KR101505951B1 - 여과장치용 브라인 시일 - Google Patents

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Abstract

튜브형 압력용기와 튜브형 필터조립체를 구비한 여과장치가 제공된다. 튜브형 필터조립체는 튜브형 압력용기 안에 내장되고, 필터요소와 이 필터요소를 둘러싸는 분할 링 시일을 포함한다. 분할 링 시일의 환형 몸체는 제1 단부, 이 제1 단부의 반대측에서 제1 단부와 활주가능하게 맞물리는 제2 단부, 그리고 환형 몸체를 통해 연장하는 개구를 포함한다.

Description

여과장치용 브라인 시일{Brine Seal For A Filtration Device}
본 발명은 물여과장치에 관한 것이다. 상세하게는, 본 발명은 바이패스를 구비한 브라인 시일(brine seal)을 포함하는 직교류 물여과장치에 관한 것이다. 본 발명이 적용될 수 있는 필터는 역삼투여과(reverse osmosis) 필터, 한외여과(ultrafiltration) 필터, 나노여과(nanofiltration) 필터 및 정밀여과(microfiltration) 필터를 포함한다.
종래기술의 대표적인 여과장치(1000)(도 1 및 도 2)는 튜브형 압력용기(1004) 안에 내장된 하나 이상의 튜브형 필터조립체(1002)를 포함한다. 그러한 튜브형 필터조립체는 나선상으로 감긴 역삼투여과 또는 한외여과 필터와 같은 교체가능한 필터요소들을 구비한다. 대표적인 튜브형 필터조립체(1002)는 직경 4, 6, 8 및 16 인치 등의 다양한 사이즈로 제작된다. 작동시에는 도 1에 도시한 바와 같이 공급 염수와 맑은 투과수의 혼합을 방지하기 위해 승압된 상태로 튜브형 압력용기 안에 내장된다. 이 튜브형 필터조립체의 효율을 유지하고 필터장치의 가격을 가능한 한 저렴하게 유지하기 위해서 튜브형 필터조립체는 단일 튜브형 압력용기 안에 직렬로 상호 연결된다. 이 튜브형 필터조립체는 각 튜브형 필터조립체(1002)의 단부에 브라인 시일을 포함한다.
튜브형 필터조립체(1002) 위에 브라인 시일(1006)이 필요한 이유는 여과장치(1000)의 필터요소 안으로 공급수를 보내고 공급수가 튜브형 필터조립체를 우회하여 흐르지 않도록 하기 위한 것이다. 이 브라인 시일(1006)은 튜브형 필터조립체의 단부에, 바람직하게는 신축방지장치(anti-telescoping device : ATD)의 공급측 주변에 부착되어 있어 튜브형 필터조립체(1002)와 튜브형 압력용기(1004) 사이에서 공급액의 바이패스를 방지한다. 이 브라인 시일은 공급액이 브라인 시일 안으로 흐를 때 팽창하도록 설계되어 있어 방수 시일을 형성한다. 이 브라인 시일은 유연한 고무재질로 형성되어 있어 튜브형 압력용기의 내경과 브라인 시일/튜브형 필터조립체의 외경 사이에 약간의 공차를 조정할 수 있게 한다.
종래 브라인 시일의 구성은 문제점이 있는데, 종래 브라인 시일을 구비한 튜브형 필터 조립체는 단일방향으로만 튜브형 압력용기를 통해 삽입되기 때문이다. 그래서, 단일 튜브형 필터조립체를 교체할 경우 고장난 튜브형 필터조립체의 주행방향 앞으로 단일 압력용기 안에 있는 일련의 튜브형 필터조립체들 모두가 교환을 위해 제거되어야 한다. 또한, 필터조립체를 튜브형 압력용기 안팎으로 밀고 당길 때 종래의 고무 브라인 시일은 상당량의 마찰을 일으킨다. 그래서, 튜브형 필터조립체가 16인치 직경의 필터조립체와 같이 특별히 대형인 경우 튜브형 필터조립체의 제거작업이 어려워진다.
