호소수용 취수 및 정수 장치의 자동화시스템(Automatic system of Intake and Water-purifying Apparatus for Lake)

(19)대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(51) 。Int. Cl.
B01D 24/46 (2006.01)
(45) 공고일자
(11) 등록번호
(24) 등록일자
2006년03월30일
10-0563987
2006년03월17일
(21) 출원번호 10-2005-0017340 (65) 공개번호
(22) 출원일자 2005년03월02일 (43) 공개일자
(30) 우선권주장 1020050003448 2005년01월13일 대한민국(KR)
(73) 특허권자 주식회사 현진기업
경기 이천시 부발읍 아미리 735
(72) 발명자 임용택
광주광역시 북구 두암동 982-5
(74) 대리인 변창규
강경찬
심사관 : 고재범
(54) 호소수용 취수 및 정수 장치의 자동화시스템
요약
본 발명은 호소수(湖沼水)용 취수 및 정수 장치의 자동화시스템에 관한 것으로, 특히, 저수지에 부유부재를 개재하여 취수
펌프가 설치되어 수면의 상층 취수를 하면서, 유입물탱크를 설치하여 펌프 가동시간을 비교적 길게 형성할 수 있도록 하
며, 상기 유입물탱크와 연통 연설되는 여과조를 적어도 1개이상 설치하여 최상의 수질로 정수할 수 있도록 함은 물론, 상
기 여과조에서 여과된 여과수는 배수탱크로 손쉽고, 용이하게 배출토록 하고, 세척수 공급용 탱크를 별도 설치하여 여과조
를 주기적으로 역세척하여 정수 효율을 향상시키며, 상기 배수탱크의 수위에 의해 취수, 정수 및 공급이 자동으로 이루어
지도록한 호소수용 취수 및 정수 장치의 자동화시스템에 관한 것이다.
그 기술적인 구성은, 저수지의 상층수를 취수토록 부유부재(1)에 설치된 취수펌프(2); 상기 취수펌프(2)에 취수관(3)을 통
해 연통 연설되어 원수를 저장하고, 내부에는 수위센서(4)가 설치된 유입물탱크(5); 상기 유입물탱크(2)에 원수유입펌프
(6)를 개재하여 순차적으로 설치되고, 내부에 수위센서(7)가 설치되어 저장높이를 조절하며, 저장된 원수를 여과토록 하는
제1 및 제2여과조(8, 9); 상기 제1여과조(8)와 제2여과조(9) 사이에 설치되는 여과조 순환펌프(10); 상기 제2여과조(9)의
하단 일측에 설치되어 여과수의 유출을 안내하는 유출전동밸브(11); 상기 유출전동밸브(11)에 배수탱크공급펌프(12)를
개재하여 연통 연설되는 배수탱크(13); 상기 제2여과조(9) 하부 일측으로 공급관을 개재하여 연통 연설되고, 내부에 수위
센서(14)가 설치된 세척수 공급탱크(15); 상기 세척수 공급탱크(15) 측면에는 상기 제1여과조(8)와 제2여과조(9)에 각각
연통설치되는 역세척관에 설치되는 역세척펌프(16, 17); 상기 제1 및 제2 여과조(8)(9) 일측에 설치되어 역세척수에 의한
불순물 및 이물질이 세척수에 의해 유출토록 설치되는 드레인 전동밸브(18)로 이루어지는 것을 요지로 한다.
대표도
도 1
등록특허 10-0563987
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색인어
취수펌프, 수위센서, 유입물탱크, 제1, 제2여과조, 세척수공급탱크
명세서
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 따른 호소수용 취수 및 정수장치의 자동화시스템을 도시한 개략구성도이고,
도 2는 본 발명에 의한 호소수용 취수 및 정수장치의 자동화시스템에서 여과조를 도시한 개략 구조도이고,
도 3은 본 발명의 저수조에 설치되는 취수펌프의 설치 구조도이고,
도 4는 본 발명에 따른 여과조의 부분 단면도이다.
