KR101516727B1 - 무역세 여과장치-ⅱ - Google Patents

Abstract

본 발명은 여과막를 저장하는 상부의 여과막 저장부와 다공관으로 이루어진 내통 및 상기 내통이 수용되는 외통을 포함하며 상기 여과막에 의해 유입되는 원수를 여과하는 여과부와 내부에서 회전력을 가지고 여과막에 부착된 이물질을 제거하는 브러쉬장치 및 상기 여과막 저장부와 여과부를 지지하며 하부에는 사용을 마친 폐여과막이 저장되는 저장공간을 가지는 몸체부를 포함하는 무역세 여과장치에 관한 것으로, 본 발명의 무역세 여과장치는 이음매없는 엔드리스 중공형 여과막를 이용하여 연속적인 여과가 가능함으로써 역세 공정이 필요없게 됨으로써, 기존의 장치에 비하여 부수장치의 설치가 필요없고 여과막의 교체 시간도 매우 짧아 경제적인 운전이 가능한 효과가 있다.

Description

무역세 여과장치-Ⅱ{NO-BACKWASHING FILTER-Ⅱ}

본 발명은 본 출원인의 특허발명인 특허등록 제10-1345261호의 무역세 여과장치의 성능 및 여과방법 개선에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수처리용 여과막으로 이음매가 없는 엔드리스형의 여과막를 이용하여 장기간 연속적인 여과가 가능함으로써 역세 공정이 필요없는 무역세 여과장치에 관한 것이다.

일반적으로 여과장치의 운전은 여과공정과 세척공정으로 나누어 지는데, 여과공정이란 부유물질을 함유한 원수를 여과장치에 유입시켜 부유물질이 제거된 깨끗한 여과수를 배출시키는 공정으로, 원수중의 부유물질을 여과장치의 여과층 내의 공극에 체분리, 침전, 관성충돌, 차단, 흡착, 응집 등의 복잡한 메카니즘으로 억류·포획시키고, 깨끗한 물만 여과수로서 배출시키는 과정이다.

상기 여과공정을 계속하게 되면 여과층 내의 공극은 점점 부유물질로 채워지고 여과저항이 증가하여 더 이상 여과공정을 계속할 수 없는 상태에 이르게 된다. 이때 깨끗한 세척수와 공기 등을 주입하여 공극에 포획된 부유물질을 배제시키기 위한 세척공정이 필요하다.

도 1은 섬유여재를 이용하여 원수를 여과하는 일반적인 여과장치의 단면도이다. 도 1을 참조하면, 여과공정시 원수는 원수 인입구(100)를 통하여 여과장치로 유입되며, 섬유여재(20)에 의해 여과된 후 처리수 배출구(300)를 통하여 배출된다. 그러나 시간이 지남에 따라 섬유여재(20)의 여과저항이 증가하게 되며 따라서 역세공정이 필수적으로 필요하게 된다.

역세공정이란 여과공정과는 반대로 역세수를 처리수 배출구(300)를 통하여 유입시켜 섬유여재(20)에 부착된 오염물질을 제거하는 공정을 말한다. 그러나 이러한 역세공정은 여과공정의 중단을 가져오게 되며 많은 운전비용과 노력을 요하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 수처리용 여과막으로 이음매가 없는 엔드리스형의 여과막를 이용하여 연속적인 여과가 가능함으로써 역세 공정이 필요없는 무역세 여과장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은, 여과막를 평평하게 말아서 저장하는 여과막 저장고와, 상기 여과막 저장고에서 공급되는 평평한 상태의 여과막을 원형으로 펼쳐지게 하여 아래쪽의 여과부로 공급될 수 있도록 하는 원통형 구조의 가이드 관을 포함하는 상부의 여과막 저장부; 다공관으로 이루어지며 그 내주벽에 여과막이 둘러싸이는 내통, 상기 내통이 수용되는 외통, 상기 내통의 중심부에 배치되며 하부에서 상부쪽으로 원수가 유입되는 원수유입배관, 상기 원수유입배관의 외측을 둘러싸며 그 내주벽에 회전력 부가수단이 구비되어 상기 원수유입배관의 상부에서 배출되는 원수의 중력과 유속에 의하여 회전력을 받아 회전하는 회전원통, 상기 회전원통의 외주벽에 구비되며 회전원통의 회전에 의해 회전하면서 여과막 내측에 부착된 이물질을 쓸어내리는 브러쉬 및 상기 와통의 상부에 배치되며 처리된 처리수를 배출하는 처리수 배출구를 포함하는 중앙의 여과부; 및 상기 여과막 저장부와 여과부를 지지하는 지지구조, 위쪽의 여과막을 아래쪽으로 끌어당기는 감속기, 사용을 마친 폐여과막이 평평하게 말려서 저장되는 폐여과막 저장고 및 침전된 이물질이 배출되는 이물질 배출구를 포함하는 하부의 몸체부를 포함하여 이루어지는 무역세 여과장치에 관한 것이다.

