KR101884307B1 - 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 침지형 여과장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일측에 형성된 유입구를 통해 처리하고자 하는 원수가 유입되는 수조; 상기 수조 내측에 침지형으로 설치되며 내측 하부에는 양측에 각각 제1개방구 및 제2개방구가 구성되는 유입공간이 구성되고, 내측 상부에는 배출공간이 구성되며, 상기 유입공간 및 상기 배출공간 사이에 여재층이 구성되는 하나 이상의 여과챔버; 및 상기 배출공간에 에어를 공급하는 에어공급라인;을 포함하여 수조에 침지형으로 설치되므로 전체 장치부피를 줄일 수 있어 시공경제면에서 유리한 장점이 있음은 물론 압축공기에 의해 배출라인의 개폐를 제어함으로써 세척작업이 용이하고 효율적으로 이루어지는 장점이 있는 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치에 관한 것이다.

Description

압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치{Submerged filtration system with backwash system using compressed air}

본 발명은 침지형 여과장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저류조 또는 침전조 등 처리하고자 하는 원수가 채워지는 수조 안에서 압축공기에 의한 역세가 가능한 여과챔버가 구성되는 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치에 관한 것이다.

산업사회의 급속한 발달로 기인한 생태계 파괴원인의 하나인 비점오염원은 현재의 기술로 90% 이상의 정화 효과를 거두고 있으나, 도로나 산업단지의 도시 팽창으로 예기치 못한 비점오염원의 증가에 의한 대안이 미흡하여 수질오염에 대한 우려는 여전히 상존하고 있다.

특히 강우시 도시, 산업단지, 도로변 등에 산재 된 오염원이 일시적으로 초기우수와 함께 유입되어 하천, 호소 등에 일시적으로 유입됨에 따라 높은 오염부하와 용존산소의 고갈 등으로 생태계 파괴의 원인을 제공하여 심각한 환경오염원이 됨으로써 수계 오염부하를 증대시키는 요인이 되었다.

한편 이러한 초기우수처리를 위한 비점오염처리장치의 예로서 대한민국 특허등록 제10-894022호 "비점오염물질 처리장치"가 제시되는 바, 본 기술은 초기 강우 유출수가 유입되도록 내측에 상향 돌출되게 형성되는 가변웨어가 구비되며, 일측에 유입관이 형성되는 우수관; 상단에 파지부가 형성되며, 외면에 스크린이 형성되고, 상기 유입관을 통해 상기 초기 강우 유출수가 유입되어 상기 유출수와 고형물을 분리하는 고형물 분리기와, 상기 고형물 분리기를 감싸는 중공의 형상으로 형성되어 상기 유출수와 유분성분을 분리하는 유수 분리기 및 상기 고형물 분리기의 하부에 형성되어 상기 고형물이 저장되는 침사조를 포함하는 제 1 처리부; 상기 제 1 처리부에서 처리된 상기 유출수가 유입되도록 제 1 유입공이 형성되고, 상기 유출수에 포함되는 오염물질이 침전되는 여과침전저류조가 형성되며, 미세 오염물질과 상기 유출수를 정화하는 미세여과벽체가 구비된 제 2 처리부; 상기 제 2 처리부에서 처리된 상기 유출수가 유입되는 제 3 유입공이 형성되며, 상기 유출수를 최종적으로 정화하기 위해 외주에 다수의 정유공이 형성된 카트리지 다공성 필터와, 상기 카트리지 다공성 필터의 내부에 구비되며 외주에 다수의 유출입공이 형성된 유출입부재와, 상기 카트리지 다공성 필터 및 상기 유출입 부재가 고정되는 고정부 및 상기 고정부와 연결되는 필터지지부재를 포함하는 제 3 처리부 등의 구성을 제시한다.

그러나 상기 기술에 있어서는 미세여과벽체 및 카트리지 다공성 필터를 통해 최종적으로 유입수를 여과하여 처리수를 방류하도록 하는 바, 이러한 여과과정을 통해 필터 등이 폐색되는 경우 별도의 세척수단을 도입하여 필터를 세척하도록 하여야 하는 번거로움이 있다.

