KR101533647B1 - 초음파 세척 기능을 갖춘 다단형 자동 압착 여과기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공정액(오폐수 등)을 여과시키는 다단형 자동 압착 여과기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수개의 필터판이 수직으로 다단 배치되고, 각 필터판 사이에 지그재그 방식으로 여과포를 배치 및 이동시키며, 여과 후 세척수와 초음파 진동에 의해 여과포를 세척함에 따라, 여과포를 재사용 가능한 다단형 자동 압착 여과기에 관한 것이다.

Description

초음파 세척 기능을 갖춘 다단형 자동 압착 여과기{MULTI-STAGE TYPE AUTOMATED FILTER PRESS HAVING FUNCTION OF ULTRASONIC CLEANING}

본 발명은 공정액(오폐수 등)을 여과시키는 자동 압착 여과기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수개의 필터판이 다단 배치되고, 각 필터판 사이에 지그재그 방식으로 여과포를 배치 및 이동시키며, 여과 후 세척수와 초음파 진동에 의해 여과포를 세척함에 따라 여과포를 재사용 가능한 초음파 세척 기능을 갖춘 다단형 자동 압착 여과기에 관한 것이다.

압착 여과 탈수기인 자동 압착 여과기(필터프레스)는 산업 또는 가정에서 발생되는 오폐수(즉, 공정액)로부터 슬러리(slurry)를 효과적으로 가압, 탈수시켜 저함수율을 갖는 케익 형태로 성형 분리하는데 사용된다. 특히 최근에는 폐수처리공정에서 발생하는 슬러리의 해양투기 및 매립이 불가능해짐에 따라 자동 압착 여과기와 같은 고액분리 및 탈수장치의 제반 시설에 대한 관심이 높아지고 있다.

이러한 자동 압착 여과기는 일반적으로 오폐수처리 시스템을 통과한 후 배출되는 슬러리를 가압 밀착된 필터판 사이로 유입시킴으로써, 필터판에 구비된 여과포(즉, 여과 필터)에 의해 여과가 이루어지게 된다. 따라서, 여과를 마친 여과액은 외부로 배출되고, 여과포에 침착된 슬러지(sludge)는 가압 및 탈수 공정을 거쳐 케익 형태로 된 후 별도로 처리할 수 있게 한다.

한편, 도 1과 같이 한국공개특허 제2002-82047호에서는 필터판마다 여과포가 부착 혹은 결합되어 있는 경우에는 매 공정시 여과포를 각각 교체하는 작업이 어렵다는 이유로 필터판(80) 사이를 지그재그 순환하는 여과포(90)에 대한 기술을 제시하였다. 따라서, 매 공정이 끝나면 여과포(90)를 순환시켜 사용되지 않은 부분이 필터판(80) 사이에 오도록 함으로써 매번 여과포(90)를 교체할 필요가 없게 함은 물론, 여과포(90)에 부착된 슬러지의 제거 및 세척도 가능하게 함으로써 일정 싸이클 이상 여과포(90)를 재사용할 수 있게 하였다.

그러나, 이상과 같은 종래 기술에서는 슬러지 제거를 위해 필터판(80)들을 서로 이격시킬 때 각 필터판(80)들 사이에 연결된 와이어(300)에 의해 모든 필터판(80)을 잡아당기는 방식을 사용하는데, 이러한 경우에는 모든 필터판(80)에 균일하게 힘이 전달되지 않고 필터판(80) 사이의 간격이 균일하지 않게 된다. 따라서, 일부는 필터판(80)과 여과포(90)가 충분히 이격됨에 따라 여과포(90)와 필터판(80) 사이에서 압착됨에 따라 여과포(90)에 침착되어 있던 슬러지가 탈리되지만, 그 반대로 필터판(80)과 여과포(90)가 충분이 이격되지 않은 것은 슬러지의 탈리가 이루어지 않는다는 문제점이 있었다.

또한, 와이어(300)를 잡아당기는 최초의 힘은 압착판(34)이 뒤로 후퇴하면서 여과포(90)를 잡아당기기 때문에 발생하는데, 이러한 경우 여과포(90)의 손상이 우려될 뿐만 아니라, 여과포(90)에서 와이어(300)로 충분한 힘이 전달되지 못하므로 여과판(80) 사이의 간격이 충분하지 못하고 균일하지도 못하다는 문제점이 있었다.

나아가, 도 2와 같이 자동 압착 여과기들은 보통 한국등록특허 제801907호처럼 여과 공정시 서로 간에 압착 및 밀폐되는 여과판(즉, 필터판)(4)의 전면이나 후면에 다수의 공정액 공급공과 여과액 배출공을 구비하고, 그 상태에서 각 여과판(4)의 공정액 공급공들이 서로 연통되게 하였다. 따라서, 최외각 공정액 공급공을 통해 슬러리가 투입되면 나머지 여과판(4)의 공정액 공급공으로 슬러리가 흘러들어가서 모든 여과판(4) 내부에 슬러리가 공급되고, 공급된 슬러리가 여과판(4)의 전면이나 후면에 부착된 여과포를 통과하여 분출되는 과정에서 여과가 이루어졌다. 여과를 마친 여과액은 여과액 배출공을 통해 외부로 배출되었다.

그러나, 이상과 같은 종래 기술에서는 특히 공정액 공급공을 여과판(4)의 전면이나 후면에 형성하고 여과판들을 서로 밀착시 각 공정액 공급공들이 연결되게 함으로써 여과 공정시 전면과 후면이 서로 밀착되는 복수개의 여과판들 모두에 슬러리를 공급할 수 있었다. 하지만 이러한 경우에는 여과 및 탈수 효과가 매우 떨어지고 불균일함은 물론, 공정 시간도 오래 걸린다는 문제점이 있었다.

이는, 여과 공정시 모든 여과판(4)에 동시에 슬러리가 공급되기 때문인데, 어느 하나의 여과판(4)이 막히는 등의 이유로 성능이 저하되면 그 후방에 있는 나머지 여과판(4)에도 슬러리가 공급되지 못하고, 또한 모든 여과판(4)에 슬러리가 채워지지 않으면 압력이 부족하여 슬러리가 강한 힘으로 분출되지 않아서 여과포를 통과하면서 적절한 여과 공정이 이루어지지 못하기 때문이다.

한편, 종래 기술에 따른 자동 압착 여과기들은 여과포를 세척하는 것들도 있으나, 세척수를 이용한 단순 세척에 그쳐 여과포에 오염물질이 다량 잔류하는 경우가 많아 재사용시 여과액의 2차 오염을 유발할 가능성이 존재한다.

또한, 종래 기술에 따른 자동 압착 여과기들은 모두 필터판이 수평으로 배치되어 있는데, 수평형 자동 압착 여과기의 경우 부피가 커서 점유 공간을 많이 차지한다.

한편, 도 1 과 같은 수평형 자동 압착 여과기의 경우, 필터판의 상단부를 통과하는 여과포의 외측면에 침착된 슬러지를 제거하고자 스크랩퍼로 긁어주면 여과포로부터 탈리된 슬러지가 각 필터판 사이에 배치된 여과포로 낙하되기 때문에 여과포가 재오염되고 슬러지의 제거가 불가능해지는 문제가 존재한다. 이로 인하여, 슬러지를 필터판의 하단부에서 제거하여야 하는데, 이 경우에는 필터판의 하단부를 통과하는 여과포의 외측면에 슬러지가 침착되도록 해야 하는바, 이를 위해서는 필터판 중 일부는 여과 작용을 하지 못하고 단순히 여과포를 압착 및 이송시키는 역할만을 수행한다. 예컨대, 도 1 의 양측 80번 필터판 사이에 게재된 70번 필터판에서는 공정액의 여과가 일어나지 않아야 한다. 즉, 수평형 자동 압착 여과기의 경우 여과에 참여하는 필터판의 갯수가 절반으로 줄어들어 여과 효율이 낮아진다는 문제점이 존재한다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 여과포에 침착된 슬러지의 탈리 제거가 용이하고, 여과포의 세척 방법을 개선하여 여과포의 재사용시 여과액의 2차 오염을 방지할 수 있는 자동 압착 여과기를 제공하고자 한다.

그리고, 필터판에 공정액을 공급하는 유입구 및 필터링을 통해 깨끗해진 여과액을 배출하는 배출구가 각각 필터판의 측면에 구비되어 있어서 각 필터판 별로 독립적으로 공정액을 공급할 수 있기 때문에 여과 공정 시간을 단축시킴과 동시에 최적화된 개수의 필터판을 선택적으로 사용할 수 있는 다단형 자동 압착 여과기를 제공하고자 한다.

