KR200420293Y1 - 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치 - Google Patents

역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치 Download PDF

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Abstract

산업용 보일러 수, 냉각수 또는 폐수의 수질을 실시간 모니터링하는 장치 또는 수처리 설비용 수질 측정장치에 구비된 필터를 자동 세척하는 장치가 제공된다.
본 고안은 유체 샘플링 배관에 설치된 3방향 밸브; 상기 3방향 밸브의 후방 측에 장착되어 유체로부터 이물질을 걸러주고, 입구는 상기 3방향 밸브의 한쪽 출구에 연결되고, 출구는 상기 3방향 밸브의 다른 출구에 연결되며, 하단에는 배출밸브를 설치한 필터; 상기 필터의 후방에 설치된 자동밸브; 상기 자동밸브의 후방에 설치되어 유체를 가열시키는 가열 수단; 상기 가열 수단의 후방 측에 배치된 온도계; 및 상기 밸브들과 온도계 및 가열 수단들에 전기적으로 연결되어 사전에 정해진 프로그램에 따라서 이들을 자동제어하는 제어부;를 포함하는 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치를 제공한다.
본 고안에 의하면, 유체를 필터의 출구 쪽으로 유입시켜 필터 외부에 부착된 고형 이물질을 쉽게 제거할 수 있고, 그에 따라서 필터의 성능을 향상시킬 수 있으며, 필터 관리에 따른 원가절감 효과를 얻을 수 있다.
수처리 설비, 수질 측정장치, 필터 세척장치, 3방향 밸브, 온도 유지장치

Description

역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치{Apparatus For Automatically Flushing a Filter and Maintaining Water Temperature by Reversing Water Flows}
제 1도는 본 고안에 따른 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치의 설비 배치도.
제 2도는 본 고안에 따른 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치에서 필터 내의 유체 흐름을 도시한 단면도.
제 3도는 본 고안에 따른 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치에서 필터 내의 유체 역류 흐름을 도시한 단면도.
제 4도는 본 고안에 따른 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치에서 필터 내의 이물질 제거 작동을 상세도.
제 5도는 본 고안에 따른 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치의 전체 구조를 도시한 블럭도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1..... 본 고안의 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치
10.... 3방향 밸브 11B,11C... 3방향 밸브 출구
20.... 필터 30.... 3방향 밸브
40.... 자동밸브 50.... 감압밸브
60.... 가열수단 70.... 온도계
90.... 제어부 100.... 수질 측정장치
본 고안은 산업용 보일러 수, 냉각수 또는 폐수의 수질을 실시간 모니터링하는 장치 또는 수처리 설비용 수질 측정장치에 구비된 필터를 자동 세척하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 샘플링 유체를 여과하는 필터를 유체의 역류 방식을 이용하여 자동 세척하고, 샘플링 유체의 온도를 적정하게 유지하여 수직 측정 오차를 최소화할 수 있는 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 온도 유지장치에 관한 것이다.
일반적으로 여과 공정은 통상적으로 부유물, 스케일 등 고형 이물질이 함유되어 있는 유체에 대하여, 고형 이물질은 통과하지 못하고 수분만이 통과할 있는 다수의 그물눈(Filter Element, 이하 "필터"라 함)을 통과시킴으로써 고형 이물질은 필터에 걸려 통과되지 못하도록 하는 여과작용이 이루어지고, 고형 이물질이 제거된 유체는 다음 공정으로 이동된다. 이와 같은 여과 공정에서는 필터에 의해 여 과작용이 진행됨에 따라 필터는 고형 이물질에 의해 점차 막히게 되고 여과작용이 원활하게 이루어지지 못한다.
이와 같은 필터의 막힘 현상을 해소하여 여과 작용이 지속되도록 하기 위해서는 필터 본체를 분해하고 브러시나 세정 수를 이용하여 고형 이물질을 세척하거나, 필터 하우징에 압축공기를 주입하여 고형 이물질을 분해시키는 방법 등이 고안되어 있으나, 이와 같은 방식은 필터 세척을 위해 시스템의 운전을 자주 정지시키거나, 필터 세척 장치의 구성을 복잡하게 하여 설비 관리상 번거로움이 있었다.
