KR20200020252A - Low Energy Type Filtration Apparatus Using Solar Energy and Operation Method Thereof - Google Patents

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KR20200020252A KR1020180095720A KR20180095720A KR20200020252A KR 20200020252 A KR20200020252 A KR 20200020252A KR 1020180095720 A KR1020180095720 A KR 1020180095720A KR 20180095720 A KR20180095720 A KR 20180095720A KR 20200020252 A KR20200020252 A KR 20200020252A
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Abstract

The present invention relates to a low energy type filtering device using solar energy and an operating method thereof. The low energy type filtering device of the present invention comprises: a filtering device body unit having a predetermined hollow cross section and height, and having a filtered water discharge pipe (103) at a predetermined position of a wall surface; and an energy generating unit. The filtering device body unit includes: a first slant plate having a narrow upper and wide lower structure, positioned at a predetermined height inside the filtering device body unit, having a first main pipe connection hole connected with a first main pipe mounted with a third valve for providing a moving path of raw water for filtration or backwash wastewater at a central part, and having a first through-pipe connection hole formed at the outside of the first main pipe connection hole; a second slant plate having a narrow upper and wide lower structure formed with a second through-pipe connection hole, and positioned to be spaced apart from a lower side of the first slant plate by a predetermined distance; a filtering material layer positioned to be spaced apart from a lower side of the second slant plate by a predetermined distance; a water collecting space positioned at a lower side of the filtering material layer; and at least one through-pipe provided for connecting the first and second through-pipe connection holes, and vertically extending to penetrate the filtering material layer.

Description

태양에너지를 이용한 저에너지형 여과장치 및 이의 운전방법{Low Energy Type Filtration Apparatus Using Solar Energy and Operation Method Thereof}Low Energy Type Filtration Apparatus Using Solar Energy and Operation Method Thereof}

본 발명은 태양에너지를 이용한 저에너지형 여과장치 및 이의 운전방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 여과장치의 운전에 필요한 에너지를 최소화하면서도 효과적으로 여과 및 세척이 가능한 태양에너지를 이용한 저에너지형 여과장치 및 이의 운전방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention relates to a low-energy type filtering device using solar energy and a method of operating the same, and more particularly, to a low-energy type filtering device using solar energy that can be effectively filtered and washed while minimizing the energy required for the operation of the filtering device. The purpose is to provide a method.

UN 세계 수자원 개발 보고서에 의하면, 2025년에는 세계 인구의 40%인 약 27억 명이 물 부족에 직면할 것이고, 전 세계 국가의 약 20%는 심각한 물 부족 현상이 발생할 것으로 전망하였다. 이는 공급은 한정되어 있는 반면 인구증가, 소득수준 향상 등으로 인해 수요가 계속 증가하기 때문이다.According to the UN World Water Development Report, by 2025, about 2.7 billion people, or 40% of the world's population, will face water shortages, and about 20% of the world's countries will experience severe water shortages. This is because supply is limited and demand continues to increase due to population growth and income levels.

먹는 물로 공급하는 물은 하천수, 호소수, 해수 등을 정화하는 과정을 거치게 되고, 하천수나 호소수는 일반적으로 응집공정, 침전공정, 여과공정, 흡착공정, 산화공정, 소독공정 등을 실시하여 오염물질을 제거하고 있다.Water supplied to drinking water undergoes a process of purifying river water, lake water, sea water, etc., and river water or lake water generally carries out flocculation process, precipitation process, filtration process, adsorption process, oxidation process, disinfection process, etc. It is being removed.

한편 여과공정은 원수에 포함되어 있는 각종 입자상 오염물질을 분리하는 공정으로, 여과공정에서 이들 입자상 물질을 완벽하게 제거하여야 한다. 만약 입자상 물질들이 많이 포함되어 있는 경우, 흡착재들 사이의 공간을 막거나 흡착되어야 할 용존성 오염물질이 충분히 흡착되지 않아 운전상의 문제점을 야기시킬 뿐만 아니라 처리수질이 악화되기도 한다. Meanwhile, the filtration process is a process of separating various particulate contaminants contained in raw water, and the particulate matter must be completely removed from the filtration process. If a large amount of particulate matter is contained, the space between the adsorbents or the dissolved contaminants to be adsorbed are not sufficiently adsorbed, leading to operational problems and deterioration of the treated water quality.

일반적인 여과공정은 모래층 및 자갈층 등의 여과재가 충진된 여과조가 이용되고 있으며, 모래층 상부에 원수를 주입하는 하향류 방식으로 여과를 진행하고, 주기적 또는 비주기적으로 자갈층, 모래층의 순으로 공급하여 이들 층들에 쌓인 입자상 물질을 제거하는 역세척 공정을 함께 실시하고 있는 실정이다.The general filtration process is using a filter tank filled with a filter material, such as sand and gravel layer, the filtration is carried out in a downflow method injecting raw water to the top of the sand layer, and periodically or aperiodically supplied in the order of gravel layer, sand layer these layers It is a situation to perform a backwash process to remove the particulate matter accumulated in the.

그러나 모래층 상부로 원수를 공급하여 입자상 물질을 제거하는 경우, 원수가 모래층 표면의 일부로만 공급되는 경우가 종종 발생하고, 게다가 역세척 공정시에는 역세척에 필요한 물을 하부에서 상부로 강하게 유동시켜야 하기 때문에 고압 펌프 등에 의존하는 경우가 대부분이다.However, when raw water is supplied to the top of the sand layer to remove particulate matter, the raw water is often supplied only as part of the surface of the sand layer. In addition, during the backwashing process, the water required for backwashing has to be strongly flowed from the bottom to the top. Therefore, most of them rely on high pressure pumps and the like.

따라서 안정적인 수질을 확보하고 나아가 경제적으로 운전할 수 있는 여과장치의 개발이 필요한 상황이다.Therefore, it is necessary to develop a filtration device that can secure stable water quality and further operate economically.

한국등록실용신안 제0388784호Korea Utility Model Registration No. 0888784

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 여과공정과 여재층의 역세척 공정시 에너지 소모가 적어 경제적으로 가동할 수 있는 여과장치 및 이의 운전방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a filtration device and an operation method thereof that can be operated economically with less energy consumption during the filtration process and the back washing process of the filter bed.

또한 본 발명에서는 여재층의 역세척 주기를 길게 함으로써 여과장치 단위 용적 당 투과수량을 최대한 확보할 수 있는 여과장치 및 이의 운전방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a filtration device and its operation method that can ensure the maximum amount of permeate per unit volume of the filter device by increasing the backwash cycle of the filter medium layer.

