KR101946845B1 - 수처리용 평판형 필터모듈 및 이를 포함하는 수처리용 필터집합체 - Google Patents
수처리용 평판형 필터모듈 및 이를 포함하는 수처리용 필터집합체 Download PDFInfo
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Abstract
수처리용 필터집합체가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 필터집합체는 복수 개의 장착공간을 포함하는 고정프레임; 소정의 면적을 갖는 판상으로 형성되는 복수 개의 필터유닛과, 상기 복수 개의 필터유닛이 체결된 상태에서 상기 장착공간에 착탈가능하게 결합되는 블럭프레임 및 상기 블럭프레임의 일측에 고정되는 취합수취관을 포함하고, 상기 복수 개의 장착공간에 개별적으로 장착되는 복수 개의 평판형 필터모듈; 및 상기 고정프레임에 고정된 메인취합관;을 포함하고, 상기 취합수취관은 각각의 필터유닛에서 생산된 여과수가 유입될 수 있도록 상기 복수 개의 필터유닛과 일대일로 연결되는 복수 개의 제1피팅과 상기 복수 개의 제1피팅을 통해 유입된 여과수를 상기 메인취합관으로 배출할 수 있도록 연결관을 통해 상기 메인취합관과 일대일로 연결되는 제2피팅 및 상기 제2피팅을 개폐하기 위한 개폐밸브를 포함하며, 상기 복수 개의 평판형 필터모듈은 상기 복수 개의 장착공간 측에 삽입되는 블록프레임이 상기 고정프레임과 체결되거나 분리됨으로써 상기 고정프레임으로부터 개별적으로 장착되거나 분리된다.
Description
본 발명은 수처리용 평판형 필터모듈 및 이를 포함하는 수처리용 필터집합체에 관한 것이다.
일반적으로 산업이 급속한 발전과 인구의 도시 집중 등으로 인하여 도시 하수 및 산업폐수가 증가하였다. 이러한 오폐수의 증가는 현대 사회에 커다란 문제가 되고 있으며, 이를 경제적이고 효율적으로 처리하기 위한 다양한 오폐수 처리시설이 제시되고 있다.
이러한 오폐수 처리시설에는 오폐수를 여과하기 위하여 복수 개의 필터가 구비될 수 있으며, 각각의 필터에 포함되는 여과부재를 통하여 오폐수가 여과된다.
그러나, 종래의 오폐수 처리시설에 설치되는 필터들은 서로 연결된 형태이므로, 작동 중에 부분적인 교체가 불가능한 구조이다.
이에 따라, 복수 개의 필터 중 일부를 교체하거나 청소작업이 필요한 경우 전체 시스템의 운전을 중단해야 하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 하나의 블럭단위로 필터모듈을 구성함으로써 조립생산성을 높일 수 있으며 전체시스템의 운전을 중지하지 않더라도 교체나 유지보수작업이 가능한 수처리용 평판형 필터모듈 및 이를 포함하는 수처리용 필터집합체를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 소정의 면적을 갖는 판상으로 형성되는 복수 개의 필터유닛; 서로 평행하게 배열된 상태로 유지될 수 있도록 상기 복수 개의 필터유닛이 각각 체결되는 블럭프레임; 및 각각의 필터유닛에서 생산된 여과수가 유입될 수 있도록 상기 복수 개의 필터유닛과 일대일로 연결되는 복수 개의 제1피팅과 상기 복수 개의 제1피팅을 통해 유입된 여과수를 외부로 배출하기 위한 적어도 하나의 제2피팅을 포함하여 상기 블럭프레임의 일측에 고정되는 취합수취관;을 포함하는 수처리용 평판형 필터모듈을 제공한다.
또한, 상기 블럭프레임은, 프레임구조물로 이루어진 전면프레임 및 후면프레임과, 상기 전면프레임 및 후면프레임을 상호 연결하는 복수 개의 체결바를 포함할 수 있다.
또한, 상기 블럭프레임은 서로 마주하는 한 쌍의 체결바를 상호 연결하는 적어도 하나의 수평확인프레임을 포함할 수 있고, 상기 수평확인프레임은 상기 체결바의 처짐여부를 확인하기 위한 수평면을 포함할 수 있다.
또한, 상기 필터유닛은 적어도 하나의 체결공을 포함할 수 있고, 상기 복수 개의 필터유닛은 상기 체결공을 통과하는 하나의 체결바를 통해 상기 블럭프레임에 고정될 수 있다.
또한, 상기 취합수취관은 상기 제2피팅을 개폐하기 위한 개폐밸브를 포함할 수 있다.
또한, 상기 블럭프레임은 사용자가 취부할 수 있는 적어도 하나의 손잡이가 구비될 수 있다.
또한, 상기 필터유닛은, 소정의 면적을 갖는 판상으로 형성되는 여과부재; 상기 여과부재를 판상의 형태로 유지할 수 있도록 상기 여과부재의 테두리 측에 결합되고, 상기 여과부재를 통해 생산된 여과수가 유입되어 이동하는 유로가 내부에 형성되는 지지프레임; 및 상기 유로에 유입된 여과수를 외부로 배출하기 위한 적어도 하나의 수취구;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 여과부재는, 제1지지체; 및 상기 제1지지체의 적어도 일면에 나노섬유로 형성되는 나노섬유웹;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 필터유닛 중 최 외측에 배치되는 한 쌍의 필터유닛은 상기 취합수취관과 연결되지 않을 수 있다.
한편, 본 발명은 상술한 적어도 하나의 수처리용 평판형 필터모듈; 및 상기 수처리용 평판형 필터모듈이 착탈가능하게 결합되는 고정프레임;을 포함하는 수처리용 필터집합체를 제공한다.
또한, 상기 고정프레임은 상기 수처리용 평판형 필터모듈의 하부모서리 측을 지지하고 상기 수처리용 평판형 필터모듈의 슬라이딩 이동을 안내하는 적어도 두 개의 가이드레일을 포함할 수 있고, 상기 가이드레일 측에는 상기 수처리용 평판형 필터모듈과의 접촉면적을 줄일 수 있도록 바 형상의 안내바가 상기 필터모듈의 슬라이딩 방향을 따라 구비될 수 있다.
또한, 상기 안내바는 상기 수처리용 평판형 필터모듈의 슬라이딩 진입이 용이하게 이루어질 수 있도록 선단이 경사면으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 블럭프레임 및 고정프레임 측에는 체결부재가 동시에 통과할 수 있도록 서로 대응되는 영역에 제1통과공 및 제2통과공이 각각 관통형성되고, 상기 제1통과공 및 제2통과공에 동시에 삽입된 체결부재를 통하여 상기 필터모듈의 슬라이딩 이동이 제한될 수 있다.
또한, 상기 고정프레임은 상기 복수 개의 수처리용 평판형 필터모듈을 각각 수용하기 위한 복수 개의 장착공간을 포함할 수 있고, 상기 복수 개의 장착공간에 각각 체결된 복수 개의 필터모듈은 각각의 취합수취관이 상기 고정프레임에 고정된 하나의 메인취합관과 일대일로 연결되어 상기 취합수취관에 취합된 여과수가 상기 메인취합관 측으로 이동할 수 있다.
또한, 상기 수처리용 필터집합체는, 상기 수처리용 평판형 필터모듈의 하부측에 배치되고, 외부로부터 공급되는 공기를 이용하여 상기 수처리용 평판형 필터모듈 측으로 기포를 분출하는 산기부;를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 산기부는 복수 개의 분출공을 갖는 중공관으로 구비되어 상기 고정프레임에 장착될 수 있다.
다른 예로써, 상기 산기부는 소정 크기의 기공을 갖는 판상의 형태로 구비될 수 있으며, 상기 산기부는 상기 블럭프레임에 착탈가능하게 결합될 수 있다.
또한, 상기 산기부는 미세 기공을 갖는 나노섬유웹을 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 하나의 블럭단위로 필터모듈을 구성하여 개별적인 필터모듈의 분리 및 장착이 가능함으로써 조립생산성을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 전체시스템의 운전을 중지하지 않고 해당 필터모듈의 운전중단 및 교체가 가능함으로써 생산수율을 높일 수 있다.
