KR20060010823A

KR20060010823A - 필터 요소

Info

Publication number: KR20060010823A
Application number: KR1020057022163A
Authority: KR
Inventors: 랄프 브누크; 세디크 라비브; 마르쿠스 올스쇼크
Original assignee: 하이댁 프로세스 테크놀로지 게엠바하
Priority date: 2003-05-22
Filing date: 2004-04-14
Publication date: 2006-02-02
Also published as: EP1626794A1; ATE342113T1; US20070029244A1; DE10323075A1; WO2004103525A1; US7396460B2; EP1626794B1; KR101064533B1; DE502004001747D1

Abstract

본 발명은, 특히 역류 여과 시스템(backwash filtering systems)에 사용하기 위한 필터 요소(8)에 관한 것이며, 상기 시스템은 오염된 유체가 적어도 한 방향(24)으로 유동하는 여과 요소를 포함한다. 포획 장치(62)는 유체가 상기 여과 요소를 통해서 유동하기 전에 상기 유체로부터 자화될 수 있는, 특히 페라이트 부분들을 적어도 부분적으로 제거하는 적어도 하나의 로드형 영구 자석 또는 솔레노이드(64)를 포함한다. 분리 장치(detaching device)(68)는 상기 포획 장치(62)로부터 상술된 부분들을 제거한다. 상기 분리 장치(68)는 상기 로드형 자석(64)을 따라서 이동하며 상기 포획 장치(62)에 의해서 유지되는 부분들을 제거하는 스트리퍼 링(70)에 의해서 형성된다. 상기 여과 요소가 역류하게 될 때에, 유체 유동에 의해서 이동하게 되는 상기 스트리퍼 링(70)은 상기 포획 장치(62)에 의해서 유지되는 부분들을 분리한다. 본 발명의 요소는 작은 구조 공간을 필요로하며, 상기 여과 요소가 역류하게 될 때에, 자화될 수 있는, 특히 페라이트 부분들의 자동적이고 효과적으로 바람직한 제거를 가능하게 한다.

필터 요소, 포획 장치, 스트리핑 수단, 페라이트 부분, 로드형 영구 자석

Description

필터 요소{FILTER ELEMENT}

본 발명은, 특히 오염물질(contaminants)을 갖는 유체가 그곳을 통해서 적어도 한 방향으로 유동할 수 있는 여과 부분(filtration part)으로서 백플러시 필터 장치(backflush filter device)에서 사용하기 위한 필터 요소에 관한 것이며, 유체가 상기 여과 부분을 통해서 유동하기 전에 상기 유체로부터 자화될 수 있는(magnetizable), 특히 페라이트(ferritic) 부분들을 적어도 부분적으로 제거하는 적어도 하나의 로드형 영구 자석 또는 전자석을 구비하는 포획 장치(capture device)가 존재하게 되며, 상기 포획 장치로부터 표시된 부분들의 제거를 위한 스트리핑 수단(stripping means)이 존재하게 된다.

EP-0 968 039 B1은 여과될 유체를 위한 필터 입구나 출구를 갖는 하우징에 수용될 수 있는 슬롯형 홀 스크린 관형 필터 요소(slotted hole screen tubular filter elements)의 사용을 위한 백플러시 필터 장치를 기술하며, 여기에서 여과나 백플러싱 동안에, 상기 필터 요소를 통한 유동은 양 방향으로 가능하며, 백플러싱을 위해서 상기 필터 요소의 유동 단면하에서 연속적으로 이동될 수 있으며, 오염된 유체를 위한 유체 출구를 갖는 구동가능한 플러싱 암(drivable flushing arm)이 존재한다. 공지된 해결법에서, 사용되는 적어도 몇몇의 삽입된 슬롯형 홀 스크린 관형 필터 요소는 원추형(conical)으로 제조되며, 상기 원추형 필터 요소의 구조적 길이는 유체를 위해 존재하는 가장 큰 통로 단면 보다 적어도 10배가 되며, 개별적인 원추형의 슬롯형 홀 스크린 관형 필터 요소들 사이 또는 그것들과 그 자유 단부들의 방향에서 실린더형 필터들 사이의 거리는 상기 필터 하우징에서의 유출 공간(outflow space)이 확대된 결과로서 확대되며, 더욱이 필터 작업시의 누출 저항(escape resistance)은 낮아진다. 백플러싱 동안에, 상기 원추형의 슬롯형 홀 스크린 튜브 필터 요소는 실린더형 필터 요소보다 명백한 잇점이 존재하며, 이는 동일한 필터 표면에 대해서 실린더형 필터 요소와 비교할 때, 원추형 필터 요소의 상대적으로 보다 큰 출구 단면이 주로 이러한 원인이 된다. 그러나, 원추형 필터 요소에 대한 출구 단면이 필터 표면, 즉 자유 요소 표면에 의해서 형성되는 전체 단면에 비해 상대적으로 작기 때문에, 슬롯형 튜브의 유동 저항의 크기에 따라서, 보틀넥(bottleneck)은 상기 시스템의 큰 부분 압력을 강하시키는 것을 형성한다. 그러므로, 공지된 해결법에서, 작은 압력 손실이 발생하며, 이것은 백플러싱 동안에 에너지의 관점에서 잇점있는 효과를 갖는다.

