KR102192343B1 - 스트레이너장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스트레이너장치에 관한 것으로, 유입구와 배출구를 갖는 내부가 빈 구조의 챔버; 상기 챔버의 내부에 상기 배출구와 직선으로 설치되며, 이물질을 필터링하는 필터; 상기 챔버의 내벽면에 형성되며, 유체가 와류를 형성하며 상기 필터를 통과하도록 한 회오리 및 와류 유도돌기; 및 상기 유입구에 설치되며, 유체가 꼬아져 상기 챔버로 유입되도록 한 트위스트 가이드를 포함한다.
본 발명은 저속 유체가 유입된다 하더라도, 유체가 트위스트 가이드를 통과하며 동아줄 처럼 꼬아져 챔버로 유입되기 때문에, 챔버 내부에서 회오리 및 와류 유도돌기를 따라 강력한 와류 및 회오리가 형성되어, 유체에 포함되어 유입되는 이물질이 필터 주위로 부유하게 된다. 따라서, 저속 유체가 유입된다 하더라도 필터가 깨끗한 상태가 유지되어 장기간 일정 유량이 공급된다.

Description

스트레이너장치{STRAINER}

본 발명은 스트레이너장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저속 유체가 유입된다 하더라도 이물질을 부유시킬 수 있는 와류(회오리)를 형성할 수 있는 스트레이너장치에 관한 것이다.

일반적으로, 유체가 유동하는 배관에는 스트레이너가 장착된다. 스트레이너는 내부에 설치된 원통형의 여과망으로 모래, 스케일, 녹, 금속 쓰레기 등과 같은 이물질을 걸러 후단의 기구로 침입하는 것을 방지한다. 그러나 기존 스트레이너는 여과망의 내부에 쌓인 이물질 제거하기 위해 분리 후 세척한 다음 재조립되어 사용되었기 때문에 관리가 매우 번거로웠다.

본 출원인이 특허권자인 특허 제10-1653712호가 개시되어 위 문제가 해소되었다. 선행기술은 배관 폐쇄없이 청소밸브를 열어 이물질을 배출하기 때문에 관리가 편리하고, 와류(회오리)를 따라 이물질이 부유하기 때문에 여과망에 이물질 부착이 최소화 되어 깨끗한 상태가 유지되므로 장기간 일정 유량이 공급된다.

그러나 선행기술은 유체가 저속인 경우 와류가 원활히 형성되지 않아 이물질을 부유시키는데 문제가 있었다.

특허 제10-1653712호 "스트레이너장치"

본 발명의 목적은 저속 유체가 유입된다 하더라도 이물질을 부유시킬 수 있는 와류를 형성할 수 있는 스트레이너장치를 제공하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유입구와 배출구를 갖는 내부가 빈 구조의 챔버; 상기 챔버의 내부에 상기 배출구와 직선으로 설치되며, 이물질을 필터링하는 필터; 상기 챔버의 내벽면에 형성되며, 유체가 와류를 형성하며 상기 필터를 통과하도록 한 회오리 및 와류 유도돌기; 및 상기 유입구에 설치되며, 유체가 꼬아져 상기 챔버로 유입되도록 한 트위스트 가이드를 포함한다.

구체적으로, 상기 트위스트 가이드는 방사상으로 배열된 다수개의 날개부들을 포함하여 이루어지며, 상기 날개부들은 하나의 원주방향으로 굽어 배열되되 전단에서 후단으로 갈수록 곡률이 커질 수 있다.

상기 날개부들은 파형으로 형성될 수 있다.

상기 필터는 상기 챔버에 탈착되게 설치될 수 있다.

본 발명에 의하면, 저속 유체가 유입된다 하더라도, 유체가 트위스트 가이드를 통과하며 동아줄 처럼 꼬아져 챔버로 유입되기 때문에, 챔버 내부에서 회오리 및 와류 유도돌기를 따라 강력한 와류 및 회오리가 형성되어, 유체에 포함되어 유입되는 이물질이 필터 주위로 부유하게 된다. 따라서, 저속 유체가 유입된다 하더라도 필터가 깨끗한 상태가 유지되어 장기간 일정 유량이 공급된다.

도 1은 본 발명의 스트레이너장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 좌측면도이다.
도 3은 도 1의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 분리 도면이다.
도 5는 본 발명에서 트위스트 가이드를 나타낸 도면이다.
도 6은 트위스트 가이드의 변형예를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명은 배관(미도시)에 장착되어 녹 등 이물질을 필터링하며, 내부가 빈 구조의 챔버(10)를 포함한다. 챔버(10)는 좌우로 유입구(12)와 배출구(13)를 가지며, 유입구(12)와 배출구(13)를 통해 배관에 장착된다.

