KR20220123947A - 연속식 여과 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 여과기를 이용하여 끊김 없는 여과 작업을 수행할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 이를 위하여 외부로부터 여과가 필요한 물질을 제공받아 필터를 통해 여과시킨 후 배출하는 n(n은 2 이상의 자연수)개의 여과기와, 상기 n개의 여과기 중 적어도 하나 이상의 여과기(이하, '작업용 여과기'라고 함)를 이용하여 여과 작업을 수행하며, 여과 작업 중인 여과기 중 세정 작업이 필요한 여과기(이하, '세정 필요 여과기'라고 함)가 존재할 때, 상기 세정 필요 여과기에 대한 진공 세정 작업을 통해 상기 세정 필요 여과기 내 필터의 슬러지를 제거되도록 하는 제어하며, 상기 세정 필요 여과기를 대체하기 위한 n개의 여과기 중 유휴 상태에 있는 다른 여과기에 의해 여과 작업을 진행되도록 제어하는 제어장치를 포함하는 연속식 여과 시스템을 제공할 수 있다.

Description

연속식 여과 시스템{Continuous filtration system}
본 발명은 복수의 여과기를 이용하여 끊김없이 연속적으로 여과를 수행할 수 있는 연속식 여과 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 의약품, 식품,, 화공, 폐수 처리 업체에서는 물을 이용하지 않고 여과하는 방식을 자주 사용하며, 주로 액체와 고체의 분리 방법을 이용하여 여과 시스템을 구현하고 있다.
종래의 여과 시스템에 적용되는 여과기는 모두 필터를 이용해 오염물질을 필터링하는데, 이는 필터가 일정 기간 도달하면 정기적으로 교체 해야하는 번거러움이 있다.
또한, 필터 교체 시 여과 시스템의 가동을 중지해야 하는 문제점이 있을 뿐만 아니라 비용 증가의 원인이 되고 있다.
대한민국공개특허 제10-2020-0055191호(2020.05.21.공개)
본 발명은 적어도 둘 이상의 여과기로 구성된 여과 시스템에서 적어도 하나 이상의 여과기로 여과 작업을 진행한 후 동작 중지 조건에 도달할 경우 적어도 하나 이상의 여과기에 대한 동작을 중지시켜 여과기 내 필터를 진공 방식으로 세정함과 더불어 다른 여과기를 동작시킴으로써, 가동 중지 없이 연속적인 여과 작업이 가능할 뿐만 아니라 필터의 교체가 필요없는 연속식 여과 시스템을 제공한다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 실시예에 연속식 여과 시스템은 따른 외부로부터 여과가 필요한 물질을 제공받아 필터를 통해 여과시킨 후 배출하는 n(n은 2 이상의 자연수)개의 여과기와, 상기 n개의 여과기 중 적어도 하나 이상의 여과기(이하, '작업용 여과기'라고 함)를 이용하여 여과 작업을 수행하며, 여과 작업 중인 여과기 중 세정 작업이 필요한 여과기(이하, '세정 필요 여과기'라고 함)가 존재할 때, 상기 세정 필요 여과기에 대한 진공 세정 작업을 통해 상기 세정 필요 여과기 내 필터의 슬러지를 제거되도록 하는 제어하며, 상기 세정 필요 여과기를 대체하기 위한 n개의 여과기 중 유휴 상태에 있는 다른 여과기에 의해 여과 작업을 진행되도록 제어하는 제어장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 여과기 각각은 공급배관에서 분기되는 공급용 분기관 상에 설치되는 공급밸브, 상기 여과를 거친 물질을 배출하는 배출배관에서 분기된 배출용 분기관 상에 연결된 드레인밸브, 여과기의 내부에 공기를 공급하는 공기흡입용 밸브, 여과액 배출배관에서 분기된 여과액 배출용 분기관 상에 설치되어 여과액 배출펌프와 연결되는 여과액 배출밸브 및 메인배관을 통해 진공펌프와 연결된 분리기와 연결되고 상기 메인배관에서 분기된 세정용 분기관 상에서 진공밸브와 연결되며, 상기 제어장치는 상기 각각의 여과기에 구비된 공급밸브, 드레인밸브, 공기흡입용 밸브, 여과액 배출밸브 및 진공밸브와 연결되어 각 밸브에 대한 개방 제어 또는 클로즈 제어를 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어장치는 상기 n개의 복수의 여과기 중 일부인 작업용 여과기에 연결된 공급밸브 및 드레인밸브를 개방하여 여과 작업을 진행하고, 작업용 여과기 중 적어도 하나 이상이 기 설정된 동작 중지 조건에 도달한 경우 상기 동작 중지 조건에 도달한 여과기인 세정 필요 여과기에 대한 여과 작업을 중지시키기 위해 상기 세정 필요 여과기와 연결된 