KR101740214B1 - 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템 - Google Patents
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Abstract
클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템에 관한 것으로, 여과대상액을 여과 또는 농축시키는 여과장치에 투입되는 여과대상액으로부터 여과된 여과수와 슬러지를 각각으로 분리하여 배출시키는 수조; 여과대상액으로부터 여과된 여과수를 선택적으로 분리 추출하도록 상기 수조의 내부에 설치되는 다수의 모듈형 필터; 상기 모듈형 필터의 클리닝이 이루어지도록 상기 수조의 상면에 설치되는 구동부; 상기 구동부의 회전에 의해 클리닝부가 승강되도록 상기 모듈형 필터의 양측에 각각 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 회전부; 상기 한 쌍의 회전부에 의해 승강되면서 상기 다수의 모듈형 필터의 외면에 부착된 이물질이 제거되도록 상기 모듈형 필터의 외면에 밀착되게 설치되는 클리닝부;를 마련하여 여과대상액을 여과시키는 모듈형 필터의 외면에 발생되는 물이끼뿐만 아니라 점성을 갖는 플록 등을 제거할 수 있고, 에어펌프에서 공급된 에어로 내부에서 외부로 배출되면서 모듈형 필터에 잔존하는 이물질 등을 제거할 수 있으며, 모듈형 필터의 내측과 외측을 주기적으로 클리닝하게 되어 모듈형 필터의 내면·외면을 보다 청결하게 클리닝할 수 있다는 효과가 얻어진다.
Description
본 발명은 모듈형 여과시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수조 내부에 설치된 모듈로 이루어진 다수의 필터를 클리닝할 수 있는 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템에 관한 것이다.
일반적으로 미세조류는 광합성 색소를 가지고 광합성을 하는 단세포생물로, 지구 전 생태계에 존재하고 극지와 같은 다양한 환경에서도 살아갈 수 있으며, 그 수는 수 만종에 육박한다. 미세조류는 현미경을 통해서 볼 수 있는 생물로 물 속에서 자유로이 부유하며 살아간다.
이들 미세조류는 종류가 매우 다양하며, 일부의 산업(식품, 의약, 사료 등)에 유용하게 활용할 수 있다. 즉, 유용한 미세조류를 대량 배양(culture)하고 배양액(culture media)에서 미세조류를 수확(harvest)하면 각종 산업에 유용하게 활용할 수 있다.
미세조류의 대량생산은 배양, 수확, 건조 그리고 포장의 4단계로 구분할 수 있으며, 생산단계 중 배양된 조류 생체량인 조체(algal clump)의 수확 단계인 농축(concentration)공정이 가장 중요한 핵심 공정이다.
배양액으로부터 미세조류를 수확하는 방법으로는 크게 여과법(filtration), 원심분리법(centrifugation or separation), 응집법(flocculation), 부유법(floating)의 4가지로 구분할 수 있다.
그러나 상기와 같은 일반적인 미세조류 수확방법은 원심분리, 여과, 침전 등 다양한 방법을 활용하고 있으나, 미세조류의 세포 크기가 매우 작아(50㎛ 이하) 다루기가 쉽지 않고. 비용 측면과 효율 측면에서 효용성이 낮은 단점이 있다.
예컨대 여과법은 흔히 사용되는 간편한 수확법이지만, 시간이 많이 소요된다는 단점이 있다.
원심분리법은 조체의 회수에 가장 흔히 사용되는 간편한 방법이지만 비중이 낮은 미세조류의 경우 연속 원심 분리 시 배출수 중에 다량의 미세조류가 유출되어 공정상의 수율이 떨어지며, 이를 보완하기 위하여는 높은 G 값(고속회전에 의한 원심력)이 요구되지만, 이 경우엔 고속회전에 의한 미생물 세포벽의 파괴 또는 활성의 저하가 발생할 뿐만 아니라 이를 설치하는데 비용이 많이 드는 단점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 '모듈형 여과시스템'은, 도 1에 도시된 바와 같이, 수조(10) 내부에 설치되어 모듈형 필터(30)에 의해 여과가 이루어지게 되는데, 모듈형 필터(30)에 이물질이 달라붙지 않도록 에어펌프(45)에 의해 공급되는 에어로 모듈형 필터(30)에 부착된 이물질을 제거하게 된다. 즉, 모듈형 필터(30)에 공급되는 에어는 여과된 여과수를 배출함과 함께 필터의 막힘을 방지하도록 필터를 클리닝하는 기능을 수행하게 된다.
