KR200416967Y1 - 상수도관의 오염 및 부식 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 상수도관의 오염 및 부식을 효과적으로 방지할 수 있는 장치로, 오존수를 지속적으로 투입하여 신속하게 수돗물을 살균 소독할 수 있고 수도관 내의 스케일이나 슬라임을 분해 제거하고, 상수도관의 부식을 억제하여 수명을 연장 시키는 효과가 있는 고안이다.

수돗물의 오염, 상수도관의 부식, 오존발생장치, 오존용해조, 오존산기관, 오존분해장치

Description

상수도관의 오염 및 부식 방지장치 {Anticontamination ＆ Anticorrosion Apparatus for Water Pipe}

도 1은 고가수조를 두지 않는 경우의 본 고안의 실시예의 구성도이고,

도 2는 고가수조가 있는 경우의 본 고안의 실시예의 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 설명

1: 상수도관, 2: 보조수로, 3: 오존용해조, 4: 수위조절기, 5: 오존산기관, 6: 오존발생장치, 8: 오존분해장치, 9: 교반기, 10: 역지밸브, 12: 여과기, 13: 가압펌프

본 고안은 상수도관의 오염 및 부식 방지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적정 농도의 오존수를 상수도관 내에 지속적으로 투입하여 살균 및 소독을 하여 상수도관의 오염을 방지하고 부식을 방지하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 주택, 아파트, 빌딩, 공장 등에 설치되는 상수도관은 특성상 장기간 사용하게 되나, 시간이 경과될수록 상수도관 내부가 부식하여 녹이 발생하거나 각종 유기 또는 무기 물질 등이 침착되거나 세균 및 바이러스 등 각종 미생물의 서식으로 식수가 오염되면 위생상의 문제가 야기된다.

또, 상수도관 내부에 스케일이나 슬라임이 형성되어 상수도관 내부에 응고 증착되면 상수도관이 불결해지고, 상수도관 내의 수압이 높아져 상수도관의 부분적인 파손을 초래하게 된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 수돗물을 염소와 같은 약품으로 소독하고 주기적으로 높은 압력의 물을 맥동을 가지고 분사 주입하여 침전물이 쏠려나오도록 하기도 하나, 그 효과가 미흡하고 수돗물에서 냄새가 나고 사용한 약품 등의 물질이 침전 경화되어 상수도관의 통로를 좁히는 등의 부작용이 발생한다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 상수도관의 오염 및 부식을 효과적으로 방지할 수 있는 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 상수도관 내에 적정 농도의 오 존수를 지속적으로 투입하여 상수도관의 오염 및 부식을 효과적으로 방지할 수 있는 장치를 제공한다. 오존(O₃)은 그리스어인 OZEIN(냄새)에서 유래된 말로, 대기 중에 0.02% 정도 함유되어 있고, 상쾌한 느낌을 주는 원인이 되지만 다량일 때에는 불쾌감을 느끼게 한다. 오존 기체는 엷은 담청색을 나타내나 육안식별은 어렵다.

오존은 산소의 동위체로서 산소보다 잘 녹으며, 분자기호 O₃, 분자량 48g, 융점 -212℃, 비중 1.7로, 3개의 원자 중 제삼의 원자는 결합이 약해 쉽게 분리되어 발생기 산소로 된다. 이 발생기 산소의 산화력은 염소의 5.6 배, 살균력은 염소의 10~1,000 배나 강하며, 냄새나 색깔을 남기지 않고, 화학적 성질을 남기지 않는다.

오존은 대사계의 효소에 영향을 끼쳐 불활성화(살균)시키는 염소와는 달리, 직접 세포벽 등 원형질을 파괴하고 바이러스의 RNA와 DNA를 절단 손상시키고 불활성화시키는 특성이 있어 염소 살균에 비해 살균력이 훨씬 강하고 확실하다. 즉, 오존은 일반세균, 비브리오균, 대장균 및 각종 세균을 박멸하며, 페놀 및 중금속을 분해하고, 수돗물의 잔류 염소를 분해하고, 물의 경도를 낮추고 용존 산소량을 증가시킨다.

