KR101177369B1 - 섬유상 여과기의 역세정 흡입장치 및 이를 이용한 섬유상 여과기 - Google Patents

섬유상 여과기의 역세정 흡입장치 및 이를 이용한 섬유상 여과기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스크형 필터편과 맞닿게 장착되는 역세정 흡입장치가 섬유 등에 부착된 이물질을 제거하는 작용을 하지 않을 때에는 이 디스크형 필터편으로부터 분리되게 함으로써, 디스크형 필터편에 구성된 섬유가 장시간 동안 역세정 흡입장치에 의해 눌리는 현상을 방지하여 섬유의 여과효율의 향상 및 수명을 연장시켜 줄 수 있도록 한 역세정 흡입장치 및 이를 이용한 섬유상 여과기를 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 역세정 흡입장치가 부력을 이용하여 디스크형 필터편으로부터 이격되게 구성함으로써, 구조가 간단하면서도 쉽게 동작시켜 역세정 흡입장치를 밀착 또는 분리시킬 수 있도록 한 역세정 흡입장치 및 이를 이용한 섬유상 여과기를 제공하는데 다른 목적이 있다.

Description

섬유상 여과기의 역세정 흡입장치 및 이를 이용한 섬유상 여과기{BACKWASHING SUCTION APPARATUS AND THE FABRIC FILTRATION APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 역세정 흡입장치 및 이를 이용한 섬유상 여과기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디스크형 필터편의 표면에 부착된 이물질의 제거 작용을 하지 않을 때에는 이 디스크형 필터편으로부터 역세정 흡입장치를 이격시켜 놓음으로써, 역세정 흡입장치에 의해 섬유가 눌리지 않게 하여 디스크형 필터편의 여과 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 수명연장효과와 에너지 소모를 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있도록 한 역세정 흡입장치 및 이를 이용한 섬유상 여과기에 관한 것이다.
일반적으로 섬유상 여과기는 디스크형 필터편 표면에 섬유(융털)를 구비하여 오폐수 등이 이 디스크형 필터편을 통과하는 동안 이물질이 섬유에 의해 걸러지게 하여 여과가 이루어지도록 한 여과기를 말한다.
특허문헌1에는 디스크형의 섬유상 여과장치가 개시되어 있다. 이러한 섬유상 여과장치는, 여과시킬 액체의 유동 경로 중에 여과포가 위치되어 있는 액체 여과 장치로서, 상기 여과포는 흐름에 노출되는 측면 상에 융털(21)을 가지며, 융털의 길이, 강도 및 밀도는 여과시킬 액체의 흐름에 의해 납작하게 되어 각을 이룬 구불구불한 다수의 유동 채널을 갖는 딥 필터를 형성할 수 있도록 된 액체 여과장치에 있어서, 여과포의 융털 측면에 대향하며, 역세정시 융털들이 여과포로부터 세워진 상태로 직선 교정되게 하는 유속으로 여과포를 통해 역세정 흐름을 흡입하기 위한 흡입 슬릿(17)을 구비하는 흡입 바아(13)와, 여과포에 평행한 이동 방향으로 흡입 바아와 여과포(6)를 상대 이동시키기 위한 수단을 구비하여 구성된다.
그리고, 상기 흡입 바아(13)는 적어도 상대 이동에 대해 전방에 위치하는 흡입 슬릿(17)의 측면에 여과포(6) 쪽으로 향해 있는 표면(18)을 가지며, 이 표면은 여과포(6)에 대향하여 좁은 간극을 두고 위치되어 있어서 융털(21) 상에 기계적인 작용이 가해져 융털들이 직선 교정되는 것을 방지한다.
특히, 이러한 섬유상 여과장치는, 흡입 바아(13)가 고정된 상태에서 디스크형 필터편(5)이 회전함에 따라, 흡입 바아(13)의 표면(18)에 의해 융털(21)이 흡입 슬릿(17)에 도달하기 전에는 직선교정이 지연되었다가 흡입 슬릿(17)에 도달하면 신속히 직선교정됨으로써 융털(21)에 의해 여과과정에서 포집되었던 이물질들이 흡입 바아(13)로 흡입되게 하는 역세정 작용을 한다.
하지만, 이러한 종래의 섬유상 여과장치는 다음과 같은 문제가 발생하였다.
1) 흡입바가 항상 디스크형 필터편과 어느 정도 맞닿는 상태를 유지하게 되었다. 이는 흡입바와 맞닿는 디스크형 필터편의 섬유가 역세정을 하지 않는 경우에도 눌려짐에 따라 이 눌려진 부분이 여과작용을 할 수 없게 되어 여과효율이 저하되는 문제점이 있었다.
