KR100752788B1 - 여과 장치 및 그의 여과 부재의 세척 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 여과된 유체의 압력으로 역세척 가능한 평행한 여과 부재를 포함하는 여과 장치, 특히 연료 또는 윤활유 여과기와 여과 장치의 여과 부재를 세척하기 위한 방법에 관한 것이다. 여과 장치는 여과 부재에 교대로 연결되어, 세척 유체를 위한 배출 채널을 형성하는 하나 이상의 세척 기관을 포함한다. 본 발명은 특히 세척 기관의 회전에 관한 것이고, 본 발명의 요지는 특히 프리휠 클러치가 세척 기관의 회전하는 축에 연결되어 여과 장치내 유체의 압력 및 그와 교대로 발생하는 압력에 의해 발생하는 압력을 세척 기관의 연속적으로 평행한 단계적 회전 운동을 변환하는 것이다. 프리휠 클러치를 포함한 회전 기구는 여과 장치의 여과 실 외측에 놓이고, 기구의 작동은 여과 장치에서 여과된 청정 유체의 고압과 세척을 위한 배출 채널로부터 얻어지는 저압이 교대로 작용함으로써 이루어진다. 프리휠 클러치는 실린더(24) 내 피스톤(25)에 관절 연결되며, 압력을 중계하는 채널(31-38)과 밸브(28-30)에 의해 제어된 압력차로 전후방으로 이동된다.

Description

여과 장치 및 그의 여과 부재의 세척 방법{FILTERING APPARATUS AND METHOD FOR WASHING OF ITS FILTERING ELEMENTS}
본 발명은 여과될 유체가 유입되는 유입 채널과, 여과된 유체가 유출되는 유출 채널과, 양 단부가 개방되어서 여과될 유체가 여과 부재 재킷을 통해 여과 부재 밖으로 스며들 수 있도록 흘러들어가는 다수의 평행한 여과 부재와, 여과 부재의 양 단부에서 여과 부재의 각기 다른 다수의 단부에 교대로 연결되어 여과된 유체의 압력에 의해 발생하는 여과 부재의 역세척(backflushing)을 위한 유출 채널을 형성하는 하나 이상의 세척 기관(organ)을 포함하는 여과 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 여과 장치의 여과 부재를 세척하기 위한 세척 방법에 관한 것이다.
상기한 바와 같은 여과 장치는 특히 자동차에서 자동차의 장기간 연속 사용을 보장하는 연속 역세척 기능을 갖는 연료 또는 윤활유(luboil) 여과기로서 필요하다. 일반적으로 여과 장치는 한 번에 몇몇 여과 부재 내에서 이루어지는 세척 시간을 제외하고 연속적으로 작동하는 다수의 여과 부재를 포함한다.
최근 역세척 가능한 여과 장치가 독일 특허 공보 DE 4 340 275에 개시되어 있다. 여과 장치는 두 개의 포개진 링과 같이 수직 축 둘레에 배열된 평행을 이룬 양초형상 여과 부재를 포함한다. 여과될 유체는 그들의 상부 단부 및 하부 단부로부터 여과 부재 안으로 유입되며, 침투는 각 여과 부재의 원통형 재킷을 관통하여 여과 부재의 밖으로 일어난다. 여과 부재를 역세척하기 위해, 길이가 다른 두 개의 세척 아암을 포함하는 세척 기관이 여과 부재 아래에 장착되고, 아암은 여과 장치의 회전 가능한 수직 축에 고정된다. 세척 아암들은 그들이 세척 유체의 유출 채널을 형성하도록 하기 위해 다른 여과 부재의 하부 단부에 교대로 연결되게 장착된다. 여과 부재에 대응해서, 클로저(closer)는 여과 부재보다 위에 있는 여과 장치의 회전가능한 축에 부착되고, 이에 따라 이와 같이 여과 부재의 상부 단부을 폐쇄하는 클로저는 여과될 유체가 세척 단계 동안에 세척 유체와 혼합되는 것을 방지한다.
특허 공보 DE-4 340 275에 따라서, 여과 장치와 세척 아암의 수직 축의 회전 운동은 여과될 유체의 유입 채널 내에 장착된 터빈 로터와 이에 연결되며 전달 기구로서 작용하는 맞물리는 톱니바퀴의 도움에 의해 달성된다. 따라서 세척 아암의 이동은 여과 장치 내부로 유입되는 유체의 운동 에너지에 의해 유지된다.
