KR200300269Y1

KR200300269Y1 - 무동력 유량비례 약품 투입장치

Info

Publication number: KR200300269Y1
Application number: KR20-2002-0026770U
Authority: KR
Inventors: 정현오
Original assignee: 주식회사 시온테크닉스
Priority date: 2002-09-06
Filing date: 2002-09-06
Publication date: 2003-01-14

Abstract

본 고안은 무동력 유량비례 약품 투입장치에 관한 것으로, 원수를 취수하는 취수정과, 취수된 원수를 공급하는 송수관 및 공급된 원수를 저수하는 물탱크를 포함하는 무선 자동 수위 조절장치에 있어서, 상기 물탱크에 저수되는 원수를 소독하기 위한 약품을 저장하는 약품탱크; 상기 송수관으로부터 공급되는 원수의 수압을 기계적인 에너지로 변환시키는 동력발생부; 상기 동력발생부에서 발생된 기계적인 에너지를 전달하는 동력전달부; 상기 동력전달부에서 전달된 동력의 크기를 조절하는 동력조절부; 상기 동력조절부로부터 조절된 동력으로 약품탱크로부터 공급된 약품을 송수관 또는 물탱크로 투입하는 약품투입부를 포함하여 취수정으로부터 송수관을 통하여 물탱크에 저수되는 원수에 소독을 위한 약품을 자동으로 투입하는 것이다.

Description

무동력 유량비례 약품 투입장치{Non-powered Discharge Proportion Chemicals Input Apparatus}

본 고안은 무동력 유량비례 약품 투입장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 취수정으로부터 송수관을 통하여 물탱크에 저수되는 원수에 소독을 위한 약품을 투입하는 장치에 관한 것이다.

종래에 식음용수의 취수를 위한 취수정(지하수를 취수하기 위하여 수중펌프를 설치한 곳)이나 관정(지방관서에서 관리하는 우물)으로부터 공급된 원수를 송수관을 통하여 소정의 거리에 설치된 물탱크와 같은 저장수단에 저장하였다가 필요시에 급수관을 통하여 취수하였다. 이때, 물탱크에 저수된 원수는 지하수나 샘물 또는 상수원 등이 이용되는 것이므로, 사람이 바로 식음용(食飮用)하기는 부적합한 대장균이나 각종 미생물 등이 잔존하고 있다.

따라서, 취수되는 원수에 있는 각종 세균을 제거하고, 식음용으로 사용할 수 있도록 일정량의 염소가 유지되도록 고체상태 또는 액상의 염소(Cl)와 같은 각종의 약품을 일정의 비율로 투입하고 있고, 이는 음용수 수질기준에 적합하여야 한다.

종래에 취수된 원수에 소독 약품을 투입하는 장치는 원수의 취수량에 비례하여 약품을 투입하는 것이 용이하기 않았다. 즉 취수되는 원수의 양을 정확하게 판단하지 못하고 염소를 일률적으로 투입하게 되면 원수에 잔존 염소량이 많아지거나 각종 세균의 멸균이 이루어지지 않은 상태로 공급될 수 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여, 물탱크로의 원수의 취수량에 따라 비례적으로 약품이 자동적으로 투입되도록 하고, 투입된 약품이 항상 일정한 농도로 용해되도록 한 무동력 유량비례 약품 투입장치를 제공하기 위한 것이 목적이다.

또한, 본 고안은 외부로부터 동력을 공급받지 않고, 송수관을 통하여 공급되는 원수의 흐름을 동력으로 변환시켜 약품 투입장치를 구동시키기 위한 것이 다른 목적이다.

또한, 본 고안은 원수가 저장되는 물탱크에 투입되는 약품의 농도를 약품농도 감지수단으로 감지하여 약품의 투입량을 조절할 수 있도록 하여 항상 일정 농도의 약품이 투입되도록 하기 위한 것이 또 다른 목적이다.

도 1은 본 고안에 따른 무동력 유량비례 약품 투입장치가 포함된 무선 자동 수위 조절장치의 블록도,

도 2는 무선 자동 수위 조절장치의 컨트롤러의 블록도,

도 3은 본 고안에 따른 무동력 유량비례 약품 투입장치의 다른 실시예를 나타낸 구성도,

도 4는 본 고안에 따른 무동력 유량비례 약품 투입장치의 또 다른 실시예를 나타낸 분리 사시도,

도 5는 도 4의 결합된 상태를 나타낸 단면도,

도 6a-6d는 본 고안에서의 약품탱크의 구조 및 작동상태를 나타낸 단면도,

도 7a 및 7b는 약품탱크의 바닥에 약품을 흡입하는 흡입호스가 닿아 있을 경우에 침전된 약품 잔류물(석회성분)을 흡입하지 않도록 하는 상태를 설명하기 위한 도면,

도 8은 본 고안에 따른 취수정의 컨트롤러와 물탱크의 통신부, 그리고 물탱크로부터 약품처리된 원수를 공급받아 음용하는 음용수 사용자 단말과의 데이터 통신이 가능하도록 나타낸 구성도.

