KR101382125B1 - 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하폐수의 고도처리시설에서 최종 방류수의 수질을 높이기 위해 사용되는 여과장치를 구성함에 있어서 섬유사를 여재 형태로 적용하여 유입수를 여과처리하도록 하는 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치는, 유입수가 수용되는 수용공간을 형성하는 여과조; 내부의 여과 수로가 외부와 연통되도록 하는 여과홀이 둘레로 형성되는 복수의 챔버를 갖고, 복수의 챔버가 여과조 내에 서로 이웃하여 위치되도록 설치되되, 외부의 구동력에 의해 챔버가 정해진 방향으로 회동 가능하도록 여과조에 설치되는 여과 유니트; 여과조 내에서 여과 유니트의 챔버와 대응되도록 배치되는 복수의 롤러를 갖고, 외부의 구동력에 의해 롤러가 정해진 방향으로 회동 가능하도록 여과조에 설치되는 권취 유니트; 일단이 여과 유니트의 챔버 각각에 결합되고, 타단이 권취 유니트의 롤러 각각에 결합되며, 롤러에 정해진 길이로 감긴 상태에서 챔버와 롤러의 회전에 의해 챔버에 감기고 풀리는 복수의 여재; 및 여과 유니트 또는 권취 유니트 중 적어도 어느 하나의 유니트에 마련되며, 챔버와 롤러의 회전시, 텐션유지 스프링에 의해 복수의 여재가 서로 동일한 텐션력을 가지고 감기고 풀리도록 조절하는 여재 텐션유지 유니트;를 포함한다.

Description

여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치{ADJUSTABLE FILTRATION FOR MAINTAINING TENSION OF FILTER MEDIA}
본 발명은 가변형 여과장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 하폐수의 고도처리시설에서 최종 방류수의 수질을 높이기 위해 사용되는 여과장치를 구성함에 있어서 섬유사를 여재 형태로 적용하여 유입수를 여과처리하도록 하는 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치에 관한 것이다.
산업사회의 발전과 함께 도시지역의 확대로 인해 발생되는 다양한 환경문제 중에서 물 오염문제는 인류의 장래를 위협할 수 있는 중요한 요인 중의 하나로 부각되고 있다. 그리고, 이를 해결하기 위한 방안으로 오염물질 배출허용기준이 강화되고, 생물학적 또는 물리화학적 고도처리시설이 확충되고 있으며, 특히, 하폐수의 고도처리시설에서 최종 방류수의 수질을 높이기 위한 다양한 형태의 여과장치들이 제안되어 사용되고 있다.
이에 대해 본 발명자는 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2009-0079783호 "가변형 여과장치"를 통해 섬유사를 제어하여 여과공극을 제어하는 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 기술을 제안한 바 있다.
도 1은 본 발명자가 선출원을 통해 제안한 가변형 여과장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명자가 선출원을 통해 제안한 가변형 여과장치(10)는 여과조(20), 여과 유니트(30), 권취 유니트(50) 및 여재(12)를 구비하여 이루어진다.
이때, 여과 유니트(30)는 내부의 여과 수로(31)가 외부와 연통되도록 하는 여과홀(33)이 둘레로 형성되어 여과조(20)의 수용공간(21) 내에 위치되는 챔버(32)를 구비하고, 외부의 구동력에 의해 챔버(32)가 정해진 방향으로 회동 가능하도록 한다. 그리고, 권취 유니트(50)는 여과조(20)의 수용공간(21)내에서 여과 유니트(30)의 챔버(32)와 대응되도록 배치되는 롤러(52)를 갖고, 외부의 구동력에 의해 롤러(52)가 정해진 방향으로 회동 가능하도록 여과조(20)내에 설치된다.
이와 같은 구성을 통해, 가변형 여과장치(10)는 여과 유니트(30)의 챔버(32)에 감기는 여재(12)의 감김회수를 조절하여 여층두께를 변화시킴으로써, 여과조(20)의 수용공간(21)내에 수용되는 유입수가 여재(12)에 의해 여과되고, 챔버(32)의 여과 수로(31)로 수용된 여과수가 외부로 배출되도록 한다.
