KR102385817B1 - 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치는, 차아염소산나트륨을 수용하여 저장하는 차아염소산나트륨 저장유닛, 차아염소산나트륨 저장유닛의 하부에 연결되어 차아염소산나트륨을 설정된 곳으로 이송시키는 차아염소산나트륨 이송유닛, 차아염소산나트륨 이송유닛에 구비되어 차아염소산나트륨의 이송량을 제어하는 유량제어유닛, 차아염소산나트륨 이송유닛에 연결되고, 배수지 외부로 유출되는 유출수의 일부를 희석수 펌프를 이용하여 일 방향으로 강제 유동시켜 차아염소산나트륨의 희석수로서 공급하는 희석수 공급유닛, 차아염소산나트륨 저장유닛, 차아염소산나트륨 이송유닛, 유량제어유닛 및 희석수 공급유닛에 각각 연결되어 차아염소산나트륨 저장유닛, 차아염소산나트륨 이송유닛, 유량제어유닛 및 희석수 공급유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러 및 차아염소산나트륨 이송유닛의 일부분에 구비되며 컨트롤러의 제어에 의해 차아염소산나트륨 이송유닛을 유동하는 유체의 오버플로우(overflow)를 감지하는 오버플로우 감지센서를 포함하고, 차아염소산나트륨 이송유닛은 자연유하방식으로 차아염소산나트륨을 이송하며, 컨트롤러는 차아염소산나트륨이 역류하는 경우, 오버플로우 감지센서를 통하여 역류를 인지하고 유량제어유닛을 통하여 차아염소산나트륨의 유량을 차단하는 것을 특징으로 한다. 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 차아염소산나트륨 투입라인에 동력을 이용하지 않고, 자연 유하식으로 변경, 단순화하여 투입 장치의 고장률 감소 및 설치 비용을 절감 가능하게 되며, 차아염소산나트륨의 이동구역을 자유롭게 선택할 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치{A NATURAL FALLING-TYPE SODIUM HYPOCHLORITE INJECTION DEVICE}

본 발명은 차아염소산나트륨 투입 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 별도의 동력의 필요없이 중력을 이용하여 차아염소산나트륨을 설정된 곳으로 이송하는 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치에 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 열교환기를 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.

또한, 고가의 정량펌프를 이용 차아염소산나트륨을 투입하고 있으나 에어포켓에 의한 투입불량 및 주기적 튜브 교체 등으로 유지보수에 인력과 비용 손실이 크고, 이젝터 막힘에 의한 차아염소산나트륨 역류시 차아염소산나트륨 투입 불량경고 및 회수라인 미설치로 설비가 부식하여 계속적으로 사용하는 시간이 단축되는 경향이 있다.

한편, 수도법 제22조의2(일반수도사업자가 하여야 하는 위생상의 조치)에 의하면 수도꼭지의 먹는물 유리잔류염소는 항상 0.1mg/L(결합잔류염소는 0.4mg/L) 이상이 되어야 하므로 수돗물에는 잔류염소가 있다.

다만, 잔류염소가 과도한 경우, 예컨대 수용가가 정수장에 상대적으로 가까이 위치하는 경우 등에는 수돗물에서 소독 약품 냄새가 상대적으로 강하게 느껴지므로 음용에 거부감이 따를 수 있다.

이러한 이유로 수돗물 관리처에서는 정수장에서의 염소제 투입량을 상대적으로 줄이면서 각 배수지에서 염소제를 분산 투입, 다시 말해 배수지에서 정수장으로부터 공급된 정수(淨水)에 염소를 재투입하여 수돗물의 잔류염소를 0.1~0.3mg/L 이내로 유지함으로써 수돗물에서 발생하는 소독 약품 냄새를 줄이고 있다.

이때, 종래 배수지 재염소투입 시스템은, 염소제 공급라인을 따라 유동하는 염소제 및 희석수 공급라인을 따라 유동하는 희석수가 이젝터로 유입되어 이젝터 내에서 염소제와 희석수의 혼화가 이루어진 후 분출되어 배수지의 유입관으로 투입되었던바, 이젝터를 거쳐야만 하는 등 염소제 투입 공정이 복잡해짐에 따라 재염소투입 효율이 저하되는 문제가 있었고, 이젝터 마련 등으로 구조가 복잡해짐에 따라 설치가 곤란한 문제가 있었으며, 고장이 빈번, 특히 이젝터의 염소제 접촉부위에 석출물이 생성되어 막힘이 빈번함에 따라 유지보수가 곤란한 문제가 있었다.

