KR100967189B1 - 지그재그식 섬유여과필터 및 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치 - Google Patents

지그재그식 섬유여과필터 및 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 평면층의 섬유여재와; 상기 섬유여재의 일측에 등간격으로 평행하게 고정 형성된 복수갯수의 지지봉과; 상기 섬유여재의 타측에 상기 지지봉에 엇갈리도록 등간격으로 형성되는 복수갯수의 압착봉과; 상기 압착봉에 연결되어 상기 압착봉을 상기 지지봉측으로 밀어넣거나 빼는 섬유여재 공극제어기로 구성되어 상기 섬유여재 공극제어기로 상기 압착봉을 섬유여재에 지그재그 형식으로 압착시키거나 풀어서 여과공극과 역세공극을 형성시키는 것을 특징으로 하는 지그재그식 섬유여과필터 및 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치에 관한 것이다.
본 발명에 의하여 여과기 기술분야에서의 지속적으로 요구되어지고 있는 여과 공정과 역세 공정의 효율적이고 순조로운 전환이 충족되고, 이러한 공정의 전환이 주기적이고 지속적으로 계속되어도 고장이 없고, 제작 비용을 절감할 수 있으면서 여과층을 형성시키는 섬유 여재의 공극제어를 자동화시킬 수 있는 지그재그식 섬유여과필터 및 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치가 제공되는 이점이 있다.
여과챔버, 역세챔버, 처리수, 원수, 섬유여과, 캠

Description

지그재그식 섬유여과필터 및 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치{Zigzag Type Pore Control Fiber Filter and Filter device}
본 발명은 평면층의 섬유여재와; 상기 섬유여재의 일측에 등간격으로 평행하게 고정 형성된 복수갯수의 지지봉과; 상기 섬유여재의 타측에 상기 지지봉에 엇갈리도록 등간격으로 형성되는 복수갯수의 압착봉과; 상기 압착봉에 연결되어 상기 압착봉을 상기 지지봉측으로 밀어넣거나 빼는 섬유여재 공극제어기로 구성되어 상기 섬유여재 공극제어기로 상기 압착봉을 섬유여재에 지그재그 형식으로 압착시키거나 풀어서 여과공극과 역세공극을 형성시키는 것을 특징으로 하는 지그재그식 섬유여과필터 및 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치에 관한 것이다.
일반적으로 여과기는 원수를 여과시키는 여과공정과 내부 여과기를 역세시키는 역세 공정을 자동화시키면서 여과와 역세를 효율적으로 향상시키기 위하여 발전되어지고 있다.
따라서, 여과기에서는 여과경로와 역세경로의 구분이 엄격하게 유지되고 있는 것이 일반적이다.
한편, 여과기의 능력 요구에 있어서는 정밀한 미세 여과가 요구되는 분야에 서부터 큰 부유물질의 여과를 요구하는 분야 등이 매우 엄격이 구분되어져 있는데, 비교적 큰 부유물질들의 1차적인 여과가 요구되는 분야에서는 여과능력보다는 여과와 역세의 효율성이 더 크게 강조되어 지고 있다.
또한, 여과기 기술분야에서는 여전히 여과 공정과 역세 공정의 효율적이고 순조로운 전환이 요구되고 있으며, 이러한 공정의 전환이 주기적이고 지속적으로 계속되어도 고장이 없고, 제작 비용을 절감할 수 있는 기술이 지속적으로 요구되어지고 있다.
여과기의 자동화 공정을 위하여 여과층을 형성시키는 섬유 여재의 공극제어를 자동화시킬 수 있는 장치의 제공이 지속적으로 요구되어지고 있는데, 종래기술 방식에 있어서 상기 섬유여재의 공극제어는 스트레이너를 지지체로 삼아 상기 섬유여재를 압착시키거나 풀어줌으로써 실시되었다.
대표적으로는 원통형 스트레이너 주변에 섬유여재를 적층 형성시키고 상기 섬유여재를 스트레이너에 비틀어 조이거나, 상측으로 당김으로써 섬유여재에 장력을 발생시켜 형성하는 원통 방식과 내부에 중공부가 형성된 평판형 스트레이너 좌우면에 상기 섬유여재를 적층 형성시키고, 섬유여재가 스트레이너에 압착되도록 외부 봉으로 조이거나 상측으로 당김으로써 섬유여재에 장력을 발생시켜 형성시키는 평판 방식이 있다.
즉, 종래기술방식의 경우에는 반드시 섬유여재의 여과 공극을 형성시키기 위하여 압착 지지체가 되는 스트레이너가 필수적 구성요소로 사용되었다.
