KR100338384B1 - 자동역세정블로워 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통상통기시와 역세정통기시의 공급에어량의 전환을 간단히 할 수 있는 자동역세정블로워를 제공하는 것으로서,

컨트롤러(13)는 복수의 컴프레서(1, 2)의 운전 및 3방향전자밸브(5)의 작동을 제어하고 예를 들면 운전패턴 1∼3의 3패턴을 제공하며, 운전패턴 1은 컴프레서(1과 2)를 역세정을 실시하는 타이밍마다 전환하여 운전하고 또한 역세정전환시에 컴프레서(1과 2)의 운전이 중복되도록 하며, 운전패턴 2는 복수개의 컴프레서를 병렬적으로 운전하고 역세정을 실시하는 타이밍마다 컴프레서를 번갈아 역세정시간의 기간 정지하고 역세정전환타이밍과 해당 컴프레서의 정지타이밍이 일치하지 않도록 하며, 운동패턴 3은 컴프레서(1과 2)를 항상 병렬운전하고 역세정의 타이밍이 오면 3방향전자밸브(5)를 역세정시간 작동시켜서 전환밸브(4)를 역세정통기측으로 전환하는 것을 특징으로 한다.

Description

자동역세정블로워{AUTOMATIC BACKWASH BLOWER}

본 발명은 자동역세정블로워에 관한 것이고, 특히 생물여과식 정화조에 이용하면 적합한 자동역세정블로워에 관한 것이다.

종래 환경문제가 중시됨에 따라서 환경의 하나인 수자원의 오수를 정화하기 위한 정화조가 보급되고 있다. 이 정화조는 예를 들면 오수가 공급되는 침전분리조와, 해당 침전분리조에서 고형물 등이 제거된 오수가 공급되는 접촉통기조와, 해당 접촉통기조에서 오수를 정화한 미생물의 덩어리(오니)를 침전시키는 침전조로 구성되고, 침전조내의 정화된 상징수(上澄水)는 소독되어 출구로부터 방수된다.

상기 접촉통기조내에는 접촉여과재가 설치되어 있고, 해당 접촉여과재의 표면에 붙은 호기성 미생물이 블로워(송풍기)로부터 파이프, 산기관을 통하여 보내어지는 통기용 에어에 의해 번식하여 오수 중의 유기물을 분해한다. 이 분해에 동반하여 접촉여과재가 더러워지므로 이 더러움을 세정하기 위해, 예를 들면 1일동안 소정의 단시간, 정기적, 또는 비정기적으로 블로워로부터 해당 접촉여과재에 역세정용 에어가 공급된다.

종래는 블로워로부터 상기 접촉통기조에 통기용 에어나 역세정용 에어를 공급하기 위해, 블로워로부터 토출된 압축에어를 통과시키는 파이프에 전환밸브를 접속해 두고 통기시와 역세정시에 해당 전환밸브를 전환함으로써 실시하고 있다. 또한 선행기술로서, 예를 들면 일본국 특허공개공보 98-196547호 등에 기록된 것이 있다.

일반적으로 접촉통기조에 공급하는 역세정용 에어의 단위시간당의 공급량은 접촉통기조의 방식에 따라 다르지만, 통기용 에어의 단위시간당의 공급량에 비하여 많게 하거나, 적게 하거나 할 필요가 있다. 그러나 종래는 상기 전환밸브의 제어에 의해 에어의 공급량을 조정하고 있으므로, 해당 전환밸브의 제어가 복잡한 동시에 해당 에어의 공급량의 조정이 어렵다는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 제거하고 통상통기시와 역세정통기시의 공급에어량의 전환을 간단히 할 수 있는 자동역세정블로워를 제공하는 것에 있다. 또 장치구성을 간단화, 소형화 및 저가격화할 수 있는 자동역세정블로워를 제공하는 것에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 복수개의 컴프레서와, 해당 복수개의 컴프레서로부터 얻어지는 압축에어를 저장하는 공통의 에어탱크와, 해당 공통의 에어탱크로부터 토출되는 압축에어를 통상통기와 역세정통기로 전환하는 전환수단과, 상기 복수개의 컴프레서와 전환수단의 동작을 제어하는 컨트롤러를 구비하고, 해당 컨트롤러는 상기 복수개의 컴프레서와 전환수단의 운전패턴을 전환할 수 있도록 한 점에 제 1 특징이 있다. 이 특징에 의하면 상기 컨트롤러로부터의 지령에 의해 상기 복수개의 컴프레서와 전환수단의 운전패턴을 전환할 수 있으므로, 통기시와 역세정시의 공급에어량의 전환을 간단히 실시할 수 있게 된다.