대한민국 특허등록 제10-894022호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 여과장치의 여과효율이 향상됨과 아울러 역세가 가능하여 여재층의 이물질 탈리 및 제거효율이 우수한 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치를 제공하고자 함이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치는 일측에 형성된 유입구를 통해 처리하고자 하는 원수가 유입되는 수조; 상기 수조 내측에 침지형으로 설치되며 내측 하부에는 양측에 각각 제1개방구 및 제2개방구가 구성되는 유입공간이 구성되고, 내측 상부에는 배출공간이 구성되며, 상기 유입공간 및 상기 배출공간 사이에 여재층이 구성되는 하나 이상의 여과챔버; 및 상기 배출공간에 에어를 공급하는 에어공급라인;을 포함하여 구성되는 것이 특징이다.

일례로써, 상기 배출공간을 상기 수조의 외측으로 연결시키는 배출라인이 더 구성되되, 상기 배출라인에는 상기 배출공간에 연결되는 끝단부에 플로트밸브가 마련되는 것이 특징이다.

이때, 상기 여과챔버에는 상기 제1개방구를 개폐시키는 제1역지변이 구성되되, 상기 제1역지변은 상기 제1개방구의 상단에 힌지결합되는 것으로 그 하단은 상기 제1개방구의 하단에 마련된 스토퍼에 의해 상기 여과챔버의 내측으로만 개방되도록 구성되어, 여과챔버의 여과 시, 원수의 흐름에 의해 자동으로 개방되어 상기 제1개방구를 통해 원수가 여과챔버로 유입되게 되고, 여과챔버의 역세 시, 상기 에어공급라인을 통해 상기 여과챔버로 토출되는 에어의 압력에 의해 자동으로 폐쇄되도록 구성되며, 상기 제2개방구를 개폐시키는 제2역지변이 구성되되, 상기 제2역지변은 상기 제2개방구의 상단에 힌지결합되는 것으로 그 외측에 무게추가 마련되어, 여과챔버의 여과 시 상기 제2개방구를 폐쇄시키게 되며, 여과챔버의 역세 시, 상기 에어공급라인을 통해 토출되는 에어의 압력에 의해 자동으로 상기 여과챔버의 외측방향으로 개방되도록 구성되는 것이 특징이다.

다른 예로써, 상기 수조 내측에는 상기 배출공간과 그 하부가 연결되는 처리수조가 더 구성되고, 상기 처리수조의 내부 상측으로부터 상기 수조의 외측까지 연결되는 배출라인이 구성되되, 상기 배출라인에는 상기 처리수조에 연결되는 끝단에 플로트밸브가 마련되는 것이 특징이다.

이때, 상기 여과챔버에는 상기 제1개방구를 개폐시키는 제1역지변이 구성되되, 상기 제1역지변은 상기 제1개방구의 상단에 힌지결합되는 것으로 그 하단은 상기 제1개방구의 하단에 마련된 스토퍼에 의해 상기 여과챔버의 내측으로만 개방되도록 구성되어, 여과챔버의 여과 시, 원수의 흐름에 의해 자동으로 개방되어 상기 제1개방구를 통해 원수가 여과챔버로 유입되게 되고, 일단이 상기 제2개방구와 연통된 상태로 타단이 상기 수조의 외측으로 연장되는 역세라인이 구성되되, 상기 역세라인에는 정체수챔버가 구성되는 것이 특징이다.

또한, 상기 역세라인은 각각 절곡되어 'ㄷ'자 형태를 취하는 제1구간, 제2구간, 제3구간을 포함하는 절곡구간이 형성되고, 상기 정체수챔버는 상기 제1구간, 제2구간 및 제3구간 사이에 배치되되, 상기 정체수챔버에는 상기 정체수챔버의 하단 일측면과 상기 제1구간과 연통하는 제1통로가 형성되고, 상기 정체수챔버의 상단 타측면에 상기 제2구간과 연통하는 제2통로가 형성되며, 상기 제1통로의 하단부에는 상기 역세라인을 통과하는 유체의 흐름에 의해 상기 제1통로를 자동 개폐시키는 제어밸브가 구성되는 것이 특징이다.

한편, 상기 플로트밸브는 상기 배출라인을 개폐시키는 마개가 상기 배출라인의 끝단 상부에 힌지결합되어 상기 마개에 부력이 작용하면 상기 힌지를 축으로 상승하여 상기 배출라인을 개방시키도록 구성되는 것이 특징이다.

