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KR20220140659A - 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치 - Google Patents

온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치 Download PDF

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KR20220140659A
KR20220140659A KR1020210046822A KR20210046822A KR20220140659A KR 20220140659 A KR20220140659 A KR 20220140659A KR 1020210046822 A KR1020210046822 A KR 1020210046822A KR 20210046822 A KR20210046822 A KR 20210046822A KR 20220140659 A KR20220140659 A KR 20220140659A
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ultrasonic
raw water
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water
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신영호
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Abstract

본 발명은 초음파 자동 여과장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수질을 자동으로 분석하는 온라인 수질 자동분석기 측으로 분석시료를 공급하는 전단계의 여과장치에서 수질 분석에 장애가 없도록 부유물질 등 이물질을 여과하는 것으로, 여과하는 필터에 부착된 이물질을 초음파를 이용하여 제거시키는 것이며, 이로써 안정적으로 온라인 수질 자동분석기 측으로 분석시료를 안정적으로 공급할 수 있는 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 특징은 초음파 여과수조(20) 내의 원수필터에 의해 원수를 여과한 분석시료를 분석시료공급배관(161)을 통해 온라인 수질 자동분석기 측으로 공급하는 초음파 자동 여과장치에 있어서, 상기 초음파 여과수조(20)는, 원수가 담겨지는 원수시료수조(21) 및 분석시료가 담겨진 분석시료수조(22)로 이루어지고, 상기 원수필터는 스크린 메쉬 필터(31, screen mesh filter)로 구비되며, 상기 분석시료수조(22) 일측에 위치되어 초음파가 발생되는 초음파진동모듈(40)을 포함하여, 초음파진동모듈(40)에서 발생되는 초음파 진동에 의해 스크린 메쉬 필터(31)에 있는 이물질이 분리되는 것을 특징으로 한다.

Description

온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치{ULTRASONIC AUTOMATIC FILTRATION DEVICE FOR ONLINE AUTOMATIC WATER ANALYSIS SYSTEM}
본 발명은 초음파 자동 여과장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수질을 자동으로 분석하는 온라인 수질 자동분석기 측으로 분석시료를 공급하는 전단계의 여과장치에서 수질 분석에 장애가 없도록 부유물질 등 이물질을 여과하는 것으로, 여과하는 필터에 부착된 이물질을 초음파를 이용하여 제거시키는 것이며, 이로써 안정적으로 온라인 수질 자동분석기 측으로 분석시료를 안정적으로 공급할 수 있는 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치에 관한 것이다.
일반적으로 수질 자동분석기는 양식장, 양어장과 같이 용존산소량이나 온도 등의 수질 항목을 수시로 측정하여 안정적인 수질 상태를 점검하게 된다.
특히 온라인 수질 자동분석기는 원격지에서 분석된 수질 정보를 받아 수시로 상태를 점검할 수 있는 것이며, 따라서 이러한 온라인 수질 자동분석기로 분석시료를 안정적으로 공급되어야만 원격에서도 활용할 수 있을 것이다.
대부분의 분석대상인 원수 상태에서는 각종 부유물질 등과 같은 이물질이 포함되어 있기 때문에 수질 분석기의 각 측정 센서들의 정확한 분석이 이루어지기 곤란한 상황이 발생된다.
이에 이러한 온라인 수질 자동분석기 측으로 분석시료를 공급하기 위한 장치로써 여과장치가 제공된다. 이러한 여과장치에는 부유물질을 제거할 수 있도록 각종 필터가 장착될 수 있는 것이다.
그리하여 부유물질과 같은 이물질이 제거되기 때문에 안정적으로 온라인 수질 자동분석기에서의 측정이 이루어지게 된다.
반면 이러한 여과장치에서는 그만큼 부유물질 등의 이물질이 필터 등에 붙어 있기 때문에 여과 성능이 저하되고, 이 때문에 수시로 필터를 청소하거나 또는 교체하는 등 수작업이 반드시 필요하게 되는 것이다.
따라서 이러한 부유물질들에 대한 적절한 처리의 과정이 절실히 요구되는 것이다.
등록특허번호 제10-1712377호(2017년 03월 07일 공고) 등록특허번호 제10-2091738호(2020년 04월 24일 공고) 등록특허번호 제10-2056349호(2020년 01월 22일 공고) 등록특허번호 제10-0917989호(2009년 09월 18일 공고) 공개특허번호 제10-2003-0031421호(2003년 04월 21일 공개)
상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 온라인 수질 자동분석기에서의 분석시료의 공급라인, 분석시료 유입용 제어밸브, 시료담는 셀 및 오염도 측정 감지기 등에 부유물질이 부착되어 수질오염도 측정을 방해하는 요인을 제거함으로써 수질 분석 성능을 향상시키기 위한 목적이 있다.
