KR0129762B1 - 백와싱 필더(backwashing filter) - Google Patents

백와싱 필더(backwashing filter)

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KR0129762B1
KR0129762B1 KR1019890013842A KR890013842A KR0129762B1 KR 0129762 B1 KR0129762 B1 KR 0129762B1 KR 1019890013842 A KR1019890013842 A KR 1019890013842A KR 890013842 A KR890013842 A KR 890013842A KR 0129762 B1 KR0129762 B1 KR 0129762B1
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filter
casing
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slush
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로트 빌리
신도프 하인즈
뤼디거레나로츠
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하인즈에발트 룩스
볼운트커흐 필터바우 게엠베하
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Abstract

내용 없음.

Description

백와싱 필터(backwashing filter)
제1도는 본 발명에 의한 백와싱필터의 케이싱(casing)과 필터체임버(filter chamber)를 관통하는 수직단면도.
제2도는 제1도의 화살표 방향에서 본 제1도의 백와싱필터의 수직단면도.
제3도는 상기 백와싱필터의 평면도.
제4도는 제2도의 Ⅳ -Ⅳ선 단면에 따르는 상세도(detail).
제5도는 제3도의 Ⅴ-Ⅴ선 단면에 따르는 상세도(detail)이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 필터체임버(filter chamber)
2 : 필터소자( filter element)
3 : 제어케이싱(control casing)
4 : 저부면케이싱섹션( bottom casing section)
5 : 슬러시 출구(slush inlet)
6 : 여과액출구(filtrate outlet)
7 : 슬러지출구(sludge outlet)
8 : 슬러지배출밸브(sludge drainage valve)
9 : 스위칭소자(switching element)
10 : 슬러시 콤파트먼트( slush compartment)
11 : 여과액콤파트먼트(filrate compartment)
17 : 톱커버( top cover)
20 : 스위칭구동장치(switching drive)
29 : 케이싱보닛(casing bonnets)
30 : 분할평면(dividing plane)
본 발명은 압축공기에 의해 가세하는 세척여과액( scavenge filtrate)으로 백와싱(backwashing)을 할수 있고 필터소자(filter elements)를 수용하며, 슬러시입구(slushinlet)와 여과액출구(filtrante outlet) 및 관계된 슬러지배수밸브를 결합하고, 스위치구동장치(switching drive)에 의해 작동되고 로터리밸브(rotary valeve)의 방식으로 구성된 스위칭소자(switching element)를 수용하는 공통제어케이싱(common control casing)에 직립으로 배치되고 여과모드에서 백와싱모드(backwashing mode)로 연속해서 스위칭되고, 그의 역으로 스위치되는 적어도 2개의 필터체임버(filter chamber)와, 백와싱모드로 스위치될 때 필터체임버의 백와싱여과액을 압축공기에 의해 가세시키는 세척밸브(scavenge valve)를 가진 백와싱필터(backwashing filter)에 관한 것이다. 이와같은 타입의 백와싱필터는 독일특허 제 2601732 호 및 제 1801441 호에서 공지되어 있다.
여기에 나타낸 기술적내용은 인용특허참증으로 한다.
서독특허 제 1801441 호의 백와싱필터가 본 발명의 출발점이 되며, 여과튜브로 구성된 필터소자를 가진 각 필터체임버(filter chambers)는 필터입구(filter inlet), 필터출구 및 슬러지출구를 결합하는 주케이싱(primary casing)의 상부면에 배치되어 있으며, 주케이싱은 제어케이싱으로, 축방향으로 설치된 로터리밸브로 구성된 스위칭소자를 수용하고 있다.
그 제어케이싱의 상부면에 플랜징(flanging)을 한 베이스(base)를 가진 케이싱보닛(casing bonnets)이 길이가 비교적 길게 상방향으로 돌출되어 있으며, 상기 백와싱필터는 제어케이싱에서 케이싱보닛을 분리제거시키기 위하여, 즉 유지목적으로 백와싱필터상에서 비교적 큰 간격을 필요로 하는 수단과 대응되는 전체높이를 구성한다. 그 길이가 긴 케이싱보닛을 상방향으로 분리제거할 경우 여과튜브는 손상을 입을 위험이 있다.
종래의 백와싱필터는 또 필터체임버가 스위칭소자의 케이싱축 또는 회동축에서 비교적 큰 축방향길이로 배치되어야 하므로 구조에 있어 비교적 폭이 넓다. 백와싱에 필요한 소기(scavenging air)를 저장하며 저장용량이 충분히 큰 압축가스 저장탱크가 제어케이싱상에서 상부케이싱(top casing)으로 설치되어 있고, 또 소기를 공급시키는 소기밸브와 슬러지배출밸브가 구조적으로 스위칭소자와 함께 조합되어 있기 때문에 종래의 백와싱필터를 주로 필요로 한다. 또, 종래의 백와싱필터는 구조전체가 복잡하며, 제어케이싱은 그 형상이 복잡하여 캐스트하우징(cast housing)으로써 제조할 때 고가로 되며 내부유체흐름통로가 비교적 협소하게 되고, 내부유체흐름차넬은 대단히 길게된다.
각종의 작동부품은 외측에서 용이하게 접근할 수 없기 때문에 수선 및 보수작업을 위하여 백와싱필터의 완전한 분해를 필요로 할 때가 자주있다. 상기 타입의 백와싱필터를 구성하는 본 발명의 목적은 윤활유, 디젤유, 주유(heavy oil), 냉각제(coolants) 및 에멀죤(emulsion)등을 주로 여과하도록 구성하는데 있으며, 여과성능(filter performances)이 높은 경우에도 코스트를 저렴하게 그리고 비교적 콤팩트한 구조로 제조할 수 있다.
