KR100581841B1 - 항균오일청정장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 첨단소재를 이용한 필터의 단계적인 여과에 의해 오염된 오일을 여과하고 살균하여 오일의 유성을 보전하는 항균오일청정장치에 관한 것이다.
본 발명은 오일탱크 내의 사용된 오일을 청정하게 개선시키는 항균오일청정장치로서, 상기 탱크 내의 오일을 인출한 후 재주입하는 공급펌프와; 미세조직구조를 가지고 있어 상기 인출된 오일로부터 잔류고형물을 제거하는 정밀여과필터와; 막분리 현상를 이용하여 상기 잔류고형물이 제거된 오일로부터 수분을 추출하는 유수분리필터와; 이온화 경향이 다른 두 금속 사이로 상기 수분이 제거된 오일을 경유시키면서 상기 두 금속 간에 산화·환원 반응에 의해서 발생되는 미세전류를 이용하여 상기 오일 중의 세균을 살균하는 살균필터로 구성된다.
본 발명은 고형물질 및 수분이 혼합되어 오염된 오일을 3상분리시키고, 오일에 침입한 부패성 세균을 살균하여 오일의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
오일, 필터, 살균, 고형물질, 수분
Description
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예를 나타낸 개략적인 장치의 구성도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예 따른 오일청정과정을 나타낸 전체적인 시스템의 구성도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 오염된 오일 100a : 오일탱크
110 : 공급펌프 110a : 여과필터(펌프보호용)
120 : 정밀여과필터 130 : 유수분리필터
140 : 살균필터 200 : 청정오일
120 : 정밀여과필터 130 : 유수분리필터
140 : 살균필터 200 : 청정오일
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201 : 압력계 202 : 온도계
203 : 차압계 204 : 수분감지기
본 발명은 항균오일청정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 첨단소재를 이 용한 필터의 단계적인 여과에 의해 오염된 오일을 여과하고 살균하여 오일의 유성을 보전하는 항균오일청정장치에 관한 것이다.
현재 많은 분야에서 윤활 및 기타의 목적으로 여러가지 오일을 사용되고 있는데 이로 인해 해마다 증가하여 발생하는 폐유는 경제적, 환경적인 측면에서 중요한 문제로 대두되고 있다.
일반적으로 오일은 작동중에 필연적으로 금속칩, 슬러지 등의 고형물이 유입되고, 대기의 온도차로 인해 응결된 공기중의 수분이 혼입되며, 부패성 박테리아의 개입 등으로 오일의 열화를 가져오게 된다. 따라서 상기 열화된 오일은 윤활개소에 윤활막이 파괴되어 금속과 금속간의 경계마찰을 유발시키기 때문에 기기의 직접적인 손상을 초래하게 되고 장비 및 부품에 녹을 발생시키는 등, 장비의 수명을 단축시키는 문제가 있었다.
따라서, 종래에는 원심 분리 방식을 이용한 오일청정장치를 대형선박이나 공장 등에서 사용하여 이를 해결하고 있으나 이는 가격이 고가이며, 사용상 전문적인 지식을 가진자의 작업이 필요한 단점이 있었다. 또한, 기존의 오일청정기는 유지 및 보수에도 과다한 비용이 지출되었으며 제어가 어려워 중소형의 선박이나 공장 등에 적용하기에는 어려운 실정이었다.
또한, 이외에도 종래에는 오일청정의 목적으로 다양한 필터방식의 제품이 출시되었으나 대부분이 3상분리(고형물질+수분+오일)가 어려우며, 장기 사용으로 오일에 부패성 세균이 침입하여 유성을 저하시키는 것을 방지하기 위해 별도의 오존발생기나 화학첨가제를 사용하는 경우가 있어 또 다른 환경오염의 문제를 야기하고 있다.
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 고형물질 및 수분이 혼합되어 오염된 오일을 3상분리시켜 여과하는 항균오일청정장치를 제공하는데 있다.
또 다른 목적은, 장기 사용으로 오일에 침입한 부패성 세균을 별도의 첨가물 없이 살균하여 또 다른 환경오염 물질의 배출을 방지하고 오일의 수명을 연장시킬 수 있는 항균오일청정장치를 제공하는데 있다.
또 다른 목적은, 상기 3상분리와 살균과정을 소형화된 규모의 동일장치내에서 수행하도록 구성하여 보다 효율적이고 보편화될 수 있는 항균오일청정장치를 제공하는데 있다.
