KR100419939B1 - 여과와 원심분리에 의한 유체처리장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 필터요소(5)와 정화로부터 초래된 불순물로 채워진 세척유체의 배출관(17)을 포함하는 각 필터요소를 주기적으로 정화하는 유체분배기(12)를 갖춘 필터(4)를 구비한 유체처리장치에 관한 것으로, 이 처리장치는 유체 유입관(28)에 결합된 원심분리틀(37)을 갖춘 원심분리장치를 추가로 구비한다.
본 발명에 따르면, 필터요소(5)와 원심분리틀(37)은 단일 케이싱 (1A-1B)내에 수용되면서 유입관(28)은 직접 세척유체를 배출하는 배출관(17)에 결합된다.
본 발명은 구성이 콤팩트하면서 신뢰도가 높은 장치를 제공하게 된다.
Description
일반적으로 유체처리장치는 하나 또는 그 이상의 필터요소와 주기적으로 각 여과장치를 정화하는 장치를 갖춘 필터를 구비하고, 각 필터요소의 여과표면의 일부를 주기적으로 격리시켜 역류정화를 가능하게 하는 회전분배기와 정화로 걸러진 불순물로 채워진 세척유체용 배출관을 구비하며, 상기 처리장치는 세척유체 유입관을 갖춘 원심분리장치를 추가로 갖추고 있다.
상기한 종래 처리장치는 원심분리장치가 여과장치로부터 분리되고 두 처리장치와 여과장치 각각의 외부에 도관을 매개로 결합된다.
여기서 상기한 처리장치는 크기가 크고 비용이 고가이며, 특히 외부의 연결도관과 관련된 사고가 잦았다.
본 발명은 여과와 원심분리에 의한 유체처리장치에 관한 것이다.
이하의 기재와 도면은 본 발명을 기술하기 위한 것으로 본 발명을 한정하는것은 아니다
도 1은 본 발명에 따른 처리장치의 축단면도,
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선 단면도,
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.
이에 본 발명은 지금까지는 분리되었던 2개의 장치를 단일 케이싱 내부에 일체화시킴으로써 전술한 문제를 해소하기 위한 것이다.
따라서 본 발명에 따르면, 필터요소와 원심분리틀은 단일 케이싱 내에 수용되고, 불순물로 채워진 세척유체용 배출관은 회전틀의 유입관 내부로 바로 유출된다.
다음과 같은 바람직한 배치 또는 배열이 채용된다.
-배출관중 하나의 한쪽 선단이 2개의 관 중에서 다른 관의 한 선단에 체결되면서 유입관의 다른 선단은 상기 단일 케이싱상에 체결되고;
-유입관의 다른 선단은 볼트를 매개로 케이싱에 고정됨과 더불어 볼트에 의해 막히며 ;
-원심분리틀은 하나 이상의 원심분리된 유체용 출구노즐을 매개로 케이싱의 내부와 연통되는데, 여기서 상기한 노즐은 원심분리틀의 회전축을 관통하는 반지름에 수직하게 배치되어 원심분리틀은 출구노즐로부터 나온 유체의 반작용에 의해 케이싱내에 담긴 유체에 대해 회전 구동되고;
-회전분배기내에 배출관이 구비되며;
-필터의 필터요소에 의해 여과된 유체와 원심분리처리장치에 의해 처리된 유체를 수용하는 수용쳄버가 단일 케이싱내에 구비되는데, 상기한 쳄버는 방수된 칸막이벽에 의해 서로 분리된다.
한편 본 발명은 처리장치가 콤팩트하고, 장치의 신뢰도가 높으며, 생산비가 종래 구성에 비해 저감되는 주된 장점을 갖는다.
이하에서 본 발명은 더욱 상세히 설명되며, 부차적인 특징과 장점은 후술하는 본 발명의 실시예의 기재에 의해 명확하게 된다.
도면에 도시된 유체처리장치는 필터와 원심분리장치를 갖추고, 이 두 장치는 모두 볼트로 조립된 2개의 부분들(1A, 1B)로 구성된 단일 케이싱(1)내에 수용되어 있다.
