KR20110122973A - 등압 스트레이너형 역세정 필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 여과조에 넣어진 원통형 스트레이너의 단부 일측에 마련된 원수 유입구를 통해서 내측으로 원수를 유입시키고, 상기 스트레이너 외주변으로 원수를 방사하면서 슬러지를 내부에 여과시키며, 상기 여과조에 마련된 배출구로 여과수를 배출시키는 여과경로와, 상기 스트레이너 내부 차압을 감지하여 상기 스트레이너 내부 압력이 여과 슬러지에 의하여 상승되면 선택적으로 상기 원수 유입구에 역세 밸브로 연결되는 역세관을 결합시키고, 상기 역세 밸브를 구동하여 스트레이너 외주변, 스트레이너 내부, 역세관으로 역세수와 슬러지를 배출시키는 역세경로를 가지는 역세정 필터에 있어서, 상기 스트레이너의 내부에 상기 원수 유입구의 반대측에 상기 원수 유입구를 향해 세워진 원뿔형 내심을 결합시켜 상기 스트레이너에서 상기 원수 유입구측과 반대측의 내부 유속 변화를 제거하여 스트레이너 전체에서 동일 여과력이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 등압 스트레이너형 역세정 필터에 관한 것이다.
본 발명에 의하여, 스트레이너 전체에 여과압이 균등하게 발생되며, 역세시 스트레이너 내부에서 역세수의 방향을 역세수를 배출시키는 출구로 편향시킴으로써, 스트레이너 내부 역세 효율을 증가시키는 등압 스트레이너형 역세정 필터가 제공되는 이점이 있다.

Description

등압 스트레이너형 역세정 필터{Isobaric surfaces strainer type Bach-flushig filter}

본 발명은 여과조에 넣어진 원통형 스트레이너의 단부 일측에 마련된 원수 유입구를 통해서 내측으로 원수를 유입시키고, 상기 스트레이너 외주변으로 원수를 방사하면서 슬러지를 내부에 여과시키며, 상기 여과조에 마련된 배출구로 여과수를 배출시키는 여과경로와, 상기 스트레이너 내부 차압을 감지하여 상기 스트레이너 내부 압력이 여과 슬러지에 의하여 상승되면 선택적으로 상기 원수 유입구에 역세 밸브로 연결되는 역세관을 결합시키고, 상기 역세 밸브를 구동하여 스트레이너 외주변, 스트레이너 내부, 역세관으로 역세수와 슬러지를 배출시키는 역세경로를 가지는 역세정 필터에 있어서, 상기 스트레이너의 내부에 상기 원수 유입구의 반대측에 상기 원수 유입구를 향해 세워진 원뿔형 내심을 결합시켜 상기 스트레이너에서 상기 원수 유입구측과 반대측의 내부 유속 변화를 제거하여 스트레이너 전체에서 동일 여과력이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 등압 스트레이너형 역세정 필터에 관한 것이다.

일반적으로 역세정 필터는 역세정 필터를 중심으로 원수와 여과수를 분리하는 챔버로 구성되며, 상기 원수와 여과수의 순차적 경로가 여과경로가 된다.

이에 더하여, 상기 역세정 필터가 시간에 따라 오염되면 이를 세척하는 공정이 필요한데, 역세정 필터 내부에 정해진 경로에 따라 상기 역세정 필터를 세척하는 경로를 역세경로라고 한다.

이와 같은 상기 역세정 필터는 상기 역세정 필터의 종류와, 상기 역세정 필터를 중심으로 하는 여과경로와 역세경로를 이루는 각 챔버들에 의하여 수많은 종류로 구분된다.

특히, 상기 역세에 자동화 기능이 더해서 여과경로와 역세경로를 자동 설정하는 제어장치가 부가되어지므로 수많은 역세정 필터로 세분되는데, 그러한 역세정 필터라 하더라도 상기 여과 필터를 중심으로 일어나는 수처리 공정상은 공통적이라 할 수 있다.

