KR102550508B1 - 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수위 측정장치에 관한 것으로, 스크러버 습식 탱크 내부의 천정 또는 내측 벽면 등 다양한 위치에 수위 감지센서를 설치하여 습식 탱크 내부로 유입되는 물의 높이에 따라 변화하는 부구의 회전각을 이용하여 물의 수위를 감지하고, 실시간으로 감지된 수위를 통해 습식 탱크 내부를 안전하게 운용함과 동시에 위험 수위인 만수위가 감지되면, 수위 조절용 물공급 밸브를 자동으로 동작시켜 습식 냉크 내부로 유입되는 물을 차단함과 동시에 신호를 발생시켜 인지시키는 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치를 제공하기 위한 것으로서, 스크러버의 습식 탱크 내부에 설치되어 물의 수위를 측정하는 수위 측정장치에 있어서, 습식 탱크 내부의 수면 상에 부유하되, 수위의 변화에 따라 수위에 대응되게 회전하는 부구; 부구에 연결되되, 수위의 변화에 따른 부구의 회전각을 감지하는 수위 감지센서; 수위 감지센서의 후단에 구비되되, 수직 및 수평방향으로 가변가능하게 이루어지고, 습식 탱크의 내부 천정 또는 내부 벽면에 연결설치되는 설치부; 및 수위 감지센서에서 감지된 회전각을 통해 수위를 측정하는 컨트롤러; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치{Water level apparatus for scrubber wet tank using angle}

본 발명은 수위 측정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 반도체용 스크러버 습식 탱크 내부의 천정 또는 내측 벽면 등 다양한 위치에 설치하여 습식 탱크 내부로 유입되는 물의 높이에 따라 변화하는 회전각을 이용하여 물의 수위를 감지하는 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 반도체(Semiconductor), 디스플레이(Display), 태양광(Solar) 및 LED(Light-Emitting Diode) 등의 전자부품 제조공정에 사용되는 가스 및 화학약품 등은 독성, 부식성 및 폭발성 등의 특성을 갖는다.

또한, 전자부품 제조공정에서 배출되는 폐가스에는 제조공정 중에 발생되는 산성 성분, 수분 및 분진(Dust) 등이 다량 함유되어 있다.

이렇게, 전자부품 제조공정에서 배출되는 유해성 폐가스는 스크러버(Scrubber)를 통해 처리하고 있으며, 이러한 스크러버는 가열 연소방식과 습식 방식으로 나뉜다.

여기서, 가열 연소방식의 스크러버는 폐가스를 고온의 화염이나, 플라즈마로 분해, 반응 또는 연소시켜 처리하는 방식이고, 습식 방식의 스크러버는 폐가스를 물에 접촉시켜 폐가스에 포함되어 있는 수용성 성분을 용해시켜 처리하는 방식이다.

이러한, 가열 연소방식의 스크러버는 연료 연소 방식의 버너, 플라즈마 방식의 버너 또는 가열 히터 방식의 버너를 사용하여 폐가스를 처리한다.

이때, 연료 연소방식의 버너는 연료와 산화제(예를 들면, LNG) 및 산소에 의하여 생성되는 화염을 이용하여 연소 챔버의 내부로 유입되는 폐가스를 연소시키는 방식이다.

그리고, 플라즈마 방식의 버너는 저압의 전원을 방전시키고, 그 사이로 유해 가스를 통과시키면서 분해하는 방식이다.

또한, 가열 히터방식의 버너는 히터를 통해 챔버 내 고온을 조성하여 처리가스를 가열 산화시키는 방식이다.

한편, 습식 방식의 스크러버는 일반적으로 버너의 하부에 연소 챔버 및 습식 탱크(Wet Tank)가 순차적으로 설치되고, 습식 탱크를 통하여 연소 챔버에 연결되는 수처리 타워를 구비한다.

즉, 스크러버는 연소된 폐가스가 연소 챔버 및 습식 탱크를 통하여 수처리 타워로 흘러가도록 하며, 이때 폐가스가 연소 및 분해되면서 생성되는 부산물 입자는 1차적으로 연소 챔버의 하부에 위치하는 습식 탱크로 낙하되어 포집된다.

이때, 폐가스가 연소 및 분해되면서 생성되는 부산물 입자가 미세할 경우, 폐가스와 함께 수처리 타워로 유입되며, 유입된 부산물 입자는 수처리 타워에서 분사되는 물과 함께 습식 탱크로 낙하되어 포집되거나, 연소된 폐가스에 포함되어 있는 수용성 성분은 폐가스가 습식 탱크 내부에서 물과 접촉하여 흐르는 동안에 물에 용해되어 포집된다.

이를 위하여, 스크러버의 습식 탱크는 내부에 일정 수위의 물이 유지되는 것이 중요하나, 습식 탱크는 상부에 위치하는 버너에 의해 고온에 노출되므로 물의 지속적인 증발이 발생되며, 이로 인해 습식 탱크에는 수처리 타워에서 분사되는 물이 지속적으로 유입되도록 이루어진다.

이렇게, 스크러버의 습식 탱크에 대한 수위 감지 및 유지를 위하여, 습식 탱크의 일측면에 투명한 분기관을 설치하고, 분기관의 물 수위를 육안으로 확인하면서 습식 탱크 내부에 충진된 물의 수위를 확인하였다.

그러나, 상술한 바와 같이, 습식 탱크 내에 폐가스의 처리에 따른 부산물 입자가 지속적으로 유입되고, 이로 인해 부산물 입자가 분기관의 내부로 유입되어 분기관의 내면을 오염시킴으로써 물의 수위를 육안으로 확인하는 것이 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 물의 수위를 육안으로 확인하기 위하여 습식 탱크의 분기관의 청소 시 분기관을 분해해야 하므로 스크러버의 가동을 중지시켜야 하는 등 작업의 연속성을 저하하는 등의 문제점이 있었다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 습식 탱크에 수위를 감지하기 위한 감지센서를 설치한 후 물의 수위를 측정하였으나, 물에서 발생되는 거품, 수증기, 물방울 또는 미세 이물질 등으로 인해 감지센서를 통해 측정된 수위가 실제 수위 보다 높은 수위값으로 측정되는 등 수위값이 부정확하다는 문제점이 있었다.

또한, 물 속에 감지센서가 잠겨있기 때문에 감지센서에 미세 이물질 등의 부산물이 부착 및 고착되어 감지센서를 손상시키고, 이로 인해 감지센서가 오작동하는 문제점이 있었다.

