KR102189408B1 - 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치 - Google Patents

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Abstract

총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치가 개시된다. 상기 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치는, 수질 오염 정도를 측정하기 위한 총유기탄소 측정장치에서 사용할 수 있도록 총유기탄소 측정에 적합한 조건에 만족하는 시료를 공급하기 위해 시료 세정을 하기 위한 장치에 있어서, 원수관을 통해 수질 오염을 측정하고자 하는 측정 대상이 되는 원수를 공급하는 원수공급부; 상기 원수공급부로부터 공급된 원수가 필터링된 후 수질의 오염도 측정을 위해 총유기탄소 측정장치로 공급되기 위한 시료가 저장되는 시료저장조; 상기 원수공급부로부터 공급된 원수를 부피가 큰 부유물은 걸러내고 수질의 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질만 통과시키기 위해 필터가 구비된 필터링부; 및 상기 필터에 흡착된 이물질을 세척하기 위해 상기 필터링부로 에어를 주입하기 위한 에어주입부;를 포함하고, 상기 필터는, 복수 개의 금속의 링부재가 소정 간격으로 이격된 상태로 배치되고, 상기 복수 개의 링부재들을 이격된 상태로 고정시키기 위해 상기 링부재 내측에 복수 개의 지지부재가 고정되며, 상기 링부재와 링부재 사이에 수질의 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질이 통과되기 위한 통과홀이 형성될 수 있다.

Description

총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치{Sample cleaning device for total organic carbon measuring device}
본 발명은 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 총유기탄소를 측정하여 폐수의 오염도를 판단하기 위한 총유기탄소 측정장치에서 사용할 수 있도록 총유기탄소 측정에 적합한 조건에 만족하는 시료를 공급하기 위해 시료 세정을 하기 위한 장치로서, 부피가 큰 부유물은 걸러내고 측정 규격에 대응하는 크기의 물질만 통과시켜 총유기탄소 측정의 정확도를 높일 수 있고, 장기간 운용에 따라 필터에 흡착된 이물질을 용이하게 세척 가능하여 유지보수 용이성을 확보할 수 있는 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 다양한 분야에서 오·폐수 속에 존재하는 총유기탄소(TOC)의 함량이나 총질소(TN)의 함량을 측정할 수 있으며, 측정되는 TOC나 TN의 함량은 넓은 범위에 걸쳐 분포하고 있다. 오·폐수속에 존재하는 TOC나 TN의 함량을 측정하기 위한 전형적인 접근방식은 시료에 함유된 탄소화합물들은 이산화탄소로, 질소화합물들은 질소산화물(NOx)의 형태로 산화시키고 생성된 이산화탄소나 질소산화물(NOx)의 양을 측정하는 것이다. 비교적 높은 순도를 갖는 시료의 TOC나 TN의 함량 분석을 위해서, 대개는 TiO2 또는 기타 촉매의 존재하에서, 전형적으로 수은등(mercury lamp)에 의해 제공되는 UV 에너지 (즉, 254 nm 이하)에 시료를 노출시키게 된다.
현재의 광범위한 범위의 TOC나 TN의 함량 분석 방법은, 시료 중의 유기화합물을 이산화탄소로 산화시키기 위해서는 과황산나트륨(sodium persulfate) 및 인산(phosphoric acid)과 같은, 시약 및/또는 촉매를 사용하며, 질소화합물을 질소산화물(NOx)로 산화시키기 위해서는 알카리성 과황산칼륨(Potassium persulfate)을 사용한다.
또한, 산화를 일으키기 위하여, 일반적으로 수은등(mercury lamp)에 의해 제공되는 UV 에너지 (즉, 254 nm 이하), 또는 일반적으로 적어도 100℃ 정도의 열(heat)을 사용한다. 산화 시간은 일반적으로 30분 정도이며, 시약은 자주 보충되어야 한다. 일반적으로, 생성된 이산화탄소(CO2)나 질소산화물(NOx)는 막을 통하여 초순수(ultrapure water) 시료 내로 확산되며, 이산화탄소(CO2)나 질소산화물(NOx)의 함량을 결정하기 위하여 초순수 시료의 전도도가 측정된다. 이러한 분석방법은 또 다시, 높은 이산화탄소(CO2)나 질소산화물(NOx)의 농도에서 복잡도가 증가하게 된다.
