KR100652840B1 - 사이클론을 이용한 물 정화장치 - Google Patents

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KR100652840B1
KR100652840B1 KR1020060058923A KR20060058923A KR100652840B1 KR 100652840 B1 KR100652840 B1 KR 100652840B1 KR 1020060058923 A KR1020060058923 A KR 1020060058923A KR 20060058923 A KR20060058923 A KR 20060058923A KR 100652840 B1 KR100652840 B1 KR 100652840B1
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고균희
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고균희
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Abstract

본 발명은 공급수에 혼입된 이물질을 사이클론의 원리를 이용하여 원심분리하여 이물질이 제거된 깨끗한 물을 얻을 수 있도록 한 사이클론을 이용한 물 정화장치에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하부에 이물질이 적층되는 침전실이 구비된 본체와, 상기 본체로 이물질이 포함된 공급수를 공급하는 유입관과, 상기 본체의 내부에 구비되어 상기 유입관으로 공급된 공급수로부터 이물질을 분리시키는 사이클론과, 상기 사이클론에서 정화된 처리수를 배출시키는 배출관으로 구성된 것을 특징으로 한다.
사이클론, 공급수, 정화장치

Description

사이클론을 이용한 물 정화장치{ A cyclone elder brother tap water purification apparatus}
도 1 은 본 발명에 따른 사이클론을 이용한 물 정화장치의 실시예1을 보인 정단면도.
도 2 는 본 발명에 따른 사이클론을 이용한 물 정화장치의 실시예1을 보인 평단면도.
도 3 은 본 발명에 따른 실시예1의 작동관계를 보인 단면도.
도 4 는 본 발명에 따른 실시예1의 변형 예를 보인 정단면도.
도 5 는 도 4의 유입관의 확대 사시도.
도 6 은 도 5의 유입관의 단면도.
도 7 은 본 발명에 따른 사이클론을 이용한 물 정화장치의 실시예2를 보인 정단면도.
도 8 은 본 발명에 따른 사이클론을 이용한 물 정화장치의 실시예2를 보인 평단면도.
도 9 는 본 발명에 따른 실시예2의 작동관계를 보인 단면도.
도 10 은 종래의 다층식 사이클론형 침사 제거장치를 보인 단면도.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
100, 200 : 본체 110 : 사이클론
120 : 수직유도관 130, 232 : 내통체
140 : 원통체 150 : 안내부재
210, 220, 230 : 제 1,2,3 분리부
222 : 외통체 240 :분배기
본 발명은 사이클론을 이용한 물 정화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공급수에 혼입된 이물질을 사이클론의 원리를 이용하여 원심분리하여 이물질이 제거된 깨끗한 물을 얻을 수 있도록 한 사이클론을 이용한 물 정화장치에 관한 것이다.
현대에는 산업발달에 따라 문명의 혜택을 받을수록 그 대가로 환경오염이라는 심각한 문제를 피해갈 수 없으며, 특히 수도물은 정수장에서 보내오는 과정에 배관 내에 섞여 있는 이물질 등으로 인해 부식이 발생되고 이 상태로 일반 가정 등으로 유입되기 때문에 가정에서는 수도물의 음용을 기피하여 수도물을 끊여 먹거나 별도의 정수기를 통해 정수처리 하여 음용하는 한편, 수도물을 음용수로 이용하지 않고 대신에 지하수나 시판하는 생수를 구입하여 음용수로 대처하고 있는 실정이 다.
따라서, 별도의 정수기를 설치하여 수도물에 포함되어 있는 이물질을 여과하여 음용하기 좋은 여과수를 제공받고 있다.
그러나, 수도물을 정수처리하는 정수기가 고가일 뿐만 아니라 정수기 자체의 여과필터를 수시로 교환해야 하는 불편이 있었고, 필터교환이 제대로 이루어지지 않은 경우에는 오염된 처리수를 음용하게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 종래에는 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방식으로 국내 특허등록 제 0511640호 "다층식 사이클론형 침사 제거장치"가 개재된 바 있다.
