KR100547005B1

KR100547005B1 - 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기

Info

Publication number: KR100547005B1
Application number: KR1020050023680A
Authority: KR
Inventors: 강영배; 박태규; 김규태
Original assignee: (주)성신엔지니어링
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2005-03-22
Publication date: 2006-01-26

Abstract

본 발명은 상부 유입관과 하부 유출관이 형성되며 내부에 상, 하부 여재걸대에 고정된 섬유여재가 충진된 여과기와; 상기 여과기의 상면부와 상기 상부 여재 걸대에 연결되어, 여과기 내에서 상기 상부 여재걸대의 설치 높이를 조절시키도록 길이가변 수단이 제공된 공극조절기를; 포함하여 구성되어 여과시키는 부유물질(SS)의 입자크기에 따라 상기 공극조절기를 조절함으로써 여과환경에 따라, 상기 공극조절기를 조절하여 요구되는 여과수질이나 여과수량을 조정할 수 있도록 여과조건을 세팅시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기에 관한 것이다.

본 발명에 의하여 유입수의 수질변동에 대처하기가 쉽고 목적하는 수질과 수량을 임의로 조절할 수 있어서, 여과장소와 환경, 시간, 용도에 따라 가변되는 부유물질(SS)의 입자크기에 연동하여 가변시킬 수 있는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기가 제공되는 이점이 있다.

즉, 예를들어 동일 하천의 여과라 할지라도 계절간, 주간, 시간당 여과 입자의 크기를 조절시킬 수 있는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기가 제공되는 이점이 있다.

Description

공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기{Deep Bed Fiber Filter With pore Controller}

도 1은 본 발명에 따른 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기의 단면구조도

도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기의 공극조절기의 높이에 따른 여과시 섬유여재의 상태도

도 4는 본 발명에 따른 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기의 여과시 섬유여재의 상태도

도 5는 본 발명에 따른 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기의 역세시 섬유여재의 상태도

도 6은 종래 일본특허발명의 구조도

도 7은 상기 도 6의 작용도

*도면의 주요부분에 관한 부호의 설명*

10 : 섬유여재 11 : 끈

20 : 상부 유입관 30 : 하부 유출관

40 : 공극조절기 50 : 상부 여재걸대

60 : 하부 여재걸대 70 : 길이가변 수단

본 발명은 상부 유입관과 하부 유출관이 형성되며 내부에 상, 하부 여재걸대에 고정된 섬유여재가 충진된 여과기와; 상기 여과기의 상면부와 상기 상부 여재 걸대에 연결되어, 여과기 내에서 상기 상부 여재걸대의 설치 높이를 조절시키도록 길이가변 수단이 제공된 공극조절기를; 포함하여 구성되어 여과시키는 부유물질(SS)의 입자크기에 따라 상기 공극조절기를 조절함으로써 여과환경에 따라 여과조건을 세팅시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기에 관한 것이다.

일반적으로 여과장치의 운전은 여과공정과 세척공정으로 나누어 지는데, 여과공정이란 부유물질을 함유한 원수를 여과장치에 유입시켜 부유물질이 제거된 깨끗한 여과수를 배출시키는 공정으로, 원수중의 부유물질을 여과장치의 여과층 내의 공극에 체분리, 침전, 관성충돌, 차단, 흡착, 응집 등의 복잡한 메카니즘으로 억류·포획시키고, 깨끗한 물만 여과수로서 배출시키는 과정이다.

상기 여과공정을 계속하게 되면 여과층 내의 공극은 점점 부유물질로 채워지고 여과저항이 증가하여 더 이상 여과공정을 계속할 수 없는 상태에 이르게 된다.

이때 깨끗한 세척수와 공기 등을 주입하여 공극에 포획된 부유물질을 배제시키기 위한 세척공정이 필요하다.

따라서 여과장치의 성능은 부유물질의 제거효율, 여과속도, 여과지속시간, 세척수 사용량, 세척빈도 및 세척시간 등에 의하여 결정된다.

