KR200390949Y1 - 무동력식 비례제어형 약액공급장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 살균과정에서 사용되는 소독약액이 수돗물의 공급량에 비례하여 자동으로 투입되는 무동력식 비례제어형 약액공급장치에 관한 것이다.

본 고안에 따른 상수도시설의 무동력식 비례제어형 약액공급장치는 Ⅰ)일측에 입수구가 형성되고, 입수구로부터 간격을 두고 배수구가 형성되며, 입수구와 배수구를 연결하는 관로에 삽입부가 연통된 하우징 및 Ⅱ)상기 삽입부를 통해 관로에 삽입·설치되며, 관로를 유동하는 원수(原水)의 수력(水力)에 의해 약액탱크로부터 소독약액을 흡입하여 저수탱크 쪽으로 배출하되 관로를 지나는 원수(原水)의 유량에 따라 소독약액의 흡입·배출량이 비례제어되는 약액수송수단 을 포함하여 구성된다.

Description

무동력식 비례제어형 약액공급장치{Apparatus for injecting antiseptic solution without supply of electric power}

본 고안은 농·어촌 지역의 간이 상수도시설이나 소도시 주변의 소규모 상수도시설에 적합한 약액공급장치에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 살균과정에서 사용되는 소독약액이 수돗물의 공급량에 비례하여 자동으로 투입되는 무동력식 비례제어형 약액공급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 간이 상수도시설에서는 저수탱크에 저장된 수돗물이 위생상 안전을 유지하도록 상기 저수탱크 안으로 소독약액을 공급하기 위한 투입기가 설치된다. 동 투입기는 소독약액의 투입 시 전기에너지가 사용되는 지 여부에 따라 무동력식과 전동식으로 구별되는데, 무동력식은 저수탱크와 수동식 밸브에 의해 24시간 일정량의 소독약액이 액적(液滴)의 형태로 투입되는 방식이어서 수도물의 사용량이 많은 시간대에는 소독약액이 과소투입된 꼴이 되고 수도물의 사용량이 적거나 아예 없는 경우에는 소독약액이 과다투입된 상태가 된다. 따라서, 소독의 효과가 반감되고 물 맛이 나빠지는 문제점이 있다.

이에 반해, 전동식은 저수탱크에 연결된 펌프로 일정량의 소독약액을 공급하는 것이기 때문에, 고지(高地)에 있는 저수탱크까지 전기를 끌어 들이기 위한 공사를 해야 하고, 저수탱크 내 소독약액의 농도를 검출하기 위한 센서 등의 수단이 요구되며, 펌프작동 시 전기에너지가 사용되어 비용부담이 있는 생기는 단점이 있다.

본 고안은 살균과정에서 사용되는 소독약액의 공급량이 수돗물의 사용량에 비례하여 자동으로 조절되고, 소독약액의 공급이 무동력으로 이루어지는 새로운 구조의 약액주입장치를 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 고안은 별도의 전기시설이 필요 없고, 장치의 구성이 단순하여 유지/관리/보수가 용이하며, 살균처리에 전기에너지가 사용되지 않아 비용이 절감되는 약액주입장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 고안의 무동력식 비례제어형 약액공급장치는 청구범위 제1항에 기재된 바와 같이, 일측에 입수구가 형성되고 입수구로부터 간격을 두고 배수구가 형성되며 입수구와 배수구를 연결하는 관로에 삽입부가 연통된 하우징 과, 상기 삽입부를 통해 관로에 삽입·설치되며 관로를 유동하는 원수(原水)의 수력(水力)에 의해 약액탱크로부터 소독약액을 흡입하여 저수탱크로 배출하되 원수(原水)의 유량에 따라 소독약액의 흡입·배출량이 비례제어되는 약액수송수단 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 약액수송수단은 소정 높이의 지지돌기가 바닥에 돌출되고 측면에 다수의 통수공이 형성된 제1리테이너 와, 지지돌기에 계합되어 원수(原水)의 수력으로 회전운동하는 날개차 와, 날개차의 전동축이 바닥을 관통하여 돌출되도록 제1리테이너의 상단부에 계합되는 제2리테이너 와, 전동축의 회전운동에 연동하여 소독약액의 흡·배출이 이루어지도록 제2리테이너의 바닥을 관통한 상기 전동축의 선단에 연결되는 약액흡출구 로 구성될 수 있다.(제2항 및 도 1 참조)

