KR101355908B1 - 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 와류 발생 수단을 가져 효과적으로 회전 와류를 발생시키는 단위 분리막 수처리 장치들을 다단으로 결합 가능하도록 하여, 문제 발생 시 교체가 편리하고 대량 수처리가 가능하며 여러 급의 처리수를 얻을 수 있도록 하는, 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치를 제공함에 있다.

Description

분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치 {Vortex flow generating filtering apparatus being separated and assembled}
본 발명은 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치에 관한 것이다.
식수의 제조 분야로부터 오폐수의 처리 분야까지 광범위한 영역에서 여과 기술이 사용되고 있는데, 특히 1993년 미국, 1996년 일본에서 연이어 발생한 크립토 기생충에 의한 먹는 물 감염 사고 발생은 상수 처리 분야에 있어서 분리막 공정 도입의 큰 계기가 되어, 현재 분리막을 이용한 여과 기술의 적용이 확대되고 있다.
특히 최근 분리막 제조기술 및 적용기술이 획기적으로 발달함에 따라 유용한 물질의 분리 농축 및 회수 분야와 같은 수처리 분야에 분리막 기술이 널리 이용되고 있다. 분리막 공극 크기에 따른 일정한 성능과 안정성 및 자동화로 인한 편의성, 간결한 시스템으로 인해 기존의 기술들이 분리막 기술로 대체되고 있다. 그러나 기존 분리막 기술을 이용한 수처리 모듈은 분리막 막힘 현상으로 인해 유체흐름이 저하되고 운전 압력이 상승하는 문제를 가지고 있다. 이러한 막힘 현상은 고농도 유체에서 특히 심하며, 고농도 고탁도 유체에 대해서는 분리막 기술의 적용이 어려운 문제가 있었다.
본 출원인은 한국특허등록 제0501524호("와류 발생용 로터 및 이를 채용한 여과 장치", 2005.07.06, 이하 선행기술 1)에서, 분리막 모듈에 와류 발생기를 채용함으로써, 와류 발생 로터가 막과 막 사이를 회전하여 와류를 생성시켜 와류가 막 표면에 누적된 오염물들을 제거하도록 함으로써, 앞서 설명한 분리막을 이용한 여과 장치에서의 막힘 현상을 해결하도록 하였다. 따라서 선행기술 1에 의하여 고농도 및 고탁도의 폐수를 분리막을 이용하여 여과하는 것이 가능하게 되었다. 그런데, 선행기술 1에서의 와류 발생기는 모터 및 풀리 구조를 이용하여 와류 발생 로터를 회전시키도록 하였기 때문에, 다수의 와류 발생 로터가 하나의 회전축에 구비되는 구조 상 로터의 불평형력에 의한 과도한 진동 발생, 회전축에 집중된 큰 하중으로 인한 (베어링 등의) 부품 선정의 어려움 등의 문제가 있었다. 또한 이러한 문제 때문에 처리 용량에 제한이 발생되는 문제 또한 있었다.
이에 따라 본 출원인은 한국특허등록 제0945838호("내장형 구동수단을 갖는 멤브레인 수처리 장치", 2010.02.26, 이하 선행기술 2)에서, 내장형 구동 수단을 이용하여 와류판을 회전시키도록 함으로써 회전축에 걸리는 하중을 완화하여 진동 문제 등을 크게 개선시키도록 하였다. 선행기술 2에 의하여, 고농도 및 고탁도의 폐수를 분리막을 이용하여 여과하는 것이 보다 용이해졌을 뿐 아니라, 설계 과정에서의 (지나친 하중의 집중에 따른) 적절한 부품 선택 불가능 문제, 운용 과정에서의 진동에 따른 소음이나 (진동에 의한 마모 등에 의하여) 부품의 내구성 저하 문제 등 다양한 문제들이 해결되었다. 그러나 선행기술 2의 경우, 일체형 장비로 되어 있기 때문에 내부에 일부 막이 손상되었을 때 막 모듈 전체를 교체해야만 하는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 장치 전체가 동일한 종류의 분리막으로 구성되어 있기 때문에, 특정한 물질을 분리하기 위해서는 별도의 제품을 추가해야 하는 불편함 또한 있었다.
1. 한국특허등록 제0501524호("와류 발생용 로터 및 이를 채용한 여과 장치", 2005.07.06) 2. 한국특허등록 제0945838호("내장형 구동수단을 갖는 멤브레인 수처리 장치", 2010.02.26)
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 와류 발생 수단을 가져 효과적으로 회전 와류를 발생시키는 단위 분리막 수처리 장치들을 다단으로 결합 가능하도록 하여, 문제 발생 시 교체가 편리하고 대량 수처리가 가능하며 여러 급의 처리수를 얻을 수 있도록 하는, 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치는, 원수가 유통되는 유통로(115)가 각각 형성된 상부판(111) 및 하부판(112), 상기 상부판(111) 및 상기 하부판(113) 사이에 개재 구비되며 내부에 수용 공간(V)이 형성되는 내부 측벽(113), 상기 내부 측벽(113)과 이격 공간(S)을 형성하며 배치되는 외부 측벽(114)을 포함하여 이루어지는 몸체(110); 상기 수용 공간(V)에 유통되는 원수를 여과하도록, 상기 수용 공간(V) 내에 적층 구비되어 상기 이격 공간(S)으로 처리수를 유통시키는 다수 개의 분리막(120); 와류를 발생시켜 상기 분리막(120)에 흡착된 이물질을 제거하도록, 상기 분리막(120) 사이에 개재 구비되어, 상기 몸체(110)의 중심에 배치되는 회전축(135)에 결합되는 다수 개의 와류판(130); 상기 몸체(110) 외부로 원수가 여과되어 이루어지는 처리수를 배출하도록, 상기 이격 공간(S)과 연통되어 상기 몸체(110) 측벽 위치에 배치 구비되는 처리수 배출로(140); 를 포함하여 이루어지는 단위 분리막 수처리 장치(100)가 상하 방향으로 적어도 하나 이상 적층되어 이루어지는 회전 와류 발생 여과 장치(500)로서, 상기 회전축(135)은 상하 양측 끝단에 결합 수단이 구비되어, 적어도 둘 이상의 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)가 적층될 경우 서로 분리 및 결합이 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 결합 수단은 상기 회전축(135)의 상측 또는 하측 중 선택되는 한 끝단에 형성되는 돌출부(135a)와, 상기 회전축(135)의 상기 돌출부(135a)가 형성된 측 반대측 끝단에 형성되며 상기 돌출부(135a)에 상응하는 형상으로 이루어져 상기 돌출부(135a)가 삽입 결합되도록 이루어지는 결합홈(135b)을 포함하여 이루어질 수 있다. 