언급한 바와 같이, 탄소화합물의 이산화탄소(CO2)로의 산화나 질소화합물의 질소산화물(NOx)로의 산화는 몇가지 방법에 의하여 촉진될 수 있다. 또한, 시료의 처리에 있어서 추가적인 변화를 줄 수 있다. 시료는 산화 셀(oxidation cell) 내에서 정지상태로 유지될 수 있으며, 또는 유동 스트림 내의 탄소화합물이나 질소화합물은 산화 셀을 통과하여 흐르는 상태에서 산화될 수도 있다. 후자의 경우에 있어서, 일반적으로 셀의 입구와 출구에서 전도도를 측정하여 전도도의 변화를 구함으로써 생성된 이산화탄소(CO2)나 질소산화물(NOx)의 양을 결정하게 된다. 그러나, 이러한 방법은, 시료가 셀 내에 있는 동안 반응이 완료되거나 또는 알려진 정도까지 완료되는 경우에만, 정밀한 TOC나 TN의 함량 측정을 제공할 수 있는데, 어느 것도 확실하게 보장될 수는 없다.
비접촉 산화 공정 (non-catalyzed oxidation process)에 있어서, 시료는 일반적으로 백금 도가니 내에 담겨져서, 600℃ 내지 900℃ 와 같은 고온으로 가열된다. 생성된 이산화탄소(CO2)는 일반적으로 NDIR 검출기에 의해 측정되고 질소산화물(NOx)는 ECD 검출기에 의하여 측정된다.
한편, 종래에는 총유기탄소 측정장치에 사용되는 시료를 공급하기 위한 장치 및 시스템이 많이 개발되어 있다. 이러한 장치들은 시료를 공급하기 전 세정하는 과정을 포함하며 시료를 총유기탄소 측정장치로 공급하기 전 폐수에 포함된 부유물을 걸러내여 측정에 적합한 상태로 만들어 측정 정확도를 높이고 있다. 하지만 종래에는 필터장치를 통해 시료 세정이 이루어지고 있지만 장기간 운용 시 필터장치에 부유물이 흡착되는데, 이렇게 흡착된 부유물을 제거하는 작업에 많은 시간이 소요되고, 결국 세정 효과가 저하되어 공급된 시료의 품질에 문제가 발생함으로써 총유기탄소 측정 정확도가 떨어지는 문제가 있다.
대한민국 공개특허 10-2006-0123879
본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 총유기탄소 측정에 적합한 조건에 만족하는 시료를 공급하기 위해 시료 세정작업이 수행함에 있어 부피가 큰 부유물은 걸러내고 측정 규격에 대응하는 크기의 물질만 통과시켜 총유기탄소 측정의 정확도를 높이고, 장기간 운용에 따라 필터에 흡착된 이물질을 용이하게 세척 가능하여 유지보수 용이성을 확보할 수 있는 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치는, 수질 오염 정도를 측정하기 위한 총유기탄소 측정장치에서 사용할 수 있도록 총유기탄소 측정에 적합한 조건에 만족하는 시료를 공급하기 위해 시료 세정을 하기 위한 장치에 있어서, 원수관을 통해 수질 오염을 측정하고자 하는 측정 대상이 되는 원수를 공급하는 원수공급부; 상기 원수공급부로부터 공급된 원수가 필터링된 후 수질의 오염도 측정을 위해 총유기탄소 측정장치로 공급되기 위한 시료가 저장되는 시료저장조; 상기 원수공급부로부터 공급된 원수를 부피가 큰 부유물은 걸러내고 수질의 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질만 통과시키기 위해 필터가 구비된 필터링부; 및 상기 필터에 흡착된 이물질을 세척하기 위해 상기 필터링부로 에어를 주입하기 위한 에어주입부;를 포함하고, 상기 필터는, 복수 개의 금속의 링부재가 소정 간격으로 이격된 상태로 배치되고, 상기 복수 개의 링부재들을 이격된 상태로 고정시키기 위해 상기 링부재 내측에 복수 개의 지지부재가 고정되며, 상기 링부재와 링부재 사이에 수질의 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질이 통과되기 위한 통과홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 필터링부는, 부피가 큰 부유물을 포함하는 물은 내측으로 통과시키고, 수질 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질을 포함하는 물은 외측으로 통과시키는 필터; 투명 재질의 원통형 형상으로 형성되고, 상기 필터 외측에 설치되는 커버; 상기 커버 하측에 설치되고, 상기 원수관으로부터 이송된 원수가 상기 필터 내부로 유입되도록 중앙에 유입홀이 형성된 하부부재; 및 상기 커버 상측에 설치되고, 상기 필터를 통과한 부피가 큰 부유물을 포함하는 물을 상기 필터 외부로 배출시키기 위해 중앙에 배출홀이 형성된 상부부재;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하부부재는, 일측 외주면이 원형으로 형성되고 상기 커버 하측에 설치되는 몸체를 포함하고, 상기 몸체에는, 상측에 상기 유입홀과 연통되도록 형성되되, 상기 필터가 안착되기 위한 안착홀이 형성되고, 상기 유입홀과 이격된 위치의 일측에 상기 필터 외측으로 통과된 수질 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질을 포함하는 물이 배출되기 위한 시료이송홀이 형성되며, 상기 유입홀과 이격된 위치의 타측에 상기 에어주입부를 통해 필터에 흡착된 이물질을 세척하는 과정에서 사용된 물을 외부로 배출하기 위한 드레인홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 상부부재는, 일측 외주면이 원형으로 형성되고 상기 커버 상측에 설치되는 몸체를 포함하고, 상기 몸체에는, 하측에 상기 배출홀과 연통되도록 형성되되, 상기 필터 상측이 삽입되기 위한 삽입홀이 형성되고, 상기 배출홀과 이격된 위치의 일측에 상기 에어주입부로부터 분사되는 에어를 상기 커버 내측 공간으로 주입하기 위한 에어주입관이 연결되는 에어홀이 형성될 수 있다.
