KR101672316B1 - 필터 장치 및 이를 포함하는 발전장치 - Google Patents

필터 장치 및 이를 포함하는 발전장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예는, 필터 하우징; 상기 필터 하우징의 내부에 위치되어, 상기 필터 하우징으로 유입되는 유체를 필터링하는 복수 개의 필터유닛; 상기 필터 하우징에 고정되고, 상기 필터유닛의 일측에서 상기 필터유닛과 결합되어 상기 필터유닛을 지지하는 제1 지지부재; 및 상기 필터유닛의 타측에 배치되어, 상기 필터유닛의 타측의 일부를 커버하는 커버;를 포함하는, 필터 장치를 제공한다.

Description

필터 장치 및 이를 포함하는 발전장치{FILTER DEVICE AND GENERATION APPRATUS THERIN}
본 발명은 필터 장치 및 이를 포함하는 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 디젤엔진은 열효율이 높고 내구성이 우수하나, 디젤엔진으로부터 배출되는 배기가스 중에 포함된 매연(dry soot), 유기성 용해물질(Soluble Organic Fraction) 등의 입자상 물질(PM, Particulate Matter)의 배출량이 증가되고 있다. 이러한 배출물은 환경오염, 특히, 대기오염의 주 원인이 되므로 그 규제가 점차 강화되고 있다.
디젤엔진으로부터 배출되는 매연입자는 탄화수소(HC)를 주성분으로 한 미립자로써 엔진의 고속 회전 시에는 배기가스의 온도가 비교적 높으므로, 이로 인해 자연 연소된다. 반면에 엔진의 저속 회전 시에는 연소가 되지 않고, 그대로 대기 중으로 방출된다. 따라서, 디젤 차량으로부터 배출되는 매연입자가 대기 중으로 방출되는 것을 방지하도록 매연입자를 포집하여 처리하는 디젤 입자 필터(DPF, Diesel Particulate Filter)에 대한 다양한 방안이 연구되고 있다.
디젤 입자 필터(DPF)는 그 필터에 그을음이 과도하게 퇴적되는 경우, 배기가 원활하게 되지 않아 배기압이 과다하게 상승되므로 엔진 효율이 저하되고, 그을음 연소시의 이상 고온에 의해 필터가 용손 될 경우가 발생될 수 있다. 이로 인해, 필터를 교체해야 되는데, 디젤 입자 필터(DPF)는 일체형으로 형성되어 있으므로, 분리가 불가능하다. 따라서, 디젤 입자 필터(DPF)를 전체적으로 분해하여야 하므로, 비용 및 시간이 많이 든다.
한국공개특허공보 제10-2012-0005582호(2012.01.17.)
본 발명의 실시예들은 필터유닛으로부터 필터부재의 교체가 가능한 필터 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 필터부재의 교체 및 보수가 용이한 필터 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 필터부재의 교체 및 보수 시간이 단축되는 필터 장치를 제공하고자 한다.
그러나, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 한정되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 필터 하우징; 상기 필터 하우징의 내부에 위치되어, 상기 필터 하우징으로 유입되는 유체를 필터링하는 복수 개의 필터유닛; 상기 필터 하우징에 고정되고, 상기 필터유닛의 일측에서 상기 필터유닛과 결합되어 상기 필터유닛을 지지하는 제1 지지부재; 및 상기 필터유닛의 타측에 배치되어, 상기 필터유닛의 타측의 일부를 커버하는 커버;를 포함하는, 필터 장치를 제공한다.
상기 필터유닛은, 유체가 유입되는 유입구 및 필터링된 유체가 유출되는 유출구를 포함하는 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 삽입되어 마련되는 필터부재; 및 상기 필터부재의 일단부를 지지하는 쿠션부를 포함할 수 있다.
상기 제1 지지부재와 탈착 가능하게 결합되어 상기 필터유닛에 포함된 필터부재를 지지하는 프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 지지부재와 상기 프레임을 분리하여 상기 필터부재를 상기 필터유닛으로부터 인출할 수 있다.
상기 케이싱의 타측은 내측으로 절곡된 내측 절곡부를 포함할 수 있다.
상기 필터유닛은 상기 필터부재의 타단부 및 상기 내측 절곡부 사이에 개재되는 제1 가스켓을 더 포함할 수 있다.