이렇게, 감지센서의 오작동 등에 의해 초산성 및 초알카리성의 누출 사고가 발생될 수 있으며, 스크러버가 냉각효과를 발휘하지 못하여 습식 탱크 내부에 부식 및 변형 등의 손상이 발생될 수 있으며, 미처리된 가스가 배출될 수 있는 등 환경 안전사고가 발생될 수 있다는 문제점이 있었다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 대한민국 공개특허 제10-2007-0093512호에, "각도를 이용한 수위 측정기"가 제시되었으며, 각도를 이용한 수위 측정기는, 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 측정하고자 하는 수면으로부터 말단이 소정의 깊이만큼 잠긴 상태로 고정되는 상부스틱(1); 상기 상부스틱(1)의 상기 말단과 길이방향으로 일단이 결합되는 하부스틱(2); 상기 상부스틱(1)의 말단과 하부스틱(2)의 일단을 힌지 연결하여, 고정상태의 상기 상부스틱(1)의 말단에서 해당 하부스틱(2)이 그 결합점을 중심으로 자유 회동되도록 하는 조인트부(3); 상기 하부스틱(2)의 말단에 고정결합되어 내부의 수면변화에 따라 상하로 승하강하여 해당 하부스틱(2)이 수면 변화에 따라 회동하도록 하는 부레(4); 및 상기 부레(4)가 수면의 변화로 상하 유동함에 따라 발생한 하부스틱(2)과 가상 수직기준선과의 각을 측정해 해당 각에 상응하는 레벨의 전압을 출력하는 각도센서(5); 를 포함하는 구성이다.

그러나, 상술한 바와 같은, 수위 측정기는 단순히 상부스틱을 기준으로 조인트부로 연결되는 하부스틱이 회동되도록 이루어짐으로써 상부스틱이 천정의 하부면에만 설치가 가능하다는 구조적인 문제를 가지고 있으며, 통상 천정의 하부면 가장자리에 수위 측정기를 설치하도록 이루어짐으로써 천정 하부면의 공간이 협소할 경우, 수위 측정기의 설치가 어렵다는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허 제10-2007-0093512호

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 스크러버 습식 탱크 내부의 천정 또는 내측 벽면 등 다양한 위치에 수위 감지센서를 설치하여 습식 탱크 내부로 유입되는 물의 높이에 따라 변화하는 부구의 회전각을 이용하여 물의 수위를 감지하고, 실시간으로 감지된 수위를 통해 습식 탱크 내부를 안전하게 운용함과 동시에 위험 수위인 만수위가 감지되면, 수위 조절용 물공급 밸브를 자동으로 동작시켜 습식 냉크 내부로 유입되는 물을 차단함과 동시에 신호를 발생시켜 인지시키는 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은, 스크러버 습식 탱크 내부에 설치되는 수위 감지센서의 부구의 회전각에 따른 저항값을 감지하고, 감지된 저항값을 통해 물의 수위를 연산하며, 연산된 물의 수위를 컨트롤러가 디스플레이부를 통해 디스플레이하여 제공하며, 부구가 물 속에 침지되지 않고 물의 표면에 부유하도록 이루어져 습식 탱크 내의 폐가스에 존재하는 오염물질과의 접촉을 최소화함과 동시에, 접촉 등으로 인한 부식 등의 악영향을 최소화할 수 있으며, 전체 구조를 간단하게 구성할 수 있고, 제작 비용을 절감시킬 수 있는 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

더불어, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 스크러버의 습식 탱크 내부에 설치되어 물의 수위를 측정하는 수위 측정장치에 있어서, 습식 탱크 내부의 수면 상에 부유하되, 수위의 변화에 따라 수위에 대응되게 회전하는 부구; 부구에 연결되되, 수위의 변화에 따른 부구의 회전각을 감지하는 수위 감지센서; 수위 감지센서의 후단에 구비되되, 수직 및 수평방향으로 가변가능하게 이루어지고, 습식 탱크의 내부 천정 또는 내부 벽면에 연결설치되는 설치부; 및 수위 감지센서에서 감지된 회전각을 통해 수위를 측정하는 컨트롤러; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 부구는 원통형상체로 형성되되, 수면 상에서 부유가 가능하도록 그 내부에 빈 공간이 형성되며, 상부면 중심부에 일체로 형성되되, 바 형태로 상향돌출되는 회전편과, 회전편의 단부에 연장형성되는 연결편, 및 연결편의 일측면 중심부에 형성되는 연결홈을 포함한다.

그리고, 수위 감지센서는 부구의 회전편에 형성되는 연결편의 연결홈에 삽입설치되는 가변 저항기와, 가변 저항기의 전방에 구비되되, 회전편의 회전 범위를 제한하는 스토퍼와, 가변 저항기를 고정하는 고정부재, 및 고정부재의 전방에 구비되어 회전편의 연결편을 지지하는 지지부재를 포함하되, 부구의 회전에 의한 연결편의 회동에 따라 변화하는 가변 저항기의 저항값을 감지하고, 변화하는 저항값에 통해 회전각을 감지하여 습식 탱크 내부의 수위를 측정하도록 이루어진다.

한편, 가변 저항기는 회전편의 회전에 의해 일체로 회전하는 연결편에 형성되는 연결홈의 회전이동에 따라 저항값이 변화하도록 이루어지고, 스토퍼는 그 중심부에는 회전홀이 관통형성되며, 회전홀의 내주연 전방에는 원주방향으로 걸림턱이 돌출형성되어 단차지게 형성되고, 좌측 하부에 6시방향에서 10방향에 근접되도록 "ㄱ" 형태의 회전홈이 절개형성되며, 고정부재는 후면 중심부에 가변 저항기가 삽입설치되도록 고정홈이 형성되고, 고정홈의 중심부에는 가변 저항기의 전단이 관통설치되도록 고정홀이 관통형성되며, 지지부재는 후면 중심부에 지지홈이 형성되고, 지지홈의 중심부에는 회전편의 연결편이 관통설치되기 위한 지지홀이 관통형성된다.

또한, 설치부는 고정부재에 연결되는 회동부재와, 회동부재에 연결되되, 습식 탱크의 천정 하부면 또는 내부 측면에 설치되는 설치부재, 및 수위 감지센서의 가변 저항기에 연결되는 케이블이 연결되는 접속구를 포함한다.

여기서, 회동부재는 상부가 개방되고, 내부에 가변 저항기에 연결되는 케이블이 위치하기 위한 설치공간이 형성되고, 가변 저항기의 후단이 삽입설치되도록 그 전면 하부에 회동홀이 관통형성되며, 설치부재는 회동부재의 상부에 설치되되, 하부면 중심부에 설치홈이 형성되고, 설치홈의 중심부에 설치홀이 관통형성되며, 접속구는 설치부재의 설치홀에 삽입설치되되, 그 하부면에 가변 저항기의 케이블이 연결되고, 상부에는 단부에 커넥터가 구비되는 케이블에 연결되되, 커넥터의 접속구에 결합설치되도록 이루어진다.

한편, 컨트롤러는 가변 저항기를 통하여 전송되는 변화하는 저항값을 수신하는 수신부와, 수신부를 통하여 수신되는 변화하는 저항값을 통해 부구의 회전각을 연산하고, 연산된 부구의 회전각을 통하여 수위를 연산하는 연산부와, 연산부를 통하여 연산된 수위값을 통해 수위 구간을 판단하는 판단부와, 판단부를 통하여 판단된 수위 구간에 따라 습식 탱크로 회수되어 공급되는 물의 공급량을 제어하는 실행부와, 판단부를 통하여 위험 수위 구간으로 판단될 경우, 알람음 또는 경고음을 발생시켜 상황을 인지시키는 알림부와, 습식 탱크 내부의 상황을 원격지에 송/수신하는 통신부와, 가변 저항기를 통하여 변화하는 저항값, 저항값에 따른 회전각 및 회전각에 따른 수위값이 저장되는 저장부, 및 습식 탱크 내부의 상황을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함한다.

