KR20150065291A - 2종유체 분리시스템 및 분리방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2종유체 분리시스템 및 분리방법에 관한 것으로, 하나의 탱크에 수거된 비중이 서로 다른 두 유체를 신속하고 정확하게 분리할 수 있는 2종유체 분리시스템 및 분리방법을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 비중이 서로 다른 두 유체를 유입받아 보관하며, 유체의 배출을 위한 배출구가 하단부에 형성된 혼합탱크; 상기 혼합탱크의 배출구와 연결되어 혼합탱크 내의 유체를 토출하는 이송펌프; 상기 이송펌프로부터 토출되는 유체를 제공받아 저장하되, 상기 두 유체 중 상대적으로 비중이 큰 고비중 유체를 제공받아 저장하는 분리탱크; 상기 혼합탱크에 보관된 두 유체의 경계수위 레벨을 검출하는 수위검출수단; 및 상기 수위검출수단으로부터 감지되는 경계수위 레벨에 따라 이송펌프를 제어하여 혼합탱크내의 고비중 유체를 분리탱크로 배출하여 저비중 유체와 고비중 유체를 분리하는 제어기;로 구성된 것을 특징으로 하는 2종유체 분리시스템과 이러한 2종유체 분리시스템에 의해 구현되는 2종유체 분리방법을 제공한다.

Description

2종유체 분리시스템 및 분리방법{System and method for separating and filtering of two fluids}
본 발명은 하나의 탱크에 수거된 비중이 서로 다른 두 유체를 분리하는 것과 함께 두 유체에 포함된 이물질을 여과하는 2종유체 분리시스템 및 분리방법에 관한 것이다.
각종 산업현장이나, 선박의 엔진실과 같이 오일의 사용이 빈번한 공간에서는 사용된 오일이 물과 혼합되어 배출되는 경우가 많다. 이처럼 물과 혼합된 오일이 외부로 유출되면 환경 및 자연생태계에 악영향을 미치므로, 수거된 물과 오일을 따로 분리하여 배출하도록 하고 있으며, 물과 오일의 분리를 위하여 유수분리기가 사용되고 있다.
한편, 종래의 유수분리기는 물과 오일의 비중차를 이용하여 물과 오일을 서로 분리시키는 방식으로, 물과의 비중차에 의해 부유된 오일을 스키머로 제거하거나, 물과 오일의 비중차에 의한 원심력의 차이를 이용하여 물과 오일을 분리하는 방식의 유수분리기가 사용되고 있다.
그러나, 전자와 같은 유수분리기는 물과 오일의 분리에 많은 시간이 요구될 뿐만 아니라 오일의 분리 효율이 떨어지는 단점이 있다.
또한, 후자와 같은 유수분리기는 구성이 복잡하여 제조 및 유지보수가 용이하지 못한 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제2000-0013471호 (2000.03.06) 대한민국 등록실용신안공보 제0296858호 (2002.12.02)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 하나의 탱크에 수거된 비중이 서로 다른 두 유체를 신속하고 정확하게 분리할 수 있는 2종유체 분리시스템 및 분리방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 2종유체의 분리와 함께 유체내에 포함된 이물질을 여과할 수 있는 2종유체 분리시스템 및 분리방법을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 비중이 서로 다른 두 유체를 유입받아 보관하며, 유체의 배출을 위한 배출구가 하단부에 형성된 혼합탱크; 상기 혼합탱크의 배출구와 연결되어 혼합탱크 내의 유체를 토출하는 이송펌프; 상기 이송펌프로부터 토출되는 유체를 제공받아 저장하되, 상기 두 유체 중 상대적으로 비중이 큰 고비중 유체를 제공받아 저장하는 분리탱크; 상기 혼합탱크에 보관된 두 유체의 경계수위 레벨을 검출하는 수위검출수단; 및 상기 수위검출수단으로부터 감지되는 경계수위 레벨에 따라 이송펌프를 제어하여 혼합탱크내의 고비중 유체를 분리탱크로 배출하여 저비중 유체와 고비중 유체를 분리하는 제어기;로 구성된 것을 특징으로 하는 2종유체 분리시스템를 제공한다.
또한, 상기 이송펌프로부터 토출되는 유체를 제공받아 유체내의 이물질을 여과하는 원심크리너를 더 포함하며, 상기 제어기에는 이송펌프로부터 토출되는 유체가 분리탱크로 바로 유입되도록 유로를 제어하는 분리 모드와, 이송펌프로부터 토출되는 유체가 원심크리너를 거쳐 분리탱크로 유입되도록 유로를 제어하는 정화 모드가 구비된 2종유체 분리시스템를 제공한다.