*도면의 주요부위에 대한 부호설명
1...부유부재 2...취수펌프
3...취수관 4...수위센서
5...유입 물탱크 6...원수 유입펌프
7...수위센서 8...제1여과조
9...제2여과조 10...여과조 순환펌프
11...유출 전동밸브 12...배수탱크 공급펌프
13...배수탱크 14...수위센서
15...세척수 공급탱크 16,17...역세척 펌프
18...드레인 전동밸브 19...자동 제어판넬
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 호소수(湖沼水)용 취수 및 정수 장치의 자동화시스템에 관한 것으로, 특히, 저수지에 부유부재를 개재하여 취수
펌프가 설치되어 수면의 상층 취수를 하면서, 유입물탱크를 설치하여 펌프 가동시간을 비교적 길게 형성할 수 있도록 하
며, 상기 유입물탱크와 연통 연설되는 여과조를 적어도 1개이상 설치하여 최상의 수질로 정수할 수 있도록 함은 물론, 상
기 여과조에서 여과된 여과수는 배수탱크로 손쉽고, 용이하게 배출토록 하고, 세척수 공급용 탱크를 별도 설치하여 여과조
를 주기적으로 역세척하여 정수 효율을 향상시키며, 상기 배수탱크의 수위에 의해 취수, 정수 및 공급이 자동으로 이루어
지도록한 호소수용 취수 및 정수 장치의 자동화시스템에 관한 것이다.
일반적으로 대부분의 간이상수도를 이용한 농어촌 지역의 호소수는, 원수 수질의 악화에 의하여 일반 수중모터를 이용한
저층 취수를 행함으로 인하여, 상기 원수를 정화하는 정수장치에 슬러지와 함께 불순물이 누적되는 단점이 발생하게 되며,
이에 더하여 정수장치를 주기적으로 청소 및 세척을 제대로 하지 않아, 음용수 수질기준에 미달하게 됨은 물론, 급수전에
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서 육안으로 식별할 수 있을 정도의 탁수가 유출되고, 상기 원수를 취수하는 취수펌프는 저수지와 정수장치와의 거리와 높
이가 있어 대용량의 펌프를 설치 가동하여야 됨은 물론, 상기 정수장치 내에서는 소형펌프를 사용하거나 자체수압으로 처
리하기 때문에 취수펌프의 용량과 정수용량의 차이로 인하여 빈번한 고장이 발생하게 되는 단점이 있는 것이다.
이에 더하여, 상기와같은 정수장치에 있어서는 대부분 1단계의 여과만을 수행함으로써, 일부 수질이 좋지 않은 지역에서
는 음용수의 수질에 미달하는등 간이 상수도 생활용수에 대한 많은 문제점이 있었던 것이다.
따라서, 상기와같은 종래의 간이 상수도 정수방법에 따른 문제점을 개선하기 위하여, 도시와 같은 정수시스템을 도입하는
것이 바람직한 반면에, 대부분 농촌지방의 소규모 마을단위의 급수시설로서 이용되는 관계로, 비교적 적은 급수인구를 위
하여 막대한 예산을 투입하는 도시의 정수 시스템보다 기존의 시설을 이용하고 시설을 보완 및 개선하는 것이 바람직한 실
정인 것이다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 개선시키기 위하여 안출한 것으로 그 목적은, 취수펌프를 부유부재에 설치하여 저수
지의 상층수 취수가 용이하게 하면서, 유입물탱크를 설치하여 취수펌프의 가동시간을 비교적 길게 형성할 수 있도록 하며,
상기 유입 물탱크와 연통 연설되는 여과조를 적어도 1개이상 설치하여 최상의 수질로 정수할 수 있도록 함은 물론, 상기
여과조에서 여과된 여과수가 배수탱크로 손쉽고, 용이하게 저장되도록 하고, 세척수 공급용 탱크를 별도 설치하여 역세척
에 의한 불순물을 제거해 정수 효율을 향상시키며, 상기 배수탱크의 수위에 의해 취수, 정수 및 공급이 자동으로 이루어질
수 있는 호소수용 취수 및 정수 장치의 자동화시스템을 제공하는데 있다.
발명의 구성 및 작용
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명은, 저수지의 상층수를 취수토록 부유부재(1)에 설치된 취
수펌프(2); 상기 취수펌프(2)에 취수관(3)을 통해 연통 연설되어 원수를 저장하고, 내부에는 수위센서(4)가 설치된 유입물
탱크(5); 상기 유입물탱크(2)에 원수유입펌프(6)를 개재하여 순차적으로 설치되고, 내부에 수위센서(7)가 설치되어 저장
높이를 조절하며, 저장된 원수를 여과토록 하는 제1 및 제2여과조(8, 9); 상기 제1여과조(8)와 제2여과조(9) 사이에 설치
되는 여과조 순환펌프(10); 상기 제2여과조(9)의 하단 일측에 설치되어 여과수의 유출을 안내하는 유출전동밸브(11); 상
기 유출전동밸브(11)에 배수탱크공급펌프(12)를 개재하여 연통 연설되는 배수탱크(13); 상기 제2여과조(9) 하부 일측으
로 공급관을 개재하여 연통 연설되고, 내부에 수위센서(14)가 설치된 세척수 공급탱크(15); 상기 세척수 공급탱크(15) 측
면에는 상기 제1여과조(8)와 제2여과조(9)에 각각 연통설치되는 역세척관에 설치되는 역세척펌프(16, 17); 상기 제1 및
제2 여과조(8)(9) 일측에 설치되어 역세척수에 의한 불순물 및 이물질이 세척수에 의해 유출토록 설치되는 드레인 전동밸
브(18);를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 취수펌프(2)는 부유부재(1)의 하단에 결합되어 PE등 신축성이 있는 재질의 파이프로 연결되며, 수심
이 가장 깊은 쪽의 상류에 부유하여 취수가 이루어지도록 로프등을 이용하여 고정될 수 있다.
