KR102337552B1 - 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치를 개시한다.
본 발명의 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치는, 피처리수가 유출입되는 입수관과 출수관 및 흡착물을 배출하는 배출관을 구비하는 챔버와; 상기 챔버 내에 설치되어 구동부의 구동력을 전달받아 회전 가능하게 구비되는 것으로 피처리수에 포함된 흡착물을 걸러내어 그 내부로 통과시켜 출수관측으로 안내하는 통 형상의 로터필터를 구비한 여과 필터유닛과; 상기 구동 회전하는 로터필터의 외면에 마찰 접촉하여 흡착물을 긁어 일측으로 이동시키는 요소로 나선형의 스크류 블레이드를 구비한 스크래퍼 세척유닛과; 상기 스크류 블레이드의 일측에 구비되어 상기 로터필터의 외면으로 고압의 세척유체를 분사하는 복수의 분사노즐부가 구비된 고압 분사유닛으로 구성된다.
이러한 구성의 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치는 구조가 간소하면서 피처리수에 포함된 고형물을 비롯한 각종 이물질(진흙, 플랑크톤, 일정크기의 생물체) 등의 흡착물을 걸러낼 수 있으며, 특히 필터의 외면에 마찰 접촉된 상태로 구비되는 스크류 블레이드가 구동 회전하는 간소한 구조에 의해 필터에 흡착된 흡착물을 긁어서 제거하므로 기존의 역세척 방식의 여과장치에 비해 처리공정이 간단하고 효율이 높아 결과적으로 안정된 여과성능의 보장과 경제적인 운영이 가능한 효과가 기대된다.
또한, 본 발명은 여과 공정의 중단없이 필터에 대한 세척이 가능하므로 단 시간 내에 대량의 피처리수에 대한 여과처리가 가능하고, 필터에 흡착물이 고착되는 것을 방지하므로 필터의 내구성 향상을 통한 안정적인 성능의 보장이 가능하며, 아울러 기존의 필터 내부에 설치되는 역세척 방식의 여과장치에 비해 유지관리의 편의성이 크게 개선되는 이점이 있다.

Description

취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치{DEVICE FOR TREATING OF WATER}

본 발명은 산업현장의 용수나 선박의 평형수 등과 같은 각종 피처리수를 필터를 이용한 여과방식으로 처리하는 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피처리수를 필터요소를 이용하여 여과방식으로 처리함과 아울러 필터요소의 외면에 흡착된 흡착물을 연속적으로 긁어내어 제거시킴으로서 여과성능의 효율성 향상과 필터요소의 내구성을 높이고 아울러 유지관리의 편의성을 높일 수 있는 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치에 관한 것이다.

일반적으로 산업현장의 용수나 선박의 평형수(ballast water) 등과 같은 피처리수는 여과장치에 의해 이물질을 제거한 뒤 사용하는 것이 바람직하며, 이러한 여과장치는 피처리수에 대한 여과방식이나 처리량에 따라 다양한 형태의 것이 사용된다.

일례로, 선박은 안전하고 효율적인 운항을 위하여 적재할 수 있는 총 중량이 제한되어 있기 때문에 화물을 적재하거나 내리는 하역에 따라 선박의 하부 및 양측면에 마련된 밸러스트 탱크에 해수를 채워넣거나 배출함으로써 선박의 좌·우 평형을 조절하도록 되어 있으며, 이러한 선박의 무게중심을 잡기 위해 밸러스트 탱크에 채우는 해수를 선박평형수라 한다.

이러한 선박평형수(ballast water)의 주입은 대부분 화물이나 여객이 타고 내리는 항만이나 부근 해역에서 이뤄지게 되는데, 국제교역량의 증가함에 따라 선박평형수를 주입한 장소에서 서식하던 다양한 종류의 해양생물을 비롯한 미생물과 오염원이 선박의 운항에 따라 장거리를 이동한 후 다른 지역 또는 제3국에서 선박평형수와 함께 배출되어 결과적으로 배출 지역에서 살아남은 해양생물이 해당 해역의 생태계를 교란하거나 또는 오염원이 확산되는 심각한 문제점을 초래하였다.

실제 선박평형수의 이동에 따른 생태교란의 사례로는, 유럽종인 얼룩무늬 담치가 미국에서 집단 번식하여 토착 생태계에 혼란을 야기하였고, 선박평형수에 포함된 유해한 수중 유기물질이 호주의 진주 양신산업에 막대한 피해를 초래하였으며, 브라질의 항만과 연안 해역에 서식하지 않았던 수중 미생물이 출현하여 해양 생태계를 파괴하는 피해 사례 외에도 국내에서도 지중해가 원산지인 소형갑각류인 몬스트릴라가 경북 영덕 강구항에서 발견된 사례가 보고된 바 있다.

