KR102212199B1 - 렌즈 연마폐수 여과장치 및 연마폐수 환원시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 옥습기 등과 같은 렌즈 연마기에서 렌즈를 절삭 및 연마하는 과정에서 연마수에 섞여 들어간 렌즈파티클 및 미세렌즈입자를 효율적으로 제거함으로써 연마수를 렌즈 연마에 다시 사용할 수 있도록 환원하며, 미세플라스틱이 섞여있는 연마수의 배출을 원천적으로 차단하여 수질오염을 방지할 수 있는 렌즈 연마폐수 여과장치 및 연마폐수 환원시스템에 관한 것으로서, 이송펌프의 이송압에 의해 가압된 렌즈 연마폐수가 상부로 유입되어 하부로 토출되면서 회전류를 형성하도록 상부직경보다 하부직경이 작도록 테이퍼진 수직단면을 갖는 케이싱; 일면이 상기 케이싱의 내주면에 밀착되고, 타면은 사선 방향으로 다수의 골이 형성된 메시망; 및 상기 메시망의 내부에 구비되어, 상기 케이싱의 상부로부터 유입되면서 회전류를 형성하는 상기 렌즈 여과폐수를 담을 수 있도록 상기 케이싱의 상부에 입구가 개방된 채 고정되고, 측면부는 상기 회전류에 의하여 상기 메시망에 밀착되며, 저면부는 상기 렌즈 연마폐수로부터 분리되어 적층되는 미세렌즈입자를 담고, 상기 미세렌즈입자가 분리된 환원수는 외부로 배출하는 부직포대;를 포함하는 렌즈 연마폐수 여과장치 및 이를 구비한 렌즈 연마폐수 환원시스템을 제공한다.
Description
본 발명은 렌즈 연마폐수 처리장치에 관한 것으로서, 특히 옥습기 등과 같은 렌즈 연마기에서 렌즈를 절삭 및 연마하는 과정에서 연마수에 섞여 들어간 렌즈파티클 및 미세렌즈입자를 효율적으로 제거함으로써 연마수를 렌즈 연마에 다시 사용할 수 있도록 환원하며, 미세플라스틱이 섞여있는 연마수의 배출을 원천적으로 차단하여 수질오염을 방지할 수 있는 렌즈 연마폐수 여과장치 및 연마폐수 환원시스템에 관한 것이다.
일반적으로 연마기에서 렌즈를 연마 가공할 시 연마수단과 피 가공체인 렌즈와의 접촉에 의해 열과 함께 매우 많은 분진과 파티클이 발생하게 된다.
이때, 발생된 분진 및 파티클로 인해 연마 불량이 발생될 수 있으며, 연마 과정에서 발생되는 열에 의해 렌즈 또는 연마수단의 물성이 변경되거나, 파손되기 때문에, 이를 해결하기 위해 연마수단과 렌즈의 접촉부에 연마수를 공급함으로써, 연마수단 및 렌즈의 온도상승을 억제하고, 분진이 날리는 것을 방지한다.
일례로서, 안경렌즈는 원형으로 제조되고 안경테는 다양한 형태로 디자인되기 때문에, 안경렌즈를 안경테에 끼우기 위해서는 안경렌즈의 가장자리를 안경테의 형상과 홈에 맞도록 가공하게 되는데, 이러한 렌즈의 절삭 및 연마에 사용되는 연마기 중 하나가 옥습기(Edger)이다.
안경렌즈의 재료로는 보통 유리 또는 플라스틱 소재가 사용되는데, 옥습기에서 분당 3,000-6,000회의 고속으로 회전하는 다이아몬드 지석이 렌즈를 가공함에 따라 마찰에 의하여 900℃ 이상의 고열을 발생시키므로, 고열로부터 렌즈의 손상을 방지하도록 윤활과 냉각을 위해 연마수를 사용하며, 그 외에도 부식방지제와 이물질이 지석에 부착되는 것을 방지하여 연삭력을 높여주는 청정제 등이 들어있는 냉각제를 사용하기도 한다.
옥습기에서 렌즈가 연마되면서 발생하는 미세렌즈입자는 연마수와 섞여서 배출되는데, 종래에는 이러한 렌즈가공에 사용된 연마수(이하 '연마폐수')를 하수구를 통해 바로 방류하거나 연마폐수를 집수통에 수집한 후, 필터로 여과하여 연마수로 재사용하다가 슬러지가 과도하게 발생하여 더 이상의 여과가 곤란하면 하수구를 통해 방류하여 왔다.
그러나 연마폐수와 슬러지에는 미세렌즈입자뿐만 아니라 발암성 물질 또는 의심물질인 디클로로메탄, 클로로포름, 페놀, 시안, 1.4-다이옥산, 포름알데히드와 중금속인 구리 등이 검출되었으며, 일반 수질항목 분석결과, COD는 기준치의 6-13배, SS(부유물질)는 기준치의 25-31배까지 높게 나타났다. 이러한 분석결과는 연마폐수와 슬러지가 심각한 수질오염과 환경오염을 유발하게 된다는 것을 나타내는 것이다.