그러나, 이와 같은 다층식 사이클론형 침사 제거장치는 도 10에 도시된 바와 같이, 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(31a)의 하단에 와류를 형성하는 원추부(31b)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(31a)에 유입되어 상기 원추부(31b)에 의해 침사가 제거되는 침사제거부(33)와, 침사가 처리된 후에 상기 배수층(32)을 통하여 상부로 배출된 처리수가 상기 본체(10)의 외부로 배출되도록 상기 본체(10)의 상부측에 설치되는 배출관(40)으로 구성된다.
이와 같이 구성되는 침사 제거장치는 침사를 포함하는 상태로 유입관(21)을 통하여 유입된 오수는 유입분배부(20)에 의하여 각 층의 사이클론으로 공급되어 와류를 형성하여 하부로 이동되면서 침사는 원심력에 의해 수직유도관(31d)을 통해 침사수집조(11)에 적층된다.
이때 원추부(31b)에 형성된 와류는 상승선회류에 의하여 다른 사이클론(31)의 원추부(31b) 하면에 부딪히면서 배수층(32)을 통해 배출되고 배출된 처리수는 배출관을 통하여 외부로 배출된다.
그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있다.
상기와 같이 오수를 유입분배부를 통하여 각 층의 사이클론으로 분배되어 공급하므로 유입되는 오수의 압력이 떨어져 와류를 발생시킬 때 와류 형성이 현저히 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
또한, 제일 상부에서 분리되어 하단부로 떨어지는 침사가 다음 층의 사이클론에 도달할 때 상승선회류에 의하여 침사가 비산을 하게 되어 처리수와 같이 배수층을 통하여 배출되는 문제점이 있었다.
그리고, 각 층에서 원심력을 이용하여 침사를 제거하고 배수층을 이용하여 배출되므로 비중이 무거운 침사는 분리가 되지만 입자가 작고 비중이 비교적 작은 침사 등은 제거하지 못하는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 문제점에 의하여 오수에 함유되어있는 침사를 제거하는 제거율이 현저히 떨어지게 되었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 이물질이 포함된 공급수를 순차적으로 여러단계를 거치도록 하여 각단계를 지날 때마다 원심력을 이용하여 이물질을 제거하므로 입자가 크고 비중이 무거운 이물질부터 입자가 작고 비중이 가벼운 이물질까지 완전하게 분리 제거하여 맑고 깨끗한 물을 일반 가정 등에 공급할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하부에 이물질이 적층되는 침전실이 구비된 본체와, 상기 본체로 이물질이 포함된 공급수를 공급하는 유입관과, 상기 본체의 중심부에 설치된 수직유도관의 외부에 구비되어 상기 유입관으로 공급된 공급수로부터 이물질을 분리시키는 사이클론과, 상기 사이클론에서 정화된 처리수를 배출시키는 배출관으로 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 사이클론은 상기 유입관과 배출관의 사이에 연결되고, 유입공과 배출공이 형성되며, 상기 유입공과 배출공을 분리시키는 격판이 구비된 수직유도관과, 상기 수직유도관의 외부에 설치되어 이물질을 침전시키는 내통체로 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 수직유도관에 형성된 유입공과 배출공은 서로 반대 방향에 형성되되, 상기 배출공이 유입공보다 하단부에 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 격판은 상기 수직유도관의 내측에 구비되어 일측은 상기 배출공 상단부에 위치되고, 타측은 상기 유입공 하단부에 위치되도록 구비된 것을 특징으 로 한다.