특허 공보 DE-4 340 275에 있는 해결책의 단점은 가변성 세척 아암의 회전이 여과 장치 내부로 유입되는 여과될 유체의 흐름 속도에 의존한다는 것이다. 만약 유속이 너무 크면, 세척 아암이 너무 빠르게 회전되어 여과 부재의 세척 기간을 너무 짧게 단축시키고, 만약 유속이 너무 느리면, 세척 아암은 하나의 여과 부재에서 다른 하나로 너무 느리게 회전되고, 또는 만약 감속된 흐름이 더 이상 터빈 회전자를 회전시킬 수 없다면 그들은 모두 정지한다. 상기 세척 아암의 회전은 더럽혀진 회전자와 전달 기구에 의해 방해를 받고, 여과 장치의 구조물로 인하여 기계 장치의 사용을 어렵게 만든다.
본 발명의 목적은, 최근 기술과 관련된 결점이 해결될 수 있도록, 여과 장치 및 하나 또는 다수의 세척 기관의 축이 여과 장치 내에 존재하는 유체 압력을 이용하여 회전시키는 해결책을 제공하기 위한 것이다. 본 발명의 특징으로는, 프리휠(freewheel) 클러치가 세척 기관의 회전 축에 연결되어, 여과 장치 내의 유체 압력및 이와 번갈가면서 일어나는 낮은 압력에 의해 발생하는 왕복 운동이, 세척 기관의 연속적으로 평행한 단계식 회전 운동으로 변환된다고 하는 것이다.
본 발명에 따르면, 세척 기관의 회전과 각기 다른 다수의 여과 부재 내 세척 주기는 압력차에 의해 발생되며, 실질적으로 불변을 유지하는 것을 가능하게 하거나, 여과 장치 내부로 들어오는 유체의 유속보다는 변화가 작다. 이것은 충분히 긴 세척 주기가 여과 장치의 모든 여과 부재 내에서 적당한 빈도로 되풀이되는 것을 보장한다.
본 발명의 두 번째 해결책의 실질적인 장점은 프리휠 클러치가 회전 축에 연결된 여과 장치의 여과실 외측에 장착되고, 따라서 회전 운동을 지속하는 프리휠 클러치와 다른 기관을 사용하기에 용이하고, 사용은 여과가 연속되어지는 동안에도 실행될 수 있다.
프리휠 클러치는 번갈아 축과 미끄럼 접촉하고 축과 결합하여 축을 회전시켜 세척 기관의 회전 축을 구동하는 작동 장치(actuator)로 구성될 수 있다. 작동 장치의 이동은 예를 들면, 교호 압력으로 왕복 운동하는 피스톤에 관절 연결되므로써 발생된다.
특히 여과된 유체의 압력은 상기 피스톤 또는 프리휠 클러치를 구동하는 다른 기관에 영향을 미치도록 상기 유체를 조정함으로써 세척 기관을 회전시키기 위해 바람직하게 사용된다. 여과된 유체는 깨끗하므로, 여과되지 않은 유체보다 실질적으로 더 적게 회전 기구를 오염시킨다.
바람직하기로는, 본 발명의 여과 장치는 여과된 유체의 압력과 낮은 역압을 교대로 피스톤 양쪽에 연결하는 제어 밸브와 채널을 포함한다.
여과된 유체의 압력에 대향하는 낮은 압력은 여과 장치의 세척 유체의 유출 채널 내에 형성된 압력일 수 있고, 상기 유체 채널에 피스톤 또는 다른 작동 장치가 연결될 수 있다. 자동차의 여과기에서, 유출 채널은 일반적으로 주변의 대기압 상태에 있게 된다.
본 발명의 해결책은 세척 주기의 빈도와 지속 기간이 제어될 수 있도록 세척 기관의 회전 운동을 유압으로 조절하는 것을 가능하게 하였다. 따라서 세척 기관의 이동을 약하게 할 수 있거나, 세척 기관이 연속으로 이동하기 전에 바람직한 시간 동안 머무르게 하여 세척될 여과 부재의 장소에 정확히 멈추게 할 수 있다.
본 발명의 방법에서, 여과 부재는 여과될 유체가 유입되는 유입 채널과, 여과된 유체가 유출되는 유출 채널과, 여과될 유체가 부재 재킷을 통해 여과 부재 밖으로 스며들 수 있도록 흘러들어가는 다수의 평행한 여과 부재를 포함하는 여과 장치 내에서 세척된다. 여과된 유체의 압력으로 세척 기관으로 향하는 역세척의 형태로 세척이 행해지도록 회전 세척 기관에 번갈아 각기 다른 다수의 여과 부재를 연결함으로써 세척이 성취된다. 본 발명의 방법의 요지는 세척 기관의 회전 축이 기구에 의해 단계적으로 동일 방향으로 연속적으로 회전되고, 기구의 왕복 운동은 여과 장치 내의 우세한 유체의 압력 및 이 압력과 교대로 발생하는 저압에 의해 발생된다. 전자의 압력은 바람직하게 여과 장치에서 여과된 청정 유체의 압력이고, 저압은 세척 아암 내에 존재하는 대기압이다.
