KR102023988B1 - 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템 - Google Patents

중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템 Download PDF

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이승일
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리셋컴퍼니 주식회사
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Abstract

본 발명은 제1 유닛이 제3 유닛으로부터 구동력을 전달받아 대상면 상에서 제1 방향을 따라 왕복하면서 제2 유닛이 제1 유닛의 왕복에 연동하여 대상면 상의 이물질을 제거하되, 제4 유닛은 빗물이나 버려지는 물을 여과하여 대상면측으로 공급함으로써 청소 효율을 높일 수 있도록 한 구조로부터, 불필요한 동력 소모를 없애고 비교적 간단한 구성으로 우수 등 버려지는 물을 활용하여 대상면의 이물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 한 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템에 관한 것이다.

Description

중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템{AUTOMATIC WASHING SYSTEM USING STORM WATER WITH GRAVITY DRIVEN MEMBRANE FILTER}
본 발명은 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 불필요한 동력 소모를 없애고 비교적 간단한 구성으로 우수 등 버려지는 물을 활용하여 대상면의 이물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 한 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템에 관한 것이다.
빗물의 이용은 물 부족 문제의 해결, 강우 시 유출량 저감에 의한 침수피해 방지, 도시 물 순환의 건전성 확보 등 다양한 목적과 측면에서 그 중요성이 강조되고 있다.
강우패턴도 시간당 수 mm의 낮은 강우강도로부터 시간당 수십 mm의 폭우까지 넓은 분포를 보이며, 통상 5mm 이상의 강우가 있을 경우 포집하여 이용 가능한 유효강우로 본다.
강우의 시점이 불규칙한 측면을 고려할 때 빗물 포집시설은 가급적 관리자의 상시 감시나 펌프, 센서 등 복잡한 장치가 없고 비가 오면 별도의 조작 없이 자연적으로 처리되고 포집되도록 하는 것이 응용성 측면에서 중요하다.
한편, 태양광은 화석원료 등의 기존 에너지원과는 달리 지구 온난화를 유발하는 온실가스 배출, 소음, 환경파괴 등의 위험성이 없는 청정 에너지원이며 고갈의 염려도 없으며, 여타 풍력이나 해수력과 달리 태양광 발전설비는 설치가 자유롭고 유지비용이 저렴하다는 장점을 갖는다.
하지만, 가장 널리 사용되고 있는 실리콘 태양전지의 경우 태양광 모듈의 온도가 올라갈 경우 1℃ 당 0.5%의 출력 감소가 발생한다.
이러한 특성에 따라 태양광 발전의 출력은 태양이 가장 긴 여름이 아닌 봄과 가을에 최고치를 기록한다.
이러한 온도 상승은 태양광 발전의 발전 효율을 저하시키는 주요 원인이 되고 있다.
또한, 이러한 태양광 모듈은 태양 전지판에 황사, 악천후 등의 기상현상 등에 의해 오물이 쉽게 쌓일 수 있다는 단점을 갖는다.
태양광 모듈에 오물이 쌓일 경우 태양광 모듈은 광흡수율이 현저히 떨어지므로 따라서 발전효율 또한 저하될 수 있다.
상기와 같은 관점에서 빗물 활용 방안의 대책 일환으로 발명된 것으로 등록특허 제10-1574692호의 "토르말린 여과지를 이용한 우수 재활용 시스템"과 같은 것들이 공지되어 있다.
하지만 선행기술을 포함한 기존의 우수 재활용 시스템은 시간 경과에 따라 여과 성능을 충분히 발휘할 수 있음에도 불구하고 여과지에 형성된 토르말린 등의 성분이 탈락되어 실제 여과된 물에 유해 성분이 그대로 검출되는 등의 문제점이 있었던 것이다.
등록특허 제10-1574692호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 불필요한 동력 소모를 없애고 비교적 간단한 구성으로 우수 등 버려지는 물을 활용하여 대상면의 이물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 대상면에 제1 방향을 따라 평행하게 배치되는 복수의 레일과, 상기 레일에 각각 장착되어 상기 레일을 따라 상기 제1 방향으로 왕복 가능한 이동체를 포함하는 제1 유닛; 상기 이동체의 왕복에 연동하며 상기 제1 방향을 따라 왕복 가능한 것으로, 상기 대상면에 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 배치되어 상기 복수의 레일 중 하나의 레일(이하 제1 레일)과 이웃한 레일(이하 제2 레일) 사이에 양단부가 회전 가능하게 장착되며 상기 대상면의 이물질을 제거하는 제1 브러시와, 상기 대상면에 수직하게 배치되어 하단부가 상기 대상면에 접촉하며 상기 대상면의 이물질을 제거하는 제2 브러시를 포함하는 제2 유닛; 상기 이동체의 왕복에 필요한 구동력을 전달하는 제1 모터와, 상기 제1 브러시의 회전에 필요한 구동력을 전달하는 제2 모터를 포함하는 제3 유닛; 및 비 또는 눈을 포함한 강수(降水)나 수돗물을 포함한 일체의 용수(用水)를 수용하는 급수원과, 상기 급수원의 하부측에 배치되어 상기 급수원으로부터 중력 방향으로 공급되는 상기 용수에 포함된 이물질을 여과하는 복수의 중공사들이 내장된 필터 모듈이 장착되어 상기 필터 모듈로 여과된 여과수가 일시 수용되는 정수탱크를 포함하며, 상기 제2 유닛측으로 상기 여과수를 중력 방향으로 공급하는 제4 유닛을 포함하며, 상기 용수는 상기 필터 모듈의 일단부로부터 상기 필터 모듈의 내부로 유입되면서 상기 복수의 중공사들에 전단력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템을 제공할 수 있다.