여기서, 상기 수직유도관은 유입공과 배출공의 전면부에 안내구가 설치된 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 수직유도관의 하부에 침전물의 역류를 방지하는 역류방지구가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 내통체는 중앙에 원통부가 형성되고 상기 원통부의 상, 하부에는 원추부가 형성되어 상부는 상기 수직유도관에 고정되고, 하단부는 상기 수직유도관 외주면과 이격되어 통로가 형성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 수직유도관의 상하 길이 방향으로 유입공과 배출공이 한조씩 짝을 이루어 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 내통체의 상부로 유입공과 배출공을 커버하는 원통체가 다단으로 적층되게 설치된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 원통체는 다단으로 적층되되 서로 이격되게 하여 통로가 형성되도록 한 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 유입관은 상기 본체의 원주면에 구비되어 끝단부가 상기 내통체의 내부에 위치되게 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유입관은 상기 내통체의 내부에 위치한 끝단부에 경사부가 형성되고, 공급수를 일방형으로 배출되도록 하는 안내부재가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 안내부재는 상기 유입관이 끼워짐과 동시에 공급수가 배출되는 방향이 개방된 장홈이 형성되고 상기 장홈이 형성된 반대 방향으로 원추 형상의 돌조가 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 본체의 하부에는 침전물 배출구가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예로, 하부에 이물질이 적층되는 침전실이 구비된 본체와, 상기 본체로 이물질이 포함된 공급수를 공급하는 유입관과, 상기 본체의 내부에 구비되어 상기 유입관으로 공급된 공급수로부터 이물질을 분리시키는 이물질 분리수단과, 상기 이물질 분리수단에서 정화된 처리수를 배출시키는 배출관으로 구성된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 이물질 분리수단은 상기 본체 내부에 구성되어 이물질을 분리시키는 제 1 분리부와, 상기 제 1 분리부의 내부에 설치되어 이물질을 분리시키는 제 2 분리부와, 상기 제 2 분리부의 내부에 설치되어 이물질을 분리시키는 제 3 분리부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 제 1 분리부는 상기 본체의 내주면에 고정되어 이물질을 배출되게 개방된 원추부가 구비되고, 상기 제 2 분리부는 하부가 개방되게 원추부가 구비되고, 상기 제 1 분리부의 공간부와 연통하는 이동관이 구비된 외통체가 형성되며, 상기 제 3 분리부는 하부가 개방되게 원추부가 구비되고, 상기 제 2 분리부의 공간부와 연통하는 이동관이 구비된 내통체로 형성된 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 유입관에는 분배기를 구비하여 상기 제 1,2,3 분리부의 내부로 공급수가 공급하도록 공급관으로 각각 연통되게 구비된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 이물질 분리수단의 하단부에 침전물 역류방지구가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체의 하부에는 침전물 배출구가 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 사이클론을 이용한 물 정화장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
[실시예 1]
도 1 은 본 발명에 따른 사이클론을 이용한 물 정화장치의 실시예1을 보인 정단면도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 사이클론을 이용한 물 정화장치의 실시예1을 보인 평단면도이다.
도 1 및 도 2에서와 같이, 사이클론을 이용한 정화장치는 하부에 이물질이 적층되는 침전실(102)이 구비되고, 상기 침전실(102)에는 침전물이 배출되는 배출구(104)가 형성된 원통형의 본체(100)가 구비된다.
그리고, 상기 본체(100)의 하부에는 상기 본체(100) 내부로 공급수를 공급하는 유입관(106)이 구비된다.
또한, 상기 본체(100)의 내부에 구비되어 상기 유입관(106)으로 공급된 공급수로부터 이물질을 분리시키는 사이클론(110)이 구비된다.
상기 사이클론(110)에서 정화된 처리수를 배출시키는 배출관(108)이 구비된다.
여기서, 상기 사이클론(110)은 상기 유입관(106)과 배출관(108)이 상, 하부에 각각 연통되게 연결되는 수직유도관(120)을 구비하고, 상기 수직유도관(120)의 외부에 설치되어 이물질을 침전시키는 내통체(130)를 구비한다.
나아가, 상기 수직유도관(120)에는 상기 내통체(130)가 설치된 내주면에 유입공(122)과 배출공(124)이 형성되되, 상기 유입공(122)은 배출공(124)의 반대방향에 형성되고, 내부에 상기 유입공(122)과 배출공(124)을 분리시키는 격판(126)이 구비된다.
그리고, 상기 유입공(122)과 배출공(124) 및 격판(126)을 한조로 하여 상기 수직유도관(120)의 길이 방향으로 다수개가 형성된다.
아울러, 상기 유입공(122)은 상기 배출공(124)보다 하단에 형성되는 것이 바람직하고, 상기 격판(126)은 일측이 상기 배출공(124)의 상부에 위치하고, 타측은 상기 유입공(122)의 하부에 위치되도록 하는데, 제일 하단부에 형성된 유입공(122)과 제일 하단부에서부터 2번째에 위치한 배출공(124)이 한 공간에서 연통되게 구비한다.
