KR101629335B1 - 측면모터를 이용하여 수밀성을 향상시킨 용수여과장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 측면모터를 이용하여 수밀성을 향상시킨 스크린 분할형 용수여과장치에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 기존의 덮개부에 설치되었던 모터를 측면에 설치하여 덮개부를 개방할 때 모터를 정지시켜야 했던 문제점과 회전축과 스크린 장착부가 연결된 부분이 회전으로 인한 실링수단의 마모로 수밀성이 보장되지 않는 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 모터가 상부에 설치되었을 때 모터의 동력을 전달하기 위한 회전축의 삽입부와 역세수단에 동력을 전달하는 회전축이 서로 홈이 맞아 삽입될 때까지 모터를 가동할 필요가 없다.

Description

측면모터를 이용하여 수밀성을 향상시킨 용수여과장치{Strainer using side motor to improve watertightness}

본 발명은 용수여과장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 오염수를 역세하기 위한 동력을 전달하는 모터를 측면에 설치하여 수밀성을 향상시킨 용수여과장치에 관한 것이다.

일반적으로 스트레이너(Strainer)라고 불리는 용수 여과기는 각종 설비 시스템에서 유입, 발생되는 유기적 부유물 등을 걸러내는 장치로써, 농업, 공업 용수 등을 정수시키는 용도로 많이 사용되고 있다. 또한 공장 등에서는 오염된 냉각수 등을 여과하는 용수 여과기가 배치되어 많은 양의 오염수를 여과하고 있으며, 여과된 여과수를 이용하여 철강 등의 제품을 식혀주는 데 사용하고 있다.

용수 여과기에서 오염수를 여과하기 위한 핵심 구성은 메쉬 형태로 제작되는 스크린이다. 즉 이물질이 혼합된 오염수가 스크린을 통과하면 이물질은 스크린에서 걸러지고 여과수만 통과하여 배출되는 원리이다. 이때 지속적으로 여과가 이루어지다 보면 스크린에 이물질이 많이 끼어 여과 효율이 떨어질 수 있는데, 이를 위해 소정의 여과 과정 이후에는 스크린 하부에 역세암을 마주하게 함으로써 이물질을 포함하는 역세수를 외부로 배출하는 역세 과정이 이루어진다.

한편, 기존의 용수여과장치에서는 모터를 덮개부 쪽인 상부에 설치한 후, 여과공간을 지나 스크린장착부 아래에 위치한 역세수단까지 회전축을 연결하여 회전력 전달이 이루어지도록 하였다. 이때 장치 내부의 청소나 수리를 위해 덮개부는 열고 닫히는 구조를 취해야 하는데, 이를 위해 모터와 역세수단을 연결하는 회전축은 결합 및 해제가 가능한 복잡한 구조로 설계되어야 한다.

또한 상부에 설치된 모터의 회전력을 역세수단으로 전달하는 회전축은 스크린장착부를 관통하여 설치되어야 하는데, 이때 회전축과 스크린장착부 사이의 실링부분이 장시간 사용에 따라 마모되면, 수밀성이 약화되어 스크린장착부 하부로 유입된 오염수가 마모된 틈을 통해 스크린장착부 상부의 여과공간으로 침투하는 문제가 발생할 수 있다.

한편 용수여과기와 관련된 종래기술로는 대한민국 등록실용신안 제20-0110358호 등이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 모터를 케이싱의 측면에 설치하여 회전동력 전달이 가능하게 함으로써, 회전력 전달을 위한 축이 분리 및 결합 가능한 복잡한 구조로 설계되어야만 했던 문제점을 해결할 수 있도록 하는 용수여과장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 측면모터를 이용하여 수밀성을 향상시킨 용수여과장치는, 측면으로 오염수가 유입되는 오염수유입구와, 상기 유입된 오염수에서 이물질이 걸러진 여과수를 배출하는 여과수배출구가 마련되어 있고, 하부에는 이물질을 포함하는 역세수를 배출하는 역세수배출구가 마련된 케이싱; 상기 오염수유입구로 유입된 오염수에서 이물질을 걸러내기 위해 동심원 상에 복수개 설치되는 스크린; 상기 역세수단에 회전동력을 전달하는 회전동력전달부;를 포함하되, 상기 역세수단은, 상기 동심원 상의 스크린들의 일측과 순차적으로 마주하여 역세수가 유입되는 역세암; 및 상기 역세암을 통해 유입된 역세수를 상기 역세수배출구 측으로 유도하되 둘레를 따라 상기 회전동력전달부로부터 동력을 전달받는 동력전달부가 마련된 역세본체;를 포함하고, 상기 회전동력전달부는 상기 케이싱의 측면에 설치된 상태에서 상기 역세본체의 동력전달부와 연동되어 회전력 전달이 가능하다.

