KR100511640B1 - 다층식 사이클론형 침사 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오수에 포함된 침사를 제거하는 침사 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 사이클론을 다층으로 설치하여 작은 공간에서 최대의 침사 제거가 가능하도록 하는 다층식 사이클론형 침사 제거장치에 관한 것으로써, 그 구성은 하부에 침사수집조가 형성되고, 상기 침사수집조의 일측으로 침사배출관이 형성되는 중공된 원통형의 본체와; 오수가 분배된 상태로 상기 본체의 내부에 유입되도록 상기 본체의 일측에 설치되는 유입분배부와; 원통부의 하단에 와류를 형성하는 원추부가 형성되면서 상하가 개방된 다수개의 사이클론이 상기 본체의 내부에 배수층을 갖도록 상하로 이격되게 다층으로 설치되어 상기 유입분배부에서 분배된 오수가 각각 상기 원통부에 유입되어 상기 원추부에 의해 침사가 제거되는 침사제거부와; 침사가 처리된 후에 상기 배수층을 통해 상부로 배출된 처리수가 상기 본체의 외부로 배출되도록 상기 본체의 상부측에 설치되는 배출관을; 포함한다.

Description

다층식 사이클론형 침사 제거장치{Multistory cyclone type grit removing apparatus}

본 발명은 오수에 포함된 침사를 제거하는 침사 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 사이클론을 다층으로 설치하여 작은 공간에서 최대의 침사 제거가 가능하도록 하는 다층식 사이클론형 침사 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 침사 제거장치는 오수에 포함된 침사(grit)를 제거하는 장치를 말하는 것으로, 수처리 설비에 널리 이용되는 것이다.

도 7은 종래 침사 제거장치의 일예를 보인 개략적인 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 종래의 침사 제거장치는 상부로 원통부(101)가 형성되고 상기 원통부(101)의 하단으로 원추부(102)가 형성되는 사이클론(100)과, 상기 원통부(101)에 구비되는 유입관(200)과, 상기 사이클론(100)의 내부에 구비되고 하부에 통공(301)을 갖는 처리수조(300)와, 상기 처리수조(300)에 구비되는 배출관(400)을 포함한다.

이와 같이 구성되는 침사 제거장치는 침사를 포함한 상태로 수두가 큰 외부에서 유입관(200)을 통해 유입되는 오수가 원통부(101)의 내주면을 지나 원추부(102)의 내부면에서 와류를 형성하면서 하향으로 유동된다.

이때, 상기 원추부(102)에 형성된 와류에 의해 물보다 비중이 큰 침사가 상기 원추부(102)의 내부면을 타고 하향으로 이동되면서 하부로 배출되어 제거되고, 침사가 제거된 처리수는 처리수조(300)의 외부면에서 통공(301)을 통해 그 내부로 유입된 후에 유입관(200)측의 외부에 형성된 수두차이에 의해 배출관(400)을 통해 자연스럽게 외부로 배출된다.

그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

상기와 같이 하나의 사이클론을 통해 제거되는 침사는 일정한 량으로 한정되어 있음으로 다량의 오수에서 단시간에 침사를 제거하기가 매우 어려운 문제점이 있었다.

