KR20130127831A - 유량 변화에 따라 자동역세척이 가능한 2-ｂｅｄ ｔｙｐｅ 여과필터 - Google Patents

유량 변화에 따라 자동역세척이 가능한 2-ｂｅｄ ｔｙｐｅ 여과필터 Download PDF

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김재령
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유재준
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Abstract

본 발명은 유량 변화에 따라 자동역세척이 가능한 2-bed type 여과필터에 관한 것으로, 더 상세하게는 생활 하수나 하천 등에 포함된 오염물질을 측정하기 위한 전처리 여과 단계에서 이물질에 의해 여과망이 막히게 되는데, 이를 자동 세척하므로써 오염 측정치에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.
본 발명의 구성은 속이 빈 함체형상으로 상부몸체(11)와 하부몸체(12)로 분할된 상태로, 하부몸체(12)에는 시료입구(13)를 통해 유입된 시료가 여과망(19)에 의해 시료를 여과시킨 후 상부몸체(11)의 시료출구(14)를 통해 배출되도록 하는 제1 여과몸체(10)와, 속이 빈 함체형상으로 상부몸체(21)와 하부몸체(22)로 분할된 상태로, 하부몸체(22)에는 시료입구(23)를 통해 유입된 시료가 여과망(29)에 의해 시료를 여과시킨 후 상부몸체(21)의 시료출구(24)를 통해 배출되도록 하는 제2 여과몸체(20)와, 오염정도 측정을 위해 인입되는 오염수를 상기 제1 여과몸체(10)와 제2 여과몸체(20)에 각각 분기관(31)(32)을 통해 공급하는 오염수 공급관(30)과, 상기 제1 여과몸체(10)와 제2 여과몸체(20)의 시료출구(14)(24)들에 각각 접속된 두 급수관(41)(42)들이 서로 연결된 상태로 오염 측정기(1)와 급수관(41)(42)들을 연결하여 시료를 공급시키는 청수공급관(40)과, 상기 분기관(31)(32)들에 각각 설치되어 시료 급수 여부를 제어하는 3방 전자밸브(51)(52)들과, 상기 3방 전자밸브(51)(52)의 개폐 조절에 따라 출구가 개방되어 상기 제1 여과몸체(10)와 제2 여과몸체(20)의 여과망(19)(29)에 의해 걸려진 이물질을 배출하도록 연결되는 드레인호스(60)와, 상기 분기관(31)(32) 또는 시료 급수관(41)(42)에 설치되어 배관 내부로 이동되는 액체의 유량을 측정하는 유량감지센서(71)(72)들과, 상기 유량감지센서(71)(72)들에 의해 각각 검지된 유량 차이를 각각 비교하여 두 개의 3방 전자밸브(51)(52)들중 어느 하나는 개폐시키고 다른 하나는 밀폐시켜 시료 급수 방향을 역으로 전환시켜 여과망(19)(29)에 걸려진 이물질이 드레인호스(60)를 통해 배출되도록 하는 제어회로(80)로 구성되는 것이다.

Description

유량 변화에 따라 자동역세척이 가능한 2-ｂｅｄ ｔｙｐｅ 여과필터 {a filter self-cleaning system for measuring contaminated substance}
본 발명은 유량 변화에 따라 자동역세척이 가능한 2-bed type 여과필터에 관한 것으로, 더 상세하게는 생활 하수나 하천 등에 포함된 오염물질을 측정하기 위한 전처리 여과 단계에서 이물질에 의해 여과망이 막히게 되는데, 이를 자동 세척하므로써 오염 측정치에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.
일반적으로, 생활 하수나 하천에는 산업 발전과 무분별하게 각종 폐기물을 그대로 흘러 보내는 결과로 각종 유해물질이 포함되어 있다.
따라서, 수질관리와 오염정도의 변화를 파악하기 위해 하천에 오염물질 측정기를 설치하여 그 오염정도와 변화를 측정하고 있는 실정이다.
오염물질 측정기는 저온 연소 반응관과 촉매의 사용으로 안정적으로 유기물을 산화시키며, 고온에서 발생할 수 있는 무기염류의 오염 등을 제거한 후 검출기에서 오염물질 중에 특히 총유기 탄소량을 정확히 측정하도록 하는 기기이다.
그러나, 종래 오염물질 측정기는 측정을 위해 투입되는 시료, 즉 하천의 오염물질 속에는 각종 부유물과 이물질이 불규칙한 크기로 혼합되어 있다.