이에 따라, 물환경보전법 시행규칙(2019.10.17. 개정; 2021.01.01. 시행; 2021.06.30. 신고)에서는 안경원의 렌즈 연마폐수가 법 제도권 내에서 관리를 받도록 규정하고 있다. 개정된 물환경보전법 시행규칙에 따라 렌즈 연마폐수는 2021년 1월부터 외부 배출(하수구)이 금지되므로 국내 10,500여개의 모든 안경원은 적법한 시설을 갖추고 2021년 1월부터 6월까지 관할 행정관청에 이를 자진신고할 것이 의무화 되었다.
물환경보전법 시행규칙에 따르면, 기타수질오염원 설치 및 관리자로 구분되는 안경원에서 렌즈를 제작하는 시설은 폐수를 배출허용기준 이하로 처리하여 배출하려는 경우 수질오염물질을 제거하기 위하여 여과 등 적절한 방법으로 처리해야 하고, 여과 처리를 할 때에는 부직포 등의 재질로 제작된 평균 공극크기 10um 이하 또는 이와 동등 이상 성능을 가진 여과장치를 사용하여야 하며, 이 때 발생되는 슬러지를 주기적으로 제거하여 여과장치의 기능이 적정하게 유지되도록 해야 한다.
안경원의 렌즈 연마폐수의 처리방안 중 하나로, 한국등록특허공보 제10-0419351호에는 저장조에 유입된 연마수가 혼탁하면 내부 하측에 여과필터를 구비하는 여과조에 연마수를 공급하여 연마수가 자중에 의하여 하부의 저장조에 떨어지면서 이물질이 여과필터에 의해 걸러지도록 하고, 여과필터에 적재된 이물질은 히터부재로 수분을 제거한 후 제거하는 렌즈 연마수의 재생방법 및 재생장치가 개시되어 있다.
그러나 이러한 종래의 연마폐수 여과 및 재사용 방식의 경우에 연마폐수의 여과 및 재사용을 통해 물 소비량을 줄일 수 있고, 연마폐수를 여과하는 데 섬유필터를 사용함으로써 연마입자에 대한 효과적인 여과가 가능한 반면, 렌즈의 가공량이 많은 경우에 연마입자에 의한 필터의 막힘이 빈번히 발생한다.
따라서 필터 사용량이 증가하고, 그로 인해 필터의 잦은 교체가 불가피함으로써 그에 따른 비용 지출과 유지 관리에 따른 부담이 가중되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 등록특허공보 제10-1889229호에는 옥습기에서 배출되는 연마폐수를 수집하는 집수통 입구에 직경 1㎜ 이상의 이물질을 여과하는 제1필터와, 집수통 출구에 직경 1㎜ 이상의 이물질을 여과하는 제2필터 및 집수통 내부에 슬러지만 걸러내는 슬러지여과망을 구비하고, 내부에 수집된 연마폐수에 고주파 진동을 전달하여 슬러지의 응집을 향상시키며 슬러지여과망의 막힘을 방지하는 초음파발진기를 집수통 하부에 구비하는 옥습기용 연마폐수 처리장치가 개시되어 있다.
그러나 이러한 옥습기용 연마폐수 처리장치의 경우에도 제1필터와 제2필터가 금속 메시 타입이어서 분해, 세척한 후 재사용이 가능할 뿐 여전히 렌즈의 가공량이 많은 경우에 연마입자에 의한 필터의 막힘이 빈번히 발생하며, 이에 따라 필터의 잦은 분해 및 세척이 불가피함으로써 그에 따른 번거로움과 불편함이 여전히 존재하는 문제점이 있다.
또한, 옥습기를 이용하여 렌즈가공 시 연마수와 냉각수 등을 사용함에도 불구하고 마찰에 의하여 발생하는 고열로 인해 발암성 물질 또는 의심물질이 포함된 분진 및 연소가스가 작업공간에 퍼짐으로써, 심한 악취와 함께 이 기체를 흡입하게 되는 작업자의 건강에 직접적인 피해가 우려되는 것이 현실이다.
따라서 필터의 잦은 교체나 분해, 세척 없이 장시간 연마폐수를 효율적으로 여과 및 환원하여 연마수로 재사용할 수 있도록 하고, 렌즈파티클 및 미세렌즈입자를 연마폐수로부터 효율적으로 여과 및 제거할 수 있으며, 악취와 발암성 물질 또는 의심물질을 흡입할 수 밖에 없는 작업환경을 개선할 수 있는 렌즈 연마폐수 여과장치 및 연마폐수 환원시스템의 개발이 절실한 실정이다.
