KR100328545B1 - 액체 여과용 필터의 연속 세척 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자정 장치를 가지고 액체를 연속적으로 여과하면서 이에 설치된 여과용 필터를 자동으로 청소해주는 액체 여과용 필터의 연속 세척 장치에 관한 것이다.
일반적으로 여과 필터 망에 액체를 통과시켜 액체를 여과하는 과정에는 여과 필터 망이 오물에 의해 더럽혀지므로 여과 필터 망을 교체하거나 주기적인 청소 또는 역세를 해주지 않으면 안되는데 이를 위하여서는 교체용 예비 필터의 비축이 필요하고, 또한 교체 시에는 작업을 중단해야 함으로 이로인한 손실을 방지하고자 근래에 이르러 개발된 자동 역세 필터가 있기는 하나, 이는 모터나 공기 압의 구동력을 이용하고 있기 때문에 전력비의 증가, 모터측 부분의 누수 현상 및 다량의 역세수 배출로 인한 원수(또는 원액) 회수 저하 및 고장 율의 증가는 물론 필터 망이 완전히 세척되지 않고 순간적인 압력 변화로 손상을 입는 등의 폐단이 있었던 것이다.
본 발명은 이상의 문제점을 해결하고자 발명한 것으로 이의 발명 요지는 여과기 몸체(19)의 상부 일측에는 여과 원수 유입구(1)가 경사상으로 접설되고, 하부에는 깔때기 형상의 필터 찌꺼기 배출관(10)이 형성되며, 내부 중심에 설치된 역세수 공급관 겸용 회전축(3)의 상부에는 역세수 유입구(8) 및 회전 날개(2)가 설치되고, 회전축(3)의 중간부에는 다수의 역세수 분배지관(4)이 분지 설치되어 있으되, 이의 선단에는 다수의 슬리트(6)가 뚫린 역세수 배출관(5)이 연결되고, 역세수 공급관 겸용 회전축(3)의 상하에는 베어링 및 씰(14)과 씰(15) 및 회전축용 베이링(16)을 개재한 여과기 몸체 덮개판(21) 및 외주면에 구멍부(17')(18')가 있는 여과 필터망 덮개판(17)과 하부 지지판(18)이 설치되고, 이들 사이에는 상하부 가스킷(12)(13)을 개재한 원통 형상의 여과 필터망(11)을 설치하며, 전기한 하부 지지판(18)의 좌우측에는 역세수 펌프 공급관(7) 또는 보로아 등의 공기 공급원(27)과 여과수 배출구(9)를 형성함으로 여과 원수 유입구(1)로 유입된 여과 원수는 여과기 몸체(19)의 접선 방향으로 흘러들어 선회되는 과정에 발행한 힘으로 회전날개(2)를 회전시킴과 동시 여과 필터망 덮개판(17)의 구멍부(17')을 통해 여과기 몸체(19)와 여과 필터망(11) 외부 사이의 공실로 흘러 들어서 여과 필터망(11) 내부로 유입되면서 여과된 후 여과수 배출구(9)를 통해 배출되고, 여과된 여과수의 일부는 역세펌프 공급 밸브(25) 및 역세 펌프(26)에 의해 압축 가압되어 역세수 유입관(26')과 연결된 역세수 유입구(8)로 또는 보로아 등의 공기 공급원(27)과 연결된 공기 유입관(27')을 통해 역세수 유입구(8)로 유입된 후 역세수 공급관을 겸한 회전축(3) 및 역세수 분배지관(4)과 역세수 배출관(5)의 끝단에 수직으로 뚫려 있는 역세수 배출 슬리트(6)를 통해 분산되면서 여과 필터 망(11)을 역 방향으로 세척하여주므로 여과 작업은 외부 에너지의 도움 없이 자정력에 의해 연속적으로 이루어짐과 동시에 여과 필터망(11)의 세척 또한 적은 량의 여과수로 이루어지게 한 것이다.

Description

액체 여과용 필터의 연속 세척 장치{A continuous washing system ofa filter that filtering liguid}
본 발명은 자정 장치를 갖고 액체를 연속적으로 여과하면서 필터를 자동으로 청소해주는 액체 여과용 필터의 연속 세척 장치에 관한 것이다.
일반적으로 필터 망에 액체를 통과시켜 액체를 여과하는 과정에서 필터망이 오물에 의해 더럽혀질 때는 필터 망을 교체하거나 주기적인 청소(또는 역세)를 해주지 않으면 안되는데 이때, 필터 망을 교체할 시는 교체용 예비필터를 비축해야할 필요성이 있고, 또한 교체할 때는 이에 따른 인건비와 여과 과정의 작업 중단등의 손실을 수반함으로, 가능하면 여과 작업을 계속 수행하면서 필터 망을 청소할 수 있도록 노력함이 바람직하다. 따라서, 연속적으로 여과 작업을 수행하면서 필터 망을 청소하기 위해서는 예비 여과기를 별도 설치하여 교대로 청소를 해야하였기 때문에 이에 따른 경제적 과부담이 있었던 것이다.
