KR20030079964A - 필터 장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 다카하시
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Abstract

본 발명의 필터 장치는 축심에 유체 출구가 있고 이 축심으로부터 벗어난 위치에 유체 입구가 있는 필터부로서, 미세물을 포함하는 유체를 상기 유체 입구로부터 소정 유속으로 공급하여 소용돌이를 일으키고, 원심 상태로 미세물을 외측으로 이동시켜 상기 유체 출구로부터 미세물을 분리한 유체를 배출하며, 상기 소용돌이를 감속시켜 분리된 미세물을 침강시키는 필터부와; 상기 필터부에서 침전하는 미세물을 침전시키는 침전부를 구비하며, 미세물을 포함하는 유체를 소정 유속으로 공급하여 소용돌이를 일으키고, 이 소용돌이에 의한 원심력으로 미세물을 분리하여 침강시키고, 침강 미세물을 침전시키며, 미세물을 분리한 유체를 배출함으로써, 소형이면서 간단한 장치로 단시간에 대량의 미세물을 침전시켜 확실하게 제거할 수 있고, 필터 장치의 막힘이 없고 세정 작업이나 교환 작업이 없어져 비용이 적게 든다.

Description

필터 장치{FILTER DEVICE}
예컨대, 기계 가공 장치에서는, 공급 탱크로부터 절삭액을 공급하면서 절삭 가공이 행해지고, 절삭액에는 미분말형의 절삭 부스러기가 포함된다. 이 미분말형의 절삭 부스러기가 포함된 절삭액을 필터 장치에 공급하고, 이 필터 장치로 절삭 부스러기를 제거하여 절삭액을 공급 탱크로 돌려보내고 있다(예컨대 특허문헌 1).
특허문헌 1
일본 특허 공개 2001-137743호 공보(제1∼제5 페이지, 도 1∼도 3)
이러한 필터 장치로서, 예컨대 필터막에 의해 절삭 부스러기를 제거하거나 침전에 의해 절삭 부스러기를 제거하는 것이 있지만, 이들 모두 절삭액에 대량으로 포함된 미분말형의 절삭 부스러기를 소형의 장치로 단시간에 확실하게 제거할 수 없는 등의 문제가 있다.
또한, 필터막이 막힘을 일으키는 경우가 있고, 막힌 경우에는 우선 필터 장치를 분해하여 그 필터막을 세정해야 한다. 이와 같이 세정을 하거나, 사용할 수 없게 되면 교환을 한다.
또한, 필터막은 대개 반복 사용하면, 여과 정밀도가 나빠지고, 쉽게 막히기 때문에, 필터막의 대부분이 일회용 필터막으로서, 비용이 드는 등의 문제가 있다.
본 발명은 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 소형의 장치로 단시간에 대량으로 미세물을 분리하여 확실하게 제거하는 것이 가능한 필터 장치를 제공하는 것을 제1 목적으로 하고, 세정 작업이나 교환 작업을 없앤 저비용 필터 장치를 제공하는 것을 제2 목적으로 하고 있다.
본 발명은 유체에 포함되는 미분말형 부스러기 등의 미세물을 분리하여 제거하는 필터 장치에 관한 것이다.
도 1은 필터 장치의 사용 형태를 보여주는 도면.
도 2는 필터 장치의 단면도.
도 3은 필터 장치의 평면도.
도 4는 필터 장치의 단면도.
도 5는 필터 장치의 사시도.
도 6은 필터 장치의 평면도.
도 7은 필터부를 구성하는 블록체를 보여주는 도면.
도 8은 필터 장치의 필터부를 파단하여 보여주는 측면도.
도 9는 필터 장치의 필터부를 파단하여 보여주는 측면도.
도 10은 필터 장치의 평면도.
도 11은 배출 밸브의 다른 실시 형태를 보여주는 측면도.
도 12는 필터 장치의 단면도.
도 13은 필터 장치의 분해도.
도 14는 침전부의 단면도.
도 15는 필터 장치의 단면도.
도 16은 필터 장치의 침전부의 분해도.
도 17은 필터 장치의 단면도.
도 18은 필터 장치의 단면도.
도 19는 필터 장치의 단면도.
도 20은 필터 장치의 단면도.
도 21은 필터 장치의 단면도.
도 22는 필터 장치의 단면도.
도 23은 필터 장치의 단면도.
본 발명은, 축심에 유체 출구가 있고 이 축심으로부터 벗어난 위치에 유체 입구가 있는 필터부로서, 미세물을 포함하는 유체를 상기 유체 입구로부터 소정 유속으로 공급하여 소용돌이를 일으키고, 원심 상태로 미세물을 외측으로 이동시켜 미세물을 분리한 유체를 상기 유체 출구로부터 배출하며, 상기 소용돌이를 감속시켜 분리된 미세물을 침강시키는 필터부와; 이 필터부에서 침전되는 미세물을 침전시키는 침전부를 구비하는 것을 특징으로 하는 필터 장치이다.