그러나 모듈형 필터는 장기간 사용하게 됨에 따라 필터의 외면에 물이끼(미생물막)이 부착되고, 이로 인해 여과 효율이 떨어지는 단점이 있게 된다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수조 내부에 설치된 모듈형 필터를 교체하지 않고서도 클리닝할 수 있는 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 모듈형 필터의 내면과 외면을 에어에 의한 클리닝 및 클리닝부재에 의해 2중으로 클리닝이 이루어지는 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다수의 모듈형 필터를 일시에 클리닝할 수 있는 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템은 여과대상액을 여과 또는 농축시키는 여과장치에 투입되는 여과대상액으로부터 여과된 여과수와 슬러지를 각각으로 분리하여 배출시키는 수조; 여과대상액으로부터 여과된 여과수를 선택적으로 분리 추출하도록 상기 수조의 내부에 설치되는 다수의 모듈형 필터; 상기 다수의 모듈형 필터를 진공 상태로 전환시켜 상기 모듈형 필터를 통과한 여과수가 유입되게 하는 진공펌프; 상기 다수의 모듈형 필터의 외면에 부착된 이물질이 제거되도록 상기 모듈형 필터의 내측에 에어를 공급하도록 설치되는 에어펌프; 상기 모듈형 필터의 클리닝이 이루어지도록 상기 수조의 상면에 설치되는 구동부; 상기 구동부의 회전에 의해 클리닝부가 승강되도록 상기 모듈형 필터의 양측에 각각 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 회전부; 상기 회전부에 의해 상하로 이동되는 클리닝부의 상승과 하강을 감지하도록 상기 회전부의 일측에 설치되는 센싱부; 상기 한 쌍의 회전부에 의해 승강되면서 상기 다수의 모듈형 필터의 외면에 부착된 이물질이 제거되도록 상기 모듈형 필터의 외면에 밀착되게 설치되는 클리닝부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템에 의하면, 여과대상액을 여과시키는 모듈형 필터의 외면에 발생되는 물이끼뿐만 아니라 점성을 갖는 플록 등을 제거할 수 있고, 에어펌프에서 공급된 에어로 내부에서 외부로 배출되면서 모듈형 필터에 잔존하는 이물질 등을 제거할 수 있으며, 모듈형 필터의 내측과 외측을 주기적으로 클리닝하게 되어 모듈형 필터의 내면·외면을 보다 청결하게 클리닝할 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 모듈형 여과시스템을 도시한 입체도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템을 일측에서 도시한 입체도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템을 일측에서 도시한 입체도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템을 타측에서 도시한 입체도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템을 도시한 분해 입체도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 모듈 필터용 클리닝장치의 구동부를 도시한 분해 입체도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템의 구동부와 회전부를 도시한 분해 입체도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템의 회전부와 클리닝부를 도시한 입체도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템의 센싱부를 도시한 입체도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템의 센싱부를 도시한 정면도,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템의 회전부와 클리닝부를 도시한 분해 입체도,
도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템의 클리닝부를 도시한 확대 분해 입체도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템을 일측에서 도시한 입체도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템을 일측에서 도시한 입체도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템을 타측에서 도시한 입체도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템을 도시한 분해 입체도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 모듈 필터용 클리닝장치의 구동부를 도시한 분해 입체도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템의 구동부와 회전부를 도시한 분해 입체도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템의 회전부와 클리닝부를 도시한 입체도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템의 센싱부를 도시한 입체도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템의 센싱부를 도시한 정면도,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템의 회전부와 클리닝부를 도시한 분해 입체도,
도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템의 클리닝부를 도시한 확대 분해 입체도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템은, 여과대상액을 여과 또는 농축시키는 여과장치에 투입되는 여과대상액으로부터 여과된 여과수와 슬러지를 각각으로 분리하여 배출시키는 수조(10), 여과대상액으로부터 여과된 여과수를 선택적으로 분리 추출하도록 상기 수조(10)의 내부에 설치되는 다수의 모듈형 필터(30), 상기 다수의 모듈형 필터(30)를 진공 상태로 전환시켜 상기 모듈형 필터(30)를 통과한 여과수가 유입되게 하는 진공펌프(44), 상기 다수의 모듈형 필터(30)에 부착된 이물질이 제거되도록 상기 모듈형 필터(30)의 내측에 에어를 공급하도록 설치되는 에어펌프(45), 상기 모듈형 필터(30)의 클리닝이 이루어지도록 상기 수조(10)의 상면에 설치되는 구동부(110), 상기 구동부(110)의 회전에 의해 클리닝부(180)가 승강되도록 상기 모듈형 필터(30)의 양측에 각각 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 회전부(150), 상기 한 쌍의 회전부(150)에 의해 승강되면서 상기 다수의 모듈형 필터(30)의 외면에 부착된 이물질이 제거되도록 상기 모듈형 필터(30)의 외면에 밀착되게 설치되는 클리닝부(180)를 포함한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템은, 여과대상액이 투입되는 수조(10), 상기 수조(10)의 내부에 여과대상액으로부터 여과된 여과수와 슬러지를 구분하여 여과시키는 다수의 모듈형 필터(30), 상기 모듈형 필터(30)를 통과한 여과수가 흡입되도록 설치되는 진공펌프(44), 상기 모듈형 필터(30)에 에어를 공급하도록 설치되는 에어펌프(45), 상기 진공펌프(44) 및 에어펌프(45)와 모듈형 필터(30) 사이에 설치되는 솔레노이드 밸브(41, 42), 상기 수조(10)의 상면에 회전부(150)가 회전되도록 설치되는 구동부(110), 상기 구동부(110)에 의해 회전되는 회전부(150), 상기 회전부(150)에 의해 승강되면서 모듈형 필터(30)를 클리닝하는 클리닝부(180)로 이루어진다.
