KR20230167343A - 수처리 시스템 - Google Patents
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Abstract
수처리 유닛과 통합 제어반 사이의 배선 공사가 불필요한 수처리 시스템을 제공한다. 펌프 (2, 5), 전처리 장치 (3), 활성탄 여과기 (4), RO 장치 (6) 및 탈이온 장치 (7) 와, 펌프 (2, 5), 전처리 장치 (3), 활성탄 여과기 (4), RO 장치 (6) 및 탈이온 장치 (7) 에 형성된 개별 제어기 (12 ∼ 17) 와, 개별 제어기 (12 ∼ 17) 와 근거리 무선 통신에 의해 통신하는 통합 제어반 (20) 을 구비한다. 개별 제어기 (12 ∼ 17) 끼리가 근거리 무선 통신에 의해 통신할 수 있게 되어 있다. 펌프 (2, 5), 전처리 장치 (3), 활성탄 여과기 (4), RO 장치 (6) 및 탈이온 장치 (7) 는 규격품이다.
Description
본 발명은, 복수의 수처리 유닛과, 수처리 유닛을 제어하는 통합 제어반을 가진 수처리 시스템에 관한 것이다.
복수의 수처리 유닛과 통합 제어반을 구비한 수처리 시스템에 있어서는, 수처리 유닛과 통합 제어반의 사이에서 데이터 통신이 실시된다.
특허문헌 1 에는, 역침투 (RO) 모듈 내에 센서 및 그 센서에 접속된 마이크로 처리 유닛을 설치하고, 그 마이크로 처리 유닛과 중앙 처리 유닛의 사이에서 와이어 (0019 단락) 에 의해 데이터 통신하는 것이 기재되어 있다. 또, 특허문헌 1의 0019 단락에는, 마이크로 처리 유닛으로서 아두이노 (Arduino : 등록 상표) 보드를 사용하는 것이 기재되어 있다.
복수의 수처리 유닛의 각각과 통합 제어반을 유선으로 접속시키는 경우, 배선 공사가 필요하여, 시스템의 원가가 비싸지고, 또한 공사 기간도 길어진다.
또한, 종래의 수처리 시스템에 있어서는, 통합 제어반을 수처리 유닛의 종류, 수나 조합에 따라 개별적으로 설계하도록 되어 있었기 때문에, 설계 비용이 비싸지고, 납기도 길어졌다.
본 발명은, 수처리 유닛과 통합 제어반 사이의 배선 공사가 불필요한 수처리 시스템을 제공하는 것을 과제로 한다.
또한, 본 발명은, 그 일 양태에 있어서, 신규 설치되는 수처리 시스템과는 별도의, 기존에 설치된 다른 수처리 시스템의 운전 데이터도 수집하여, 신규 설치와 기존 설치를 통합하여 운전 관리를 가능하게 하는 것을 과제로 한다.
또한, 본 발명은, 그 일 양태에 있어서, 수처리 유닛을 규격화하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 수처리 시스템은, 복수의 수처리 유닛과, 각 수처리 유닛에 형성된 개별 제어기와, 각 개별 제어기와 통신하는 통합 제어반을 구비하고, 각 개별 제어기끼리 및 개별 제어기와 통합 제어반이 근거리 무선 통신에 의해 통신할 수 있게 되어 있다.
본 발명의 일 양태에서는, 상기 수처리 유닛으로서 펌프, 전처리 장치, 활성탄 여과기, RO 장치 및 탈이온 장치의 적어도 1 개를 갖는다.
본 발명의 일 양태에서는, 수처리 유닛이 규격품이다.
본 발명의 일 양태에서는, 상기 근거리 무선 통신이 ZigBee (등록 상표) 이다.
본 발명의 일 양태에서는, 상기 개별 제어기 및 통합 제어반이 마이크로 프로세서로서 Arduino (등록 상표) 또는 Raspberry Pi (등록 상표) 를 사용한 것이다.
