KR20170101487A

KR20170101487A - 해수의 여과시스템

Info

Publication number: KR20170101487A
Application number: KR1020160024064A
Authority: KR
Inventors: 정찬섭
Original assignee: 정찬섭
Priority date: 2016-02-29
Filing date: 2016-02-29
Publication date: 2017-09-06

Abstract

해수의 정화효율 및 유지보수성이 개선되도록, 본 발명은 공급배관을 통하여 공급된 해수가 접선방향으로 회전 이동되어 와류가 형성됨에 의해 부유물이 교반 및 응집되어 형성된 슬러지가 하단부에 연결된 슬러지압출부측으로 침전되도록 하부를 향하여 직경이 좁아지는 원뿔 형상의 내주면부가 구비된 와류여과부; 상기 슬러지가 제거된 해수가 인입되도록 상기 와류여과부의 상부에 배치되되, 상단부 외주면에 안착플랜지가 반경방향으로 연장되어 구비된 상부 인입관부; 상기 상부 인입관부의 상단부와 선택적으로 연결되는 일단부에 상기 안착플랜지와 대응되는 가압플랜지가 형성되고 타단부가 상기 상부 인입관부와 기설정된 간격으로 이격된 배출배관의 일단과 선택적으로 연결되는 승강곡관부; 전면부가 상기 안착플랜지의 내면에 안착되고, 후면부가 상기 승강곡관부가 선택적으로 승강됨에 의해 상기 가압플랜지의 내면에 선택적으로 가압 체결되되, 상기 상부 인입관부를 통하여 인입된 해수의 조류 및 미세부유물의 여과기능을 수행하는 탈착식 여과필터; 상기 승강곡관부가 상기 상부 인입관부 및 상기 배출배관으로부터 선택적으로 분리되도록 승강시키는 승강수단; 및 상기 승강곡관부의 승강시 상기 탈착식 여과필터를 타방향측으로 가압하여 제거 및 교체하는 여과필터 교체장치를 포함하는 해수의 여과시스템을 제공한다.

Description

해수의 여과시스템{filtering system for seawater}

본 발명은 해수의 여과시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해수의 정화효율 및 유지보수성이 개선된 해수의 여과시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 해안 지역의 해수 사용처 즉 수산시장, 어판장, 횟집, 양식장 및 어패류 가공공장 등은 청정한 해수를 필요로 한다. 이때, 해수에는 어패류의 분비물, 각종 조류, 플랑크톤과 같은 부유생물이 잔존하는 상태이므로 해안에서 취수한 해수는 별도의 여과시스템을 거쳐 사용처에 공급되어 진다. 특히, 최근에 연안에 빈번히 발생되는 적조의 경우 부영양화에 의해 식물성 플랑크톤의 과다증식에 의해 어패류의 집단 폐사를 야기시키므로 해수의 여과시스템은 필수로 요구된다.

한편, 종래에는 해안 또는 해안에서 멀리 떨어지지 않은 곳에 해수면 이하 일정 깊이까지 연결되되 내부에 여과수단이 구비된 집수관과, 각 집수관의 말단부에 위치하여 여과된 해수의 유량을 제어하는 자동유량조절밸브와, 각 집수관에서 나오는 여과된 해수를 모아 해수 사용처로 이송하는 송수관 및 송수펌프를 포함하는 해수취수 시스템이 개시되었다.

이때, 상기 여과수단은 필터로 구비되는바, 장시간 사용시 상기 필터에 이물질이 점착됨에 따라 여과성능이 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 해수의 순환이 원활이 이루어지지 않아 여과시스템에 과도한 압력이 가해져 장치의 오작동 및 파손을 야기시키는 문제점이 있었다. 이에 따라, 일정 기간마다 상기 필터를 교체하여야 한다.

그러나, 종래에는 상기 필터의 교환시기를 실질적으로 가늠하기가 어려움에 따라 교체시기를 놓치는 경우가 빈번히 발생하였다. 즉, 교체시기가 짧은 경우 사용이 가능한 필터를 폐기하게 되어 경제성이 저하되고, 교체시기가 길 경우 전술한 여과성능의 저하 및 기계의 파손문제를 해결하기 어려웠다.

또한, 상기 필터를 교체시 작업자가 수작업으로 상기 펌프에 구비된 필터를 교체하는 것이 일반적이다. 이는, 교체작업시간이 길어져 해수의 여과효율이 저하될 뿐만 아니라 필터 교체를 위한 인력을 상시 필요로 하므로 경제성이 저하되는 문제점이 있었다.

한국 등록특허 제10-1277199호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 해수의 정화효율 및 유지보수성이 개선된 해수의 여과시스템을 제공하는 것을 해결과제로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 공급배관을 통해 공급된 해수가 접선방향으로 회전 이동되어 와류가 형성됨에 의해 부유물이 교반 및 응집되어 형성된 슬러지가 하단부에 연결된 슬러지압출부측으로 침전되도록 하부를 향하여 직경이 좁아지는 원뿔 형상의 내주면부가 구비된 와류여과부; 상기 슬러지가 제거된 해수가 인입되도록 상기 와류여과부의 상부에 배치되되, 상단부 외주면에 안착플랜지가 반경방향으로 연장되어 구비된 상부 인입관부; 상기 상부 인입관부의 상단부와 선택적으로 연결되는 일단부에 상기 안착플랜지와 대응되는 가압플랜지가 형성되고 타단부가 상기 상부 인입관부와 기설정된 간격으로 이격된 배출배관의 일단과 선택적으로 연결되는 승강곡관부; 전면부가 상기 안착플랜지의 내면에 안착되고, 후면부가 상기 승강곡관부가 선택적으로 승강됨에 의해 상기 가압플랜지의 내면에 선택적으로 가압 체결되되, 상기 상부 인입관부를 통하여 인입된 해수의 조류 및 미세부유물의 여과기능을 수행하는 탈착식 여과필터; 상기 승강곡관부가 상기 상부 인입관부 및 상기 배출배관으로부터 선택적으로 분리되도록 승강시키는 승강수단; 및 상기 승강곡관부의 승강시 상기 탈착식 여과필터를 타방향측으로 가압하여 제거 및 교체하는 여과필터 교체장치를 포함하는 해수의 여과시스템을 제공한다.

여기서, 상기 여과필터 교체장치는 내측공간에 미사용된 탈착식 여과필터가 적층 수납되도록 상기 안착플랜지의 측면부로부터 연장된 바닥면부로부터 상측으로 연장된 중공형 케이스로 구비되되, 상기 안착플랜지와 대응되는 하단부 타측에 필터토출구가 개구된 수납부와, 일단부가 상기 수납부의 일측에 구비되는 본체부에 삽입되고 타단부가 상기 수납부의 하단부 일측에 형성된 푸셔홀을 관통하여 상기 탈착식 여과필터를 타방향측으로 가압하는 푸싱연장부가 구비된 푸싱부와, 상기 푸싱연장부에 가압되어 상기 안착플랜지에서 분리된 탈착식 여과필터가 낙하 수용되는 수거부를 포함함이 바람직하다.

이때, 상기 푸싱연장부의 타단부 초기위치는 상기 수납부의 내측공간으로 설정되며, 상기 승강곡관부가 승강된 상태에서 상기 푸싱연장부가 상기 안착플랜지 내면에 안착된 탈착식 여과필터를 상기 수거부측으로 가압하여 제거한 후 상기 본체부의 단부와 상기 수납부의 하단부 일측 사이로 설정된 제2위치까지 후퇴되도록 제어됨이 바람직하다.

더욱이, 상기 제2위치에 배치된 상기 푸싱연장부의 타단부가 상기 수납부 내측의 미사용된 탈착식 여과필터를 타방향으로 가압시 상기 안착플랜지 내면에 안착되는 위치가 정렬되도록 상기 안착플랜지의 내면 일측에 형성된 홈에서 선택적으로 돌설되는 스토퍼가 더 구비됨이 바람직하다.