상기의 이유로 해당 분야에서는 배수지에 저장되는 정수에 염소제 투입이 간단히 이루어질 수 있도록 할 뿐만 아니라 설치 및 유지보수가 원활할 수 있도록 하는 배수지 재염소투입 시스템 개발을 시도하고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.

대한민국 등록특허 제10-2138641호 ( 명칭: 염소약품탱크 냉각장치 및 이를 이용한 염소소독 시스템, 등록일: 2020년 7월 22일 )

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 차아염소산나트륨 투입라인에 동력을 이용하지 않고, 자연유하식으로 변경 단순화하는 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 배관라인 내에서 유동하는 차아염소산나트륨의 유량을 측정하고 측정 결과에 따른 차아염소산나트륨의 유량 제어가 가능한 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 이젝터로 공급되는 차아염소산나트륨이 역류하여 오버플로우 될 때 차아염소산나트륨 공급량을 적절하게 제어할 수 있는 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 배수지로부터의 유출수를 차아염소산나트륨 희석수로서 활용할 수 있는 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 탈부착 가능하게 설치되어 차아염소산나트륨 유체에 포함된 이물질을 제거하는 스트레이너를 포함하는 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 저장탱크 내 차아염소산나트륨의 수위가 낮을 경우 작업자에게 차아염소산나트륨 공급 알람을 제공하는 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여 안출된, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치는, 차아염소산나트륨을 수용하여 저장하는 차아염소산나트륨 저장유닛, 차아염소산나트륨 저장유닛의 하부에 연결되어 차아염소산나트륨을 설정된 곳으로 이송시키는 차아염소산나트륨 이송유닛, 차아염소산나트륨 이송유닛에 구비되어 차아염소산나트륨의 이송량을 제어하는 유량제어유닛, 차아염소산나트륨 이송유닛에 연결되고, 배수지 외부로 유출되는 유출수의 일부를 희석수 펌프를 이용하여 일 방향으로 강제 유동시켜 차아염소산나트륨의 희석수로서 공급하는 희석수 공급유닛, 차아염소산나트륨 저장유닛, 차아염소산나트륨 이송유닛, 유량제어유닛 및 희석수 공급유닛에 각각 연결되어 차아염소산나트륨 저장유닛, 차아염소산나트륨 이송유닛, 유량제어유닛 및 희석수 공급유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러 및 차아염소산나트륨 이송유닛의 일부분에 구비되며 컨트롤러의 제어에 의해 차아염소산나트륨 이송유닛을 유동하는 유체의 오버플로우(overflow)를 감지하는 오버플로우 감지센서를 포함하고, 차아염소산나트륨 이송유닛은 자연유하방식으로 차아염소산나트륨을 이송하며, 컨트롤러는 차아염소산나트륨이 역류하는 경우, 오버플로우 감지센서를 통하여 역류를 인지하고 유량제어유닛을 통하여 차아염소산나트륨의 유량을 차단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치의 차아염소산나트륨 이송유닛은, 차아염소산나트륨 저장유닛의 하부에 위치하면서 유체가 자연유하식으로 흐르도록 연결되어 차아염소산나트륨의 이송을 위한 유로를 제공하는 이송배관을 포함하고, 이송배관은, 차아염소산나트륨 저장유닛과 유량제어유닛 사이에 탈부착 가능하게 설치되어 차아염소산나트륨 유체에 포함된 이물질을 제거하는 스트레이너, 스트레이너의 전단과 후단에 각각 설치되는 3방변 및 스트레이너를 우회하여 전단과 후단이 연통되도록 설치되는 바이패스관을 포함하며, 컨트롤러는, 스트레이너가 이송배관에 결합되었을 때, 전단과 후단에 설치된 3방변을 각각 제어하여, 차아염소산나트륨 저장유닛으로부터의 차아염소산나트륨 유체가 스트레이너를 거쳐 유량제어유닛으로 공급되게 하고, 스트레이너가 이송배관에서 분리되었을 때, 전단과 후단에 설치된 3방변을 각각 제어하여, 차아염소산나트륨 저장유닛으로부터의 차아염소산나트륨 유체가 바이패스관을 거쳐 유량제어유닛으로 공급되게 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치의 차아염소산나트륨 이송유닛은, 차아염소산나트륨 저장유닛의 하부에 위치하면서 유체가 자연유하식으로 흐르도록 연결되어 차아염소산나트륨의 이송을 위한 유로를 제공하는 이송배관, 이송배관의 일부분에 설치되어 이송배관을 유동하는 차아염소산나트륨의 유동을 유도하는 이젝터 및 이젝터의 전단에 설치되어 이젝터의 막힘으로 역류하는 차아염소산나트륨이 일시적으로 머무를 수 있는 공간을 제공하는 버퍼탱크를 포함하고, 버퍼탱크 내부에 오버플로우 감지센서가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치의 유량제어유닛은, 차아염소산나트륨 이송유닛의 일부분에 설치되어 차아염소산나트륨 이송유닛에서 유동하는 차아염소산나트륨의 유량을 측정하는 유량계 및 차아염소산나트륨 이송유닛의 일부분에 설치되어 차아염소산나트륨 이송유닛에서 유동하는 차아염소산나트륨의 유량을 제어하는 유량제어밸브를 포함하여 구성되고, 차아염소산나트륨 저장유닛과 차아염소산나트륨 이송유닛에 각각 연결되며 에어벤트의 기능을 수행하고, 유체의 회수를 위한 유로를 제공하는 유체회수유닛을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치의 차아염소산나트륨 저장유닛은, 차아염소산나트륨이 수용되어 저장되는 적어도 하나의 저장탱크, 저장탱크 각각에 구비되어 차아염소산나트륨의 수위를 감지하고 감지된 수위를 컨트롤러에 전달하는 복수의 수위감지센서 및 저장탱크 각각에 구비되어 저장탱크의 개폐를 제어하는 개폐제어밸브를 포함하며, 컨트롤러는, 수위감지센서로부터 전달받은 수위가 사전 설정 값 이하인 경우, 저장탱크 각각의 개폐제어밸브를 폐쇄하고, 작업자에게 차아염소산나트륨 공급 알람을 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차아염소산나트륨 저장유닛과 차아염소산나트륨 이송유닛을 서로 높이가 다르게 연결하여 차아염소산나트륨의 이송시 동력을 이용하지 않고, 자연유하식으로 변경, 단순화하여 투입 장치의 고장률 및 설치 비용을 절감할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 배관라인 내에서 유동하는 차아염소산나트륨의 유량을 측정하고 측정 결과에 따른 차아염소산나트륨의 유량 제어가 가능한 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치를 제공할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이젝터로 공급되는 차아염소산나트륨이 역류하여 오버플로우 될 때 차아염소산나트륨 공급량을 적절하게 제어할 수 있는 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치를 제공할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 배수지로부터의 유출수를 차아염소산나트륨 희석수로서 활용할 수 있는 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치를 제공할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 탈부착 가능하게 설치되어 차아염소산나트륨 유체에 포함된 이물질을 제거하는 스트레이너를 포함하는 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치를 제공할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 저장탱크 내 차아염소산나트륨의 수위가 낮을 경우 작업자에게 차아염소산나트륨 공급 알람을 제공하는 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치를 제공할 수 있게 된다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치의 전체 개념도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치에 포함되는 이젝터의 전단에 부가되는 버퍼탱크 내부의 차아염소산나트륨 수위 변화를 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치에 포함되는 스트레이너의 탈부착 시의 차아염소산나트륨 유동을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치에 포함되는 컨트롤러의 구성요소 제어블록도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치의 전체 개념도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치는, 차아염소산나트륨 저장유닛(100), 차아염소산나트륨 이송유닛(200), 유량제어유닛(300), 스트레이너(400), 유체회수유닛(500) 및 희석수 공급유닛(600)을 포함하며, 이하 각 구성요소에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치는, 컨트롤러(20), overflow 감지센서(30), 침수알림센서(40)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