최근에는 이르러 여과장치의 성능을 보다 향상시키기 위하여 섬유사를 여재로 사용하고, 여과기의 상단과 하단에 섬유사를 고정시켜, 원수 공급압력으로 여재를 압착시키고, 공기와 세척수 공급압력으로 여재를 팽창시키는 여과장치가 개발되고 있으나, 이 방법은 여과층이 단층이고 여재의 압착 정도가 원수 공급압력에 의하여 결정되기 때문에, 부유물질의 포획공간이 적어 여과지속시간이 짧고 세척빈도가 잦으며 유입수의 수질변동에 대처하기가 쉽지 않고 목적하는 수질과 수량을 임의로 조절하기가 어렵다는 문제점이 있다.

상기 종래기술의 예로서 도 6에 도시된 바와 같은 일본 특개평8-126804 의 여과기를 들 수 있다.

도 6은 종래 일본특허발명의 구조도이며, 도 7은 상기 도 6의 작용도이다.

도 6과 함께 상기 일본특허를 살펴보면 섬유사를 여재로 사용하고 상기 섬유사 상단에 플로트를 연결하며 그 상단을 통공이 형성된 원판을 덮어서, 여과시 원수가 들어와 상기 섬유사에 하강압력을 가하여도, 상기 플로트에 의한 부력으로 상기 하강압력이 상쇄되도록 하여 도 7과 같이 일정공극을 유지시키면서 실질 여과체적(X)은 변동이 없다.

따라서 상기 일본특허의 경우에는 상기 원판은 여과시는 하강하여 일정 여과공극을 형성시키고 역세시에는 상기 여과공극이 해소되도록 하여야 한다.

즉, 상기 일본특허의 경우에는 여과공정과 역세공정마다 상기 원판을 승강 구동시켜야 하는 문제점이 있다.

따라서 구동 제어가 복잡하고 에너지가 많이 소비되며, 제어회로의 유지 보수의 필요성등 주변 부품으로 인한 원가부담 등의 문제점이 있다.

또한 상기 예를 든 일본특허와 같이 일반적으로 종래기술의 여과기는 여과장소와 환경, 시간, 용도에 따라 여과되는 부유물질(SS)의 입자크기가 다름에도 불구하고 고정된 여과 성능을 가짐으로써 시간, 장소에 따라 충분하거나 불충분한 여과성능을 가지게 되는 문제점이 있다.

즉, 예를들어 동일 하천의 여과라 할지라도 계절간, 주간, 시간당 여과 입자가 다름에도 불구하고, 설치된 여과기의 여과능은 일정하여 환경에 대응할 수 없다는 문제점이 있다.

그리고 플로트에 의하여 물의 흐름이 방해받아 여과능력이 떨어지고, 섬유사 상단이 플로트에 의한 자유단으로 형성되어 여과시에 물의 압력으로 인하여 섬유사가 파헤쳐지거나 외측으로 뭉쳐져 버리는 문제점이 있다.

본 발명은 유입수의 수질변동에 대처하기가 쉽고 목적하는 수질과 수량을 임의로 조절할 수 있는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

즉, 여과장소와 환경, 시간, 용도에 따라 가변되는 부유물질(SS)의 입자크기에 연동하여 가변시킬 수 있는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

따라서 예를들어 동일 하천의 여과라 할지라도 계절간, 주간, 시간당 여과 입자의 크기를 조절시킬 수 있는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 구동 제어가 간단하고 에너지가 소비가 적으며, 제어회로의 유지 보수의 필요성등 주변 부품으로 인한 원가부담을 줄이는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상부 유입관과 하부 유출관이 형성되며 내부에 상, 하부 여재걸대에 끈으로 고정된 섬유여재가 충진된 여과기와; 상기 여과기의 상면부와 상기 상부 여재 걸대에 연결되어, 여과기 내에서 상기 상부 여재걸대의 설치 높이를 조절시키도록 길이가변 수단이 제공된 공극조절기를; 포함하여 구성되어 여과시키는 부유물질(SS)의 입자크기에 따라 상기 공극조절기를 조절함으로써 여과환경에 따라 여과조건을 세팅시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기를 기술적 요지로 한다.