또한, 다량의 침사를 제거하기 위해 다수의 사이클론을 상호 연결 설치하는 경우가 있으나, 이와 같은 경우에는 오수의 일정한 유입압을 갖도록 다수의 사이크론을 연결해야함으로 그 설치 자체가 매우 까다롭고, 상호 연결된 사이클론에서 침사가 균일하게 제거되지 않아 침사의 제거효율이 현저히 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 다수의 사이클론을 다층으로 설치하여 작은 공간에서 침사의 제거가 최대한으로 이루어지도록 하는 다층식 사이클론형 침사 제거장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 간단한 구조로 오수가 다수의 사이클론에 각각 균일하게 유입되도록 하는 다층식 사이클론형 침사 제거장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 사이클론의 내부로 와류의 형성이 원활히 이루어지도록 하면서 동시에 와류와 처리수의 유동이 원활히 구획되도록 하는 다층식 사이클론형 침사 제거장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 처리된 침사의 하향 배출이 보다 안정적으로 이루어지도록 하는 다층식 사이클론형 침사 제거장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 와류유도체의 길이를 조절하여 각각의 사이클론에 의한 침사의 제거가 보다 균일하게 이루어지도록 하는 다층식 사이클론형 침사 제거장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 오수의 유입과 처리수의 배출이 수두차이에 의한 유동을 통해 이루어지도록 하는 다층식 사이클론형 침사 제거장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 다층식 사이클론형 침사 제거장치는 하부에 침사수집조가 형성되고, 상기 침사수집조의 일측으로 침사배출관이 형성되는 중공된 원통형의 본체와; 오수가 분배된 상태로 상기 본체의 내부에 유입되도록 상기 본체의 일측에 설치되는 유입분배부와; 원통부의 하단에 와류를 형성하는 원추부가 형성되면서 상하가 개방된 다수개의 사이클론이 상기 본체의 내부에 배수층을 갖도록 상하로 이격되게 다층으로 설치되어 상기 유입분배부에서 분배된 오수가 각각 상기 원통부에 유입되어 상기 원추부에 의해 침사가 제거되는 침사제거부와; 침사가 처리된 후에 상기 배수층을 통해 상부로 배출된 처리수가 상기 본체의 외부로 배출되도록 상기 본체의 상부측에 설치되는 배출관을; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유입분배부는, 상기 본체의 일측으로 오수가 유입되는 유입관과, 상기 유입관의 끝단에 연이어지고 상기 본체의 외측면을 따라 수직으로 설치되는 수직분배조와, 상기 수직분배조의 일측면에 다수개로 구비되고 그 끝단이 상기 본체를 관통하여 각각의 상기 원통부와 연통되는 오수공급관으로, 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원통부의 상단에서 그 내측으로 향해 상기 원추부와 동일한 각을 이루면서 상기 원추부의 길이보다 상대적으로 짧고 상하가 개방된 원추형의 와류유도체가 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원추부의 개방된 하단에 수직으로 연장된 수직유도관이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 오수공급관은 상기 원통부의 외주면에 접선방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배출관은 상기 본체의 외주면에 접선방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 다수의 상기 사이클론이 일체로 고정되도록 각각의 상기 원통부의 외주면을 따라 수직으로 지지대가 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 와류유도체는 상부측의 사이클론에 구비된 길이보다 하부측의 사이클론에 구비된 길이가 상대적으로 짧게 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배출관은 상기 유입분배부보다 상대적으로 높게 배치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 전체 종단면도이고, 도 2는 본 발명의 평면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 다층식 사이클론형 침사 제거장치는 하부에 침사수집조(11)와 침사배출관(12)을 갖는 원통형의 본체(10)와, 상기 본체(10)의 내부에 오수가 유입되도록 하는 유입분배부(20)와, 상기 유입분배부(20)를 통해 유입된 오수에서 침사를 제거하는 침사제거부(30)와, 상기 침사제거부(30)에 의해 침사가 제거된 처리수가 외부로 배출되는 배출관(40)으로 구성된다.

상기 본체(10)는 하단으로 경사지게 형성되면서 하부 끝단에 처리된 침사를 수집하는 침사수집조(11)가 형성되고, 상기 침사수집조(11)의 일측으로 침사배출관(12)과 세정수유입관(13)이 구비된다.

상기 침사수집조(11)는 본체(10)의 내부로 침사제거부(30)에 의해 처리된 침사가 수집되는 공간의 역할을 하는 것이고, 상기 침사수집조(11)에 구비된 침사배출관(12)은 상기 침사수집조(11)에 수집된 침사를 외부로 배출할 수 있도록 하는 것이다.

아울러, 상기 침사수집조(11)에 구비된 세정수유입관(13)은 외부에서 세정수를 본체(10)의 내부로 유입시킬 수 있도록 하는 것으로, 상기 세정수유입관(13)에 의해 세정수가 상기 본체(10)의 내부로 분사됨으로써 상기 본체(10)의 내부에 설치된 침사제거부(30)의 세척이 손쉽게 이루어지게 된다.

또한, 상기 유입분배부(20)는 오수가 분배된 상태로 본체(10)의 내부에 유입되도록 상기 본체(10)의 일측에 설치되는 것으로, 상기 본체(10)의 일측으로 오수가 유입되는 유입관(21)과, 상기 유입관(21)의 끝단에 연이어지고 상기 본체(10)의 외측면을 따라 수직으로 설치되는 수직분배조(22)와, 상기 수직분배조(22)의 일측면에 다수개로 구비되고 그 끝단이 상기 본체(10)를 관통하여 각각의 침사제거부(30)와 연통되는 오수공급관(23)으로 구성된다.

상기 유입분배부(20)는 유입관(21)을 통해 유입된 오수가 수직분배조(22)에 의해 수용된 상태로 다수의 오수공급관(23)을 통해 각각 균일하게 본체(10)의 내부에 설치된 침사제거부(30)로 유입되도록 하는 것이다.

