KR101784879B1 - 섬유상 여과기의 디스크형 여재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레임을 관통하는 고정 볼트의 개수를 최소화하고, 세그먼트가 흔들리지 않게 센터 튜브에 요철 결합할 수 있게 구성하므로, 세그먼트를 안정적으로 지지 고정할 수 있을 뿐만 아니라 세그먼트를 교환하거나 수리할 때 언제든지 쉽고 신속하게 분리하거나 다시 장착할 수 있게 한 섬유상 여과기의 디스크형 여재를 제공하는 데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 이처럼 세그먼트가 고정 볼트를 기준으로 돌아가지 않게 하는 요철 구조를 이 고정 볼트를 중심으로 양쪽에 각각 하나씩 형성하므로, 세그먼트가 돌아가게 하는 외력을 양쪽으로 분산할 수 있게 하여 세그먼트를 더욱 견고하게 고정하여 안정적으로 사용할 수 있게 한 섬유상 여과기의 디스크형 여재를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

Description

섬유상 여과기의 디스크형 여재{DISK TYPE MEDIA FOR FABRIC FILTRATION APPARATUS}

본 발명은 섬유상 여과기의 디스크형 여재에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 센터 튜브 주변에 원판 형태로 배치하여 설치하는 세그먼트를 하나의 고정 볼트로 고정하여 쉽고 신속하게 장착하거나 분리할 수 있게 하고, 특히 세그먼트를 고정 볼트에 끼워서 장착할 때 센터 튜브와 세그먼트가 요철 결합을 하게 하여 세그먼트가 센터 튜브에서 회전하지 않고 안정적으로 고정 지지가 이루어질 수 있게 한 것이다.

일반적으로 섬유상 여과기는 디스크형 여재 표면에 섬유(융털)를 갖는 여과포를 구비하여 오폐수 등이 이 디스크형 여재를 통과하는 동안 이물질이 섬유에 의해 걸러지게 하여 오폐수를 여과시켜 주는 여과기를 말한다. 이러한 섬유상 여과는, 특허문헌 1 및 특허문헌 2와 같이, 다양한 구조와 제작하여 사용한다.

(특허문헌 1) 한국등록특허 제1177369호

디스크형 필터편과 맞닿게 장착되는 역세정 흡입장치가 섬유 등에 부착된 이물질을 제거하는 작용을 하지 않을 때에는 이 디스크형 필터편에서 분리되게 함으로써, 디스크형 필터편에 구성된 섬유가 장시간 동안 역세정 흡입장치에 의해 눌리는 현상을 방지하여 섬유의 여과효율의 향상 및 수명을 연장시켜 줄 수 있도록 한 역세정 흡입장치 및 이를 이용한 섬유상 여과기를 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 역세정 흡입장치가 부력을 이용하여 디스크형 필터편에서 이격되게 구성함으로써, 구조가 간단하면서도 쉽게 동작시켜 역세정 흡입장치를 밀착 또는 분리시킬 수 있도록 한 역세정 흡입장치 및 이를 이용한 섬유상 여과기를 제공하는데 다른 목적이 있다.

(특허문헌 2) 한국등록실용 제0479114호

하나의 스트링을 필터 막의 테두리에 미리 정한 간격으로 형성된 여러 개의 고정 고리에 끼운 다음, 이 스트링의 양단을 잡아당긴 다음 그 양쪽 끝을 고정함으로써, 구조가 간단하면서도 한 번에 모든 고정 고리에 일정한 인장력을 가할 수 있어 필터 막을 전체적으로 균일하게 잡아당겨 안정적으로 지지하여 고정할 수 있게 한 디스크형 여과장치의 필터를 제공하는 데 그 목적이 있다. 특히, 이처럼 하나의 스트링을 이웃한 고정 고리에 차례로 끼우거나 무작위(Random)로 고정 고리에 끼워서 잡아당김으로써, 필터 막을 쉽게 설치하거나 교체할 수 있으면서도 그 테두리 부분을 균일하고 안정적으로 당겨지게 하여 필터 막이 이 팽팽한 상태를 유지하면서 여과 효율을 최대한 높일 수 있게 한 디스크형 여과장치의 필터를 제공하는 데 다른 목적이 있다. 그리고, 이같이 고정 고리에 끼운 스트링의 양쪽 끝을, 고리나 퀵 릴리스 버클(Quick Release Buckle) 또는 와인딩 및 언와인딩 장치에 연결함으로써, 스트링의 양쪽 끝을 쉽게 고정하거나 풀 수 있게 하여 장착과 교체 작업이 신속하게 이루어질 수 있게 한 디스크형 여과장치의 필터를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

한편, 통상의 섬유상 여과기는, [도 1]과 같이, 여과조(10) 안에 모터(21)로 구동하는 회전축(20)을 설치하고, 이 회전축(20)에 적어도 하나의 디스크형 여재(30)를 장착한다. 도면에서, 미설명 도면부호 "40"은 디스크형 여재(30) 표면을 세정하는 역세정 장치를 나타낸다.

