KR20040035667A

KR20040035667A - 히트펌프를 이용한 폐수처리장치

Info

Publication number: KR20040035667A
Application number: KR1020040024619A
Authority: KR
Inventors: 장동현
Original assignee: 장동현
Priority date: 2004-04-09
Filing date: 2004-04-09
Publication date: 2004-04-29
Also published as: KR100492928B1

Abstract

본 발명은 히트펌프를 이용한 폐수처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 히트펌프 시스템의 응축기와 증발기를 폐수의 증발탱크와 응축탱크의 내부에 각각 설치한 상태에서, 상기 응축기의 표면을 통하여 폐수를 직접 스프레이 형식으로 분사시키거나 또는 보조증발탱크에서 응축기에 의하여 1차 증발된 폐수를 스프레이 형식으로 분사시키도록 함과 동시에 상기 증발탱크와 응축탱크의 내부공간을 진공상태로 조성할 수 있도록 함으로서, 냉매의 열방출 및 열회수 작용만으로 폐수를 용이하게 증발처리하여 화석연료와 에너지의 낭비 및 이에 따른 2차적인 환경오염을 방지하고, 낮은 온도조건하에서도 폐수를 신속하게 증발시켜 장치의 작동효율을 극대화시킴과 동시에 폐수의 증발에 따른 배기가스와 악취를 방지하며, 초음파발진기에 의하여 증발탱크나 응축기 표면의 스케일 제거 또한 용이하게 이루어낼 수 있도록 한 히트펌프를 이용한 폐수처리장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 상기 응축탱크와 연결되어 응축수를 저장하는 저장수조의 내부공간을 진공상태에서 대기압 상태로 신속하게 조성시킬 수 있도록 함으로서, 저장수조에 저장된 응축수를 외부공간으로 용이하게 배출시킬 수 있도록 하고, 상기 저장수조의 하부에 제 2저장수조를 추가로 연결 설치하여 그 내부공간을 진공 또는 대기압 상태로 조성시킬 수 있도록 함으로서, 증발탱크와 응축탱크 내부의 진공도를 변화시키지 않는 상태에서 저장수조에 저장된 응축수를 제 2저장수조를 거쳐 대기압 상태인 외부공간으로 용이하게 배출시킬 수 있도록 하며, 이로 인하여히트펌프 시스템에 의한 폐수의 지속적인 고효율 증발처리가 가능하도록 하여 폐수의 처리성능과 그 처리속도를 더욱 향상시킬 수 있도록 한 히트펌프를 이용한 폐수처리장치에 관한 것이다.

Description

히트펌프를 이용한 폐수처리장치{Apparatus for processing waste water using heat-pump system}

또한, 본 발명은 상기 응축탱크와 연결되어 응축수를 저장하는 저장수조의내부공간을 진공상태에서 대기압 상태로 신속하게 조성시킬 수 있도록 함으로서, 저장수조에 저장된 응축수를 외부공간으로 용이하게 배출시킬 수 있도록 하고, 상기 저장수조의 하부에 제 2저장수조를 추가로 연결 설치하여 그 내부공간을 진공 또는 대기압 상태로 조성시킬 수 있도록 함으로서, 증발탱크와 응축탱크 내부의 진공도를 변화시키지 않는 상태에서 저장수조에 저장된 응축수를 제 2저장수조를 거쳐 대기압 상태인 외부공간으로 용이하게 배출시킬 수 있도록 하며, 이로 인하여 히트펌프 시스템에 의한 폐수의 지속적인 고효율 증발처리가 가능하도록 하여 폐수의 처리성능과 그 처리속도를 더욱 향상시킬 수 있도록 한 히트펌프를 이용한 폐수처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 폐수라고 하는 것은 각 가정의 일상적인 생활과정에서 발생한 생활하수 뿐만 아니라 공장 등과 같은 사업장에서 제품의 생산이나 제조과정에서 발생한 산업폐수를 총칭하는 것으로서, 최초 원수(原水: 음용가능한 상수 또는 농업 및 공업용수)가 되는 물에 액체성 또는 고체성의 폐기물이 섞여 있어 그대로는 원래의 목적대로 다시 사용할 수 없는 오염된 물을 말한다.

상기와 같은 각종 폐수는 가정이나 사업장의 하수도를 통하여 하천으로 유입된 다음, 하수처리시설이나 폐수처리시설과 같은 각종 정화시설로 집수되어 음용이 가능한 상수 또는 농업 및 공업용수로 정화됨으로서 재사용이 가능하게 되는 데, 특히 산업폐수의 경우에는 수질오염이나 토양오염과 같은 심각한 환경오염을 유발시키는 매우 중요한 요인이 되므로, 각종 사업장에서는 소정의 정화시설을 갖추어 폐수를 규정된 요건에 적합하도록 1차 정화시킨 다음 하천을 통하여 방류하도록 환경보전법으로 규제하고 있다.

상기와 같이 각 사업장에서 산업폐수를 1차적으로 정화시키기 위하여 일반적으로 사용되어져 왔던 방법으로는, 제품의 생산 및 제조과정에서 발생한 폐수를 집수조와 같은 탱크에 저장시킨 상태에서 상기 집수조의 내부로 응집제를 투입하여 폐수에 함유되어 있는 부유물질 등의 이물질을 서로 엉겨붙게 하여 침강시키는 처리방식과, 상기 폐수를 다단계의 스크린을 구비하는 스크린장치를 통하여 흘려보냄으로서 폐수중에 함유된 이물질이 걸러지도록 한 것이 알려져 있다.

그러나, 응집제를 이용한 폐수처리방식은 고가의 응집제를 사용함에 따라 폐수처리에 따른 비용상승을 유발시키는 문제점이 있었고, 응집제에 의하여 이물질을 완벽하게 응집처리하는 것이 거의 불가능하기 때문에 확실한 폐수처리가 어려운 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 응집제가 이물질과 함께 침강하지 않고 폐수의 내부에 잔존하게 될 경우에는 응집제에 의한 2차적인 수질오염을 야기시키는 문제점이 있었다.

또한, 스크린장치를 이용한 폐수처리방식은 스크린장치 단독으로는 이물질의 제거효과가 매우 저조하여 폐수를 보다 확실하게 처리할 수 있도록 2차적인 수처리장치를 병행 운용하여야 하는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 폐수의 처리에 사용되는 장치의 설비 및 그 유지관리에 많은 비용이 소요될 뿐만 아니라, 폐수처리장치의 설치를 위하여 비교적 넓은 부지를 확보하여야 함으로서 사업장 내의 부지를 효과적으로 활용하지 못하는 문제점이 있었다.

