KR101531599B1 - 역세척 타입 여과 필터 - Google Patents

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Abstract

역세척 타입 여과 필터가 개시된다. 역세척 타입 여과 필터는 여과수(濾過水) 유입부 및 여과수 배출부를 포함하고, 회전축이 내부에 설치되는 하우징과, 하우징의 내부로 역세수를 공급하는 유입관과, 하우징의 외부로 역세수를 배출하는 배출관과, 하우징의 내부에 설치되는 복수개의 중공관들과, 중공관들의 내부에 설치되어 여과수를 여과하는 필터부재와, 일단은 유입관에 연결되고 타단은 회전축의 회전에 따라 중공관들의 일단에 선택적으로 연결되는 제1 관로와, 일단은 배출관에 연결되고 타단은 회전축의 회전에 따라 중공관들의 타단에 선택적으로 연결되는 제2 관로를 포함한다.

Description

역세척 타입 여과 필터{BACK WASHING TYPE WATER PURIFIER}
본 발명은 필터부재에 부착된 오염 물질의 제거 작업이 원활하게 이루어지는 역세척 타입 여과 필터에 관한 것이다.
일반적으로 역세척 방식을 적용한 필터는, 하우징과 하우징의 내부에 설치되며 양단이 개방된 필터부재를 포함한다. 이러한 역세척 방식을 적용한 필터는 하우징에 형성된 여과수 유입부로부터 여과수를 공급받고, 필터부재를 통해 여과수에 포함된 부유 고형물을 여과한 후 여과수 배출부로 배출한다.
이때, 필터부재에 부착된 오염물질의 제거를 위해, 역세척수를 필터부재에 공급하여 오염물질을 제거한다. 여기서 필터부재에 부착된 오염물질의 제거는 하우징 내부에서 하나의 공간에서 동시에 이루어진다. 따라서 필터부재의 고형물을 제거하는 역세척 흐름과 여과수의 여과 흐름이 뒤섞이게 됨으로써, 필터부재의 오염물질 제거 작업을 효율적으로 진행하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예는 필터부재를 이용한 여과 및 역세척 작동이 별도의 공간에서 이루어지도록 하여 필터부재에 부착된 오염물의 제거 작업의 효율을 향상시키는 것이 가능한 역세척 타입 여과필터를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는, 여과수(濾過水) 유입부 및 여과수 배출부를 포함하고, 회전축이 내부에 설치되는 하우징과, 하우징의 내부로 역세수를 공급하는 유입관과, 하우징의 외부로 역세수를 배출하는 배출관과, 하우징의 내부에 설치되는 복수개의 중공관들과, 중공관들의 내부에 설치되어 여과수를 여과하는 필터부재와, 일단은 유입관에 연결되고 타단은 회전축의 회전에 따라 중공관들의 일단에 선택적으로 연결되는 제1 관로와, 일단은 배출관에 연결되고 타단은 회전축의 회전에 따라 중공관들의 타단에 선택적으로 연결되는 제2 관로를 포함한다.
필터부재의 일단은 중공관들의 개구된 일단에 연결되고 타단은 중공관들의 개구된 타단에 연결되어 여과수의 이물질을 여과할 수 있다.
필터부재는 제2 관로 방향으로 직경이 점차적으로 넓어지는 원추형상을 이룰 수 있다.
여과수 유입부와 여과수 배출부 간의 압력 차이를 센싱하는 압력 센서와, 제1 관로 및 제2 관로를 회전시켜 중공관들의 어느 하나에 제1 관로 및 제2 관로를 연결하고, 체크밸브를 개방하여 역세수를 공급하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
유입관에는 가압 공기를 분사하는 에어 노즐이 설치될 수 있다.
중공관들의 내부에는 역세수를 상기 필터부재 방향으로 가이드하는 가이드부재가 설치될 수 있다.
가이드부재는, 일단은 중공관의 내부에 연결되고 타단은 중공관의 내벽면에 이격된 상태로 필터부재 방향으로 연장되고, 일단에서 타단 방향으로 직경이 선형적으로 작아지는 원추형을 이룰 수 있다.
