KR101677053B1

KR101677053B1 - 이종금속간 부식을 방지할 수 있는 필터엘리먼트를 장착한 캔들타입 밸러스트수 여과장치

Info

Publication number: KR101677053B1
Application number: KR1020140115726A
Authority: KR
Inventors: 이수태; 표태성; 이수규; 동기훈
Original assignee: 주식회사 파나시아
Priority date: 2014-09-01
Filing date: 2014-09-01
Publication date: 2016-11-21
Also published as: KR20160027620A

Abstract

본 발명은 밸러스트수 여과장치에 있어서, 선박의 밸러스트수가 유출입 될 수 있는 유입부와 유출부를 갖고 하판에 의해 상측의 하우징상부와 하측의 하우징하부로 나뉘어지는 하우징과, 상기 하우징상부에 위치하고 상기 유입부를 통해 유입된 밸러스트수를 여과시키는 필터부와, 상기 필터부에 부착된 이물질을 세척하는 자동세척부를 포함하고, 상기 필터부는 구동부의 구동축을 중심으로 하는 동심원의 경로를 따라 위치하고 여과와 역세척이 가능한 하나 이상의 필터엘리먼트를 포함하며, 상기 필터엘리먼트의 골격을 플라스틱 소재를 이용하여 사출성형하여 만듬으로써, 상기 필터엘리먼트가 상판, 하판 또는 상기 여과장치의 다른 구성요소와 결합되는 부위에 이종금속간의 부식이 생기는 것을 방지할 수 있는 캔들타입 밸러스트수 여과장치에 관한 것이다.

Description

이종금속간 부식을 방지할 수 있는 필터엘리먼트를 장착한 캔들타입 밸러스트수 여과장치{A CANDLE TYPE APPARATUS FOR FILTERING BALLAST WATER PREVENTING GALVANIC CORROSON OF FILTER ELEMENT}

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 항구에 정박하여 짐을 싣는 경우 선내의 밸러스트수를 그 나라 항구에 배출해야 하는데 이 때 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 역세수를 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.

다만, 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.

특히, 흡입부(95)는 모터(93)의 구동력을 받아 상측에 필터(92)가 위치하는 하판(97)의 하면에 밀착되어 동심원을 따라 일정한 각속도로 회전하는 플러싱암(98)을 포함하고, 상기 플러싱암(98)의 흡입공간(981)이 상기 필터의 하면과 연통되어 있는 하판(97)의 유입공(971)과 정합되어 상기 필터(92)의 역세척이 이루어지는데, 도 2와 같이 상기 흡입공간(981)이 유입공(971)과 연통되어야 역세척이 이루어지고 도 3과 같이 플러싱암(98)이 역세척이 끝난 유입공(971)으로부터 이웃하는 다른 유입공(971')으로 이동하는 구간에서는 역세척이 이루어지지 않는다. 또한 역세척이 이루어지는 과정에서도 도 4의 (a) 및 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 흡입공간(981)이 유입공(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 4의 (c)에 도시된 바와 같이 흡입공간(981)이 유입공(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 4의 (c) 상태는 극히 짧은 시간 동안만 지속이 되므로 역세척 효율이 낮아지게 되고, 이는 역세척과정을 자주 수행하게 되어 상기 흡입부(95) 등 역세척에 관현된 설비의 수명단축과 잦은 고장 및 역세척 동안에는 선박의 밸러스팅과 디밸러스팅을 중단해야 하므로 선박의 평형 조절이 잘 이루어지지 않게 되는 결과를 초래하게 된다. 따라서 흡입부(95)의 회전반경을 정확히 제어하여 역세척효율을 높일 필요성이 대두되고 있다.

또한, 상기 여과장치는 하판(97)을 하우징의 돌기(91a)의 상면에 안착시키는 방식이므로 여과수가 저장되는 상기 하판(97)의 상측공간과 원수가 저장되는 상기 하판(97)의 하측공간의 기밀이 제대로 이루어지지 않아 여과수와 원수가 혼합되는 문제가 발생할 우려가 있었다.

또한, 선박은 파도에 의해 진동이 굉장히 심함에도 불구하고 상기 몸체(91)의 덮개(911)가 상기 여과장치의 상측에 그 진동을 그대로 전달하므로 상기 여과장치가 고장나거나 각 구성요소들이 고정된 위치를 벗어나게 되어 작업효율을 현저히 낮추는 문제가 있었다.

또한, 상기 필터(92)는 전체적으로 금속으로 만들어져 있었으므로 상기 필터(92)가 하판(97) 등의 다른 구성요소들과 맞닿아 있는 부분에 이종금속 간의 접촉에 따른 부식 등이 발생하는 등의 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 상기 필터엘리먼트가 가로재와 세로재가 교차하여 원통형으로 형성된 프레임에 원수를 여과하는 메쉬망이 상부캡과 하부캡으로 용이하고 견고하게 고정되어 역세척 효율이 높은 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 상기 프레임을 플라스틱 소재로 사출성형함으로써 상기 프레임이 상판, 하판 또는 다른 구성요소와 결합되는 부위에 이종금속간의 부식이 생기는 것을 방지할 수 있는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

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

본 발명의 목적은 구동부가 동력수단으로부터 동력을 받는 회전축과, 상기 회전축과 연동되어 회전하는 회전체를 포함하고, 상기 회전체를 상기 플러싱암과 동기화하여 회전하도록 하며, 상기 회전체가 회전하는 각도와 상기 플러싱암이 회전하는 각도를 동일하도록 상기 회전체와 플러싱암이 동기화되어 회전하도록 하여 상기 상기 플러싱암의 회전거리를 정확히 제어할 수 있는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 회전날개의 직선면이 회전축의 중심과 이루는 각도가 경사면이 회전축의 중심과 이루는 각도보다 크게 하여 정지상태일 때의 시간을 회전상태일 때의 시간보다 길게 함으로써 효율적인 역세척을 수행할 수 있는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 상기 회전날개를 적어도 2개 이상 형성하도록 하여 회전체를 정확하고 안정적으로 회전시킬 수 있는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 회전날개가 나선형으로 형성된 것과 단절된 영역을 가진 것으로 나누어 회전체의 분할수, 회전축의 굵기, 작업환경 등에 따라 작업자가 최적의 제어수단을 선택할 수 있도록 하는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 구동축이 회전판과 연결되어 상기 하우징의 외부에서 상기 하우징의 내부로 관통하는 제1구동축과, 일측이 상기 제1구동축과 연결되고 타측이 상기 흡입부와 연결되는 제2구동축과, 상기 제1구동축과 상기 제2구동축을 연결하는 축간결합부재를 포함하도록 하여 상기 제1구동축과 상기 제2구동축의 중심이 완벽히 일치하지 않더라도 상기 구동부의 회전력을 상기 흡입부로 전달할 수 있는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 상기 흡입부의 역세척수가 상기 구동축을 따라 상기 하우징 외부로 누출되지 않도록 기밀부를 포함하는 자동세척부를 통해 기밀성능을 높인 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 상기 기밀부가 상기 구동축에 고정되어 상기 구동축과 함께 회전하는 회전자와, 상기 하우징의 밑판에 고정되어 회전하지 않고 상기 회전자와 섭동면을 이루는 고정자를 포함하도록 하여 상기 구동축이 회전하더라도 상기 섭동면이 밀착하여 역세척수가 누수되지 않는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 상기 기밀부의 상측을 구성하는 회전자가 상기 구동축의 지지턱에 지지되고, 상기 기밀부의 하측을 구성하는 잠금부재가 상기 하우징에 고정되어 있는 하부커버에 안착되도록 수용됨으로써, 상기 기밀부 및 구동축이 정위치를 벗어나지 않도록 고정되는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 상기 배출부가 상기 흡입부와 연결되는 위치에 역세척수가 누수되는 것을 방지할 수 있도록 배출관실링부재를 포함하는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 상기 구동축과 상기 흡입부의 연결위치에 부싱을 포함하여 상기 구동축의 회전을 방해하지 않으면서도 상기 흡입부로 유입되는 역세척수가 상기 흡입부와 상기 구동축의 연결부위로 누수되지 않는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 상기 필터부가 상측으로는 상기 하우징의 상측에 형성된 걸림턱에 의해 고정되고, 하측으로는 상기 필터부의 측면을 가압하도록 상기 하우징의 내측으로 돌출형성된 압접돌기에 의해 고정됨으로써 선박에 가해지는 진동을 견뎌내고 상기 하우징 내부에서 견고하게 고정될 수 있으면서도 상기 필터부를 조립할 때 정해진 위치에 용이하게 결합할 수 있는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 상기 필터부의 상측으로 위치설정공을 형성하고, 상기 위치설정공을 통해 위치설정기구를 삽입함으로써 상기 필터엘리먼트와 상기 플러싱암이 정확하게 연통되도록 위치를 설정할 수 있어 역세척 효율이 향상되는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 상기 필터부가 하우징덮개와 맞닿는 위치에 상기 필터부에 전달되는 진동을 완화시킬 수 있는 탄성력을 가진 완충부를 포함하여 상기 필터부가 진동 및 충격에 의해 고장나거나 고정되 위치에서 벗어나는 것을 방지할 수 있는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 상기 구동축이 상기 하우징을 관통하여 삽입되는 부위를 중심으로 일정한 면적을 가지고 상기 구동축을 수용하면서 상기 하우징의 하측에서 상기 하우징에 결합되는 하부커버하부와, 상기 하부커버하부의 상측으로 상기 하우징의 하측에 위치하는 하부코어를 포함하여, 상기 기밀부 및 상기 구동축이 용이하게 위치를 설정할 수 있고, 정위치를 이탈하지 않도록 하는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 상기 하우징 내부에 안착되는 흡입부와 상기 하우징의 외부에서 내부로 관통하여 삽입되는 상기 배출부를 탈부착할 수 있도록 형성하여 상기 여과장치를 용이하게 조립 및 수리할 수 있는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 상기 필터부가 상기 하우징의 상측으로 걸림턱에 안착되도록 함으로써 위치설정 및 조립이 용이하고, 수리할 때 분해하기도 쉬운 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따른 여과장치는 선박의 밸러스트수가 유출입 될 수 있는 유입부와 유출부를 갖고 하판에 의해 상측의 하우징상부와 하측의 하우징하부로 나뉘어지는 하우징과, 상기 하우징상부에 위치하고 상기 유입부를 통해 유입된 밸러스트수를 여과시키는 필터부와, 상기 필터부에 부착된 이물질을 세척하는 자동세척부를 포함하고, 상기 필터부는 구동부의 구동축을 중심으로 하는 동심원의 경로를 따라 위치하고 여과와 역세척이 가능한 하나 이상의 필터엘리먼트를 포함하며, 상기 자동세척부는 상기 하우징하부에 위치하며 상기 필터부에 부착된 이물질을 포함하는 역세척수를 흡입하는 흡입부와, 상기 하우징의 하부에 위치하여 기계적으로 상기 흡입부를 회전시키는 구동부와, 상기 흡입부의 일측을 수용하여 흡입부로부터 흡입된 역세척수를 상기 하우징의 외부로 배출하는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 여과장치에 있어서, 상기 필터엘리먼트는 복수개의 가로재와 복수개의 세로재가 교차하여 원통형으로 형성된 프레임과, 상기 프레임의 상측에 끼워지고 상기 상판에 결합되는 상부캡과, 상기 프레임의 하측에 끼워지고 상기 하판에 결합하는 하부캡과, 상기 상부캡 및 하부캡에 의해 상기 프레임을 에워싼 상태로 고정되고 상기 하판의 유입공으로부터 유입되는 원수를 여과하는 메쉬망을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 여과장치에 있어서, 상기 프레임은 플라스틱 소재를 이용하여 사출성형으로 만들어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 여과장치에 있어서, 상기 프레임은 상면에 상기 상부캡과 결합될 수 있도록 끝부분에 나사산이 형성되어 있는 금속소재의 상부캡돌기를 포함하고, 상기 상부캡은 상기 상부캡돌기와 맞닿는 내면에 금속소재의 나사산을 가지는 인서트를 포함하여, 상기 프레임과 상부캡이 단단히 결합될 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 여과장치에 있어서, 상기 하판은 상기 필터엘리먼트가 안착될 수 있도록 상기 동심원의 경로를 따라 다수개로 관통형성된 유입공을 포함하고, 상기 흡입부는 상기 구동부에 의해 상기 구동축을 중심으로 회전하면서 상기 필터부의 동심원 경로 상의 각각의 필터엘리먼트와 연통되어 역세척수를 받아들이는 하나 이상의 플러싱암을 포함하며, 상기 플러싱암과 상기 유입공 및 상기 필터엘리먼트의 하측면이 연통되었을 때 여과수를 이용하여 상기 필터엘리먼트에 부착된 이물질을 역세척하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 여과장치에 있어서, 상기 구동부는 동력을 발생시키는 동력수단과, 상기 동력수단으로부터 동력을 전달받아 흡입부의 회전을 기계적으로 제어하여 역세척을 수행하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 여과장치에 있어서, 상기 제어수단은 상기 동력수단으로부터 동력을 전달받는 회전축과, 상기 회전축과 연동되어 회전하는 회전체를 포함하며, 상기 회전체는 흡입부와 연결되어 회전체와 흡입부가 동기화되어 회전하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 여과장치에 있어서, 상기 회전체는 원주둘레를 따라 일정 각도로 다수 분할되어 있는 회전바를 포함하며, 이웃하는 회전바 사이의 각도는 상기 하판의 이웃하는 유입공 사이의 각도와 대략 동일한 것을 특징으로 하다.