한편, 상기 제어기는 분리 모드로의 전환시, 수위검출수단에서 발생되는 고수위 검출신호에 의하여 이송펌프를 구동하는 것과 함께 이송펌프로부터 토출되는 유체가 분리탱크로 유동하도록 유로를 제어하고, 수위검출수단에서 저수위 검출신호 발생시 이송펌프의 구동을 정지시키는 기능을 구비하는 것으로 구성된다.
한편, 상기 제어기는 정화 모드로의 전환시, 수위검출수단에서 발생되는 고수위 검출신호에 의하여 이송펌프를 구동하는 것과 함께 이송펌프로부터 토출되는 유체가 원심크리너를 거쳐 분리탱크로 유입되도록 유로를 제어하고, 수위검출수단에서 저수위 검출신호 발생시 이송펌프와 혼합탱크를 연결하는 유로를 차단하는 것과 함께 분리탱크내의 고비중 유체를 미리 설정된 시간 동안 원심크리너를 순환시키는 기능을 구비하는 것으로 구성된다.
한편, 상기 제어기는 분리 모드에 의한 고비중 유체의 분리가 완료된 후, 그리고 정화 모드에 의한 고비중 유체의 분리 및 정화가 완료된 후, 혼합탱크에 남은 저비중 유체를 미리 설정된 동안 원심크리너로 순환시키는 기능을 구비하는 것으로 구성된다.
한편, 상기 수위검출수단은, 상기 혼합탱크로 유입되는 두 유체 중, 저비중 유체의 비중 보다는 큰 비중을 갖고, 고비중 유체의 비중 보다는 작은 비중을 구비하여 두 유체의 경계수위에 위치하는 부표; 및 상기 부표의 위치를 감지하여 경계수위 레벨을 검출하는 레벨검출수단;으로 구성될 수 있다.
이때, 상기 레벨검출수단은, 상기 부표의 상하 이동을 지지하는 가이드 포스트; 상기 부표에 설치된 자석; 및 상기 부표가 미리 설정된 고수위 레벨 또는 저수위 레벨에 위치한 경우, 상기 자석과 반응하여 신호를 발생하도록 가이드 포스트의 상단부와 하단부에 각각 설치된 두 리드 스위치;로 구성될 수 있다.
또한, 상기 부표와 레벨검출수단은, 혼합탱크로부터 고비중 유체와 저비중 유체를 전달받아 혼합탱크와 동일한 경계수위를 유지하도록 혼합탱크와 연결된 센서탱크에 설치될 수 수 있다.
이때, 상기 센서탱크의 바닥은 혼합탱크의 바닥 보다 낮은 곳에 위치하도록 구성되어 혼합탱크의 고비중 유체가 모두 배출된 경우에도 센서탱크에는 고비중 유체가 잔류하도록 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명은 분리 모드와 정화 모드 중 선택된 모드를 제어부가 확인하는 단계(S110); 상기 단계(S110)에서 분리 모드가 선택된 것으로 확인되고, 혼합탱크로 유입된 두 유체의 경계수위 레벨이 미리 설정된 고수위 레벨에 도달하면, 이송펌프를 구동하여 고비중 유체를 분리탱크로 배출하고, 고비중 유체의 배출로 인하여 경계수위 레벨이 미리 설정된 저수위 레벨에 도달하면, 이송펌프의 구동을 중지시키는 단계(S120); 및 상기 단계(S110)에서 정화 모드가 선택된 것으로 확인되고, 혼합탱크로 유입된 두 유체의 경계수위 레벨이 미리 설정된 고수위 레벨에 도달하면, 이송펌프를 구동하여 고비중 유체가 원심크리너를 거쳐 정화된 뒤 분리탱크로 배출되도록 유로를 제어하고, 고비중 유체의 배출로 인하여 경계수위 레벨이 미리 설정된 저수위 레벨에 도달하면, 이송펌프의 구동을 정지시키는 단계(S130);로 이루어진 것을 특징으로 하는 2종유체 분리방법을 제공한다.
한편, 상기 S130 단계에서 혼합탱크내 두 유체의 경계수위 레벨이 저수위 레벨에 도달하면, 제어기는 이송펌프와 혼합탱크를 연결하는 유로를 차단하고 분리탱크의 고비중 유체를 원심크리너로 미리 설정된 시간 동안 순환시켜 고비중 유체를 추가적으로 순환정화할 수도 있다.