공급밸브 및 드레인밸브에 대한 클로즈 제어를 수행함과 더불어 상기 분리기 및 진공펌프를 이용한 상기 세정 필요 여과기에 대한 진공 세정 작업이 진행되도록 상기 세정 필요 여과기에 연결된 진공밸브, 여과액 배출밸브 및 공기흡입밸브를 개방시키고, 상기 복수의 여과기 중 다른 일부의 여과기에서 적어도 하나 이상을 이용하여 여과 작업이 진행되도록 공급밸브 및 드레인밸브를 개방시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 진공 세정 작업은 상기 세정 필요 여과기에 연결된 진공밸브, 여과액 배출밸브 및 공기흡입용 밸브가 동시에 개방된 상태에서 진공펌프의 구동을 통해 기 설정된 시간 동안 여과기 내 필터의 슬러지를 분리기를 통해 외부로 배출시킨 후 여과액 배출밸브만 닫힌 상태로 일정 시간 동안 공기흡입용 밸브를 개방시킨 상태로 진행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 각각의 여과기는 여과기의 내부 압력값을 센싱하기 위한 압력센서를 구비하며, 상기 제어장치는 상기 작업용 여과기의 내부 압력값과 기 설정된 동작 중지 임계 압력 범위간의 비교를 통해 상기 작업용 여과기에 대한 동작 중지 여부를 결정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 연속식 여과 시스템은 상기 공급배관 상에 설치된 유량계를 더 포함하며, 상기 제어장치는 상기 유량계를 통해 공급 유량을 모니터링하며, 상기 모니터링한 공급 유량과 기 설정된 임계 공급 유량값간의 비교를 통해 상기 작업용 여과기에 대한 동작 중지 여부를 결정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어장치는 상기 공급밸브, 드레인밸브, 진공밸브, 공기흡입용 밸브 및 여과액 배출밸브 각각에 연결되어 각 밸브의 개방 시간 및 클로즈 시간이 셋팅된 시간테이블을 구비하며, 상기 시간테이블에 의거하여 각 밸브의 개방 시간 및 클로즈 시간을 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 연속식 여과 시스템은 상기 진공펌프와 연결되어 물을 공급하는 물 공급배관 상에 설치된 물 공급용 밸브를 더 포함할 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예에 따르면, 적어도 둘 이상의 여과기로 구성된 여과 시스템에서 적어도 하나 이상의 여과기로 여과 작업을 진행한 후 동작 중지 조건에 도달할 경우 적어도 하나 이상의 여과기에 대한 동작을 중지시켜 여과기 내 필터를 진공 방식으로 세정함과 더불어 다른 여과기를 동작시킴으로써, 끊김없이 연속적인 여과 작업이 가능할 뿐만 아니라 필터의 교체가 필요없는 잇점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연속식 여과 시스템의 전체 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 2개의 여과기를 이용한 연속식 여과 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어장치의 제어 과정을 도시한 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 무차단식(연속식) 여과 시스템 및 그 동작 방법에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연속식 여과 시스템의 전체 구성을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 연속식 여과 시스템은 여과가 필요한 물질을 공급받아 필터(12/1∼12/n)(n은 2이상의 자연수)를 통해 여과시킨 후 배출하는 n(n은 2 이상의 자연수)개의 여과기(20/1∼20/n) 및 n개의 여과기(20/1∼20/n)를 이용하여 끊김 없이 여과 작업이 진행되도록 n개의 여과기(20/1∼20/n)에 대한 제어를 수행하는 제어장치(90)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 n개의 여과기(20/1∼20/n)는 여과가 필요한 물질을 공급하기 위한 공급펌프(10)와 연결된 공급배관(1) 및 배출배관(2)에 병렬로 연결될 수 있다. 구체적으로, n개의 여과기(20/1∼20/n)는 공급배관(1) 상에서 분기된 공급용 분기관(21/1∼21/n)에 연결될 수 있으며, 배출배관(2) 상에서 분기된 배출용 분기관(22/1∼22/n)에 연결될 수 있다.
