KR940000464Y1 - 급속여과지용 사면 배수 사이편관의 여과재 흡입 방지장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

급속여과지용 사면 배수 사이편관의 여과재 흡입 방지장치

제1도는 본 고안 장치가 적용되는 급속여과지의 종단면도.

제2도는 제1도의 A-A선 단면도.

제3도는 제2도의 요부 확대 단면도.

제4도는 본 고안 장치의 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 여과지 2 : 일류웨어

7 : 배수통로 8 : 여과층

8a : 사면 20 : 사이편관

21 : 흡수구 22 : 배수구

40 : 배기밸브 50 : 흡입방지구

51, 52 : 전후경사면 53, 54 : 좌우경사면

55 : 주연부 56 : 측방향 유입구

본 고안은 급속여과지용 사면 배수 사이편관의 여과제 흡입 방지장치에 관한 것으로 특히, 급속여과지의 역세척시 일류웨어의 상단과 여과층의 사면 사이에 위치하는 원수를 배수시키는 급속여과지용 사면 배수 사이편관의 하단부에 여과사 등의 여과재가 사이편관 내부로 흡입방지구를 설치하고, 측방형 원수 유입구를 형성하여, 여과대가 사이편관을 통하여 흡입, 유출됨을 방지하도록한 사면 배수 사이편관의 여과재 흡입 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 급속여과지의 역세척시에는 그 최초의 단계에서 원수거에 설치된 원수변과 정수거에 설치된 정수변을 닫고 배수통로의 일단에 설치된 배수변을 개방하여 여과지내에 채워진 원수를 지외로 배수시키게 된다.

그러나, 종래의 급속여과지에는 여과지 중앙의 역세척수 배수통로와 그 양측의 여과층 사이를 구획하는 일류 웨어(溢流 Weir)가 여과층의 사면보다 소정높이 만큼 높게 설치되어 있으므로, 상기와 같은 배수구조를 갖는 급속여과지에 있어서는 역세척의 개시를 위한 원수의 배수단계에서는 여과지내의 최저수위가 일류웨어의 상단에 머무르게 되며, 이에따라 여과층의 사면 상측에는 일류웨어의 상단이 차지하는 높이 만큼의 원수가 상시 남아있게 된다.

따라서, 이와같은 급속여과지의 역세척시 공지와 같은 역세척 방법이 적용될 경우에는 여과층을 통한 공기 및 역세수의 공급을 개시하여 여과층을 교란시키게 되므로, 이와같이 공급되는 역세수의 유량이 곧바로 일류웨어의 상단에 위치하는 최저수위를 증가시키게 되고 그 수위 증가분 만큼의 역세수가 즉시 일류웨어를 넘쳐 흘러 배수 통로로 유출되면서 여과사등의 여과재를 함께 유출시키게 되는 문제점을 발생시키게 된다.

따라서, 본 고안 출원인은 상기와 같은 종래 급속여과지의 문제점을 감안하여, 여과지의 사면 상부와 역세척수 배수통로 사이에 사이퍼 브래이커를 구비한 사이편관을 설치하여 역세척을 위한 지내 원수의 배수시 지내의 최저 수위가 여과층의 사면 상부에 근접되게 함으로써. 공기 및 역세척수의 공급에 따른 수위의 증가에도 불구하고 여과사면 상부의 수위가 일류웨어에 도달하기 까지 소정의 지연시간을 갖게 하고, 그 지연시간층에 공기와 물에 의한 강한 역세척이 이루어지게하여 일류웨어를 넘쳐 흐르는 여과재의 유출을 방지할 수 있게한 급속여과지의 사면 배수 장치를 안출하여 이를 1990. 10. 22자에 실용신안등록출원 제16063호로 선출원한 바 있다.