이에 따라 여러 국가들은 자국의 입법을 통하여 항만 내에서는 선박평형수의 교환을 제한하거나 입항 전 수심이 깊은 곳에서 미리 교환하도록 규제하고 있으며, 이러한 상황으로 인해 국제해사기구(International Maritime Organization)에서는 2004년 2월 선박평형수와 침전물 관리 국제협약(International Convention for The Control and Management of Ship’s Ballast water and sediment)을 채택해 배출되는 선박평형수의 수질 기준을 마련하였고, 2011년부터 협약을 순차적으로 적용하여 2016년 말까지는 전 세계를 운항중인 6만 8천여척의 선박은 선박평형수 설비를 의무적으로 탑재하도록 강제하였다.

또한 세계 외항선대의 약 65%가 기항하는 미국은 자국의 해양환경 보호를 위해 이미 합의된 국제기준보다 1000배나 강화된 평형수 처리 기술을 요구하고, 이를 기준으로 입항하는 선박을 통제하려는 계획을 가지고 있다고 밝힌바 있다.

한편, 선박 평형수 처리기술은 크게 선박 평형수의 유입 및 배출시점에 처리하는 관로(in-line) 처리방법과, 선박 평형수가 유입된 이후 항해 중에 처리하는 탱크(in-tank) 처리 방법으로 대별되며, 현재 국제적인 선박 평형수 처리기술들은 처리장치의 소형화와 운영효율 등을 고려하여 관로 처리방법을 채택하고 있다.

종래 기술에 따른 선박 평형수 처리기술로는, 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0066035호 ′새로운 여과방식에 의한 선박평형수 처리장치′가 있으며, 그 청구항 1에는 ′선박에 설치되어 선박평형수 내 해양미생물을 분리·제거하는 선박평형수 처리장치에 있어서, 상기 선박평형수 처리장치는, 상기 선박 밸러스트 탱크로 해수를 유입시키는 유입관에 설치되어 상기 해수내 해양미생물을 여과하는 유입부 여과장치를 포함하며, 상기 유입부 여과장치는 원통형 여과 틀 및 상기 원통형 여과 틀 내부에 구비되어 있는 다수의 여과층을 포함하여 이루어지되, 상기 다수의 여과층은 눈금 1mm 이하의 복수의 망체(mesh)로 이루어진 제1 여과층을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박평형수 처리장치′가 개시되어 있다.

그러나, 종래의 새로운 여과방식에 의한 선박평형수 처리장치는 단순히 망체로 여과층을 그 기술적 특징으로 하고 있으나, 이러한 망체에 의한 여과처리 방식은 망체를 이루는 눈금에 해양생물을 비롯한 각종 부피를 갖는 이물질 등에 의해 쉽게 막히게 되어 제 역할을 수행하지 못하는 문제점이 있었다. 즉, 바다에서 유입하는 해수는 고형물, 진흙, 플랑크톤 등을 비롯하여 일정 크기의 생물체와 극미세 미생물을 포함하고 있으며, 이러한 해수를 유입하는 과정에서 망체와 같은 필터 방식을 채택한 선박 평형수 처리장치는 필터의 막힘 현상으로 인해 주기적으로 필터를 세척 또는 교체해야하므로 여과효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

한편, 상기와 같이 필터에 고착되어 막힘을 유발하는 해양생물이나 오염물질의 제거를 위해 구동원을 이용하여 필터에 고착된 이물질 등을 흡입하여 제거하는 세정장치가 제안된 바 있으나, 그 구조가 복잡하여 유지관리가 곤란할 뿐만 아니라 설치 장소에 대한 제약으로 인해 실효성이 낮은 단점이 있었다.

종래 기술에 따른 피처리수 처리기술로는 대한민국 등록특허 제10-1335309호에 개시된 ′역세척라인의 내구성을 증대시키는 멀티케이지 타입 밸러스트수 여과장치′가 있으며, 그 청구항 1에는 ′밸러스트수가 유출입되는 유입부와 유출부를 갖는 바디 내에 다수의 여과유닛이 패키지화되어 연결된 멀티케이지 타입 밸러스트수 여과장치에 있어서, 상기 여과유닛은 상기 바디 내부를 흐르는 밸러스트수를 여과시키는 필터와, 상기 필터에 부착되는 이물질을 역세척하는 자동세척부를 포함하고, 상기 자동세척부는 제어부의 신호에 의해 자동세척부를 구동시키는 구동부와, 상기 구동부에 연결되어 움직이면서 상기 필터에 부착된 이물질을 흡입하는 흡입부와, 상기 흡입부에서 흡입된 이물질을 배출시키는 배출부를 포함하고, 상기 배출부는 이물질이 배출되는 통로가 되는 배출관이 상기 바디의 하부에 위치하여 역세척라인을 형성하고, 상기 역세척라인의 하부에는 드레인라인이 형성되어, 여과장치의 동작이 정지된 경우 역세척라인 내부의 밸러스트수를 상기 드레인라인으로 배수시켜 고여 있는 밸러스트수로 인한 역세척라인 내부의 부식을 방지할 수 있으며, 상기 구동부는 구동모터에 의해 회전 및 상하이동하는 구동축과, 상기 구동축의 일측에 부착된 접촉수단과, 상기 흡입부의 상하이동간격만큼 상하로 이격되어 상기 접촉수단과 접촉하게 되는 한 쌍의 제1리미트스위치와, 상기 제1리미트스위치보다 각각 상하로 더 이격되어 흡입부의 상하이동제한구간을 설정하는 한 쌍의 제2리미트스위치를 포함하여, 접촉수단이 상기 제1리미트스위치의 이격간격을 넘어 이동하는 경우 상기 제2리미트스위치에 의해 이중으로 흡입부의 이동을 제한시켜 흡입부가 바디와 부딪혀 손상되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 역세척라인의 내구성을 증대시키는 멀티케이지 타입 밸러스트수 여과장치.′가 개시되어 있다.