그리고 본 발명의 다른 목적은, 온라인 수질 자동분석기로 분석시료를 여과해서 공급하는 여과장치의 필터에 부착된 부유물질을 초음파 진동으로 제거함으로써 여과 성능을 유지하는 것이다.
특히 본 발명의 다른 목적은, 메쉬 필터의 공극 막힘을 초음파 진동에 의해 제거함으로써 원활한 여과과정을 수행하게 하는 것이다.
그리고 본 발명의 또 다른 목적은, 원수가 담기는 원수시료수조 및 분석시료가 담기는 분석시료수조 등에서 부유물질을 배출하기 위한 배관구성 및 각 수조의 아래에 쌓인 침전물을 배출하기 위한 배관 구성들에 의하여 원수 및 분석시료의 필터링 상태를 양호하게 유지하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 초음파 여과수조(20) 내의 원수필터에 의해 원수를 여과한 분석시료를 분석시료공급배관(161)을 통해 온라인 수질 자동분석기 측으로 공급하는 초음파 자동 여과장치에 있어서, 상기 초음파 여과수조(20)는, 원수가 담겨지는 원수시료수조(21) 및 분석시료가 담겨진 분석시료수조(22)로 이루어지고, 상기 원수필터는 스크린 메쉬 필터(31, screen mesh filter)로 구비되며, 상기 분석시료수조(22) 일측에 위치되어 초음파가 발생되는 초음파진동모듈(40)을 포함하여, 초음파진동모듈(40)에서 발생되는 초음파 진동에 의해 스크린 메쉬 필터(31)에 있는 이물질이 분리되는 것을 특징으로 하는 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 스크린 메쉬 필터(31)는, Nylon, Nylon 66, Polyester, Polyethylene, Polypropylene, ETFE, PVDF, Saran net, PEEK, Heatproof teflon, PVDF Teflon, Domestic polyester, 316 stainless steel, 및 304 stainless steel 중 어느 하나의 소재로 이루어지고, 메쉬의 눈의 크기(mesh opening sizes)는 0.1㎛ ~ 140㎛ 크기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 초음파진동모듈(40)을 지나서 멤브레인필터가 구비되며, 상기 멤브레인필터에 대해서 초음파가 발생되는 제2초음파진동모듈(50)을 구비하여, 제2초음파진동모듈(50)에서 발생되는 초음파 진동에 의해 멤브레인필터에 있는 이물질이 분리되며, 상기 멤브레인필터는, 플래이트 쉬트 멤브레인필터(34, plate sheet membrane filter) 및 할로우 파이버 멤브레인필터(35, hollow fiber membrane filter) 중 어느 하나 이상의 멤브레인필터로 구비되는 것을 특징으로 하는 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 초음파진동모듈(40) 또는 제2초음파진동모듈(50)은, 발진기로부터 20kHz ~ 1MHz 주파수의 초음파 신호를 전송받아 초음파 진동을 발생하고, 상기 초음파진동모듈(40) 및 제2초음파진동모듈(50) 측으로 초음파 신호를 전송하는 초음파 여과기 컨트롤러(70); 및 초음파 여과기 컨트롤러(70)의 제어에 의해 초음파 신호를 발생하는 초음파 발진기(71)를 포함하는 것을 특징으로 하는 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 원수가 공급되는 원수공급배관(11); 원수시료수조(21)의 수위에 따라 상기 원수공급배관(11)의 원수를 공급 및 차단하는 원수자동밸브(111); 원수공급배관(11)에 대한 수동 조작의 원수수동밸브(112); 및 상기 초음파 여과수조(20)의 원수시료수조(21) 측으로 원수를 공급하는 원수유입관(114)을 통하여 원수가 원수시료수조로 공급하고, 원수시료수조(21) 아래에 고인 부유물질 농축수가 부유물농축배출구(12), 배출자동밸브(13) 및 드레인배관(14)을 통하여 배출되며, 원수시료수조(21)에 원수가 초과되어 담겨지는 경우 원수오버플로우배수관(15) 및 드레인배관(14)을 통하여 원수가 배수되는 것을 특징으로 하는 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 초음파 여과수조(20)의 분석시료수조(22) 내에 있는 분석시료가 분석시료공급배관(161) 및 분석시료공급밸브(162)를 통하여 온라인 수질 자동분석기 측으로 공급되고, 분석시료수조(22) 하부에 있는 침전물은 분석시료배수관(163)과 결합된 분석시료배수밸브(164)의 작동에 의해 드레인배관(14)을 통해 배출되며, 분석시료수조(22) 상부의 부유물질은 분석시료오버플로우배수관(171)과 결합된 분석시료오버플로우밸브(172)를 통해 드레인배관(14)을 통해서 배출되는 것을 특징으로 하는 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 초음파진동모듈(40) 및 제2초음파진동모듈(50)로 초음파 신호를 전송하는 초음파 여과기 