한편, 상기 S120 단계에 의한 고비중 유체의 분리가 완료된 후 또는 상기 S130 단계에 의한 고비중 유체 분리 및 정화가 완료된 후, 혼합탱크에 남은 저비융 유체를 미리 설정된 동안 원심크리너로 순환시켜 정화하는 단계(S140)가 더 포함될 수도 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 하나의 탱크에 수거된 비중이 서로 다른 두 유체를 신속하게 정확하게 분리할 수 있는 효과가 있다.
또한, 두 유체의 분리과정에서 각 유체에 포함된 이물질을 분리함으로써, 분리 및 여과된 유체의 재사용을 유도할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 가장 기본적인 구조의 2종유체 분리시스템의 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 수위검출수단의 구조를 보인 단면도,
도 3 은 본 발명에 따른 부표가 고수위 레벨에 부유된 상태를 나타낸 단면도,
도 4 는 본 발명에 따른 부표가 저수위 레벨에 부유된 상태를 나타낸 단면도,
도 5 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2종유체 분리시스템의 구성도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 가장 기본적인 구조의 2종유체 분리시스템의 구성도를, 도 2는 본 발명에 따른 수위검출수단의 구조를 보인 단면도를, 도 3은 본 발명에 따른 부표가 고수위 레벨에 부유된 상태를 나타낸 단면도를, 도 4는 본 발명에 따른 부표가 저수위 레벨에 부유된 상태를 나타낸 단면도를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 2종유체 분리시스템은 혼합탱크(110)에 유입되어 보관되는 비중이 서로 다른 유체 중, 상대적으로 큰 비중을 갖는 고비중 유체를 다른 분리(130)탱크에 옮겨 두 유체를 손쉽게 분리할 수 있도록 한 것으로, 혼합탱크(110)와, 이송펌프(120)와, 분리탱크(130)와, 수위검출수단(140)과, 제어기(150)로 구성된다.
상기 혼합탱크(110)는 분리가 요구되는 비중이 서로 다른 두 유체를 유입받아 보관하는 것으로, 특별한 구조의 탱크가 요구되는 것은 아니지만, 두 유체의 비중차에 의하여 혼합탱크(110)에 내에 형성되는 두 유체층 중, 아래쪽에 위치한 유체층을 형성하는 유체가 이송펌프(120)의 구동에 의해 먼저 배출되도록 하단부에 배출구(111)가 형성된 것으로 구성된다.
상기 이송펌프(120)는 혼합탱크(110)에 형성된 배출구(111)와 연결되어 혼합탱크(110)에 보관된 유체를 분리탱크(130)로 배출시키도록 구성된다.
상기 분리탱크(130)는 이송펌프(120)에 의하여 혼합탱크(110)로부터 배출되는 고비중 유체를 제공받아 저장하도록 구성된다.
상기 수위검출수단(140)은 혼합탱크(110)에 보관된 두 유체의 경계수위(WL) 레벨을 검출하는 것으로, 두 유체의 경계수위에 위치하도록 부유되는 부표(141)의 위치를 검출하여 경계수위 레벨을 검출하도록 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 수위검출수단(140)은 부표(141)와 레벨검출수단(142)으로 구성된다.
상기 부표(141)는 혼합탱크(110)로 유입되는 두 유체 중, 저비중 유체의 비중 보다는 크고, 고비중 유체의 비중 보다는 작은 비중을 구비하여 두 유체의 경계수위(WL)에 부유되는 구조를 갖는다.
보다 바람직하게는, 부표(141) 높이의 1/2에 해당하는 지점이 두 유체의 경계수위(WL)에 일치할 수 있도록 상기 부표(141)의 무게(W)와 체적(V)의 비율은 하기 [수식1]을 만족하도록 구성된다.
Figure pat00001
----------- [수식1]
여기서, D1은 고비중 유체의 밀도이고, D2는 저비중 유체의 밀도이다.
이와 같은 부표(141)는 구형이나 원통형 등 다양한 형상으로 구성될 수 있다.
상기 레벨검출수단(142)은 경계수위(WL)에 부유된 부표(141)의 위치를 검출함으로써 경계수위 레벨을 검출하는 것으로, 가이드 포스트(1421)와 자석(1422) 및 리드 스위치(1423,1424)로 구성될 수 있다.
상기 가이드 포스트(1421)는 부표(141)의 상하 이동을 지지하는 것으로, 수위검출수단(140)을 혼합탱크(110)에 직접 구성하고자 하는 경우에는 혼합탱크(110)의 내부에 설치되고, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 별도의 센서탱크(1425)에 설치되는 경우에는 센서탱크(1425)의 내부에 설치된다.
상기 자석(1422)은 부표(141)에 설치되며, 바람직하게는 부표(141)의 중앙부 즉, 부표(141) 높이의 1/2 지점에 위치하도록 설치된다.
