KR100872773B1 - 필터 엘리먼트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나사체결 장착방식의 필터 엘리먼트(filter element)에 관한 것으로, 더 상세하게는 분해결합이 가능한 필터커버의 적용으로 소재의 재사용이 가능하고, 낱개의 부품 조합으로 현장 조립이 가능하도록 함으로서 대량 운반을 통한 공급과 유통 그리고 설치 및 관리가 용이한 필터 엘리먼트에 관한 것이다.

본 발명에 따른 필터 엘리먼트는, 유체를 여과하기 위하여 금속분말이나 폴리에틸렌 등 소결성형이 가능한 소재를 일체형으로 성형하여 통체로 제작된 엘리먼트와, 상기 엘리먼트를 고정하기 위하여 엘리먼트의 상하부에 결합되고 유체의 유출입을 위한 유동홈을 구비하는 필터커버와, 상기 필터커버를 설치 대상부인 필터 플레이트에 장착고정하기 위하여 체결볼트를 구비하는 필터 엘리먼트에 있어서, 상기 엘리먼트와 필터커버의 결합을 나사결합으로 유도하기 위하여 엘리먼트의 양단부를 따라 형성된 나사부와, 상기 엘리먼트의 나사부에 대응되는 나사부를 내경상으로 구비하여 엘리먼트의 한쪽 단부에 체결되어 유체의 유출입을 유도하는 유동홈을 구비하는 동시에 설치 대상부인 필터 플레이트 필터 엘리먼트를 장착시키기 위하여 돌출된 마운팅볼트를 구비하는 필터커버와, 상기 엘리먼트의 다른 한쪽 단부에 형성된 나사부에 대응되는 나사부를 내경상으로 구비하여 체결되는 필터커버로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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Description

필터 엘리먼트{The Filter Element}

도 1은 필터 엘리먼트의 일반적인 설치 상태를 참고로 설명하기 위한 필터 엘리먼트 장착 설명도

도 2는 본 발명과 대비되는 종래의 필터 엘리먼트의 구성을 보인 도면

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 필터 엘리먼트의 분해 사시도

도 4는 도 3의 A-A'선 종단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20:필터엘리먼트 21:엘리먼트

22:유동홈 23a.23b:필터커버

24:마운팅볼트 25a.25b:나사부

27a.27b:나사부 28:볼트홈

29:너트

본 발명은 나사체결 장착방식의 필터 엘리먼트(filter element)에 관한 것으 로, 더 상세하게는 분해결합이 가능한 필터커버의 적용으로 소재의 재사용이 가능하고, 낱개의 부품 조합으로 현장 조립이 가능하도록 함으로서 대량 운반을 통한 공급과 유통 그리고 설치 및 관리가 용이한 필터 엘리먼트에 관한 것이다.

일반적으로 주류공장, 스테인레스 냉간 압연라인 및 압축공기 자동화라인 등의 에어 공급 관로상에 설치되어 이물질을 걸러주는 고정도의 라인필터(line filter)로 분류되는 나사체결방식의 필터 엘리먼트는, 도 1과 같이 그 설치 예를 나타낼 수 있다. 이 라인필터는 필터탱크(filter tanck) 또는 배관 관로(10) 상에 설치되어 있는 필터하우징(11) 각각에 도 2와 같은 필터 엘리먼트(13)를 단수 또는 복수로 장착하여 관로를 완성하게 된다.

도 2는 종래의 필터 엘리먼트(13)의 예로서, 도 1과 같은 배관 관로(10) 상의 필터 하우징(11)에 복수로 장착될 수 있으며, 유체를 여과하기 위한 목적으로 사용될 수 있다.

도 2와 같은 종래의 필터 엘리먼트(13)의 구조는 유체를 여과하기 위하여 폴리에틸렌분말이나 금속분말을 소결 성형하여 통체로 제작된 엘리먼트(14)와, 그 엘리먼트(14)를 수용하기 위하여 엘리먼트(14)의 상하부에 결합되는 필터커버(15a)(15b)로 구성되어 있고, 그 필터커버(15a)(15b)에 유체의 입출구가 설치되며, 그 입출구로부터 유입된 유체가 엘리먼트(14)를 통과하여 여과되도록 구성되어 있다.