컨트롤러(70)는, 원수레벨센서부(30) 및 분석시료레벨센서부(32)에서 감지한 신호를 전송받고, 원수자동밸브(111), 배출자동밸브(13), 분석시료배수밸브(164)를 작동시키는 제어신호를 전송하며, 점멸형 타워램프(60)를 작동시키고, 초음파 발진기(71)를 작동시켜 초음파진동모듈(40) 및 제2초음파진동모듈(50)로 초음파 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 초음파 여과기 컨트롤러(70)는, 원수레벨센서부(30)의 원수저수위센서(30c) 및 분석시료레벨센서부(32)의 분석시료저수위센서에서 감지한 저수위감지신호(L)를 전송받고, 원수자동밸브(111)를 최소개방상태의 제어신호를 전송하며, 원수의 정상 공급상태를 표시하기 위하여 점멸형 타워램프(60) 측으로 파란색등을 점등하는 제어신호를 전송하고, 초음파발진기(71)를 작동시켜 초음파진동모듈(40) 및 제2초음파진동모듈(50)에서 초음파 진동이 발생되게 하며, 원수레벨센서부(30)의 원수최저수위센서(30d) 및 분석시료레벨센서부(32)의 분석시료최저수위센서에서 감지한 최저수위감지신호(LL)를 전송받고, 원수자동밸브(111)를 최대개방상태의 제어신호를 전송하며, 원수공급 중단에 따른 자동 조치 상태를 표시하기 위하여 점멸형 타워램프(60) 측으로 황색등을 점등하는 제어신호를 전송하고, 원수레벨센서부(30)의 원수최저수위센서(30d) 및 분석시료레벨센서부(32)의 분석시료최저수위센서에서 감지한 최저수위감지신호(LL)를 전송받아 분석하여 최저수위감지상태가 설정된 소정 시간을 경과한 경우 가동 중지에 따른 상태를 표시하기 위하여 점멸형 타워램프(60) 측으로 적색등을 점멸하는 제어신호를 전송하며, 초음파발진기(71)에서의 초음파 발진작동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치를 제공한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 온라인 수질 자동분석기에서의 분석시료의 공급라인, 분석시료 유입용 제어밸브, 시료담는 셀 및 오염도 측정 감지기 등에 부유물질이 부착되어 수질오염도 측정을 방해하는 요인을 제거함으로써 수질 분석 성능을 향상시키는 효과가 있다.
그리고 본 발명의 다른 효과는, 온라인 수질 자동분석기로 분석시료를 여과해서 공급하는 여과장치의 필터에 부착된 부유물질을 초음파 진동으로 제거함으로써 여과 성능을 유지하는 것이다.
특히 본 발명의 다른 효과는, 메쉬 필터의 공극 막힘을 초음파 진동에 의해 제거함으로써 원활한 여과과정을 수행하게 하는 것이다.
그리고 본 발명의 또 다른 효과는, 원수가 담기는 원수시료수조 및 분석시료가 담기는 분석시료수조 등에서 부유물질을 배출하기 위한 배관구성 및 각 수조의 아래에 쌓인 침전물을 배출하기 위한 배관 구성들에 의하여 원수 및 분석시료의 필터링 상태를 양호하게 유지하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 초음파 자동 여과장치에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 초음파 자동 여과장치에 추가 필터 및 제2초음파진동모듈을 탑재한 상태에 대한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 초음파 자동 여과장치에서의 초음파진동모듈에 대한 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 초음파 자동 여과장치에서의 초음파 여과기 컨트롤러에 대한 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 초음파 자동 여과장치에 설치되는 필터인 스크린 메쉬 필터에 대한 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 초음파 자동 여과장치에 설치되는 플래이트 쉬트 멤브레인 필터에 대한 예시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 초음파 자동 여과장치에 설치되는 할로우 파이버 멤브레인 필터에 대한 예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 초음파 자동 여과장치에서의 스크린 메쉬 필터 및 초음파진동모듈에 대한 설명 예시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 초음파 자동 여과장치에 적용되는 일 실시 예시의 자동밸브에 대한 예시도이다.
이하 첨부되는 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
즉 본 발명에 따른 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치(10)는 첨부된 도 1 내지 도 9 등에서와 같이, 온라인으로 수질검사하기 위한 온라인 수질 자동분석기(미도시됨) 측으로 분석을 위한 분석시료를 공급하는 초음파 자동 여과장치(10)에 관한 것이다.