컨트롤러(20)는 차아염소산나트륨 저장유닛(100), 차아염소산나트륨 이송유닛(200) 및 유량제어유닛(300), 스트레이너(400) 및 희석수 공급유닛(600)에 각각 연결되어, 차아염소산나트륨 저장유닛(100), 차아염소산나트륨 이송유닛(200), 유량제어유닛(300), 스트레이너(400) 및 희석수 공급유닛(600)의 작동을 제어할 수 있다.

또한, 컨트롤러(20)는 무선통신모듈을 구비하여 외부의 모바일 단말기 또는 관제소 등과 와이파이, 블루투스, 지그비 무선 통신 등의 통신 프로토콜로 연결 가능하게 구현됨으로써, 외부에서도 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치의 작동을 제어하거나 제어 상황을 실시간으로 감시할 수 있게 하는 기능을 포함할 수 있다.

overflow 감지센서(30)는 차아염소산나트륨 이송유닛(200)의 일부분에 구비되며 컨트롤러(20)의 제어에 의해 차아염소산나트륨 이송유닛(200) 내부에서 유동하는 유체의 역류를 감지할 수 있다. 즉, 이젝터 막힘으로 역류 시 overflow 감지센서(30)로 인지하고 유량제어밸브 등을 통해서 추가 유입되는 유체를 차단하거나 제어할 수도 있다.

