KR100893197B1 - 섬유사 여과장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 고형물질이 포함된 피처리액을 다수의 유연성 섬유사가 충전되어 이루어진 부분을 통과시켜 여과되도록 하는 여과공정과, 이러한 여과공정에 의해 상기 섬유사 여과판에 고형물질이 소정량 이상 포획된 경우 이를 제거하기 위해 섬유사 여과판을 세척하는 역세공정의 수행이 가능한 섬유사 여과장치에 관한 것으로서, 여과통; 통과되는 피처리액을 여과시키고 카트리지 형태로 되어 있어서 교체가능하게 장착되는 적어도 하나의 섬유사 여과판; 유입측 다공판 및 배출측 다공판; 상기 유입측 다공판을 이격방향으로 잡아 당길 수 있는 액추에이터; 및 농축배수구를 포함하여 이루어져, 액추에이터에 의해 충전밀도를 조정함으로써 여과되는 고형물질의 크기를 제어하고, 상기 역세공정시, 역세수 주입구를 통해 유입된 역세수가 섬유사들 사이에 포획된 고형물질과 함께 상기 유입측 공간을 거쳐 상기 농축 배수구로 배출되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

섬유사 여과장치{fiber filter Apparatus}

본 발명은 섬유사 여과장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피처리액을 충전밀도조절이 가능한 유연성 섬유사 충전(充塡)층으로 통과시켜, 피처리액에 함유된 미세한 고형물을 여과할 수 있는 섬유사 여과장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수, 정수, 폐수, 중수도, 공업용수 등의 액체에는 미세한 부유물질을 포함하여 다양한 크기를 가지는 고형물질들이 포함되어 있다, 이러한 액체에 포함된 고형물질을 여과하기 위한 여과장치의 한 종류로서, 유연성 섬유사를 이용한 섬유사 여과장치가 개발되어 쓰이고 있다.

종래의 섬유사 여과장치는, 고형물질을 함유한 피처리액의 여과를 위해 유연성 섬유사가 충전된 충전층을 구비하고 있다. 피처리액은 상기 섬유사의 충전층을 통과하는 과정에서 액체성분은 충전층의 섬유사 틈새로 빠져나가고 일정 크기 이상의 고형물은 틈새에 걸려 포획되어 여과되게 된다.

한편, 섬유사 여과장치는, 여과가 진행되는 과정에서 충전층의 틈새가 여과과정에서 포획된 물질에 의하여 막혀 액체가 잘 통과하지 못하게 되면, 이를 감지하여 지금까지의 피처리액의 흐름과는 반대되는 방향으로 역세수를 흐르게 하는 이 른바 역세공정을 통하여 충전층에 포획된 고형물을 제거 세척하도록 한 후 다시 원래의 여과공정이 진행되도록 한다.

하지만, 종래의 섬유사 여과기는, 섬유사의 충전밀도가 조정되지 않고 고정된 구성으로 되어 있어서, 다양한 여과 환경에 따른 여과 입자의 크기와 여과 속도, 시간 등을 용이하게 조절할 수 없다는 문제점이 있다.

또한, 역세공정에 있어서, 섬유사를 효과적으로 세척하지 못하거나, 또는 섬유사를 과도하게 진동시키거나 비트는 동작을 반복하도록 하여 섬유사에 피로현상을 야기시켜 그 수명을 단축케 하는 등의 문제가 있었다.

그리고, 섬유사가 손상된 경우, 손상된 섬유사 여재를 새것으로 교체하는 작업이 간단한 공정에 의해 이루어지지 않는 문제가 있었다.

상술한 문제점들을 가지고 있는 선행기술로서 공개번호 특2002-68009호에 개시된 종래기술이 있다.

상기 종래기술은, 여과층이 일정 두께를 가진 원통형관의 형상을 하고 있고 특히, 내부의 원통형 다공판을 복잡한 그물구조의 격자로 분할하여 이를 인접한 것 끼리 손가락 깍지 끼듯 수축/팽창하는 구성으로 되고 있기 때문에. 그 구성상 여재의 손상이 심하게 발생할 수 밖에 없는 구성임에도 불구하고, 여재인 섬유사를 교체할 수 없다는 문제가 없다. 교체를 위해서는 전체 여과장치를 분해 하여 조립해야 하는 수준의 노력이 드는 것으로서, 여과장치가 사용을 위해 이미 설치된 경우라면, 여재의 교체는 거의 불가능하다고 할 것이다.

특히, 원통형 여과층의 <내주면에 접한 다공판>을 가변 다공판으로 설정하여 그에 필요한 액추에이터와 그 부속장치가 교체해야할 여과층의 상부에 위치하게 하므로써 여과층의 교체작업이 불가능하게 구성되어 있다.

본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해결하여, 여과하고자 하는 고형물의 입자의 크기나 여과속도, 지속시간 등을 고려하여 사용현장에서 용이하게 섬유사 여과판의 충전밀도를 조절하는 것이 가능하고, 또한 충전재의 손상을 최소화하며 역세효율을 높이는 것은 물론 충전 여과재의 수명을 연장시킬 수 있고 여과재의 현장교체가 편리하게 이루어지는 것이 가능한 유연성 섬유 여과장치를 제공하고자 하는 데 있다.

본 발명의 섬유사 여과장치는, 고형물질이 포함된 피처리액을 다수의 유연성 섬유사가 충전되어 이루어진 부분을 통과시켜 여과되도록 하는 여과공정과, 이러한 여과공정에 의해 상기 섬유사 여과판에 고형물질이 소정량 이상 포획된 경우 이를 제거하기 위해 섬유사 여과판을 세척하는 역세공정의 수행이 가능한 섬유사 여과장치로서, 상기 피처리액이 유입되는 유입구와, 여과된 피처리액이 외부로 배출되는 적어도 하나의 배출구를 구비한 여과통; 유연성 섬유사가 상하 방향으로 다수 배치되어 소정의 두께를 이루고, 전체적으로는 육면체를 이루며 카트리지형태로 모듈화되어 있고, 상기 여과통의 내부에 구비된 결합공간에 분리가 가능하여 교체가능하도록 결합되되 상기 여과통의 내부 공간을 상기 유입구와 연통된 유입측 공간과 상기 배출구와 연통된 배출측 공간으로 나누도록 삽입결합되어, 통과되는 피처리액을 여과시키는 적어도 하나의 섬유사 여과판; 상기 섬유사 여과판의 상기 유입측 공간 을 대하는 내측면에 설치되고, 실질적으로 사각형태로 되어 있으며 다수의 관통공이 형성되어 있고, 그 상하 방향의 양측 각 모서리의 적어도 일부분은 상기 여과통의 내측면으로부터 돌출형성된 돌출부분과 탄성을 지닌 연결부재에 의해 연결되어, 그 연결부재의 복원력에 의해 상기 섬유사 여과판의 내측면을 가압할 수 있도록 설치되고, 상기 섬유사 여과판으로부터 멀어지는 방향인 이격방향으로 이동가능하도록 설치된 유입측 다공판; 상기 섬유사 여과판의 상기 배출측 공간을 대하는 외측면에 설치되고, 실질적으로 사각형태로 되어 있으며 다수의 관통공이 형성된 배출측 다공판; 상기 유입측 다공판을 이격방향으로 잡아 당길 수 있는 액추에이터; 및 상기 여과통의 배출측 공간과 연통되도록 상기 여과통에 구비되고 역세수가 유입될 수 있는 역세수 주입구와, 상기 여과통의 유입측 공간과 연통되도록 상기 여과통에 구비되고 상기 섬유사 여과판을 통과한 역세수가 배출될 수 있는 농축배수구를 포함하여 이루어지고, 상기 여과공정시, 상기 액추에이터는 상기 유입측 다공판을 소정 정도 잡아당겨 상기 섬유사들 사이의 충전밀도를 조정함으로써 여과되는 고형물질의 크기를 제어하고, 상기 역세공정시, 상기 액추에이터는 상기 유입측 다공판을 적어도 상기 여과공정시보다는 더 잡아당겨 상기 섬유사들이 상호 느슨해지도록 하고, 상기 역세수 주입구를 통해 유입된 역세수가 상기 섬유사 여과판을 통과하며 섬유사들 사이에 포획된 고형물질과 함께 상기 유입측 공간을 거쳐 상기 농축 배수구로 배출되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 섬유사 여과장치에 의하면, 여과하고자 하는 고형물의 입자의 크 기나 여과속도, 지속시간 등을 고려하여 사용현장에서 용이하게 섬유사 여과판의 충전밀도를 조절하는 것이 가능하고, 또한 충전여과재의 손상을 최소화하며 역세효율을 높이는 것은 물론 여과재의 수명을 연장시킬 수 있고 여과재를 카트리지 형태로 모듈화 함으로써 현장에서의 교체가 편리하게 이루어지는 것이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 일 실시예의 섬유사 여과장치를 첨부된 도 1 내지 9를 참조하며 상세히 설명한다.