또 다른 목적은, 각각의 청정과정을 작업자가 용이하게 관찰하고 제어하여, 쉽게 작동시킬 수 있는 항균오일청정장치를 제공하는데 있다.
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본 발명은 오일탱크 내에 사용되어 저장되어 있는 오일을 청정하게 개선시키는 항균오일청정장치로서,
상기 오일탱크 내의 오일을 인출한 후 재주입하는 공급펌프;
미세조직구조를 가지고 있어 상기 인출된 오일로부터 잔류고형물질을 제거하는 정밀여과기필터;
막분리 현상을 이용하여 상기 잔류고형물질이 제거된 오일로부터 수분을 추출하는 유수분리필터; 및
이온화 경향이 다른 두 금속 사이로 상기 수분이 제거된 오일을 경유시키면서 상기 두 금속 간의 산화·환원 과정에서 발생하는 미세 전류를 이용하여 상기 오일 중의 세균을 살균하는 살균필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공급펌프의 전단부에 배치되어 상기 공급펌프로 유입되는 오일로부터 소정 크기의 잔류고형물을 제거하도록 미세조직구조를 갖는 프리여과필터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 정밀여과필터는 다수의 금속 극세사가 종횡으로 배열된 미세조직구조의 시트 형태인 것이 바람직하다.
또한, 상기 유수분리필터는 외면에 불소수지가 코팅된 다수의 유리섬유 또는 합성수지섬유를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 살균필터는 산화·환원 원리에 의해 미세전류를 발생시켜 살균 기능을 갖도록 상기 두 금속의 세사구조가 솜 형태로 뭉쳐진 것이 바람직하다.
또한, 상기 각 필터 양단의 압력차를 검지하여 상기 해당 필터의 이상유무를 검지하는 차압계와;
상기 각 필터들을 순환한 후 상기 탱크로 재주입되는 상기 오일의 온도와 압력을 각각 검지하는 적어도 하나 이상의 온도계 및 압력계와;
상기 차압계, 온도계 및 압력계가 초기 설정된 기준값 이상 또는 이하일 경우 이를 표시하는 경보장치를 구비한 콘트롤러를 더 포함하고, 상기 콘트롤러는 상기 차압계와, 온도계와, 압력계가 초기 설정된 기준값 이상 또는 이하일 경우 상기 가압펌프의 동작을 중단하는 제어회로를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예를 나타낸 개략적인 장치의 구성도이다.
상기 오일탱크 내의 오일을 인출한 후 재주입하는 공급펌프;
미세조직구조를 가지고 있어 상기 인출된 오일로부터 잔류고형물질을 제거하는 정밀여과기필터;
막분리 현상을 이용하여 상기 잔류고형물질이 제거된 오일로부터 수분을 추출하는 유수분리필터; 및
이온화 경향이 다른 두 금속 사이로 상기 수분이 제거된 오일을 경유시키면서 상기 두 금속 간의 산화·환원 과정에서 발생하는 미세 전류를 이용하여 상기 오일 중의 세균을 살균하는 살균필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공급펌프의 전단부에 배치되어 상기 공급펌프로 유입되는 오일로부터 소정 크기의 잔류고형물을 제거하도록 미세조직구조를 갖는 프리여과필터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 정밀여과필터는 다수의 금속 극세사가 종횡으로 배열된 미세조직구조의 시트 형태인 것이 바람직하다.
또한, 상기 유수분리필터는 외면에 불소수지가 코팅된 다수의 유리섬유 또는 합성수지섬유를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 살균필터는 산화·환원 원리에 의해 미세전류를 발생시켜 살균 기능을 갖도록 상기 두 금속의 세사구조가 솜 형태로 뭉쳐진 것이 바람직하다.
또한, 상기 각 필터 양단의 압력차를 검지하여 상기 해당 필터의 이상유무를 검지하는 차압계와;
상기 각 필터들을 순환한 후 상기 탱크로 재주입되는 상기 오일의 온도와 압력을 각각 검지하는 적어도 하나 이상의 온도계 및 압력계와;
상기 차압계, 온도계 및 압력계가 초기 설정된 기준값 이상 또는 이하일 경우 이를 표시하는 경보장치를 구비한 콘트롤러를 더 포함하고, 상기 콘트롤러는 상기 차압계와, 온도계와, 압력계가 초기 설정된 기준값 이상 또는 이하일 경우 상기 가압펌프의 동작을 중단하는 제어회로를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예를 나타낸 개략적인 장치의 구성도이다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 필터링 방식의 항균오일청정장치는 오일펌프(110), 정밀여과필터(FINE FITER; 120), 유수분리필터 (COALESCING FILTER; 130), 및 살균필터(BACTERIA REMOVING FILTER; 140)를 포함한 모듈로 이루어진다.
