KR20160108777A - 개선된 역세척 기능을 갖는 밸러스트수 여과장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸러스트수 여과장치에 있어서, 선박의 밸러스트수가 유출입 될 수 있는 유입부와 유출부를 갖는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 위치하고 상기 유입부를 통해 유입된 밸러스트수를 여과시키는 필터부와, 상기 필터부에 부착된 이물질을 세척하는 자동세척부를 포함하고, 상기 자동세척부는 상기 필터부에 부착된 이물질을 포함하는 역세척수를 흡입하는 플러싱암을 포함하는 흡입부와, 상기 흡입부의 일측을 수용하여 흡입부로부터 흡입된 역세척수를 상기 하우징의 외부로 배출하는 배출부와, 상기 하우징의 외부에 위치하여 동력을 제공하는 구동부와, 상기 구동부의 동력을 전달받아 상기 흡입부를 기계적으로 회전시키는 종동부를 포함한다. 이에 따라 상기 흡입부는 상기 종동부에 의해 회전하고, 상기 흡입부의 플러싱암이 기계적인 방식을 통해 회전됨으로써 상기 플러싱암의 회전을 정확히 제어할 수 있고, 구동기어 및 종동기어를 통해 정지상태와 회전상태를 적절하게 조절함으로써 역세척효율을 향상시킨 밸러스트수 여과장치에 관한 것이다.

Description

개선된 역세척 기능을 갖는 밸러스트수 여과장치{BALLAST WATER FILTERING DEVICE WITH ENHANCED BACK FLUSH FUNCTION}

본 발명은 밸러스트수 여과장치에 있어서, 선박의 밸러스트수가 유출입 될 수 있는 유입부와 유출부를 갖는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 위치하고 상기 유입부를 통해 유입된 밸러스트수를 여과시키는 필터부와, 상기 필터부에 부착된 이물질을 세척하는 자동세척부를 포함하고, 상기 자동세척부는 상기 필터부에 부착된 이물질을 포함하는 역세척수를 흡입하는 플러싱암을 포함하는 흡입부와, 상기 흡입부의 일측을 수용하여 흡입부로부터 흡입된 역세척수를 상기 하우징의 외부로 배출하는 배출부와, 상기 하우징의 외부에 위치하여 동력을 제공하는 구동부와, 상기 구동부의 동력을 전달받아 상기 흡입부를 기계적으로 회전시키는 종동부를 포함한다. 이에 따라 상기 흡입부는 상기 종동부에 의해 회전하고, 상기 흡입부의 플러싱암이 기계적인 방식을 통해 회전됨으로써 상기 플러싱암의 회전을 정확히 제어할 수 있고, 구동기어 및 종동기어를 통해 정지상태와 회전상태를 적절하게 조절함으로써 역세척효율을 향상시킨 밸러스트수 여과장치에 관한 것이다.

밸러스트수(ballast water)란 선박이 특정한 항구에 정박하여 짐을 내려놓거나 짐을 싣지 않고 운항하는 경우에 선박의 균형을 유지하기 위해 선박 내에 채우는 해수를 의미한다. 밸러스트수를 채운 선박이 다른 나라의 영해로 진입하거나 항구에 정박하여 짐을 싣는 경우 선내의 밸러스트수를 그 나라 항구에 배출해야 하는데 이때 밸러스트수로 사용된 해수에 있는 해양생물종들에 의해 다른 나라 해양생태계의 피해가 발생하게 된다. 따라서, 밸러스트수를 다른 나라 해양에 배출하기 전에 선박 내에서 밸러스트수에 대한 처리가 필요하다.

도 1은 종래의 필터를 이용한 밸러스트수 여과장치 중 여과장치 하부를 통해 역세척수를 배출하는 밸러스트수 여과 처리장치(이하 종래 밸러스트수 여과장치라 함)의 단면도를 나타낸 것이다.

(특허문헌) 제10-1287090호 (2013.07.11.등록) "고밀도 필터 구조의 고효율 캔들 타입 밸러스트수 여과장치"

도 1을 참조하면, 종래의 밸러스트수 여과장치는 원통형의 여과장치 몸체(91) 내에 원주방향으로 원추형 필터(92)를 설치하고 여과장치 하단의 유입부(90)에 바다에서 취수한 밸러스트수(이하 원수라 함)를 유입시켜 여과장치 몸체(91)내부의 필터(92)를 통과시킨 후 여과를 수행하여 내부의 여과된 밸러스트수(이하 여과수라 함)를 유출부(99)로 유출시키고, 여과장치 상부에 위치한 모터(93)를 통해 여과장치의 몸체(91)를 관통하는 회전축(94) 및 이와 연결된 여과장치 하부의 흡입부(95)를 회전시켜 흡입부(95)의 플러싱암(98)과 필터(92)를 연통시키면, 흡입부(95)와 여과장치 내부의 차압에 의해 여과장치 내부의 여과된 여과수가 필터 내부로 유입하여 필터에 부착한 이물질을 세척하고 이물질을 포함하는 밸러스트수(이하 역세척수라 함)가 흡입부(95)를 지나 배출부(96)를 통해 빠져나간다.

그러나, 상기 종래의 밸러스트수 여과장치는 본래 육상용으로 사용되는 것으로, 예컨대 유류 탱크의 여과장치로 사용하는 경우 고체성 물질만 여과되어 필터에 부착되므로 차압에 의한 역세척시 필터 공극에 끼지 않고 표면에서 쉽게 분리되어 제거되므로 지속적인 여과가 가능해져 여과 효율이 높아진다. 그러나, 이를 선박용 밸러스트수 여과장치로 사용하는 경우 해수 속의 미생물, 해파리 같은 물질은 점성이 강하므로 필터 공극에 끼면 차압에 의해 쉽게 분리 및 제거가 되기 힘들어 지속적으로 비슷한 수준의 여과가 이루어지기 힘들고 결국 여과의 효율성이 현저히 떨어지게 된다.

도 2는 도 1의 플러싱암이 회전하는 상태를 도시한 평면도이다.

도 2를 참고하면, 흡입부(95)는 모터(93)의 구동력을 받아 필터(92)가 위치하는 하판(97)의 하면에 밀착되어 동심원을 따라 일정한 각속도로 회전하는 플러싱암(98)을 포함하고, 상기 플러싱암(98)의 흡입공(981)이 상기 필터의 하면과 연통되어 있는 하판(97)의 관통공(971)과 겹쳐지면서 상기 필터(92)의 역세척이 이루어진다. 도 2의 (a)와 같이 상기 흡입공(981)이 관통공(971)과 연통되어야 역세척이 이루어지고, 도 2b와 같이 플러싱암(98)이 역세척이 끝난 관통공(971)으로부터 이웃하는 다른 관통공(971')으로 이동하는 구간에서는 역세척이 이루어지지 않는다.

도 3은 도 1의 플러싱암이 회전할 때 발생하는 역세척 과정을 설명하기 위한 하판의 관통공과 플러싱암의 중첩과정을 도시한 참고도이다.