침수알림센서(40)는 투입 장치(10)의 일부분에 구비되며 컨트롤러(20)의 제어에 의해 투입 장치(10)의 침수 여부를 알려줄 수 있다.

차아염소산나트륨 저장유닛(100)은, 차아염소산나트륨을 수용하여 저장할 수 있다. 여기에서, 차아염소산나트륨(sodium hypochlorite, NaClO)은 차아염소산염의 하나로서, 수산화나트륨 용액에 염소 가스를 흡수시켜 얻어진다. 시판되는 것은 유효 염소 4~12%의 수용액으로 외관은 담황색, 투명한 강알칼리성 액체이고, 쉽게 분해되며, 산소를 방출한다. 이 산화력에 의해 표백제, 소독제, 산화제 등으로 이용되고 있다. 특히, 소독제로는 염소에 비해 고가이지만, 취급과 설비가 간단하고 누설이 없는 등 안전성이 있기 때문에 액체 염소에 비해 많이 사용되고 있다. 단, 산이 첨가되어 pH7 이하로 되면 염소 가스를 발생하므로 주의를 필요로 한다.

또한, 차아염소산나트륨 저장유닛(100)은, 차아염소산나트륨이 수용되어 저장되는 적어도 하나의 저장탱크(110)와, 저장탱크(110) 각각에 구비되어 저장탱크(110)의 개폐를 제어하는 개폐제어밸브(120) 및 저장탱크(110)의 내부에 구비되어 차아염소산나트륨의 수위를 감지하고 감지된 수위를 컨트롤러(20)에 전달하는 수위감지센서(130)를 포함한다.

또한, 수위감지센서(130)는 각 저장탱크(110)의 내부에 일정 간격을 두고 다른 높이로 복수 개 설치된다.

컨트롤러(20)는, 수위감지센서(130)로부터 전달받은 수위가 사전 설정 값 이하인 경우, 저장탱크(110)의 개폐제어밸브(120)를 폐쇄하고, 주변에서 인식 가능한 차아염소산나트륨 공급 알람을 제공함으로써, 작업자가 저장탱크(110)에 차아염소산나트륨을 공급하도록 유도할 수 있다.

이때, 차아염소산나트륨 공급 알람은 작업자가 인식 가능한 소리 및 경고음으로 제공되는 것이 일반적이며, 차아염소산나트륨 저장유닛(100)의 표면에 디스플레이 장치가 구비되는 경우 해당 디스플레이 장치 상으로의 표시도 포함될 수 있다.

또한, 컨트롤러(20)에 통신모듈이 부가되어 있는 경우에는 등록된 작업자의 스마트폰 등 모바일 기기로 직접 알람을 제공할 수도 있으며, 중앙관제소가 있는 경우에는 중앙관제소로 해당 상황을 보고한다.

차아염소산나트륨 이송유닛(200)은, 차아염소산나트륨 저장유닛(100)의 하부에 연결되어 차아염소산나트륨을 설정된 곳으로 이송시키기 위한 것으로, 이송배관(210), 버퍼탱크(215) 및 이젝터(220)를 포함하여 구성된다.

이송배관(210)은 차아염소산나트륨 저장유닛(100)의 하부에 위치하면서 유체가 자연유하식으로 흐르도록 연결되어 차아염소산나트륨의 이송을 위한 유로를 제공할 수 있다.

구체적으로, 이송배관(210)은 차아염소산나트륨 저장유닛(100)의 저장탱크(110)에 구비된 개폐제어밸브(120)를 통해서 연결되며, 저장탱크(110)보다 하부에 위치하면서 유체가 중력에 의해 자연유하식으로 아래 방향으로 흐르도록 연결되어 별도 동력의 도움없이 차아염소산나트륨의 자연스러운 이송을 위한 유로를 제공한다.

여기에서, 자연유하식 배수방법은 수원과 배수지의 고저차를 이용한 중력에 의한 물의 흐름방식으로, 배수지와 급수구역에 충분한 고저차가 있을 경우, 중력에 의한 자연낙차를 이용해서 배수하는 방식을 말한다. 도수/송수가 안전하고 확실하며, 유지관리가 용이하여 관리비가 적게 소요되므로 경제적이고, 수원의 위치가 높고 도수로가 길 때 적당하다. 또한 급수구역을 자유롭게 선택할 수 있는 장점이 있다.

버퍼탱크(215)는 이젝터의 전단에 설치되어 이젝터로 공급되는 차아염소산나트륨이 역류하여 오버플로우 될 때 차아염소산나트륨이 일시적으로 머무를 수 있는 공간을 제공하는 기능을 갖는다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치에 포함되는 이젝터의 전단에 부가되는 버퍼탱크 내부의 차아염소산나트륨 수위 변화를 나타낸 개념도이다.