또한 이 때, 상기 돌출부(135a)는 상기 회전축(135)의 축 방향을 기준으로 한 방사상으로 굴곡이 형성된 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 처리수 배출로(140)는 개폐 가능한 처리수 배출 밸브(145)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 여과 장치(500)는 적어도 하나 이상의 상기 처리수 배출로(140)와 연결되어 처리수를 유통시키는 처리수 유통로(150); 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 여과 장치(500)는 적어도 둘 이상의 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)가 적층되어 이루어질 경우, 적어도 어느 한 쌍의 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)들이 적층되는 사이에 개재 구비되며, 원수 흐름 방향 하류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)의 하부판(112) 유통로(115)와 연통되는 원수 유입로(161) 및 원수 흐름 방향 상류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)의 상부판(111) 유통로(115)와 연통되는 원수 배출로(162)가 구비되는 우회 부재(160); 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 우회 부재(160)는 상기 원수 유입로(161)의 개폐를 조절하는 원수 유입 밸브(161a) 및 상기 원수 배출로(162)의 개폐를 조절하는 원수 배출 밸브(162a)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 우회 부재(160)는 원수 흐름 방향 상류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)의 처리수 배출로(140)에서 배출된 처리수가 원수 흐름 방향 하류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)로 유입되도록, 상기 원수 유입로(161) 및 원수 흐름 방향 상류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)의 처리수 배출로(140)를 연결하는 연결 유로(163)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 연결 유로(163)는 펌프가 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 우회 부재(160)는 원수 흐름 방향 상류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)의 처리수 배출로(140)와 연통되는 처리수 우회로(165)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 우회 부재(160)는 상기 처리수 우회로(165)의 개폐를 조절하는 처리수 우회 밸브(165a)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
이 때, 상기 우회 부재(160)는 원수 흐름 방향 상류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)의 처리수 배출로(140)에서 배출된 처리수가 원수 흐름 방향 하류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)로 유입되도록, 상기 원수 유입로(161) 및 상기 처리수 우회로(165)를 연결하는 연결 유로(163)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 연결 유로(163)는 펌프가 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 여과 장치(500)는 적어도 둘 이상의 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)가 적층되어 이루어질 경우, 어느 하나의 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)에 구비되는 상기 분리막(120) 및 다른 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)에 구비되는 상기 분리막(120)은 서로 동일한 종류이거나 또는 서로 다른 종류인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전축(135)은 상기 단위 분리막 수처리 장치(100) 내부에 구비되는 내부 구동 수단에 의하여 회전되거나 또는 상기 여과 장치(500) 외부에 구비되는 외부 구동 수단에 의하여 회전되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 기본적으로는 와류 발생 수단을 가져 효과적으로 회전 와류를 발생시키는 단위 분리막 수처리 장치를 이용하여 수처리를 함으로써 고농도 및 고탁도의 원수를 효과적으로 여과할 수 있다는 큰 효과가 있다.
무엇보다도 본 발명에 의하면, 각 단위 분리막 수처리 장치가 다단으로 분리 및 결합이 가능하게 연결되어 있도록 함으로써, 어떤 단위 분리막 수처리 장치의 막이 손상되는 등의 문제가 발생하였을 경우, 여과 장치 전체를 교체할 필요 없이 해당 단위 분리막 수처리 장치만 교체하면 되어, 수리나 교체 등과 같은 운용상의 편의성이 극대화되는 큰 효과가 있다.
뿐만 아니라 본 발명에 의하면, 다수 개의 단위 분리막 수처리 장치가 다단으로 연결되어 있으므로 각 단위 분리막 수처리 장치별로 다른 종류의 분리막을 구비하도록 할 수 있고, 또한 각 단마다 유입로 및 배출로가 별도로 구비되어 있도록 하였으므로, 원하는 정도로 처리된 다양한 종류의 처리수를 얻을 수 있도록 하는 효과도 있다. 보다 쉽게 설명하자면, 식수로 사용될 수 있는 기준이나 생활용수로 사용될 수 있는 기준이 다른데, 본 발명에 의하면 다수 개의 단위 장치들에 구비되는 분리막 종류를 다르게 하여, 공극이 작은 분리막이 구비된 단위 장치에서는 더욱 깨끗하게 여과된 처리수를 얻고, 공극이 큰 분리막이 구비된 단위 장치에서는 보다 덜 여과된 처리수를 얻을 수 있도록 할 수 있다. 이러한 원리에 따라, 특정한 물질을 여과하고 싶을 경우 그에 맞는 분리막이 구비되는 단위 장치를 추가하기만 하면 된다. 이처럼 본 발명에 의하면 여러 등급의 처리수를 단번에 얻을 수 있어, 여과 장치 운용 효율을 비약적으로 향상할 수 있는 큰 효과가 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 여과 장치의 분리 상태의 단면도.
도 2는 본 발명의 여과 장치의 결합 상태의 단면도.
도 3은 본 발명의 여과 장치의 사용 상태도.
도 4는 본 발명의 여과 장치의 우회 부재의 한 실시예.
도 5는 본 발명의 여과 장치의 우회 부재의 다른 실시예.
도 6은 본 발명의 여과 장치의 다른 사용 상태도.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 여과 장치의 분리 상태의 단면도이며, 도 2는 본 발명의 여과 장치의 결합 상태의 단면도이다. 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치(500)는 기본적으로 단위 분리막 수처리 장치(100)가 상하 방향으로 적어도 하나 이상 적층되어 이루어지되, 각 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)들이 서로 분리 및 결합 가능하도록 되어 있다. (이하의 설명에서 설명을 보다 간략하게 하기 위해, 일부 설명에서 '회전 와류 발생 여과 장치'는 '여과 장치'로, '단위 분리막 수처리 장치'는 '단위 장치'로 줄여 기재하였으며, 따라서 본 명세서에서는 특별한 설명이 없어도 '여과 장치' / '단위 장치'는 각각 '회전 와류 발생 여과 장치' / '단위 분리막 수처리 장치'와 동일한 의미의 용어임을 밝힌다.)