여기서, 상기 레일은, 상기 제1 방향으로 연장되는 본체 바와, 상기 본체 바의 양측면을 따라 함몰 형성되며, 상기 이동체의 하면 양측에 회전 가능하게 장착된 복수의 휠 각각의 외주면과 마주보는 내측면을 가지는 안내 홈과, 상기 안내 홈의 양측 가장자리를 따라 상기 안내 홈의 내측면에 대하여 각각 상향 및 하향 경사지게 절개 형성되는 접촉안내 사면을 포함하며, 상기 접촉안내 사면에는 상기 휠 각각의 외주면 상단부 및 하단부 가장자리를 따라 상기 휠 각각의 외주면에 대하여 각각 하향 및 상향 경사지게 절개 형성되는 구름접촉 사면이 맞닿는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 이동체는, 상기 제1 모터로부터 구동력을 전달받아 상기 레일을 따라 왕복 가능하며, 상기 제1 방향으로 연장되며 상기 레일의 상면과 마주보는 하면을 가진 이동 블록과, 상기 이동 블록의 하면 양측에 회전 가능하게 장착되고, 상기 안내 홈과 마주보는 외주면을 가지는 상기 복수의 휠과, 상기 복수의 휠 각각의 외주면 상단부 및 하단부 가장자리를 따라 상기 휠 각각의 외주면에 대하여 각각 하향 및 상향 경사지게 절개 형성되어 상기 접촉안내 사면에 맞닿아 구름 접촉하는 구름접촉 사면을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제1 브러시는, 상기 제2 모터로부터 구동력을 전달받아 회전하는 것으로, 상기 제2 방향을 따라 배치되고 상기 제1 레일과 상기 제2 레일의 상부측에 양단부가 각각 회전 가능하게 지지되는 브러시 샤프트와, 상기 브러시 샤프트에 결합되어 상기 브러시 샤프트와 일체로 연동 회전하는 원통 형상의 브러시 바디와, 상기 브러시 바디의 외주면을 따라 방사상으로 배치되어 복수의 행과 열을 이루는 극세사 섬유 다발로 이루어진 복수의 브러시 컬럼을 포함하며, 상기 복수의 브러시 컬럼 각각의 말단부가 상기 대상면에 접촉하며 상기 대상면의 이물질을 제거하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제2 브러시는, 상기 제1 레일에 장착된 이동체(이하 제1 이동체)와 상기 제2 레일에 장착된 이동체(이하 제2 이동체) 각각의 상면에 양단부가 고정되어 상기 제2 방향을 따라 배치되는 제1 브러시 고정바와, 상기 제1 이동체와 상기 제2 이동체 각각의 상면에 양단부가 고정되어 상기 제1 브러시 고정바와 평행하게 배치되는 제2 브러시 고정바와, 상기 제1 브러시 고정바 및 상기 제2 브러시 고정바 각각의 하면에 상기 제2 방향을 따라 고정되는 상단부와, 상기 대상면에 접촉하는 하단부를 가지는 천연섬유 또는 합성섬유 재질로 이루어지는 복수의 브러시 모로 이루어진 브러시 어레이를 포함하며, 상기 제1 브러시는 상기 제1 브러시 고정바와 상기 제2 브러시 고정바 사이에 배치되고, 상기 브러시 어레이의 하단부가 상기 대상면에 접촉하며 상기 대상면의 이물질을 제거하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제3 유닛은, 상기 제1 모터와 상기 이동체를 연결하며, 상기 이동체가 상기 제1 방향을 따라 왕복하는데 필요한 구동력을 발생시키는 제1 전달계와, 상기 제2 모터와 상기 제2 브러시를 연결하며, 상기 제1 브러가 회전하는데 필요한 구동력을 발생시키는 제2 전달계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정수탱크 내의 상기 여과수의 수면은 상기 대상면보다 높게 위치하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제4 유닛은, 상기 제1 레일과 상기 제2 레일 사이에 배치되어 상기 정수탱크와 배관 연결되며, 상기 정수탱크로부터 중력 방향으로 공급된 상기 여과수가 상기 제1 레일과 상기 제2 레일 사이의 대상면에 흘러나오도록 유도하는 유로를 내부에 형성하는 세척관과, 상기 필터 모듈과 연결되어 상기 정수탱크의 내부 공간과 연통되고, 상기 필터 모듈에 의하여 여과된 물이 상기 대상면측으로 흘러나가는 유로를 형성하는 여과 튜브를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
우선, 본 발명은 대상면에 제1 방향을 따라 평행하게 배치되는 복수의 레일과, 레일에 각각 장착되어 레일을 따라 제1 방향으로 왕복 가능한 이동체를 포함하는 제1 유닛; 이동체의 왕복에 연동하며 제1 방향을 따라 왕복 가능한 것으로, 대상면에 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 배치되어 복수의 레일 중 하나의 레일(이하 제1 레일)과 이웃한 레일(이하 제2 레일) 사이에 양단부가 회전 가능하게 장착되며 대상면의 이물질을 제거하는 제1 브러시와, 대상면에 수직하게 배치되어 하단부가 대상면에 접촉하며 대상면의 이물질을 제거하는 제2 브러시를 포함하는 제2 유닛; 이동체의 왕복에 필요한 구동력을 전달하는 제1 모터와, 제1 브러시의 회전에 필요한 구동력을 전달하는 제2 모터를 포함하는 제3 유닛; 및 비 또는 눈을 포함한 강수(降水)나 수돗물을 포함한 일체의 용수(用水)를 수용하는 급수원과, 급수원의 하부측에 배치되어 급수원으로부터 중력 방향으로 공급되는 용수에 포함된 이물질을 여과하는 복수의 중공사들이 내장된 필터 모듈이 장착되어 필터 모듈로 여과된 여과수가 일시 수용되는 정수탱크를 포함하며, 제2 유닛측으로 여과수를 중력 방향으로 공급하는 제4 유닛을 포함하며, 용수는 필터 모듈의 일단부로부터 필터 모듈의 내부로 유입되면서 복수의 중공사들에 전단력을 발생시키는 것을 특징으로 하여, 여과수를 공급함에 있어서 불필요한 동력 소모를 없애고 비교적 간단한 구성으로 우수 등 버려지는 물을 활용하여 대상면의 이물질을 효과적으로 제거할 수 있게 될 것이다.
특히, 본 발명은 강수량이 풍부함에도 불구하고 실제 식수로 활용하기에는 물 관리가 제대로 이루어지지 못하는 지역에서 물관리의 효율성을 도모함과 동시에, 태양광 패널과 같은 대상면의 이물질을 수시로 제거함으로써 전력수급의 원활성을 도모할 수 있는 2중 효용을 가진 매우 유용한 발명이라 할 수 있다.
무엇보다도, 본 발명은 중력방향으로 공급된 용수가 그대로 낙하하면서 발생되는 가속도와 운동 에너지를 이용하여 필터 모듈에 유입될 때 필터 모듈 내부의 중공사들의 측면을 충격함과 동시에 중공사들과 대략 평행한 방향으로 유입되게 하여 복수의 중공사들을 요동시킴으로써 용수에 포함된 이물질과 불순물이 최대한 많이 여과되도록 할 수 있으므로, 별도의 펌프나 유체 모터가 없더라도 효율적인 용수의 공급 및 여과가 가능하게 되는 것이다.