이러한 오존은 상온에서 분해되어 산소로 변하므로 물속에 장시간 잔류하거나 수질을 변화시키지 아니한다. 따라서, 오존은 살균, 탈취, 소독, 공기청정용으 로 많이 사용된다.

이와 같은 오존의 특성은 다음과 같다.

살 균 력	분 해 력	탈 취 력
세균, 바이러스	독성, 잔류농약	악취
염소의 10~1,000배	과일.야채 등의 잔류농약과 독성을 분해 제거	공기,식수,식품의 정화
접촉 즉시 세균.바이러스박멸 (염소는 바이러스 살균불가)	기름 등을 산화시키고 중금속을 침전시키며 페놀 등을 100% 제거	상,하수도의 탈취.탈색
살모넬라균,비브리오균, O-157 등 병원성 세균을 완벽하게 살균	철, 알루미늄, 망간, 유황 의 중금속을 산화.분해 제거	물의 탁도를 개선하고, 물맛을 부드럽게 함
수명을 다하면 순수한 산소만 남음	유.무기물이 산화.분해되어 제거됨	냉장고.화장실.지하실 등의 악취 제거
각종 의료분야의 살균소독에 광범위하게 사용	할로겐화 유기물의 제거	잔류세제,살충제 제거

또, 오존은 배관 내의 스케일이나 슬라임을 분해 제거하고, 배관 내부 표면에 산화피막(검은 녹)을 만들어 부식을 억제하여 배관을 보호하고 수명을 연장시킨다. 0.2㎎/ℓ의 오존농도에서 박리효과가 크고, 30분 전후로 슬라임의 90%가 제거된다.

본 고안은 상수도관을 분할하거나 상수도관에 별도로 설치한 보조수로(bypass)를 분할하여 그 사이에 오존을 용해시키는 오존용해조를 설치하고, 상기 분할된 상수도관 또는 보조수로의 한쪽은 상기 오존용해조의 상부에 연결시키고 다른 쪽은 상기 오존용해조의 측면 하부에 연결시키며, 상기 오존용해조 안에 오존을 물속에 용해시키는 오존산기관을 설치하며, 외부에 별도로 오존발생장치를 설치하여 이를 상기 오존산기관에 오존배관으로 연결하여서 된 구성이 다.

상기 오존산기관은 오존발생기에서 공급되는 오존을 작은 기포로 만들어 물과의 접촉면적을 증대시키므로서 오존의 용해도를 높여주는 장치이다. 상기 오존용해조의 상부에 잉여오존을 분해하여 배출시키는 오존분해장치를 추가로 설치하고, 상기 오존용해조 내에 오존의 용해를 촉진시키는 교반기를 추가로 설치하는 것이 바람직하다.

오존분해장치는 오존용해조에서 물에 용해되지 않은 잉여오존을 산소로 분해시켜 배출하는 장치로, 오존분해법에는 활성탄 흡착법, 열분해법, 약액세정법, 촉매분해법, 토양분해법 등이 있는데, 본 고안에서는 사용방법과 설치가 간단한 활성탄 흡착법을 이용한 오존분해장치를 사용한다.

상기 교반기는 상기 오존용해조 내의 오존수를 교반하여 줌으로서 오존과 물의 접촉기회를 빈번하게 하여 오존의 용해비율을 높이기 위한 장치이다. 또, 상기 오존발생장치와 상기 오존산기관을 연결하는 상기 오존배관과 상기 분할된 보조수로 중 상기 오존용해조의 측면 하부에 연결되는 보조수로에 각각 역지밸브를 설치하여 오존이나 오존수의 역류를 방지하는 것이 바람직하다.

또한, 수돗물 중의 불순물을 분리시키기 위하여 상기 상수도관에 여과기를 설치하고, 오존수를 가압하는 가압펌프를 설치하며, 상기 오존용해조의 상부에 연결되는 상기 상수도관 또는 보조수로의 끝에 상기 오존용해조의 수위를 조절하는 수위조절기를 설치하는 것이 바람직하다.

