KR20030015695A - 정수장의 이동형 표면세척기 - Google Patents

정수장의 이동형 표면세척기 Download PDF

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KR20030015695A
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Abstract

본 발명은 정수장의 이동형 표면세척기에 관한 것으로, 정수장(10)의 설치된 가이드레일(16)에 이송지지체(20)가 슬라이드 이동가능하게 설치되고, 상기 이송지지체(20)에는 분사체(30), 1쌍의 스크루(32,34), 브러쉬롤체(36)가 장착되어 구동수단을 통하여 상기 이송지지체(20)가 전후진하고 아울러 상기 스크루(32,34)와 브러쉬롤체(36)가 회전하면서 제3여과층(16)에 여과사와 고착된 이물질을 분리하면서 세척하도록 구성되어, 여과층의 전부분에 걸쳐서 여과사를 깨끗하게 세척할 수 있게 된다.

Description

정수장의 이동형 표면세척기 { A movable type apparatus for cleansing filter-bed in the filtration plant }
본 발명은 정수장의 여과지를 세척하는 표면세척기에 관한 것으로, 특히 정수장의 측벽을 따라 움직이면서 여과지에 고착된 오염물질을 자동으로 세척할 수 있는 정수장의 이동형 표면세척기에 관한 것이다.
일반적인 정수장의 여과지는 도 1에 도시된 바와 같이, 정수장(100)의 바닥에서 위쪽으로 갈수록 입자크기가 작아지는 제1,2,3여과층(102,104,106)이 형성되어 있고, 상기 제3여과층(106)의 상부에 일정간격을 두고 다수의 배수로(108)가 길이방향으로 배설되어 있으며, 이 배수로(108)의 끝부분에 배수구(110)가 형성되어 외부로 물을 배출시키도록 되어 있다. 그리고, 상기 제3여과층(106)과 배수로(108)의 사이에는 다수의 분사노즐(112)이 설치되어 있다.
상기 제3여과층(106)은 입자가 세밀하고 무게가 가벼운 활성탄재질의 여과사로 되어 있는데, 장시간 사용할 경우 입자사이에 현탁물질이 고착형성되어 여과효율이 떨어지므로 정규적으로 역세척을 실시해야 한다.
기존에는 정수장의 여과지를 역세척을 실시할 경우, 우선 정수장(100)의 물수위를 배수로(108)의 높이만큼 맞춘 후, 분사노즐(112)에서 물을 분사하여 상기 제3여과층(106)에 고착된 이물질을 이탈/부양시켜 상기 배수로(108)를 통해 외부로 배출시키게 된다.
이와 같은 기존 정수장의 여과지 청소방법은, 분사노즐(112)이 제3여과층(106)의 상부에 부분적으로 설치되어 제3여과층(106)의 전부분에 걸쳐 표면세척작업이 고르게 이루어 질 수 없는 단점을 지니고 있었다. 그리고, 제3여과층(106)은 시간이 지남에 따라 여과지 표층의 억류된 탁질이 여과사의 머드물을 형성하게 되어 여과사의 수명을 단축시키는 것은 물론, 정수장의 여과효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 전부분에 걸쳐 여과층에 억류된 현탁물질을 세척하여 여과사의 정수생산능력을 향상시키며, 정수장의 여과효율을 향상시킬 수 있는 정수장의 이동형 표면세척기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 동일축상에 이송롤러와 롤러기어가 구비됨과 아울러 상기 롤러기어의 위쪽에 다수의 동력전달기어가 구비되며 상기 이송롤러가 정수장의 측벽에 각각 설치된 가이드레일을 따라 슬라이드 이동가능하게 설치된 1쌍의 이송지지체와, 상기 이송지지체에 양선단이 연결되고 길이방향을 따라 하부에 다수의 분사노즐이 구비된 분사체, 이 분사체의 앞쪽에 배치되어 상기 이송지지체에 회전가능하게 지지되고 양선단에 스크루기어가 각각 구비되고 서로 반대방향으로 회전하도록 된 1쌍의 스크루, 상기 분사체의 뒤쪽에 배치되어 상기 이송지지체에 회전가능하게 지지되고 양선단에 브러쉬기어가 각각 구비된 브러쉬롤체 및, 상기 이송지지체를 전후진시키고 아울러 상기 스크루와 브러쉬롤체를 회전시키도록 된 구동수단을 포함한다.