이때, 상기 에어공급라인은 상기 마개에 관통설치되어 상기 에어컴프레셔의 작동이 ON/OFF됨에 따라 상기 플로트밸브의 개폐를 제어시키되, 상기 에어컴프레셔의 작동이 OFF되면, 부력에 의해 상승하는 상기 마개의 작용에 의해 상기 에어공급라인은 접혀져 폐쇄된 상태로 상기 배출라인은 개방되고, 상기 에어컴프레셔의 작동이 ON되면, 상기 에어공급라인에 압력이 작용하여 접혔던 에어공급라인은 펴지면서 개방되며, 상기 마개는 상기 배출라인을 폐쇄되도록 구성되는 것이 특징이다.

또 다른 예로써, 상기 수조 내측에 상기 여과챔버는 두 개 이상이 배치되고,

각 여과챔버의 중심에는 배출챔버가 배치되되, 상기 배출챔버는 수조의 외측으로 연결되는 토출라인이 구성되는 것이 특징이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치는 수조에 침지형으로 설치되므로 전체 장치부피를 줄일 수 있어 시공경제면에서 유리한 장점이 있음은 물론 압축공기에 의해 배출라인의 개폐를 제어함으로써 세척작업이 용이하고 효율적으로 이루어지는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치의 제 1실시 예를 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 작동상태를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치의 제 2실시 예를 나타내는 도면.
도 4는 도 3의 작동상태를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 구성인 플로트밸브와 이에 연동하여 개폐가 제어되는 에어공급라인 간의 결합구조를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치의 제 3실시 예를 나타내는 도면.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치의 제 1실시 예를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 작동상태를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치의 제 2실시 예를 나타내는 도면이다. 그리고 도 4는 도 3의 작동상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 구성인 플로트밸브와 이에 연동하여 개폐가 제어되는 에어공급라인 간의 결합구조를 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치의 제 3실시 예를 나타내는 도면이다.

먼저, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치는 수조(100), 여과챔버(200) 및 에어공급라인(300)을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 수조(100)는 저류조 또는 침전조 등을 포함하는 개념으로 처리하고자 하는 원수가 수용되도록 구성되는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 그 일측에 형성되는 유입구(110)를 통해 처리하고자 하는 원수가 상기 수조(100)의 내부로 유입되게 되며, 유입구(110)를 통해 수조(100)에 유입된 원수는 상기 여과챔버(200)를 거쳐 여과처리되고, 여과처리된 처리수는 상기 수조(100)의 외측으로 방류토록 구성된다.

이어서, 상기 여과챔버(200)는 도 1 등에 도시된 바와 같이 처리하고자 하는 원수가 수용된 수조(100) 내측에 침지형으로 설치되는 것으로, 내측 하부에는 양측에 각각 제1개방구(212) 및 제2개방구(214)가 구성되는 유입공간(210)이 구성된다.

또한, 상기 여과챔버(200)의 내측 상부에는 배출공간(220)이 구성되고, 상기 유입공간(210)과 배출공간(220) 사이에는 여재층(230)이 배치되게 된다.

상기와 같은 구성을 갖는 여과챔버(200)는 여과 시, 도 2a에 도시된 바와 같이 상기 제1개방구(212)를 통해 수조(100)에 수용되는 원수가 유입공간(210)으로 유입되고, 유입된 원수는 상기 여재층(230)을 거치는 과정에서 여과처리된 후, 여과처리된 처리수는 여재층(230)의 상부에 구성되는 배출공간(220)으로 전달되게 된다.

이때, 상기 배출공간(220)으로 전달된 처리수는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 수조(100)의 외부로부터 상기 배출공간(220)까지 연결되는 배출라인(400)을 통해 수조(100)의 외부로 방류되도록 구성할 수 있다.

이러한, 배출라인(400)에는 상기 배출공간(220)에 연결되는 끝단부에 도면에서와 같이 부력에 의해 작동되는 플로트밸브(410)가 마련될 수 있는 바, 상기 플로트밸브(410)에 대해서는 추후에 구체적으로 살펴보기로 한다.

상기 에어공급라인(300)은 도시된 바는 없으나 에어컴프레셔(미도시)와 상기 배출공간(220)을 연결시키는 수단인 것으로 상기 에어컴프레셔가 작동하게 되면 상기 배출공간(220)에 에어(압축공기)를 토출시키도록 구성된다.

