KR101362109B1 - 여과망 세척식 여과장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상수 및 하수처리장과 같은 수처리 시설과 중수도 시설 등에서 처리수내 포함되어 있는 고형 오염물을 제거하기 위하여 사용하는 여과장치로서 원통형의 여과망 내부 및 외부에 여과망에 부착된 오염물을 제거하는 다수의 출입부(80)가 설치되어 여과망의 자동 세척이 가능한 여과망 세척식 수처리용 여과장치에 관한 것으로, 원통형 여과망을 구성함에 있어서 조목(粗目)여과망과 세목(細目)여과망을 조합하여 구성하고, 처리수가 조목여과망(21)을 경유하여 세목여과망(22)을 통과하도록 함으로써 처리수내 고형물의 오염부하 급증시 발생될 수 있는 여과망의 급격한 기능 저하 및 가용기간 단축을 방지할 수 있도록 한 것이다.
또한, 여과장치 중심부에 내장된 흡입관(70)에 관체형(管體形) 초음파 발진기(75)를 적용하여 흡입관(70)을 중심으로 초음파가 방사상(放射狀)으로 발진되도록 함으로써 침착 오염물의 균일하고 효율적인 초음파 세척이 가능하도록 한 것이다.
또한, 여과장치 중심부에 내장된 흡입관(70)에 관체형(管體形) 초음파 발진기(75)를 적용하여 흡입관(70)을 중심으로 초음파가 방사상(放射狀)으로 발진되도록 함으로써 침착 오염물의 균일하고 효율적인 초음파 세척이 가능하도록 한 것이다.
Description
본 발명은 상수 및 하수처리장과 같은 수처리 시설과 중수도 시설 등에서 처리수내 포함되어 있는 고형 오염물을 제거하기 위하여 사용하는 여과장치로서 원통형의 여과망 내부 및 외부에 여과망에 부착된 오염물을 제거하는 다수의 출입부가 설치되어 여과망의 자동 세척이 가능한 여과망 세척식 수처리용 여과장치에 관한 것으로, 원통형 여과망을 구성함에 있어서 조목(粗目)여과망과 세목(細目)여과망을 조합하여 구성함으로써 오염부하 급증시 발생될 수 있는 여과망의 급격한 기능 저하 및 가용기간 단축을 방지할 수 있도록 한 것이다.
또한, 여과장치 중심부에 내장된 흡입관에 관체형(管體形) 초음파 발진기를 적용함으로써 침착 오염물의 효율적인 세척이 가능하도록 한 것이다.
하수 또는 상수처리에 있어서 처리수 내의 부유 고형 오염물은 침전이나 여과 등의 물리적 처리를 거쳐 제거하게 되는데, 이중 여과법의 경우 여과의 진행과정에서 오염물이 여과체에 누적 부착되므로, 정상적인 처리수의 흐름 방향과 반대의 흐름을 인위적으로 발생시킴으로써 여과망에 누적된 오염물을 세척하는 역세를 주기적으로 실시하게 된다.
즉, 여과장치를 통과하는 처리수를 일시적으로 차단하거나 우회한 후, 여과망을 역으로 통과하는 흐름을 강제로 발생시킴으로써 여과망에 침착된 오염물을 제거하게 되는데, 역세중에는 처리수를 차단 또는 우회하게 되므로 여과장치의 정상가동이 불가능하게 된다.
따라서, 상시가동 필요성이 있는 상수 및 하수처리장 등의 공공시설에서는 별도의 우회관로, 역방향 흐름을 발생시키기 위한 가압시설 및 예비 여과장치 등을 구비하여야 하는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 수처리 시설의 설치 및 유지관리비용이 증대되는 심각한 문제점이 있었다.
이에, 원통형의 여과망 내주면 또는 외주면에 접촉되어 여과망의 망목(網目)내 침착된 오염물을 흡입하는 다수의 출입부를 설치하고 이들 출입부와 여과장치 외부를 연결하는 흡입관을 설치하여 별도의 역세처리 없이도 여과장치 작동중에 여과망의 자동 세척이 가능하도록 한 여과망 세척식 여과장치가 개발되었으며, 관련 종래기술로는 특허 제843304호를 들 수 있다.