또한 본 발명은, 피니언기어가 동력전달기어와 맞물리고 아울러 정수의 측벽 각각에 설치된 랙에 맞물려 결합된 1쌍의 이송지지체와, 상기 이송지지체에 양선단이 연결되고 길이방향을 따라 하부에 다수의 분사노즐이 구비된 분사체, 이 분사체의 앞쪽에 배치되어 상기 이송지지체에 회전가능하게 지지되고 양선단에 스크루기어가 구비된 스크루, 상기 분사체의 뒤쪽에 배치되어 상기 이송지지체에 회전가능하게 지지되고 양선단에 브러쉬기어가 구비된 브러쉬롤체 및, 상기 이송지지체를 전후진시키고 아울러 상기 스크루와 브러쉬롤체를 회전시키도록 된 구동수단을 포함한다.
이와 같은 본 발명에 따른 정수장의 이동형 표면세척기에 의하면, 이송지지체가 구동수단을 매개로 가이드레일 또는 랙을 따라 전후진하면서 이송지지체 각각에 장착된 스크루와 브러쉬롤체가 회전하여 여과사에 고착된 현탁물질을 깨뜨리고 동시에 분사체에서 세척수가 분사됨으로써 여과층의 전부분에 걸쳐서 깨끗하게 표면세척작업을 할 수 있게 된다.
도 1은 일반적인 정수장의 여과지를 도시한 개략도,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 이동형 표면세척기를 정수장에 설치한 개략도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 이동형 표면세척기의 구성도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에서 이송지지체의 체인이 연결된 상태도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에서 이송지지체의 세척부 구동상태도로서,
(a)는 이송지지체가 전진할 때의 상태도,
(b)는 이송지지체가 후진할 때의 상태도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 이동형 표면세척기를 정수장에 설치한 개략도,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 이동형 표면세척기의 구성도,
도 8은 본 발명의 제2실시예에서 이송지지체의 세척부 구동상태도,
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 세척부의 작동상태도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 정수장 11,12,13 : 제1,2,3여과층
14 : 배수로 15 : 배수구
16 : 가이드레일 20 : 이송지지체
22,23 : 이송롤러 24,25 : 롤러기어
26,27,28 : 동력전달기어 30 : 분사체
32,34 : 스크루 33,35 : 스크루기어
36 : 브러쉬롤체 37 : 브러쉬기어
38 : 모터 39 : 감속기
40 : 구동축 41 : 감속기어
42 : 구동기어 43 : 구동체인
44 : 피동축 45 : 피동기어
46 : 동력전달체인 47,48,49 : 제1,2,3연결체인
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 예시도면을 따라 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 이동형 표면세척기를 정수장에 설치한 개략도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 이동형 표면세척기의 구성도이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 이동형 표면세척기는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 정수장(10)의 설치된 가이드레일(16)에 이송지지체(20)가 슬라이드 이동가능하게 설치되고, 상기 이송지지체(20)에는 분사체(30), 1쌍의 스크루(32,34), 브러쉬롤체(36)가 장착되고 구동수단을 통하여 상기 가이드레일(16)을 따라 전후진하면서 동시에 스크루(32,34)와 브러쉬롤체(36)가 회전하도록 되어 있다.
상기 정수장(10)은 도 2에 도시된 바와 같이, 바닥에서 위쪽으로 갈수록 입자크기가 작아지는 제1,2,3여과층(11,12,13)이 형성되어 있고, 정수장(10)의 양측벽에는 가이드레일(16)이 평행하게 장착되어 있다.