가이드부재는 중공관의 내벽면이 필터부재 방향으로 굴곡되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 여과수를 여과하는 작업과 필터부재를 세척하는 역세척 작업이 별도의 공간에서 실시되도록 함으로써, 역세척 흐름과 여과수의 흐름이 뒤섞이지 않도록 하여 필터부재의 오염물질 제거 작업을 효율적으로 진행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 역세척 타입 여과 필터를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라서 본 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 필터부재를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 역세척 타입 여과 필터의 중공관을 개방한 상태에서 여과 작용이 이루어지는 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 도 4의 회전모터의 구동에 따라 다수의 중공관들 중에 어느 하나의 중공관을 선택하여 역세수를 공급하고 역세척하는 작동을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 4의 회전모터의 구동에 따라 다수의 중공관들 중에 다른 하나의 중공관을 선택하여 역세수를 공급하고 역세척하는 작동을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 중공관의 내부에 가이드부재가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 선을 따라 잘라서 본 도면이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 중공관의 내부에 가이드부재가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ 선을 따라 잘라서 본 도면이다.
이하 본 발명의 실시예들에 따른 역세척 타입 여과 필터를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 역세척 타입 여과 필터를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 잘라서 본 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 다른 역세척 타입 여과 필터(100)는, 여과수(濾過水) 유입부(11) 및 여과수 배출부(13)와 역세수 유입부(15) 및 역세수 배출부(17)가 형성되며 회전모터(19)의 구동으로 회전되는 회전축(12)이 내부에 설치되는 하우징(10)과, 역세수 유입부(15)에 연결되어 역세수를 하우징(10)의 내부로 공급하는 유입관(20)과, 역세수 배출부(17)에 연결되어 역세수를 하우징(10)의 외부로 배출하는 배출관(30)과, 하우징(10)의 내부에 설치되며 회전축(12)을 중심으로 등간격의 복수개로 설치되는 중공관들(40)과, 중공관들(40)의 내부에 설치되어 여과수를 여과하는 필터부재(50)와, 회전축(12)과 함께 회전되며 일단은 유입관(20)에 연결되고 타단은 회전축(12)의 회전에 따라 중공관들(40)의 일단에 선택적으로 연결되는 제1 관로(60)와, 회전축(12)과 함께 회전되며 일단은 배출관(30)에 연결되고 타단은 회전축(12)의 회전에 따라 중공관들(40)의 타단에 선택적으로 연결되는 제2 관로(70)를 포함한다.
하우징(10)은 원통형으로 형성되며 상부 및 하부가 개구된 상태로 내부에는 설치 공간이 형성된다. 하우징(10)은 작업 공간의 바닥면에 거치대(14)를 이용하여 지지된다. 하우징(10)의 측면에는 여과하고자 하는 여과수(濾過水)가 유입되는 여과수 유입부(11)와 여과된 상태의 여과수가 배출되는 여과수 배출부(13)가 형성된다. 또한 하우징(10)의 상측에는 필터부재(50)를 세척하기 위한 역세수가 유입되는 역세수 유입부(15)와 필터부재(50)를 세척한 상태의 역세수를 배출하는 역세수 배출부(17)가 형성된다.
역세수 유입부(15)에는 역세수를 공급받기 위해 연결되는 유입관(20)이 설치된다. 그리고, 역세수 배출부(17)에는 역세수를 배출하기 위한 배출관(30)이 설치된다.
유입관(20)에는 역세수를 하우징(10)의 내부로 선택적으로 공급하기 위한 체크밸브(21)가 설치된다. 체크밸브(21)의 개방 작동은 여과수 유입부(11)와 여과수 배출부(13) 사이의 압력을 측정하여 설정된 압력 범위를 넘어가게 되면 개방 작동이 이루어진다. 이러한 작동을 위해 압력 센서(23) 및 제어부(25)가 설치된다. 또한 유입관(20)에는 역세수를 공급하는 역세수 펌프(미도시)가 설치될 수 있다. 그러나 역세수 펌프는 반드시 설치되는 것은 아니고, 해수면 상에 본 실시예의 역세척 타입 여과 필터(100)가 설치되는 경우에는 설치하지 않는 것도 가능하다. 이는 해수면 상에 본 실시예의 역세척 타입 여과 필터(100)가 설치되면 하우징(10)의 내부로 공급되는 역세수의 속도가 충분하여 추가로 역세수 펌프를 설치하지 않아도 역세척 작용이 원활하게 이루어지기 때문이다.