또한, 겨울에는 낮은 주위 온도로 인해 필터 세척을 실시할 수 없는 등, 종래에는 계절적 요인 및 외부적인 요인에 의해 필터 세척이 어려운 것이다.
따라서 종래에는 필터로부터 적절하게 유체를 여과할 수 없었으며, 또한 여과된 유체는 그 온도에 따라서 적절하지 못한 다른 수질 성분을 검출하는 것이다.
특히 동 절기에는 수질 성분 분석을 위한 "샘플 유체"의 온도가 낮기 때문에, 샘플 유체의 성분 분석을 기준으로 실제 유체에 투여되는 약품농도, 경도, SiO2 등 일부 수질측정 항목의 값의 편차가 커지는 문제점도 발생하였다.
따라서 이와 같은 정확하지 못한 수질 측정값은 최적의 수질 관리에 있어서 큰 문제점을 발생시키는 것이었다.
이와 같이 수질 관리용 또는 수질 모니터링용 샘플 유체는 필수적으로 적절하게 여과되어 정상적인 샘플링이 이루어져야 함은 물론, 샘플 채취시에 적정 온도를 유지하여야 정확한 측정값을 얻고 그에 따라서 정확한 수질 관리를 이룰 수 있는 것이다.
본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 필터 외부에 부착된 고형 이물질을 쉽게 제거할 수 있어 필터의 효능을 향상시킬 수 있고, 그에 따라서 필터의 적정 관리에 따른 원가절감 효과와 함께 작업성 및, 생산성 향상을 기할 수 있으며, 샘플 유체의 온도를 적절하게 유지시킴으로써 수질 성분 측정오차를 방지할 수 있도록 개선된 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 산업용 보일러 수, 냉각수 또는 폐수를 샘플링하여 수질측정장치에서 실시간 수질 모니터링 및 수질 측정하기 위한 장치에 있어서,
유체 샘플링 배관에 설치된 3방향 밸브;
상기 3방향 밸브의 후방 측에 장착되어 유체로부터 이물질을 걸러주고, 입구는 상기 3방향 밸브의 한쪽 출구에 연결되고, 출구는 상기 3방향 밸브의 다른 출구 에 연결되며, 하단에는 배출밸브를 설치한 필터;
상기 필터의 후방에 설치된 자동밸브;
상기 자동밸브의 후방에 설치되어 유체를 가열시키는 가열 수단;
상기 가열 수단의 후방 측에 배치된 온도계; 및
상기 밸브들과 온도계 및 가열 수단들에 전기적으로 연결되어 사전에 정해진 프로그램에 따라서 이들을 자동제어하는 제어부;를 포함하는 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치를 제공한다.
그리고 본 고안은 바람직하게는 상기 필터 전단에 있는 3방향 밸브와 필터입구 사이에 설치된 압력계를 추가 포함하며, 상기 압력계는 필터에 고형 이물질이 부착되어 필터 내부에 압력이 상승하면, 그 압력을 감지하여 3방향 밸브에서 유체를 필터의 출구로 역류시켜 필터를 세척시키도록 구성됨을 특징으로 하는 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치를 제공한다.
또한 본 고안은 바람직하게는 상기 필터 후단에 설치된 3방향 밸브를 추가 포함하여 역세시 필터 그물망 안쪽에 부착된 고형 이물질을 외부로 배출시키도록 구성됨을 특징으로 하는 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치를 제공한다.
그리고 본 고안은 바람직하게는 상기 필터는 입구와 출구를 갖고 그 출입 측 배관에 연결되는 본체; 상기 필터 본체 내부에 구비되어 필터입구로부터 필터출구로 배출되는 유체의 이물질을 걸러주는 그물망; 및 상기 필터 그물망 내부에 구비되어 역세 시에 필터출구로 유입되는 유체를 필터 그물망으로 분사하기 위하여 다수의 노즐 구멍이 형성된 다공 관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치를 제공한다.