상기 이송지지체(20)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 1쌍의 이송롤러(22,23)가 구비되어 상기 가이드레일(16)을 따라 슬라이드 이동하도록 되어 있다. 그리고, 이송지지체(20)는 상기 이송롤러(22,23)와 동일출 상에 롤러기어(24,25)가 구비되어 있고, 다수의 동력전달기어(26,27,28)가 회전가능하게 설치되어 있는데, 하나의 동력전달기어(27)가 다른 동력전달기어(26,28)보다 아래쪽에 배치되어 있다. 여기서, 상기 롤러기어(24,25)와 동력전달기어(26,27,28)는 동일축에 2개의 기어가 연이어 설치된 2중기어로 되어 있다.
상기 분사체(30)는 상기 이송지지체(20)의 하부에 설치되어 정수장(10)의 가로방향으로 배치되어 있다. 도 5a오 도 5b에서와 같이, 분사체(30)는 일측에서 세척수를 공급받도록 되어 있고, 길이방향을 따라 하부에 다수의 분사노즐(30a)이 구비되어 있다. 따라서, 분사체(30)는 공급되는 세척수가 분사노즐(30a)을 통해 분사되어 정수장(10)의 제3여과층(13)을 세척하게 되는 것이다.
상기 스크루(32,34)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 이송지지체(20)에 베어링을 매개로 회전가능하게 지지되면서 상기 분사체(30)의 앞쪽에 소정간격을 두고 배치되어 있고, 선단 각각에 스크루기어(33,35)를 구비하고 있다. 그리고, 도 5a와 도 5b에서와 같이, 스크루(32,34)는 원주면을 따라 리이드날(32a,34a)이 형성되되, 이들 리드날(32a,34a)이 서로 대향한 방향으로 배치되어 있다. 상기 스크루(32)는 스크루기어(33)가 체인을 매개로 이송지지체(20)의 앞쪽에 배치된 동력전달기어(26)와 연동하도록 되어 있다. 상기 스크루(34)는 스크루기어(35)가 체인을 매개로 이송지지체(20)의 중앙에 배치된 동력전달기어(27)와 연동하도록 되어 있다. 따라서, 1쌍의 스크루(32,34)는 구동수단에 의해서 이송지지체(20)가 움직임에 따라 서로 반대 방향으로 회전하여 도 2에 도시된 제3여과층(13)의 내부를 뒤집으면서 여과사 사이에 고착된 현탁물질을 깨뜨려 분리하게 되는 것이다.
상기 브러쉬롤체(36)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 이송지지체(20)에 베어링을 매개로 회전가능하게 지지되면서 상기 분사체(30) 후방에 배치되어 있고, 선단 각각에 브러쉬기어(37)를 구비하고 있다. 그리고, 도 5a와 도 5b에서와 같이, 브러쉬롤체(36)는 원주표면을 따라 탄성을 지닌 브러쉬(36a)가 심어져 있고, 브러쉬기어(37)가 체인을 매개로 이송지지체(20) 뒤쪽에 배치된 동력전달기어(28)와 연동하도록 되어 있다. 따라서, 브러쉬롤체(36)는 구동수단에 의해서 이송지지체(20)가 움직임에 따라 회전하여 제3여과층(13)의 상부를 평탄화하는 작업을 하게 되는 것이다.
한편, 상기 구동수단은 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 모터(38)와 연결된 감속기(39)에 구동체인(43)을 매개로 연결되고 감속기어(41)와 1쌍의 구동기어(42)가 설치된 구동축(40)과, 이 구동축(40)에 평행하게 설치되고 상기 구동기어(42)와 대향하게 1쌍의 피동기어(45)가 설치된 피동축(45)과, 상기 구동기어(42), 동력전달기어(26,27,28), 피동기어(45) 각각을 연결하는 1쌍의 동력전달체인(46)과, 상기 동력전달기어(26), 롤러기어(24), 스크루기어(33) 각각을 연결하는 제1연결체인(47)과, 상기 동력전달기어(27)와 스크루기어(35)를 연결하는 제2연결체인(48) 및, 상기 동력전달기어(28), 롤러기어(25), 브러쉬기어(37) 각각을 연결하는 제3연결체인(49)으로 구성되어 있다.
