KR200389729Y1 - 폐수열 회수 시스템의 집수정 - Google Patents

Abstract

본 고안은 폐수열 회수 시스템의 집수정에 관한 것으로, 이러한 본 고안의 목적은 폐온수에 포함된 이물질을 보다 효과적으로 여과시켜 폐수열 회수 시스템의 열교환기의 막힘현상이 방지되도록 함과 동시에 본체 내부에 걸러진 이물질의 제거가 용이하도록 마련된 폐수열 회수 시스템의 집수정을 제공하는 것이다.

이를 위해 본 고안에 따른 폐수열 회수 시스템의 집수정은 폐온수를 집수하고 여과시켜 폐온수와 냉수와의 열교환을 위한 열교환기 측으로 전달하기 위해 외관을 이루는 본체와, 폐온수를 필터링 하고 상기 본체 내부공간을 상부공간과 하부공간으로 구획하도록 마련된 필터와, 각각 상기 본체로의 폐온수의 유입과 폐온수의 유입이 차단된 상태에서 상기 필터의 청소시 상기 본체로 유입되는 역세수의 배출을 위해 상기 상부공간에 마련되는 폐온수유입구 및 역세수유출구와, 각각 상기 본체로 유입된 폐온수의 배출과 상기 본체로의 역세수의 유입을 위해 상기 하부공간에 마련되는 폐온수유출구 및 역세수유입구와, 활성탄 미립자로 형성되어 상기 필터 상부 측 상기 상부공간에 마련된 활성탄층과, 상기 활성탄 미립자를 교반시킬 수 있도록 마련된 교반수단을 포함하여 구성된다.

Description

폐수열 회수 시스템의 집수정 {A SUMP FOR WASTEWATER HEAT RECOVERING SYSTEM}

본 고안은 폐온수를 집수하고 여과시키기 위한 폐수열 회수 시스템의 집수정에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐온수에 포함된 이물질을 보다 효과적으로 여과시켜 폐수열 회수 시스템의 열교환기의 막힘현상이 방지되도록 함과 동시에 본체 내부에 걸려진 이물질의 제거가 용이하도록 마련된 폐수열 회수 시스템의 집수정에 관한 것이다.

일반적으로 폐수열 회수 시스템은 목욕탕 등에서 사용하고 버려지는 폐온수의 열을 회수하여 사용할 수 있도록 마련된 것으로, 폐온수를 집수하여 여과시키도록 마련된 집수정과, 냉수를 수용하도록 마련된 냉수조와, 집수정을 거치며 여과된 폐온수와 냉수조로부터 전달된 냉수를 내부에서 상호 열교환시켜 폐온수의 열을 회수하도록 마련된 열교환기를 포함하여 구성된다.

이중 집수정은 외관을 이루는 본체를 구비하며, 본체의 내부공간은 폐온수를 필터링하도록 중도에 설치되는 망체의 필터를 통해 상부공간과 하부공간으로 구획된다. 상부공간에는 폐온수가 유입되도록 마련된 폐온수유입구 및 필터의 세척시 사용되는 역세수의 배출을 위한 역세수배출구가 마련되고, 하부공간에는 폐온수의 배출을 위한 폐온수배출구 및 역세수의 유입을 위한 역세수유입구가 마련된다.

따라서 폐온수유입구를 통해 집수정 본체 내부로 유입된 폐온수는 필터를 거치면서 여관된 상태로 폐온수배출구를 통해 열교환기 측으로 전달된다.

그리고 필터의 청소가 요구될 경우에는 본체 내부로의 폐온수의 유입을 차단한 상태에서 역세수유입구를 통해 역세수를 유입시키게 되며, 이러한 역세수는 필터에 걸린 이물질과 함께 역세수배출구를 통해 본체 외부로 배출되며 필터에 걸린 오물이 제거되도록 한다.