또 본 발명은 컴프레서와, 해당 컴프레서로부터 얻어지는 압축에어를 저장하는 에어탱크와, 해당 에어탱크로부터 토출되는 압축에어를 통상통기와 역세정통기로 전환하는 전환수단을 구비하고, 상기 전환수단은 상기 공통의 에어탱크로부터 배압에어를 공급받는 3방향전자밸브와, 해당 3방향전자밸브로부터 배압에어를 받아서 통상통기와 역세정통기의 한쪽으로부터 다른쪽으로 전환하는 전환밸브로 구성되도록 한 점에 제 2 특징이 있다.

이 특징에 의하면 상기 3방향전자밸브를 소형 또한 소용량화할 수 있어서 자동역세정블로워를 소형화, 저가격화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시형태의 자동역세정블로워의 케이스를 파단한 정면내부구성도.

도 2는 도 1의 A-A선으로부터 본 내부구성도.

도 3은 도 1의 B-B선으로부터 케이스를 파단하여 본 내부구성도.

도 4는 에어탱크와, 전환밸브 및 3방향전자밸브의 구조의 설명도.

도 5는 전환밸브의 한 구체예의 단면도.

도 6은 전환밸브의 한 구체예의 단면도.

도 7은 본 발명의 한 실시형태의 요부의 시스템구성을 나타내는 블록도.

도 8은 운전패턴 1을 나타내는 타이밍챠트.

도 9는 운전패턴 2를 나타내는 타이밍챠트.

도 10은 운전패턴 3을 나타내는 타이밍챠트이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 2: 컴프레서 3: 에어탱크

4: 전환밸브 5: 3방향전자밸브

6: 통상통기출구 7: 역세정통기출구

8: 배압용 접속호스 13: 컨트롤러

14: 제어신호수신포트

이하에 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 한 실시형태의 자동역세정블로워의 케이스를 파단한 정면내부구성도, 도 2는 도 1의 A-A선으로부터 본 내부구성도, 도 3은 도 1의 B-B선으로부터 케이스를 파단하여 본 내부구성도를 나타낸다.

자동역세정블로워의 중앙부에는 2개의 컴프레서(1, 2)가 배치되고, 그들의 아래쪽에 해당 컴프레서(1, 2)에 의하여 압축된 에어를 모아두는 에어탱크(3)가 배치되어 있다. 해당 에어탱크(3)의 전방의 근처에는 해당 에어탱크(3)와 연이어 통해진 전환밸브(4)와, 해당 전환밸브(4)의 전환동작을 제어하는 3방향전자밸브(5)가 배치되고, 해당 전환밸브(4)에는 파이프(6a, 7a)가 접속되며 각각이 통상통기출구(6) 및 역세정통기출구(7)를 구성하고 있다.

해당 자동역세정블로워의 상부에는 스폰지 등으로 이루어지는 에어클리너부재(11)가 설치되고, 해당 에어클리너부재(11)는 그 위에 놓여진 커버(12)에 의해 자동역세정블로워의 케이스로부터 이탈하지 않도록 장착되어 있다. 해당 자동역세정블로워의 우측단부에는 컨트롤러(13)에 역세정시간이나 역세정간격 등의 제어데이터를 설정하기 위해 사용되는 제어신호수신포트(14)가 설치되어 있다.