상기 내측 절곡부 및 상기 커버 사이에 제2 가스켓이 위치되고, 상기 커버는 상기 제2 가스켓의 타측을 감싸는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 필터 하우징에 고정되고, 상기 필터유닛의 타측에서 상기 커버와 결합되는 제2 지지부재가 마련될 수 있다.
상기 커버 및 상기 제2 지지부재는 점용접되어 고정될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 필터 장치를 포함하고, 상기 필터 장치에 의하여 유체를 필터링하는, 발전장치를 제공한다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 필터유닛으로부터 필터부재의 교체가 가능한 필터 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 필터부재의 교체 및 수리가 용이한 필터 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 필터부재의 교체 및 보수 시간이 단축되는 필터 장치를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 필터 장치를 단면으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 필터 하우징 내부의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1 지지부재 및 프레임이 분리되는 모습을 도시한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시적 실시예에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시예는 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 장치(1)를 단면으로 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 하우징(100) 내부의 모습을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 필터 장치(1)는 유체가 유출입되는 유입관(110), 유출관(120) 및 필터 하우징(100)을 포함할 수 있다. 유입관(110)을 통하여 유입된 유체(배기가스)는 필터 하우징(100) 내부에 위치되어, 유입되는 유체를 필터링하는 복수 개의 필터유닛(200)을 통하여 필터링(filtering)된 후, 유출관(120)을 통하여 외부로 배출될 수 있다. 여기서, 유체, 즉, 배기가스가 유입 및 유출되는 유입관(110) 및 유출관(120)은 필터장치(1)의 길이방향으로 따라 필터 하우징(100)의 양측부에 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예로서, 유입관(110) 및 유출관(120)은 필터 장치(1)의 길이 방향으로 형성되었으나, 이에 한정되는 것은 아니고 수직 방향으로도 형성될 수 있다.
필터 하우징(100)은 유체(배기가스)를 필터유닛(200)의 내부로 안내하는 역할을 할 수 있다. 필터 하우징(100)과 유입관(110) 및 유출관(120)이 볼트 결합되기 위해 플랜지가 형성될 수 있다. 상기 플랜지는 필터 하우징(100)의 일측(유출관(120)이 위치한 측)의 상부 및 하부에 제1 플랜지(150)가 형성되고, 유출관(120)의 상부 및 하부에 제2 플랜지(160)가 형성될 수 있다. 제1 플랜지(150) 및 제2 플랜지(160)는 볼트 결합될 수 있으며, 이에 따라, 필터 하우징(100)과 유출관(120)이 탈착 가능하게 마련될 수 있다. 또한, 필터 하우징(100)의 타측(유입관(110)이 위치한 측)의 상부 및 하부에 제3 플랜지(170)가 형성되고, 유입관(110)의 상부 및 하부에 제4 플랜지(180)가 형성될 수 있다. 제3 플랜지(170) 및 제4 플랜지(180)는 볼트 결합될 수 있으며, 이에 따라, 필터 하우징(100)과 유입관(110)이 탈착 가능하게 마련될 수 있다.
필터 하우징(100) 내에는 유체(배기가스)를 필터링 하는 복수 개의 필터유닛(200)이 위치될 수 있다. 복수 개의 필터유닛(200)은 필터 하우징(100) 내에서 기 결정된 간격을 가지고 배치될 수 있다. 여기서 기 결정된 간격은 일정한 간격일 수 있거나 일정하지 않는 간격일 수 있다. 도 1에서는 복수 개의 필터유닛(200)이 일정한 간격으로 가지고 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 필터유닛(200)은 일정하지 않은 간격으로도 배치될 수 있음은 물론이다. 또한, 필터유닛(200)은 필터 하우징(100) 내에 적어도 3개 이상이 배치될 수 있으며, 구체적으로는 8개의 필터유닛(200)이 배치될 수 있다.
각 필터유닛(200)간의 간격이 유지될 수 있도록 필터유닛(200) 사이에는 간격유지부재(미도시)가 마련될 수 있다. 간격유지부재는 일부 또는 전체의 필터유닛(200)의 간격이 유지될 수 있도록 하기 위함이다. 간격유지부재는 열에 강한 재질로 형성될 수 있다. 또한, 간격유지부재는 필터유닛(200)을 보호하는 역할을 할 수도 있다.