상기 리드 스위치(1423,1424)는 가이드 포스트(1421)에 설치되며, 부표(141)에 설치된 자석(1422)에 반응하여 신호를 발생하게 된다. 이러한 리드 스위치(1423,1424)는 부표(141)가 고수위(HL)에 도달한 경우 그리고 저수위(LL)에 도달한 경우에 신호를 발생하도록 가이드 포스트(1421)의 상단부와 하단부에 각각 설치된다. 상기 언급된 고수위(HL)는 두 유체의 경계수위(WL)의 상한값으로 제작자 또는 관리자에 의해 미리 설정된 값이며 두 유체의 경계수위가 상한값에 도달한 경우 고비중 유체의 배출이 시작되고, 상기 언급된 저수위(LL)는 두 유체의 경계수위의 하한값으로 제작자 또는 관리자에 의해 미리 설정된 값이며 두 유체의 경계수위가 하한값에 도달한 경우 고비중 유체의 배출이 완료된 것으로 판단하여 이송펌프(120)를 중지시키게 된다.
상기와 같이 수위검출수단(140)을 구성하는 부표(141)와 레벨검출수단(142)은 별도의 센서탱크(1425)에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 센서탱크(1425)는 고비중 유체와 저비중 유체를 각각 전달받아 혼합탱크(110)와 동일한 경계수위를 유지하도록 2개의 배관(112,113)을 통해 혼합탱크(110)와 연결되며, 상기 2개의 배관(112,113) 중 어느 하나의 배관(112)은 저비중 유체를 센서탱크(1425)로 유동시킬 수 있도록 고수위 레벨 위쪽에서 혼합탱크(110)와 센서탱크(1425)를 연결하도록 구성되고, 나머지 하나의 배관(113)은 고비중 유체를 센서탱크(1425)로 유동시킬 수 있도록 혼합탱크(110)와 하단부와 센서탱크(1425)를 연결하도록 구성된다.
또한, 상기 센서탱크(1425)는 혼합탱크(110)의 고비중 유체가 모두 배출된 경우에도 일정량의 고비중 유체가 잔류하여 부표(141)가 고비중 유체와 저비중 유체의 경계수위에서 부유된 상태를 유지할 수 있도록 그 바닥(1425a)이 혼합탱크(110)의 바닥(110a)에 비하여 낮은 곳에 위치하도록 구성된다.
상기 제어기(150)는 수위검출수단(140)으로부터 감지되는 경계수위 레벨에 따라 이송펌프(120)를 제어하여 혼합탱크(110)내의 고비중 유체를 분리탱크(130)로 배출하여 저비중 유체와 고비중 유체를 분리하도록 구성된다.
보다 구체적으로, 상기 제어기(150)는 수위검출수단(140)으로부터 두 유체의 경계수위(WL)가 고수위(HL) 레벨에 도달하였음이 감지되면, 이송펌프(120)를 구동시켜 고비중 유체를 분리탱크(130)로 배출시킴으로써, 고비중 유체를 저비중 유체로부터 분리하게 된다.
한편, 제어기(150)는 수위검출수단(140)으로부터 두 유체의 경계수위(WL)가 저수위(LL) 레벨에 도달하였음이 감지되면, 이송펌프(120)의 구동을 정지시키게 된다.
이러한 제어기(150)에는 두 유체의 경계수위가 고수위 레벨에 위치하지는 않지만, 관리자의 판단에 의거 두 유체의 분리가 요구될 경우 수동조작에 의한 두 유체의 분리가 가능하도록 하는 연속운전 스위치(151)가 구비된다. 한편, 제어기(150)는 상기 연속운전 스위치(151)가 "ON"으로 전환되면 사전에 설정된 타이머에 의하여 일정시간동안 두 유체의 분리작업을 실시하게 된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 2종유체 분리시스템은 수위검출수단(140)에서 검출되는 경계수위의 레벨에 따라서 이송펌프(120)가 제어기(150)에 의해 자동으로 제어됨으로써, 혼합탱크(110)에 저장된 고비중 유체와 저비중 유체를 손쉽게 서로 다른 두 탱크로 분리할 수 있는 이점이 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2종유체 분리시스템의 구성도를 도시하고 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2종유체 분리시스템은 하나의 혼합탱크(110)에 유입되어 보관되는 비중이 서로 다른 유체 중, 상대적으로 큰 비중을 갖는 고비중 유체를 다른 분리탱크(130)에 옮겨 두 유체를 서로 분리하되, 두 유체에 포함된 이물질의 여과작업을 병행하여 실시할 수 있도록 한 것으로, 혼합탱크(110)와, 이송펌프(120)와, 분리탱크(130)와, 수위검출수단(140)과, 제어기(150)와, 원심크리너(160)로 구성된다.