여기서, 상기 역세본체의 동력전달부는 종동베벨기어를 가지며, 상기 회전동력전달부는, 회전력을 발생시키는 모터; 및 상기 케이싱의 측면을 관통하여 설치되며 종단부에 상기 종동베벨기어에 맞물리는 구동베벨기어가 마련되어 상기 모터의 회전력을 상기 역세본체로 전달하는 동력전달축;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 역세본체의 동력전달부는 체인이 결합되는 스프로켓이고, 상기 회전동력전달부는, 회전력을 발생시키는 모터; 상기 모터에서 발생되는 회전력에 의해 회전하되, 체인이 결합되는 스프로켓이 마련된 모터회전축; 및 상기 역세본체의 스프로켓과 상기 모터회전축의 스프로켓 사이에 결합되어 동력을 전달하는 체인;을 포함할 수 있다.

또, 상기 스크린은 상기 오염수유입구 위쪽과 아래쪽에 각각 설치되는 제1스크린과 제2스크린을 포함하고, 상기 역세수단의 역세암은 상기 제1스크린의 하부와 마주하는 제1역세암과, 상기 제2스크린의 상부와 마주하는 제2역세암을 포함할 수 있다.

마지막으로, 상기 역세수단의 역세본체의 상하부에 상기 제1역세암과 제2역세암이 각각 설치됨으로써, 상기 동력전달부를 통해 전달받은 회전력으로 상기 제1역세암과 제2역세암이 동심원 상의 상기 제1스크린과 제2스크린에 순차적으로 마주할 수 있다.

본 발명에 따른 용수여과장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 역세수단으로 회전동력을 전달하는 회전동력전달부가 분리 및 결합 가능한 구조를 갖지 않아도 되기 때문에 설계가 단순하다. 즉 종래에는 모터를 덮개부 쪽인 상부에 설치한 후, 여과공간을 지나 스크린장착부 아래에 위치한 역세수단까지 회전축을 연결하여 회전력 전달이 이루어지도록 하였기 때문에, 덮개부를 열고 닫을 시 회전축이 결합 및 해제 가능한 복잡한 구조로 설계되어야 했다. 하지만 본 발명에서는 모터를 케이싱 측면에 설치한 후 베벨기어가 형성된 동력전달축, 또는 체인 연결 방식, 또는 벨트 연결 방식으로 역세수단에 회전동력을 전달함으로써, 덮개부를 열더라도 회전동력전달부에는 아무런 영향을 주지 않기 때문에, 동력 전달의 연결 및 해제를 위한 복잡한 설계가 필요 없는 것이다.

둘째, 기존 용수여과장치에서처럼 모터가 덮개부 쪽에 설치되었을 때는, 열린 덮개를 닫으려고 할 시, 분리된 회전축이 결합 되는 부분의 삽입부와 홈이 서로 맞물려 삽입될 때까지 모터를 일정 각도 회전시켜야 했지만, 본 발명에서는 회전동력을 전달하는 수단이 분리 구조를 갖지 않기 때문에 정렬을 위한 예비 가동이 필요 없다. 즉, 종래에는 모터의 위치 특성상 모터의 회전축과 역세수단의 회전축이 서로 분리되는 구조일 수밖에 없기 때문에 결합을 위한 정렬이 반드시 필요했던 것이지만, 본 발명에 따르면 모터를 비롯한 회전력 전달 수단이 측면에 위치해 있고 애초에 분리될 필요도 없기 때문에 덮개를 여닫을 경우에도 이러한 별도의 정렬 과정이 필요 없는 것이다.

셋째, 스크린장착부의 상 하부 사이의 수밀성을 향상시킬 수 있다. 즉, 모터를 측면에 설치하였기 때문에 역세수단으로 동력을 전달하는 구성이 스크린장착부를 관통하여 지나가지 않는다. 따라서 종래에는 회전축이 동력을 받아 회전할 때 스크린 장착부와 연결된 부분의 실링수단이 회전에 의하여 마모 되어, 그 틈새로 여과되지 않은 오염수가 여과공간으로 침투하는 문제가 있었지만, 본 발명에서는 모터가 측면에 설치되고 동력 전달 수단 역시 측면으로 연결되기 때문에 여과공간이 밀폐부에 의해 밀폐될 수 있어서 수밀성이 향상된다.

도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 측면모터를 이용하여 수밀성을 향상시킨 용수여과장치를 설명하기 위한 개략적인 단면도.
도2는 도1에 도시된 용수여과장치를 다른 측면에서 본 모습을 설명하기 위한 도면.
도3은 도1에 도시된 용수여과장치를 위에서 내려다 본 모습을 개략적으로 나타낸 도면.
도4는 본 발명의 제2실시예로서 동력전달의 방법으로 체인방식을 사용한 모습을 설명하기 위한 도면.
도5는 본 발명의 제3실시예로서 동력전달의 방법으로 벨트방식을 사용한 모습을 설명하기 위한 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.

도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 측면모터를 이용하여 수밀성을 향상시킨 용수여과장치(이하 용수여과장치)를 설명하기 위한 개략적인 단면도이고, 도2는 도1에 도시된 용수여과장치를 다른 측면에서 본 모습을 설명하기 위한 도면이며, 도3은 도1에 도시된 용수여과장치를 위에서 내려다 본 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 용수여과장치(100)는 크게 케이싱(110), 덮개부(130), 회전동력전달부(140), 역세수단(160), 제1스크린(230) 및 제2스크린(240)을 포함한다.