도 1에서와 같이, 상기 수조(10)에는 여과대상액이 투입되도록 오염수 투입구(12)가 설치되고, 수조(10)의 수위가 적정한 높이로 유지되도록 여과대상액이 배출되게 오염수 배출구(13)가 설치되며, 모듈형 필터(30)를 통해 여과된 여과수를 배출시키는 여과수 배출구(15)가 설치된다.
아울러 수조(10)에는 여과대상액을 여과시키는 모듈형 필터(30)가 다수 설치되며, 수조(10)의 저면에는 슬러지가 일측으로 모이도록 슬러지 경사판(16)이 경사지게 설치된다.
또한 모듈형 필터(30)는 여과대상액을 여과시켜 여과수를 얻는 것으로, 상기 모듈형 필터(30)는 여과수를 얻도록 진공 상태로 전환시키는 수봉식 진공펌프(44)와 연결 설치되며, 모듈형 필터(30)는 모듈형 필터(30)의 내측에서 외측으로 에어를 공급하여 모듈형 필터(30)에 묻은 이물질을 제거하는 에어펌프(45)와 연결 설치된다.
상기 모듈형 필터(30)와 진공펌프(44) 사이에는 진공펌프(44)의 부압을 공급 또는 차단시키는 진공용 솔레노이드밸브(41)가 설치되고, 모듈형 필터(30)와 에어펌프(45) 사이에는 에어의 공급으로 모듈형 필터(30)에 묻은 이물질을 제거하도록 에어용 솔레노이드밸브(42)가 설치된다.
또 여과수 배출구(15)에는 여과수의 배출을 제어하는 배출용 솔레노이드밸브(43)가 설치된다.
이러한 솔레노이드밸브(41, 42, 43)는 아두이노 기반의 컨트롤러(미도시)에 의해 제어되는 것으로, 각각의 솔레노이드밸브(41, 42, 43)는 컨트롤러의 제어에 의해 개폐되어 여과수의 흡입과 배출 및 에어를 공급 또는 차단하게 된다.
한편 모듈형 필터(30)에는 여과대상액을 여과시킴에 따라 외면에 부착된 이물질을 제거하기 위한 클리닝장치가 마련된다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 수조(10)의 상부에는 회전부(150)가 회전되도록 구동부(110)가 설치되고, 상기 회전부(150)에 의해 반복적으로 승강되면서 모듈형 필터(30)의 이물질을 제거하는 클리닝부(180)가 설치된다.
상기 수조(10)의 상부에는 구동부(110)가 설치되며, 상기 구동부(110)에 의해 회전되는 회전부(150)가 설치된다. 아울러 회전부(150)에는 모듈형 필터(30)를 클리닝하는 클리닝부(180)가 설치된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 수조(10)의 상부에는 커버플레이트(111)가 설치되며, 상기 커버플레이트(111)의 상면에는 구동부(110)가 설치되고, 커버플레이트(111)의 양측에는 구동부(110)에 의해 회전되는 회전부(150)가 수직으로 설치된다.
또 회전부(150)에는 모듈형 필터(30)에 부착된 이물질 등을 제거하는 클리닝부(180)가 수평 방향으로 설치된다.
상기 구동부(110)는 상기 수조(10)의 상면에 설치되도록 마련되는 커버플레이트(111), 상기 커버 플레이트(111)의 상측에 설치되어 회전력을 발생시키는 모터(115)가 구비된 기어박스(114), 상기 기어박스(114)의 구동에 의해 회전되도록 상기 기어박스(114)의 하부에 설치되는 구동풀리(116), 상기 구동풀리(116)의 회전력을 전달받아 회전 가능하도록 상기 모듈형 필터(30)의 양 측면에 각각 설치되는 한 쌍의 종동풀리(118), 상기 종동풀리(118)가 회전되도록 상기 구동풀리(116)와 상기 종동풀리(118) 사이에 설치되는 벨트(119), 상기 구동풀리(116)와 상기 종동풀리(118) 사이에 상기 벨트(119)의 장력을 조절하도록 설치되는 한 쌍의 텐션풀리(120)를 포함한다.