종래의 브라인 시일은 보통 U 컵 브라인 시일(1006)로 구성된다. 이 U 컵 브라인 시일(1006)은 바닥부분이 이송흐름방향으로 "U"자를 이룬다. 이와 같이, U 컵 브라인 시일은 이송액의 흐름방향으로 이동을 용이하게 한다. 즉, 튜브형 필터조립체가 공급흐름방향으로 이동할 때 U 컵 브라인 시일은 자연스럽게 접힌다. 그러나, 튜브형 필터조립체(1002)가 반대방향으로 당겨지면, U 컵 브라인 시일은 완전히 벌어져 이송흐름방향과 반대방향으로 이동하는데 훨씬 더 많은 마찰과 저항을 일으킨다. 이런 문제 때문에 많은 공장들이 공급측으로부터 압력용기를 장입하고 이 튜브형 압력용기의 브라인측으로부터 튜브형 필터조립체를 제거한다. 그러나, 이로 인하여 튜브형 압력용기의 양끝에서 이런 작업을 수용할 수 있으려면 현장 바닥공간이 더 커지게 된다.
또한, 튜브형 필터조립체가 튜브형 압력용기 안으로 활주할 수 있도록 하기 위해 종래의 고무 브라인 시일은 윤활되어야 한다. 그러나 그러한 윤활제는 필터조립체의 필터요소들을 오염시킬 수 있다.
또한, 종래 브라인 시일의 바로 뒤 부분은 교란류 상태에 노출되지 않는다. 그래서, 브라인 시일 뒤의 정지상태는 생물막 성장을 허용하여 여과장치의 작동에 해롭다.
따라서, 압력용기의 단일 단부로부터 장입되고 제거되는 필터조립체가 필요하며, 이 필터조립체는 복수의 필터조립체 설치 및/또는 추출을 위한 물리력을 줄일 수 있고 윤활제의 사용을 없게 하는 브라인 시일을 구비한다.
제1 실시예에서, 본 발명은 튜브형 압력용기와 튜브형 필터조립체를 포함하는 여과장치를 제공한다. 상기 튜브형 필터조립체는 상기 튜브형 압력용기 안에 내장된다. 상기 튜브형 필터조립체는 필터요소와 분할 링 시일을 포함한다. 상기 분할 링 시일은 상기 필터요소를 둘러싸며 단단한 중합체로 형성된 환형 몸체를 포함한다. 상기 환형 몸체는 제1 단부와, 상기 제1 단부와 반대측에서 활주가능하게 맞물려 있는 제2 단부, 및 상기 환형 몸체의 종축선에 대략 평행한 방향으로 상기 환형 몸체를 통해 뻗어있는 개구를 포함한다.
제2 실시예에서, 본 발명은 원통형 몸체와 브라인 시일을 포함하는 나선감김 요소를 위한 신축방지장치(anti-telescoping device)를 제공한다. 상기 원통형 몸체는 이를 둘러싸는 글랜드(gland)를 포함한다. 상기 브라인 시일은 상기 글랜드 안에 위치하고 이 글랜드로부터 반경방향 바깥쪽으로 연장한다. 상기 브라인 시일은 외측면, 이 외측면 반대측의 중간면, 그리고 이 외측면과 중간면을 유체소통시키기 위해 브라인 시일을 통해 연장하는 개구를 구비한 환형 몸체를 포함한다.
제3 실시예에서, 본 발명은 튜브형 압력용기와 튜브형 필터조립체를 포함하는 여과장치를 제공한다. 상기 튜브형 압력용기는 외측면과 내측면을 포함한다. 상기 튜브형 필터조립체는 상기 튜브형 압력용기 안에 내장되고, 필터요소와 브라인 시일을 포함한다. 상기 브라인 시일은 상기 필터요소를 둘러싸고, 단단한 중합체로 형성된 환형 몸체를 포함한다. 상기 브라인 시일은 상기 튜브형 압력용기의 내측면으로부터 이격되어 있다.