이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려하여 기존의 렌즈 연마폐수 처리장치가 지닌 한계 및 문제점의 해결에 역점을 두어, 메시 타입의 필터를 사용하지 않고도 미세렌즈입자를 여과하여 쉽게 제거할 수 있어 필터의 소비량을 최소화 하고, 연마폐수를 환원시켜 연마수로 사용할 수 있어 물 소비량을 절감하며, 연마폐수를 전혀 배출하지 않음으로써 수질오염 및 환경오염을 원천적으로 차단하는 효과를 도모할 수 있는 새로운 방식의 렌즈 연마폐수 여과장치 및 연마폐수 환원시스템을 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 미세렌즈입자를 걸러내는 필터의 잦는 교체나 세척 없이 장시간 연마폐수를 효율적으로 여과 및 환원하여 연마수로 재사용할 수 있도록 하고, 렌즈파티클 및 미세렌즈입자를 연마폐수로부터 효율적으로 여과 및 제거할 수 있도록 하는 렌즈 연마폐수 여과장치 및 연마폐수 환원시스템을 제공하는 데 있는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제 및 목적은 렌즈의 연마 중 발생하는 악취와 발암성 물질 또는 의심물질을 제거하여 쾌적한 작업환경을 유지할 수 있도록 하는 렌즈 연마폐수 여과장치 및 연마폐수 환원시스템을 제공하는데 있는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제 및 목적은 여과된 슬러지에 함유된 수분을 완전히 제거하여 간편하게 분리배출할 수 있도록 하는 렌즈 연마폐수 여과장치 및 연마폐수 환원시스템을 제공하는데 있는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제 및 목적은 연마기의 형태나 종류에 관계 없이 모든 연마기에 간편하게 적용 가능한 렌즈 연마폐수 여과장치 및 연마폐수 환원시스템을 제공하는데 있는 것이다.
여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 여과장치는, 이송펌프의 이송압에 의해 가압된 렌즈 연마폐수가 상부로 유입되어 하부로 토출되면서 회전류를 형성하도록 상부직경보다 하부직경이 작도록 테이퍼진 수직단면을 갖는 케이싱; 일면이 상기 케이싱의 내주면에 밀착되고, 타면은 사선 방향으로 다수의 골이 형성된 메시망; 및 상기 메시망의 내부에 구비되어, 상기 케이싱의 상부로부터 유입되면서 회전류를 형성하는 상기 렌즈 여과폐수를 담을 수 있도록 상기 케이싱의 상부에 입구가 개방된 채 고정되고, 측면부는 상기 회전류에 의하여 상기 메시망에 밀착되며, 저면부는 상기 렌즈 연마폐수로부터 분리되어 적층되는 미세렌즈입자를 담고, 상기 미세렌즈입자가 분리된 환원수는 외부로 배출하는 부직포대;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템은, 상기 렌즈 연마폐수 여과장치; 및 렌즈 연마기에서 배출되는 렌즈 연마폐수를 저장하고, 상기 렌즈 연마기의 구동에 따라 이송펌프를 가동하여 상기 여과장치에 상기 렌즈 연마폐수를 상기 여과장치에 이송하는 저수부;로 구성되어, 상기 여과장치에서 배출되는 상기 환원수를 상기 렌즈 연마기에 공급하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템에 있어서, 상기 저수부는 상기 렌즈 연마기에서 배출되는 렌즈 연마폐수에 포함된 미세렌즈입자보다 큰 렌즈입자가 내부로 유입되는 것을 차단하도록 상기 렌즈 연마기에서 배출되는 렌즈 연마폐수를 1차 여과하는 메시 필터를 상부에 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템에 있어서, 상기 저수부 내부의 공기를 흡입하여 미세입자 및 초미세입자를 여과한 후 외부로 배출하는 탈취부;를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템은, 상기 이송펌프와 상기 여과장치 사이에 연결되어, 상기 이송펌프가 정지할 시 상기 여과장치에서 상기 이송펌프로 역류하는 공기의 압력을 낮추도록 상기 역류하는 공기를 담는 에어포켓;을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이 본 발명은 미세렌즈입자를 걸러내는 필터의 잦는 교체나 세척 없이 장시간 연마폐수를 효율적으로 여과 및 환원하여 연마수로 재사용할 수 있어 매우 경제적이다.
또한, 본 발명은 렌즈의 연마 중 발생하는 악취와 발암성 물질 또는 의심물질을 제거함으로써 쾌적한 작업환경을 유지하여 사용자의 건강 증진에 효과적이다.
또한, 본 발명은 여과된 슬러지에 함유된 수분을 완전히 제거하여 간편하게 분리배출할 수 있으며, 이에 따라 수질오염원을 원천적으로 차단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 연마기의 형태나 종류에 관계 없이 모든 연마기에 간편하게 적용 가능하고, 연마기만 구동하여도 전체 시스템이 연동하여 구동될 수 있도록 설계됨으로써 사용성과 편의성이 매우 높다.