도 3을 참고하면, 역세척이 이루어지는 과정에서도 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 흡입공(981)이 관통공(971)과 겹쳐지기 시작하는 구간에서는 흡입부(95)와 여과장치 내부의 차압이 크게 걸리지 않아서 필터(92)의 표면에 부착된 이물질들이 깨끗하게 분리되지 않게 된다. 결과적으로 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 흡입공(981)이 관통공(971)을 완전히 덮은 상태가 되어야 필터(92) 내벽면에 부착된 이물질들이 깨끗하게 제거된다. 하지만 종래에는 상기 플러싱암(98)이 일정한 각속도로 회전하기 때문에 상기 도 3의 (c) 상태는 극히 짧은 시간 동안만 지속이 되므로 역세척 효율이 낮아지게 되고, 이는 역세척과정을 자주 수행하게 되어 상기 흡입부(95) 등 역세척에 관련된 설비의 수명단축과 잦은 고장 및 역세척 동안에는 선박의 밸러스팅과 디밸러스팅을 중단해야 하므로 선박의 밸러스팅과 디밸러스팅이 잘 이루어지지 않게 되는 결과를 초래하게 된다. 따라서 흡입부(95)의 회전을 정확히 제어하여 역세척효율을 높일 필요성이 대두되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 상기 플러싱암이 동심원 경로 상에 배치된 필터엘리먼트들 사이를 회전할 때, 상기 플러싱암에 구동부의 회전력을 그대로 전달하지 않고 구동기어를 사용하여 기계적인 방식을 통해 플러싱암의 회전을 정확히 제어할 수 있는 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 구동기어와 종동기어를 평기어(Spur Gear) 또는 헬리컬기어(Helical Gear)의 구조와 형상을 가지도록 하여 기계적인 방식을 통해 플러싱암의 회전을 정확히 제어할 수 있는 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 종동부의 종동기어가 회전하는 각도와 흡입부의 플러싱암이 회전하는 각도가 동일하도록 회전시켜 상기 플러싱암의 회전거리를 정확히 제어할 수 있는 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 종동기어와 플러싱암 사이에 증감속수단을 포함함으로써 필요에 따라 경계판의 관통공의 갯수 및 종동기어의 종동기어치 수를 조절할 수 있는 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 구동기어에 비-치영역을 포함하여 정지상태일 때의 시간을 조절함으로써 역세척효율이 향상된 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 자동세척부를 상측 및/또는 하측에 배치할 수 있어, 장소, 용도 및 목적 등에 맞게 설치가 용이한 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 필터부의 상판 및 하판에 위치설정공을 형성하고, 상기 위치설정공을 통해 위치설정기구를 삽입함으로써 필터엘리먼트와 플러싱암이 정확하게 연통되도록 위치를 설정할 수 있어 역세척 효율이 향상된 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 선박의 밸러스트수가 유출입 될 수 있는 유입부와 유출부를 갖는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 위치하고 상기 유입부를 통해 유입된 밸러스트수를 여과시키는 필터부와, 상기 필터부에 부착된 이물질을 세척하는 자동세척부를 포함하고, 상기 자동세척부는 상기 필터부에 부착된 이물질을 포함하는 역세척수를 흡입하는 플러싱암을 포함하는 흡입부와, 상기 흡입부의 일측을 수용하여 흡입부로부터 흡입된 역세척수를 상기 하우징의 외부로 배출하는 배출부와, 상기 하우징의 외부에 위치하여 동력을 제공하는 구동부와, 상기 구동부의 동력을 전달받아 상기 흡입부를 기계적으로 회전시키는 종동부를 포함하며, 상기 구동부는 동력을 전달하는 구동기어를 포함하고, 상기 종동부는 상기 구동기어에 의해 구동되어 회전하는 종동기어를 포함하여, 상기 구동기어의 중심축과 상기 종동기어의 중심축은 서로 평행하며, 상기 종동부는 상기 흡입부의 플러싱암을 회전시켜 역세척을 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 구동기어는 평기어(Spur Gear) 또는 헬리컬기어(Helical Gear)의 치형구조를 가지는 구동기어치를 포함하고, 상기 종동기어는 평기어(Spur Gear) 또는 헬리컬기어(Helical Gear)의 치형구조를 가지는 종동기어치를 포함하며, 상기 구동기어치를 통해 상기 종동부에 동력을 전달하고, 상기 종동부에 의해 상기 플러싱암을 회전시켜 상기 흡입부의 회전을 기계적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 구동기어는 상기 구동기어치가 없는 영역인 비-치영역을 추가로 포함하고, 상기 종동부가 상기 구동기어치에 닿는 경우 상기 흡입부가 회전상태에 있고, 상기 비-치영역에 있는 경우 상기 흡입부가 정지상태에 있으며, 정지상태일 때 상기 흡입부의 플러싱암이 상기 필터부에 정합되어 역세척이 발생하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 종동부는 상기 종동기어와 함께 회전하는 종동축을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 종동기어는 상기 종동기어의 원주둘레를 따라 외주면상에 일정 각도로 다수 분할되어 있는 종동기어치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 필터부는 다수의 필터엘리먼트와 상기 필터엘리먼트의 하측에 위치하여 필터엘리먼트의 하측을 구획하는 하판을 포함하고, 상기 하판은 상기 필터엘리먼트가 안착될 수 있도록 동심원의 경로를 따라 다수개로 관통된 관통공을 포함하며, 정지상태일 때 상기 플러싱암의 흡입공이 상기 관통공에 정합되어 역세척을 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 필터부는 다수의 필터엘리먼트와 상기 필터엘리먼트의 상측에 위치하여 필터엘리먼트의 상측을 구획하는 상판을 포함하고, 상기 상판은 상기 필터엘리먼트가 안착될 수 있도록 동심원의 경로를 따라 다수개로 관통된 관통공을 포함하며, 정지상태일 때 상기 플러싱암의 흡입공이 상기 관통공에 정합되어 역세척을 수행하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 이웃하는 상기 관통공 사이의 각도는 상기 종동기어의 이웃하는 종동기어치 사이의 각도와 동일한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 종동기어와 상기 플러싱암 사이에 증감속수단을 추가로 포함하여 이웃하는 종동기어치 사이의 각도 및 이웃하는 관통공 사이의 각도를 다양하게 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 관통공에 삽입되어 상기 플러싱암과 상기 관통공을 일렬로 정렬하는 위치설정기구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 상기 플러싱암이 동심원 경로 상에 배치된 필터엘리먼트들 사이를 회전할 때, 상기 플러싱암에 구동부의 회전력을 그대로 전달하지 않고 구동기어를 사용하여 기계적인 방식을 통해 플러싱암의 회전을 정확히 제어할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 구동기어와 종동기어를 평기어(Spur Gear) 또는 헬리컬기어(Helical Gear)의 구조와 형상을 가지도록 하여 기계적인 방식을 통해 플러싱암의 회전을 정확히 제어할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 종동부의 종동기어가 회전하는 각도와 흡입부의 플러싱암이 회전하는 각도가 동일하도록 회전시켜 상기 플러싱암의 회전거리를 정확히 제어할 수 있는 효과를 가진다.

본 발명은 회전몸체와 플러싱암 사이에 증감속수단을 포함함으로써 필요에 따라 경계판의 관통공의 갯수 및 회전몸체의 분할수를 조절할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 구동기어에 비-치영역을 포함하여 정지상태일 때의 시간을 조절함으로써 역세척효율이 향상되는 효과가 있다.

본 발명은 상기 자동세척부를 상측 및/또는 하측에 배치할 수 있어, 장소, 용도 및 목적 등에 맞게 설치가 용이한 효과를 도모한다.