도 4는 상기 에어탱크(3)와 전환밸브(4)와 3방향전자밸브(5)의 접속상태를 설명하는 도면이다. 에어탱크(3)에는 접속용의 호스를 통하는 일 없이, 전환밸브(4)와 3방향전자밸브(5)의 흡입구(4a, 5a)가 직접 접속되어 있다. 전환밸브(4)와 3방향전자밸브(5)는 배압용 접속호스(8)에 의해 접속되어 있다. 이 구성에 의해 상기 전환밸브(4) 및 3방향전자밸브(5)와 에어탱크(3)의 사이에 접속용의 호스가 불필요하게 되기 때문에, 전환밸브(4)의 주위의 구성을 간소화 및 소형화할 수 있는 동시에 제조비용을 저감할 수 있다.

다음으로 상기 전환밸브(4)의 구성을 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 이들의 도면은 해당 전환밸브(4)의 단면도를 나타내고, 해당 전환밸브(4)는 일체로 형성된 흡입구(4a)와 통기구(4b)와 역세정구(4c)와 배압흡입구(4d)와 그 내부에 설치된 제 1 밸브체(41), 제 2 밸브체(42) 및 해당 제 1 밸브체(41)의 쪽을 향하는 눌러내리는 힘을 탄성지지받은 스프링(43) 등으로 구성되어 있다. 해당 제 1, 제 2 밸브체는 모두 가요성을 가지며 양자는 서로 강체(44)로 결합되어 있다. 또 통기구(4b)와 역세정구(4c)를 연이어 통하는 구멍(45)이 설치되어 있다. 이 구멍(45)은 통기구(4b)측이 밸브체(41)에 의하여 닫혀진 상태에 있어서도 항상 일정량의 공기가 통기구(4b)측에 공급되어 산기관의 로딩을 방지하는 역할을 하고 있고, 또 구멍(45)에 밸브를 설치해서 스로틀밸브(45)를 구성하여 역세정시의 유량조정을 시킬 수 있다.

해당 전환밸브(4)는 통상통기시에는 상기 배압흡입구(4d)를 통과하여 배압에어가 공급되어 있지 않으므로, 상기 스프링(43)의 눌러내리는 힘에 의해 도 5에 나타내어져 있는 바와 같이 제 2 밸브체(42)가 역세정구(4c)를 닫고 제 1 밸브체(41)는 통기구(4b)를 개방한다. 이 때문에 흡입구(4a)에 공급된 압축에어는 통기구(4b)에 유도되게 된다.

한편 역세정통기시에는 제 1 밸브체(41)는 도 6에 나타내어져 있는 바와 같이 상기 배압을 받는다. 이 압력은 상기 스프링(43)의 탄발력보다 크기 때문에, 제 1, 제 2 밸브체(41, 42)는 해당 스프링(43)의 탄발력에 저항하여 도면의 왼쪽으로 이동한다. 이 결과 제 1 밸브체(41)가 통기구(4b)를 닫고 제 2 밸브체(42)가 역세정구(4c)를 열기 때문에, 흡입구(4a)에 공급된 압축에어는 역세정구(4c)에 유도되게 된다.

도 7a는 본 실시형태의 요부의 시스템구성을 나타내는 블록도이고, 타이머(46) 이외의 부호는 도 1∼3, 도 5, 도 6의 동일 부호와 동일 또는 동등물을 나타낸다. 또 동일 도면 b는 a의 일부의 변형예를 나타내고, 스로틀밸브(45)와 직렬로 역지밸브(47)를 설치해서 통상통기시에 에어가 스로틀밸브(45)를 통과하여 역세정통기관에 가지 않도록 한 것이다.