본 발명의 일 구현예에 따른 무역세 여과장치에 있어서, 상기 가이드관의 측면부에는 여과부상부로 공급되는 여과막의 길이를 측정하여 제어하는 여과막 길이 카운터기가 구비되며, 상기 감속기는 기 설정된 차압이나 시간에 의하여 가동이 개시되어 상기 여과막 길이 카운터기에 구비되는 원형의 회전판(휠)의 회전에 의하여 회전수가 공급길이로 전환 이송제어되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 구현예에 따른 무역세 여과장치에 있어서, 감속기에 의해 아래쪽으로 끌어당겨지는 폐여과막은 여과부에서는 원통형의 형상이었으나, 폐여과막 저장고로 이송시 제1 가이드 수단에 의해 납작하게 펼쳐진 후 중간에 설치된 원수 유입구의 배관 전단에서 상기 배관을 양외측으로 통과하기 위하여 커터에 의해 납작하게 펼쳐진 부분의 양 끝이 절단되고, 양 끝부분이 절단된 폐여과막은 원수유입배관을 바깥쪽으로 지나 다시 제2 가이드 수단에 의해 납작하게 펼쳐져 폐여과막 저장고에 평평하게 말려서 저장되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 구현예에 따른 무역세 여과장치에 있어서, 상기 여과막은 수백미타까지 섬유의 끈김이 없이 가공된 이음매 없는 엔드리스형 중공 여과막인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 무역세 여과장치는, 많은 제작 방법의 개선과 수질시험 결과를 기준으로 수처리 여과기준에 적합한 수처리용 이음매없는 엔드리스형 여과막를 사용하여 수십에서 수백미타까지 용도에 맞게 저장하여 여과함으로써, 역세척공정 없이 연속적으로 장기간 운전이 가능한 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 상기 무역세 여과장치는 2차적인 폐수의 발생을 최소화하고, 기존의 장치에 비하여 부수장치의 설치가 필요없고 여과막의 교체 시간도 매우 짧아 경제적인 운전이 가능한 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 상기 무역세 여과장치는, 역세척 공정에 필요한 각종부대설비가 필요없어 설비비용이 감소하고 경제적이며 역세척수가 필요없으므로 물부족 국가에서 물을 절약하는 효과가 있다.

도 1은 섬유여재를 이용하는 일반적인 여과장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 무역세 여과장치의 단면도이다.
도 3은 도 2에 따른 여과장치의 상부 여과막 저장부에 대한 단면도이다.
도 4는 도 2에 따른 여과장치의 하부 폐여과막 저장공간에 대한 단면도이다.
도 5는 도 2에 따른 여과장치의 중간 여과부와 내부 회전하는 구조와 이물질을 제거하는 브러쉬에 대한 단면도이다.
도 6은 도 2에 따른 여과장치의 상부에 위치한 여과막의 길이 카운터기에 대한 단면도이다.
도 7은 도 2에 따른 여과장치의 하부에 위치한 폐여과막를 납작하게 펼쳐지는 구조와 끝을 자르는 커터가 있는 부분에 대한 단면도이다.
도 8은 도2에 따른 여과장치에 사용되는 이음매없는 엔드리스 여과막의 사진이다.
도 9는 도2에 따른 여과장치에 사용되는 이음매없는 엔드리스 여과막의 또 다른 사진이다.

이하, 본 발명의 바람직한 구현예에 대하여 첨부된 도면 등을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 이음매가 없는 원통형의 엔드리스형 여과막를 이용하여 연속적인 여과가 가능함으로써 역세 공정이 필요없는 무역세 여과장치에 관한 것이다.

