KR20200076953A - 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템 - Google Patents

염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 용수(11)를 정화하기 위해 물탱크(10) 내부에 투입되는 염소(Cl)의 자동투입 상태를 모니터링하기 위한 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템에 있어서, 염소원액이 저장된 원액탱크(110)를 포함하며 염소관(120)을 통해 일정량의 염소를 공급하는 염소공급모듈(100); 상기 물탱크(10)에 공급되는 용수공급량에 맞춰 상기 염소관(120)을 통해 공급되는 염소를 일정량씩 자동 투입하는 염소투입모듈(200); 상기 염소공급모듈(100)의 내부에 배치되어 상기 원액탱크(110)의 무게를 측정하는 무게센서(300); 및 상기 무게센서(300)로부터 측정된 원액탱크(110)의 현재 무게값이 설정된 최소저장량 무게값에 도달하면 지정된 관리자단말(20)로 최소저장량 상태 정보를 전송하는 제어모듈(400);을 포함하는 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템이 개시된다.

Description

염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템{AUTOMATIC CHLORINE INPUT CONTROLING SURVEILLANCE / MORNITORING SYSTEM}
본 발명은 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용수를 정화하기 위해 물탱크 내부에 투입되는 염소의 자동투입을 제어한고 자동투입 상태를 모니터링하기 위한 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 격오지에 위치하여 지하수나 계곡수 등의 용수를 저장하는 물탱크에는 저장된 용수를 정화하기 위한 염소를 내부에 투입하기 위한 염소투입장치가 설치되며, 물탱크의 주변에는 염소원액을 저장하는 원액탱크가 비치되어 염소투입장치와 연결된 염소관을 통해 저장된 염소원액을 공급할 수 있었다.
또한, 통상적으로 염소투입장치는 물탱크의 내부 상측에 설치되고 원액탱크는 물탱크와 함께 지면에 설치되기 때문에 원액탱크에 저장된 염소원액을 염소투입장치로 공급하기 위해 모터펌프를 이용하였다.
그러나, 상기 모터펌프를 구동시키기 위한 구동전원이 필요하기 때문에 상용전원으로 모터펌프를 구동시킬 경우 물탱크의 설치장소에 제약이 따랐으며, 솔라셀을 이용하여 자체생산된 태양광 전원으로 모터펌프를 구동시킬 수도 있었으나 태양광 발전량이 적을 경우에는 염소투입장치의 구동이 제한되는 문제점이 있었다.
더불어, 원액탱크에 저장된 염소원액이 전부 소모되거나 염소투입장치에 고장이 발생하는 경우 염소가 공급되지 않아 물탱크에 저장된 용수가 쉽게 오염될 수 있으나, 종래에는 관리자에 의한 육안확인으로만 염소원액 잔량이나 염소투입장치의 정상동작 상태가 확인되고 있기 때문에 관리자가 수시로 격오지에 위치한 물탱크 위치로 이동하여야 하는 불편함이 있었다.
등록실용신안공보 제20-0265537호(2002. 02. 07), 소독약 자동 투입기.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 관리자가 물탱크로부터 원격지에 위치하더라도 염소탱크에 저장된 염소원액의 소모되거나 염소공급라인에 고장이 발생하면 상기 관리자가 휴대한 관리자단말로 염소공급 상태를 즉각적으로 알릴 수 있어 염소의 공급불량으로 용수가 오염되는 것을 미연에 방지할 수 있으며 문제가 발생하는 경우에만 물탱크를 관리할 수 있어 관리자의 편의를 대폭 증진시킬 수 있는 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 물탱크에 공급되는 용수의 양과 무관하게 염소 투입량을 조절할 수 있어 각 물탱크별로 적합한 잔류염소농도를 유지할 수 있는 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템을 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템은, 용수(11)를 정화하기 위해 물탱크(10) 내부에 투입되는 염소(Cl)의 자동투입 상태를 모니터링하기 위한 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템에 있어서, 염소원액이 저장된 원액탱크(110)를 포함하며 염소관(120)을 통해 일정량의 염소를 공급하는 염소공급모듈(100); 상기 물탱크(10)에 공급되는 용수공급량에 맞춰 상기 염소관(120)을 통해 공급되는 염소를 일정량씩 물탱크(10) 내부로 자동 투입하는 염소투입모듈(200); 상기 염소공급모듈(100)의 내부에 배치되어 상기 원액탱크(110)의 무게를 측정하는 무게센서(300); 및 상기 무게센서(300)로부터 측정된 원액탱크(110)의 현재 무게값이 설정된 최소저장량 무게값에 도달하면 지정된 관리자단말(20)로 최소저장량 상태 정보를 전송하는 제어모듈(400);을 포함한다.