그런데 이와 같은 종래기술방식에서는 소형 스트레이너에서는 무리없이 가동이 가능하나, 섬유여재의 길이를 길게하여야 하는 대형 스트레이너에서는 섬유여재의 장력이 중심부까지 미치지 못하여 섬유여재 중간에서 수압과 부유물질에 의한 뭉침 등의 원인으로 갈라짐 현상이 생겨서 여과층이 손상되면서 여과 성능에 장애가되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 여과기 기술분야에서의 기술적 요구를 충족시키기 위하여 여과 공정과 역세 공정의 효율적이고 순조로운 전환이 형성되고, 이러한 공정의 전환이 주기적이고 지속적으로 계속되어도 고장이 없고, 내부 필수 구성요소인 스트레이너를 제거함으로써 제작 비용을 절감할 수 있으면서 여과층을 형성시키는 섬유 여재의 공극제어를 자동화시킬 수 있는 지그재그식 섬유여과필터 및 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 평면층의 섬유여재와; 상기 섬유여재의 일측에 등간격으로 평행하게 고정 형성된 복수갯수의 지지봉과; 상기 섬유여재의 타측에 상기 지지봉에 엇갈리도록 등간격으로 형성되는 복수갯수의 압착봉과; 상기 압착봉에 연결되어 상기 압착봉을 상기 지지봉측으로 밀어넣거나 빼는 섬유여재 공극제어기로 구성되어 상기 섬유여재 공극제어기로 상기 압착봉을 섬유여재에 지그재그 형식으로 압착시키거나 풀어서 여과공극과 역세공극을 형성시키는 것을 특징으로 하는 지그재그식 섬유여과필터를 기술적 요지로 한다.
여기서 상기 섬유여재는 수평방향으로 등간격으로 복수개의 지지봉이 형성된 액자형 격자 프레임의 상단과 하단에 말아 액자형 격자의 양면에 이중 형성되고, 상기 압착봉은 상기 양측의 섬유여재 외측에서 상기 섬유여재 공극제어기와 연결되어 형성되고, 상기 섬유여재 공극제어기는 상기 압착봉이 상기 액자형 격자의 내측 으로 들어가거나 나오도록 형성시키며, 상기 액자형 격자의 프레임 일측에는 외부와 연통되는 배수통공을 형성시켜, 여과시에는 상기 섬유여재 공극제어기로 상기 지지봉을 액자형 격자 내측으로 들어가게 하여 상기 섬유여재가 지그재그로 압착되도록 함으로써 여과 공극을 형성시키고, 여과할 원수는 상기 액자형 격자 프레임 외측에서 상기 섬유여재를 통과한 후 상기 액자형 격자 프레임 내측에서 상기 배수통공을 통하여 배출되도록 유체경로를 형성시키고 역세시에는 상기 섬유여재 공극제어기로 상기 지지봉을 액자형 격자 내측에서 나오게 하여 상기 섬유여재가 압착에서 해방되도록 함으로써 역세 공극을 형성시키고, 상기 배수통공을 통하여 유입된 역세수는 상기 액자형 격자 프레임 내측에서 상기 섬유여재를 통과한 후 상기 액자형 격자 프레임 외측으로 흐르도록 역세경로를 형성시키는 것을 특징으로 하는 지그재그식 섬유여과 필터로 되는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한, 유입 원수를 저장시키는 여과챔버와; 상기 여과챔버의 일측에 연통 형성되며 여과할 외부 원수를 유입시키는 원수 유입관과; 상기 여과챔버에 역세시 희망 수위의 높이로 연통 형성되는 역세수 배출관과; 상기 여과챔버 내부에 삽입되는 지그재그식 섬유여과 필터와; 상기 지그재그식 섬유여과 필터의 배수통공과 연통되어 여과수를 배출시키는 여과수 배출관과; 상기 여과챔버의 내부에 상기 지그재그식 섬유여과 필터의 저부에 형성되는 관체로서 상기 지그재그식 섬유여과 필터를 향하는 복수개의 통공이 형성되며, 외부 공기 펌프와 연결되는 공기분사관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치를 또 다른 기술적 요지로 한다.
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또한, 상기 액자형 격자 프레임은 섬유여재가 감기는 상단과 하단 프레임을 마름모형 단면으로 형성하여 미끌림을 방지하고, 상기 상단과 하단 프레임에는 ㄱ자형 덮개가 추가되어 상기 섬유여재를 고정시키는 것을 특징으로 하는 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치로 되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치의 공기분사관은 상기 액자형 격자 프레임의 하단 프레임을 상측 2면에 등간격으로 섬유여재의 내부를 향하는 내부 공기분사 통공이 형성된 중공관으로 형성시키고 상기 액자형 격자 프레임의 하단 프레임의 양측에 등간격으로 섬유여재의 외부를 향하는 외부 공기분사 통공이 형성된 외부 공기분사관을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치로 되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 여과챔버에는 일측에 상기 액자형 격자 프레임의 배수통공과 연통되는 수직형 처리수 버퍼챔버를 형성시키고, 상기 처리수 버퍼챔버에 여과시 희망하는 초기 수위의 높이로 여과수 배출관과 역세수를 공급시키는 역세수 유입관을 연통시키는 것을 특징으로 하는 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치로 되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하여 여과기 기술분야에서의 지속적으로 요구되어지고 있는 여과 공정과 역세 공정의 효율적이고 순조로운 전환이 충족되고, 이러한 공정의 전환이 주기적이고 지속적으로 계속되어도 고장이 없고, 제작 비용을 절감할 수 있으면서 여과층을 형성시키는 섬유 여재의 공극제어를 자동화시킬 수 있는 지그재그식 섬유여과필터 및 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치가 제공되는 이점이 있다.
