KR20070065247A

KR20070065247A - 고형물 여과장치

Info

Publication number: KR20070065247A
Application number: KR1020060130326A
Authority: KR
Inventors: 한성완
Original assignee: 한성완
Priority date: 2005-12-19
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2007-06-22
Also published as: KR100824310B1

Abstract

본 발명은 고형물 여과장치로서, 간이 상수도, 공업용수, 지하수 등 미세 고형물이 유입하여 정수처리를 요하는 부분에 사용하는 것이며, 특히 자동화 공정 및 위생적인 공정을 통해 황토 지장수 등도 생성할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 원수저장탱크 및 여과재 저장탱크 등을 구비하여 원수 및 여과재의 자동 공급을 가능하게 하고, 유입수의 나선형 흐름을 유도하면서 여과재를 채집하는 방식의 카트리지 필터 하우징을 구비하여 여과재의 분리를 더욱 효율적으로 수행하며, 금속성 불순물의 포집이 용이한 포대형 필터를 갖는 포집 여과기를 구비하여 여과재 및 이물질의 여과 및 회수를 보다 효과적으로 수행하는 등 고형물 여과시 자동화 개념을 도입함으로써, 깨끗한 물로 정수할 수 있음은 물론 인체에 유익한 지장수를 위생적이면서 보다 간편하고 손쉽게 제조할 수 있다.

정수, 황토 지장수, 자동화, 카트리지 필터 하우징, 포집 여과기

Description

고형물 여과장치{Filtration system}

도 1은 본 발명에 따른 고형물 여과장치의 전체적인 레이아웃을 나타내는 개략도

도 2a, 2b는 본 발명에 따른 고형물 여과장치에서 카트리지 필터 하우징의 구조를 나타내는 도면으로서, 도 2a는 분리한 상태의 단면도, 도 2b는 결합된 상태의 정면도

도 3a, 3b, 3c는 본 발명에 따른 고형물 여과장치에서 카트리지 필터 하우징에 설치되는 여과 채집기의 여러 구현예를 나타내는 사시도

도 4는 본 발명에 따른 고형물 여과장치에서 카트리지 필터 하우징의 내부세척을 위한 에어 및 세척수 공급구조를 나타내는 확대 단면도

도 5a, 5b, 5c는 본 발명에 따른 고형물 여과장치에서 포집 여과기의 구조를 나타내는 도면으로서, 도 5a는 평면도, 도 5b는 일부절개 정면도, 도 5c는 도 5b의 A-A선 단면도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

10 : 원수 저장탱크 11 : 여과재 저장탱크

12 : 카트리지 필터 하우징 13 : 펌프

14 : 울트라 필터 15 : 포집 여과기

16 : 세정수 저장탱크 17 : 여과 채집기

18 : 커버 19 : 원수 유입구

20 : 처리수 배출구 21 : 농축수 배출구

22 : 하우징 본체 23 : 2차 메시필터

24 : 나선형 가이드 25 : 세척장치

26 : 여과기 본체 27 : 여과수 배출구

28 : 여과기 커버 29 : 백필터

30 : 핸들 31 : O-링

32 : 보강판 33 : 농축수 유입구

34 : 격판 35 : 보스

36 : 홀 37 : 플랜지

본 발명은 고형물 여과장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 간이 상수도, 공업용수, 지하수 등 미세 고형물이 유입하여 정수처리를 요하는 부분에 사용하여 액상 고형물을 여과하여 물을 정수시키는 것이며, 특히 황토 지장수의 제조시 원수 및 여과재의 자동 공급, 여과재의 자동 분리, 여과재 및 이물질의 자동 회수 등과 같은 일련의 과정을 유기적으로 조합한 자동화 개념을 도입함으로써, 인체에 유익한 지장수를 위생적이면서 보다 간편하고 손쉽게 제조할 수 있도록 한 고형물 여과장치에 관한 것이다.

일반적으로 물은 건강에 가장 중요한 요소 중의 하나이다.

그러나 산업발전과 환경오염 등의 이유로 물에 대한 오염이 심해지면서 대부분의 사람들은 물을 끓여 먹거나 정수기 등을 통해 물 속에 들어 있는 소독약이나 기타 불순물 등을 제거한 후 음용하고 있는 실정이다.

보통 현재 사용하고 있는 정수기는 각종 흡착물질과 필터 등을 통해 수돗물이나 지하수에 포함된 각종 세균이나 중금속 등을 제거하는 기능을 갖는 것들이 대부분이다.

즉, 기존의 일반적인 정수기는 단순히 물을 깨끗하게 여과하는 기능만을 갖는 것들이 대부분이다.

