KR102187534B1 - 염소투입기 - Google Patents

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KR102187534B1
KR102187534B1 KR1020200102220A KR20200102220A KR102187534B1 KR 102187534 B1 KR102187534 B1 KR 102187534B1 KR 1020200102220 A KR1020200102220 A KR 1020200102220A KR 20200102220 A KR20200102220 A KR 20200102220A KR 102187534 B1 KR102187534 B1 KR 102187534B1
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이희헌
최봉환
이인천
김영진
진희선
이동훈
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(주) 아큐스
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Abstract

염소투입기는 외부로부터 차염이 인입될 수 있는 적어도 하나의 인입구 및 적어도 하나의 인출구를 갖고 차염을 저장할 수 있는 저장공간을 형성하는 한 쌍의 차염탱크, 한 쌍의 차염탱크로부터 차염을 인출하여 염소투입지점으로 차염을 투입하는 염소투입장치, 한 쌍의 차염탱크 각각으로부터 차염을 인출 후 인입하여 순환시킬 수 있고, 어느 하나의 차염탱크로부터 다른 하나의 차염탱크로 차염을 이송시킬 수 있는 순환이송부, 염소투입지점 전단과 후단 중 적어도 하나의 지점으로부터 잔류염소농도를 감지하는 적어도 하나의 잔류염소센서 및 염소투입지점 전단과 후단 중 적어도 하나의 정상잔류염소농도값을 저장하며, 적어도 하나의 잔류염소센서로부터 염소투입지점 전단과 후단 중 적어도 하나의 지점에서 감지된 잔류염소농도값이 정상잔류염소농도값 미만인 경우 염소투입지점 전단과 후단 중 적어도 하나의 잔류염소농도값에 기초하여 차염이 투입되도록 염소투입장치를 제어하는 제어부를 포함한다. 이를 통하여 차염의 온도를 일정 온도 이하로 유지하여 차염의 농도 저하 및 클로레이트 발생을 억제하므로써 차염의 품질을 안정화시키고, 궁극적으로 상수 내의 잔류염소를 일정하게 유지할 수 있으므로 상수를 이용하는 국민건강에 이바지할 수 있다.

Description

염소투입기{Sodium Hypochlorite Feeder}
본 발명은 염소투입기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수돗물 생산 및 공급 경로 상에 염소, 차아염소산나트륨수용액 등 소독제를 투입할 수 있는 염소투입기에 관한 것이다.
일반적인 수처리공정에 있어서 살균소독기술은 염소계 소독제에 의존하고 있다. 상수 처리 공정 중 살균소독은 대부분 염소계 소독제인 염소, 차아염소산나트륨, 차아염소산칼슘 등을 사용한다. 상수 처리 공정에서는 0.8% ~ 15%의 유효염소 농도를 가지는 차아염소산나트륨수용액 (이하 차염이라함.)을 사용하고 있으며, 차염을 저장하는 차염탱크는 10일 이상 사용할 수 있는 용량이다.
그러나 차염은 저장 중에 온도, 저장기간 등의 영향으로 인하여 서서히 자기 분해되어 일정 기간이 경과하면 차염 중의 잔류 유효 염소 농도가 약품탱크에 초기 충진 시점의 유효염소 농도에 비해 감소하게 되며, 소독부산물인 클로레이트가 증가하게 된다. 이러한 상태에서 상수도의 부족한 잔류염소를 보충하는 경우 상수 내의 일정한 잔류염소 농도유지 및 농도조절 저하의 문제점이 있고, 소독부산물이 증가함에 따라 상수 품질이 저하되고, 음용수로 사용하기에 부적절하여 국민건강에 영향을 미칠 수 있다.
따라서 본 발명의 목적은 상수 내의 잔류염소농도가 일정하게 유지될 수 있도록 하는 염소투입기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 염소투입기는, 외부로부터 차염이 보충 혹은 충진될 수 있는 적어도 하나의 인입구 및 적어도 하나의 인출구를 갖고 차염을 저장할 수 있는 저장공간을 형성하는 한 쌍의 차염탱크; 상기 한 쌍의 차염탱크로부터 차염을 인출하여 염소투입지점으로 차염을 투입하는 염소투입장치; 상기 한 쌍의 차염탱크 각각으로부터 차염을 인출 후 인입함으로써 순환시킬 수 있고, 어느 하나의 차염탱크로부터 다른 하나의 차염탱크로 차염을 이송시킬 수 있는 순환이송부; 상기 염소투입지점 전단과 후단 중 적어도 하나의 지점으로부터 잔류염소농도를 감지하는 적어도 하나의 잔류염소센서; 및 상기 염소투입지점 전단과 후단 중 적어도 하나의 정상잔류염소농도값을 저장하며, 상기 적어도 하나의 잔류염소센서로부터 상기 염소투입지점 전단과 후단 중 적어도 하나의 지점에서 감지된 잔류염소농도값이 상기 정상잔류염소농도값 미만인 경우 상기 염소투입지점 전단과 후단 중 적어도 하나의 잔류염소농도값에 기초하여 차염이 투입되도록 상기 염소투입장치를 제어하는 제어부를 포함한다. 염소투입지점으로 차염을 투입하며, 차염탱크의 차염을 순환 및 이송시킬 수 있으므로 차염탱크의 차염 내의 차염의 농도 및 품질을 일정기간동안 일정하게 유지되도록 할 수 있어 상수 내의 잔류염소의 농도를 일정하게 유지시킬 수 있다.