케이싱(110)에는 용수여과장치(100)의 다른 구성들이 실장되는 내부 공간이 마련되어 있으며, 상부는 개구된 상태에서 덮개부(130)에 의해 개방 또는 폐쇄될 수 있으며, 바닥에서 일정 높이 떨어진 위치에 격벽(120)이 설치되어 있다. 격벽(120)의 대략 중심에는 이물질을 포함하는 역세수가 배출될 수 있도록 역세수배출구(113)가 설치되며, 도면에는 도시하지 않았지만 격벽(120)의 한쪽에는 수리나 청소 작업을 할 때 잔류 용수를 배출시킬 수 있는 드레인부(미도시)가 추가로 마련되어 있다.

또한 케이싱(110)의 대략 중앙부의 측면에는 오염수가 유입되는 오염수유입구(111)와, 유입된 오염수에서 이물질이 걸러진 여과수를 배출하는 여과수배출구(112)가 마련되어 있다. 이러한 케이싱(110)은 제1스크린장착부(210) 및 제2스크린장착부(220)에 의해 다수의 공간으로 구획된다. 제1스크린장착부(210)는 케이싱(110) 내측에서 오염수유입구(111)의 위쪽에 설치되며, 중심에는 재1중심공(212)이 형성되어 있고, 제1중심공(212) 둘레의 동심원 상에 제1스크린(230)이 장착되는 제1스크린장착공(211)이 형성되어 있다. 여기서 제1중심공(212)에는 역세수단(160)의 상부지지축(168)이 회전 가능하게 안착 지지되며, 제1중심공(212)의 상하부 공간을 밀폐시킬 수 있도록 밀폐부(213)가 설치된다. 또한 제1스크린장착부(210)는 케이싱(110) 내측 둘레를 따라 마련된 제1거치부(118)에 거치된 상태에서 제1고정수단(250)에 의해 견고하게 고정된다. 이렇게 제1스크린장착부(210)가 설치되면 그 위쪽 부분이 제1여과공간(114)이 된다.

제2스크린장착부(220)는 케이싱(110) 내측에서 오염수유입구(111)의 아래쪽에 설치되며, 중심에는 역세수가 배출되는 통로 역할을 수행하는 제2중심공(222)이 형성되어 있다. 여기서 제2스크린장착부(220)의 제2중심공(222)부터 격벽(120) 하부의 역세수배출구(113)까지는 역세수배출관(200)가 설치되어 있고, 역세수배출관(200) 상단에 하단실링수단(223)이 설치된 상태에서 역세수단(160)의 하단지지부(166)가 장착됨으로써, 역세수단(160)의 역세본체(161)로 취수되는 역세수가 하단지지부(166) 및 역세수배출관(200)를 따라 역세수배출구(113)로 빠져나가게 된다.

또한 제2중심공(222) 둘레에는 제2스크린(240)이 장착되는 제2스크린장착공(221)이 형성되어 있다. 이러한 제2스크린장착부(220)는 케이싱(110) 내측 둘레를 따라 마련된 제2거치부(119)에 거치된 상태에서 볼팅결합된다. 이렇게 제2스크린장착부(220)가 설치되면 그 아래쪽 부분이 제2여과공간(116)이 된다. 그리고 제1여과공간(114)과 제2여과공간(116)의 일측면에는 역세수배출구(113)와 연통되는 제1배출홀(115) 및 제2배출홀(117)이 각각 형성되어 있다.

제1스크린(230)은 제1여과공간(114)에 설치되어 유입되는 오염수를 통과시키되 이물질은 걸러내기 위해 마련된다. 이러한 제1스크린(230)은 제1스크린장착부(210)의 제1스크린장착공(211)에 장착된다. 이때 제1스크린(230)은 제1스크린장착부(210)의 제1중심공(212)을 기준으로 동심원 상에 복수개가 설치된다. 또한 제1스크린(230)의 하부는 제1스크린장착공(211)을 통해 제1스크린장착부(210)의 하부와 연통된 상태이다.

제2스크린(240)은 제2여과공간(116)에 설치되어 이물질을 걸러낸다. 제2스크린(240)은 제2스크린장착부(220)의 제2스크린장착공(221)에 장착되며, 마찬가지로 복수개가 동심원 상에 설치된다.

여기서 본 발명에 따른 용수여과장치(100)에서는 짧은 길이로 제작되는 스크린들(230, 240)이 오염수유입구(111)를 기준으로 상부와 하부에 각각 설치될 수 있다. 예컨대 본 실시예에서와 같이 제1스크린장착부(210)와 제2스크린장착부(220)의 중심의 둘레를 따라 스크린들(230, 240)이 설치될 수 있다. 이하에서는 도면상 상부에 위치하는 스크린들을 제1스크린(230)이라 하고, 하부에 위치하는 스크린들을 제2스크린(240)이라 표기하도록 한다.