또한, n개의 여과기(20/1∼20/n) 각각에 대한 물질 공급 및 배출 제어를 위하여 공급용 분기관(21/1∼21/n) 및 배출용 분기관(22/1∼22/n) 각각에는 공급밸브(30) 및 드레인밸브(40) 등이 설치될 수 있다.
이러한 공급밸브(30) 및 드레인밸브(30)를 통해 각 여과기(20/1∼20/n)는 여과가 필요한 물질을 공급받아 각 필터(12/1∼12/n)를 이용하여 여과 작업을 수행한 후 외부로 배출할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 연속식 여과 시스템은 각 여과기(20/1∼20/n)의 내부를 진공 세정 방식을 통해 세정시킬 수 있다.
이를 위하여, n개의 여과기(20/1∼20/n)는 메인배관(3)을 통해 분리기(50)와 연결되며, 분리기(50)는 진공펌프(60)와 연결될 수 있다. 여기에서, 분리기(50)는 진공펌프(60)의 구동에 따라 세정이 필요한 여과기(이하, '세정 필요 여과기'라고 함)로부터 빨아드린 고체(예컨대, 필터(12/1)에 흡착된 슬러지)와 기체를 분리하기 위한 것으로서, 기체를 진공펌프(60)를 통해 배출시키고 슬러지를 배출구(52)를 통해 외부로 배출시키는 기체-고체 분리 방식을 이용할 수 있다.
또한, n개의 여과기(20/1∼20/n)에 대한 진공 세정 시 개별적인 제어를 위해 메인배관(3)에서 분기된 세정용 분기관(23/1∼23/n)을 통해 n개의 여과기(20/1∼20/n)가 연결될 수 있다.
여기에서, 세정용 분기관(23/1∼23/n) 각각에는 진공 세정 시 개방(열림 동작)되고 여과 작업 시 클로즈(닫힘 동작)되는 진공밸브(70)를 구비할 수 있다.
진공 세정 방식으로 세정 필요 여과기의 내부를 세정하기 위해서, 각 여과기(20/1∼20/n)는 공기흡입용 밸브(75) 및 복수의 여과액 배출밸브(85)를 구비할 수 있다. 구체적으로, 진공펌프(60)의 동작에 따라 진공 흡입 작업을 위하여 공기흡입용 밸브(75)가 개방된 상태로 외부의 공기를 세정 필요 여과기의 내부에 공급할 수 있다.
또한, 복수의 여과기(20/1∼20/n) 중 세정 필요 여과기 내부에 잔존하는 여과액을 배출하기 위한 복수의 여과액 배출밸브(85)가 복수의 여과기(20/1∼20/n)에 연결될 수 있다. 세정 필요 여과기에 연결된 여과액 배출밸브(85)는 진공 세정 작업 시 개방된 상태를 유지할 수 있다.
한편, 진공 세정 작업 시 여과기 내 여과액을 외부로 배출하기 위해, 여과액 배출펌프(80)가 복수의 여과액 배출밸브(85)와 연결될 수 있다. 구체적으로, 복수의 여과액 배출밸브(85)는 끝단이 여과액 배출펌프(80)와 연결된 여과액 배출용 배관(4)에서 분기된 여과액 배출용 분기관(24/1∼24/n) 상에 설치되어 복수의 여과기(20/1∼20/n)에 연결될 수 있다.
분리기(50)는 진공펌프(60)의 구동에 따라 세정 필요 여과기에서 흡입된 고체와 기체를 분리하기 위한 것으로서, 분리된 고체를 배출구(52)를 통해 외부로 배출하고, 기체를 진공펌프(60)를 통해 배출할 수 있다.
진공펌프(60)에는 물 공급밸브(62)가 연결될 수 있는데, 물 공급밸브(62)를 통해 공급되는 물은 진공펌프(60)의 구동에 따라 소음을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 진공펌프(60)를 냉각시킬 수 있다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 연속식 여과 시스템에서 제어장치(90)는 복수의 여과기(20/1∼20/n) 중 적어도 하나 이상의 여과기(이하, '작업용 여과기'라고 함)를 이용하여 여과 작업을 수행하며, 작업용 여과기 중 세정 작업이 필요한 여과기(이하, '세정 필요 여과기'라고 함)가 있을 경우 세정 필요 여과기에 대한 진공 세정 작업을 통해 세정 필요 여과기 내 필터의 슬러지를 제거되도록 하는 제어하며, 세정 필요 여과기를 대체하기 위한 다른 여과기에 의해 여과 작업을 진행되도록 제어할 수 있다.
