KR101386427B1 - 자동 세정형 수처리 필터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동 세정형 수처리 필터에 관한 것으로서, 수처리장치 내 오염수의 수위변화에 따른 부유력을 이용하여 수처리 필터의 표면에 남아있는 이물질의 자동세정이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 유입관(11)을 통해 외부로 부터 유입된 오염수의 정화처리를 위해 수처리하우징(10) 내부에 설치되어지는 수처리 필터(20)에 있어서, 상기 수처리 필터(20) 외벽면에는 필터 표면에 있는 이물질을 제거 및 세척하기 위한 세척수단(30)이 상하방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 구비되고; 상기 세척수단(30)에는 부력에 의한 상승력이 발생되어질 수 있도록 부유체(40)가 일체로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

자동 세정형 수처리 필터{AUTOMATIC CLEANING TYPE WATER TREATMENT FILTER STRUCTURE}
본 발명은 수처리 필터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부로 부터 유입되는 오염수의 정화 처리기능을 수행하는 필터의 세정작용이 자동이 이루어질 수 있도록 하는 자동 세정형 수처리 필터 구조체에 관한 것이다.
일반적으로, 교량 및 도로는 차량의 빈번한 주행으로 중금속, 오일류, 타이어 분진 등으로 극심하게 오염되어 있어, 우천시에는 비점오염물질로 오염된 오염수가 배수로를 통해 하천, 호수 및 지하수 등으로 유입되어 수질오염의 원인이 된다.
따라서, 상기와 같은 오염수를 정화시켜야하는데, 여기서 오염수를 정화시키는 종래의 교량용 오염수 정화장치를 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
종래의 교량용 오염수 정화장치는 처리수조(110)와 여과수조(120)로 구성된다. 처리수조(110)에는 오염수가 유입될 수 있도록 유입구(111)가 형성되어 있으며, 유입된 오염수에서 부유물질 등을 걸러내기 위한 배플(112)이 마련되어 있다.
여과수조(120)에는 처리수조(110)에서 넘어온 오염수에서 용해성 물질(예를 들어, 중금속, 오일 등)을 제거하는 필터조립체(121)가 마련되고, 필터조립체(121)를 통과한 오염수를 배출시키기 위한 배출구(122)가 형성되어 있다.
여기서, 필터조립체(121)는 바스켓(122), 플로트(123), 밸브부재(124), 필터매체(125)로 구성된다. 바스켓(122)은 외벽면과 내벽면에 다수의 타공이 형성되어 있고 환형의 필터매체(125)를 내부에 수용한다. 플로트(123)는 바스켓(122)의 상부에 마련되며, 밸브부재(124)와 연결되어 있다. 밸브부재(124)는 오염수가 배출되는 배출구(122)에 안착되어 배출되는 오염수의 양을 조절한다.
이와 같은 구성으로 이루어진 종래의 교량용 오염수 정화장치의 작동상태는 다음과 같다.
처리수조(110)로 오염수가 유입되면, 유입된 오염수에 포함된 부유물질은 배플(112)에 의해 걸러지게 되며, 부유물질이 걸러진 오염수는 오버플로우되어 여과수조(120)로 흘러간다.
여과수조(120)로 유입된 오염수는 바스켓(122)의 외벽면에 형성된 타공을 통해 바스켓(122)의 내부로 유입되며, 유입된 오염수는 바스켓(122) 내부에 위치한 필터매체(125)를 통과함에 따라 오염수에 포함된 용해성 물질이 제거된다. 필터매체(125)를 통과한 오염수는 바스켓(122)의 내벽면에 형성된 타공으로 유출되어 배출구(122)를 통해 배출되는데, 이때, 배출되는 오염수의 양은 밸브부재(124)에 의해 조절된다. 즉, 바스켓(122)에서 유출되는 오염수의 양이 많을 때는 바스켓(122)의 내부에 오염수가 차오르게 되어 플로트(123)가 떠올라 밸브부재(124)가 상측으로 올라감에 따라 배출구(122)가 완전히 개방되는 방식으로 배출되는 오염수의 양을 조절하게 되는 것이다.