그리고, 본 발명에 따른 레일은, 제1 방향으로 연장되는 본체 바와, 본체 바의 양측면을 따라 함몰 형성되며, 이동체의 하면 양측에 회전 가능하게 장착된 복수의 휠 각각의 외주면과 마주보는 내측면을 가지는 안내 홈과, 안내 홈의 양측 가장자리를 따라 안내 홈의 내측면에 대하여 각각 상향 및 하향 경사지게 절개 형성되는 접촉안내 사면을 포함하며, 접촉안내 사면에는 휠 각각의 외주면 상단부 및 하단부 가장자리를 따라 휠 각각의 외주면에 대하여 각각 하향 및 상향 경사지게 절개 형성되는 구름접촉 사면이 맞닿도록 함으로써, 이동체가 이동함에 있어서 요동을 방지하고 원활하고 부드러운 정숙 운행이 가능하게 될 것이다.
그리고, 본 발명에 따른 이동체는, 제1 모터로부터 구동력을 전달받아 레일을 따라 왕복 가능하며, 제1 방향으로 연장되며 레일의 상면과 마주보는 하면을 가진 이동 블록과, 이동 블록의 하면 양측에 회전 가능하게 장착되고, 안내 홈과 마주보는 외주면을 가지는 복수의 휠과, 복수의 휠 각각의 외주면 상단부 및 하단부 가장자리를 따라 휠 각각의 외주면에 대하여 각각 하향 및 상향 경사지게 절개 형성되어 접촉안내 사면에 맞닿아 구름 접촉하는 구름접촉 사면을 포함함으로써, 휠이 레일에 접촉 이동함에 있어서 요동을 방지하고 원활하고 부드러운 정숙 운행이 가능하게 될 것이다.
그리고, 본 발명에 따른 제1 브러시는, 제2 모터로부터 구동력을 전달받아 회전하는 것으로, 제2 방향을 따라 배치되고 제1 레일과 제2 레일의 상부측에 양단부가 각각 회전 가능하게 지지되는 브러시 샤프트와, 브러시 샤프트에 결합되어 브러시 샤프트와 일체로 연동 회전하는 원통 형상의 브러시 바디와, 브러시 바디의 외주면을 따라 방사상으로 배치되어 복수의 행과 열을 이루는 극세사 섬유 다발로 이루어진 복수의 브러시 컬럼을 포함하며, 복수의 브러시 컬럼 각각의 말단부가 대상면에 접촉하며 대상면의 이물질을 제거함으로써, 극세사 섬유 다발들에 미세한 먼지나 이물질까지 남김없이 흡착 제거되므로 청소 효율을 극대화할 수 있게 될 것이다.
그리고, 본 발명에 따른 제2 브러시는, 제1 레일에 장착된 이동체(이하 제1 이동체)와 제2 레일에 장착된 이동체(이하 제2 이동체) 각각의 상면에 양단부가 고정되어 제2 방향을 따라 배치되는 제1 브러시 고정바와, 제1 이동체와 제2 이동체 각각의 상면에 양단부가 고정되어 제1 브러시 고정바와 평행하게 배치되는 제2 브러시 고정바와, 제1 브러시 고정바 및 제2 브러시 고정바 각각의 하면에 제2 방향을 따라 고정되는 상단부와, 대상면에 접촉하는 하단부를 가지는 천연섬유 또는 합성섬유 재질로 이루어지는 복수의 브러시 모로 이루어진 브러시 어레이를 포함하며, 제1 브러시는 제1 브러시 고정바와 제2 브러시 고정바 사이에 배치되고, 브러시 어레이의 하단부가 대상면에 접촉하며 대상면의 이물질을 제거함으로써, 회전하는 제1 브러시와 함께 2중으로 잔여 이물질들을 확실하게 청소 제거할 수 있게 될 것이다.
그리고, 본 발명에 따른 제3 유닛은, 제1 모터와 이동체를 연결하며, 이동체가 제1 방향을 따라 왕복하는데 필요한 구동력을 발생시키는 제1 전달계와, 제2 모터와 제2 브러시를 연결하며, 제1 브러가 회전하는데 필요한 구동력을 발생시키는 제2 전달계를 더 구비함으로써, 구동전달의 효율성을 도모할 수 있게 될 것이다.
또한, 본 발명에 따른 정수탱크 내의 여과수의 수면은 대상면보다 높게 위치함으로써, 여과수를 대상면까지 끌어들여 공급함에 펌프나 유체 모터 등과 같은 불필요한 동력소모를 없애 에너지의 효율적인 관리를 도모할 수 있게 될 것이다.
아울러, 본 발명에 따른 제4 유닛은, 제1 레일과 제2 레일 사이에 배치되어 정수탱크와 배관 연결되며, 정수탱크로부터 중력 방향으로 공급된 여과수가 제1 레일과 제2 레일 사이의 대상면에 흘러나오도록 유도하는 유로를 내부에 형성하는 세척관과, 필터 모듈과 연결되어 정수탱크의 내부 공간과 연통되고, 필터 모듈에 의하여 여과된 물이 대상면측으로 흘러나가는 유로를 형성하는 여과 튜브를 더 구비함으로써, 여과수가 대상면 곳곳에 균일하게 공급되므로 세척 효율을 대폭 향상시킬 수 있게 될 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템의 전체적인 구조를 도시한 개념도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템의 주요부인 제2 유닛중 제1 브러시와 제2 브러시의 구조를 도시한 부분 확대 사시 개념도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템의 주요부인 제3 유닛중 제1 전달계 및 제2 전달계의 구조를 도시한 부분 확대 사시 개념도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템의 주요부인 제4 유닛중 필터 모듈의 내부 구조를 도시한 측단면 개념도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템의 주요부인 제4 유닛중 필터 모듈에 의하여 물이 여과되고 배출되는 것을 도시한 측단면 개념도
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
우선, 도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템의 전체적인 구조를 도시한 개념도이다.
그리고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템의 주요부인 제2 유닛(200)중 제1 브러시(201)와 제2 브러시(202)의 구조를 도시한 부분 확대 사시 개념도이다.
그리고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템의 주요부인 제3 유닛중(300) 제1 전달계(310) 및 제2 전달계(320)의 구조를 도시한 부분 확대 사시 개념도이다.
또한, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템의 주요부인 제4 유닛중(400) 필터 모듈(402)의 내부 구조를 도시한 측단면 개념도이다.
아울러, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템의 주요부인 제4 유닛(400)중 필터 모듈(402)에 의하여 물이 여과되고 배출되는 것을 도시한 측단면 개념도이다.
참고로, 도면에서 미설명 부호로 600은 외부로부터 수분이나 이물질 유입을 차단하기 위하여 마련된 커버를 나타낸다.