본 발명의 수처리 시스템은, 수처리 유닛과 통합 제어반의 사이에서 무선 통신을 실시하므로, 수처리 유닛과 통합 제어반 사이의 배선 공사가 불필요하다. 수처리 유닛을 규격화함으로써, 수처리 시스템의 설계의 노력 및 비용이 저감된다.
또한, 본 발명의 일 양태에 따르면, 기존에 설치된 타사 제조의 수처리 시스템 내의 수위계, 유량계 등의 측정기에, 신규 설치 시스템과 같은 통신 기능을 추가함으로써, 용이하게 기존 설치 시스템의 운전 데이터 (예를 들어, 수위, 유량, pH, 수질 등) 를 수집할 수 있고, 신규 설치 시스템과 마찬가지로 운전 관리를 실시할 수 있다.
즉, 신규 설치 시스템의 통합 제어반이, 각 유닛 장치나 기존 설치 유닛과 통신하여 데이터 송신이나 감시할 수 있다.
도 1 은, 실시 형태에 관련된 수처리 시스템의 구성도이다.
도 2 는, 개별 제어기의 기능 블록도이다.
도 2 는, 개별 제어기의 기능 블록도이다.
이하, 도 1 을 참조하여 실시 형태에 관련된 수처리 시스템의 구성에 대해서 설명한다. 이 수처리 시스템은 순수 장치이며, 공수, 정수, 회수수 등의 원수가 원수 탱크 (1) 에 도입된다. 원수 탱크 (1) 내의 원수는, 원수 펌프 (2) 에 의해 전처리 장치 (이 실시 형태에서는 MF 장치) (3) 에 송수되고, MF 막 여과에 의한 전처리가 실시된다. 전처리된 물은, 활성탄 여과기 (4) 에 송수되어, 활성탄 여과 처리된다.
활성탄 여과수는, 고압 펌프 (5) 에 의해 RO (역침투막) 장치 (6) 에 송수된다. RO 장치 (6) 의 농축수 일부는, 원수 탱크 (1) 에 반송되고, 잔부는 계외로 배출된다. RO 장치 (6) 의 투과수는, 탈이온 장치 (이 실시 형태에서는 전기 탈이온 장치. 다만, 이온 교환 수지 장치 등이어도 된다.) (7) 에 송수되고, 탈이온 처리되어 처리수 (순수) 가 되어, 순수 탱크 (8) 에 도입된다. 순수 탱크 (8) 내의 순수는, 순수 수요 지점 (보일러, 이차 순수 장치 (서브 시스템) 등) 에 공급된다.
원수 펌프 (2), 전처리 장치 (3), 활성탄 여과기 (4), 고압 펌프 (5), RO 장치 (6), 탈이온 장치 (7) 등의 각 수처리 유닛에는 개별 제어기 (12 ∼ 17) 가 각각 설치되어 있다. 또, 원수 펌프 (2), 전처리 장치 (3), 활성탄 여과기 (4), 고압 펌프 (5), RO 장치 (6), 탈이온 장치 (7) 를, 이하 수처리 유닛 (2 ∼ 7) 이라고 하는 경우가 있다.
도시는 생략되어 있지만, 펌프 (2, 5) 에는 압력 센서, 유량 센서 등의 센서가 형성되어 있다. 전처리 장치 (3), 활성탄 여과기 (4) 및 RO 장치 (6) 에는 압력 센서 및 유량 센서 등의 센서가 형성되어 있다. 탈이온 장치 (7) 에는 전기 전도도계 및 유량 센서 등의 센서가 형성되어 있다.
펌프 (2, 5) 의 개별 제어기 (12, 15) 에는, 펌프 회전수를 제어하는 인버터 제어기가 형성되어 있다.
또한, 전처리 장치 (3), 활성탄 여과기 (4) 및 RO 장치 (6) 에는, 역세 기구가 형성되어 있고, 개별 제어기 (13, 14, 16) 로부터의 제어 신호에 의해 역세가 수행되도록 구성되어 있다. 역세 기구는, 처리수를 모아 두는 탱크와, 역세용 펌프와, 역세용 배관 및 밸브 등을 구비하고 있다.
