KR101900469B1 - 오일의 자동 드레인이 가능한 오일 미스트 필터장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일 미스트 필터장치와 관련된다. 본 발명은 실시예로 하부에 필터링 대상인 오일 미스트가 섞인 혼합 가스가 유입되는 유입홀이 형성되어 있는 필터 하우징, 상기 필터 하우징의 내부에 장착되며, 상기 혼합 가스가 통과하며 상기 오일 미스트를 내부의 중공홀로 모으는 필터부재, 상기 필터부재의 하부를 마감하며, 상기 중공홀 안으로 모인 오일을 아래로 이동시키는 드레인배관을 구비하는 하부마감재 및 상기 드레인배관을 통해 오일을 아래로 유출시키는 체크밸브를 포함하고, 상기 드레인배관은 상기 유입홀의 상부에 위치하여 상기 드레인배관으로 유출된 오일이 유입홀을 통과하여 회수되는 오일 미스트 필터장치를 제시한다.

Description

오일의 자동 드레인이 가능한 오일 미스트 필터장치{Oil mist filter with auto-drainage}

본 발명은 오일 미스트에서 필터에 의해 걸러진 오일을 자동으로 회수하는 오일 미스트 필터장치와 관련된다.

오일 미스트 필터장치는 오일 탱크에 연결되어 오일 미스트를 포함하는 가스로부터 오일을 회수하여 오일 탱크로 되돌려 보내고, 걸러진 가스는 외부로 배출시키는 데에 사용된다.

오일 미스트 필터장치는 필터를 통하여 공기 중 오일 미스트를 걸러내는데, 종래의 기술에 따른 오일 미스트 필터장치에서 필터를 통과하여 모인 오일은 필터 하우징의 바닥에 고이게 된다. 모인 오일은 바닥에 구비된 드레인을 통해 다시 오일 탱크로 되돌려진다.

이때 필터 작동을 위한 필터장치 내 압력 구배를 유지하기 위하여, 드레인은 필터 작동시에는 막혀 있어야 한다. 따라서 드레인 배관라인에는 개폐 밸브를 설치하여, 필터장치 안에 고인 오일을 때때로 탱크 내로 회수시키게 된다.

이러한 개폐 밸브를 이용한 오일 회수 방식은 필터장치 내에 오일이 어느 정도 차오르는지를 살펴보다가 개방 조작을 해야하는 번거로움이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1555434호 (2015.09.17)

본 발명은 별도의 추가 조작 없이 공기 중에서 분리된 오일을 수거할 수 있는 오일 미스트 필터장치를 제시한다.

그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

위 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 실시예로, 하부에 필터링 대상인 오일 미스트가 섞인 혼합 가스가 유입되는 유입홀이 형성되어 있는 필터 하우징, 상기 필터 하우징의 내부에 장착되며, 상기 혼합 가스가 통과하며 상기 오일 미스트를 내부의 중공홀로 모으는 필터부재, 상기 필터부재의 하부를 마감하며, 상기 중공홀 안으로 모인 오일을 아래로 이동시키는 드레인배관을 구비하는 하부마감재 및 상기 드레인배관을 통해 오일을 아래로 유출시키는 체크밸브를 포함하고, 상기 드레인배관은 상기 유입홀의 상부에 위치하여 상기 드레인배관으로 유출된 오일이 유입홀을 통과하여 회수되는 오일 미스트 필터장치를 제시한다.

여기에서 상기 하부마감재는, 상기 필터부재의 하단부를 마감하는 마감플레이트와, 상기 중공홀에 대응하는 상기 마감플레이트의 중앙부가 하부로 함몰되게 형성되어 상기 필터부재를 통하여 모인 오일을 임시 수용하는 임시저장조를 포함하고, 상기 드레인배관은 상기 임시저장조의 바닥에 형성될 수 있다.

또한 상기 필터부재는 필터 카트리지로 제작되어 상기 필터 하우징으로부터 분리 가능한 것이고, 상기 임시저장조와 상기 드레인배관은, 상기 마감플레이트와 나사 체결되어 분리 가능할 수 있다.

