KR200435317Y1 - 상수 공급을 하기 위한 소독액 투입장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지하수 또는 계곡수를 정수하여 상수 공급을 하기 위한 소독액 투입장치에 관한 것으로, 그 주요 구성은, 도수관(11)과 상수 저장조(12) 사이에 설치하는 소독약품 투입조절장치(30)를 구성함에 있어서, 저장조(12) 내에 설치하는 부표(11) 또는 레벨센서를 포함하는 레벨 트랜스미터 중 어느 하나로 이루어지는 수위조절장치와, 도수관(11)과 저장조(12) 사이에 설치하는 연결관(10)과, 연결관(10) 상부로 연결되는 투입관(9)과, 투입관(9) 상부에 연결 설치되는 약품통(2)과, 투입관(9)에 설치되는 개페 작동 장치와, 일단은 상기한 실린더(7)와 연결되고 타단은 연결관(10)과 연결되는 압축관(5)을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기한 개페 작동 장치는, 실린더(7)와, 실린더(7)의 내부에 설치되는 피스톤(6)과, 피스톤(6)의 선단에 설치되는 스프링(26)을 포함하며, 상기한 피스톤(6)은 투입관(9)에 소통을 주는 소경부(25)와 투입관(9)을 막을 수 있는 직경으로 이루어지는 대경부(24)를 갖는 것을 특징으로 하며, 상기한 개페 작동 장치는, 실린더(7) 내부에 팽창튜브(34)를 형성시켜, 이 팽창튜브(34)가 팽창하면 투입관(9)을 사방에서 조이는 것에 의해 투입관(9) 내의 유량을 제어하는 구성인 것을 특징으로 하며, 상기한 약품통(2)과 투입관(9) 사이에는 정량주입장치(22)를 설치하고, 그 정량주입장치(22)와 투입관(9) 사이에는 밸브(38)를 설치한 것을 특징으로 하며, 상기한 약품통(2)의 하부에는 밸브(3)와 에어필터(4)를 갖춘 에어관(31)을 설치한 것을 특징으로 하며, 상기한 연결관(10)과 투입관(9) 사이에는 세척관(42)을 설치하되, 세척 관(42)의 설치 높이는 개폐작동장치 보다 더 높은 위치에 설치하여, 투입관(9)에 생기는 스케일링에 의한 막힘을 방지하도록 한 것을 특징으로 하며, 상기한 도수관(11)에는 제어밸브(14)를 설치하여, 레벨 트랜스미터(13)에서 보내어지는 신호에 따라 제어밸브(14)가 작동되게 구성한 것을 특징으로 한다.

상수도, 정수, 소독장치

Description

상수 공급을 하기 위한 소독액 투입장치{sterilization providing apparatus to supply clean water}

도 1 은 본 고안에 따른 장치에 대한 개략 구성도

도 2 는 실린더 내부 구성을 보여 주기 위한 도면

도 3 은 도 2 의 다른 실시예

도 4 는 본 고안의 전체 시스템에 대한 다른 실시예

도 5 는 약품통에 고체 소독약을 투입, 물에 희석하여 소독액을 공급하는 장치를 설명하기 위한 도면

본 고안은, 상수 공급을 하기 위한 소독액 투입장치에 관한 것이다

종래 예를들어, 도심과 같은 대규모 정수 시설이 없는 마을의 경우, 상수를 확보하기 위하여, 지하수나 계곡수를 소독하여 사용하는데 이 경우, 소독약 투입장치로 통상적으로 고체소독약 투입장치를 이용하여 상수로 만들어 사용하고 있다

이 경우, 계곡수나 관정용(지하수) 일때, 전력이 공급되지 않는 상태의 경우, 태양열을 이용한 솔라셀 장치의 급수관에서 일부의 물을 뽑아 염소 소독약통에 넣어 희석된 액을 마을 상수도 탱크에 투입하여 소독 사용하거나 고체 염소약을 저장조에 집어넣어 사용하여 왔다

그러나 이러한 솔라셀 장치를 사용하는 경우, 태양열을 충분히 받지 못하는 장마철이나 그늘이 지는 경우, 솔라셀의 기능을 충분히 발휘되지 못하여 원활한 상수 공급이 차질이 생기는 경우가 발생하며, 또한 소독 탱크 내부에 들어간 고체 소독약이 탱크 내에서 전부 희석되지 못하고 탱크 바닥에 남아 있는 경우도 있다.