상기와 같이 응집제나 스크린장치에 의한 일반적인 폐수처리방식이 가지는문제점을 해결하기 위하여 최근에 가장 널리 사용되고 있는 것으로서, 비교적 큰 입자를 가지는 이물질을 1차적으로 제거하여 산업폐수를 현탁액(懸濁液)의 상태로 형성시킨 다음, 상기 폐수가 유입되는 증발탱크의 내부 또는 외부에 전기식 가열코일이나 가스버너 또는 석유버너와 같은 폐수의 가열수단을 설치하고, 상기 저장탱크로부터 폐수의 증기가 유입되는 응축탱크의 내부에는 냉각수가 순환되는 폐수증기의 응축수단을 설치한 증발농축식 폐수처리장치가 알려져 있다.

상기와 같은 종래의 증발농축식 폐수처리장치를 사용하여 산업폐수를 처리하게 되면, 산업폐수로부터 그 수분만을 용이하게 증발 및 분리하여 오염도가 낮은 응축수를 처리수로서 방류 또는 재이용할 수 있게 될 뿐만 아니라, 산업폐수에 함유된 각종 슬러리 형태의 이물질은 그 부피가 최소화되도록 농축 처리하여 퇴비나 인공토(人工土)의 제조 또는 매립 등을 수행할 수 있게 됨으로서, 응집제나 스크린장치에 의한 일반적인 폐수처리방식에 비하여 폐수처리의 효율성을 향상시킬 수 있게 되었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 증발농축식 폐수처리장치는 증발탱크의 내부에 폐수를 저장시킨 상태에서 폐수를 고온으로 가열하여야 하기 때문에, 1톤(Ton) 정도의 폐수를 처리하는 데에 상당히 많은 량의 화석연료 또는 전기에너지가 소모되는 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 화석연료의 연소에 따른 연소가스와 함께 폐수의 증발과정에서 발생하는 가스 및 악취로 인하여 2차적인 환경오염을 유발시키게 되고 폐수처리장의 작업환경 또한 극도로 저하되는 문제점이 있었다.

특히, 폐수의 증발과정에서 발생하는 스케일이 고온의 증발온도에 의하여 증발탱크나 가열수단 등의 표면에 매우 강하게 부착되는 현상이 발생하게 됨으로서, 폐수의 증발효율이 빠른 시간내에 저하될 뿐만 아니라 내부 스케일의 제거작업 또한 매우 까다롭게 되는 문제점이 있었고, 응축탱크의 내부로 유입된 고온증기의 열을 냉각수가 제대로 회수하지 못함에 따라 응축탱크로부터 많은 량의 폐열이 버려지게 됨과 동시에 증기의 응축량 또한 적게 되는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 폐수처리에 따른 장치의 성능과 그 효율 및 폐수처리의 속도가 전반적으로 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 폐수처리장치는 히트펌프 시스템의 응축기와 증발기를 폐수의 증발탱크와 응축탱크의 내부에 각각 설치한 상태에서, 상기 응축기의 표면을 통하여 폐수를 직접 스프레이 형식으로 분사시키거나 또는 보조증발탱크에서 응축기에 의하여 1차 증발된 폐수를 스프레이 형식으로 분사시키도록 함과 동시에 상기 증발탱크와 응축탱크의 내부공간을 진공상태로 조성할 수 있도록 함으로서, 냉매의 열방출 및 열회수 작용만으로 폐수를 용이하게 증발처리하여 화석연료와 에너지의 낭비 및 이에 따른 2차적인 환경오염을 방지하고, 낮은 온도조건하에서도 폐수를 신속하게 증발시켜 장치의 작동효율을 극대화시킴과 동시에 폐수의 증발에 따른 배기가스와 악취를 방지하며, 초음파발진기에 의하여 증발탱크나 응축기 표면의 스케일 제거 또한 용이하게 이루어낼 수 있도록 하는 것을 그 기술적 과제로 한다.

또한, 본 발명은 상기 응축탱크와 연결되어 응축수를 저장하는 저장수조의 내부공간을 진공상태에서 대기압 상태로 신속하게 조성시킬 수 있도록 함으로서, 저장수조에 저장된 응축수를 외부공간으로 용이하게 배출시킬 수 있도록 하고, 상기 저장수조의 하부에 제 2저장수조를 추가로 연결 설치하여 그 내부공간을 진공 또는 대기압 상태로 조성시킬 수 있도록 함으로서, 증발탱크와 응축탱크 내부의 진공도를 변화시키지 않는 상태에서 저장수조에 저장된 응축수를 제 2저장수조를 거쳐 대기압 상태인 외부공간으로 용이하게 배출시킬 수 있도록 하며, 이로 인하여 히트펌프 시스템에 의한 폐수의 지속적인 고효율 증발처리가 가능하도록 하여 폐수의 처리성능과 그 처리속도를 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은, 압축기로부터 토출된 고온고압의 냉매가스를 응축시키는 응축기와, 상기 응축기로부터 팽창밸브를 거쳐 유입된 냉매를 증발시키는 증발기로 이루어지며, 상기 증발기로부터 배출된 냉매를 압축기를 통하여 재유입시키도록 한 것에 있어서, 상기 응축기는 폐수가 유입되는 증발탱크의 내부에 설치되고, 상기 증발기는 카트리지 필터를 구비하는 증기배출덕트에 의하여 상기 증발탱크와 연결되는 응축탱크의 내부에 설치되며,상기 증발탱크의 내부에는 그 바닥부 중앙에 농축폐수의 배출수단을 구비하는 농축저장조가 하부로 연장 형성된 상태에서 폐수공급용 노즐관이 그 몸체의 외부로부터 삽입되어 상기 응축기의 상부에 위치하도록 설치되며, 상기 증발탱크의 하부에는 스케일 제거용 초음파발진기가 설치되고 상기 농축저장조로부터는 회수펌프를 구비하는 회수관이연장되어 폐수탱크의 몸체 외부로 노출되는 상기 노즐관과 연결 설치되며, 상기 응축탱크는 그 바닥부에 설치된 응축수 배출관에 의하여 저장수조와 연결되고 그 저장수조의 일측에는 진공펌프를 구비하는 진공배관과 전자변을 구비하는 압력조정라인이 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 저장수조의 하부에는 배수라인에 의하여 제 2저장수조가 연결된 상태에서 전자변을 구비하는 상기 압력조정라인이 제 2저장수조측에 연결 설치되며, 상기 저장수조측의 진공배관과 상기 제 2저장수조측의 압력조정라인이 전자변을 구비하는 진공라인에 의하여 연결 설치되는 것을 특징으로 하며, 초음파발진기를 그 하부측에 구비한 상태로 증발탱크와 별도로 분리되는 보조증발탱크의 내부에 상기 응축기를 설치한 상태에서, 상기 노즐관은 보조증발탱크의 상부측에서 연장되어 증발탱크의 내부로 삽입되고, 회수펌프를 구비하는 상기 회수관은 증발탱크와 보조증발탱크의 하부측을 연결하도록 설치되며, 상기 노즐관의 상부에 해당하는 증발탱크의 내부에는 스크린판이 고정 설치되고, 증발탱크의 외부 일측에는 전자변을 구비하는 폐수유입관이 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 폐수처리장치의 일실시예를 나타내는 장치도.