상기 방법에서, 세척 기관의 단계적 운동들은 세척 기관의 회전 축을 구동하는 기관을 포함한 프리휠(freewheel) 클러치에 의해 발생되며, 세척 기관은 번갈아 축과 미끄럼 접촉하거나 축과 결합하여 축을 회전시키고, 세척 기관은 축과 관절로 이어진 피스톤에 의해 구동되고, 크기가 다른 압력을 피스톤의 양쪽에 교대로 연결함으로써 피스톤이 전후방으로 이동된다.
이하에서는 실시예와 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명 여과 장치의 수직 단면도.
도 2는 여과 장치의 평행한 여과 부재와 그들 위에 배치된 세척 기관을 보인 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 수평 단면도.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도로, 여과 장치의 축에 연결되어 커플링이 이루어지는 하나의 말단 위치로 여과 장치의 축을 회전시키는 프리휠 클러치와 제어 밸브를 보인 도면,
도 4는 도 3과 유사한 도면으로, 다른 말단 위치에 놓인 프리휠 클러치를 보인 도면.
도 5는 다른 말단 위치에서 커플링 운동이 이루어진, 제어 밸브를 갖춘 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 프리휠 클러치를 보인 도면.
도 6은 두 말단 위치의 중간에 놓인 도 5의 프리휠 클러치를 보인 도면.
도 7은 도 5와 6의 커플링 장치의 수직 단면도.
도 1 및 도 2는 일례로 디젤 자동차(diesel motor)의 윤활유 여과기, 즉 디젤 자동차가 운전 중일 때에 연속적으로 오일을 여과하는 윤활유 여과기로서 사용될 수 있는 여과 장치를 보인 것이다. 여과 장치는 재킷(1)과, 여과될 유체가 유입되는 유입 채널(2)과, 여과된 유체가 유출되는 유출 채널(3)과, 두 개의 포개진 링으로써 여과 장치의 중간 축(4) 둘레에 세로 방향으로 장착된 다수의 양초 형상 여과 부재(5)를 포함하고 있다. 여과 부재(5)의 재킷은 다공성 여과 재료로 만들어지는데, 이 다공성 여과 재료는 유체가 여과 부재의 내부에서 재킷을 관통하여 여과 부재의 밖으로 흐를 때 유체 내의 고체 입자와 기타 불순물을 걸러낸다. 여과 부재(5) 내부로 여과될 유체를 유도하기 위해, 각 여과 부재는 그의 상단 단부(6)와 그의 하부 단부(7) 모두에서 개방된다. 인접한 여과 부재의 양 단부(6, 7)들 사이의 틈은 여과 부재의 하부 단부와 상부 단부에서 모두 수평 판(8, 9)으로 폐쇄된다. 수평 판(8, 9)은 수직 원통형 벽(10)에 의해 서로 부착되어 있다. 수직 원통형 벽은 그의 내부로 여과될 유체가 흐르는 수직 유체 채널(11)을 형성한다. 따라서, 유체는 재킷(1)에 의해 형성된 공간으로 퍼질 수 있고, 그로부터 여과 부재(5)의 개방된 단부(6, 7)들을 관통하여 여과 부재 내부로 흐르고, 여과 부재 재킷을 관통하여 여과 부재의 밖으로 흐르고, 유출 채널(3)을 통해 세정된 상태로 배출된다.
도 1의 여과 장치에서, 각 양초 형상 여과 부재(5) 각각은 수평인 중실 격벽(12)에 의해 중간에서 두 부분으로 분할된다. 따라서 각 여과 부재(5)는 그의 상부 단부가 개방된 상부 부분(13)과 그의 하부 단부가 개방된 하부 부분(14)을 포함하고, 여과될 유체가 각각 독립하여 이동된다.