먼저 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)의 구성에 대하여 설명한다. 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)는 몸체(110), 분리막(120), 와류판(130), 처리수 배출로(140)를 포함하여 이루어진다. 이하 각부에 대하여 보다 상세히 설명한다.
상기 몸체(110)는 원수가 유통되는 유통로(115)가 각각 형성된 상부판(111) 및 하부판(112), 상기 상부판(111) 및 상기 하부판(113) 사이에 개재 구비되며 내부에 수용 공간(V)이 형성되는 내부 측벽(113), 상기 내부 측벽(113)과 이격 공간(S)을 형성하며 배치되는 외부 측벽(114)을 포함하여 이루어진다. 상기 상부판(111) 및 상기 하부판(112)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 동일한 형상으로 되어 있으며, 상기 유통로(115) 역시 서로 상응하는 위치에 구비되어 있어 다수 개의 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)가 적층될 경우 상기 유통로(115)들이 서로 연통되도록 이루어진다. 상기 내부 측벽(113)의 내부에 형성되는 상기 수용 공간(V)에는 (상기 유통로(115)를 통해) 원수가 유통되되, 또한 상기 수용 공간(V) 내에 상기 분리막(120) 및 상기 와류판(130)이 구비된다.
상기 분리막(120)은 상기 수용 공간(V) 내에 다수 개가 적층 구비되어 상기 수용 공간(V)에 유통되는 원수를 여과한다. 도 1의 확대도에 보이는 바와 같이, 상기 분리막(120)은 한 쌍씩 세트(set)를 이루어 한 쌍의 상기 분리막(120)이 상기 내부 측벽(113)을 관통하여 상기 이격 공간(S)까지 연장 배치되는 형태로 이루어진다. 원수가 한 쌍의 상기 분리막(120) 사이의 공간으로 들어오는 과정에서(원수의 흐름은 도 1에서 [
Figure 112012053590706-pat00001
]로 표시되어 있다), 상기 분리막(120)에 의하여 원수는 여과된다. 따라서 한 쌍의 상기 분리막(120) 사이를 흐르는 유체는 원수가 여과된 처리수이다(이 단계의 처리수의 흐름은 도 1의 확대도에서 [←]로 표시되어 있다). 이 때, 상술한 바와 같이 상기 분리막(120)은 상기 내부 측벽(113)을 관통하여 상기 이격 공간(S)까지 연장 배치되므로, 한 쌍의 상기 분리막(120) 사이를 흐르는 처리수는 상기 이격 공간(S)으로 흘러들어가게 된다.
이해를 돕기 위해 다시 한 번 설명하자면 다음과 같다. 상기 수용 공간(V)과 상기 이격 공간(S)은 상기 내부 측벽(113)에 의하여 격리되어 있되, 한 쌍의 상기 분리막(120)으로 이루어지는 통로만이 연통되어 있다. 이 때 한 쌍의 상기 분리막(120) 사이에 있는 유체는 상기 분리막(120)에 의하여 여과된 처리수이므로, 한 쌍의 상기 분리막(120) 사이의 연통된 경로를 통해 처리수가 상기 이격 공간(S)으로 흘러들어갈 수 있게 되는 것이다(상기 이격 공간(S) 내로 흘러들어온 처리수의 흐름은 도 1의 확대도에서 [↓]로 표시되어 있다).
유체의 흐름을 중심으로 설명하자면 다음과 같다. 도 1을 기준으로 설명하자면, 먼저 상기 하부판(112)의 상기 유통로(115)를 통해 상기 수용 공간(V)으로 원수가 유입된다. 원수의 진행 방향 상에는 다수 개의 상기 분리막(120)들이 적층 배치되어 있어, 상기 분리막(120)에 의하여 여과된 처리수는 상기 이격 공간(S)으로 흘러가 모이게 된다. 여과되지 않은 나머지 원수는 진행 방향을 따라 그대로 흘러가서, 상기 상부판(111)의 상기 유통로(114)를 통해 상기 수용 공간(V)으로부터 배출된다. (참고로, 이와 같은 형식의 일반적인 여과 장치에서의 흐름이 원수가 하부로부터 유입되어 상부로 배출되는 방식으로 이루어져 있기 때문에 도 1 및 도 2에서도 원수의 흐름 방향이 이와 같이 이루어지도록 예시하고 있으나, 물론 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 즉 원수가 상부로부터 유입되어 하부로 배출되는 방식으로 이루어진다 해도 무방하며, 본 발명의 여과 장치(500)는 이러한 경우에도 마찬가지의 원리로 작동한다.)
상기 와류판(130)은 상기 분리막(120) 사이에 개재 구비되어, 상기 몸체(110)의 중심에 배치되는 회전축(135)에 결합된다. 도시되어 있다시피 상기 분리막(120)이 다수 개가 적층되어 있으므로, 상기 와류판(130) 역시 다수 개가 적층된 형태로 구비되게 된다. 상기 와류판(130)은 와류를 발생시켜 상기 분리막(120)에 흡착된 이물질을 제거하기 위한 것이다. 상기 분리막(120)이 원수 내에 포함된 이물질을 걸러내어 처리수를 생산하는 과정에서, 상기 분리막(120) 상에는 이러한 이물질들이 붙어서 남아 있게 된다. 이러한 이물질은 상기 분리막(120)에 형성된 미세 공극을 막아 효율적인 여과가 일어나지 못하게 방해하는 원인이 된다. 이 때 상기 와류판(130)에 의하여 와류가 발생되면, 와류가 상기 분리막(120)을 털어 주는 작용을 하게 되어, 결과적으로 상기 분리막(120)에 붙어 있던 이물질이 떨어져 나오게 되는 것이다.
상기 와류판(130)은 상기 회전축(135)에 결합되어 있으며, 상기 회전축(135)이 회전함으로써 상기 와류판(130)이 와류를 발생시키게 된다. 와류를 효과적으로 발생시키기 위해서는 상기 와류판(130)이 굴곡진 표면을 가지는 형태를 가지는 등으로 형성되면 되는데, 이렇게 와류를 효과적으로 발생시키기 위한 상기 와류판(130)의 형상에 대해서는 본 출원인의 선행특허(선행기술 1)에 상세히 설명되어 있으므로 여기에서는 설명을 생략한다.
