KR20190100793A - 미세 버블을 이용한 일체형 정수 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 물을 정수하는 장치 및 방법으로서, 특히 아우터 케이스 내부에 미들 케이스와 인너 케이스를 각각 배치한 후 정수 대상이 되는 원수를 미세 버블과 함께 아우터 케이스 내부에 투입하여 상승시킨 후 이물질을 1차 제거하고, 인너 케이스 내부에 투입하여 충진된 여과재를 통과면서 이물질을 2차 제거하여 종래보다 에너지 소모를 감소시키는 한편, 상기 인너 케이스 내부에 물과 공기를 투입하여 여과제를 세척할 수 있어 정수 기능을 유지할 수 있는 미세 버블을 이용한 정수 장치 및 방법이다.
Description
본 발명은 물을 정수하는 장치 및 방법으로서, 특히 아우터 케이스 내부에 미들 케이스와 인너 케이스를 각각 배치한 후 정수 대상이 되는 탁질의 원수를 응집 약품으로 플럭(FLOC)을 형성시킨 후 미세 버블과 함께 아우터 케이스 내부에 투입하여 플럭을 부상시켜 이물질을 1차 제거하고, 인너 케이스 내부에 투입하여 충진된 여과재를 통과하면서 1차에서 제거되지 않은 비교적 미세한 이물질을 2차 제거하는 일체형 정수 장치로서, 자연 유하 정수 방식으로 종래보다 에너지 소모를 감소시키는 한편, 상기 인너 케이스 내부에 압축 공기를 투입하여 여과제를 이송 및 세척함과 동시에 정수 기능을 유지할 수 있는 부상 제거 기능과 여과 기능을 동시에 갖춘 미세 버블을 이용한 일체형 정수 장치 및 방법이다.
일반적으로 산골 마을 등에서는 산에서 내려오는 물을 이용하는 경우가 많다. 그런데 비가 오는 등의 경우 흙탕물이 발생하여 그대로 이용할 수 없어서 정수를 해야한다. 이를 위해 종래에는 자갈과 모래를 이용한 역세기능이 없는 완속여과방식이나 자연유하식 전자동 급속여과기, 그리고 고압펌프를 이용한 여과막 정수방식 등을 사용하여 왔다. 그러나 완속여과 방식은 넓은 부지의 모래여과상이 필요하며 모래위에 걸러진 슬러지 등을 수시로 인력을 동원하여 제거해야하고, 전자동 급속여과기는 모래여과층에 슬러지가 쌓여 여과부하가 높아지면 자동으로 역세척이 이루어지지만 콜로이드 입자상의 미세 흙탕물을 걸러내지 못하여 여과기 전단에 약품응집 및 침전과정이 꼭 필요하며 역세척시 생성되는 순간 역세수량이 많이 필요한 단점이 있다. 또한 여과막 정수방식도 흙탕물이 유입될 때 여과막이 빠르게 폐색되어 빈번한 역세척이 필요하므로 효율이 떨어져 높은 동력비와 여과막 교체 등의 유지 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
한편, 상술한 바와 같은 정수 장치 자체는 널리 알려진 것으로서 특히 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있어 이에 대한 설명과 도시는 생략한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 아우터 케이스 내부에 미들 케이스와 인너 케이스를 각각 배치한 후 정수 대상이 되는 탁질의 원수를 응집약품으로 플럭(FLOC)을 형성시킨 후 초미세 버블과 함께 아우터 케이스 내부에 투입하여 플럭을 부상시켜 이물질을 1차 제거하고, 인너 케이스 내부에 투입하여 충진된 여과재를 통과하면서 1차에서 제거되지 않은 비교적 미세한 이물질을 2차 제거하는 일체형 정수장치로써 자연유하 정수방식으로 종래보다 에너지 소모를 감소시키는 한편, 상기 인너 케이스 내부에 압축공기를 투입하여 여과제를 이송 및 세척함과 동시에 정수 기능을 유지할 수 있는 부상제거 기능과 여과기능을 하나의 몸체에 갖춘 초미세 버블을 이용한 일체형 정수 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않았으나 아래 수단들 또는 실시예상의 구체적인 구성에 따른 다른 목적 들은 그 기재로부터 이 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 중공 형상의 인너 케이스(O3)와 상기 인너 케이스(O3)의 외측에 배치되는 미들 케이스(O2)와 상기 미들 케이스(O2)의 외측에 배치되는 아우터 케이스(O1)와, 상기 아우터 케이스(O1)와 미들 케이스(O2) 그리고 인너 케이스(O3)의 저면에 구비되는 판체 형상인 베이스(200)와, 상기 아우터 케이스(O1) 외측에 구비되어 정수 대상의 원수와 미세 버블을 아우터 케이스(O1)의 하측 내부로 투입하는 원수 공급부(100)와, 상기 아우터 케이스(O1)의 상부측에 구비되어 이물질을 배출하는 1차 배출부(400)를 포함하고, 상기 미들 케이스(O2)의 높이는 아우터 케이스(O1)의 높이보다 낮게 형성되고 인너 케이스(O3)의 높이는 미들 케이스(O2)의 높이보다 높게 형성되어 아우터 케이스(O1)로 유입된 원수가 상향 이동한 후 미들 케이스(O2) 내부로 유입되고, 상기 인너 케이스(O3)의 하측에는 도입공(O3-1)이 형성되어 미들 케이스(O2)로 유입된 원수가 인너 케이스(O3) 내부 하측으로 유입되며, 상기 인너 케이스(O3)의 상측에는 정수 배출부(700)가 구비되어 상기 인너 케이스(O3) 내부에 충진된 여과재를 통과한 정수가 외부로 배출되는 미세 버블을 이용한 일체형 정수 장치를 제공한다.
상기에서, 상기 원수 공급부(100)는 아우터 케이스(O1) 외부 상측에 배치되고 원수가 일시 체류하며 응집되는 중공의 혼화응집조(110)와, 상기 혼화응집조(110)의 하측에 설치되고 하향 배치되는 1차 원수 공급 배관(130)과, 상기 1차 원수 공급 배관(130)에 연통되고 미세 버블을 공급하는 버블 공급부(150)와, 상기 1차 원수 공급 배관(130)의 하단에 연통되고 아우터 케이스(O1)의 하측 주위를 감싸며 아우터 케이스(O1) 내부와 연통되는 2차 원수 공급 배관(140)을 포함한다.
상기에서, 상기 2차 원수 공급 배관(140)은 링 형상을 가지며 아우터 케이스(O1) 하측 외부를 감싸는 공급 배관 본체(141)와, 상기 아우터 케이스(O1) 외부에 원주 방향으로 다수 개 형성되며 상기 공급 배관 본체(141)와 아우터 케이스(O1) 내부를 연결하는 연결 배관(142)을 포함한다.