이러한 역세정 필터의 가장 간단한 구조적 장치로서, 크게 여과조 내부에 원통형 스트레이너가 삽입되고, 상기 원통형 스트레이너의 일측이 외부와 연결되어 원수가 유입되며, 원통형 스트레이너 원주 외통으로 여과수를 생산하여 상기 여과조에 형성된 배출구로 여과수를 배출시키는 여과경로와 상기 스트레이너 내부 차압을 감지하여 선택적으로 상기 원수 유입구에 역세 밸브에 연결된 역세관을 결합시켜 여과조, 스트레이너 외통 주변, 스트레이너 내부, 역세관으로 형성되는 역세경로를 형성시키는 역세정 필터를 들 수 있다.

일반적으로 종래기술방식은 상기 역세정 필터와 같은 경우에는 연속적인 여과를 실시하면서 선택적인 역세를 실시하도록 여과조 내부에 상기 스트레이너를 방사형으로 형성시키고, 상기 역세관을 선택된 스트레이너에 순차 결합시켜 각 스트레이너를 역세시키고 있다.

일반적으로 상기 스트레이너(스트레나 : Strainer)는 철망 등으로 형성되거나, 이등변 삼각형 단면을 가지는 쐐기형 철사를 내부 간격은 좁고 외부 간격은 넓게 되도록 적층하여 프레임으로 결합시킨 것을 사용하고 있으며, 상기와 같은 이등변 삼각형 단면 구조의 경우에는 역세시 물이 외부의 넓은 입구에서 좁은 입구로 들어오는 방향이 되므로 스트레이너 내부에 붙은 이물질을 강한 분사압력으로 세척시키는 효과가 있다.

그런데, 이와 같은 종래의 기술방식에 의하면 상기 스트레이너 내부에서 상기 원수 유입구로 유입된 원수는 상기 스트레이너의 원수 유입구에서 가까운 부분부터 먼저 외부로 유출되기 시작하므로 그 유속이 스트레이너 길이에 따라 선형적으로 감소하는 문제점이 있다.

따라서, 상기와 같은 종래기술방식의 스트레이너에서는 스트레이너 전체 외주변 면적이 여과에 충실히 사용되지 못하고 원수 유입구에 가까운 쪽에서 집중적으로 여과가 발생되며, 원수 유입구 반대측에서 내부 와류가 발생되어 슬러지의 뭉침을 형성시키게 되어 여과 효능을 저하시킨다.

또한, 역세시에도 상기 와류에 의하여 스트레이너 내부의 슬러지가 한꺼번에 배출되지 못하여 역세 효율을 저하시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 스트레이너 전체에 여과압이 균등하게 발생되는 등압 스트레이너형 역세정 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 역세시 스트레이너 내부에서 역세수의 방향을 역세수를 배출시키는 출구로 편향시킴으로써, 스트레이너 내부 역세 효율을 증가시키는 등압 스트레이너형 역세정 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 여과조에 넣어진 원통형 스트레이너의 단부 일측에 마련된 원수 유입구를 통해서 내측으로 원수를 유입시키고, 상기 스트레이너 외주변으로 원수를 방사하면서 슬러지를 내부에 여과시키며, 상기 여과조에 마련된 배출구로 여과수를 배출시키는 여과경로와, 상기 스트레이너 내부 차압을 감지하여 상기 스트레이너 내부 압력이 여과 슬러지에 의하여 상승되면 선택적으로 상기 원수 유입구에 역세 밸브로 연결되는 역세관을 결합시키고, 상기 역세 밸브를 구동하여 스트레이너 외주변, 스트레이너 내부, 역세관으로 역세수와 슬러지를 배출시키는 역세경로를 가지는 역세정 필터에 있어서, 상기 스트레이너의 내부에 상기 원수 유입구의 반대측에 상기 원수 유입구를 향해 세워진 원뿔형 내심을 결합시켜 상기 스트레이너에서 상기 원수 유입구측과 반대측의 내부 유속 변화를 제거하여 스트레이너 전체에서 동일 여과력이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 등압 스트레이너형 역세정 필터를 기술적 요지로 한다.