여기서, 상기 순환이송부는, 상기 한 쌍의 차염탱크로부터 차염을 인출할 수 있는 한 쌍의 순환인출배관; 상기 한 쌍의 차염탱크로 차염을 인입할 수 있는 한 쌍의 순환인입배관; 상기 한 쌍의 순환인출배관과 상기 한 쌍의 순환인입배관을 연결하며 차염을 순환시킬 수 있는 순환배관; 상기 한 쌍의 순환인출배관과 상기 순환배관의 연결분기점과, 상기 한 쌍의 순환인입배관과 상기 순환배관의 연결분기점에 설치되어 차염의 경로를 선택할 수 있는 복수의 선택밸브; 및 상기 순환배관 상에 설치되어 차염을 상기 한 쌍의 순환인입배관으로 이송시킬 수 있는 순환펌프를 포함하면 하나의 순환펌프를 이용하여 2개의 차염탱크 각각의 순환 및 차염탱크 간의 차염 이송을 할 수 있어 바람직하다.
그리고 상기 순환배관의 구간 중 일부구간에서 차염과 냉각수 간의 열교환이 이루어지도록 할 수 있는 열교환부를 포함하며, 상기 열교환부는, 냉매를 이용하여 외부와 열교환을 통해 냉각수를 제조하는 냉각기와, 상기 냉각기에서 제조된 냉각수가 이동되도록 형성된 냉각수배관과, 상기 냉각수배관 상에 설치되어 냉각수를 이동시키는 냉각수펌프와, 상기 순환배관의 차염과 냉각수 간의 비접촉 열교환이 이루어지도록 하는 열교환기를 포함하면 차염을 순환배관으로 순환시켜 열교환기에서 열교환이 이루어지도록 하여 차염의 온도를 적정하게 유지할 수 있어 바람직하다.
여기서, 상기 열교환기는, 차염과 냉각수가 흐르도록 지그재그로 배치된 복수층의 채널로 형성되어 열교환이 이루어지도록 하는 판형열교환기이면 냉각수와 차염이 번갈아 가면서 배치된 여러 겹의 채널을 통하여 흐르면서 상호 열교환이 이루어지므로 순환배관으로 순환되는 차염과의 열접촉면적이 증가하므로 열효율이 증가할 수 있어 바람직하다.
그리고 상기 염소투입장치는, 상기 한 쌍의 차염탱크로부터 차염을 인출할 수 있는 한 쌍의 인출배관과, 상기 한 쌍의 인출배관이 연결되는 분기점 상에 배치되어 상기 한 쌍의 인출배관 중 어느 하나가 연결되도록 하는 투입선택밸브와, 상기 한 쌍의 인출배관 각각에 설치되어 차염을 염소투입지점으로 이송시키는 한 쌍의 투입이송펌프를 포함하면 한 쌍의 차염탱크 중 어느 하나로부터 차염을 인출하여 염소투입지점으로 투입할 수 있어 바람직하다.
여기서, 상기 제어부는, 상기 한 쌍의 인출배관 중 어느 하나를 통해 상기 염소투입지점으로 차염이 이동되도록 상기 투입선택밸브와 상기 어느 하나의 인출배관에 설치된 투입이송펌프를 제어하며, 상기 어느 하나의 인출배관에 설치된 투입이송펌프의 고장을 감지하면 상기 한 쌍의 인출배관 중 다른 하나를 통해 상기 염소투입지점으로 차염이 이동되도록 상기 투입선택밸브와 다른 하나의 인출배관에 설치된 투입이송펌프를 제어하면 중단없이 차염투입이 원활하게 이루어질 수 있어 바람직하다.
그리고 상기 순환배관의 구간 중 적어도 일부구간에서 열교환이 이루어지도록 할 수 있는 열교환부; 및 상기 한 쌍의 차염탱크로부터 수온을 감지하는 복수의 차염온도센서를 더 포함하며, 상기 제어부는, 차염의 냉각수행을 위한 냉각온도와 차염 냉각중지를 위한 안정온도를 저장하며, 상기 한 쌍의 차염탱크 중 적어도 어느 하나로부터 감지되는 차염이 상기 냉각온도를 초과하는 경우 해당 차염탱크의 차염이 순환되도록 상기 복수의 선택밸브와 상기 순환펌프를 제어하며, 상기 열교환부를 제어하여 차염이 상기 안정온도가 되도록 제어하면 차염탱크 내 차염의 차염농도를 적정하게 유지할 수 있도록 하는 온도로 조절할 수 있어 바람직하다.
여기서, 상기 한 쌍의 차염탱크 각각에 설치되어 저장된 차염의 액위를 감지하는 복수의 액위전송계; 및 상기 한 쌍의 차염탱크 각각에 설치되어 차염을 인출시키는 인출부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 차염의 보충수행을 위한 보충높이와 차염의 보충중지를 위한 만수높이를 저장하며, 상기 복수의 액위전송계 중 어느 하나로부터 감지된 차염의 액위가 상기 보충높이 미만인 경우 어느 하나의 차염탱크로부터 나머지 하나의 차염탱크로 차염이 이동되도록 상기 순환펌프를 제어하면 차염을 충진하기 위한 차염탱크에 남아있는 차염을 다른 차염탱크로 이송시킬 수 있어, 저장 차염이 신규 충진 차염과 섞이지 않도록 하여 차염의 품질관리에 바람직하다.
