KR20230121234A - 여과 장치 - Google Patents

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KR20230121234A
KR20230121234A KR1020220017792A KR20220017792A KR20230121234A KR 20230121234 A KR20230121234 A KR 20230121234A KR 1020220017792 A KR1020220017792 A KR 1020220017792A KR 20220017792 A KR20220017792 A KR 20220017792A KR 20230121234 A KR20230121234 A KR 20230121234A
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guide groove
medium filling
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KR1020220017792A
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이승찬
이상만
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(주)태경조경건설
주식회사 다온이엔씨
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Abstract

본 발명은 여과장치에 관한 것이다.
본 발명은 여재를 통해 내부로 유입되는 유입수를 필터링 하는 여과장치에 있어서, 유입구(200)와 배출구(300)가 형성되고, 내측에 여재채움공간(110)이 형성되며, 상측에 개폐도어(120)를 갖는 바디(100); 상기 여재채움공간(110)의 하측 바닥면에서 투입된 여재를 받침하면서 설치되며 상기 배출구(300)와 연통하는 배기구(140)에 설치되어 처리수를 안내하는 스트레이너(400); 상기 바디(100)의 표면에 내부 투시가 가능하도록 형성되는 투시창(500); 상기 여재채움공간(110)의 상측에서 유입구(200)와 연결되어 유입되는 원수를 여재채움공간(110)으로 확산 분사시키도록 하는 피딩챔버(600)를 포함하고 있다.
본 발명은 원수가 여재채움공간에 채워진 여재에 고르게 침투되면서 여과될 수 있도록 하여 경제적 비용을 크게 절감시키는 효과가 있다.

Description

여과 장치{FILTERING APPARATUS}
본 발명은 분수대 등 물놀이 시설물의 오염수 또는 수처리 과정을 통한 원수를 여과하기 위한 여과 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오염수 처리시 오염수가 여과재 전체면을 통해 분포되면서 여과 처리될 수 있도록 하여 효과적인 여과처리의 가능함은 물론 여과재의 낭비를 줄이고 더불어 외부에서의 관찰을 통해 여과재 교체시기를 결정할 수 있도록 하는 여과 장치에 관한 것이다.
최근 경제 발전과 함께 관광 산업이 급속히 발전하여 휴양 시설 등에서는 기존 놀이 시설물이 변형된 다양한 형태의 놀이 시설물이 개발되고 있고, 그 중 놀이 시설물에 더하여 물이 분사되거나 소형의 풀장 형태를 이루도록 풀장 내측에 조합놀이대와 기타 물놀이 시설물 및 분수 시설과 같이 병행 설치되어 여름철 등에 보다 흥미를 가지고 놀 수 있도록 하는 분수 및 물놀이 시설이 많이 개발되어 설치되고 있는 실정에 있다.
하지만 종래 분수 및 물놀이 시설물의 경우 물이 담수된 후 장시간에 걸쳐 사용되는데 수온이 높은 여름철에 주로 사용하게 되어 물 속의 세균 번식 등으로 인해 물이 오염되어 위생상 문제점이 발생하여 왔었다.
이를 위해 물놀이 등의 시설에는 오염된 물을 사용 목적에 적합하도록 처리하기 위한 여과 장치가 필수적으로 설치되고 있다.
여과장치는 수중에 함유되어 있는 각종 오염물질을 제거하기 위한 것으로 물놀이 시설 뿐만 아니라 오수, 폐수, 하수 등의 오염수 처리 등 매우 다양한 분야에서 적용하고 있으며, 크게 여과층의 상부에서 하부로 원수를 통과시키면서 필터링시키는 하향류 여과방식과 여과층의 하부에서 상부로 원수를 통과시키면서 필터링시키는 상향류 여과방식으로 구분될 수 있다.
그리고 오염된 물에서 불순물을 제거하여 정화하기 위해서는 여과재를 통과시켜 여과되게 하는데, 여과재는 모래나 기공이 형성된 작은 알갱이 등이 사용되고 있다.
