KR200326488Y1 - 와류 및 난류를 이용하는 무동력 차아염소산칼슘 용해장치 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 주로 음용수를 비롯한 일반 생활용수를 살균하기 위해 상수도 급수시설에 설치되는 장치로, 와류 및 난류를 이용한 무동력 차아염소산칼슘 용해장치에 관한 것이다.

이 와류 및 난류를 이용하는 무동력 차아염소산칼슘 용해장치는, 일부 또는 전체가 깔때기 형으로 형성되고 상부에 뚜껑이 씌워지며 차아염소산칼슘이 적재되는 저장조와, 상기 저장조 하부에 결합되어 아래는 깔때기 형으로 형성되고 그 밑에는 용액을 배출하기 위한 용해조 출수관이 결합되며 물과 차아염소산칼슘이 섞이게 되는 용해조와, 상기 용해조의 내측 하부에 형성되고 위에는 그물망이 결합되는 지지판과, 상수도 저수조로 원수를 이송하는 메인관으로부터 바이패스된 밸브측 입수관을 통해 물을 유입하고, 상기 용해조의 외측 양쪽에 결합된 용해조 입수관으로 연결되는 밸브측 출수관을 통해 물을 유출하는 밸브를 포함하여 이루어진다.

이와 같은 와류 및 난류를 이용하는 무동력 차아염소산칼슘 용해장치는, 종래에 비해 슬러지나 스케일을 거의 형성하지 않고, 유독성 가스도 거의 발생하지 않으며, 일정수위를 유지해 약품을 용해함으로써 상수도 저수조로 투입되는 용액의 유효 염소농도를 균일하게 유지할 수 있다.

또한, 부품의 교체나 정비 비용을 절감할 수 있고, 전문 관리인을 필요로 하지 않으며, 전기 공급이나 관리에 어려움이 있는 농어촌에 관리적, 경제적 면에서 편의성을 제공한다.

Description

와류 및 난류를 이용하는 무동력 차아염소산칼슘 용해장치 {Dissolution equipment for Calcium Hypochlorite, avail of whirlpool and ripple}

본 고안은 주로 음용수를 비롯한 일반 생활용수를 살균하기 위해 상수도 급수시설에 설치되는 장치로, 와류 및 난류를 이용한 무동력 차아염소산칼슘 용해장치에 관한 것이다.

그리고, 본 고안에 의한 장치는 대중 목욕탕이나 수영장, 식품공장이나 도축장과 같이 살균용 세척수를 필요로 하는 곳에서도 사용할 수 있다.

일반적으로, 차아염소산칼슘 용해장치는 상수도 공급시설에 설치하는데, 우리가 음용수로 사용하는 수돗물은 거의 대부분 액화 염소를 기화시켜서 기화된 가스를 가스염소투입기로 원수에 흡입 용해시켜 수용액을 만든 후, 침전 여과 등의 제반 공정을 거쳐 배수지에 저장된 물에 투입 살균시켜 생산된다.

그러나 이러한 시스템은 주로 읍면이나 중소, 대도시처럼 인구가 밀집된 곳의 상수도 정수장에서 사용하는 것으로, 액화 염소는 가격이 저렴해 수돗물의 대량 생산에 적합하기는 하나 초기 시설 투자비가 과다하게 들고, 항상 염소가스 누설의위험을 안고 있으므로 숙련된 관리자가 있어야만 시스템을 운용할 수 있으며, 염소가스의 가장 큰 특징 중 하나인 강력한 부식성으로 인해 설비의 수명이 짧아지기 때문에 시설 교체 및 유지 보수 비용이 매우 컸다.

이에 따라 소수 주민이 거주하는 농어촌에서는 이와 같은 설비를 갖추는 것이 경제적 또는 관리적 면에서 거의 불가능하였다.