탈이온 장치 (7) 는 전류 제어용 전원 장치를 구비하고 있다. 이 전류 제어용 전원 장치는 개별 제어기 (17) 로부터의 제어 신호에 의해 제어된다.
각 개별 제어기 (12 ∼ 17) 끼리 및 통합 제어반 (20) 과 각 개별 제어기 (12 ∼ 17) 는, 근거리 무선 통신 (이 실시 형태에서는 통신 규격은 ZigBee (등록 상표). 다만 이것에 한정되지 않는다.) 에 의해 통신할 수 있게 되어 있다.
개별 제어기 (12 ∼ 17) 및 통합 제어반 (20) 은, 마이크로 프로세서로서 Arduino (등록 상표) 또는 Raspberry Pi (등록 상표) 를 구비하고 있다.
개별 제어기 (12 ∼ 17) 는, 도 2 와 같이 프로그램 및 운전 정보 데이터를 격납하는 기억부 (30) 를 갖는 컴퓨터를 구비하고 있고, 이 컴퓨터의 CPU (중앙 연산부) 가 프로그램을 실행함으로써, 연산 제어부 (31) 및 신호 분별부 (32) 가 구성된다. 연산 제어부 (31) 에는, 각 수처리 유닛 (2 ∼ 7) 의 센서 검출 신호가 A/D 변환기 (33) 를 통해서 입력된다.
통합 제어반 (20) 은, 제어 프로그램 및 운전 정보를 격납하는 기억부를 구비한 컴퓨터를 갖는다. 이 컴퓨터의 마이크로 프로세서는, 전술한 바와 같이 Arduino (등록 상표) 또는 Raspberry Pi (등록 상표) 이다. 통합 제어반은, 수처리 유닛 (2 ∼ 7) 의 운전 데이터 (각 수처리 유닛의 센서에 의한 검출 데이터를 포함한다.) 신호의 수신부와, 수신부로부터의 데이터와 격납 데이터에 기초하여 각 수처리 유닛에 송신하는 제어 데이터를 연산하는 연산 제어부에 의해 제어 신호를 발신하는 발신부 등을 구비하고 있다.
통합 제어반 (20) 으로부터 발신된 신호는 수신부 (34) 에 의해 수신되어, 신호 분별부 (32) 에 입력된다. 통합 제어반 (20) 으로부터의 발신 신호에는, 신호를 부여해야 할 수처리 유닛을 특정하기 위한 ID (유닛 식별 정보) 와, 각 수처리 유닛에 부여하는 제어 정보가 포함되어 있다.
신호 분별부 (32) 는, 수신 신호 중, 당해 수처리 유닛을 지정하는 ID 를 포함하는 신호를 분별하고, 당해 신호에 포함되는 제어 정보를 연산 제어부 (31) 에 전송한다. 또한, 신호 분별부 (32) 는, 당해 수처리 유닛을 지정하지 않는 ID를 포함하는 신호에 대해서는 발신부 (35) 에 전송한다. 발신부 (35) 는 이 전송된 신호를 다른 수처리 유닛을 향하여 근거리 무선 통신에 의해 발신한다.
또한, 연산 제어부 (31) 는, A/D 변환기 (33) 를 통해서 수취한 센서 검출 데이터를 발신부 (35) 에 전송하고, 발신부 (35) 는 이 데이터를 통합 제어반 (20) 및 다른 수처리 유닛을 향하여 근거리 무선 통신에 의해 발신한다.