본 발명에 의해 상기 목적은 필터체임버의 필터소자가 제어케이싱에 바람직하게는 그 소자의 적어도 약 1/3∼1/2 길이정도로 하방향돌출을 함으로써 달성된다. 제어케이싱은 그 케이싱내 하방향돌출을 하는 필터소자를 수용하고 있는 케이싱의 일부를 동시에 형성하여 여과튜브의 그룹을 구성하는 것이 바람직하기때문에, 이와같은 백와싱필터의 구조에 의해 그 전체높이는 실제로 감소된다. 그 결과 동시에 내부흐름통로가 더 짧아져 더 효과적으로 된다. 그 이유는 그 필터소자를 스위칭밸브와 슬러시 콤파트먼트 또는 제어케이싱의 여액폼파트맨트에 더 가깝게 할수 있기 때문이다. 필터구성요소의 저면단 위에 있는 필터체임버의 이탈식 케이싱보닛(removable casing bonnets)에서 제어케이싱을 분리하는 평면에서 일정한 간격을 두도록 선택을 하는 것도 바람직하다. 이것은 더 짧아지고 이에 대응하여 더 가벼워지는 케이싱보닛을 사용할 수 있다는 것을 말하며, 또 백와싱필터상에서 케이싱보닛을 분리제거하는데 필요로 하는 간격을 더 작게 할 수 있다는 것을 말한다.
또 케이싱보닛을 분리제거시킬 때 필터소자에 손상을 줄 위험이 더적다. 백와싱필터의 필요로 하는 콤팩트구조와 짧은 내측유로에 관해서 본 발명의 다른 실시 예에서 필터소자가 거의 슬러시입구레벨(lever)에 있는 제어 기어(control gear)에 돌출되어 있을 경우, 역시 잇점이 있다.
본 발명의 바람직한 특성에 따라 슬러시입구에 접속된 제어케이싱의 슬러시 콤파트먼트는 여과액출구와 결합되어 있는 그 제어케이싱의 여과액콤파트먼트위에 배치될 때 특히 이것이 응용된다. 여과모드에 있어서, 세척되는 슬러시는 슬러시입구에서 필터체임버와 필터소자에 이르기까지 가장 짧은 통로에 의해 체넬을 형성할 수 있고, 외측에서 내측으로 필터소자를 관통하여 비교적 큰 배출통로를 통하여 여과액을 배출시킬 수 있다.
본 발명의 다른 중요한 특징에 따라, 슬러지배출밸브는 슬러시입구와 여과액출구아래에 배치되어 제어케이싱의 저부면수평위치에서 배치되는 것이 바람직하다. 백와싱필터의 저부면영역으로 슬러지배출밸브를 작동시키는 것은 백와싱필터의 구조적인 용량을 감소시키는데 도움이 된다. 즉, 작동장치를 가진 슬러지배출밸브에 대하여 제어케이싱의 횡방향크기의 감소로 스위칭밸브에서 구조적으로 분리되어, 이에 대응해서 더 간단하게 그리고 또 더 작은 크기로 구성시킬 수 있다.
슬러지배출밸브의 수평위치는 동일하게 전체높이가 가급적 낮은 백와싱필터를 제공한느데 잇점이 있다.
슬러지출구를 구성하는 케이싱의 채널은 슬러지배출밸브를 수용하는데 유용하게 사용할 수 있다.
더욱이, 슬러지배출밸브는 더 용이하게 접근시킬 수 있고 백와싱필터의 시간이 걸리는 분해작업(time-consuming dismantling)없이 보수작업을 신속하게 그리고 간단하게 실시할 수 있도록 한다.
상기 슬러지배출밸브에 대하여 간단하게 압축공기에 의해 작동하는 플런저(plunger)타입밸브를 사용할 수 있고, 플런저타입밸브는 슬러지출구를 구성한 제어케이싱 또는 부착된 저부케이싱섹션상에서 하나의 유닛으로 구성되어 있으며, 따라서 필요할 경우 경사지게 옆으로 그 플런저타입밸브를 쉽게 분리 제거시킬 수 있도록 한다. 슬러지배출밸브가 압력보상 플런저타입밸브(pressure-compensating plunger type valve)일 경우에 유용하며, 따라서 공기의 공급이 부족하여 유압이 필터내에서 형성될 경우에도 밸브는 그 자체에 의해 개방되지 않는다.
슬러지배출밸브의 보수(maintenance)를 용이하게 하기 위하여 다이나믹하게 장전된 밀봉(seal)을 용이하게 제거하고 교체되도록 그 밸브를 구성하는 것은 간단한 것이다.
전체적인 조립체 제작의 용이성, 구조의 공간절약, 보수의 단일화, 백와싱필터 내부채널통로의 효과적인 치수설정에 대한 관점에서 볼 때 변화밸브위에 설치되어 스위칭밸브측에 의해 관통된 압축가스 저장탱크를 없애고, 그대신 방해되지 않는 그 케이싱외측의 다른곳에 저장탱크를 설정하는 것이 특히 바람직하다.
이것에 의해 스위칭밸브의 스위칭구동장치가 제어케이싱, 즉 스위칭소자의 측에 의해 밀봉을 할수 있게 관통된상에서 직접 고정할 수 있도록 하여, 톱커버가 그 제어케이싱을 분할하는 평면과 그 필터체임버의 케이싱보닛에서 제어케이싱에 착탈할 수 있도록 구성하거나 그 높이에서 오프세트(off set)되도록 한다.
세척프로세스의 단면이 충분하게 큰 압축공기공급라인이 백와싱필터 사용장소에서 이용될 수 있을 경우 압축가스저장탱크를 완전히 제거할수도 있다.
압축가스(세정공기공급)의 공급용 세척밸브는 압축가스저장탱크의 일부품으로 적당할 경우 스위칭소자에서 구조적으로 동일하게 통상적으로 분리되어, 제어케이싱외부에 설치된다.
이것은 간단한 압축공기에 의해 작동하는 플런저타입밸브로 구성할 수 있다.