따라서, 시료속에 고형 부유물질이 많은 상태로 측정기에 투입되어 총유기 탄소량(TOC) 등의 오염 정도를 측정할 경우 측정 수치의 신뢰도가 낮아지는 문제점이 있었던 것이다.
이러한 문제점을 해소하기 위해 국내 등록특허 10-0720689호에서는 측정을 위해 투입되는 시료 속의 고형부유물질이 시료속에 균질화 상태로 혼합된 후 측정이 이루어 지도록 여과망에 의해 일정 크기로 걸러지게 한 후 오염측정기로 시료가 공급될 수 있도록 한 전처리용 여과장치가 제안된 바 있었다.
종래 제안된 상기한 국내 등록특허 10-0720689호의 장치에 의해 초기에 시료의 오염 정도를 보다 정확히 측정할 수 있었다.
그러나, 시료에는 많은 오염물질이 불규칙한 크기로 포함되어 있으므로 여과망에 막혀지는 경우가 흔히 발생된다.
따라서, 초기에는 측정도의 신뢰성이 높았던 반면 반복되는 사용으로 여과망이 막히게 되는 경우, 계속히 변화되는 시료속의 측정값 변화를 정확하게 측정할 수 없는 단점이 있었던 것이다.
이러한 문제점을 해소하기 위하여 본 발명은 여과망의 막힘을 감지하여 자동 세척하는 것에 의해 보다 정확한 시료의 오염정도 수치를 측정할 수 있도록 한 오염물질 측정용 여과기 세척장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 그 세적 착업이 별도의 작업자에 의해 이루어지지 않고 자동으로 세척이 가능하므로, 관리자로 하여금 보다 편리함을 갖도록 한 오염물질 측정용 여과기 세척장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 오염 물질 측정 시스템을 멈추지 않은 상태에서 자동 세척이 이루어지게 하므로써, 시스템의 효율성과 제품의 신뢰성이 향상되는 오염물질 측정용 여과기 세척장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 속이 빈 함체형상으로 상부몸체(11)와 하부몸체(12)로 분할된 상태로, 하부몸체(12)에는 시료입구(13)를 통해 유입된 시료가 여과망(19)에 의해 시료를 여과시킨 후 상부몸체(11)의 시료출구(14)를 통해 배출되도록 하는 제1 여과몸체(10)와,
속이 빈 함체형상으로 상부몸체(21)와 하부몸체(22)로 분할된 상태로, 하부몸체(22)에는 시료입구(23)를 통해 유입된 시료가 여과망(29)에 의해 시료를 여과시킨 후 상부몸체(21)의 시료출구(24)를 통해 배출되도록 하는 제2 여과몸체(20)와,
오염정도 측정을 위해 인입되는 오염수를 상기 제1 여과몸체(10)와 제2 여과몸체(20)에 각각 분기관(31)(32)을 통해 공급하는 오염수 공급관(30)과,
상기 제1 여과몸체(10)와 제2 여과몸체(20)의 시료출구(14)(24)들에 각각 접속된 두 급수관(41)(42)들이 서로 연결된 상태로 오염 측정기(1)와 급수관(41)(42)들을 연결하여 시료를 공급시키는 청수공급관(40)과,
상기 분기관(31)(32)들에 각각 설치되어 시료 급수 여부를 제어하는 3방 전자밸브(51)(52)들과,
상기 3방 전자밸브(51)(52)의 개폐 조절에 따라 출구가 개방되어 상기 제1 여과몸체(10)와 제2 여과몸체(20)의 여과망(19)(29)에 의해 걸려진 이물질을 배출하도록 연결되는 드레인호스(60)와,
상기 분기관(31)(32) 또는 시료 급수관(41)(42)에 설치되어 배관 내부로 이동되는 액체의 유량을 측정하는 유량감지센서(71)(72)들과,
상기 유량감지센서(71)(72)들에 의해 각각 검지된 유량 정도 각각 비교하여 두 개의 3방 전자밸브(51)(52)들중 어느 하나는 개폐시키고 다른 하나는 밀폐시켜 시료 급수 방향을 역으로 전환시켜 여과망(19)(29)에 걸려진 이물질이 드레인호스(60)를 통해 배출되도록 하는 제어회로(80)로 구성되는 것에 의해 달성된다.
