KR101258440B1 - 역세척이 필요없는 여과형 수처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지속적으로 필터체의 표면에 부착된 오염물질을 제거하여, 별도의 역세척공정을 거칠 필요 없이 연속운전이 가능한 새로운 구조의 여과형 수처리장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 역세척이 필요없는 여과형 수처리장치는 블레이드(40)가 필터체(20)의 표면을 따라 회전하면서 필터체(20)의 외측 표면부에 빠른 수류흐름을 발생시켜, 필터체(20)의 외측 표면에 달라붙은 오염물질을 제거할 수 있으므로, 오염물질을 제거하기 위해 작업을 정지시킬 필요가 없다는 장점이 있다.

Description

역세척이 필요없는 여과형 수처리장치{A FILTERING APPARATUS FOR WATER TREATMENT WITHOUT BACK-WASHING}

본 발명은 펌프와 원통여과망을 이용한 여과방식의 수처리 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원통여과망에 펌프를 연결하여 흡입에 의해 오염된 물을 처리하고, 오염물질에 의한 여과망 표면의 막힘을 방지하기 위하여 여과망 외부에 여과망과 분리된 회전체에 날개를 부착하여 회전시킴으로써 지속적으로 필터체의 표면에 부착된 오염물질을 제거하여, 별도의 역세척공정을 거칠 필요 없이 연속운전이 가능한 새로운 구조의 여과형 수처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 종래의 여과형 수처리장치는 오염물질이 포함된 물이 필터를 거치도록 함으로써 물에 포함된 다양한 오염물질을 제거할 수 있도록 구성된다.

도 1은 이러한 종래의 여과형 수처리장치를 도시하고 있는데, 상기 도면에서 도시된 바와 같이 종래의 여과형 수처리장치는 물이 공급된 수조(10)와, 상기 수조(10)의 내부에 설치되는 필터체(20)와, 상기 필터체(20)의 일측에서 연장되어 수조(10)의 외부로 연장되는 배수관(30)과 상기 배수관에 연결된 펌프로 구성된다. 이때, 상기 필터체(20)는 체적대비 표면적이 넓은 원통형으로 구성된다.

따라서 상기 수조(10)로 공급된 물이 배수관에 연결된 펌프에 의해서 필터체(20)의 외측 표면(필터체의 둘레면)을 통해 내부로 유입되면서 물에 포함된 오염물질은 필터체(20)의 표면에 걸러지게 되며, 오염물질이 제거된 물은 배수관(30)을 통해 외부로 배출되어, 물에 포함된 오염물질을 제거할 수 있다.

상기와 같은 종래의 여과형 수처리장치는 물이 필터체(20)의 외측 표면을 통해 내부로 유입되면서 물에 포함된 오염물질이 제거되기 때문에, 제거된 오염물질은 필터체(20)의 외측 표면에 부착되어진다. 따라서 장시간 사용할 경우 외측표면에 부착된 오염물질로 인해서 필터체(20)의 성능이 저하되므로, 일정주기로 역세척을 실시하여 필터체(20)의 외측표면에 부착된 오염물질을 제거하여야 한다는 문제점이 있다.

이와 같이 필터체(20)의 외측 표면에 달라붙은 오염물질을 제거하는 역세척은 배수관(30)으로 배출되는 물을 높은 압력으로 역류시켜 물이 필터체(20)의 내부에서 외부로 배출되도록 하여 필터체(20)의 외측 표면에 달라붙은 오염물질이 제거되도록 하는 것이다.

