KR20180041517A - 연속 자세식 스트레이너 - Google Patents

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KR20180041517A
KR20180041517A KR1020160133781A KR20160133781A KR20180041517A KR 20180041517 A KR20180041517 A KR 20180041517A KR 1020160133781 A KR1020160133781 A KR 1020160133781A KR 20160133781 A KR20160133781 A KR 20160133781A KR 20180041517 A KR20180041517 A KR 20180041517A
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    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance

Abstract

본 발명은, 지천수의 펌핑시 오염물을 제거하기 위한 연속 자세식 스트레이너(100)로서 제 1 노즐(120a)과 제 2 노즐(120b)이 교번적으로 공기를 토출하여 수중 펌프(200)에 의한 연속적인 펌핑이 가능함과 동시에 자체 세정이 가능한 스트레이너를 제공한다.

Description

연속 자세식 스트레이너{A self-washing type strainer for continuous process}
본 발명은 지천 수처리 방법에 사용될 수 있는 연속 자세식 스트레이너에 관한 것이다.
스트레이너(strainer)는 유동하는 유체에 함유되며 입자가 굵은 이물질을 제거하는 장치이다.
도 1을 참조하여, 하천(stream)에 합류되는 지천(inflow stream) 수처리 방법으로서, 오염 정도가 높은 지천수를 수처리하는 방법에 사용되는 스트레이너를 설명한다.
지천의 하류에 저류보가 구비되고, 저류보의 상류측에 저류되는 지천수가 수중 펌프(200)에 의하여 펌핑되어 처리 시설(300)로 이송된다. 처리 시설(300)로 이송된 지천수는 여과 처리되고, 슬러지는 별도 저류되어 배출되고, 처리수는 지천수에 다시 공급된다.
스트레이너(100)가 수중 펌프(200)의 상단에 구비된다. 스트레이너(100)가없는 경우, 지천수에 포함된 오염물로 인하여 수중 펌프(200) 내지 이송관이 막힐 우려가 있기 때문이다.
일반적으로 스트레이너(100)는 망(mesh)을 포함하는데, 지천수에 포함된 오염물이 스트레이너(100)의 망에 걸려서 여과 성능이 낮아지거나 지천수의 흡입이 안될 수 있기에, 스트레이너(100)의 망 세정이 필요하다.
일본특허공개공보 제2003-305316호는 스트레이너(100)가 컴프레서(190)에 의하여 공기를 공급받은 후 역세정(baskwashing)으로 망을 물리 세정하는, 자세식 스트레이너(self-washing type strainer)를 개시한다.
여기에서, 스트레이너(100)의 내측에는 외부 컴프레서와 연결된 노즐 및 수중 펌프가 모두 구비된다. 수중 펌프는 스트레이너(100)를 통과한 유체를 흡입하고, 유체의 흡입 방향과 반대로 노즐이 컴프레서에서 공급받은 공기를 토출하여 망을 역세정한다.
그러나, 이와 같은 종래 기술에서는, 스트레이너 내측에 노즐과 수중 펌프가 모두 위치하기에, 노즐의 공기 토출 방향과 수중 펌프의 유체 흡입 방향이 반대이다. 이는 망을 역세정하기 위하여 당연한 구조이다.
다만, 이러한 구조로 인하여, 노즐을 통해 막을 역세정하는 경우 수중 펌프를 함께 작동하지 못한다. 동시 작동시, 노즐의 공기 토출 방향과 수중 펌프의 유체 흡입 방향이 반대이므로, 노즐을 통한 역세정 효과가 낮아지거나 수중 펌프의 유체 흡입량이 낮아진다. 역세정 효과가 낮아지면 유체 흡입량이 낮아지게 되므로, 결과적으로 수중 펌프의 펌핑 효율이 낮아진다. 이와 동시에, 컴프레서와 수중 펌프에 과부하가 유지되고 사용 동력이 증가하여 운영 비용이 증가한다.
특히, 펌핑 효율이 낮은 수중 펌프를 도 1과 같이 지천 수처리 방법에 적용할 경우, 그만큼 처리 시설(300)의 처리 효율도 함께 낮아지기에, 전체적인 지천 수처리 효율마저도 감소한다는 문제점이 있다.