상기한 바와같은 선출원 고안은 공기와 물을 이용하여, 역세척하는 급속여과지의 일류웨어 일측에 그 흡수구가 여과층의 사면에 근접 위치하는 사이편관을 설치하여, 역세척을 위한 원수의 배수시 일류웨어의 상단 높이에 머무르던 지내의 최저수위를 사면에 인접된 위치까지 끌어내릴 수 있게한 것으로, 공기와 물을 이용하는 강한 역세척시에도 여과재의 유출을 방지하여 반복 시행되는 역세척에 따른 여과재의 유실우려 및 그에따른 여과재의 보충작업등이 완전히 배제될 수 있으며, 역세척이 완료되어 원수의 공급이 재개되면 배기밸브의 개방작용으로 사이편관내의 공기가 자동 배출되면서 반복 재개되는 매 역세척시마다 사이편의 해제 및 형성이 자동적으로 이루어질 수 있게 됨으로써, 급속여과지의 여과 및 역세척 효율을 높일 수 있으며 그 유지관리를 보다 간편 용이하게 시행할 수 있게되는 효과가 있는 것이다.

그러나, 상기한 사면 배수장치는 사이편관의 흡수구가 하부를 향하여 개구되어 있고 여과층의 사면과 근접하게 설치되어 있기 때문에 사이편 현상에 의한 강한 흡입력으로 원수를 흡입하면서 여과사 등의 여과재도 함께 흡입하게 되면, 이와같이 흡입되는 여과재에 의하여 사이편관의 흡수구를 감싸고 있는 여과재 유출방지요 망목이 막히게 되어 원수가 원활하게 배수되지 못하는 결함이 있었다.

그리고, 메시가 큰 망목으로 흡수구를 감싸게 되면 여과재에 의하여 막히는 결함을 해소할 수는 있으나, 이 경우에는 여과재가 사이편관을 통하여 배수통로로 유출되어 손실되는 결함이 있는 것이다.

본 고안은 상기한 바와같은 선출원 고안의 결함을 해소하기 위하여 사이편관의 흡수구 하단부에 원수가 하측에서 상측으로 흡입됨을 방지하는 흡입방지구를 고정하고, 흡수구가 흡입 방지구의 주연부 사이에 원수가 측방향으로 흡입되도록 하는 측방향 유입구를 형성하여 원수가 원활하게 배수되도록 하면서 여과사 등의 여과재가 흡입, 유출됨을 방지하도록 안출한 것인바, 이를 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도 및 제2도는 본 고안에 의한 사면 배수장치가 설치된 급속여과지의 단면도이고, 제3도 및 제4도는 본 고안 장치에 의한 사이편관의 구성을 보인 것으로 이에 도시한 바와같이, 여과지(1)의 일측 상부에 배치된 원수거(2)의 상측에는 원수유입용 평저변(3)이 설치되고 그 원수거(2)의 반대측에 배치된 정수거(4)에는 정수유출겸 역세수 유입용 평저변(5)이 설치되며, 일류웨어(6), (6)로 구획된 역세수 배수통로(7)를 사이에 두고 배치된 단위여과지(1a), (1a)의 여과층(8) 하부에는 압력실(9)과 연통되는 집수실(10)이 형성되어 있다.

또한 상기 단위여과지(1a), (1a)의 일류제어(6), (6) 일측에 역 U자형으로 절곡된 사이편관(20), (20)이 각각 설치되어 확장형 흡수구(21)를 갖는 사이편관(20)의 일단이 각 여과층(8)의 사면(8a) 상부에 소정거리(약50㎜)를 두고 위치하고, 상기 흡수구(21)보다 하측으로 연장돤 길이를 갖는 사이편관(20)의 배수구(22)가 배수통로(7)측에 위치하도록 되어 있다.

이와같이 배치되는 사이편관(20)의 정(頂)부에는 사이편의 해제 및 사이편관(20) 내부의 공기를 배출시키기 위한 사이편 브레이커(30) 및 배기밸브(40)가 연결 설치되어 있다.

상기한 배기밸브(40)는 제5도에 도시된 바와같이 사이편관(20)에 연결되는 수직배기관(41)의 상측에 설치되고, 수위가 증가되어 부구(42)가 상승하면 사이편관(20) 내부의 공기가 배출되도록 개방되고, 수위가 감소되어 부구(42)가 하강하면 폐쇄되게 되어있다.

