KR20110139786A - 스테인리스 디스크 필터 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 전처리 여과 공정에 이용할 수 있는 필터에 있어서, 대용량 처리 및 자동/연속 운전이 가능하면서도 반영구적인 사용이 가능한 스테인리스 디스크 필터를 제공함에 있다.
본 발명의 스테인리스 디스크 필터는, 전처리 여과 공정에 사용되는 필터에 있어서, 유체를 수용하도록 내부에 빈 공간이 형성되며 일측에 원수가 유입되거나 세척수가 배출되는 하측 유통구(11a)가 형성되는 하측 하우징(10a)과, 유체를 수용하도록 내부에 빈 공간이 형성되며 일측에 세척수가 유입되거나 여과수가 배출되는 상측 유통구(11b)가 형성되는 상측 하우징(10b)이 적층되어 이루어지는 하우징(10); 상기 하측 하우징(10a) 내부에 수용되며, 표면에 스크래치(S)가 형성된 스테인리스 디스크(21)가 다수 개 적층되어 이루어지는 스테인리스 디스크 적층체(20); 상기 하측 하우징(10a) 및 상기 상측 하우징(10b)의 사이에 개재되되 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 상단에 고정 배치되어 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 상단을 고정 지지하고 그 중심에는 원수 또는 세척수의 유통 방향을 안내하도록 통공 형태의 안내 유로(12)가 형성되는 고정판(31)과, 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 하단에 상하 이동 가능하게 배치되어 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 하단을 지지하는 압축판(32)을 포함하여 이루어지며, 상기 압축판(32)을 상하로 이동시켜 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 압축 또는 압축 해제를 수행하는 압축수단(30); 을 포함하여 이루어지며, 여과 공정 시, 상기 압축수단(30)에 의하여 상기 압축판(32)이 상측으로 이동함으로써 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)가 압축되어 상기 스테인리스 디스크(21)에 형성된 스크래치(S)가 기공을 형성하고, 상기 하측 유통구(11a)로 원수가 유입되어 압축된 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)를 통과하면서 상기 기공에 의하여 이물질이 여과된 후 상기 상측 유통구(11b)로 배출되며, 역세척 공정 시, 상기 압축수단(30)에 의하여 상기 압축판(32)이 하측으로 이동함으로써 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 압축이 해제되고, 상기 상측 유통구(11b)로 세척수가 유입되어 압축 해제된 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)를 통과하면서 여과 공정 시 적재된 이물질이 세척되어 상기 하측 유통구(11a)로 배출되되, 상기 스테인리스 디스크(21)는 상측 또는 하측 방향으로 소정 각도(α) 벤딩되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 스테인리스 디스크 필터는, 전처리 여과 공정에 사용되는 필터에 있어서, 유체를 수용하도록 내부에 빈 공간이 형성되며 일측에 원수가 유입되거나 세척수가 배출되는 하측 유통구(11a)가 형성되는 하측 하우징(10a)과, 유체를 수용하도록 내부에 빈 공간이 형성되며 일측에 세척수가 유입되거나 여과수가 배출되는 상측 유통구(11b)가 형성되는 상측 하우징(10b)이 적층되어 이루어지는 하우징(10); 상기 하측 하우징(10a) 내부에 수용되며, 표면에 스크래치(S)가 형성된 스테인리스 디스크(21)가 다수 개 적층되어 이루어지는 스테인리스 디스크 적층체(20); 상기 하측 하우징(10a) 및 상기 상측 하우징(10b)의 사이에 개재되되 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 상단에 고정 배치되어 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 상단을 고정 지지하고 그 중심에는 원수 또는 세척수의 유통 방향을 안내하도록 통공 형태의 안내 유로(12)가 형성되는 고정판(31)과, 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 하단에 상하 이동 가능하게 배치되어 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 하단을 지지하는 압축판(32)을 포함하여 이루어지며, 상기 압축판(32)을 상하로 이동시켜 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 압축 또는 압축 해제를 수행하는 압축수단(30); 을 포함하여 이루어지며, 여과 공정 시, 상기 압축수단(30)에 의하여 상기 압축판(32)이 상측으로 이동함으로써 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)가 압축되어 상기 스테인리스 디스크(21)에 형성된 스크래치(S)가 기공을 형성하고, 상기 하측 유통구(11a)로 원수가 유입되어 압축된 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)를 통과하면서 상기 기공에 의하여 이물질이 여과된 후 상기 상측 유통구(11b)로 배출되며, 역세척 공정 시, 상기 압축수단(30)에 의하여 상기 압축판(32)이 하측으로 이동함으로써 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 압축이 해제되고, 상기 상측 유통구(11b)로 세척수가 유입되어 압축 해제된 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)를 통과하면서 여과 공정 시 적재된 이물질이 세척되어 상기 하측 유통구(11a)로 배출되되, 상기 스테인리스 디스크(21)는 상측 또는 하측 방향으로 소정 각도(α) 벤딩되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 전처리 여과 공정에 이용할 수 있는 필터에 있어서, 대용량 처리 및 자동/연속 운전이 가능하면서도 반영구적인 사용이 가능한 스테인리스 디스크 필터에 관한 것이다.
