KR102497121B1 - Filtering device including rotating filtering unit including permeability blade and drain system including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 필터 장치 및 이를 포함하는 배수 시스템에 관한 것이다. 상세하게는, 투수성 블레이드를 포함하는 회전 필터링 유닛을 포함하는 배수 필터 장치 및 배수 시스템, 그리고 이를 이용한 필터 장치의 교체 시기의 알람 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a filter device and a drainage system including the same. In detail, it relates to a drainage filter device and a drainage system including a rotary filtering unit including water permeable blades, and a method for alarming replacement time of a filter device using the same.
통상적으로 미세 플라스틱(micro-plastic)은 미세화된 5mm 이하의 합성 고분자 물질로 정의될 수 있다. 미세 플라스틱은 자연적으로 분해되는데 상당한 시간이 소요되기 때문에 해양 생태계에 큰 위협으로 인식되고 있으며, 최근 환경 문제와 관련해 미세 플라스틱으로 인한 문제가 더욱 이슈화되고 있다.Conventionally, micro-plastics may be defined as micronized synthetic polymer materials of 5 mm or less. Microplastics are recognized as a great threat to the marine ecosystem because they take a considerable amount of time to decompose naturally, and recently, problems caused by microplastics are becoming more issues in relation to environmental problems.
미세 플라스틱은 어류나 해양 포유류 등에 해양 먹이사슬의 전 단계에 걸쳐 축적되고 있다. 이에 따라 유네스코는 해양 생태계 건강 보호 분야의 주요 이슈로 미세 플라스틱 저감을 선정하기도 하였다. 해양으로 유입된 미세 플라스틱은 해양 생태계를 구성하는 동식물에 직접적인 피해를 미칠 뿐 아니라 그 양이 축적됨에 따라 생태계의 파괴가 가속화되고 있다. 심지어 최근에는 사람이 식수하는 음용수에서도 상당한 농도의 미세 플라스틱이 발견되어 큰 문제를 야기하고 있다.Microplastics accumulate throughout all stages of the marine food chain, such as in fish and marine mammals. Accordingly, UNESCO has selected microplastic reduction as a major issue in the field of marine ecosystem health protection. Microplastics that have flowed into the ocean not only cause direct damage to animals and plants that make up the marine ecosystem, but also accelerate the destruction of the ecosystem as the amount accumulates. Even recently, a significant concentration of microplastics has been found in drinking water that people drink, causing a big problem.
최근 네덜란드 국립공중보건 및 환경연구소(RIVM)의 미세 플라스틱의 발생 원인에 대한 보고에 따르면 합성 섬유 직물과 의류가 높은 순위를 차지하고 있다. 이처럼 미세 플라스틱 중 특히 섬유 제품으로부터 발생된 것을 미세 플라스틱 섬유(micro-plastic fiber), 또는 미세 섬유(micro fiber, fine fiber)라고 부르기도 한다. According to a recent report on the causes of microplastics by the Dutch National Institute of Public Health and Environment (RIVM), synthetic fiber fabrics and clothing rank high. In this way, among microplastics, especially those generated from fiber products are also referred to as micro-plastic fibers or micro-fibers (fine fibers).
의류의 제조에 사용되는 플라스틱 섬유의 길이는 수 나노미터(nm)에서 수 밀리미터(mm), 나아가 수십 밀리미터로 다양하다. 플라스틱 섬유는 반복적인 사용 및 세탁 과정에서 물리적으로 풍화되며 작은 사이즈의 미세 플라스틱을 형성할 수 있다. 다른 연구에 따르면 하나의 의류를 한번 세탁할 때 수천개가량의 미세 플라스틱 섬유가 방출된다고 보고되고 있다.The length of plastic fibers used in the manufacture of clothing varies from several nanometers (nm) to several millimeters (mm) and even tens of millimeters. Plastic fibers are physically weathered during repeated use and washing and can form small-sized microplastics. Other studies have reported that thousands of microplastic fibers are released when one garment is washed once.
세탁 과정에서 의류로부터 발생한 미세 플라스틱 섬유가 걸러지지 않고 그대로 배수될 경우 전술한 것과 같은 문제를 야기할 수 있다. 따라서 미세 플라스틱 섬유를 저감하기 위한 기술, 예를 들어 가정 내 의류 세탁시에 발생하는 미세 플라스틱 섬유를 포집하기 위한 기술 개발이 절실히 요구된다.In case the fine plastic fibers generated from the clothes during the washing process are not filtered out and drained as they are, the aforementioned problems may occur. Therefore, there is an urgent need to develop a technology for reducing microplastic fibers, for example, a technology for collecting microplastic fibers generated when washing clothes at home.
배수 중의 미세 플라스틱 섬유를 포집하기 위한 방법으로, 망체(mesh) 구조 내지는 공극 구조의 배수 필터를 세탁기의 배수 유로(또는 드레인 파이프)에 구비하는 것을 고려할 수 있다. 이들은 메쉬의 크기를 이용하여 메쉬 보다 큰 크기의 이물의 투과를 차단함으로써 여과를 수행할 수 있다. As a method for collecting fine plastic fibers in drain water, it may be considered to provide a drain filter having a mesh structure or a porous structure to the drain flow path (or drain pipe) of the washing machine. Filtering can be performed by using the size of the mesh to block penetration of foreign substances having a larger size than the mesh.
여과가 반복되어 필터 장치에 여과된 미세 플라스틱 등이 잔존하면 메쉬 또는 공극이 점차 폐색되어 투과 유량의 감소를 야기하고, 투과 압력이 크게 증가하는 소위 필터 클로킹(clocking) 현상이 발생할 수 있다. 즉, 필터 장치의 수명이 소진되는 경우 필터 장치 전후의 유로의 차압이 발생할 수 있다. 필터 장치의 수명이 소진되었음에도 불구하고 필터 장치를 교체해주지 않으면 유로의 차압으로 인해 필터가 터지거나 세탁기의 고장을 야기하고, 또는 배수가 역류하는 등의 문제가 발생할 수 있다. 더욱이, 세탁기는 일반적으로 사람의 동선과 가깝지 않기 때문에 필터 장치의 교체 시기를 빈번하게 체크하기도 쉽지 않은 문제가 있다. 위와 같은 문제는 세탁기의 배수 필터 보급화를 저해하는 요인으로 작용하고 있다.When the filtered microplastics remain in the filter device as the filtration is repeated, the mesh or pores are gradually blocked, causing a decrease in the permeation flow rate and a so-called filter clocking phenomenon in which the permeation pressure greatly increases. That is, when the lifespan of the filter device is exhausted, differential pressure between the flow passages before and after the filter device may occur. If the filter device is not replaced despite the lifespan of the filter device being exhausted, problems such as bursting of the filter, malfunction of the washing machine, or reverse flow of drainage may occur due to differential pressure in the passage. Moreover, since the washing machine is generally not close to a person's circulation, it is not easy to frequently check the replacement time of the filter device. The above problems act as a factor hindering the popularization of drain filters for washing machines.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 필터 장치의 수명이 소진되는 경우에도 차압 발생을 방지할 수 있는 새로운 구조의 필터 장치를 제공하는 것이다. 나아가, 손쉬운 방법으로 필터 장치의 교체 시기를 알려줄 수 있는 필터 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a filter device having a new structure capable of preventing generation of differential pressure even when the life of the filter device is exhausted. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a filter device capable of notifying the replacement time of the filter device in an easy way.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기의 필터 장치를 이용한 배수 시스템을 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a drainage system using the above filter device.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 상기의 필터 장치의 교체 시기 정보를 제공하는 방법으로 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a method for providing replacement time information of the filter device.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 상기의 필터 장치의 교체 시기 정보를 알려줄 수 있는 컴퓨팅 장치를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a computing device capable of informing replacement time information of the filter device.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the technical tasks mentioned above, and other technical tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 장치는, 내부 공간을 갖는 하우징; 및 상기 하우징 내에 회전 가능하게 배치된 필터링 유닛으로서, 회전 축부 및 상기 회전 축부의 외주 방향으로 배열된 하나 이상의 투수성 블레이드를 포함하는 필터링 유닛을 포함한다.A filter device according to an embodiment of the present invention for solving the above problems includes a housing having an inner space; and a filtering unit rotatably disposed within the housing, including a rotating shaft and one or more water-permeable blades arranged in an outer circumferential direction of the rotating shaft.
상기 투수성 블레이드는 메쉬 구조체, 다공성 필름, 다공성 멤브레인, 또는 다공성 플레이트를 포함할 수 있다.The water permeable blade may include a mesh structure, a porous film, a porous membrane, or a porous plate.
또는, 상기 투수성 블레이드는, 외주 방향으로 배열된 플레이트, 및 상기 플레이트로부터 돌출된 복수의 바브드 파이버를 포함할 수 있다.Alternatively, the water permeable blade may include a plate arranged in an outer circumferential direction and a plurality of barbed fibers protruding from the plate.
상기 바브드 파이버의 연장 방향은, 상기 회전 축부의 회전 단면의 접선 방향과 평행하거나, 또는 접선 방향과 30° 내의 교차각을 형성하는 방향일 수 있다.The extending direction of the barbed fiber may be parallel to the tangential direction of the rotating end surface of the rotating shaft part, or a direction forming an intersection angle with the tangential direction within 30°.
또, 상기 바브드 파이버는 연장된 섬유 바디, 및 상기 섬유 바디로부터 돌출된 복수의 브랜치들을 포함할 수 있다.In addition, the barbed fiber may include an extended fiber body and a plurality of branches protruding from the fiber body.
이 때 상기 브랜치들 중 적어도 일부는, 상기 하우징 내를 따라 흐르는 유체의 흐름 방향과 반대 방향을 향해 예각을 형성하도록 경사를 가질 수 있다.At this time, at least some of the branches may have an inclination to form an acute angle toward a direction opposite to the flow direction of the fluid flowing along the inside of the housing.
상기 플레이트는 하나 이상의 유로홀을 가지고, 하우징 내를 따라 흐르는 유체 중 적어도 일부는 상기 유로홀을 통과하도록 구성될 수 있다.The plate may have one or more passage holes, and at least a part of the fluid flowing along the housing may pass through the passage holes.
또한 상기 필터링 유닛은 하우징 내부를 따라 흐르는 유체에 의해 회전 가능하게 구성될 수 있다.In addition, the filtering unit may be configured to be rotatable by a fluid flowing along the inside of the housing.