다시 말해서, 상기 유입분배부(20)는 오수를 다수개이면서 균일하게 분배시킨 상태로 본체(10)의 내부에 설치된 침사제거부(30)에 공급하는 역할을 하는 것이다.

또한, 상기 침사제거부(30)는 유입분배부(20)에서 분배된 오수가 유입되는 원통부(311)가 구비되고 상기 원통부(311)의 하단에 와류를 형성하는 원추부(312)가 형성되면서 상하가 개방된 다수개의 사이클론(31)이 본체(10)의 내부에 배수층(32)을 갖도록 상하로 이격되게 다층으로 설치되어 구성된다.

상기 침사제거부(30)는 다수개가 상하로 적층되어 다층으로 설치되는 사이클론(31)의 각 원통부(311)에 오수공급관(23)이 연결되어 상기 오수공급관(23)으로부터 유입되는 오수가 원통부(311)에서 원추부(312)로 하향되면서 와류를 형성하게 되고, 이 와류에 의한 비중차에 의해 각각의 상기 사이클론(31)이 동시에 일괄적으로 침사를 제거하게 된다.

상기 배수층(32)은 다층으로 설치되는 사이클론(31)의 사이에 형성되는 것으로, 침사가 제거된 처리수가 상승되면서 유동되는 통로의 역할을 하는 것이다.

상기 오수공급관(23)은 원통부(311)의 외주면에 접선방향으로 배치되는 것이 보다 바람직한데, 이는 상기 오수공급관(23)을 통해 상기 원통부(311)로 유입되는 오수가 상기 원통부(311)의 내부면에서 접선방향으로 분사됨으로써 사이클론(31)의 내부로 와류의 형성이 보다 원활하게 이루어지도록 하기 위한 것이다.

그리고, 각각의 상기 원통부(311)의 외주면을 따라 수직으로 지지대(33)가 부착되는데, 상기 지지대(33)는 다수의 사이클론(31)을 일체로 결합시켜 다층구조가 손쉽게 형성되도록 하는 것이다.

또한, 상기 배출관(40)은 침사제거부(30)에 의해 침사가 처리된 후에 배수층(32)을 통해 상부로 배출된 처리수가 본체(10)의 외부로 배출되도록 상기 본체(10)의 상부측에 설치되는 것이다.

그리고, 상기 배출관(40)은 본체(10)의 외주면에 접선방향으로 배치되는 것이 보다 바람직한데, 이는 와류를 형성하면서 배수층(32)을 통해 상승되는 처리수가 상기 본체(10)의 내부에서 선회됨으로써 이 선회되는 처리수가 보다 원활하게 배출될 수 있도록 하기 위한 것이다.

또한, 상기 배출관(40)은 유입분배부(20)보다 상대적으로 높게 배치됨으로써, 상기 유입분배부(20)를 통해 오수가 수두 차이에 의해 유입되면서 침사가 제거되고, 침사가 제거된 처리수는 상기 배출관(40)을 통해 외부로 배출된다.

다시 말해서, 상기 배출관(40)이 유입분배부(20)보다 높게 설치됨으로써, 오수의 수두차이에 의한 유입을 통해서만 침사가 제거되도록 함으로써, 침사의 제거가 보다 정밀하고 안정적으로 이루어지도록 하는 것이다.

도 3은 본 발명의 요부 확대 사시도이고, 도 4는 도 3의 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 사이클론(31)은 원통부(311)의 상단에서 그 내측으로 향해 원추부(312)와 동일한 각을 이루면서 상기 원추부(312)의 길이보다 상대적으로 짧고 상하가 개방된 원추형의 와류유도체(313)가 부착된다.

상기 와류유도체(313)는 오수공급관(23)을 통해 원통부(311)의 내측으로 유입된 오수가 원추부(312)와 와류유도체(313)의 사이로 유동되면서 보다 원활하게 와류를 형성하도록 하면서 동시에 유입되는 오수와 처리수를 구획함으로써 침사가 제거되어 상승되는 처리수가 하향으로 오수와 혼합되지 않는 상태로 배수층(32)을 향해 보다 원활히 진입되도록 하는 것이다.

다시 말해서, 상기 와류유도체(313)는 그 외측면으로 유입되는 오수가 원추부(312)의 사이에서 하향으로 유동되면서 와류의 형성이 원활히 이루어지도록 하고, 동시에 상기 와류유도체(313)의 하단에서 침사보다 상대적으로 비중이 낮은 처리수가 배수층(32)을 향해 상승되도록 하는 것이다.