여기서 상기 스트레이너는 직각 삼각형 단면구조의 쐐기형 철사(Wedge wire)를 원통형으로 권선시켜 형성된 것으로서, 상기 쐐기형 철사의 직각 삼각형 단면구조의 빗변이 역세시 스트레이너 외부에서 인입되는 역세수의 유체 방향을 상기 원수 유입구측으로 안내시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 등압 스트레이너형 역세정 필터로 되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하여, 스트레이너 전체에 여과압이 균등하게 발생되는 등압 스트레이너형 역세정 필터가 제공되는 이점이 있다.

또한, 역세시 스트레이너 내부에서 역세수의 방향을 역세수를 배출시키는 출구로 편향시킴으로써, 스트레이너 내부 역세 효율을 증가시키는 등압 스트레이너형 역세정 필터가 제공되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 여과경로가 표시된 측단면도
도 2는 본 발명의 역세경로가 표시된 측단면도
도 3은 여과와 역세시 종래기술방식의 스트레이너 내부 유속크기의 변화를 도시한 상태도
도 4는 도 3은 여과와 역세시 본 발명의 스트레이너 내부 유속크기의 변화를 도시한 상태도
도 5는 여과시 스트레이너 상세 구조도
도 6은 역세시 스트레이너 상세 구조도
도 7은 종래기술방식의 스트레이너 일부 단면도
도 8은 본 발명의 스트레이너 일부 단면도
도 9는 본 발명의 스트레이너에 의한 스트레이너 내부 역세수의 편향을 도시한 구조도

이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하의 도 1은 본 발명의 여과경로가 표시된 측단면도이며, 도 2는 본 발명의 역세경로가 표시된 측단면도이며, 도 3은 여과와 역세시 종래기술방식의 스트레이너 내부 유속크기의 변화를 도시한 상태도이며, 도 4는 도 3은 여과와 역세시 본 발명의 스트레이너 내부 유속크기의 변화를 도시한 상태도이며, 도 5는 여과시 스트레이너 상세 구조도이며, 도 6은 역세시 스트레이너 상세 구조도이며, 도 7은 종래기술방식의 스트레이너 단면도이며, 도 8은 본 발명의 스트레이너 단면도이며, 도 9는 본 발명의 스트레이너에 의한 스트레이너 내부 역세수의 편향을 도시한 구조도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명은 역세정 필터에 관한 것으로서, 크게 여과조 내부에 원통형 스트레이너(4)가 삽입되고, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 원통형 스트레이너(4)의 일측이 외부와 연결되어 원수가 유입되며, 원통형 스트레이너(4) 원주 외측으로 여과수를 생산하여 상기 여과조(2)에 형성된 배출구(8)로 여과수를 배출시키는 여과경로를 가진다.

일반적으로 본 발명의 상기 역세정 필터와 같은 경우에는 연속적인 여과를 실시하면서 선택적인 역세를 실시하기 위하여 상기 여과조(2) 내부에 상기 스트레이너(4)를 복수개 형성시키고, 상기 역세관(13)을 선택된 스트레이너(4)에 순차 결합시켜 여과와 역세를 동시에 진행시키고 있다.

이와 같이 역세정 필터에는 통상 자동 역세기능이 부가되는데, 일반적으로 상기 스트레이너(4) 내부 차압을 감지하는 전자제어장치를 마련하여 역세 여부를 제어한다.

즉, 여과가 지속됨에 따라 내부 슬러지로 인하여 원수의 배출이 원활해지지 못하면 상기 스트레이너(4) 내부 압력이 상승되는데, 상기 전자제어장치에서는 상기 스트레이너(4) 내부 압력을 체크하여 역세관(13)을 선택적으로 스트레이너(4)에 결합시킨다.

상기 역세관(13)의 결합은 역세 제어모터(10)에 연결된 역세 엑츄에이터(12)에 의해 실시되는데, 상기 스트레이너(4) 내부 차압 변화에 따른 변화를 상기 전자제어장치가 체크하여 도 2에 도시된 바와 같이 역세 제어모터(10)를 구동하여 상기 원수 유입구(50)에 역세관(13)에 연결된 역세 연결관(11)을 결합시킨 후, 상기 역세 밸브(15)을 열면 여과조(2) 내부의 압력과 역세 밸브 후단의 압력 차이에 의하여 스트레이너 외부로부터 물이 밀려들어 역세가 실시된다.