덮개부(130)는 별도의 결합수단을 통해 케이싱(110) 상부에 결합되어 케이싱(110)의 상부 공간을 폐쇄시키거나 개방시킨다. 통상적으로 여과 과정이 이루어질 때에는 덮개부(130)가 폐쇄된 상태이며, 내부 구성들을 설치 및 해체할 시에는 덮개부(130)가 개방된다. 혹은, 맨홀(270)이 있어 언급된 작업들을 수행할 수 있다.

회전동력전달부(140)는 회전동력을 역세수단(160)의 역세본체(161)에 전달시키기 위한 것으로 모터(141), 모터받침대(142), 동력전달축(143) 및 축 고정부(145)로 구성된다.

모터(141)는 용수여과장치(100)에 필요한 동력을 생산한다.

모터받침대(142)는 모터(141)와 그 외의 구성들을 떠받치는 역할을 한다.

동력전달축(143)은 모터(141)의 회전동력을 전달하는 것으로 역세수단(160)의 역세본체(161)와 베벨기어방식으로 연결되어 있다. 여기서, 역세수단(160)과 동력전달축(143)의 연결은 역세본체(161)의 둘레에 마련된 동력전달부의 형태에 따라 다양하게 구성될 수 있으며, 제1실시예처럼 베벨기어방식이 적용될 수도 있고, 이하에서 다시 설명하게 되는 체인방식이나 벨트방식이 쓰일 수 있다. 먼저 제1실시예에서는 동력전달축(143)의 종단부에 구동베벨기어(144)가 형성되어 있으며, 구동베벨기어(144)는 역세본체(161)의 둘레에 형성된 동력전달부인 종동베벨기어(163)와 맞물린다.

축 고정부(153)는 제1회전축(151)이 케이싱(110) 내부에서 외부로 연결되었을 때 이를 고정시켜주는 역할을 한다. 또한 동력전달축(143)이 회전할 때 케이싱(110)이 마모되는 것을 방지하고 누수방지를 위해 축 고정부(153)와 동력전달축(143) 사이에는 축 실링수단(146)이 설치된다.

역세수단(160)은 회전동력전달부(140)로부터 동력을 전달받아 회전하여 스크린에 끼인 이물질을 배출하기 위해 마련된다. 이러한 역세수단(160)은 역세본체(161), 하단지지부, 상부지지축(168), 제1역세암(170) 및 제2역세암(180)을 포함한다. 역세본체(161)는 역세수단(160)의 회전 중심상에 위치하며, 상하부에는 각각 제1역세암안착부(164)와 제2역세암안착부(165)가 마련되어 있다.

역세본체(161)의 제1역세암안착부(164)와 제2역세암안착부(165)에는 각각 제1역세암(170) 및 제2역세암(180)이 결합되어 역세본체(161)가 회전하면 제1역세암(170)과 제2역세암(180)도 회전하게 되며, 각 역세암(170, 180)을 통해 유입된 역세수가 역세본체(161) 내로 취수될 수 있다.

여기서 제1역세암(170) 상부에는 역세본체(161)의 회전중심축 상에 상부지지축(168)이 마련되어 있으며, 상부지지축(168)의 상부는 제1스크린장착부(210)의 제1중심공(212)에 안착 지지된다. 이때 제1중심공(212)은 밀폐부(213)로 막혀 있어서 역세수단(160)이 설치된 공간과 제1여과공간(114)은 완전히 밀폐된다.

도1 상에서 역세본체(161)의 상부 좌측에 도시된 제1역세암(170)은 역세수를 역세본체(161) 측으로 유도하는 통로 역할의 제1역세수유도부(171)를 중심으로, 제1역세수유도부(171)의 상부에 제1스크린(230)와 순차적으로 마주하게 되는 제1역세수유입부(174)가 마련되어 있다. 또한 제1역세수유입부(174)에는 제1밀착스프링(173)에 의해 상부로 밀착되는 제1밀착부(172)가 마련되어 있다.

또한 역세본체(161)의 하부 우측에 도시된 제2역세암(180)은 제1역세암(170)과 대칭되는 구조로 설치되며, 제2역세암(180)을 이루고 있는 구성들인 제2역세수유도부(181), 제2밀착부(182), 제2밀착스프링(183), 제2역세수유입부(184)에 대한 설명은 제1역세암(170)의 설명으로부터 충분히 유추가 가능하므로 설명을 생략토록 한다.

또한 제2역세암(180)의 하부에는 제2스크린장착부(220)의 제2중심공(222)에 설치된 하단실링수단(223)에 삽입되는 하단지지부(166)의 상부가 밀착하게 되며, 하단지지부(166)는 둘레에 돌출된 지지날개(167)를 통해 하단실링수단(223)에 지지된다. 따라서 역세본체(161)가 회전할시 하단지지부(166)에 안정적으로 받쳐진 상태로 회전이 가능하다.