도 2(a)를 참조하면, 버퍼탱크(215) 내부에 overflow 감지센서(30)가 설치되어 있고, 차아염소산나트륨(SH)의 수위는 버퍼탱크(215)의 중간 이하로 overflow 감지센서(30)에 닿지 못한다. 따라서, 차아염소산나트륨(SH)의 유량은 유지된다.

도 2(b)를 참조하면, 버퍼탱크(215) 내부의 차아염소산나트륨(SH) 수위는 중간 이상으로 overflow 감지센서(30)가 일부 잠겨 있다. 이런 경우, 개폐제어밸브(120)를 제어함으로써, 차아염소산나트륨(SH)의 유량이 감소되거나 공급 중단되도록 제어한다.

여기에서, 차아염소산나트륨(SH)의 유량 감소 또는 공급 중단은 일시적인 것으로서, 도 2(a)와 같이 버퍼탱크(215) 내부의 차아염소산나트륨(SH) 수위가 낮아지면 차아염소산나트륨(SH)의 유량을 증가시키거나 공급 개시되도록 개폐제어밸브(120)를 제어한다.

이때, 개폐제어밸브(120)는 컨트롤러(20)를 통하여 제어되며, 도 4에 컨트롤러(20)의 구성요소 제어블록도가 도시되어 있다.

이젝터(220)는 이송배관(210)의 일부분에 설치되어 이송배관(210)을 유동하는 차아염소산나트륨의 유동을 유도할 수 있다. 구체적으로, 이젝터(220)는 압력을 갖는 물, 증기, 공기 등을 분출구에서 고속도로 분출하여 주위의 유체를 다른 곳으로 보낼 수 있는 일종의 펌프이다. 구조가 간단하고 운동 부분이 없어 동력이 필요치 않아 고장이 적다. 오수, 진흙탕물의 퍼올림과 복수기 등에 이용된다.

유량제어유닛(300)은, 차아염소산나트륨 이송유닛(200)에 구비되어 차아염소산나트륨의 이송량을 제어하기 위한 것으로, 유량계(310) 및 유량제어밸브(320)를 포함하여 구성될 수 있다.

유량계(310)는 차아염소산나트륨 이송유닛(200)의 일부분에 설치되어 차아염소산나트륨 이송유닛(200) 내부에서 유동하는 차아염소산나트륨의 유량을 측정할 수 있다. 구체적으로, 유량계(310)는 이송배관(210)의 일부분에 설치되어 이송배관(210)을 유동하는 차아염소산나트륨의 유량을 측정할 수 있다.

유량제어밸브(320)는 차아염소산나트륨 이송유닛(200)의 일부분에 설치되어 차아염소산나트륨 이송유닛(200) 내부에서 유동하는 차아염소산나트륨의 유량을 제어할 수 있다. 유량제어밸브(320)는 이송배관(210)의 일부분에 설치되며 유량계(310)를 통해서 측정된 차아염소산나트륨의 유량에 의해 작동이 제어되어 차아염소산나트륨의 유동량을 조절할 수 있다. 유량제어밸브(320)와 유량계(310)는 후술할 컨트롤러(20)의 제어에 의해 작동이 제어될 수 있다.

스트레이너(400)는, 차아염소산나트륨 이송유닛(200)의 일부분에 구비되어 차아염소산나트륨 이송유닛(200)을 유동하는 유체 내의 이물질을 제거할 수 있다.

구체적으로, 스트레이너(400)는 이송배관(210)의 일부분에 구비되어 이송배관(210) 내부에서 유동하는 유체 내의 이물질을 제거할 수 있다. 스트레이너(400)는 유체 속에 포함된 고형물을 제거하여 기기 등에 이물질이 유입되는 것을 방지하는 장치로서, 증기 배관이나 수 배관 계통에 있어서 일반적으로는 철망으로 된 통이 사용되며, Y형 스트레이너 및 철망통을 U자형으로 배치한 U형 스트레이너가 일반적이다. 철망통은 자주 제거하여 청소를 하지 않으면 그물이 막혀 버려 저항이 커지게 되므로 수시 관리가 필요하다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치에 포함되는 스트레이너의 탈부착 시의 차아염소산나트륨 유동을 나타낸 개념도이다.

도 3을 참조하면, 차아염소산나트륨 저장유닛(100)의 저장탱크(110)로부터 자연유하식으로 유동되는 차아염소산나트륨의 유동경로가 되는 이송배관(210)의 중간에 차아염소산나트륨에 포함된 이물질을 걸러내는 기능을 가진 스트레이너(400)가 탈부착 가능하게 연결되고, 스트레이너(400)가 이물질 청소 등의 목적으로 탈착되는 경우에도 차아염소산나트륨의 유동 경로를 제공할 수 있도록 바이패스관(450)이 설치된다.