게다가 본 발명에서는 태양에너지로부터 전기를 생성하고 이를 사용함으로써 경제적으로 운전이 가능한 여과장치 및 이의 운전방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Furthermore, an object of the present invention is to provide a filtration apparatus and a method of operating the same, which are economically operable by generating electricity from the solar energy and using the same.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 태양에너지를 이용한 여과장치는, 내부가 비어 있는 소정형상의 단면과 높이를 가지며, 벽면 소정 위치에는 여과수 배출관(103)이 구비된 여과장치 본체부; 및 에너지 발생부를 포함하되,The filtration device using the solar energy of the present invention for solving the above problems, has a predetermined shape of the cross section and the height of the inside, the filtration device body portion provided with a filtered water discharge pipe 103 at a predetermined wall surface; And an energy generating unit,

상기 여과장치 본체부는, 상기 여과장치 본체부 내부 소정 높이에 위치하며, 중앙부에는 여과용 원수 또는 역세척 폐수의 이동통로를 제공하는 제3 밸브가 장착된 제1 메인관로가 연결되는 제1 메인관로 연결공이 구비되고, 상기 제1 메인관로 연결공 외측으로는 관통관 제1 연결공이 형성된 상협하광 구조를 갖는 제1 경사판; 관통관 제2 연결공이 형성된 상협하광 구조를 갖는 상기 제1 경사판 아래 소정 거리 이격되어 위치하는 제2 경사판; 상기 제2 경사판과 소정 거리 이격되어 아래에 위치하는 여과재층; 상기 여과재층 아래에 위치하는 집수공간; 및 상기 관통관 제1 연결공과 관통관 제2 연결공을 연결하도록 구비되되, 상기 여과재층을 관통하도록 수직으로 연장된 1개 이상의 관통관을 포함하는 것을 특징으로 한다.The filtration device main body is located at a predetermined height inside the filtration device main body, and in the central part is a first main pipe connected to a first main pipe equipped with a third valve for providing a moving passage for filtration raw water or backwash wastewater. A first inclined plate having a connecting hole and having an upper and lower light structure having a first connecting hole formed therein through a first connecting hole outside the first main pipe connecting hole; A second inclined plate spaced apart a predetermined distance from the first inclined plate having an upper narrow light structure having a second through hole formed therein; A filter material layer spaced below the second inclined plate by a predetermined distance; A collecting space located below the filter medium layer; And at least one through tube extending vertically to penetrate through the filter medium layer, provided to connect the through tube first connecting hole and the through tube second connecting hole.

여기서, 상기 에너지 발생부는, 태양광을 집광하여 전기에너지로 변환하여 주는 집광판, 상기 집광판에서 발생되는 전기에너지를 저장하는 축전지, 및 상기 축전지에 축전된 전기에너지를 교류로 변환하는 인버터를 포함할 수 있다.Here, the energy generation unit may include a light collecting plate for condensing sunlight into electrical energy, a storage battery for storing the electrical energy generated by the light collecting plate, and an inverter for converting the electrical energy stored in the storage battery into alternating current. have.

또한 본 발명의 여과장치는, 상기 여과재층의 역세척 시, 에어 또는 역세용수를 분사하는 제5 밸브가 장착된 제2 메인관로와 연결된 노즐부가 상기 제2 경사판과 상기 여과재층 사이에 더 구비될 수 있다.In addition, the filtration device of the present invention, when the backwashing of the filter medium layer, a nozzle portion connected to the second main pipe with a fifth valve for injecting air or backwashing water is further provided between the second inclined plate and the filter medium layer. Can be.

또한 본 발명의 여과장치는, 상기 여과재층의 역세척 시, 역세용수를 가압하기 위한 상기 제1 경사판 상부에 가압부재가 더 구비되는 것이 바람직하다.In addition, in the filtration device of the present invention, it is preferable that a pressing member is further provided on the upper portion of the first inclined plate for pressurizing the backwashing water during backwashing of the filter medium layer.

여기서, 상기 가압부재는 소정의 크기를 갖는 팽창과 수축이 가능한 재질로 이루어지고, 상기 가압부재를 상기 여과장치 본체부에 고정하기 위한 상기 가압부재 상부에 위치하는 가압부재 고정부, 상기 여과장치 본체부 내부 벽면과 밀착하도록 수직으로 이동하는 상기 가압부재 아래에 위치하는 가압부재 이동부 및 상기 가압부재에 유체를 공급하기 위한 제1 밸브가 장착된 유체 공급관로가 구비되고, 상기 제1 메인관로로 유입된 여과용 원수가 상기 여과재층 표면에 균일하게 공급될 수 있도록, 중심부에서 외곽부로 갈수록 단면적이 증가하는 다수개의 급수공이 상기 제2 경사판 표면에 더 구비되는 것이 더욱 바람직하다.Here, the pressing member is made of a material capable of expansion and contraction having a predetermined size, the pressing member fixing portion located above the pressing member for fixing the pressing member to the filtering device main body, the filtering device main body And a fluid supply line equipped with a pressurizing member moving part positioned below the pressurizing member vertically moving to be in close contact with the sub-inner wall and a first valve for supplying fluid to the pressurizing member. More preferably, the second slant plate surface further includes a plurality of feed holes whose cross sectional area increases from the center portion to the outer portion so that the filtered raw water is uniformly supplied to the surface of the filter medium layer.

게다가 본 발명의 여과장치는, 상기 제1 경사판 상부에는 가압부재의 팽창여부를 결정하기 위한 수위센서가 더 구비될 수 있다.In addition, the filtering device of the present invention, the first inclined plate may be further provided with a water level sensor for determining whether the pressing member is expanded.

또한 본 발명의 여과장치는, 상기 제1 메인관로 소정 위치에는, 여과재층의 역세척 폐수를 외부로 배출하기 위한 제1 보조관로, 및 상기 제2 메인관로와 연통되는 제2 보조관로가 더 구비되고, 상기 여과재층은 아래로 갈수로 입경이 작은 다층으로 이루어진 여과재가 충진될 수 있다.The filtration apparatus of the present invention further includes a first auxiliary pipe for discharging the backwash wastewater of the filter medium layer to the outside at a predetermined position in the first main pipe, and a second auxiliary pipe communicating with the second main pipe. The filter material layer may be filled with a filter material consisting of a multi-layer having a small particle diameter as the number thereof goes down.

상기 여과장치를 사용한 운전방법에 있어서, 여과용 원수를 상기 제1 메인관로로 소정시간 공급하여 여과공정을 수행하는 S-1 단계, 상기 여과용 원수의 공급을 중단하는 S-2 단계, 상기 에어 및 여과수로 여과재층의 세척을 수행하고, 발생한 역세척 폐수를 배출하는 S-3 단계, 및 상기 S-1 단계 내지 S-3 단계를 반복하여 실시하는 것을 특징으로 한다.In the operation method using the filtration device, S-1 step of performing a filtration process by supplying the raw water for filtration to the first main pipe for a predetermined time, S-2 step of stopping the supply of the filtration raw water, the air And performing the washing of the filter media layer with filtrate and repeating the step S-3 for discharging the generated backwash wastewater, and the steps S-1 to S-3.

여기서, 상기 S-3 단계는, 상기 제1 경사판 상부의 수위를 수위센서로 측정하는 단계 및 측정한 수위가 소정범위 이하로 낮아진 경우, 상기 유체 공급관로로 유체를 공급하여 가압부재를 팽창시키는 단계를 더 포함하고, 여과용 원수를 상기 제1 메인관로로 소정시간 공급하는 S-1 단계에서는, 상기 유체 배출관로를 개방하여 가압부재를 수축시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.Here, in the step S-3, the step of measuring the water level in the upper portion of the first inclined plate with a water level sensor and when the measured water level is lower than a predetermined range, supplying a fluid to the fluid supply line to expand the pressure member Further comprising, in the step S-1 of supplying the filtration raw water to the first main pipe for a predetermined time, it is preferable to further include the step of opening the fluid discharge pipe to shrink the pressing member.