특허 제843304호를 비롯한 종래의 여과망 세척식 여과장치는 다수의 출입부가 설치된 흡입관이 여과장치 내에서 회전 및 축방향 왕복되면서 여과망을 세정하게 되는 바, 구조상 원통형의 여과망을 적용할 수 밖에 없을 뿐 아니라, 단일 여과망을 적용할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.
특히, 여과망 세척식 여과장치는 대형 표류 협잡물이나 대입경 부유사를 여과하는 것이 아니라, 스크린 또는 침전시설 등 1차 물리적 처리시설을 경유한 처리수를 여과하는 것이 대부분이며, 따라서 망목이 상대적으로 미세한 여과망이 적용되어 소입경 부유 고형물을 여과하게 되는데, 처리 원수내 오염물의 농도가 이상 급증하여 처리수내 고형물의 오염부하가 급증할 경우에는 여과망의 기능이 급격하게 저하되고 가용기간 또한 단축되는 문제가 발생된다.
또한, 여과망을 세척함에 있어서도 흡입관 및 출입부를 통하여 흡출되는 처리수의 흐름에 여과망에 침착된 오염물의 탈락을 전적으로 의지하는 방식인 바, 장기간 침착된 오염물이나 스케일(scale)의 제거에는 한계가 있을 수 밖에 없었다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 유입구(11)와 유출구(12)가 형성된 본체(10) 내부에 원통형 여과망이 설치되어, 유입구(11)로 유입된 처리수가 여과망을 통과하며 오염물이 제거되어 유출구(12)로 배출되되, 여과망의 내부에는 다수의 출입부(80)가 형성된 흡입관(70)이 설치되어 여과망에 부착된 오염물이 출입부(80) 및 흡입관(70)을 통하여 외부로 배출되는 여과망 세척식 여과장치에 있어서, 유입구(11)와 유출구(12) 사이의 본체(10) 내부에는 중심부에 개구부(14)가 형성된 분할판(13)이 설치되어 본체(10) 내부 공간을 분할하고, 분할판(13)의 유입구(11)측 면에는 원통형 조목여과망(21)이 설치되며, 분할판(13)의 유출구(12)측 면에는 원통형 세목여과망(22)이 설치되되, 세목여과망(22)의 망목(網目)은 조목여과망(21)보다 작게 형성되고, 처리수가 조목여과망(21)을 경유하여 분할판(13)의 개구부(14)를 통과한 후 세목여과망(22)을 통과함으로써 처리수내 오염물이 여과됨을 특징으로 하는 여과망 세척식 여과장치이다.
또한, 유입구(11)와 유출구(12)가 형성된 본체(10) 내부에 원통형 여과망이 설치되어, 유입구(11)로 유입된 처리수가 여과망을 통과하며 오염물이 제거되어 유출구(12)로 배출되되, 여과망의 내부에는 다수의 출입부(80)가 형성된 흡입관(70)이 설치되어 여과망에 부착된 오염물이 출입부(80) 및 흡입관(70)을 통하여 외부로 배출되는 여과망 세척식 여과장치에 있어서, 흡입관(70)에는 흡입관(70)과 동심(同心)의 관체형(管體形) 초음파 발진기(75)가 설치되어 흡입관(70)을 중심으로 초음파가 본체(10) 내부에서 방사상(放射狀)으로 발진됨을 특징으로 하는 여과망 세척식 여과장치이다.
본 발명을 통하여, 여과망 세척식 수처리용 여과장치의 운용에 있어서, 오염부하에 대한 탄력적인 대처가 가능할 뿐 아니라, 오염물 급증시의 여과망 조기 폐색을 방지하고 여과망의 가용기간을 연장할 수 있으며, 여과망 침착 오염물 및 스케일의 효과적인 제거가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예 부분절단 분해사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예 종단면도
도 4는 관체형 초음파 발진기가 적용된 본 발명 실시예의 흡입관 및 후단판 발췌 부분절단 사시도
도 5는 도 4 실시예의 여과장치 횡단면도
도 2는 본 발명의 일 실시예 부분절단 분해사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예 종단면도
도 4는 관체형 초음파 발진기가 적용된 본 발명 실시예의 흡입관 및 후단판 발췌 부분절단 사시도
도 5는 도 4 실시예의 여과장치 횡단면도
본 발명의 상세한 구성을 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.
