KR102105123B1 - 필터 세척장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 산업용 필터의 내, 외주면을 세척하기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 속이 빈 통 형상의 필터를 승,하강시키거나 단계적으로 회전시키면서 고압 세척수를 골고루 분사하여 정밀하게 세척할 수 있도록 구성한 필터 세척장치에 관한 것이다.
본 발명은, 일측면에 수직으로 가이드 레일이 형성된 메인 프레임과, 이 메인 프레임의 상단부에 장착된 구동모터의 축에 결속되어 정,역 회전하는 스크류축과, 이 스크류축의 회전방향에 따라 상,하 수직으로 주행하는 작동패널과, 이 작동패널의 상측 선단에 장착된 실린더의 로드에 결속되어 탄력있게 신축 이동하는 척킹부재와, 이 척킹부재의 동일 중심선상에 간격을 두고 배치됨과 동시에 작동패널로부터 돌출하여 고정 설치된 받침부재와, 상기 실린더의 일측에 설치되어 척킹부재를 단계적으로 회전시키기 위한 스텝모터와, 상기 메인 프레임을 구성하는 받침 틀체 및 수직 틀체에 각각 장착되어 필터의 내,외주면으로 고압 세척수를 공급하기 위한 수직 및 수평 노즐로 이루어져 있다.

Description

필터 세척장치 {FILTER CLEANING APPARATUS}
본 발명은 산업용 필터(Filter)의 내, 외주면을 세척하기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 속이 빈 통 형상의 필터를 승,하강시키거나 단계적으로 회전시키면서 고압 세척수를 골고루 분사하여 정밀하게 세척할 수 있도록 구성한 필터 세척장치에 관한 것이다.
일반적으로 사용되는 산업용 필터는 에어 내의 이물질이나 오일에 포함된 찌꺼기를 걸러내기 위한 기구물로서, 고분자나 화학공업, 제약 및 식품공업 등과 같은 산업 전반에 걸쳐 유체(流體)와 관련된 설비에 사용되고 있다.
즉, 상기 필터는 대개 설비에 장착되어 공기나 액체 등의 유체 내에 포함된 이물질을 제거하여 설비의 성능이 떨어지는 것을 방지하고 수명을 연장시키는 기능을 가진다. 필터는 이물질 포집능력이 가장 중요한 요소이기는 하지만 여과저항이 낮아야 압력손실이 줄고 설비 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 필터는 기계적 강도가 유지되어야 함은 물론 유체의 종류에 따라 내열성이나 내마모성, 내화학성을 구비하는 것도 필요하다.
이에 따라, 필터는 다양한 재질로 제작되는데, 특히 석유화학 플랜트나 발전소에서 배출되는 연소가스와 유해가스 등을 포함하여 식,음료를 제조하거나 혹은 화학물질 내에 생성된 이물질을 필터링하기 위해 금속 재질의 필터가 많이 사용되고 있다.
예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 필터본체(100) 내에 필터가 내장되어 공급관(110)으로부터 오일이나 에어가 공급되고 배출관(120)을 통해 이송되면서 이물질이 걸러진다.
이러한 과정이 반복됨에 따라 필터(130)는 걸러진 이물질이나 찌꺼기 등이 누적되면서 점차 막히게 되므로 필터의 기능을 제대로 행하지 못하는 문제가 발생되고, 이로 인해 새로운 필터를 교환하여 사용하거나 혹은 필터를 세척한 후 재 사용하는 것이 보통이다.
통상, 이물질이나 찌꺼기가 누적된 필터(130)를 세척하기 위해서는 도 2에서와 같이 필터(130)를 세척장소로 운반하여 고정시킨 후 분사노즐(140)의 이용하여 세척수 또는 스팀을 고압으로 분사하는 방식을 취하고 있다. 대개 필터(130)의 외부면은 어느정도 세척이 가능하지만 내부를 세밀하게 세척하기 어려워서 재 사용시에 성능 저하로 인한 문제를 유발하게 된다.
이러한 필터 세척장치와 관련하여, 국내 등록특허 제0805701호, 제1033143호, 제1086350호 등의 여러 공보에는 제각기 다양한 용도로 활용되고 있는 필터를 세척하기 위한 장치에 대해 개시되어 있다.
이들 장치의 대부분은 구조 자체가 상당히 복잡하게 이루어져 있음은 물론 여러 단계의 세척과정을 거치도록 설계되어 있기 때문에 장치 자체가 고가이고, 실제 활용도가 떨어진다는 문제를 내포하고 있다.