상기에서, 상기 1차 배출부(400)는 미들 케이스(O2) 상부에 배치되고 아우터 케이스(O1)를 내부 및 외부를 연통하는 중공 형상의 배출 케이스(410)와, 상기 미들 케이스(O2)의 수평면 중심점을 중심으로 회전하고 판체 형상인 스크래퍼(420)와, 상기 아우터 케이스(O1) 상부에 배치되고 상기 스크래퍼(420)를 회전시키는 구동부(430)를 포함하며, 상기 구동부(430)는 상기 아우터 케이스(O1) 상부에 배치되는 지지대(433)와, 상기 지지대(433)에 구비되어 회전력을 발생하는 액츄에이터(431)와 상기 액츄에이터(431)에 연동되고 상기 스크래퍼(420)의 일 측이 연결되는 연결부(432)를 포함하며, 상기 배출 케이스(410)는 상기 아우터 케이스(O1) 내부에 배치되는 내부 케이스(411)와 상기 아우터 케이스(O1) 외부에 배치되는 외부 케이스(412)를 포함하고, 상기 외부 케이스(412)는 상기 아우터 케이스(O1) 외측면에 형성되는 개방부(O1-2)를 통해 내부 케이스(411)와 연통되며, 상기 내부 케이스(411)는 수평 방향으로 배치되고 일정 간격 이격된 한 쌍의 수평 날개부(411-1)와 상기 수평 날개부(411-1)사이에 요홈된 요홈부(411-2)를 포함하고, 상기 스크래퍼(420)는 상기 수평 날개부(411-1) 상에서 회전하며 이물질을 상기 요홈부(411-2)측으로 이송한다.
상기에서, 상기 인너 케이스(O3) 내부에 구비되어 상기 여과재를 세척하는 세척부(600)를 더 포함하고, 상기 세척부(600)는 외부로부터 압축 공기가 투입되는 제1세척 배관(610)과 상기 제1세척 배관(610)의 상부에 배치되고 상기 제1세척 배관(610)과 연통되는 제2세척 배관(620)과 상기 제2세척 배관(620)의 상부에 배치되고 상기 제2세척 배관(620)이 내부에 수용되는 헤드(630)와 상기 헤드(630)의 하측에 배치되고 상기 제2세척 배관(620)이 내부에 수용되는 세척 케이스(640)와 상기 세척 케이스(640)에 연통되고 아우터 케이스(O1) 외부로 연장되는 2차 배출부(650)를 포함하고, 상기 제2세척 배관(620)은 상기 제1세척 배관(610)보다 큰 직경을 가지는 파이프 형상의 제2세척 배관 본체(621)와 상기 제2세척 배관 본체(621)의 하단에 하측으로 갈수록 직경이 증가하고 중공 형상인 확경부(622)를 포함하고, 상기 제1세척 배관(610)의 상단부는 확경부(622) 내부에 배치된다.
상기에서, 상기 제2세척 배관(620)의 하단부 주위에 링 형상의 고정링(624)이 배치되고, 상기 고정링(624)과 제2세척 배관(620) 사이에 인너 브라켓(623)이 배치되며, 상기 고정링(624)과 인너 케이스(O3) 사이에는 아우터 브라켓(625)이 설치된다.
상기에서, 상기 세척 케이스(640)는 중공 형상이고 상부는 개방된 상부 케이스 본체(641)와 상기 상부 케이스 본체(641) 하측에 배치되고 상기 상부 케이스 본체(641)와 연통되며 중공 형상이고 상하부는 개방되어 상기 제2세척 배관(620)이 내부에 수용되는 하부 케이스 본체(642)를 포함하고, 상기 2차 배출부(650)는 상기 상부 케이스 본체(641)의 일 측에 배치되고, 상기 상부 케이스 본체(641)의 개방부(641-1)에 연통되는 배출 케이스(651)와, 상기 배출 케이스(651)에 연통되고 아우터 케이스(O1) 외부로 연장되는 베출 배관(652)을 포함하고, 상기 배출 케이스(651) 내부에 수직 방향으로 구비되고 일정 간격 이격된 한 쌍의 판체 형상이며 일 부분에 개방부(654-1)가 형성되는 격벽(654)을 더 포함하고, 상기 배출 케이스(651)를 통해 배출되는 이물질의 유량을 조절하는 조절부(670)를 더 포함하며, 상기 조절부(670)는 상기 격벽(654) 사이에 상하 이동 가능하게 배치되어 개방부(641-1)의 개방 면적을 조절하는 가변웨어(673)와, 상기 가변웨어(673)에 연결되고 수직 방향으로 배치되는 조절볼트(672)와, 상기 배출 케이스(651) 일 측에 구비되고 상기 조절볼트(672)와 나사 결합하는 지지판(674)과 상기 조절볼트(672)의 상단에 구비되는 핸들(671)을 포함한다.
상기에서, 상기 인너 케이스(O3) 내부에 구비되어 정수된 원수를 배출하는 정수 배출부(700)를 더 포함하고, 상기 정수 배출부(700)는 상기 인너 케이스(O3) 외측에 설치되고 인너 케이스(O3) 내부와 연통되며 아우터 케이스(O1) 외부로 연장되는 정수 배출관(720)과, 상기 인너 케이스(O3)의 내부에 설치되고 인너 케이스(O3) 중앙으로 갈수록 상향되도록 경사지게 배치되는 정수웨어(710)을 포함하며, 상기 정수웨어(710)의 하단은 상기 정수 배출관(720)과 접하도록 배치된다.
상기에서, 상기 베이스(200)의 중앙 개방부 하측에 설치되고 직경은 하향 축소되는 도입부(500)와 인너 케이스(O3) 내부와 상기 도입부(500) 내부에 걸쳐서 설치되는 안내부(700)와 상기 도입부(500) 하측에 설치되는 커버(300)를 더 포함하고, 상기 안내부(700)는 원통 형상으로서 상단은 상기 인너 케이스(O3) 내부에 고정되고 하단은 도입부(500)와 일정 거리 이격되도록 인너 케이스(O3) 내부 방향으로 경사지게 형성되며, 상기 커버(300)는 중공 형상이되 상부는 개방되어 도입부(500)와 연통되고 세척부(600)의 제1세척 배관(610)이 상기 커버(300)의 바닥을 관통하여 외부로 연장되며, 상기 세척부(600)의 아우터 브라켓(625)은 상기 도입부(500) 내부에 고정된다.
또한, 본 발명은 상술된 정수 장치를 이용하여 원수를 정수하는 방법으로서, 1차 원수 공급 배관(130)과 버블 공급부(150)를 통해 원수와 미세 버블을 2차 원수 공급 배관(140)으로 공급하고, 상기 2차 원수 공급 배관(140)의 연결 배관(142)을 통해 아우터 케이스(O1) 내부 하측으로 미세 버블이 혼합된 원수를 공급하여, 상기 아우터 케이스(O1)와 미들 케이스(O2) 사이 공간에 상기 미세 버블이 혼합된 원수가 투입되고 상향으로 유동되며, 상기 미세 버블이 혼합된 원수가 상향으로 유동되는 동안 원수내의 응집 플럭에 미세 버블이 부착되어 이물질이 수면위로 부상되며, 상기 부상된 이물질을 1차 배출부(400)의 스크래퍼(420)가 회전하면서 배출 케이스(410) 내부로 이송하여 이물질이 아우터 케이스(O1) 외부로 배출되도록 하고, 상기 1차 배출부(400)에 의해 1차 처리된 원수는 미들 케이스(O2)와 인너 케이스(O3) 사이 공간으로 유동되며, 인너 케이스(O3)의 하측에 형성된 도입공(O3-1)을 통해 인너 케이스(O3) 내부 하측으로 상기 1차 처리된 원수가 유입되어 인너 케이스(O3) 내부에서 상승하며 여과재를 통과하여 정수된 후 정수 배출부(700)를 통해 외부로 배출되는 미세 버블을 이용한 일체형 정수 방법을 제공한다.