또한, 상기 필터는, 직경은 25mm, 총길이는 147mm로 이루어지되, 통과홀은 100 메쉬(MESH)로 형성될 수 있다.
또한, 상기 링부재는, 각각이 원형의 링 형태로 이루어지되, 단면이 사각형으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 링부재는, 각각의 단면이 사각형으로 이루어지되, 내측보다 외측의 단면의 폭이 더 크게 형성되어 단면이 사다리꼴 형상으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 링부재는, 각각의 단면이 사다리꼴 형상으로 이루어지되, 서로 인접한 링부재는 내측의 폭이 다른 크기로 형성되고, 홀수 층에 배열되는 링부재의 내측 제1폭이 동일하게 형성되고, 짝수 층에 배열되는 링부재의 내측 제2폭이 동일하게 형성되며, 상기 복수 개의 링부재 사이의 통과홀은 일정하게 동일한 간격으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 지지부재는, 홀수 층 또는 짝수 층에 배열되는 상기 링부재와 접하는 위치에 상기 링부재의 내측 폭 크기에 대응하도록 복수 개의 관통홀이 연속적으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 필터는, 표면에 흡착된 이물질 세척이 용이하도록, 저마찰성 및 슬립성을 부여하기 위한 코팅층이 형성되고, 상기 코팅층은, 실리콘 수지 100 중량부, 0.1~1.1㎛ 입자크기의 실리콘 분말 15~30 중량부, 1~400 nm 입자크기의 아연분말 5~30 중량부, 콜로이달 지르코니아 50~350 중량부, 테프론 200~550 중량부, 디메틸디메톡시실란 50~250 중량부, 에탄올 100~250 중량부, 플루오르알콕시실란 1~25 중량부, 메틸하이드로젠실리콘 오일10~20 중량부, 폴리디메틸실록산 5~70 중량부, 1~400nm 입자크기의 이산화티타늄 5~75 중량부, 1~400nm 입자크기의 옥분말 0.1~35 중량부, 1~400nm 입자크기의 아산화동 0.1~35 중량부를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치는, 총유기탄소를 측정하여 폐수의 오염도를 판단하기 위한 총유기탄소 측정장치에서 사용할 수 있도록 총유기탄소 측정에 적합한 조건에 만족하는 시료를 공급하기 위해 시료 세정을 하기 위한 장치로서, 부피가 큰 부유물은 걸러내고 측정 규격에 대응하는 크기의 물질만 통과시켜 총유기탄소 측정의 정확도를 높일 수 있고, 장기간 운용에 따라 필터에 흡착된 이물질을 용이하게 세척 가능하여 유지보수 용이성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치의 개략적인 구성을 나타낸 블럭도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치의 필터링부 결합단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링부 중 필터를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 링부재의 절단면을 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링부 중 커버를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링부 중 하부부재를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링부 중 상부부재를 나타낸 도면.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 링부재의 절단면을 나타낸 요부확대도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터에 있어 지지부재에 관통홀이 형성된 모습을 나타낸 요부확대도.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 따른 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치는 총유기탄소를 측정하여 폐수의 오염도를 판단하기 위한 총유기탄소 측정장치에서 사용할 수 있도록 총유기탄소 측정에 적합한 조건에 만족하는 시료를 공급하기 위해 시료 세정을 하기 위한 장치로서, 부피가 큰 부유물은 걸러내고 측정 규격에 대응하는 크기의 물질만 통과시켜 총유기탄소 측정의 정확도를 높일 수 있고, 장기간 운용에 따라 필터에 흡착된 이물질을 용이하게 세척 가능하여 유지보수 용이성을 확보할 수 있는 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치에 관한 것이다.
통상 총유기탄소(TOC)라 함은 수중에서 유기적으로 결합된 탄소의 합을 의미하고, 총유기탄소를 측정하는 방법으로 고온연소산화방법과 UV산화방법이 있으며, 현재 고온연소산화방법을 주로 사용하고 있다. 검량방법으로 TC-IC(가감방법)과 비정화유기탄소(NOPC)검출방법이 있으며, NOPC방법의 경우 환경부에선 지하수 등 무기탄소의 유입이 아니라면 사용하지 않기를 권고하고 있는 상황이다.