상기 섬유사 여과장치(1)는, 고형물질이 포함된 피처리액을 다수의 유연성 섬유사가 충전되어 이루어진 부분을 통과시켜 여과되도록 하는 여과공정과, 이러한 여과공정의 진행에 따라 상기 섬유사 여과판에 고형물질이 미리 정해 놓은 정도 이상 포획된 경우 이를 제거하기 위해 섬유사 여과판을 세척하는 역세공정의 수행이 가능하도록 구성되어 있다.

본 실시예의 섬유사 여과장치(1)는, 여과통(10), 섬유사 여과판(20), 유입측 다공판(30), 배출측 다공판(40) 및 액추에이터(50)를 포함하여 구성된다.

상기 여과통(10)은, 상판(102), 하판(104), 4개의 측판(106, 108, 110, 112)으로 이루어지고, 전체적으로 사각기둥형태로 되어 있으며, 본 장치의 외형을 이루는 구성이다.

여과통(10)에는 외부로부터 여과가 필요한 피처리액이 유입되는 유입구(12)와, 여과된 피처리액이 외부로 배출되는 적어도 하나의 배출구(14)가 구비되어 있 다. 본 실시예의 경우 유입구(12)는 여과통(10)의 하측면인 하판(104)의 가운데 부분에 하나가 구비되어 있으며, 배출구(14)는 하판(104)의 양측의 배출측공간(15)과 연통되는 부분에 각각 하나씩 모두 두 개가 구비되어 있다.

여과통(10)에는 역세공정시 필요한 역세수가 외부로부터 주입되는 역세수 주입구(16)와, 섬유사 여과판(20)을 통과하며 섬유사 사이에 있던 고형물을 포집함으로써 섬유사를 세척한 역세수가 외부로 배출되는 농축배수구(18)가 구비되어 있다.

역세수 주입구(16)는 여과통(10)의 양측에 위치한 두 개의 배출측 공간(15)과 연통되도록 여과통(10)에 각각 구비되고, 농축배구수(18)는 여과통(10)의 하나의 유입측 공간(13)과 연통되도록 여과통(10)에 구비된다.

유입구(12), 배출구(14), 역세수 주입구(16), 농축배수구(18)의 각각에는 유체의 흐름을 단속할 수 있는 밸브(120, 140, 160, 180)가 구비되어 있다. 그리고, 유입구(12)에는 유입되는 피처리액의 유입압력을 측정할 수 있는 센서(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 도 1의 수평단면도인 도 3을 참조하면, 여과통(10)은 두 개의 섬유사 여과판(20)이 결합되는 부분에 각각 함몰부(107, 111)를 구비하고 있는 데, 이는 두 개의 유입측 다공판(30)에 연결된 와이어(56)를 잡아당기는 보빈(54)을 중심으로 양측의 구성이 균형을 이루게 하기 위함이다. 따라서, 다른 실시예의 경우에는 와이어를 잡아당기는 구성을 달리하게 되면 여과통의 함몰부를 구비하지 않을 수도 있다.

그리고 여과통(10)에는, 섬유사 여과판(20)이 삽입되어 고정되는 결합공 간(117)이 구비된다. 결합공간(117)의 하부에는 결합공간(117)을 구분하는 배출측 가로띠판(121)과 유입측 가로띠판(123)이 하판(104)으로부터 상부로 돌출형성되어 있다. 결합공간(117)의 상부에는 섬유사 여과판(20)이 삽입된 후 이를 밀폐하는 덮개(113)가 구비된다.

상기 섬유사 여과판(20)은, 도 4를 참조하면, 유연성 섬유사가 상하 길이 방향으로 다수 배치되어 소정의 두께를 이루도록 형성되며, 전체적으로는 육면체의 형상을 이루고 있다. 섬유사 여과판(20)은 여과통(10)의 내부에 교체가능하도록 결합된다.

섬유사 여과판(20)은, 여과통(10)의 내부 공간으로 삽입결합되는데, 이때 삽입된 섬유사 여과판(20)은 여과통(10)의 내부공간을 유입구(12)와 연통된 유입측 공간(13)과 배출구(14)와 연통된 배출측 공간(15)으로 나눈다. 내부공간이 섬유사 여과판(20)에 의해 나뉘어져 있기 때문에, 유입구(12)를 통해 들어온 피처리액은 모두 섬유사 여과판(20)을 통과하면서 여과된 후 배출구(14)를 통해 외부로 배출된다.

본 실시예의 경우, 섬유사 여과판(20)은 모두 두 개가 구비된다. 두 개의 섬유사 여과판(20)은 유입구(12)를 사이에 두고 서로 이격 대면하도록 구비되어, 그들 사이에는 유입측 공간(13)이 형성되고 각각의 외측에는 배출측 공간(15)이 형성된다.

두 개의 섬유사 여과판(20)으로 여과통(10)의 내부공간을 수직 구획하여 두 여과판(20) 사이, 즉 여과통(10) 중앙부의 유입측 공간(13)과 그 양편의 배출측 공 간(15) 등 모두 세 개의 공간을 제공한다. 이때 유입측 공간(13)의 크기가 두 배출측 공간(15)을 합친 크기와 비슷하게 하는 것이 바람직하며 세 개의 공간(13, 15) 각각에는 밀폐 맨홀(114)이 구비된다.

섬유사 여과판(20)은, 도 4를 참조하면, 일정 굵기의 섬유사(21)를 다수 상하로 늘어뜨려 밀집화 하여 일정 두께로 형성된 것이다. 섬유사 여과판(20)은, 그 상단부와 하단부 각각이, 섬유사(21)에 손상을 주지않는 섬유, 고무 중 어느 하나의 재질로 만들어진 결속띠(22, 24)에 의해 감싸져서 고정되어 있다. 그리고, 결속띠(22, 24) 양측에는 듬성듬성 실을 관통하여 꿰어 전체적으로 두꺼운 사각판형상을 유지한다. 본 실시예의 경우 결속띠(22, 24)는 탄성을 지닌 고무 재료로 만들어져 있다.