상기 약액흡출구는 도 2 및 도 3에 예시된 바와 같이, 제2리테이너의 바닥에 고정된 베이스 와, 전동축의 선단이 끼워지도록 베이스의 하부 내측에 위치된 연결부재 와, 베이스의 상면에 고정되며 소독약액의 흡배출을 위한 흡입튜브와 배출튜브가 서로 간격을 두고 각각 접속된 케이스 및 케이스 내에 회전 자유롭게 내장되며 한 쌍으로 제공된 2개의 기어 중 어느 한 기어의 회전축이 연결부재에 끼워져 전동축의 회전운동에 연동하게 된 흡입·토출 기어 로 구성될 수 있다.

또한, 상기 제1리테이너의 측벽에 천공되는 다수의 통수공들은 날개차가 원수(原水)로부터 더욱 큰 수력(수압)을 받을 수 있게 일정한 방향성을 갖는 것을 특징으로 한다. 도 1의 경우 통수공의 입구 형상은 타원형으로 되어 있으며, 모든 통수공이 반시계방향으로 배열되어 있다.

또한, 상기 구성의 무동력식 비례제어형 약액공급장치는 취수원과 저수탱크 사이에 배관되는 송수관의 임의지점에 연결하여 사용할 수 있는데, 바람직하게는 저수탱크의 내부로 돌출된 송수관의 끝에 설치하거나 저수탱크의 유입측 가까이에 설치하는 것이다.

또한, 상기 약액흡출구의 배출튜브는 도 4와 같이 저수탱크의 상단부에 걸쳐놓거나 드리워진 상태로 사용할 수 있지만, 도 5와 같이 하우징의 배수구 측에 추가로 약액혼합관을 접속시킨 후 여기에 끼워서 사용할 수도 있다. 이 경우, 상기 원수(原水)와 소독약액은 저수탱크로 흘러들기 전에 골고루 혼합된다.

그러므로, 계곡/호소(湖沼)/지하관정 등의 취수원에서 취수된 원수가 송수관을 통해 본 고안의 무동력식 비례제어형 약액공급장치로 공급되면, 상기 하우징의 입수구에서 제1리테이너의 통수공을 통해 배수구로 흐르게 되고 이때 통수공의 배열방향으로 흐름이 꺾인 원수가 상기 날개차에 부딪쳐 날개차가 어느 한 방향으로 돌게 된다.

이와 같이 상기 날개차가 어느 한 방향으로 돌게 되면 날개차의 전동축에 연결부재로 연결된 흡입·토출 기어의 회전축이 날개차의 회전방향과 같은 방향으로 회전되어 흡입튜브로부터 배출튜브 쪽으로 소독약액의 흡입·토출이 일어나게 됨으로, 약액의 공급이 무동력으로 이루어지게 된다. 또한, 원수의 공급량(유량)에 따라 날개차의 회전에 연동되는 흡입·토출 기어의 회전수가 달라져 소독약액의 흡·배출량이 변동되므로, 수돗물의 사용량에 따라 약액의 공급량이 비례적으로 제어된다.

이하, 첨부도면에 의거하여 본 고안의 바람직한 일 실시예에 따른 약액공급장치를 설명한다.

실시예

첨부된 도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 무동력식 비례제어형 약액공급장치의 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 약액흡출구를 분해하여 나타낸 분해사시도이며, 도 3은 도 1의 결합종단면도이다.

도면에 나타나 있듯이 본 실시예의 하우징(10)은 관의 접속에 사용되는 티이음(T-jointing)과 매우 유사한 형태로 되어 있으며, 송수관 사이에 고정될 수 있도록 하나의 관로(17)로 연결된 입수구(11)와 배수구(13)에 각각 나사산이 가공되어 있다. 또한, 약액수송수단(20)의 상단을 삽입부(15)의 상면에 압압·고정하는 체결캡이 나사결합될 수 있도록 상기 삽입부(15)에도 나사산이 가공되어 있다. 이러한 구성에 따르면, 상기 약액수송수단(20)이 삽입부(15)에 위치고정되므로 운전 중에 흔들거리거나 빠지는 일이 없게 된다.

본 실시예의 약액수송수단(20)은 도 1에 나타낸 바와 같이 위·아래로 겹쳐 쌓을 수 있는 2개의 리테이너(21)(25)와 상기 리테이너 사이에 삽입되는 날개차(23) 및 소독약액의 흡·배출에 이용되는 약액흡출구(27)로 구성되어 있다.

