KR101587249B1 - 밸러스트수 여과장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하부 둘레에는 처리 대상수가 유입되는 미처리수 유입관이 형성되고, 상부 둘레에는 여과 처리된 처리수가 배출되는 처리수 유출관이 형성되어 이루어진 하우징; 상기 하우징 내를 상기 미처리수 유입관과 연통된 미처리수 유입측 공간 및 상기 처리수 유출관과 연통된 처리수 유출측 공간으로 구획하며, 복수의 통과공이 관통 형성되어 이루어진 구획플레이트; 상기 하우징 내의 처리수 유출측 공간에 구비되면서 내부로는 미처리수가 유동되는 공간을 갖도록 형성되며, 하단은 상기 구획플레이트의 각 통과공과 연통되도록 설치되면서 수직하게 세워진 상태로 제공되는 복수의 필터엘리먼트; 상기 하우징 내의 미처리수 유입측 공간에 구비됨과 더불어 상기 구획플레이트의 각 통과공이 순차적으로 일치되면서 세척수의 유출 유동을 안내하는 세척수 배출관; 상기 구획플레이트의 각 통과공을 관통하여 상기 각 필터엘리먼트 내에 위치되며, 역세 작업시 필터엘리먼트의 각 부위별 유속 편차를 줄여주기 위한 유속배분부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밸러스트수 여과장치가 제공되며, 이를 통해 필터엘리먼트 내의 전 부위에 고른 유속이 발생될 수 있도록 하여 필터엘리먼트에 대한 세척 성능 및 여과 성능의 향상을 이룰 수 있도록 한 것이다.

Description

밸러스트수 여과장치{ballast water filter equipment}

본 발명은 밸러스트수 여과장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 여과 운전이 수행되거나 혹은, 역세 작업이 수행될 때 필터엘리먼트 내의 전 부위에 고른 유속이 발생될 수 있도록 하여 필터엘리먼트에 대한 세척 성능 및 여과 성능의 향상을 이룰 수 있도록 하고, 또한 세척수 배출관과 구획플레이트 간의 접촉 부위에 틈새가 발생됨으로 인한 미처리수의 배출 발생을 방지할 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 밸러스트수 여과장치에 관한 것이다.

일반적으로 밸러스트수(ballast water)는 선박의 균형을 유지하기 위해 선박 내부에 채우는 해수를 의미한다.

상기 밸러스트수는 통상 항구에 정박된 상태에서는 해당 해역에 배출하게 되는데, 이러한 밸러스트수 내에는 상기 밸러스트수를 채운 국가의 해양에 존재하는 각종 해양생물들이 존재하기 때문에 해양 생태계의 교란을 방지하기 위해서는 반드시 상기 밸러스트수를 여과 처리한 후 배출하도록 규정되고 있으며, 상기 선박에 밸러스트수를 채우는 과정에서도 해당 국가의 해수에 포함된 비교적 큰 미생물이나 이물질 등을 일차적으로 여과 처리한 후 해당 선박에 채우고 있다.

이러한 밸러스트수의 여과 처리를 위한 여과장치는 통상 미생물이나 이물질을 필터로 걸러서 처리하는 방식이 주로 사용되고 있으며, 이로 인해 상기 필터의 표면에 누적되는 미생물 및 이물질의 제거를 위해 주기적 혹은, 필요에 따른 필터 세척작업이 추가로 수행되어야 한다.

그러나, 이러한 필터 세척작업은 모든 필터엘리먼트들을 분리하여 세척함에 따른 불편함이 있었다.

이에 최근에는 각 필터엘리먼트들이 위치된 공간으로 밸러스트수가 유동되는 방향과는 역 방향으로 밸러스트수를 강제 배출시키는 역세 작업을 수행함으로써 상기 필터엘리먼트 내에 쌓여 있던 이물질이 제거될 수 있도록 하고 있으며, 이에 관하여는 등록특허공보 제10-1240070호, 등록특허공보 제10-0916650호 및 등록특허공보 제10-1406871호 등에 개시된 바와 같다.

하지만, 전술된 종래 기술에 따른 밸러스트수 여과장치는 첨부된 도 1에 도시된 바와 같은 세척수 배출관(10)과 필터엘리먼트(20)의 설치 부위 및 상기 세척수 배출관(10)의 동작 부위 간의 지속적인 마찰이 발생됨으로 인해 해당 부위의 마모 현상에 의한 틈새 발생이 야기되었고, 이로써 필터엘리먼트(20)를 세척한 세척수가 배출되는 과정에서 미처리수 유입관을 통해 밸러스트수 여과장치의 해수 유입측 공간 내로 유입된 미처리수가 상기 틈새를 통해 곧장 배출됨에 따른 압력 손실로 인해 역세 유속이 느려질 수밖에 없었으며, 세척 성능 역시 낮아질 수밖에 없다는 문제점이 있었다.

또한, 전술된 종래 기술에 따른 밸러스트수 여과장치는 첨부된 도 2에 도시된 바와 같이 필터엘리먼트(20)에 대한 역세척 작업을 수행할 때 세척수 배출관(10)과의 연통 부위와 가까운 곳의 부위로만 유체의 흡입이 이루어질 뿐 상기 세척수 배출관(도시는 생략됨)과의 연통 부위와 먼 곳의 부위로는 유체의 흡입이 미약하게만 이루어짐에 따른 미세척 현상이 발생되었던 문제점이 있다. 특히 상기 필터엘리먼트(20)의 길이가 길수록(높이가 높을수록) 상기한 미세척 현상이 발생되는 미회복 구간(미세척 구간)은 점차적으로 증가될 수밖에 없었다.