이때 낱낱의 섬유사(21)는 결속띠들(22, 24)에 의해 고정된 상태에서 직선형태가 아닌 완만한 곡선을 이루도록 되어 있다. 즉, 섬유사(21)들은 상하로 팽팽하게 당겨지지 않고 약간 휘어진 상태로 밀집되게 하여 역세공정에서 확장되는 충전공간서 그 움직임 폭이 커지게 한다.

한편, 본 실시예의 경우, 섬유사 여과판(20)은, 도 4에 가상선으로 도시한 케이스(26)에 넣어져 카트리지(Cartridge) 형태로 모듈(Module)화 된다. 섬유사 여과판(20)은 케이스(26)에 넣어진 상태로 보관 운반된다. 또한 섬유사 여과판(20)은 여과통(10)에 형성된 결합공간(117, 도 13 참조)에 교체 혹은 새로 장착해야 하는 경우, 케이스(26)에 넣어진 상태로 삽입된다.

케이스(26)는, 직사각형 단면을 가지며, 강성(剛性)의 재질이고, 그 하면은 개방되어 있다. 따라서, 케이스(26)는 섬유사 여과판(20)이 케이스(26)와 함께 결합공간(117)에 삽입된 후, 섬유사 여과판(20)으로부터 상방으로 분리되며 제거된다. 섬유사 여과판(20)은, 결합공간(117)에 남겨져 고정되는 반면, 케이스(26)는 결합공간(117)으로부터 제거되는 것이다. 한편, 결합공간(117)은, 여과통(10)에 구비된 것으로서, 섬유사 여과판(20)이 분리가능하게 결합될 수 있는 공간이다.

상기 유입측 다공판(30)과 배출측 다공판(40)은, 섬유사 여과판(20)의 양측면에 각각 접촉되도록 배치되어, 섬유사(21)의 위치 이탈을 방지하고 섬유사(21)의 유동공간을 제한하는 역할을 한다. 또한, 유입측 다공판(30)과 배출측 다공판(40)각각에는, 다수의 관통공(32, 42))들이 형성되어 있어서 피처리액을 통과시킨다.

상기 유입측 다공판(30)은, 섬유사 여과판(20)의 유입측 공간(13)을 대하는 내측면에 설치된다. 유입측 다공판(30)은 섬유사 여과판(20)의 형태에 대응되도록 실질적으로 사각형태로 되어 있다.

도 3을 참조하면, 유입측 다공판(30)의 상하 방향의 양측 각 모서리(34)는, 탄성을 지닌 연결부재(36)에 의해 여과통(10)의 내측면으로부터 돌출형성된 돌출부(115)와 연결되어 있다. 유입측 다공판(30)은 연결부재(36)의 복원력에 의해 섬유사 여과판(20)의 내측면을 가압할 수 있도록 설치된다.

본 실시예의 경우에는, 유입측 다공판(30)의 상하 방향의 양측 각 모서리(34)에는 그 모서리를 따라 다수 개의 고리(340)들이 마련되어 있다. 그리고, 고리(340)와 유사한 형태를 가지는 돌출부(115)가 여과통(10)의 대응되는 위치의 내측면에도 상하 길이방향을 따라 다수 개 형성되어 있다. 또한, 고리(340)와 돌출 부(115)에는 각각 도 3에 도시된 경첩핀(342, 116)들이 결합되어 있으며, 이들 대등하는 각 경첩핀(342, 116)들은 탄성을 지닌 고무 고리띠의 연결부재(36)에 의해 결합되어 있다. 이러한 구성으로 인해 유입측 다공판(30)은, 연결부재(36)의 복원력에 의해 섬유사 여과판(20)의 유입측 공간(13)을 향하는 내측면을 가압할 수 있다.

그리고, 유입측 다공판(30)의 중심부분에는 브라켓(38)이 돌출형성되어 있다. 중심부분이라 함은 판형상의 유입측 다공판(30)의 상하 좌우의 중심부분을 의미한다. 또한, 유입측 다공판(30)은, 액추에이터(50)의 동작에 의해 섬유사 여과판(20)으로부터 멀어지는 방향인 이격방향으로 이동가능하도록 설치되어 있다.

본 실시예의 경우, 섬유사 여과판(20)이 2개 구비되어 있으므로, 유입측 다공판(30)도 동일한 구성으로 2개가 구비되어 있다.

상기 배출측 다공판(40)은, 섬유사 여과판(20)의 외측면에 설치되고, 섬유사 여과판(20)의 형상에 대응되도록 실질적으로 사각형태로 되어 있으며 다수의 관통공(42)이 형성되어 있다. 배출측 다공판(40)은, 여과통(10)의 결합공간(117)으로부터 분리될 수 있는 구성으로서, 섬유사 여과판(20)이 교체될 때 분리된 후 다시 삽입되어 조립될 수 있다.

또한, 배출측 다공판(40)의 외측에는 사각띠 형태의 조임판(404; 도 3 참조)이 구비된다. 조임판(404)은 여과통(10)의 결합공간(117)안에 삽입된 구성들을 단단히 고정시키는 것을 돕기 위한 구성이다.

한편, 본 실시예의 경우, 유입측과 배출측 두 다공판(30, 40)이 섬유사 여과 판(20)과 접촉하는 상하부의 네 면에는 각각 섬유사 여과판(20)에 고무로 된 상, 하부 결속 띠(22, 24)가 있어 섬유사를 보호하는 역할을 한다. 같은 개념으로 좌우 두 다공판(30, 40)의 가장자리 네 면에도 고무 띠를 대어 섬유사(21)를 보호하는 역할을 하도록 하는 데, 유입측에는 여과통(10) 내측에 두 개의 유입측 세로 고무 띠(118)를, 그리고 배출측에는 배출측 다공판(40)에 각각 같은 두께의 두 개의 배출측 세로 고무 띠(402)를 붙여 결과적으로 섬유사 여과판(20)과 두 다공판(30, 40)이 접촉하는 네 가장자리 부위가 모두 고무재질의 결속띠(22, 24)와 고무띠(118, 402)를 사이에 두고 섬유사(21)와 다공판(30, 40)이 맞닿는 구성으로 되어 있어서, 섬유사(21)의 손상을 최소화할 수 있다.

그리고, 두 다공판(30, 40)의 고무재질의 띠(22, 24, 118, 402)를 접하는 부분은 각기 해당하는 고무띠의 두께를 고려하여 성형되어 있다. 즉, 다공판(30, 40)의 모서리들 중, 결속띠(22, 24)와 고무띠(118, 402)를 접하는 부분에는 대응하는 띠를 수용할 수 있도록 고무띠의 두께만큼 오목하게 형성되어 있다.

상기 액추에이터(50)는, 유입측 다공판(30)을 섬유사 여과판(20)으로부터 멀어지는 방향인 이격방향으로 잡아 당길 수 있는 구성이다.

본 실시예의 경우,유입측 다공판(30)을 이격방향으로 잡아 당길 수 있는 구성으로, 액추에이터(50), 회전축(52), 보빈(54), 와이어(56)를 포함한다.

액추에이터(50)는, 유입측 공간(13)의 상부외측 중앙에 수직으로 구비되며, 구동축을 원하는 정도로 회전시킬 수 있도록, 공압, 유압 혹은 전기식 파워 실린더와 같은 구동수단 들 중 상황에 맞게 어느 하나가 선택되어 진다.