백플러싱 동안에, 원추형 및 실린더형 필터 요소에 대한 체적당 작업처리량(volumetric throughput)의 큰 부분은 하부 필터 단부상에서 기본적으로 달성되며, 체적당 유동은 매우 빠르게 감소한다. 원추형 요소는 훨씬 더 멀리 백플러싱되기 때문에, 게다가 속도 구배(velocity gradient)가 보다 적기 때문에, 필터 표면에 대한 속도 프로파일의 통합으로, 실린더형 요소와 비교할 때 요소의 원추(conicity)로 인한 추가적인 세척 효과가 존재한다. 이것은 원추형 필터 요소가 세척될 때 달성되는 본질적으로 일정한 속도로 인해서 주의깊게 발생하며, 이것은 이러한 필터 요소의 사용 수명을 연장한다.

DE 40 30 084 A1은, 양호하게는 여과 방향에 대한 역류방향(counterflow)으로 여과될 더러운 유체를 갖고 백플러싱될 수 있는 백플러싱 장치를 기술한다. 상기 필터 하우징의 공지된 해결법은, 백플러싱을 위하여 개별적으로 또는 작은 그룹들로 회전 구동부에 의해서 구동되는 플러싱 암을 사용하여 슬러지 배출부(sludge discharge)에 연결될 수 있는 원형 형상의 다수의 필터 셀들을 갖는다. 공지된 형상의 백플러싱 공정에서, 더러운 유체가 종방향으로 높은 난류 속도(high turbulent velocity)로 상기 필터 셀들을 통해서 유동하지만, 침전된 오염물들을 분해하고 제거하는 상기 공정에서, 필터링과 백플러싱의 결과는 개선될 수 있다. 상기 필터 요소가 실린더형으로 제조되기 때문에, 이들은 서로의 옆에 긴밀하게 배치되며, 필터 하우징내의 자유 배출 공간이 작으므로, 일반적인 필터 작업시에, 상기 여과된 유체에 대한 유출 저항은 상기 실린더형 필터 요소의 상호 영향에 의해서 서로에 대해 증가하게 되며, 따라서 상기 필터 입구 및 출구 사이의 압력차도 증가하게 된다. 그러나, 이것은 설명된 공지된 해결법에서 전체적으로 불충분한 에너지 밸런스를 리드한다.

비록, DE 83 06 970 U에 설명된 바와 같이, 상기 실린더형 필터 요소가 필터 하우징내에 서로에 대해 일정 거리로 배치되더라도, 특히 이러한 실린더형 필터 요소의 백플러싱 동안에, 균일하지 않은 유체 유동은 상기 유체 속도가 상기 실린더형 요소내에서 지속적으로 증가하는 결과를 발생시킨다. 이것은 마찬가지로 전체 백플러싱 장치의 에너지 밸런스에 악영향을 미친다.