도 5, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 커버플레이트(111)는 수조(10)의 상면에 설치되며, 커버플레이트(111)에는 다수의 모듈형 필터(30)가 설치되도록 다수의 필터삽입공(112)이 형성된다.
상기 필터삽입공(112)은 도 4 및 도 5에서와 같이, 일렬로 다수개 형성되며, 상기 필터삽입공(112)이 서로 인접하게 다수로 배열 형성된다.
상기 커버플레이트(111)의 상면에는 모터브래킷(113)이 설치되고, 모터브래킷(113)에는 기어박스(114)가 설치되며, 상기 기어박스(114)에는 회전력을 발생시키는 모터(115)가 설치된다.
상기 모터브래킷(113)의 저면에는 기어박스(114)에 의해 회전되는 구동풀리(116)가 회전 가능하게 설치되며, 상기 구동풀리(116)는 2개의 종동풀리(118)와 연결되도록 2개의 벨트홈부(117)가 형성된다.
상기 구동풀리(116)의 양측에는 회전부(150)에 회전력을 전달하는 종동풀리(118)가 각각 설치되며, 상기 구동풀리(116)와 종동풀리(118) 사이에는 구동풀리(116)의 회전력을 전달하는 벨트(119)가 설치되고, 아울러 벨트(119)에는 장력을 조절하하는 텐션풀리(120)가 설치된다.
한편 2개의 종동풀리(118)에는 클리닝부(180)를 수직 방향으로 이동시키는 회전부(150)가 설치된다.
상기 회전부(150)는 상기 구동부(110)의 구동을 전달받도록 커버플레이트(111)에 설치되는 제1 베어링블록(151), 상기 수조(10)의 하부에 설치되는 제2 베어링블록(152), 상기 제1 베어링블록(151)과 상기 제2 베어링블록(152)에 회전 가능하게 설치되는 샤프트부재(155), 상기 샤프트부재(155)에 의해 승강되는 상기 클리닝부(180)의 이동을 안내하도록 상기 수조(10)의 양측에 각각 설치되는 안내부재(170)를 포함한다.
상기 커버플레이트(111)의 상면에는 회전부(150)가 수직으로 설치되도록 제1 베어링블록(151)이 설치된다. 상기 제1 베어링블록(151)은 구동부(110)의 구동에 의해 회전부(150)를 회전시키도록 설치된다.
도 8 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제1 베어링블록(151)은 커버플레이트(111) 상면에 설치되고, 제2 베어링블록(152)은 수조(10)의 바닥면에 설치된다. 상기 제1 베어링블록(151)과 제2 베어링블록(152) 사이에는 샤프트부재(155)가 회전 가능하게 설치된다.
상기 제1 베어링블록(151) 및 제2 베어링블록(152)에는 종동풀리(118) 및 샤프트부재(155)가 회전되도록 베어링(153)이 설치됨은 물론 샤프트부재(155)를 안정되게 설치하도록 리테이너링(154)이 설치된다.
상기 제1 베어링블록(151)에는 구동부(110)에 의해 회전되는 샤프트부재(155)가 회전 가능하게 설치된다. 상기 샤프트부재(155)는 종동풀리(118)에 결합되는 연장샤프트(156)가 설치되며, 상기 연장샤프트(156)에는 스크류(158)가 형성된 스크류샤프트(157)가 고정된다.
또한 스크류(158)에는 클리닝부(180)의 제1 플레이트(181)를 지지하는 샤프트 너트(159)가 체결된다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템의 센싱부를 도시한 입체도이고,도 10은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템의 센싱부를 도시한 정면도이다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 회전부(150)는 상기 클리닝부(180)의 상승과 하강 높이를 제한시키도록 센싱부(160)를 더 포함한다.
상기 센싱부(160)는 제1 브래킷(161)에 수직으로 설치되는 안내샤프트(163), 상기 클리닝부(180)의 상승 높이를 제한하도록 상기 안내샤프트(163)에 설치되는 리미트핀(164), 상기 안내샤프트(163)의 상부에 설치되는 리미트캠(165), 상기 안내샤프트(163)가 제한된 소정 높이로 상승되도록 상기 리미트캠(165)의 상부에 설치되는 스프링(166), 상기 리미트캠(165)의 상승과 하강을 감지하도록 제2 브래킷(162)의 상측과 하측에 각각 설치되는 리미트센서(167, 168)를 포함한다.