여기서 고온연소산화방법은 물속에 존재하는 초유기탄소를 측정하기 위하여 시료 적당량을 산화성 촉매로 충전되고 고온의 연소기에 넣은 후에 연소를 통해서 수중의 유기탄소를 이산화탄소로 산화시켜 정량하는 방법이다. 이때, 정량방법은 무기성 탄소를 사전에 제거하여 측정하거나 무기성 탄소를 측정한 후 총 탄소에서 감하여 총유기탄소의 양을 구하게 된다.
한편, 보통 총유기탄소 측정장치는 크게 산화부와 검출부로 이루어지고, 산화부는 시료를 산화코발트, 백금, 크롬산바륨과 같은 산화성 촉매로 충전된 550°이상의 고온반응기에서 연소시켜 시료 중의 탄소를 이산화탄소로 전환하여 검출부로 운반한다. 또한 검출부는 비분산적외선분광분석법(NDIR, non-dispersive infrared), 전기량적정법(coulometric titration method) 또는 이와 동등한 검출 방법으로 측정한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치의 개략적인 구성을 나타낸 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치의 필터링부 결합단면도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치는, 크게 원수공급부(1), 시료저장조(4), 필터링부(100) 및 에어주입부(6)를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치는 총유기탄소 측정에 적합한 조건에 만족하는 시료를 공급하기 위해 시료 세정작업이 수행하기 위해 원수를 필터링하기 위한 부분으로, 이하, 최초 원수가 공급되어 필터링된 후 저장되는 본 발명의 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치의 필터링 과정을 개략적으로 설명한다.
본 발명은 수질 오염 정도를 측정하기 위한 총유기탄소 측정장치에서 사용할 수 있도록 총유기탄소 측정에 적합한 조건에 만족하는 시료를 공급하기 위해 시료 세정을 하기 위한 장치로서, 상기 원수공급부(1)는 원수관(2)을 통해 수질 오염을 측정하고자 하는 측정 대상이 되는 원수를 공급하는 부분으로, 여기서 원수라 함은 오염된 폐수 또는 오수 등을 의미하는 것으로, 수질오염을 측정하고자 하는 측정 대상이 된다.
즉, 상기 원수공급부(1)는 원수가 저장된 별도의 저장공간으로부터 원수를 공급하고, 이때, 원수의 공급 흐름을 제어하기 위해 별도의 밸브가 구비될 수 있으며, 또한 원수를 이송하기 위해 펌프, 수압을 측정하기 위한 압력계 및 감압계 등이 추가적으로 더 구비될 수도 있다.
다음으로, 시료저장조(4)는 상기 원수공급부(1)로부터 공급된 원수가 필터링된 후 수질의 오염도 측정을 위해 총유기탄소 측정장치로 공급되기 위한 시료가 저장되는 부분으로, 최초 원수공급부(1)에서 공급된 폐수 또는 오수가 설정된 규격에 맞게 필터링된 후 생성된 최종 측정을 위한 시료가 총유기탄소 측정장치로 보내지기전 저장되는 부분이다.
다음으로, 필터링부(100)는 상기 원수공급부(1)로부터 공급된 원수를 부피가 큰 부유물은 걸러내고 수질의 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질만 통과시키기 위해 필터(110)가 구비된 부분으로, 총유기탄소 측정장치에서 측정할 수 있는 조건에 대응하여 부피가 큰 이물질을 걸러내기 위한 필터링장치이다.
이때, 상기 필터(110)는 부피가 큰 부유물을 포함하는 물은 내측으로 통과시키고, 수질 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질을 포함하는 물은 외측으로 통과시키는 부분이다. 즉, 상기 필터링부(100)는 본 발명에 있어 가장 핵심적인 필수 구성으로서 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
마지막으로, 에어주입부(6)는 상기 원수공급부(1)에서 공급된 원수가 상기 필터링부(100)에서 필터링되는 과정에서 상기 필터(110)에 흡착된 이물질을 세척하기 위해 상기 필터링부(100)로 에어를 주입하기 위한 부분이다. 즉, 장기간 상기 필터링부(100)에서 필터링 공정이 이루어짐에 따라 필터(110)에 이물질이 흡착되어 필터링 성능이 저하되는 경우가 발생하게 되는데, 이 경우 필터(110)에 흡착된 이물질을 주기적으로 탈락시키기 위한 세척작업을 필요로하게 된다. 이때 필터(110) 내측에서 외측으로 원수가 통과하면서 원수가 통과하는 필터(110) 통과홀(113) 내측에 이물질이 흡착되어 장시간 누적되다 보면 이물질에 의해 필터(110)가 막혀 제 기능을 수행하지 못하는 상황이 발생하게 된다.