여기서, 상기 물탱크(10) 내부에 배치되어 저장된 용수(11)에 포함된 잔류염소를 측정하는 잔류염소센서(500);를 더 포함하고, 상기 염소공급모듈(100)은 제어신호에 따라 펌핑구동하여 상기 원액탱크(110)에 저장된 염소원액를 염소관(120)으로 공급하는데 필요한 공급압력을 제공하는 모터펌프(130)를 더 포함하며, 상기 제어모듈(400)은 상기 잔류염소센서(500)에서 측정된 현재의 잔류염소측정값이 설정된 최소잔류염소값에 도달하면 상기 염소공급모듈(100) 또는 염소투입모듈(200)에 의한 자동 염소공급라인에 고장이 발생한 것으로 판단하여 상기 염소관(120)으로 염소가 강제투입되도록 상기 모터펌프(130)를 구동제어할 수 있다.
또한, 상기 물탱크(10)에는 외부로부터 공급되는 용수(11)를 내부로 주입하는 공급관(12)이 설치되고, 상기 염소투입모듈(200)은, 상기 공급관(12)의 공급구(16) 하부에 배치되고 둘레에 다수 개의 회전날개가 장착되어 공급구(16)로부터 주입되는 용수(11)가 낙하하는 위치에너지에 의해 회전하는 제1수차(211)와, 일측에는 상기 염소관(120)이 연결되고 타측에는 상기 물탱크(10) 내부로 염소를 배출하기 위한 배출관(216)이 연결된 공급챔버(212)와, 상기 제1수차(211)에 축연결되도록 상기 공급챔버(212) 내부에 배치되며 둘레에는 다수 개의 회전날개가 장착되어 회전하면서 상기 염소관(120)으로부터 공급되는 염소가 배출관(216)으로 이송되도록 하는 흡입압력을 형성하는 제2수차(213) 및, 상기 공급챔버(212)의 내벽으로부터 제2수차(213)의 회전날개를 향해 돌출형성되어 상기 회전날개의 단부와 공급챔버(212)의 내벽 사이의 이격공간을 차단하는 고무나 실리콘 재질의 차단판(214)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 물탱크(10)에는 외부로부터 공급되는 용수(11)를 내부로 주입하는 공급관(12)이 설치되고, 상기 염소투입모듈(200)은, 일측에는 상기 공급관(12)으로부터 용수(11)를 공급받는 유입관(241)이 배치되고 타측에는 공급된 용수(11)를 물탱크(10) 내부로 배출하는 토출관(242)이 배치되며, 내부에는 상기 유입관(241)으로부터 공급된 용수(11)를 일시적으로 저장하기 위한 내부공간이 마련되고, 하부에는 일정량의 용수(11)를 하부로 배출하기 위한 낙수배출수단(244)이 배치된 낙수공급챔버(243)와, 상기 낙수공급챔버(243)의 하부 위치에 배치되고 둘레에는 다수 개의 회전날개가 장착되어 낙수공급챔버(243)로부터 배출되는 용수(11)가 낙하하는 위치에너지에 의해 회전하는 제1수차(211) 및, 상기 염소관(120)이 연결되어 염소를 공급받으며 상기 제1수차(211)의 회전축(217)에 축연결되어 회전구동하면서 공급된 염소를 일정량씩 물탱크(10) 내부로 배출하는 정량공급펌프(251)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 정량공급펌프(251)는, 내부공간이 마련된 하우징(252)과, 상기 제1수차(211)의 회전축(217)에 축연결되어 함께 회전하는 구동축(253)과, 상기 구동축(253)에 서로 간격을 두고 평행하게 배치되는 제1원판(254) 및 제2원판(255)과, 각 원판(254,255)의 둘레를 경유하는 형태로 하우징(251) 내부에 관통삽입되며 일단의 유입측에는 상기 염소관(120)이 연결되어 염소가 공급되고 타단의 배출측은 상기 물탱크(10)를 지향하여 배치되는 탄성튜브(256)와, 상기 제1원판(254)과 제2원판(255) 사이에 둘레를 따라 이격배치되는 복수 개의 롤러축(257) 및, 각 롤러축(257)에 회전가능하게 배치되어 각 원판(254,255)과 함께 회전하면서 상기 탄성튜브(256)를 부분적으로 가압하여 상기 탄성튜브(256)의 유입측으로 공급된 염소가 일정량씩 구분되어 배출측으로 배출되도록 하는 복수 개의 압착롤러(258)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 낙수배출수단(244)은 상기 낙수공급챔버(243)의 바닥면에 상하로 개구된 복수의 낙수공(245)으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 낙수공급챔버(243)에는 배수공(246)이 형성되고, 상기 낙수배출수단(244)은 상기 배수공(246)과 연통되도록 낙수공급챔버(243)의 외부에 장착되며 개폐조작에 따라 낙수공급챔버(243) 내부에 저장된 용수(11)의 배출량을 조절하는 조절밸브(247)로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 염소투입모듈(200)은, 상부에는 염소관(120)이 연결되고 측부에는 상기 물탱크(10) 내부로 염소를 배출하기 위한 배출관(224)이 연결된 공급챔버(220)와, 상기 공급챔버(220)의 내부에 배치되어 상하로 승강이동 가능하게 장착되는 피스톤(231)과, 상기 공급챔버(220) 내에서 상기 피스톤(231)의 하부에 배치되어 하강한 피스톤(231)을 상향 탄성가압하는 탄성부재(232)와, 판형상으로 이루어져 상기 물탱크(10) 내에서 상기 공급관(12)의 공급구(16) 하부에 수평배치되고 상기 피스톤(231)과 연결바(233)로 연결되어 상기 공급구(16)로부터 주입되는 용수(11)가 낙하하는 위치에너지에 의해 상기 피스톤(231)을 하강시키는 가압판(234)을 포함하며, 상기 피스톤(231)이 하강하면 염소관(120)으로 공급되는 염소가 배출관(224)으로 이송되도록 하는 흡입압력을 형성할 수 있다.