또 상기 열교환기는 집수정을 거치면서 여관된 폐온수가 통과되도록 마련된 폐온수통로와, 냉수조로부터 유입된 냉수가 통과되도록 마련된 냉수통로와, 일단은 냉수통로 내부에 위치하고 타단은 폐온수통로 내부에 위치되도록 마련된 복수의 열전도판을 포함하도록 구성되어 폐온수통로를 지나는 폐온수의 열이 상기 열전도판을 통해 냉수통로를 지나는 냉수에 전도되도록 함으로써 폐온수의 열이 냉수를 통해 회수되도록 한다.

그러나 이러한 종래 폐수열 회수 시스템은 상기 집수정이 단순한 망체의 필터만을 구비하도록 마련되어 있어, 목욕탕에서 흔히 발생하게 되는 머리카락과 같이 가느다란 이물질을 효과적으로 필터링 할 수 없었기 때문에, 이러한 가느다란 이물질이 그대로 열교환기 측으로 유입되어 열교환기의 폐온수통로가 막히게 되는 우려가 있었다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 폐온수에 포함된 이물질을 보다 효과적으로 여과시켜 폐수열 회수 시스템의 열교환기의 막힘현상이 방지되도록 함과 동시에 본체 내부에 걸러진 이물질의 제거가 용이하도록 마련된 폐수열 회수 시스템의 집수정을 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안에 따른 폐수열 회수 시스템의 집수정은 폐온수를 집수하고 여과시켜 폐온수와 냉수와의 열교환을 위한 열교환기 측으로 전달하기 위해 외관을 이루는 본체와, 폐온수를 필터링 하고 상기 본체 내부공간을 상부공간과 하부공간으로 구획하도록 마련된 필터와, 각각 상기 본체로의 폐온수의 유입과 폐온수의 유입이 차단된 상태에서 상기 필터의 청소시 상기 본체로 유입되는 역세수의 배출을 위해 상기 상부공간에 마련되는 폐온수유입구 및 역세수유출구와, 각각 상기 본체로 유입된 폐온수의 배출과 상기 본체로의 역세수의 유입을 위해 상기 하부공간에 마련되는 폐온수유출구 및 역세수유입구와, 활성탄 미립자로 형성되어 상기 필터 상부 측 상기 상부공간에 마련된 활성탄층과, 상기 활성탄 미립자를 교반시킬 수 있도록 마련된 교반수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 교반수단은 상기 활성탄층 내부에 매립된 상태에서 회전 가능하도록 복수개의 교반날개를 구비하여 마련된 교반부재와, 상기 교반부재의 회전 구동력을 제공하기 위해 상기 본체 외부에 마련되며 상기 교반부재와 회전축을 통해 연결된 감속모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 폐수열 회수 시스템의 집수정은 상기 감속모터를 상기 본체 내부로 역세수가 유입될 때 구동되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 활성탄 미립자 사이의 간극은 상기 필터 망체의 공극보다 작게 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 교반수단은 상기 활성탄층 내부에 매립된 상태에서 회전 가능하도록 복수의 교반날개를 구비하여 마련된 교반부재와, 상기 교반부재의 중심으로부터 상기 본체 외부로 연장된 회전축과, 상기 본체 외부의 회전축 끝단에 상기 회전축을 수동으로 회전시킬 수 있도록 마련된 회전손잡이를 포함하는 것을 특징으로 한다.

다음은 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.

본 고안에 따른 폐수열 회수 시스템은 목욕탕은 물론 염색공장과 같이 다량의 온수를 사용하는 곳에 채용되어 버려지는 폐온수의 열을 회수할 수 있도록 마련된 것으로, 본 실시예에 있어서는 설명 상의 편의를 위해 목욕탕에 채용된 경우를 예로 들어 설명하겠다.

본 고안에 따른 폐수열 회수 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 목욕탕(1)에서 사용하고 버려지는 폐온수의 열을 회수하여 사용할 수 있도록 마련된 것으로, 폐온수를 집수하여 여과시키도록 마련된 집수정(2)과, 냉수를 수용하도록 마련된 냉수조(3)와, 집수정(2)을 거치며 여과된 폐온수와 냉수조(3)로부터 전달된 냉수를 내부에서 상호 열교환시켜 폐온수의 열을 회수하도록 마련된 열교환기(4)를 포함하여 구성된다.