♣ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♣

1: 취수정(또는 가압장) 10: 컨트롤러

40: 송수관 50: 물탱크

200: 약품탱크 201: 약품공급관

202: 체크밸브 203: 약품

204, 207: 밸브 205: 유량계

208: 제어부 209: 약품량 감지수단

260: 통신부 270: 약품 투입장치

271: 약품공급관 280: 약품농도 감지부

300, 320, 330: 신호처리장치 400: 동력발생부

430: 동력전달부 440: 동력조절부

450: 약품투입부

본 고안은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 원수를 취수하는 취수정과, 취수된 원수를 공급하는 송수관 및 공급된 원수를 저수하는 물탱크를 포함하는 무선 자동 수위 조절장치에 있어서, 상기 물탱크에 저수되는 원수를 소독하기 위한 약품을 저장하는 약품탱크; 상기 송수관으로부터 공급되는 원수의 수압을 기계적인 에너지로 변환시키는 동력발생부; 상기 동력발생부에서 발생된 기계적인 에너지를 전달하는 동력전달부; 상기 동력전달부에서 전달된 동력의 크기를 조절하는 동력조절부; 상기 동력조절부로부터 조절된 동력으로 약품탱크로부터 공급된 약품을 송수관 또는 물탱크로 투입하는 약품투입부를 포함하는 무동력 유량비례 약품 투입장치를 제공한 것이 특징이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 관하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 무동력 유량비례 약품 투입장치가 포함된 무선 자동 수위 조절장치의 블록도이다.

먼저, 본 고안에서는 무선 자동 수위 조절장치가 구성되고, 여기에 원수를 취수하는 취수정(1)이 포함되어 있으며, 취수정으로부터 취수된 원수를 물탱크(50)까지 공급하는 송수관(40)이 연결되어 있다. 송수관(40)에는 물탱크(50)로부터 전달된 수압을 감지하기 위한 수압감지수단(30)이 설치되어 있고, 물탱크(50)의 수압의 전달을 위한 송수관(40)과 물탱크(50)의 하단에 수압감지관(42)이 연결되어 있다. 수압감지관(42)에는 송수관(40)으로부터 물탱크(50)로 원수의 유입을 방지하고, 물탱크(50)의 수압상태만을 전달할 수 있도록 체크밸브(44)가 설치되어 있다. 상기 송수관(40)의 종단에는 물탱크(50)에 저수되는 원수의 승하강에 따라 송수관(40)을 개폐하는 부구(54) 및 개폐수단(53)이 설치되어 있으며, 물탱크(50)의 하단 일측에는 저수된 원수를 배출하기 위한 급수관(51)이 구비되고, 상단 일측에는 오버플로우되는 원수를 배출하기 위한 오버플로우관(52)이 구비되어 있다.

취수정(1)에는 원수의 취수 및 펌핑수단(22)의 제어와 관리를 위한 컨트롤러(10)가 구비되어 있고, 지하수 등의 원수를 취수하는 관정(20)이 지하에 설치되어 있다. 관정(20)은 소정 깊이의 지하까지 천공하여 지하수를 취수하는 것이 바람직하지만, 상수시설 등을 포함하는 가압장이라도 좋다.

또한, 관정(20) 내에 원수의 수위를 감지하기 위한 수위감지수단(25)이 설치되고, 수위감지수단(25)은 복수의 수위를 감지하는 센서(E1, E2, E3)를 설치하여 관정 내의 수위, 즉 펌핑수단(22)이 원수를 취수할 수 있는 정도의 수위인지를 감지하는 것이다. 수위감지수단(25)은 복수의 센서를 설치할 수도 있지만, 바람직하게는 단일의 센서로 수위를 감지하는 것이 바람직하다. 더욱이 수위감지수단(25)의 기능으로는 관정(20) 내에 원수를 취수할 수 없는 정도의 수위에서 펌핑수단(22)이 구동되지 않도록 하여 펌핑수단의 무리한 구동을 제어하기 위한 것이다. 또한, 수위감지수단(25)에서 감지한 수위 값을 가시적으로 표시하여관정(20) 내의 수위(또는 水量)에 따라 취수를 제어할 수 있도록 한다. 수위감지수단(25)에는 고감도의 관정 수위 감지회로가 내장되어 있다.

