KR20140066682A

KR20140066682A - 폐수열 회수기

Info

Publication number: KR20140066682A
Application number: KR1020140057108A
Authority: KR
Inventors: 장주태
Original assignee: 장주태
Priority date: 2014-05-13
Filing date: 2014-05-13
Publication date: 2014-06-02
Also published as: KR101477284B1

Abstract

본 발명은 종래 폐수열 회수기의 구조를 개선하여 열회수율을 높인 폐수열 회수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 청수가 흐르는 청수유도관 상부에 폐수 슬러지가 침전되어 쌓이는 것을 방지하여 폐수와 청수 간의 열전달이 원활하게 될 수 있도록 함으로써 폐수열의 회수율을 높이는 한편, 청수유도관 상부를 간편하게 청소할 수 있도록 한 폐수열 회수기에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 폐수열 회수기의 구성은 종래 폐수열 회수기의 각 청수유도관을 상하 서로 반대방향으로 경사지게 다단으로 설치한 것을 특징으로 하며, 또 다른 실시예에 따른 폐수열 회수기는 본체 외측면 양끝단에 수직방향으로 청소용 물과 공기를 공급하는 물공급관과 공기공급관이 서로 대향하여 설치되고, 상기 물공급관과 공기공급관에는 각각 본체 내부의 청수유도관 하면에 설치되는 물분사관과 공기분사관이 연결되어 청수유도관 상면에 고압의 물과 공기를 분사하여 청수유도관 상면의 이물질을 용이하게 제거할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
상기한 본 발명에 따른 폐수열 회수기는 청수유도관을 상하 반대방향으로 경사지게 설치함으로써 폐수에 포함된 이물질이 청수유도관 상면에 쌓여 슬러지화 되는 것을 미연에 방지함으로써 폐수와 청수유도관 내의 청수 간의 열전달이 원활하게 이루어져 폐수의 열회수률이 높아지는 효과가 있으며, 각 청수유도관 하면에 물분사관과 공기분사관을 설치하여 고압의 물과 공기를 청수유도관 상면에 분사시킴으로써 청수유도관 상면에 쌓인 슬러지 등의 이물질을 보다 더 깨끗하게 제거하여 폐수의 열회수율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

폐수열 회수기{Waste water heat collector}

본 발명은 종래 폐수열 회수기의 구조를 개선하여 열회수율을 높인 폐수열 회수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 청수가 흐르는 청수유도관 상부에 폐수 슬러지가 침전되어 쌓이는 것을 방지하여 폐수와 청수 간의 열전달이 원활하게 될 수 있도록 함으로써 폐수열의 회수율을 높이는 한편, 청수유도관 상부를 간편하게 청소할 수 있도록 한 폐수열 회수기에 관한 것이다.

폐수열 회수기는 목욕탕, 공장, 수영장, 양어장 등과 같이 다량의 온수를 사용하는 곳에서 버려지는 폐수의 열을 재활용하기 위한 장치로, 회수기 몸체 내부에 냉수가 통과하는 열교환관을 설치하고 그 외부로 목욕탕, 공장 등에서 방류되는 고온의 폐수를 유입시켜 폐수와 냉수 간에 열전달이 일어나도록 하여 냉수가 가열되도록 하는 장치이다.

이러한 종래 폐수열 회수기로 대한민국 공개특허 10-2003-0021408호 '폐수열 회수기'가 공개된 바 있다. 상기한 폐수열 회수기는 도 1에 도시된 바와 같이 폐수열 회수기를 구성하는 본체 내면에 다수개의 청수유도관을 일정간격 유지되게 다단으로 설치구성하여, 각 청수유도관 사이에 폐수통로가 구성되게 하되, 청수유도관 단부에는 낙하공이 좌우교차되게 구성되어 있다.

