KR101391892B1 - 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터 및 그를 포함하는 공극제어형 섬유여재 여과장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 좌우 프레임 사이에 오목볼록으로 복수의 가로봉들이 소정의 간격으로 설치된 지지 프레임과 오목하거나 볼록한 형상이 되도록 배치된 가로봉들의 일측에 의해 지지되고, 상기 지지 프레임의 상하 프레임 사이에 하단부는 고정단을 형성하고, 상단부는 자유단을 형성하도록 고정된 섬유여재를 포함하는 여과 성능이 우수하면서도 역세효율도 우수한 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터 및 그를 포함하는 공극제어형 섬유여과장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터 및 그를 포함하는 공극제어형 섬유여재 여과장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공극제어기에 의해서 오목볼록 가로봉에 걸린 섬유여재를 압착시키거나 이완시켜 공극제어에 의해 여과가 진행되는 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터 및 그를 포함하는 공극제어형 섬유여재 여과장치에 관한 것이다.
각종 생활하수, 공장폐수, 축산폐수 등에 포함된 유기물, 질소, 인, 중금속, 염분 등의 오염물질들은 제거, 정화한 후 하천이나 공공수역으로 배출되는 것이 바람직하다. 이러한 오폐수가 정화되지 아니한 채로 그대로 방류되어 생태계의 원천인 하천, 호소수 등의 오염 주원인이 되고 있다. 특히 인구밀도의 증가와 산업의 발달 등으로 인해 도시인근 및 강하류 지역의 수질은 점점 더 악화되고 있다. 이러한 오염된 오폐수 또는 하수를 정수하기 위한 여러 종류의 여과장치가 개발되고 있다.
여과장치는 부유물질을 함유한 원수를 여과장치에 유입시켜 부유물질(SS)이 제거된 처리수를 배출시키는 것으로, 원수 중의 부유물질을 여과장치의 여과층 내의 공극에 체분리, 침전, 관성충돌, 차단, 흡착, 응집 등의 다양한 메카니즘으로 억류 포획시키고, 처리된 깨끗한 물만 처리수로서 배출시키는 장치이다.
여과 장치 중에서도 공극제어형 섬유여과기는 비표면적이 큰 섬유여재를 사용함에 따라 여과속도가 빠르고, 장치의 구성이 간단하여 설치면적이 작고, 건설비, 유지관리비도 저렴하여 주목 받고 있다.
본 출원인은 국내 특허 제10-985300호에서 고정지지대에 소정의 간격으로 설치된 가로봉에 섬유여재를 지그재그 형태로 걸치고 액츄에이터로 섬유여재를 승하강 하면서 이완압축하여 오수를 여과하는 가로봉 지지식 공극제어형 섬유여과기를 제안한 바 있다. 이러한 섬유여과기에서는 가로봉들 사이의 간격이 좁을 경우 여과수질은 양호하나, 역세 효율이 떨어지는 반면에, 가로봉들 사이의 간격이 넓을 경우에는 역세효율은 양호하지만, 여과 효율은 떨어지는 한계가 있다. 특히 이러한 가로봉 지지식 공극제어형 섬유여과기에서는 역세 시에 섬유여재의 양쪽에 가로봉이 있어 섬유여재가 충분히 이완되지 못하여 충분한 공극이 확보되지 못하고 물만 존재하는 부분이 생겨서 여과 성능이 좋지 못한 한계가 있고, 또한 섬유여재가 가로봉들 사이에 지그재그 형태로 걸쳐 있어 섬유여재 교체 작업이 용이하지 않은 경향이 있다.