또한, 상기 배출관(224)은 상기 공급챔버(220)의 측부에 연결되되 상기 가압판(234) 상에서 배출되는 염소가 주입되는 용수(11)와 혼합되도록 상기 가압판(234)의 상부면을 향해 염소를 배출하는 위치에 배치될 수 있다.
또한, 상기 가압판(234)의 테두리에는 일정높이로 상향 연장된 가이드벽(235)이 형성되어 상기 가압판(234)으로 각각 주입된 용수와 염소가 혼합될 수 있는 공간을 가압판(234) 상부에 형성할 수 있다.
한편, 상기 공급챔버(220)는, 상기 염소관(120)이 연결되는 상부몸체(221)와, 상기 상부몸체(221)의 하부 위치에 배치되고 하단에 바닥면이 형성된 하부몸체(222) 및, 상기 배출관(224)이 측면에 마련되고 상단은 상기 상부몸체(221)의 하단 둘레에 착탈 가능하게 연결되며 하단은 상기 하부몸체(222)의 상단 둘레에 착탈 가능하게 연결되는 연결관(223)을 포함하며, 상기 연결관(223)은 측면에 마련된 배출관(224)이 서로 다른 직경 또는 서로 다른 수량으로 장착된 복수의 규격으로 이루어져 어느 하나의 규격을 갖는 연결관(223)이 상부몸체(221)와 하부몸체(222) 사이에 연결되어 상기 배출관(224)으로부터 배출되는 염소의 공급량을 조절될 수 있다.
본 발명에 따른 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템에 의하면,
첫째, 염소원액이 저장된 원액탱크(110)를 포함하는 염소공급모듈(100)은 염소관(120)을 통해 일정량의 염소를 공급하고, 염소투입모듈(200)은 물탱크(10)에 공급되는 용수공급량에 맞춰 염소관(120)을 통해 공급되는 염소를 물탱크(10) 내부로 일정량씩 자동 투입하며, 상기 염소공급모듈(100)의 내부에 배치되는 무게센서(300)는 원액탱크(110)의 무게를 측정하고, 제어모듈(400)은 상기 무게센서(300)로부터 측정된 원액탱크(110)의 현재 무게값이 설정된 최소저장량 무게값에 도달하면 지정된 관리자단말(20)로 최소저장량 상태 정보를 전송할 수 있으므로, 관리자가 원격지에 위치하고 있더라도 적시에 원액탱크(110)의 염소 보충시기를 인지할 수 있어 관리자의 편의를 증대시키며 염소원액 부족으로 저장된 용수(11)가 오염되는 현상을 미연에 방지할 수 있다.
둘째, 상기 물탱크(10) 내부에 배치되는 잔류염소센서(500)는 용수(11)에 포함된 잔류염소를 측정하고, 상기 제어모듈(400)은 잔류염소센서(500)에서 측정된 현재의 잔류염소 측정값이 최소잔류염소값에 도달하면 상기 관리자단말(20)로 최소잔류염소 상태정보를 전송할 수 있으므로, 관리자가 적시에 염소 공급라인에 고장이 발생한 것을 인지할 수 있어 관리자의 편의를 더욱 증대시키며 잔류염소의 부족으로 저장된 용수(11)가 오염되는 현상을 방지할 수 있다.
셋째, 상기 염소투입모듈(200)은, 일측에는 상기 공급관(12)으로부터 용수(11)를 공급받는 유입관(241)이 배치되고 타측에는 공급된 용수(11)를 물탱크(10) 내부로 배출하는 토출관(242)이 배치되며, 내부에는 상기 유입관(241)으로부터 공급된 용수(11)를 일시적으로 저장하기 위한 내부공간이 마련되고, 하부에는 일정량의 용수(11)를 하부로 배출하기 위한 낙수배출수단(244)이 배치된 낙수공급챔버(243)와, 상기 낙수공급챔버(243)의 하부 위치에 배치되고 둘레에는 다수 개의 회전날개가 장착되어 낙수공급챔버(243)로부터 배출되는 용수(11)가 낙하하는 위치에너지에 의해 회전하는 제1수차(211) 및, 상기 염소관(120)이 연결되어 염소를 공급받으며 상기 제1수차(211)의 회전축(217)에 축연결되어 회전구동하면서 공급된 염소를 일정량씩 물탱크(10) 내부로 배출하는 정량공급펌프(251)를 포함하도록 구비되어, 물탱크(10)에 공급되는 용수(11)의 공급양과 무관하게 염소 투입량을 조절할 수 있어 각 물탱크(10)에서 서로 다른 잔류염소농도가 요구되더라도 염소 투입량 조절으로 잔류염소농도를 부합되게 맞춰 범용적으로 이용될 수 있다.
