KR20190050075A - 여과기용 필터 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 하우징 내에 채워지는 여과재를 포함한 별개의 필터유닛을 부가적으로 설치하여 보다 효율적으로 오염수를 세정할 수 있도록 구성한 여과기용 필터 구조체에 관한 것이다.
본 발명은, 여과재가 채워진 하우징 내부로 오염수를 공급하여 세정한 후 정화된 물을 외부로 배출시킬 수 있도록 구성된 여과기로서, 본체 및 덮개로 이루어져 여과물질을 수용하는 하우징을 가짐과 동시에 이 하우징에는 오염수가 인입되는 입수구 및 정화된 물이 배출되는 배수구를 포함하여 오염수와 역세척수를 각각 배출시키기 위한 배출구가 장착되고, 상기 하우징 내에 수용된 여과물질의 하단부에는 필터유닛을 설치하여 구성한 것이다.
이에 따라, 본 발명은 대용량 정수에 바람직하게 사용할 수 있으며, 하우징의 내부의 여과재 및 필터유닛에 의해 오염수를 정화시킬 수 있도록 하였기 때문에 종전에 비해 한층 세정효과를 높일 수 있다.

Description

여과기용 필터 구조체 {Filter Device}

본 발명은 여과설비에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하우징 내에 채워지는 여과재를 포함한 별개의 필터유닛을 부가적으로 설치하여 보다 효율적으로 오염수를 세정할 수 있도록 구성한 여과기용 필터 구조체에 관한 것이다.

일반적으로, 수영장이나 대중 사우나 시설, 목욕탕 등지에서 사용하는 수조(水槽)는 많은 사람들이 공용으로 사용하는 것이기 때문에 수질이 쉽게 오염됨에 따라 수조에 채워진 물을 다시 깨끗한 물로 갈아주어야 한다.

또, 오염된 물을 그대로 방류하게 되면 물의 소비량이 너무 커서 경제성이 떨어질 뿐만 아니라 물 낭비와 그에 따른 수자원 고갈 및 에너지 낭비를 초래하게 된다.

이에 따라 주로 수조 등에서 사용한 비교적 오염이 덜한 물은 순환 여과장치 등을 이용하여 물에 함유된 각종 부유 물질이나 이물질을 걸러낸 깨끗한 물을 다시 수조에 공급하는 방식으로 이용함으로써, 수질을 청결하게 유지함은 물론 물의 사용량을 줄여 경제성을 가질 수 있도록 하고 있다.

그런데, 종래의 여과장치는 배관 연결이 매우 복잡하게 이루어짐은 물론 설비 자체의 부피가 크기 때문에 넓은 시설을 필요로 하여 초기 비용도 많이 소요된다.

더구나, 오염된 물에 함유된 부유물질이나 이물질을 걸러내 후 정화된 물을 수조에 재 공급하는 과정이나 여과탱크 내부를 세정하는 역세과정을 번갈아가며 수행하기 위해서는 관리자가 일일이 체크하면서 장치를 가동시켜야 하기 때문에 운용 및 관리가 번거롭고 불편할 뿐만 아니라 상당한 인건비를 부담해야만 한다.

이러한 여과설비와 관련하여 국내 등록특허 제0686189호에 개시된 온수의 폐열회수장치는 이미 사용된 온수가 인입되는 폐수 인입관이 연결되는 폐수 수집조와, 이 폐수 수집조와 별개로 폐수 공급관에 의해 접속되며 열교환기가 설치된 폐수 열교환조와, 이 폐수 열교환조에 연결되는 폐수 배출관을 포함하여 구성한 것이나, 이 장치는 필터박스 방식으로 필터박스의 필터를 역세하지만 역세척이 잘 이루어지지 않기 때문에 구조를 보다 효율적으로 개선할 필요가 있다.

또한, 공개특허 제2009-0026405호의 경우, 샌드 여과기의 내부에 모래가 충전되고, 감속모터에 의해 연동하여 회전하는 스크류에 의해 모래를 교반시킬 수 있도록 구성한 것이나, 모래 전체를 교반하지 못하고 임펠러 주위만 교반하게 됨은 물론 모래의 저항에 의해 임펠러와 회전축이 쉽게 변형되거나 파손되는 단점이 있다.