2) 특히, 이러한 섬유의 눌림 현상은 흡입바를 사용하지 않을 때에 불필요하게 발생한다. 즉, 디스크형 필터편은 정화시설의 크기에 따라 복수매를 하나의 회전축으로 회전시킬 수 있도록 장착하고, 이물질 제거가 필요하다고 판단될 때에 이 회전축을 회전시키면서 이물질을 제거하게 된다. 이때 모든 디스크형 필터편에서 동시에 이물질 제거를 하지 않고 순차적으로 제거하는 경우가 대부분이기 때문에 이물질 제거가 필요없는 디스크형 필터편의 경우도 이물질 제거시에는 함께 회전하기 때문에 불필요하게 흡입바에 의해 섬유가 눌리는 현상이 발생하게 되는 것이다.
3) 흡입바에 의한 섬유의 눌림 현상으로 인하여 섬유 사이에 포집되어 있는 응집된 이물질이 잘게 파쇄되어서 필터편을 통과될 수 있는 상태로 되어 여과장치의 여과성능이 저하되는 문제가 있었다. 이러한 문제는 인(P)을 제거해야 하는 경우 더욱 심각해진다.
4) 또한, 모든 흡입바가 항상 디스크형 필터편과 맞닿는 상태를 유지하고 있기 때문에 흡입바와 디스크형 필터편사이에 마찰이 불필요하게 증대되어서 디스크형 필터편의 마모가 촉진 그 수명이 단축되고, 디스크형 필터편을 회전시키는 에너지가 추가로 소요되며, 그에 따라서 여과장치의 동력전달장치의 크기가 커진다는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제10-0424226호(2004.03.11)
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 디스크형 필터편과 맞닿게 장착되는 역세정 흡입장치가 섬유 등에 부착된 이물질을 제거하는 작용을 하지 않을 때에는 이 디스크형 필터편으로부터 분리되게 함으로써, 디스크형 필터편에 구성된 섬유가 장시간동안 역세정 흡입장치에 의해 눌리는 현상을 방지하여 섬유의 여과효율의 향상 및 수명을 연장시키고, 여과장치의 동력전달 장치의 크기를 줄이고, 또한, 소요 에너지를 줄일 수 있도록 한 역세정 흡입장치 및 이를 이용한 섬유상 여과기를 제공하는데 그 목적이 있다.
특히, 본 발명은 역세정 흡입장치가 부력을 이용하여 디스크형 필터편으로부터 이격되게 구성함으로써, 구조가 간단하면서도 쉽게 동작시켜 역세정 흡입장치를 밀착 또는 분리시킬 수 있도록 한 역세정 흡입장치 및 이를 이용한 섬유상 여과기를 제공하는데 다른 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 역세정 흡입장치는, 정화조 내에 설치되어 회전축과 함께 회전하는 디스크형 필터편의 표면에 부착된 이물질를 역세정 방식으로 제거시켜 주는 섬유상 여과기의 역세정 흡입장치에 있어서, 역세정 흡입장치에는, 상기 디스크형 필터편에 부착된 이물질을 제거하지 않을 때에, 외부로부터 공기를 공급받아 내부에 부력을 생성하여 이 디스크형 필터편으로부터 이격시켜 주도록 부양수단이 더 구비되고, 상기 부양수단은, 내부에 일면이 개방된 부양실이 형성되고, 상기 역세정 흡입장치에 장착되는 부양용기; 및 상기 부양용기와 연결되어 외부로부터 상기 부양실로 외기를 공급 및 배출시켜 주기 위한 공급관;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 역세정 흡입장치는 탄성지지를 받으면서 디스크형 필터편과 밀착되게 설치된 것을 특징으로 한다. 이러한 상기 역세정 흡입장치는, 상기 회전축을 지지하는 지지브라켓에 설치된 가로바; 상기 가로바에 힌지고정되어 역세정 흡입장치를 지지하는 적어도 하나의 지지바; 및 상기 가로바와 지지바 사이에 설치되어 역세정 흡입장치를 디스크형 필터편측으로 회전시켜 주는 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 역세정 흡입장치는 상기 디스크형 필터편의 일면 또는 양면에 각각 하나씩 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부양수단은, 내부에 일면이 개방된 부양실이 형성되고, 상기 역세정 흡입장치에 장착되는 부양용기; 및 상기 부양용기와 연결되어 외부로부터 상기 부양실로 외기를 공급 및 배출시켜 주기 위한 공급관;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 부양실은 하면이 개방되어 있는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 상술한 역세정 흡입장치가 구비된 적어도 하나의 디스크형 필터편이 회전축에 의해 회전되도록 정화조 내부에 장착된 섬유상 여과기를 포함한다.
