KR200243227Y1 - 간이상수도용 저수조 자동약품투입장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 간이상수도용 저수조에서 원수 사용량에 따라 자동으로 적정량의 소독약을 정제하여 저수조로 공급할 수 있도록 하는 간이상수도용 저수조 자동약품투입장치에 관한 것이다

종래에는 원수의 사용량과 관계없이 정기적으로 저수조에 약품을 투입함으로써 약품과다투입에 따른 수질오염의 문제가 있었고, 배수배관에 소독약을 투입하는 경우 배수펌프 및 배관을 부식시키는 문제점이 있었으며, 액상의 소독약을 정량펌프로 펌핑하는 경우 장기간 사용시 펌프의 임펠러에 손상을 주게 되는 등의 문제점이 있었다.

본 고안은 용수의 원활한 저장과 공급을 위한 저수조(10), 상기 저수조(10)에 지하수를 끌어올려 저장하도록 하는 원수배관(12)과 배수펌프(14), 태양광발전기(16)에 의해 작동되어 저수조(10)에 소독약을 투입하는 약품공급기(18)로 이루어진 간이상수도용 저수조 자동약품투입장치에 있어서, 상기 약품공급기(18)는 함체(20)내에 약품이 저장되는 그물망형의 내통(22)과 상기 내통(22)을 담고 있는 외통(24)을 구비하고, 상기 내통(22)에는 원수배관(12)에서 저수조(10)로 토출되는 물을 양수하는 양수펌프(26)가 양수송수관(28)을 통해 연결됨과 아울러 상기 외통(24)으로부터 인출된 약품토출관(30)이 저수조(10) 내측으로 연장되며, 상기 원수배관(12)의 토출부에는 원수토출을 감지하는 수위감지센서(32)가 구비되는 한편, 상기 함체(20)에는 상기 양수펌프(26)와 배수펌프(14) 및 수위감지센서(32)의작동을 제어하는 자동제어기(34)와 태양광발전기(16)에 의해 축전되어 상기 자동제어기(34)의 구동전원을 공급하는 축전지(36)가 구비되어, 정제된 약품을 용해시켜 저수조에 직접 소독약을 공급함으로써 지하수의 오염을 막고 배관의 부식을 방지하며, 저수조 바닥에 알약이 침재되지 않는 효과가 있는 고안임.

Description

간이상수도용 저수조 자동약품투입장치{Automatically disinfectant Injection Device in a water tank}

본 고안은 간이상수도용 저수조에 소독약을 자동으로 투입할 수 있는 간이상수도용 저수조 자동약품투입장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저수조의 원수 사용량에 따라 자동으로 적정양의 소독약을 정제하여 저수조로 공급할 수 있도록 하는 간이상수도용 저수조 자동약품투입장치에 관한 것이다.

산간오지 도서지방과 같이 광역상수도 설비가 어려운 자연부락에서는 지하수를 끌어올려 저수조에 담수하여 바로 상수도로 사용하거나, 혹은 날로 심각해지는 수질오염에 따라 보다 깨끗한 물을 사용할 수 있도록 저수조에 염소와 같은 소독약을 투입하여 소독처리를 통해 오염물질을 제거한다음 상수도로 사용하고 있기도 하다.

하지만, 전문기관에서 관리하지 않는 소규모 저수조에 대한 소독약 투입은 비전문가에 의해 행해지는 경우가 많기 때문에 소독약의 투약시기나 투입양을 적절하게 조절하지 못하여 오히려 약품과다투입을 통한 부작용이 우려되기도 하였다.