또한, 전술된 종래 기술에 따른 밸러스트수 여과장치는 필터엘리먼트(20)를 통과하는 과정에서 처리수 유출관(도시는 생략됨)을 향하는 측으로 여과유속이 편중됨에 따라 첨부된 도 3에 도시된 바와 같이 해당 측의 벽면에 더욱 많은 이물질이 쌓이게 되고, 이로 인해 역세 작업이 진행될 때에는 상대적으로 이물질이 쌓이지 않은 측을 향해 여과수가 필터엘리먼트(20) 내에 역으로 유입됨에 따라 첨부된 도 4에 도시된 바와 같이 해당 필터엘리먼트(20)의 미회복 구간(미세척 구간)이 발생될 수밖에 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 여과 운전이 수행되거나 혹은, 역세 작업이 수행될 때 필터엘리먼트 내의 전 부위에 고른 유속이 발생될 수 있도록 하여 필터엘리먼트에 대한 세척 성능 및 여과 성능의 향상을 이룰 수 있도록 하고, 또한 세척수 배출관과 구획플레이트 간의 접촉 부위에 틈새가 발생됨으로 인한 미처리수의 배출 발생을 방지할 수 있도록 한 새로운 형태에 따른 밸러스트수 여과장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 밸러스트수 여과장치에 따르면 하부 둘레에는 처리 대상수가 유입되는 미처리수 유입관이 형성되고, 상부 둘레에는 여과 처리된 처리수가 배출되는 처리수 유출관이 형성되어 이루어진 하우징; 상기 하우징 내를 상기 미처리수 유입관과 연통된 미처리수 유입측 공간 및 상기 처리수 유출관과 연통된 처리수 유출측 공간으로 구획하며, 복수의 통과공이 관통 형성되어 이루어진 구획플레이트; 상기 하우징 내의 처리수 유출측 공간에 구비되면서 내부로는 미처리수가 유동되는 공간을 갖도록 형성되며, 하단은 상기 구획플레이트의 각 통과공과 연통되도록 설치되면서 수직하게 세워진 상태로 제공되는 복수의 필터엘리먼트; 상기 하우징 내의 미처리수 유입측 공간에 구비됨과 더불어 상기 구획플레이트의 각 통과공이 순차적으로 일치되면서 세척수의 유출 유동을 안내하는 세척수 배출관; 상기 세척수 배출관의 일측 끝단 부위인 상기 구획플레이트의 통과공과 일치되는 부위에 구비되면서 상기 세척수 배출관과 구획플레이트 간의 틈새를 밀폐하도록 파이프형 혹은, 링형 구조로 이루어진 밀폐부재; 상기 구획플레이트의 각 통과공을 관통하여 상기 각 필터엘리먼트 내에 위치되며, 역세 작업시 필터엘리먼트의 각 부위별 유속 편차를 줄여주기 위한 유속배분부;를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 밀폐부재는 탄력부재에 의해 상기 세척수 배출관에 탄력 설치되어 상기 구획플레이트와의 접촉에 따른 마모량만큼 상기 세척수 배출관으로부터 더욱 돌출되면서 상기 밀폐부재의 마모가 보상될 수 있도록 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징 내의 미처리수 유입측 공간에는 상기 세척수 배출관의 타측 끝단 부위가 밀착된 상태로 연통되도록 설치되면서 상기 세척수 배출관을 통해 배출되는 세척수의 외부 배출을 안내하는 배출안내관이 더 구비되고, 상기 세척수 배출관의 타측 끝단 부위와 상기 배출안내관의 끝단면 사이에는 밀착 유지부가 구비되면서 상기 세척수 배출관과 배출안내관의 기밀이 유지되도록 함을 특징으로 한다.

또한, 상기 밀착 유지부는 중앙이 개방된 저면을 갖는 파이프형 혹은, 링형의 패킹 재질로 형성됨과 더불어 상기 세척수 배출관의 타측 끝단 부위를 감싸도록 설치되면서 상기 배출안내관의 끝단면에 밀착되는 패킹부재와, 상기 패킹부재와 상기 세척수 배출관의 타측 끝단면 사이에 설치되면서 상기 패킹부재가 상기 배출안내관의 끝단면에 밀착되도록 가압력을 제공하는 탄력가압부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 세척수 배출관은 회전구동부의 구동력을 전달받아 회전되면서 구획플레이트의 각 통과공에 일치되도록 구성되고, 상기 패킹부재에는 복수의 제1연통공이 각각 관통 형성됨과 더불어 상기 배출안내관의 끝단면에는 복수의 제2연통공이 각각 관통 형성되며, 상기 각 연통공들의 위치는 상기 세척수 배출관의 일측 끝단면이 구획플레이트의 어느 한 통과공에 일치될 때에만 서로 연통되도록 위치됨과 더불어 상기 세척수 배출관의 일측 끝단면이 구획플레이트의 어느 한 통과공에 비일치될 때에는 서로 연통되지 않도록 위치됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 유속배분부는 상기 필터엘리먼트와 동심을 이루도록 배치됨과 더불어 상기 필터엘리먼트가 이루는 높이의 1/3 내지 2/3 사이의 높이를 갖도록 형성되면서 상하로 개방된 중공의 파이프로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 유속배분부의 둘레면에는 방사 방향을 향하여 돌출되면서 상기 유속배분부의 둘레면과 필터엘리먼트의 내주면 사이를 복수의 공간으로 분할하는 복수의 차단판이 각각 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 유속배분부의 상면으로는 상기 유속배분부 내로의 세척수 유입 유동을 안내하도록 둘 이상의 안내판이 서로 교차되게 이루어진 유동안내부가 더 구비됨을 특징으로 한다.