종래의 모래를 이용한 여과장치는 탱크에 채워져 있는 모래에 오염된 원수를 통과시키면 오염된 원수에 있는 불순물이 모래 표면에 부착되어 여과되고, 일정기간후 오염된 모래를 다시 정화된 물로 세척하여 사용하는 방식을 취하고 있다.
하지만, 탱크내의 모래 여재 상태를 작업자가 확인할 수 없어 대략적인 시간 또는 기간을 설정한 후 가동 중단후 세척장비를 통해 모래 세척후 다시 사용하고 있다. 이러한 경우 모래 여재가 비교적 깨끗함에도 세척하거나 또는 모래 여과재가 기능을 상실했음에도 불구하고 계속해서 사용하는 문제점이 있어왔다.
여기서 상술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명자가 보유하거나 본 발명을 도출하는 과정에서 습득한 정보로서 본 발명의 기술적 의의를 이해하는데 도움이 되기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아님을 밝힌다.
KR 특허등록 제10-01603743호 등록일 2016.03.09 KR 특허등록 제10-1750256호 등록일 2017.06.19 KR 특허등록 제10-0492487호 등록일 2005.05.23 KR 특허등록 제10-1446273호 등록일 2014.09.24
이에 본 발명자는 상술한 제반 사항을 종합적으로 고려함과 동시에 기존의 여과 장치가 지닌 기술적 한계 및 문제점들을 해결하려는 발상에서, 오염된 원수를 입자가 작은 모래 여재의 사용으로 깨끗하게 정화하도록 하는 새로운 구조의 여과 장치를 개발하고자 각고의 노력을 기울여 부단히 연구하던 중 그 결과로써 본 발명을 창안하게 되었다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 유입되는 오염된 원수가 탱크내의 모래 여재 통과시 표면 전체에 대해 고르게 분포되면서 통과될 수 있도록 하고 또한, 여재의 기능 상태를 육안으로 실시간 확인하면서 여과작업을 수행할 수 있도록 하여 여과 효율의 극대화는 물론 여재를 효과적으로 사용할 수 있도록 하는 여과 장치를 제공하는 데 있는 것이다.
여기서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제 및 목적은 이상에서 언급한 기술적 과제 및 목적으로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제 및 목적들은 아래의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위한 새로운 착상을 구체화하면서 특정의 기술적 목적을 효과적으로 달성하기 위한 본 발명의 실시에 따른 구체적인 수단은, 여재를 통해 내부로 유입되는 유입수를 필터링 하는 여과장치에 있어서, 유입구와 배출구가 형성되고 내측에 여재채움공간이 형성되며 상측에 개폐도어를 갖는 바디와, 상기 여재채움공간의 하측 바닥면에서 투입된 여재를 받침하면서 설치되며 상기 배출구와 연통하는 배기구에 설치되어 처리수를 안내하는 스트레이너와, 상기 바디의 표면에 내부 투시가 가능하도록 형성되는 투시창과, 상기 여재채움공간의 상측에서 유입구와 연결되어 유입되는 원수를 여재채움공간으로 고르게 분포되도록 공급 하는 피딩챔버를 포함하는 여과장치를 제시한다.
상기 피딩챔버는, 상기 유입구와 단부와 플랜지로 연결되어 연통 가능하게 되며 단부가 여재채움공간(110)의 상측으로 연장되는 유입관체, 상향 개방된 반구형의 안내홈을 형성하며 일측이 상기 유입관체의 단부와 연통되게 결합되는 반구형케이스로 이루어진 것을 적용할 수 있다.
상기 반구형케이스의 상측에, 상기 반구형케이스의 안내홈 상단 외경보다 크게 확장 형성되며 상기 안내홈을 커버하는 확산유도커버를 더 포함하며, 상기 확산유도커버의 저면에 둘레를 따라 유도홈이 복수개 배열되어 유입수가 확산 형태로 분사되도록 할 수 있다.
또한, 상기 반구형케이스의 상측에, 상기 반구형케이스의 안내홈 상단 외경보다 크게 확장 형성되며 상기 안내홈을 커버하는 확산유도커버를 더 포함하며, 상기 확산유도커버의 저면에 둘레를 따라 골과 마루가 연속 반복되게 형성된 유도편이 부착되어 유입수가 확산 형태로 고르게 분사되도록 할 수 있다.