이하, 본 고안의 바람직한 일 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
본 고안에 따른 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 필터(20) 전단부에 유체(샘플링 유체)의 흐름 방향을 바꾸기 위한 3방향 밸브(10)가 설치되고, 상기 3방향 밸브(10)의 2개의 출구(11B)(11C)는 각각 필터의 입구(23A)와 출구(23B)에 연결된다.
그리고 상기 필터(20)의 하단에는 내부 세척 후 배출하기 위한 배출밸브(26)가 설치되고, 필터(20)의 후단에는 유체의 흐름을 개폐하는 또 다른 3방향 밸브(30)가 구비되며, 상기 3방향 밸브(30)의 후방으로는 자동밸브(40)와 유체의 압력을 조정하는 감압밸브(50), 그리고 유체를 가열하기 위한 가열수단(60)과 온도계(70)가 차례로 설치된다.
상기에서 후방 측의 3방향 밸브(30)는 필터(20) 측으로 연결된 입구(35A)와 상기 자동밸브(40)에 연결된 출구(35B) 및 드레인(drain)으로 작용되는 출구(35C) 를 갖는다.
상기 필터(20)는 입구(23A)와 출구(23B)를 갖고, 그 출입 측 배관에 연결되는 본체(24)와, 상기 필터 본체(24)의 내부에 구비되어 필터입구(23A)로부터 필터출구(23B)로 배출되는 유체의 이물질을 걸러주는 그물망(23C), 그리고 상기 필터 그물망(23C) 내부에 구비되어 역세 시에 필터출구(23B)로 유입되는 유체를 필터 그물망(23C)으로 다시 분사하기 위하여 표면에 여러 개의 노즐 구멍(23E)을 낸 다공 관(23D)으로 구성된다
그리고 본 고안은 상기 밸브(10)(26)(30)(40)(50)들과 온도계(70) 및 가열 수단(60)들에 전기적으로 연결되어 사전에 정해진 프로그램에 따라서 이들을 자동제어하는 제어부(90)를 포함한다.
미설명 부호(100)는 샘플 유체가 유입되는 수질 측정장치이다.
상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치(1)의 작용 효과를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 고안에 따른 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치(1)는 정상적인 운전시, 3방향 밸브(10)의 입구(11A)를 통해 유입된 유체(샘플링 유체)는 3방향 밸브 출구(11B)를 거쳐 도 2에 도시된 바와 같이, 필터입구(23A)를 통해 필터(20)에 유입된다.
그 다음 유체는 필터 그물 망(23C)을 거쳐 여과되고, 필터출구(23B)로 배출되어 자동밸브(40), 감압밸브(50), 가열수단(60) 및 온도계(70)를 거쳐 수질 측정장치(100)로 유입된다.
이 과정에서 온도계(70)에서 측정된 유체의 온도가 수질 측정장치(100)에서 요구하는 온도보다 낮으면 가열수단(60)에서 유체를 적정 온도까지 가열하게 된다.
즉 상기 온도계(70)에서 현재의 수질 온도를 측정한 다음, 제어부(90)로 온도신호를 전달하면, 상기 제어부(90)에서는 기준온도보다 실제 온도가 낮은 경우, 가열수단(60)에 전원을 공급하여 온도계(70)를 통과하는 유체의 온도를 상승시킨다.
상기 가열 수단(60)는 통상적인 전기저항 코일식 히터일 수 있으며, 제어부(90)에서 전원공급을 제어하여 가열온도를 적절하게 자동제어할 수 있는 것이다.