그리고 부호 5는 목용탕 내부의 다수의 샤워기(1a)와 욕조(1b) 등으로부터 목욕탕(1) 외부로 배출되는 폐온수가 상기 집수정(2) 내부로 유입되도록 마련된 폐온수유입관이고, 부호 6은 집수정(2) 내부에서 여과된 폐온수를 열교환기(4) 측으로 유출시키기 위한 폐온수유출관이며, 부호 7은 냉수조(3) 내부의 냉수를 열교환기(4) 측으로 유출시키기 위한 냉수유출관이다.

상기 열교환기(4)는 입구 측에 상기 폐온수유출관(6)이 연결되어 집수정(2)을 거치면서 여과된 폐온수를 통과시키도록 마련된 폐온수통로(4a)와, 폐온수통로(4a)와 상호 구획되도록 마련되며 입구 측에 상기 냉수유출관(7)이 연결되어 냉수조(3)로부터 전달받은 냉수를 통과되도록 마련되어 냉수통로(4b), 그리고 일단은 냉수통로(4b) 내부에 위치되고 타단은 폐온수통로(4a) 내부에 위치되도록 마련된 복수의 열전도판(4c)을 구비하며, 냉수통로(4b)와 폐온수통로(4a)는 내부를 통과하는 냉수와 폐온수의 흐름방향이 상호 반대가 되도록 마련된다.

따라서 집수정(2)을 통과하며 여과되어 폐온수유출관(6)을 통해 열교환기(4)로 유입된 폐온수와 냉수조(3)로부터 냉수유출관(7)을 통해 열교환기(4)로 유입된 냉수는 각각 폐온수통로(4a)와 냉수통로(4b)를 서로 반대 방향으로 통과하게 되고, 이러한 과정에서 폐온수의 열은 열전달핀(4c)을 통해 냉수로 전달되며 회수되어 냉수통로(4b)를 통과한 냉수의 온도가 소정 온도 이상 상승되도록 한다.

그리고 이와 같이 폐온수와 열교환되어 소정온도 가열된 냉수는 냉수통로(4b)의 출구에 연결되는 냉수공급관(8)으로 공급된 후 도시되지 않은 보일러 등을 통해 재가열된 상태에서 다시 목욕탕(1)으로 공급되어 뜨거운 온수로서 사용되게 되며, 폐온수통로(4a)를 통과한 폐온수는 폐온수통로(4a)의 출구에 연결되는 배출관(9)을 통해 외부 하수구 측으로 버려지게 된다.

이러한 폐수열 회수 시스템에 있어서, 폐온수를 집수하고 여과시키는 상기 집수정(2)은 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 외관을 이루는 본체(10)를 구비하고, 이러한 본체(10)의 내부에는 본체(10) 내부로 유입되는 폐온수를 필터링하고 본체(10) 내부공간을 상측의 상부공간(10a)과 하측의 하부공간(10b)으로 구획하도록 마련된 필터(20)가 설치한다.

필터(20)는 본체(10)의 내부공간을 상부공간(10a)과 하부공간(10b)으로 구획하도록 마련된 본체(10) 내부 중도에 설치되는 몸체(21)와, 상기 상부공간(10a)과 하부공간(10b)을 연통시키기 위해 상부공간(10a)으로 소정길이 연장되도록 몸체(21)에 마련된 다수의 관통관(22)과, 관통관(22)의 상단에 마련된 원통형의 망체(23)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 상부공간(10a) 우측 상단의 본체(10)에는 상기 폐온수유입관(5)이 연결되도록 마련된 폐온수유입구(11)가 형성되고, 이러한 폐온수유입구(11) 하측의 상부공간(10a) 측 본체(10)에는 필터(20)를 청소하기 위해 본체(10) 내부로 유입되는 역세수를 배출시키기 위한 복수개의 역세수유출구(12a,12b)가 형성되며, 하부공간(10b) 좌측 하단의 본체(10)에는 상기 폐온수유출관(6)이 연결되도록 마련된 폐온수유출구(13)가 형성되고, 이러한 폐온수출구(13)의 일측에는 상기 역세수를 본체(10) 내부로 유입시키기 위한 역세수유입구(14)가 연장 형성된다.