더욱이, 본 발명은 산기부를 통해 각각의 필터유닛 측으로 기포를 공급함으로써 세정효과를 높이고 파울링의 발생량을 저감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 평판형 필터모듈을 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 분리도,
도 3은 본 발명에 따른 수처리용 평판형 필터모듈에 적용될 수 있는 필터유닛을 나타낸 도면,
도 4는 도 3의 분리도,
도 5는 도 4에서 프레임의 단면형상을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 필터유닛에 적용될 수 있는 결합부재를 나타낸 도면,
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 필터유닛에 적용되는 결합부재와 지지프레임의 결합관계를 나타낸 도면으로서, 도 7a는 결합부재와 지지프레임이 분리된 상태를 나타낸 도면이고, 도 7b는 결합부재와 지지프레임이 결합된 상태를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명에 따른 필터유닛에서 수취구 측으로 유입되는 여과수의 이동경로를 나타낸 도면,
도 9는 본 발명에 따른 수처리용 평판형 필터모듈에서 블럭프레임과 필터유닛의 다른 결합형태를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수처리용 평판형 필터모듈을 나타낸 도면,
도 11은 도 10의 분리도,
도 12는 도 9에 적용될 수 있는 산기부의 세부구성을 나타낸 부분 절개도,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 필터집합체를 나타낸 도면,
도 14는 도 13을 다른 각도에서 바라본 도면,
도 15는 도 13의 "A"부분을 나타낸 확대도,
도 16은 도 13에서 고정프레임과 수처리용 평판형 필터모듈이 분리된 상태를 나타낸 도면,
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수처리용 필터집합체를 나타낸 도면,
도 18은 도 17을 다른 각도에서 바라본 도면, 그리고,
도 19는 도 17에서 고정프레임과 수처리용 평판형 필터모듈이 분리된 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 분리도,
도 3은 본 발명에 따른 수처리용 평판형 필터모듈에 적용될 수 있는 필터유닛을 나타낸 도면,
도 4는 도 3의 분리도,
도 5는 도 4에서 프레임의 단면형상을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 필터유닛에 적용될 수 있는 결합부재를 나타낸 도면,
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 필터유닛에 적용되는 결합부재와 지지프레임의 결합관계를 나타낸 도면으로서, 도 7a는 결합부재와 지지프레임이 분리된 상태를 나타낸 도면이고, 도 7b는 결합부재와 지지프레임이 결합된 상태를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명에 따른 필터유닛에서 수취구 측으로 유입되는 여과수의 이동경로를 나타낸 도면,
도 9는 본 발명에 따른 수처리용 평판형 필터모듈에서 블럭프레임과 필터유닛의 다른 결합형태를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수처리용 평판형 필터모듈을 나타낸 도면,
도 11은 도 10의 분리도,
도 12는 도 9에 적용될 수 있는 산기부의 세부구성을 나타낸 부분 절개도,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 필터집합체를 나타낸 도면,
도 14는 도 13을 다른 각도에서 바라본 도면,
도 15는 도 13의 "A"부분을 나타낸 확대도,
도 16은 도 13에서 고정프레임과 수처리용 평판형 필터모듈이 분리된 상태를 나타낸 도면,
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수처리용 필터집합체를 나타낸 도면,
도 18은 도 17을 다른 각도에서 바라본 도면, 그리고,
도 19는 도 17에서 고정프레임과 수처리용 평판형 필터모듈이 분리된 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)은 도 1 및 도 10에 도시된 바와 같이 필터유닛(110), 블럭프레임(120,220) 및 취합수취관(130)을 포함한다.
상기 필터유닛(110)은 오폐수와 같은 여과대상액으로부터 이물질을 걸러 여과수를 생산하기 위한 것이다.
이와 같은 필터유닛(110)은 복수 개로 구비될 수 있으며, 공기나 여과수 또는 세척수 등과 같은 유체가 유,출입될 수 있는 적어도 하나의 수취구(115)를 포함할 수 있다. 이를 통해, 상기 필터유닛(110)은 상기 수취구(115)를 통해 외부로부터 흡입력이 제공되는 경우 상기 여과대상액을 흡입함으로써 여과수가 생산될 수 있으며, 생산된 여과수는 상기 수취구(115)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
또한, 상기 필터유닛(110)은 소정의 면적을 갖는 판상의 형태일 수 있으며, 복수 개가 서로 평행하게 배열될 수 있다. 이를 통해, 집적도를 높일 수 있으며, 한 번의 공정을 통해 다량의 여과수를 생산할 수 있다.
이때, 상기 복수 개의 필터유닛(110)은 상기 블럭프레임(120,220)에 체결됨으로써 서로 평행하게 배열된 상태가 유지될 수 있으며, 도 1 및 도 10에 도시된 바와 같이 서로 이웃하는 필터유닛(110)은 여과부재(111) 사이에 소정의 간격(d)이 형성될 수 있다.
이를 통해, 상기 여과대상액은 상기 간격을 통해 형성된 공간 측으로 유입되어 복수 개의 필터유닛(110)에 구비되는 각각의 여과부재(111)와 접촉됨으로써 각각의 필터유닛(110)에서 여과수가 동시에 생산될 수 있다.
한편, 상기 블럭프레임(120,220)은 판상의 부재로 이루어질 수도 있지만 상기 여과대상액이 상기 복수 개의 필터유닛(110) 측으로 원활하게 유입될 수 있도록 전면이 개방된 프레임구조물일 수 있다.
일례로, 상기 블럭프레임(120,220)은 도 2 및 도 11에 도시된 바와 같이 프레임구조물로 이루어진 전면프레임(121) 및 후면프레임(122)을 포함할 수 있으며, 상기 전면프레임(121) 및 후면프레임(122)이 소정의 길이를 갖는 체결바(123)의 양단부측에 각각 결합된 형태일 수 있다.
이때, 상기 전면프레임(121) 및 후면프레임(122) 중 적어도 어느 하나는 상기 체결바(123)와 착탈가능하게 결합될 수 있으며, 상기 복수 개의 필터유닛(110)은 상기 체결바(123)에 착탈가능하게 체결되는 형태일 수 있다.
일례로, 상기 필터유닛(110)은 도 1 및 도 10에 도시된 바와 같이 상기 체결바(123)가 통과할 수 있는 체결공(116b)을 포함할 수 있으며, 상기 체결바(123)가 상기 체결공(116b)에 삽입되는 방식일 수 있다. 이에 따라, 상기 복수 개의 필터유닛(110)은 하나의 체결바(123)가 각각의 필터유닛(110)에 형성된 체결공(116b)을 동시에 통과하도록 삽입됨으로써 상기 블럭프레임(120,220)에 착탈가능하게 결합될 수 있다.
여기서, 상기 전면프레임(121) 및 후면프레임(122) 측에는 상기 체결바(123)의 단부측이 삽입되는 체결홀이 구비되어 끼움방식으로 삽입될 수도 있고, 상기 전면프레임(121) 및 후면프레임(122)에 관통공이 형성되어 상기 체결바(123)의 양단부가 통과한 상태에서 별도의 고정부재(118)를 통해 고정될 수도 있다.
또한, 상기 전면프레임(121) 및 후면프레임(122)을 구성하는 각각의 부재는 소정의 폭과 길이를 갖는 판상의 바일 수도 있고, 'I'빔, 'ㄱ'자 빔일 수도 있으며 각관의 형태로 구비될 수도 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)은 평판형으로 형성된 복수 개의 필터유닛(110)이 하나의 체결바(123)에 모두 체결되어 지지됨으로써 상기 블럭프레임(120,220)을 통해 일체화될 수 있으며, 서로 평행하게 배열된 상태를 유지할 수 있다.
이에 따라, 외부로부터 제공되는 흡입력, 일례로 하나의 펌프(미도시)로부터 제공되는 흡입력이 각각의 수취구(115)를 통해 필터유닛(110) 측으로 전달됨으로써 각각의 필터유닛(110)에서 개별적으로 여과수가 생산될 수 있다.