도 1은 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 일례를 간략히 나타낸 블록구성도,
도 2는 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 배면도,
도 5는 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 우측면도,
도 6은 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 좌측면도,
도 7은 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 분해사시도,
도 8은 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 여과장치의 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 에어포켓의 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 배면도,
도 5는 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 우측면도,
도 6은 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 좌측면도,
도 7은 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 분해사시도,
도 8은 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 여과장치의 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 에어포켓의 단면도.
이하에서는 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 여과장치 및 이를 포함하는 연마폐수 환원시스템에 대한 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시 예는 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것으로, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않고 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타낸다. 하기의 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것일 뿐, 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
아울러 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, "부"의 용어에 대한 의미는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위 또는 모듈 형태를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 혹은 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수도 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 여과장치 및 이를 포함하는 연마폐수 환원시스템의 일례를 간략히 나타낸 블록구성도이고, 도 2 내지 도 6은 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 사시도와 정면도, 배면도, 우측면도 및 좌측면도를 각각 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 주요부의 내부 구성도를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 여과장치의 단면도를 나타낸 도면이다.
이하에서, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 연마폐수 여과 및 환원 과정을 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템은, 렌즈연마기(10, 이하 '옥습기')로 공급할 연마수를 저장하고, 옥습기(10)로부터 렌즈 연마 가공 신호가 있으면, 저장된 연마수를 이송펌프(120)를 구동하여 여과부(200)로 이송하는 저수부(100)와, 상기 저수부(100)로부터 이송되는 연마수를 이송받아서 필터링한 후 상기 옥습기(10)에 연마수로 공급하는 여과부(200)로 구성된다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템은, 옥습기(10)에서 렌즈 연마 가공 시 발생하는 연기(공기 중에 분산되면서 악취를 내뿜는 초미세입자를 포함하는 공기)를 흡입하고 탈취하여 깨끗한 공기로 배출하는 탈취부(300)를 더 포함할 수 있다. 탈취부(300)는 옥습기(10)로부터 저수부(100)에 집수되는 연마폐수(W1)와 함께 유입되는 공기(G1)를 흡기관(L2) 연결부(350)를 통해 수집하여 악취와 발암성 물질 또는 의심물질을 포함하는 초미세입자를 필터링한 후 깨끗한 공기(G2)로 배출한다. 하기에서 본 발명에 따른 탈취부(300)에 대하여 더 상세히 설명한다.
이에 따라, 옥습기(10)는 여과부(200)에서 공급되는 연마수를 사용하여 렌즈를 연마 가공하게 되고, 렌즈 연마 가공에 사용된 연마폐수(W1)는 다시 저수부(100)로 집수되며, 여과부(200)에서 필터링되어 다시 옥습기(10)에 연마수로 공급되는 환원사이클을 이루게 된다. 또한, 옥습기(10)에서 렌즈 연마 가공에 따라 발생한 악취와 발암성 물질 또는 의심물질을 포함하는 초미세입자가 섞인 공기(G1)를 필터링한 후 깨끗한 공기(G2)로 배출하여 연마수뿐만 아니라 공기도 환원사이클을 이루게 한다.
본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템을 더욱 상세히 설명하면, 옥습기(10)가 렌즈를 연마 가공함에 따라, 옥습기(10)로부터 렌즈 연마 가공에 따라 발생하는 렌즈파티클(P1) 및 미세렌즈입자(P2)가 섞인 연마폐수(W1)가 자중에 의하여 옥습기(10)의 하부에 위치한 옥습기 연결부(101)를 통해 저수부(100)에 집수된다. 이때, 상기 연결부(101)는 옥습기(10)의 형태나 종류에 관계 없이 모든 옥습기(10)에 바로 적용 가능하도록 다양한 직경의 옥습기 배수관이 삽입될 수 있는 큰 직경으로 구비된다.
상기 저수부(100)는 연마폐수(W1)에 포함되어 있는 상대적으로 입자가 큰 렌즈파티클(P1)을 1차 필터링하는 제1필터(110)를 상부에 구비한다. 이때, 상기 제1필터(110)는 20-30메시인 메시 필터(Mesh Filter)로서 상대적으로 입자가 큰 렌즈파티클(P1)만이 걸러지므로, 단시간에 구멍이 막혀서 필터링 기능이 저하되지 않으므로, 연마폐수(W1)의 필터링이 장시간 원활하게 이루어질 수 있어 잦은 교체 또는 세척이 필요치 않다.
제1필터(110)에서 렌즈파티클(P1)이 걸러진 후 상기 저수부(100)에 모인 연마폐수(W2)에는 생태계에서 심각한 오염을 일으키므로 하수도에 절대 배출되어서는 안되는 다수의 미세렌즈입자(P2)가 포함되어 있다.