본 발명의 일실시예에 따른 여과장치에 있어서, 상기 제어수단은 회전축의 일정 둘레를 따라 형성된 회전날개를 포함하며, 상기 회전날개는 이웃하는 회전바 사이에 끼워져 상기 회전축의 회전력을 상기 회전체에 전달하여 회전체를 회전시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 여과장치에 있어서, 상기 회전날개는 회전축의 중심에 직각방향으로 형성된 직선면과 회전축의 중심에 경사지게 형성된 경사면을 포함하며, 상기 회전바가 상기 직선면에 접할 경우 회전체가 정지상태에 있고 경사면에 접할 경우 회전체가 회전상태에 있으며, 정지상태일 때, 상기 흡입부의 플러싱암이 상기 유입공을 덮어서 역세척이 발생하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 여과장치에 있어서, 상기 회전날개의 직선면이 회전축의 중심과 이루는 각도가 상기 경사면이 회전축의 중심과 이루는 각도보다 큰 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 여과장치에 있어서, 상기 회전날개는 회전축상에 적어도 2개 이상 형성되며, 상기 회전바는 이웃하는 회전날개 사이에 끼워져 정확하고 안정적이게 회전할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 여과장치에 있어서, 상기 회전날개는 일정두께의 가는 평판이 상기 회전축을 나선형으로 감은 형상으로 형성되고, 상기 회전날개가 상기 회전축을 한바퀴 감을 때 두 개의 경사면이 형성되며, 상기 각각의 경사면은 회전축을 기준으로 대향되도록 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 여과장치에 있어서, 상기 각각의 회전날개는 회전축의 360도 상에 하나의 경사면과 하나의 직선면으로 이루어져 있고 이웃하는 회전날개 사이에는 단절된 영역을 가지며, 상기 단절된 영역은 상기 회전바가 간섭없이 통과할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 여과장치에 있어서, 상기 회전체가 상기 경사면에 의해 가이드되어 한 단위의 거리만큼 회전하면, 상기 회전판과 구동축으로 연결된 상기 흡입부가 한단위의 거리만큼 회전하여, 상기 플러싱암이 상기 유입공에서 상기 유입공과 인접한 다른 유입공과 연통되도록 회전하는 것을 특징으로 한다.

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

본 발명은 상기 필터엘리먼트가 가로재와 세로재가 교차하여 원통형으로 형성된 프레임에 원수를 여과하는 메쉬망이 상부캡과 하부캡으로 용이하고 견고하게 고정되어 역세척 효율이 높은 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 프레임을 플라스틱 소재로 사출성형함으로써 상기 프레임이 상판, 하판 또는 다른 구성요소와 결합되는 부위에 이종금속간의 부식이 생기는 것을 방지할 수 있는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 플러싱암이 동심원 경로 상에 배치된 필터엘리먼트들 사이를 회전할 때, 상기 플러싱암에 동력수단의 회전력을 그대로 전달하지 않고 기계적인 방식을 통해 회전시킴으로써 상기 플러싱암의 회전거리를 정확히 제어할 수 있는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 구동부가 동력수단으로부터 동력을 받는 회전축과, 상기 회전축과 연동되어 회전하는 회전체를 포함하고, 상기 회전체를 상기 플러싱암과 동기화하여 회전하도록 하며, 상기 회전체가 회전하는 각도와 상기 플러싱암이 회전하는 각도를 동일하도록 상기 회전체와 플러싱암이 동기화되어 회전하도록 하여 상기 상기 플러싱암의 회전거리를 정확히 제어할 수 있는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 회전날개의 직선면이 회전축의 중심과 이루는 각도가 경사면이 회전축의 중심과 이루는 각도보다 크게 하여 정지상태일 때의 시간을 회전상태일 때의 시간보다 길게 함으로써 효율적인 역세척을 수행할 수 있는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 회전날개를 적어도 2개 이상 형성하도록 하여 회전체를 정확하고 안정적으로 회전시킬 수 있는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 회전날개가 나선형으로 형성된 것과 단절된 영역을 가진 것으로 나누어 회전체의 분할수, 회전축의 굵기, 작업환경 등에 따라 작업자가 최적의 제어수단을 선택할 수 있도록 하는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 구동축이 회전판과 연결되어 상기 하우징의 외부에서 상기 하우징의 내부로 관통하는 제1구동축과, 일측이 상기 제1구동축과 연결되고 타측이 상기 흡입부와 연결되는 제2구동축과, 상기 제1구동축과 상기 제2구동축을 연결하는 축간결합부재를 포함하도록 하여 상기 제1구동축과 상기 제2구동축의 중심이 완벽히 일치하지 않더라도 상기 구동부의 회전력을 상기 흡입부로 전달할 수 있는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 흡입부의 역세척수가 상기 구동축을 따라 상기 하우징 외부로 누출되지 않도록 기밀부를 포함하는 자동세척부를 통해 기밀성능을 높인 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 기밀부가 상기 구동축에 고정되어 상기 구동축과 함께 회전하는 회전자와, 상기 하우징의 밑판에 고정되어 회전하지 않고 상기 회전자와 섭동면을 이루는 고정자를 포함하도록 하여 상기 구동축이 회전하더라도 상기 섭동면이 밀착하여 역세척수가 누수되지 않는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 기밀부의 상측을 구성하는 회전자가 상기 구동축의 지지턱에 지지되고, 상기 기밀부의 하측을 구성하는 잠금부재가 상기 하우징에 고정되어 있는 하부커버에 안착되도록 수용됨으로써, 상기 기밀부 및 구동축이 정위치를 벗어나지 않도록 고정되는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 배출부가 상기 흡입부와 연결되는 위치에 역세척수가 누수되는 것을 방지할 수 있도록 배출관실링부재를 포함하는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 구동축과 상기 흡입부의 연결위치에 부싱을 포함하여 상기 구동축의 회전을 방해하지 않으면서도 상기 흡입부로 유입되는 역세척수가 상기 흡입부와 상기 구동축의 연결부위로 누수되지 않는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 필터부가 상측으로는 상기 하우징의 상측에 형성된 걸림턱에 의해 고정되고, 하측으로는 상기 필터부의 측면을 가압하도록 상기 하우징의 내측으로 돌출형성된 압접돌기에 의해 고정됨으로써 선박에 가해지는 진동을 견뎌내고 상기 하우징 내부에서 견고하게 고정될 수 있으면서도 상기 필터부를 조립할 때 정해진 위치에 용이하게 결합할 수 있는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 필터부의 상측으로 위치설정공을 형성하고, 상기 위치설정공을 통해 위치설정기구를 삽입함으로써 상기 필터엘리먼트와 상기 플러싱암이 정확하게 연통되도록 위치를 설정할 수 있어 역세척 효율이 향상되는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 필터부가 하우징덮개와 맞닿는 위치에 상기 필터부에 전달되는 진동을 완화시킬 수 있는 탄성력을 가진 완충부를 포함하여 상기 필터부가 진동 및 충격에 의해 고장나거나 고정되 위치에서 벗어나는 것을 방지할 수 있는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 구동축이 상기 하우징을 관통하여 삽입되는 부위를 중심으로 일정한 면적을 가지고 상기 구동축을 수용하면서 상기 하우징의 하측에서 상기 하우징에 결합되는 하부커버하부와, 상기 하부커버하부의 상측으로 상기 하우징의 하측에 위치하는 하부코어를 포함하여, 상기 기밀부 및 상기 구동축이 용이하게 위치를 설정할 수 있고, 정위치를 이탈하지 않도록 하는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 하우징 내부에 안착되는 흡입부와 상기 하우징의 외부에서 내부로 관통하여 삽입되는 상기 배출부를 탈부착할 수 있도록 형성하여 상기 여과장치를 용이하게 조립 및 수리할 수 있는 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 상기 필터부가 상기 하우징의 상측으로 걸림턱에 안착되도록 함으로써 위치설정 및 조립이 용이하고, 수리할 때 분해하기도 쉬운 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 제공하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 필터를 이용한 밸러스트수 여과장치의 단면도
도 2는 도 1의 여과장치의 밑부분을 절개하여 내측의 하판을 도시한 평면도
도 3은 도 2의 플러싱암이 회전하는 상태를 도시한 평면도
도 4는 도 2의 플러싱암이 회전할 때 발생하는 역세과정을 설명하기 위한 하판의 유입공과 플러싱암의 흡입공간의 중첩과정을 도시한 참고도
도 5는 본 발명인 캔들타입 밸러스트수 여과장치를 도시한 사시도
도 6은 도 5의 여과장치의 내측을 도시한 부분절개사시도
도 7은 도 5의 여과장치를 도시한 분해사시도
도 8은 도 5의 여과장치를 A-A선을 따라 절단하여 도시한 단면도
도 9는 도 8의 B부분을 도시한 확대도
도 10은 도 5의 구동부의 제어수단을 도시한 평면도
도 11은 도 9의 회전날개를 도시한 사시도
도 12는 도 9의 회전날개의 다른 실시예를 도시한 사시도
도 13는 본 발명에서의 회전거리인 한 단위를 설명하기 위한 참고도
도 14은 도 9의 회전축의 회전각도와 회전체의 이동거리의 상관관계를 도시한 그래프
도 15는 도 8의 구동축을 도시한 사시도
도 16은 도 8의 부싱과 인입관을 도시한 사시도
도 17은 도 8의 C부분을 도시한 확대도
도 18은 도 8의 D부분을 도시한 확대도
도 19는 도 18의 E부분을 도시한 확대도
도 20은 도 8의 필터부를 도시한 사시도
도 21은 도 20의 필터엘리먼트를 도시한 사시도
도 22는 도 20의 필터엘리먼트를 도시한 분해사시도
도 23은 도 20의 필터엘리먼트의 G, H부분을 수직방향으로 절단한 단면도
도 24는 위치설정기구의 사용방법을 설명하기 위한 제1참고도
도 25는 위치설정기구의 사용방법을 설명하기 위한 제2참고도
도 26은 도 25의 I부분을 도시한 확대도
도 27은 도 8의 F부분을 도시한 확대도

이하에서는 본 발명에 따른 캔들 타입 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 최소한의 시간과 횟수로 원수에 포함되어 있던 이물질이 필터엘리먼트(31)에 의해 걸러지도록 하는 것을 의미한다.

도 5 내지 도 27을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 캔들타입 밸러스트수 여과장치는 선박의 밸러스트수가 유출입 될 수 있는 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.

상기 하우징(1)은 본 발명에 따른 캔들타입 밸러스트수 여과장치의 몸체를 이루는 구성으로, 바람직하게는 내부에 밸러스트수의 여과를 위한 필터부(3)를 수용하고 내벽을 따라 밸러스트수가 큰 저항을 받지 않고 흐를 수 있도록 수 있도록 원통형으로 형성될 수 있다. 상기 하우징(1)은 해수로부터 취수된 밸러스트수가 유입되는 유입부(11)와, 상기 하우징(1)의 전체적인 외형을 구성하고 그 내부에 필터부(3), 자동세척부(5) 등을 수용하며 밸러스트수를 저장하는 하우징몸체(12)와, 필터부(3)를 통해 여과된 여과수(b)가 유출되는 유출부(14)와, 상기 하우징몸체(12)의 상부에서 상기 하우징몸체(12)와 고정나사 등을 통해 결합되며 상기 하우징몸체(12)를 덮어 외부와 차단하고 상기 하우징(1)에 수용되는 각종 장치들의 손상을 방지하는 하우징덮개(15)를 포함한다.