도 2는 본 발명의 폐수처리장치에 사용되는 응축기 구조를 나타내는 일부확대 측단면도.

도 3은 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 폐수처리장치의 다른 실시예를 나타내는 장치도.

도 4는 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 폐수처리장치의 또 다른 실시예를 나타내는 장치도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 압축기 11 : 응축기 12 : 냉매유입부

13,13' : 냉매순환부 14 : 냉매배출부 15 : 팽창밸브

16 : 증발기 17 : 공급라인 18 : 팽창라인

19 : 회수라인 20 : 증발탱크 21 : 농축저장조

22 : 배출밸브 23 : 노즐관 24 : 회수관

25 : 회수펌프 26 : 증기배출덕트 27 : 카트리지 필터

28 : 응축탱크 29 : 저장수조 29' : 제 2저장수조

30,30' : 배수라인 31 : 진공펌프 32 : 진공배관

33 : 압력조정라인 34 : 진공라인 35 : 초음파발진기

36 : 보조증발탱크 37 : 배출관 38 : 배출펌프

39 : 스크린판 40 : 폐수유입관

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 폐수처리장치의 일실시예를 나타내는 장치도이고, 도 2는 본 발명의 폐수처리장치에 사용되는 응축기 구조를 나타내는 일부확대 측단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 폐수처리장치의 다른 실시예를 나타내는 장치도이고, 도 4는 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 폐수처리장치의 또 다른 실시예를 나타내는 장치도이며, 도면에 대한 부호의 설명중 미설명된 부호 11a는 냉매파이프, 20a 및 29a는 수위검출기, 21a는 사이트 글라스(Sight glass), 23a, 33a, 34a 및 40a는 전자변, 23b 및 25a는 유량계, 26a 및 26b는 압력게이지, 28a는 응축수 배출관을 나타내는 것이다.

본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 폐수처리장치의 일실시예는 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 압축기(10)로부터 토출된 고온고압의 냉매가스를 응축시키기 위한 응축기(11)가 냉매의 공급라인(17)에 의하여 압축기(10)와 연결 설치되고, 상기 응축기(11)로부터 팽창밸브(15)를 거쳐 유입된 냉매를 증발시키기 위한 증발기(16)가 냉매의 팽창라인(18)에 의하여 응축기(11)와 연결 설치되며, 상기 증발기(16)로부터 배출된 냉매를 회수라인(19)을 통하여 압축기(10)로 재유입시킬 수 있도록 한 히트펌프 시스템이 그 기본적인 구성요소로 설치되어 있다.

상기와 같은 히트펌프 시스템을 기본으로 하여 폐수를 증발처리시키기 위한 본 발명의 요부에 해당하는 구성요소는, 상기 히트펌프 시스템의 응축기(11)가 폐수의 증발탱크(20) 내부에 설치되고, 상기 히트펌프 시스템의 증발기(16)는 카트리지 필터(27)를 구비하는 증기배출덕트(26)에 의하여 상기 증발탱크(20)와 연결되는 응축탱크(28)의 내부에 설치되며, 상기 응축탱크(28)는 그 바닥부에 형성된 응축수 배출관(28a)에 의하여 저장수조(29)와 연결 설치되고, 상기 저장수조(29)의 일측에는 진공펌프(31)를 구비하는 진공배관(32) 및 전자변(33a)을 구비하는 압력조정라인(33)이 각각 연결 설치된 것이다.

그리고, 상기 증발탱크(20)의 내부에는 폐수에 함유된 슬러리 성분을 농축하여 저장시킬 수 있도록 그 바닥부 중앙에서 하부로 연장되는 농축저장조(21)가 형성되고 있고, 상기 농축저장조(21)의 몸체상에는 그 내부에 저장된 슬러리의 상태와 농축된 양을 육안으로 확인할 수 있도록 사이트 글라스(21a)가 설치되어 있으며, 상기 농축저장조(21)의 하측에는 배출밸브(22)를 구비하는 배관이 연장되어 농축된 슬러리를 외부로 배출시킬 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 증발탱크(20)의 내부 중앙에 위치하게 되는 응축기(11)의 상부에는 증발탱크(20)의 몸체 외부로부터 삽입되는 폐수공급용 노즐관(23)이 설치되는 데, 상기 노즐관(23)은 증발탱크(20)의 내부로 삽입되는 부분에 응축기(11)의 표면을 향하여 폐수를 스프레이 형식으로 분사시킬 수 있는 다수 개의 노즐이 구비되어 있으며, 증발탱크(20)의 외부로 노출되는 부분에는 노즐이 형성되어 있지 않은 상태에서 증발탱크(20)의 수위검출기(20a)로부터 발생하는 신호에 의하여 폐수의 유입량을 조절시키는 전자변(23a)이 설치됨과 동시에 상기 농축저장조(21)로부터 회수펌프(25)를 구비한 상태로 연장되는 회수관(24)이 연결 설치되어 있다.