또 다른 종래 기술에 따른 피처리수 처리기술로는 대한민국 등록특허 제10-1287116호에 개시된 ′필터의 역세척 효율을 높이는 멀티케이지 타입 밸러스트수 여과장치′가 있으며, 그 청구항 1에는 ′밸러스트수가 유출입되는 유입부와 유출부를 갖는 바디 내에 다수의 여과유닛이 패키지화되어 연결된 멀티케이지 타입 밸러스트수 여과장치에 있어서, 상기 여과유닛은 상기 바디 내부를 흐르는 밸러스트수를 여과시키는 필터와, 상기 필터에 부착되는 이물질을 역세척하는 자동세척부를 포함하고, 상기 자동세척부는 제어부의 신호에 의해 자동세척부를 구동시키는 구동부와, 상기 구동부에 연결되어 움직이면서 상기 필터에 부착된 이물질을 흡입하는 흡입부와, 상기 흡입부에서 흡입된 이물질을 배출시키는 배출부를 포함하고, 상기 흡입부는 상기 필터에 부착된 이물질을 흡입하는 흡입봉과, 상기 흡입봉이 연결되며 구동부에 연동하여 흡입봉을 회전시키는 회전축으로 작용하는 코어를 포함하고, 상기 흡입봉은 흡입구의 직경이 흡입봉이 1회전하면서 상하로 이동하는 리드 길이와 같거나 크게 형성되어, 흡입봉이 회전하면서 이물질을 역세척하지 않은 부분을 남기지 않으면서 중첩되어 이물질을 역세척하여 필터 역세척효율을 높이고 흡입봉의 파손을 방지하며, 상기 구동부는 구동모터에 의해 회전 및 상하이동하는 구동축과, 상기 구동축의 일측에 부착된 접촉수단과, 상기 흡입부의 상하이동간격만큼 상하로 이격되어 상기 접촉수단과 접촉하게 되는 한 쌍의 제1리미트스위치와, 상기 제1리미트스위치보다 각각 상하로 더 이격되어 흡입부의 상하이동제한구간을 설정하는 한 쌍의 제2리미트스위치를 포함하여, 접촉수단이 상기 제1리미트스위치의 이격간격을 넘어 이동하는 경우 상기 제2리미트스위치에 의해 이중으로 흡입부의 이동을 제한시켜 흡입부가 바디와 부딪혀 손상되는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 필터의 역세척 효율을 높이는 멀티케이지 타입 밸러스트수 여과장치.′가 개시되어 있다.

그러나, 상기 종래기술에 따른 피처리수 기술로 제안된 등록특허 제10-1335309호 및 등록특허 제10-1287116호는 밸러스트수를 필터의 내부에서 외부로 유동시키는 것에 의해 여과를 실시하는 것으로, 필터의 내면에 부착된 이물질을 흡입합을 이용하여 외부로 배출 제거하는 자동세척부를 제안하고 있으나, 필터의 내부에 자동세척부를 구비시켜야 하므로 구조가 복잡하여 유지관리와 정비성이 불량한 단점이 있으며, 이로 인해 고장발생에 따른 정비 신뢰도가 낮을 뿐만 아니라 경제적인 제조 및 정비가 곤란한 폐단이 있었다.

또한, 필터에 대한 역세척을 실시하는 자동세척부는 여과장치의 동작이 정지된 상태에서만 운영이 가능하므로 밸러스트수(피처리수)에 대한 연속여과가 불가능하여 결과적으로 여과처리 성능이 떨어지는 문제점이 있었다.