또한, 복수개의 필터판을 수직으로 배치하여 공간 효율을 높일 수 있으며, 슬러지의 제거가 용이하고, 구비된 필터판들 모두가 여과에 사용되도록 하여 여과 효율을 높을 수 있는 다단형 자동 압착 여과기를 제공하고자 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다단형 자동 압착 여과기는, 몸체와; 상기 몸체의 상측에 수직으로 다단 배치되고, 상승 또는 하강에 따라 상호 밀착 또는 이격 분리되며, 일측면에는 슬러지를 포함하는 공정액이 유입되는 유입구가 구비되고, 타측면에는 압착 여과된 공정액을 배출시키는 배출구가 각각 구비된 복수개의 필터판과; 공정액의 여과를 위해, 상기 필터판을 하방으로부터 밀어 상방으로 이동시킴에 따라, 각 필터판들이 서로 밀착되도록 가압함과 아울러, 여과 완료 후 필터판을 하방으로 이동시켜 각 필터판들을 서로 이격 분리시키는 승강구동부(230)와; 상기 수직으로 다단 배치된 복수개의 필터판들을 지그재그 방향으로 통과하도록 설치되며, 상기 필터판들의 상부 표면에 밀착 배치되어, 필터판에 공급된 공정액에 포함된 슬러지를 걸러내는 여과포와; 여과 완료 후 여과포의 세척 및 재사용을 위해, 상기 여과포를 일 방향 및 그 역방향으로 이동시키는 여과포이송부와; 상기 필터판의 유입구로 슬러지가 포함된 공정액을 공급하는 공정액공급부와; 상기 여과포에 의해 걸러진 여과액을 상기 필터판의 배출구를 통해 공급받아 외부로 배출하는 여과액배출부와; 여과 완료 후 오염된 여과포를 세척수 분사 및 초음파 진동에 의해 세척하는 여과포세척부를 포함한다.

여기서, 상기 여과포이송부는 최상층 필터판의 상측에서 여과포의 일단부와 결합되고, 제1구동모터에 의해 정역회전되어, 여과포를 일 방향으로 권출 또는 역방향으로 권취하는 제1권회롤러와; 최하층 필터판의 하측에서 여과포의 타단부와 결합되고, 제2구동모터에 의해 정역회전되어, 여과포를 일 방향으로 권취 또는 역방향으로 권출하는 제2권회롤러와; 최상층 필터판의 일측에 배치되고, 상기 제1권회롤러에 의해 권출 또는 권취되는 여과포와 맞물려 회전됨에 따라 여과포를 필터판의 상부면에 밀착 배치된 상태로 통과될 수 있도록 진행 방향을 전환시켜 안내하는 제1가이드롤러와; 상기 최상층 필터판의 하측에 배치되는 각 필터판들의 단부에 결합된 가이드롤러브라켓에 설치되어, 상기 제1가이드롤러를 통과한 여과포를 각 필터판의 상부면에 밀착 배치되도록 안내하되, 상기 여과포가 각 필터판을 지그재그 방향 통과하도록 인접하는 필터판과 서로 반대측 단부에 설치되는 로터리롤러를 포함한다.

그리고, 상기 각 필터판의 로터리롤러 외측에는 로터리롤러에 맞물려 이송되는 여과포 표면에 침착된 슬러지를 긁어서 제거하는 스크랩퍼가 구비되되, 상기 스크랩퍼는 각 가이드롤러브라켓의 단부에 수직으로 설치된 스크랩퍼장착브라켓에 장착되며, 상기 가이드롤러의 외측에 나란히 배치되되, 단부는 상기 로터리롤러의 외주면에 비스듬히 상향 경사지게 배치되고, 상기 스크랩퍼장착브라켓은 하단부가 가이드롤러브라켓에 선회가능하게 힌지 결합되고, 상단은 상기 가이드롤러브라켓과 탄성스프링에 의해 연결되며, 상기 탄성스프링은 인장스프링으로 구성되어 복원력에 의해 상기 스크랩퍼장착브라켓을 로터리롤러측으로 가압하여 스크랩퍼가 여과포 표면에 밀착될 수 있도록 텐션을 부여한다.

또한, 상기 최하층 필터판의 하부에는 승강구동부(230)에 의해 승하강 되면서 필터판을 이동시키는 하부승강플레이트가 구비되고, 최상층 필터판의 상부에는 상부고정플레이트가 구비되며, 상기 하부승강플레이트와 각 필터판 및 상부고정플레이트는 링크에 의해 상호 연결되되, 상기 링크에는 인접하는 일측 필터판의 측면에 힌지 결합되는 힌지공 및 타측 필터판의 측면에 결합되며 체결구가 이동 가능하게 끼워지도록 원호 형상으로 만곡 형성된 장공이 형성된다.

그리고, 상기 승강구동부(230)는 상기 몸체와 하부승강플레이트 사이에 설치되어 유압에 의해 팽창 및 수축됨에 따라 하부승강플레이트 및 이와 연결된 복수개의 필터판을 승강 이동시키는 유압실린더와; 상기 유압실린더의 팽창 및 수축 작동에 필요한 유압을 제공하는 유압공급유닛을 포함한다.

또한, 상기 여과포세척부는 여과 후 오염된 여과포를 세척을 위해 일시 수용하는 세척탱크와; 상기 세척탱크의 내부에 가로 방향으로 배치되어 최하단 필터판에 설치된 로터리롤러를 통과한 후 세척탱크 내부로 인입된 여과포와 맞물려 회전되며, 여과포를 세척탱크 외부로 인출되도록 진행 방향을 전환시키는 회전드럼과; 상기 세척탱크 내부로 인입된 여과포 표면에 세척수를 분사하는 분사노즐과; 상기 분사노즐과 연결된 세척수관과; 여과포 세척을 위한 세척수를 가압하여 상기 세척수관을 통하여 분사노즐에 공급하는 세척수공급펌프와; 상기 세척탱크에 구비되어 초음파를 발생시킴에 따라 여과포를 진동시켜 여과포의 잔류 오염물질을 제거하는 초음파진동수단을 포함한다.

여기서, 상기 초음파진동수단은 세척탱크 내부에 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 초음파진동수단으로서 제1초음파진동기를 포함하되, 상기 제1초음파진동기는 상기 회전드럼 내부에 설치되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1초음파진동기는 상기 회전드럼 내부 중앙에 길이 방향으로 내장 설치되되, 상기 회전드럼의 좌우 양측면에는 단면이 원형인 드럼축이 돌출 형성되고, 상기 드럼축 외측에는 상기 드럼축을 회전가능하게 지지하는 베어링이 결합되며, 상기 베어링의 외측에는 고정축이 돌설되고, 상기 고정축은 세척탱크 외측으로 관통된 후 고정부재에 의해 고정되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 회전드럼의 내부 중앙에는 제1초음파진동기가 삽입될 수 있는 공간부가 형성되며, 상기 제1초음파진동기를 회전드럼의 일측에서 삽입할 수 있도록 상기 회전드럼의 일측 드럼축에는 상기 회전드럼 내부의 공간부와 연통되는 삽입공이 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1초음파진동기와 회전드럼의 공간부 윤곽은 각지게 형성되어 제1초음파진동기가 회전드럼 내부에서 독립적으로 회전되거나 유동되지 못하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전드럼 내부에 장착된 제1초음파진동기에 전원공급을 위해, 상기 회전드럼의 드럼축과 베어링, 커버 및 고정부재는 중앙에 관통홀이 형성되어 전원을 공급하는 전선이 포설될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 세척탱크의 외측에는 추가적으로 제2초음파진동기가 부착되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 여과포세척부는 상기 세척탱크의 하부에 연결되어, 세척탱크 내부에서 분사되어 여과포 세척에 사용된 세척액의 재여과를 위하여, 세척액을 상기 공정액공급부로 회수하는 회수관과; 상기 회수관을 단속하는 밸브와; 상기 세척탱크 내부에 설치되어 세척탱크 내부 수위를 감지하는 레벨센서를 더 포함하고; 상기 레벨센서에 의해 감지된 세척탱크 내부의 수위가 미리 정해진 고수위 미만인 경우에는 밸브를 폐쇄하고, 수위가 미리 정해진 고수위에 도달하는 경우 밸브를 개방하여 세척탱크 내 세척액이 회수관을 통하여 회수되도록 구성되는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명은 복수개의 필터판 사이에 지그재그 방식으로 여과포를 배치하여 이동시킴은 물론 물론 링크를 통해 필터판들이 서로 연결되어 있어, 모든 필터판의 이동이 균일하고 안정적이어서 여과포에 부착된 슬러지를 효율적으로 제거할 수 있게 한다.

또한, 여과 후 여과포를 고압의 세척수와 초음파 진동기를 이용하여 세척함으로써 여과포의 잔류 오염물질이 제거되어 여과포 재사용시 잔류 오염물질에 의한 여과액의 2차 오염을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 필터판에 공정액을 공급하는 유입구 및 필터링을 통해 깨끗해진 여과액을 배출하는 배출구가 각각 필터판의 측면에 구비되어 있어서, 각 필터판 별로 독립적으로 공정액을 공급할 수 있기 때문에, 여과 공정 시간을 단축시킴과 동시에 최적화된 개수의 필터판을 선택적으로 사용할 수 있게 한다.