이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은, 수위 감지센서의 설치부가 부구의 위치 변경 없이 회동되도록 이루어짐으로써 스크러버 습식 탱크 내부의 천정 또는 내벽면 등 다양한 위치에 설치가 가능하고, 습식 탱크 내부로 유입되는 물의 높이에 따라 변화하는 부구의 회전각을 이용하여 물의 수위를 감지할 수 있으며, 실시간으로 감지된 수위를 통해 습식 탱크 내부를 안전하게 운용할 수 있고, 위험 수위가 감지되면, 수위 조절용 물공급 밸브를 자동으로 동작시켜 습식 냉크 내부로 유입되는 물을 차단하여 오버 플로우를 방지함과 동시에 신호를 발생시켜 위험 수위를 관리자에게 인지킴으로써 안전 사고를 미연에 방지할 수 있으며, 수위 감지센서의 부구의 회전각에 따라 감지된 저항값을 통해 물의 수위를 연산함으로써 거품, 수증기, 물방울 또는 미세 이물질 등에 관계없이 물의 수위에 따른 측정값의 정확도를 향상시킴과 동시에 오차 범위를 극소화할 수 있으며, 연산된 물의 수위가 디스플레이부를 통해 제공하여 쉽게 육안으로 확인가능하며, 물의 표면에 부유하도록 이루어져 습식 탱크 내의 폐가스에 존재하는 오염물질과의 접촉을 최소화하고, 접촉 등으로 인한 부식 등의 악영향을 최소화할 수 있으며, 전체 구조를 간단하게 구성할 수 있고, 제작 비용을 절감시킬 수 있는 효과를 거둘 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 각도를 이용한 수위 측정기를 개략적으로 나타내는 도면,
도 2는 본 발명에 의한 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 사시도,
도 3은 본 실시예에 의한 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 4는 본 실시예에 의한 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치가 습식 탱크의 천정 하부면에 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 도면,
도 5는 본 발명에 의한 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 사시도,
도 6은 본 실시예에 의한 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치를 개략적으로 나타내는 측단면도,
도 7은 본 실시예에 의한 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치가 습식 탱크의 내부 측면에 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 도면,
도 8은 본 발명에 의한 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치의 컨트롤러를 나타내는 구성도,
도 9는 본 발명에 의한 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치의 다른 실시예를 나타내는 도면으로서, 부구의 일 변형예를 개략적으로 나타내는 사시도,
도 10은 본 실시예에 의한 부구의 일 변형예를 개략적으로 나타내는 측단면도.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자기 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자기 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본 발명의 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.

본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1개의 유닛이 2개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2개 이상의 유닛이 1개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다.

본 명세서에 있어서 단말, 장치 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말, 장치 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말, 장치 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다.

본 명세서에서 있어서, 단말과 매핑(Mapping) 또는 매칭(Matching)으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는, 단말의 식별 정보(Identifying Data)인 단말기의 고유번호나 개인의 식별정보를 매핑 또는 매칭한다는 의미로 해석될 수 있다.

본 명세서에 있어서, "적어도 하나의"라는 단어는 단수 및 복수를 지칭할 수 있는 용어로 정의한다. 그리고, "적어도 하나의"라는 용어가 사용될 수도 있지만 생략될 수도 있고, 그 의미는 상술한 바와 같다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다. 도 2는 본 발명에 의한 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치의 일 실시예를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 실시예에 의한 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치를 개략적으로 나타내는 측단면도이며, 도 4는 본 실시예에 의한 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치가 습식 탱크의 천정 하부면에 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명에 의한 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 6은 본 실시예에 의한 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치를 개략적으로 나타내는 측단면도이고, 도 7은 본 실시예에 의한 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치가 습식 탱크의 내부 측면에 설치된 모습을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 8은 본 발명에 의한 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치의 컨트롤러를 나타내는 구성도이고, 도 9는 본 발명에 의한 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치의 다른 실시예를 나타내는 도면으로서, 부구의 일 변형예를 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 10은 본 실시예에 의한 부구의 일 변형예를 개략적으로 나타내는 측단면도이다.

도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치(10)는 반도체(Semiconductor), 디스플레이(Display), 태양광(Solar) 및 LED(Light-Emitting Diode) 등 전자부품의 제조공정에서 발생되는 배출되는 폐가스를 처리하기 위한 습식 탱크(30)에 설치되어 수위를 측정하고, 측정된 수위에 따라 선택적으로 물을 공급한 후 습식 탱크(30)로 회수되는 물을 제어하는 수위 조절용 물공급 밸브(미도시)의 개폐를 제어하거나, 수위 조절용 물공급 밸브의 차단을 제어하도록 이루어진다.

여기서, 상기 스크러버(미도시)의 구성은 연소 챔버(미도시)와 수처리 타워(미도시) 및 습식 탱크(30)를 포함하여 구성되고, 상기 연소 챔버와 수처리 타워 및 습식 탱크(30)는 일반적인 구성이므로, 이하에서 간단하게 설명한다.

상기 습식 탱크(30)는 연소 챔버의 하부에 위치하고, 상부의 연소 챔버로부터 유입되는 폐가스를 물에 접촉시켜 폐가스에 포함되는 반응 부산물 입자를 포집하고, 수용성 유해 가스를 제거한다.

그리고, 상기 습식 탱크(30)는 연소 챔버에서 폐가스가 가열되면서 발생되는 반응 부산물 입자를 낙하시켜 폐가스와 분리되도록 하고, 반응 부산물 입자와 수용성 유해 가스가 제거된 폐가스를 수처리 타워로 공급한다.

또한, 상기 습식 탱크(30)는 수위 조절용 물공급 밸브가 개방되도록 제어하여 수처리 타워의 내부로 분사되는 물을 회수하고, 회수된 물을 필터링한 후 순환 펌프(미도시)를 동작시켜 다시 수처리 타워로 공급하며, 상기 수처리 타워로 공급된 필터링된 물은 수처리 타워 내부에서 다시 분사된다.

상기한 바와 같은 구조를 갖는 습식 탱크(30)의 내부에 설치되어 수위를 측정하는 본 발명에 의한 수위 측정장치(10)는 부구(100)와 수위 감지센서(300)와 설치부(500) 및 컨트롤러(700)를 포함하여 구성된다.

상기 부구(100)는 상기 습식 탱크(30) 내부의 수면 상에서 부유하면서 습식 탱크(30)의 수위 변화에 따라 수면의 높이에 대응되게 부유하도록 이루어진다.

이를 위하여, 상기 부구(100)는 원통형상체로 형성되되, 수면 상에서 부유가 가능하도록 내부에 빈 공간이 형성되고, 그 상, 하부 외주연의 가장자리는 물에 의한 움직임이 원활하도록 라운드 형태로 형성된다.

그리고, 상기 부구(100)의 상부면 중심부에는 바 형태의 회전편(110)이 상방향을 향하여 상향돌출되도록 돌출형성된다.