본 발명의 양호한 실시예들에 대한 전술한 개요와 후술하는 상세한 설명은 첨부도면들과 연관지어 읽을 때 더 잘 이해된다. 예시할 목적으로 도면에 도시한 실시예들이 바람직하다. 그러나 도시된 배열과 설비에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 압력용기 안에 복수의 필터조립체들이 설치되어 있는 종래 여과장치의 개략적인 부분 횡단 측면도;
도 2는 필터조립체에 조립된 종래 U형 브라인 시일의 부분 사시도;
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 여과장치의 부분 횡단 측면도;
도 3a는 도 3 여과장치의 필터요소 세부의 확대 부분횡단 측면도;
도 4a는 도 3 여과장치의 신축방지장치의 정면도;
도 4b는 도 4a 신축방지장치의 횡단면도;
도 4c는 본 발명의 한 실시예에 의한 브라인 시일과 조립된 도 4a 신축방지장치의 단면도;
도 4d는 도 4c 신축방지장치의 확대 부분 단면도;
도 5a는 본 발명의 제1 실시예에 의한 분할 링 시일의 정면도;
도 5b는 도 5a 분할 링 시일의 확대 단면도;
도 5c는 도 5a 분할 링 시일의 측면도;
도 5d는 도 5a 분할 링 시일의 부분 확대 측면도;
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 분할 링 시일의 부분확대 사시도;
도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 분할 링 시일의 부분확대 사시도;
도 8a는 본 발명의 다른 실시예에 의한 신축방지장치의 다른 실시예 정면도;
도 8b는 도 8a 신축방지장치의 단면도; 그리고
도 8c는 본 발명의 한 실시예에 의한 브라인 시일과 조립된 도 8a 신축방지장치의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 제1 실시예에서 본 발명은 압력용기(12), 필터조립체(14) 및 분할 링 시일(16)을 포함하는 여과장치(10)를 제공한다. 압력용기(12)는 바람직하게는 대향 단부들이 압력용기의 입구와 출구를 형성하는 튜브형 압력용기이다. 필터조립체(14)는 바람직하게는 튜브형 압력용기(12) 안에 내장되고 그 입구 단부(11)를 통해 압력용기 안에 삽입되는 튜브형 필터조립체이다. 그러한 튜브형 압력용기는 공지기술이므로 본 발명의 완전한 이해를 위해 그 구조와 동작에 대한 상세한 설명은 불필요하다. 그러나, 예시적인 튜브형 압력용기는 예컨대 Bekaert of Vista, CA, Pentair of Minneapolis, MN와 Bel Composite of Beer Sheva, Isreal.가 제작한 것들이 있다.
상기 튜브형 필터조립체(14)는 필터요소(15)(도 3a)와 분할 링 시일(16)을 포함한다. 필터요소(15)는 역삼투 필터, 한외여과 필터, 나노여과 필터, 또는 정밀여과 필터와 같은 임의의 물여과 요소일 수 있다. 그러한 튜브형 필터요소는 공지기술이므로 본 발명의 완전한 이해를 위해 그 구조와 기능에 대한 상세한 설명은 불필요하다. 그러나 필터조립체(14)의 예시적인 필터요소는 미국 특허출원공고 US2009/0314713에 개시되어 있고 그 내용이 본 명세서에 참고로 병합된다.
튜브형 필터조립체(14)의 대향 단부들 부근에는 신축방지장치(ATD :18)가 있다(도 3a 및 도 4a~4d). ATD(18)는 도 4a-4d에 도시한 대로 대략 구성되고, 필터요소(15)의 단부 부근에 부착되어 필터요소를 마감처리하고 나선감김 튜브형 필터요소들의 경우에 일어날 수도 있는 튜브형 필터요소의 신축작용(telescoping)을 막아 준다.
ATD(18)은 도 4a에 도시한 바와 같이 원통형 몸체(18a)와 "스포우크 및 휘일" 구성을 갖는 디스크 형태로 형성된다. 중심 구멍(18b)이 중앙 종축선 A와 평행한 방향으로 ATD를 통해 연장한다(도 4b 참조). 중심 구멍(18b)은 외측면(18c)에서 중간면(18d)까지 연장한다.
ATD(18)는 원통형 몸체(18a)를 둘러싸는 원주상 글랜드(20)를 포함한다. 이 ATD는 필터조립체(14)의 단부에 부착되어 있어 글랜드(20)가 필터조립체의 단부에 근접해 있다. 글랜드(20)는 ATD의 종축선 A에 실질적으로 평행한 제1 면(22)을 포함한다. 이 제1 면(22)은 상기 글랜드의 외부면을 구성한다. 이 글랜드는 상기 제1 면(22)으로부터 반경방향 외측으로 각각 연장하는 제1 벽(24)과 제2 벽(26)을 포함한다. 일반적으로 글랜드(20)는 ATD 또는 분할 링 시일의 종축선을 따라 연장하는 평면을 따라 볼 때 대략 U형 단면을 갖도록 구성된다. 이 글랜드는 도 3a 및 도 4c에 도시한 대로 분할 링 시일(16)을 내장하고 수용하도록 크기와 형상이 정해진다.