상기 회전축(52)은, 액추에이터(50) 하부의 유입측 공간(13)에 상하길이방향으로 설치되고 그 상단부는 여과통(10)의 상부로 돌출설치된다. 회전축(52)의 상단부는 실링장치(502)를 통하여 여과통(10)과의 기밀을 유지한다. 회전축(52)의 하단부는 여과통(10)의 하부에 구비된 축수(503)에 의해 회전가능하게 지지된다.

상기 보빈(54)은, 회전축(52)의 중간 높이 부분에 설치된다. 보빈(54)은, 회전축과 동축으로 설치되고, 회전축보다 큰 직경을 가진다. 보빈(54)은 와이어(56)가 관통되는 수평방향의 홈이 형성되어 있다.

상기 와이어(56)는 보빈(54)과 각 브라켓(38)을 연결한다. 즉, 와이어(56)의 일단부는 일측에 위치한 유입측 다공판(30)에 형성된 브라켓(38)에 결합되고, 중간부분은 보빈(54)에 형성된 수평방향의 홈을 관통한 후, 타단부는 타측에 위치한 유입측 다공판(30)에 형성된 브라켓(38)에 결합되어 있다.

이러한 구성으로, 액추에이터(50)에 의해 회전축(52) 및 여기에 고정된 보빈(54)이 함께 회전되면, 이에 따라 와이어(56)가 보빈(54)에 감기며 양측의 유입측 다공판(30)을 각각 이격방향으로 잡아당길 수 있다. 다만, 본 실시예의 경우 운동변환구성으로서, 와이어를 이용한 구성이 예시되었으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예에 따라 나사, 기어, 캠, 링크 시스템 등을 이용한 구성도 사용될 수 있다.

한편, 본 실시예의 경우, 액추에이터(50)에 의한 회전축(52)의 회전량을 정밀하게 조정하여 결과적으로 유입측 다공판(30)의 수평이동거리가 정밀하게 조정되도록 하기 위해, 버니어 캘리퍼스(Vernier calipers)의 원리(마주보는 두 물체의 분할수를 일측이 하나가 적게 하여 정밀한 측정을 목적으로 하는 것)를 이용한다.

즉, 액추에이터(50)의 상부로 연장 돌출된 회전축(52)에 버니어 캘리퍼스의 원리를 이용한 구성을 추가 구비하여 축의 회전 각도를 조정한다.

본 실시예에서는 통상 직선에 적용되는 버니어 캘리퍼스의 원리를 원주에 적용시킨 것으로, 도 5를 참조하여 설명하면, 동심원상에 일정 간격으로 16개의 구멍이 있는 하원판(504)과 일정간격으로 15개의 구멍이 있는 상원판(506)을 동일중심으로 맞댄 것으로 어느 각도에서나 두 원판에 서로 거의 일치하는 하나의 구멍이 있게 되는 원리를 이용한 것이다. 하원판(504)은 액추에이터(50)의 상부로 연장 돌출된 회전축(52)에 결합되어 회전축(52)과 함께 회전한다. 상원판(506)은 외주면 일측에 돌출간(突出桿)(508)이 구비되어 있으며, 돌출간(508)의 일측면은 리밋 스위치의 역할을 수행하는 여과용 스토퍼(510)와 접촉된다.

상기 여과용 스토퍼(510)와 역세용 스토퍼(512)는 편의상 도면에 공중에 떠 있는 것처럼 도시되어 있으나, 실제로는 여과통(10) 혹은 액추에이터(50)의 고정된 외통에 대해 고정되어 있다.

상술한 바와 같은 구성의 섬유사 여과장치(1)의 작용효과를 설명한다.

본 발명에 따른 일실시예의 섬유사 여과장치(1)에 의하면, 여과공정시 액추에이터(50)는 유입측 다공판(30)을 사전에 설정해 놓은 거리 만큼 당겨 섬유사 여과판(20)의 섬유사(21)들 사이의 충전밀도를 조정함으로써 피처리액에 포함되어 여과되어야 하는 고형물질의 크기를 제어하는 것이 가능하다.

또한, 여과공정이 진행됨에 따라 섬유사 사이에 고형물질들이 포획되어 이를 제거할 필요가 있게 되면, 역세공정이 이루어지게 된다. 이러한 역세공정시, 액추에이터(50)는 유입측 다공판(30)을 적어도 상기 여과공정시보다는 더 많이 잡아당겨 섬유사(21)들이 상호 느슨해지도록 하고, 역세수 주입구((16)를 통해 배출측 공간(15)으로 유입된 역세수가 섬유사 여과판(20)을 통과하며 섬유사(21)들 사이에 포획된 고형물질과 함께 유입측 공간(13)을 거쳐 농축 배수구(18)로 배출되도록 하는 것이 가능하다.

이하, 섬유사 여과장치의 작동과 관련하여, 충전밀도의 조정공정과, 여과공정, 역세공정 및 여과판 교체작업에 대해 보다 상세히 구체적인 예를 들어 설명한다.

1. 충전밀도 조정공정

어느 정도 이상 크기의 입자를 여과하고자 하는 가, 즉 목적하는 여과입자의 최소 크기는 섬유사 여과판(20)내 밀집된 섬유사(21)의 굵기와 표면 거칠기, 섬유사 여과판(20)의 두께, 섬유사 여과판(20)의 공극률과 관계된 충전밀도, 피처리수의 유입압력 등의 여러 요소에 의하여 주로 결정된다.

종래의 섬유사를 이용한 여과장치는 앞서 배경기술에서 언급한 것과 같이 구성요소가 일정한 상태로 모두 고정되어 있기 때문에, 여과장치가 설치된 사용 현장에서 변화되는 여과조건에 쉽게 대처할 수 없는 한계가 있으나, 본 발명에 따른 섬유사 여과장치(1)에 의하면, 섬유사 여과판(20)의 충전밀도를 조절함으로써 여과입자의 최소크기, 여과속도 등을 변화시키는 것이 가능하다.

섬유사 여과판(20)의 충전밀도 조절은 액추에이터(50) 회전축(52)의 회전 각 도를 가감하여 유입측 다공판(30)의 위치를 조정하는 것으로 이루어지며 이때의 조정거리는 대개 수 mm 이하로서 이는 설치 초기와 이후 여과조건의 변화가 발생할 때 필요에 따라 이루어진다.

섬유사 여과판(20)) 충전밀도 조정공정에 대하여 상세히 설명하면, 섬유사 여과판(20)의 섬유사(21)는 거의 빈틈없이 밀집한 상태로 결속되어 카트리지로 만들어지며 섬유사 여과판(20)의 장착 또한 조임판(404)으로 압착 결합되고 유입측 다공판(30)의 연결부재(36)도 충분한 장력을 갖도록 하여 여과공정에서 섬유사 여과판(20)의 섬유사(21)가 거의 움직이지 않은 상태로 ㎛ 단위의 미립자가 여과될 수 있게 한 것이다.

따라서 본 실시예의 섬유사 여과장치(1)에서는 목적하는 여과입자의 최소크기를 맞추기 위하여 유입측 다공판(30)을 약간 이격방향으로 이동시켜 충전밀도를 초기평형상태보다 약간 낮춘 상태에서 여과공정이 이루어지게 되는 것이 보통이다.

충전밀도 조정은 액추에이터(50) 회전축(52)의 각도를 미세 조정하여, 연결부재(36)에 의해 섬유사 여과판(20)을 가압하고 있는 유입측 다공판(30)을 조금씩 이격방향으로 당겨지게 하여 섬유사 여과판(20)의 충전밀도를 점차 낮추어가며 목적하는 크기의 입자가 여과될 때까지 시험 조정하는 과정을 거친다.

