KR20040101855A - The use of kinetic energy and calcium hypo chlorite can do sterization and store water tank - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 음용수로 사용하고자 하는 물탱크에서 물저장 방법에 관한 것이다. 일반적으로 물탱크에 송수 유입시 이를 그대로 담아 배수관에 연결된 각 가정에서 물 사용시 소모되고 저장된 물이 저수위에 이르면 설치된 수위레벨에 의해 펌프가 구동하여 다시 송수하게 하여 물이 저장되고 있다. 그러나 물 사용량이 적은 경우 물탱크에서 체류시간이 길고 송수거리가 길 경우 소독된 물이라 하더라도 염소가 증발하여 미생물의 번식우려가 있고 특히 지하수나 지표수와 같은 물을 물탱크에 저장 시 잔류염소가 없어 위생상 매우 위험한 결과를 초래하게 된다. 이에 기존의 방법으로 펌프 송수시 송수관에 정량 펌프로 액체염소를 주입하거나 물탱크에 소독기를 별도로 설치해야 하는데 소독기종에 따라 전기를 가설하거나 배관작업을 다시 해야 하는 이중의 부담과 구조상 문제가 나타날 수 있다. 즉 전기 시공과 배관작업 그리고 제품안착에 따른 시공 후 하자 등 여러 문제가 실제 나타나고 있는 바 이를 해소하기 위해서 소독과 저장이 한번에 이루어지는 일체형 탱크가 필요하게 되었다. 따라서 전기를 사용하지 않는 무동력 구조로 송수관을 물탱크 내부로 하여 제1유량조정조(9)에서 잠수 오리피스의 원리를 이용하여 물탱크(16) 상단에서 일정한 수두를 형성시키고 형성된 수두에 의한 압력은 다시 제2유량조정조(12)에서 잠수 오리피스 원리를 이용하여 일정한 유량이 용해에 참가할 수 있도록 구성했다. 이는 약품 용해시 일정하게 하는 역할을 한다. 이로써 송수의 형태를 다른 물리적인 힘을 이용하여 방향을 전환시키고 운동 에너지의 필요량만을 추출하여 약품 용해에 이용하는 무동력 살균 소독 저장탱크를 개발하게 된 것이다.The present invention relates to a water storage method in a water tank to be used as drinking water. In general, when water is introduced into the water tank, it is stored as it is consumed when water is used in each household connected to the drainage pipe and the stored water reaches a low level so that the pump is driven again by the installed water level to store water. However, if the amount of water used is small, the residence time in the water tank is long and the water supply distance is long. Even if the water is disinfected, chlorine may evaporate due to evaporation and there is no residual chlorine when storing water such as groundwater or surface water in the water tank. Hygiene is a very dangerous result. Therefore, in the conventional method, it is necessary to inject liquid chlorine into the water supply pipe with a metering pump or install a sterilizer separately in the water tank. have. In other words, problems such as electrical construction, plumbing work, and defects after installation due to product installation are actually occurring. To solve this problem, an integrated tank requiring disinfection and storage at one time is required. Therefore, a water-free structure with no electricity is used to form a constant head at the top of the water tank 16 using the principle of the submersible orifice in the first flow control tank 9 with the water pipe inside the water tank, and the pressure due to the head is formed again. In the second flow adjusting tank 12, the diving orifice principle was used to allow a constant flow rate to participate in the melting. This serves to keep it constant during drug dissolution. This has led to the development of a non-powered sterilization storage tank that uses water to change the direction of the water using different physical forces and extracts only the required amount of kinetic energy.
이렇게 되면 물탱크에 소독기를 설치하고자 전기를 가설하거나 태양열 장치를 설치할 필요가 없이 간단하게 배수 탱크에서 소독을 할 수 있으며 물탱크(16) 외부에 노출된 배관의 누수 및 동파 위험도 없어지게 된다. 또한 소독약은 차아염소산칼슘을 사용하여 안전하면서도 경제성을 확보했으며 오존이나 UV와 달리 잔류성을 가짐으로써 완전한 소독탱크로써 완전한 음용수 공급에 기여하게 된다.In this case, it is possible to simply disinfect the drain tank without installing electricity or installing a solar device to install a sterilizer in the water tank, and also eliminate the risk of leakage and freezing of pipes exposed outside the water tank 16. In addition, disinfectant is safe and economical by using calcium hypochlorite, and unlike ozone or UV has a residual, it contributes to the complete drinking water supply as a complete disinfection tank.