이상에서와 같은 본 발명의 밸러스트수 여과장치는 각 필터엘리먼트 내에 설치되는 유속배분부로 인해 필터엘리먼트의 전 둘레 부위로 이물질 및 미생물의 쌓임이 고르게 분산되기 때문에 역세 작업시 세척수의 유동 역시 상기 필터엘리먼트의 전 둘레 부위로부터 고르게 이루어질 수 있으며, 이에 따라 각 필터엘리먼트에 대한 세척 성능의 향상을 이룰 수 있게 된 효과를 가진다.

또한, 본 발명의 밸러스트수 여과장치는 세척수 배출관에 구비되는 밀폐부재가 구획플레이트에의 반복적인 접촉 및 마찰에 의한 마모가 발생된다 하더라도 이 밀폐부재는 그 마모량만큼 추가로 돌출될 수 있도록 구성됨에 따라 해당 부위에 대한 틈새 발생이 방지되고, 이로 인해 미처리수가 세척수 배출관으로 곧장 배출됨은 방지될 수 있게 된 효과를 가진다.

이와 함께, 본 발명의 밸러스트수 여과장치는 세척수 배출관과 배출안내관 간의 결합 구조를 밀착식으로 구성함과 더불어 상기 세척수 배출관에는 밀착 유지부를 추가로 구비함으로써 상기 세척수 배출관과 배출안내관 간의 접촉 부위에 틈새 발생이 방지되고, 이로 인해 미처리수가 배출안내관으로 곧장 배출됨은 방지될 수 있게 된 효과를 가진다.

도 1은 종래 일반적인 필터엘리먼트와 세척수 배출관 간의 동작 상태를 설명하기 위해 개략화하여 나타낸 상태도
도 2는 종래 일반적인 필터엘리먼트의 역세 작업시 역세 유속을 설명하기 위해 정면에서 본 상태를 나타낸 상태도
도 3은 종래 일반적인 필터엘리먼트의 여과 작업시 여과 유속을 설명하기 위해 평면에서 본 상태를 나타낸 상태도
도 4는 종래 일반적인 필터엘리먼트의 역세 작업시 역세 유속을 설명하기 위해 평면에서 본 상태를 나타낸 상태도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 밸러스트수 여과장치의 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 정단면도
도 6은 도 5의 “A”부 확대도
도 7은 도 5의 “A”부에 대한 다른 실시예를 설명하기 위해 나타낸 확대도
도 8은 도 5의 “B”부 확대도
도 9는 도 5의 “B”부에 대한 다른 실시예를 설명하기 위해 나타낸 확대도
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 밸러스트수 여과장치 중 배출안내관의 각 제2연통공과 세척수 배출관의 각 제1연통공 간의 동작 상태를 설명하기 위해 나타낸 평면도
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 밸러스트수 여과장치 중 유속배분부를 설명하기 위해 나타낸 사시도
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 밸러스트수 여과장치 중 유속배분부의 설치 상태를 설명하기 위해 나타낸 평면도
도 14 및 도 15는 본 발명의 실시예에 따른 밸러스트수 여과장치에 의한 역세 작업시 역세 유속을 설명하기 위해 정면에서 본 상태를 나타낸 상태도
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 밸러스트수 여과장치에 의한 여과 작업시 여과 유속을 설명하기 위해 평면에서 본 상태를 나타낸 상태도
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 밸러스트수 여과장치에 의한 역세 작업시 역세 유속을 설명하기 위해 평면에서 본 상태를 나타낸 상태도
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 밸러스트수 여과장치의 유속배분부에 대한 다른 실시 형태를 설명하기 위해 나타낸 사시도
도 19 내지 도 21은 본 발명의 실시예에 따른 밸러스트수 여과장치의 동작 상태를 설명하기 위해 나타낸 상태도

이하, 본 발명의 밸러스트수 여과장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 5 내지 도 21을 참조하여 설명하도록 한다.

첨부된 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 밸러스트수 여과장치를 설명하기 위해 나타낸 상태도이다.

이러한 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 밸러스트수 여과장치는 크게 하우징(100)과, 구획플레이트(200)와, 복수의 필터엘리먼트(300)와, 세척수 배출관(400)과, 밀폐부재(500) 및 유속배분부(600)를 포함하여 이루어지며, 특히 상기 유속배분부(600)에 의해 각 필터엘리먼트(300)의 전 부위에 걸쳐 이물질의 여과가 균일하게 이루어지도록 하면서도 역세 작업시 필터엘리먼트(300)의 전 부위에 걸쳐 균일한 역세 유속이 이루어지도록 함과 더불어 밀폐부재(500)에 의해 세척수 배출관(400)과 구획플레이트(200)와의 사이에 발생되는 틈새를 항상 밀폐할 수 있도록 하여 역세 유속과 세척 성능의 저하 및 미처리수의 배출 발생을 방지할 수 있도록 한 것이다.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 하우징(100)은 본 발명의 실시예에 따른 밸러스트수 여과장치의 외관을 형성하는 부위이다.