예를 들면, 와이어(56)가 당겨지지도 않고 처지지도 않은 초기 평형상태, 즉 액추에이터(50)에 결합된 회전축(52)의 회전각도가 0도인 상태에서 여과시험을 하여 5㎛까지의 입자가 여과되는 결과가 나온 것으로 가정하고, 이때 목적하는 여과입자의 최소 크기가 10㎛ 이라면 액추에이터(50의 회전축(52)을 이를테면 3도 더 회전하여 유입측 다공판(30)을 이격방향으로 수 mm 더 당겨지게 한 상태로 여과시험을 하고 그 결과 여과입자의 최소크기가 15㎛으로 측정되었다면, 다시 액추에이터(50) 회전축(52)을 반대로 돌려, 회전각도를 1.5도로 하여 측정하는 식으로 시험을 하여 여과입자의 최소 크기 10㎛를 맞추어낸다.

위와 같이 하여 회전 각도가 설정되면 이를 세팅하게 되는데 그 방법은 다음과 같다. 발명의 구성에서 설명한 바와 같이 상, 하원판(506, 504)은 동심원상에 각각 등 간격으로 15개와 16개의 동일 크기의 구멍(507, 505)이 있어 둘을 동심으로 포개면 어떤 각도에서도 거의 일치하는 구멍이 있게 되므로, 상기한 바와 같이 시험을 거쳐 1.5도에서 목적하는 최적의 여과상태가 확인되었다면 액추에이터(50)의 회전축(52) 각도를 1.5도로 유지한 상태에서 상원판(506)을 손으로 돌려 돌출간(508)이 여과용 스토퍼(510)에 접촉하게 한 다음 상, 하원판(506, 504)의 구멍(507, 505) 가운데 가장 가까이 일치하는 구멍에다 핀 볼트너트(514)를 체결하여 두 원판(504, 506)을 일체화시킨다. 이때 체결력을 높이기 위하여 내측 장공(515, 517)의 일치하는 부위에 핀 볼트너트(516)를 하나 더 체결한다. 장공에 체결된 핀 볼트너트(516)는 구멍에 체결된 핀 볼트너트(514)의 정반대 편에 올수록, 즉 두 핀 볼트너트(514, 516)의 위치가 180도에 가까울수록 두 원판(504, 506)의 체결력이 좋아진다. 여기에서 상기 장공(517, 515)의 개수도 버너어 캘리퍼스의 원리에 따라 본 실시예와 같이 각각 3개와 4개 또는 4개와 5개 등으로 동심원상에 배열한다.

본 실시예에서는 상원판(506)을 돌려 다음 구멍에 일치시키면 1.5도(360 × (1/15-1/16))의 각도가 회전하게 되므로, 보빈(54)의 와이어(56) 감김 직경을 50mm 로 했을 때 한 구멍을 돌려 맞추는 경우 약 0.7mm(50π× 1.5/360)만큼 유입측 다공판(30)이 수평이동된다.

만약 이보다 더 적은 양의 조정이 필요할 경우에는 상기 상 하원판(506, 504)의 동심원을 따라 형성된 구멍들을 18개와 19개, 또는 24개와 25개 하는 식으로 늘려 가면 되고, 이때 필요한 경우 판의 직경도 함께 변화시킨다.

이상과 같은 조정을 통하여 상, 하원판(506, 504)이 결합되면(도 6 참조), 위와 같이 상원판(506)의 돌출간(508)이 여과용 스토퍼(또는 리밋 스위치, 510)에 접촉한 상태가 여과 공정의 표준상태가 되며 본 실시예에서는 여과 초기평형상태에서 0.7mm만큼 유입측 다공판(30)이 섬유사 여과판(20)에서 물러나 있는 위치가 여과표준상태가 되는 셈이다.

상기 유입측 다공판(30)의 위치조절을 통한 여과 최소입자 크기의 조정은 대개 피처리 대상액에 대한 위와 같은 시험을 거쳐 사전에 설정하는 것이 바람직하다. 이와 같이 본 실시예의 섬유사 여과기는, 충전밀도의 조정이 정밀하고도 용이하게 이루어지게 된다.

2. 여과공정

여과공정은, 우선 상기 설정이 이루어진 후, 역세수 주입구(16)의 밸브(160)와 농축 배수구(18)의 밸브(180)를 잠근다. 다음으로, 유입 밸브(120)와 여과수 배출 밸브(140)를 연다.

유입구(12)를 통하여 피처리수를 유입측 공간(13)에 유입시킨다. 피처리수는 섬유사 여과판(20))의 틈새를 통하여 양측의 배출측 공간(15)으로 이동되면서 여과 가 진행되고 여과된 여과수가 양측 배출측 공간(15)에 각각 모여 여과수 배출구(14)를 통하여 장치 외부로 배출된다.

3. 역세공정

여과공정이 진행됨에 따라, 역세공정의 수행이 필요하게 된다. 역세공정은 주로 도 8과 도 9를 참조하여 설명한다. 여과 공정을 통하여 섬유사 여과판(20)의 섬유사(21)들 사이의 틈새가 고형물로 점차 막히게 되면, 유입측 공간(13)의 압력도 점차 상승하게 된다. 상승한 압력이 설정 압력에 도달하면 압력센서가 이를 감지하여 유입구(12)의 밸브(120)와 여과수 배출 밸브(140)를 잠근다.

다음으로, 액추에이터(50)를 조작하여, 상원판(506)의 돌출간(508)이 역세용 스토퍼(리밋 스위치)(512)에 접촉할 때까지 회전축(52)을 시계방향으로 회전시켜(도 7참조) 유입측 다공판(30)이 섬유사 여과판(20)과 충분히 벌어지게 하여 섬유사 여과판(20)의 충전밀도를 크게 낮춘다.

여기에서 회전축(52)의 회전각도는, 보빈(54)에 와이어(56)가 감겼을 때 양측으로 연장된 와이어(56)끼리의 간섭을 피하기 위하여 대체로 120도가 넘지 않도록 한다. 본 실시예에서는 보빈(54)의 직경을 50mm로 하여 120도 회전할 경우 50mm(50π × 120/360) 정도로 유입측 다공판(30)을 이격방향으로 이동시킬 수 있다. 더 많은 거리로 이격시켜야 하는 경우에는 보빈의 직경을 크게 하면 된다.

유입측 다공판(30)은 많이 당길수록 섬유사 여과판(20)의 충전밀도가 그만큼 낮아져 역세효과는 상승한다. 그러나 너무 많이 당겨 충전공간이 과도하게 확장되면 섬유사(21)들의 요동이 필요 이상 크게 되어 섬유사(21)의 수명이 단축되는 문 제가 있으며, 또한 역세후 섬유사(21)들이 원래 위치로 복귀하는 과정에서 섬유사(21)들이 부분적으로 뭉쳐져 원활한 복귀가 이루어지지 않을 우려가 있다. 섬유사의 굵기나 신율, 탄성율 등 물리적 특성과 섬유사의 길이와 여과판 두께에 따라 다르나, 대체로 여과판(20) 길이의 10% 그리고 여과판(20) 두께의 25%를 초과하지 않은 범위 내에서 유입측 다공판(30)을 이동시켜 역세하는 것이 바람직하다.