또한, 상기 여과조(8, 9)는 순환펌프(10)를 이용하여 다수개를 연속적으로 설치하여 다단계의 정수가 이루어지도록 할 수
있으며, 상기 다수의 여과조는 직렬로 연결하여 정수율을 상승시키거나, 병렬로 연결하여 정수량을 증가시킬 수 있다.
이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 호소수용 취수 및 정수장치의 자동화시스템을 도시한 개략구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 호소
수용 취수 및 정수장치의 자동화시스템에서 여과조를 도시한 개략 구조도이고, 도 3은 본 발명의 저수조에 설치되는 취수
펌프의 설치 구조도이고, 도 4는 본 발명에 따른 여과조의 부분단면도이다.
도시된 바와같이 본 발명은 저수지의 상층수를 취수토록 부유부재(1)에 설치되는 취수펌프(2)와 취수관(3)을 통해 유입
물탱크(5)가 연통 연설된다. 이 때 상기 부유장치(1)은 스치로폼등의 부력을 갖는 자재를 이용하여 구성되는 것으로, 그 하
단에 취수펌프와 취수관이 설치되며, 부유부재(1)가 저수지의 특정지역(수심이 깊은 장소)에만 부유하도록 로프등의 고정
수단을 더 설치하여 부유부재의 이동을 제한 시킬 수 있다. 그리고, 상기 취수펌프에 연결된 취수관(3)은 유동에 의해 연결
부분이 파손되는 것을 방지하기 위해 PE등과 같이 신축성을 갖는 재질로 형성하거나, 취수펌프와의 연결부위를 플렉시블
하게 형성할 수 있다.
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또한, 상기 유입물탱크(5)는 취수펌프(2)의 가동시간을 증대시키기 위한 임시저장탱크로써, 내부에 수위센서(4)가 설치되
어 원수를 저장토록하고, 저장된 원수는 관을 통해 연통설치된 제1여과조(8)에 공급된다. 상기 제1여과조(8)와 유입물탱
크(2) 사이에는 원수유입펌프(6)를 개재하여 제1여과조의 내부에 설치된 수위센서(7)에의 측정에 따라 작동되도록 한다.
그리고, 상기 제1여과조(8)에는 원수의 정수효율을 증대시키시 위해 내부에 수위센서(7)가 설치된 제2여과조(9)를 더 설
치하고, 상기 제1 여과조(8) 및 제2 여과조(9) 사이에는 여과조 순환펌프(10)가 설치되며, 상기 제2 여과조(9)의 하단 일
측에는 여과수의 유출을 안내하는 유출전동밸브(11)가 설치되고, 상기 유출 전동밸브(11)와 배수탱크 공급펌프(12)를 개
재하여 배수탱크(13)가 연통 연설된다. 상기 여과조(8, 9)는 다수개를 더 설치하여 최상의 수질로 정수할 수 있다. 즉, 다수
개의 여과조를 직렬로 설치하여 사용하여 정수율을 향상시키거나, 여과조를 병렬로 연결하여 정수량을 증가시킬 수 있는
것이다.
또한, 상기 제2 여과조(9) 하부 일측으로 공급관을 개재하여 내부에 수위센서(14)가 설치되는 세척수공급탱크(15)가 설치
되고, 상기 세척수 공급탱크(15) 측면에는 상기 제1 여과조(8)와 제2 여과조(9)를 역세척토록 역세척관에 역세척 펌프
(16)(17)가 각각 설치되는 한편, 상기 제1 및 제2 여과조(8)(9) 일측에는 드레인 전동밸브(18)가 설치되어 역세척수에 의
한 불순물 및 이물질이 세척수 공급탱크(15)에 유출토록 설치된다. 이러한 자동화시스템은 배수탱크(13)의 수위에 의해
취수, 정수, 공급을 자동으로 이루어지게 하여 정수효율을 향상시키고, 하나의 시스템으로 취수 및 정수가 가능하게 한 것
이다.