압력 센서(23)는 전술한 바와 같이, 하우징(10)의 외측에 설치되어 여과수 유입부(11)와 여과수 배출부(13) 사이의 압력을 측정하여 제어부(25)로 전송한다. 압력 센서(23)를 이용하여 여과수 유입부(11)와 여과수 배출부(13) 사이의 압력을 측정하는 것은, 여과수(16)가 필터부재(50)를 통과하는 압력을 측정하기 위한 것이다. 즉, 필터부재(50)에 이물질이 과다하게 잔존한 상태에서는 이물질의 저항에 의하여 여과수가 필터부재(50)를 통과하는 압력이 상승된다. 따라서, 압력 센서(23)를 이용하여 여과수 유입부(11)와 여과수 배출부(13) 사이의 압력을 측정하는 것으로 필터부재(50)의 오염 상태를 판단하여 역세수(18)의 공급 작동이 이루어지도록 한다.
제어부(25)는 전술한 바와 같이 압력 센서(23)의 센싱 신호를 전달받아, 여과수 유입부(11)와 여과수 배출부(13) 사이의 압력이 설정된 범위를 벗어나는 것으로 확인되면, 체크밸브(21)를 개방 작동한다. 체크밸브(21)가 개방되면 필터부재(50)의 이물질을 제거하기 위한 역세수(18)는 유입관(20)을 통과하여 하우징(10) 내부로 공급된다. 하우징(10) 내부에는 필터부재(50)의 설치를 위한 중공관들(40)이 설치된다.
중공관(40)은 하우징(10)의 내부에 등간격의 복수개로 설치될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 하우징(10)의 내부 중심 위치에는 회전모터(19)의 구동축에 연결되어 회전되는 회전축(12)이 설치된다. 그리고, 중공관(40)은 회전축(12)을 중심으로 적어도 2개 이상의 등간격으로 복수개로 설치될 수 있다. 중공관(40)의 내부에는 여과수(16)를 여과하기 위한 필터부재(50)가 삽입된다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 필터부재를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 필터부재(50)는 중공관(40)의 상단(A)에서 최소 직경으로 형성되고 중공관(40)의 하단(B)으로 갈수록 직경이 점차적으로 커지는 원추형으로 형성될 수 있다. 이러한 필터부재(50)는 내부가 비어있는 형상이며, 길이 방향의 측면으로는 메쉬(mesh) 형상으로 형성되어 여과수의 이물질을 여과한다.
한편, 제어부(25)를 통해 여과수 유입부(11) 및 여과수 배출부(13) 사이의 압력이 설정된 값을 초과한 것으로 확인되면, 회전모터(19)가 구동되어 다수개의 중공관(40)들 중 어느 하나를 선택하여 제1 관로(60) 및 제2 관로(70)를 각각 중공관(40)에 연결한다.
제1 관로(60)는 일단은 유입관(20)에 연결되고 타단은 연장되어 중공관(40)의 어느 하나의 상부에 선택적으로 연결된다. 그리고 제2 관로(70)는 제1 관로(60)의 회전 작동과 함께 회전 작동되는 것으로서, 일단은 배출관(30)에 연결되고 타단은 연장되어 제1 관로(60)와 연결된 중공관(40)의 하부에 선택적으로 연결된다. 이와 같이 제1 관로(60) 및 제2 관로(70)의 회전 작동에 따라, 역세수(18)는 유입관(20)을 통해 제1 관로(60)를 거쳐 중공관(40)으로 유입되어 필터부재(50)의 세척 작동이 이루어진다. 그리고 중공관(40)에서 세척 작동이 이루어진 역세수(18)는 배출관(30)을 통해 하우징(10)의 외부로 배출된다.
한편, 역세수(18)를 공급하는 유입관(20)에는 역세수(18)의 공급과 함께 가압공기를 분사하는 에어 노즐(미도시)이 설치될 수 있다. 이와 같이 에어 노즐의 설치에 의해 역세수(18)의 공급 작용이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.