그리하여 상기한 문제점을 개선하고자 자동으로 약품을 투입할 수 있도록 개발된 장치로서 우물관정에서 저수조로 연결되는 송수관(원수관)에 약품투입기를 연결하여 약품이 투입된 지하수를 저수조까지 양수하게 하는 장치가 있고, 또한 저수조(물탱크)에 설치되어 있는 장치도 사용하고 있다

그런데, 종래의 기술중 우물관정의 송수관(원수)에 설치한 약품투입장치는 배수기계(수중모터 펌프)가 작동을 하여 양수를 시작할 때 같이 작동을 하여 송수관에 직접 주입되어 저수조까지 송수관을 통해야 하는데 이때 송수관자체에 부식을 가져올 수 있고, 배수기계의 정지시 송수관에 남아있던 약품이 지하광내로 역유입이 되어 우물관정내에 약품 침적 현상으로 지하수 광내의 오염을 가속화 시킬 수 있으며, 약품이 배수기계(수중모터 펌프)의 부품 등을 부식시켜 배수기계의 수명을 단축시킬 수 있는 문제점이 있다.

이와는 달리 송수관에 약품을 투입할 때의 문제점을 개선하도록 하기 위해 저수조에 약품을 직접 투입하는 방법 즉 저수조에 알약을 한 알씩 투입하는 방법이 있다. 그런데 이러한 장치에서는 약품 투입용 노즐을 사용하여야 하는데 장시간 사용으로 노즐에 습기가 생기면 알약의 부풀음 현상으로 적절한 약품투입이 안 되는 현상이 일어난다. 또한 알약투입시 알약이 용해되는 시간이 장시간을 요함으로 저수조 바닥에 침재현상을 가져와 장시간 사용시 과다한 약품투입을 가져올 수 있는 문제점이 있다.

또한 정제된 약품을 투입한 후 알약을 용해시켜 액상의 소독약을 펌프로 양수하여 사용하는 경우가 있으나 장시간 사용시 양수하는 펌프의 임펠러 등의 부품에 약품이 응고되어 일정시간 이상 사용시 수리 및 교체를 해주어야 하는 어려움이 있고 또한 약품을 보충할 때 노즐에 한 알씩 끼워 넣어야 하는 어려움이 있다.

특히, 이러한 종래 기술은 저수조에 원수의 유입과는 관계없이 예컨대 하루에 3회 내지 4회정도 일정시간에만 약품을 투입하도록 되어있어 사용자들의 1일 물 소비량과는 상관없이 한정된 약품을 투입하게 되므로 경우에 따라서는 과다한 약품을 투약하게 되어 오히려 저수조의 수질을 오염시킨다거나 혹은 이와 반대로 투입량이 적어 저수조의 물을 충분히 소독시키지 못하는 시킬 수 있는 문제점이 있다.

본 고안은 상기한 제반 문제점을 개선하고자 고안한 것으로, 간이상수도의 저수조에서 물의 사용량에 비례하여 저수조에 소독약을 자동으로 투입할 수 있도록 하고, 소독약은 정제된 알약을 원수배관에서 토출되는 물을 양수한 물로 용해시켜 투입하여 소독약이 저수된 물과 희석되도록 함으로써 약품이 저수조 바닥에 침재되지 않도록 하며, 한번의 투입량이 규정치에 미달될 때에는 재차 투입이 가능토록 하여 원수와의 혼합비율을 적정량에 근사치로 조절할 수 있도록 함과 아울러 40일 내지 50일 정도 장기간에 걸쳐 사용할 수 있는 약품을 일시에 보충할 수 있도록 된 간이상수도용 저수조 자동약품투입장치를 제공하고자 함에 고안의 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 구성도,

도 2는 본 고안에 따른 약품공급기의 상세구성도,

도 3은 본 고안에 따른 자동제어기의 제어회로도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 -- 저수조, 12 -- 원수배관,

14 -- 배수펌프, 16 -- 태양광발전기,

18 -- 약품공급기, 20 -- 함체,

22 -- 내통, 24 -- 외통,

26 -- 양수펌프, 28 -- 양수송수관,

30 -- 약품토출관, 32 -- 수위감지센서,

34 -- 자동제어기, 36 -- 축전지,

40 -- 수위감지기, 42 -- 24시간 타이머,

44 -- 제1타이머, 46 -- 제2타이머,

48 -- 제3타이머, 50 -- 릴레이.

이하 상기한 목적을 실현하기 위한 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 구성을 예시도면에 의거하여 설명한다.