상기한 종래 폐수열 회수기는 본체상부 일측에 구성된 폐수유입관을 통하여 열을 함유한 폐수가 유입되면 폐수는 폐수통로와 낙하공을 통하여 지그재그로 하향 순환하면서 폐수의 열을 청수유도관에 전달되게 하면서 하단에 위치한 배수배출관을 통하여 외부로 배출된다. 또한 좌측청수안내유도판 하단에 위치한 냉수유입구연결공을 통하여 유입된 청수, 즉 냉수는 청수유도관에 구성된 청수통로와 좌우측청수안내유도판에 구성된 수직격실 및 수평격실에 안내되어 지그재그 상향 순환하면서 청수유도관의 가열된 열을 교환하면서 가열되고, 가열된 온수는 상부에 위치한 온수배출구연결공을 통하여 외부로 배출되게 함으로써 온수의 생산이 완료된다.

이러한 종래 폐수열 회수기는 동일체적 내에 열을 함유한 폐수와 청수가 지그재그로 역방향 순환하면서 가능한 많은 면적의 접촉을 유지시켜 열교환 효율을 증진시킴과 동시에 폐수는 하향 이동되게 하고, 청수는 가열되면서 상향이동되게 하여 보다 효과적인 열교환이 이루어지게 하는 장점이 있다.

그러나, 상기한 종래 폐수열 회수기는 다단으로 설치구성되는 청수유도관이 수평으로 설치되므로 장시간 사용 시 청수유도관의 상부를 흐르는 폐수에 포함된 이물질 등이 청수유도관 상부표면에 달라붙거나 상부에 슬러지가 형성되어 열전달을 방해하여 폐수의 열회수율이 떨어지게 하는 주요인으로 작용하였다.

그리고, 청수유도관 상부에 쌓인 슬러지 등을 청소하기 위해서는 회수기 전체를 분리하여 세척해야 하나 회수기 전체를 분리하는 것은 현실적으로 어렵기 때문에 폐수유입관에 폐수 대신 청수를 공급하여 청수가 흐르면서 회수기 내부와 청수유도관 상부를 청소하도록 하는데, 이 경우 청수유도관 상부에 고착화된 슬러지 등의 이물질은 제거되지 않아 회수기의 사용시간이 지날수록 열회수율이 떨어질 수밖에 없었다.

상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 다단의 청수유도관을 서로 반대방향으로 경사지게 설치하여 청수유도관 상부표면에 슬러지가 쌓이지 않도록 함으로써 열회수율을 높인 폐수열 회수기를 제공하는데 그 목적이 있으며, 청소용 물 및 공기분사관을 청수유도관 하부에 설치하여 고압의 물과 공기를 분사함으로써 청수유도관 상부표면에 쌓인 슬러지를 용이하게 제거할 수 있도록 한 폐수열 회수기를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로, 본 발명에 따른 폐수열 회수기는 종래 폐수열 회수기의 각 청수유도관을 상하 서로 반대방향으로 경사지게 다단으로 설치한 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 폐수열 회수기는 상하 서로 반대방향으로 경사지게 설치된 각 청수유도관 하면에 관통공이 형성된 물분사관고정관을 결합시키고, 본체 외측면에 수직방향으로 청소용 물을 공급하는 물공급관을 설치하고, 물공급관에 연결되어 물공급관으로부터 공급되는 청소용 물을 분사하는 노즐이 일정 간격으로 배치된 물분사관을 물분사관고정관에 삽입, 설치하여 물공급관으로부터 공급된 청소용 물을 물분사관의 각 노즐을 통해 고압으로 청수유도관의 상면에 분사할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 추가적으로 각 청수유도관 하면에 관통공이 형성된 공기분사관고정관을 결합시키고, 상기 본체 외측면에는 상기 물공급관에 대향하여 수직방향으로 공기를 공급하는 공기공급관을 설치하고, 상기 공기공급관에 연결되어 공기공급관으로부터 공급되는 공기를 분사하는 노즐이 일정 간격으로 배치된 공기분사관을 상기 공기분사관고정관에 삽입, 설치하여 공기공급관으로부터 공급된 공기를 공기분사관의 각 노즐을 통해 청수유도관의 상면에 고압으로 분사하여 물분사관으로부터 분사되는 물에 버블을 일으켜 청수유도관 상면의 슬러지 등 이물질을 보다 더 깨끗하게 제거할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 폐수열 회수기는 청수유도관을 상하 반대방향으로 경사지게 설치함으로써 폐수에 포함된 이물질이 청수유도관 상면에 쌓여 슬러지화 되는 것을 미연에 방지함으로써 폐수와 청수유도관 내의 청수 간의 열전달이 원활하게 이루어져 폐수의 열회수률이 높아지는 효과가 있다.

