KR20200084680A - 유수분리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유수분리기에 관한 것으로, 유수의 유입이 이루어지고, 분리된 오일과 물이 다른 방향으로 배출되도록 구성되는 본체부; 및 상기 본체부에 내장되며, 상기 유수의 유입시 상기 오일이 표면에 유막을 형성하면서 내부로 이동하여 상기 유막에 의해 상기 오일이 상기 물과 분리되도록 구성되고, 상기 오일이 상기 본체부의 외부로 방출되도록 수집하는 필터부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 기름이 포함된 유수의 유입시 오일을 흡수하여 유막을 형성하고, 형성된 유막에 의해 유수로부터 오일과 물을 분리하여 배출되도록 구성됨으로써, 오일과 물의 분리를 위한 전처리 과정이 불필요 하고, 오일과 물의 유수분리 효율을 향상시킬 수 있으며, 간단한 구성으로 이루어짐에 따라 소형 제작이 가능하고, 필터부재를 쉽게 장착 및 분리할 수 있도록 함으로써, 유지관리가 간편한 효과가 있다.

Description

유수분리기{Oil-water separator}

본 발명은 유수분리기에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 기름이 포함된 유수의 유입시 오일을 흡수하여 유막을 형성하고, 형성된 유막에 의해 유수로부터 오일과 물을 분리하여 배출되도록 구성됨으로써, 오일과 물의 분리를 위한 전처리 과정이 불필요 하고, 오일과 물의 유수분리 효율을 향상시킬 수 있으며, 간단한 구성으로 이루어짐에 따라 소형 제작이 가능하고, 필터부재를 쉽게 장착 및 분리할 수 있도록 함으로써, 유지관리가 간편한 유수분리기에 관한 것이다.

일반적으로, 오일스키머(oil skimmer)라고 불리는 유수분리장치는 서로 섞여있는 물과 오일을 분리는 것으로, 절삭유와 물이 섞여 배출되는 가공공장이나, 기름의 내부에 함유된 수분을 제거하여야 하는 주유소 등에서 주로 사용된다.

이러한 유수분리장치는 디스크나 필터를 이용하여 점성이 있는 오일을 흡착하여 제거하는 흡착방식과, 물과 오일의 비중차이를 이용하여 물의 상부에 떠오른 오일을 선별적으로 제거하는 비중분리방식 등이 주로 사용된다.

대한민국 공개특허 제10-2017-0114089호에는, 소규모의 운수장비 및 세차시설을 대상으로 하는 유분 제거 설비에 대하여 기존의 폴리우레탄 벨트를 사용하는 오일 스키머보다 유분 제거효율이 더 뛰어나며 슬러지 자동제거장치의 유분 재용출을 방지하면서도 교체작업 및 유지관리가 간편한 카트리지형 유흡착포 롤을 이용한 유수 분리 장치가 게재된 바 있다.

하지만, 전술한 종래 기술의 경우, 회전모터로부터 동력을 전달받아 회전 작동을 하는 복수의 롤러들과, 처리수조 내로 공급되는 유입수를 여과시켜 현탁물질을 분리해내면서 상기 현탁물질 중 유분을 흡착시키는, 유흡착포 롤 및 유착수포 롤에 흡착된 유분의 재용출을 방지하기 위해, 유착수포 롤에 흡착된 유분 중 적어도 일부를 분리해내어 저장하는 유분 분리조를 포함하여 구성되는 것으로, 구성이 복잡하고, 다수의 수조들을 구비해야하기 때문에 일정 면적 이상의 설비 공간이 마련되어야만 하는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2017-0114089호

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전술한 배경기술에 의해서 안출된 것으로, 기름이 포함된 유수의 유입시 오일을 흡수하여 유막을 형성하고, 형성된 유막에 의해 유수로부터 오일과 물을 분리하여 배출되도록 구성됨으로써, 오일과 물의 분리를 위한 전처리 과정이 불필요 하고, 오일과 물의 유수분리 효율을 향상시킬 수 있는 유수분리기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 간단한 구성으로 이루어짐에 따라 소형 제작이 가능하고, 필터부재를 쉽게 장착 및 분리할 수 있도록 함으로써, 유지관리가 간편한 유수분리기를 제공하는데 그 목적이 있다.

