KR101612451B1 - 고분자 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고압의 공기나 물을 분사하여 필터를 세척할 경우에 원통형 필터에 형성된 다수의 홀로 공기나 물이 통과되게 함으로써 필터가 공기나 물의 분사 압력으로 인하여 변형되는 손상을 방지할 수 있도록 하는 고분자 필터에 관한 것으로, 전방과 후방이 개방되게 원통형으로 형성되고, 둘레에는 나선형의 절결부가 형성되며, 폴리에틸렌 재질의 얇은판으로 구성되는 원통형 필터와; 상기 원통형 필터에 형성되는 다수의 홀을; 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고분자 필터{DENSITY FILTER}

본 발명은 고분자 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고압의 공기나 물을 분사하여 필터를 세척할 경우에 원통형 필터에 형성된 다수의 홀로 공기나 물이 통과되게 함으로써 필터가 공기나 물의 분사 압력으로 인하여 변형되는 손상을 방지할 수 있도록 하는 고분자 필터에 관한 것이다.

일반적으로 기름성분이 함유된 폐수나 우수에 포함되는 기름을 분리하기 위한 유수분리시설 및 비점오염저감시설(초기우수처리시설)은 기름과 물 및 부유물질(SS)의 비중차에 의해 제거하는 방법과, 친유성 또는 친수성 소재를 이용한 플레이트 합체(coalescing plate)와 유체가 물체에 가하는 마찰력을 계산하는 공식인 스토크(stokes) 법칙에 의해 제거하는 방법을 많이 사용하고 있다. 그리고 최근에는 샌드필터(sand filter) 개념의 여과방법으로 일라이트안스라사이트, 활성탄, 피트 모스 등을 여과재로 이용한 처리시설이 있다.

이에 종래의 이러한 방법은 오일방울의 크기가 1㎜ 이상이면 비교적 쉽게 분리되지만, 유체의 흐름을 통해 잘게 쪼개진 지름이 1~1.5㎛인 상태의 오일방울은 부상응결 분리에 오랜 시간이 소요되어 처리 효율이 떨어지는 문제점을 가지고 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 유지관리가 간편하고 경제적이며 효율이 높은 유수분리처리와 고형물제거처리가 가능한 대한민국 특허등록 제0907935호의 "원통형 부유 고분자 필터"(이하, "종래의 원통형 부유 고분자 필터"라 한다.) 가 알려져 있다.

이에, 종래의 원통형 부유 고분자 필터는 초고분자량의 폴리에틸렌재질로 제작되고, 지름 14~30㎜, 길이 50~85㎝, 두께 0.01~0.08㎜를 가지는 속이 빈 원통체로 형성되며, 상기 원통체의 길이방향으로 나선형으로 절취된 절결부가 형성되어 원통체에 작용하는 외력에 의해 원통체의 외형이 탄력적으로 변형 및 복원되도록 구성됨을 특징으로 한다.

그리고 종래의 원통형 부유 고분자 필터는 주기적으로 세척하여 내부에 잔류된 고형물을 제거해야 한다. 즉, 종래의 원통형 부유 고분자 필터를 세척할 경우에는 고압의 공기나 물을 분사시켜 필터를 주기적으로 세척하게 된다.

그런데, 종래의 필터를 세척할 경우에는 다음과 같은 문제점이 발생된다.

먼저, 고압의 공기나 물의 분사를 통해 필터를 세척하는 과정에서, 고압의 공기나 물이 강도가 약한 필름에 직접적으로 접촉됨에 따라, 강도가 약한 필름으로 구성된 원통관이 분사되는 공기나 물에 의해 찌그러지는 변형 손상이 발생됨으로써, 필터의 수명이 단축되는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 상기와 같이 필터의 세척 중 변형 손상이 발생됨에 따라, 우수에 포함된 미세입자인 기름성분의 합체 효율이 저하되고 우수에 포함된 미세입자인 고형물의 합체 효율이 저하됨으로써, 필터를 세척한 다음 기름성분 및 고형물의 처리 효율이 급격하게 저하되는 문제점도 가지고 있었다.

대한민국 특허등록 제0907935호의 "원통형 부유 고분자 필터" (2011.01.20.)