넷째, 상기 물탱크(10)에는 외부로부터 공급되는 용수(11)를 내부로 주입하는 공급관(12)이 설치되고, 상기 염소투입모듈(200)은 상기 공급관(12)의 공급구(16) 하부에 배치되고 둘레에 다수 개의 회전날개가 장착되어 공급구(16)로부터 주입되는 용수(11)가 낙하하는 위치에너지에 의해 회전하는 제1수차(211)와, 일측에는 상기 염소관(120)이 연결되고 타측에는 상기 물탱크(10) 내부로 염소를 배출하기 위한 배출관(216)이 연결된 공급챔버(212)와, 상기 제1수차(211)에 축연결되도록 상기 공급챔버(212) 내부에 배치되며 둘레에는 다수 개의 회전날개가 장착되어 회전하면서 상기 염소관(120)으로부터 공급되는 염소가 배출관(216)으로 이송되도록 하는 흡입압력을 형성하는 제2수차(213) 및, 상기 공급챔버(212)의 내벽으로부터 제2수차(213)의 회전날개를 향해 돌출형성되어 상기 회전날개의 단부와 공급챔버(212)의 내벽 사이의 이격공간을 차단하는 고무나 실리콘 재질의 차단판(214)을 포함하거나,
상기 염소투입모듈(200)은, 상부에 염소관(120)이 연결되고 측부에는 상기 물탱크(10) 내부로 염소를 배출하기 위한 배출관(224)이 연결된 공급챔버(220)와, 상기 공급챔버(220)의 내부에 배치되어 상하로 승강이동 가능하게 장착되는 피스톤(231)과, 상기 공급챔버(220) 내에서 상기 피스톤(231)의 하부에 배치되어 하강한 피스톤(231)을 상향 탄성가압하는 탄성부재(232)와, 판형상으로 이루어져 상기 물탱크(10) 내에서 상기 공급관(12)의 공급구(16) 하부에 수평배치되고 상기 피스톤(231)과 연결바(233)로 연결되어 상기 공급구(16)로부터 주입되는 용수(11)가 낙하하는 위치에너지에 의해 상기 피스톤(231)을 하강시키는 가압판(234)을 포함하며, 상기 피스톤(231)이 하강하면 염소관(120)으로 공급되는 염소가 배출관(224)으로 이송되도록 하는 흡입압력을 형성함으로써, 염소투입모듈(200)을 구동시키는데 필요한 구동전원이 불필요하며 이로 인해 전원차단 현상 발생시(예를 들면, 정전 또는 전원공급장치의 고장) 염소가 투입되지 못하는 현상을 방지할 수 있다.
다섯째, 상기 배출관(224)은 상기 공급챔버(220)의 측부에 연결되되 상기 가압판(234) 상에서 배출되는 염소가 주입되는 용수(11)와 혼합되도록 상기 가압판(234)의 상부면을 향해 염소를 배출하는 위치에 배치됨으로써, 공급되는 염소가 저장된 용수(11)에 용해되는 시간을 대폭 감축시켜 빠른 시간 내에 저장된 용수(11) 전체의 잔류염소량이 균일해지는 효과를 제공할 수 있다.
여섯째, 상기 가압판(234)의 테두리에는 일정높이로 상향 연장된 가이드벽(235)이 형성되어 상기 가압판(234)으로 각각 주입된 용수와 염소가 혼합될 수 있는 공간을 가압판(234) 상부에 형성함으로써, 염소가 혼합된 상태의 용수를 물탱크(10)의 내부로 공급할 수 있어 공급되는 염소가 저장된 용수(11)에 용해되는 시간을 더욱 감축시킬 수 있다.
일곱째, 상기 공급챔버(220)는, 상기 염소관(120)이 연결되는 상부몸체(221)와, 상기 상부몸체(221)의 하부 위치에 배치되고 하단에 바닥면이 형성된 하부몸체(222) 및, 상기 배출관(224)이 측면에 마련되고 상단은 상기 상부몸체(221)의 하단 둘레에 착탈 가능하게 연결되며 하단은 상기 하부몸체(222)의 상단 둘레에 착탈 가능하게 연결되는 연결관(223)을 포함하며, 상기 연결관(223)은 측면에 마련된 배출관(224)이 서로 다른 직경 또는 서로 다른 수량으로 장착된 복수의 규격으로 이루어져 어느 하나의 규격을 갖는 연결관(223)이 상부몸체(221)와 하부몸체(222) 사이에 연결됨으로써, 각 물탱크(10)별로 요구되는 단위시간당 염소 공급량에 맞추어 적절량의 염소를 공급할 수 있으며 염소공급량 조절을 위한 구조변경이 용이한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템의 구성을 나타낸 개략도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 염소투입모듈의 구성을 나타낸 측단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 염소투입모듈의 다른 구성을 나타낸 측면도,
도 5는 도 4의 염소투입모듈의 정량공급펌프의 세부구성을 나타낸 분리사시도,
도 6은 도 5의 정량공급펌프의 동작원리를 설명하기 위한 측단면도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 염소투입모듈의 각각 다른 구성을 나타낸 측단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템은 지하수나 계곡수 등의 용수(11)를 정화하기 위해 물탱크(10) 내부에 투입되는 염소의 자동투입 상태를 모니터링하기 위한 시스템으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 염소공급모듈(100), 염소투입모듈(200), 무게센서(300) 및 제어모듈(400)을 포함한다.