더불어 제1역세암(170)과 제2역세암(180) 사이의 역세본체(161)에는 회전동력전달부(140)로부터 동력을 전달받기 위한 동력전달부(162)가 마련 되어 있다. 동력전달부(162)는 회전동력전달부(140)의 동력을 전달받아 역세수단(160)을 회전시키게 된다. 이러한 동력은 동력전달부(162)에 형성된 종동베벨기어(163)가 구동베벨기어(152)와 맞물림으로써 동력을 전달받을 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 제1실시예에 따른 스크린 분할형 용수여과장치(100)의 특징은 이하의 용수 여과 과정에 대한 설명을 통해 더욱 명확해질 것이다.

먼저 펌프(미도시)의 작동으로 케이싱(110)의 오염수유입구(111)를 통해 오염수가 유입되면 오염수는 제1스크린장착부(210)와 제2스크린장착부(220) 사이로 유입된다. 이후 오염수는 제1스크린장착부(210)의 제1스크린장착공(211) 및 제2스크린장착부(220)의 제2스크린장착공(221)을 통해 제1스크린들(230)과 제2스크린들(240) 내측으로 유입되고, 각 스크린들(230, 240)의 측면을 통과하면서 이물질이 걸러진다. 이렇게 스크린들(230, 240)을 통해 제1여과공간(114) 및 제2여과공간(116)으로 여과수가 빠져나오면, 여과수는 제1배출홀(115) 및 제2배출홀(117)을 통해 여과수배출구(112)로 빠져나간다.

이때 일정 시간동안 여과 공정이 계속되다 보면, 스크린(230, 240) 내측에 끼인 이물질의 양이 많아 여과 효율이 떨어진다. 따라서 스크린(230, 240) 내측에 끼인 이물질을 제거하는 역세 과정이 진행되어야 한다. 역세 과정은 역세수단(160)의 작동에 따라 이루어진다. 즉, 모터(141)가 작동하면 동력전달축(143)이 회전하고, 동력전달축(143)의 종단부에 형성된 구동베벨기어(144)에 역세본체(161)의 종동베벨기어(163)가 맞물려 있기 때문에, 역세본체(161)도 회전하게 된다. 제1회전축(151), 종동베벨기어(163)가 회전하면서 동력을 전달한다. 그리고 역세본체(161)의 회전에 따라, 제1역세암(170)과 제2역세암(180)도 함께 회전한다.

제1역세암(170)이 회전할 시 제1밀착부(172)는 탄성력에 의해 제1스크린장착부(210) 저면에 밀착된 상태를 유지하기 때문에 제1역세수유입부(174)를 통해 오염수가 유입되지 못한다. 반면 제1밀착부(172)가 제1스크린장착공(211)과 마주하게 되면, 제1스크린(230)의 내측이 제1스크린장착공(211), 제1역세수유입부(174), 제1역세수유도부(171), 역세본체(161), 하단지지부(166), 역세수배출관(200) 및 역세수배출구(113)까지 모두 연통된 상태가 된다.

이 상태를 살펴보면 케이싱(110) 내측은 오염수의 유입에 따라 높은 압력을 유지하고 있고, 케이싱(110) 외부는 대기압 상태이다. 따라서 제1역세암(170)의 제1밀착부(172)가 제1스크린(230) 하부와 마주하고 있는 상태에서는 압력차에 의해 제1스크린(230) 바깥의 여과수가 제1스크린(230) 표면을 관통하여 내측으로 유입되고, 이 과정에서 제1스크린(230) 내측에 끼인 이물질이 이탈된다. 이렇게 세척된 이물질을 포함하는 역세수는 제1스크린(230) 하부의 제1스크린장착공(211) - 제1역세수유입부(174) - 제1역세수유도부(171) - 역세본체(161) - 하단지지부(166) - 역세수배출관(200) - 역세수배출구(113) 순서로 통과하여 외부로 배출되는 것이다.

제1역세암(170)과 제2역세암(180)은 역세본체(161)의 회전에 따라 움직이고 동일한 기능을 한다. 따라서 제1역세암(170)의 설명에 따라 제2역세암(180)의 기능 설명은 대체될 수 있는데, 제2역세암(180)의 제2밀착부(182)가 제2스크린(240)에 밀착되었을 시 연결되는 통로를 정리하면 다음과 같다.

즉, 제2밀착부(182)가 제2스크린(240)에 마주하였을 시, 제2스크린(240) 상부의 제2스크린장착공(221) - 제2역세수유입부(184) - 제2역세수유도부(181) - 역세본체(161) - 하단지지부(166) - 역세수배출관(200) - 역세수배출구(113) 순으로 통로가 연결된다.

이렇게 역세암(180,190)들이 회전하면 복수의 스크린들(230, 240)이 순차적으로 세척된다.