일반 생활환경이나 산업현장에서 물은 다양한 용도로 널리 사용되고 있으며. 이에 따라 정수 기술의 응용 범위가 확대되는 추세에 있다. 특히 생활용 정수, 하수, 의약, 반도체용수, 냉각수 등의 처리에 있어서, 수압차를 추진으로 하는 급속 여과 처리 방법이 널리 사용되고 있다.
일반적으로 정수기에서는 전처리 필터를 사용하여 관에서 떨어져 나온 녹 찌꺼기와 같은 비교적 대형의 이물질을 제거한 후, 활성탄의 흡착을 이용하는 카본 필터나, 역삼투압 멤브레인 필터, 중공사막 필터, 살균 세라믹 필터 등을 이용하여 음용이 적합하도록 미네랄 등은 최대한 보존하면서도 건강에 악영향을 끼치는 세균이나 중금속 등을 걸러내는 과정을 거쳐 정수가 진행된다. 또는, 산업현장에서 제품의 세척 등을 위해 사용되는 물의 경우, 세척수가 오염되어 있을 경우 제품 세척 과정에서 오히려 제품이 재오염되는 일이 일어나는 것을 방지하기 위해, 역시 전처리 필터를 사용하여 물의 이물질을 제거한 후 필요에 따라 그대로 사용하거나 또는 다른 필터를 사용하여 여과함으로써 세척수로 적합하게 만드는 과정을 거치게 된다.
상술한 바와 같이 목적에 따라 정수에 있어서도 여과 과정이 다양하며 또한 사용되는 필터의 종류도 다양하나, 어느 경우에든 일차적으로 이물질을 걸러내는 전처리 필터는 반드시 필요하게 된다. 물론 위에서는 정수의 예를 들어 설명하였으나, 오일, 약품, 스팀 등과 같은 다양한 유체를 여과하는 경우에도 마찬가지로, 상술한 바와 같은 이물질을 제거하는 전처리 필터가 필요하게 된다.
상술한 바와 같이 유체 내의 이물질을 제거하는 전처리 필터는 (정수 과정을 포함하는) 어떤 여과 과정에서든 대부분 필요하다. 일반적으로 전처리 필터의 재질로는, 소정 크기 이상의 입자는 걸러지고 유체는 빠져나갈 수 있도록 다공성으로 된 재질이 사용되며, 예를 들어 부직포, 세라믹 등이 쓰여진다.
이와 같이 이물질을 제거하는 과정에서 제거된 이물질은 결국 전처리 필터 내에 쌓이게 되며, 따라서 전처리 필터는 오래 사용할수록 여과 기능이 떨어지게 된다는 사실은 잘 알려져 있다. 이에 따라, 일반적으로 대부분의 장치에서는 전처리 필터는 소정 주기마다 교체되어 사용된다. 그런데, 이와 같이 전처리 필터를 자주 교체해야 되기 때문에 시간, 인력, 비용의 낭비가 발생하게 되는 문제가 있었다. 보다 상세히 설명하자면, 상술한 바와 같이 종래의 전처리 필터의 경우 부직포 등과 같은 재질이 사용되기 때문에 필터 내부에 이물질이 쌓이고 나면, 필터로부터 이러한 이물질을 제거하여 필터를 재생하는 것이 어려웠던 것이다. 따라서 전처리 필터 자체를 계속해서 새 것으로 바꾸어 주어야만 하는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 전처리 여과 공정에 이용할 수 있는 필터에 있어서, 대용량 처리 및 자동/연속 운전이 가능하면서도 반영구적인 사용이 가능한 스테인리스 디스크 필터를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스테인리스 디스크 필터는, 전처리 여과 공정에 사용되는 필터에 있어서, 유체를 수용하도록 내부에 빈 공간이 형성되며 일측에 원수가 유입되거나 세척수가 배출되는 하측 유통구(11a)가 형성되는 하측 하우징(10a)과, 유체를 수용하도록 내부에 빈 공간이 형성되며 일측에 세척수가 유입되거나 여과수가 배출되는 상측 유통구(11b)가 형성되는 상측 하우징(10b)이 적층되어 이루어지는 하우징(10); 상기 하측 하우징(10a) 내부에 수용되며, 표면에 스크래치(S)가 형성된 스테인리스 디스크(21)가 다수 개 적층되어 이루어지는 스테인리스 디스크 적층체(20); 상기 하측 하우징(10a) 및 상기 상측 하우징(10b)의 사이에 개재되되 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 상단에 고정 배치되어 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 상단을 고정 지지하고 그 중심에는 원수 또는 세척수의 유통 방향을 안내하도록 통공 형태의 안내 유로(12)가 형성되는 고정판(31)과, 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 하단에 상하 이동 가능하게 배치되어 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 하단을 지지하는 압축판(32)을 포함하여 이루어지며, 상기 압축판(32)을 상하로 이동시켜 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 