이와 같은 하우징(100)은 상면 및 저면이 개방된 관체로 형성되며, 이때 상기 하우징(100)의 개방된 상면 및 개방된 저면은 덮개(110,120)로 각각 폐쇄되도록 이루어진다.

또한, 상기한 하우징(100)의 하부 둘레에는 처리 대상수가 유입되는 미처리수 유입관(130)이 형성되고, 상기 하우징(100)의 상부 둘레에는 여과 처리된 처리수가 배출되는 처리수 유출관(140)이 형성되어 이루어진다.

이와 함께, 상기 하우징(100)의 하부 둘레에는 각 필터엘리먼트(300)를 세척한 세척수가 배출되는 세척수 유출관(150)이 더 형성되어 이루어진다.

다음으로, 상기 구획플레이트(200)는 상기 하우징(100) 내부의 상부 공간 및 하부 공간을 가로막도록 설치되는 부위이다.

즉, 상기한 구획플레이트(200)에 의해 상기 하우징(100) 내부는 미처리수 유입관(130)과 연통되는 미처리수 유입측 공간(131) 및 처리수 유출관(140)과 연통되는 처리수 유출측 공간(141)이 각각 형성되며, 또한 상기 구획플레이트(200)에 의해 상기 두 공간(131,141)은 서로 구획된 상태로 각 공간(131,141) 내에 존재하는 처리 대상수 및 처리수가 서로 혼합됨을 방지하게 된다.

이와 함께, 상기 구획플레이트(200)에는 각 필터엘리먼트(300)의 내부 공간을 상기 하우징(100)의 미처리수 유입측 공간(131)과 연통되도록 하는 복수의 통과공(210)이 관통 형성되어 이루어진다. 이때, 상기 각 통과공(210)은 상기 구획플레이트(200)의 상면 중 둘레측 부위를 따라 원을 이루도록 각각 배치된다.

다음으로, 상기 각 필터엘리먼트(300)는 상기 구획플레이트(200)의 각 통과공(210)을 통과하여 유입되는 처리 대상수를 여과하는 부위이다.

이와 같은 필터엘리먼트(300)는 상기 하우징(100) 내의 처리수 유출측 공간(141)에 구비되면서 내부로는 미처리수가 유동되는 공간을 갖도록 형성되며, 하단은 상기 구획플레이트(200)의 각 통과공(210) 중 어느 한 통과공(210)과 연통되도록 설치되면서 수직하게 세워진 상태로 제공된다.

이와 함께, 상기한 각 필터엘리먼트(300)의 둘레면은 그 내부를 유동하는 처리 대상수의 통과가 가능함과 더불어 상기 처리 대상수 내의 이물질이나 미생물을 걸러낼 수 있도록 필터체로 형성된다. 이때 상기 필터체라 함은 망 형상의 필터체나 여과용 실이 권취된 구조의 필터체를 포함한다.

다음으로, 상기 세척수 배출관(400)은 상기 각 필터엘리먼트(300)의 세척에 사용된 세척수를 제공받아 배출하는 관로로써, 상기 하우징(100) 내의 미처리수 유입측 공간(131)에 구비된다.

본 발명의 실시예에서는 상기한 세척수 배출관(400)이 회전구동부(700)의 구동력을 전달받아 회전되면서 구획플레이트(200)의 각 통과공(210)에 순차적으로 일치되도록 구성됨을 제시한다. 즉, 단일의 세척수 배출관(400)을 이용하여 복수의 필터엘리먼트(300)에 대한 세척이 순차적으로 이루어질 수 있도록 한 것이다.

이때, 상기 세척수 배출관(400)은 회전구동부(700)의 구동력을 전달받아 회전되는 회전단(410)과, 상기 회전단(410)으로부터 수평 방향으로 외향 연장되는 연장단(420) 및 상기 연장단(420)의 끝단 상면으로부터 수직 방향으로 돌출되면서 상기 구획플레이트(200)의 각 통과공(210)에 접촉되는 부위를 이루는 접촉단(430)을 포함하여 이루어지며, 특히 상기 회전단(410)은 상기 구획플레이트(200)의 각 통과공(210)들이 이루는 원의 중심(혹은, 구획플레이트의 중심)과 동심을 이루는 부위를 회전 중심으로 가지도록 구성된다.

여기서, 상기 회전구동부(700)는 하우징(100)의 저부측 덮개(120)의 외측에 위치되면서 구동축(710)이 상기 저부측 덮개(120)를 관통하여 상기 회전단(410)에 결합되도록 이루어진 구동모터로 구성된다.

다음으로, 상기 밀폐부재(500)는 상기 세척수 배출관(400)과 구획플레이트(200) 간의 틈새를 밀폐하기 위한 부위이다.

이와 같은 밀폐부재(500)는 파이프형 혹은, 링형 구조로 이루어지면서 상기 세척수 배출관(400)의 일측 끝단 부위인 접촉단(430)에 하단이 설치됨과 더불어 상면은 상기 구획플레이트(200)의 저면에 접촉될 수 있도록 설치된다.

이때, 상기 밀폐부재(500)는 기밀성을 제공하기 위한 고무나 실리콘 등의 탄력 복원성을 갖는 재질로 이루어짐이 바람직하다.

특히, 상기 밀폐부재(500)는 탄력부재(510)에 의해 상기 세척수 배출관(400)에 탄력 설치되어 상기 구획플레이트(200)와의 접촉에 따른 마모량만큼 상기 세척수 배출관(400)의 접촉단(430)으로부터 더욱 돌출되면서 상기 밀폐부재(500)의 마모가 보상될 수 있도록 구성됨을 제시한다.