이러한 온라인 수질 자동분석기(미도시됨)는 양어장이나 양식장 등 수시로 용전산소, 탁도 등 다양한 수질 상태를 분석해야 하는 시설이나 장소에 설치되어, 온라인으로 원격지에서 살필 수 있도록 마련된 기술에 관한 것이다. 이에 이러한 온라인 수질 자동분석기에 대한 기술은 일반적으로 적용될 수 있는 분석기 및 분석 기술에 관한 것으로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이에 이러한 온라인 수질 자동분석기는 대체로 다수 곳에 설치될 수 있으며, 따라서 일일이 분석기 상태를 작업자가 수시로 점검하기는 곤란할 것이다. 하지만 그러면서도 분석을 위한 물인 분석시료는 안정적으로 공급해야만 주기별로 원하는 분석자료를 습득할 수 있을 것이다.
하지만 대체로 다양한 환경에 대한 수질검사를 진행하기 때문에 대체로 부유물질이나 침전물질이 포함될 수 있으며, 따라서 수질검사를 위해서는 앞선 과정인 여과과정을 지나서 분석시료를 공급하게 된다.
이러한 분석시료의 여과 과정 중에 각 필터에 부유물질이 부착될 수 있으므로, 여과 성능을 일정하게 유지하기 위해서는 각 필터에 부착된 부유물질을 제거해야 할 것이다.
이에 본 발명에 따른 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치(10)에서는, 초음파 발진에 따른 진동에 의해 각 필터에 부착된 부유물질을 제거하게 되는 것이다.
이를 위한 상세한 구성들을 설명하기로 한다.
즉 초음파 여과수조(20) 내의 원수필터에 의해 원수를 여과한 분석시료를 분석시료공급배관(161)을 통해 온라인 수질 자동분석기 측으로 공급하는 초음파 자동 여과장치(10)에 관한 것으로, 도 1, 도 2 등의 예에서와 같이 상기 초음파 여과수조(20)는, 원수가 담겨지는 원수시료수조(21) 및 분석시료가 담겨진 분석시료수조(22)로 이루어지는 것이다.
따라서 분석 대상인 원수가 원수시료수조(21)에 담기고, 이후 원수필터에 의한 여과를 거쳐 분석시료수조(22)로 담기게 된다.
이후의 과정에 의해 여과된 분석시료는 온라인 수질 자동분석기로 공급되는 것이다.
이에 상기 원수필터는 스크린 메쉬 필터(31, screen mesh filter)로 구비되는 것이다.
나아가 상기 분석시료수조(22) 일측에 위치되어 초음파가 발생되는 초음파진동모듈(40)을 포함하여, 초음파진동모듈(40)에서 발생되는 초음파 진동에 의해 스크린 메쉬 필터(31)에 있는 이물질이 분리되는 것이다. 따라서 스크린 메쉬 필터(31)의 구멍들에 부착되었던 부유물질이 초음파 진동에 의해 떨어지기 때문에 결국 스크린 메쉬 필터(31)의 여과성능은 일정하게 유지될 수 있을 것이다.
이에 이러한 상기 스크린 메쉬 필터(31)는, Nylon, Nylon 66, Polyester, Polyethylene, Polypropylene, ETFE, PVDF, Saran net, PEEK, Heatproof teflon, PVDF Teflon, Domestic polyester, 316 stainless steel, 및 304 stainless steel 중 어느 하나의 소재로 이루어지는 것으로, 각 메쉬의 눈의 크기(mesh opening sizes)는 0.1㎛ ~ 140㎛ 크기로 이루어질 수 있을 것이다.
메쉬 눈의 크기가 0.1㎛ 보다 작을 경우에는 구멍이 너무 작아 필터 성능이 저하될 뿐만 아니라 작은 미세 이물질에 의해서도 쉽게 막히기 때문에 여과 특성이 저하될 수도 있고, 반면 메쉬 눈의 크기가 140㎛ 보다 크게 되면 거의 대부분의 부유물질 등 이물질에 대한 필터링이 이루어지지 않을 수 있다.
나아가 도 2에서와 같이 상기 초음파진동모듈(40)을 지나서 멤브레인필터가 더 구비될 수 있으며, 여과 특성을 더욱 향상시킬 수 있을 것이다.
아울러 이러한 상기 멤브레인필터에 대해서 초음파가 발생되는 제2초음파진동모듈(50)을 구비하여, 제2초음파진동모듈(50)에서 발생되는 초음파 진동에 의해 멤브레인필터에 있는 이물질이 분리되는 것이다.
이에 상기 멤브레인필터는, 플래이트 쉬트 멤브레인필터(34, plate sheet membrane filter) 및 할로우 파이버 멤브레인필터(35, hollow fiber membrane filter) 중 어느 하나 이상의 멤브레인필터로 구비될 수 있다.