한편, 상기 디스크형 여재(30)는, [도 2] 및 [도 3]과 같이, 원형 형태를 유지할 수 있도록 센터 튜브(32)를 중심으로 여러 개의 세그먼트(31)를 장착한다. 이때, 가 세그먼트(31)는 각각 같은 모양으로 센터 튜브(32)에 장착하였을 때 원 형태를 이룰 수 있도록 통상적으로 부채꼴 형상으로 많이 제작한다.

이때, 각 세그먼트(31)는, [도 3]과 같이, 부채꼴 모양으로 이루어진 프레임(31a)을 포함하고, 이 프레임(31a)에 미도시한 여과포를 씌워서 여과 작용을 하게 한다. 이때, 상기 프레임(31a)은 센터 튜브(32)에 장착한 적어도 두 개의 고정 볼트(31b)에 관통하게 끼워지고, 프레임(31a)을 관통한 고정 볼트(31b)에는 너트(31c)를 체결하여 프레임(31a)을 고정한다.

하지만, 이런 기존의 프레임 고정 구조는 다음과 같은 문제가 있다.

(1) 하나의 세그먼트에 대해 두 개의 고정 볼트로 고정해야 하므로, 세그먼트를 교환하거나 수리하려면 이 두 개의 고정 볼트에 체결한 너트를 이완하여 세그먼트를 떼어내고 다시 장착해야 하는 작업을 반복해야 하므로 조립과 분해에 시간이 오래 걸린다.

(2) 특히, 두 개의 고정 볼트가 센터 튜브에 나란하게 잘 고정한 상태에서는 세그먼트를 끼우고 빼내기가 쉬우나, 디스크형 여재를 오랫동안 사용함에 따라 고정 볼트를 이완하고 다시 체결하는 과정에서 이 고정 볼트의 장착 부분이 느슨해지면 두 개의 고정 볼트가 서로 나란하지 않게 되어 세그먼트를 다시 끼우는 데 어려움이 있다.

(3) 이러한 어려움은 하나의 세그먼트를 교환하는 데 걸리는 시간이 오래 걸리고 결국 디스크형 여재의 교환이나 수리에 많은 시간이 걸리게 되어 유지 보수에 어려움으로 작용한다.

(4) 또한, 고정 볼트는 한쪽을 센터 튜브에 용접하고 여기에 세그먼트를 끼우게 한 다음, 세그먼트를 관통한 끝에 너트를 체결하므로, 고정 볼트가 휘거나 나란하지 않아서 교환하거나 수리하려면 융착 부분을 제거하고 다시 새로운 고정 볼트를 융착해야 하므로 교체 작업에 많은 노력과 시간이 필요하다.

한국등록특허 제1177369호 (등록일 : 2012.08.21) 한국등록실용 제0479114호 (등록일 : 2015.12.15)