상기와 같은 필터 엘리먼트(13)는 필터커버(15a)(15b)가 엘리먼트(14)의 상 하부에 각각 장착되어 있고, 그 필터커버(15a)(1b)는 엘리먼트(14)의 중심을 관통하는 볼트포스트(16)에 의해 지지 되도록 양 단부에서 각각 너트(17a)(17b)로 고정되도록 되어 있고, 필터하우징(11)측에는 돌출된 볼트포스트(16)가 체결되어 장착되도록 되어 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 필터 엘리먼트(13)는 구조적으로 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 엘리먼트(14)를 지지 고정하는 상하부의 필터커버(15a)(15b)와 엘리먼트(14)는 엘리먼트(14)의 중심을 관통하는 볼트포스트(16)에 의해 결합되도록 되어 있어 엘리먼트(14)와 필터커버(15a)(15b)의 결합이 용이하지 않은 문제점이 있다. 즉, 볼트포스트(16)가 불필요하게 엘리먼트(14)의 중심으로 가로질러 관통하는 구조이고, 그 결합은 상하부에서 각각 너트(15a)(15b)를 체결하여 구성되므로 조립성이 저하되고, 반대로 분해결합도 어려운 문제점이 있었으며, 유체의 흐름을 방해하여 압력손실이 발생되는 원인이 되는 문제점이 있었다.

둘째, 엘리먼트(14)의 가용 수명이 다하면 필터 엘리먼트(13) 전체를 폐기하는 문제점이 있었다. 즉, 엘리먼트(14) 만을 별도로 교체하려면 엘리먼트(14)에 결합된 필터커버(15a)(15b)가 쉽고 간단하게 분해되어야 하고, 또한 필터커버(15a)(15b)의 재사용에도 문제가 없어야 하지만, 구조적으로 종래의 필터 엘리먼트(13)는 엘리먼트(14)와 필터커버(15a)(15b)를 가압 압착으로 결합시켰으므로, 분해가 어려울 뿐만 아니라, 분해를 하였다 하여도 고가의 필터커버(15a)(15b)는 재사용이 불가능한 구조로서, 부품의 재활용이 되지 않아 효율적 자원 운용이 이루어 지지 못하는 문제점이 있었다.

셋째, 종래의 필터 엘리먼트(13)는 제조 공장에서 완성품 상태로 제작되어 현장 설치 장소로 운반되므로 대량 공급의 경우 과다한 부피로 인해 운반이나 관리가 어렵고, 또한 현장 설치 작업에서도 부품의 분해 조립이 되지 않아 까다로운 설치 조건에서는 설치 작업 자체가 어렵거나 설치 작업성을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은, 필터 엘리먼트를 지지 고정하는 상하부의 필터커버와 엘리먼트의 분해 결합이 가능하도록 함으로서 필터 엘리먼트의 제작 작업성을 개선하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 필터 엘리먼트를 구성하는 부품을 줄이면서도 가용수명이 다한 부품만 교체 가능하도록 함으로서, 필터 엘리먼트의 제작과 사용에서 경제성을 향상 시키는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 필터 엘리먼트를 구성하는 부품 중 엘리먼트의 중심을 통과하는 볼트포스트의 불필요한 구성을 없애 유체의 흐름을 원활하게 하여 압력손실을 줄일 수 있게 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 필터 엘리먼트의 구조 변경을 통하여 반조립 상태로 설치 현장 이동이 가능하여 운반 및 관리 효율성을 높히고, 현장 설치 작업 조건에 따라 사전조립이나 분해 설치가 가능하여 설치 작업성을 개선하고 다양한 설치 조건에 대응할 수 있도록 하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 필터 엘리먼트는, 유체를 여과하기 위하여 폴리에틸렌 분말이나 금속분말을 소결 성형하여 통체로 제작된 엘리먼트와, 상기 엘리먼트를 고정하기 위하여 엘리먼트의 상하부에 결합되고 유체의 유출입을 위한 유동홈을 구비하는 필터커버와, 상기 필터커버를 설치 대상부인 필터 하우징에 장착 고정하기 위하여 체결볼트를 구비하는 필터 엘리먼트에 있어서,

상기 엘리먼트와 필터커버의 결합을 나사결합으로 유도하기 위하여 엘리먼트의 양단부를 따라 형성된 나사부와,

상기 엘리먼트의 나사부에 대응되는 나사부를 내경상으로 구비하여 엘리먼트의 한쪽 단부에 체결되어 유체의 유출입을 유도하는 유동홈을 구비하는 동시에 설치 대상부인 필터 플레이트 필터 엘리먼트를 장착시키기 위하여 돌출된 마운팅볼트를 구비하는 필터커버와,

상기 엘리먼트의 다른 한쪽 단부에 형성된 나사부에 대응되는 나사부를 내경상으로 구비하여 체결되는 필터커버로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 필터커버에는 마운팅볼트를 하부에서 부터 상부방향으로 결합하기 위한 볼트홈이 형성되어 있으며, 마운팅볼트는 너트에 의해 필터커버에 고정되도록 구성한 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 필터커버는 부식이 없고, 사출성형이 가능하며, 성형성이 좋은 PE나 PP 소재 및 알루미늄 소재로 구성한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 필터 엘리먼트의 전체 구조를 보인 분해 사시도 이다. 도 4는 본 발명에 따른 필터 엘리먼트의 전체 구조를 보인 도 3의 A-A'선 종단면도이다.