이하 도면을 토대로 본 고안의 실시예를 설명한다.

도 1은 고가수조를 두지 않고 직접 또는 지하저수조(301)를 경유하여 세대별로 수돗물을 공급하는 경우에 있어 본 고안의 실시예의 구성도다.

도시되어 있는 바와 같이, 상수도관(1)과 세대별 상수도관(103)을 통하여 수돗물이 각 가정에 공급된다.

이러한 상수도관(1)에 상수도관(1)에서 분기되어 다시 상수도관(1)에 합쳐지는 보조수로(bypass)(2)을 설치하고, 이 보조수로(2)를 절단하여 그 사이에 오존용해조(3)를 설치한다. 상기 분할된 보조수로의 한쪽 보조수로(201)는 상기 오존용해조(3)의 상부에 연결시키고 다른 쪽 보조수로(202)는 상기 오존용해조(3)의 측면 하부에 연결시키며, 상기 오존용해조(3)의 상부에 연결되는 상기 보조수로(201)의 끝에 상기 오존용해조(3)의 수위를 조절하는 수위조절기(4)를 설치한다. 이러한 수위조절기(4)로는 많이 사용되고 있는 볼탑 등이 사용된다.

상기 오존용해조(3) 안에 오존을 물속에 공급하는 오존산기관(5)을 설치하고, 외부에 별도로 오존발생장치(6)를 설치하여 이를 상기 오존산기관(5)과 오존배관(7)으로 연결한다. 상기 오존산기관(5)은 속이 비어 있는 타원형 원반모양으로 밑면에 다수의 오존토출구멍을 가지고 있다. 이러한 오존토출구멍을 상면에 설치할 경우에는 이물질 등이 구멍을 막을 우려가 있기 때문에 상면에는 설치하지 아니한다.

상기 오존용해조(3)의 상부에 물에 용해되지 않은 잉여오존을 분해하여 배출시키는 오존분해장치(8)를 설치하고, 상기 오존용해조(3) 내에 오존의 용해를 촉진시키는 교반기(9)를 설치한다. 상기 오존분해장치(8)는 밑면은 이음관으로 상기 오존용해조(3)와 연결되고 상부에는 뚜겅이 있고 측면에 다수의 구멍이 있는 통의 안쪽 바닥에 부직포를 깔고 그 위에 활성탄을 비치하고 그 위에 다시 부직포를 덮고 뚜겅을 닫는 구조이다.

또, 상기 오존발생장치(6)와 상기 오존산기관(5)을 연결하는 상기 오존배관(7)과 상기 오존용해조(3)의 측면 하부에 연결되는 보조수로(202)에는 각각 역지밸브(10)를 설치한다. 또한, 수돗물 중의 불순물을 분리시키기 위하여 상기 상수도관(1)에 여과기(12)를 설치하고, 보조수로(202)에 오존수를 가압하여 상기 상수도관(1)에 오존수를 지속적으로 공급하는 가압펌프(13)를 설치한다.

이와 같은 본 고안의 실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다

외부 또는 지하저수조(301)에서 공급되는 수돗물을 세대별 상수도관(103)으 로 안내하는 상수도관(1)에 상기와 같이 보조수로(2)가 설치되어 있으므로 수돗물의 일부는 보조수로(201)를 따라 오존용해조(3)에 도달하고 여기서 다시 보조수로(202)를 따라 상수도관(1)의 수돗물과 합류하여 세대별 상수도관(103)으로 흐르게 된다.

한편, 오존발생장치(6)에서 발생된 오존이 오존배관(7)과 오존산기관(5)을 거쳐 상기 오존용해조(3)의 수돗물 중에 용해되어 오존용해조(3)의 수돗물은 오존수가 되어 다시 상수도관(1)의 수돗물과 합류한다. 상기 오존용해조(3)에 설치되어 있는 교반기(9)는 오존의 용해를 촉진시킨다.