여기서, 상기 회전편(110)은 그 일측 단부가 부구(100)의 상부면에 일체로 연결되고, 그 타측에는 연결편(111)이 연장형성되되, 상기 연결편(111)의 일측면 중심부에는 연결홈(111a)이 형성된다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 회전편(110)이 바 형태로 형성되어 있으나, 상기 회전편(110)이 사프트 형태로 형성되는 것도 가능하며, 기타 다양하게 변경실시가능하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 부구(100)가 원통형상체로 형성되어 있으나, 도 9 및 도 10에 도시하고 있는 바와 같이, 상기 부구(100')가 원통형상체로 형성되되, 상부면이 원뿔 형태로 형성되는 것도 가능하다.

상기한 바와 같이, 상기 부구(100')는 상부가 원뿔 형태로 형성됨으로써 스크러버를 통한 유해 가스 처리 시 생성되는 파우더가 습식 탱크(30) 내에 설치되어 수면 상에서 부유하는 부구(100')에 부착 및 고착되거나, 부구(100')의 상부에 파우더가 쌓이는 부분을 최소화할 수 있도록 이루어진다.

여기서, 원뿔 형태로 형성되는 상기 부구(100')의 단면에서 원뿔의 꼭짓점 각도(θ)는 스크러버를 통한 유해 가스 처리 시 생성되는 파우더가 쌓이는 부분을 최소화할 수 있도록 30° 내지 70°의 각도 범위로 이루어지는 것이 바람직하나, 보다 바람직하게는 상기 부구(100')의 단면에서 원뿔의 꼭짓점 각도(θ)는 49.4°로 이루어지나, 이에 한정하지 아니하고, 다양하게 변경실시가능하다.

이때에도, 상기 부구(100')의 하부 외주연의 가장자리는 물에 의한 움직임이 원활하도록 라운드 형태로 형성된다.

상기 수위 감지센서(300)는 상기 부구(100)의 회전편(110)이 연결되되, 수위의 변화에 따른 부구(100)의 회전에 의해 수면 상에서 부구(100)의 위치를 감지하고, 감지된 부구(100)의 위치를 통해 습식 탱크(30) 내로 유입되는 물의 수위를 감지하도록 이루어진다.

이를 위하여, 상기 수위 감지센서(300)는 부구(100)의 회전편(110)에 형성되는 연결편(111)의 연결홈(111a)에 삽입설치되는 가변 저항기(310)와 상기 가변 저항기(310)의 전방에 구비되되, 상기 회전편(110)의 회전 범위를 제한하는 스토퍼(330)와 상기 가변 저항기(310)를 고정하는 고정부재(350) 및 상기 고정부재(350)의 전방에 구비되어 회전편(110)의 연결편(111)을 지지하는 지지부재(370)를 포함하여 구성된다.

상기 가변 저항기(310)는 "ㅓ" 형태로 형성되되, 직경이 작은 전단이 회전편(110)의 단부에 형성되는 연결편(111)의 연결홈(111a)에 삽입되어 연결되되, 상기 회전편(110)의 회전에 의해 일체로 회전하는 연결편(111)에 형성되는 연결홈(111a)의 회동에 따라 저항값이 변화되도록 이루어진다.

이를 위하여, 상기 가변 저항기(310)의 단부는 상기 연결편(111)의 연결홈(111a)의 내경에 대응되도록 형성된다.

여기서, 상기 가변 저항기(310)는 볼륨 가변 저항(Volume Variable Resistor)에 의해 변화하는 저항값을 통해 회전편(110)의 회전각을 감지하도록 이루어진다.

상기 스토퍼(330)는 원통형상체로 형성되되, 그 중심부에는 회전홀(331)이 관통형성되고, 상기 부구(100)의 회전편(110)의 회전 범위를 제한함과 동시에 상기 회전편(110)이 일정 방향으로 회전되도록 하기 위한 회전홈(333)이 형성된다.

상기 회전홀(331)에는 상기 회전편(110)의 연결편(111)이 삽입설치되되, 상기 연결편(111)이 스토퍼(330)의 전방으로 이탈되는 것을 방지하기 위하여, 상기 회전홀(331)의 내주연 전방에는 원주방향으로 걸림턱(331a)이 돌출형성되고, 이로 인해 상기 회전홀(331)의 내주연은 단차지게 형성된다.

상기한 바와 같은 구조에 의하여, 상기 스토퍼(330)의 회전홀(331)에 삽입설치된 연결편(111)은 상기 스토퍼(330)의 회전홀(331) 내주연 전방에 원주방향으로 돌출형성되는 걸림턱(331a)의 내측면에 맞닿도록 이루어짐으로써 회전편(110)이 스토퍼(330)의 전방으로 이탈되지 않도록 이루어진다.

이를 위하여, 상기 스토퍼(330)의 회전홀(331)의 내경은 상기 연결편(111)의 직경에 대응되게 형성되고, 상기 스토퍼(330)의 회전홀(331) 내주연의 전방에 원주방향으로 돌출형성되는 걸림턱(331a)은 연결편(111)의 직경보다 작게 형성된다.

상기 회전홈(333)은 상기 회전편(110)의 회전 범위를 제한하기 위하여, 하부 좌측 부분의 6시 방향에서 10시 방향에 근접되는 부분이 대략 "ㄱ" 형태로 절개형성된다.

이렇게, 상기 회전홈(333)이 하부 좌측 부분이 "ㄱ" 형태로 절개형성됨으로써 상기 회전홀(331) 또한 6시 방향에서 10시 방향 부분이 대략 "ㄱ" 형태로 절개형성된다.

상기한 바와 같이, 상기 회전홈(333)이 6시 방향에서 10시 방향 부분이 대략 "ㄱ" 형태로 절개형성됨으로써 수위가 낮을 경우, 상기 회전편(110)은 6시 방향에 수직되게 위치하고, 이로 인해 회전편(110)에 일체로 연결되는 부구(100) 또한 수위 감지센서(300)의 하부에 위치하게 되며, 수위가 높아질 경우, 상기 회전편(110)은 6시 방향에서 10시 방향을 향하여 수위 변화에 대응되게 점진적으로 회전하게 되고, 이로 인해 회전편(110)에 일체로 연결되는 부구(100) 또한 수위 감지센서(300)를 기준으로 수위 변화에 대응되게 점진적으로 회전하게 된다.

상기 고정부재(350)는 상기 가변 저항기(310)를 고정하기 위한 것으로서, 원통형상체로 형성되되, 후면 중심부에 고정홈(351)이 형성되고, 상기 고정홈(351)에는 가변 저항기(310)에서 직경이 큰 후단이 삽입설치된다.

이때, 상기 고정부재(350)의 고정홈(351)에는 가변 저항기(310)의 후단의 전방부가 1/2 정도 삽입설치되도록 이루어지고, 고정홈(351)의 중심부에는 고정홀(353)이 관통형성되어 상기 가변 저항기(310)의 전단이 관통설치되도록 이루어진다.

여기서, 상기 고정부재(350)의 고정홀(353) 주변에는 방사상으로 다수개의 체결홀(도번 미도시)이 관통형성되고, 상기 체결홀에 볼트 등의 체결부재(도번 미도시)를 체결하여 고정홈(351) 내에 설치된 가변 저항기(310)가 고정설치되도록 이루어진다.