몇몇 실시예에서, 상기 필터 장치는 필터링 유닛의 회전 속도, 회전 방향, 또는 누적 회전수를 감지하는 센서를 더 포함할 수 있다.In some embodiments, the filter device may further include a sensor for detecting a rotational speed, a rotational direction, or an accumulated number of rotations of the filtering unit.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 배수 시스템은 유체 유입관과 유체 유출관; 및 상기 유입관과 유출관 사이에서 유체적으로 연결되게 결합되는 필터 장치를 포함하되, 상기 필터 장치는, 유입구와 유출구를 갖는 하우징으로서, 상기 유입구는 유입관과 연결되고 상기 유출구는 유출관과 연결되는 하우징, 및 상기 하우징 내에 회전 가능하게 배치된 필터링 유닛으로서, 회전 축부 및 상기 회전 축부의 외주 방향으로 배열된 복수의 투수성 블레이드를 포함하는 필터링 유닛을 포함한다.A drainage system according to an embodiment of the present invention for solving the above other problems includes a fluid inlet pipe and a fluid outlet pipe; and a filter device fluidly coupled between the inlet pipe and the outlet pipe, wherein the filter device is a housing having an inlet and an outlet, wherein the inlet is connected to the inlet and the outlet is connected to the outlet. and a filtering unit rotatably disposed within the housing, the filtering unit including a rotating shaft and a plurality of water-permeable blades arranged in an outer circumferential direction of the rotating shaft.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 장치의 교체 시기의 제공 방법 또는 알람 방법은, 하우징, 및 상기 하우징 내에 회전 가능하게 배치된 필터링 유닛을 포함하는 필터 장치의 교체 시기 정보의 제공 방법으로서, 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 것이고, 필터링 유닛의 회전 속도 또는 누적 회전수에 관한 정보를 제공받고, 상기 회전 속도 또는 누적 회전수를 소정의 기준값과 비교하여, 필터 장치의 교체 알람에 관한 정보를 제공하는 것을 포함한다.In order to solve the another problem, a method for providing a filter device replacement time or an alarm method according to an embodiment of the present invention includes a filter device replacement time including a housing and a filtering unit rotatably disposed in the housing. An information providing method, which is performed by a computing device including at least one processor, receives information on a rotational speed or accumulated rotational speed of a filtering unit, and compares the rotational speed or accumulated rotational speed with a predetermined reference value. and providing information about the replacement alarm of the filter device.
상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치는, 하우징, 및 상기 하우징 내에 회전 가능하게 배치된 필터링 유닛을 포함하는 필터 장치로부터 필터링 유닛의 회전 속도 또는 누적 회전수에 관한 정보를 제공받는 회전량 수집부; 상기 수집된 회전량을 소정의 기준값과 비교하는 판별부; 및 상기 판별부의 판단 결과에 따라 교체 알람에 관한 정보를 제공하는 알람부를 포함한다.A computing device according to an embodiment of the present invention for solving the above another problem is related to the rotational speed or accumulated rotational speed of the filtering unit from a filter device including a housing and a filtering unit rotatably disposed in the housing. Rotation amount collection unit receiving the information; a determining unit comparing the collected amount of rotation with a predetermined reference value; and an alarm unit providing information on a replacement alarm according to a result of the determination of the determination unit.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다. Other embodiment specifics are included in the detailed description.
본 발명의 실시예들에 따르면, 배수 유로, 예를 들어 세탁기의 배수 유로에 미세 플라스틱을 걸러낼 수 있는 필터 장치를 설치하여 세탁수 등의 배수 중의 미세 플라스틱 또는 기타의 입자상 물질을 필터링할 수 있다. According to embodiments of the present invention, a filter device capable of filtering out microplastics may be installed in a drain passage, for example, a drain passage of a washing machine, to filter microplastics or other particulate matter in drainage such as wash water. .
또, 필터 장치의 수명이 소진되는 경우에도 투과 유량의 증가 내지는 유로의 차압 증가를 억제하여 필터 장치가 터지거나 배수가 역류하는 등의 문제를 미연에 방지할 수 있다. 예를 들어, 투수성 블레이드의 유로 공간이 미세 플라스틱에 의해 충분히 폐색되어 더 이상의 여과능을 나타내지 못하는 경우, 필터링 유닛은 미세 플라스틱의 여과 특성을 나타내기 보다는 회전하도록 구성될 수 있다. In addition, even when the lifespan of the filter device is exhausted, problems such as bursting of the filter device or reverse flow of drainage can be prevented in advance by suppressing an increase in permeation flow rate or an increase in differential pressure in the passage. For example, when the passage space of the water-permeable blade is sufficiently clogged with microplastics to no longer exhibit filtering ability, the filtering unit may be configured to rotate rather than exhibit the filtering properties of the microplastics.
즉, 본 발명에 따를 경우 필터 장치의 수명 기간 동안에는 미세 플라스틱을 포집하기 위해 사용되되, 수명을 다할 경우 여과능이 저절로 저하되며 필터 장치가 터지지 않도록 담보할 수 있다. 물론 필터 장치의 수명이 소진되는 경우 미세 플라스틱을 충분히 포집할 수 없게 되나, 필터 장치가 터지는 문제를 고려하여 필터 장치를 아예 설치하지 않는 경우에 비해 미세 플라스틱의 저감 효과를 나타낼 수 있다.That is, according to the present invention, it is used to collect microplastics during the lifespan of the filter device, but when the lifespan is over, the filtering capacity is automatically lowered and it is possible to ensure that the filter device does not explode. Of course, when the lifespan of the filter device is exhausted, it is impossible to sufficiently collect the microplastics, but considering the problem of the filter device bursting, the effect of reducing the microplastics can be shown compared to the case where the filter device is not installed at all.
또, 차압을 측정하는 등 복잡한 방법이 아니라, 회전 필터링 유닛의 회전량, 예컨대 회전 속도 및/또는 누적 회전수를 측정하는 등의 상대적으로 간편한 방법으로 필터 장치의 수명을 추정하거나 측정할 수 있고, 이를 필터의 교체 시기 알람을 위한 정보로 활용할 수 있다.In addition, the life of the filter device can be estimated or measured by a relatively simple method such as measuring the amount of rotation of the rotational filtering unit, for example, the rotational speed and / or the cumulative number of rotations, rather than a complicated method such as measuring the differential pressure, This can be used as information for alarming the replacement time of the filter.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.Effects according to the embodiments of the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more diverse effects are included in the present specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 장치를 이용한 배수 시스템의 모식도이다.
도 2는 도 1의 필터 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2의 필터 장치의 단면사시도이다.
도 4는 도 2의 필터 장치의 측단면도이다.
도 5는 도 2의 필터 장치의 필터링 유닛의 사시도이다.
도 6은 필터 장치의 수명이 잔존한 상태에서의 필터 장치를 나타낸 모식도이다.
도 7은 필터 장치의 수명이 소진된 상태에서의 필터 장치를 나타낸 모식도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터 장치의 단면사시도이다.
도 9는 도 8의 필터 장치의 측단면도이다.
도 10은 도 9의 어느 하나의 바브드 파이버를 나타낸 모식도이다.
도 11은 도 10의 바브드 파이버의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 필터 장치의 측단면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 필터 장치의 측단면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 필터 장치의 사시도이다.
도 15는 도 14의 필터 장치의 단면사시도이다.
도 16은 도 14의 필터 장치의 측단면도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 장치 교체 알람 시스템의 모식도이다.
도 18은 도 17의 서버의 하드웨어 구성도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 장치 교체 시기의 알람 방법을 나타낸 순서도이다.1 is a schematic diagram of a drainage system using a filter device according to an embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a perspective view of the filter device of Fig. 1;
3 is a cross-sectional perspective view of the filter device of FIG. 2;
Fig. 4 is a cross-sectional side view of the filter device of Fig. 2;
Fig. 5 is a perspective view of a filtering unit of the filter device of Fig. 2;
6 is a schematic diagram showing a filter device in a state where the life of the filter device remains.
7 is a schematic diagram showing a filter device in a state in which the life of the filter device is exhausted.
8 is a cross-sectional perspective view of a filter device according to another embodiment of the present invention.
Fig. 9 is a cross-sectional side view of the filter device of Fig. 8;
FIG. 10 is a schematic diagram showing one of the barbed fibers of FIG. 9 .
11 is a cross-sectional view of the barbed fiber of FIG. 10;
12 is a cross-sectional side view of a filter device according to another embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional side view of a filter device according to another embodiment of the present invention.
14 is a perspective view of a filter device according to another embodiment of the present invention.
Fig. 15 is a cross-sectional perspective view of the filter device of Fig. 14;
Fig. 16 is a cross-sectional side view of the filter device of Fig. 14;
17 is a schematic diagram of a filter device replacement alarm system according to an embodiment of the present invention.
18 is a hardware configuration diagram of the server of FIG. 17;
19 is a flowchart illustrating a method for alarming a filter device replacement time according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 즉, 본 발명이 제시하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and those skilled in the art in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the person of the scope of the invention, and the invention is only defined by the scope of the claims. That is, various changes may be made to the embodiments provided by the present invention. The embodiments described below are not intended to be limiting on the embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents or substitutes thereto.
공간적으로 상대적인 용어인 '위(above)', '상부(upper)', ‘상(on)’, '아래(below)', '아래(beneath)', '하부(lower)' 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 '아래(below 또는 beneath)'로 기술된 소자는 다른 소자의 '위(above)'에 놓일 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 '아래'는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.The spatially relative terms 'above', 'upper', 'on', 'below', 'beneath', 'lower', etc. are not included in the drawings. As shown, it can be used to easily describe the correlation between one element or component and another element or component. Spatially relative terms should be understood as encompassing different orientations of elements in use in addition to the orientations shown in the figures. For example, when elements shown in the figures are turned over, elements described as 'below' or 'below' other elements may be placed 'above' the other elements. Accordingly, the exemplary term 'below' may include directions of both down and up.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in this specification may be used in a meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in commonly used dictionaries are not interpreted ideally or excessively unless explicitly specifically defined.
본 명세서에서, '및/또는'은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. '내지'를 사용하여 나타낸 수치 범위는 그 앞과 뒤에 기재된 값을 각각 하한과 상한으로서 포함하는 수치 범위를 나타낸다. '약' 또는 '대략'은 그 뒤에 기재된 값 또는 수치 범위의 20% 이내의 값 또는 수치 범위를 의미한다.In this specification, 'and/or' includes each and every combination of one or more of the recited items. In addition, singular forms also include plural forms unless otherwise specified in the text. As used herein, 'comprises' and/or 'comprising' does not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the recited elements. A numerical range expressed using 'to' indicates a numerical range including the values listed before and after it as the lower limit and the upper limit, respectively. 'About' or 'approximately' means a value or range of values within 20% of the value or range of values set forth thereafter.