도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 무역세 여과장치의 단면도이고, 도 3은 상기 무역세 여과장치의 여과막 저장부에 대한 단면도이며, 도 4는 폐여과막 저장공간에 대한 단면도이고, 도 5는 여과부내에서 회전하는 구조와 이에 따른 이물질을 하부로 쓸어내려 제거하는 브러쉬에 대한 단면도이고, 도 6은 여과막이 하부로 공급시에 공급량을 측정해주는 길이 측정 카운터기의 단면도이고, 도 7은 폐여과막을 저장하기 위해 원형의 폐여과막을 납작하게 만드는 구조에 대한 단면도이고, 도 8 및 도 9는 수처리용으로 설계 제작된 이음매없는 원통형의 엔드리스형 중공의 여과막 사진이다.

도 2 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 구현예에 따른 무역세 여과장치는 크게 상부의 여과막 저장부(10)와 중앙부의 여과공정이 수행되는 여과부(20)와 하부의 폐여과막을 저장하고 감속기가 부착된 몸체부(30)를 포함하여 이루어진다.

상기 여과막 저장부(10)는 여과막(A)를 저장하는 공간으로서, 여과막(A)은 이음매가 없는 엔드리스형 중공의 원통형으로 제작되어 길이가 수십에서 수백 미타(Meter)까지 용도 맞게 제작하여 저장할 수 있는 공간을 두고 여과막를 중앙의 축(11)에 의해 평평(납작)하게 감아져서 여과막 저장고(16)에 저장되며, 하부의 감속기(33)에 의해서 엔드리스 여과막를 하부에서 당기면 여과막 저장고(16)에 위치한 여과막이 상부를 통하여 납작하게 저장된 형태에서 장치의 상부로 유입이 된 후 여과부(20)에 원형으로 공급이 될수 있도록 내부의 원통형 가이드관(12)을 따라 원통형으로 벌어져 여과부(20) 공간으로 이동하여 여과를 한다.

상기 여과부(20)는 여과공정이 진행되는 공간으로서, 큰 공극의 다공관으로 이루어진 내통(22) 및 상기 내통(22)이 수용되는 외통(21)을 포함하여 이루어지며, 상기 내통(21)의 안쪽 내부로 여과막(A)을 둘러싸게 된다. 원수는 내부중심으로 들어와서 여과막의 내부에서 여과하여 외부로 여과되어 배출되는 구조이다. 여과막(A)은 장치의 상부쪽에서는 평평하게 들어와서 바로 내부의 가이드관(12)에 의해서 원형으로 펼쳐져 상부쪽에서 아래쪽으로 끌어 내려지게 된다.

여과부(20)에 원형으로 공급된 여과막은 다공관 형태의 내통(22)의 안쪽에 위치하여 내부에서 외부의 유체흐름으로 여과를 하고 여과수는 상부의 처리수 배출관(28)을 통하여 배출한다. 또한 여과막의 내외부의 압력차나 설정된 시간에 의하여 역세척 대신 하부에 설치된 감속기(33)에 의하여 상부에 저장된 깨끗한 여과막을 여과부(20)에 공급하여 여과공정이 중단이 없이 연속운전이 가능하게 한다.

여과부의 구조는 여과부(20)의 중심으로 원수가 중앙의 고정배관인 원수유입배관(24)을 통하여 상부로 들어오면 상부의 관밖에 또다른 회전구조로 회전할수 있는 회전원통(25)이 설치되어 있어 두관 사이에서 물의 유속에 의하여 회전력을 줄수있는 스크류형의 회전력 부가수단(26)이 설치되어 있어 내부 원수유입관(24)은 고정된 상태에서 바깥쪽의 회전원통(25)이 유속에 의한 회전을 하며 내통 다공관(21)과 원수유입관(24) 사이에서 저속으로 회전을 하게 되다.

또한, 이 회전력에 의해서 회전원통(25)의 외주벽에 설치된 나선류형식의 부러쉬(27)에 의하여 여과막 내부에 부착된 이물질을 하부로 쓸어내려 여과막의 막힘 현상를 줄여 여과막의 수명을 연장하는 역할을 할 수 있게 된다.