등록특허공보 제10-1335309호, '역세척라인의 내구성을 증대시키는 멀티케이지 타입 밸러스트수 여과장치' 2쪽 청구항 1, 도면 4. 등록특허공보 제10-1287116호, '필터의 역세척 효율을 높이는 멀티케이지 타입 밸러스트수 여과장치.' 2쪽 청구항 1, 도면 4. 공개특허공보 제10-2011-0066035호, '새로운 여과방식에 의한 선박평형수 처리장치' 2쪽 청구항 1, 도면 2.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 처리 대상 피처리수에 잠긴 상태로 운영이 가능하도록 하여 설비를 간소화시킴으로써 경제적인 제작과 보급이 가능하고, 특히 필터요소의 여과 처리공정의 중단없이 세척이 이루어지도록 하여 여과처리 효율을 높임으로서 효율적인 운영을 가능하게 하는 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치의 제공을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 복잡한 구조의 역세척 설비 없이도 간소한 구조에 의해 오염물질 흡착에 따른 필터요소의 성능저하를 방지함과 아울러 효율성 높은 세척성능을 보장함과 아울러 유지관리 및 정비의 편의성을 높일 수 있는 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치의 제공을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 실시례에 따른 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치는, 흡입압에 의해 피처리수를 내부로 통과시켜 이물질을 걸러내어 일측의 출수부측으로 안내하는 하우징필터 및 이 하우징필터를 지지하는 하우징 프레임으로 이루어진 여과 필터유닛과; 상기 하우징필터의 외면에 마찰 접촉된 상태에서 구동원에 의해 승강되는 것에 의해 하우징필터의 외면에 흡착된 흡착물을 긁어내는 스크래퍼 브러시를 구비한 스크래퍼 세척유닛과; 상기 스크래퍼 브러시의 내측으로 고압의 세척유체를 공급하여 상기 하우징필터의 외면으로 분사하여 흡착물의 탈락을 유도하는 세척 노즐부를 구비한 고압분사유닛을 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 하우징필터는 속이 빈 원통 형상으로 구비되면서 상·하면 중 어느 한쪽은 차폐되고 다른 한쪽은 개방되어 출수부를 형성하는 메쉬망으로 구비되고, 상기 하우징 프레임은 상기 하우징필터의 상·하부가 결합 고정되는 상·하 브라켓트 및 이 상·하 브라켓트를 서로 연결 지지하는 것으로 상기 하우징필터의 외측에 배치되는 복수의 연결포스트로 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 스크래퍼 세척유닛은, 상기 여과 필터유닛의 외부 일측에 설치되어 정·역 회전력을 생성하는 승강구동원 및 이 승강구동원에 축이음되어 연동회전하는 것으로 상기 하우징필터의 내부를 통과하여 외부로 노출되게 연장 구비되는 승강이송축과; 상기 하우징필터의 외부로 노출된 승강이송축의 일단에 나사 체결되어 정·역 회전력에 연동하여 승강되는 견인 승강체 및 이 견인 승강체와 복수의 견인포스트로 연결되어 연동하여 승강되는 것으로 상기 하우징필터의 외면에 마찰 접촉되어 흡착물을 긁어내는 고리 형상의 스크래퍼 브러시를 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 고압 분사유닛은, 상기 여과 필터유닛의 외부에 설치되어 고압의 세척유체를 생성하여 공급하는 세척압 공급부와; 상기 세척압 공급부로부터 고압의 세척유체를 공급받아 스크래퍼 브러시로 안내하는 관로를 제공하는 것으로 상기 스크래퍼 브러시의 승강시 신수축이 가능하도록 일단이 코일형상으로 감긴 세척라인부와; 상기 스크래퍼 브러시에 제공되는 것으로 상기 세척라인부에 연결되는 접속포트 및 이 접속포트를 통해 공급되는 세척유체를 하우징필터의 외면으로 분사되게 안내하는 세척 노즐부를 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 스크래퍼 브러시는 상기 하우징필터의 외면에 마찰 접촉되는 내면에 금속 또는 합성수지로 된 기모로 된 브러시가 구비되거나 또는 상기 하우징필터와의 마찰 저항을 낮추는 불소수지가 코팅되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 고압분사유닛은 고압의 세척수 또는 고압의 공기를 생성하여 공급하는 세척압 공급부를 포함하여 구성되는 것에 있다.

본 발명에 따른 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치는, 처리 대상 피처리수에 잠긴 상태로 운영이 가능하므로, 구조가 간소하여 설치와 제거 그리고 유지관리가 용이할 뿐만 아니라 구조가 간소하여 경제적인 제작과 보급이 가능한 이점이 있다.

특히, 피처리수에 포함된 고형물을 비롯한 각종 흡착물질(진흙, 플랑크톤, 일정크기의 생물체 등)을 여과시킬 수 있으며, 특히 필터요소인 하우징필터의 외면에 구비된 스크래퍼 브러시가 승강하면서 흡착물을 제거하므로 기존의 역세척 방식의 여과장치에 비해 처리공정이 간단하고 효율이 높아 결과적으로 안정된 여과성능의 보장과 경제적인 운영이 가능한 효과가 기대된다.

또한, 본 발명은 고압공기나 세척수로 된 세척유체를 하우징필터의 외면에 고압 분사시킴으로써 흡착물에 대한 탈락 효율을 높일 수 있어 안정적인 필터성능의 유지가 가능한 이점이 있다.