DE 38 12 876 A1은 상이한 물질과 입자를 여과하고 분리하는데 사용되는 원추형 필터 요소를 기술하며, 나선형(helix)이나 나선 원추형(helical cone)의 형태인 원추형으로 권취된 와이어는 서로의 위에서 작동하는 지지 로드들내에서 루트가 설정된다. 길이-폭 비가 1 범위내인 관통된 원추형 구조는 분리 성능을 강화하도록 의도된 깔때기 효과(funnel effect)의 타입을 생성한다. 비록 적절한 원추형 여과 및 분리 요소가 백플러싱 장치에 사용되더라도, 임의의 경우에 필터 표면에 의해서 형성된 전체 단면에 대하여 유체를 위한 보다 큰 출구 단면이 달성되지 않을 수 있으므로, 백플러싱 동안 효율에 악영향을 미치는 유동 저항 발생이 증가하게 된다. 또한, 이러한 장치와 비교할 수 있는 장치는 US-A-2,237,964에 의해서 기술되어 있다.

상술된 종래 기술에 따른 원추형이나 실린더형 필터 요소 및 적절한 백플러싱 장치들은 여과 작업에 사용될 때에, 페라이트 부분은 유체 유동에서 높은 등급의 오염물질로 발견될 수 있으며, 예를 들면 이는 여과될 냉각 윤활유 유체들의 경우이지만, 그러나 상술된 공지된 해결법들은 그 성능 한계에 도달한다. 그것들은 유체 유동으로부터 상기 페라이트 부분을 여과한다. 그러나, 사용되는 각 여과 재료의 자유 필터 작은 구멍들(pores)은 상기 페라이트 부분들로 빠르게 막히므로, 그것이 원추형이나 실린더형으로 제조된 것인지에 관계없이 각 필터 요소의 여과 부분은 곧 차단된다. 비록 이러한 필터 요소들이 다음에 여과 부분을 세척하기 위해서 세척 측면으로부터 대향한 관통유동 방향으로 각 필터 요소를 카운터플러싱하 는 가능성이 존재하는 백플러싱 필터 장치들에 사용되더라도, 한편으로는 이어서 적절한 세척 공정들이 종종 예외적으로 시작되어야만 한다. 이것은 상기 각 장치의 여과 성능에 악영향을 미친다. 한편, 상기 여과 부분의 필터 재료를 갖는 페라이트 부분들의 교착(agglutination)이나 점결(caking)은 이러한 각각의 백플러싱 동안 상기 페라이트 오염물질도 다른 오염물질 부분들과 결합되어 남아 있을 수 있도록 종종 발생할 수 있거나, 상기 여과 부분에 대한 손상은 백플러싱 동안, 특히 상기 필터 요소의 그 여과층 또는 슬롯형 홀 스크린 튜브 재료상에서 발생할 수 있다.

FR-2 718 065 A1은 내부에서 외부로의 유출 결과로서 유체로부터 오염물질을 제거하는 일반적인 필터 요소를 기술한다. 실린더형 매트(mat) 구조를 갖는 필터 요소에서, 유체가 상기 필터 요소를 통해서 유동할 때에, 상기 유체로부터 자화될 수 있는, 특히 페라이트 부분들을 트랩(trap)하는 2개의 로드형 영구 자석들이 존재한다. 스트리핑 수단(stripping means)으로 상기 로드형 영구 자석들로부터 포획된 페라이트 부분들을 제거하기 위해서, 외부 원주방향 측면상에서 상기 로드형 영구 자석들을 에워싸고, 유압 또는 공압 실린더에 의해서 상기 필터 요소 공간내에서 이동할 수 있도록 형성된 스트리핑 플레이트(stripping plate)가 존재하며, 이는 상기 필터 요소의 사용 부분에서 상부로부터 하부까지의 이동 방향에서의 세척에 영향을 미치며, 상기 페라이트 부분들의 배출은 하우징에 유지되는 여과 부분의 하부상에서 발생한다. 스트리핑 형태의 세척 이후에, 작업 실린더(working cylinder)는 실제 필터 요소 위의 초기 및 잔여 위치내로 상기 스트리핑 플레이트 를 다시 리셋하므로, 특히 상기 작업 실린더의 사용으로 인한 공지된 해결법은 축방향으로 기하학적으로 크지 않도록 디자인되며, 뿐만 아니라 각 작업 실린더의 작업시에 세척이나 스트리핑을 위해서 추가 에너지를 요구하지 않도록 디자인된다.

이러한 종래 기술에 기초하여, 본 발명의 목적은, 자화될 수 있는, 특히 페라이트 부분들이 여과될 유체 유동에서 발생할 때에, 상술된 결점들, 특히 스트리핑 작업을 위해서 추가 에너지를 요구하는 지나치게 큰 구조를 갖는 장치들이 발생하지 않도록, 공지된 필터 요소 디자인, 특히 백플러싱 필터 장치에 사용하도록 의도된 디자인을 추가로 개선하는 것이다. 이러한 목적은 전체적으로 청구항 1에서 설명되는 특징들을 갖는 필터 요소에 의해서 달성된다.