따라서 본 출원인은 상기와 같은 부분을 개량하기 위하여 예의 연구한 결과, 여과면적이 넓고 설치비 및 운영비가 절감되면서도 여과 및 역세 효율도 우수한 공극제어형 섬유여과기를 안출하게 되었다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로 본 발명의 하나의 목적은 여과성능 및 역세성능이 모두 우수하면서도 여과공정과 역세공정의 전환이 자유롭고 섬유여재의 교체 작업이 용이하여 운전관리비용이 절감되는 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 여과성능이 우수하고, 섬유여재의 교체 작업이 용이하여 유지관리가 용이한 공극제어형 섬유여재 여과장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 양상은
가로봉들이 설치되는 지지 프레임;
상기 지지 프레임의 좌우 프레임 사이에 소정의 간격으로 설치되는 복수의 가로봉들로서, 가로봉들이 설치된 전체적인 형상이 오목하거나 볼록한 형상이 되도록 지지 프레임 상에서 각각의 가로봉들이 횡방향으로 이격되어 엇갈리게 설치되는 오목볼록 가로봉들;
상기 오목볼록 가로봉들의 일측에 의해 지지되고, 상기 지지 프레임의 상하 프레임 사이에 하단부는 고정단을 형성하고, 상단부는 자유단을 형성하도록 고정된 섬유여재; 및
상기 섬유여재의 자유단에 결합되어 상기 고정단에 고정된 섬유여재를 당기거나 풀어주는 공극제어기를 포함하고,
상기 공극제어기에 의해 섬유여재를 위로 당기면 상기 섬유여재가 가로봉들에 지지되면서 압착되어 여과공극을 형성하고, 상기 공극제어기를 구동하여 섬유여재를 풀어주면 압착되었던 섬유여재들이 이완되면서 역세공극을 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터에 관한 것이다.
상기 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터는 섬유 여재가 걸쳐진 한 쌍의 섬유여재 지지대를 대칭되게 설치하고, 상기 섬유 여재 상단은 공극제어기가 연결된 상단 결합커버로 결합시키고, 내부 하단중심부에는 배수구를 형성시킨 섬유여재 여과모듈로 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 양상은
원수 유입관이 일측 상단에 형성되고, 상기 원수 유입관과 별도의 역세수 유출관이 상단 일측에 형성되며, 하단에 형성되는 여과수 배출관로 상단과 연통되는 여과수 배수통이 형성된 여과챔버;
상기 여과챔버 내부에 공극제어기를 여과챔버의 상단에 결합시키고 배수구를 상기 여과수 배출관에 연통 결합시키면서 삽입되어, 여과챔버로 유입되는 원수를 섬유여재로 통과시키면서 여과한 후 상기 배수구로 배수하는 본 발명의 섬유여재 여과모듈;
상기 여과수 배수통 내부에 형성되는 관체로서 상기 섬유여재 여과모듈을 향하는 복수 개의 가지관체가 형성되며, 외부 공기 펌프와 연결되어 역세공기를 분사하는 공기분사관; 및
상기 여과수 배수통에 연결되어 여과수를 배출하거나 역세수를 유입시키는 배수관을 포함하는 것을 특징으로 하는 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치에 관한 것이다.
본 발명의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터는 보다 효율적으로 여과공극을 제어하면서 여과 능력을 대용량화시키고 여과공정과 역세공정의 전환이 자유로우며, 특히 여과능력을 결정하는 섬유여재를 대면적화시켜도 섬유여재의 고정이 안정되게 유지되면서도 여과 및 역세 성능이 우수한 이점을 제공한다.
또한 본 발명의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터를 포함하는 여과장치는 여과성능 및 역세성능이 모두 우수하면서도 여과공정과 역세공정의 전환이 자유롭고 섬유여재의 교체 작업이 용이하여 운전관리비용이 절감되는 이점을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터의 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터의 지지 프레임의 개략사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터의 측단면도이다.
도 4는 도 1의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터의 정면도이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터가 형성하는 섬유여재 여과모듈의 측단면도이고, 도 5b는 다른 실시예의 섬유여재 여과모듈의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치의 여과공정시 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치의 역세공정시 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치의 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치의 측단면도이다.
도 10은 제어부를 포함하는 본 발명의 디른 실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치의 개략단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터의 지지 프레임의 개략사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터의 측단면도이다.
