KR102065694B1 - 오배수장치 및 이를 위한 관리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오배수장치 및 이를 위한 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오배수를 배기장치의 컨트롤러를 이용하여 오배수통과 배출펌프의 과전류감지, 효율적인 펌프구동, 동파방지, 고착방지 및 플러트스위치의 이상시 긴급구동 등을 컨트롤할 수 있도록 하여 오배수 장치를 효율적으로 관리하고 수명을 연장할 수 있도록 하는 오배수장치 및 이를 위한 관리 시스템에 관한 기술이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 기술적 수단으로서의 본 발명은, 오배수의 유입관이 구비되어 있는 저장탱크와, 상기 저장탱크에 최소한 2개 이상 구비되는 배출펌프와, 상기 배출펌프로부터 외부로 연장되는 배출관과, 상기 저장탱크에 구비되어 수위를 측정하는 수위센서 및 상기 배출펌프와 수위센서를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 오배수저장장치에 있어서, 상기 제어부에는 각각의 배출펌프의 가동시간을 측정하는 타임센서가 구비되어 상기 배출펌프가 하나씩 가동되는 경우에 어느 하나의 배출펌프의 연속가동시간이 미리 정해진 특정 시간을 초과하는 경우에 상기 가동중인 배출펌프의 가동을 중단하고 다른 배출펌프를 가동하도록 한다.

Description

오배수장치 및 이를 위한 관리 시스템{WASTEWATER DISCHARGE DEVICE AND MANAGEMENT SYSTEM FOR IT}

본 발명은 오배수장치 및 이를 위한 관리 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오배수배출장치의 컨트롤러를 이용하여 배출펌프의 과전류감지, 효율적인 펌프구동, 동파방지, 고착방지 및 플로트스위치의 이상시 긴급구동 등을 제어할 수 있도록 하여 오배수 장치를 효율적으로 관리하고 수명을 연장할 수 있도록 하는 오배수장치 및 이를 위한 관리 시스템에 관한 기술이다.

오배수장치는 건물 등에서 발생하는 오수를 배출하는데 이용되는 장치이다. 본 발명이 적용되는 오배수장치는 주로 작은 건물 등의 지하에 설치되어 건물 내에서 발생하는 분뇨 등을 배출하는데 활용되는 장치이다.

이처럼 오배수장치는 소형 건물에 소규모로 설치되는 장치 및 공사이다 보니 주로 영세한 중소기업에 의하여 생산 및 시공되고 있는 것이 현실이다. 그리고 이러한 이유로 상기 오배수장치에 사용되는 주요장치는 물론 컨트롤러도 기성품을 조립하여 사용하거나 오픈소스와 모듈을 이용하여 오배수에 필요한 간단한 기능만을 가지는 형태로 만들어져서 설치되는 것이 일반적이다.

그런데, 오배수장치는 열악한 환경에서 사용되다보니 기존의 범용시스템으로는 원활한 구동에 한계가 있었다. 예를 들어, 분뇨가 굳으면 모터에 무리가 가서 모터의 손상이나 수명단축의 원인이 되고, 분뇨와 각종 이물질이 범벅이 된 탱크 내에 설치된 플로팅스위치는 오작동이 발생하여 배출펌프의 과부하나 과열의 원인이 되기도 하였다. 또한, 겨울철에 동파가 발생하는 경우에는 건물에 거주하는 사람들에게 상당한 불편을 줄 수 있는데, 사무용 오피스건물의 경우에는 특히 밤에 사람들이 없는 경우가 많기 때문에 보온관리를 조금만 소홀히 하거나 설치장소의 온도가 떨어지는 경우에 쉽게 동파사고가 발생할 수 있다.

그러나 종래의 오배수장치나 이를 관리하는 컨트롤러는 오배수장치나 이들 장치의 설치환경에 맞게 만들어진 것이 아니기 때문에 상기와 같은 상황에서 대응할 수 있는 기능이 전무한 것이 현실이다.