따라서, 세척밸브(공기공급밸브)와 슬러지배출밸브는 스위칭소자에서 구조적으로 분리되는 유닛이며 각각 별개로 분리하여 제어된다. 상기 세정밸브와 슬리지배출밸브는 통상적으로 구성되어 압력이 손실될 경우 세척가스(세척공기)와 오일을 혼합시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 주요한 특징에 의해, 제어케이싱내에서, 슬러시입구를 갖춘 슬러시콤파트먼트는 여과액출구에 접속된 여과액콤파트먼트위에 설치되며, 톱슬러시콤파트먼트와 저부면 여과액콤파트먼트를 분리시키며 수직축 주위를 회동시킬수 있는 변환소자의 축방향 내부채널은 슬러지배출밸브로 안내되는 제어케이싱의 연통채널과 하부단에서 연통되고, 슬러시콤파트먼트를 가진 수평면은 그 변환구성요소의 주변에 설치된 제어포트를 장치시켜 필터체임버로 안내되는 채널의 작용을 트리거링(triggering)시킨다. 이와같은 소자의 배열은 위에서 설명한 슬러지배출밸브와 세척밸브가 스위칭소자와 분리되어 있는 유닛을 형성할 때 유체역학적인면에서 백와싱필터의 내부채널의 배열, 효과적인 치수설정, 간단한 전체적구조, 콤팩트한 구조라는 면에서 볼 때 특히 효과적이며, 바람직하다.
그 필터소자(특히 여과튜브)가 그 제어케이싱아래로 돌출 되지 않을 때 이와같은 소자의 배열이 구체적으로 바람직하게 나타낼 수 있기 때문에 이 배열은 본 발명에 의한 별도의 잇점을 가진다.
본 발명의 또 다른 하나의 잇점을 가진 실시예에서는 소자를 포위하는 여과액콤파트먼트와 연통되는 하나의 주변콤파트먼트(peripheral compartment)가 제어케이싱내에 설치되어 있고, 여과액콤파트먼트를 각 필터체임버와 연결되는 연통채널위에서 외측압축가스공급밸브(세척공기공급밸브)에 접속되어 있으며, 세척밸브(압축가스 또는 압축공기공급밸브)가 주변콤파트먼트로 작동할 때 세정용으로 쓰이는 압축가스가 적어도 변환소자의 외경에 해당되는, 비교적 큰 플런저영역상에서, 여과액콤파트먼트내 세척면에 있는 세척용 유체에 작용시킨다. 따라서, 세척여과액이 급격하게 가속되어 필터소자를 통과하는 역류압력의 강력한 펄스로 상기 세척여과액을 작동시킨다. 이것에 의해 필터소자는 백와싱모드로 하여 격열하게 세척되도록 한다. 역류세척작용을 필터내측에서 시작하여 이 잔류압력에 대항하면서 역류세척의 실시를 필요로 할 때 약1바(bar)정도의 잔류압력이 존재할 경우 세척작용이 현저하게 감소된다는 것을 종래의 백와싱필터에서 확인하였다.
본 발명의 또 다른 중요한 특성에 의해 이와같은 결점을 제거시켜 세척작용을 현저하게 향상시키며 본 발명의 각각의 잇점을 갖도록 하기 위하여, 에어버퍼콤파트먼트(air buffer compartment)가 스위칭소자의 상부에 설치되어 있다.
이 에어버퍼콤파트먼트의 공기는 필터의 내압에 의해 압축되어 슬러지배출밸브가 개방될 때 백와싱공정시에 필터체임버의 배출면에 있는 유체를 슬러지출구로 배출시킨다. 따라서, 세척작용에 악영향을 주는 상기 백압력을 제거시킴으로써 실제적으로 그 역류세척은 대기압에서 발생한다. 이것은 역류세척작용을 상당히 향상시킨다. 상기 슬러지출구로 안내되는 스위칭소자의 축방향내측체념이 제어포오트위에서 연통되도록 배치하는 것이 바람직하며, 제어포트는 상기 에어버퍼콤파트먼트를 구성하는 크기가 충분히 큰 콤파트먼트에 필터구성요소의 배출면링크를 구성한다. 특히 위에서와 같이 슬러지배출밸브와 스위칭소자의 세척밸브가 구조적으로 분리될 경우, 필터체임버내에 배치된 필터소자가 제어케이싱내에 돌출되지 않을 때 에어버퍼콤파트먼트를 스위칭소자내에 배치하는것도 유리하며 바람직하다. 이와같이, 본 발명의 이 실시예는 각각의 잇점을 가진다.
상기 에어버퍼콤파트먼트를 세정작용을 개시할 때 압력을 감소시키며 부분적으로 비어있도록 하는데 도움을 주며, 필터체임버가 세정되고, 그 백와싱필터체임버가 상부에 위치할 때 상기 콤파트먼트내의 증기가 트랩(trapped)이 되므로 상기 에어버퍼콤파트먼트를 그 자체공기공급에 링크되지 않는다. 그러나, 압축가스 또는 압축 공기를 외측에서 상기 버퍼콤파트먼트내로 동일하게 도입할 수 있다.
본 발명의 백와싱필터의 효과적인 다른 실시예에서 그 필터소자 각각은 그 제어케이싱에 있는 홀더하우징에 밀봉을 할수 있게 지지된 홀더에 접속되어 있고, 제어케이싱과 필터체임버의 케이싱보닛을 분할하는면 아래에 일정한 간격을 두고 있으며, 홀더는 압입끼워맞춤(push-in fittings)등의 타입으로 구성되는 것이 바람직하고 상방향으로 자유롭게 올릴 수 있도록 하는데 적합하다. 그 결과, 필터체임버의 전체필터소자는 일단 케이싱보닛이 그 홀더상에서 나사접속 등을 완화시킬 필요없이 제거될 경우, 제어케이싱에서 상방으로 끌어올릴 수 있다.