이때, 상기 블럭프레임(120,220)은 도 2 및 도 11에 도시된 바와 같이 서로 마주하는 한 쌍의 체결바(123)에 상호 연결되는 적어도 하나의 수평확인프레임(124)을 포함할 수 있다. 이와 같은 수평확인프레임(124)은 적어도 일면이 수평면(124a)을 갖도록 형성됨으로써 상기 복수 개의 필터유닛(110)이 상기 블럭프레임(120,220)에 체결되는 경우 상기 체결바(123)의 처짐여부를 작업자가 용이하게 확인할 수 있다.
상기 취합수취관(130)은 상기 블럭프레임(120,220)을 통해 일체화된 복수 개의 필터유닛(110) 측으로 여과수를 생산하기 위한 흡입력을 동시에 제공함과 더불어 각각의 필터유닛(110)에서 흡입력에 의해 생산된 여과수를 하나로 통합하기 위한 것이다.
이를 위해, 상기 취합수취관(130)은 도 1 및 도 10에 도시된 바와 같이 연결관(140)을 매개로 각각의 필터유닛(110)의 수취구(115)와 일대일로 연결됨으로써 외부로부터 제공되는 흡입력이 각각의 필터유닛(110) 측으로 동시에 전달될 수 있다. 이로 인해, 각각의 필터유닛(110)은 상기 수취구(115)를 통해 전달된 흡입력을 이용하여 여과수를 개별적으로 생산할 수 있으며, 각각의 필터유닛(110)에서 개별적으로 생산된 여과수는 흡입력에 의해 상기 취합수취관(130) 측으로 통합될 수 있다.
일례로, 상기 취합수취관(130)은 소정의 길이를 갖는 중공관의 형태일 수 있으며, 각각의 필터유닛(110)에 구비되는 수취구(115)와 연결관(140)을 매개로 연결되는 복수 개의 제1피팅(131)과, 상기 복수 개의 제1피팅(131)을 통해 유입된 여과수를 외부로 배출하거나 외부로부터 제공되는 흡입력을 상기 복수 개의 제1피팅(131) 측으로 제공하기 위한 적어도 하나의 제2피팅(132)을 포함할 수 있다.
이를 통해, 본 발명에 따른 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)은 외부로부터 제공되는 흡입력이 상기 취합수취관(130)의 제2피팅(132)을 통해 중공관의 내부로 유입된 후 복수 개의 제1피팅(131)을 통해 각각의 필터유닛(110) 측으로 전달될 수 있으며, 각각의 필터유닛(110)에서 생산된 여과수는 제1피팅(131)을 통해 중공관의 내부로 이동하여 취합된 후 상기 제2피팅(132)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
여기서, 상기 제1피팅(131)은 각각의 필터유닛(110)에 구비되는 수취구(115)와 연결관(140)을 매개로 일대일로 연결될 수도 있지만, 상기 취합수취관(130)이 복수 개의 수취구(115)와 직접 연결되는 형태일 수도 있다.
또한, 상기 블럭프레임(120,220)에 체결되는 복수 개의 필터유닛(110) 중 최외곽에 배치되는 한 쌍의 필터유닛(110)은 상기 취합수취관(130)과 연결되지 않을 수 있다(도 1 및 도 11 참조). 이를 통해, 상기 복수 개의 필터유닛(110) 중 최외곽에 배치되는 한 쌍의 필터유닛(110)은 여과수를 생산하지 않고 여과대상액에 포함된 이물질 중 크기가 큰 이물질 등이 나머지 필터유닛 측으로 이동하는 것을 차단함으로써 여과수를 생산하기 위한 나머지 필터유닛들이 상기 이물질에 의해 파손되거나 심하게 오염되는 것을 차단할 수 있다.
이때, 상기 취합수취관(130)은 상기 블럭프레임(120,220)의 일측에 고정된 형태일 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)은 복수 개의 필터유닛(110)과 더불어 취합수취관(130)이 상기 블럭프레임(120,220)을 통해 하나의 단위모듈형태로 구성될 수 있다.
이와 같은 취합수취관(130)은 상기 수취구(115)의 위치 및 필터유닛(110)의 형태에 따라 달라질 수 있으며, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 블럭프레임(120,220)의 측부에 고정될 수도 있고 도 10에 도시된 바와 같이 상기 블럭프레임(120,220)의 상부측에 고정될 수도 있다.
여기서, 상기 블럭프레임(120,220)의 일측에는 사용자 또는 작업자가 블럭단위로 모듈화된 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)을 용이하게 취부할 수 있도록 별도의 손잡이(125)가 구비될 수 있으며, 상기 제2피팅(132) 측에는 유체의 유입을 허용하거나 차단하기 위한 개폐밸브(133)가 구비될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)이 복수 개로 구비되어 하나의 수처리 시스템에 적용되는 경우, 단위모듈형태로 구현된 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)을 상호 연결하면 수처리 시스템을 완성시킬 수 있음으로써 설치시간을 줄일 수 있으며, 간편하게 대규모의 수처리 시스템을 설치할 수 있다.
더불어, 복수 개의 수처리용 평판형 필터모듈 중 어느 하나의 여과수 생산을 선택적으로 중단시킬 필요가 있는 경우 전체 시스템의 운전을 중단할 필요없이 복수 개의 수처리용 평판형 필터모듈 중 해당 수처리용 평판형 필터모듈의 여과수 생산을 선택적으로 중단시킬 수 있다.
이를 통해, 복수 개의 수처리용 평판형 필터모듈 중 교체가 필요한 수처리용 평판형 필터모듈을 분리하여 교체할 수 있으며, 복수 개의 수처리용 평판형 필터모듈 중 오염이 심한 수처리용 평판형 필터모듈을 개별적으로 역세공정을 실시할 수 있다.
이로 인해, 복수 개의 수처리용 평판형 필터모듈 중 어느 하나의 수처리용 평판형 필터모듈의 여과수 생산을 중단하더라도 나머지 수처리용 평판형 필터모듈은 가동상태를 유지할 수 있음으로써 생산수율이 떨어지는 것을 최소화할 수 있다. 더불어, 복수 개의 수처리용 평판형 필터모듈 중 어느 하나의 수처리용 평판형 필터모듈의 여과수 생산을 중단하더라도 나머지 수처리용 평판형 필터모듈은 가동상태를 유지할 수 있음으로써 지속적으로 여과수를 생산할 수 있으며, 복수 개의 수처리용 평판형 필터모듈의 성능을 회복시키기 위한 역세작업이 순차적으로 가능할 수 있다.
한편, 상술한 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)에 적용될 수 있는 필터유닛(110)은 판상의 형태로 구현될 수 있다.
일례로, 상기 필터유닛(110)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 여과부재(111), 지지프레임(112) 및 수취구(115)를 포함할 수 있다.
상기 여과부재(111)는 오폐수와 같은 여과대상액에 포함된 이물질들을 여과시키기 위한 것으로, 판상으로 이루어진 공지의 여과부재가 사용될 수도 있지만, 제1지지체(111a)의 적어도 일면에 나노섬유웹(111b)이 배치된 판상의 형태일 수 있다(도 4의 확대도 참조).
여기서, 상기 나노섬유웹(111b)은 상기 여과대상액이 흡입압력에 의해 통과하는 과정에서 상기 여과대상액에 포함된 이물질들을 걸러낼 수 있으며, 상기 제1지지체(111a)는 상기 나노섬유웹(111b)을 지지하고 상기 나노섬유웹(111b)에 의해 생산된 여과수가 이동하는 이동통로의 역할을 수행할 수 있다.
또한, 상기 여과부재(111)는 상기 나노섬유웹(111b)이 상기 제1지지체(111a)의 일면 또는 양면에 직접 부착되는 2층 또는 3층 구조일 수 있다.