다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함됨은 물론이다.

이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유수의 유입이 이루어지고, 분리된 오일과 물이 다른 방향으로 배출되도록 구성되는 본체부; 및 상기 본체부에 내장되며, 상기 유수의 유입시 상기 오일이 표면에 유막을 형성하면서 내부로 이동하여 상기 물과 분리되도록 하는 필터부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 본체부는, 상기 필터부재가 바닥면으로부터 소정 간격 이격되게 내장되며, 상기 유수로부터 분리된 물을 하부로 배출하는 하부 본체부; 및 상기 하부 본체부의 상부에 분리가능하게 결합되고, 하부면으로 상기 필터부재가 장착되며, 상기 필터부재를 통과한 오일만을 상부로 방출하는 상부 본체부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 필터부재는, 상기 유수 중 오일만이 유막을 형성하면서 통과되도록 구성되고, 상기 유막에 의해 상기 유수에 포함된 물의 유입을 방지하여 오일과 물의 분리시키는 유수필터; 상기 유수필터의 하부 중앙부를 밀폐시키는 받침판; 상부가 상기 본체부와 결합되고, 하부가 상기 받침판과 결합되는 고정수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 유수필터는, 서로 다른 공극을 가지는 제1 및 제2필터와, 상기 제2필터의 내주면에 밀착되게 구성되어 상기 제1 및 제2필터를 통과하는 오일의 수집 및 유출이 이루어지도록 오일 수집홈을 형성하는 필터 지지패널과, 상기 제1 및 제2필터를 밀착시키고, 상기 필터 지지패널의 상부 및 하부가 결합되는 필터 브라켓과, 상기 오일 수집홈으로 상기 유수가 유입되는 것을 방지하고, 상기 오일의 유출을 차단하는 실링수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 기름이 포함된 유수의 유입시 오일을 흡수하여 유막을 형성하고, 형성된 유막에 의해 유수로부터 오일과 물을 분리하여 배출이 이루어지도록 구성됨으로써, 오일과 물의 분리 과정 및 시간을 대폭 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 간단한 구성으로 이루어짐에 따라 소형 제작이 가능하고, 필터부재를 쉽게 장착 및 분리할 수 있도록 함으로써, 유지관리가 간편한 효과가 있다.

더불어, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유수분리기를 나타낸 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유수분리기를 나타낸 결합 사시도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유수분리기를 나타낸 결합 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유수분리기를 나타낸 요부 확대도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속" 된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1 및 도 2는본 발명의 일 실시예에 따른 유수분리기를 나타낸 사시도, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유수분리기를 나타낸 결합 단면도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유수분리기를 나타낸 요부 확대도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 유수분리기는 농업이나 각종 산업 분야에 사용되고, 기름과 물이 혼합된 유수가 유입되고, 분리된 오일과 물을 각각 서로 다른 방향으로 배출하도록 구성되는 본체부(100) 및 본체부(100)의 내부에 분리 가능하게 장착되며, 유입된 유수 중 오일만이 통과하면서 표면으로 유막을 형성하여 유막에 의해 오일과 물을 분리하는 필터부재(200)를 포함하여 구성된다.

본체부(100)는 유입된 유수의 분리가 이루어지도록 소정의 공간을 형성하고, 분리된 유수 중 물 만이 배출이 이루어지도록 구성되는 하부 본체부(110)와, 상기 유수의 유입이 이루어지도록 상기 하부 본체부(110)의 상부에 분리 가능하게 결합되고, 하부면으로 필터부재(200)가 장착되며, 필터부재(200)를 통과한 오일만이 배출되도록 구성되는 상부 본체부(120)를 포함하여 구성된다.

하부 본체부(110)는 상부가 개방되게 구성되며, 상기 필터부재(200)의 내장 및 유수의 유입이 이루어지도록 형성된 필터 공간부(112)와, 상기 필터 공간부(112)의 하부 중앙에 형성되며, 분리된 물을 외부로 배출하는 배출부(114)가 형성된다.