등록특허 제0805701호(2008.02.14 등록) - 필터세척장치. 등록특허 제1033143호(2011.04.28 등록) - 메탈필터 세척장치 및 그 세척방법. 등록특허 제1086350호(2011.11.17 등록) - 재생용 오일필터 세척장치. 등록실용신안 제0218333호(2001.01.15 등록) - 필터세척장치. 등록실용신안 제0443590호(2009.02.20 등록) - 에어필터 세척장치.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 통 형상으로 제작된 필터를 승,하강시킴과 동시에 단계적으로 회전시키는 과정에서 고압 세척수를 분사하여 필터의 내,외주면을 보다 효과적으로 세척할 수 있는 필터 세척장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 필터를 구성하는 망상 요철면을 정밀하게 세척할 수 있는 것임은 물론 장치 자체의 구조를 간단히 함으로써 고가의 설비를 필요로 하지 않아 활용도를 크게 높일 수 있는 필터 세척장치를 제공함에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일측면에 수직으로 가이드 레일이 형성된 메인 프레임과, 이 메인 프레임의 상단부에 장착된 구동모터의 축에 결속되어 정,역 회전하는 스크류축과, 이 스크류축의 회전방향에 따라 상,하 수직으로 주행하는 작동패널과, 이 작동패널의 상측 선단에 장착된 실린더의 로드에 결속되어 탄력있게 신축 이동하는 척킹부재와, 이 척킹부재의 동일 중심선상에 간격을 두고 배치됨과 동시에 작동패널로부터 돌출하여 고정 설치된 받침부재와, 상기 실린더의 일측에 설치되어 척킹부재를 단계적으로 회전시키기 위한 스텝모터와, 상기 메인 프레임을 구성하는 받침 틀체 및 수직 틀체에 각각 장착되어 필터의 내,외주면으로 고압 세척수를 공급하기 위한 수직 및 수평 노즐로 이루어지며, 상기 실린더 및 스텝모터는 작동패널의 전방측 브라켓 상에 장착되어 동시에 수직으로 이동할 수 있도록 구성되고, 상기 스텝모터의 축에는 제1기어가 장착되어 척킹부재의 상단부에 구비된 제2기어에 맞물려 회전하며, 상기 수직 노즐은 메인 프레임을 구성하는 받침 틀체의 일측에 수직으로 세워져 배치됨과 동시에 수평 노즐은 수직 틀체의 일측에 고정 설치된 고정편 상에 배치되어 있는 것이다.
또한, 상기 메인 프레임의 후방부에는 작동패널의 이동위치를 규제하기 위한 리미트 스위치가 장착되어 있고, 상기 작동패널은 암나사가 형성된 하우징이 장착되어 스크류축에 나사 결합되도록 구성한 것이다.
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본 발명은 상기한 바와 같은 특징들에 의해, 필터를 지속적으로 승,하강시킴과 동시에 단계적으로 회전시키는 과정에서 필터를 구성하는 망상 요철면 사이사이에 고압 세척수를 분사할 수 있도록 함에 따라 필터의 내,외주면을 보다 효과적으로 정밀하게 세척할 수 있다.
또한, 종전에 비해 장치 자체의 구조를 간단히 함으로써 고가의 설비를 필요로 하지 않아 활용도를 크게 높일 수 있다.
도 1은 필터가 사용되는 일반 설비를 개략적으로 나타낸 사시도,
도 2는 종래의 필터 세척상태를 개략적으로 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 필터 세척장치를 나타낸 전면측 사시도,
도 4는 도 1의 후면측 사시도,
도 5는 도 1의 측면도,
도 6은 도 1의 배면도,
도 7a, 도 7b는 필터 고정용 척킹부재의 작동상태를 나타낸 도면,
도 8a, 도 8b는 필터의 내,외주면으로 고압 세척수가 분사되는 예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하지만, 이들이 갖는 특정 구조 및 기능은 하나의 구성예를 나타낸 것이므로 본 명세서에 기재된 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
첨부된 도 1 내지 도 6b는 본 발명에 따른 필터 세척장치를 설명하기 위한 도면이다.
이들 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명은 메인 프레임(10)과, 이 메인 프레임(10)에 장착되어 정,역 회전하는 스크류축(20)과, 이 스크류축(20)의 작동시에 상,하 수직으로 주행하는 작동패널(30)과, 필터(F)를 고정 유지하기 위한 척킹부재(40A) 및 받침부재(40B)와, 필터(F)를 단계적으로 회전시키기 위한 스텝모터(50)와, 고압 세척수를 공급하기 위한 노즐(60A,60B)로 이루어져 있다.
상기 메인 프레임(10)은 장치 전체를 유지하기 위한 일체형의 수직 틀체(11) 및 받침 틀체(12)로 이루어져 있으며, 상기 수직 틀체(11)의 일측에 소정 폭의 가이드 레일(13)이 마련되어 있다.