즉, 도 2b에서와 같이 에어컴프레셔가 작동하여 상기 에어공급라인(300)을 통해 배출공간(220)에 표시된 화살표와 같이 압축공기가 상기 배출공간(220)으로 토출됨으로써 토출된 압축공기는 여과챔버(200)의 수위를 하방향으로 밀어내면서 상기 여재층(230)을 타격하게 되고 이러한 타격이 작용함에 따라 여과과정에서 여재층(230)에 침적된 이물질 등은 여재층(230)으로부터 탈리되어 그 하측 유입공간(210)의 제2개방구(214)를 통해 상기 수조(100)로 토출시킬 수 있게 된다.

즉, 상기 에어공급라인(300)를 통한 압축공기의 가압에 의해 여재층(230)을 타격하면서 이물질을 탈리시키게 되고, 이와 동시에 상기 배출공간(220)의 처리수가 하강하면서 탈리된 이물질은 유입공간(210)의 제2개방구(214)를 통해 상기 수조(100)로 토출되게 되어 여재층(230)에 대한 세척효율이 향상될 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 여과챔버(200)에 있어 상기 제2개방구(214)의 위치는 상기 수조(100)의 유입구(110)를 향하도록 구성하여 여과 시에 제2개방구(214)를 통해 배출되는 이물질 등이 제1개방구(212)를 통해 여과챔버(200)로 유입되는 처리하고자 하는 원수에 가급적 영향을 적게 미치도록 구성시킴이 바람직하다.

본 발명에 따른 제 1실시 예에서는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 제1개방구(212)에는 개폐 가능한 제1역지변(2121)이 구성될 수 있으며, 상기 제2개방구(214)에는 개폐가능한 제2역지변(2141)이 구성될 수 있는 바, 먼저, 상기 제1역지변(2121)은 상기 제1개방구(212)의 상단에 힌지결합되는 것으로 그 하단은 상기 제1개방구(212)의 하단에 마련된 스토퍼(2122)에 의해 도 2a에서와 같이 제1역지변(2121)은 여과챔버(200)의 내측으로만 개방되도록 구성되어, 여과챔버(200)의 여과 시, 원수의 흐름에 의해 자동으로 개방되어 원수가 여과챔버(200)로 유입될 수 있게 되고, 여과챔버(200)의 역세 시, 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 에어공급라인(300)을 통해 여과챔버(200)로 토출되는 에어의 압력에 의해 자동을 상기 제1개방구(212)를 폐쇄시키게 된다.

이때, 상기 제1역지변(2121)은 도 2b에서와 같이 제1개방구(212) 하단에 마련된 스토퍼(2122)에 의해 여과챔버(200)의 외측으로 개방될 수 없으며, 그 상태로 에어의 압력에 의해서 상기 제1개방구(212)가 완벽히 폐쇄된 상태를 유지할 수 있게 된다.

또한, 상기 제2역지변(2141)은 도 2a 내지 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 제2개방구(214)의 상단에 힌지 결합되고 그 외측에는 무게추(2142)가 마련되는 것으로, 상기 여과챔버(200)의 여과 시, 도 2a에서와 같이 무게추(2142)의 하중에 의해 상기 제2역지변(2141)은 상기 제2개방구(214)를 폐쇄시킬 수 있게 되며, 여과챔버(200)의 역세 시, 도 2b에서와 같이 상기 에어공급라인(300)을 통해 토출되는 에어의 압력에 의해 상기 제2역지변(2141)은 여과챔버(200)의 외측방향으로 개방되어 토출되는 이물질 등이 제2개방구(214)를 통해 여과챔버(200)의 외측으로 배출될 수 있게 된다.

이하에서는 도 3 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 제 2실시 예에 대해 살펴보기로 한다.

본 실시 예에서는 상기 제 1실시 예에서와 마찬가지로 수조(100) 및 여과챔버(200)가 구성되고, 이에 더하여 상기 수조(100) 내측에 상기 배출공간(220)과 그 하부가 연결되는 처리수조(500)(100)가 더 구성된다.

이때, 상기 처리수조(500)(100)의 내부 상측으로부터 상기 수조(100)의 외측까지 연결되는 배출라인(400)이 구성되되, 상기 배출라인(400)에는 제 1실시 예에서와 마찬가지로 상기 처리수조(500)(100)에 연결되는 끝단에 플로트밸브(410)가 마련되게 된다.