그리고 상기 제어부는, 상수 내의 목표잔류염소농도값을 저장하며, 상기 염소투입지점 전단으로부터 감지된 잔류염소농도값이 상기 목표잔류염소농도값 미만인 경우 상기 염소투입지점 전단의 상수의 유량에 기초하여 부족한 차염의 투입량을 산출하여 투입되도록 상기 염소주입장치를 제어할 수 있고, 상기 염소투입지점 후단의 일지점으로부터 감지된 잔류염소농도값을 시간, 기온, 상수의 유량변화 등을 포함하는 상황정보에 따라 저장하며, 이후 상기 염소투입지점 후단의 일지점으로부터 감지된 잔류염소농도값이 상기 목표잔류염소농도값 미만인 경우 감지된 시점의 상기 상황정보에 기초하여 부족한 차염의 투입량을 산출하면 상수 내에 잔류염소농도를 여러 가지 상황을 고려하여 조절할 수 있으므로 실질적인 염소농도관리를 할 수 있어 바람직하다.
본 발명에 따르면 염소투입지점으로 차염을 투입하며, 차염탱크의 차염을 순환 및 이송시킬 수 있으므로 차염탱크의 차염의 농도 및 품질을 일정하게 유지되도록 할 수 있어 상수 내의 잔류염소의 농도를 원활하게 조절할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 염소투입기의 사시도.
도 2는 도 1의 염소투입기의 구성 개략도.
도 3은 차염탱크의 차염순환과 채수의 예시도.
도 4는 염소투입기의 정면, 측면, 평면도.
도 5는 옥외형 염소투입기의 예시도.
도 6은 제1차염탱크의 차염의 순환 냉각 예시도.
도 7은 제2 차염탱크의 차염의 순환 냉각 예시도.
도 8은 제1차염탱크에서 제2 차염탱크로 차염의 이송 예시도.
도 9는 제어블록도.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 염소투입기(1)을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 염소투입기(1)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 염소투입기(1)의 구성 개략도이며, 도 3은 차염탱크(11, 12)의 차염순환과 채수의 예시도이고, 도 4는 염소투입기(1)의 정면, 측면, 평면도이며, 도 5는 옥외형 염소투입기(1)의 예시도이고, 도 6은 제1차염탱크(11)의 차염의 순환 냉각 예시도이며, 도 7은 제2 차염탱크(12)의 차염의 순환 냉각 예시도이고, 도 8은 제1차염탱크(11)에서 제2 차염탱크(12)로 차염의 이송 예시도이며, 도 9는 제어블록도이다.
염소투입기(1)은 차염탱크(10), 염소투입장치(20), 순환이송부(30), 열교환부(50), 잔류염소센서(60), 수온감지센서(61), 유량센서(62), 차염온도센서(63), 액위전송계(64), 카메라(65), 인출부(70) 및 제어부(80)를 포함한다.
차염탱크(10)는 차염을 저장할 수 있는 저장공간을 형성한다. 차염탱크(10)는 적어도 한 쌍으로 마련될 수 있고, 3개, 4개 그 이상으로 마련될 수도 있다. 차염탱크(10)는 한 쌍으로 마련되는 경우 제1차염탱크(11)와 제2차염탱크(12)로 이루어진다. 제1차염탱크(11)와 제2차염탱크(12)는 동일한 형상과 기능으로 마련될 수 있다. 차염탱크(10)는 잔류의 차염 또는 여분의 차염을 이송시켜 보관될 수 있는 여분의 차염탱크가 추가로 마련될 수도 있다. 제1차염탱크(11)는 제1-1인입구(111), 제1-2인입구(112), 제1-1인출구(114), 제1-2인출구(113) 및 제1 에어벤트 및 필터 (115)를 포함한다.
제1-1인입구(111)는 외부로부터 차염이 인입될 수 있도록 마련된다.
제1-2인입구(112)는 순환되는 차염이 다시 제1차염탱크(11)로 인입될 수 있다.
제1-1인출구(114)는 염소투입지점으로 차염을 인출할 수 있도록 마련된다.
제1-2인출구(113)는 순환되는 차염이 인출될 수 있도록 마련된다.
제1 에어벤트 및 필터 (115)는 제1차염탱크(11)의 상측에 차염 저장공간과 연통되도록 설치되어 차염의 인입과 인출 시 공기가 통하도록 하며, 필터가 부착되어 외부이물질이 차염 저장공간으로 유입되지 않도록 할 수 있다.
제2차염탱크(12)는 제2-1인입구(121), 제2-2인입구(122), 제2-1인출구(124), 제2-2인출구(123) 및 제2 에어벤트 및 필터(125)를 포함한다.
제2-1인입구(121)는 외부로부터 차염이 인입될 수 있도록 마련된다.
제2-2인입구(122)는 순환되는 차염이 다시 제2차염탱크(12)로 인입될 수 있다.
제2-1인출구(124)는 염소투입지점으로 차염을 인출할 수 있도록 마련된다.
제2-2인출구(123)는 순환되는 차염이 인출될 수 있도록 마련된다.
제2 에어벤트 및 필터(125)는 제2차염탱크(12)의 상측에 차염 저장공간과 연통되도록 설치되어 차염의 인입과 인출 시 공기가 인출될 수 있도록 하며, 필터가 부착되어 외부이물질이 차염 저장공간으로 유입되지 않도록 할 수 있다.