본 발명은 상기 필터부의 상판 및 하판에 위치설정공을 형성하고, 상기 위치설정공을 통해 위치설정기구를 삽입함으로써 필터엘리먼트와 플러싱암이 정확하게 연통되도록 위치를 설정할 수 있어 역세척 효율이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 필터를 이용한 밸러스트수 여과장치의 단면도.
도 2는 도 1의 플러싱암이 회전하는 상태를 도시한 평면도.
도 3은 도 1의 플러싱암이 회전할 때 발생하는 역세척 과정을 설명하기 위한 하판의 관통공과 플러싱암의 중첩과정을 도시한 참고도.
도 4는 본 발명의 일 실시예인 개선된 역세척 기능을 갖는 밸러스트수 여과장치를 도시한 사시도.
도 5는 도 4의 여과장치의 내측을 도시한 부분절개사시도.
도 6은 도 4의 여과장치를 도시한 분해사시도.
도 7은 도 5의 여과장치를 A-A선을 따라 절단하여 도시한 단면도.
도 8은 도 7의 플러싱암이 회전하는 상태를 도시한 평면도.
도 9는 도 7의 "B" 부분의 구동부와 종동부의 작동관계를 도시한 사시도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부의 구동기어치를 도시한 도면.
도 11은 도 9의 구동부의 회전에 따른 종동부의 회전을 도시한 도면.
도 12는 도 11의 구동기어의 회전각도와 종동기어의 회전각도의 상관관계를 도시한 그래프.
도 13은 본 발명의 다른 실시예인 구동기어치를 복수 개 포함하는 구동부의 회전에 따른 종동부의 회전을 도시한 도면.
도 14는 도 13의 구동기어의 회전각도와 종동기어의 회전각도의 상관관계를 도시한 그래프.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예인 이웃하는 구동기어치를 복수 개 포함하는 구동부의 회전에 따른 종동부의 회전을 도시한 도면.
도 16은 도 15의 구동기어의 회전각도와 종동기어의 회전각도의 상관관계를 도시한 그래프.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 종동기어의 회전각도를 설명하기 위한 참고도.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증감속수단을 추가로 포함하는 플러싱암과 종동축을 도시한 사시도.
도 19는 도 18의 증감속수단에 따른 종동기어의 회전각도를 설명하기 위한 참고도.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동세척부가 상측에 위치한 경우를 도시한 단면도.
도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동세척부가 상측 및 하측 모두에 위치한 경우를 도시한 단면도.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치설정기구의 사용방법을 설명하기 위한 참고도.

이하에서는 본 발명에 따른 밸러스트수 여과장치의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에서 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에서 사용된 정의에 따른다.

본 발명은 전술한 바와 같이 역세척효율을 향상시키는 목적 및 효과를 가지고 있는바, 본 명세서에서 역세척효율이란 동일한 1회전 주기 내에서 역세척 과정의 지속 시간을 늘리는 것으로, 여과장치 내부의 여과수가 필터 내부로 유입하여 필터에 부착한 이물질을 효과적으로 배출하는 것을 의미하고, 정합이라 함은 플러싱암의 흡입공이 관통공을 적어도 일부 이상 덮도록 위치하는 것을 의미하며, 바람직하게는 플러싱암의 흡입공이 상기 관통공을 완전히 덮도록 위치하는 것을 의미한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예인 개선된 역세척 기능을 갖는 밸러스트수 여과장치를 도시한 사시도이다.

도 4를 참고하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 밸러스트수 여과장치는 선박의 밸러스트수가 유·출입되는 유입부(11)와 유출부(14)를 갖는 하우징(1)과, 상기 하우징(1) 내에 위치하고 상기 유입부(11)를 통해 유입된 원수(a)를 여과시키는 필터부(3)와, 상기 필터부(3)에 부착된 이물질을 세척하는 자동세척부(5)를 포함할 수 있다.

도 5는 도 4의 여과장치의 내측을 도시한 부분절개사시도이다.

도 5를 참고하면, 상기 하우징(1)은 본 발명에 따른 밸러스트수 여과장치의 전체적인 외형을 이루는 구성으로, 바람직하게는 내부에 밸러스트수의 여과를 위한 필터부(3)를 수용하고 내벽을 따라 밸러스트수가 큰 저항을 받지 않고 흐를 수 있도록 원통형으로 형성될 수 있다. 상기 하우징(1)은 해수로부터 취수된 원수(a)가 유입되는 유입부(11)와, 그 내부에 필터부(3), 자동세척부(5) 등을 수용하며 밸러스트수를 저장하는 하우징몸체(12)와, 필터부(3)를 통해 여과된 여과수(b)가 유출되는 유출부(14)를 포함한다.

상기 유입부(11)는 해수로부터 취수된 원수(a)가 유입되는 구성으로, 바람직하게는 하우징하부(122)의 일 측면에 원통형상으로 관통 형성되며, 유입부(11)를 통과한 원수(a)가 하우징하부(122)을 채우면서 충분한 수압을 형성하여 필터엘리먼트(31)를 거쳐 여과된 후 하우징상부(121)으로 이동한다.

상기 하우징몸체(12)는 상기 유입부(11)를 통해 유입된 원수(a)가 필터부(3)로 진입하기 전에 내벽을 순환하면서 머무는 하우징하부(122)와, 상기 하우징하부(122)로부터 들어오는 밸러스트수의 여과를 위한 필터부(3)를 수용하는 하우징상부(121)를 포함한다.

상기 하우징상부(121)는 밸러스트수의 여과와 역세척이 이루어지는 필터부(3)를 수용하는 구성으로, 상기 하판(33)을 기준으로 상기 하판(33)의 상측으로 형성되며, 상기 하판(33)을 기준으로 하우징하부(122)와 차단되어 상기 필터엘리먼트(31)에 의해 여과가 끝난 여과수(b)는 상기 유출부(14)로 유출된다.

상기 하우징하부(122)은 상기 하우징(1) 내부에서 하판(33)을 기준으로 상기 하판(33)의 하측으로 형성되며, 유입부(11)를 통해 유입된 원수(a)가 필터부(3)로 진입하기 전에 거치는 공간으로, 내부에 후술하는 흡입부(51), 배출부(53) 및 종동부(57)의 일부 구성요소를 포함한다.

상기 유출부(14)는 상기 하판(33)으로부터 상기 필터엘리먼트(31)로 유입된 원수(a)가 상기 필터엘리먼트(31)를 거치며 여과된 여과수(b)가 유출되는 구성으로, 바람직하게는 하우징상부(121)의 일측면에 원통형상으로 관통 형성된다.

도 6은 도 4의 여과장치를 도시한 분해사시도이다.

도 6을 참고하면, 상기 필터부(3)는 하우징상부(121) 내에 위치하고 상기 유입부(11)를 통해 유입된 밸러스트수를 여과시키는 구성으로, 바람직하게는 후술할종동부(57)의 종동축(573)을 중심으로 하는 동심원 경로를 따라 구성되고 여과와 역세척이 가능한 다수의 원추형 필터엘리먼트(31)와, 상기 필터엘리먼트(31)의 상측을 고정하는 상판(32)과, 상기 필터엘리먼트(31)의 하측을 고정하는 하판(33)을 포함한다.

상기 필터엘리먼트(31)는 원수(a) 내의 일정 크기 이상의 이물질을 여과하는 구성으로, 바람직하게는 상부에서 하부방향으로 평단면적이 넓어지는 형태의 원추형태의 필터이다. 상기 유입부(11)를 통해 유입된 밸러스트수는 필터엘리먼트(31)로 진입하여 여과가 이루어지고, 여과수(b)는 하우징상부(121) 내부를 이동하면서 흡입부(51)에 생긴 차압에 의해 필터엘리먼트(31) 내부로 진입하면서 필터엘리먼트(31) 내벽에 부착된 이물질을 분리시켜 후술할 흡입부(51)를 통해 외부로 배출한다. 상기 필터엘리먼트(31)는 하나 이상 존재할 수 있고, 상기 상판(32) 및 상기 하판(33)의 중심을 기준으로 직경이 서로 다른 하나 이상의 동심원 경로를 따라 배열될 수 있고, 이들 동심원은 서로 직경을 달리하여 하나 이상으로 형성될 수 있다.