컨트롤러(13)는 상기 제어신호수신포트(14)(도 1 참조)를 통과하여 도시되어 있지 않는 리모콘으로 설정된 역세정시간, 예를 들면 5분, 10분, 15분, 역세정간격, 예를 들면 1회/1일, 1회/2일, 1회/3일, 또는 강제역세정의 유무 등을 데이터로 하여 컴프레서(1, 2) 및 3방향전자밸브(5)의 동작을 제어한다. 본 실시형태에서는 컨트롤러(13)에 하기의 운전패턴 1∼3의 3종류를 미리 준비해 두고, 컨트롤러(13)로부터 임의의 1종류를 선택함으로써 정화조의 방식에 적합한 제어를 용이하게 실시할 수 있게 된다. 해당 컨트롤러(13)의 제어예를 도 8∼10을 참조하여 이하에 설명한다.

(1) 운전패턴 1(도 8)

이 패턴은 역세정통기를 통상통기보다 많은 공기량으로 실시하는 예이다. 컴프레서(1과 2)는 역세정을 실시하는 타이밍마다 전환하여 운전한다. 예를 들면 해당 타이밍이 1회/1일이면 컴프레서(1과 2)의 운전을 1일마다 전환한다. 또 해당 전환시에 상기 역세정시간, 예를 들면 5분간만큼 양 컴프레서(1과 2)의 운전이 중복되도록 제어하는 동시에 3방향전자밸브(5)에 신호를 보내어 이것을 작동시킨다. 3방향전자밸브(5)가 작동하면 에어탱크(3)의 에어가 3방향전자밸브(5)를 통과하고 전환밸브(4)의 배압흡입구(4d)에 들어가서 해당 전환밸브(4)를 도 6과 같이 전환한다. 이 결과 컴프레서(1과 2)의 출력이 가산된 2배의 공기량이 역세정통기에 공급되게 된다. 또한 임의의 시간에 강제역세정하는 경우에는 도시되어 있는 바와 같이 정지 중의 컴프레서를 역세정시간, 예를 들면 5분간만큼 기동하고 동시에 상기 전환밸브(4)를 역세정통기측으로 전환한다.

이 패턴에 따르면 컨트롤러(13)에 의한 간단한 제어에 의해 역세정통기시의 공기량을 통상통기시의 2배로 할 수 있다. 또 컴프레서(1과 2)를 번갈아 운전시키므로 해당 컴프레서(1과 2)의 수명을 길게 할 수 있고, 나아가서는 자동역세정블로워의 수명을 길게 할 수 있다.

(2) 운전패턴 2(도 9)

이 패턴은 역세정통기를 통상통기보다 적은 공기량으로 실시하는 예이다. 컴프레서(1과 2)를 병렬적으로 운전시켜 두고 역세정하는 시간이 오면 우선 3방향전자밸브(5)에 신호를 보내어 전환밸브(4)를 역세정통기측으로 전환한다. 이어서 그 수초후, 예를 들면 2초후에 컴프레서(1)의 운전을 정지한다. 그리고 미리 설정되어 있는 역세정시간, 예를 들면 5분간이 경과하면 전환밸브(4)의 전환을 우선 실시하고 그 수초후, 예를 들면 2초후에 컴프레서(1)의 운전을 복귀한다.

다음의 역세정통기시에는 컴프레서(2)의 운전을 정지한다. 전환밸브(4)를 역세정통기측으로 전환하는 타이밍과 컴프레서(2)를 정지하는 타이밍 및 전환밸브(4)를 통상통기측으로 전환하는 타이밍과 컴프레서(2)의 운전을 복귀하는 타이밍은 상기의 경우와 똑같다. 또 강제역세정은 컴프레서(1과 2)의 한쪽의 운전을 상기와 똑같은 타이밍으로 정지하여 실시한다.

이 예에서는 전환밸브(4)의 전환의 전단의 타이밍을 컴프레서의 정지전에 실시하고 후단의 타이밍을 해당 컴프레서의 복귀전에 실시하도록 하고 있으므로, 전환밸브(4)내의 공기량이 안정상태에 있는 동안에 제 1, 제 2 밸브체(41, 42)를 전환할 수 있어서 전환밸브(4)의 전환을 부드럽게 실시할 수 있게 된다.