따라서, 본 발명은 필터(110)에 흡착된 이물질을 에어(또는 에어와 물)를 통해 필터(110) 세척공정이 진행되며, 필터(110) 외측에서 내측을 향해 에어를 분사함으로써 필터(110)에 흡착된 이물질을 탈락시켜 세척을 완료할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치의 가장 핵심적인 구성요소인 상기 필터링부(100)에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링부 중 필터를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 링부재의 절단면을 나타낸 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링부 중 커버를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링부 중 하부부재를 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링부 중 상부부재를 나타낸 도면이다.
도 3 내지 도 7을 참조하면, 상기 필터링부(100)는 크게 필터(110), 커버(120), 하부부재(130) 및 상부부재(140)를 포함할 수 있다.
먼저, 필터(110)는 복수 개의 금속의 링부재(111)가 소정 간격으로 이격된 상태로 배치되고, 상기 복수 개의 링부재(111)들을 이격된 상태로 고정시키기 위해 상기 링부재(112) 내측에 복수 개의 지지부재(112)가 고정되며, 상기 링부재(111)와 링부재(111) 사이에 수질의 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질이 통과되기 위한 통과홀(113)이 형성될 수 있다.
이때, 상기 필터(110)는 직경은 25mm, 총길이는 147mm로 이루어지되, 통과홀(113)은 100 메쉬(MESH)로 형성될 수 있다. 즉, 상기 필터(110)는 100 메쉬(MESH) 규격의 통과홀(113)을 가지도록 형성되어 상기 통과홀(113)을 통해 원수 상태에서 부피가 큰 이물질은 걸러지고 통과홀(113)을 통과할 수 있는 유기물 및 물만 통과할 수 있게 된다.
또한, 상기 링부재(111)는 복수 개가 소정 간격을 두고 이격되도록 적층되고, 각각이 원형의 링 형태로 이루어지되, 절단된 단면이 사각형으로 이루어질 수 있다.
이처럼, 상기 원수공급부(1)로부터 공급된 원수는 원수관(2)을 통해 이송되어 상기 필터링부(100)의 필터(110) 내측으로 유입되고, 비교적 부피가 큰 이물질 및 물은 필터(110) 상측으로 통과하여 이송되고, 부피가 작은, 즉 상기 통과홀(113)을 통과할 수 있는 유기물 및 물 등의 시료로 사용되는 대상은 상기 통과홀(113)을 통과하여 필터(110) 외측으로 배출되게 된다.
다음으로, 커버(120)는 투명 재질의 원통형 형상으로 형성되고, 상기 필터(110) 외측에 설치되는 부분으로, 상기 필터(110) 외주면과 일정 거리 이격된 상태로 필터(110) 외측에 설치됨으로써 상기 커버(120)의 내주면과 필터(110)의 외주면 사이에 공간이 마련될 수 있게 된다. 이러한 공간은 상기 필터(110)에서 필터링된 후의 시료가 임시 저장될 수 있는 공간이 된다.
또한, 상기 커버(120)는 투명 재질로 형성되어 내부의 필터링된 시료의 상태 및 양을 작업자가 육안을 용이하게 확인할 수 있게 된다.
다음으로, 하부부재(130)는 상기 커버(120) 하측에 설치되고, 상기 원수관(2)으로부터 이송된 원수가 상기 필터(110) 내부로 유입되도록 중앙에 유입홀(132)이 형성될 수 있다.
상기 하부부재(130)는 일측 외주면이 원형으로 형성되고 상기 커버(120) 하측에 설치되는 몸체(131)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 몸체(131)에는 상측에 상기 유입홀(132)과 연통되도록 형성되되, 상기 필터(110)가 안착되기 위한 안착홀(132a)이 형성되고, 상기 유입홀(132)과 이격된 위치의 일측에 상기 필터(110) 외측으로 통과된 수질 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질을 포함하는 물(즉, 시료)이 배출되기 위한 시료이송홀(133)이 형성되며, 상기 유입홀(132)과 이격된 위치의 타측에 상기 에어주입부(6)를 통해 필터(110)에 흡착된 이물질을 세척하는 과정에서 사용된 물을 외부로 배출하기 위한 드레인홀(134)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 몸체(131) 일측면에는 복수 개의 나사산이 형성되고 상기 하부부재(130)를 별도의 구조물에 볼팅결합으로 설치하기 위한 설치홀(135)이 형성될 수 있다.
다음으로, 상부부재(140)는 상기 커버(120) 상측에 설치되고, 상기 필터(110)를 통과한 부피가 큰 부유물을 포함하는 물(세척수)을 상기 필터 외부로 배출시키기 위해 중앙에 배출홀(142)이 형성될 수 있다.
상기 상부부재(140)는 일측 외주면이 원형으로 형성되고 상기 커버(120) 상측에 설치되는 몸체(141)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 몸체(141)에는 하측에 상기 배출홀(142)과 연통되도록 형성되되, 상기 필터(110) 상측이 삽입되기 위한 삽입홀(142a)이 형성되고, 상기 배출홀(142)과 이격된 위치의 일측에 상기 에어주입부(6)로부터 분사되는 에어를 상기 커버(120) 내측 공간으로 주입하기 위한 에어주입관(7)이 연결되는 에어홀(143)이 형성될 수 있다.