또한, 상기 배출공(124)의 입구에는 배출되는 공급수가 일방향으로 배출되면서 와류를 형성할 수 있도록 일방향이 개방된 안내구(125)를 더 구비하고, 상기 유입공(122)의 입구에는 와류를 형성하며 선회하는 공급수가 원활하게 유입될 수 있도록 선회하는 반대 방향으로 개방되는 안내구(123)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 수직유도관(120)의 외주면으로 상기 배출공(124)과 유입공(122)의 사이에 구비하여 와류를 형성하며 선회하는 공급수가 사방으로 분산되지 않고 일방향으로 선회하면서 유입될 수 있도록 안내역할을 하는 안내판(127)을 더 구비할 수 있다.
또한, 상기 수직유도관(120)의 하단부 소정의 위치 즉, 상기 본체(100)의 침전실(102) 상부에 일정 거리를 두고 갓머리 형상의 이물질 역류방지구(128)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
한편, 제일 하단에 구비된 유입공(122)과 배출공(124)을 커버하면서 상기 수직유도관(120)의 외주면에 상부가 고정되는 내통체(130)가 구비되는데, 상기 내통체(130)는 하단이 개방되어 상, 하부에 원추부(132)(134)가 형성되고, 상기 내통체(130)의 하단 개방부에는 상기 수직유도관(120)의 외주면과 이격되게 하여 이 이격된 공간부는 이물질이 하부로 이동할 수 있는 통로(136) 역할을 하게 된다.
그리고, 상기 내통체(130)의 상부로는 다음 층에 형성되는 유입공(122) 및 배출공(124)을 한조로 하여 이를 커버하는 방식으로 상부가 상기 수직유도관(120)의 외주면에 고정되는 원통체(140)가 다층으로 적층되어 구비되되, 제일 하단부 즉 내통체(130)의 상부에 구비되는 상기 원통체(140)는 상기 내통체(130)의 상부와 이격되게 하여 통로(142)가 형성되도록 설치한다.
또한, 상기 원통체(140)가 다층으로 적층될 때 상기 원통체(140)와 원통체(140)의 사이를 서로 이격되도록 하여 이물질이 상기 침전실(102)로 이동할 수 있는 통로(142)가 구성되게 한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 사이클론을 이용한 물 정화장치의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.
도 3 는 본 발명에 따른 실시예1의 작동관계를 보인 단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 상기 유입관(106)으로 유입된 공급수는 상기 수직유도관(120)으로 공급되고 상기 수직유도관(120)으로 공급된 공급수는 제일 하단부에 형성된 배출공(124)을 통하여 상기 내통체(130)의 내부로 와류를 형성하며 배출되는데, 이 배출공(124)의 입구에 설치된 안내구(125)에 의해 와류가 더 강하게 형성되게 되고, 상기 배출공(124)으로 배출된 공급수는 상기 내통체(130)의 내주면에 부딪히며 일방향으로 선회한 후 상기 유입공(122)으로 유입된다.
이때, 상기 유입공(122)의 입구에 설치된 안내구(123)에 의해 유입이 보다 원활하게 이루어지게 된다.
그리고, 상기 내통체(130) 내주면과 부딪치면서 선회할 때 공급수에 포함되어 있는 이물질 등은 그 원심력에 의해 상기 내통체(130)의 벽면에 부딪혀 낙하하게 되는데 하부 원추부(134)를 타고 하단의 통로(136)를 통하여 낙하하여 침전실(102)에 적층되고, 1차 정화된 공급수만 상기 유입공(122)으로 유입된다.
또한, 상기 유입공(122)으로 유입된 공급수는 상기 격판(126)의 안내에 의해 상부 층에 형성된 배출공(124)을 통하여 상기 원통체(140)의 내부로 공급된다.