상기 몸체(110), 상기 분리막(120), 상기 와류판(130)의 구성은 본 출원인의 선행특허(선행기술 1, 2)의 분리막 수처리 장치와 맥락을 같이한다. 그러나 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 여과 장치(500)는 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)가 상하 방향으로 다단 적층되어 이루어지며, 또한 분리 및 결합이 자유롭게 가능하게 한다는 점에서 큰 특징을 갖는다. 이하 설명될 회전축(135) 및 처리수 배출로(140)의 세부 구성은 이러한 본 발명의 특징을 구현하기 위한 구조로 설계된 것이다. 이하 각부에 대하여 보다 상세히 설명한다.
먼저 상기 회전축(135)에 대하여 설명한다. 상기 회전축(135)은 상하 양측 끝단에 결합 수단이 구비되어, 적어도 둘 이상의 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)가 적층될 경우 서로 분리 및 결합이 가능하도록 형성된다. 즉, 각각의 상기 단위 분리막 수처리 장치(100) 자체는 상기 회전축(135)을 포함함으로써 단독으로도 작동 가능하도록 모듈화되어 있되, 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)가 다단 적층될 경우 각 단위 장치의 상기 회전축(135)들이 서로 결합 가능하도록 됨으로써 결합된 채로도 작동 가능하게 이루어진다.
이 때, 상기 회전축(135)은 상기 단위 분리막 수처리 장치(100) 내부에 구비되는 내부 구동 수단에 의하여 회전되거나 또는 상기 여과 장치(500) 외부에 구비되는 외부 구동 수단에 의하여 회전되도록 하는 등, 그 회전을 위한 구동 방식은 다양하게 변경 설계될 수 있다. 내부 구동 수단에 의하여 상기 회전축(135)이 회전하도록 하는 경우, 내부 구동 수단의 구성은 자기력을 이용하여 회전시키는 구성 등을 생각할 수 있는데, 이러한 실시예가 본 출원인의 선행특허(선행기술 2)에 상세히 설명되어 있으므로 상세 구성에 대한 설명은 생략한다. 또는 외부 구동 수단에 의하여 상기 회전축(135)이 회전하도록 하는 경우, 외부 구동 수단의 구성은 모터 및 풀리 등을 이용하여 회전시키는 구성 등을 생각할 수 있는데, 이러한 실시예가 본 출원인의 선행특허(선행기술 1)에 상세히 설명되어 있으므로 역시 상세 구성에 대한 설명은 생략한다.
상기 회전축(135)의 결합 수단에 대하여 보다 상세히 설명한다. 상기 회전축(135)의 결합 수단의 한 실시예가 도 1 및 도 2에 도시되어 있다. 이 실시예에서 상기 결합 수단은, 상기 회전축(135)의 상측 또는 하측 중 선택되는 한 끝단에 형성되는 돌출부(135a)와, 상기 회전축(135)의 상기 돌출부(135a)가 형성된 측 반대측 끝단에 형성되며 상기 돌출부(135a)에 상응하는 형상으로 이루어져 상기 돌출부(135a)가 삽입 결합되도록 이루어지는 결합홈(135b)을 포함하여 이루어진다. 즉 이 실시예에서는, 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 여러 단위 분리막 수처리 장치(100)가 적층될 때, 하나의 단위 장치(100)의 회전축(135) 하부에 형성된 결합홈(135b)과, (그 단위 장치의 하부에 결합되는) 다른 단위 장치(100)의 회전축(135) 상부에 형성된 돌출부(135a)가 서로 끼워 맞춰져서 결합될 수 있도록 이루어진다. 특히 이 때 상기 돌출부(135a)는 (도 1의 회전축 단면도에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 회전축(135)의 축 방향을 기준으로 한) 방사상으로 굴곡이 형성된 형태로 이루어지는 것이 바람직하다(물론 이 때, 상기 결합홈(135b)의 형상은 상기 돌출부(135a)의 형상에 상응하도록 이루어지므로, 이 경우 상기 결합홈(135b) 역시 방사상으로 굴곡이 형성된 형태로 이루어진다). 도 1에서는 상기 돌출부(135a)의 단면이 톱니바퀴와 같은 형상을 형성하는 예시를 보여 주고 있다. 이와 같이 됨으로써 하나의 회전축의 돌출부(135a)와 이에 결합된 다른 회전축의 결합홈(135b)이 맞물려 결합된 채 회전하게 되어, 서로 결합된 회전축(135)들 간의 (상기 회전축(135)의 원주 방향으로의) 미끄러짐 등으로 인한 오작동 가능성을 배제할 수 있다.
이처럼 본 발명에서는, 각 단위 분리막 수처리 장치(100)가 몸체(110), 분리막(120), 와류판(130), 회전축(135)이 모듈화되어 구성됨으로써 단독으로 있을 때에도 작동 가능함은 물론이고 (회전축(135)끼리의 결합을 이용하여) 다단 적층되어 결합되어서도 작동 가능하도록 이루어진다. 이러한 본 발명의 여과 장치(500)의 구성은 다음과 같은 경우 매우 큰 편의성을 제공할 수 있다. 예를 들어 여과 장치의 분리막 일부가 손상되었다고 가정한다. 이 때, 종래에는 (본 발명과 같은 다단 적층 개념의 장치가 아니라 전체가 일체화된 장치 개념이므로) 분리막의 아주 일부가 손상되었다 하더라도 분리막 전체를 교체해 주어야 하기 때문에 경제적으로 매우 불리한 문제가 있었다. 그러나 본 발명에서와 같이 상기 여과 장치(500)가 다단으로 적층되어 운용 중인 상황에서, 분리막이 손상되었다고 하는 것은 이 다단 적층된 단위 장치(100)들 중 어느 하나의 단위 장치(100)의 분리막(120)이 손상된 것이 된다. 즉 본 발명에서라면, 상기 여과 장치(500)가 분리 및 결합이 가능한 단위 장치(100)들이 다단 적층되어 결합된 형태로 이루어지기 때문에, 분리막이 손상되었다 하더라도 (여과 장치 전체의 분리막을 교체하는 것이 아니라) 손상된 분리막을 포함하는 단위 장치(100) 하나만을 분리하여 교체하면 된다. 따라서 본 발명에 의하면 수리 및 교체가 종래에 비해 훨씬 간편하여 사용자 편의성을 크게 향상시키며, 뿐만 아니라 수리 및 교체 비용 역시 비약적으로 줄일 수 있어 운용에 있어서의 경제적 효과 또한 극대화된다.