상기에서, 상기 인너 케이스(O3) 내부에 배치된 세척부(600)의 제1세척 배관(610)을 통해 외부로부터 압축 공기가 투입되어 제2세척 배관(620)으로 투입됨과 동시에 상기 제2세척 배관(620)의 확경부(622)와 제1세척 배관(610) 사이의 공간을 통해 여과재가 흡입되어 제2세척 배관(620)을 통해 헤드(630) 내부로 투입되고, 상기 헤드(630) 내부로 투입된 여과재는 제2세척 배관(620)과 세척 케이스(640) 사이 공간을 통해 하강하며, 상기 하강하는 여과재에서 분리된 이물질은 상부 케이스 본체(641)의 개방부(641-1)를 통해 배출 케이스(641) 내부로 유동하여 배출 배관(652)를 통해 외부로 배출되고, 상기 상부 케이스 본체(641)의 개방부(641-1)를 통해 배출된 이물질은 배출 케이스(651)의 격벽(654)의 개방부(654-1)를 통해 유동하며, 조절부(670)의 핸들(671)을 회전하여 가변웨어(673)을 승하강시켜 상기 격벽(654)의 개방부(654-1) 면적을 조절하여 이물질 유량을 조절한다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 본 명세서에 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위하여 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의하여야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하고 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이상 설명한 본 발명에 의해 종래보다 에너지 소모를 감소시키는 한편, 정수 기능을 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치 및 정수 방법의 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치의 원수 공급부를 나타내는 사시도 및 일부 확대도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치의 1차 배출부를 나타내는 분리 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치의 미들 케이스와 인너 케이스를 나타내는 일부 단면 사시도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치와 세척부를 나타내는 개략도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치의 세척부를 나타내는 일부 사시도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치의 도입부와 제1세척배관을 나타내는 일부 단면 사시도,
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치의 세척부를 나타내는 사시도,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치의 정수 배출부를 나타내는 일부 단면 사시도,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치의 원수 공급부를 나타내는 사시도 및 일부 확대도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치의 1차 배출부를 나타내는 분리 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치의 미들 케이스와 인너 케이스를 나타내는 일부 단면 사시도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치와 세척부를 나타내는 개략도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치의 세척부를 나타내는 일부 사시도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치의 도입부와 제1세척배관을 나타내는 일부 단면 사시도,
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치의 세척부를 나타내는 사시도,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치의 정수 배출부를 나타내는 일부 단면 사시도,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치의 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정수 장치(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 중공 형상의 인너 케이스(O3)와 상기 인너 케이스(O3)의 외측에 배치되는 미들 케이스(O2)와 상기 미들 케이스(O2)의 외측에 배치되는 아우터 케이스(O1)를 포함한다.
상기 아우터 케이스(O1)와 미들 케이스(O2) 그리고 인너 케이스(O3)의 저면에는 판체 형상인 베이스(200)가 구비된다.
상기 아우터 케이스(O1) 외측에는 원수 공급부(100)가 구비되어 정수 대상의 원수와 미세 버블을 아우터 케이스(O1)의 하측 내부로 투입한다. 이때, 상기 아우터 케이스(O1)의 상부측에 1차 배출부(400)를 구비하여 이물질을 1차 배출한다.
한편, 상기 미들 케이스(O2)의 높이는 아우터 케이스(O1)의 높이보다 낮게 형성되고 인너 케이스(O3)의 높이는 미들 케이스(O2)의 높이보다 높게 형성되어 아우터 케이스(O1)로 유입된 원수가 상향 이동한 후 미들 케이스(O2) 내부로 유입된다.
상기 인너 케이스(O3)의 하측에는 도입공(O3-1)이 형성되어 미들 케이스(O2)로 유입된 원수가 인너 케이스(O3) 내부 하측으로 유입되며, 상기 인너 케이스(O3)의 상측에는 정수 배출부(700)가 구비되어 상기 인너 케이스(O3) 내부에 충진된 여과재를 통과한 원수가 외부로 배출된다.
즉, 정수 대상 원수가 미세 버블과 혼합되어 아우터 케이스(O1) 내부로 투입되고 아우터 케이스(O1)와 미들 케이스(O2) 사이 공간에서 집수되어 수위가 상승한다. 이때, 상기 버블이 부착된 원수에 잔존하고 응집된 이물질(스컴)도 수면으로 부상된다. 상기 이물질(스컴)은 1차 배출부(400)의 스크래퍼(420)에 의해 제거되고 외부로 배출되어 1차 정수된다.
상기 미세 버블은 오존을 이용하여 버블화할 수 있으며 상기 오존에 의해 유기물을 분해하고 살균 할 수 있고 이물질을 부상시킨다. 한편, 상기 오존을 이용하여 버블을 발생하는 기술 자체는 널리 알려진 것으로서 특히 한국 등록 특허 제10-0944694호, 제10-0973491호, 제10-1697526호 등에 자세히 기재되어 있으므로 중복되는 설명과 도시는 생략한다.
한편, 상기 원수가 아우터 케이스(O1)와 미들 케이스(O2) 사이에 투입되어 상향으로 유동하면서 이물질이 미세 버블에 의해 부상 후 상기 제1차 배출부(400)에 의해 제거되어 1차 정수 처리되고, 미들 케이스(O2)와 인너 케이스(O3) 사이 공간을 통해 하강한다. 상기 인너 케이스(O3)의 하측에는 후술되는 도입공이 형성되어 상기 1차 배출부(400)에 의해 1차 처리된 원수는 인너 케이스(O3) 내부로 유입한다. 상기 인너 케이스(O3) 내부로 유입된 1차 처리 원수는 인너 케이스(O3) 내부에 충진된 여과재(예를 들어 모래 등)를 상향으로 통과하면서 2차 정수된다. 한편, 상기 여과재에 의해 걸러진 이물질은 후술되는 2차 배출부에 의해 외부로 배출된다.
상술된 바와 같이 본 발명은 미세 버블에 의해 부상된 이물질을 1차 배출부(400)에 의해 제거하여 1차 정수하고 인너 케이스(O3) 내부에 충진된 여과재에 의해 2차 정수된다. 또한, 상술된 바와 같이 원수의 공급에 따라 1차 배출부(400)와 2차 배출부를 통해 이물질을 배출하는 동안 여과를 위한 별도의 동력이 소요되는 고압 펌프가 필요없으며 단지 소용량의 교반기, 버블발생장치, 압축공기 발생기를 가동할 소량의 동력만 요구되므로 종래보다 에너지 소모를 줄일 수 있다.