필터 하우징(100)에 고정되고, 필터유닛(200)의 일측에서 필터유닛(200)과 결합되어 필터유닛(200)을 지지하는 제1 지지부재(130)를 포함할 수 있다.
제1 지지부재(130)는 필터유닛(200)의 일측에서 필터유닛(200)과 결합되어 고정될 수 있다. 제1 지지부재(130)는 열적 변형(특히, 열팽창)에 의해 원래의 형태를 유지하지 못하고 휘거나 부푸는 변형을 방지하기 위하여 열에 강한 재질로 형성될 수 있다. 제1 지지부재(130)는 후술할 프레임(400)과 볼트 결합될 수 있다. 이에 대한 내용을 후술한다.
필터유닛(200)의 타측에 배치되어, 필터유닛(200)의 타측의 일부를 커버하는 커버(300)를 포함할 수 있다.
커버(300)는 유체(배기가스)가 유입되는 측에 위치될 수 있으며, 이에 따라, 커버(300)는 유체가 유입되는 방향에 방해되지 않도록 마련될 수 있다. 또한, 커버(300)는 후술할 제2 가스켓(250)의 타측을 감싸는 형상으로 형성될 수 있다. 나아가, 커버(300)는 필터 하우징(100)의 타측에 마련되는 제2 지지부재(140)와 결합될 수 있다. 이에 대한 내용은 후술한다.
도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 필터유닛(200)은 필터 하우징(100)의 내부에 위치되어, 필터 하우징(100)으로 유입되는 유체를 필터링하도록 마련되어 있다.
필터유닛(200)은 유체(배기가스)가 유입되는 유입구 및 필터링된 유체가 유출되는 유출구를 포함하는 케이싱(210)을 포함할 수 있다. 케이싱(210) 후술한 필터부재(220)가 삽입될 수 있도록 필터부재(220)의 외관을 형성할 수 있다. 이는, 케이싱(210)의 내부에는 배기가스가 유동되는 유로가 형성될 수 있으며, 이러한 유로로 유동되는 배기가스에 함유된 입자상 물질은 케이싱(310)(구체적으로 필터부재(220))에 포집될 수 있다. 케이싱(210)은 내부에 유동되는 배기가스의 유동 저항을 고려하여 원통 형상으로 마련될 수 있다. 하지만, 케이싱(210)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 마련될 수 있다. 예를 들어, 사각형상 또는 다각형 형상으로도 형성될 수 있다.
또한, 케이싱(210)은 제1 지지부재(130)와 같이, 열적 변형(특히, 열팽창)에 의해 원래의 형태를 유지하지 못하고 휘거나 부푸는 변형을 방지하기 위하여 열에 강한 재질로 형성될 수 있다. 나아가, 케이싱(210)은 도 2에 도시된 바와 같이, 필터 하우징(100)의 길이 방향으로 길게 형성되어 있지만, 케이싱(210)의 중심으로 하여 절곡된 구조로 형성될 수 있다. 이러한, 케이싱(210)의 구조로 인해, 필터부재(220)가 일시적 또는 영구적으로 변형되는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인해, 필터부재(220)의 포집 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 케이싱(210)의 타측은 내측으로 절곡된 내측 절곡부(212)를 포함할 수 있다. 내측 절곡부(212)는 필터부재(220)가 위치한 측, 즉, 내측으로 기 결정된 길이를 가지고 형성될 수 있다. 여기서, 기 결정된 길이는 유체(배기가스)가 유입되는 유입방향에 방해하지 않는 길이이다.
필터유닛(200)은 케이싱(210)의 내부에 삽입되어 마련되는 필터부재(220)를 포함할 수 있다.
필터부재(220)는 유체(배기가스)가 유입 및 유출되는 유로 상에 위치되며 상기 유체에 포함된 입자상 물질을 포집하기 위해, 소정의 두께를 가지는 원통형 형상으로 형성될 수 있다. 필터부재(220)의 형상은 케이싱(210)의 형상과 대응되어 마련될 수 있다. 필터부재(220)는, 유입관(110)으로 유입되는 유체(배기가스)를 여과하는 다공성 물질로 이루어지는 박판으로 마련될 수 있으며, 예를 들어, 세라믹 필터일수 있다. 필터부재(220)는 필터부재의 표면에서 분진 및 황산화물을 먼저 제거한 후, 필터부재(220) 내에서 질산화물을 제거할 수 있다. 구체적으로, 기공의 크기가 상대적으로 작은 유체(배기가스)가 유입되어, 분진 및 황산화물이 걸러지고, 분진이 제거된 유체(배기가스)가 필터부재(220) 내부에서 질소 산화물이 제거될 수 있다. 이에 따라, 유체 즉, 배기가스에 포함된 입자상 물질을 연소에 의해 저감시킬 수 있다.
