KR20000073467A

KR20000073467A - 자동세척이 가능한 여과장치

Info

Publication number: KR20000073467A
Application number: KR1019990016777A
Authority: KR
Inventors: 김진헌
Original assignee: 김진헌
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 1999-05-11
Publication date: 2000-12-05

Abstract

본 발명은 자동세척이 가능한 여과장치에 관한 것으로서, 일측면으로 유입관(11a)과 하방향으로 제 1 배출관(11b) 및 제 2 배출관(11c)을 지니는 본체(11); 상기 본체(11)상에서 곡면으로 성형되는 블록(14)을 개재하여 경사각을 유지한 상태로 장착되는 스크린(13); 상기 본체(11)의 유입관(11a)으로 유입되는 유체를 상기 스크린(13)의 상면으로 유도하는 격벽(12); 상기 본체(11)의 상면에 개폐 가능하게 장착되는 복수의 커버(16)(17); 및 상기 스크린(13)의 상면 상을 이동하며 포집된 이물질을 이탈시켜 제거하는 세척기구(20)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 함에 따라, 각종 산업설비의 유체처리 시스템에서 다량의 사용유체에 함유된 이물질을 신속하게 거르고 걸러진 이물질이 축적되지 않고 배출되도록 하여 시스템의 성능을 향상하는 효과가 있다.

Description

자동세척이 가능한 여과장치{SELF CLEANABLE FILTRATION APPARATUS}

본 발명은 자동세척이 가능한 여과장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각종 산업설비의 유체처리 시스템에서 다량의 사용유체에 함유된 이물질을 신속하게 거르고 걸러진 이물질이 축적되지 않고 배출되도록 하여 시스템의 성능을 향상하는 자동세척이 가능한 여과장치에 관한 것이다.

일반적으로, 여과장치는 고분자공업, 화학공업, 제약식품공업, 발전소 등 산업의 전반 또는 호텔, 식당, 아파트 등 주거시설에서 유체와 관련되는 각종 설비에 적용되고 있는 바, 제품의 생산이나 각종 설비의 운영에 필요로 되는 사용유체 내에 포함된 이물질을 제거하여 제품의 순도를 높이는 동시에 설비의 성능저하를 방지하여 수명을 연장하게 된다.

여과장치의 기능 중에 이물질 포집능력이 가장 중요한 요소이기는 하지만 여과저항이 낮아야 압력손실이 줄고 설비 시스템의 효율을 향상할 수 있다. 그 외에도 인장·압축·전단에 따른 기계적 강도가 유지되어야 하지만 처리하는 유체의 종류에 따라 내열·내식·내마모·내화학성을 구비하는 것도 필요하다.

그런데 처리해야 하는 사용유체의 양이 증가할수록 상기한 요소 외에 특히 처리성능을 일정하게 유지할 수 있는 구성의 설계가 반영되는 것이 필요하다.

그러므로 본 발명은 각종 산업설비의 유체처리 시스템에서 다량의 사용유체에 함유된 이물질을 신속하게 거르고 걸러진 이물질이 축적되지 않고 배출되도록 하여 시스템의 성능을 향상하는 자동세척이 가능한 여과장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 여과장치의 주요부 상태를 나타내는 구성도,

도 2는 본 발명의 변형예에 따른 여과장치의 정면도,

도 3은 본 발명에 따른 세척기구의 주요부를 나타내는 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 세척기구를 평면에서 나타내는 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

11 : 본체 12 : 격벽

13 : 스크린 14 : 블록

15 : 드레인 16, 17 : 커버

18 : 슈트 19 : 급수기구

20 : 세척기구 21 : 가이드레일

22 : 브라켓트 23 : 브러쉬

24 : 샤프트 25 : 롤러

26, 27 : 모터

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 일측면으로 유입관(11a)과 하방향으로 제 1 배출관(11b) 및 제 2 배출관(11c)을 지니는 본체(11); 상기 본체(11)상에서 곡면으로 성형되는 블록(14)을 개재하여 경사각을 유지한 상태로 장착되는 스크린(13); 상기 본체(11)의 유입관(11a)으로 유입되는 유체를 상기 스크린(13)의 상면으로 유도하는 격벽(12); 상기 본체(11)의 상면에 개폐 가능하게 장착되는 복수의 커버(16)(17); 및 상기 스크린(13)의 상면 상을 이동하며 포집된 이물질을 이탈시켜 제거하는 세척기구(20)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때 상기 스크린(13)은 복수의 착탈 가능한 조각편으로 구성되어 설치되면서 전체적으로 1400∼1700㎜ 범위의 일정한 곡률반경을 지니는 곡면을 형성한다.

