KR20210060197A - 수중입자 연속 여과 채집장치 - Google Patents

수중입자 연속 여과 채집장치 Download PDF

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Abstract

수중입자 연속 여과 채집장치가 개시된다. 본 발명에 따른 수중입자 연속 여과 채집장치는, 프레임의 상부판에 형성된 관통공에 설치되는 링형상의 상부 지지체와, 상기 프레임의 하부 영역에 설치되는 중공형의 하부 지지체와, 상단영역이 상기 상부 지지체에 고정되고 하단영역이 상기 하부 지지체에 고정되며 여과수 공급관으로부터 공급되는 여과수를 여과하기 위한 여과망과, 각 상단부는 상기 상부 지지체에 고정되고 하단부는 상기 하부 지지체에 고정되어 상기 상부 지지체와 하부 지지체를 연결하는 다수개의 연결부재를 포함하는 여과부; 상기 여과망의 외부에서 내측 방향으로 세척수를 분사하기 위한 다수개의 세척노즐들이 상부에서 하부 방향으로 간격을 유지하여 마련되어 상기 프레임에 설치되는 세척관; 및 상기 상,하부 지지체를 자전 가능하게 회전 지지하기 위한 상,하부 회전 지지수단과, 상부 회전 지지수단과 상기 하부 회전 지지수단에 의해 상기 프레임에 회전 가능하게 마련된 상기 상부 지지체를 정역회전을 시키기 위한 회전수단으로 이루어진 회전 구동부를 포함하고, 상기 회전 구동부로 상기 여과부를 회전시키면서 상기 여과수 공급관으로 여과수를 공급하고 상기 세척노즐로 세척수를 분사하여 상기 여과망 전체를 균일하게 세척하면서 여과수를 연속 여과하여 수중입자를 채집하도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

수중입자 연속 여과 채집장치{CONTINUOUS FILTRATION COLLECTRO OF PARTICLES IN WATER}
본 발명은 수중입자 연속 여과 채집장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 물 환경 중 미세 입자, 예를 들면 미세 플라스틱이나 미세 조류 등을 연속 여과하여 채집할 수 있도록 효율적인 린싱기능을 갖는 수중입자 연속 여과 채집장치에 관한 것이다.
일반적으로, 선박으로부터 배출되는 밸러스트수, 또는 해수나 담수에 서식하는 플랑크톤을 채집하거나, 미세입자(미세 플라스틱 등)을 여과하여 채집하기 위해서는 플랑크톤 채집망 또는 플랑크톤 네트(plankton net)라고 불리는 도구를 이용한다. 이 도구는 금속으로 이루어진 원형 고리에 튼튼한 직물을 감싸서 물을 여과할 수 있는 직물망(fabric net)을 연결하는데, 이 망은 아래쪽으로 내려갈수록 좁아지는 역원뿔 형태이며, 하단부에는 콕이 장착되어 있는 구조이다.
이러한 플랑크톤 채집망을 이용하여 채집하는 과정을 보면 다음과 같다. 먼저 플랑크톤 채집망의 원형 고리쪽에 줄을 매달아서 이를 물속에 넣고 줄을 잡아끌면 물은 여과되고 물속의 생물이나 미세물질 등을 하단부에 모으는 방식으로 여과하여 채집한다.
그러나, 이러한 방식은 담수나 해수 또는 밸러스트수를 연속하여 공급하면서 채집할 수 없었기 때문에 채집효율이 저하되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해소하기 위한 선행기술로서, 대한민국등록특허 제10-2031180호(공고일 : 2019.10.11)에는 코드엔드가 부착된 수중입자 크기별 채집장치가 개시되어 있다. 이러한 채집장치는 눈의 크기가 서로 다른 다수개의 채집부재들을 간격을 유지하여 배치한 후 여과수를 공급함으로써 여과수를 연속 여과하여 여과수에 포함된 미세물질을 여과하여 채집할 수 있었다.
그러나, 이러한 구조의 채집장치는, 여과수에 포함된 입자들이 채집부재의 눈을 막을 경우에 원활한 여과기능을 수행할 수 없는 문제점이 있었고, 이를 해소하기 위하여 여과수 공급을 차단하고 각 채집부재를 세척한 후 다시 사용해야 함으로써 여과 채집효율이 현저하게 저하되는 문제점이 있었다.