웨이브형 망체(260)는 케이싱(210)과 필터부재(220) 사이에 마련될 수 있다. 웨이브형 망체(260)는 육각 또는 사각 메쉬(mesh)가 반복 형성된 망체로 형성될 수 있다. 웨이브형 망체(260)는 육각 또는 사각 메쉬가 반복 형성되어 있기 때문에, 케이싱(210)과 필터부재(220) 사이에서 견고한 상태로 고정되어 마련될 수 있다. 이에 따라, 웨이브형 망체(260)는 외부의 압력 또는 진동에도 웨이브 형상을 유지할 수 있으며, 이에 따라, 웨이브형 망체(260)는 필터부재(220)를 보호하는 역할을 할 수 있다.
필터유닛(200)은 필터부재(220)의 일단부를 지지하는 쿠션부(230)를 포함할 수 있다. 쿠션부(230)는 필터부재(220)의 일단부를 지지할 수 있을 뿐만 아니라, 열적변화에 의한 케이싱(210)의 변형을 방지할 수 있다. 쿠션부(230)는 케이싱(210)의 쿠션부(230)는 탄성재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 쿠션부(230)는 고무일 수 있다. 고무는 다방향으로 케이싱(210)의 팽창을 지지할 수 있을 뿐만 아니라, 고무는 열이 공급되면 수축하는 성질을 가지고 있으므로(고무탄성, Rubber Elasticity), 케이싱(210)의 팽창과 수반되는 열 발생에 의하여 케이싱(210)의 팽창을 더 수용할 수 있다. 이로써, 쿠션부(230)가 고무일 경우에, 열적변형에 의한 케이싱(210)의 변형도 방지할 수 있다. 또한, 쿠션부(230)의 탄성에 의해 케이싱(210)의 열팽창 또는 수축으로 케이싱(210) 및 필터부재(220) 사이에서 발생될 수 있는 저항력에 의해, 필터부재(220)가 변형되는 것 방지할 수 있다.
제1 지지부재(130)와 탈착 가능하게 결합되고, 각각의 필터유닛(200)에 포함된 필터부재(220)를 각각 지지하는 프레임(400)을 더 포함할 수 있다.
프레임(400)은 필터부재(220) 및 제1 지지부재(130)의 일부를 지지할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 프레임(400)은, 환형 형상으로 되어 필터유닛(200)에 포함된 필터부재(220)를 지지할 수 있다. 이때, 프레임(400)의 내경은 필터부재(220)의 외경보다 작을 수 있으며, 이에 따라, 프레임(400)은 필터유닛(200)의 일측에서 필터부재(220)의 일단부를 지지할 수 있다. 또한, 프레임(400)의 외경은 필터부재(220)의 지름보다 클 수 있다. 이에, 프레임(400)은 필터유닛(200)을 지지하는 제1 지지부재(130)와 고정지지될 수 있도록 마련될 수 있다. 따라서, 프레임(400)은 필터유닛(200)의 일측에서 필터부재(220)를 지지할 수 있으며, 제1 지지부재(130)와 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 다만, 프레임(400)의 형상은 이에 한정되지 않고, 중공이 형성된 다각 형상일 수도 있고, 분리된 하나 또는 복수의 편으로 구성될 수도 있다. 이에 따라, 프레임(400)이 제1 지지부재(130)와 분리될 수 있으므로, 필터부재(220)를 필터유닛(200)으로부터 인출할 수 있다. 이에 대한 내용은 후술하도록 한다.
프레임(400)을 케이싱(210) 및 제1 지지부재(130)에 고정될 수 있도록 프레임(400) 및 제1 지지부재(130)를 결합하는 결합부재(410)가 마련될 수 있다. 여기서, 결합부재(410)는 프레임(400) 및 제1 지지부재(130)를 결합시킬 수 있도록, 다양하게 마련될 수 있다. 예를 들어, 결합부재(410)는 볼트일 수 있다.