이와 같이 샘플링 유체가 지속적으로 그물망(23C)을 통해 여과되면 유체 중에 포함된 고형 이물질이 그물망(23C)의 표면에 점점 부착되어 그물망(23C)의 눈금이 막혀 여과기능이 저하되고 유체의 흐름을 방해하므로 필터(20)를 세척하여 주어야 한다.
따라서 본 고안에서는 필터(20)의 세척이 필요할 때는 수질 조건에 따라 일정 시간 간격으로 3방향 밸브(10)의 입구(11A)로 유입되는 유체를 필터 입구(23A) 쪽 출구(11B)는 닫고, 필터출구(23B)와 연결된 출구(11C)를 열어서 3방향 밸브(10) 의 유로를 자동밸브(40) 측으로 향하도록 한 다음, 자동밸브(40)를 닫아 유체의 흐름을 막는다. 이와 같은 경우, 후방 측 방향 밸브(30)의 유로도 자동밸브(40) 측으로 향하도록 열려진 상태이다.
그리고 시차를 두어 필터 배출 밸브(26)를 열면 유체는 출구(11C)를 통해 다공 관(23D)으로 유입되면서 다공 관(23D)의 내부에 압력이 발생하며, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 다공 관(23D)의 노즐구멍(23E)을 통해 필터 그물망(23C)으로 유체가 분사되도록 하고, 그물망(23C)에 부착되었던 이물질을 제거하여 배출밸브(26)를 통하여 배출되도록 한다.
또한, 3방향 밸브 출구(11B)와 필터입구(23A) 사이에 압력계(28)를 설치하여 그물망(23C)에 고형 이물질의 부착됨에 따라 필터(20)가 막혀 필터 내부의 압력이 상승하면, 압력계(28)가 이를 감지하고, 제어부(90)에서 기준값 이상의 일정 압력 이상으로 올라간 것으로 판단하면 상기와 같은 방법으로 유체를 역류시켜 필터(20)를 세척할 수도 있다.
상기와 같이 일정시간 동안 역류에 의해 필터(20)를 세척하고 나면, 필터출구(23B)와 연결된 3방향 밸브(10)의 출구(11C)는 잠기고, 필터입구(23A)와 연결된 출구(11B)가 열리며 동시에 필터(20)의 배출밸브(26)가 닫히고, 자동밸브(40)는 열려서 다시 유체를 정상적으로 여과된다.
그러나 수질에 따라서 탁도가 높아 상기와 같이 역세하여 세척하는 경우, 짧은 시간이지만 필터출구(23B)를 통해 그물망(23C) 내부로 유입된 역세 수에 포함된 이물질이 오히려 그물망(23C) 안쪽에 부착되어 있다가 역세를 마친 후, 여과 시에 필터입구(23A)로 유입된 유체와 함께 필터출구(23B)를 통해 배출되어 수질 측정장치(100)에 유입될 수 있다.
이렇게 수질상태가 좋지 않을시는 필터(20)와 자동밸브(40) 사이에 설치된 3방향 밸브(30)를 이용하여 이물질을 배출한다.
즉 상기 3방향 밸브(30)의 유로를 배출구(35C) 측으로 한 다음, 역세 세척한 후에 필터(20)의 배출밸브(26)는 닫는다.
이 상태에서 다시 유체가 필터입구(23A)를 통해 유입되어 필터출구(23B)로 배출되면 필터(20) 후단에 설치된 3방향 밸브(30)에서 배출구(35C)를 통해 유체에 포함된 이물질을 일정시간 배출시킨 후, 배출구(35C)를 닫고 자동밸브(40) 측으로 향한 출구(35B)를 여는 것이다.
따라서, 상기 필터(20) 내부의 이물질은 자동밸브(40) 쪽의 출구(35B)를 열어 유체(샘플링 유체)를 수질 측정장치(100)에 보낸다.
이와 같이 상기 필터(20)에서 여과된 유체, 즉 샘플링 유체는 자동밸브(40), 감압밸브(50) 및 유체 가열 수단(60)을 거쳐 수질 측정장치(100)로 유입되며, 수질 측정장치(100)의 전단에 장착된 온도계(70)가 유체의 온도를 측정한다.