이와 같이 본 발명자가 선출원을 통해 제안한 가변형 여과장치(10)는 여재(12)의 감김 회수를 조절함으로써, 종래기술과 달리 여층두께의 변화를 통해 여과정도를 조절할 수 있도록 하여 처리해야 할 유입수의 수질 변동에 용이하게 대응하도록 하고, 여과시간을 증대시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
하지만, 이와 같은 본 발명자가 제안한 선출원에 따른 기술은, 여과조 내에 챔버 및 롤러가 여과조의 일단으로부터 타단까지 길게 원통형 바(bar) 형상으로 각각 마련되어 여재를 권취시키기 때문에, 좌측 끝단으로부터 우측 끝단까지 동일한 텐션을 유지하기 어려운 한계를 가지고 있다. 즉, 챔버 또는 롤러에 감기는 여재의 좌우 방향 일부분이, 다른 부분에 비교하여 느슨하게 감기거나 빡빡하게 감겨지므로, 좌우 길이 방향에 대해 권취되는 두께가 달라져 여과정도를 조절하기 곤란하며, 심각한 경우에는 여재가 끊어져버릴 우려가 있다.
대한민국 특허출원 출원번호 제10-2009-0079783호(2009.08.27)
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해서 안출된 것으로, 챔버 또는 롤러에 여재가 동일한 텐션력으로 감기거나 풀릴 수 있는 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 여재의 텐션력이 변하는 경우, 충분한 텐션력 보상량을 즉시 제공할 수 있는 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 권취 동작시 여재의 손상을 방지할 수 있는 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 여재의 일부분이 손상되더라도, 다른 부분은 정상 여과 동작을 할 수 있는 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 종래기술에 비해 상대적으로 용이하게 공극제어가 가능하도록 하여 유입수의 수질이 변동되는 경우에도 목적하는 수질과 수량을 쉽게 조절할 수 있으며, 설치 및 유지보수의 편리함을 극대화시킬 수 있는 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치를 제공하데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 여재의 세척 공정을 더욱 효과적으로 수행할 수 있는 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치는, 유입수가 수용되는 수용공간을 형성하는 여과조; 내부의 여과 수로가 외부와 연통되도록 하는 여과홀이 둘레로 형성되는 복수의 챔버를 갖고, 복수의 챔버가 여과조 내에 서로 이웃하여 위치되도록 설치되되, 외부의 구동력에 의해 챔버가 정해진 방향으로 회동 가능하도록 여과조에 설치되는 여과 유니트; 여과조 내에서 여과 유니트의 챔버와 대응되도록 배치되는 복수의 롤러를 갖고, 외부의 구동력에 의해 롤러가 정해진 방향으로 회동 가능하도록 여과조에 설치되는 권취 유니트; 일단이 여과 유니트의 챔버 각각에 결합되고, 타단이 권취 유니트의 롤러 각각에 결합되며, 롤러에 정해진 길이로 감긴 상태에서 챔버와 롤러의 회전에 의해 챔버에 감기고 풀리는 복수의 여재; 및 여과 유니트 또는 권취 유니트 중 적어도 어느 하나의 유니트에 마련되며, 챔버와 롤러의 회전시, 텐션유지 스프링에 의해 복수의 여재가 서로 동일한 텐션력을 가지고 감기고 풀리도록 조절하는 여재 텐션유지 유니트;를 포함한다.