상기 상판(32)은 상기 필터부(3)의 상면을 형성하며, 하우징(1)의 상부를 밀봉하는 구성으로, 바람직하게는 원판형상으로 상기 하우징(1)의 상부를 완전히 덮어 상기 하우징(1) 내부에 수용된 필터부(3)의 여과수(b)를 외부와 격리시킨다.

상기 관통공(321,331)은 후술할 하판(33)의 관통공(321,331)과 대향하는 위치에 관통형성되어 상기 필터엘리먼트(31)의 상부를 수용하도록 형성되며, 하나 이상의 동심원을 따라 배열되는 필터엘리먼트에 상응하는 열 그리고 갯수로 형성된다.

상기 위치설정공(323)은 상기 관통공(321,331) 중 일부가 상기 관통공(321,331)보다 크게 관통 형성되어 후술할 위치설정기구(7)가 상기 필터부(3) 내부로 유입될 수 있을 정도의 크기로 형성된 구멍으로 덮개(325)에 의해 덮일 수 있다. 바람직하게는 상기 서로 다른 동심원을 따라 형성된 상기 관통공(321,331) 중에서 각 동심원에 형성된 관통공(321,331) 중 하나 이상을 상기 위치설정공(323)으로 정하여 형성할 수 있다.

상기 하판(33)은 상기 필터엘리먼트(31)의 하부를 수용하고, 상기 하우징(1)을 하우징상부(121)과 하우징하부(122)으로 분리하는 구성으로, 바람직하게는 원판 형상으로 상기 하우징(1) 내부에서 하우징상부(121)의 여과수(b)와 하우징하부(122)의 원수(a)가 섞이는 것을 방지한다. 또한, 상기 하판(33)은 상기 상판(32)의 관통공(321,331)과 대향되는 위치에 형성되는 관통공(321,331)을 포함하고, 상기 관통공(321,331)은 필터엘리먼트와 연통될 수 있도록 필터엘리먼트가 설치되는 동심원의 수 그리고 동일 동심원 내에 설치되는 필터엘리먼트의 갯수와 동일하게 형성된다.

도 7은 도 5의 여과장치를 A-A선을 따라 절단하여 도시한 단면도이다.

도 7을 참고하면, 상기 자동세척부(5)는 필터부(3)에 부착된 이물질을 세척하는 구성으로, 바람직하게는 하우징하부(122)에 위치하면서 필터부(3)에 부착된 이물질을 포함하는 역세척수를 흡입하는 흡입부(51)와, 상기 흡입부(51)의 일측을 수용하여 흡입부(51)로부터 흡입된 역세척수를 배출하는 배출부(53) 및 상기 흡입부(51)와 연결되어 흡입부(51)를 회전시키는 구동부(55) 및 종동부(57)를 포함할 수 있다.

상기 흡입부(51)는 필터부(3)에 부착된 이물질을 포함하는 역세척수를 흡입하는 구성이다. 흡입부(51)는 후술할 종동부(57)와 연결되어 종동부(57)의 동력 전달에 의해 회전하면서 정지상태와 회전상태를 거치며 각각의 필터엘리먼트(31)와 연통되는데, 역세척 시 흡입부(51)는 하우징(1) 내부에 비해 훨씬 낮은 압력을 보이므로 차압과 중력에 의해 여과작업 결과 필터엘리먼트(31) 내벽에 붙어있는 이물질이 흡입부(51)로 떨어지게 된다. 이 때 필터엘리먼트(31) 주위의 여과수(b)도 차압에 의해 필터엘리먼트(31)로 유입되어 흡입부(51)로 흡입되는데, 이 과정을 역세척이라 하며, 이물질을 포함하는 역세척수(c)를 외부로 배출한다. 상기 흡입부(51)는 회전하며 역세척수를 흡입하는 플러싱암(511)과 상기 플러싱암(511)과 연결되어 고정된 인입관(514)을 포함한다.

상기 플러싱암(511)은 상기 흡입부(51)의 일단에 형성되고 흡입공(511a)을 포함하며, 상기 하판(33)의 하면에 밀착되어 회전하면서 상기 필터엘리먼트(31)와 연통되어 역세척수(c)를 흡입하는 구성으로, 바람직하게는 상기 종동부(57)의 종동축(573)을 중심으로 회전하면서 상기 필터엘리먼트(31)와 차례로 연통되면서 차압에 의해 필터엘리먼트(31) 내벽에 부착된 이물질을 포함하는 역세척수(c)를 흡입하는 원통형 도관이다. 바람직하게 상기 플러싱암(511)은 일측이 상기 하판(33)으로부터 수직방향으로 일정 깊이의 도관으로 형성되고, 그 끝단이 수직으로 구부러져 상기 인입관(514)과 연결된다.

상기 인입관(514)은 일측이 상기 플러싱암(511)에 결합되고 타측이 상기 하우징(1)의 하단에 연결되어 그 내부에 후술할 종동축(573)을 수용할 수 있는 공간을 가진 도관으로, 상기 플러싱암(511)으로부터 역세척수(c)를 받아들여 상기 배출부(53)를 통해 빠져나가기 전까지 일시 저장하며 상기 하우징하부(122)의 원수(a)와 역세척수(c)가 혼합되지 않도록 차단하는 구성이다.

상기 배출부(53)는 상기 흡입부(51)의 일측을 수용하여 흡입부(51)로부터 흡입된 역세척수(c)를 배출하는 구성으로, 흡입부(51)의 인입관(514)에서 분기되어 상기 하우징(1)의 측면을 관통하며, 상기 하우징(1)의 외부로 역세척수(c)를 배출하게 된다.

도 8은 도 7의 플러싱암이 회전하는 상태를 도시한 평면도이다.

도 8을 참고하면, 상기 구동부(55)는 후술할 구동기어치(5521)를 이용한 기계적인 방식으로 상기 종동부(57) 및 흡입부(51)를 정지상태(s) 및 회전상태(r)로 구분되도록 하고, 그 시간을 용이하게 조절할 수 있도록 하여 역세척 효율을 향상시킨다. 이에 따라, 상기 플러싱암(511)의 흡입공(511a)이 관통공(321,331)과 연통되어 역세척이 이루어지고, 역세척이 끝나 상기 플러싱암(511)이 관통공(321,331)으로부터 이웃하는 다른 관통공(321,331)으로 이동하는 구간에서는 역세척이 이루어지지 않는다.

도 9는 도 7의 "B" 부분의 구동부와 종동부의 작동관계를 도시한 사시도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부의 구동기어치를 도시한 도면이다.

도 9 및 도 10을 참고하면, 상기 구동부(55)는 동력을 전달하여 상기 종동부(57) 종동축(573)을 회전시키면서 이와 연결된 플러싱암(511)을 회전시키고, 동력수단, 구동축(551) 및 구동기어(552)를 포함한다.

상기 동력수단은 최종적으로 상기 흡입부(51)가 회전할 수 있도록 동력을 제공하는 구성으로, 바람직하게는 모터 등이 사용될 수 있다.

상기 구동축(551)은 상기 동력수단에 직접적으로 연결되어 상기 동력수단에서 제공하는 동력에 의해 회전하는 구성으로, 상기 구동축(551)은 일정속도로 회전하지만 후술할 구동기어치(5521)에 따라서 후술할 종동축(573) 및 종동기어(574)의 회전이 기계적으로 제어되므로 상기 흡입부(51)의 회전운동을 용이하게 조절할 수 있다.