본 발명은 종전의 물탱크가 단순히 저장만 하는 기능에서 살균 소독 기능을 추가 병행함으로써 기능성 물탱크의 역할을 갖는 것으로써 음용수 저장에 있어 탱크 자체가 일반세균 및 미생물의 번식을 억제하여 신선하고 안전한 물을 공급하기 위해서는 다음과 같은 기술적 과제가 필요하게 된다. 첫째, 물탱크 제작시 물탱크내부에 유입 송수관(2)을 설치하여 외부 송수관과 연결할 수 있는 구조여야 한다. 또한 송수관(2)의 토출부는 제1유량조정조(9) 하부까지 올라오는 구조로 되어서 용해부에서 차아염소산칼슘이 용해되어 유입송수와 같이 저장탱크에 담겨지는 구조로 만들어져야 한다. 둘째, 물탱크 규격은 10 ~ 100톤이 적합하고 재질은 스테인레스 및 스틸로 제작하되 PE재질로 성형할 수 있으며, 용해부에 직접 약품과 접촉하는 부위는 내산성 재질을 사용하는 구조여야 한다. 또한 차아염소산칼슘을 저장하는 약품 저장조는 아크릴이나 투명한 내산성 재질로 하여 약품의 소모 상태를 관찰할 수 있는 구조여야 한다. 셋째, 송수량에 비례한 용해량을 만들기 위해 약품 저장조에 접촉면을 조절할 수 있는 농도조절기(8)를 구성하여야 한다. 넷째, 물탱크의 바닥면은 중심으로부터 15°이상의 경사를 이루도록 구성해야 한다. 이유는 유입수내의 모래 등 이물질의 침전 분리 및 제거를 위해서이다. 이를 위하여는 물탱크의 설치위치의 콘크리트 타설 기초공사시 선행되어야 한다. 다섯째로 물탱크의 기초공사시 제관의 위치를 미리 선정해야한다. 가령 송수관 위치, 오버플로우관 위치, 소제구 위치, 배수관 위치등을 미리 선정하여야 한다. 이로써 송수 유입시 살균소독과 저장이 동시에 이루어지는 효과를 이룰 수 있게 된다. 또한 제관을 모두 탱크 내부에 구성하므로써 동절기 관의 동파 및 보온을 위하여 특별히 조처할 필요가 없으며 소독과 저장을 함께하는 기능성 물탱크를 만드는데 있다.The present invention has a role of a functional water tank by adding a sterilization and disinfection function in addition to the conventional water tank simply storage function, the tank itself in the storage of drinking water to prevent the growth of general bacteria and microorganisms fresh and safe water In order to supply the following technical challenges are required. First, when the water tank is manufactured, the inlet water pipe (2) should be installed in the water tank to be connected to the external water pipe. In addition, the discharge portion of the water pipe (2) is to have a structure that rises to the lower portion of the first flow rate adjustment tank (9), so that calcium hypochlorite is dissolved in the melting portion to be made into a structure that is contained in the storage tank like the incoming water. Second, the water tank standard is suitable for 10 to 100 tons, the material is made of stainless steel and steel, but can be formed of PE material, and the part directly contacting the chemical to the melting part should be made of acid-resistant material. In addition, the chemical storage tank storing calcium hypochlorite should be made of acrylic or transparent acid resistant material to observe the consumption condition of the chemicals. Third, a concentration regulator 8 that can adjust the contact surface to the chemical reservoir to make the amount of dissolution in proportion to the water supply should be configured. Fourth, the bottom surface of the water tank should be configured to be inclined more than 15 ° from the center. The reason is for sedimentation separation and removal of foreign matter such as sand in the influent. For this purpose, it should be preceded by the foundation work of concrete placing at the installation location of the water tank. Fifth, the position of the steel pipe should be selected in advance in the foundation work of the water tank. For example, water pipe position, overflow pipe position, cleaning tool position, drain pipe position, etc. should be selected in advance. This can achieve the effect of sterilization and storage at the same time when the water inflow. In addition, since all the pipes are configured inside the tank, there is no need to take any special measures for freezing and warming the winter pipes, and to create a functional water tank that combines disinfection and storage.