이러한 문제점을 해결하고자 근래 개발된 자동 역세 필터가 있기는 하나, 이는 모터나 공기의 구동력을 이용하여 필터 망이나 역세 배출구를 회전시키거나 이동시킴으로서 자동 역세가 가능하도록 하고 있다. 그러나, 이와 같은 장치들은 모터의 구동에 따른 전력비의 과부담 및 모터 축 연결부분의 누수 현상, 그리고 다량의 역세수 배출로 인한 원수(또는 원액) 이용 율의 저하 및 고장 확률의 증가 등의 문제가 있을 뿐만 아니라, 이러한 자동 역세 필터의 원리는 필터망의 여과 원수측에 찌꺼기 배출구를 조정한 후(여과원수와 외부와의 압력차이를 이용하여) 역세물을 외부로 배출시키는 방법을 사용하기 때문에 여과 필터가 완전 청소되지 않을 뿐만 아니라 순간적인 압력변화로 필터 망이 손상을 입게되는 폐단이 있었던 것이다.
본 발명은 이상과 같은 결점을 해결하고자 발명한 것으로 이의 발명 요지는 원수의 여과중에 행하여지는 필터의 청소 과정에 있어 필터 망이 역세수 또는 역세 공기압에 의해 완전히 청소될 뿐만 아니라, 필터 망의 손상을 방지하고 또한 역세 노즐 (역세수 배출슬리트)의 회전은 유입 원수의 선회력에 의해 회전되는 회전날개를 이용함으로서 전력이나 압축공기 등의 보조 에너지원을 사용하지 않고도 연속적인 역세가 가능케 한 것이다.
도 1은 본 발명의 필터 유니트의 종단면도
도 2는 본 발명의 회전 날개의 횡단면도
도 3은 본 발명의 필터 및 회전 날개 부분의 횡단면도
도 4는 본 발명의 액체 여과용 필터 시스템의 개략도
도 5는 본 발명의 별도 실시예의 공기 역세 경우의 시스템 개략도
* 도면의 중요부분에 대한 부호의 설명
1. 여과 원수 유입구 2. 회전날개3. 역세수 공급관 겸용 회전축 4. 역세수 분배지관5. 역세수 배출관 6. 역세수 배출 슬리트(SLIT)(또는 노즐)
7. 역세수 펌프 공급관 8. 역세수 유입구9. 여과수 배출구 10. 필터 찌꺼기 배출관
11. 여과 필터망 12. 상부 가스킷13. 하부 가스킷 14. 베어링 및 씰
15. 씰(SEAL) 16. 회전축용 베어링
17. 여과필터망 덮개판17'. 구멍부 18. 여과필터망 하부지지판
18'. 구멍부 19. 여과기 몸체20. 오링(O-Ring) 21. 여과기 몸체 덮개판
22. 역세수 인입관용 오링 23. 필터 찌꺼기 배출 밸브24. 여과수 배출밸브 25. 역세 펌프 공급 밸브26. 역세 펌프 26'. 역세수 유입관27. 블로아(BLOWER) 또는 공기 공급원
27'. 역세 공기 유입관 28. 자동 공기 벤트
이를 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에 표시한 바와 같이 본 장치는 하나의 여과기 몸체(19) 내에서 액체의 연속적인 여과 및 역세가 가능하도록 함에 있어 여과기 몸체(19)의 중심부에 설치된 역세수 공급관 겸용 회전축(3)의 상부에는 회전 날개(2)가 끼움설치되고, 역세수 공급관 겸용 회전축(3)의 중심부에는 다수의 역세수 분배지관(4)이 설치되어 있으되, 이의 선단에 연결된 역세수 배출관(5)에는 다수의 역세수 배출 슬리트(6)가 형성되고, 역세수 공급관 겸용 회전축(3)의 상하에는 베어링 및 씰(14)과 씰(15) 및 회전축용 베어링(16)을 개재시켜 여과필터망 덮개판(17) 및 여과기 몸체 덮개판(21)과 여과 필터망 하부 지지판(18)이 설치되어 있으되, 이의 사이에는 상하부 가스킷(12)(13)을 개재시켜 통체 형상의 여과필터망(11)을 설치하고, 이 여과 필터망 덮개판(17) 및 여과 필터망 하부지지판(18)의 외주면에는 각각의 구멍부(17')(18')가 형성되며, 전기한 여과 필터 망 하부 지지판(18)의 좌우측에는 역세수 펌프 공급관(7)과 여과수 배출구(9)가 설치되고, 여과기 몸체(19)의 저면에는 깔때기 형상의 필터 찌꺼기 배출구(10)가 형성되고, 본여과기 몸체(19)의 상부에는 여과 원수 유입구(1)와 역세수 유입구(8)가 형성된 구조이다.