또한, 상기 와류유도체(313)는 상부측의 사이클론(31)에 구비된 길이보다 하부측의 사이클론(31)에 구비된 길이가 상대적으로 짧게 형성됨으로써, 상부측에 배치되는 사이클론(31)과 하부측에 배치되는 사이클론(31)의 압력차이에 의한 침사의 처리능력의 불균형이 최소화되어 상기 사이클론(31)이 각각 상호 균일하게 침사를 처리하게 된다.

다시 말해서, 상부측에 배치된 사이클론(31)보다 하부측에 배치된 사이클론(31)에서 하부방향으로 눌리는 압력이 상대적으로 높으므로, 하부측의 사이클론(31)은 와류를 약하게 형성하여도 침사의 제거가 원활히 이루어지게 되어 와류유도체(313)가 상대적으로 짧게 구비된다.

반대로, 상부측에 배치되는 사이클론(31)은 하부측에 배치된 사이클론(31)보다 하부방향으로 눌리는 압력이 상대적으로 낮으므로, 상부측에 배치된 사이클론(31)은 그 와류유도체(313)를 길게 형성시켜 와류를 강하게 형성함으로써 침사의 제거가 원활히 이루어지도록 하는 것이다.

또한, 상기 사이클론(31)은 원추부(312)의 개방된 하단에 수직으로 연장된 수직유도관(314)이 형성되는데, 상기 수직유도관(314)은 상기 원추부(312)의 내주면을 타고 하향되는 침사가 상승되는 처리수와 혼합되지 않은 상태로 원활히 하부로 배출되도록 유도하는 역할을 한다.

도 5는 본 발명의 작동상태를 보인 전체 종단면도이고, 도 6은 본 발명의 작동상태를 보인 요부 종단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 유입관(21)을 통해 수두차이에 의해 유입된 오수는 수직분배조(22)를 거쳐 오수공급관(23)에 의해 분배된 상태로 각각의 사이클론(31)의 원통부(311)측으로 유입된다.

이와 같이 상기 오수공급관(23)에 의해 각각의 사이클론(31)의 원통부(311)에 유입된 오수는 원추부(312)와 와류유도체(313)의 사이를 지나면서 와류를 형성하는 상태로 하향하게 된다.

이때, 하향으로 선회되는 상태로 형성되는 와류는 오수에 포함된 비중이 큰 침사를 그 원심력으로 원추부(312)의 내부면에 밀착시킨 상태로 선회시키면서 하부로 이동시키고, 이렇게 이동된 침사는 수직유도관(314)을 통해 하방으로 배출된다.

그리고, 상기 수직유도관(314)을 통해 하방으로 배출되는 침사는 낙하하면서 침사수집조(11)에 적층된다.

아울러, 상기 원추부(312)의 내부면에 형성된 와류는 그 중앙부위에서 상승선회류를 형성시키게 되고, 이 상승선회류는 비중이 상대적으로 작으면서 침사가 제거된 처리수를 상승시키게 된다.

이와 같이 상승선회류에 의해 상승되는 처리수는 그 상부에 위치된 다른 사이클론(31)의 원추부(312)의 하면에 부딪히면서 상기 원추부(312)의 하면을 따라 상승된 후에 배수층(32)을 통해 선회되는 상태로 배출된다.

이때, 상기 원추부(312)에서 배수층(32)으로 선회되면서 진입되는 처리수는 와류유도체(313)의 하단에서 침사가 제거된 처리수를 함께 끌어올려 상기 배수층(32)으로 유입시키게 된다.

그리고, 상기 배수층(32)을 통해 배출된 처리수는 원통형의 본체(10) 내부에서 선회류를 형성하면서 상승되고, 이와 같이 선회류를 형성하면서 상승되는 처리수는 상기 본체(10)에 접선방향으로 배치된 배출관(40)을 통해 외부로 배출된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 다수의 사이클론을 다층으로 설치하여 작은 공간에서 침사의 제거가 최대한으로 이루어지도록 함으로써, 침사의 제거효율이 현저히 상승되고 침사의 보다 세밀하고 안정적인 제거가 이루어지며 설비가 차지하는 공간이 현저히 줄어드는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 간단한 구조로 오수가 다수의 사이클론에 각각 균일하게 유입되도록 함으로써, 침사의 제거 효율이 보다 증진되면서 동시에 오수에서 침사의 보다 균일한 제거가 이루어지는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 사이클론의 내부로 와류의 형성이 원활히 이루어지도록 하면서 동시에 와류와 처리수의 유동이 원활히 구획되도록 함으로써, 침사의 제거가 보다 원활하게 이루어지면서 처리수가 보다 안정적으로 배출되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 처리된 침사의 하향 배출이 보다 안정적으로 이루어지도록 함으로써, 처리수의 상승에 의한 침사의 재혼합이 원활히 방지되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 와류유도체의 길이를 조절하여 각각의 사이클론에 의한 침사의 제거가 보다 균일하게 이루어지도록 함으로써, 침사의 균일하고 안정적인 처리가 이루어지면서 동시에 처리효율이 상승되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 오수의 유입과 처리수의 배출이 수두차이에 의한 유동을 통해 이루어지도록 함으로써, 침사의 제거가 보다 안정적이면서 정밀하게 이루어지는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 전체 종단면도,