상기 유입부(11)는 해수로부터 취수된 밸러스트수가 유입되는 구성으로, 바람직하게는 하우징하부(122)의 일 측면에 원통형상으로 관통 형성된다. 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 유입부(11)는 밸러스트수 여과장치의 하부에 위치하여 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 여과와 역세척(이에 대해서는 후술함)을 위한 필터부(3)를 수용하는 하우징상부(121)와, 상판(32)이 상기 하우징몸체(12) 내부에 안착되도록 상기 하우징몸체(12)의 상측에 계단식으로 형성된 걸림턱(123)과, 상기 하우징몸체(12)의 내벽면으로부터 돌출 형성되어 하판(33)의 측면을 가압하여 고정하는 압접돌기(124)를 포함한다.

상기 하우징하부(122)는 상기 하우징(1) 내부에서 하판(33)에 의해 상기 하판(33)의 하측으로 형성되며, 유입부(11)를 통해 유입된 원수(a)가 필터부(3)로 진입하기 전에 거치는 공간으로, 바람직하게는 유입부(11)를 통해 유입된 원수(a)가 필터부(3)로 진입하기 전에 큰 저항을 받지 않고 내벽을 따라 흐를 수 있도록 수 있도록 원통형으로 형성될 수 있다. 후술할 필터부(3)의 하판(33)은 필터엘리먼트(31)가 관통되어 하우징하부(122)와 연통된 상태로 구성되고 유입부(11)를 통해 진입한 원수(a)가 하판(33) 근처까지 수위가 차면 압력차에 의해 필터엘리먼트(31) 내부로 진입하게 된다. 하우징하부(122)에는 내부에 후술하는 흡입부(51), 구동부(52)의 일부구성요소 및 배출부(53)를 포함하고, 상기 배출부(53)는 측면으로 관통되는 형태로 구성될 수 있다.

상기 하우징상부(121)는 밸러스트수의 여과와 역세척을 위한 필터부(3)를 수용하는 구성으로, 상기 하판(33)에 의해 상기 하판(33)의 상측으로 형성되며, 상면이 외부로 개방되어 있어 이를 통해 후술할 구동축(523), 흡입부(51) 및 필터부(3)가 상기 하우징(1) 내부로 들어올 수 있게 된다. 하우징상부(121)은 상기 하우징덮개(15)에 의해 외부와 차단되어 상기 필터엘리먼트(31)에 의해 여과가 마쳐진 여과수(b)가 상기 유출부(14)로만 흐르게 된다.

상기 걸림턱(123)은 상기 하우징몸체(12)의 상면에서 원주방향을 따라 형성되는 단턱을 의미하며, 상기 걸림턱(123)에 상기 상판(32)이 안착됨으로써 상기 필터부(3)가 상기 하우징몸체(12)의 내부에서 고정될 수 있게 된다.

도 9를 참조하면, 상기 압접돌기(124)는 상기 하우징몸체(12)의 내벽면에서 상기 하우징몸체(12)와 상기 하판(33)이 맞닿는 부분에서 상기 하우징몸체(12)의 내부방향으로 돌출형성되어 상기 하판(33)의 측면을 가압하는 구성으로, 종래에는 상기 하판(33)이 하우징의 돌기의 상면에 안착되는 방식이 사용되어 진동 또는 충격이 가해졌을 때 상기 하우징상부(121)와 하우징하부(122)의 기밀이 완벽히 이루어지지 않아 원수와 여과수가 혼합되어 버리는 문제가 발생하였으나, 본 발명에서는 상기 압접돌기(124)를 형성하여 상기 압접돌기(124)가 상기 하판(33)의 측면을 가압하고, 상기 하판(33)과 압접돌기(124) 사이에 하판실링부재(335)를 추가로 포함하도록 하여 상기 하우징상부(121)와 하우징하부(122)의 완벽한 기밀이 이루어지도록 하였다.

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 유입되는 구성으로, 바람직하게는 하우징상부(121)의 일측면에 원통형상으로 관통 형성된다.

상기 자동세척부(5)는 필터부(3)에 부착된 이물질을 세척하는 구성으로, 바람직하게는 하우징하부(122)에 위치하면서 필터부(3)에 부착된 이물질을 포함하는 역세수를 흡입하는 흡입부(51)와, 상기 흡입부(51)와 연결되어 흡입부(51)를 회전시키는 구동부(52)와, 상기 흡입부(51)의 일측을 수용하여 흡입부(51)로부터 흡입된 역세수를 배출하는 배출부(53)와, 상기 구동축(523)이 상기 하우징(1)으로 삽입되는 위치에서 원수(a)가 누수되는 것을 방지하는 기밀부(54)를 포함할 수 있다.

상기 구동부(52)는 상기 흡입부(51)의 일측에 연결되어 흡입부(51)를 회전시키는 구성으로, 동력을 생산하여 구동축(523)을 회전시키면서 이와 연결된 플러싱바디(512) 및 플러싱암(511)을 회전시키는 것이다. 종래의 구동부(52)는 동력수단(521)과 구동축(523)을 직접적으로 연결하여 동력수단(521)에서 생산된 회전력을 구동축(523)을 통해 흡입부(51)로 전달하여 상기 흡입부(51)가 일정 각속도로 회전하도록 구성하였다. 따라서 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 플러싱암(511)이 하판(33)의 하면에서 일정한 각속도로 연속적으로 회전하고 있으므로 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 플러싱암(511)이 필터엘리먼트(31)와 연통되는 시간이 길지 않을 뿐더러, 도 4의 (c)와 같이 플러싱암(511)과 필터엘리먼트(31)가 정합되어 역세척이 이루어져야 효율이 높아지는데도 불구하고 실제로 정합되는 시간은 극히 짧은 시간밖에 없으므로 효율이 현저히 낮은 상태로 역세척을 수행하고 있었다. 따라서 본 발명에서는 상기 흡입부(51)를 정지상태 및 회전상태로 구분되도록 하고, 그 시간을 용이하게 조절할 수 있도록 함으로써, 밸러스트수 여과장치의 역세척 효율을 향상시키도록 한다. 상기 구동부(52)는 동력수단(521), 제어수단(522) 및 구동축(523)을 포함한다.

상기 동력수단(521)은 상기 흡입부(51)가 회전할 수 있도록 동력을 생산하는 구성으로, 바람직하게는 모터 등이 사용될 수 있다.

도 10을 참조하면, 상기 제어수단(522)은 상기 동력수단(521)으로부터 생산된 동력을 상기 구동축(523)을 통해 상기 흡입부(51)로 전달하며, 상기 흡입부(51)의 회전거리, 회전속도 및 정지상태와 회전상태에서의 시간 등을 제어하는 구성으로, 회전축(5221), 회전날개(5222) 및 회전체(5223)를 포함한다.

상기 회전축(5221)은 동력수단(521)에 직접적으로 연결되어 상기 동력수단(521)에서 생산된 동력에 의해 회전하는 구성으로, 바람직하게는 긴 원통형의 바(bar)형상을 가진다. 본 발명에서 상기 회전축(5221)은 일정속도로 회전하지만 후술할 회전날개(5222)의 형상에 따라서 회전체(5223) 및 구동축(523)의 회전이 기계적으로 제어되므로 상기 흡입부(51)의 회전운동을 용이하게 조절할 수 있다는 장점이 있다.

상기 회전날개(5222)는 상기 회전축(5221)의 일정지점에 고정되고 상기 회전축(5221)의 일정 둘레를 따라 형성된 구성으로, 상기 회전축(5221)의 회전에 의해 함께 회전하게 된다. 상기 회전날개(5222)는 상기 구동부(52)를 상측에서 바라보았을때, 상기 회전축(5221)의 중심축과 직각을 이루며 돌출되는 직선면(5222a)과, 상기 회전축(5221)의 중심축과 일정각도를 이루며 돌출되는 경사면(5222b)으로 이루어진다.

도 11을 참조하면, 상기 회전날개(5222)는 일정두께의 가는 평판을 상기 회전축(5221)에 나선형으로 감아 형성하여 상기 회전날개(5222)가 회전하는 동안 계속적으로 상기 회전체(5223)와 맞닿도록 형성할 수 있고, 도 12를 참조하면, 또 다른 실시예로서 상기 각각의 회전날개(5222)는 회전축(5221)의 360도 상에 하나의 경사면(5222b)과 하나의 직선면(5222a)으로 이루어지고 이웃하는 회전날개(5222) 사이에는 단절된 영역을 가지며 상기 단절된 영역은 상기 회전체(5223)가 간섭없이 통과할 수 있도록 형성할 수도 있다. 이는 회전체(5223)의 개수 또는 상기 회전축(5221)의 굵기 등을 고려하여 적절하게 선택할 수 있다.

상기 회전날개(5222)는 하나의 날로 형성되어 후술할 바와 같이 회전체(5223)의 회전운동을 가이드 할 수도 있으나, 바람직하게는 복수개의 날로 구성되어 상기 회전축(5221)의 회전력을 효과적으로 회전체(5223)에 전달하고, 상기 회전체(5223)를 상기 복수개의 날 사이에 잡아서 회전시킴으로써 상기 회전체(5223)가 좀 더 정확하게 회전할 수 있도록 할 수 있다.

상기 회전날개(5222)는 상기 회전축(5221)과 함께 회전하며 상기 회전체(5223)의 회전운동을 가이드하는데, 회전운동을 하는 동안에 상기 직선면(5222a)이 회전체(5223)에 맞닿아 있을 때에는 회전체(5223)가 밀리지 않으므로 회전하지 않게되고, 상기 경사면(5222b)이 회전체(5223)에 맞닿아 있을 때에는 회전체(5223)가 경사진 방향으로 밀리게 되므로 회전운동을 하게 된다. 상기 직선면(5222a)과 경사면(5222b)의 조합에 따라 상기 회전날개(5222)가 일회전할 때 상기 회전체(5223)가 두단위의 거리를 회전하게 할 수도 있고, 한단위의 거리를 회전하게 할 수도 있으며, 상기 직선면(5222a)과 경사면(5222b)의 형성거리에 따라 흡입부(51)의 정지상태에서의 시간과 회전상태에서의 시간을 조절할 수도 있다.

도 14에 도시된 바와 같이, 본 명세서에서 정지상태(d)란 상기 직선면(5222a)이 상기 회전체(5223)에 맞닿아 있어 상기 회전체(5223)가 회전하지 않아 구동부(52)의 회전력이 구동축(523)을 통해 플러싱암(511)에 전달되지 않으므로 상기 플러싱암(511)이 상기 유입공(331)과 정합되어 있는 상태로 정지하여 역세척이 이루어지는 상태를 의미하고, 회전상태(e)란 상기 경사면(5222b)이 상기 회전체(5223)에 맞닿아 있어 상기 회전체(5223)가 회전함으로써 구동부(52)의 회전력이 구동축(523)을 통해 플러싱암(511)에 전달되어 상기 플러싱암(511)이 정합되어 있던 유입공(331)으로부터 그 옆의 유입공(331)으로 이동하여 역세척이 이루어지지 않는 상태를 의미한다.

상기 회전날개(5222)는 상기 회전축(5221)상에 적어도 2개 이상 형성되며, 상기 회전체(5223)는 이웃하는 회전날개(5222) 사이에 끼워져 정확하고 안정적이게 회전할 수 있도록 한다. 이론적으로는 회전날개(5222)가 상기 회전축(5221)상에 1개 형성되어도 상기 회전체(5223)를 가이드하여 회전시킬 수 있으나, 2개 이상 형성될 때와 비교하여 토크가 크지 않고 상기 회전체(5223)를 정확하게 제어할 수 없어서 본 발명에서는 복수의 회전날개(5222)를 형성하도록 하였다.

상기 회전날개(5222)는 상기 회전축(5221)를 나선형으로 감은 형상으로 형성될 수 있는데, 이 때에는 상기 회전축(5221)의 원주의 반을 감았을 때, 그 회전날개(5222)의 부분에 직선면(5222a)-경사면(5222b)-직선면(5222a)의 조합으로 구성될 수 있으므로, 360도의 원주둘레를 따라 2개의 경사면(5222b)이 형성된다. 따라서 이 때에는 상기 회전날개(5222)가 한바퀴 회전할 때 상기 회전체(5223)가 두단위의 거리를 회전하게 된다.