여기서, 상기 밀폐부재(500)의 하단측 부위는 상기 접촉단(430)의 내주면에 상하 이동 가능하게 설치됨과 더불어 상기 밀폐부재(500)의 상단측 부위는 상기 접촉단(430)의 끝단면에 걸려 접촉단(430) 내로의 과도한 삽입됨이 방지될 수 있도록 확장되게 형성되고, 상기 탄력부재(510)는 상기 접촉단(430) 내에 위치된 밀폐부재(500)의 저면과 상기 세척수 배출관(400)을 이루는 연장단(420)의 끝단면 사이에 압축된 상태로 설치된다. 즉, 상기한 밀폐부재(500)와 탄력부재(510)의 설치 구조에 의해 상기 밀폐부재(500)가 상기 구획플레이트(200)와의 접촉에 따른 마모가 이루어진다 하더라도 상기 탄력부재(510)의 복원력에 의해 상기 구획플레이트(200)에 계속하여 밀착된 상태로 기밀을 유지할 수 있도록 한 것이다.

이때, 상기 탄력부재(510)는 도 6에 도시된 바와 같이 복수의 코일형 스프링으로 구성될 수도 있고, 도 7에 도시된 바와 같이 단일의 코일형 스프링으로 구성될 수도 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 하우징(100) 내의 미처리수 유입측 공간(131)에 상기 세척수 배출관(400)의 타측 끝단 부위인 회전단(410)의 저면이 밀착된 상태로 연통되도록 설치되면서 상기 세척수 배출관(400)을 통해 배출되는 세척수의 외부 배출을 안내하는 배출안내관(800)이 더 구비되고, 상기 회전단(410)과 상기 배출안내관(800)의 끝단면 사이에는 밀착 유지부(900)가 구비되면서 상기 회전단(410)과 배출안내관(800)의 기밀이 유지되도록 함을 추가로 제시한다.

즉, 상기 세척수 배출관(400)을 이루는 회전단(410)은 회전 동작되는 부위임을 고려할 때 하우징(100) 내에 고정된 상태로 제공되는 배출안내관(800)과는 상기 밀착 유지부(900)를 매개로 하여 서로 간이 접촉된 상태로 기밀을 유지하도록 설치함으로써 기밀성의 향상 및 동작성의 향상과 조립성의 향상을 이룰 수 있도록 한 것이다.

여기서, 상기 밀착 유지부(900)는 중앙이 개방된 저면을 갖는 파이프형 혹은, 링형의 패킹 재질로 형성됨과 더불어 상기 세척수 배출관(400)을 이루는 회전단(410)의 끝단 부위를 감싸도록 설치되면서 상기 배출안내관(800)의 끝단면에 밀착되는 패킹부재(910)와, 상기 패킹부재(910)와 상기 회전단(410)의 끝단면 사이에 설치되면서 상기 패킹부재(910)가 상기 배출안내관(800)의 끝단면에 밀착되도록 가압력을 제공하는 탄력가압부재(920)를 포함하여 구성됨을 제시한다.

즉, 상기 회전단(410)과 배출안내관(800)은 밀착식으로 결합됨을 고려할 때 상기 회전단(410)의 반복적인 회전 동작에 의해 배출안내관(800)과의 접촉면이 지속적으로 마모될 수밖에 없고, 이러한 마모량을 상기 패킹부재(910)와 탄력가압부재(920)로 구분하여 구성된 밀착 유지부(900)의 추가 제공을 통해 보상될 수 있도록 함으로써 상기 마모에 따른 틈새 발생이 방지될 수 있도록 한 것이다.

이때, 상기 탄력가압부재(920)는 도 8에 도시된 바와 같이 복수의 코일형 스프링으로 구성될 수도 있고, 도 9에 도시된 바와 같이 단일의 코일형 스프링으로 구성될 수도 있다.

이와 함께, 본 발명의 실시예에서는 상기 패킹부재(910) 중 상기 배출안내관(800)과의 접촉면에는 복수의 제1연통공(911)이 각각 관통 형성됨과 더불어 상기 배출안내관(800)에는 복수의 제2연통공(811)이 각각 관통 형성되며, 특히 상기 각 연통공(911,811)들의 위치는 상기 세척수 배출관(400)의 접촉단(430)이 구획플레이트(200)의 어느 한 통과공(210)에 일치될 때에만 첨부된 도 10에 도시된 바와 같이 서로 연통되도록 위치됨과 더불어 상기 세척수 배출관(400)의 접촉단(430)이 구획플레이트(200)의 어느 한 통과공(210)에 비일치될 때에는 첨부된 도 11에 도시된 바와 같이 서로 연통되지 않도록 위치됨을 특징으로 제시한다. 즉, 세척수 배출관(400)의 회전동작이 이루어지면서 구획플레이트(200)의 어느 한 통과공(210)으로부터 벗어나 다른 한 통과공(210)에 일치될 때까지의 이동 과정에서는 상기 각 연통공(911,811)이 서로 불일치되도록 함으로써 미처리수 유입측 공간(131) 내의 미처리수가 배출안내관(800) 내로 곧장 유입됨이 방지될 수 있도록 한 것이다.

다음으로, 상기 유속배분부(600)는 역세 작업시 필터엘리먼트(300)의 각 부위별 유속 편차를 줄여주기 위한 구성이다.