그리고, 각 청수유도관 하면에 물분사관과 공기분사관을 설치하여 고압의 물과 공기를 청수유도관 상면에 분사시킴으로써 청수유도관 상면에 쌓인 슬러지 등의 이물질을 보다 더 깨끗하게 제거하여 폐수의 열회수율을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 폐수열 회수기를 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 폐수열 회수기의 외부모습을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폐수열 회수기의 분해사시도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 폐수열 회수기의 폐수 흐름을 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 폐수열 회수기의 청수 흐름을 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐수열 회수기의 외부모습을 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐수열 회수기의 분해사시도
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐수열 회수기의 물분사관이 물분사관고정관에 결합되는 모습을 나타낸 도면
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐수열 회수기의 내부 단면도.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 폐수열 회수기의 외부모습을, 도 3은 분해사시도를 나타낸 것이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 폐수열 회수기의 구성은 종래 폐수열 회수기의 기본 구성을 전제로 하되, 종래 폐수열 회수기에서 수평으로 상하 다단으로 설치되는 청수유도관(30)을 상하 서로 반대방향으로 경사지게 설치한 것을 특징적인 구성으로 한다.

보다 상세한 본 발명의 일실시예에 따른 폐수열 회수기의 구성은, 양측면에 청수가 통과하는 관통공(11)이 형성되고 상면에는 청소용물유입관(80)이 형성된 직육면체의 본체(10)와, 상기 본체 내에 다수 개가 상하 서로 반대방향으로 경사지게 다단으로 설치되되 청수통로(31)가 형성된 다수개의 사각관체가 서로 밀착되어 결합되고 상기 사각관체들 사이에는 양단부가 막힌 길이가 다른 사각봉이 설치되어 폐수가 흐르는 낙하공(43)을 형성하는 청수유도관(30)과, 상기 각 청수유도관 양측단부에 설치되고 다수 개의 횡판(51)으로 공간이 구분되어 하부 청수유도관을 통과한 청수가 상부 청수유도관으로 흐를 수 있도록 안내하는 청수안내유도판(50)과, 상기 청수안내유도판의 하측부에 설치되어 냉수가 유입되는 냉수유입관(20)과, 상기 청수안내유도판의 상측부에 설치되어 온수가 배출되는 온수배출관(21)과, 상기 본체의 상측부에 설치되어 폐수가 유입되는 폐수유입관(40)과, 상기 본체의 하측부에 설치되어 폐수가 배출되는 폐수배출관(41)으로 이루어진다.

상기와 같이 각 청수유도관(30)을 상하 서로 반대방향으로 경사지게 다단 설치하면 경사로 인해 폐수의 흐름이 수평일 때보다 빨라지고 폐수에 포함된 이물질 등이 청수유도관 상면에 달라붙거나 쌓이지 않게 되어 청수유도관 상면에 이물질, 슬러지 등이 고착화되는 것을 사전에 방지할 수 있는 것이다. 그리고, 회수기 본체 내부를 청소할 때도 청수유도관이 경사지게 되면 청수유도관 상면의 이물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있게 된다. 이와 같이, 청수유도관의 경사로 인해 청수유도관 상면에 이물질, 슬러지 등이 고착화되지 않으면 폐수와 청수 간의 열전달이 원활하게 이루어져 폐수의 열회수율이 높아지게 되는 것이다.

상기에서 각 청수유도관의 경사각도가 너무 크게 되면 폐수의 흐름이 빨라져 폐수와 청수유도관 내부의 청수 간의 열전달이 방해받기 때문에 청수유도관의 경사각도는 폐수열 회수기의 크기에 따라서 적절하게 조정하되, 청수유도관의 길이가 2~3m일 경우 청수유도관의 각도는 1°~ 3° 정도로 하는 것이 바람직하다. 1°~ 3°의 각도만으로도 청수유도관 상면에 폐수에 포함된 이물질 등이 쌓이지 않고 하부로 흘러간다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 일실시예에 따른 폐수열 회수기의 폐수 흐름이 도 4에 나타나 있는데, 본체(10) 상측부에 설치된 폐수유입구(40)를 통해 유입된 폐수는 본체(10) 상부와 좌측으로 경사진 청수유도관(30)이 형성하는 폐수통로(42)에 의해 청수유도관 상면을 따라 좌측으로 흐르면서 중간부분 및 끝단부에 형성된 낙하공(43)을 통해 하단의 우측으로 경사진 청수유도관으로 낙하하여 우측으로 흘러가면서 폐수의 열을 청수유도관 내부의 청수로 전달하게 된다.