더불어, 상기 승강수단은 상기 상부 인입관부와 상기 배출배관 사이를 지지하되 중앙부에 구동부의 구동에 의해 상기 승강곡관부를 수직방향으로 승강시키는 승강바와, 양단부가 상기 승강곡관부의 각 단부와 연결되고 중앙부가 상기 승강바의 일측과 체결되어 승강력을 제공받는 승강플레이트부를 포함하되, 상기 승강베이스부에는 상기 승강바와 대응되는 수직방향으로 연장된 승강가이드돌기가 적어도 하나 이상 돌설되고, 상기 승강플레이트부에는 상기 승강가이드돌기가 삽입되는 수직정렬홈부가 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 탈착식 여과필터를 중심으로 상기 상부 인입관부와 상기 승강곡관부의 상호 대향위치에 구비되되, 상기 탈착식 여과필터를 통과하여 산출되는 신호투과량이 기설정된 여과 유효한계 범위 이하일 경우 상기 공급배관이 폐쇄되고 상기 승강수단이 승강되어 상기 탈착식 여과필터의 교체가 수행되도록 제어부로 신호를 송출하는 필터 센서부가 구비됨이 바람직하다.

한편, 상기 탈착식 여과필터는 내부에 형성된 중공부를 감싸는 형태로 구비되며 전면부 및 후면부에는 실링수단이 개재되는 중공형 프레임부와, 공급되는 해수의 압력을 완충하고 1차 여과기능을 수행하도록 상기 중공형 프레임부의 중공부 전면부측을 커버하도록 배치되는 완충메쉬와, 상기 완충메쉬를 통과한 해수에 잔존하는 조류 및 미세부유물의 여과기능을 수행하도록 상기 중공형 프레임부의 중공부 후면부측을 커버하도록 배치되되, 상기 완충메쉬의 공극보다 작은 직경의 공극이 형성된 여과메쉬를 포함하되, 상기 여과메쉬의 공극 직경이 15~35㎛로 형성됨이 바람직하다.

상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명에 따른 해수의 여과시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 상기 상부 인입관부와 승강곡관부의 대향 단부 사이에 가압 체결되어 해수의 여과기능을 수행하는 과정에서 부유물이 점착되어 여과능이 감소된 탈착식 여과필터의 제거 및 교체를 위해 승강수단이 승강곡관부를 상승 분리시키면 상기 해수의 여과시스템에 일체로 구비된 여과필터 교체장치가 상기 여과필터를 타방향으로 순차적으로 가압하여 분리 및 교체되는 과정이 자동으로 제어되어 이루어지므로 관리 및 유지보수성이 현저히 개선될 수 있다.

둘째, 상기 승강수단에 적어도 하나 이상의 승강가이드돌기가 돌설되어 상기 수직정렬홈부 내측을 슬라이딩 이동함으로써 상기 승강곡관부의 수직방향 승강을 정렬 가이드하고, 상기 안착플랜지 타측에 스토퍼가 선택적으로 돌설되어 상기 탈착식 여과필터의 위치를 구속하므로 상기 승강곡관부의 승강 및 여과필터 교체작업 이 자동으로 수행되더라도 정밀성이 현저히 향상될 수 있다.

셋째, 상기 탈착식 여과필터를 타방향측으로 가압하는 푸싱연장부의 타단부 위치를 제어함으로써 사용된 여과필터의 제거 및 미사용된 여과필터의 교체가 순차적으로 이루어지므로 상기 수납부에 미사용된 탈착식 여과필터를 보충해주기만 하면 반복적인 여과필터 교체작업이 자동으로 이루어지므로 사용편의성이 현저히 개선될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 해수의 여과시스템을 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 해수의 여과시스템에 적용된 탈착식 여과필터를 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 해수의 여과시스템을 나타낸 흐름도.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 A부분을 나타낸 확대도.
도 5a 및 도 5d는 도 3a의 C-D방향 단면을 나타낸 개략도.
도 6은 도 1의 B부분을 나타낸 확대도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 해수의 여과시스템을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 해수의 여과시스템을 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 해수의 여과시스템에 적용된 탈착식 여과필터를 나타낸 개략도이다.

도 1 내지 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 해수의 여과시스템(100)은 연해와 연결된 해수 유입관부(1)를 통해 공급되는 해수에 포함된 조류 및 부유물을 제거하여 수산시장, 어판장, 횟집, 양식장 및 어패류 가공공장과 같은 해수 사용처에 공급하기 위해 구비된다. 상세히, 상기 해수의 여과시스템(100)은 상기 해수 유입관부(1)를 통하여 공급된 해수가 해수 배출관부(8)측을 향하여 일방향 이동되면서 여과된 후 상기 해수 배출관부(8)와 연결되는 상기 해수 사용처에 공급된다. 이때, 상기 해수의 여과시스템(100)은 와류여과부(10)와 미세여과부를 포함하여 구비됨이 바람직하다.

여기서, 상기 연해라 함은 실질적으로 해안으로부터 적어도 1km 이상 떨어진 바다로 이해함이 바람직하다. 상세히, 해안과 1km 미만으로 인접한 위치에서 해수가 공급될 경우 해안 주변에서 폐기되는 생활하수 및 농공업 하수로 인한 오염이 심하여 해수의 여과효율이 실질적으로 저하될 수 있다. 그러므로, 상기 해수 유입관부(1)의 길이가 과도하게 길게 적용되지 않는 범위에서 상기 생활하수 및 농공업 하수로 인한 오염이 최소화된 연해의 해수가 공급됨이 바람직하다.

상세히, 상기 해수 유입관부(1)에는 펌프(2)가 구비될 수 있으며, 상기 펌프(2)가 가동됨에 의해 해수가 상기 해수 배출관부(8)측으로 일방향으로 이동되도록 공급될 수 있다. 이때, 상기 해수 유입관부(1)에는 크기가 비교적 큰 부유물을 예비로 걸러낼 수 있는 제1거름망(1a)이 구비될 수 있다.

그리고, 상기 펌프(2)가 가동시 폭기작용에 의해 해수에 공기가 혼합된 상태로 이동될 수 있다. 이에 따라, 해수 내에 용존산소량이 기설정된 비율로 유지되므로 최종적으로 여과된 해수가 양식장이나 수조에 공급된 상태에서 어패류의 생육환경이 개선될 수 있다. 더욱이, 상기 펌프(2)에는 별도의 공기공급노즐이 부착되어 해수 내의 용존산소량을 적정량으로 유지시킬 수도 있다.

한편, 상기 해수 유입관부(1)를 통해 공급되는 해수는 공급배관(3)을 통하여 상기 와류여과부(10)로 투입된다. 이때, 상기 공급배관(3)에는 상기 해수 유입관부(1)를 통해 공급되는 해수의 유량을 조절하거나 상기 공급배관(3)을 폐쇄/개방하는 해수인입조절밸브(3a)가 구비됨이 바람직하다.

여기서, 상기 공급배관(3)은 상기 와류여과부(10)의 상단부 측면과 연통되며, 상기 와류여과부(10)는 하단부를 향하여 직경이 좁아지는 원뿔 형상의 내주면부(11)가 구비됨이 바람직하다. 즉, 상기 해수인입조절밸브(3a)에 의해 선택적으로 개방되는 상기 공급배관(3)을 통하여 공급된 해수가 상기 내주면부(11)의 접선방향으로 회전 이동되면서 와류가 형성됨에 의해 부유물이 교반 및 응집되어 슬러지(s)가 형성된다. 물론, 경우에 따라 상기 와류여과부(10)에는 상기 내주면부(11)의 원주방향을 따라 회전부가 더 구비될 수 있다. 이를 통해, 원심력에 의한 상기 부유물의 교반 및 응집력이 향상되므로 부유물을 더욱 효과적으로 제거할 수도 있다.

그리고, 상기 슬러지(s)는 자중에 의해 상기 내주면부(11)의 하단부측으로 침전되고, 상기 슬러지(s)가 제거된 해수는 상기 와류여과부(10)의 상부에 배치된 상부 인입관부(4)를 통하여 상기 미세여과부로 공급됨이 바람직하다.

이때, 상기 와류여과부(10)의 하단부는 상기 슬러지(s)를 압출 및 고형화하는 슬러지압출부(70)와 연결됨이 바람직하다. 이를 통해, 상기 여과시스템(100)이 가동되는 상태에서 상기 와류여과부(10)에서 형성되는 슬러지(s)를 처리하기 용이한 형태로 연속적으로 압출 및 고형화하여 배출할 수 있으므로 후처리가 용이하다.