KR 10-1196194 B1

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 오수의 수위와 펌프의 가동시간에 따라 가동펌프 및 가동시간을 조절하여 상기 펌프를 효율적으로 관리하며, 고착방지기능과 동파방지기능을 구비하여 오수의 유입이 없는 경우에도 일정 조건에서 일정 주기로 펌프를 가동하도록 함으로써 고장을 줄이고, 수위센서에 오류가 발생하는 경우에도 시스템이 정상적으로 가동될 수 있도록 하는 오배수장치 및 이를 위한 관리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 과제를 해결하기 위한 기술적 수단으로서의 본 발명은, 오배수의 유입관이 구비되어 있는 저장탱크와, 상기 저장탱크에 최소한 2개 이상 구비되는 배출펌프와, 상기 배출펌프로부터 외부로 연장되는 배출관과, 상기 저장탱크에 구비되어 수위를 측정하는 수위센서 및 상기 배출펌프와 수위센서를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 오배수저장장치에 있어서, 상기 제어부에는 각각의 배출펌프의 가동시간을 측정하는 타임센서가 구비되어 상기 배출펌프가 하나씩 가동되는 경우에 어느 하나의 배출펌프의 연속가동시간이 미리 정해진 특정 시간을 초과하는 경우에 상기 가동중인 배출펌프의 가동을 중단하고 다른 배출펌프를 가동하도록 한다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 제어부는 각각의 배출펌프의 총 가동시간을 비교하여 다음 가동 시 가동시간이 작은 순서부터 먼저 가동하도록 하되, 총 가동시간에 의한 가동펌프의 교체와 연속가동시간에 의한 가동펌프의 교체가 중복되는 경우에는 상기 연속가동시간에 의한 가동펌프의 교체를 우선하여 적용할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 제어부에는 상기 저장탱크의 온도를 감지하는 온도센서가 더 구비되어 상기 저장탱크의 온도가 특정온도 이하가 되면 미리 정해진 특정주기로 특정시간동안 상기 배출펌프를 가동하는 동파방지기능이 구비될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 각 배출펌프에 구비되어 있는 배출관 중 어느 하나의 배출관에는 제1 개폐밸브가 구비되고, 상기 제1 개폐밸브가 구비된 배출펌프와 상기 제1 개폐밸브의 사이에는 상기 저장탱크로 연통되는 순환배관이 구비되고, 상기 순환배관에는 제2 개폐밸브가 구비되며, 상기 제어부에는 상기 제1 및 제2 개폐밸브를 제어하는 밸브제어부가 구비되어, 상기 제어부가 동파방지기능을 수행하는 경우에 상기 수위센서에 의하여 측정된 수위가 특정수위 이하인 경우에는 상기 제1 개폐밸브를 차단하고 상기 제2 개폐밸브를 개방하여 상기 저장탱크의 오수가 내부로 순환되면서 동파를 방지하도록 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로,. 상기 제어부에는 고착방지기능이 더 구비되어, 상기 배출펌프의 가동시간이 특정시간 이상으로 정지되어 있는 경우에는 상기 배출펌프를 특정주기로 특정시간동안 가동하도록 하여 상기 저장탱크나 상기 배출펌프에 오수가 고착하는 것을 방지하할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 각 배출펌프에 구비되어 있는 배출관 중 어느 하나의 배출관에는 제1 개폐밸브가 구비되고, 상기 배출펌프와 상기 제1 개폐밸브의 사이에는 상기 저장탱크로 연통되는 순환배관이 구비되고, 상기 순환배관에는 제2 개폐밸브가 구비되며, 상기 제어부에는 상기 제1 및 제2 개폐밸브를 제어하는 밸브제어부가 구비되어, 상기 제어부가 고착방지기능을 수행하는 경우에 상기 수위센서에 의하여 측정된 수위가 특정수위 이하인 경우에는 상기 제1 개폐밸브를 차단하고 상기 제2 개폐밸브를 개방하여 상기 저장탱크의 오수가 내부로 순환되면서 오수의 침전이나 고착을 방지할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 수위센서는 플로팅스위치로 구성되며, 상기 제어부에는 과부하방지기능이 구비되어, 상기 배출펌프가 특정시간 이상으로 가동되어도 최저수위의 센서가 작동되지 않을 경우에는 상기 배출펌프의 가동을 특정주기로 특정시간동안 가동을 중단하도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 오배수장치 및 이를 위한 관리 시스템에 의하면 오배수장치에 사용되는 펌프를 효율적으로 관리하여 수명을 연장시키고, 오배수 저장탱크가 동파하거나 펌프 또는 저장탱크가 오배수의 고착으로 인하여 고장나는 것을 방지할 수 있으며, 오배수의 수위를 측정하는 플로팅센서에 이상이 발생하더라도 비상운전으로 정상가동이 가능하도록 할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 오배수장치의 계략적인 구성을 나타내는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 오배수장치의 시스템구성을 타나내는 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 오배수장치의 계략적인 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 오배수장치의 시스템구성을 타나내는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 오배수장치는 오배수의 유입관(110)이 구비되어 있는 저장탱크(100)와, 상기 저장탱크(100)에 최소한 2개 이상이 구비되는 배출펌프(200)와, 상기 배출펌프(200)로부터 외부로 연장되는 배출관(130) 및 상기 저장탱크(100)에 구비되는 수위센서(130) 및 상기 배출펌프(200)와 수위센서(130)를 제어하는 제어부(250)를 포함하여 구성될 수 있다.