상기 오일펌프(110)는 오일을 사용하는 기존의 소정 시스템에 구비되어 사용오일을 저장하는 오일탱크(100a)로부터 상기 오일을 펌핑하여 각 단계로 구성된 후술하는 여과필터로 이송한다. 상기 오일은 기존의 시스템을 순환함으로 인해 고형물질과 수분을 포함한 상태로 오일탱크(100a)에 저장되어 있는 오염된 오일(100)이다.
상기 오염된 오일(100)을 펌핑하는 상기 오일펌프(110)의 흡입부에는 상기 오염된 오일(100)로부터 상기 오일펌프(110)를 보호하기 위해 프리여과필터 (STRAINER; 110a)가 구성되는 것이 바람직하다. 상기 프리여과필터(110a)는 기존의 그물망 타입(WIRE MESH TYPE)을 이용한 필터를 사용하는 것으로 100 mesh(150 micron) 이상의 고형물질을 제거하여 상기 오일펌프(110)를 보호하게 된다.
상기 정밀여과필터(Fine Filter; 120)는 상기 오일탱크로부터 이송된 오염된 오일(100)을 1차 여과하는 필터로서, 바람직하게는 첨단소재인 극세사 시트(STEEL FIBER SHEET)를 필터의 소재로 이용하여 상기 오염된 오일(100)에 혼합되어 있는 5 micron 이상의 고형물질을 제거한다(상기 시트(SHEET)는 미세조직구조를 지칭하는 것으로 이하에선 시트로 통칭한다). 상기 정밀여과필터는 최대한 외주 생산이 가능하도록 하며, 반제품의 재고를 줄이고 수요의 변화에 빠르게 대처하며 생산인력을 줄여 원가절감이 될 수 있도록 기존 용접식의 몸체구조를 조립식구조로 개선하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 첨단소재인 극세사 시트(STEEL FIBER SHEET)는 기존의 그물망 타입(WIRE MESH TYPE)을 이용한 필터로 사용된 와이어 소재보다 가격이 저렴하고 미세입자의 다량 여과시 투과율이 우수하여 미세의 고형물질을 제거하는데 효과적이다. 또한, 소정 규격의 상기 극세사 시트(STEEL FIBER SHEET)를 사용하여 요구사양에 따라(5, 10, 20 MICRON 이상 등의 고형물질 여과) 요구하는 크기의 고형물질을 여과할 수 있다.
상기 유수분리필터(Coalescing Filter; 130)는 상기 1차 여과되어 고형물질을 제거한 오염된 오일(100)을 2차 여과하는 필터로서, 바람직하게는 PTFE COATED GLASS FIBER를 소재로 한 PTFE COATED GLASS FIBER WOOL 구조를 구성하여 상기 1차 여과되어 고형물질만 제거된 오염된 오일로부터 수분을 제거한다. 이는 유체간의 표면장력의 차이를 이용하여 서로 섞이지 않는 오일과 수분을 분리하는 막분리의 원리를 이용하는 것이다.
이때, 상기 유수분리필터(130)는 유체역학적으로 배압이 최소화 되도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 유수분리필터(130)는 오일 중의 수분이나 수분 중의 오일 분리, 어느 경우에도 적용이 가능하도록 구성하여 다목적이고 조립성이 용이하도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 용량변화에 따라 필터수를 가감하여 용량변화를 수용할 수 있도록 하므로써 일정량의 동일한 타입의 필터수만 보유할 수 있도록 하여 재고의 부담을 줄이고 작업의 표준화를 이루어 원가절감 및 제품의 표준화를 이루는 것이 바람직하다.
또한, 바람직하게는 유수분리필터의 구조를 요구사양에 따라 용이하게 변형하여 다양한 분야에 적용이 가능하도록 하는 것이 바람직하다.
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상기 살균필터(Bacteria Removing Filter; 140)는 상기 2차 여과되어 수분 및 잔존하는 고형물질을 제거한 오염된 오일(100)을 3차 여과하는 필터로서, 바람직하게는 산화,환원에 의한 전자흐름을 이용한 살균력을 이용하여 오염된 오일 중의 박테리아, 미생물, 레지오넬라 등의 균류를 살균하여 청정오일(200)을 배출한다.