도 13을 참조하면, 본 발명에서 한 단위의 거리를 회전한다는 것은 상기 하판(33)의 유입공(331)이 바로 옆에 위치하는 다른 유입공(331)과 이루는 각도만큼 회전한다는 것을 의미한다. 즉, 상기 회전체(5223)가 한 단위 회전하였을 때의 각도(θ)는 상기 플러싱암(511)이 상기 유입공(331)간의 거리를 회전한 각도(θ)와 동일하게 제어된다. 또한 상기의 각도가 동일해야 하므로, 후술할 바와 같이 회전체(5223)의 분할수(회전바(5223a)가 회전판(5223b)의 원주둘레를 따라 일정각도로 분할되어 있는 갯수)는 상기 구동축(523)을 중심으로 하는 하나의 동심원에 형성되어 있는 유입공(331)의 갯수와 동일하게 설정하는 것이 바람직하다.

도 14의 (a)를 참조하여 도 11의 상기 회전날개(5222)를 설명한다. 설명의 편의를 위하여 상기 직선면(5222a)-경사면(5222b)-직선면(5222a)의 조합이 균등하게 상기 회전축(5221)의 원주를 60도씩 차지하고 있는 회전날개(5222)임을 가정한다. 상기 회전축(5221)이 0도에서 60도까지 회전할 때에는 직선면(5222a)이 상기 회전체(5223)와 맞닿아 있으므로 상기 회전체(5223)는 회전하지 않고(정지상태, d), 상기 경사면(5222b)이 맞닿아 있는 지점인 60도~120도 및 240도~300도에서 상기 회전체(5223)가 각각 한 단위의 거리씩 회전하게(회전상태, e) 된다.

상기 회전날개(5222)는 상기 회전축(5221)의 일부분만을 덮도록 단절된 나선형으로 형성될 수 있는데, 이 때에는 각각의 회전날개(5222)가 하나의 직선면(5222a)과 하나의 경사면(5222b)의 조합으로 구성될 수 있다. 따라서 이 때에는 상기 회전날개(5222)가 한바퀴 회전할 때 상기 회전체(5223)가 한단위의 거리를 회전하게 된다.

도 14의 (b)를 참조하여 도 12의 상기 회전날개(5222)를 설명한다. 설명의 편의를 위하여 상기 직선면(5222a)과 경사면(5222b)이 상기 회전축(5221)의 원주를 90도씩 차지하고 있고, 나머지 180도는 회전날개(5222)가 단절되어 있음을 가정한다. 상기 회전축(5221)이 0도에서 90도까지 회전할 때에는 직선면(5222a)이 상기 회전체(5223)와 맞닿아 있으므로 상기 회전체(5223)는 회전하지 않고(정지상태, d), 상기 경사면(5222b)이 맞닿아 있는 지점인 90도~180도에서 상기 회전체(5223)가 한 단위의 거리를 회전하게 되며(회전상태, e), 180도~360도는 회전날개(5222)가 단절되어 있으므로 역시 상기 회전체(5223)는 회전하지 않게 된다(정지상태, d).

상기 회전날개(5222)는 상기의 기재와 같이 두 가지의 실시예를 포함할 수 있는데, 그 이유는 상기 회전체(5223)의 분할수에 따라 작업자가 선택하여 적용할 수 있도록 하기 위함이다. 상기 회전체(5223)의 분할수는 상기 구동축(523)을 중심으로 하는 동심원 하나에 관통형성되어 있는 유입공(331)의 갯수 즉, 필터엘리먼트(31)의 갯수와 동일하거나 그보다 크게 설정되어야 하고, 상기 회전축(5221)의 굵기는 공간 등의 제약에 의해 제한적일 수 밖에 없으므로 상기 회전축(5221)을 따라 형성되는 회전날개(5222)의 길이 또한 제한되기 때문에, 상기와 같은 요소를 고려하여 최적화된 상기 회전날개(5222)의 형태를 선택하도록 할 수 있다.

상기 회전날개(5222)는 상기 회전축(5221)과 함께 회전하면서 상기 직선면(5222a)과 경사면(5222b)이 상기 회전체(5223)를 가이드하게 되는데 상기 회전체(5223)가 직선면(5222a)과 맞닿아 있는 시간이 길수록 상기 흡입부(51)의 정지상태에서의 시간이 길어지게 된다. 따라서 상기 직선면(5222a)과 경사면(5222b)이 상기 회전축(5221)를 감고 있는 길이를 조절함으로써 전술한 정지상태의 시간을 길게 설정하고, 회전상태의 시간을 짧게 설정함으로써 역세척효율을 증가시킬 수 있게 된다.

상기 회전체(5223)는 암을 통해 구동축(523)과 연결되어 있는 회전헤드(5223a-1)가 회전판(5223b)의 원주둘레를 따라 일정각도로 분할되어 있는 구성으로, 상기 회전날개(5222)에 의해 가이드되어 회전함으로써 상기 회전축(5221)의 회전력을 상기 구동축(523)에 전달하게 된다. 상기 회전체(5223)는 회전바(5223a)와, 회전판(5223b)을 포함한다.

상기 회전바(5223a)는 상기 회전날개(5222)와 맞닿아 상기 회전날개(5222)에 의해 가이드되는 구성으로, 회전헤드(5223a-1)와 암(5223a-2)을 포함한다.

상기 회전헤드(5223a-1)는 상기 회전날개(5222) 사이의 공간에 위치하여 상기 회전날개(5222)에 의해 가이드됨으로써 상기 구동축(523)을 중심으로 회전하는 구성으로, 상기 회전날개(5222)에 의해 효과적으로 가이드될 수 있도록 일정한 크기를 갖도록 형성됨이 바람직하다. 상기 회전헤드(5223a-1)가 상기 직선면(5222a)에 맞닿아 있을 때에는 상기 회전날개(5222)가 간섭하지 않으므로 회전하지 않지만, 상기 경사면(5222b)에 맞닿아 있을 때에는 상기 경사면(5222b)이 간섭하게 되므로 경사진 방향으로 회전운동을 하게 된다. 바람직하게는 상기 회전헤드(5223a-1)는 상기 회전날개(5222)에 의해 가이드되면서 상기 암(5223a-2)을 축으로 하여 자체적으로 회전하여 상기 회전날개(5222)에 의해 용이하게 가이드되도록 할 수 있다.

상기 암(5223a-2)은 상기 회전헤드(5223a-1)를 회전판(5223b)에 연결하여 상기 회전헤드(5223a-1)가 회전할 때 상기 회전판(5223b)도 함께 회전할 수 있도록 하는 구성이다. 상기 암(5223a-2)이 상기 회전헤드(5223a-1)와 같은 굵기로 연장형성되어 상기 회전판(5223b)에 연결되면 360도 상에 설치할 수 있는 회전체(5223)의 양이 줄어들기 때문에 적당한 굵기로 형성되도록 한다.

상기 회전판(5223b)은 상기 암(5223a-2)에 의해 상기 회전체(5223)의 회전력을 전달받아 회전하는 구성으로 그 중심에 구동축(523)이 연결되어 상기 회전판(5223b)이 회전함에 따라 상기 구동축(523)이 회전하게 된다. 따라서 상기 회전체(5223)는 상기 흡입부(51)와 상기 구동축(523)으로 연결되어 있으므로 상기 회전체(5223)와 상기 흡입부(51)는 동기화되어 회전하게 된다. 즉, 전술한 바와 같이 본 발명에서는 상기 회전체(5223)가 회전한 각도와 상기 흡입부(51)가 회전한 각도가 동일하도록 제어된다.

도 15를 참조하면, 상기 구동축(523)은 상기 회전판(5223b)의 중심부에 연결되어 상기 회전판(5223b)과 함께 회전하는 구성으로 상기 하우징(1)의 외부와 상기 하우징(1)의 내부를 관통하며 전술한 바와 같이 상기 플러싱바디(512)에 연결됨으로써 종국적으로 동력수단(521)에서 발생한 동력을 상기 흡입부(51)에 전달하는 구성이다. 상기 구동축(523)은 상기 하우징하부(122)을 가로질러 상기 플러싱바디(512)와 연결되고, 상기 구동축(523)을 감싸는 인입관(514)의 내부에는 역세척수(c)가 흐르고 있으며, 선박 자체에서 상기 하우징(1)에 진동 및 충격을 가하기 때문에 상기 회전판(5223b)의 중심, 구동축(523)의 중심 및 플러싱바디(512)의 중심이 일직선으로 일치해야 동력수단(521)의 동력이 효율적으로 전달됨에도 불구하고 제작과정이나 조립과정에서 그 중심축이 어긋나는 경우가 발생하고, 조립 및 수리시 중심맞추기가 어려운 점이 있었다. 따라서 본 발명의 구동축(523)은 제1구동축(5231), 제2구동축(5232) 및 축간결합부재(5233)를 포함하여 상기 중심축이 완벽히 일치하지 않고 어느 정도 범위내에서 어긋나 있더라도 상기 구동부(52)의 회전력을 상기 흡입부(51)에 효율적으로 전달할 수 있도록 하였다.

상기 제1구동축(5231)은 일측이 상기 회전판(5223b)과 연결되고 타측은 상기 하우징(1)의 밑면을 관통하여 상기 하우징하부(122)의 인입관(514)의 내부에 위치하게 되는 구성이고, 상기 제2구동축(5232)은 일측이 상기 제1구동축(5231)과 연결되고 타측이 상기 플러싱바디(512)에 연결되는 구성이며, 상기 축간결합부재(5233)는 상기 제1구동축(5231)과 제2구동축(5232)을 연결하는 구성으로, 상기 축간결합부재(5233)는 동서남북의 사방으로 돌출된 돌기(5233a)를 이용하여 상기 제1구동축(5231) 및 제2구동축(5232)과 결합하므로 상기 제1구동축(5231)의 중심축과 제2구동축(5232)의 중심축이 완벽히 일치하지 않아도 원활하게 회전할 수 있어 상기 구동부(52)의 회전력을 상기 흡입부(51)로 효율적으로 전달할 수 있다. 바람직하게는 상기 구동축(523)은 유니버셜 조인트가 사용될 수 있다.

상기 흡입부(51)는 필터부(3)에 부착된 이물질을 포함하는 역세수를 흡입하는 구성이다. 흡입부(51)는 후술할 구동부(52)와 연결되어 구동부(52)의 동력전달에 의해 회전하면서 정지상태와 회전상태를 거치며 각각의 필터엘리먼트(31)와 연통되는데, 역세척시 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 하고 이물질을 포함하는 역세척수(c)를 외부로 배출한다. 상기 흡입부(51)는 플러싱암(511), 플러싱바디(512), 부싱(513), 인입관(514) 및 연결관(515)을 포함한다.

상기 플러싱암(511)은 상기 흡입부(51)의 일단에 형성되고 상기 하판(33)의 하면에 밀착되어 회전하면서 상기 필터엘리먼트(31)와 연통되어 역세척수(c)를 흡입하는 구성으로, 바람직하게는 상기 구동부(52)의 구동축(523)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 플러싱바디(512)방향으로 구부러져 상기 플러싱바디(512)와 연결된다. 상기 플러싱암(511)은 회전날개(5222)의 직선면(5222a)이 회전체(5223)와 맞닿아 있어 상기 회전체(5223)가 회전하지 않으므로 구동부(52)의 회전력이 구동축(523)을 통해 플러싱암(511)에 전달되지 않는 정지상태와, 회전날개(5222)의 경사면(5222b)이 회전체(5223)와 맞닿아 있어 상기 회전체(5223)가 회전함으로써 구동부(52)의 회전력이 구동축(523)을 통해 플러싱암(511)에 전달되어 한 단위의 거리만큼 회전하여 연통되어 있던 필터엘리먼트(31)에서 그 옆의 필터엘리먼트(31)와 연통되기 위해 이동하는 회전상태를 거치게 된다. 상기 필터엘리먼트(31)는 하판(33)의 유입공(331)에 안착되어 구동축(523)을 중심으로 하는 동심원 상에 일정한 간격을 두고 배열되므로, 상기 흡입부(51)는 상기 동심원의 개수와 동일한 수의 플러싱암(511)을 가질 수 있다. 상기 동심원은 서로 다른 직경을 가지므로 상기 흡입부(51) 역시 구동축(523)을 중심으로 서로 다른 길이의 플러싱암(511)을 갖게 된다. 따라서 상기 동심원의 반지름과 플러싱암(511)의 길이는 동일하게 형성된다.