이하 각 구성에 대해 도 1 내 지 도 13을 참조하여 상세히 설명한다.
상기 원수 공급부(100)는 아우터 케이스(O1) 외부 상측에 배치되고 원수가 일시 체류하며 주입되는 응집 약품에 의해 플럭이 형성되는 중공의 혼화응집조(110)와, 상기 혼화응집조(110)의 하측에 설치되고 하향 배치되는 1차 원수 공급 배관(130)과, 상기 1차 원수 공급 배관(130)에 연통되고 미세 버블을 공급하는 버블 공급부(150)를 포함한다. 또한, 상기 원수 공급부(100)는 상기 1차 원수 공급 배관(130)의 하단에 연통되고 아우터 케이스(O1)의 하측 주위를 감싸며 아우터 케이스(O1) 내부와 연통되는 2차 원수 공급 배관(140)을 포함한다. 즉, 원수는 혼화응집조(110)에서 출발하여 1차 원수 공급 배관(130)을 통해 유동하고 그 중간에 버블 공급부(150)에 의해 버블이 공급되어 혼합된 상태로 2차 원수 공급 배관(140)에 투입된다. 상기 버블이 혼합된 원수는 2차 원수 공급 배관(140)을 통해 아우터 케이스(O1) 내부로 투입된다.
한편, 상기 혼화응집조(110)에는 교반부(120)가 구비되어 원수와 별도의 주입 장치에 의해 주입되는 응집 약품을 교반하고 응집 시킨다. 이때, 상기 혼화응집조(110)는 중공 형상이고 상부는 개방된 케이스 본체(111)를 포함한다. 상기 케이스 본체(111) 내부에는 구획벽(113)이 상하 방향 배치된다. 상기 구획벽(113)의 높이는 케이스 본체(111) 보다 낮다. 따라서, 케이스 본체(111) 내부 공간은 상기 구획벽(113)에 의해 양 측으로 구획된다.
상기 구획벽(113)에 의해 구획된 케이스 본체(111) 내부 일 측(도 2에서 도면상 좌측)의 저면에 원수 도입 포트(112)가 구비되어 원수가 외부로부터 케이스 본체(111) 내부로 공급된다. 상기 케이스 본체(111) 내부 타 측(도 2에서 도면상 우측)의 저면에는 원수 배출 포트(113)가 구비되어 상기 제1원수 공급 배관(130) 측으로 원수가 공급된다.
즉, 상기 원수 도입 포트(112)를 통해 케이스 본체(111) 내부로 투입된 원수는 수위차에 따라 구획벽(113)을 넘어서 유동한다. 상기 구획벽(113)을 넘어서 투입된 원수는 교반부(120)에 의해 응집약품과 교반되어 원수내의 콜로이드 입자상의 부유물질은 응결 및 응집되도록 한다. 상기 교반기(120)에 의해 교반 및 응집된 원수는 원수 배출 포트(113)를 통해 1차 원수 공급 배관(130)으로 투입된다.
상기 원수 도입 포트(112)와 원수 배출 포트(113)는 원수가 출입할 수 있는 구성인 한 다양한 구성을 이용할 수 있으며 도시된 바와 같이 중앙이 개방된 플랜지를 이용하여 주변 배관과 연결되도록 하는 것도 가능하다.
상기 교반부(120)는 상기 케이스 본체(111) 상부에 배치되는 지지대(123)와 상기 지지대(123)에 구비되어 회전력을 발생하는 액츄에이터(121)와 상기 액츄에이터(121)에 구비되고 케이스 본체(111) 내부에 배치되는 교반 패들(122)을 포함한다. 상기 교반 패들(122)은 유체를 교반할 수 있는 것인 한 다양한 구성을 이용할 수 있으며 도시된 바와 같이 상기 액츄에이터(121)에 의해 회전되는 샤프트와 상기 샤프트에 연결되는 프로펠러를 이용할 수 있으며, 이는 널리 알려진 구성인 관계로 자세한 설명과 도시는 생략한다.
상기 1차 원수 공급 배관(130)에 의해 유동한 원수는 2차 원수 공급 배관(140)을 통해 아우터 케이스(O1) 내부로 투입된다. 이러한 2차 원수 공급 배관(140)은 링 형상을 가지며 아우터 케이스(O1) 하측 외부를 감싸는 공급 배관 본체(141)와, 상기 아우터 케이스(O1) 외부에 원주 방향으로 다수 개 형성되며 상기 공급 배관 본체(141)와 아우터 케이스(O1) 내부를 연결하는 연결 배관(142)을 포함한다. 즉, 링 형상을 가지고 아우터 케이스(O1) 하측 외부를 감싸는 공급 배관 본체(141)로 원수가 투입된 후 상기 연결 배관(142)을 통해 아우터 케이스(O1) 내부로 원수가 투입된다. 이를 위해 상기 연결 배관(142)은 상기 아우터 케이스(O1)에 형성되는 공급공(O1-1)에 연통될 수 있다.
상기 1차 배출부(400)는 아우터 케이스(O1) 상부에 집합된 이물질을 제거한다. 이를 위해 상기 1차 배출부(400)는 미들 케이스(O2) 상부에 배치되고 아우터 케이스(O1)를 내부 및 외부를 연통하는 중공 형상의 배출 케이스(410)와, 상기 미들 케이스(O2)의 수평면 중심점을 중심으로 회전하고 판체 형상인 스크래퍼(420)와, 상기 아우터 케이스(O1) 상부에 배치되고 상기 스크래퍼(420)를 회전시키는 구동부(430)를 포함한다. 즉, 상기 구동부(430)에 의해 스크래퍼(420)를 회전하여 아우터 케이스(O1) 상측에 모여있는 이물질을 긁어서 배출 케이스(410)로 이송하고 외부로 배출하는 것이다.
상기 구동부(430)는 상기 아우터 케이스(O1) 상부에 배치되는 지지대(433)와, 상기 지지대(433)에 구비되어 회전력을 발생하는 전동 모터 등을 이용하는 액츄에이터(431)와 상기 액츄에이터(431)에 연동되고 상기 스크래퍼(420)의 일 측이 연결되는 연결부(432)를 포함한다. 상기 연결부(432)가 액츄에이터(431)에 의해 회전하고 스크래퍼(420)는 상기 연결부(432)에 연동되어 있어 같이 회전한다.
상기 배출 케이스(410)는 상기 아우터 케이스(O1) 내부에 배치되는 내부 케이스(411)와 상기 아우터 케이스(O1) 외부에 배치되는 외부 케이스(412)를 포함하고, 상기 외부 케이스(412)는 상기 아우터 케이스(O1) 외측면에 형성되는 개방부(O1-2)를 통해 내부 케이스(411)와 연통한다. 즉, 상기 스크래퍼(420)에 의해 이송된 이물질은 1차적으로 내부 케이스(411)에 투입된 후 상기 개방부(O1-2)를 통해 외부 케이스(412)로 이동되고 외부로 배출된다.