저장탱크(100)는 건물이나 시설물 등에서 발생하여 유입관(110)으로 유입되는 분뇨 등과 같은 오수를 일시적으로 수용하는 공간을 제공한다. 배출펌프(200)는 상기 저장탱크(100)에 유입된 오수를 외부로 배출하는 역할을 하는 것으로, 상기 저장탱크(100)의 내부에 최소한 2개 이상이 구비된다. 이는 배출용량을 증대시키고 효율적인 관리를 통하여 전력소모량을 줄이는 기본적인 목적 외에 후술하여 설명할 다양한 기능을 구현하기 위함이다. 배출펌프(200)는 2개 이상 다양한 개수로 구성될 수 있지만, 이하에서는 이해를 편의를 위하여 2개의 배출펌프(200)가 구비된 오배수장치를 기준으로 설명힌다.

배출관(130)은 저장탱크(100)에 구비되는 각각의 배출펌프(200)와 연결되어 외부로 연장되며, 배출펌프(200)에 의하여 토출되는 오수를 외부로 배출하는 통로가 된다. 배출관(130)은 도면에 도시된 바와 같이 배출펌프(200)별로 각각 구비되어 있다가 특정 지점에서 하나로 연결될 수 도 있고, 도면에는 도시되지 않았지만 각각의 배출관(130)이 개별적으로 구비될 수 도 있다.

수위센서(130)는 저장탱크(100)의 내부에 구비되어 제어부(250)와 연결되는 구성으로, 저장탱크(100)에 유입되는 오수의 수위를 실시간으로 측정한다. 수위센서(130)는 다양한 방법이나 구성이 적용될 수 있으나, 본 발명과 같은 오배수장치에는 일반적으로 플로팅스위치(floating switch)를 이용한 수위센서(130)가 사용된다. 즉, 수위가 올라가면서 부력체가 뜨면 스위치가 켜지거나 꺼지는 방식을 이용하여 수위를 측정하는 것으로, 일반적으로 2개 이상 바람직하게는 3개 이상이 구비되어 저수위, 중수위, 고수위 등을 측정하게 된다. 플로팅스위치를 이용한 수위센서(130)는 공지의 구성으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 다만, 본 발명이 적용되는 오배수장치는 침전물이나 불순물 등이 매우 많은 분뇨 등과 같은 오수 속에서 작동되기 때문에 상기 오수의 불순물이나 찌꺼기가 플로팅스위치의 작동부위에 고착되어 일시적으로 오작동을 일으키는 경우가 발생할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 오배수장치는 이러한 수위센서(130)의 오작동으로 배출펌프(200)가 과도하게 작동하여 과부하되는 것을 방지하는 기능이 추가되어 있다. 과부하방지기능에 대해서는 후술하여 상세히 설명한다.

제어부(250)는 컨트롤박스에 구비되어 전술하여 설명한 수위센서(130)와 배출펌프(200) 등을 제어할 수 있도록 연결되며, 후술하여 설명할 온도센서(270) 및 타임센서(210) 등과도 연결되어 동파방지기능과 고착방지기능은 물론 배출펌프(200)를 효율적으로 관리하여 상기 배출펌프(200)의 고장을 방지하고 수명을 연장하도록 한다.