상기와 같이된 배기밸브(40)의 배기관(41) 일측벽에는 "ㄱ"자상으로 절곡된 사이편 브레이커(30)이 상단이 연결되고 있고, 여과층(8)의 사면(8a) 상부에 위치하는 사이편 브레이커(30)의 하단에는 소정크기로 개구된 흡기공(31)이 상기 사이편관(20)의 흡수구(21)와 대략 같은 높이로 형성되어 있으며, 상기 사이편 브래이커(30)의 하단부에는 여과사 등의 여과재의 흡입을 방지하기 위한 내식성 여과망(32)이 둘러 씌워져 있다.

이와같이 된 것에 있어서, 본 고안은 상기 사이편관(20)의 흡수구(21) 하단부에 하측에서 상측으로 흡입됨을 방지하는 흡입 방지구(50)를 설치하고 흡수구(21)와 흡입 방지구(50)의 주연부 사이에는 원수가 측방향으로 흡입 되도록 하는 측방향 유입구(56)를 형성하여, 여과사가 사이편관(20)을 통하여 흡입, 유출되지 않도록 구성 한 것을 특징으로 하고 있다.

상기 흡입 방지구(50)는 여과재가 사이편관(20)의 내측으로 유입되는 경우 외측으로 다시 배출되도록 전후 경사면(51), (52)과 좌우경사면(53), (54)이 구비되어 있으며 전후경사면(51), (52)위에는 수개의 보강고정편(57)이 고정되어 있다.

상기 흡입 방지구(50)는 일예로서, 보강고정편(57)이 사이편관(20)의 흡수구(21) 내면에 용접등으로 접합되어 사이편관(20)에 부착된다.

또한, 상기 흡입 방지구(50)는 주연부(55)가 외측에서 내측으로 하향 경사지게 형성되어 사이편관(20)의 측방향 유입구(56)로 유입되는 주위의 원수가 상측에서 하측을 향하여 하향수류를 이루면서 유입되도록 되어있다.

그리고, 상기 사이편관(20)의 흡수구(21) 후방부와 일류웨어(6) 사이가 협소하여 원수가 배수되는 경우에 흡수구(21) 전방부 보다 후방부에서의 원수 유입속도가 빠르기 때문에 여과재가 흡입되어 유출될 우려가 있으므로 측방향 유입구(56)의 일류웨어(6)를 향하는 후방부(56b)가 그에 대항하고 있는 전방부(56a)의 폭보다 좁게되도록 형성하여 원수가 측방향 유입구(56)의 전, 후방부(56a), (56b)로 대등하게 유입되도록 되어있다.

도면중 미설명 부호 23 및 24, 25는 상기 사이편관(20)을 일류웨어(6)에 고정 설치하는 앵커 및 고정보울트를 보인 것이고, 제1도 및 제2도의 11은 역세척용 공기 공급을 위한 공기관 및 상기 원수 평저변(3)을 통해 공급되는 원수를 지내에 균등 분배하는 분배관이며, 12는 배수통로(7)의 일단에 설치된 역세수 배수변, 13은 역세공기 공급관을 각각 보인 것이다.

상기와 같은 본 고안 여과재 흡입방지장치가 구비된 급속여과지의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 정상 여과시에는 상기 원수거(2)의 원수유입용 평저변(3)과 정수거(4)의 평저변(5)이 개방되고 배수통로(7) 일단의 배수변(12)이 닫힌 상태에서 원수거(2)로 유입된 원수가 평저변(3)이 개방된 웨어를 넘어 분배관(11)을 따라 지내에 유입된다. 이와같이 유입된 원수는 여과층(8)을 통과하면서 여과되고, 여과된 정수는 집수장치인 스트레이너(14)를 통과하여 집수실(10)로 유입된 다음 압력실(9)로 유입되고 이어 개방된 정수유출 및 역세수 유입용 평저변(5)을 거쳐 정수거(4)로 유출됨으로써 여과지의 정상여과가 진행된다.