한편, 다른 선행기술로서, 대한민국등록특허 제10-1399084호(공고일 : 2014.05.27)에는 린싱기능을 향상시킨 선박용 밸러스트수의 샘플링장치가 개시되어 있다. 이러한 샘플링 장치는, 린싱 파이프에 설치된 세척노즐을 이용하여 세척수를 여과기의 외측에서 분사함으로써 여과기의 연속 여과가 가능할 수 있었다. 그러나 이러한 구조의 샘플링장치는, 세척노즐이 일정한 방향으로만 분사되도록 구성됨으로써, 실제로 미세입자가 붙든 영역의 세척이 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 있었다.
. 대한민국등록특허 제10-2031180호(공고일 : 2019.10.11) . 대한민국등록특허 제10-1399084호(공고일 : 2014.05.27)
본 발명의 목적은, 물 환경 중 미세 입자 등을 연속 여과하여 채집할 수 있도록 효율적인 린싱기능을 갖는 수중입자 연속 여과 채집장치를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 프레임의 상부판에 형성된 관통공에 설치되는 링형상의 상부 지지체와, 상기 프레임의 하부 영역에 설치되는 중공형의 하부 지지체와, 상단영역이 상기 상부 지지체에 고정되고 하단영역이 상기 하부 지지체에 고정되며 여과수 공급관으로부터 공급되는 여과수를 여과하기 위한 여과망과, 각 상단부는 상기 상부 지지체에 고정되고 하단부는 상기 하부 지지체에 고정되어 상기 상부 지지체와 하부 지지체를 연결하는 다수개의 연결부재를 포함하는 여과부; 상기 여과망의 외부에서 내측 방향으로 세척수를 분사하기 위한 다수개의 세척노즐들이 상부에서 하부 방향으로 간격을 유지하여 마련되어 상기 프레임에 설치되는 세척관; 및 상기 상부 지지체를 상기 상부판에 회전 가능하게 지지하기 위한 상부 회전 지지수단과, 상기 하부 지지체를 상기 프레임의 하부 쪽에 회전 가능하게 지지하기 위한 하부 회전 지지수단과, 상부 회전 지지수단과 상기 하부 회전 지지수단에 의해 상기 프레임에 회전 가능하게 마련된 상기 상부 지지체를 정회전 또는 역회전을 시키기 위한 회전 구동수단으로 이루어진 회전 구동부를 포함하고, 상기 회전 구동부로 상기 여과부를 자전시키면서 상기 여과수 공급관으로 여과수를 공급하고 상기 세척노즐로 세척수를 분사하여 상기 여과망 전체를 균일하게 세척하면서 여과수를 연속 여과하여 수중입자를 채집하도록 된 것을 특징으로 하는 수중입자 연속 여과 채집장치에 의해 달성된다.
상기 상부 지지체는, 상부 외부링; 및 하단부가 상기 여과망의 상단부를 사이에 두고 상기 상부 외부링과 결합되고 상단부는 수평방향으로 연장되어 상기 상부 회전 지지수단에 의해 상기 상부판에 회전 가능하게 지지되는 상부 내부링으로 이루어지고, 상기 하부 지지체는, 하부 내부링; 및 상단부가 상기 여과망의 하단부를 사이에 두고 상기 하부 내부링과 결합되고 하단부는 상기 하부 회전 지지수단에 의해 상기 프레임에 회전 가능하게 지지되는 하부 외부링으로 이루어질 수 있다.
상기 상부 회전 지지수단과 하부 회전 지지수단은, 볼베어링 또는 스러스트 베어링으로 이루어질 수 있다.
상기 회전 구동수단은, 상기 상부 내부링의 상단부에 마련되는 피동기어부; 및 상기 피동기어부와 맞물리는 구동기어를 구비하여 상기 상부판의 한쪽에 마련되는 구동모터로 이루어질 수 있다.