본 발명의 여과장치 및 이의 운전방법에 의하면, 여과재층의 역세척 시 수두차를 이용하여 여과수를 여과재층 하부로 유도하기 때문에 별도의 동력을 필요로 하지 않아 저에너지로 여과장치를 운전하는 것이 가능하다는 이점이 있다.According to the filtration device of the present invention and its operation method, it is possible to operate the filtration device with low energy without requiring additional power because the filtration water is guided to the lower part of the filter medium layer by using the water head difference when backwashing the filter medium layer. There is an advantage.

또한 본 발명 여과장치의 본체부 상부에는 여과수를 가압할 수 있는 가압부재를 구비하고 있어, 여과수의 수두차가 작더라도 여과재층의 역세에 필요한 충분한 압력을 가할 수 있어 역세효율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.In addition, the upper part of the main body of the filtration device of the present invention is provided with a pressurizing member capable of pressurizing the filtrate, and even if the water head difference of the filtrate is small, it is possible to apply sufficient pressure necessary for backwashing the layer of the filter medium to improve the backwashing efficiency. have.

게다가 본 발명 여과장치에는, 상협하광 구조이면서 중심부에서 외각으로 갈수록 단면적이 증가하는 다수개의 급수공이 형성된 제2 경사판을 구비하고 있어, 여과재층에 공급하는 여과용 원수를 균일하게 공급하는 것이 가능하고, 따라서 여과재층의 역세척 주기를 길게 유지할 수 있다는 이점이 있다.Furthermore, the filtration device of the present invention is provided with a second inclined plate having a plurality of feed holes having a cross-border light structure and increasing in cross-sectional area from the center to the outer shell, whereby the raw water for filtration supplied to the filter medium layer can be uniformly supplied. Therefore, there is an advantage that the backwash cycle of the filter medium layer can be kept long.

더욱이 본 발명 여과장치는 태양에너지를 이용하고 있어 운전비용을 획기적으로 절감할 수 있다는 장점이 있다.Moreover, the present filtration device has the advantage that it is possible to drastically reduce the running cost because it uses the solar energy.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양에너지를 이용한 저에너지 여과장치의 개략 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시한 여과장치의 단면도로서, 여과용 원수를 여과하는 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 3은 제2 경사판의 확대사시도이다.
도 4는 도 1에 도시한 여과장치의 단면도로서, 역세용수를 사용하여 여과재층을 역세하는 과정을 설명하기 위한 것이다.
도 5는 가압부재의 확대단면도이다.
도 6은 본 발명의 여과장치를 이용한 운전방법 흐름도이다.
1 is a schematic perspective view of a low energy filtration device using solar energy according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the filtration device shown in FIG. 1 for explaining a process of filtering raw water for filtration.
3 is an enlarged perspective view of the second inclined plate.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the filtration apparatus shown in FIG. 1 for explaining a process of backwashing the filter media layer using backwash water.
5 is an enlarged cross-sectional view of the pressing member.
6 is a flowchart illustrating an operation method using the filtration device of the present invention.

본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms “comprise,” “have,” or “comprise” in this application are intended to indicate that there is a feature, number, step, component, part, or combination thereof described on the specification, but one or more other. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of features or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that another component may be present in the middle. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between" or "neighboring to" and "directly neighboring", should be interpreted as well.

또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In addition, all terms used herein, including technical or scientific terms, unless otherwise defined, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.

이하, 본 발명에 따른 태양에너지를 이용한 저에너지 여과장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, a low energy filtration device using solar energy according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same components in the drawings, and duplicate descriptions of the same components are omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양에너지를 이용한 저에너지 여과장치의 개략 사시도, 도 2는 도 1에 도시한 여과장치의 단면도로서, 여과용 원수를 여과하는 과정을 설명하는 도면, 도 3은 제2 경사판의 확대사시도, 그리고 도 4는 도 1에 도시한 여과장치의 단면도로서, 역세용수를 사용하여 여과재층을 역세하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a schematic perspective view of a low energy filtration device using solar energy according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the filtration device shown in FIG. 1, illustrating a process of filtering raw water for filtration, FIG. 4 is an enlarged perspective view of the second inclined plate, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the filtration apparatus shown in FIG. 1, illustrating a process of backwashing the filter media layer using backwash water.

본 발명에 따른 태양에너지를 이용한 저에너지형 여과장치는, 여과장치 본체부(100), 상기 여과장치 본체부(100) 내부에 위치하는 제1 경사판(110), 제2 경사판(120), 노즐부(130), 여과재층(140), 집수공간(150), 가압부재(160) 및 관통관(170), 그리고 다수의 전자 밸브 개폐에 필요한 전기에너지를 공급하기 위한 에너지 발생부(200)를 포함하여 이루어진다.Low-energy type filtration device using solar energy according to the present invention, the filter unit body portion 100, the first inclined plate 110, the second inclined plate 120, the nozzle unit located inside the filter unit main body 100, 130, the filter medium layer 140, the collecting space 150, the pressure member 160 and the through tube 170, and an energy generating unit 200 for supplying electrical energy required to open and close a plurality of solenoid valves. It is done by

상기 여과장치 본체부(100)는 단면이 원형 또는 다각형 등 소정 형상으로 이루어져 있으며, 제1 경사판(110), 제2 경사판(120), 노즐부(130), 여과재층(140), 집수공간(150), 가압부재(160) 및 관통관(170) 등을 수용할 수 있도록 내부가 비어 있는 소정의 높이를 갖는다. 여기서, 상기 여과장치 본체부(100)의 재질은 특별히 제한하지 않지만, 일예로 내식성 및 내구성을 갖는 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.The filter device main body 100 has a predetermined cross-section, such as a circular or polygonal shape, the first inclined plate 110, the second inclined plate 120, the nozzle unit 130, the filter medium layer 140, the collecting space ( 150) has a predetermined height empty inside to accommodate the pressing member 160, the through tube 170, and the like. Here, the material of the filter main body 100 is not particularly limited, but is preferably made of a metal having corrosion resistance and durability as an example.

상기 여과장치 본체부(100) 내부의 소정 높이에는 제1 경사판(110)이 구비되고, 상기 제1 경사판(110)은 여과용 원수나 역세척 폐수가 이동하는 통로로 작용한다. The first inclined plate 110 is provided at a predetermined height inside the filtration apparatus main body 100, and the first inclined plate 110 serves as a passage through which raw water for filtration or backwash wastewater moves.

구체적으로, 상기 제1 경사판(110)의 중앙부에는 제1 메인관로 연결공(111)이 형성되어 있고, 상기 제1 메인관로 연결공(111) 외측으로는 1개 이상의 관통관 제1 연결공(112)이 구비되어 있다. 여기서, 제1 메인관로 연결공(111)에는, 여과용 원수을 공급하거나, 여과재층(140)에 쌓인 오염물질 입자층(141)을 배출시키기 위한 제1 메인관로(180)가 연결된다. 또 1개 이상의 관통관 제1 연결공(112)에는 후술할 관통관(170)이 장착된다.Specifically, a first main pipe connection hole 111 is formed in the central portion of the first inclined plate 110, and at least one through pipe first connection hole outside the first main pipe connection hole 111 ( 112). Here, the first main pipe line 180 is connected to the first main pipe connection hole 111 to supply raw water for filtration or to discharge the pollutant particle layer 141 accumulated in the filter medium layer 140. In addition, the at least one through tube first connection hole 112 is equipped with a through tube 170 to be described later.