이 필터 장치에서는, 미세물을 포함하는 유체를 소정 유속으로 공급하여 소용돌이를 일으키고, 이 소용돌이에 의한 원심력으로 미세물을 분리하여 침강시키며, 침강 미세물을 침전시키고, 미세물을 분리한 유체를 배출함으로써, 소형이면서 간단한 장치로 단시간에 대량의 미세물을 침전시켜 확실하게 제거할 수 있다. 또한, 필터 장치의 막힘이 없고 세정 작업이나 교환 작업이 없어져 비용이 적게 든다.
상기 필터부는, 테이퍼형 하부를 갖는 밀폐통체를 복수단형으로 설치하고,최상류단의 상기 밀폐통체에는 상기 축심으로부터 벗어난 측부에 상기 유체 입구가 마련되며, 상기 축심에 대응하는 부위에 상기 유체 출구가 마련되고, 미세물을 포함하는 유체를 소정 유속으로 공급하여 소용돌이를 일으키며, 이 소용돌이를 여러 개의 밀폐통체로 감속시켜 미세물을 침강시키며, 침강 미세물을 침전시키고, 미세물을 분리한 유체를 배출한다.
상기 필터부는 별개로 형성된 상기 밀폐통체를 복수단형으로 접속하여 구성되어, 필터부를 간단히 제조할 수 있다. 또한, 한 쌍의 블록체를 접합하여 상기 밀폐통체를 복수단형으로 설치하여도 좋고, 필터부를 간단히 제조할 수 있다.
또한, 상기 필터부는, 상기 밀폐통체를 겹쳐서 복수단형으로 설치하고, 최내측에 위치하는 최상류측의 밀폐통체로부터 최외측에 위치하는 최하류측의 밀폐통체에 미세물을 침강시키도록 구성되며, 필터부를 짧게 할 수 있어, 소형이면서 간단한 장치로 할 수 있다.
또한, 상기 필터부는 상기 밀폐통체를 통체에 일체로 설치하여 구성하여도 좋고, 필터부의 기밀성을 향상시킬 수 있다.
상기 필터부는, 상기 축심 상에 장해물을 배치하여도 좋고, 장해물에 의해 분리된 미세물을 빠져나가지 않게 침강시킬 수 있으며, 미세물의 분리 정밀도와 분리 효율이 향상된다.
또한, 상기 필터부의 유체 출구는 구경을 조정할 수 있게 구성되어도 좋고, 분리된 미세물이 유체 출구로부터 빠져나가는 것을 방지할 수 있어, 미세물의 분리 정밀도와 분리 효율이 향상된다.
상기 필터부는, 상기 밀폐통체를 가열하는 가열 수단을 구비하고, 밀폐통체를 가열함으로써 유체의 점성을 낮추거나 또는 상기 유체 입구를 가열하는 가열 수단을 구비하도록 구성되며, 유체 입구를 가열하여 유체의 점성을 낮춤으로써 원심 속도를 상승시켜, 비중차를 크게 할 수 있어, 미세물의 분리 정밀도와 분리 효율이 향상된다.
또한, 상기 필터부는, 미세물을 침강시키는 자력을 부여하는 자력 발생 수단을 구비하거나 또는 미세물을 침강시키는 진동을 부여하는 초음파 발생 수단을 구비하여, 미세물을 빠르게 침강시키고, 침강 미세물을 침전시킬 수 있다.
본 발명의 상기 침전부는, 상기 필터부에 착탈 가능하고, 필터부를 떼어 침전 미세물을 한번에 배출할 수 있다.
또한, 상기 침전부는, 침전 미세물을 배출하는 배출구를 구비하여도 좋고, 침전 미세물을 배출구로부터 용이하게 배출할 수 있다.
이 경우, 상기 배출구에 배출 밸브가 마련되고, 배출 밸브의 조작에 의해 배출구로부터 침전 미세물을 용이하게 배출할 수 있다.
또한, 상기 침전부는 상기 필터부와 연통하는 측에, 침전 미세물을 배출할 때에 연통을 차단하는 절환 밸브가 마련되고, 침전 미세물을 배출할 때에 절환 밸브에 의해 필터부와의 연통이 차단되며, 필터부에서 유체가 새지 않는 상태로 침전 미세물을 배출할 수 있다.