한편 상기 체크밸브는, 상하로 연통되고 일방이 작고 다른 일방이 큰 홀이 형성되어 내부에 턱이 형성되는 몸체, 상기 몸체의 연통되는 홀에 배치되고 둘레가 상기 몸체의 내부와 이격되며 직선 운동이 가능하여 상기 몸체의 턱과 접촉 또는 이격되면서 유로를 개폐하는 밸브체 및 상기 몸체의 일면을 마감하고 상하로 연통되는 관통홀이 형성되며 상기 몸체에 삽입되는 일단부에는 상하 방향으로 절개홈이 형성되어 상기 밸브체가 유로를 개방할 때 오일이 절개홈을 따라 이동하게 하는 바닥체를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 별도의 추가 조작 없이 공기 중에서 분리된 오일을 수거할 수 있다.

그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오일 미스트 필터장치의 사용 상태를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 실시예에 따른 오일 미스트 필터장치의 정면도.
도 3은 도 1의 오일 미스트 필터장치에 채용된 체크밸브를 나타내는 분해사시도.
도 4는 도 3의 체크밸브의 작동 상태를 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일 미스트 필터장치의 정면도.
도 6은 종래의 기술에 따른 도면.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 오일의 자동 드레인이 가능한 오일 미스트 필터장치의 구성, 기능 및 작용을 설명한다. 단, 도면들과 실시예들에 걸쳐 동일하거나 유사한 구성요소에 대한 도면번호는 통일하여 사용하기로 한다.

첨부된 도면은 본 발명의 적용된 실시예를 나타낸 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 통하여 제한 해석해서는 아니된다. 이 기술분야에 속하는 전문가의 견지에서 도면에 도시된 일부 또는 전부가 발명의 실시를 위하여 필연적으로 요구되는 형상, 모양, 순서가 아니라고 해석될 수 있다면, 이는 청구범위에 기재된 발명을 한정하지 아니한다.

도 1과 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오일 미스트 필터장치와 관련된다.

본 발명의 실시예에 따른 오일 미스트 필터장치(100)는 필터 하우징, 필터부재, 하부마감재(3) 및 체크밸브(4)를 포함한다.

필터 하우징(1)은 내부에 빈 공간을 구비하며, 바닥에는 오일 미스트(OM)가 섞인 혼합 가스가 유입되는 유입홀(11)이 형성되어 있다. 구체적으로 도시하지 아니하였으나, 필터 하우징(1)은 상하로 분리되는 구조를 가질 수 있으며, 그에 따라 내부에 구비된 필터부재(2) 등을 교체 가능하도록 구성할 수 있다.

필터부재(2)는 필터 하우징(1)의 내부에 장착되어 혼합가스에 포함된 오일 미스트(OM)를 분리하는 것이다. 필터부재(2)의 가운데에는 중공홀(21)이 상하 방향으로 형성되어 있으며 중공홀(21)의 상부는 필터 하우징(1)의 유출홀(12)과 연통된다. 따라서 유입홀(11)로 들어온 혼합가스는 필터부재(2)를 통과한 후 중공홀(21), 유출홀(12)을 통하여 필터 하우징(1)의 밖으로 흐르게 된다. 필터부재(2)를 거치면서 기체 형태의 오일 미스트(OM)는 중공홀(21)의 아래로 떨어져 액체 형태의 오일(OL)로 모여지게 된다.

하부마감재(3)는 필터부재(2)의 하부를 마감하여 중공홀(21)의 바닥을 막는 것이다. 하부마감재(3)에는 모인 오일(OL)이 배출되는 드레인배관(32)이 연결되어 있다. 드레인배관(32)은 수직 하방으로 하부마감재(3)의 중앙부에 연결되어 있어서, 중공홀(21)에 모인 오일(OL)이 중력에 의해 배출될 수 있게 한다.

또한 드레인배관(32)의 최종 출구는 유입홀(11)의 상부에 위치한다. 이와 같이 드레인배관(32)의 최종 출구가 유입홀(11) 위에 위치함에 따라, 드레인배관(32)에서 떨어지는 오일(OL)은 유입홀(11) 안으로 낙하된다.