한편, 각종 질병과 스트레스에 시달리는 현대인들은 질병의 치료나 체질의 개선, 체력의 보강을 위한 각종 건강음료나 건강보조액을 주기적으로 또는 장기적으로 음용하는 사례가 늘고 있는 추세이다.

예를 들면, 각종 비타민이나 식물 또는 동물의 추출엑기스 등 질병의 치료나 체질 개선 등에 필요한 해당 보조액을 많이 음용하고 있다.

또한, 최근에는 위와 같은 보조액으로서 황토를 이용한 지장수(地奬水)가 크게 각광을 받고 있는 추세이다.

지장수는 흙물, 즉 황토물을 말하는 것으로서, 음식을 먹고 체하거나, 구토 및 설사와 같은 증상을 치유하는데 매우 효과적이고, 또 피부미용이나 아토피성 피부질환을 치료하는 등 아주 우수한 효험이 있는 것으로 알려져 최근 그 수요가 크게 증가하고 있다.

그러나, 현재 위와 같은 지장수를 만들기 위한 설비가 충분하지 못한 관계로 수요에 비해 공급이 턱없이 부족한 실정으로 고가로 판매되고 있는 실정이며, 간혹 가정 등에서 전통적으로 전해오는 민간 지장수 제조법으로 지장수를 만들어 음용하는 경우도 있지만, 이러한 민간 지장수 제조법은 위생적인 측면에서 취약하고, 무엇보다도 시간이 오래 걸리고 그 양도 많지 않기 때문에 실용화하는데 현실적으로 많은 어려움이 있다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 원수 저장탱크 및 여과재 저장탱크 등을 구비하여 원수 및 여과재의 자동 공급을 가능하게 하고, 유입수의 나선형 흐름을 유도하면서 여과재를 채집하는 방식의 카트리지 필터 하우징을 구비하여 여과재의 분리를 더욱 효율적으로 수행하며, 금속성 불순물의 포집이 용이한 포대형 필터를 갖는 포집 여과기를 구비하여 여과재 및 이물질의 여과 및 회수를 보다 효과적으로 수행하는 등 오염수의 정화시 또는 황토 지장수 제조시 자동화 개념을 도입함으로써, 인체에 유익한 정수 및 지장수를 위생적이면서 보다 간편하고 손쉽게 제조할 수 있고, 특히 대량의 지장수 제조가 가능하여 인체 에 보다 유익한 물을 충분하게 공급할 수 있으며, 이에 따라 국민건강증진에 전반적으로 큰 도움을 줄 수 있는 고형물 여과장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 원수의 저장을 위한 원수 저장탱크 및 여과재의 저장을 위한 여과재 저장탱크와, 상기 원수 저장탱크 및 여과재 저장탱크측과 연결되어 원수 및 여과재를 공급받을 수 있으며 다수 개의 여과채집수단을 이용하여 여과재 및 기타 이물질을 여과한 후 여과한 처리수를 배출하는 카트리지 필터 하우징과, 상기 원수 저장탱크 및 여과재 저장탱크와 상기 카트리지 필터 하우징 사이를 연결하는 배관상에 설치되어 원수 및 여과재를 강제 압송시켜주는 적어도 하나의 펌프와, 상기 카트리지 필터 하우징의 배출측과 연결되며 카트리지 필터 하우징으로부터 배출되는 처리수를 최종 정화하는 울트라 필터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 카트리지 필터 하우징의 드레인측과 연결되며 카트리지 필터 하우징 내에서의 여과 후 생성된 농축수를 공급받아 농축수 속에 포함되어 있는 금속성 불순물을 포집하는 포집 여과기 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 울트라 필터의 배출측 및 포집 여과기의 배출측과 연결되는 동시에 상기 원수 저장탱크 및 여과재 저장탱크와 카트리지 필터 하우징 사이를 연결하는 배관측과 연결되며 울트라 필터 및 포집 여과기측 여과수를 집수하여 카트리지 필터 하우징측에 원수 보조 또는 세척수로서 제공하는 세정수 저장탱크를 더 포함 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원수 저장탱크는 원수 공급구 및 원수 배출구를 갖는 탱크 본체와, 상기 탱크 본체의 내부에 설치되어 원수를 1차 여과하는 스트레이너와, 상기 탱크 본체의 상부 일측에 설치되어 카트리지 필터 하우징측에서 배출되는 농축수를 공급받기 위한 농축수 유입구로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 여과재 저장탱크는 여과재 공급구 및 여과재 배출구를 갖는 탱크 본체와, 상기 탱크 본체의 내부에 설치되어 물과 여과재를 혼합하는 교반기 및 이것의 구동을 위한 모터와, 상기 탱크 본체의 상부 일측에 설치되어 카트리지 필터 하우징측에서 배출되는 농축수를 공급받기 위한 농축수 유입구로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 카트리지 필터 하우징은 수직으로 연장되면서 나란하게 배치되는 다수 개의 여과 채집기를 갖는 커버와, 상기 여과 채집기를 내부에 수용하면서 커버와 조립되며 상부 일측에는 원수의 유입을 위한 원수 유입구 및 처리수의 배출을 위한 처리수 배출구를 갖는 동시에 바닥부 일측에는 적어도 2개의 농축수 배출구를 갖는 하우징 본체와, 상기 하우징 본체의 내측에 동심원상으로 배치되는 동시에 본체 내벽과는 일정간격을 유지하는 원통형의 2차 메시필터로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 카트리지 필터 하우징의 내벽면에는 유입되는 원수의 나선형 흐름을 유도하는 나선형 가이드가 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 카트리지 필터 하우징의 원수 유입구는 하우징 본체의 접선방향 으로 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 여과 채집기는 상단 체결부를 가지면서 몸체가 메시망으로 되어 있는 중공형태의 원통형 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 여과 채집기는 상단 체결부를 가지면서 몸체가 메시망으로 되어 있는 얇은 판형태의 사각판 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 여과 채집기는 상단 체결부를 가지면서 몸체가 메시망으로 되어 있고 두께를 갖는 중공형태의 사각판 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 카트리지 필터 하우징은 고압의 에어와 물을 이용하여 여과 채집기의 내외부 세척을 가능하게 하는 세척장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 포집 여과기는 일측의 농축수 유입구를 갖는 사각 블럭형태의 여과기 본체와, 상기 여과기 본체와 마주보면서 조립되며 다수의 여과수 배출구를 갖는 사각 블럭형태의 여과기 커버와, 상기 여과기 본체 및 여과기 커버가 조성하는 내부 공간에 배치되면서 농축수 유입구측과 연결되어 유입되는 농축수 중에 포함되어 있는 금속성 불순물을 포집하는 백필터와, 상기 여과기 본체 및 여과기 커버의 합형을 위한 클램프 및 개폐를 위한 핸들로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 여과기 본체와 여과기 커버 간의 밀착면에는 O-링이 개재되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 백필터는 상하면이 각형으로 반복되는 형태의 단면을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 백필터의 외측으로는 백필터의 단면형태와 동일한 외곽형상을 갖 는 적어도 2개의 보강판이 구비되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 고형물 여과장치의 전체적인 레이아웃을 나타내는 개략도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 고형물 여과장치는 크게 원수의 제공을 위한 원수 저장탱크(10), 여과재의 제공을 위한 여과재 저장탱크(11), 실질적으로 정수 및 지장수를 제조하기 위한 카트리지 필터 하우징(12), 정수 및 지장수 제조시 걸려지는 여과재나 불순물 등을 여과 및 포집하는 포집여과기(15), 원수의 공급을 보조하면서 세척시 세척수를 제공하기 위한 세정수 저장탱크(16), 최종적으로 음용을 위해 처리수를 정화하는 울트라 필터(14) 등으로 이루어져 있다.