상기 침전부는 미세물의 침전량을 육안으로 볼 수 있게 하는 투명부를 구비하며, 미세물의 침전량을 육안으로 보아 확인할 수 있다.
본 발명의 상기 침전부는 상기 배출 밸브를 개폐하는 구동 수단과, 상기 배출 밸브를 개방하는 시간을 계측하는 타이머와, 이 타이머에 기초하여 상기 구동 수단을 제어하여 정기적으로 상기 배출 밸브를 개방하는 제어 수단을 구비하고, 타이머에 기초하여 정기적으로 배출 밸브를 개방하여 침전 미세물을 배출할 수 있다.
또한, 상기 배출 밸브를 개폐하는 구동 수단과, 상기 미세물의 침전량을 검지하는 검지 수단과, 이 검지 수단의 검지 정보에 기초하여 상기 구동 수단을 제어하여 상기 배출 밸브를 개방하는 제어 수단을 구비하며, 검지 수단의 검지 정보에 기초하여 배출 밸브를 개방하여 침전 미세물을 배출할 수 있다.
이하, 본 발명의 필터 장치의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 이 실시 형태에 한정되지 않는다.
본 발명의 필터 장치는, 제약, 화학, 식품, 음료의 원료 이외의 미세물의 여과에, 또한 자동차, 공작기, 가공업의 절삭 가루 등의 미세물의 회수에, 또한 각 공장, 수처리 등의 순환수, 배수의 여과에, 또한 반도체, 바이오 등의 불순물 등의 미세물의 제거에, 또한 세정수, 용제 등의 이물질인 미세물의 제거 등에 사용되며, 액체, 기체의 유체에 포함되는 미세물을 분리 제거하는 것에 널리 사용된다.
도 1은 본 발명에 따른 필터 장치의 배치의 일례를 보여준다. 도 1(a)에 도시된 예는, 원료 이외의 것을 펌프를 통해 각 기기에 공급하는 경로에 배치되는 필터 장치로 원료 이외에 포함되는 미세물을 제거한다. 또한, 도 1(b)의 예는, 원료 이외의 것을 펌프에 의해 각 기기에 공급하는 경로에 배치되는 필터 장치로 원료 이외에 포함되는 미세물을 제거하고, 분리한 미세물을 드레인 탱크로 배출한다.
이하, 이 실시 형태에서는, 공작기, 가공업의 절삭 가루 등의 미세물의 회수에 이용하는 경우에 대해서 설명한다. 이 실시 형태에서는, 유체로서 액체에 포함되는 미분말형 부스러기의 미세물을 제거하는 경우에 대해서 이용하고 있지만, 기체에 포함되는 미세물을 제거하는 경우에도 마찬가지로 이용할 수 있다. 또한, 미세물이면 좋고, 미분말형 부스러기에 한정되지 않는다.
우선, 도 2 및 도 3의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 2는 필터 장치의 단면도, 도 3은 필터 장치의 평면도이다.
이 실시 형태의 필터 장치(1)는 테이퍼형 하부를 갖는 밀폐통체(2)를 복수단형으로 설치하고, 유체에 포함된 미세물을 침강시키는 필터부(A)와, 이 필터부(A)에서 침강되는 미세물을 침전시키는 침전부(B)를 구비한다. 이 필터 장치(1)는, 예컨대 유체인 절삭액을 공급하면서 절삭 가공을 행하는 시스템에 배치되고, 미세물인 미분말형의 절삭 부스러기가 포함된 절삭액을 필터 장치(1)에 공급하며, 이 필터 장치(1)로 절삭 부스러기를 제거하여 절삭액을 공급 탱크 등으로 돌려보낸다.
이 필터 장치(1)는, 테이퍼형 하부(2a)에 연통 구멍(2b)이 있는 밀폐통체(2)를 상하 방향으로 2개 접속하고 있지만, 2개에 한정되지 않고 여러 개 접속하는 구성이어도 좋다. 이 밀폐통체(2)는 단면이 원형인 통체로서, 알루미늄 등의 금속으로 형성되며, 가볍고 강도가 있다.
최하부의 밀폐통체(2)의 테이퍼형 하부(2a)에는, 침전부(B)를 구성하는 침전 컵(3)이 접속되어 있다. 이 침전 컵(3)은 덮개(3a)와 컵 본체(3b)로 구성되고, 이 덮개(3a)는 최하부의 밀폐통체(2)의 테이퍼형 하부(2a)에 고정되며, 컵 본체(3b)는 나사부(3c)에 의해 덮개(3a)에 착탈 가능하게 되어 있다. 컵 본체(3b)를 덮개(3a)로부터 떼어내어 컵 본체(3b)에 침전된 미세물(11)을 한번에 배출할 수 있다.