이를 위하여, 상기 가변 저항기(310)의 전면에는 상기 고정부재(350)의 고정홀(353) 주변에 형성되는 체결홀과 대응되는 개수 및 위치에 볼트 등의 체결부재가 체결되기 위한 체결홈(도번 미도시)이 형성된다.

한편, 상기 고정부재(350)의 고정홀(353) 주변에 형성되는 체결홀의 외측 가장자리에는 볼트 등의 체결부재가 체결되기 위한 또 다른 체결홀(도번 미도시)이 관통형성된다.

상기 지지부재(370)는 원통형상체로서, 상기 고정부재(350)의 전방에 구비되되, 후면 중심부에는 지지홈(371)이 형성되고, 상기 지지홈(371)의 중심부에는 회전편(110)의 연결편(111)이 관통설치되기 위한 지지홀(373)이 관통형성된다.

여기서, 상기 지지홀(373)은 상기 부구(100)의 회전편(110)의 단부에 형성되는 연결편(111)의 직경에 대응되는 내경으로 형성되고, 상기 지지홈(371)은 연결편(111)의 직경보다 크게 형성되되, 상기 연결편(111)의 외주연 및 지지홈(371)의 내주연에는 적어도 하나 이상의 오일 씰(Oil-Seal : 377)이 구비된다.

여기서, 상기 오일 씰(377)은 상기 지지부재(370)의 지지홈(371) 내주연과 회전편(110)의 연결편(111) 외주연에 상호 맞닿도록 설치되어 상기 회전편(110)의 회전 시 마찰력을 최소화하여 연결편(111)의 회전을 용이하게 한다.

본 발명의 일 실시예에서는, 상기 연결편(111)의 외주연과 지지홈(371)의 내주연에 오일 씰(377)이 구비되어, 상기 회전편(110)의 회전 시 연결편(111)과 지지부재(370) 사이의 마찰력을 최소화하도록 이루어져 있으나, 상기 연결편(111)의 외주연과 지지홈(371)의 내주연에 베어링이 구비되어 상기 회전편(110)의 회전 시 연결편(111)과 지지부재(370) 사이의 마찰력을 최소화하도록 이루어지는 것도 가능하며, 기타 다양하게 변경실시가능하다.

이때, 상기 지지부재(370)의 지지홀(373) 주변에는 방사상으로 볼트 등의 체결부재(도번 미도시)가 체결되기 위한 체결홈(도번 미도시)이 다수개 형성되고, 상기 스토퍼(330)의 회전홀(331) 주변에 다수개의 체결홀(도번 미도시)이 다수개 관통형성되되, 상기 지지부재(370)의 체결홈과 스토퍼(330)의 체결홀은 대응되는 위치에 대응되는 개수로 형성된다.

상기 설치부(500)는 상기 수위 감지센서(300)의 후단에 연결설치되되, 수직방향 및 수평방향으로 가변가능하도록 이루어진다.

이를 위하여, 상기 설치부(500)는 상기 고정부재(350)에 연결되는 회동부재(510)와 상기 회동부재(510)에 연결되되, 습식 탱크(30)의 천정 하부면 또는 습식 탱크(30)의 내부 측면에 설치되는 설치부재(530) 및 상기 수위 감지센서(300)의 가변 저항기(310)에 연결되는 케이블을 외부의 컨트롤러(700)에 연결시키기 위한 접속구(550)를 포함한다.

상기 회동부재(510)는 상기 고정부재(350)에 연결되되, 박스형태로서, 상부가 개방형성되고, 내부에 가변 저항기(310)에 연결되는 케이블이 위치 및 통과하기 위한 설치공간(511)이 형성되며, 하부가 반원형상으로 형성된다.

이때, 상기 고정부재(350)의 고정홈(351)에 일정부분 삽입설치된 가변 저항기(310) 후단의 후방부가 1/2 정도 삽입설치되도록 그 전면 하부에 회동홀(513)이 관통형성된다.

여기서, 상기 회동부재(510)의 회동홀(513) 주변에는 볼트 등의 체결부재가 체결되기 위한 체결홈(도번 미도시)이 다수개 형성되되, 상기 회동부재(510)의 체결홈은 상기 고정부재(350)의 외측 가장자리에 형성되는 체결홀(도번 미도시)과 대응되는 위치 및 개수로 형성되고, 상기 회동부재(510)의 체결홈과 고정부재(350)의 체결홀을 동일 축선상에 위치시킨 후 볼트 등의 체결부재를 체결하여 고정부재(350)에 회동부재(510)를 연결설치하도록 이루어진다.

상기 설치부재(530)는 상기 회동부재(510)에 개방형성되는 상부에 설치되되, 습식 탱크(30)의 천정 하부면 또는 습식 탱크(30)의 내부 측면에 맞닿아 설치된다.

이때, 상기 설치부재(530)는 상기 회동부재(510)의 상부에 결합되도록 하부면 중심부에 설치홈(531)이 형성되고, 상기 회동부재(510)의 상부면에는 회동편(도번 미도시)이 상방향으로 돌출형성되되, 단차지게 형성되고, 상기 회동편의 직경은 상기 설치홈(531)의 직경에 대응되게 형성된다.

상기한 바와 같은 구조에 의하여, 상기 설치부재(530)의 설치홈(531) 내주연에 상기 회동부재(510)의 상부면에 돌출형성되는 회동편의 외주연이 맞닿아 결합되도록 이루어진다.

그리고, 상기 설치부재(530)의 설치홈(531) 중심부에는 설치홀(533)이 관통형성된다.

상기 접속구(550)는 상기 가변 저항기(310)에서 감지된 변화하는 저항값을 컨트롤러(700)에 제공하기 위한 것으로서, 상기 설치부재(530)의 설치홀(533)에 삽입설치된다.

여기서, 상기 접속구(550)의 하부면에는 가변 저항기(310)의 케이블이 연결되고, 상부에는 단부에 커넥터(미도시)가 구비되는 케이블(미도시)에 연결되되, 상기 커넥터가 접속구(550)에 결합설치됨으로써 상기 가변 저항기(310)의 변화하는 저항값이 컨트롤러(700)로 전송된다.

이때, 상기 케이블에 구비되는 커넥터와 상기 접속구(550)는 회전 또는 가압 등에 의해 결합 및 분리가 가능한 구조로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.

한편, 상기 지지부재(370)의 지지홀(373) 내주연 중심부에는 패킹홈(도번 미도시)이 원주방향으로 형성되고, 상기 패킹홈에 오링 형태의 패킹부재(도번 미도시)가 설치되어 지지부재(370)와 회전편(110)의 연결편(111) 사이를 밀봉 및 밀폐시키며, 상기 고정부재(350)의 고정홀(353)에서 일정간격 이격된 가장자리에 환형의 패킹홈(도번 미도시)이 형성되고, 상기 패킹홈에 오링 형태의 패킹부재(도번 미도시)가 설치되어 지지부재(370)의 후면과 고정부재(350)의 전면 사이를 밀봉 및 밀폐시키며, 상기 회동부재(510)의 회동홀(513) 가장자리에 환형의 패킹홈(도번 미도시)이 형성되고, 상기 패키홈에 오링 형태의 패킹부재(도번 미도시)가 설치되어 고정부재(350)의 고정홀(353)과 회동부재(510)의 회동홀(513)을 밀봉 및 밀폐시키며, 상기 회동부재(510)의 상부면에 형성되는 회동편의 가장자리에 환형의 패킹홈(도번 미도시)이 형성되고, 상기 설치부재(530)의 하부면 중심부에 환형의 패킹홈(도번 미도시)이 형성되며, 상기 회동부재(510)에 형성되는 패킹홈에 오링 형태의 패킹부재(도번 미도시)가 설치되고, 상기 설치부재(530)에 형성되는 패킹홈에 오링 형태의 패킹부재(도번 미도시)가 설치되되, 상기 회동부재(510)에 설치되는 패킹부재와 상기 설치부재(530)에 설치되는 패킹부재는 상호 동일한 위치에 형성되어 맞닿도록 이루어진다.