상기 증발탱크(20)의 수위검출기(20a)는 증발탱크(20)의 내부에 저장되는 폐수의 저장량을 감지하여 이에 해당하는 전기적인 신호를 전자변(23a)으로 전송함으로서 전자변(23a)의 개폐율을 조절시킬 수 있는 것이라면 어느 것을 사용하여도 무방하나, 증발탱크(20)내의 온도와 압력에 의한 영향을 최소화시킬 수 있도록 가급적 증발탱크(20)의 외부에 설치하는 것이 바람직하며, 상기 증발탱크(20)의 외측 바닥부에는 16kHz이상의 고주파(高周波)에 해당하는 초음파를 발생시킴으로서 증발탱크(20)와 응축기(11) 표면의 스케일을 제거할 수 있도록 초음파 발진기(35)가 설치되어 있다.

또한, 상기 증발탱크(20)에 설치되는 응축기(11)의 바람직한 구조는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 증발탱크(20)의 일측 외부에 압축기(10)로 연결되는 냉매유입부(12)와 증발기(16)로 연결되는 냉매배출부(14) 및 그 사이에 1개의 냉매순환부(13')를 각각 설치함과 동시에, 이와 대향되는 증발탱크(20)의 타측 외부에는 2개의 냉매순환부(13)를 설치한 다음, 증발탱크(20)를 직선 형태로 가로지르는 다수 개의 냉매파이프(11a)를 이용하여 각각의 부위가 서로 엇갈리게 연결되도록 함으로서, 냉매유입부(12)를 통하여 유입된 냉매가 냉매순환부(13)(13') 및 냉매파이프(11a)를 통하여 지그재그 형태로 유동한 다음 냉매배출부(14)를 통하여 배출되도록 이루어진 것이다.

상기와 같이 증발탱크(20)의 외부 양측에 냉매유입부(12)와 냉매배출부(14) 및 냉매순환부(13)(13')를 각각 설치하여 냉매파이프(11a)를 통한 냉매의 유동을 지그재그 형태로 유도하게 되면, 증발탱크(20)의 내부에서 냉매가 체류하는 시간을 최대한으로 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 노즐관(23)을 통하여 스프레이 형태로 분사되는 폐수와 응축기(11) 표면의 접촉성을 크게 향상시킬 수 있게 됨과 동시에, 초음파 발진기(35)에 의한 각 냉매파이프(11a)의 개별 진동에 의하여 스케일의 제거작업 또한 보다 능률적으로 수행할 수 있기 때문이다.

또한, 도 2상에서는 상기 냉매유입부(12)와 냉매배출부(14) 사이에 1개의 냉매순환부(13')가 설치되고, 그 대향측에 2개의 냉매순환부(13)가 설치되어 해당 부위에서 각각 2개의 냉매파이프(11a)가 4회에 걸쳐 서로 엇갈리게 연결된 것으로 도시되어 있으나, 증발탱크(20)의 용량에 따라 냉매순환부(13)(13')의 설치개수 및 그에 따른 냉매파이프(11a)의 연결개수와 연결방식은 용이하게 증감 및 변경이 가능함을 밝혀두는 바이다.

그리고, 상기 증발탱크(20)의 내부공간을 히트펌프 시스템의 증발기(16)가 설치되는 응축탱크(28)의 내부공간과 연통시키기 위한 증기배출덕트(26)에는 폐수증기에 함유된 미세한 이물질을 걸러낼 수 있도록 카트리지 필터(27)가 그 내부에 설치되는 데, 상기 카트리지 필터(27)는 처리하고자 하는 폐수의 종류에 따라 필터재질 및 그 적층갯수를 용이하게 변경 및 증감시킬 수 있도록 증기배출덕트(26)로부터 착탈가능하게 설치되며, 상기 카트리지 필터(27)의 전,후방에 해당하는 증기배출덕트(26)에는 압력게이지(26a)(26b)가 설치되어 카트리지 필터(27)에 의한 필터링 상태와 그 교체시기 등을 파악할 수 있도록 되어 있다.

그리고, 상기 증발탱크(20)로부터 증기배출덕트(26)를 통하여 폐수증기가 유입되는 응축탱크(28)의 내부에는 히트펌프 시스템의 증발기(16)가 설치되는 데, 도 1상에서는 상기 증발기(16)가 다수 개의 "U"자관으로 굴곡 형성된 것으로 도시되어 있으나, 폐수증기의 열을 흡수하여 증기를 응축시킬 수 있는 구조라면 어떠한 형태의 증발구조를 적용하더라도 무방하며, 상기 응축탱크(28)의 바닥부에 설치된 응축수 배출관(28a)에는 응축탱크(28)로부터 배출되는 응축수를 저장하기 위한 저장수조(29)가 연결 설치되어 있다.

상기 저장수조(29)는 그 내부로 유입되는 응축수를 저장함과 동시에 그 일측에서 진공펌프(31)를 구비한 상태로 연결 설치되는 진공배관(32)에 의하여 증발탱크(20)와 응축탱크(28)의 내부공간을 진공상태로 조성하는 역할을 하게 되며, 상기 저장수조(29)의 상부측으로 연결되는 압력조정라인(33)에는 저장수조(29)에 저장된 응축수의 량을 감지하는 수위검출기(29a)로부터 신호를 전송받아 저장수조(29)의 내부공간으로 대기압을 인가시키기 위한 전자변(33a)이 설치되고, 저장수조(29)의 하측에는 응축수를 외부로 배출시키기 위한 배수라인(30)이 연결 설치되어 있다.

상기 저장수조(29)에 설치되는 수위검출기(29a) 또한 증발탱크(20)에 설치되는 수위검출기(20a)와 마찬가지로, 저장수조(29)에 저장된 응축수의 량을 감지하여 이에 해당하는 전기적인 신호를 전자변(33a)으로 전송함으로서 전자변(33a)의 개폐상태를 조절시킬 수 있는 것이라면 어느 것을 사용하여도 무방하나, 저장수조(29)내의 온도와 압력에 의한 영향을 최소화시킬 수 있도록 가급적 저장수조(29)의 외부에 설치하는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 폐수처리장치의 다른 실시예를 나타내는 장치도로서, 전체적인 구성은 본 발명의 일실시예에 의한 구성과 동일하게 이루어지며, 단지 차이가 있는 점은 상기 저장수조(29)의 배수라인(30)에 의하여 저장수조(29)와 연결되는 제 2저장수조(29')를 저장수조(29)의 하부에 추가 설치한 상태에서 전자변(33a)을 구비하는 상기 압력조정라인(33)이 제 2저장수조(29')측에 연결 설치되도록 함과 동시에, 저장수조(29)측의 진공배관(32)과 상기 제 2저장수조(29')측의 압력조정라인(33)이 전자변(34a)을 구비하는 진공라인(34)에 의하여 연결 설치되도록 한 구성으로 이루어진다.