한편, 상기 혼합탱크(110)와, 이송펌프(120)와, 분리탱크(130) 및 수위검출수단(140)은 도 1 내지 4를 참조하여 이미 설명된 바 있으므로, 이들 구성에 대한 설명은 생략하도록 하며, 동일한 도면부호를 사용하도록 한다.
한편, 혼합탱크(110)와 이송펌프(120)는 제1 유로(171)에 의해 연결되고, 이송펌프(120)와 원심크리너(160)는 제2 유로(172)에 의해 연결되고, 원심크리너(160)와 혼합탱크(110)는 제3 유로(173)에 의해 연결되고, 분리탱크(130)는 제1 유로(171)로부터 분기되는 제4 유로(174)와 제2 유로(172)로부터 분기되는 제5 유로(175) 및 제3 유로(173)로부터 분기되는 제6 유로(176)와 연결되며, 상기 제1 유로(171)에는 제1 밸브(181)가 설치되고, 제2 유로(172)에는 제2 밸브(182)가 설치되며, 제3 유로(173)에는 제3 밸브(183)가 설치되고, 제4 유로(174)에는 제4 밸브(184)가 설치되며, 제5 유로(175)에는 제5 밸브(185)가 설치되고, 제6 유로(176)에는 제6 밸브(186)가 설치된다. 이처럼 각 유로에 설치된 밸브는 제어기(150)로부터 전달되는 신호에 의해 작동하면서 해당 유로를 개방하거나 폐쇄하게 된다.
상기 제어기(150)는 도 1 내지 도 4를 참조하여 이미 설명된 제어기(150)와 마찬가지로 수위검출수단(140)으로부터 감지되는 경계수위 레벨에 따라 이송펌프(120)를 제어하는 것이다. 다만 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어기(150)는 이송펌프(120)로부터 토출되는 유체가 분리탱크(130)로 바로 유입되도록 유로를 제어하는 분리 모드와, 이송펌프(120)로부터 토출되는 유체가 원심크리너(160)를 거쳐 분리탱크(130)로 유입되도록 유로를 제어하는 정화 모드를 구비하며, 상기 분리 모드와 정화 모드를 관리자가 선택할 수 있도록 하는 모드 선택 스위치(152)가 구비되고, 상기 제1,2,3,4,5,6 밸브와 전기적으로 연결되어 제1,2,3,4,5,6 밸브를 제어하는 기능을 갖는 것으로 구성된다.
또한, 상기 제어기(150)는 분리 모드와 정화 모드에 의한 고비중 유체의 분리 또는 고비중 유체의 분리 및 정화가 완료된 후, 혼합탱크(110)에 남은 저비중 유체를 원심크리너(160)로 미리 설정된 시간 동안 순환시켜 저비중 유체를 정화하는 기능을 더 포함한다.
이러한 제어기(150)에는 두 유체의 경계수위가 고수위 레벨에 위치하지는 않지만, 관리자의 판단에 의거 두 유체의 분리가 요구될 경우 수동조작에 의한 두 유체의 분리가 가능하도록 하는 연속운전 스위치(151)가 구비된다. 이때 상기 연속운전 스위치(151)는 모드 선택 스위치(152)와 연계하여 고비중 유체 분리 혹은 고비중 유체 분리 정화 후 저비중 유체 정화 작업을 실시하도록 제어하게 된다.
보다 구체적으로, 제어기(150)는 상기 연속운전 스위치(151)가 "ON"으로 전환되고, 더불어 모드 선택 스위치(152)가 "분리"로 전환된 경우, 사전에 설정된 타이머에 의하여 일정시간동안 두 유체의 분리작업을 실시하게 된다.
한편, 상기 연속운전 스위치(151_가 "ON"으로 전환되고, 더불어 모드 선택 스위치(152)가 "정화"로 전환된 경우, 고비중 유체 분리 및 정화 후, 저비중 유체 정화 작업을 일정시간동안 실시하게 된다.
