KR100799285B1 - 정수 처리 설비의 모래 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정수 및 필터 여과 장치의 전처리 과정 중에 모래나 일정 이상의 크기를 갖는 부유물을 제거 할 수 있는 모래 제거 장치에 관한 것으로 필터의 수명을 극대화 시킬 뿐만 아니라 필터 여과 장치의 신뢰성을 높일 수 있는 정수 처리 설비의 모래 제거 장치에 관한 것이다.

본 발명은 모래와 이물질의 원활한 배출을 위하여 공기 조절 밸브(1)와 모래 배출 밸브(8)로 구성 되면서 원수 흡입관(2)과 처리수 배출관(5)으로 이루어지는 모래 제거 장치에서 원수의 회전을 위해 원수 흡입관(2)에 회전 유도관(3)이 형성되고, 하우징(7)의 중앙에는 회전 유도관(4,6)이 형성되며, 상기 원수 흡입관(2) 직경은 처리수 배출관(5)의 직경보다 작고, 원수 흡입관(2)의 높이가 처리수 배출관(5)의 흡입측 보다 높게 되면서, 원추형의 회전 유도관(4)이 처리수 배출관(5)과 하우징(7) 내벽 사이에 설치되는 것으로 별도의 부수재료 사용 없이 제작이 되어 제작단가 및 유지보수비용의 발생을 대폭 절감한다.

모래 제거 장치, 원심력, 회전 유도관, 회전 유도관, 트랩, 공기 조절밸브

Description

정수 처리 설비의 모래 제거 장치{Sand removal system}

도 1은 본 발명의 외관을 나타낸 사시도

도 2는 본 발명의 내부 구조를 나타낸 사시도

도 3은 본 발명의 평단면도

본 발명은 정수 및 필터 여과 장치의 전처리 과정 중에 모래나 일정 이상의 크기를 갖는 부유물을 제거 할 수 있는 모래 제거 장치에 관한 것으로, 필터의 수명을 극대화 시킬 뿐만 아니라 필터 여과 장치의 신뢰성을 높일 수 있는 정수 처리 설비의 모래 제거 장치에 관한 것이다.

일반적으로 각종 건물과 군부대 및 농촌지역의 간이 정수 장치 등에서 사용되는 정수 장치는 시수, 지하수 또는 계곡수 등과 같은 원수를 정수 처리하여 공급하는 것이다.

이러한 정수 장치는 정수 성능 및 원수의 특성에 따라 활성탄 및 여과포를 등을 사용하여 일정 이상의 부유물을 제거하는 전처리 과정을 거친 후 울트라 필터(UF,Ultra Filter), 나노필터(NF,Nano Filter), 역삼투(RO,Reverse Osmosis) 멤브레인 등을 이용하여 제작하고 있다.

특히 멤브레인을 이용한 정수 장치는 멤브레인의 미세기공을 통하여 오염물질을 제거하는데, 일정 이상의 수압으로 한쪽 면을 가압하여 물을 멤브레인의 반대쪽 면으로 밀어줌으로써 오염물질을 여과하게 된다.

이러한 정수 과정에서 지하수나 계곡수 등과 같은 원수를 처리해야 하는 정수 시스템에서는 지하 모래층 부근의 모래나 일정 이상의 크기를 갖는 부유물 등이 원수와 함께 정수 장치에 전달되어 정수 장치의 전처리 필터 및 멤브레인 필터의 막힘과 오염을 심화시켜서 잦은 필터의 교환이 요구되어 지고, 수질에 악 영향을 미치게 되어 유지 관리 비용이 증가되고 정수 장치의 신뢰성이 저하되고 있다.

이러한 모래나 일정 이상의 크기를 갖는 부유물 등을 별도로 처리하기 위한 설비를 만드는 것도 엄청난 비용 상승과 더불어 유지 관리의 어려움이 있고, 소규모 정수 처리 시스템에서는 상당히 비효율적이어서 대부분의 시스템에서는 마이크로 필터나 카본 필터 등으로 정수 시스템의 전처리를 하고 있다.

그러므로 지하수의 모래나 계곡수 등에 포함되어 있는 부유물 등을 큰 비용 부담 없이 1차적으로 제거하여 필터의 수명과 효율을 향상시킬 필요가 있으며, 지속적으로 누적되는 모래나 부유물 등을 자동 배출시켜 부유물의 부패와 부식을 방지하여 시스템의 관리와 편리성을 높이고, 유지관리 비용을 절감시킬 수 있는 모래 제거 장치가 요구되고 있다.