먼저, 염소공급모듈(100)은 용수(11)를 정화하는데 필요한 염소원액을 공급하는 모듈로서 일정량의 염소원액이 저장된 원액탱크(110)를 포함하며 염소투입모듈(200)과 연결된 염소관(120)을 통해 일정량의 염소를 공급한다. 여기서, 상기 원액탱크(110)는 외부로부터 보호되도록 케이스 등의 함체 내부에 배치되며 관리자에 의해 내부에 저장된 염소원액을 보충할 수 있는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 물탱크(10)에는 외부로부터 공급되는 용수(11)를 내부로 주입하는 공급관(12)이외에 정화된 용수(11)를 배수하여 외부에 공급하기 위한 배수관(13), 설정된 수위 이상의 용수(11)가 공급되면 오버플로우 방식으로 외부 배출하는 오버관(15) 및 내부 청소 등으로 인해 물탱크(10) 내부에서 발생한 오수를 하수관으로 배출하기 위한 배수구(14)가 장착된다.
상기 염소투입모듈(200)은 설치된 물탱크(10)에 요구되는 염소량에 맞추어 염소원액을 투입하는 모듈로서 상기 물탱크(10)에 공급되는 용수공급량에 맞춰 상기 염소관(120)을 통해 공급되는 염소를 일정량씩 물탱크(10) 내부로 자동 투입한다. 여기서, 염소를 자동 투입하는 구조 및 동작원리를 후술하기로 한다.
상기 무게센서(300)는 염소공급모듈(100)의 내부에 배치되어 원액탱크(110)의 무게를 측정하는 센서로서, 도면에서와 같이 원액탱크(110)의 직하부에 배치되어 원액탱크(110)의 무게를 측정할 수 있으며 측정된 무게측정값은 제어모듈(400)로 전송된다.
상기 제어모듈(400)은 무게센서(300)로부터 측정된 원액탱크(110)의 현재 무게값이 설정된 최소저장량 무게값에 도달하면 지정된 관리자단말(20)로 최소저장량 상태 정보를 전송하는 제어회로구성으로, 도 1에 도시된 바와 같이 관리자단말(20)과 통신연결되는 통신모듈(410)이 구비되어 필요시 관리자단말(20)과 데이터를 송수신할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈(400)이 구동하는데 필요한 구동전원은 상용전원을 연결하여 공급할 수 있으며, 격오지와 같이 상용전원의 공급이 제한되는 경우 도면에서와 같이 솔라셀(421)을 이용한 태양광 발전장치로 구동전원을 공급할 수 있다.
상술한 바와 같이, 관리자가 원격지에 위치하고 있더라도 관리자단말(20)을 통해 전달되는 원액탱크(110)의 최소저장량 상태 정보로 적시에 원액탱크(110)의 염소 보충시기를 인지할 수 있어 관리자의 편의를 증대시키며 염소원액 부족으로 저장된 용수(11)가 오염되는 현상을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 상기 물탱크(10) 내부에 배치되는 잔류염소센서(500)는 용수(11)에 포함된 잔류염소를 측정하고, 상기 제어모듈(400)은 잔류염소센서(500)에서 측정된 현재의 잔류염소 측정값이 최소잔류염소값에 도달하면 상기 관리자단말(20)로 최소잔류염소 상태정보를 전송할 수 있으므로, 관리자가 적시에 염소 공급라인에 고장이 발생한 것을 인지할 수 있어 관리자의 편의를 더욱 증대시키며 잔류염소의 부족으로 저장된 용수(11)가 오염되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 물탱크(10)에는 외부로부터 공급되는 용수(11)를 내부로 주입하는 공급관(12)이 설치되고, 상기 염소투입모듈(200)은 상기 공급관(12)의 공급구(16) 하부에 배치되고 둘레에 다수 개의 회전날개가 장착되어 공급구(16)로부터 주입되는 용수(11)가 낙하하는 위치에너지에 의해 회전하는 제1수차(211)와, 일측에는 상기 염소관(120)이 연결되고 타측에는 상기 물탱크(10) 내부로 염소를 배출하기 위한 배출관(216)이 연결된 공급챔버(212)와, 상기 제1수차(211)에 축연결되도록 상기 공급챔버(212) 내부에 배치되며 둘레에는 다수 개의 회전날개가 장착되어 회전하면서 상기 염소관(120)으로부터 공급되는 염소가 배출관(216)으로 이송되도록 하는 흡입압력을 형성하는 제2수차(213) 및, 상기 공급챔버(212)의 내벽으로부터 제2수차(213)의 회전날개를 향해 돌출형성되어 상기 회전날개의 단부와 공급챔버(212)의 내벽 사이의 이격공간을 차단하는 고무나 실리콘 재질의 차단판(214)을 포함할 수 있다.