상기 제1 경사판(110)은 정면에서 바라볼 때, 상부는 좁고 하부는 넓은 상협하광구조인 것이 바람직하다. 이는 여과재층(140) 역세척 시 발생하는 역세척 폐수를 용이하게 집수하기 위한 것이다.When the first inclined plate 110 is viewed from the front, it is preferable that the upper portion is narrow and the lower side is a wide narrow light structure. This is to easily collect the backwash wastewater generated during backwashing of the filter medium layer 140.

상기 제1 경사판(110) 아래에는 상기 여과재층(140) 표면에 여과용 원수를 가 균일하게 공급하기 위한 제2 경사판(120)이 구비된다. A second inclined plate 120 is provided below the first inclined plate 110 to uniformly supply raw filtration water to the surface of the filter medium layer 140.

구체적으로, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 제2 경사판(120)은 상기 제1 경사판(110)과 유사한 상협하광 구조이며, 후술할 관통관(170)이 장착되는 1개 이상의 관통공 제2 연결공(122)과 다수개의 급수공(121)이 형성되어 있다.Specifically, as shown in FIG. 3, the second inclined plate 120 has a top and bottom light structure similar to that of the first inclined plate 110, and at least one through hole second to which a through tube 170 to be described later is mounted. The connection hole 122 and the plurality of water supply holes 121 are formed.

특히, 상기 다수개의 급수공(121)은 중심부, 즉 단면적이 상대적으로 좁은 상부에 형성된 급수공(121)의 단면적은 작고, 외곽부인 하부로 갈수록 급수공(121)의 단면적이 점진적으로 커지도록 형성되는 것이 바람직하다.In particular, the plurality of water supply holes 121 is formed so that the cross-sectional area of the water supply hole 121 formed in the upper portion of the center, that is, the relatively narrow cross-sectional area is small, and the cross-sectional area of the water supply hole 121 gradually increases toward the lower portion of the outer portion. It is desirable to be.

여과재를 사용한 여과공정의 경우, 입자상 물질은 여과재 표면에서 주로 제거되며 따라서 여과시간을 늘이거나 입자상 물질의 여과 효율을 향상시키기 위해서는 여과재 표면에 원수를 균일하게 공급하는 것이 매우 중요하다. 본 발명에서는 전술한 바와 같은 상협하광 구조이고 게다가 중심부에서 외각으로 갈수록 단면적이 증가하는 다수개의 급수공(121)이 형성된 제2 경사판(120)을 구비하고 있어, 여과재층(140)에 공급하는 여과용 원수를 매우 균일하게 공급하는 것이 가능하다. 즉, 제2 경사판(120) 중심부근으로 공급된 여과용 원수는 단면적이 상대적으로 작은 급수공(121)으로 일부만 통과하고, 나머지는 경사판(120)을 따라 흘러가면서 급수공(121)을 통과하기 때문에 여과재층(140)의 모든 표면을 활용할 수 있다는 이점이 있다.In the case of a filtration process using a filter medium, particulate matter is mainly removed from the surface of the filter medium. Therefore, in order to increase the filtration time or improve the filtration efficiency of the particulate material, it is very important to uniformly supply raw water to the surface of the filter medium. In the present invention, the second inclined plate 120 is formed as described above, and the second inclined plate 120 is formed with a plurality of feed holes 121 whose cross-sectional area increases from the center to the outer shell, and is supplied to the filter medium layer 140. It is possible to supply the raw water very uniformly. That is, the raw water for filtration supplied to the center portion of the second inclined plate 120 passes only a part of the feed hole 121 having a relatively small cross-sectional area, and the rest passes along the inclined plate 120 to pass through the water supply hole 121. Therefore, there is an advantage that all surfaces of the filter medium layer 140 may be utilized.

상기 제2 경사판(120) 아래에는 여과재층(140)이 충진된다. 상기 여과재층(140)은 여과용 원수에 포함되어 있는 조대입자 및 미세입자를 제거하기 위한 것으로 아래로 갈수록 입경이 작은 여과재가 충진될 수 있다. 일예로, 상기 여과재는 자갈, 모래, 안트라사이트 및 활성탄 중 1종 이상일 수 있으나, 이에 제한하지 않는다.The filter medium layer 140 is filled under the second inclined plate 120. The filter medium layer 140 is to remove coarse particles and microparticles contained in the raw water for filtration and may be filled with a filter medium having a smaller particle size downward. For example, the filter medium may be at least one of gravel, sand, anthracite, and activated carbon, but is not limited thereto.

상기 여과재층(140) 아래에는 소정의 공간부를 갖는 집수공간(150)이 구비된다. 상기 집수공간(150)에는 여과재층(140)을 통과하면서 입자상 물질이 제거된 깨끗한 여과수가 모이는 곳으로, 이렇게 모인 여과수는 후술할 관통관(170)을 경유하여 제1 경사판(110) 상부로 이동한 후 외부로 배출된다.Under the filter medium layer 140 is provided a collecting space 150 having a predetermined space. The collecting space 150 is a place where clean filtered water from which particulate matter is removed while passing through the filter medium layer 140 is collected, and the collected filtered water moves to the upper portion of the first inclined plate 110 via the through pipe 170 which will be described later. It is then discharged to the outside.

상기 제2 경사판(120)과 여과재층(140) 사이에는 노즐부(130)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 여과용 원수를 여과재층(140)으로 통과시키면 여과용 원수에 포함되어 있던 입자상 물질이 여과재층(140)에서 제거되지만, 여과재층(140)에서 제거된 입자상 물질이 여과재의 공극을 폐쇄하게 되어 여과용 원수가 여과재층(140)을 잘 통과하지 못하게 되다. 따라서 일정시간 또는 일정량의 여과용 원수를 공급한 이후에는 주기적 또는 비주기적으로 여과재층(140)을 세척하는 역세과정을 실시하는 것이 일반적이고, 이때 여과용 원수의 공급방향과 반대방향으로 여과수를 공급하면 여과재층(140)의 표면에 쌓인 오염물질 입자층(141)과 여과재 사이 공극을 막고 있는 입자들이 떨어져 여과성능을 회복하게 된다.The nozzle unit 130 may be further provided between the second inclined plate 120 and the filter medium layer 140. When the raw water for filtration passes through the filter medium layer 140, the particulate matter contained in the raw water for filtration is removed from the filter medium layer 140, but the particulate matter removed from the filter medium layer 140 closes the pores of the filter medium and is filtered. The raw water does not pass through the filter medium layer 140 well. Therefore, after supplying the raw water for filtration for a predetermined time or a certain amount, it is common to carry out a backwashing process to wash the filter medium layer 140 periodically or aperiodically, in which case the filtrate is supplied in a direction opposite to the supply direction of the raw water for filtration. If the particles blocking the pores between the contaminant particle layer 141 and the filter medium accumulated on the surface of the filter medium layer 140 is dropped to restore the filtering performance.