압축 또는 압축 해제를 수행하는 압축수단(30); 을 포함하여 이루어지며, 여과 공정 시, 상기 압축수단(30)에 의하여 상기 압축판(32)이 상측으로 이동함으로써 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)가 압축되어 상기 스테인리스 디스크(21)에 형성된 스크래치(S)가 기공을 형성하고, 상기 하측 유통구(11a)로 원수가 유입되어 압축된 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)를 통과하면서 상기 기공에 의하여 이물질이 여과된 후 상기 상측 유통구(11b)로 배출되며, 역세척 공정 시, 상기 압축수단(30)에 의하여 상기 압축판(32)이 하측으로 이동함으로써 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 압축이 해제되고, 상기 상측 유통구(11b)로 세척수가 유입되어 압축 해제된 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)를 통과하면서 여과 공정 시 적재된 이물질이 세척되어 상기 하측 유통구(11a)로 배출되되, 상기 스테인리스 디스크(21)는 상측 또는 하측 방향으로 소정 각도(α) 벤딩되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 스테인리스 디스크(21)는 상기 소정 각도(α)가 1ㅀ 내지 20ㅀ 범위 내의 값을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)는 상측으로 벤딩된 상기 스테인리스 디스크(21)와 하측으로 벤딩된 상기 스테인리스 디스크(21)가 서로 교번 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스테인리스 디스크(21)는 벤딩 후 열처리가 수행되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스테인리스 디스크(21)는 스크래치(S)가 1㎛ 내지 100㎛ 범위 내의 깊이를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스테인리스 디스크(21)는 표면에 컴퓨터 라우터를 이용한 스크래치 가공을 수행되거나, 롤 금형 프레스 가공을 수행되거나, 화학 연마 처리를 수행되거나, 연삭 처리를 수행됨으로써 스크래치(S)가 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)는 서로 다른 면적으로 형성되고 각각의 표면에 서로 다른 깊이의 스크래치(S)가 형성되는 적어도 2종 이상의 스테인리스 디스크(21a)(21b)가 서로 교번 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)는 내부 스테인리스 디스크(21a)와, 상기 내부 스테인리스 디스크(21a)보다 큰 면적으로 형성되며 상기 내부 스테인리스 디스크(21a)의 표면에 형성된 스크래치(S)와 다른 깊이의 스크래치(S)가 형성되는 외부 스테인리스 디스크(21b)가 서로 교번 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 내부 스테인리스 디스크(21a) 및 상기 외부 스테인리스 디스크(21b)는 서로 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스테인리스 디스크 필터는 양단이 상기 고정판(31) 및 상기 하측 하우징(10a)의 바닥에 각각 수직 고정되며, 상기 압축판(32) 및 상기 스테인리스 디스크(21)에 관통 형성되어, 상기 스테인리스 디스크 적층체(20) 압축 또는 압축 해제 시 상기 스테인리스 디스크(21)의 위치 이탈을 방지하는 적어도 하나 이상의 지지봉(22); 을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 전처리 여과 공정에 이용할 수 있는 필터에 있어서, 대용량 처리 및 자동/연속 운전이 가능하면서도 반영구적인 사용이 가능하다는 큰 장점이 있다. 보다 상세히는, 본 발명에서는 스테인리스 디스크 적층체가 압축된 상태에서 순방향으로 유체가 흐름으로써 여과가 이루어지고, 반대로 역방향으로 유체가 흐를 경우 적층체의 압축이 해제됨으로써 스테인리스 디스크 사이의 간격이 벌어져 자연히 이물질의 역세척이 이루어지게 되는 바, 유체 흐름의 방향을 바꾸어 주기만 하면 역세척을 통해 쉽게 재생이 가능하므로, 종래의 전처리 필터와는 달리 교체의 필요성이 전혀 없어지게 되는 바, 교체에 필요한 시간, 인력, 비용의 낭비를 절약할 수 있는 큰 효과가 있는 것이다.