그래서, 농어촌의 생활용수를 비교적 경제적으로 그리고, 숙련된 관리자 없이도 손쉽게 소독할 수 있는 약품으로 차아염소산칼슘(Calcium Hypochlorite, Ca(OCl)₂)이 등장하게 되었는데, 상수도 소독용에 적합한 것으로는 액체와 고체 상태의 두가지가 있으며, 이중 어떤 것을 사용하느냐에 따라 장치의 구조와 기능에서 차이가 생기게 되었다.

액체 차아염소산소다는 담황색의 투명한 액체로 강한 염소 냄새가 나고, 시판품은 유효 염소함량 약 4∼12％의 수용액으로 판매되며, 이를 사용해 음용수를 소독하는 장치는 거의 약품 저장탱크와 정량펌프를 사용해 간단히 주입하는 방식이 주를 이룬다.

이러한 액체 차아염소산소다는 고체 차아염소산칼슘에 비해 기계장치를 막히게 하는 불순물(찌꺼기)이 적어 정량펌프의 흡입구 쪽에 간단한 필터스크린을 장착하는 것만으로 충분하기 때문에 기계고장 문제가 비교적 적었다.

반면에 이 액체 차아염소산소다는 고체 차아염소산칼슘에 비해 화학적인 면에서 취약점을 갖고 있는데, 첫째 화학적으로 불안정해서 상온에서도 자연 분해되어 강력한 산화작용을 하는 발생기 산소를 방출하고 광화학적 분해를 일으키며 자외선이나 온도 상승에 의해 분해가 더욱 촉진된다.

또한, 산에 의해 급격한 분해 반응이 생길 때는 염소가스가 발생하며, 중금속류가 액체 중에 존재할 때도 분해가 촉진된다.

이런 일련의 분해 반응은 액체 중에 함유된 유효 염소농도를 저하시키기 때문에 주의를 요하며 특히 상온에서의 자연 분해와 광화학적 분해 및 온도 상승으로 인한 분해는 저장 중에 유효 염소농도가 신속히 감소되는 치명적 요소이다.

이와 같은 유효 염소농도의 저하는 장기간 보관할 수 없는 저장상 문제를 야기시켜 저장탱크에 넣어 정량펌프로 주입하는 경우에도 단기 저장 보관만 용이하고, 그 때에도 직사일광을 피해 냉암소에 보관해야 하며, 주입장치도 옥외에는 설치할 수 없다.

이에 비해 고체 차아염소산칼슘은 화학적 불안정성이 없기 때문에 장기 보관해도 유효 염소농도의 저하가 거의 없는 장점을 가지고 있고, 겨울에도 얼지 않으며, 열에 대한 안정성이 있기 때문에 용해장치를 옥외에 설치해서 관리하는 것이 가능하였다.

따라서 농어촌 등지에서는 고체 차아염소산칼슘의 용해장치가 가장 적합하다.

그런데, 종래에는 고체 차아염소산칼슘을 손으로 직접 저수조에 투입하거나 약품을 망주머니에 넣어 저수조 안에 담궈 용해하는 등의 방법을 사용했다.

그러나 이와 같이 하는 경우에는 약품 용해가 제대로 이루어지지 않으며, 덩어리가 떨어져 나와 그대로 저수조 바닥에 침전되기 때문에 균일한 잔류 염소농도를 얻기 어려웠다.

종래의 또다른 용해 방법은 PE 또는 PVC나 스테인레스 스틸 같은 재료로 만든 저장조에 약품과 물을 넣은 후 모터로 작동시키는 교반기를 사용해 약품을 한꺼번에 용해한 후 그 수용액을 정량펌프로 저수조나 급수관에 주입하는 것이 일반적인 방법이었다.

그러나, 이와 같은 종래의 차아염소산칼슘 용해장치는 손으로 약품을 투입하는 것 보다 잔류 염소농도를 유지하는 데에는 도움이 되지만, 용해된 수용액을 오랫동안 저장해 사용하기 때문에 탄산칼슘이나 생석회 같은 불용성 물질의 생성을 피할 수 없었다.

이런 침전물은 시간이 경과할수록 물리적으로 제거되기 어려운 스케일을 형성해 결과적으로 약품 저장탱크를 못쓰게 만들었다.