또한 우기 시에는 솔라셀이 정상적으로 작동되지 못하여, 솔라셀을 이용한 고체소독약 투입기 내부에서 고체소독약이 습기를 먹어 사용이 불가능하게 되는 경우가 있다

또한 주로 시간 주기별로 약품을 투입하기 때문에 정확한 소독액 농도를 유지하지 못하는 단점이 있다. 또한 급수관에서 일부의 물을 뽑아 염소 소독약에 넣어 희석하는 방법도 정확한 소독액의 농도(ppm)를 맞추기 힘들며, 작동시 염소소독약이 떨어지면 수동적으로 넣어 주어야 하는 번거로움이 있다.

또한 고체 소독약은 수분과 함께 막힘 현상이 생긴다. 다시 말해, 통상 염소라고 하는 고체상의 차아염소산칼슘(CaOCl4)이 관에 스캘링을 야기시켜 온도에 따라 특히 겨울철에 수분과 함께 관 막힘 현상이 생긴다

이에 최근에는 고체 상태의 소독약을 주입하는 것이 아니라 액체상태의 클로로칼키이나 차염소산나트륨 등을 사용하여, 고체 소독약이 가지고 있던 완전 용해가 안되던 문제점을 해소하고, 정량 주입을 통해 수질의 일정한 농도의 잔류염소량을 유지시켜주도록 하고 있다.

하지만 기존에 나와있는 액체 주입 방식이 공기방울 방식(일종의 에어리프트(Air Lift) 방식)을 사용하거나 또는 배관 내에 있는 물의 운동에너지를 이용하여 정량펌프와 같은 원리의 감속기어를 회전시켜 정량 펌프의 약품 주입방법을 사용하여 공급을 하고 있으며, 전력이 들어오는 곳에서는 정량펌프를 사용하여 약품을 주입하는 방법도 있다.

전기가 공급되는 지역에서 사용하는 정량펌프는 불규칙적으로 들어오는 물의 양에 맞추어 약품 주입이 되는 것이 아니라 타이머나 일정 주기를 맞추어 주입하게 되어 있어서 정확한 약품 농도를 맞추는 것이 힘들다. 또한 전기가 공급되는 않는 곳의 공기방울 주입기도 배관내의 물의 운동에너지를 이용 공기 펌프를 해서 약품이 공기방울에 의해 수직 상승되어 주입하게 되어 있는 것이지만 정확한 농도를 맞추는 것이 힘들다.

물의 운동에너지를 이용하여 감속기어를 회전시켜 공급하는 방법은 방법상으로는 정확히 주입시켜 줄 수 있으나 초기 주입시 탱크 상부까지 약품을 올려주는데 상당히 많은 시간이 필요하며, 유지 관리 및 비용에 있어서 상당히 많은 어려움이 있다.

본 고안은 상기한 점을 감안하여 고안한 것으로, 전기가 없는 곳에서도 공급되는 물의 흐름을 이용하여 자동으로 소독액이 공급되도록 장치를 구성하였다

또한 도관에 막힘 현상을 없애고, 일정한 농도로 조절된 소독액이 물의 흐름에 따라 정량 공급되도록 구성하였다.

본 고안의 주요 구성은, 도수관(11)과 상수 저장조(12) 사이에 설치하는 소독약품 투입조절장치를 구성함에 있어서, 저장조(12) 내에 설치하는 부표 또는 레벨센서를 포함하는 레벨트랜스미터(13) 중 어느 하나로 이루어지는 수위조절장치와, 도수관(11)과 저장조(12) 사이에 설치하는 연결관(10)과, 연결관(10) 상부로 연결되는 투입관(9)과, 투입관(9) 상부에 연결 설치되는 약품통(2)과, 상기한 약품통(2)과 투입관(9) 사이에 설치되며 밸브(38)를 갖춘 정량주입장치(22)와, 투입관(9)에 설치되는 개폐 작동 장치와, 일단은 상기한 개폐작동장치와 연결되고 타단은 연결관(10)과 연결되는 압축관(5)을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기한 개폐 작동 장치는, 실린더(7)와, 실린더(7)의 내부에 설치되는 피스톤(6)과, 피스톤(6)의 선단에 설치되는 스프링(26)을 포함하며, 상기한 피스톤(6)은 투입관(9)에 소통을 주는 소경부(25)와 투입관(9)을 막을 수 있는 직경으로 이루어지는 대경부(24)를 갖는 것을 특징으로 하며, 상기한 개폐 작동 장치는, 실린더(7) 내부에 팽창튜브(34)를 형성시켜, 이 팽창튜브(34)가 팽창하면 투입관(9)을 사방에서 조이는 것에 의해 투입관(9) 내의 유량을 제어하는 구성인 것을 특징으로 하며, 상기한 약품통(2)의 하부에는 밸브(3)와 에어필터(4)를 갖춘 에어관(31)을 설치한 것을 특징으로 하며, 상기한 연결관(10)과 투입관(9) 사이에는 세척관(42)을 설치하되, 세척관(42)의 설치 높이는 개폐작동장치 보다 더 높은 위치에 설치하여, 투입관(9)에 생기는 스케일링에 의한 막힘을 방지하도록 한 것을 특징으로 하며, 상기한 도수관(11)에는 제어밸브(14)를 설치하여, 레벨트랜스미터(13)에서 보내어지는 신호에 따라 제어밸브(14)가 작동되게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 약품통(2) 내부에는, 고체염소(53)의 용해를 위한 메쉬망(54)이 설치됨과 아울러 약품통(2) 내의 수위를 조절하기 위한 수위조절창치(52)가 설치되며, 상기한 연결관(10)과 약품통(2) 사이에는 공급관(51)이 설치되어, 상기한 약품통(2)으로 물이 자동 공급되게 구성한 것을 특징으로 한다.