또한 본 발명의 전처리 필터는 단지 정수에 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 고온의 유체, 약품, 스팀, 오일 등과 같은 물과 특성이 상이한 유체의 여과에도 전혀 구조의 변경이 없이 바로 적용하여 사용 가능한, 매우 높은 호환성을 갖는다는 큰 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 스테인리스 디스크 필터의 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 스테인리스 디스크 필터의 단면도.
도 4는 본 발명의 스테인리스 디스크의 상세도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 스테인리스 디스크 필터의 단면도.
도 4는 본 발명의 스테인리스 디스크의 상세도.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 스테인리스 디스크 필터를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 스테인리스 디스크 필터의 사시도이며, 도 2 및 도 3은 본 발명의 스테인리스 디스크 필터의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 스테인리스 디스크 필터는 전처리 여과 공정에 사용되는 필터로서, 크게는 하측 하우징(10a) 및 상측 하우징(10b)으로 이루어지는 하우징(10)과, 스테인리스 디스크 적층체(20)와, 압축수단(30)을 포함하여 이루어진다. 이하에서 각부에 대해 보다 상세히 설명한다.
상기 하우징(10)은 도시된 바와 같이 하측 하우징(10a)과 상측 하우징(10b)으로 이루어지며, 이들이 서로 적층된 형태로 이루어지게 된다. 이 때 상기 하측 하우징(10a)은, 유체를 수용하도록 내부에 빈 공간이 형성된 형태로 이루어지며, 일측에 원수가 유입되거나(여과 공정 시) 세척수가 배출되는(역세척 공정 시) 하측 유통구(11a)가 형성된다. 또한 상기 상측 하우징(10b)은, 상기 하측 하우징(10a)과 마찬가지로 유체를 수용하도록 내부에 빈 공간이 형성된 형태로 이루어지며, 역시 일측에 세척수가 유입되거나(역세척 공정 시) 여과수가 배출되는(여과 공정 시) 상측 유통구(11b)가 형성된다.
상기 스테인리스 디스크 적층체(20)는 상기 하우징(10) 내부에 수용되어, 원수가 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)를 통과하면서 이물질이 여과되게 된다. 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)는 도시된 바와 같이 표면에 스크래치(S)가 형성된 스테인리스 디스크(21)가 다수 개 적층되어 이루어진다. 이 때 본 발명에서는 특히, 상기 스테인리스 디스크(21)가 상측 또는 하측 방향으로 소정 각도(α) 벤딩되어 형성되는 것이 특징이다. 도 4는 본 발명의 스테인리스 디스크를 보다 상세하게 도시한 것인데, 도 4(A)에 상기 스테인리스 디스크(21)가 벤딩된 형태가 도시되어 있다. 이 때, 상기 소정 각도(α)가 1ㅀ 내지 20ㅀ 범위 내의 값을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)는 상측으로 벤딩된 상기 스테인리스 디스크(21)와 하측으로 벤딩된 상기 스테인리스 디스크(21)가 서로 교번 배치되어 이루어지는 것이 바람직하다. 또한 이 때, 상기 스테인리스 디스크(21)는 벤딩 후 열처리가 수행됨으로써, 압축했다가 압축 해제가 되었을 때 원래 상태(즉 벤딩된 형태)로의 복원이 용이하게 이루어질 수 있도록 한다. 상기 스테인리스 디스크(21)의 스크래치(S)에 대해서는 이후 보다 상세히 설명한다.
상기 압축수단(30)은 고정판(31) 및 압축판(32)을 포함하여 이루어져, 상기 압축판(32)을 상하로 이동시켜 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 압축 또는 압축 해제를 수행한다. 이하에서 각부에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 고정판(31)은, 상기 하측 하우징(10a) 및 상기 상측 하우징(10b)의 사이에 개재되어 상기 하측 하우징(10a) 내에 수용되는 유체와 상기 상측 하우징(10b) 내에 수용되는 유체를 구분하게 된다. 보다 상세히 설명하자면, 여과 공정 시에는 상기 하측 하우징(10a)에는 여과되기 전의 원수가 수용되어 있게 되고, 상기 상측 하우징(10b)에는 여과된 후의 여과수가 수용되어 있게 되는데, 상기 고정판(31)에 의해 상기 하측 하우징(10a)과 상기 상측 하우징(10b)의 격리가 이루어짐으로써 두 유체가 서로 뒤섞이지 않게 된다. 이 때 상기 고정판(31)의 중심에는 원수 또는 세척수의 유통 방향을 안내하도록 통공 형태의 안내 유로(12)가 형성됨으로써, 상기 하측 하우징(10a) 내에 수용되어 있는 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)를 통과함으로써 여과 과정이 완료된 여과수가 상기 안내 유로(12)를 통해 상기 상측 하우징(10b)으로 유입될 수 있게 된다. 또한 구조적으로는, 상기 고정판(31)은 도시된 바와 같이 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 상단에 고정 배치되어 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 상단을 고정 지지하게 된다.