상기 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 역세척 타입 여과 필터의 작동을 이하에서 도면을 참조하여 개략적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 역세척 타입 여과 필터의 중공관을 개방한 상태에서 여과 작용이 이루어지는 것을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 회전모터의 구동에 따라 다수의 중공관들 중에 어느 하나의 중공관을 선택하여 역세수를 공급하고 역세척하는 작동을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 6은 도 4의 회전모터의 구동에 따라 다수의 중공관들 중에 다른 하나의 중공관을 선택하여 역세수를 공급하고 역세척하는 작동을 개략적으로 도시한 도면이다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 압력 센서(23)의 신호를 확인하여 여과수 유입부(11)와 여과수 배출부(13) 사이의 압력이 설정된 압력 범위일 경우에, 회전모터(19)가 구동되어 제1 관로(60) 및 제2 관로(70)는 중공관(40)을 개방하도록 회전된다. 이에 따라, 여과수(16)는 여과수 유입부(11)로부터 유입되어 중공관(40)으로 진입된다. 중공관(40)으로 진입된 여과수(16)는 중공관(40) 내부에 설치된 필터부재(50)를 통해 이물질이 여과되며, 여과수 배출부(13)로 배출된다.
한편, 압력 센서(23)의 신호를 확인하여 여과수 유입부(11)와 여과수 배출부(13) 사이의 압력이 설정된 압력 범위를 벗어나는 것으로 확인되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 회전모터(19)를 구동하여 제1 관로(60) 및 제2 관로(70)를 회전시켜 다수의 중공관(40) 중 어느 하나의 중공관(40)의 상하를 제1 관로(60) 및 제2 관로(70)에 연결한다.
따라서, 역세수(18)가 유입되는 유입관(20)과 제1 관로(60)와 중공관(40)과 제2 관로(70) 및 배출관(30)이 하나의 라인으로 연결된다. 이와 함께 체크밸브(21)는 제어부(25)의 제어 작동에 의해 개방되어, 역세수를 중공관(40)의 내부로 공급한다. 중공관(40)의 내부로 유입된 역세수(18)는 필터부재(50)의 이물질 제거 작동을 실시하면서, 배출관(30)으로 배출된다. 여기서 유입관(20)에는 역세수(18)의 공급 작동과 함께 가압 공기를 분사하는 에어 노즐(미도시)이 설치될 수 있다. 즉, 에어 노즐의 가압 공기 분사에 따라 역세수의 공급 작용이 보다 원활하게 이루어지는 것이 가능하다.
다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 전술한 하나의 중공관(40) 내부의 필터부재(50)의 세척 작동이 완료되면, 회전모터(19)가 구동되어 다른 하나의 중공관(40)에 제1 관로(60) 및 제2 관로(70)를 연결한다. 이와 함께 체크밸브(21)는 제어부(25)의 제어 작동에 의해 개방되어, 역세수(18)를 다른 하나의 중공관(40)의 내부로 공급한다. 이와 같이 중공관(40)의 내부로 유입된 역세수(18)는 필터부재(50)의 이물질 제거 작동을 실시하면서 배출관(30)으로 배출된다.
전술한 바와 같이, 압력 센서(23)를 이용하여 복수개의 중공관들(40)의 내부에 설치된 필터부재(50)에 오염이 발생된 것을 실시간으로 감지하고, 역세수(18)를 중공관(40)에 내부에 선택적으로 공급하는 것이 가능하여 필터부재(50)의 오염 물질 제거 작업을 원활하게 진행할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 중공관의 내부에 가이드부재가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ 선을 따라 잘라서 본 도면이다. 도 1 내지 도 6과 동일 참조 번호는 동일 기능의 동일 부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 중공관(140)의 내부에는 역세수(18)를 필터부재(50) 방향으로 가이드하는 가이드부재(141)가 설치된다.