상기한 특징 외의 다른 특징 및 구성에 대하여, 이하 첨부 도면에 의거 추가로 상술한다

도 1 은 본 고안에 대한 구성의 개략도이다

도시한 바와 같이, 본 고안에서는, 도수관(11)과 저장조(12) 사이에 정수처리하기 위한 약품투입장치(20)를 설치한다. 저장조(12)는 상수도탱크, 간이배수지, 상하수의 약품반응조 등등 여러 형태의 것이 될 수 있다. 저장조(12) 내부에는 부표(11)를 설치하여 일정 수위 이상이 되면 물이 유입되지 않게 한다. 도수관(11)을 통하여 유입되는 물은 정수처리할 지하수나 야산에서 유입되어 들어오는 계곡수가 도입된다. 약품투입장치(20)에서는 액상 또는 고상의 소독제 예를 들어, 액상의 염소나 차아염소산나트륨, 고체상의 차아염소산칼슘(클로로칼키)이 투입된다

약품투입장치(20)는 상부에 고무패킹(1)이 형성되어 밀폐가 가능한 구조로 이루어지는 약품통(2)과, 그 아래에 구성되는 투입조절 장치(30)로 구성된다

투입조절장치(30)는 약품통(2) 아래에 소통되게 설치되는 정량주입장치(22)를 포함한다. 정량투입장치(22) 아래에는 투입관(9)이 형성되어 연결관(10)과 연결된다. 정량주입장치(22)는 주사기와 주사액 중간에 설치되는 주사액 일정량 공급장 치와 같은 구조로 이루어진다. 연결관(10)은 직관이거나 오리피스관으로 구성 가능하다. 오리피스관으로 구성하는 이유는 유속을 주기 위한 것이다

투입관(9)의 중간에는 연결관(10)과 연결되는 압축관(5)을 설치한다. 압축관(5)과 투입관(9)이 연결되는 부위에는 실린더(7)와 피스톤(6)으로 구성되게 설치한다. 피스톤(6) 선단부에는 캡(8)으로 막아 둔다

도 2 는 실린더(7) 부분에 대한 상세도이다

도시한 바와 같이, 압축관(5)을 통하여 물이 올라오면 즉, 수압이 걸리면 그 미는 힘이 피스톤(6)에 작용하여 도 2 에 도시한 피스톤(6)을 우측으로 밀게 된다. 그러면 피스톤(6)의 대경부(24)가 전진하여 투입관(9)의 상하 유동을 닫아주게 되어, 투입관(9)을 통한 약품통(2) 내의 소독액이 하류로 흐르는 것을 차단한다

압축관(5) 내의 유압이 걸리지 않고 해제되면 스프링(26)의 미는 힘에 의해 피스톤(6)이 후진하여 소경부(25)가 투입관(9)을 가로 질러 놓이게 위치하므로 약품통(2) 내의 소독액이 투입관(9)을 통하여 하부로 흘러 내린다.

이러한 작동은 아래의 원리 예에 의하여 이루어 진다

도 1 에서 보듯이, 만약 저장조(12)에 소정 수위로 채워져 부표(61)의 작용으로 더 이상의 물의 유입을 막으면, 그 유압이 압축관(5)에 걸리게 되어 압축관(5)을 통하여 물이 유입되어 피스톤(6)을 밀면 투입관(9)을 막는다. 개방 동작은 그 반대이다. 도 1 의 경우는 물의 정압을 이용한 제어이다

도 2 의 구성은 투입관(9) 제어에 대한 다른 구성예이다.