이와 같은 유속배분부(600)는 첨부된 도 5와 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 상기 구획플레이트(200)의 각 통과공(210)을 관통하여 상기 각 필터엘리먼트(300) 내에 위치되도록 설치되며, 상기 필터엘리먼트(300)와 동심을 이루도록 배치되는 상하로 개방된 중공의 파이프로 이루어지면서 그의 높이는 상기 필터엘리먼트(300)가 이루는 높이의 적어도 1/3 ~ 2/3 사이의 높이를 갖도록 형성된다.

이때, 상기 유속배분부(600)의 높이는 필터엘리먼트(300)의 높이에 따라 결정된다. 즉, 필터엘리먼트(300)의 높이가 낮을수록 상기 유속배분부(600)의 높이는 대략 상기 필터엘리먼트(300) 높이의 1/3 정도로만 형성하여도 충분한 역세 유속을 얻을 수 있게 되나, 필터엘리먼트(300)의 높이가 높을수록 상기 유속배분부(600)의 높이는 대략 상기 필터엘리먼트(300) 높이의 절반 이상 2/3 이하로 형성하여야만 상기 필터엘리먼트(300)의 상측 끝단 부위에 대한 미회복 구간이 최소화될 수 있는 것이다. 이에 관련하여는 첨부된 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같다.

이와 함께, 본 발명의 실시예에 따른 유속배분부(600)는 그의 둘레면에 복수의 차단판(610)이 더 형성됨을 제시한다.

이러한 각 차단판(610)은 상기 유속배분부(600)의 방사 방향을 향하여 돌출되면서 상기 유속배분부(600)의 둘레면과 필터엘리먼트(300)의 내주면 사이를 복수의 공간으로 분할하도록 형성되며, 이로써 첨부된 도 16에 도시된 바와 같이 필터엘리먼트(300)의 각 부위 중 처리수 유출관(140)에 인접한 부위로만 유동이 집중되지 않고 그의 반대 부위에도 균일한 처리 대상수의 유출이 이루어질 수 있도록 함과 더불어 역세 작업시에는 첨부된 도 17에 도시된 바와 같이 필터엘리먼트(300)의 전 부위에 고른 처리수 유출이 이루어질 수 있도록 한 것이다.

물론, 첨부된 도 18에 도시된 바와 같이 상기 유속배분부(600)의 상면으로는 상기 유속배분부(600) 내로의 세척수 유입 유동을 안내하도록 유동안내부(620)를 더 구비할 수도 있다.

여기서, 상기 유동안내부(620)는 둘 이상의 안내판(621)을 서로 교차하여 형성되며, 이로써 상기 유속배분부(600) 내로의 세척수 유입 유동이 상기 필터엘리먼트(300)의 어느 한 부위에 집중되지 않고 전 부위로 고르게 분산되어 유동될 수 있게 된다.

이때, 상기 유속배분부(600)의 상면과 상기 유동안내부(620) 사이에는 해당 부위의 필터엘리멘트(300) 내부의 상측 및 하측 공간을 서로 구획하는 구획판(630)을 더 구비함으로써, 유속배분부(600) 내를 따라 유동되는 처리 대상수가 상기 유동안내부(620)의 상측에 이르기까지 더욱 원활히 유동되도록 구성할 수도 있다.

하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 밸러스트수 여과장치의 작용에 대하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 첨부된 도 5와 같은 최초의 상태에서 통상적인 밸러스트수의 여과 작용이 이루어질 때에는 첨부된 도 19에 도시된 바와 같이 하우징(100)의 미처리수 유입관(130)을 통해 하우징(100) 내의 미처리수 유입측 공간(131)으로 처리 대상수가 유입된다.

또한, 상기와 같이 미처리수 유입측 공간(131)으로 유입된 처리 대상수는 이 미처리수 유입측 공간(131)과 연통된 상태로 유지되고 있는 구획플레이트(200)의 각 통과공(210)을 통과하여 해당 통과공(210)과 연통되게 위치된 각 필터엘리먼트(300)를 통과하여 하우징(100) 내의 처리수 유출측 공간(141)으로 유동되며, 계속해서 상기 하우징(100)의 처리수 유출관(140)을 통해 유출된다.

이와 같이 상기 처리 대상수가 상기 각 필터엘리먼트(300)를 통과하는 과정에서 이 처리 대상수 내에 함유되어 있던 각종 이물질 및 미생물의 필터링이 이루어지게 되며, 이로써 상기 처리수 유출관(140)을 통해서는 순수한 처리수만이 배출될 수 있게 된다.

그리고, 상기 과정이 진행되는 도중에는 각 필터엘리먼트(300)의 표면에 쌓이게 되는 각종 이물질 및 미생물에 대한 세척 작업(역세 작업)이 진행된다.

즉, 하우징(100) 외부에 위치된 펌프(도시는 생략됨)의 펌핑 동작이 이루어지면 배출안내관(800) 및 세척수 배출관(400)을 통해 유체 흡입력이 전달되고, 이러한 유체 흡입력에 의해 상기 하우징(100) 내의 처리수 유출측 공간(141)에 존재하는 처리수의 일부가 상기 세척수 배출관(400)이 연통되게 위치된 어느 한 필터엘리먼트(300)를 역으로 통과하면서 해당 필터엘리먼트(300)의 표면에 쌓여있던 이물질 및 미생물을 떨어뜨리게 되며, 계속해서 상기 이물질 및 미생물이 포함된 처리수(세척수)는 상기 세척수 배출관(400) 및 배출안내관(800)을 순차적으로 통과한 후 하우징(100)의 세척수 유출관(150)을 통해 외부로 배출되는 것이다. 이에 대하여는 첨부된 도 20에 도시된 바와 같다.