종래 정수 처리 시설에서 모래와 이물질을 제거하기 위하여 원수를 전처리 하는 시스템은 하우징 내에 원수를 유입시키면서 회전 원심력에 의하여 모래를 하우징의 내벽 쪽으로 이동시켜서 모래가 없는 중앙 부위의 원수를 처리수 배출관을 통하여 배출시키게 되는 것이다. 이러한 종래의 구조에서는 처리수 배출관과 하우징의 내벽면 사이에 아무런 차폐수단이 마련되어 있지 아니하여 원심력에 의하여 모래가 분리된다고 하여도 처리수 배출관으로 모래나 미세한 분진이 배출될 가능성이 매우 높은 것이다.

본 발명은 처리수 배출관과 하우징의 내벽면 사이에 모래와 이물질을 막아줄 수 있는 차폐수단을 마련하여 모래와 이물질이 완벽하게 분리될 수 있게 함으로써 별도의 부수적인 장치를 사용함이 없이 간단하게 제작이 되어 제작단가 및 유지보수 비용의 발생을 대폭 절감할 수 있는 정수 처리 설비의 모래 제거 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 처리수 배출관과 하우징의 내벽면 사이에 모래와 이물질을 막아줄 수 있는 차폐수단을 마련하여 모래와 이물질이 완벽하게 분리될 수 있게 함으로써 부유물의 부패와 부식을 방지할 수 있는 정수 처리 설비의 모래 제거 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 처리수 배출관과 하우징의 내벽면 사이에 모래와 이물질을 막아줄 수 있는 차폐수단을 마련하여 모래와 이물질이 완벽하게 분리될 수 있게 함으로써 모래 제거장치 이후의 처리 과정에서 필터와 멤브레인 필터의 수명과 효율을 대폭 연장시킬 수 있는 정수 처리 설비의 모래 제거 장치를 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하우징에 공기 조절 밸브와 원수 흡입관과 처리수 배출관 및 모래 배출 밸브가 설치되어 회전하는 원수의 원심력을 이용하여 모래를 제거시키는 장치를 형성함에 있어서, 하우징의 내부 중앙에 처리수 배출관의 흡입측 단부를 수용하는 원추형의 회전 유도관이 형성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 특징과 장점은 첨부된 도면에 의하여 설명되는 실시예에 의하여 보다 명확하게 이해할 수 있게 될 것이다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예와 관련된 도면으로 도 1은 외관을 나타낸 사시도이고, 도 2는 내부 구조를 나타낸 사시도이며, 도 3은 평단면도를 각각 나타내고 있다.

도면에서 참조되는 바와 같이 원통형 용기로 형성되는 하우징(7)의 상부에는 공기 조절 밸브(1)와 원수 흡입관(2) 및 처리수 배출관(5)이 형성되어 있고, 하부에는 모래 배출 밸브(8)가 형성되어 있다.

하우징(7)의 내부 중앙에는 본 발명의 기술적 구성이 되는 회전 유도관(4,6)이 형성되어 있다.

회전 유도관(4,6)은 단면의 형상이 상부는 넓고 하부로 갈수록 점차 좁아지는 원추형으로 형성되면서 상부와 하부가 개방되는 상태로 형성되는데, 도 2에서 보는 바와 같이 양쪽이 서로 분리되는 상태로 형성될 수 있고, 도 3에서 보는 바와 같이 일체형으로 형성될 수도 있다.

공기 조절 밸브(1)는 하우징(7)의 상부에 설치되어 모래 분리 작동시 원심 작용이 일어나는 하우징(7) 내부의 기압을 조절함으로써 원수가 원활하게 회전하면서 원심력이 발생할 수 있게 한다.

원수 흡입관(2)은 외부로부터 하우징(7)을 관통하여 토출측 단부가 되는 회전 유도관(3)이 회전 유도관(4)과 하우징(7)의 내벽면 사이의 공간에 위치하여 원수가 토출되면서 원심력을 발생시키게 된다.

이러한 원수 흡입관(2)의 직경은 원활한 원심 분리 작용을 위하여 처리수 배출관(5)의 직경보다 작게 형성되고, 토출측은 처리수 배출관(5)의 흡입측 보다 높은 위치에 형성되어 있다.

처리수 배출관(5)은 원수 흡입관(2) 보다 큰 직경으로 형성되는데 흡입측 단부가 하우징(7)의 내부 중앙에서 수직으로 놓여지면서 원수 흡입관(2) 보다 낮은 위치에 형성되어 있다.