또 상기 역세수유입구(14)에는 본체(10) 내부로 유입되는 역세수를 공급하기 위한 역세수유입관(15)이 연결되고, 상기 각각의 역세수유출구(12a,12b)에는 본체(10) 내부에서 외부로 배출되는 역세수와 이물질을 외부로 안내하기 위한 역세수유출관(16a,16b)이 연결되며, 이러한 각 역세수유출관(16a,16b)은 소정길이 이상 연장된 상태에서 상호 합류되도록 마련된다.

또 미설명부호 17a,17b,17c,17d,17e는 각각의 유입관(5,15)과 유출관(16a,16b,6)에 설치되어 본체(10) 내부로 유입되거나 본체(10) 외부로 배출되는 폐온수와 역세수의 흐름을 개폐하기 위한 조절밸브로, 상기 조절밸브17a,17d는 폐온수의 유입시 개방되고 역세수의 유입시 닫혀지도록 마련되고, 상기 조절밸브 17b,17c,17e는 역세수의 유입시 개방되고 폐온수의 유입시 닫혀지도록 마련된다.

그리고 또 다른 미설명부호 18과 19는 각각 집수정 본체(10) 내부의 청소 및 수리시 개방되도록 마련된 맨홀뚜껑과, 본체(10) 내부 상태를 외부에서 관찰 할 수 있도록 마련된 투시창이다.

이러한 구성을 통해 상기 조절밸브 17b,17c,17e가 닫혀지고 상기 조절밸브 17a,17d가 개방된 상태에서는 폐온수유입구(11)를 통해 본체(10)의 상부공간(10a)으로 유입된 폐온수가 필터(20)의 각 망체(23)를 통과하며 여과된 상태로 하부공간(10b)으로 유동된 후 다시 폐온수유출구(13)를 통해 열교환기(4) 측으로 전달되어 폐온수의 열이 냉수에 의해 회수될 수 있도록 하고, 반대로 조절밸브 17a,17d가 닫혀지고 조절밸브 17b,17c,17e가 개방되어 본체(10) 내부로의 폐온수의 유입이 차단된 상태에서는 상기 역세수유입구(14)를 통해 하부공간(10b)으로 유입된 역세수가 폐온수의 흐름방향과 반대로 필터(20)의 망체(23)를 통과하며 망체(23)에 걸려졌던 이물질이 망체(23)로부터 분리되도록 하고, 이렇게 분리된 이물질은 역세수와 함께 상부공간(10a)을 거쳐 역세수유출구(12a,12b)를 통해 본체(10) 외부로 배출된다.

한편, 본체(10) 내부로 유입되는 폐온수 중에는 목욕탕에서 흔히 발생하게 되는 머리카락과 같이 가느다란 이물질이 다량 함유되게 되는데, 이와 같은 가느다란 이물질은 필터(20)의 망체(23)에 걸려지지 않고 필터(20)를 그대로 통과하여 열교환기(4) 측으로 공급됨으로써 열교환기(4)의 폐온수통로(4a)가 막히도록 할 우려가 있다.

따라서 본 발명에 따른 집수정에 있어서, 필터(20)의 상부 측 상부공간(10a)에는 활성탄 미립자(31)로 형성되는 활성탄층(30)이 소정길이에 걸쳐 마련되며, 이러한 활성탄 미립자(31) 사이의 간극은 상기 필터(20)의 망체(23)의 공극보다 작게 마련된다.