분할 링 시일(16)은 도 5a~d에 도시한 대로 구성된다. 바람직하게는 분할 링 시일(16)은 단일 구조로 형성되어 전체 튜브형 필터조립체(14)의 복잡성을 저감시킨다. 분할 링 시일(16)은 대략 환형 몸체(28)를 포함한다. 이 환형 몸체(28)는 평면상 내면(30), 볼록한 외면(32), 외측면(33a), 그리고 중간면(33b)을 포함한다. 양호하게는, 분할 링 시일의 외측면(33a)과 중간면(33b) 중 적어도 하나는 ATD의 제1 벽(24)이나 제 2벽(26)으로부터 이격되어 있다. 더 양호하게는 분할 링 시일의 외측면(33a)과 중간면(33b) 둘다 제1 벽(24) 및 제2 벽(26)으로부터 각각 이격되어 있다. 분할 링 시일(16)을 제1 및/또는 제2 벽(24, 26)으로부터 이격시키면 글랜드를 따라 그리고 글랜드 주변에서 공급액의 흐름을 허용하는데 유리하다.
볼록한 외면(32)을 이용하여 필터조립체(14)는 공급방향이든 그 반대방향이든 튜브형 압력용기(12)로부터 제거되거나 삽입될 수 있다. 분할 링 시일은 그 안에 분할부나 중첩부를 형성하는 제1 단부(34) 및 제2 단부(36)를 포함한다. 제1 단부(34)와 제2 단부(36)는 다양한 방식으로 서로 맞물리거나 포개질 수 있다. 바람직하게는, 제1 단부(34)와 제2 단부(36)는 서로 활주가능하게 맞물리고, 그래서 제1 단부는 제2 단부를 따라 접촉하며 활주한다. 분할 링 시일은 제1 직경을 갖는 제1 위치와 제2 직경을 갖는 제2 위치 사이를 이동할 수 있다. 분할 링 시일은 환형 몸체의 종축선과 나란한 방향의 두께 Ts 를 갖는다. 바람직하게는, 분할 링 시일의 두께 Ts 는 약 0.2 내지 0.5 인치이다.
분할 링 시일(16)은 D 이상의 쇼어 경도를 지닌 단단한 플라스틱이나 높은 경도의 일래스토머와 같은 딱딱한 중합체로 형성된다. 바람직하게는, 이 딱딱한 중합체는 폴리프로필렌, 초고분자 폴리에틸렌, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리비닐클로라이드, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 멜라민 포름알데히드 및/또는 그 조합체로 형성되나 거기에 한정되지 않는다. 이 단단한 중합체는 튜브형 압력용기 안팎으로 튜브형 필터조립체를 활주시키는데 마찰력을 더 낮게 하고 분할 링 시일의 정확한 치수조정을 통해 튜브형 압력용기와 정렬하게 하며, 결국 분할 링 시일의 윤활제를 불필요하게 한다.
단단한 중합체로 형성된 분할 링 시일의 구성과 딱딱한 성질로 인하여, 이 분할 링 시일은 자신의 환형 형상을 유지하게 된다. 그래서, 이 분할 링 시일은 제1 직경을 갖는 제1 위치와 제2 직경을 갖는 제2 위치 사이를 이동하도록 휘어질 수 있다. 즉, 이 분할 링 시일은 조립을 위해 튜브형 필터조립체 위로 휘어져서 분할 링 시일의 활주가능하게 맞물리는 제1 단부와 제2 단부로 인하여 튜브형 필터조립체의 둘레에 접혀진다. 그러나, 분할 링 시일의 탄성으로 인하여 튜브형 필터조립체의 글랜드에 조립될 때, 분할 링 시일은 바이어스되어 방사상 외측으로 반발하고 튜브형 필터조립체(14)와 튜브형 압력용기(12)의 내벽 사이에 형성된 환형 갭을 메꾸게 된다. 바람직하게는, 분할 링 시일은 방사상 외측으로 반발하여 튜브형 필터조립체와 튜브형 압력용기 사이의 환형 갭 대부분을 메꾸고, 보다 바람직하게는 튜브형 압력용기의 내주면과 직접 접촉하게 된다. 이 분할 링 시일의 가요성(flexibility) 때문에, 분할 링 시일이 접혀져 전체직경을 감소시켜 튜브형 압력용기의 내경과 일치하게 된다. 이 내경은 제조공차로 인하여 용기마다 다를 수 있기 때문이다.