요컨대, 자세식 스트레이너의 역세정을 통하여 망의 오염을 줄여서 펌핑 효율을 상승시키고자 하였으나, 역세정 방향과 수중 펌프의 유체 흡입 방향이 반대이기에, 결과적으로 자세식 스트레이너를 채택하여도 펌핑 효율이 상승하지 못하고 지천 수처리 효율이 감소하는 것이다.
JP2003-305316A JP1994-068440U JP1980-020638A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.
구체적으로, 자세식 스트레이너의 장점을 이용하여 스트레이너의 역세정이 가능하게 함과 동시에, 수중 펌프의 효율을 낮추지 않는 연속 자세식 스트레이너를 제안하고자 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 지천수의 펌핑시 오염물을 제거하기 위한 연속 자세식 스트레이너(100)로서, 상기 스트레이너(100)는, 상기 스트레이너(100)의 측면 상에서 모든 방향으로 구비되는 망(111, 112, 113, 114); 상기 스트레이너(100)의 내측에 구비되되, 상기 망의 일 부분으로 공기를 토출하는 제 1 노즐(120a)과, 상기 망의 다른 일 부분으로 공기를 토출하는 제 2 노즐(120b); 상기 제 1 노즐(120a) 및 상기 제 2 노즐(120b)에 공기를 공급하는 컴프레서(190); 및 상기 스트레이너(100)의 내측으로 유입된 지천수를 처리 시설(300)로 펌핑하는 수중 펌프(200)를 포함하며, 상기 제 1 노즐(120a)과 상기 제 2 노즐(120b)이 교번적으로 공기를 토출하는, 연속 자세식 스트레이너를 제공한다.
또한, 상기 제 1 노즐(120a)과 상기 제 2 노즐(120b)은 양방향으로 공기를 토출하며, 그리고 상기 제 1 노즐(120a)과 상기 제 2 노즐(120b)이 공기를 토출하는 방향 사이의 각도는 90도인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 노즐(120a)과 상기 컴프레서(190)가 공기관(130a)에 의하여 연결되고, 상기 제 2 노즐(120b)과 상기 컴프레서(190)가 다른 공기관(130b)에 의하여 연결되고, 상기 공기관들(130a, 130b)에 구비된 밸브(V)의 개폐에 의하여 상기 제 1 노즐(120a)과 상기 제 2 노즐(120b)이 교번적으로 공기를 토출하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 노즐(120a)과 상기 제 2 노즐(120b)이 결합되어 일체형 노즐(140)이 제공되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 일체형 노즐(140)에는 다수의 토출구(141, 142, 143, 144)이 구비됨으로써, 어느 토출구들(141, 143)이 상기 제 1 노즐(120a)의 기능을 수행하고 다른 토출구들(142, 144)이 상기 제 2 노즐(120b)의 기능을 수행하며, 상기 어느 토출구들(141, 143)과 상기 다른 토출구들(142, 144)이 교번적으로 공기를 토출하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 일체형 노즐(140)과 상기 컴프레서(190)가 공기관(150)에 의하여 연결되고, 상기 일체형 노즐(140) 내측에 3-way 밸브가 구비되고, 상기 3-way 밸브의 작동에 의하여 상기 어느 토출구들(141, 143)과 상기 다른 토출구들(142, 144)이 교번적으로 공기를 토출하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 스트레이너(100)는 육면체이며, 상기 망(111, 112, 113, 114)은 상기 스트레이너(100)의 네 측면 상에 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 수중 펌프(200)와 상기 처리 시설(300)은 지천수 유로(210)에 의하여 연결되고, 상기 지천수 유로(210)에는 시간당 유량 또는 유압을 감지하는 센서(S1)가 구비되고, 상기 센서(S1)에서 센싱된 시간당 유량 또는 유압이 기 설정된 기준값 이하인 경우, 상기 컴프레서(190)가 작동하여 상기 제 1 노즐(120a) 및 상기 제 2 노즐(120b) 중 어느 하나가 공기를 토출하고, 상기 센서(S1)에서 센싱된 시간당 유량 또는 유압이 기 설정된 기준값 초과인 경우 상기 컴프레서(190)가 작동을 멈추어 상기 제 1 노즐(120a) 및 상기 제 2 노즐(120b) 중 상기 어느 하나가 공기 토출을 중지하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 컴프레서(190)가 작동을 멈춘 후, 상기 센서(S1)에서 센싱된 시간당 유량 또는 유압이 다시 상기 기 설정된 기준값 이하인 경우, 상기 컴프레서(190)가 작동하되 먼저 공기를 토출한 상기 제 1 노즐(120a) 및 상기 제 2 노즐(120b) 중 상기 어느 하나가 아닌 다른 노즐이 공기를 토출하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하여, 스트레이너의 자체 역세정이 가능하여, 스트레이너 세정을 위한 별도 설비 투자 및 특수 운영이 불필요하기에, 경제적이다.