상기와 같이 본 발명의 다른 실시예에서 상기 압력조정라인(33)을 제 2저장수조(29')측에 설치하고, 저장수조(29)의 진공배관(32)과 제 2저장수조(29')의 압력조정라인(33)을 진공라인(34)으로 연결하는 이유는, 저장수조(29)의 내부공간을 항상 진공상태로 유지시킴과 동시에 제 2저장수조(29')의 내부공간을 진공 또는 대기압 상태로 조정하여, 증발탱크(20) 및 응축탱크(28)의 내부에 조성된 진공상태를 변화시키지 않으면서 저장수조(29)에 저장된 응축수를 제 2저장수조(29')의 배수라인(30')을 통하여 대기압 상태의 외부공간으로 배출시킬 수 있도록 한 것으로서, 상기 진공라인(34)이 진공배관(32) 및 압력조정라인(33)과 연결되는 위치는 해당 진공펌프(31)와 전자변(33a)의 전방측이 된다.

도 4는 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 폐수처리장치의 또 다른 실시예를 나타내는 장치도로서, 전체적인 구성은 본 발명의 각 실시예에 의한 구성과 동일하게 이루어지며, 단지 차이가 있는 점은 상기 초음파발진기(35)를 그 하부측에 구비한 상태로 증발탱크(20)와 별도로 분리되는 보조증발탱크(36)를 설치한 다음, 히트펌프 시스템의 응축기(11)를 상기 보조증발탱크(36)의 내부에 설치함으로서, 응축기(11)에 의하여 보조증발탱크(36)의 내부에서 1차 증발된 폐수를 진공상태로 유지되는 증발탱크(20)의 내부에서 최종적으로 증발시킬 수 있도록 한 것이다.

이를 위하여, 상기 노즐관(23)은 보조증발탱크(36)의 상부측에서 연장되어 증발탱크(20)의 내부로 삽입되도록 설치됨으로서, 보조증발탱크(36)의 내부에서 1차 증발된 폐수를 진공상태로 유지되는 증발탱크(20)의 내부공간을 통하여 스프레이 형식으로 흩뿌릴 수 있도록 되어 있으며, 회수펌프(25)를 구비하는 회수관(24)은 농축저장조(21)의 상부에 해당하는 증발탱크(20)의 하부측으로부터 상기 보조증발탱크(36)의 하부측으로 연결 설치됨으로서, 농축저장조(21)로 가라앉은 미증발폐수를 보조증발탱크(36)의 내부로 다시 회수할 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 노즐관(23)의 상부에 해당하는 증발탱크(20)의 내부에는 폐수증기로부터 비교적 큰 입자의 이물질을 1차적으로 걸러냄과 동시에 미증발된 폐수가 증기배출덕트(26)를 통하여 직접 유입되는 것을 차단할 수 있도록 스크린판(39)이 고정 설치되어 있으며, 증발탱크(20)의 외부 일측에는 위에서 설명되어진 바와 같이 증발탱크(20)에 저장되는 폐수의 저장량이 일정량 이하로 저하될 경우, 수위검출기(20a)로부터 발생하는 신호에 의하여 적정량의 폐수를 증발탱크(20)의 내부로 유입시킬 수 있도록 전자변(40a)을 구비하는 폐수유입관(40)이 설치된 구성으로 이루어진다.

그리고, 본 발명의 또 다른 실시예에 사용되는 응축기(11)는 도면상 다수 개의 "U"자관으로 이루어지는 증발구조를 도시하고 있으나, 보조증발탱크(36)의 내부를 유동하는 폐수를 가열하여 1차적으로 증발시킬 수 있는 구조라면 어떠한 형태의 증발구조를 적용하여도 무방할 뿐만 아니라, 필요에 따라서는 도 1에 도시되어 있는 본 발명의 일실시예에 의한 응축기(11) 구조를 보조증발탱크(36)의 내부에 그대로 적용시킬 수도 있으며, 농축저장조(21)의 하부에 설치되는 농축폐수의 배출수단 또한 배출펌프(38)를 구비하는 배출관(37) 대신에 도 1에 도시된 배츨밸브(22)를 사용할 수도 있음을 밝혀두는 바이다.

이하, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 작용관계를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 실시예의 경우는, 미도시된 스크린이나 침전조를 거쳐 비교적 큰 입자의 이물질이 일차적으로 걸러진 현탁액(懸濁液) 상태의 폐수를 상기 노즐관(23)을 통하여 증발탱크(20)의 내부로 공급시킴과 동시에, 히트펌프 시스템을 구동시켜 압축기(10)로부터 토출된 고온고압의 냉매가스가 응축기(11)를 이루는 냉매유입부(12)와 냉매순환부(13)(13') 및 냉매파이프(11a)를 통하여 유동되도록 한 다음, 저장수조(29)측에 설치된 진공펌프(31)를 작동시켜 증발탱크(20)와 응축탱크(28) 및 저장수조(29)의 내부공간을 진공상태로 조성하게 되며, 이와 같은 장치의 작동 초기시점에서는 저장수조(29)의 하측에 설치된 배수라인(30)은 폐쇄된 상태로 유지된다.

상기와 같이 본 발명에 의한 폐수처리장치를 작동시키게 되면, 노즐관(23)으로부터 폐수가 스프레이 형식으로 분사됨과 동시에 고온의 냉매가스가 유동하는 각 냉매파이프(11a)와 접촉되어 폐수중에 함유된 수분이 미세한 이물질과 함께 증발하면서 냉매가스를 응축시키게 되며, 이와 같이 증발된 수분은 진공펌프(31)의 작동에 따른 흡입력에 의하여 증기배출덕트(26)를 따라 응축탱크(28)측으로 유입됨과 동시에 폐수를 증발시키고 응축된 냉매는 팽창밸브(15)가 설치된 팽창라인(18)을 따라 증발기(16)측으로 유입된다.