상기 구동기어(552)는 전체적으로는 평기어(Spur Gear) 또는 헬리컬기어(Helical Gear) 등의 구조와 형상을 가지지만 그 외주면의 일정 영역에 구동기어치(5521)와 외주면의 나머지 영역에 구동기어치(5521)가 없는 비-치영역(5523)을 포함한다.

상기 구동기어치(5521)는 도 10에 도시된 바와 같이 평기어(Spur Gear) 또는 헬리컬기어(Helical Gear) 등의 치형 구조를 가지며 외주면상에 원주방향으로 원주각 α도에 걸쳐 형성된다. 상기 구동축(551)이 회전하는 동안에 상기 구동기어치(5521)가 종동기어치(5741)에 닿아 있을 때에는 구동축(551)의 회전방향으로 종동기어(574)가 밀리게 되므로 상기 종동기어(574)가 회전운동을 하게 된다.

상기 비-치영역(5523)은 구동기어(552)의 외주면에 구동기어치(5521)가 없는 영역으로서 원주방향으로 원주각 360-α도에 걸쳐 있다. 상기 구동축(551)이 회전하는 동안에 종동기어치(5741)가 상기 비-치영역(5523)에 있을 때에는 종동기어치(5741)가 밀리지 않으므로 상기 종동기어(574)는 회전하지 않게 된다.

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 구동기어치(5521)와 비-치영역(5523)은 구동기어(552)의 중심을 기준으로 원주방향으로 소정의 각도를 가지며 형성된다. 상기 구동기어치(5521)는 각도 α도에 해당하는 영역에서 형성되고, 상기 비-치영역(5523)는 360-α도에 해당하는 영역을 차지하게 되는데, 후술하겠지만, 구동기어치(5521)는 종동기어(574)를 회전시키는 회전상태(r) 그리고 비-치영역(5523)은 종동기어(574)가 정지해 있는 정지상태(s)를 형성하며, 정지상태(s)는 플러싱암(511)의 흡입공(511a)이 상판(32) 및/또는 하판(33)의 관통공(321,331)에 정합되어 역세척을 진행하는 상태를 의미한다. 따라서 역세척 효율을 높이기 위해서는 비-치영역(5523)의 각도가 커야한다는 점을 생각할 수 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 종동부(57)는 상기 구동부(55)로부터 동력을 전달받아 상기 플러싱암(511)으로 전달하는 종동축(573) 및 상기 종동축(573)과 함께 회전하는 종동기어(574)를 포함한다.

상기 종동축(573)은 상기 종동기어(574)의 중심부에 연결되어 회전하는 구성으로 상기 하우징(1)의 외부와 상기 하우징(1)의 내부를 관통하며 전술한 바와 같이 상기 플러싱암(511)에 연결됨으로써 종국적으로 동력수단에서 발생한 동력을 상기 흡입부(51)에 전달하는 구성이다. 상기 종동축(573)은 상기 하우징하부(122)을 가로질러 상기 플러싱암(511)과 연결된다.

상기 종동기어(574)는 일반적인 평기어(Spur Gear) 또는 헬리컬기어(Helical Gear) 등 처럼 상기 구동기어(552)의 중심축과 종동기어(574)의 중심축이 평행하게 형성되는데, 종동축(573)과 연결되어 있는 종동기어(574)의 원주둘레를 따라 종동기어치(5741)가 일정각도로 분할되어 있는 구성으로, 바람직하게는 전체적으로 평기어(Spur Gear) 또는 헬리컬기어(Helical Gear) 등과 동일한 구조를 가지며, 상기 흡입부(51)와 상기 종동축(573)으로 연결되어 있다.

이웃하는 상기 종동기어치(5741) 사이의 각도는 원주각 θ1을 이루고(도 17 참조), 원주각 θ1은 상기 상판(32) 및/또는 하판(33)의 이웃하는 관통공(321,331) 사이의 각도인 θ2(도 17,도 19 참조)와 동일하거나 일정비관계에 있다. 즉, 종동기어(574)가 θ1만큼 회전하였을 때, 플러싱암(511)이 동일한 회전각도만큼 또는 더 작거나 큰 각으로 회전함으로써 플러싱암(511)이 상판(32) 및/또는 하판(33)의 관통공(321,331)과 정합될 수 있어서 역세척이 가능하게 된다.

도 11은 도 9의 구동부의 회전에 따른 종동부의 회전을 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 이는 구동기어(552)의 회전에 따라 이에 맞물리는 종동기어(574)의 회전과정을 순서대로 도시한 것으로서, 도 11의 (a)는 구동기어(552)의 구동기어치(5521)가 종동기어(574)의 종동기어치(5741)에 맞닿는 순간으로 구동축(551)의 회전동력을 종동기어(574)에 전달하기 시작하는 과정을 나타낸다. 도 11의 (b)는 연속적으로 구동기어(552)의 구동기어치(5521)가 종동기어(574)의 종동기어치(5741)을 밀어서 회전시키는 과정을 도시하는 것이며, 도 11의 (c)는 구동기어치(5521)가 종동기어치(5741)에 회전동력을 전달하는 마지막 순간으로 이 과정을 지나게 되면 종동기어(574)는 회전동력을 받지 못하여 정지하게 된다. 따라서, 도 11의 (a), (b), (c)와 같이, 구동기어치(5521)가 종동기어와 맞물려 있어서 종동기어도 함께 회전하게 된다. 도 11의 (d), (e)는 구동기어(552)의 비-치영역(5523)이 종동기어(574)를 향해 있어서, 구동기어(552)의 동력이 종동기어(574)에 전달되지 않아 종동기어(574)는 정지상태에 있고 구동기어(552)만 회전하고 있는 모습을 도시한 것이며, 도 11의 (f)는 구동기어(552)가 1회전을 마치고 다시 도 11의 (a)상태에 위치하여 다시 종동기어(574)에 회전동력을 전달하기 시작하는 것을 도시한 것이다.

도 12는 도 11의 구동기어의 회전각도와 종동기어의 회전각도의 상관관계를 도시한 그래프이다.

도 12를 참조하면, 구동기어(552)의 회전각도에 따른 종동기어(574)의 회전각도 변화 상태를 그래프로 나타낸 것인데, 도 11과 연관지어 설명하면, 상기 구동기어치(5521)는 원주각 α도를 가지므로, 구동기어(552)가 회전하면 구동기어치(5521)가 종동기어치(5741)와 맞물려 종동기어(574)를 회전시키고 구동기어(552)가 α도만큼 회전할 때 종동기어(574)는 θ1만큼 회전한다(도 11의 (a), (b), (c)). 이어서, 구동기어(552)가 나머지 각도인 360-α도 만큼 회전하더라도, 구동기어(552)의 비-치영역(5523)은 종동기어(574)와 맞물리지 아니하므로, 종동기어(574)는 회전하지 않고 정지상태(s)를 유지하게 된다(도 11의 (d), (e), (f)). 이어서, 1회전을 한 구동기어(552)가 360+α도까지 회전하면서 구동기어치(5521)가 종동기어(574)의 종동기어치(5741)와 맞물려 종동기어(574)를 θ1만큼 추가로 회전시키게 된다.