상기 컨트롤러(700)는 상기 수위 감지센서(300)의 가변 저항기(310)를 통해 감지된 저항값을 통해 습식 탱크(30) 내부의 수위를 감지하되, 감지된 수위값이 기 설정된 기준 수위값의 범위를 초과할 경우, 알람음 발생 또는 경광등 발광 등의 신호를 발생시켜 관리자에게 기준 수위값의 범위를 초과하였음을 인지시킴과 동시에 습식 탱크(30)로 회수되는 물의 유입을 제어하도록 이루어진다.

이를 위하여, 상기 컨트롤러(700)는 수신부(710)와 연산부(720)와 판단부(730)와 실행부(740)와 알림부(750)와 통신부(760)와 저장부(770) 및 디스플레이부(780)를 포함한다.

상기 수신부(710)는 상기 가변 저항기(310)를 통하여 전송되는 변화하는 저항값을 실시간으로 수신한다.

상기 연산부(720)는 상기 수신부(710)를 통하여 수신되는 변화된 저항값을 통하여 부구(100)의 회전각을 연산하고, 연산된 부구(100)의 회전각을 통하여 수위값을 연산한다.

상기 판단부(730)는 상기 연산부(720)를 통하여 연산된 수위값을 통해 수위 구간을 판단한다. 즉, 상기 연산부(720)를 통하여 가변 저항기(310)의 저항값에 따른 부구(100)의 회전각을 연산하고, 연산된 부구(100)의 회전각에 따라 수위값을 연산한 후 상기 판단부(730)는 회전각에 따른 수위값을 통해 수위 구간을 판단한다.

예를 들면, 상기 판단부(730)는 상기 가변 저항기(310)를 통하여 전송된 저항값을 통하여 연산된 부구(100)의 회전각에 따라 수위를 판단하되, 부구(100)의 회전각이 수직방향을 기준으로 0°내지 20°의 회전각 범위일 경우, 낮은 수위 구간으로 판단하고, 부구(100)의 회전각이 수직방향을 기준으로 20° 내지 45°의 회전각 범위일 경우, 중간 수위 구간으로 판단하며, 부구(100)의 회전각이 수직방향을 기준으로 45° 내지 90°의 회전각 범위일 경우, 높은 수위 구간으로 판단하고, 부구(100)의 회전각이 수직방향을 기준으로 90°의 회전각을 초과할 경우, 위험 수위 구간으로 판단한다.

상기 실행부(740)는 상기 판단부(730)를 통하여 판단된 수위 구간에 따라 습식 탱크(30)로 회수되어 공급되는 물의 공급량을 제어한다.

즉, 상기 실행부(740)는 판단부(730)를 통해 부구(100)의 회전각이 수직방향을 기준으로 0° 내지 45°의 회전각 범위일 경우, 수위 조절용 물공급 밸브의 개방하여 습식 탱크(30)로 물이 회수되도록 하거나, 부구(100)의 회전각이 수직방향을 기준으로 45° 내지 90°의 회전각 범위일 경우, 수위 조절용 물 공급 밸브를 제어하여 습식 탱크(30)로 회수되어 공급되는 물의 공급량을 일정량으로 제한하거나, 부구(100)의 회전각이 수직방향을 기준으로 90°의 회전각을 초과하여 위험 수위 구간으로 판단할 경우, 수위 조절용 물 공급 밸브를 폐쇄하여 습식 탱크(30)로 회수되어 공급되는 물을 차단하는 등 습식 탱크(30)로 공급되는 물을 제어하는 수위 조절용 물공급 밸브의 개폐를 제어하여 습식 탱크(30)로 회수되는 물의 공급량을 조절하거나, 수위 조절용 물공급 밸브의 차단을 제어하여 습식 탱크(30)로 회수되는 물의 공급을 차단한다.

이를 위하여, 상기 제어부의 실행부(740)는 수위 조절용 물공급 밸브에 제어가능하게 연결된다.

상기 알림부(750)는 상기 판단부(730)를 통해 위험 수위 구간으로 판단될 경우, 알람음 또는 경고음을 발생시키거나, 경광등 또는 LED를 발광하여 관리자에게 습식 탱크(30) 내에 물의 수위가 위험 수위 구간임을 인지시킨다.

상기 통신부(760)는 습식 탱크(30) 내부의 상황에 따른 각종 정보를 원격지에 위치하는 관리자 또는 중앙 관리센터와 유선 또는 무선으로 송/수신하도록 이루어지며, 습식 탱크(30) 내에서 가변 저항기(310)의 변화하는 저항값, 저항값에 따른 부구(100)의 회전각, 부구(100)의 회전각에 따른 수위값 및 수위 구간 등을 원격지의 관리자 또는 중앙관리센터에 송신한다.

이를 위하여, 상기 통신부(760)는 원격지에 위치하는 관리자 또는 중앙 관리센터와 시리얼 통신(Serial Communication), 이더넷 통신(Ethernet Communication)으로 송/수신 가능하도록 이루어지는 것이 바람직하나, 와이파이(Wi-Fi), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee), 비콘(Beacon), RFID 등이 가능하도록 이루어지는 것도 가능하며, 기타 다양하게 변경실시가능하다.

상기 저장부(770)는 가변 저항기(310)를 통하여 변화되는 저항값이 저장되고, 가변 저항기(310)를 통하여 변화되는 저항값에 따른 부구(100)의 회전각이 저장되며, 상기 부구(100)의 회전각에 따른 수위값 및 수위 구간이 실시간 저장된다.

여기서, 상기 저장부(770)는 가변 저항기(310)를 통해 전송되는 저항값에 따른 회전각 테이블이 저장되고, 상기 회전각에 따른 수위값 테이블이 저장되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.

여기서, 상기 저장부(770)는 가변 저항기(310)를 통해 전송되는 저항값에 따른 회전각 테이블이 저장되고, 상기 회전각에 따른 수위값 테이블 등 기준 수위값, 기준 수위값으 범위가 저장되는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.

이를 위하여, 상기 저장부(770)는 롬 메모리(ROM Memory), 플래시 메모리(Flash Memory), CF 카드(Compact Flash Card), SD 카드(Secure Digital Card) 등 정보의 입/출력이 가능한 저장체 모듈로서, 컨트롤러(700) 내에 구비되는 것이 바람직하나, 별도의 장치에 구비되어 연결되도록 이루어지는 것도 가능하며, 이에 한정하지 아니한다.