이때, 상부층의 배출공(124)으로 배출된 공급수는 상기 내통체(130)에서와 동일한 동작에 의하여 상기 원통체(140)에서도 공급수에 잔류하는 이물질이 분리되는데 즉, 상기 원통체(140) 내부로 공급된 공급수는 상기 배출공(124)의 입구에 설치된 안내구(125)에 의해 와류가 강하게 형성되면서 상기 원통체(140)의 내주면에 부딪치면서 일방향으로 선회하고, 원심력에 의해 상기 원통체(140)의 외주면을 타 고 선회하는 공급수에 혼입된 이물질은 하단의 통로(142)를 통하여 낙하하여 침전실(102)에 적층되고, 재차 정화된 공급수만 상기 유입공(122)으로 유입되어 다음 상부 층의 원통체(140)로 공급되게 된다.
이와 같이 다수개가 적층되어 있는 원통체(140)의 제일 하단부에서부터 순차적으로 와류를 형성하며 제일 상부의 원통체(140)로 공급되는 과정에서 공급수에 잔류하는 이물질을 다단계에 걸쳐 분리 제거하여 제일 상단부에 위치한 상기 원통체(140)로 공급될 때에는 이물질이 완전히 제거된 깨끗한 처리수만 공급된다.
이때, 분리된 이물질은 상기 원통체(140)의 하단부에 형성된 각각의 통로(142)를 통하여 침전실(102)로 낙하하여 적층된다.
그리고, 상기 침전실(102)에 적층된 이물질은 상기 역류방지구(128)에 의해 이물질이 역류 및 비산되는 것을 방지하게 된다.
이렇게 이물질이 완전히 제거되어 제일 상단부에 구비된 원통체(140)로 이동된 처리수는 배출관(108)을 통하여 외부로 배출되어 식수용, 공업용 등 다양한 분야에 쓰이게 된다.
또한, 상기 침전실(102)에 적층된 이물질은 상기 침전물 배출구(104)를 통하여 외부로 배출시켜 처리하게 된다.
도 4 는 본 발명에 따른 실시예1의 변형예를 보인 정단면이고, 도 5 은 도 4의 유입관의 사시도이고, 도 6은 도 5의 유입관의 단면도이다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 유입관(106)이 폐쇄된 상태에서 유입관(106b)을 상기 본체(100)의 원주면에 구비하되, 상기 유입관(106b)의 끝단부가 상기 내통체(130)의 내부에 위치되도록 관통설치된다.
여기서, 상기 유입관(106b)은 상기 내통체(130)의 내부에 위치한 끝단부에 공급수의 진행 방향으로 경사부(106a)를 형성하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 유입관(106b)의 경사부(106a)가 형성된 끝단부에 공급수를 일방향으로 배출되도록 하는 안내부재(150)를 더 구비한다.
여기서, 상기 안내부재(150)는 상기 유입관(106b)이 끼워짐과 동시에 공급수가 배출되는 방향이 개방되어 와류를 형성하도록 하는 장홈(152)이 형성된다.
나아가, 상기 안내부재(150)는 상기 장홈(152)이 형성된 반대 방향으로 와류가 형성되어 선회하는 공급수가 유입관(106b)에 부딪쳐 저항에 의하여 선회속도가 떨어지는 것을 방지하기 위하여 쐐기 형상의 돌조(154)를 형성하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 수직유도관(120)의 제일 하단부에 형성되는 즉, 상기 내통체(130)가 커버되는 위치에는 유입관(106b)에 공급된 공급수가 유입되어 다음 단계인 상부로 이동시킬 수 있도록 하는 유입공(122)만 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명은 전자에서 설명한 작용과 동일한 관계에 의하여 공급된 공급수로부터 이물질을 분리하고 분리된 처리수를 상기 배출관(108)을 통하여 외부로 배출시키고 이물질은 침전실(102)에 적층되게 된다.
즉, 상기 유입관(106b)으로 공급된 공급수는 직접 상기 내통체(130) 내부로 공급되고, 이때 상기 유입관(106b)을 통하여 유입되는 공급수는 상기 안내부 재(150)의 장홈(152)으로 배출되면서 와류를 형성하는 상태로 하여 상기 내통체(130)의 내주면에 부딪치면서 선회를 하게 된다.
이때, 상기 내통체(130)에서 공급수가 선회를 할 때 상기 안내부재(150)에 형성된 쐐기형 돌조(154)의 안내에 의하여 저항을 적게 받게 되므로 선회속도를 그대로 유지할 수 있게 된다.