상기 구동축(40)과 피동축(44)은 정수장(10)의 앞쪽과 뒤쪽에 설치되어 이송지지체(20)에 동력을 전달하도록 되어 있다. 상기 구동축(40)은 감속기어(41)가 구동체인(43)을 매개로 감속기(39)의 기어와 연결되어 감속회전하도록 되어 있다. 상기 동력전달체인(46)은 구동축(40)의 구동기어(42)와 피동축(44)의 피동기어(45)를 연결하면서 이송지지체(20)의 동력전달기어(26,27,28) 각각을 연결하도록 되어 이 송지지체(20)를 움직이는 역할을 한다. 상기 제1연결체인(47)은 동력전달기어(26), 롤러기어(24), 스크루기어(38) 각각을 연결하여 분사체(30)를 기준으로 앞쪽에 배치된 스크루(32)를 회전시키는 역할을 한다. 상기 제2연결체인(48)은 상기 동력전달기어(27)와 스크루기어(35)를 연결하여 분사체(30)를 기준으로 뒤쪽에 배치된 스크루(34)를 회전시키는 역할을 한다. 상기 제3연결체인(49)은 상기 동력전달기어(28), 롤러기어(25), 브러쉬기어(37) 각각을 연결하여 브러쉬롤체(36)를 회전시키는 역할을 한다.
도 3 내재 도 5b에 되시된 바와 같이, 모터(38)가 정회전하면 감속기(39)를 거쳐 구동축(40)이 감속회전하고, 회전하는 구동축(40)의 구동기어(42)에 동력전달체인(46)을 매개로 피동축(44)의 피동기어(45)와 이송지지체(20)의 동력전달기어(26,27,28)가 각각 시계방향으로 회전하게 되며, 상기 동력전달기어(26,28)에 제1,3연결체인(47,49)을 매개로 롤러기어(24,25)가 시계방향으로 회전하면서 가이드레일(16)을 따라 이송롤러(22,23)가 시계방향으로 회전하여 이송지지체(20)가 전진하게 된다. 동시에 상기 동력전달기어(26,28)에 제1,3연결체인(47,49)을 매개로 연결된 스크루기어(33)와 브러쉬기어(37)가 회전하여 스크루(32)와 브러쉬롤체(36)가 시계방향으로 회전하게 되는 한편, 상기 동력전달기어(27)에 제2연결체인(48)을 매개로 연결된 스크루기어(35)는 역회전하여 스크루(34)가 반시계방향으로 회전하게 된다. 한편, 모터(38)가 역회전하면 위에서 상술한 것과 반대방향으로 회전하여 이송지지체(20)가 가이드레일(16)을 따라 후진하게 되고, 스크루(32)와 브러쉬롤체(36)는 반시계 방향으로 회전하고, 스크루(34)는 시계방향으로 회전하게 된다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 이동형 표면세척기를 정수장에 설치한 개략도이고, 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 이동형 표면세척기의 구성도이다.
본 발명의 제2실시예에 따른 여과지 이동형 표면세척기는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 정수장(60)의 설치된 랙(66)에 피니언기어(72,74)를 구비한 이송지지체(70)가 맞물려 결합되고, 상기 이송지지체(70)에는 분사체(80), 스크루(82), 브러쉬롤체(84)가 장착되고 구동수단을 통하여 전후진하면서 상기 스크루(82)의 브러쉬롤체(84)가 회전하도록 되어 있다.
상기 정수장(60)은 도 6에 도시된 바와 같이, 바닥에서 위쪽으로 갈수록 입자크기가 작아지는 제1,2,3여과층(61,62,63)이 형성되어 있고, 정수장(10)의 양측벽에는 랙(66)이 평행하게 설치되어 있다.
상기 이송지지체(70)는 도 7에서와 같이, 1쌍의 피니언기어(72,74)가 구비되어 상기 랙(66)과 맞물려 결합되어 있다. 여기서, 피니언기어(72,74)는 동일축에 2개의 기어가 연이어 설치된 2중기어로 되어 있다. 그리고, 이송지지체(70)는 상기 피니언기어(72,74)에 각각 맞물리는 동력전달기어(76,78)가 설치되어 있다.