또한, 폐수의 증발에 따라 수분과 분리된 슬러리는 초음파발진기(35)로부터 발생하는 초음파 진동에 의하여 냉매파이프(11a)의 표면에 부착되지 않고 미증발된 폐수와 함께 증발탱크(20)의 바닥부에 설치된 농축저장조(21)로 침강되는 데, 농축저장조(21)의 내부에 일정량의 슬러리가 침강되기 전에는 그 상부에 현탁액 상태의 폐수가 항상 존재하므로, 이를 회수펌프(25)와 회수관(24)을 통하여 노즐관(23)측으로 재유입시킴으로서 증발처리에 다시 적용시키는 것이 폐수의 빠른 농축처리에 바람직하며, 농축저장조(21)에 저장되는 슬러리의 양은 사이트 글라스(21a)를 통하여 수시로 확인할 수 있게 된다.

또한, 증발탱크(20)의 내부에 저장되는 폐수의 량에 따라 수위검출기(20a)로부터 전기적인 신호가 전자변(23a)으로 전송됨으로서, 노즐관(23)을 통하여 유입되는 폐수의 량을 조절할 수 있게 되는 데, 증발탱크(20)의 내부에 일정량 이상의 폐수가 저장될 경우에는 수위검출기(20a)가 상기 전자변(23a)을 폐쇄시킴으로서, 회수관(24)과 회수펌프(25)만으로 증발탱크(20)에 저장된 폐수를 순환식으로도 증발처리할 수 있게 된다.

그리고, 증발탱크(20)로부터 증기배출덕트(26)를 통하여 폐수증기가 응축탱크(28)로 유입되는 과정에서 폐수증기에 함유되어 있는 미세한 이물질이 카트리지 필터(27)에 의하여 걸러지게 됨으로서, 폐수증기를 청정도가 높은 상태로 조성하여 응축탱크(28)의 내부로 공급시킬 수 있게 되며, 이와 같이 응축탱크(28)로 공급된 증기는 증발기(16)의 내부를 유동하는 저온냉매와 열교환을 행함으로서 응축되어 응축탱크(28)의 하부에 설치된 응축수 배출관(28a)을 통하여 저장수조(29)로 유입되고, 증기의 응축에 사용되어 증발된 냉매는 회수라인(19)을 통하여 압축기(10)로 재유입됨으로서 폐수의 증발처리에 다시 사용할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 저장수조(29)의 하부에 설치되는 배수라인(30)은 진공펌프(31)에의하여 저장수조(29)의 내부공간이 진공상태로 조성된 다음, 응축탱크(28)로부터 일정량의 응축수가 저장수조(29)로 유입되어 그 바닥부에 응축수가 저장된 후에는 배수라인(30)을 개방시킨 상태로 유지하여도 무방한데, 그 이유는 저장수조(29)의 내부압력(진공)보다 그 외부압력(대기압)이 높기 때문에 저장수조(29)의 내부에 저장된 응축수가 외부로 방출되지 않기 때문이다.

상기와 같이 본 발명에 의한 폐수처리장치는 히트펌프 시스템의 응축기(11)와 증발기(16)를 폐수의 증발탱크(20)와 응축탱크(28)의 내부에 각각 설치함으로서, 하나의 압축기(10)를 이용한 냉매의 열방출 및 열회수 작용만으로도 폐수를 용이하게 증발 및 농축처리할 수 있게 되고, 이로 인하여 화석연료의 사용에 따른 에너지의 낭비와 화석연료의 연소에 의하여 발생하는 연소가스로 인한 2차적인 환경오염을 방지할 수 있게 된다.

또한, 증발탱크(20)의 내부공간을 진공으로 조성시킨 상태에서 응축기(11)를 이루는 냉매파이프(11a)의 표면을 통하여 폐수를 스프레이 형식으로 분사시키도록 함으로서, R-134a 냉매를 사용하여 고압측(응축기)의 냉매응축온도를 50℃ 정도로 하고 저압측(증발기)의 냉매증발온도를 20℃ 정도로 세팅하여 히트펌프 시스템을 가동시키더라도 폐수의 증발량과 증발속도 및 그 응축량과 응축속도를 크게 향상시킬 수 있게 되며, 이로 인하여 히트펌프 시스템을 COP(성능계수; Coefficient of performance)4 정도의 고효율로 작동시킬 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 50℃ 정도의 낮은 온도조건하에서도 폐수를 신속하고 용이하게 증발시킬 수 있게 됨으로서, 응축기(11)를 이루는 냉매파이프(11a)의 표면이나 증발탱크(20)의 내벽상에 슬러리에 의한 스케일이 강하게 부착되지 않기 때문에, 초음파발진기(35)에 의한 초음파 진동만으로도 상기 스케일을 냉매파이프(11a)의 표면이나 증발탱크(20)의 내벽으로부터 용이하게 분리시킬 수 있게 되며, 이로 인하여 폐수의 증발처리 효율이 스케일에 의하여 저하되는 현상을 방지할 수 있게 됨과 동시에 폐수의 저온증발처리에 의하여 악취의 발생 또한 최소화시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 본 발명의 폐수처리장치를 사용하여 폐수를 증발 및 농축처리하는 과정에서 응축탱크(28)의 내부로 유입된 폐수증기중 그 일부가 증발기(16)에 의하여 응축되기 전에 저장수조(29)와 연결된 진공배관(32)를 통하여 외부로 배출될 우려가 있지만, 응축수 배출관(28a)이 응축탱크(28)의 바닥부에 설치되어 있기 때문에 대부분의 폐수증기가 증발기(16)와 접촉하게 됨으로서 미응축되는 폐수증기의 량이 매우 적게 되고, 이로 인하여 저장수조(29)와 연결된 진공배관(32)를 통하여 외부로 배출되는 미응축된 폐수증기량을 최소화시킬 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 최초 증발탱크(20)와 응축탱크(28) 및 저장수조(29)의 내부공간을 진공상태로 조성하여 놓게 되면, 증발탱크(20)에서 발생하는 폐수증기가 응축탱크(28)에서 거의 대부분 응축되기 때문에 진공펌프(31)를 지속적으로 가동시키지 않더라도 증발탱크(20)와 응축탱크(28)의 내부를 비교적 긴 시간동안 진공상태로 유지시킬 수 있게 됨으로서, 진공배관(32)을 통하여 외부로 배출되는 미응축된 폐수증기의 량을 극소화시킬 수 있게 될 뿐만 아니라, 적은 용량의 진공펌프(31)만으로도 증발탱크(20)와 응축탱크(28) 및 저장수조(29)의 내부공간을 진공상태로 조성및 유지시킬 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 본 발명에 의한 폐수처리장치를 사용하여 폐수의 증발 및 농축처리를 지속적으로 수행하는 과정에서 증발탱크(20)의 농축저장조(21)에 일정량의 슬러리가 침강되면, 사이트 글라스(21a)로 이를 확인하여 배출밸브(22)를 개방시킴으로서 농축된 슬러리를 외부로 배출시켜 비료나 인공토의 제조 또는 매립등을 행하게 되며, 저장수조(29)의 내부에 응축수가 일정 수위 이상으로 저장될 경우 또한, 수위검출기(29a)로부터 이에 해당하는 전기적인 신호가 압력조정라인(33)의 전자변(33a)으로 전송되어 전자변(33a)을 개방시킴으로서, 저장수조(29) 외부의 대기압이 진공상태인 저장수조(29)의 내부로 유입되어 저장수조(29)에 저장된 응축수를 배수라인(30)을 통하여 대기압 상태인 외부공간으로 배출시킬 수 있게 된다.