상기 압축판(32)은 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 하단에 상하 이동 가능하게 배치되어 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 하단을 지지하게 된다. 상술한 바와 같이 상기 압축수단(30)은 상기 압축판(32)을 상승시켜 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)를 압축하거나, 또는 상기 압축판(32)을 하강시켜 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)가 압축 해제되도록 한다. 이 때 이와 같이 상기 압축판(32)의 상승 및 하강 동작이 이루어지도록 하기 위해서, 상기 압축판(32)에 도시된 바와 같이 구동부가 구비되어 있도록 할 수도 있고, 또는 특별한 구동부 없이 수압에 의하여 상기 압축판(32)이 자연스럽게 상승 또는 하강 동작이 이루어지도록 할 수도 있으며, 또는 상기 압축판(32)의 상승이 용이하도록 하기 위해 상기 압축판(32)과 상기 하우징(10)의 내측 바닥면 사이에 탄성부가 구비되도록 할 수도 있는 등, 상기 압축판(32)의 상승 및 하강 동작만 이루어질 수 있다면 널리 공지되어 있는 형태의 구성을 포함하는 어떤 형태의 구성이 구비되어도 무방하다.
더불어, 상기 스테인리스 디스크 필터는 도시된 바와 같이 지지봉(22)을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 지지봉(22)은 양단이 상기 고정판(31) 및 상기 하측 하우징(10a)의 바닥에 각각 수직 고정되며, 상기 압축판(32) 및 상기 스테인리스 디스크(21)에 관통 형성되어, 상기 스테인리스 디스크 적층체(20) 압축 또는 압축 해제 시 상기 스테인리스 디스크(21)의 위치 이탈을 방지하는 역할을 한다.
본 발명의 스테인리스 디스크 필터는, 여과 공정 시와 역세척 공정 시 물의 흐름이 반대가 되도록 하며, 이 때 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)가 각각의 공정에서 압축 또는 압축 해제가 일어남으로써 여과 또는 역세척이 일어나게 된다. 이에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 여과 공정 시에는, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 압축수단(30)에 의하여 상기 압축판(32)이 상측으로 이동한다. 이에 따라 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)가 압축되어 상기 스테인리스 디스크(21)에 형성된 스크래치(S)가 기공을 형성하게 된다. 따라서 상기 하측 유통구(11a)로 원수가 유입되어 상기 하측 하우징(10a)에 원수가 채워지고, 이 원수는 압축된 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)를 통과하면서 상기 기공에 의하여 이물질이 여과가 이루어진다. 이와 같이 여과된 물은 상기 안내 유로(12)를 통해 상기 상측 하우징(10a)으로 이동하여 상기 상측 하우징(10a)에 채워지게 되며, 최종적으로는 상기 상측 유통구(11b)로 배출되게 된다.
다음으로 역세척 공정 시에는, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 압축수단(30)에 의하여 상기 압축판(32)이 하측으로 이동함으로써 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 압축이 해제된다. 상술한 바와 같이 상기 스테인리스 디스크(21) 각각은 상측 또는 하측으로 벤딩되어 있는 형태로 이루어지며, 바람직하게는 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)가 상측으로 벤딩된 상기 스테인리스 디스크(21)와 하측으로 벤딩된 상기 스테인리스 디스크(21)가 서로 교번 배치되어 이루어지는 바, 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 압축이 해제되면, 외부에서 누르는 힘이 없어짐에 따라 원래 형상으로 복원되는 과정에서 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 상기 스테인리스 디스크(21) 각각의 사이가 벌어지게 된다. 이와 같이 상기 스테인리스 디스크(21) 각각의 사이가 크게 벌어진 상태에서 상기 상측 유통구(11b)로 세척수가 유입되어 상기 안내 유로(12)를 지나 압축 해제된 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)를 통과하게 되면, 여과 공정 시 상기 스테인리스 디스크(21) 표면에 적재되어 있던 이물질이 세척되어 상기 하측 유통구(11a)로 배출되게 되는 것이다.