상기 분사체(80)는 도 7과 도 8에서와 같이, 상기 이송지지체(70)의 하부에 설치되어 정수장(60)의 가로방향으로 배치되어 있다. 분사체(80)는 일측에서 세척수를 공급받도록 되어 있고, 길이방향을 따라 하부에 다수의 분사노즐(80a)이 구비되어 있다. 따라서, 분사체(80)는 공급되는 세척수가 분사노즐(80a)을 통해 분사되어 정수장(60)의 제3여과층(63)을 세척하게 되는 것이다.
상기 스크루(82)는 도 7과 도 8에서와 같이, 원주면을 따라 리이드날(82a)이 형성되어 있고, 이송지지체(70)에 베어링을 매개로 회전가능하게 지지되면서 상기 분사체(80)의 앞쪽에 배치되어 있으며, 선단 각각에 스크루기어(83)를 구비하고 있다. 여기서, 스크루(82)의 스크루기어(83)가 상기 동력전달기어(76)와 맞물려 결합되어 있다. 따라서, 스크루(82)는 구동수단에 의해서 이송지지체(70)가 움직임에 따라 회전하여 제3여과층(63)의 내부를 뒤집으면서 여과사 사이에 고착된 현탁물질을 깨뜨려 분리하게 되는 것이다.
상기 브러쉬롤체(84)는 도 7과 도 8에서와 같이, 원주표면을 따라 탄성을 지닌 브러쉬(84a)가 심어져 있고, 이송지지체(70)에 베어링을 매개로 회전가능하게 지지되면서 상기 분사체(80) 후방에 배치되어 있으며, 선단 각각에 브러쉬기어(85)를 구비하고 있다. 여기서, 브러쉬롤체(84)의 브러쉬기어(85)가 상기 동력전달기어(78)와 맞물려 결합되어 있다. 따라서, 브러쉬롤체(84)는 구동수단에 의해서 이송지지체(70)가 움직임에 따라 회전하여 제3여과층(63)의 상부를 평탄화하는 작업을 하게 되는 것이다.
한편, 상기 구동수단은 모터(86)와 연결된 감속기(88)에 구동체인(93)을 매개로 연결되고 감속기어(91)와 1쌍의 구동드럼(91)이 설치된 구동축(90), 이 구동축(90)에 평행하게 설치되고 상기 구동드럼(92)에 대향하게 1쌍의 피동드럼(94)이구비된 피동축(93)과, 상기 구동드럼(92)과 피동드럼(94)에 걸쳐지고 양단이 상기 이송지지체(70)의 선단 각각에 고정된 벨트(95)로 구성되어 있다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 모터(86)가 정회전하면 감속기(88)를 거쳐 구동축(90)이 감속회전하고, 회전하는 구동축(90)의 구동기어(92)에 벨트(95)를 매개로 피동축(93)의 피동드럼(94)이 회전하게 된다. 이 때, 상기 벨트(95)가 연결된 이송지지체(70)는 피니언기어(72,74)가 랙(66)과 맞물려 돌아감에 따라 후진하게 된다. 그리고, 상기 피니언기어(72,74)에 맞물린 동력전달기어(76,78)를 매개로 스크루기어(83)와 브러쉬기어(85)가 회전하여 스크루(82)와 브러쉬롤체(84)가 회전하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 정수장의 이동형 표면세척기에 의하면, 이송지지체가 정수장의 측벽을 따라 전후진할 때 이송지지체 각각에 설치된 분사체, 스크루, 브러쉬롤체가 각각 작동하여 여과사에 고착된 이물질을 깨드리면서 세척함으로써 짧은 시간내에 여과층의 전부분에 걸쳐서 깨끗하게 세척작업을 할 수 있게 된다. 그리고, 본 발명의 이동형 표면세척기는 여과층을 깨끗하게 세척할 수 있으므로 여과지의 역세효율을 향상시키고 아울러 여과사의 보충비용을 절감할 수 있는 한편, 정수장의 정수능력을 높일 수 있게 된다.