제 2도에 표시된 구성 내용은 여과기 몸체(19) 내에 설치된 회전 날개(2) 부분의 횡 단면도로서 회전 날개(2)의 회전되는 원리를 설명하고자 한 것이고, 제 3도는 여과기 몸체(19) 내에 설치된 역세수 공급관 겸용 회전축(3)과 역세수 분배지관(4), 역세수 배출관(5) 부분의 단면도로서 역세 원리에 대한 설명도이고, 제 4도는 액체 여과 필터의 시스템에 대한 개략도로서 여과기몸체(19), 역세수 유입관(26') 및 역세 펌프(26), 필터 찌꺼기 배출밸브(23), 여과수 배출밸브(24), 역세 펌프 공급밸브(25) 등의 구성 요소와 시스템의 개략 설명도이다. 제 5도는 본 발명의 별도 실시 예도로서 공기로 역세하는 경우의 시스템에 대한 개략도로서, 블로아(27)를 개재한 역세 공기 유입관(27'), 자동 공기 벤트(28)를 추가하고, 대신 역세수 펌프 공급관(7), 역세 펌프 공급 밸브(25), 역세 펌프(26)을 제외시킨 시스템의 개략 설명도이다.
이상과 같이 구성됨 본 발명은 역세 여과용 필터의 연속 세척 장치인 바 이를 실시할 시는 여과원수 유입구(1)를 통해 유입된 여과 원수가 여과기몸체(19)의 접선 방향으로 흘러 들어가면서 액체 흐름의 힘으로 회전 날개(2)를 회전시키면서 여과 필터망(11)의 덮개판(17)의 바깥 부분의 형성된 구멍부(17')를 통해 여과 필터망(11)의 바깥인 여과기 몸체(19)의 공실 내로 유입되고,. 이때 여과 원수는 여과 필터망(11)의 외부에서 내부로 유입하면서 통상의 경우와 같이 여과 작업이 이루어지고, 여과수 배출구(9) 및 여과수 배출 밸브(24)를 통해 배출되면서 깨끗한 액체를 얻을 수 있게 된다.
이때, 여과수 배출 밸브(24)는 여과수의 량을 조절하고, 여과기 내의 압력을 유지시켜주는 기능을 하면서 여과기 몸체(19) 내의 역세수를 확보해주는 역할을 하게 된다. 그리고 여과된 여과수의 일부는 역세수 펌프 공급관(7) 및 역세 펌프 공급 밸브(25)를 통해 역세 펌프(26)에 유입된 후 가압되어 역세수 유입규(8)로 유입된다. 이때 역세수의 량은 여과 원수에 포함된 찌꺼기에 양에 따라 역세 펌프 공급밸브(25)로 조절한다.
또한, 역세 펌프(26)의 연속적인 운전으로 생기는 전력의 낭비를 줄이기 위해 여과 원수 유입구(1) 및 여과수 배출구(9)에 차압 스위치(도면 표시 생략)를 설치하여 차압의 증가에 따른 역세 펌프(26)의 운전을 조절할 수도 있다. 그리고 역세수 유입구(8)로 유입된 역세수는 역세수 공급관 겸용 회전축(3)을 통해 각각의 역세수 분배지관(4)으로 분배되어 역세수 배출관(5)으로 유입되어 역세수 배출관(5)의 끝단에서 여과 필터망(11)에 대해 수직으로 뚫려져 있는 역세수 슬리트(6)로 통해 빠른 유속으로 배출된다.
이때, 과다한 액세수의 흐름으로 인한 전력 손실 방지 및 회전축 및 역세수 공급관(3)의 회전시의 바란스 유지를 위해서 역세 분배지관(4)을 상단에서 하단까지 4등분한 후 4개의 방향으로 4개의 역세 분배지관을 차등하게 구성하였기 때문에 빠른 유속으로 배출된 역세수의 여과 원수의 반대 방향으로 (여과 필터망(11)의 내부에서 외부로) 배출되어 외부의 필터 망에 여과된 찌꺼기를 골고루 청소해 준다.그리고 제 5도는 별도 실시 예와 같이 역세수 펌프 공급관(7), 역세 펌프 공급 밸브(25) 및 역세 펌프(26) 대신으로 블로아 또는 공기 공급원(27) 및 역세 공기공급관(27')을 통해 압축공기를 역세수 유입구(8)에 공급하여도 여과 필터망(11)의 찌꺼기 청소가 가능하다. 이때는 여과기 몸체 덮개판(21)에 자동 공기벤트(28)를 설치하여 여과기 몸체(19) 내에 과도하게 축적(압축)되는 공기를 밖으로 배출시킨다.