상기 내부 케이스(411)는 수평 방향으로 배치되고 일정 간격 이격된 한 쌍의 수평 날개부(411-1)와 상기 수평 날개부(411-1)사이에 요홈된 요홈부(411-2)를 포함한다. 이때, 상기 스크래퍼(420)는 상기 수평 날개부(411-1) 상에서 회전하며 이물질을 상기 요홈부(411-2)측으로 이송한다.
한편, 상기 외부 케이스(412)의 하측에는 배출 포트(413)이 구비되어 외부 케이스(412)로 이송된 이물질이 상기 배출 포트(413)를 통해 외부로 배출된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 1차 원수 공급 배관(130)과 버블 공급부(150)를 통해 응집된 원수와 미세 버블을 2차 원수 공급 배관(140)으로 공급하고, 상기 2차 원수 공급 배관(140)의 연결 배관(142)을 통해 아우터 케이스(O1) 내부 하측으로 미세 버블이 혼합된 원수를 공급한다. 이때, 상기 아우터 케이스(O1)와 미들 케이스(O2) 사이 공간에 상기 미세 버블이 혼합된 원수가 투입되어 상향으로 유동한다
상기 미세 버블이 혼합된 원수가 상향으로 유동하는 동안 미세 버블은 응집 플럭에 부착되어 수면으로 부상되며, 상기 원수의 수면에 부상된 이물질을 1차 배출부(400)의 스크래퍼(420)가 회전하면서 배출 케이스(410) 내부로 이송하여 이물질이 아우터 케이스(O1) 외부로 배출되도록 하여 1차 정수 처리한다.
또한, 상기 1차 처리된 원수는 미들 케이스(O2) 내부로 유동되어 미들 케이스(O2)와 인너 케이스(O3) 사이 공간에 상기 원수가 투입된다. 이때, 인너 케이스(O3)의 하측에 형성된 도입공(O3-1)을 통해 인너 케이스(O3) 내부 하측으로 상기 원수가 도입되어 인너 케이스(O3) 내부에서 상승하며 여과재(예를 들어 모래)를 통과하여 상향으로 유동되어 2차 정수된 후 정수 배출부(700)를 통해 외부로 배출된다.
상기 정수 배출부(700)는 상기 인너 케이스(O3) 내부에 구비되어 정수된 원수를 배출하며, 이를 위해 상기 정수 배출부(700)는 상기 인너 케이스(O3) 외측에 설치되고 인너 케이스(O3) 내부와 연통되며 아우터 케이스(O1) 외부로 연장되는 정수 배출관(720)과, 상기 인너 케이스(O3)의 내부에 설치되고 인너 케이스(O3) 중앙으로 갈수록 상향되도록 경사지게 배치되는 정수웨어(710)를 포함한다. 상기 정수웨어(710)의 하단은 상기 정수 배출관(720)과 접하도록 배치되어 여과재에 의해 처리된 정수는 상기 정수웨어(710)의 가이드에 의해 정수 배출 배관(720)으로 유동한다.
상술된 바와 같이 원수는 모래 등을 이용하는 여과재에 의해 정수 처리되며, 사용에 따라 상기 여과재에 이물질이 축적되므로 상기 여과재를 세척할 필요가 있다. 이를 위해 상기 인너 케이스(O3) 내부에 구비되어 상기 여과재를 세척하는 세척부(600)를 더 포함한다.
상기 세척부(600)는 외부로부터 압축 공기가 투입되는 제1세척 배관(610)과 상기 제1세척 배관(610)의 상부에 배치되고 상기 제1세척 배관(610)과 연통되는 제2세척 배관(620)을 포함한다. 상기 제2세척 배관(620)의 상부에는 헤드(630)가 배치되고 상기 제2세척 배관(620)이 상기 헤드(630) 내부에 수용된다. 상기 헤드(630)의 하측에는 세척 케이스(640)가 설치된다. 상기 세척 케이스(640)는 상기 제2세척 배관(620)이 내부에 수용되고, 상기 세척 케이스(640)의 일 측에는 상기 세척 케이스(640)에 연통되고 아우터 케이스(O1) 외부로 연장되는 2차 배출부(650)가 구비된다.
상기 제2세척 배관(620)은 상기 제1세척 배관(610)보다 큰 직경을 가지는 파이프 형상의 제2세척 배관 본체(621)와 상기 제2세척 배관 본체(621)의 하단에 하측으로 갈수록 직경이 증가하고 중공 형상인 확경부(622)를 포함한다. 상기 제1세척 배관(610)의 상단부는 확경부(622) 내부에 배치된다.
이러한 구성에 의해 상기 제1세척 배관(610)을 통해 외부로부터 압축 공기가 투입되어 제2세척 배관(620)으로 투입됨과 동시에 싸이펀 원리에 의해 상기 제2세척 배관(620)의 확경부(622)와 제1세척 배관(610) 사이의 공간을 통해 여과재와 물이 흡입되어 제2세척 배관(620)을 통해 헤드(630) 내부로 상승하여 이송된다.
상기 헤드(630) 내부로 이송되는 동안 여과재에 부착된 이물질은 점차 분리되어지며 종국에 여과재와 물은 헤드(630) 내부 천정에 부딪히면서 여과재와 이물질은 완전 분리되어 제2세척 배관(620)과 세척 케이스(640) 사이 공간을 통해 하강한다.
이때, 여과재는 침강하여 여과재층에 다시 적체되고, 비교적 가벼운 이물질은 세척 케이스(640) 하부로부터 유입되는 정수의 흐름을 따라 세척 케이스(640)와 2차 배출부(650)를 통해 외부로 배출된다.
상기 제2세척 배관(620)을 고정하기 위해 상기 제2세척 배관(620)의 하단부 주위에 링 형상의 고정링(624)이 배치된다. 상기 고정링(624)과 제2세척 배관(620) 사이에 인너 브라켓(623)이 배치되어 상호 고정된다. 또한, 상기 고정링(624)과 인너 케이스(O3) 사이에는 아우터 브라켓(625)이 설치되어 상호 고정된다.
상기 세척 케이스(640)는 중공 형상이고 상부는 개방된 상부 케이스 본체(641)와 상기 상부 케이스 본체(641) 하측에 배치되고 상기 상부 케이스 본체(641)와 연통되며 중공 형상이고 상하부는 개방되어 상기 제2세척 배관(620)이 내부에 수용되는 하부 케이스 본체(642)를 포함한다.
또한, 상기 2차 배출부(650)는 상기 상부 케이스 본체(641)의 일 측에 배치되고, 상기 상부 케이스 본체(641)의 개방부(641-1)에 연통되는 배출 케이스(651)와, 상기 배출 케이스(651)에 연통되고 아우터 케이스(O1) 외부로 연장되는 베출 배관(652)을 포함한다.
즉, 제2세척 배관(620)을 통해 물과 압축 공기의 혼합물이 여과재를 동반 상승되어 상기 헤드(630) 내부로 투입되고, 상기 헤드(630) 내부에 투입된 여과재는 중력에 의해 하강하면서 상기 제2세척 배관(620)과 세척 케이스(640) 사이 공간으로 낙하한다. 이때, 이물질은 낙하하는 여과재로부터 분리되고 상기 상부 케이스 본체(641)의 개방부(641-1)를 통해 배출 케이스(651)로 진입한다. 상기 배출 케이스(651)로 진입한 이물질은 상기 배출 배관(652)을 통해 외부로 배출된다.