상기 홀더가 제어케이싱과 케이싱보닛을 분할하는 평면을 지나, 즉 케이싱보닛에서 곧바로 상방향으로 돌출되도록 구성될 때 도움이 된다. 케이싱보닛이 그 홀더상부단에 위치한 내부쇼올더 등을 구성하는 것이 도움이되며, 따라서 필터소자를 구성한 홀더는 케이싱보닛이 끼워졌을 때 고정할 수 있게 위치가 설정되도록 한다. 홀더는 바스킷(basket)방식으로 구성하는 것이 바람직하다. 바스킷형성홀더가 하나의 저부면을 구성하여 필터구성요소를 가지며, 제어케이싱의 홀더마운팅에 지지되고, 하나의 톱링(top ring)이 필터소자를 포위하여 케이싱보닛의 상기 내부쇼올더와 접촉됨과 동시에 축방향의 횡제부분(crosspiece portions)등을 구성하여 저부면과 톱링을 결합시킬 경우 도움이 된다. 위에서와같이, 필터소자와 같이 필터용튜브를 사용하는 것이 바람직하며 각 필터체임버는 다수의 필터용튜브를 수용한다. 필터용 튜브는 그 저부면 단부에 의해, 즉 나사접속에 의해 홀더 또는 저부면에 부착시킬 수 있다. 홀더는 필터용튜브를 케이싱에서 제거시킬 때 필터용튜브를 보호하도록 동시에 사용할 수 있다.
각종의 구동장치는 상기 스위칭소자의 스위칭구동장치로 사용되며, 전동모터 또는 그밖에 압축공기부분 회전 또는 로터리밸브액츄에이터(actuator)가 바람직하다. 필요할 경우, 즉 나사접속에 의해 부착되는 접속점에서 제어케이싱에 가열소자를 구성하도록 그 제어케이싱의 외측면 구성이 도움을 준다. 이것은 또 파이프공사에 들어가는 큰 경비를 제거시킨다.
본 발명의 백와싱필터는 2개이상의 필터체임버, 즉 이들 필터체임버중 8개까지 가질수 있음을 용이하게 알수 있고, 그중 하나의 필터체임버는 백와싱모드로 항상 있으며, 동시에 다른 필터체임버는 여과모드로 바꿔진다. 따라서, 여과중에는 하나의 세척 및 화기필터체임버가 항상 보존되었다.
본 발명의 백와싱필터는 완전자동작동에 적합하며, 여과모드에서 백와싱모드로의 스위칭은 차동압력에 따라 또는 적당할 경우 시간에 따라 제어시킬수 있다.
다음으로 본 발명을 첨부도면에 나타낸 백와싱필터의 구체적 실시예에 따라 설명한다. 도시한 백와싱필터는 필터소자가 있는 2개의 평행한 직립필터체임버(1)을 가지며, 필터소자는 필터체임버내에 가느다란 필터용브(2)와, 주조(cast)부분으로 되고 필터체임버(1)를 구비한 제어케이싱(3)에 의해 구성된다. 저부면케이싱섹션(4)은 제어케이싱(3)과 일체로 되게 구성되어 있으며, 제어케이싱의 하부면에 착탈할 수 있도록 되어있고, 즉, 플렌저 접속에 의해 구성되며 제어케이싱의 기반(base)을 구성한다.
각 필터체임버(1)에는 다수. 즉 6개이상의 평행한 필터용 튜브(2)를 수용한다. 필터용 튜브는 예로서 금속제스파이럴(sprials)을 구사하여, 필터용 섬유스타킹(filter fabrec stockings)이 스피이럴상으로 끌어 당겨진다. 제어케이싱(3)에는 수직으로 차례로 슬러시입구(5) : 여과액출구(6) 및 슬러지출구(7)를 가진다. 여과되도록 하는 중간부분의 슬러시입구(5)는 여과액출구(6)위에 위치되어 있고, 그 슬러지출구(7)은 그 제어케이싱(3)의 저부면섹션(4)상에서 여과액출구(6)아래에 위치되어 있다.
후자(7)는 수평으로 위치한 슬러지배출밸브(8)를 수용하며, 슬러지배출밸브을(8)은 아래에서 구체적으로 설명한다. 제어케이싱(3)에는 수직축을 중심으로 하여 회전시킬수 있는 스위칭소자(9)를 설치하여 회전밸브방식으로 구성되고, 회전밸브에 의해 필터체임버(1)는 필터모드에서 백와싱모드로 교대로 변환된다. 제어케이싱(3)의 내부는 슬러시입구(5)에 접속된 상부슬러시콤파트먼트(10)와 여과액출구(6)과 결합되어 있는 하부여과액콤파트먼트(11)로 나누어져 있다.
상기 두 콤파트먼트의 스위칭소자(9)는 플런저타입넥(plunger-type neck)(12)를 가지며, 상기 플런저타입넥(12)에 의해, 그 제어케이싱의 구성내에 형성된다. 상기 플런저타입넥(12)는 주변밀봉(13)을 구성한다. 또 스위칭소자(9)의 저부면단부는 저부면플렌저(14)등과 결합되어; 저부면플렌지(14)에 의해 케이싱보어(casing bore)(15)에 형성된다. 상부단부에는 스위칭소자(9)가 톱커버(17)의 축공(axial bore)을 통하여 축(16)으로 관통하고; 부호18에서 톱커버내에 배치되어 있다.
톱커버(17)는 상부면상에서 제어케이싱(3)을 폐쇄시키며; 제어케이싱(3)상에서, 즉 나사접속(19)에 의해 이탈할 수 있게 고정되어 있다.
상부커버(17)에는 스위칭소자(9)를 스위치시키는 스위칭구동장치(20)는 로터리 또는 부분회전밸브 액츄에이터를 구성하며, 본 발명에서 스위칭소자(9)를 스위치시키는 부속솔레노이드밸브장치(21)를 가진 압축공기식 회전밸브액츄에이터로 구성되어있다.