상기 살균필터(140)의 몸체는 상기 오염된 오일(100)이 상기 살균필터 몸체의 내부를 통과하는 오일의 유속과 유량에 따라 오일의 살균필터 내부의 체류시간에 따른 살균 효과를 감안하여 구성하는 것이 바람직하고, 상기 살균필터 몸체 내부는 구리 및 아연으로 이루어진 섬유재가 솜 형태로 엉킨 뭉치를 구성하여 두 금속의 이온화 경향에 따른 전자의 흐름에 의해 발생되는 미세전류를 이용하여 살균하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 살균필터는 극세사 시트 및 WOOL TYPE 으로 다양화하여 적용분야를 확대하는 것이 바람직하다.
상기 1,2차 및 3차 여과에 적용된 필터는 수명기한 내에는 세정하여 재사용이 가능하도록 하고, 동작 부품이 없도록 하며, 유지·보수 비용이 절감 되도록 하는 구성과 소재가 바람직하다.
상기 모듈(150)은 모듈하부에 바퀴를 설치하여 이동성이 용이하도록 구성하는 것이 바람직하다. 또한 컨트롤, 알람(Alarm), 모니터 등의 판넬이 감시가 용이한 위치에 구성되어 작업자의 관찰이 용이하도록 하는 것이 바람직하다.
이하, 위와 같은 구성에 따른 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예 따른 오일청정과정을 나타낸 전체적인 시스템이다. 상기 도 1에서와 동일한 구성요소에는 동일 도면부호를 기재한 것이다.
상기 도 1 및 도 2를 참조하면, 오일탱크에 저장되 있던 오염된 오일(100)은 상기 오일 공급펌프(110)에 의해 이송되는데, 우선 상기 오염된 오일(100)은 상기 공급펌프(110)에 인입되기 전에 프리여과필터(110a)를 통과하여 입자가 큰 고형물질을 여과한다. 이때 상기 프리여과필터(110a) 인입출부의 양측 이송관에는 압력계(201)가 구성되어 상기 프리여과필터(110a)에 인입출되는 오일의 유압을 작업자과 육안으로 용이하게 관찰할 수 있게 하여 필터관리 및 펌프의 상태 감시가 용이하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 프리여과필터(110a) 및 공급펌프(110)을 통과한 오염된 오일(100)은 상기 정밀여과필터(120)를 통과하여 미세한 입자의 고형물질을 여과한다. 이때 상기 정밀여과필터(120) 인입출부의 양측 이송관에도 압력계(201)를 구성하여 상기 정밀여과필터(120)의 오손 여부를 작업자가 용이하게 관찰하여 필터관리가 용이하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 정밀여과필터를 통과하여 미세한 고형물질이 제거된 오일은 유수분리필터(130)를 통과하여 오일 속에 혼합되 있던 수분을 제거한다.
상기 유수분리필터(130)는 복수로 구성하여 한쪽의 수리 및 필터교체시에도 다른 한쪽의 가동으로 계속적인 청정과정이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.
상기 유수분리필터(130) 인입출부의 양측 이송관에는 차압계(203)를 구성하여 상기 유수분리필터(130)를 인입출한 오일의 차압을 검지하는 것이 바람직하다. 상기 검지된 차압값이 초기에 설정된 범위의 차압값을 벗어날 경우에는 상기 유수분리필터(130)가 오손된 것으로 판단하여 후술하는 경고장치의 작동을 가동하게 되는 것이다.
또한, 상기 유수분리필터(130)의 하부에는 상기 제거된 수분이 적정수위를 넘게 고이게 되면 이를 자동으로 배출하는 수분자동배출밸브(미도시)를 구성하는 것이 바람직하다.
상기 유수분리필터(130)를 통과하여 수분이 제거된 오일은 살균필터(140)를 통과하여 오일내에 포함되어 있는 박테리아 등의 미세균을 살균한다.
상기 살균필터(140)의 양측 이송관에도 상기 유수분리필터(130)의 양측부에 설치한 차압계를 구성하여 필터의 그 이상유무를 검지하는 것이 바람직하다.