도 4는 도 1의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터의 정면도이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터가 형성하는 섬유여재 여과모듈의 측단면도이고, 도 5b는 다른 실시예의 섬유여재 여과모듈의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치의 여과공정시 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치의 역세공정시 측단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치의 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치의 측단면도이다.
도 10은 제어부를 포함하는 본 발명의 디른 실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치의 개략단면도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 관한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터의 측단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터의 지지 프레임의 개략사시도이다.
본 발명은 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터, 이러한 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터로 구성되는 섬유여재 여과모듈 및 이를 사용하는 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치에 관한 것이다.
본 발명의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터는 지지 프레임(50)과 가로봉(5)으로 구성된 섬유여재 지지대(500), 섬유여재(9) 및 공극제어기(6)를 포함하여 구성된다.
상기 섬유여재 지지대(500)는 지지 프레임(50)의 좌우 프레임 사이에 소정의 간격으로 설치된 복수 개의 가로봉들(5)로 구성되고, 지지 프레임(50) 상에서 각각의 가로봉들(5)은 횡방향으로 소정의 간격으로 이격되어 엇갈리게 설치되어 전체적인 형상이 오목볼록인 오목볼록 가로봉을 구성한다. 본원에서 “가로봉”이라는 용어와 “오목볼록 가로봉”이라는 용어는 서로 호환가능한 의미로 사용된다.
지지 프레임(50) 사이에 설치되는 오목볼록 가로봉(5)은 하나의 오목한 아치 또는 하나의 볼록한 아치를 형성하도록 설치될 수 있다. 대안으로 도 3에 도시된 바와 같이, 설비의 크기가 확대되는 등의 경우에는 하나 이상의 복수의 오목하거나 볼록한 아치를 포함하도록 구성될 수 있다.
섬유여재(9)는 상기 오목볼록 가로봉들(5)의 일측에 의해 지지되고, 상기 지지 프레임(50)의 상하 프레임 사이에 하단부는 고정단을 형성하고, 상단부는 자유단을 형성하도록 고정된다. 여기서 자유단은 섬유여재 필터가 설치되는 여과챔버의 외측에 설치되는 공극제어기에 결합된다.
상기 가로봉들(5)의 설치 간격은 도면에 도시된 바와 같이 등간격으로 설치되는 것이 일반적일 것이나, 설계 목적과 희망 여과 수준에 따라 간격을 달리할 수도 있다. 예를 들어, 상기 오목볼록 가로봉들(5)은 아치의 중앙 부분과 아치의 양단 부분에서 서로 다른 간격으로 설치될 수 있다.
상기 지지 프레임(50)은 두개의 판으로 구성될 수 있다. 도 4를 참조하면, 가로봉들(5)은 하나의 판상의 지지 프레임(50)에 수직 방향으로 소정의 간격으로 복수 개가 소정의 간격 만큼 엇갈리게 결합되어 오목볼록을 구성한다.
이에 의하여 지지 프레임(50)과 섬유여재(9)로 구성되는 상기 섬유여재 지지대(500)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가로봉(5)이 마치 오목볼록 사다리처럼 결합된 프레임이 된다. 상기 섬유여재 지지대(500)의 가로봉(5)에는 섬유여재(9)가 가로봉의 일측에 걸쳐지는데, 상기 섬유여재(9)의 하단부는 상기 섬유여재 지지대(500) 하단에 고정된 고정단(A)을 형성시키고, 상기 섬유여재(9)의 상단부는 상기 섬유여재 지지대(500) 상단에서 자유단(B)을 형성시킨다.
본 발명에서 공극제어기(6)는 상기 섬유여재(9)의 자유단(B)에 결합되어 상기 고정단(A)에 지지된 섬유여재(9)를 당기거나 풀어주는 장치이다. 이를 실행하는 대표적인 공극제어기(6)로는 도면상 예시된 실린더가 있으며, 기타 모터와 기어의 조합체로도 상기 목적을 달성하는 구조를 구성할 수 있음은 물론이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터는 상기 공극제어기(6)를 구동하여 섬유여재(9)를 당기면 상기 섬유여재(9)가 상기 섬유여재 지지대(500)의 가로봉(5)들에 지지되면서 당겨져 여과공극을 형성시키고, 상기 공극제어기(6)를 구동하여 섬유여재(9)를 풀어주면 상기 섬유여재 지지대(500)의 가로봉(5)들에 이완되어 역세공극을 형성시키게 된다.