이러한 제어는 제어장치(90)에 의해 이루어질 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 제어장치(90)는 상술한 바와 같이 연속식 연과 시스템이 동작하기 위해 각 밸브(30, 40, 70, 75, 85)를 제어하며, 공급펌프(10), 분리기(50), 진공펌프(60) 및 여과액 배출펌프(80)의 구동을 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어장치(90)는 n개의 여과기(20/1∼20/n) 중 일부 여과기인 k개(k는 n보다 작은 자연수)의 작업용 여과기를 이용하여 여과 작업을 수행하기 위해 작업용 여과기에 연결된 공급밸브(30) 및 드레인밸브(40)를 개방시키기 위한 제어를 수행하며, 나머지의 여과기에 연결된 공급밸브(30) 및 드레인밸브(40)를 클로즈시키기 위한 제어를 수행함으로써, 작업용 여과기에만 여과가 필요한 물질을 공급배관(1)에서 분기된 공급용 분기관을 통해 작업용 여과기에 공급함과 더불어 작업용 여과기에 의해 여과된 물질을 작업용 여과기에 연결된 배출배관(2)을 통해 외부로 배출할 수 았다. 이때, k는 n/2일 수 있다.
이후, k개의 작업용 여과기 중 적어도 하나 이상의 여과기에 대한 세정 작업이 필요한 경우 즉, t(k이거나 k보다 작은 자연수)개의 여과기가 세정 작업이 필요한 경우 제어장치(90)는 t개의 세정 필요 여과기에 연결된 공급밸브(30) 및 드레인밸브(40)가 클로즈되도록 제어하며, t개의 세정 필요 여과기에 연결된 진공밸브(70), 공기흡입용 밸브(75) 및 여과액 배출밸브(85)가 개방되도록 제어함과 더불어 분리기(50), 진공펌프(60) 및 여과액 배출펌프(80)를 구동시켜 t개의 세정 필요 여과기에 대한 진공 세정 작업과 여과액 배출 작업을 수행할 수 있다.
이때, t개의 세정 필요 여과기에 연결된 진공밸브(70)를 모두 개방한 상태에서 t개의 세정 필요 여과기에 연결된 공기흡입용 밸브(75) 및 여과액 배출밸브(85)를 개방하여 t개의 세정 필요 여과기 내부를 진공펌프(60)를 이용하여 기 설정된 시간, 예컨대 60초∼90초 동안 흡입한 후 여과액 배출밸브(85)만을 클로즈시킨 상태에서 공기흡입용 밸브(75) 및 진공밸브(70)만을 개방시켜 진공 작업을 수행할 수 있다.
이러한 진공 작업을 통해 t개의 세정 필요 여과기에서 흡입되는 기체와 고체는 분리기(50)에 유입되고, 유입된 기체는 진공펌프(60)에 의해 외부로 배출되고, 유입된 고체는 분리기(50)의 배출구(52)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 여과 동작 중인 k개의 여과기에 대한 세정 동작이 필요한지를 체크하는 과정은 기 설정된 동작 중지 조건에 의거하여 이루어질 수 있다.
동작 중지 조건은 압력값, 시간, 공급 유량 등을 들 수 있다.
먼저, 압력값이 동작 중지 조건인 경우 본 발명의 실시예에 따른 연속식 여과 시스템의 n개의 여과기(20/1∼20/n) 각각은 제어장치(90)와 연결된 압력센서(92)를 구비할 수 있다.
제어장치(90)는 압력센서(92) 각각으로부터 제공받은 압력값과 기 설정된 동작 중지 조건인 임계 압력값(예컨대 0.35MPA∼0.45MPA)간의 비교를 통해 세정이 필요한 여과기를 검출할 수 있다.