상기 바디는, 외측에 상기 바디의 강도를 보강하기 위한 강도보강부재를 복수개 설치할 수 있다.
이로써 본 발명은 여재채움공간에 채워진 여재에 공급되는 원수가 고른 분포를 가지며 여과될 수 있도록 하고 또한 여재 상태를 실시간 확인할 수 있어 여재의 낭비를 줄일 수 있는 새로운 효과가 발생할 수 있다.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하고자 특유한 해결 수단이 기초하고 있는 본 발명의 기술에 따르면, 오염된 원수가 탱크내의 여과재 통과시 표면 전체에 대해 고르게 분포되면서 통과되어 필터링 효율을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있고, 또한 모래 여과재의 고른 사용으로 여과재 사용기간을 최대화 시킬 수 있음은 물론 여과재의 기능 상태를 육안으로 실시간 확인할 수 있어 교체시기의 정확성에 따라 비용을 크게 절감시킬 수 있는 장점이 있다.
여기서 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 국한하지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자가 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 여과장치의 정면도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 여과 과정을 보인 구성도이다.
도 4는 도 1 내지 도 3에서 피딩챔버를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 피딩챔버의 다른 예이다.
도 6은 도 5의 결합상태도이다.
도 7은 도 6에서 확산유도커버의 저면을 도시한 개략도이다.
도 8은 도 6에서 확산유도커버 저면에 결합되는 요철형 유도편의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 여과 장치의 정수 과정을 도시한 구성도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 여과 장치의 역세 과정을 도시한 구성도이다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하며, 본 발명을 설명하기에 앞서, 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이는 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 개념과 당해 기술분야에서 통용 또는 통상적으로 인식되는 의미로 해석하여야 함을 명시한다. 또한, 본 발명과 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
여기서 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과, 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기 및 형태와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.
아울러 본 명세서에서 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함하는 의미이며, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
즉, '포함하다' 또는 '구비하다', '가지다' 등의 용어는 본 명세서에서 설시(說示)하는 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해해야 한다.
그리고 상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부, 상측, 하측, 전후, 좌우 등의 용어는 각 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 편의상 사용한 것이다. 예를 들어, 도면상의 위쪽을 상부로 아래쪽을 하부로 명명하거나 지칭하고, 길이 방향을 전후 방향으로, 폭 방향을 좌우 방향으로 명명하거나 지칭할 수 있다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있다. 즉, 제1, 제2 등의 용어는 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 구성요소는 본 발명의 보호범위를 벗어나지 않는 한에서 제2 구성요소로 명명할 수 있고, 또 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명할 수도 있다.
본 발명은 여과재(이하, "여재" 라고함)를 통해 내부로 유입되는 유입수를 필터링 하는 여과장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 여과장치는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와같이 여재가 채움되는 여재채움공간(110)이 형성된 바디(100)와, 여재채움공간(110)으로 원수를 공급하는 유입구(200)와, 여재채움공간(110)에서 여재를 받침하며 필터링된 정수를 배출구(300)를 통해 배출되도록 하는 스트레이너(400)와, 여재채움공간(110)의 여재 상태를 외부에서 확인하도록 하는 투시창(500)과, 유입구(200)를 통해 바디(100)내로 유입되는 원수를 여재채움공간(110)의 여재에 고르게 공급하도록 하는 피딩챔버(600)로 구성되어 있다.
바디(100)는, 원수를 유입하는 유입구(200) 및 필터링된 정수를 배출하는 배출구(300)가 형성되어 있고, 내측에 여재를 채움하기 위한 여재채움공간(110)이 형성되어 있으며, 상측에는 여재 공급을 위한 개폐도어(120)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 여재채움공간(110)의 하측에는 스트레이너(400)가 설치되어 있고, 스트레이너(400)의 하측에는 스트레이너(400)를 통과한 정수가 배출구(300)를 통해 배출 안내되도록 배기구(140)가 형성되어 있다.
또한, 상기 바디(100)의 외측에는 바디(100)의 보강을 위해 강도보강부재(160)가 상하 복수개 설치되어 있다.