여기서 상기한 케이싱의 제 1부(1A)에 내포된 필터는, 각각 2개의 스크린(6)을 구비한 여과디스크(9)형상의 필터요소(5)들로 이루어진 필터(4)가 그 사이에 구비되는 2개의 횡 선단벽(2, 3)과; 중심축(7); 동일한 직경을 가지면서 상기 축(7)과 동축상으로 정렬되면서, 각각 여과디스크(9)중 하나에 속하며, 축(7)과 동축상으로 된 보어(15, bore)를 구비한 라이너(11, liner)의 원통형 외부면(10)과 밀착접촉되는 보어(8)들; 케이싱의 부분들(1A, 1B)에 밀착조립된 선단벽(2)에 구비된 보어(13)와 밀착 접촉된 축(7)주위로 회전가능하게 장착된 중앙 유체분배기 (12); 유체분배기(12)내에 구비되면서, 그 원주(16)가 라이너(11)의 보어(15)에 밀착되면서 축(7)과 동축으로 유체분배기(12)내에 구비된 배출관(17)과 연통되는 U형 섹터(14); 선단벽(2)에 마주보는 유체분배기(12)의 축선단에 위치된 구동포크(18, driving fork); 케이싱의 상기 케이싱의 부분(1A) 내부에 구비되고 필터요소(5)들로 된 필터(4)를 내포하면서 여과된 유체의 배출용 커넥터(20)가 설치된 여과된 유체를 수용하는 제1 수용쳄버(19); 여과될 유체를 받아들이는 유입커넥터(22)를 구비한 여과될 오염된 유체를 유입하는 유입쳄버 (21) 및:
유체분배기(12)를 회전구동시키며 케이싱의 부분(1A)상에 장착되면서 유체분배기(12)를 회전구동시키기 위해 포크(18)에 작동적으로 결합된 구동부재(24)가 설치된, 본 실시예에서는 특히 유압으로 된 모터(23)로 구성된다.
여기서 상기한 각각의 필터요소는 도 2에 도시된 실시예에서는 12개인 다수의 각 섹터(angular sectors, 41)를 구비하는데, 이는 라이너(11)와 보어(8)내에 구비된 오리피스를 통해 관련된 섹터의 2개의 스크린의 부분들로 구획된 내부공간(27)과 유체분배기(12)의 섹터(14)내에 구비되면서 배출관(17)으로 유출하는 도관(26) 사이를 연통시키게 되는 바, 전술한 배출관(17)은 선단벽(2)을 향한 유체분배기(12)의 선단이 막힌 도관이다.
한편 원심분리장치는 케이싱의 한 부분(1B) 내에서 다음을 포함하여 이루어지는데, 즉 한쪽 선단(29)이 배출관(17)의 개방선단(30; 막히지 않은)에 체결된 선단파이프로 구성되면서 다른 선단(31)은 밀폐볼트(32)내에 고정하기 위한 암나사로 구성되고, 여기서 상기한 볼트(32)는 케이싱의 한 부분(1B)내에서 원심분리된 유체를 수용하고, 선단벽(2)에 의해 여과될 유체를 수용하는 제1 수용쳄버(19)로부터 확고히 분리되는 제2 수용쳄버(36)를 구획하는 횡방향 선단판(35)으로 나사산(34)이 형성된 플러그(33)의 선단을 구성하게 되는 원심분리될 유체를 유입하는 중앙유입관(28);
이 유입관(28)과 그 외부면(28A)의 축이기도 한 축(7) 주위로 매끄러운 베어링을 형성하는 링을 매개로 회전가능하게 장착되어 상기한 유입관이 원심분리틀(37)용 회전샤프트를 형성하게 되는 원심분리틀(37); 및
유입관(28)과 상기 원심분리틀(37)의 내부(39) 사이를 연통시키는 오리피스(38)로 케이싱의 상기 부분(1B)내에 설치된 원심분리장치가 구성된다.
횡방향 바닥(40)은 축(7)에 수직하면서 횡방향 선단벽(2)과 마주보고 위치된 원심분리틀(37)의 부분을 구획하게 되고, 이 원심분리틀(37)은 2개의 출구노즐(43)에 의해 생성되는 연통을 제외하면 원심분리된 유체를 수용하는 제2 수용쳄버(36)와 완전히 격리되는데, 상기한 출구노즐(43)들은 마주보고 있으며, 그 출구 오리피스들은 축(7)을 관통하는 직경에 수직하게 양쪽 반대방향으로 설치된다.
이하 처리장치의 작동을 기술한다.
유입쳄버(21)안으로 유입된 처리될 유체는 U섹션 섹터(14)에 의해 다른 섹터(41)로부터 일시적으로 격리된 즉, 자체로 도관(26)과 연통된 각 필터요소의 섹터(41) 내부의 공간을 제외한 다양한 필터요소(5)의 모든 섹터 내부공간(27)을 채우게 된다.
상기한 공간(27)내에 수용된 여과될 유체는 섹터의 스크린을 관통하면서 그 내부면상에 함유하고 있는 불순물을 침전하고, 불순물이 정화될 때 재사용을 위해 여과된 유체를 수용하는 제1 수용쳄버(19)안에 수용된다.
반대로, 배출관(17)과 연통된 다양한 필터요소의 섹터(41)는 제1 수용쳄버(19) 내에 수용된 여과된 유체의 압력이 유체의 일부가 여과스크린(6)의 해당부분을 통해 흐르도록 하여 스크린의 내부면상에 부착된 불순물이 주기적으로분리되고 배출관(17)안으로 빨려 나갈 수 있도록 한다. 그리고 모터(23)의 기능은 섹터(41)에서 섹터(41)로 분배기(12)를 서서히 회전구동시켜 다양한 필터요소의 각 섹터(41)가 주기적으로 배출관(17)과 연통되게 위치되도록 한다.