상기 저수부(100)에 모인 연마폐수(W2)는 미세렌즈입자(P2)와 함께 이송펌프(120)에 의하여 여과부(200)로 이송된다.
전술한 바와 같이, 상기 저수부(100)는 본 발명에 따른 연마폐수 환원시스템의 초기 구동 시에는 옥습기(10)에 렌즈 연마 가공을 위해 공급되는 연마수가 적정량 저장된 상태로서, 본 발명에 따른 연마폐수 환원시스템의 가동이 계속될수록 연마수는 상기 여과부(200)에서 걸러지는 미세렌즈입자(P2)의 더미(이하 '슬러지')와 함께 제거됨과 아울러 자연증발에 의하여 그 저수량이 줄어든다.
따라서 상기 저수부(100)의 저수량을 적정하게 유지하기 위하여 연마수를 보충해 줄 필요가 있다. 이를 위하여, 상기 저수부(100)는 저수량을 외부에서 확인할 수 있도록 투명한 바디로 이루어지는 것이 바람직하며, 렌즈 연마 가공에 필요한 적정량의 연마수가 유지될 수 있도록 바디의 일측에 최소 저수량을 표시하는 눈금을 구비하는 것이 좋다. 또한, 옥습기(10)가 렌즈를 연마 가공하는 과정에서 발생하는 거품으로 인하여 저수부(100)에 여유분의 공간이 필요하므로 최소 저수량과 함께 최대 저수량을 표시하는 눈금도 구비하는 것이 바람직하다.
이에 따라, 사용자는 저수부(100)의 바디에 표시된 눈금에 의하여 저수량이 최소 저수량 이하로 떨어지거나 떨어질 것으로 예상되면, 옥습기(10)를 통해 연마수를 공급하거나 저수부(100)의 뚜껑을 통해 최대 저수량 이하로 연마수를 보충할 수 있다.
한편, 옥습기(10)가 렌즈를 연마 가공하는 과정에서 발생하는 거품에는 미세렌즈입자(P2)가 달라붙어 있기 때문에 거품을 제거하지 않으면 거품에 달라붙어 있는 미세렌즈입자(P2)는 저수부(100)의 연마폐수(W2) 속으로 침전되지 않는다. 따라서 본 발명에 따른 연마폐수 환원시스템에서는, 옥습기(10)가 렌즈를 연마 가공하는 과정에서 발생하는 거품을 억제 및 제거하기 위하여 옥습기(10) 또는 저수부(100)에 소포제를 투입한다. 상기 소포제는 소포기능과 함께 탈취기능을 하는 성분을 더 포함할 수 있다.
상기 여과부(200)는 상기 저수부(100)로부터 연마폐수(W2)를 이송받아서 연마폐수(W2)에 섞여 있는 미세렌즈입자(P2)를 연마폐수(W2)로부터 분리하여 저면부에 적층하고, 미세렌즈입자(P2)가 걸러진 환원수(W3)를 옥습기(10)에 연마수로 공급한다.
도 8의 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 여과장치의 단면도를 참조하면, 본 발명에 따른 여과부(200)는 연마폐수관(L1) 연결부(201)를 통해 상부유입구(220)로 유입되는 연마폐수(W2)가 이송펌프(120)의 이송압에 의해 가압되어 제2필터(210)의 상부에서부터 회전류를 형성하며 하부로 내려감에 따라 연마폐수(W2)에 섞여 있던 미세렌즈입자(P2)에는 원심력이 생성되면서 연마폐수(W2)로부터 분리되어 제2필터(210)의 저면부에 적층되고, 미세렌즈입자(P2)와 분리된 환원수(W3)는 제2필터(210)의 저면부를 통해 하부토출구(230)로 토출된 후 환원수관 연결부(202)와 연결된 연마수공급라인을 통해 옥습기(10)로 제공된다.
상기 제2필터(210)는 미세렌즈입자(P2)를 기계적인 원심력을 이용하여 분리하는 사이클론 원리를 적용한 필터로서, 사이클론 현상을 구현하기 위해 상부직경보다 하부직경이 작도록 테이퍼진 수직단면을 갖는 케이싱(211, Casing)과, 일면은 상기 케이싱(211)의 내주면에 밀착되고, 사이클론 현상을 극대화하기 위해 타면은 사선 방향으로 다수의 골이 형성된 메시망(212, Mesh Net)과, 연마폐수(W2)로부터 분리된 미세렌즈입자(P2)가 적정량 적층되면 이를 여과부(200)로부터 쉽게 제거하기 위해 상기 메시망(212)의 내측에 부직포대(미도시함)를 구비한다. 상기 메시망(212)은 케이싱(211)의 내벽에 밀착되도록 하기 위하여 부채꼴 또는 사다리꼴 모양으로 재단한 후 원형으로 말아서 케이싱(211) 내부에 삽입하는 것이 바람직하다.