또한, 본 발명의 여재 텐션유지 유니트는, 복수의 챔버 또는 복수의 롤러 중 적어도 어느 일방의 내주면들과 이격되며 중심을 관통하여 마련되는 회전축과, 태엽 형상으로 마련되며, 일단이 회전축의 외주면에 체결되고, 타단이 복수의 챔버 또는 복수의 롤러 중 적어도 어느 하나의 내주면 각각에 체결되는 복수의 텐션유지 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 복수의 여재 중 적어도 어느 하나의 텐션력이 감소하거나 증가하는 경우, 텐션유지 스프링의 태엽 형상이 더 풀리거나 더 감기는 방향으로 탄성력이 작용하여, 회전축에 대해 상대적으로 챔버 또는 롤러가 회동하며, 여재의 텐션력을 보상하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 텐션유지 스프링은, 여재의 텐션력 보상량을 증가시키기 위해, 길이 방향의 폭 또는 두께 중 적어도 어느 하나를 달리하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 텐션유지 스프링은, 회전축과 체결되는 일단으로 갈수록 폭이 좁아지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 복수의 챔버 각각은 좌우 양단에 여재의 이탈을 방지하도록 원판형의 챔버가이드판이 더 형성되고, 복수의 롤러 각각은 좌우 양단에 여재의 이탈을 방지하도록 원판형의 롤러가이드판이 더 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치는, 여과 유니트의 챔버와 권취 유니트의 롤러 사이에서 여재와 근접되도록 설치되며, 외부로부터 공급되는 세척수가 여재에 분사되도록 하는 세척 유니트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치는 챔버 또는 롤러에 여재가 동일한 텐션력으로 감기거나 풀릴 수 있으므로, 여과조건을 좌우 길이 방향으로 동일하게, 그리고 정확게 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치는 여재의 텐션력이 변하는 경우, 충분한 텐션력 보상량을 즉시 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치는, 권취 동작시 여재의 손상을 방지할 수 있으며, 여재의 일부분이 손상되더라도, 다른 부분은 정상 여과 동작을 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치는, 종래기술에 비해 상대적으로 용이하게 공극제어가 가능하도록 하여 유입수의 수질이 변동되는 경우에도 목적하는 수질과 수량을 쉽게 조절할 수 있으며, 설치 및 유지보수의 편리함을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치는, 여재의 세척 공정을 더욱 효과적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명자가 선출원을 통해 제안한 가변형 여과장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치의 분해도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치의 동작 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치를 설명하기 위한 도면이다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하려는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치를 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치의 측단면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치의 분해도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치(100)는, 여과조(110), 여과 유니트(120), 권취 유니트(130), 여재(140) 및 여재 텐션유지 유니트(150)를 포함하여, 여과 유니트(120)의 챔버(122)에 감기는 여재(140)를 조절함으로써, 여과조(110)의 수용공간 내에 수용되는 유입수가 여재(140)에 의해 여과되고, 챔버(122)의 여과 수로(121)로 수용된 여과수가 외부로 배출되도록 한다. 여기서, 챔버(122), 롤러(131) 및 여재(140)를 좌우 길이 방향으로 복수개의 세트로 나누고, 하나의 세트 마다 여재 텐션유지 유니트(150)를 포함시킴으로써, 챔버에 여재가 감기는 회수와 당김 정도를 동일하게 조절하여 여과조건을 정확하게 제어할 수 있도록 한다.
여과조(110)는 유입수가 수용되는 수용공간을 형성한다. 이와 같은 여과조(110)에는 유입수가 공급되도록 하기 위한 배관라인, 여과수가 외부로 배출되도록 하기 위한 배관라인, 각 배관라인의 유량 및 흐름을 제어하기 위한 밸브, 본 발명의 주요 구성요소를 지지하기 위한 구성, 그리고 여과 유니트(120)와 권취 유니트(130)가 회동 가능하도록 지지하기 위한 구성, 자동운전을 실현하기 위한 센서, 게이지(gauge), 컨트롤러 등 다양한 구성을 포함하는 요소로 볼 수 있다. 물론, 이와 같은 구성은 섬유사를 여재로 적용하는 종래 여과장치뿐만 아니라 일반적인 하폐수처리분야의 관련기술로부터 용이하게 알 수 있는 부분이므로 상세한 설명은 생략한다.
여과 유니트(120)는 내부의 여과 수로(121)가 외부와 연통되도록 하는 여과홀(123)이 둘레로 형성되는 챔버(122)를 갖는다. 여기서 챔버(122)는 도 2와 같이 복수개의 챔버(122a, 122b, 122c, 122d)로 구비되며, 여과조(110) 내에서는 서로 이웃하게 위치되도록 설치된다. 복수의 챔버122a, 122b, 122c, 122d)는 외부의 구동력에 의해 정해진 방향으로 회동 가능하게 설치된다.
권취 유니트(130)는 여과조(110)의 수용공간 내에서 여과 유니트(120)의 챔버(122)와 대응되도록 배치되는 롤러(131)를 갖는다. 즉, 복수의 챔버(122a, 122b, 122c, 122d)에 대향하여 복수의 롤러(131a, 131b, 131c, 131d)가 형성된다. 복수의 롤러(131)는 외부의 구동력에 의해 정해진 방향으로 회동 가능하게 설치된다.
여기서, 여과 유니트(120)와 권취 유니트(130)의 배치관계는 도면에 도시된 형태로 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 도면에서 여과 유니트(120)와 권취 유니트(130)는 수평으로 배치되어 있으나, 그 배치관계는 여과공정의 효율성과 공간의 활용성을 고려하여 달라질 수 있다. 예컨대, 여과 유니트(120)는 유입수에 잠겨 있는 상태를 유지해야 하지만, 권취 유니트(130)는 유입수에 잠기지 않도록 구성할 수도 있는 것이다.