본 발명의 상기 섬유여재 지지대(500)는 복수 개의 가로봉들(5)을 오목볼록으로 형성하는데, 오목볼록의 가로봉들(5)은 섬유여재(9)가 걸쳐진 상태에서 상기 섬유여재(9)가 당겨지거나 풀어질 때, 섬유여재를 지지하는 단단하게 고정하는 지지체 역할을 하여 섬유여과 필터막이 일렬로 형성된 것과 같은 효과가 발생되여 여과 성능이 우수하고, 역세 시에도 상기 오목볼록 가로봉(5)이 섬유여재(9)를 한 쪽에서 지지하므로 충분한 역세 공간이 확보되어 역세 효율을 크게 증가시키는 이점이 있다.
한편, 가로봉(5)에서는 상기 섬유여재(9)가 당겨지거나 풀어질 때, 스치고 지나가는 마찰력이 발생되는데 이는 섬유여재(9)의 수명을 단축시키고, 섬유여재(9)의 공극제어 운동을 방해하는 원인이 될 수 있다. 도 4를 참조하면, 본 발명에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 상기 가로봉들(5)을 상기 지지 프레임(50)에 회동가능하게 결합시켜, 상기 섬유여재의 당김과 풀림 구동에 따른 지지마찰력이 회전운동으로 흡수되도록 한다.
상기 가로봉의 회동가능한 결합은, 도 4에 도시된 실시예와 같이, 상기 가로봉들(5)은 원통관으로 형성시키고 상기 지지 프레임(50)에는 통공을 형성하여 상기 가로봉(5) 내측에 삽입되는 고정핀을 결합시키는 것으로 구성할 수 있다. 가로봉을 이와 같이 지지 프레임에 회동가능하게 체결하는 방식은 이러한 구조 이외에도 다양한 구조에 의해서 구현할 수 있다.
상기 본 발명의 일실시예의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터는 그 자체로 사용될 수 있다. 도 1을 예로 들어 일측(좌측)에서 원수가 유입되고, 타측(우측)에서 여과수를 배출하는 여과챔버(100) 내에 삽입하여 여과기로 사용하면 가장 간단한 구조의 여과기로 널리 사용될 수 있다.
본 발명은 이러한 직접적인 사용 이외에 도 5a 또는 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터를 내부 공간을 가지는 섬유여재 여과모듈(10)로 형성하여 사용할 수도 있다.
도 5a 또는 도 5b를 참조하면, 본 발명의 상기 섬유여재 여과모듈(10)은, 섬유여재(9)가 걸쳐진 한 쌍의 섬유여재 지지대(500)를 대칭되게 설치하고, 상기 섬유여재(9) 상단은 공극제어기(6)가 연결된 상단 결합커버(8)로 결합시키고, 내부 하단 중심부에는 배수구(11)를 형성시켜 구성한다. 상기 섬유여재 여과모듈(10)에 의하면 외부 원수를 섬유여재(9)로 여과하여 내부에 수용한 후, 상기 배수구(11)로 배출하는 구조의 여과필터가 제공된다. 본 발명의 오목볼록 가로봉은 도 5a에 도시된 바와 같이, 오목한 형태로 대칭되게 형성되거나, 도 5b에 도시된 바와 같이 볼록한 형태로 대칭되게 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 양상은 상기 섬유여재 여과모듈(10)이 내장된 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치에 관한 것이다. 도 6 또는 도 7을 참조하면, 본 발명의 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치는, 원수 유입관(110), 역세수 유출관(220), 여과수 배출관(120), 여과수 배수통(20)을 구비하는 여과챔버(100), 섬유여재 여과모듈(10), 공기분사관(30) 및 배수관(22)으로 구성된다.