또한, 해수 내의 크기가 비교적 큰 부유물이 상기 제1거름망(1a)과 상기 와류여과부(10)에서 우선적으로 제거된 상태로 상기 미세여과부로 공급될 수 있다. 이에 따라, 상기 미세여과부에서 여과되어야 하는 부유물의 크기가 작아지고 양이 감소하게 되므로 상기 미세여과부에 구비된 탈착식 여과필터(20)에 가해지는 압력이 최소화될 수 있다. 이를 통해, 상기 탈착식 여과필터(20)의 여과성능이 장시간 유지되어 교체주기가 연장되며 여과효율이 현저히 개선될 수 있다.

한편, 상기 상부 인입관부(4)는 상기 와류여과부(10)의 상부에 배치되어 연통되되, 해수가 인입되는 하단부에는 상기 와류여과부(10)의 하단부로 침전되지 못한 슬러지 및 잔존 부유물을 걸러낼 수 있는 제2거름망(4c)이 더 구비될 수 있다.

그리고, 상기 상부 인입관부(4)를 통해 공급된 해수는 상기 미세여과부를 통과하면서 상기 와류여과부(10) 및 상기 각 거름망(1a,4c)에서 제거되지 못한 조류 및 미세부유물이 여과되어 제거될 수 있다. 이때, 상술한 미세여과부는 상기 탈착식 여과필터(20)가 체결되어 상기 조류 및 미세부유물이 실질적으로 여과되는 부분으로 이해함이 바람직하다. 또한, 해수가 상기 미세여과부를 통과하였다 함은 실질적으로 상기 탈착식 여과필터(20)를 통과하여 여과됨으로 이해함이 바람직하다.

이어서, 상기 조류 및 미세부유물이 제거된 해수는 배출배관(6)을 통하여 상기 해수 배출관부(8)측으로 이동된다. 이때, 해수의 여과가 연속적으로 이루어짐에 따라 상기 탈착식 여과필터(20)에 부유물이 점착되는데, 상기 부유물이 과도하게 점착되면 상기 탈착식 여과필터(20)의 여과성능이 감소될 수 있다. 이에, 상기 부유물이 점착된 탈착식 여과필터(20)를 제거하고 새로운 탈착식 여과필터(20)로 교체할 수 있도록 상기 상부 인입관부(4)와 상기 배출배관(6) 사이에는 선택적으로 분리가능한 관구조가 구비됨이 바람직하다.

상세히, 상기 상부 인입관부(4)와 기설정된 간격으로 이격되어 분리된 상기 배출배관(6) 사이를 연결하도록 승강곡관부(5)가 구비됨이 바람직하다. 여기서, 상기 승강곡관부(5)의 일단부는 상기 상부 인입관부(4)와 연결되고 타단부는 상기 배출배관(6)과 연결됨이 바람직하다. 더욱이, 상기 승강곡관부(5)의 상기 일단부와 상기 타단부가 동일방향으로 개방된 곡관 형상으로 구비될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 "U"자형 내지 "ㄷ"자형 관형상으로 구비될 수 있다. 물론, 상기 승강곡관부(5)의 일단부와 타단부 사이는 해수가 이동될 수 있는 형상이라면 다양한 유로의 관부로 형성될 수도 있으며 이러한 변형예는 본 발명의 범위에 속한다.

상세히, 상기 상부 인입관부(4)는 상기 와류여과부(10)의 상부에 배치되되 상단부가 상측방향으로 개구된 중공형 관으로 구비됨이 바람직하다. 그리고, 상기 배출배관(6)의 일단부는 상기 상부 인입관부(4)의 상단부 개구방향과 대응되는 방향으로 개구됨이 바람직하다.

이때, 상기 상부 인입관부(4)의 상단부와 상기 승강곡관부(5)의 일단부 사이에 상기 탈착식 여과필터(20)가 가압 체결됨이 바람직하다.

상세히, 상기 상부 인입관부(4)의 상단부 외주면에는 안착플랜지(4a)가 반경방향으로 연장되어 구비됨이 바람직하다. 또한, 상기 승강곡관부(5)의 일단부에는 상기 안착플랜지(4a)와 대응되는 가압플랜지(5a)가 구비됨이 바람직하다. 그리고, 상기 승강곡관부(5)가 승강됨에 따라 상기 안착플랜지(4a)와 상기 가압플랜지(5a) 사이에 상기 탈착식 여과필터(20)가 선택적으로 가압 체결됨이 바람직하다.

더불어, 상기 승강곡관부(5)가 승강됨에 의해 선택적으로 분리되는 상기 승강곡관부(5)의 타단부와 상기 배출배관(6)의 단부에도 각각 선택적으로 가압 체결되는 플랜지부가 구비될 수 있다. 그리고, 상기 승강곡관부(5)의 타단부와 상기 배출배관(6)에 형성된 각 플랜지부 사이에도 상기 실링수단(60)이 개재될 수 있다.

여기서, 상기 탈착식 여과필터(20)는 중공형 프레임부(21), 완충메쉬(23) 및 여과메쉬(24)를 포함하여 구비되되, 상기 중공형 프레임부(21)의 전면부(21a)는 상기 안착플랜지(4a)에 안착되고, 후면부(21b)는 상기 승강곡관부(5)가 승강됨에 의해 상기 가압플랜지(5a)에 의해 선택적으로 가압되어 체결될 수 있다.

그리고, 해수의 누수를 방지하도록 상기 전면부(21a) 및 후면부(21b)와 대향되는 상기 각 플랜지(4a,5a) 내면 사이에는 실링수단(60)이 개재됨이 바람직하다. 상세히, 상기 실링수단(60)은 고무 내지 실리콘 등과 같이 탄성적으로 압착되어 간극을 실링할 수 있는 재질로 구비되며, 상기 각 플랜지(4a,5a)에 고정된 상태로 구비될 수 있다. 물론, 상기 실링수단(60)은 상기 탈착식 여과필터(20)의 전면부(21a) 및 후면부(21b)에 각각 고정되거나 경우에 따라 별도로 구비되어 상기 각 플랜지(4a,5a) 및 상기 탈착식 여과필터(20)의 대향면 사이에 개재될 수도 있다.

상세히, 상기 중공형 프레임부(21)는 내부에 형성된 중공부(22)를 감싸는 형태로 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 중공부(22)는 상기 상부 인입관부(4) 및 상기 승강곡관부(5)와 연통되는 부분으로 이해함이 바람직하다.

여기서, 상기 중공형 프레임부(21)는 상기 상부 인입관부(4) 및 상기 승강곡관부(5)의 단부측과 대응되는 원형 내지 타원형으로 구비될 수 있으며 경우에 따라 사각 내지 육각과 같은 다각형으로 구비될 수도 있다.

상세히, 상기 해수의 여과시스템(100)에 구비되는 각 관부 및 배관은 내부가 중공형인 관체(pipe)로 구비됨이 바람직하다. 그리고, 상기 안착플랜지(4a)와 상기 가압플랜지(5a)는 각각 상기 상부 인입관부(4) 상단부와 상기 승강곡관부(5)의 일단부 외주에 반경방향으로 연장되어 구비됨이 바람직하다.

이때, 상기 안착플랜지(4a)와 상기 가압플랜지(5a)가 밀착된 상태에서 내부에 상기 탈착식 여과필터(20)의 부피에 대응하는 간격이 형성되도록 각각의 플랜지(4a,5a) 내면에는 체결홈부(4b,5b)가 각각 형성될 수 있다. 그리고, 상기 중공형 프레임부(21)는 외측 프로파일이 실질적으로 상기 각 체결홈부(4b,5b) 내면 형상에 대응되게 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 중공형 프레임부(21)의 중공부(22)는 상기 상부 인입관부(4)와 상기 승강곡관부(5)의 중공형 내부와 대응되는 단면 형상으로 형성됨이 바람직하다. 이에 따라, 상기 상부 인입관부(4)와 상기 승강곡관부(5) 사이에 상기 탈착식 여과필터(20)가 가압 체결된 상태에서 해수가 공급되는 유로가 실질적으로 연속적으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 해수가 이동되는 관로의 직경이 변경됨에 의해 해수의 압력이 변경되는 것이 방지되므로 상기 여과시스템(100)이 해수의 압력으로 인해 오작동 및 파손되는 것을 방지할 수 있다.