이와 같이 수돗물 중에 오존이 지속적으로 공급되므로 각종 세균이 살균 소독되고, 페놀 및 중금속이 분해되고, 잔류 염소가 분해된다. 또 상수도관 내의 스케일이나 슬라임이 분해 제거되고, 상수도관 내부 표면에 산화피막이 만들어져 상수도관의 부식이 억제되어 상수도관의 수명이 연장된다. 한편, 오존은 상온에서 분해되어 산소로 변하므로 물 속에 장시간 잔류하거나 수질을 변화시키지 아니한다.

상기 보조수로(201)의 끝에는 상기 오존용해조(3)의 수위를 조절하는 수위조절기(4)가 설치되어 있어 오존용해조(3)가 넘치는 일이 없이 항상 일정하게 수위가 유지된다. 또, 상기 오존용해조(3)의 상부에는 오존분해장치(8)가 설치되어 있어 수돗물 중에 용해되지 아니한 잉여오존은 여기서 산소로 분해되어 밖으로 배출된다.

또, 상기 오존발생장치(6)와 상기 오존산기관(5)을 연결하는 상기 오존배관(7)에 설치되어 있는 역지밸브(10)는 오존의 역류를 방지하며, 또, 보조수로(202)에 설치되어 있는 역지밸브(10)는 오존수의 역류를 방지한다. 또한, 상기 상수도관(1)에 설치되어 있는 여과기(12)는 수돗물 중의 불순물을 분리시키기며, 보조수로(202)에 설치되어 있는 가압펌프(13)는 오존수를 가압하여 상기 상수도관(1)에 지속적으로 공급한다.

도 2는 고가수조(302)를 경유하여 세대별로 수돗물을 공급하는 경우에 있어 본 고안의 실시예의 구성도로서, 이 경우에는 별도의 오존용해조를 설치할 필요가 없고 기존의 고가수조(302)를 오존용해조로 하여 본 고안을 실시하면 된다.

도시되어 있는 바와 같이, 외부에서 공급되는 수돗물이 상수도관(101), 고가수조(302) 및 상수도관(102)을 거쳐 각 가정에 공급된다. 상기 상수도관(101)의 끝을 상기 고가수조(302)의 상부에 연결시키고 다른 쪽 상수도관(102)은 상기 고가수조(302)의 측면 하부에 연결시키며, 상기 고가수조(302)의 상부에 연결되는 상수도관(101)의 끝에는 고가수조(302)의 수위를 조절하는 수위조절기(4)를 설치한다. 이러한 수위조절기(4)로는 많이 사용되고 있는 볼탑 등이 사용된다.

상기 고가수조(302) 내에 오존을 공급하는 오존산기관(5)을 설치하고, 외부에 별도로 오존발생장치(6)를 설치하여 이를 상기 오존산기관(5)에 오존배관(7)으로 연결한다. 상기 고가수조(302)의 상부에 잉여오존을 분해하여 배출시키는 오존분해장치(8)를 설치하고, 상기 고가수조(302) 내에 오존의 용해를 촉진시키는 교반기(9)를 설치한다. 또, 상기 오존발생장치(6)와 상기 오존산기관(5)을 연결하는 상기 오존배관(7)에 역지밸브(10)를 설치한다. 또한, 수돗물 중의 불순물을 분리시키기 위하여 상기 상수도관(102)에 여과기(12)를 설치한다.

이와 같은 본 고안의 실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다

외부에서 공급되는 수돗물은 상수도관(101), 고가수조(302) 및 상수도관(102)을 거쳐 각 가정에 공급된다. 한편, 오존발생장치(6)에서 발생된 오존이 오존배관(7)과 오존산기관(5)을 거쳐 상기 고가수조(302)의 수돗물 중에 용해되어 고가수조(302) 내의 수돗물은 오존수가 되어 상수도관(102)으로 공급된다. 상기 고가수조(302) 내에 설치되어 있는 교반기(9)는 오존의 용해를 촉진시킨다.