한편 불순물로 채워진 유체는 배출관(17)과 유입관(28)을 매개로 직접 원심분리틀(37)로 이송되는데, 유체는 원심분리틀 내부(39)에 수용되고 원심분리에 의해 불순물들이 정화된다. 이후 정화된 유체는 노즐(43)을 통해 원심분리틀(37)의 외부로 대기되면서 제2 수용쳄버(36)안에 수용되는데, 이 제2 수용쳄버(36)로부터 케이싱의 제 2부(1B)에 구비된 출구 커넥터(44)를 매개로 활용유니트쪽으로 방출된다.
상기한 원심분리틀(37)의 회전은 노즐(43)의 도관(42)을 통해 원심분리틀(37)의 내부(39)로부터 빠져나온 유체의 원심분리틀(37)내에 수용된 유체에 대한 반동효과에 의해 야기되는데, 이러한 반동효과는 원심분리가 효과적으로 수용되는 6000rpm의 회전속도로 원심분리틀을 회전구동하게 된다.
전술한 실시예의 장점은 장치의 콤팩트함과 경량에 있는 바, 필터와 원심분리장치 사이에 외부결합의 누수가 제거되고, 이러한 외부결합이 없으므로 외부도관이 분리될 위험이 없어지게 되고, 외부도관들이 필요없게 되어 장치의 제조비를 절감하게 된다.
본 발명은 필터요소로 디스크 또는 패드를 구비한 필터실시예로 한정되지 않고, 다른 예컨대 원통형 스크린과 같은 필터에도 활용가능하며, 모터(23)는 바람직하기로 유압형 모터를 사용하지만 다양한 다른 예컨대 전기모터로 사용할 수 있으며, 하나 이상의 노즐(43)이 구비되지만 마주보고 설치된 짝수의 노즐을 사용할 수 있다.
그리고 본 발명은 "디젤"형 엔진용 윤활오일의 처리와, 엔진에 사용되는 특정 연료의 정화에도 활용가능하다.
본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 범주내에서 다양한 활용이 가능하다.
Claims (7)
- 한편으로는 하나 이상의 필터요소(5)를 구비한 필터(4)를 구비하고, 다른 한편으로는 유입관(28)을 가진 회전 원심분리틀(37)을 구비한 원심처리장치를 구비하여 이루어진 유체처리장치에 있어서,상기 필터(4)는, 각 필터요소(5)를 역류하여 통과하는 세척유체로 세척하기 위하여 필터표면의 한 부분을 주기적으로 분리하기 위한, 모터에 의해 구동되는 회전분배기를 구비하고서 상기 각 필터요소(5)를 세척하는 세척장치를 구비하며, 그리고 상기 세척을 위해 원심분리장치를 배출관(17)을 통해 공급하도록 되어 있으며, 상기 필터(4)와 상기 회전 원심분리틀(37)은 단일의 케이싱(1A-1B)에 수용된 것을 특징으로 하는 유체처리장치.
- 제 1항에 있어서, 더러워진 세척유체를 배출하는 상기 배출관(17)은 상기 회전 원심분리틀(37)의 유입관(28)으로 직접 흐르도록 된 것을 특징으로 하는 유체처리장치.
- 제1항 또는 제 2항에 있어서, 상기한 유입관과 배출관 중의 하나의 한쪽 선단(29)은 상기 두 관 중의 한쪽 선단(30)에 고정되어 있고, 반면에 상기 유입관(28)의 다른쪽 선단(31)은 상기 단일의 케이싱(1A-1B)에 고정된 것을 특징으로 하는 유체처리장치.
- 제3항에 있어서, 상기 유입관(28)의 다른쪽 선단(31)은 보울트(33)에 의해 밀폐되면서 상기 단일의 케이싱(1A-1B)에 고정된 것을 특징으로 하는 유체처리장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 회전 원심분리틀(37)은 원심분리된 유체의 배출을 위한 하나 이상의 출구노즐(43)에 의해 케이싱(1A-1B)의 제2 수용쳄버(36)와 연통되고, 상기 노즐은 상기 원심분리틀(37)의 회전축(7)을 관통하는 반경에 실질적으로 수직하게 배치되어 상기 원심분리틀이 케이싱내에 수용된 유체에 대해 상기 출구노즐(43)로부터 유출된 유체의 반동에 의해 회전구동되는 것을 특징으로 하는 유체처리장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 배출관(17)은 상기 유체분배기(12) 내부에 구비된 것을 특징으로 하는 유체처리장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 필터(4)의 필터요소(5)에 의해 여과된 유체와 상기 원심분리장치에 의해 처리된 유체를 수용하는 제1, 2 수용쳄버들(19, 36)이 상기 단일의 케이싱(1A-1B)내에 구비되고, 상기한 쳄버들은 밀폐된 선단 벽(2)에 의해 서로 분리되는 것을 특징으로 하는 유체처리장치.
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