동작 중지 조건이 시간인 경우 제어장치(90)는 k개의 여과기에 대한 여과 동작 시간을 카운트하거나 공급밸브(30) 또는 드레인밸브(40)의 개방 시간을 카운트하며, 카운트한 시간과 동작 중지 조건의 임계 시간간의 비교를 통해 세정이 필요한 여과기를 검출할 수 있다.
동작 중지 조건이 공급 유량인 경우 본 발명의 실시예에 따른 연속식 여과 시스템은 제어장치(90)와 연결되고 공급배관(1) 상에 연결되는 공급 유량을 감지하여 제어장치(90)에 제공하는 유량계(98)를 더 구비할 수 있다.
이 경우, 제어장치(90)는 유량계(98)로부터 제공받은 공급 유량과 동작 중지 조건으로 설정된 임계 공급 유량간의 비교를 통해 세정이 필요한 여과기를 검출할 수 있다.
한편, 제어장치(90)가 각 밸브를 시간으로 제어할 경우 제어장치(90)는 각 밸브의 개방 동작 시간 및 닫힘 동작 시간이 셋팅된 시간 테이블(94)을 구비하며, 시간 테이블(94)에 의해 각 밸브의 동작을 제어할 수 있도록 각 밸브에 연결된 동작 제어기일 수 있다. 구체적으로, 제어장치(90)는 각 밸브(30, 40, 70, 75, 85) 등에 연결되어 시간 테이블(94)에 셋팅된 시간만큼을 개방시키고, 셋팅된 시간이 경과됨에 따라 해당 밸브를 동작을 클로즈시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 제어장치(90)는 어느 하나의 동작 중지 조건만을 이용하지 않고, 적어도 둘 이상의 동작 중지 조건을 이용하여 각 여과기(20/1∼20/n)에 대한 동작을 제어할 수도 있다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 연속식 여과 시스템이 실제 적용된 예에 대해 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 2개의 여과기를 이용한 연속식 여과 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 연속식 연과 시스템은 두 개의 여과기를 하나의 그룹으로 하여 h(h는 2 이상의 자연수)개의 그룹으로 구성되며, 각 그룹에는 공급펌프 및 여과액 배출펌프가 구비되며, 각 그룹의 여과기와 연결되는 적어도 하나 이상의 분리기와 진공펌프를 구비할 수 있다.
각 그룹의 두 개의 여과기 중 어느 하나가 여과 동작을 수행하고, 어느 하나의 여과기에 대한 세정 작업이 필요한 경우 진공펌프와 여과액 배출펌프를 이용하여 어느 하나의 여과기를 진공 세정시킴과 더불어 다른 하나의 여과기에 대한 여과 동작을 통해 여과 작업을 수행한 후 다른 하나의 여과기에 대한 세정 작업이 필요한 경우 세정 작업이 완료된 어느 하나의 여과기에 대한 여과 동작을 통해 여과 작업을 수행하는 방식으로 끊김 없는 여과 시스템을 구현할 수 있다.
이하에서는 각 그룹 중 어느 하나의 그룹 내 여과기를 이용하여 연속식 여과 시스템 및 그 동작 방법에 대해 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 연속식 여과 시스템은 1차측 여과기(20/1), 2차측 여과기(21/2), 분리기(50) 및 진공펌프(60) 등을 포함할 수 있다.
1차측 여과기(20/1)에는 공급용 분기관(21/1)에 상에 설치된 1차측 공급밸브(30/1), 1차측 여과액 배출밸브(85/1), 1차측 공기흡입용 밸브(75/1), 1차측 드레인밸브(40/1), 1차측 진공밸브(70/1) 등이 연결되며, 2차측 여과기(20/2)에는 2차측 공급밸브(30/2), 2차측 드레인밸브(40/2), 2차측 진공밸브(70/2), 2차측 여과액 배출밸브(85/2), 2차측 공기흡입용 밸브(75/2) 등이 연결될 수 있다.
1차측 공급밸브(30/1) 및 2차측 공급밸브(30/2)는 공급배관(1)에서 분기된 공급용 분기관(21/1, 21/2)을 통해 공급펌프(10)와 연결되어 1차측 여과기(20/1) 및 2차측 여과기(21/2)로의 여과가 필요한 물질에 대한 공급을 제어할 수 있다.