또한, 상기 여과챔버(200)에는 상기 제 1실시 예에서와 마찬가지로 상기 제1개방구(212)를 개폐시키는 제1역지변(2121)이 상기 제1개방구(212)의 상단에 힌지결합되고 그 하단은 상기 제1개방구(212)의 하단에 마련된 스토퍼(2122)에 의해 상기 여과챔버(200)의 내측으로만 개방되도록 구성됨으로써 여과챔버(200)의 여과 시, 원수의 흐름에 의해 자동으로 개방되어 상기 제1개방구(212)를 통해 원수가 여과챔버(200)로 유입되게 된다.

한편, 본 실시 예에서는 도 3에 나타난 바와 같이 상기 제2개방구(214)에 역세라인(600) 연결되는 바, 이러한 역세라인(600)은 그 일단이 상기 제2개방구(214)와 연통된 상태로 그 타단이 상기 수조(100)의 외측으로 연장되도록 하여 여과챔버(200)의 역세 시, 유입공간(210)으로 탈리되는 이물질 등이 상기 역세라인(600)을 통해 수조(100)를 통하지 않고 수조(100)의 외측으로 직접 배출될 수 있게 된다.

이때, 상기 역세라인(600)에는 정체수챔버(610)를 더 구성시켜 역세라인(600)을 통해 배출되는 정체수 중 비교적 농도가 낮은 정체수의 배출을 억제시킴으로써, 역세라인(600)을 통한 배출수량을 줄여줄 수 있게 된다.

상기 정체수챔버(610)를 설명하기에 앞서, 상기 역세라인(600)은 도 3에서와 같이 그 일부 구간에 제1구간(601a), 제2구간(601b), 제3구간(601c)을 포함하는 절곡구간(601)이 형성될 수 있는 바, 상기 'ㄷ'자 절곡구간(601)의 각 구간은 직선형태로 마련되고 각각의 연결부위가 절곡되어 전체적으로 'ㄷ'자 형태를 취하게 된다.

이때, 상기 제1구간(601a)은 상기 여과챔버(200)의 유입공간(210)으로부터 상향배치되는 구간이고, 상기 제2구간(601b)은 상기 제1구간(601a)으로부터 일측으로 90°절곡되어 수평방향으로 배치되며 상기 제3구간(601c)은 상기 제2구간(601b)으로부터 하측으로 90°절곡되어 수직방향으로 배치되는 것이다.

또한, 도면에 나타는 상기 제4구간(601d)은 상기 제3구간(601c)으로부터 다시 일측으로 90°절곡되어 수평방향으로 배치되는 것으로 상기 제4구간(601d)은 상기 수조(100)의 외측으로 연장되는 구간이 되는 것이다.

상기 정체수챔버(610)는 도 3에서와 같이 상기 제1구간(601a), 제2구간(601b) 및 제3구간(601c) 사이에 배치되는 것으로, 상기 상기 정체수챔버(610)에는 상기 정체수챔버(610)의 하단 일측면과 상기 제1구간(601a)과 연통하는 제1통로(612)가 형성되고, 상기 정체수챔버(610)의 상단 타측면과 상기 제2구간(601b)과 연통하는 제2통로(614)가 형성되게 된다.

아울러, 도면에서와 같이 상기 제1통로(612)의 하단부에는 상기 역세라인(600)을 통과하는 유체의 흐름에 의해 상기 제1통로(612)를 자동 개폐시키는 제어밸브(616)가 더 구성되게 된다.

즉, 상기 제어밸브(616)는 상기 에어공급라인(300)을 통해 토출되는 에어의 압력에 기반하여 상기 역세라인(600)으로 처리수가 유입되면 그 압력에 의해 상기 제1통로(612)를 폐쇄시키게 되고, 상기 역세라인(600)으로 처리수가 유입되지 않을 경우 상기 제어밸브(616)는 그자중에 의해 자동으로 상기 제1통로(612)를 개방시키게 되는 것이다.

이하에서는 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 여과챔버(200)의 여과 시와 역세 시에 따른 제 2실시 예에 따른 여과장치의 작동상태를 구체적으로 살펴본다.