본 명세서에서, 구성요소를 지칭함에 있어 '제1 구성요소', '제2 구성요소', '제1-1 구성요소' 등과 같이 서수적 수식어는 어느 구성요소와 다른 구성요소를 구별하기 위해 사용되는 것일 뿐이다. 따라서 이하에서 지칭되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 제2 구성요소로 바꾸어 지칭될 수도 있다. 예를 들어, 어느 실시예에서 제1 구성요소로 지칭되는 것은 다른 실시예에서 제2 구성요소로 지칭될 수 있다. 또, 발명의 설명에서 제1 구성요소로 지칭되는 것은 청구항에서 제2 구성요소로 지칭될 수 있음은 물론이다.In the present specification, in referring to components, ordinal modifiers such as 'first component', 'second component', and 'first-first component' are used to distinguish one component from another. it just becomes Therefore, the first component referred to below may be referred to as a second component within the scope of the technical idea of the present invention. For example, what is referred to as a first component in one embodiment may be referred to as a second component in another embodiment. Also, what is referred to as a first element in the description of the invention may be referred to as a second element in the claims.
본 명세서에서, 제1 방향(X)은 평면 내 임의의 일 방향을 의미하고, 제2 방향(Y)은 상기 평면 내에서 제1 방향(X)과 교차하거나, 수직한 다른 방향을 의미한다. 또, 제3 방향(Z)은 상기 평면과 교차하거나, 수직한 또 다른 방향을 의미한다.In the present specification, the first direction (X) means any one direction in a plane, and the second direction (Y) means another direction that crosses or is perpendicular to the first direction (X) in the plane. In addition, the third direction (Z) means another direction that intersects or is perpendicular to the plane.
도면에 도시된 구성요소의 크기, 두께, 폭, 길이 등은 설명의 편의 및 명확성을 위해 과장 또는 축소될 수 있으므로 본 발명이 도시된 형태로 제한되는 것은 아니다.The size, thickness, width, length, etc. of the components shown in the drawings may be exaggerated or reduced for convenience and clarity of explanation, so the present invention is not limited to the illustrated form.
다르게 정의되지 않는 한, 용어 '섬유(fiber)' 또는 '실(thread)' 또는 '사(thread)'는 천연 또는 인조의 가늘고 긴 섬유 물체를 통칭한다. 예를 들어, 섬유는 길이와 폭의 비율인 장폭비가 약 3배 이상, 또는 약 5배 이상, 또는 약 10배 이상, 또는 약 50배 이상, 또는 약 100배 이상인 물체를 의미할 수 있다. 또, 섬유는 고분자 또는 금속 등의 재질로 이루어진 것을 총칭할 수 있다.Unless defined otherwise, the terms 'fiber' or 'thread' or 'thread' refer collectively to any natural or man-made elongated fibrous object. For example, a fiber may refer to an object having a length-to-width ratio of about 3 times or more, or about 5 times or more, or about 10 times or more, or about 50 times or more, or about 100 times or more. In addition, fibers may be a general term for those made of materials such as polymers or metals.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 장치를 이용한 배수 시스템의 모식도이다.1 is a schematic diagram of a drainage system using a filter device according to an embodiment of the present invention.
우선 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 배수 시스템(1)은 세탁조를 갖는 세탁 장치(20) 및 세탁 장치(20)와 유체적으로 연결된 배수 관로(10)를 포함할 수 있다. Referring first to FIG. 1 , the
세탁 장치(20)는 섬유체 내지는 세탁물의 세탁을 위한 세탁기 등을 포함할 수 있다. 세탁 장치(20)는 그 내부에 세탁물이 투입되어 세탁이 이루어지는 세탁조를 구비할 수 있다. 도 1은 배수 시스템으로 세탁 배수 시스템을 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다. 다른 실시예에서, 배수 시스템(1) 및 필터 장치(11)는 산업용 배수 시스템에 적용될 수도 있다.The
배수 관로(10)는 세탁조와 유체적으로 연결되며, 세탁물의 세탁한 후에 배수되는 세탁수, 배수 내지는 폐수 등의 액체가 배출되는 유체 경로를 제공할 수 있다. 배수 관로(10)는 제1 관로부(10a)(또는 유체 유입관), 제2 관로부(10b)(또는 유체 유출관) 및 유체 경로 상에서 제1 관로부(10a)와 제2 관로부(10b) 사이에 위치하는 필터 장치(11)를 포함할 수 있다. 즉, 제1 관로부(10a)는 세탁조와 필터 장치(11)를 연결하여 유체 경로를 제공하고, 필터 장치(11)를 통과한 유체는 제2 관로부(10b)를 통해 완전히 배출될 수 있다. 도면으로 표현하지 않았으나, 다른 실시예에서 제1 관로부(10a), 제2 관로부(10b) 및/또는 필터 장치(11)는 세탁 장치(20)의 외부에 연결되는 것이 아니라, 세탁 장치(20)의 내부에 구비될 수도 있다. 또는, 제1 관로부(10a) 및/또는 제2 관로부(10b)는 생략될 수도 있다.The
이하, 본 실시예에 따른 필터 장치(11)에 대해 더욱 상세하게 설명한다. 도 2는 도 1의 필터 장치의 사시도로서, 내부를 투영한 투영 사시도이다. 도 3은 도 2의 필터 장치의 단면사시도이다. 도 4는 도 2의 필터 장치의 측단면도이다. 도 5는 도 2의 필터 장치의 필터링 유닛의 사시도이다. Hereinafter, the
도 2 내지 도 5를 더 참조하면, 필터 장치(11)는 유체 유입구(121h)와 유체 유출구(122h)를 갖는 하우징(100) 및 하우징(100) 내에 배치된 필터링 유닛(200)을 포함할 수 있다.2-5 , the
하우징(100)은 필터 장치(11)의 외관을 형성하는 부분일 수 있다. 하우징(100)은 그 내부에 유체가 흐를 수 있는 내부 공간을 가질 수 있다. 하우징(100)은 하우징 바디(110) 및 하우징 바디(110)의 양단에 배치된 제1 결합부(121) 및 제2 결합부(122)를 포함할 수 있다. 하우징 바디(110), 제1 결합부(121) 및 제2 결합부(122)는 물리적 경계 없이 일체로 형성될 수 있다. 하우징(100)은 폴리카보네이트 수지 등으로 이루어질 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 하우징(100)은 부분적으로 투명한 재질로 이루어져 그 내부의 필터링 유닛(200)이 시인되도록 구성될 수도 있다.The
제1 결합부(121)는 유체 유입구(121h)(또는 제1 유체구)를 형성하고, 제2 결합부(122)는 유체 유출구(122h)(또는 제2 유체구)를 형성할 수 있다. 제1 결합부(121)와 제2 결합부(122)는 각각 제1 관로부(10a) 및 제2 관로부(10b)와 결합되기 위한 수단일 수 있다. 예를 들어, 제1 결합부(121)와 제2 결합부(122)는 각각 그 외주면 또는 내주면에 나사산이 형성될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 관로부(10a)를 통해 유입되는 유체는 유체 유입구(121h)를 통해 하우징 바디(110)의 내부 공간으로 유입될 수 있다. 또, 하우징 바디(110)의 내부 공간에서 유체 유출구(122h)를 통해 유출되는 유체는 제2 관로부(10b)의 내부 공간으로 유입될 수 있다. 유체 유입구(121h)를 통해 유입되어 유체 유출구(122h)를 통해 유출되는 유체는 하우징 바디(110) 내에서 대략 제1 방향(X)으로의 유체 경로를 형성할 수 있다. 즉, 알려진 것과 같이 유로를 따라 흐르는 유체는 와류를 형성하는 등 다양한 흐름을 형성할 수 있으나, 하우징 바디(110) 내에서의 주된 유체 흐름 경로는 대략 제1 방향(X)일 수 있다.The
필터링 유닛(200)은 하우징 바디(110)의 내부 공간에 배치될 수 있다. 필터링 유닛(200)은 그 내부를 따라 흐르는 유체의 주된 흐름 경로 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 필터링 유닛(200)은 제1 결합부(121)와 제2 결합부(122)의 사이, 및/또는 유체 유입구(121h)와 유체 유출구(122h)를 잇는 선 상에 위치할 수 있다.The
필터링 유닛(200)은 회전축을 형성하는 회전 축부(210) 및 회전 축부(210) 상에 배치된 복수의 블레이드(230)를 포함할 수 있다.The
회전 축부(210)는 회전 샤프트를 포함할 수 있다. 필터링 유닛(200)은 하우징(100)과 회전 가능하게 고정된 회전 축부(210)를 이용해 회전 가능하게 구성될 수 있다. 이 때 필터링 유닛(200)은 앞서 설명한 유체의 주된 흐름 방향, 즉 제1 방향(X)이 속하는 평면 내에서 회전하도록 구성될 수 있다. 본 실시예는 필터링 유닛(200)이 제1 방향(X)과 제3 방향(Z)이 속하는 평면 내에서 회전하는 경우를 예시한다. 이 경우 필터링 유닛(200)은 적어도 제1 방향(X)으로 회전하거나, 적어도 제3 방향(Z)으로 회전하는 것으로 표현될 수 있다. 반면, 적어도 제2 방향(Y)으로 회전하지 않는 것으로 이해될 수 있다. 회전 축부(210)는 제2 방향(Y)으로 연장된 형상이고, 제3 방향(Z)은 중력 방향과 평행한 방향일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다.The
블레이드(230)는 하우징(100) 내를 따라 흐르는 유체 중에 포함된 미세 플라스틱 내지는 기타 입자상 불순물을 직접적으로 여과하기 위한 수단일 수 있다. 이를 위해 블레이드(230)는 소정의 투수성(permeability)을 가질 수 있다. 또, 어느 하나의 블레이드(230)는 그 자체로 여과 기능을 가질 수 있다. 즉, 블레이드(230)는 투수성-필터링 블레이드일 수 있다. 예를 들어, 도면으로 표현하지 않았으나 블레이드(230)는 메쉬 구조체 내지는 망, 그리고 메쉬 구조체를 지지하는 프레임을 포함할 수 있다. 이 때 메쉬 구조체는 미세한 복수의 공극 구조를 가지며, 공극을 통해 투수성을 나타낼 수 있다. 동시에 공극의 크기를 이용해 공극 보다 큰 물질의 여과를 수행할 수 있다. 비제한적인 예시로서, 투수성 블레이드(230)의 메쉬 구조체는 수 마이크로미터, 또는 수십 마이크로미터, 또는 수백 마이크로미터, 또는 수 밀리미터 크기의 미세 입자를 여과하도록 구성될 수 있다.The
다른 실시예에서, 투수성 블레이드(230)는 다공성을 갖는 투수성 필름, 멤브레인, 플레이트 등을 포함할 수도 있다.In another embodiment, the water