상기 부직포대는 상기 여과부(200) 가동 시 상부유입구(220)로 유입되면서 회전류를 형성하는 여과폐수(W2)를 담을 수 있도록 케이싱(211)의 상부에 억지끼움되는 고정링(213)에 의하여 입구가 개방된 채 고정되고, 측면부는 회전류에 의하여 상기 메시망(212) 밀착되며, 저면부는 연마폐수(W2)로부터 분리되어 제2필터(210)의 저면부에 적층되는 미세렌즈입자(P2)가 담기도록 한다.
이에 따라, 여과부(200) 정지 시 상기 부직포대를 제거함으로써 그 안에 적층된 미세렌즈입자(P2)를 간편하고 깔끔하게 한꺼번에 여과부(200)로부터 제거할 수 있다. 상기 부직포대는 미세렌즈입자(P2)가 충분히 통과할 수 있을 정도로 조직이 성글지만, 본 발명에 따른 사이클론 원리를 통해 바닥에 적층되어 슬러지가 된 미세렌즈입자(P2)는 부직포대 내에 남아있게 되고 미세렌즈입자(P2)가 분리된 환원수(W3)만이 부직포대를 통과하여 토출된다.
이때, 상기 부직포대에 모아져서 여과부(200)로부터 부직포대째로 제거되는 슬러지에는 일부 연마폐수(W2)가 남아있어 여전히 적법한 배출이 곤란한 상태이다. 따라서 본 발명에 따른 연마폐수 환원시스템에서는, 남은 연마폐수(W2)의 수분을 흡수하고 고형화하는 흡수성 응고제를 투입하여 슬러지와 연마폐수(W2)를 분말로 응고시킨 후, 간편하게 분리배출할 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 여과부(200)는 연마폐수(W2)가 이송펌프(120)의 이송압에 의해 가압된 상태로 상부유입구(220)로 유입되기 때문에, 상부에 압력뚜껑(203)를 구비하며, 압력뚜껑(203)을 고정하기 위한 다수의 로킹암(205)과 로킹후크(206)를 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 압력뚜껑(203)의 상부에는 압력뚜껑(203)을 개폐하기 위한 손잡이(204)를 구비한다.
도 5의 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 우측면도를 참조하면, 도면의 참조번호 400은 전원부를 가리킨다. 전원부(400)는 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템을 구동하는 전원을 공급하기 위한 것이다. 전원부(400)는 옥습기(10)의 온/오프에 연동하여 전원이 공급 및 차단되도록 옥습기(10)로부터 인가되는 전원플러그와 연결되는 옥습기 연동콘센트(402)와, 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템에 인가되는 전원을 온/오프하는 메인스위치(401)와, 상기 저수부(100)의 이송펌프(120)의 전원플러그와 상기 탈취부(300)의 전원플러그를 각각 연결하여 전원을 공급할 수 있도록 하는 방수콘센트(403)를 포함한다. 여기서, 상기 메인스위치(401)는 누전차단 기능을 갖는 누전차단기일 수 있다.
따라서 메인스위치(401)가 온(On)된 상태에서 옥습기(10)가 가동되면, 이에 따라 상기 옥습기 연동콘센트(402)를 통해 전원이 시스템에 공급되며, 방수콘센트(403)를 통해 이송펌프(120) 및 탈취부(300)에 전원이 공급된다.
본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 탈취부(300)는 전면에 동작을 제어하기 위한 제어수단들을 구비한다. 제어수단들은 탈취부(300)를 온/오프 하는 구동스위치(301)와, 시스템과 연동 또는 독립적으로 탈취부(300)만 구동시키기 위한 모드스위치(302)와, 탈취부(300)의 구동시간을 지정할 수 있어 모드스위치(302)가 연동모드일 때에 옥습기(10)가 오프(Off)되어도 일정시간 동안 구동되도록 하는 타이머(303) 및 탈취부(300)의 구동여부를 표시하는 구동램프(304)를 포함할 수 있다.
또한, 탈취부(300)의 후면에는 전원부(400)의 방수콘센트(403)와 연결되어 옥습기(10)와 연동하여 구동하는 전원을 인가받기 위한 연동전원 콘센트(305)와 옥습기(10)의 구동과 무관하게 독립적으로 탈취부(300)를 구동시키기 위해 외부전원을 직접 인가받기 위한 직접전원 콘센트(306)를 더 구비할 수 있다.
연동모드를 예로 들어 설명하면, 옥습기(10)의 구동에 따라 탈취부(300)는 팬(360)이 구동되어 옥습기(10)로부터 저수부(100)에 집수되는 연마폐수(W1)와 함께 유입되는 공기(G1)를 흡기관(L2) 연결부(350)를 통해 흡입한다.