또한 상기 세척기구(20)는 상기 스크린(13)의 양변에서 일정한 간격으로 이격되어 설치되고 길이 방향으로 치형홈(21a)을 지니는 가이드레일(21)과, 상기 가이드레일(21) 상에 롤러(25)를 개재하여 이동 가능하도록 장착되는 브라켓트(22)와, 모터(26)에 의한 회전력으로 스크린(13)의 세척이 가능하도록 상기 브라켓트(22) 상에 장착되는 브러쉬(23)와, 상기 가이드레일(21)의 치형홈(21a)에 맞물리는 치차부(24a)를 지니고 모터(27)의 회전력으로 브러쉬(23)를 상하 이동시키도록 상기 브라켓트(22) 상에 장착되는 샤프트(24)를 구비한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 여과장치의 주요부 상태를 나타내는 구성도가 도시된다.

본 발명에 따른 본체(11)는 일측면으로 유입관(11a)을 지니고 하방향으로 제 1 배출관(11b) 및 제 2 배출관(11c)을 지닌다. 본체(11)는 스테인레스 등 내식성을 지닌 금속판재를 적절히 절곡하고 용접하여 제작한다. 유입관(11a)과 제 1 배출관(11b)(11c)은 관형부재를 사용하여 용접으로 접합하고 외단부에 배관연결을 위한 플랜지를 접합한다.

또, 본 발명에 따르면 스크린(13)이 상기 본체(11)상에서 곡면으로 성형되는 블록(14)을 개재하여 경사각을 유지한 상태로 장착된다. 스크린(13)은 사용되는 유체의 종류와 이물질에 대한 여과능을 고려하여 메시를 결정한다. 블록(14)은 유체가 이동하며 방향을 전환하는 부분에서 모멘트를 줄여주므로 압력손실의 증대에 따른 시스템의 효율저하를 방지한다. 스크린(13)은 도 1의 확대도처럼 부호 13a의 와이어와 부호 13b의 지지로드로 구성된다. 와이어(13a)는 삼각형 단면구조로 하는데 삼각형의 꼭지점을 지지로드(13b)에 접합하면 이물질이 스크린(13), 즉 와이어(13a) 사이에 끼이는 것을 방지할 수 있다.

이때 상기 스크린(13)은 복수의 착탈 가능한 조각편으로 구성되어 설치되면서 전체적으로 1400∼1700㎜ 범위의 일정한 곡률반경을 지니는 곡면을 형성한다. 스크린(13)을 평면화하면 유체의 흐름이 빨라져 투과되지 않고 바이패스되는 양이 증가한다. 설치에 있어서 스크린(13)의 중앙부에서 유로 단면적이 최대로 되고 양단부에서 최소로 되도록 한다. 스크린(13)은 유지보수의 용이성을 고려하여 복수의 셀로 구성하지만 전체적으로 일체감있는 곡면을 형성하도록 한다.

곡면의 곡률반경은 스크린(13)의 길이에 비례하여 달라지는데 정확한 치수는 실험으로 결정하는 것이 바람직하다. 현품에서는 1300㎜의 길이에 걸쳐 140㎜의 깊이 차이를 보이도록 곡률반경을 약 1580㎜로 하였으나 상기한 1400∼1700㎜ 범위에서 이물질을 거르는 능력상에 큰 차이가 없다.