이때 유입홀(11)의 내경보다 드레인배관(32)의 출구가 작게 형성되어 있으며, 가급적 유입홀(11)의 중심에 드레인배관(32)의 출구가 위치하도록 맞춤에 따라 떨어지는 오일(OL)이 유입홀(11)의 내벽에 바로 닿지 아니하고 그대로 낙하하도록 할 수 있다.

도 1을 참고하면, 유출홀(12)을 형성하는 혼합가스 유출배관을 오일 탱크(OT)의 상부에 수직으로 형성될 수 있는데, 이 경우 혼합가스 유출배관에 필터부재(2)의 상부가 결합되어 필터부재(2)는 직립한 형태가 된다.

또한 유출홀(12), 드레인배관(32), 유입홀(11)이 일직선 상에 배치되게 되어 드레인배관(32)을 통해 낙하하는 오일(OL)이 오일 탱크(OT) 안으로 바로 낙하하여 회수된다. 한편 이와 같은 유출홀과 유입홀의 배치에 의해 필터링된 혼합가스가 유출홀을 통해 원활하게 유출될 수 있다.

체크밸브(4)는 드레인배관(32)에 설치된다. 체크밸브(4)는 드레인배관(32)을 통해 오일(OL)이 아래로 내려갈 수 있지만, 오일(OL)이나 혼합가스가 드레인배관(32)을 통해 역방향으로 진입하여 중공홀(21) 내부로 들어가는 것을 방지한다. 이로써 오일 미스트(OM)가 포함된 혼합가스가 필터링 되지 아니하고 필터장치를 통과하여 배출되지 않게 된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 오일 미스트 필터장치에 채용된 체크밸브를 나타내는 분해사시도이고 도 4는 체크밸브의 작동 상태를 나타내는 단면도이다.

도면을 참조하면 체크밸브(4)는, 몸체(41), 밸브체(42), 바닥체(43)를 포함한다.

몸체(41)는 상하로 연통되는 홀(411)이 형성된다. 홀(411)은 상부로부터 점차 작아지다가 다시 넓어지는 형태를 가진다. 이에 따라 몸체의 내부의 둘레를 따라서 턱(412)이 형성된다.

밸브체(42)는 몸체의 연통되는 홀(411)에 배치되고 상하로 이동이 가능하다. 밸브체(42)가 상부로 이동하여 몸체(41)의 턱(412)과 접하는 경우 홀(411)은 폐쇄되고 밸브체(42)가 하부로 이동하여 몸체의 턱(412)과 이격되면 홀(411)은 개방된다. 밸브체(42)는 상대적으로 넓은 몸체 하부의 홀을 통해 몸체 내부에 배치된다.

이 상태에서 바닥체(43)가 몸체(41)의 하부의 홀에 삽입되어 체크밸브(4)를 마감한다. 바닥체(43)에는 관통홀(431)이 형성되어 오일(OL)이 통과할 수 있도록 이루어진다. 바닥체(43)의 상단부에는 상하 방향으로 절개홈(432)이 형성된다. 도면에서 절개홈은 2개인 것으로 도시했지만 1개 또는 3개 이상의 복수로 형성할 수도 있다.

한편 밸브체의 머리(421)의 상면은 원뿔 형상으로 이루어져 오일(OL)이 하방으로 잘 내려가도록 이루어질 수 있다. 또한 머리(421)의 둘레는 몸체(41)의 내부와 이격되어 절개홈(432)이 머리(421)의 외측으로 드러나며 이를 통해 오일(OL)이 하방으로 이동할 수 있다. 절개홈(432)의 밑면은 경사지게 형성되어 오일(OL)이 하방으로 잘 내려가도록 이루어질 수 있다.

또한 밸브체(42)는 머리(421)의 밑면에서 연장되는 연장부(422)를 구비할 수 있다. 연장부(422)는 바닥체의 관통홀(431)에 삽입됨으로써 밸브체(42)의 상하 운동을 가이드하는 기능을 할 수 있다. 한편 도시되지는 않았지만 관통홀(431)로 삽입되는 연장부(422)의 일단은 관통홀(431)로의 삽입이 용이하도록 모따기된 형태가 될 수 있다.