도 3(a)는 스트레이너(400)가 이송배관(210)에 부착되어 있는 경우에 차아염소산나트륨의 유동 방향을 화살표로 표시한 것이고, 도 3(b)는 스트레이너(400)가 이송배관(210)에서 분리되어 있는 경우에 바이패스관(450)을 거치는 차아염소산나트륨의 유동방향을 화살표로 표시한 것이다.

바이패스관(450)의 설치 및 올바른 작동을 위하여, 스트레이너(400)의 전단과 후단에 각각 개폐밸브로서 3방변(420, 430)이 설치된다.

도 3에서, 스트레이너(400) 전단에 설치되는 3방변(420)의 제1 변은 이송배관(210)에 결합되고, 제2 변은 스트레이너(400)의 전단으로 연결되며, 제3 변은 바이패스관(450)으로 연결된다.

또한, 스트레이너(400) 후단에 설치되는 3방변(430)의 제1 변은 스트레이너(400)의 후단에 연결되고, 제2 변은 이송배관(210)에 결합되며, 제3 변은 바이패스관(450)으로 연결된다.

위와 같은 구성을 통하여 스트레이너(400)가 탈착되었을 경우에도, 3방변(420, 430)을 이용하여 이송배관(210)을 거쳐 유동되는 차아염소산나트륨의 유동 경로를 적절히 제어할 수 있게 되므로, 차아염소산나트륨의 공급에는 지장이 없게 된다.

구체적으로, 스트레이너(400)가 이송배관(210)에 결합되었을 때에는, 스트레이너(400)의 전단과 후단에 설치된 3방변(420, 430)을 각각 제어하여, 3방변(420)은 좌측 제1변-개방, 우측 제2변-개방, 중앙 제3변-폐쇄하고, 3방변(430) 역시 좌측 제1변-개방, 우측 제2변-개방, 중앙 제3변-폐쇄함으로써, 차아염소산나트륨 저장유닛(100)으로부터의 차아염소산나트륨 유체가 스트레이너(400)를 거쳐 유량제어유닛(300)으로 공급되게 한다.

또한, 스트레이너(400)가 이송배관(210)에서 분리되었을 때에는, 스트레이너(400)의 전단과 후단에 설치된 3방변(420, 430)을 각각 제어하여, 3방변(420)은 좌측 제1변-개방, 우측 제2변-폐쇄, 중앙 제3변-개방하고, 3방변(430)은 좌측 제1변-폐쇄, 우측 제2변-개방, 중앙 제3변-개방함으로써, 차아염소산나트륨 저장유닛(100)으로부터의 차아염소산나트륨 유체가 바이패스관(450)을 거쳐 유량제어유닛(300)으로 공급되게 한다.

유체회수유닛(500)은, 저장탱크(110)와 이송배관(210)에 각각 연결되며 저장탱크(110)나 이송배관(210)에서 차아염소산나트륨 저장이나 이송 중 발생하는 가스를 외부로 배출시키는 에어벤트의 기능을 수행하고, 작동불량 등으로 긴급 차단이 작동되지 않을 경우 차아염소산나트륨이 저장탱크(110)로 회수될 수 있는 유로를 제공한다.

희석수 공급유닛(600)은 배수지로부터 유출되는 유출수가 유출관(610)을 통하여 차아염소산나트륨 이송유닛(200)의 이젝터(220) 후단에 합류하게 하여, 배수지로부터의 유출수를 차아염소산나트륨 희석수로서 활용할 수 있게 해준다.

또한, 희석수 공급유닛(600)은 배수관(650)을 통하여 차아염소산나트륨 저장유닛(100)에 연결되어 차아염소산나트륨 저장유닛(100)에 희석수와 차아염소산나트륨 혼합액체를 제공할 수 있고, 또한, 배수관(650)을 통하여 배수지에 구비되는 배수지 방류구(680)에 연결되어 배수지에 희석수와 차아염소산나트륨 혼합액체를 제공할 수 있다.

유출관(610)은 배수지에서 유출되는 유출수가 유동하여 이송유닛(200)의 이젝터(220) 후단에 합류할 수 있는 경로를 제공하기 위한 구성이다.

희석수 합류부(620)는 유출관(610)과 이젝터(220) 후단의 합류 위치에 설치되는 구성으로, 실시예에 따라서는 이송유닛(200)의 이젝터(220) 만으로 유체 이송 능력이 부족한 경우에는 이 부위에도 이젝터가 설치될 수 있다.