상기 컨트롤러(20)는 도 2의 블록도에서, 자동 수위 조절을 위한 각종 감지수단으로부터 입력되는 신호와 각 장치로 출력되는 신호를 인터페이스하기 위한 입·출력장치(60)와, 상기 입·출력장치로부터 시스템의 운용을 위한 교류전원을 입력받아 직류전원으로 변환하거나 주 제어장치로 전원을 공급하기 위한 전원 공급장치(80)와, 상기 시스템을 제어하기 위한 제어신호를 출력하기 위한 주 제어장치(90)와, 상기 시스템의 작동상태, 설정상태, 점검상태를 가시적으로 표시하기 위한 표시장치(100)와, 상기 시스템의 점검, 운전, 시험, 환경설정, 입력 및 취소를 입력하기 위한 키 입력장치(70)와, 상기 시스템의 작동상태, 설정상태, 점검상태를 안내음성으로 출력하기 위한 음성 출력장치(110), 및 외부의 기기와의 데이터 통신을 위한 통신장치(120) 등이 구비되어 있다.

이에 따라 본 고안에서는 도 3의 구성도에서, 송수관을 통하여 송수되는 원수의 수압으로 에너지를 생성하여 생성된 에너지를 이용하는 실시예를 도시한 것이다.

즉 물탱크(50)의 상단 일측에 송수관(40)을 통하여 동력을 발생시키고, 발생된 동력을 이용하여 악품을 송수관을 통하여 공급하거나 또는 직접 물탱크로 투입할 수 있도록 하는 약품 투입장치(270)를 구성한 것이다.

이러한 약품 투입장치(270)는 도 4의 분리 사시도 및 도 5의 결합된 상태의 단면도를 참조하면 명확하게 알 수 있다.

물탱크에 저수되는 원수를 소독하기 위한 약품을 저장하는 약품탱크; 상기 송수관으로부터 공급되는 원수의 수압을 기계적인 에너지로 변환시키는 동력발생부; 상기 동력발생부에서 발생된 기계적인 에너지를 전달하는 동력전달부; 상기 동력전달부에서 전달된 동력의 크기를 조절하는 동력조절부; 상기 동력조절부로부터 조절된 동력으로 약품탱크로부터 공급된 약품을 송수관 또는 물탱크로 투입하는 약품투입부를 포함하여 이루어진 것이다.

먼저, 동력발생부(400)는 원수가 유입되는 입구관(402)과 원수가 유출되는 출구관(404)으로 구성되고, 입구관(402)은 동력발생부(400)의 하단에 연결되고, 출구관(404)은 동력발생부(400)의 상단에 연결되어 있다.

동력발생부(400)의 내측 공간부(403)에는 원수의 흐름을 유도하기 위한 유도통(410)이 구성되고, 유도통(410) 내에는 수차 또는 프로펠러(420)가 구비되어 있다.

유도통(410)의 하단부에는 상기 입구관(402)으로부터 유입된 원수를 유입시키는 유입공(412)이 유도통(410)의 외주에 복수로 형성되고, 유도통(410)의 상단부에는 유도통(410)에서 발생된 맴돌이 현상에 의하여 출구관(404) 쪽으로 원수를 배출하는 유출공(414)이 유도통(410)의 외주에 복수로 형성되어 있다.

상기 유입공(412)은 입구관(402)으로부터 원수가 보다 잘 유입되도록 테이퍼(Taper)져 있고, 유출공(414)은 유도통(410)으로부터 출구관(404)으로 원수가 보다 잘 유출되도록 테이퍼져 있다. 즉 유도통(410)은 입구관(402)으로부터 복수의 유입공(412)을 통하여 유입된 원수가 테이퍼져 있는 유입공(412)에 의하여 유도통(410)에서 맴돌이 현상을 일으키고, 맴돌이 현상에 의하여 유도통(410) 내의 프로펠러(420)가 회전을 하게 되며, 프로펠러(420)를 회전시킨 원수는 상승하면서 유도통(410)의 상단부에 형성된 테이퍼진 유출공(414)을 통하여 출구관(404)으로 배출된다. 상기 유입공(412)과 유출공(414)의 테이퍼진 경사방향은 반대방향으로 형성되어 있다.

상기 감속기(430)는 프로펠러(420)의 동력입력축(422)에 연결되고, 감속기 내에는 복수의 기어 및 회전축이 포함되고, 각 기어들은 소정의 회전비를 갖고 있다. 즉 감속기(430)는 입력되는 회전수를 원하는 회전비로 감속하여 출력할 수 있다. 이는 물탱크(50)로 약품을 투입하는 양에 따라 회전비를 감속하여 출력할 수 있다.

상기 동력조절부(440)는 상기 감속기(430)의 동력출력축(442)에 연결되어 편심을 갖는 캠(443)과, 상기 편심을 갖는 캠(443)의 외주연에 밀착되어 캠의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 가압대(447)가 구성되어 있다. 감속기(430)의 동력출력축(442)의 감속된 회전력은 소정의 편심율을 갖는 캠(443)을 회전시키고, 캠(443)의 회전은 가압대(447)를 가압시킨다. 가압대(447)의 가압하는 거리는 캠(443)의 편심율에 따라 달라진다.