한편, 상기 배출 케이스(651) 내부에 격벽(654)이 구비된다. 상기 격벽(654)은 수직 방향으로 구비되고 일정 간격 이격된 한 쌍의 판체 형상이며 일 부분에 개방부(654-1)가 형성된다.
또한, 상기 배출 케이스(651)를 통해 배출되는 이물질의 유량을 조절하는 조절부(670)를 포함한다. 상기 조절부(670)는 상기 격벽(654) 사이에 상하 이동 가능하게 배치되어 개방부(641-1)의 개방 면적을 조절하는 가변웨어(673)와, 상기 가변웨어(673)에 연결되고 수직 방향으로 배치되는 조절볼트(672)를 포함한다. 상기 조절볼트(672)는 상기 배출 케이스(651) 일 측에 구비되는 지지판(674)에 나사 결합한다. 또한, 상기 샤프트(672)의 상단에는 핸들(671)을 구비하여 상기 조절볼트(672)를 편리하게 회전할 수 있다.
즉, 사용자가 상기 핸들(671)을 회전하면 상기 조절볼트(672)도 연동되어 회전한다. 상기 조절볼트(672)가 회전하면 상기 지지판(674)에 나사 결합되어 있으므로 회전 방향에 따라 상기 조절볼트(672)가 승하강한다. 상기 조절볼트(672)의 승하강에 의해 가변웨어(673)가 연동되어 승하강한다. 상기 가변웨어가(673)이 승하강면서 개방부(641-1)의 개방 면적을 조절한다. 이에 의해 상기 개방부(641-1)를 통해 배출되는 세척수의 유량을 조절한다.
상기 베이스(200)는 상기 아우터 케이스(O1)와 미들 케이스(O2) 그리고 인너 케이스(O3)의 하측에 배치된다. 상기 베이스(200)는 도시된 바와 같이 중앙에 개방부가 형성된다. 이러한 베이스(200)의 개방부 하측에는 도입부(500)가 설치된다. 상기 도입부(500)는 원통 형상을 가질 수 있고 직경은 하향 축소되는 형상이다.
한편, 인너 케이스(O3) 내부와 상기 도입부(500) 내부에 안내부(700)가 높이 방향으로 걸쳐서 설치된다. 상기 안내부(700)는 도시된 바와 같이 얇은 두께의 원통 형상을 가진다. 이러한 안내부(700)의 상단은 상기 인너 케이스(O3) 내부에 고정되고 하단은 도입부(500)와 일정 거리 이격되도록 인너 케이스(O3) 내부 방향으로 경사지게 형성된다. 이러한 안내부(700)에 의해 미들 케이스(O2)와 인너 케이스(O3) 사이에 존재하는 원수가 인너 케이스(O3) 내부로 진입할 때 하향 진입하도록 가이드한다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이 인너 케이스(O3)에는 도입공(O3-1)이 형성된다. 상기 도입공(O3-1)을 통해 유입된 원수는 안내부(700)에 접하고, 상기 안내부(700)의 하단은 인너 케이스(O3) 중앙 방향으로 경사지게 배치되어 있으므로 상기 안내부(700)에 접하는 원수는 하향 유동하도록 안내된다.
상기 도입부(500) 하측에는 커버(300)가 구비된다. 상기 커버(300)는 중공 형상이되 상부는 개방되어 도입부(500)와 연통되고 세척부(600)의 제1세척 배관(610)이 상기 커버(300)의 바닥을 관통하여 외부로 연장된다. 즉, 상기 제1세척 배관(610)에 물과 압축 공기를 투입하여 제2세척 배관(620)측으로 유동하게 하고, 이에 의해 확경부(622)와 제1세척 배관(610) 사이 공간에 존재하는 여과재와 물이 상기 압축 공기의 유동에 이끌려서 제2세척 배관(620) 내부로 투입된다.
한편, 상기 베이스(200)의 저면에는 도 13에 도시된 바와 같이 다수 개의 지지 레그(800)가 구비될 수 있다. 또한, 상기 아우터 케이스(O1)의 외측에는 사용자가 보다 편리하게 작업할 수 있도록 사다리(900)를 구비할 수 있으며, 상기 사다리(900)는 아우터 케이스(O1)의 외측에 높이 방향으로 설치되는 사다리(910)와 상기 아우터 케이스(O1)의 상부에 구비되는 안전 난간대(920)를 포함한다.
이하 도 1 내지 도 13을 참조하여 본 발명의 정수 장치를 이용한 정수 방법에 대해 설명한다.
우선, 1차 원수 공급 배관(130)과 버블 공급부(150)를 통해 응집된 원수와 미세 버블을 2차 원수 공급 배관(140)으로 공급한다. 상기 2차 원수 공급 배관(140)은 상술된 바와 같이 아우터 케이스(O1)의 하측 주위에 배치된다. 이러한 2차 원수 공급 배관(140)의 연결 배관(142)을 통해 아우터 케이스(O1) 내부 하측으로 미세 버블이 혼합된 원수를 공급하여 상기 아우터 케이스(O1)와 미들 케이스(O2) 사이 공간에 상향 유동된다.
상기 미세 버블이 혼합된 원수가 상향으로 유동되는 동안 원수내의 응집플럭에 미세 버블이 부착되고 버블의 부력으로 인해 대부분의 플럭은 수면으로 부상한다. 상기 부상된 이물질 즉, 스컴은 1차 배출부(400)의 스크래퍼(420)가 회전하면서 배출 케이스(410) 내부로 이송하여 이물질이 아우터 케이스(O1) 외부로 배출되도록 하면서 1차 정수한다. 이때, 상기 미세 버블의 직경은 대략 0.5㎛ 내지 10㎛일 수 있다.
한편, 상기 1차 정수 처리된 원수는 미들 케이스(O2)와 인너 케이스(O3) 사이 공간에서 하향으로 유동되어 흐른다. 이때, 인너 케이스(O3)의 하측에 형성된 도입공(O3-1)을 통해 인너 케이스(O3) 내부 하측으로 상기 1차 처리된 원수가 도입되어 인너 케이스(O3) 내부에서 상승하며 여과재를 통과하여 정수된 후 정수 배출부(700)를 통해 외부로 배출된다.
한편, 여과재를 세척하기 위해 상기 인너 케이스(O3) 내부에 배치된 세척부(600)의 제1세척 배관(610)을 통해 외부로부터 물과 압축 공기가 투입된다. 이때, 상기 압축 공기가 제2세척 배관(620)으로 팽창 투입됨과 동시에 그 부력에 의해 제2세척 배관(620) 내부의 물을 밀어 올리며 제2세척 배관(620) 하부에는 부압이 형성되는 싸이폰 원리에 의해 상기 제2세척 배관(620)의 확경부(622)와 제1세척 배관(610) 사이의 공간을 통해 여과재와 물이 흡입되며 상기와 같은 과정이 지속적으로 반복되어 제2세척 배관(620)을 통해 헤드(630) 내부로 이송된다. 상기 헤드(630) 내부로 투입된 여과재는 제2세척 배관(620)과 세척 케이스(640) 사이 공간을 통해 하강하며, 상기 하강하는 여과재에서 분리된 이물질은 세척 케이스(640) 하부에서 유입되는 정수의 유동에 의해 상부 케이스 본체(641)의 개방부(641-1)를 통해 배출 케이스(641) 내부로 진입하여 배출 배관(652)를 통해 외부로 배출된다.