따라서, 염소투입모듈(200)을 구동시키는데 필요한 구동전원이 불필요하며 이로 인해 전원차단 현상 발생시(예를 들면, 정전 또는 전원공급장치의 고장) 염소가 투입되지 못하는 현상을 방지할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 염소투입모듈(200)은, 상기 염소투입모듈(200)은 낙수공급챔버(243), 제1수차(211) 및 정량공급펌프(251)를 포함하여 구비될 수 있다.
상기 낙수공급챔버(243)는 일측에 상기 공급관(12)으로부터 용수(11)를 공급받는 유입관(241)이 배치되고 타측에는 공급된 용수(11)를 물탱크(10) 내부로 배출하는 토출관(242)이 배치되며, 내부에는 상기 유입관(241)으로부터 공급된 용수(11)를 일시적으로 저장하기 위한 내부공간이 마련되고, 하부에는 일정량의 용수(11)를 하부로 배출하기 위한 낙수배출수단(244)이 배치된다.
여기서, 상기 낙수배출수단(244)은 도 4에서와 같이 상기 낙수공급챔버(243)의 바닥면에 상하로 개구된 복수의 낙수공(245)으로 이루어질 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 낙수공급챔버(243)에는 배수공(246)이 형성된 경우 상기 낙수배출수단(244)은 상기 배수공(246)과 연통되도록 낙수공급챔버(243)의 외부에 장착되며 개폐조작에 따라 낙수공급챔버(243) 내부에 저장된 용수(11)의 배출량을 조절할 수도 있다.
상기 제1수차(211)는 상기 낙수공급챔버(243)의 하부 위치에 배치되고 둘레에는 다수 개의 회전날개가 장착되어 낙수공급챔버(243)로부터 배출되는 용수(11)가 낙하하는 위치에너지에 의해 회전한다.
상기 정량공급펌프(251)는 염소관(120)이 연결되어 염소를 공급받으며 상기 제1수차(211)의 회전축(217)에 축연결되어 회전구동하면서 공급된 염소를 일정량씩 물탱크(10) 내부로 배출한다.
여기서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 정량공급펌프(251)는, 내부공간이 마련된 하우징(252)과, 상기 제1수차(211)의 회전축(217)에 축연결되어 함께 회전하는 구동축(253)과, 상기 구동축(253)에 서로 간격을 두고 평행하게 배치되는 제1원판(254) 및 제2원판(255)과, 각 원판(254,255)의 둘레를 경유하는 형태로 하우징(251) 내부에 관통삽입되며 일단의 유입측에는 상기 염소관(120)이 연결되어 염소가 공급되고 타단의 배출측은 상기 물탱크(10)를 지향하여 배치되는 탄성튜브(256)와, 상기 제1원판(254)과 제2원판(255) 사이에 둘레를 따라 이격배치되는 복수 개의 롤러축(257) 및, 각 롤러축(257)에 회전가능하게 배치되어 각 원판(254,255)과 함께 회전하면서 상기 탄성튜브(256)를 부분적으로 가압하여 상기 탄성튜브(256)의 유입측으로 공급된 염소가 일정량씩 구분되어 배출측으로 배출되도록 하는 복수 개의 압착롤러(258)를 포함하도록 구비될 수 있다.
또한, 도면에는 상기 정량공급펌프(251)의 구동축(253)가 제1수차(211)의 회전축(217)에 직결된 것을 예시하였으나, 복수 개의 기어가 조합된 기어열을 통해 회전축(217)의 회전력을 구동축(253)으로 전달할 수도 있다. 더불어, 상기 구동축(253)은 베어링(259)을 매개로 하우징(252)에 회전가능하게 지지됨으로써 불필요한 마찰로 인한 소음이나 에너지 소모를 절감할 수 있다.
이와 같이, 낙수공급챔버(243)로부터 낙하하는 용수(11)의 낙차로 제1수차(211)가 회전함과 동시에 제1수차(211)의 회전축(217)이 정량공급펌프(251)를 가동시키고, 이 정량공급펌프(251)는 염소공급모듈(100)에 저장된 염소를 압력차를 이용하여 끌어올린다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 끌어올리는 염소량을 조절하여 잔류염소농도를 조절하는 것이 아니라 제1수차(211)로 유입되는 물의 양을 조절하여 잔류염소농도를 조절하는 것이다.
상기 잔류염소농도는 제1수차(211)로 낙하하는 용수(11)의 배출량을 변경하여 조절할 수 있는데 상기 낙수공급챔버(243)의 저면에 각 낙수공(245)을 개폐하기 위한 실링덮개(미도시)를 장착하고 상기 실링덮개는 구동모터 등의 동력수단으로 회전하며 개폐되는 낙수공(245)의 수량을 조절함으로써 용수(11)의 배출량을 변경할 수 있고, 상기 조절밸브(247)를 조작하여 용수(11)의 배출량을 용이하게 변경할 수도 있다.
