KR100912712B1 - 원심력을 이용한 여과장치 - Google Patents

Abstract

유체 속에 포함된 이물질을 효과적으로 제거하고 유체의 유입량을 증가시키는 것이 가능하도록, 한쪽 끝면이 개구된 원통형상으로 이루어지는 몸체와, 몸체의 개구쪽 끝부분에 한쪽 끝부분이 연결되어 고정되고 복수의 안내깃이 일정한 간격을 두고 원통형을 이루도록 설치되는 유입안내부재와, 유입안내부재의 다른쪽 끝면을 가로막고 설치되는 유입차단판과, 유입안내부재의 중심축선상을 따라 설치되고 유입차단판을 관통하며 몸체의 내부에 유입되어 여과된 유체가 배출되는 배출관과, 몸체의 측면에 설치되고 몸체 내부에 유입된 유체가 원심운동을 행함에 따라 분리되는 이물질이 수집되는 수집구를 포함하여 이루어지는 원심력을 이용한 여과장치를 제공한다.

원심, 회전, 여과, 유체, 유입, 안내, 빗각, 경사, 밸브

Description

원심력을 이용한 여과장치 {Filtering Device Using Centrifugal}

본 발명은 원심력을 이용한 여과장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유체가 여러갈래로 분기 유입되면서 원심회전운동을 유도함에 따라 유체의 유입량을 증가시키고 이물질의 분리가 효과적으로 이루어지도록 구성한 원심력을 이용한 여과장치에 관한 것이다.

일반적으로 기체나 액체와 같이 유체(流體) 속에 존재하는 이물질을 걸러 내어 보다 깨끗하게 만들기 위해서는 여과장치를 많이 사용한다.

상기 여과장치는 과거에는 주로 유체를 필터에 통과시켜 유체 속에 포함된 이물질을 분리하는 방식이 널리 사용되었으나, 필터의 교환 및 청소 등 유지관리에 대한 비용부담이나 번거로움 등의 문제점이 있으므로, 종래에는 필터가 필요없으므로 유지관리가 용이한 방식의 여과장치를 선호하는 경우가 많다.

종래 필터가 필요없는 여과장치 중에서는 원심력을 이용해 유체 속에 포함된 이물질을 분리하는 여과장치가 많이 사용되고 있으며, 종래 원심력을 이용한 여과장치는 원통형상으로 이루어지는 몸체와, 여과할 유체를 상기 몸체의 내부에 유입되도록 형성되는 유입구와, 상기 유입구를 통하여 상기 몸체의 내부에 유체가 유입 됨에 따라 원심운동에 의하여 몸체의 바깥쪽으로 분리되는 이물질이 수집되는 수집구와, 상기 몸체의 내부에 유입되어 이물질이 분리된 유체가 배출되도록 형성되는 배출구로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 종래 원심력을 이용한 여과장치는 단일의 통로로 이루어지는 유입구를 통하여 한꺼번에 많은 양의 유체가 유입되는 것에 의하여 유입구 내면 및 몸체 내면 등과 유체 간에 마찰력이 커지고 충분한 원심운동이 이루어지지 않으므로 유체의 유입속도가 저하되고 유입량을 늘리기에 어려운 문제점이 있다.

그리고 유체가 몸체 내부에 유입직후 몸체 내부에 전체적으로 부분별하게 위치하고 쉬우므로 몸체 내에서 충분한 원심운동이 이루어지지 않는 경우 유체 속에 포함된 이물질이 몸체의 바깥쪽으로 이동하여 충분히 분리되기 이전에 배출구를 통하여 유체가 배출되므로 여과율(청정율)을 향상시키기 어렵다.

본 발명은 상기와 같은 점에 착안하여 이루어진 것으로서, 유체가 여러갈래로 분기되어 유입되고 유입시 원심회전운동을 유도하는 것에 의하여 유체와의 마찰력이 감소하고 유입 초기부터 이물질이 빠르게 분리되므로, 유체의 유입속도 및 유입량 등을 증가시키고 여과율을 향상시키는 것이 가능한 원심력을 이용한 여과장치를 제공하는 데, 그 목적이 있다.