예를 들면, 유입구(12)와 배출구(13)는 각각 플랜지를 형성하여 배관 플랜지와 볼팅되어 챔버(10)를 배관에 장착시킬 수 있고, 내주연에 나사를 형성하여 배관 외주연에 형성된 나사와 나사 결합되어 챔버(10)를 배관에 장착시킬 수 있다.

챔버(10)의 내부에는 필터(20)가 설치된다. 필터(20)는 챔버(10)의 내부에 배출구(13)와 직선으로 설치되며, 유입구(12)를 통해 챔버(10)로 들어와 배출구(13)로 배출되는 유체(물 등)로부터 이물질을 필터링한다. 이물질은 필터(20)의 외주연에 쌓이거나 챔버(10) 내부를 떠돈다.

챔버(10)는 하부에 이물질 배출구(15)를 가지며, 도시되지는 않았지만 이물질 배출구(15)는 밸브가 장착되어 개폐된다. 밸브는 수동밸브일 수 있고, 공압이나 유압, 전자모터 에츄에이터 등으로 작동되는 자동밸브일 수 있다. 밸브를 열면, 배출구(13)로 배출되는 유체가 순간 이물질 배출구(15)로 배출되고, 이물질 배출구(15)로 배출되는 유체는 필터(20)의 외주연에 쌓인 이물질과 챔버(10) 내부를 떠도는 이물질도 함께 배출시킴으로써, 필터(20)와 챔버(10) 내부가 청소되어 깨끗한 상태가 된다. 따라서 이물질 제거를 위해 필터(20)를 분리할 필요가 없어 관리가 편리하고, 배관을 잠가 유량을 차단하지 않고 챔버(10) 및 필터(20)의 청소가 가능하기 때문에 생산 등에 필요한 유량이 단속없이 확보될 수 있다.

챔버(10)의 내벽면에는 회오리 및 와류 유도돌기(30)(이하, 유도돌기(30)라고 한다)가 돌출 형성된다. 유도돌기(30)는 스크류 형태로 형성될 수 있고, 챔버(10)로 유입되는 유체는 유도돌기(30)를 따라 유동하여 챔버(10)에서 회오리 및 와류를 형성하며 배출구(13)로 배출되며, 배관 이물질은 그 회오리 및 와류를 따라 부유하기 때문에 필터(20)에 쌓이지 않는다. 따라서 필터(20)는 깨끗한 상태가 유지되어, 필터(20)를 통과하는 유량이 장기간 일정하게 유지될 수 있다.

챔버(10)의 내부는 구나 타원으로 이루어질 수 있고, 회오리 및 와류의 원활한 형성을 위해 길이를 갖는 타원으로 형성됨이 바람직하다. 이때, 유입구(12)와 배출구(13)는 타원의 장축 방향에 배치되고, 이물질 배출구(15)는 타원의 단축 방향에 배치되는 것이 좋다. 유도돌기(30)는 타원의 장축 방향으로 형성된다. 따라서 유체는 충분히 회전하여 회오리 및 와류가 형성될 수 있다.

필터(20)는 챔버(10)에 탈착되게 설치되고, 챔버(10)는 내부를 개폐하는 덮개(18)를 포함할 수 있다. 필터(20)는 여과망부(21)와 지지링부(23)로 이루어질 수 있고, 여과망부(21)는 회전하는 유체가 감싸기 좋고, 유체의 회전을 방해하지 않으며, 유량성, 청소성 등을 고려하여 유입구(12)와 대향하는 단부로 갈수록 테이퍼지게 형성됨이 바람직하다. 덮개(18)를 분리하면, 챔버(10)의 상부가 개구되고, 그 개구된 상부를 통해 필터(20)를 꺼낼 수 있고, 따라서 필터(20)의 보수나 교체, 청소 등이 이루어질 수 있다.

예를 들면, 필터(20)의 탈착수단은 챔버(10)의 내벽면에 형성되어 필터(20)의 지지링부(23)가 끼워지는 홈(10a)과, 홈(10a)의 하부에 돌출 형성되어 홈(10a)에 끼워진 지지링부(23)의 하부를 지지하는 지지돌기(10b)와, 지지돌기(10b)와 지지링부(23) 사이에 설치되어 지지링부(23)를 홈(10a)에 밀착시킴과 아울러 수밀성을 부여하는 링부재(10c)와, 홈(10a)과 챔버(10)의 개구된 상부을 가로질러 형성된 관통홀(10d)과, 지지링부(23)에 형성되어 관통홀(10d)과 대향하는 고정홈(10e)과, 관통홀(10d)에 삽입되어 고정홈(10e)에 끼워지는 고정봉(10f)으로 이루어질 수 있다.