여과공정을 설명하면, 먼저 원수유입 펌프(미도시)에 의해 유입되는 원수는 원수 인입구(23)를 통하여 여과부(20) 하부로 유입된다. 이때 상기 원수 인입구(23)는 상기 외통(21)에서 중앙부로 들어와 여과부(20)의 상부로 원수를 유입되게 된다. 여과공간에서는 내통(22)의 안쪽으로 여과막(A)이 둘러싸고 있기 때문에 외통(21) 안쪽에서 여과막 내외부의 압력차에 의하여 원수가 여과막(A)를 통과하여 다공관으로 이루어진 내통(21) 외부로 유출되면서 미세 물질이 여과막의 공극에 의해서 차단되고 깨끗한 여과수만 여과되어 배출된다.

이어서 여과된 처리수는 여과부통(20) 상부의 처리수 배출구(28)를 통해 깨끗한 여과수만 외부로 배출된다. 처리수 배출구(28)는 여과부(20) 상부에서 좌(우)로 외통(21)을 관통하여 위치하며 (서로) 모아져 처리수를 배출하게 되는데, 이에 의하여 유속에 의한 쏠림 현상을 방지한다. 상기 처리수 배출관(28)은 기존의 장치와 위치를 다르게 하여 여과막의 교체시에도 배관을 제거하지 않도록 효율적으로 설계하였다.

본 발명의 일 구현예에 따른 무역세 여과장치에 있어서, 가이드관(12)의 측면부에는 여과부(20)로 공급되는 여과막(A)의 길이를 측정하여 일정한 길이만큼만 공급이 될 수 있도록 제어하는 여과막 길이 카운터기(14)가 구비된다. 이때 기 설정된 차압이나 시간에 의하여 감속기(33)의 가동이 개시되면 여과막 길이 카운터기(14)에 구비되는 원형의 회전판(15)이 여과막과 접촉하면서 회전하여 아래쪽으로 공급되는 여과막의 길이를 측정하게 되며, 이를 바탕으로 감속기의 회전수를 정밀하게 제어할 수 있게 된다.

본 발명의 일 구현예에 따른 무역세 여과장치에 있어서, 하부의 몸체부(30)는 상기 여과막 저장부(10)와 여과부(20)를 지지하는 지지구조(40)와, 상기 여과막(A)를 끌어내리는 감속기(33)와 사용을 마친 폐여과막를 저장하는 폐여과막 저장고(32)를 포함하여 이루어진다. 몸체부(30)의 최하단에는 이물질 배출구(34)가 설치되며, 이를 통하여 1차적으로 자연 침강한 입자 크기가 큰 입자 및 여과부에서 떨어진 부유물질 및 기타 이물질을 외부로 배출되게 된다.

한편 감속기(33)가 폐여과막 저장고(32)를 회전시킴으로써 아래쪽으로 끌어당겨지는 폐여과막은 여과부(20)에서는 원통형의 형상이었으나, 폐여과막 저장고(32)로 이송시 제1 가이드 수단(36)에 의해 납작하게 펼쳐진 후 중간에 설치된 원수 유입구(23)의 배관 전단에서 상기 배관을 외측으로 통과하기 위하여 커터(35)에 의해 납작하게 펼쳐진 부분의 양 끝이 절단되고, 양 끝부분이 절단된 폐여과막은 원수유입배관(23)을 지나 다시 제2 가이드 수단(37)에 의해 납작하게 펼쳐져 폐여과막 저장고(32)에 평평하게 말려서 저장되게 된다.

상기 여과막(A)의 재질로는 엔드리스형 여과막 중 수처리용의 목적에 따

라 다양하게 선택하여 사용할 수 있으며 첨단의 원형의 직조기와 가공기술에 의하

여 다양한 크기와 재질로도 제작할 수 있다. 본 이음매 없는 엔드리스 여과막은 많은 테스트를 걸쳐 수처리의 용도에 맞게 개발된 제품으로 장치의 특성에 맞게 섬유가 끈김이 없고 이음매없이 수백미터까지 제작할수 있는 기술과 후처리 가공 기술로 개발 제작된 제품으로 무역세 여과장치의 용도에 부합된 수처리용 개발품이다.

