KR20040106906A - 다가구 주택용 물탱크의 여과 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 여과 장치에 관한 것으로 특히, 아파트나 다가구 주택 등과 같이 여러 가구로 이루어진 다 가구 주택에 용수를 공급하는 수도 시설에 설치되어 깨끗한 물을 제공할 수 있는 다가구 주택용 물탱크의 여과 장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 본 출원인에 의해 출원된 특허출원 제2003-0037721호(아파트 물탱크 여과장치)를 보완하여 개발된 것으로서,

하나의 탱크 내부에 아래로부터 상부로 향하며 침전조, 여과조 및 배수조로 구성되며, 상기 침전조에는 미세한 통수공이 형성된 여과 스크린과, 바닥과 연통되게 설치되어 슬러지 배출밸브의 개폐에 따라 침전된 슬러지를 배출하기 위한 슬러지 배출관과, 원수 밸브의 개폐에 의해 원수를 침전조 내부에 공급하기 위한 원수 유입관을 구비하고 있고, 상기 여과조에는 하나 이상의 여과재가 적층되며, 상기 배수조에는 상기 침전조와 여과조에 의해 여과된 정수가 저장되고 일측에는 정수를 배출시키기 위한 정수 배출공을 형성하여 구성된다.

Description

다가구 주택용 물탱크의 여과 장치{A water cleaning device for multi-house}

본 발명은 여과 장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 여러 가구가 공동으로 사용하는 대규모 물탱크인 옥상조 및 지하 저수조 등에 사용되는 여과 장치에 관한 것이다.

보다 상세하게는 원수를 여과 장치의 하부로부터 유입시켜 녹물 등 불순물이 침전되게 하고, 침전조에 누적 침전된 녹물 등 불순물의 농도를 탁도감지센서로 감지하여 자동으로 세척 및 배출할 수 있도록 한 다 가구 주택용 물탱크의 여과 장치에 관한 것이다.

또한 그 상부의 정수된 물을 탱크내의 자체수압으로 역세척을 하고 슬러지배출밸브를 자동으로 작동되게 하여 슬러지를 배출함으로서 여과재에 불순물이 누적되지 않게 하여 항상 깨끗한 물을 공급할 수 있고, 최소의 물로 세척을 할 수 있어 물탱크 청소를 현격히 줄일 수 있는 다 가구 주택용 물탱크의 여과 장치에 관한 것이다.

현재 도시의 상수도는 정수장에서는 최상의 수질로 정수하여 수돗물을 공급하고, 많은 예산을 투입하여 노후관을 교체하지만, 노후관 또는 상수도공사로 인하여 녹물 등 이물질이 함유되어 공급되므로 아파트 및 대형건물에서는 물탱크를 설치하여 급수를 하는 곳은 주기적으로 물탱크 청소를 해주어야 하는데, 물탱크는 대부분 육안으로 쉽게 볼 수 있는 곳이 아닌 옥상 또는 지하에 설치되어 있어 청소를 자주하지 않아 많은 불순물이 누적되고 있는 실정이다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 대한민국 실용신안 등록 제0277756호로 공동주택용 물탱크용 여과장치가 제안되었으나, 필터의 방법으로 되어있고 필터에 적층된 슬러지를 배출시키기 위한 별도의 슬러지배출시설이 설치되지 않아 물탱크 전체를 청소 할 때에 슬러지를 배출하는 구조로 되어있어, 여과장치필터를 교체하거나 슬러지를 배출하기 위해서는 물탱크의 물을 전부 배출시켜야 되어 경제성 및 편리성이 떨어지는 문제점이 있으며. 본 발명자가 개발한 대한민국 실용신안등록번호20-0205193호로 상수도용간이여과장치와 실용신안등록번호제20-0252677호 농촌형정수처리장치 그리고 실용신안등록제20-0261597호 중수도 및 간이상수도 정수장치 및 실용신안등록제20-0292207호의 무인자동화정수장치가 있으나, 이들 기술은 농어촌 간이상수도의 여과 및 정수기술로서 도시의 공동주택 및 공공시설의 정수장치로는 불필요한 부분이 많고, 농어촌 간이상수도와 도회지의 공동주택 등에 똑 같은 방법 및 장치로는 사용할 수가 없어 본 장치를 개발하게 되었다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 점을 해소하기 위해 안출된 것으로 시공중인 물탱크나 기존의 물탱크시설을 개, 보수하여 옥상조의 물탱크와 저수소의 물탱크에 관리하기에 편리하고 최소의 물로 여과재를 세척하여 물탱크 청소횟수를 현격히 줄이면서 위생적인 물을 안정적으로 공급할 수 있는 여과, 세척, 배출 효율이 높은 여과 장치를 제공하는데 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 여과 장치의 일예를 도시한 사시도이고,