그러나, 이러한 종래 수처리장치는 오염수가 필터조립체(121)를 통과하는 과정에서 필터 표면에 이물질이 쌓여짐으로서 오염수의 유입이 막혀지게 되고, 따라서 작업자가 필터를 주기적으로 청소해주어야 하는 불편이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 필터 정화처리에 따른 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 오염수 유입에 따라 발생되는 부유력을 이용한 필터의 자동세정이 이루어질 수 있는 구조를 제공함으로서 필터청소의 불편이 개선되어질 수 있도록 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 유입관을 통해 외부로 부터 유입된 오염수의 정화처리를 위해 수처리하우징 내부에 설치되어지는 수처리 필터에 있어서, 상기 수처리 필터 외벽면에는 필터 표면에 있는 이물질을 제거 및 세척하기 위한 세척수단이 상하방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 구비되고; 상기 세척수단에는 부력에 의한 상승력이 발생되어질 수 있도록 부유체가 일체로 구성된 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명은, 오염수의 수위변화에 따른 부유력을 이용하여 수처리 필터의 표면에 남아있는 이물질의 자동세정이 이루어질 수 있게 됨으로서 필터막힘현상을 방지하고 보다 효율적인 필터 관리가 이루어질 수 있는 효과를 나타낸다.
도 1은 종래 기술에서의 교량용 오염수 정화장치 구조도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 필터가 장착된 수처리장치 내부 측면구조도.
도 3은 본 발명의 필터가 장착된 수처리장치 내부 평면 구조도.
도 4는 본 발명의 수처리 필터 상세 측단면 구조도.
도 5는 본 발명의 수처리 필터 상세 평단면 구조도.
도 6은 본 발명 수처리장치의 오염수 유입시 상태도.
도 7은 본 발명 수처리장치에서 필터 세척수단 상승 및 여과과정 상태도.
도 8은 본 발명 수처리장치에서 강우종료에 따른 오염물질 부착 상태도.
도 9는 본 발명 수처리장치에서 세척수단 하강시 상태도.
도 10은 본 발명 수처리장치에서 오염물질 제거 상태도.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 수처리장치 내부 구조도.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 필터 평단면 구조도.
도 13은 본 발명 수처리장치를 교량의 교각부위에 설치한 시공 상태도.
도 14는 본 발명 수처리장치를 교량 하부에 매입하여 설치한 시공 상태도.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 수처리장치 단면 구조도.
도 16은 본 발명 실시 예의 수처리장치를 육교용 교량에 설치한 시공 상태도.
도 17은 본 발명 실시 예의 수처리장치를 하천용 교량에 설치한 시공 상태도.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수처리하우징(10)에 장착된 수처리 필터(20) 설치구조를 도 2 내지 도 5를 통해 살펴보면, 사각형상을 이루는 수처리하우징(10)은 내부 중단에 격벽(13)이 구성되어 전처리조와 필터조로 나뉘어지며, 그중 전처리조 일측에는 교량에서 보여진 우수 등과 같은 오염수가 유입되는 유입관(11)이 구성되고, 격벽(13) 중단에는 전처리조로 유입된 오염수가 필터조로 이동되어질 수 있도록 필터조 유입구(14)가 형성되며, 필터조 유입구(14)의 전처리조 내부에는 일정 높이로 차단벽(15)이 구성되었다.
그리고, 필터조 내에는 유입된 오염수의 정화처리를 위한 수처리 필터(20)가 설치되어져 있는데, 본 발명에서의 수처리 필터(20) 외벽면에는 필터 표면에 있는 이물질을 제거 및 세척하기 위한 세척수단(30)이 상하방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 구비되고, 세척수단(30)에는 부력에 의한 상승력이 발생되어질 수 있도록 부유체(40)가 일체로 구성되었다.
특히, 수처리 필터(20)는 측벽을 통해 물의 유입이 이루어지며, 내부 중앙에는 수직방향으로 중공(20a)이 형성되어져 있고, 중공(20a) 하부에는 필터를 경유하면서 이물질이 제거된 물이 수처리하우징(10)의 하부 일측에 연결된 유출관(12) 측으로 배출되어지도록 배출구(21)가 형성되었으며, 상기 중공(20a)에는 배출구(21)의 개폐를 위한 플로터(22)가 부력에 의해 상하로 유동 가능하게 구비되고, 중공(20a) 상부에는 플로터(22)의 상승 높이를 제한하기 위한 상부커버(24)가 구성되며, 상기 상부커버(24)에는 공기유입구(25)가 형성된다.