배출부(114)는 외주면으로 배출배관이 연결되게 구성되며, 필터 공간부(112)와 연통되게 형성되어 오일과 분리된 물의 배출이 이루어지는 배출홀이 형성된다.

이러한 배출부(114)는 상기 배출배관 상에 구성되는 배출밸브에 의해 배출홀의 개폐가 이루어지도록 구성됨이 바람직하다.

이때, 상기 배출밸브는 별도의 제어수단에 의해 개폐 작동이 이루어지는 전자 제어밸브, 또는 솔레노이드 밸브로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 통상의 수동식 개페밸브로 이루어질 수도 있을 것이다.

또한, 하부 본체부(110)는 상부 본체부(120)가 분리 가능하게 결합되며, 유입되는 유수의 유출을 방지하기 위해 개방된 상부를 밀폐시키는 하부 플랜지(116)가 형성된다.

이때, 상기 하부 플랜지(116)와 상부 본체부(120) 사이에는 상기 필터 공간부(112)의 기밀성을 향상시켜 유수의 유출 방지 효과를 극대화시키는 기밀수단(130)이 더 구성됨이 바람직하다.

여기서, 기밀수단(130)은 통상의 가스켓이나 다수개의 오링 중 어느 하나, 또는 둘 모두로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

상부 본체부(120)는 하부 본체부(110)에 구성된 하부 플랜지(116)와 고정볼트 등에 의해 분리 가능하게 결합되어 상기 하부 본체부(110)의 필터 공간부(112)를 밀폐시키며, 유수가 필터 공간부(112)로 유입이 이루어질 수 있도록 상부 일면으로 연결관(140)이 결합되는 유입부(122)가 형성된다.

유입부(122)는 상부 본체부(120)를 관통하여 연결관(140)과 필터 공간부(112)가 서로 연통을 이루도록 구성되며, 외주면으로 나사산이 형성되어 연결관(140)과 나사 체결 방식에 의해 결합이 이루어지도록 구성된다.

연결관(140)은 유수를 공급하는 공급배관과 연결이 이루어지는 것으로, 엘보우 배관, 직진관 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

이때, 공급배관은 상기 배출배관과 마찬가지로 공급밸브에 의해 유입부(112)의 개폐가 이루어지도록 구성됨이 바람직하다.

이때, 상기 공급밸브는 별도의 제어수단에 의해 개폐 작동이 이루어지는 전자 제어밸브, 또는 솔레노이드 밸브로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 통상의 수동식 개페밸브로 이루어질 수도 있다.

또한, 상부 본체부(120)에는 중앙측 하부에 필터부재(200)가 장착되어 하부 본체부(110)와의 결합시 상기 필터부재(200)가 필터 공간부(112) 상에 위치하도록 구성된다.

아울러, 상부 본체부(120)에는 중앙측 상부로 상기 필터부재(200)에 의해 물과 분리된 기름의 방출이 이루어지도록 하는 오일 유출부(124)가 더 구성된다.

오일 유출부(124)는 필터부재(200)의 중앙부에 형성되는 오일 수집홈(238)과 연통되게 구성된다.

또한, 오일 유출부(124)는 유입부(122)를 통해 유입되는 유수의 유입량 및 유입 속도에 따라 물로부터 분리된 기름의 유출량이 달라지도록 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명은 자연 수직 낙하 방식에 의해 유수의 공급이 이루어지도록 구성되며, 상기 유수의 공급 압력에 의해 물과 분리된 오일이 오일 수집홈(238)으로 수집되면서 상기 오일 유출부(124)를 통해 외부로 방출이 이루어지도록 구성되는 것이다.

필터부재(200)는 상부 본체부(120)에 분리 가능하게 결합되고, 필터 공간부(112)로 유수가 유입되면, 상기 유수에 포함된 오일과 물을 분리하는 구성요소로서, 받침판(210), 고정수단(220), 유수필터(230), 필터 브라켓(240) 및 실링수단(250)을 포함하여 구성된다.

