KR101204207B1

KR101204207B1 - 섬유조각필터

Info

Publication number: KR101204207B1
Application number: KR1020120101390A
Authority: KR
Inventors: 이창소; 김광수
Original assignee: 한국정수공업 주식회사
Priority date: 2012-09-13
Filing date: 2012-09-13
Publication date: 2012-11-26

Abstract

본 발명은 섬유조각필터에 관한 것으로, 내부 하부에는 부유장치를 보유하고 상기 부유장치의 상부 공간에는 다수의 섬유조각을 충전한 외부용기와 상기 외부용기의 내부에 장착한 내부용기로 구성된 여과모듈과, 하부에 유입구가 있고 상기 여과모듈을 수용하는 하우징 및 상부에 유출구가 있는 커버로 구성되며, 여과시에는 부력에 의한 부유장치의 부상(浮上)으로 그 상부의 섬유조각들이 압축되면서 섬유조각 사이의 공극이 작아져서 여과효율이 높고, 역세 및 세정시에는 역세 유체와 공기에 의한 부유장치의 유동으로 섬유조각들이 이완되어 세정 및 역세효율이 높은 효과가 있다.

Description

섬유조각필터{Fiber Bits Filter}

본 발명은 섬유조각필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여과시에는 부력에 의한 부유장치의 부상(浮上)으로 그 상부의 섬유조각들이 압축되면서 섬유조각 사이의 공극이 작아져서 여과효율이 높고, 역세 및 세정시에는 역세 유체와 공기에 의한 부유장치의 유동으로 섬유조각들이 이완되어 세정 및 역세효율이 높은 섬유조각필터에 관한 것 이다.

필터에서 섬유를 이용하는 방법으로 10-0590628호 특허발명(공극제어형 섬유 여재 여과기)에서와 같이 섬유사를 이용하거나, 10-0529867호 특허발명(섬유여재를 사용한 고속 여과기)에서와 같이 섬유조각을 이용하는 방법이 있다.

섬유사 여과기는 여러 가닥의 미세 섬유사를 다발로 섬유여재를 만들어 이를 기계장치를 이용하여 비틀거나 누르거나 잡아당기는 방법으로 섬유사 다발 여재에 힘을 가해 조밀하게 하여 여과기능을 가지도록 한다.

이와 같은 미세 섬유사를 이용하는 필터는 섬유사를 기계적으로 조밀하게 하였다가 푸는 장치가 필요하고 장치가 고가이며 구조가 복잡한 단점이 있다.

반면에 섬유조각을 이용하는 필터는 부상 가능한 섬유조각이 물에 뜨는 원리를 이용하여 압력용기 내에 다량의 섬유조각을 넣고, 하부에서 압력용기에 물을 유입하면 섬유조각들이 부상하여 상부에서 서로 밀착되어 섬유조각 사이의 공극이 작아져서 여과기능을 하게 된다.

그러나, 이와 같은 섬유조각필터는 단지 부력만으로 섬유조각들이 상부에서 서로 밀착되어 공극을 형성하기 때문에 형성된 공극이 조밀하지 못하여 처리 수질에 좋지 않고, 여과되는 면적이 섬유조각들이 필터를 구성하는 용기의 단면적으로 한정되어 여과면적이 작은 문제점이 있다.

KR 10-0712643: 공기 부상형 바이오필터를 이용한 하수와 오수 및 폐수의 유기물 및 질소 처리장치와 그 방법 KR 10-0529867: 섬유여재를 사용한 고속 여과기 KR 10-0590628: 공극 제어형 섬유 여재 여과기

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 여과기능이 우수하여 처리 수질이 좋고, 세정 및 역세효율이 높은 섬유조각필터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 섬유조각필터를 내부 하부에는 부유장치를 보유하고 상기 부유장치의 상부 공간에는 다수의 섬유조각을 충전한 외부용기와 상기 외부용기의 내부에 장착한 내부용기로 구성된 여과모듈과, 하부에 유입구가 있고 상기 여과모듈을 수용하는 하우징 및 상부에 유출구가 있는 커버로 구성한다.

상기 내부용기와 외부용기의 외주면에는 유체는 통과할 수 있으나 섬유조각은 통과할 수 없는 다수의 구멍을 천공하며, 상기 외부용기의 하단에는 유체가 유입되는 하부구멍을 형성한다.

본 발명은 부유장치에 의한 섬유조각의 압밀화로 좋은 처리수질이 좋고, 부유장치의 유동으로 인한 섬유조각들의 이완으로 세정 및 역세효율이 높을 뿐만 아니라 여과모듈을 증가시켜 처리유량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 역세공정시의 본 발명 섬유조각필터의 단면도이고,
도 2는 여과공정시의 본 발명 섬유조각필터의 단면도이며,
도 3은 여과모듈이 다수 장착된 본 발명 섬유조각필터의 단면도이고,
도 4는 종래의 섬유조각필터 단면도이다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 여과시에는 1차적으로 섬유조각들이 부력에 의하여 조밀화되고, 2차적으로 부력에 의한 부유장치의 부상에 따르는 압축으로 섬유조각들이 더욱 압밀화되어 여과기능이 향상되어 처리수질이 좋아지도록 하고, 역세시에는 부유장치의 유동에 의한 섬유조각들의 이완으로 세정 및 역세효율이 높아지도록 한다.