상기 원심크리너(160)는 이송펌프(120)로부터 토출되는 유체를 공급받아 유체에 포함된 이물질을 여과하는 것이다. 한편 원심크리너(160)는 주지된 바와 같이, 원심력을 이용하여 유체내의 불순물을 분리시키는 방식의 필터장치로, 대한민국 등록특허공보 제1003524호에도 개시되어 있을 뿐만 아니라, 이미 널리 사용되고 있는 공지의 원심크리너(160)와 동일한 구성으로 구성되는 바, 원심크리너(160)의 구조에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편, 상기 원심크리너(160)는 제3 유로(173)를 통하여 혼합탱크(110)와 연결되어 여과처리된 저비중 유체를 혼합탱크(110)로 반환하도록 구성되며, 더불어 제6 유로(176)를 통하여 분리탱크(130)와 연결되어 여과처리된 고비중 유체를 분리탱크(130)로 반환하도록 구성된다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 2종유체 분리시스템에 의하여 구현되는 본 발명의 2종유체 분리방법은, 분리 모드와 정화 모드 중 선택된 모드를 제어부가 확인하는 단계(S110); 상기 단계(S110)에서 분리 모드가 선택된 것으로 확인되고, 혼합탱크(110)로 유입된 두 유체의 경계수위 레벨이 미리 설정된 고수위 레벨에 도달하면, 이송펌프(120)를 구동하여 고비중 유체를 분리탱크(130)로 배출하고, 고비중 유체의 배출로 인하여 경계수위 레벨이 미리 설정된 저수위 레벨에 도달하면, 이송펌프(120)의 구동을 중지시키는 단계(S120); 및 상기 단계(S110)에서 정화 모드가 선택된 것으로 확인되고, 혼합탱크(110)로 유입된 두 유체의 경계수위 레벨이 미리 설정된 고수위 레벨에 도달하면, 이송펌프(120)를 구동하여 고비중 유체가 원심크리너(160)를 거쳐 정화된 뒤 분리탱크(130)로 배출되도록 유로를 제어하고, 고비중 유체의 배출로 인하여 경계수위 레벨이 미리 설정된 저수위 레벨에 도달하면, 이송펌프(120)의 구동을 정지시키는 단계(S130);로 구성된다.
상기 S110 단계는, 관리자에 의한 모드 선택 스위치(152)의 조작에 의해 선택된 모드를 제어기(150)가 확인하는 단계이다.
상기 S120 단계는 분리 모드에 따라 혼합탱크(110)내의 고비중 유체를 분리탱크(130)로 분리하는 단계로서, 제어기(150)는 제1 밸브(181)와 제5 밸브(185)를 개방하고, 나머지 밸브(182,183,184,186)는 닫힌 상태를 유지하도록 제어한다.
한편, 혼합탱크(110)내 두 유체의 경계수위 레벨이 미리 설정된 고수위 레벨에 도달하여 수위검출수단(140)으로부터 고수위 검출신호가 발생되면, 제어기(150)는 이송펌프(120)를 구동하게 되며, 이송펌프(120)의 구동에 의하여 혼합탱크(110)로부터 토출되는 고비중 유체는 제1 밸브(181)와 제5 밸브(185)의 개방으로 인해 형성되는 유로를 통하여 분리탱크(130)로 배출된다.
이와 같은 고비중 유체의 배출로 인하여 경계수위 레벨이 하강하여 저수위 레벨에 도달하게 되면, 수위검출수단(140)으로부터 저수위 검출신호가 발생되고, 이러한 신호에 기초하여 제어기(150)는 이송펌프(120)의 구동을 정지시킴으로써, 저비중 유체와 고비중 유체의 분리작업을 완료하게 된다.
상기와 같은 저비중 유체와 고비중 유체의 분리가 완료된 후, 제어기(150)는 제1 밸브(181)와 제2 밸브(182) 및 제3 밸브(183)를 개방하고, 나머지 밸브(184,185,186)는 폐쇄한 상태에서 다시 일정 시간 동안 이송펌프(120)를 구동하여 혼합탱크(110)에 남은 저비중 유체를 원심크리너(160)로 순환시킴으로써, 저비중 유체를 정화하는 단계(S140)를 더 실시할 수도 있다.
상기 S130 단계는 정화 모드에 따라 혼합탱크(110)내의 고비중 유체를 혼합탱크(110)로부터 분리하는 것과 함께 고비중 유체의 정화작업을 실시하는 단계로서, 제어기(150)는 제1 밸브(181)와 제2 밸브(182) 및 제6 밸브(186)를 개방하고, 나머지 밸브(183,184,185)는 닫힌 상태를 유지하도록 제어한다.
한편, 혼합탱크(110)내 두 유체의 경계수위 레벨이 미리 설정된 고수위 레벨에 도달하여 수위검출수단(140)으로부터 고수위 검출신호가 발생되면, 제어기(150)는 이송펌프(120)를 구동하게 되며, 이송펌프(120)의 구동에 의하여 혼합탱크(110)로부터 토출되는 고비중 유체는 제1 밸브(181)와 제2 밸브(182) 및 제6 밸브(186)를 개방으로 인해 형성된 유로를 통하여 원심크리너(160)를 거쳐 정화된 후 분리탱크(130)로 유입된다.