상기 회전 구동수단은, 상단부가 상기 상부 내부링에 고정되고 하단부는 상기 하부 내부링에 고정되며 중간부에는 상기 상단부와 하단부를 기준으로 30 - 100°의 각도로 비틀린 확장부가 마련되어 방사형으로 배치되는 다수개의 수차부재로 이루어지고, 상기 여과수 공급관으로부터 공급되는 여과수가 상기 확장부에 압력을 가함에 따라 상기 여과부가 회전하도록 구성될 수 있다.
상기 여과수 공급관은, 메인 공급관과, 상기 메인 공급관의 하단부에서 3개로 분할되는 분할 공급관으로 이루어지고, 상기 분할 공급관들은, 각각 소정의 각도로 하향 및 상기 여과부의 회전방향으로 경사지게 배치될 수 있다.
상기 회전 구동수단은, 상단부와 하단부를 제외한 중간부가 확장되어 마련되는 세척수 저항부를 구비한 상기 연결부재로 이루어지고, 상기 세척노즐들로부터 분사되는 세척수가 상기 세척수 저항부에 압력을 가함에 따라 상기 여과부가 회전하도록 된 구성될 수 있다.
상기 세척노즐들은, 상기 여과망의 접선방향으로 세척수를 분사하도록 설치될 수 있다.
상기 하부 지지체에는, 채집된 수중입자를 배출하기 위한 수동 또는 자동으로 작동되는 밸브가 마련될 수 있다.
상기 밸브는, 자동 병입장치와 연결되어 채집된 수중입자를 자동으로 병입하도록 구성될 수 있다.
상기 여과망의 내부에는, 수위감지센서가 마련되고, 제어부는 상기 수위감지센서가 감지한 수위감지신호를 토대로, 상기 여과수 공급관을 통하여 공급되는 여과수의 수위가 설정된 수위에 도달하는 경우에 여과수를 차단하거나, 여과수 공급량을 줄이도록 상기 여과수 공급관에 마련되는 공급밸브를 제어할 수 있다.
상기 하부 회전 지지수단은, 상기 하부 외부링의 하단부와 밸브 사이에 설치되는 관 회전 연결체를 더 포함하되, 상기 관 회전 연결체는, 상기 하부 외부링의 하단부가 삽입되는 삽입부가 내경에 단이지게 형성된 하부 연결체; 상기 하부 외부링의 하단부와 상기 삽입부의 내경 사이에 구비되어 상기 하부 외부링의 하단부를 회전 지지하기 위한 베어링; 및 상기 하부 외부링의 하단부와 상기 삽입부의 내경 사이에 기밀을 유지하도록 설치되는 오링을 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 여과부를 자전 가능하게 구성하여 여과수가 공급되고 세척수가 분사될 때 여과부를 회전시킴으로써, 여과망의 세척효율을 현저하게 향상시킬 수 있고, 이에 따라 여과수에 포함된 수중입자의 여과 및 채집이 연속적으로 가능하게 되는 효과를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 수중입자 연속 여과 채집장치를 도시한 개략적 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 회전 구동수단을 도시한 평면도이다.
도 3 내지 도 5는 도 1에 도시된 회전 구동수단의 다른 실시예를 도시한 개략적 측면도 및 평면도이다.
도 6 및 도 7은 도 1에 도시된 회전 구동수단의 또 다른 실시예를 도시한 개략적 측면도 및 평면도이다.
도 8은 도 1에 도시된 하부 회전 지지수단을 도시한 확대 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
그리고, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 수중입자 연속 여과 채집장치를 도시한 개략적 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 회전 구동수단을 도시한 평면도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 수중입자 연속 여과 채집장치는, 담수나 해수, 또는 선박으로부터 배출되는 밸러스트수에 포함된 미세생물(조류 등), 미세 플라스틱 등을 포함하는 미세입자를 연속적으로 여과하여 채집하기 위한 것이다. 즉, 회전 구동부(40)로 여과부(20)를 회전시키면서 여과수 공급관(50)으로 여과수를 공급하고 세척노즐(32)로 세척수를 분사하여 여과망(26) 전체를 균일하게 세척하면서 여과수를 연속 여과하여 수중입자를 채집하도록 된 것이다.
이를 구체적으로 설명한다.