이하 첨부한 실시예의 도면을 참조하면서 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 내부 하부에는 부유장치(6)를 보유하고 상기 부유장치(6)의 상부 공간에는 다수의 섬유조각(5)을 충전한 외부용기(4)와 상기 외부용기(4)의 내부에 장착한 내부용기(3)로 구성된 여과모듈(20)과, 하부에 유입구(9)가 있고 상기 여과모듈(20)을 수용하는 하우징(7) 및 상부에 유출구(1)가 있는 커버(8)로 섬유조각필터를 구성한다.

상기 내부용기(3)와 외부용기(4)의 외주면에는 유체는 통과할 수 있으나 섬유조각은 통과할 수 없는 직경 5mm 이하의 다수의 구멍을 천공하며, 상기 외부용기(4)의 하단에는 유체가 유입되는 하부구멍(43)을 형성한다. 상기 내부용기(3)와 외부용기(4)의 소재는 특별히 한정되지 않으나, 플라스틱이나 스테인레스 스틸과 같은 내식성 재질을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 부유장치(6)는 플라스틱 등의 재질로 내부가 비어 있고 외부와는 공기가 통하지 않도록 밀폐시키며, 하나 이상의 공기구멍(10)을 상하로 관통되도록 형성시킨다.

상기 섬유조각은 섬유사 조각, 섬유조각, 부직포 조각을 사용할 수 있으며, 부직포나 섬유 천으로 도너츠 형태와 같이 일정한 형태로 가공하여 사용할 수도 있다. 상기 섬유조각은 면, 폴리에스터, 나이론, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌과 같은 재질의 섬유로 된 것이면 어느 것도 가능하다. 또한 섬유조각과 섬유사를 혼합하거나, 섬유 칩이나 섬유사를 함께 충전하여 사용 할 수도 있다.

상기 외부용기(4), 내부용기(3), 하우징(7) 및 커버(8)는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이 그 상단부 또는 하단부에 각각 프랜지(31,41,71,81)를 형성시켜 체결장치(2)로 체결하여 고정시키나 다른 방법으로 고정시킬 수도 있다.

다음에 이와 같은 본 발명의 섬유조각필터의 작용에 대하여 설명한다.

먼저, 하우징(7)의 유입구(9)를 통하여 유체를 공급하면 내부의 섬유조각(5)들이 부력에 의해 상승하면서 조밀해진다. 또한, 부유장치(6)가 부력에 의하여 부상하면서 섬유조각(5)들을 더욱 압축시킨다.

유입구(9)를 통하여 공급된 유체는 하우징(7)과 외부용기(4) 사이의 공간을 통하여 상승한 후에 외부용기(4)의 여러 외주구멍(42)을 통하여 외부용기(4)의 내부로 진입한 후 섬유조각(5) 사이를 통과 한 후 내부용기(3)의 여러 외주구멍(32)을 통하여 내부용기(3)의 내부로 진입한 후에 유출구(1)를 통하여 배출된다.

또한, 유입구(9)를 통하여 공급된 유체의 일부는 부유장치(6)의 공기구멍(10)과 외부용기(4)와 부유장치(6) 사이의 틈을 통하여 상승한 후 섬유조각(5) 사이를 통과 한 후 내부용기(3)의 여러 외주구멍(32)을 통하여 내부용기(3)의 내부로 진입한 후에 유출구(1)를 통하여 배출된다.

도 2에 도시된 바와 같이 유체가 조밀하게 압축된 섬유조각(5) 사이를 통과하는 과정에서 유체 속의 부유물질들이 섬유조각(5)에 의하여 걸러져서 제거된다. 이와 같이 섬유조각(5)을 통과하면서 부유물질들이 제거된 처리수는 유출구(1)로 배출된다.

한편, 섬유조각(5)에 걸린 부유물질들이 증가하면 차압이 상승하게 되고 처리수질이 저하된다. 이러한 경우에는 섬유조각필터의 운전을 정지하고 유입구(9)를 통하여 압축공기를 공급하여 세정한다.

압축공기는 부유장치(6)의 공기구멍(10)을 통하여 상부로 부상하면서 섬유조각들을 유동시켜 섬유조각(5)에 부착되어 있는 부유물질들을 탈리시킨다. 이때 공급된 공기는 유출구(1)를 통하여 배출된다.

이와 같이 압축공기로 세정을 한 후, 유출구(1)을 통하여 처리유체를 역으로 공급하여 역세한다. 공급된 역세용 유체는 유입구(9)을 통하여 배출된다. 이와 같은 압축공기에 의한 세정과 처리유체에 의한 역세를 통하여 섬유조각(5)에 부착되어 있는 부유물질은 충분히 제거된다.