본 발명은 도시된 바와 같이 제1 유닛(100)이 제3 유닛(300)으로부터 구동력을 전달받아 대상면(500) 상에서 제1 방향을 따라 왕복하면서 제2 유닛(200)이 제1 유닛(100)의 왕복에 연동하여 대상면(500) 상의 이물질을 제거하되, 제4 유닛(400)은 빗물이나 버려지는 물을 여과하여 대상면(500)측으로 공급함으로써 청소 효율을 높일 수 있도록 한 구조임을 파악할 수 있다.
여기서, 대상면(500)은, 건축물의 지붕, 태양광 모듈의 집광 패널, 건축 구조물의 유리 표면, 건축물의 경사진 지붕, 경사지의 인도 또는 경사지의 도로 중 어느 하나일 수 있으며, 제2 유닛(200)를 이용하여 표면에 쌓인 다양한 이물질을 쓸어내어 제거할 수 있는 대상면(500)이라면 어떠한 종류의 것에도 적용할 수 있다.
우선, 제1 유닛(100)은, 대상면(500)에 제1 방향을 따라 평행하게 배치되는 복수의 레일(101)과, 레일(101)에 각각 장착되어 레일(101)을 따라 제1 방향으로 왕복 가능한 이동체(102)를 포함하는 것이다.
제2 유닛(200)은 이동체(102)의 왕복에 연동하며 제1 방향을 따라 왕복 가능한 것으로, 크게 제1 브러시(201)와 제2 브러시(202)를 포함하는 구조임을 알 수 있다.
제1 브러시(201)는 대상면(500)에 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 배치되어 복수의 레일(101) 중 하나의 레일(이하 제1 레일(101a))과 이웃한 레일(이하 제2 레일(101b)) 사이에 양단부가 회전 가능하게 장착되며 대상면(500)의 이물질을 제거하는 것이다.
제2 브러시(202)는 대상면(500)에 수직하게 배치되어 하단부가 대상면(500)에 접촉하며 대상면(500)의 이물질을 제거하는 것이다.
또한, 제3 유닛(300)은 이동체(102)의 왕복에 필요한 구동력을 전달하는 제1 모터(301)와, 제1 브러시(201)의 회전에 필요한 구동력을 전달하는 제2 모터(302)를 포함한다.
아울러, 제4 유닛(400)은 비 또는 눈을 포함한 강수(降水)나 수돗물을 포함한 일체의 용수(用水)를 수용하는 급수원(401)을 포함하여 제2 유닛(200)측으로 여과수를 중력 방향으로 공급하는 역할을 수행하게 되며, 급수원(401)과 함께 정수탱크(403)를 포함하게 된다.
정수탱크(403)는 급수원(401)의 하부측에 배치되어 급수원(401)으로부터 중력 방향으로 공급되는 용수에 포함된 이물질을 여과하는 복수의 중공사(404)들이 내장된 필터 모듈(402)이 장착되어 필터 모듈(402)로 여과된 여과수가 일시 수용되는 공간이 구비된 것이다.
따라서, 용수는 필터 모듈(402)의 일단부로부터 필터 모듈(402)의 내부로 유입되면서 복수의 중공사(404)들에 전단력을 발생시키게 된다.
본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.
우선, 레일(101)은, 도 1 및 도 2와 같이 제1 방향으로 연장되는 본체 바(110)와, 본체 바(110)의 양측면을 따라 함몰 형성되며, 이동체(102)의 하면 양측에 회전 가능하게 장착된 복수의 휠(121) 각각의 외주면과 마주보는 내측면을 가지는 안내 홈(111)과, 안내 홈(111)의 양측 가장자리를 따라 안내 홈(111)의 내측면에 대하여 각각 상향 및 하향 경사지게 절개 형성되는 접촉안내 사면(112)을 포함할 수 있다.
여기서, 접촉안내 사면(112)에는 휠(121) 각각의 외주면 상단부 및 하단부 가장자리를 따라 휠(121) 각각의 외주면에 대하여 각각 하향 및 상향 경사지게 절개 형성되는 구름접촉 사면(122)이 맞닿게 된다.
이때, 이동체(102)는, 제1 모터(301)로부터 구동력을 전달받아 레일(101)을 따라 왕복 가능하며, 제1 방향으로 연장되며 레일(101)의 상면과 마주보는 하면을 가진 이동 블록(120)과, 이동 블록(120)의 하면 양측에 회전 가능하게 장착되고, 안내 홈(111)과 마주보는 외주면을 가지는 복수의 휠(121)과, 전술한 구름접촉 사면(122)을 포함하게 된다.
한편, 제1 브러시(201)는, 도 3을 참조하여 더욱 구체적으로 살펴보면, 브러시 샤프트(210)에 브러시 바디(211)와 브러시 컬럼(213)이 형성된 구조임을 파악할 수 있다.
우선, 브러시 샤프트(210)는 제2 모터(302)로부터 구동력을 전달받아 회전하는 것으로, 제2 방향을 따라 배치되고 제1 레일(101a)과 제2 레일(101b)의 상부측에 양단부가 각각 회전 가능하게 지지되는 것이다.
브러시 바디(211)는 브러시 샤프트(210)에 결합되어 브러시 샤프트(210)와 일체로 연동 회전하는 원통 형상의 부재이다.
브러시 컬럼(213)은 브러시 바디(211)의 외주면을 따라 방사상으로 배치되어 복수의 행과 열을 이루는 극세사 섬유(212) 다발로 이루어진 것이다.
따라서, 복수의 브러시 컬럼(213) 각각의 말단부가 대상면(500)에 접촉하며 대상면(500)의 이물질을 제거하게 되는 것이다.
여기서, 극세사 섬유(212)는, 중심부에 배치되는 원통형의 코어사(212c)와, 코어사(212c)의 외주면을 따라 방사상으로 돌출 연장되는 복수의 브랜치사(212b)와, 복수의 브랜치사(212b)들 사이에 배치되어 코어사(212c)측으로 갈수록 점차 좁아지는 부채꼴 형상의 단면을 가진 복수의 서브사(212s)들을 포함할 수 있다.
따라서, 이물질이나 불순물들은 복수의 브랜치사(212b)와 복수의 서브사(212s)들 사이의 공간에 흡착됨으로써 청소가 이루어지는 것이다.
한편, 제2 브러시(202)는, 도 3을 참조하여 더욱 구체적으로 살펴보면, 제1, 2 브러시 고정바(221, 222)와 브러시 어레이(223)를 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.