가압대(447)에는 슬라이더 축(449)이 연결되고, 슬라이더 축(449)은 약품투입부(450)에 연결된다. 슬라이더 축(449)의 외측, 즉 가압대(447)와 약품투입부(450) 사이에는 압축 스프링(448)이 삽입되어 있다. 이는 가압대(447)가 가압된 후에 압축 스프링(448)의 복원력에 의하여 원위치로 복귀하기 때문이다.

조절노브(444)는 동력조절부(440)의 커버(446)를 관통하여 조절봉(445)이 가압대(447)를 지지하고 있고, 조절노브(444)를 조작하여 가압대(447)와 캠(443)과의 이격거리를 조절할 수 있다. 즉 조절노브(444)를 조작하여 가압대(447)를 밀어내면 캠(443)과 가압대(447)의 사이가 벌어져 캠(443)의 회전운동에 따른 가압대(447)의 가압거리가 짧아지고, 반대로 조절노브(444)를 조작하여 가압대(447)와 캠(443) 사이의 거리를 좁히면 가압대(447)의 가압거리가 길어진다. 따라서, 조절노브(444)의 조작에 의하여 형성되는 가압대(447)의 가압거리에 따라 약품 투입부(450)로부터 약품의 흡입 및 배출량을 조절할 수 있다.

다음으로, 약품 투입부(450)는 정량 펌프를 적용하였다. 정량 펌프는 입구측과 출구측에 각각 약품을 공급 및 배출하는 호스가 연결되고, 입구측과 출구측에는 각각 체크볼이 구성되어 있다. 정량 펌프 내에는 다이어프램이 구성되고, 다이어프램은 동력조절부(440)의 슬라이더 축(449)이 연결되어 있어 슬라이더 축(449)의 가압에 의하여 약품을 흡입 및 배출한다.

이와 같은 구성을 갖는 본 고안의 약품 투입장치는 먼저, 송수관(40)에 동력발생부(400)의 입구관(402)이 연결되어 있으므로, 송수관(40)으로부터 공급되는 원수는 입구관(402)을 통하여 동력발생부(400) 내부로 유입된다. 원수는 유도통(410)의 하단부에 형성된 복수의 유입공(412)을 거쳐 유도통(410) 내부로 유입되고, 유입공(412)은 원수가 유입되는 방향으로 테이퍼져 있으므로 원수는 유도통(410)에서 반시계 방향으로 회전하면서 수압에 의하여 프로펠러(420)의 날개에 부딪혀 프로펠러(420)를 회전시킨다. 프로펠러(420)의 회전으로 원수는 상단으로상승하고, 상승된 원수는 유도통(410)의 복수의 유출공(414)을 출구관(404)으로 배출된다. 배출된 원수는 출구관(404)을 거쳐 물탱크(50)에 저수된다. 이와 같이 동력발생부(400)에서는 유도통(410) 내에 구성된 프로펠러(420)가 원수의 맴돌이 현상에 의하여 회전력을 발생한다.

동력발생부(400)의 프로펠러(420)에서 발생된 회전력은 동력입력축(422)을 거쳐 감속기(430)로 전달되고, 감속기(430)는 내장된 기어의 수 및 회전비 등에 의하여 동력출력축(442)으로 감속된 회전력을 출력한다. 즉 감속기(430)의 감속비율, 예를 들어, 2:1∼100:1에 따라 감속된다. 감속기(430)에서 출력된 회전력은 동력출력축(442)에 연결된 편심 캠(443)을 회전시키고, 편심 캠(443)은 회전할 때마다 캠(443)에 밀착된 가압대(447)를 일정 간격만큼씩 가압시킨다. 즉 캠(443)의 편심 부분이 가압대(447)와 밀착될 때에는 가압대(447)를 밀어 슬라이더 축(449)을 밀어내고, 캠(443)의 원형 부분이 가압대(447)와 밀착될 때에는 가압대(447)는 압축 스프링(448)의 압축력에 의하여 원위치로 복귀한다. 가압대(447) 및 슬라이더 축(449)의 가압거리는 조절노브(444)의 조절로 조절봉(445)에 의하여 조절할 수 있다.

슬라이더 축(449)이 가압상태로 밀려 있을 경우에 정량 펌프(450)의 다이어프램(454)이 가압된 상태가 되어 입구측 체크볼(453)은 약품탱크로부터 약품의 유입을 차단하고, 동시에 출구측 체크볼(456)은 약품을 물탱크(50) 쪽으로 배출하게 된다. 반대로, 슬라이더 축(449)이 가압상태에서 원위치로 복귀하면 다이어프램(454)이 원위치로 이완되어 입구측 체크볼(453)은 개방되어 약품탱크로부터 약품을 흡입하고, 동시에 출구측 체크볼(456)은 차단상태가 된다. 약품은 약품탱크로부터 입구측 호스(452)를 지나 입구측 체크볼(453)을 통하여 다이어프램(454)이 형성된 공간부로 흡입되었다가 출구측 체크볼(456)을 거쳐 출구측 호스(457)를 지나 물탱크(50)로 배출된다.