(3) 운전패턴 3(도 10)

이 패턴은 역세정통기를 통상통기와 같은 공기량으로 실시하는 예이다. 컴프레서(1과 2)는 항상 병렬운전을 하고 컨트롤러(13)에 설정된 역세정의 타이밍이 오면 3방향전자밸브(5)를 역세정시간, 예를 들면 5분간 작동시키고 전환밸브(4)를 역세정통기측으로 전환한다.

도 7에서 명백한 바와 같이 본 실시형태에 따르면 3방향전자밸브(5)는 전환밸브(4)의 배압에어의 ON, OFF만을 제어하면 되므로, 소형 또한 소용적의 3방향전자밸브를 이용할 수 있게 된다. 예를 들면 본 실시형태의 3방향전자밸브는 종래장치에서 사용되고 있는 것에 비하여 용적비는 약 5％, 질량비는 약 10％, 전류비는 약 20％, 가격비는 약 20％로 저감할 수 있다. 상기 운전패턴 1∼3에 있어서 역세정통기시에도 항상 일정량의 공기가 통상통기측으로 공급되고 있는 것은 말할 것도 없다.

이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이 본 발명에 따르면 컨트롤러로부터의 지령에 따라 복수개의 컴프레서와 전환수단의 운전패턴을 전환할 수 있으므로, 통상통기시와 역세정통기시의 공급에어량의 전환을 간단히 실시할 수 있게 된다. 예를 들면 역세정통기시의 공급에어량을 통상통기시의 공급에어량의 2배, 1배, ½배의 3단계로 간단히 전환할 수 있게 된다.

또 공통의 에어탱크로부터 배압에어를 공급받는 3방향전자밸브와, 해당 3방향전자밸브로부터 배압에어를 받아서 통상통기와 역세통기의 한쪽으로부터 다른쪽으로 전환하는 전환밸브에 의해 전환수단을 구성함으로써, 상기 3방향전자밸브를 소형화, 소용량화할 수 있다. 또 상기 전환수단을 상기 공통의 에어탱크에 호스를통하지 않고 직접 접속되도록 함으로써, 자동역세정블로워의 소형화 및 저가격화를 도모할 수 있다.

Claims (5)

1. 복수개의 컴프레서와,

   해당 복수개의 컴프레서로부터 얻어지는 압축에어를 저장하는 공통의 에어탱크와,

   해당 공통의 에어탱크로부터 토출되는 압축에어를 통상통기와 역세정통기로 전환하는 전환수단과,

   상기 복수개의 컴프레서와 전환수단의 동작을 제어하는 컨트롤러를 구비하고,

   해당 컨트롤러는 상기 복수개의 컴프레서와 전환수단의 운전패턴을 전환할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 자동역세정블로워.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 컨트롤러는 상기 복수개의 컴프레서를 역세정을 실시하는 타이밍마다 전환하여 운전하고, 또한 그 전환시에 상기 복수개의 컴프레서의 운전이 역세정시간만큼 중복되도록 한 것을 특징으로 하는 자동역세정블로워.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 컨트롤러는 상기 복수개의 컴프레서를 병렬적으로 운전하고, 역세정을 실시하는 타이밍마다 해당 복수개의 컴프레서를 번갈아 역세정시간의 기간 정지해서, 상기 전환수단의 전환타이밍이 해당 컴프레서의 정지타이밍과 일치하지 않도록 한 것을 특징으로 하는 자동역세정블로워.
4. 컴프레서와,

   해당 컴프레서로부터 얻어지는 압축에어를 저장하는 에어탱크와,

   해당 에어탱크로부터 토출되는 압축에어를 통상통기와 역세정통기로 전환하는 전환수단을 구비하고,

   상기 전환수단은 상기 공통의 에어탱크로부터 배압에어를 공급받는 3방향전자밸브와, 해당 3방향전자밸브로부터 배압에어를 받아서 통상통기와 역세정통기의 한쪽으로부터 다른쪽으로 전환하는 전환밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동역세정블로워.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 전환수단은 상기 공통의 에어탱크에 직접 접속되는 것을 특징으로 하는 자동역세정블로워.