염소투입장치(20)는 한 쌍의 차염탱크(11, 12)로부터 차염을 인출하여 염소투입지점으로 차염을 투입한다. 염소투입장치(20)는 제1인출배관(21), 제2인출배관(22), 제1인출밸브(23), 제2인출밸브(24), 투입선택밸브(25), 제1투입배관(26), 제2투입배관(27), 제1투입펌프(28) 및 제2투입펌프(29)를 포함한다.
제1인출배관(21)은 제1차염탱크(11)의 제1-1인출구(114)에 연결되어 제1차염탱크(11)의 차염의 인출경로를 제공한다.
제2인출배관(22)은 제2염소탱크(12)의 제2-1인출구(124)에 연결되어 제2염소탱크(12)의 차염의 인출경로를 제공한다.
제1인출밸브(23)는 제1인출배관(21) 상에 설치되어 제1인출배관(21)을 따라 이동되는 차염을 단속한다.
제2인출밸브(24)는 제2인출배관(22) 상에 설치되어 제2인출배관(22)을 따라 이동되는 차염을 단속한다.
투입선택밸브(25)는 제1인출배관(21)과 제2인출배관(22)이 상호 연결되는 분기점 상에 배치되어 제1인출배관(21)과 제2인출배관(22) 중 어느 하나가 연통되어 차염을 이동시킬 수 있도록 한다.
제1투입배관(26)은 투입선택밸브(25) 후단에서 분기되어 염소투입지점 전단에 연결되도록 형성된다.
제2투입배관(27)은 투입선택밸브(25) 후단에서 제1투입배관(26)과 분기된 후 염소투입지점 전단에 다시 연결되어 형성된다.
제1투입펌프(28)는 제1투입배관(26) 상에 설치되어 제1투입배관(26)을 따라 차염을 단속한다.
제2투입펌프(29)는 제2투입배관(27) 상에 설치되어 제2투입배관(27)을 따라 차염을 단속한다.
순환이송부(30)는 한 쌍의 차염탱크(11, 12) 각각으로부터 차염을 인출 후 인입하여 순환시킬 수 있고, 어느 하나의 차염탱크로부터 다른 하나의 차염탱크로 차염을 이송시킬 수 있다. 순환이송부(30)는 제1순환인출배관(31), 제2순환인출배관(32), 제1순환인입배관(33), 제2순환인입배관(34), 제1순환배관(35), 제1우회배관(36), 인출선택밸브(37), 인입선택밸브(38), 순환펌프(39) 및 예비순환펌프(40)를 포함한다.
제1순환인출배관(31)은 제1차염탱크(11)의 제1-2인출구(113)에 연결되어 제1차염탱크(11)로부터 차염이 인출될 수 있도록 형성된다.
제2순환인출배관(32)은 제2차염탱크(12)의 제2-2인출구(123)에 연결되어 제2차염탱크(12)로부터 차염이 인출될 수 있도록 형성된다.
제1순환인입배관(33)은 제1차염탱크(11)의 제1-2인입구(112)에 연결되어 제1차염탱크(11)로 차염이 인입될 수 있도록 형성된다.
제2순환인입배관(34)은 제2차염탱크(12)의 제2-2인입구(122)에 연결되어 제2차염탱크(12)로 차염이 인입될 수 있도록 형성된다.
제1순환배관(35)은 제1순환인출배관(31), 제2순환인출배관(32)과 제1순환인입배관(33), 제2순환인입배관(34)을 연결하며 차염을 순환시킬 수 있도록 형성된다. 제1순환배관(35)은 일부구간에서 차염에 대한 복수의 순환경로가 형성되도록 분기되어 형성될 수 있다.
제1우회배관(36)은 판형열교환기(541)를 거치지 않고 제1순환배관(35)의 2개지점을 연결하여 차염을 순환시킬 수 있도록 형성된다.
인출선택밸브(37)는 3WAY-VALVE로 제1순환인출배관(31), 제2순환인출배관(32) 및 제1순환배관(35)이 연결되어 있다. 제어부(80)의 제어에 따라 제1순환인출배관(31)과 제1순환배관(35)을 연결하거나 제2순환인출배관(32)과 제1순환배관(35)을 연결할 수 있다.
인입선택밸브(38)는 제1순환인입배관(33), 제2순환인입배관(34) 및 제1순환배관(35)이 연결되어 있다. 제어부(80)의 제어에 따라 제1순환인입배관(33)과 제1순환배관(35)을 연결하거나 제2순환인입배관(34)과 제1순환배관(35)을 연결할 수 있다.
순환펌프(39)는 제1순환배관(35) 상에 설치되어 차염을 제1순환인입배관(33)과 제2순환인입배관(34)으로 이송시킬 수 있다.
예비순환펌프(40)는 순환펌프(39)의 고장이 발생한 경우 대체하여 작동될 수 있는 예비용 순환펌프로 배치할 수 있다. 예비순환펌프(40)는 제1순환배관(35)에 대하여 우회 형성된 제3순환배관(43) 상에 배치된다.
제3순환배관(43)은 제1순환배관(35)의 일지점으로부터 분기되어 순환펌프(39)를 우회하여 다시 합쳐지는 분기점으로 연결된다. 제1순환배관(35)과 제3순환배관(43)의 분기 연결점에는 제1우회선택밸브(41)과 제2우회선택밸브(42)가 설치되어 순환펌프(39)와 예비순환펌프(40) 중 어느 하나로 차염이 이동할 수 있도록 할 수 있다.