또한, 용해된 약품이 시간이 지남에 따라 진흙이나 죽처럼 되어 정량펌프 내의 유로를 막히게 하므로 빈번한 정비로 인한 번거로움 끝에 결국 펌프 자체도 못 쓰게 만들었으며, 인체에 유해하고 강한 부식성을 갖는 가스를 대량으로 발생하여 교반기를 고장나게 하였다.

상기한 바와 같이, 종래의 차아염소산칼슘 용해장치는 침전물과 스케일을 형성하여 약품 저장탱크를 못 쓰게 만들고, 정량펌프를 막히게 했으며, 유해 가스를 대량 발생함으로써 장치를 부식시켜 못 쓰게 만들었다.

이는 결국 약품 저장탱크에서 약품 전체를 한꺼번에 용해한 후 그 수용액을 오랫동안 저장한 상태로 사용하기 때문이며, 이를 해결하기 위해서는 고체 상태의 차아염소산칼슘을 조금씩 용해하여 그 수용액을 상수도 저수조에 공급하는 차아염소산칼슘 용해장치가 필요하다.

또한, 종래의 차아염소산칼슘 용해장치는 동력을 필요로 하는 정량 펌프를 사용함으로써 교체 및 정비 비용이 많이 들었으며, 전문 관리인이 없으면 관리가 어려워 소수 주민이 거주하는 농어촌에서는 경제적 또는 관리적인 면에서 불편함이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해서는 무동력으로 가동되면서 차아염소산칼슘(이하 약품이라고 함)을 용해하는 물의 양을 일정하게 조절할 수 있는 장치를 구성하는 것이 필요하다.

따라서, 본 고안의 첫번째 목적은, 슬러지와 스케일이나 유독성 가스를 발생시키지 않고 용액의 유효 염소농도를 일정하게 유지하도록 물의 양을 조절해 약품의 일부만를 용해하되, 와류와 난류를 발생시켜 약품을 완전 용해시키는 차아염소산칼슘 용해장치를 제공하는 데에 있다.

그리고, 본 고안의 두번째 목적은, 소수 주민이 거주하는 농어촌 실정에 맞게 관리적, 경제적인 측면에서 편리하도록 무동력으로 작동되는 차아염소산칼슘 용해장치를 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 고안에 의한 무동력 차아염소산칼슘 용해장치의 단면도

도 2는 본 고안에 의한 무동력 차아염소산칼슘 용해장치의 용해조 평면도

도 3은 본 고안에 적용되는 밸브의 사용상태 단면도

도 4는 본 고안에 적용되는 밸브의 분해 사시도

도 5a는 본 고안에 적용되는 밸브의 닫힌 상태 평단면도

도 5b는 본 고안에 적용되는 밸브의 일부 열린 상태 평단면도

도 5c는 본 고안에 적용되는 밸브의 완전 열린 상태 평단면도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