따라서 구동기어(552)의 회전각도가 0도에서 α도까지는 종동기어(574)를 θ1만큼 회전시켜 이 영역에서 상기 종동축(573)에 연결된 플러싱암(511)을 회전시키는 회전상태(r)에 있게 되고, 구동기어(553)의 회전각도가 α도에서 360도까지는 종동기어(574)를 회전시키지 못하여 상기 플러싱암(511)이 정지상태(s)에 있으며, 구동기어가 처음 위치로 되돌아 온 후 다시 α도 만큼 회전하는 360도에서 360+α도까지의 영역에서는 다시 종동기어(574)를 회전시켜 상기 플러싱암(511)이 회전하는 회전상태(r)에 있게 된다. 이처럼, 종동기어(574)가 정지상태(s)에 있을 때는 플러싱암(511)의 흡입공(511a)이 상판(32) 및/또는 하판(33)의 관통공(321,331)을 덮어서 역세척이 이루어지게 되고, 종동기어(574)가 회전상태(r)에 있을 때는 플러싱암(511)이 이웃하는 관통공(321,331)으로 회전하므로 역세척이 일어나지 않게 된다. 이처럼 역세척이 일어날 수 있는 정지상태(s)의 시간을 늘려줌으로써 역세척효율을 높일 수 있게 된다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예인 구동기어치를 복수 개 포함하는 구동부의 회전에 따른 종동부의 회전을 도시한 도면이다.

도 13을 참조하면, 도 11과 달리 구동기어(552)의 외주면상에 180도를 간격으로 두 개의 구동기어치(5521)를 포함하고 있는 것으로서 구동기어(552)의 회전에 따라 이에 맞물리는 종동기어(574)의 회전과정을 순서대로 도시한 것이다. 본 실시예에서 구동기어치(5521)는 360도상에서 0도에서 α도까지, 그리고 180도에서 180+α도 지점에 걸쳐 있고, 비-치영역(5523)은 α도에서 180도, 그리고 180+α도에서 360도에 걸쳐 있게 된다. 도 13의 (a)는 구동기어(552)의 구동기어치(5521)가 종동기어(574)의 종동기어치(5741)에 맞닿는 순간으로 구동기어(552)의 회전동력을 종동기어(574)에 전달하기 시작하는 과정을 나타낸다. 도 13의 (b)는 연속적으로 구동기어(552)의 회전동력이 종동기어(574)에 전달되고 있는 과정을 도시한 것이며, 도 13의 (c)는 구동기어치(5521)가 종동기어치(5741)에 회전동력을 전달하는 마지막 순간으로 이 과정을 지나게 되면 구동기어(552)의 비-치영역(5523)으로 종동기어(574)와 맞물리지 못하므로 종동기어(574)는 회전동력을 받지 못하여 정지하게 되고, 도 13의 (d)는 180도 지점에 위치한 나머지 구동기어치(5521)가 다시 종동기어(574)의 종동기어치(5741)와 맞물려 종동기어(574)에 회전동력을 전달하는 것으로, 도 13의 (c)와 도 13의 (d) 사이에서는 종동기어(574)와 맞물리지 않는 구동기어(552)의 비-치영역(5523)으로 인해 상기 종동기어(574)가 회전하지 않고 구동기어(574)만 회전하게 된다. 도 13의 (e)는 다시 구동기어치(5521)가 종동기어치(5741)에 회전동력을 전달하는 마지막 순간으로 이 과정을 지나게 되면 구동기어의 비-치영역(5523)으로 인해 종동기어(574)는 회전동력을 받지 못하여 정지하게 되고, 도 13의 (f)는 정지상태(s)에 있던 종동기어(574)에 다시 회전동력을 전달하는 것을 도시한 것이다. 즉, 도 13의 (c)와 (d) 사이, 도 13의 (e)와 (f)사이에서는 구동기어(552)의 동력을 전달받지 못한 종동기어(574)가 정지상태에 있는 것으로 상기 플러싱암(511)이 관통공(321,331)과 정합된 상태에서 상기 정지상태(s)를 유지하도록 하여 역세척효율을 높일 수 있다.

도 14는 도 13의 구동기어의 회전각도와 종동기어의 회전각도의 상관관계를 도시한 그래프이다.

도 14를 참조하면, 구동기어(552)의 회전각도에 따른 종동기어(574)의 회전각도 변화 상태를 그래프로 나타낸 것인데, 상기 구동기어(552)의 외주면상에서 구동기어치(5521)가 차지하는 각도가 원주각 α도이므로, 구동기어가 α도만큼 회전하면 종동기어(574)는 θ1만큼 회전하는 회전상태(r)가 된다(도 17 참조). 이어서, 구동기어(552)가 α도에서 180도까지 회전하는 동안에는 비-치영역(5523)으로 인해 종동기어(574)는 정지상태(s)를 유지하고, 구동기어(552)가 180도에서 180+α도까지 회전하면 반대편 구동기어치(5521)가 종동기어치(5741)에 맞물려 종동기어(574)를 θ1만큼 회전시키는 회전상태(r)가 된다. 이어서, 구동기어(552)가 180+α도에서 360도까지 회전하면, 비-치영역(5523)으로 인해 종동기어(574)는 정지상태(s)를 유지한다. 다시, 구동기어(552)가 처음 위치로 되돌아온 뒤 다시 α도를 회전하게 되면 종동기어(574)가 θ1만큼 회전하는 회전상태(r)가 된다.

따라서 종동기어(574)가 정지상태(s)에 있을 때는 플러싱암(511)의 흡입공(511a)이 상판(32) 및/또는 하판(33)의 관통공(321,331)을 덮어서 역세척이 이루어지게 되고, 종동기어(574)가 회전상태(r)에 있을 때는 플러싱암(511)이 이웃하는 관통공(321,331)으로 회전하므로 역세척이 일어나지 않게 된다. 이처럼, 역세척이 일어날 수 있는 정지상태(s)의 시간을 늘려줌으로써 역세척효율을 높일 수 있게 되는 것이다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예인 이웃하는 구동기어치를 복수 개 포함하는 구동부의 회전에 따른 종동부의 회전을 도시한 도면이다.

도 15를 참조하면, 도 13과 비교했을 때, 구동기어(552)의 외주면에 구동기어치(5521)가 두 개 있다는 점이 같지만, 도 13의 구동기어치(5521)가 치사이 간격을 180도로 하고 있는 것과 달리, 도 15는 구동기어치(5521)가 서로 이웃하고 있다는 것이 특징이다. 도 15의 (a)는 구동기어(552)의 구동기어치(5521)가 종동기어(574)의 종동기어치(5741)에 맞닿는 순간으로 구동축(551)의 회전동력을 종동기어(574)에 전달하기 시작하는 과정을 나타낸다. 도 15의 (b), (c)는 연속적으로 구동기어(552)의 회전동력이 종동기어(574)에 전달되고 있는 과정을 도시한 것이며, 도 15의 (d)는 구동기어치(5521)가 종동기어치(5741)에 회전동력을 전달하는 마지막 순간으로 이 과정을 지나게 되면 구동기어의 비-치영역(5523)으로 인해 종동기어(574)와 맞물리지 못하므로 종동기어(574)는 회전동력을 받지 못하여 정지하게 되고, 도 15의 (e)는 종동기어(574)는 정지상태에 있고 구동기어(552)만 회전하고 있는 모습을 도시한 것이며, 도 15의 (f)는 구동기어(552)가 1회전을 마치고 다시 도 15의 (a)상태에 위치한 상태를 나타낸 것으로, 상기 도 15의 (d)와 (f) 사이에서는 구동기어(552)의 동력을 전달받지 못한 종동기어(574)가 정지상태(s)에 있는 것으로 상기 플러싱암(511)이 관통공(321,331)과 정합된 상태에서 상기 정지상태(s)를 유지하도록 하여 역세척효율을 높일 수 있다.