또한, 상기 상부 케이스 본체(641)의 개방부(641-1)를 통해 배출된 이물질은 배출 케이스(651)의 격벽(654)의 개방부(654-1)를 통해 유동하며, 조절부(670)의 핸들(671)을 회전하여 가변웨어(673)을 승하강시켜 상기 격벽(654)의 개방부(654-1) 면적을 조절하여 세척수 유량을 조절한다.
한편, 설명되지 않은 도면 부호 310은 드레인 필터를 나타낸다.
이상 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 상기 상세한 설명에서 기술된 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 원수 공급부
110 : 혼화응집조
120 : 교반부 130 : 1차 원수 공급 배관
140 : 2차 원수 공급 배관 200 : 베이스
300 : 커버 400 : 1차 배출부
410 : 배출 케이스 420 : 스크래퍼
430 : 구동부 600 : 세척부
610 : 1차 세척 배관 620 : 2차 세척 배관
630 : 헤드 640 : 세척 케이스
650 : 2차 배출부
120 : 교반부 130 : 1차 원수 공급 배관
140 : 2차 원수 공급 배관 200 : 베이스
300 : 커버 400 : 1차 배출부
410 : 배출 케이스 420 : 스크래퍼
430 : 구동부 600 : 세척부
610 : 1차 세척 배관 620 : 2차 세척 배관
630 : 헤드 640 : 세척 케이스
650 : 2차 배출부
Claims (11)
- 중공 형상의 인너 케이스(O3)와 상기 인너 케이스(O3)의 외측에 배치되는 미들 케이스(O2)와 상기 미들 케이스(O2)의 외측에 배치되는 아우터 케이스(O1)와, 상기 아우터 케이스(O1)와 미들 케이스(O2) 그리고 인너 케이스(O3)의 저면에 구비되는 판체 형상인 베이스(200)와, 상기 아우터 케이스(O1) 외측에 구비되어 정수 대상의 원수와 미세 버블을 아우터 케이스(O1)의 하측 내부로 투입하는 원수 공급부(100)와, 상기 아우터 케이스(O1)의 상부측에 구비되어 이물질을 배출하는 1차 배출부(400)를 포함하고,
상기 미들 케이스(O2)의 높이는 아우터 케이스(O1)의 높이보다 낮게 형성되고 인너 케이스(O3)의 높이는 미들 케이스(O2)의 높이보다 높게 형성되어 아우터 케이스(O1)로 유입된 원수가 상향 이동한 후 미들 케이스(O2) 내부로 유입되고,
상기 인너 케이스(O3)의 하측에는 도입공(O3-1)이 형성되어 미들 케이스(O2)로 유입된 원수가 인너 케이스(O3) 내부 하측으로 유입되며, 상기 인너 케이스(O3)의 상측에는 정수 배출부(700)가 구비되어 상기 인너 케이스(O3) 내부에 충진된 여과재를 통과한 정수가 외부로 배출되는 미세 버블을 이용한 일체형 정수 장치 - 제1항에 있어서,
상기 원수 공급부(100)는 아우터 케이스(O1) 외부 상측에 배치되고 원수가 일시 체류하며 응집되는 중공의 혼화응집조(110)와, 상기 혼화응집조(110)의 하측에 설치되고 하향 배치되는 1차 원수 공급 배관(130)과, 상기 1차 원수 공급 배관(130)에 연통되고 미세 버블을 공급하는 버블 공급부(150)와, 상기 1차 원수 공급 배관(130)의 하단에 연통되고 아우터 케이스(O1)의 하측 주위를 감싸며 아우터 케이스(O1) 내부와 연통되는 2차 원수 공급 배관(140)을 포함하는 미세 버블을 이용한 일체형 정수 장치 - 제2항에 있어서,
상기 2차 원수 공급 배관(140)은 링 형상을 가지며 아우터 케이스(O1) 하측 외부를 감싸는 공급 배관 본체(141)와, 상기 아우터 케이스(O1) 외부에 원주 방향으로 다수 개 형성되며 상기 공급 배관 본체(141)와 아우터 케이스(O1) 내부를 연결하는 연결 배관(142)을 포함하는 미세 버블을 이용한 일체형 정수 장치. - 제1항에 있어서,
상기 1차 배출부(400)는 미들 케이스(O2) 상부에 배치되고 아우터 케이스(O1)를 내부 및 외부를 연통하는 중공 형상의 배출 케이스(410)와, 상기 미들 케이스(O2)의 수평면 중심점을 중심으로 회전하고 판체 형상인 스크래퍼(420)와, 상기 아우터 케이스(O1) 상부에 배치되고 상기 스크래퍼(420)를 회전시키는 구동부(430)를 포함하며,
상기 구동부(430)는 상기 아우터 케이스(O1) 상부에 배치되는 지지대(433)와, 상기 지지대(433)에 구비되어 회전력을 발생하는 액츄에이터(431)와 상기 액츄에이터(431)에 연동되고 상기 스크래퍼(420)의 일 측이 연결되는 연결부(432)를 포함하며,
상기 배출 케이스(410)는 상기 아우터 케이스(O1) 내부에 배치되는 내부 케이스(411)와 상기 아우터 케이스(O1) 외부에 배치되는 외부 케이스(412)를 포함하고, 상기 외부 케이스(412)는 상기 아우터 케이스(O1) 외측면에 형성되는 개방부(O1-2)를 통해 내부 케이스(411)와 연통되며,
상기 내부 케이스(411)는 수평 방향으로 배치되고 일정 간격 이격된 한 쌍의 수평 날개부(411-1)와 상기 수평 날개부(411-1)사이에 요홈된 요홈부(411-2)를 포함하고,
상기 스크래퍼(420)는 상기 수평 날개부(411-1) 상에서 회전하며 이물질을 상기 요홈부(411-2)측으로 이송하는 미세 버블을 이용한 일체형 정수 장치 - 제1항에 있어서,
상기 인너 케이스(O3) 내부에 구비되어 상기 여과재를 세척하는 세척부(600)를 더 포함하고,
상기 세척부(600)는 외부로부터 압축 공기가 투입되는 제1세척 배관(610)과 상기 제1세척 배관(610)의 상부에 배치되고 상기 제1세척 배관(610)과 연통되는 제2세척 배관(620)과 상기 제2세척 배관(620)의 상부에 배치되고 상기 제2세척 배관(620)이 내부에 수용되는 헤드(630)와 상기 헤드(630)의 하측에 배치되고 상기 제2세척 배관(620)이 내부에 수용되는 세척 케이스(640)와 상기 세척 케이스(640)에 연통되고 아우터 케이스(O1) 외부로 연장되는 2차 배출부(650)를 포함하고,
상기 제2세척 배관(620)은 상기 제1세척 배관(610)보다 큰 직경을 가지는 파이프 형상의 제2세척 배관 본체(621)와 상기 제2세척 배관 본체(621)의 하단에 하측으로 갈수록 직경이 증가하고 중공 형상인 확경부(622)를 포함하고,