여과부(20)는, 회전하면서 여과수를 여과하여 미세 수중입자를 여과하여 채집하기 위한 것으로, 프레임(10)의 상부판(12)에 형성된 관통공(14)에 설치되는 링형상의 상부 지지체(22)와, 프레임(10)의 하부 영역에 설치되는 중공형의 하부 지지체(24)와, 상단영역이 상부 지지체(22)에 고정되고 하단영역이 하부 지지체(24)에 고정되며 여과수 공급관(50)으로부터 공급되는 여과수를 여과하도록 역원뿔형으로 형성된 여과망(26)과, 각 상단부는 상부 지지체(22)의 상부 외부링(22A)에 고정되고 하단부는 하부 지지체(24)의 하부 외부링(24A)에 고정되어 상부 지지체(22)와 하부 지지체(24)를 연결하는 다수개의 연결부재(28)를 포함하여 구성된다.
상부 지지체(22)는, 상부 외부링(22A)과, 하단부(22B-2)가 여과망(26)의 상단부를 사이에 두고 상부 외부링(22A)과 결합되고 상단부(22B-1)는 수평방향으로 연장되어 상부 회전 지지수단(42)에 의해 상부판(12)에 회전 가능하게 지지되는 상부 내부링(22B)으로 이루어진다.
그리고, 하부 지지체(24)는, 하부 내부링(24B)와, 상단부가 여과망(26)의 하단부를 사이에 두고 하부 내부링(24B)과 결합되고 하단부는 하부 회전 지지수단(44)에 의해 프레임(10)에 회전 가능하게 지지되는 하부 외부링(24A)으로 이루어진다.
연결부재(28)는, 하부 지지체(24)의 하부 외부링(24A)를 연결하는 것으로, 상,하단부가 각각 하부 지지체(24)의 하부 외부링(24A)에 고정 결합되므로, 여과망(26)이 역원뿔형으로 펼쳐진 상태를 유지할 수 있다.
한편, 하부 지지체(24)의 하부 외부링(24A)에는 채집된 수중입자를 배출하기 위한 수동 또는 자동으로 작동되는 밸브(B)가 설치되는데, 이 밸브(B)는 각 연장부재(16)에 고정 지지된다. 따라서 하부 지지체(24)의 하단부 일부가 밸브(B)의 내부에 삽입된 상태에서 하부 지지체(24)는 회전되고 밸브(B)는 고정된 상태를 유지할 수 있다. 이때, 하부 지지체(24)와 밸브(B) 사이에 스위블 구조의 관 회전 연결체(관 구조의 스위블 조인트 - swivel joint)가 구비될 수도 있다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 하부 지지체(24)의 하부 외부링(24A) 하단부와 밸브(B) 사이에 설치되는 관 회전 연결체(24C)는, 하부 외부링(24A)의 하단부가 삽입되는 삽입부(24C-3)가 단이지게 형성된 하부 연결체(24C-1)와, 하부 외부링(24A)의 하단부와 삽입부(24C-3)의 내경 사이에 구비되어 하부 외부링(24A)의 하단부을 회전 지지하기 위한 베어링(24C-2)를 포함하여 구성된다. 그리고, 하부 외부링(24A)의 하단부와 삽입부(24C-3)의 내경 사이에는 기밀을 유지하기 위한 오링(24C-4)들이 각각 마련된다.
이러한 관 회전 연결체(24C)의 구조에 의해 여과부(20)가 자전하면서 여과된 해수를 배출할 수 있게 된다. 즉, 해수의 연속 여과가 가능하게 되는 것이다.
그리고, 밸브(B)는, 자동 병입장치(70)와 연결되어 채집된 수중입자를 자동으로 병입하도록 구성되거나, 도시되지 않은 별도의 채집용기와 연결될 수 있다.
이러한 여과부(20)는 상,하부 회전 지지수단(42,44)에 의해 자전이 가능하게 된다.