상기 고형물 여과장치를 구성하고 있는 위의 각 파트들은 밸브류를 갖는 소정의 배관으로 연결되어 있으며, 이에 따라 원수 및 여과재의 공급, 처리수의 배출, 농축수의 이송 등의 과정이 배관을 통해 수행될 수 있고, 또 각 배관에 설치되어 있는 밸브들은 서로 유기적으로 소정의 컨트롤러(도시안함)에 의해 자동 개폐되거나 수동으로 개폐되면서 원수, 여과재, 처리수, 농축수 등의 이송을 단속할 수 있게 된다.

여기서, 원수 및 여과재의 공급이나 처리수의 배출, 농축수의 이송 등을 위하여 상기 컨트롤러의 제어를 통해 각 밸브의 개폐를 연계적으로 개폐하는 방법 등은 당해 기술 분야에서 통상적으로 알려져 있는 방법이라면 특별히 제한되지 않고 채택될 수 있다.

상기 원수 저장탱크(10)는 카트리지 필터 하우징(12)측에 공급되는 원수를 저장하고 있는 곳으로서, 상부 일측에는 원수 공급구(10a)가 구비되어 있어서 이곳을 통해 수도관 등으로부터 보내지는 원수를 제공받을 수 있게 된다.

또한, 원수 저장탱크(10)의 하부에는 원수 배출구(10b)가 구비되어 있으며, 이 원수 배출구(10b)와 카트리지 필터 하우징(12)에 있는 원수 유입구(19)는 배관을 통해 서로 연결된다.

또한, 원수 저장탱크(10)의 내부에는 스트레이너(10d)가 수직으로 세워져 경사진 상태로 설치되어 있으며, 이때의 스트레이너(10d)는 원수 공급구(10a)측과 원수 배출구(10b)측을 구획하면서 원수 속에 포함되어 있는 이물질 등을 1차 침전시켜 걸러주는 역할을 하게 된다.