상기 제1세척 배관(610)의 상단부는 확경부(622) 내부에 배치되는 미세 버블을 이용한 일체형 정수 장치. - 제5항에 있어서,
상기 제2세척 배관(620)의 하단부 주위에 링 형상의 고정링(624)이 배치되고,
상기 고정링(624)과 제2세척 배관(620) 사이에 인너 브라켓(623)이 배치되며,
상기 고정링(624)과 인너 케이스(O3) 사이에는 아우터 브라켓(625)이 설치되는 미세 버블을 이용한 일체형 정수 장치. - 제5항에 있어서,
상기 세척 케이스(640)는 중공 형상이고 상부는 개방된 상부 케이스 본체(641)와 상기 상부 케이스 본체(641) 하측에 배치되고 상기 상부 케이스 본체(641)와 연통되며 중공 형상이고 상하부는 개방되어 상기 제2세척 배관(620)이 내부에 수용되는 하부 케이스 본체(642)를 포함하고,
상기 2차 배출부(650)는 상기 상부 케이스 본체(641)의 일 측에 배치되고, 상기 상부 케이스 본체(641)의 개방부(641-1)에 연통되는 배출 케이스(651)와, 상기 배출 케이스(651)에 연통되고 아우터 케이스(O1) 외부로 연장되는 베출 배관(652)을 포함하고,
상기 배출 케이스(651) 내부에 수직 방향으로 구비되고 일정 간격 이격된 한 쌍의 판체 형상이며 일 부분에 개방부(654-1)가 형성되는 격벽(654)을 더 포함하고,
상기 배출 케이스(651)를 통해 배출되는 이물질의 유량을 조절하는 조절부(670)를 더 포함하며,
상기 조절부(670)는 상기 격벽(654) 사이에 상하 이동 가능하게 배치되어 개방부(641-1)의 개방 면적을 조절하는 가변웨어(673)와, 상기 가변웨어(673)에 연결되고 수직 방향으로 배치되는 조절볼트(672)와, 상기 배출 케이스(651) 일 측에 구비되고 상기 조절볼트(672)와 나사 결합하는 지지판(674)과 상기 조절볼트(672)의 상단에 구비되는 핸들(671)을 포함하는 미세 버블을 이용한 일체형 정수 장치. - 제5항에 있어서,
상기 인너 케이스(O3) 내부에 구비되어 정수된 원수를 배출하는 정수 배출부(700)를 더 포함하고,
상기 정수 배출부(700)는 상기 인너 케이스(O3) 외측에 설치되고 인너 케이스(O3) 내부와 연통되며 아우터 케이스(O1) 외부로 연장되는 정수 배출관(720)과, 상기 인너 케이스(O3)의 내부에 설치되고 인너 케이스(O3) 중앙으로 갈수록 상향되도록 경사지게 배치되는 정수웨어(710)을 포함하며,
상기 정수웨어(710)의 하단은 상기 정수 배출관(720)과 접하도록 배치되는 미세 버블을 이용한 일체형 정수 장치. - 제1항에 있어서,
상기 베이스(200)의 중앙 개방부 하측에 설치되고 직경은 하향 축소되는 도입부(500)와 인너 케이스(O3) 내부와 상기 도입부(500) 내부에 걸쳐서 설치되는 안내부(700)와 상기 도입부(500) 하측에 설치되는 커버(300)를 더 포함하고,
상기 안내부(700)는 원통 형상으로서 상단은 상기 인너 케이스(O3) 내부에 고정되고 하단은 도입부(500)와 일정 거리 이격되도록 인너 케이스(O3) 내부 방향으로 경사지게 형성되며,
상기 커버(300)는 중공 형상이되 상부는 개방되어 도입부(500)와 연통되고 세척부(600)의 제1세척 배관(610)이 상기 커버(300)의 바닥을 관통하여 외부로 연장되며,
상기 세척부(600)의 아우터 브라켓(625)은 상기 도입부(500) 내부에 고정되는 미세 버블을 이용한 일체형 정수 장치. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 정수 장치를 이용하여 원수를 정수하는 방법으로서,
1차 원수 공급 배관(130)과 버블 공급부(150)를 통해 원수와 미세 버블을 2차 원수 공급 배관(140)으로 공급하고, 상기 2차 원수 공급 배관(140)의 연결 배관(142)을 통해 아우터 케이스(O1) 내부 하측으로 미세 버블이 혼합된 원수를 공급하여, 상기 아우터 케이스(O1)와 미들 케이스(O2) 사이 공간에 상기 미세 버블이 혼합된 원수가 투입되고 상향으로 유동되며,
상기 미세 버블이 혼합된 원수가 상향으로 유동되는 동안 원수내의 응집 플럭에 미세 버블이 부착되어 이물질이 수면위로 부상되며,
상기 부상된 이물질을 1차 배출부(400)의 스크래퍼(420)가 회전하면서 배출 케이스(410) 내부로 이송하여 이물질이 아우터 케이스(O1) 외부로 배출되도록 하고,
상기 1차 배출부(400)에 의해 1차 처리된 원수는 미들 케이스(O2)와 인너 케이스(O3) 사이 공간으로 유동되며,
인너 케이스(O3)의 하측에 형성된 도입공(O3-1)을 통해 인너 케이스(O3) 내부 하측으로 상기 1차 처리된 원수가 유입되어 인너 케이스(O3) 내부에서 상승하며 여과재를 통과하여 정수된 후 정수 배출부(700)를 통해 외부로 배출되는 미세 버블을 이용한 일체형 정수 방법. - 제10항에 있어서,
상기 인너 케이스(O3) 내부에 배치된 세척부(600)의 제1세척 배관(610)을 통해 외부로부터 압축 공기가 투입되어 제2세척 배관(620)으로 투입됨과 동시에 상기 제2세척 배관(620)의 확경부(622)와 제1세척 배관(610) 사이의 공간을 통해 여과재가 흡입되어 제2세척 배관(620)을 통해 헤드(630) 내부로 투입되고,
상기 헤드(630) 내부로 투입된 여과재는 제2세척 배관(620)과 세척 케이스(640) 사이 공간을 통해 하강하며,
상기 하강하는 여과재에서 분리된 이물질은 상부 케이스 본체(641)의 개방부(641-1)를 통해 배출 케이스(641) 내부로 유동하여 배출 배관(652)를 통해 외부로 배출되고,
상기 상부 케이스 본체(641)의 개방부(641-1)를 통해 배출된 이물질은 배출 케이스(651)의 격벽(654)의 개방부(654-1)를 통해 유동하며,
조절부(670)의 핸들(671)을 회전하여 가변웨어(673)을 승하강시켜 상기 격벽(654)의 개방부(654-1) 면적을 조절하여 이물질 유량을 조절하는 미세 버블을 이용한 일체형 정수 방법.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| R401 | Registration of restoration |