여과 공정 동안, 여과 부재(5)의 재킷의 내부 표면에 모아진 고체 물질은 점차적으로 재킷의 구멍을 막고, 따라서 여과 능력의 감소를 유발한다. 여과 부재의 작동을 유지하기 위해 여과 장치에는 역세척 기능이 제공되는데, 그 역세척은, 여과 부재 재킷을 관통하여 여과되는 유체와는 반대되는 방향으로 향하는 여과된 유체의 압력에 의해, 즉 재킷의 외측에서 내부로 향하는 여과된 유체의 압력에 의해 실행된다. 세척 아암(15)과 같은 세척 기관은 평행한 여과 부재(5)의 위 아래에 장착되는데, 세척 유체가 발생될 수 있도록 여과 부재를 저압측에 연결시키기 위해, 서로 다른 여과 부재의 단부(6, 7)들이 교대로 연결되게 하여 장착된다. 세척 기관은 두 개의 세척 아암(15)을 포함하고, 길이는 여과 부재에 의해 형성된 포개진 링의 반경과 일치한다. 세척 아암은 중공 튜브로 이루어지고, 중공 튜브가 서로 여과 부재를 세정하는 세척 유체의 배출 채널(16)로서 작용하도록 여과 장치의 중공 중간 축(4)에 고정된다. 배출 채널(16)은 여과 장치의 하부로 향하고, 세척 유체는 상기 배출 채널로부터 필터(17)를 관통하고서 예를 들면 대기압 상태 하에 있는 것이 적절한 배출 조립체(18)로 배출된다.
상술된 여과 장치에서는, 세척 아암(15)이 부착된 축(4)이 반시계 방향으로 회전 운동을 실행해서 세척 아암의 단부들이 서로 다른 여과 부재의 다른 단부(6, 7)에 교대로 연결되도록 하고, 그에 따라 당해 여과 부재의 내부가 배출 채널(16) 내의 여과된 유체의 압력보다 낮은 저압부인 배출 조립체(18)에 연결되어서, 결국에는 역세척이 발생되도록 한다. 여과 부재의 한 단부가 개방되어서 여과 부재의 그 개방 단부까지로 제한된 부분에서 여과가 계속되고 있을 때에, 그와 동시에 여과 부재(5)의 상기 단부와 대향되는 단부와 격벽(12) 사이의 부분에서는 세척이 행해진다. 따라서, 도 1은, 가장 좌측의 여과 부재의 하부 부분(14)에서는 여과가 계속되고 이 때 그 여과 부재의 상부 부분(13)은 역세척을 겪게 되며 또한 이와 동시에 가장 우측의 여과 부재의 상부 부분(13)에서는 여과가 계속되고 이 때 그 여과 부재의 하부 부분(14)은 역세척을 겪고 있는 상태를 나타내고 있는 것이다. 또한, 세척 아암(15)에 연결되지 않은 여과 부재에서는 여과가 자연스럽게 연속적으로 행해진다. 이 공정 동안, 각 여과 부재의 상부 부분과 하부 부분은 규칙적인 간격으로 역세척에 의해 세정되고, 이에 따라 전체 여과 장치의 여과 능력은 실제 공정 중에 일정하게 유지된다.
여과 장치에 속하는 축(4)과 이 축에 단단하게 고정된 세척 아암(15)을 포함하는 구조물의 회전 운동은 도 3 및 4에서 나타낸 기구 및 구조와 그 작동에 의해 발생된다. 회전 기구는 여과 장치의 재킷(1)에 의해 형성된 여과 공간 위의 케이싱(19) 내부와 상기 케이싱 내부로 연장하는 여과 장치의 축(4)의 단부 축(20)에 장착된다. 상기 단부 축(20)은 프리휠 클러치에 의해 구동되고, 이동 방향에 의존하여 상기 축과 번갈아 미끄럼 접촉하고 기관을 따라 축을 회전시키기 위해 번갈아 축으로 체결되도록 도 3 및 도 4에 따른 왕복운동 방식을 통해 이동하고, 축을 환상으로 순환시키는 작동 장치(21)를 포함한다. 예를 들면 경사지고, 유연하고 또는 구부릴 수 있는 코깅(cogging)을 바탕으로 할 수 있는 것과 같은 커플링 장치가 공지되었다. 따라서 작동 장치(21)는 단부 축(20) 상에서 도 3에 따른 위치로부터 도 4에 따른 위치로 미끄러져서 정지 상태를 유지하지만, 도 3의 위치로 다시 되돌아가게 되면 일 단계의 반시계 방향을 따라서 상기 작동 장치를 회전시키는 축에 잠긴다. 따라서, 단부 축(20)은, 각기 다른 다수의 여과 부재(5)가 세정 단계에 번갈아 연결되도록, 반시계 방향으로 단계적으로 움직여서 세척 아암(15)(도 1 및 도 2)을 회전시킨다.