따라서, 취수되는 원수의 양에 따라 원하는 정량의 약품을 물탱크(50)에 투입할 수 있다. 이는 감속기(430)의 감속비와 캠(443)의 편심율, 그리고 가압대(447)의 위치 조절에 따라 약품의 양을 조절할 수 있다. 더욱이 공급되는 원수의 수압으로 동력을 발생시키고, 발생된 동력으로 약품을 투입할 수 있으므로, 외부로부터 별도의 전원공급 없이도 정량의 약품 투입이 가능하다.

또한, 상기 약품탱크(200)는 도 6a 내지 도 6d를 참조하면, 도 6a는 약품탱크내에 약품이 충만상태이고, 도 6b는 사용상태이며, 도 6c는 거의 소진된 상태이고, 도 6d는 도 6c의 주요부분을 확대한 도면이다.

즉 약품을 보충하기 위한 투입구(233)와, 상기 약품 투입부(450)의 입구측 호스(452)에 연결되어 약품탱크(200) 내의 약품을 흡입하는 흡입호스(459)와, 상기 흡입호스의 입구측에 연결되어 약품의 수위에 따라 승하강하는 부구(234)와, 약품탱크의 바닥에 침전된 약품 잔류물(석회성분)(500)을 배출하기 위하여 배출호스(232)와, 상기 배출호스를 개폐하기 위한 개폐밸브(231)가 구성된다.

상기 흡입호스(459)는 약품을 흡입하는 입구측에 침전된 잔류물이 빨려 올라오지 못하도록 하는 복수의 구멍(462)이 형성되어 있고, 유연성을 갖는 재질인 것이 바람직하다. 이는 약품탱크(200) 내의 약품(202)에 잔존하는 잔류물(500)은 약품탱크의 바닥면에 쌓이게 되므로, 약품이 흡입호스(459)를 통하여 배출되고 나면 흡입호스(459)는 하강한다. 즉 부구(234)가 약품의 위치에 따라 승하강하므로 흡입호스의 입구측이 약품탱크의 바닥으로 휘어지게 된다. 따라서 약품탱크의 바닥면에 침전된 잔류물이 흡입호스(459)를 통하여 빨려 들어가면 연결된 호스 및 송수관이 막히게 되거나 물탱크에 침전물이 쌓이게 된다. 또한 물탱크의 원수에 침전물이 섞여 원수를 사용하는 음용수 사용자에게 공급될 수 있다. 그러므로 흡입호스(459)의 입구측에 복수의 구멍(462)을 형성함으로써 약품이 소진되었을 때에 침전된 잔류물이 흡입호스를 통하여 유입되는 것을 방지할 수 있다.

도 7a는 약품 투입부(450)의 출구측 호스(457)가 송수관(40)에 연결되었을 경우에 송수관(40)을 통하여 원수가 흐르는 방향으로 약품이 공급될 수 있도록 출구측 호스(457)의 종단부분을 비스듬히 형성한 상태이고, 도 7b는 출구측 호스(457)의 종단부분을 꺾은 상태이다.

또한, 도 8에서 상기 약품탱크(200)에 투입되는 약품과 일정비율로 혼합하거나 약품탱크의 바닥에 침전된 잔류물(500)을 세척하기 위한 원수를 공급받기 위하여 송수관(40)에 연결되는 개폐밸브(461)를 갖는 급수호스(460)를 구성하였다. 급수호스(460)는 약품 투입장치의 전단이나 후단의 송수관(40)에 연결할 수 있다. 송수관내에 원수가 공급되지 않은 상태라도 급수호스의 개폐밸브를 개방시키면 송수관 내의 수압이 급격히 하강하므로 취수정의 펌핑수단이 구동되어 원수를 취수하므로 원수가 급수호스를 통하여 공급된다.

상기 약품 투입부(450)의 출구측 호스(457)를 송수관(40)에 삽입하여도 되지만, 물탱크(50)로 직접 연결하여 약품을 투입하는 것도 좋다(도 3의 점선부분).

한편, 본 고안에서 도 3과 같이, 물탱크로 투입되는 약품의 제어를 위한 제어부(208)를 설치함으로써, 약품탱크의 약품이 설정된 프로그램에 의하여 자동으로 투입되도록 함과 동시에, 약품의 투입에 따른 원수의 약품 농도를 항상 일정하게 유지할 수 있도록 한 것이다.

즉 제어부(208)는 동력발생부(400)로부터 원수의 흐름에 따른 원수의 취수량을 감지할 수 있고, 이에 따른 약품의 투입 농도를 약품농도 감지부(280)로부터 감지하여 원수의 취수량 대비 약품의 투입에 대한 농도를 판단할 수 있으므로, 동력전달부(430)의 제어로 약품의 투입정도를 조절할 수 있어 항상 일정한 농도를 유지시킬 수 있다.