본 고안에 따른 간이상수도용 저수조 자동약품투입장치는, 용수의 원활한 저장과 공급을 위한 저수조(10), 상기 저수조(10)에 지하수를 끌어올려 저장하도록하는 원수배관(12)과 배수펌프(14), 태양광발전기(16)에 의해 작동되어 저수조(10)에 소독약을 투입하는 약품공급기(18)로 이루어진 간이상수도용 저수조 자동약품투입장치에 있어서, 상기 약품공급기(18)는 함체(20)내에 약품이 저장되는 그물망형의 내통(22)과 상기 내통(22)을 담고 있는 외통(24)을 구비하고, 상기 내통(22)에는 원수배관(12)에서 저수조(10)로 토출되는 물을 양수하는 양수펌프(26)가 양수송수관(28)을 통해 연결됨과 아울러 상기 외통(24)으로부터 인출된 약품토출관(30)이 저수조(10) 내측으로 연장되며, 상기 원수배관(12)의 토출부에는 원수토출을 감지하는 수위감지센서(32)가 구비되는 한편, 상기 함체(20)에는 상기 양수펌프(26)와 배수펌프(14) 및 수위감지센서(32)의 작동을 제어하는 자동제어기(34)와 태양광발전기(16)에 의해 축전되어 상기 자동제어기(34)의 구동전원을 공급하는 축전지(36)가 구비되어 이루어진 것이다.

도 1은 본 고안의 구성도를 도시한 것이다.

저수조(10)는 설치 위치에 따라 지하저수조, 지상저수조, 고가저수조로 나누어지며 고층 건물에서는 중간 수조를 설치하기도 하는데, 인구밀집지역에서는 비상용수나 소방용수까지를 저수하기 위하여 설치하기도 하지만 인구밀도가 낮은 오지에서는 지하수를 끌어올려 저장한다음 소독약을 투입하여 원수에 포함된 오염물질을 제거한다음 각 가정으로 공급할 수 있도록 하는 정수장의 역할을 하는 것이다.

상기 저수조(10)에는 지하수를 끌어올리는 배수펌프(14)가 원수배관(12)을 통해 연결되어있다.

상기 배수펌프(14)에 연결되어 저수조(10)로 연장되는 원수배관(12)에서 저수조(10)의 내측으로 연장되어 있는 토출부에는 원수의 토출을 감지하는 수위감지센서(32)가 설치되어 있고, 또한 원수배관(12)의 토출부 일측에는 원수배관에서 토출되는 물의 일부를 양수하여 약품공급기(18)로 공급하는 양수펌프(26)가 설치되어 있다.

약품공급기(18)는 저수조(10)의 상측에 설치되어 저수조(10)에 담수된 원수를 소독하기 위한 약품을 공급하는 장치이다.

도 2는 약품공급기(18)의 상세구성도를 도시하고 있는 것으로, 약품공급기(18)를 구성하고 있는 함체(20)의 내측에는 약품을 저장하는 내통(22)과 상기 내통(22)을 담고 있는 외통(24)이 구비되어 있다. 상기 내통(22)은 그물망 형태로 형성되어 원수가 입수되어 약품이 용해되면 용해된 액상의 약품이 외측으로 배수될 수 있도록 이루어져 있다. 또한 외통(24)은 상기 내통(22)을 담고 있어 내통(22)에서 배수되는 액상의 약품이 저수조(10)로 토출되는 시간을 지연시키는 작용을 한다. 이는 양수송수관(28)을 통해 내통(22)으로 유입된 물에 약품이 녹아들기도 전에 약품투입관(30)을 통해 저수조(10)로 토출되는 것을 방지하기 위한 것으로, 내통(22)에서 배수되는 물이 외통(24)에 일시 머물다가 토출되도록 함으로써 내통(22)에 저장되어 있는 약품이 외통(24)에 잠기도록 하여 약품을 충분히 용해시킨다음 용해된 액상의 약품이 약품투입관(30)을 통해 저수조(10)로 토출될 수 있도록 이루어진 것이다.

외통(24)의 하부에는 약품토출관(30)이 설치되어 저수조(10)의 내측으로 연장되어 있다. 약품토출관(30)은 내통(22)에서 용해된 약품을 저수조(10)로 공급하는 작용을 한다.