우선 도 1은 본 발명의 외관을 도시한 것으로, 도시된 바와 같이 본 발명은 원통형의 본체(10)에 유입구(11) 및 유출구(12)가 상호 이격된 상태로 형성되며, 본체(10)의 양단에는 격실(61)이 구성된 후단판(60) 및 구동모터(40)가 장착된 축하우징(15)이 각각 플랜지(flange) 접합된다.
도 2는 본 발명의 상세한 내부구조를 확인할 수 있는 부분절단 사시도로서, 본 발명의 본체(10) 내부에는 조목여과망(21) 및 세목여과망(22)이 본체(10)와 동심(同心)으로 설치되며, 조목여과망(21) 및 세목여과망(22) 내부에는 다수의 출입부(80)가 형성된 흡입관(70)이 동심으로 설치된다.
흡입관(70)에 형성된 출입부(80)의 선단은 세목여과망(22)의 표면에 접촉되어 세목여과망(22)의 망목에 침착된 오염물을 흡출하게 되는데, 도 2에 도시된 실시예에서는 세목여과망(22)의 내부 뿐 아니라 세목여과망(22) 외부에도 출입부(80)가 구성되어 세목여과망(22)의 양면을 세척하게 된다.
즉, 흡입관(70)을 구성함에 있어서 세목여과망(22) 내부의 흡입관(70)과 세목여과망(22) 외부의 흡입관(70)을 분할 구성하고, 세목여과망(22) 외부의 흡입관(70)에 다수의 출입부(80)가 형성된 분기관(71)을 접합함으로써, 세목여과망(22)의 내주면은 물론 외주면에 침착된 오염물을 동시에 제거할 수 있도록 구성된 것이며, 출입부(80)를 통하여 흡입관(70)으로 유입된 오염물은 도 3에서와 같이, 흡입관(70)의 후단부가 결합되는 격실(61)로 수집된 후 통관(69)을 통하여 외부로 배출된다.
한편, 출입부(80) 내지 통관(69)에 이르는 침착 오염물의 배출은 통관(69)을 개방함에 따라 발생되는 처리수의 배출시, 처리수와 오염물의 동반 배출을 유도하거나, 통관(69)에 인위적인 흡입압을 인가하는 등 다양한 방식이 적용될 수 있으며, 세목여과망(22) 내, 외측 출입부(80)의 배관을 분리하여 어느 일측에 압축공기 또는 물을 압송하고 타측에서는 오염물이 혼합된 처리수를 흡출하는 등의 변형도 가능한데, 이러한 출입부(80) 및 흡입관(70)의 세부 배관 구조 및 운용 방식은 당업자가 여과장치의 운전조건 등을 고려하여 선택 적용할 수 있는 사항이므로 청구범위의 구체적인 한정은 하지 않는다.
출입부(80)가 설치된 흡입관(70)은 회전 및 축방향 왕복되면서 세목여과망(22)을 세척하게 되는데, 이러한 흡입관(70)의 회전 및 축방향 왕복은 축하우징(15)에 내장되고 흡입관(70)과 연결된 이송축(35)에 의하여 달성되며, 도 2 및 도 3에 도시된 실시예는 외주면에 나선이 형성된 이송축(35)이 구동모터(40)와 베벨기어(bevel gear)로 연결되어 구동모터(40)가 회전함에 따라 이송축(35) 및 흡입관(70)이 회전 및 축방향 이동하는 구조를 가지고 있으나, 관체 또는 봉체의 회전 및 축방향 이동은 예시된 구성외에도 다양한 기계요소를 통하여 달성될 수 있고, 이 또한 당업자의 선택 사항이므로 청구범위의 구체적 한정은 하지 않는다.
본 발명에서는 종래 여과망 세척식 여과장치에서 답습된 단일 여과망 방식을 탈피하여, 조목여과망(21)과 세목여과망(22)의 2중 여과망 구조를 구축하고, 본체(10) 내부를 구획하는 분할판(13)을 기준으로 이들 조목여과망(21) 및 세목여과망(22)을 설치하여 처리수의 순차 통과를 유도한다.