더불어, 상기 중공형 프레임부(21)의 전면부(21a) 및 후면부(21b)에는 상기 실링수단(60)의 일부가 삽입되어 실링력이 개선되도록 실링홈부(26)가 형성될 수 있다. 이를 통해, 해수의 누수가 방지되어 상기 여과시스템(100) 주변의 오염을 방지하고 해수의 누수에 의해 기계가 부식되거나 고장의 발생이 방지될 수 있다.

한편, 상기 완충메쉬(23)는 상기 중공형 프레임부(21)의 중공부(22) 전면부(21a)측을 커버하도록 배치됨이 바람직하다. 여기서, 상기 완충메쉬(23)는 상기 상부 인입관부(4)를 통하여 공급되는 압력이 상기 여과메쉬(24)에 직접적으로 가해지는 것을 완충하고 1차 여과기능을 수행하도록 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 여과메쉬(24)는 상기 중공형 프레임부(21)의 중공부(22) 후면부(21b)측을 커버하도록 배치됨이 바람직하다. 여기서, 상기 여과메쉬(24)는 상기 완충메쉬(23)를 통과한 해수에 잔존하는 조류 및 미세부유물의 여과기능을 수행하도록 구비됨이 바람직하다.

이때, 상기 여과메쉬(24)는 상기 완충메쉬(23)의 공극(23a)보다 작은 직경의 공극(24a)이 형성됨이 바람직하다. 더욱이, 상기 여과메쉬(24)의 공극 직경은 해수에 부유하면서 녹조 내지 적조를 발생시키는 조류보다 작으면서도 어패류의 생육에 유익한 염분 및 미네랄 등의 무기질 성분보다 큰 15~35㎛로 형성됨이 더욱 바람직하다. 그리고, 상기 완충메쉬(23)의 공극 직경은 0.8~1.2mm로 형성될 수 있다.

상세히, 상기 상부 인입관부(4)를 통하여 공급된 해수는 상기 완충메쉬(23)의 공극(23a)을 먼저 통과하면서 상기 와류여과부(10) 및 상기 제2거름망(4c)에서 여과되지 못한 일부 부유물이 여과된다. 그리고, 해수가 상기 완충메쉬(23)의 공극(23a)을 통과하면서 저항에 의해 압력이 다소 감소될 수 있다.

이에 따라, 해수의 압력이 15~35㎛의 미세한 공극(24a)으로 형성된 상기 여과메쉬(24)에 직접 가해지는 것을 방지하여 상기 여과메쉬(24)의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 상기 완충메쉬(23)에서 이미 일정량의 부유물이 걸러진 해수가 상기 각 메쉬(23,24) 사이에 기설정된 간격으로 이격된 공간부(25)를 거쳐 상기 여과메쉬(24)를 통과하므로 상기 여과메쉬(24)에서 여과되는 조류 및 미세부유물의 양이 최소화될 수 있다.

이를 통해, 해수에 부유하면서 녹조 내지 적조를 발생시켜 부영양화 및 오염을 야기시키는 미세부유물은 실질적으로 제거되면서도 염분 및 미네랄은 상기 여과메쉬를 통과하여 상기 해수 사용처로 공급되므로 어패류의 생육환경이 현저히 개선될 수 있다.

이때, 상기 완충메쉬(23)의 공극 직경은 상기 여과메쉬(24)의 공극(24a)보다 큰 직경으로 형성된다면 상술한 범위에 한정되지 않는다. 물론, 상기 완충메쉬(23)의 공극 직경은 상기 제2거름망(4c)의 공극 직경보다는 작게 형성될 수 있다.

여기서, 상기 여과메쉬(24)와 상기 완충메쉬(23) 사이에는 상기 공간부(25)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 공간부(25)의 간격(g)은 상기 탈착식 여과필터(20)가 적용되는 상기 해수의 여과시스템(100)의 규모 및 상기 탈착식 여과필터(20)의 교체주기가 고려된 기설정된 간격(g)으로 형성됨이 바람직하다.

더욱이, 상기 여과메쉬(24)와 완충메쉬(23)는 스테인리스 스틸 재질로 형성됨이 바람직하다. 이에 따라, 해수에 의한 부식이 방지되면서도, 사용된 탈착식 여과필터(20)를 상기 여과시스템(100)으로부터 분리하여 세척 및 세정 후 재사용이 가능하므로 경제성이 현저히 향상될 수 있다. 더욱이, 상기 탈착식 여과필터(20)의 재사용이 가능함에 따라 상기 해수의 여과시스템(100)에서 발생되는 폐기물도 최소화되므로 친환경적이다.

여기서, 상기 중공형 프레임부(21) 역시 상기 여과메쉬(24) 및 완충메쉬(23)와 마찬가지로 스테인리스 스틸 재질로 형성되며, 상기 중공부(22)에 상기 여과메쉬(24) 및 완충메쉬(23)의 외곽 테두리(23b,24b)가 용접되어 일체로 고정될 수 있다. 이를 통해, 해수의 수압에 의해 상기 완충메쉬(23) 또는 상기 여과메쉬(24)가 상기 중공형 프레임부(21)로부터 임의로 분리되는 것을 방지할 수 있다.

물론, 경우에 따라 상기 완충메쉬와 상기 여과메쉬의 외곽 테두리가 각각 가압 체결되도록 중공형 프레임부는 베이스프레임 및 상기 베이스프레임과 대응되는 단면형상으로 구비되어 상기 베이스프레임의 전면 및 후면에 각각 체결되는 전측프레임 및 후측프레임으로 분할되어 구비될 수도 있다.

더욱이, 상기 중공형 프레임부는 상기 완충메쉬가 구비된 전측프레임과 상기 여과메쉬가 구비된 후측프레임으로 선택적으로 분할되며, 상기 전측프레임과 상기 후측프레임의 상호 대향면에는 체결돌기와 체결홈이 각각 형성될 수도 있다. 더불어, 상기 전측프레임과 상기 후측프레임 사이의 상호 대향면에도 상기 실링수단이 개재되는 실링홈부가 형성될 수 있다.

이를 통해, 상기 전측프레임과 상기 후측프레임을 분리하여 상기 완충메쉬와 상기 여과메쉬 사이에 점착된 부유물의 세척이 더욱 용이하여 유지보수성이 현저히 개선될 수 있다. 또한, 상기 완충메쉬 또는 상기 여과메쉬 중 어느 일측이 파손되더라도 파손된 부분만 교체하여 사용할 수 있으므로 경제적이다. 이때, 상기 탈착식 여과필터(20)는 초음파 세척을 통하여 점착된 부유물을 분리한 후 알코올 등에 침적시켜 세정/소독할 수 있다.

한편, 상기 탈착식 여과필터(20)를 통과한 해수는 상기 승강곡관부(5)와 상기 배출배관(6)으로 이어지는 여과라인을 통해 상기 해수 배출관부(8)측으로 배출된다. 여기서, 상기 해수 배출관부(8)의 단부에는 자외선 조사부(7)가 더 구비될 수 있다. 상세히, 상기 자외선 조사부(7)는 상기 해수 배출관부(8)의 일측 외주면의 원주방향을 따라 이격된 다수개의 자외선램프로 구비될 수 있다. 그리고, 해수가 일정속도로 상기 자외선 조사부(7)를 통과하면서 잔존하는 생균류를 사멸시키면서 해수의 pH를 실질적으로 자연상태로 복원시켜 해수의 청정도 및 생육환경이 현저히 향상될 수 있다.

더불어, 상기 해수 배출관부(8)에는 해수배출조절밸브(8a)가 구비될 수 있다. 즉, 상기 공급배관(3)에 구비된 상기 해수인입조절밸브(3a)와 상기 해수배출조절밸브(8a)에 의해 그 사이로 이동되는 해수의 유입 및 배출을 선택적으로 조절할 수 있다.