공개특허 제2009-0026405호(2009.03.13 공개): 샌드 여과기의 자동세척장치. 공개특허 제2017-0031996호(2017.03.22 공개): 하수 폐열회수 및 여과장치. 등록특허 제0573425호(2006.04.17 등록): 목욕탕 폐수의 여과장치. 등록특허 제0686189호(2007.02.15 등록): 온수의 폐열회수장치. 등록특허 제1509615호(2015.04.01 등록): 샌드 여과기.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 하우징 내의 구조개선을 통해 종전에 비해 효과적으로 오염수를 세정할 수 있는 여과기용 필터 구조체를 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 여과재가 채워진 하우징 내부로 오염수를 공급하여 세정한 후 정화된 물을 외부로 배출시킬 수 있도록 구성된 여과기로서, 본체 및 덮개로 이루어져 여과물질을 수용하는 하우징을 가짐과 동시에 이 하우징에는 오염수가 인입되는 입수구 및 정화된 물이 배출되는 배수구를 포함하여 오염수와 역세척수를 각각 배출시키기 위한 배출구가 장착되고, 상기 하우징 내에 수용된 여과물질의 하단부에는 필터유닛을 설치하여 구성한 것이다.

또, 상기 필터유닛은 조밀한 투과공을 갖는 내측 판체 및 큰 직경의 통공을 갖는 외측 판체로 구성되어 상,하측 고정링을 개재하여 하우징의 내측 하단부에 장착되며, 상기 외측판체에 형성된 통공은 안쪽으로 향해 점차 작아지는 직경을 갖도록 구성할 수 있다.

또한, 상기 필터유닛은 하우징 내의 측벽에 형성된 받침편에 볼트로 체결됨과 동시에 복수의 수직봉 및 수평 받침대 상에 탑재된다.

상기한 바와 같은 특징을 갖는 본 발명은, 대용량 정수에 바람직하게 사용할 수 있으며, 하우징의 내부의 여과재 및 필터유닛에 의해 오염수를 정화시킬 수 있도록 하였기 때문에 종전에 비해 한층 세정효과를 높일 수 있다.

도 1은 본 출원인이 앞서 제안한 샌드 여과기의 구조를 나타낸 개략 단면도,
도 2는 하우징 내에 장착되는 걸름망체의 분리상태 사시도,
도 3은 도 2의 조립상태 단면도,
도 4는 여과기의 작동과정을 설명하기 위한 개략도,
도 5는 일반적인 복합식 여과기의 구조를 나타낸 개략 단면도,
도 6은 변형된 필터유닛의 구성을 나타낸 분리 사시도,
도 7은 필터유닛의 평면 구성도,
도 8은 필터유닛을 저면에서 본 사시도,
도 9는 필터유닛이 하우징 내에 조립된 상태를 나타낸 단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하지만, 이들이 갖는 특정 구조 및 기능은 하나의 구성예를 나타낸 것이므로 본 명세서에 기재된 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

우선, 본 발명의 실시예가 가장 바람직하게 적용될 수 있는 예로서, 본 출원인에 의해 선 출원된 10-2017-0105252(2017.08.21 출원)에 개시된 실시예를 발췌하여 설명한 후 본 발명의 구성 및 작용효과에 대하여 후술하고자 한다.

첨부된 도 1 내지 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 앞서 출원된 샌드 여과기는 모래(S1)가 채워지는 본체(20) 및 이 본체(20) 상에 장착되는 덮개(30)에 의해 하나의 하우징(40)을 구성하고 있으며, 이 하우징(40) 상에는 모터(50)가 설치되어 이 모터(50)의 가동에 따라 하우징(40) 내의 중앙에 배치된 교반수단(60)을 작동시키게 된다.

상기 본체(20)의 상단에는 플랜지(21)가 형성되어 덮개(30)에 형성된 플랜지(31)와 볼트(22)에 의해 결속된다.

또한, 상기 하우징(40)의 상단부에는 오염수가 공급되는 입수구(41)를 포함하여 모래(S1)를 역세척한 물이 배출되는 역세척수 배출구(42)가 마련되고, 하단부 일측에는 모래(S1)에 의해 여과된 물을 배출하기 위한 배수구(43) 및 오염된 모래(S1)를 배출시키기 위한 배출구(44)가 마련되어 있다.

상기 덮개(30)에는 새로운 모래를 넣거나 내부를 관찰할 수 있는 점검창(32)이 배설된다. 또 상기 본체(20)의 내부 상단에 제1브라켓(23a)이 돌출되어 베어링(24)을 수용함과 동시에 내부 하단에는 제2브라켓(23b)이 돌출되어 있다.

상기 교반수단(60)은 하우징(40) 내의 중앙에 수직으로 배치된 회전축(61) 및 이 회전축(61)에 일정 간격으로 장착되어 있는 교반날개(62)들을 구비하고 있으며, 상기 하우징(40) 내의 상,하단부에는 제1 및 제2지지부재(63A,63B)를 포함하여 필터유닛(70)이 각각 장착되어 있다.

