KR19990063601A - 배열 필터 - Google Patents

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에이사 퍼슨
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퍼슨 리프
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Abstract

유동 액체로부터 고체 입자를 추출하는 배열 필터는 필터 하우징 (1) 및 하나 이상의 관 모양 필터 (2) 를 포함하며, 상기 필터의 벽을 통과해서 액체가 유동하도록 하기 위해 하우징에 장착되는 필터 및 액체 유입구 와 배출구 (4, 5) 를 각각 포함하며, 본 발명에 따르면, 필터 또는 각각의 필터들의 상호 대향하는 단부들은 자유롭게 또는 노출되어 있으며, 액체가 양쪽 단부를 통과해서 흐르도록 위치된다. 필터 또는 필터들 (2, 2A) 은 내부 케이싱 (3) 에 의해 둘러싸이며, 내부 케이싱은 그 벽으로부터 거리를 두고 떨어진 필터 하우징에 장착되고, 필터 벽은 필터 또는 필터들의 상호 대향하는 단부를 자유롭게 한다. 내부 케이싱의 안쪽은 유입구 또는 배출구 (4, 5) 중에서 어느 한쪽에 체결되며, 필터 하우징 (1) 과 내부 케이싱 (3) 사이의 공간은 상기 유입구 또는 배출구 중에서 나머지 다른 한쪽에 체결된다.

Description

배열 필터
상기 종류의 필터 또는 스크린 배열은, 예를 들어 특허 출원 명세서 DE 1 536 939 호에 기재되어 있는데, 이런 경우, 관 모양의 필터는 필터 하우징에 위치되며, 필터의 일 단부는 액체 유동의 전체를 포획하고, 그 반면에 필터의 타 단부는 필터 하우징의 내부표면에 대해 반대 방향에 놓여지며, 액체가 필터의 타 단부를 통과해 흐르는 것을 방지한다.
본 발명의 목적은 우수한 배열 필터를 제공하는 것으로, 특히 그 필터를 통과하는 액체 유동에 대해 개량된 배열 필터를 제공하는 것이다.
본 발명은 유동 액체로부터 고체입자를 추출하기 위한 배열 필터에 관한 것으로, 상기 배열 필터는 필터 하우징, 액체가 필터 벽을 관통해서 흐르도록 하기 위해 상기 하우징에 장착되는 하나 이상의 관 모양의 필터 및 액체 유입구와 배출구를 포함하는 종류이다.
도 1 은 도 2 의 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 취한 본 발명에 따른 배열 필터의 제 1 실시예를 도해하는 종축을 중심으로 한 단면도.
도 2 는 도 1 에서 선 Ⅱ-Ⅱ를 따라 취한 횡 단면도.
도 3 은 도 1 및 2 에 도시된 배열 필터의 종 단면도.
도 4 는 도 1 에 대응하며, 본 발명의 제 2 실시예를 도시하는 단면도.
도 5 는 도 4 에서 선 Ⅴ-Ⅴ를 따라 취한 횡 단면도.
도 6 은 본 발명에 따른 조립된 배열 필터 및 가스 분리장치의 종축을 중심으로 한 단면도.
도 7 은 도 6 에서 선 Ⅶ-Ⅶ을 따라 취한 단면도.
도 8 은 도 6 에 대응하며, 본 발명에 따른 배열 필터 및 가스 분리장치를 도시하는 또 다른 실시예의 단면도.
도해된 실시예의 대응하는 또는 대체로 대응하는 구성요소는 그와 동일한 참조 표시로 명확해질 수 있다.