단부 축(20)을 순환시키는 작동 장치(21)에는 서로 반대로 배열된 두 개의 돌출 아암(22, 23)이 제공되고, 그 중 하나의 아암(22)은 실린더(24) 내에서 이동하는 피스톤(25)으로 이어진다. 피스톤(25)은 피스톤의 다른 측부에 있는 실린더에 채널을 번갈아 연결함으로써 여과 장치의 여과실 내에 존재하는 여과 유체의 고압과 세척 채널(16)의 저압을 이용하여 전후방으로 이동된다. 여과 유체의 측부로부터, 여과실은 케이싱(19)이 윤활유와 같은 여과된 물질로 채워지도록 채널(26)(도 1)을 관통하여 프리휠 클러치를 포함하는 케이싱(19)과 접촉 상태에 놓이게 된다. 바람직하게도, 연결은 케이싱(19)으로부터 채널(27)을 관통하여 수세용 채널(16)로 이루어진다. 피스톤(25)은 주요 밸브(28)와 주 밸브를 조절하는 두 개의 제어 밸브(29, 30)로 제어된다. 주 밸브(28)는 튜브(31, 32)를 사용하여 프리휠 클러치를 구동하는 피스톤(25)의 다른 측부인 실린더(24)에 연결된다. 도면들에서, 가장 왼편 제어 밸브(29)는 튜브(33)를 통해 주 밸브(28)의 전방 단부에 연결되고, 가장 우측 제어 밸브(30)는 튜브(34)를 통해 주 밸브의 후방 단부에 연결된다. 게다가, 주 밸브(28)와 제어 밸브(29, 30)는 튜브(35, 36, 37, 38)를 통해 저압 상태에서 상기 채널(27)에 연결된다.
도 3에 따른 프리휠 클러치 상태에서, 작동 장치(21)의 아암(23)은, 가장 좌측 제어 밸브(29)의 내부 피스톤(39)을, 스프링력에 대항하여서, 케이싱(19) 안의 고압을 조립체(40)부터 튜브(33)로 배출시키고 다시 그 튜브로부터 주 밸브(28)의 전방 단부로 배출시키게 되는 위치로 가압하는데, 이 위치에서는 또한, 주 밸브의 피스톤은, 케이싱(19) 내부의 압력을 조립체(42)로부터 튜브(31), 즉 상기 케이싱 내부의 압력을 프리휠 클러치를 구동하는 피스톤(25)의 우측에서 실린더(24)와 연결시키는 튜브(31)까지 연결시키는 위치로, 밀린다. 동시에, 주 밸브(28)의 후방 단부는 튜브(34), 우측 제어 밸브(30), 및 튜브(38)를 관통하여 채널(27) 내의 저압으로 연결된다. 주 밸브 (28)의 피스톤(41) 이동은 튜브(32), 주 밸브 및 튜브(35)를 관통하여 피스톤 (25)의 좌측으로부터 상기 저압으로 실린더(24)가 연결되게 한다.
피스톤(25)의 우측에 있는 실린더(24)에 튜브(31)를 관통하는 케이싱(19) 내의 압력 연결은 단부 축(20)을 구동시키는 피스톤과 작동 장치(21)가 도 4의 상태로 미끄러지도록 피스톤(25)이 도면에 나타낸 바와 같이 좌측으로 이동하도록 만든다. 이 경우, 작동 장치 아암(23)은, 좌측 제어 밸브(29)의 미러 이미지(mirrior image)의 구조를 갖는 우측 제어 밸브(30)를, 내부 피스톤(43)의 스프링력에 대항하여서, 케이싱(19) 내부의 압력을 튜브(34)를 통하여 주 밸브(28)의 후방 단부로 연결시키게 되며 또한 그 압력을 피스톤(41) 안으로 이동시키게 되는 위치로 가압하고, 이에 따라 튜브(32)는 결국에는 조립체(42)를 통하여서 케이싱(19) 내의 고압에 연결되고 튜부(31)는 주 밸브(28)와 튜브(36)를 통하여 채널(27) 내의 저압으로 연결된다. 동시에, 아암(23)의 이동은 스프링에 의해 밀쳐져 좌측 제어 밸브(28)의 피스톤(39)이 우측으로 이동하는 것을 허용하고, 따라서 주 밸브(28)의 피스톤(41) 이동은 주 밸브의 전방 단부가 튜브(33), 좌측 제어 밸브(29) 및 튜브(37)를 관통하여 채널(27) 내부의 저압으로 연결되는 것을 가능하게 만든다.