여기에서, 상기 하측 하우징(10a)에 형성되는 상기 하측 유통구(11a)와, 상기 상측 하우징(10b)에 형성되는 상기 상측 유통구(11b)로 물이 유입 또는 배출되는 방향은, 상기 하측 유통구(11a) 및 상기 상측 유통구(11b)에 연결된 유로에 밸브를 연결하여 유입 또는 배출 방향을 바꾸어 줌으로써 쉽게 설정시켜 줄 수 있다. 또는, 상기 하측 유통구(11a) 및 상기 상측 유통구(11b)는 각각 유입 또는 배출만이 이루어지는 별도의 유입구 및 배출구의 쌍으로 이루어져도 물론 무방하다.
도 4는 본 발명의 스테인리스 디스크를 보다 상세히 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 상기 스테인리스 디스크(21)에는 스크래치(S)가 형성되어 있는데, 이러한 스크래치(S)의 깊이가 너무 작게 형성되면 상기 스테인리스 디스크 적층체(20) 압축 시 기공 크기가 충분히 크지 못하여 물이 표면장력을 이기지 못하고 기공을 통과하여 흐르지 못하게 된다. 하기의 표 1은 스크래치(S)가 형성되지 않은 디스크를 사용하였을 경우의 실험 결과이다. 표 1의 실험 결과에서 보이다시피, 상기 스테인리스 디스크(21)에 스크래치(S)가 형성되지 않으면 필터로서의 사용이 불가능하다. 뿐만 아니라 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 압축 해제 시, 스크래치(S)가 형성되지 않은 디스크를 사용할 경우 디스크들 사이에 형성된 수막 때문에 디스크끼리 서로 붙어서 떨어지지 않게 되어, 디스크들 사이가 벌어지는 것이 아니라 디스크 적층체 자체가 그대로 하강하게 되는 현상이 나타났다.
| 디스크 개수 | 운전 압력 | 원수 유량 | 여과수 유량 | 필터 이용 가치 |
| 100장 | 0.6MPa 이상 | 3톤/hr | 거의 없음 | 없음 |
반대로 스크래치(S)의 깊이가 너무 크면 통수는 원활하게 이루어지되 이물질도 기공을 통하여 쉽게 빠져나가 버리게 되므로 여과 효과를 얻을 수 없게 된다. 따라서 스크래치(S)의 깊이는 적절하게 조절되어 형성되어야 한다. 본 발명에서는, 상기 스테인리스 디스크(21)에서 스크래치(S)가 1㎛ 내지 100㎛ 범위 내의 깊이를 가지도록 형성되도록 하였다. 이와 같이 스크래치(S) 깊이가 형성될 경우 실험 결과는 하기의 표 2에 나타난 바와 같다.
| 디스크 개수 | 운전 압력 | 원수 유량 | 여과수 유량 | 필터 이용 가치 |
| 100장 | 0.1MPa 이상 | 3톤/hr | 2.5톤/hr | 좋음 |
표 2의 실험 결과로부터, 이와 같이 상기 스테인리스 디스크(21)에 스크래치(S)가 형성될 경우 여과수가 2.5톤 정도로 충분하게 나오게 되며, 여과 효과도 충분하게 나타나 필터로서 이용하기에 충분히 적절하다는 것을 알 수 있다. 또한, 본 발명에서 상기 스테인리스 디스크(21)는 상측 또는 하측으로 벤딩된 형태로 이루어져 있기 때문에, 압축이 해체되면 상기 스테인리스 디스크(21)가 원래 형상으로 복원되려는 힘이 작용하게 되며, (스크래치(S)에 의해 수막 형성 효과가 없어지기 때문에 상기 스테인리스 디스크(21)가 서로 붙어 있으려는 힘의 역작용 효과 역시 없어지므로) 자연스럽게 상기 스테인리스 디스크(21) 간의 간격이 벌어지게 되어, 역세척이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.
이 때, 상기 스테인리스 디스크(21)는 표면에 컴퓨터 라우터를 이용한 스크래치 가공을 수행되거나, 롤 금형 프레스 가공을 수행되거나, 화학 연마 처리를 수행되거나, 연삭 처리를 수행됨으로써 스크래치(S)가 형성되도록 할 수 있다. 물론 여기 언급되지 않은 방식이라 할지라도, 상술한 바와 같은 본 발명의 전처리 필터용 디스크에 적용될 수 있는 방식이라면 어떤 방식으로 스크래치(S)가 형성되도록 하여도 무방하다.