본 발명의 역세정 흡입장치 및 이를 이용한 섬유상 여과기에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
1) 역세정 흡입장치가 여과작용을 하지 않을 때에는 디스크형 필터편으로부터 이격시켜 놓을 수 있기 때문에 이 이격된 부분이 여과작용를 할 수 있게 되어서 여과효율이 상승되는 효과가 있다.
2) 흡입바에 의한 섬유의 눌림 현상으로 인하여 섬유 사이에 포집되어 있는 응집된 이물질이 잘게 파쇄되는 것이 방지되기 때문에 이물질의 파쇄에 의해서 여과장치의 여과성능이 저하되는 문제가 방지될 수 있다.
3) 또한, 역세정 작용을 하지 않는 흡입바를 디스크형 필터편과 이격시킴으로써 흡입바와 디스크형 필터편사이의 마찰을 제거할 수 있게 되고, 이로 인해서 디스크형 필터편의 수명이 증대되고, 디스크형 필터편을 회전시키는 에너지를 줄일 수 있으며, 그에 따라서 여과장치의 동력전달장치의 크기를 줄일 수 있는 효과가 있다.
4) 여과를 위한 오폐수의 부력을 이용하여 역세정 흡입장치를 이격시켜 줄 수 있기 때문에 그 전체적인 구성을 간단하게 구성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 역세정 흡입장치가 적용된 섬유상 여과기의 구성을 개략적으로 보여주기 위한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 역세정 흡입장치가 여과작용이 이루어질 수 있도록 디스크형 필터편과 밀착된 상태를 개략적으로 보여주는 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 역세정 흡입장치가 여과작용이 이루어지지 않을 때에 디스크형 필터편으로부터 분리된 상태를 개략적으로 보여주는 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
(구성)
도 1은 본 발명에 따른 역세정 흡입장치가 적용된 섬유상 여과기의 구성을 개략적으로 보여주기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 역세정 흡입장치가 여과작용이 이루어질 수 있도록 디스크형 필터편과 밀착된 상태를 개략적으로 보여주는 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 역세정 흡입장치가 여과작용이 이루어지지 않을 때에 디스크형 필터편으로부터 분리된 상태를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 여기서, 도면부호 "10"은 섬유를 이용하여 투과되는 오폐수 등으로부터 이물질을 제거시켜 주는 디스크형 필터편을, "1000"은 섬유상 여과기가 장착되는 정화조(여과조)를 나타낸다.
본 발명에 따른 섬유상 여과기의 역세정 흡입장치는, 디스크형 필터편(10)의 여과작용이 이루어지지 않는 동안에는 여과하고자 하는 폐수 등의 부력을 이용하여 역세정 흡입장치(100)가 디스크형 필터편(10)으로부터 이격되도록 부양수단(200)을 더 구성하여 이루어진 것이다.
여기서, 상기 디스크형 필터편(10)는 디스크 형태로 제작되며, 그 표면에는 섬유(F)가 구비된다. 이러한 디스크형 필터편(10)은 외부에서 내부로 오폐수 등이 유입되게 하면서 섬유(F)에 의해 이물질을 제거하도록 구성된 통상의 기술로 제작된 여과기를 의미한다. 그리고, 이러한 디스크형 필터편(10)은 회전축(11)에 의해 선택적으로 회전할 수 있도록 정화조(1000) 내부에 장착된다.
또한, 상기 역세정 흡입장치(100)는 상기 디스크형 필터편(10)과 마주보도록 그 반경 방향으로 설치되며, 이 디스크형 필터편(10)이 회전축(11)을 중심으로 회전함에 따라 역세정 방식으로 이물질을 제거해 주는 장치를 의미한다.
이하, 이러한 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
역세정 흡입장치(100)는 항상 디스크형 필터편(10)과 마주보는 위치에 장착된다. 특히, 이 역세정 흡입장치(100)는 이 디스크형 필터편(10)으로부터 이격될 수 있도록 설치된다. 즉, 역세정 흡입장치(100)는 디스크형 필터편(10)의 표면에 구성된 섬유(F)에 이물질이 끼이게 되면 디스크형 필터편(10)로 유입되는 오폐수의 유입 방향과 반대방향으로 흡입하는 역세정 방식으로 이들 이물질을 제거하게 된다. 이러한 역세정 흡입장치(100)는 디스크형 필터편(10)의 일면 또는 양면에 각각 하나씩 설치된다.