예를들어, 도 3 에 도시한 바와 같이, 실린더(7) 내부에 팽창튜브(34)를 형 성하여 압축관(5)을 통하여 물이 올라오면 그 유압으로 팽창튜브(34)를 팽창시켜 투입관(9)을 사방에서 조여 막는다. 팽창튜브(34)는 투입관(9) 주위를 빙 들러 사방에서 포위하듯 설치된다. 팽창튜브(34)는 질긴 고무재질이나 기타 재질로 만들 수 있으며 자바라 형태로 수축되어 있다가 물이 유입되면 그 수압으로 팽창된다

상기한 도 2,3 실시예는 단지 예시적인 것이고, 그 외 방법, 즉 압축관(5)을 통하여 올라오는 물의 압력을 이용하여 투입관(9)을 개폐 제어할 수 있는 여러 다른 구조로 만들 수 있음은 물론이다

한편 약품통(2)의 하부에는 에어관(31)을 설치한다. 에어관(31)은 밸브(3)와 에어필터(4)를 포함한다. 이것의 역할은 정량주입장치(22)를 통하여 소독액이 빠져 나갈때 소독액 수위 상부에 진공이 걸려 약액이 잘 투입되지 않는 것을 방지하기 위한 공기 유입구이다

상기한 구성에 의한 작동을 다시 한번 설명한다.

저장조(12) 내의 수위가 떨어져, 부표(61)가 내려가 자동으로 도수관(11)을 통하여 계곡수 또는 관정수(지하수)가 유입되면, 압축관(5)에 작용하던 압력이 해제되므로 도 1 에 예시한 피스톤(6)이 후진하여 투입관(9)을 개방하면 투입관(9)을 통하여 약품통(2) 내에 소독액이 투입된다. 그러면 그 소독액과 도수관(11)을 통하여 유입되는 유량과 혼합되어 저장조(12)로 저장된다. 일정 레벨의 수위가 되면 부표(61)가 유입되는 물을 막으므로 도수관(11)내의 유입되는 유량의 흐름을 차단하고, 그러면 압축관(5)에 유압이 가해져 피스톤(6)이 전진하여 소독액의 투입을 자동으로 차단한다

한편 이러한 방식 외에 다른 제어방식을 이용할 수 있다.

예를들어, 도 4 에서 보듯이, 레벨센서를 갖춘 레벨트랜스미터(13)를 설치하여 소정의 수위에 도달하면 그 신호를 제어밸브(14)에 주어 그 흐름을 미리 차단시킬 수도 있다.

그리고, 앞선 정압에 의한 차단 방식과 달리, 도수관(11)을 통하여 물이 유입되면, 그 유입되는 물의 동압을 이용하여 유량의 일부가 압축관(5)을 타고 올라와 피스톤(6)을 밀어 투입관(9)을 개방하게 할 수 있다. 예를 들어 도 4 에 예시한 바와 같이, 도수관(11)을 통하여 물이 유속을 가지고 유입되면 그 유속에 의한 동압이 발생하는데 그 동압이 압축관(5)에 작용하여 압축관(5)을 타고 올라가 피스톤(6)을 밀어 투입관(9)을 개방시킨다

한편 약품통(2)에 약품을 투입할 경우엔, 에어관(31)과 투입관(9)에 설치된 밸브(3,38)를 잠그고 고무패킹(1)을 개방하여 약품을 투입한 후, 다시 밀폐시킨다

그리고 도수관(11)을 통한 유량이 유입되면 약품통(2) 내의 소독액도 투입되므로 약품통(2) 내부가 진공이 걸리지 않게 밸브(3)를 열어 두어 공기가 투입되어 소독액의 원활한 투입이 이루어진다. 에어관(31)에는 에어필터(4)가 설치되어 있어서 대기중의 이물을 유입되는 것을 방지한다. 그리고 투입조절장치(30)의 배관 내에, 예를 들어 투입관(9)에 차아염소산칼슘(클로로칼키)과 같은 약품의 희석에 의해 스케일링이 발생하는 것을 방지하기 위해, 도 4 에 도시한 바와 같이, 세척관(42)을 통하여 세척시킨다. 세척관(42)의 하단은 연결관(10)에서 연결되고 상단은 실린더(7) 위쪽에 위치시켜 도수관(11)에서의 그 흐르는 유속에 의해 유량의 일 부가 상승하여 올라와 세척이 이루어지게 한다.