또, 본 발명에 따르면 상기 본체(11)의 유입관(11a)으로 유입되는 유체를 상기 스크린(13)의 상면으로 유도하는 격벽(12)이 설치된다. 격벽(12)은 본체(11)의 내부에 상자형을 이루며 부착되고 상측으로 부호 12a로 나타내는 개구가 형성되어 유체가 이동할 수 있다. 격벽(12)이 본체(11)와 형성하는 공간의 유로 단면적은 유입관(11a)의 유로 단면적보다 충분히 크게 한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 본체(11)의 상면에 복수의 커버(16)(17)가 개폐 가능하게 장착된다. 상부의 커버(16)는 격벽(12) 내부를 보수 및 세척할 때 개방하고, 측면의 커버(17)는 스크린(13) 또는 후술하는 세척기구(20)를 보수할 때 개방한다. 스크린(13) 상의 커버(17)는 내부 상태를 관찰할 수 있도록 투명 아크릴 소재로 형성하는데, 유체가 스크린(13) 상을 정숙하게 흘러내리는 경우 커버(17)는 생략하는 것도 가능하다.

유입관(11a)측에는 드레인(15)을 설치하여 보수작업 전에 내부의 유체를 배출시킬 수 있도록 한다. 드레인(15)은 적절한 내경의 파이프와 밸브를 이용하여 구성한다.

또, 본 발명에 따르면 상기 스크린(13)의 상면 상을 이동하며 포집된 이물질을 이탈시켜 제거하는 세척기구(20)가 구비된다. 세척기구(20)의 구체적 구성은 후술하는 도 3 및 도 4의 설명을 참조한다.

도 2는 본 발명의 변형예에 따른 여과장치의 정면도가 도시된다.

도 2를 참조하면, 본 발명은 상기 스크린(13)의 상단에 청수를 분사하여 세척하도록 외부로부터 공급되는 청수를 단속하기 위한 급수기구(19)를 추가로 지니는 구성도 가능하다. 급수기구(19)는 급수조(19a), 밸브(19b), 노즐파이프(19c) 등으로 구성되는데, 노즐파이프(19c)는 세척성을 유지할 수 있는 간격으로, 예컨대 상하 2∼3열로 배치한다. 도시에는 생략하였으나 청수의 분사압력을 증가시키기 위해 펌프를 배관 연결하는 것도 가능하다.

도 1 및 도 2에서 미설명 부호 18은 스크린(13)의 폭에 걸쳐 유체를 수집하고 제 2 배출관(11c)으로 유도하기 위한 슈트이다.

이러한 본 발명의 구성에 따라 유입관(11a)으로 들어간 유체는 격벽(12)이 형성하는 공간 내부에서 상측으로 이동한 후 스크린(13)을 흘러내리면서 이물질이 걸러진다. 스크린(13)을 통과한 유체는 제 1 배출관(11b)을 통해 외부의 다른 설비로 공급되고 스크린(13)을 따라 흘러내린 유체는 제 2 배출관(11c)을 통해 수집되거나 상기의 유입관(11a)으로 다시 보내져 여과과정을 거친다.

도 3은 본 발명에 따른 세척기구의 주요부를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 세척기구를 평면에서 나타내는 구성도이다.

본 발명에 따른 세척기구(20)는 상기 스크린(13)의 양변에서 일정한 간격으로 이격되어 가이드레일(21)이 설치되고, 일체로 결합되는 브러쉬(23), 브라켓트(22), 샤프트(24), 모터(26)(27) 등의 조립체가 가이드레일(21) 상에서 세척운동을 수행한다.

가이드레일(21)은 스크린(13)과 동일한 곡률을 지니고 길이 방향으로 치형홈(21a)이 형성된다. 치형홈(21a)은 스크린(13)과 동일한 곡률로 좁고 긴 홈을 형성한 다음 홈의 하단면상에 래크치형을 가공한 구성이다.

브라켓트(22)는 상기 가이드레일(21) 상에 롤러(25)를 개재하여 이동 가능하도록 장착된다. 상하 한 쌍의 롤러(25)는 가이드레일(21)의 상하단면에 긴밀히 접촉한 상태로 이동하는데 롤러(25)의 접촉면을 U형으로 하면 가이드레일(21) 상에서 용이하게 이탈되지 않는다.