상기 설명한 바와 같이, 상기 필터링부(100)를 통해 원수가 필터링되고 필터(110) 세척 공정이 이루어지는 과정을 구체적으로 살펴보면, 원수공급부(1)로 부터 공급된 원수가 상기 하부부재(130)의 상기 유입홀(132)을 통해 유입되어 상기 필터(110) 내부로 통과하는 과정에서 부피가 큰 이물질 및 물은 상측의 상부부재(140)의 배출홀(142)에 연결된 시료배출관(5)을 통해 배출되고, 부피가 작은 유기물 및 물은 필터(110)의 통과홀(113)을 통해 필터(110) 외측으로 통과하여 상기 커버(120) 내측 공간에 임시 저장된 상태에서 상기 하부부재(130)의 시료이송홀(133)에 연결된 상기 시료흡입관(3)을 통해 상기 시료저장조(4)로 보내진다. 이때, 상기 시료저장조(4)에는 별도의 펌핑수단(예: 펌프)를 통해 흡입력을 발생시킬 수 있고, 시료저장조(4) 측으로부터 발생된 흡입력에 의해 외측으로 통과하여 상기 커버(120) 내측 공간에 임시 저장된 시료가 흡입되어 시료저장조(4)로 이송될 수 있게 된다.
또한, 에어주입부(6)를 통해 분사된 에어 및 세척수는 상기 상부부재(140)의 에어홀(143)을 통해 커버(120) 내부로 유입된 후 필터(110)의 통과홀(113)을 통해 필터(110) 내측으로 통과하면서 필터(110)에 흡착된 이물질이 탈락되면서 세척 공정이 이루어질 수 있게 된다. 이때, 발생하는 세척수는 상기 하부부재(130) 드레인홀(134)과 연결된 드레인관(8)을 통해 외부로 배출된다.
한편, 도 1을 참조하여 설명하면, 시료저장조(4)에 저장된 시료가 설정 레벨 이상으로 유입될 경우 이를 판단한 후 오버플로우되는 시료를 배출하기 위해 상기 시료배출관(5)과 연결되도록 시료저장조(4) 일측 상부에 오버플로우관(9)이 설치될 수 있다.
이렇게 필터링된 시료가 시료저장조(4)에 저장되면 시료이송관(10)을 통해 총유기탄소 측정장치로 보내지게 된다.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 링부재의 절단면을 나타낸 요부확대도이다.
도 8을 참조하면, 상기 링부재(111)는 각각의 단면이 사각형으로 이루어지되, 내측보다 외측의 단면의 폭이 더 크게 형성되어 단면이 사다리꼴 형상으로 이루어질 수 있다. 즉, 링부재(111) 외측의 시료가 통과하는 통과홀(113)에 비해 부피가 큰 이물질은 걸림될 수 있도록 링부재(111)의 내측과 외측의 홀 크기가 다르게 형성될 수 있다. 이는, 링부재(111)의 내측 홀 크기는 크게하여 실제 오염도 측정을 위한 크기의 입자를 가지는 시료의 원활한 유입을 안내하고, 통과홀(113)을 통과하는 시료는 측정에 적합한 조건에 만족하는 시료만을 공급할 수 있도록 하기 위함이다.
도 9를 참조하면, 상기 링부재(111)는 각각의 단면이 사다리꼴 형상으로 이루어지되, 서로 인접한 링부재(111)는 내측의 폭이 다른 크기로 형성되고, 홀수 층에 배열되는 링부재(111)의 내측 제1폭(L1)이 동일하게 형성되고, 짝수 층에 배열되는 링부재(111)의 내측 제2폭(L2)이 동일하게 형성되며, 상기 복수 개의 링부재(111) 사이의 통과홀(113)은 일정하게 동일한 간격으로 형성될 수 있다. 즉, 홀수 층에 배열되는 링부재(111)와 짝수 층에 배열되는 링부재(111)가 번갈아가면서 배열되면서 링부재(111) 내측의 폭이 번갈아가면서 크고 작게 연속적으로 형성될 수 있게 된다.
이와 같이, 홀수 층에 배열되는 링부재(111)의 제1폭(L1)과 짝수 층에 배열되는 링부재(111)의 제2폭(L2)이 차이가 둠으로써 링부재(111)의 두께를 최소화하여 내구성 및 지지력은 유지하면서도 홀수 층에 배열되는 링부재(111)와 짝수 층에 배열되는 링부재(111) 사이의 공간을 확장시킬 수 있어 시료 배출을 용이하게 도모할 수 있는 장점을 가질 수 있게 된다. 즉, 시료 배출에 따른 수압에 견디는 지지력은 유지한 채 원활한 시료배출을 도모할 수 있는 것이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터에 있어 지지부재에 관통홀이 형성된 모습을 나타낸 요부확대도이다.