이상과 같은 여과과정이 지속됨에 따라 여과층(8)의 여과저항이 증대되고 이에따라 여과지내(1)의 수위가 최고 수위(HWL)에 도달하게 되면 여과지(1)의 역세척을 행하게 되는바, 여과지(1)의 수위가 최고수위(HWL)에 도달하게 되면 개방된 원수유입용 평저변(3)과 정수거(4)측 정수유출 및 역세수 유입평저변(5)이 닫힘과 동시에 역세척수 배수변(12)이 개방되어 지내의 원수를 배수시키게 된다.

이때에는 지내의 수위가 사이편관(20) 상단의 부구(42) 위치보다 높기 때문에 그 부구(42)는 자체 부력으로 상측으로 이동되어 배기밸브(40)가 개방된 상태에 있으므로, 사이편관(20) 및 사이편 브래이커(30)의 내부에는 지내의 원수가 가득 채워진 상태에 있다.

이와같은 상태에서 지내의 수위가 점차 하강하여 상기 부구(42) 위치에 도달하게 되면 그 부구(42)가 수위를 따라 하강하게 되고 이에 따라 배기밸브(40)가 폐쇄된다. 지내의 수위가 역세척수 일류웨어(6)의 상단까지 도달하게 되면 그 일류웨어(6)를 넘쳐 배수통로(7)로 배수되는 원수의 유출은 중단되고, 그 일류웨어(6)와 여과층(8)의 사면(8a) 사이에 위치하는 원수는 사이편(20)관의 흡수구(21)를 통해 관내로 흡입됨과 동시에 그 반대측의 배수구(22)를 통해 배수통로(7)로 유출된다.

이와같이하여 지내의 수위가 더욱 강하하여 사면(8a) 상부의 수위가 사이편 브래이커(30)의 흡기공(31)에 도달하게 되면, 대기중의 공기가 사이편 브레이커(30)를 통하여 사이편관(20)내에 유입되면서 사이편 현상이 해제되므로 사이편관(20)을 통한 원수의 유출이 정지된다.

이때가 사면상 최저수위(LWL)로서 이와같은 사면상 수위는 사이편관(20)의 흡수구(21)와 사이편 브레이커(30)의 흡기공(31)의 위치에 따라 결정되며, 일반적인 급속여과지의 경우 사면상 50㎜ 정도가 적합하다.

이상과 같은 상태에서 공기 또는 역세척수와 공기에 의한 역세척을 행한후에는 상기 역세수 배수변(12)을 닫고 원수거(2)의 평저변(3)과 정수거(4)의 평저변(5)을 열어 원수를 공급함으로써 정상여과를 재개하게 되는바, 이때에는 상기한 바와같이 부구(42)가 하향 이동되어 밸브가 닫힌상태에 있다. 따라서 이와같은 상태에서 원수의 공급이 개시되어 사면(8a)상의 수위가 높아지게 되면, 상기 사이편관(20)의 흡수구(21)와 사이편 브레이커(30)의 흡기공(31)이 물에 잠기게 되므로 사이편관(20) 내부의 공기는 외부로 탈출하지 못하고 내부에 갇혀있게 될 것이나 사이편관(20)의 정부에는 부구(42)에 의해 자동적으로 동작되는 배기밸브(40)가 구비되어 있으므로 이와같은 문제는 발생되지 않게 된다.

즉, 지내의 정상여과가 지속됨에 따라 여과 저항이 증대되고 지내의 수위가 점차 상승하여 하강된 부구(42)의 위치에 도달하게 되면, 부구(42)가 수위를 따라 상승 하면서 배기밸브(40)가 개방되므로, 사이편관(20)내에 채워져 있던 공기가 지외로 배출되고 이와 동시에 사이편관(20)의 내부에는 원수가 채워지게 됨으로써 다음의 역세척시 상기와 같은 사면 배수 작용이 반복적으로 재개될 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 사면 배수 사이편관(20)은 역세척 개시 초기의 원수 배수단계에서 여과층(8)의 사면(8a)과 근접하는 위치까지 원수를 배수하게 되는바, 본 고안에 의하여 상기 사이편관(20)의 흡수구(21) 하단부에는 흡입방지구(50)가 설치되고 흡수구(21)와 흡입방지구(50)의 주변부 사이에 측방향 유입구(56)가 형성되어 있으므로 사이편관(20)에로 흡입되어질 원수가 흡입방지구(50)에 가려서 흡수구(21)의 하측부에서 상측부로는 흡입되지 못하고 측방향 유입구(56)를 통하여 측방향으로 흡입되며, 이에따라 여과재가 원수와 휩쓸려 흡입됨이 방지된다.