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 발명 지그재그식 섬유여과필터의 압축시 측면 구조도이며, 도 2는 본 발명 지그재그식 섬유여과필터의 압축 해제시 측면 구조도이며, 도 3은 본 발명 지그재그식 섬유여과필터의 기본 구조도이며, 도 4는 본 발명 지그재그식 섬유여과필터의 사용 예시도이며, 도 5는 본 발명 지그재그식 섬유여과필터를 대칭형으로 구성한 때의 액자형 격자 프레임 사시도이며, 도 6은 본 발명 지그재그식 섬유여과필터를 대칭형으로 구성한 때의 예시적 사시도이며, 도 7은 본 발명 지그재그식 섬유여과필터를 대칭형으로 구성한 실시예의 정면 구조도이며, 도 8은 본 발명 지그재그식 섬유여과필터를 대칭형으로 구성한 실시예에서 공극제어장치의 정면 구조도이며, 도 9는 본 발명 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치의 정면 구조도이며, 도 10은 본 발명 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치에서 지그재그식 섬유여과 필터 부분의 압축시 측단면 구조도이며, 도 11은 본 발명 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치에서 지그재그식 섬유여과 필터 부분의 압축 해제시 측단면 구조도이며, 도 12는 본 발명 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치의 실제 사용 결합도이다.
본 발명은 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 평면층의 섬유여재(10)와 상기 섬유여재(10)의 일측면에 평행하게 고정 형성된 복수갯수의 지지봉(210)과 상기 섬유여재의 타측면에 상기 지지봉(210)에 교차되는 등간격으로 형성되는 복수갯수의 압착봉(200)과 상기 압착봉(200)을 상기 섬유여재(10)측으로 밀어넣거나 빼는 섬유여재 공극제어기(20)로 구성되는 지그재그식 섬유여과필터에 관한 것이다.
상기 섬유여재(10)는 섬유사를 촘촘히 다발로 형성시켜 형성시킨 것으로서, 여과여재로 널리 사용되고 있다.
주로 다발로 형성된 섬유여재를 원통형으로 밀집배열시키거나, 평면형으로 배열하여 사용하는데, 압착 또는 압착 해제의 방법으로 여과 공극의 형성과 역세 공극의 형성을 비교적 자유롭게 할 수 있는 이점이 있다.
한편, 여과공정에 있어서는 여과 여재로 사용된 상기 섬유여재는 여과막을 형성하여 여과수와 원수의 경계가 된다.
종래기술 방식에 있어서 상기 섬유여재의 공극제어는 스트레이너를 지지체로 삼아 상기 섬유여재를 압착시키거나 풀어줌으로써 실시되었는데, 대표적으로는 원통형 스트레이너 주변에 섬유여재를 적층 형성시키고 상기 섬유여재를 스트레이너에 비틀어 조이거나, 상측으로 당김으로써 섬유여재에 장력을 발생시켜 형성하는 원통 방식과 내부에 중공부가 형성된 평판형 스트레이너 좌우면에 상기 섬유여재를 적층 형성시키고, 섬유여재가 스트레이너에 압착되도록 외부 봉으로 조이거나 상측으로 당김으로써 섬유여재에 장력을 발생시켜 형성시키는 평판 방식이 있다.
종래기술방식의 경우에는 섬유여재의 여과 공극을 형성시키기 위하여 압착 지지체가 되는 스트레이너가 필수적 구성요소로 사용되는데, 이와 같은 종래기술방식은 소형 스트레이너 타입에서는 무리없이 가동이 가능하나, 섬유여재의 길이를 길게하여야 하는 대형 스트레이너에서는 섬유여재의 장력이 중심부까지 미치지 못 하여 섬유여재 중간 부분에서 수압과 부유물질에 의한 뭉침 등의 원인으로 갈라짐 현상이 생겨서 여과층이 손상되어버리므로 대용량 여과 성능을 형성시키기에는 많은 문제점을 가지고 있으며, 지지체가 되는 스트레이너의 크기에 여과층의 면적이 결정되어버리는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 섬유여재의 면적에 무관하게 여과층이 손상되지 않으며, 여과 면적의 조절이 가능하고, 더 나아가 스트레이너가 불필요한 구조의 장치를 제공한다.
이를 위하여 본 발명은 도 1과 도 2에서 보여지는 바와 같이 섬유여재(10)의 일측면에 고정되는 지지봉(210)을 형성시키고 섬유여재의 타측면에 상기 지지봉(210) 방향으로 섬유여재 공극제어기(20)에 의하여 구동되는 압착봉(200)을 상기 지지봉(210)과 교차되도록 형성시켜, 섬유여재(10)를 상기 압착봉(200)으로 지그재그로 압착시킴으로써 섬유여재의 공극을 제어시킨다.
상기 섬유여재 공극 제어기(20)는 각 압착봉을 연결 결합시키는 압착봉 연결바(202)와 상기 압착봉 연결바(202)에 작용하는 외부 엑츄에이터(203)으로 구성되며, 상기 압착봉 연결바(202)은 압착봉(200)과 상기 압착봉(200)이 압착봉 연결바(202)에서 돌출되도록 하여 상기 섬유여재(10)의 압착시 방해가 되지 않게 하는브리지(201)로 구성된다.
즉, 본 발명에서는 섬유여재(10)의 지그재그식 압착이 섬유여재의 길이를 보정하여 여과공극을 형성시키는 제어 수단이 된다.
자세하게는, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 압착봉(200)의 압착 이전에는 긴 섬유여재(10)가 느슨하게 풀어져 역세 공극을 형성시키고, 도 1에 도시된 바와 같이 압착 이후에는 섬유여재(10)가 길이만큼 조여져 여과공극을 형성시킨다.
