KR200393329Y1 - 무인관리형 간이상수도 시설의 정수장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 허용범위 내의 이상일 때는 정수장치가 정상적으로 작동되면서 이상발생사실이 관리자에게 유·무선으로 통보되고, 긴급한 상황이 발생된 때에는 관리자에게 경보신호가 통지되면서 전원이 차단되어 간이상수도 시설의 나머지 부분을 보호할 수 있게 된 무인관리형 간이상수도 시설의 정수장치에 관한 것이다.

본 고안에 따른 무인관리형 간이상수도 시설의 정수장치는 상류측 배관을 통해 취수펌프로부터 공급된 원수 속의 불순물이 제거되는 필터부 와, 필터부를 통과하는 원수의 수압을 측정하기 위해 상기 필터부 또는 상기 필터부와 저수탱크 사이를 연결하는 하류측 배관에 설치되는 압력검출센서 와, 압력검출센서에서 측정된 원수의 수압을 설정값과 비교하여 허용가능한 이상이면 관리자단말에 통보신호가 전송되고 긴급한 이상이면 관리자단말에 경보신호가 전송되면서 전원이 차단되는 제어반 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

무인관리형 간이상수도 시설의 정수장치{Unmanned management type water purifier of water supply facilities}

본 고안은 간이상수도 시설의 정수장치에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 1, 2단계 수준의 필터오염과 같은 이상일 때는 정수장치가 정상적으로 작동되면서 그 사실이 관리자에게 유선 또는 무선으로 통지되고, 필터의 파손이나 R/O펌프(Reverse Osmosis pump)의 작동정지와 같은 긴급한 상황일 때는 경보신호가 통지되면서 간이상수도 시설의 안전을 위해 전원이 차단되는 무인관리형 간이상수도 시설의 정수장치에 관한 것이다.

산간도서나 농·어촌 마을과 같이 주민 수가 적은 소도시 지역은 경제적 여건이 맞지 않아 광역상수도체계에 편입되지 못한 경우가 많기 때문에, 자구책으로서 간이상수도 시설이 갖추어져 있다.

그런데, 이러한 간이상수도 시설은 좀 더 깨끗한 원수(原水)를 얻기 위해 인가(人家)에서 멀리 떨어진 외진 곳에 정수장치 등의 시설이 갖춰져 있으므로 관리자가 자주 찾기 어렵고, 따라서 소독액의 고갈로 인한 식수오염과 기계고장에 의한 급수중단 시 즉각적인 조치가 잘 이루어지지 않는 문제가 있다.

또한, 마을 이장과 같은 비전문가가 관리책임을 맡고 있기 때문에 소독액을 보충하는 정도의 사소한 이상은 관리자에 의해 해결될 수 있지만, 필터에 문제가 있는 경우라든지 그 외 기계고장에 의한 이상일 때에는 관리자가 이리저리 확인하는 과정에서 다소 시간이 흐른 뒤에야 설비업체의 전문가를 불러와 고치게 됨으로 단수(斷水)기간이 길어지는 문제가 있다.

이러한 간이상수도 시설의 유지·보수에 따른 관리문제를 해결하고자 무인화된 유무선 영상장치로 각종 부대시설의 작동현황을 실시간으로 모니터링하고 문제 발생 시 통제소와 현장관리자에게 경보를 전송하여 즉각적인 조치를 취할 수 있도록 한 무인통합관리시스템(등록실용신안 제363893호, 실용신안권자: (주)동양화학)이 제안된 바 있다. 그러나, 상기 무인통합관리시스템은 행정기관과 연계된 관리업체에 의해서 간이상수도의 주요시설과 수질이 통합관리되는 것이므로 대규모 투자와 행정적 뒷받침이 요구된다는 점, 관리현황/분석현황/시설현황에 대한 D/B와 이를 탑재하기 위한 서버, 각종 시설장치와 수질측정기, 영상장치 등이 필요하므로 시스템 구성이 매우 복잡하여 전문가가 아니면 운영할 수 없는 단점이 있다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 개선하고자 안출된 것으로서, 비전문가에 의한 정수장치의 관리가 용이하도록 간이상수도 시설의 구성요소 중 수질이나 급수량에 직접 영향을 미치는 펌프요소와 필터요소의 이상유무를 모니터링하여 비정상적으로 작동되거나 고장이 난 경우 이를 관리자에게 통보하여 즉각적인 조치가 이루어질 수 있도록 한 무인관리형 간이상수도 시설의 정수장치를 제공하는데 목적이 있다. 또한, 본 고안은 펌프 고장이나 필터 오염의 심각성 정도에 따라 허용범위 내의 이상일 때는 정수장치가 정상적으로 작동되면서 그 사실이 관리자에게 유·무선으로 통보되고, 긴급상황일 때는 관리자에게 경보신호가 통지되면서 전원이 차단되어 시설의 나머지 부분을 보호할 수 있게 된 간이상수도 시설의 정수장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 본 고안은 상류측 배관을 통해 취수펌프로부터 공급받은 원수가 정수된 다음 하류측 배관을 통해 저수탱크로 보내지는 간이상수도 시설의 정수장치에 있어서, 상류측 배관을 통해 공급된 원수 속의 불순물이 제거되는 필터부 와; 필터부를 통과하는 원수의 수압을 측정하기 위해 상기 필터부 또는 하류측 배관에 설치되는 압력검출센서 ; 및 압력검출센서에서 측정된 원수의 수압을 설정값과 비교하여 허용가능한 이상이면 관리자단말에 통보신호가 전송되고 긴급한 이상이면 관리자단말에 경보신호가 전송되면서 전원이 차단되는 제어반 ;을 포함하는 구성되는 것을 특징으로 한다.(청구항 1)