먼저, 도 4a는 여과챔버(200)의 여과 시 작동상태를 나타내는 도면으로써, 도면에서와 같이 상기 제1역지변(2121)이 개방된 상태로 상기 제1개방구(212)를 통해 처리될 원수가 상기 유입공간(210)으로 유입되고 유입된 원수는 상기 여재층(230)을 거친 처리수는 상기 배출공간(220)으로 이동하게 된다.

이후 처리수는 상기 처리수조(500)(100)로 이동된 후 처리수조(500)(100)와 연결되는 배출라인(400)을 통해 수조(100)의 외측으로 배출시키는 방식으로 여과작용이 수행될 수 있게 된다.

도 4b는 여과챔버(200)의 역세 시작 상태를 나타내는 도면으로써, 도시된 바와 같이 상기 에어공급라인(300)을 통해 여과챔버(200)로 토출되는 에어의 압력에 의해 여재층(230)을 타격하면서 이물질을 탈리시키게 되고, 이와 동시에 상기 배출공간(220)의 처리수가 에어의 토출압력에 의해 하강하면서 탈리된 이물질은 처리수와 함께 유입공간(210)의 제2개방구(214)를 통해 역세라인(600)으로 전달되게 된다.

이후, 이물질이 혼합된 처리수가 역세라인(600)을 통해 수조(100)의 외측으로 배출되면서 제1구간(601a)을 통과하는 처리수의 수압에 의해 상기 제어밸브(616)는 상기 제1통로(612)를 폐쇄하게 되고, 처리수는 제2구간(601b)을 거쳐 제3구간(601c)으로 유입되기 전, 자연유하에 의해 상기 제2통로(614)를 통해 상기 정체수챔버(610)를 완전히 채우게 된 후, 이후의 처리수는 도 4c에서와 같이 제 3구간과 제4구간(601d)을 통해 외부로 배출되게 된다.

상기와 같이 정체수챔버(610)에 역세라인(600)을 통해 배출되는 초기 처리수 즉, 정체수를 상기 정체수챔버(610)에 포집하는 이유는 여과챔버(200)의 여과 시, 도 4a에서와 같이 상기 역세라인(600)에 비교적 이물질 등의 농도가 낮는 정체수가 존재하게 되는 바, 이러한 농도가 낮은 정체수를 여과챔버(200)의 역세 시에 상기 정체수챔버(610)에 포집시킴으로써 역세가 끝난 후 다시 여과챔버(200)의 유입공간(210)에 전달하게 됨으로써, 여과 시 여과효율이 향상될 수 있으며, 역세라인(600)을 통해 배출되는 배출수량을 줄여주는 효과도 갖게 되는 것이다.

이때, 상기 배출공간(220)은 도시된 바와 같이 별도의 이송관(부호 미도시)을 통해 상기 처리수조(500)(100)의 하단과 연결되도록 구성시킴이 바람직한 바, 이는 도 4b에서와 같이 여과챔버(200)의 역세 시에 그 세척효과를 향상시키기 위하여 상기 여재층(230)으로 주입되는 처리수의 양을 충분히 확보하기 위한 것이다.

도 4d는 역세가 완료된 상태를 나타내는 도면인 것으로, 역세가 완료되게 되면, 도시된 바와 같이 에어공급라인(300)으로부터 에어가 공급되지 않게 되므로, 역세라인(600)의 처리수 흐름이 멈추게 되고 그에 따라 상기 제어밸브(616)가 개방되어 정체수챔버(610)에 수용되었던 처리수는 역세라인(600)을 통해 다시 여과챔버(200)의 유입공간(210)으로 흘러들어가게 되는 것으로 이후, 여과챔버(200)의 여과작용이 수행될 수 있게 된다.

이하에서는, 도 5를 참조하여 상술하였던 본 발명의 제 1실시 예 및 제 2실시 예에 구성되는 플로트밸브(410)와 이에 연동하여 개폐가 제어되는 에어공급라인(300) 간의 결합구조에 대해 살펴보기로 한다.

상기 플로트밸브(410)는 도시된 바와 같이 상기 배출라인(400)을 개폐시키는 마개(412)가 상기 배출라인(400)의 끝단 상부에 힌지(414)에 의해 결합되는 것으로, 상기 마개(412)에 부력이 작용하게 되면 상기 힌지(414)를 축으로 상승하여 상기 배출라인(400)을 개방시키도록 구성되는 것이다.