희석수 차단밸브(630)는 유출관(610) 상에 설치되는 합류부(620) 전단에 위치하며 희석수의 공급이 필요하지 않을 때 희석수의 공급을 차단하기 위하여 설치되는 밸브로서, 컨트롤러(20)에 의하여 개폐가 제어된다.

희석수 펌프(640)는 유출관(610)에 설치되어 배수지에서 유출되는 유출수를 일 방향으로 강제 유동시켜 해당 유출수를 차아염소산나트륨의 희석수로서 공급하기 위한 구성이다.

또한, 배수관(650)은 이젝터(220) 후단의 희석수 합류부(620)를 통과하여 혼합된 희석수와 차아염소산나트륨 혼합액체가 유동할 수 있는 경로를 제공하여, 해당 혼합액체가 저장유닛(100)에 공급되게 하거나 배수지 방류구(680)를 통하여 배수지로 공급되게 한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 차아염소산나트륨 저장유닛(100)과 차아염소산나트륨 이송유닛(200)을 서로 높이가 다르게 연결하여 차아염소산나트륨의 이송에 동력을 이용하지 않고, 자연유하식으로 변경, 단순화하여 투입 장치의 고장률 및 설치 비용을 절감할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 유량계(310)로 유량을 측정하고 유량값에 맞게 유량제어밸브(320)를 조정되도록 하여 차아염소산나트륨 이송유닛(200)을 유동하는 차아염소산나트륨의 유량 제어가 가능하다.

또한, 자연유하식 흐름방식으로, 도수, 송수가 안전하고 확실하며, 유지관리가 용이하여 관리비가 적게 소요되므로 경제적이고, 차아염소산나트륨의 이동 구역을 자유롭게 선택할 수 있는 장점이 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치에 포함되는 컨트롤러의 구성요소 제어블록도이다.

도 4를 참조하면, 하나의 컨트롤러(20)에서 각 유닛(100, 200, 300, 600)과 부가 구성요소들, 각 센서(30, 40), 스트레이너(400) 및 부가 구성요소들 모두를 제어하는 것으로 도시되어 있다.

여기에서, 하나의 컨트롤러(20)를 이용하여 모든 구성요소 및 부가 구성요소들을 제어하는 것도 가능하지만, 주요 구성요소에는 해당 구성요소의 제어만을 전담하는 서브컨트롤러를 별도로 구비하고 다른 구성요소들의 작동과 연계되는 작동에 관한 제어가 필요할 때 복수의 구성요소 및 서브컨트롤러가 연계되어 작동할 수 있게 하는 통합 제어를 컨트롤러(20)가 담당하는 형태로 제어 회로를 구성할 수도 있다.

또한, 복수의 차아염소산나트륨 투입 장치를 한 곳의 중앙관제소에서 통합 제어 및 감시하는 실시예도 가능하며, 이런 경우의 제어 블록도는 본 발명에 포함된 도 4와 같은 제어 회로의 구성 형태에 통신유닛 또는 통신모듈이 추가되어야 한다.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

20 : 컨트롤러
30 : overflow 감지센서 40 : 침수알림센서
100 : 차아염소산나트륨 저장유닛 110 : 저장탱크
120 : 개폐제어밸브 130 : 수위감지센서
200 : 차아염소산나트륨 이송유닛 210 : 이송배관
215 : 버퍼탱크 220 : 이젝터
300 : 유량제어유닛
310 : 유량계 320 : 유량제어밸브
400 : 스트레이너
420, 430 : 3방변 450 : 바이패스관
500 : 유체 회수유닛
600 : 희석수 공급유닛
610 : 유출관 620 : 희석수 합류부
630 : 희석수 차단밸브 640 : 희석수 펌프
650 : 배수관 680 : 배수지 방류구

Claims (5)