여과부 공급관(50)은, 여과대상의 액체, 여과수를 여과망(26)의 내부로 공급하기 위한 것으로, 여과수가 여과망(26)의 하단쪽으로 낙하하도록 공급할 수도 있으나, 도 1에 도시된 바와 같이, 여과수가 여과망(26)의 경사면에 대하여 소정의 각도(대략 20 - 60°각도)로 낙하되도록 여과수 공급관(50)의 하단부가 중심선에서 벗어난 위치를 향하도록 경사지게 설치한다. 이는 여과수 공급관(50)으로부터 공급되는 여과수가 직접 여과망(26)의 경사면에 낙하하도록 함으로써 여과효율을 높이기 위한 것이다. 즉, 여과수를 직접 여과망(26)의 경사면에 토출시켜 여과수는 곧바로 통과되고 수중입자는 걸러지도록 하여 여과시간을 단축시키고, 여과수의 수위가 높아지는 것을 방지하기 위한 것이다.
세척관(30)은, 여과망(26)의 외부에서 내측 방향으로 세척수를 분사하기 위한 다수개의 세척노즐(32)들이 상부에서 하부 방향으로 간격을 유지하여 마련된 것으로, 지지 브라켓에 의해 프레임(10)에 설치된다. 즉, 세척관(30)은 연장부재(16)에 마련되는 지지 브라켓에 설치된다. 여기서 세척노즐(32)로 공급되는 세척수는 여과된 상태의 해수를 사용한다.
회전 구동부(40)는, 상부 지지체(22)를 상부판(12)에 회전 가능하게 지지하기 위한 전술한 상부 회전 지지수단(42)과, 하부 지지체(24)를 프레임(10)의 하부 쪽(상부판의 하부 영역)에 회전 가능하게 지지하기 위한 하부 회전 지지수단(44)과, 상부 회전 지지수단(42))과 하부 회전 지지수단(44)에 의해 프레임(10)에 회전 가능하게 마련된 상부 지지체(22)를 정회전 또는 역회전을 시키기 위한 회전 구동수단(46)으로 이루어진다.
상부 회전 지지수단(42)은, 상부판(12)의 관통공(14) 주변 상면과 상부 내부링(22B)의 상단부(22B-1) 사이에 설치되는 볼베어링 또는 스러스트 베어링으로 이루어진다.
그리고 하부 회전 지지수단(44)은, 하부 외부링(24A)의 하단 외주면에 결합되고 연장부재(16)들에 의해 프레임(10)의 각 수직부재들에 각각 지지되는 볼베어링 또는 스러스트 베어링으로 이루어진다. 각 연장부재(16)들의 일단은 각 수직부재에 결합되고, 각각의 타단은 하부 외부링(24A)에 결합된 베어링부재의 외주면에 결합되므로, 하부 지지체(24)는 안정적으로 회전가능하게 지지될 수 있다.
회전수단(46)은, 상부 내부링(22B)의 상단부(22B-1)에 마련되는 피동기어부(46A)와, 피동기어부(46A)와 맞물리는 구동기어(46B)를 구비하여 상부판(12)의 한쪽에 마련되고 제어부(80)에 의해 구도 제어되는 구동모터(46C)로 이루어진다.
전술한 여과망(26)의 내부에는, 수위감지센서(82)가 마련된다. 수위감지센서(82)는 여과수 공급관(50)을 통하여 공급되는 여과수의 수위가 설정된 수위에 도달하는지 여부를 감지하기 위하여 여과망(26)의 내측에 배치되는 것으로, 프레임(10)에 일단이 결합되는 설치 브라켓(82A)의 하단부에 마련된다.
제어부(80)는, 구동모터(46C)를 구동제어 하거나, 밸브(B)가 전자식인 경우에 밸브(B)를 개폐제어 또는 개방정도를 제어하도록 구성되며, 밸브(B)와 연동하여 자동 병입장치(70)를 작동 제어하도록 구성되고, 여과수 공급관(50)에 마련되는 공급밸브(52)를 개폐제어 또는 개방정도를 제어하도록 구성된다.
또한, 제어부(80)는, 수위감지센서(82)가 감지한 수위감지신호를 토대로, 여과수 공급관(50)을 통하여 공급되는 여과수의 수위가 설정된 수위에 도달하는 경우에 여과수를 차단하거나, 여과수 공급량을 줄이도록 여과수 공급관(50)에 마련되는 공급밸브(52)를 제어한다.