이때, 여과 유니트(120)와 권취 유니트(130)는 여과조(110)에 설치됨에 있어서 각종 베어링 등에 의해 지지되어 회동 가능하게 되고, 메카니칼씰(Mechanical Seal) 등을 적용하여 수밀구조(Sealing)를 갖도록 설치될 수 있다. 그리고, 여과 유니트(120)와 권취 유니트(130)의 회동은 체인 구동 또는 기어 구동을 통해 여과 유니트(120)와 권취 유니트(130)가 함께 회동되도록 할 수도 있으며, 필요한 경우에는 각각 모터를 구비하여 개별적으로 회동시키는 것도 가능하다.
여재(140)는 일단이 여과 유니트(120)의 챔버(122)에 결합되고, 타단이 권취 유니트(130)의 롤러(131)에 결합되며, 롤러(131)에 정해진 길이로 감긴 상태에서 챔버(122)와 롤러(131)의 회전에 의해 챔버(122)에 감기고 풀린다. 구체적으로, 여재(140)는 이미 다양한 환경에서 적절한 수처리가 가능하도록 제공되고 있는 다양한 종류의 여과포를 사용할 수 있다. 예컨대, 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0227126호 "전도성 여과포 제조방법", 공개특허공보 공개번호 특2001-0000801호 "화섬사를 이용한 고밀도 여과포", 공개특허공보 공개번호 제10-2004-0056938호 "슬러지 전기탈수용 여과포 제조방법" 및 등록번호 제10-0824214호 "고압축 성형용여과포" 등을 통해 다양한 여과포가 제안되고 있는데, 본 발명의 일실시예에에서는 이와 같이 다양하게 제공되고 있는 여과포를 사용자 또는 설계자의 필요에 따라 선택적으로 적용할 수 있다. 그리고, 본 발명의 일실시예에서 여재(140)는 섬유사(이때, 섬유사는 그 재질에 국한되지 않는다)를 여과포의 형태로 사용하는 형태를 지칭하는 것으로, 일정한 구조로 직조된 형태뿐만 아니라 섬유사를 조밀하게 나열한 형태도 포함한다.
한편, 여재(140)는 복수의 챔버(122a, 122b, 122c, 122d) 및 복수의 롤러(131a, 131b, 131c, 131d) 사이에 각각 체결되도록 복수의 여재(140a, 140b, 140c, 140d)로 구성된다. 이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치는 챔버(122), 롤러(131) 및 여재(140)를 좌우 길이 방향으로 복수의 세트로 나누어 구비한다. 즉, 챔버(122a), 롤러(131a) 및 여재(140a)가 제1 세트를 이루며, 챔버(122b), 롤러(131b) 및 여재(140b)가 제2 세트를 이루며, 챔버(122c), 롤러(131c) 및 여재(140c)가 제3 세트를 이루며, 챔버(122d), 롤러(131d) 및 여재(140d)가 제4 세트를 이룬다. 이에 따라, 좌우 길이 방향으로 여재의 권취 길이 및 권취력 차이가 줄어들므로, 좌우 방향의 여재의 권취 오차를 줄일 수 있다.
또한, 복수의 챔버(122a, 122b, 122c, 122d) 각각은 좌우 양단에 여재(140a, 140b, 140c, 140d)의 이탈을 방지하도록 원판형의 챔버가이드판(124)이 더 형성되고, 복수의 롤러(131a, 131b, 131c, 131d) 각각은 좌우 양단에 여재(140a, 140b, 140c, 140d)의 이탈을 방지하도록 원판형의 롤러가이드판(132)이 더 설치되는 것이 가능하다. 이에 따라, 여재(140a, 140b, 140c, 140d)의 권취를 가이드하여, 복수의 챔버(122a, 122b, 122c, 122d) 및 복수의 롤러(131a, 131b, 131c, 131d) 사이에서 더욱더 안정적으로 감길 수 있다.