상기 여과챔버(100)는 처리 대상이 되는 원수를 수용하고, 그 안에 섬유여재 여과모듈(10)이 장착되어 여과가 진행되며 각종 외부 처리조와 연결되는 관체들과 연결된다. 원수 유입관(110)이 여과 챔버(100)의 일측 상단에 형성되고, 원수 유입관(110)과 별도의 역세수 유출관(220)이 여과 챔버(100)의 상단 일측에 형성되며, 여과 챔버(100)의 하단에 여과수 배출관(120)이 형성되고, 여과 챔버(100)와 상통하는 여과수 배수통(20)이 하단에 배치되고, 여과수 배수통(20)과 연결되는 여과수 배출관(120)이 외부와 연통되어 여과수를 배출시킨다.
상기 여과챔버(100) 내부에는 본 발명의 상기 섬유여재 여과모듈(10)이 삽입되는데, 상기 섬유여재 여과모듈(10)의 공극제어기(6)를 상기 여과챔버(100)의 상단에 결합시키고 상기 섬유여재 여과모듈(10)의 배수구(11)를 상기 여과수 배출관(120)에 연통시켜 결합한다. 이러한 결합에 의하여, 여과챔버(100)로 유입되는 원수를 섬유여재(9)에 통과시키면서 여과한 후 상기 배수구(11)로 배수하는 여과장치가 제공된다. 상기 섬유여재 여과모듈(10)의 섬유여재는 오목볼록의 가로봉(5)에 도 8에 도시된 바와 같이, 볼록한 형태로 대칭되게 형성되거나, 도 9에 도시된 바와 같이 오목한 형태로 대칭되게 형성될 수 있다.
상기 섬유여재 여과모듈(10)에는 역세 시 공기 세척을 위하여 공기분사관(30)이 결합되는데, 상기 공기분사관(30)은 상기 여과수 배수통(20) 내부에 형성되는 관체로서 상기 섬유여재 여과모듈(10)을 향하는 복수 개의 가지관체(310)가 형성되며, 외부 공기 펌프(미도시)와 연결되어 역세공기를 섬유여재의 내외측으로 분사한다. 이와 같이 섬유여재(9)의 양측 전부에서 섬유여재를 향하여 공기를 분사하도록 섬유여재 여과모듈(10)의 배수구(11)를 향해서도 가지관체(310)가 형성될 수 있다.
본 발명의 배수관(22)에는 상기 여과수 배수통(20)에 연결되어 제어신호에 따라 여과수를 배출하거나 역세수를 유입시키는 관이다. 상기 배수관(22)에는 제어밸브(121, 211)에 의하여 제어되는 여과수 배출관(120)과 역세수 유입관(210)이 연통 결합되어 여과 시에는 여과수 배출관(120)이 개통되고 역세 시에는 역세수 유입관(210)이 개방된다. 도 6 내지 도 9에서, 각 제어밸브의 개폐상태와 관련하여, 검은 화살표는 관체가 개방된 것을 나타내고, 흰색 화살표는 관체가 폐쇄된 것을 나타낸다.
본 발명의 상기 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치의 전체적인 동작은 자동으로 제어될 수 있는데, 도 10을 참조하면, 마이컴 등에 의해서 구현이 가능한 제어부(40)가 수질측정센서(60)로부터 원수 또는 여과수의 오염도 측정 데이터를 수신하여 그 데이터에 기초하여 전체 여과 공정과 역세 공정을 제어할 수 있다. 이 때, 각 배관의 개폐는 상기 제어부(40)에 의해서 제어되어 여과 수로 및 역세 수로가 형성될 수 있다. 상기 여과챔버(100)와 배수관(22)의 구성은 기존의 기술을 다양하게 이용하여 구현될 수 있고, 여과시 원수 수위를 결정하는 배수관(22)의 여과수 배출관(120) 위치나 역세시 역세 수위를 결정하는 역세수 유출관(220)의 위치 및 여과와 역세시 제어밸브의 구동제어 등은 일반적인 여과 챔버의 사용예를 따르므로 본 발명의 제어부(40) 역시 일반적인 여과기 운전 제어가 된다.