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위한 안출된 것으로,

본 발명의 목적은, 고압의 공기나 물을 분사하여 필터를 세척할 경우에 원통형 필터에 형성된 다수의 홀로 공기나 물이 통과되게 함으로써 필터가 공기나 물의 분사 압력으로 인하여 변형되는 손상을 방지할 수 있도록 하고, 원통관 필터에 형성되는 다수의 홀을 통해 원통관 필터의 내부에서 합체된 기름성분의 부상을 원활하게 함과 동시에 원통관 필터의 내부에서 합체된 고형물을 하부로 원활하게 낙하시킬 수 있도록 하는 고분자 필터를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 나선형의 절결부를 가지는 원통형 필터의 외주면에 스프링형 복원부를 더 형성함으로써 고압의 공기나 물을 분사하여 필터를 세척하는 과정에서 원통형 필터의 변형을 좀 더 방지할 수 있도록 하는 고분자 필터를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 스프링형 복원부의 단면 형상을 반원형이나 반 타원형으로 형성함으로써 우수가 필터를 통과하는 과정에서 우수의 이동 저항을 줄 일 수 있도록 하는 고분자 필터를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 원통형 필터의 내부에 스프링형 복원부의 전,후방 단부에 연결되는 전후방향으로 경사진 내부 보강심을 더 형성함으로써, 원통형 필터의 전후방의 길이나 늘어나는 변형을 방지할 수 있도록 하는 고분자 필터를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 "고분자 필터"는, 전방과 후방이 개방되게 원통형으로 형성되고, 둘레에는 나선형의 절결부가 형성되며, 폴리에틸렌 재질의 얇은판으로 구성되는 원통형 필터와; 상기 원통형 필터에 형성되는 다수의 홀을; 포함하고, 상기 원통형 필터의 외주면에 상기 절결부의 사이에 나선형으로 돌출 형성되는 스프링형 복원부를; 더 포함하며, 상기 스프링형 복원부의 단면 형상은 반원형이나 반 타원형으로 형성되고, 상기 스프링형 복원부의 전방 단부와 후방 단부의 사이에는 상기 원통형 필터의 내부를 경사지게 관통하는 내부 보강심이 더 형성되며, 상기 내부 보강심의 단면 형상이 원형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

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상술한 바와 같은 본 발명은, 고압의 공기나 물을 분사하여 필터를 세척할 경우에 원통형 필터에 형성된 다수의 홀로 공기나 물이 통과되게 함에 따라 필터가 공기나 물의 분사 압력으로 인하여 변형되는 손상을 방지함으로써 필터의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있고, 원통관 필터에 형성되는 다수의 홀을 통해 원통관 필터의 내부에서 합체된 기름성분의 부상을 원활하게 함과 동시에 원통관 필터의 내부에서 합체된 고형물을 하부로 원활하게 낙하시킬 수 있게 함으로써 유수 분리효율과 고형물의 처리 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 나선형의 절결부를 가지는 원통형 필터의 외주면에 스프링형 복원부를 더 형성함에 따라, 고압의 공기나 물을 분사하여 필터를 세척하는 과정에서 원통형 필터의 변형을 좀 더 방지함으로써, 필터의 수명을 좀 더 연장할 수 있도록 하는 효과도 있다.

또한, 본 발명은, 스프링형 복원부의 단면 형상은 반원형이나 반 타원형으로 형성함에 따라, 우수가 필터를 통과하는 과정에서 우수의 이동 저항을 줄임으로써, 우수의 처리 효율이 저하되는 것을 방지하는 효과도 있다.

또한, 본 발명은, 원통형 필터의 내부에 스프링 복원부의 전,후방 단부에 연결되는 전후방향으로 경사진 내부 보강심을 더 형성함에 따라, 원통형 필터의 전후방의 길이나 늘어나는 변형을 방지함으로써 필터의 처리 효율이 저하되는 것을 방지하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 고분자 필터를 나타낸 것으로,
도 1a는 사시도이고,
도 1b는 정면도이고,
도 1c는 도 1a의 A-A선 단면도이다.
도 2는 도 1b의 B부 확대도.
도 3은 본 발명의 고분자 필터의 작용 상태를 나타낸 개략 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 고분자 필터의 유동상태를 나타낸 외관 개략도로서,
도 4a는 유동전 상태를,
도 4b는 유동되는 상태를 나타낸다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 고분자 필터를 나타낸 것으로, 도 1a는 사시도이고, 도 1b는 정면도이고, 도 1c는 도 1a의 A-A선 단면도이다. 그리고, 도 2는 도 1b의 B부 확대도이고, 도 3은 본 발명의 고분자 필터의 작용 상태를 나타낸 개략 단면도이다. 또한, 도 4는 본 발명에 따른 고분자 필터의 유동상태를 나타낸 외관 개략도로서, 도 4a는 유동전 상태를, 도 4b는 유동되는 상태를 나타낸다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 고분자 필터는, 전방과 후방이 개방되게 원통형으로 형성되고 둘레에는 길이방향으로 나선형으로 절취된 절결부(11)가 형성되며 폴리에틸렌 재질의 얇은 판으로 구성되는 원통형 필터(1)와, 상기 원통형 필터(1)에 형성되는 다수의 홀(2)을 포함한다.