이러한 역세정 흡입장치(100)는 이물질을 제거하는 동안에는 디스크형 필터편(10)의 표면에 맞닿게 하고, 그렇지 않은 경우에는 디스크형 필터편(10)으로부터 이격되도록 구성하게 되는 것이다.
이처럼 구성하기 위한 한가지 방법으로서, 상기 역세정 흡입장치(100)는 정화조(1000) 내에 디스크형 필터편(10)과 마주보며 회전가능하도록 설치된다. 이를 위하여, 회전축(11)을 지지하는 지지브라켓(11a)에 가로바(110)를 장착하고, 이 가로바(110)에는 적어도 하나의 지지바(120)를 회전가능하게 설치한다.
그리고, 상기 지지바(120)의 단부에는 역세정 흡입장치(100)를 장착하여 디스크형 필터편(10)과 마주보며 회전가능하게 한다. 이때, 가로바(110)와 지지바(120) 사이에는 탄성부재(130)를 구비한다. 탄성부재는(130)는 탄성력에 의해 지지바(120)를 디스크형 필터편(10) 측으로 회전되게 함으로써, 결과적으로 그 단부에 구비된 역세정 흡입장치(100)가 디스크형 필터편(10)과 마주보며 밀착되게 하는 것이다. 이러한 탄성부재(130)로는, 예시적으로, 토션 바 스프링?코일 스프링이나 판스프링 등을 이용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 역세정 흡입장치(100)는 회전축(11)을 중심으로 반지름 방향으로 위치하도록 지지바(120)에 설치함으로써, 디스크형 필터편(10)이 회전함에 따라 표면 전체에 대하여 이물질 제거가 이루어질 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 지지바(120)는 회전축(11)을 지지하는 지지브라켓(11a)에 장착한 것으로 설명하고 있으나, 정화조(1000)의 내측벽 사이에 장착하여 사용할 수도 있다. 그러나, 상기 지지바(120)는 지지브라켓(11a)에 장착하여 설치함으로써, 섬유상 여과기와 일체로 구성할 수 있게 하는 것이 좋다.
마지막으로, 본 발명의 바람직한 실시예에서, 상기 지지바(120)는 수평바(110)에 힌지고정된 단부보다 타단부가 디스크형 필터편(10)으로부터 보다 멀리 떨어지도록 구성함으로써, 후술하게 될 부양수단(200)에 의해 부력이 발생하게 되면 역세정 흡입장치(100)가 보다 쉽게 디스크형 필터편(10)으로부터 바깥쪽으로 회전할 수 있게 하는 것이 바람직하다.
부양수단(200)은, 역세정 흡입장치(100)에 장착되어 부력을 발생시켜 주기 위한 부양용기(210) 및 이 부양용기(210)에 외부로부터 공기를 주입하여 실제 부력을 생성시켜 주기 위한 공급관(220)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 부양용기(210)는 중공으로 이루어져서 외부로부터 공기를 공급받을 수 있도록 부양실(211)이 형성되며, 특히 일면 바람직하기로는 하면이 개방되어 있다. 이와 같이 이루어진 부양용기(210)는 역세정 흡입장치(100)와 일체로 항상 오폐수에 잠기게 되고, 이에 따라 부양실(211)에도 오폐수가 유입되게 된다.
한편, 상기 공급관(220)은 일단이 부양실(211) 내부에 공기 공급이 가능하도록 설치되고 타단이 정화조(1000) 외부로 인출되게 설치된다. 특히, 이 공급관(220)은 압축기(미도시됨)와 같은 외기공급수단과 쉽게 연결할 수 있도록 노출된 단부에는 커플링을 구비하는 것이 좋고, 또한 상기 부양실(211)에 공급된 외기가 외부로 배출되지 않게 하여 부력 생성이 가능하도록 배출밸브(221)를 함께 구비하는 것이 바람직하다.
이와 같이 이루어진 부양수단(200)은 디스크형 필터편(10)의 섬유(F) 사이에 이물질 제거가 필요하지 않은 경우, 즉 디스크형 필터편(10)이 정상적으로 동작할 때에는 역세정 흡입장치(100)를 이 디스크형 필터편(10)으로부터 이격시키게 된다.