제1도는 본 발명에 따른 개략적인 사시도이다.1 is a schematic perspective view according to the present invention.
제2도는 본 발명에 따른 구체적인 입면도이다.2 is a detailed elevation view according to the present invention.
제3도는 본 발명에 따른 약품 투입부 평면도이다.3 is a plan view of the drug inlet according to the present invention.
제4도는 본 발명에 따른 약품 투입부의 평면 세부도이다.4 is a detailed plan view of the drug inlet according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing
(1)약품 투입부 외함 (2)송수관 (3)오버 드레인 관 (4)물탱크 맨홀 (6)약품 투입부 커버 (7)약품 저장조 커버 (8)농도 조절기 (9)제1유량조정조 (10)제2분리조 (11)제1분리조 (12)제2유량조정조 (13)용해공급조 (14)약품 투입관 (15)혼합주입관 (16)물탱크 (17)소제관 (18)약품 저장조 (19)급수관 (20)콘크리트 기초 (21)원수 유입관 (22)노즐.(1) enclosures for chemical inputs (2) water pipes (3) overdrain pipes (4) water tank manholes (6) covers for chemical inputs (7) covers for chemical reservoirs (8) concentration regulators (9) first flow regulators (10) 2) Separation tank (11) 1st separation tank (12) 2nd flow rate adjustment tank (13) Dissolution supply tank (14) Chemical injection pipe (15) Mixed injection pipe (16) Water tank (17) Cleaning pipe (18) Reservoirs (19) Supply pipes (20) Concrete foundations (21) Raw water inlet pipes (22) Nozzles.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용에 대하여 설명한다.Hereinafter, a configuration and an operation according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
송수관(2)은 물탱크(16)의 중앙으로부터 구성한다. 물탱크(16)의 중앙에서 외부송수관과 조립이 쉽도록 테이퍼형의 나사를 구성한다. 이는 또한 물탱크(16) 상부의 제1유량조정조(9)로 연결되고 제1유량조정조(9)에서는 상부로 분출되는 것을 방지하기 위해 L -bow를 사용하여 유향을 변경시켜 준다. 제1유량조정조(9)에서는 오버플로우 되도록 구성하므로써 제1수두차를 형성한다. 오버되는 유량은 제1분리조(11)로 이송된 후 φ75의 혼합주입관(15)으로 연결되어 송수관(2) 압력 해소용으로 사용된다. 또한 용해에 필요한 목표 유량이 φ15의 관을 통하여 제2유량조정조(12)로 이송된다. 제2유량조정조(12) 역시 오버되는 유량은 제2분리조(10)로 이송되어 φ25의 약품 투입관(14)으로 이송되며 용해에 참가하는 일부의 유량이 φ8의 노즐을 통하여 용해공급조(13)로 이송하면서 약품 저장조(18)에 적층된 약품과 접촉하도록 구성했다. 또한 유입유량에 비례하여 접촉되는 양을 달리하여 목표하는 농도를 조절하도록 구성했다. 농도의 조절은 농도 조절기(8)로 약품 저장조(18)를 상하로 이동시켜 접촉되는 양을 달리하면서 농도를 조절할 수 있도록 구성했다.The water pipe 2 is constructed from the center of the water tank 16. At the center of the water tank 16, a tapered screw is configured to facilitate assembly with the external water pipe. It is also connected to the first flow rate adjustment tank 9 of the upper portion of the water tank 16 and in the first flow rate adjustment tank 9 to change the flow direction using L-bow to prevent it from being ejected upward. The first flow rate adjusting tank 9 is configured to overflow, thereby forming a first head aberration. The excess flow rate is transferred to the first separation tank 11 and then connected to the mixing injection pipe 15 of φ 75 to be used for pressure relief of the water supply pipe 2. In addition, the target flow rate required for melting is transferred to the second flow rate adjusting tank 12 through a pipe having a diameter of 15. The second flow rate adjustment tank 12 is also flowed to the second separation tank 10 is transferred to the chemical injection pipe 14 of φ25 and a part of the flow rate participating in the dissolution is supplied through the nozzle of φ8 (melt supply tank ( It was comprised so that it might contact with the chemical | medical agent laminated | stacked on the chemical | medical agent storage tank 18, conveying to 13). In addition, it is configured to adjust the target concentration by varying the amount of contact in proportion to the inflow flow. Control of the concentration was configured to adjust the concentration while varying the amount of contact by moving the chemical reservoir 18 up and down with the concentration controller (8).