상기 디스플레이부(780)는 습식 탱크(30) 내부의 동작 여부, 이상 유/무를 등의 정보를 디스플레이하되, 가변 저항기(310)를 통하여 변화되는 저항값, 가변 저항기(310)를 통해 변화하는 저항값에 따른 부구(100)의 회전각, 부구(100)의 회전각에 따른 습식 탱크(30) 내부의 물의 수위값 및 수위 범위 등을 디스플레이한다.

여기서, 상기 디스플레이부(780)는 터치 형태로 형성되어, 조작부의 역할을 더불어 수행하도록 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 아니한다.

이하, 본 발명에 의한 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장의 작동과정을 설명한다.

본 발명에 의한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치(10)는 습식 탱크(30) 내부의 천정 일측 하부면에 설치될 수 있으며, 습식 탱크(30) 내부의 측면에 설치될 수 있다.

이때, 상기 수위 측정장치(10)를 습식 탱크(30) 내부의 천정 일측 하부면에 설치할 경우, 상기 수위 감지센서(300)의 후단에 연결설치되는 설치부(500)가 수직방향을 향하도록 위치시킨 후 설치부(500)의 설치부재(530)를 천정의 하부면에 설치한다.

만약, 상기 수위 측정장치(10)를 습식 탱크(30) 내부의 측면에 설치할 경우, 상기 수위 감지센서(300)의 후단에 연결설치되는 설치부(500)가 수평방향을 향하도록 위치시킨 후 설치부(500)의 설치부재(530)를 벽면에 설치한다.

상기한 바와 같이, 상기 수위 측정장치(10)를 습식 탱크(30) 내부에 설치한 후 습식 탱크(30) 내부의 물의 수위가 부구(100)에 이르지 못하거나, 부구(100)의 하부에 닿을 정도로 접촉되는 수위일 경우, 부구(100)는 수위 감지센서(300)의 하부에 수직되도록 위치하게 된다.

이렇게, 상기 부구(100)가 수위 감지센서(300)의 하부에 수직되게 위치한 후 습식 탱크(30) 내부로 물의 공급되도록 이루어진다.

여기서, 상기 습식 탱크(30) 내부에 설치되는 수위 감지센서(300)의 부구(100)가 수위 감지센서(300)의 하부에 수직되게 위치하여 상기 수위 감지센서(300) 내부에 구비되는 가변 저항기(310)를 통하여 전송되는 저항값이 최초 저항값에서 변화하지 않을 경우, 상기 습식 탱크(30)에 설치되는 수위 조절용 물공급 밸브를 개방되도록 조절하여 습식 탱크(30) 내부로 물이 공급되도록 이루어지는 것도 가능하다.

또한, 상기 습식 탱크(30) 내부에 설치되는 수위 감지센서(300)의 부구(100)가 회전되어 수위 감지센서(300) 내부에 구비되는 가변 저항기(310)를 통하여 전송되는 저항값이 변화하되, 변화된 저항값을 통한 수위값이 낮은 수위 구간으로 판단될 경우, 상기 습식 탱크(30)에 설치되는 수위 조절용 물공급 밸브를 개방되도록 조절하여 습식 탱크(30) 내부로 물이 공급되도록 이루어지는 것도 가능하다.

상기한 바와 같이, 상기 습식 탱크(30) 내부로 물이 공급되고, 이로 인해 습식 탱크(30) 내부의 수위가 상승할 경우, 먼저 상승하는 수위가 부구(100)의 하부에 접촉하게 되고, 계속적으로 수위가 상승하면서 부구(100) 또한 수위에 대응되게 부유하면서 계속적으로 상승하게 된다.

이때, 수위의 상승으로 인해 부구(100)가 상승할 경우, 상기 수위 감지센서(300)의 가변 저항기(310)의 전단에 연결편(111)으로 결합된 회전편(110)이 특정 방향, 즉 6시 방향에서 9시 방향을 향하여 회전하게 되고, 상기 회전편(110)의 회전에 의해 가변 저항기(310)의 전단에 연결된 연결편(111)이 회전하게 되며, 이로 인해 가변 저항기(310)의 저항값이 변화하게 된다.

이렇게 상기 연결편(111)의 회전에 의해 변화되는 가변 저항기(310)의 저항값은 케이블을 통해 접속구(550) 및 상기 접속구(550)에 커넥터로 연결된 케이블을 통해 컨트롤러(700)로 송신되며, 상기 컨트롤러(700)는 수신된 저항값을 통해 회전각을 연산하며, 연산된 회전각을 통해 수위값을 연산한다.

그리고, 연산된 수위값을 통해 수위 구간을 판단한다. 즉, 상기 가변 저항기(310)를 통하여 전송된 저항값을 통하여 연산된 부구(100)의 회전각에 따라 수위를 판단하되, 부구(100)의 회전각이 수직방향을 기준으로 0°내지 20°의 회전각 범위일 경우, 낮은 수위 구간으로 판단하고, 부구(100)의 회전각이 수직방향을 기준으로 20° 내지 45°의 회전각 범위일 경우, 중간 수위 구간으로 판단하며, 부구(100)의 회전각이 수직방향을 기준으로 45° 내지 90°의 회전각 범위일 경우, 높은 수위 구간으로 판단하고, 부구(100)의 회전각이 수직방향을 기준으로 90°의 회전각을 초과할 경우, 위험 수위 구간으로 판단한다.

여기서, 상기 연결편(111)의 회전에 의해 변화하는 가변 저항기(310)의 저항값을 통한 부구(100)의 회전각이 수직방향을 기준으로 0°내지 20°의 회전각 범위일 경우, 낮은 수위 구간으로 판단하여 수위 조절용 물공급 밸브를 완전 개방하여 습식 탱크(30)로 공급되는 물의 공급량을 최대로 할 수 있고, 저항값을 통한 부구(100)의 회전각이 수직방향을 기준으로 45° 내지 90°의 회전각 범위일 경우, 높은 수위 구간으로 판단하여 수위 조절용 물공급 밸브를 1/2 내지 2/3 정도 개방하여 습식 탱크(30)로 공급되는 물의 공급량을 일정량으로 조절할 수 있으며, 저항값을 통한 부구(100)의 회전각이 수직방향을 기준으로 90°의 회전각을 초과할 경우, 위험 수위 구간으로 판단하여 수위 조절용 물공급 밸브를 폐쇄하여 습식 탱크(30)로 공급되는 물의 공급량을 차단할 수 있다.

즉, 상기 연결편(111)의 회전에 의해 변화하는 가변 저항기(310)의 저항값을 통한 부구(100)의 회전각이 6시 내지 7시 사이의 범위에 포함될 경우, 낮은 수위 구간으로 판단하여 수위 조절용 물공급 밸브를 완전 개방하거나, 가변 저항기(310)의 저항값을 통한 부구(100)의 회전각이 7시 30분 내지 9시 사이의 범위에 포함될 경우, 높은 수위 구간으로 판단하여 수위 조절용 물공급 밸브를 1/2 내지 2/3 정도 개방하거나, 가변 저항기(310)의 저항값을 통한 부구(100)의 회전각이 9시의 범위를 초과할 경우, 위험 수위 구간으로 판단하여 수위 조절용 물공급 밸브를 폐쇄하여 습식 탱크(30)로의 물 공급을 차단한다.