여기서, 제1 브러시 고정바(221)는 제1 레일(101a)에 장착된 이동체(이하 제1 이동체(102a))와 제2 레일(101b)에 장착된 이동체(이하 제2 이동체(102b)) 각각의 상면에 양단부가 고정되어 제2 방향을 따라 배치되는 것이다.
이때, 제2 브러시 고정바(222)는 제1 이동체(102a)와 제2 이동체(102b) 각각의 상면에 양단부가 고정되어 제1 브러시 고정바(221)와 평행하게 배치되는 것이다.
또한, 브러시 어레이(223)는 제1 브러시 고정바(221) 및 제2 브러시 고정바(222) 각각의 하면에 제2 방향을 따라 고정되는 상단부와, 대상면(500)에 접촉하는 하단부를 가지는 천연섬유 또는 합성섬유 재질로 이루어지는 복수의 브러시 모로 이루어진 것이다.
이때, 제1 브러시(201)는 제1 브러시 고정바(221)와 제2 브러시 고정바(222) 사이에 배치되고, 브러시 어레이(223)의 하단부가 대상면(500)에 접촉하며 대상면(500)의 이물질을 제거하게 되는 것이다.
한편, 제3 유닛(300)은, 도 4와 같이 제1 모터(301)와 이동체(102)를 연결하며, 이동체(102)가 제1 방향을 따라 왕복하는데 필요한 구동력을 발생시키는 제1 전달계(310)와, 제2 모터(302)와 제2 브러시(202)를 연결하며, 제1 브러가 회전하는데 필요한 구동력을 발생시키는 제2 전달계(320)를 더 구비함으로써 효율적인 동력 전달을 도모할 수 있을 것이다.
여기서, 제1 전달계(310)는, 제1 모터(301)의 구동축(이하 미도시) 단부에 장착되는 제1 감속기(311)와, 제1 감속기(311)와 연결되는 제1 출력축(311s) 단부에 장착되는 구동 풀리(312)를 포함할 수 있다.
이때, 제1 전달계(310)는, 제1 출력축(311s)과 평행하게 배치되어 제2 방향을 따라 제1 레일(101a)과 제2 레일(101b)의 상부측에 양단부가 회전 가능하게 지지되는 제1 전달축(313a)의 단부에 장착되는 종동 풀리(314)와, 구동 풀리(312)와 종동 풀리(314)를 상호 연결하는 구동전달 벨트(315)를 포함할 수 있다.
그리고, 제1 전달계(310)는, 제1 전달축(313a)에 장착되어 종동 풀리(314)와 이웃하게 배치되는 제1 원추기어(316a)를 포함할 수 있다.
그리고, 제1 전달계(310)는, 제1 전달축(313a)과 직교하는 방향으로 배치되어 상단부가 종동 풀리(314)와 제1 원추기어(316a) 사이에 배치되는 제2 전달축(313b)를 포함할 수 있다.
또한, 제1 전달계(310)는, 제2 전달축(313b)의 상단부에 장착되어 제1 원추기어(316a)와 맞물리는 제2 원추기어(316b)를 포함할 수 있다.
아울러, 제1 전달계(310)는, 제2 전달축(313b)의 하단부에 장착되는 피니언 기어(317)와, 제1 레일(101a)의 측면을 따라 장착되어 피니언 기어(317)와 맞물리는 복수의 기어이가 일렬로 배치되는 랙 기어(318)를 포함할 수도 있다.
또한, 제2 전달계(320)는, 제2 모터(302)의 구동축(이하 미도시) 단부에 장착되는 제2 감속기(321)와, 제2 감속기(321)와 연결되는 제2 출력축(321s) 단부에 장착되는 구동 스프라켓(322)과, 제1 브러시(201)가 장착되는 브러시 샤프트(210)의 단부에 장착되는 종동 스프라켓(323)과, 구동 스프라켓(322)과 종동 스프라켓(323)을 상호 연결하는 구동전달 체인(324)을 포함할 수 있다.
한편, 제4 유닛(400)을 살펴보기에 앞서서 중력구동멤브레인 여과의 기능이 수행될 수 있도록, 정수탱크(403) 내의 여과수의 수면은 대상면(500)보다 높게 위치하는 것이 바람직하다.
이러한 제4 유닛(400)은, 제1 레일(101a)과 제2 레일(101b) 사이에 배치되어 정수탱크(403)와 배관 연결되며, 정수탱크(403)로부터 중력 방향으로 공급된 여과수가 제1 레일(101a)과 제2 레일(101b) 사이의 대상면(500)에 흘러나오도록 유도하는 유로를 내부에 형성하는 세척관(405)을 더 구비할 수 있다.
또한, 제4 유닛(400)은 필터 모듈(402)과 연결되어 정수탱크(403)의 내부 공간과 연통되고, 필터 모듈(402)에 의하여 여과된 물이 대상면(500)측으로 흘러나가는 유로를 형성하는 여과 튜브(406, 이하 도 1 참조)를 더 구비할 수도 있음은 물론이다.
이러한 필터 모듈(402)은, 도 5 및 도 6을 참조하여 더욱 구체적으로 살펴보면, 정수탱크(403)에 탈착 가능하게 장착되는 필터 헤드(410)와, 양단부가 개방되어 일단부는 필터 헤드(410)에 장착되고 타단부는 정수탱크(403) 내부와 연통되는 필터 바디(420)를 포함할 수 있다.
그리고, 필터 모듈(402)은, 필터 헤드(410)의 중심부를 관통하여 장착되는 양단 관통인 것으로, 일단부에 형성되어 급수원(401)과 연결되는 유입포트(431)와, 타단부에 형성되어 필터 바디(420)에 내장되고 정수탱크(403)의 내부 공간과 연통되는 배출포트(432)를 포함하는 통수관(430)을 포함할 수 있다.
그리고, 필터 모듈(402)은, 필터 헤드(410)의 내주면과 통수관(430)의 외주면 사이에 끼움 결합되고, 복수의 중공사(404)들 각각의 일단부가 통수관(430)을 중심으로 방사상으로 고정되는 고정 블록(440)을 포함할 수 있다.
그리고, 필터 모듈(402)은, 배출포트(432)를 통하여 배출되는 용수와 별도로 용수의 일부분이 고정 블록(440)에 고정된 복수의 중공사(404)들 각각의 외측면을 충격하며 배출되도록 통수관(430)의 배출포트(432)측 외주면에 관통 형성되는 충격홀(433)을 포함할 수 있다.