이에 상기의 제1차 필터인 스크린 메쉬 필터(31, screen mesh filter)는 도 5에서의 예시에서와 같이 메쉬 형태의 스크린 메쉬 필터 망(31a) 주위를 둘러 스크린 메쉬 필터 고정틀(31b)이 위치되고, 초음파 여과수조(20)와의 결착을 위해서 스크린 메쉬 필터 고정틀(31b)의 다수 곳에 스크린 메쉬 필터 고정 볼트 구멍(31c)이 형성된 것이다.
그리고 제2차 필터인 플래이트 쉬트 멤브레인필터(34, plate sheet membrane filter)는 도 6에서와 같이 plate sheet 형의 멤브레인(34b) 주변으로 초음파 여과수조(20)에 고정되는 멤브레인지지체(34c)가 마련되고, 일측으로 시료가 흡인되는 분석시료 흡인구(34a)가 구비되는 것이다. 이러한 플래이트 쉬트 멤브레인필터(34)에서 plate sheet membrane의 공극 치수가 0.01㎛ ~ 1㎛ 분리막을 사용할 수 있다.
아울러 또 다른 필터인 할로우 파이버 멤브레인 필터(35, hollow fiber membrane filter)는 도 7에서와 같이 중공사막 다발(35b) 양측으로는 모듈 헤더(35a)가 마련되고 모둘 헤더(35a) 한쪽으로 분석시료 흡인구(35c)가 마련되는 것이다. 이러한 할로우 파이버 멤브레인 필터(35)에서 hollow fiber membrane의 공극 치수가 0.01㎛ ~ 1㎛ 분리막을 사용할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 초음파 자동 여과장치(10)에 있어서는 제1차 필터인 스크린 메쉬 필터(31)에 더하여, 추가 필터로써 플래이트 쉬트 멤브레인 필터(34) 및 할로우 파이버 멤브레인 필터(35) 등이 마련된 것으로써, 이러한 다수 필터들에 의하여 원수에서 부유물질 등의 이물질을 효과적으로 제거하여 분석시료를 생성하게 되는 것이다.
이와 같이 마련되는 본 본 발명에 따른 초음파 자동 여과장치(10)의 초음파 여과수조(20)에는 분석시료수조(22) 측에 마련되어 초음파 진동을 발생시키는 상기 초음파진동모듈(40), 제2초음파진동모듈(50) 등이 구비된다. 이러한 초음파진동모듈(40), 제2초음파진동모듈(50) 등은 초음파 발진기(71)로부터 20kHz ~ 1MHz 주파수의 초음파 신호를 전송받아 초음파 진동을 발생하는 것이다.
이를 위해 도 3에서와 같은 진동모듈의 예에서 보면, 초음파진동모듈(40), 제2초음파진동모듈(50)은, 진동자케이스(44) 내에 고정된 진동체(43) 및 진동자(42)에 의해서 초음파 진동이 발생되며, 진동자케이스(44) 상부의 전선관 파이프로 연결되는 전원선(41)을 통해 초음파 발진기(71)로부터 초음파 신호를 전송받는 것이다. 이에 이러한 진동자케이스(44)는 분석시료수조(22)에 고정되는 것으로, 전원선(41)으로 연결되는 진동자(42), 그리고 진동체(43) 등은 스크류 등에 의해 진동자케이스(44) 정면판 내부면에 고정되는 것이다.
이러한 초음파 진동에 의하여 스크린 메쉬 필터(31), 그리고 플래이트 쉬트 멤브레인 필터(34)와 할로우 파이버 멤브레인 필터(35) 등에서 부유물질 등의 이물질이 분리되는 것이다.
이러한 상기 초음파진동모듈(40) 및 제2초음파진동모듈(50) 측으로 초음파 신호를 전송하는 초음파 여과기 컨트롤러(70)가 구비되고, 아울러 초음파 여과기 컨트롤러(70)의 제어에 의해 초음파 신호를 발생하는 초음파 발진기(71)를 포함하는 것이다.
이와 함께 본 발명에 따른 초음파 자동 여과장치(10)에서의 원수 공급 및 분석시료의 공급 등을 위한 배관 구성들에 대해서 살펴보기로 한다.
즉 원수를 초음파 여과수조(20)의 원수시료수조(21)에 공급하기 위한 것으로, 원수가 공급되는 원수공급배관(11)이 마련되고, 그리고 원수시료수조(21)의 수위에 따라 상기 원수공급배관(11)의 원수를 공급 및 차단하는 원수자동밸브(111), 그리고 원수공급배관(11)에 대한 수동 조작의 원수수동밸브(112) 등이 마련된다.