그런데 상기와 같은 종래의 역세척 공정은 물을 역류시키기 위해서 수처리 공정을 일시적으로 정지시켜야만 하기 때문에, 연속운전이 곤란하다는 문제점이 있었다. 또한, 물을 역류시키기 위해 상기 배수관(30)에 고압의 역류펌프를 구비하거나, 배수관(30)에 연결된 배수펌프를 역회전시켜 물이 역류되도록 하여야 하므로 처리장치의 구조가 복잡해지고 처리효율이 저하되는 심각한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 더욱 상세하게는 지속적으로 필터체(20)의 표면에 부착된 오염물질을 제거함으로써, 별도의 역세척공정을 거칠 필요 없이 연속운전이 가능한 새로운 구조의 여과형 수처리장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 목적 및 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 물이 공급된 수조(10)와, 일측으로 긴 원통형으로 구성되며 상기 수조(10)의 내부에 구비되는 필터체(20)와, 상기 필터체(20)의 일측에서 연장되어 수조(10)의 외부로 연장되는 배수관(30)과, 상기 배수관(30)에 연결된 (도시되지 않은) 펌프를 포함하는 여과형 수처리장치에 있어서, 상기 필터체(20)의 둘레부에 배치되어 필터체(20)의 둘레부를 따라 회전(‘위성운동’과 같은 의미)하여 필터체(20) 외측표면에 빠른 수류흐름을 발생시키는 블레이드(40)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 블레이드(40)는 필터체(20)의 길이방향으로 긴 판형상으로 구성되고, 회전방향 전방쪽은 필터체(20)의 표면에서 이격되고 후방쪽은 필터체(20)의 표면에 근접되도록 경사지게 배치된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 배수관(30)은 상기 수조(10)의 일측면을 관통하도록 설치되고, 상기 배수관(30)과 동심축선상에 위치되도록 상기 수조(10)의 타측면을 관통하여 회전가능하게 결합되는 구동축(50)과, 상기 배수관(30)의 외측에 회전가능하게 결합된 회전블록(60)을 더 포함하며, 상기 블레이드(40)는 양단이 상기 구동축(50)과 회전블록(60)에 각각 고정된 것을 특징으로 한다.

한편 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있으며, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 상세한 설명에서 구체적으로 설명한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해서 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 도면부호를 사용하였다.

한편 본 출원에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 따른 여과형 수처리장치는 블레이드(40)가 필터체(20)의 표면을 따라 회전하면서 필터체(20) 외측 표면부에 빠른 수류흐름을 발생시켜, 필터체(20)의 외측 표면에 달라붙은 오염물질을 제거할 수 있으므로, 오염물질을 제거하기 위해 작업을 정지시킬 필요가 없어 연속운전이 가능하며 처리효율이 크게 향상된다는 장점이 있다.

도 1은 종래의 여과형 수처리장치를 도시한 측단면도
도 2는 본 발명에 따른 여과형 수처리장치를 도시한 사시도
도 3은 본 발명에 따른 여과형 수처리장치를 도시한 측단면도
도 4는 본 발명에 따른 여과형 수처리장치를 도시한 정단면도
도 5는 본 발명에 따른 여과형 수처리장치의 작용을 설명하기 위한 참고도

이하에서는 본 발명의 선호적인 실시예와 첨부된 도면을 참고로 하여, 더욱 상세하게 설명한다.

도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 여과형 수처리장치를 도시한 것으로, 물이 공급된 수조(10)와, 일측으로 긴 원통형으로 구성되며 상기 수조(10)의 내부에 구비되는 필터체(20)와, 상기 필터체(20)의 일측에서 연장되어 수조(10)의 외부로 연장되는 배수관(30)과, 상기 배수관(30)에 연결된 (도시되지 않은) 펌프로 구성된 것은 종래의 여과형 수처리장치와 동일하다.

그리고 본 발명에 따르면, 상기 필터체(20)의 둘레부에 배치되어 필터체(20)의 둘레부를 따라 회전하여 필터체(20) 외측 표면부에 빠른 수류흐름을 발생시키는 블레이드(40)가 구비된다.

이에 대해서 보다 자세하게 설명하면, 상기 필터체(20)는 수조(10)의 내부에 좌우로 길게 배치되고, 상기 배수관(30)은 직선관형태로 구성되며 상기 필터체(20)의 우측단에서 우측으로 연장되어 수조(10)의 우측면을 관통하여 외부에 연결된 (도시되지 않은) 펌프로 연장된다. 이때, 상기 필터체(20)와 배수관(30)은 3개씩 구비되어, 삼각형을 이루도록 배치되며, 상기 배수관(30)은 상기 수조(10)의 우측면에 고정되어 필터체(20)가 회전되지 않도록 지지되는 것이 선호되지만, 동일한 목적과 기능을 달성할 수 있는 범위 내에서 다른 수량 및 형상의 사용을 배제하는 것은 아니다.

그리고 상기 수조(10)의 좌측면에는 상기 배수관(30)과 동심축선상에 위치되도록 구동축(50)이 설치된다. 상기 구동축(50)은 상기 수조(10)의 좌측면에 형성된 관통공(11)에 삽입된 상태로 베어링(54)에 회전가능하게 지지되는 것으로, 수조(10)의 내측으로 연장된 선단부에는 넓은 직경의 플랜지부(51)가 형성된다. 이때, 상기 구동축(50)의 우측단부 내부에는 결합공(52)이 오목하게 형성되고, 상기 필터체(20)의 좌측단에는 상기 결합공(52)에 회전가능하게 결합되는 연장관체(21)가 구비된다. 또한 상기 구동축(50)의 외측단에는 풀리(53)가 구비되어, 벨트를 이용하여 (도시 안된) 구동모터에 연결된다.