그러한 점에서, 청구항 1의 특성을 부여한 부분에서 설명된 바와 같이, 상기 스트리핑 수단들은 로드형 자석을 따라 이동할 때 포획 장치에 의해서 유지되는 부분들을 제거하는 스트리핑 링으로 형성되며, 여과 부분이 백플러싱될 때에, 유체 유동에 의해서 이동하게 되는 상기 스트리핑 링은 포획 장치상에 고정되어 있는 부분들의 스트리핑에 영향을 미치며, 이는 상기 유체로부터 여과될 오염물질의 자화될 수 있는, 특히 페라이트 부분 컴포넌트를 보증하게 되며, 이러한 컴포넌트는 여과 성능과 필터 요소 재료에 악영향을 미치며, 그 선택적인 필터 재료로서 상기 여과 부분에 조금도 도달할 수 없지만, 상당한 부분들에서 상기 유체 유동으로부터 미리 분리된다. 이러한 분리(separation)는 이러한 부분들이 여과될 유체내에 큰 오염물질 부분을 포함하더라도, 매우 효과적인 방법으로 자화될 수 있는, 특히 페라이트 부분들을 포획함으로써 발생한다. 또한, 필터 재료를 갖는 여과 부분의 선택성은 종래기술에 예상되는 오염물질들에 채택될 수 있으므로, 여기에서 특별하지 않은, 특히 고비용의 채택(adaptation)이 필요하지 않지만, 오히려 상기 여과 부분은 종래의 프레임워크내에서 선택될 수 있으며, 이는 선택적인 재료가 임의의 상당한 크기로 자화될 수 있는 오염물질 부분들을 갖는 접촉면내로 전혀 들어가지 않는 것을 포획 장치에 의해서 보증하게 된다. 따라서, 본 발명에서 청구되는 상기 필터 요소 디자인은 특히 비용-효과적으로 그에 따라 경제적으로 실행될 수도 있다.

본원에서 청구되는 스트리핑 수단은 로드형 자석을 따라서 이동할 때에, 포획 장치에 의해서 포획된 유체 부분들의 제거에 영향을 미치는 스트리핑 링으로부터 형성된다. 상기 스트리핑 링은 일반적인 여과 작업, 양호하게는 상기 자석의 단부 구역에 존재하며, 이러한 방법으로 상기 자석상에서 자화될 수 있는 재료의 수집을 허용한다. 상기 필터 요소의 임의의 백플러싱을 위해서, 유출 방향은 역전되며, 유체는 대향 방향으로 세척 측면으로부터 상기 여과 부분을 통해서 유동하며, 상기 세척된 유체 유동은 다음에 로드형 자석에서 포획된 자화될 수 있는 재료를 자동적으로 세척하는 상기 스트리핑 링을 인트레인(entrain)하며, 적절한 자화될 수 있는 부분들상에서, 다른 오염물질 부분들은 동시에 취해질 수 있으며, 또한 이러한 방법으로 스트리핑될 수 있다.

상기 자석이 전자석으로 형성된다면, 상기 스트리핑은 적절한 자석의 전원이 끊긴 상태(de-energized state)에 의해서 추가로 활성화될 수 있으며, 가능한 잔류자기 특성(remanence properties)은 사용되는 각 전자석 영역의 전극들을 역전시킴으로써 달성될 수 있다.