대체로 초음파 자동 여과장치(10)를 사용하지 않을 경우에는 원수수동밸브(112)를 잠그게 되고, 여과과정을 위해서 원수수동밸브(112)를 개방하게 된다. 또한 원수 공급 제어에 의하여 초음파 여과기 컨트롤러(70)의 제어에 의하여 원수자동밸브(111)가 작동함에 의하여 원소공급배관(11)으로 원수를 공급하는 것이다.
그리고 이처럼 상기 초음파 여과수조(20)의 원수시료수조(21) 아래 측으로 원수를 공급하는 원수유입관(114)을 통하여 원수가 원수시료수조로 공급하는 것이다.
다음으로 원수시료수조(21) 아래에 고인 부유물질 농축수가 부유물농축배출구(12), 배출자동밸브(13) 및 드레인배관(14)을 통하여 배출되는 것이다. 즉 스크린 메쉬 필터(31)에 의하여 여과된 분석시료에 대응되어, 여과되지 않은 부유물질이 원수시료수조(21) 아래에 고이게 되어, 이러한 부유물질이 부유물농축배출구(12) 및 드레인배관(14)을 통해 배출된다.
아울러 원수시료수조(21)에 원수가 초과되어 담겨지는 경우 원수오버플로우배수관(15) 및 드레인배관(14)을 통하여 원수가 배수되는 것이다.
다음으로 상기 초음파 여과수조(20)의 분석시료수조(22) 내에 있는 분석시료가 분석시료공급배관(161) 및 분석시료공급밸브(162)를 통하여 온라인 수질 자동분석기 측으로 공급되는 것이다.
이에 온라인 수질 자동분석기에 설치된 펌프의 흡인력으로 분석시료가 공급될 수도 있고, sampling tube를 통하여 온라인 수질 자동분석기에 직접 분석시료를 공급할 수도 있을 것이다.
아울러 분석시료수조(22) 하부에 있는 침전물은 분석시료배수관(163)과 결합된 분석시료배수밸브(164)의 작동에 의해 드레인배관(14)을 통해 배출되는 것이다.
또한 분석시료수조(22) 상부의 부유물질은 분석시료오버플로우배수관(171)과 결합된 분석시료오버플로우밸브(172)를 통해 드레인배관(14)을 통해서 배출되는 것이다.
이와 같이 마련되는 본 발명에 따른 초음파 자동 여과장치(10)는, 초음파 여과수조(20)의 원수시료수조(21)에 설치된 원수레벨센서부(30), 그리고 분석시료수조(22)에 설치된 분석시료레벨센서부(32) 등에 의한 감지신호를 전송받은 초음파 여과기 컨트롤러(70)에 의하여 각 자동밸브들의 개방 및 잠금 작동에 따라 원수의 공급 및 부유물질의 배수 등이 이루어지는 것이다.
즉 상기 초음파진동모듈(40) 및 제2초음파진동모듈(50)로 초음파 신호를 전송하는 초음파 여과기 컨트롤러(70)는, 원수레벨센서부(30) 및 분석시료레벨센서부(32)에서 감지한 신호를 전송받고, 원수자동밸브(111), 배출자동밸브(13), 분석시료배수밸브(164)를 작동시키는 제어신호를 전송하며, 점멸형 타워램프(60)를 작동시키는 것이다.
또한 초음파 여과기 컨트롤러(70)는 초음파 발진기(71)를 작동시켜 초음파진동모듈(40) 및 제2초음파진동모듈(50)로 초음파 신호를 전송하는 것이다.
이에 이를 위한 원수시료수조(21)에 설치된 원수레벨센서부(30), 그리고 분석시료수조(22)에 설치된 분석시료레벨센서부(32) 등은, 원수최고수위센서(30a), 분석시료최고수위센서 등을 통하여, 최고수위(HH) 여부를 센싱하게 되는 것으로, 이처럼 최고수위(HH) 상태일 경우에는 최고수위(HH) 센싱 신호를 전송받은 초음파 여과기 컨트롤러(70)의 제어에 의한 각 자동밸브의 작동을 통하여 원수의 공급을 중지하고, 일부는 배수되도록 하여 장치 작동의 안정성을 꽤하게 된다.
또한 원수시료수조(21)에 설치된 원수레벨센서부(30), 그리고 분석시료수조(22)에 설치된 분석시료레벨센서부(32) 등은, 원수고수위센서(30b), 분석시료고수위센서 등을 통하여, 고수위(H) 여부를 센싱하게 되는 것으로, 고수위(H) 상태일 경우에는 원수에 대한 필터링이나 분석시료의 배출량 보다 원수의 유입량이 많은 것으로 볼 수 있기 때문에, 초음파 여과기 컨트롤러(70)의 제어에 의하여 원수의 공급을 줄이면서 작동상태를 계속 감지하도록 수행하게 된다.