상기 제어부(40)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 원수 유입관(110)을 개폐시키는 원수 유입관 제어밸브(111)와 상기 역세수 유출관(220)을 개폐시키는 역세수 유출관 제어밸브(221)와 상기 여과챔버(100) 내부에 설치되어
원수 또는 여과수의 오염도를 측정하는 수질측정센서(60)에 연결되는 회로 구성을 갖는다. 상기 수질측정센서(60)를 통하여 들어오는 여과챔버 내부 상황신호에 따라 상기 원수 유입관 제어밸브(111)와 역세수 유출관 제어밸브(221), 공극제어기(6), 배수관(22), 공기분사관(30)의 구동 제어신호를 발생시킨다. 여기서, 상기 제어부(40)는 상기 공극제어기에 대하여 일반적인 온/오프 구동 이외에, 여과 공정 계속 중에 상기 수질측정센서(60)의 신호에 연동하는 상기 공극제어기 제어신호를 출력하여 상기 섬유여재의 여과 공극이 설정된 목표 수질을 유지하도록 자동제어한다. 즉, 상기 제어부(40)에는 미리 목표 수질 수치를 입력하여 두고, 상기 여과수의 상태를 실시간 체크하여 수질이 변동되면, 정상상태 수질이 될 수 있도록 상기 공극제어기(6)의 공극제어신호를 출력하여 섬유여재의 공극이 변화되도록 한다.
도 6 및 도 7을 참조하여 역과 및 역세 공정에 대해서 설명한다. 도 6을 참조하면, 여과 시에는 원수 유입관(110)이 개방되어 원수가 여과챔버(100) 내로 유입되고, 원수는 상기 섬유여재 여과모듈(10)의 내부를 통과하면서 여과되어 상기 여과수 배수통(20)과 배수관(22)을 거쳐서 여과수 배출관(120)으로 배출되는 여과 유로가 형성된다. 여과 시에는 상기 공극제어기(6)가 오목볼록 가로봉들(5)에 지지된 상기 섬유여재(9)를 위로 당겨서 여과공극을 형성시킨다.
여과 공정이 일정 시간 진행되면서 여과챔버(100) 내부의 원수 수질 또는 여과수 수질이 변화하여 목표 신호치에 이르면 상기 제어부(40)는 역세 공정의 제어신호를 발생시킨다. 역세 공정의 제어신호가 발생되면 공극제어기(6)는 섬유여재(9)를 이완시켜 역세공극을 형성시키고, 원수 유입관(110)과 여과수 배수관(22)은 닫히며, 역세수 유입관(210)과 역세수 유출관(220)과 공기분사관(30)이 개방되어 역세유로를 형성시킨다. 역세수 유입관 (210)으로 유입된 역세수는 섬유여재 여과모듈(10)의 내부에서 외부로 분사되어 섬유여재를 세척한 후, 역세수 유출관(220)으로 배출된다. 상기 역세수가 섬유여재(9)를 세척할 때, 오목볼록 가로봉이 한 쪽 방향으로 섬유여재를 지지하여 공극이 최대한 확장되고, 상기 공기분사관(30)으로 소정 압력의 기포가 분사되므로 섬유여재(9)는 충분히 세차게 털리게 되어 역세 효과가 향상될 수 있다.
본 발명에서 여과 및 역세 수로의 방향은 도 6 및 도 7에 도시된 것과 반대로 형성될 수 있다. 즉, 일반적으로 여과 시에는 섬유 여재의 외측에서 내측으로 여과가 되고, 역세 시에는 섬유 여재의 내측에서 외측으로 역세가 이루어지는데, 이와 반대로 여과 시에는 섬유 여재의 내측에서 외측으로 여과가 되고, 역세 시에는 섬유 여재의 외측에서 내측으로 역세가 이루어지도록 구성될 수 도 있다. 이러한 실시예의 경우에는 여과조에 연결되는 배관의 위치가 변경될 수 있다.