상기 섬유여재(10)가 형성시키는 여과 능력은 압착시 상기 섬유여재(10)가 형성시키는 여과층의 면적에 의하여 결정되는데, 본 발명에 의하면 지그재그식 압착에 의하여 섬유여재(10)가 장력을 가지면서 여과공극을 형성시키므로 본 발명의 섬유여재가 형성시키는 여과막 면적은 지그재그된 길이를 펼쳤을 때 면적과 동일한 면적이 된다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이 단위 a의 길이로 10번 지그재그된 섬유여재의 면적은 가로변의 길이를b로 가정했을 때, 세로 10a의 변을 가지므로 섬유여재의 면적은 10ab 가 된다.
따라서, 본 발명에 의하면 섬유여재(10)가 가지는 본래의 길이만큼의 여과면적을 모두 활용할 수 있는 이점이 있으며, 상기 압착봉(200)의 압착 운동 거리와 섬유여재(10)의 길이를 조절함으로써 그 면적을 다양하게 조절할 수 있는 특징으로 가진다.
본 발명의 구성을 살펴보면 도 1에 도시된 바와 같이 상기 압착봉(200)으로 섬유여재(10)를 압착하여 길이를 보정하는데, 상기 섬유여재(10)의 여유길이가 길어서 압착해야 할 거리(압착거리)가 길면 종래와 같이 지지봉(210)의 위치에 스트레이너가 있는 구조는 압착경로에 방해가 되므로 실시가 불가능하다.
따라서, 본 발명에서는 스트레이너를 생략하고 지지봉으로 이를 대체하여 섬유여재(10)로만 여과수와 원수의 경계를 형성시키는데, 이는 장치 원가의 절감을 가져오게 한다.
본 발명에서와 같이 스트레이너를 생략한다고 하더라도, 여과막을 형성시키는 섬유여재의 손상이 없다면 여과 성능에는 영향을 미치지 않는다.
뿐만 아니라, 상기한 바와 같이 스트레이너를 제거함으로써, 섬유여재(10)의 길이를 자유롭게 선정할 수 있으므로 지그재그로 형성되는 여과막의 단면 길이를 길게 유지할 수 있고(실질적인 여과막의 넓이가 넓어짐), 도 2에 도시된 바와 같이 섬유여재(10)의 역세시 역세 공간(R)을 넓게 확보할 수 있어서 여과와 역세 효율이 크게 상승된다.
본 발명에서는 상기와 같은 구성으로 도 4에 도시된 바와 같이 상측에서 원수를 투입하여 섬유여재(10)로 여과시키고 하측으로 여과수를 배출시키는 기본적인 여과기를 구성할 수 있으나, 이하의 실시예와 같이 좌우 대칭으로 형성시켜 보다 효율적인 사용도 가능하다.
이하, 이에 관하여 상세히 살펴보기로 한다.
상기 지그재그식 섬유여과 필터는, 도 5에 도시된 바와 같이 수평방향으로 등간격으로 복수개의 지지봉(210)이 형성된 액자형 격자 프레임(30)의 상단과 하단에 도 6에 도시된 바와 같이 섬유여재(10)를 말아 여과층을 액자형 격자의 양면에 이중 형성시키고, 상기 압착봉(200)은 상기 양측의 섬유여재(10) 외측에서 섬유여 재 공극제어기(20)와 연결하여 형성시킨다.
상기 섬유여재 공극제어기(20)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 압착봉(200)이 상기 액자형 격자 프레임(30)의 지지봉(210) 사이로 들어가거나 나오도록 형성시키며, 상기 액자형 격자 프레임(30) 일측 수직 프레임에는 내부가 외부에 연통되도록 배수통공(301)을 형성시킨다.
이와 같은 구조에 의하면 상기 액자형 격자 프레임(30)의 양면은 섬유여재(10)에 의하여 여과막이 형성되며, 상기 액자형 격자 프레임(30)의 내부와 외부는 상기 섬유여재 여과막을 여과경계로 하는 공간이 된다.
즉, 상기 액자형 격자 프레임(30)의 외부에 여과할 원수를 채우면 원수는 여과막에 여과되어 상기 액자형 격자 프레임(30)의 내부로 유입되며, 유입된 여과수는 상기 액자형 격자 프레임(30)의 측면에 형성된 배수통공(301)을 통하여 외부로 배출된다.
이와 같은 대칭형 지그재그식 섬유여과 필터는 원수가 유입되는 여과챔버(100)에 복수개를 평행 배열하여 세워둠으로써 여과용량을 증대시킬 수 있게 한다.
상기의 구성에 의하면, 여과시에는 상기 섬유여재 공극제어기(20)로 상기 압착봉(200)을 지지봉(210)의 사이로 액자형 격자 프레임(30) 내측에 들어가게 하여 상기 섬유여재(10)가 지그재그로 압착되도록 함으로써 넓은 여과면적을 가지는 여 과 공극을 형성시킬 수 있다.
이때, 원수는 상기 액자형 격자 프레임(30) 외측에서 상기 섬유여재(10)를 통과한 후 상기 액자형 격자 프레임(30) 내측으로 이동하며 상기 배수통공(301)을 통하여 외부로 배출되는 여과경로를 형성시킨다.
또한, 역세시에는 상기 섬유여재 공극제어기(20)로 상기 압착봉(200)을 액자형 격자 프레임(30) 내측에서 나오게 하여 상기 섬유여재(10)가 압착에서 해방되도록 함으로써 도 2에 도시된 바와 같이 느슨하게 흔들릴 수 있는 공간이 충분히 확보되도록 한다.