도 10을 참조하면, 상기 지지부재(112)는 홀수 층 또는 짝수 층에 배열되는 상기 링부재(111)와 접하는 위치에 상기 링부재(111)의 내측 폭 크기에 대응하도록 복수 개의 관통홀(112a)이 연속적으로 형성될 수 있다.
즉, 상기 관통홀(112a)은 상기 지지부재(112) 상에 소정 간격마다 연속적으로 관통되도록 형성되어 필터(110) 내부를 통과하는 원수가 원활하게 통과할 수 있도록 하여 원수의 원활한 흐름을 유도할 수 있게 된다.
한편, 상기 필터(110)는 표면에 흡착된 이물질 세척이 용이하도록, 저마찰성 및 슬립성을 부여하기 위한 코팅층이 형성될 수 있다.
여기서 상기 코팅층은, 이산화티타늄을 에탄올에 혼합하고 분쇄후 콜로이달 지르코니아, 디메틸디메톡시실란, 아산화동 분말, 옥분말을 포함하며, 상기 코팅액은 비점착성, 방오성, 내후성, 내오염성을 부여하기 위해 테프론, 플루오르알콕시실란(FAS), 폴리디메틸실록산 메틸하이드로젠실리콘 오일, 실리콘 수지, 실리콘 분말, 아연 분말을 포함하여 이루어진다.
즉, 상기 코팅층은, 실리콘 수지 100 중량부, 0.1~1.1㎛ 입자크기의 실리콘 분말 15~30 중량부, 1~400 nm 입자크기의 아연분말 5~30 중량부, 콜로이달 지르코니아 50~350 중량부, 테프론 200~550 중량부, 디메틸디메톡시실란 50~250 중량부, 에탄올 100~250 중량부, 플루오르알콕시실란 1~25 중량부, 메틸하이드로젠실리콘 오일10~20 중량부, 폴리디메틸실록산 5~70 중량부, 1~400nm 입자크기의 이산화티타늄 5~75 중량부, 1~400nm 입자크기의 옥분말 0.1~35 중량부, 1~400nm 입자크기의 아산화동 0.1~35 중량부를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 상기 코팅층의 전체 두께는 5 내지 100㎛의 범위로 형성되며, 바람직하게는 20 내지 80㎛의 범위로 형성될 수 있다.
이와 같이, 상기 필터(110) 상에 코팅층을 형성함으로써, 필터(110)에 이물질이 흡착된 상태라 하더라도 에어주입부(6)를 통한 세척과정에서 쉽게 이물질이 탈락되어 세척이 이루어질 수 있게 된다. 즉, 상기 코팅층에 의해 비점착성이나 내마모성을 부여하고, 표면부착방지 효과 및 오염물 제거가 용이한 효과를 발현하게 된다.
이러한 상기 본 발명의 기술적 사상에 의한 다양한 실시예에 따른 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치는 총유기탄소를 측정하여 폐수의 오염도를 판단하기 위한 총유기탄소 측정장치에서 사용할 수 있도록 총유기탄소 측정에 적합한 조건에 만족하는 시료를 공급하기 위해 시료 세정을 하기 위한 장치로서, 부피가 큰 부유물은 걸러내고 측정 규격에 대응하는 크기의 물질만 통과시켜 총유기탄소 측정의 정확도를 높일 수 있고, 장기간 운용에 따라 필터(110)에 흡착된 이물질을 용이하게 세척 가능하여 유지보수 용이성을 확보할 수 있는 효과가 있는 것이다.