이 침전 컵(3)의 덮개(3a)는 스테인레스 등의 금속으로 형성되고, 최하부의 밀폐통체(2)의 테이퍼형 하부(2a)에 용접에 의해 고정되어 있다. 침전 컵(3)의 컵 본체(3b)는 투명 수지로 형성되고, 내부의 미세물(11)의 침전 상태를 외부에서 확인할 수 있도록 되어 있다.
그리고, 최상부의 밀폐통체(2)에는, 축심(L1)으로부터 벗어난 측부에 유체 입구(2c)를 마련되고, 축심(L1)에 대응하는 상부에 유체 출구(2d)가 마련되며, 미세물(11)을 포함하는 유체(10)는 유체 입구(2c)로부터 소정 유속으로 공급되며, 미세물(11)이 분리된 유체(10)는 유체 출구(2d)로부터 배출된다.
미세물(11)을 포함하는 유체(10)를 최상부의 밀폐통체(2)의 유체 입구(2c)로부터 소정 유속으로 공급함으로써 유체(10)의 소용돌이가 일어나고, 밀폐통체(2) 안에서 원심 상태가 되어, 그 작용에 의해 미세물(11)이 외측으로, 미세물(11)이 제거된 깨끗한 유체는 중심 방향에서 유체 출구(2d) 방향으로 흘러간다. 이 소용돌이를 여러 개의 밀폐통체(2)로 감속시킴으로써 미세물(11)이 침강되고, 침강 미세물은 테이퍼형 하부(2a)에 가이드되며 연통 구멍(2b)으로 유도되어, 아래쪽의 밀폐통체(2)로 들어가며, 최하부의 밀폐통체(2)의 연통 구멍(2b)에서 침전 컵(3)으로 들어가서, 미세물(11)이 침전 컵(3)에 침전된다.
이와 같이, 미세물(11)을 포함하는 유체(10)를 소정 유속으로 최상부의 밀폐통체(2)에 공급하여 소용돌이를 일으키고, 이 소용돌이를 여러 개의 밀폐통체(2)로 감속시킴으로써 미세물(11)을 침강시키며, 침강 미세물을 침전 컵(3)에 확실하게 침전시킬 수 있다.
따라서, 미세물(11)을 분리한 유체(10)는 최상부의 밀폐통체(2)로부터 배출되고, 미세물(11)이 포획되어 유체 출구(2d)로부터 배출되는 것을 방지할 수 있으며, 소형이면서 간단한 장치로 단시간에 대량의 미세물(11)을 침전시켜 확실하게 제거할 수 있다.
또한, 이 실시 형태의 필터부(A)는, 별개로 형성된 밀폐통체(2)를 복수단형으로 접속하여 구성함으로써, 필터부(A)를 간단히 제조할 수 있다.
다음에, 도 4의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 4는 필터 장치의 단면도이다. 이 실시 형태의 필터 장치(1)는 테이퍼형 하부를 갖는 밀폐통체(2)를 복수단형으로 설치하고, 유체에 포함된 미세물을 침강시키는 필터부(A)와, 이 필터부(A)에서 침강하는 미세물을 침전시키는 침전부(B)를 구비하며, 도 2 및 도 3과 같이 구성되지만, 이 실시 형태에서는 침전부(B)의 침전 컵(3)에 침전된 미세물을 배출하는 배출구(3d)가 마련되어 있다. 이 배출구(3d)에는 배출 밸브(3e)가 마련되고, 이 배출 밸브(3e)의 수동 조작에 의해 배출구(3d)로부터 침전 미세물을 용이하게 배출할 수 있다.
다음에, 도 5 내지 도 7의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 5는 필터 장치의 사시도, 도 6은 필터 장치의 평면도, 도 7은 필터부를 구성하는 블록체를 보여주는 도면이다.
이 실시 형태의 필터 장치(1)는, 한 쌍의 블록체(20, 21)의 접합면측에 밀폐통체(2)를 복수단형으로 마련하는 오목부(20a, 21a)가 형성되어 있고, 또한 유체 출구(2d)를 마련하는 오목부(20b, 21b)가 형성되어 있으며, 또한 블록체(20)에는 유체 입구(2c)를 마련하는 관통 구멍(20c)이 오목부(20a)에 관통 형성되어 있고, 필터부(A)는 상기 한 쌍의 블록체(20, 21)를 접합하여 밀폐통체(2)를 복수단형으로 마련하는 구성으로 이루어진다.
이와 같이, 한 쌍의 블록체(20, 21)를 접합하여 밀폐통체(2)를 복수단형으로 설치함으로써, 필터부(A)를 한 쌍의 블록체(20, 21)의 형빼기 가공에 의해 간단히 제조할 수 있다.