또한, 필터 모듈(402)은, 고정 블록(440)에 고정된 복수의 중공사(404)들을 통하여 여과된 여과수가 정수탱크(403)의 외부로 배출되도록 필터 헤드(410)의 일측에 관통 형성되며, 제2 유닛(200)측으로 연장되는 여과 튜브(406)가 연결될 공급포트(411)를 포함할 수 있다.
여기서, 필터 헤드(410)는, 정수탱크(403)의 외측면에 걸림 고정되며 통수관(430)이 중심을 관통하는 걸림 블록(412)을 포함할 수 있다.
이때, 필터 헤드(410)는, 걸림 블록(412)의 폭 또는 직경보다 작은 크기로 걸림 블록(412)의 일측면으로부터 단차지게 형성되어 정수탱크(403)에 끼움 고정되며, 내주면과 통수관(430)의 외주면 사이에 고정 블록(440)이 배치되는 결합 블록(413)을 포함할 수 있다.
또한, 필터 헤드(410)는, 걸림 블록(412)의 내부에 형성되어 복수의 중공사(404)들을 통하여 여과된 여과수가 일시 수용되는 배출 공간(414)을 포함할 수도 있다.
따라서, 공급포트(411)는 걸림 블록(412)의 일측에 형성되어 배출 공간(414)과 연통되는 것을 알 수 있다.
한편, 통수관(430)은, 제1 직경을 가진 유입포트(431)에 대하여 제1 직경보다 작은 제2 직경을 가진 배출포트(432)측을 향하여 통수관(430)의 타단부측을 향하여 점차 직경이 작아지게 형성되는 축경부(434)를 더 구비하여, 강한 압력으로 빠르게 정수탱크(403) 내부로 용수가 유입되게 할 수 있을 것이다.
이때, 충격홀(433)은 축경부(434)의 바깥에 배치되어 통수관(430)의 타단부측 외주면에 관통되도록 함으로써, 중력방향으로 공급된 용수가 그대로 낙하하면서 발생되는 가속도와 운동 에너지를 이용하여 통수관(430)에 유입될 때 필터 모듈(402) 내부의 중공사(404)들의 측면을 충격함과 동시에, 유입되는 용수의 일부는 중공사(404)들과 대략 평행한 방향으로 유입되게 한다.
따라서, 용수가 충격홀(433)과 배출포트(432)측으로 나뉘어 유입되면서 복수의 중공사(404)들을 도 6과 같이 요동시킴으로써 용수에 포함된 이물질과 불순물이 최대한 많이 여과되도록 할 수 있으므로, 효율적인 용수의 여과가 가능하게 되는 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템의 작용 및 효과에 대하여 다음과 같이 살펴보고자 한다.
우선, 본 발명은 대상면(500)에 제1 방향을 따라 평행하게 배치되는 복수의 레일(101)과, 레일(101)에 각각 장착되어 레일(101)을 따라 제1 방향으로 왕복 가능한 이동체(102)를 포함하는 제1 유닛(100); 이동체(102)의 왕복에 연동하며 제1 방향을 따라 왕복 가능한 것으로, 대상면(500)에 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 배치되어 제1 레일(101a)과 제2 레일(101b) 사이에 양단부가 회전 가능하게 장착되며 대상면(500)의 이물질을 제거하는 제1 브러시(201)와, 대상면(500)에 수직하게 배치되어 하단부가 대상면(500)에 접촉하며 대상면(500)의 이물질을 제거하는 제2 브러시(202)를 포함하는 제2 유닛(200); 이동체(102)의 왕복에 필요한 구동력을 전달하는 제1 모터(301)와, 제1 브러시(201)의 회전에 필요한 구동력을 전달하는 제2 모터(302)를 포함하는 제3 유닛(300); 및 비 또는 눈을 포함한 강수나 수돗물을 포함한 일체의 용수를 수용하는 급수원(401)과, 급수원(401)의 하부측에 배치되어 급수원(401)으로부터 중력 방향으로 공급되는 용수에 포함된 이물질을 여과하는 복수의 중공사(404)들이 내장된 필터 모듈(402)이 장착되어 필터 모듈(402)로 여과된 여과수가 일시 수용되는 정수탱크(403)를 포함하며, 제2 유닛(200)측으로 여과수를 중력 방향으로 공급하는 제4 유닛(400)을 포함하며, 용수는 필터 모듈(402)의 일단부로부터 필터 모듈(402)의 내부로 유입되면서 복수의 중공사(404)들에 전단력을 발생시키는 것을 특징으로 하여, 여과수를 공급함에 있어서 불필요한 동력 소모를 없애고 비교적 간단한 구성으로 우수 등 버려지는 물을 활용하여 대상면의 이물질을 효과적으로 제거할 수 있게 될 것이다.
특히, 본 발명은 강수량이 풍부함에도 불구하고 실제 식수로 활용하기에는 물 관리가 제대로 이루어지지 못하는 지역에서 물관리의 효율성을 도모함과 동시에, 태양광 패널과 같은 대상면의 이물질을 수시로 제거함으로써 전력수급이 차질이 없이 원활하게 이루어질 수 있도록 지속적인 관리가 가능하게 될 것이다.
무엇보다도, 본 발명은 중력방향으로 공급된 용수가 그대로 낙하하면서 발생되는 가속도와 운동 에너지를 이용하여 필터 모듈(402)에 유입될 때 필터 모듈(402) 내부의 중공사(404)들의 측면을 충격함과 동시에 중공사(404)들과 대략 평행한 방향으로 유입되게 하여 복수의 중공사(404)들을 요동시킴으로써 용수에 포함된 이물질과 불순물이 최대한 많이 여과되도록 할 수 있으므로, 별도의 펌프나 유체 모터가 없더라도 효율적인 용수의 공급 및 여과가 가능하게 되는 것이다.
그리고, 본 발명에 따른 레일(101)은, 제1 방향으로 연장되는 본체 바(110)와, 본체 바(110)의 양측면을 따라 함몰 형성되며, 이동체(102)의 하면 양측에 회전 가능하게 장착된 복수의 휠(121) 각각의 외주면과 마주보는 내측면을 가지는 안내 홈(111)과, 안내 홈(111)의 양측 가장자리를 따라 안내 홈(111)의 내측면에 대하여 각각 상향 및 하향 경사지게 절개 형성되는 접촉안내 사면(112)을 포함하며, 접촉안내 사면(112)에는 휠(121) 각각의 외주면 상단부 및 하단부 가장자리를 따라 휠(121) 각각의 외주면에 대하여 각각 하향 및 상향 경사지게 절개 형성되는 구름접촉 사면(122)이 맞닿도록 함으로써, 이동체(102)가 이동함에 있어서 요동을 방지하고 원활하고 부드러운 정숙 운행이 가능하게 될 것이다.