아울러 원수시료수조(21)에 설치된 원수레벨센서부(30), 그리고 분석시료수조(22)에 설치된 분석시료레벨센서부(32) 등은, 원수저수위센서(30c), 분석시료저수위센서 등을 통하여, 저수위(L) 여부를 센싱하게 되는 것으로, 초음파 여과기 컨트롤러(70)의 제어에 의하여 원수의 공급량을 줄이면서 원수의 over flow 여부를 방지하게 된다.
즉 상기 초음파 여과기 컨트롤러(70)는, 원수레벨센서부(30)의 원수저수위센서(30c) 및 분석시료레벨센서부(32)의 분석시료저수위센서에서 감지한 저수위감지신호(L)를 전송받고, 원수자동밸브(111)를 최소개방상태의 제어신호를 전송하며, 원수의 정상 공급상태를 표시하기 위하여 점멸형 타워램프(60) 측으로 파란색등을 점등하는 제어신호를 전송하고, 초음파발진기(71)를 작동시켜 초음파진동모듈(40) 및 제2초음파진동모듈(50)에서 초음파 진동이 발생되게 하는 것이다.
다음으로 원수레벨센서부(30)의 원수최저수위센서(30d) 및 분석시료레벨센서부(32)의 분석시료최저수위센서에서 감지한 최저수위감지신호(LL)를 전송받고, 원수자동밸브(111)를 최대개방상태의 제어신호를 전송하며, 원수공급 중단에 따른 자동 조치 상태를 표시하기 위하여 점멸형 타워램프(60) 측으로 황색등을 점등하는 제어신호를 전송하는 것이다.
이에 더하여 원수레벨센서부(30)의 원수최저수위센서(30d) 및 분석시료레벨센서부(32)의 분석시료최저수위센서에서 감지한 최저수위감지신호(LL)를 전송받아 분석하여 최저수위감지상태가 설정된 소정 시간을 경과한 경우 가동 중지에 따른 상태를 표시하기 위하여 점멸형 타워램프(60) 측으로 적색등을 점멸하는 제어신호를 전송하며, 초음파발진기(71)에서의 초음파 발진작동을 정지시키는 것이다.
이후 이처럼 시간이 경과함에 의해서도 최저수위로 되는 여부에 대해서 살필 수 있을 것이다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 일실시예를 기재한 것이므로, 상기 실시예의 기재에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 제한적으로 해석되어서는 아니 된다.
10 : 초음파 자동 여과장치 11 : 원수공급배관
14 : 드레인배관 15 : 원수오버플로우배수관
20 : 초음파 여과수조 21 : 원수시료수조
22 : 분석시료수조 30 : 원수레벨센서부
31 : 스크린 메쉬 필터 32 : 분석시료레벨센서부
34 : 플래이트 쉬트 멤브레인 필터
35 : 할로우 파이버 멤브레인 필터
40 : 초음파진동모듈 50 : 제2초음파진동모듈
70 : 초음파 여과기 컨트롤러 71 : 초음파 발진기

Claims (8)

  1. 초음파 여과수조(20) 내의 원수필터에 의해 원수를 여과한 분석시료를 분석시료공급배관(161)을 통해 온라인 수질 자동분석기 측으로 공급하는 초음파 자동 여과장치에 있어서,
    상기 초음파 여과수조(20)는, 원수가 담겨지는 원수시료수조(21) 및 분석시료가 담겨진 분석시료수조(22)로 이루어지고,
    상기 원수필터는 스크린 메쉬 필터(31, screen mesh filter)로 구비되며,
    상기 분석시료수조(22) 일측에 위치되어 초음파가 발생되는 초음파진동모듈(40)을 포함하여, 초음파진동모듈(40)에서 발생되는 초음파 진동에 의해 스크린 메쉬 필터(31)에 있는 이물질이 분리되는 것을 특징으로 하는 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스크린 메쉬 필터(31)는,
    Nylon, Nylon 66, Polyester, Polyethylene, Polypropylene, ETFE, PVDF, Saran net, PEEK, Heatproof teflon, PVDF Teflon, Domestic polyester, 316 stainless steel, 및 304 stainless steel 중 어느 하나의 소재로 이루어지고,
    메쉬의 눈의 크기(mesh opening sizes)는 0.1㎛ ~ 140㎛ 크기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파진동모듈(40)을 지나서 멤브레인필터가 구비되며,
    상기 멤브레인필터에 대해서 초음파가 발생되는 제2초음파진동모듈(50)을 구비하여, 제2초음파진동모듈(50)에서 발생되는 초음파 진동에 의해 멤브레인필터에 있는 이물질이 분리되며,
    상기 멤브레인필터는,
