KR20210008658A - 오폐수 저장조의 수위인식 기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오폐수의 저장조에 설치되어 수위를 인식하는 기구에 있어서: 오폐수를 저장하는 탱크(10); 상기 탱크(10)의 상면에 설치되고, 안내관(21)을 지지하는 베이스(20); 및 상기 탱크(10)에 수용되는 부표(31)의 상측으로 안내관(21)을 개재하여 표시봉(35)을 상하운동 가능하게 지지하는 표시부재(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 각종 오폐수를 지중에 저장하고 관리하는 과정에서 기계식을 기반으로 유해물질에 대응한 내구성과 신뢰성을 확보하여 산업현장의 친환경성과 안전성을 향상하는 효과가 있다.

Description

오폐수 저장조의 수위인식 기구{Level recognition device for waste water tank}

본 발명은 수위인식 기구에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 각종 산업현장 등에서 배출되는 오폐수를 저장하고 관리하기 위한 오폐수 저장조의 수위인식 기구에 관한 것이다.

각종 완성품ㆍ부품의 제조 산업, 중화학 플랜트 산업을 비롯하여 정수장, 빗물펌프장, 저수지 등의 물 관련 산업에서는 필수적으로 대상 액체(물)의 수위를 측정하는 기술이 적용되고 있다. 수위 측정 방식은 크게 기계식/전기식, 접촉식/비접촉식 등으로 구분되기도 한다. 어느 경우에나 유독성분을 함유한 오폐수의 수위를 측정하기 위해서는 전기식보다 기계식이 선호되는 동시에 부식 등의 환경에 대응하기 위한 내구성이 요구된다.

이와 관련하여 한국 공개실용신안공보 제1998-018496호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제1517491호(선행문헌 2), 한국 등록특허공보 제1814380호(선행문헌 3) 등의 선행기술문헌을 참고할 수 있다.

선행문헌 1은 섬프의 내부에 설치되는 부레와, 섬프의 외측에 설치되는 추와, 부레 및 추의 상부위치에 설치된 도르레를 경유하여 상기 부레와 추를 연결하는 케이블과, 부레 및 추의 상하이동에 따라 상기 추를 감지하도록 설치되는 5개의 레벨감지센서를 구비한다.

선행문헌 2는 제1플로트부재 및 제2플로트부재에 의하여 형성되어 자왜선을 따라 전달되는 탄성파를 수신하도록 연결되는 신호수신부; 및 제1플로트부재 및 제2플로트부재로부터 신호수신부로 전파되는 탄성파의 전파시간을 이용하여 제1플로트부재 및 제2플로트부재의 레벨을 산출하는 콘트롤러; 등을 포함한다.

선행문헌 3은 레벨계측관; 레벨계측관의 내부에 장입된 자석을 내장한 부력추; 레벨계측관의 외주면에 설치되며, 부력추의 자석에 의해 온/오프되는 다수의 리드스위치; 액체탱크의 표면에 설치된 다수의 서브제어기; 서브제어기가 접속되어 리드스위치의 온/오프 상태에 따라 레벨계측관에 충전된 액체의 레벨을 판독하는 메인제어기; 등을 포함한다.

그러나, 선행문헌 1은 비교적 많은 공간을 소요하고 내구성을 높이기 곤란하며, 선행문헌 2는 전기적 방식을 기반으로 하여 오폐수 환경에서 신뢰성이 열화되기 쉽고, 선행문헌 3은 기계식이지만 지중에 매설된 탱크에 적용하기 곤란한 한계성을 드러낸다.

한국 공개실용신안공보 제1998-018496호 "섬프의 폐수레벨 측정장치" (공개일자 : 1998.07.06.) 한국 등록특허공보 제1517491호 "토양, 지하수오염 예방을 위한 유류 저장시설용 레벨 측정 시스템 …" (공개일자 : 2015.05.15.) 한국 등록특허공보 제1814380호 "부표식 레벨계" (공개일자 : 2018.01.04.)