1 : 저장조 2 : 용해조

3 : 뚜껑 4 : 지지판

5 : 그물망 6 : 용해조 출수관

7 : 밸브 손잡이 8 : 밸브통

9 : 밸브측 입수관 11 : 밸브측 출수관

12 : 누수 배출관 13 : 용해조 입수관

14 : 가이드 15 : 구멍

16 : 지지용 돌기 17 : 중앙 돌기

18 : 작은 돌기 19 : 눈금판

20 : 밸브 21 : 내측 실린더

22 : 외측 실린더 23 : V자형 노치

24 : 직사각형 노치

상기 목적을 달성하기 위한 와류 및 난류를 이용하는 무동력 차아염소산칼슘용해장치는,

일부 또는 전체가 깔때기 형으로 형성되고 상부에 뚜껑이 씌워지며 차아염소산칼슘이 적재되는 저장조와, 상기 저장조 하부에 결합되어 아래는 깔때기 형으로 형성되고 그 밑에는 용액을 배출하기 위한 용해조 출수관이 결합되며 물과 차아염소산칼슘이 섞이게 되는 용해조와, 상기 용해조의 내측 하부에 형성되고 위에는 그물망이 결합되는 지지판과, 상수도 저수조로 원수를 이송하는 메인관으로부터 바이패스된 밸브측 입수관을 통해 물을 유입하고, 상기 용해조의 외측 양쪽에 결합된 용해조 입수관으로 연결되는 밸브측 출수관을 통해 물을 유출하는 밸브를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 지지판에는 두 조각으로 이루어진 V자형 가이드를 마주보게 각각 직경의 양끝으로 형성하고, 중앙에는 와류 형성을 위해 상기 가이드와 같은 높이의 큰 중앙 돌기를 형성하고, 상기 가이드와 교차하는 직경 선상에는 상기 중앙 돌기의 양 옆으로 같은 높이의 지지용 돌기를 형성하고, 바닥에는 전체적으로 다수의 작은 돌기를 형성하며, 상기 가이드의 양 옆에는 용액 배출을 위한 구멍을 형성한다.

또한, 밸브는 두개의 실린더로 구성되고, 고정된 외측 실린더 안으로 결합되는 내측 실린더의 회전에 따라 유로의 크기가 조절되는데, 외측 실린더에는 원주 방향을 따라 긴 직사각형 노치를 형성하며, 내측 실린더에는 외주면에서 중심축을 향해 V자형으로 절개되면서 동시에 외주면을 따라 일측으로 좁아지게 V자형으로 절개되는 V자형 노치를 형성한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하기로 한다.

첨부 도면 중, 도 1은 본 고안에 의한 무동력 차아염소산칼슘 용해장치의 단면도이고, 도 2는 본 고안에 의한 무동력 차아염소산칼슘 용해장치의 용해조 평면도이고, 도 3은 본 고안에 적용되는 밸브의 사용상태 단면도이고, 도 4는 본 고안에 적용되는 밸브의 분해 사시도이고, 도 5a는 본 고안에 적용되는 밸브의 닫힌 상태 평단면도이고, 도 5b는 본 고안에 적용되는 밸브의 일부 열린 상태 평단면도이며, 도 5c는 본 고안에 적용되는 밸브의 완전 열린 상태 평단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 의한 무동력 차아염소산칼슘 용해장치는, 아래가 깔때기 형으로 형성되고 차아염소산칼슘이 적재되는 저장조(1)와, 상기 저장조(1) 하부에 결합되고 물과 차아염소산칼을 용해하여 상수도 저수조로 용액을 배출하는 용해조(2)와, 상기 용해조(2)의 내측 하부에 형성되고 위에는 그물망(5)이 결합되는 지지판(4)과, 상수도 저수조로 원수를 이송하는 메인관에서 바이패스로 형성되어 상기 용해조(2)로 유입되는 물의 양을 조절하는 밸브(20)로 이루어진다.

여기에서, 저장조(1)는 일부 또는 전체를 깔때기 형으로 형성해 약품(차아염소산칼슘, 이하 '약품'으로 통칭.)이 중력의 영향으로 자연스럽게 하부로 내려가도록 하며, 상부에는 뚜껑(3)을 덮어 수분이나 이물질의 유입을 방지한다.

그리고, 용해조(2)는 상기 저장조(1)의 하부 직경과 같게 원통형으로 형성해 그 아래로 결합하고, 상기 용해조(2)의 하부도 깔때기 형으로 형성해 그 아래에 메인관으로 용액을 배출하기 위한 용해조 출수관(6)을 결합하며, 내측에는 깔때기 모양의 상부에 해당되는 곳에 약품을 지지하는 지지판(4)을 형성한다.

즉, 상기 용해조(2)의 직경이 줄어들기 전, 깔때기 상부에 지지판(4)을 형성해 약품은 그 위에 적재하고, 상기 지지판(4) 하부의 깔때기 모양 부분은 소정의 여유 공간으로 남겨 용액 배출에 용이하도록 하며, 상기 지지판(4) 위에는 그물망(5)을 설치해 약품과 지지판(4) 사이에 소정 공간을 형성하도록 한다.