또한, 연산 제어부 (31) 는, 제어 프로그램에 따라서, 센서 검출 데이터 및 신호 분별부 (32) 를 통해서 수취한 통합 제어반 (20) 으로부터의 제어 정보에 기초하여 제어 내용을 연산하고, 이 연산 결과를 제어 신호 출력부 (36) 에 전송한다. 제어 신호 출력부 (36) 로부터 당해 수처리 유닛에 제어 신호가 송신되어, 각 수처리 유닛 (2 ∼ 7) 의 제어가 실시된다. 예를 들어, 펌프 (2, 5) 의 온, 오프 및 회전수 제어가 실시되고, 탈이온 장치 (17) 의 전류 제어가 실시된다. 또한, 전처리 장치 (3), 활성탄 여과기 (4) 및 RO 장치의 여과 운전 및 역세 운전의 전환 제어가 실시된다. 또, 제어 내용은 이것에 한정되는 것이 아니라, 이것 이외의 각종 제어를 실시할 수 있다.
이 실시 형태에서는, 통합 제어반 (20) 과 각 수처리 유닛 (2 ∼ 7) 의 개별 제어기 (12 ∼ 17) 가 근거리 무선 통신 방식으로 통신을 실시하므로, 각 통합 제어반 (20) 과 수처리 유닛 (2 ∼ 7) 을 데이터 송신용 케이블로 접속시키는 것이 불필요하여, 설치 비용의 저감 및 수처리 시스템 구축 공사 기간의 단축을 도모할 수 있다. 또한, 통합 제어반 (20) 과 각 개별 제어기 (12 ∼ 17) 뿐만 아니라, 각 개별 제어기 (12 ∼ 17) 끼리에서도 근거리 무선 통신으로 통신하는 네트워크 방식으로 하고 있고, 통합 제어반 (20) 으로부터 이격된 수처리 유닛과 통합 제어반 (20) 의 사이에서도, 다른 수처리 유닛의 개별 제어기를 중계하여 통신이 실시된다.
이 실시 형태에서는, 각 수처리 유닛 (2 ∼ 7) 은 규격품이다. 즉, 용량, 성능이 미리 설정된 사양으로 되어 있는 제품이며, 개별 현장에 맞춰서 설계된 특별 사양품은 아니다. 그래서, 통합 제어반 (20) 에 설정되는 각 수처리 유닛의 제어 프로그램도 규격품으로 되어 있다. 따라서, 수처리 유닛 (2 ∼ 7) 및 통합 제어반 (20) 을 현장에 맞춰서 설계 내지 제작하는 것이 불필요하며, 설계 및 제작의 노력 및 비용이 낮은 것이 된다.
본 발명을 특정한 양태를 사용하여 상세하게 설명했지만, 본 발명의 의도와 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경이 가능한 것은 당업자에게 분명하다.
본 출원은, 2021년 4월 9일자로 출원된 일본 특허출원 제2021-66612호에 의거하여 있으며, 그 전체가 인용에 의해 원용된다.
1 : 원수 탱크
3 : 전처리 장치
4 : 활성탄 여과기
6 : RO 장치
7 : 탈이온 장치
8 : 순수 탱크
20 : 통합 제어반
3 : 전처리 장치
4 : 활성탄 여과기
6 : RO 장치
7 : 탈이온 장치
8 : 순수 탱크
20 : 통합 제어반
Claims (5)
- 복수의 수처리 유닛과,
각 수처리 유닛에 형성된 개별 제어기와,
각 개별 제어기와 통신하는 통합 제어반을 구비하고,
각 개별 제어기끼리 및 개별 제어기와 통합 제어반이 근거리 무선 통신에 의해 통신할 수 있게 되어 있는 수처리 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 수처리 유닛으로서, 펌프, 전처리 장치, 활성탄 여과기, RO 장치 및 탈이온 장치의 적어도 1 개를 갖는 수처리 시스템. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
수처리 유닛이 규격품인 수처리 시스템. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 근거리 무선 통신이 ZigBee (등록 상표) 인 수처리 시스템. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개별 제어기 및 통합 제어반이 마이크로 프로세서로서 Arduino (등록 상표) 또는 Raspberry Pi (등록 상표) 를 사용한 것인 수처리 시스템.
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