또한, 원수 저장탱크(10)의 상부 일측에는 농축수 유입구(10e)가 형성되어 있으며, 이 농축수 유입구(10e)는 카트리지 필터 하우징(12)에 있는 농축수 배출구(21)에 배관으로 연결되어 있어서 카트리지 필터 하우징(12)에서 만들어진 농축수(여과재 등의 불순물이 포함되어 있는 물)가 농축수 유입구(10e)를 통해 원수 저장탱크(10)로 회수될 수 있게 된다.

상기 여과재 저장탱크(11)는 활성탄, 소석회, 염소, 황토, 규조토, 분말활성탄 등과 같은 여과재 용액을 저장하고 있는 곳으로서, 탱크 내부로의 여과재 투입을 위한 여과재 투입구(11a)와 카트리지 필터 하우징(12)측으로의 여과재 공급을 위한 여과재 배출구(11b)가 구비되어 있다. 여기서 여과재 용액은 고형물의 종류에 따라 선별하여 대체 사용할 수 있다. 즉, 오염물의 정수시에는 활성탄, 소석회, 염 소 등을 사용하고 지장수 제조시에는 황토, 규조토, 분말활성탄 등이 사용된다.

이때의 여과재 배출구(11b)로부터 연장되는 배관은 카트리지 필터 하우징(12)의 원수 유입구(19)측에 연결되어 있는 배관과 합류되며, 이에 따라 카트리지 필터 하우징(12)의 원수 유입구(19)로는 원수 저장탱크(10)에서 공급되는 원수와 여과재 저장탱크(11)에서 공급되는 여과재(실질적으로는 미세알갱이가 포함된 여과재 용액)가 함께 유입될 수 있게 된다.

또한, 여과재 저장탱크(11)의 내부, 즉 탱크 본체(11c)의 내부에는 교반기(11d)가 설치되어 있으며, 외부의 모터(11e)에 의해 가동되는 교반기(11d)의 작동에 의해 탱크 본체(11c) 내에서 물과 여과재가 혼합될 수 있게 된다.

또한, 탱크 본체(11c)의 상부 일측에는 농축수 유입구(11f)가 설치되어 있어서 카트리지 필터 하우징(12)측에서 배출되는 농축수가 여과재 저장탱크(11)로 회수될 수 있게 된다.

특히, 원수와 여과재의 이송을 위한 수단으로 원수 저장탱크(10) 및 여과재 저장탱크(11)와 상기 카트리지 필터 하우징(12) 사이를 연결하는 배관 상에는 적어도 하나 이상의 펌프(13)가 설치되어 있으며, 이때의 펌프(13)의 가동에 의해 원수와 여과재가 배관을 통해 강제로 압송되어 카트리지 필터 하우징(12)측으로 보내질 수 있게 된다.

상기 카트리지 필터 하우징(12)은 실질적으로 원수와 여과재를 혼합, 분리하여 인체에 유익한 지장수를 만드는 부분으로서, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

상기 포집 여과기(15)는 카트리지 필터 하우징(12)에서 원수와 여과재를 여과하고 남은 농축수를 제공받아 그 속에 포함되어 있는 금속성 불순물을 포집 및 여과하는 역할을 하는 부분이며, 이곳에서 포집된 여과재는 회수하여 재사용된다.

이러한 포집 여과기(15)에 대한 상세한 설명도 후술하기로 한다.

상기 울트라 필터(14)는 일종의 한외 여과막 역할을 하는 부분이며, 통상적으로 알려져 있는 제품을 적용할 수 있다.

이러한 울트라 필터(14)는 카트리지 필터 하우징(12)의 배출측, 즉 처리수 배출구(20)와 배관을 통해 연결되며, 카트리지 필터 하우징(12)으로부터 배출되는 처리수, 즉 생성된 정수 및 지장수를 최종적으로 다시 정화하는 기능을 갖게 되며, 이렇게 울트라 필터(14)를 거친 물은 실제 음용을 하게 된다. 여기서 울트라 필터(14)를 반드시 구비하지 않아도 음용에는 문제가 없지만, 이를 구비하는 까닭은 보이지 않는 미세찌꺼기 등을 한번더 걸러주기 위해서다.

상기 세정수 저장탱크(16)는 포집 여과기(15)측과 울트라 필터(14)측에서 만들어진 여과수를 원수로 재사용하거나 카트리지 필터 하우징(12) 내의 세척을 위한 세척수로 사용하기 위해 집수하는 부분이다.