그리고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 폐수열 회수기의 청수 흐름을 나타낸 도면으로, 종래 폐수열 회수기의 청수 흐름과 대동소이하다.

다음, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐수열 회수기에 대해 설명하도록 한다.

먼저, 도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐수열 회수기의 외부모습 및 분해사시도로써, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 폐수열 회수기 본체(10) 외측면 양끝단에 수직방향으로 청소용 물과 공기를 공급하는 물공급관(60)과 공기공급관(70)이 서로 대향하여 설치되고, 상기 물공급관과 공기공급관에는 각각 본체 내부의 청수유도관(30) 하면에 설치되는 물분사관(61)과 공기분사관(71)이 연결된다.

상기 물분사관(61)과 공기분사관(71)은 상기 물공급관(60)과 공기공급관(70)과 플랜지, 커플링 등의 통상의 배관연결부재로 결합, 연결되며, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 각 청수유도관 하면에 용접 등으로 결합고정되어 있는 물분사관고정관(62) 및 공기분사관고정관(72)에 각각 삽입되어 설치된다.

상기 물분사관(61)과 공기분사관(71)은 상부 청수유도관과 하부 청수유도관의 하면에 각각 좌우로 교차하여 설치할 수도 있는데 이는 청수유도관 상면을 청소할 때 물과 공기를 상하 각각 다른 위치에서 분사함으로써 세척효과를 높이기 위함이다.

그리고, 물분사관(61)과 공기분사관(71)에는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 물공급관(60)과 공기공급관(70)으로부터 공급되는 물과 공기를 청수유도관 상면에 고압으로 분사시키는 물분사노즐(63) 및 공기분사노즐(73) 다수 개가 일정 간격으로 설치되고, 물분사관(61)과 공기분사관(71)이 삽입되어 고정되는 상기 물분사관고정관(62) 및 공기분사관고정관(72) 하부에는 상기한 물분사노즐(63) 및 공기분사노즐(73)이 외부에 노출될 수 있도록 물분사노즐(63) 및 공기분사노즐(73)의 위치에 대응하는 관통공이 형성되어 있다.

한편, 상기와 같이 물분사관(61)과 공기분사관(71)을 물분사관고정관(62) 및 공기분사관고정관(72)에 삽입하여 설치하는 이유는 물분사노즐(63) 및 공기분사노즐(73)이 막히거나 고장이 발생할 경우 물분사관(61) 및 공기분사관(71)을 상기 물공급관(60) 및 공기공급관(70)에서 분리한 후 물분사관고정관(62) 및 공기분사관고정관(72)으로부터 빼내 청소, 수리를 할 수 있도록 하기 위함이다.

마지막으로, 도 9를 통해 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐수열 회수기의 작동을 살펴보면, 먼저 도시된 바와 같이 폐수열 회수기 내부, 즉 청수유도관 상면을 청소하기 위해 본체(10) 상면의 청소용물유입관(80)을 통해 청소용 물(청수)이 투입되면 물이 좌측으로 흘러가면서 최상부의 청수유도관 상면의 이물질을 제거하면서 좌측에 형성된 낙하공(43)을 통해 하단의 청수유도관으로 낙하하게 된다. 낙하된 물은 우측으로 흘러가게 되는데 이 때 최상부 청수유도관의 좌측 하면에 설치된 물분사관(61)의 물분사노즐에서 고압력의 물을 분사하여 청수유도관 상면에 고착화된 슬러지 등의 이물질을 깨끗하게 제거한다. 그와 동시에 최상부 청수유도관의 우측 하면에 설치된 공기분사관(71)의 공기분사노즐에서는 고압력의 공기를 청소용 물에 분사하여 버블을 형성시켜 청수유도관 상면의 이물질이 용이하게 제거될 수 있도록 한다. 이러한 과정을 거치게 되면 각 청수유도관 상면에 고착 또는 붙어있는 슬러지 등의 이물질을 깨끗하게 제거할 수 있어 폐수와 청수 간의 열전달이 청수유도관 상면의 이물질에 의해 방해받지 않고 원활하게 이루어져 폐수의 열회수율이 높아지게 된다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 물분사관과 공기분사관을 함께 설치하였으나 폐수열 회수기의 크기, 폐수의 종류 등 조건에 따라 물분사관만 설치하여 사용하거나 공기분사관만 설치하여 사용할 수도 있으며, 양쪽 분사관 모두 물만 분사하거나 양쪽 분사관 모두 공기를 분사할 수도 있다. 그리고, 폐수열 회수기의 크기에 따라 청수유도관의 길이나 폭 및 적층수는 사용자의 필요에 따라 적절히 조정하여 사용할 수 있음은 자명한 사실이다.