이렇게 상기 내통체(130)에서 공급수가 외주면과 부딪치면서 선회하는 과정에서 그 원심력에 의해 공급수는 그대로 선회를 하고 공급수에 혼입된 이물질은 상기 내통체(130)의 내부면을 따라 선회하면서 하부로 낙하하여 통로(136)를 통하여 침전실(102)에 적층된다.
따라서, 상기 내통체(130)에서 1차 정화된 공급수는 상기 수직유도관(120)의 제일하단부에 형성된 유입공(122)을 통하여 상기 제일 하단부에 구비된 원통체(140) 즉, 내통체(130)의 상부에 형성된 원통체(140)에 형성된 배출공(124)을 통하여 공급된다.
상기 원통체(140)로 공급된 공급수는 다시 제일 하단부에 위치한 원통체(140)에서 이물질이 분리된 상태에서 그 상부층에 형성된 유입공(122)으로 유입되어 배출공(124)을 통하여 다음 층의 원통체(140) 내부로 공급된다.
이와 같이 순차적으로 원통체(140)를 통과하면서 제일 상부에 도달할 때에는 이물질이 완전히 제거된 깨끗한 처리수만 남게 되고 이 처리수는 배출관(108)을 통하여 외부로 배출된다.
[실시예 2]
도 7 은 본 발명에 따른 사이클론을 이용한 물 정화장치의 실시예2를 보인 정단면도이고, 도 8 는 본 발명에 따른 사이클론을 이용한 물 정화장치의 실시예2를 보인 평단면도이다.
도 7 및 도 8에서와 같이, 본 발명은 하부에 이물질이 적층되는 침전실(202)이 구비되고, 상기 침전실(202)에는 침전물이 배출되는 배출구(204)가 형성된 본체(200)가 구비된다.
그리고, 상기 본체(200)로 이물질이 포함된 공급수를 공급하는 유입관(206)이 구비된다.
또한, 상기 본체(200)의 내부에 구비되어 상기 유입관(206)으로 공급된 공급수로부터 이물질을 분리시키는 이물질 분리수단이 구비된다.
그리고, 상기 이물질 분리수단에서 정화된 처리수를 배출시키는 배출관(208)이 구비된다.
한편, 상기 이물질 분리수단은 상기 본체(200) 내부에 구성되어 이물질을 분리시키는 제 1 분리부(210)와, 상기 제 1 분리부(210)의 내부에 설치되어 이물질을 분리시키는 제 2 분리부(220)와, 상기 제 2 분리부(220)의 내부에 설치되어 이물질을 분리시키는 제 3 분리부(230)로 이루어진 진다.
여기서, 상기 제 1 분리부(210)는 상기 본체(200)의 내주면에 고정되어 이물질을 배출되게 개방된 원추부(212)가 구비된다.
그리고, 상기 제 2 분리부(220)는 하부가 개방되게 원추부(224)가 형성되고, 상기 제 1 분리부(210)의 공간부와 연통되는 이동관(226)이 형성된 외통체(222)가 구비된다.
또한, 상기 제 3 분리부(230)는 하부가 개방되게 원추부(234)가 형성되고, 상기 제 2 분리부(220)의 공간부와 연통되는 이동관(236)이 형성된 내통체(232)가 구비된다.
또한, 상기 유입관(206)에는 분배기(240)를 더 구비하고, 상기 분배기(240)에 분배되어 상기 제 1,2,3 분리부(210)(220)(230)의 내부로 공급수가 각각 공급될 수 있도록 공급관(218)(228)(238)이 더 구비된다.
여기서, 상기 공급관(218)(228)(238)은 상기 본체(200)와 외통체(222) 및 내통체(232)의 내부 일측면에 연계되게 구비하여 공급되는 공급수가 내주면을 타고 와류를 형성하면서 선회할 수 있도록 한다.
한편, 상기 이물질 분리수단의 하단부에는 상기 침전실(202)에 적층되어 있는 침전물이 비산되어 이물질 분리수단 쪽으로 역류하는 것을 방지하는 역류방지구(250)가 더 구비된다.