이를 위하여, 우선 공급관(220)에 압축기 등을 연결하고 압축공기를 부양실(211)로 공급하게 된다. 이에 부양실(211)에 채워졌던 오폐수는, 도 3과 같이, 주입된 압축공기에 의해 부양용기(210) 외부로 밀려나가게 되면서 내부에 부력이 발생하게 된다.
이렇게 발생된 부력은 상기 탄성부재(130)의 탄성력을 이기면서 디스크형 필터편(10)과 멀어지는 쪽으로 회전하면서 이격되게 되는 것이다.
이상과 같이 본 발명은 부력을 형성할 수 있는 간단한 구조로 이루어진 부양수단을 통해 디스크형 필터편의 여과 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 그 수명을 연장시켜사용할 수 있게 되는 것이다.
(섬유상 여과기의 구성)
본 발명에 따른 섬유상 여과기는 정화조(1000) 내부에 설치된다. 이러한 섬유상 여과기는, 적어도 하나 이상의 디스크형 필터편(10)이 구비된다. 그리고, 이 디스크형 필터편(10)에는 여과 후에 이물질 등에 의해 막힘 등이 발생할 수 있는데, 이러한 이물질를 제거하기 위하여 역세정 흡입장치(100)가 구비된다.
특히, 상기 역세정 흡입장치(100)에는 상술한 부양수단(200)이 구비되어 필요한 경우 디스크형 필터편(10)과 역세정 흡입장치(100) 사이를 선택적으로 이격시켜 주게 된다.
또한, 상기 역세정 흡입장치(100)는 각 디스크형 필터편(10)의 일면에만 구성할 수도 있고, 그 양면에 각각 하나씩 구성할 수도 있다.
도 1에서는, 설명의 편의를 위하여 복수의 디스크형 필터편(10) 중에서 제일 앞쪽에 있는 디스크형 필터편(10)의 전면에만 역세정 흡입장치(100)가 구비된 것으로 도시되어 있다.
그리고, 도면에서 미설명부호 "20"은 회전축을 회전시켜 주기 위한 회전장치를 나타낸다.
100 : 역세정 흡입장치
110 : 가로바
120 : 지지바
130 : 탄성부재
200 : 부양수단
210 : 부양용기
211 : 부양실
220 : 공급관
221 : 배출밸브

Claims (7)

  1. 정화조(1000) 내에 설치되어 회전축(11)과 함께 회전하는 디스크형 필터편(10)의 표면에 부착된 이물질를 역세정 방식으로 제거시켜 주는 섬유상 여과기의 역세정 흡입장치에 있어서,
    역세정 흡입장치(100)에는, 상기 디스크형 필터편(10)에 부착된 이물질을 제거하지 않을 때에, 외부로부터 공기를 공급받아 내부에 부력을 생성하여 이 디스크형 필터편(10)으로부터 이격시켜 주도록 부양수단(200)이 더 구비되고,
    상기 부양수단(200)은, 내부에 일면이 개방된 부양실(211)이 형성되고, 상기 역세정 흡입장치(100)에 장착되는 부양용기(210); 및 상기 부양용기(210)와 연결되어 외부로부터 상기 부양실(211)로 외기를 공급 및 배출시켜 주기 위한 공급관(220);을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유상 여과기의 역세정 흡입장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 역세정 흡입장치(100)는 탄성지지를 받으면서 디스크형 필터편(10)과 밀착되게 설치된 것을 특징으로 하는 섬유상 여과기의 역세정 흡입장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 역세정 흡입장치(100)는,
    상기 회전축(11)을 지지하는 지지브라켓(11a)에 설치된 가로바(110);
    상기 가로바(110)에 힌지고정되어 역세정 흡입장치(100)를 지지하는 적어도 하나의 지지바(120); 및
    상기 가로바(110)와 지지바(120) 사이에 설치되어 역세정 흡입장치(100)를 디스크형 필터편(10)측으로 회전시켜 주는 탄성부재(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유상 여과기의 역세정 흡입장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 역세정 흡입장치(100)는 상기 디스크형 필터편(10)의 일면 또는 양면에 각각 하나씩 설치된 것을 특징으로 하는 섬유상 여과기의 역세정 흡입장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 부양실(211)은 하면이 개방되어 있는 것을 특징으로 하는 섬유상 여과기의 역세정 흡입장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 및 제 6 항 중 어느 한 항에 의한 역세정 흡입장치가 구비된 적어도 하나의 디스크형 필터편(10)이 회전축(11)에 의해 회전되도록 정화조(1000) 내부에 장착된 것을 특징으로 하는 섬유상 여과기.
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