그리고 상기 원통형 필터(1)는 전방과 후방이 개방되어 있음에 따라, 내부에는 우수 통과공간이 형성됨으로써 내부로 우수가 통과되는 것이다. 그리고, 상기 원통형 필터(1)는 얇은 판으로 구성되고 둘레에는 나선형의 절결부(11)가 형성됨에 따라, 상기 원통형 필터(1)의 내부로 우수가 통과되는 과정에서는 원통형 필터(1)가 미세하게 유동되는 것이다.

또한 상기 원통형 필터(1)에 형성되는 다수의 홀(2)은 원통형 필터(1)의 내부에서 합체되는 기름성분를 통과시켜 부상시키고, 원통형 필터(1) 내부의 고형물을 통과시켜 침전시키는 역할을 한다. 이와 같은 역할을 하는 홀(2)은 합체된 기름성분이나 고형물을 원활하게 배출시킬 수 있도록 각각이 원형으로 형성되는 것이 가장 바람직하다.

따라서, 상기 원통형 필터(1)에 형성되는 다수의 홀(2)에 의해 원통형 필터(1)의 내부에서 합체된 기름성분의 부상이 원활하게 됨으로써 유수 분리효율이 향상됨은 물론, 상기 원통형 필터(1)에 형성되는 다수의 홀(2)에 의해 원통형 필터(1)의 내부에서 합체된 고형물이 원활하게 배출되어 낙하됨으로써 고형물의 처리 효율도 함께 향상되는 장점도 있는 것이다.

또한 고압의 공기나 물을 분사하여 필터를 세척할 경우에 상기 원통형 필터(1)의 둘레에 형성되는 다수의 홀(2)로 고압의 공기나 물이 통과됨에 따라, 필터가 고압의 공기나 물의 분사 압력으로 인하여 변형되는 것을 방지함으로써, 본 발명에 따른 고분자 필터의 수명을 연장할 수 있는 장점도 있는 것이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고분자 필터는, 상기 원통형 필터(1)의 외주면에서 돌출되게 형성되는 스프링형 복원부(3)를 더 포함할 수도 있는 것이다.

상기 스프링형 복원부(3)는 상기 원통형 필터(1)의 외주면에 형성됨으로써, 상기 원통형 필터(1)의 내부로 우수가 통과되어 원통형 필터(1)가 유동되는 과정에서 원통형 필터(1)를 바로 복원시키는 역할을 한다. 그리고, 나선형으로 형성되는 상기 스프링형 복원부(3)는 원통형 필터(1)의 복원을 용이하게 할 수 있도록 상기 절결부(11)의 사이에 나선형으로 돌출 형성되는 것이 가장 바람직하다.

그리고 상기 스프링형 복원부(3)는 우수의 이동 저항을 줄일 수 있도록 반원형이나 반 타원형의 단면 형상으로 형성되는 것이 바람직 한데, 첨부된 도면에서는 반원형으로 형성된 상태를 도시하였다.

아울러 상기 스프링형 복원부(3)는 고압의 공기나 물을 분사하여 필터를 세척하는 과정에서 원통형 필터(1)의 변형을 좀 더 방지하는 역할도 함께 하는 것이다. 다시 말해, 상기와 같이 나선형의 절결부(11)를 가지는 원통형 필터(1)의 외주면에 스프링형 복원부(3)를 더 형성함으로써, 고압의 공기나 물을 분사하여 필터를 세척하는 과정에서 원통형 필터(1)의 복원력을 높임에 따라, 고압의 공기나 물로 인하여 상기 원통형 필터(1)가 영구적으로 변형되는 손상을 좀 더 방지할 수도 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 고분자 필터는, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 스프링형 복원부(3)의 전방 단부가 상부에 위치되며 후방 단부가 하부에 위치되고, 상기 스프링형 복원부(3)의 전방 단부와 후방 단부의 사이에 원통형 필터(1)의 내부를 경사지게 관통하게 형성되는 내부 보강심(4)이 더 구비될 수도 있는 것이다. 그리고 상기 내부 보강심(4)은 충분한 강도를 유지하면서 휘어짐도 가능하도록 원형의 단면 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