도 2는 도 1에 도시된 여과 장치의 횡단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 여과 장치의 내부에 설치된 여과재층, 스크린 및 도류판의 일예를 도시한 사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 여과 장치에 사용되는 용수 급수관의 일예를 도시한 사시도이고,

도 5는 본 발명에 따른 여과 장치의 다른 일예를 도시한 사시도이고,

도 6은 도 5에 도시된 여과 장치의 횡단면도이고,

도 7은 도 5에 도시된 본 발명에 따른 여과 장치에 설치되는 세척수 분배관의 일예를 도시한 사시도이며,

도 8은 도 7에 도시된 세척수 분배관을 A-A에서 도시한 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 배수조 11 : 맨홀 12 : 사다리

11a : 맨홀 뚜껑 13 : 정수 배출공 14 : 월류공

20 : 원수 유입관 21 : 밸브 30 : 플로트밸브

40 : 도류판 41 : 여과스크린 50 : 여과조

51 : 가는여과재 52 : 굵은여과재 60 : 슬러지배출관

61 : 슬러지배출밸브 70 : 탁도감지센서 80 : 침전조

81 : 침전조경사판 90 : 원수 분배관 90a : 급수노즐

100 : 제어반 110 : 세척 펌프 111 : 귀환배관

112 : 세척배관

120 : 슬러지배출 펌프 122 : 슬러지 배출관

200 : 정수 저장 탱크

상기와 같은 본 발명의 목적은 하나의 탱크 내부에 아래로부터 상부로 향하며 침전조, 여과조 및 배수조로 구성되며, 상기 침전조에는 미세한 통수공이 형성된 여과 스크린과, 바닥과 연통되게 설치되어 슬러지 배출밸브의 개폐에 따라 침전된 슬러지를 배출하기 위한 슬러지 배출관과, 원수 밸브의 개폐에 의해 원수를 침전조 내부에 공급하기 위한 원수 유입관을 구비하고 있고, 상기 여과조에는 하나 이상의 여과재가 적층되며, 상기 배수조에는 상기 침전조와 여과조에 의해 여과된 정수가 저장되고 일측에는 정수를 배출시키기 위한 정수 배출공을 형성하여 구성됨을 특징으로 하는 다가구 주택용 물탱크의 여과 장치에 의해 이루어진다.

또한 본 발명의 목적은 상기 침전조의 내부에는 침전조 내에 저장된 원수 중에 부유하는 이물질의 양을 감지하기 위한 부유물 감지수단을 더 설치하고, 상기 배수조의 일측에 형성된 정수 배출공에는 물저장탱크를 연통되게 더 설치하며, 상기 여과조를 구성하는 여과재는 하부의 가는 여과재와 상부의 굵은 여과재를 구성함으로서 그 목적을 이룰 수 있다.