여과 부분을 갖는 필터 요소가 원추형으로 제조되고, 상기 요소의 구조적 길이가 유체를 위하여 존재하는 가장 큰 통로 단면보다 적어도 10배 큰 것이 특별히 잇점있는 방법으로 제공되어 있다. 상기 원추형 필터 요소내의 상술된 유동 조건으로 인하여, 포획 장치상에서 자화될 수 있는 재료의 침전(deposition)을 촉진하는 것이 도시되어 있으며, 상기 포획 장치상에 포획된 자화될 수 있는, 특히 페라이트 재료의 재킷 구조(jacket structure)는 상기 필터 요소의 원추형 재킷 형상을 허용하므로, 상기 포획 장치상의 침전물들은 자유 유체 유동 경로가 상기 포획 장치의 길이에 걸쳐서 일정한 직경으로 남기 때문에, 상기 필터 요소내의 자유 유동 단면에 임의의 상당한 정도로 악영향을 미치지 않는다. 결과적으로, 상기 원추형 필터 요소로서 백플러싱 동안의 양호한 유동 조건으로 인해서, 상기 포획 장치가 여과 부분의 반부를 따라서 연장한다면, 유체가 진입하고 상기 유체를 위한 최대 통로 단면이 존재하는 여과 부분이 충분하다는 것이 발견된다. 그러나, 상술된 형상은 또한 실린더형 필터 요소에 쉽게 사용될 수 있으며, 여과 부분은 슬롯형 홀 스크린 튜브의 방법으로 제조될 수 있지만, 또한 종래의, 심지어 필터 매트 등의 형태인 접히지 않는(unfolded) 필터 재료일 수 있다.

본 발명에서 청구되는 필터 요소는 도면에 도시된 바와 같은 일 실시예를 사용하여 하기에 상세히 설명되어 있다. 도면들은 개략적이며, 일정한 비율은 아니다.

도 1a는 자석 포획 장치(magnet capture device)가 없는 슬롯형 홀 스크린 관형 필터의 형태인 필터 요소의 부분적으로 절단된 측면도.

도 1b는 도 1a의 라인 I-I를 따라 취한 단면도.

도 1c는 도 1a의 "X"로 표시한 부분의 확대도.

도 2는 실린더형 및 테이퍼형(tapering) 필터 요소를 갖는 백플러시(backflush) 필터 장치의 종방향 단면도.

도 3은 도 1a에 도시된 바와 같은 필터 요소의 내부 구조를 갖는, 상세하지 않고 단지 개략적으로 도시된 필터 재료의 전방에서 바라 본 종방향 단면의 측면도.

그 종방향 축(10)의 방향에서 측면도로서 도 1에 도시된 슬롯형 홀 스크린의 관형 필터 요소(8)는 이를 향해 경사진 지지 로드(support rods)(12)를 구비하며, 와이어 프로파일(wire profile)(16)은 개별적인 턴(individual turns)(18)으로 권취되며, 유체가 통과할 수 있는 갭(14)을 통해서 배출되며, 상기 와이어 프로파일(16)과 상기 지지 로드(12)의 각 접촉 지점 구역에 용접부(weld)가 존재한다. 따라서, 상기 갭 크기에 자유 유체 통로가 제공되며, 2개의 갭(14) 사이의 거리는 서로를 향하고 있는 화살표(20)로 도 1c에 도시되어 있다.

도 1a에 특별히 추가로 도시된 바와 같이, 그 일 단부(22)를 갖는 상기 각각의 지지 로드(12)는 종방향 축(10)을 향해서 경사지므로, 전체 테이퍼형 필터 요소(8)가 형성되고, 상기 와이어 프로파일(16)의 턴(18)은 상기 지지 로드(12)의 경사 진 단부(22) 방향으로 직경내에서 감소하며, 이는 또한 도 1b로부터 명백해진다. 도면에 도시된 바와 같은 단일 와이어 프로파일(16) 대신에, 여과 작업(filtration task)이 필요한 경우, 선택적으로는 몇몇 연속적인 와이어 프로파일이나 권취되어 서로의 상부에 배치된 와이어 프로파일(도시 생략)이 사용될 수 있다. 종방향 축(10)의 방향으로 측정된 상기 슬롯형 홀 스크린의 관형 필터 요소(8)의 길이(L)는 도 1a을 바라본 방향으로 보여지는 우측 단부인 상기 필터 요소(8)의 단부상의 유체를 위해서 존재하는 최대 통로 단면(D) 보다 대략 11배 정도 더 크다.