한편, 밸브(20)는 밸브통(8) 안에 내장되는데, 상기 밸브통(8)의 외측 상부에는 밸브 손잡이(7)가 나와 있고, 상기 밸브(20)의 측면에는 밸브측 입수관(9)이, 하부에는 밸브측 출수관(11)이 각각 연통 형성되며, 상기 밸브측 출수관(11)으로부터 분기 형성된 용해조 입수관(13)은 상기 용해조(2)의 양측면으로 연결된다.

그리고, 상기 밸브통(8)의 외측 하부에는 안에서 누수되는 물을 배출하기 위해 누수 배출관(12)이 연결되어 있으며, 상기 누수 배출관(12)는 상기 용해조 출수관(6)과 합쳐져 상수도 저수조로 이어지게 된다.

따라서, 밸브(20)는 원수를 이송하는 메인관으로부터 바이패스된 밸브측 입수관(9)을 통해 물을 유입하고, 상기 용해조(2)의 외측 양쪽에 결합된 용해조 입수관(13)으로 연결되는 밸브측 출수관(11)을 통해 물을 유출하게 된다.

이때, 상기 용해조 입수관(13)의 끝단은 상기 지지판(4)의 위로 연결되게 하며, 상기 용해조 출수관(6)은 상수도 저수조 안으로 이어지게 한다.

여기에서, 본 고안에 의한 차아염소산칼슘 용해장치의 개략적인 사용 상태를 설명하면, 먼저 메인관을 통해 이송되는 원수는 상수도 저수조로 직접 이어지는 동시에, 바이이패스된 밸브측 입수관(9)을 통해 밸브(20)를 지나, 밸브측 출수관(11)으로부터 분기된 용해조 입수관(13)을 따라 용해조(2) 내로 들어가게 된다.

이때, 밸브(20)의 조절에 따라 용해조(2)로 유입되는 물의 양을 조절할 수 있고, 유입된 물은 상기 용해조(2)의 하부에 위치한 약품을 용해하는데, 용해조(2) 내의 지지판(4) 위에서 난류와 와류를 형성해 약품을 용해하여 용액이 된 후, 용해조 출수관(6)을 통과하여 누수 배출관(12)을 흐르는 누설수와 합쳐져 상수도 저수조 안으로 들어가게 된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 적용되는 지지판(4)에는 두 조각으로 이루어진 V자형 가이드(14)를 마주보게 각각 직경의 반대쪽에 형성하고, 중앙에는 와류 형성을 위해 큰 중앙 돌기(17)를 형성하며, 바닥에는 전체적으로 다수의 작은 돌기(18)를 형성한다.

여기에서, 상기 V자형 가이드(14)는 길게 두 조각이 원 중심을 향해 벌어져 형성된 것으로, 꼭지점 부분은 서로 떨어져 있어 용해조 입수관(13)을 통해 유입된 물이 상기 가이드(14)를 따라 세 방향으로 나뉘어 흐르게 된다.

한편, 상기 가이드(14)와 교차하는 직경 선상에는 상기 중앙 돌기(17)의 양 옆으로 같은 높이의 지지용 돌기(16)를 형성하고, 상기 가이드(14)의 외측 옆에는 용액 배출을 위한 구멍(15)을 형성한다.

그리고, 상기 지지판(4) 위에는 그물망(5)을 설치하는데, 상기 가이드(14)와 상기 중앙 돌기(17) 및 상기 지지용 돌기(16)는 모두 같은 높이로 상기 그물망(5)을 지지하지만, 상기 작은 돌기(18)는 그보다 높이가 낮으므로 이에 따라그물망(5)과 지지판(4) 사이에서 물이 난류를 일으키게 된다.