더불어, 상기 여과부재(111)는 상기 나노섬유웹(111b)이 제2지지체(111c)를 매개로 상기 제1지지체(111a)의 양면에 각각 부착되는 5층 구조일 수도 있다. 이때, 상기 제2지지체(111c)는 상기 여과부재(111)의 전체적인 두께를 줄일 수 있도록 상기 제1지지체(111a)의 두께보다 상대적으로 얇은 두께를 가질 수 있으며, 상기 제1지지체(111a)의 일면에 합지되는 형태일 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 여과부재(111)는 상기 나노섬유웹(111b)이 상기 제2지지체(111c)를 매개로 상기 제1지지체(111a)에 부착됨으로써 접착력이 향상될 수 있으며, 제1지지체(111a)에 직접 부착되는 경우에 비하여 보다 용이하게 부착될 수 있다.
일례로, 상기 나노섬유웹(111b)은 열융착, 초음파 융착, 고주파 융착 등을 통하여 상기 제2지지체(111c)를 매개로 상기 제1지지체(111a)에 부착될 수 있으며, 상기 제2지지체(111c)는 부착과정에서 일부가 용융 또는 전부가 용융될 수 있다. 이때, 상기 나노섬유웹(111b)은 열에 의하여 용융되지 않도록 융착과정에서 수행되는 공정온도보다 더 높은 용융온도를 가질 수 있으며, 상기 제2지지체(111c)는 융착과정에서 수행되는 공정온도보다 더 낮은 용융온도를 갖도록 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 여과부재(111)는 상기 제2지지체(111c)가 완전히 용융되는 경우 3층구조로 구현될 수 있고, 상기 제2지지체(111c)의 일부가 용융되어 나노섬유웹(111b)과 제1지지체(111a) 사이에 잔존하는 경우 5층 구조로 구현될 수 있다.
그러나 상기 여과부재(111)의 구조를 이에 한정하는 것은 아니며, 두 개의 나노섬유웹(111b) 사이에 하나 이상의 지지층이 개재되는 형태라면 무방함을 밝혀둔다.
한편, 상기 제1지지체(111a) 및 제2지지체(111c)는 상기 나노섬유웹(111b)에 의해 생산된 여과수가 이동하는 이동통로의 역할을 수행할 수 있도록 다공성의 기재일 수 있다.
일례로, 상기 제1지지체(111a) 및/또는 제2지지체(111c)는 통상적으로 사용되는 공지의 직물, 편물 또는 부직포 중 어느 하나일 수 있다. 여기서, 상기 직물은 직물에 포함되는 섬유가 종횡의 방향성이 있는 것을 의미하며, 구체적인 조직은 평직, 능직 등일 수 있으며, 경사와 위사의 밀도는 특별히 한정하지 않는다. 또한, 상기 편물은 공지의 니트조직일 수 있으며, 위편물, 경편물 등일 수 있으나 이에 대해서는 특별히 한정하지 않는다. 더불어, 상기 부직포는 케미컬본딩 부직포, 써멀본딩 부직포, 에어레이 부직포 등의 건식부직포나 습식부직포, 스판레스 부직포, 니들펀칭 부직포 또는 멜트블로운와 같은 공지된 부직포가 사용될 수 있으며, 부직포의 공경, 기공율, 평량 등은 목적하는 수투과도, 여과효율, 기계적 강도에 따라 달라질 수 있음을 밝혀둔다.
즉, 상기 제1지지체(111a) 및/또는 제2지지체(111c)는 그 재질에 있어서 제한이 없으며, 비제한적인 예로써, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, 나일론 및 폴리에틸렌으로 이루어진 군에서 선택되는 합성섬유 또는 셀룰로오스계를 포함하는 천연섬유가 사용될 수 있다.
다만, 상기 제1지지체(111a) 및 제2지지체(111c)는 상기 나노섬유웹(111b)과의 결속력을 향상시켜 수처리 공정 적용 중 제1지지체(111a) 및/또는 제2지지체(111c)와의 분리를 방지하고, 별도의 접착성분의 사용에 따른 수투과도 저하 등의 문제점을 방지할 수 있는 재질이 사용될 수 있다.
일례로, 상기 제1지지체(111a) 및 제2지지체(111c)는 열융착이 가능한 공지의 저융점 폴리에스테르, 저융점 폴리에틸렌 등과 같은 저융점 고분자화합물을 포함할 수 있고, 저융점 폴리에스테르를 초부로 하고 폴리에틸렌테레프탈레이트를 심부로 하는 폴리에스테르계 저융점 복합섬유 및/또는 저융점 폴리에틸렌을 초부로 하고 폴리프로필렌을 심부로 하는 폴리올레핀계 저융점 복합섬유일 수 있다.
한편, 상기 제2지지체(111c)는 제1지지체(111a)와 서로 다른 재질로 이루어질 수도 있지만, 상기 제1지지체(111a)와 동일한 재질로 이루어짐으로써 상기 제1지지체(111a)와의 부착력을 높일 수 있다.
상기 나노섬유웹(111b)은 여과대상액에 포함된 이물질들을 걸러내는 필터기능을 구현하기 위한 것으로 나노섬유를 통해 형성될 수 있으며, 상기 나노섬유를 통해 3차원 네트워크 구조로 형성된 웹일 수 있다. 이때, 상기 나노섬유는 폴리아크릴로나이트릴(PAN) 및 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF)를 포함하는 섬유형성성분 및 상기 섬유형성성분의 혼화성을 향상시키는 에멀젼화제를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 섬유형성성분은 친수성이 큰 폴리아크릴로나이트릴(PAN, 이하 PAN으로 호칭함)과 소수성이 매우 큰 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF, 이하 PVDF로 호칭함)를 포함할 수 있다.
상기 PVDF는 재질의 특성상 나노섬유의 기계적 강도, 내화학성을 담보시킬 수 있으며, 상기 PAN은 친수성이 커서 상기 PVDF로 인한 나노섬유의 소수성화를 방지하고 나노섬유의 친수성을 향상시켜 여과부재에 나노섬유가 부착되었을 때 향상된 수투과도를 발현할 수 있다.
이와 같은 상기 나노섬유웹(111b)은 단층으로 구비될 수도 있고, 다층으로 구비될 수도 있다.
상기 지지프레임(112)은 상기 여과부재(111)의 테두리측에 결합되어 상기 여과부재(111)의 테두리측을 지지할 수 있다. 이를 통해, 상기 필터유닛(110)은 상기 여과부재(111)가 판상의 형태로 유지될 수 있다.
이와 같은 지지프레임(112)은 하나의 부재로 이루어져 상기 여과부재(111)의 테두리 측을 전체적으로 지지하거나 부분적으로 지지할 수도 있지만, 도 4에 도시된 바와 같이 복수 개의 프레임(112a,112b)이 상기 여과부재(111)의 테두리 측에 결합되는 형태로 구현될 수 있다.
일례로, 상기 복수 개의 프레임(112a,112b)은 어느 하나의 단부가 다른 하나의 단부에 접하도록 상기 여과부재(111)의 테두리 측에 배치될 수 있으며, 상기 여과부재(111)의 모서리 측에 결합되는 결합부재(114,114')를 통하여 서로 이웃하는 두 개의 프레임(112a,112b)의 단부측이 서로 연결된 상태를 유지할 수 있다.
그러나 상기 지지프레임의 형상을 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 여과부재(111)의 형상에 따라 원형, 호형, 다각형 및 이들이 상호 조합된 다양한 형태로 변경될 수 있으며, 상기 여과부재의 테두리를 전체적으로 감싸는 형태라면 어떠한 형태가 되더라도 무방함을 밝혀둔다.
이때, 상기 지지프레임(112)은 상기 여과부재(111)를 판상의 형태로 지지하는 역할과 함께 상기 여과부재(111)에 의해 생산된 여과수를 외부로부터 제공되는 흡입력을 통해 수취구(115) 측으로 이동시키는 유동경로의 역할을 수행할 수 있다.
이를 위해, 상기 지지프레임(112)을 구성하는 각각의 프레임(112a,112b)은 일측이 개방된 대략 'ㄷ'자 형상의 단면형상을 가짐으로써 내측에 상기 여과부재(111)로부터 유입된 여과수가 이동하는 유로(113)가 형성될 수 있다.