한편, 본 실시예에서는 섬유사(21)를 약간 휘어진 상태로 충전하여 여과하게 되는데, 만약 섬유사(21)들을 팽팽하게 상하로 당긴 상태로 섬유사 여과판(20))을 형성할 경우 역세 공정에서 유입측 다공판(30)을 많이 이동시켜 섬유사의 유동공간을 크게 확장하더라도 낱낱의 섬유사(21)에 가해지는 인장응력만 커질 뿐 섬유사(21)의 움직임 폭은 크지 않아 역세의 효과를 제대로 발휘하지 못하게 된다.

이렇게 되면 역세에 필요한 틈새를 확보하기 위하여 역세수(후술할 다른 실시예에서의 역세를 위해 주입되는 압축공기도 포함하여)의 압력을 크게 높여 주입해야하므로 그만큼 여과장치(1) 전체의 진동과 함께 섬유사(21)의 과도한 진동충격으로 섬유사(21)의 결속점에 피로현상이 축적되어 섬유사 여과판(20)의 수명을 단축시키는 결과가 초래된다. 따라서 본 실시예에서와 같이 섬유사(21)의 곡선화 충전방법은 역세공정에서 중요한 요소 중의 하나가 된다고 할 것이다.

다시 역세공정에 관한 설명으로 돌아가, 다음으로 역세수 주입구(16)의 밸브(160)와 농축 배수구(18)의 밸브(180)를 열고 역세수 주입구(16)를 통하여 양측의 배출측 공간(15)에 역세수를 주입한다. 여과공정의 반대 방향, 즉 배출측 다공판(40)을 통하여 섬유사 여과판(20) 내부로 들어오는 역세수의 흐름에 따른 섬유 사(21)의 흔들림과 벌어진 틈새의 도움으로 포획된 고형물이 섬유사 여과판(20)으로부터 탈리되어 역세수와 함께 유입측 공간(13)으로 모이게 되고 이는 농축배수구(18)를 통해 여과통(10)의 외부로 배출된다.

이때 역세수를 단속적으로 유입시키면, 섬유사의 움직임을 다양하게 할 수 있게 되어 역세효과를 증진시킬 수 있다. 이는 후술할 다른 실시예에서 추가 구성에서 압축공기를 단속적으로 주입케하는 것과 같은 맥락으로 섬유사의 물리적 특성과 여러 여과 조건에 따라 그 단속 주기를 정하게 된다.

섬유사 여과판(20)에 포획된 고형분의 제거, 세척이 완료되면(시험을 거쳐 미리 설정된 시간동안 수행 후), 역세수 주입구(16)의 밸브(160)와, 농축 배수구(18)의 밸브(180)를 순서대로 잠근다. 그리고, 액추에이터(50)를 조정하여 원래의 여과 상태(본 실시예에서는 회전축이 1.5도 회전한 상태로서 여과용 스토퍼(510)에 돌출간(508)이 접촉한 상태)로 세팅한다. 역세공정 후에는 다시 여과공정이 수행된다.

한편, 본 실시예의 섬유사 여과장치는, 도시하지는 않았지만, 전체 동작을 제어하는 제어부를 구비하고 있다, 따라서, 상술한 여과공정 및 역세공정은 제어부의 사전설정에 따라 자동으로 이루어지는 것이 가능하다. 즉, 여과공정에서 역세공정으로 변환된 후 역세공정이 끝나면, 다시 여과공정으로 복귀되는 일련의 공정이 자동으로 이루어지는 것이 가능하다.

4. 여과판 교체작업

섬유사 여과판(20)의 충전 섬유사(21)는 주로 화학섬유재질로서 일정기간 사 용 후 마모, 손상에 의한 충전밀도의 축소, 섬유사의 파절 등이 발생하게 되므로, 이의 교체가 필요하게 된다. 본 발명에 따른 실시예에서는 현장에서 이루어지는 섬유사 여과판(20) 교체작업을 용이하게 하기 위하여, 강성(剛性)의 케이스(26)에 넣어 카트리지 형태로 모듈화한 섬유사 여과판(20)을 통째로 교체하는 기술적 수단을 강구하였으며, 이를 도 10 및 상하길이방향의 중간부분을 생략한 도 11 내지 도 17을 참조하여 순서대로 상세히 설명하면 다음과 같다.

여과통(10)에 설치된 밸브(120, 140, 160)들을 잠그고, 농축 배수구(18)의 밸브(180)만 연다. 다음으로, 액추에이터(50)를 조작하여 역세공정에서와 같이 유입측 다공판(30)을 최대한 이격방향으로 이동시켜 놓는다. 그리고 나서, 상부의 덮개(113)를 연다(도 10 참조). 다음으로 조임판(404)을 위로 빼낸다(도 11의 상태). 그리고, 배출측 다공판(40)을 위로 빼낸다(도 12의 상태). 다음으로, 폐기할 섬유사 여과판(20)을 위로 빼낸다. 도 13에는 결합공간(117)에 결합되었던 모든 구성이 제거된 상태가 도시되어 있다.

다음으로, 세척호스를 넣어 섬유사 여과판(20)이 있던 결합공간(117)을 중심으로 여과통(10)의 내부를 청소한다. 한편, 세척수의 물빠짐을 위하여 유입측 가로띠판(123)의 하단부에 다수개의 관통공을 형성해 두는 것이 바람직하다.

교체할 신품 여과판(20) 카트리지를 케이스(26)에 담겨진 상태로, 비어있는 여과통(10)의 결합공간(117) 안으로 삽입한다(도 14의 상태). 그리고 나서 케이스(26)를 위로 빼낸다(도 15의 상태).

다음으로, 액추에이터(50)를 작동시켜 유입측 다공판(30)은 섬유사 여과 판(20)쪽으로 이동시켜 여과표준상태로 맞춘다. 그 후, 배출측 다공판(40)을 삽입한다( 도 16의 상태).

그리고, 여과통(10)의 내측면에서 돌출형성된 배출측 세로 띠판(119)과 배출측 가로 띠판(121)으로 형성되는 면과 배출측 다공판(40)사이의 공간에 조임판(404)을 쐐기 박듯이 삽입하여 섬유사 여과판(20)을 고정한다(도 17의 상태). 그 후, 상부의 덮개(113)를 닫는다. 농축 배수구(18)의 밸브(180)를 잠근다.

한편, 섬유사 여과판(20)이 교체과정에서 섬유사(21)가 상하로 팽팽하게 당겨지거나 또는 반대로 상하로 압축되어 소정의 길이보다 작아지지 않도록 유의한다.

본 발명에 따른 일 실시예의 섬유사 여과장치(1)에 의하면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

섬유사 여과판(20)의 유입측 다공판(30)이 섬유사 여과판(20)을 압착하는 힘을 외부의 액추에이터(50)로 간단하게 조작, 세팅하여 섬유사 여과판(20)의 충전밀도를 변화시킬 수 있기 때문에 여과대상 입자의 크기와 여과지속 시간 등을 현장에서 용이하게 조정할 수 있는 효과가 있다.

일정 위치로 세팅된 여과공정에서의 유입측 다공판(30)을 역세공정에서는 섬유사 여과판(20)으로부터 이격방향으로 충분히 수평이동시켜 섬유사 여과판(20)의 충전밀도를 크게 낮추어 섬유사(21) 틈새를 확장시켜, 섬유사 여과판(20))에 포획된 고형물이 용이하게 떨어져 나갈 수 있게 함으로써 역세의 시간단축 등 역세효과를 증진 시킨다.