또한, 세척수단(30)은 고무나 합성수지 블럭이 사용될 수 있으나, 필터 표면의 세정효율 극대화를 위해 탄력성을 갖는 다수의 와이어 다발로 이루어진 와이어브러쉬로 구성됨이 바람직하다.
한편, 본 실시 예에서의 수처리 필터(20)는 원통형상을 이루어 구비되고, 상기 세척수단(30)은 수처리 필터(20)의 외벽면을 감싸는 링형상을 이루고 있음을 확인할 수 있다.
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이와 같은 구성을 이루는 본 발명 수처리 필터가 장착된 수처리장치는 도 13 및 도 14에서와 같이 교량의 교각부위 또는 교량 하부의 지하에 매입하여 설치 및 시공이 이루어지게 되며, 이러한 시공에 따른 작용효과를 도 6 내지 도 10을 통해 살펴보기로 한다.
먼저, 강우 발생시 교량으로 부터 유입관(11)을 통해 오염된 우수가 유입되면 격벽(13)에 의해 구획된 전처리조 내부의 수위가 서서히 상승되어지고, 일정 수위 이상이 되면 도 6에서와 같이 필터조 유입구(14)를 통해 수처리 필터(20)가 설치된 필터조로 유입되어지게 된다.
그리고, 계속하여 강우가 유입됨에 따라 필터조의 수위가 점차 상승되어지면 세척수단(30)이 부유체(40)의 부유력 작용으로 인해 수처리 필터(20)를 따라 상승되어지게 되며, 이때 강우가 수처리 필터(20) 내로 유입되는 과정에서 오염수에 대한 여과가 시작되어 필터 표면에 오염물질이 걸려지게 된다.
즉, 수위가 상승되는 초기에는 세척수단(30)이 상승되어지나, 수처리 필터(20) 내부의 플로터(22)가 하부의 배출구(21)를 막고 있기 때문에 유출관(12)을 통한 세정수의 배출이 이루어지지 않게 되며, 수위가 더욱 높아짐에 따라 도 7에서와 같이 플로터(22)가 상승되어 배출구(21)의 개방이 이루어지게 된다.
한편, 플로터(22)의 상승으로 인해 배출구(21)의 개방이 이루어지면 오염수들은 수처리 필터(20)를 경유하여 수처리 되어진 후 하부의 유출관(12)을 통해 외부로 유출되어지게 되고, 이러한 수처리 과정에서 수처리 필터(20)에서는 계속적인 필터여과작용이 지속적으로 진행되어짐으로서 수처리 필터(20) 외표면에는 도 8에서와 같이 오염물질이 걸려져 남아있게 된다.
그리고, 강우가 종료되어 유입되는 강우량이 감소되어지게 되면 수처리장치 내부의 수위가 서서히 하강되어지게 된다.
이때, 수위가 낮아짐에 따라 세척수단(30)도 부유체(40)와 함께 하강동작이 이루어지게 되고, 이러한 하강과정에서 수처리 필터(20) 외표면에 남아있는 오염물질이 도 9에서와 같이 세척수단(30)에 의해 제거되어질 수 있게 된다.
그리고, 필터에서 제거된 오염물질은 도 10에서와 같이 수처리하우징(10) 바닥면에 퇴적되어 별도 제거가 이루어지게 된다.
따라서, 본 발명에서는 세척수단(30)이 수위변화에 따라 상승 또는 하강을 반복하면서 수처리 필터(20)의 표면에 남아있는 오염물질의 제거가 자동적으로 이루어지게 됨으로서, 장기간 사용에 따른 필터막힘현상 및 오염발생을 방지하여 원활한 수처리가 이루어질 수 있게 됨을 알 수 있다.