여재 텐션유지 유니트(150)는, 여과 유니트(120) 또는 권취 유니트(130) 중 적어도 어느 하나의 유니트에 마련되며, 챔버(122)와 롤러(131)의 회전시, 텐션유지 스프링(152)에 의해 복수의 여재(140)가 서로 동일한 텐션력을 가지고 감기고 풀리도록 조절한다. 구체적으로, 여재 텐션유지 유니트(150)는, 복수의 챔버(122a, 122b, 122c, 122d) 또는 복수의 롤러(131a, 131b, 131c, 131d) 중 적어도 어느 일방의 내주면들과 이격되며 중심을 관통하여 마련되는 하나의 회전축(151)과, 태엽 형상으로 마련되며, 일단이 회전축(151)의 외주면에 체결되고, 타단이 복수의 챔버(122a, 122b, 122c, 122d) 또는 복수의 롤러(131a, 131b, 131c, 131d) 중 적어도 어느 하나의 내주면 각각에 체결되는 복수의 텐션유지 스프링(152(152a), 152b 내지 152d는 도시하지 않음)을 포함하는 것이 가능하다.
도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 전반에서는 여과 유니트(120)에만 여재 텐션유지 유니트(150)가 채용되는 경우를 일례를 들어 설명하기로 한다. 즉, 여재 텐션유지 유니트(150)는, 여과 유니트(120)에 마련되며, 챔버(122)와 롤러(131)의 회전시, 텐션유지 스프링(152)에 의해 복수의 여재(140)가 서로 동일한 텐션력을 가지고 감기고 풀리도록 조절한다. 구체적으로, 여재 텐션유지 유니트(150)는, 복수의 챔버(122a, 122b, 122c, 122d)의 내주면들과 이격되며 중심을 관통하여 마련되는 하나의 회전축(151)과, 태엽 형상으로 마련되며, 일단이 회전축(151)의 외주면에 체결되고, 타단이 복수의 챔버(122a, 122b, 122c, 122d) 중 어느 하나의 내주면 각각에 체결되는 복수의 텐션유지 스프링(152(152a), 152b 내지 152d는 도시하지 않음)을 포함한다. 이때, 텐션유지 스프링(152)이 허용하는 범위만큼 복수의 챔버(122a, 122b, 122c, 122d) 각각은 회전축(151)에서 개별 회동이 가능하다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치의 동작 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 여재의 텐션력은 좌우 길이 방향으로 서로 동일하게 작용하는 것이 가능하게 된다. 즉, 복수의 여재(140a, 140b, 140c, 140d) 중 적어도 어느 하나의 텐션력이 감소하거나 증가하는 경우, 텐션유지 스프링(152)의 태엽 형상이 더 풀리거나 더 감기는 방향으로 탄성력이 작용하여, 회전축(151)에 대해 상대적으로 챔버(122a, 122b, 122c, 122d)가 회동하며, 여재(140a, 140b, 140c, 140d)의 텐션력을 보상하는 것이 가능하다.
예컨대, 도 5의 (a)와 같이, 회전축(151)과 챔버(122a)가 함께 회동하며, 챔버(122a)로부터 여재(140a)가 풀려서 롤러(131a)에 권취된다.
이때, 롤러(131a)가 헛돌거나 롤러(131a)의 역방향 회전에 의해 여재(140a)의 텐션력이 감소하여 느슨하게 되는 경우, 도 5의 (b)와 같이, 텐션유지 스프링(152a)의 태엽 형상이 더 풀리는 방향으로 탄성력이 작용한다. 이에 따라, 시계 방향(도 5에서 우측 방향)으로 회동 중인 회전축(151)에 대해 상대적으로 챔버(122a)가 반시계 방향으로 일부 회동하며, 여재(140a)를 챔버(122a) 방향으로 순간적으로 감겨 당기게 된다. 따라서, 여재(140a)의 텐션력을 보상하게 된다.
여기서, 텐션유지 스프링(152a)이 상술한 작용을 하기 위해서는, 회전축(151)을 기준으로 시계방향으로 태엽회전 방향을 이루며, 풀어지려고 하는 탄성력을 가져야 한다. 반대로, 텐션유지 스프링(152a)이 회전축(151)을 기준으로 반시계방향으로 태엽회전 방향을 이루는 경우에는, 감기려고 하는 탄성력을 가져야 상술한 작용이 가능하게 된다. 덧붙여, 텐션유지 스프링(152a)이, 회전축(151)을 기준으로 시계방향으로 태엽회전 방향을 이루며 풀어지려고 하는 탄성력을 가지는 경우에는, 도 5의 (a)와 같이 여재(140a)가 롤러(131a)에 권취되기 시작할 때, 반시계방향으로 일부 감기며 풀어지려고 하는 탄성력이 증가하게 된다.