이하 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다가구 주택용 물탱크의 여과 장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 여과 장치의 일예를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 여과 장치의 횡단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 여과 장치의 내부에 설치된 여과재층, 스크린 및 도류판의 일예를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 여과 장치에 사용되는 용수 급수관의 일예를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 여과 장치의 다른 일예를 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 여과 장치의 횡단면도이고, 도 7은 도 5에 도시된 본 발명에 따른 여과 장치에 설치되는 세척수 분배관의 일예를 도시한 사시도이며, 도 8은 도 7에 도시된 세척수 분배관을 A-A에서 도시한 단면도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 여과 장치는 그 상부면에 맨홀(11)이 형성된 하나의 탱크 내부에 아래로부터 위로 향하며 침전조(80), 여과조(50), 배수조(10)를 순차적으로 형성하여 구성된다.

상기 침전조(80)는 원수 유입관(20)을 통해 공급되는 여과가 되지 않은 원수가 유입되고, 유입된 원수로부터 침전된 이물질을 배출시키기 위한 공간으로 바닥에는 침전된 이물질을 배출시키기 위한 슬러지 배출관(60)이 연통되게 설치되어 있으며, 그 내부에는 원수 유입관(20)의 단부, 즉, 원유 유입관의 출구가 위치되어있다.

상기 원수 유입관(20)의 단부 즉, 침전조(80)의 내부에는 원수 분배관(90)이 더 설치되어 있다.

상기 원수 공급관(20)은 도 1, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 탱크의 상부로부터 아래로 연장되어 원수 배출구가 침전조(80)까지 연장되고 그 중단에는 플로트 밸브(30)가 설치되어 있다.

상기 플로트 밸브(30)는 탱크의 최 상단에 구성된 배수조(10)에 저장되는 정수의 수면에 의해 개폐된다.

상기 원수 유입관(20)에는 상기한 플로트 밸브(30) 외에 보조 밸브(21)가 더 설치되어 있어 플로트 밸브(30)의 손상 또는 오동작시 원수의 유입을 제어할 수 있다.

상기 보조 밸브(21)는 전자식 밸브로 탱크의 상부 일측에 설치된 제어반(100)에 의해 자동으로 제어될 수 있다.

상기 원수 분배관(90)은 도 4에 도시한 바와 같이 하나의 주관(91)에 하나 이상의 가지관(92)을 연결하여 구성된 관으로 상부를 향한면에 다수의 분사노즐(90a)이 형성되어 있어 원수 유입관(20)으로부터 유입되는 원수를 상방의 여과조(50)측으로 분사하되 여과조(50)의 저면 전체에 고르게 분사될 수 있도록하였다.

또한, 상기 침전조(80) 상단부에는 여과스크린(41)을 설치하여 침전조(80)에 공급되어 상방으로 여과되는 원수에 포함된 이물질을 여과할 수 있게 하였다.

상기 여과스크린(41)은 미세한 통수공이 형성된 망체로서 상기한 바와 같이 원수중에 포함된 이물질을 걸러주는 필터 역할을 하며, 그 하부에는 다수의 도류판(40)이 설치되어 있다.

상기 도류판(40)은 상기 원수 분배관(90)을 통해 유입되는 원수를 상기 여과스크린(41)측으로 유도하는 역할을 하는 것으로 상기 여과스크린(41)과 소정의 각을 갖도록 설치되며, 상기 원수 분배관(90)이 이들 도류판(40) 사이에 배치된다.

상기 침전조(80)에는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 침전조 경사판(81)을 더 설치 할 수 있다.

상기 침전조 경사판(81)은 원수 분배관(90)을 통해 공급되는 원수중에 포함된 이물질이 침전조 바닥을 관통하여 설치된 슬러지 배출관(60) 측으로 모이게 하기 위한 수단으로 이는 침전조(80)의 바닥을 전체적으로 슬러지 배출관(60)을 향해 결사지게 설치함으로서 설치하지 않을 수 있다.

상기 슬러지 배출관(60)에는 슬러지 배출밸브(61)가 설치되어 있다.

상기 슬러지 배출 밸브(61)는 상기한 바와 같이 침전조(80)에 저장된 원수에 이물질이 많을 경우 이를 배출하여 침전조(80) 내부를 깨끗하게 하기 위한 수단으로 타이머 또는 탁도 감지센서(70)에 의해 구동된다.