그리고, 복수개의 필터판을 수직으로 배치하여 공간 효율성이 우수하다는 장점을 갖는다.

도 1은 종래 기술에 따른 여과포 이송형 자동 압착 여과기를 나타낸 도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 자동 압착 여과기의 여과판 이송장치를 나타낸 도이다.
도 3a는 본 발명에 따른 다단형 자동 압착 여과기의 정면도,
도 3b는 본 발명에 따른 다단형 자동 압착 여과기의 측면도,
도 3c는 본 발명에 따른 다단형 자동 압착 여과기의 필터판들이 상승 밀착된 상태를 도시한 도면,
도 4 는 본 발명에 따른 다단형 자동 압착 여과기의 필터판을 나타낸 제1실시예이다.
도 5 는 본 발명에 따른 다단형 자동 압착 여과기의 필터판을 나타낸 제2실시예이다.
도 6 은 본 발명에 따른 다단형 자동 압착 여과기의 필터판을 나타낸 제3실시예이다.
도 7 은 본 발명에 따른 다단형 자동 압착 여과기의 필터판을 나타낸 제4실시예이다.
도 8 은 본 발명에 따른 다단형 자동 압착 여과기의 필터판을 나타낸 제5실시예이다.
도 9 는 본 발명에 따른 다단형 자동 압착 여과기의 여과포세척부의 바람직한 실시예도,
도 10 은 본 발명에 따른 다단형 자동 압착 여과기의 작동 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 다단형 자동 압착 여과기에 대해 상세히 설명한다.

단, 이하에서는 각종 오폐수나 슬러리(slurry)와 같은 여과 대상 목적물을 '공정액'이라 하고, 공정액에 포함되었다가 걸러지는 부유물 등을 '슬러지(sludge)'라 하며, 공정액에서 슬러지가 제거된 것을 '여과액'이라고 하나, 이러한 명칭에 한정되지 않음은 자명할 것이다.

한편, 본 발명에 따른 다단형 자동 압착 여과기는 초음파 세척 기능을 구비하는 것을 주된 특징으로 하는바, 이러한 초음파 세척 기능은 수평형 또는 수직형 자동 압착 여과기 어느 것에도 적용 가능하다 할 것이다. 다만, 본 발명에서는 수직형 자동 압착 여과기가 구조상 슬러지의 제거 및 여과 효율이 높으므로, 주로 수직형 자동 압착 여과기에 적용된 형태에 대해 설명하고, 상세히 설명되지 않은 수평형 자동 압착 여과기에 초음파 세척 기능을 부여하는 것 또한 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다 할 것이다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다단형 자동 압착 여과기는 몸체(210), 필터판(220), 승강구동부(230), 여과포(FC), 여과포이송부(240), 공정액공급부(250), 여과액배출부(260) 및 여과포세척부(280)를 포함한다.

몸체(210)는 본 발명에 따른 다단형 자동 압착 여과기의 전체 구성을 하방에서 지지함과 아울러, 내부에 후술하는 필터판(220)의 이동을 위한 압력스위치, 압력레귤레이터 등과 같은 각종 유압설비와 센서 기타 설비 등을 수용하는 함체로 구성된다.

필터판(220)은 공급된 공정액을 압착하여 공정액에 포함된 슬러지를 분리해내기 위한 판부재로서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(210)의 상측에 다수개가 수직으로 다단 배치되며, 각 필터판(220)은 상방 또는 하방으로 이동가능하게 구성되어 공정액 공급시 상승됨에 따라 서로 밀착됨으로써 압착 여과를 수행하고, 여과 완료 후에는 하강됨에 따라 서로 이격 분리되어 슬러지를 외부로 배출시킬 수 있도록 구성된다.

이러한 작동을 수행하기 위해, 상기 각 필터판(220)은 링크(224)에 의해 서로 연결되고, 후술하는 승강구동부(230)에 의해 승강 이동되도록 구성된다.

보다 구체적으로, 상기 필터판(220) 중 최하층 필터판(220)의 하부에는 후술하는 승강구동부(230)에 의해 승하강 되면서 필터판(220)을 이동시키는 하부승강플레이트(214)가 구비되고, 최상층 필터판(220)의 상부에는 상부고정플레이트(216)가 구비된다. 그리고, 상기 하부승강플레이트(214)와 다수의 필터판(220) 및 상부고정플레이트(216)는 링크(224)에 의해 상호 연결된다.

여기서, 상기 링크(224)에는 인접하는 일측 필터판(220)의 측면에 힌지 결합되는 힌지공(224a) 및 타측 필터판(220)의 측면에 결합되며 체결구(224b)가 이동 가능하게 끼워지도록 길이가 긴 장공(224c)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 장공(224c)은 원호 형상으로 만곡 형성된다.

이러한 구성을 통하여, 각 필터판(220)들 사이의 링크(224)가 적절한 각도로 회동하면서 각 필터판(220)들이 승하강되어 서로 밀착되었다가 이격 분리되는 동작을 수행할 수 있게 된다. 도 3c에 각 필터판(220)들이 서로 밀착된 상태가 도시된다.

한편, 상기 필터판(220)은 후술하는 여과포(FC)가 그 사이에 배치된 상태에서 서로 밀착 및 밀폐되고, 그 밀폐된 필터판(220) 사이로 공정액이 공급되면 공정액에 포함된 슬러지(S)가 여과포(FC)에 의해 걸러지도록 하는바, 이에 따라, 슬러지(S)는 필터판(220) 사이의 공간에 남겨지고 여과액만 외부로 유출된다. 즉, 오폐수인 공정액의 기계적 압착 여과가 이루어진다.

이를 위해, 상기 각 필터판(220)의 일측면에는 공정액이 유입되는 유입구가 구비되고, 타측면에는 압착 여과된 공정액을 배출시키는 배출구가 각각 구비된다.

이러한 필터판(220)은 복식 필터판과 단식 필터판 중 어느 것이나 적용 가능한데, 일 예로 복식 필터판의 경우, 도 4 에 도시된 바와 같이, 서로 분리된 제1판(220a)과 제2판(220b)이 한 세트로 구성된다. 도 4 의 (a)는 제1판(220a)을 나타낸 것이고, 도 4 의 (b)는 제2판(220b)을 나타낸 것이다. 이와 같은 복식 필터판을 사용하는 경우, 일 예로 제1판(220a)의 측면에 유입구(IN)가 구비되고 제2판(220b)의 측면에 배출구(OUT)가 설치된다.

또한, 제1판(220a)의 판 몸체(221a) 내부에는 유입구(IN)로 공급된 공정액이 유동할 수 있는 제1 내부 유로(223a)가 구비되고, 전면에는 유입구(IN)로 공급된 공정액이 외부로 배출되는 홈 형상의 공간부(222a)('챔버'라고도 함)가 형성되어 있으며, 제1 내부 유로(223a)는 공간부(222a)까지 연결되어 있다. 공간부(222a)까지 연결되는 제1 내부 유로(223a)는 그 개수, 형태, 위치 등에 특별한 제한은 없다. 즉, 도 4 에서는 제1 내부 유로(223a)가 3개의 유로를 통해 공간부(222a)에 연결되나, 그를 초과하는 개수의 유로를 사용할 수 있으며, 그 외 형상 등에도 특별한 제한은 없다.

또한, 제2판(220b)의 판 몸체(221b) 내부에는 여과액이 유동할 수 있는 제2 내부 유로(223b)가 있고, 후면에는 여과액이 유입(혹은, 흡입)되는 흡입공(222b)이 복수개 형성되며, 제2 내부 유로(223b)는 흡입공(222b)과 배출구(OUT)를 연결시킨다.

따라서, 복수개의 복식 필터판(220)들이 서로 밀착됨으로써 서로 접하는 면이 밀폐되면, 일측 필터판(220)의 제1판(220a) 전면과 타측 필터판(220)의 제2판(220b) 후면은 서로 마주보게 접하고, 제1판(220a)의 전면과 제2판(220b)의 후면 사이에는 여과포(FC)가 삽입되므로, 상기한 바와 같이 공정액의 여과가 이루어지게 된다.

즉, 공정액이 유입구(IN)와, 제1 내부 유로(223a) 및 공간부(222a)를 순차 통과한 후 제1판(220a)의 공간부(222a)로 배출되면, 공정액에 포함된 슬러지(S)는 여과포(FC)를 통과하지 못하므로 제1판(220a)의 공간부(222a)와 여과포(FC) 사이에 쌓이고, 슬러지(S)가 제거된 여과액은 여과포(FC)를 통과하게 된다. 또한, 여과포(FC)를 통과한 여과액은 제2판(220b)의 흡입공(222b)으로 유입된 후 제2 내부 유로(223b)를 통해 배출구(OUT)로 배출된다.