본 발명에 제안하는 원심력을 이용한 여과장치는 한쪽 끝면이 개구된 원통형상으로 이루어지는 몸체와, 상기 몸체의 개구쪽 끝부분에 한쪽 끝부분이 연결되어 고정되고 복수의 안내깃이 일정한 간격을 두고 원통형을 이루도록 설치되는 유입안내부재와, 상기 유입안내부재의 다른쪽 끝면을 가로막고 설치되는 유입차단판과, 상기 유입안내부재의 중심축선상을 따라 설치되고 상기 유입차단판을 관통하며 상기 몸체의 내부에 유입되어 여과된 유체가 배출되는 배출관과, 상기 몸체의 측면에 설치되고 몸체 내부에 유입된 유체가 원심운동을 행함에 따라 분리되는 이물질이 수집되는 수집구를 포함하여 이루어진다.

상기 몸체는 한쪽 끝면이 개구된 원통형상으로 이루어지고 개구쪽 끝부분 모서리에는 상기 유입안내부재의 한쪽 끝부분이 연결 고정되고 측면에는 상기 수집구가 설치되는 주몸체부와, 상기 주몸체부의 개구쪽 끝부분에 한쪽 끝부분이 연결되고 상기 주몸체부보다 큰 내경을 갖으며 상기 유입안내부재의 주위를 일정 간격을 두고 둘러싸서 보호하도록 형성하여 설치되는 원통관형상의 연장몸체부를 포함하여 이루어진다.

상기 유입안내부재의 안내깃은 막대판형상으로 이루어지고 원중심부에 빗각으로 이루며 상기 몸체의 길이방향을 따라 길게 형성하여 설치된다.

상기 안내깃은 유체가 원심회전하는 방향으로 기울어지도록 사선방향으로 길게 형성하여 설치되는 것도 가능하다.

상기 유입차단판의 가장자리에는 상기 유입안내부재의 안내깃과 직각을 이루며 연결되는 복수의 보조안내깃을 형성하는 것도 가능하다.

상기 수집구에는 수집통을 분리가능하게 결합 설치하는 것도 가능하다.

그리고 본 발명은 상기 수집구의 끝면을 경사면으로 형성하고, 상기 수집구의 끝면을 개폐하는 밸브를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

상기 밸브는 판형상으로 이루어지고 한쪽편이 상기 수집구에 결합되고 상기 몸체에 유체가 유입되면 상기 수집구의 끝면을 가로막아 밀폐하고 유체의 유입을 차단하면 상기 수집구에 결합된 한쪽편에서 반대편으로 갈수록 상기 수집구의 끝면과 간격이 서서히 벌어져 상기 수집구의 끝면과 "V(브이자)"형상을 이루는 상태로 상기 수집구의 끝면을 개방하도록 형성하여 설치된다.

또한, 본 발명은 상기 몸체의 다른쪽 끝부분에 설치되고 상기 배출관의 입구쪽을 향하여 유체를 압송시키는 배출보조장치를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 원심력을 이용한 여과장치에 의하면, 유체가 여러갈래로 분기되어 유입되고 유입시 원심회전운동을 유도하는 것에 의하여 유체와의 마찰력이 감소하므로 유체의 유입속도 및 유입량 등을 증가시켜 여과성능을 향상시키는 것이 가능하다.

그리고 본 발명에 따른 원심력을 이용한 여과장치에 의하면, 유입 초기부터 유체가 여러갈래로 나뉘어 원심회전운동을 행하고 그에 따라 유체 속에 포함된 이물질이 몸체의 바깥쪽에 자연스럽게 분포하여 분리되며 배출구를 통한 유체의 배출전에 충분한 원심운동이 이루어지므로 이물질이 빠르게 분리되면서 높은 여과율을 얻는 것이 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 원심력을 이용한 여과장치에 의하면, 수집되는 이물질이 밸브를 통하여 자동으로 배출 처리되므로 사용이 편리하고 이물질이 누적되어 여과성능이 저하되는 것을 방지하는 것이 가능하다.

나아가 본 발명에 따른 원심력을 이용한 여과장치에 의하면, 배출보조장치가 배출관의 입구쪽으로 이물질이 여과된 유체를 압송시키는 것에 의하여 유체의 배출속도 및 배출량을 증가시키고 그로 인해 유체의 유입량을 극대화시켜 여과성능을 향상시키는 것이 가능하다.