또한, 스트레이너의 역세정시 수중 펌프의 작동을 중지시킬 필요가 없어서 연속식 운영이 가능하다.
이에 따라, 본 발명에 따른 스트레이너를 지천 수처리 방법에 적용할 경우, 스트레이너 세정을 위하여 지천 수처리를 중단할 필요가 없어서, 우수한 효율로서 지천 수처리가 가능하다.
도 1은 지천 수처리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 스트레이너의 개략적인 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 교번적으로 작동되는 노즐을 설명하기 위한, 본 발명에 따른 스트레이너의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 스트레이너의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스트레이너의 개략적인 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스트레이너의 개략적인 사시도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 연속 자세식 스트레이너를 설명한다.
본 발명에 따른 연속 자세식 스트레이너(100)는 지천수의 펌핑시 오염물을 제거하기 위한 것으로서, 스트레이너(100)의 측면 상에서 모든 방향으로 구비되는 망(111, 112, 113, 114)을 포함한다. 즉, 스트레이너(100)가 육면체인 경우, 네 측면에 망(111, 112, 113, 114)이 구비된다. 한 쌍의 망(111, 113)(112, 114)이 서로 마주 보게 된다.
이와 같이 전 방향으로 망(111, 112, 113, 114)이 구비되는 것은, 지천 수처리 방법에 있어서 중요하다. 도 1에 도시되는 바와 같이, 저류보로서 지천을 막은 후 지천수를 펌핑하는 경우 지천수의 오염물이 상당히 많은데, 일 방향으로만 망이 구비될 경우 오염이 신속히 이루어지고 망의 수명이 짧아지기 때문이다.
스트레이너(100)는, 스트레이너(100)의 내측에 구비되되, 망의 일 부분인 망(111, 113)으로 공기를 토출하는 제 1 노즐(120a)과, 망의 다른 일 부분인 망(112, 114)로 공기를 토출하는 제 2 노즐(120b)을 포함한다.
제 1 노즐(120a)에는 공기를 토출하는 토출구(121, 123)가 양방향으로 구비되고, 마찬가지로 제 2 노즐(120b)에도 공기를 토출하는 토출구(122, 124)가 양방향으로 구비된다.
여기서, 제 1 노즐(120a)과 제 2 노즐(120b)이 공기를 토출하는 방향 사이의 각도는 90도이다.
제 1 노즐(120a) 및 제 2 노즐(120b)에 공기를 공급하는 컴프레서(190)가 더 구비된다.
제 1 노즐(120a)과 컴프레서(190)는 공기관(130a)에 의하여 연결되고, 제 2 노즐(120b)과 컴프레서(190)는 다른 공기관(130b)에 의하여 연결된다. 공기관들(130a, 130b)은 여기에 구비된 밸브(V)의 개폐에 의하여 그 유동이 각각 제어된다. 밸브는 각 공기관에 구비될 수도 있고, 별도로 구비되어도 무방하다.
한편, 스트레이너(100)의 내측으로 유입된 지천수는 수중 펌프(200)에 의하여 처리 시설(300)로 펌핑된다.
본 발명에 따른 스트레이너(100)의 특징은, 제 1 노즐(120a)과 제 2 노즐(120b)이 교번적으로 공기를 토출하는 것이다.
도 3a에 도시되는 바와 같이, 제 1 노즐(120a)만이 작동하면 망(111, 113)이 역세정된다. 이 경우, 스트레이너(100) 내측이 상대적으로 음압이 되면서 자연스럽게 다른 망(112, 114)을 통하여 지천수가 스트레이너(100) 내측으로 유입되어 수중 펌프(200)에 의하여 펌핑된다.
이 과정에서 망(111, 113)은 세정되어 오염물이 제거되지만, 지천수가 유입되는 망(112, 114)은 오염이 지속된다.
이에, 제 1 노즐(120a)에서의 공기 토출이 완료되어 망(111, 113)이 세정된 이후, 도 3b에 도시되는 바와 같이, 제 2 노즐(120b)만이 작동하여 망(112, 114)이 역세정된다. 이 경우에도, 스트레이너(100) 내측이 역시 음압이 되면서 세정된 망(111, 113)을 통하여 지천수가 유입된다.