이 때, 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)는 서로 다른 면적으로 형성되고 각각의 표면에 서로 다른 깊이의 스크래치(S)가 형성되는 적어도 2종 이상의 스테인리스 디스크(21a)(21b)가 서로 교번 적층되어 이루어지는 것이 바람직하다.
보다 구체적으로는, 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)는, 도 4(B)에 도시되어 있는 바와 같이, 내부 스테인리스 디스크(21a)와, 상기 내부 스테인리스 디스크(21a)보다 큰 면적으로 형성되며 상기 내부 스테인리스 디스크(21a)의 표면에 형성된 스크래치(S)와 다른 깊이의 스크래치(S)가 형성되는 외부 스테인리스 디스크(21b)가 서로 교번 적층되어 이루어지는 것이 바람직하다. 이와 같이 내부 스테인리스 디스크(21a)와 외부 스테인리스 디스크(21b)로 구분되어 이루어짐으로써, 보다 통수가 원활해지게 되는 장점이 있다. 이 때, 도 4(C)에 도시되어 있는 바와 같이 상기 내부 스테인리스 디스크(21a) 및 상기 외부 스테인리스 디스크(21b)는 서로 일체형으로 형성되도록 할 수도 있다.
도 4(B) 및 도 4(C)의 예시에서와 같이 2종의 서로 다른 면적, 서로 다른 깊이의 스크래치(S)를 갖는 디스크들을 적층하여 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)가 이루어지도록 할 수 있으며, 또는 보다 확장하여 3종 이상의 서로 다른 면적, 서로 다른 깊이의 스크래치(S)를 갖는 디스크들을 적층하여 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)가 이루어지도록 할 수도 있다.
이와 같이 본 발명의 스테인리스 디스크 필터는, 표면에 스크래치(S)가 형성되며 벤딩된 형태로 이루어진 스테인리스 디스크(21)들을 적층하고, 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)를 압축한 상태에서(즉 스크래치(S)에 의하여 기공이 형성된 상태에서) 원수를 통과시켜 여과를 수행하고, 반대로 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)를 압축 해제한 상태에서(즉 상기 스테인리스 디스크(21)들이 벤딩 형상에 의하여 서로 간 간격이 벌어지게 된 상태에서) 세척수를 반대 방향으로 통과시켜 세척을 수행하게 된다. 이와 같이, 상기 스테인리스 디스크(21)의 스크래치(S) 부분에 걸려 있던 이물질들은 상기 스테인리스 디스크(21)들 사이가 벌어지게 되면 자연스럽게 떨어져 나가게 되는 바, 세척이 매우 용이하게 이루어질 수 있게 되어, 종래의 전처리 필터와는 달리 교체 없이 반영구적인 사용이 가능하게 된다.
위에서는 정수를 기반으로 하여 본 발명의 스테인리스 디스크 필터의 동작을 설명하였으나, 물론 본 발명의 스테인리스 디스크 필터는, 고온의 유체, 약품, 스팀, 오일 등과 같은 물과 특성이 상이한 유체의 여과에도 전혀 구조의 변경이 없이 바로 적용하여 사용이 가능하다. 극단적으로는, 본 발명의 스테인리스 디스크 필터를 정수에 사용하다가도, 깨끗하게 세척만 수행한다면 그대로 약품의 여과에 사용할 수도 있는 등, 본 발명의 스테인리스 디스크 필터는 종래의 전처리 필터와는 달리 엄청난 호환성을 가지게 되는 큰 장점이 있는 것이다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
10: 하우징
10a: 하측 하우징 11a: 하측 유통구
10b: 상측 하우징 11b: 상측 유통구
12: 안내유로
20: 스테인리스 디스크 적층체
21: 스테인리스 디스크 22: 지지봉
30: 압축수단
31: 고정판 32: 압축판
10a: 하측 하우징 11a: 하측 유통구
10b: 상측 하우징 11b: 상측 유통구
12: 안내유로
20: 스테인리스 디스크 적층체
21: 스테인리스 디스크 22: 지지봉
30: 압축수단
31: 고정판 32: 압축판
Claims (10)
- 전처리 여과 공정에 사용되는 필터에 있어서,
유체를 수용하도록 내부에 빈 공간이 형성되며 일측에 원수가 유입되거나 세척수가 배출되는 하측 유통구(11a)가 형성되는 하측 하우징(10a)과, 유체를 수용하도록 내부에 빈 공간이 형성되며 일측에 세척수가 유입되거나 여과수가 배출되는 상측 유통구(11b)가 형성되는 상측 하우징(10b)이 적층되어 이루어지는 하우징(10);
상기 하측 하우징(10a) 내부에 수용되며, 표면에 스크래치(S)가 형성된 스테인리스 디스크(21)가 다수 개 적층되어 이루어지는 스테인리스 디스크 적층체(20);