도 4에 따른 상태에서의 케이싱(19) 내의 고압과 실린더(24)의 좌측 단부와의 연결은, 피스톤(25)과 그 작동 장치(21)와 단부 축(20)을, 반시계 방향으로 도 3의 상태로 되돌리는 잠금 작동을 하고, 이와 동시에, 우측 제어 밸브(30)의 피스톤(43) 이동은 주 밸브의 피스톤(41)의 이동을 허용할 수 있도록 주 밸브(28)의 후방 단부를 채널(27) 내의 저압에 연결한다. 작동 장치 아암(23)은 주 밸브(28)의 전방 단부로 안내하는 튜브(33)로 케이싱(19) 내 압력을 연결하는 상태에서 좌측 제어 밸브(29)의 피스톤(39)을 가압한다. 따라서, 회전 기구는 상기에 기술된 방법을 통해 연속적으로 작동한 후 그의 처음 상태로 되돌아간다.
세척의 지속 기간은, 바람직한 기간 동안에 세척하고자 하는 여과 부재(5)의 위치에 세척 아암(15)을 멈춤으로써 조절된다. 상기 조절은 예를 들면, 실린더(24)의 피스톤(25) 역 행정을 느리게 하는 튜브(31, 32) 내부에 설치된 유동 제어 밸브(미도시)로 이루어지고, 따라서 세척 아암(15)은 이동하는 동안 정지 상태로 유지된다. 세척 아암(15)의 회전 운동을 조절하기 위한 다른 방법은 채널(26) 내에 놓여진 밸브 또는 밸브들을 갖춘 채널(26, 27) 내의 실린더(24)로부터 안으로 또는 밖으로 진행하는 유체를 차단함으로써 케이싱 내에 형성되는 압력의 조절을 포함한다.
도 5 내지 도 7은 단부 축(20)을 회전시키는 프리휠 클러치를 위한 또 다른 제어 장치와, 여과 장치의 세척 아암을 도시하는 것이다. 왕복운동 커플링 링 형태의 작동 장치(21), 피스톤 실린더(24), 밸브(28) 및 밸브와 피스톤 실린더 사이의 튜브(31, 32)의 부품과, 유동 조립체(27)가 세척 채널로 유도되고, 튜브가 밸브(28)로부터 유도되는 것에 대해서, 도 5 내지 도 7의 구조는 도 3 및 4의 관련하여 상기에 나타내어진 것과 일치하며, 그들은 여기에서 더욱 상세히 기술되지 않았다.
도 3 및 도 4와 비교했을 때, 도 5 내지 도 7에서 실질적인 차이점은 도 3 및 4의 주 밸브(28)와 상응한 밸브(28)가 단지 시스템의 제어 밸브를 형성한다는 것이다. 도 5 내지 도 7에서, 도 3 및 4의 제어 밸브(29, 30)는 프리휠 클러치의 회전 부품에 속하고, 왕복 회전 운동에 따라서 밸브(28)를 포함하여 세척 채널과 유동 조립체(27) 내의 고압과 프리휠 클러치의 캐이싱(19) 내의 저압이 커플링 링 형태의 작동 장치(21)의 왕복운동과 단부 축(20)의 평행한 단계적 회전 운동을 유지하는 데 있어서 실린더(24) 내 피스톤의 다른 측부로 번갈아 향하도록 두 위치 사이의 전 후방으로 밸브의 피스톤을 이동시키는 두 개의 돌출 아암(44, 45)으로 대체된다. 도 5는 커플링 링 형태의 작동 장치(21)의 위치와 좌측 아암(44)을 나타내는 것으로, 아암은 피스톤의 말단 우측 위치로 밸브(28)의 피스톤을 밀친다. 도 6에서, 실린더(24)의 피스톤은 절반의 이동으로 아암(22)을 밀침으로써 반시계방향으로 커플링 링 형태의 작동 장치(21)를 회전시키고, 밸브(28)를 구동하는 아암(44, 45)은 둘 다 밸브의 단부로부터 분리된다. 회전 운동이 계속될 때, 우측 아암(45)은 좌측의 말단 위치로 밸브(28)의 피스톤을 밀치고, 따라서 실린더(24) 피스톤의 다른 측부에서 압력은 변하고 피스톤의 역 행정을 시작하고 커플링 링 형태의 작동 장치(21)의 회전은 도 5에 따른 위치로 반대로 시계방향으로 회전한다.
압력차로 제어된 프리휠 클러치는 만약 압력차가 적은 경우 및/또는 만약 기구의 이동 부품들의 마찰이 있는 경우, 실린더(24)의 피스톤이 이동하기 시작하지만 이동을 완성하기 위해 충분한 세기를 가지지 못하고, 단부 축(20)의 회전이 이루어지지 않은 채로 멈추게 되는 문제점을 가진다. 또한 아암(44, 45)의 세기가 여과 장치의 연속 작동을 위한 조건인 밸브(28)의 피스톤을 이동시키기에 불충분한 일을 발생한다. 상기 문제들은 자석을 이용하는 구조로 제거될 것이며, 다음과 같이 기술되어졌다.