오배수장치는 오수나 분뇨를 배출하는 것으로, 대부분의 건물이나 시설물에 설치되는 장치이다. 그러나 소규모시설이나 소형건물 등에 설치되는 오배수장치는 구성이나 용량 등에 있어서 대규모시설이나 건물에 설치되는 오배수장치와는 상이하며, 중소기업에서 개별적으로 생산하여 설치되는 경우가 대부분이다. 소형건물 등에 사용되는 오배수장치는 작동환경이나 용량 등에 있어서 대형 오배수장치와는 다르기 때문에 환경에 적합한 별도의 시스템이 필요하다. 그런데 종래의 대부분의 소형 오배수장치는 자금력이 부족한 중소기업에서 제조 및 설치되다 보니 단순히 오수의 수위를 측정하여 펌프를 가동하는 정도의 단순한 기능만 갖추고 있어서 작동환경이나 기후 등에 따라 발생하는 다양한 문제에 능동적으로 대응하지 못하기 때문에 사용자에게 큰 불편을 주고 있다. 이는 자금력이 부족한 중소기업에서 오배수장치에 적합한 컨트롤박스를 개발하지 못하고 기존에 만들어진 제품을 단순히 응용하여 사용하기 때문이다.

먼저, 본 발명에 따른 오배수장치의 제어부(250)에는 각각의 배출펌프(200)의 가동시간을 측정하는 타임센서(210)가 구비되어 배출펌프(200)의 가동시간을 효율적으로 관리할 수 있다. 전술한바와 같이 오배수장치는 일반적으로 2개의 배출펌프(200)가 구비되어 있다. 그리하여 유입량이 적을때는 하나의 배출펌프(200, 제1 배출펌프)를 1차로 가동하고, 유입량이 일정용량 이상이 되면 다른 배출펌프(200, 제2 배출펌프200)를 추가로 가동(2차 가동)하도록 구성하였다. 그리고 어느 하나의 배출펌프(200)가 고장이 나더라도 나머지 하나의 배출펌프(200)로 배수가 가능하도록 하였다.

그런데 종래에는 제1 배출펌프를 오래 동안 가동하더라도 유입용량이 제2 배출펌프를 가동할 정도에 이르지 못하면 계속해서 제1 배출펌프만을 가동하고 제2 배출펌프의 사용시간이나 빈도는 현저히 적었다. 그리하여 제1 배출펌프는 과도한 사용으로 인하여 잦은 고장을 일으키고, 자주 사용하지 않는 제2 배출펌프는 슬러지 등의 고착으로 인하여 고장이 발생하는 경우가 많았다.

본 발명에 따른 오배수장치 및 이를 위한 관리시스템은 각각의 배출펌프(200)의 총 가동시간과 연속가동시간을 측정할 수 있는 타임센서(210)가 구비된다. 그리하여 설치한 시점부터 현재까지의 각 배출펌프(200)의 총 가동시간과 현재 가동되고 있는 배출펌프(200)의 연속시가동시간을 측정한 다음 가동시간이나 빈도를 분배하여 효율적으로 관리할 수 있다.

좀 더 자세히 설명하면, 제1 배출펌프의 가동시간과 제2 배출펌프의 가동시간의 차이가 미리 정해진 특정 비율이나 시간보다 많은 경우에는 다음 가동시각에는 가동시간이 적은 배출펌프(200)를 1차 가동펌프로 한다. 예를 들어, 제1 배출펌프의 가동시간이 제2 배출펌프의 가동시간보다 3시간 많아지는 경우에는 다음 가동부터는 제2 배출펌프를 1차 가동펌프로 하여 가동하도록 하고, 다시 제2 배출펌프의 가동시간이 제1 배출펌프의 가동시간보다 3시간 많아지는 경우에 다음 가동시각에서는 제1 배출펌프를 1차 가동펌프로 전환할 수 있다. 그리하여 각각의 배출펌프(200)의 평균가동시간이 어느 정도 균형을 이루도록 할 수 있다. 배출펌프(200) 사이의 가동시간차이는 비율로 설정할 수도 있지만 바람직하게는 시간으로 정하도록 한다. 왜냐하면 비율에 의할 경우 총 사용시간이 증가할 수록 단위 시간당 비율의 차이는 줄어들기 때문에 효율적인 관리가 어려울 수도 있기 때문이다.