이와 같이 지지판(4) 위에 형성된 가이드(14)와 돌기들(16,17,18)은 물의 흐름을 변화시키는 요인으로서, 용해조(2) 양측 벽을 통해 유입된 물은 두쌍의 가이드(14)에 의해 중앙과 외곽의 세 방향으로 흐름이 갈라지게 되고, 중앙으로 흐르는 물은 다시 중앙 돌기(17)를 만나 그 주위로 갈라지게 되며, 외곽으로 흐르는 물도 지지용 돌기(16)를 만나 다시 갈라지게 된다.

이렇게 세분되어 흐르는 물은 지지판(4) 중간에서 서로 충돌하게 되고, 이때 와류를 형성해 용해조(2) 내의 약품을 아주 얇고 부드럽게 깎아 용해시키게 된다.

또한, 지지판(4) 위에 형성된 다수의 작은 돌기(18)들에 의해 물의 흐름은 난류를 일으켜 그물망(5)과 접촉하고 있는 약품들을 잘 용해시켜 줄 뿐만아니라, 상기 그물망(5) 밑으로 떨어지는 미용해된 작은 조각들을 다시 용해시킨다.

도 3에 도시된 바와 같이, 밸브통(8) 안에 내장된 밸브(20)는 두개의 실린더(21,22)로 구성되는데, 외측 실린더(22) 안에 결합된 내측 실린더(21)를 회전시키면 유로가 개폐되고, 상기 외측 실린더(22)와 연통 형성된 밸브측 입수관(9)을 통해 물이 유입되며, 상기 내측 실린더(21)의 회전 조절에 따라 유로의 크기가 조절된다.

즉, 밸브 손잡이(7)를 눈금판(19)에 표시된 폐위치(0단계)로부터 완전 개방위치(10단계)까지 180°범위내에서 회전시킴에 따라 상기 내측 실린더(21)가 연동되어 유로를 개방하게 되며, 따라서 유로의 크기에 따라 유량이 조절된다.

여기에서, 상기 외측 실린더(22)는 원주면 일부에 직사각형 노치(24)를 형성하고, 상기 내측 실린더(21)는 원주면 일부에 V자형 노치(23)를 형성한다.

한편, 상기 밸브(20)는 본 고안에 적용되는 일 실시예로서, 다른 실시예로 공지된 유량조절 밸브를 사용할 수도 있다.

그리고, 상기 밸브통(8)의 외측 하부에는 누수 배출관(12)이 연결되는데, 상기 누수 배출관(12)은 상기 밸브측 입수관(9)의 입수압력이 높은 경우 상기 밸브(20)의 내측 실린더(21)와 외측 실린더(22) 사이의 간극을 통해 누설되는 물을 배출하기 위한 것이다.

이때, 누설되는 물은 상기 누수 배출관(12)을 통해 상기 용해조 출수관(6)에서 나오는 약품 용액과 함께 상수도 저수조 안으로 흘러간다.

도 4는 본 고안에 적용되는 밸브(20)를 분해하여 살펴 본 것으로, 두개의 실린더(21,22)에 형성된 각각의 노치(23,24) 형태를 자세히 볼 수 있다.

도시된 바와 같이, 밸브(20)의 외측 실린더(22)에는 원주 방향을 따라 긴 직사각형 노치(24)가 형성되고, 내측 실린더(21)에는 상기 직사각형 노치(24)에 대응되는 위치에 원주 방향을 따라 V자형 노치(23)가 형성된다.

여기에서, 상기 V자형 노치(23)는 상기 내측 실린더(21)의 외주면에서 중심축을 향해 V자형으로 형성되고, 동시에 상기 내측 실린더(21)의 외주면을 따라 일측으로 좁아지는 V자형을 이루게 된다.

그리고, V자형 노치(23)가 직사각형 노치(24)의 반대편, 즉 상기 외측 실린더(22)의 벽면에 접촉하도록 두 실린더(21,22)를 서로 결합한 후, 내측 실린더(21)를 좌회전시키면 상기 V자형 노치(23)는 좁은 쪽부터 상기 직사각형 노치(24)를 따라 점점 개방되며, 나중에는 두 노치(23,24)가 서로 일치하여 유로를 완전히 개방하게 된다.