그러나 여과재층(140) 상부에 축적된 오염물질 입자층(141)의 양이 너무 많은 경우에는, 여과재층(140) 하부로 공급되는 역세수가 잘 통과하지 못하게 되고 따라서 역세효율이 떨어지는 결과를 초래한다. 본 발명에서는 오염물질 입자층(141)을 용이하게 파쇄, 분산시킬 수 있도록 여과재층(140) 상부에 에어 또는 물을 분사할 수 있는 노즐부(130)를 더 구비하고 있어, 여과재층(140)의 역세를 매우 효율적으로 수행할 수 있다는 이점이 있다. However, if the amount of the pollutant particle layer 141 accumulated on the filter medium layer 140 is too large, the backwash water supplied to the filter medium layer 140 may not pass well, resulting in a decrease in backwash efficiency. The present invention further includes a nozzle unit 130 for injecting air or water to the filter medium layer 140 so that the pollutant particle layer 141 can be easily broken and dispersed. The advantage is that backwashing can be carried out very efficiently.

상기 노즐부(130) 일측에는 제2 메인관로(190)가 연결되어 있고, 또 상기 제2 메인관로(190)에는 제1 메인관로(180)와 연통되도록 제2 보조관로(182)와 제5 밸브(191)가 구비된다. 따라서 노즐부(130)에 에어만 공급하는 경우에는 제2 보조관로(182)를 폐쇄하고 콤프레서(미도시)로부터 이송되는 압축공기를 공급하며, 역세용수를 공급하는 경우에는 제2 보조관로(182)를 개방함으로써, 에어 또는 역세용수를 선택할 수 있다.The second main pipe line 190 is connected to one side of the nozzle unit 130, and the second auxiliary pipe line 182 and the fifth main pipe line 190 communicate with the first main pipe line 180. The valve 191 is provided. Accordingly, when only air is supplied to the nozzle unit 130, the second auxiliary pipe 182 is closed and compressed air is transferred from a compressor (not shown). When the backwash water is supplied, the second auxiliary pipe 182 is closed. ), Air or backwash water can be selected.

본 발명의 여과장치는 상기 제1 경사판(110), 제2 경사판(120) 그리고 여과재층(140)을 순차적으로 관통하는 수직으로 연장된 1개 이상의 관통관(170)을 더 구비하고 있다.The filtration apparatus of the present invention further includes one or more vertically extending through-tubes 170 sequentially passing through the first inclined plate 110, the second inclined plate 120, and the filter medium layer 140.

구체적으로 상기 관통관(170)은 상기 제1 경사판(110)의 관통관 제1 연결공(112)과 제2 경사판(120)의 관통관 제2 연결관(122)을 관통한 후, 다시 여과재층(140)을 통과하도록 위치한다. 여기서 상기 관통관(170)은 상부와 하부는 개방되고 측면은 폐쇄된 원기둥 또는 사각기둥일 수 있으나, 이에 제한하지 않는다.Specifically, the through pipe 170 penetrates the through pipe first connecting hole 112 of the first inclined plate 110 and the through pipe second connecting pipe 122 of the second inclined plate 120, and then, again, the filter medium. Positioned to pass through layer 140. Here, the through tube 170 may be an open cylinder or a square cylinder with an upper portion and a lower portion open, but is not limited thereto.

따라서 여과재층(140) 아래에 위치하는 집수공간(150)의 여과수가 상기 제1 경사판(110) 상부로 이동하거나, 또는 제1 경사판(110) 상부의 여과수가 집수공간(150)으로 이동하는 것은 가능하지만, 제1 경사판(110)과 제2 경사판(120) 사이 또는 제2 경사판(120)과 여과재층(140) 사이에 공급되는 여과용 원수와 역세척 폐수는 관통관(170) 내부로 유입될 수 없다.Therefore, the filtered water of the collecting space 150 located below the filter medium layer 140 moves to the upper portion of the first inclined plate 110, or the filtered water of the upper portion of the first inclined plate 110 moves to the collecting space 150. Although possible, the raw water for filtration and backwash wastewater supplied between the first inclined plate 110 and the second inclined plate 120 or between the second inclined plate 120 and the filter medium layer 140 flows into the through pipe 170. Can't be.

본 발명의 여과장치는, 여과재층(140)의 역세효과를 향상시키고 또 저에너지로 여과장치의 운전이 가능하도록 제1 경사판(110) 상부에 가압부재(160)를 더 포함하고 있다.The filtration device of the present invention further includes a pressing member 160 on the first inclined plate 110 to improve the backwashing effect of the filter medium layer 140 and to operate the filtration device with low energy.

가압부재의 확대단면도인 도 5를 참고하면서 구체적으로 설명하면, 상기 가압부재(160)는 여과장치 본체부(100) 내부 상측에 위치하며, 소정의 크기를 가지고 팽창과 수축이 가능한 고무 등의 탄성재질로 이루어져 있다. Specifically, referring to FIG. 5, which is an enlarged cross-sectional view of the pressing member, the pressing member 160 is positioned above the inner portion of the filtration apparatus main body 100 and has elasticity such as rubber having a predetermined size and capable of expanding and contracting. It is made of material.

또 상기 가압부재(160) 상부에는 일측이 여과장치 본체부(100)에 고정된 가압부재 고정부(163)가 구비되고, 가압부재(160) 아래에는 가압부재 이동부(164)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 가압부재 고정부(163)는 상기 가압부재(160)가 여과장치 본체부(100) 소정 위치에 고정되도록 지지하고, 가압부재 이동부(164)는 상기 가압부재(160)의 수축과 팽창을 자유롭게 허용할 수 있도록 가압부재(160)에만 고정되어 있다.In addition, the upper side of the pressing member 160 is provided with a pressing member fixing part 163, one side of which is fixed to the filtration apparatus main body 100, and the pressing member moving unit 164 is further provided below the pressing member 160. It is preferable. The pressing member fixing part 163 supports the pressing member 160 to be fixed at a predetermined position of the filtration apparatus main body 100, and the pressing member moving part 164 contracts and expands the pressing member 160. It is fixed only to the pressing member 160 to allow freely.

여기서, 상기 가압부재 이동부(164)는 제2 경사판(120) 상부의 여과수를 하방으로 가압할 수 있도록 여과장치 본체부(100) 내부 벽면과 밀착하는 것이 바람직하고, 소정의 두께를 가지며 탄성을 갖는 고무 또는 실리콘재질로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.Here, the pressing member moving part 164 is preferably in close contact with the inner wall surface of the filtration device main body 100 so as to press the filtered water of the upper portion of the second inclined plate 120 downward, has a predetermined thickness and elasticity It is more preferable that it consists of rubber | gum or silicone material which has.