또한, 본 발명에 따른 오배수장치 관리시스템은 배출펌프(200)의 연속가동시간이 미리 정해진 특정 시간 이상이 되면 가동을 중단하고 다른 배출펌프(200)를 가동하는 것을 반복적으로 수행할 수 있다. 본 발명에 사용되는 배출펌프(200)는 오수에 포함되어 있는 슬러지나 이물질 등을 분쇄하여 함께 외부로 배출하기 때문에 전력소모량과 많고 부하가 많이 걸린다. 따라서 배출펌프(200)를 연속적으로 장시간 사용하다 보면 상기 배출펌프(200)에 과부하가 걸려서 잦은 고장을 일으키게 된다. 본 발명에 따른 오배수장치 관리시스템은 이러한 문제를 예방하기 위하여 동일한 배출펌프(200)의 연속가동시간을 일정 시간으로 제한하여, 특정 배출펌프(200)의 가동시간이 미리 설정된 특정시간이 되면 그 가동을 중단하고 다른 배출펌프(200)가 가동되도록 한다. 예를 들어, 각 배출펌프(200)의 연속가동시간을 30분으로 제한하는 경우에 제1 배출펌프가 가동을 시작하여 30분이 되면 상기 제1 배출펌프의 가동을 중단하고 제2 배출펌프가 가동되도록 할 수 있다. 그리고 제2 배출펌프의 연속가동 시간이 30분이 되면 다시 상기 제2 배출펌프의 가동을 중단하고 제1 배출펌프가 가동되도록 할 수 있다. 상기와 같은 방법으로 배출펌프(200)의 연속가동시간을 조절하면 각 배출펌프(200)에 과부하가 걸리는 것을 방지할 수 있고, 각 배출펌프(200)의 사용시간도 균일하게 조절할 수 있다.

그리고 저장탱크(100)에 유입되는 오수의 용량이 많아져서 두 개의 배출펌프(200)를 동시에 가동하여야 하는 경우에도 일정한 주기로 가동과 중단을 반복할 수 있다. 예를 들어, 유입된 오수의 양이 저수위일 때는 한 개의 펌프를 전술하여 설명할 바와 같이 교대로 가동하고, 중수위일 때는 2개의 펌프를 동시에 가동하되 30분 가동 후 1분 중지와 같이 일정한 주기로 가동시간과 휴식시간을 조절할 수 있으며, 마지막으로 고수위일 때는 두 개의 펌프를 연속적으로 가동하면서 경보음 또는 경보램프가 울리도록 할 수 있다. 이때 전술하여 설명한 배출펌프(200)의 각 가동시간은 펌프의 용량과 발열량 등에 따라 설정될 수 있다. 그리고 전술하여 설명한 총 가동시간의 차이로 인한 가동펌프의 교체와 연속가동시간으로 인한 가동펌프의 교체가 중복되는 경우에는 연속가동시간에 의한 가동펌프의 교체가 우선적으로 적용되도록 한다.

이처럼 오수의 수위에 따라 펌프의 가동조건과 가동시간을 조절하고, 각각의 배출펌프(200)의 가동시간을 분배함으로써 배출펌프(200)를 효율적으로 관리할 수 있으며, 불필요한 고장을 방지하거나 최소화할 수 있다.

본 발명에 따른 오배수장치의 관리시스템은 제어부(250)에 저장탱크(100)의 온도를 감지하는 온도센서(270)가 더 구비되어 있다. 그리하여 저장탱크(100)의 온도가 특정온도 이하가 되면 동파방지기능이 가동하도록 한다. 이때 온도센서(270)는 저장탱크(100)에 저장되어 있는 오수가 동결하는지를 감시하기 위한 것으로 센싱부가 상기 저장탱크(100) 내에 설치되어 제어부(250)와 연결되는 것이 일반적이겠지만, 필요에 따라서는 상기 센싱부가 저장탱크(100)의 외부 주변에 설치되거나 PCB가 구비된 콘트롤박스에 구비되어 주변온도에 따라 동파방지기능이 작동하도록 할 수도 있다.