도 1 내지 3 에 도시된 배열 필터는 필터 하우징 (1), 양쪽 단부가 열린 실린더형 필터 (2) 및 내부 케이싱 (3) 을 구비한다. 참조번호 (4) 는 배열 필터를 통과하는 동안 필터 또는 스크린 처리 되는 액체 유입구를 나타내며, 반면에 참조번호 (5) 는 액체 배출구를 나타낸다. 입구 (4) 는 필터 하우징 (1) 에 체결되며, 출구 (5) 는 필터 (2) 를 둘러싸는 내부 케이싱 (3) 의 일 부분에 체결된다. 내부 케이싱 (3) 및 필터의 단부는 필터 하우징 (1) 의 내부 표면으로부터 거리를 두고 떨어져 있으며, 내부 케이싱에는 정상 및 바닥 개구 (6, 7) 가 제공되고, 바닥 개구들은 필터 (2) 의 서로 대향하는 개구가 액체의 동시적 통과 흐름에 대해 자유로운 상태에 있게 하는 형태를 취한다. 필터 (2) 는 상부의 안쪽으로 유도된 필터 로컬라이징 플랜지 (8) 에 의해 내부 케이싱 (3) 에 정확하게 위치되어 지지되며, 필터 (2) 의 상단은 내부 케이싱 (3) 의 동작 위치에 견고하게 위치되며, 필터 (2) 는 내부 케이싱 (3) 에서 동작위치에 분리 가능하도록 견고하게 고정되기 위해 (하기 상세하게 설명되는) 고정 장치에 의해 필터 단부를 향해 가압된다.
이동 가능한 캡 또는 커버 (10) 에 의해 닫을 수 있는 바닥 파이프 스터브 (9) 는 내부 케이싱 (3) 의 바닥 개구 (7) 에 대향하도록 제공된다. 캡 (10) 은 각각 파이프 스터브 및 캡상에서 플랜지 (11, 12) 에 의해 형성된 플랜지 조인트 및 볼트 (13) 에 의해 조여진다. 캡 또는 커버 부재는 캡 (10) 의 주변 그루우브에 수용되는 오-링 (O-ring) 에 의해 밀봉되며, 캡 (10) 에는 중앙 개구 (15) 가 제공되고, 이 중앙 개구는 파이프 스터브 (9) 에 모인 입자를 비워내며, 도시되어 있지 않는 플러그와 같은 장치로 밀봉될 수 있다. 예를 들어, 청소를 하기 위해 필터 (2) 를 분리하기를 원한다면, 전체 캡을 이동시켜야 한다.
필터 (2) 에는 등자 모양 (stirrup-shaped) 의 핸들 (16) 이 제공되며, 이 핸들은 필터 하우징으로부터 필터 (2) 를 이동시키는데 유용하다. 필터 (2) 는 케이싱의 단부에 제공된 고정 장치에 의해 내부 케이싱의 동작위치에 고정될 수 있다. 도 1 내지 3 에 도시된 실시예에서 고정 장치는 각도를 이룬 겹판 스프링 (leaf spring, 17) 을 포함하며, 이 겹판 스프링은 내부 케이싱 (3) 에 체결되고, 스프링의 일 레그 (leg) 는 개구 (6) 의 더 큰 부분에 걸쳐 일반적으로 사선방향으로 연장한다. 도 3 에 가장 잘 나타나 있듯이, 상기 레그는 일반적으로 필터 (2) 를 통과해 아래쪽 중앙으로 연장하는 로드 (18) 에 부착되며, 일반적으로, 로드의 바닥 단부는 서로 대향하게 바깥쪽으로 구부러진 U 자 형태를 이루는 상부 및 하부 (19, 20) 를 포함하고, 하부 (20) 는 도시된 바와 같이 등자 모양의 핸들 (16) 주위로 파지되도록 이루어지며, 그럼으로써, 플랜지 (8) 를 향해 가압된 필터의 상단부를 유지한다. 곡선을 이룬 상부 (19) 는 핸들로서의 기능을 하는데, 이 핸들은 스프링 (17) 동작에 대해 부분 (20) 이 반대방향으로 이동하도록 하며, 캡 (10) 을 이동시킨 후에, 필터 핸들 (16) 과 분리되도록 하고, 그럼으로써, 필터 (2) 가 케이싱 (3) 및 필터 하우징 (1) 으로부터 이동될 수 있게 한다.