이를 위하여, 세정수 저장탱크(16)로는 울트라 필터(14)의 배출측 및 포집 여과기(15)의 배출측에서 연장되는 배관이 연결되고, 또한 원수 저장탱크(10) 및 여과재 저장탱크(11)와 카트리지 필터 하우징(12) 사이에 연결되어 있는 배관측과도 연결되어서, 여과수를 집수하거나 또는 저장하고 있던 여과수를 내보낼 수 있게 된다.

도 2a, 2b는 본 발명에 따른 고형물 여과장치에서 카트리지 필터 하우징의 구조를 나타내는 단면도이다.

도시한 바와 같이, 상기 카트리지 필터 하우징(12)은 통상의 핸들조작에 의해 개폐가 가능한 커버(18)와 하우징 본체(22), 그리고 하우징 본체(22)의 내부에 설치되는 원통형의 2차 메시필터(23) 및 다수 개의 여과 채집기(17)로 구성되어 있다.

상기 하우징 본체(22)는 원통형태로 이루어져 있으며, 상부의 일측에는 원수의 유입을 위한 원수 유입구(19)와 처리수의 배출을 위한 처리수 배출구(20)가 형성되어 있으며, 바닥부의 일측에는 적어도 2개의 농축수 배출구(21)가 형성되어 있다.

상기 원수 유입구(19)는 원수 저장탱크(10) 및 여과재 저장탱크(11)로부터 연장되는 배관측과 연결되어 원수 및 여과재의 유입을 가능하게 하고, 상기 처리수 배출구(20)는 울트라 필터(14)로 연장되는 배관측과 연결되어 여과처리를 마친 지장수를 울트라 필터(14)측으로 보내질 수 있게 된다.

상기 2차 메시필터(23)는 하우징 본체(22)의 내부에 동심원상으로 배치되면서 하우징 본체(22)의 내벽면과는 일정한 간격을 유지하고 있으며, 이때의 간격이 조성하는 공간측으로 원수 유입구(19)가 연결될 수 있게 된다.

즉, 원수 유입구(19)를 통해 하우징 본체(22)의 내부로 유입되는 원수와 여과재가 이때의 간격 내로 들어올 수 있게 된다.

또한, 상기 하우징 본체(22)의 바닥부에 형성되는 농축수 배출구(21)도 상기 하우징 본체(22)와 2차 메시필터(23)가 만들어내는 간격 사이의 바닥면에 형성되어 있어서 여과를 마친 농축수(여과재가 포함되어 있는 물)는 하우징 본체(22)의 중심측으로 보내지지 않고 곧바로 농축수 배출구(21)를 통해 빠져나갈 수도 있게 된다.

특히, 카트리지 필터 하우징(12)의 하우징 본체(22) 내벽면에는 띠모양의 부재가 벽면을 타고 나선형태로 아래로 내려간 구조의 나선형 가이드(24)가 설치되어 있고, 또한 카트리지 필터 하우징(12)의 원수 유입구(19)는 하우징 본체(22)의 접선방향으로 연결 설치되어 있어서 하우징 본체(22)의 내부로 유입된 원수는 나선형 흐름으로 상측에서 아래쪽으로 유도될 수 있게 된다. 이때 원수 유입구(19)는 나선형 흐름의 회전유속을 원활하기 위하여 대칭되는 위치에 2개정도 구비시키는 것이 바람직하다.

이렇게 원수가 나선형 흐름형태로 하우징 본체(22)의 내부에서 뒤섞임에 따라 원수와 여과재의 분리가 보다 용이하게 이루어질 수 있게 되며, 이에 따라 미세알갱이가 섞인 여과재 농축수가 하우징 본체(22) 내의 2차 메시필터(23)의 외면을 긁듯이 회전하기 때문에 필터기공이 막히는 문제점도 해결할 수 있게 된다.

또한, 상기 커버(18)에는 지지플레이트(34)의 저면에 체결구조로 지지되면서 아래로 수직 연장되면서 나란하게 배치되는 다수 개의 여과 채집기(17)가 갖추어져 있으며, 이때의 여과 채집기(17)는 2차 메시필터(23)를 거친 처리수 속에 포함되어 있는 잔여 여과재를 채집하는 역할을 하게 된다.

따라서, 원수 유입구(19)를 통해 하우징 본체(22)의 내부로 유입된 원수 및 여과재는 2차 메시필터(23) 및 여과 채집기(17)에 의해 여과처리된 후 처리수 배출 구(20)를 통해 빠져나가 울트라 필터(14)측으로 보내지게 된다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 고형물 여과장치에서 카트리지 필터 하우징에 설치되는 여과 채집기의 여러 구현예를 나타내고 있다.