흡입된 공기(G1)는 탈취부(300)의 하부에서 상부로 이동되면서 캐빈필터(320, Cabin Filter)에서 1차로 공기 중에 있는 미세입자가 여과되고, 탄소입자들로 이루어진 탄소필터(310)에서 2차로 악취물질 등이 여과되며, 마지막으로 헤파필터(330, HEPA Filter)에서 3차로 발암성 물질 또는 의심물질인 초미세입자가 여과됨으로써 배기구를 통해 깨끗한 공기(G2)가 배출된다. 본 발명에 따른 탈취부(300)는 3차에 걸친 필터링을 통해 미세먼지를 비롯한 악취뿐만 아니라 발암성 물질 또는 의심물질을 포함하는 초미세입자를 필터링하여 깨끗한 공기(G2)로 배출한다. 한편, 고가의 헤파필터(330)에 탄소필터(310)로부터 유입되는 탄소입자를 차단하기 위해 저가의 부직포시트(340)가 탄소필터(310)와 헤파필터(330) 사이에 더 구비될 수 있다.
도 9는 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 환원시스템의 에어포켓의 단면도로서, 도 2 및 도 9를 참조하면, 에어포켓(500)은 이송펌프(120)에서 여과부(200)로 연결되는 연마폐수관(L1) 상에 구비될 수 있다.
이송펌프(120)에서 연마폐수관(L1)을 통해 여과부(200)로 이송되는 연마폐수(W2)가 이송펌프(120)의 이송압에 의해 여과부(200)의 상부유입구(220)를 통해 유입되고 하부토출구(230)를 통해 환원수(W3)가 토출되기 때문에, 이송펌프(120)의 구동이 정지되면 여과부(200) 내의 압력이 이송펌프(120)의 압력보다 높아져서 연과부(200) 내의 공기가 연마폐수관(L1)을 타고 이동하여 이송펌프(120)에 공기가 차게 된다. 이송펌프(120)에 공기가 차게 되면 이송펌프(120)가 동작하지 않기 때문에, 옥습기(10)를 구동하기 전에 연마폐수관(L1)에서 공기를 빼 주어야 하는 번거로운 문제가 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 이송펌프(120)에서 여과부(200)로 연결되는 연마폐수관(L1) 상에 구비되는 에어포켓(500)은 하부에 이송펌프(120)와 연결되는 이송펌프측 연결부(530) 및 상부에 여과부(200)와 연결되는 여과부측 연결부(540)를 구비하고, 내부에 공기버퍼(510)와 연마폐수버퍼(520)를 구비한다.
이에 따라, 이송펌프(120)가 정지하면 상대적으로 압력이 높은 여과부(200) 내의 공기가 연마폐수관(L1)을 타고 여과부측 연결부(540)를 통해 공기버퍼(510)에 유입된다. 이때, 연마폐수관(L1)에 비해 넓은 공간을 갖는 공기버퍼(510)를 만나면서 역류하던 공기의 압력이 낮아진다. 이에 따라 에어포켓(500) 내부를 채우고 있던 연마폐수(W2)를 이송펌프(120)까지 밀어낼 힘을 잃게 됨으로써, 다시 옥습기(10)를 구동할 시 이송펌프(120)가 정상적으로 구동된다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 여과장치 및 이를 포함하는 연마폐수 환원시스템은, 미세렌즈입자를 걸러내는 필터의 잦는 교체나 세척 없이 장시간 연마폐수를 효율적으로 여과 및 환원하여 연마수로 재사용할 수 있고, 렌즈파티클 및 미세렌즈입자를 연마폐수로부터 효율적으로 여과 및 제거할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 여과장치 및 이를 포함하는 연마폐수 환원시스템은, 렌즈의 연마 중 발생하는 악취와 발암성 물질 또는 의심물질을 제거하여 쾌적한 작업환경을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 여과장치 및 이를 포함하는 연마폐수 환원시스템은, 여과된 슬러지에 함유된 수분을 완전히 제거하여 간편하게 분리배출할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 렌즈 연마폐수 여과장치 및 이를 포함하는 연마폐수 환원시스템은, 연마기의 형태나 종류에 관계 없이 모든 연마기에 간편하게 적용 가능하다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시 예를 중심으로 구체적으로 기술되었으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.