상기한 바와 같이, 상기 부구(100)가 수위에 대응되게 습식 탱크(30) 내에서 회전하게 되면, 부구(100)의 회전편(110)이 연결편(111)을 중심으로 회전하게 되고, 상기 회전편(110)의 회전에 의해 연결편(111)이 회전하게 되며, 그 전단에 연결편(111)이 설치된 가변 저항기(310)의 저항값이 변화하고, 변화하는 저항값을 통해 부구(100)의 회전각을 연산하며, 연산된 회전각을 통해 수위값을 연산하여 습식 탱크(30) 내의 물의 수위를 측정함으로써 폐가스에 존재하는 오염물질의 접촉 및 접촉으로 인한 부식 등의 악영향이 없으면서도 수위를 실시간으로 감시함과 동시에 위험 수위를 감지하면, 알람음 또는 경고음을 발생시키거나, 경광등 또는 LED를 발광하여 관리자 또는 중앙 관리센터에 위험 수위임을 인지시키고, 동시에 수위조절용 물공급 밸브를 자동으로 차단하여 오버 플로우를 방지하며, 감지된 위험 상황을 원격지에 있는 관리자 또는 중앙 관리센터에 송신함으로써 안전사고를 미연에 예방할 수 있다.

이상, 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하지만, 첨부 특허청구의 범위에 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

10 : 수위 측정장치,
100, 100' : 부구, 110 : 회전편,
111 : 연결편, 111a : 연결홈,
300 : 수위 감지센서, 310 : 가변 저항기,
330 : 스토퍼, 331 : 회전홀,
331a : 걸림턱, 333 : 회전홈,
350 : 고정부재, 351 : 고정홈,
353 : 고정홀, 370 : 지지부재,
371 : 지지홈, 373 : 지지홀,
377 : 오일 씰, 500 : 설치부,
510 : 회동부재, 511 : 설치공간,
513 : 회동홀, 530 : 설치부재,
531 : 설치홈, 533 : 설치홀,
550 : 접속구, 700 : 컨트롤러,
710 : 수신부, 720 : 연산부,
730 : 판단부, 740 : 실행부,
750 : 알림부, 760 : 통신부,
770 : 저장부, 780 : 디스플레이부.

Claims (7)

1. 스크러버의 습식 탱크 내부에 설치되어 물의 수위를 측정하는 수위 측정장치에 있어서,
   상기 습식 탱크 내부의 수면 상에 부유하되, 수위의 변화에 따라 수위에 대응되게 회전하는 부구;
   상기 부구에 연결되되, 수위의 변화에 따른 부구의 회전각을 감지하는 수위 감지센서;
   상기 수위 감지센서의 후단에 구비되되, 수직 및 수평방향으로 가변가능하게 이루어지고, 습식 탱크의 내부 천정 또는 내부 벽면에 연결설치되는 설치부; 및
   상기 수위 감지센서에서 감지된 회전각을 통해 수위를 측정하는 컨트롤러;
   를 포함하되,
   상기 부구는 원통형상체로 형성되되, 수면 상에서 부유가 가능하도록 그 내부에 빈 공간이 형성되며, 상부면 중심부에 일체로 형성되되, 바 형태로 상향돌출되는 회전편과, 상기 회전편의 단부에 연장형성되는 연결편, 및 상기 연결편의 일측면 중심부에 형성되는 연결홈을 포함하고,
   상기 수위 감지센서는 상기 부구의 회전편에 형성되는 연결편의 연결홈에 삽입설치되는 가변 저항기와, 상기 가변 저항기의 전방에 구비되되, 회전편의 회전 범위를 제한하는 스토퍼와, 상기 가변 저항기를 고정하는 고정부재, 및 상기 고정부재의 전방에 구비되어 회전편의 연결편을 지지하는 지지부재를 포함하되,
   상기 부구의 회전에 의한 연결편의 회동에 따라 변화하는 가변 저항기의 저항값을 감지하고, 변화하는 저항값에 통해 회전각을 감지하여 습식 탱크 내부의 수위를 측정하도록 이루어지며,
   상기 가변 저항기는 상기 회전편의 회전에 의해 일체로 회전하는 연결편에 형성되는 연결홈의 회전이동에 따라 저항값이 변화하도록 이루어지고,
   상기 스토퍼는 그 중심부에는 회전홀이 관통형성되고, 상기 회전홀의 내주연 전방에는 원주방향으로 걸림턱이 돌출형성되어 단차지게 형성되며, 좌측 하부에 6시방향에서 10방향에 근접되도록 "ㄱ" 형태의 회전홈이 절개형성되며,
   상기 고정부재는 후면 중심부에 가변 저항기가 삽입설치되도록 고정홈이 형성되고, 상기 고정홈의 중심부에는 가변 저항기의 전단이 관통설치되도록 고정홀이 관통형성되며,
   상기 지지부재는 후면 중심부에 지지홈이 형성되고, 상기 지지홈의 중심부에는 회전편의 연결편이 관통설치되기 위한 지지홀이 관통형성되는 것을 특징으로 하는 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 설치부는 상기 고정부재에 연결되는 회동부재와, 상기 회동부재에 연결되되, 습식 탱크의 천정 하부면 또는 내부 측면에 설치되는 설치부재, 및 상기 수위 감지센서의 가변 저항기에 연결되는 케이블이 연결되는 접속구를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 회동부재는 상부가 개방되고, 내부에 가변 저항기에 연결되는 케이블이 위치하기 위한 설치공간이 형성되고, 상기 가변 저항기의 후단이 삽입설치되도록 그 전면 하부에 회동홀이 관통형성되며,
   상기 설치부재는 상기 회동부재의 상부에 설치되되, 하부면 중심부에 설치홈이 형성되고, 상기 설치홈의 중심부에 설치홀이 관통형성되며,
   상기 접속구는 설치부재의 설치홀에 삽입설치되되, 그 하부면에 가변 저항기의 케이블이 연결되고, 상부에는 단부에 커넥터가 구비되는 케이블에 연결되되, 상기 커넥터의 접속구에 결합설치되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 컨트롤러는 상기 가변 저항기를 통하여 전송되는 변화하는 저항값을 수신하는 수신부와, 상기 수신부를 통하여 수신되는 변화하는 저항값을 통해 부구의 회전각을 연산하고, 연산된 부구의 회전각을 통하여 수위를 연산하는 연산부와, 상기 연산부를 통하여 연산된 수위값을 통해 수위 구간을 판단하는 판단부와, 상기 판단부를 통하여 판단된 수위 구간에 따라 습식 탱크로 회수되어 공급되는 물의 공급량을 제어하는 실행부와, 상기 판단부를 통하여 위험 수위 구간으로 판단될 경우, 알람음 또는 경고음을 발생시켜 상황을 인지시키는 알림부와, 상기 습식 탱크 내부의 상황을 원격지에 송/수신하는 통신부와, 상기 가변 저항기를 통하여 변화하는 저항값, 상기 저항값에 따른 회전각 및 상기 회전각에 따른 수위값이 저장되는 저장부, 및 상기 습식 탱크 내부의 상황을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전각을 이용한 스크러버의 습식 탱크용 수위 측정장치.

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