상기 커버플레이트(111)에는 안내샤프트(163)를 설치하기 위한 제1 브래킷(161)과 클리닝부(180)의 상승과 하강을 감지하는 리미트센서(167, 168)를 설치하기 위한 제2 브래킷(162)이 설치된다.
상기 제1 브래킷(161)에는 일정 길이를 갖는 안내샤프트(163)가 수직으로 설치되고, 상기 안내샤프트(163)에는 리미트핀(164)이 고정된다.
상기 리미트핀(164)은 회전부(150)에 의해 승강되는 클리닝부(180)의 상승 높이를 제한하기 위한 것으로, 리미트핀(164)은 클리닝부(180)의 상승을 제한하도록 클리닝부(180)의 최상단 승강 높이에 설치된다.
이러한 리미트핀(164)의 설치 높이는 모듈형 필터(30)를 청소하고자 하는 최상단 높이에 설치되는 것으로, 모듈형 필터(30)를 청소하고자 하는 높이에 따라 달리 설치할 수 있음은 물론이다.
아울러 안내샤프트(163)의 상부에는 리미트센서(167, 168)에 접촉되는 리미트캠(165)이 설치된다. 이러한 리미트캠(165)은 제한된 높이로 승강되면서 2개의 리미트센서(167, 168)에 접촉되도록 상면과 하면이 각각 경사지게 형성된다.
또 안내샤프트(163)의 상부에는 안내샤프트(163)가 완충되면서 상승되도록 탄성을 갖는 스프링(166)이 설치되며, 스프링(166)은 안내샤프트(163)가 최상단까지 상승됨에 따라 제1 브래킷(161)에 충격을 가하지 않도록 설치된다.
상기 제2 브래킷(162)에는 클리닝부(180)의 상승과 하강을 감지하도록 2개의 리미트센서(167, 168)가 설치된다. 상기 제2 브래킷(162)의 상부에는 클리닝부(180)의 상승을 감지하는 상측 리미트센서(167)가 설치되고, 제2 브래킷(162)의 하부에는 클리닝부(180)의 하강을 감지하는 하측 리미트센서(168)가 설치된다.
아울러 커버플레이트(111)의 양단에는 클리닝부(180)의 승강 시 클리닝부(180)의 수직 이동을 안내하는 안내부재(170)가 설치된다.
상기 안내부재(170)는 커버플레이트(111)의 길이 방향 양단에 각각 설치된다.
상기 안내부재(170)는 커버플레이트(111)를 지지함은 물론 클리닝부(180)의 승강을 안내하는 서포트샤프트(171)와 상기 클리닝부(180)를 고정하도록 체결되는 가이드부시(172) 및 상기 서포트샤프트(171)가 커버플레이트(111)에 고정되도록 윙너트(173)로 이루어진다.
상기 클리닝부(180)는 상기 회전부(150)의 회전에 의해 승강되도록 설치되는 제1 플레이트(181), 상기 회전부(150)의 회전에 의해 클리닝이 이루어지도록 상기 다수의 모듈형 필터(30)의 외면에 각각 밀착되게 설치되는 스폰지 클리너(182)(또는 부드러운 솔), 상기 스폰지 클러너(182)가 고정되도록 상기 스폰지 클리너(182)의 상면에 설치되는 제2 플레이트(183) 및 상기 스폰지 클리너(183)와 함께 모듈형 필터(30)를 클리닝하도록 상기 스폰지 클리너(182)와 상기 제2 플레이트(183) 사이에 설치되는 클리닝부재(184)를 포함한다.
상기 제1 플레이트(181), 스폰지클리너(182) 및 제2 플레이트(183)는 회전부(150)의 샤프트부재(155)에 의해 승강되도록 설치되며, 회전부(150)의 안내부재(170)를 따라 승강되도록 설치된다.
상기 제1 플레이트(181)는 샤프트부재(155)의 스크류(158)에 결합되어 샤프트부재(155)의 회전에 의해 수직 방향으로 승강되며, 제1 플레이트(181)의 상면에는 일정 두께를 갖는 스폰지클리너(182)가 설치된다.
상기 스폰지클리너(182)는 모듈형 필터(30)의 외면에 부착된 이물질을 제거하도록 스폰지 재질로 이루어지며, 스폰지클리너(182)의 상면에는 모듈형 필터(30)의 이물질을 제거하도록 클리닝부재(184)가 설치된다.