도 3a 내지 도 3c에 도시한 바와 같이, 상기 여과 채집기(17)는 2차 메시필터(23)를 거쳐 하우징 본체(22)의 내부 중심쪽으로 모여지는 처리수를 한번 더 걸러주는 수단으로서, 도 3a에 도시한 바와 같은 상단 체결부를 가지면서 몸체가 메시망으로 되어 있는 중공형태의 원통형 구조, 도 3b에 도시한 바와 같은 상단 체결부를 가지면서 몸체가 메시망(17a)으로 되어 있는 얇은 판형태의 사각판 구조, 도 3c에 도시한 바와 같은 상단 체결부를 가지면서 몸체가 메시망으로 되어 있고 두께를 갖는 중공형태의 사각판 구조 등의 여러 형태를 취할 수도 있다.

이와 같은 여과 채집기(17)는 상단부의 체결부를 통해 커버(18)에 있는 지지플레이트(34)의 보스(35) 부위에 나사체결구조로 설치되며, 이때의 처리수는 여과 채집기(17)의 중공구조를 통해 커버(18)의 상부로 진행한 후 밖으로 빠져나갈 수 있게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 고형물 여과장치에서 카트리지 필터 하우징의 내부세척을 위한 에어 및 세척수 공급구조를 나타내는 확대 단면도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 여기서는 고압의 공기와 세척수를 이용하여 하우징 본체(22)의 내부에 있는 2차 메시필터(23) 및 여과 채집기(17)에 대한 세척을 수행하는 세척장치(25)를 보여준다.

이를 위하여, 상기 세척장치(25)는 중공형의 지지플레이트(34)측으로 플랜 지(37)를 통해 연결되는 배관과 커버(18)측으로 연결되는 배관으로 구성되며, 각 배관에 있는 밸브를 연 상태에서 외부의 컴프레서(미도시)측에서 제공되는 압축공기와 세정수 저장탱크(16)측에서 제공되는 세척수를 공급하면, 고압의 물과 공기가 지지플레이트(34)의 저면에 여과 채집기(17) 방향으로 형성된 홀(36)과 또는 커버(18)측에서 분사되면서 2차 메시필터(23)와 여과 채집기(17)에 대한 세척이 이루어질 수 있게 된다.

예를 들면, 지지플레이트(34)에 있는 홀(36)을 통해 분사되는 고압의 물과 공기는 여과 채집기(17)의 외부 표면 및 2차 메시필터(23)의 내부 표면에 붙어 있는 이물질을 세척하게 되고, 커버(18)측으로부터 분사되는 고압의 물과 공기는 여과 채집기(17)의 내부 표면에 붙어 있는 이물질을 세척(역세)하게 된다.

특히, 이때의 여과 채집기(17)에 대한 세척의 경우 외부에서 내부로, 또 내부에서 외부로 고압의 물과 공기가 분사되므로 보다 효과적인 세척이 이루어질 수 있게 된다.

여기서, 상기 세척장치(25)의 배관들은 컴프레서측 배관(미도시)과 세정수 저장탱크(16)측에서 연장되는 배관과 연결될 수 있으며, 각 배관에 설치되어 있는 밸브들의 적절한 개폐를 통해 세척작업을 수행할 수 있게 된다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 고형물 여과장치에서 포집 여과기의 구조를 나타내는 도면으로서, 도 5a는 평면도, 도 5b는 일부절개 정면도, 도 5c는 도 5b의 A-A선 단면도이다.

도시한 바와 같이, 상기 포집 여과기(15)는 농축수 중에 포함되어 있는 금속 성분, 예를 들면 구리, 철, 기타 비금속, 금속 슬러지 등을 여과 및 포집하는 역할을 하게 된다.

즉, 상기 포집 여과기(15)는 카트리지 필터 하우징(12)의 드레인측인 농축수 배출구(21)와 연결되어 카트리지 필터 하우징(12) 내에서의 여과 후 생성되는 입자가 있는 농축수를 공급받아 농축수 속에 포함되어 있는 금속성 불순물을 포집 및 여과하는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 상기 포집 여과기(15)는 농축수 유입을 위한 일측의 농축수 유입구(33)를 갖는 사각 블럭형태의 여과기 본체(26), 상기 여과기 본체(26)와 마주보면서 조립되며 다수의 여과수 배출구(27)를 갖는 사각 블럭형태의 여과기 커버(28), 상기 여과기 본체(26) 및 여과기 커버(28)가 조성하는 내부 공간에 배치되면서 농축수 유입구(33)측과 연결되어 유입되는 농축수 중에 포함되어 있는 금속성 불순물을 포집하는 백필터(29)로 구성되어 있다.

이때의 상기 여과기 본체(26)와 여과기 커버(28)는 통상의 핸들(미도시)을 통해 열고 닫을 수 있으며, 합형에 따른 지지수단으로는 통상의 클램프(C)를 사용할 수 있다. 이에 핸들을 조작하여 여과기 본체(26)와 여과기 커버(28)를 연 후 그 속에 장착되어 있는 백필터(29) 내에 구비된 여과포대(29a)에 포집된 금속성분의 이물질을 회수할 수 있게 된다.