마찬가지로, 이 과정에서 망(112, 114)은 세정되어 오염물이 제거됨과 동시에, 지천수가 유입되는 망(111, 113)은 오염된다.
이와 같이, 제 1 노즐(120a)과 제 2 노즐(120b)이 교번적으로 공기를 토출함으로써, 일부의 망은 세정되고 다른 망으로 지천수가 유입되기에, 연속적인 작동은 물론 자체 세정이 동시에 가능하다.
구체적으로, 수중 펌프(200)와 처리 시설(300)을 연결하는 지천수 유로(210)에 지천수의 시간당 유량 또는 유압을 감지하는 센서(S1)가 구비되어, 여기에서 센싱되는 정보를 토대로 자동화되어 제어될 수도 있다.
즉, 센서(S1)에서 센싱된 시간당 유량 또는 유압이 기 설정된 기준값 이하인 경우 오염에 의한 세정이 필요한 것이므로, 컴프레서(190)가 작동하여 제 1 노즐(120a) 및 제 2 노즐(120b) 중 어느 하나가 공기를 토출하여 세정을 시작한다.
제 1 노즐(120a)이 작동되어 망(111, 113)을 세정하는 경우를 가정한다.
펌핑 시간이 지속됨에 따라 망(111, 113) 세정이 진행되면, 센서(S1)에서 센싱된 시간당 유량 또는 유압이 증가한다. 센싱된 값이 기 설정된 기준값 초과인 경우 컴프레서(190)가 작동을 멈추어 공기 토출을 중지한다.
이후, 다시 펌핑 시간이 지속되면 다시 오염이 진행된다. 이에 따라, 센서(S1)에서 센싱된 시간당 유량 또는 유압이 다시 기 설정된 기준값 이하인 경우, 컴프레서(190)가 작동하되 먼저 공기를 토출한 제 1 노즐(120a) 및 제 2 노즐(120b) 중 상기 어느 하나가 아닌 다른 노즐이 공기를 토출한다. 앞선 가정의 경우, 제 2 노즐(120b)이 작동되어 망(112, 114)을 세정하게 된다.
펌핑 시간이 지속됨에 따라 망(112, 114)의 세정이 진행된다. 이후, 센서(S1)에서 센싱된 시간당 유량 또는 유압이 기 설정된 기준값 초과인 경우 컴프레서(190)가 작동을 멈추어 공기 토출을 중지한다.
이후, 다시 세정을 하여야 할 경우 제 1 노즐(120a)이 작동된다.
도 5를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연속 자세식 스트레이너(100')를 설명한다. 도 2에 도시된 실시예와 달리, 제 1 노즐과 제 2 노즐이 결합된 일체형 노즐(140)이 제공된다.
일체형 노즐(140)에는 다수의 토출구(141, 142, 143, 144)이 구비됨으로써, 어느 토출구들(141, 143)이 제 1 노즐의 기능을 수행하고 다른 토출구들(142, 144)이 제 2 노즐의 기능을 수행한다.
마찬가지로, 어느 토출구들(141, 143)과 다른 토출구들(142, 144)이 교번적으로 공기를 토출하여, 망(111, 113)(112, 114)을 교번적으로 세정한다.
교번적 제어를 위하여 일체형 노즐(140)과 컴프레서(190) 사이에 연결된 공기관(150)에 3-way 밸브(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다. 3-way 밸브의 작동에 의하여 어느 토출구들(141, 143)과 다른 토출구들(142, 144)이 교번적으로 공기를 토출한다.
도 6을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연속 자세식 스트레이너(100")를 설명한다.
도 6에 도시된 스트레이너(100")는 육면체 형상이 아니라 원통형이다 마찬가지로 다수의 막을 포함하여 교번적으로 세정 및 지천수 유입이 이루어질 수 있다.
도시되지 않았지만, 오각기둥, 육각기둥 등등 어떠한 구조이어도 무방하다.