상기 스크류축(20)은 메인 프레임(10)의 후방에 배치됨과 동시에 상측에 고정 설치된 구동모터(21)의 축에 결속되어 정,역 방향으로 회전한다.
메인 프레임(10)의 가이드 레일(13)에는 작동패널(30)이 장착되어 스크류축(20)의 회전방향에 따라 상,하방향으로 주행하게 된다. 즉 상기 작동패널(30)은 메인 프레임(10) 내에 유지된 상태에서 암나사를 갖는 하우징(31)이 스크류축(20)에 나사 결합되어 있으며, 상기 메인 프레임(10)의 후방 상,하측에 장착된 리미트 스위치(14a,14b)에 의해 작동패널(30)의 상,하 이동위치를 규제할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 척킹부재(40A)는 작동패널(30)의 상측 선단에 장착된 브라켓(32)을 개재하여 실린더(41)가 설치되고, 이 실린더(41)의 로드에 척킹부재(40A)가 결속되어 스프링(42)에 의해 탄력있게 신축 이동하게 된다.
또한, 상기 받침부재(40B)는 척킹부재(40A)의 동일 중심선상에 위치하도록 작동패널(30)로부터 돌출하여 고정 설치되어 있으며, 이들 척킹부재(40A) 및 받침부재(40B) 사이에 필터(F)를 자유롭게 탈,부착시킬 수 있는 간격을 두고 배치된다.
상기 브라켓(32)의 일측에는 척킹부재(40A)를 단계적으로 회전시키기 위한 스텝모터(50)가 마련되어 있다. 즉 스텝모터(50)에 장착된 축의 선단에는 제1기어(51)가 장착되어 있고, 이 제1기어(51)는 척킹부재(40A)의 상단부에 구비된 제2기어(43)에 맞물려 회전되도록 구성되어 있다.
상기 제2기어(43)의 경우, 실린더(41)의 작동에 의해 척킹부재(40A)가 상,하방향으로 이동하더라도 제1기어(51)와의 맞물림이 해제되지 않도록 비교적 길이방향으로 길게 치차가 형성되어 있기 때문에 제1기어(51) 및 제2기어(43)는 항상 맞물림 상태를 유지하게 된다.
또, 상기 수직 노즐(60A)은 메인 프레임(10)을 구성하는 받침 틀체(12)의 일측에 상향 설치되어 필터(F)의 내주 둘레면으로 향해 고압 세척수를 공급하게 되며, 수직 틀체(60A)의 중단부에는 수평 노즐(60B)이 고정편(61) 상에 장착되어 필터(F)의 외주 둘레면을 향해 고압 세척수를 공급할 수 있게 된다.
즉, 이들 수직 노즐(60A) 및 수평 노즐(60B)로 공급되는 고압 세척수는 통상의 방식대로 도시하지 않은 압송펌프의 구동에 의해 순수(純水)는 물론 약액이 포함된 물을 공급할 수 있음은 물론이다.
상술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은, 우선 필터(F)를 받침부재(40B) 상에 탑재한 상태에서 도시하지 않은 스위치의 가동에 의해 실린더(41)가 작동하게 되고, 이로 인해 실린더(41)의 로드 선단에 장착된 척킹부재(40A)가 하강하여 필터(F)의 상단부를 밀어누름에 따라 이들 척킹부재(40A)와 받침부재(40B) 사이에 필터(F)를 손쉽게 고정시킬 수 있다.
이어서, 구동모터(21)가 작동하여 스크류축(20)이 정방향으로 회전하게 되면 작동패널(30)이 하강을 개시하게 되고, 이 작동패널(30)에 의해 유지된 실린더(41) 및 스텝모터(50)를 포함한 필터(F)가 하강하게 되며, 수직 노즐(60A)의 상측 끝단부에서 고압 세척수가 측방향으로 강하게 분사됨에 따라 필터(F)의 내주면을 세척할 수 있는 것이다.
상기 필터(F)의 하부 끝단이 받침 틀체(12)의 근처까지 도달하게 되면 작동패널(30)의 후방에 설치된 리미트 스위치(14a)가 작동하여 작동패널(30)의 하강 동작을 정지시킴과 동시에 스크류축(20)의 역회전에 의해 작동패널(30)은 다시 상승을 개시하면서 필터(F)의 내주면 세척을 계속적으로 행하게 된다.
또, 상기 작동패널(30)이 상측 끝단부까지 이송되면 리미트 스위치(14b)가 작동하면서 스크류축(20)이 정회전하게 되고, 앞서 설명한 바와 마찬가지로 작동패널(30) 및 필터(F)를 하강시키면서 세척을 행하게 되는 것이다.