제1 방향(X) 또는 제3 방향(Z)으로 절개한 단면, 즉 필터링 유닛(200)의 회전 단면 상에서, 복수의 블레이드(230)는 회전 축부(210)의 외주 방향으로 연장되도록 배열될 수 있다. 상기 외주 방향은 회전 축부(210)의 회전 중심을 기준으로 하는 대략 방사 방향을 의미할 수 있다. 예를 들어, 블레이드(230)는 회전 축부(210)의 회전 단면 상에서 그 표면의 접선에 수직한 방향, 즉 법선 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다. 또, 복수의 블레이드(230)는 회전 중심을 기준으로 소정 각도로 회전 배열될 수 있다. 이에 따라 필터링 유닛(200)은 마치 물레방아와 유사한 형상을 가질 수 있다. 도 3 등은 블레이드(230)가 12개 배치된 경우를 예시하고 있으나 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다.On a cross section cut in the first direction (X) or the third direction (Z), that is, on the rotational end face of the
블레이드(230)는 제2 방향(Y)으로 연장되어 소정의 점유 면적을 형성할 수 있다. 어느 하나의 블레이드(230)가 점유하는 면적은 투수면 또는 여과면으로 이해될 수 있다. 상기 투수면 및/또는 여과면은 필터링 유닛(200)의 회전 평면(즉, 제1 방향(X) 및 제3 방향(Z)이 속하는 평면)에 수직할 수 있다. The
블레이드(230)가 형성하는 투수면은 블레이드(230)의 위치에 따라 달라질 수 있으나, 예컨대 최대 유체 흐름 저항을 나타내는 12시 방향 및 6시 방향(도면 기준)의 블레이드(230)의 투수면은 제2 방향(Y) 및 제3 방향(Z)이 속하는 평면과 대략 일치할 수 있다. 다른 예를 들어, 최소 유체 흐름 저항을 나타내는 3시 방향 및 9시 방향의 블레이드(230)의 투수면은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)이 속하는 평면과 대략 일치할 수 있다.The water-permeable surface formed by the
몇몇 실시예에서, 필터 장치(11)는 센서 유닛(300) 및/또는 통신 유닛(400)을 더 포함할 수 있다. In some embodiments,
센서 유닛(300)은 필터링 유닛(200), 구체적으로 회전 축부(210)의 회전량을 측정하기 위한 수단일 수 있다. 본 명세서에서, 용어 회전량은 회전 속도, 회전 방향, 및/또는 누적 회전수를 포함하는 개념으로 사용될 수 있다.The
또, 통신 유닛(400)은 유무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신 유닛(400)은 코드 분할 다중 접속(CDMA), 와이드 밴드 코드 분할 다중 접속(WCDMA), 고속 패킷 접속(HSPA), 롱텀 에볼루션(LTE) 등과 같은 이동 통신망 또는 이더넷(ethernet), 디지털가입자선(xDSL), 광동축 혼합망(HFC), 광가입자망(FTTH) 등과 같은 유선 통신망을 이용하여 데이터를 송수신할 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다. In addition, the
도면으로 표현하지 않았으나, 필터 장치(11)는 프로세서 및/또는 스피커를 더 포함할 수도 있다. 프로세서는 센서 유닛(300)에 의해 측정된 결과를 통신 유닛(400)이 송신할 수 있도록 동작 및 기능을 구현할 수 있다. 또는, 센서 유닛(300)에 의해 측정된 결과에 기초하여 스피커를 통해 알람을 제공할 수 있다. 필터 장치(11)의 센서 유닛(300), 통신 유닛(400), 스피커 및/또는 프로세서의 동작을 위한 전원은 배터리(미도시)로부터 공급받거나, 또는 세탁 장치(20) 등으로부터 전원을 공급받을 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 필터 장치(11)는 프로세서에 의한 동작을 구현하기 위해 메모리 및/또는 스토리지 등을 더 포함할 수도 있다.Although not represented in the drawings, the
이하, 본 실시예에 따른 필터 장치(11)의 동작에 대해 상세하게 설명한다. 도 6은 필터 장치의 수명이 잔존한 상태, 예컨대 블레이드(230)에 포집된 미세 플라스틱이 없거나 상대적으로 적은 상태에서의 필터 장치를 나타낸 모식도이다. 도 7은 필터 장치의 수명이 소진된 상태, 예컨대 블레이드(230)에 포집된 미세 플라스틱이 상대적으로 많거나, 또는 블레이드(230)들 중 적어도 일부가 폐색돼어 클로킹 현상이 발생한 상태에서의 필터 장치를 나타낸 모식도이다.Hereinafter, the operation of the
우선 도 6을 더 참조하면, 하우징(100) 내부, 구체적으로 하우징 바디(110)의 내부를 따라 흐르는 유체는 필터링 유닛(200)의 복수의 투수성 블레이드(230)가 형성하는 투수면(또는 여과면)을 통과할 수 있다. 그 과정에서 유체에 포함된 미세 플라스틱(또는 미세 섬유)(MF)은 블레이드(230)의 메쉬 구조체에 의해 여과 및 포집될 수 있다.First, further referring to FIG. 6 , the fluid flowing along the inside of the
비제한적인 예시로, 필터링 유닛(200)은 도 6 기준 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 이는 제3 방향(Z)이 중력 방향과 평행하여 유체의 흐름이 필터링 유닛(200)의 하측으로 집중되기 때문일 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되지 않음은 물론이다. 다른 실시예에서, 대략 제2 방향(Y)이 중력 방향과 평행할 수도 있다.As a non-limiting example, the
본 상태에서, 필터 장치(11)는 우수한 미세 플라스틱 포집 효율을 나타내며, 방출되는 유체 중의 미세 플라스틱의 저감에 기여할 수 있다. 또, 블레이드(230)의 메쉬 구조체에 여과된 미세 플라스틱(MF)은 메쉬 구조체의 공극의 일부를 폐색하되, 여전히 충분한 투수량을 나타낼 수 있어 필터링 유닛(200)은 실질적으로 회전하지 않거나, 또는 상대적으로 작은 속도로 회전할 수 있다. 즉, 유체의 흐름에도 불구하고 유체는 필터링 유닛(200)을 회전시키보다는 블레이드(230)를 통과하여 흐를 수 있다.In this state, the
반면 도 7을 더 참조하면, 필터 장치(11)의 사용을 지속함에 따라 블레이드(230)에 여과된 미세 플라스틱(MF)은 메쉬 구조체가 형성하는 공극을 대부분 폐색할 수 있다. 이에 따라 블레이드(230)가 형성하는 투수면(또는 여과면)의 투수량이 감소할 수 있다. 즉, 유체의 흐름은 블레이드(230)를 통과하기 보다는 필터링 유닛(200)을 회전시킬 수 있다. 따라서 본 상태에서 필터링 유닛(200)은 앞선 경우에 비해 상대적으로 큰 속도로 회전할 수 있다.On the other hand, further referring to FIG. 7 , as the
만일 본 발명과 달리 그 위치와 형상이 고정된 메쉬를 필터 장치로 이용할 경우, 메쉬에 여과된 미세 플라스틱이 누적됨에 따라 메쉬의 전후 유체 경로 상에 차압이 발생하고, 차압이 지나치게 커져 유체의 투과가 어려워질 경우, 다시 말해서 필터에 클로킹 현상이 발생할 경우 필터 장치가 터지는 문제가 발생할 수 있다. 그러나 본 실시예에 따른 필터 장치(11)는 초기 상태에서는 유체의 투과가 우세적으로 작용하여 미세 플라스틱의 여과를 수행하다가, 유체의 투과가 곤란해질 수준으로 공극이 폐색되는 경우 여과면이 회전되도록 구성하여 유체의 흐름을 가로막지 않을 수 있고, 차압이 형성되는 것을 미연에 억제할 수 있다. 따라서 설령 사용자가 필터 장치(11)의 수명 소진을 인지하지 못하는 경우에도 필터 장치(11)가 터지는 것을 방지할 수 있다.Unlike the present invention, if a mesh having a fixed position and shape is used as a filter device, a differential pressure is generated on the fluid path in the front and rear of the mesh as the microplastic filtered through the mesh accumulates, and the differential pressure is excessively large, resulting in the permeation of the fluid. If it becomes difficult, in other words, if a cloaking phenomenon occurs in the filter, the filter device may explode. However, in the
뿐만 아니라, 종래와 같이 그 위치와 형상이 고정된 메쉬를 필터 장치를 이용할 경우, 제한된 유체 단면적의 여과면만을 제공하기 때문에 필터 장치의 수명이 제한적이다. 또, 메쉬를 직렬로 복수개 배열하는 경우에도 어느 하나의 메쉬가 폐색될 경우 필터 장치 전체에 차압이 발생하는 문제가 있다. 그러나 본 실시예에 따른 필터 장치(11)는 복수의 투수성 블레이드(230)들을 이용해 소정 면적의 여과면을 제공하되, 이들이 필터링 유닛(200)의 회전 방향으로 회전 배열되기 때문에 설령 어느 하나의 블레이드(230)의 여과면의 수명이 먼저 소진되는 경우에도 회전된 다른 블레이드(230)의 여과면이 미세 플라스틱의 포집에 기여할 수 있고, 결과적으로 필터 장치(11)의 수명을 크게 증가시킬 수 있다.In addition, when the filter device uses a mesh having a fixed location and shape as in the prior art, the life of the filter device is limited because only a filter surface having a limited fluid cross-sectional area is provided. In addition, even when a plurality of meshes are arranged in series, there is a problem in that a differential pressure occurs in the entire filter device when any one mesh is blocked. However, the
이하, 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명한다. 다만, 전술한 실시예와 동일하거나 극히 유사한 구성에 대한 설명은 생략하며, 이는 첨부된 도면으로부터 본 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described. However, a description of the same or extremely similar configuration as the above-described embodiment will be omitted, which will be clearly understood by those skilled in the art from the accompanying drawings.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 필터 장치의 단면사시도이다. 도 9는 도 8의 필터 장치의 측단면도이다. 도 10은 도 9의 어느 하나의 바브드 파이버를 나타낸 모식도이다. 도 11은 도 10의 바브드 파이버의 단면도이다.8 is a cross-sectional perspective view of a filter device according to another embodiment of the present invention. Fig. 9 is a cross-sectional side view of the filter device of Fig. 8; FIG. 10 is a schematic diagram showing one of the barbed fibers of FIG. 9 . 11 is a cross-sectional view of the barbed fiber of FIG. 10;
도 8 내지 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 필터 장치(12)의 필터링 유닛(202)은 제1 방향(X) 및 제3 방향(Z)이 속하는 평면 내에서 회전 가능하게 배치되고, 필터링 유닛(202)이 회전 축부(210) 및 투수성 블레이드(250)를 포함하되, 블레이드(250)가 플레이트(251) 및 플레이트(251) 상에 배열된 복수의 바브드 파이버(253)를 포함하는 점이 전술한 도 2 등의 실시예에 따른 필터 장치 및 배수 시스템과 상이한 점이다.8 to 11, the