그 스위칭소자(9)의 스위칭축(16)은 각형단부(22)를 가지며 각형단부는 스위칭구동장치에 호전접속을 제공한다. 특히, 백와싱필터가 2개이상의 필터체임버(1)와 결합되어 있을 때 필터모드에서 백와싱모드로 연속하여 필터체임버를 스위칭시키도록 하기 위하여 바람직하게는 필터압구와 필터출구사이의 차동압력에 따라 스위칭소자(9)를 수위치시키는 전동모터를 스위치구동장치로서 사용함이 바람직하다. 따라서, 스위칭소자(9)는 필터회로에서 세척되도록 하는 필터체임버(1)를 분리시킨다. 따라서, 이 필터체임버는 백와싱을 그 다음에 자동적으로 시작하도록 한다. 상부슬러시콤파트먼트(10)와 하부여과액콤파트먼트(11)를 분리하는 스위칭소자(9)는 축방향내측채널(23)을 가지며, 내측채널은 백와싱모드에서 슬러지출구(7)와의 접속을 하며, 저부면단부에서 스위칭소자 또는 슬러지 배출밸브(8)로 안내되는 저부면케이싱섹션(4)의 연통채널 (24)과 연통되어 있다.
상기 슬러시콤파트먼트(10)와 평면상태에 있는 스위칭소자(9)는 그 주변에서 필터체임버로 안내되는 제어케이싱(3)의 채널(26)작동을 제동하는 제어포트(25)를 가진다. 내부채널(23)은 직경을 넓힌 톱콤파트먼트의 제어포트(25)위에서 종료되고, 톱콤파트먼트는 에어버퍼콤파트먼트(27)를 구성한다. 하부여과액콤파트먼트(11)는 각각 경사진 돌출채널(28)에 의해 2개의 필터체임버(1)에 접속되어 있다.
그리고 돌출채널(28)을 필터체임버와 체임버내에 위치되어 있는 필터소자(2)의 하부면에 안내되어 있다.
그 여과방식에 있어서, 관련된 필터체임버(1)가 채널(26)을 지나 슬러시콤파트먼트(10)에 링크되어 있다.
2개이상의 필터체임버(1)가 있을 경우 여과방식으로 통용되는 모든 필터체임버(1)가 채널(26)을 지나 슬러시콤파트먼트(10)에, 그리고 이에 대응해서 채널(28)을 지나 여액콤파트먼트(11)에 접속되어 있다.
필터체임버(1)내에 위치되어 있고 필터구성요소를 구성하는 필터용튜브(2)가 케이싱보닛(29)내측 상부분에 위치되고, 케이싱보닛은 반할평면(30)에서 스크류(31)에 의해 제어케이싱(3)의 상부면기반(base)에 의해 착탈할 수 있도록 구성되어 있다.
제1도에 나타낸 바와같이, 그 필터소자, 또는 필터용튜브(2)위에서 제어케이싱(3)의 내부공간으로 돌출되어 있으며, 그 내부공간은 채널(26)을 형성하고 그 길이의 적어도 1/3 또는 반이 제어케이싱(3)또는 관련체임버내측에 위치되어 있다.
이탈제거할 수 있는 케이싱보닛(29)에서 제어케이싱(3)을 분할하는 평면(30)은 필터용튜브(2)의 저부면 단부위에서 일정간격으로 위치되어 있다.
이 필터용튜브는 제어케이싱(3)아래로 깊이 돌출되어 이들 저부면 단부는 슬러시콤파트먼트(10) 및 슬러시입구(5)와 거의 수평으로 위치되며, 바람직한 계는 도시되어 있는 바와같이 케이싱벽(32)에 의해 구성된 슬러지콤파트먼트(10)의 하부경계와 거의 수평으로 위치되어 있다.
각 필터체임버(1)에서, 필터용튜브(2)는 튜브홀더(33)에 장착되어 있고, 분할평면(30)아래에서 일정한 간격으로 설정된 그 튜브홀더는 케이싱보닛(29)이 이탈제거될 때 자유롭게 상방향으로 끌어올리도록 구성된 압입끼워맞춤등을 구성하는 홀더마운팅(34)내에 헐겁게 위치되어 있다.
홀더 마운팅(34)은 채널(28)과 콤파트먼트(26)의 경계면에 있는 케이싱벽(32)의 회전기세스(turning recess)로 구성되어 있다.
홀더(33)는 분할평면(30)을 지나 상방향으로, 그리고 케이싱보닛(29)내로 돌출되어 있다.
이들 홀더는 판형성저부면단면(35)에 의해 형성된 바스킷형상구조와, 후자위에서 일정한간격은 두고 위치되며 필터소자 또는 필터용튜브를 포위하는 톱링(top ring)(36) 및 주변거리에서 두부분, 즉 저부면 단편(35)과 톱링(36)을 접속하는 횡재부분(37)으로 구성되어 있다.
필터용튜브(2)는 이들의 저부면단부(39)에서 판상저부면단면의 구멍으로 삽입되어 거기서 예로서 나사접속에 의해 고정된다. 홀더(33)는 압입마운팅(34)내에서 저부면단면(35)와 함께 위치되어 가스킷(38)에 의해 후자(압입마운팅)에 시일링된다. 케이싱보닛(29)각각은 내부쇼올더(40)를 가짐 이것은 케이싱보닛이 제어케이싱(3)에 스크류고정될 때 톱링(36)에 대하여 상부에서 지지되고, 부착된 필터튜브(2)와 함께 홀더(37)를 위치시킨다. 케이싱보닛(29)을 이탈시켜 제거시킨 다음, 제어케이싱(3)에서 상방으로 돌출되어 있는 홀더(37)는 제어케이싱(3)위에서 부착된 필터용 튜브와 함께 들어올릴 수 있다.