열교환부(50)는 순환배관(35, 36)의 구간 중 적어도 일부구간에서 열교환이 이루어지도록 할 수 있다. 열교환부(50)는 냉각기(51), 냉각수배관(52), 냉각수펌프(53) 및 열교환기(54)를 포함한다.
냉각기(51)는 냉매를 이용하여 외부와 열교환을 통해 냉각수를 제조할 수 있다.
냉각수배관(52)은 냉각기(51)에서 제조된 냉각수가 이동되도록 형성된다.
냉각수펌프(53)는 냉각수배관 상에 설치되어 냉각수를 이동시킬 수 있다.
열교환기(54)는 순환배관(35)의 차염과 냉각수 간의 비접촉 열교환이 이루어지도록 할 수 있다. 열교환기(54)는 차염과 냉각수가 흐르도록 지그재그로 배치된 복수층의 채널로 형성되어 열교환이 이루어지도록 하는 판형열교환기(541)로 마련될 수 있다.
열교환부(50)는 상기의 구성을 포함하고 냉매를 순환하여 상변화를 시켜 냉각된 공기나 물을 만들어 낸다.
잔류염소센서(60)는 염소투입지점 전단과 후단 중 적어도 하나의 지점으로부터 잔류염소농도를 감지한다. 잔류염소센서(60)는 측정이 필요한 단수 또는 복수의 장소에 배치되도록 복수로 마련될 수 있다.
수온감지센서(61)는 염소투입지점 전단과 후단 상수의 수온을 감지할 수 있다.
유량센서(62)는 염소투입지점 전단과 후단 상수의 유량을 감지할 수 있다. 여기서, 유량센서(62)의 유량정보는 본 염소투입기(1)에서 측정하지 않고, 정수장이나 배수지 등 외부에서 유량 데이터를 전송받아서 사용할 수도 있다. 따라서, 유량센서(62)는 구성되지 않을 수도 있다. 여기서, 정수장이나 배수지 등 외부에서 유량 데이터를 전송받기 위한 통신부를 포함할 수 있다. 또한, 통신부는 후술할 제어부(80)에 포함되어 있을 수도 있다.
차염온도센서(63-1, 63-2)는 한 쌍의 차염탱크(11, 12) 각각으로부터 차염의 온도를 감지할 수 있다.
액위전송계(64)는 한 쌍의 차염탱크(11, 12) 각각에 설치되어 저장된 차염의 액위를 감지할 수 있다.
카메라(65)는 복수의 위치에 설치되어 구성 전반을 촬영하며, 한 쌍의 차염탱크(11, 12)의 차염의 높이, 차염의 이동 및 각종 작동에 대한 구성 등의 동작을 감시할 수도 있다.
드레인부(70)는 한 쌍의 차염탱크(11, 12) 각각에 설치되어 차염을 외부로 배출시킬 수 있도록 마련된다. 드레인부(70)는 한 쌍의 차염탱크(11, 12) 각각의 바닥측에 설치되어 차염의 배출경로를 제공하는 드레인관(71)과 드레인관(71) 상에 배치되어 차염의 이동을 단속하는 드레인밸브(72)를 포함한다.
여기서, 상수의 잔류염소농도를 측정하기 위한 채수배관(73), 채수밸브(74) 및 채수펌프(75)를 포함할 수 있다. 채수배관(73)은 상수도의 복수의 위치에 배치될 수 있다,
채수밸브(74)는 채수배관 상에 설치되어 채수의 이동을 단속할 수 있다.
채수펌프(75)는 채수배관(73)을 통해 상수가 이동되도록 구동할 수 있다.
제어부(80)는 염소투입지점 전단과 후단의 정상잔류염소농도를 저장하며, 적어도 하나의 잔류염소센서(60)로부터 염소투입지점 전단과 후단 중 적어도 하나의 지점에서 감지된 잔류염소농도값이 정상잔류염소농도값 미만인 경우 염소투입지점 전단과 후단의 유량, 온도 및 잔류염소농도값에 기초하여 차염이 투입되도록 염소투입장치(20)를 제어할 수 있다.
제어부(80)는 차염의 냉각수행을 위한 냉각온도와 차염 냉각중지를 위한 안정온도를 저장하며, 한 쌍의 차염탱크(11, 12) 중 적어도 어느 하나로부터 감지되는 차염이 냉각온도를 초과하는 경우 해당 차염탱크의 차염이 순환되도록 복수의 선택밸브(37, 38, 41, 42)와 순환펌프(39, 40)를 제어하며, 열교환부(50)를 제어하여 차염이 안정온도가 되도록 제어할 수 있다.
제어부(80)는 차염의 보충수행을 위한 보충높이와 차염의 보충중지를 위한 만수높이를 저장하며, 복수의 액위전송계(64) 중 어느 하나로부터 감지된 차염의 액위가 보충높이 미만인 경우 어느 하나의 차염탱크로부터 나머지 하나의 차염탱크 및 어느 하나의 인입부(112, 122)로 차염이 이동되도록 순환펌프(39, 40) 및 선택밸브(37,38)를 제어할 수 있다.
도 3은 차염탱크(11, 12)의 차염순환과 채수의 예시도이다.
도 3 (a) 차염이 순환되는 것을 측면에서 나타내고 있다.
도 3 (b) 배수지의 전단(A, B)과 후단(D) 그리고 배수지(C)에서 채수를 하여 잔류염소농도를 측정할 수 있는 것을 나타낸다.