플레이트(251)는 전술한 실시예의 투수성 블레이드, 예컨대 메쉬 구조체와 실질적으로 동일하거나 유사한 배열을 가질 수 있다. 즉, 플레이트(251)는 필터링 유닛(202)의 회전 단면 상에서 회전 축부(210)의 외주 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다. 또, 복수의 플레이트(251)는 회전 중심을 기준으로 회전 배열될 수 있다. 또한 플레이트(251)는 제2 방향(Y)으로 연장되어 소정의 점유 면적을 형성할 수 있다.The
플레이트(251)에는 유로홀(251h)이 형성되어 플레이트(251)가 차지하는 점유 면적, 즉 투수면에 교차하는 방향으로 흐르는 유체가 플레이트(251)를 통과하도록 구성될 수 있다. 유로홀(251h)은 플레이트(251)가 제공하는 평면에서 대략 매트릭스 배열될 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. A
유로홀(251h)은 미세 플라스틱이나 미세 입자에 대한 실질적인 여과 기능은 갖지 않을 수 있다. 유로홀(251h)은 유체의 흐름을 가로막는 블레이드(250)에 투수성을 부여할 수 있다. 예를 들어, 유로홀(251h)의 크기는 1mm 이상, 또는 약 2mm 이상, 또는 약 3mm 이상, 또는 약 4mm 이상, 또는 약 5mm 이상일 수 있다. 유로홀(251h) 크기의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어 약 20mm 이하, 또는 약 15mm 이하, 또는 약 10mm 이하일 수 있다. 플레이트(251)가 제공하는 평면 면적에 대해 복수의 유로홀(251h)이 차지하는 면적은 약 1% 내지 50%, 또는 약 2% 내지 45%, 또는 약 3% 내지 40%, 또는 약 4% 내지 35%, 또는 약 5% 내지 30% 범위에 있을 수 있다. 만일 유로홀(251h)의 크기가 상기 범위 보다 크거나 차지하는 면적이 상기 범위 보다 클 경우, 후술할 바브드 파이버(253)를 충분히 배열하기 위한 면적이 부족할 수 있다. 반면, 유로홀(251h)의 크기가 상기 범위 보다 작거나 차지하는 면적이 상기 범위 보다 작을 경우, 미세 플라스틱이 여과된 후의 유체가 통과하기에 충분한 유로 단면적으로 제공할 수 없고, 필터링 유닛(202)의 회전량이 커질 수 있다.The
바브드 파이버(253)는 플레이트(251) 상에서 돌출 배치될 수 있다. 바브드 파이버(253)는 하우징(100) 내를 따라 흐르는 유체 중에 포함된 미세 플라스틱을 직접적으로 여과하기 위한 수단일 수 있다. 바브드 파이버(253)는 미세 플라스틱의 여과를 위해 대략 일 방향으로 연장된 대략 선상(線狀)의 구조체로 이해될 수 있다. 도 9 등은 표현의 명확성을 위해 하나의 플레이트(251) 상에 바브드 파이버(253)가 수개 배열된 경우, 구체적으로 일 방향으로 인접한 두개의 유로홀(251h) 사이에 3개의 바브드 파이버(253)가 배치된 경우를 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 어느 하나의 블레이드(250)는 수십개의 바브드 파이버(253), 또는 수백개의 바브드 파이버(253)를 포함할 수 있다. 이에 따라 하나의 플레이트(251) 상에서 서로 인접한 바브드 파이버(253)들은 서로 맞닿아 얽히며 그 사이에 공극 구조를 형성할 수 있다. 구체적으로, 바브드 파이버(253)의 브랜치(253b)들은 서로 맞닿아 얽히며 공극 구조를 형성할 수 있다.The
앞서 설명한 것과 같이 블레이드(250)의 플레이트(251)가 제공하는 평면, 구체적으로 어느 순간에 12시 방향과 6시 방향에 위치한 플레이트(251)는 유체 단면과 대략 일치할 수 있다. 이 때 12시 방향과 6시 방향에 위치한 블레이드(250)의 바브드 파이버(253)의 연장 방향은 하우징(100) 내에서 흐르는 유체의 흐름 방향과 대략 평행한 방향일 수 있다.As described above, the plane provided by the
구체적으로, 회전 단면 상에서, 바브드 파이버(253)들의 연장 방향은 플레이트(251)의 연장 방향과 대략 수직하거나, 또는 약 30° 내의 사이각을 형성하는 방향일 수 있다. 더 구체적으로, 플레이트(251)가 회전 단면 상에서 법선 방향으로 연장될 경우, 복수의 바브드 파이버(253)는 회전 단면 상에서 대략 접선 방향으로 연장되거나, 또는 접선 방향과 30° 내의 사이각을 형성하는 방향으로 연장될 수 있다. Specifically, on the rotational cross section, the extension direction of the
후술할 바와 같이 바브드 파이버(253)는 돌출된 복수의 브랜치(253b)를 포함하며, 브랜치(253b)를 이용해 유체 중의 미세 플라스틱을 여과할 수 있다. 따라서 최대 유체 저항을 나타내는 위치에 블레이드(250)가 위치한 순간, 즉 12시 방향과 6시 방향에 블레이드(250)가 위치한 순간에 바브드 파이버(253)를 유체 흐름 방향과 평행하도록 하여 여과 효율을 극대화할 수 있다. 다시 말해서, 바브드 파이버(253)가 접선 방향에 대해 30°를 초과하는 방향으로 배열될 경우 여과 효율이 저하될 수 있다.As will be described later, the
또, 복수의 바브드 파이버(253)는 플레이트(251)의 일측면과 타측면 중에서 어느 일측면에만 배치될 수 있다. 다만 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 유체의 흐름에 의해 필터링 유닛(202)이 반시계 방향으로 회전되도록 구성된 경우, 바브드 파이버(253)는 유체의 흐름에 직접 대향하는 면 상에 배치될 수 있다. 즉, 바브드 파이버(253)는 원형 배열된 플레이트(251)의 시계 방향 측 측면 상에 배치될 수 있다.In addition, the plurality of
이하, 바브드 파이버(253)에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, the
어느 하나의 바브드 파이버(253)는 섬유 바디(253a)(또는 파이버 바디) 및 섬유 바디(253a)로부터 돌출된 복수의 브랜치(253b)를 포함할 수 있다. 섬유 바디(253a)의 연장 방향은 바브드 파이버(253)의 연장 방향과 일치할 수 있다.Any one
브랜치(253b)는 섬유 바디(253a)로부터 돌출되거나 연장된 부분을 의미할 수 있다. 브랜치(253b)의 연장 방향은 섬유 바디(253a)의 연장 방향과 교차할 수 있다. 브랜치(253b)는 섬유 바디(253a)와 물리적 경계 없이 일체로 형성될 수 있다. The
비제한적인 예시로서, 본 실시예에 따른 바브드 파이버(253)는 대략 균일한 두께를 갖는 섬유상 구조체를 부분적으로 사선 방향으로 커팅하고, 커팅된 부분을 펼치는 등의 방법으로 준비될 수 있다. 브랜치(253b)는 규칙적 또는 불규칙적으로 형성될 수 있다. 이에 따라 섬유 바디(253a)는 측면 상에 부분적으로 함몰된 함몰부(253c)를 가질 수 있다. 함몰부(253c)의 크기 및 형상은 인접한 브랜치(253b)와 대략 상응할 수 있다. 즉, 브랜치(253b)를 가압하여 누르면 함몰부(253c)에 삽입되며 최초의 섬유상 구조체 형상이 될 수 있다. 함몰부(253c)가 형성된 부분에서의 바브드 파이버(253)의 폭은 그렇지 않은 부분에서의 폭 보다 작을 수 있다. 섬유 바디(253a)의 최대폭(W) 또는 최대 두께는 약 0.1mm 내지 2mm, 또는 약 0.5mm 내지 1.8mm, 또는 약 0.7mm 내지 1.5mm일 수 있다.As a non-limiting example, the
앞서 설명한 것과 같이 브랜치(253b)는 최초 균일한 두께를 갖는 섬유상 구조체를 커팅하고 펼쳐서 준비될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 섬유 바디(253a)의 최대폭(W)에 대한 커팅된 부분의 폭(Wg)의 비율(Wg/W)은 약 50% 이하, 또는 약 40% 이하일 수 있다. 또, 상기 비율(Wg/W)의 하한은 약 30% 이상일 수 있다. 여기서 커팅된 부분의 폭(Wg)은 함몰부(253c)의 섬유 두께 방향으로의 폭을 의미할 수 있다.As described above, the
만일 상기 비율(Wg/W)이 너무 클 경우 함몰부(253c) 부근에서 섬유 바디(253a)의 폭이 너무 작아지고, 함몰부(253c) 부근에서 바브드 파이버(253)가 끊어지는 등 내구성이 저하될 수 있다. 반면, 상기 비율(Wg/W)이 상기 범위 보다 작을 경우 충분한 길이(L)의 브랜치(253b)를 형성하기 곤란할 수 있다.If the ratio (Wg/W) is too large, the width of the
또, 브랜치(253b)의 연장 방향이 섬유 바디(253a)의 연장 방향과 이루는 각도, 예컨대 예각(θ1)은 배수 중의 미세 플라스틱 포집 효율이 영향을 미치는 주요 요인일 수 있다. 예를 들어, 브랜치(253b)와 섬유 바디(253a)가 이루는 각도(θ1)는 약 1도 이상 90도 미만, 또는 약 10도 내지 89도 범위의 예각일 수 있다. 플레이트(251) 상에 바브드 파이버(253)가 고정된 상태에서, 브랜치(253b)는 유체의 흐름 방향의 반대 방향을 향해 예각을 형성하도록 기울어진 상태일 수 있다. 즉, 브랜치(253b)는 플레이트(251)로부터 멀어지는 방향을 향해 경사진 상태일 수 있다. 구체적인 예를 들어, 어느 순간에 6시 방향에 위치하여 최대 유체 흐름 저항을 받는 블레이드(250)의 바브드 파이버(253)의 브랜치(253b)는 유체 유입구(121h)를 향해 예각을 형성하도록 경사 배치될 수 있다.In addition, an angle between the extension direction of the
바람직하게는, 브랜치(253b)와 섬유 바디(253a)의 연장 방향이 형성하는 제1 각도(θ1)는 약 40도 내지 60도, 또는 약 45도 내지 55도 범위 내에 있을 수 있다. 인접한 바브드 파이버(253)들은 서로 얽히거나 다발을 형성하여 유체의 투과 및 미세 플라스틱의 여과를 위한 공극을 형성할 수 있다. 만일 상기 각도(θ1)가 너무 작으면 인접한 브랜치(253b)를 이용한 포집을 효과적으로 수행하기 곤란할 수 있다. 반면, 상기 각도(θ1)가 너무 크면 하나의 플레이트(251) 상에 배열되는 바브드 파이버(253) 개수가 감소하여 포집 효율이 되려 감소할 수 있다.Preferably, the
바브드 파이버(253)의 단면도 상에서, 섬유 바디(253a)의 측면과 함몰부(253c)가 형성하는 최소 각도(θ2)는 커팅된 부분의 폭(Wg)이 차지하는 비율(Wg/W), 브랜치(253b)의 연장 방향이 향하는 각도(θ1), 브랜치의 길이(L) 등을 고려하여 적절하게 선택 내지는 설계될 수 있으나, 예를 들어, 섬유 바디(253a)의 측면과 함몰부(253c)가 형성하는 최소 각도(θ2)는 약 10도 내지 45도 범위에 있을 수 있다. 만일 상기 최소 각도(θ2)가 너무 작으면 브랜치(253b)의 두께가 너무 얇아져 브랜치(253b)가 섬유 바디(253a)로부터 탈락할 수 있다. 이 경우 탈락된 브랜치(253b)가 배수되어 되려 미세 플라스틱의 배수를 야기할 수 있다. 반면 상기 최소 각도(θ2)가 너무 크면 제한된 함몰부(253c)의 폭(Wg) 내에서, 브랜치(253b)를 충분한 길이(L)로 형성하기 곤란할 수 있다.On the cross-sectional view of the
몇몇 실시예에서, 브랜치(253b)의 연장 길이(L)는 약 0.3mm 내지 1.0mm, 또는 약 0.4mm 내지 0.8mm, 또는 약 0.5mm 내지 0.7mm 범위에 있을 수 있다. 브랜치(253b)의 길이(L)가 너무 클 경우 인접하여 다발을 형성하는 바브드 파이버(253)들 간의 이격 거리가 증가하여 서로 간의 간섭으로 공극이 커지고, 미세 플라스틱의 여과 효율이 감소할 수 있다. 반면 브랜치(253b)의 길이(L)가 너무 작을 경우 브랜치(253b)에 미세 플라스틱이 걸릴 확률이 감소하고 미세 플라스틱의 여과 효율 감소로 이어질 수 있다.In some embodiments, the extended length L of
바브드 파이버(253)는 플라스틱 재질을 포함하여 이루어질 수 있다. 구체적으로, 바브드 파이버(253)는 충분한 연성을 가지고 높은 열수 조건 하에서도 형상 변형이 야기되지 않는 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 바브드 파이버(253)는 우수한 유연성을 가지면서 약 100℃ 이상, 또는 약 120℃ 이상, 또는 약 140℃ 이상, 또는 약 150℃ 이상, 또는 약 160℃ 이상, 또는 약 180℃ 이상, 또는 약 190℃ 이상, 또는 약 200℃ 이상의 녹는점(melting point)을 갖는 플라스틱 수지, 예컨대 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET) 또는 폴리프로필렌(polypropylene, PP) 재질로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 바브드 파이버(253)는 약 150℃ 이상의 녹는점을 갖는 플라스틱 수지 재질로 이루어질 수 있다.The