필터 하우징 (1), 내부 케이싱 (3), 또는 필터 하우징 (1) 및 내부 케이싱 (3) 은 구 모양을 취하는데, 그럼으로써, 기계적 강도 및 배열 필터를 통과하는 액체 유동에 대해 효과적이다. 바람직하게는, 필터 단부의 결합된 영역은 유입구 (4) 의 영역과 거의 동일하며, 또, 배출구 (5) 의 영역과 대충 동일하다. 그럼으로써, 액체는 유입구 (4) 를 통과해서 필터 하우징 (1) 의 내부와 내부 케이싱 (3) 의 바깥쪽을 따라서, 개구 (6, 7) 를 통과해 필터 (2) 내로 흘러 들어가며, 액체로부터 고체입자를 추출한 후에, 이 액체가 배출구 (5) 를 통과해 배출될 때, 결국 배열 필터에 걸쳐 비교적 낮은 압력 강하를 유발시킬 것이다. 액체가 필터 (2) 의 양쪽 단부로부터 실린더형 필터 (2) 속으로 흐르기 때문에, 일반적으로, 전체 필터링 표면은 균일하게 활용되며, 필터 표면 영역은 배열 필터의 외부 면적의 영향을 비교적 적게 받기 때문에, 필터 표면 영역은 증가될 수도 또는 감소될 수도 있다. 도시된 배열 필터의 바람직한 적용에서, 액체에 의해 운반된 고체 입자는 바닥 파이프 스터브 (9) 아래로 곧장 떨어질 수 있으며, 또 필터 표면에서 액체로부터 추출되어, 상기 표면으로부터 상기 파이프 스터브 (9) 아래로 떨어지고, 상기 파이프 스터브로부터 입자는 개구 (15) 를 통과하거나 또는 캡을 이동시킨 후에, 필터 하우징으로부터 제거될 수 있다. 분리된 입자가 내부 케이싱 (3) 내에 모이기 때문에 그렇게 바람직하지는 않지만, 배열 필터를 통과하는 유동의 방향을 변화시킬 수도 있다. 한편, 짧은 시간동안 유동 방향의 변화를 주는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 이렇게 함으로써, 필터 (2) 의 내부에 모인 입자는 배출되어 파이프 스터브 (9) 아래로 떨어지게 할 수 있기 때문이다.
도 4 및 5 에 도시된 배열 필터의 실시예에서, 필터 하우징 (1) 및 내부 케이싱 (3) 은 도 1 내지 3 에 도시된 형태에 비해 다른 형태를 취한다. 예를 들어, 스크린 하우징 (1) 은 대개 실린더 모양이며, 아치 형태의 상부를 가진다. 내부 케이싱 (3) 도 역시 실린더 모양이며, 그 양쪽 단부는 열려 있다. 내부 케이싱 (3) 은 필터 하우징 (1) 에 편심 방향으로 위치되고, 액체는 근본적으로 동일한 유동률로 하우징 (1) 과 케이싱 (3) 사이의 공간 전체에서 흐를것이다. 이러한 배열은 여러개의 관 모양 필터 (2A) 를 포함하며, 필터의 열린 단부는 원형의 단부 플레이트 (21, 22) 에 고정되며, 이 단부에는 대응하는 개구 (6A, 7A) 들이 제공되고, 이 개구들은 실린더 모양의 내부 케이싱 (3) 의 내부와 밀봉 접합되어 필터 (2A) 에 체결된다. 필터 (2A) 및 단부 플레이트 (21, 22) 로 구성된 조립물에는 핸들 (16) 이 제공되며, 이 조립물은 필터 하우징 (1) 에 이동 가능하게 체결된 바닥 캡 (10) 의 내부 표면을 향해 놓인 핸들 (16) 에 의해 내부 케이싱 (3) 에 위치되어 제거 가능하도록 지지된다. 이 캡에는 그 중심으로 클리닝 개구가 제공되며, 이 클리닝 개구는 나삿니를 가진 플러그 (23) 에 의해 닫힌다. 도 4 내지 5 에 도시된 배열의 나머지 구성요소는 도 1 내지 3 에 도시된 실시예의 대응하는 구성요소를 나타내는데 기재된 것과 동일한 참조번호로 표시된다.