바람직하게는, 세공(pore)의 크기가 다른 2 이상의 필터와 이들 필터 사이에 연결되는 배관 및 상기 배관에 설치되는 압력검출센서로 필터부를 구성하여 정수효율을 높이는 것이다.(청구항 4)

더욱 바람직하게는, 상류측 배관에 R/O펌프를 추가로 설치하고 동 R/O펌프의 제어스위치를 제어반에 설치하여 제어스위치에서 검출한 전류가 비정상일 때 상기 제어반에 의해 경보신호가 관리자단말에 전송되면서 전원이 차단되도록 하거나(청구항 2), 상기 제어반에 설치된 취수펌프의 작동스위치에서 전류가 비정상으로 검출된 때 경보신호가 관리자단말에 전송되면서 전원이 차단되도록 하는 것이다.(청구항 3)

또한, 상기 제어반은 통보신호 또는 경보신호를 외부로 전송하는 송신부와, 경보신호의 외부 전송 시 취수펌프나 R/O펌프의 전원을 차단하는 차단기와, 상기 송신부를 제어하고 상기 압력검출센서의 검출값과 설정값을 비교하여 이상유무를 판별하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.(청구항 5)

상기 경보신호는 압력검출센서에서 측정된 수압이 최저수압 이하 또는 최고수압 이상이어서 정수장치의 운전을 비상정지시켜야 할 경우라든지 본 고안의 정수장치가 운전모드로 설정된 상태에서 R/O펌프나 취수펌프가 작동되지 않는 경우 즉 제어스위치나 작동스위치에서 전류가 검출되지 않을 때 외부로 전송되는 신호이며, 상기 통보신호는 최저수압과 최고수압 사이의 압력이지만 필터가 오염되어 교체가 필요하다든지 과도한 압력이 걸려 정수장치가 불안정한 경우에 외부로 전송되는 신호이다.

이러한 통보신호와 경보신호는 유선 또는 무선을 통해 관리자단말로 전송되며 상기 관리자단말에서는 경광등이나 LED 또는 스피커 등을 통해 어느 부분이 문제인지를 관리자에 통지하게 된다. 따라서, 관리자단말의 표시내용에 따라 직접 처리할 수 있는 정도의 이상이면 관리자가 현장에서 즉각 조치를 취할 수 있고 펌프 교체 등이 요구되는 사항이면 전문가에게 즉시 의뢰할 수 있으므로 정상화가 빨리 이루어질 수 있다.

이외에도, 본 고안의 정수장치가 적용되는 간이상수도 시설은 도 2와 같이 상류측 배관에 전처리필터가 추가로 설치된 구성이거나, 필터부에서 배출되는 농축수의 일부가 상류측 배관에 반송되는 구조일 수 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 정수장치가 설치된 간이상수도 시설의 구성 및 작용에 대해 설명한다.

실시예 1

도 1은 본 고안에 따른 일 실시예의 간이상수도 시설을 나타낸 모형도이다.