다음으로 상기 처리수 배출로(140)에 대하여 설명한다. 상기 처리수 배출로(140)는 상기 이격 공간(S)과 연통되어 상기 몸체(110) 측벽 위치에 배치 구비되어, 상기 몸체(110) 외부로 (원수가 여과되어 이루어지는) 처리수를 배출하는 역할을 한다. 앞서 간략히 설명한 바와 같이 본 발명의 여과 장치(500)는 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)가 상하 방향으로 다단 적층될 수 있도록 이루어지며, 이에 따라 상기 상부판(111) 및 상기 하부판(112)에 형성된 상기 유통로(115)들은 서로 상응하는 위치에 형성되어 연통되게 이루어지며, 하나의 단위 장치의 상부판과 다른 하나의 단위 장치의 하부판이 밀착되는 형태로 적층되는 구조를 가진다. 즉 상기 몸체(110)의 상하 부분에는 별도의 구조물이 구비되기 어려우며, 따라서 상기 처리수 배출로(140)는 상기 몸체(110) 측벽에 배치 구비되는 것이다. 또다른 관점으로는, 상기 몸체(110) 내에서 처리수가 모이는 부분은 상기 몸체(110)의 측벽을 둘러싸듯이 형성된 상기 이격 공간(S)인데, 즉 상기 이격 공간(S)이 상기 몸체(110) 측벽 위치에 형성되므로 여기에 바로 연통되게 상기 처리수 배출로(140)가 형성되게 하는 것이 가장 설계하기 용이하다.
이처럼 상기 처리수 배출로(140)가 각각의 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)마다 구비되어 있으므로, 본 발명의 구성에 따르면 상기 여과 장치(500)가 다단으로 이루어진 경우 각각의 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)에서 처리된 처리수를 따로따로 분리하여 배출할 수 있게 된다. 이 때, 상기 여과 장치(500)가 적어도 둘 이상의 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)가 적층되어 이루어질 경우, 어느 하나의 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)에 구비되는 상기 분리막(120) 및 다른 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)에 구비되는 상기 분리막(120)은 서로 동일한 종류이거나 또는 서로 다른 종류로 이루어지도록 할 수 있으며, 이를 통해 다양한 급의 처리수를 얻을 수 있다.
보다 쉽게 풀어서 설명하자면 다음과 같다. 일반적으로 분리막은 공극의 크기 순으로 정밀여과막(MF) 〉한외여과막(UF) 〉나노여과막 〉역삼투여과막 등으로 구분할 수 있는데, 예를 들어 상기 여과 장치(500)가 2단으로 구성되되 하부 단의 단위 장치(100)의 분리막(120)은 MF급으로, 상부 단의 단위 장치(100)의 분리막(120)은 UF급으로 이루어지도록 할 수 있다(즉 어느 하나의 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)에 구비되는 상기 분리막(120) 및 다른 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)에 구비되는 상기 분리막(120)이 서로 다른 종류로 이루어지는 경우이다). 이 경우, 먼저 원수는 하부 단위 장치(100)를 통과하면서 MF급 분리막(120)에 의해 여과되며, 하부 단위 장치(100)의 처리수 배출로(140)에서는 MF급 처리수(즉 0.01 ~ 1㎛ 정도까지의 이물질이 여과된 처리수)가 배출되어 나오게 된다. 다음으로 원수는 하부 단위 장치(100)에서 상부 단위 장치(100)로 흘러가서, 상부 단위 장치(100)를 통과하면서 UF급 분리막(120)에 의해 여과되며, 상부 단위 장치(100)의 처리수 배출로(140)에서는 UF급 처리수(즉 0.001 ~ 0.01㎛ 정도까지의 이물질이 여과된 처리수)가 배출되어 나오게 된다. 이처럼 본 발명의 구성에 따른 여과 장치(500)를 이용하면, 하부 단위 장치(100)에서는 MF급 처리수를, 상부 단위 장치(100)에서는 UF급 처리수를 얻을 수 있는 것이다.
상식적으로, 분리막의 공극이 작으면 작을수록 보다 깨끗하게 여과된(즉 보다 미세한 이물질까지 걸러낸) 처리수를 얻을 수 있음은 당연하다. 반면 분리막의 공극이 작으면 작을수록 흐름 저항이 커져, 원수 흐름에 있어 압력이 크게 걸리게 되어 운용 시 에너지 소비가 늘어나는 문제가 있다. 종래의 경우라면, 여과 장치 전체가 일체형으로 되어 있기 때문에, UF급 처리수를 얻고자 할 경우 분리막 전체가 UF급으로 되어 있어야 하므로 압력이 크게 걸려 에너지 소비 효율이 나빠지게 될 것이다. 그러나 본 발명의 경우, 단위 장치를 다단으로 적층하되 (상술한 예처럼) 일부 단위 장치는 UF급 분리막을 가지도록 하고, 나머지 단위 장치는 MF급 분리막을 가지도록 하면, 상대적으로 압력이 덜 걸리는 MF급 분리막을 가지는 단위 장치들에 의해 에너지 소비 효율이 좋아지며, 동시에 일부의 UF급 분리막을 가지는 단위 장치들로부터 UF급 처리수 또한 얻을 수 있게 된다. 만일, UF급 처리수와 같이 매우 깨끗한 처리수도 얼마간 반드시 필요하지만 나머지는 MF급 처리수 정도의 깨끗함만을 유지해도 충분한 경우라면, 종래의 경우 단일 종류의 처리수밖에 얻을 수 없으므로 UF급 처리수의 필요 때문에 여과 장치 전체에 UF급 분리막이 구비되도록 함으로써 생산 효율이 떨어질 수밖에 없었겠으나, 본 발명의 경우 UF급 처리수는 필요량만큼만 생산하고 나머지는 보다 생산 효율이 좋은 MF급 처리수를 생산하게 함으로써 다양한 급의 처리수를 얻음과 동시에 전체적인 생산 효율을 높일 수도 있게 되는 것이다.