본 발명에 따른 필터 엘리먼트의 구성을 도 3 및 도 4를 참고로 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 필터 엘리먼트(20)는, 유체를 여과하기 위하여 폴리에틸렌 분말이나 금속분말을 소결 성형하여 통체로 제작된 엘리먼트(21), 엘리먼트(21)를 고정하기 위하여 엘리먼트(21)의 상하부에 결합되고 유체의 유출입을 위한 유동홈(22)을 구비하는 필터커버(23a)(23b), 필터커버(23a)(23b)를 설치 대상부인 필터 하우징에 장착 고정하기 위한 마운팅볼트(24)를 구비한다.

구체적으로는, 엘리먼트(21)와 필터커버(23a)(23b)의 결합을 나사결합으로 유도하기 위하여 엘리먼트(21)의 양단부를 따라 나사부(25a)(25b)가 형성되어 구성된다.

한쪽의 필터커버(23a)는, 엘리먼트(21)의 나사부(25a)에 대응되는 나사부(27a)를 내경상으로 구비하여 엘리먼트(21)의 한쪽 단부에 체결되며, 유체의 유출입을 유도하는 유동홈(22)을 구비하는 동시에 설치 대상부인 필터 플레이트에 필터 엘리먼트(20)를 장착시키기 위하여 마운팅볼트(24)를 구비한다.

또 다른 한쪽의 필터커버(23b)는, 엘리먼트(21)의 다른 한쪽 단부에 형성된 나사부(25b)에 대응되는 나사부(27b)를 내경상으로 구비하여 엘리먼트(21)의 한쪽 단부에 체결된다.

한쪽 필터커버(23a)에는 마운팅볼트(24)를 하부에서 부터 상부방향으로 결합하기 위한 볼트홈(28)이 형성되어 있으며, 마운팅볼트(24)는 너트(29)에 의해 필터커버(23a)에 고정되도록 구성된다..

바람직하게는, 필터커버(23a)(23b)는 부식이 없고, 사출성형이 가능하며, 성형성이 좋은 PE나 PP 소재 그리고 알루미늄 소재로 구성할 수 있으며, 그 밖에 금속 및 비금속계열의 다양한 소재를 선택적으로 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 필터 엘리먼트(20)는, 도 3 및 도 4와 같이, 필터 엘리먼트(21)를 구성하는 주요 부품들 중 엘리먼트(21)와 필터커버(23a)(23b) 및 마운팅볼트(24)가 간단히 조립되고 분해될 수 있도록 구성되었다.

도 3과 같이, 엘리먼트(21)의 상하부 각각 장착되는 필터커버(23a)(23b)는 내경상에 나사부(27a)(27b)가 형성되어 있고, 필터커버(23a)(23b)가 결합되는 엘리먼트(21)의 양단부에는 마찬가지로 나사부(25a)(25b)가 형성되어 있으므로, 제작 작업이나 설치 작업과정에서 제작 작업 조건과 설치 조건 편의에 따라 선택하여 부품을 조립하여 필터 엘리먼트(20)를 구성할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 필터 엘리먼트(20)는 폴리에틸렌 분말이나 금속분말을 소결 성형하여 통체로 제작된 엘리먼트(21)를 사용함으로서 나사부(25a)(25b) 가공이 용이하고, 여기에 결합 되는 필터커버(23a)(23b)는 다양한 소재를 사용하여 내 경상에 나사부(27a)(27b)를 가공하는 것으로 제작할 수 있으며, 필터커버(23a)(23b)는 엘리먼트(21)의 나사부(25a)(25b)에 반복적으로 체결될 수 있으므로, 고가의 소재를 사용하여 제작하여도 된다. 즉, 반복 재사용 필터커버(23a)(23b)를 구성할 수 있는데, 적당한 소재로는 내열 및 내부식성, 경량성 및 성형성 등이 우수한 사출가능한 소재가 적당하다. 그러나, 반복 재사용이 가능한 어떠한 소재를 사용하여도 된다.

본 발명에 따른 필터 엘리먼트(20)의 구성은, 엘리먼트(21)와, 여기에 결합되는 필터커버(23a)(23b) 그리고 마운팅볼트(24) 및 부품으로서 너트(29)로 이루어지므로, 필요에 따른 부품의 상시 조달 및 공급이 가능하다.