도 16은, 도 15의 구동기어의 회전각도와 종동기어의 회전각도의 상관관계를 도시한 그래프이다.

도 16을 참조하면, 구동기어(552)의 회전각도에 따른 종동기어(574)의 회전각도 변화 상태를 그래프로 나타낸 것인데, 앞에서 구동기어(552)의 외주면상에서 구동기어치(5521)가 차지하는 각도를 α도라고 정의한 것과 달리, 상기 구동기어(552)의 외주면상에서 이웃하는 한 쌍의 구동기어치(5521)가 차지하는 각도를 원주각 α도라고 정의하면, 구동기어(552)가 α도만큼 회전하면 종동기어(574)는 2θ1만큼 회전하는 회전상태(r)가 된다(도 17 참조). 이어서, 구동기어(552)가 α도에서 360도까지 회전하는 동안에는 비-치영역(5523)으로 인해 종동기어는 정지상태(s)를 유지하고 다시 처음 위치로 돌아온 구동기어(551)는 다시 α도를 회전하면서 종동기어(573)를 2θ1 만큼 회전시키게 된다.

따라서 종동기어(574)가 정지상태(s)에 있을 때는 플러싱암(511)의 흡입공(511a)이 상판(32) 및/또는 하판(33)의 관통공(321,331)을 덮어서 역세척이 이루어지게 되고, 종동기어(574)가 회전상태(r)에 있을 때는 플러싱암(511)이 이웃하는 관통공(321,331)으로 회전하므로 역세척이 일어나지 않게 된다. 이처럼, 역세척이 일어날 수 있는 정지상태(s)의 시간을 늘려줌으로써 역세척효율을 높일 수 있게 된다.

결국, 도 11 내지 도 16을 참조하면, 플러싱암(511)의 흡입공(511a)이 상판(32) 및/또는 하판(33)의 관통공(321,331)에 정합되었을때, 종동축(573)이 정지상태(s)가 되게 하고, 부정합되었을때 회전상태(r)가 되도록 기계적으로 제어하여 역세척 효율을 향상시킬수 있음을 알 수 있다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 종동기어의 회전각도를 설명하기 위한 참고도이다.

도 17의 (a) 및 도 17의 (b)를 참고하면, 상기 종동기어(574)는 종동기어치(5741)와 외주면을 포함하며, 상기 종동기어치(5741)는 구동기어치(5521)의 회전동력을 전달받는 부분이고, 상기 외주면은 상기 구동기어치(5521)가 종동기어(574)에 맞물리는 부분으로, 상기 종동기어(574)가 θ1만큼 회전하였을 때 상기 플러싱암(511)이 이웃하는 상기 관통공(321,331)사이의 각도(θ2)와 동일하게 제어된다. 또한 상기의 각도가 동일해야 하므로, 후술할 바와 같이 종동기어치(5741)의 갯수는 상기 종동축(573)을 중심으로 하는 하나의 동심원에 형성된 관통공(321,331)의 갯수와 동일하게 설정하는 것이 바람직하다.

도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 증감속수단을 추가로 포함하는 플러싱암과 종동축을 도시한 사시도이다.

도 18을 참고하면, 상기 플러싱암(511)과 상기 종동축(573) 사이에 증감속수단(G)을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 상기 증감속수단(G)는 기어박스 등이 사용 될 수 있다. 이에 따라, 증속 및 감속 기능을 갖도록 기어를 설계할 수 있는데, 이는 회전기어 및 전달기어로 구성될 수 있다. 상기 회전기어는 상기 종동축(573)에 연결되어 함께 회전하는 구성으로 하측에는 종동축(573)을 통해 상기 종동기어(574)에 연결되고, 상기 전달기어는 상기 플러싱암(511)의 하단에 연결되어 함께 회전한다.

도 19는 도 18의 증감속수단에 따른 종동기어의 회전각도를 설명하기 위한 참고도이다.

도 19를 참고하면, 예를 들어 상기 회전기어의 기어잇수는 20개이고, 상기 전달기어의 기어잇수는 10개라고 하면, 기어비는 2:1이며, 이에 따라 상기 종동축(573)의 회전하는 속도에 비해, 상기 플러싱암(511)이 회전하는 속도가 2배 빨라져 증속기의 역할을 할 수 있다. 상기 종동기어치(5741)가 θ1만큼 회전하였을 때 상기 플러싱암(511)이 이웃하는 상기 관통공(321,331)간의 각도(θ2)와 1:2 비율로 제어되고, 이에 따라, 종동기어치(5741)의 갯수는 상기 종동축(573)을 중심으로 하는 하나의 동심원에 형성된 관통공(321,331)의 갯수와 2:1의 비율로 설정할 수 있다.

또 다른 실시예로, 도시되진 않았으나 감속기능을 갖도록 기어를 설계할 수 있다. 예를 들어, 회전기어의 기어잇수는 10개이고, 상기 전달기어의 기어잇수는 20개로, 기어비는 1:2이며, 이에 따라 종동축(573)이 회전하는 속도에 비해, 상기 플러싱암(511)이 회전하는 속도가 2배 느려지게 되어 감속기의 역할을 할 수 있다. 따라서, 상기 종동기어치(5741)가 θ1만큼 회전하였을 때 각도는 상기 플러싱암(511)이 상기 관통공(321,331)간의 거리를 회전한 각도와 2:1 비율로 제어되고, 이에 따라, 종동기어치(5741)의 갯수는 상기 종동축(573)을 중심으로 하는 하나의 동심원에 형성된 관통공(321,331)의 갯수와 1:2의 비율로 설정할 수 있다.

결과적으로, 상기 플러싱암(511)과 상기 종동축(573) 사이에 증감속수단을 포함함으로써, 플러싱암(511)의 각속도를 조절하고, 이를 통해 관통공(321,331)의 갯수를 조절할 수 있으며, 역으로 상기 관통공(321,331)의 갯수에 따라 상기 종동기어치리(5741)의 갯수를 조절할 수 있다.

도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동세척부가 상측에 위치한 경우를 도시한 단면도이다.

도 20을 참고하면, 상기 자동세척부(5)의 상기 흡입부(51), 배출부(53), 구동부(55) 및 종동부(57)는 상기 하우징(1)의 상측에 위치할 수 있다. 상기 흡입부(51)의 플러싱암(511)은 상기 상판(32)의 관통공(321,331)에 연통되어 역세척수(c)를 흡입하며, 상기 인입관(514)은 일측이 상기 플러싱암(511)에 결합되고 타측이 상기 하우징(1)의 상측에 연결된다. 상기 배출부(53)는 상기 흡입부(51)의 일측을 수용하여 하우징(1)의 상측면을 관통하여 상기 하우징(1)의 외부로 역세척수(c)를 배출하게 된다. 상기 자동세척부(5)를 제외한 나머지 구성 및 구성의 목적 및 효과는 본 발명의 일 실시예와 동일하다.

도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 자동세척부가 상측 및 하측 모두에 위치한 경우를 도시한 단면도이다.