동 도면에서, 취수펌프(10)를 이용하여 지하심정에서 흡입해 올린 원수는 배관(80)을 통해 R/O펌프(20)로 유입되고, 상기 R/O펌프(Reverse Osmosis pump)(20)에서 원수의 수압이 승압되어 필터부(30)으로 보내진다. 본 실시예의 경우, 상기 필터부(30)는 하류측으로 갈수록 작은 크기의 세공(pore)을 갖는 필터가 위치되도록 1차 R/O필터(31)와 2차 R/O필터(33)와 3차 R/O필터(35)가 배관에 직렬접속되어 있고, 이들 R/O필터(31)(33)(35)의 배출측에 인접하여 각각 압력검출센서(50)가 설치된 구성으로 되어 있다. 따라서, 장치 안으로 도입된 원수(原水)는 이들 R/O필터(31)(33)(35)를 거치면서 불순물이 거의 없는 깨끗한 상태로 정수된 후 상기 필터부(30)의 하류측에 연결된 배관(80)을 통하여 저수탱크(60)에 저장된다.

또한, 상기 취수펌프(10)와 R/O펌프(20)와 압력검출센서(50)는 각각 제어반(40)에 전기적으로 접속되어 있어 상기 제어반(40)으로 검출신호를 보내거나 상기 제어반의 제어를 받게 된다. 예컨대, 압력검출센서(50)는 각각의 R/O필터에서 배출되는 원수의 수압을 검출하여 그 결과를 제어반(40)으로 보내는 반면, 취수펌프(10)와 R/O펌프(20)는 제어반(40)의 온-오프 동작에 의해 구동되거나 정지되는 것이다.

상기 제어반(40)은 도 1에 잘 나타나 있듯이, 취수펌프(10)나 R/O펌프(20)에 전원이 공급되는 것을 차단하는 차단기(41)와, 압력검출센서(50)의 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 A/D변환기(47)와, 원격지의 관리자단말(70)에 유·무선으로 통보신호 또는 경보신호를 발신하는 송신부(45)와, 이들을 제어하고 각종 설정/연산/비교/명령처리를 수행하는 제어부(43)로 구성되어 있다.

따라서, 운전모드상태에서 상기 취수펌프(10)나 R/O펌프(20)의 제어스위치나 작동스위치에 흐르는 전류 또는 전압을 검출하여 그 값이 비정상적일 때 예컨대 전류가 하나로 검출되지 않을 때 차단기(41)가 작동되면서 경보신호가 발신되도록 제어부(43)에 설정을 해 놓으면 해당 조건이 충족되었을 때 상기 제어부에 설정된 내용대로 실행된다. 또한, 상기 제어부에 최고수압 12㎏/㎠, 최저수압 3㎏/㎠로 설정해 놓고 이 범위를 벗어나는 수압이 압력검출센서(50)에서 검출된 때에는 차단기(41)가 작동되면서 경보신호가 발신되도록 하고, 그 사이 값인 4㎏/㎠, 8㎏/㎠ 등이 검출된 때에는 운전상태가 그대로 유지되면서 상기 관리자단말(70)에는 필터의 교체시기를 알리는 통보신호가 전송되도록 설정해 놓을 수도 있다. 여기서, 압력검출센서(50)에서 검출된 수압은 필터가 많이 오염될수록 낮아지는 것이 일반적이므로 최저수압과 정상적인 수압 사이에 2-3개 정도의 설정값을 두어 상기 관리자단말(70)에 통보신호가 두어번은 전송되도록 하는 것이 효율적이다.

이상과 같이, 본 실시예에 따르면 종래 정수장치의 구성을 크게 변화시키지 않고도 무인화 된 간이상수도 시설을 확보할 수 있다. 또한, 펌프나 필터와 같은 간이상수도 시설의 주된 고장부위를 체크하여 관리자에게 실시간으로 통지하므로써 관리자로 하여금 이상발생에 즉각적으로 대응할 수 있도록 하여 단수기간이 길어지는 문제를 해소할 수 있다. 또한, 심대한 이상이 발생된 때에는 운전을 정지시켜 더 큰 문제가 생기지 않도록 응급조치하면서 그 사실을 관리자에게 통지하여 가능한 조기에 수습할 수 있도록 함으로 장치 수명을 장기화할 수 있다. 또한, 통보신호나 경보신호를 보고 어디에 문제가 있는 지를 쉽게 판단할 수 있으므로 전문지식이 부족하더라도 시설을 관리할 수 있다.