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100, 100', 100": 스트레이너
111, 112, 113, 114: 망
120a: 제 1 노즐
120b: 제 2 노즐
121, 122, 123, 124: 토출구
130a, 130b: 공기관
140: 일체형 노즐
141, 142, 143, 144: 토출구
150: 공기관
190: 컴프레서
200: 수중 펌프
210: 지천수 유로
300: 처리 시설

Claims (9)

  1. 지천수의 펌핑시 오염물을 제거하기 위한 연속 자세식 스트레이너(100)로서, 상기 스트레이너(100)는,
    상기 스트레이너(100)의 측면 상에서 모든 방향으로 구비되는 망(111, 112, 113, 114);
    상기 스트레이너(100)의 내측에 구비되되, 상기 망의 일 부분으로 공기를 토출하는 제 1 노즐(120a)과, 상기 망의 다른 일 부분으로 공기를 토출하는 제 2 노즐(120b);
    상기 제 1 노즐(120a) 및 상기 제 2 노즐(120b)에 공기를 공급하는 컴프레서(190); 및
    상기 스트레이너(100)의 내측으로 유입된 지천수를 처리 시설(300)로 펌핑하는 수중 펌프(200)를 포함하며,
    상기 제 1 노즐(120a)과 상기 제 2 노즐(120b)이 교번적으로 공기를 토출하는,
    연속 자세식 스트레이너.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 노즐(120a)과 상기 제 2 노즐(120b)은 양방향으로 공기를 토출하며, 그리고 상기 제 1 노즐(120a)과 상기 제 2 노즐(120b)이 공기를 토출하는 방향 사이의 각도는 90도인,
    연속 자세식 스트레이너.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 노즐(120a)과 상기 컴프레서(190)가 공기관(130a)에 의하여 연결되고, 상기 제 2 노즐(120b)과 상기 컴프레서(190)가 다른 공기관(130b)에 의하여 연결되고, 상기 공기관들(130a, 130b)에 구비된 밸브(V)의 개폐에 의하여 상기 제 1 노즐(120a)과 상기 제 2 노즐(120b)이 교번적으로 공기를 토출하는,
    연속 자세식 스트레이너.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 노즐(120a)과 상기 제 2 노즐(120b)이 결합되어 일체형 노즐(140)이 제공되는,
    연속 자세식 스트레이너.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 일체형 노즐(140)에는 다수의 토출구(141, 142, 143, 144)이 구비됨으로써, 어느 토출구들(141, 143)이 상기 제 1 노즐(120a)의 기능을 수행하고 다른 토출구들(142, 144)이 상기 제 2 노즐(120b)의 기능을 수행하며,
    상기 어느 토출구들(141, 143)과 상기 다른 토출구들(142, 144)이 교번적으로 공기를 토출하는,
    연속 자세식 스트레이너.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 일체형 노즐(140)과 상기 컴프레서(190)가 공기관(150)에 의하여 연결되고, 상기 일체형 노즐(140) 내측에 3-way 밸브가 구비되고, 상기 3-way 밸브의 작동에 의하여 상기 어느 토출구들(141, 143)과 상기 다른 토출구들(142, 144)이 교번적으로 공기를 토출하는,
    연속 자세식 스트레이너.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스트레이너(100)는 육면체이며,
    상기 망(111, 112, 113, 114)은 상기 스트레이너(100)의 네 측면 상에 구비되는,
    연속 자세식 스트레이너.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수중 펌프(200)와 상기 처리 시설(300)은 지천수 유로(210)에 의하여 연결되고,
    상기 지천수 유로(210)에는 시간당 유량 또는 유압을 감지하는 센서(S1)가 구비되고,
    상기 센서(S1)에서 센싱된 시간당 유량 또는 유압이 기 설정된 기준값 이하인 경우, 상기 컴프레서(190)가 작동하여 상기 제 1 노즐(120a) 및 상기 제 2 노즐(120b) 중 어느 하나가 공기를 토출하고,
    상기 센서(S1)에서 센싱된 시간당 유량 또는 유압이 기 설정된 기준값 초과인 경우 상기 컴프레서(190)가 작동을 멈추어 상기 제 1 노즐(120a) 및 상기 제 2 노즐(120b) 중 상기 어느 하나가 공기 토출을 중지하는,
    연속 자세식 스트레이너.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 컴프레서(190)가 작동을 멈춘 후, 상기 센서(S1)에서 센싱된 시간당 유량 또는 유압이 다시 상기 기 설정된 기준값 이하인 경우, 상기 컴프레서(190)가 작동하되 먼저 공기를 토출한 상기 제 1 노즐(120a) 및 상기 제 2 노즐(120b) 중 상기 어느 하나가 아닌 다른 노즐이 공기를 토출하는,
    연속 자세식 스트레이너.
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