KR101106072B1 - 원심력 필터 시스템의 불순물 제거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 원심력 필터 시스템의 불순물 제거 장치(100)는 유입된 고점도 상태의 유체로부터 불순물을 탈리하여 외부로 배출하는 하우징(20)과, 회전축(62)을 중심으로 상기 하우징(20)내에 회전가능하게 설치되어 상기 불순물을 여과하고 탈리하는 필터(40)와, 상기 회전축(62)을 회전구동하는 구동모터(60)와, 상기 필터(40)의 회전에 의해 탈리된 불순물이 부착되며, 상기 하우징(20) 내벽으로 부터 내측으로 이격되어 설치되는 내통(30)을 포함하며, 증기발생장치로 부터 상기 하우징(20)과 내통(30)사이에 주입되는 증기에 의해 상기 내통(30)에 부착되는 불순물을 하부로 낙하시켜 제거한다.

본 발명에 의하면, 일반 메쉬망 설치 및 스트레이너 장치를 이용한 종래의 필터 시스템에 비해서, 필터의 교환 및 세척에 필요한 인원이 감소되며, 필터 하우징 내벽에 부착되는 고점도 상태의 불순물이 제거 및 역세정 효율이 높아지고, 필터 시스템의 운전시간이 장시간 지속되는 효과를 가진다.

원심력, 필터 시스템, 역세정, 불순물, 내통

Description

원심력 필터 시스템의 불순물 제거 장치{Apparatus for removing impurities from a Centrifugal Filter System}

본 발명은 원심력 필터 시스템의 불순물 제거 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고속회전의 원심력에 의해 탈리되어 원심력 필터 시스템의 하우징 내벽에 부착되는 불순물을 고온, 고압의 증기를 분사하여 하부 호퍼로 원활하게 배출시키는 원심력 필터 시스템의 불순물 제거 장치에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 원심력 필터 시스템은 액체상태의 유체, 특히 고점도 유체상에 존재하는 불순물과 입자상 물질을 분리하는 것이다.

도 1에는 전형적인 불순물 분리 공정을 나타내고 있다. 도시된 바와 같이, 종래에는 고점도 유체내에 포함된 불순물 또는 입자상 물질을 분리하기 위하여, 공급/차단밸브(2)가 부착된 고점도 유체의 유입배관(1)에 메쉬망(4)을 고정밴드(3)로 고정하고, 하부에 저장조(5)를 설치하여 고점도 유체내에 포함된 불순물이 분리된 유체는 이송펌프(6)를 이용하여 드럼통과 같은 별도의 저장조에 보관하며, 메쉬망(4)이 불순물에 의하여 부풀어 오르면 수작업으로 메쉬망(4)을 짜내는 방식을 반복적으로 진행하고 있으며, 수차례 짜내는 작업 후, 메쉬망(4)을 교체하고 사용한 메쉬망(4)은 폐기하는 방식을 취하고 있다. 또한 고점도 유체 이송라인에 메쉬망이 설치되어 있는 스트레이너(도시하지 않음)를 연결하여 불순물에 의한 스트레이너 전, 후단의 차압이 상승하면, 스트레이너 내부의 메쉬망을 교체하고 불순물에 의해 오염된 메쉬망은 세척 후 재사용하고 있다.

이와 달리, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 구동모터와 원통형 필터 하우징을 이용하는 원심력 필터 시스템도 일부 사용되고 있으나, 원심력에 의해 불순물이 하우징 내벽에 부착되어 하부로 떨어지지 않는 문제가 발생하고, 이와 같이 하우징 표면에 부착된 불순물은 유체의 재공급시 필터에 재부착됨에 따라, 결과적으로 필터 시스템의 운전시간 단축을 초래하는 문제가 있다.

한편 원심력을 이용하는 점과 연관된 선행 특허로서, 한국 공개실용신안 제1999-006492호(공개일 1999.2.25)에는 오염된 필터를 작업자가 수동적으로 세척하지 않고 원심력을 이용하여 세척할 수 있는 오일필터 세척기가 개시되어 있고, 한국등록특허 제10-0380225(등록일 2003.4.2)에는 일반적인 사이클론 장치에서 제거하지 못하는 미세입자와 고점도의 물질을 여과필터망통에 의해 완벽하게 제거할 뿐만 아니라, 여과중에 있는 필터망통의 청소과정에 있어서는 여과 필터망의 손상을 방지함과 동시에 역세수 배출량을 조절할 수 있게 함으로서 원수의 이용율을 높이면서 연속적인 여과 및 여과 필터망통의 역세가 가능한 싸이클론식 연속여과기의 자동 역세 장치가 개시되어 있다. 또한, 한국 등록실용신안 제20-0225708호(등록일 2001.3.19)에는 사용된 식용유를 회전드럼내에 공급하여, 회전드럼이 회전하면서 발생되는 원심력에 의해 찌꺼기는 남고 순수한 식용유만이 신속하게 필터를 투과하 면서 수거되도록 한 후 재사용하는 식용유의 고속 여과장치를 개시하고 있다.