상기 지지 로드(12)와 와이어 프로파일(16)은 고급 스틸(high-grade steel)로 구성되며, 상기 지지 로드(12)는 단면적이 사각형이고, 상기 와이어 프로파일(16)은 삼각형이다. 선택되어 도 1c에서 이중 화살표(20)로 표시된 상기 갭의 폭은, 특히 유압 오일의 형태인 유체로부터 여과될 고체 부분의 크기와 일치할 수 있으며, 상기 여과된 유체는 상기 갭(14)을 통해서 자유롭게 통과하며, 상기 와이어 프로파일(16)의 턴(18)에 의해서 여과되거나 유지되는 상기 고형 부분이나 오물 부분은 상기 슬롯형 홀 스크린 관형 필터 요소(8)가 아주 오랫동안 사용된 결과로서 상기 필터 요소(8)내에 남아있거나 상기 갭(14)에서 부분적으로 침전되며, 이는 증가하여 막혀지거나, 더 이상 여과에 사용될 수 없게 된다. 관련된 경우에 있어서, 상기 필터 요소(8)는 역전된 유체 통로 방향으로 백플러싱(backflushing)함으로써 세척될 수 있다. 도 1a에서, 개략적인 입구에서 출구로의 여과 방향은 화살표 24로 표시되고, 대향하는 백플러싱 방향은 화살표 26으로 표시된다. 보다 간단한 표현을 위해서, 본 발명에서 청구되는 바와 같은 자석 포착 장치(magnet capture device)는 도 1a, 1b, 1c에 도시되어 있지 않다.

도 2에 도시된 바와 같은 백플러싱 필터 장치를 사용하는 상술된 슬롯형 홀 스크린 관형 필터 요소의 작동과 사용은 하기에서 설명된다.

도 2에 도시된 상기 백플러싱 필터 장치는 밀봉 커버(32, 34)를 갖는 실린더형 하우징(30)을 구비하며, 상기 커버는 플랜지 연결부(36)에 의해서 상기 필터 하우징(30)에 고정될 수 있다. 상기 백플러싱 장치의 하우징(10)은 여과될 유체를 위한 필터 입구(38)와 여과된 유체를 위한 필터 출구(40)를 구비한다. 여과 작업시 상기 하우징(30)을 통한 유체 방향은 상기 필터 입구(38)와 필터 출구(40)에서 대응하는 화살표로 도 2에 표시되어 있다. 도 2를 바라본 방향으로 보여질 때에, 좌측에 배치된 원추형(conical) 필터 요소(8)에 부가하여, 실린더형 필터 요소(42)도 사용된다. 서로 일정 거리를 둔 그룹으로 분할되는 상기 원추형의 슬롯형 홀 스크린 관형 필터 요소(8)와 실린더형의 슬롯형 홀 스크린 관형 필터 요소(42) 모두는 주로 상기 필터 하우징(30)내에서 실린더형 원호를 따라 형성된다. 도 2에 도시된 필터 요소 모두는 그 입구 단면(D), 즉 그 자유 개구를 통해서 상기 하부 밀봉 커버(34)의 실린더형 리세스(recess)(44)내로 방출한다. 각각 다른 단부인 그 대향 단부상에서, 사용되는 상기 원추형 및 실린더형 필터 요소(8, 42)는 밀봉 캡(46)을 구비하며, 와이어 프로파일(16)의 각 단부는 상기 캡과 함께 용접되고, 상기 필터 요소들은 플레이트형 중간 피스(plate-shaped intermediate piece)(48)상에서 상기 캡에 의해서 유지되고, 상부 밀봉 커버(32)는 상기 캡에 대향하여 상부에 인접한다.

상기 백플러싱 필터 장치의 실제 백플러싱을 위해서, 오염된(fouled) 유체를 위한 유체 출구(52)의 형태인 연결부를 그 하부상에 제공하는 구동가능한 플러싱 암(50)이 존재한다. 상이한 길이의 2개의 암 세그먼트(arm segment)(54)를 갖는 상기 플러싱 암(50)은 구동 로드(56)에 의해서 상기 원추형 및 실린더형 필터 요소(8, 42)의 통로 단면(D) 아래에서 연속적으로 이동될 수 있다. 그러므로, 백플러싱은 실제 여과 공정으로서 연속적으로 발생하며, 세척되고, 여과되는 유체가 다른 필터 요소들에 의해서 여과 동안에 형성되며, 상기 플러싱 암(50)의 암 섹션(54)이 그 자유 통로 단면(D) 아래에서 연장하면서, 단지 상기 필터 요소(8, 42)만이 외부에서 내부로 백플러싱된다. 특히, 중공 샤프트(hollow shaft)의 형태인 상기 구동 로드(56)를 구동시키기 위해서, 상기 상부 밀봉 커버(32) 상에는, 스플라인(spline) 샤프트 연결부(60)가 존재하며, 상기 구동 로드는 상기 종방향 축(56) 주위의 회전 운동(rotational revolution)을 위해서 모터 등으로 상기 연결부에 의해서 구동될 수 있다.