이것에 의해 필터구성요소를 쉽게 대치시킬 수 있도록 한다. 케이싱보닛(29)의 높이가 필터구성요소의 길이 이하이므로 일단 스크류(31)가 풀려지면 케이싱보닛(29)은 사용장소에서 백와싱필터위에 한정된 톱새만이 이용될 수 있더라도 필터구성요소를 손상시킬 염려없이 쉽게 이탈시켜 제거할 수 있다.
종래의 기술에서와 같이, 케이싱보닛(29)의 톱콤파트먼트에는 플루트(float)(41)에 의해 조절되고, 출구에서 회수용에인(collecting mains)(43)에 접속된 밴트밸브(ventvalve)(42)가 있다.
필터체임버(1)전체는 밴트밸브(42)에 의해 회수메인(43)에 접속되어 있다.
필터체임버가 유체로 상부를 덮을 때 종래에서와 같이 그 밴트밸브(42)는 플로트(41)에 의해 밀폐된다. 제1도의 부호43에 나타낸 바와같이 회수용메인(43)은 슬러지출구(7)에 접속되어 있다.
상기 스위칭소자(9)를 포위한 주변콤파트먼트(44)는 스위칭소자(9)의 플런저넥(12)아래에 있는 중간벽(32)가까이 제어케이싱(3)내에 구성되어 있는 여역콤파트먼트(11)를 필터체임버(1)에 접속하는연통채널(28)위에 설치되어 있으며, 또 그 부면컴파트먼트(44)는 역류세척방식으로 여과액콤파트먼트(11)의 연통되고 도 역류세척 되도록 하는 필터채널(1)의 연통채널(28)과연통되어 있다.
주변콤파트먼트(44)는 압축가스공급에 접속되어 있다.
후자는 제1도에 도시가 생략되어 있다.
제2도 내지 제4도는 세척밸브(46)에 따라 압축가스를 공급하는데 사용되고, 압축가스저장탱크(47)의 저부면에 설치한 라인(line)(45)를 나타내며, 압축가스저장탱크(47)는 도시한 실시예에서 분할평면(30)에서 스크류접속(48)에 의해 제어케이싱(3)에 착탈할 수 있도록 구성되어 있다.
저장탱크(47)는 제어케이싱의 다른 위치에 설치할 수도 있고 액츄세척용으로 사용하는 압축가스, 주로 압축 공기를 수용하며, 라인(49)을 통하여 압축가스를 충전시킬수 있다.
제4도에 주로 나타낸 바와같이, 압축가스공급에 사용되는 세척밸브(46)은 압축공기 작동플런저 타입밸브로 구성되어 있으며, 플런저시일을 장치한 밸브플런저(50)는 저장탱크(47)의 기반에 장치한 출구를 밀폐하여 스프링(52)에 의해 밀폐위치로추진시킨다.
밸브 플런저(50)는 제어플런저(53)을 가지고 있으며, 제어플런저는 실린더 케이싱내에 플런저 시일을 형성하고, 압축공기라인(54)이 실린더케이싱에 접속되어 있으며, 압축라인(54)을 통하여 압축공기는 밸브플런저(50)를 후회시키기 위하여 상기 라인(45)에 따라 주변 콤파트먼트(44) (제1도)로 저장탱크(47)의 압축공기를 관통하도록 구멍(51)에 아주 멀리있는 스프링복원력에 대향하면서 제어플런저(53)아래 환상공간으로 유입시킬수 있다.
제어케이싱(3)저부면, 또는 저부면섹션(4)에 설치된 슬러지배출밸브(8)는 압축공기 작도을런저 타입밸브를 구성하며, 밸브플런저(55)는 플런저시일을 가진 가이드부시(guide bush)(56)에 슬러지출구(7)를 구성하는 수평구멍내에 형성되고, 슬런저 배출밸브가 열려 있을때 슬러지 출구(7)에 접속을 구성함으로써 주변포트(57)와 결합한다. 제어플런저(58)는 벨브플런저(55)에 링크되고, 제어플런저는 축방향으로 이탈제거시킬수 있도록 케이싱에 부착한 실린더(59)에 용이하게 교환시킨 플런저시일을 형성한다. 라인(61)(62)을 지나 상기 플런저(58)의 어느한측면에 있는 2개의 실린더콤파트먼트에 접속된 전자작동변환밸브(60)가 상기 실린더에 위치되어, 그 결과 압력을 플런저타입밸브의 플런저측에 있는 한상공간에 가함과 동시에 실린더콤파트먼트(63)가 환기될 때, 슬런지배출밸브는 개방되어 슬러지출구(7)에 접속을 하도록 한다. 슬러지 배출밸브(8)전체는 케이싱3에 축방향으로 부착된 구조적인 유닛을 형성하며, 필요할 경우 케이싱에서 쉽게 이탈. 제거시킬수 있다.
필터방식에서, 필터되도록 하는 슬러시는 슬러시입구(95)를 지나 슬러시콤파트먼트(10)로 유입되어, 여기서 필터방식으로 변환되는 필터체임버 또는 체임버(1)로 흐른다. 슬러시는 관련된 체임버의 화살표 X 방향으로 흐른 다음 필터용튜브(2)를 통하여 외측에서 내측으로 통과하여, 오염물질을 여과 제거시킨다. 그 다음, 여액은 필터용튜브(2)아래로, 그리고 채널 (28)을 통하여 필터용튜브의 비교적 구멍이 큰 저부면단부(39)를 통하여 여액콤파트먼트(11)로 흐르며, 그리고 거기서 여과액출구(6)로 흐른다.