상기 하측 하우징(10a) 및 상기 상측 하우징(10b)의 사이에 개재되되 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 상단에 고정 배치되어 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 상단을 고정 지지하고 그 중심에는 원수 또는 세척수의 유통 방향을 안내하도록 통공 형태의 안내 유로(12)가 형성되는 고정판(31)과, 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 하단에 상하 이동 가능하게 배치되어 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 하단을 지지하는 압축판(32)을 포함하여 이루어지며, 상기 압축판(32)을 상하로 이동시켜 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 압축 또는 압축 해제를 수행하는 압축수단(30); 을 포함하여 이루어지며,
여과 공정 시, 상기 압축수단(30)에 의하여 상기 압축판(32)이 상측으로 이동함으로써 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)가 압축되어 상기 스테인리스 디스크(21)에 형성된 스크래치(S)가 기공을 형성하고, 상기 하측 유통구(11a)로 원수가 유입되어 압축된 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)를 통과하면서 상기 기공에 의하여 이물질이 여과된 후 상기 상측 유통구(11b)로 배출되며,
역세척 공정 시, 상기 압축수단(30)에 의하여 상기 압축판(32)이 하측으로 이동함으로써 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)의 압축이 해제되고, 상기 상측 유통구(11b)로 세척수가 유입되어 압축 해제된 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)를 통과하면서 여과 공정 시 적재된 이물질이 세척되어 상기 하측 유통구(11a)로 배출되되,
상기 스테인리스 디스크(21)는 상측 또는 하측 방향으로 소정 각도(α) 벤딩되어 형성되는 것을 특징으로 하는 스테인리스 디스크 필터.
- 제 1항에 있어서, 상기 스테인리스 디스크(21)는
상기 소정 각도(α)가 1ㅀ 내지 20ㅀ 범위 내의 값을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스테인리스 디스크 필터.
- 제 1항에 있어서, 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)는
상측으로 벤딩된 상기 스테인리스 디스크(21)와 하측으로 벤딩된 상기 스테인리스 디스크(21)가 서로 교번 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 스테인리스 디스크 필터.
- 제 1항에 있어서, 상기 스테인리스 디스크(21)는
벤딩 후 열처리가 수행되는 것을 특징으로 하는 스테인리스 디스크 필터.
- 제 1항에 있어서, 상기 스테인리스 디스크(21)는
스크래치(S)가 1㎛ 내지 100㎛ 범위 내의 깊이를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스테인리스 디스크 필터.
- 제 1항에 있어서, 상기 스테인리스 디스크(21)는
표면에 컴퓨터 라우터를 이용한 스크래치 가공을 수행되거나, 롤 금형 프레스 가공을 수행되거나, 화학 연마 처리를 수행되거나, 연삭 처리를 수행됨으로써 스크래치(S)가 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 스테인리스 디스크 필터.
- 제 1항에 있어서, 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)는
서로 다른 면적으로 형성되고 각각의 표면에 서로 다른 깊이의 스크래치(S)가 형성되는 적어도 2종 이상의 스테인리스 디스크(21a)(21b)가 서로 교번 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 스테인리스 디스크 필터.
- 제 1항에 있어서, 상기 스테인리스 디스크 적층체(20)는
내부 스테인리스 디스크(21a)와, 상기 내부 스테인리스 디스크(21a)보다 큰 면적으로 형성되며 상기 내부 스테인리스 디스크(21a)의 표면에 형성된 스크래치(S)와 다른 깊이의 스크래치(S)가 형성되는 외부 스테인리스 디스크(21b)가 서로 교번 적층되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 스테인리스 디스크 필터.
- 제 8항에 있어서, 상기 내부 스테인리스 디스크(21a) 및 상기 외부 스테인리스 디스크(21b)는
서로 일체형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스테인리스 디스크 필터.
- 제 1항에 있어서, 상기 스테인리스 디스크 필터는
양단이 상기 고정판(31) 및 상기 하측 하우징(10a)의 바닥에 각각 수직 고정되며, 상기 압축판(32) 및 상기 스테인리스 디스크(21)에 관통 형성되어, 상기 스테인리스 디스크 적층체(20) 압축 또는 압축 해제 시 상기 스테인리스 디스크(21)의 위치 이탈을 방지하는 적어도 하나 이상의 지지봉(22);
을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스테인리스 디스크 필터.
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