필터유닛(200)은 필터부재(220)의 타단부 및 내측 절곡부(212) 사이에 개재되는 제1 가스켓(240)을 더 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 케이싱(210)의 타측은 내측으로 절곡된 내측 절곡부(212)를 포함할 수 있으며, 제1 가스켓(240)은 필터부재(220)의 타단부 및 내측 절곡부(212) 사이에 개재될 수 있다. 제1 가스켓(240)은 내열 가스켓으로 필터부재(220)를 케이싱(210)에 밀착시킬 수 있다. 이는, 제1 가스켓(240)이 유체(배기가스)가 유입되는 측에 위치되어, 배기가스가 누설되는 것은 방지하고자 이를 밀폐시킬 수 있다. 또한, 제1 가스켓(240)은 유체(배기가스)가 유입되는 측에 위치되어, 유체의 이동 방향을 안내하는 역할을 할 수 있다.
내측 절곡부(212) 및 커버(300) 사이에 제2 가스켓(250)이 위치될 수 있다.
제2 가스켓(250)은 필터유닛(200)의 온도를 유지시키는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 제2 가스켓(250)은 필터부재(220)가 가열됨으로써, 필터부재(220) 내부에 포집된 입자상 물질이 연소 시, 제2 가스켓(250)은 필터 유닛(200)이 일정한 온도로 유지될 수 있도록 단열시키는 역할을 할 수 있다. 예를 들면, 제2 가스켓(250)은 글라스 울(glass wool)일 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 커버(300)는 제2 가스켓(250)의 타측을 감싸는 형상으로 형성되므로, 제2 가스켓(250)이 사각형으로 형성되면, 커버(300)는 이를 감싸는 형상으로 형성될 수 있으며, 제2 가스켓(250)이 원형 형상으로 형성되면, 커버(300)도 이에 따른 형상으로 형성될 수 있다.
필터 하우징(100)에 고정되고, 필터유닛(220)의 타측에서 커버(300)와 결합되는 제2 지지부재(140)가 마련될 수 있다.
제2 지지부재(140)는 전술한 제1 지지부재(130)와 같은 재질로 형성될 수 있다. 다만, 제2 지지부재(140)는 커버(300)와 점용접되어 고정될 수 있다. 제2 지지부재(140) 및 커버(300)는 접합하고자 하는 부분에서 맞대어 놓고, 전극을 이용하여 기계적 압력을 주면서 전류를 흐르게 하여, 압력을 받는 부위(제2 지지부재(140)와 커버(300)가 맞닿아 있는 부위)를 용접하는 것이다. 이에 따라, 커버(300) 및 제2 지지부재(140)의 전체를 용접하지 않고, 맞닿아 있는 부위만을 용접하여, 커버(300)와 제2 지지부재(140)를 고정시킬 수 있다. 하지만, 커버(300) 및 제2 지지부재(140)가 고정되는 방법은 이에 한정되는 것은 아니고, 다양하게 마련될 수 있다. 예를 들어, 커버(300)에는 제2 지지부재(140)를 수용할 수 있는 수용홈이 형성될 수 있으며, 제2 지지부재(140)는 상기 수용홈에 삽입 및 안착되어, 커버(300) 및 제2 지지부재(140)가 고정될 수 있다.
또한, 커버(300) 및 제2 지지부재(140)는 결합수단을 통해 고정되도록 할 수 있다. 예를 들어, 결합수단은 볼트 결합에 의해 결합되는 것일 수도 있다. 구체적으로, 커버(300)의 일측면(제2 지지부재(140)와 커버(300)가 맞닿아 있는 면)에 볼트가 삽입될 수 있도록 관통홀이 형성될 수 있고, 제2 지지부재(140)에도 커버(300)에 형성된 관통홀과 대응되는 크기로 관통홀이 형성될 수 있다. 볼트는 상기 관통홀에 삽입될 수 있으며, 이에 따라, 볼트 결합에 의해 커버(300)와 제2 지지부재(140)가 결합 및 고정될 수 있도록 할 수도 있다.
나아가, 필터장치(1)는 필터 하우징(100)에 전원을 공급하는 전원부(미도시)를 포함할 수 있다.
전원부는 필터 하우징(100)에 전원을 인가하여 필터유닛(200)을 가열시키는 역할을 할 수 있다. 공급된 전원에 의해 필터부재(220)가 가열됨으로써, 필터부재(220) 내부에 포집된 입자상 물질이 연소될 수 있다.