본 발명은 이러한 점을 고려한 것으로, 프레임을 관통하는 고정 볼트의 개수를 최소화하고, 세그먼트가 흔들리지 않게 센터 튜브에 요철 결합할 수 있게 구성하므로, 세그먼트를 안정적으로 지지 고정할 수 있을 뿐만 아니라 세그먼트를 교환하거나 수리할 때 언제든지 쉽고 신속하게 분리하거나 다시 장착할 수 있게 한 섬유상 여과기의 디스크형 여재를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 이처럼 세그먼트가 고정 볼트를 기준으로 돌아가지 않게 하는 요철 구조를 이 고정 볼트를 중심으로 양쪽에 각각 하나씩 형성하므로, 세그먼트가 돌아가게 하는 외력을 양쪽으로 분산할 수 있게 하여 세그먼트를 더욱 견고하게 고정하여 안정적으로 사용할 수 있게 한 섬유상 여과기의 디스크형 여재를 제공하는 데 다른 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 [실시예 1]에 따른 섬유상 여과기의 디스크형 여재는, 여과한 여과수의 통로가 되는 센터 튜브(100) 둘레를 따라 연속으로 여러 개의 세그먼트(200a~200f)를 배치하여 여과하는 디스크형 여재에서, 상기 각 세그먼트(200a~200f)는 미리 정한 형상으로 이루어지며 센터 튜브(100)에 고정한 하나의 고정 볼트(110)에 관통하게 끼워져서 고정하는 프레임(210) 및 이 프레임(210)의 외주를 감싸는 여과포(220)를 포함하되;, 상기 프레임(210)에는 센터 튜브(100)에 접하는 면에 회전 방지를 위한 적어도 하나의 방지 돌기(211)를 형성하고;, 상기 방지 돌기(211)는 상기 센터 튜브(100)에 이 방지 돌기(211)와 마주하게 형성한 홈(120)에 끼워지는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 방지 돌기(211)는, 상기 고정 볼트(110)를 중심으로 양쪽에 각각 하나씩 두 개를 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 [실시예 2]에 따른 섬유상 여과기의 디스크형 여재는, 여과한 여과수의 통로가 되는 센터 튜브(100) 둘레를 따라 연속으로 여러 개의 세그먼트(200a~200f)를 배치하여 여과하는 디스크형 여재에서, 상기 각 세그먼트(200a~200f)는 미리 정한 형상으로 이루어지며 센터 튜브(100)에 고정한 하나의 고정 볼트(110)에 관통하게 끼워져서 고정하는 프레임(210) 및 이 프레임(210)의 외주를 감싸는 여과포(220)를 포함하되;, 상기 프레임(210)에는 이 프레임(210)이 접하는 센터 튜브(100)에 형성한 적어도 하나의 방지 돌기와 마주하는 위치에 홈을 형성하여 이 방지 돌기가 홈에 끼워지게 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 섬유상 여과기의 디스크형 여재는 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 세그먼트를 하나의 고정 볼트에 관통하게 끼워서 고정하므로 쉽고 신속하게 센터 튜브에 세그먼트를 고정하거나 분리할 수 있어 작업 효율을 높일 수 있다.

(2) 특히, 요철 구조를 통해 고정 볼트에 세그먼트를 관통하게 끼우면서 요철이 마주하여 끼워져서 고정되므로, 별도로 회전 방지 등을 목적으로 하는 구성을 갖추지 않고서도 간단한 요철 구조를 통해 세그먼트가 센터 튜브에서 회전하는 현상을 방지할 수 있다.

(3) 이때, 요철 구조는 고정 볼트를 중심으로 양쪽에 각각 하나씩 구성하므로, 통상 이 고정 볼트를 기준으로 세그먼트가 돌아가는 현상이 발생하더라도 양쪽의 요철 구조가 이를 안정적으로 방지하게 한다.

(4) 고정 볼트가 약간 휘거나 중심 위치에서 약간 벗어나더라도 여기에 세그먼트를 끼워서 너트로 체결하여 세그먼트를 고정할 수 있으므로 누구든지 쉽게 세그먼트를 교환하거나 교체하여 유지 보수를 할 수 있어 편리하다.

[도 1]은 디스크형 여재를 사용하는 섬유상 여과기의 한 가지 예를 보여주는 사시도이다.
[도 2]는 종래 디스크형 여재의 구성을 보여주기 위해 여과포를 제거한 상태를 보여주는 정면도이다.
[도 3]은 종래 디스크형 여재에서 센터 튜브에 프레임을 장착하는 구조를 보여주기 위해 하나의 세그먼트를 결합하는 구성을 보여주는 정면도로, (a)는 결합 전 상태를, (b)는 결합 후 상태를 보여준다.
[도 4]는 본 발명의 [실시예 1]에 따른 디스크형 여재의 구성을 보여주는 정면도이다.
[도 5]는 본 발명의 [실시예 1]에 따른 디스크형 여재에서 센터 튜브에 프레임을 장착한 상태를 보여주는 정면도로, (a)는 결합 전 상태를, (b)는 결합 후 상태를 보여준다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최고의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 한가지 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형례가 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 [실시예 1]에 따른 섬유상 여과기의 디스크형 여재는, [도 4] 및 [도 5]와 같이, 센터 튜브(100) 외주에 미리 정한 형상으로 이루어진 세그먼트(200a~200f)를 연속으로 배치하여 원판 형태로 제작한 것이다.