이러한 클리닝부재(184)는 스폰지클리너(182)와 제2 플레이트(183) 사이에 설치되는데, 스폰지클리너(183) 및 클리닝부재(184)에 의해 모듈형 필터(30)의 이물질을 제거하게 된다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 클리닝부재(184)는 상기 스폰지클리너(182)의 상면에 안착되도록 설치되는 클리너 케이스(185), 상기 모듈형 필터(30)의 외면에 밀착되어 승강되는 클리너 링(186), 상기 클리너 링(186)이 상기 클리너 케이스(185) 내부에 안착되게 결합되는 클리너 캡(187)을 포함한다. 이들 클리닝부재(184)는 제1 플레이트(181), 스폰지클리너(182), 클리닝부재(184) 및 제2 플레이트(183)가 순차적으로 적층되는 구조로 설치된다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템의 작동을 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템은 수조(10)의 일측에 연결된 오염수 투입구(12)를 통해 여과대상액을 투입하며, 수조(10)에 투입되는 여과대상액이 일정 수위를 유지하도록 오염수 배출구(13)를 통해 오버플로우 되는 여과대상액을 수조(10)의 외부로 배출시킨다.
상기 수조(10)에 투입된 여과대상액은 진공펌프(44)에 의해 부압 상태로 전환되는 모듈형 필터(30)의 내측으로 여과된 여과수가 유입되고, 모듈형 필터(30)를 통과하지 못한 슬러지는 수조(10)의 바닥면에 쌓이게 된다.
이러한 슬러지는 슬러지 경사판(16)을 따라 수조(10)의 일측으로 이동되고, 이동된 슬러지는 수조(10)의 저면에 설치된 슬러지 배출구(14)를 통해 배출된다.
한편 모듈형 필터(30)를 통과한 여과수는 여과수 배출구(15)를 통해 배출되는데, 아두이노 기반이 컨트롤러(미도시)에 의해 배출용 솔레노이드밸브(43)가 개방된다.
상기 여과수 배출구(15)를 통해 여과수가 배출된 후 컨트롤러는 배출용 솔레노이드밸브(43)를 폐쇄시키게 되고, 에어펌프(45)에서 에어를 공급함과 함께 에어용 솔레노이드밸브(42)를 개방시켜 모듈형 필터(30)에 에어를 공급하게 된다.
이렇게 모듈형 필터(30)에 공급된 에어는 모듈형 필터(30)의 내부에서 외부로 배출되면서 모듈형 필터(30)에 부착된 이물질을 제거하게 된다. 모듈형 필터(30)를 통과하는 에어는 모듈형 필터(30)에 부착된 이물질을 모듈형 필터(30)의 외측으로 이동시켜 주게 되어 모듈형 필터(30)를 통해 여과액이 유입되는 유로를 확보하게 된다.
즉, 배출용 솔레노이드밸브(43)를 개방시킨 상태에서 에어펌프(45)와 연결된 에어용 솔레노이드밸브(42)를 개방시켜 에어를 공급하여 여과수를 배출시키며, 여과수의 배출이 완료됨에 따라 배출용 솔레노이드밸브(43)를 설정된 시간동안 폐쇄시킨다.
배출용 솔레노이드밸브(43)는 컨트롤러의 제어신호에 의해 서서히 작동하여 대략 10초 후에 닫히게 된다. 배출용 솔레노이드밸브(43)가 닫힌 다음 에어펌프(45)와 연결된 에어용 솔레노이드밸브(42)는 개방된 상태를 유지시켜 에어펌프(45)에서 공급된 에어에 의해 모듈형 필터(30)의 이물질을 분리시키게 된다.
모듈형 필터(30)에는 여과대상액에 포함된 입자상의 이물질뿐만 아니라 점성을 갖는 플록(Floc) 등의 이물질이 달라붙게 된다. 이러한 플록 등의 이물질은 점성을 갖고 있으므로, 에어펌프(45)에서 공급된 에어에 의해서는 모듈형 필터(30)로부터 탈리가 이루어지지 않게 된다.
상기 컨트롤러는 구동부(110)에 제어신호를 보내 모터(115)를 구동시키게 되고, 기어박스(114)는 모터(115)에 의해 회전된다.
상기 기어박스(114)에 의해 구동풀리(116)가 회전하게 되고, 구동풀리(116)는 커버플레이트(111)에 설치된 종동풀리(118)를 회전시키게 된다. 상기 종동풀리(118)는 회전부(150)의 샤프트부재(155)를 회전시키게 되고, 샤프트부재(155)에 설치된 클리닝부(180)의 제1 플레이트(181)가 승강된다.
즉, 제1 플레이트(181)는 종동풀리(118)의 회전방향에 따라 상승 또는 하강이 이루어지게 되며, 클리닝부(180)는 회전부(150)의 회전에 따라 상하로 1회 왕복 이동된다.