이와 같이 구성된 수중입자 연속 여과 채집장치의 작용을 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(80)가 구동모터(46C)를 구동시키면, 여과부(20)의 상부 지지체(22)가 회전(자전)한다. 이는 상부 지지체(22)가 상부 회전 지지수단(42)에 의해 회전 지지되고 하부 지지체(24)가 하부 회전 지지수단(44)에 의해 회전지지 되기 때문에, 구동모터(46C)가 상부 내부링(22B)을 회전시키면, 연결부재(28)들에 의해 서로 일체화된 여과부(20)는 안정된 상태로 자전을 하게 된다.
이어서 여과수 공급관(50)으로 여과수를 여과망(26)에 공급하고 여과된 해수를 세척노즐(32)들을 통하여 세척수로 분사한다.
이와 같이 여과망(26)으로 여과수가 공급되어 낙하됨과 동시에 여과망(26)은 회전하고 세척노즐(32)이 여과망(26)의 외측에서 내부 쪽으로 세척수를 분사하므로 여과수에 포함된 수중입자는 걸러진 후 여과망(26)의 눈을 막지 않고 여과망(26)의 하부로 이동하게 된다.
즉, 여과수가 회전하는 여과망(26)으로 공급됨에 따라 여과망(26)에 걸러진 수중입자를 세척노즐(32)로부터 분사되는 세척수가 역세척(외부로부터 내부로 분사하여 세척)하게 되므로 수중입자는 세척수에 의해 여과망(26)의 하부로 이동하게 된다.
특히, 세척노즐(32)들이 상부에서 하부 방향으로 간격을 유지하여 연이어 배치되어 세척수를 분사하고, 여과망(26)이 회전하므로, 여과망(26)에 걸러진 수중입자가 용이하게 여과망(26)으로부터 이탈되어(세척) 여과망(26)의 하부 영역으로 모일 수 있게 된다. 즉, 여과망(26)을 회전시킴으로써 여과망(26) 전체가 균일하게 세척될 수 있는 것이고, 따라서 여과망(26)의 세척효율이 향상될 수 있게 된다.
전술한 과정으로 수중입자가 여과망(26)에 의해 채집되면, 밸브(B)를 개방하여 자동 병입장치(70)로 공급하여 병입하거나, 별도의 채집용기에 공급한다.
첨부된 도면 중에서, 도 3 내지 도 5는 도 1에 도시된 회전수단의 다른 실시예를 도시한 개략적 측면도 및 평면도이다.
도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 회전수단(46)의 다른 실시예는, 상단부(47A)가 상부 내부링(22B)에 고정되고 하단부(47B)는 하부 내부링(24B)에 고정되며 중간부에는 상단부(47A)와 하단부(47B)를 기준으로 30 - 100°의 각도로 비틀린 확장부(47C)가 마련되어 방사형으로 배치되는 다수개의 수차부재(47)로 이루어진 것을 제외하고는 전술한 실시예와 같다.
이러한 구조의 회전수단(46)에 의하면, 여과수 공급관(50)으로부터 공급되는 여과수가 확장부(47A)에 압력을 가함에 따라 서로 일체화된 여과부(20)가 회전하게 된다. 즉, 여과수 공급관(50)으로부터 공급되는 여과수가 확장부(47A)로 토출됨으로써 상,하부 회전 지지수단(42,44)에 의해 자전 가능하게 된 여과부(20)가 회전할 수 있는 것이다.
이와 같이, 여과수 공급관(50)으로부터 토출되는 여과수로 여과부(20)를 회전시킴으로써 여과부(20)를 전기적으로 회전시키기 위한 구성요소를 삭제할 수 있다.