복수개의 관 모양 필터 (2A) 를 사용함으로써, 필터 조립체의 부피를 증가시키지 않고 전체 필터 영역을 증가시키는 것이 가능하다. 배열 필터를 통과해 흐르는 액체로부터 추출된 입자는 필터 하우징 (1) 의 이동가능한 바닥 (10) 에 대부분 모인다. 필터 하우징 (1) 의 바닥부는 도 1 내지 3 의 파이프 스터브 (9) 에 대응하는 바닥 파이프 스터브를 형성한다.
도 6 및 7 은 모든 필수 구성요소에 있어서, 도 1 내지 3 에 도시된 배열 필터와 유사한 배열 필터를 기재하며, 가스 분리장치와 결합된 실시예를 도시한다. 가스, 예를 들어 물-동반되는 열과 함께 동작하는 시스템내에 공기, 가 발생하면, 효율이 떨어지며, 순화 펌프에서 캐비테이션을 일으키기 때문에, 가스 분리장치는 액체 순환 시스템에 효과적으로 사용될 수 있다. 가스 분리장치 및 배열 필터는 아치 모양 또는 곡선 형태의 단부를 갖는 수평으로 움직이는 실린더 형태의 일반적인 외부 케이싱 (1A) 을 포함하며, 횡방향의 분리벽 (24) 에 의해 분리된다. 가스 분리장치는 유입구 (25) 및 닫을 수 있는 상부 및 하부 파이프 스터브 (26, 27) 를 가진다. 필요할 때마다 스터브를 통과해 포집된 가스 및 고체 입자 또는 슬러지는 제거될 수 있다. 파이프 (28) 는 유입구 (25) 및 분리벽 (24) 사이에서 가스 분리장치의 내부를 통과해 중심으로 연장하며, 파이프의 상부에는 상당한 크기의 구멍이 있으며, 참조번호 (29) 로 도시된다. 분리벽 (24) 을 통과하는 파이프의 하류 단부 (30) 는 배열 필터의 유입구를 형성한다. 가스 분리장치를 통과할 때, 액체에 수반하는 가스 기포는 상부의 구멍 (29) 을 통해 파이프 (28) 로부터 분리될 수 있으며, 최종적으로 가스 분리장치의 상부에서 포집될 수 있다. 또, 고체 입자는 어느 정도까지 액체로부터 분리 가능하며, 이 입자는 파이프 스터브 (27) 를 통해 제거될 수 있다. 도 7 에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 가스 분리장치를 통과하는 바람직한 유동 패턴은 날개 또는 배플 (baffle, 31) 에 의해 증진될 수 있다. 파이프 단부 (30) 를 통과해 배열 필터에 들어가는 액체는 도 1 내지 3 에 기재된 방식으로 필터 처리된다.
함께 제작된 가스 분리장치에 대해 배열 필터가 앞쪽에 위치되기 때문에, 도 8 에 도시된 실시예는 도 6 내지 7 에 도해된 실시예와 조금 다를 뿐이다. 배열 필터에서 필터 또는 스크린 처리된 액체는 필터 하우징 배출구를 통과해 나가며, 그 배출구로부터 부분적으로 구멍이 있는 파이프 (28) 의 단부 (30) 를 통과하고, 파이프 스터브 (25) 를 통과해 가스 분리장치를 빠져나간다.