몸체(41)의 턱(412)은 밸브체(42)의 머리(421)와 대응되는 형상으로 이루어지고 밸브체(42)의 머리(421)가 원뿔 형상인 경우 이에 접하도록 경사면을 가진다.

한편 몸체(41)의 상부에는 나사 형태의 체결부(413)가 형성된다. 이에 따라 체결부(413)에 오링(45)을 끼운 상태에서 하부마감재(3)에 형성된 홀을 통해 관통시킨 후 너트(45)를 체결함으로써 체크밸브(4)를 하부마감재(3)에 장착시키는 것이 가능하다.

이러한 체크밸브(4)는 유입구에서 오일 미스트(OM)가 섞인 혼합가스가 유입되면 혼합가스의 유입압력에 따라 밸브체(42)가 상방으로 이동한다. 밸브체(42)의 머리(421)는 몸체(41)의 턱(412)에 접하여 기밀된다. 따라서 오일 미스트(OM)가 필터부재(2)의 내부로 들어가지 않는다(도 4a 참조).

한편 유입구에서 오일 미스트(OM)가 유입되지 않는 때에는 밸브체(42)는 자중에 의해 내려오게 되고 바닥체(43)의 상단부에 걸리게 된다. 이때 벨브체의 머리(421)와 몸체(41)의 턱(412)은 이격되므로 필터부재(2)에 고인 오일(OL)은 몸체(41)의 상부의 홀과 머리(421)의 외측으로 드러난 절개홈(432)을 통과하여 바닥체의 관통홀(431)을 통해 필터부재(2)의 외부로 배출되며 체크밸브(4) 아래에 배치되는 유입구(11)로 낙하된다(도 4b 참조). 이에 따라 오일(OL)의 자동적인 회수가 가능하다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 오일 미스트 필터장치와 관련된다.

다른 실시예에 따른 오일 미스트 필터장치(100)는 필터 하우징(1), 필터부재(2), 하부마감재(3) 및 체크밸브(4)를 포함하며, 이들 구성은 이하에서 설명하는 내용과 저촉하지 아니하는 범위 내에서 앞서 설명한 실시예의 기술적 특징을 그대로 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 오일 미스트 필터장치(100)에서 하부마감재(3)는 마감플레이트(31)와 임시저장조(33)를 포함한다.

마감플레이트(31)는 필터부재(2)의 하단을 마감하는 것으로, 중공홀(21)에 대응하는 빈 홀을 구비하는 대략 도넛 형상의 단면이다.

임시저장조(33)는 상부가 개방된 원통형 용기의 형상인데, 마감플레이트(31)와는 분리 가능하게 결합될 수 있다. 도시한 실시예에서는 마감플레이트(31)와 나사 체결되는 방식으로 도시되어 있으나, 후크, 클램프 등 분리 가능하게 결합되는 다양한 공지된 방식 중 하나를 채택할 수 있다. 도시하지 아니하였으나 임시저장조(33)는 마감플레이트(31)와 일체로 제작될 수도 있다.

임시저장조(33)는 중공홀(21)의 하부로 연장된 추가 공간을 형성하며, 이 추가 공간 내에 오일(OL)이 모이게 된다. 임시저장조(33)의 하부에는 체크밸브(4)를 구비하는 드레인배관(32)이 연결되어 있어, 모인 오일(OL)은 체크밸브(4)를 통과하여 유출홀(12)로 떨어지게 된다.

임시저장조(33)는 체크밸브(4)를 개방할 정도가 아니되는 적은 양의 오일(OL)을 임시로 모아둘 수 있는 공간을 제공하는 것이다. 또한 필터부재(2)의 내주면을 그대로 활용할 수 있으므로, 필터부재(2)로 모인 오일(OL)이 다시 스며들어 발생하는 필터(22) 오염을 저감할 수 있다. 이로써 필터부재(2)의 수명을 길게 연장할 수 있는 장점이 있다.

한편 필터부재(2)을 포함하는 필터(22) 카트리지를 제작하여, 필터 하우징(1)으로부터 필터(22) 카트리지를 교체 방식으로 교환할 수 있도록 구성한 경우에, 임시저장조(33)와 드레인배관(32)을 분리하여 재사용할 수 있다. 즉 필터 하우징(1)에 분리 가능하게 결합되는 상부 연결부(22), 필터부재(2) 및 마감플레이트(31)를 하나의 카트리지로 구성함으로써, 임시저장조(33) 이하의 구성은 새로운 필터(22) 카트리지 교체 이후에도 활용하는 것이다.