역세수단(160)은 별도의 제어부에 의해 작동될 수 있다. 즉 오염수유입구(111)와 여과수배출구(112) 상에 압력센서(미도시)를 각각 설치하고, 오염수유입구(111)의 압력과 여과수배출구(112)의 압력 차이가 일정 차이 이상이 되면 제어부가 스크린에 이물질이 많이 끼인 것으로 판단한 후 모터(141)를 작동시킴으로써 역세 과정이 이루어지도록 하는 것이다. 물론 실시하기에 따라 여과 공정과 역세 공정이 처음부터 함께 이루어질 수도 있다(상시역세).

도4는 본 발명의 제2실시예로서, 장치의 다른 구성은 제1실시예와 모두 같으나 회전동력전달부의 구성에 있어서 차이가 있다. 제2실시예에 도시된 용수여과장치(300)에서의 회전동력전달부(340)를 살펴보면, 모터(341)의 구동에 따라 회전하는 모터회전축(343)에 모터스프로켓(344)을 설치하고 역세수단(360)의 역세본체(361)에 회전력을 전달하기 위한 동력전달부로써 역세수단스프로켓(362)을 설치하여 모터회전축(343)과 수직으로 연결된 체인(342)으로 역세본체(361)에 동력을 전달한다. 또한, 모터회전축고정부(345)와 모터회전축지지베어링(346)은 모터회전축(343)을 고정시키는 역할을 한다. 체인방식이 베벨기어와 다른 장점이 있다면, 도1에서 도시된 바와 같이 베벨기어를 사용할 때는 한쪽 방향에서 기어들이 밀착하여 힘이 쏠리기 때문에 편심이 발생할 수 있으나, 체인방식은 스프로켓을 사용하여 체인을 연결하기 때문에 이러한 편심 가능성이 없다.

도5는 본 발명의 제3실시예로서, 제2실시예와 유사하나 동력을 전달하는 방식이 체인이 아닌 벨트방식이다. 즉, 제3실시예에 도시된 용수여과장치(400)에서의 회전동력전달부(440)를 살펴보면, 모터(441)의 구동에 따라 회전하는 모터회전축(443)에 모터풀리(444)를 설치하고 역세수단(460)의 역세본체(461)에 회전력을 전달하기 위한 동력전달부로써 역세수단풀리(462)를 설치하여 모터회전축(443)과 수직으로 연결된 벨트(442)로 역세본체(461)에 동력을 전달한다. 그리고 체인방식과 같이 모터회전축고정부(445)와 모터회전축지지베어링(446)은 모터회전축(443)을 고정시키는 역할을 한다. 벨트방식 또한 체인방식과 마찬가지로 베벨기어방식에서의 편심이 발생하지 않는다.

여기서 제2실시예를 나타낸 도4와 제3실시예를 나타낸 도5에 도시된 도면에서 제1실시예와 같은 구성인 것들은 중복을 피하기 위해 설명을 생략한다.

한편 도4 및 도5에 도시된 본 발명의 제2실시예 및 제3실시예에 따른 용수여과장치(300,400)에서는, 별도의 모터받침대 없이 케이싱의 측면이 확장된 상태에서, 케이싱 측면의 확장된 부분에 모터가 받쳐지도록 구현한 후, 확장된 부분의 케이싱 내측 공간에서 체인 또는 벨트가 연결되도록 구현한 것이다. 물론 실시하기에 따라 도1에 도시된 제1실시예에서도 별도의 모터받침대(142) 없이 케이싱의 측면을 확장한 후, 확장된 부분에 모터가 받쳐지도록 한 후, 확장된 부분의 케이싱 내측 공간에서 동력전달축(143)이 모터회전축과 연동되도록 할 수도 있다. 물론 이 경우 동력전달축(143)을 회전 가능하게 지지하기 위한 별도의 수단이 필요하다.

결론적으로 본 발명에서는 용수여과장치(100,300,400)에서 케이싱의 상부가가 아닌 측면에 모터가 구비된 후, 측면으로부터 역세수단 측으로 회전동력을 전달하고자 하는 데에 특징이 있는 것이어서, 모터를 받쳐주고 실링하기 위한 부가적인 사항은 다양하게 변경될 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 측면모터를 이용하여 수밀성을 향상시킨 용수여과장치에 의하면, 용수여과장치(100, 300, 400)에서 스크린을 스크린의 연장방향으로 복수개를 분할하여 배치하고, 분할된 복수개의 스크린(230, 240)의 마주보는 단부에 역세세척을 위한 역세수단(160, 360, 460)을 설치함으로써 역세암(170, 180)에서부터 스크린(230, 240)의 가장 먼 단부까지의 거리를 감소시킬 수 있다. 따라서 스크린(230, 240)의 전체 여과 면적은 유지되면서도, 각 스크린(230, 240)의 최후 단부까지의 거리가 역세암(170, 180)과 가깝기 때문에 역세 과정이 원활하게 이루어져 이물질을 효과적으로 제거할 수 있다.

또한, 스크린(230, 240)의 전체 여과 면적을 동일하게 유지하면서도 스크린(230, 240) 각각은 짧은 길이로 형성되므로 케이싱(110)에서 스크린(230, 240)을 분리하여 인출할 경우에, 케이싱(110) 상부의 스크린 인출 공간을 현저하게 감소시킬 수 있다. 따라서 선박과 같이 협소한 공간에 용수여과장치(100, 300, 400)를 설치할 시 매우 유용하다.