상기 슬러지 배출 밸브(61) 구동 수단 중 하나인 타이머는 일정 시간이 지나면 자동으로 슬러지 배출 밸브(61)를 개방되게 하는 수단으로 이 타이머에 의한 슬러지 배출은 사용자 또는 시공자가 소정의 실험 결과 등을 근거로 임의로 조절되며, 타이머에 의해 개폐된 슬러지 배출밸브(61)는 제어반(100)의 제어 신호에 의해다시 폐쇄된다.

즉, 침전조(80)의 원수 저장 용량 등을 감안하여 침전조(80)에 저장된 원수가 충분히 배출되는 정도 이상의 시간이 지나면 제어반(100)에서 슬러지 배출밸브(61) 폐쇄신호가 슬러지 배출밸브(61)에 전달되어 슬러지 배출밸브(61)가 폐쇄된다.

상기에서 슬러지 배출밸브(61)가 개방되어 있는 시간동안은 원수 유입관(20)에 설치된 보조밸브(21)가 폐쇄되어 원수가 침전조(80)의 내부에 공급되지 않게 된다.

상기와 같이 구성된 침전조(80)의 상부에는 여과조(50)가 구성된다.

상기 여과조(50)는 하나 이상의 여과층으로 구성되나 그 일 예로는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 가는 여과재(51)층과 굵은 여과재(52) 층으로 구성될 수 있다.

상기 가는 여과재(51)로는 모래, 규사, 활성탄 등 입도가 작은 골재나 낮은 수압에서 사용되는 저압 필터 또는 여과포 등으로 구성할 수 있다.

상기 가는 여과재(51)를 구성하는 작은 골재는 철분을 함유하지 않아야 한다.

상기 굵은 여과재(52)는 자갈, 맥반석, 안트라사이트, 명반석, 옥 등 입도가 큰 철분을 함유하지 않은 골재 중 하나로 구성하거나 이들 중 하나 이상의 골재를 혼합하여 구성할 수 있으며, 가능 여과재(51)를 아래에 형성하고 그 위에 굵은 여과재(52)를 형성하여 원수로부터 이물질의 여과를 충분히 이루게 한다.

상기와 간이 구성된 여과조(50)의 여과재들은 상기한 침전조(80)의 상단에 설치된 여과 스크린(41)의 위에 형성되며, 여과재들의 하중에 의해 여과 스크린(41)이 변형되는 것을 방지할 수 있도록 여과 스크린(41)의 하부에 보강대를 더 설치할 수 있다.

상기한 바와 같이 구성된 여과조(50)의 굵은 여과재(52)층 위에는 이물질이 여과된 정수가 고이는 배수조(10)가 형성된다.

상기 배수조(10)의 일측 벽에는 정수가 배출되어 각 가정에 공급되는 정수 배출공(13)이 형성되어 있으며, 상기 정수 배출공(13)의 상방 즉, 상술한 플로트 밸브(30)의 부구(浮具)가 설치된 수면과 동일한 위치에 형성되어 상기한 각 여과 수단을 통과하거나 탱크의 상부에 형성된 맨홀(11)을 통해 탱크 내로 유입되어 수면에 부유하는 부유물이 배출되게 하기 위한 월류(越流)공(14)이 형성되어 있다.

상기 정수 배출공(13)에는 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 정수 저장 탱크(200)를 더 설치할 수 있다.

이와 같이 정수 저장 탱크(200)를 설치하는 이유는 상기한 바와 같이 구성된 여과 장치에 의해 여과되는 정수의 양이 한정되고 물의 사용이 많을 경우 물의 사용이 원활하게 이루어지지 못하는 것에 대비하기 위한 것으로 여과 장치에 의해 정수된 물을 각 가정에 공급하기 위해 저장되는 공간이다.

상기와 같이 구성된 여과 장치에는 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 세척 펌프(110)가 더 설치될 수 있다.