받침판(210)은 유수필터(230)가 상부 본체부(120)에 고정될 수 있도록 지지함과 동시에 유수필터(230)의 하부 중앙부를 밀폐시켜 유입되는 유수가 하부 중앙부로 유입되는 것을 방지하는 한편, 분리된 오일의 유출을 차단하는 역할을 한다.

이러한 받침판(210)은 상부 중앙으로 상향 돌출되게 형성되며, 유수필터(230)에 형성되는 오일 수집홈(238)의 하부에 삽입되어 상기 오일 수집홈(238)의 하부면에 대한 밀폐력을 제공하는 밀폐부재(212)와, 상부 양측에 각각 형성되며, 고정수단(220)이 체결되는 하부 체결부(214)로 구성된다.

이때, 밀폐부재(212)는 원통형의 축 부재로 이루어질 수 있으며, 외주면으로 실링수단(250)이 구비되어 오일 수집홈(238)의 밀폐력을 극대화하도록 구성됨이 바람직하다.

또한, 밀폐부재(212)는 상기 오일 수집홈(238)과 억지 끼움 방식으로 결합되게 구성되어 상기 밀폐력을 더욱 극대화할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

고정수단(220)은 유수필터(230)를 상부 본체부(120)에 결합하고, 상기 유수필터(230)의 하부가 배출부(114)로부터 소정 간격 이격된 위치에 구성될 수 있도록 한다.

즉, 본 발명의 유수필터(230)는 필터 공간부(112)의 바닥면으로부터 일정 간격 이격되게 구성되는 것이다.

이러한 고정수단(220)은 상부 본체부(120)의 하부면에 서로 대향하는 위치에 각각 고정 결합되며, 내주면으로 나사산이 형성되는 상부 체결부(222)와, 상기 하부 체결부(214) 및 상부 체결부(222)에 각각 나사 체결 방식으로 결합되어 유수필터(230)를 상부 본체부(120)에 고정함과 동시에 상기 받침판(210)이 유수필터(230)의 하부에 결합되도록 하는 체결수단(224)으로 구성된다.

이에, 본 발명은 필터부재(200)의 교체 작업시 상부 본체부(120) 만을 하부 본체부(110)로부터 분리한 후 받침판(210)을 고정수단(220)으로부터 분리하기만 하면 되므로, 쉽고 간편하게 필터부재(200)의 교체가 가능하다.

유수필터(230)는 유수가 필터 공간부(112)로 유입되면, 상기 유수 중 오일만이 흡수되면서 통과되도록 구성되고, 상기 오일의 흡수시 유막의 형성이 이루어지도록 함으로써, 상기 유수에 포함된 물의 유입을 방지하여 오일과 물의 분리가 이루어지도록 구성된다.

이러한 유수필터(230)는 서로 다른 공극을 가지는 제1 및 제2필터(232, 234)로 구성되며, 제2필터(234)의 내주면에 밀착되게 구성되어 상기 제1 및 제2필터(232, 234)를 통과하는 오일을 수집하고, 수집된 오일이 오일 유출부(124)를 통해 유출될 수 있도록 지지하는 필터 지지패널(236)을 포함하여 구성된다.

제1필터(232)는 오일의 흡수가 이루어지면서 유막의 형성이 이루어짐과 동시에 제2필터(234)측으로 이동할 수 있도록 구성되고, 제2필터(234)는 제1필터(232)를 통과한 오일에 포함된 미세 현탁물질을 오일로부터 분리하고, 상기 미세 현탁물질이 분리된 오일이 필터 지지패널(236)을 통과하도록 구성된다.

필터 지지패널(236)은 제2필터(234)의 내주면을 감싸도록 구성되며, 상단 및 하단부가 각각 필터 브라켓(240)과 결합되게 구성되고, 내부로 물과 분리된 오일이 유입되도록 관통 형성되는 제1 및 제2오일 유출공(236a, 236b)과, 상기 제1 및 제2오일 유출공(236a, 236b)을 통해 유입되는 오일을 수집하고, 수집된 오일이 오일 유출부(124)를 통해 방출될 수 있도록 구성되는 오일 수집홈(238)이 형성된다.