실시예 2

도 2는 본 고안의 다른 실시예에 따른 간이상수도 시설을 나타낸 것이다.

상술한 실시예 1과의 차이점을 설명하면, 우선 취수펌프(10)와 R/O펌프(20) 사이에 값 싼 전처리필터(37)가 추가로 설치되어 하류측에 배열된 고가의 R/O필터를 장시간 사용할 수 있도록 했다는 것이다. 또한, 불순물이 다량 함유된 농축수의 일부가 반송라인(90)을 통해 상류측 배관에 반송됨으로써 정수과정에서 외부로 폐기되는 오물의 양이 줄어들게 하였다는 것이다. 그 외에는 실시예 1과 비교하여 별다른 차이가 없으므로 실시예 1과 동일한 구성요소에 같은 부호를 병기하여 그에 관한 설명을 생략한다.

이상에서 검토된 바와 같이, 본 고안의 무인관리형 정수장치에 따르면 수질이나 급수량에 영향을 미치는 펌프/필터의 이상유무를 수압 또는 전류의 변화 등으로 간단히 체크하여 그 결과가 비정상적인 경우 이를 관리자에게 통보해 줌으로써 관리시설의 유지·보수가 즉각적으로 이루어질 수 있다.

또한, 이상이 발생된 부분이 어디인지 그리고 얼마나 심각한 이상인지를 구분하여 관리자에게 통지하므로 비전문가에 의한 정수장치의 관리가 용이한 장점이 있다. 더욱이, 본 고안에서는 긴급상황일 때는 관리자에게 경보신호를 통지하면서 시설보호를 위해 전원을 차단하므로 시설의 사용수명을 연장하는 효과가 있다.

도 1은 본 고안의 정수장치가 설치된 일 실시예의 간이상수도 시설을 나타낸 모형도이다.

도 2는 본 고안의 정수장치가 설치된 다른 실시예의 간이상수도 시설을 나타낸 모형도이다.

[도면 부호의 설명]

10...취수펌프 20...R/O펌프

30...필터부 31...1차 R/O필터

33...2차 R/O펌프 35...3차 R/O필터

37...전처리필터 40...제어반

41...차단기 43...제어부

45...송신부 47...A/D변환기

50...압력검출센서 60...저수탱크

70...관리자단말 80...배관

90...반송라인

Claims (5)

1. 상류측 배관을 통해 취수펌프로부터 공급받은 원수가 정수된 다음 하류측 배관을 통해 저수탱크로 보내지는 간이상수도 시설의 정수장치에 있어서,

   상기 상류측 배관을 통해 공급된 원수 속의 불순물이 제거되는 필터부 ;

   상기 필터부를 통과하는 원수의 수압을 측정하기 위해 상기 필터부 또는 하류측 배관에 설치되는 압력검출센서 ;

   상기 압력검출센서에서 측정된 원수의 수압을 설정값과 비교하여 허용가능한 이상이면 관리자단말에 통보신호가 전송되고 긴급한 이상이면 관리자단말에 경보신호가 전송되면서 전원이 차단되는 제어반 ;을 포함하는 무인관리형 간이상수도 시설의 정수장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 상류측 배관에 원수의 수압을 높이는 R/O펌프가 추가로 설치되되 상기 R/O펌프의 제어를 위해 제어반에 설치한 제어스위치에서 전류가 비정상으로 검출된 때 상기 제어반에 의해 경보신호가 관리자단말에 전송되면서 전원이 차단되는 것을 특징으로 하는 무인관리형 간이상수도 시설의 정수장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제어반에 설치한 취수펌프의 작동스위치에서 전류가 비정상으로 검출된 때 상기 제어반에 의해 경보신호가 관리자단말에 전송되면서 전원이 차단되는 것을 특징으로 하는 무인관리형 간이상수도 시설의 정수장치.
4. 제1항 또는 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 필터부는

   세공(pore)의 크기가 다른 2 이상의 필터와;

   상기 필터 사이에 연결되는 배관과;

   상기 배관에 설치되는 압력검출센서;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무인관리형 간이상수도 시설의 정수장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 제어반은

   통보신호 또는 경보신호를 외부로 전송하는 송신부와;

   경보신호의 외부 전송 시 취수펌프나 R/O펌프의 전원을 차단하는 차단기와;

   상기 송신부를 제어하고, 상기 압력검출센서의 검출값과 설정값을 비교하여 이상유무를 판별하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무인관리형 간이상수도 시설의 정수장치.