이 필터부(A)의 하부에는, 침전부(B)가 고정 설치된다. 이 침전부(B)는 침전 탱크(30)로 구성되고, 침전 탱크(30)의 바닥부(30a)에 침전된 미세물을 배출하는 배출구(30b)가 마련되어 있다. 이 배출구(30b)에는 배출 밸브(31)가 마련되고, 이 배출 밸브(31)의 수동 조작에 의해 배출구(30b)로부터 침전 미세물을 용이하게 배출할 수 있다.
다음에, 도 8의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 8은 필터 장치의 필터부를 파단하여 보여주는 측면도이다.
이 실시 형태의 필터 장치(1)는, 밀폐통체(2)를 겹쳐서 필터부(A)를 복수단형으로 설치하는 구성이다. 이 실시 형태는, 밀폐통체(2)를 2개 겹친 구성으로서, 최내측에 위치하는 최상류측의 밀폐통체(2)에 유체 입구(2c)와 유체 출구(2d)가 마련되고, 최외측에 위치하는 최하류측의 밀폐통체(2)에 미세물을 침강시키도록 구성되어 있다.
침전부(B)를 구성하는 침전 컵(32)은, 연결관(33)을 통해 필터부(A)의 외측 밀폐통체(2)에 연결되고, 이 연결관(33)에 절환 밸브(39)가 마련되어 있다. 이 절환 밸브(39)는 침전 컵(32)에 침전된 미세물을 추출할 때에 수동 조작에 의해 닫혀, 필터부(A)와의 연통을 차단하고, 침전 컵(32)을 연결관(33)으로부터 떼어낸다.
이와 같이, 필터부(A)와 연통하는 측에, 침전부(B)에 침전된 미세물을 배출할 때에 연통을 차단하는 절환 밸브(39)가 마련되고, 침전부(B)에 침전된 미세물을 배출할 때에 절환 밸브(39)로 필터부(A)와의 연통을 차단함으로써, 필터부(A)에서 유체가 새지 않는 상태로 침전 미세물을 배출할 수 있다.
다음에, 도 9 내지 도 11의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 9는 필터 장치의 필터부를 파단하여 도시하는 측면도, 도 10은 필터 장치의 평면도, 도 11은 배출 밸브의 다른 실시 형태를 도시하는 측면도이다.
이 실시 형태의 필터 장치(1)의 필터부(A)는, 밀폐통체(2)를 통체(23)에 일체로 설치하고, 이 통체(23)에 유체 입구(2c)와 유체 출구(2d)가 마련되어 있다. 이와 같이, 밀폐통체(2)를 통체(23)에 일체로 설치함으로써, 필터부(A)의 기밀성을 향상시킬 수 있다.
침전부(B)를 구성하는 침전 컵(34)의 상부(34a)는, 통체(23)의 하부(23a)에 O 링(35)을 매개로 하여 부착되고, 침전 컵(34)의 하부(34b)에는 배출 밸브(36)가 설치되어 있다. 배출 밸브(36)는 통상 폐쇄된 상태이고, 침전 컵(34)으로부터 침전 미세물을 배출할 때에 개방된다.
이 배출 밸브(36)는 도 11(a)에 도시된 바와 같이, 전자 밸브로 구성될 수 있고, 이 경우에는 배출 밸브(36)를 개폐하는 구동 수단(40)과, 배출 밸브(36)를 개방하는 시간을 계측하는 타이머(41)와, 이 타이머(41)에 기초하여 구동 수단(40)을 제어하여 정기적으로 배출 밸브(36)를 개방하는 제어 수단(42)을 구비한다. 구동 수단(40)은 솔레노이드, 혹은 모터 등으로 구성되며, 배출 밸브(36)를 개폐한다.
이와 같이, 타이머(41)에 기초하여 제어 수단(42)이 구동 수단(40)을 제어함으로써, 정기적으로 배출 밸브(36)를 개방하여 침전 컵(34)에 침전된 미세물을 배출할 수 있다.
또한, 배출 밸브(36)는 도 11(b)에 도시된 바와 같이, 전자 밸브로 구성되고, 배출 밸브(36)를 개폐하는 구동 수단(40)과, 미세물의 침전량을 검지하는 검지 수단(43)과, 이 검지 수단(43)의 검지 정보에 기초하여 구동 수단(40)을 제어하여 배출 밸브(36)를 개방하는 제어 수단(42)을 구비한다. 검지 수단(43)은 침전 컵(34)에 마련된 미세물의 침전 높이를 검지하는 레벨 센서, 또는 미세물의 중량을 검지하는 중량 검지 센서 등으로 구성된다.