도 5 는 악품투입장치(20)에 대한 다른 실시예이다

본 실시예에서는 고체 상태의 고체염소(53)를 용해시켜 사용 가능하게 구성한 것으로, 약품통(2)의 소정의 높이 위치에 메쉬망(54)을 설치하여 고체염소(53)가 용해되어 공급되게 하였다. 고체염소(53)를 녹이기 위한 물의 공급은 연결관(10)으로부터 연결되는 공급관(51)을 하나 더 만들어, 이것이 약품통(2)과 연결되게 구성하여 약품통(2)에 물 공급이 자연스럽게 이루어져 고체염소(53)와 희석되게 하였다

약품통(2) 내에는 수위조절장치(52)가 설치되어 있어서 소정의 수위로 물이 채워지면 공급관(51)으로부터의 물 공급이 자동 차단된다.

상술한 본 고안에 의하면, 물이 가지고 있는 운동에너지가 압력에너지로 전환되는 것을 이용하여 밸브의 작동이 가능하게 구성하였고, 유체 유동시 유체 유동 방향으로 발생하는 흡입력을 사용하여 위치에너지가 낮지만 보다 높은 곳에 균일하게 약품을 투입 공급해 줄 수 있도록 하는 장치에 의해, 동력이 공급되지 않거나 또는 공급되는 곳에서, 물의 흐름을 이용하여, 자동으로 소독액이 그 흐름에 따라 일정량 희석된 소독액으로, 즉 정량주입장치(22)에 의해 정량적으로 공급 가능한 장점이 있다.

또한 본 고안에 의하면, 종래와 같이, 약품보충과 유지보수의 불편함, 정량투입의 문제 등을 전부 해결할 수 있었다.

Claims (7)

1. 도수관(11)과 상수 저장조(12) 사이에 설치하는 소독약품 투입조절장치를 구성함에 있어서,

   저장조(12) 내에 설치하는 부표(61) 또는 레벨센서를 포함하는 레벨트랜스미터 중 어느 하나로 이루어지는 수위조절장치와,

   도수관(11)과 저장조(12) 사이에 설치하는 연결관(10)과,

   연결관(10) 상부로 연결되는 투입관(9)과,

   투입관(9) 상부에 연결 설치되는 약품통(2)과,

   상기한 약품통(2)과 투입관(9) 사이에 설치되며 밸브(38)를 갖춘 정량주입장치(22)와,

   상기한 투입관(9)에 설치되는 개폐작동장치와

   일단은 상기한 개폐작동장치와 연결되고 타단은 연결관(10)과 연결되는 압축관(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 상수 공급을 위한 소독액 투입장치
2. 제 1 항에 있어서,

   상기한 개폐작동장치는, 실린더(7)와, 실린더(7)의 내부에 설치되는 피스톤(6)과, 피스톤(6)의 선단에 설치되는 스프링(26)을 포함하며, 상기한 피스톤(6)은 투입관(9)에 소통을 주는 소경부(25)와 투입관(9)을 막을 수 있는 직경으로 이루어지는 대경부(24)를 갖는 것을 특징으로 하는 상수 공급을 위한 소독액 투입장치
3. 제 1 항에 있어서,

   상기한 개폐작동장치는, 실린더(7) 내부에 팽창튜브(34)를 형성시켜, 이 팽창튜브(34)가 팽창하면 투입관(9)을 사방에서 조이는 것에 의해 투입관(9) 내의 유량을 제어하는 구성인 것을 특징으로 하는 상수 공급을 위한 소독액 투입장치
4. 제 1 항에 있어서,

   상기한 약품통(2)의 하부에는 밸브(3)와 에어필터(4)를 갖춘 에어관(31)을 설치한 것을 특징으로 하는 상수 공급을 위한 소독액 투입장치
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기한 연결관(10)과 투입관(9) 사이에는 세척관(42)을 설치하되, 세척관(42)의 설치 높이는 개폐작동장치 보다 더 높은 위치에 설치하여, 투입관(9)에 생기는 스케일링에 의한 막힘을 방지하도록 한 것을 특징으로 하는 상수 공급을 위한 소독액 투입장치
6. 제 1 항에 있어서,

   상기한 도수관(11)에는 제어밸브(14)를 설치하여, 레벨트랜스미터(13)에서 보내어지는 신호에 따라 제어밸브(14)가 작동되게 구성한 것을 특징으로 유체의 동 압을 이용한 상수 공급을 위한 소독액 투입장치
7. 제 1 항에 있어서,

   상기한 약품통(2) 내부에는, 고체염소(53)의 용해를 위한 메쉬망(54)이 설치됨과 아울러 약품통(2) 내의 수위를 조절하기 위한 수위조절장치(52)가 설치되며, 상기한 연결관(10)과 약품통(2) 사이에는 공급관(51)이 설치되어, 상기한 약품통(2)으로 물이 자동 공급되게 구성한 것을 특징으로 하는 상수 공급을 위한 소독액 투입장치

Images