다음으로 본 발명에 따른 원심력을 이용한 여과장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 원심력을 이용한 여과장치의 제1실시예는 도 1~도 3에 나타낸 바와 같이, 몸체(10)와, 유입되는 유체의 원심운동을 유도하는 유입안내부재(20)와, 유입차단판(30)과, 상기 몸체(10)의 내부에 유입되어 여과된 유체가 배출되는 배출관(40)과, 상기 몸체(10)의 측면에 설치되고 몸체(10) 내부에 유입된 유체가 원심운동을 행함에 따라 분리되는 이물질(2)이 수집되는 수집구(50)를 포함하여 이루어진다.

도면에서 실선화살표는 공기 등 유체(流體)의 이동방향을 나타낸 것이고, 점선화살표는 이물질(2)의 이동방향의 일예를 나타낸 것이다.

상기 몸체(10)는 한쪽(하부쪽) 끝면이 개구된 원통형상으로 이루어지고 개구쪽 끝부분 모서리에는 상기 유입안내부재(20)의 한쪽(위쪽) 끝부분이 연결 고정되고 측면에는 상기 수집구(50)가 설치되는 주몸체부(12)와, 상기 주몸체부(12)의 개구쪽 끝부분에 한쪽(위쪽) 끝부분이 연결되고 상기 주몸체부(12)보다 큰 내경을 갖으며 상기 유입안내부재(20)의 주위를 일정 간격을 두고 둘러싸서 보호하도록 형성하여 설치되는 원통관형상의 연장몸체부(14)를 포함하여 이루어진다.

상기 유입안내부재(20)는 상기 주몸체부(12)의 개구쪽 끝부분에 한쪽 끝부분이 연결 고정되고 복수의 안내깃(22)이 일정한 간격을 두고 원통형을 이루도록 형성하여 설치된다.

상기 안내깃(22)은 대략 막대판형상으로 이루어지고 원중심부에 빗각을 이루며 상기 몸체(10)의 길이방향을 따라 길고 반듯하게 형성하여 설치된다.

상기 유입차단판(30)은 대략 원판형상으로 이루어지고 상기 유입안내부재(20)의 다른쪽(하부쪽) 끝면을 가로막고 설치된다.

상기 배출관(40)은 파이프형상으로 이루어지고 상기 유입안내부재(20)의 중심축선상을 따라 설치되며 상기 유입차단판(30)을 관통한다.

상기에서 배출관(40)의 입구(41)는 대략 상기 유입안내부재(20)의 한쪽 끝부분과 대응하는 위치에 설치된다.

상기 배출관(40)의 출구(42)는 흡기구(도면에는 나타내지 않음) 등과 연결된다.

상기 수집구(50)는 원통관으로 이루어지고 상기 몸체(10)의 다른쪽(상부쪽) 끝부분 내부와 한쪽 끝부분이 연통하도록 설치된다.

상기 수집구(50)의 다른쪽 끝부분에는 이물질이 보관되는 수집통(60)을 설치하는 것이 가능하다.

상기 수집통(60)은 상기 수집구(50)의 다른쪽 끝부분에 설치되는 덮개부재(66)와, 한쪽 끝면이 개구된 통형상으로 이루어지고 한쪽 끝면이 상기 덮개부 재(66)와 결합되어 밀폐되는 용기부재(62)를 포함하여 이루어진다.

그리고 본 발명에 따른 원심력을 이용한 여과장치의 제2실시예는 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 유입안내부재(20)의 안내깃(22)을 유체가 원심회전하는 방향으로 기울어지도록 사선방향으로 길게 형성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 안내깃(22)을 형성하면, 유체가 상기 유입안내부재(20)의 내부로 유입되면서 와류를 형성하며 상기 주몸체부(12)쪽으로 빨려 들어가고 그로 인해 마찰이 감소하고 유입속도가 빨라지므로 유체의 유입량을 증가시키는 것이 가능하다.

도면에는 나타내지 않았지만, 상기 안내깃(22)은 나선형으로 길게 형성하는 것도 가능하다.

상기한 제2실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 제1실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

그리고 본 발명에 따른 원심력을 이용한 여과장치의 제3실시예는 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 유입차단판(30)의 가장자리에는 상기 유입안내부재(20)의 안내깃(22)와 직각을 이루며 연결되는 복수의 보조안내깃(32)을 형성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 보조안내깃(32)을 형성하면, 유체가 통과할 수 있는 면적이 증가하므로 유체의 유입량을 극대화시키는 것이 가능하다.