본 발명에 따른 오일 미스트 필터장치(100)는 체크밸브(4)의 개방에 따라 오일(OL)을 자동으로 회수함으로써, 개폐 밸브를 조작하여 오일(OL)을 회수하는 종래의 기술에 비하여 사용 편의성이 크게 향상된다.

상기와 같은 오일 미스트 필터장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1 : 필터 하우징 11 : 유입홀 12 : 유출홀
2 : 필터부재 21 : 중공홀 22 : 상부 연결부
3 : 하부마감재 31 : 마감플레이트 32 : 드레인배관 33 : 임시저장조
4 : 체크밸브
41 : 몸체 411 : 홀 412 : 턱 413 : 체결부
42 : 밸브체 421 : 머리 422 : 연장부
43 : 바닥체 431 : 관통홀 432 : 절개홈
44 : 너트 45 : 오링
100 : 오일 미스트 필터장치 OM : 오일 미스트 OL : 오일 OT : 오일 탱크

Claims (4)

1. 하부에 필터링 대상인 오일 미스트가 섞인 혼합 가스가 유입되는 유입홀이 형성되어 있는 필터 하우징,
   상기 필터 하우징의 내부에 장착되며, 상기 혼합 가스가 통과하며 상기 오일 미스트를 내부의 중공홀로 모으는 필터부재,
   상기 필터부재의 하부를 마감하며, 상기 중공홀 안으로 모인 오일을 아래로 이동시키는 드레인배관을 구비하는 하부마감재 및
   상기 드레인배관을 통해 오일을 아래로 유출시키는 체크밸브를 포함하고,
   상기 체크밸브는, 몸체, 밸브체 및 바닥체를 포함하고, 혼합 가스의 유입 압력에 의해 상기 밸브체가 상방으로 이동하며,
   상기 몸체는 상하로 연통되는 홀이 형성되고, 상기 홀은 상기 필터부재와 결합하는 상부로부터 점차 작아지다가 다시 넓어지는 형상을 가지며, 몸체 상부의 내부 둘레를 따라서 경사진 턱이 형성되고,
   상기 밸브체는 상기 몸체의 연통되는 홀에 배치되며, 상단이 상기 몸체의 경사진 턱과 접촉 또는 이격되면서 유로를 개폐하고 상기 몸체의 내부와 이격되어 배치되는 머리와, 상기 머리의 밑면에서 연장되는 연장부로 이루어지고,
   상기 바닥체는 상기 몸체의 일면을 마감하고 중앙에 상하로 연통되는 관통홀이 형성되어 상기 연장부를 가이드하는 한편 유로를 형성하고, 상기 몸체에 삽입되는 단부에는 상하 방향으로 절개홈이 형성되어 상기 밸브체가 유로를 개방할 때 오일이 상기 머리 외측으로 드러난 절개홈을 통과하여 상기 관통홀로 이동하게 되며,
   상기 드레인배관과 상기 체크밸브는 상기 유입홀의 상부에 위치하여 상기 드레인배관으로 유출된 오일이 상기 체크밸브와 상기 유입홀을 통과하여 회수되는
   오일 미스트 필터장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 하부마감재는
   상기 필터부재의 하단부를 마감하는 마감플레이트와,
   상기 중공홀에 대응하는 상기 마감플레이트의 중앙부가 하부로 함몰되게 형성되어 상기 필터부재를 통하여 모인 오일을 임시 수용하는 임시저장조를 포함하고,
   상기 드레인배관은 상기 임시저장조의 바닥에 형성되어 있는
   오일 미스트 필터장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 필터부재는 필터 카트리지로 제작되어 상기 필터 하우징으로부터 분리 가능한 것이고,
   상기 임시저장조와 상기 드레인배관은, 상기 마감플레이트와 나사 체결되어 분리 가능한
   오일 미스트 필터장치.
4. 삭제

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