이러한 본 발명의 구성에 의하면, 제1 여과몸체(10)와 제2 여과몸체(20)로 각각 분기되어 유입되는 시료가 배관내의 유량 차이가 설정값 이상 발생되면 이를 감지하여 3방 전자밸브(51)(52)의 통로가 각각 전환되면서 이물질이 많이 걸려져 관내 유량이 높아진 위치의 여과몸체에 시료 급수 방향을 역으로 전환시켜 여과망(19)(29)에 걸려진 이물질이 드레인호스(60)를 통해 자동 배출되도록 한다.
따라서, 여과망이 자동 세척하는 것에 의해 보다 정확한 시료의 오염정도 수치를 측정할 수 있는 것이다.
또, 그 세적 작업이 별도의 동력이나 작업자에 의해 이루어지지 않고 자동으로 반 영구적인 세척이 가능하므로, 관리자나 작업자로 하여금 보다 편리함을 갖도록 하고, 제품의 신뢰성이 향상되는 것이다.
도 1은 본 발명의 전체 장치도 이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예를 보인 전체 장치도 이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 의한 오염물질 측정을 위한 전처리용 여과장치를 일 실시예를 보인 장치도 이다.
도 2는 다른 실시예를 보인 장치도 이다.
즉, 도면에서와 같이 시료 여과 기능을 갖는 제1 여과몸체(10) 및 제2 여과몸체(20)는 동일 구조로 각각 병렬로 오염물질 측정기의 시료투입구 직전에 배관되어, 검출하고자 하는 시료속에 고형 부유물질을 고르게 분포 농도를 갖는 유체상태로 검출기에서 검출될 수 있도록 하는 것이다.
상기 제1 여과몸체(10) 및 제2 여과몸체(20)는 통상 속이 빈 원통형의 함체 형상으로 상부몸체(11)(21)와 하부몸체(12)(22)로 분할되어, 시료에 포함된 이물질이나 고형 부유물들을 여과시키기 위한 여과망(19)(29)이 설치된다.
이 상부몸체(11)(21)와 하부몸체(12)(22)의 내측으로 여과망(19)(29)을 위치한 후 기밀 유지를 위해 O링 등을 끼운 후 나사 체결되어 내부가 밀폐된 상태로 제1 여과몸체(10) 및 제2 여과몸체(20)가 조립된다.
시료입구(13)(23)는 하천 등에서 펌프를 통해 오염물질을 측정하고자 하는 유체상태의 시료가 분기관(31)(32)을 통해 투입되는 것이며, 제1 여과몸체(10) 및 제2 여과몸체(20)의 내부 공간을 채운 후 시료출구(14)(24)를 통해 오염 측정기(1)로 이동되는 과정을 계속 반복하게 된다.
여과망(19)(29)는 그물망 구조로 약 50 mesh 내외의 입도 크기가 적당하다.
통상, 오염물질 측정기에는 도시하지 않았지만 적정 펌핑능력을 갖는 펌프가 내장되어 오염물질 측정기(1)의 가동시에 제1 여과몸체(10) 및 제2 여과몸체(20)의 내측으로 채워진 액상 시료를 흡입할 수 있도록 장치되어 있다.
이때, 여과망(19)(29)을 통해 일정 크기 이상의 이물질이나 크기가 큰 고형 부유물질은 여과된 상태로 시료속에 고형 부유물질의 크기나 분포가 균일하게 혼합된 새로운 시료가 시료출구(14)(24)와 급수관(41)(42), 그리고 청수공급관(40)을 거쳐 오염 측정기(1)로 공급되는 것이다.
오염물질 측정기는 이미 알려진 것으로 내부에 저온 연소반응관과 고감도 검출기가 구비되고, 그 측정된 값을 수치나 문자로 표시하게 된다.
한편, 여과망(19)(29)이 고형 부유물에 의해 막혀지는 경우 측정치의 신뢰성이 상실된다.
따라서, 본 발명에서는 이 여과망(19)(29)이 막혀져 성능이 저하되는 것을 감지하여 자동 세척하기 위한 세척장치가 구비되는 것을 구성상의 특징으로 하고 있다.
즉, 오염수 공급관(30)과 청수공급관(40) 사이에는 제1 여과몸체(10)와 제2 여과몸체(20)를 배치하고, 분기관(31)(32)과 급수관(41)(42)을 통해 병렬로 시료 이동 통로가 형성되도록 배관을 하게 된다.