이후, 상기 어느 한 필터엘리먼트(300)에 대한 세척이 완료될 경우 회전구동부(700)의 구동이 이루어지면서 세척수 배출관(400)을 회전시키며, 이로써, 상기 세척수 배출관(400)은 구획플레이트(200) 중 다른 한 필터엘리먼트(300)가 연통되게 위치된 통과공(210)에 일치되면서 해당 통과공(210)을 통해 상기 다른 한 필터엘리먼트(300) 내로 유체 흡입력을 전달하여 상기 다른 한 필터엘리먼트(300)를 세척하게 된다.

한편, 상기 회전구동부(700)의 구동에 따른 세척수 배출관(400)의 회전 동작이 이루어지는 도중에는 상기 세척수 배출관(400) 중 구획플레이트(200)에 접촉된 상태를 유지하는 밀폐부재(500) 및 상기 세척수 배출관(400) 중 배출안내관(800)에 접촉된 상태를 유지하는 패킹부재(910)의 마모가 발생된다.

그러나, 상기한 밀폐부재(500) 및 패킹부재(910)가 일부 마모된다 하더라도 상기 밀폐부재(500)를 탄력 지지하는 탄력부재(510) 및 상기 패킹부재(910)를 탄력 지지하는 탄력가압부재(920)에 의해 상기 밀폐부재(500)와 패킹부재(910)의 마모량만큼 상기 밀폐부재(500)와 패킹부재(910)의 추가적인 돌출이 이루어지면서 보상됨에 따라 상기 밀폐부재(500)와 구획플레이트(200) 간의 접촉면 및 상기 패킹부재(910)와 배출안내관(800) 간의 접촉면에는 틈새 발생이 이루어지지 않으며, 이로써 하우징(100) 내의 미처리수 유입측 공간(131)에 존재하는 미처리수가 상기 세척수 배출관(400) 혹은, 배출안내관(800) 내로 직접 유입됨이 방지된다.

이와 함께, 하우징(100) 내의 미처리수 유입측 공간(131) 내에 존재하는 미처리수는 각 필터엘리먼트(300)를 통과하는 과정에서 상기 각 필터엘리먼트(300) 내에 구비된 유속배분부(600)의 안내를 받아 상기 각 필터엘리먼트(30))의 각 부위 중 처리수 유출관(140)을 향하지 않는 측으로도 균일하게 배출되며, 하우징(100) 내의 처리수 유출측 공간(141) 내에 존재하는 처리수는 상기 필터엘리먼트(300) 내에 구비된 유속배분부(600)에 의해 해당 필터엘리먼트(300)의 전 둘레 부위로 고르게 유입된다. 이는 첨부된 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같다.

따라서, 각 필터엘리먼트(300)의 표면에 쌓이는 이물질 및 미생물은 상기 필터엘리먼트(300)의 어느 한 부위에만 집중되어 쌓이는 것이 아닌 해당 필터엘리먼트(300)의 전 부위에 고르게 쌓일 수 있게 되며, 세척시에도 역세 유동이 해당 필터엘리먼트(300)의 전 부위로 고르게 제공됨으로써 이물질 및 미생물의 세척이 더욱 원활히 이루어질 수 있게 된다.

결국, 본 발명의 밸러스트수 여과장치는 각 필터엘리먼트(300) 내에 설치되는 유속배분부(600)로 인해 필터엘리먼트(300)의 전 둘레 부위로 이물질 및 미생물의 쌓임이 고르게 분산되기 때문에 역세 작업시 세척수의 유동 역시 상기 필터엘리먼트(300)의 전 둘레 부위로부터 고르게 이루어질 수 있으며, 이에 따라 각 필터엘리먼트(300)에 대한 세척 성능의 향상을 이룰 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 밸러스트수 여과장치는 세척수 배출관(400)에 구비되는 밀폐부재(500)가 구획플레이트(200)에의 반복적인 접촉 및 마찰에 의한 마모가 발생된다 하더라도 이 밀폐부재(500)는 그 마모량만큼 추가로 돌출될 수 있도록 구성됨에 따라 해당 부위에 대한 틈새 발생이 방지되고, 이로 인해 미처리수가 세척수 배출관(400)으로 곧장 배출됨은 방지될 수 있게 된다.

이와 함께, 본 발명의 밸러스트수 여과장치는 세척수 배출관(400)과 배출안내관(800) 간의 결합 구조를 밀착식으로 구성함과 더불어 상기 세척수 배출관(400)에는 밀착 유지부(900)를 추가로 구비함으로써 상기 세척수 배출관(400)과 배출안내관(800) 간의 접촉 부위에 틈새 발생이 방지되고, 이로 인해 미처리수가 배출안내관(800)으로 곧장 배출됨은 방지될 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 밸러스트수 여과장치는 전술된 실시예로 제시된 바와 같이 유속배분부(600)와 밀폐부재(500)의 기밀 유지를 위한 구조가 동시에 제공되어야만 하는 것으로 한정되지 않는다.

즉, 도시되지는 않았지만 상기 유속배분부(600)의 제공만으로 각 필터어셈블리(300)에 적용되는 유속 분포가 고르게 이루어질 수 있도록 함으로써 항상 안정적인 유속을 얻을 수 있도록 할 수도 있을 뿐만 아니라 밀폐부재(500)의 제공만으로 누수 현상을 최소화함으로써 항상 안정적인 역세 유속을 얻을 수 있도록 할 수도 있는 것이다.