여과막은 수중에서도 측정이 가능한 특수하게 제작된 길이 측정기기에 의하여 저장된 길이만큼 다 소모되면 교환을 하게 되며, 이때 상부의 여과막 저장부(10)를 개방하여 여과막를 자르고 하부의 폐여과막 저장공간(32)을 개방하여 폐여과막를 제거한 후 소각 처리하게 된다. 새로운 여과막은 다시 상부의 여과막 저장고(16)에 저장하고 시작부를 하부로 내려 하부의 감속기(33)에 연결된 폐여과막 저장고(32)에 결합시켜 고정한다. 여과부(20)의 상단에는 손잡이(13)가 설치되어 정비작업시 손쉽게 여과부 내부의 장치들을 들어낼 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 무역세 여과장치는 수백미타 이상의 길이로 제작된 엔드리스형의 여과막를 이용하여 연속적인 여과가 가능함으로써 역세 공정이 필요없게 됨으로써, 기존의 장치에 비하여 부수장치의 설치가 필요없고 여과막의 교체 시간도 매우 짧아 경제적인 운전이 가능한 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 구현예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나 본 발명은 상술한 구현예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에 의해 많은 변형이 가능함은 자명할 것이다.

10 : 여과막 저장부
20 : 여과부
21 : 외통
22 : 내통
23 : 원수 인입구
24 : 원수유입배관
25 : 회전원통
26 : 회전력 부가수단
27 : 브러쉬
30 : 몸체부
31 : 지지구조
32 : 폐여과막 저장공간
33 : 감속기
34 : 이물질 배출구
A : 여과막

Claims (5)

1. 여과막를 평평하게 말아서 저장하는 여과막 저장고와, 상기 여과막 저장고에서 공급되는 평평한 상태의 여과막을 원형으로 펼쳐지게 하여 아래쪽의 여과부로 공급될 수 있도록 하는 원통형 구조의 가이드관을 포함하는 상부의 여과막 저장부;
   다공관으로 이루어지며 그 내주벽에 여과막이 둘러싸이는 내통, 상기 내통이 수용되는 외통, 상기 내통의 중심부에 배치되며 하부에서 상부쪽으로 원수가 유입되는 원수유입배관, 상기 원수유입배관의 외측을 둘러싸며 그 내주벽에 회전력 부가수단이 구비되어 상기 원수유입배관의 상부에서 배출되는 원수의 중력과 유속에 의하여 회전력을 받아 회전하는 회전원통, 상기 회전원통의 외주벽에 구비되며 회전원통의 회전에 의해 회전하면서 여과막 내측에 부착된 이물질을 쓸어내리는 브러쉬 및 상기 외통의 상부에 배치되며 내부에서 외부로 여과막을 통과하여 처리된 처리수를 배출하는 처리수 배출구를 포함하는 중앙의 여과부; 및
   상기 여과막 저장부와 여과부를 지지하는 지지구조, 위쪽의 여과막을 아래쪽으로 끌어당기는 감속기, 사용을 마친 폐여과막이 평평하게 말려서 저장되는 폐여과막 저장고 및 여과된 이물질이 배출되는 이물질 배출구를 포함하는 하부의 몸체부를 포함하여 이루어지는 무역세 여과장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 가이드관의 측면부에는 여과부로 공급되는 여과막의 길이를 측정하여 제어하는 여과막 길이 카운터기가 구비되며, 상기 여과막 길이 카운터기는 감속기의 회전수를 조절하는 것을 특징으로 하는 무역세 여과장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 감속기는 기 설정된 차압이나 시간에 의하여 가동이 개시되며, 상기 여과막 길이 카운터기에 구비되는 원형의 회전판의 회전에 의하여 제어되는 것을 특징으로 하는 무역세 여과장치.
4. 제1항에 있어서, 감속기에 의해 아래쪽으로 끌어당겨지는 폐여과막은 여과부에서는 원통형의 형상이었으나, 폐여과막 저장고로 이송시 제1 가이드 수단에 의해 납작하게 펼쳐진 후 중간에 설치된 원수 유입구의 배관 전단에서 상기 배관을 외측으로 통과하기 위하여 커터에 의해 납작하게 펼쳐진 부분의 양 끝이 절단되고, 양 끝부분이 절단된 폐여과막은 원수유입배관을 지나 다시 제2 가이드 수단에 의해 납작하게 펼쳐져 폐여과막 저장고에 평평하게 말려서 저장되는 것을 특징으로 하는
   무역세 여과장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 여과막은 수백미타까지 섬유의 끈김이 없이 가공된 이음매 없는 엔드리스형 중공 여과막인 것을 특징으로 하는 무역세 여과장치.

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