상기 리테이너 중 삽입부(15)에 제일 먼저 삽입되는 제1리테이너(21)는 바닥 중앙에 소정 높이의 지지돌기가 돌출되어 있고, 원수의 흐름을 날개차(23)의 베인(vane) 쪽에 반시계방향으로 유도하는 다수의 통수공(211)이 측면에 비스듬히 천공되어 있다. 따라서, 상기 통수공(211)의 구멍 형상은 도면과 같이 타원에 가깝게 된다.

상기 제1리테이너(21)에 얹혀지는 제2리테이너(25)는 바닥 중앙에 구멍이 형성되어 있고 상단부분에 플랜지 형태의 지지턱이 형성되어 있는데, 상기 구멍을 통해서는 상기 제1리테이너의 지지돌기에 하부가 지지된 날개차(23)의 전동축이 삽입되어 그 선단이 제2리테이너(25)의 바닥으로 돌출하게 되며, 지지턱은 삽입부(15)의 상면과 체결캡 사이에 고정된다.

제2리테이너(25)의 개방된 상부로 삽입되어 바닥에 고정되는 약액흡출구(27)는 도 2 및 도 3에서 보듯이 제2리테이너(25)의 바닥에 베이스(271)가 나사고정되고, 상기 베이스(271)의 하부 내측공간에 연결부재(273)가 위치된다. 상기 연결부재(273)의 중앙부에 박혀 있는 반원형의 부싱에는 상기 날개차(23)의 전동축 선단이 절반 쯤 끼워져 고정되며, 위쪽의 나머지 절반 쯤에는 흡입·토출 기어(277)의 어느 한 회전축이 끼워져 고정된다. 따라서, 상기 날개차(23)가 회전되면 상기 흡입·토출 기어(277)도 날개차의 회전방향과 같은 방향으로 회전하게 된다.

본 실시예에서 2개의 평기어 형태로 제공한 흡입·토출 기어(277)는 베이스(271)의 상면에 고정시켜 놓은 케이스(275) 내에 회전 자유롭게 내장되어 있으며, 상기 케이스(275)의 양측에 소독약액의 흡·배출을 위한 흡입튜브(40)와 배출튜브(50)가 각각 접속되어 있다.

따라서, 상술한 구성의 무동력식 비례제어형 약액공급장치를 도 4와 같이 송수관에 설치하여 운전하면, 상기 송수관으로 유입되는 원수가 하우징(10)의 입수구(11)와 배수구(13) 사이에 연통된 관로를 흘러 제1리테이너(21)의 측면에 형성된 통수공(211)을 통해 날개차(21)의 베인에 부딪치게 된다. 그리하면, 상기 날개차(21)가 제1리테이너(21)의 지지돌기와 연결부재(273)에 양단이 지지된 상태로 제자리에서 반시계방향으로 회전하게 되고, 날개차(21)의 회전에 연동하여 흡입·토출기어(277)가 회전하게 된다.

이와 같이, 상기 흡입·토출기어(277)가 맞물려서 회전되면 상기 흡입튜브(40)가 연결된 쪽에서 상기 배출튜브(50)가 연결된 쪽으로 공기나 소독약액이 강제로 유동되어 상기 케이스(275)의 내부에 압력 불균형에 의한 흐름이 생기게 된다.

그 결과, 상기 송수관을 지나는 원수(原水)의 유량에 비례하여 약액탱크(70)에서 흡입튜브(40) 쪽으로 소독약액이 빨려 들어가 상기 배출튜브(50)를 통해 저수탱크(60) 안으로 공급되므로써 원수에 대한 소독약액의 주입이 완료된다.

첨부된 도 5는 하우징(10)의 배수구(13)에 약액혼합관(80)을 추가로 설치하여 배출튜브(50)의 한 쪽을 상기 약액혼합관(80)에 꽂을 수 있도록 한 것으로서, 이러한 구성에 따르면 상기 송수관을 통해 저수탱크(60) 안으로 원수가 흘러들기 전 원수와 소독약액이 고루 혼합될 수 있어 바람직하다.

한편, 본 고안자가 여러 차례 테스트한 바에 따르면, 상기 약액혼합관(80)의 끝부분을 상기 배수구(13)의 내면에 딱 맞추었을 때보다 2㎜∼4㎜ 정도 돌출시켰을 때 소독약액의 흡·배출이 원활히 이루어짐을 알 수 있었다.