1차측 여과액 배출밸브(85/1) 및 2차측 여과액 배출밸브(85/2)는 여과액의 배출을 제어하기 위한 것으로서, 여과액 배출용 배관(4)에서 분기된 여과액 배출용 분기관(24/1, 24/2)을 통해 여과액 배출펌프(80)에 연결될 수 있다. 즉, 1차측 여과액 배출밸브(85/1) 및 2차측 여과액 배출밸브(85/2)가 개방됨에 따라 여과액 배출펌프(80)의 구동을 통해 1차측 여과기(20/1) 및 2차측 여과기(20/2) 내 여과액을 배출할 수 있다.
1차측 진공밸브(70/1) 및 2차측 진공밸브(70/2)가 설치되는 세정용 분기관(23/1, 23/2)은 1차측 여과기(20/1) 및 2차측 여과기(20/2)에 진공 포트를 통해 연결될 수 있다.
상술한 바와 같은 구조를 통해 본 발명의 실시예에 따른 연속식 여과 시스템은 1차측 여과기(20/1)가 동작하는 동안 2차측 여과기(20/2)가 비동작 상태에 있으며, 1차측 여과기(20/1)가 동작 중지 조건에 도달하는 경우 1차측 여과기(20/1)가 비동작 상태로 변경됨과 더불어 2차측 여과기(20/2)가 비동작 상태에서 동작 상태로 변경하는 방식으로 여과 작업을 수행할 수 있다.
여기에서, 동작 중지 조건은 여과기 내 압력 조건, 예컨대 임계압력인 0.35∼0.45MPA일 수 있다. 즉, 동작 중지 조건은 임계압력보다 높을 경우 여과기의 동작을 중지시킬 수 있다. 이를 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 1차측 여과기(20/1) 및 2차측 여과기(20/2)의 내부에는 압력센서(92)가 연결될 수 있다.
1차측 여과기(20/1) 또는 2차측 여과기(20/2)가 동작이 중지되는 경우 중지된 여과기에 대한 진공 세정 작업을 통해 여과기 내 필터에 대한 고체 찌꺼기 추출 작업을 수행할 수 있다. 즉, 1차측 여과기(20/1)의 동작이 중지됨과 더불어 2차 여과기(150)가 동작할 경우 1차측 여과기(20/1)의 1차측 진공밸브(70/1)를 개방함과 더불어 진공펌프(60)의 구동을 통해 1차측 여과기(20/1)에 대한 진공 세정 작업을 수행함으로써, 1차측 여과기(20/1) 내 1차 필터(12/1)의 필터망에 있는 고체 찌꺼기를 분리기(50)로 빨아드려 외부로 배출할 수 있다.
한편, 2차측 여과기(20/2)의 동작이 중지됨에 더불어 1차측 여과기(20/1)가 동작할 경우 2차측 여과기(20/2)의 2차측 진공밸브(70/2)를 개방함과 더불어 진공펌프(184)의 구동을 통해 2차측 여과기(20/2)에 대한 진공 세정 작업을 수행함으로써, 2차측 여과기(20/2) 내 2차 필터(12/2)의 필터망에 있는 고체 찌꺼기를 분리기(50)로 빨아드려 외부로 배출할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 진공 세정 작업에 대해 상세히 설명하면, 진공펌프(60)가 구동된 상태에서 1차측 또는 2차측 진공밸브(70/1 또는 70/2), 1차측 또는 2차측 여과액 배출밸브(85/1 또는 85/2) 및 1차측 또는 2차측 공기흡입용 밸브(75/1 또는 75/2)가 모두 개방인 상태에서 이루어질 수 있으며, 1차측 여과기(20/1) 또는 2차측 여과기(20/2)에서 기 설정된 시간, 예컨대 60초∼90초 동안 진공 추출 작업을 수행한 후 1차측 또는 2차측 여과액 배출밸브(85/1 또는 85/2)만을 클로즈시키고, 1차측 또는 2차측 공기흡입용 밸브(75/1 또는 75/2)의 경우 진공 추출 작업이 끝날 때까지 개방 상태를 유지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 동작 중지 조건에 맞춰서 1차측 여과기(20/1) 및 2차측 여과기(20/2) 중 어느 하나를 동작 중지시키고 다른 하나를 이용하여 여과 작업을 수행함으로써, 연속식 여과 시스템의 구축이 가능하다. 구체적으로, 동작 중지 조건에 도달한 어느 여과기에 대한 진공 세정 작업을 수행하는 도중 다른 하나의 여과기를 이용하여 여과 작업을 수행하고, 다른 하나의 여과기가 동작 중지 조건에 도달함에 따라 다른 하나의 여과기에 대한 진공 세정 작업을 수행하는 동안 어느 하나의 여과기를 이용하여 여과 작업을 수행함으로써, 연속식 여과 시스템의 구현이 가능하다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 연속식 여과 시스템의 제어장치(90)가 연속식 여과 동작을 제어하는 과정에 대해 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어장치(90)의 제어 과정을 도시한 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제어장치(90)는 복수의 여과기(20/1∼20/n) 중 적어도 하나 이상의 작업용 여과기에 연결된 공급밸브(30) 및 드레인밸브(40)에 제어를 통해 개방시켜 작업용 여과기를 이용하여 여과 직업을 실시한다(S300).