다음으로 물탱크(16)의 송수시점은 기존의 방법과 마찬가지로 고수위에서 멈추며 저수위에서 가동되도록 구성했으며 물탱크(16)의 오버플로우 되는 양을 조절하는 오버 드레인 관(3)도 또한 내부에 구성하므로써 동절기 동파에 대비했으며 물탱크의 외관을 깔끔하게 하는 효과도 있다. 또한 일부 비중이 무거운 모래나 진흙정도는 물탱크(16)의 하부 밑면을 15° 호퍼를 구성하므로써 소제구(17)로 모이게 하여 물탱크(16) 청소시 밸브를 열어서 제거해 주도록 구성했다. 빗물이나 일부 오염된 물질의 물탱크(16)내 유입을 막기 위하여 600 × 600의 맨홀과 탱크 상부를 5°경사를 주었으며 약품 투입부 상부도 5°경사를 구성했다. 약품 저장 및 내부 감시를 위하여 외부 커버를 구성했고 약품 용해액과 송수의 균일한 혼합을 위하여 송수 토출관의 직경을 φ75로하였으며 토출관보다 짧게 φ25의 약품 용해액 투입관을 송수 토출관 속에 구성했다. 용해공급조(13)의 유체의 운동은 자유선회운동(free-vortex motion)을 구성하기 위하여 용해공급조(13) 중앙에 φ5의 약품 용해액 토출캡을 구성함으로써 전향력을 발생시켰고 φ8의 노즐을 반시계 측면방향으로 천공하여 반시계 방향으로 유체가 회전되도록 구성함으로써 전향력에 윈심력을 더하여 회전력을 더 세게 발생하도록 구성했다. 이는 용해공급조내에 free vortex motion을 이용한 것으로 약품 저장조라는 저항체가 들어와도 회전력을 잃지 않도록 하기 위함이다. 또한 유량에 있어서 일정량 유입을 위하여 제1유량조정조(9)와 제2유량조정조(12)에서는 잠수 오리피스(submerged orifice)의 원리를 응용하여 일정한 유량만이 용해공급조로 유입되어 회전 수류는 일정하고 따라서 약품 저장조 농도 확산 속도가 일정하게 빠져 나간다.Next, the water supply point of the water tank 16 is configured to stop at the high water level and operate at the low water level as in the existing method, and the overdrain pipe 3 for controlling the overflow amount of the water tank 16 is also configured inside. It is prepared for winter freezing and has a clean effect on water tank. In addition, some heavy heavy sand or mud was formed by collecting the lower bottom of the water tank 16 into the cleaning device 17 by constituting the 15 ° hopper to open and remove the valve when cleaning the water tank 16. In order to prevent the inflow of rainwater or some contaminated material into the water tank 16, the mandrel of 600 × 600 and the top of the tank were inclined 5 °, and the top of the chemical input was also inclined 5 °. The outer cover is configured for chemical storage and internal monitoring. The diameter of the water discharge pipe is φ75 for uniform mixing of the chemical solution and the water, and the chemical solution injection pipe of φ25 is shorter than the discharge pipe. . The movement of the fluid in the dissolution supply tank 13 generated a turning force by constructing the chemical dissolution liquid discharge cap of φ5 at the center of the dissolution supply tank 13 to form a free-vortex motion and the nozzle of φ8. Perforated in the counterclockwise direction to rotate the fluid in the counterclockwise direction by adding a winsimm force to the forward force was configured to generate a stronger rotation force. This is to use the free vortex motion in the dissolution supply tank so as not to lose the rotational force even if a resistor called a chemical reservoir. In addition, in order to introduce a certain amount of flow rate, the first flow rate adjusting tank 9 and the second flow rate adjusting tank 12 apply the principle of submerged orifice so that only a certain flow rate flows into the dissolution supply tank so that the rotating water flow is constant. The rate of diffusion of the chemical reservoir is constantly falling off.