본 발명이 이에 제한되는 것은 아니나, 폴리카보네이트(PC) 수지의 경우 유연성이 낮아 본 실시예의 구현에 적합하지 않을 수 있다. 또 다른 예를 들어, 녹는점이 150℃ 미만인 폴리에틸렌(PE) 수지의 경우 고온의 배수 과정에서 용융되어 되려 배수 중에 플라스틱 수지 성분의 농도가 증가하거나, 적어도 바브드 파이버(253)의 형상 변형이 야기되어 적합하지 않을 수 있다.Although the present invention is not limited thereto, polycarbonate (PC) resin may not be suitable for the implementation of the present embodiment due to its low flexibility. As another example, in the case of polyethylene (PE) resin having a melting point of less than 150° C., it is melted during a high-temperature drainage process, and the concentration of the plastic resin component increases during drainage, or at least the shape deformation of the
본 실시예에 따른 투수성 블레이드(250)는 유체 흐름에 대해 최대 저항을 받는 위치, 다시 말해서 유체 단면 위치에 놓인 순간에, 복수의 바브드 파이버(253)가 유체 흐름 방향과 평행하게 배열된 다발을 형성하며 유체 흐름에 역방향으로 경사 연장된 브랜치(253b)를 이용해 유체 중의 미세 플라스틱 섬유를 포집할 수 있다. 바꿔서 말하면, 제1 방향(X)으로 흐르는 유체에 대해, 각 바브드 파이버(253)가 제1 방향(X)으로 연장되고, 복수의 바브드 파이버(253)가 유체 흐름 방향에 수직한 제2 방향(Y) 및 제3 방향(Z)이 속하는 평면에서 다발을 형성함으로써, 투수면 또는 여과면을 형성할 수 있다.The water-
특히 바브드 파이버(253)가 유체 흐름 방향과 평행하게 배열되며, 바브드 파이버(253)의 연장 방향, 즉 섬유 바디(253a)의 연장 방향으로 복수의 브랜치(253b)가 배열된다. 따라서 다발을 형성하는 바브드 파이버(253)는 그 연장 방향인 제1 방향(X)을 따라, 종래의 메쉬 필터가 약 10개 이상, 또는 20개 이상, 또는 30개 이상 배치된 것과 같은 효과를 나타낼 수 있다.In particular, the
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 필터 장치의 측단면도이다.12 is a cross-sectional side view of a filter device according to another embodiment of the present invention.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 필터 장치(13)의 필터링 유닛(203)은 제1 방향(X) 및 제3 방향(Z)이 속하는 평면 내에서 회전 가능하게 배치되고, 필터링 유닛(203)이 회전 축부(210) 및 투수성 블레이드(250)를 포함하되, 블레이드(250)가 플레이트(251), 플레이트(251)의 일측면 상에 배열된 복수의 제1 바브드 파이버(253) 및 플레이트(251)의 타측면 상에 배열된 복수의 제2 바브드 파이버(255)를 포함하는 점이 전술한 도 8 등의 실시예에 따른 필터 장치 및 배수 시스템과 상이한 점이다.Referring to FIG. 12, the
예를 들어, 유체의 흐름에 의해 필터링 유닛(203)이 반시계 방향으로 회전하도록 구성된 경우, 제1 바브드 파이버(253)는 플레이트(251)의 유체의 흐름에 직접 대향하는 면 상에 배치될 수 있다. 즉, 제1 바브드 파이버(253)는 원형 배열된 플레이트(251)의 시계 방향 측 측면 상에 배치될 수 있다.For example, when the
또, 제2 바브드 파이버(255)는 플레이트(251)의 유체에 흐름에 대향하는 면의 타면 상에 배치될 수 있다. 즉, 제2 바브드 파이버(255)는 원형 배열된 플레이트(251)의 반시계 방향 측 측면 상에 배치될 수 있다.In addition, the second
제1 바브드 파이버(253)는 유체의 흐름 방향과 반대 방향 측으로 브랜치가 예각을 형성하도록 경사 배열됨은 전술한 바와 같다. 예시적인 실시예에서, 제2 바브드 파이버(255)의 브랜치는 제1 바브드 파이버(253)의 브랜치와 동일한 방향으로 예각을 형성하도록 배열될 수 있다. 구체적인 예를 들어, 어느 순간에 6시 방향에 위치하여 최대 유체 흐름 저항을 받는 블레이드(250)의 제1 바브드 파이버(253)의 브랜치 및 제2 바브드 파이버(255)의 브랜치는 모두 유체 유입구(121h)를 향해 예각을 형성하도록 경사 배치될 수 있다.As described above, the first
본 실시예에 따른 필터 장치(13)는 플레이트(251)의 유로홀(251h)을 통과하기 전의 유체는 제1 바브드 파이버(253)를 이용하여 미세 플라스틱을 포집하고, 유로홀(251h)을 통과한 후의 유체는 제2 바브드 파이버(255)를 이용하여 미세 플라스틱을 추가 포집함으로써 미세 플라스틱의 여과 효율을 향상시킬 수 있다. In the
다만, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 다른 실시예에서, 제2 바브드 파이버의 브랜치는 제1 바브드 파이버(253)의 브랜치와 반대 방향으로 경사를 형성할 수도 있다.However, the present invention is not limited thereto, and in another embodiment, the branches of the second barbed fibers may be inclined in the opposite direction to the branches of the first
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 필터 장치의 측단면도이다.13 is a cross-sectional side view of a filter device according to another embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 필터 장치(14)의 필터링 유닛(204)은 제1 방향(X) 및 제3 방향(Z)이 속하는 평면 내에서 회전 가능하게 배치되되, 필터링 유닛(204)의 투수성 블레이드(230)가 회전 단면 상에서, 회전 축부(210)의 표면에 완전히 법선 방향으로 배치된 것이 아니라 법선 방향과 소정의 각도로 교차하도록 기울어져 배치된 점이 도 2 등의 실시예에 따른 필터 장치 및 배수 시스템과 상이한 점이다.Referring to FIG. 13, the
도 13은 투수성 블레이드(230)가 도 2 등에서 전술한 바와 같이 메쉬 구조체를 포함하여 형성된 경우를 예시하고 있으나, 다른 실시예에서 투수성 블레이드(230)는 도 8 등과 같이 플레이트 및 바브드 파이버를 포함하여 형성될 수도 있음은 물론이다.13 illustrates a case where the water-
예시적인 실시예에서, 블레이드(230)는 회전 단면 상에서 회전 축부(210)의 법선 방향과 약 3° 내지 15°, 또는 약 5° 내지 10°의 경사각을 형성하도록 배치될 수 있다. 블레이드(230)가 기울어진 각도가 상기 범위 보다 클 경우 블레이드(230)들이 충분한 유체 저항을 받지 못하여 미세 플라스틱의 포집 효율이 감소할 수 있다.In an exemplary embodiment, the
앞서 설명한 것과 같이 필터링 유닛(204)은 하우징(100) 내부를 따라 흐르는 유체에 의해 회전 가능하게 구성될 수 있다. 이 때 필터링 유닛(204)이 일관된 회전 방향을 형성하는 것은 블레이드(230)에 의해 포집된 미세 플라스틱의 이탈 내지는 탈락 방지 측면에서 중요한 요소가 될 수 있다. 이 때 필터링 유닛(204)의 회전 방향에 영향을 미치는 유체의 흐름 저항에 있어서, 어느 일측, 예컨대 6시 방향에 위치한 블레이드(230)가 타측, 예컨대 12시 방향에 위치한 블레이드(230) 보다 유체 흐름 저항을 크게 받도록 구성함으로써 해당 방향으로의 유체 흐름이 우세해지고, 이를 이용해 필터링 유닛(204)의 회전 방향을 제어할 수 있다.As described above, the
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 필터 장치의 사시도이다. 도 15는 도 14의 필터 장치의 단면사시도이다. 도 16은 도 14의 필터 장치의 측단면도이다.14 is a perspective view of a filter device according to another embodiment of the present invention. Fig. 15 is a cross-sectional perspective view of the filter device of Fig. 14; Fig. 16 is a cross-sectional side view of the filter device of Fig. 14;
도 14 내지 도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 필터 장치(15)의 필터링 유닛(200)은 제1 방향(X) 및 제3 방향(Z)이 속하는 평면 내에서 회전 가능하게 배치되되, 하우징(105)이 부분적으로 상이한 폭을 갖는 부분들을 포함하는 점이 전술한 도 2 등의 실시예에 따른 필터 장치 및 배수 시스템과 상이한 점이다.14 to 16, the
도 14 등은 투수성 블레이드(230)가 도 2 등에서 전술한 바와 같이 메쉬 구조체를 포함하여 형성된 경우를 예시하고 있으나, 다른 실시예에서 투수성 블레이드(230)는 도 8 등과 같이 플레이트 및 바브드 파이버를 포함하여 형성될 수도 있음은 물론이다.14 and the like illustrate a case where the water-
예시적인 실시예에서, 하우징(105), 구체적으로 하우징 바디(115)는 상대적으로 제3 방향(Z)으로의 폭(예컨대, 유로 공간의 폭, 내폭)이 작은 제1 하우징부(115a) 및 상대적으로 제3 방향(Z)으로의 폭이 큰 제2 하우징부(115b)를 포함할 수 있다. 도 14 등은 서로 제1 방향(X)으로 이격된 두개의 제1 하우징부(115a) 사이에 하나의 제2 하우징부(115b)가 위치한 경우를 예시한다.In an exemplary embodiment, the
이 때 필터링 유닛(200)의 제3 방향(Z)으로의 최대폭은 제1 하우징부(115a)의 폭 보다 크고, 제2 하우징부(115b)의 폭 보다 작거나 같을 수 있다. 필터링 유닛(200)은 제2 하우징부(115b) 내에 배치될 수 있다. 구체적으로, 필터링 유닛(200)의 회전 축부(210)는 제2 하우징부(115b) 내에 배치될 수 있다.In this case, the maximum width of the
또, 회전 축부(210)를 둘러싸도록 방사 방향으로 배치된 복수의 블레이드(230)들 중에서, 적어도 일부는 제1 하우징부(115a)(또는 그 내부 공간)와 제1 방향(X)으로 중첩하거나 겹쳐 위치하고, 적어도 일부는 제1 하우징부(115a)(또는 그 내부 공간)와 제1 방향(X)으로 비중첩하도록 배치될 수 있다. 이에 따라 유체 유입구(121h)에서 유체 유출구(122h)를 따라 흐르는 유체는, 제1 하우징부(115a)와 제1 방향(X)으로 중첩한 블레이드(230)가 형성하는 투수면(또는 여과면)만을 통과하고, 제1 하우징부(115a)와 비중첩한 블레이드(230)는 유체의 흐름에 실질적으로 영향을 미치지 않을 수 있다. 이를 통해 하우징(105) 내를 따라 흐르는 유체에 의해 필터링 유닛(200)이 반시계 방향(도 16 기준)으로만 회전하도록 유도할 수 있다.In addition, among the plurality of
뿐만 아니라, 하우징(105) 내부 공간의 부피가 지나치게 클 경우, 필터 장치(15)를 통과하여 제2 관로부로 유입되는 유체의 흐름에 있어서 병목 현상이 발생할 수 있다. 따라서 하우징(105)이 제공하는 유로 부피를 상대적으로 적게 구성할 수 있는 효과도 있다.In addition, when the volume of the inner space of the