상기 강도보강부재(160)는, 각기 외향으로 돌출 연장된 확개단과 일단이 확개단에 연결되고 타단이 상기 바디(100)의 외측 표면에 밀착되는 밀착편을 형성하고 있다. 이러한 상기 강도보강부재(160)는, 상기 바디(100)의 여재채움공간(110)에 채움되는 원수에 의한 팽창시 팽창압력을 제어하여 바디(100)의 훼손을 방지하도록 되어 있다.
스트레이너(400)는, 표면에 복수의 통기공이 형성된 것이며, 상기 통기공은 여재의 입자 크기보다 작게 형성되어 상기 여재채움공간(110)의 하측 바닥면에서 투입된 여재를 받침하여 여재 이탈 방지로 통기공을 통과한 정수만을 배출구(300)와 연결되는 배기구(140)로 안내하도록 되어 있다.
투시창(500)은, 상기 바디(100)의 외측 표면 일측에 형성되며 표면이 유리 등 투시가능한 소재로 되어 있다.
피딩챔버(600)는, 도 4에 도시된 바와같이 상기 여재채움공간(110)의 상측에서 유입구(200)와 연결되어 유입되는 원수를 여재채움공간(110)으로 확산 형태를 가지며 분사되도록 하는 것으로 여재 표면에 고르게 분사시키도록 되어 있다.
상기한 피딩챔버(600)는, 상기 유입구(200)와 단부와 플랜지로 연결되어 연통 가능하게 되며 단부가 여재채움공간(110)의 상측으로 연장되는 유입관체(610)와, 상향 개방된 반구형의 안내홈(620)을 형성하며 일측이 상기 유입관체(610)의 단부와 연통되게 결합되는 반구형케이스(630)로 구성되어 있다.
이를 통해 유입구(200)를 통해 유입되는 원수를 유입관체(610)가 안내하여 반구형케이스(630)의 안내홈(620)으로 공급하게 되면 공급된 원수가 안내홈(620)에 저장됨과 동시에 연속된 공급으로 안내홈(620)의 상단 테두리를 벗어나 외측으로 원형을 이루며 분사 형태로 공급하게 된다.
이때, 유입 압력의 세기를 반복해서 조절하면 안내홈(620)의 상단 테두리를 벗어나는 공급 압력이 달라져 여재 표면에 원수가 고르게 공급되게 된다.
여기서, 상기 피딩챔버(600)는, 도 5 및 도 6에 도시된 바와같이 상기 반구형케이스(630)의 상측에서 상기 반구형케이스(630)의 상단 외경보다 크게 확장 형성되며 상기 안내홈(620)을 커버하는 확산유도커버(660)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 확산유도커버(660)의 저면에 둘레를 따라 유도홈(670)이 복수개 배열되어 유입수가 확산 형태로 분사되도록 할 수 있다.(도면 7 참조)
상기 확산유도커버(660)는 다른 예로 테두리 저면에, 골(681)과 마루(682)가 연속 반복되게 형성된 요철형 유도편(680)이 부착된 것을 적용할 수 있다.(도면 8참조)
또한, 상기 피딤챔버(600)의 안내홈(620)에는 유도날개(810)를 갖는 구동모터(800)가 더 설치될 수 있으며, 구동모터(800)에 따른 유도날개(810)의 회전시 회전력에 따라 원수를 빠르게 여재로 공급되도록 할 수 있다.
이상에서와 같이 구성되는 본 발명에 따른 여과장치를 통해 원수가 여과되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
먼저 정수과정을 살펴보면,
도 9에 도시된 바와같이, 밸브를 조작한 후 펌핑 동작을 통해 원수를 유입구(200)고 유입되도록 한다. 그러면 원수가 유입구(200)와 연결된 유입관체(610)를 통해 피딩챔버(600)를 이루는 반구형 케이스(630)의 안내홈(620)으로 유입되고 연속된 유입으로 안내홈(620)에 원수가 채워지게 되면 원수가 안내홈(620)의 상단 테두리단을 통해 원 형태를 이루며 흘러 넘치게 된다. 이때 펌핑 압력을 조절하게 되면 원수가 둥근 형태를 이루며 안쪽에서 바깥쪽으로 연속 반복하면서 여재채움공간(110)에 채움된 여재 표면으로 고르게 공급하게 된다. 연속해서 원수는 낙하되면서 여재를 통해 필터링되고 이때 필터링되는 원수는 하단의 스트레이너(400)를 통과하면서 여과된 정수 상태로 배기구(140) 및 배출구(300)를 토출되게 된다.