이와 같이, 물탱크(10)에 공급되는 용수(11)의 공급양과 무관하게 염소 투입량을 조절할 수 있어 각 물탱크(10)에서 서로 다른 잔류염소농도가 요구되더라도 염소 투입량 조절으로 잔류염소농도를 부합되게 맞춰 범용적으로 이용될 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 염소투입모듈(200)은, 상부에는 염소관(120)이 연결되고 측부에는 상기 물탱크(10) 내부로 염소를 배출하기 위한 배출관(224)이 연결된 공급챔버(220)와, 상기 공급챔버(220)의 내부에 배치되어 상하로 승강이동 가능하게 장착되는 피스톤(231)과, 상기 공급챔버(220) 내에서 상기 피스톤(231)의 하부에 배치되어 하강한 피스톤(231)을 상향 탄성가압하는 탄성부재(232)와, 판형상으로 이루어져 상기 물탱크(10) 내에서 상기 공급관(12)의 공급구(16) 하부에 수평배치되고 상기 피스톤(231)과 연결바(233)로 연결되어 상기 공급구(16)로부터 주입되는 용수(11)가 낙하하는 위치에너지에 의해 상기 피스톤(231)을 하강시키는 가압판(234)을 포함하여 구비될 수 있다.
이때, 상기 피스톤(231)이 하강하면 염소관(120)으로 공급되는 염소가 배출관(224)으로 이송되도록 하는 흡입압력을 형성하도록 하여, 구동전원없이도 염소를 자동 투입할 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 배출관(224)은 상기 공급챔버(220)의 측부에 연결되되 상기 가압판(234) 상에서 배출되는 염소가 주입되는 용수(11)와 혼합되도록 상기 가압판(234)의 상부면을 향해 염소를 배출하는 위치에 배치됨으로써, 공급되는 염소가 저장된 용수(11)에 용해되는 시간을 대폭 감축시켜 빠른 시간 내에 저장된 용수(11) 전체의 잔류염소량이 균일해지는 효과를 제공할 수 있다.
더불어, 상기 가압판(234)의 테두리에는 일정높이로 상향 연장된 가이드벽(235)이 형성되어 상기 가압판(234)으로 각각 주입된 용수와 염소가 혼합될 수 있는 공간을 가압판(234) 상부에 형성함으로써, 염소가 혼합된 상태의 용수를 물탱크(10)의 내부로 공급할 수 있어 공급되는 염소가 저장된 용수(11)에 용해되는 시간을 더욱 감축시킬 수 있다.
한편, 상기 공급챔버(220)는, 상기 염소관(120)이 연결되는 상부몸체(221)와, 상기 상부몸체(221)의 하부 위치에 배치되고 하단에 바닥면이 형성된 하부몸체(222) 및, 상기 배출관(224)이 측면에 마련되고 상단은 상기 상부몸체(221)의 하단 둘레에 착탈 가능하게 연결되며 하단은 상기 하부몸체(222)의 상단 둘레에 착탈 가능하게 연결되는 연결관(223)을 포함하며, 상기 연결관(223)은 측면에 마련된 배출관(224)이 서로 다른 직경 또는 서로 다른 수량으로 장착된 복수의 규격으로 이루어져 어느 하나의 규격을 갖는 연결관(223)이 상부몸체(221)와 하부몸체(222) 사이에 연결됨으로써, 각 물탱크(10)별로 요구되는 단위시간당 염소 공급량에 맞추어 적절량의 염소를 공급할 수 있으며 염소공급량 조절을 위한 구조변경이 용이한 장점이 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
10...물탱크 11...용수
12...공급관 100...염소공급모듈
110...원액탱크 120...염소관
200...염소투입모듈 211...제1수차
212,220...공급챔버 213...제2수차
214...차단판 221...상부몸체
222...하부몸체 223...연결관
231...피스톤 232...탄성부재
234...가압판 235...가이드벽
241...유입관 242...토출관
243...낙수공급챔버 244...낙수배출수단
245...낙수공 246...배수공
247...조절공 251...정량공급펌프
252...하우징 253...구동축
254...제1원판 255...제2원판
256...탄성튜브 257...롤러축
258...압착롤러 300...무게센서
400...제어모듈 500...잔류염소센서

Claims (7)

  1. 용수(11)를 정화하기 위해 물탱크(10) 내부에 투입되는 염소(Cl)의 자동투입을 제어하고 모니터링하기 위한 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템에 있어서,
    염소원액이 저장된 원액탱크(110)를 포함하며 염소관(120)을 통해 일정량의 염소를 공급하는 염소공급모듈(100);
    상기 물탱크(10)에 공급되는 용수공급량에 따라 상기 염소관(120)을 통해 공급되는 염소를 일정량씩 물탱크(10) 내부로 자동 투입하는 염소투입모듈(200);
    상기 염소공급모듈(100)의 내부에 배치되어 상기 원액탱크(110)의 무게를 측정하는 무게센서(300); 및
    상기 무게센서(300)로부터 측정된 원액탱크(110)의 현재 무게값이 설정된 최소저장량 무게값에 도달하면 지정된 관리자단말(20)로 최소저장량 상태 정보를 전송하는 제어모듈(400);을 포함하는 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 물탱크(10) 내부에 배치되어 저장된 용수(11)에 포함된 잔류염소를 측정하는 잔류염소센서(500);를 더 포함하고,