하지만, 이들 선행기술들은 원심력을 이용하여 원료의 불순물을 제거하는 점에서 연관성은 있으나, 원심력에 의해 탈리된 불순물이 하우징의 내벽에 부착되는 문제점이 있고, 불순물의 배출이 용이하지 못한 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 이상과 같은 문제점들을 해소하고자 안출된 것으로, 그 목적은 고속회전의 원심력에 의해 탈리되어 원심력 필터 시스템의 하우징 내벽에 부착되는 불순물을 고온, 고압의 증기를 분사하여 하부 호퍼로 원활하게 배출시킬 수 있는 원심력 필터 시스템의 불순물 제거 장치를 제공하는 것이다.

또한 본원의 다른 목적은 이중화 방식으로 설치함으로써, 제 1 시스템에서 역세정을 행하는 동안에는, 제 2 시스템에서 불순물을 분리하고, 이와 반대로 제 1 시스템에서 불순물을 분리하는 동안에는 제 2 시스템에서 역세정을 행함으로써 연속적으로 유체내에 포함된 불순물을 제거할 수 있는 원심력 필터 시스템의 불순물 제거장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 원심력 필터 시스템의 불순물 제거 장치는 유입된 고점도 상태의 유체로부터 불순물을 탈리하여 외부로 배출하는 하우징과, 회전축을 중심으로 상기 하우징내에 회전가능하게 설치되어 상기 불순물을 여과하고 탈리하는 필터와, 상기 회전축을 회전구동하는 구동모터와, 상기 필터의 회전에 의해 탈리된 불순물이 부착되며, 상기 하우징 내벽으로 부터 내측으로 이격되어 설치되는 내통을 포함하며, 증기발생장치로 부터 상기 하우징과 내통사이에 주입되는 증기에 의해 상기 내통에 부착되는 불순물을 하부로 낙하시켜 제거한다.

본 발명에 있어서, 회전축은 다공 파이프로 구성되며, 필터를 통해 여과되어 불순물이 탈리된 고점도 상태 유체를 파이프 구멍을 통해 하우징의 외부로 배출하며, 구동모터는 상기 필터 전후단의 압력차가 소정 이상일 때, 회전축을 회전구동한다.

본 발명에 의하면, 일반 메쉬망 설치및 스트레이너 장치를 이용한 종래의 필터 시스템에 비해서, 필터의 교환 및 세척에 필요한 인원이 감소되며, 필터 하우징 내벽에 부착되는 고점도 상태의 불순물의 제거 및 역세정 효율이 높아지고, 필터 시스템의 운전시간이 장시간 지속되는 효과를 가진다.

또한 본 발명은 이중화 방식으로 설치됨에 따라 연속적으로 유체내에 포함된 불순물의 제거가 가능하고, 고점도 유체 생산 공정에서의 잉여열을 사용함으로서 별도의 증기발생장치가 필요없어 경제적으로 효율적인 효과를 가진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 일 실시예의 동작을 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 원심력 필터 시스템의 불순물 제거 장치를 나타내고 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 원심력 필터 시스템의 불순물 제거 장치(100)는 하우 징(20)과, 하우징(20)내에 회전축(62)을 중심으로 회전가능하게 설치된 필터(40)와, 회전축(62)과 연결되어 필터(40)를 회전시키는 구동모터(60)와, 하우징(20)내벽의 안쪽에 이격되어 설치되는 내통(30)으로 구성된다.

하우징(20)에는 고점도 상태의 유체가 유입되는 유입구(22)와, 하우징(20)과 내통(30)과의 사이에 고온, 고압의 증기를 공급하는 증기 공급구(26)와, 필터(40)에 의해 여과되어 탈리된 불순물 및 증기를 배출하는 배출구(24)가 제공된다.

또한 하우징(20)은 그 상하부에 한 쌍의 베어링장치(50)가 각각 설치되며, 이 베어링장치(50)에 회전축(62)의 양단이 개재되어 있다.

회전축(62)은 다공 파이프로 구성되어, 하우징(20)의 배출구(24)와 연결되므로, 필터(40)에 의해 여과되어 불순물이 분리된 유체는 다공 파이프 회전축(62)의 파이프 구멍(66)들을 통해 배출구(24)로 배출된다.

한편 내통(30)은 도 3에 도시된 바와 같이 슬릿(slit)(32)들이 제공되는 형태로서, 필터(40)의 고속회전에 의해 필터(40)로부터 탈리된 불순물(34)들이 내통(30)의 슬릿(32)에 부착되지만, 이와 같이 슬릿(32)에 부착되더라도, 증기 공급구(26)를 통해 공급되는 고온, 고압의 증기에 의해 탈리되어 증기와 함께 배출구(24)를 통해 하우징(20)의 외부로 배출된다. 내통(30)의 슬릿(32)은 내부를 향하여 하향경사지는 것이 바람직한 바, 이는 수평 또는 상향 경사하는 경우 보다 증기의 공급에 의해 부착된 불순물(34)이 다시 필터(40)에 부착될 가능성이 적기 때문이다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 원심력 필터 시스템의 불순물 제거 장치의 작 동을 설명하면 다음과 같다.