역세과정을 살펴보면,
도 10에 도시된 바와같이, 밸브를 조작 한 후 세척수를 공급하게 되면 세척수가 스트레이너(400)를 역방향으로 통과하면서 공급하게 되고, 이때 스트레이너(400)의 이물질과 여재에 묻은 이물질이 화살표 방향과 같이 배출되면서 세정 작업을 수행하게 된다.
한편, 본 발명은 상술한 실시 예(embodiment) 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 안에서 예시되지 않은 여러 가지로 다양하게 변형하고 응용할 수 있음은 물론이고 각 구성요소의 치환 및 균등한 타 실시 예로 변경하여 폭넓게 적용할 수도 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백하다. 그러므로 본 발명의 기술적 특징을 변형하고 응용하는 것에 관계된 내용은 본 발명의 기술사상 및 범위 내에 포함되는 것으로 해석하여야 할 것이다.
100: 바디
110: 여재채움공간
200: 유입구
300: 배출구
400: 스트레이너
500: 투시창
600: 피딩챔버
610: 유입관체 620: 안내홈
630: 반구형케이스
660: 확산유도커버 670: 유도홈

Claims (5)

  1. 여재를 통해 내부로 유입되는 유입수를 필터링 하는 여과장치에 있어서,
    유입구(200)와 배출구(300)가 형성되고, 내측에 여재채움공간(110)이 형성되며, 상측에 개폐도어(120)를 갖는 바디(100);
    상기 여재채움공간(110)의 하측 바닥면에서 투입된 여재를 받침하면서 설치되며 상기 배출구(300)와 연통하는 배기구(140)에 설치되어 처리수를 안내하는 스트레이너(400);
    상기 바디(100)의 표면에 내부 투시가 가능하도록 형성되는 투시창(500);
    상기 여재채움공간(110)의 상측에서 유입구(200)와 연결되어 유입되는 원수를 여재채움공간(110)으로 확산 분사시키도록 하는 피딩챔버(600);
    를 포함하는 여과장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피딩챔버(600)는,
    상기 유입구(200)와 단부와 플랜지로 연결되어 연통 가능하게 되며 단부가 여재채움공간(110)의 상측으로 연장되는 유입관체(610)와,
    상향 개방된 반구형의 안내홈(620)을 형성하며 일측이 상기 유입관체(610)의 단부와 연통되게 결합되는 반구형케이스(630)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 반구형케이스(630)의 상측에,
    상기 반구형케이스(630)의 안내홈(620) 상단 외경보다 크게 확장 형성되며 상기 안내홈(620)을 커버하는 확산유도커버(660)를 더 포함하며,
    상기 확산유도커버(660)의 저면에 둘레를 따라 유도홈(670)이 복수개 배열되어 유입수가 확산 형태로 분사되도록 하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 반구형케이스(630)의 상측에,
    상기 반구형케이스(630)의 안내홈(620) 상단 외경보다 크게 확장 형성되며 상기 안내홈(620)을 커버하는 확산유도커버(660)를 더 포함하며,
    상기 확산유도커버(660)의 저면에 둘레를 따라 골과 마루가 연속 반복되게 형성된 유도편(680)이 부착되어 유입수가 확산 형태로 분사되도록 하는 것을 특징으로 하는 여과장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 바디(100)는,
    외측에 상하 복수개 설치되며, 각기 외향으로 돌출 연장된 확개단과 일단이 확개단에 연결되고 타단이 상기 바디(100)의 외측 표면에 밀착되는 밀착편을 갖는 강도보강부재(160)가 복수개 설치되는 것을 특징으로 하는 여과장치.
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