상기 함체(20)에는 본 고안에 따른 배수펌프(14)와 양수펌프(26) 그리고 수위감지센서(32)의 작동을 제어하는 자동제어기(34)가 내설되어 있으며, 또한 상기 자동제어기(34) 등의 전기적 회로에 전원을 공급하는 축전지(36)가 내설되어 있다. 상기 축전지(36)는 태양광발전기(16)가 태양열을 이용하여 생성하는 전기를 축전할 수 있도록 이루어져 있다.

또한, 상기 함체(20)에는 약품보충시 열고 사용하도록 된 뚜껑(52)이 설치되어 있으며, 약품보충시는 노즐 등에 끼워야하는 점을 고려하여 한번에 40일에서 50일 사용량 (사용자들의 물량사용에 따라 다소 다를 수 있음)을 부어 보충할 수 있다.

도 3은 본 고안에 따른 자동제어기(34)의 구성을 설명하는 도면이다.

저수조(10)의 수량이 감소되면 배수펌프(14)가 작동하여 지하수를 끌어오려 저수조(10)에 담수하게 된다. 이때 원수배관(12)에서 저수조(10)로 연장되어 펌핑된 원수가 토출되는 토출부에 수위감지센서(32)가 설치되어 있으므로 수위감지센서(32)는 원수가 토출되어 저수조(10)로 입수되는지 여부를 감지한다.

수위감지센서(32)가 원수의 입수를 감지하여 수위감지기(40)가 작동하여 a접점으로 변환되어 24시간 타이머(42)로 전원을 공급하게 된다. 이때 24시간 타이머(42)는 설정시간동안 b접점에 대기한 대기한 후 설정시간이 경과되면 a접점으로 전환되어 제1타이머(44)를 작동시킨다.

제1타이머(44)가 온상태로 작동되면 제1타이머(44)에 의해 설정되어 있는 시간동안 릴레이(50)가 온상태로 구동되어 a접점이 접속됨으로써 양수펌프(26)에 전원을 공급하게 되고 이에 따라 양수펌프(26)가 작동된다. 양수펌프(26)는 원수배관(12)에서 저수조(10)로 공급되는 원수를 양수하여 약품공급기(18)로 공급하는 작용을 한다.

양수송수관(28)에서 약품이 저장되어 있는 내통(22)으로 원수가 공급되면 약품이 용해되어 외통(24)으로 흘러나가게 되며, 용해된 소독약은 외통(24)에 일시 정체되다가 서서히 약품투입관(30)을 통해 저수조(10)로 공급되어지게 된다.

한편, 상기 제1타이머(44)에 의한 설정시간이 종료되어 b접점이 접속되면 이에 따라 제2타이머(46)가 동작하게 되어 제2타이머(46)는 사전에 의해 설정된 시간동안 대기하게 된다.

상기 제2타이머(46)는 대기시간이 경과되면 b접점이 접속되어지게 되어 제3타이머(48)를 온상태로 구동시켜 a접점을 통해 사전에 의해 설정된 시간동안 릴레이(50)를 온상태로 구동시키게 된다.

이에 따라 양수펌프(26)는 2차로 작동되어 양수작용을 수행하게 되는 바, 앞서 설명된 바와 같이 양수된 원수를 약품저장통인 내통(22)에 공급하고, 이에 따라 약품이 용해되어 약품토출관(30)을 통해 저수조(10)로 토출될 수 있도록 하는 2차 용해약품투입작용이 이루어진다.

이후 다시 원수의 입수여부를 감지하는 초기단계로 돌아가 원수의 입수에 따라 상기 동작을 반복하게 된다.