이때, 여과수 공급관(50)으로부터 토출되는 여과수로 여과부(20)를 효율적으로 회전시키기 위해서, 여과수 공급관(50)이 다음과 같이 구성될 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 여과수 공급관(50)을, 메인 공급관(52)과, 메인 공급관(52)의 하단부에서 3개로 분할되는 분할 공급관(54)들로 이루어지고, 각 분할 공급관(54)들은, 각각 소정의 각도로 하향 및 여과부(20)의 회전방향으로 경사지게 배치된다. 이와 같이, 여과수 공급관(50)이 3개로 분할 구성되어 각각 다른 방향(여과부의 회전방향)으로 회전함으로써 여과부(20)를 보다 안정적이고 효율적으로 회전시킬 수 있다. 즉, 각각의 분할 공급관(54)들이 하향으로 경사지면서 각각의 끝단부가 여과부(20)의 회전방향을 향하도록 메인 공급관(52)을 중심으로 나선형으로 경사지게 배치됨으로써 각 분할 공급관(54)들로부터 토출되는 여과수가 각 확장부(47C)에 작용하게 되므로 여과부(20)의 회전이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.
첨부된 도면 중에서, 도 6 및 도 7은 도 1에 도시된 회전수단의 또 다른 실시예를 도시한 개략적 측면도 및 평면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 또 다른 실시예에 따른 회전수단(46)은, 상부 지지체(22)와 하부 지지체(24)를 연결하는 연결부재(28)로 이루어지되, 상단부(28A)와 하단부(28B)를 제외한 중간부가 확장되어 세척수 저항부(28C)가 형성된 것이다.
이와 같이 각 연결부재(28)에 세척수 저항부(28C)가 각각 형성됨으로써, 세척노즐(32)로부터 분사되는 세척수가 세척수 저항부(28C)에 압력을 가함에 따라 여과부(20)가 회전하도록 된다.
이를 위해서 세척노즐(32)들은, 여과망(26)의 접선방향으로 세척수를 분사하도록 소정의 각도를 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 세척관(30)을 2-3개로 구성하여 여러 방향에서 세척수를 분사하도록 구성함으로써 여과부(20)를 안정적으로 회전시킬 수 있게 된다.
이상에서와 같이, 여과수를 여과망(26)으로 공급하고 여과망(26)에 세척수를 분사하면서 여과망(26)이 일체화된 여과부(20)를 회전시킴으로써, 여과수의 여과효율 및 여과망(26)의 세척효율을 현저하게 향상시킬 수 있게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10 : 프레임 12 : 상부판
14 : 관통공 20 : 여과부
22 : 상부 지지체 24 : 하부 지지체
26 : 여과망 28 : 연결부재
30 : 세척관 32 : 세척노즐
40 : 회전 구동부 42 : 상부 회전 지지수단
44 : 하부 회전 지지수단 46 : 회전수단
50 : 여과수 공급관 70 : 자동 병입장치
80 : 제어부 82 : 수위감지센서

Claims (11)

  1. 프레임의 상부판에 형성된 관통공에 설치되는 링형상의 상부 지지체와, 상기 프레임의 하부 영역에 설치되는 중공형의 하부 지지체와, 상단영역이 상기 상부 지지체에 고정되고 하단영역이 상기 하부 지지체에 고정되며 여과수 공급관으로부터 공급되는 여과수를 여과하기 위한 여과망과, 각 상단부는 상기 상부 지지체에 고정되고 하단부는 상기 하부 지지체에 고정되어 상기 상부 지지체와 하부 지지체를 연결하는 다수개의 연결부재를 포함하는 여과부;
    상기 여과망의 외부에서 내측 방향으로 세척수를 분사하기 위한 다수개의 세척노즐들이 상부에서 하부 방향으로 간격을 유지하여 마련되어 상기 프레임에 설치되는 세척관; 및
    상기 상부 지지체를 상기 상부판에 회전 가능하게 지지하기 위한 상부 회전 지지수단과, 상기 하부 지지체를 상기 프레임의 하부 쪽에 회전 가능하게 지지하기 위한 하부 회전 지지수단과, 상부 회전 지지수단과 상기 하부 회전 지지수단에 의해 상기 프레임에 회전 가능하게 마련된 상기 상부 지지체를 정회전 또는 역회전을 시키기 위한 회전수단으로 이루어진 회전 구동부를 포함하고,
    상기 회전 구동부로 상기 여과부를 자전시키면서 상기 여과수 공급관으로 여과수를 공급하고 상기 세척노즐로 세척수를 분사하여 상기 여과망 전체를 균일하게 세척하면서 여과수를 연속 여과하여 수중입자를 채집하도록 된 것을 특징으로 하는,
    수중입자 연속 여과 채집장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 지지체는,
    상부 외부링; 및 하단부가 상기 여과망의 상단부를 사이에 두고 상기 상부 외부링과 결합되고 상단부는 수평방향으로 연장되어 상기 상부 회전 지지수단에 의해 상기 상부판에 회전 가능하게 지지되는 상부 내부링으로 이루어지고,