특히, 상기 각 세그먼트(200a~200f)는 미리 정한 형상으로 이루어진 프레임(210)과 이 프레임(210)의 외주를 감싸는 여과포(220)를 포함하고, 상기 프레임(210)은 센터 튜브(100)에 한쪽을 고정한 하나의 고정 볼트(110)에 관통하게 끼워져서 너트(111)로 고정한다. 이때, 프레임(210)과 센터 튜브(100) 사이에 요철 결합이 이루어지게 구성하므로, 프레임(210)이 회전을 방지하면서도 쉽고 신속하게 프레임(210)을 센터 튜브(100)에 장착할 수 있다.

이하, 이러한 구성에 관해 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 디스크형 여재는, [도 4]와 같이, 중공으로 이루어진 센터 튜브(100)의 외주에 여러 개의 세그먼트(200a~200f)를 연속으로 배치하여 원판 형태로 제작한다.

여기서, 상기 센터 튜브(100)는 여러 개의 세그먼트(200a~200f)를 연속해서 결합할 수 있게 하기 위한 것으로, 원 형상이나 다각형 형태로 제작할 수 있다. 이때, 상기 센터 튜브(100)는 세그먼트(200a~200f)의 장착 위치를 쉽게 알 수 있도록 정다각형 형태로 제작하고, 정다각형의 각 면에 각각 하나씩 세그먼트를 장착할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다. 도면에서는 정육각 형태로 제작한 예를 보여준다.

특히, 상기 센터 튜브(100)는, [도 4] 및 [도 5]와 같이, 각 세그먼트(200a~200f)를 장착하기 위한 면에 하나의 고정 볼트(110)를 장착한다. 고정 볼트(110)는 후술할 세그먼트의 프레임(210)을 관통하게 끼울 수 있는 길이로 제작하며, 한쪽을 센터 튜브(100)에 융착하여 일체로 고정하거나 너트 등을 이용하여 고정할 수도 있다. 물론, 너트로 고정한 다음 융착하는 방법도 가능하다. 그리고, 이 고정 볼트(110) 끝에는 너트(111)를 체결하여 고정 볼트(110)에 끼운 세그먼트가 빠지지 않게 고정한다.

마지막으로, 상기 센터 튜브(100)에는, [도 5]와 같이, 세그먼트(200a)가 접하는 면에 적어도 하나의 홈(120)을 형성한다. 홈(120)은 후술할 프레임(210)에 형성한 방지 돌기(211)가 끼워지게 하여 프레임(210)이 고정 볼트(110)를 중심으로 회전하는 것을 방지하게 한다. 이러한 홈(120)은 고정 볼트(110)를 중심으로 양쪽에 각각 하나씩 두 개를 구성하여 프레임(210)이 돌아가려고 할 때 양쪽으로 힘을 분산하게 하여 안정적으로 지지 고정할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

세그먼트(200a~200f)는, [도 4] 및 [도 5]와 같이, 실질적으로 여과 작용이 이루어지게 하는 구성으로, 여과 작용을 위해 유체가 통과할 수 있도록 미리 정한 형상으로 이루어진 프레임(210)과 이 프레임(210) 외주에 설치하는 여과포(220)를 포함한다. 이때, 세그먼트(200a~200f)는 각각 그 구성이 같으므로, 여기서는 첫 번째 세그먼트(200a)의 구성에 대해 도면을 참조하여 설명하고 다른 세그먼트에 관해서는 설명을 생략한다.

상기 프레임(210)은 여러 가지 형상으로 제작할 수 있으나, 센터 튜브(100) 외주에 원판 형태가 되게 구성하기 위해서는 통상 부채꼴 형태로 제작하는 것이 일반적이다. 이때, 프레임(210)은 소정의 두께로 제작하여 그 외주에 장착한 여과포(220)를 통해 유체 출입이 가능하게 제작하고, 한쪽 면은 상술한 센터 튜브(100)와 접촉하게 설치한다.