이와같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와같이, 취수펌프(2)는 부유부재(1)의 부력에 의해 수면에 상시적으로 부유하면서 상층부의 맑
은 물인 원수를 취수관(3)을 통해 취수한 후 유입물탱크(5)에 공급한다. 이때 상기 유입물탱크(5)에 물이 고수위가 되면 유
입물탱크(5)의 내부에 설치되는 수위센서(4)가 감지하여 상기 취수펌프(2)가 가동을 중시키게 되며, 원수 유입펌프(6)의
작동으로 제1여과조(8)로 원수가 유입되어 여과되고, 상기 제1여과조(8)의 수위가 일정높이가 되면 제1여과조(8)의 내부
에 설치되는 수위센서(7)가 감지하여 여과조 순환펌프(10)가 작동하여 제2여과조(9)에 유입되어 재차 여과될 수 있도록
하며, 한편으로 상기 제1 ,제2여과조(8)(9)에서도 수질이 양호하지 않으면 제3, 제4여과조를 추가로 설치할 수 있도록 한
다.
한편, 상기 제2여과조(9)의 수위가 일정높이가 되면 제2여과조(9) 내부에 설치된 수위센서(7)가 감지하여 유출전동밸브
(11)와 배수탱크공급펌프(12) 및 세척수공급펌프(15')가 작동하여 배수탱크(13)와 세척수공급탱크(15)에 물이 보내지고,
세척수공급탱크(15)의 물이 고수위가 되면 수위센서(14)가 감지하여 세척수 공급펌프(15')가 정지되며 배수탱크(6)수위
가 고수위가 되면 수위센서가 감지하여 배수탱크 공급펌프(12)가 정지된다.
또한, 상기 제2 여과조(9)의 수위가 고수위가 되면 설치된 수위센서(7)가 감지하여 여과조 순환펌프(10)가 정지되며 제1
여과조(8)의 수위가 고수위가 되면 제1여과(8)조 내부의 수위센서(7)가 감지하여 원수 유입펌프(6)가 정지되며 유입물탱
크(5)에 물이 고수위가 되면 수위센서(4)가 감지하여 취수펌프(2)가 가동을 중지시키게 되는 것이다.
한편, 정수처리로 인하여 유입물탱크(5)의 물이 저수위가 되면 취수펌프(2)가 작동되며, 고수위가 되면 유입물탱크(5) 내
부의 수위센서(4)에 의해 자동으로 펌프를 정지시켜 취수펌프(2)의 가동시간을 길게 하여준다.
상기 취수펌프(2)는 저수지 또는 댐에서 장거리를 일시에 펌핑을 해야 하기 때문에 대용량이 필요하고, 정수장치내에는 순
환용 펌프를 사용하기 때문에 소형펌프를 사용하므로 수량의 차이로 인하여 취수펌프가 자주 작동함으로서 펌프에 무리가
발생되는 것을 방지하고 취수펌프의 가동회수를 줄이기 위해 유입물탱크(5)가 설치된다.
이에 더하여, 취수장치쪽에서 문제가 발생하여 유입 물탱크(5)에 물이 탱크 바닥에 이르면 유입물탱크 수위센서(4)가 감지
하여 원수 유입펌프(6)의 가동을 멈추게 하며, 이로 인하여 제1여과조(8)의 수위가 바닥에 이르면 수위센서(7)가 감지하여
여과조 순환펌프(10)의 보호를 위해 가동을 멈추게 하며, 이로 인하여 제2 여과조(9)의 수위가 바닥에 이르면 제2 여과조
(9) 내부의 수위센서(7)가 감지하여 배수탱크 공급펌프(12)의 보호를 위해 가동을 멈추게 되는 것이다.
계속해서, 상기 유입 물탱크(5)에 물이 탱크의 일정수위에 이르면 유입 물탱크의 수위센서(4)가 감지하여 원수 유입펌프
(6)의 가동을 수행하게 하며, 이로 인하여 제1여과조(8)의 수위가 일정수위에 이르면 제1여과조에 설치된 수위센서(7)가
감지하여 여과조 순환펌프(10)기 가동을 하게하며, 이로 인하여 제2여과조(9)의 수위가 일정수위에 이르면 재차 제2여과
조에 설치된 수위센서(7)가 감지하여 배수탱크 공급펌프(12)와 세척수 공급탱크(15)가 가동을 하게 한다.