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 각종 산업현장 등에서 배출되는 오폐수를 지중에 저장하고 관리하는 과정에서 기계식을 기반으로 유해물질에 대응한 내구성과 신뢰성을 확보할 수 있는 오폐수 저장조의 수위인식 기구를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 오폐수의 저장조에 설치되어 수위를 인식하는 기구에 있어서: 오폐수를 저장하는 탱크; 상기 탱크의 상면에 설치되고, 안내관을 지지하는 베이스; 및 상기 탱크에 수용되는 부표의 상측으로 안내관을 개재하여 표시봉을 상하운동 가능하게 지지하는 표시부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 베이스는 탱크에 설치되는 분할 구조의 맨홀에 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 안내관은 외주면에 형성된 플랜지를 개재하여 분리 가능하게 지지되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 부표는 방사상으로 분할되면서 힌지를 개재하여 개별적으로 요동운동 가능하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 표시부재는 표시봉의 외주면에 복수의 색상으로 발광하는 야광마커를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 표시봉의 노출된 영역에 보조수단을 더 구비하고, 상기 보조수단은 마이컴 회로의 제어기, 외부와 유무선으로 통신하는 통신부, 배터리에 전원을 공급하는 무선충전부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 보조수단은 제어기에 환경검출기, 물성검출기, 가스검출기를 선택적으로 연결하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 각종 오폐수를 지중에 저장하고 관리하는 과정에서 기계식을 기반으로 유해물질에 대응한 내구성과 신뢰성을 확보하여 산업현장의 친환경성과 안전성을 향상하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 기구를 설치된 상태로 나타내는 모식도
도 2는 본 발명에 따른 기구의 다른 설치예를 나타내는 모식도
도 3은 본 발명에 따른 기구의 변형예를 나타내는 모식도
도 4는 본 발명에 따른 기구의 보조수단을 나타내는 블록도

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 오폐수의 저장조에 설치되어 수위를 인식하는 기구에 관하여 제안한다. 각종 제조 산업, 중화학 플랜트 산업 등에서 폐기되는 유해성 오폐수를 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 오폐수를 저장하는 과정에서 수위를 모니터링함에 부식 등의 환경에 대응하지 않으면 내구성은 물론 작동 신뢰성이 보장되지 않는다.

도 1을 참조하면, 본 발명에서 오폐수를 저장하는 탱크(10)가 지중으로 매설된 상태를 예시한다. 유해물질의 오폐수는 지중의 탱크(10)에 저장하는 것이 선호되지만 이에 한정되지 않고 지상에 설치될 수도 있다. 탱크(10)는 일측과 타측으로 오폐수를 유입하고 배출하기 위한 처리관(12)을 구비한다. 탱크(10)의 상면에는 장비나 인원의 출입이 가능한 맨홀(15)을 구비할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 베이스(20)가 상기 탱크(10)의 상면에 설치되고, 안내관(21)을 지지하는 구조를 이룬다. 베이스(20)는 탱크(10) 상에 안내관(21)을 지지하는 기계적 강도를 제공한다. 도 1에서 베이스(20)가 맨홀(15)과 연계된 상태로 예시하지만, 맨홀(15)과 베이스(20)는 상호 이격된 위치로 분리될 수도 있다. 안내관(21)은 후술하는 표시봉(35)을 동심으로 슬라이딩 가능하게 지지하도록 중공 구조를 이룬다. 탱크(10)에 요구되는 단열성, 내후성, 방폭성 등을 베이스(20)에 동일하게 적용한다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 베이스(20)는 탱크(10)에 설치되는 분할 구조의 맨홀(15)에 결합되는 것을 특징으로 한다.

도 2에서, 탱크(10)의 상면에서 베이스(20)가 지표에 이르는 높이로 연장되고, 베이스(20)의 상면에 맨홀(15)이 착탈 가능하게 결합된다. 맨홀(15)은 중심을 기준으로 대칭적으로 2분할되는 구조가 선호된다. 맨홀(15)의 분할 구조는 후술하는 표시부재(30) 등을 유지관리 및 보수하는 측면에서 유리하다.

본 발명의 안내관(21)은 하단에서 탱크(10)의 내부로 연장되고 상단에서 지상으로 노출된다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 안내관(21)은 외주면에 형성된 플랜지(23)를 개재하여 분리 가능하게 지지되는 것을 특징으로 한다.

도 2에서, 본 발명의 안내관(21)은 플랜지(23)와 패킹을 개재하여 맨홀(15)에 볼트로 결합한다. 분할된 일측 맨홀(15)에서 플랜지(23)의 볼트를 풀어도 타측 맨홀(15)과 플랜지(23)에 의하여 안내관(21)의 지지 상태가 유지되므로 부분품의 점검과 교체가 가능하다.