또 활성탄의 교체할 수 있도록 활성탄층(30) 하단 측 본체(10)의 측면에는 활성탄출입구(10e)가 형성되며, 이러한 활성탄출입구(10e)는 평상시 마개(10f)를 통해 폐쇄된다.

따라서 이러한 활성탄층(30)의 구성을 통해 폐온수 중에 포함된 머리카락과 같이 가느다란 이물질은 활성탄층(30)의 활성탄 미립자(31) 사이사이에 걸려지게 되어 필터(20)를 통과할 수 없게 되고, 이를 통해 열교환기(4)의 폐온수통로(4a)가 미세이물질에 의해 막히게 되는 현상을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 또 이러한 활성탄층(30)은 냄새를 흡착하여 제거되도록 하는 활성탄의 특성에 따라 폐온수에서 발생하게 되는 악취를 제거할 수 있게 됨으로서 본체(10) 내부공간이 보다 청결한 상태를 유지할 수 있도록 한다.

또 목욕탕(1)에서 사용되는 비누 및 샴프와 같은 세정품에는 다량의 유지방기름성분이 함유되어 있는데, 이러한 유지방기름성분은 폐온수와 함께 집수정 본체(10) 내부로 유입될 경우 활성탄 미립자(31)를 응고시킬 수 있으며, 이와 같이 활성탄 미립자(31)가 응고된 상태에서는 활성탄 미립자(31) 사이사이에 걸려진 이물질이 필터(20)의 청소를 위해 본체(10) 내부로 역세수가 유입되는 과정에서도 역세수에 의해 제거되지 않을 우려가 있다. 따라서 상기 활성탄층(30) 내부에는 상기 역세수의 유입시 활성탄 미립자(31)를 교반시킬 수 있도록 마련된 교반수단이 설치된다.

이러한 교반수단은 활성탄층(30) 내부에 매립된 상태에서 회전 가능하도록 한 쌍의 교반날개(41a)를 구비하여 마련된 교반부재(41)와, 상기 교반부재(41)의 회전구동력을 제공하기 위해 본체(10)의 상부에 마련되며 교반부재(41)의 중심과 회전축(42)을 통해 연결된 감속모터(43)를 통해 구성되며, 이러한 감속모터(43)는 도시되지 않은 제어부를 통해 본체(10) 내부로 역세수가 유입되는 경우에만 구동될 수 있도록 제어된다. 여기서 감속모터(43)는 본체(10)의 상단 일측으로부터 상부로 연장되도록 마련된 지지브래킷(10c)에 결합되어 고정되고, 본체(10)의 상단 중앙에는 상기 회전축(42)을 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링(10d)이 설치된다.

따라서 필터(20)의 청소를 위해 본체(10) 내부로 역세수가 유입되면, 이와 동시에 상기 감속모터(43)가 구동됨에 따라 상기 교반부재(41)가 활성탄층(20) 내부에서 회전하며 활성탄 미립자(31)를 교반시키게 되고, 이를 통해 활성탄 미립자(31) 사이사이에 걸려 있던 이물질은 유동이 원활한 상태가 되어 역세수와 함께 역세수유출구(12a,12b,12c)로 안내된 후 본체(10) 외부로 용이하게 배출되게 된다.

또 이러한 교반수단은 에너지절약 차원에서 수동으로 구동되도록 마련될 수도 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 집수정의 또 다른 실시예에 있어서, 활성탄층(30)을 교반시키는 교반수단은 본체(10) 외부 회전축(42)의 상단에 상기 감속모터(43) 대신 회전축(42)을 수동으로 회전시킬 수 있도록 마련된 회전손잡이(43′)를 구비하여 마련된다.