원추형 요소(8)를 사용하여 도 3에 도시된 바와 같이, 전체적으로 도면 부호 62로 명시된 포획 장치가 존재하며, 상기 장치는 유체가 내부에서 외부로인 화살표 24의 방향으로 슬롯형 홀 스크린 관형 필터 재료의 형태인 여과 부분을 통과하기 전에, 상기 유체로부터 자화될 수 있는(magnetizable), 특히 페라이트 부분(ferritic portions)(도시 생략)을 적어도 부분적으로 제거한다. 도 3에 도시된 바와 같은 실시예에서, 상기 포획 장치(62)는 여과될 냉각 윤활유 유동(cooling lubricant flow)으로부터 자화될 수 있는, 특히 페라이트 부분을 끌어당기는 영구 자석(64)을 구비하며, 이어서 상기 부분은 외부 원주방향 측면상의 상기 영구 자석(64)에 자리잡게 된다. 다음에, 특히 페라이트 유체 부분이 제거되는 상기 냉각 윤활유 유동은, 상기 여과 부분과 영구적인 오염균(contaminants)들이 상기 필터 장치의 세척된 측면에 의해서 유지될 때에, 슬롯형 홀 스크린 관형 필터 재료에 의해서 추가로 여과된다.

도 3에서 추가로 도시한 바와 같이, 로드 형태인 상기 영구 자석(64)은 상기 원추형 필터 요소(8)의 종방향 축을 따라서 연장한다. 또한, 이러한 자석은 실린더형의 외부 원주방향 표면을 가지므로, 상기 원추형 유입(inflow) 공간(66)이 상기 원추형 필터 요소를 위해서 내부에 유지된다. 개별적인 영구 자석(64) 대신에, 다수의 개별적인 자석들이 적절한 영구 자석들을 포함할 수 있다(상세히 설명되지 않음).

또한, 상기 영구 자석(64) 대신에, 종래 디자인의 전자석(electromagnet)이 사용될 수 있다. 또한, 자화될 수 있는, 특히 페라이트 유체 부분을 위한 포획 장치(62)는 표시된 부분을 상기 포획 장치(62)로부터 제거하기 위한 도면부호 68로 명시된 스트리핑 수단(stripping means)을 구비한다. 상기 스트리핑 수단은 유체 부분이 로드형 영구 자석(64)을 따라서 이동할 때에, 상기 포획 장치(62)에 의해서 발생되는 유체 부분을 제거하는 스트리핑 링(70)으로 구성된다. 상기 스트리핑 링(70)은 상기 스트리핑 링(70)이 상기 자석(64)의 외부 형상을 따라 이동하는 것을 허용하는 개방되어 한정할 수 있는 반경방향 유격(play)으로서 상기 로드형 영구 자석(64)의 외부 원주방향 표면을 둘러싼다. 상기 자석(64)을 따른 이동의 자유 경로를 제한하기 위해서, 그 위에 2개의 정지부(72)가 제공되며, 도 3을 바라본 방향으로 보여질 때에, 상기 스트리핑 링(70)은 하부 정지부(72)에 대향해서 이동하게 되는 그 하부 단부 위치에 존재한다.

이러한 위치는 화살표 24의 방향에 대향하고, 유체 백플러싱에 의한 백플러싱 위치에 상응하며, 종래의 여과 작업에서 다른 필터 요소로부터 배향되는 세척 유동은 상부 정지부(72)에 대향하여 이동되는 그 최상부 단부 위치로부터 상기 자석 수단을 세척하기 위한 그 하부 정지부 위치로 리셋한다. 이러한 필터 요소의 종래의 여과 작업에 대응하는 화살표 24로 도 3에 도시된 입사(incident) 유동 방향에서, 상기 스트리핑 링(70)은 도 3에 도시된 그 위치로부터 상부 정지부(72)에 대향한 상부로 다시 이동될 것이다. 상기 원추형 필터 요소에서의 상술된 관통유동 조건(throughflow condition)에 기초하여, 상기 영구 자석(64)은 적절한 필터 요소의 절반 보다 작은 필터 요소내의 길이에 걸쳐서만 배치된다. 상기 영구 자석(64)을 유지하기 위해서, 자석 로드 리셉터클(magnet rod receptacle)(74)은, 마찬가지로 로드형으로 제조되어, 그 하부 단부상에서 스크류 섹션(76)을 거쳐 상기 영구 자석을 운반하는데 사용되며, 상부 단부상에는, 상기 자석 로드 리시버(74)가 그 단부 플레이트(80)에서 종결하는 원추형 필터 요소의 상부 단부상의 종래의 6각형 스크류(78)와 함께 고정된다.

