이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 일 실시예에 따른 계곡수 여과장치에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 계곡수 여과장치의 개략적 분리 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 여과재 수납용기의 개략적 분리 사시도이다. 그리고, 도 4 및 도 5는 도 2에 도시된 계곡수 여과장치의 Ⅳ-Ⅳ선의 단면도로서, 도 4는 각 여과재 수납용기가 챔버로 삽입되고 있는 상태, 도 5는 여과재 수납용기의 삽입이 완료된 상태를 나타낸 것이다. 도 6은 도 4에 도시된 계곡수 여과장치의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예의 계곡수 여과장치(100)는, 도 1을 참조하면서 설명한 종래의 계곡수 여과장치(9)와 마찬가지로, 계곡수를 상수로 사용하기 위하여 그 계곡수에 포함된 이물질을 걸러내기 위해 마련된 것이다.
본 실시예의 계곡수 여과장치(100)는, 챔버(10)와, 4개의 여과재 수납용기(20)와, 실링수단을 구비하고 있다.
상기 챔버(10)는, 예컨대 스테인리스강판 등과 같은 금속강판 소재에 의해 제조되며, 전체적으로 볼 때 내부가 비어 있는 직육면체 형상을 가진다. 챔버(10)의 앞부분에 해당되는 앞면판(11)에는, 챔버(10)의 내부공간과 통하는 4개의 출입 구(12)가 상하방향을 따라 상호 이격되게 배치되어 있다. 챔버(10)의 하면(12)에는 계곡수 유입관(31)과 세척수 유출관(42)이 접속되어 있고, 챔버(10)의 상면(13)에는 계곡수 유출관(32)과 세척수 유입관(41)이 접속되어 있다. 상기 계곡수 유입관(31)과 계곡수 유출관(32)은 각각, 챔버(10) 내로의 계곡수의 유입 및 챔버(10) 내의 계곡수의 배출을 위해 마련된 것이며, 상기 세척수 유입관(41)과 세척수 유출관(42)은 각각, 챔버(10) 내로의 세척수의 유입 및 챔버(10) 내의 세척수의 배출을 위해 마련된 것이다. 상기 각 출입구(111) 둘레에는, 각각 복수의 나사구멍(15)이 마련되어 있다. 챔버(10)의 내면에는, 좌우 한 쌍으로 이루어진 레일(16)이 4쌍 구비되어 있으며, 각 쌍의 레일(16)은, 각 출입구(111)에 대응하여, 상하방향으로 배치되어 있다. 레일(16)의 후단부에는, 뒤쪽으로 갈수록 낮아지게 경사진 경사부(161)가 마련되어 있다. 챔버(10)의 내면에는 또한, 좌우 한 쌍으로 이루어진 지지플랜지부(17)가 4쌍 구비되어 있으며, 각 쌍의 지지플랜지부(17)는 각 출입구(111)에 대응하여 상하방향으로 배치되어 있다.
상기 여과재 수납용기(20)들 각각은, 챔버(10)의 각 출입구(111)를 통해 챔버(10) 내로 삽입된다. 각 여과재 수납용기(20)에는 활성탄이나, 숯, 자갈, 모래 등과 같은 적절한 여과재(2)가 수납되어 있다.
본 실시예에서는 각 여과재 수납용기(20)가, 용기본체(21)와 덮개판(22)을 포함하여 구성되어 있다. 상기 용기본체(21)는 여과재(2)를 수용하는 부분이며, 이 용기본체(21)에는 상기 출입구의 바깥쪽에서 상기 챔버의 앞면판과 마주하는 앞판부(211)가 마련되어 있다. 상기 덮개판(22)은, 상기 용기본체(21)에 수용된 여 과재(2)가 이탈되는 것을 확실하게 방지하기 위하여 상기 용기본체(21)에 덮어 씌워지는 것으로서, 예컨대 나사(29)에 의해, 용기본체(21)에 분리 가능하게 결합된다. 용기본체(21)의 바닥부와 상기 덮개판(22)에는 각각, 다수의 통과구멍(25)이 형성되어 있다. 상기 통과구멍(25)들은, 계곡수 유입관(31)을 통해 챔버(10) 내로 유입되어 계곡수 유출관(32)으로 향하는 계곡수가 여과재 수납용기(20) 내의 여과재(20)를 거쳐가도록 하기 위한 것이다.