그러나, 본 발명의 일실시예에 의한 폐수처리장치는 저장수조(29)에 저장된 응축수를 배출시키기 위하여 외부의 대기압을 저장수조(29)의 내부로 인가시킴에 따라 증발탱크(20)와 응축탱크(28)에 조성된 진공도에 영향을 미치게 되고, 이로 인하여 히트펌프 시스템에 의한 폐수의 지속적인 고효율 처리에 어느 정도의 지장을 초래하게 되는 데, 이를 방지하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 저장수조(29)의 하부에 그 내부압력을 진공 또는 대기압으로 조정시킬 수 있는 제 2저장수조(29')를 설치하게 된다.

다시 말해서, 상기 저장수조(29)에 일정량 이상의 응축수가 저장될 경우 수위검출기(29a)가 이를 감지하여 최초 진공라인(34)에 설치된 전자변(34a)을 개방시키게 되고, 이로 인하여 제 2저장수조(29')의 내부공간이 진공펌프(31)의 작동에의하여 저장수조(29)와 동일한 진공상태로 조성됨으로서, 저장수조(29)에 저장된 응축수가 그 자중에 의하여 배수라인(30)을 따라 제 2저장수조(29')의 내부로 흘러내리게 된다.

상기와 같이 저장수조(29)에 저장된 응축수를 요구하는 양만큼 제 2저장수조 (29')로 공급시키게 되면, 상기 수위검출기(29a)가 이를 감지하여 진공라인(34)에 설치된 전자변(34a)을 폐쇄시킴과 동시에 압력조정라인(33)에 설치된 전자변(33a)을 개방시킴으로서, 저장수조(29)의 내부공간에 조성된 진공도를 변화시키지 않은 상태에서 제 2저장수조(29')의 내부공간을 대기압 상태로 조성시킬 수 있게 되고, 이로 인하여 제 2저장수조(29')에 저장된 응축수를 배수라인(30')을 통하여 외부로 배출시킬 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 다른 실시예에 의한 폐수처리장치에서는 응축수의 배출을 위하여 대기압을 인가시키더라도 증발탱크(20)와 응측탱크(28) 및 저장수조(29)의 내부에 조성된 진공도에는 변화를 초래하지 않게 됨으로서, 히트펌프 시스템에 의한 폐수처리를 높은 효율로서 지속적으로 수행할 수 있게 되고, 이로 인하여 본 발명의 폐수처리장치에 의한 폐수의 처리성능과 그 처리속도를 더욱 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

마지막으로, 도 4에 도시되어 있는 실시예의 경우는 응축기(11)에 의하여 보조증발탱크(36)의 내부에서 폐수를 1차적으로 증발시킨 다음, 이를 진공상태로 유지되는 증발탱크(20)의 내부로 분사하여 최종적으로 증발시키도록 한 것과, 이를 위한 폐수의 공급 및 순환경로를 제외한 나머지 작용관계는 상기에서 설명되어진작용관계와 동일하게 이루어지는 것이므로, 도 4에 도시된 실시예의 작용관계는 폐수의 증발 및 그 공급과 순환구조를 중심으로 설명하고자 한다.

먼저, 도시되지 않은 스크린이나 침전조를 거쳐 비교적 큰 입자의 이물질이 일차적으로 걸러진 현탁액(懸濁液) 상태의 폐수를 폐수유입관(40)을 통하여 증발탱크(20)의 내부로 일차 공급시킨 후, 이와 같이 공급된 폐수가 회수관(24)과 회수펌프(25)를 통하여 보조증발탱크(26)의 내부로 공급되도록 한 상태에서 히트펌프 시스템을 작동시키게 되면, 보조증발탱크(36)의 내부에 설치된 응축기(11)를 통하여 유동하는 고온고압의 냉매가스에 의하여 보조증발탱크(36)의 내부에서 폐수가 1차적으로 증발하게 된다.

상기와 같이 보조증발탱크(36)의 내부에서 1차적으로 증발된 폐수증기는 그 상단 노즐관(23)을 통하여 진공상태로 유지되는 증발탱크(20)의 내부로 유입된 다음, 노즐관(23)의 선단부에 형성되는 분사노즐에 의하여 스프레이 형식으로 흩뿌려지게 됨과 동시에 증발탱크(20)에 조성된 진공 분위기하에서 최종적으로 감압 증발되며, 이와 같이 증발된 폐수증기는 스크린판(39)을 거쳐 그 이물질이 1차적으로 제거된 상태에서 증기배출덕트(26)로 배출되며, 배출되지 못한 폐수증기는 배출탱크(20)의 바닥부에 형성된 농축저장조(21)로 침강된다.

또한, 폐수의 증발에 따라 발생하는 농축슬러리는 초음파발진기(35)로부터 발생하는 초음파 진동에 의하여 응축기(11)의 표면에 거의 부착되지 않기 때문에 응축기(11)에 의한 증발성능의 저하를 방지할 수 있게 될 뿐만 아니라, 상기 농축저장조(21)의 내부에 일정량의 슬러리가 침강되기 전에는 그 상부에 현탁액 상태의폐수가 항상 존재하므로, 이를 회수펌프(25)와 회수관(24)을 통하여 상기 보조증발탱크(36)의 내부로 재유입시킴으로서 적정한 폐수농도를 유지하여 폐수의 빠른 농축처리에 보다 크게 기여할 수 있게 되며, 농축저장조(21)에 저장되는 슬러리의 양은 사이트 글라스(21a)를 통하여 수시로 확인하여 필요에 따라 배출펌프(38)와 배출관(37)을 통하여 증발탱크(20)의 외부로 배출시키게 된다.