본 발명은 상기의 실시예로 제한되지 않으며, 하기 청구범위에서 벗어나지 않는 어떤 바람직한 방법으로도 실제 적용 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명에 따른, 상기 이러한 종류의 배열 필터에 있어서, 필터의 또는 각각의 필터의 상호 대향하는 단부가 위치되어, 액체는 상기 단부의 양쪽을 통과해 동시에 흐를 것이다. 또, 필터 또는 필터들은 필터 하우징에 장착된 내부 케이싱에 의해 둘러싸이며, 하우징 벽으로부터 거리를 두고 떨어져, 서로 대향하는 필터 단부를 자유로운 상태에 있게 한다. 여기서, 상기 내부 케이싱의 안쪽은 유입구 또는 배출구에 체결되는데, 바람직하게는, 배출구에 체결되며, 필터 하우징과 내부 케이싱 사이의 공간은 상기 유입구 또는 배출구 중에서 다른 한쪽에 체결되는데, 바람직하게는, 유입구에 체결된다. 이러한 배열은 필터 또는 필터들을 통과하는 유동 저항을 효과적으로 감소시키며, 또 훨씬 더 균일하게 전체 필터 면적을 활용하는데 유용하다. 또 다른 장점으로, 더 무거운 입자들은 필터 또는 필터들로 들어가지 않고, 필터 하우징의 벽을 따라 상기 하우징의 하부로 유입될 수 있다는 점이다. 대개 필터 하우징에는 하우징 바닥에 모인 입자를 제거할 수 있도록 하우징의 최저부에 개구가 제공된다.
필터 하우징, 내부 케이싱, 또는 필터 하우징 및 내부 케이싱은 둥근 형태인데, 예를 들어, 구 형태를 이루며, 그럼으로써, 바람직하게는 낮은 유동 저항을 효과적으로 가질 수 있다. 액체의 유동적인 측면에서 보면, 결합한 필터 단부 영역이 배열 필터의 유입구 영역과 일반적으로 일치하는 것도 바람직하다.
전형적으로, 필터 하우징에 분리가능한 캡으로 닫을 수 있는 바닥 파이프 스터브가 제공될 때, 내부 케이싱에는 바닥 개구가 제공될 수 있는데, 이 바닥 개구는 파이프 스터브와 대향하며, 또 예를 들어, 필터 또는 필터들은 청소를 위해 케이싱 및 필터 하우징으로부터 바닥 개구를 통해 제거되고, 그 후에 필터 하우징내에 복귀되어 분리할 수 있게 내부 케이싱에 장착된다. 내부 케이싱내에서, 바닥 개구는 필터 또는 필터들의 동작위치 또는 동작위치들에 필터 또는 필터들을 분리가능하게 손쉽게 고정시킬 수 있다. 예를 들어, 필터 또는 필터들에는 이들의 이동 및 복귀뿐만 아니라, 고정 장치와의 상호 동작에 용이한 핸들이 제공되며, 필터 또는 필터들은 이 핸들에 의해 수동으로 이동 가능하게 된다. 그리고, 핸들은 필터 또는 필터들을 분리 가능하도록 내부 케이싱내에 고정시킬 수 있다. 배열 필터가 측면으로 놓인 복수개의 필터를 포함할 때, 필터의 단부는 단부 플레이트에 고정될 수 있으며, 이러한 단부는 필터를 함께 지지하고, 필터 개구사이의 공간을 밀봉해서 브리지 (bridge) 하는 기능으로 사용된다.
배열 필터는, 상기 배열 필터의 유입구 또는 배출구 중에서 어느 하나에 직접 체결된 가스 분리기와 통합되어 하나로 사용될 때, 특히 효과적이다. 하나의 바람직한 실시예에 따라, 일반적으로 배열 필터 및 가스 분리장치는 실린더 모양의 외부 케이싱을 포함하며, 이 외부 케이싱은 배열 필터 및 가스 분리장치 양쪽에 공통적으로 사용되며, 이 상태에서 일반적으로 하나 이상의 수평축을 갖고, 배열 필터 및 가스 분리장치는 케이싱에 횡방향으로 연장하는 분리벽에 의해 서로 분리되며, 액체는 파이프를 통과해서 흐르고, 이 파이프는 상승하는 가스 거품이 나갈 수 있도록 상부에 구멍을 가지며, 외부 케이싱의 일 단부와 상기 분리벽 사이의 가스 분리 장치에서 연장한다.
지금부터, 본 발명은 수많은 실시예 및 첨부 도면에 따라 보다 상세하게 설명될 것이다.