각 여과재 수납용기(20)의 좌우 양측에는 바퀴(26)가 회전 가능하게 결합되어 있다. 이 바퀴(26)들은, 도 4에 도시한 바와 같이 여과재 수납용기(20)가 챔버(10)의 출입구(111)를 통해 그 챔버(10) 내로 삽입되거나 또는 챔버(10)로부터 빼내는 과정에서, 그 바퀴(26)와 대응되는 레일(16)에 구름접촉하면서(즉, 레일(16) 위를 구르면서) 그 여과재 수납용기(20)의 삽입 또는 인출이 용이하게 행해지도록 하기 위해 마련된 것이다.
여과재 수납용기(20)는, 용기본체(21)의 상부에 형성된 돌출플랜지부(27)를 구비하고 있다. 각 여과재 수납용기(20)가 챔버(10)의 출입구(111)를 통해 챔버(10) 내로 삽입 완료되었을 때, 그 여과재 수납용기(20)의 돌출플랜지부(27)는 그에 대응되는 지지플랜지부(17)에 의해 하방으로부터 받쳐지게 된다. 이에 대해 보다 구체적으로 살펴보면, 여과재 수납용기(20)를 그에 대응되는 출입구(111)를 통해 챔버(10) 내로 삽입하는 과정에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 바퀴(26)들이 레일(16) 위를 구르면서 여과재 수납용기(20)의 삽입을 용이하게 하며, 여과재 수납용기(20)가 챔버(10) 내에 삽입완료되기 직전에는 바퀴(26)들이, 레일(16) 후단 부의 경사부(161) 위를 구르게 된다. 이에 따라, 여과재 수납용기(20)는 삽입완료지점을 향해 들어가면서 점진적으로 하강하게 되고, 도 5에 도시한 바와 같이 여과재 수납용기(20)의 삽입이 완료된 시점에서 그 여과재 수납용기(20)의 돌출플랜지부(27)가 챔버(10)의 지지플랜지부(17) 위에 놓이게 된다. 즉, 지지플랜지부(17)가 돌출플랜지부(27)를 하방으로부터 받쳐서 지지하게 되며, 그 결과, 여과재 수납용기(20)는 챔버(10) 내로의 삽입이 완료된 시점에서 챔버(10)의 지지플랜지부(17)에 걸쳐져서 지지되게 된다. 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 각 돌출플랜지부(27)와 그에 대응되는 지지플랜지부(17) 사이에는, 그 돌출플랜지부(27)와 지지플랜지부(17) 사이로 계곡수가 통과하는 것을 확실하게 방지하기 위하여, 실리콘고무 등과 같은 고무소재에 의해 제조된 실링부재(37)가 설치되는 것이 바람직하다.
챔버(10)에 삽입 완료된 여과재 수납용기(20)는, 그 여과재 수납용기(20)의 앞판부(211)를 관통하여 챔버(10)의 나사구멍(15)에 체결되는 나사(19)에 의해, 챔버(10)에 분리 가능하게 결합된다.
상기 실링수단은, 계곡수 유입관(31)을 통해 챔버(10) 내로 유입된 계곡수가, 상기 출입구(111)를 통해 챔버(10) 외부로 누설되는 것을 방지하기 위해 마련된 것이다. 이 실링수단으로서 본 실시예에서는, 실리콘고무 등과 같은 고무소재에 의해 4각링형상으로 제조되어 여과재 수납용기(20)의 앞판부(211)와 챔버(10)의 앞면판(11) 사이에 배치되는, 4각링형상의 패킹부재(50)가 마련되어 있다.