그러나, 세척 성능의 향상과 기밀성 유지에 따른 역세 유속의 확보를 위해서는 상기 유속배분부(600) 및 밀폐부재(500)의 기밀 유지를 위한 구조가 동시에 제공되는 것이 바람직하며, 나아가 밀착 유지부(900)로써 세척수 배출관(400)과 배출안내관(800)이 서로 밀착된 상태로 동작되도록 구성함이 더욱 바람직하다.

100. 하우징 110,120. 덮개
130. 미처리수 유입관 131. 미처리수 유입측 공간
140. 처리수 유출관 141. 처리수 유출측 공간
150. 세척수 유출관 200. 구획플레이트
210. 통과공 300. 필터엘리먼트
400. 세척수 배출관 410. 회전단
911. 제1연통공 420. 연장단
430. 접촉단 500. 밀폐부재
510. 탄력부재 600. 유속배분부
610. 차단판 620. 유동안내부
621. 안내판 630. 구획판
700. 회전구동부 710. 구동축
800. 배출안내관 811. 제2연통공
900. 밀착 유지부 910. 패킹부재
920. 탄력가압부재

Claims (8)

1. 하부 둘레에는 처리 대상수가 유입되는 미처리수 유입관이 형성되고, 상부 둘레에는 여과 처리된 처리수가 배출되는 처리수 유출관이 형성되어 이루어진 하우징;
   상기 하우징 내를 상기 미처리수 유입관과 연통된 미처리수 유입측 공간 및 상기 처리수 유출관과 연통된 처리수 유출측 공간으로 구획하며, 복수의 통과공이 관통 형성되어 이루어진 구획플레이트;
   상기 하우징 내의 처리수 유출측 공간에 구비되면서 내부로는 미처리수가 유동되는 공간을 갖도록 형성되며, 하단은 상기 구획플레이트의 각 통과공과 연통되도록 설치되면서 수직하게 세워진 상태로 제공되는 복수의 필터엘리먼트;
   상기 하우징 내의 미처리수 유입측 공간에 구비됨과 더불어 상기 구획플레이트의 각 통과공이 순차적으로 일치되면서 세척수의 유출 유동을 안내하는 세척수 배출관;
   상기 구획플레이트의 각 통과공을 관통하여 상기 각 필터엘리먼트 내에 위치되며, 역세 작업시 필터엘리먼트의 각 부위별 유속 편차를 줄여주기 위한 유속배분부;를 포함하며,
   상기 유속배분부는
   상기 필터엘리먼트와 동심을 이루도록 배치됨과 더불어 상기 필터엘리먼트가 이루는 높이의 1/3 내지 2/3 사이의 높이를 갖도록 형성되면서 상하로 개방된 중공의 파이프로 이루어짐을 특징으로 하는 밸러스트수 여과장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 하우징 내의 미처리수 유입측 공간에는 상기 세척수 배출관의 타측 끝단 부위가 밀착된 상태로 연통되도록 설치되면서 상기 세척수 배출관을 통해 배출되는 세척수의 외부 배출을 안내하는 배출안내관이 더 구비되고,
   상기 세척수 배출관의 타측 끝단 부위와 상기 배출안내관의 끝단면 사이에는 밀착 유지부가 구비되면서 상기 세척수 배출관과 배출안내관의 기밀이 유지되도록 함을 특징으로 하는 밸러스트수 여과장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 밀착 유지부는
   중앙이 개방된 저면을 갖는 파이프형 혹은, 링형의 패킹 재질로 형성됨과 더불어 상기 세척수 배출관의 타측 끝단 부위를 감싸도록 설치되면서 상기 배출안내관의 끝단면에 밀착되는 패킹부재와,
   상기 패킹부재와 상기 세척수 배출관의 타측 끝단면 사이에 설치되면서 상기 패킹부재가 상기 배출안내관의 끝단면에 밀착되도록 가압력을 제공하는 탄력가압부재를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 밸러스트수 여과장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 세척수 배출관은 회전구동부의 구동력을 전달받아 회전되면서 구획플레이트의 각 통과공에 일치되도록 구성되고,
   상기 패킹부재에는 복수의 제1연통공이 각각 관통 형성됨과 더불어 상기 배출안내관의 끝단면에는 복수의 제2연통공이 각각 관통 형성되며,
   상기 각 연통공들의 위치는 상기 세척수 배출관의 일측 끝단면이 구획플레이트의 어느 한 통과공에 일치될 때에만 서로 연통되도록 위치됨과 더불어 상기 세척수 배출관의 일측 끝단면이 구획플레이트의 어느 한 통과공에 비일치될 때에는 서로 연통되지 않도록 위치됨을 특징으로 하는 밸러스트수 여과장치.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 유속배분부의 둘레면에는 방사 방향을 향하여 돌출되면서 상기 유속배분부의 둘레면과 필터엘리먼트의 내주면 사이를 복수의 공간으로 분할하는 복수의 차단판이 각각 형성됨을 특징으로 하는 밸러스트수 여과장치.
8. 제 1 항 또는, 제 7 항에 있어서,
   상기 유속배분부의 상면으로는 상기 유속배분부 내로의 세척수 유입 유동을 안내하도록 둘 이상의 안내판이 서로 교차되게 이루어진 유동안내부가 더 구비됨을 특징으로 하는 밸러스트수 여과장치.

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