가이드부재(141)는 일단은 중공관(140)의 내부에 연결되고 타단은 중공관(140)의 내벽면에 이격된 상태로 필터부재(50) 방향으로 연장된다. 보다 구체적으로 설명하면, 가이드부재(141)는 내부가 비어있고 일단에서 타단 방향으로 직경이 점차적으로 작아지는 원추형으로 형성된다. 이에 따라 중공관(140)으로 유입되는 역세수(18)는 필터부재(50) 방향으로 가이드되는 작용이 원활하게 이루어짐으로써, 역세수(18)가 필터부재(50)를 거치지 않고 배출되는 것을 방지하여 이물질 제거 작업이 원활하게 이루어질 수 있다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 중공관의 내부에 가이드부재가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ 선을 따라 잘라서 본 도면이다. 도 9 내지 도 10과 동일 참조 번호는 동일 기능의 동일 부재를 말한다. 이하에서 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 중공관(240)의 내부에는 역세수(18)를 필터부재(50) 방향으로 가이드하는 가이드부재(241)가 설치된다.
가이드부재(241)는 중공관(40)의 일부분이 필터부재(50) 방향으로 굴곡되어 형성된다. 이에 따라 중공관(240)은 가이드부재(241)가 형성된 위치에서 직경이 작아지게 됨으로써, 역세수(18)를 필터부재(50) 방향으로 원활하게 유도하는 것이 가능하여 필터부재(50)의 오염 물질 제거 작용이 보다 원활하게 이루어질 수 있다. 이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다.
그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다.
10...하우징 11...여과수 유입부
12...회전축 13...여과수 배출부
14...거치대 15...역세수 유입부
16...여과수 17...역세수 배출부
18...역세수 20...유입관
21...체크밸브 23...압력 센서
25...제어부 30...배출관
40...중공관 50...필터부재
60...제1 관로 70...제2 관로

Claims (8)

  1. 여과수(濾過水) 유입부 및 여과수 배출부를 포함하고, 회전축이 내부에 설치되는 하우징;
    상기 하우징의 내부로 역세수를 공급하는 유입관;
    상기 하우징의 외부로 상기 역세수를 배출하는 배출관;
    상기 하우징의 내부에 설치되는 복수개의 중공관들;
    상기 중공관들의 내부에 설치되어 상기 여과수를 여과하는 필터부재;
    상기 중공관들의 내부에 설치되며 상기 역세수를 상기 필터부재 방향으로 가이드하는 가이드부재;
    일단은 상기 유입관에 연결되고 타단은 상기 회전축의 회전에 따라 상기 중공관들의 일단에 선택적으로 연결되는 제1 관로; 및
    일단은 상기 배출관에 연결되고 타단은 상기 회전축의 회전에 따라 상기 중공관들의 타단에 선택적으로 연결되는 제2 관로;를 포함하는 역세척 타입 여과 필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터부재의 일단은 상기 중공관들의 개구된 일단에 연결되고 타단은 상기 중공관들의 개구된 타단에 연결되어 상기 여과수의 이물질을 여과하는 역세척 타입 여과 필터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 필터부재는 상기 제2 관로 방향으로 직경이 점차적으로 넓어지는 원추형상을 이루는 역세척 타입 여과 필터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유입관에는 상기 역세수를 상기 하우징의 내부로 선택적으로 공급하는 체크밸브가 설치되고
    상기 여과수 유입부와 상기 여과수 배출부 간의 압력 차이를 센싱하는 압력 센서; 및
    상기 제1 관로 및 상기 제2 관로를 회전시켜 상기 중공관들의 어느 하나에 상기 제1 관로 및 상기 제2 관로를 연결하고, 상기 체크밸브를 개방하여 역세수를 공급하는 제어부;를 더 포함하는 역세척 타입 여과 필터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유입관에는 가압 공기를 분사하는 에어 노즐이 설치되는 역세척 타입 여과 필터.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부재는, 일단은 상기 중공관의 내부에 연결되고 타단은 상기 중공관의 내벽면에 이격된 상태로 상기 필터부재 방향으로 연장되고, 일단에서 타단 방향으로 직경이 선형적으로 작아지는 원추형을 이루는 역세척 타입 여과 필터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가이드부재는 상기 중공관의 내벽면이 상기 필터부재 방향으로 굴곡된 역세척 타입 여과 필터.
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