이상과 같이, 본 고안은 수돗물의 사용량에 비례하여 살균과정에 필요한 소독약액의 공급량이 자동으로 조절될 수 있으며, 전기에너지가 아닌 수력에 의해 소독약액의 공급이 이루어지므로 운전비용이 절감되는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 전기에너지를 사용하지 않으므로 별도의 전기시설이 필요 없고, 장치의 구성이 단순하여 유지/관리/보수가 용이한 장점이 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 무동력식 비례제어형 약액공급장치의 분해사시도이다.

도 2는 도 1의 약액흡출구를 분해하여 나타낸 분해사시도이다.

도 3은 도 1의 결합종단면도이다.

도 4는 도 1의 약액공급장치가 사용된 일 예를 나타낸 것이다.

도 5는 도 1의 약액공급장치가 사용된 다른 예를 나타낸 것이다.

[도면 부호의 설명]

10...하우징, 11...입수구

13...배수구 15...삽입부

17...관로 20...약액수송수단

21...제1리테이너 23...날개차

25...제2리테이너 27...약액흡출구

40...흡입튜브 50...배출튜브

60...저수탱크 70...약액탱크

80...약액혼합관 211...통수공

271...베이스 273...연결부재

275...케이스 277...흡입·토출기어

Claims (6)

1. 원수(原水)가 저장되는 저수탱크와 소독약액이 저장되는 약액탱크를 구비한 상수도시설의 약액공급장치에 있어서,

   상기 약액공급장치는

   일측에 입수구가 형성되고, 상기 입수구로부터 간격을 두고 배수구가 형성되며, 상기 입수구와 배수구를 연결하는 관로에 삽입부가 연통된 하우징 ; 및

   상기 삽입부를 통해 관로에 삽입·설치되며, 상기 관로를 유동하는 원수(原水)의 수력(水力)에 의해 약액탱크로부터 소독약액을 흡입하여 저수탱크로 배출하되 상기 관로를 지나는 원수(原水)의 유량에 따라 소독약액의 흡입·배출량이 비례제어되는 약액수송수단 ;을 포함하는 무동력식 비례제어형 약액공급장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 약액수송수단은

   a) 소정 높이의 지지돌기가 바닥에 돌출되고, 측면에 다수의 통수공이 형성된 제1리테이너 ,

   b) 상기 지지돌기에 계합되어 원수(原水)의 수력으로 회전운동하는 날개차 ,

   c) 상기 날개차의 전동축이 바닥을 관통하여 돌출되도록 상기 제1리테이너의 상단부에 계합되는 제2리테이너 ; 및

   d) 상기 전동축의 회전운동에 연동하여 소독약액의 흡·배출이 이루어지도록 상기 제2리테이너의 바닥을 관통한 상기 전동축의 선단에 연결되는 약액흡출구 로 구성된 것을 특징으로 하는 무동력식 비례제어형 약액공급장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 약액흡출구는

   상기 제2리테이너의 바닥에 고정된 베이스 ;

   상기 전동축의 선단이 끼워지도록 베이스의 하부 내측에 위치된 연결부재 ;

   상기 베이스의 상면에 고정되며, 소독약액의 흡배출을 위한 흡입튜브와 배출튜브가 서로 간격을 두고 각각 접속된 케이스 ; 및

   상기 케이스 내에 회전 자유롭게 내장되며, 한 쌍으로 제공된 2개의 기어 중 어느 한 기어의 회전축이 상기 연결부재에 끼워져 상기 전동축의 회전운동에 연동하게 된 흡입·토출 기어 로 이루어진 무동력식 비례제어형 약액공급장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 하우징의 배수구에 약액혼합관이 추가 형성되어 상기 약액흡출구의 배출튜브가 약액혼합관에 접속되는 것을 특징으로 하는 무동력식 비례제어형 약액공급장치.
5. 제2항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1리테이너의 통수공은

   상기 날개차가 원수(原水)로부터 더욱 큰 수력을 받을 수 있게 일정한 방향성을 갖는 것을 특징으로 하는 무동력식 비례제어형 약액공급장치.
6. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 하우징은

   상기 저수탱크의 내부로 돌출된 송수관의 끝에 설치되는 것을 특징으로 하는 무동력식 비례제어형 약액공급장치.