즉, 상기 역세 연결관(11)이 상기 원수 유입구(50)에 결합되면 역세 밸브(15)를 구동하여 도 2에 도시된 바와 같이 여과조(2), 스트레이너(4) 원주 외부, 스트레이너(4) 내부, 역세관(13)으로 형성되는 역세경로를 따라 역세수와 슬러지를 배출시킨다.

도 2에서 보여지는 바와 같이 이러한 복수개의 스트레이너(4)를 사용하는 역세정 필터는 여과가 지속되면서 일부 스트레이너만 역세가 진행되는 특징이 있다.

일반적으로 상기 스트레이너(4)(스트레나 : Strainer)는 철망 등으로 형성되거나, 도 5과 도 6에 도시된 바와 같이 쐐기형 철사(Wedged wire)라고 불리는 이등변 삼각형 단면을 가지는 철사(4-1)를 내부 간격은 좁고 외부 간격은 넓게 되는 방향으로 스크린 방향이 형성되도록 권선한 후, 프레임(4-2)으로 결합시킨 것을 사용하고 있다.

도 5과 도 6에서 보여지는 바와 같이 상기 스트레이너가 상기와 같은 이등변 삼각형 단면 구조의 쐐기형 철사의 권선인 경우에는 역세시 물이 외부의 넓은 입구에서 좁은 입구로 들어오는 방향이 되므로 스트레이너(4) 내부에 붙은 이물질을 강한 분사압력으로 세척시키는 효과가 있다.

본 발명에서는 이와 같은 종래의 역세정 필터에 상기 스트레이너(4) 부분의 여과압력과 역세압력을 강화시키는 구조를 가진다.

이를 위하여 본 발명에는 상기 스트레이너(4) 내부에 도 1과 도 2, 도 4에 도시된 바와 같이 원뿔형 내심(6)을 결합시킨다.

상기 원뿔형 내심(6)은 상기 스트레이너(4) 내부에서, 원수 유입구(50)측은 넓은 공간이 형성되고 그 반대측에는 좁은 공간이 형성되도록, 상기 원수 유입구(50)의 반대측에 원뿔의 뽀쪽한 부분이 상기 원수 유입구(50)측을 향하도록 결합시킨다.

일반적으로 상기 스트레이너(4) 내부에서 상기 원수 유입구(50)로 유입된 원수는 상기 스트레이너(4)를 통하여 외부로 유출되므로 그 유속이 도 3에 도시된 바와 같이 스트레이너(4) 길이에 따라 선형적으로 감소하는데, 본 발명과 같이 상기 스트레이너(4) 내부에 원뿔형 내심(6)을 삽입시키면 스트레이너(4) 내부 체적이 선형적으로 감소하게 되어, 베르누이 정리에 의해 스트레이너(4) 내부에서 길이를 따라 유속의 선형적 증가를 가져오므로, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 원수 유출로 인한 유속의 손실이 보상되어 스트레이너(4) 전체에서 동일 유속의 원수 배출이 발생된다.

따라서, 본 발명에 의하면 스트레이너(4) 내부의 어느 일부분에서만 집중 여과가 발생되는 현상이 생기지 않고 전체적으로 균등 여과가 발생되므로 여과 효율이 향상되는 효과가 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 여과와 역세시 종래기술방식의 스트레이너(4)에서는 내부 와류에 의하여 비정상적인 유체의 흐름이 생기는데, 원할한 여과와 역세를 위해서 상기 와류 발생없이 전체적으로 순간적인 흐름이 생기는 것이 좋다.