Claims (9)

  1. 유동 액체로부터 고체 입자를 추출하는 배열 필터에 있어서, 필터 하우징 (1), 하우징에 장착되며 액체가 필터 벽을 통과해서 흐르는 하나 이상의 관 모양 필터 (2, 2A) 및 액체 유입구 와 배출구 (4, 5) 를 포함하며, 액체는 필터 또는 필터 각각 (2, 2A) 의 대향하는 단부를 통과해 동시에 흐르고, 필터 또는 각각의 필터 (2, 2A) 는 액체가 침투할 수 없는 내부 케이싱 (3) 에 둘러싸이며, 이 내부 케이싱은 필터 하우징의 벽과 거리를 두고 이격된 괸계로 장착되고, 액체는 대향하는 필터 단부로부터 빠져나오며, 필터 단부의 내부는 유입구 또는 배출구에 체결되는데, 바람직하게는 배출구에 체결되며, 반면에 필터 하우징 (1) 및 내부 케이싱 (3) 은 상기 유입구 및 배출구 중에서 다른 쪽에 체결되는데 바람직하게는 유입구 (4) 에 체결되는 것을 특징으로 하는 배열 필터.
  2. 제 1 항에 있어서, 일반적으로 필터 하우징 (1) 은 구 형태를 취하고 있는 것을 특징으로 하는 배열 필터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 일반적으로 내부 케이싱 (3) 은 구 형태를 취하고 있는 것을 특징으로 하는 배열 필터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 조립된 필터 단부 영역은 유입구 (4) 영역과 근본적으로 일치하며, 또한 배출구 (5) 영역과 적절하게 일치하는 것을 특징으로 하는 배열 필터.
  5. 제 1 항 내지 4 항중 어느 한 항에 있어서, 필터 하우징 (1) 의 바닥에는 파이프 스터브 (9) 가 제공되며, 이 파이프 스터브는 이동 가능한 캡 또는 커버 (10) 에 의해 닫히고, 내부 케이싱 (3) 에는 바닥 개구를 갖는 파이프 스터브 (9) 가 제공되며, 이 바닥 개구를 통해서 필터 또는 필터들 (2, 2A) 은 내부 케이싱 및 필터 하우징으로부터 이동 가능하고, 상기 필터 하우징 (1) 에 복귀 가능하며, 내부 케이싱 (3) 에 분리 가능하게 장착될 수 있는 것을 특징으로 하는 배열 필터.
  6. 제 5 항에 있어서, 필터 또는 필터들 (2, 2A) 은 내부 케이싱 (3) 의 동작위치에 이동 가능하게 국한될 수 있는 것을 특징으로 하는 배열 필터.
  7. 제 6 항에 있어서, 필터 또는 필터들 (2, 2A) 에는 상기 필터 또는 필터들을 이동 및 삽입하기에 유용한 핸들 (16) 이 제공되며, 여기서 고정 장치 (17-20) 는 수동으로 일 측면으로 이동될 수 있고, 내부 케이싱 (3) 의 동작위치에서 필터 또는 필터들 (2, 2A) 을 분리 가능하게 고정할 수 있는 기능을 가지며, 필터 단부에서 핸들 (16) 과 함께 동작하도록 제공되는 것을 특징으로 하는 배열 필터.
  8. 제 1 내지 7 항중 어느 한 항에 있어서, 배열 필터는 가스 분리장치와 통합되며, 상기 가스 분리 장치는 상기 배열 필터의 유입구 또는 배출구 중에서 어느 하나에 직접 체결되는 것을 특징으로 하는 배열 필터.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 배열 및 상기 가스 분리장치 (24-29) 는 공통의 일반적인 실린더 형태의 외부 케이싱 (1A) 을 가지며, 이 케이싱의 축은 동작 위치에서 적어도 수평을 이루고, 여기서 배열 필터 및 가스 분리장치는 외부 케이싱에서 횡방향 분리벽 (24) 에 의해 상호 분리되며, 또 가스 분리장치는 파이프 (28)를 포함하며, 이 파이프를 통과해서 액체는 흐르고, 파이프는 외부 케이싱 (1A) 의 일 단부와 분리벽 (24) 사이에서 연장하며, 파이프 (28) 의 상부 (29) 에는 가스 기포를 위쪽으로 내보내는 구멍이 있는 것을 특징으로 하는 배열 필터.
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