상기 가압부재(160)의 팽창과 수축을 위하여, 제1 밸브(165)가 구비된 유체 공급관로(161)와 제2 밸브(166)가 구비된 유체 배출관로(162)가 가압부재(160) 일측에 연결되고, 여과장치 본체부(100) 내부에는 수위센서(101)가 구비된다. 즉, 여과재층(140) 역세척 시, 제1 경사판(110) 상부의 수위를 수위센서(101)가 연속적으로 측정하고, 소정 수위 이하로 낮아지면 제1 밸브(165)의 개방을 통해 유체를 공급하여 가압부재(160)를 팽창시킨다. 반대로 여과재층(140)의 역세가 종료되면, 제1 밸브(165)를 닫아 유체 공급관로(161)를 폐쇄하는 한편, 제2 밸브(166)를 개방하여 가압부재(160)가 자연 수축하도록 유도한다.In order to expand and contract the pressure member 160, the fluid supply line 161 having the first valve 165 and the fluid discharge line 162 having the second valve 166 are provided with the pressure member 160. It is connected to one side, the water level sensor 101 is provided inside the filtration device main body 100. That is, when backwashing the filter medium layer 140, the water level sensor 101 continuously measures the level of the upper portion of the first inclined plate 110, and when the fluid level is lowered below the predetermined level, fluid is opened through the opening of the first valve 165. Supply to expand the pressure member 160. On the contrary, when the backwashing of the filter medium layer 140 is finished, the first valve 165 is closed to close the fluid supply line 161, while the second valve 166 is opened to induce the pressure member 160 to naturally contract. do.

한편, 제1 경사판(110)의 제1 메인관로 연결공(111)에는 여과용 원수를 공급하거나 역세척 폐수를 외부로 배출하기 위한 제1 메인관로(180)가 연결되고, 상기 제1 메인관로(180)에는 제1 및 제2 보조관로(181, 182)가 구비되어 있다.Meanwhile, a first main pipe line 180 is connected to the first main pipe connection hole 111 of the first inclined plate 110 to supply raw water for filtration or to discharge the backwash wastewater to the outside. The first and second auxiliary pipes 181 and 182 are provided at 180.

또 제1 메인관로(180)에는 제3 밸브(183), 제1 보조관로(181)에는 제4 밸브(184) 그리고 제2 보조관로(182)와 제2 메인관로(190)로 만나는 위치에는 제5 밸브(191)가 구비될 수 있다. In addition, at the position where the first main pipe line 180 meets with the third valve 183, the first auxiliary pipe line 181, the fourth valve 184, and the second auxiliary pipe line 182 and the second main pipe line 190. The fifth valve 191 may be provided.

도면 부호 103은 여과수 배출관으로 여과장치 본체부(100)의 소정 높이에 구비되며 벽면을 관통하도록 구비되어 있고, 도면 부호 102는 기체를 배출하기 위한 배출관이다.Reference numeral 103 denotes a filtered water discharge tube provided at a predetermined height of the filtration apparatus main body 100 and penetrates a wall, and reference numeral 102 denotes a discharge tube for discharging gas.

한편 본 발명에서는 다수개의 밸브 개폐를 위한 전원으로 태양에너지를 활용할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, solar energy may be utilized as a power source for opening and closing a plurality of valves.

구체적으로, 도 2 및 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 에너지 발생부(200)는, 태양광을 집광하여 전기에너지로 변환하여 주는 집광판(210), 상기 집광판(210)에서 발생되는 전기에너지를 저장하는 축전지(220), 및 상기 축전지(220)에 축전된 전기에너지를 교류로 변환하여 제1 밸브(165), 제2 밸브(166), 제3 밸브(183), 제4 밸브(184) 및 제5 밸브(191) 중 어느 하나 이상의 밸브로 전원을 공급하여 주는 인버터(230)로 구성될 수 있다.Specifically, as shown in Figures 2 and 4, the energy generating unit 200 of the present invention, the light collecting plate 210 for condensing the sunlight into electrical energy, the electrical energy generated by the light collecting plate 210 Storage battery 220 for storing the, and the electrical energy stored in the battery 220 is converted into alternating current by the first valve 165, the second valve 166, the third valve 183, the fourth valve 184 And an inverter 230 that supplies power to at least one of the fifth valve 191.

여기서, 상기 집광판(210)은 태양의 위치와 고도에 따라 각도를 변경함으로써 직사광을 보다 많이 축적할 수 있도록 각도 조절부재(미도시)를 사용하여 집광판(210)의 각도를 변경하는 것이 바람직하다.Here, the light collecting plate 210 may change the angle of the light collecting plate 210 by using an angle adjusting member (not shown) so as to accumulate more direct sunlight by changing the angle according to the position and altitude of the sun.

이하에서는 도 2, 4 및 6을 참조하면서 전술한 여과장치를 사용한 운전방법에 관해 설명하기로 한다. 본 발명에 따른 운전방법은, 여과용 원수를 상기 제1 메인관로(180)로 소정시간 공급하여 여과공정을 수행하는 S-1 단계, 상기 여과용 원수의 공급을 중단하는 S-2 단계, 및 상기 에어 및 여과수로 여과재층(140)의 세척을 수행하고, 발생한 역세척 폐수를 배출하는 S-3 단계를 포함하며, 이들 S-1 단계 내지 S-3 단계가 반복된다.Hereinafter, an operation method using the above-described filtration device will be described with reference to FIGS. 2, 4, and 6. Operation method according to the present invention, S-1 step of performing a filtration process by supplying the raw water for filtration to the first main pipe 180 for a predetermined time, S-2 step of stopping the supply of the raw water for filtration, and The filter medium layer 140 is washed with air and filtered water, and an S-3 step of discharging the generated backwash wastewater is performed, and these steps S-1 to S-3 are repeated.

구체적으로, S-1 단계에서는 제1 메인관로(180)의 제3 밸브(183)는 개방하고, 나머지 제4 밸브(184)와 제5 밸브(191)는 폐쇄시켜, 여과용 원수를 제2 경사판(120) 상부면으로 공급한다. 여과재층(140)을 통과하면서 입자상 물질이 제거된 여과수는 집수공간(150) 및 관통관(170)을 경유한 후, 여과수 배출관(103)을 통해 외부로 배출된다. 물론, 역세척 시 가압부재(160)를 팽창시킨 경우에는 여과용 원수를 공급하기 전 또는 공급과 함께 유체 배출관로(162)의 제2 밸브(166)를 개방하여 가압부재(160)를 수축시켜야 함은 자명하다.Specifically, in step S-1, the third valve 183 of the first main pipe line 180 is opened, and the remaining fourth valve 184 and the fifth valve 191 are closed to filter the raw water for filtration. The inclined plate 120 is supplied to the upper surface. The filtered water from which the particulate matter is removed while passing through the filter medium layer 140 is discharged to the outside through the filtered water discharge pipe 103 after passing through the collecting space 150 and the through pipe 170. Of course, when the pressurizing member 160 is expanded during backwashing, the pressurizing member 160 must be contracted by opening the second valve 166 of the fluid discharge line 162 before or with supply of the raw water for filtration. Ham is self-evident.

여과용 원수를 일정 시간 공급한 이후에는 여과재층(140)에 쌓인 오염물질 입자층(141)을 제거하기 위한 역세척이 요구되고 따라서 여과용 원수의 공급을 중단한다(S-2 단계).After supplying the raw water for filtration for a certain time, backwashing is required to remove the pollutant particle layer 141 accumulated in the filter medium layer 140, and thus the supply of the raw water for filtration is stopped (step S-2).