이때, 본 발명의 섬유여재 여과모듈(10)이 가지는 오목볼록 구조에 의하여 상기 섬유여재(9)는 가로봉(5)에 견고하게 지지됨으로써, 역세 시에도 물이 세지 않아서 우수한 역세 효과를 제공할 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 상기 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치는, 섬유여재 여과모듈을 다단으로 복수개 형성시킴으로써 심층 여과 효율을 가질 수도 있고, 여과 능력을 증대시킬 수도 있다. 이러한 실시예의 섬유여재 여과모듈(10)은 섬유 여재가 걸쳐진 아치의 방향이 동일한 복수 쌍의 섬유여재 지지대(500)를 연속적으로 설치하여 복층 구조의 섬유막을 가지는 다단 섬유여재 여과모듈로 구성할 수도 있다. 이러한 다단 섬유여재 여과모듈의 경우에는 외부 원수가 다단으로 복수 12여과되므로 수질 개선의 효과를 향상시킬 수 있다. 더욱이 다단섬유여재 여과모듈의 섬유여재 굵기를 각 쌍마다 다르게 하여 심층여과 효과가 발생되도록 할 수 있다. 즉, 외부에서 내부로 갈수록 가는 섬유여재를 사용하면, 외부에는 큰 입자의 오물이 걸러지고 내부에는 작은 입자의 오물이 걸러지므로 여과 효율이 크게 향상된다.
한편, 본 발명의 상기 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과장치는 도시하지는 않았으나, 상기 섬유여재 여과모듈(10)을 횡방향으로 삽입할 수도 있다.
이상에서 본 발명은 도면에 도시된 구체적인 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 변경 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
6 : 공극제어기 8 : 결합커버
9 : 섬유여재 11 : 배수구
10 : 섬유여재 여과모듈 5 : 가로봉
50 : 지지 프레임 500 : 섬유여재 지지대
20 : 여과수 배수통 22 : 배수관
30 : 공기분사관 40 : 제어부
60 : 수질측정센서 100 : 여과챔버
110 : 원수 유입관 111 : 원수 유입관 제어밸브
120 : 여과수 배출관 220 : 역세수 유출관
221 : 역세수 유출관 제어밸브
9 : 섬유여재 11 : 배수구
10 : 섬유여재 여과모듈 5 : 가로봉
50 : 지지 프레임 500 : 섬유여재 지지대
20 : 여과수 배수통 22 : 배수관
30 : 공기분사관 40 : 제어부
60 : 수질측정센서 100 : 여과챔버
110 : 원수 유입관 111 : 원수 유입관 제어밸브
120 : 여과수 배출관 220 : 역세수 유출관
221 : 역세수 유출관 제어밸브
Claims (14)
- 가로봉들이 설치되는 지지 프레임;
상기 지지 프레임의 좌우 프레임 사이에 소정의 간격으로 설치되는 복수의 가로봉들로서, 가로봉들이 설치된 전체적인 형상이 오목하거나 볼록한 형상이 되도록 지지 프레임 상에서 각각의 가로봉들이 횡방향으로 이격되어 엇갈리게 설치되는 오목볼록 가로봉들;
상기 오목볼록 가로봉들의 일측에 의해 지지되고, 상기 지지 프레임의 상하 프레임 사이에 하단부는 고정단을 형성하고, 상단부는 자유단을 형성하도록 고정된 섬유여재; 및
상기 섬유여재의 자유단에 결합되어 상기 고정단에 고정된 섬유여재를 당기거나 풀어주는 공극제어기를 포함하고,
상기 공극제어기에 의해 섬유여재를 위로 당기면 상기 섬유여재가 가로봉들에 지지되면서 압착되어 여과공극을 형성하고, 상기 공극제어기를 구동하여 섬유여재를 풀어주면 압착되었던 섬유여재들이 이완되면서 역세공극을 형성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터.