이때, 상기 공급배관(3), 와류여과부(10), 상부 인입관부(4), 탈착식 여과필터(20), 승강곡관부(5), 배출배관(6) 및 상기 슬러지압출부(70)로 이루어진 하나의 여과유닛(F)은 연속적으로 다수개 배치될 수 있다. 이를 통해, 해수에 포함된 조류, 부유물 및 생균류의 여과효율이 더욱 극대화될 수 있다.

한편, 상기 해수의 여과시스템(100)이 연속적으로 수행됨에 따라 상기 탈착식 여과필터(20)에는 부유물이 점착된다. 그리고, 상기 탈착식 여과필터(20)에 부유물이 일정수준 이상 점착되면 실질적인 여과효율이 저하되는 문제점이 발생한다. 이에, 본 발명에서는 상기 탈착식 여과필터(20)의 교체시기를 자동으로 산출 및 교체하는 구성을 제공한다.

상세히, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 해수의 여과시스템을 나타낸 흐름도이고, 도 4a 및 도 4b는 도 1의 A부분을 나타낸 확대도이며, 도 5a 및 도 5d는 도 3a의 C-D방향 단면을 나타낸 개략도이다.

도 3 내지 도 5d에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 해수의 여과시스템(100)은 상기 승강곡관부(5)를 선택적으로 승강시키는 승강수단(30) 및 상기 승강곡관부(5)가 상승 분리된 상태에서 상기 탈착식 여과필터(20)를 제거 및 교체하는 여과필터 교체장치(40)를 포함하여 구비됨이 바람직하다.

상세히, 상기 승강수단(30)은 상기 안착플랜지(4a)와 상기 가압플랜지(5a) 사이에 가압 체결된 상기 탈착식 여과필터(20U)가 노출되도록 상기 승강곡관부(5)를 선택적으로 상승 분리시킨다. 그리고, 상기 승강곡관부(5)가 상승 분리되어 상기 탈착식 여과필터(20U)가 노출되면 상기 여과필터 교체장치(40)가 연속적으로 구동되어 사용된 탈착식 여과필터(20U)를 분리하고 미사용된 탈착식 여과필터(20N)로 교체하는 작업이 수행된다.

이때, 상기 승강수단(30)은 승강베이스부(31)와 승강플레이트부(35)를 포함하여 구비됨이 바람직하다. 상세히, 상기 승강베이스부(31)는 상기 상부 인입관부(4)와 상기 배출배관(6) 사이를 지지하되 중앙부에 구비된 구동부(32)에 승강바(33)의 일단부가 연결됨이 바람직하다. 그리고, 상기 승강플레이트부(35)는 양단부가 상기 승강곡관부(5)의 각 단부와 연결되고 중앙부가 상기 승강바(33)의 타단부와 체결되어 상기 승강구동부(32)로부터 제공되는 승강력에 의해 상기 승강곡관부(5)를 수직방향으로 승강시킬 수 있다.

한편, 상기 탈착식 여과필터(20)를 중심으로 상기 상부 인입관부(4)와 상기 승강곡관부(5)의 상호 대향위치에는 필터 센서부(50)가 구비됨이 바람직하다. 여기서, 상기 필터 센서부(50)는 상기 탈착식 여과필터(20)를 중심으로 한 쌍으로 구비되며 일측에서 송출되는 신호가 상기 여과메쉬(24) 및 상기 완충메쉬(23)를 통과하여 타측으로 전달되는 신호투과량을 산출하게 된다.

더욱이 도 3을 참조하면, 상기 펌프(2)가 가동되고 상기 해수인입조절밸브(3a)가 개방되면(s10) 해수가 유입된다(s20). 그리고, 상기 와류여과부(10)를 통과하면서 슬러지가 제거된 해수는 상기 미세여과부의 탈착식 여과필터(20)를 통과하면서 조류 및 미세부유물이 제거될 수 있다.

이때, 해수 유입과 함께 상기 필터 센서부(50)의 센서가 실행되어 상기 탈착식 여과필터(20)를 통과하는 신호투과량을 산출(s30)한다. 그리고, 산출되는 신호투과량은 상기 해수의 여과시스템(100)을 제어하는 제어부로 전송되며, 제어부에서 산출된 신호투과량이 기설정된 여과 유효한계 범위 이상인지를 판단한다(s40). 여기서, 상기 여과 유효한계 범위라 함은 상기 탈착식 여과필터(20)에 상기 부유물이 점착되더라도 상기 해수 사용처로 공급될 수 있는 양의 해수를 통과시킬 수 있는 한계 범위로 이해함이 바람직하다.

상세히, 상기 여과시스템(100)의 여과공정이 연속적으로 이루어지면서 상기 완충메쉬(23), 상기 여과메쉬(24) 및 그 사이의 공간부(25)에는 미세부유물이 점착된다. 그리고, 점착된 미세부유물에 의해 상기 일측에서 송출되는 신호가 차단됨에 의해 상기 필터 센서부(50)에서 산출되는 상기 신호투과량이 점차 감소하게 된다.

이때, 산출되는 신호투과량이 기설정된 여과 유효한계 범위 이상일 경우 상기 펌프(2)의 가동은 지속되고 상기 해수인입조절밸브(3a)는 개방된 상태로 유지된다(s10).

반면, 산출되는 신호투과량이 기설정된 여과 유효한계 범위 미만일 경우 상기 펌프(2)의 가동이 중단되고 상기 해수인입조절밸브(3a)에 의해 상기 공급배관(3)이 폐쇄됨에 따라 해수의 유입이 정지된다(s50). 이어서, 상기 와류여과부(10) 및 미세여과부를 통해 이동되던 해수가 방류되면 상기 승강수단(30)이 구동되어 상기 승강곡관부(5)가 상승 분리(s60)되고 상기 탈착식 여과필터(20)의 교체가 이루어질 수 있다(s70).

상세히, 상기 승강곡관부(5)가 상승 분리되면 상기 안착플랜지(4a)와 상기 가압플랜지(5a) 사이에 가압 체결되어 여과기능을 수행하던 상기 탈착식 여과필터(20U)가 노출된다. 이때, 상기 탈착식 여과필터(20U)는 상기 여과필터 교체장치(40)가 구동됨에 따라 자동으로 제거되고 미사용된 탈착식 여과필터(20N)로 교체될 수 있다.

이어서, 상기 탈착식 여과필터(20)의 교체가 완료되면 상기 승강곡관부(5)가 상기 승강수단(30)에 의해 하강되어 체결(s80)되며 상기 펌프(2)의 가동 및 상기 해수인입조절밸브(3a)에 의해 상기 공급배관(3)이 재개방되어 상기 여과시스템(100)이 재가동될 수 있다.

여기서, 상기 구동부(32)는 모터로 구비되고, 상기 승강바(33)는 길이방향 외주면을 따라 나사산이 형성된 이송스크류로 구비될 수 있다. 그리고, 상기 승강플레이트부(35)에는 상기 이송스크류가 관통 체결되되 상기 나사산이 나사 결합되어 회전승강력을 전달하는 회전관통부(36)가 형성될 수 있다.

물론, 경우에 따라 상기 구동부는 실린더로 구비되고, 상기 승강바는 피스톤으로 구비될 수도 있다. 그리고, 상기 승강플레이트부(35)에는 상기 피스톤의 단부가 체결되어 수직승강력을 제공받는 체결부가 형성될 수도 있다.

이때, 상기 승강베이스부(31)에는 상기 승강바(33)와 대응되는 수직방향으로 연장된 승강가이드돌기(34)가 적어도 하나 이상 돌설됨이 바람직하다. 그리고, 상기 승강플레이트부(35)에는 상기 승강가이드돌기(34)가 삽입되는 수직정렬홈부(37)가 형성됨이 바람직하다.

즉, 상기 승강가이드돌기(34)가 상기 수직정렬홈부(37)에 삽입되어 수직으로 슬라이딩 이동되면서 수직 승강을 정렬 가이드함에 따라 상기 탈착식 여과필터(20)를 교체하기 위해 상기 반복적으로 승강되더라도 상기 승강곡관부(5)가 정확한 위치에 체결되므로 해수의 누수를 방지할 수 있다.

더욱이, 상기 승강곡관부(5)의 양단부가 상측으로 대응되는 방향으로 개방된 상기 상부 인입관부(4)와 상기 배출배관(6)의 각 단부에 안착되는 형태로 연결됨에 따라 상기 승강곡관부를 수직방향으로 승강시키기는 간단한 조작으로 분리 및 체결시킬 수 있다.