이러한 구성의 계곡수 여과장치(100)는, 예컨대, 도 7에 구조적으로 도시된 바와 같이, 계곡수 유입관(61)은 계곡수원(S)에 접속하고, 계곡수 유출관(32)과 세 척수 유입관(41)을 계곡수 저장용 물탱크(60)에 접속하고, 세척수 유출관(42)은 하수도관(P)에 접속한 형태로 사용할 수 있다. 도 7에 있어서, 참조번호 71, 72, 73, 74는 각각, 관로 내의 유체의 흐름을 차단하거나 개방하기 위하여, 계곡수 유입관과 계곡수 유출관과 세척수 유입관과 세척수 유출관에 접속한 개폐밸브이다. 도 7에 도시된 바와 같은 형태로 설치된 계곡수 여과장치(100)를 이용하여 계곡수를 여과하는 과정 및 계곡수 여과장치(100) 내의 여과재를, 도 2 내지 도 7을 함께 참조하면서 설명하기로 한다.
먼저, 밸브(71)와 밸브(72)를 개방하고 밸브(73)와 밸브(74)를 폐쇄하여 두게 되면, 계곡수원(S)으로부터의 계곡수가 계곡수 유입관(31)을 통해 챔버(10) 내로 유입된다. 챔버(10) 내로 유입된 계곡수는, 상기 4개의 여과재 수납용기(20)들 중 맨 아래쪽의 여과재 수납용기의 용기본체(21) 바닥에 형성된 통과구멍(25)과, 여과재(2)와, 덮개판(22)에 형성된 통과구멍(25)을 통과하게 된다. 이처럼, 맨 아래쪽 여과재 수납용기를 통과한 계곡수는 계속해서, 상기 맨 아래쪽 여과재 수납용기를 통과하는 방식과 마찬가지로, 나머지 여과재 수납용기를 아래쪽으로부터 순차적으로 통과하게 된다. 이와 같이 계곡수가 여과재 수납용기(20)들을 통과하는 과정에서, 그 여과재 수납용기(20)들 내의 여과재(2)들에 의해, 계곡수에 포함되어 있던 이물질이 걸러지게 된다. 여과된 계곡수는 계곡수 유출관(32)을 통해 배출되어 물탱크(60)에 저장된다.
그리고, 여과재(2)들을 역세척하고자 하는 경우에는, 밸브들(71, 72)을 폐쇄하고 밸브들(73, 74)을 개방한다. 이와 같이 하면 계곡수 유입관(31)을 통한 챔 버(10) 내로의 계곡수 유입 및 계곡수 유출관(32)을 통한 챔버(10) 내의 계곡수의 유출이 방지됨과 아울러, 물탱크(60) 내의 수압에 의해, 물탱크(60) 내의 물이 챔버(10)의 세척수 유입관(41)을 통해 그 챔버(10) 내로 유입된다. 이와 같이 세척수 유입관(41)을 통해 그 챔버(10) 내로 유입되는 물은, 상기 계곡수 여과시의 흐름방향과는 반대의 방향으로 유동하면서, 챔버 내의 여과재 수납용기들 중 맨 위쪽의 여과재 수납용기에 수납된 여과재부터 맨 아래쪽 여과재 수납용기에 수납된 여과재까지 차례로 세척한 후, 세척수 유출관(42)을 통해 하수도관(P)으로 배출되게 된다. 이처럼, 본 실시예의 계곡수 여과장치는, 챔버(10) 내의 여과재(2)들을 역세척할 수 있도록 되어 있으므로, 여과재(2)들을 빈번히 교환하지 않아도 된다.