상기한 제3실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 제1실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

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그리고 본 발명에 따른 원심력을 이용한 여과장치의 제5실시예는 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 몸체(20)의 다른쪽 끝부분에 설치되고 상기 배출관(40)의 입 구(41)쪽으로 공기 등의 유체를 압송시키는 배출보조장치(80)를 더 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.

상기 배출보조장치(80)는 일반적으로 널리 사용되는 팬(fan)을 사용하여 이루어지는 것이 가능하다.

상기에서 상기 배출보조장치(80)의 가동시 배출구(40)를 통과하는 유체를 상기 몸체(10)의 내부로 유입시키는 것이 가능하도록 연통관(82)을 설치하는 것도 가능하다.

그리고 도면에는 나타내지 않았지만, 몸체(10)의 다른쪽(위쪽) 끝면에는 상기 팬의 작동시 외부로부터 유체가 유입되도록 필터가 설치된 흡입구멍을 형성하는 것도 가능하다.

상기한 제5실시예에 있어서도 상기한 구성 이외에는 상기한 제1실시예와 마찬가지의 구성으로 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기에서는 본 발명에 따른 원심력을 이용한 여과장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명, 첨부한 도면의 범위내에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위내에 속한다.

도 1은 본 발명에 따른 원심력을 이용한 여과장치의 제1실시예를 나타내는 분리사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 원심력을 이용한 여과장치의 제1실시예를 나타내는 조립단도이다.

도 3은 본 발명에 따른 원심력을 이용한 여과장치의 제1실시예를 나타내는 평면단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 원심력을 이용한 여과장치의 제2실시예에 있어서 유입안내부재를 나타내는 사시도이다.

도 5는 본 발명에 따른 원심력을 이용한 여과장치의 제3실시예에 있어서 유입안내부재 및 유입차단판을 나타내는 사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 원심력을 이용한 여과장치의 제4실시예에 있어서 수집구 및 밸브를 나타내는 단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 원심력을 이용한 여과장치의 제5실시예에 있어서 배출보조장치를 나타내는 단면도이다.

Claims (8)

1. 한쪽 끝면이 개구된 원통형상으로 이루어지는 몸체와, 상기 몸체의 개구쪽 끝부분에 한쪽 끝부분이 연결되어 고정되고 복수의 안내깃이 일정한 간격을 두고 원통형을 이루도록 설치되는 유입안내부재와, 상기 유입안내부재의 다른쪽 끝면을 가로막고 설치되는 유입차단판과, 상기 유입안내부재의 중심축선상을 따라 설치되고 상기 유입차단판을 관통하며 상기 몸체의 내부에 유입되어 여과된 유체가 배출되는 배출관과, 상기 몸체의 측면에 설치되고 몸체 내부에 유입된 유체가 원심운동을 행함에 따라 분리되는 이물질이 수집되는 수집구를 포함하고,

   상기 몸체는 한쪽 끝면이 개구된 원통형상으로 이루어지고 개구쪽 끝부분 모서리에는 상기 유입안내부재의 한쪽 끝부분이 연결 고정되고 측면에는 상기 수집구가 설치되는 주몸체부와, 상기 주몸체부의 개구쪽 끝부분에 한쪽 끝부분이 연결되고 상기 주몸체부보다 큰 내경을 갖으며 상기 유입안내부재의 주위를 일정 간격을 두고 둘러싸서 보호하도록 형성하여 설치되는 원통관형상의 연장몸체부를 포함하는 원심력을 이용한 여과장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 유입안내부재의 안내깃은 막대판형상으로 이루어지고 원중심부에 빗각으로 이루며 상기 몸체의 길이방향을 따라 길게 형성하여 설치하는 원심력을 이용한 여과장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 안내깃은 유체가 원심회전하는 방향으로 기울어지도록 사선방향으로 길게 형성하여 설치하는 원심력을 이용한 여과장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 유입차단판의 가장자리에는 상기 안내깃과 직각을 이루며 연결되는 복수의 보조안내깃을 형성하는 원심력을 이용한 여과장치.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 수집구에 분리가능하게 결합 설치되는 수집통을 더 포함하는 원심력을 이용한 여과장치.
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 몸체의 다른쪽 끝부분에 설치되고 상기 배출관의 입구쪽을 향하여 유체를 압송시키는 배출보조장치를 더 포함하는 원심력을 이용한 여과장치.

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