한편, 필터부재(220)에는 연속적으로 입자상 물질을 연소시키기 때문에, 필터부재(220) 내에는 배기가스 연소에 방해되는 물질이 형성될 수 있다. 이에 따라, 필터부재(220)의 교체가 필요하다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터부재(220)는 필터장치(1)로부터 탈착 가능하므로, 필터부재(220)의 교체가 가능하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터장치(1)에 있어서, 필터부재(220)가 필터장치(1)로부터 탈착 가능하도록 하는 제1 지지부재(130)와 프레임(400)을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에서는 프레임(400)이 케이싱(210)의 일측에서 제1 지지부재(130) 결합되어 고정되는 것으로 도시되어 있으나, 프레임(400)은 케이싱(210)의 일측에서 제1 지지부재(130)에 탈착 가능하도록 형성될 수 있다. 도 3은, 프레임(400)이 제1 지지부재(130)로부터 케이싱(210)의 일측에서 분리된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 제1 지지부재(130)에 제1 결합홀(132)이 형성될 수 있다. 또한, 프레임(400)은 제1 결합홀(132)의 위치에 대응하여 형성되는 제2 결합홀(402)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 지지부재(130)는 필터 하우징(100)에 고정되어 있으며, 제1 결합홀(132)은 기 결정된 간격을 가지고 제1 지지부재(130)에 형성될 수 있다. 필터유닛(200)이 상기 제1 결합홀(132) 및 제2 결합홀(402)에 결합부재(410)가 삽입되어 제1 지지부재(130)와 프레임(400)은 결합될 수 있다. 여기서, 결합부재(410)가 볼트일 수 있으며, 프레임(400)과 제1 지지부재(130)는 볼트 결합에 의해 결합될 수 있다.
또한, 프레임(400)이 제1 지지부재(130)와 결합되는데 있어서, 프레임(400) 및 제1 지지부재(130) 사이에 패킹부재(미도시)가 마련될 수 있다. 상기 패킹부재는 탄성력을 가질 수 있으며, 탄성 밀착력에 의해 프레임(400)이 제1 지지부재(130)에 밀착되어 고정될 수 있도록 한다. 또한, 패킹부재에 의해 프레임(400)이 제1 지지부재(130)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있으며, 프레임(400) 및 제1 지지부재(130) 사이에 마찰로 인한 흠집이 생기는 것을 방지하면서, 프레임(400)을 용이하게 설치할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 프레임(400)이 제1 지지부재(130)에서 볼트 해제에 의해 분리됨으로써 필터부재(220)가 인출될 수 있는 것으로 설명하였으나 이는 일 실시예에 불과하며 프레임(400) 및 제1 지지부재(130)를 결합하기 위한 결합부재(410)는 이에 한정되는 것은 아니다. 프레임(400) 및 제1 지지부재(130)가 결합 및 분리될 수 있도록 하는 다양한 결합부재가 모두 사용될 수 있다. 결합부재(410)는, 예를 들어, 클램프(미도시)일 수 있다.
나아가, 전술한 바와 같이, 필터 하우징(100) 및 유출관(120)은 제1 플랜지(150)에서 의해 분리 가능하다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터장치(1)로 유입되는 배기가스를 필터링하는 중, 필터부재(220)에 배기가스 연소에 방해되는 물질이 형성되어, 필터부재(220)의 교체가 필요할 시, 제1 플랜지(150) 및 제2 플랜지(160)의 볼트 해제에 의해 필터 하우징(100) 및 유출관(120)이 분리될 수 있다. 또한, 제1 지지부재(130)와 각각의 필터유닛(200)에 대응하는 프레임(400)은 결합부재(410)에 의해 탈착 가능하게 결합되어 있으므로, 제1 지지부재(130)와 프레임(400)을 분리할 수 있다. 결합부재(410)가 볼트일 경우, 볼트를 해제하면, 프레임(400)이 제1 지지부재(130)와 분리될 수 있다. 따라서, 필터유닛(200)에 포함된 필터부재(220)를 필터유닛(200)으로부터 인출될 수 있고, 교체할 필터부재(220)를 필터유닛(200)(구체적으로, 케이싱(210)) 내부로 삽입시키면, 필터부재(220)가 용이하게 교체될 수 있다. 이 후에, 프레임(400) 및 제1 지지부재(130)를 결합부재(410)에 의해 다시 결합시키고, 유출관(120)과 필터 하우징(100)을 볼트 결합시키면, 유체를 필터링하기 위한 필터부재(220)가 교체되어, 필터장치(1)를 작동시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터장치(1)는, 불량 필터부재(220)를 교체하기 위해, 필터부재(220) 전체를 분리하여 필터부재(220)를 교체하지 않고, 제1 지지부재(130) 및 프레임(400)이 탈착 가능하게 마련되므로, 불량인 필터부재(220)만을 교체 가능하여, 교체 및 보수 시간이 단축될 수 있을 뿐만 아니라 필터부재(220)를 교체하기 위한 작업도 간소화될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 필터 장치(1)를 포함하고, 필터 장치(1)에 의하여 유체(배기가스)를 필터링하는 발전장치를 제공한다.