도 3a 및 4c에 도시한 대로, 분할 링 시일(16)은 튜브형 필터조립체(14)의 최외곽 표면 너머까지 연장하도록 구성된다. 예컨대, 대표적인 16 인치 직경 튜브형 필터조립체는 약 15.75 인치 외경을 갖도록 구성되고, 약 15.83 내지 15.90인치의 외경을 갖는 분할 링 시일과 조립된다. 그래서, 이 분할 링 시일은 필터 요소의 최외곽 표면으로부터 약 0.080 내지 0.250 인치, 또는 튜브형 필터조립체 외경의 0.5 % 내지 1.5% 정도 반경방향 TR 로 연장하도록 구성된다.
튜브형 필터조립체(14)의 최외곽 표면은 또한 ATD의 제1 및 제2 벽의 최외곽 표면(24a, 26a)으로 볼 수도 있다(도 4d). 이 분할 링 시일은 ATD의 최외곽 표면으로부터 반경방향으로 연장한다. 바람직하게는, 이 분할 링 시일은 ATD 전체 직경의 약 0.5 % 내지 1.5% 정도 최외곽 표면(24a, 26a)으로부터 연장한다.
도 3, 4c 및 4d는 ATD(18)의 글랜드(20) 안에 장착된 분할 링 시일(16)을 보여준다. 이 글랜드 안에 장착되면, 분할 링 시일의 내면(30)은 글랜드의 제1 면(22)과 접촉한다. 또한, 도 5b에 도시한 대로, 분할 링 시일의 개구(38)는 환형 몸체(28)의 종축선과 대략 나란한 방향으로 환형 몸체를 통해 연장한다. 이 개구(38)에 의해 미소량의 공급액 흐름이 튜브형 필터조립체 외부로 바이패스할 수 있게 된다. 다시 말해서, 이 개구의 크기를 조절함으로써 일정량의 이송액이 튜브형 압력용기를 통해 계속 지나가게 함으로써, 생물학적 잔여물을 형성할 수도 있는 액체의 정체를 방지하도록 한다. 그 결과, 이 개구의 존재로 인하여 분할 링 시일의 뒤에 생물학적 오염물의 성장이나 축적을 방지할 수 있게 된다. 바람직하게는, 개구의 크기는 튜브형 압력용기를 통과하는 이송액 유속 Q의 약 0.1% 내지 약 5.0%가 통과할 수 있게 정해진다.
도 3a로 되돌아가면, 다른 방안으로서 이 분할 링 시일(16)에는 개구(38)가 없을 수도 있고 볼록한 외면(32)이 압력용기(12)의 내면(42)로부터 이격된다. 바람직하게는, 이 분할 링 시일이 상기 내면으로부터 약0.01 인치 내지 0.03인치 이격된다. 보다 바람직하게는, 이 분할 링 시일은 튜브형 압력용기의 종축선에 수직한 면을 따라 취한 총 단면적의 약 0.0% 내지1.5% 열린 갭을 형성하도록 상기 내면으로부터 이격되어 있다. 대안으로서, 이 분할 링 시일은 튜브형 압력용기를 통과하는 이송액 유속 Q의 약 0.0% 내지 약 5.0%가 통과할 수 있도록 압력용기의 내면으로부터 이격되어 있다. 이 분할 링 시일을 압력용기의 내면으로부터 약간 이격시켜 놓으면 분할 링 시일 지역부근에서 튜브형 압력용기를 통과하는 이송액이 액체정체와 그로 인한 생물막 성장과 축적을 방지해주는 장점이 있다. 또한, 분할 링 시일의 구조적 성질과 탄성으로 인하여 바깥쪽으로 벌어지므로 튜브형 필터조립체와 튜브형 압력용기 사이에 형성된 환형 갭을 줄여준다.