구체적으로 설명하면, 상기 복수 개의 프레임(112a,112b)은 도 5에 도시된 바와 같이 판상의 제1판(114a)과, 상기 제1판(114a)으로부터 상기 제1판(114a)과 수직한 방향으로 각각 연장되는 한 쌍의 제2판(114b,114b)을 포함할 수 있다.
이를 통해, 상기 여과부재(111)는 테두리 측이 상기 한 쌍의 제2판(114b,114b) 사이에 형성된 공간 측으로 삽입됨으로써 서로 마주하는 한 쌍의 제2판(114b,114b)에 의해 지지될 수 있다. 이때, 상기 여과부재(111)의 테두리 단부는 상기 제1판(114a)으로부터 일정거리 이격되도록 상기 한 쌍의 제2판(114b,114b) 사이에 형성된 공간에 삽입될 수 있다.
즉, 서로 마주하는 한 쌍의 제2판(114b,114b)의 대향면 상에는 상기 여과부재(111)의 삽입 깊이를 제한하기 위한 구속부재(114c)가 구비될 수 있다.
이를 통해, 상기 여과부재(111)의 테두리측이 각각의 프레임(112a,112b)에 체결되는 과정에서 상기 구속부재(114c)를 통해 상기 여과부재(111)의 삽입 깊이가 제한됨으로써 상기 여과부재(111)의 테두리측 단부와 상기 제1판(114a) 사이에는 소정의 공간이 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 여과부재(111)와 프레임(112a,112b)의 결합시 상기 여과부재(111)의 테두리가 항상 상기 제1판(114a)과 이격된 상태를 유지함으로써 유체가 이동할 수 있는 유로(113)가 형성될 수 있다.
본 발명에서, 상기 구속부재(114c)는 서로 마주하는 한 쌍의 제2판(114b,114b)의 대향면 상에 각각 형성될 수도 있지만, 상기 한 쌍의 제2판(114b,114b) 중 어느 하나의 내면에만 형성될 수도 있다. 더불어, 상기 구속부재(114c)는 각각의 프레임의 길이방향을 따라 전체적으로 구비될 수도 있고 부분적으로 구비될 수도 있다. 또한, 상기 구속부재(114c)가 서로 마주하는 한 쌍의 제2판(114b,114b)의 대향면 상에 각각 형성되는 경우 각각의 구속부재(114c)는 소정의 간격을 갖도록 이격배치됨으로써 여과수가 상기 간격을 통해 유로(113) 측으로 이동될 수 있다.
한편, 상기 필터유닛(110)은 상기 블럭프레임(120,220)에 복수 개가 서로 평행하게 배열되도록 체결되는 경우, 서로 이웃하는 여과부재(111) 사이에 간격을 형성하기 위한 간격조절구(116)를 포함할 수 있다.
이와 같은 상기 간격조절구(116)는 상기 지지프레임(112)을 구성하는 복수 개의 프레임(112a,112b) 중 적어도 어느 하나에 구비될 수도 있지만, 상기 결합부재(114,114') 중 적어도 어느 하나에 구비될 수 있다.
일례로, 상기 간격조절구(116)는 상기 결합부재(114,114')의 일측에 형성될 수 있으며 연장판(116a) 및 이격부(116c)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 연장판(116a)은 상기 결합부재(114,114')의 몸체로부터 외측으로 연장될 수 있으며, 상기 이격부(116c)는 상기 연장판(116a)의 일면으로부터 소정의 두께를 갖도록 일정 높이 돌출될 수 있다.
여기서, 상기 이격부(116c)는 상기 연장판(116a)의 양면에 각각 형성될 수도 있고, 상기 연장판(116a)의 일면에만 형성될 수도 있으며, 상기 연장판(116a)의 일면으로부터 서로 다른 높이를 갖는 다단구조로 형성될 수도 있다.
또한, 상기 이격부(116c)의 돌출높이는 서로 평행하게 배열되는 복수 개의 여과부재(111) 사이의 간격이 3mm 이상의 간격을 갖도록 형성될 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니며 상기 이격부(116c)의 돌출높이는 설계조건에 따라 적절하게 변경될 수 있음을 밝혀둔다.
이를 통해, 복수 개의 평판형 필터유닛(110)이 상기 블럭프레임(120,220)의 체결바(123) 측에 체결되는 경우 각각의 평판형 필터유닛(110)을 완전히 밀착시키더라도 서로 이웃하게 배치되는 한 쌍의 여과부재(111) 사이에는 상기 이격부(116c)를 통해 간격이 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 블럭프레임(120,220)에 복수 개의 필터유닛(110)을 체결하는 경우 체결바(123)에 체결된 각각의 필터유닛(110)들을 서로 밀착시키면 작업자가 일일이 필터 유닛 사이의 간격을 조절하지 않더라도 상기 이격부(116c)에 의해 서로 이웃하는 여과부재(111) 사이에 균일한 간격이 형성될 수 있으며, 상기 체결바(123)의 양측에 전면프레임(121) 및 후면프레임(122)을 결합하면 서로 이웃하는 한 쌍의 여과부재(111)는 간격이 유지될 수 있다.
이로 인해, 상기 복수 개의 필터유닛(110)은 각각의 여과부재(111)의 양측이 여과대상액에 접촉된 상태를 유지할 수 있음으로써 외부로부터 제공되는 흡입력을 이용하여 여과수를 동시에 생산할 수 있다.
더불어, 반복적인 여과수의 생산작업이 수행된 후 상기 여과부재(111)에 부착된 이물질을 제거하기 위한 역세작업이 수행되는 경우, 외부로부터 공급되는 세척수와 같은 유체의 압력에 의해 상기 여과부재(111)의 표면에 부착된 이물질들이 분리된 후 서로 이웃하는 여과부재(111) 사이의 공간으로 낙하할 수 있다.
한편, 상기 필터유닛(110)을 블럭프레임(120,220)에 체결하기 위한 체결공(116b)은 상기 간격조절구(116) 측에 형성될 수 있으며, 상기 연장판(116a)에 관통형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 간격조절구(116)는 서로 이웃하는 여과부재(111) 사이의 간격을 유지하는 역할과 함께 각각의 필터유닛(110)을 블럭프레임(120,220)에 체결하기 위한 결합구의 역할을 동시에 수행할 수 있다.
이와 같은 경우 상기 이격부(116c)는 상기 체결공(116b)의 테두리를 전체적으로 둘러싸거나 부분적으로 둘러싸도록 구비될 수 있다.
도면에는 상기 체결공(116b)이 상기 연장판(116a)에 원형으로 관통형성되는 것으로 도시하였지만 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 체결바(123)의 단면형상과 대응되는 형상을 가질 수 있다. 일례로, 상기 체결공(116b)은 원형, 호형, 다각단면 또는 이들이 조합된 형상으로 형성될 수 있다.
더불어, 상기 체결공(116b)은 상기 필터유닛(110)이 상기 블럭프레임(120,220)의 일 측부에서 상기 블럭프레임(120,220)의 내부로 삽입된 후 상기 체결바(123)에 걸림설치될 수 있도록 일측이 개방된 형태일 수도 있다(도 9 참조).
이와 같은 경우, 상기 전면프레임(121) 및 후면프레임(122)을 서로 연결하는 복수 개의 체결바(123)는 서로 다른 높이를 갖도록 배치될 수 있다.
일례로, 도 9를 기준으로 상기 복수 개의 체결바(123) 중 좌측 상부에 배치되는 체결바는 우측 상부에 배치되는 체결바보다 상대적으로 더 높은 위치에 배치될 수 있으며, 좌측 하부에 배치되는 체결바는 우측 하부에 배치되는 체결바보다 상대적으로 더 낮은 위치에 배치될 수 있다. 마찬가지로, 상기 필터유닛(110)에 형성되는 4개의 체결공(116b) 역시 상술한 4개의 체결바와 동일한 위치에 위치하도록 형성될 수 있으며, 상기 체결공(116b)이 형성되는 연장판(116a)의 돌출길이를 서로 다르게 형성함으로써 체결공(116b)의 위치가 조절될 수 있다.