그리고, 본 발명에 따른 이동체(102)는, 제1 모터(301)로부터 구동력을 전달받아 레일(101)을 따라 왕복 가능하며, 제1 방향으로 연장되며 레일(101)의 상면과 마주보는 하면을 가진 이동 블록(120)과, 이동 블록(120)의 하면 양측에 회전 가능하게 장착되고, 안내 홈(111)과 마주보는 외주면을 가지는 복수의 휠(121)과, 복수의 휠(121) 각각의 외주면 상단부 및 하단부 가장자리를 따라 휠(121) 각각의 외주면에 대하여 각각 하향 및 상향 경사지게 절개 형성되어 접촉안내 사면(112)에 맞닿아 구름 접촉하는 구름접촉 사면(122)을 포함함으로써, 휠(121)이 레일(101)에 접촉 이동함에 있어서 요동을 방지하고 원활하고 부드러운 정숙 운행이 가능하게 될 것이다.
그리고, 본 발명에 따른 제1 브러시(201)는, 제2 모터(302)로부터 구동력을 전달받아 회전하는 것으로, 제2 방향을 따라 배치되고 제1 레일(101a)과 제2 레일(101b)의 상부측에 양단부가 각각 회전 가능하게 지지되는 브러시 샤프트(210)와, 브러시 샤프트(210)에 결합되어 브러시 샤프트(210)와 일체로 연동 회전하는 원통 형상의 브러시 바디(211)와, 브러시 바디(211)의 외주면을 따라 방사상으로 배치되어 복수의 행과 열을 이루는 극세사 섬유(212) 다발로 이루어진 복수의 브러시 컬럼(213)을 포함하며, 복수의 브러시 컬럼(213) 각각의 말단부가 대상면(500)에 접촉하며 대상면(500)의 이물질을 제거함으로써, 극세사 섬유(212) 다발들에 미세한 먼지나 이물질까지 남김없이 흡착 제거되므로 청소 효율을 극대화할 수 있게 될 것이다.
그리고, 본 발명에 따른 제2 브러시(202)는, 제1 이동체(102a)와 제2 이동체(102b) 각각의 상면에 양단부가 고정되어 제2 방향을 따라 배치되는 제1 브러시 고정바(221)와, 제1 이동체(102a)와 제2 이동체(102b) 각각의 상면에 양단부가 고정되어 제1 브러시 고정바(221)와 평행하게 배치되는 제2 브러시 고정바(222)와, 제1 브러시 고정바(221) 및 제2 브러시 고정바(222) 각각의 하면에 제2 방향을 따라 고정되는 상단부와, 대상면(500)에 접촉하는 하단부를 가지는 천연섬유 또는 합성섬유 재질로 이루어지는 복수의 브러시 모로 이루어진 브러시 어레이(223)를 포함하며, 제1 브러시(201)는 제1 브러시 고정바(221)와 제2 브러시 고정바(222) 사이에 배치되고, 브러시 어레이(223)의 하단부가 대상면(500)에 접촉하며 대상면(500)의 이물질을 제거함으로써, 회전하는 제1 브러시(201)와 함께 2중으로 잔여 이물질들을 확실하게 청소 제거할 수 있게 될 것이다.
그리고, 본 발명에 따른 제3 유닛(300)은, 제1 모터(301)와 이동체(102)를 연결하며, 이동체(102)가 제1 방향을 따라 왕복하는데 필요한 구동력을 발생시키는 제1 전달계(310)와, 제2 모터(302)와 제2 브러시(202)를 연결하며, 제1 브러가 회전하는데 필요한 구동력을 발생시키는 제2 전달계(320)를 더 구비함으로써, 구동전달의 효율성을 도모할 수 있게 될 것이다.
또한, 본 발명에 따른 정수탱크(403) 내의 여과수의 수면은 대상면(500)보다 높게 위치함으로써, 여과수를 대상면까지 끌어들여 공급함에 펌프나 유체 모터 등과 같은 불필요한 동력소모를 없애 에너지의 효율적인 관리를 도모할 수 있게 될 것이다.
아울러, 본 발명에 따른 제4 유닛(400)은, 제1 레일(101a)과 제2 레일(101b) 사이에 배치되어 정수탱크(403)와 배관 연결되며, 정수탱크(403)로부터 중력 방향으로 공급된 여과수가 제1 레일(101a)과 제2 레일(101b) 사이의 대상면(500)에 흘러나오도록 유도하는 유로를 내부에 형성하는 세척관(405)과, 필터 모듈(402)과 연결되어 정수탱크(403)의 내부 공간과 연통되고, 필터 모듈(402)에 의하여 여과된 물이 대상면(500)측으로 흘러나가는 유로를 형성하는 여과 튜브(406)를 더 구비함으로써, 여과수가 대상면 곳곳에 균일하게 공급되므로 세척 효율을 대폭 향상시킬 수 있게 될 것이다.
이상과 같이 본 발명은 불필요한 동력 소모를 없애고 비교적 간단한 구성으로 우수 등 버려지는 물을 활용하여 대상면의 이물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 하는 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.
그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.