모래 배출 밸브(8)는 원심 분리되어 하우징(7)의 하부에 쌓여지는 모래와 각종 이물질이 일정 이상의 레벨이 되면 배출시킬 수 있도록 센서를 포함하여 전기적으로 작동되는 전자변을 포함하는 것이다.

이와 같이 구성되는 모래 제거 장치의 작동 상태를 살펴보면, 도면에서는 도시되지 아니한 펌프에 의하여 원수가 일정한 속도를 가지고 원수 흡입관(2)을 통하여 하우징(7)으로 유입된다.

이때 모래 제거 장치는 원수 흡입관(2)의 직경이 처리수 배출관(5)의 직경보다 작으면서 회전 유도관(4,6)의 토출측이 처리수 배출관(5)의 유입부 보다 높게 설치되어 하우징(7) 내부에서 트랩을 형성하면서 회전 유도관(4,6)에 의하여 모래나 이물질들이 처리수 배출관(5)의 흡입측으로 접근하는 것을 방지하게 된다.

이렇게 원수 흡입관(2)을 통하여 하우징(7) 내부로 공급되는 원수는 회전 유도관(4,6)과 하우징(7) 내벽 사이의 공간에 설치되어 있는 회전 유도관(3)으로 배출되면서 회전력이 발생된다.

여기서 하우징(7)의 상부 중앙 옆면에 설치되어 있는 공기 조절 밸브(1)를 열서서 공기를 배출시켜서 하우징(7) 내의 기압을 조정하여주면 원수의 원심 회전을 돕게 된다.

원수의 회전력에 의하여 원심력을 갖게 되는 모래와 이물질 들은 원심력의 크기가 상승함에 따라 점차 하우징(7)의 가장자리로 이동함과 동시에 자중에 의하여 하우징(7)의 아래쪽으로 이동한다.

펌프의 가동을 중지하면 하우징(7)내의 원수는 회전 속도가 줄어들면서 하우징(7)의 내벽면 쪽에서 회전하고 있는 모래와 이물질의 원심력이 줄어들어 하우징 (7)의 아래쪽에 완전히 쌓이게 된다.

회전 유도관(4,6)은 원추형으로 형성되어 원수의 회전에 영향력을 최소화하며 처리수 배출관(5)의 흡입측으로 모래와 이물질이 근접하지 못하게 하면서 모래와 이물질의 분리 및 회전을 극대화하여 빠른 시간 내에 모래와 이물질 들이 하우징(7)의 중앙 하부로 모일 수 있게 하며, 또한 상부보다 하부가 좁게 형성되어 원심력에 의해 모래가 분리된 처리수가 처리수 배출관(5)을 통하여 배출될 때에 모래가 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.

하우징(7)의 하부에 쌓여지는 모래와 이물질이 상당한 양이 되면 일정 시간 동안 모래 배출 밸브(8)와 공기 조절 밸브(1)를 열어서 하우징(7) 내부와 대기압이 평형을 이루게 하면서 모래와 이물질을 하우징(7) 밖으로 배출시킬 수 있게 되고, 모래와 이물질이 분리된 처리수는 처리수 배출관(5)을 통하여 하우징(7) 밖으로 배출된다.

본 발명에 따르면 지하수나 계곡수를 원수로 하는 필터 여과 장치에 있어서 회전 유도관에 의하여 모래나 일정 이상의 크기를 갖는 부유물 들을 빠른 시간 안에 원수와 효율적으로 분리하여 이후의 전처리 필터와 멤브레인 필터의 수명과 효율을 대폭 연장하여 신뢰성이 향상된 필터 여과 장치의 제작이 가능하다.

또한 모래 배출 밸브가 전자 밸브로 되어 누적되는 모래나 부유물을 자동 배출시킬 수 있게 되어 관리가 쉽고, 영구적으로 사용할 수 있도록 설계 및 제작이 되어 유지 및 보수비용이 저렴한 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 하우징(7)에 공기 조절 밸브(1)와, 원수 흡입관(2)과, 처리수 배출관(5)과 상기 처리수 배출관(5)의 흡입측 단부를 수용하는 회전 유도판 및 모래배출밸브(8)가 설치되어 회전하는 원수의 원심력을 이용하여 모래를 제거시키는 공지된 정수 처리 설비의 모래 제거 장치에 있어서,

   상기 회전 유도판(4,6)이 원추형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 정수 처리 설비의 모래 제거 장치.

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