이후, 제어장치(90)는 작업용 여과기에 대한 모니터링을 수행하여 동작 중지 조건에 도달하였는지를 판단한다(S302, S304).
여기에서, 모니터링의 방법으로는 압력센서(92)에 의해 센싱된 작업용 여과기의 내부 압력값을 통해 이루어지거나, 유량계(98)에 의해 측정된 공급 유량값을 통해 이루어지거나 공급밸브(30)의 개방 시간을 통해 이루어질 수 있다.
즉, 제어장치(90)는 이러한 모니터링을 통해 내부 압력값이 기 설정된 동작 중지 임계범위에 도달하거나 공급 유량값이 동작 중지 임계 유량값에 도달하거나 개방 시간이 기 설정된 동작 중지 시간에 도달하는 경우 동작 중지가 필요한 것으로 판단할 수 있다.
S304의 판단 결과, 작업용 여과기에 대한 동작 중지가 필요한 경우 제어장치(90)는 동작 중지가 필요한 작업용 여과기에 연결된 공급밸브(30) 및 드레인밸브(40)를 제어하여 클로즈시킴으로써, 작업용 여과기에 대한 여과 작업을 중지시킨다(S306).
그런 다음, 복수개의 여과기(20/1∼20/n) 중 유휴 상태(동작하지 않고 있는)에 있는 여과기를 선택한 후 이를 통해 여과 작업을 수행한다(S308). 즉, 제어장치(90)는 동작 중지된 작업용 여과기의 개수에 대응되는 여과기를 선택하여 선택한 여과기에 연결된 공급밸브(30) 및 드레인밸브(40)를 제어하여 개방시킴으로써, 선택한 여과기를 이용하여 여과 작업을 수행할 수 있다.
이후, 제어장치(90)는 동작 중지된 작업용 여과기에 대한 세정 작업을 수행한다(S310). 구체적으로, 제어장치(90)는 동작 중지된 작업용 여과기에 연결된 진공밸브(70), 공기흡입용 밸브(75) 및 여과액 배출밸브(85)를 제어하여 개방시킴과 더불어 분리기(50), 진공펌프(60) 및 여과액 배출펌프(80)를 구동시켜 동작 중지된 작업용 여과기의 내부에 기체와 고체를 빨아드려 분리기(50)를 통해 배출하며, 여과액을 여과액 배출펌프(80)를 통해 배출할 수 있다.