본 발명의 섬유조각필터는 종래의 섬유조각필터와는 달리 부유장치의 부력에 의한 부상으로 섬유조각들이 자연스럽게 압축되고 섬유조각의 표면에 유체속의 이물질입자들이 여과되어 제거되는 새로운 섬유조각필터이다.

도 4에 도시된 종래의 필터는 부력만으로 섬유조각들이 상부에 층을 이루어 여과하기 때문에 처리수질이 좋지 않고, 하우징의 크기에 따라 여과면적이 정해지고 여과 면적에 비례하여 처리유량도 정해지기 때문에, 대용량을 처리하기 위해서는 하우징의 크기가 커야하고 제작비용도 많이 소요된다.

이에 비하여, 본 발명의 섬유조각필터는 섬유조각의 부력에 더하여 부유장치의 부력으로 섬유조각을 압축시켜서 내부용기 외부에 원주방향의 자연스러운 섬유조각의 겹침이 다수 형성되도록 한 것이어서, 처리수질이 좋고, 압축공기와 유체를 사용하는 세정과 역세도 그 효율이 높게 되며, 도 3과 같이 여과모듈을 하나의 하우징 내에 다수 장착하여 여과면적을 증가시켜 처리유량을 높일 수 있다.

또한, 종래의 섬유조각필터는 여과시에 여과체가 고정되어 있지 아니하여 여과시에 변형이 일어날 수 있어 처리수를 악화시킬 수 있으나, 본 발명의 섬유조각필터는 섬유조각의 부력과 부유장치의 부력에 의하여 여과체가 고정되어 있어 여과 효율이 좋고, 세정과 역세시에는 섬유조각과 부유장치의 유동으로 인하여 세정효율과 역세효율이 높게 된다.

이상에서 실시예를 토대로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능하다. 따라서 위의 기재 내용에 의하여 본 발명의 범위가 한정되지 아니한다.

또한, 본 발명의 상세한 설명과 특허청구범위에 기재된 도면부호는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서 참고로 부기한 것으로, 본 발명은 도면상의 형태로 한정되지 아니한다.

본 발명의 섬유조각필터는 정수처리시설, 하수처리시설, 폐수처리시설 등에서 널리 사용될 수 있다.

1. 유출구 2: 체결장치
3: 내부용기 31: 프랜지
32: 외주구멍 4: 외부용기
41: 프랜지 42: 외주구멍
43: 하부구멍 5: 섬유조각
6: 부유장치 7: 하우징
71: 프랜지 8: 커버
81: 프랜지 9: 유입구
10: 공기구멍 20: 여과모듈

Claims

섬유조각필터에 있어서,
내부 하부에는 부유장치(6)를 보유하고 상기 부유장치(6)의 상부 공간에는 다수의 섬유조각(5)을 충전한 외부용기(4)와 상기 외부용기(4)의 내부에 장착한 내부용기(3)로 구성된 여과모듈(20)과,
하부에 유입구(9)가 있고 상기 여과모듈(20)을 수용하는 하우징(7) 및
상부에 유출구(1)가 있는 커버(8)로 구성되고,
상기 내부용기(3)와 외부용기(4)의 외주면에 유체는 통과할 수 있으나 섬유조각은 통과할 수 없는 다수의 외주구멍(32,42)이 천공되어 있고,
상기 외부용기(4)의 하단부에 하부구멍(43)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 섬유조각필터.
제1항에 있어서,
상기 내부용기(3)와 외부용기(4)의 외주면에 천공되어 있는 다수의 외주구멍(32,42)의 직경이 5mm 이하의 구멍인 것을 특징으로 하는 섬유조각필터.
제1항에 있어서,
상기 부유장치(6)에 상하로 관통하는 공기구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 섬유조각필터.
제1항에 있어서,
상기 부유장치(6)가 그 내부가 비어 있고 그 외부와는 공기가 통하지 않도록 밀폐되어 있는 것을 특징으로 하는 섬유조각필터.
제1항에 있어서,
상기 섬유조각(5)이 섬유조각, 섬유사조각 또는 부직포조각인 것을 특징으로 하는 섬유조각필터
제1항에 있어서,
상기 섬유조각(5)이 섬유조각과 섬유사조각이 혼합된 것임을 특징으로 하는 섬유조각필터
제1항에 있어서,
상기 섬유조각(5)이 부직포나 섬유천으로 도너츠 형태로 가공된 것임을 특징으로 하는 섬유조각필터.
제1항에 있어서,
상기 외부용기(4), 내부용기(3), 하우징(7) 및 커버(8)가 각각의 상단부 또는 하단부에 각각 프랜지(31,41,71,81)가 형성되어 체결장치(2)로 체결되어 고정되는 것을 특징으로 하는 섬유조각필터.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 여과모듈(20)이 2개 이상인 것을 특징으로 하는 섬유조각필터.