또한, 상기 승강곡관부(5)가 상기 해수의 여과시스템(100)의 상단부에 배치되므로 상기 해수인입조절밸브(1a)에 의해 상기 공급배관(4)이 폐쇄되면 별도로 남은 해수를 배출하지 않더라도 중력에 의해 자연스럽게 해수가 제거된 상태로 분리될 수 있다. 이를 통해, 상기 승강곡관부(5)를 분리하더라도 해수의 방출에 의한 주변의 오염 및 부식을 방지할 수 있다.

한편, 상기 여과필터 교체장치(40)는 수납부(42), 푸싱부(43), 수거부(46) 및 스토퍼(48)를 포함하여 구비됨이 바람직하다. 상세히, 상기 수납부(42)는 내측공간(42a)에 미사용된 탈착식 여과필터(20N)이 적층 수납되도록 상기 안착플랜지(4a)의 측면부로부터 반경방향으로 연장된 바닥면부(41)로부터 상측으로 연장된 중공형 케이스로 구비됨이 바람직하다. 즉, 상기 바닥면부(41)와 상기 안착플랜지(4a)의 내면은 실질적으로 대응되는 높이로 형성될 수 있으며, 상기 가압플랜지(5a)의 내면에 형성된 체결홈부(5b)의 깊이가 상기 탈착식 여과필터(20)의 두께와 대응될 수 있다. 이때, 상기 안착플랜지(4a)와 대응되는 상기 수납부(42)의 하단부 타측에는 필터토출구(42b)가 개구됨이 바람직하다.

그리고, 상기 수납부(42)를 중심으로 상기 승강곡관부(5)와 대향측에 상기 푸싱부(43)가 구비됨이 바람직하다. 상세히, 상기 푸싱부(43)는 일단부가 본체부(44)에 삽입되고 타단부(45a)가 상기 수납부(42)의 하단부 일측에 형성된 푸셔홀(42c)을 관통하여 상기 탈착식 여과필터(20)를 타방향측으로 가압하는 푸싱연장부(45)를 포함하여 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 푸싱부(43)는 상기 푸싱연장부(45)가 상기 본체부(44)의 길이방향으로 삽입 내지 인출되는 유압 내지 공압 실린더로 구비될 수 있다.

더불어, 상기 승강곡관부(5)를 중심으로 상기 수납부(42)와 타방향측에는 상기 수거부(46)가 구비됨이 바람직하다. 상세히, 상기 수거부(46)는 개구된 상면부가 상기 바닥면부(41)와 대응되는 위치에 형성되며, 상기 푸싱연장부(45)에 가압되어 상기 안착플랜지(4a)에서 제거된 탈착식 여과필터(20U)가 낙하 수용된다. 이때, 상기 수거부(46)의 하면부에는 완충스프링(47a)의 탄발복원력에 의해 상기 탈착식 여과필터(20U)의 낙하시 자중에 의한 충격을 탄발 완충하여 파손을 방지하는 완충부(47)가 구비될 수 있다.

더욱이, 상기 수거부(46)에 수용된 상기 탈착식 여과필터(20U)를 별도의 세척장소로 이동하여 세척 및 세정할 수도 있으나, 상기 수거부(46)에 세척 및 세정구조가 일체로 형성될 수도 있다. 즉, 상기 수거부(46)의 일측에는 수세수 내지 알코올이 공급 및 배출되는 배관, 초음파발생부 및 건조부가 구비될 수도 있다. 이를 통해, 사용된 탈착식 여과필터(20U)가 상기 수거부(46)로 수거됨과 동시에 세척 및 세정작업이 수행될 수 있으므로 편의성이 현저히 개선될 수 있다.

한편, 상기 푸싱연장부(45)의 타단부(45a) 초기위치(P1)는 상기 수납부(42)의 내측공간(42a)으로 설정됨이 바람직하다. 상세히, 상기 푸싱연장부(45)의 타단부(45a)가 상기 수납부(42)의 내측공간(42a)에 위치하면, 상기 푸싱연장부(45)의 외주면 상측에 상기 미사용된 탈착식 여과필터(20N)가 적층 수납된 상태로 지지될 수 있다. 이를 통해, 상기 승강곡관부(5)가 상승 분리된 상태에서 상기 초기위치(P1)에서 타방향측으로 인출되는 상기 푸싱연장부(45)는 상기 안착플랜지(4a)의 내면에 안착된 탈착식 여과필터(20U)만을 상기 수거부(46)로 가압하여 제거할 수 있다.

더욱이, 상기 푸싱연장부(45)는 단면이 원형인 바(bar)형상으로 구비됨이 바람직하다. 이를 통해, 상기 푸싱연장부(45)가 상기 수납부(42)의 하단부를 가로질러 인출 및 후퇴되더라도 상기 수납부(42)에 적층 수납된 탈착식 여과필터(20N)와의 마찰이 최소화될 수 있다.

그리고, 상기 푸싱연장부(45)는 상기 안착플랜지(4a) 내면에 안착된 탈착식 여과필터(20U)를 타방향측으로 가압하여 제거한 후 타단부(45a)가 기설정된 제2위치(P2)까지 후퇴되도록 설정됨이 바람직하다. 이때, 상기 기설정된 제2위치(P2)는 상기 본체부(44)의 단부와 상기 푸셔홀(42c)이 개구된 상기 수납부(42)의 하단부 일측 사이로 설정됨이 바람직하다.

상세히, 상기 푸싱연장부(45)가 사용된 탈착식 여과필터(20U)를 가압하여 제거한 후 상기 제2위치(P2)까지 후퇴되면 상기 수납부(42)에 적층 수납되었던 상기 미사용된 탈착식 여과필터(20)가 상기 수납부(42)의 바닥으로 안착된다. 그리고, 상기 제2위치(P2)까지 후퇴되었던 상기 푸싱연장부(45)가 상기 수납부(42) 바닥에 안착된 탈착식 여과필터(20)를 타방향측으로 가압하여 상기 안착플랜지(4)의 내면(4a)으로 이송시킨다.

이때, 상기 수납부(42)의 하단부 타측에는 상기 탈착식 여과필터(20)의 직경에 대응하는 필터토출구(42b)가 관통 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 수납부(42)의 하단부 일측에는 상기 푸싱연장부(45)의 단면직경에 대응하는 푸셔홀(42c)이 형성되고 타측에는 상기 필터토출구(42b)가 형성될 수 있다.

더불어, 상기 수납부(42)의 하단부 타측과 상기 안착플랜지(4a) 사이의 바닥면부(41)에는 상기 푸싱연장부(45)에 가압되어 타방향측으로 이동되는 탈착식 여과필터(20)의 이동경로를 정렬하는 슬라이딩 정렬부가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 슬라이딩 정렬부는 상기 탈착식 여과필터(20)의 직경에 대응하는 폭과 기설정된 깊이를 갖는 홈부로 형성될 수도 있으며, 경우에 따라 상기 탈착식 여과필터(20)의 직경에 대응하는 폭 외측으로 단턱부가 돌설될 수도 있다.

즉, 상기 탈착식 여과필터(20)를 교체하는 과정이 자동 신속하게 이루어지면서도 상기 탈착식 여과필터(20)가 상기 슬라이딩 정렬부와 후술되는 상기 스토퍼(48)에 의해 정확한 위치로 가이드되어 정렬 안착되며, 상기 승강곡관부(5)가 하강되더라도 정확한 위치에서 가압 체결되어 누수가 방지될 수 있다.

한편, 상기 안착플랜지(4)의 내면 일측(4a)에 형성됨 홈에서 선택적으로 돌설되어 상기 수납부(42)로부터 토출된 탈착식 여과필터(20N)의 위치를 구속하는 스토퍼(48)가 더 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 스토퍼(48)는 상기 푸싱연장부(45)의 타단부(45a)가 상기 제2위치(P2)에 배치되면 돌설되도록 제어될 수 있다.