따라서, 오염수 공급관(30)을 통해 시료가 공급되면 두 개의 분기관(31)(32)을 통해 제1 여과몸체(10)와 제2 여과몸체(20)에 각각 동일한 양으로 시료가 분기된 상태로 여과망(19)(29)에 의해 여과된 후 급수관(41)(42)의 출구에 접속된 청수공급관(40)으로 이동된다.
청수공급관(40)은 오염 측정기(1)로 2개의 제1 여과몸체(10)와 제2 여과몸체(20)에서 여과된 청수 시료를 공급하게 된다.
이러한 여과 과정을 일정시간 진행하게 되면 제1 여과몸체(10)와 제2 여과몸체(20) 내부에 위치된 여과망(19)(29)들중 2개가 동시에 같은 정도로 막히지 않고, 어느 하나가 미세하게라도 막힘 정도가 차이가 날 수 밖에 없다.
이러한 막힘 정도는 분기관(31)(32) 또는 급수관(41)(42)의 내부를 흐르는 유체의 유량 차이로 나타나게 된다.
한편, 상기 분기관(31)(32)들에는 시료 급수 여부를 제어하는 3방 전자밸브(51)(52)들이 설치되어 있다.
3방 전자밸브(51)(52)는 제1 여과몸체(10)와 제2 여과몸체(20)로 이동되는 시료를 공급하거나, 차단, 또는 드레인호스(60)로 드레인 시키기 위한 3개의 방향으로 전자 신호에 의해 개폐 방향을 전환하게 된다.
드레인호스(60)는 상기 3방 전자밸브(51)(52)의 개폐 조절에 따라 드레인 방향으로 출구가 개방되면, 상기 제1 여과몸체(10)와 제2 여과몸체(20)의 여과망(19)(29)에 의해 걸려진 이물질이 이동된 후 외부로 배출하도록 3방 전자밸브(51)(52)에 연결되어 있다.
따라서, 상기 분기관(31)(32) 또는 시료 급수관(41)(42)에 설치된 유량감지센서(71)(72)들이 양쪽 배관내의 유량 차이를 감지하여 설정된 값 이상의 유량차이가 발생되면 제어회로(80)가 3방 전자밸브(51)(52)를 작동시키게 된다.
즉, 두 개의 3방 전자밸브(51)(52)들중 여과망(19)(29)이 덜 막힌쪽으로 연결된 배관은 개폐시키고 다른 배관은 밀폐시켜, 밀폐시킨 배관의 출구를 드레인호스(60)와 연결시키게 된다.
예로서, 여과망(19)(29)들중 도 1에서 우측의 제2 여과몸체(20) 내부에 위치된 여과망(29)이 막혀있다고 가정하고 설명하면 다음과 같다.
도면에서 우측 제2 여과몸체(20)의 여과망(29)이 좌측 여과망(19)에 비해 더 막히게 되면, 분기관(32)을 통해 흐르는 유량이 줄어들게 되어, 유량감지센서(31)(32)가 이를 각각 감지하고, 제어회로(80)에 의해 우측의 더 막힌 3방 전자밸브(52)가 분기관(32)을 통해 시료의 공급은 차단시키고, 드레인호스(60)의 방향은 개방되도록 전환된다.
그러므로, 우측 제2 여과몸체(20)로는 시료가 공급되지 못하게 되므로 좌측 제1 여과몸체(10)의 배관 회로로만 시료가 공급되는데, 이때 두 급수관(41)(42)의 출구측은 청수공급관(40)에 각각 접속되어 있으므로 좌측 급수관(41)의 출구로 이동되는 시료가 소정 송출 유량으로 이동되면서 일부는 오염 측정기(1)로 공급되고, 나머지 일부는 시료 공급이 차단된 우측 급수관(42)과 제2 여과몸체(20)의 내부로 이동된다.
이때, 제2 여과몸체(20)의 경우 급수 방향이 급수관(42)을 통해 상부에서 하측의 분기관(32)을 향해 흐르게 되므로, 여과망(29)의 하부 위치에서 막혀진 이물질 등은 강제 탈락시키면서 막힘 상태를 뚫게 되는 것이다.
또, 우측 제2 여과몸체(20)를 통해 흐르는 시료의 유량이 정상으로 작용되면 상대적으로 좌측 제1 여과몸체(10)의 유량이 비교하여 더 상승된 상태이므로, 상기한 세척을 위한 급수 방향 및 3방 전자밸브(51)(52)들의 작동이 반대로 이루어지게 된다.
