관리 장치 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102594297B1 (ko) * | 2022-08-29 | 2023-10-26 | 주식회사 청우엔지니어링 | 상하수의 배수 활성화 구조를 갖는 상하수관 구조 및 그 시공방법 |
| KR102638326B1 (ko) * | 2023-10-13 | 2024-02-21 | 주식회사 태현이엔지 | 상수도 관로용 이물질 여과장치 |
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2020
- 2020-02-06 KR KR1020200014301A patent/KR102154227B1/ko active IP Right Grant
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