이때, 역세수는 상기 액자형 격자 프레임(30)의 측면 배수통공(301)을 통하여 유입되어 상기 섬유여재(10)를 통과한 후 상기 액자형 격자 프레임(30) 외측으로 흐르도록 역세경로를 형성시킨다.
역세시에는 저면에 마련된 공기분사관(330)에서 공급되는 공기에 의해 상기 섬유여재를 털어내면서 역세수로 세척하게 되는데, 본 발명에서는 상기한 바와 같이 상기 섬유여재가 역세시 흔들릴 수 있는 공간을 충분히 확보하게 되므로 마치 공기방울로 섬유여재(10)를 세탁하는 것과 같이 진행된다.
이하, 실제로 여과챔버(100)에 본 발명의 여과기를 침지시켜 사용하는 실시예를 살펴보기로 한다.
상기 실시예는 도 7 내지 도 12에 도시된 장치로서, 하나의 대칭형 지그재그 식 섬유여과 필터가 내장된 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치이다.
상기 지그재그식 섬유 여과 필터를 사용하는 여과장치는 여과챔버(100)와 원수 유입관(120)과 역세수 배출관(110)과 지그재그식 섬유여과 필터와 공기분사관(330)으로 구성된다.
도 9에 도시된 바와 같이 상기 여과챔버(100)는 유입 원수를 저장시키는 저장탱크를 의미한다.
따라서 상기 여과챔버(100)에는 외부와 연통되는 관로가 형성되어지는데, 상기 원수 유입관(120)은 도 12에 도시된 바와 같이 상기 여과챔버(100)의 일측에 연통 형성되며 여과할 외부 원수를 유입시키는 관체이다.
상기 역세수 배출관(110)은 상기 여과챔버(100)에 역세시 희망 수위의 높이로 연통 형성되는 관체이다.
상기 여과챔버(100)에는 상기 지그재그식 섬유여과 필터를 세워넣고, 상기 지그재그식 섬유여과 필터의 배수통공(301)에는 외부와 연통되어 여과수를 배출시키는 여과수 배출관(130)이 결합된다.
이와 같은 구조에 의하여 상기 지그재그식 섬유여과 필터를 경계로 외부에는 원수가 만입되고 내부에는 여과수가 충진되는 여과챔버 구조가 완성된다.
상기 원수 유입관(120)과 역세수 배출관(110)은 각각 제어밸브에 의하여 여과시와 역세시 교차 오픈되는데, 상기 원수 유입관(120)을 통하여 유입되는 원수는 여과되어 상기 여과수 배출관(130)으로 배출되므로, 여과 초기에는 상기 여과수 배출관(130)의 높이가 유입 원수의 수위를 결정하게 된다.
여과가 진행되어 섬유여재(10)의 여과 성능이 떨어지게 되면 원수의 수위는 점점 상승하게 되는데, 이는 역으로 원수의 수위로서 섬유여재(10)의 여과 성능을 판단할 수 있는 근거가 된다.
따라서, 여과챔버(100)의 내부에는 수위계를 마련하여 상기 원수가 일정 수위 이상이 될 때, 역세가 진행되도록 제어장치를 형성시킨다.
역세가 진행되면 상기 원수 유입관(120)은 닫히고 역세수 배출관(110)이 열리며, 상기 여과수 배출관(130) 또는 도 12에 도시된 바와 같이 상기 배수통공(301)에 연통되도록 마련하는 별도의 역세수 유입관(140)을 통하여 역세수를 유입시킨다.
따라서, 유입 역세수의 수위는 상기 역세수 배출관(110)의 높이에 의하여 결정되므로 충분한 역세 공간이 확보되는 높이로 정하는 것이 바람직하다.
상기 공기분사관(330)은 여과챔버(100)의 내부에서 상기 지그재그식 섬유여과 필터의 저부에 평행하게 형성되는 관체로서, 상기 섬유여재를 향하는 복수개의 통공이 형성되며, 도 12에 도시된 바와 같이 공기주입관(150)을 통하여 외부 공기 펌프와 연결된다.
본 발명의 실시예와 같은 여과챔버(100)의 경우에는 상기 지그재그식 섬유여과 필터가 평면판형으로 되어 있으므로, 상기 여과챔버의 형상도 판형으로 비교적 얇게 형성하여 작은 설치공간을 형성시킬 수 있다.
이를 위하여 가장 문제가 되는 것은 상기 지그재그식 섬유여과 필터의 섬유여재 공극제어기(20)가 되는데, 본 발명에서는 상기 섬유여재 공극제어기(20)가 상기 여과챔버(100)에서 가장 작은 공간을 차지하도록 구성한 것을 제안한다.
이하, 섬유여재 공극제어기(20)를 살펴보기로 한다.
본 발명의 실시예에서 상기 섬유여재 공극제어기(20)는 가이드판(205)과 도 8에 도시된 바와 같은 압착봉 연결바(202)와 외부 엑츄에이터(203)로 구성되어 도 7에 도시된 바와 같이 형성된 섬유여재를 압착시키도록 도 9와 같이 구성한다.
상기 가이드판(205)은 도 10과 도 11에서 보여지는 바와 같이 지그재그식 여과필터의 액자형 격자 프레임(30) 양측에 고정 형성되는 판으로서, 상기 가이드판(205)에는 八자형으로 대칭 테이퍼진 압착바 슬라이딩 가이드 홀(205-1)(캠홀의 기능을 한다)을 높이 방향으로 등간격 형성시킨다.