10 : 본체 11 : 관통공
20 : 냉수유입관 21 : 온수배출관
30 : 청수유도관 31 : 청수통로
40 : 폐수유입관 41 : 폐수배출관
42 : 폐수통로 43 : 낙하공
50 : 청수안내유도판 51 : 횡판
60 : 물공급관 61 : 물분사관
62 : 물분사관고정관 63 : 물분사노즐
70 : 공기공급관 71 : 공기분사관
72 : 공기분사관고정관 73 : 공기분사노즐
80 : 청소용물유입관

Claims

양측면에 청수가 통과하는 관통공이 형성되고 상면에는 청소용물유입관이 형성된 직육면체의 본체와, 상기 본체 내에 다수 개가 상하 다단으로 설치되되 청수통로가 형성된 다수개의 사각관체가 서로 밀착되어 결합되고 상기 사각관체들 사이에는 양단부가 막힌 길이가 다른 사각봉이 설치되어 폐수가 흐르는 낙하공을 형성하는 청수유도관과, 상기 각 청수유도관 양측단부에 설치되고 다수 개의 횡판으로 공간이 구분되어 하부 청수유도관을 통과한 청수가 상부 청수유도관으로 흐를 수 있도록 안내하는 청수안내유도판과, 상기 청수안내유도판의 하측부에 설치되어 냉수가 유입되는 냉수유입관과, 상기 청수안내유도판의 상측부에 설치되어 온수가 배출되는 온수배출관과, 상기 본체의 상측부에 설치되어 폐수가 유입되는 폐수유입관과, 상기 본체의 하측부에 설치되어 폐수가 배출되는 폐수배출관으로 이루어지는 폐수열 회수기에 있어서,
상기 각 청수유도관을 상하 서로 반대방향으로 경사지게 다단으로 설치한 것을 특징으로 하는 폐수열 회수기.
제1항에 있어서,
상기 각 청수유도관 하면에는 하부에 관통공이 형성된 물분사관고정관을 결합시키고, 상기 본체 외측면에는 수직방향으로 청소용 물을 공급하는 물공급관을 하나 이상 설치하고, 상기 물공급관에 연결되어 물공급관으로부터 공급되는 청소용 물을 분사하는 물분사노즐이 일정 간격으로 배치된 물분사관을 상기 물분사관고정관에 삽입, 설치하여 물공급관으로부터 공급된 청소용 물을 물분사관의 각 물분사노즐을 통해 청수유도관의 상면에 분사할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 폐수열 회수기.
제1항 및 제3항에 있어서,
상기 각 청수유도관 하면에는 하부에 관통공이 형성된 공기분사관고정관을 결합시키고, 상기 본체 외측면에는 상기 물공급관에 대향하여 수직방향으로 공기를 공급하는 공기공급관을 설치하고, 상기 공기공급관에 연결되어 공기공급관으로부터 공급되는 공기를 분사하는 공기분사노즐이 일정 간격으로 배치된 공기분사관을 상기 공기분사관고정관에 삽입, 설치하여 공기공급관으로부터 공급된 공기를 공기분사관의 각 공기분사노즐을 통해 청수유도관의 상면에 분사할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 폐수열 회수기.