또한, 본 발명은 여과 공정의 중단없이 필터에 대한 세척이 가능하므로 단 시간내에 대량의 피처리수에 대한 여과처리가 가능하고, 필터에 흡착물이 고착되는 것을 방지하므로 필터의 내구성 향상을 통한 안정적인 성능의 보장이 가능하며, 아울러 기존의 필터 내부에 설치되는 역세척 방식의 여과장치에 비해 유지관리의 편의성이 크게 개선되는 이점이 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명에 따른 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치가 적용된 구조를 설명하기 위한 사시도,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치의 외관을 상·하측에서 바라본 사시도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치에서 내부 구조를 설명하기 위한 발췌 사시도,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치에서 스크래퍼 세척유닛의 승강 구조를 설명하기 위한 요부 발췌 사시도,
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치에서 스크래퍼 세척유닛의 승강 동작을 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명에 따른 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치에서 스크래퍼 브러시의 구성을 설명하기 위한 발췌 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치가 적용된 구조를 설명하기 위한 사시도이다. 도면에는 처리 대상 피처리수가 저장되어 있는 저장조 또는 해수나 저수지 등에 잠긴 상태로 구비되어 피처리수를 흡입하여 그 내부로 통과시키는 과정에서 피처리수에 포함된 각종 이물질 등을 걸러내는 여과 필터유닛(10)과, 이 여과 필터유닛(10)의 일측에 연결되는 것으로 그 일부는 커버(28)에 감싸지고 나머지는 상기 필터유닛(20)의 일측에 구비되어 승강되는 스크래퍼 세척유닛(20)과, 상기 여과 필터유닛(10)에 대하여 고압의 세척유체를 공급하기 위한 세척압 공급부(35)를 구비하는 고압분사유닛(30)으로 이루어지는 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치가 도시되어 있다.

미설명 부호 (3)은 본 발명의 여과 필터유닛(10)에 대해 흡입력을 생성하는 흡입펌프를 나타낸 것이고, 부호(5)는 본 발명의 여과 필터유닛(10)을 통과하여 이물질이 제거된 처리수를 이송시키는 이송관로를 나타낸 것으로, 이들 흡입펌프(3) 및 이송관로(5)는 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치의 외관을 상·하측에서 바라본 사시도이다.

도면에는 하우징필터(11)를 구비하는 여과 필터유닛(10)과, 이 여과 필터유닛(10)의 하측에 구비되는 스크래퍼 세척유닛(20)의 승강구동원(23)과, 상기 스크래퍼 세척유닛(20)의 상측으로 배관 연결되게 구비되는 커버(28) 그리고 상기 하우징필터(11)의 외면 일부를 감싸도록 고리 형상으로 구비되면서 승강구동원(23)으로부터 구동력을 전달받아 승강되는 스크래퍼 브러시(21)를 구비한 스크래퍼 세척유닛(20)으로 구성되는 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치(1)이 도시되어 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치에서 내부 구조를 설명하기 위한 발췌 사시도이다.

도면에는 메쉬망 구조를 갖는 하우징필터(11)를 구비한 여과 필터유닛(10)과, 이 하우징필터(11)의 상부측에 구비되어 승강이송축(24)에 의해 승강되는 견인 승강체(25) 및 이 견인 승강체(25)와 견인포스트(26)로 연결되는 스크래퍼 브러시(21) 그리고 상기 스크래퍼 브러시(21)의 일측에 연결되어 고압의 세척유체를 공급하기 위한 배관요소인 세척 라인부(36)가 도시되어 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치에서 스크래퍼 세척유닛의 승강 구조를 설명하기 위한 요부 발췌 사시도이고, 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치에서 스크래퍼 세척유닛의 승강 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도면에는 구동원에 의해 정·역 방향으로 회전되는 승강이송축(24)과, 이 승강이송축(24)에 나사결합되는 것에 의해 연동하여 승강 이동되는 견인 승강체(25)와, 이 견인 승강체(25)와 견인포스트(26)로 연결되는 스크래퍼 브러시(21) 그리고 이 스크래퍼 브러시(21)에 고압의 세척유체를 공급하기 위한 세척 라인부(36)가 도시되어 있다.

도 10은 본 발명에 따른 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치에서 스크래퍼 브러시의 구성을 설명하기 위한 발췌 사시도이다. 도면에는 고리 형상으로 구비되어 여과 필터유닛을 구성하는 하우징필터의 외면을 감싼 상태에서 승강되는 요소로, 외면에는 고압의 세척유체를 공급받기 위한 접속포트(37)가 구비되고, 내측으로는 고압의 세척유체를 하우징필터의 외면으로 분사될 수 있도록 하여 하우징필터의 외면에 흡착된 흡착물을 공급 안내하기 위한 세척 노즐부(31)가 형성된 스크래퍼 브러시(21)가 도시되어 있다.