그리고 상기 흡입 방지구(50)는 주연부(55)가 외측에서 내측으로 하향 경사지게 형성되어 있어 사이편관(20)의 측방향 유입구(56)로 유입되는 원수가 도면에 화살표 "a"로 표시한 바와같이 하향수류를 이루면서 유입되어 화살표 "b"로 표시한 바와같이 사이편관(20)을 따라 상승되므로 사이편관(20)의 흡수구(21) 하측부에 있는 여과재의 흡입방지 효율이 증대된다.

또한, 상기 흡입방지구(50)는 전후, 좌우 경사면(51), (52), (53), (54)이 형성되어 있으므로 만일 여과재가 원수와 함께 사이편관(20)의 내측으로 흡입되는 경우에는 측방향 유입구(56)을 통과한후 사이편관(20)의 내부에서 유속이 떨어지면서 하락하여 화살표 "c"로 표시한 바와같이 전후, 좌우, 경사면(51), (52), (53), (54)을 타고 여과지(1)의 여과층(8)에로 다시 쌓이게 된다.

이상에서 설명한 바와같은 본 고안은 사이편관의 흡수구에 흡입 방지구를 설치하고, 측방향 유입구를 형성하여 역세척 개시 초기의 원수 배수 단계에서 사이편관의 강한 흡입력에 의하여 원수가 배출되는 때에 여과층의 여과재가 원수에 휩쓸려 흡입 됨을 방지하고, 만일 여과재가 사이편관 내부로 흡입되는 경우에는 흡입 방지구의 경사면을 타고 여과층에도 다시 회수되도록 하였으므로 원수를 원활하게 배출시키면서 여과재의 유실을 방지하는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 여과지(1)의 일류웨어(6)의 일측에 역U자형 사이편관(20)을 그의 흡수구(21)가 여과층(8)의 사면(8a)과 근접하게 위치하고, 배수구(22)가 배수통로(7)측에 위치하도록 설치하며, 사이편관(20)의 정부에는 여과지(1)내 수위의 증감에 따라 사이편관(20) 내부의 공기를 배출시킬 수 있게되는 배기밸브(40)를 설치하여, 역세척 개시 초기의 원수 배수단계에서 원수를 여과층(8)의 사면(8a)과 근접하는 위치까지 배수하는 것에 있어서, 상기 사이편관(20)의 흡수구(21)하단부에 원수가 하측에서 상측으로 흡입됨을 방지하는 흡입 방지구(50)를 고정하고, 흡수구(21)와 흡입 방지구(50)의 주연부 사이에 원수가 측방향으로 흡입되도록 하는 측방향 유입구(56)를 형성하여, 여과재가 사이편관(20)을 통하여 흡입, 유출됨을 방지하도록 구성함을 특징으로 하는 급속 여과지용 사면 배수 사이편관의 여과재 흡입 방지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 흡입 방지구(50)는 여과재가 사이편관(20)의 내측으로 유입되는 경우 외측으로 다시 배출되도록 전후 경사면(51), (52)과 좌우 경사면(53), (54)을 구비한 것임을 특징으로 하는 급속여과지용 사면 배수 사이편관의 여과재 흡입 방지장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 흡입 방지구(50)는 주연부(55)가 외측에서 내측으로 하향 경사지게 형성되어 사이편관(20)의 측방향 유입구(56)로 유입되는 원수가 하향 수류를 이루면서 유입되도록 구성됨을 특징으로 하는 급속 여과지용 배수 사이편관의 여과재 흡입 방지장치.