이와 같은 고비중 유체의 배출로 인하여 경계수위 레벨이 하강하여 저수위 레벨에 도달하게 되면, 수위검출수단(140)으로부터 저수위 검출신호가 발생되고, 이러한 신호에 기초하여 제어기(150)는 이송펌프(120)의 구동을 정지시키게 된다.
한편, 제어기(150)는 수위검출수단(140)으로부터 저수위 검출신호가 발생되는 경우, 제2 밸브(182)와 제4 밸브(184) 및 제6 밸브(186)를 개방하고, 나머지 밸브(181,183,185)를 폐쇄하여 이송펌프(120)의 구동에 의하여 분리탱크(130)내의 고비중 유체가 원심크리너(160)를 순환토록 하는 순환정화작업을 실시할 수도 있다. 이러한 순환정화작업은 미리 설정된 시간동안 이루어지게 된다.
상기와 같은 고비중 유체의 분리 및 정화가 완료된 후, 제어기(150)는 제1 밸브(181)와 제2 밸브(182) 및 제3 밸브(183)를 개방하고, 나머지 밸브(183,184,185)는 폐쇄한 상태에서 다시 일정 시간 동안 이송펌프(120)를 구동하여 혼합탱크(110)에 남은 저비중 유체를 원심크리너(160)로 순환시킴으로써, 저비중 유체를 정화하는 단계(S140)를 더 실시할 수도 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 혼합탱크 111: 배출구
120: 이송펌프 130: 분리탱크
140: 수위검출수단 141: 부표
142: 레벨검출수단 1421: 가이드 포스트
1422: 자석 1423,1424: 리드 스위치
1425: 센서탱크 150: 제어기
160: 원심크리너

Claims (13)

  1. 비중이 서로 다른 두 유체를 유입받아 보관하며, 유체의 배출을 위한 배출구(111)가 하단부에 형성된 혼합탱크(110);
    상기 혼합탱크(110)의 배출구(111)와 연결되어 혼합탱크(110) 내의 유체를 토출하는 이송펌프(120);
    상기 이송펌프(120)로부터 토출되는 유체를 제공받아 저장하되, 상기 두 유체 중 상대적으로 비중이 큰 고비중 유체를 제공받아 저장하는 분리탱크(130);
    상기 혼합탱크(110)에 보관된 두 유체의 경계수위 레벨을 검출하는 수위검출수단(140); 및
    상기 수위검출수단(140)으로부터 감지되는 경계수위 레벨에 따라 이송펌프(120)를 제어하여 혼합탱크(110)내의 고비중 유체를 분리탱크(130)로 배출하여 저비중 유체와 고비중 유체를 분리하는 제어기(150);로 구성된 것을 특징으로 하는 2종유체 분리시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송펌프(120)로부터 토출되는 유체를 제공받아 유체내의 이물질을 여과하는 원심크리너(160)를 더 포함하며,
    상기 제어기(150)에는 이송펌프(120)로부터 토출되는 유체가 분리탱크(130)로 바로 유입되도록 유로를 제어하는 분리 모드와, 이송펌프(120)로부터 토출되는 유체가 원심크리너(160)를 거쳐 분리탱크(130)로 유입되도록 유로를 제어하는 정화 모드가 구비된 것을 특징으로 하는 2종유체 분리시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어기(150)는 분리 모드로의 전환시, 수위검출수단(140)에서 발생되는 고수위 검출신호에 의하여 이송펌프(120)를 구동하는 것과 함께 이송펌프(120)로부터 토출되는 유체가 분리탱크(130)로 유동하도록 유로를 제어하고, 수위검출수단(140)에서 저수위 검출신호 발생시 이송펌프(120)의 구동을 정지시키는 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 2종유체 분리시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어기(150)는 정화 모드로의 전환시, 수위검출수단(140)에서 발생되는 고수위 검출신호에 의하여 이송펌프(120)를 구동하는 것과 함께 이송펌프(120)로부터 토출되는 유체가 원심크리너(160)를 거쳐 분리탱크(130)로 유입되도록 유로를 제어하고, 수위검출수단(140)에서 저수위 검출신호 발생시 이송펌프(120)와 혼합탱크(110)를 연결하는 유로를 차단하는 것과 함께 분리탱크(130)내의 고비중 유체를 미리 설정된 시간 동안 원심크리너(160)를 순환하도록 유로를 제어하는 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 2종유체 분리시스템.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어기(150)는 분리 모드에 의한 고비중 유체의 분리가 완료된 후, 그리고 정화 모드에 의한 고비중 유체의 분리 및 정화가 완료된 후, 혼합탱크(110)에 남은 저비중 유체를 미리 설정된 동안 원심크리너(160)로 순환시켜 정화하는 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 2종유체 분리시스템.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 수위검출수단(140)은,