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 장치의 교체 알람 시스템 및 그 방법에 대해 설명한다. Hereinafter, a filter replacement alarm system and method according to an embodiment of the present invention will be described.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 장치 교체 알람 시스템의 모식도이다. 도 18은 도 17의 서버의 하드웨어 구성도이다. 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 장치 교체 시기의 알람 방법을 나타낸 순서도이다. 17 is a schematic diagram of a filter device replacement alarm system according to an embodiment of the present invention. 18 is a hardware configuration diagram of the server of FIG. 17; 19 is a flowchart illustrating a method for alarming a filter device replacement time according to an embodiment of the present invention.
도 17 내지 도 19를 참조하면, 본 실시예에 따른 필터 장치 교체 알람 시스템은 필터 장치(11)(또는 필터 장치(11)가 구비된 배수 시스템(1))을 포함하고, 서버(2) 및 사용자 단말(3)을 더 포함할 수 있다.17 to 19, the filter device replacement alarm system according to the present embodiment includes a filter device 11 (or a
앞서 설명한 것과 같이 필터 장치(11)는 하우징 내에서 회전 가능하게 배치된 필터링 유닛을 포함하고, 필터링 유닛의 회전 속도, 회전 방향, 및/또는 누적 회전수 등을 포함하는 회전량에 관한 정보를 수집할 수 있는 센서 유닛 및/또는 통신 유닛을 더 포함할 수 있다. 상기 통신 유닛은 베이스밴드 회로 등을 포함하여 서버(2) 및/또는 사용자 단말(3)과 무선 신호를 송수신 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 필터 장치(11)의 프로세서는 센서 유닛의 측정 결과, 또는 측정 결과에 기초한 동작을 통신 유닛을 통해 사용자 단말(3) 및/또는 서버(2)로 송신할 수 있다. 또는, 몇몇 실시예에서, 사용자 단말(3) 및/또는 서버(2)로부터 요청된 신호를 필터 장치(11)의 통신 유닛을 통해 수신하고, 필터 장치(11)의 동작을 제어할 수도 있다. 필터 장치(11)에 대해서는 앞서 상세하게 설명한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다.As described above, the
사용자 단말(3)은 이동식 컴퓨팅 장치 또는 고정식 컴퓨팅 장치일 수 있다. 예를 들어, 상기 컴퓨팅 장치는 스마트폰, 스마트 워치, 랩탑, 패블릿, 태블릿, 개인용 휴대 단말기(PDA), 데스크탑, 워크스테이션 및 서버 중 하나 이상을 포함할 수 있으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.The
이하, 서버(2)에 대해 설명한다. 예시적인 실시예에서, 서버(2)는 프로세서(910), 메모리(920), 스토리지(930), 입출력 인터페이스(940) 및 통신 인터페이스(950)를 포함할 수 있다.The
프로세서(910)는 메모리(920)에 상주된 본 발명에 따른 방법이 구현된 소프트웨어에 따른 명령어를 기초로 본 발명에 따른 방법과 관련된 동작 및/또는 기능을 구현할 수 있다. 상기 소프트웨어는 후술할 필터 장치의 교체 알람 제공 방법을 수행하기 위해 저장 매체에 저장된 컴퓨터로 판독 가능한 프로그램일 수 있다. 프로세서는 공지의 것을 이용할 수 있으나, 예를 들어 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 또는 다른 칩셋(chipset), 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 통해 구현될 수 있다.The
메모리(920)에는 상기 방법이 구현된 소프트웨어가 상주(loading)될 수 있다. 메모리는 공지의 것을 이용할 수 있으나, 예를 들어 ROM(Read-Only Memory), RAM(Random Access Memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 통해 구현될 수 있다. 메모리(920)는 프로세서(910)의 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 공지된 수단으로 프로세서(910)와 연결될 수 있다.Software implementing the method may be loaded in the
스토리지(930)는 상기 방법이 구현된 소프트웨어의 실행을 위해 필요한 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API), 라이브러리(library), 리소스 파일(resource file) 등을 저장할 수 있다. 또, 스토리지(930)는 상기 방법이 구현된 소프트웨어를 저장할 수 있다.The
입출력 인터페이스(940)는 키보드, 마우스, 조이스틱, 터치 패널, 터치 패드, 카메라, 센서 등과 같은 입력 장치 및 디스플레이, 프린터, 플로터 등의 출력 장치를 포함할 수 있다.The input/
통신 인터페이스(950)는 필터 장치(11)의 통신 유닛 및/또는 사용자 단말의 통신 인터페이스와 유무선 신호를 송수신하기 위한 것일 수 있다. The
전술한 프로세서(910), 메모리(920), 스토리지(930), 입출력 인터페이스(940) 및 통신 인터페이스(950) 등은 데이터 버스를 통해 연결될 수 있다. 데이터 버스를 통해 각 구성요소 사이에 서로 데이터를 전달할 수 있다. The
또, 도 18에 도시된 다양한 구성요소들은 다양한 수단, 예를 들어 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 구성도 또는 블록도 상의 각 구성요소는 특정된 논리 기능을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 의미할 수 있다. 따라서 구성도 또는 블록도 상의 구성요소가 제공하는 기능은 더 세분화된 복수의 구성요소에 의해 구현되거나, 또는 구성도 또는 블록도 상의 복수의 구성요소들은 일체화된 하나의 구성요소에 의하여 구현될 수도 있음은 물론이다. In addition, various components shown in FIG. 18 may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof. Each component on a block diagram or block diagram may represent a module, segment, or piece of code that includes one or more executable instructions for executing a specified logical function. Therefore, a function provided by a component on a block diagram or block diagram may be implemented by a plurality of more subdivided components, or a plurality of components on a block diagram or block diagram may be implemented by an integrated component. is of course
즉, 본 발명의 목적 범위 내에서 각 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수 있다. 또, 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립된 하드웨어로 구현될 수 있고, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술분야에 속하는 통상의 기술자에게 용이하게 추론될 수 있을 것이다. That is, within the scope of the object of the present invention, one or more components may be selectively combined and operated. In addition, all components may be implemented as one independent hardware, and some or all of the components are selectively combined to have a program module that performs some or all of the combined functions in one or a plurality of hardware It may also be implemented as a computer program. Codes and code segments constituting the computer program can be easily inferred by those skilled in the art belonging to the technical field of the present invention.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다. In the case of hardware implementation, one embodiment of the present invention includes one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), Programmable Logic Devices (PLDs), FPGAs ( Field Programmable Gate Arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, etc.
또한, 펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현되어, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. In addition, in the case of implementation by firmware or software, an embodiment of the present invention is implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above, and is stored on a recording medium readable through various computer means. can be recorded. Here, the recording medium may include program commands, data files, data structures, etc. alone or in combination.
기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 이러한, 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Program instructions recorded on the recording medium may be those specially designed and configured for the present invention, or those known and usable to those skilled in computer software. For example, recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs (Compact Disk Read Only Memory) and DVDs (Digital Video Disks), floptical It includes hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as magneto-optical media, such as a floptical disk, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions may include high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like as well as machine language codes generated by a compiler. These hardware devices may be configured to operate as one or more pieces of software to perform the operations of the present invention, and vice versa.