따라서 상기와 같이 원통형 필터(1)의 내부에 스프링형 복원부(3)의 전,후방 단부에 연결되는 전후방향으로 경사진 내부 보강심(4)을 더 형성함으로써, 원통형 필터(1)를 장기간 동안 사용하더라도 원통형 필터(1)의 전후방의 길이나 늘어나는 변형을 방지할 수 있는 것이다. 그러므로 본 발명은 원통형 필터(1)를 장기간 동안 사용할 경우에도 원통형 필터(1)의 전후방의 길이가 늘어나는 변형을 방지함으로써, 장기간이 경과되더라도 필터의 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 장점도 있는 것이다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 고분자 필터의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고분자 필터를 사용할 경우에는 통상적으로 알려진 우수처리탱크(미도시됨)에 내장된 필터통(미도시됨)의 내부에 다수의 고분자 필터를 채워 넣는다. 다음 상기 고분자 필터들이 채워진 필터통의 내부로 우수를 통과시키게 되면, 각각의 고분자 필터의 내부로 우수가 통과된다.

그리고 상기와 같이 각각의 고분자 필터의 내부로 우수가 통과되는 과정에서는, 우수에 포함되는 미세입자인 기름성분은 원통형 필터(1)의 내주면에 밀착 이동되면서 마찰에 의해 합체되어 입자가 커진다. 이와 더불어, 각각의 고분자 필터의 내부로 우수가 통과되는 과정에서는, 우수에 포함되는 미세입자인 고형물도 원통형 필터(1)의 내주면에 밀착 이동되면서 마찰에 의해 합체되어 입자가 커진다.

아울러 상기와 같이 원통형 필터(1)의 내부에서 입자가 커진 기름성분은 원통형 필터(1)의 전방 또는 후방의 개방부 및 둘레에 형성된 다수의 홀(2)을 통과하여 우수처리탱크의 상부로 부상되어 제거되고, 또한 상기 원통형 필터(1)의 내부에서 입자가 커진 고형물은 원통형 필터(1)의 전방 또는 후방의 개방부 및 둘레에 형성된 다수의 홀(2)을 통과하여 우수처리탱크의 하부로 낙하됨으로써 침전되어 제거되는 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 고분자 필터는, 상기 원통형 필터(1)에 형성되는 다수의 홀(2)에 의해 원통형 필터(1)의 내부에서 합체된 기름성분의 부상을 원활하게 함으로써 유수 분리효율을 향상시킬 수 있음은 물론, 원통형 필터(1)의 내부에서 합체된 고형물의 침전을 원활함으로써 고형물의 처리 효율을 향상시킬 수 있는 유용한 발명이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

1 : 원통형 필터
11 : 절결부
2 : 홀
3 : 스프링형 복원부
4 : 내부 보강심

Claims (4)

1. 전방과 후방이 개방되게 원통형으로 형성되고, 둘레에는 나선형의 절결부(11)가 형성되며, 폴리에틸렌 재질의 얇은판으로 구성되는 원통형 필터(1)와; 상기 원통형 필터(1)에 형성되는 다수의 홀(2)을; 포함하고,
   고분자 필터는, 상기 원통형 필터(1)의 외주면에 상기 절결부(11)의 사이에 나선형으로 돌출 형성되는 스프링형 복원부(3)를; 더 포함하며,
   상기 스프링형 복원부(3)의 단면 형상은 반원형이나 반 타원형으로 형성되고,
   상기 스프링형 복원부(3)의 전방 단부가 상부에 위치되며 후방 단부가 하부에 위치되고,
   상기 스프링형 복원부(3)의 전방 단부와 후방 단부의 사이에는 상기 원통형 필터(1)의 내부를 경사지게 관통하는 내부 보강심(4)이 더 형성되며,
   상기 내부 보강심(4)의 단면 형상이 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 고분자 필터.
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