이때, 제어장치(90)는 60초∼90초 동안 진공밸브(70), 공기흡입용 밸브(75) 및 여과액 배출밸브(85)를 개방시키고, 해당 시간이 경과함에 따라 여과액 배출밸브(85)를 클로즈시킨다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 공급펌프
20/1/20/n : 여과기
30 : 공급밸브
40 : 드레인밸브
50 : 분기관
60 : 진공펌프
70 : 진공밸브
75 : 공기흡입용 밸브
80 : 여과액 배출펌프
85 : 여과액 배출밸브
90 : 제어장치
92 : 압력센서
94 : 시간테이블
98 : 유량계

Claims (8)

  1. 외부로부터 여과가 필요한 물질을 제공받아 필터를 통해 여과시킨 후 배출하는 n(n은 2 이상의 자연수)개의 여과기와,
    상기 n개의 여과기 중 적어도 하나 이상의 여과기(이하, '작업용 여과기'라고 함)를 이용하여 여과 작업을 수행하며, 여과 작업 중인 여과기 중 세정 작업이 필요한 여과기(이하, '세정 필요 여과기'라고 함)가 존재할 때, 상기 세정 필요 여과기에 대한 진공 세정 작업을 통해 상기 세정 필요 여과기 내 필터의 슬러지를 제거되도록 하는 제어하며, 상기 세정 필요 여과기를 대체하기 위한 n개의 여과기 중 유휴 상태에 있는 다른 여과기에 의해 여과 작업을 진행되도록 제어하는 제어장치를 포함하는 연속식 여과 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 여과기 각각은,
    공급배관에서 분기되는 공급용 분기관 상에 설치되는 공급밸브, 상기 여과를 거친 물질을 배출하는 배출배관에서 분기된 배출용 분기관 상에 연결된 드레인밸브, 여과기의 내부에 공기를 공급하는 공기흡입용 밸브, 여과액 배출배관에서 분기된 여과액 배출용 분기관 상에 설치되어 여과액 배출펌프와 연결되는 여과액 배출밸브 및 메인배관을 통해 진공펌프와 연결된 분리기와 연결되고 상기 메인배관에서 분기된 세정용 분기관 상에서 진공밸브와 연결되며,
    상기 제어장치는,
    상기 각각의 여과기에 구비된 공급밸브, 드레인밸브, 공기흡입용 밸브, 여과액 배출밸브 및 진공밸브와 연결되어 각 밸브에 대한 개방 제어 또는 클로즈 제어를 수행하는 연속식 여과 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 n개의 복수의 여과기 중 일부인 작업용 여과기에 연결된 공급밸브 및 드레인밸브를 개방하여 여과 작업을 진행하고, 작업용 여과기 중 적어도 하나 이상이 기 설정된 동작 중지 조건에 도달한 경우 상기 동작 중지 조건에 도달한 여과기인 세정 필요 여과기에 대한 여과 작업을 중지시키기 위해 상기 세정 필요 여과기와 연결된 공급밸브 및 드레인밸브에 대한 클로즈 제어를 수행함과 더불어 상기 분리기 및 진공펌프를 이용한 상기 세정 필요 여과기에 대한 진공 세정 작업이 진행되도록 상기 세정 필요 여과기에 연결된 진공밸브, 여과액 배출밸브 및 공기흡입밸브를 개방시키고, 상기 복수의 여과기 중 다른 일부의 여과기에서 적어도 하나 이상을 이용하여 여과 작업이 진행되도록 공급밸브 및 드레인밸브를 개방시키는 연속식 여과 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 진공 세정 작업은,
    상기 세정 필요 여과기에 연결된 진공밸브, 여과액 배출밸브 및 공기흡입용 밸브가 동시에 개방된 상태에서 진공펌프의 구동을 통해 기 설정된 시간 동안 여과기 내 필터의 슬러지를 분리기를 통해 외부로 배출시킨 후 여과액 배출밸브만 닫힌 상태로 일정 시간 동안 공기흡입용 밸브를 개방시킨 상태로 진행되는 연속식 여과 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 각각의 여과기는 여과기의 내부 압력값을 센싱하기 위한 압력센서를 구비하며,
    상기 제어장치는,
    상기 작업용 여과기의 내부 압력값과 기 설정된 동작 중지 임계 압력 범위간의 비교를 통해 상기 작업용 여과기에 대한 동작 중지 여부를 결정하는 연속식 여과 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 연속식 여과 시스템은,
    상기 공급배관 상에 설치된 유량계를 더 포함하며,
    상기 제어장치는,
    상기 유량계를 통해 공급 유량을 모니터링하며, 상기 모니터링한 공급 유량과 기 설정된 임계 공급 유량값간의 비교를 통해 상기 작업용 여과기에 대한 동작 중지 여부를 결정하는 연속식 여과 시스템.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    상기 공급밸브, 드레인밸브, 진공밸브, 공기흡입용 밸브 및 여과액 배출밸브 각각에 연결되어 각 밸브의 개방 시간 및 클로즈 시간이 셋팅된 시간테이블을 구비하며, 상기 시간테이블에 의거하여 각 밸브의 개방 시간 및 클로즈 시간을 제어하는 연속식 여과 시스템.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 연속식 여과 시스템은,
    상기 진공펌프와 연결되어 물을 공급하는 물 공급배관 상에 설치된 물 공급용 밸브를 더 포함하는 연속식 여과 시스템.
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