    상기 혼합탱크(110)로 유입되는 두 유체 중, 저비중 유체의 비중 보다는 큰 비중을 갖고, 고비중 유체의 비중 보다는 작은 비중을 구비하여 두 유체의 경계수위에 위치하는 부표(141); 및
    상기 부표(141)의 위치를 감지하여 경계수위 레벨을 검출하는 레벨검출수단(142);으로 구성된 것을 특징으로 하는 2종유체 분리시스템.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 레벨검출수단(142)은,
    상기 부표(141)의 상하 이동을 지지하는 가이드 포스트(1421);
    상기 부표(141)에 설치된 자석(1422); 및
    상기 부표(141)가 미리 설정된 고수위 레벨 또는 저수위 레벨에 위치한 경우, 상기 자석(1422)과 반응하여 신호를 발생하도록 가이드 포스트(1421)의 상단부와 하단부에 각각 설치된 두 리드 스위치(1423,1424);로 구성된 것을 특징으로 하는 2종유체 분리시스템.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 부표(141)의 무게(W)와 체적(V)의 비율(W/V)이 하기 [수식 1]을 만족하는 것을 특징으로 하는 2종유체 분리시스템.
    Figure pat00002
    ----------- [수식1]
    여기서, D1은 고비중 유체의 밀도이고, D2는 저비중 유체의 밀도이다.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 부표(141)와 레벨검출수단(142)은, 혼합탱크(110)로부터 고비중 유체와 저비중 유체를 전달받아 혼합탱크(110)와 동일한 경계수위를 유지하도록 혼합탱크(110)와 연결된 센서탱크(1425)에 설치된 것을 특징으로 하는 2종유체 분리시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 센서탱크(1425)의 바닥(1425a)은 혼합탱크(110)의 바닥(110a) 보다 낮은 곳에 위치하도록 구성되어 혼합탱크(110)의 고비중 유체가 모두 배출된 경우에도 센서탱크(1425)에는 고비중 유체가 잔류하도록 구성된 것을 특징으로 하는 2종유체 분리시스템.
  11. 분리 모드와 정화 모드 중 선택된 모드를 제어부가 확인하는 단계(S110);
    상기 단계(S110)에서 분리 모드가 선택된 것으로 확인되고, 혼합탱크(110)로 유입된 두 유체의 경계수위 레벨이 미리 설정된 고수위 레벨에 도달하면, 이송펌프(120)를 구동하여 고비중 유체를 분리탱크(130)로 배출하고, 고비중 유체의 배출로 인하여 경계수위 레벨이 미리 설정된 저수위 레벨에 도달하면, 이송펌프(120)의 구동을 중지시키는 단계(S120); 및
    상기 단계(S110)에서 정화 모드가 선택된 것으로 확인되고, 혼합탱크(110)로 유입된 두 유체의 경계수위 레벨이 미리 설정된 고수위 레벨에 도달하면, 이송펌프(120)를 구동하여 고비중 유체가 원심크리너(160)를 거쳐 정화된 뒤 분리탱크(130)로 배출되도록 유로를 제어하고, 고비중 유체의 배출로 인하여 경계수위 레벨이 미리 설정된 저수위 레벨에 도달하면, 이송펌프(120)의 구동을 정지시키는 단계(S130);로 이루어진 것을 특징으로 하는 2종유체 분리방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 S130 단계에서 혼합탱크(110)내 두 유체의 경계수위 레벨이 저수위 레벨에 도달하면, 제어기(150)는 이송펌프(120)와 혼합탱크(110)를 연결하는 유로를 차단하고 분리탱크(130)의 고비중 유체를 원심크리너(160)로 미리 설정된 시간 동안 순환시켜 고비중 유체를 추가적으로 순환정화하는 것을 특징으로 하는 2종유체 분리방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 S120 단계에 의한 고비중 유체의 분리가 완료된 후 또는 상기 S130 단계에 의한 고비중 유체 분리 및 정화가 완료된 후, 혼합탱크(110)에 남은 저비융 유체를 미리 설정된 동안 원심크리너(160)로 순환시켜 정화하는 단계(S140)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 2종유체 분리방법.
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