그리고 회전 날개(2)에 의한 회전축 및 역세수 공급관(3)의 연속적인 회전은 역세수 분배지관(4)과 역세수 배출관(5)이 함께 회전하여 역세수는 여과필터망(11)의 전체 부분을 골고루 역세할 수 있도록 해주는 중요한 기능을 하게 된다.
또한, 여과기 몸체(19)에 접선 방향으로 흘러 들어간 여과 원수는 접선 방향으로 흐를 때 생기는 선회류에 의해 여과 원수 내에 포함된 찌꺼기는 원심력에 의해 여과기 몸체(19) 내부의 여과 필터망(11)의 바깥쪽에서 회전하면서 하부로 침강하여지므로 찌꺼기의 제거 효율을 늘리게 한다. 그리고 여과 필터망(11)의 표면에서 분리된 찌꺼기는 자체 중력으로 하부로 가라앉아 여과 필터망(11) 하부 지지판(18)의 바깥 부분의 구멍부(18')를 통해 하부로 모이게 된다.
이와 같이 하부로 모인 찌꺼기는 필터 찌꺼기 배출관(10)과 필터 찌꺼기 배출 밸브(23)를 통해 외부로 배출시켜서 제거할 수 있다. 그리고 여과 원수의 이용율을 높이기 위해서는 필터 찌꺼기 배출밸브(23)을 조절하여 배출되는 찌꺼기의 농도를 조절할 수 있고, 액체 속의 원료(찌꺼기)를 회수할 경우는 원료의 농도를 조절하면 된다.
이상과 같이 본 발명은 기존의 액체 여과기에 비해 역세 배출수의 사용량을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 종래에는 역세에 사용된 역세수를 완전히 외부로 배출시켜야만 역세가 가능했으나, 본 발명은 여과된 여과수의 일부를 순환시켜 역세한 후 역세에 사용된 역세수는 여과기 내에 그대로 존재하고 필터 찌꺼기 배출 밸브의 조절에 따라 찌꺼기 등이 배출되게 하였기 때문에 역세수는 소량만 밖으로 배출되므로 배출 역세수의 절감은 물론 여과용 필터의 역속 세척이 가능하여 여과 효율을 배증시킬 수 있어 상업적으로 크게 기여할 수 있는 것이다.

Claims (2)

  1. 상부 일측에는 여과 원수 유입구(1)가 경사상으로 접설되고, 하부에는 깔때기 형상의 필터 찌꺼기 배출관(10)이 형성되며, 내부 중심에 설치된 역세수 공급관 겸용 회전축(3)의 상부에는 회전 날개(2)가 끼움 설치되고, 역세수 공급관 겸용 회전축(3)의 중간부에는 다수의 역세수 분배지관(4)이 분지설치되어 있으되, 이의 선단에는 다수의 역세수 배출 슬리트(6)가 뚫린 역세수 배출관(5)이 연결되고, 역세수 공급관 겸용 회전축(3)의 상하에는 베어링 및 쌀(14)과 씰(15) 및 베어링(16)을 개재한 여과기 몸체 덮개판(21) 및 구멍부(17')가 있는 여과 필터망 덮개판(17)과 구멍부(18')가 있는 여과 필터망 하부 지지판(18)이 설치되고, 여과 필터망 덮개판(17)과 여과 필터망 하부 지지판(18)의 사이에는 상하로 가스킷(12)(13)을 개재한 원통체 형상의 여과 필터망(11)이 설치되며, 전기한 여과 필터 하부 지지판(18)에는 역세수 펌프 공급관(7) 및 여과수 배출구(9)가 설치되고, 역세수 공급관 겸용 회전축(3)의 상단부에는 역세 펌프 공급 밸브(25), 역세 펌프(26) 및 역세수 유입관(26')과 연결된 역세수 유입구(8)가 형성되어진 액체 여과용 필터의 연속 세척 장치.
  2. 청구항 1에 있어서 역세수 주입구(8)에는 역세수 펌프 공급관(7), 역세수 펌프 공급 밸브(25), 역세 펌프(26)를 없게 하고, 이에 대신하여 블로와 또는 공기 공급원(27)과 연결된 역세 공기 공급관(27')이 연결됨을 특징으로한 액체 여과용 필터의 연속 세척 장치.
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