이와 같은 유로의 개방 상태는 도 5a∼도 5c에서 자세히 설명하기로 한다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 밸브(20)가 닫힌 상태를 보면, 외측 실린더(22)는 항상 고정된 것으로 밸브측 입수관(9) 쪽으로 직사각형 노치(24)를 위치시킨 상태로 있으며, 내측 실린더(21)는 상기 직사각형 노치(24)의 반대편으로 V자형 노치(23)를 위치시킨 상태로 있게 된다.

이와 같은 상태에서는 물이 밸브측 입수관(9)으로 유입되기는 하나 상기 내측 실린더(21)의 벽에 막혀 밸브(20)를 통과하지 못하게 되는 것이다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 밸브(20)가 일부 열린 상태를 보면, 외측 실린더(22)의 직사각형 노치(24)는 밸브측 입수관(9) 쪽을 향하고 있고, 내측 실린더(21)의 V자형 노치(23)는 상기 직사각형 노치(24) 쪽으로 일부가 겹쳐져 있으며, 이와 같이 두 노치(23,24)가 겹쳐진 부분을 따라 밸브측 입수관(9)으로부터 유입된 물이 통과하게 된다.

도 5c에 도시된 바와 같이, 밸브(20)가 완전히 열렸을 때는, 외측 실린더(22)의 직사각형 노치(24)와 내측 실린더(21)의 V자형 노치(23)가 서로 완전히 겹쳐져 둘 다 밸브측 입수관(9) 쪽을 향하게 된다.

이렇게 내측 실린더(21)의 회전에 의해 밸브(20)를 통과하는 물의 양이 조절되고, 이에 따라 용해조(2)로 유입되는 물의 수위가 조절되므로, 결국 상수도 저수조로 유입되는 약품 용액의 양이 조절된다.

즉, 용해조 안으로 유입되는 물의 수위가 높아짐에 따라 용해되는 약품이 증가하게 되므로, 상수도 저수조로 유입되는 약품 용액의 농도와 양이 증가하게 되는 것이다.

이상 설명한 것을 정리하면, 본 고안에 의한 차아염소산칼슘 용해장치는, 저장조(1)와 용해조(2)를 상하로 배치하여 상부에 약품을 저장하는 동시에 아래쪽에서는 약품을 용해하도록 구성하고, 상기 용해조(2) 내로 유입되는 물은 지지판(4)에 형성된 두 쌍의 가이드(14)와 다수의 돌기들(16,17,18)을 만나 와류 및 난류를 형성함으로써, 약품을 얇고 부드럽게 깎아 용해시킨다.

여기에서, 물의 와류 및 난류는, 약품 전표면을 고르게 회전하면서 용해시켜 주므로, 약품에 물을 직접분사하는 것보다 훨씬 효과적이다.

즉, 약품에 물을 직접 분사하게 되면 침식이 일어나 약품 조각들이 떨어지는데, 본 고안에서는 약품 조각이 떨어지지 않고, 침식이 일어나도 얇은 껍질 조각 형태로 떨어지므로 쉽게 용해된다.

한편, 난류의 발생은 용해조(2) 안으로 유입되는 수압이 약한 경우에도 수위를 높여 주지 않고서 용해조(2) 저면에 위치한 약품들의 용해 시간을 단축시킬 수 있다.

그리고, 용해조(2)의 일정 수위 내에 있는 약품들이 용해되면, 건조 상태로 저장조(1)에 있던 상부의 약품들이 중력에 의해 차츰 아래로 내려와 다시 용해되는 과정으로 반복된다.

또한, 본 고안은 유량조절 밸브(20)의 개방단계를 180°범위 내에 눈금을 매겨 0부터 10단계까지 조절함으로써, 용해조(2) 내의 수위를 일정하게 유지시켜 균일한 용액 농도를 얻을 수 있게 한다.