또, 케이싱(110) 내부의 스크린(230, 240)과 역세수단(160, 360, 460)을 다단으로 분리 가능하게 설치하였고, 역세수단(160, 360, 460)과 인접한 위치에 맨홀(270)이 위치하고 있어서, 케이싱(110)의 덮개부(130)는 물론 맨홀(270)을 통해서도 장비의 설치와 인출 작업이 가능하다. 즉 복잡한 케이싱(110) 내부라 하더라도 덮개부(130)와 맨홀(270)을 통해 각 부품들을 진입시키고 도구를 이용하여 근접거리에서 조임이나 해체 등의 작업이 가능하다는 장점이 있다.

또한, 오염수가 유입되는 오염수유입구(111)와 이물질이 걸러진 여과수를 배출하는 여과수배출구(112)가 동심축선상에 형성되어 있기 때문에 오염수유입구(111) 및 여과수배출구(112)에 연결되는 배관의 배치가 용이해진다.

그리고, 역세수단(160,360,460)으로 회전동력을 전달하는 회전동력전달부(140,340,440)가 분리 및 결합 가능한 구조를 갖지 않아도 되기 때문에 설계가 단순하다. 즉 종래에는 모터를 덮개부 쪽인 상부에 설치한 후, 여과공간을 지나 스크린장착부 아래에 위치한 역세수단까지 회전축을 연결하여 회전력 전달이 이루어지도록 하였기 때문에, 덮개부를 열고 닫을 시 회전축이 결합 및 해제 가능한 복잡한 구조로 설계되어야 했다. 하지만 본 발명에서는 모터(141,341,441)를 케이싱 측면에 설치한 후 베벨기어가 형성된 동력전달축(143), 또는 체인 연결 방식, 또는 벨트 연결 방식으로 역세수단(160,360,460)에 회전동력을 전달함으로써, 덮개부(130)를 열더라도 회전동력전달부(140,340,440)에는 아무런 영향을 주지 않기 때문에, 동력 전달의 연결 및 해제를 위한 복잡한 설계가 필요 없는 것이다.

또한, 기존 용수여과장치에서처럼 모터가 덮개부 쪽에 설치되었을 때는, 열린 덮개를 닫으려고 할 시, 분리된 회전축이 결합 되는 부분의 삽입부와 홈이 서로 맞물려 삽입될 때까지 모터를 일정 각도 회전시켜야 했지만, 본 발명에서는 회전동력을 전달하는 수단이 분리 구조를 갖지 않기 때문에 정렬을 위한 예비 가동이 필요 없다. 즉, 종래에는 모터의 위치 특성상 모터의 회전축과 역세수단의 회전축이 서로 분리되는 구조일 수밖에 없기 때문에 결합을 위한 정렬이 반드시 필요했던 것이지만, 본 발명에 따르면 모터를 비롯한 회전력 전달 수단이 측면에 위치해 있고, 애초에 분리될 필요도 없기 때문에 덮개를 여닫을 경우에도 이러한 별도의 정렬 과정이 필요 없는 것이다.

더불어, 스크린장착부의 상 하부 사이의 수밀성을 향상시킬 수 있다. 즉, 모터(141,341,441)를 측면에 설치하였기 때문에 역세수단으로 동력을 전달하는 구성이 스크린장착부를 관통하여 지나가지 않는다. 따라서 종래에는 회전축이 동력을 받아 회전할 때 스크린 장착부와 연결된 부분의 실링수단이 회전에 의하여 마모 되어, 그 틈새로 여과되지 않은 오염수가 여과공간으로 침투하는 문제가 있었지만, 본 발명에서는 모터가 측면에 설치되고 동력 전달 수단 역시 측면으로 연결되기 때문에 여과공간이 밀폐부에 의해 밀폐될 수 있어서 수밀성이 향상된다.

한편, 위 실시예에서는 상하로 제1스크린과 제2스크린이 분할된 형태의 장치를 설명하였지만, 오염수가 유입되는 공간을 기준으로 상부 또는 하부의 한쪽에만 스크린이 설치되고, 그 스크린의 일측에서 역세수단이 회전하는 구조에서도 본 발명에서처럼 케이싱의 측면에 모터를 구비하여 동작시키는 설계가 충분히 가능하며, 이 경우에도 본 발명의 장점 및 기술적 효과는 동일하게 적용될 것이다. 그리고, 이상의 실시예에서는 스크린이 하나의 동심원상에 설치된 것을 도시하고, 설명하였지만, 실시하기에 따라, 반경이 서로 다른 복수의 동심원 상에 스크린들이 설치될 수도 있다.