이와 같이, 검지 수단(43)의 검지 정보에 기초하여 제어 수단(42)이 구동 수단(40)을 제어함으로써, 미세물이 소정의 침전량이 되면 배출 밸브(36)를 개방하여 침전 컵(34)에 침전된 미세물을 배출할 수 있다.
다음에, 도 12 내지 도 14의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 12는 필터 장치의 단면도, 도 13은 필터 장치의 분해도, 도 14는 침전부의 단면도이다.
이 실시 형태의 필터 장치(1)는, 필터부(A)를 구성하는 2개의 밀폐통체(2)가 일체로 형성된 통체(23)를 외장 통체(50)에 삽입하여 조립한다. 침전부(B)를 구성하는 침전 컵(37)은 투명 파이프(37a)와, 통기 구멍(37b1)이 있는 상부 덮개(37b), 그리고 통기 구멍(37c1)이 있는 하부 덮개(37c)로 이루어진 카트리지식이다. 침전 컵(37)은 상부 덮개(37b)의 오목 홈에 O 링(37d)을 끼워 맞추고, 하부 덮개(37c)의 오목 홈에 O 링(37e)을 끼워 맞추어, 외장 통체(50)에 삽입하여 조립한다.
그리고, 배출 밸브(36)의 캡부(36a)는 외장 통체(50)의 하부에 나사식으로 결합되고, 침전 컵(37)과의 사이는 O 링(37e)으로 시일된다.
외장 통체(50)에는 침전부(B)의 침전 컵(37)의 위치에 긴 창(50a)이 형성되어 있다. 이 긴 창(50a)은 외장 통체(50)의 축 방향으로 길게 형성되어 있고, 투명 침전 컵(37)에 침전된 미세물의 침전량을 긴 창(50a)으로부터 육안으로 보아 확인할 수 있다.
다음에, 도 15 및 도 16의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 15는 필터 장치의 단면도, 도 16은 필터 장치의 침전부의 분해도이다.
이 실시 형태의 필터 장치(1)의 필터부(A)는 도 9 및 도 10의 실시 형태와 마찬가지로 구성되고, 침전부(B)는 배출 밸브(36)와 침전 컵(38)으로 구성되며, 배출 밸브(36)의 상부(36c)는 통체(23)의 하부(23a)에 나사식으로 결합된다.
침전 컵(38)은 투명 파이프(38a), 상부 캡(38b), 하부 캡(38c)으로 이루어진다. 투명 파이프(38a)와 상부 캡(38b)은 O 링(38d)을 통해 나사식으로 결합되고, 투명 파이프(38a)와 하부 캡(38c)은 O 링(38e)을 통해 나사식으로 결합되며, 상부 캡(38b)은 배출 밸브(36)의 하부(36d)에 나사식으로 결합된다.
배출 밸브(36)는 통상 개방된 상태로 사용되고, 투명의 침전 컵(38)에 침전된 미세물의 침전량은 육안으로 보아 확인할 수 있다. 침전 컵(38)으로부터 미세물을 배출하기 위해서는, 예컨대 하부 캡(38c)만을 투명 파이프(38a)에서 떼어내어 배출할 수 있다. 또한, 투명 파이프(38a)에 하부 캡(38c)이 나사식으로 결합된 상태로 투명 파이프(38a)를 상부 캡(38b)에서 떼어내어 배출할 수 있다. 또한, 투명 파이프(38a)에 상부 캡(38b)과 하부 캡(38c)이 나사식으로 결합된 상태로 상부 캡(38b)을 배출 밸브(36)의 하부(36d)에서 떼어내어 배출할 수 있다.
다음에, 도 17의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 17은 필터 장치의 단면도이다.
이 실시 형태의 필터 장치(1)의 필터부(A) 및 침전부(B)는 도 9 및 도 10의 실시 형태와 마찬가지로 구성되지만, 이 실시 형태에서는 필터부(A)의 밀폐통체 축심(L1) 상에 장해물(90)을 배치하고 있다. 도 17(a)의 실시 형태에서는, 장애물이 상류측의 밀폐통체(2)에 유체 출구(2d)에 근접하게 배치되어 있고, 도 17(b)의 실시 형태에서는, 하류측의 밀폐통체(2)에 상류측의 밀폐통체(2)의 연통 구멍(2b)에 근접하게 배치되어 있으며, 도 17(c)의 실시 형태에서는, 침전부(B)에 하류측의 밀폐통체(2)의 연통 구멍(2b)에 근접하게 배치되어 있다.
이와 같이, 밀폐통체 축심(L1)상의 어느 한 위치에 장해물(90)을 배치하면, 미세물이 장해물(90)에 의해 효율적으로 침강되어 분리 효율을 향상시킬 수 있다.