종래에서와같이, 백와싱작동으로 액류를 일으킨다. 제1도에서와 같이, 도시되어 있는 필터체임버(1)의 변동소자(9)는 백와싱방식으로 변환된다. 스위칭소자(9)는 세정되도록 하는 필터체임버(1)를 필터의 로에서 분리시킨다. 백와싱은 스위칭구동장치(20)가 스위칭소자(9)상에서 변환된 다음 즉시 백와싱이 자동적으로 개시된다. 그 압력을 슬러시입구(5)와 여과액출구(6)에서 제 1 개방슬러지 배출밸브(8)에 의해 분리되는 필터체임버내에서 완화된다. 따라서, 필터용튜브(2)의 외측에 있는 콤파트먼트(26)와 스위칭소자(9)의 내부채널(23)을 슬러지 배출출구(7)와 접속된다. 스위칭소자(9)의 상부버터콤파트먼트(27)내에는 압축공기의 큐선(cershion)이 있어, 압축공기는 위에서부터 내부채널 (23)의 책체컬럼상에 작용하여 세정작용을 시작할 때 세척되는 필터체임버 내의 압력을 감소시켜 슬러지출구(7)로 안내되는 배출측에서 부분적으로 배출시키는데 협조한다. 이와같이 백와싱 작동을 시작할 때, 상기 배출측상의 압력은 대기압으로 신속하게 감소된다. 슬러지배출밸브(8)가 열린후 즉시, 개방세정밸브(46)는 저장탱크(47)에서의 압축가스를 주변콤파트먼트(44)를 통하여 흐르도록 한다. 압축가스는 채널(28)의 여액유체를 작동시켜 백와싱방향으로 상기 유체를 신속하게 가속시킨다. 크게 팽창되는 압축가스가 필터용튜브(2)의 필터천(filter cloth)을 통하여 고속으로 필터용 튜브(2)의 세척측면상에서 세척여과액을 추진시켜, 필터천에 부착되는 고형오염물을 분리시키고, 오염물질을 세척유체에 의해 이동시키도록 하여 슬러지배출출구(7)를 지나 개방슬러지배출밸브(8)를 통하여 필터에서 세척제어하도록 한다. 간단한 후취시간(after-blow time)후에는 슬러지배출밸브(8)와 압축공급밸브(46)를 자동적으로 다시 폐쇄된다. 동시에 블로우-배출필터체임버(blow-drained filter chamber)는 자동적으로 환기될때까지 여과유체의 조절량을 가진 상부 체널을 지나 상방으로 덮어져 있다.
상기 상부채널은 변환구성요소(9)에 있는 작은구멍으로 구성되어 있으며 제1도에 도시되어 있지 않다. 블로우-배출 필터채널을 상부에 덮은 다음 변환구성요소(9)를 변환시킬수 있고, 세척필터체임버는 필터방식으로 변환시킬수 있다.
압축가스(압축고익)가 백와싱에, 그리고 세척필터체임버의 터핑·업(topping-up)에 사용되므로, 백와싱처리공정중에는 그 시스템의 압력손실이 없다.
백와싱에 사용된 세척유체는 종래의 기술에서와 같이 여과 및 회수시킬수 있다.
제1도에 나타낸 바와같이, 본 발명에 의한 백와싱필터는 비교적 직선형구성, 치밀한구조 및 백와싱필터를 쉽게 보수할 수 있는 각종 동작부품의 신속한 접근성의 특징이 있다. 짧은 내부흐름통로와 큰 흐름통로는 필터입구보다 적으며 또 하나의 잇점이 있다.
백와싱필터의 콤팩트한 구조는 이와같은 타입의 종래필터에 대하여 백와싱필터의 구조적인 용량을 확대시킴이 없이 사용할 수 있는 필터영역을 실제로 증가시키도록 한다. 그 필터의 제어케이싱(30)은 간단한구조에 의해 특징을 나타내며, 따라서 주로 부분으로 저렴하게 제조할 수 있다. 압축가스저장탱크(47)의 사용을 적당한 압축가스공급이 백와싱필터사용장소에서 이용될 경우 필요하지 않도록 할수 있다.
제5도에 나타낸 바와같이, 가열소자(64)는 제어케이싱(3)의 외측에 설치시킬수 있다. 이 때문에 제어케이싱(3)의 외측에는, 가열모드시 가열매체(스팀, 가열오일등)를 흐르는 가열소자(64)를 결합한 케이싱에 형성된 테이퍼(65)에 의해 구성된 수납포켓의 제공이 도움을 준다. 가열소자를 통하여 가열매채가 가열방식으로 처리할 때 흐른다.(스팀, 가열오일등). 가열소자(64)는 핀배열장치(pinned arrangement) 및/또는 스크류(67)등에 의해 제어케이싱(3)에 접속시킬수 있다.
제1도는 필터체임버(1)가까이 있는 제어케이싱(3)주변위치의 간단한 가열소자(64)를 나타낸다.