단부 축(20)에 선회되게 장착된 피스톤 실린더(24)의 아암(22)에 의해 회전된 커플링 링 형태의 작동 장치(21) 외에, 커플링은, 축(20)을 회전시키도록 선회되게 장착된 자체의 크랭크 아암이 마련된 개별 커플링 링(47)을 포함한다. 밸브(28)의 피스톤을 이동시키는 아암축(44, 45)은 커플링 링(47)에 부착된다. 아암(46)과 커플링 링(47)의 회전은 케이싱(19)에 관계하여 고정되게 설치된 아암 내의 자석에 의해 이루어진다. 아암의 단부(46)에는 자석(48)이 제공되며, 통로의 단부에 고정되게 설치된 도 5와 6의 자석(49, 50)에 의해 끌어당겨진다. 아암(46)은, 약간 커플링 링(47)의 방향으로, 위 아래에 놓인 두 개의 반발 자석(52, 53)을 가진 제 2 자석(51)을 포함한다. 마지막에 언급된 세 개의 자석(51, 52, 53)은 아암(46)이 도 6에 따른 그의 이동의 절반 상태에 있을 때 서로 반대로 놓이게 된다.
도 5의 커플링 링 형태의 작동 장치(21)의 초기 회전 위치에서, 인력 자석(48, 49)은 회전 운동에 대하여 감속 효과를 가진다. 커플링 링 형태의 작동 장치(21)의 회전이 절반인 도 5의 최초 위치에서 도 6의 위치로 이동할 때, 자석(48, 49)의 인력은 증가하는 그들 사이의 거리만큼 감소하고 동시에 자석(51 ~ 53)의 반발력은 그들이 서로 근접하게 되는 만큼 증가한다. 따라서 자석의 부가 효과는 커플링 링 형태의 작동 장치(21)의 회전을 저지한다.
그러나, 회전 기구의 작동 아이디어는 실린더(24)의 피스톤에 의해 수행된 회전이 단지 도 5의 처음 위치에서 도 6의 운동의 중간 위치로 아암(22, 46)의 이동으로 조절된다는 것이다. 이 단계에서, 아암(22, 46)과 커플링 링은 서로 회전한다. 운동의 중간 위치에서, 자석의 효과는 불안정하고, 운동의 중간 위치를 통과하자마자 서로 반발하는 자석(51 ~ 53)은 아암(46)의 운동을 위해 전방으로 강한 밀침을 제공하고, 운동은 서로에 접근하는 인력 자석(48, 50)에 의해 더욱 강화된다. 상기와 관련하여, 지금까지 실린더(24)의 피스톤에 의해 밀쳐진 아암(22)을 따라 이동되는 아암(46)은 도 5 및 도 6에서 보인 제어 나사(54)에 의해 조절된 허용 오차 내에서 피스톤에 의해 밀쳐진 아암(22)의 전방으로 이동할 수 있고, 커플링 링(47)을 회전시킴으로써 회전 운동을 마무리할 수 있다. 따라서, 그의 중간 이동 후, 회전 운동은 피스톤 실린더(24) 내에 형성된 압력차에 더 이상 의존하지 않으며, 자석에 의해 단부를 향하여 가속화된 회전 운동은 단순히 압력차와 실린더 피스톤으로 작동할 때 발생되는 것과 같이 종결되지 않은 상태를 남기는 경향은 발생되지 않았다.
상기에 설명된 도 5 내지 도 7의 프리휠 클러치의 작용 기구는 출원인의 견해에 있어서 독창적이고, 여과 장치내 세척 기관의 축의 단계적인 회전외에 어떠한 다른 적용에도 이용될 수 있는 것으로, 단계적인 회전 운동은 압력차로 제어된다.
본 발명의 다양한 실시는 이상의 실시예로 제한되지 않고 다만 첨부된 특허청구범위 내에서 변경할 수 있다는 점은 당업자에게는 자명하다. 특히 본 발명의 주요 목적이 아닌 여과 장치의 여과 부재의 상세한 구조 및 설비는 도면에서 보인 어느 하나로부터 도출될 수 있다. 본 발명이 세척 기관이 여과 부재의 양 단부에 놓이는 것을 필요로 하지 않지만, 여과 부재의 일단부에 회전 세척 기관을 제공하기위해 충분한 것으로, 각각의 여과 부재는 그의 순서에 따라 결합될 것이다.