이와 같이, 본 고안은 용해조(2) 안에 있는 일정 수위 이하의 약품만 적셔 용해하고 상부에 있는 약품들은 건조상태로 두기 때문에, 종래에 비해 슬러지나 스케일을 거의 형성하지 않고, 유독성 가스도 거의 발생하지 않으며, 일정수위를 유지해 약품을 용해시키므로 상수도 저수조로 투입되는 용액의 유효 염소농도를 균일하게 유지한다.

또한, 정량펌프와 같이 동력을 필요로 하는 장치를 사용하지 않으므로 교체 정비 비용이 들지 않고, 전문 관리인이 필요 없으며, 상수도 저수조가 주거지에서 비교적 멀고 높은 곳에 위치해 있어 전기 공급이나 관리에 어려움이 있는 농어촌에 편의성과 경제성을 제공한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 와류 및 난류를 이용하는 무동력 차아염소산칼슘 용해장치는, 종래에 비해 슬러지나 스케일을 거의 형성하지 않고, 유독성 가스도 거의 발생하지 않으며, 일정수위를 유지해 약품을 용해함으로써 상수도 저수조로 투입되는 용액의 유효 염소농도를 균일하게 유지할 수 있다.

또한, 부품의 교체나 정비 비용을 절감할 수 있고, 전문 관리인을 필요로 하지 않으며, 전기 공급이나 관리에 어려움이 있는 농어촌에 관리적, 경제적 면에서 편의성을 제공한다.

Claims (3)

1. 물을 소독하기 위해 상수도 급수시설에 설치되는 차아염소산칼슘 용해장치에 있어서,

   일부 또는 전체가 깔때기 형으로 형성되고, 상부에 뚜껑이 씌워지며, 차아염소산칼슘이 적재되는 저장조(1);

   상기 저장조(1) 하부에 결합되어 아래는 깔때기 형으로 형성되고, 그 밑에는 상수도 저수조로 용액을 배출하기 위한 용해조 출수관(6)이 결합되며, 물과 차아염소산칼슘이 섞이는 용해조(2);

   상기 용해조(2)의 내측 하부에 형성되고 위에는 그물망(5)이 설치되는 지지판(4);

   상수도 저수조로 원수를 이송하는 메인관(미도시)에서 바이패스된 밸브측 입수관(9)을 통해 물을 유입하고, 상기 용해조(2)의 외측 양쪽에 결합된 용해조 입수관(13)으로 연결되는 밸브측 출수관(11)을 통해 물을 유출하는 밸브(20)를 포함하여 이루어지는 와류 및 난류를 이용하는 무동력 차아염소산칼슘 용해장치
2. 제 1항에 있어서,

   상기 지지판(4)에는 두 조각으로 이루어진 V자형 가이드(14)를 마주보게 각각 직경의 양끝으로 형성하고, 중앙에는 와류 형성을 위해 상기 가이드(14)와 같은 높이의 큰 중앙 돌기(17)를 형성하고, 상기 가이드(14)와 교차하는 직경 선상에는상기 중앙 돌기(17)의 양 옆으로 같은 높이의 지지용 돌기(16)를 형성하고, 바닥에는 전체적으로 다수의 작은 돌기(18)를 형성하며, 상기 가이드(14)의 양 옆에는 용액 배출을 위한 구멍(15)을 형성하는 것을 특징으로 하는 와류 및 난류를 이용하는 무동력 차아염소산칼슘 용해장치
3. 제 1항에 있어서,

   밸브(20)는 두개의 실린더(21,22)로 구성되고, 고정된 외측 실린더(22) 안으로 결합되는 내측 실린더(21)의 회전에 따라 유로의 크기가 조절되는데, 외측 실린더(22)에는 원주 방향을 따라 긴 직사각형 노치(24)를 형성하며, 내측 실린더(21)에는 외주면에서 중심축을 향해 V자형으로 절개되면서 동시에 외주면을 따라 일측으로 좁아지게 V자형으로 절개되는 V자형 노치(23)를 형성하는 것을 특징으로 하는 와류 및 난류를 이용하는 무동력 차아염소산칼슘 용해장치