Claims (27)

  1. 압축공기에 의해 가세하는 세척여과액(scavenge filtrate)으로 백와싱(back wash)을 할수 있고, 필터소자(filter elements)를 수용하는 적어도 2개의 필터체임버(filter chambers)를 구비하여 그 필터체임버가 슬러시입구(slush inlet), 여과액출구 및 관련된 슬러지 배출밸브를 가진 슬러지출구를 결합하여 스위칭구동장치에 의해 작동하는 스위칭소자를 수용하는 공통의 제어케이싱에 직립하여 배열되고 로터리밸브방식으로 구성되며, 그 스위칭소자에 의해 그 필터체임버가 필터모드에서 백와싱모드용으로 계속해서 스위칭시킬수 있으며, 백와싱모드로 스위치시킬때 그 필터체임버의 백와싱여과액을 압축공기에 의해 가세하는 세척밸브를 가진 백와싱필터(back-washing filter)에 있어서, 상기 필터체임버(1)의 필터소자(2)는 상기 제어케이싱(3)아래로 돌출 되도록 구성함을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제어케이싱(3)을 상기 필처체임버(1)의 이탈제거할 수 있는 케이싱보닛(csasing bonets)(29)에서 분할하는 평면(30)은 상기 필터소자(2)의 저부면 단부(bottomends)위에서 일정한 간격을 두어 구성함을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 필터소자(2)는 상기 제어케이싱(3)으로 그 필터소자의 길이의 적어도 1/3내지 1/2정도 아래로 돌출됨을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 필터소자(2)는 그 슬러시콤파트먼트(10)와 평면으로 될 때까지 그 제어케이싱(3)아래로 돌출됨을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 슬러시입구(5)를 가진 상기 슬러시콤파트먼트(10)는 그 제어케이싱(3)의 여과액콤파트먼트(11)와 여과액출구(6)위에 설치시킴을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 슬러시출구(7)는 그 슬러시입구(5)와 여과액출구(6)아래에 설치시킴을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 슬러시배출밸브(8)는 그 제어케이싱(3)의 하부면에 있는 수평위치에 위치함을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 슬러시 배출밸브(8)는 제어케이싱(3)에 이탈할 수 있게 접속되는 스큐류접속을 저부면케이싱(4)에 설치됨을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 제어케이싱(3)과 필터체임버(1)의 케이싱보닛(29)의 사이의 분할평면에는 스위칭소자(9)의 축(16)이 시일링할 수 있게 통과하는 톱커버(top cover)(17)가 제어케이싱에 이탈할 수 있게 부착되고, 상기 톱커버(17)가 스위칭구동장치(20)를 가짐을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 제어케이싱(3)에는 슬러시입구(5)에 접속된 슬러시 콤파트먼트(10)가 여과액출구(6)에 접속된 여과액콤파트먼트(11)위에 설치되고, 그 스위칭소자(9)의 축방향내측채널(23)이 상부슬러시콤파트먼트와 하부여과액콤파트먼트를 분리시켜 그 수직축을 중심으로 회전할 수 있도록 하며, 그 슬러시배출밸브(8)에 안내되는 연동채널(24)을 그 저부면 단부에서 연통시키고, 그 슬러시콤파트먼트(10)와 수평지게, 필타체임버로 안내되는 채널의 작동을 제동하는 스위칭소자(9)주변에 설치되어 있는 제어포트(25)를 설치함을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 제어케이싱(3)에는 그 스위칭소자(9)를 포위하는 여과액콤파트먼트(11)에 접속되고 외측 압축가스공급에 링크되는 주변콤파트먼트(44)를 설치함을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 주변콤파트먼트(44)는 여과액콤파트먼트(11)를 필터체임버(1)에 접속하는 연통채널(28)위에 설치함을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 스위칭구동장치(20)의 회전축에 외측으로 오프셋(off set)이 되는 구성으로 설치되는 압축가스저장탱크(47)가 구성됨을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  14. 제 1항에 있어서, 상기 세척밸브(46)는 제어케이싱(3)의 외측면에 설치됨을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 세척밸브(46)는 압축공기에 의해 작동되는 플런저타입밸브(50)를 구성함을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  16. 제 1항에 있어서, 상기 스위칭소자(9)에는 세척모드로 그 개방슬러지배출밸브(8)를 경유하여 슬러시출구(7)와 연통되는 에어버퍼콤파트먼트(air buffer compartment)(27)를 설치함을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 에어버퍼콤파트먼트(27)는 그 스위칭소자(9)의 상부콤파트먼트에 의해 구성되고, 슬러지배출에 쓰이는 스위칭소자에 축방향채널(23)에 접속되며 그 주변축에서 역류세척이 되도록 필터체임버에 축방향내부채널(23)을 접속하는 제어포트(25)위에 설치함을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  18. 제 1항에 있어서, 상기 스위칭소자(9)는 저부면 플랜지(14)를 구성시켜 그 플렌지가 제어케이싱(3)의 구멍(15)내에 형성됨을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  19. 제 1항에 있어서, 상기 필터소자(2)는 각각 홀더(33)에 접속되고, 제어케이싱의 홀더마운팅내에서 압입끼워맞춤(34)형상으로 위치가 설정되며 그 제어케이싱(3)과 케이싱보닛(29)사이의 분할평면(30)아래에 일정한 간격으로 설치되고, 상기 홀더는 가스킷(38)에 의해 시일링되고 상방향으로 끌어올릴 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 홀더(33)는 그 제어케이싱(3)과 케이싱보닛(29)사이의 분할평면(30)을 지나 상방향으로 그리고 상기 케이싱보닛(29)으로 돌출 시킴을 특징으로 하는 백와싱필터.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 케이싱보닛(29)은 그 홀더(33)의 상부단에 위치시킨 내부쇼올더(inner shoulders)(40)를 구비함을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  22. 제 20항에 있어서, 상기 홀더(33)는 바스킷(basket)형상으로 구성시킴을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 바스킷형상홀더(33)는 필터소자를 가지며 제어케이싱(3)의 홀더마운팅(34)에 설치되는 저부면 단편과, 그 필터구성요소를 포위하는 톱링(36) 및 그 저부면단면과 그 톱링을 접속하는 축방향 횡재부분(37)으로 구성됨을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  24. 제 1항에 있어서, 상기 필터체임버(1)각각의 필터소자(2)는 다수의 필터용튜브로 구성됨을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 필터용튜브(2)는, 예컨대 스큐류접속에 의해 여과액을 통과하도록 개방한 홀더(33)에, 또는 그 베이스(base)에 의해 그 저부면 단편(35)에 부착시킴을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  26. 제 1항에 있어서, 상기 제어케이싱(3)의 외측에는 가열소자(64)의 수납용포켓을 설치하고, 그 수납용포켓은 그 케이싱에 형성된 테이퍼(65)에 의해 구성됨을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
  27. 제 8항에 있어서, 상기 슬러시 배출밸브(8)는 압축공기에 의해 작동되는 플런저타입밸브로 구성되고, 그 밸브는 하나의 유닛으로 그 슬러지출구(7)를 장치한 제어케이싱(3)에 축방으로 착탈할 수 있게 고정시킴을 특징으로 하는 상기 백와싱필터.
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