    상기 하부 지지체는,
    하부 내부링; 및 상단부가 상기 여과망의 하단부를 사이에 두고 상기 하부 내부링과 결합되고 하단부는 상기 하부 회전 지지수단에 의해 상기 프레임에 회전 가능하게 지지되는 하부 외부링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    수중입자 연속 여과 채집장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상부 회전 지지수단과 하부 회전 지지수단은, 볼베어링 또는 스러스트 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    수중입자 연속 여과 채집장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 하부 회전 지지수단은,
    상기 하부 외부링의 하단부와 밸브 사이에 설치되는 관 회전 연결체를 더 포함하되, 상기 관 회전 연결체는, 상기 하부 외부링의 하단부가 삽입되는 삽입부가 내경에 단이지게 형성된 하부 연결체;
    상기 하부 외부링의 하단부와 상기 삽입부의 내경 사이에 구비되어 상기 하부 외부링의 하단부를 회전 지지하기 위한 베어링; 및
    상기 하부 외부링의 하단부와 상기 삽입부의 내경 사이에 기밀을 유지하도록 설치되는 오링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는,
    수중입자 연속 여과 채집장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 회전수단은,
    상기 상부 내부링의 상단부에 마련되는 피동기어부; 및
    상기 피동기어부와 맞물리는 구동기어를 구비하여 상기 상부판의 한쪽에 마련되는 구동모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    수중입자 연속 여과 채집장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 회전수단은,
    상단부가 상기 상부 내부링에 고정되고 하단부는 상기 하부 내부링에 고정되며 중간부에는 상기 상단부와 하단부를 기준으로 30 - 100°의 각도로 비틀린 확장부가 마련되어 방사형으로 배치되는 다수개의 수차부재로 이루어지고,
    상기 여과수 공급관으로부터 공급되는 여과수가 상기 확장부에 압력을 가함에 따라 상기 여과부가 회전하도록 된 것을 특징으로 하는,
    수중입자 연속 여과 채집장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 여과수 공급관은,
    메인 공급관과, 상기 메인 공급관의 하단부에서 3개로 분할되는 분할 공급관으로 이루어지고, 상기 분할 공급관들은, 각각 소정의 각도로 하향 및 상기 여과부의 회전방향으로 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는,
    수중입자 연속 여과 채집장치.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 회전수단은,
    상단부와 하단부를 제외한 중간부가 확장되어 마련되는 세척수 저항부를 구비한 상기 연결부재로 이루어지고,
    상기 세척노즐들로부터 분사되는 세척수가 상기 세척수 저항부에 압력을 가함에 따라 상기 여과부가 회전하도록 된 것을 특징으로 하는,
    수중입자 연속 여과 채집장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 세척노즐들은,
    상기 여과망의 접선방향으로 세척수를 분사하도록 설치되는 것을 특징으로 하는,
    수중입자 연속 여과 채집장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 하부 지지체에는,
    채집된 수중입자를 배출하기 위한 수동 또는 자동으로 작동되는 밸브가 마련되고, 상기 밸브는, 채집된 수중입자를 자동으로 병입하도록 자동 병입장치와 연결되거나, 별도의 채집용기와 연결되는 것을 특징으로 하는
    수중입자 연속 여과 채집장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 여과망의 내부에는,
    수위감지센서가 마련되고, 제어부는 상기 수위감지센서가 감지한 수위감지신호를 토대로, 상기 여과수 공급관을 통하여 공급되는 여과수의 수위가 설정된 수위에 도달하는 경우에 여과수를 차단하거나, 여과수 공급량을 줄이도록 상기 여과수 공급관에 마련되는 공급밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는,
    수중입자 연속 여과 채집장치.
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