링부재(10c)는 탄발력으로 수축되어 탈착이 용이한 스냅링일 수 있고, 지지링부(23)가 전후로 흔들림 없이 홈(10a)에 밀착되도록 한다. 또한, 링부재(10c)는 지지링부(23)에 수밀성을 부여한다. 관통홀(10d)과 고정봉(10f)은 나사 결합됨이 바람직하고, 관통홀(10d)에 삽입되어 고정홈(10e)에 끼워진 고정봉(10f)의 하단은 지지링부(23)가 원주 방향으로 좌우 흔들림 없이 홈(10a)에 고정되도록 지지한다. 고정봉(10f)은 상단이 챔버(10)의 개구된 상단과 동일면이 되도록 관통홀(10d)에 삽입됨이 바람직하고, 예를 들면 렌치로 조일 수 있는 무드볼트일 수 있다.

챔버(10)의 덮개(18)를 분리하여 상부을 개구하고, 링부재(10c)와 고정봉(10f)을 제거하면, 챔버(10)로부터 필터(20)가 분리될 수 있고, 지지링부(23)를 홈(10a)에 끼운 다음 링부재(10c)와 고정봉(10f)을 설치하면 필터(20)가 챔버(10)에 견고히 고정된다.

덮개(18)의 하부는 챔버(10)의 내부가 구나 타원을 이루도록 곡선으로 형성되고, 그 곡선으로 이루어진 하부에는 유도돌기(30)가 스크류를 이루도록 연장 형성된다. 덮개(18)는 도면에 예시된 바와 같이 볼팅되어 탈착되게 결합될 수 있고, 패킹을 개재하여 챔버(10)의 개구된 상부와의 사이에 수밀성을 부여하며 결합됨이 바람직하다.

또한 도시하지는 않았지만, 챔버(10)가 덮개(18)로 개폐되지 않는 폐쇄공간으로 이루어진 경우, 필터(20)의 탈착수단은 지지링부(23)의 외주연에 형성된 나사와, 배출구(13)의 내주연에 형성된 나사로 이루어질 수 있다. 이때, 지지링부(23)의 개구는 예를 들면 렌치 사용이 가능한 육각 등의 각형으로 형성됨이 바람직하다. 따라서 필터(20)는 배출구(13)에 삽입되어 나사 결합됨으로써 챔버(10)에 대한 탈착이 가능하게 된다. 배출구(13)에 삽입되어 고정된 필터(20)는 여과망부(21)가 챔버(20) 내부로 돌출되어 노출됨으로써 이물질을 필터링한다.

한편, 유입구(12)에는 트위스트 가이드(50)가 설치된다. 트위스트 가이드(50)는 유입구(12)로 유입되는 유체가 트위스트 즉, 꼬아져 챔버(10)로 유입되도록 가이드한다. 이러한 트위스트 가이드(50)는 방사상으로 배열된 다수개의 날개부들(51)을 포함하여 이루어질 수 있다.

이때, 날개부(51)의 갯수는 유체의 유속에 따라 증감될 수 있다. 예를 들면, 유속이 매우 저속인 경우에는 도면에 예시된 갯수보다 더 많은 날개부(51)의 갯수가 배열되어 유체가 빠른 속도로 꼬아지며 챔버(10)로 유입되도록 할 수 있다. 이처럼 날개부(51)의 갯수는 유속에 영향을 받지만, 저항도 고려해야 한다. 즉, 날개부(51)의 갯수가 많을수록 트위스트 정도는 커지나 그에 반해 유동에 대한 저항성도 커지기 때문에, 유속과 저항성을 고려하여 날개부(51)의 갯수가 정해질 것이다.

이와 같은 날개부들(51)은 하나의 원주방향으로 굽어 배열된다. 즉, 날개부들(51)은 하나의 원주방향으로 휘어져 배열된다. 도면에서는 날개부들(51)이 시계방향으로 굽어 배열된 모습을 볼 수 있고, 따라서 유체는 시계방향으로 꼬아져 챔버(10)로 유입될 것이다. 날개부들(51)의 굽은 방향은 유체의 특성에 따라 달라짐을 밝혀두며, 원주 방향으로 등각격으로 배열된 모습이 도면에 예시되어 있지만 이 또한 유체의 특성에 따라 달라질 수 있음을 밝혀둔다.

날개부들(51)은 전단(51a)에서 후단(51b)으로 갈수록 곡률이 커진다. 즉, 날개부들(51)은 전단(51a)에서 후단(51b)으로 갈수록 원주방향으로 더 많이 말리도록 배열된다. 또한, 날개부들(51)은 전단(51a)에서 후단(51b) 까지 이루는 길이방향으로 파형으로 형성됨이 바람직하다. 예를 들면, 날개부들(51)은 S자 파형으로 형성됨이 바람직하며, 완만하게 늘어진 S자 파형으로 형성됨이 좋다. 이처럼 날개부들(51)이 전단(51a)에서 후단(51b)으로 갈수록 커지는 곡률과 파형으로 인해 유체는 마치 동아줄 처럼 꼬이게 된다.