즉, 상기 제1지지부재(63A)는 본체(20) 내의 제1브라켓(23a) 상에 설치된 베어링(24)에 유지되어 회전축(61)과 함께 회전하게 되며, 상기 제2지지부재(63B)는 제2브라켓(23b) 상에 설치된 상태에서 회전축(61)의 하측 선단부를 정 위치에 유지하여 회전이 자유롭게 이루어지도록 구성되어 있다.

상기 교반날개(62)들은 회전축(61)을 중심으로 하여 높이가 상호 어긋나도록 장착됨과 동시에 회전축(61) 둘레에 가상의 나선형(螺旋形)을 따라 배치되어 있으며, 각각의 교반날개(62)는 직경이 대략 100Ø∼300Ø인 원통형 파이프를 1/3로 절단한 것과 같은 형태로 제작하는 것이 가장 바람직하다.

즉, 교반날개(62)들의 단면이 버킷(bucket)과 마찬가지 형태의 원호형상을 이루도록 함으로써 모래(S1)를 효과적으로 뒤섞을 수 있다.

도 2 및 도 3에서와 같이, 상기 필터유닛(70)은 조밀한 투과공(71a)을 갖는 2매의 내측 판체(72A)를 포함하여 비교적 큰 직경의 통공(71b)을 갖는 2매의 외측 판체(72B)로 이루어진다.

이들 각각의 내,외측 판체(72A,72B)는 상,하측 고정링(73)을 개재하여 하우징(40) 내의 저면에 돌출되어 있는 받침편(74a) 상에 볼트(74b)로 체결되며, 상기 걸름망체(70)의 저면에는 펌프의 가동에 의해 하우징(40) 내부로 에어(Air)를 주입시키기 위한 분사기구(75)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 바에 따라, 상기 교반수단(60)은 모터(50)의 동력이 회전축(61)을 통해 전달되어 회전하게 되고, 각각의 교반날개(62)들이 변형되거나 파손되는 일 없이 회전하면서 본체(20) 내에 채워진 모래(S1)를 전체적으로 뒤섞을 수 있게 된다.

이 때, 상기 교반날개(62)들은 버킷과 같은 형태의 원호형으로 구성되어 회전축(61)의 둘레에 나선형으로 장착되어 있기 때문에 보다 효과적으로 모래(S1)를 뒤섞어 줄 수 있는 것이다.

상기 회전축(61)의 작동시에는 하우징(40) 내에 설치된 제1지지부재(63A)의 회전과 함께 회전축(61)의 선단을 유지하고 있는 제2지지부재(63B)에 의해 교반날개(62)의 회전 저항을 분산시킬 수 있다.

도 4를 참조하여 설명하면, 샌드 여과기의 가동시에는 펌프(P1)가 작동하면서 오염수를 제1라인(L1)을 통해 입수구(41) 측으로 공급시킴에 따라 하우징(40)의 내부로 오염수가 공급되어 모래(S1)에 의해 여과된다.

이어서, 여과된 물은 배수구(43)에 연결된 제2라인(L2)을 통해 배출되고, 역세척을 위해 물이 배수구(43)와 연결된 제2라인(L2)으로 통해 하우징(40)의 내부로 공급됨과 동시에 펌프 가동에 의해 에어가 분사기구(75)를 통해 공급됨으로써 역세척이 행해진다.

또한, 모래(S1)를 역세척한 세척수와 에어는 역세척수 배출구(42)를 통해 외부로 배출시킬 수 있고, 오염된 모래(S1)는 배출구(44)를 통해 제거할 수 있는 것이다.

한편, 도 5는 앞서 설명한 샌드 여과기와 다른 구조를 갖는 예에 대하여 설명하기 위한 도면이다. 전술한 바와 마찬가지로 이 여과기는 본체(20) 및 이 본체(20) 상에 장착되는 덮개(30)에 의해 하나의 하우징(40)을 구성하고 있다.

이 하우징(40)의 상단부에는 오염수가 공급되는 입수구(41)를 포함하여 여과재(S2)를 역세척한 물이 배출되는 역세척수 배출구(42)가 장착되어 있으며, 상기 하우징(40)의 하단부 일측에는 여과재(S2)에 의해 정화된 물을 배출시키기 위한 배수구(43) 및 오염된 모래(S1)를 배출시키기 위한 배출구(44)가 장착된다.

상기 덮개(30)에는 새로운 모래를 넣거나 내부를 관찰할 수 있는 점검창(32)이 배설된다.

또한, 상기 하우징(40) 내에 수용되어 있는 여과재(S2)의 경우, 통상의 활성탄(76) 및 안트라사이트(Anthracite)(77), 입자 크기가 서로 다른 다층의 여과사(78a∼78d) 등으로 이루어져 격판(79a,79b)을 사이에 두고 설치됨으로써 오염수로부터 물을 정화시킬 수 있도록 구성된다.