이와 같은 방법으로 배출된 여과액은 여과액 배출부(260)를 통해 수집되어 외부로 배출된다. 물론, 일정시간 여과 공정을 마친 후에는 제1판(220a)과 여과 필터(241) 사이에 수집된 슬러지(S)도 제거하나 그에 대한 설명은 후술하기로 한다.

한편, 본 발명은 필터판(220)의 측면에 공정액이 유입되는 유입구(IN)과 여과액이 배출되는 배출구(OUT)를 설치함으로써, 모든 필터판(220)이 각각 독립적으로 공정액을 공급받아 독립적인 여과 공정을 수행할 수 있게 하는 것에 특징이 있다. 따라서, 필터판(220)의 측면에 유입구(IN)와 배출구(OUT)를 설치할 수만 있으면 그 구성에 특별한 제한은 없다.

예컨대, 도 5 에 도시된 바와 같이, 복식 필터판(310a, 310b)을 적용하되, 도 5 의 (a)와 같이 제1판(310a)의 판 몸체(311a) 전면에 공간부(312a)를 구비하고, 2개의 유입구(IN)와 2개의 제1 내부 유로(313a)를 구비함으로써, 동시에 2개소에서 공정액을 공급받을 수 있게 한다. 물론, 가급적이면 그에 대응하는 제2판(310b)에도 2개소에서 동시에 여과액을 배출할 수 있도록 판 몸체(311b)의 후면에 흡입공(312b)을 구비하고, 2개의 배출구(OUT)와 2개의 제2 내부 유로(312b)를 각각 구비하는 것이 바람직할 것이다.

다만, 위에서는 유입구(IN)와 배출구(OUT)가 각각 2개씩인 것을 예로 들었으나, 유입구(IN)는 3개 배출구(OUT)는 1개로 구성되는 등 유입구(IN)와 배출구(OUT)를 개수를 좀더 다양하게 변경할 수도 있음은 자명하다.

또한, 필터판(220)의 다른 예로서 상술한 복식 필터판 이외에 단식 필터판도 사용될 수 있는데, 단식 필터판은 제1판(220a)과 제2판(220b)이 일체로 결합된 것으로 그 기능상 특별한 차이는 없으며, 이와 같이 일체로 이루어진 단식 필터판의 경우에는 당해 단식 필터판의 측면에 유입구(IN)와 배출구(OUT)가 각각 설치된다.

즉, 도 6 에 도시된 바와 같이 단식 필터판의 판 몸체(321) 전면에는 홈 형상의 공간부(322)를 형성하고, 후면에는 흡입공(323)을 형성하고, 측면에는 유입구(IN)와 배출구(OUT)를 하나씩 구비하며, 유입구(IN)는 제1 내부 유로(324)를 통해 공간부(322)에 연결되고, 배출구(OUT)는 제2 내부 유로(325)를 통해 흡입공(323)에 연결되도록 구성한다.

물론, 도시는 생략되었지만, 이러한 단식 필터판의 경우에도 유입구(IN)와 배출구(OUT)를 각각 복수개 구비하거나, 유입구(IN)와 배출구(OUT) 중 어느 것은 1개만 구비하고 다른 것은 복수개 구비할 수도 있음은 자명하다.

나아가, 본 발명은 도 7 과 같이 필터판(330)에 구비된 공간부(332) 내에 외부로부터 공기를 주입받아 부풀어 오르는 공기 주머니(333)가 부착되어 있는 것이 바람직하다. 공기 주머니(333)는 공기 주입시 부풀어 올라 여과포(FC)와 필터판(330) 사이에 쌓인 슬러지(S)를 더욱 압착하는 효과와 필터판(220)에 침착된 슬러지(S)가 잘 떨어지도록 여과포(FC) 측으로 밀어내는 역할을 한다. 슬러지(S)는 필터판(330)이 아닌 여과포(FC)에만 침착되어 있다가 차후 제거되야 하는 것으로 여과포(FC)에 침착된 슬러지(S)는 케익 상태로 압축 건조시킨 후 제거할 수 있지만, 필터판(330)에 침착된 잔여 슬러지(S)는 그 청소가 어렵기 때문이다.

예컨대, 복식 필터판(330)에 공기 주머니(333)를 설치하는 경우, 도 7의 (a)와 같이 제1판의 판 몸체(331)에는 공간부(332)가 소정 홈 형상으로 파여 있고, 상기 공간부(332)에는 공기 주머니(333)가 이탈 방지되도록 견고하게 설치(혹은, 부착)되어 있다.

또한, 공정액이 투입되는 유입구(IN)는 제1 내부 유로(334)를 통해 공간부(332)에 연결되어 있고, 공기가 공급되는 공기 주입구(IN_A)는 제3 내부 유로(335)를 통해 공기 주머니(333)에 연결되어 있다. 공기 주입구(IN_A)에 공급되는 공기는 밸브(미도시)를 통해 공급이 조절된다.

따라서, 도 7의 (b)와 같이 밸브를 개방하여 공기 주입구(IN_A)로 공기가 공급되면, 공기 주머니(333)가 부풀어 오르면서 제1판의 공간부(332)에 침착되어 있던 잔존 슬러지(S)를 밀어내어 제거하는 역할을 한다. 도 7의 (b)에는 도시 생략되어 있지만 슬러지(S)의 한 면은 여과포(FC)에 침착되어 있는 상태이다.

유사하게 도 8 과 같이 단식 필터판(340)에 공기 주머니(343)를 설치하는 경우, 공기 주머니(343)가 부풀어 오르기 전인 도 8의 (a) 및 공기 주머니(343)가 부풀어 오른 후인 도 8의 (b)를 통해 알 수 있는 바와 같이, 이 경우에도 판 몸체(341)의 전면에 형성된 공간부(342)에 공기 주머니(343)가 설치된다. 다만, 하나의 필터판(220)에 유입구(IN)와, 배출구(OUT) 및 공기 주입구(IN_A)가 모두 있는 경우, 공기 주입구(IN_A)는 유입구(IN)나 배출구(OUT)와 이격 설치되어 공기 주머니(343)에만 공기를 주입하도록 하며, 이하 도 8의 다른 도면 부호에 대한 중복적인 설명은 생략한다.

한편, 도 3a 및 도 3b로 다시 돌아가서 승강구동부(230)에 대해 설명한다. 승강구동부(230)는 여과 공정시 필터판(220)을 밀어 상방으로 이동시킴에 따라 각 필터판(220)들이 서로 밀착되도록 가압함과 아울러, 여과 완료 후 필터판(220)을 하방으로 이동시켜 각 필터판(220)들이 서로 이격 분리되도록 하는 것으로, 유압실린더(232)와 유압공급유닛(234)을 포함한다.

상기 유압실린더(232)는 몸체(210)와 하부승강플레이트(214) 사이에 설치되어 유압에 의해 팽창 및 수축됨에 따라 하부승강플레이트(214) 및 이와 연결된 다수의 필터판(220)을 승강 이동시키는 수단이다. 보다 구체적으로는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 몸체(210)의 상부에 하부지지대(212)가 구비되고, 상기 하부지지대(212)의 상부면에 유압실린더(232)가 직립 지지되며, 유압실린더(232)의 상단(실린더로드)은 하부승강플레이트(214)의 하부면에 결합된다.

유압공급유닛(234)은 상기 유압실린더(232)의 팽창 및 수축 작동에 필요한 유압을 제공하는 부분으로, 오일탱크, 모터, 펌프, 솔레노이드밸브 및 체크밸브 등을 구비한다.

따라서, 컨트롤러(270)의 제어신호에 따라 유압공급유닛(234)으로부터 유압실신더로 유압이 공급되고, 유압실린더(232)가 작동되면, 유압실린더(232)가 팽창되면서 하부승강플레이트(214)가 상승하며, 이에 따라, 하부승강플레이트(214)가 필터판(220)을 밀어올려 모든 필터판(220)들이 상호 밀착된다. 필터판(220)들의 상하면이 서로 밀착되면 그 사이(즉, 서로 접한 필터판의 상면과 하면 사이)가 밀폐되므로 그 내부로 공급된 공정액이 외부로 누설되는 것이 방지되고, 공정액이 강한 압력으로 여과포(FC)를 통과하게 된다.

한편, 상기 승강구동부(230)는 가이드수단(236)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 가이드수단(236)은 하부승강플레이트(214)와 필터판(220)의 승강 이동을 안정적이고 원활하게 안내하기 위한 수단으로서, 가이드봉(236a)과 슬라이드부시(236c)를 포함한다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 가이드봉(236a)은 다단 배치된 필터판(220)의 외측에 수직으로 배치되되, 상단부는 고정부시(236b)에 삽입된 상태에서 볼트 등으로 상부고정플레이트(216)의 일측에 고정 결합되고, 하단부는 마찬가지로 고정부시(236b)에 삽입된 상태로 하부지지대(212)의 일측에 고정 결합된다. 그리고, 유압실린더(232)의 작동에 따라 승강 이동되는 하부승강플레이트(214)와 각 필터판(220)의 일측에는 상기 가이드봉(236a)이 관통 삽입되고, 상기 가이드봉(236a)을 따라 슬라이드 이동 가능한 슬라이드부시(236c)가 결합된다. 상기 슬라이드부시(236c)는 통상 '리니어 부시'라고도 호칭되며 내부에 다수의 볼이 구비되어 가이드봉(236a)과의 마찰을 줄여 슬라이드 이동을 원활하게 한다.