도 5 내지 도 7에 나타낸 기구에서, 인력 자석(48 ~ 50) 또는 반발 자석(51 ~ 53)은 그들 스스로에 의해 필요한 회전 운동을 세게하는 효과를 성취하기에 충분하다.

Claims (12)

  1. 여과될 유체가 유입되는 유입 채널(2)과,
    여과된 유체가 유출되는 유출 채널(3)과,
    여과될 유체가 부재 재킷을 통해 여과 부재 밖으로 스며들 수 있도록 흘러들어가는 다수의 평행한 여과 부재(5)와,
    여과 부재의 양 단부에서 여과 부재의 각기 다른 다수의 단부에 교대로 연결되어 여과된 유체의 압력에 의해 발생하는 여과 부재의 역세척을 위한 배출 채널(16)을 형성하는 하나 이상의 세척 기관을 포함하는 여과 장치에 있어서,
    프리휠(freewheel) 클러치가 세척 기관의 회전하는 축(4, 20)에 연결되어 여과 장치 내 유체의 압력과 번갈아 일어나는 낮은 압력에 의해 발생하는 왕복 운동을 연속적으로 평행한 단계식 회전 운동으로 변환하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프리휠 클러치는 번갈아 축과 미끄럼 접촉하고 축과 결합하여 축을 회전시켜 세척 기관의 회전 축(4)을 구동하는 작동 장치(21)를 포함하고,
    상기 작동 장치(21)은 교호 압력으로 왕복 운동하는 피스톤(25)에 관절 연결되는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    여과된 유체의 압력과 낮은 역압을 교대로 피스톤(25)의 양쪽에 연결하는 제어 밸브(28 ~ 30) 및 채널(26 ~27, 31 ~ 38)을 포함하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    세척 유체의 배출 채널(16) 내의 압력은 여과된 유체의 압력의 역압으로서 연결되는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 여과 부재(5)는 원통형이고 세척 기관의 회전 축(4)을 둘러싸는 하나 또는 다수의 둘레에 배열되는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 세척 기관은, 회전 축(4)을 가로질러 배치되고 각기 다른 다수의 여과 부재(5)의 단부에 번갈아 연결되는 하나 또는 다수 개의 관형 세척 아암(15)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    동일한 회전 축(4)에 연결되어 두 개 또는 다수 개의 여과 부재(5)를 동시에 역세척하는 두 개 또는 다수 개의 세척 기관을 포함하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    평행한 여과 부재(5)의 양 단부에 배치된 세척 기관(5)을 포함하고,
    상기 세척 기관은 회전 축(4)과 일체로 이루어진 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    디젤 자동차의 윤활유 여과기와 같은 자동차의 연료 또는 윤활유 여과기인 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  10. 여과될 유체가 유입되는 유입 채널(2)과, 여과된 유체가 유출되는 유출 채널(3)과, 여과될 유체가 부재 재킷을 통해 여과 부재 밖으로 스며들 수 있도록 흘러들어가는 다수의 평행한 여과 부재(5)를 포함하여 구성되는 여과 장치 내의 여과 부재를 세척하는 방법으로서,
    여과된 유체의 압력으로 세척 기관으로 향하는 역세척의 형태로 세척이 행해지도록 회전 세척 기관에 번갈아 각기 다른 다수의 여과 부재를 연결하므로써 세척이 이루어지는 세척 방법에 있어서,
    상기 세척 기관의 회전하는 축(4, 20)이 작동 장치(21)에 의해 단계적으로 동일 방향으로 연속적으로 회전되고, 기구의 왕복 운동은 여과 장치 내의 우세한 유체의 압력 및 이 압력과 교대로 발생하는 저압에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 여과 장치내 여과 부재의 세척 방법.
  11. 제10항 있어서,
    상기 세척 기관의 축(4)은 여과된 유체의 압력 및 이 압력과 교대로 발생하는 저압에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 여과 장치내 여과 부재의 세척 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 세척 기관의 단계적 운동들은 이 세척 기관의 회전 축(4)을 구동하는 작동 장치(21)를 포함하는 프리휠(freewheel) 클러치에 의해 발생되며,
    상기 작동 장치(21)는 교대로 축과 미끄럼 접촉하거나 축과 결합하여 축을 회전시키고, 상기 기관의 이동은 축과 관절로 이어진 피스톤(25)에 의해 실행되고, 크기가 다른 상기 압력을 피스톤의 압력에 교대로 연결함으로써 피스톤이 전후방으로 이동하는 것을 특징으로 하는 여과 장치내 여과 부재의 세척 방법.
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