상기 활성탄(76)은 오염수로부터 냄새를 제거하는 용도로 사용되며, 안트라사이트(77)는 무연탄을 사용하여 적당한 크기로 걸러낸 입자형태의 여과재로서, 통상 상하수도의 대규모 물처리용으로 이용되는 소재이다.

이러한 구조를 갖는 경우에도, 전술한 바와 마찬가지로 필터유닛(70)이나 혹은 펌프 가동에 의해 에어가 공급되는 분사기구(75)를 동일한 방법으로 설치하여 가동시킬 수 있다.

한편, 도 6 내지 도 9는 전술한 실시예에서의 필터유닛에 대한 변형된 예를 설명하기 위한 도면이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 필터유닛(80)은 조밀한 투과공(81a)을 갖는 2매의 내측 판체(82A)를 포함하여 내측으로 향해 직경이 점차 작아지는 직경의 통공(81b)을 갖는 2매의 외측 판체(82B)로 이루어져 있다.

이들 각각의 내,외측 판체(82A,82B)는 상,하측 고정링(83)을 개재하여 하우징(40) 내의 저면에 돌출되어 있는 받침편(84a) 상에 볼트(84b)로 체결되며, 본체(20)의 내부 바닥면에 설치된 복수의 수직봉(85a) 및 수평 받침대(85b) 상에 탑재되어 안정적으로 설치할 수 있다.

이에 따라, 전술한 바와 같이 여과기의 가동시에 오염수가 통해 입수구(41) 측으로 공급되어 활성탄(76) 및 안트라사이트(77), 다층의 여과사(78a∼78d) 등을 거치게 되고 이어서 필터유닛(80)을 통해 정화된다.

또한, 도 4에서와 같이 여과된 물은 배수구(43)에 연결된 제2라인(L2)을 통해 배출되고, 다시 역세척을 위해 물이 배수구(43)와 연결된 제2라인(L2)으로 통해 하우징(40)의 내부로 공급됨과 동시에 펌프 가동에 의해 에어를 공급시킴으로써 역세척을 행할 수 있는 것이다.

앞서 설명한 각각의 예에서와 같이, 본 발명에 따른 여과기용 필터 구조체에 의하면, 대용량 정수에 바람직하게 사용할 수 있으며, 하우징의 내부의 여과재 및 필터유닛에 의해 오염수를 정화시킬 수 있도록 하였기 때문에 종전에 비해 한층 세정효과를 높일 수 있다.

이상에서와 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제가 달성되는 것이며, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.

S1: 모래 S2: 여과재
20: 본체 21: 플랜지
22: 볼트 30: 덮개
31: 플랜지 32: 점검창
40: 하우징 41: 입수구
42: 역세척수 배출구 43: 배수구
44: 배출구 50: 모터
60: 교반수단 61: 회전축
62: 교반날개 70,80: 필터유닛
71a,81a: 투과공 71b,81b: 통공
72A,72B,82A,82B: 판체 73,83: 고정링
74a,84a: 받침편 74b,84b: 볼트
75: 분사기구 76: 활성탄
77: 안트라사이트 78a∼78d: 여과사
79a,79b: 격판 85a: 수직봉
85b: 수평 받침대

Claims (3)

1. 여과재가 채워진 하우징 내부로 오염수를 공급하여 세정한 후 정화된 물을 외부로 배출시킬 수 있도록 구성된 여과기로서,
   본체(20) 및 덮개(30)로 이루어져 여과물질을 수용하는 하우징(40)을 가짐과 동시에 이 하우징(40)에는 오염수가 인입되는 입수구(41) 및 정화된 물이 배출되는 배수구(42)를 포함하여 오염수와 역세척수를 각각 배출시키기 위한 배출구(42,43)가 장착되고,
   상기 하우징(40) 내에 수용된 여과물질의 하단부에는 필터유닛(80)을 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 여과기용 필터 구조체.
2. 제1항에 있어서, 상기 필터유닛(80)은 조밀한 투과공(81a)을 갖는 내측 판체(82A) 및 큰 직경의 통공(81b)을 갖는 외측 판체(82B)로 구성되어 상,하측 고정링(83)을 개재하여 하우징(40)의 내측 하단부에 장착되며, 상기 외측판체(82B)에 형성된 통공(81b)은 안쪽으로 향해 점차 작아지는 직경을 갖도록 구성한 것을 특징으로 하는 여과기용 필터 구조체.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 필터유닛(80)은 하우징(40) 내의 측벽에 형성된 받침편(84a)에 볼트(84b)로 체결됨과 동시에 복수의 수직봉(85a) 및 수평 받침대(85b) 상에 탑재되는 것을 특징으로 하는 여과기용 필터 구조체.

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