이 때, 상기 구동모터(21)의 정,역 회전시에 스텝모터(50)가 작동함에 따라 제1기어(51)는 필터(F)의 요철면에 해당하는 1피치만큼을 회전하게 되고, 이 제1기어(51)에 맞물려 있는 제2기어(43)를 동시에 회전시킴으로써 필터(F)는 다음 요철면이 수직 노즐(60A)에 위치하여 세척이 이루어질 수 있는 것이다.
이 후, 필터(F)의 승,하강 동작이 반복적으로 행해지면서 필터(F)의 전체 내주면을 순차적으로 정밀하게 세척할 수 있는 것이다. 또 필터(F)의 내주면에 대한 세척이 종료되면 수직 노즐(60A)로 공급되던 고압 세척수가 차단됨과 동시에 수평 노즐(60B)로 공급되면서 필터(F)의 외주면을 세척할 수 있게 된다.
이와 같이, 필터(F)의 승,하강 동작 및 단계적 회전 동작이 반복적으로 진행되면서 수직 및 수평 노즐(60A,60B)에 의한 필터(F)를 구성하는 요철면의 전체 둘레에 대한 세척을 진행할 수 있는 것이며, 각각의 동작변화들에 대한 과정은 통상의 기계장치에 적용되는 컨트롤러 방식을 채용할 수 있으므로 이에 대한 상세 설명은 생략한다.
또한, 필터(F)를 승,하강시키면서 내,외주면을 동시에 세척할 수 있도록 구성하는 것도 가능하지만 수직 및 수평 노즐(60A,60B)로부터 동시에 고압 세척수를 분사시키는 경우 오히려 필터(F)에 눈막힘 현상을 일으킬 수 있으므로, 필터(F)의 내,외주면을 별도로 세척하는 것이 더 바람직하다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 필터 세척장치에 의하면, 필터를 지속적으로 승,하강시킴과 동시에 단계적으로 회전시키는 과정에서 필터를 구성하는 망상 요철면 사이사이에 고압 세척수를 분사할 수 있도록 함에 따라 필터의 내,외주면을 보다 효과적으로 정밀하게 세척할 수 있다.
또한, 종전에 비해 장치 자체의 구조를 간단히 함으로써 고가의 설비를 필요로 하지 않아 활용도를 크게 높일 수 있다.
이상에서와 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제가 달성되는 것이며, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.
10: 메인 프레임 11: 수직 틀체
12: 받침 틀체 13: 가이드 레일
14a,14b: 리미트 스위치 20: 스크류축
21: 구동모터 30: 작동패널
31: 하우징 32: 브라켓
40A: 척킹부재 40B: 받침부재
41: 실린더 42: 스프링
43: 제2기어 50: 스텝모터
51: 제1기어 60A: 수직 노즐
60B: 수평 노즐 61: 고정편

Claims (4)

  1. 일측면에 수직으로 가이드 레일이 형성된 메인 프레임(10)과,
    이 메인 프레임의 상단부에 장착된 구동모터(21)의 축에 결속되어 정,역 회전하는 스크류축(20)과,
    이 스크류축의 회전방향에 따라 상,하 수직으로 주행하는 작동패널(30)과,
    이 작동패널의 상측 선단에 장착된 실린더(41)의 로드에 결속되어 탄력있게 신축 이동하는 척킹부재(40A)와,
    이 척킹부재의 동일 중심선상에 간격을 두고 배치됨과 동시에 작동패널로부터 돌출하여 고정 설치된 받침부재(40B)와,
    상기 실린더의 일측에 설치되어 척킹부재를 단계적으로 회전시키기 위한 스텝모터(50)와,
    상기 메인 프레임을 구성하는 받침 틀체 및 수직 틀체에 각각 장착되어 필터(F)의 내,외주면으로 고압 세척수를 공급하기 위한 수직 및 수평 노즐(60A,60B)로 이루어지며,
    상기 실린더(41) 및 스텝모터(50)는 작동패널(30)의 전방측 브라켓(32) 상에 장착되어 동시에 수직으로 이동할 수 있도록 구성되고, 상기 스텝모터(50)의 축에는 제1기어(51)가 장착되어 척킹부재(40A)의 상단부에 구비된 제2기어(43)에 맞물려 회전하며, 상기 수직 노즐(60A)은 메인 프레임(10)을 구성하는 받침 틀체(12)의 일측에 수직으로 세워져 배치됨과 동시에 수평 노즐(60B)은 수직 틀체(11)의 일측에 고정 설치된 고정편(61) 상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 필터 세척장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 메인 프레임(10)의 후방부에는 작동패널(30)의 이동위치를 규제하기 위한 리미트 스위치(14a,14b)가 장착되어 있고, 상기 작동패널(30)은 암나사가 형성된 하우징(31)이 장착되어 스크류축(20)에 나사 결합되도록 구성한 것을 특징으로 하는 필터 세척장치.
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