이하, 프로세서(910)에 의해 수행되는 기능적 구성요소로서 프로세서(910)가 수집부(911), 판별부(912) 및 알람부(913)를 포함하는 경우를 예시하여 설명하나 본 발명이 이에 제한 해석되지 않음은 물론이다.Hereinafter, a case in which the
본 발명의 일 실시예에 따른 필터 장치의 교체 알람 제공 방법은 필터 장치(11)의 필터링 유닛의 회전량에 관한 정보를 제공받고(S100), 수집된 회전량과 기준치를 비교하고(S200), 상기의 비교 결과에 따라 알람을 제공(S300)하는 것을 포함할 수 있다.In the method for providing a replacement alarm for a filter device according to an embodiment of the present invention, information on a rotation amount of a filtering unit of a
수집부(911)는 필터 장치(11)의 필터링 유닛의 회전 속도, 회전 방향, 누적 회전수 등 회전량에 관한 정보를 수집할 수 있다(S100). 상기 수집은 필터 장치(11)의 센서 유닛에 의해 수행되고 통신 유닛을 통해 송수신됨은 전술한 바와 같다.The
판별부(912)는 수집된 필터링 유닛의 회전량에 관한 정보를 기준치와 비교할 수 있다(S200). The determining
예를 들어, 필터링 유닛의 회전 속도를 기준치와 비교할 수 있다. 비교 결과, 필터링 유닛의 회전 속도가 소정의 기준 이상이거나 초과하는 경우, 즉 상대적으로 빠른 속도로 회전하는 것으로 인식되는 경우 필터 장치(11)의 수명이 다소 소진된 것으로 판단할 수 있다. 반면, 필터링 유닛의 회전 속도가 소정의 기준 이하이거나 미달하는 경우, 즉 상대적으로 느린 속도로 회전하는 것으로 인식되는 경우 필터 장치(11)의 수명이 잔존하는 것으로 판단할 수 있다. For example, the rotational speed of the filtering unit may be compared with a reference value. As a result of the comparison, when the rotational speed of the filtering unit exceeds or exceeds a predetermined standard, that is, when it is recognized to rotate at a relatively high speed, it may be determined that the lifespan of the
다른 예를 들어, 필터링 유닛의 누적 회전수를 기준치와 비교할 수 있다. 비교 결과, 필터링 유닛의 누적 회전수가 소정의 기준 이상이거나 초과하는 경우 필터 장치(11)의 수명이 다소 소진된 것으로 판단할 수 있다. 반면, 필터링 유닛의 누적 회전수가 소정의 기준 이하이거나 미달하는 경우 필터 장치(11)의 수명이 잔존하는 것으로 판단할 수 있다.For another example, the cumulative number of revolutions of the filtering unit may be compared with a reference value. As a result of the comparison, when the cumulative number of rotations of the filtering unit exceeds or exceeds a predetermined standard, it may be determined that the life of the
앞서 설명한 것과 같이 필터 장치(11)의 사용에 따라 필터링 유닛의 투수성 블레이드의 메쉬 구조체의 공극, 또는 바브드 파이버 다발들이 형성하는 공극을 미세 플라스틱이 폐색하고, 폐색이 진행됨에 따라 유체의 흐름은 필터링 유닛을 회전시킬 수 있다. 본 발명에 따를 경우, 종래와 같이 유로 내 복수의 위치에서 압력을 측정하여 차압을 도출하는 등 복잡한 구성 없이, 필터링 유닛의 회전 속도에 기초하여 필터 장치(11)의 수명을 측정하거나 추정할 수 있다.As described above, according to the use of the
판단 결과, 필터링 유닛의 속도가 빠르거나, 누적 회전수가 많은 것으로 판단되는 경우 알람부(913)는 필터 장치(11)의 수명이 소진되었으며 필터 장치(11)의 전부 또는 일부를 교체하거나 수리할 필요가 있음에 관한 알람 정보를 생성할 수 있다(S300). 반면, 판단 결과, 필터링 유닛의 속도가 느리거나, 누적 회전수가 적은 것으로 판단되는 경우 수집부(911)는 계속해서 필터링 유닛의 회전 속도에 관한 정보를 모니터링할 수 있다.As a result of the determination, when it is determined that the speed of the filtering unit is high or the accumulated number of revolutions is high, the
알람부(913)에 의해 생성된 알람 정보는 통신 인터페이스(950) 등을 통해 사용자 단말(3)에 전달되어 구현될 수 있다. 이 경우 사용자 단말(3)에서 구현되는 알람은 팝업 메시지, 푸쉬 메시지, SNS 메시지, SMS 메시지 및/또는 사운드 등을 포함할 수 있다.The alarm information generated by the
본 발명에 따른 필터 장치(11)는 수명이 소진된 상태를 방치하더라도 차압 발생을 억제하여 필터 장치가 터지는 문제는 방지할 수 있으나 수명이 소진된 필터 장치(11)는 더 이상 미세 플라스틱의 여과 기능을 수행하지 못하거나 여과능이 저하될 수 있다. 따라서 간편한 방법으로 필터 장치(11)의 현재 상태, 교체 시기 내지는 교체의 필요성을 사용자에게 알람하여 조속한 교체를 유도할 수 있다.The
다른 실시예에서, 필터 장치의 교체 알람 시스템은 서버가 생략되고, 필터 장치(11)와 사용자 단말(3) 간에 데이터를 송수신할 수 있다. 이 경우 전술한 서버(2)의 구성요소의 전부 또는 일부는 사용자 단말(3)에 의한 것으로 이해될 수 있다. 즉, 전술한 수집부(911), 판별부(912) 및 알람부(913)에 관한 구성요소는 서버(2) 또는 사용자 단말(3) 중 어느 하나를 이루는 컴퓨팅 장치로 해석되어야 한다.In another embodiment, the filter device replacement alarm system may omit a server and transmit/receive data between the
또 다른 실시예에서, 필터 장치의 교체 알람 시스템은 사용자 단말(3)이 생략될 수 있다. 이 경우 전술한 서버(2)의 구성요소의 전부 또는 일부는 필터 장치(11)에 내포된 것으로 이해될 수 있다. 즉, 전술한 수집부(911), 판별부(912) 및 알람부(913)에 관한 구성요소는 서버(2), 사용자 단말(3) 또는 필터 장치(11) 중 어느 하나를 이루는 컴퓨팅 장치로 해석되어야 한다. 또, 알람부(913)에 의해 생성된 알람은 필터 장치(11)의 스피커, 및/또는 LED 등의 발광 유닛을 통해 구현될 수 있다.In another embodiment, the replacement alarm system of the filter device may omit the
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. Although the above has been described with reference to the embodiments of the present invention, this is only an example and does not limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention belongs will be able to It will be appreciated that various modifications and applications not exemplified above are possible.
따라서 본 발명의 범위는 이상에서 예시된 기술 사상의 변경물, 균등물 내지는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, it should be understood that the scope of the present invention includes modifications, equivalents, or substitutes of the technical ideas exemplified above. For example, each component specifically shown in the embodiment of the present invention can be modified and implemented. And differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.
1: 세탁 배수 시스템
11: 필터 장치
100: 하우징
200: 필터링 유닛
300: 센서 유닛
400: 통신 유닛1: Laundry drainage system
11: filter device
100: housing
200: filtering unit
300: sensor unit
400: communication unit
Claims (9)
상기 투수성 블레이드는, 외주 방향으로 배열된 플레이트, 및 상기 플레이트로부터 돌출된 복수의 바브드 파이버를 포함하고,
상기 바브드 파이버의 연장 방향은, 상기 회전 축부의 회전 단면의 접선 방향과 평행하거나, 또는 접선 방향과 30° 내의 교차각을 형성하는 방향인 필터 장치.a housing having an inner space; and a filtering unit rotatably disposed within the housing, including a rotating shaft and one or more water-permeable blades arranged in an outer circumferential direction of the rotating shaft,
The water permeable blade includes a plate arranged in an outer circumferential direction and a plurality of barbed fibers protruding from the plate,
The extension direction of the barbed fiber is parallel to the tangential direction of the rotational end surface of the rotating shaft portion, or is a direction forming an intersection angle with the tangential direction within 30 °.
상기 바브드 파이버는 연장된 섬유 바디, 및 상기 섬유 바디로부터 돌출된 복수의 브랜치들을 포함하되,
상기 브랜치들 중 적어도 일부는, 상기 하우징 내를 따라 흐르는 유체의 흐름 방향과 반대 방향을 향해 예각을 형성하도록 경사를 갖는 필터 장치.According to claim 1,
The barbed fiber includes an extended fiber body and a plurality of branches protruding from the fiber body,
At least some of the branches are inclined to form an acute angle in a direction opposite to a flow direction of the fluid flowing along the inside of the housing.
상기 플레이트는 하나 이상의 유로홀을 가지고,
하우징 내를 따라 흐르는 유체 중 적어도 일부는 상기 유로홀을 통과하도록 구성된 필터 장치.According to claim 1,
The plate has one or more flow holes,
A filter device configured to allow at least a portion of the fluid flowing along the housing to pass through the passage hole.
상기 하우징 내에 회전 가능하게 배치된 필터링 유닛으로서, 회전 축부 및 상기 회전 축부의 외주 방향으로 배열된 하나 이상의 투수성 블레이드를 포함하는 필터링 유닛; 및
상기 필터링 유닛의 회전 속도, 회전 방향, 또는 누적 회전수를 감지하는 센서를 포함하는 필터 장치.a housing having an inner space;
a filtering unit rotatably disposed within the housing, including a rotating shaft and one or more water-permeable blades arranged in an outer circumferential direction of the rotating shaft; and
A filter device comprising a sensor for detecting a rotational speed, a rotational direction, or an accumulated number of rotations of the filtering unit.
적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 것이고,
필터링 유닛의 누적 회전수에 관한 정보를 제공받고,
상기 누적 회전수를 소정의 기준값과 비교하여, 필터 장치의 교체 알람에 관한 정보를 제공하는 것을 포함하는, 방법.A method of providing replacement time information of a filter device including a housing and a filtering unit rotatably disposed in the housing, comprising:
performed by a computing device comprising at least one processor;
receiving information about the cumulative number of revolutions of the filtering unit;
and comparing the accumulated number of revolutions with a predetermined reference value to provide information regarding a filter device replacement alarm.
상기 수집된 정보를 소정의 기준값과 비교하는 판별부; 및
상기 판별부의 판단 결과에 따라 교체 알람에 관한 정보를 제공하는 알람부를 포함하는, 컴퓨팅 장치.a rotation amount collection unit receiving information about an accumulated number of rotations of the filtering unit from a filter device including a housing and a filtering unit rotatably disposed within the housing;
a determination unit comparing the collected information with a predetermined reference value; and
And an alarm unit for providing information on a replacement alarm according to a result of the determination of the determination unit.
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---|---|---|---|
KR1020220112742A KR102497121B1 (en) | 2022-09-06 | 2022-09-06 | Filtering device including rotating filtering unit including permeability blade and drain system including the same |
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Citations (2)
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KR19980018576U (en) * | 1996-09-30 | 1998-07-06 | 배순훈 | Strainer of washing machine filter |
KR102172113B1 (en) * | 2019-07-29 | 2020-10-30 | 한국생산기술연구원 | Microplastic fiber catching ball |
-
2022
- 2022-09-06 KR KR1020220112742A patent/KR102497121B1/en active IP Right Grant
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KR19980018576U (en) * | 1996-09-30 | 1998-07-06 | 배순훈 | Strainer of washing machine filter |
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