섬유사 여과판(20)을 케이스(26)로 모듈화하고, 배출측 다공판(40)을 분리형으로 하여 조임판(404)으로 조립할 수 있게 함으로써 현장에서의 섬유사 여과판(20) 교체작업을 용이하게 할 수 있다.

종래 섬유사를 이용한 여과장치의 경우, 역세공정에 있어서 유체의 흐름 및 충격파에 의하여 섬유사 여과판(20)의 섬유사(21)가 흔들리게 되므로 그 요동의 기점(起點)이 되는 섬유사(21) 결속 부위가 손상되기 쉽다는 단점이 있었으나, 본 발명에 따른 일실시예에서는 섬유사 결속띠(22, 24)를 고무 등의 연성자재로 사용하고 또한 강한 접촉강도로 섬유사(21)에 접하게 되는, 철재 사각의 두 다공판(30, 40) 나머지 가장자리 부위 모두에 고무 재질의 판(118, 402)을 배치하는 구성을 채택하여 섬유사 여과판(20)의 손상을 최소화하여 수명을 연장케하는 효과가 있다.

한편, 도 18에는, 본 발명에 따른 다른 제2실시예의 섬유사 여과장치(1a)가 역세공정시의 상태로 도시되어 있다. 본 실시예의 섬유사 여과장치(1a)는 앞선 제1실시예의 섬유사 여과장치(1)와 비교하여, 압축공기 주입통(60)을 구비하고 있다는 점에 특징이 있다. 따라서, 이를 제외한 나머지 구성 및 효과는 제1실시예와 동일하다.

상기 압축공기 주입통(60)은, 역세공정시 배출측 공간(15)으로부터 섬유사(21) 하부의 틈새로 압축공기를 공급할 수 있도록, 섬유사 여과판(20)의 하부에 근접한 위치의 여과통(10) 부분에 구비되어 있다.

압축공기 주입통(60)에는 공기 주입구(602)가 밸브(604)와 함께 구비되어 있다. 섬유사 여과판(20)과 배출측 다공판(40)의 하부로 통하는 부분에는 공기의 투 입을 위한 관통공(606)들이 다수개 형성되어 있다. 압축공기 주입통(60)은 압축공기가 배출측 공간으로 들어가지 않도록 차단판 및 안내판의 역할을 수행하도록 형성된다. 본 실시예에서 여과판 교체를 할 경우, 조임판(404)을 끼운 후 압축공기 주입통(60)의 측면상부와 배출측 다공판(40) 사이에 고무봉(608)을 끼워 압축공기가 배출측 공간(15)으로 가지않고 여과판(20) 내부로 주입되게 한다. 도 18에는, 역세공정시 공급되는 압축공기의 흐름이 화살표들로 표시되어 있다.

본 실시예의 섬유사 여과장치(1a)는, 압축공기 주입통(60)을 추가로 구비하고 있어서, 역세공정에서 압축공기의 주입에 의하여, 섬유사 움직임의 역동성과 섬유사 틈새 확장의 다양성을 기대할 수 있어, 역세의 속도를 더욱 증가시켜 그 효과를 증진시킬 수 있으며 또한 역세수량을 절감할 수 있다는 추가적인 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도 19에는, 본 발명에 따른 또 다른 제3실시예의 섬유사 여과장치(1b)가 역세공정시의 상태로 도시되어 있다. 본 실시예의 섬유사 여과장치(1b)는 앞선 제1실시예의 섬유사 여과장치(1)와 비교하여, 섬유사 여과판(20b)의 하단부가 자유단으로 구성된 것에 특징이 있다. 따라서 본 실시예의 섬유사(21b)는 앞선 제1실시예의 섬유사(20)와 같은 곡선화 충전이 아닌 직선화 충전방식으로 되어 있다. 이로 인해 관련된 구성을 제외한 나머지 구성 및 효과는 제1실시예와 동일하다.

본 실시예의 경우, 섬유사 여과판(20b)의 하단부는 어떠한 결속띠도 구비되어 있지 않은 자유단으로 구성된다. 그리고, 유입측 가로띠판(123)이 구비되어 있지 않고, 유입측 다공판(30b)이 하판(104)에 거의 접촉하는 거리까지 연장되어 있 다. 그리고, 여과판(20b)에 하부 결속띠가 없는 대신에 유입측 다공판(30b)과 배출측 다공판(40)의 하단부에 각각 가로 고무띠(302, 403) 등을 붙여서 제1실시예에서 여과판 하부 결속띠(24)가 차지했던 공간을 대체하도록 구성된다.

이러한 구성의 섬유사 여과장치(1b)는, 섬유사 여과판(20b)의 하단부가 자유단으로 되어 있어서, 역세공정에서 섬유사(21b)의 흔들림 폭을 크게 할 수가 있어 역세 효과를 증진시킬 수 있다는 추가적인 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도 20에는, 본 발명에 따른 또 다른 제4실시예의 섬유사 여과장치(1c)가 도시되어 있다. 본 실시예의 섬유사 여과장치(1c)는 앞선 제3실시예의 섬유사 여과장치(1b)와 비교하여, 압축공기 주입통(60c)을 구비하고 있다는 점에 특징이 있다. 따라서, 이를 제외한 나머지 구성 및 효과는 제1 및 3실시예와 동일하다.

상기 압축공기 주입통(60c)은, 역세공정시 배출측 공간(15)으로부터 섬유사(21b)들의 상부 틈새로 압축공기를 공급할 수 있도록, 섬유사 여과판(20b)의 상부에 근접한 위치의 여과통(10) 부분에 구비되어 있다.

압축공기 주입통(60c)에는 공기 주입구(602c)가 밸브(604c)와 함께 구비되어 있다. 섬유사 여과판(20b)과 배출측 다공판(40)의 상부로 통하는 부분에는 공기의 투입을 위한 관통공(606c)들이 다수개 형성되어 있다. 압축공기 주입통(60c)은 압축공기가 배출측 공간(15)으로 새어나가지 않도록 차단판 및 안내판의 역할을 수행하도록 형성된다. 고무봉(608)을 끼우는 것도 제2실시예와 같은 맥락이다. 도 20에는, 역세공정시 공급되는 압축공기의 흐름이 화살표들로 표시되어 있다.

본 실시예의 섬유사 여과장치(1c)는, 섬유사 여과판(20b)의 하단부를 자유단 으로 하고 동시에 압축공기가 섬유사 여과판(20b) 배출측면 상부로 단속적으로 유입되게 한 압축공기주입통(60c)의 추가구성에 의하여 역세의 효과를 극대화하여 역세수량이 절감되고 역세속도가 증대되는 효과가 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 섬유사여과장치는 충전층의 밀도를 변화시키는 수단이 종래기술과는 확연히 다르고, 특히 섬유사 여과판을 전체적으로 육면체를 이루는 카트리지형태로 모듈화시켜 간편하게 교체가 가능하도록 구성함으로써, 종래기술과는 그 구성 면에서도 확연히 다를 뿐 아니라, 이러한 구성의 차이로 인하여, 여과 및 세척 성능이 향상되고, 여재인 섬유사의 손상이 방지되며, 여과층인 섬유사 여과판의 교체를 용이하게 할 수 있다는 점 등 유연성 섬유사 여과기가 필요로 하는 거의 모든 부문에서의 효과가 현저하게 상승된다.

도 1은 본 발명에 따른 제1실시예의 섬유사 여과기의 사시도이고,

도 2와 도 3은 각각 도 1의 여과상태에 대한 개략적 수직단면도와 수평단면도이며.