이상의 도면을 참조하여 본 발명에 따른 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치의 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치는 산업현장의 용수처리 시설에 적용되거나 또는 선박의 밸러스트 탱크에 연결되어 해수를 유입 안내하는 관로 상에 설치되어 운영될 수 있으며, 피처리수에 포함된 각종 부피를 갖는 이물질을 비롯한 고형물을 여과처리함과 아울러 여과처리 공정의 중단없이 여과요소에 대한 세척이 자동적으로 수행될 수 있도록 하여 여과 성능 및 효율성을 높일 수 있는 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치(1)의 제공을 주요한 기술적 특징으로 한다. 본 발명에서는 용수처리 시설이나 선박의 밸러스트 탱크에 연결되는 이송관로(5)의 취수구측에 연결하는 구성을 실시례로 나타내었다.

먼저, 본 발명의 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치은, 처리 대상 피처리수에 장치의 전체가 잠긴 상태로 운영되는 구성으로, 도시하지는 않았으나 흡입펌프에 의해 피처리수를 흡입하여 여과 처리하는 구성이며, 이때의 흡입펌프는 관로를 통해 여과 필터유닛(10)에 흡입력이 작용하도록 배관되는 구조이다. 이러한 구성은 공지의 기술에 의해 실시되는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치은, 크게 피처리수에 대한 여과를 실시하는 여과 필터유닛(10)과, 이 여과 필터유닛(10)에 흡착된 이물질로 된 흡착물을 긁어서 제거하는 스크래퍼 세척유닛(20)과, 이 스크래퍼 세척유닛(20)과 함께 상기 여과 필터유닛(10)에 대하여 고압의 세척유체를 분사하여 흡착물의 원활한 탈락을 유도하는 고압분사유닛(30)으로 구성된다.

여과 필터유닛(10)은 흡입압에 의해 피처리수를 내부로 통과시켜 이물질을 걸러내어 일측의 출수부측으로 안내하는 하우징필터(11) 및 이 하우징필터(11)를 지지하는 하우징 프레임(13)으로 구성된다.

상기 하우징필터(11)는 피처리수에 포함되어 있는 각종 부피를 갖는 이물질을 비롯한 고형물질을 걸러내고, 걸러낸 처리수를 그 내부로 통과시키는 여과요소로 금속재의 메쉬망을 상·하면이 개방된 원통 형상이 되게 구비한 것이 사용된다.

이러한 하우징필터(11)는 처리 대상 피처리수의 오염정도에 따라 단일의 필터가 사용되거나 또는 도시하지는 않았으나 서로 다른 메쉬망 크기를 갖는 복수개의 필터를 동심원이 되게 배치하여 사용할 수 있을 것이다.

상기 하우징 프레임(13)은 상기 하우징필터(11)의 상·하부가 결합 고정되는 상·하 브라켓트(13a,13b) 및 이 상·하 브라켓트(13a,13b)를 서로 연결 지지하는 것으로 상기 하우징필터(11)의 외측에 배치되는 복수의 연결포스트(13c)로 구성되는 것을 특징으로 하는 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치.

즉, 본 발명에서의 여과 필터유닛(10)은 메쉬망 구조를 갖는 하우징필터(11) 및 이 하우징필터(11)의 상·하부를 고정지지하기 위한 하우징 프레임(13)을 구비하는 구성이며, 이때의 상기 하우징 프레임(13)은 전체적인 뼈대 즉, 골조를 형성하기 위한 요소로서, 상기 하우징필터(11)의 상부가 그 중심에 형성된 구멍으로 끼워지는 원판 고리 형상으로 구비되고 그 상부로는 원통 형상의 커버(28)가 관이음으로 연결되는 상 브라켓트(13a)와, 이 상 브라켓트(13a)의 하측에 간격을 두고 배치되는 것으로 상기 하우징필터(11)의 하부가 그 중심에 형성된 구멍으로 끼움 고정되고 하면으로는 승강구동원(23)이 결합 고정되는 하 브라켓트(13b) 그리고 이들 상·하 브라켓트(13a,13b)를 연결하여 전체적인 뼈대 즉, 골조를 형성하는 것으로 길이재의 금속파이프로 제공되는 복수의 연결포스트(13c)로 구성된다.

스크래퍼 세척유닛(20)은 상기 하우징필터(11)의 외면에 마찰 접촉된 상태에서 구동원에 의해 승강되는 것에 의해 하우징필터(11)의 외면에 흡착된 흡착물을 긁어내어 제거하기 위한 스크래퍼 브러시(21)를 구비하는 구성이다.

상기 스크래퍼 브러시(21)는 상기 하우징필터(11)의 외면에 마찰 접촉되어 흡착물을 긁어내는 고리 형상으로 구비되는 것으로 상기 하우징필터(11)의 외면에 마찰 접촉된 상태에서 승강되는 것에 의해 상기 하우징필터(11)의 외면에 흡착된 이물질로 된 흡착물을 긁으면서 이동되는 구조이다.

이러한 스크래퍼 브러시(21)는 상기 하우징필터(11)의 외면에 마찰 접촉되는 내면에 금속 또는 합성수지로 된 기모로 된 브러시가 구비되거나 또는 상기 하우징필터(11)와의 마찰 저항을 낮추는 불소수지가 코팅되는 것도 가능할 것이다.