여기서 상기 공극조절기는 상기 상부 여재걸대에 결합되고 상기 여과기의 상면부를 나사 결합으로 관통하면서 외부로 연장된 길이가변 수단을 가짐으로써, 외부에서 길이를 가변시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기로 되는 것이 바람직하다.

또한 상기 공극조절기에는 높이에 따라 여과되는 입자크기를 게이지로 표시한 것을 특징으로 하는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기로 되는 것이 바람 직하다.

그리고 상기 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기는 특히 상측은 넓고 하측은 좁은 원추형 여과조에 섬유여재가 충진됨으로써 형성된 심층형 여과기인 것을 특징으로 하는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기인 것이 바람직하다.

이하 도면과 함께 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다

도 1은 본 발명에 따른 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기의 단면구조도이며 도 2 내지 도 3은 본 발명에 따른 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기의 공극조절기의 높이에 따른 여과시 섬유여재의 상태도이며, 도 4는 본 발명에 따른 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기의 여과시 섬유여재의 상태도이며 도 5는 본 발명에 따른 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기의 역세시 섬유여재의 상태도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 크게 상부 유입관(20)과 하부 유출관(30), 상 하부 여재걸대(50, 60), 섬유여재(10), 길이가변 수단(70) 및 공극조절기(40)로 구성된다.

본 발명의 상기 여과기는 상부 유입관(20)과 하부 유출관(30)이 형성되며 내부에 상, 하부 여재걸대(50, 60)에 고정된 섬유여재(10)가 충진된 일반적 섬유여과기이다.

상기 여과기는 특히 상측은 넓고 하측은 좁은 원추형 여과조에 섬유여재가 충진됨으로써 형성된 심층형 여과기인 것을 고려할 만 하다.

본 발명의 상기 공극조절기(40)는 상기 여과기의 상면부(60)와 상기 상부 여재 걸대(50) 사이의 거리를 가변시킴으로써, 여과기 내에서 상기 상부 여재걸대(50)의 설치 높이가 조절되도록 길이가변 수단(70)에 의하여 상기 여과기의 상면부(60)와 상기 상부 여재 걸대(50) 사이를 연결시킨다.

상기 길이가변 수단(70)은 상기 상부 여재걸대(50)에 결합되고 상기 여과기의 상면부(60)를 나사 결합으로 관통하면서 외부로 연장되어 형성된다.

도 2 내지 도 5의 섬유여재(10)의 해칭선 농도는 섬유여재의 밀도 즉, 공극의 크기를 표현하기 위한 것임을 참고하면서, 이하 도 2 내지 도 3과 함께 상기 공극조절기(40)의 기능에 관하여 살펴보기로 한다.

도면에 도시된 바와 같이 상기 공극조절기(40)는 상부 여재걸대(50)의 설치높이를 조절하는데, 이는 여과시 섬유여재(10)가 수압에 의하여 눌려지는 정도를 제어시킨다.

자세하게는, 상기 본 발명의 섬유여재(10)는 여과시 수압에 의하여 압착됨으로써 공극이 형성된다.

이때 여과시 수압은 일정하므로 공극의 크기(도면상 해칭밀도로 표현 됨)는 상기 섬유여재(10)가 수압에 의해 압착되어지는 정도에 따라 제어된다.

따라서 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 예를들어 상기 공극조절기(40)를 a에서 b로 조절함으로써, 상기 상부 여재걸대(50)의 높이가 조절되며, 실제로는 상기 상부 여재걸대(50)에 끈(11)에 의해 매달린 섬유여재의 여유장력, 다시 말해서 상기 섬유여재의 수압에 의한 압착 가변여유가 조절되어 여과시 상기 섬유여재(10)의 공극상태가 a'에서 b'로 조절된다.

즉, 상기 공극조절기(40)의 조절은 상기 섬유여재(10)가 수압에 의하여 압착되는 정도를 조절하게 되어 상기 섬유여재(10)가 형성시키는 공극의 크기를 제어시키는 것이 된다.

이하 도 4와 도 5를 참조하여 여과와 역세시 상기 섬유여재(10)의 상태에 관하여 살펴보기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이 여과시에는 끈(11)에 장력이 집중되면서 수압에 의하여 섬유여재(10)가 압착되어 작은 여과공극(큰 섬유밀도)을 형성시키며, 상기 압착 정도는 끈(11)에 의해 제한된다.