그리고 이러한 온도 신호는 제어부(90)로 전달되며, 상기 제어부(90)에서는 수질 측정장치(100)에 유입되는 유체의 온도가 수질 측정에 적절하지 않고 낮은 온도로 판단되면, 가열수단(60)에서 유체를 가열하여 수질 측정장치(100)에 공급한다.
이러한 모든 일련의 작동은 별도 설치된 제어부(90)에 의해 자동으로 제어될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 고안에 의하면, 유체를 필터의 출구 쪽으로 유입시켜 필터 외부에 부착된 고형 이물질을 쉽게 제거할 수 있고, 그에 따라서 필터의 성능을 향상시킬 수 있으며, 필터 관리에 따른 원가절감 효과와 함께 작업성 및 생산성 향상을 기할 수 있다.
뿐만 아니라 본 고안에 의하면 유체의 적정 온도를 유지함으로써 최적의 상태에서 수질 측정이 이루어질 수 있음으로써 수질 측정 성분의 오차를 크게 줄일 수 있는 우수한 효과가 얻어지는 것이다.
상기에서 본 고안은 특정한 실시 예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 이는 단지 예시적으로 본 고안을 설명하기 위하여 기재된 것이며, 본 고안을 이와 같은 특정 구조로 제한하려는 것은 아니다. 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 고안의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.

Claims (4)

  1. 산업용 보일러 수, 냉각수 또는 폐수를 샘플링하여 수질측정장치에서 실시간 수질 모니터링 및 수질 측정하기 위한 장치에 있어서,
    유체 샘플링 배관에 설치된 3방향 밸브;
    상기 3방향 밸브의 후방 측에 장착되어 유체로부터 이물질을 걸러주고, 입구는 상기 3방향 밸브의 한쪽 출구에 연결되고, 출구는 상기 3방향 밸브의 다른 출구에 연결되며, 하단에는 배출밸브를 설치한 필터;
    상기 필터의 후방에 설치된 자동밸브;
    상기 자동밸브의 후방에 설치되어 유체를 가열시키는 가열 수단;
    상기 가열 수단의 후방 측에 배치된 온도계; 및
    상기 밸브들과 온도계 및 가열 수단들에 전기적으로 연결되어 사전에 정해진 프로그램에 따라서 이들을 자동제어하는 제어부;를 포함하는 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필터 전단에 있는 3방향 밸브와 필터입구 사이에 설치된 압력계를 추가 포함하며, 상기 압력계는 필터에 고형 이물질이 부착되어 필터 내부에 압력이 상승하면, 그 압력을 감지하여 3방향 밸브에서 유체를 필터의 출구로 역류시켜 필터를 세척시키도록 구성됨을 특징으로 하는 역류를 이용한 필터 자 동 세척 및 유체 온도 유지 장치.
  3. 제1항에 있어서,상기 필터 후단에 설치된 3방향 밸브를 추가 포함하여 역세시 필터 그물망 안쪽에 부착된 고형 이물질을 외부로 배출시키도록 구성됨을 특징으로 하는 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 필터는 입구와 출구를 갖고 그 출입 측 배관에 연결되는 본체; 상기 필터 본체 내부에 구비되어 필터입구로부터 필터출구로 배출되는 유체의 이물질을 걸러주는 그물망; 및 상기 필터 그물망 내부에 구비되어 역세 시에 필터출구로 유입되는 유체를 필터 그물망으로 분사하기 위하여 다수의 노즐 구멍이 형성된 다공 관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치.
KR2020060010632U 2006-04-20 2006-04-20 역류를 이용한 필터 자동 세척 및 유체 온도 유지 장치 KR200420293Y1 (ko)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101403671B1 (ko) 2014-03-11 2014-06-05 (주)에코베이스 하수 관거용 폐수 채수 시스템의 유지관리 장치 및 방법

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