이러한 구성을 통하여, 상기 하부승강플레이트(214)와 복수개의 필터판(220)이 승강 이동되는 경우, 슬라이드부시(236c)가 가이드봉(236a)을 따라 슬라이드 이동됨에 따라, 하부승강플레이트(214)와 필터판(220)의 안정적인 승강 이동이 보장된다.

한편, 이미 언급한 바와 같이, 상기 필터판(220)의 외측에는 여과포(FC)가 개재된다. 상기 여과포(FC)는 상하로 인접하는 복수개의 필터판(220)들을 지그재그 방향으로 통과하도록 설치되며, 공정액에 포함된 슬러지(S)를 걸러내는 역할을 수행한다. 상기 여과포(FC)는 여과포이송부(240)에 의해 일 방향으로 이동 후 다시 역방향으로 이동될 수 있도록 구성된다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 여과포이송부(240)는 제1권회롤러(241), 제2권회롤러(246), 제1가이드롤러(243), 로터리롤러(244)를 포함한다.

상기 제1권회롤러(241)는 최상층 필터판(220)의 상측에서 여과포(FC)를 일 방향으로 권출 또는 역방향으로 권취하는 수단으로서, 상부고정플레이트(216)의 일측에 결합된 브라켓(도면부호 미도시)에 장착되어 회전된다. 보다 구체적으로, 상기 제1권회롤러(241)는 그 회전축(241a)의 일측 말단에 종동풀리(241b)가 구비되며, 상측에 나란히 배치된 제1구동모터(242)의 모터축에 연결된 감속기(242a)의 구동풀리(242b)와 상기 제1권회롤러(241)의 회전축(241a)에 구비된 종동풀리(241b)가 제1벨트(242c)에 의해 연결되어, 상기 제1구동모터(242)의 정역회전에 따라 여과포(FC)를 권출 또는 권취한다.

한편, 제2권회롤러(246)는 최하층 필터판(220)의 하측에서 여과포(FC)를 일 방향으로 권취 또는 역방향으로 권출하는 수단으로서, 하부지지대(212)의 일측에 결합된 브라켓(도면부호 미도시)에 장착되어 회전된다. 보다 구체적으로, 상기 제2권회롤러(246)는 그 회전축(246a)의 일측 말단에 종동풀리(246b)가 구비되며, 하측에 나란히 배치된 제2구동모터(247)의 모터축에 연결된 감속기(247a)의 구동풀리(247b)와 상기 제2권회롤러(246)의 회전축(246a)에 구비된 종동풀리(246b)가 제2벨트(247c)에 의해 연결되어, 상기 제2구동모터(247)의 정역회전에 따라 여과포(FC)를 권취 또는 권출한다.

여기서, 상기 제1권회롤러(241)와 제2권회롤러(246)의 작용은 서로 반대가 된다. 보다 구체적으로, 상기 제1권회롤러(241)가 여과포(FC)를 풀어주면(권출) 제2권회롤러(246)는 풀어져서 이동된 여과포(FC)를 감아준다(권취). 그리고, 제2권회롤러(246)가 감겨졌던 여과포(FC)를 풀어주면(권출) 제1권회롤러(241)가 이를 감아준다(권취). 이러한 방식에 따라, 상기 여과포(FC)가 일 방향 및 역방향으로 이동가능하게 되는 것이다.

한편, 상기 제1권회롤러(241)와 제2권회롤러(246)에 의해 권출 또는 권취되면서 일방향 및 역방향으로 이동되는 여과포(FC)는 수직으로 다단 설치된 복수개의 필터판(220)을 지그재그 방향으로 통과하며, 각 필터판(220)의 상부면에 밀착 배치되어 이동된다. 이러한 지그재그 방향으로의 이동 및 필터판(220)에의 밀착 배치를 위해, 상기 각 필터판(220)에는 여과포(FC)의 이동을 안내하는 롤러들이 장착된다.

수직으로 다단 배치된 복수개의 필터판(220) 중 최상층에 배치된 필터판의 일측에는, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 제1가이드롤러(243)가 배치된다. 상기 제1가이드롤러(243)는 최상층 필터판의 일측에 구비된 제1가이드롤러브라켓(243a)에 회전가능하게 장착되어 상측의 제1권회롤러(241)로부터 권출되거나 그것에 의해 권취되는 여과포(FC)와 맞물려 회전되어 여과포(FC)의 진행 방향을 전환시켜 안내하는 롤러로서, 외주면의 최하단점 높이가 최상층 필터판의 상부면 높이에 상응하도록 배치되어 여과포(FC)가 필터판(220)의 상부면에 밀착 배치되어 통과될 수 있도록 한다.

상기 제1가이드롤러(243)를 통과한 여과포(FC)는 각 필터판(220)들의 단부에 설치된 로터리롤러(244)에 의해 각 필터판(220)의 상부면에 밀착 배치된 상태로 지그재그 방향으로 안내된다. 보다 구체적으로, 상기 로터리롤러(244)들은 각 필터판(220)의 일측 단부에 설치되되, 여과포(FC)를 지그재그 방향으로 안내하도록 인접하는 필터판과는 서로 반대측 단부에 설치된다. 즉, 도 3a에 도시된 바와 같이, 최상층 필터판에는 우측에 제1가이드롤러(243)가 구비되고 좌측에는 로터리롤러(244)가 구비되며, 이와 인접한 하측의 필터판에는 최상층 필터판과 반대측인 우측에 로터리롤러(244)가 설치된다. 그리고, 그 하측의 필터판에는 다시 우측에 로터리롤러(244)가 구비된다.

상기 로터리롤러(244)는 각 필터판(220)의 일측에 설치되는 로터리롤러브라켓(244a)에 의해 회전가능하게 설치되되, 외주면의 최상단점 및 최하단점은 각각 인접하는 필터판의 상부표면의 높이에 상응하게 배치되어 여과포(FC)가 각 필터판(220)의 상부표면에 밀착 배치되어 이동되도록 한다.

한편, 상기 각 필터판(220)의 로터리롤러(244) 외측에는 스크랩퍼(245)가 각각 구비된다. 상기 스크랩퍼(245)는 칼날 모양으로 구성되어 로터리롤러(244)에 맞물려 이송되는 여과포(FC) 표면에 부착된 슬러지를 긁어서 제거하는 것으로, 도 3a에 도시된 바와 같이, 각 가이드롤러브라켓의 단부에 수직으로 설치된 스크랩퍼장착브라켓(245a)에 장착되며, 상기 가이드롤러의 외측에 나란히 배치되되 단부는 상기 로터리롤러(244)의 외주면에 비스듬히 상향 경사지게 배치된다. 그리고, 상기 스크랩퍼장착브라켓(245a)은 하단부가 가이드롤러브라켓에 선회가능하게 힌지 결합되고, 상단은 상기 가이드롤러브라켓과 탄성스프링(245b)에 의해 연결된다. 상기 탄성스프링(245b)은 인장스프링으로 구성되어 복원력에 의해 상기 스크랩퍼장착브라켓(245a)을 로터리롤러(244)측으로 가압하여 스크랩퍼(245)가 여과포(FC) 표면에 밀착될 수 있도록 텐션을 부여한다.

복수개의 필터판이 수직으로 다단 배치되고, 각 필터판의 수평 단부측에 스크랩퍼가 장착됨에 따라, 탈리된 슬러지는 외측으로 낙하되어 쉽게 제거되고, 여과포나 기타 장치들을 재오염시키지 않는다.

한편, 최하단 필터판에 설치된 로터리롤러(244)를 통과한 여과포(FC)는 하측으로 인출되어 제2가이드롤러(248)를 거쳐 제2권회롤러(246)에 권회된다. 여기서, 상기 제2가이드롤러(248)는 여과포(FC)에 텐션을 부여하고 진행 방향을 변경시키기 위한 롤러로서 그 갯수 및 배치에는 특별한 제한이 없으나, 도 3a에 도시된 바와 같이, 후술하는 여과포(FC)의 세척을 위해 세척장치로 안내하고자 하는 경우 좌우 양측에 각각 1개씩 구비되는 것이 바람직하다.

공정액공급부(250)는 도 3b 에 도시된 바와 같이 필터판(220)의 유입구(IN)로 슬러지(S)가 혼합되어 있는 공정액을 공급하는 것으로, 복수개의 필터판(220) 각각에 공정액을 분기 공급하는 공급헤더(251)와, 일단은 상기 공급헤더(251)에 연결되고 타단은 필터판(220)의 유입구(IN)에 연결되는 공급호스(252)와, 외부로부터 공정액을 공급받아 가압하는 공정액공급펌프(254)와, 상기 공정액공급펌프(254)에서 가압된 공정액을 상기 공급헤더(251)로 이송하는 공급라인(256)을 포함한다.