도 3 (c) 배수지 후단(A, B)에서 채수를 하여 잔류염소농도를 측정하고 차염을 투입할 수 있는 것을 나타낸다.
제어부(80)는 상수 내의 목표잔류염소농도값을 저장하며, 염소투입지점 전단으로부터 감지된 잔류염소농도값이 목표잔류염소농도값 미만인 경우 염소투입지점 전단의 상수의 유량에 기초하여 부족한 차염의 투입량을 산출하며, 산출된 차염이 투입되도록 염소주입장치(20)를 제어할 수 있고, 염소투입지점 후단의 일지점으로부터 감지된 잔류염소농도값을 시간, 기온, 상수의 유량변화 등을 포함하는 상황정보에 따라 저장하며, 이후 염소투입지점 후단의 일지점으로부터 감지된 잔류염소농도값이 목표잔류염소농도값 미만인 경우 감지된 시점의 상황정보에 기초하여 부족한 차염의 투입량을 산출할 수 있다.
염소투입지점 전단의 상수를 채수하는 지점과 염수투입지점 그리고 염소투입지점 후단의 상수를 채수하는 지점이 모두 다른 위치이며 상수 내의 잔류염소량이 모두 상황에 따라 변화될 수 있다. 이를 지속적으로 파악하여 저장해 놓음으로써 상황을 감안하여 차염이 투입됨으로써 실질적으로 상수 내의 잔류염소농도값을 일정하게 유지시킬 수 있다. 여기서, 상황정보는 상수의 사용량이 변환하는 시간에 대한 정보일 수 있으며, 계절에 따른 상수 수온 변화일 수도 있으며, 시간에 따른 상수의 사용량변화에 따른 유량일 수도 있다. 상기의 상황정보는 외적 및 내적으로 변환하여 상수 내의 잔류염소농도값을 변화시키는 요인이 되는 것이면 채용될 수 있다.
여기서, 상수 내의 잔류염소농도값은 일정기간 동안 누적 평균을 하지 않고, 유량/수온/pH에 따라 미리 예측된 상황정보를 입력하여 예측 제어할 수 있다.
차염을 투입하는 지점이 배수지의 후단에 배치되어 있는 경우 배수지의 상수 출구의 유량과 잔류염소농도값을 측정하여 염소투입량을 결정하며 투입함으로써 배수지를 통과하는 몇 시간의 시간지연에 따른 제어의 어려움 및 배수지 내에서의 유효염소 소모에 따른 배수지 출수의 잔류염소 감소에 따른 제어의 필요성을 제거할 수 있다.
도 5는 옥외형 염소투입기(1)의 예시도이다.
액위계(A)와 보강대(B)를 나타내고 있으며, 카메라(65)가 구성의 동작 내지 차염의 액위 등을 촬영하여 이상이 있는지 정상 가동이 되고 있는 지를 감시할 수 있는 예시를 나타낸다.
또한, 차양루프를 구비하여 태양광을 차단하여 옥외에 설치되는 경우에도 태양열에 의해 영향이 있지 않도록 할 수 있다.
도 6은 제1차염탱크(11)의 차염의 순환 냉각 예시도이다.
제1순환인출배관(31) - 인출선택밸브(37) - 제1순환배관(35) - 순환펌프(39) - 판형열교환기(541) - 제1순환배관(35) - 인입선택밸브(38) - 제1인입배관(33)을 거쳐 차염이 이동되어 제1차염탱크(11)의 차염을 순환 냉각시키는 동작을 나타낸다.
도 7은 제2 차염탱크(12)의 차염의 순환 냉각 예시도이다.
제2순환인출배관(32) - 인출선택밸브(37) - 제1순환배관(35) - 순환펌프(39) - 판형열교환기(541) - 제1순환배관(35) - 인입선택밸브(38) - 제2인입배관(34)을 거쳐 차염이 이동되어 제2차염탱크(12)의 차염을 순환 냉각시키는 동작을 나타낸다.
도 8은 제1차염탱크(11)에서 제2 차염탱크(12)로 차염의 이송 예시도이다.
제1순환인출배관(31) - 인출선택밸브(37) - 제1순환배관(35) - 순환펌프(39) - 판형열교환기(541) - 제1순환배관(35) - 인입선택밸브(38) - 제2인입배관(34)을 거쳐 제1차염탱크(11)에서 제2 차염탱크(12)로 차염의 이송되는 것을 나타낸다.
여기서, 염소투입기(1)에 추가될 수 있는 구성에 대하여 설명한다.
차염탱크(11, 12)는 단열재에 의해 둘러싸여 보온될 수 있도록 할 수도 있다. 또한, 차염탱크(11, 12) 외측에 보강대가 설치되어 차염의 무게에 의해 발생되는 부하를 지지할 수 있도록 할 수 있다.
차염탱크(11, 12)는 내부의 차염을 볼 수 있도록 일영역에 액위계(A)가 마련되어 차염의 액위를 볼 수도 있고, 차염의 색깔도 볼 수 있어 변질되었는 지 아닌 지를 육안으로 파악할 수도 있다.
차염탱크(11, 12)의 바닥면은 경사지게 형성되어 저장 차염의 완전 배출이 될 수 있도록 할 수도 있다.
차염탱크(11, 12) 및 염소투입장치(20) 단일화 구조를 통하여 노출 배관 최소화에 따른 배관 내 Air Bubble 최소화로 유량계 헌팅 방지 및 투입량 제어 정밀도를 향상시킬 수 있다.