상기 플러싱암(511)은 각각의 필터엘리먼트(31)에 연통되어 정지상태일때에는 역세척수(c)를 받아들이고, 회전상태일 때는 동심원을 따라 회전하여 다음 필터엘리먼트(31)에 연통되고, 다시 정지상태에서 역세척수(c)를 받아들이는 과정을 반복하게 된다. 후술할 바와 같이 정지상태일때의 시간과 회전상태일때의 시간은 회전날개(5222)의 직선면(5222a)과 경사면(5222b)이 형성되는 길이에 따라 작업자에 의해 결정될 수 있지만 역세척 효율을 고려하여 정지상태일때의 시간이 회전상태일때의 시간보다 길게 하는 것이 바람직하다.

상기 플러싱바디(512)는 플러싱암(511)을 통해 흡입된 역세척수(c)를 통과시켜 인입관(514)으로 유도하고 구동축(523)과 연결되어 회전력을 플러싱암(511)에 전달하는 구성으로, 바람직하게는 플러싱암(511)의 필터엘리먼트(31)가 위치한 반대편 방향의 끝단과 연통되어 도관을 형성하고 구동축(523)에 고정되어 구동축(523)의 회전력을 플러싱암(511)으로 전달하는 구성이다.

상기 플러싱바디(512)는 구동축(523)에 연결되어 있으므로 상기 구동축(523)과 함께 회전하게 되는 반면, 상기 플러싱바디(512)로부터 유입된 역세척수(c)가 유도되어 일시 저장되는 인입관(514)은 고정되어 있다. 상기 인입관(514)이 회전하게 되면 인입관(514) 내의 역세척수(c)가 누수되어 하우징하부(122)의 원수(a)와 혼합되기 때문이다. 따라서 상기 인입관(514)과 플러싱바디(512)와의 기밀을 유지하기 위하여 상기 플러싱바디(512)와 상기 인입관(514)의 사이에는 부싱(513)이 위치하게 된다.

도 16을 참조하면, 상기 부싱(513)은 상기 구동축(523)과 연결된 플러싱바디(512)의 회전에 영향을 받지 않으면서 상기 인입관(514)을 회전하지 않고 고정되도록 하는 구성으로, 부싱몸체(5131), 돌기(5132)를 포함한다.

상기 부싱몸체(5131)의 외주면은(도 16 참고), 상기 인입관(514)의 내주면에 맞닿고, 상기 부싱몸체(5131)의 내주면은 상기 플러싱바디(512)의 외주면에 맞닿도록 형성된 짧은 길이의 도관 형상의 연결부재로서, 그 상측으로는 일정 각도마다 상기 부싱몸체(5131)의 외측쪽으로 돌출된 돌기(5132)가 형성된다. 상기 돌기(5132)는 인입관(514)에서 상기 돌기(5132)가 형성된 일정 각도와 동일한 각도로 상기 돌기(5132)를 수용할 수 있도록 함입형성된 홈(5141)에 수용되므로 상기 부싱몸체(5131)가 상기 인입관(514)에 견고하게 결합되게 된다.

상기 부싱(513)은 외주면이 상기 인입관(514)에 밀착되어 있고, 내주면이 플러싱바디(512)에 밀착되어 있으므로 일종의 중간자의 역할을 수행하여 플러싱바디(512)가 회전하더라도 인입관(514)은 회전하지 않도록 한다. 다만 상기 부싱(513)은 상기 부싱(513)의 내면에서 상기 플러싱바디(512)가 회전하고 있고, 상기 인입관(514), 부싱몸체(5131), 플러싱바디(512)의 밀착부위에서 역세척수(c)가 누수되는 것을 방지하기 위해 기밀부재(5134)를 추가로 포함할 수 있다.

상기 기밀부재(5134)는 상기 부싱몸체(5131)가 상기 인입관(514)과 맞닿는 부분에서 상기 부싱몸체(5131)의 외주면을 따라 위치하여 상기 부싱몸체(5131)와 인입관(514)의 결합위치로부터 역세척수(c)가 누수되는 것을 방지하는 구성으로, 바람직하게는 오링이 사용될 수 있다.

상기 인입관(514)은 일측이 상기 플러싱바디(512)에 전술한 부싱(513)에 의해 결합되고 타측이 상기 하우징(1)의 밑판에 연결되어 그 내부에 구동축(523)을 수용할 수 있는 공간을 가진 도관으로, 상기 플러싱바디(512)로부터 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 인입관(514)은 상기 하우징(1)의 하부 내벽면과 용접되어 결합될 수 있다.

상기 인입관(514)은 전술한 바와 같이 부싱(513)과 결합되어 부싱(513)에 의해 상기 구동축(523)에 의한 회전력을 받지 않아 고정될 수 있는데, 상기 인입관(514)은 상기 부싱(513)과 결합되기 위하여 부싱(513)의 돌기(5132)가 형성된 일정 각도와 동일한 각도로 인입관(514)의 상측에서 함입형성된 홈(5141)을 포함한다. 상기 홈(5141)에 상기 돌기(5132)가 수용됨으로써 상기 부싱(513)은 상기 인입관(514)과 결합되어 고정되고, 상기 부싱(513)의 내면에서 플러싱바디(512)가 회전함으로써 상기 플러싱바디(512)가 회전하더라도 상기 인입관(514)은 고정된 상태를 유지할 수 있게 된다.

상기 연결관(515)은 상기 인입관(514)의 일측면으로부터 배출부(53)방향으로 돌출형성된 짧은 길이의 도관으로서, 상기 인입관(514)과 일체형으로 형성될 수도 있고, 별도의 도관으로 상기 인입관(514)에 연결되도록 구성될 수도 있다. 상기 연결관(515)과 상기 배출부(53)의 연결부위에서 역세척수(c)의 누수를 방지하기 위하여 후술할 배출관실링부재(532)가 위치할 수 있다.

도 17을 참조하면, 상기 배출부(53)는 상기 흡입부(51)의 일측을 수용하여 흡입부(51)로부터 흡입된 역세척수(c)를 배출하는 구성으로, 바람직하게는 흡입부(51)의 연결관(515)에 수용되어 상기 하우징(1)의 측면을 관통하여 상기 하우징(1)의 외부로 역세척수(c)를 배출하는 구성이다. 상기 배출부(53)는 배출관(531) 및 배출관실링부재(532)를 포함한다.

상기 배출관(531)은 상기 역세척수(c)가 흐르는 도관으로, 일측은 상기 연결관(515)과 연결되고, 타측은 상기 하우징(1)을 관통하여 상기 하우징(1)의 외부로 노출된다. 상기 배출관(531)과 상기 연결관(515)의 연결부위에서 상기 역세척수(c)가 누수되면 하우징하부(122)에 저장되어 있는 원수(a)와 역세척수(c)가 혼합되게 되므로 이를 방지하기 위하여 연결부위에 배출관실링부재(532)를 위치하도록 한다.

상기 배출관(531)은 상기 연결관(515)으로부터 탈부착식으로 결합되도록 구성되는바, 종래의 여과장치는 상기 흡입부(51)와 배출부(53)가 일체형으로 형성되어 상기 하우징(1)의 내부로 삽입하는데 어려움이 있었다. 따라서 본 발명에서는 상기 배출관(531)을 상기 흡입부(51)로부터 탈착할 수 있게 형성하여 조립 및 수리가 용이하도록 하였다.

상기 배출관실링부재(532)는 상기 배출관(531)이 상기 연결관(515)과 연결되는 부분에 상기 배출관(531)의 외주면을 따라 위치하여 상기 연결관(515)과 배출관(531)의 사이공간을 메꾸어 줌으로써 역세척수(c)의 누수를 막는다. 바람직하게는 오링 등이 사용될 수 있다.

도 18 및 도 19를 참조하면, 상기 기밀부(54)는 흡입부(51)를 통해 유입된 역세척수(c)가 구동축(523)을 따라 상기 하우징(1)의 외부로 누수되는 것을 방지하는 구성으로, 바람직하게는 구동축(523)을 둘러싸고 하우징(1)의 밑면에 고정되어 구동축(523)을 따라 역세척수(c)가 하우징(1) 외부로 유출되는 것을 방지한다. 상기 기밀부(54)는 회전자(541), 고정자(542), 지지판(543), 베어링(543a), 하부커버(544), 하부코어(547), 잠금부재(545) 및 가압부재(546)를 포함한다.

삭제

상기 회전자(541)는 구동축(523)을 둘러싸고 상기 구동축(523)에 고정되어 함께 회전하는 구성으로, 상기 회전자(541)는 함입부에 설치된 스프링(S)의 복원력에 의해 하향으로 회전자섭동링(5412)을 가압하는 회전자패킹(5411)과, 상기 회전자패킹(5411)의 압력에 의해 고정자(542)와 섭동면을 이루어 밀착되는 회전자섭동링(5412)과, 스프링(S)의 복원력을 회전자패킹(5411)의 하부로 전달하는 캡플레이트(5413)와, 상기 회전자패킹(5411) 및 회전자섭동링(5412)을 둘러싸는 회전자케이스(5414)를 포함한다.

상기 회전자패킹(5411)은 함입부에 설치된 스프링(S)의 복원력에 의해 하향으로 회전자섭동링(5412)을 가압하는 구성이다. 상기 구동축(523)은 좁은 직경의 구동축(523b)이 회전자패킹(5411)의 상면과의 밀착 부위에서 수평방향으로 직각의 턱인 지지턱(523c)을 형성하며 넓은 직경의 구동축(523a)으로 이어지는데, 회전자패킹(5411)의 상면은 상기 구동축(523)의 턱에 수직으로 밀착되어 회전자패킹(5411)의 상면이 넓은 직경의 구동축(523a)의 하면을 지지하고 회전자패킹(5411)의 축방향 내주면은 좁은 직경의 구동축(523b)과 밀착된다. 상기와 같은 회전자패킹(5411)의 형상은 회전자케이스(5414)를 통해 전달되는 스프링의 상방향 압력을 넓은 직경의 구동축(523a)으로 전달하여 반작용력에 의해 회전자(541)를 지지하여 고정하고, 좁은 직경의 구동축(523b)에 회전자(541)를 밀착하여 고정시키는 역할을 한다.

상기 회전자패킹(5411)은 수직방향의 단면도가 외향으로 개방된 함입부를 형성하게 되는데, 캡플레이트(5413)가 안착된 상태에서 복원에너지를 보유하는 스프링(S)이 함입부에 안착되게 된다.

상기 회전자섭동링(5412)은 회전자패킹(5411)의 압력에 의해 고정자(542)와 섭동면을 이루어 밀착되는 구성으로, 바람직하게는 구동축(523)과 일정 공간을 두면서 상기 구동축(523)을 둘러싸고 회전자패킹(5411)의 하면과 밀착되어 캡플레이트(5413)로 밀착부위가 감싸지며, 고정자(542)와는 섭동면을 이루게 되는 구성이다. 상기 섭동면은 고정자(542)와 회전자(541)가 맞대어지는 면으로 매우 미세한 공극이 존재하나 공극 틈에 수분이 생겨도 회전자(541)의 회전시 고온에 이르게 되므로 기화가 이루어져 기밀이 이루어진다. 또한 섭동면이 마모되는 경우에도 스프링(S)의 복원력에 의해 회전자패킹(5411)이 하향으로 신장되어 회전자(541) 전체의 길이가 복원되므로 섭동면의 간극은 일정하게 유지된다. 상기 회전자패킹(5411), 스프링(S), 캡플레이트(5413) 및 회전자섭동링(5412)은 회전자케이스(5414)에 의해 다시 밀봉되어 내부로 수분이 유입되는 것이 방지된다.

상기 고정자(542)는 상기 회전자(541)와 섭동면을 이루어 지지판(543)에 고정되는 구성으로, 바람직하게는 지지판(543)의 상면에 고정자(542)의 하면이 밀착되는데, 바람직하게는 상기 지지판(543)의 상면에서 하측으로 상기 고정자(542)의 수평방향의 단면과 상보적인 형상으로 함입형성된 홈에 수용되어 고정되도록 할 수 있다. 따라서 상기 고정자(542)는 상기 지지판(543)에 고정되어 상기 구동축(523)과 함께 회전하지 않고 고정되게 된다.

상기 지지판(543)은 상기 고정자(542)를 고정하며 상기 인입관(514)내의 역세척수(c)가 상기 하우징(1)의 외부로 누출되는 것을 방지하는 구성으로, 구동축(523)의 회전력의 영향을 받지 않기 위해서는 전술한 고정자(542)가, 상기 회전자(541)와 달리, 단단히 고정될 필요가 있으므로 지지판(543)을 통해 고정자(542)를 고정해준다. 상기 지지판(543)의 내측으로는 베어링(543a)(도 18 참고)을 추가하여 상기 구동축(523)이 회전할 때 상기 지지판(543)에 의해 그 회전력이 감소되는 것을 방지하도록 할 수 있다.