한편, 도 11 및 도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 세척수단(30)에는 수처리 필터(20)의 외벽면을 따라 원활한 슬라이딩 유동이 가능하도록 다수의 안내로울러(35)가 일정 간격으로 구성되고, 부유체(40)에는 하향으로의 탄성력을 인가하기 위한 탄성스프링(45)이 연결 구비되며, 상기 탄성스프링(45)의 상단부는 수처리하우징(10)의 천정면에 연결 구성된 것을 확인할 수 있다.
이와 같은 구성을 이루게 되면, 세척수단(30)의 승하강 이동시 안내로울러(35)에 의해 편심 형태로 쏠리는 현상이 방지되어질 수 있게 됨으로 보다 원활한 유동이 이루어질 수 있게 된다.
또한, 상승된 수위가 낮아지더라도 단순히 부유력에만 의존하는 세척수단(30)이 수처리 필터(20)의 표면에 걸리거나 이물질과 간섭이 발생하여 하강되지 않는 경우가 발생할 수 있으나, 상부에서 탄성스프링(45)이 일정한 탄성 가압력을 가해줌으로서 보다 안정적인 하강 구동이 이루어질 수 있게 된다.
특히, 탄성스프링(45)의 탄성 가압력은 부유체(40)에 의한 상승력에 악영향을 미치지 않는 적절한 탄성력으로 조절함이 바람직하다.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 필터가 내부에 장착되는 수처리장치 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.
예를 들면, 수처리장치 하우징은 도 15에서와 같이 상부에 오염수의 유입이 이루어지는 그레이팅(50)이 구성된 구성을 이룸으로서, 도 16에서와 같이 육교용 교량 상판 또는 도 17에서와 같이 하천용 교량상판에 시공이 이루어질 수 있게 된다.
따라서, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.
10 : 수처리하우징 11 : 유입관
12 : 유출관 13 : 격벽
14 : 필터조 유입구 15 : 차단벽
20 : 수처리 필터 21 : 배출구
22 : 플로터 23 : 타공판
24 : 상부커버 25 : 공기유입구
30 : 세척수단 35 : 안내로울러
40 : 부유체 45 : 탄성스프링

Claims (5)

  1. 유입관(11)을 통해 외부로 부터 유입된 오염수의 정화처리를 위해 수처리하우징(10) 내부에 설치되어지는 수처리 필터(20)에 있어서,
    상기 수처리 필터(20) 외벽면에는 필터 표면에 있는 이물질을 제거 및 세척하기 위한 세척수단(30)이 상하방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 구비되고;
    상기 세척수단(30)에는 부력에 의한 상승력이 발생되어질 수 있도록 부유체(40)가 일체로 구성되며;
    상기 세척수단(30)에는 수처리 필터(20)의 외벽면을 따라 원활한 슬라이딩 유동이 가능하도록 다수의 안내로울러(35)가 일정 간격으로 구성되고;
    상기 부유체(40)에는 하향으로의 탄성력을 인가하기 위한 탄성스프링(45)이 연결 구비되며, 상기 탄성스프링(45)의 상단부는 수처리하우징(10)의 천정면에 연결 구성된 것을 특징으로 하는 자동 세정형 수처리 필터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 수처리 필터(20)는 측벽을 통해 물의 유입이 이루어지며, 내부 중앙에는 중공(20a)이 형성되어져 있고, 상기 중공(20a) 하부에는 필터를 통과하면서 이물질이 제거된 물이 수처리하우징(10) 일측에 연결된 유출관(12) 측으로 배출되어지는 배출구(21)가 형성되며, 상기 중공(20a)에는 배출구(21)의 개폐를 위한 플로터(22)가 부력에 의해 상하로 유동 가능하게 구비되고, 상기 중공(20a) 상부에는 플로터(22)의 상승 높이를 제한하기 위한 상부커버(24)가 구성되며, 상기 상부커버(24)에는 공기유입구(25)가 형성된 것을 특징으로 하는 자동 세정형 수처리 필터.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 세척수단(30)은 탄력성을 갖는 다수의 와이어 다발로 이루어진 와이어브러쉬인 것을 특징으로 하는 자동 세정형 수처리 필터.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 수처리 필터(20)는 원통형상을 이루어 구비되고, 상기 세척수단(30)은 수처리 필터(20)의 외벽면을 감싸는 링형상을 이루어 구비된 것을 특징으로 하는 자동 세정형 수처리 필터.
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