그리고, 상기 배출관(208)은 상기 제 2,3 분리부(220)(230)에서 이물질이 분리되어 상기 제1 분리부(210)로 공급된 처리수와, 제 1 분리부(210)에서 이물질이 분리된 처리수가 외부로 배출되도록 상기 제 1 분리부(210)의 내부와 연통되게 구비되는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 사이클론을 이용한 물 정화장치의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.
도 9 은 본 발명에 따른 실시예2의 작동관계를 보인 단면도이다.
이에 도시된 바와 같이, 본 발명은 유입관(206)을 통하여 외부로부터 공급되는 공급수가 분배기(240)에서 분배되어 각 공급관(218)(228)(238)을 통해 상기 제 1,2,3 분리부(210)(220)(230)의 내부로 공급된다.
상기 제 1,2,3 분리부(210)(220)(230)의 내부로 각각 공급된 공급수는 제 1,2,3 분리부(210)(220)(230)의 내주면을 따라 와류를 형성하며 선회하는 원심력에 의해 공급수에 혼입된 이물질이 분리되어 하부의 개방된 통로를 통하여 하단부로 낙하하여 침전실(202)에 적층된다.
이때, 상기 제 3 분리부(230)로 공급된 공급수는 내통체(232) 내주면을 선회하면서 이 원심력에 의해 이물질은 하부로 낙하하고, 이물질이 분리된 처리수는 이동관(236)을 통해 상기 제 2 분리부(220)의 내부로 이동된다.
상기 제 2 분리부(220)로 이동된 처리수는 상기 제 2 분리부(220)에서 원심력에 의해 이물질을 분리한 처리수와 합처져 상기 이동관(226)을 통해 상기 제 1 분리부(210)의 상부로 이동된다.
상기 제 2,3 분리부(220)(230)에서 이물질을 분리시킨 처리수는 제 1 분리부(210)로 공급된 처리수가 상기 제 1 분리부(210)에서 원심력을 이용하여 이물질이 분리된 처리수와 합쳐져 상기 배출관(208)을 통해 외부로 배출되어 깨끗한 처리수를 일반 가정 등에 공급할 수 있게 된다.
한편, 상기 제 1,2,3 분리부(210)(220)(230)에서 분리된 이물질은 침전실(202)에 적층되고 상기 침전실(202)에 적층된 이물질은 배출구(204)를 통하여 외 부로 배출시켜 이물질을 처리하면 된다.
상기에서는 본 발명에 따른 사이클론을 이용한 물 정화장치에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 이물질이 포함된 공급수를 하부에서부터 상부로 수직유도관을 통해 이동되면서 단계별로 이물질을 제거하므로써, 비중이 무겁고 입자가 큰 이물질부터 비중이 가볍고 입자가 작은 이물질까지 제거된 깨끗한 처리수를 제공하여 안전하게 음용할 수 있는 효과를 갖게 된다.
또한, 와류를 형성하며 선회하는 원심력에 의해 분리된 이물질은 별도의 통로를 통하여 배출되므로써, 이물질의 배출이 보다 원활하게 이루어지고 처리수의 상승에 따른 이물질의 비산에 의해 재혼합되는 것이 방지되는 효과를 갖는다.