이를 통해, 상기 필터유닛(110)이 상기 블럭프레임(120,220)의 좌측부를 통해 블럭프레임(120,220)의 내부로 삽입되는 경우 좌측 상부와 좌측 하부에 위치하는 체결바(123)의 간섭 없이 원활하게 이동될 수 있으며, 일측이 개방된 체결공(116b)을 통해 해당 체결바(123)에 각각 체결될 수 있다.
한편, 상기 수취구(115)는 상기 지지프레임(112)에 형성된 유로(113)와 연통되도록 상기 지지프레임(112)에 형성될 수도 있지만, 상기 지지프레임(112)의 모서리 측에 결합되는 결합부재 측에 형성될 수 있으며, 복수 개의 결합부재(114,114') 중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 지지프레임(112)의 모서리에 결합되는 복수 개의 결합부재(114,114') 중 상기 수취구(115)가 형성되지 않은 결합부재(114')는 서로 이웃하는 한 쌍의 프레임을 연결하는 역할만을 수행하는 반면, 상기 수취구(115)가 형성된 결합부재(114)는 서로 이웃하는 한 쌍의 프레임을 연결하는 역할과 함께 상기 수취구(115)를 통하여 생산된 여과수를 외부로 배출하는 배출구의 역할도 함께 수행할 수 있다.
여기서, 상기 수취구(115)는 하나로 구비될 수도 있지만, 상기 여과부재(111) 측으로 균등한 흡입압력을 제공할 수 있도록 두 개의 결합부재(114)에 각각 구비될 수 있다.
또한, 상기 수취구(115)는 상기 결합부재(114)와 일체로 형성될 수도 있고, 별도의 부재로 구비되어 상기 결합부재(114)에 결합되는 방식일 수도 있다.
이때, 상기 결합부재(114)의 내부에는 서로 이웃하는 두 개의 프레임(112a,112b)과의 결합시 상기 두 개의 프레임(112a,112b)에 각각 형성되는 유로(113)들과 연통되는 연통공간(117)이 형성될 수 있으며, 상기 수취구(115)는 상기 연통공간(117)과 연통될 수 있다.
일례로, 상기 연통공간(117)은 도 7a, 7b 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 수취구(115)가 형성된 결합부재(114)와 두 개의 프레임(112a,112b) 간의 결합시 상기 결합부재(114)에 삽입되는 두 개의 프레임(112a,112b)의 단부측에 형성될 수 있다. 이와 같은 경우 상기 연통공간(117)은 상기 결합부재(114)에 삽입되는 두 개의 프레임 중 어느 하나(112b)의 단부가 절개되어 마주하는 두 개의 프레임의 단부가 서로 형합되지 않음으로써 형성되는 공간일 수 있다.
이에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 결합부재(114)에 결합되는 두 개의 프레임(112a,112b) 중 어느 하나의 프레임(112a)에 형성된 유로(113)를 따라 이동한 여과수와 다른 하나의 프레임(112b)에 형성된 유로(113)를 따라 이동한 여과수는 상기 연통공간(117)에서 서로 만날 수 있으며, 상기 연통공간(117)과 연통된 수취구(115)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
이로 인해, 펌프(미도시)로부터 제공되는 흡입력에 의해 상기 여과부재(111)의 내부로 이동하면서 이물질이 걸러진 여과수는 상기 복수 개의 프레임(112a,112b)에 형성된 각각의 유로(113)측으로 유입될 수 있으며 상기 유로(113)를 따라 연통공간(117) 측으로 이동한 후 상기 수취구(115)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
반대로, 역세 공정에서는 외부로부터 제공되는 세척수와 같은 유체가 상기 수취구(115)를 통해 유입된 후 연통공간(117)을 경유하여 복수 개의 프레임(112a,112b)에 형성된 각각의 유로(113)측으로 공급될 수 있다.
한편, 상술한 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)은 도 13 및 도 17에 도시된 바와 같이 수처리 시스템에 적용될 수 있는 수처리용 필터집합체(1000,2000)로 구현될 수 있다.
이와 같은 수처리용 필터집합체(1000,2000)는 상술한 적어도 하나의 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)과, 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)을 고정하기 위한 고정프레임(300)을 포함할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)이 블럭프레임(120,220)을 통해 하나의 단위모듈형태로 구성되고, 상기 고정프레임(300) 측에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
이를 통해, 본 발명에 따른 수처리용 필터집합체(1000,2000)는 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)이 복수 개로 구비되는 경우 전체공정을 중단시킬 필요없이 어느 하나의 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)에 대한 교체, 분리, 운전 정지 및 역세 작업 등과 같은 다른 작업을 선택적 또는 개별적으로 수행할 수 있다.
이를 위해, 상기 고정프레임(300)은 상술한 블럭프레임(120,220)과 마찬가지로 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100,200) 측으로 원활하게 유체가 유입될 수 있도록 전면이 개방된 장착공간(S)을 갖는 프레임구조물로 구성될 수 있다.
또한, 상기 고정프레임(300)은 하나의 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)을 수용하는 형태일 수도 있으나, 복수 개의 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)을 동시에 수용할 수 있도록 복수 개의 장착공간(S)을 갖도록 구성될 수 있다.
일례로, 상기 고정프레임(300)은 도 16 및 도 19에 도시된 바와 같이 대략 직사각형상의 제1프레임부(310) 및 제2프레임부(320)가 복수 개의 기둥프레임(340)을 매개로 상호 연결된 형태일 수 있으며, 상기 제1프레임부(310) 및 제2프레임부(320) 사이에 배치되는 적어도 하나의 제3프레임부(330)를 통해 복수 개의 장착공간(S)이 형성된 형태일 수 있다.
그러나, 상기 고정프레임(300)을 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 복수 개의 장착공간(S)은 상기 제1프레임부(310) 및 제2프레임부(320)를 연결하는 기둥프레임(340)을 통해 구획된 형태일 수도 있으며, 상술한 제3프레임부(330) 및 기둥프레임(340)을 통해 구획된 형태일 수도 있음을 밝혀둔다.
이때, 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)은 상술한 바와 같이 상기 고정프레임(300)에 착탈가능하게 결합될 수 있으며, 슬라이딩 방식을 통해 상기 고정프레임(300)에 착탈가능하게 결합될 수 있다.
이를 위해, 상기 고정프레임(300)은 상기 장착공간(S) 측으로 삽입되는 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)의 모서리측, 더욱 자세하게는 블럭프레임(120,220)의 모서리 측을 지지하여 슬라이딩 이동을 안내하는 적어도 두 개의 가이드레일(350)을 포함할 수 있다.
일례로, 상기 두 개의 가이드레일(350)은 도 16 및 도 19에 도시된 바와 같이 상기 장착공간(S)의 바닥에 해당하는 제2프레임부(320) 및 제3프레임부(330)의 상면 측에 각각 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)을 상기 고정프레임(300)에 결합하고자 하는 경우 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)의 하부 모서리 측을 상기 두 개의 가이드레일(350)에 접촉시키고 외력을 가해 장착공간(S)의 내측으로 밀어줌으로써 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)을 고정프레임(300)에 결합시킬 수 있다.
이때, 상기 가이드레일(350) 측에는 소정의 길이를 갖는 바형상의 안내바(360)가 구비될 수 있다. 이를 통해, 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)의 슬라이딩 이동시 상기 안내바(360)가 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)의 하부 모서리측과 직접 접촉될 수 있다. 이에 따라, 상호간의 접촉면적을 줄여 마찰력을 줄여줌으로써 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)의 슬라이딩 이동이 원활하게 이루어질 수 있다.
또한, 상기 안내바(360)의 선단에는 단부로부터 상향 경사지게 형성되는 경사면(362)이 형성될 수 있다. 이를 통해, 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)을 상기 고정프레임(300)에 결합하는 경우 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)의 슬라이딩 진입이 용이하게 이루어질 수 있다.
한편, 상기 장착공간(S) 측에 삽입배치된 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)은 체결부재(380)를 통해 슬라이딩 이동이 구속됨으로써 상기 고정프레임(300)에 고정될 수 있다.