따라서 이러한 경우에는 역세수의 유입시 사용자가 상기 회전손잡이(43′)를 파지하여 회전시킴에 따라 활성탄층(30)을 교반시키는 교반부재(41)의 회전 동작이 수동으로 이루어지게 되어 전력의 소모가 없이도 활성탄층(30)의 교반작용이 가능하게 된다. 참고로 미설명부호 42a는 회전축(42)에 마련된 것으로 본체(10) 상단에 걸려 지지되도록 형성된 걸림턱이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 폐수열 회수 시스템의 집수정은 미세한 이물질까지도 필터링 할 수 있게 마련된 상기 활성탄층을 구비하여 이러한 활성탄층과 상기 필터를 통해 폐온수에 포함된 이물질을 이중으로 필터링 할 수 있게 됨으로써 미세이물질에 의해 폐수열 회수 시스템의 열교환기가 막히게 되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또 본 고안에 따른 집수정은 역세수에 의한 필터의 청소작용시 상기 교반수단을 통해 활성탄층의 활성탄 미립자를 교반시킬 수 있게 됨으로써 활성탄 미립자 사이사이에 낀 상태로 걸러진 이물질의 제거작용 역시 효과적으로 수행할 수 있게 된다.

도 1은 본 고안에 따른 폐수열 회수 시스템의 전체 구성을 도시한 대략도이다.

도 2는 본 고안에 따른 폐수열 회수 시스템의 집수정의 구조를 도시한 단면도로, 폐온수가 수집 및 여과되는 상태를 도시한 것이다.

도 3은 본 고안에 따른 폐수열 회수 시스템의 집수정의 구조를 도시한 단면도로, 역세수에 의해 필터가 청소되는 상태를 도시한 것이다.

도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 폐수열 회수 시스템의 집수정의 구조를 도시한 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 본체 11: 폐온수유입구

12a,12b: 역세수유출구 13: 폐온수유출구

14: 역세수유입구 20: 필터

21: 몸체 22: 관통관

23: 망체 30: 활성탄층

31: 활성탄 미립자 41: 교반부재

42: 회전축 43: 구동모터

43′: 회전손잡이

Claims (5)

1. 폐온수를 집수하고 여과시켜 폐온수와 냉수와의 열교환을 위한 열교환기 측으로 전달하기 위해 외관을 이루는 본체와, 폐온수를 필터링 하고 상기 본체 내부공간을 상부공간과 하부공간으로 구획하도록 마련된 필터와, 각각 상기 본체로의 폐온수의 유입과 폐온수의 유입이 차단된 상태에서 상기 필터의 청소시 상기 본체로 유입되는 역세수의 배출을 위해 상기 상부공간에 마련되는 폐온수유입구 및 역세수유출구와, 각각 상기 본체로 유입된 폐온수의 배출과 상기 본체로의 역세수의 유입을 위해 상기 하부공간에 마련되는 폐온수유출구 및 역세수유입구와, 활성탄 미립자로 형성되어 상기 필터 상부 측 상기 상부공간에 마련된 활성탄층과, 상기 활성탄 미립자를 교반시킬 수 있도록 마련된 교반수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수열 회수 시스템의 집수정.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 교반수단은 상기 활성탄층 내부에 매립된 상태에서 회전 가능하도록 복수개의 교반날개를 구비하여 마련된 교반부재와, 상기 교반부재의 회전 구동력을 제공하기 위해 상기 본체 외부에 마련되며 상기 교반부재와 회전축을 통해 연결된 감속모터를 포함하는 것을 특징으로 폐수열 회수 시스템의 집수정.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 감속모터를 상기 본체 내부로 역세수가 유입될 때 구동되도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수열 회수 시스템의 집수정.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 활성탄 미립자 사이의 간극은 상기 필터 망체의 공극보다 작게 마련된 것을 특징으로 하는 폐수열 회수 시스템의 집수정.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 교반수단은 상기 활성탄층 내부에 매립된 상태에서 회전 가능하도록 복수의 교반날개를 구비하여 마련된 교반부재와, 상기 교반부재의 중심으로부터 상기 본체 외부로 연장된 회전축과, 상기 본체 외부의 회전축 끝단에 상기 회전축을 수동으로 회전시킬 수 있도록 마련된 회전손잡이를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수열 회수 시스템의 집수정.