Claims (4)

  1. 동일축상에 이송롤러(22,23)와 롤러기어(24,25)가 구비됨과 아울러 상기 롤러기어(24,25)의 위쪽에 다수의 동력전달기어(26,27,28)가 구비되며, 상기 이송롤러(22)가 정수장(10)의 측벽에 각각 설치된 가이드레일(16)을 따라 슬라이드 이동가능하게 설치된 1쌍의 이송지지체(20);
    상기 이송지지체(20)에 양선단이 연결되고 길이방향을 따라 하부에 다수의 분사노즐(30a)이 구비된 분사체(30);
    상기 분사체(30)의 앞쪽에 배치되어 상기 이송지지체(20)에 회전가능하게 지지되고 양선단에 스크루기어(33,35)가 각각 구비되고 서로 반대방향으로 회전하도록 된 1쌍의 스크루(32,34);
    상기 분사체(30)의 뒤쪽에 배치되어 상기 이송지지체(20)에 회전가능하게 지지되고 양선단에 브러쉬기어(37)가 구비된 브러쉬롤체(36); 및
    상기 이송지지체(20)를 전후진시키고 아울러 상기 스크루(32,34)와 브러쉬롤체(36)를 회전시키도록 된 구동수단; 을 포함한 정수장의 이동형 표면세척기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동수단은, 모터(38)와 연결된 감속기(39)에 구동체인(43)을 매개로 연결되고 감속기어(41)와 1쌍의 구동기어(42)가 설치된 구동축(40)과, 이 구동축(40)에 평행하게 설치되고 상기 구동기어(42)와 대향하게 1쌍의피동기어(45)가 설치된 피동축(45)과, 상기 구동기어(42), 동력전달기어(26,27,28), 피동기어(45) 각각을 연결하는 1쌍의 동력전달체인(46)과, 상기 동력전달기어(26), 롤러기어(24), 스크루기어(33) 각각을 연결하는 제1연결체인(47)과, 상기 동력전달기어(27)와 스크루기어(35)를 연결하는 제2연결체인(48) 및, 상기 동력전달기어(28), 롤러기어(25), 브러쉬기어(37) 각각을 연결하는 제3연결체인(49)으로 구성된 것을 특징으로 하는 정수장의 이동형 표면세척기.
  3. 피니언기어(72,74)가 동력전달기어(76,78)와 맞물리고 아울러 정수장(60)의 측벽 각각에 설치된 랙(66)에 맞물려 결합된 1쌍의 이송지지체(70);
    상기 이송지지체(70)의 하부에 양선단이 연결되고 길이방향을 따라 하부에 다수의 분사노즐(80a)이 구비된 분사체(80);
    상기 분사체(80)의 앞쪽에 배치되어 상기 이송지지체(70)에 회전가능하게 지지되고 양선단에 스크루기어(83)가 구비된 스크루(82);
    상기 분사체(80)의 뒤쪽에 배치되어 상기 이송지지체(70)에 회전가능하게 지지되고 양선단에 브러쉬기어(85)가 구비된 브러쉬롤체(84); 및
    상기 이송지지체(70)를 전후진시키고 아울러 상기 스크루(82)와 브러쉬롤체(84)를 회전시키도록 된 구동수단; 을 포함한 정수장의 이동형 표면세척기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 구동수단은, 모터(86)와 연결된 감속기(88)에 구동체인(93)을 매개로 연결되고 감속기어(91)와 1쌍의 구동드럼(92)이 설치된 구동축(90), 이 구동축(90)에 평행하게 설치되고 상기 구동드럼(92)에 대향하게 1쌍의 피동드럼(94)이 구비된 피동축(93) 및, 상기 구동드럼(92)과 피동드럼(94)에 걸쳐지고 양단이 상기 이송지지체(70)의 선단 각각에 고정된 벨트(95)로 구성된 것을 특징으로 하는 정수장의 이동형 표면세척기.
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