다시 도 5b를 참조하면, 분할 링 시일의 제1 단부(34)는 제1 면(44)과 이 제1 면(44)에서 연장하는 제1 플랜지(46)를 포함한다. 분할 링 시일의 제2 단부(36)는 제2 면(48)과 이 제2 면(48)에서 연장하는 제2 플랜지(50)를 포함한다. 제1 면(44)은 제2 면(48)과 대략 마주하도록 구성되는 것이 바람직하다. 제1 플랜지는 제2 플랜지와 활주가능하게 맞물리도록 구성되어 있어 분할 링 시일의 직경변화를 수용하고 ATD 안에 조립될 수 있게 허용한다. 그러나, 제1플랜지(46)가 제2 면(48)으로부터 이격되거나 제2 플랜지(50)가 제1 면(44)으로부터 이격되도록 제1 플랜지와 제2 플랜지가 구성되는 것이 바람직하다. 그 결과, 제1 플랜지(46)와 제2 면(48) 사이 또는 제2 플랜지(50)와 제1 면(44) 사이의 간격이 개구(38)를 형성한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 분할 링 시일(116)을 보여준다. 이 분할 링 시일(116)은 제1 단부(134)와 제2 단부(136)를 포함한다. 제1 단부(134)는 제1 면(144)과 제1 면(144)에서 연장하는 홈(146)을 포함한다. 제2 단부(136)는 제2 면(148)과 제2 면(148)에서 연장하는 플랜지(150)를 포함한다. 홈(146)과 플랜지(150)는 설편과 홈 구성으로 안착하도록 구성된다. 제1 면(144)은 제2 면(148)과 대략 마주본다.
대안으로서, 분할 링 시일은 도 7에 도시한 대로 4조각 링(216)으로 구성할 수도 있다.
완전 조립상태에서, 도 3 및 3a에 도시한 대로, 분할 링 시일(16)은 튜브형 필터조립체(14)를 둘러싸고 튜브형 필터조립체의 최외곽 표면 너머로 연장하여 튜브형 압력용기를 통한 이송액 흐름을 막는 장벽을 제공한다. 그러나, 분할 링 시일의 개구(38) 및/또는 튜브형 압력용기의 내벽면과의 간격 때문에 분할 링 시일은 어느 정도 활동공간이 허용되어 분할 링 시일은 튜브형 필터조립체 외부 주변에서 이송액 흐름을 완전히 막지는 않는다. 그래서, 분할 링 시일은 이송액 흐름의 정체나 비교란류로 인해 분할 링 시일에 근접한 장소들에서 생길 수 있는 생물부착을 방지한다.
다른 실시예에 의하면, 본 발명은 도 8a~8c에 도시한 대로, 나선감김 필터요소를 위한 신축방지장치(118)를 제공한다. 신축방지장치(118)는 원통형 몸체(118a)를 포함하고, ATD(18)에 대해 유사하게 설명한 바와 같은 디스크 형상을 갖도록 구성된다. 원통형 몸체(118a)는 자신을 둘러싸는 글랜드(120)를 포함한다. 글랜드(120)는 ATD(18)에 대해 설명한 글랜드(20)과 유사하게 구성된다.
이 신축방지장치(118)는 글랜드 안에 위치한 브라인 시일(116)을 포함한다. 브라인 시일(116)은 분할 링 시일(16)에 대해 전술한 바와 마찬가지로 구성될 수도 있거나, 글랜드 안으로 직접 성형되어 신축장치의 일부로서 일체로 형성되는 O-링으로 구성되어 현장/사용조건에서 취급의 복잡성을 줄여줄 수 있다. 글랜드는 제1 벽(124)과, 제1 횡단면(122)에서 방사상 외측으로 연장하는 제2 벽(126)을 포함한다. 제1 횡단면(122)은 신축방지장치의 종축선과 나란하게 연장한다. 브라인 시일(116)은 횡측면(133a)과 중간면(133b)을 포함하고, 바람직하게는 횡측면(133a)과 중간면(133b) 중 적어도 하나가 제1 벽(124)이나 제2 벽(126)으로부터 이격되도록 구성된다. 보다 바람직하게는, 브라인 시일의 횡측면(133a)과 중간면(133b) 모두가 제1 벽(124)과 제2 벽(126)으로부터 각각 이격되어 있다.