따라서, 농축수 유입구(33)를 통해 여과포대(29a) 및 백필터(29)의 내부로 유입된 농축수는 여과포대(29a)에 의해 그 금속성분이 포집되고, 계속해서 금속성분 등의 불순물이 여과처리된 여과수는 백필터를 통과하여 여과수 배출구(27)를 통 해 빠져나가 세정수 저장탱크(16)로 보내지게 된다.

특히, 여과기 본체(26)와 여과기 커버(28) 간의 밀착면에는 홈 속에 장착되는 O-링(31)이 개재되어 있어서 본체와 커버 간의 기밀성을 높일 수 있게 되며, 통상의 클램프에 의해 합형 지지되므로 보다 신속하고 편리한 개폐기능을 수행할 수 있다.

또한, 상기 백필터(29)의 경우 상하면이 곡선형이 아닌 각형으로 반복되는 형태의 단면을 가짐에 따라 변형 등에 대해 충분한 내구성을 발휘할 수 있게 되며, 더욱이 백필터(29)의 외측에는 백필터의 단면형태와 동일한 외곽형상을 갖는 적어도 2개 이상의 보강판(32)이 구비되어 있어서 여과포대에 포집된 불순물로 인해 외측으로 배가 불러져 휘어지는 기존 문제를 해결할 수 있다.

따라서, 위와 같이 구성된 고형물 여과장치를 이용하여 정수 및 지장수를 제조하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 펌프의 가동에 의해 원수 저장탱크와 여과재 저장탱크로부터 배관을 통해 원수와 여과재가 함께 카트리지 필터 하우징으로 공급되고, 이렇게 카트리지 필터 하우징의 내부로 유입된 원수와 여과재는 하우징 본체(22)에 접선방향으로 연결 설치되어 있는 원수 유입구(19)를 통해 나선형 흐름으로 강하게 회전하며 뒤섞이는 동시에 상측에서 아래쪽으로 점차적으로 2차 메시필터에 의한 여과가 이루어지게 되며, 2차 메시필터를 통해 걸러져 빠져나온 처리수는 여과 채집기를 재차 거쳐 한번 더 여과된 후, 처리수 배출구를 통해 외부로 보내지게 되고, 카트리지 필터 하우징을 빠져나온 처리수는 최종적으로 울트라 필터를 거쳐 정화된 다음, 음용 을 위한 물로 제공될 수 있게 된다.

한편, 카트리지 필터 하우징에서 발생한 농축수, 즉 물과 분리여과된 여과재를 포함하고 있는 농축수는 농축수 배출구를 통해 빠져나간 후, 원수 저장탱크, 여과재 저장탱크, 포집 여과기로 각각 보내져 계속적으로 순환하며 재사용될 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 원수 및 여과재의 자동 공급, 여과재의 자동 분리, 여과재 및 이물질의 자동 회수 등과 같은 일련의 과정을 유기적으로 조합한 자동화 개념으로 되어 있는 고형물 여과장치를 제공함으로써, 인체에 유익한 정수 및 지장수를 위생적이면서 보다 간편하고 손쉽게 제조할 수 있는 장점이 있으며, 무엇보다도 대량의 정수 및 지장수 제조가 가능하여 인체에 보다 유익한 물을 충분하게 공급할 수 있는 등 궁극적으로 국민건강증진에 큰 도움을 줄 수 있는 효과가 있다.