이상 설명한 바와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미를 한정하거나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1: 원수공급부 2: 원수관
3: 시료흡입관 4: 시료저장조
5: 시료배출관 6: 에어주입부
7: 에어주입관 8: 드레인관
9: 오버플로우관 10: 시료이송관
100: 필터링부 110: 필터
111: 링부재 112: 지지부재
112a: 관통홀 113: 통과홀
120: 커버 130: 하부부재
131: 몸체 132: 유입홀
132a: 안착홀 133: 시료이송홀
134: 드레인홀 135: 설치홀
140: 상부부재 141: 몸체
142: 배출홀 142a: 삽입홀
143: 에어홀 L1: 제1폭
L2: 제2폭

Claims (10)

  1. 수질 오염 정도를 측정하기 위한 총유기탄소 측정장치에서 사용할 수 있도록 총유기탄소 측정에 적합한 조건에 만족하는 시료를 공급하기 위해 시료 세정을 하기 위한 장치에 있어서,
    원수관을 통해 수질 오염을 측정하고자 하는 측정 대상이 되는 원수를 공급하는 원수공급부;
    상기 원수공급부로부터 공급된 원수가 필터링된 후 수질의 오염도 측정을 위해 총유기탄소 측정장치로 공급되기 위한 시료가 저장되는 시료저장조;
    상기 원수공급부로부터 공급된 원수를 부피가 큰 부유물은 걸러내고 수질의 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질만 통과시키기 위해 필터가 구비된 필터링부; 및
    상기 필터에 흡착된 이물질을 세척하기 위해 상기 필터링부로 에어를 주입하기 위한 에어주입부;를 포함하고,
    상기 필터는,
    복수 개의 금속의 링부재가 소정 간격으로 이격된 상태로 배치되고, 상기 복수 개의 링부재들을 이격된 상태로 고정시키기 위해 상기 링부재 내측에 복수 개의 지지부재가 고정되며, 상기 링부재와 링부재 사이에 수질의 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질이 통과되기 위한 통과홀이 형성되되,
    상기 필터링부는,
    부피가 큰 부유물을 포함하는 물은 내측으로 통과시키고, 수질 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질을 포함하는 물은 외측으로 통과시키는 필터;
    투명 재질의 원통형 형상으로 형성되고, 상기 필터 외측에 설치되는 커버;
    상기 커버 하측에 설치되고, 상기 원수관으로부터 이송된 원수가 상기 필터 내부로 유입되도록 중앙에 유입홀이 형성된 하부부재; 및
    상기 커버 상측에 설치되고, 상기 필터를 통과한 부피가 큰 부유물을 포함하는 물을 상기 필터 외부로 배출시키기 위해 중앙에 배출홀이 형성된 상부부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 하부부재는,
    일측 외주면이 원형으로 형성되고 상기 커버 하측에 설치되는 몸체를 포함하고,
    상기 몸체에는,
    상측에 상기 유입홀과 연통되도록 형성되되, 상기 필터가 안착되기 위한 안착홀이 형성되고, 상기 유입홀과 이격된 위치의 일측에 상기 필터 외측으로 통과된 수질 오염도 측정 규격에 대응하는 크기의 물질을 포함하는 물이 배출되기 위한 시료이송홀이 형성되며, 상기 유입홀과 이격된 위치의 타측에 상기 에어주입부를 통해 필터에 흡착된 이물질을 세척하는 과정에서 사용된 물을 외부로 배출하기 위한 드레인홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 상부부재는,
    일측 외주면이 원형으로 형성되고 상기 커버 상측에 설치되는 몸체를 포함하고,
    상기 몸체에는,
    하측에 상기 배출홀과 연통되도록 형성되되, 상기 필터 상측이 삽입되기 위한 삽입홀이 형성되고, 상기 배출홀과 이격된 위치의 일측에 상기 에어주입부로부터 분사되는 에어를 상기 커버 내측 공간으로 주입하기 위한 에어주입관이 연결되는 에어홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 필터는,
    직경은 25mm, 총길이는 147mm로 이루어지되,
    통과홀은 100 메쉬(MESH)로 형성되는 것을 특징으로 하는 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 링부재는,
    각각이 원형의 링 형태로 이루어지되,
    단면이 사각형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 링부재는,
    각각의 단면이 사각형으로 이루어지되,
    내측보다 외측의 단면의 폭이 더 크게 형성되어 단면이 사다리꼴 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 링부재는,
    각각의 단면이 사다리꼴 형상으로 이루어지되,
    서로 인접한 링부재는 내측의 폭이 다른 크기로 형성되고, 홀수 층에 배열되는 링부재의 내측 제1폭이 동일하게 형성되고, 짝수 층에 배열되는 링부재의 내측 제2폭이 동일하게 형성되며, 상기 복수 개의 링부재 사이의 통과홀은 일정하게 동일한 간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 지지부재는,
    홀수 층 또는 짝수 층에 배열되는 상기 링부재와 접하는 위치에 상기 링부재의 내측 폭 크기에 대응하도록 복수 개의 관통홀이 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치.
  10. 제 1항, 제 3항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터는,
    표면에 흡착된 이물질 세척이 용이하도록, 저마찰성 및 슬립성을 부여하기 위한 코팅층이 형성되고,
    상기 코팅층은,
    실리콘 수지 100 중량부, 0.1~1.1㎛ 입자크기의 실리콘 분말 15~30 중량부, 1~400 nm 입자크기의 아연분말 5~30 중량부, 콜로이달 지르코니아 50~350 중량부, 테프론 200~550 중량부, 디메틸디메톡시실란 50~250 중량부, 에탄올 100~250 중량부, 플루오르알콕시실란 1~25 중량부, 메틸하이드로젠실리콘 오일10~20 중량부, 폴리디메틸실록산 5~70 중량부, 1~400nm 입자크기의 이산화티타늄 5~75 중량부, 1~400nm 입자크기의 옥분말 0.1~35 중량부, 1~400nm 입자크기의 아산화동 0.1~35 중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 총유기탄소 측정장치용 시료 세정장치.
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