상기 실시예의 분할 링 시일(16) 또는 브라인 시일(116)은 선택적으로 여과장치의 생물막부착을 더욱 방지하는 살생물제(a biocidal agent)를 포함하도록 구성될 수도 있다. 본 발명에 적용할 수 있는 예시적인 살생물제는 세제, 염료, 할로겐, 중금속 및 귀금속, 페놀화합물, 제4 급 암모늄 화합물, 및 실란 유도체에 기초한 살생물제를 포함하지만 거기에 제한되지는 않는다. 바람직하게는, 살생물제는 5-클로로-2-(2, 4-디클로로페녹시)페놀(트리클로산으로도 알려져 있음)이다. 이러한 살생물제는 분할 링 시일(16) 또는 브라인 시일(116)을 주조하거나 성형하는데 사용되는 수지와 화합되거나 직접 혼합될 수 있다.
이 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 전술한 실시예들의 발명사상에서 벗어나지 않고 여러가지 변형을 할 수 있을 것이다. 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되는 것이 아니며 첨부한 특허청구의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.

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  22. 튜브형 압력용기(12)와, 상기 튜브형 압력용기 안에 내장된 튜브형 필터조립체(14)를 포함하는 여과장치(10)로서,
    상기 튜브형 필터조립체는 필터요소(15)와, 상기 튜브형 필터조립체의 단부에 조립되고 상기 필터요소의 최외측면 너머로 반경방향으로 연장하는 브라인 시일(16,116,216)을 구비하고,
    상기 브라인 시일은 제1 단부(34,134)와 상기 제1 단부의 반대측에 있는 제2 단부(36,136)를 구비하도록 분할된 환형 몸체(28)를 포함하고, 상기 제1 단부와 제2 단부가 상호 맞물릴 수 있어 제1 직경의 제1 위치와 제2 직경의 제2 위치 사이에서 이동가능한 분할 링 시일을 형성하고,
    상기 분할 링 시일은 환형을 유지할 정도로 단단하고 상기 튜브형 필터조립체의 원주 부근에서 좌굴함으로써 상기 분할 링 시일이 조립을 위해 휘어질 정도로 탄성있는 중합체로 형성되고, 반경방향 외측으로 반발하여 상기 튜브형 필터조립체와 상기 튜브형 압력용기 사이의 환형 간격을 메꾸며,
    상기 분할 링 시일은 상기 튜브형 필터조립체(14)로부터 반경방향 외측으로 연장하도록 구성되고 상기 튜브형 압력용기의 내면(42)으로부터 이격되어 있는 여과장치.
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  24. 제22항에 있어서,
    상기 분할 링 시일은 상기 튜브형 압력용기(12)의 내면(42)으로부터 이격되어 있어, 상기 여과장치를 통한 전체 유체 흐름량의 5.0%까지 통과할 수 있도록 하는 환형 갭을 형성하는 여과장치.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 환형 몸체(28)는 평편한 내면(30)과 볼록한 외면(32)을 포함하는 여과장치.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 제1 단부(34)는 상기 제2 단부(36)의 제2 면(48)과 마주하는 제1 면(44)을 포함하고, 제1 플랜지(46)가 상기 제1 면으로부터 연장하고 제2 플랜지(50)가 상기 제2 면으로부터 연장하며, 상기 제1 플랜지가 상기 제2 플랜지와 활주가능하게 맞물리는 여과장치.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 플랜지(46,50)들 중 하나가 상기 제1 및 제2 면(44,48)들 중 하나로부터 이격되어 있어 상기 환형 몸체(28)의 종축선과 나란한 방향으로 상기 환형 몸체를 통해 연장하는 개구(38)를 이루는 여과장치.
  28. 제22항에 있어서,
    상기 제1 단부(134)는 상기 제2 단부(136)의 제2 면(148)과 마주하는 제1 면(144)을 포함하고, 상기 제1 면이 홈(146)을 구비하고 상기 제2 면이 설편(150)을 구비하며, 상기 제2 면으로부터 연장하는 상기 설편이 상기 홈 안에 수용되는 여과장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 제1 면(144)은 상기 제2 면(148)으로부터 이격되어 있어 상기 환형 몸체의 종축선에 나란한 방향으로 상기 환형 몸체를 통해 연장하는 개구(38)를 이루는 여과장치.