더불어 제어부(208)는 약품탱크(200)의 약품 잔여량과 원수의 취수량, 그리고 원수 내에 용해된 약품의 농도 등에 관한 정보데이터를 취합하여 취수정(1)의 컨트롤러(10)로 송신한다. 즉 제어부(208)에서는 각 센서로부터 수신된 데이터와 장치의 구동상태 등을 저장하였다가 일정 시간단위로 통신부(260)를 통하여 무선으로 송신할 수 있도록 한 것이다. 더욱이 약품탱크(200) 내의 약품량에 대한 정보를 송신할 수 있어 약품탱크(200)의 교체 또는 약품의 충진 등을 사용자가 용이하게 인식할 수 있도록 하여 약품의 소진으로 인한 원수의 약품처리가 되지 않는 것을 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.

상기 약품농도 감지부(280)는 물탱크(50)의 최하단 또는 하단부근에 설치하는 것이 바람직하고, 물탱크(50)의 높이에 따라 복수로 설치할 수 있다.

원수에 용해되어야 하는 약품의 농도는 대략 0.02∼0.04ppm이지만, 실제로 물탱크(50)의 원수가 급수관을 통하여 실제 가정이나 농가로 공급되면서 약품의 농도가 감소하는 것을 방지하기 위하여 다소 높은 농도를 투입하는 것이 바람직하다. 즉 실제 음용수로서의 약품의 농도는 약 0.02∼0.03ppm이 가장 바람직하므로, 물탱크(50)에서는 이보다는 다소 높은 농도를 갖는 것이 바람직하다.

물탱크(50) 측에 설치된 통신부(260)는 제어부(208)로부터 인가된 정보데이터를 변조 및 증폭하여 송신용 안테나(261)를 통하여 무선으로 송출하는 구성이 포함되고, 취수정(1) 측의 컨트롤러(10)에는 물탱크(50)의 통신부(260)로부터 무선신호를 수신용 안테나로 수신하여 증폭 및 복조하는 기능을 포함하는 회로가 구성되는 것이 바람직하다.

물탱크(50) 측으로부터 물탱크(50)로 저수되는 원수의 양, 약품탱크의 약품량, 물탱크에 저수된 원수에 용해된 약품농도, 그리고 물탱크(50)에 저수되는 원수의 수위(또는 양)에 관한 정보를 취수정(1)의 컨트롤러(10)로 송신한다.

또한, 도 8은 상기 취수정(1)의 컨트롤러(10)와 물탱크(50)의 통신부(260), 그리고 물탱크(50)로부터 약품처리된 원수를 공급받아 음용하는 음용수 사용자(예를 들면, 농가나 가정) 사이에 데이터통신이 가능하도록 한 것이다.

이에 대한 구성으로 물탱크(50)의 급수관(51)으로는 복수의 음용수 사용자로 각각 연결되고, 급수관(51)으로부터 분기된 급수관의 종단에는 각각 개폐밸브(318, 328, 338)가 장착된다. 또한, 급수관(51)의 종단에 원수의 용해되어 있는 약품의 농도를 감지하기 위한 약품농도 감지수단(301, 302, 303)이 각각 장착되어 있다.약품농도 감지수단(301, 302, 303)에서 감지된 약품의 농도에 관한 신호는 해당하는 신호처리장치(300, 320, 330)에서 처리된 후에 무선신호로 변환되어 물탱크(50)의 통신부(260)로 송출된다.

상기 신호처리장치(300, 320, 330)는 농도감지수단(301, 302, 303)의 감지신호를 일정 레벨의 아날로그신호로 변환하기 위한 신호변환부(312)와, 신호변환부(312)에서 변환된 데이터를 무선신호로 변조하는 변조부(314)와, 변조부(314)에서 변조된 데이터를 증폭하여 송신용 안테나를 통하여 송출하기 위한 송신부(316)가 포함되어 있다. 상기 신호처리장치는 하나 이상으로 설치된 것으로, 신호처리장치에는 각각의 신호변환부, 변조부 및 송신부가 포함되어 있다.

더욱이 물탱크(50) 측에 구성된 통신부(260)에는 수신용 안테나에 유기된 무선신호를 증폭 및 변환하고 복조하여 제어부(208)로 출력한다. 제어부(208)는 입력된 데이터를 판단하여 물탱크(50)에 저수된 원수에 대한 약품의 농도를 조절할 수 있도록 제어한다.

즉 물탱크(50) 측의 제어부(208)는 물탱크(50)에 취수되는 원수에 관한 정보 및 투입되는 약품에 관한 정보 등을 취수정(1)의 컨트롤러(10)로 송수신하고, 물탱크(50)에서는 음용수의 사용자의 관말로부터 약품의 농도에 관한 정보를 송수신할 수 있도록 한 것이다.