    플래이트 쉬트 멤브레인필터(34, plate sheet membrane filter) 및 할로우 파이버 멤브레인필터(35, hollow fiber membrane filter) 중 어느 하나 이상의 멤브레인필터로 구비되는 것을 특징으로 하는 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 초음파진동모듈(40) 또는 제2초음파진동모듈(50)은, 발진기로부터 20kHz ~ 1MHz 주파수의 초음파 신호를 전송받아 초음파 진동을 발생하고,
    상기 초음파진동모듈(40) 및 제2초음파진동모듈(50) 측으로 초음파 신호를 전송하는 초음파 여과기 컨트롤러(70); 및
    초음파 여과기 컨트롤러(70)의 제어에 의해 초음파 신호를 발생하는 초음파 발진기(71)를 포함하는 것을 특징으로 하는 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    원수가 공급되는 원수공급배관(11);
    원수시료수조(21)의 수위에 따라 상기 원수공급배관(11)의 원수를 공급 및 차단하는 원수자동밸브(111);
    원수공급배관(11)에 대한 수동 조작의 원수수동밸브(112); 및
    상기 초음파 여과수조(20)의 원수시료수조(21) 측으로 원수를 공급하는 원수유입관(114)을 통하여 원수가 원수시료수조로 공급하고,
    원수시료수조(21) 아래에 고인 부유물질 농축수가 부유물농축배출구(12), 배출자동밸브(13) 및 드레인배관(14)을 통하여 배출되며,
    원수시료수조(21)에 원수가 초과되어 담겨지는 경우 원수오버플로우배수관(15) 및 드레인배관(14)을 통하여 원수가 배수되는 것을 특징으로 하는 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파 여과수조(20)의 분석시료수조(22) 내에 있는 분석시료가 분석시료공급배관(161) 및 분석시료공급밸브(162)를 통하여 온라인 수질 자동분석기 측으로 공급되고,
    분석시료수조(22) 하부에 있는 침전물은 분석시료배수관(163)과 결합된 분석시료배수밸브(164)의 작동에 의해 드레인배관(14)을 통해 배출되며,
    분석시료수조(22) 상부의 부유물질은 분석시료오버플로우배수관(171)과 결합된 분석시료오버플로우밸브(172)를 통해 드레인배관(14)을 통해서 배출되는 것을 특징으로 하는 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파진동모듈(40) 및 제2초음파진동모듈(50)로 초음파 신호를 전송하는 초음파 여과기 컨트롤러(70)는,
    원수레벨센서부(30) 및 분석시료레벨센서부(32)에서 감지한 신호를 전송받고, 원수자동밸브(111), 배출자동밸브(13), 분석시료배수밸브(164)를 작동시키는 제어신호를 전송하며, 점멸형 타워램프(60)를 작동시키고,
    초음파 발진기(71)를 작동시켜 초음파진동모듈(40) 및 제2초음파진동모듈(50)로 초음파 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 초음파 여과기 컨트롤러(70)는,
    원수레벨센서부(30)의 원수저수위센서(30c) 및 분석시료레벨센서부(32)의 분석시료저수위센서에서 감지한 저수위감지신호(L)를 전송받고, 원수자동밸브(111)를 최소개방상태의 제어신호를 전송하며, 원수의 정상 공급상태를 표시하기 위하여 점멸형 타워램프(60) 측으로 파란색등을 점등하는 제어신호를 전송하고, 초음파발진기(71)를 작동시켜 초음파진동모듈(40) 및 제2초음파진동모듈(50)에서 초음파 진동이 발생되게 하며,
    원수레벨센서부(30)의 원수최저수위센서(30d) 및 분석시료레벨센서부(32)의 분석시료최저수위센서에서 감지한 최저수위감지신호(LL)를 전송받고, 원수자동밸브(111)를 최대개방상태의 제어신호를 전송하며, 원수공급 중단에 따른 자동 조치 상태를 표시하기 위하여 점멸형 타워램프(60) 측으로 황색등을 점등하는 제어신호를 전송하고,
    원수레벨센서부(30)의 원수최저수위센서(30d) 및 분석시료레벨센서부(32)의 분석시료최저수위센서에서 감지한 최저수위감지신호(LL)를 전송받아 분석하여 최저수위감지상태가 설정된 소정 시간을 경과한 경우 가동 중지에 따른 상태를 표시하기 위하여 점멸형 타워램프(60) 측으로 적색등을 점멸하는 제어신호를 전송하며, 초음파발진기(71)에서의 초음파 발진작동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 온라인 수질 자동분석기용 초음파 자동 여과장치.
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