도 4는 도 1의 섬유사 여과판의 사시도이고,

도 5 내지 도 7은, 유입측 다공판의 위치 조정과 세팅 기구의 메커니즘을 설명하기 위한 도면들이고,

도 8과 도 9는 각각 도 1의 역세상태에 대한 개략적 수직단면도와 수평단면이고,

도 10 내지 도 17은 섬유사 여과판(20)의 교체 순서를 설명하기 위하여 차례로 도시한 것이며,

도 18, 19 및 20은, 각각 본 발명에 따른 제2, 3, 4실시예의 섬유사 여과기의 개략적 수직단면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1, 1a, 1b, 1c: 제1, 2, 3, 4 섬유사 여과장치

10: 여과통 102: 상판 104: 하판 106, 108, 110, 112: 측판

107, 111: 함몰부 113: 덮개 114: 맨홀 115: 돌출부 116: 경첩핀

117: 결합공간 118: 유입측 세로 고무띠 119: 배출측 세로 띠판

12: 유입구 120: 유입 밸브 13: 유입측 공간 14: 배출구

140: 배출 밸브 l5: 배출측 공간 16: 역세수 주입구 160: 역세수 주입 밸브

18: 농축배수구 180: 농축배수 밸브 121: 배출측 가로 띠판

123: 유입측 가로 띠판 20, 21b: 섬유사 여과판 21, 21b: 섬유사

22, 24: 상부,하부결속띠 26: 케이스 30, 30b: 유입측 다공판

302: 유입측 가로 고무띠 32: 관통공 34: 유입측 다공판 모서리

340: 고리 38: 브라켓 342: 경첩핀 36: 연결부재

40: 배출측 다공판 402: 배출측 세로 고무띠 403: 배출측 가로 고무띠

404: 조임판 42: 관통공 50: 액추에이터 502: 실링장치

503: 축수 504: 하원판 505, 507; 구멍(하원판/상원판） 506: 상원판

508: 돌출간 510, 512: 여과용,역세용 스토퍼 514, 516: 핀 볼트너트

515, 517: 장공(하원판,상원판） 52: 회전축 54: 보빈 56: 와이어

60, 60c: 압축공기 주입통 602, 6O2c: 공기 주입구

604, 6O4c: 공기 주입밸브 606, 6O6c: 관통공 608: 고무봉

Claims (7)

1. 고형물질이 포함된 피처리액을 다수의 유연성 섬유사가 충전되어 이루어진 부분을 통과시켜 여과되도록 하는 여과공정과, 이러한 여과공정에 의해 상기 섬유사 여과판에 고형물질이 소정량 이상 포획된 경우 이를 제거하기 위해 섬유사 여과판을 세척하는 역세공정의 수행이 가능한 섬유사 여과장치로서,

   상기 피처리액이 유입되는 유입구와, 여과된 피처리액이 외부로 배출되는 적어도 하나의 배출구를 구비한 여과통;

   유연성 섬유사가 상하 방향으로 다수 배치되어 소정의 두께를 이루고, 전체적으로는 육면체를 이루며 카트리지형태로 모듈화되어 있고, 상기 여과통의 내부에 구비된 결합공간에 분리가 가능하여 교체가능하도록 결합되되 상기 여과통의 내부 공간을 상기 유입구와 연통된 유입측 공간과 상기 배출구와 연통된 배출측 공간으로 나누도록 삽입결합되어, 통과되는 피처리액을 여과시키는 적어도 하나의 섬유사 여과판;

   상기 섬유사 여과판의 상기 유입측 공간을 대하는 내측면에 설치되고, 실질적으로 사각형태로 되어 있으며 다수의 관통공이 형성되어 있고, 그 상하 방향의 양측 각 모서리의 적어도 일부분은 상기 여과통의 내측면으로부터 돌출형성된 돌출부분과 탄성을 지닌 연결부재에 의해 연결되어, 그 연결부재의 복원력에 의해 상기 섬유사 여과판의 내측면을 가압할 수 있도록 설치되고, 상기 섬유사 여과판으로부터 멀어지는 방향인 이격방향으로 이동가능하도록 설치된 유입측 다공판;

   상기 섬유사 여과판의 상기 배출측 공간을 대하는 외측면에 설치되고, 실질적으로 사각형태로 되어 있으며 다수의 관통공이 형성된 배출측 다공판;

   상기 유입측 다공판을 이격방향으로 잡아 당길 수 있는 액추에이터; 및

   상기 여과통의 배출측 공간과 연통되도록 상기 여과통에 구비되고 역세수가 유입될 수 있는 역세수 주입구와, 상기 여과통의 유입측 공간과 연통되도록 상기 여과통에 구비되고 상기 섬유사 여과판을 통과한 역세수가 배출될 수 있는 농축배수구를 포함하여 이루어지고,

   상기 여과공정시, 상기 액추에이터는 상기 유입측 다공판을 소정 정도 잡아당겨 상기 섬유사들 사이의 충전밀도를 조정함으로써 여과되는 고형물질의 크기를 제어하고,

   상기 역세공정시, 상기 액추에이터는 상기 유입측 다공판을 적어도 상기 여과공정시보다는 더 잡아당겨 상기 섬유사들이 상호 느슨해지도록 하고, 상기 역세수 주입구를 통해 유입된 역세수가 상기 섬유사 여과판을 통과하며 섬유사들 사이에 포획된 고형물질과 함께 상기 유입측 공간을 거쳐 상기 농축 배수구로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 섬유사 여과장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 유입구는 상기 여과통의 하측면 가운데 부분에 구비되고,

   상기 섬유사 여과판은 두 개가 구비되되 상기 유입구를 사이에 두고 서로 이격 대면하도록 구비되어, 그들 사이에는 유입측 공간이 형성되고 각각의 외측에는 배출측 공간이 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 섬유사 여과장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 섬유사 여과판은, 그 상단부와 하단부 각각이, 섬유, 고무 중 어느 하나의 재질로 만들어진 결속띠에 의해 감싸져서 고정되되,

   상기 낱낱의 섬유사는, 상기 결속띠들에 의해 고정된 상태에서 직선형태가 아닌 완만한 곡선을 이루도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 섬유사 여과장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 섬유사 여과판은, 그 상단부가, 섬유, 고무 중 어느 하나의 재질로 만들어진 결속띠에 의해 감싸져 고정되고, 그 하단부가 자유단으로 된 것을 특징으로 하는 섬유사 여과장치
5. 제1항에 있어서,

   상기 섬유사 여과판은, 하면이 개방된 여과판 케이스에 넣어진 상태로 상기 결합공간에 삽입되고, 상기 결합공간에 삽입된 후에는 상기 케이스가 제거된 상태로 상기 결합공간 내에 고정되는 것을 특징으로 하는 섬유사 여과장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 역세공정시, 상기 배출측 공간으로부터 상기 섬유사들의 하부로 압축공 기를 공급할 수 있도록, 상기 섬유사 여과판에 근접한 위치의 여과통 내 하부에 압축공기 주입통을 구비하는 것을 특징으로 하는 섬유사 여과장치.
7. 제4항에 있어서,

   상기 역세공정시, 상기 배출측 공간으로부터 상기 섬유사들의 상부로 압축공기를 공급할 수 있도록, 상기 섬유사 여과판에 근접한 위치의 여과통 내 상부에 압축공기 주입통을 구비하는 것을 특징으로 하는 섬유사 여과장치.

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