또한, 본 발명에 따르면 표시부재(30)가 상기 탱크(10)에 수용되는 부표(31)의 상측으로 안내관(21)을 개재하여 표시봉(35)을 상하운동 가능하게 지지하는 구조를 이루고 있다. 표시부재(30)는 부표(31)와 표시봉(35)에 의한 기계식 구성을 요체로 한다. 유해물질의 농도가 높은 탱크(10)의 내부에 어떠한 전기적 구성품도 배제하여 내구성과 작동 신뢰성 저하를 방지한다.

보다 구체적으로, 부표(31)는 내산성, 내알칼리성, 내열성을 지닌 수지재를 전체적 또는 외면으로 사용한다. 후자의 경우 금속 함체의 외면에 수지재를 형성하는 방식으로 구현 가능하다. 표시봉(35)은 카본섬유와 같이 경량이면서 고강도의 재질을 사용하며, 표시봉(35)은 외면에 테프론 수지 코팅층을 부가할 수도 있다. 안내관(21) 상에 실링(25)을 개재하여 슬라이딩 가능하게 지지된다. 실링(25)은 상하운동의 미끄럼 저항력을 경감하는 동시에 탱크(10)의 가스상 유해물질이 누출되지 않도록 한다. 실링(25)으로서 안내관(21)의 적어도 일부 영역에 메카니컬씰 또는 동등한 구성을 적용하는 것이 좋다.

이때, 안내관(21)과 부표(31)는 탱크(10)의 크기, 오폐수 처리 방식 등에 따라 상대적인 규격을 차등화하도록 설정할 수 있다. 도 1의 경우 상대적으로 길게 형성되는 안내관(21)의 내부에 부표(31)가 수용된 상태이고, 도 2의 경우 안내관(21)을 상대적으로 짧게 형성하여 부표(31)가 노출된 상태이다. 도 1은 오폐수 유동과 무관하게 정확하게 수위를 표시하는 측면에서 유리하고, 도 2는 구조적으로 간편하여 시공 및 유지관리의 용이성 측면에서 유리하다.

한편, 부표(31)의 점검이 필요한 경우 전술한 분할 구조의 맨홀(15)의 일부 및 이에 결합된 플랜지(23)를 통하여 작업이 가능하다. 물론 부표(31)의 내구성이 약화되어 교체가 필요한 경우 전체 맨홀(15) 및 플랜지(23)를 해체한다.

본 발명의 변형예로서, 상기 부표(31)는 방사상으로 분할되면서 힌지(33)를 개재하여 개별적으로 요동운동 가능하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 3을 참조하면, 분할된 다수의 부표(31)가 중심대(32)의 외주면에 힌지(33)를 개재하여 연결된 상태를 예시한다. 탱크(10)의 내부에서 오폐수의 유동이나 고형분에 의하여 부표(31)에 충격이 인가되면 표시봉(35)의 급격한 마모와 손상을 유발하기 쉽다. 탱크(10)의 크기와 오폐수 종류(물성)에 따라 유입/배출 과정에서 발생되는 충격량은 달라진다. 분할된 부표(31)는 외부의 충격에 의하여 요동하므로 표시봉(35)에 전달되는 충격량을 축소한다. 부표(31)와 중심대(32)를 연결하는 힌지(33)에 스프링을 설치하면 충격 흡수에 유리하다.

본 발명의 세부 구성으로서, 상기 표시부재(30)는 표시봉(35)의 외주면에 복수의 색상으로 발광하는 야광마커(36)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 3에서, 상측의 녹색 및 하측의 적색으로 발광하는 야광마커(36)를 예시한다. 야광마커(36)는 야간에서 수위를 인식하기 용이하도록 표시봉(35)의 일방향 또는 다방향으로 부착된다. 탱크(10)의 수위가 적정한 범위인 경우 안내관(21)의 외부로 녹색의 야광마커(36)만 드러나고, 탱크(10)의 오폐수가 만수위에 근접한 경우 안내관(21)의 외부로 적색의 야광마커(36)가 드러난다.

한편, 표시부재(30)는 표시봉(35)의 적어도 일부에 표시등(38)을 구비할 수도 있다. 표시등(38)은 후술하는 보조수단(40)과 연계되는 것으로서 배터리 전원으로 수위 상태를 표시한다.