한편, 도 6의 (a)와 같이, 회전축(151)과 챔버(122a)가 함께 회동하며, 챔버(122a)로부터 여재(140a)가 풀려서 롤러(131a)에 권취된다.
이때, 롤러(131a)가 순방향 회전이 타 롤러(131b, 131c, 131d)보다 증가하여 여재(140a)의 텐션력이 증가하며 팽팽하게 되는 경우, 도 6의 (b)와 같이, 증가한 여재(140a)의 텐션력에 의해 텐션유지 스프링(152a)의 태엽 형상이 더 감기는 방향으로 탄성력이 작용한다. 이에 따라, 시계 방향(도 6에서 우측 방향)으로 회동 중인 회전축(151)에 대해 상대적으로 챔버(122a)가 시계 방향으로 더 회동하며, 여재(140a)를 롤러(131a) 방향으로 순간적으로 더 풀어주게 된다. 따라서, 여재(140a)의 텐션력을 보상하게 된다.
여기서도, 텐션유지 스프링(152a)이 상술한 작용을 하기 위해서는, 회전축(151)을 기준으로 시계방향으로 태엽회전 방향을 이루며 풀어지려고 하는 탄성력을 가져야 하며, 증가한 여재(140a)의 텐션력에 의해 이에 반작용력을 제공한다. 반대로, 텐션유지 스프링(152a)이 회전축(151)을 기준으로 반시계방향으로 태엽회전 방향을 이루는 경우에도, 감기려고 하는 탄성력을 가져야 하며, 증가한 여재(140a)의 텐션력에 의해 이에 반작용력을 제공함으로써, 상술한 작용이 가능하게 된다. 덧붙여, 텐션유지 스프링(152a)이, 회전축(151)을 기준으로 시계방향으로 태엽회전 방향을 이루며 풀어지려고 하는 탄성력을 가지는 경우에는, 도 6의 (a)와 같이 여재(140a)가 롤러(131a)에 권취되기 시작할 때, 반시계방향으로 일부 감기며 풀어지려고 하는 탄성력이 증가하게 된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 텐션유지 스프링은, 여재의 텐션력 보상량을 증가시키기 위해, 길이 방향의 폭 또는 두께 중 적어도 어느 하나를 달리하는 것이 가능하다. 구체적으로, 텐션유지 스프링의 일부분의 두께 또는 폭을 타부분과 달리함으로써, 텐션유지 스프링은 부분적으로 탄성력을 달리할 수 있다. 예컨대, 일부분의 두께 또는 폭을 타부분보다 좁거나 얇게 함으로써, 해당 부분의 탄성력이 상대적으로 줄어들어 타부분보다 더 많이 권취된다. 이에 따라, 여재의 텐션력 변화시, 외력 변화에 대한 초기의 태엽 형상의 감기는 정도 또는 풀리는 정도가 증가하므로, 큰 차이로 여재의 텐션력을 가변시킬 수 있다.
특히, 도 7과 같이, 텐션유지 스프링의 회전축과 체결되는 일단으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성하는 경우, 태엽 형상의 감기는 정도 또는 풀리는 정도가 비교적 크게 나타나므로, 여재의 텐션력이 변할 때 충분한 텐션력 보상량을 즉시 제공할 수 있다.
한편, 도 7과 같이 텐션유지 스프링의 일단과 타단 각각은, 각각의 끝단이 일정한 탄성력을 가지기 위해, 일정 길이만큼 동일한 폭을 유지하도록 한다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치는, 여과 유니트(120)의 챔버(122)와 권취 유니트(130)의 롤러(131) 사이에서 여재(140)와 근접되도록 설치되며, 외부로부터 공급되는 세척수가 여재에 분사되도록 하는 세척 유니트(160)를 더 포함하는 것이 가능하다.
이에 따라, 여과 동작으로 이물질 및 오물이 흡착된 여재의 세척효과를 높일 수 있으며, 여재의 이송시 또는 작업 중 필요시 실시할 수 있는 장점이 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치는 챔버 또는 롤러에 여재가 동일한 텐션력으로 감기거나 풀릴 수 있으므로, 여과조건을 좌우 길이 방향으로 동일하게, 그리고 정확게 제어할 수 있는 장점이 있다.