여기서, 상기 공급헤더(251)는, 도 3b에 도시된 바와 같이, 필터판(220)의 일측에 수직으로 배치되고, 하단부에는 공정액공급펌프(254)로부터 공급라인(256)을 통해 공급되는 공정액의 유입을 단속하기 위한 공정액단속밸브(251a)가 구비되고, 상단부에는 압축공기의 유입을 단속하기 위한 압축공기단속밸브(251b)가 구비된다.

상기 공정액단속밸브(251a)는 공정액공급부(250)의 공급헤더(251)에 설치되어 필터판(220)에 공급되는 공정액의 공급을 조절한다. 그리고, 상기 압축공기단속밸브(251b)는 공정액단속밸브(251a)가 닫힌 상태에서 열리는 것으로, 공정액단속밸브(251a)를 닫아 공정액의 공급은 중단하고 대신 건조용 고압 공기를 공급한다. 고압 공기는 공정액과 같은 경로를 따라 유동된 후 여과포(FC)에 침착된 슬러지(S)에 분사된다. 슬러지(S)에 고압공기를 분사하여 건조시킴으로써 함수율을 더욱 낮추기 위함이다.

이러한 구성을 통하여, 필터판(220)이 밀착된 상태에서 공급헤더(251)에서 공급된 공정액이 공급호스(252)를 통해 필터판(220)의 유입구(IN)로 전달되고, 필터판(220)의 유입구(IN)로 공급된 공정액은 위에서 설명한 바와 같이 여과가 이루어진다. 여과를 통해 슬러지(S)가 제거되고 깨끗해진 여과액은 여과액배출부(260)를 통해 외부로 배출된다.

특히, 본 발명은 공급헤더(251)에 연결된 공급호스(252)의 개수가 필터판(220)의 개수와 동일하고, 각 공급호스(252)는 필터판(220)의 유입구(IN)에 각각 연결되므로, 공정액공급부(250)를 통해 공급되는 공정액이 복수개의 필터판(220)에 각각 독립적으로 공급된다.

즉, 본 발명은 공정액을 공급하는 유입구(IN)와 여과액이 배출되는 배출구(OUT)가 각각 필터판(220)의 측면에 설치되어 있고, 그와 동시에 공정액이 복수개의 공급호스(252)를 통해 각 필터판(220)에 개별적으로 공급된다. 물론, 공급호스(252)에 각각 밸브(미도시)를 설치하여 공급호스(252) 별로 공정액의 공급 여부를 결정할 수도 있다.

따라서, 본 발명은 어느 하나의 필터판(220) 특성이 저하되더라도 다른 필터판(220)의 성능에 영향이 없으므로 전체로서 높은 성능을 유지함은 물론 공정 시간을 단축시킨다. 또한, 각 공급호스(252)에 밸브를 설치하여 공정액의 공급을 개별적으로 조절하면 여과 공정에 사용될 필터판(220)을 선택할 수도 있게 한다.

그러므로, 종래에는 유입구(IN)나 배출구(OUT)가 필터판(220)의 전면이나 후면에 설치되어 있어서, 필터판(220)들이 서로 밀착된 상태에서 공정액을 공급하기 위해서는 최외측에서 공급된 공정액이 모든 필터판(220)을 순차적으로 채워나가는 방식을 사용하였기 때문에 어느 하나의 필터판(220)에 이상 발생시 전체에 영향을 미쳤음에 비해 본 발명은 이러한 문제점을 해결한다.

여과액배출부(260)는 여과포(FC)에 의해 걸러진 여과액을 필터판(220)의 배출구(OUT)를 통해 공급받아 외부로 배출하는 것으로, 도 3b에 도시된 바와 같이 배출헤더(261)와, 일단은 상기 배출헤더(261)에 연결되고 타단은 필터판(220)의 배출구(OUT)에 연결된 배출호스(262)를 포함한다. 여기서, 상기 배출헤더(261)는 공급헤더(251)의 반대편에 수직으로 배치되고, 하단부에는 여과액을 외부로 배출하는 배출라인(264)이 연결된다.

이에 따라, 도 3b에 도시된 바와 같이 공정액이 필터판(220)에 의해 여과됨으로써 깨끗해진 여과액이 필터판(220)의 배출구(OUT)를 통해 배출호스(262)로 전달되고, 배출호스(262)로 배출된 여과액은 배출헤더(261)에 수집된 후 배출라인(264)을 통하여 외부로 배출된다. 물론, 필요에 따라서는 여과액을 2차 처리하여 유해물질을 더욱 완벽히 제거한 후 방류할 수도 있다.

여과포세척부(280)는 몸체(210)의 일측에 설치되어, 슬러지 등에 의해 오염된 상태로 이동하는 여과포(FC)를 향해 고압의 세척수를 분사함으로써 여과포(FC)를 세척하는 부분이다.

여과포(FC)에 침착된 슬러지(S)는 필터판(220)들을 이격시킨 상태에서 여과 포(241)를 이동시킬 때 상기 로터리롤러(244)의 외측에 구비된 스크랩퍼(245)에 의해 여과포(FC)로부터 분리되어 제거되지만, 이러한 경우에도 여과포(FC)에는 잔여 슬러지(S)나 각종 오염물질이 부착되어 있을 수 있으므로 여과포(FC)의 재사용을 위하여 여과포세척부(280)에서 정밀 세척하는 것이다.

상기 여과포세척부(280)는, 도 3a에 도시된 바와 같이, 세척탱크(281), 세척수공급펌프(284), 세척수관(285), 분사노즐(283), 초음파진동수단(286)을 포함한다.

세척탱크(281)는 오염된 여과포(FC)를 세척을 위해 일시 수용하는 함체로서, 상부가 개구되며, 하부는 세척에 사용된 세척액이 원활하게 모여 배출될 수 있도록 하부로 갈수록 좁아지게 형성된다. 그리고, 상기 세척탱크(281)의 내부에는 회전드럼(282)이 가로 방향으로 배치된다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 최하단 로터리롤러를 통과한 여과포(FC)는 제2가이드롤러(248)를 거쳐 세척탱크(281) 내부로 인입된 후 상기 회전드럼(282)에 맞물려 외접된 후 방향이 전환되어 다시 세척탱크(281) 외부로 인출되어 제2권회롤러(246)에 권회된다.

이와 같이, 세척탱크(281) 내부로 인입되어 이동하는 여과포(FC)의 일측에는 분사노즐(283)이 구비된다. 상기 분사노즐(283)은 오염된 여과포(FC) 표면에 고압의 세척수를 분사하는 수단으로서, 여과포(FC)의 폭 방향을 따라 다수개가 일렬로 배치된다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 분사노즐(283)에 세척수를 공급하기 위하여, 상기 분사노즐(283)은 세척수관(285)과 연결되고, 상기 세척수관(285)에는 세척수공급펌프(284)가 연결된다. 세척수공급펌프(284)는 외부에 저장된 세척수를 가압하여 세척수관(285)을 통하여 분사노즐(283)에 공급하여, 분사노즐(283)에서 고압의 세척수가 분사되도록 한다.

상기 세척탱크(281) 내부에는 초음파진동수단(286)이 추가로 구비되는 것이 바람직하다. 분사노즐(283)로부터 고압으로 분사되는 세척수로 여과포(FC)의 세척이 가능하기는 하나, 세척수에 의한 세척 후에도 여과포(FC)에는 슬러지 등 오염물질이 잔존할 수 있다. 이와 같은 잔존 오염물질을 완벽하게 제거하기 위해, 본 발명에서는 초음파진동수단(286)을 채택하여, 초음파에 의한 미세진동으로 여과포(FC)를 털어줌에 따라 잔존 오염물질을 제거할 수 있게 된다.

세척탱크(281) 내부에서 분사되어 여과포(FC) 세척에 사용된 세척액은 슬러지 등의 오염물질에 의해 오염된 상태이므로 이는 외부로 직접 배출되지 않고 공정액과 함께 다시 여과되도록 회수되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 세척탱크(281)의 하부에는 회수관(287)이 연결된다. 그리고, 상기 회수관(287)은 공정액공급펌프(254)에 연결되어, 회수된 세척액이 여과를 위해 새로 유입되는 공정액과 함께 공정액공급펌프(254)에 의해 가압되어 공급라인(256)과 공급헤더(251)를 통하여 각 필터판(220)으로 공급됨에 따라 재차 여과 과정을 거치게 된다. 여기서, 상기 회수관(287)에는 밸브(287a)가 구비되고, 세척탱크(281) 내부에는 레벨센서(281a)가 구비되는 바, 세척탱크(281) 내부의 수위가 미리 정해진 고수위 미만인 경우에는 밸브(287a)를 폐쇄하고, 수위가 미리 정해진 고수위에 도달하는 경우 밸브(287a)를 개방하여 세척탱크(281) 내 세척액이 회수관(287)을 통하여 배출될 수 있도록 한다.