상기 하부커버(544)는 상기 구동축(523)이 상기 하우징(1)을 관통하여 삽입되는 부분에 상기 하우징몸체(12)의 두께보다 두껍게 형성되어 상기 기밀부(54)의 구성요소들을 고정시킬 수 있도록 공간을 제공하는 구성으로, 하부커버상부(544a)와 하부커버하부(544b)를 포함한다.

상기 하부커버상부(544a)는 중심부가 상기 지지판(543)의 외형과 상보적인 형상으로 형성되어 상기 지지판(543)이 상기 하부커버상부(544a)의 내부로 수용되어 나사결합될 수 있도록 하는 구성으로, 상기 지지판(543)과의 결합부위에는 역세척수(c)의 누수를 방지하기 위한 기밀부재(548)가 위치할 수 있다(도 18 참고).

상기 하부커버하부(544b)는 상기 하부커버상부(544a)의 하측에서 상기 하부커버상부(544a)와 나사결합되는 구성으로, 상기 하부커버상부(544a)와의 사이에 일정 공간을 형성함으로써, 상기 공간에 하부코어(547)가 위치할 수 있도록 한다.

상기 하부코어(547)는 상기 하부커버(544) 간의 공간에 삽입되어 상기 기밀부(54)가 정위치에서 이탈하지 않도록 고정하는 구성으로, 후술할 잠금부재(545)가 안착될 수 있는 안착홈(547a)을 포함한다.

상기 잠금부재(545)는 상기 구동축(523)이 상기 지지판(543)에 결합되었을 때, 상기 지지판(543)의 하면과 맞닿도록 상기 구동축(523)에 결합되는 구성으로, 바람직하게는 상기 구동축(523)과 나사결합되도록 형성될 수 있고, 상기 지지판(543)의 안착홈(547a)에 안착된다. 따라서 상기 기밀부(54)는 상측으로는 상기 회전자(541)가 지지턱(523c)에 의해 지지되고, 하측으로는 상기 회전자(541)의 내부의 탄성력에 의해 하측으로 밀려나더라도 상기 잠금부재(545)가 상기 안착홈(547a)에 수용되어 있어 상기 잠금부재(545)와 결합되어 있는 구동축(523)이 밀려나지 않아, 상기 구동축(523)이 정확한 위치에서 회전운동할 수 있도록 고정된다. 바람직하게는 상기 잠금부재(545)는 상기 구동축(523)에 나사결합될 수 있는 너트를 사용할 수 있다.

상기 가압부재(546)는 상기 잠금부재(545)와 상기 지지판(543) 사이에 위치하고, 어느 정도의 탄력이 있어 상기 회전자(541)의 탄성력에 의해 하측으로 가압되는 힘에 반발하여 상기 기밀부(54)를 상측으로 밀어올리는 구성으로, 바람직하게는 상기 가압부재(546)는 와셔를 사용할 수 있다.

도 20을 참조하면, 상기 필터부(3)는 하우징상부(121) 내에 위치하고 상기 유입부(11)를 통해 유입된 밸러스트수를 여과시키는 구성으로, 바람직하게는 구동부(52)의 구동축(523)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)과, 상기 상판(32)과 하판(33) 사이에 위치하여 지지하는 지지대(34)와, 상기 상판(32)에 결합되어 상기 하우징덮개(15)로부터 전달되는 압력을 완화시키는 완충부(35)를 포함한다.

도 21을 참조하면, 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 흡입부(51)를 통해 외부로 배출한다. 상기 필터엘리먼트(31)는 하나 이상 존재할 수 있고, 구동축(523)을 중심으로 직경이 서로 다른 하나 이상의 동심원 경로를 따라 배열될 수 있다. 또한 상기 필터엘리먼트(31)는 프레임(311), 상부캡(313), 하부캡(315), 메쉬망(317)을 포함할 수 있다.

도 22를 참조하면, 상기 프레임(311)은 원형으로 형성된 가로재(311a)와, 직선으로 형성된 세로재(311b)가 교차하여 형성되며 상기 메쉬망(317)이 원추형태를 유지할 수 있는 골격을 제공한다. 또한 프레임(311)의 상측에는 상부캡(313)과 결합될 수 있도록 끝부분에 나사산이 형성되어 있는 상부캡돌기(311c)가 형성되어 있다.

상기 프레임(311)은 가로재(311a)와 세로재(311b)가 플라스틱소재로 사출성형되는데, 종래 여과장치는 필터엘리먼트(31)가 전체적으로 금속으로 만들어진 체형태를 가지고 있었으므로 상판(32), 하판(33) 또는 다른 구성요소들과 맞닿아 있는 부분에 이종금속간의 접촉에 따른 부식 등이 발생하는 등의 문제가 있었으므로 본 발명에서는 상기 프레임(311)을 플라스틱을 소재로 하여 사출형성하고 상기 프레임(311)위에 메쉬망(317)을 덧입힘으로써 상기와 같은 문제를 해결하였다. 다만 상기 상부캡돌기(311c)는 상기 상부캡(313)과의 결합력을 위하여 금속소재로 만들어지고, 후술할 바와 같이 상기 상부캡(313)은 그 내면에서 상기 상부캡돌기(311c)와 맞닿는 부분은 금속소재의 나사산을 가지는 인서트(313a)를 포함하도록 하였다.

상기 상부캡(313)은 상기 프레임(311)의 상측에 결합하여 상기 메쉬망(317)을 고정시킴과 동시에 후술할 상판(32)의 삽입공(321)에 결합됨으로써 상기 필터엘리먼트(31)를 상기 하우징(1) 내부에서 고정될 수 있도록 한다.

상기 하부캡(315)은 상기 프레임(311)의 하측에 결합하여 상기 메쉬망(317)을 고정심킴과 동시에 후술할 하판(33)의 유입공(331)에 안착됨으로써 상기 필터엘리먼트(31)를 상기 하우징(1)내부에서 고정될 수 있도록 한다. 상기 프레임(311)은 상기 하부캡(315)에 안착되는 형태로 만들어질 수도 있고, 상기 프레임(311)의 하측에 나사산을 형성하여 상기 하부캡(315)과 결합하는 형태로 만들어질 수도 있다.

상기 메쉬망(317)은 상기 필터엘리먼트(31)의 하측으로 유입되는 원수(a)에 포함된 이물질을 여과시키는 구성으로, 상기 기능을 수행할 수 있다면 어떠한 소재 및 메쉬크기로 이루어질 수 있다.

도 23을 참조하면, 상기 프레임(311)과 상부캡(313) 및 하부캡(315)이 결합하면 상기 프레임(311)의 외측으로 일정 공간이 형성되는데 상기 메쉬망(317)은 상기 공간에 위치하게 된다. 따라서 상기 메쉬망(317)이 상부캡(313) 및 하부캡(315)에 의해 상기 프레임(311)의 외측에 견고하게 고정되어 원추형상이 유지되게 된다. 상기 메쉬망(317)이 좀 더 견고하게 상기 프레임(311)에 고정되어 있을 수 있도록 상기 공간에 접착수단을 추가로 포함하도록 할 수 있고, 상기 접착수단은 바람직하게는 에폭시를 이용할 수 있다. 또한 상기 메쉬망(317)은 상기 프레임(311)의 외측면을 감싸도록 에워싸서 상기 프레임(311)에 고정될 수도 있고, 상기 프레임(311)의 상측에서 상기 프레임(311)에 끼워지는 방식으로 상기 프레임(311)과 결합되도록 할 수도 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 상판(32)은 걸림턱(123)(도 8 참고)에 안착되고 그 위로 하우징덮개(15)를 결합함으로써 여과장치를 조립하게 된다. 또한 상기 상판(32)은 삽입공(321), 위치설정공(323), 덮개(325)를 포함한다(도 20 참고).

상기 삽입공(321)은 하판(33)의 유입공(331)과 대향하는 위치에 관통형성되어 상기 필터엘리먼트(31)의 상부캡(313)을 수용하는 구성으로, 상기 상부캡(313)이 고정될 수 있도록 상부캡(313)의 크기와 같거나 약간 큰 크기로 형성된다.

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

도 24를 참조하면, 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 유입공(331) 및 플러싱암(511)의 내벽면의 프로파일과 동일한 프로파일을 가지는 인서트부(72)와, 상기 손잡이(71)와 인서트부(72)의 연결부위에서 외측으로 돌출형성되며 상기 유입공(331)의 넓이보다 넓게 형성되어 상기 인서트부(72)의 삽입정도를 제한하는 스토퍼(73)를 포함한다.

도 25를 참조하면, 상기 위치설정공(323)으로 삽입된 위치설정기구(7)는 상기 스토퍼(73)가 상기 위치설정기구(7)의 삽입을 제한할 때까지 상기 인서트부(72)가 상기 유입공(331)에 삽입되므로, 상기 유입공(331)의 중심과 플러싱암(511)의 중심이 정합된다.

도 26을 참조하면, 본 명세서에서 정합이라 함은 상기 플러싱암(511)의 상면에 개방되어 있는 구멍이 상기 유입공(331)을 완전히 덮어버리도록 위치되는 것을 의미한다. 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 유입공(331)과 플러싱암(511)과 상기 필터엘리먼트(31)의 하면이 정합되어 있기 때문에 역세척 효율이 높아지고, 후술할 바와 같이 구동부(52)에 의해 상기 플러싱암(511)이 어느 하나의 유입공(331)에서 그 옆의 유입공(331)으로 이동할 때 정확히 그 옆의 유입공(331)과 정합될 수 있게 된다.

상기 하판(33)은 상기 필터엘리먼트(31)의 하부캡(315)을 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. 도 9를 참고하면, 상기 하판(33)은 압접돌기(124)에 그 측면이 접하고 있으므로 상기 하우징(1) 내부에서 견고히 고정됨과 동시에 하판실링부재(335)에 의해 완벽하게 하우징상부(121)과 하우징하부(122)을 분리한다. 상기 하판(33)은 유입공(331), 수용홈(333), 하판실링부재(335)를 포함한다.

상기 유입공(331)은 구동축(523)을 중심으로 하는 일정 직경을 갖는 동심원 상의 경로를 따라 일정 간격을 두고 배치되어 관통형성되는 구성으로, 상기 유입공(331)을 통해 하우징하부(122)에 저장되는 원수(a)가 상기 필터엘리먼트(31)로 유입되게 된다. 다만, 상기 플러싱암(511)과 연통되어 있는 유입공(331)에는 상기 플러싱암(511)에 의해 원수(a)가 유입되지 못하고 오히려 상기 필터엘리먼트(31)의 외측에 저장되는 여과수(b)를 역으로 유입하여 상기 필터엘리먼트(31)의 내면에 끼어있는 이물질들을 제거하는 역세척이 이루어저 역세척수(c)가 유출되게 된다.

상기 하판(33)은 상기 유입공(331)을 제외하고는 모두 막혀있는 판이기 때문에 원수(a)는 상기 유입공(331)을 통해 필터엘리먼트(31)를 통해서만 여과가 이루어지고 여과수(b)는 상기 하우징상부(121)을 유동하다가 후술하는 흡입부(51)가 구동축(523)을 중심으로 회전하면서 각 동심원 경로 상의 하나의 유입공(331) 및 필터엘리먼트(31)와 연통되면 상기 필터엘리먼트(31) 내부로 유입되어 역세척을 수행하면서 흡입부(51)를 통해 빠져나가게 된다.

상기 유입공(331)은 상기 삽입공(321)과 대향되는 방향에 상기 하판(33)을 관통하여 형성되고, 상기 유입공(331)의 하측에서 플러싱암(511)이 동심원을 한바퀴 회전하면서 상기 동심원을 따라 배치된 필터엘리먼트(31)와 연통될 수 있도록 한다.

도 9를 참조하면, 상기 수용홈(333)은 상기 하판(33)의 측면을 따라 원주방향으로 파인 홈을 의미하며, 상기 수용홈(333)에는 하판실링부재(335)가 끼워짐으로써 상기 하판(33)과 압접돌기(124)가 완벽하게 기밀되어 상기 하우징상부(121)에 저장되는 여과수(b)와 상기 하우징하부(122)에 저장되는 원수(a)가 혼합되지 않게 된다.