상기 모듈형 필터(30)에 부착된 플록은 샤프트부재(155)의 회전에 의해 상승되면서 스폰지클리너(182)에 의해 모듈형 필터(30)의 외면에 부착된 플록이 제거됨과 함께 클리닝부재(184)의 클리너 링(186)에 의해서도 플록이 제거된다.
또한 모듈형 필터(30)에 부착된 플록은 하강되는 스폰지클리너(182) 및 클리닝부재(184)에 의해 재차 제거된다.
상기 클리닝부(180)는 회전부(150)에 의해 1회 왕복 이동되면서 모듈형 필터(30)에 부착된 점성을 갖는 플록 및 여과대상액에 의해 발생된 물이끼 등을 제거하게 된다.
한편 클리닝부(180)는 회전부(150)에 의해 상승되는데, 설정된 높이만큼 상승됨에 따라 클리닝부(180)는 리미트핀(164)에 접촉되고, 리미트핀(164)은 안내샤프트(163)를 상승시키게 된다.
이렇게 안내샤프트(163)는 스프링(166)을 압축하면서 서서히 상승하게 되고, 이와 함께 안내샤프트(163)에 설치된 리미트캠(165)은 하측 리미트센서(168)에 접촉되어 있다가 상측 리미트센서(167)에 접촉하게 된다.
상기 상측 리미트센서(167)가 접촉됨에 따라 구동부(110)의 모터(115)는 역회전되어 회전부(150)도 역회전이 이루어지게 된다.
상기 안내샤프트(163)는 대략 10㎜ 정도로 제한되어 승강되면서 구동부(110)의 모터(115) 회전방향을 바꾸게 된다. 이러한 구동부(110)의 모터(115)는 컨트롤러에 설정된 시간동안 정역회전이 이루어질 뿐만 아니라 리미트센서(167, 168)에 의해 모터(115)의 정역회전이 이루어지게 된다.
상기 컨트롤러는 클리닝부(180)에 의해 모듈형 필터(30)의 클리닝이 이루어진 다음 에어용 솔레노이드밸브(42)를 개방시켜 에어를 공급하여 모듈형 필터(30)에 잔존하는 플록 및 물이끼 등을 분리하게 된다.
이러한 에어 공급은 설정된 시간 동안 이루어지게 되고, 컨트롤러는 에어용 솔레노이드밸브(42)를 폐쇄시킴과 함께 진공펌프(44)에 연결된 진공용 솔레노이드밸브(41)를 개방시켜 여과대상액으로부터 모듈형 필터(30) 내로 여과수를 흡입하게 된다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
110: 구동부 111: 커버플레이트
112: 필터삽입공 113: 모터브래킷
114: 기어박스 115: 모터
116: 구동풀리 117: 벨트홈부
118: 종동풀리 119: 벨트
120: 텐션풀리
150: 회전부 151: 제1 베어링블록
152: 제2 베어링블록 153: 베어링
154: 리테이너링 155: 샤프트부재
156: 연장샤프트 157: 스크류샤프트
158: 스크류 159: 샤프트 너트
160: 센싱부 161: 제1 브래킷
162: 제2 브래킷 163: 안내샤프트
164: 리미트핀 165: 리미트캠
166: 스프링 167: 상측 리미트센서
168: 하측 리미트센서
170: 안내부재
171: 서포트샤프트 172: 가이드부시
173: 윙너트
180: 클리닝부 181: 제1 플레이트
182: 스폰지클리너 183: 제2 플레이트
184: 클리닝부재 185: 클레너 케이스
186: 클리너 링 187: 클리너 캡
112: 필터삽입공 113: 모터브래킷
114: 기어박스 115: 모터
116: 구동풀리 117: 벨트홈부
118: 종동풀리 119: 벨트
120: 텐션풀리
150: 회전부 151: 제1 베어링블록
152: 제2 베어링블록 153: 베어링
154: 리테이너링 155: 샤프트부재
156: 연장샤프트 157: 스크류샤프트
158: 스크류 159: 샤프트 너트
160: 센싱부 161: 제1 브래킷
162: 제2 브래킷 163: 안내샤프트
164: 리미트핀 165: 리미트캠
166: 스프링 167: 상측 리미트센서
168: 하측 리미트센서
170: 안내부재
171: 서포트샤프트 172: 가이드부시
173: 윙너트
180: 클리닝부 181: 제1 플레이트
182: 스폰지클리너 183: 제2 플레이트
184: 클리닝부재 185: 클레너 케이스
186: 클리너 링 187: 클리너 캡
Claims (3)
- 여과대상액을 여과 또는 농축시키는 여과장치에 투입되는 여과대상액으로부터 여과된 여과수와 슬러지를 각각으로 분리하여 배출시키는 수조;
여과대상액으로부터 여과된 여과수를 선택적으로 분리 추출하도록 상기 수조의 내부에 설치되는 다수의 모듈형 필터;
상기 다수의 모듈형 필터를 진공 상태로 전환시켜 상기 모듈형 필터를 통과한 여과수가 유입되게 하는 수봉식 진공펌프;
상기 다수의 모듈형 필터의 외면에 부착된 이물질이 제거되도록 상기 모듈형 필터의 내측에 에어를 공급하도록 설치되는 에어펌프;
상기 모듈형 필터의 클리닝이 이루어지도록 상기 수조의 상면에 설치되는 구동부;
상기 구동부의 회전에 의해 클리닝부가 승강되도록 상기 모듈형 필터의 양측에 각각 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 회전부;