  30. 제22항에 있어서,
    상기 튜브형 필터조립체(14)는 그 단부에 근접한 원주상 글랜드(20)에서 상기 분할 링 시일을 수용하는 여과장치.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 원주상 글랜드(20)는 상기 환형 몸체(28)의 종축선을 통해 연장하는 면을 따라 취한 U형 단면을 포함하고, 상기 U형 단면은 반경방향 외측으로 연장하는 제1 벽(24)과, 반경방향 외측으로 연장하고 상기 제1 벽과 이격되어 있는 제2벽(26)을 포함하고, 상기 분할 링 시일은 상기 제1 벽과 제2 벽 중 적어도 하나로부터 이격되어 있는 여과장치.
  32. 제22항에 있어서,
    상기 중합체는 폴리프로필렌, 초고분자 폴리에틸렌, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리비닐클로라이드, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 멜라민 포름알데히드 및 그 조합체로 구성된 군에서 선택되는 여과장치.
  33. 제22항에 있어서,
    상기 분할 링 시일은 살생물제를 포함하는 여과장치.
  34. 제22항에 있어서,
    상기 튜브형 필터조립체(14)는 글랜드(20)를 더 포함하고, 상기 분할 링 시일은 상기 글랜드 안에 장착되고, 반경방향 외측으로 바이어스되어 상기 글랜드로부터 연장하는 여과장치.
  35. 제22항에 있어서,
    상기 중합체는 쇼어경도 D 이상인 여과장치.
  36. 튜브형 압력용기에 담긴 나선 감김 여과요소용 신축방지장치(18,118)에 있어서,
    상기 신축방지장치는 글랜드(20,120)가 둘레를 감싸고 있는 원통형 몸체(18a,118a)와, 상기 글랜드 안에 위치하고 상기 글랜드로부터 반경방향 외측으로 연장하는 브라인 시일(16,116,216)을 포함하고,
    상기 글랜드는 상기 신축방지장치의 종축선에 나란한 제1 면(22,122), 상기 제1 면으로부터 반경방향 외측으로 연장하는 제1 벽(24,124), 그리고 상기 제1 면으로부터 반경방향 외측으로 연장하며 상기 제1 벽으로부터 이격되어 있는 제2벽(26,126)을 포함하고,
    상기 브라인 시일은 횡측면(33a,133a)과 상기 횡측면과 대향하는 중간면(33b,133b)으로 구성된 환형 몸체를 포함하고,
    상기 브라인 시일은 환형을 유지할 정도로 단단하고 상기 글랜드의 제1 면 부근에서 좌굴함으로써 상기 브라인 시일이 조립을 위해 휘어질 정도로 탄성있는 중합체로 형성되고, 상기 브라인 시일은 반경방향 외측으로 반발하여 상기 글랜드의 제1 면과 상기 튜브형 압력용기 사이의 환형 간격을 메꾸어 상기 신축방지장치가 상기 환형 간격에 삽입되게 하고,
    상기 브라인 시일은 제1 단부(34,134)와 상기 제1 단부의 반대측에 있는 제2 단부(36,136)를 구비하도록 분할된 환형 몸체(28)를 포함하고, 상기 제1 단부와 제2 단부가 상호 맞물릴 수 있어 제1 직경의 제1 위치와 제2 직경의 제2 위치 사이에서 이동가능한 분할 링 시일을 형성하고,
    상기 브라인 시일은 상기 튜브형 압력용기의 내면으로부터 이격되어 있어 환형 간격을 형성하는 신축방지장치.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 브라인 시일(16)의 횡측면(33a) 중 적어도 하나가 상기 글랜드(20)의 제1 벽(24)으로부터 이격되어 있고, 상기 브라인 시일의 중간면(33b)이 상기 글랜드의 제2 벽(26)으로부터 이격되어 있는 신축방지장치.
  38. 제36항에 있어서,
    상기 중합체는 폴리프로필렌, 초고분자 폴리에틸렌, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리비닐클로라이드, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌, 스티렌-아크릴로니트릴, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 멜라민 포름알데히드 및 그 조합체로 구성된 군에서 선택되는 신축방지장치.
  39. 제36항에 있어서,
    상기 브라인 시일(16,116,216)은 살생물제를 포함하는 신축방지장치.
  40. 삭제
  41. 제36항에 있어서,
    상기 브라인 시일은 상기 튜브형 압력용기의 종축선을 따라 취한 상기 튜브형 압력용기 총 단면적의 1.5% 까지 상기 내면으로부터 이격되어 있는 신축방지장치.
  42. 제36항에 있어서,
    상기 중합체는 쇼어경도 D 이상인 신축방지장치.
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