실제로 30가구가 음용하는 지역에서 소독 효과를 알아보기 위해 송수량이 200 L/min 이고 농도조절기 6 point에서 하루동안의 잔류염소 변화량과 한 달 동안의 잔류염소 변화량을 실험하였다. 이에 결과를 보면 다음과 같다.In order to investigate the disinfection effect in the area where 30 households drink, the water flow rate was 200 L / min and the change of residual chlorine during one day and the residual chlorine during one month were tested at 6 points of concentration controller. The results are as follows.
먼저 하루의 시간대별로 소독력의 저하가 있는지의 여부를 위하여 조사한 결과는 아래 그래프와 같다.First, the results of the investigation for whether there is a decrease in disinfection power by time of day are shown in the graph below.
위의 결과에서 보듯이 농도의 변화는 거의 없는 것으로 조사되었다. 이로써 하루동안의 잔류염소량의 변화는 소독력에 아무런 지장이 없음이 들어났다. 농도의 변위는 0.3 ~ 0.5 mg/L에서 유지되었다. 다음으로 한달동안의 농도를 측정한 결과는 다음과 같다.As shown in the above results, there was little change in concentration. As a result, the change in the amount of residual chlorine over the day was not affected by the disinfection. Displacement of concentration was maintained at 0.3-0.5 mg / L. Next, the result of measuring the concentration for one month is as follows.
위의 실험은 투입장소에서 거리에 따른 농도 변화율을 보기 위하여 실험하였고 또한 한달동안 투입해논 약품에 의하여 소독력이 저하되는지의 여부를 보기위하여 실시하였다. 그 결과 원하는 기준치인 1.0 ∼ 0.2ppm을 유지하였다. 이로써 소독력의 변화는 없는 것으로 나타났고 거리에 따른 농도 변화도 거의 없는 것으로 나타났다. 거리에 따른 농도 변화 오차는 같은 시간대에 ± 0.05ppm이었다.The above experiment was carried out to see the rate of change of concentration according to distance at the place of injection, and also to see if the disinfecting power was lowered by the chemicals put in for a month. As a result, 1.0-0.2 ppm which is a desired reference value was maintained. As a result, there was no change in the disinfection power and almost no change in concentration with distance. Error in concentration change with distance was ± 0.05 ppm at the same time.
상기한 내용에 의하면 지금까지의 저장따로, 소독따로인 물탱크에 있어서 비효율적인 형태를 바꿀 수가 있는 효과가 있으며 상기한 발명에 의하여 여러 장치를 따로따로 설치할 때 소모되는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. 더구나 소독은 필수인 시점에서 소독장치를 설치 할 때 따르는 제관의 수정문제 및 이미 설치된 물탱크의 훼손 및 그 훼손에 의한 빗물 등의 오염물질이 저장된 음용수내로 유입되어 제 2차 오염의 발생을 막을 수 있으며 모든 배관이 탱크내로 들어가게 함으로써 겨울철 동파에서 안전할 수 있는 효과가 있다.According to the above description, there is an effect of changing the inefficient form in the water tank, which has been stored separately and disinfected so far, and according to the above invention, it is possible to reduce the cost consumed when installing several devices separately. have. In addition, disinfection can prevent the occurrence of secondary pollution by entering into the drinking water, which is the problem of correction of the canning when installing the disinfection equipment and the pollutants such as the damage of the already installed water tank and the rainwater caused by the damage. It also has the effect of being safe in freezing winter by allowing all pipes to enter the tank.
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- 2003-05-27 KR KR1020030033822A patent/KR20040101855A/en not_active Application Discontinuation
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