도 21을 참고하면, 상기 자동세척부(5)의 상기 흡입부(51), 배출부(53), 구동부(55) 및 종동부(57)는 상기 하우징(1)의 상측 및 하측 모두에 위치할 수 있다. 상기 흡입부(51)의 플러싱암(511)은 상기 상판(32)의 관통공(321,331) 및 하판(33)의 관통공(321,331)에 연통되어 역세척수(c)를 흡입하며, 상기 인입관(514)은 일측이 상기 플러싱암(511)에 결합되고 타측이 상기 하우징(1)의 상측 및 하측에 연결된다. 상기 배출부(53)는 상기 흡입부(51)의 일측을 수용하여 하우징(1)의 상측면을 관통하여 상기 하우징(1)의 외부로 역세척수(c)를 배출하게 된다. 상기 자동세척부(5)를 제외한 나머지 구성 및 구성의 목적 및 효과 또한 본 발명의 일 실시예와 동일하다.

도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 위치설정기구의 사용방법을 설명하기 위한 참고도이다.

도 22의 (a)를 참고하면, 상기 여과장치의 모든 구성에 대한 조립이 끝난 후, 상기 덮개(325)를 열고 상기 위치설정공(323)을 통해 상기 필터엘리먼트(31)를 빼내고, 상기 위치설정공(323)에 위치설정기구(7)를 삽입한다. 상기 위치설정기구(7)는 상기 하우징(1)의 상측으로부터 삽입되어 상기 필터부(3)를 관통할 수 있을 정도의 길이로 길게 형성된 손잡이(71)와, 상기 손잡이(71)의 일단에 형성되어 상기 관통공(321,331) 및 플러싱암(511)의 내벽면의 프로파일과 동일한 프로파일을 가지는 인서트부(72)와, 상기 손잡이(71)와 인서트부(72)의 연결부위에서 외측으로 돌출형성되며 상기 관통공(321,331)의 넓이보다 넓게 형성되어 상기 인서트부(72)의 삽입정도를 제한하는 스토퍼(73)를 포함한다.

도 22의 (b)를 참고하면, 상기 위치설정공(323)으로 삽입된 위치설정기구(7)는 상기 스토퍼(73)가 상기 위치설정기구(7)의 삽입을 제한할 때까지 상기 인서트부(72)가 상기 관통공(321,331)에 삽입되므로, 상기 관통공(321,331)의 중심과 플러싱암(511)의 중심이 정렬된다. 상기의 과정이 끝나면 다시 필터엘리먼트(31)를 안착시키고 상기 덮개(325)를 덮은 후 상기 하우징덮개(15)를 결합하여 여과장치의 조립을 끝마치게 된다. 이로써 상기 관통공(321,331)과 플러싱암(511)과 상기 필터엘리먼트(31)의 하면이 정렬되어 있기 때문에 역세척 효율이 높아지고, 후술할 바와 같이 구동부(55)에 의해 상기 플러싱암(511)이 어느 하나의 관통공(321,331)에서 그 옆의 관통공(321,331)으로 이동할 때 정확히 그 옆의 관통공(321,331)과 정합될 수 있게 된다.

이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

1:하우징 11:유입부 12:하우징몸체
14:유출부 3:필터부 31:필터엘리먼트
32:상판 33:하판 5:자동세척부
51:흡입부 511:플러싱암 53:배출부
55:구동부 551:구동축 552:구동기어
5521:구동기어치 57:종동부 573:종동축
574:종동기어치 7:위치설정기구

Claims (10)

1. 선박의 밸러스트수가 유출입 될 수 있는 유입부와 유출부를 갖는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 위치하고 상기 유입부를 통해 유입된 밸러스트수를 여과시키는 필터부와, 상기 필터부에 부착된 이물질을 세척하는 자동세척부를 포함하고,
   상기 자동세척부는 상기 필터부에 부착된 이물질을 포함하는 역세척수를 흡입하는 플러싱암을 포함하는 흡입부와, 상기 흡입부의 일측을 수용하여 흡입부로부터 흡입된 역세척수를 상기 하우징의 외부로 배출하는 배출부와, 상기 하우징의 외부에 위치하여 동력을 제공하는 구동부와, 상기 구동부의 동력을 전달받아 상기 흡입부를 기계적으로 회전시키는 종동부를 포함하며,
   상기 구동부는 동력을 전달하는 구동기어를 포함하고,
   상기 종동부는 상기 구동기어에 의해 구동되어 회전하는 종동기어를 포함하여,
   상기 구동기어의 중심축과 상기 종동기어의 중심축은 서로 평행하며,
   상기 종동부는 상기 흡입부의 플러싱암을 회전시켜 역세척을 수행하는 것을 특징으로 하는, 개선된 역세척 기능을 갖는 밸러스트수 여과장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 구동기어는 평기어 또는 헬리컬기어의 치형구조를 가지는 구동기어치를 포함하고,
   상기 종동기어는 평기어 또는 헬리컬기어의 치형구조를 가지는 종동기어치를 포함하며,
   상기 구동기어치를 통해 상기 종동부에 동력을 전달하고, 상기 종동부에 의해 상기 플러싱암을 회전시켜 상기 흡입부의 회전을 기계적으로 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는, 개선된 역세척 기능을 갖는 밸러스트수 여과장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 구동기어는 상기 구동기어치가 없는 영역인 비-치영역을 추가로 포함하고, 상기 종동부가 상기 구동기어치에 닿는 경우 상기 흡입부가 회전상태에 있고, 상기 비-치영역에 있는 경우 상기 흡입부가 정지상태에 있으며, 정지상태일 때 상기 흡입부의 플러싱암이 상기 필터부에 정합되어 역세척이 발생하는 것을 특징으로 하는, 개선된 역세척 기능을 갖는 밸러스트수 여과장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 종동부는 상기 종동기어와 함께 회전하는 종동축을 포함하는 것을 특징으로 하는, 개선된 역세척 기능을 갖는 밸러스트수 여과장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 종동기어는 상기 종동기어의 원주둘레를 따라 외주면상에 일정 각도로 다수 분할되어 있는 종동기어치를 포함하는, 개선된 역세척 기능을 갖는 밸러스트수 여과장치.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 필터부는 다수의 필터엘리먼트와 상기 필터엘리먼트의 하측에 위치하여 필터엘리먼트의 하측을 구획하는 하판을 포함하고,
   상기 하판은 상기 필터엘리먼트가 안착될 수 있도록 동심원의 경로를 따라 다수개로 관통된 관통공을 포함하며, 정지상태일 때 상기 플러싱암의 흡입공이 상기 관통공에 정합되어 역세척을 수행하는, 개선된 역세척 기능을 갖는 밸러스트수 여과장치.
7. 제 5항에 있어서,
   상기 필터부는 다수의 필터엘리먼트와 상기 필터엘리먼트의 상측에 위치하여 필터엘리먼트의 상측을 구획하는 상판을 포함하고,
   상기 상판은 상기 필터엘리먼트가 안착될 수 있도록 동심원의 경로를 따라 다수개로 관통된 관통공을 포함하며, 정지상태일 때 상기 플러싱암의 흡입공이 상기 관통공에 정합되어 역세척을 수행하는, 개선된 역세척 기능을 갖는 밸러스트수 여과장치.
8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
   이웃하는 상기 관통공 사이의 각도는 상기 종동기어의 이웃하는 종동기어치 사이의 각도와 동일한, 개선된 역세척 기능을 갖는 밸러스트수 여과장치.
9. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
   상기 종동기어와 상기 플러싱암 사이에 증감속수단을 추가로 포함하여 이웃하는 종동기어치 사이의 각도 및 이웃하는 관통공 사이의 각도를 다양하게 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는, 개선된 역세척 기능을 갖는 밸러스트수 여과장치.
10. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 관통공에 삽입되어 상기 플러싱암과 상기 관통공을 일렬로 정렬하는 위치설정기구를 포함하는, 개선된 역세척 기능을 갖는 밸러스트수 여과장치.

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