상기 압착바 슬라이딩 가이드 홀(205-1)(캠홀)에는 도 10의 확대원에서 보여지는 바와 같이 상기 압착봉(200)(캠의 기능을 한다)을 슬라이딩 결합(캠 결합)시킨다.
상기 압착봉 연결바(202)는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 압착봉(200)들의 중심을 연결 결합시킨 수직 바이며, 상기 압착봉 연결바(202)를 승강 구동시키는 외부 엑츄에이터(203)에 연결한다.
상기 압착봉 연결바(202)에도 역시 도 8에서 도시 각도상 표현되지 않았으나, 상기 압착봉(200)이 압착봉 연결바(202)에서 돌출되도록 하여 상기 섬유여 재(10)의 압착시 방해가 되지 않게 하기 위해 도 1과 도 2에 표현된 브리지(201)가 형성되어져 있다.
상기 외부 엑츄에이터(203)는 수직 왕복 운동을 발생시키는 피스톤 또는 그에 대응하는 장치로 족하다.
도 10과 도 11에 도시된 바와 같이 상기 외부 엑츄에이터(203)로 상기 압착봉 연결바(202)를 승강시키면, 상기 가이드판(205)에서의 압착봉(200)이 슬라이딩 구동(캠 운동)하여, 상기 섬유여재 전후방향으로 이동하게 되므로 상기 섬유여재(10)를 압착시키거나 압착 해제시킴으로써 섬유여재(10)의 공극을 제어하게 된다.
한편, 상기 액자형 격자 프레임(30)은 도 10과 도 11에 도시된 바와 같이 섬유여재(10)가 감기는 상단 프레임(320)과 하단 프레임(330 : 하단 프레임은 공기분사관을 형성시키므로 동일 도번을 사용하였음)을 마름모형 사각단면으로 형성하여 미끌림을 방지하고, 상기 상단 프레임(320)과 하단 프레임(330)에 감긴 섬유여재 부분에는 ㄱ자형 단면을 가지는 긴 섬유여재 덮개(상단 섬유여재 덮개(321), 하단 섬유여재 덮개(331))를 덮어 상기 섬유여재(10)를 고정시킨다.
또한, 상기 공기분사관(330)은 도 11에 도시된 바와 같이 상기 액자형 격자 프레임(30)의 하단 프레임(330) 상측 2면에 등간격으로 섬유여재(10)의 내부를 향하는 내부 공기분사 통공(330-1)이 형성된 공기 분사관으로 형성시키고, 상기 액자형 격자 프레임의 하단 프레임의 양측에 평행하게 설치되며 등간격으로 섬유여 재(10)의 외부를 향하는 외부 공기분사 통공이 형성된 외부 공기분사관(340)을 더 포함하여 구성된다.
이러한 구조는 역세시 섬유여재의 충분한 역세를 위하여 도입된 특징적인 요소이다.
즉, 상기 섬유여재(10)가 감기는 액자형 격자 프레임(30)의 하단 프레임(330)을 공기분사관으로 형성시키고 이곳에 등간격으로 내부 공기분사 통공(330-1)을 형성시킴으로써, 섬유여재(10)의 내측에도 역세 공기가 분사되도록 하였으며, 상기 액자형 격자 프레임(30)의 하단 프레임(330)을 중심으로 대칭되도록 두개의 외부 공기분사관(340)을 형성시켜 섬유여재(10)의 외측에도 공기가 분사되도록 하여, 상기 섬유여재(10)가 내외에서 분사되는 공기에 의하여 충분히 역세되도록 하였다.
본 발명에서는 상기 액자형 격자 프레임(30)의 하단 프레임(330)에서 분사되는 공기를 섬유여재(10)측으로 지향성을 가지도록 하기 위해서, 섬유여재의 고정을 위하여 도입된 요소인 상기 하단 프레임(330)의 마름모 두 윗면에 공기 분사공을 형성시킨 특징이 있으며, 상기 마름모가 가지는 경사각에 의하여 분사되는 공기는 자연적으로 섬유여재를 향하는 지향성을 가지게 된다.
이상 본 발명의 설명을 위하여 도시된 실시예는 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예에 불과하며, 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.