한편, 상기 스크래퍼 세척유닛(20)은 상기 여과 필터유닛(10)의 외부 일측에 설치되어 정·역 회전력을 생성하는 승강구동원(23) 및 이 승강구동원(23)에 축이음되어 연동 회전하는 것으로 상기 하우징필터(11)의 내부를 통과하여 외부로 노출되게 연장 구비되는 승강이송축(24)을 구비한다.

또한, 상기 하우징필터(11)의 외부로 노출된 승강이송축(24)의 일단에는 견인 승강체(25)가 나사 체결되어 상기 승강이송축(24)의 정·역 회전에 연동하여 승강되는 구성이다.

이러한 견인 승강체(25)는 길이재의 금속봉으로 제공되는 복수의 견인포스트(26)에 의해 상기 스크래퍼 세척유닛(20)을 구성하는 스크래퍼 브러시(21)에 연결되는 구성이다.

여기서, 상기 승강구동원(23)은 상기 승강이송축(24)에 정·역방향의 회전력을 제공하는 구동요소로, 이러한 승강구동원(23)은 외부로부터 전원을 공급받아 회전 구동력을 생성하는 전동모터가 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 승강구동원(23)의 회전 구동력을 전달하는 구조는 본 발명에서와 같이 승강이송축(24)을 축이음으로 연결하여 사용하거나 또는 복수의 기어를 배치하여 기어교합으로 전달하거나 또는 벨트와 풀리 등의 동력전달 요소를 적절히 대체하여 사용하는 것도 가능할 것이다.

고압분사유닛(30)은 상기 스크래퍼 세척유닛(20)과 함께 하우징필터(11)의 외면에 흡착된 흡착물을 탈락시켜 제거하기 위한 요소로서, 본 발명에서는 고압의 세척유체를 공급하는 세척압 공급부(35)와, 이 세척압 공급부(35)에 연결되어 고압의 세척유체를 이송하기 위한 세척라인부(36)와, 이 세척라인부(36)에 연결되어 고압의 세척유체를 공급받아 하우징필터(11)의 외면측으로 분사하도록 상기 스크래퍼 브러시(21)의 내측에 홈 형태로 제공되는 세척 노즐부(31)로 구성된다.

상기 세척압 공급부(35)는 장치의 외부에 설치되어 고압의 세척유체를 생성하여 공급하는 요소로서, 본 발명에서의 세척유체는 고압의 세척수 또는 고압의 공기가 사용될 수 있으며, 이러한 고압의 세척수 또는 고압의 공기를 공급하는 기기의 구성은 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 세척라인부(36)는 상기 세척압 공급부(35)에 연결되어 고압의 세척유체가 이동되는 관로를 제공하는 요소로, 본 발명에서는 스크래퍼 브러시(21)의 승강 동작시 위치 간섭되지 않으면서 안정된 연결 상태를 유지할 수 있도록 신수축이 가능한 구조로 제공되는 것을 제안하며, 바람직한 실시례로서 일단이 코일 형태로 감겨지게 구성되는 것을 제안한다.

상기 세척 노즐부(31)는 상기 하우징필터(11)의 외면으로 상기 세척라인부(36)를 통해 공급받는 고압의 세척유체를 분사하는 요소로 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.

미설명 부호 접속포트(37)는 상기 스크래퍼 브러시(21)의 일측에 제공되어 상기 세척라인부(36)와 연결되기 위한 접속요소로서, 이 접속포트(37)는 상기 스크래퍼 브러시(21)의 내측에 제공되는 세척 노즐부(31)로 세척유체가 이동될 수 있도록 연결되는 구성이다.

이러한 구성의 고압분사유닛(30)은 하우징필터(11)의 외면으로 세척유체를 분사함으로써 상기 하우징필터(11)의 외면에 흡착된 흡착물은 고압의 세척유체에 의해 하우징필터(11)로부터 탈락되어 씻겨지거나 또는 하측으로 떨어지게 된다.

한편, 본 발명에서의 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치(1)는 도 1에 나타내 보인 바와 같이 싱글 구조로 제공되는 것을 제안하였으나, 복수의 여과 필터유닛(10)을 간격을 두고 배치하되 각 출수부측이 하나의 이송관로에 연결되게 설치하고, 이들 복수의 여과 필터유닛(10)에는 단일의 구동원에 의해 일체로 승강되는 개별 스크래퍼 브러시(21)를 구성하는 형태의 멀티타입으로 제공되는 것도 가능할 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

여과 필터유닛(10)에 흡입압이 작용하면 피처리수에 잠겨진 하우징필터(11)의 내부로 피처리수가 흡입 유동되고, 이 과정에서 피처리수에 포함된 각종 이물질을 비롯한 부피를 갖는 고형물 등이 걸러져 결과적으로 상기 하우징필터(11)의 외면에 흡착되어 흡착물을 형성하게 된다.