- 제1항에 있어서, 상기 가로봉들은 상기 지지 프레임에 회동 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터.
- 제1항에 있어서, 상기 가로봉들은 하나 이상의 오목하거나 볼록한 아치를 포함하는 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터.
- 제1항에 있어서, 상기 가로봉들은 오목한 아치 또는 볼록한 아치를 포함하는 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터.
- 제1항에 있어서, 상기 복수의 가로봉들은 아치의 중앙 부분과 양단 부분에서 서로 다른 간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터.
- 제1항에 있어서, 상기 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터는
섬유 여재가 걸쳐진 한 쌍의 섬유여재 지지대가 대칭되게 설치되고, 상기 섬유 여재 상단은 공극제어기가 연결된 상단 결합커버에 의해 결합되고, 내부 하단 중심부에는 배수구가 형성된 섬유여재 여과모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터. - 제6항에 있어서, 서로 대칭되게 설치된 섬유여재 지지대의 가로봉들이 구성하는 오목한 아치 또는 볼록한 아치는 서로 대칭되게 설치되는 것을 특징으로 하는 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터.
- 제6항에 있어서, 상기 섬유여재 여과모듈은 섬유 여재가 걸쳐진 복수 쌍의 섬유여재 지지대를 대칭되게 설치하여 복층구조의 섬유막을 가지는 다단 섬유여재 여과모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터.
- 제8항에 있어서, 상기 다단섬유여재 여과모듈은 대칭되게 설치되는 섬유여재의 굵기가 각 쌍마다 다르게 설치된 것을 특징으로 하는 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여재 필터.
- 원수 유입관이 일측 상단에 형성되고, 상기 원수 유입관과 별도의 역세수 유출관이 상단 일측에 형성되며, 하단에 형성되는 여과수 배출관로 상단과 연통되는 여과수 배수통이 형성된 여과챔버;
상기 여과챔버 내부에 공극제어기를 여과챔버의 상단에 결합시키고 배수구를 상기 여과수 배출관에 연통 결합시키면서 삽입되어, 여과챔버로 유입되는 원수를 섬유여재로 통과시키면서 여과한 후 상기 배수구로 배수하는 제6항의 섬유여재 여과모듈;
상기 여과수 배수통 내부에 형성되는 관체로서 상기 섬유여재 여과모듈을 향하는 복수 개의 가지관체가 형성되며, 외부 공기 펌프와 연결되어 역세공기를 분사하는 공기분사관; 및
상기 여과수 배수통에 연결되어 여과수를 배출하거나 역세수를 유입시키는 배수관을 포함하는 것을 특징으로 하는 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치.
- 제10항에 있어서 상기 공기 분사관은 각 섬유여재의 내외측의 양측에서 공기가 분사되도록 상기 가지관체가 배열되는 것을 특징으로 하는 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치.
- 제10항에 있어서, 상기 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치는 상기 섬유여재 여과모듈이 여과챔버 내부에 복수 개 배열 형성되는 것을 특징으로 하는 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과장치.
- 제10항에 있어서, 상기 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치는
상기 원수 또는 여과수의 오염도를 측정하여 측정 데이터를 제어부로 전송하는 수질측정센서; 및
상기 수질측정센서의 신호에 연동하는 상기 공극제어기 제어신호를 출력하여 상기 섬유여재의 여과 공극이 설정된 목표 수질을 유지하도록 자동제어하는 제어부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과장치.
- 제10항에 있어서, 상기 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과 장치는 상기 지지 프레임 및 상기 섬유여재가 횡방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 오목볼록 가로봉 지지식 섬유여과장치.
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| JP2011506076A (ja) | 2007-12-13 | 2011-03-03 | エスエスイーエヌジー カンパニー リミテド | 引上げ式空隙制御繊維ろ過器 |
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