한편 이상에서 설명한 회전동력전달부(140,340,440)에서 회전동력을 발생시키는 모터(141,341,441)는 전기모터, 유압모터 또는 공압모터 등 다양한 형태가 적용 가능하다. 특히 액화천연가스(LNG)를 운반하는 LNG선에 용수여과장치가 설치되는 경우, 스파크로 인한 폭발 위험을 줄이기 위해 공압모터가 적용될 수 있다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

<제1실시예>
100 : 용수여과장치
110 : 케이싱
111 : 오염수유입구
112 : 여과수배출구
113 : 역세수배출구
114 : 제1여과공간
115 : 제1배출홀
116 : 제2여과공간
117 : 제2배출홀
118 : 제1거치부
119 : 제2거치부
120 : 격벽
130 : 덮개부
140 : 회전동력전달부
141 : 모터
142 : 모터받침대
143 : 동력전달축
144 : 구동베벨기어
145 : 축 고정부
146 : 축 실링수단
160 : 역세수단
161 : 역세본체
162 : 동력전달부
163 : 종동베벨기어
164 : 제1역세암안착부
165 : 제2역세암안착부
166 : 하단지지부
167 : 지지날개
168 : 상부지지축
170 : 제1역세암
171 : 제1역세수유도부
172 : 제1밀착부
173 : 제1밀착스프링
174 : 제1역세수유입부
180 : 제2역세암
181 : 제2역세수유도부
182 : 제2밀착부
183 : 제2밀착스프링
184 : 제2역세수유입부
200 : 역세수배출관
210 : 제1스크린장착부
211 : 제1스크린장착공
212 : 제1중심공
213 : 밀폐부
220 : 제2스크린장착부
221 : 제2스크린장착공
222 : 제2중심공
223 : 하단실링수단
230 : 제1스크린
240 : 제2스크린
250 : 제1고정수단
270 : 맨홀
<제2실시예>
300 : 용수여과장치
340 : 회전동력전달부
341 : 모터
342 : 체인
343 : 모터회전축
344 : 모터스프로켓
345 : 모터회전축고정부
346 : 모터회전축지지베어링
360 : 역세수단
361 : 역세본체
362 : 역세수단스프로켓
<제3실시예>
400 : 용수여과장치
440 : 회전동력전달부
441 : 모터
442 : 벨트
443 : 모터회전축
444 : 모터풀리
445 : 모터회전축고정부
446 : 모터회전축지지베어링
460 : 역세수단
461 : 역세본체
462 : 역세수단풀리

Claims (5)

1. 오염수가 유입되는 오염수유입구와, 상기 오염수에서 이물질이 걸러진 여과수를 배출하는 여과수배출구와, 이물질을 포함하는 역세수를 배출하는 역세수배출구가 마련된 케이싱;
   상기 케이싱 내측에서 상기 오염수유입구 위쪽 및 아래쪽에 각각 장착되는 제1스크린장착부와 제2스크린장착부;
   상기 제1스크린장착부 위쪽 및 상기 제2스크린장착부의 아래쪽에 각각 설치되어 상기 오염수유입구를 통해 유입된 오염수에서 이물질을 걸러내는 제1스크린 및 제2스크린; 및
   상기 케이싱 내측에서 상기 제1스크린장착부 및 제2스크린장착부 사이에 설치되고, 모터로부터 전달되는 회전력을 전달받아 회전하는 역세본체 및 상기 역세본체의 상부 및 하부에 각각 형성되어 상기 역세본체가 회전할 때에 일체로 회전하는 제1역세암과 제2역세암을 가지며, 상기 제1역세암 및 상기 제2역세암이 상기 제1스크린장착부 및 상기 제2스크린장착부를 통해 상기 제1스크린 및 제2스크린과 마주함으로써 이물질을 포함하는 역세수를 상기 역세수배출구 측으로 유도하는 역세수단을 포함하고,
   상기 제1역세암의 상부에는 상기 역세본체의 회전중심축선상에 상부지지축이 마련되어 있고, 상기 상부지지축의 상부는 상기 제1스크린장착부의 제1중심공에 안착 지지되며, 상기 제1중심공은 밀폐부로 막혀 있어서 상기 역세수단이 설치된 공간과 상기 제1스크린이 설치된 제1여과공간이 상호간에 차단되고,
   상기 제2역세암의 하부에는 하단지지부가 형성되어 있고, 상기 하단지지부가 상기 제2스크린장착부의 제2중심공에 설치된 하단실링수단에 삽입되어 지지되며, 상기 제2중심공부터 상기 역세수배출구까지 역세수배출관이 형성되어 있고,
   상기 제1스크린장착부 및 상기 제2스크린장착부의 사이에 설치되는 상기 역세본체는 둘레에 마련된 동력전달부를 통해 상기 모터로부터 회전력을 전달받아 회전하는 것을 특징으로 하는 용수여과장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 역세본체에 마련된 상기 동력전달부는 베벨기어인 것을 특징으로 하는 용수여과장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 역세본체에 마련된 상기 동력전달부는 체인이 결합되는 스프로켓인 것을 특징으로 하는 용수여과장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 역세본체에 마련된 상기 동력전달부는 벨트가 결합되는 풀리인 것을 특징으로 하는 용수여과장치.
   
5. 삭제

Images