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한편, 여과조의 세척 및 청소는 1주일에 1회 정도 1회 약 5∼10여분 정도 작동될 수 있도록 자동 제어판넬(19)에 부착된
타이머를 조절하여 제2여과조(9) 하단에 설치된 유출전동밸브(11)를 닫고 제1여과조(8)하단에 설치된 드레인전동밸브
(18)를 열어주어 여과조 순환펌프(10)와 원수 유입펌프(6)의 가동을 정지시키게 한다.
이와 동시에, 상기 제1여과조 역세척펌프(16)와 제2여과조 역세척펌프(17)가 동시에 작동하여 제1여과조(8)과 제2여과조
(9)에서 발생된 불순물 및 이물질이 드레인전동밸브(18)를 통하여 밖으로 배출되는 것이다.
청소중 세척수 공급탱크(15)의 물이 바닥에 이르면 세척수 공급탱크(15)에 설치되는 수위센서(14)가 감지하여 제1여과조
역세척펌프(16)와 제2여과조 역세척펌프(17)가 동시에 가동을 중지하여 펌프를 보호하게 되며, 상기 제1 여과조(8)와 제2
여과조(9)의 물이 감지되지 않으면 자동제어판넬(19)로 신호를 보내 모든 역세척 기능은 정지되면서 유출 전동밸브(11)는
열고 드레인 전동밸브(18)는 닫히며 원수 유입펌프(6)가 작동되어 여과(정수)가 되는 시스템을 전 자동 및 수동으로 취수,
정수, 역세척, 배수의 기능이 하나의 시스템으로 이루어져 정수장치의 효과를 높일 수 있는 것이다.
발명의 효과
이상과 같이 본 발명인 호소수용 취수 및 정수장치의 자동화시스템에 의하면, 저수지에 부유부재를 개재하여 취수펌프가
설치되어 수면의 상층 취수를 용이하게 하면서, 유입물탱크를 설치하여 펌프 가동시간을 비교적 길게 형성할 수 있도록 하
며, 상기 유입 물탱크와 연통 연설되는 여과조를 적어도 1개이상 설치하여 최상의 수질로 정수할 수 있도록 함은 물론, 상
기 여과조에서 여과된 여과수가 배수탱크로 손쉽고, 용이하게 유입토록 되고, 세척수 공급용 탱크를 별도 설치하여 여과조
를 주기적으로 역세척하여 정수 효율을 향상시키며, 상기 배수탱크의 수위에 의해 취수, 정수 및 공급이 자동으로 이루어
질 수 있는 우수한 효과가 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이
나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자
는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
저수지의 상층수를 취수토록 부유부재(1)의 하단에 결합되어 PE등 신축성이 있는 재질의 파이프로 연결되며, 수심이 가장
깊은 쪽의 상류에 부유하여 취수가 이루어지도록 로프 등을 이용하여 고정되는 취수펌프(2);
상기 취수펌프(2)에 취수관(3)을 통해 연통 연설되어 원수를 저장하고, 내부에는 수위센서(4)가 설치된 유입물탱크(5);
상기 유입물탱크(2)에 원수유입펌프(6)를 개재하여 순차적으로 설치되고, 내부에 수위센서(7)가 설치되어 저장 높이를 조
절하며, 저장된 원수를 여과토록 하며, 순환펌프(10)를 이용하여 다수개를 연속적으로 설치하여 다단계의 정수가 이루어
지는 제1 및 제2여과조(8, 9);
상기 제1여과조(8)와 제2여과조(9) 사이에 설치되는 여과조 순환펌프(10);
상기 제2여과조(9)의 하단 일측에 설치되어 여과수의 유출을 안내하는 유출전동밸브(11);
상기 유출전동밸브(11)에 배수탱크공급펌프(12)를 개재하여 연통 연설되는 배수탱크(13);
상기 제2여과조(9) 하부 일측으로 공급관을 개재하여 연통 연설되고, 내부에 수위센서(14)가 설치된 세척수 공급탱크(15)
;
상기 세척수 공급탱크(15) 측면에는 상기 제1여과조(8)와 제2여과조(9)에 각각 연통설치되는 역세척관에 설치되는 역세
척펌프(16, 17);
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상기 제1 및 제2 여과조(8)(9) 일측에 설치되어 역세척수에 의한 불순물 및 이물질이 세척수에 의해 유출토록 설치되는 드
레인 전동밸브(18);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 호소수용 취수 및 정수 장치의 자동화 시스템.
청구항 2.
삭제
청구항 3.
삭제
도면
도면1
도면2
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도면3
도면4
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