따라서, 물탱크(50)에서 처리된 약품의 농도에 대하여 급수관(51)의 종단에 구성된 각각의 신호처리장치(300, 320, 330)에서 원수의 농도를 감지하여 물탱크(50)에 투입되는 약품의 농도를 조절할 수 있도록 함으로써 보다 정밀한 약품의 투입을 제어할 수 있도록 한 것이다.

또한, 상기 물탱크(50)의 제어부(208)에서 현재 투입되고 있는 약품의 농도와 급수관(51)의 종단에서 급수되는 원수에 용해된 약품의 농도에 관한 정보 등을 취수정(1)의 컨트롤러(10)로 출력함으로써 취수정(1)의 관리자에게 약품의 투입정도나 약품의 농도 등을 보다 용이하게 관측할 수 있다.

또한, 상기 물탱크(50)의 제어부(208)에는 타이머의 작동에 의한 시간관리가 가능한 시계 및 달력기능이 포함되어 있다. 즉 계절의 변화에 따른 염소의 투입량을 자동으로 조절할 수 있도록 하는 것으로, 하절기(예를 들어, 6월∼9월)에는 염소의 투입량을 늘리고, 동절기(예를 들어, 11월∼2월)에는 염소의 투입량을 줄이도록 제어함으로써, 계절의 변화에 따라 원수에 투입되는 염소의 농도를 조절할 수 있도록 할 수 있다. 이러한 염소의 투입량에 대해서는 반복되는 테스트와 데이터에 근거하여 설정하는 것이 바람직하다.

이와 같이 취수정(1)으로부터 취수된 원수의 공급 및 물탱크(50)에서의 수위조절 뿐만 아니라, 음용수로 사용하기 위한 물탱크로의 약품 투입도 일괄적인 처리 및 제어가 가능하다.

상술한 바와 같이 본 고안의 무동력 유량비례 약품 투입장치는 기존의 무선 자동 수위 조절장치의 물탱크 측에 지하수 또는 상수원에 약품을 투입하여 음용수로 사용할 수 있도록 하고, 송수관을 통하여 공급되는 원수의 수압을 이용하여 물탱크 측의 각종 기기를 구동시킬 수 있는 동력을 얻을 수 있도록 한 것인바, 취수정과 물탱크, 그리고 음용수를 이용하는 농가 또는 가정과의 통신을 통한 원수의 약품투입 정도 등을 제어할 수 있어, 취수정(또는 가압장)으로부터 취수된 원수를 관리 및 유지와 약품의 투입을 무선화 및 자동화하여 사용자로 하여금 관리의 편의성을 제공하고, 보다 지능화된 원수의 조절과 제어, 약품의 투입 및 동력의 발생과 이용이 이루어질 수 있도록 한 효과가 있다.

본 고안은 보다 효과적인 원수의 취수와 능동적인 원수의 조절 또는 제어가 가능할 뿐만 아니라, 음용수를 위한 약품의 투입을 자동화 및 보다 현실화하여 한 장점을 갖는 것으로, 상기 기술한 다양한 실시예 및 범위에만 한정되지 않고 당업자에 의해 용이하게 변형, 치환 및 변경될 수 있다.

Claims

원수를 취수하는 취수정과, 취수된 원수를 공급하는 송수관 및 공급된 원수를 저수하는 물탱크를 포함하는 무선 자동 수위 조절장치에 있어서,

상기 물탱크에 저수되는 원수를 소독하기 위한 약품을 저장하는 약품탱크;

상기 송수관으로부터 공급되는 원수의 수압을 기계적인 에너지로 변환시키는 동력발생부;

상기 동력발생부에서 발생된 기계적인 에너지를 전달하는 동력전달부;

상기 동력전달부에서 전달된 동력의 크기를 조절하는 동력조절부;

상기 동력조절부로부터 조절된 동력으로 약품탱크로부터 공급된 약품을 송수관 또는 물탱크로 투입하는 약품투입부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무동력 유량비례 약품 투입장치.
제1항에 있어서, 상기 동력발생부는 송수관에 연결되어 입구관으로부터 공급되는 원수의 흐름을 회전시키는 유도통과,

상기 유도통 내에 구성되어 원수의 흐름에 따라 회전하는 프로펠러와,

상기 프로펠러의 회전축에 연결되어 회전력을 전달하는 동력입력축을 포함하는 무동력 유량비례 약품 투입장치.
제2항에 있어서, 상기 유도통의 하단부에 복수로 형성되어 입구관으로부터유입되는 원수의 회전을 유도하는 테이퍼가 형성된 유입공과,

상기 유도통의 상단부에 복수로 형성되어 유도통 내에서 회전하여 출구관으로 원수의 흐름을 유출하는 테이퍼가 형성된 유출공을 포함하는 무동력 유량비례 약품 투입장치.
제1항에 있어서, 상기 동력전달부는