한편 상기 배수관(30)의 외측, 특히 상기 수조(10)의 내부에 위치되는 배수관(30)의 좌측단부 외측에는 회전블록(60)이 결합된다. 상기 회전블록(60)은 상기 구동축(50) 선단부에 구비된 플랜지부(51)와 같은 직경의 플랜지부(61)가 형성된 원통형으로 구성되어, 베어링(62)에 의해 상기 배수관(30)의 외부에 회전가능하게 설치된다.

상기 블레이드(40)는 상기 필터체(20)의 길이방향으로 긴 판형상으로 구성되며, 양단이 상기 구동축(50)과 회전블록(60)의 플랜지부(51,61)에 각각 고정되어, 구동축(50)과 함께 필터체(20)의 둘레부를 따라 회전하도록 구성된다. 이때, 상기 블레이드(40)는 하나의 필터체(20)의 둘레부에 3개가 설치되며, 각 블레이드(40)의 회전방향 전방쪽은 필터체(20)의 표면에서 이격되고 후방쪽은 필터체(20)의 표면에 근접되도록 경사지게 배치되어, 회전운동시 필터체(20) 둘레부의 물이 필터체(20)의 외측 표면부 측으로 빠른 흐름으로 지나가도록 한다. 상기 필터체(20)의 양측 끝단에서 수류가 필터체의 양단으로 흘러나감에 따라서 수류가 약해지는 것을 방지하기 위해서, 필터체(20)의 양단 부위의 블레이드(40)에는 ㄱ자형의 날개(41)를 덧대도록 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 역세척이 필요없는 여과형 수처리장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기 수조(10)의 내부에 오염물질이 포함된 물을 공급하면, 물은 배수관(30)에 연결된 펌프에 의해서 필터체(20)를 통과하여 배수관(30)을 통해 외부로 배출되며, 물에 포함된 오염물질은 필터체(20)의 외측 둘레부에 걸러지게 된다.

그리고 상기 구동모터를 이용하여 블레이드(40)가 필터체(20)의 둘레부를 따라 회전하도록 하면, 블레이드(40)에 의해 필터체(20)의 둘레부에 압력변화가 발생되어, 물이 필터체(20)의 내부로 유입되었다가 일부가 필터체(20)의 외부로 끌려나오면서 필터체(20)의 둘레부에 달라붙은 이물질을 제거한다. 한편 상기와 같은 방식으로 제거된 오염물질은 수조(10) 하부에 침전된 후 배출관(12)을 통해서 외부로 배출된다. 수조 하부에 침전된 오염물질이 블레이드(40)의 회전으로 인하여 재부유되는 것을 방지하기 위하여 수조 하부에는 정류판(13)이 설치되어진다.

도 5는 이러한 블레이드(40)의 작용을 설명한 것으로, 상기 블레이드(40)가 필터체(20)의 둘레부를 따라 이동할 때 필터체(20)의 외측둘레부에 발생되는 압력변화를 그래프(A)로 표시한 것이다.

이에 따라 설명하면, 블레이드(40)가 회전하면 필터체(20) 둘레부의 물이 블레이드(40)와 필터체(20) 사이로 통과하는 효과가 발생되며, 필터체(20) 둘레부의 물이 블레이드(40)에 의해 필터체(20) 외측 표면부 측으로 밀려 들어가게 된다. 따라서, 블레이드(40)의 전방에서 후방으로 갈수록 필터체(20)의 둘레부에 가해지는 압력이 증가되며, 간격이 제일 좁은 블레이드(40)의 후방쪽과 필터체(20)의 둘레부 사이의 압력이 제일 높아지게 된다.

그리고 블레이드(40)가 더욱 전진하여 블레이드(40)와 필터체(20) 사이의 틈을 통해 블레이드(40)의 후방으로 물이 배출되면 배출된 물이 와류를 일으켜 블레이드(40)의 후방에 부압이 발생되어 필터체(20)의 내부로 유입된 물의 일부가 필터체(20)의 외부로 끌려나오게 된다. 그리고 이와 같이 외부로 끌려나오는 물에 의해 필터체(20)의 외측 둘레부에 달라붙은 이물질이 제거된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 역세척이 필요없는 여과형 수처리장치는 블레이드(40)가 필터체(20)의 표면부를 따라 회전하면서 필터체(20)의 외측 표면에 달라붙은 오염물질을 제거할 수 있으므로, 오염물질을 제거하기 위해 작업을 정지시킬 필요가 없다.