또한, 수직유도관의 배출공에 형성된 안내구를 통해 안내되면서 배출되는 공급수는 강한 와류를 형성하여 원통체의 벽면에 부딪히며 선회하므로써, 보다 확실하게 이물질을 제거할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (20)

  1. 하부에 이물질이 적층되는 침전실이 구비된 본체와,
    상기 본체로 이물질이 포함된 공급수를 공급하는 유입관과,
    상기 본체의 중심부에 설치된 수직유도관의 외부에 구비되어 상기 유입관으로 공급된 공급수로부터 이물질을 분리시키는 사이클론과,
    상기 사이클론에서 정화된 처리수를 배출시키는 배출관으로 구성된 것을 특징으로 하는 사이클론을 이용한 물 정화장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 사이클론은 상기 유입관과 배출관의 사이에 연결되고, 유입공과 배출공이 형성되며, 상기 유읍공과 배출공을 분리시키는 격판이 구비된 수직유도관과,
    상기 수직유도관의 외부에 설치되어 이물질을 침전시키는 내통체로 구성된 것을 특징으로 사이클론을 이용한 물 정화장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 수직유도관에 형성된 유입공과 배출공은 서로 반대 방향에 형성되되, 상기 배출공이 유입공보다 하단부에 형성된 것을 특징으로 하는 사이클론을 이용한 물 정화장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 격판은 상기 수직유도관의 내측에 구비되어 일측은 상기 배출공 상단부에 위치되고, 타측은 상기 유입공 하단부에 위치되도록 구비된 것을 특징으로 하는 사이클론을 이용한 물 정화장치.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수직유도관은 유입공과 배출공의 전면부에 안내구가 설치된 것을 특징으로 하는 사이클론을 이용한 물 정화장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 수직유도관의 하부에 침전물의 역류를 방지하는 역류방지구가 더 구비된 것을 특징으로 하는 사이클론을 이용한 물 정화장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 내통체는 중앙에 원통부가 형성되고 상기 원통부의 상, 하부에는 원추부가 형성되어 상부는 상기 수직유도관에 고정되고, 하단부는 상기 수직유도관 외주면과 이격되어 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 사이클론을 이용한 물 정화장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 수직유도관의 상하 길이 방향으로 유입공과 배출공이 한조씩 짝을 이루어 형성된 것을 특징으로 하는 사이클론을 이용한 물 정화장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 내통체의 상부로 유입공과 배출공을 커버하는 원통체가 다단으로 적층되게 설치된 것을 특징으로 하는 사이클론을 이용한 물 정화장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 원통체는 다단으로 적층되되 서로 이격되게 하여 통로가 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 사이클론을 이용한 물 정화장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 유입관은 상기 본체의 원주면에 구비되어 끝단부가 상기 내통체의 내부에 위치되게 설치된 것을 특징으로 하는 사이클론을 이용한 물 정화장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 유입관은 상기 내통체의 내부에 위치한 끝단부에 경사부가 형성되고, 공급수를 일방형으로 배출되도록 하는 안내부재가 더 구비된 것을 특징으로 하는 사이클론을 이용한 물 정화장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 안내부재는 상기 유입관이 끼워짐과 동시에 공급수가 배출되는 방향이 개방된 장홈이 형성되고 상기 장홈이 형성된 반대 방향으로 원추 형상의 돌조가 형성된 것을 특징으로 하는 사이클론을 이용한 물 정화장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체의 하부에는 침전물 배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 사이클론 을 이용한 물 정화장치.
  15. 하부에 이물질이 적층되는 침전실이 구비된 본체와,
    상기 본체로 이물질이 포함된 공급수를 공급하는 유입관과,
    상기 본체의 내부에 설치되어 상기 유입관으로 공급된 공급수로부터 이물질을 분리시키는 제1분리부가 구비되고, 상기 제1분리부의 내부에 설치되어 이물질을 분리시키는 제2분리부가 구비되며, 상기 제2분리부의 내부에 설치되어 이물질을 분리시키는 제3분리부로 구성된 이물질 분리수단과,
    상기 이물질 분리수단에서 정화된 처리수를 배출시키는 배출관으로 구성된 것을 특징으로 하는 사이클론을 이용한 물 정화장치.
  16. 삭제
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 분리부는 상기 본체의 내주면에 고정되어 이물질을 배출되게 개방된 원추부가 구비되고, 상기 제 2 분리부는 하부가 개방되게 원추부가 구비되고, 상기 제 1 분리부의 공간부와 연통하는 이동관이 구비된 외통체가 형성되며, 상기 제 3 분리부는 하부가 개방되게 원추부가 구비되고, 상기 제 2 분리부의 공간부와 연통하는 이동관이 구비된 내통체로 형성된 것을 특징으로 하는 사이클론을 이용한 물 정화장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 유입관에는 분배기를 구비하여 상기 제 1,2,3 분리부의 내부로 공급수가 공급하도록 공급관으로 각각 연통되게 구비된 것을 특징으로 하는 사이클론을 이용한 물 정화장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 이물질 분리수단의 하단부에 침전물 역류방지구가 더 구비된 것을 특징으로 하는 사이클론을 이용한 물 정화장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 본체의 하부에는 침전물 배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 사이클론을 이용한 물 정화장치.
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