1. 차아염소산나트륨을 수용하여 저장하는 차아염소산나트륨 저장유닛;
   상기 차아염소산나트륨 저장유닛의 하부에 연결되어 상기 차아염소산나트륨을 설정된 곳으로 이송시키는 차아염소산나트륨 이송유닛;
   상기 차아염소산나트륨 이송유닛에 구비되어 차아염소산나트륨의 이송량을 제어하는 유량제어유닛;
   상기 차아염소산나트륨 이송유닛에 연결되고, 배수지 외부로 유출되는 유출수의 일부를 희석수 펌프를 이용하여 일 방향으로 강제 유동시켜 차아염소산나트륨의 희석수로서 공급하는 희석수 공급유닛;
   상기 차아염소산나트륨 저장유닛, 차아염소산나트륨 이송유닛, 유량제어유닛 및 희석수 공급유닛에 각각 연결되어 상기 차아염소산나트륨 저장유닛, 차아염소산나트륨 이송유닛, 유량제어유닛 및 희석수 공급유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러; 및
   상기 차아염소산나트륨 이송유닛의 일부분에 구비되며 상기 컨트롤러의 제어에 의해 차아염소산나트륨 이송유닛을 유동하는 유체의 오버플로우(overflow)를 감지하는 오버플로우 감지센서;를 포함하고,
   상기 컨트롤러는 상기 차아염소산나트륨이 역류하는 경우, 상기 오버플로우 감지센서를 통하여 역류를 인지하고 상기 유량제어유닛을 통하여 상기 차아염소산나트륨의 유량을 차단하며,
   상기 차아염소산나트륨 이송유닛은,
   상기 차아염소산나트륨 저장유닛의 하부에 위치하면서 유체가 자연유하식으로 흐르도록 연결되어 차아염소산나트륨의 이송을 위한 유로를 제공하는 이송배관을 포함하고,
   상기 이송배관은,
   상기 차아염소산나트륨 저장유닛과 상기 유량제어유닛 사이에 탈부착 가능하게 설치되어 차아염소산나트륨 유체에 포함된 이물질을 제거하는 스트레이너;
   상기 스트레이너의 전단과 후단에 각각 설치되는 3방변; 및
   상기 스트레이너를 우회하여 상기 전단과 상기 후단이 연통되도록 설치되는 바이패스관;을 포함하며,
   상기 컨트롤러는,
   상기 스트레이너가 상기 이송배관에 결합되었을 때,
   상기 전단과 상기 후단에 설치된 3방변을 각각 제어하여,
   상기 차아염소산나트륨 저장유닛으로부터의 차아염소산나트륨 유체가 상기 스트레이너를 거쳐 상기 유량제어유닛으로 공급되게 하고,
   상기 스트레이너가 상기 이송배관에서 분리되었을 때,
   상기 전단과 상기 후단에 설치된 3방변을 각각 제어하여,
   상기 차아염소산나트륨 저장유닛으로부터의 차아염소산나트륨 유체가 상기 바이패스관을 거쳐 상기 유량제어유닛으로 공급되게 하는 것을 특징으로 하는 자연유하식 차아염소산나트륨 투입장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 차아염소산나트륨 이송유닛은,
   상기 차아염소산나트륨 저장유닛의 하부에 위치하면서 유체가 자연유하식으로 흐르도록 연결되어 차아염소산나트륨의 이송을 위한 유로를 제공하는 이송배관;
   상기 이송배관의 일부분에 설치되어 상기 이송배관을 유동하는 차아염소산나트륨의 유동을 유도하는 이젝터; 및
   상기 이젝터의 전단에 설치되어 상기 이젝터의 막힘으로 역류하는 상기 차아염소산나트륨이 일시적으로 머무를 수 있는 공간을 제공하는 버퍼탱크;를 포함하고,
   상기 버퍼탱크 내부에 상기 오버플로우 감지센서가 설치되는 것을 특징으로 하는 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 유량제어유닛은,
   상기 차아염소산나트륨 이송유닛의 일부분에 설치되어 상기 차아염소산나트륨 이송유닛에서 유동하는 차아염소산나트륨의 유량을 측정하는 유량계; 및
   상기 차아염소산나트륨 이송유닛의 일부분에 설치되어 상기 차아염소산나트륨 이송유닛에서 유동하는 차아염소산나트륨의 유량을 제어하는 유량제어밸브;를 포함하여 구성되고,
   상기 차아염소산나트륨 저장유닛과 상기 차아염소산나트륨 이송유닛에 각각 연결되며 에어벤트의 기능을 수행하고, 유체의 회수를 위한 유로를 제공하는 유체회수유닛;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 차아염소산나트륨 저장유닛은,
   차아염소산나트륨이 수용되어 저장되는 적어도 하나의 저장탱크;
   상기 저장탱크 각각에 구비되어 차아염소산나트륨의 수위를 감지하고 감지된 수위를 상기 컨트롤러에 전달하는 복수의 수위감지센서; 및
   상기 저장탱크 각각에 구비되어 상기 저장탱크의 개폐를 제어하는 개폐제어밸브;를 포함하며,
   상기 컨트롤러는,
   상기 수위감지센서로부터 전달받은 상기 수위가 사전 설정 값 이하인 경우,
   상기 저장탱크 각각의 상기 개폐제어밸브를 폐쇄하고,
   작업자에게 차아염소산나트륨 공급 알람을 제공하는 것을 특징으로 하는 자연유하식 차아염소산나트륨 투입 장치.

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