    상기 염소공급모듈(100)은 제어신호에 따라 펌핑구동하여 상기 원액탱크(110)에 저장된 염소원액를 염소관(120)으로 공급하는데 필요한 공급압력을 제공하는 모터펌프(130)를 더 포함하며,
    상기 제어모듈(400)은 상기 잔류염소센서(500)에서 측정된 현재의 잔류염소측정값이 설정된 최소잔류염소값에 도달하면 상기 염소공급모듈(100) 또는 염소투입모듈(200)에 의한 자동 염소공급라인에 고장이 발생한 것으로 판단하여 상기 염소관(120)으로 염소가 강제투입되도록 상기 모터펌프(130)를 구동제어하는 것을 특징으로 하는 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 물탱크(10)에는 외부로부터 공급되는 용수(11)를 내부로 주입하는 공급관(12)이 설치되고,
    상기 염소투입모듈(200)은,
    상기 공급관(12)의 공급구(16) 하부에 배치되고 둘레에 다수 개의 회전날개가 장착되어 공급구(16)로부터 주입되는 용수(11)가 낙하하는 위치에너지에 의해 회전하는 제1수차(211)와,
    일측에는 상기 염소관(120)이 연결되고 타측에는 상기 물탱크(10) 내부로 염소를 배출하기 위한 배출관(216)이 연결된 공급챔버(212)와,
    상기 제1수차(211)에 축연결되도록 상기 공급챔버(212) 내부에 배치되며 둘레에는 다수 개의 회전날개가 장착되어 회전하면서 상기 염소관(120)으로부터 공급되는 염소가 배출관(216)으로 이송되도록 하는 흡입압력을 형성하는 제2수차(213) 및,
    상기 공급챔버(212)의 내벽으로부터 제2수차(213)의 회전날개를 향해 돌출형성되어 상기 회전날개의 단부와 공급챔버(212)의 내벽 사이의 이격공간을 차단하는 고무나 실리콘 재질의 차단판(214)을 포함하는 것을 특징으로 하는 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 물탱크(10)에는 외부로부터 공급되는 용수(11)를 내부로 주입하는 공급관(12)이 설치되고,
    상기 염소투입모듈(200)은,
    일측에는 상기 공급관(12)으로부터 용수(11)를 공급받는 유입관(241)이 배치되고 타측에는 공급된 용수(11)를 물탱크(10) 내부로 배출하는 토출관(242)이 배치되며, 내부에는 상기 유입관(241)으로부터 공급된 용수(11)를 일시적으로 저장하기 위한 내부공간이 마련되고, 하부에는 일정량의 용수(11)를 하부로 배출하기 위한 낙수배출수단(244)이 배치된 낙수공급챔버(243)와,
    상기 낙수공급챔버(243)의 하부 위치에 배치되고 둘레에는 다수 개의 회전날개가 장착되어 낙수공급챔버(243)로부터 배출되는 용수(11)가 낙하하는 위치에너지에 의해 회전하는 제1수차(211) 및,
    상기 염소관(120)이 연결되어 염소를 공급받으며 상기 제1수차(211)의 회전축(217)에 축연결되어 회전구동하면서 공급된 염소를 일정량씩 물탱크(10) 내부로 배출하는 정량공급펌프(251)를 포함하는 것을 특징으로 하는 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 정량공급펌프(251)는,
    내부공간이 마련된 하우징(252)과,
    상기 제1수차(211)의 회전축(217)에 축연결되어 함께 회전하는 구동축(253)과,
    상기 구동축(253)에 서로 간격을 두고 평행하게 배치되는 제1원판(254) 및 제2원판(255)과,
    각 원판(254,255)의 둘레를 경유하는 형태로 하우징(251) 내부에 관통삽입되며 일단의 유입측에는 상기 염소관(120)이 연결되어 염소가 공급되고 타단의 배출측은 상기 물탱크(10)를 지향하여 배치되는 탄성튜브(256)와,
    상기 제1원판(254)과 제2원판(255) 사이에 둘레를 따라 이격배치되는 복수 개의 롤러축(257) 및,
    각 롤러축(257)에 회전가능하게 배치되어 각 원판(254,255)과 함께 회전하면서 상기 탄성튜브(256)를 부분적으로 가압하여 상기 탄성튜브(256)의 유입측으로 공급된 염소가 일정량씩 구분되어 배출측으로 배출되도록 하는 복수 개의 압착롤러(258)를 포함하는 것을 특징으로 하는 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 낙수배출수단(244)은 상기 낙수공급챔버(243)의 바닥면에 상하로 개구된 복수의 낙수공(245)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 낙수공급챔버(243)에는 배수공(246)이 형성되고,
    상기 낙수배출수단(244)은 상기 배수공(246)과 연통되도록 낙수공급챔버(243)의 외부에 장착되며 개폐조작에 따라 낙수공급챔버(243) 내부에 저장된 용수(11)의 배출량을 조절하는 조절밸브(247)로 이루어진 것을 특징으로 하는 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템.
KR1020180165978A 2018-12-20 2018-12-20 염소투입량 조절이 가능한 자동 염소투입 제어 감시/관제 시스템 KR102202962B1 (ko)

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