이렇게 생성된 흡착물은 상기 하우징필터(11)의 외면에 마찰 접촉되어 승강되는 스크래퍼 브러시(21)의 승강 동작에 의해 긁혀서 탈락되고 이와 동시에 상기 스크래퍼 브러시(21)의 내측에 제공되는 세척 노즐부(31)에서 고압의 세척유체가 분사되는 것에 의해 상기 하우징필터(11)의 외면에 부착되어 있던 흡착물이 탈락된다.

따라서, 상기 하우징필터(11)는 피처리수에 대한 여과 처리 과정에서 그 외면에 부착되는 흡착물이 상기 스크래퍼 브러시(21)와 세척 노즐부(31)에 의해 복합적으로 제거될 수 있음에 따라 여과 처리공정의 중단 없이 하우징필터(11)의 안정적인 여과성능의 보장이 가능하다.

1 : 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치
10 : 여과 필터유닛 11 : 하우징필터
13 : 하우징 프레임 13a : 상 브라켓트
13b : 하 브라켓트 13c : 연결포스트
20 : 스크래퍼 세척유닛 21 : 스크래퍼 브러시
23 : 승강구동원 24 : 승강이송축
25 : 견인 승강체 26 : 견인포스트
30 : 고압분사유닛 31 : 세척 노즐부
35 : 세척압 공급부 36 : 세척라인부 37 : 접속포트

Claims (7)

1. 흡입압에 의해 피처리수를 내부로 통과시켜 이물질을 걸러내어 일측의 출수부측으로 안내하는 하우징필터(11) 및 이 하우징필터(11)를 지지하는 하우징 프레임(13)으로 이루어진 여과 필터유닛(10)과,
   상기 하우징필터(11)의 외면에 마찰 접촉된 상태에서 구동원에 의해 승강되는 것에 의해 하우징필터(11)의 외면에 흡착된 흡착물을 긁어내는 스크래퍼 브러시(21)를 구비한 스크래퍼 세척유닛(20)으로 구성되되;,
   상기 하우징필터(11)는 속이 빈 원통 형상으로 구비되면서 상·하면 중 어느 한쪽은 차폐되고 다른 한쪽은 개방되어 출수부를 형성하는 메쉬망으로 구비되고,
   상기 하우징 프레임(13)은 상기 하우징필터(11)의 상·하부가 결합 고정되는 상·하 브라켓트(13a,13b) 및 이 상·하 브라켓트(13a,13b)를 서로 연결 지지하는 것으로 상기 하우징필터(11)의 외측에 배치되는 복수의 연결포스트(13c)로 구성되는 것을 특징으로 하는 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 스크래퍼 세척유닛(20)은,
   상기 여과 필터유닛(10)의 외부 일측에 설치되어 정·역 회전력을 생성하는 승강구동원(23) 및 이 승강구동원(23)에 축이음되어 연동회전하는 것으로 상기 하우징필터(11)의 내부를 통과하여 외부로 노출되게 연장 구비되는 승강이송축(24)과;
   상기 하우징필터(11)의 외부로 노출된 승강이송축(24)의 일단에 나사 체결되어 정·역 회전력에 연동하여 승강되는 견인 승강체(25) 및 이 견인 승강체(25)과 복수의 견인포스트(26)로 연결되어 연동하여 승강되는 것으로 상기 하우징필터(11)의 외면에 마찰 접촉되어 흡착물을 긁어내는 고리 형상의 스크래퍼 브러시(21);
   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 스크래퍼 브러시(21)는,
   상기 하우징필터(11)의 외면에 마찰 접촉되는 내면에 금속 또는 합성수지로 된 기모로 된 브러시가 구비되거나 또는 상기 하우징필터(11)와의 마찰 저항을 낮추는 불소수지가 코팅되는 것을 특징으로 하는 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 스크래퍼 브러시(21)의 내측으로 고압의 세척유체를 공급하여 상기 하우징필터(11)의 외면으로 분사하여 흡착물의 탈락을 유도하는 세척 노즐부(31)를 구비한 고압분사유닛(30);
   을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 고압 분사유닛(30)은,
   상기 여과 필터유닛(10)의 외부에 설치되어 고압의 세척유체를 생성하여 공급하는 세척압 공급부(35)와;
   상기 세척압 공급부(35)로부터 고압의 세척유체를 공급받아 스크래퍼 브러시(21)로 안내하는 관로를 제공하는 것으로 상기 스크래퍼 브러시(21)의 승강시 신수축이 가능하도록 일단이 코일형상으로 감긴 세척라인부(36)와;
   상기 스크래퍼 브러시(21)에 제공되는 것으로 상기 세척라인부(36)에 연결되는 접속포트(37) 및 이 접속포트를 통해 공급되는 세척유체를 하우징필터(11)의 외면으로 고압 분사되게 안내하는 세척 노즐부(31);
   를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치.
   
7. 제 5항에 있어서,
   상기 고압분사유닛(30)은 고압의 세척수 또는 고압의 공기를 생성하여 공급하는 세척압 공급부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 취수구 설치형 자동 스크래퍼 타입의 피처리수 여과장치.

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