100...제1 유닛
101...레일
101a...제1 레일
101b...제2 레일
102...이동체
102a...제1 이동체
102b...제2 이동체
110...본체 바
111...안내 홈
112...접촉안내 사면
120...이동 블록
121...휠
122...구름접촉 사면
200...제2 유닛
201...제1 브러시
202...제2 브러시
210...브러시 샤프트
211...브러시 바디
212...극세사 섬유
212b...브랜치사
212c...코어사
212s...서브사
213...브러시 컬럼
221...제1 브러시 고정바
222...제2 브러시 고정바
223...브러시 어레이
300...제3 유닛
301...제1 모터
302...제2 모터
310...제1 전달계
311...제1 감속기
311s...제1 출력축
312...구동 풀리
313a...제1 전달축
313b...제2 전달축
314...종동 풀리
315...구동전달 벨트
316a...제1 원추기어
316b...제2 원추기어
317...피니언 기어
318...랙 기어
320...제2 전달계
321...제2 감속기
321s...제2 출력축
322...구동 스프라켓
323...종동 스프라켓
324...구동전달 체인
400...제4 유닛
401...급수원
402...필터 모듈
403...정수탱크
404...중공사
405...세척관
406...여과 튜브
410...필터 헤드
411...공급포트
412...걸림 블록
413...결합 블록
414...배출 공간
420...필터 바디
430...통수관
431...유입포트
432...배출포트
433...충격홀
434...축경부
440...고정 블록
500...대상면
600...커버

Claims (8)

  1. 대상면에 제1 방향을 따라 평행하게 배치되는 복수의 레일과, 상기 레일에 각각 장착되어 상기 레일을 따라 상기 제1 방향으로 왕복 가능한 이동체를 포함하는 제1 유닛;
    상기 이동체의 왕복에 연동하며 상기 제1 방향을 따라 왕복 가능한 것으로, 상기 대상면에 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 배치되어 상기 복수의 레일 중 하나의 레일(이하 제1 레일)과 이웃한 레일(이하 제2 레일) 사이에 양단부가 회전 가능하게 장착되며 상기 대상면의 이물질을 제거하는 제1 브러시와, 상기 대상면에 수직하게 배치되어 하단부가 상기 대상면에 접촉하며 상기 대상면의 이물질을 제거하는 제2 브러시를 포함하는 제2 유닛;
    상기 이동체의 왕복에 필요한 구동력을 전달하는 제1 모터와, 상기 제1 브러시의 회전에 필요한 구동력을 전달하는 제2 모터를 포함하는 제3 유닛; 및
    비 또는 눈을 포함한 강수(降水)나 수돗물을 포함한 일체의 용수(用水)를 수용하는 급수원과, 상기 급수원의 하부측에 배치되어 상기 급수원으로부터 중력 방향으로 공급되는 상기 용수에 포함된 이물질을 여과하는 복수의 중공사들이 내장된 필터 모듈이 장착되어 상기 필터 모듈로 여과된 여과수가 일시 수용되는 정수탱크와, 상기 제1 레일과 상기 제2 레일 사이에 배치되어 상기 정수탱크와 배관 연결되며, 상기 정수탱크로부터 중력 방향으로 공급된 상기 여과수가 상기 제1 레일과 상기 제2 레일 사이의 대상면에 흘러나오도록 유도하는 유로를 내부에 형성하는 세척관과, 상기 필터 모듈과 연결되어 상기 정수탱크의 내부 공간과 연통되고, 상기 필터 모듈에 의하여 여과된 물이 상기 대상면측으로 흘러나가는 유로를 형성하는 여과 튜브를 포함하며, 상기 제2 유닛측으로 상기 여과수를 중력 방향으로 공급하는 제4 유닛을 포함하며,
    상기 용수는 상기 필터 모듈의 일단부로부터 상기 필터 모듈의 내부로 유입되면서 상기 복수의 중공사들에 전단력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 레일은,
    상기 제1 방향으로 연장되는 본체 바와,
    상기 본체 바의 양측면을 따라 함몰 형성되며, 상기 이동체의 하면 양측에 회전 가능하게 장착된 복수의 휠 각각의 외주면과 마주보는 내측면을 가지는 안내 홈과,
    상기 안내 홈의 양측 가장자리를 따라 상기 안내 홈의 내측면에 대하여 각각 상향 및 하향 경사지게 절개 형성되는 접촉안내 사면을 포함하며,
    상기 접촉안내 사면에는 상기 휠 각각의 외주면 상단부 및 하단부 가장자리를 따라 상기 휠 각각의 외주면에 대하여 각각 하향 및 상향 경사지게 절개 형성되는 구름접촉 사면이 맞닿는 것을 특징으로 하는 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 이동체는,
    상기 제1 모터로부터 구동력을 전달받아 상기 레일을 따라 왕복 가능하며, 상기 제1 방향으로 연장되며 상기 레일의 상면과 마주보는 하면을 가진 이동 블록과,
    상기 이동 블록의 하면 양측에 회전 가능하게 장착되고, 상기 안내 홈과 마주보는 외주면을 가지는 상기 복수의 휠과,
    상기 복수의 휠 각각의 외주면 상단부 및 하단부 가장자리를 따라 상기 휠 각각의 외주면에 대하여 각각 하향 및 상향 경사지게 절개 형성되어 상기 접촉안내 사면에 맞닿아 구름 접촉하는 구름접촉 사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 브러시는,
    상기 제2 모터로부터 구동력을 전달받아 회전하는 것으로, 상기 제2 방향을 따라 배치되고 상기 제1 레일과 상기 제2 레일의 상부측에 양단부가 각각 회전 가능하게 지지되는 브러시 샤프트와,
    상기 브러시 샤프트에 결합되어 상기 브러시 샤프트와 일체로 연동 회전하는 원통 형상의 브러시 바디와,
    상기 브러시 바디의 외주면을 따라 방사상으로 배치되어 복수의 행과 열을 이루는 극세사 섬유 다발로 이루어진 복수의 브러시 컬럼을 포함하며,
    상기 복수의 브러시 컬럼 각각의 말단부가 상기 대상면에 접촉하며 상기 대상면의 이물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 브러시는,
    상기 제1 레일에 장착된 이동체(이하 제1 이동체)와 상기 제2 레일에 장착된 이동체(이하 제2 이동체) 각각의 상면에 양단부가 고정되어 상기 제2 방향을 따라 배치되는 제1 브러시 고정바와,
    상기 제1 이동체와 상기 제2 이동체 각각의 상면에 양단부가 고정되어 상기 제1 브러시 고정바와 평행하게 배치되는 제2 브러시 고정바와,
    상기 제1 브러시 고정바 및 상기 제2 브러시 고정바 각각의 하면에 상기 제2 방향을 따라 고정되는 상단부와, 상기 대상면에 접촉하는 하단부를 가지는 천연섬유 또는 합성섬유 재질로 이루어지는 복수의 브러시 모로 이루어진 브러시 어레이를 포함하며,
    상기 제1 브러시는 상기 제1 브러시 고정바와 상기 제2 브러시 고정바 사이에 배치되고,
    상기 브러시 어레이의 하단부가 상기 대상면에 접촉하며 상기 대상면의 이물질을 제거하는 것을 특징으로 하는 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3 유닛은,
    상기 제1 모터와 상기 이동체를 연결하며, 상기 이동체가 상기 제1 방향을 따라 왕복하는데 필요한 구동력을 발생시키는 제1 전달계와,
    상기 제2 모터와 상기 제2 브러시를 연결하며, 상기 제1 브러가 회전하는데 필요한 구동력을 발생시키는 제2 전달계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 정수탱크 내의 상기 여과수의 수면은 상기 대상면보다 높게 위치하는 것을 특징으로 하는 중력구동멤브레인 여과필터를 구비한 우수 활용 자동 세척 시스템.
  8. 삭제
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KR20150048570A (ko) * 2013-10-28 2015-05-07 전북대학교산학협력단 냉각 및 세정 기능을 구비한 태양광 가로등
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