S-3 단계에서는, 제1 메인관로(180)의 제3 밸브(183)를 폐쇄하고, 제4 밸브(184)를 개방한다. 또 제5 밸브(191)는 에어를 공급할 것인지 아니면 역세용수를 공급할 것인지 선택하여 밸브의 개폐 각도를 조절한다. 만약 에어만을 공급하는 경우에는 제2 메인관로(190)와 제2 보조관로(182)가 연통되지 않도록 제5 밸브(191)의 개폐 각도를 조절하고, 반대로 역세용수를 공급하는 경우에는 제2 메인관로(190)와 제2 보조관로(182)가 연통되도록 제5 밸브(191)의 개폐 각도를 조절한다.In step S-3, the third valve 183 of the first main pipe 180 is closed and the fourth valve 184 is opened. The fifth valve 191 adjusts the opening and closing angle of the valve by selecting whether to supply air or backwash water. If only air is supplied, the opening and closing angle of the fifth valve 191 is adjusted so that the second main pipe 190 and the second auxiliary pipe 182 do not communicate with each other. The opening and closing angle of the fifth valve 191 is adjusted to communicate the pipe line 190 and the second auxiliary pipe line 182.

그러면 제2 메인관로(190)로 공급되는 에어 또는 역세용수는 노즐부(130)를 통해 여과재층(140) 상부로 분사되고, 이와 동시에 또는 이후에 제1 경사판(110) 상부의 여과수가 관통관(170)과 집수공간(150)을 경유한 후, 여과재층(140) 아래에서 위로 이동하고, 오염물질이 포함된 역세척 폐수는 제1 메인관로(180)와 제1 보조관로(181)로 배출된다.Then, the air or backwashing water supplied to the second main pipe passage 190 is sprayed to the upper part of the filter medium layer 140 through the nozzle unit 130, and at the same time or after, the filtered water of the upper portion of the first inclined plate 110 passes through the through pipe. After passing through the 170 and the collecting space 150, the filter medium 140 moves upward, and the backwash wastewater containing the contaminants is transferred to the first main pipe 180 and the first auxiliary pipe 181. Discharged.

여기서, 상기 제1 경사판(110) 상부의 여과수가 관통관(170)으로 이동하는 단계에서는, 제1 경사판(110) 상부의 수위를 수위센서(101)로 측정하고, 만약 수위가 소정범위 이하로 낮아진 경우에는 유체 공급관로(161)의 제1 밸브(165) 개방을 통해 유체를 공급하여 가압부재(160)를 팽창시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.Here, in the step of moving the filtered water of the upper portion of the first inclined plate 110 to the through-tube 170, the water level of the upper portion of the first inclined plate 110 is measured by the water level sensor 101, if the water level is below a predetermined range If lowered, it is preferable to further include expanding the pressurizing member 160 by supplying a fluid through the opening of the first valve 165 of the fluid supply passage 161.

상기와 같이, 가압부재(160)를 팽창시켜 여과수를 가압하게 되면, 여과수의 수위가 낮더라도 여과재층(140)의 역세에 필요한 충분한 압력을 가할 수 있어 역세효율을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.As described above, when the pressurizing member 160 is expanded to pressurize the filtrate, even if the level of the filtrate is low, sufficient pressure necessary for backwashing the filter medium layer 140 may be applied, thereby improving backwashing efficiency.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연하다. The specific parts of the present invention have been described in detail above, and to those skilled in the art, these specific descriptions are merely preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereto. It is apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope and spirit of the art, and such variations and modifications are within the scope of the appended claims.

100 : 여과장치 본체부
101 : 수위센서 102 : 기체 배출관
103 : 여과수 배출관
110 : 제1 경사판
111 : 제1 메인관로 연결공 112 : 관통관 제1 연결공
120 : 제2 경사판
121 : 급수공 122 : 관통관 제2 연결공
130 : 노즐부
140 : 여과재층
141 : 오염물질 입자층
150 : 집수공간
160 : 가압부재
161 : 유체 공급관로 162 : 유체 배출관로
163 : 가압부재 고정부 164 : 가압부재 이동부
165 : 제1 밸브 166 : 제2 밸브
170 : 관통관
180 : 제1 메인관로
181 : 제1 보조관로 182 : 제2 보조관로
183 : 제3 밸브 184 : 제4 밸브
190 : 제2 메인관로
191 : 제5 밸브
200 : 에너지 발생부
210 : 집광판 220 : 축전지
230 : 인버터
100: filtration unit body
101: water level sensor 102: gas discharge pipe
103: filtered water discharge pipe
110: first inclined plate
111: first main pipe connection hole 112: through pipe first connection hole
120: second inclined plate
121: water supply hole 122: through-hole second connection hole
130: nozzle unit
140: filter medium layer
141: pollutant particle layer
150: catchment space
160: pressure member
161: fluid supply line 162: fluid discharge line
163: pressing member fixing portion 164: pressing member moving part
165: first valve 166: second valve
170: through tube
180: first main pipe
181: first auxiliary pipe 182: second auxiliary pipe
183: third valve 184: fourth valve
190: second main pipe
191: fifth valve
200: energy generating unit
210: light collecting plate 220: storage battery
230: inverter

Claims (10)