한편, 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기한 배출헤더(261)에는 분기관(266)이 추가로 구비되는 것이 바람직하다. 상기 분기관(266)은 일단이 배출헤더(261)와 연결되고 타단은 세척탱크(281)와 연결된다. 그리고, 상기 분기관(266)에는 분기밸브(266a)가 구비된다. 통상 여과액은 배출헤더(261)와 배출라인(264)을 거쳐 외부로 배출되는데, 여과액이 충분히 여과되지 못하여 잔존 오염물질이 많은 것으로 판단되는 경우에는 분기밸브(266a)를 개방하여 분기관(266)을 통하여 세척탱크(281)로 여과액이 분기 이송되도록 하고, 세척탱크(281)에 유입된 여과액은 다시 회수관(287)을 통하여 공정액공급펌프(254)로 이송되어 재여과되도록 한다.

한편, 도 9 에는 상기 여과포세척부(280)의 또 다른 실시예가 도시된다. 도 9의 (a)는 상기 여과포세척부(280)의 정단면도, 도 9의 (b)는 상기 여과포세척부(280)의 측단면도이다. 본 실시예의 구성은 앞서 설명한 여과포세척부(280)의 구성과 대부분 공통되는 바, 여기서는 차이점인 초음파진동수단(286)의 설치 구조를 중심으로 설명하고, 공통되는 부분의 설명은 생략한다.

도 9 에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 여과포세척부(280)는 로터리롤러(244)로부터 세척탱크(281) 내부로 유입된 후 제2권회롤러(246)에 권회되는 여과포(FC)를 세척하는 부분으로, 초음파진동수단(286)으로서 제1초음파진동기(286a)를 여과포(FC)가 맞물려 회전되는 회전드럼(282) 내부에 설치되고, 추가적인 초음파진동수단(286)으로서 제2초음파진동기(286b)를 세척탱크(281) 외측에 설치하는 것을 특징으로 한다.

보다 구체적으로, 상기 회전드럼(282) 내부 중앙에는 회전드럼(282)의 길이 방향으로 제1초음파진동기(286a)가 내장된다. 여기서, 상기 회전드럼(282)의 좌우 양측면에는 단면이 원형인 드럼축(282a)이 돌출 형성되고, 상기 드럼축(282a) 외측에는 상기 드럼축(282a)을 회전가능하게 지지하는 베어링(B)이 결합된다. 그리고, 상기 베어링(B)의 외측에는 고정축(BX)이 돌설되고, 상기 고정축(BX)은 세척탱크(281) 외측으로 관통된 후 커버(C) 및 고정부재(F)에 의해 고정된다.

상기 회전드럼(282)의 내부 중앙에는 제1초음파진동기(286a)가 삽입될 수 있는 공간부가 형성되어 있으며, 상기 제1초음파진동기(286a)를 회전드럼(282)의 일측에서 삽입할 수 있도록 상기 회전드럼(282)의 일측 드럼축(282a)에는 상기 회전드럼(282) 내부의 공간부와 연통되는 삽입공(미도시)이 관통 형성된다. 상기 제1초음파진동기(286a)와 회전드럼(282)의 공간부는 도 9 의 (a)에 도시된 바와 같이 사각 또는 오각 등 각지게 형성되어 제1초음파진동기(286a)가 회전드럼(282) 내부에서 독립적으로 회전되거나 유동되지 못하도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 회전드럼(282) 내부에 장착된 제1초음파진동기(286a)에 전원공급을 위해 상기 회전드럼(282)의 드럼축(282a)과 베어링(B), 커버(C) 및 고정부재(F)는 중앙에 관통홀이 형성되어 전원을 공급하는 전선이 포설될 수 있도록 구성한다.

이와 같은 구성을 통하여, 세척탱크(281) 내부로 인입된 여과포(FC)는 분사노즐(283)에서 1차로 세척이 이루어진 후, 제1초음파진동기(286a)에 의해 진동하는 회전드럼(282)과 맞물려 외접하면서 전해지는 진동에 의해 잔존 오염물질이 추가적으로 제거될 수 있다. 앞선 실시예에서는 회전드럼(282)과 초음파진동수단(286)이 이격되어 있어 진동이 여과포(FC)에 잘 전달되지 않을 수도 있으나, 본 실시예에서는 회전드럼(282) 내부에 제1초음파진동기(286a)가 내장되어 있기 때문에 진동이 여과포(FC)에 비교적 잘 전달되어 오염물질 탈리 효과가 크다 할 것이다.

또한, 도 9 의 (a)에 도시된 바와 같이, 세척탱크(281)의 외측에 제2초음파진동기(286b)를 부착하여 세척탱크(281) 자체에 진동을 유발함으로써 여과포(FC)의 오염물질 제거를 보조할 수 있다.

이하, 이상과 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 다단형 자동 압착 여과기의 작동 관계를 설명한다. 도 10 에는 이러한 본 발명에 따른 다단형 자동 압착 여과기의 작동 순서가 순차적으로 도시된다.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 최초, 유압실린더(232)는 수축된 상태에 있으며, 이에 따라, 각 필터판(220)은 상호 이격된 상태에 있다. 그리고, 각 필터판(220)의 상부면에는 여과포(FC)가 밀착 배치되어 있다. 공정액의 여과를 위해, 유압실린더(232)를 팽창시키면(ST1), 하부승강플레이트(214)가 상승하면서 필터판(220)을 가압하고, 이에 따라, 각 필터판(220)을 연결하는 링크(224)가 선회되면서 필터판(220)들이 상승하여, 도 3c에 도시된 바와 같이, 각 필터판(220)들이 상호 밀착 및 밀폐된다(ST2). 필터판(220)들이 상호 밀폐된 상태에서, 공정액공급펌프(254)를 가동하여 공급라인(256)과 공급헤더(251) 및 공급호스(252)를 통하여 각 필터판(220)으로 공정액을 공급한다. 필터판(220)에 공급된 공정액 중 슬러지는 여과포(FC) 표면에 침착되고, 여과액은 배출헤더호스(262), 배출헤더(261) 및 배출라인(264)을 통하여 외부로 배출된다(ST3). 여과가 완료되면, 유압실린더(232)가 수축(ST4)되어 각 필터판(220)이 하강하여 상호 이격 분리된다(ST5). 그 다음, 제1권회롤러(241)와 제2권회롤러(246)가 일 방향으로 회전하여 여과포(FC)가 이동하며(ST6), 여과포(FC) 이동시 각 로터리롤러(244) 외측에 부착된 스크랩퍼(245)에 의해 여과포(FC)에 침착된 슬러지가 1차적으로 제거된다. 여과포(FC)는 세척탱크(281) 내부로 유입되어 분사노즐(283)에서 분사되는 고압 세척수로 세척되고, 초음파진동수단(286)에 의해 잔존 오염물질이 제거된다(ST7). 여과포(FC)의 세척이 완료되면, 제2권회롤러(246) 및 제1권회롤러(241)가 역회전되어 여과포(FC)가 역방향으로 이동하여 최초 상태로 복귀된다(ST8).

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다. 따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

210: 몸체 220: 필터판
230: 승강구동부 240: 여과포이송부
241: 여과포 250 : 공정액공급부
260: 여과액배출부 270: 컨트롤러
280: 여과포세척부

Claims (15)