이를 위해, 상기 블럭프레임(120,220) 및 고정프레임(300) 측에는 상기 체결부재(380)가 동시에 통과할 수 있도록 서로 대응되는 영역에 제1통과공(126) 및 제2통과공(370)이 각각 형성될 수 있다(도 15 및 도 17 참조).
이에 따라, 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)이 상기 장착공간(S)에 배치된 상태에서 상기 제1통과공(126) 및 제2통과공(370)을 동시에 통과하도록 상기 체결부재(380)를 삽입하면 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)의 슬라이딩 이동이 구속될 수 있다.
또한, 상기 고정프레임(300)으로부터 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)을 분리하고자 하는 경우에는 상기 제1통과공(126) 및 제2통과공(370)을 동시에 통과하도록 삽입된 체결부재(380)를 분리하면 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)의 슬라이딩 이동이 가능함으로써 간편하게 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)을 분리할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 수처리용 필터집합체(1000,2000)는 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)이 복수 개로 구비되는 경우, 각각의 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)에서 생산된 여과수를 하나로 통합할 수 있도록 메인취합관(400)을 포함할 수 있다.
이와 같은 메인취합관(400)은 각각의 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)에 구비된 취합수취관(130)과 각각 연결관(160)을 매개로 일대일로 연결될 수 있다.
일례로, 상기 메인취합관(400)은 소정의 길이를 갖는 중공관의 형태일 수 있으며, 각각의 필터모듈(100,200)에 구비되는 취합수취관(130)과 연결관(160)을 매개로 연결되는 복수 개의 제3피팅(410)과, 상기 복수 개의 제3피팅(410)을 통해 유입된 여과수를 외부로 배출하거나 외부로부터 제공되는 흡입력을 상기 복수 개의 제3피팅(410) 측으로 제공하기 위한 적어도 하나의 제4피팅(420)을 포함할 수 있다.
이를 통해, 본 발명에 따른 수처리용 필터집합체(1000,2000)는 외부로부터 제공되는 흡입력이 상기 메인취합관(400)의 제4피팅(420)을 통해 중공관의 내부로 유입된 후 복수 개의 제3피팅(410)을 통해 각각의 필터모듈(100,200) 측으로 전달될 수 있으며, 각각의 필터모듈(100,200)에서 생산된 여과수는 제3피팅(410)을 통해 중공관의 내부로 이동하여 취합된 후 상기 제4피팅(420)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
이때, 상기 메인취합관(400)은 상기 고정프레임(300)의 일측에 고정된 형태일 수 있으며, 상기 제3피팅(410) 및 제4피팅(420) 중 적어도 일측에는 유체의 유입을 허용하거나 차단하기 위한 개폐밸브(430)가 구비될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 수처리용 필터집합체(1000,2000) 역시 상술한 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)과 마찬가지로 하나의 단위모듈형태로 구성될 수 있으며, 본 발명에 따른 수처리용 필터집합체(1000,2000)가 복수 개로 구비되어 하나의 수처리 시스템에 적용되는 경우, 단위모듈형태로 구현된 수처리용 필터집합체(1000,2000)를 상호 연결하면 수처리 시스템을 완성시킬 수 있음으로써 설치시간을 줄일 수 있으며, 간편하게 대규모의 수처리 시스템을 설치할 수 있다.
더불어, 복수 개의 수처리용 필터집합체 중 어느 하나의 여과수 생산을 선택적으로 중단시킬 필요가 있는 경우 전체 시스템의 운전을 중단할 필요없이 복수 개의 수처리용 필터집합체 중 해당 수처리용 필터집합체의 여과수 생산을 선택적으로 중단시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 수처리용 필터집합체(1000,2000)는 기포를 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100,200) 측으로 분출하기 위한 산기부(150,390)를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 산기부(150,390)는 도 13 및 도 19에 도시된 바와 같이 상기 고정프레임(120,220)에 체결된 복수 개의 필터유닛(110)의 하부측에 배치됨으로써 발생된 기포가 상기 필터유닛(110) 측으로 공급될 수 있으며, 서로 이웃하는 여과부재(111) 사이에 형성된 공간 측으로 유입될 수 있다.
이에 따라, 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)은 상기 산기부(150,390)를 통해 생성된 소정 크기의 기포가 상승하면서 평판형으로 이루어진 여과부재(111)의 표면에 침착된 파울링을 제거하거나 상기 여과부재(111)의 표면에 침착되는 파울링의 발생량을 저감시킬 수 있다.
이로 인해, 본 발명에 따른 수처리용 필터집합체(1000,2000)는 상기 산기부(150,390)에서 제공되는 기포를 통해 표면의 세정이 이루어질 수 있음으로써 세정주기나 필터유닛(110)의 교체주기를 늘릴 수 있다.
이때, 상기 산기부(150,390)는 소정의 길이를 갖는 중공관의 형태로 구비될 수도 있고, 평판의 형태로 구성될 수도 있다.
또한, 상기 산기부는 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100,200)을 장착하기 위한 고정프레임(300) 측에 고정된 형태일 수도 있고, 상기 수처리용 평판형 필터모듈(200)에 포함된 형태일 수도 있다.
일례로, 상기 산기부(390)는 도 16에 도시된 바와 같이 소정 크기를 갖는 복수 개의 분출공(394)이 형성된 중공관(392)일 수 있고, 상기 수처리용 평판형 필터모듈(100)의 하부측에 위치하도록 상기 고정프레임(300)에 고정된 형태일 수 있으며, 복수 개가 소정의 간격을 두고 배열된 형태일 수 있다.
다른 예로써, 상기 산기부(150)는 도 13 및 도 17에 도시된 바와 같이 평판형태로 구성되어 상기 수처리용 평판형 필터모듈(200)의 하부측에 배치될 수 있으며, 상기 수처리용 평판형 필터모듈(200)을 구성하는 블럭프레임(120,220)에 결합된 형태일 수 있다. 즉, 상기 산기부(150)가 평판형태로 구성되는 경우 상기 수처리용 평판형 필터모듈(200)은 산기부(150)를 포함하는 단위모듈형태로 제공될 수 있다.
이에 따라, 상기 고정프레임(300)의 장착공간(S)에 설치되는 복수 개의 수처리용 평판형 필터모듈(200)은 개별적인 산기부(150)가 제공될 수 있다. 이와 같은 경우 상기 산기부(150)는 도 14에 도시된 바와 같이 양 테두리 측이 상기 블럭프레임(120,220)에 연결되는 두 개의 레일부(127)에 삽입됨으로써 착탈가능하게 결합될 수 있다.
이로 인해, 수처리용 필터집합체(2000)가 복수 개의 수처리용 평판형 필터모듈(200)을 포함하는 다단의 형태로 구성된다 하더라도 장착공간(S)에 설치된 모든 수처리용 평판형 필터모듈(200)에 개별적인 산기부(150)가 제공될 수 있으며, 모든 수처리용 평판형 필터모듈(200)이 상기 산기부(150)에서 발생된 기포에 의한 세정효과를 동등하게 얻을 수 있다. 또한, 복수 개의 수처리용 평판형 필터모듈(200)은 유사한 교체주기를 가질 수 있음으로써 유지보수가 간편해질 수 있다.
한편, 상기 평판형태의 산기부(150)는 소정의 면적을 갖는 판상의 형태로 구성되어 기포를 발생시킬 수 있는 형태라면 모두 적용이 가능하지만, 상술한 필터유닛(110)의 구조가 동일하게 채용될 수 있다.