Claims

원수의 저장을 위한 원수 저장탱크(10) 및 여과재의 저장을 위한 여과재 저장탱크(11)와, 상기 원수 저장탱크(10) 및 여과재 저장탱크(11)측과 연결되어 원수 및 여과재를 공급받을 수 있으며 다수 개의 여과채집수단을 이용하여 여과재 및 기타 이물질을 여과한 후 여과한 처리수를 배출하는 카트리지 필터 하우징(12)과, 상기 원수 저장탱크(10) 및 여과재 저장탱크(11)와 상기 카트리지 필터 하우징(12) 사이를 연결하는 배관상에 설치되어 원수 및 여과재를 강제 압송시켜주는 적어도 하나의 펌프(13)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 고형물 여과장치.
청구항 1에 있어서, 상기 카트리지 필터 하우징(12)의 드레인측과 연결되며 카트리지 필터 하우징(12) 내에서의 여과 후 생성된 농축수를 공급받아 농축수 속에 포함되어 있는 금속성 불순물을 포집하는 포집 여과기(15)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고형물 여과장치.
청구항 1에 있어서, 상기 카트리지 필터 하우징(12)의 배출측과 연결되며 카트리지 필터 하우징(12)으로부터 배출되는 처리수를 최종 정화하는 울트라 필터(14)를 구비하며, 울트라 필터(14)의 배출측 및 포집 여과기(15)의 배출측과 연 결되는 동시에 상기 원수 저장탱크(10) 및 여과재 저장탱크(11)와 카트리지 필터 하우징(12) 사이를 연결하는 배관측과 연결되며 울트라 필터(14) 및 포집 여과기(15)측 여과수를 집수하여 카트리지 필터 하우징(12)측에 원수 보조 또는 세척수로서 제공하는 세정수 저장탱크(16)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고형물 여과장치.
청구항 1에 있어서, 상기 원수 저장탱크(10)는 원수 공급구(10a) 및 원수 배출구(10b)를 갖는 탱크 본체(10c)와, 상기 탱크 본체(10c)의 내부에 설치되어 원수를 1차 여과하는 스트레이너(10d)와, 상기 탱크 본체(10c)의 상부 일측에 설치되어 카트리지 필터 하우징(12)측에서 배출되는 농축수를 공급받기 위한 농축수 유입구(10e)로 구성되는 것을 특징으로 하는 고형물 여과장치.
청구항 1에 있어서, 상기 여과재 저장탱크(11)는 여과재 공급구(11a) 및 여과재 배출구(11b)를 갖는 탱크 본체(11c)와, 상기 탱크 본체(11c)의 내부에 설치되어 물과 여과재를 혼합하는 교반기(11d) 및 이것의 구동을 위한 모터(11e)와, 상기 탱크 본체(11c)의 상부 일측에 설치되어 카트리지 필터 하우징(12)측에서 배출되는 농축수를 공급받기 위한 농축수 유입구(11f)로 구성되는 것을 특징으로 하는 고형물 여과장치.
청구항 1에 있어서, 상기 카트리지 필터 하우징(12)은 수직으로 연장되면서 나란하게 배치되는 다수 개의 여과 채집기(17)를 갖는 커버(18)와, 상기 여과 채집기(17)를 내부에 수용하면서 커버(18)와 조립되며 상부 일측에는 원수의 유입을 위한 원수 유입구(19) 및 처리수의 배출을 위한 처리수 배출구(20)를 갖는 동시에 바닥부 일측에는 적어도 2개의 농축수 배출구(21)를 갖는 하우징 본체(22)와, 상기 하우징 본체(22)의 내측에 동심원상으로 배치되는 동시에 본체 내벽과는 일정간격을 유지하는 원통형의 2차 메시필터(23)로 구성되는 것을 특징으로 하는 고형물 여과장치.
청구항 1 또는 청구항 6에 있어서, 상기 카트리지 필터 하우징(12)의 내벽면에는 유입되는 원수의 나선형 흐름을 유도하는 각각의 나선형 가이드(24)가 구비되는 것을 특징으로 하는 고형물 여과장치.
청구항 1 또는 청구항 6에 있어서, 상기 카트리지 필터 하우징(12)의 원수 유입구(19)는 하우징 본체(22)의 접선방향으로 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 고형물 여과장치.
청구항 1 또는 청구항 6에 있어서, 상기 카트리지 필터 하우징(12)은 고압의 에어와 물을 이용하여 여과 채집기의 내외부 세척을 가능하게 하는 세척장치(25)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고형물 여과장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 포집 여과기(15)는 일측의 농축수 유입구(33)를 갖는 사각 블럭형태의 여과기 본체(26)와, 상기 여과기 본체(26)와 마주보면서 조립되며 다수의 여과수 배출구(27)를 갖는 사각 블럭형태의 여과기 커버(28)와, 상기 여과기 본체(26) 및 여과기 커버(28)가 조성하는 내부 공간에 배치되면서 농축수 유입구(33)측과 연결되어 유입되는 농축수 중에 포함되어 있는 금속성 불순물을 포집하는 백필터(29) 및 백필터의 내측으로 구비되는 여과포대(29a)와, 상기 여과기 본체(26) 및 여과기 커버(28)의 합형지지수단으로의 클램프(C)로 구성되는 것을 특징으로 하는 고형물 여과장치.
청구항 10에 있어서, 상기 여과기 본체(26)와 여과기 커버(28) 간의 밀착면에는 O-링(31)이 개재되는 것을 특징으로 하는 고형물 여과장치.
청구항 10에 있어서, 상기 백필터(29)는 상하면이 각형으로 반복되는 형태의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 고형물 여과장치.
청구항 10 또는 청구항 13에 있어서, 상기 백필터(29)의 외측으로는 백필터의 단면형태와 동일한 외곽형상을 갖는 적어도 2개의 보강판(32)이 구비되는 것을 특징으로 하는 고형물 여과장치.