상기 세척 펌프(110)는 배수조(10), 여과조(50) 및 침전조(80)의 내부에 침전 또는 부유하는 이물질을 배출시키기 위한 수단으로서 귀환배관(111)에 의해 배수조(110)의 물을 순환시켜 다시 배수조(110)에 분사함으로서 배수조(110) 내벽은 물론 여과조(50)를 구성하는 각 여과재들 사이에 끼인 이물질이 침전조(80)측으로 배출되게 한다.

상기 세척 펌프(110)에 의해 펌핑(pumping)된 물은 도 7에 도시한 바와 같이 구성된 세척 배관(112)에 의해 배수조(10)의 상부에서 굵은 골재(52)층을 향해 분사된다.

상기 세척 배관(112)은 도시한 바와 같이 하나의 주관에 다수의 가지관을 형성하고 각 가지관의 아래를 향한 면에 분사노즐(112a)을 설치하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 여과 장치는 전술한 바와 같이 그 일측에 정수 저장 탱크(200)를 더 설치하여 구성될 수 있으나 배수조(10)를 크게 형성함으로서 별도의 정수 저장 탱크를 설치하지 않을 수 있다.

상기와 같이 구성된 여과 장치는 통상적으로 옥상이나 지상 등에 설치되어 정수된 물은 물론 슬러지를 포함한 원수의 배출이 원활할 경우의 구성이고, 지하 등과 같이 슬러지가 포함된 원수를 배출하기 위해 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 슬러지 배출펌프(120)를 더 설치할 수 있다.

상기 슬러지 배출펌프(120)는 전술한 바와 같이 침전조(80)의 바닥에 이물질이 침전되거나 침전조(80) 내부의 원수에 이물질이 많이 부유하여 이를 배출시킬 때 사용되는 수단으로 상기한 탁도감지센서(70) 또는 타이머에 의해 구동되며, 이에 의해 펌핑된 슬러지를 포함하는 원수는 지상 또는 건물의 외부로 배출된다.

상기와 같이 본 발명은 공동주택 및 공공시설의 물탱크에 슬러지(녹물 등)가 과다 침전되면 자동으로 탁도감지센서가 작동하여 세척을 하고, 슬러지를 배출하여 물탱크에 불순물이 누적되지 않고 항상 깨끗한 물을 공급할 수 있고, 최소의 물로 세척을 하는 것을 특징으로 하는 공동주택 및 공공시설물 물탱크 정수

장치로써 세척을 자동으로 하게 하여 물탱크청소를 별도로 거의 하지 않고도 맑은 물을 공급할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

Claims (14)

1. 그 상방에 맨홀이 형성된 하나의 탱크 내부에 아래로부터 상부로 향하며 침전조, 여과조 및 배수조로 구성되며,

   상기 침전조의 상부에는 미세한 통수공이 형성된 여과 스크린과, 바닥과 연통되게 설치되어 슬러지 배출밸브의 개폐에 따라 침전된 슬러지를 배출하기 위한 슬러지 배출관과, 원수 밸브의 개폐에 의해 원수를 침전조 내부에 공급하기 위한 원수 유입관을 구비하고 있고,