전술하여 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 오배수장치는 주로 소형건물이나 시설물에 설치되는 오배수장치에 적용하기 위한 것이다. 그런데 이러한 소형건물은 주로 오피스건물로 많이 사용되는 것으로, 낮시간에는 사람들이 많지만 밤시간에는 비어 있는 경우가 많다. 이처럼 사용자가 없는 경우에는 오수탱크나 배출관 내에 정체되어 있는 오수가 얼어서 동파사고가 발생할 수 있으며, 밤시간 동안 동파사고가 발생하면 다음날 수리가 완료될 때까지 상당한 시간동안 가동이 중지되어 불편함을 주게 된다. 오배수 저장탱크(100)는 건물 등의 지하에 주로 설치되기 때문에 왠만한 추위에는 쉽게 동파되지 않는다. 따라서 동파사고에 대한 준비나 예방노력이 거의 전무한 것이 현실이다. 그런데 오늘날과 같이 이상기후로 겨울철 기온이 크게 떨어지는 경우에는 동파사고가 발생할 수 있으며, 동파사고에 대한 준비가 거의 안되어 있는 오배수장치의 경우에 오히려 동파사고가 발생할 여지는 많아질 것으로 예상된다. 이처럼 겨울철에 사용자가 적은 시간에 저장탱크(100)가 동파하는 것을 방지하기 위하여 동파기능이 작동되는 것이다.

동파방지기능은 제어부(250)에 구비된 온도센서(270)에 의하여 측정된 온도가 특정온도 이하가 되면 미리 정해진 특정주기로 특정시간동안 배출펌프(200)를 가동하는 방식으로 진행된다. 가동주기와 가동시간은 오수의 종류나 설치위치 또는 설치환경 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 오수탱크 또는 주변의 온도가 0℃ 또는 -1℃에 얼기 시작하는 경우에 상기 온도가 되면 동파방지기능이 작동하도록 한다.

동파방지기능은 1차적으로 배출펌프(200)를 주기적으로 작동시켜 오수를 배수하는 방법으로 진행된다. 예를 들어, 60분을 주기로 1분씩 배출펌프(200)를 가동시켜주어 저장탱크(100) 내부의 오수를 외부로 배출하면서 상기 저장탱크(100) 또는 배출관(130) 내의 오수를 유동시켜주어 오수가 얼어서 동파하는 것을 방지할 수 있다. 동파방지기능은 오수가 어는 것을 방지하는 것으로 충분히 목적을 달성할 수 있고, 오수에는 많은 불순물이나 이물질이 함유되어 있으며 저장탱크(100) 또한 지하와 같이 겨울철에도 기온이 쉽게 떨어지지 않는 장소에 주로 설치되기 때문에 1시간에 1분 정도의 가동만으로도 오수를 유동시켜 동파를 방지할 수 있게 된다.

한편, 전술하여 설명한 바와 같이 오수탱크는 밤시간에는 유입되는 양이 없어서 오수가 일정수위 이하로 내려가는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우를 대비하여 본 발명에 따른 오배수장치의 관리시스템은 배출관(130) 중 어느 하나의 배출관(130)에 제1 개폐밸브를 구비하고, 상기 제1 개폐밸브가 구비된 배출펌프(200)와 제1 개폐밸브의 사이에는 상기 저장탱크(100)로 연통되는 순환배관(미도시)이 구비될 수 있다. 그리고 순환배관에는 제2 개패밸브가 구비되며, 상기 제1 개폐밸브와 제2 개폐밸브는 제어부(250)에 구비된 밸브제어부(230)에 의하여 개폐되도록 구성될 수 있다.

상기과 같은 구성에서 본 발명에 따른 오배수장치의 관리시스템이 동파방지기능을 수행함에 있어서 수위센서(130)에 의하여 측정되는 저장탱크(100)의 수위가 특정수위 이하인 경우(예를 들어 최저수위인 경우)에는 제1 개폐밸브를 차단하고 제2 개폐밸브를 개방하여 동파방지기능을 수행할 수 있다. 그리하여 배출펌프(200)에 의하여 배수되는 오수는 다시 저장탱크(100)의 내부로 순환되면서 상기 저장탱크(100) 내의 오수를 유동시켜 동파를 방지할 수 있다.

한편, 내부순환방식으로 동파방지기능을 수행하는 도중에 갑자기 많은 양의 오수가 유입되거나 오수가 일정수위 이상이 되면 동파방지기능을 수행하던 제1 개폐밸브가 구비된 배출펌프(200)의 가동을 중지하고 다른 배출펌프(200)를 가동하여 오수를 배출하도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 오배수장치의 관리시스템에는 제어부(250)에 고착방지기능이 더 구비될 수 있다. 전술한 바와 같이 오배수는 많은 불순물을 함유하고 있기 때문에 정체되어 있으면 쉽게 증착 또는 고착화가 진행된다. 이처럼 고착화가 진행되면 배관이 막히거나 배출펌프(200)가 고장나는 경우가 있다. 또한, 플로팅스위치 방식의 수위센서(130)의 경우에 부력체의 동작부위가 고착화되면서 움직이지 못하게 되어 정상적으로 수위를 감지하기도 어려워지는 문제점이 생길 수 있다.