물론, 다단의 여과 장치(500)를 구성하는 각 단위 장치(100)들의 분리막이 모두 같은 종류로 되어 있도록 구성해도 무방하다. 이 경우에도, (앞서 회전축의 분리 및 결합 관련 설명에서 언급한 바와 같이) 분리막이 손상되었을 경우 손상된 분리막을 가진 단위 장치만 교체하면 되므로 운용상의 편의성 및 경제성이 높아진다는 효과는 그대로 얻을 수 있음은 물론이다.
상기 처리수 배출로(140)에는 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 개폐 가능한 처리수 배출 밸브(145)가 구비되도록 하여, 필요하지 않은 경우 상기 처리수 배출 밸브(145)를 닫았다가 필요한 경우 상기 처리수 배출 밸브(145)를 열어 원하는 처리수를 배출하도록 할 수 있다.
더불어, 상기 여과 장치(500)는 적어도 하나 이상의 상기 처리수 배출로(140)와 연결되어 처리수를 유통시키는 처리수 유통로(150)를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 처리수 배출로(140)와 연결되어 있는 상기 처리수 유통로(150)의 한 실시예가 도 2에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 상기 처리수 배출로(140)에서 나오는 처리수들을 통합하여 상기 처리수 유통로(150)로 유통시킴으로써, 처리수를 모아서 배출할 수 있게 된다.
도 2에서는 상기 처리수 유통로(150)가 단일 개 구비되어 있는 실시예가 도시되어 있으나, 이로써 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 앞서의 예시에서와 같이 상기 여과 장치(500)가 다양한 급의 처리수를 얻도록 구성될 경우에는, 배출되는 처리수의 급수에 따라 각각 독립적인 별도의 처리수 유통로(150)가 다수 개 구비되도록 할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 여과 장치의 한 실시예의 사용 상태도(측면도 및 정면도)를 도시하고 있다. 도 3의 실시예에서, 본 발명의 여과 장치(500)는 다수 개(도 3에서 7개)의 단위 장치(100)들이 상하 방향으로 적층되어 있고, 각 단위 장치(100)마다 구비되어 있는 처리수 배출로(140)들과 연결된 단일 개의 처리수 유통로(150)가 구비되는 구성으로 되어 있다(처리수 배출로(140)들은 도면을 간략화하기 위해 일부 생략하여 표시하였다).
앞서 처리수 배출로(140)에는 처리수 배출 밸브(145)가 구비될 수 있다고 하였는데, 상기 처리수 배출 밸브(145)는 다음과 같이 이용할 수 있다. 원수가 하부에서 공급되어 상부로 배출될 때, 각 단위 장치(100)의 분리막이 모두 동일한 급으로 되어 있다 하더라도, 상부의 단위 장치(100)에 도달한 원수가 하부의 단위 장치(100)에 도달한 원수보다 좀더 이물질의 혼합 비율이 줄어 있을 것은 상식적으로 쉽게 알 수 있다. 따라서 상부의 단위 장치(100)에서는 분리막(120)에 이물질이 흡착되는 정도가 덜하기 때문에 처리수 배출이 보다 원활하게 이루어질 수 있다. 이러한 점을 고려할 때, 하부의 단위 장치(100)의 처리수 배출 밸브(145)는 닫음으로써 하부에서 압력을 더 인가하여 원수의 상부로의 흐름을 보다 촉진함과 동시에, 상부의 단위 장치(100)의 처리수 배출 밸브(145)를 열어 놓도록 하여 처리수가 보다 원활하게 배출되도록 할 수 있는 것이다.
더불어 본 발명의 여과 장치(500)는, 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 적어도 둘 이상의 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)가 적층되어 이루어질 경우, 적어도 어느 한 쌍의 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)들이 적층되는 사이에 개재 구비되는 우회 부재(160)를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 이하 상기 우회 부재(160)의 구성 및 그 기능에 대하여 각 실시예 별로 설명한다.
도 4는 본 발명의 여과 장치의 우회 부재의 한 실시예를 도시하고 있다. 도 4의 실시예에서, 상기 우회 부재(160)는 원수 흐름 방향 하류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)(즉 도 4를 기준으로 상측 단위 장치)의 하부판(112) 유통로(115)와 연통되는 원수 유입로(161) 및 원수 흐름 방향 상류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)(즉 도 4를 기준으로 하측 단위 장치)의 상부판(111) 유통로(115)와 연통되는 원수 배출로(162)가 구비된다. 여기에, 상기 우회 부재(160)는 상기 원수 유입로(161)의 개폐를 조절하는 원수 유입 밸브(161a) 및 상기 원수 배출로(162)의 개폐를 조절하는 원수 배출 밸브(162a)가 더 구비되도록 하는 것이 더 바람직하다.
상기 우회 부재(160)가 없을 경우, 원수는 상류측 단위 장치(즉 하측 단위 장치)로부터 그대로 하류측 단위 장치(즉 상측 단위 장치)로 흘러가게 되겠으나, 상기 우회 부재(160)가 구비됨으로써 상류측 단위 장치 및 하류측 단위 장치 간 원수의 흐름이 제한된다. 대신, 상기 우회 부재(160)에 구비되어 있는 상기 원수 배출로(162)를 통해 상류측 단위 장치로부터 (처리수로 배출되지 않은) 원수가 배출되며, 또한 상기 우회 부재(160)에 구비되어 있는 상기 원수 유입로(161)를 통해 하류측 단위 장치로 (새로운) 원수가 유입될 수 있게 된다.
상기 우회 부재(160)가 구비됨으로써, 본 발명의 여과 장치(500)는 다음과 같은 장점을 더 얻을 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 여과 장치(500)는 단위 장치(100)들을 다단으로 적층할 수 있으며, 또한 이 때 각각의 단위 장치(100)에 구비되는 분리막이 서로 다른 급으로 되어 있도록 할 수 있다. 이러한 예로 상류측 단위 장치에는 MF급 분리막을 구비하고, 하류측 단위 장치에는 UF급 분리막을 구비하는 경우를 위에서 설명한 바 있다. 이 때, 상기 우회 부재(160)가 없다 하더라도 물론 원수가 상류측 단위 장치로부터 하류측 단위 장치로 순차적으로 흘러가기 때문에 MF급 처리수 및 UF급 처리수를 모두 얻을 수 있기는 하지만, 이처럼 상기 우회 부재(160)가 구비되어 있음으로써 MF급 처리수 및 UF급 처리수를 모두 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 상류측 단위 장치 및 하류측 단위 장치에 각각 원수를 처음부터 공급할 수 있게 된다.