또한, 상기 영구 자석(64)을 갖는 상술된 포획 장치(62)는 실린더형 필터 요소에 대해서 사용될 수 있으며, 다음에 상기 자석 섹션은 상기 필터 요소의 길이 절반에 걸쳐서 선택적으로 확대될 수 있다. 그러나, 원추형 필터 요소를 위해서, 백플러싱 공정에서 상기 영구 자석(64)으로부터 페라이트 재료의 제거도 지지되는 것이 발견되었으므로, 페라이트 재료의 가능한 다루기 힘든 제조도 이러한 방식으로 세척될 수 있다.

또한, 본원에서 청구된 바와 같은 해결법은, 제한하는 것은 아니지만, 다른 필터 재료들, 예를 들면 종래의 필터 매트 구조(filter mat structure)를 갖는 다른 요소 형태 보다는 슬롯형 홀 스크린 관형 형태의 필터 요소를 요구하며, 선택적인 재료에서 페라이트 부분들의 자유도를 이러한 방식으로 유지할 수 있다.

Claims

유체가 여과 부분(filtration part)을 통해서 유동하기 전에 자화될 수 있는(magnetizable), 특히 페라이트(ferritic) 부분들을 상기 유체로부터 적어도 부분적으로 제거하는 적어도 하나의 로드형(rod-like) 영구 자석이나 전자석(64)을 갖는 포획 장치(capture device)(62)가 존재하고, 상기 포획 장치(62)로부터 표시된 부분들의 제거를 위한 스트리핑 수단(stripping means)(68)이 존재하며, 오염물질(contaminants)을 갖는 유체가 그곳을 통해서 적어도 한 방향(24)으로 유동할 수 있는 여과 부분을 갖는, 특히 백플러싱 필터 장치(backflush filter devices)에 사용하기 위한 필터 요소로서,

상기 스트리핑 수단(68)은 상기 로드형 자석(64)을 따라서 이동할 때에, 상기 포획 장치(62)에 의해서 유지되는 부분들을 제거하는 스트리핑 링(70)으로부터 형성되며, 상기 여과 부분이 백플러싱될 때에, 상기 유체 유동에 의해서 이동되는 상기 스트리핑 링(70)은 상기 포획 장치(62)상에 유지되는 부분들의 스트리핑에 영향을 주는 것을 특징으로 하는 필터 요소.
제 1항에 있어서, 상기 각각의 로드형 자석(64)은 상기 여과 부분의 종방향 축을 따라서 연장하는 필터 요소.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 스트리핑 수단(68)은 각가의 전자석에 전류가 존재하지 않으면서 작동가능한 필터 요소.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 여과 부분은 원추형(conical)으로 만들어지며, 구조적 길이(L)는 상기 유체를 위해서 존재하는 가장 큰 통로 단면(D) 보다 적어도 10배 정도 더 큰 필터 요소.
제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 슬롯형 홀 스크린 관형 필터 요소로 만들어지는 필터 요소.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포획 장치(62)는 유체가 진입하고 상기 유체를 위한 가장 큰 통로 단면(D)이 보급되어 있는 여과 부분의 반부(half)를 따라서 연장하는 필터 요소.
제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스트리핑 링(70)은 상기 로드형 자석(64)을 느슨하게 환형으로(annularly) 둘러싸며, 휴지(rest) 위치에서 그 베이스 부분상에 배치되며, 사용 위치에서는 상기 자석(64)을 따른 이러한 휴지 위치에 대한 축 거리를 취하는 필터 요소.
제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스트리핑 링(70)은 상기 로드형 자석(64)이 그사이에서 연장하는 2개의 정지부(stops)(72) 사이에서 이동될 수 있는 필터 요소.