   상기 여과조에는 하나 이상의 여과재가 적층되며,

   상기 배수조에는 상기 침전조와 여과조에 의해 여과된 정수가 저장되고 일측에는 정수를 배출시키기 위한 정수 배출공을 형성하여 구성됨을 특징으로 하는 다가구 주택용 물탱크의 여과 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 원수 밸브는 부력을 갖는 부구에 의해 개폐되는 플로트 밸브이고, 상기 원수 유입관의 탱크 외부에는 상기 플로트 밸브의 오동작시 원수의 유입을 단속하기 위한 보조밸브가 하나 이상 설치되며, 상기 슬러지 배출관에는 배출되는 슬러지를 포함한 오수의 흐름을 단속하기 위한 슬러지 배출밸브가 더 설치되고, 상기 슬러지 배출밸브와 보조밸브는 전기 신호에 의해 구동되는 전자식 밸브이며, 상기 전자식 밸브의 제어를 위한 제어반을 더 구비함을 특징으로 하는 다가구 주택용 물탱크의 여과 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 침전조의 내부에는 침전조 내에 저장된 원수 중에 부유하는 이물질의 양을 감지하기 위한 부유물 감지수단이 더 설치되어 있으며, 상기 부유물 감지 수단은 두 개의 전극을 구비하여 용수 중의 이물질의 양에 따라 달라지는 전류의 양을 검출하는 탁도감지센서임을 특징으로 다가구 주택용 물탱크의 여과 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 침전조의 일측에는 소정 시간동안 원수가 유입되고 상기 여과조에 의해 걸러져 침전조에 저장된 원수 중에 이물질이 많아지면 슬러지 배출 밸브를 개방하여 이물질이 침전된 원수를 배출시키도록 구동하는 타이머가 더 설치됨을 특징으로 다가구 주택용 물탱크의 여과 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 배수조의 일측에 형성된 정수 배출공에는 정수 저장 탱크가 연통되게 더 설치됨을 특징으로 다가구 주택용 물탱크의 여과 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 여과조를 구성하는 여과재는 하부의 가는 여과재와 상부의 굵은 여과재로 이루어짐을 특징으로 다가구 주택용 물탱크의 여과 장치.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 가는 여과재는 모래, 규사, 활성탄 등 입도가 작은 철분을 함유하지 않은 작은 골재중 하나임을 특징으로 하는 다가구 주택용 물탱크의 여과 장치.
8. 제 3 항에 있어서, 상기 가는 여과재는 낮은 수압에서 사용되는 저압 필터 또는 여과포 중 어느 하나임을 특징으로 하는 다가구 주택용 물탱크의 여과 장치.
9. 제 3 항에 있어서, 상기 굵은 여과재는 자갈, 맥반석, 안트라사이트, 명반석, 옥 등 입도가 큰 철분을 함유하지 않은 골재 중 하나 이상으로 구성됨을 특징으로 하는 다가구 주택용 물탱크의 여과 장치.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 침전조에 설치된 여과 스크린의 저면에는 하나 이상의 도류판이 경사지게 설치됨을 특징으로 하는 다가구 주택용 물탱크의 여과 장치.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 원수 유입관의 침전조 내부를 향한 단부에는 공급되는 원수를 상방으로 분사하되 침전조의 전체면으로 분사할 수 있도록 하나의 주관에 하나 이상의 분기관을 연결하여 구성된 원수 분배관이 더 설치되며, 상기 원수 분배관의 상부를 향한 면에는 다수의 급수 노즐이 형성됨을 특징으로 하는 다가구 주택용 물탱크의 여과 장치.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 여과 장치에는 배수조를 세척하기 위한 수단으로 세척 펌프가 더 설치되며, 상기 세척펌프는 배수조의 측벽과 연통된 귀환배관과 배수조의 내부로 연장된 세척배관이 연결되어 배수조내의 용수를 순환시켜 고압으로 배수조 내부에 분사함으로서 배수조 내부 및 여과재 사이의 이물질을 침전조 측으로 배출시킬 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 다가구 주택용 물탱크의 여과 장치.
13. 제 10 항에 있어서, 상기 세척배관의 단부에는 세척수 분배관이 더 설치되며, 상기 세척수 분배관은 배수조내에 분사되는 용수를 배수조의 전체면으로 분사할 수 있도록 하나의 주관에 하나 이상의 분기관을 연결하여 구성되며, 상기 세척수 분배관의 하부를 향한 면에는 다수의 급수 노즐이 형성됨을 특징으로 하는 다가구 주택용 물탱크의 여과 장치.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 슬러지 배출관에는 침전조로부터 배출되는 슬러지를 포함한 용수를 외부로 배출시킬 수 있도록 슬러지 배출펌프가 더 설치됨을 특징으로 하는 다가구 주택용 물탱크의 여과 장치.