즉, 상기 평판형태의 산기부(150)는 도 12에 도시된 바와 같이 상술한 필터유닛(110)의 여과부재(111), 유로(113)가 형성된 지지프레임(112), 결합부재(114,114') 및 수취구(115)와 마찬가지로 평판형태의 기포발생부재(151), 유로(153)가 형성된 테두리프레임(152), 연결부재(154,154') 및 유입구(155)를 포함하는 형태일 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 기포발생부재(151), 유로(153)가 형성된 테두리프레임(152), 연결부재(154,154') 및 유입구(155)는 상술한 나노섬유웹(11b)을 포함하는 여과부재(111), 유로(113)가 형성된 지지프레임(112), 결합부재(114,114') 및 수취구(115)와 동일한 구조일 수 있으며, 상기 필터유닛(110)에서 유체가 유동되는 방식과 동일한 방식으로 외부로부터 공급되는 공기가 유동될 수 있다. 다만, 상기 연결부재(154,154')는 상기 결합부재(114,114')에 포함된 간격조절구(116)가 생략된 형태일 수 있다.
이에 따라, 외부로부터 상기 산기부(150) 측으로 제공된 공기는 기포발생부재(151)에 형성된 기공을 통과하면서 미세 단위의 기포로 생성될 수 있으며, 상기 기포발생부재(151)의 전면적에서 골고루 기포가 발생될 수 있음으로써 분산된 형태의 미세기포를 다량으로 발생시킬 수 있다. 이로 인해, 상기 기포발생부재(151)에서 발생된 미세 단위의 기포가 상기 여과부재(111)의 전면적에 골고루 접촉될 수 있음으로써 여과부재(111)의 세정효과를 높일 수 있다.
한편, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 산기부(390)가 복수 개의 분출공(394)을 갖는 중공관의 형태로 구비되는 경우 미세 기포를 발생시킬 수 있도록 미세 기공을 갖는 나노섬유웹이 상기 복수 개의 분출공(394)을 덮도록 상기 중공관에 부착될 수도 있다. 여기서, 상기 나노섬유웹은 상술한 여과부재(111)에 적용되는 나노섬유웹(111b)일 수 있다.
더불어, 상기 산기부(390)가 복수 개의 분출공(394)을 갖는 중공관의 형태로 구비되는 경우 상기 산기부(390)는 평판형태의 산기부(150)와 마찬가지로 상기 블럭프레임(120,220)에 착탈가능하게 결합된 형태일 수도 있다.
상술한 수처리용 평판형 필터모듈 및 필터집합체(1000,2000)는 공지의 오폐수 처리시스템에 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1000,2000 : 수처리용 필터집합체
100,200 : 수처리용 평판형 필터모듈
110 : 필터유닛 111 : 여과부재
112 : 지지프레임 113 : 유로
114,114' : 결합부재 120,220 : 블럭프레임
130 : 취합수취관 150 : 산기부
300 : 고정프레임 350 : 가이드레일
360 : 안내바 390 : 산기부
400 : 메인취합관 410 : 제3피팅
420 : 제4피팅 430 : 개폐밸브
100,200 : 수처리용 평판형 필터모듈
110 : 필터유닛 111 : 여과부재
112 : 지지프레임 113 : 유로
114,114' : 결합부재 120,220 : 블럭프레임
130 : 취합수취관 150 : 산기부
300 : 고정프레임 350 : 가이드레일
360 : 안내바 390 : 산기부
400 : 메인취합관 410 : 제3피팅
420 : 제4피팅 430 : 개폐밸브
Claims (19)
- 복수 개의 장착공간을 포함하는 고정프레임;
소정의 면적을 갖는 판상으로 형성되는 복수 개의 필터유닛과, 상기 복수 개의 필터유닛이 체결된 상태에서 상기 장착공간에 착탈가능하게 결합되는 블럭프레임 및 상기 블럭프레임의 일측에 고정되는 취합수취관을 포함하고, 상기 복수 개의 장착공간에 개별적으로 장착되는 복수 개의 평판형 필터모듈; 및
상기 고정프레임에 고정된 메인취합관;을 포함하고,
상기 취합수취관은 각각의 필터유닛에서 생산된 여과수가 유입될 수 있도록 상기 복수 개의 필터유닛과 일대일로 연결되는 복수 개의 제1피팅과 상기 복수 개의 제1피팅을 통해 유입된 여과수를 상기 메인취합관으로 배출할 수 있도록 연결관을 통해 상기 메인취합관과 일대일로 연결되는 제2피팅 및 상기 제2피팅을 개폐하기 위한 개폐밸브를 포함하며,
상기 복수 개의 평판형 필터모듈은 상기 복수 개의 장착공간 측에 삽입되는 블록프레임이 상기 고정프레임과 체결되거나 분리됨으로써 상기 고정프레임으로부터 개별적으로 장착되거나 분리되고,
상기 블럭프레임은,
프레임구조물로 이루어진 전면프레임 및 후면프레임과,
상기 전면프레임 및 후면프레임을 상호 연결하는 복수 개의 체결바 및
서로 마주하는 한 쌍의 체결바를 상호 연결하는 적어도 하나의 수평확인프레임을 포함하고,
상기 수평확인프레임은 상기 체결바의 처짐여부를 확인하기 위한 수평면을 포함하는 수처리용 필터집합체. - 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 필터유닛은 적어도 하나의 체결공을 포함하고,
상기 복수 개의 필터유닛은 상기 체결공을 통과하는 하나의 체결바를 통해 상기 블럭프레임에 고정되는 수처리용 필터집합체. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 블럭프레임은 사용자가 취부할 수 있는 적어도 하나의 손잡이가 구비되는 수처리용 필터집합체. - 제 1항에 있어서,
상기 필터유닛은,
소정의 면적을 갖는 판상으로 형성되는 여과부재;
상기 여과부재를 판상의 형태로 유지할 수 있도록 상기 여과부재의 테두리 측에 결합되고, 상기 여과부재를 통해 생산된 여과수가 유입되어 이동하는 유로가 내부에 형성되는 지지프레임; 및
상기 유로에 유입된 여과수를 외부로 배출하기 위한 적어도 하나의 수취구;를 포함하는 수처리용 필터집합체. - 제 7항에 있어서,
상기 여과부재는,
제1지지체; 및
상기 제1지지체의 양면에 나노섬유로 형성되는 나노섬유웹;을 포함하는 수처리용 필터집합체. - 제 1항에 있어서,
상기 복수 개의 필터유닛 중 최 외측에 배치되는 한 쌍의 필터유닛은 상기 취합수취관과 연결되지 않는 수처리용 필터집합체. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 고정프레임은 상기 평판형 필터모듈의 하부 모서리 측을 지지하고 상기 평판형 필터모듈의 슬라이딩 이동을 안내하는 적어도 두 개의 가이드레일을 포함하고,
상기 가이드레일 측에는 상기 평판형 필터모듈과의 접촉면적을 줄일 수 있도록 바 형상의 안내바가 상기 필터모듈의 슬라이딩 방향을 따라 구비되는 수처리용 필터집합체. - 제 11항에 있어서,
상기 안내바는 상기 평판형 필터모듈의 슬라이딩 진입이 용이하게 이루어질 수 있도록 선단이 경사면으로 형성되는 수처리용 필터집합체. - 제 1항에 있어서,
상기 블럭프레임 및 고정프레임 측에는 체결부재가 동시에 통과할 수 있도록 서로 대응되는 영역에 제1통과공 및 제2통과공이 각각 관통형성되고, 상기 제1통과공 및 제2통과공에 동시에 삽입된 체결부재를 통하여 상기 필터모듈의 슬라이딩 이동이 제한되는 수처리용 필터집합체. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 수처리용 필터집합체는,
상기 평판형 필터모듈의 하부측에 배치되고, 외부로부터 공급되는 공기를 이용하여 상기 평판형 필터모듈 측으로 기포를 분출하는 산기부;를 더 포함하는 수처리용 필터집합체. - 제 15항에 있어서,
상기 산기부는 복수 개의 분출공을 갖는 중공관으로 구비되어 상기 고정프레임에 장착되는 수처리용 필터집합체. - 제 15항에 있어서,
상기 산기부는 소정 크기의 기공을 갖는 판상의 형태로 구비되는 수처리용 필터집합체. - 제 17항에 있어서,
상기 산기부는 상기 블럭프레임에 착탈가능하게 결합되는 수처리용 필터집합체. - 제 15항에 있어서,
상기 산기부는 미세 기공을 갖는 나노섬유웹을 포함하는 수처리용 필터집합체.
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