또한, 상기 프레임(210)은, [도 5]와 같이, 상술한 고정 볼트(110)에 관통하게 끼워서 센터 튜브(100)에 고정한다. 이때 고정 볼트(110)는 프레임(210) 안에 있는 유체에 그대로 노출되게 구성할 수도 있으나, 내구성을 고려하여 프레임(210)에 보호관을 구성하여 그 안에 고정 볼트(110)가 끼워지도록 구성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 프레임(210)은, [도 5]와 같이, 센터 튜브(100)에 접하는 면에 방지 돌기(211)를 더 돌출 성형한다. 이때, 방지 돌기(211)의 개수와 성형 위치는 상술한 홈(120)과 대응하는 개수와 마주하는 위치에 각각 형성한다. 이러한 방지 돌기(211)는 프레임(210)을 고정 볼트(110)에 끼워서 홈(120)에 맞춰서 끼움에 따라 세그먼트가 회전하는 것을 방지한다.

여과포(220)는, [도 4] 및 [도 5]와 같이, 상술한 프레임(210) 외주를 감싸서 유체가 이 여과포(220)를 통해 프레임(210)으로 출입하면서 여과 작용이 이루어지게 하는 통상의 기술로 제작한 것을 사용한다. 이러한 여과포(220)로는 목화 솜·양모·석면·명주 그리고 마(麻)와 같은 천연섬유나 유리섬유·합성섬유 그리고 메탈울(metal wool) 같은 인조섬유로 제작한 것을 사용할 수 있다.

이상과 같이 이루어진 본 발명은 하나의 고정 볼트로 세그먼트를 고정하므로 고정과 분리를 쉽게 할 수 있어 세그먼트의 교환이나 수리 등을 할 때 짧은 시간에 쉽고 신속하게 교체할 수 있어 작업 효율을 높일 수 있다.

본 발명의 [실시예 2]에 따른 섬유상 여과기의 디스크형 여재는, [실시예 1]과 비교할 때, 같은 구성이나 방지 돌기와 홈의 형성 위치에서 차이가 있다. 이에, 여기서는 [실시예 1]과 같은 구성에 관해서는 상세한 설명을 생략하고 차이 구성에 관해서만 설명한다.

[실시예 2]는, [실시예 1]에서 센터 튜브에 형성했던 홈을 프레임에 형성하고, [실시예 1]에서 프레임에 형성했던 방지 돌기를 센터 튜브에 형성한 것이다. 이처럼 방지 돌기와 홈의 형성 위치를 바꿔서 형성하더라도 [실시예 1]과 같은 효과를 얻을 수 있음을 해당 업계 종사자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

100 : 센터 튜브
110 : 고정 볼트
111 : 너트
120 : 홈
200a~200f : 세그먼트
210 : 프레임
211 : 방지 돌기

Claims (3)

1. 여과한 여과수의 통로가 되는 센터 튜브(100) 둘레를 따라 연속으로 여러 개의 세그먼트(200a~200f)를 배치하여 여과하는 디스크형 여재에서,
   상기 각 세그먼트(200a~200f)는 미리 정한 형상으로 이루어지며 센터 튜브(100)에 고정한 하나의 고정 볼트(110)에 관통하게 끼워져서 고정하는 프레임(210) 및 이 프레임(210)의 외주를 감싸는 여과포(220)를 포함하되,
   상기 프레임(210)에는 센터 튜브(100)에 접하는 면에 회전 방지를 위한 적어도 하나의 방지 돌기(211)를 형성하고,
   상기 방지 돌기(211)는 상기 센터 튜브(100)에 이 방지 돌기(211)와 마주하게 형성한 홈(120)에 끼워지는 것을 특징으로 하는 섬유상 여과기의 디스크형 여재.
   
2. 제1 항에서,
   상기 방지 돌기(211)는,
   상기 고정 볼트(110)를 중심으로 양쪽에 각각 하나씩 두 개를 형성한 것을 특징으로 하는 섬유상 여과기의 디스크형 여재.
   
3. 여과한 여과수의 통로가 되는 센터 튜브(100) 둘레를 따라 연속으로 여러 개의 세그먼트(200a~200f)를 배치하여 여과하는 디스크형 여재에서,
   상기 각 세그먼트(200a~200f)는 미리 정한 형상으로 이루어지며 센터 튜브(100)에 고정한 하나의 고정 볼트(110)에 관통하게 끼워져서 고정하는 프레임(210) 및 이 프레임(210)의 외주를 감싸는 여과포(220)를 포함하되,
   상기 프레임(210)에는 이 프레임(210)이 접하는 센터 튜브(100)에 형성한 적어도 하나의 방지 돌기와 마주하는 위치에 홈을 형성하여 이 방지 돌기가 홈에 끼워지게 한 것을 특징으로 하는 섬유상 여과기의 디스크형 여재.

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