또한, 권취 동작시 여재의 손상을 방지할 수 있으며, 여재의 일부분이 손상되더라도, 다른 부분은 정상 여과 동작을 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 종래기술에 비해 상대적으로 용이하게 공극제어가 가능하도록 하여 유입수의 수질이 변동되는 경우에도 목적하는 수질과 수량을 쉽게 조절할 수 있으며, 설치 및 유지보수의 편리함을 극대화시킬 수 있는 장점이 있으며, 여재의 세척 공정을 더욱 효과적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 가변형 여과장치
110 : 여과조
120 : 여과 유니트
121 : 여과 수로
122, 122a, 122b, 122c, 122d : 챔버
123 : 여과홀
124 : 챔버가이드판
130 : 권취 유니트
131, 131a, 131b, 131c, 131d : 롤러
132 : 롤러가이드판
140, 140a, 140b, 140c, 140d : 여재
150 : 여재 텐션유지 유니트
151 : 회전축
152, 152a : 텐션유지 스프링
160 : 세척 유니트

Claims (7)

  1. 유입수가 수용되는 수용공간을 형성하는 여과조;
    내부의 여과 수로가 외부와 연통되도록 하는 여과홀이 둘레로 형성되는 복수의 챔버를 갖고, 복수의 상기 챔버가 상기 여과조 내에 서로 이웃하여 위치되도록 설치되되, 외부의 구동력에 의해 상기 챔버가 정해진 방향으로 회동 가능하도록 상기 여과조에 설치되는 여과 유니트;
    상기 여과조 내에서 상기 여과 유니트의 챔버와 대응되도록 배치되는 복수의 롤러를 갖고, 외부의 구동력에 의해 상기 롤러가 정해진 방향으로 회동 가능하도록 상기 여과조에 설치되는 권취 유니트;
    일단이 상기 여과 유니트의 챔버 각각에 결합되고, 타단이 상기 권취 유니트의 롤러 각각에 결합되며, 상기 롤러에 정해진 길이로 감긴 상태에서 상기 챔버와 상기 롤러의 회전에 의해 상기 챔버에 감기고 풀리는 복수의 여재; 및
    상기 여과 유니트 또는 상기 권취 유니트 중 적어도 어느 하나의 유니트에 마련되며, 상기 챔버와 상기 롤러의 회전시, 텐션유지 스프링에 의해 복수의 상기 여재가 서로 동일한 텐션력을 가지고 감기고 풀리도록 조절하는 여재 텐션유지 유니트;
    를 포함하는 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 여재 텐션유지 유니트는,
    복수의 상기 챔버 또는 복수의 상기 롤러 중 적어도 어느 일방의 내주면들과 이격되며 중심을 관통하여 마련되는 회전축과,
    태엽 형상으로 마련되며, 일단이 상기 회전축의 외주면에 체결되고, 타단이 복수의 상기 챔버 또는 복수의 상기 롤러 중 적어도 어느 하나의 내주면 각각에 체결되는 복수의 상기 텐션유지 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치.
  3. 제2항에 있어서,
    복수의 상기 여재 중 적어도 어느 하나의 텐션력이 감소하거나 증가하는 경우, 상기 텐션유지 스프링의 태엽 형상이 더 풀리거나 더 감기는 방향으로 탄성력이 작용하여, 상기 회전축에 대해 상대적으로 상기 챔버 또는 상기 롤러가 회동하며, 상기 여재의 텐션력을 보상하는 것을 특징으로 하는 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 텐션유지 스프링은, 상기 여재의 텐션력 보상량을 증가시키기 위해, 길이 방향의 폭 또는 두께 중 적어도 어느 하나를 달리하는 것을 특징으로 하는 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 텐션유지 스프링은, 상기 회전축과 체결되는 일단으로 갈수록 폭이 좁아지는 것을 특징으로 하는 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치.
  6. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 챔버 각각은 좌우 양단에 상기 여재의 이탈을 방지하도록 원판형의 챔버가이드판이 더 형성되고, 복수의 상기 롤러 각각은 좌우 양단에 상기 여재의 이탈을 방지하도록 원판형의 롤러가이드판이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 여과 유니트의 챔버와 상기 권취 유니트의 롤러 사이에서 상기 여재와 근접되도록 설치되며, 외부로부터 공급되는 세척수가 상기 여재에 분사되도록 하는 세척 유니트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 여재 텐션 유지가 가능한 가변형 여과장치.
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