다음에, 도 18의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 18은 필터 장치의 단면도이다.
이 실시 형태의 필터 장치(1)의 필터부(A) 및 침전부(B)는 도 9 및 도 10의 실시 형태와 마찬가지로 구성되지만, 이 실시 형태에서 필터부(A)의 유체 출구(2d)는 구경이 조정 가능하다. 도 18(a)의 실시 형태에서는, 유체 출구(2d)에 조정 파이프(51)를 삽입함으로써, 유체 출구(2d)를 구경(D1)과 구경(D2)으로 조정할 수 있도록 하고 있다. 도 18(b)의 실시 형태에서는, 유체 출구(2d)의 구경(D1)을 자동적으로 조정하는 조리개 기구(53)가 마련되고, 조리개 기구(53)의 다이얼(53a)을 회전시켜, 유체 출구(2d)에 마련된 조리개 날개(53b)를 움직여 유체 출구(2d)의 구경(D1)을 조정할 수 있다.
이 필터 장치(1)는, 원심력에 의해 미세물이 필터부(A)의 밀폐통체 축심(L1)으로부터 외측으로 이동되고, 밀폐통체 축심(L1)에 가깝게 미세물이 위치하지 않게 함으로써, 분리된 미세물이 유체 출구(2d)에서 빠져나가는 것을 방지할 수 있어, 미세물의 분리 정밀도와 분리 효율이 향상된다.
다음에, 도 19의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 19는 필터 장치의 단면도이다.
이 실시 형태의 필터 장치(1)의 필터부(A) 및 침전부(B)는 도 9 및 도 10의실시 형태와 마찬가지로 구성되지만, 이 실시 형태에서는 필터부(A)의 밀폐통체(2)를 가열하는 가열 수단(60)이 마련된다. 가열 수단(60)은, 예컨대 밀폐통체(2)의 주위에 감긴 가요성 히터(60a)로 구성되고, 밀폐통체(2)를 가열하여 유체의 점성을 낮춤으로써 원심 속도를 상승시켜, 비중차를 크게 할 수 있어, 미세물의 분리 정밀도와 분리 효율이 향상된다.
또한, 유체중의 잡균을 사멸시킬 수 있다. 가열 수단(60)의 유체를 가열하는 온도는, 유체를 가온할 수 있는 온도이면 좋지만, 0∼200℃가 바람직하다.
다음에, 도 20의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 20은 필터 장치의 단면도이다.
이 실시 형태의 필터 장치(1)의 필터부(A) 및 침전부(B)는, 도 9 및 도 10의 실시 형태와 마찬가지로 구성되지만, 이 실시 형태에서는 필터부(A)의 유체 입구(2c)를 가열하는 가열 수단(61)이 마련된다. 가열 수단(61)은, 예컨대 유체 입구(2c)의 주위에 감긴 가요성 히터(61a)로 구성되고, 유체 입구(2c)를 가열하여 유체의 점성을 낮춤으로써 원심 속도를 상승시켜, 비중차를 크게 할 수 있어, 미세물의 분리 정밀도와 분리 효율이 향상된다.
또한, 유체중의 잡균을 사멸시킬 수 있다. 가열 수단(61)의 유체를 가열하는 온도는, 유체를 가온할 수 있는 온도이면 좋지만, 0∼200℃가 바람직하다.
다음에, 도 21의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 21은 필터 장치의 단면도이다.
이 실시 형태의 필터 장치(1)의 필터부(A) 및 침전부(B)는, 도 2 및 도 3의실시 형태와 마찬가지로 구성되지만, 이 실시 형태에서는 필터부(A)에 미세물을 침강시키는 자력을 부여하는 자력 발생 수단(70)이 마련되어 있다. 이 자력 발생 수단(70)은 상류의 밀폐통체(2)의 외부에 설치된 철심(70a)과 철심(70a)에 감긴 코일(70b)로 구성된다. 자력 발생 수단(70)의 코일(70b)에 전류를 흐르게 함으로써 아래쪽에 자력이 작용하고, 원심력에 덧붙여 자력이 작용하여, 미세물을 빠르게 침강시켜 침전부(B)에 침전시킬 수 있다.
다음에, 도 22의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 22는 필터 장치의 단면도이다.