이러한 문제를 방지하기 위하여 본 발명에 따른 오배수장치 관리시스템은 모든 배출펌프(200)의 가동이 특정시간 이상 중지되면 미리 설정된 특정주기로 특정시간동안 배출펌프(200)의 전부나 일부를 가동하도록 할 수 있다. 예를 들어, 고착방지기능은 3시간동안 배출펌프(200)의 가동이 없는 경우에 1분동안 임의로 배출펌프(200)를 가동하는 사이클을 반복적으로 진행하도록 설정할 수 있다. 고착방지를 위하여 배출펌프(200)를 가동하는 경우에 필요에 따라 전술하여 설명한 바와 같이 제1 개폐밸브와 제2 개폐밸브를 제어하여 내부순환방식을 적용할 수도 있다. 고착방지기능도 전술하여 설명한 동파방지기능과 유사하게 주로 사람들의 이용이 적은 밤시간대 또는 휴가철 등과 같은 기간에 유용하게 적용될 수 있다. 따라서 겨울철에는 동파방지기능과 고착방지기능이 중복적으로 적용될 수 있는데, 이러한 경우에는 배출펌프(200)의 가동주기가 짧은 동파방지기능만 우선적으로 적용도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 오배수장치 및 이를 위한 관리시스템은 전술하여 설명한 바와 같이 수위센서(130)로 플로팅스위치가 주로 적용된다. 그런데 이물질이나 불순물이 많은 오수에서 플로팅스위치의 동작부위가 고착화되거나 이물질이 끼는 경우에 정상적으로 동작이 되지 않는 경우가 있다. 예를 들어, 수위센서(130)로 저수위, 중수위, 고수위를 측정할 수 있는 3개의 플로팅스위치가 적용되는 경우에 상기 3개의 플로팅스위치 중에 어느 하나가 고착화 등으로 인하여 일시적으로 켜진상태(on) 또는 꺼진상태(off)로 고정되면 수위측정에 오류가 발생할 수 있다. 이러한 경우에 실제 수위는 오수가 충분히 배수되어 배출펌프(200)가 정지되어야 하지만 수위센서(130)의 오류로 상기 배출펌프(200)가 계속해서 작동되어 과부하나 과열이 발생할 수도 있다. 특히 이러한 문제는 저수위를 감지하는 센서가 오작동하여 오수의 수위가 낮아짐에도 불구하고 부력체가 내려가지 않는 경우에 발생하기 쉬우며, 고수위를 감지하는 센서가 내려가지 않아서 두 개의 배출펌프(200)가 비상가동하는 경우에도 발생할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 오배수장치 관리시스템은 배출펌프(200)가 특정시간 이상으로 가동되어도 수위센서(130)가 정상적으로 작동되지 않는 경우에 상기 배출펌프(200)의 가동을 일정주기로 정지시킬 수 있다. 즉, 미리 산출된 단위시간당 오수의 평균적인 유입량을 고려할 때 최저수위에 도달하거나 최고수위에서 내려가는 것이 정상이지만 계속해서 최저수위에 도달하지 못하거나 최고수위에 머물러 있어서 배출펌프(200)가 연속적으로 일정시간 이상 계속해서 가동되는 경우에는 상기 배출펌프(200)의 가동을 일시 중지하였다가 일정한 주기로 상기 배출펌프(200)를 재가동하도록 할 수 있다. 플로팅스위치는 수위가 올라가면 동작부위에 끼어있던 이물질이 제거되면서 재가동 되는 경우가 흔히 있기 때문에 상기와 같은 방법을 통하여 자연스럽게 오작동이 고쳐질 수도 있으며, 필요에 따라서는 작업자에게 경보음이나 경고등 등을 통하여 이상신호를 줄 수도 있다.