즉, 도 2 및 도 3에서와 같이, 유입구(11)와 유출구(12) 사이의 본체(10) 내부에 중심부에 개구부(14)가 형성된 분할판(13)을 설치하여 본체(10) 내부 공간을 분할하고, 분할판(13)의 유입구(11)측 면에는 원통형 조목여과망(21)을 설치하며, 분할판(13)의 유출구(12)측 면에는 원통형 세목여과망(22)을 설치함으로써, 유입구(11)로 유입된 처리수가 일단 조목여과망(21)을 통과한 후, 분할판(13)의 개구부(14)를 거쳐 세목여과망(22)을 통과하여 유출구(12)로 배출되는 것이다.
조목(粗目)여과망(21)과 세목(細目)여과망(22)은 그 사전적 의미에서와 같이 각각 망목(網目)이 큰 여과망과 작은 여과망을 뜻하며, 도 2에 도시된 바와 같이, 조목여과망(21)으로는 타공형 여과망이 적용되고 세목여과망(22)으로는 망체형 여과망이 적용되는 등, 세목여과망(22)의 망목(網目)이 조목여과망(21)보다 작게 형성된다.
따라서, 도 3에서와 같이, 유입구(11)를 통하여 본체(10) 내부로 유입된 처리수는 일단 조목여과망(21)을 외부에서 내측으로 통과하게 되고, 이후 분할판(13)의 개구부(14)를 통과하여 세목여과망(22)을 내부에서 외측으로 통과한 후 비로소 유출구(12)로 배출되고, 이 과정에서 대입경 오염물이 조목여과망(21)에 의하여 1차 여과되고, 소입경 오염물이 세목여과망(22)에 의하여 2차 여과되는 바, 세목여과망(22)의 처리부하를 경감할 수 있다.
특히, 세목여과망(22)의 경우 처리 원수내 오염부하가 당초 계획치를 초과하거나 대입경 오염물이 유입되면 미세한 망목이 오염물로 인하여 완전히 폐색되면서 그 기능이 급격하게 저하되는데, 본 발명에서는 본체(10)로 유입되는 처리수를 조목여과망(21)으로 1차 처리함으로써 오염부하의 급변으로 인한 충격을 완충하게 된다.
이러한 본 발명의 2중 여과망 구조는 전술한 바와 같은 여과 성능 및 효율의 개선에 그 효과가 국한되는 것이 아니라, 여과장치의 유지관리 편의성 확보 측면에서도 현저한 효과를 나타내는 것이다.
즉, 도 2 및 도 3에서와 같이, 후단판(60)이 결합되는 유입구(11)측에 조목여과망(21)이 설치되어, 세목여과망(22) 및 흡입관(70) 등 여과장치의 내부 구성 대부분을 존치한 상태에서도 후단판(60)만 분리하면 조목여과망(21)을 신속하고 간편하게 청소 또는 교체할 수 있는 바, 유지관리 편의성을 획기적으로 개선할 수 있을 뿐 아니라, 오염물의 1차 처리를 담당하는 조목여과망(21)을 적절하게 관리함으로써 보다 민감한 여과망인 세목여과망(22)의 가용기간을 연장할 수 있는 것이다.
한편, 여과망을 세척함에 있어서 흡입관(70) 및 출입부(80)를 통하여 흡출되는 처리수의 흐름에 여과망에 침착된 오염물의 탈락을 전적으로 의지하는 종래의 방식으로는 장기간 침착된 오염물이나 스케일(scale)의 제거에는 한계가 있을 수 밖에 없는 바, 이에 본 발명에서는 여과장치에 초음파 발진기(75)를 설치하여 초음파 세척효과를 부여하였으며, 동 실시예가 도 4 및 도 5에 도시되어 있다.
초음파 발진을 이용한 세척은 주로 세척조에 초음파 발진장치를 단순 부착하는 방식이 적용되어 왔는데, 본 발명과 같이 여과망이 내장된 원통형 여과장치에서는 본체(10)에 초음파 발진장치를 단순 부착할 경우 해당 부착 부위에만 초음파 세척효과가 나타날 뿐 본체(10) 내주면 전반에 세척효과가 미치지 못할 뿐 아니라, 본체(10) 내부의 여과망에 대한 실질적인 초음파 세척 효과는 기대할 수 없다.