상기 스트레이너(4) 내부에서 상기 원수 유입구(50)의 반대측 공간이 와류 발생을 일으키는 주공간이 되는데, 본 발명의 상기 원뿔형 내심(6)은 상기 와류 발생을 일으키는 주공간을 제거시키는 효과가 있어서 여과수와 역세수를 스트레이너(4) 내부에서 순간적으로 배출되도록 하는 효과및 역세수의 양을 줄여주는 효과가 있다.

또한, 상기 스트레이너(4) 내부에서 원수 또는 여과수가 상기 원뿔형 내심(6)에 부딪혀 반사되므로 여과와 역세시 상기 스트레이너(4) 내부에 유입된 물을 여과경로와 역세경로로 적극적으로 안내시키는 가이드의 기능을 수행한다.

본 발명에서는 역세시 상기 역세 경로의 순간적인 발생을 위하여 상기 원뿔형 내심(6) 이외에 역세수의 경로를 안내시키는 가이드를 하나 더 가진다.

이를 위하여 본 발명의 상기 스트레이너(4)는 도 8에 도시된 바와 같이 직각 삼각형 단면구조의 쐐기형 철사를 권선시켜 형성시킨다.

상기 직각 삼각형 단면 구조의 쐐기형 철사를 도 5과 도 6에 도시된 바와 같이 외부는 넓고 내부는 좁은 스크린 방향으로 권선한 후, 프레임(4-2)으로 고정시키면, 여과시 여과압과 역세시 역세압은 전체 스트레이너 면적에서 동등하게 형성되면서, 역세시 스트레이너(4)를 통과하면서 강한 분사압을 가지는 역세수가 상기 쐐기형 철사의 직각 삼각형 구조의 안내에 의하여 도 8에 도시된 바와 같이 편향되게 된다.

본 발명에서는 상기 역세수의 편향 방향이 도 9에 도시된 바와 같이 상기 원뿔형 내심(6)에 역세수가 반사되어 상기 원수 유입구(50)를 향하도록 상기 쐐기형 철사의 직각 삼각형 단면의 빗변을 배치함으로써, 역세수가 원수 유입구(50)로 적극적으로 안내되도록 하는 것이 바람직하다.

이상 본 발명의 설명을 위하여 도시된 도면은 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예로서 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다.

따라서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

1 : 상부 받침대 2 : 여과조
3 : 하부 받침대 4 : 스트레이너
6 : 원뿔형 내심
7 : 원수 메인 유입관 8 : 배출구
10 : 역세 제어모터 11 : 역세 연결관
13 : 역세관 15 : 역세 밸브
50 : 원수 유입구

Claims (2)

1. 여과조에 넣어진 원통형 스트레이너의 단부 일측에 마련된 원수 유입구를 통해서 내측으로 원수를 유입시키고, 상기 스트레이너 외주변으로 원수를 방사하면서 슬러지를 내부에 여과시키며, 상기 여과조에 마련된 배출구로 여과수를 배출시키는 여과경로와, 상기 스트레이너 내부 차압을 감지하여 상기 스트레이너 내부 압력이 여과 슬러지에 의하여 상승되면 선택적으로 상기 원수 유입구에 역세 밸브로 연결되는 역세관을 결합시키고, 상기 역세 밸브를 구동하여 스트레이너 외주변, 스트레이너 내부, 역세관으로 역세수와 슬러지를 배출시키는 역세경로를 가지는 역세정 필터에 있어서,
   상기 스트레이너의 내부에 상기 원수 유입구의 반대측에 상기 원수 유입구를 향해 세워진 원뿔형 내심을 결합시켜
   상기 스트레이너에서 상기 원수 유입구측과 반대측의 내부 유속 변화를 제거하여 스트레이너 전체에서 동일 여과력이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 등압 스트레이너형 역세정 필터.
2. 제1항에 있어서 상기 스트레이너는
   직각 삼각형 단면구조의 쐐기형 철사(Wedged wire)를 원통형으로 권선시켜 형성된 것으로서, 상기 쐐기형 철사의 직각 삼각형 단면구조의 빗변이 역세시 스트레이너 외부에서 인입되는 역세수의 유체 방향을 상기 원수 유입구측으로 안내시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 등압 스트레이너형 역세정 필터.

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