즉 상기 우회 부재(160)가 없다면 하류측 단위 장치에는 상류측 단위 장치를 거쳐 온 원수만이 유통되게 되며, 따라서 상류측 단위 장치에서 처리수가 일부 배출되었으므로 원수 유입량이 줄어들 수밖에 없다. 그러나 이와 같이 상기 우회 부재(160)가 구비됨으로써 하류측 단위 장치에도 처음부터 원수를 공급할 수 있게 하면, 하류측 단위 장치에 원수 양의 손실이 없이 원수의 공급이 가능하게 되는 것이다.
또한, 상기 우회 부재(160)는 상기 원수 유입로(161) 및 원수 흐름 방향 상류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)의 처리수 배출로(140)를 연결하는 연결 유로(163)가 더 구비되도록 할 수 있다. 상기 연결 유로(163)는, 원수 흐름 방향 상류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)(즉 도 4를 기준으로 하측 단위 장치)의 처리수 배출로(140)에서 배출된 처리수가 원수 흐름 방향 하류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)(즉 도 4를 기준으로 상측 단위 장치)로 유입되도록 하는 역할을 한다. 즉 상기 연결 유로(163)는 상류측 단위 장치(즉 하측 단위 장치)에서 처리되어 나온 처리수를 하류측 단위 장치(즉 상측 단위 장치)로 공급하는 것이다. 이 때, 상류측 단위 장치에서 나온 처리수가 보다 원활하게 하류측 단위 장치로 공급되도록, 상기 연결 유로(163) 상에는 도시된 바와 같이 펌프가 구비되는 것이 바람직하다.
이와 같이 할 경우, 앞서 여러 급의 처리수를 얻고자 하는 경우에 다음과 같은 장점을 얻을 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 여과 장치(500)는 단위 장치(100)들을 다단으로 적층할 수 있으며, 또한 이 때 각각의 단위 장치(100)에 구비되는 분리막이 서로 다른 급으로 되어 있도록 할 수 있다. 이러한 예로 상류측 단위 장치에는 MF급 분리막을 구비하고, 하류측 단위 장치에는 UF급 분리막을 구비하는 경우를 위에서 설명한 바 있다. 이 때, 상기 연결 유로(163)가 구비되도록 함으로써, 상류측 단위 장치에서 배출된 MF급 처리수를 하류측 단위 장치의 원수 유입로(161)로 유입되도록 할 경우, 하류측 단위 장치에서는 MF급 처리수를 UF급 분리막으로 여과하여 주게 된다. 즉 처음부터 원수를 UF급 분리막으로 여과할 경우 원수에 오염물이 많이 포함되어 있으므로 여과 효율이 나빠지고 분리막에 오염물이 많이 흡착될 가능성이 있다. 그러나 이와 같이 (어느 정도 오염물이 제거되고 난 후인) MF급 처리수를 먼저 얻은 후 이를 UF급 분리막으로 여과하게 함으로써, 여과 효율을 높이고 분리막 세척 필요성을 훨씬 낮출 수 있게 되는 것이다.
즉 상기 연결 유로(163)가 구비된 상기 우회 부재(160)를 사용함으로써, 본 발명의 여과 장치(500)에서 다양한 급의 처리수를 얻을 때의 장점을 가장 극대화할 수 있다.
도 5는 본 발명의 여과 장치의 우회 부재의 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 5에 도시된 우회 부재(160)는 도 4에 도시된 우회 부재(160)와 유사하나, 별도로 원수 흐름 방향 상류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)의 처리수 배출로(140)와 연통되는 처리수 우회로(165)가 더 구비된다. 이 때, 상기 우회 부재(160)는 상기 처리수 우회로(165)의 개폐를 조절하는 처리수 우회 밸브(165a)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
상기 처리수 우회로(165)가 별도 구비될 경우, 다음과 같은 장점을 더 얻을 수 있다. 도 4의 실시예에서는 상류측 단위 장치(즉 하측 단위 장치)에서 배출된 처리수를 모두 하류측 단위 장치(즉 상측 단위 장치)로 보내게 되므로 상류측 단위 장치에서 별도로 처리수를 얻기가 어려울 수 있다. (물론, 단 수가 두 개가 아니고 더 많을 경우, 하측 단위 장치들 중 어딘가에서 처리수를 따로 뽑아낼 수 있음은 당연하나, 단 수가 단 두 개만일 경우에는 도 4의 실시예로는 처리수를 따로 뽑아낼 수 없을 수 있다.) 그러나 도 5의 실시예에서처럼 상기 우회 부재(160)에 처리수 우회로(165)가 더 구비되도록 할 경우, 상류측 단위 장치(즉 하측 단위 장치)에서 배출된 일부의 처리수는 하류측 단위 장치(즉 상측 단위 장치)로 보내어 더 처리하도록 하고, 나머지 일부의 처리수는 별도 배출하여 줌으로써, 다중 여과도 가능하게 함과 동시에 처리수를 별도로 얻을 수도 있게 하는 것이 더욱 용이하게 가능하게 된다.
이 경우에는, 도 4의 실시예에서와는 약간 다르게, 상기 연결 유로(163)는 상기 원수 유입로(161) 및 상기 처리수 우회로(165)를 연결하도록 이루어진다. 물론 이 경우에도 상기 연결 유로(163)의 역할은 도 4의 실시예에서와 마찬가지로, 원수 흐름 방향 상류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)의 처리수 배출로(140)에서 배출된 처리수가 원수 흐름 방향 하류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)로 유입되도록 한다. 또한 이 때에도 물론, 상기 연결 유로(163) 상에는 펌프가 구비되는 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 여과 장치의 다른 사용 상태도, 즉 우회 부재(160)가 구비된 여과 장치의 사용 상태도를 도시하고 있다. (도 6에서는 도 5의 실시예의 우회 부재, 즉 처리수 우회로가 구비된 우회 부재가 구비된 여과 장치의 사용 상태도를 도시하고 있다.) 도 6에서도 도 3에서와 마찬가지로, 도면을 간략화하기 위하여 일부 처리수 배출로는 생략하여 도시하였다.