본 발명의 또 다른 변형예로서, 상기 표시봉(35)의 노출된 영역에 보조수단(40)을 더 구비하고, 상기 보조수단(40)은 마이컴 회로의 제어기(41), 외부와 유무선으로 통신하는 통신부(42), 배터리에 전원을 공급하는 무선충전부(43)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 보조수단(40)은 표시봉(35)의 상단에 결합되는 제어기(41)를 요체로 한다. 제어기(41)가 전기식 구성이지만 탱크(10)로부터 최대한 이격되므로 내구성과 작동 신뢰성 저하를 방지하는데 유리하다. 제어기(41)는 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 탑재한 마이컴 회로이다. 통신부(42)는 후술하는 검출기에서 검출된 신호를 원격의 관제실로 전송한다. 무선충전부(43)는 일정한 영역내에서 무선 방식으로 배터리를 충전한다. 별도의 전선을 배제하므로 표시봉(35)에 인가되는 하중에 의한 측정오차를 방지한다.

이때, 상기 보조수단(40)은 제어기(41)에 환경검출기(45), 물성검출기(46), 가스검출기(47)를 선택적으로 연결하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

도 4에서, 제어기(41)에 환경검출기(45), 물성검출기(46), 가스검출기(47)가 동시에 연결된 상태를 예시하지만 다양한 조합으로 연결될 수 있다. 환경검출기(45)는 탱크(10) 내부의 온도, 습도, 압력을 검출하고, 물성검출기(46)는 오폐수의 고형분, 비중, 점도를 검출한다. 가스검출기(47)는 오폐수에서 발생하는 가스의 종류를 검출하는 외에 표시봉(35)의 상단으로 누출되는 가스도 검출한다.

작동의 일예로서, 관리자는 평상시 지상으로 노출된 표시봉(35)의 높이를 육안으로 관찰하여 탱크(10) 내부의 오폐수 수위를 인식하기 용이하다. 비록 야간이거나 정전이 발생하여도 야광마커(36)를 통하여 인식이 용이하다. 만일 기계식 구조의 표시부재(30)에 전기식 구조의 보조수단(40)을 연계시키면 제어기(41)를 통하여 탱크(10)의 환경 및 오폐수의 처리 상태를 검출하고 위험한 상황을 표시등(38)을 통하여 표시할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 탱크 12: 처리관
15: 맨홀 20: 베이스
21: 안내관 23: 플랜지
25: 실링 30: 표시부재
31: 부표 32: 중심대
33: 힌지 35: 표시봉
36: 야광마커 38: 표시등
40: 보조수단 41:제어기
42: 통신부 43: 무선충전부
45: 환경검출기 46: 물성검출기
47: 가스검출기

Claims (7)

1. 오폐수의 저장조에 설치되어 수위를 인식하는 기구에 있어서:
   오폐수를 저장하는 탱크(10);
   상기 탱크(10)의 상면에 설치되고, 안내관(21)을 지지하는 베이스(20); 및
   상기 탱크(10)에 수용되는 부표(31)의 상측으로 안내관(21)을 개재하여 표시봉(35)을 상하운동 가능하게 지지하는 표시부재(30);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 오폐수 저장조의 수위인식 기구.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 베이스(20)는 탱크(10)에 설치되는 분할 구조의 맨홀(15)에 결합되는 것을 특징으로 하는 오폐수 저장조의 수위인식 기구.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 안내관(21)은 외주면에 형성된 플랜지(23)를 개재하여 분리 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 오폐수 저장조의 수위인식 기구.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 부표(31)는 방사상으로 분할되면서 힌지(33)를 개재하여 개별적으로 요동운동 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 오폐수 저장조의 수위인식 기구.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 표시부재(30)는 표시봉(35)의 외주면에 복수의 색상으로 발광하는 야광마커(36)를 구비하는 것을 특징으로 하는 오폐수 저장조의 수위인식 기구.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 표시봉(35)의 노출된 영역에 보조수단(40)을 더 구비하고,
   상기 보조수단(40)은 마이컴 회로의 제어기(41), 외부와 유무선으로 통신하는 통신부(42), 배터리에 전원을 공급하는 무선충전부(43)를 구비하는 것을 특징으로 하는 오폐수 저장조의 수위인식 기구.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 보조수단(40)은 제어기(41)에 환경검출기(45), 물성검출기(46), 가스검출기(47)를 선택적으로 연결하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오폐수 저장조의 수위인식 기구.

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