특히 마운팅볼트(24)는 한쪽의 필터커버(23a)에 고정되어 있으므로, 간단히 조립될 수 있으며, 제작에서도 종래 필터 엘리먼트 구성에 비해 부품수를 줄이게 되는 동시에 엘리먼트(21)의 내부 공간을 차지하지 않고 단순히 장착용 기능만을 하도록 돌출되어 있어 이 마운팅볼트(24)에 의해 압력 손실이 발생되는 문제를 일으키지 않는다.

이에 따라 본 발명에 따른 필터 엘리먼트(20)는, 필터커버(23a)(23b)와 엘리먼트(21)가 조립된 상태에서 그 엘리먼트(21)의 중심을 관통하는 구조물이 없어 엘리먼트(21)와 필터커버(23a)(23b)의 결합이 용이하여 조립성이 향상되고, 분해 결합도 간단하고 볼트 구조물에 의한 압력손실이 발생되지 않는다.

또한, 엘리먼트(21)의 가용 수명이 다하면 해당 부품인 엘리먼트(21)만 교체하면 되므로 필터 엘리먼트(20) 전체를 폐기하지 않아도 된다. 즉, 엘리먼트(21) 만을 별도로 교체하려면, 나사결합된 필터커버(23a)(23b)를 회전시키면 쉽고 간단하게 필터커버(23a)(23b)와 엘리먼트(21)가 분리되므로 엘리먼트(21)를 필터커버(23a)(23b)로 부터 탈거시키면 된다.

또한, 엘리먼트(21)와 필터커버(23a)(23b)는 서로 별개의 부품으로 구성되어 최종 조립을 거치는 구조이므로 엘리먼트와 필터커버를 조립하기 위한 별도의 시설이나 장치가 없어도 된다.

또한, 필터 엘리먼트(20)는 각각 별개의 부품으로 제작하여 현장 설치 장소로 운반될 수 있으므로, 적은 부피로 운반이 가능하고, 현장 설치 작업에서도 부품의 분해 조립이 가능하여 까다로운 설치 조건에서 간단한 조작으로 설치 작업이 가능하다.

이와 같이 본 발명에 따른 필터 엘리먼트는, 필터 엘리먼트를 구성하는 엘리먼트의 중심을 관통하는 구조물이 없어 엘리먼트와 필터커버의 결합이 용이하여 조립성이 향상되고, 유체 흐름을 방해하는 요인을 제거하여 압력 손실을 없애며, 분해 결합도 간단한 효과가 있고, 엘리먼트의 가용 수명이 다하면 해당 부품인 엘리먼트만 교체하면 되므로 필터 엘리먼트 전체를 폐기하지 않고 재활용이 가능한 효과가 있다. 또한, 엘리먼트와 필터커버가 서로 별개의 부품으로 구성되어 최종 조립을 거치므로서 엘리먼트와 필터커버의 조립을 위한 별도의 시설이나 장치가 없어도 수작업으로 제작이 가능하며, 엘리먼트와 필터커버를 별개의 부품으로 제작하여 현장 설치 장소로 운반될 수 있으므로, 적은 부피로 운반이 가능하고, 현장 설치 작업에서도 부품의 분해 조립이 가능하여 까다로운 설치 조건에서 간단한 조작으로 설치 작업이 가능한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 유체를 여과하기 위하여 폴리에틸렌이나 금속분말을 소결 성형을 통하여 통체로 제작된 엘리먼트와, 상기 엘리먼트를 고정하기 위하여 엘리먼트의 상하부에 결합되고 유체의 유출입을 위한 유동홈을 구비하는 필터커버와, 상기 필터커버를 설치 대상부인 필터하우징에 장착 고정하기 위하여 체결볼트를 구비하는 필터 엘리먼트에 있어서,

   상기 엘리먼트와 필터커버의 결합을 나사결합으로 유도하기 위하여 엘리먼트의 양단부를 따라 형성된 나사부와,

   상기 엘리먼트의 나사부에 대응되는 나사부를 내경상으로 구비하여 엘리먼트의 한쪽 단부에 체결되어 유체의 유출입을 유도하는 유동홈을 구비하는 동시에 설치 대상부인 필터 플레이트 필터 엘리먼트를 장착시키기 위하여 돌출된 마운팅볼트를 구비하는 필터커버와,

   상기 엘리먼트의 다른 한쪽 단부에 형성된 나사부에 대응되는 나사부를 내경상으로 구비하여 체결되는 필터커버로 이루어지는 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 필터커버에는 마운팅볼트를 하부에서 부터 상부방향으로 결합하기 위한 볼트홈이 형성되어 있으며, 마운팅볼트는 너트에 의해 필터커버에 고정되도록 구성한 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 필터커버는 사출성형이 가능한 PE나 PP 및 알미늄 소재들 중에서 어느 하나를 선택하여 구성된 것을 특징으로 하는 필터 엘리먼트.

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