상기 지지대(34)는 상기 상판(32)과 하판(33)을 지지하는 구성으로(도 20 참고), 상기 필터엘리먼트(31) 만으로는 상기 필터부(3)에 가해지는 압력을 견디기 어려울 수 있으므로 상기 상판(32)과 하판(33) 사이에 지지대(34)를 결합함으로써 상기 필터부(3)의 골격이 견고하게 형성되어 상기 압력을 견디게 함과 동시에, 상기 상판(32)의 삽입공(321)의 중심과 상기 하판(33)의 유입공(331)의 중심이 틀어져 상기 필터엘리먼트(31)가 정위치에서 벗어나게 되는 것을 방지할 수 있다.

도 27을 참조하면, 상기 완충부(35)는 상기 상판(32)에 고정되어 상기 하우징덮개(15)로부터 상기 필터부(3)에 전달되는 진동 및 충격을 완화시키는 구성으로, 가압부재(351), 탄성수단(353), 지지부재(355)를 포함한다. 종래의 여과장치는 하우징덮개(15)와 상판(32)이 직접적으로 맞닿아 있었으므로 외부에서의 충격이 필터에 그대로 전해져 하우징(1)의 내부 구성이 고장난다거나 정위치에서 이탈하여 수리 및 재조립해야 하는 경우가 빈번하게 발생하였다. 또한 상판(32)을 두껍게 하면 상기 하우징몸체(12)와 하우징덮개(15)의 사잇공간이 넓어져 여과수가 누수될 우려가 있고, 상판(32)을 얇게 하면 진동 및 충격을 이기지 못하고 파손될 우려가 있었다. 따라서 본 발명에서는 하우징덮개(15)와 상판(32) 사이에 탄성수단(353)을 포함하는 완충부(35)를 설치함으로써 내구성을 위해 상판(32)을 두껍게 할 필요가 없도록 함과 동시에, 상기 상판(32)을 다소 얇게 제작하여도 상기 완충부(35)를 통해 충격 및 진동이 흡수 및 완화될 수 있도록 하였다.

상기 가압부재(351)는 상기 하우징덮개(15)의 하면에 직접 맞닿는 구성으로, 상기 하우징덮개(15)로부터 전달되는 충격 및 진동에 의해 하측으로 눌림과 동시에 탄성수단(353)의 탄성력에 의해 다시 상측으로 올려진다. 즉 상기 하우징덮개(15)와 탄성수단(353) 간에 작용하는 힘(압력)의 전달수단이 된다. 상기 가압부재(351)는 헤드(351a), 단턱(351b) 및 몸체(351c)를 포함한다.

상기 헤드(351a)는 상기 하우징덮개(15)의 하면과 맞닿는 구성이고, 상기 단턱(351b)은 그 하면에 상기 탄성수단(353)이 맞닿아 상기 탄성수단(353)이 이탈하지 않도록 지지하는 구성이며, 상기 몸체(351c)는 상기 탄성수단(353)이 만드는 공간으로 삽입되어 상기 가압부재(351)가 상기 탄성수단(353)과 결합할 수 있도록 하는 구성이다.

상기 탄성수단(353)은 상기 가압부재(351)를 수용하여 상기 가압부재(351)에 의해 전달되는 진동을 흡수하는 구성으로, 바람직하게는 스프링이 사용될 수 있다.

상기 지지부재(355)는 상기 가압부재(351)와 탄성수단(353)을 수용하며 상기 완충부(35)가 상기 상판(32)에 고정될 수 있도록 하는 구성으로, 상부케이스(355a)와 하부케이스(355b)을 포함한다. 상기 상부케이스(355a)는 상기 상판(32)의 상측으로 삽입되어 상기 상판(32)에 형성되어 있는 홈에 안착되도록 형성될 수 있고, 상기 하부케이스(355b)는 상기 상판(32)의 하측으로 삽입되어 상기 상부케이스(355a)와 나사산으로 결합되도록 형성될 수 있다.

상기 완충부(35)는 먼저 상기 상부케이스(355a)을 상기 상판(32)에 삽입한 후, 상기 가압부재(351)를 상기 상부케이스(355a)의 하측으로 삽입하고, 상기 몸체(351c)를 수용하도록 상기 탄성수단(353)을 결합한 뒤, 상기 상부케이스(355a)에 하부케이스(355b)를 나사산으로 결합함으로써 상기 상판(32)과 견고하게 결합하게 된다. 따라서 상기 하우징덮개(15)가 상기 가압부재(351)를 가압하면 상기 가압부재(351)의 하측에 위치하는 탄성수단(353)이 하측으로 눌리게 된다. 상기 탄성수단(353)은 상기 지지부재(355)에 의해 그 하면이 지지되므로 그 탄성력에 의해 상기 가압부재(351)를 상측으로 밀어내므로 상기 하우징덮개(15)에 의한 압력을 상쇄할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 상기 여과장치는 종래의 여과장치가 구조가 복잡하고 조립이 어려운 단점을 극복하기 위하여 용이하게 조립할 수 있는 구조를 채택하였는바 이하 자세히 설명한다. 단, 상기 여과장치의 구조적인 문제로 인해 단순히 부가하거나 결합해야하는 부품과 같은 것들에 대한 설명은 편의를 위하여 생략될 수 있다.

상기 여과장치는 전술한 바와 같이 상기 선박의 밸러스트수가 유출입 될 수 있는 유입부(11)와 유출부(14)를 갖으며 여과장치의 몸체를 이루는 하우징(1)과, 하우징(1)의 밑면에서 상기 구동축(523)이 관통하여 삽입함으로써 상기 구동축(523)을 따라 역세척수(c)가 상기 하우징(1)으로부터 유출되는 것을 방지하는 기밀부(54)와, 상기 필터부(3)에 부착된 이물질을 세척하는 자동세척부(5)와, 상기 하우징(1)의 내부에 위치하고 상기 유입부(11)를 통해 유입된 원수(a)를 여과하는 필터부(3)를 포함하며, 상기 자동세척부(5)는 상기 하우징(1)의 내부에 위치하며 상기 필터부(3)의 하측에서 상기 필터부(3)에 부착된 이물질을 포함하는 역세척수를 흡입하는 흡입부(51)와, 상기 하우징(1)의 하부에 위치하며 기계적 방식으로 상기 흡입부(51)를 회전시키는 구동부(52)와, 상기 흡입부(51)의 일측을 수용하여 흡입부(51)로부터 흡입된 역세척수(c)를 상기 하우징(1)의 외부로 배출하는 배출부(53)를 포함한다.

첫째로, 상기 여과장치는 전술한 바와 같이 상기 하우징(1)의 밑면에서 상기 구동축(523)이 상기 하우징(1)의 외부와 내부를 관통하기 때문에 역세척수(c)의 유출을 방지할 필요가 있다. 따라서 상기 지지판(543)을 나사결합한뒤 상기 구동축(523)을 상기 하우징(1)의 상면으로부터 상기 지지판(543)을 관통하도록 결합한다. 이 때, 상기 구동축(523)은 제1구동축(5231)과 제2구동축(5232)이 축간결합부재(5233)에 의해 결합된 상태이다. 또한 좁은 직경의 구동축(523b)에 기밀부(54)를 결합한 상태이다. 상기 구동축(523)이 상기 지지판(543)을 관통하여 상기 하우징(1)의 외부로 노출되어 있는 면에는 전술한 바와 같이 잠금부재(545)가 나사결합되므로 상기 구동축(523)이 있어야 하는 위치를 정확히 파악할 수 있다.

둘째로, 상기 구동축(523)이 동력수단(521)이 생산한 동력을 흡입부(51)에 전달할 수 있도록 하기 위해서 상기 구동축(523)을 회전판(5223b)의 중심부에 결합하고, 회전날개(5222)와 회전체(5223)가 맞닿도록 한 뒤, 회전축(5221)와 동력수단(521)을 연결한다. 따라서 상기 동력수단(521)이 생산한 동력이 회전축(5221), 회전날개(5222), 회전체(5223), 암(5223a-2), 회전판(5223b)을 통해 구동축(523)에 전달된다.

셋째로, 상기 구동축(523)과 흡입부(51)를 연결한다. 상기 구동축(523)을 감싸도록 인입관(514)을 위치시키고, 플러싱바디(512)를 상기 인입관(514)과 연결한다. 이 때, 상기 인입관(514)과 플러싱바디(512)의 연결부위에서 역세척수(c)가 누수되는 것을 방지하기 위하여 부싱(513)을 위치시키는데, 외주면에 패킹을 결합한 부싱몸체(5131)에 돌출형성된 돌기(5132)를 인입관(514)의 홈(5141)에 안착하고, 상기 부싱(513)과 인입관(514)을 감싸도록 패킹을 한다. 따라서 구동축(523) 및 플러싱바디(512)가 회전하더라도 인입관(514)은 회전하지 않고 고정될 수 있고, 역세척수(c)의 누수를 막을 수 있다. 또한 상기 인입관(514)의 일측으로부터 돌출되어 있는 연결관(515)에 전술한 배출부(53)를 연결한다. 이 때, 상기 배출관(531)과 연결관(515)의 결합부위에는 배출관실링부재(532)가 위치하여 역세척수(c)의 누수를 방지한다.

넷째로, 상기 흡입부(51)의 상측으로 하우징상부(121)에 필터부(3)를 위치시킨다. 상기 필터부(3)는 하판(33)의 유입공(331)에 필터엘리먼트(31)를 안착하고, 지지대(34)와 함께 상판(32)을 결합한다. 상기 필터엘리먼트(31)는 프레임(311)에 메쉬망(317)을 말고 상부캡(313)과 하부캡(315)으로 상기 메쉬망(317)을 고정시켜 완성한다. 상기 하판(33)의 수용홈(333)에는 하판실링부재(335)가 결합되어 상기 하우징상부(121)과 하우징하부(122)을 완벽히 분리한다. 하판(33)의 측면은 하우징(1)의 압접돌기(124)에 의해 가압되고 상판(32)은 하우징(1)의 걸림턱(123)에 안착되므로 상기 하우징(1)의 내부에서 상기 필터부(3)가 위치해야할 곳에 정확하게 위치하도록 할 수 있다. 이 때 상기 하판(33)의 하면과 플러싱암(511)은 밀착한 상태가 된다. 또한 상기 상판(32)에는 완충부(35)를 결합하여 이하의 과정에서 결합될 하우징덮개(15)로부터 전달되는 외부에서의 충격 및 진동을 완화 및 상쇄시킬 수 있도록 한다.

마지막으로, 상기 상판(32)의 위치설정공(323)을 덮고 있는 덮개(325)를 분리하고 위치설정공(323)에 설치된 필터엘리먼트(31)를 일단 제거한 뒤 위치설정공(323)으로 위치설정기구(7)를 삽입하여 플러싱암(511)과 유입공(331)이 정합되도록 위치시킨다. 상기 여과장치에 있어서 회전체(5223)가 한 단위 회전할 때, 흡입부(51)도 한 단위 회전하기 때문에 초기의 시작위치가 상기 플러싱암(511)과 유입공(331)이 정합되어야 상기 플러싱암(511)이 이후의 과정에서 정확하게 다른 유입공(331)들과도 정합될 수 있다. 상기 필터엘리먼트(31)를 다시 결합하고 덮개(325)를 덮어 상기 상판(32)을 덮도록 하우징덮개(15)를 나사결합하여 상기 여과장치의 조립을 완료한다.

본 발명인 여과장치를 사용하여 여과 및 역세척을 하는 과정을 상세히 설명한다. 상기의 과정을 거쳐 조립을 완성한 것을 전제로 설명한다.

상기 하우징하부(122)의 일 측면에 원통형상으로 관통 형성된 유입부(11)로 원수(a)가 유입되어 하우징하부(122)을 채우면서 충분한 수압을 형성하며 하판(33) 근처까지 수위가 차면 압력차에 의해 필터엘리먼트(31) 내부로 하판(33)의 유입공(331)을 통해 진입하게 된다.

상기 필터엘리먼트(31)로 진입한 원수(a)는 메쉬망(317)을 통과하며 이물질이 걸러져 여과수(b)과 되어 상기 하우징상부(121)에 저장되게 된다. 상기 하우징상부(121)을 채우며 수위가 상승하는 여과수(b)는 하우징상부(121)의 일측면에 관통형성된 유출부(14)로 상기 하우징(1)의 외부로 흐르게 빠져나가게 되며 여과과정이 완료된다.

원수(a)가 상기 필터엘리먼트(31)를 통과하며 이물질이 걸러지는데 상기 메쉬망(317)에 이물질들이 점점 끼게 되므로 여과효율을 높이기 위해서는 지속적으로 상기 필터엘리먼트(31)를 세척할 필요가 있다. 따라서 역세척을 수행하게 된다.