도 4에 도시되어 있는 실시예의 경우는 보조증발탱크(36)를 사용함에 따라 장치의 구조가 다소 복잡하게 되고 그 설치면적 또한 증가하게 되는 데 반하여, 폐수의 증발을 2차에 걸쳐 수행함으로서 폐수의 증발효율을 보다 향상시킬 수 있게 되는 데, 그 이유는 증기의 상태로 1차 조성된 폐수를 진공상태의 공간을 통하여 흩뿌리게 되면, 응축기(11)의 표면을 통하여 액체 상태의 폐수를 직접적으로 분사시키는 것보다 단위시간당 폐수의 증발량을 향상시킬 수 있기 때문이다.

상기와 같이 본 발명에 따른 히트펌프를 이용한 폐수처리장치는, 히트펌프 시스템의 응축기와 증발기를 폐수의 증발탱크(보조증발탱크)와 응축탱크의 내부에 각각 설치함으로서, 하나의 압축기를 이용한 냉매의 열방출 및 열회수 작용만으로도 폐수를 용이하게 증발 및 농축처리할 수 있는 효과가 있고, 이로 인하여 화석연료의 사용에 따른 에너지의 낭비와 화석연료의 연소에 의하여 발생하는 연소가스로 인한 2차적인 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 증발탱크의 내부공간을 진공으로 조성시킨 상태에서 응축기의 표면을 통하여 폐수를 스프레이 형식으로 직접 분사시키거나, 또는 보조증발탱크의 내부에서 1차 증발된 폐수증기를 진공으로 조성된 증발탱크의 내부공간을 통하여 스프레이 형식으로 흩뿌리도록 함으로서, 50℃ 정도의 낮은 온도하에서도 폐수의 증발량과 증발속도 및 그 응축량과 응축속도를 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있고, 이로 인하여 히트펌프 시스템을 COP 4 정도의 고효율로 작동시킬 수 있는 효과가 있으며, 응축기의 표면이나 증발탱크의 내벽상에 슬러리에 의한 스케일이 부착되지 않도록 하여, 폐수의 증발처리 효율이 스케일에 의하여 저하되는 현상을 방지할 수 있게 됨과 동시에 폐수의 저온증발처리에 의하여 악취의 발생 또한 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 응축수를 저장하는 저장수조의 하부에 제 2저장수조를 추가로 연결 설치하여 그 내부공간을 진공 또는 대기압 상태로 조성시킬 수 있도록 한 경우에는, 증발탱크와 응축탱크 내부의 진공도를 변화시키지 않는 상태에서 저장수조에 저장된 응축수를 제 2저장수조를 거쳐 대기압 상태인 외부공간으로 용이하게 배출시킬 수 있는 효과가 있으며, 이로 인하여 히트펌프 시스템에 의한 폐수의 지속적인 고효율 증발처리가 가능하도록 하여 폐수의 처리성능과 그 처리속도를 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims

압축기(10)로부터 토출된 고온고압의 냉매가스를 응축시키는 응축기(11)와, 상기 응축기(11)로부터 팽창밸브(15)를 거쳐 유입된 냉매를 증발시키는 증발기(16)로 이루어지며, 상기 증발기(16)로부터 배출된 냉매를 압축기(10)를 통하여 재유입시키도록 한 것에 있어서,

상기 응축기(11)는 폐수가 유입되는 증발탱크(20)의 내부에 설치되고, 상기 증발기(16)는 카트리지 필터(27)를 구비하는 증기배출덕트(26)에 의하여 상기 증발탱크(20)와 연결되는 응축탱크(28)의 내부에 설치되며,

상기 증발탱크(20)의 내부에는 그 바닥부 중앙에 농축폐수의 배출수단을 구비하는 농축저장조(21)가 하부로 연장 형성된 상태에서 폐수공급용 노즐관(23)이 그 몸체의 외부로부터 삽입되어 상기 응축기(11)의 상부에 위치하도록 설치되며,

상기 증발탱크(20)의 하부에는 스케일 제거용 초음파발진기(35)가 설치되고, 상기 농축저장조(21)로부터는 회수펌프(25)를 구비하는 회수관(24)이 연장되어 폐수탱크(20)의 몸체 외부로 노출되는 상기 노즐관(23)과 연결 설치되며,

상기 응축탱크(28)는 그 바닥부에 설치된 응축수 배출관(28a)에 의하여 저장수조(29)와 연결되고, 그 저장수조(29)의 일측에는 진공펌프(31)를 구비하는 진공배관(32)과 전자변(33a)을 구비하는 압력조정라인(33)이 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 히트펌프를 이용한 폐수처리장치.
제 1항에 있어서, 상기 저장수조(29)의 하부에는 배수라인(30)에 의하여 제 2저장수조(29')가 연결된 상태에서 전자변(33a)을 구비하는 상기 압력조정라인(33)이 제 2저장수조(29')측에 연결 설치되며,

상기 저장수조(29)측의 진공배관(32)과 상기 제 2저장수조(29')측의 압력조정라인(33)이 전자변(34a)을 구비하는 진공라인(34)에 의하여 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 히트펌프를 이용한 폐수처리장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 응축기(11)는 초음파발진기(35)를 그 하부측에 구비한 상태로 증발탱크(20)와 별도로 분리되는 보조증발탱크(36)의 내부에 설치되며,

상기 노즐관(23)은 보조증발탱크(36)의 상부측에서 연장되어 증발탱크(20)의 내부로 삽입되고, 회수펌프(25)를 구비하는 상기 회수관(24)은 증발탱크(20)와 보조증발탱크(36)의 하부측을 연결하도록 설치되며,

상기 노즐관(23)의 상부에 해당하는 증발탱크(20)의 내부에는 스크린판(39)이 고정 설치되고, 증발탱크(20)의 외부 일측에는 전자변(40a)을 구비하는 폐수유입관(40)이 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 히트펌프를 이용한 폐수처리장치.