이에 따라, 상기 제2위치(P2)에 배치된 상기 푸싱연장부(45)의 타단부(45a)가 상기 수납부(42) 내측의 미사용된 탈착식 여과필터(20N)를 타방향으로 가압시 상기 안착플랜지(4)의 내면(4a)에 안착되는 위치가 정확하게 정렬될 수 있다. 이를 통해, 상기 미사용된 탈착식 여과필터(20)가 상기 안착플랜지(4a)와 상기 가압플랜지(5a) 사이의 정확한 위치에 안착될 수 있으므로 상기 탈착식 여과필터(20)의 교체작업이 자동으로 수행되더라도 정밀성이 현저히 향상될 수 있다.

그리고, 상기 안착플랜지(4a) 내면(4b)에 미사용된 탈착식 여과필터(20N)가 정렬 안착되면 상기 푸싱연장부(45)의 타단부(45a) 상기 수납부(42)의 내측공간인 상기 초기위치(P1)로 이동될 수 있다. 즉, 별도의 조작 없이도 단지 상기 푸싱연장부(45)의 타단부(45a) 위치를 제어함에 따라 사용된 탈착식 여과필터(20U)의 제거 및 미사용된 탈착식 여과필터(20N)의 교체가 순차적으로 이루어질 수 있다. 이를 통해, 상기 수납부(42)에 미사용된 탈착식 여과필터(20N)를 보충해주기만 하면 반복적인 여과필터 교체작업이 이루어지므로 사용편의성이 현저히 개선될 수 있다.

그리고, 상기 푸싱연장부(45)의 타단부(45a)가 상기 초기위치(P1)로 이동되면 상기 승강수단(30)이 구동되어 상기 승강곡관부(5)가 하강되며 상기 안착플랜지(4a)와 상기 가압플랜지(5a) 사이에 상기 탈착식 여과필터(20)가 가압 체결될 수 있다.

여기서, 상기 가압플랜지(5a)의 내면 일측에는 상기 스토퍼(48)의 상면을 선택적으로 가압하는 가압돌기가 돌설될 수도 있다. 이를 통해, 상기 승강곡관부(5)가 하강시 상기 가압돌기에 의해 상기 스토퍼(48)가 초기위치로 삽입될 수도 있다.

한편, 경우에 따라 상기 여과필터(20)는 상기 해수의 여과시스템(100)에서 해수가 공급되는 배관의 분리되어 상호 대향된 전측단부 및 후측단부 사이에 가압 체결될 수도 있다. 이때, 상기 배관의 전측단부 및 후측단부라 함은 연해와 연결된 해수 유입관부(1)로부터 해수 사용공급처와 연결되는 해수 배출관부(8)로 이어지는 여과유로에서 선택적으로 분리 및 체결되도록 마주보는 양단부로 이해함이 바람직하다.

즉, 본 발명에서는 상기 배관의 전측단부는 상기 상부 인입관부(4)의 상단부와 대응되고 상기 배관의 후측단부는 상기 승강곡관부(5)의 일단부와 대응되는 구성으로 설명하였으나, 상기 배관의 후측단부는 상기 배출배관(6)의 일단부로 구비될 수도 있다. 그리고, 상기 상부 인입관부(4)와 상기 배출배관(6)의 일단부 사이가 선택적으로 이격됨에 따라 상기 여과필터(20)를 제거 및 교체할 수도 있다. 더욱이, 상기 상부 인입관부(4) 및 상기 배출관부(6) 중 적어도 어느 일측이 벨로우즈관 내지 플렉시블한 소재의 관으로 형성되어 상기 상부 인입관부(4)와 상기 배출배관(6) 사이가 이격되도록 길이가 선택적으로 줄어들 수도 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 탈착식 여과필터(20)가 상기 상부 인입관부(4)와 상기 승강곡관부(5)의 일단부 사이에 가압 체결되는 구조로 설명하였으나 경우에 따라 상기 승강곡관부(5)의 타단부와 상기 배출배관(6)의 일단부 사이에 가압 체결되는 구조로 구비될 수도 있다.

한편, 도 6은 도 1의 B부분을 나타낸 확대도이다. 도 6에서 보는 바와 같이, 상기 와류여과부(10)의 하단부에는 상기 슬러지압출부(70)가 구비됨이 바람직하다. 여기서, 상기 슬러지압출부(70)는 개폐밸브(13)에 의해 상기 와류여과부(10)의 하단부와 선택적으로 연통되되, 상기 슬러지(s)를 회전 압착시켜 고형화된 바(bar) 형태(SB)로 배출하도록 구비된다.

상세히, 상기 슬러지압출부(70)는 회전축부(73)와, 나선형 스크류부(74)와, 배출부(75)를 포함하여 구비됨이 바람직하다. 여기서, 상기 회전축부(73)는 일측이 상기 와류여과부(10)의 하단부와 상기 개폐밸브(13)에 의해 선택적으로 연통되도록 연결된 케이스(71)의 내측에 가로방향으로 연장되어 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 회전축부(73)의 일단부에는 동력부(72)가 구비되며, 상기 동력부(72)로부터 인가되는 회전력에 의해 축방향으로 회전될 수 있다.

그리고, 상기 나선형 스크류부(74)는 상기 회전축부(73)의 외주면을 따라 구비되며, 상기 슬러지(s)를 상기 케이스(71)의 타측방향으로 이동시키면서 압착시킨다. 이때, 상기 나선형 스크류부(74)는 상기 회전축부(73)의 타단부측으로 갈수록 스크류 간의 간격이 점진적으로 좁게 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 회전축부(73)의 일단부측에 구비된 나선형 스크류부(74) 간의 간격(k2)보다 상기 회전축부(73)의 타단부측에 구비된 나선형 스트류부(74) 간의 간격(k1)이 좁게 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 배출부(75)측을 향하면서 상기 슬러지(s)를 압축하는 가압력이 순차적으로 증가하여 상기 슬러지(s) 내에 잔존하는 수분을 안정적으로 제거하면서도 압축된 슬러지(s)의 밀도가 견고하게 압축될 수 있다.

더불어, 상기 배출부(75)는 상기 슬러지(s)가 고형화되어 배출되도록 상기 케이스(71)의 타단부에 구비되되, 상기 고형화된 슬러지가 바형태로 형성되도록 설정된 단면형상으로 연장된 중공형 성형관(76)이 구비되되, 그의 단부에는 상기 고형화된 슬러지를 기설정된 길이로 절단하는 컷팅부가 더 구비될 수 있다.

이를 통해, 상기 나선형 스크류부(74)를 따라 이동되면서 압출되어 수분이 제거됨에 의해 고형화되는 슬러지(s)가 상기 배출부(75)에 구비된 중공형 성형관(76)을 통과하면서 실질적으로 수분이 제거된 견고한 바형태로 배출될 수 있다. 더욱이, 상기 중공형 성형관(76) 단부에 형성된 컷팅부에 의해 기설정된 길이로 자동으로 절단되어 배출되므로 운반 및 소각처리가 용이하다.

더욱이, 상기 중공형 성형관(76) 외측에는 상기 고형화된 슬러지의 건조를 위한 히팅부가 더 구비될 수도 있다. 이를 통해, 상기 바형태의 슬러지 내에 실질적으로 잔존하는 수분을 제거하므로 상기 바 형태의 슬러지(SB)가 더욱 견고하게 고형화되며 소각시에도 가연성이 개선되어 연기 발생이 최소화될 수 있다.

한편, 상기 케이스의 외면에는 상기 슬러지의 압착시 탈수되는 수분이 방출되는 타공부가 형성되되, 상기 타공부는 거름망으로 커버되며, 상기 케이스의 외면에는 상기 거름망을 통하여 방출된 상기 수분을 일측으로 배출하는 배수부가 구비될 수 있다. 이를 통해, 상기 회전축부(73)의 회전으로 상기 나선형 스크류부(74)를 따라 압출 이동되는 슬러지(s)에서 탈수되는 수분이 상기 타공부를 통하여 쉽게 배출될 수 있다. 그리고, 배출된 수분은 상기 배수부를 통해 배수 처리할 수 있다.

한편, 상기 개폐밸브(13)는 상기 해수인입조절밸부에 의해 상기 공급배관(3)이 폐쇄된 상태에서 개방되도록 제어됨이 바람직하다. 즉, 상기 와류여과부(10)의 하단부에 슬러지압출부(70)가 일체로 연결되어 해수의 여과공정과 상기 슬러지를 압출 및 고형화하여 배출하는 후처리공정이 실질적으로 하나의 시스템에서 이루어지므로 작업편의성이 현저히 향상될 수 있다.