따라서 유입구(12)로 유입되는 유체는 날개부들(51)의 전단(51a)으로부터 후단(51b)을 통과하며 동아줄 처럼 꼬아져(twist) 챔버(10)로 유입되고, 동아줄 처럼 꼬아진 상태로 챔버(10)로 유입된 유체가 유도돌기(30)를 따라 유동하며 챔버(10)에서 더 강력한 회오리 및 와류를 형성하게 된다.

결국, 유입구(12)로 유입되는 유체가 저속이라 하더라도, 그 저속 유체가 트위스트 가이드(50)를 통과하며 동아줄 처럼 꼬아져 챔버(10)로 유입되기 때문에, 챔버(10) 내부에서 유도돌기(30)를 따라 강력한 와류 및 회오리가 형성되어, 저속 유체에 포함되어 유입되는 이물질이 필터(20)의 여과망부(21) 주위로 부유할 수 있게 된다. 이 때문에, 저속 유체가 유입된다 하더라도 필터(20)의 여과망부(21)가 이물질로부터 깨끗한 상태가 유지되어 장기간 일정 유량이 공급될 수 있다.

이와 같은 트위스트 가이드(50)는 직접 유입구(12)에 삽입되어 고정될 수 있고, 도 6에 예시된 바와 같이 원통(70)에 끼워지거나 일체로 형성되어 유입구(12)에 고정 설치될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 저속 유체가 유입된다 하더라도, 유체가 트위스트 가이드(50)를 통과하며 동아줄 처럼 꼬아져 챔버(10)로 유입되기 때문에, 챔버(10) 내부에서 회오리 및 와류 유도돌기(30)를 따라 강력한 와류 및 회오리가 형성되어, 유체에 포함되어 유입되는 이물질이 필터(20)의 주위로 부유하게 된다. 따라서, 저속 유체가 유입된다 하더라도 필터(20)가 깨끗한 상태가 유지되어 장기간 일정 유량이 공급된다.

상기의 본 발명은 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 챔버 10a: 홈
10b: 지지돌기 10c: 링부재
10d: 관통홀 10e: 고정홈
10f: 고정봉 12: 유입구
13: 배출구 15: 이물질 배출구
18: 덮개 20: 필터
21: 여과망부 23: 지지링부
30: 회오리 및 와류 유도돌기 50: 트위스트 가이드
51: 날개부 51a: 전단
51b: 후단 70: 원통

Claims (4)

1. 유입구와 배출구를 갖는 내부가 빈 구조의 챔버;
   상기 챔버의 내부에 상기 배출구와 직선으로 설치되며, 이물질을 필터링하는 필터;
   상기 챔버의 내벽면에 형성되며, 유체가 와류를 형성하며 상기 필터를 통과하도록 한 회오리 및 와류 유도돌기; 및
   상기 유입구에 설치되며, 유체가 꼬아져 상기 챔버로 유입되도록 한 트위스트 가이드를 포함하며,
   상기 트위스트 가이드는 방사상으로 배열된 다수개의 날개부들을 포함하여 이루어지며, 상기 날개부들은 하나의 원주방향으로 굽어 배열되되 전단에서 후단으로 갈수록 곡률이 커지고,
   상기 챔버는 상부가 개구되고,
   상기 챔버의 개구된 상부에는 덮개가 설치되고,
   상기 필터는 여과망부와 지지링부로 이루어지고,
   상기 날개부들은 파형으로 형성되고,
   상기 챔버의 내벽면에 형성되어 상기 필터의 지지링부가 끼워지는 홈과, 상기 홈의 하부에 돌출 형성되어 상기 홈에 끼워진 상기 지지링부의 하부를 지지하는 지지돌기와, 상기 지지돌기와 상기 지지링부 사이에 설치되어 상기 지지링부를 상기 홈에 밀착시킴과 아울러 수밀성을 부여하는 링부재로 이루어져, 상기 필터를 상기 챔버에 탈착되게 고정하는 필터 탈착수단을 포함하되,
   상기 필터 탈착수단은 상기 홈과 상기 챔버의 개구된 상부을 가로질러 형성된 관통홀과, 상기 지지링부에 형성되어 상기 관통홀과 대향하는 고정홈과, 상기 관통홀에 삽입되어 상기 고정홈에 끼워지는 고정봉을 더 포함하여, 상기 지지링부가 원주 방향으로 좌우 흔들림 없이 상기 홈에 고정되도록 지지하는 것을 특징으로 하는 스트레이너장치.
   
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