이때, 상기 에어공급라인(300)은 도시된 바와 같이 상기 마개(412)에 관통설치되는 것으로 상기 에어컴프레셔의 작동이 ON/OFF됨에 따라 상기 플로트밸브(410)의 개폐를 제어시킬 수 있게 된다.

즉, 상기 에어컴프레셔의 작동이 OFF되면, 도 5a에 나타난 바와 같이 부력에 의해 상승하는 상기 마개(412)의 작용에 의해 상기 에어공급라인(300)이 접혀져 폐쇄되고 그 상태로 상기 배출라인(400)은 개방되게 된다.

다시 말해, 상기 에어컴프레셔가 작동을 멈추어야만 상기 배출라인(400)이 개방될 수 있어 여과챔버(200)의 여과 시, 배출라인(400)을 통해 처리수가 배출될 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 에어컴프레셔의 작동이 ON되면, 상기 에어공급라인(300)에 압력이 작용하여 접혔던 에어공급라인(300)이 펴지면서 즉, 에어공급라인(300)이 개방되면서 에어가 여과챔버(200) 측으로 토출될 수 있게 되며, 아울러 접혔던 에어공급라인(300)의 펴지는 작용을 하게 되면서 상기 마개(412)가 자동으로 상기 배출라인(400)을 폐쇄할 수 있게 된다.

이하, 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 여과장치의 제 3실시 예에 대해 살펴보기로 한다.

본 실시 예에 따른 여과장치는 도시된 바와 같이 수조(100) 내측에 상기 제 1실시 예에 따른 여과챔버(200)가 두 개 이상 설치되고, 수조(100) 내측의 여과챔버(200) 간에 배출수조(700)(100)를 더 구성시키되, 각 여과챔버(200)는 배출라인(400)을 통해 상기 배출수조(700)(100)와 연결되도록 구성된다.

이때, 상기 배출라인(400)은 상술한 바에 따른 여과장치의 제 1 및 제 2실시 예에서와 마찬가지로 각 여과챔버(200)의 배출공간(220)과 그 끝단이 연결되되, 각 끝단에는 플로트밸브(410)가 마련되된다.

또한, 상기 배출수조(700)(100)에는 수조(100)의 외부와 연결되는 토출라인(710)이 더 구성되어 상기 배출수조(700)(100)에 여과처리된 처리수가 각 여과챔버(200)의 배출공간(220)으로부터 유입되는 처리수가 수용되게 되고, 배출수조(700)(100)에 수용된 처리수는 펌프(부호 미도시)의 작동에 의해 상기 토출라인(710)을 따라 외부에 배출될 수 있게 되는 것이다.

도면에서는 수조(100) 내에 두 개의 여과챔버(200)가 배치되는 것으로 도시하였으나 본 발명에서는 여과챔버(200)가 그 보다 많이 배치될 수 있음은 자명한 바이다.

도 6a 내지 도 6b를 통해 상기 제 3실시 예에 따른 여과장치의 작동상태를 살펴보면, 먼저 도 6a에서는 각 여과챔버(200)가 여과작용을 실시하는 것을 나타낸 것으로 도시된 바와 같이 각 여과챔버(200)는 제1역지변(2121)을 통해 처리해야할 원수를 유입시켜 여과처리된 처리수는 각 여과챔버(200)의 배출공간(220)으로 이동하게 되고, 각 배출공간(220)의 처리수는 다시 배출수조(700)(100)로 이동된 후 토출라인(710)을 통해 외부로 배출되게 된다.

또한, 도 6b에서는 두 개 이상의 여과챔버(200) 중 하나는 여과작용이 실시되고 다른 하나는 역세작용이 실시되는 것을 나타내는 것으로 본 실시 예에서는 도시된 바와 같이 복수의 여과챔버(200)가 선택적으로 여과 또는 역세 작용이 이뤄질 수 있게 되는 것이다.