차염탱크(11, 12)는 오버플로우 홀을 구성하여 어느 하나의 차염탱크로부터 나머지 하나의 차염탱크로 차염을 이동시키는 경우 발생할 수 있는 펌프나 밸브의 오작동에 대비할 수 있다.
누액방지벽과 누액감지기를 더 구비하여 누액의 발생을 방지하며 감지할 수 있도록 할 수 있다.
열교환부(50)의 냉각수배관(52)를 포함하는 상부를 덮어서 기후변화 즉, 비나 태양광으로부터 발생될 수 있는 피해를 방지할 수 있다.
상기의 염소투입기(1)으로 인하여, 염소투입지점으로 차염을 투입하며, 차염탱크(11, 12)의 차염을 순환 및 이송시킬 수 있으므로 차염탱크(11, 12)의 차염의 농도 및 품질 변화를 최소화할 수 있어 상수 내의 잔류염소의 농도를 일정하게 유지시킬 수 있다.
순환이송부(30)로 인하여 하나의 순환펌프(39, 40)를 이용하여 2개의 차염탱크(11, 12) 각각의 순환 및 차염탱크(11, 12) 간의 차염 이송을 할 수 있다. 열교환부(50)로 인하여 차염을 순환배관(35, 36)으로 순환시켜 온도를 적정하게 유지할 수 있다.
염소투입장치(20)로 인하여 한 쌍의 차염탱크(11, 12) 중 어느 하나로부터 차염을 인출하여 염소투입지점으로 투입할 수 있다. 염소투입지점 전단과 후단 중 적어도 하나의 지점에서 감지된 잔류염소농도가 정상잔류염소농도 미만인 경우 염소투입지점 전단과 후단의 유량, 온도 및 잔류염소농도에 기초하여 차염이 투입되도록 하여 상수 내의 잔류염소농도를 유지할 수 있도록 할 수 있다.
한 쌍의 차염탱크(11, 12) 중 적어도 어느 하나로부터 감지되는 차염이 냉각온도를 초과하는 경우 해당 차염탱크의 차염이 순환되도록 하여 차염탱크 내 차염농도를 적정하게 유지할 수 있도록 하는 온도로 조절할 수 있다.
차염의 저장높이가 상기 보충높이 미만인 경우 차염을 충진하기 위한 차염탱크에 남아있는 차염을 나머지 차염탱크로 이송시킬 수 있다. 데이터를 축적할 수 있고 상수 내에 잔류염소농도를 여러 가지 상황을 고려하여 조절할 수 있으므로 실질적인 염소농도관리를 할 수 있다.
1 : 염소투입기 2 : 탱크
3 : 투입기받침부 10 : 차염탱크
11 : 제1차염탱크 111 : 제1-1인입구
112 : 제1-2인입구 113 : 제1-2인출구
114 : 제1-1인출구 115 : 제1 에어벤트 및 필터
12 : 제2차염탱크 121 : 제2-1인입구
122 : 제2-2인입구 123 : 제2-2인출구
124 : 제2-1인출구 125 : 제2 에어벤트 및 필터
20 : 염소투입장치 21 : 제1인출배관
22 : 제2인출배관 23 : 제1인출밸브
24 : 제2인출밸브 25 : 투입선택밸브
26 : 제1투입배관 27 : 제2투입배관
28 : 제1투입펌프 29 : 제2투입펌프
30 : 순환이송부 31 : 제1순환인출배관
32 : 제2순환인출배관 33: 제1순환인입배관
34 : 제2순환인입배관 35 : 제1순환배관
36 : 제1우회배관 37 : 인출선택밸브
38 : 인입선택밸브 39 : 순환펌프
40 : 예비순환펌프 41 : 제1우회선택밸브
42 : 제2우회선택밸브 43 : 제3순환배관
50 : 열교환부 51 : 냉각기
52 : 냉각수배관 53 : 냉각수펌프
54 : 열교환기 541 : 판형열교환기
60 : 잔류염소센서 61 : 수온감지센서
62 : 유량센서
63-1, 63-2 : 차염온도센서
64-1, 64-2 : 액위전송계 65 : 카메라
70 : 드레인부 71 : 드레인관
72 : 드레인밸브 73 : 채수배관
74 : 채수밸브 75 : 채수펌프
80 : 제어부

Claims (10)

  1. 염소투입기에 있어서,
    외부로부터 차염이 인입될 수 있는 적어도 하나의 인입구 및 적어도 하나의 인출구를 갖고 차염을 저장할 수 있는 저장공간을 형성하는 한 쌍의 차염탱크;
    상기 한 쌍의 차염탱크로부터 차염을 인출하여 염소투입지점으로 차염을 투입하며, 상기 한 쌍의 차염탱크로부터 차염을 인출할 수 있는 한 쌍의 인출배관과, 상기 한 쌍의 인출배관이 연결되는 분기점 상에 배치되어 상기 한 쌍의 인출배관 중 어느 하나가 연결되도록 하는 투입선택밸브와, 상기 한 쌍의 인출배관 각각에 설치되어 차염을 상기 염소투입지점으로 이송시키는 한 쌍의 투입이송펌프를 포함하는 염소투입장치;
    상기 한 쌍의 차염탱크 각각으로부터 차염을 인출 후 인입하여 순환시킬 수 있고, 어느 하나의 차염탱크로부터 다른 하나의 차염탱크로 차염을 이송시킬 수 있는 순환이송부;
    상기 염소투입지점 전단과 후단 중 적어도 하나의 지점으로부터 잔류염소농도를 감지하는 적어도 하나의 잔류염소센서; 및