이를 통해, 본 발명에 따른 해수의 여과시스템(100)은 상기 상부 인입관부(4)와 승강곡관부(5)의 대향 단부 사이에 가압 체결되어 해수의 여과기능을 수행하는 과정에서 부유물이 점착되어 여과능이 감소된 탈착식 여과필터(20)의 제거 및 교체를 위해 승강수단(30)이 승강곡관부(5)를 상승 분리시키면 상기 해수의 여과시스템(100)에 일체로 구비된 여과필터 교체장치(40)가 상기 여과필터(20)를 타방향으로 순차적으로 가압하여 분리 및 교체되는 과정이 자동으로 제어되어 이루어지므로 관리 및 유지보수성이 현저히 개선될 수 있다.

더욱이, 상기 승강수단(30)에 적어도 하나 이상의 승강가이드돌기(34)가 돌설되어 상기 수직정렬홈부(37)를 슬라이딩 이동함으로써 상기 승강곡관부(5)의 수직방향 승강을 정렬 가이드하고, 상기 안착플랜지(4a) 타측에 스토퍼(48)가 선택적으로 돌설되어 상기 탈착식 여과필터(20)의 위치를 구속하므로 상기 승강곡관부(5)의 승강 및 여과필터(20) 교체작업이 자동으로 수행되더라도 정밀성이 현저히 향상될 수 있다.

또한, 상기 탈착식 여과필터(20)를 타방향측으로 가압하는 푸싱연장부(45)의 타단부(45a) 위치를 제어함으로써 사용된 여과필터(20U)의 제거 및 미사용된 여과필터(20N)의 교체가 순차적으로 이루어지므로 상기 수납부(42)에 미사용된 탈착식 여과필터(20N)를 보충해주기만 하면 반복적인 여과필터 교체작업이 자동으로 이루어지므로 사용편의성이 현저히 개선될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형예는 본 발명의 범위에 속한다.

1 : 해수 유입관부 2 : 펌프
3 : 공급배관 4 : 상부 인입관부
5 : 승강곡관부 6 : 배출배관
7 : 자외선 조사부 8 : 해수 배출관부
10 : 와류여과부 20 : 탈착식 여과필터
30 : 승강수단 31 : 승강베이스부
33 : 승강바 34 : 승강가이드돌기
35 : 승강플레이트부 37 : 수직정렬홈부
40 : 여과필터 교체장치 42 : 수납부
43 : 푸싱부 46 : 수거부
48 : 스토퍼 50 : 필터 센서부
60 : 실링수단 70 : 슬러지압출부
100 : 해수의 여과시스템

Claims

공급배관을 통하여 공급된 해수가 접선방향으로 회전 이동되어 와류가 형성됨에 의해 부유물이 교반 및 응집되어 형성된 슬러지가 하단부에 연결된 슬러지압출부측으로 침전되도록 하부를 향하여 직경이 좁아지는 원뿔 형상의 내주면부가 구비된 와류여과부;
상기 슬러지가 제거된 해수가 인입되도록 상기 와류여과부의 상부에 배치되되, 상단부 외주면에 안착플랜지가 반경방향으로 연장되어 구비된 상부 인입관부;
상기 상부 인입관부의 상단부와 선택적으로 연결되는 일단부에 상기 안착플랜지와 대응되는 가압플랜지가 형성되고 타단부가 상기 상부 인입관부와 기설정된 간격으로 이격된 배출배관의 일단과 선택적으로 연결되는 승강곡관부;
전면부가 상기 안착플랜지의 내면에 안착되고, 후면부가 상기 승강곡관부가 선택적으로 승강됨에 의해 상기 가압플랜지의 내면에 선택적으로 가압 체결되되, 상기 상부 인입관부를 통하여 인입된 해수의 조류 및 미세부유물의 여과기능을 수행하는 탈착식 여과필터;
상기 승강곡관부가 상기 상부 인입관부 및 상기 배출배관으로부터 선택적으로 분리되도록 승강시키는 승강수단; 및
상기 승강곡관부의 승강시 상기 탈착식 여과필터를 타방향측으로 가압하여 제거 및 교체하는 여과필터 교체장치를 포함하는 해수의 여과시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 여과필터 교체장치는
내측공간에 미사용된 탈착식 여과필터가 적층 수납되도록 상기 안착플랜지의 측면부로부터 연장된 바닥면부로부터 상측으로 연장된 중공형 케이스로 구비되되, 상기 안착플랜지와 대응되는 하단부 타측에 필터토출구가 개구된 수납부와,
일단부가 상기 수납부의 일측에 구비되는 본체부에 삽입되고 타단부가 상기 수납부의 하단부 일측에 형성된 푸셔홀을 관통하여 상기 탈착식 여과필터를 타방향측으로 가압하는 푸싱연장부가 구비된 푸싱부와,
상기 푸싱연장부에 가압되어 상기 안착플랜지에서 분리된 탈착식 여과필터가 낙하 수용되는 수거부를 포함함을 특징으로 하는 해수의 여과시스템.
제 2 항에 있어서,
상기 푸싱연장부의 타단부 초기위치는 상기 수납부의 내측공간으로 설정되며,
상기 승강곡관부가 승강된 상태에서 상기 푸싱연장부가 상기 안착플랜지 내면에 안착된 탈착식 여과필터를 상기 수거부측으로 가압하여 제거한 후 상기 본체부의 단부와 상기 수납부의 하단부 일측 사이로 설정된 제2위치까지 후퇴되도록 제어됨을 특징으로 하는 해수의 여과시스템.
제 3 항에 있어서,
상기 제2위치에 배치된 상기 푸싱연장부의 타단부가 상기 수납부 내측의 미사용된 탈착식 여과필터를 타방향으로 가압시 상기 안착플랜지 내면에 안착되는 위치가 정렬되도록 상기 안착플랜지의 내면 일측에 형성된 홈에서 선택적으로 돌설되는 스토퍼가 더 구비됨을 특징으로 하는 해수의 여과시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 승강수단은
상기 상부 인입관부와 상기 배출배관 사이를 지지하되 중앙부에 구동부의 구동에 의해 상기 승강곡관부를 수직방향으로 승강시키는 승강바와, 양단부가 상기 승강곡관부의 각 단부와 연결되고 중앙부가 상기 승강바의 일측과 체결되어 승강력을 제공받는 승강플레이트부를 포함하되,
상기 승강베이스부에는 상기 승강바와 대응되는 수직방향으로 연장된 승강가이드돌기가 적어도 하나 이상 돌설되고, 상기 승강플레이트부에는 상기 승강가이드돌기가 삽입되는 수직정렬홈부가 형성됨을 특징으로 하는 해수의 여과시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 탈착식 여과필터를 중심으로 상기 상부 인입관부와 상기 승강곡관부의 상호 대향위치에 구비되되, 상기 탈착식 여과필터를 통과하여 산출되는 신호투과량이 기설정된 여과 유효한계 범위 이하일 경우 상기 공급배관이 폐쇄되고 상기 승강수단이 승강되어 상기 탈착식 여과필터의 교체가 수행되도록 제어부로 신호를 송출하는 필터 센서부가 구비됨을 특징으로 하는 해수의 여과시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 탈착식 여과필터는
내부에 형성된 중공부를 감싸는 형태로 구비되며 전면부 및 후면부에는 실링수단이 개재되는 중공형 프레임부와,
공급되는 해수의 압력을 완충하고 1차 여과기능을 수행하도록 상기 중공형 프레임부의 중공부 전면부측을 커버하도록 배치되는 완충메쉬와,
상기 완충메쉬를 통과한 해수에 잔존하는 조류 및 미세부유물의 여과기능을 수행하도록 상기 중공형 프레임부의 중공부 후면부측을 커버하도록 배치되되, 상기 완충메쉬의 공극보다 작은 직경의 공극이 형성된 여과메쉬를 포함하되,
상기 여과메쉬의 공극 직경이 15~35㎛로 형성됨을 특징으로 하는 해수의 여과시스템.