이러한 방법을 반복하면서 자동으로 막힌 여과망(19)(29)을 세척하게 되는데, 시료의 급수 방향을 역으로 전환시켜 여과망(19)(29)에 걸려진 이물질은 드레인호스(60)를 통해 외부로 배출되는 것이다.
3방 전자밸브(51)(52)는 모터가 부착되어 제어회로(80)의 신호로 그 회전 방향과 회전 각도 등이 제어된다.
또, 상기 유량감지센서(71)(72)는 분기관(31)(32) 뿐만 아니라, 도 2에서와 같이 급수관(41)(42)에 설치할 수도 있다.
급수관(41)(42)에 유량감지센서(71)(72)가 설치되는 경우는 두 개의 여과망(19)(29)들중 더 막힌 쪽 급수관(41)(42)의 내부를 흐르는 시료의 유량이 낮아지게 되는데, 이 유량 차이를 감지, 비교하여 제어회로(80)의 작동으로 3방 전자밸브(51)(52)가 제어되도록 하는 것은 동일하다.
여기서 상기 유량감지센서(71)(72)를 대신하여 유속을 감지하는 유속감지 센서를 선택하는 경우도 본 발명의 실시가능한 범주안에 속할 것이다.
이러한 구조의 본 발명은 비교적 고형 부유물질이 많은 장소에서의 오염물질 측정에 적합하다.
본 발명의 여과장치에 의하면 여과망이 막혀지는 경우, 이를 감지하여 자동 세척하는 것에 의해 보다 정확한 시료의 오염정도 수치를 측정할 수 있는 것이다.
또, 관리자나 작업자로 하여금 편리함을 주고, 반 영구히 자동 제어할 수 있는 것이다.
10 - 제1 여과몸체 11 - 상부몸체
12 - 시료입구 14 - 시료출구
20 - 제2 여과몸체 21 - 상부몸체
22 - 시료입구 24 - 시료출구
30 - 오염수 공급관 31, 32 - 분기관
40 - 청수공급관 41, 42 - 급수관
51, 52 - 3방 전자밸브 60 - 드레인호스
71, 72 - 유량감지센서 80 - 제어회로

Claims (1)

  1. 속이 빈 함체형상으로 상부몸체(11)와 하부몸체(12)로 분할된 상태로, 하부몸체(12)에는 시료입구(13)를 통해 유입된 시료가 여과망(19)에 의해 시료를 여과시킨 후 상부몸체(11)의 시료출구(14)를 통해 배출되도록 하는 제1 여과몸체(10)와,
    속이 빈 함체형상으로 상부몸체(21)와 하부몸체(22)로 분할된 상태로, 하부몸체(22)에는 시료입구(23)를 통해 유입된 시료가 여과망(29)에 의해 시료를 여과시킨 후 상부몸체(21)의 시료출구(24)를 통해 배출되도록 하는 제2 여과몸체(20)와,
    오염정도 측정을 위해 인입되는 오염수를 상기 제1 여과몸체(10)와 제2 여과몸체(20)에 각각 분기관(31)(32)을 통해 공급하는 오염수 공급관(30)과,
    상기 제1 여과몸체(10)와 제2 여과몸체(20)의 시료출구(14)(24)들에 각각 접속된 두 급수관(41)(42)들이 서로 연결된 상태로 오염 측정기(1)와 급수관(41)(42)들을 연결하여 시료를 공급시키는 청수공급관(40)과,
    상기 분기관(31)(32)들에 각각 설치되어 시료 급수 여부를 제어하는 3방 전자밸브(51)(52)들과,
    상기 3방 전자밸브(51)(52)의 개폐 조절에 따라 출구가 개방되어 상기 제1 여과몸체(10)와 제2 여과몸체(20)의 여과망(19)(29)에 의해 걸려진 이물질을 배출하도록 연결되는 드레인호스(60)와,
    상기 분기관(31)(32) 또는 시료 급수관(41)(42)에 설치되어 배관 내부로 이동되는 액체의 유량을 측정하는 유량감지센서(71)(72)들과,
    상기 유량감지센서(71)(72)들에 의해 각각 검지된 유량 차이를 각각 비교하여 두 개의 3방 전자밸브(51)(52)들중 어느 하나는 개폐시키고 다른 하나는 밀폐시켜 시료 급수 방향을 역으로 전환시켜 여과망(19)(29)에 걸려진 이물질이 드레인호스(60)를 통해 배출되도록 하는 제어회로(80)로 구성되는 것을 특징으로 하는 유량 변화에 따라 자동역세척이 가능한 2-bed type 여과필터.
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