도 1은 본 발명 지그재그식 섬유여과필터의 압축시 측면 구조도
도 2는 본 발명 지그재그식 섬유여과필터의 압축 해제시 측면 구조도
도 3은 본 발명 지그재그식 섬유여과필터의 기본 구조도
도 4는 본 발명 지그재그식 섬유여과필터의 사용 예시도
도 5는 본 발명 지그재그식 섬유여과필터를 대칭형으로 구성한 때의 액자형 격자 프레임 사시도
도 6은 본 발명 지그재그식 섬유여과필터를 대칭형으로 구성한 때의 예시적 사시도
도 7은 본 발명 지그재그식 섬유여과필터를 대칭형으로 구성한 실시예의 정면 구조도
도 8은 본 발명 지그재그식 섬유여과필터를 대칭형으로 구성한 실시예에서 공극제어장치의 정면 구조도
도 9는 본 발명 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치의 정면 구조도
도 10은 본 발명 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치에서 지그재그식 섬유여과 필터 부분의 압축시 측단면 구조도
도 11은 본 발명 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치에서 지그재그식 섬유여과 필터 부분의 압축 해제시 측단면 구조도
도 12는 본 발명 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치의 실제 사 용 결합도
*도면의 주요부분에 관한 부호의 설명*
10 : 섬유여재 20 : 섬유여재 공극 제어기
30 : 액자형 격자 프레임
100 : 여과챔버 110 : 역세수 배출관
120 : 원수 유입관 130 : 여과수 배출관
200 : 압착봉 202 : 압착봉 연결바
203 : 외부 엑츄에이터 210 : 지지봉
301 : 배수통공

Claims (7)

  1. 섬유사가 촘촘히 다발 형태로 형성되어 평면층을 이루는 섬유여재와;
    상기 섬유여재의 일측에 상기 섬유사의 길이 방향과 직교하면서 서로 평행하게 고정 마련되는 복수의 지지봉과;
    상기 섬유여재의 타측에 상기 지지봉과 평행을 이루되 상기 지지봉과 엇갈리도록 배치되는 복수의 압착봉과;
    상기 압착봉에 연결되어 상기 압착봉을 상기 지지봉측으로 밀어넣거나 빼는 섬유여재 공극제어기;를 포함하여 이루어지며,
    상기 섬유여재 공극제어기로 상기 압착봉을 상기 섬유여재에 지그재그 형식으로 압착시키거나 풀어서 여과공극과 역세공극을 형성시키는 것을 특징으로 하는 지그재그식 섬유여과 필터.
  2. 수평방향으로 고정 마련되는 복수의 지지봉이 마련된 액자형 격자 프레임 ;
    상기 복수의 지지봉이 내측에 위치되도록 상기 액자형 격자 프레임의 상단과 하단에 말아 상기 액자형 격자 프레임의 양면을 감싸도록 형성되는 섬유여재 ;
    상기 섬유여재의 양 외측에 상기 지지봉과 평행을 이루되 상기 지지봉과 엇갈리도록 배치되는 복수의 압착봉 ;
    상기 압착봉에 연결되어 상기 압착봉을 상기 액자형 격자 프레임의 내측으로 밀어넣거나 빼는 섬유여재 공극제어기 ;
    를 포함하여 이루어지며,
    상기 액자형 격자 프레임 일측에는 외부와 연통되는 배수통공이 형성되며,
    여과시에는 상기 섬유여재 공극제어기로 상기 압착봉을 액자형 격자 프레임 내측으로 들어가게 하여 상기 섬유여재가 지그재그로 압착되도록 함으로써 여과 공극을 형성시키고, 여과할 원수는 상기 액자형 격자 프레임 외측에서 상기 섬유여재를 통과한 후 상기 액자형 격자 프레임 내측에서 상기 배수통공을 통하여 배출되도록 유체경로를 형성시키고
    역세시에는 상기 섬유여재 공극제어기로 상기 압착봉을 액자형 격자 프레임 내측에서 나오게 하여 상기 섬유여재가 압착에서 해방되도록 함으로써 역세 공극을 형성시키고, 상기 배수통공을 통하여 유입된 역세수는 상기 액자형 격자 프레임 내측에서 상기 섬유여재를 통과한 후 상기 액자형 격자 프레임 외측으로 흐르도록 역세경로를 형성시키는 것
    을 특징으로 하는 지그재그식 섬유여과 필터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 액자형 격자 프레임의 상단 프레임에는 상기 섬유여재를 고정시키는 상단 섬유여재 덮개가 마련되며,
    상기 액자형 격자 프레임의 하단 프레임에는 상기 섬유여재를 고정시키는 하단 섬유여재 덮개가 마련되는 것
    을 특징으로 하는 지그재그식 섬유여과 필터.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 액자형 격자 프레임의 하단 프레임은 마름모형 단면을 가진 중공관으로서 공기분사관으로 기능하며,
    상기 하단 프레임의 상측 2면에 등간격으로 상기 섬유여재의 내부를 향하는 내부 공기분사 통공이 형성되는 것
    을 특징으로 하는 지그재그식 섬유여과 필터.
  5. 유입 원수를 저장시키는 여과챔버 ;
    상기 여과챔버의 일측에 연통 형성되며 여과할 외부 원수를 유입시키는 원수 유입관 ;
    상기 여과챔버에 역세시 희망 수위의 높이로 연통 형성되는 역세수 배출관 ;
    수평방향으로 고정 마련되는 복수의 지지봉이 마련된 액자형 격자 프레임, 상기 복수의 지지봉이 내측에 위치되도록 상기 액자형 격자 프레임의 상단과 하단에 말아 상기 액자형 격자 프레임의 양면을 감싸도록 형성되는 섬유여재, 상기 액자형 격자 프레임의 상단 프레임에 마련되어 상기 섬유여재를 고정시키는 상단 섬유여재 덮개, 상기 액자형 격자 프레임의 하단 프레임에 마련되어 상기 섬유여재를 고정시키는 하단 섬유여재 덮개, 상기 섬유여재의 양 외측에 상기 지지봉과 평행을 이루되 상기 지지봉과 엇갈리도록 배치되는 복수의 압착봉, 상기 압착봉에 연결되어 상기 압착봉을 상기 액자형 격자 프레임의 내측으로 밀어넣거나 빼는 섬유여재 공극제어기를 포함하여 이루어지며, 상기 액자형 격자 프레임 일측에는 외부와 연통되는 배수통공이 형성되며, 여과시에는 상기 섬유여재 공극제어기로 상기 압착봉을 액자형 격자 프레임 내측으로 들어가게 하여 상기 섬유여재가 지그재그로 압착되도록 함으로써 여과 공극을 형성시키고, 여과할 원수는 상기 액자형 격자 프레임 외측에서 상기 섬유여재를 통과한 후 상기 액자형 격자 프레임 내측에서 상기 배수통공을 통하여 배출되도록 유체경로를 형성시키고, 역세시에는 상기 섬유여재 공극제어기로 상기 압착봉을 액자형 격자 프레임 내측에서 나오게 하여 상기 섬유여재가 압착에서 해방되도록 함으로써 역세 공극을 형성시키고, 상기 배수통공을 통하여 유입된 역세수는 상기 액자형 격자 프레임 내측에서 상기 섬유여재를 통과한 후 상기 액자형 격자 프레임 외측으로 흐르도록 역세경로를 형성시키는 지그재그식 섬유여과 필터 ;
    상기 지그재그식 섬유여과 필터의 배수통공과 연통되어 여과수를 배출시키는 여과수 배출관 ;
    상기 여과챔버의 내부에 상기 지그재그식 섬유여과 필터의 저부에 형성되는 관체로서 상기 지그재그식 섬유여과 필터를 향하는 복수개의 통공이 형성되며, 외부 공기 펌프와 연결되는 공기분사관 ;
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치.