1. 복수개의 필터판(220)들이 다단 배치되고, 각 필터판(220)들 사이로 여과포(FC)가 배치되며, 각 필터판(220)들이 서로 밀착되도록 가압되어 공정액으로부터 슬러지를 압착 여과하여 분리 제거하는 다단형 자동 압착 여과기에 있어서,
   여과 및 슬러지 제거 후 상기 여과포(FC)를 세척수 분사 및 초음파 진동에 의해 세척하되,
   상기 다단형 자동 압착 여과기는 수직형 자동 압착 여과기로서,
   몸체(210)와;
   상기 몸체(210)의 상측에 수직으로 다단 배치되고, 상승 또는 하강에 따라 상호 밀착 또는 이격 분리되며, 일측면에는 슬러지를 포함하는 공정액이 유입되는 유입구가 구비되고, 타측면에는 압착 여과된 공정액을 배출시키는 배출구가 각각 구비된 복수개의 필터판(220)과;
   공정액의 여과를 위해, 상기 필터판(220)을 하방으로부터 밀어 상방으로 이동시킴에 따라, 각 필터판(220)들이 서로 밀착되도록 가압함과 아울러, 여과 완료 후 필터판(220)을 하방으로 이동시켜 각 필터판(220)들을 서로 이격 분리시키는 승강구동부(230)와;
   상기 수직으로 다단 배치된 복수개의 필터판(220)들을 지그재그 방향으로 통과하도록 설치되며, 상기 필터판(220)들의 상부 표면에 밀착 배치되어, 필터판(220)에 공급된 공정액에 포함된 슬러지를 걸러내는 여과포(FC)와;
   여과 완료 후 여과포(FC)의 세척 및 재사용을 위해, 상기 여과포(FC)를 일 방향 및 그 역방향으로 이동시키는 여과포이송부(240)와;
   상기 필터판(220)의 유입구로 슬러지가 포함된 공정액을 공급하는 공정액공급부(250)와;
   상기 여과포(FC)에 의해 걸러진 여과액을 상기 필터판(220)의 배출구를 통해 공급받아 외부로 배출하는 여과액배출부(260)와;
   여과 완료 후 오염된 여과포(FC)를 세척수 분사 및 초음파 진동에 의해 세척하는 여과포세척부(280)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단형 자동 압착 여과기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 여과포이송부(240)는,
   최상층 필터판의 상측에서 여과포(FC)의 일단부와 결합되고, 제1구동모터(242)에 의해 정역회전되어, 여과포(FC)를 일 방향으로 권출 또는 역방향으로 권취하는 제1권회롤러(241)와;
   최하층 필터판의 하측에서 여과포(FC)의 타단부와 결합되고, 제2구동모터(247)에 의해 정역회전되어, 여과포(FC)를 일 방향으로 권취 또는 역방향으로 권출하는 제2권회롤러(246)와;
   최상층 필터판의 일측에 배치되고, 상기 제1권회롤러(241)에 의해 권출 또는 권취되는 여과포(FC)와 맞물려 회전됨에 따라 여과포(FC)를 필터판(220)의 상부면에 밀착 배치된 상태로 통과될 수 있도록 진행 방향을 전환시켜 안내하는 제1가이드롤러(243)와;
   상기 최상층 필터판의 하측에 배치되는 각 필터판(220)들의 단부에 결합된 가이드롤러브라켓에 설치되어, 상기 제1가이드롤러(243)를 통과한 여과포(FC)를 각 필터판(220)의 상부면에 밀착 배치되도록 안내하되, 상기 여과포(FC)가 각 필터판(220)을 지그재그 방향 통과하도록 인접하는 필터판(220)과 서로 반대측 단부에 설치되는 로터리롤러(244)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단형 자동 압착 여과기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 각 필터판(220)의 로터리롤러(244) 외측에는 로터리롤러(244)에 맞물려 이송되는 여과포(FC) 표면에 침착된 슬러지를 긁어서 제거하는 스크랩퍼(245)가 구비되되, 상기 스크랩퍼(245)는 각 가이드롤러브라켓의 단부에 수직으로 설치된 스크랩퍼장착브라켓(245a)에 장착되며, 상기 가이드롤러의 외측에 나란히 배치되되, 단부는 상기 로터리롤러(244)의 외주면에 비스듬히 상향 경사지게 배치되고, 상기 스크랩퍼장착브라켓(245a)은 하단부가 가이드롤러브라켓에 선회가능하게 힌지 결합되고, 상단은 상기 가이드롤러브라켓과 탄성스프링(245b)에 의해 연결되며, 상기 탄성스프링(245b)은 인장스프링으로 구성되어 복원력에 의해 상기 스크랩퍼장착브라켓(245a)을 로터리롤러(244)측으로 가압하여 스크랩퍼(245)가 여과포(FC) 표면에 밀착될 수 있도록 텐션을 부여하는 것을 특징으로 하는 다단형 자동 압착 여과기.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 최하층 필터판의 하부에는 승강구동부(230)에 의해 승하강 되면서 필터판(220)을 이동시키는 하부승강플레이트(214)가 구비되고, 최상층 필터판의 상부에는 상부고정플레이트(216)가 구비되며, 상기 하부승강플레이트(214)와 각 필터판(220) 및 상부고정플레이트(216)는 링크(224)에 의해 상호 연결되되, 상기 링크(224)에는 인접하는 일측 필터판의 측면에 힌지 결합되는 힌지공(224a) 및 타측 필터판의 측면에 결합되며 체결구(224b)가 이동 가능하게 끼워지도록 원호 형상으로 만곡 형성된 장공(224c)이 형성된 것을 특징으로 하는 다단형 자동 압착 여과기.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 승강구동부(230)는,
   상기 몸체(210)와 하부승강플레이트(214) 사이에 설치되어 유압에 의해 팽창 및 수축됨에 따라 하부승강플레이트(214) 및 이와 연결된 복수개의 필터판(220)을 승강 이동시키는 유압실린더(232)와;
   상기 유압실린더(232)의 팽창 및 수축 작동에 필요한 유압을 제공하는 유압공급유닛(234)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다단형 자동 압착 여과기.
7. 제 3 항에 있어서,
   상기 여과포세척부(280)는,
   여과 후 오염된 여과포(FC)를 세척을 위해 일시 수용하는 세척탱크(281)와;
   상기 세척탱크(281)의 내부에 가로 방향으로 배치되어 최하단 필터판에 설치된 로터리롤러(244)를 통과한 후 세척탱크(281) 내부로 인입된 여과포(FC)와 맞물려 회전되며, 여과포(FC)를 세척탱크(281) 외부로 인출되도록 진행 방향을 전환시키는 회전드럼(282)과;
   상기 세척탱크(281) 내부로 인입된 여과포(FC) 표면에 세척수를 분사하는 분사노즐(283)과;
   상기 분사노즐(283)과 연결된 세척수관(285)과;
   여과포(FC) 세척을 위한 세척수를 가압하여 상기 세척수관(285)을 통하여 분사노즐(283)에 공급하는 세척수공급펌프(284)와;
   상기 세척탱크(281)에 구비되어 초음파를 발생시킴에 따라 여과포(FC)를 진동시켜 여과포(FC)의 잔류 오염물질을 제거하는 초음파진동수단(286)을 포함하는 것을 특징으로 하는 다단형 자동 압착 여과기.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 초음파진동수단(286)은 세척탱크(281) 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 다단형 자동 압착 여과기.
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 초음파진동수단(286)으로서 제1초음파진동기(286a)를 포함하되, 상기 제1초음파진동기(286a)는 상기 회전드럼(282) 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 다단형 자동 압착 여과기.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1초음파진동기(286a)는 상기 회전드럼(282) 내부 중앙에 길이 방향으로 내장 설치되되, 상기 회전드럼(282)의 좌우 양측면에는 단면이 원형인 드럼축(282a)이 돌출 형성되고, 상기 드럼축(282a) 외측에는 상기 드럼축(282a)을 회전가능하게 지지하는 베어링(B)이 결합되며, 상기 베어링(B)의 외측에는 고정축(BX)이 돌설되고, 상기 고정축(BX)은 세척탱크(281) 외측으로 관통된 후 고정부재(F)에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 다단형 자동 압착 여과기.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 회전드럼(282)의 내부 중앙에는 제1초음파진동기(286a)가 삽입될 수 있는 공간부가 형성되며, 상기 제1초음파진동기(286a)를 회전드럼(282)의 일측에서 삽입할 수 있도록 상기 회전드럼(282)의 일측 드럼축(282a)에는 상기 회전드럼(282) 내부의 공간부와 연통되는 삽입공이 형성된 것을 특징으로 하는 다단형 자동 압착 여과기.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1초음파진동기(286a)와 회전드럼(282)의 공간부 윤곽은 각지게 형성되어 제1초음파진동기(286a)가 회전드럼(282) 내부에서 독립적으로 회전되거나 유동되지 못하도록 하는 것을 특징으로 하는 다단형 자동 압착 여과기.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 회전드럼(282) 내부에 장착된 제1초음파진동기(286a)에 전원공급을 위해, 상기 회전드럼(282)의 드럼축(282a)과 베어링(B), 커버(C) 및 고정부재(F)는 중앙에 관통홀이 형성되어 전원을 공급하는 전선이 포설될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다단형 자동 압착 여과기.
14. 제 9 항에 있어서,
    상기 세척탱크(281)의 외측에 부착되는 제2초음파진동기(286b)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다단형 자동 압착 여과기.
15. 제 7 항에 있어서,
    상기 세척탱크(281)의 하부에 연결되어, 세척탱크(281) 내부에서 분사되어 여과포(FC) 세척에 사용된 세척액의 재여과를 위하여, 세척액을 상기 공정액공급부(250)로 회수하는 회수관(287)과;
    상기 회수관(287)을 단속하는 밸브(287a)와;
    상기 세척탱크(281) 내부에 설치되어 세척탱크(281) 내부 수위를 감지하는 레벨센서(281a)를 더 포함하고;
    상기 레벨센서(281a)에 의해 감지된 세척탱크(281) 내부의 수위가 미리 정해진 고수위 미만인 경우에는 밸브(287a)를 폐쇄하고, 수위가 미리 정해진 고수위에 도달하는 경우 밸브(287a)를 개방하여 세척탱크(281) 내 세척액이 회수관(287)을 통하여 회수되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다단형 자동 압착 여과기.

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