이렇게 상기 각각의 필터를 통과한 오일은 마지막으로 수분감지기(204)를 거쳐 청정오일(200)로 배출되게 된다. 상기 수분감지기(204)는 배출되어 재순환되 는 청정오일(200)이 상기 유수분필터(130)에 의해 수분이 완전히 제거되었는지를 재확인할 수 있도록 상기 청정오일(200)이 배출되는 출구측에 구성하는 것이 바람직하다.
상기 각각의 필터의 입출구측에 설치된 압력계 및 차압계에 의한 정보에 의해 상기 각각의 필터에 대한 오손정도 및 작동상태를 버저(BUZZER) 및 램프(LAMP)의 작동으로 작업자에게 쉽게 인지시킬 수 있는 콘트롤러(미도시)가 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 이때 상기 각 측정계의 정보에 의해 상기 버저 및 램프가 작동됨과 동시에 상기 공급펌프의 작동을 제어할 수 있는 펌프기동기(미도시)가 구성되는 것이 바람직하다.
이상의 본 발명에 따른 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였고 해당 업계의 당업자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 권리범위는 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의하여 정해져야 함은 당연하다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 고형물질 및 수분이 혼합되어 오염된 오일을 3상분리시켜 여과시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 장기 사용으로 오일에 침입한 부패성 세균을 별도의 첨가물 없이 살균하여 또다른 환경오염 물질의 배출을 방지하고 오일의 수명을 연장시킬수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 상기 3상분리와 살균과정을 소형화된 규모의 동일장치내에서 수행하도록 구성하여 보다 효율적이고 소형화 및 경량화를 이룰 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 각각의 청정과정을 작업자가 용이하게 관찰하고 제어하여, 쉽게 작동시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 유성의 보전 기간이 길어지므로 오일교체에 따른 비용이 줄어들며, 폐유처리에 따른 비용이 절감되는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 오일의 수명 연장으로 폐유발생을 저하시켜 환경오염을 방지하는 효과가 있다.
Claims (7)
- 오일탱크 내에 사용되어 저장되어 있는 오일을 청정하게 개선시키는 항균오일청정장치로서,상기 오일탱크 내의 오일을 인출한 후 재주입하는 공급펌프;미세조직구조를 가지고 있어 상기 인출된 오일로부터 잔류고형물질을 제거하는 정밀여과기필터;막분리 현상을 이용하여 상기 잔류고형물질이 제거된 오일로부터 수분을 추출하는 유수분리필터; 및이온화 경향이 다른 두 금속 사이로 상기 수분이 제거된 오일을 경유시키면서 상기 두 금속 간의 산화·환원 과정에서 발생하는 미세 전류를 이용하여 상기 오일 중의 세균을 살균하는 살균필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 항균오일청정장치.
- 제 1항에 있어서,상기 공급펌프의 전단부에 배치되어 상기 공급펌프로 유입되는 오일로부터 소정 크기의 잔류고형물을 제거하도록 미세조직구조를 갖는 프리여과필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항균오일청정장치.
- 제 1항에 있어서,상기 정밀여과필터는 다수의 금속 극세사가 종횡으로 배열된 미세조직구조의 시트 형태인 것을 특징으로 하는 항균오일청정장치.
- 제 1항에 있어서,상기 유수분리필터는 외면에 불소수지가 코팅된 다수의 유리섬유 또는 합성수지섬유를 포함하는 유수분제거필터인 것을 특징으로 하는 항균오일청정장치.
- 제 1항에 있어서,상기 살균필터는 산화·환원 원리에 의해 미세전류를 발생시켜 살균 기능을 갖도록 상기 두 금속의 세사구조가 솜 형태로 뭉쳐진 것을 특징으로 하는 항균오일청정장치.
- 제 1항에 있어서,상기 각 필터 양단의 압력차를 검지하여 상기 해당 필터의 이상유무를 검지하는 차압계와;상기 각 필터들을 순환한 후 상기 탱크로 재주입되는 상기 오일의 온도와 압력을 각각 검지하는 적어도 하나 이상의 온도계 및 압력계와;상기 차압계, 온도계 및 압력계가 초기 설정된 기준값 이상 또는 이하일 경우 이를 표시하는 경보장치를 구비한 콘트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항균오일청정장치.
- 제 6항에 있어서,상기 콘트롤러는 상기 차압계와, 온도계와, 압력계가 초기 설정된 기준값 이상 또는 이하일 경우 상기 가압펌프의 동작을 중단하는 제어회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 항균오일청정장치.
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