즉, 여과 시에는 도면에서 우측 여과챔버(200)와 같이 제1역지변(2121)을 통해 원수가 유입되어 여과작용이 실시될 수 있게 되고, 역세 시에는 도면에서 좌측 여과챔버(200)와 같이 에어공급라인(300)에서 압축공기를 분사시켜 여재층(230)의 이물질을 탈리시키고 탈리된 이물질은 제2역지변(2141)을 통해 수조(100)로 배출될 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 배출챔버는 각 여과장치의 중심에 배치시키고, 각 여과챔버(200)의 제1역지변(2121)은 배출챔버를 향하도록 배치시키며, 각 여과챔버(200)의 제2역지변(2141)은 상기 배출챔버의 대향면에 배치시킴으로써, 여과시 제2역지변(2141)을 통해 배출되는 이물질이 제1역지변(2121)으로 직접 유입되는 것을 차단함으로써, 여과 시 그 효율이 향상되도록 구성시킴이 바람직하다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100 : 수조 200 : 여과챔버
300 : 에어공급라인 400 : 배출라인
600 : 역세라인 700 : 토출라인

Claims (9)

1. 일측에 형성된 유입구를 통해 처리하고자 하는 원수가 유입되는 수조; 상기 수조 내측에 침지형으로 설치되며 내측 하부에는 양측에 각각 제1개방구 및 제2개방구가 구성되는 유입공간이 구성되고, 내측 상부에는 배출공간이 구성되며, 상기 유입공간 및 상기 배출공간 사이에 여재층이 구성되는 하나 이상의 여과챔버; 상기 배출공간에 에어를 공급하는 에어공급라인;을 포함하는 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치에 있어서,
   상기 여과챔버에는 상기 제1개방구를 개폐시키는 제1역지변이 구성되되, 상기 제1역지변은 상기 제1개방구의 상단에 힌지결합되는 것으로 그 하단은 상기 제1개방구의 하단에 마련된 스토퍼에 의해 상기 여과챔버의 내측으로만 개방되도록 구성되어, 여과챔버의 여과 시, 원수의 흐름에 의해 자동으로 개방되어 상기 제1개방구를 통해 원수가 여과챔버로 유입되게 되고, 여과챔버의 역세 시, 상기 에어공급라인을 통해 상기 여과챔버로 토출되는 에어의 압력에 의해 자동으로 폐쇄되도록 구성되며, 상기 제2개방구를 개폐시키는 제2역지변이 구성되되, 상기 제2역지변은 상기 제2개방구의 상단에 힌지결합되는 것으로 그 외측에 무게추가 마련되어, 여과챔버의 여과 시 상기 제2개방구를 폐쇄시키게 되며, 여과챔버의 역세 시, 상기 에어공급라인을 통해 토출되는 에어의 압력에 의해 자동으로 상기 여과챔버의 외측방향으로 개방되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 배출공간을 상기 수조의 외측으로 연결시키는 배출라인이 더 구성되되,
   상기 배출라인에는 상기 배출공간에 연결되는 끝단부에 플로트밸브가 마련되는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치.
   
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 수조 내측에는 상기 배출공간과 그 하부가 연결되는 처리수조가 더 구성되고,
   상기 처리수조의 내부 상측으로부터 상기 수조의 외측까지 연결되는 배출라인이 구성되되,
   상기 배출라인에는 상기 처리수조에 연결되는 끝단에 플로트밸브가 마련되는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 2항 또는 제 4항에 있어서,
   상기 플로트밸브는
   상기 배출라인을 개폐시키는 마개가 상기 배출라인의 끝단 상부에 힌지결합되어 상기 마개에 부력이 작용하면 상기 힌지를 축으로 상승하여 상기 배출라인을 개방시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치.
   
8. 제 7항에 있어서,
   상기 에어공급라인은 상기 마개에 관통설치되어 에어컴프레셔의 작동이 ON/OFF됨에 따라 상기 플로트밸브의 개폐를 제어시키되,
   상기 에어컴프레셔의 작동이 OFF되면, 부력에 의해 상승하는 상기 마개의 작용에 의해 상기 에어공급라인은 접혀져 폐쇄된 상태로 상기 배출라인은 개방되고,
   상기 에어컴프레셔의 작동이 ON되면, 상기 에어공급라인에 압력이 작용하여 접혔던 에어공급라인은 펴지면서 개방되며, 상기 마개는 상기 배출라인을 폐쇄되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치.
   
9. 제 1항에 있어서,
   상기 수조 내측에 상기 여과챔버는 두 개 이상이 배치되고,
   각 여과챔버의 중심에는 배출챔버가 배치되되,
   상기 배출챔버는 수조의 외측으로 연결되는 토출라인이 구성되는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 역세시스템이 구비된 침지형 여과장치.

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