상기 동력발생부로부터 입력된 동력을 내장된 기어의 수 및 기어의 회전비에 의하여 감속된 회전속도를 동력출력축으로 출력하는 감속기를 포함하는 무동력 유량비례 약품 투입장치.
제1항에 있어서, 상기 동력조절부는

상기 동력전달부에 연결되어 편심된 회전운동을 하는 캠과,

상기 캠의 외주연에 밀착되어 캠의 회전운동을 직선운동으로 변환시켜 가압시키는 가압대와,

상기 가압대에 연결되어 직선운동을 하는 슬라이더 축과,

상기 캠에 가압대가 밀착되도록 탄성을 유지하는 스프링과,

상기 캠과 가압대의 간격을 조절하는 조절봉이 연결된 조절노브와,

상기 감속기의 상단에 구성되어 동력조절부를 내장하는 커버를 포함하는 무동력 유량비례 약품 투입장치.
제1항에 있어서, 상기 약품 투입부는

다이어프램과,

상기 약품탱크로부터 약품을 입구측 호스를 통하여 흡입 및 차단하는 입구측 체크볼과,

상기 입구측 체크볼을 통하여 흡입된 약품이 다이어프램의 팽창 및 수축에 의하여 저장 및 배출되는 공간부와,

상기 공간부를 통하여 유입된 약품을 물탱크로 연결된 출구측 호스로 배출 및 차단하는 출구측 체크볼을 포함하는 무동력 유량비례 약품 투입장치.
제1항에 있어서, 상기 약품탱크는

약품을 보충하기 위한 투입구와,

상기 약품 투입부의 입구측 호스에 연결되어 약품탱크 내의 약품을 흡입하는 흡입호스와,

상기 흡입호스의 입구측에 연결되어 약품의 수위에 따라 승하강하는 부구와,

약품탱크의 바닥에 침전된 약품 잔류물(석회성분)을 배출하기 위하여 배출호스와,

상기 배출호스를 개폐하기 위한 개폐밸브가 구성된 무동력 유량비례 약품 투입장치.
제7항에 있어서, 상기 흡입호스는 약품을 흡입하는 입구측에 침전된 잔류물이 빨려 올라오지 못하도록 하는 복수의 구멍이 형성되어 있고, 유연성을 갖는 재질인 것을 특징으로 하는 무동력 유량비례 약품 투입장치.
제1항에 있어서, 상기 약품탱크에 투입되는 약품과 일정비율로 혼합하거나 약품탱크의 바닥에 침전된 잔류물을 세척하기 위한 원수를 공급받기 위하여 송수관에 연결되는 개폐밸브를 갖는 급수호스를 더 포함하는 무동력 유량비례 약품 투입장치.
제1항에 있어서, 상기 약품의 농도는 0.1∼0.4ppm가 되도록 조절하는 것을 특징으로 하는 무동력 유량비례 약품 투입장치.
제1항에 있어서, 상기 약품투입부에서 투입된 약품의 농도를 감지하는 약품농도 감지부;

상기 약품농도 감지부에서 감지된 약품의 농도에 따라 약품투입부에서의 약품 투입량을 제어하고 약품의 투입에 관한 정보를 저장 및 출력하는 제어부;

상기 제어부의 데이터를 원격의 취수정의 컨트롤러로 전송하는 통신부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무동력 유량비례 약품 투입장치.
제1항에 있어서, 상기 약품투입부에서 투입된 약품의 농도를 감지하는 약품농도 감지부;

상기 약품농도 감지부에서 감지된 약품의 농도에 따라 약품투입부에서의 약품 투입량을 제어하고 약품의 투입에 관한 정보를 저장 및 출력하는 제어부;

상기 제어부의 데이터를 원격의 취수정의 컨트롤러로 전송하는 통신부;

급수관으로부터 하나 이상으로 분기되고, 분기된 급수관의 종단에 원수에 용해되어 있는 약품의 농도를 감지하는 약품농도 감지수단;

상기 급수관으로부터 하나 이상으로 분기되고, 분기된 급수관의 종단에 설치되어 약품처리된 원수의 공급을 개폐하는 개폐밸브;

상기 농도감지수단에서 감지된 약품의 농도에 관한 신호를 처리하여 물탱크 측의 통신부로 송신하는 신호처리장치를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 무동력 유량비례 약품 투입장치.
제12항에 있어서, 상기 신호처리장치는

상기 농도감지수단의 감지신호를 일정 레벨의 아날로그신호로 변환하기 위한 신호변환부와,

상기 신호변환부에서 변환된 데이터를 무선신호로 변조하는 변조부와,

상기 변조부에서 변조된 데이터를 증폭하여 송신용 안테나를 통하여 송출하기 위한 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 유량비례 약품 투입장치.