본 발명에 따른 필터 장치(1)가 발전장치에 적용하는 방법은 당분야에 공지된 방법이 특별한 제한 없이 적용될 수 있다. 또한, 상기 발전장치는 자동차 및 선박 등 운송 수단에 적용될 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1: 필터장치
100: 필터 하우징
110: 유입관
120: 유출관
130: 제1 지지부재
132: 제1 결합홀
140: 제2 지지부재
150: 제1 플랜지
160: 제2 플랜지
170: 제3 플랜지
180: 제4 플랜지
200: 필터유닛
210: 케이싱
212: 내측 절곡부
220: 필터부재
230: 쿠션부
240: 제1 가스켓
250: 제2 가스켓
260: 웨이브형 망체
300: 커버
400: 프레임
402: 제2 결합홀
410: 결합부재

Claims (10)

  1. 발전 장치에 사용되는 필터 장치에 있어서,
    원통 형상의 필터하우징;
    상기 필터 하우징의 내부에 위치되어, 상기 필터 하우징으로 유입되는 유체를 필터링하는 복수 개의 필터유닛;
    상기 필터 하우징에 고정되고, 복수의 상기 필터유닛의 일측에서 복수의 상기 필터유닛과 결합되어 복수의 상기 필터유닛을 지지하는 제1 지지부재;
    복수의 상기 필터유닛의 타측에 각각 배치되어, 복수의 상기 필터유닛의 타측의 일부를 커버하는 복수 개의 커버;
    상기 제1 지지부재와 탈착 가능하게 결합되어 각각의 상기 필터유닛을 각각 지지하는 복수 개의 프레임;을 포함하고
    상기 필터유닛은,
    상기 유체가 유입되는 유입구, 필터링된 유체가 유출되는 유출구 및 상기 유입구 측은 내측으로 절곡된 내측 절곡부를 포함하고, 원통 형상으로 형성되는, 케이싱;
    상기 케이싱의 내부에 삽입되어 마련되고, 원통 형상으로 형성되는, 필터부재;
    상기 필터부재의 일단부를 지지하는 쿠션부;및
    상기 필터부재의 타단부 및 상기 내측 절곡부 사이에 개재되는 제1 가스켓을 포함하고,
    상기 내측 절곡부 및 상기 커버 사이에 제2 가스켓이 위치되고, 상기 커버는 상기 제2 가스켓의 타측을 감싸는 형상으로 형성되고,
    상기 프레임의 중심에 중공이 형성되되, 상기 중공의 지름은 상기 필터부재의 외경보다 작게 형성되어, 상기 필터부재를 지지하며 상기 제1 지지부재에 고정되고,
    복수의 필터유닛은 상기 필터 하우징 내에서 기 결정된 간격을 가지고 배치되며,
    상기 제1 지지부재와 각각의 상기 프레임을 분리하여 각각의 상기 필터부재를 각각의 상기 필터유닛으로부터 인출할 수 있는, 필터 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 필터 하우징에 고정되고, 상기 필터유닛의 타측에서 상기 커버와 결합되는 제2 지지부재가 마련되는, 필터 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 커버 및 상기 제2 지지부재는 점용접되어 고정되는, 필터 장치.
  10. 청구항 1, 8 및 9 중 어느 한 항의 필터 장치를 포함하고, 상기 필터 장치 에 의하여 유체를 필터링하는, 발전장치.

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