본 발명에 따른 오배수 장치는 컨트롤러 또는 컨트롤박스에 습도센서(미도시)를 더 구비할 수 있다. 그리하여 습도가 일정수준 이상이 되는 경우에 경고음이나 경고등 등을 통하여 작업자에게 알려주도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 오배수 장치는 전술하여 설명한 바와 같이 주로 습도가 높은 지하에 설치된다. 그런데 습도가 일정수준 이상이 되면 전자장치 등에 손상을 줄 수 있다. 따라서 습도센서에 의하여 감지되는 습도가 일정수준 이상이 되면 습도를 제거하거나 장치를 작동하기 전에 점검을 하도록 할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 저장탱크
110: 유입관
130: 수위센서
200: 배출펌프
210: 타임센서
250: 제어부
270: 온도센서

Claims (7)

1. 오배수의 유입관이 구비되어 있는 저장탱크와, 상기 저장탱크에 최소한 2개 이상 구비되는 배출펌프와, 상기 배출펌프로부터 외부로 연장되는 배출관과, 상기 저장탱크에 구비되어 수위를 측정하는 수위센서 및 상기 배출펌프와 수위센서를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 오배수저장장치에 있어서,
   상기 제어부에는 각각의 배출펌프의 가동시간을 측정하는 타임센서가 구비되어 상기 배출펌프가 하나씩 가동되는 경우에 어느 하나의 배출펌프의 연속가동시간이 미리 정해진 특정 시간을 초과하는 경우에 상기 가동중인 배출펌프의 가동을 중단하고 다른 배출펌프를 가동하도록 하고,
   상기 제어부는 각각의 배출펌프의 총 가동시간을 비교하여 다음 가동 시 가동시간이 작은 순서부터 먼저 가동하도록 하되, 총 가동시간에 의한 가동펌프의 교체와 연속가동시간에 의한 가동펌프의 교체가 중복되는 경우에는 상기 연속가동시간에 의한 가동펌프의 교체를 우선하여 적용하며,
   상기 제어부에는 상기 저장탱크의 온도를 감지하는 온도센서가 더 구비되어 상기 저장탱크의 온도가 특정온도 이하가 되면 미리 정해진 특정주기로 특정시간동안 상기 배출펌프를 가동하는 동파방지기능이 구비되고,
   상기 각 배출펌프에 구비되어 있는 배출관 중 어느 하나의 배출관에는 제1 개폐밸브가 구비되고, 상기 제1 개폐밸브가 구비된 배출펌프와 상기 제1 개폐밸브의 사이에는 상기 저장탱크로 연통되는 순환배관이 구비되고, 상기 순환배관에는 제2 개폐밸브가 구비되며, 상기 제어부에는 상기 제1 및 제2 개폐밸브를 제어하는 밸브제어부가 구비되어,
   상기 제어부가 동파방지기능을 수행하는 경우에 상기 수위센서에 의하여 측정된 수위가 특정수위 이하인 경우에는 상기 제1 개폐밸브를 차단하고 상기 제2 개폐밸브를 개방하여 상기 저장탱크의 오수가 내부로 순환되면서 동파를 방지하며,
   상기 제어부에는 고착방지기능이 더 구비되어,
   상기 배출펌프의 가동시간이 특정시간 이상으로 정지되어 있는 경우에는 상기 배출펌프를 특정주기로 특정시간동안 가동하도록 하여 상기 저장탱크나 상기 배출펌프에 오수가 고착하는 것을 방지하며,
   상기 각 배출펌프에 구비되어 있는 배출관 중 어느 하나의 배출관에는 제1 개폐밸브가 구비되고, 상기 배출펌프와 상기 제1 개폐밸브의 사이에는 상기 저장탱크로 연통되는 순환배관이 구비되고, 상기 순환배관에는 제2 개폐밸브가 구비되며, 상기 제어부에는 상기 제1 및 제2 개폐밸브를 제어하는 밸브제어부가 구비되어,
   상기 제어부가 고착방지기능을 수행하는 경우에 상기 수위센서에 의하여 측정된 수위가 특정수위 이하인 경우에는 상기 제1 개폐밸브를 차단하고 상기 제2 개폐밸브를 개방하여 상기 저장탱크의 오수가 내부로 순환되면서 오수의 침전이나 고착을 방지하며,
   상기 수위센서는 플로팅스위치로 구성되며, 상기 제어부에는 과부하방지기능이 구비되어,
   상기 배출펌프가 특정시간 이상으로 가동되어도 최저수위의 센서가 작동되지 않을 경우에는 상기 배출펌프의 가동을 특정주기로 특정시간동안 가동을 중단하는 것을 특징으로 하는 오배수장치.
   
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