이와 같이 수돗물 중에 오존이 지속적으로 공급되므로 각종 세균이 살균 소독되고, 페놀 및 중금속이 분해되고, 잔류 염소가 분해된다. 또 배관 내의 스케일이나 슬라임이 분해 제거되고, 배관 내부 표면에 산화피막이 만들어져 배관의 부식이 억제되어 배관의 수명이 연장된다. 한편, 오존은 상온에서 분해되어 산소로 변 하므로 물속에 장시간 잔류하거나 수질을 변화시키지 아니한다.

상기 상수도관(101)의 끝에는 상기 고가수조(302)의 수위를 조절하는 수위조절기(4)가 설치되어 있어 고가수조(302)가 넘치는 일이 없이 항상 일정하게 수위가 유지된다. 또, 상기 고가수조(302)의 상부에는 잉여오존을 분해하여 배출시키는 오존분해장치(8)가 설치되어 있어 수돗물 중에 용해되지 아니한 오존은 산소로 분해되어 외부로 배출된다.

또, 상기 오존발생장치(6)와 상기 오존산기관(5)을 연결하는 상기 오존배관(7)에 설치되어 있는 역지밸브(10)는 오존의 역류를 방지하며, 상기 상수도관(102)에 설치되어 있는 여과기(12)는 수돗물 중의 불순물을 분리시킨다.

위에서 본 고안을 실시예 들을 통하여 구체적으로 설명하였지만 본 고안의 권리범위는 이들 실시예에 의하여 한정되어지는 것은 아니다

위에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안은 비교적 간단한 장치로 수돗물 중에 오존수를 지속적으로 공급하여 신속하게 수돗물을 살균, 소독 및 정제할 수 있어 안전한 수돗물을 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 상수도관 내의 스케일이나 슬라임을 분해 제거하고 상수도관의 부식을 억제하여 상수도관의 수명을 연장시키는 효과가 있다. 또한, 본 고안은 염소 등 유독성 약품을 사용하지 않고도 수돗물과 상수도관의 청결을 유지할 수 있고 상수도관의 수명을 연장시키는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 상수도관을 분할 하거나 상수도관에 별도로 설치한 보조수로(bypass)를 분할하여 그 사이에 오존을 용해시키는 오존용해조를 설치하고,

   상기 분할된 상수도관 또는 보조수로의 한쪽은 상기 오존용해조의 상부에 연결시키고 다른 쪽은 상기 오존용해조의 측면 하부에 연결시키며,

   상기 오존용해조 안에 오존을 물속에 용해시키는 오존산기관을 설치하며,

   외부에 별도로 오존발생장치를 설치하여, 이를 상기 오존산기관에 오존배관으로 연결하여서 된 상수도관의 오염 및 부식 방지장치
2. 제 1 항에 있어서, 상기 오존용해조의 상부에 잉여오존을 분해하여 배출시키는 오존분해장치를 설치하여서 된 상수도관의 오염 및 부식 방지장치
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 오존용해조 내에 오존의 용해를 촉진시키는 교반기를 설치하여서 된 상수도관의 오염 및 부식 방지장치
4. 제 3 항에 있어서, 상기 상수도관에 수돗물 중의 불순물을 분리시키기 위한 여과기를 설치한 상수도관의 오염 및 부식 방지장치
5. 제 4 항에 있어서, 상기 오존발생장치와 상기 오존산기관을 연결하는 상기 오존배관에 역지밸브를 설치한 상수도관의 오염 및 부식 방지장치
6. 제 5 항에 있어서, 상기 오존용해조의 측면 하부에 연결되는 보조수로에 역지밸브를 설치한 상수도관의 오염 및 부식 방지장치
7. 제 6 항에 있어서, 상기 오존용해조의 측면 하부에 연결되는 보조수로에 가압펌프를 설치한 상수도관의 오염 및 부식 방지장치

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