100: 저수부 101: 옥습기 연결부
102: 배기관 연결부 110: 제1필터
120: 이송펌프
200: 여과부 201: 연마폐수관 연결부
202: 환원수관 연결부 203: 압력뚜껑
204: 손잡이 205: 로킹암
206: 로킹후크 210: 제2필터
211: 제2필터 케이싱 212: 메시망
213: 고정링 220: 상부유입구
230: 하부토출구
300: 탈취부 301: 구동스위치
302: 모드스위치 303: 타이머
304: 구동램프 305: 연동전원 콘센트
306: 직접전원 콘센트
310: 탄소필터 320: 캐빈필터
330: 헤파필터 340: 부직포시트
350: 흡기관 연결부 360: 팬
400: 전원부 401: 메인스위치
402: 옥습기 연동콘센트 403: 방수콘센트
500: 에어포켓 510: 공기버퍼
520: 연마폐수버퍼 530: 이송펌프측 연결부
540: 여과부측 연결부
L1: 연마폐수관 L2: 흡기관
102: 배기관 연결부 110: 제1필터
120: 이송펌프
200: 여과부 201: 연마폐수관 연결부
202: 환원수관 연결부 203: 압력뚜껑
204: 손잡이 205: 로킹암
206: 로킹후크 210: 제2필터
211: 제2필터 케이싱 212: 메시망
213: 고정링 220: 상부유입구
230: 하부토출구
300: 탈취부 301: 구동스위치
302: 모드스위치 303: 타이머
304: 구동램프 305: 연동전원 콘센트
306: 직접전원 콘센트
310: 탄소필터 320: 캐빈필터
330: 헤파필터 340: 부직포시트
350: 흡기관 연결부 360: 팬
400: 전원부 401: 메인스위치
402: 옥습기 연동콘센트 403: 방수콘센트
500: 에어포켓 510: 공기버퍼
520: 연마폐수버퍼 530: 이송펌프측 연결부
540: 여과부측 연결부
L1: 연마폐수관 L2: 흡기관
Claims (5)
- 이송펌프의 이송압에 의해 가압된 렌즈 연마폐수가 상부로 유입되어 하부로 토출되면서 회전류를 형성하도록 상부직경보다 하부직경이 작도록 테이퍼진 수직단면을 갖는 케이싱;
상기 케이싱에 유입되는 렌즈 연마폐수의 이송압이 유지되도록 상기 케이싱의 상부에 결합되는 압력뚜껑;
부채꼴 또는 사다리꼴 모양으로 재단한 후 원형으로 말아서 상기 케이싱의 내부에 삽입되어, 바깥면이 상기 케이싱의 내벽에 밀착되고, 안쪽면은 사선 방향으로 다수의 골이 형성되어, 상기 렌즈 연마폐수에서 미세렌즈입자가 상기 케이싱의 저면부로 분리 및 슬러지로 적층되도록 상기 회전류의 형성을 가속하는 메시망; 및
상기 미세렌즈입자가 통과하는 조직을 가진 부직포로 형성한 포대로서, 상기 케이싱의 상부로부터 유입되는 상기 렌즈 연마폐수를 담을 수 있도록 상기 케이싱의 상부에 억지끼움되는 고정링에 의하여 입구가 개방된 채 고정되고, 측면부는 상기 회전류에 의하여 상기 메시망에 밀착되며, 저면부는 상기 렌즈 연마폐수로부터 분리 및 적층되어 슬러지가 된 미세렌즈입자를 담아 포대째로 외부로 배출하는 부직포대;를 포함하는 렌즈 연마폐수 여과장치.
- 제 1항의 렌즈 연마폐수 여과장치; 및
렌즈 연마기에서 배출되는 렌즈 연마폐수를 저장하고, 상기 렌즈 연마기의 구동에 따라 이송펌프를 가동하여 상기 여과장치에 상기 렌즈 연마폐수를 상기 여과장치에 이송하는 저수부;로 구성되어,
상기 여과장치에서 배출되는 환원수를 상기 렌즈 연마기에 공급하는 것을 특징으로 하는 렌즈 연마폐수 환원시스템.
- 제 2항에 있어서, 상기 저수부는,
상기 렌즈 연마기에서 배출되는 렌즈 연마폐수에 포함된 미세렌즈입자보다 큰 렌즈입자가 내부로 유입되는 것을 차단하도록 상기 렌즈 연마기에서 배출되는 렌즈 연마폐수를 1차 여과하는 메시 필터를 상부에 구비하는 것을 특징으로 하는 렌즈 연마폐수 환원시스템.
- 제 2항에 있어서,
상기 저수부 내부의 공기를 흡입하여 미세입자 및 초미세입자를 여과한 후 외부로 배출하는 탈취부;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 렌즈 연마폐수 환원시스템.
- 제 2항에 있어서,
상기 이송펌프와 상기 여과장치 사이에 연결되어, 상기 이송펌프가 정지할 시 상기 여과장치에서 상기 이송펌프로 역류하는 공기의 압력을 낮추도록 상기 역류하는 공기를 담는 에어포켓;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 렌즈 연마폐수 환원시스템.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| KR1020200039648A KR102212199B1 (ko) | 2020-04-01 | 2020-04-01 | 렌즈 연마폐수 여과장치 및 연마폐수 환원시스템 |
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| JP2021543289A JP7249063B2 (ja) | 2020-04-01 | 2021-03-31 | レンズ研磨廃水用濾過装置および研磨廃水還元システム |
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2020
- 2020-04-01 KR KR1020200039648A patent/KR102212199B1/ko active IP Right Grant
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