상기 회전부에 의해 상하로 이동되는 클리닝부의 상승과 하강을 감지하도록 상기 회전부의 일측에 설치되는 센싱부;
상기 한 쌍의 회전부에 의해 승강되면서 상기 다수의 모듈형 필터의 외면에 부착된 이물질이 제거되도록 상기 모듈형 필터의 외면에 밀착되게 설치되는 클리닝부;를 포함하되,
상기 회전부는 상기 구동부의 구동을 전달받도록 커버플레이트에 설치되는 제1 베어링블록;
상기 수조의 하부에 설치되는 제2 베어링블록;
상기 제1 베어링블록과 상기 제2 베어링블록에 회전 가능하게 설치되는 샤프트부재;
상기 샤프트부재에 의해 승강되는 상기 클리닝부의 이동을 안내하도록 상기 수조의 양측에 각각 설치되는 안내부재;를 포함하고,
상기 센싱부는 수직으로 설치되는 안내샤프트;
상기 클리닝부의 상승 높이를 제한하도록 상기 안내샤프트에 설치되는 리미트핀;
상기 안내샤프트의 상부에 설치되는 리미트캠;
상기 안내샤프트가 제한된 소정 높이로 상승되도록 상기 리미트캠의 상부에 설치되는 스프링;
상기 리미트캠의 상승과 하강을 감지하도록 2개의 리미트센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템. - 제1항에 있어서,
상기 구동부는 상기 수조의 상면에 설치되도록 마련되는 커버플레이트;
상기 커버 플레이트의 상측에 설치되어 회전력을 발생시키는 모터가 구비된 기어박스;
상기 기어박스의 구동에 의해 회전되도록 상기 기어박스의 하부에 설치되는 구동풀리;
상기 구동풀리의 회전력을 전달받아 회전 가능하도록 상기 모듈형 필터의 양 측면에 각각 설치되는 한 쌍의 종동풀리;
상기 종동풀리가 회전되도록 상기 구동풀리와 상기 종동풀리 사이에 설치되는 벨트;
상기 구동풀리와 상기 종동풀리 사이에 상기 벨트의 장력을 조절하도록 설치되는 한 쌍의 텐션풀리;를 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 샤프트부재는 상기 제1 베어링블록에 회전 가능하게 설치되는 연장샤프트;
상기 연장샤프트에 고정되어 상기 클리닝부가 승강되도록 소정 길이만큼 스크류가 형성된 스크류샤프트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170014463A KR101740214B1 (ko) | 2017-02-01 | 2017-02-01 | 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170014463A KR101740214B1 (ko) | 2017-02-01 | 2017-02-01 | 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101740214B1 true KR101740214B1 (ko) | 2017-05-25 |
Family
ID=59050725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170014463A KR101740214B1 (ko) | 2017-02-01 | 2017-02-01 | 클리닝 장치를 구비한 모듈형 여과시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101740214B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116986677A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-11-03 | 山东宏科水电设备有限公司 | 基于超低压纳滤膜的污水处理设备 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100893197B1 (ko) | 2008-09-29 | 2009-04-16 | 한국환경기계주식회사 | 섬유사 여과장치 |
| KR101217950B1 (ko) | 2012-04-19 | 2013-01-02 | 주식회사 효성 | 막분리 침지조 및 그를 포함하는 정수장치 |
| KR101400313B1 (ko) | 2013-07-15 | 2014-05-28 | 주식회사 피앤아이휴먼코리아 | 수처리시설 |
-
2017
- 2017-02-01 KR KR1020170014463A patent/KR101740214B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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| CN116986677A (zh) * | 2023-09-26 | 2023-11-03 | 山东宏科水电设备有限公司 | 基于超低压纳滤膜的污水处理设备 |
| CN116986677B (zh) * | 2023-09-26 | 2023-12-15 | 山东宏科水电设备有限公司 | 基于超低压纳滤膜的污水处理设备 |
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