한편, 여과재(2)의 교환 등을 위하여, 여과재(2)를 챔버(10)로부터 꺼내고자 하는 경우에는, 여과재(2)가 수납된 여과재 수납용기(20)와 챔버(20)를 결합시키고 있는 나사(19)들을 풀어낸 후, 여과재 수납용기(20)를 전방으로 잡아당긴다. 이와 같이 하면 여과재(2)가 여과재 수납용기(20)와 함께 챔버(10)로부터 꺼내어지므로, 도 1을 참조하면서 설명한 종래의 계곡수 여과장치(9)에 있어서 여과재(2)를 상방으로 들어올려서 꺼내야 하는 것에 비하여, 작업이 매우 용이하다. 특히, 예컨대 맨 아래층의 여과재만 교환하는 경우에, 도 1에 도시된 종래의 계곡수 여과장치(9)에서는 여과재를 챔버(1) 상방의 개방부를 통해 꺼내도록 되어 있으므로 챔버(1) 내의 모든 층의 여과재를 다 꺼내야만 하였으나, 본 실시예의 계곡수 여과장치(100)의 경우는, 맨 아래쪽의 여과재 수납용기만 챔버(10)로부터 전방으로 꺼내어 여과재를 교환하면 되므로, 그 작업이 매우 효율적이다. 또한, 챔버(10)에 레 일(16)을 설치하고 여과재 수납용기(20)에는 그 레일(16)에 구름접촉하는 바퀴(26)를 설치하면, 여과재 수납용기(20)를 챔버(10)로부터 더욱 편리하게 꺼낼 수 있다. 챔버(10)로부터 분리된 여과재 수납용기(20) 내의 여과재(2)를 새것으로 교환하고자 하는 경우에는, 나사(29)들을 풀어 그 여과재 수납용기(20)의 덮개판(22)을 용기본체(21)로부터 분리한 후, 여과재의 교환을 행하면 된다. 교환된 여과재를 수용한 여과재 수납용기는 다시 챔버(10)에 형성된 출입구(111)를 통해 챔버(10) 내로 삽입하고 나사(19)들을 이용하여 고정시켜 두면 된다.
상기 같이 본 발명에 의하면, 여러층으로 적층되어 있는 여과재(2)들을 각각 챔버(10)로부터 전방으로 빼낼 수 있도록 되어 있으므로, 여과재를 빼내는 작업이 용이하게 행해질 수 있으며, 특히 여러층의 여과재들 중 어느 한 층의 여과재만 선택하여 빼낼 수도 있으므로, 필요한 여과재만 교환하는 작업이 매우 효율적으로 이루어질 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 4개의 여과재 수납용기와, 그 4개의 여과재 수납용기에 대응하여 4개의 출입구, 4쌍의 지지플랜지부 및 4쌍의 레일이 마련되어 있으나, 여과재 수납용기는 경우에 따라, 2개 또는 3개가 마련되거나 또는 5개 이상이 마련될 수 있으며, 이 경우, 상기 챔버의 출입구와, 레일과, 지지플랜지의 개수도 상기 여과재 수납용기의 수에 대응하여 조정될 수 있음은 물론이다.
또한, 본 실시예에서는, 계곡수 유입관(31)과 세척수 유출관(42)이 각각 챔버(10)의 하면에 접속되고, 계곡수 유출관(32)과 세척수 유입관(41)이 각각 챔버(10)의 상면에 접속된 것으로 설명 및 도시하였으나, 반대로, 계곡수 유입관과 세척수 유출관이 각각 챔버의 상면에 접속되고, 계곡수 유출관과 세척수 유입관이 각각 챔버의 하면에 접속될 수도 있다.
그리고, 본 실시예에서는 실링수단으로서, 예컨대, 여과재 수납용기(20)의 앞판부(211)와 챔버(10)의 앞면판(11) 사이의 틈새에, 공지의 액상의 실리콘을 도포하여 경화시킴으로써 계곡수가 상기 틈새로 누설되는 것을 방지하고, 여과재 수납용기를 챔버로부터 빼내고자 하는 경우에는 상기 경화된 실리콘을 벗겨낸 후 빼내도록 하는 구성 등이 채용될 수도 있음은 물론이다.
이상, 바람직한 실시예를 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예로만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태로 구현될 수도 있다.