본 고안에서 사용된 24시간 타이머(42)의 특성은 1일이 24시간으로 나누어져 있고, 설정칩이 144개로 이루어져 1개의 칩이 10분동안 동작할 수 있도록 이루어져 있다. 이러한 24시간 타이머(42)의 사용목적은 수위감지센서(32)가 원수의 입수를 감지하면 수위감지기(40)의 a접점을 통해 24시간 타이머(42)에 전원을 인가하게 되는 한편, 배수펌프(14)가 정지하여 원수가 유입되지 않게 되면 수임감지센서(32)가 오프되어 수위감지기(40)가 오프되고 이에 따라 수위감지기(40)가 b접점으로 전환되어 24시간 타이머(42)가 작동을 멈추게 된다. 이때 또다시 배수펌프(14)가 작동하여 원수가 유입되어지게 되면 수위감지센서(32)가 온상태로 접속되어 수위감지기(40)가 a접점으로 전환되어지게 됨으로써 24시간 타이머(42)가 다시 작동을 개시하게 된다. 이때 24시간 타이머(42)는 시초부터의 시간시작이 아니라 전에 수위감지센서(32)가 오프될 때의 그 시점부터 연결이 되므로 보다 정확한 투약량을 조절할 수 있게 된다.

그리하여 본 고안은 정량펌프로 원수를 양수하여 소독약을 용해시킨후 저수조로 직접 주입할 수 있도록 이루어짐으로써 배수지에 설치시에는 원수배관라인이 부식되는 것을 방지할 수 있고, 관정의 역수로 인하여 배수펌프 및 배관이 부식되는 것을 방지할 수 있음과 아울러 지하수질의 오염을 막을 수 있으며, 소독약을 양수하지 않게 됨에 따라 정량펌프의 손상을 방지할 수 있게 된다. 또한 용해된 약품(염소)을 주입함으로써 저수조 바닥에 약품이 침재되지 않고, 보통 3-4개월 사용량의 약품보유가 가능할 뿐만 아니라 약 보충이 간단하다. 그리고 약품투입 시기는 사용자들이 사용하는 물량의 사용량에 따라 적절히 투약을 함으로써 원수와 투약량의 혼합비율에 근사치를 이룰 수 있고, 한번의 투약량이 규정치에 미달할 때에는 2차 투약에 의하여 투약할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이, 사용자의 물 사용량에 따라 완전 자동으로 약품을 투입하고 송수관로나 배수기계의 부식을 초래하지도 않고 과다한 약품투입으로 지하관정등이 오염되는 것을 방지할 수 있고, 용해된 약품을 사용하므로 저수조에 약품이 누적되는 현상이 없으며, 양수펌프는 용해된 약품을 양수하는게 아니라 원수관에서 토출되는 원수를 사용하므로 장시간 사용에도 양수펌프의 마모나 고장원인이 제거되는 장점이 있다. 또한, 본 고안고안양광을 이용하여 발전한후 축전하는 충전용 축전지를 이용하므로 별도의 전원입력이 필요치 않게 되어 반영구적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 용수의 원활한 저장과 공급을 위한 저수조(10), 상기 저수조(10)에 지하수를 끌어올려 저장하도록 하는 원수배관(12)과 배수펌프(14), 태양광발전기(16)에 의해 작동되어 저수조(10)에 소독약을 투입하는 약품공급기(18)로 이루어진 간이상수도용 저수조 자동약품투입장치에 있어서, 상기 약품공급기(18)는 함체(20)내에 약품이 저장되는 그물망형의 내통(22)과 상기 내통(22)을 담고 있는 외통(24)을 구비하고, 상기 내통(22)에는 원수배관(12)에서 저수조(10)로 토출되는 물을 양수하는 양수펌프(26)가 양수송수관(28)을 통해 연결됨과 아울러 상기 외통(24)으로부터 인출된 약품토출관(30)이 저수조(10) 내측으로 연장되며, 상기 원수배관(12)의 토출부에는 원수토출을 감지하는 수위감지센서(32)가 구비되는 한편, 상기 함체(20)에는 상기 양수펌프(26)와 배수펌프(14) 및 수위감지센서(32)의 작동을 제어하는 자동제어기(34)와 태양광발전기(16)에 의해 축전되어 상기 자동제어기(34)의 구동전원을 공급하는 축전지(36)가 구비되어 이루어진 것을 특징으로 하는 간이상수도용 저수조 자동약품투입장치.