또한, 상기 블레이드(40)는 필터체(20)의 길이방향으로 긴 판형상으로 구성되고, 회전방향 전방쪽은 필터체(20)의 표면에서 이격되고 후방쪽은 필터체(20)의 표면에 근접되도록 경사지게 배치되므로, 블레이드(40)의 구조가 매우 간단하여 제작비용을 절감할 수 있다.

그리고 상기 배수관(30)은 상기 수조(10)의 일측면을 관통하도록 설치되고, 양단이 상기 배수관(30)과 동심축을 이루도록 수조(10)의 타측면에 회전가능하게 결합되며 단부는 수조(10)의 타측면을 관통하여 외측으로 연장된 구동축(50)과, 상기 배수관(30)의 외측에 회전가능하게 결합된 회전블록(60)이 구비되므로, 블레이드(40)의 양단을 상기 구동축(50)과 회전블록(60)에 각각 고정하여 블레이드(40)를 견고하게 설치할 수 있을 뿐 아니라, 블레이드(40)가 고속으로 원운동할 때 진동이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예의 경우, 상기 블레이드(40)는 필터체(20)의 길이방향으로 긴 판형상으로 구성되어, 회전방향 전방쪽은 필터체(20)의 표면에서 이격되고 후방쪽은 필터체(20)의 표면에 근접되도록 경사지게 배치되는 것을 예시하였으나, 필요에 따라, 필터체(20)를 향하는 쪽의 면이 볼록하게 라운드진 익형으로 구성하는 것도 가능하다.

또한, 상기 블레이드(40)는 상기 필터체(20)의 둘레부에 3개씩 구비된 것을 예시하였으나, 필터체(20)의 둘레부에 설치되는 블레이드(40)의 개수는 다양하게 조절될 수 있다.

상기에서 기술된 구성과 효과를 가진 본 발명은 다양한 방법으로 변형이 가능하며, 상기에서 기술된 내용은 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 또한 본 발명의 사상과 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형과 수정이 가능하며, 본 발명이 속한 분야의 당업자에게 자명한 변형은 다음의 특허청구범위 범위 내에 포함되어진다.

10 : 수조 20 : 필터체
30 : 배수관 40 : 블레이드
50 : 구동축 60 : 회전블록

Claims (4)

1. 물이 공급된 수조(10)와, 일측으로 긴 원통형으로 구성되며 상기 수조(10)의 내부에 구비되는 필터체(20)와, 상기 필터체(20)의 일측에서 연장되어 수조(10)의 외부로 연장되는 배수관(30)과, 상기 배수관(30)에 연결된 펌프를 포함하는 여과형 수처리장치에 있어서, 상기 필터체(20)의 둘레부에 배치되어 필터체(20)의 표면을 따라 회전하여 필터체(20)의 외측 표면에 빠른 수류흐름을 발생시키는 블레이드(40)를 포함하며,
   상기 블레이드(40)는 필터체(20)의 길이방향으로 긴 판형상으로 구성되고, 회전방향 전방쪽은 필터체(20)의 표면에서 이격되고 후방쪽은 필터체(20)의 표면에 근접되도록 경사지게 배치되고, 상기 필터체(20)의 양단 부위에는 ㄱ자형 날개(41)가 덧대어지는 것을 특징으로 하는 역세척이 필요없는 여과형 수처리장치
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 배수관(30)은 상기 수조(10)의 일측면을 관통하도록 설치되고, 상기 배수관(30)과 동심축선상에 위치되도록 상기 수조(10)의 타측면을 관통하여 회전가능하게 결합되는 구동축(50)과, 상기 배수관(30)의 외측에 회전가능하게 결합된 회전블록(60)을 더 포함하며, 상기 블레이드(40)는 양단이 상기 구동축(50)과 회전블록(60)에 각각 고정된 것을 특징으로 하는 역세척이 필요없는 여과형 수처리장치
3. 제 1 항에 있어서, 상기 수조(10)의 내부 하측에는 여러개의 정류판(13)이 상호 이격되도록 설치된 것을 특징으로 하는 역세척이 필요없는 여과형 수처리장치
   
4. 삭제

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