  6. 유입 원수를 저장시키는 여과챔버 ;
    상기 여과챔버의 일측에 연통 형성되며 여과할 외부 원수를 유입시키는 원수 유입관 ;
    상기 여과챔버에 역세시 희망 수위의 높이로 연통 형성되는 역세수 배출관 ;
    수평방향으로 고정 마련되는 복수의 지지봉이 마련된 액자형 격자 프레임,
    상기 복수의 지지봉이 내측에 위치되도록 상기 액자형 격자 프레임의 상단과 하단에 말아 상기 액자형 격자 프레임의 양면을 감싸도록 형성되는 섬유여재,
    상기 액자형 격자 프레임의 상단 프레임에 마련되어 상기 섬유여재를 고정시키는 상단 섬유여재 덮개,
    상기 액자형 격자 프레임의 하단 프레임에 마련되어 상기 섬유여재를 고정시키는 하단 섬유여재 덮개,
    상기 섬유여재의 양 외측에 상기 지지봉과 평행을 이루되 상기 지지봉과 엇갈리도록 배치되는 복수의 압착봉,
    상기 액자형 격자 프레임 양측에 고정 형성되며 八자형으로 대칭 테이퍼진 압착바 슬라이딩 가이드 홀이 높이 방향으로 등간격 형성되어 상기 압착봉의 양단이 상기 압착바 슬라이딩 가이드 홀에 슬라이딩 결합되는 가이드판과 상기 압착봉들에 고정 결합되는 수직의 압착봉 연결바와 상기 압착봉과 압착봉 연결바를 서로 연결시키는 연결체로서 상기 압착봉 연결바가 상기 섬유여재의 압착시 방해가 되지 않게 하는 브리지와, 상기 압착봉 연결바를 승강 구동시키는 외부 엑츄에이터로 구성되어 상기 압착봉을 상기 액자형 격자 프레임의 내측으로 밀어넣거나 빼는 섬유여재 공극제어기
    를 포함하여 이루어지며,
    상기 액자형 격자 프레임 일측에는 외부와 연통되는 배수통공이 형성되며, 여과시에는 상기 섬유여재 공극제어기로 상기 압착봉을 액자형 격자 프레임 내측으로 들어가게 하여 상기 섬유여재가 지그재그로 압착되도록 함으로써 여과 공극을 형성시키고, 여과할 원수는 상기 액자형 격자 프레임 외측에서 상기 섬유여재를 통과한 후 상기 액자형 격자 프레임 내측에서 상기 배수통공을 통하여 배출되도록 유체경로를 형성시키고, 역세시에는 상기 섬유여재 공극제어기로 상기 압착봉을 액자형 격자 프레임 내측에서 나오게 하여 상기 섬유여재가 압착에서 해방되도록 함으로써 역세 공극을 형성시키고, 상기 배수통공을 통하여 유입된 역세수는 상기 액자형 격자 프레임 내측에서 상기 섬유여재를 통과한 후 상기 액자형 격자 프레임 외측으로 흐르도록 역세경로를 형성시키는 지그재그식 섬유여과 필터 ;
    상기 지그재그식 섬유여과 필터의 배수통공과 연통되어 여과수를 배출시키는 여과수 배출관 ;
    상기 여과챔버의 내부에 상기 지그재그식 섬유여과 필터의 저부에 형성되는 관체로서 상기 지그재그식 섬유여과 필터를 향하는 복수개의 통공이 형성되며, 외부 공기 펌프와 연결되는 공기분사관 ;
    을 포함하여 이루어지며,
    상기 액자형 격자 프레임의 하단 프레임은 마름모형 단면으로 형성된 중공관으로서 상기 공기분사관으로 기능하는 것
    을 특징으로 하는 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 여과챔버의 일측에 상기 액자형 격자 프레임의 배수통공과 연통되는 수직형 처리수 버퍼챔버를 형성시키고, 상기 처리수 버퍼챔버에 상기 여과수 배출관과 상기 역세수 유입관을 연통시키는 것을 특징으로 하는 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치.
KR1020090100264A 2009-07-31 2009-10-21 지그재그식 섬유여과필터 및 지그재그식 섬유여과 필터를 사용하는 여과장치 KR100967189B1 (ko)

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