초기 시작시점에 상기 플러싱암(511), 유입공(331) 및 필터엘리먼트(31)가 정합되어 있고, 상기 흡입부(51) 및 배출부(53)의 압력은 하우징(1) 내부에 비해 훨씬 낮기 때문에 그 차압과 중력에 의해 여과작업 결과 필터엘리먼트(31) 내벽에 붙어있는 이물질이 흡입부(51)로 떨어지게 된다. 즉, 하우징상부(121)를 흐르고 있던 여과수(b)가 유입공(331)을 통해 흡입부(51) 및 배출부(53)와 연통되고 있는 필터엘리먼트(31)로 유입되어 흡입부(51)로 흡입되게 되는 것이다. 그 결과 이물질을 포함하고 있는 역세척수(c)는 흡입부(51)와 배출부(53)를 거쳐 상기 하우징(1) 외부로 빠져나가게 된다.

전술한 바와 같이 상기 플러싱암(511)은 구동부(52)의 회전에 따라 구동부(52)와 함께 회전하며 상기 여과장치 내의 다수개의 필터엘리먼트(31)들을 각각 일정시간 동안 역세척하게 된다. 동력수단(521)에 의해 생산된 동력은 회전축(5221)을 회전시키게 되고, 상기 회전축(5221)에 결합되어 있는 회전날개(5222)가 회전체(5223)를 가이드하여 회전시킴으로써 상기 구동축(523)을 회전하게 하는데, 이 과정은 전술한 바와 같다. 상기 구동부(52)의 회전력을 전달받아 상기 플러싱암(511)이 역세척이 끝난 필터엘리먼트(31)에서 그 옆의 필터엘리먼트(31)와 연통되도록 회전하고 상기의 역세척 과정을 반복하게 된다.

본 발명에 따르면 상기 플러싱암(511)이 동심원 경로 상에 배치된 필터엘리먼트(31)들 사이를 회전할 때, 상기 플러싱암(511)에 동력수단(521)의 회전력을 그대로 전달하지 않고 기계적인 방식을 통해 회전시킴으로써 상기 플러싱암(511)의 회전거리를 정확히 제어할 수 있다.

또한 상기 회전날개(5222)는 직선면(5222a)과 경사면(5222b)으로 구성되어 상기 직선면(5222a)이 상기 회전체(5223)에 맞닿아 있을 때에는 상기 플러싱암(511)에 회전력이 전달되지 않아 움직이지 않으므로 상기 필터엘리먼트(31)와 연통되어 역세척이 이루어지고, 상기 경사면(5222b)이 상기 회전체(5223)에 맞닿아 있을 때에는 상기 플러싱암(511)에 회전력이 전달되어 인접한 필터엘리먼트(31)와 연통되도록 회전하도록 하는데, 상기 직선면(5222a)과 경사면(5222b)의 형성길이를 이용하여 정지상태와 회전상태의 시간을 조절함으로써 효율적인 역세척을 할 수 있다.

또한 상기 구동축(523)은 제1구동축(5231), 제2구동축(5232) 및 축간결합부재(5233)를 포함하므로 상기 제1구동축(5231)과 상기 제2구동축(5232)의 중심이 완벽히 일치하지 않더라도 상기 구동부(52)의 회전력을 상기 흡입부(51)로 전달할 수 있다.

또한 상기 여과장치는 필터부(3), 자동세척부(5) 및 각각의 구성요소들의 결합부위에 실링기능을 하는 구성요소들을 포함하여 상기 하우징(1)의 내부에서 원수(a), 여과수(b) 및 역세척수(c)가 서로 혼합되지 않도록 하였다.

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
121:하우징상부
122:하우징하부
123:걸림턱
124:압접돌기
14:유출부
15:하우징덮개
3:필터부
31:필터엘리먼트
311:프레임 311a:가로재 311b:세로재 311c:상부캡돌기
313:상부캡 313a:인서트
315:하부캡
317:메쉬망
32:상판 321:삽입공 323:위치설정공 325:덮개
33:하판 331:유입공 333:수용홈 335:하판실링부재
34:지지대
35:완충부
351:가압부재 351a:헤드 351b:단턱 351c:몸체
353:탄성수단
355:지지부재 355a:상부케이스 355b:하부케이스
5:자동세척부
51:흡입부
511:플러싱암
512:플러싱바디
513:부싱 5131:부싱몸체 5132:돌기 5134:기밀부재
514:인입관 5141:홈
515:연결관
52:구동부
521:동력수단
522:제어수단
5221:회전축 5222:회전날개 5223:회전체
5223a:회전바 5223b:회전판
5223a-1:회전헤드 5223a-2:암
5222a:직선면 5222b:경사면
523:구동축 5231:제1구동축 5232:제2구동축
5233:축간결합부재 5233a:돌기
523a:넓은 직경의 구동축 523b:좁은 직경의 구동축
523c:지지턱
53:배출부
531:배출관
532:배출관실링부재
54:기밀부
541:회전자
5411:회전자패킹
5412:회전자섭동링 5413:캡플레이트
5414:회전자케이스
542:고정자 5421:고정자섭동링 5422:고정자패킹
543:지지판 543a:베어링
544:하부커버
544a:하부커버상부 544b:하부커버하부
545:너트
546:와셔
547:하부코어
547a:안착홈
548:기밀부재
7:위치설정기구
71:손잡이
72:인서트부
73:스토퍼
a:원수
b:여과수
c:역세척수
d:정지상태
e:회전상태

Claims

선박의 밸러스트수가 유출입 될 수 있는 유입부와 유출부를 갖고 하판에 의해 상측의 하우징상부와 하측의 하우징하부로 나뉘어지는 하우징과, 상기 하우징상부에 위치하고 상기 유입부를 통해 유입된 밸러스트수를 여과시키는 필터부와, 상기 필터부에 부착된 이물질을 세척하는 자동세척부를 포함하고,
상기 필터부는 구동부의 구동축을 중심으로 하는 동심원의 경로를 따라 위치하고 여과와 역세척이 가능한 하나 이상의 필터엘리먼트를 포함하며,
상기 자동세척부는 상기 하우징하부에 위치하며 상기 필터부에 부착된 이물질을 포함하는 역세척수를 흡입하는 흡입부와, 상기 하우징의 하부에 위치하여 기계적으로 상기 흡입부를 회전시키는 구동부와, 상기 흡입부의 일측을 수용하여 흡입부로부터 흡입된 역세척수를 상기 하우징의 외부로 배출하는 배출부를 포함하고,
상기 필터엘리먼트는 복수개의 가로재와 복수개의 세로재가 교차하여 형성된 프레임과, 상기 프레임의 상측에 끼워지는 상부캡과, 상기 프레임의 하측에 끼워지고 상기 하판에 결합하는 하부캡과, 상기 상부캡 및 하부캡에 의해 상기 프레임을 에워싼 상태로 고정되고 상기 하판의 유입공으로부터 유입되는 원수를 여과하는 메쉬망을 포함하며,
상기 프레임은 플라스틱 소재를 이용하여 사출성형되고, 상면에 상기 상부캡과 결합될 수 있도록 끝부분에 나사산이 형성되어 있는 금속소재의 상부캡돌기를 포함하고,
상기 상부캡은 상기 상부캡돌기와 맞닿는 내면에 금속소재의 나사산을 가지는 인서트를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종금속간 부식을 방지할 수 있는 필터엘리먼트를 장착한 캔들타입 밸러스트수 여과장치.
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제 1항에 있어서,
상기 하판은 상기 필터엘리먼트가 안착될 수 있도록 상기 동심원의 경로를 따라 다수개로 관통형성된 유입공을 포함하고,
상기 흡입부는 상기 구동부에 의해 상기 구동축을 중심으로 회전하면서 상기 필터부의 동심원 경로 상의 각각의 필터엘리먼트와 연통되어 역세척수를 받아들이는 하나 이상의 플러싱암을 포함하며,
상기 플러싱암과 상기 유입공 및 상기 필터엘리먼트의 하측면이 연통되었을 때 여과수를 이용하여 상기 필터엘리먼트에 부착된 이물질을 역세척하는 것을 특징으로 하는 이종금속간 부식을 방지할 수 있는 필터엘리먼트를 장착한 캔들타입 밸러스트수 여과장치.
제5항에 있어서,
상기 구동부는 동력을 발생시키는 동력수단과,
상기 동력수단으로부터 동력을 전달받아 흡입부의 회전을 기계적으로 제어하여 역세척을 수행하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 이종금속간 부식을 방지할 수 있는 필터엘리먼트를 장착한 캔들타입 밸러스트수 여과장치.
제6항에 있어서,
상기 제어수단은 상기 동력수단으로부터 동력을 전달받는 회전축과, 상기 회전축과 연동되어 회전하는 회전체를 포함하며, 상기 회전체는 흡입부와 연결되어 회전체와 흡입부가 동기화되어 회전하는 것을 특징으로 하는 이종금속간 부식을 방지할 수 있는 필터엘리먼트를 장착한 캔들타입 밸러스트수 여과장치.
제7항에 있어서,
상기 회전체는 원주둘레를 따라 일정 각도로 다수 분할되어 있는 회전바를 포함하며, 이웃하는 회전바 사이의 각도는 상기 하판의 이웃하는 유입공 사이의 각도와 대략 동일한 것을 특징으로 하는 이종금속간 부식을 방지할 수 있는 필터엘리먼트를 장착한 캔들타입 밸러스트수 여과장치.
제8항에 있어서,
상기 제어수단은 회전축의 일정 둘레를 따라 형성된 회전날개를 포함하며, 상기 회전날개는 이웃하는 회전바 사이에 끼워져 상기 회전축의 회전력을 상기 회전체에 전달하여 회전체를 회전시키는 것을 특징으로 하는 이종금속간 부식을 방지할 수 있는 필터엘리먼트를 장착한 캔들타입 밸러스트수 여과장치.
제9항에 있어서,
상기 회전날개는 회전축의 중심에 직각방향으로 형성된 직선면과 회전축의 중심에 경사지게 형성된 경사면을 포함하며, 상기 회전바가 상기 직선면에 접할 경우 회전체가 정지상태에 있고 경사면에 접할 경우 회전체가 회전상태에 있으며, 정지상태일 때, 상기 흡입부의 플러싱암이 상기 유입공을 덮어서 역세척이 발생하는 것을 특징으로 하는 이종금속간 부식을 방지할 수 있는 필터엘리먼트를 장착한 캔들타입 밸러스트수 여과장치.
제10항에 있어서,
상기 회전날개의 직선면이 회전축의 중심과 이루는 각도가 상기 경사면이 회전축의 중심과 이루는 각도보다 큰 것을 특징으로 하는 이종금속간 부식을 방지할 수 있는 필터엘리먼트를 장착한 캔들타입 밸러스트수 여과장치.
제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 회전날개는 회전축상에 적어도 2개 이상 형성되며, 상기 회전바는 이웃하는 회전날개 사이에 끼워져 정확하고 안정적이게 회전할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 이종금속간 부식을 방지할 수 있는 필터엘리먼트를 장착한 캔들타입 밸러스트수 여과장치.
제 11항에 있어서,
상기 회전날개는 일정두께의 가는 평판이 상기 회전축을 나선형으로 감은 형상으로 형성되고, 상기 회전날개가 상기 회전축을 한바퀴 감을 때 두 개의 경사면이 형성되며, 상기 각각의 경사면은 회전축을 기준으로 대향되도록 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이종금속간 부식을 방지할 수 있는 필터엘리먼트를 장착한 캔들타입 밸러스트수 여과장치.
제 12항에 있어서,
상기 각각의 회전날개는 회전축의 360도 상에 하나의 경사면과 하나의 직선면으로 이루어져 있고 이웃하는 회전날개 사이에는 단절된 영역을 가지며, 상기 단절된 영역은 상기 회전바가 간섭없이 통과할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 이종금속간 부식을 방지할 수 있는 필터엘리먼트를 장착한 캔들타입 밸러스트수 여과장치.
제 10항에 있어서,
상기 회전체가 상기 경사면에 의해 가이드되어 한 단위의 거리만큼 회전하면, 상기 흡입부가 한 단위의 거리만큼 회전하여, 상기 플러싱암이 상기 유입공에서 상기 유입공과 인접한 다른 유입공과 연통되도록 회전하는 것을 특징으로 하는 이종금속간 부식을 방지할 수 있는 필터엘리먼트를 장착한 캔들타입 밸러스트수 여과장치.