도 5에 도시된 바와 같이 역세시에는 물의 흐름이 반대로 되어 역류되는 수압에 의하여 섬유여재(10)는 이완되어 큰 역세공극(작은 섬유밀도)을 형성시키며, 상기 끈(11)에는 장력이 걸리지 않는다.

즉, 상기 끈(11)은 상기 섬유여재(10)의 압착정도(X-X': X는 여과체적으로 평가할 수 있다.))와 압착여유(Y-Y')를 정하며, 여과 공간을 형성시키는 상부 여재걸대(50)의 높이(Z)는 여과와 역세시 변동이 없다.

또한 물의 흐름이 방해받지 않고 순조로우며, 섬유사 상단이 끈에 의한 고정단으로 형성되어 여과시에도 섬유사가 균등 밀도를 유지할 수 있다.

본 발명은 상기 길이가변 수단(70)을 여과조의 외부에서 조절할 수 있도록 형성되며, 본 발명은 상기 공극조절기(40)에 높이에 따라 여과되는 입자크기(섬유여재가 형성시키는 공극의 크기)를 눈금으로 표시하는 것이 바람직하다.

일반적으로 원수의 여과환경은 장소나 용도에 따라 다르기 마련이다.

상기의 본 발명에 의하면 여과되는 부유물질(SS)이 큰 장소에서의 여과에 있어서는 상기 공극조절기(40)를 올려 상기 섬유여재(10)의 공극 형성이 크도록 설정하여 여과를 실시하고, 여과되는 부유물질(SS)이 작은 장소에서의 여과에 있어서는 상기 공극조절기(40)를 내려 상기 섬유여재(10)의 공극형성이 작도록 설정하여 여과를 실시할 수 있으므로 장소나 용도의 여과환경에 따라 가변 적용할 수 있는 여과기가 제공되게 된다.

이하 도 1 내지 도 5에 도시된 실시예는 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예로서 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다.

따라서 도면에 제시된 것은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

상기한 본 발명에 의하여 유입수의 수질변동에 대처하기가 쉽고 목적하는 수질과 수량을 임의로 조절할 수 있는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기가 제공되는 이점이 있다.

즉, 여과장소와 환경, 시간, 용도에 따라 가변되는 부유물질(SS)의 입자크기에 연동하여 가변시킬 수 있는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기가 제공되는 이점이 있다.

따라서 예를들어 동일 하천의 여과라 할지라도 계절간, 주간, 시간당 여과 입자의 크기를 조절시킬 수 있는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기가 제공되는 이점이 있다.

또한 구동 제어가 간단하고 에너지가 소비가 적으며, 제어회로의 유지 보수의 필요성등 주변 부품으로 인한 원가부담을 줄이는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기가 제공되는 이점이 있다.

Claims

상부 유입관과 하부 유출관이 형성되며 내부에 끈에 의하여 상, 하부 여재걸대에 고정된 섬유여재가 충진된 여과기와;

상기 여과기의 상면부와 상기 상부 여재 걸대에 연결되어, 여과기 내에서 상기 상부 여재걸대의 설치 높이를 조절시키도록 길이가변 수단이 제공된 공극조절기를;

포함하여 구성되어

여과환경에 따라, 상기 공극조절기를 조절하여 요구되는 여과수질이나 여과수량을 조정할 수 있도록 여과조건을 세팅시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기.
제1항에 있어서 상기 공극조절기는

상기 상부 여재걸대에 결합되고 상기 여과기의 상면부를 나사 결합으로 관통하면서 외부로 연장된 길이가변 수단을 가짐으로써, 외부에서 길이를 가변시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기.
제1항에 있어서 상기 공극조절기에는

높이에 따라 여과되는 입자크기를 게이지로 표시한 것을 특징으로 하는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기.
제1항에 있어서 상기 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기는

특히 상측은 넓고 하측은 좁은 원추형 여과조에 섬유여재가 충진됨으로써 형성된 심층형 여과기인 것을 특징으로 하는 공극조절기가 장착된 심층형 섬유 여과기.