내부가 비어 있는 소정형상의 단면과 높이를 가지며, 벽면 소정 위치에는 여과수 배출관(103)이 구비된 여과장치 본체부(100); 및
에너지 발생부(200)를 포함하되,
상기 여과장치 본체부(100)는, 상기 여과장치 본체부(100) 내부 소정 높이에 위치하며, 중앙부에는 여과용 원수 또는 역세척 폐수의 이동통로를 제공하는 제3 밸브(183)가 장착된 제1 메인관로(180)가 연결되는 제1 메인관로 연결공(111)이 구비되고, 상기 제1 메인관로 연결공(111) 외측으로는 관통관 제1 연결공(112)이 형성된 상협하광 구조를 갖는 제1 경사판(110); 관통관 제2 연결공(122)이 형성된 상협하광 구조를 갖는 상기 제1 경사판(110) 아래 소정 거리 이격되어 위치하는 제2 경사판(120); 상기 제2 경사판(120)과 소정 거리 이격되어 아래에 위치하는 여과재층(140); 상기 여과재층(140) 아래에 위치하는 집수공간(150); 및 상기 관통관 제1 연결공(112)과 관통관 제2 연결공(122)을 연결하도록 구비되되, 상기 여과재층(140)을 관통하도록 수직으로 연장된 1개 이상의 관통관(170)을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 여과장치.
A filtration apparatus main body 100 having a predetermined cross section and a height having an empty inside, and having a filtered water discharge pipe 103 at a predetermined position on a wall; And
Including the energy generating unit 200,
The filtration device main body 100 is located at a predetermined height inside the filtration device main body 100, and the center portion is provided with a third valve 183 provided with a moving passage for filtration raw water or backwash wastewater. 1 is provided with a first main pipe connection hole 111 to which the main pipe line 180 is connected, and an upper narrow down light structure having a through pipe first connection hole 112 formed outside the first main pipe connection hole 111. First inclined plate 110 having; A second inclined plate 120 positioned below the first inclined plate 110 having an upper and lower light structure having a second pipe hole 122 formed therethrough; A filter medium layer 140 spaced apart from the second inclined plate 120 by a predetermined distance; A collecting space 150 positioned below the filter medium layer 140; And at least one through tube 170 vertically extending to penetrate the filter medium layer 140 and provided to connect the through tube first connecting hole 112 and the through tube second connecting hole 122. Filtration device using solar energy, characterized in that.
제1항에 있어서,
상기 에너지 발생부(200)는, 태양광을 집광하여 전기에너지로 변환하여 주는 집광판(210), 상기 집광판(210)에서 발생되는 전기에너지를 저장하는 축전지(220), 및 상기 축전지(220)에 축전된 전기에너지를 교류로 변환하는 인버터(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 여과장치.
The method of claim 1,
The energy generating unit 200, the light collecting plate 210 for condensing the sunlight into electrical energy, the storage battery 220 for storing the electrical energy generated in the light collecting plate 210, and the storage battery 220 Filtration device using solar energy, characterized in that it comprises an inverter 230 for converting the stored electrical energy into alternating current.
제2항에 있어서,
상기 여과재층(140)의 역세척 시, 에어 또는 역세용수를 분사하는 제5 밸브(191)가 장착된 제2 메인관로(190)와 연결된 노즐부(130)가 상기 제2 경사판(120)과 상기 여과재층(140) 사이에 더 구비된 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 여과장치.
The method of claim 2,
When backwashing the filter medium layer 140, a nozzle unit 130 connected to a second main pipe 190 equipped with a fifth valve 191 for injecting air or backwashing water may be connected to the second inclined plate 120. Filtration device using solar energy, characterized in that further provided between the filter medium layer 140.
제2항에 있어서,
상기 여과재층(140)의 역세척 시, 역세용수를 가압하기 위한 상기 제1 경사판(110) 상부에 가압부재(160)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 여과장치.
The method of claim 2,
When backwashing the filter material layer 140, the filtering device using solar energy, characterized in that the pressing member 160 is further provided on the first inclined plate 110 for pressurizing the backwashing water.
제4항에 있어서,
상기 가압부재(160)는 소정의 크기를 갖는 팽창과 수축이 가능한 재질로 이루어지고,
상기 가압부재(160)를 상기 여과장치 본체부(100)에 고정하기 위한 상기 가압부재(160) 상부에 위치하는 가압부재 고정부(163); 상기 여과장치 본체부(100) 내부 벽면과 밀착하도록 수직으로 이동하는 상기 가압부재(160) 아래에 위치하는 가압부재 이동부(164); 및 상기 가압부재(160)에 유체를 공급하기 위한 제1 밸브(165)가 장착된 유체 공급관로(161)가 구비되고,
상기 제1 메인관로(180)로 유입된 여과용 원수가 상기 여과재층(140) 표면에 균일하게 공급될 수 있도록, 중심부에서 외곽부로 갈수록 단면적이 증가하는 다수개의 급수공(121)이 상기 제2 경사판(120) 표면에 더 구비된 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 여과장치.
The method of claim 4, wherein
The pressing member 160 is made of a material capable of expansion and contraction having a predetermined size,
A pressing member fixing part 163 positioned on the pressing member 160 to fix the pressing member 160 to the filtration apparatus main body 100; A pressing member moving part 164 positioned below the pressing member 160 vertically moving to be in close contact with the inner wall of the filtering device main body 100; And a fluid supply line 161 equipped with a first valve 165 for supplying a fluid to the pressing member 160.
A plurality of water supply holes 121 having a cross-sectional area increasing from a central portion to an outer portion thereof so that the raw water for filtration introduced into the first main pipe 180 may be uniformly supplied to the surface of the filter medium layer 140. Filtration device using solar energy, characterized in that further provided on the inclined plate (120) surface.
제5항에 있어서,
상기 제1 경사판(110) 상부에는 가압부재(160)의 팽창여부를 결정하기 위한 수위센서(101)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 여과장치.
The method of claim 5,
Filtration device using solar energy, characterized in that the first inclined plate 110 is further provided with a water level sensor 101 for determining whether the pressing member 160 is expanded.
제3항에 있어서,
상기 제1 메인관로(180) 소정 위치에는, 여과재층(140)의 역세척 폐수를 외부로 배출하기 위한 제1 보조관로(181), 및 상기 제2 메인관로(190)와 연통되는 제2 보조관로(182)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 여과장치.
The method of claim 3,
At a predetermined position of the first main pipe line 180, a first auxiliary pipe line 181 for discharging the backwash wastewater of the filter medium layer 140 to the outside, and a second auxiliary line communicating with the second main pipe line 190. Filtration device using solar energy, characterized in that the pipe 182 is further provided.
제2항에 있어서,
상기 여과재층(140)은 아래로 갈수로 입경이 작은 다층으로 이루어진 여과재가 충진된 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 여과장치.
The method of claim 2,
The filter medium layer 140 is a filtration device using solar energy, characterized in that the filter medium consisting of a multi-layer of small particle diameter is filled with a low water.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 태양에너지를 이용한 여과장치를 사용한 운전방법에 있어서,
여과용 원수를 상기 제1 메인관로(180)로 소정시간 공급하여 여과공정을 수행하는 S-1 단계;
상기 여과용 원수의 공급을 중단하는 S-2 단계;
상기 에어 및 여과수로 여과재층(140)의 세척을 수행하고, 발생한 역세척 폐수를 배출하는 S-3 단계; 및
상기 S-1 단계 내지 S-3 단계를 반복하여 실시하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 여과장치의 운전방법.
In the operating method using a filtration device using the solar energy of any one of claims 1 to 8,
S-1 step of performing a filtration process by supplying the raw water for filtration to the first main pipe 180 for a predetermined time;
S-2 step of stopping the supply of the raw water for filtration;
Performing the washing of the filter medium layer 140 with the air and the filtered water and discharging the generated backwash waste water; And
Method for operating a filtration device comprising the step of performing the steps S-1 to S-3 repeatedly.
제9항에 있어서,
상기 S-3 단계는,
상기 제1 경사판(110) 상부의 수위를 수위센서(101)로 측정하는 단계; 및
측정한 수위가 소정범위 이하로 낮아진 경우, 상기 유체 공급관로(161)로 유체를 공급하여 가압부재(160)를 팽창시키는 단계를 더 포함하고,
여과용 원수를 상기 제1 메인관로(180)로 소정시간 공급하는 S-1 단계에서는, 상기 유체 배출관로(162)를 개방하여 가압부재(160)를 수축시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 여과장치의 운전방법.
The method of claim 9,
The S-3 step,
Measuring the water level on the first inclined plate 110 with a water level sensor 101; And
If the measured water level is lowered below a predetermined range, further comprising the step of inflating the pressure member 160 by supplying a fluid to the fluid supply line 161,
In the step S-1 of supplying the raw water for filtration to the first main pipe 180 for a predetermined time, the fluid discharge pipe 162 is opened to further shrink the pressing member 160, characterized in that it further comprises Operation method of filtration device using solar energy.
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