도 2는 본 발명의 평면도,

도 3은 본 발명의 요부 확대 사시도,

도 4는 도 3의 종단면도,

도 5는 본 발명의 작동상태를 보인 전체 종단면도,

도 6은 본 발명의 작동상태를 보인 요부 종단면도,

도 7은 종래의 일예를 보인 개략적인 종단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 본체

11 : 침사수집조 12 : 침사배출관

20 : 유입분배부

21 : 유입관 22 : 수직분배조 23 : 오수공급관

30 : 침사제거부

31 : 사이클론

311 : 원통부 312 : 원추부 313 : 와류유도체

314 : 수직유도관

32 : 지지대

40 : 배출관

Claims (9)

1. 하부에 침사수집조(11)가 형성되고, 상기 침사수집조(11)의 일측으로 침사배출관(12)이 형성되는 중공된 원통형의 본체(10)와;

   오수가 분배된 상태로 상기 본체(10)의 내부에 유입되도록 상기 본체(10)의 일측에 설치되는 유입분배부(20)와;

   원통부(311)의 하단에 와류를 형성하는 원추부(312)가 형성되면서 상하가 개방된 다수개의 사이클론(31)이 상기 본체(10)의 내부에 배수층(32)을 갖도록 상하로 이격되게 다층으로 설치되어 상기 유입분배부(20)에서 분배된 오수가 각각 상기 원통부(311)에 유입되어 상기 원추부(312)에 의해 침사가 제거되는 침사제거부(30)와;

   침사가 처리된 후에 상기 배수층(32)을 통해 상부로 배출된 처리수가 상기 본체(10)의 외부로 배출되도록 상기 본체(10)의 상부측에 설치되는 배출관(40)을;

   포함하는 것을 특징으로 하는 다층식 사이클론형 침사 제거장치.
2. 제1항에 있어서;

   상기 유입분배부(20)는, 상기 본체(10)의 일측으로 오수가 유입되는 유입관(21)과, 상기 유입관(21)의 끝단에 연이어지고 상기 본체(10)의 외측면을 따라 수직으로 설치되는 수직분배조(22)와, 상기 수직분배조(22)의 일측면에 다수개로 구비되고 그 끝단이 상기 본체(10)를 관통하여 각각의 상기 원통부(311)와 연통되는 오수공급관(23)으로, 구성되는 것을 특징으로 하는 다층식 사이클론형 침사 제거장치.
3. 제1항에 있어서;

   상기 원통부(311)의 상단에서 그 내측으로 향해 상기 원추부(312)와 동일한 각을 이루면서 상기 원추부(312)의 길이보다 상대적으로 짧고 상하가 개방된 원추형의 와류유도체(313)가 부착되는 것을 특징으로 하는 다층식 사이클론형 침사 제거장치.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서;

   상기 원추부(312)의 개방된 하단에 수직으로 연장된 수직유도관(314)이 형성되는 것을 특징으로 하는 다층식 사이클론형 침사 제거장치.
5. 제2항에 있어서;

   상기 오수공급관(23)은 상기 원통부(311)의 외주면에 접선방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 다층식 사이클론형 침사 제거장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서;

   상기 배출관(40)은 상기 본체(10)의 외주면에 접선방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 다층식 사이클론형 침사 제거장치.
7. 제1항에 있어서;

   다수의 상기 사이클론(31)이 일체로 고정되도록 각각의 상기 원통부(311)의 외주면을 따라 수직으로 지지대(33)가 부착되는 것을 특징으로 하는 다층식 사이클론형 침사 제거장치.
8. 제3항에 있어서;

   상기 와류유도체(313)는 상부측의 사이클론(31)에 구비된 길이보다 하부측의 사이클론(31)에 구비된 길이가 상대적으로 짧게 형성되는 것을 특징으로 하는 다층식 사이클론형 침사 제거장치.
9. 제1항에 있어서;

   상기 배출관(40)은 상기 유입분배부(20)보다 상대적으로 높게 배치되는 것을 특징으로 하는 다층식 사이클론형 침사 제거장치.