    상기 염소투입지점 전단과 후단 중 적어도 하나의 정상잔류염소농도값을 저장하며, 상기 적어도 하나의 잔류염소센서로부터 상기 염소투입지점 전단과 후단 중 적어도 하나의 지점에서 감지된 잔류염소농도값이 상기 정상잔류염소농도값 미만인 경우 상기 염소투입지점 전단과 후단 중 적어도 하나의 잔류염소농도값에 기초하여 차염이 투입되도록 상기 염소투입장치를 제어하며, 상기 한 쌍의 인출배관 중 어느 하나를 통해 상기 염소투입지점으로 차염이 이동되도록 상기 투입선택밸브와 상기 어느 하나의 인출배관에 설치된 투입이송펌프를 제어하며, 상기 어느 하나의 인출배관에 설치된 투입이송펌프의 고장을 감지하면 상기 한 쌍의 인출배관 중 다른 하나를 통해 상기 염소투입지점으로 차염이 이동되도록 상기 투입선택밸브와 다른 하나의 인출배관에 설치된 투입이송펌프를 제어하는 제어부를 포함하는
    염소투입기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 순환이송부는,
    상기 한 쌍의 차염탱크로부터 차염을 인출할 수 있는 한 쌍의 순환인출배관;
    상기 한 쌍의 차염탱크로 차염을 인입할 수 있는 한 쌍의 순환인입배관;
    상기 한 쌍의 순환인출배관과 상기 한 쌍의 순환인입배관을 연결하며 차염을 순환시킬 수 있는 순환배관;
    상기 한 쌍의 순환인출배관과 상기 순환배관의 연결분기점과, 상기 한 쌍의 순환인입배관과 상기 순환배관의 연결분기점에 설치되어 차염의 경로를 선택할 수 있는 복수의 선택밸브; 및
    상기 순환배관 상에 설치되어 차염을 상기 한 쌍의 순환인입배관으로 이송시킬 수 있는 순환펌프를 포함하는,
    염소투입기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 순환배관의 구간 중 일부구간에서 차염과 냉각수 간의 열교환이 이루어지도록 할 수 있는 열교환부를 더 포함하는,
    염소투입기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 열교환부는,
    냉매를 이용하여 외부와 열교환을 통해 냉각수를 제조하는 냉각기와, 상기 냉각기에서 제조된 냉각수가 이동되도록 형성된 냉각수배관과, 상기 냉각수배관 상에 설치되어 냉각수를 이동시키는 냉각수펌프와, 상기 순환배관의 차염과 냉각수 간의 비접촉 열교환이 이루어지도록 하는 열교환기를 포함하는,
    염소투입기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 열교환기는,
    차염과 냉각수가 흐르도록 지그재그로 배치된 복수층의 채널로 형성되어 열교환이 이루어지도록 하는 판형열교환기인,
    염소투입기.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제2항에 있어서,
    상기 순환배관의 구간 중 적어도 일부구간에서 열교환이 이루어지도록 할 수 있는 열교환부; 및 상기 한 쌍의 차염탱크로부터 온도를 감지하는 복수의 차염온도센서를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 차염의 냉각수행을 위한 냉각온도와 차염 냉각중지를 위한 안정온도를 저장하며, 상기 한 쌍의 차염탱크 중 적어도 어느 하나로부터 감지되는 차염이 상기 냉각온도를 초과하는 경우 해당 차염탱크의 차염이 순환되도록 상기 복수의 선택밸브와 상기 순환펌프를 제어하며, 상기 열교환부를 제어하여 차염이 상기 안정온도가 되도록 제어하는,
    염소투입기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 한 쌍의 차염탱크 각각에 설치되어 저장된 차염의 저장높이를 감지하는 복수의 액위전송계; 및
    상기 한 쌍의 차염탱크 각각에 설치되어 차염을 인출시키는 인출부를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 차염의 보충수행을 위한 보충높이와 차염의 보충중지를 위한 만수높이를 저장하며, 상기 복수의 액위전송계 중 어느 하나로부터 감지된 차염의 저장높이가 상기 보충높이 미만인 경우 어느 하나의 차염탱크로부터 나머지 하나의 차염탱크 및 어느 하나의 인출부로 차염이 이동되도록 상기 복수의 선택밸브, 상기 순환펌프 및 상기 인출부 중 어느 하나를 제어하는,
    염소투입기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상수 내의 목표잔류염소농도값을 저장하며, 상기 염소투입지점 전단으로부터 감지된 잔류염소농도값이 상기 목표잔류염소농도값 미만인 경우 상기 염소투입지점 전단의 상수의 유량에 기초하여 부족한 차염의 투입량을 산출하여 투입되도록 상기 염소투입장치를 제어할 수 있고, 상기 염소투입지점 후단의 일지점으로부터 감지된 잔류염소농도값을 시간, 기온, 상수의 유량변화를 포함하는 상황정보에 따라 저장하며, 이후 상기 염소투입지점 후단의 일지점으로부터 감지된 잔류염소농도값이 상기 목표잔류염소농도값 미만인 경우 감지된 시점의 상기 상황정보에 기초하여 부족한 차염의 투입량을 산출하는,
    염소투입기.
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