도 6과 같이 되어 있을 경우, 예를 들어 상기 우회 부재(160) 하부의 단위 장치들은 MF급 분리막을 사용하도록 하고, 상기 우회 부재(160) 상부의 단위 장치들은 UF급 분리막을 사용하도록 할 수 있다. 이 때 상기 우회 부재(160) 하부의 단위 장치들에서 MF급 처리수를 얻을 수 있다. 또한 이와 동시에 MF급 처리수를 상기 우회 부재(160)를 이용하여 상기 우회 부재(160) 상부의 단위 장치들로 유입시켜 줌으로써 UF급 처리수 또한 얻을 수 있으며, 이 때 상부의 단위 장치들에서는 (일차 여과된 처리수를 다시 한 번 여과하기 때문에) 여과 효율이 더욱 향상될 뿐만 아니라 분리막 세척 필요성을 훨씬 저감할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100: 단위 분리막 수처리 장치
110: 몸체 111: 상부판
112: 하부판 113: 내부 측벽
114: 외부 측벽 115: 유통로
120: 분리막
130: 와류판 135: 회전축
135a: 돌출부 135b: 결합홈
140: 처리수 배출로 145: 처리수 배출 밸브
150: 처리수 유통로 160: 우회 부재
161: 원수 유입로 161a: 원수 유입 밸브
162: 원수 배출로 162a: 원수 배출 밸브
165: 처리수 우회로 165a: 처리수 우회 밸브
500: (본 발명의) 여과 장치
V: 수용 공간 S: 이격 공간

Claims (15)

  1. 원수가 유통되는 유통로(115)가 각각 형성된 상부판(111) 및 하부판(112), 상기 상부판(111) 및 상기 하부판(112) 사이에 개재 구비되며 내부에 수용 공간(V)이 형성되는 내부 측벽(113), 상기 내부 측벽(113)과 이격 공간(S)을 형성하며 배치되는 외부 측벽(114)을 포함하여 이루어지는 몸체(110);
    상기 수용 공간(V)에 유통되는 원수를 여과하도록, 상기 수용 공간(V) 내에 적층 구비되어 상기 이격 공간(S)으로 처리수를 유통시키는 다수 개의 분리막(120);
    와류를 발생시켜 상기 분리막(120)에 흡착된 이물질을 제거하도록, 상기 분리막(120) 사이에 개재 구비되어, 상기 몸체(110)의 중심에 배치되는 회전축(135)에 결합되는 다수 개의 와류판(130);
    상기 몸체(110) 외부로 원수가 여과되어 이루어지는 처리수를 배출하도록, 상기 이격 공간(S)과 연통되어 상기 몸체(110) 측벽 위치에 배치 구비되는 처리수 배출로(140);
    를 포함하여 이루어지는 단위 분리막 수처리 장치(100)가 상하 방향으로 적어도 둘 이상 적층되어 이루어지는 회전 와류 발생 여과 장치(500)로서,
    상기 회전축(135)은 상하 양측 끝단에 결합 수단이 구비되어, 적어도 둘 이상의 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)가 적층될 경우 서로 분리 및 결합이 가능하도록 형성되며,
    적어도 어느 한 쌍의 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)들이 적층되는 사이에 개재 구비되며, 원수 흐름 방향 하류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)의 하부판(112) 유통로(115)와 연통되는 원수 유입로(161) 및 원수 흐름 방향 상류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)의 상부판(111) 유통로(115)와 연통되는 원수 배출로(162)가 구비되는 우회 부재(160);
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 결합 수단은
    상기 회전축(135)의 상측 또는 하측 중 선택되는 한 끝단에 형성되는 돌출부(135a)와,
    상기 회전축(135)의 상기 돌출부(135a)가 형성된 측 반대측 끝단에 형성되며 상기 돌출부(135a)에 상응하는 형상으로 이루어져 상기 돌출부(135a)가 삽입 결합되도록 이루어지는 결합홈(135b)
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 돌출부(135a)는
    상기 회전축(135)의 축 방향을 기준으로 한 방사상으로 굴곡이 형성된 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 처리수 배출로(140)는
    개폐 가능한 처리수 배출 밸브(145)가 구비되는 것을 특징으로 하는 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 여과 장치(500)는
    적어도 하나 이상의 상기 처리수 배출로(140)와 연결되어 처리수를 유통시키는 처리수 유통로(150);
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서, 상기 우회 부재(160)는
    원수 흐름 방향 상류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)의 처리수 배출로(140)에서 배출된 처리수가 원수 흐름 방향 하류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)로 유입되도록,
    상기 원수 유입로(161) 및 원수 흐름 방향 상류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)의 처리수 배출로(140)를 연결하는 연결 유로(163)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 연결 유로(163)는
    펌프가 구비되는 것을 특징으로 하는 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 우회 부재(160)는
    상기 원수 유입로(161)의 개폐를 조절하는 원수 유입 밸브(161a) 및 상기 원수 배출로(162)의 개폐를 조절하는 원수 배출 밸브(162a)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 우회 부재(160)는
    원수 흐름 방향 상류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)의 처리수 배출로(140)와 연통되는 처리수 우회로(165)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 우회 부재(160)는
    원수 흐름 방향 상류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)의 처리수 배출로(140)에서 배출된 처리수가 원수 흐름 방향 하류측의 단위 분리막 수처리 장치(100)로 유입되도록,
    상기 원수 유입로(161) 및 상기 처리수 우회로(165)를 연결하는 연결 유로(163)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 연결 유로(163)는
    펌프가 구비되는 것을 특징으로 하는 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 우회 부재(160)는
    상기 처리수 우회로(165)의 개폐를 조절하는 처리수 우회 밸브(165a)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 여과 장치(500)는
    적어도 둘 이상의 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)가 적층되어 이루어질 경우,
    어느 하나의 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)에 구비되는 상기 분리막(120) 및 다른 상기 단위 분리막 수처리 장치(100)에 구비되는 상기 분리막(120)은 서로 동일한 종류이거나 또는 서로 다른 종류인 것을 특징으로 하는 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치.
  15. 제 1항에 있어서, 상기 회전축(135)은
    상기 단위 분리막 수처리 장치(100) 내부에 구비되는 내부 구동 수단에 의하여 회전되거나 또는 상기 여과 장치(500) 외부에 구비되는 외부 구동 수단에 의하여 회전되는 것을 특징으로 하는 분리 및 결합이 가능한 회전 와류 발생 여과 장치.
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