이때, 제1오일 유출공(236a)은 필터 지지패널(236)의 축방향 및 원주면을 따라 소정 간격 이격되게 다수개 구성된다.

또한, 제2오일 유출공(236b)은 상기 제1오일 유출공(236a)의 이격된 거리 사이에 다수개로 형성되되, 밀집된 형태로 형성되며, 그 대략적인 형상이 허니콤 구조를 이루도록 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 오일 수집홈(238)은 직경이 커질수록 오일의 수집되는 속도 및 양이 증가하도록 구성됨이 바람직하다.

필터 브라켓(240)은 제1 및 제2필터(232, 234)와 필터 지지패널(236)이 서로 밀착되게 구성되도록 지지하는 것으로, 유수필터(230)의 상부 및 하부면에 각각 구성되고, 오일 수집홈(238)와 연통되게 구성되는 관통홀이 형성된다.

이때, 관통홀의 내주면으로 실링수단(250)이 구성되어 오일 수집홈(238)에 수집되는 오일의 유출을 방지하도록 구성된다.

실링수단(250)은 필터 브라켓(240)의 상부 및 하부에 각각 형성되는 관통홀에 구성되는 것으로, 기밀수단(130)과 같은 가스켓, 또는 오링 등으로 이루어지는 고무재질의 실링부재(254)가 구성되고, 상기 실링부재(254)를 필터 브라켓(240)에 고정시키는 실링패널(252)이 구성된다.

이때, 실링패널(252)은 각각 상부 본체부(120)의 하부면 및 밀폐부재(212)의 외주면과 접하도록 구성되어 실링부재(254)와 함께 오일의 유출 및 유수의 유입을 차단하도록 구성될 수도 있다.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

또한, 이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 본체부 110: 하부 본체부
120: 상부 본체부 130: 기밀수단
140: 연결관 200: 필터부재
210: 받침판 220: 고정수단
230: 유수필터 240: 필터 브라켓
250: 실링수단

Claims (4)

1. 유수의 유입이 이루어지고, 분리된 오일과 물이 다른 방향으로 배출되도록 구성되는 본체부; 및
   상기 본체부에 내장되며, 상기 유수의 유입시 상기 오일이 표면에 유막을 형성하면서 내부로 이동하여 상기 유막에 의해 상기 오일이 상기 물과 분리되도록 구성되고, 상기 오일이 상기 본체부의 외부로 방출되도록 수집하는 필터부재;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 유수분리기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 본체부는,
   상기 필터부재가 바닥면으로부터 소정 간격 이격되게 내장되며, 상기 유수로부터 분리된 물을 하부로 배출하는 하부 본체부; 및
   상기 하부 본체부의 상부에 분리가능하게 결합되고, 하부면으로 상기 필터부재가 장착되며, 상기 필터부재를 통과한 오일만을 상부로 방출하는 상부 본체부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 유수분리기.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 필터부재는,
   상기 유수 중 오일만이 유막을 형성하면서 통과되도록 구성되고, 상기 유막에 의해 상기 유수에 포함된 물의 유입을 방지하여 오일과 물의 분리시키는 유수필터;
   상기 유수필터의 하부 중앙부를 밀폐시키는 받침판;
   상부가 상기 본체부와 결합되고, 하부가 상기 받침판과 결합되는 고정수단;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 유수분리기.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 유수필터는,
   서로 다른 공극을 가지는 제1 및 제2필터와,
   상기 제2필터의 내주면에 밀착되게 구성되어 상기 제1 및 제2필터를 통과하는 오일의 수집 및 유출이 이루어지도록 오일 수집홈을 형성하는 필터 지지패널과,
   상기 제1 및 제2필터를 밀착시키고, 상기 필터 지지패널의 상부 및 하부가 결합되는 필터 브라켓과,
   상기 오일 수집홈으로 상기 유수가 유입되는 것을 방지하고, 상기 오일의 유출을 차단하는 실링수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유수분리기.
   

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