하우징(20)의 유입구(22)를 통해 유입된 고점도 상태의 유체내에 포함된 불순물은 필터(40)에 의해 여과되고, 불순물이 여과된 유체는 다공 파이프 회전축(62)의 파이프 구멍(66)을 통해 하우징(20)의 배출구(24)를 통해 하우징(20)의 외부로 배출된다.

불순물에 의해 필터(40)의 기공이 막히게 되어, 필터(40) 전후단에 발생된 압력차가 소정의 압력 이상임을 예를 들어 차압 트랜스미터(differential transmitter)가 감지하게 되면, 구동모터(60)가 작동하여 원통형 필터(40)가 고속으로 회전됨에 따라 필터(40)의 기공을 막고 있던 불순물(34)이 탈리되어 하우징(20) 내벽으로부터 내측으로 이격된 내통(30)의 슬릿(32)에 부착되고, 이때 배출밸브(64)를 개방한 상태에서 증기발생장치(도시하지 않음)의 고온, 고압의 증기가 증기 공급구(26)를 통해 하우징(20)과 내통(30)사이에 공급됨에 따라 슬릿형태의 내통(30)에 부착된 불순물이 하우징(20)의 하부로 떨어지게 되어 결과적으로 증기와 불순물은 배출밸브(64)의 외부로 배출된다.

이상과 같이, 본 발명의 원심력 필터 시스템의 불순물 제거 장치는 하우징의 내벽에 고점도 상태의 불순물이 부착되는 문제를 해결함으로서 불순물의 제거 및 역세정 효율이 높아지게 되므로, 필터 시스템의 운전시간을 장시간 지속한다.

본 실시예에 있어서, 단일의 원심력 필터 시스템으로 설명하고 있지만, 이를 이중화 방식(dual)으로 설치할 수 도 있으며, 비록 구체적으로 도시하지는 않았지만, 이중화 방식의 경우, 제 1 필터 시스템에서 역세정, 즉 필터의 회전에 의해 부 착된 불순물의 탈리작업을 행하는 동안에는, 제 2 시스템에서 필터에 의해 불순물을 여과하여 분리하고, 이와 반대로 제 1 시스템에서 불순물을 분리하는 동안에는 제 2 시스템에서 역세정을 행함으로써 연속적으로 유체내에 포함된 불순물을 제거할 수 도 있음은 물론이다. 또한, 고점도 유체를 생산하는 업체의 경우에는 그 생산 공정에서 사용하고 버려지는 잉여열을 고온, 고압의 증기로 사용할 수 있으므로, 별도의 증기공급장치가 필요없게 되어 경제적으로도 효율적이다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 원심력 필터 시스템의 불순물 제거 장치는 하나의 바람직한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않는 것이므로, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

도 1은 전형적인 불순물 분리 공정을 나타내는 개략도이고,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심력 필터 시스템의 불순물 제거 장치의 구성을 나타내는 개략도이고,

도 3은 도 2에서 하우징과 내통사이에 증기가 공급되는 구성을 나타내는 상세도이다.

<도면의 주요 부호에 대한 부호의 설명>

20 : 하우징 22 : 유입구

24 : 배출구 26 : 증기 공급구

30 : 내통 32 : 슬릿

34 : 불순물 40 : 필터

50 : 베어링장치 60 : 구동모터

62 : 회전축 64 : 배출밸브

66 : 파이프 구멍

Claims (3)

1. 원심력 필터 시스템의 불순물 제거 장치로서,

   유입된 고점도 상태의 유체로부터 불순물을 탈리하여 외부로 배출하는 하우징과,

   회전축을 중심으로 상기 하우징내에 회전가능하게 설치되어 상기 불순물을 여과하고 탈리하는 필터와,

   상기 회전축을 회전구동하는 구동모터와,

   상기 필터의 회전에 의해 탈리된 불순물이 부착되며, 상기 하우징 내벽으로부터 내측으로 이격되어 설치되는 내통을 포함하며,

   증기발생장치로 부터 상기 하우징과 내통사이에 주입되는 증기에 의해 상기 내통에 부착되는 불순물을 하부로 낙하시켜 제거하는

   원심력 필터 시스템의 불순물 제거 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 회전축은 다공 파이프로 구성되며, 상기 필터를 통해 여과되어 불순물이 탈리된 고점도 상태 유체를 파이프 구멍을 통해 상기 하우징의 외부로 배출하는

   원심력 필터 시스템의 불순물 제거 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 구동모터는 상기 필터 전후단의 압력차가 소정 이상일 때, 상기 회전축을 회전구동하는

   원심력 필터 시스템의 불순물 제거 장치.

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