브러쉬(23)는 모터(26)에 의한 회전력으로 스크린(13)의 세척이 가능하도록 상기 브라켓트(22) 상에 장착된다. 브러쉬(23)는 좌우의 브라켓트(22)와 축으로 연결되고 그 하단이 스크린(13)의 상면과 항상 접촉한 상태를 유지한다. 브러쉬(23)는 다양한 재질을 사용할 수 있으나 어느 정도의 내식성을 지니면서 스크린(13)을 손상시키지 않는 유연성을 갖추는 것이 필요하다.

샤프트(24)는 상기 브라켓트(22) 상에 장착되어 모터(27)의 회전력으로 브러쉬(23)를 상하 이동시킨다. 샤프트(24)는 상기 좌우의 가이드레일(21)의 치형홈(21a)에 각각 맞물리는 한 쌍의 치차부(24a)를 지닌다.

모터(26)(27)는 고속보다는 고토크 성능을 지니는 서보모터가 적합하며 유체에 대한 방수성도 필요하다. 도시에는 없으나 모터(26)(27)에 연결되는 전원선은 플렉시블한 케이블 트레이를 사용하여 배선한다.

이러한 세척기구(20)의 작동 방식은 다양하게 구현될 수 있는 바, 각각의 모터(26)(27)에 적절한 주기로 통전하여 브러쉬(23)가 이동하고 회전하면서 스크린(13)의 이물질을 제거하는 것이 주된 기능이다. 부호 16의 모터는 유체의 이동방향으로 브러쉬(23)를 회전시키도록 일방향으로 구동되는 반면 부호 17의 모터는 브러쉬(23)의 상하이동에 따라 정역회전으로 구동된다.

이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명의 자동세척이 가능한 여과장치는 각종 산업설비의 유체처리 시스템에서 다량의 사용유체에 함유된 이물질을 신속하게 거르고 걸러진 이물질이 축적되지 않고 배출되도록 하여 시스템의 성능을 향상하는 효과가 있다.

Claims

일측면으로 유입관(11a)과 하방향으로 제 1 배출관(11b) 및 제 2 배출관(11c)을 지니는 본체(11);

상기 본체(11)상에서 곡면으로 성형되는 블록(14)을 개재하여 경사각을 유지한 상태로 장착되는 스크린(13);

상기 본체(11)의 유입관(11a)으로 유입되는 유체를 상기 스크린(13)의 상면으로 유도하는 격벽(12);

상기 본체(11)의 상면에 개폐 가능하게 장착되는 복수의 커버(16)(17); 및

상기 스크린(13)의 상면 상을 이동하며 포집된 이물질을 이탈시켜 제거하는 세척기구(20)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동세척이 가능한 여과장치.
제 1 항에 있어서,

상기 스크린(13)은 복수의 착탈 가능한 조각편으로 구성되어 설치되면서 전체적으로 1400∼1700㎜ 범위의 일정한 곡률반경을 지니는 곡면을 형성하는 것을 특징으로 하는 자동세척이 가능한 여과장치.
제 1 항에 있어서,

상기 세척기구(20)는 상기 스크린(13)의 양변에서 일정한 간격으로 이격되어 설치되고 길이 방향으로 치형홈(21a)을 지니는 가이드레일(21)과, 상기 가이드레일(21) 상에 롤러(25)를 개재하여 이동 가능하도록 장착되는 브라켓트(22)와, 모터(26)에 의한 회전력으로 스크린(13)의 세척이 가능하도록 상기 브라켓트(22) 상에 장착되는 브러쉬(23)와, 상기 가이드레일(21)의 치형홈(21a)에 맞물리는 치차부(24a)를 지니고 모터(27)의 회전력으로 브러쉬(23)를 상하 이동시키도록 상기 브라켓트(22) 상에 장착되는 샤프트(24)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동세척이 가능한 여과장치.
제 1 항에 있어서,

상기 스크린(13)의 상단에 청수를 분사하여 세척하도록 외부로부터 공급되는 청수를 단속하기 위한 급수기구(19)를 추가로 지니는 것을 특징으로 하는 자동세척이 가능한 여과장치.