특히, 본 발명에서는 처리수가 세목여과망(22) 내부에서 외측으로 통과하게 되는 바, 세목여과망(22) 내주면의 오염물 침착도 높을 수 밖에 없는데, 전술한 바와 같이 본체(10)에 초음파 발진장치를 부착하는 방식으로는 세목여과망(22) 내주면에 대한 세척효과는 거의 기대할 수 없는 심각한 문제가 발생된다.
이에 본 발명에서는 도 4 및 도 5에서와 같이, 흡입관(70)에 흡입관(70)과 동심(同心)의 관체형(管體形) 초음파 발진기(75)를 설치하여 흡입관(70)을 중심으로 초음파가 본체(10) 내부에서 방사상(放射狀)으로 발진될 수 있도록 하였다.
따라서, 도 5에서와 같이, 본체(10) 내주면은 물론 세목여과망(22) 내주면에 대한 균일하고 직접적인 초음파 발진이 가능하여, 실질적인 초음파 세척효과를 얻을 수 있다.
10 : 본체
11 : 유입구
12 : 유출구
13 : 분할판
14 : 개구부
15 : 축하우징
21 : 조목여과망
22 : 세목여과망
35 : 이송축
40 : 구동모터
60 : 후단판
61 : 격실
69 : 통관
70 : 흡입관
71 : 분기관
75 : 발진기
80 : 출입부
11 : 유입구
12 : 유출구
13 : 분할판
14 : 개구부
15 : 축하우징
21 : 조목여과망
22 : 세목여과망
35 : 이송축
40 : 구동모터
60 : 후단판
61 : 격실
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70 : 흡입관
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75 : 발진기
80 : 출입부
Claims (2)
- 유입구(11)와 유출구(12)가 형성된 본체(10) 내부에 원통형 여과망이 설치되어, 유입구(11)로 유입된 처리수가 여과망을 통과하며 오염물이 제거되어 유출구(12)로 배출되되, 여과망의 내부에는 다수의 출입부(80)가 형성된 흡입관(70)이 설치되어 여과망에 부착된 오염물이 출입부(80) 및 흡입관(70)을 통하여 외부로 배출되는 여과망 세척식 여과장치로서, 유입구(11)와 유출구(12) 사이의 본체(10) 내부에는 중심부에 개구부(14)가 형성된 분할판(13)이 설치되어 본체(10) 내부 공간을 분할하고, 분할판(13)의 유입구(11)측 면에는 원통형 조목여과망(21)이 설치되며, 분할판(13)의 유출구(12)측 면에는 원통형 세목여과망(22)이 설치되되, 세목여과망(22)의 망목(網目)은 조목여과망(21)보다 작게 형성되고, 처리수가 조목여과망(21)을 경유하여 분할판(13)의 개구부(14)를 통과한 후 세목여과망(22)을 통과함으로써 처리수내 오염물이 여과되는 여과망 세척식 여과장치에 있어서,
본체(10)의 유입구(11)측 단에는 격실(61)이 구성된 후단판(60)이 결합되고, 본체(10)의 타 단에는 구동모터(40)가 장착된 축하우징(15)이 접합되며;
격실(61)에는 흡입관(70)의 후단부가 결합되어 흡입관(70)으로 유입된 오염물이 격실(61)로 수집된 후 외부로 배출되고;
후단판(60)이 결합되는 유입구(11)측에 조목여과망(21)이 설치됨을 특징으로 하는 여과망 세척식 여과장치.
- 유입구(11)와 유출구(12)가 형성된 본체(10) 내부에 원통형 여과망이 설치되어, 유입구(11)로 유입된 처리수가 여과망을 통과하며 오염물이 제거되어 유출구(12)로 배출되되, 여과망의 내부에는 다수의 출입부(80)가 형성된 흡입관(70)이 설치되어 여과망에 부착된 오염물이 출입부(80) 및 흡입관(70)을 통하여 외부로 배출되는 여과망 세척식 여과장치에 있어서,
흡입관(70)에는 흡입관(70)과 동심(同心)의 관체형(管體形) 초음파 발진기(75)가 설치되어 흡입관(70)을 중심으로 초음파가 본체(10) 내부에서 방사상(放射狀)으로 발진됨을 특징으로 하는 여과망 세척식 여과장치.
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