이 실시 형태의 필터 장치(1)의 필터부(A) 및 침전부(B)는, 도 2 및 도 3의 실시 형태와 마찬가지로 구성되지만, 이 실시 형태에서는 필터부(A)에 미세물을 침강시키는 자력을 부여하는 자력 발생 수단(71)이 마련되어 있다. 이 자력 발생 수단(71)은 상류의 밀폐통체(2)의 상부에 설치된 영구자석(71a)과 하부에 설치된 영구자석(71b)으로 구성된다. 자력 발생 수단(71)의 영구자석(71a)의 N극과, 영구자석(71b)의 S극의 극성에 의해 아래쪽으로 자력이 작용하고, 원심력에 덧붙여 자력이 작용하여, 미세물을 빠르게 침강시켜 침전부(B)에 침전시킬 수 있다.
다음에, 도 23의 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 23은 필터 장치의 단면도이다.
이 실시 형태의 필터 장치(1)의 필터부(A) 및 침전부(B)는, 도 2 및 도 3의 실시 형태와 마찬가지로 구성되지만, 이 실시 형태에서는 필터부(A)에 미세물을 침강시키는 진동을 부여하는 초음파 발생 수단(80)이 마련되어 있다. 이 초음파 발생 수단(80)은, 상류의 밀폐통체(2)의 상부에 배치된 초음파 진동자(80a)의 작용에 의해 미세물을 침강시키는 진동을 부여하고, 원심력에 덧붙여 진동이 작용하여, 미세물을 빠르게 침강시켜 침전부(B)에 침전시킬 수 있다.
이상과 같이, 필터 장치는 미세물을 포함하는 유체를 소정 유속으로 공급하여 소용돌이를 일으키고, 이 소용돌이에 의한 원심력으로 미세물을 분리하여 침강시키며, 침강 미세물을 침전시키고, 미세물을 분리한 유체를 배출함으로써, 소형이면서 간단한 장치로 단시간에 대량의 미세물을 침전시켜 확실하게 제거할 수 있으며, 필터 장치의 막힘이 없고 세정 작업이나 교환 작업이 없어져 비용이 적게 든다.

Claims (19)

  1. 축심에 유체 출구가 있고 이 축심으로부터 벗어난 위치에 유체 입구가 있는 필터부로서, 미세물을 포함하는 유체를 상기 유체 입구로부터 소정 유속으로 공급하여 소용돌이를 일으키고, 원심 상태로 미세물을 외측으로 이동시켜 미세물을 분리한 유체를 상기 유체 출구로부터 배출하며, 상기 소용돌이를 감속시켜 분리된 미세물을 침강시키는 필터부와;
    이 필터부에서 침전되는 미세물을 침전시키는 침전부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 필터부는 테이퍼형 하부를 갖는 밀폐통체를 복수단형으로 설치하고,
    최상류단의 상기 밀폐통체에는 축심으로부터 벗어난 측부에 상기 유체 입구가 마련되며, 축심에 대응하는 부위에 상기 유체 출구가 마련되는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 필터부는 별개로 형성된 상기 밀폐통체를 복수단형으로 접속하여 구성되는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 필터부는 한 쌍의 블록체를 접합하여 상기 밀폐통체를복수단형으로 설치한 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 필터부는 상기 밀폐통체를 겹쳐 복수단형으로 설치하고, 최내측에 위치하는 최상류측의 밀폐통체로부터 최외측에 위치하는 최하류측의 밀폐통체에 미세물을 침강시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 필터부는 상기 밀폐통체를 통체에 일체로 설치하여 구성되는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터부는 상기 축심 상에 장해물을 배치한 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터부의 유체 출구는 구경이 조정 가능한 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  9. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터부는 상기 밀폐통체를 가열하는 가열 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  10. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터부는 상기 유체 입구를 가열하는 가열 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터부는 미세물을 침강시키는 자력을 부여하는 자력 발생 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터부는 미세물을 침강시키는 진동을 부여하는 초음파 발생 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 침전부는 상기 필터부에 착탈 가능한 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 침전부는 침전 미세물을 배출하는 배출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  15. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 침전부는 배출구에 배출 밸브가 마련된 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  16. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 침전부는 상기 필터부와 연통하는 측에, 상기 침전부에 침전한 미세물을 배출할 때에 연통을 차단하는 절환 밸브가 마련되는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 침전부는 미세물의 침전량을 육안으로 볼 수 있는 투명부를 구비하는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  18. 제15항에 있어서, 상기 배출 밸브를 개폐하는 구동 수단과, 상기 배출 밸브를 개방하는 시간을 계측하는 타이머와, 이 타이머에 기초하여 상기 구동 수단을 제어하여 정기적으로 상기 배출 밸브를 개방하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
  19. 제15항에 있어서, 상기 배출 밸브를 개폐하는 구동 수단과, 상기 미세물의 침전량을 검지하는 검지 수단과, 이 검지 수단의 검지 정보에 기초하여 상기 구동 수단을 제어하여 상기 배출 밸브를 개방하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 필터 장치.
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