KR20080003463A - 여과부재 및 여과조립체의 조립방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 딱딱한 외부랩으로 둘러싸인 나선형 멤브레인을 갖춘 나선형 멤브레인 여과부재용 커플러(10a,10b)는 중심지지대(12)와, 중심지지대에서 외부방향으로 뻗은 다수의 스포크(20), 스포크와 결합된 원형림(22)으로 이루어지되, 림의 겉면은 외부램의 축과 수직되어 있다. 림은 압축성 밀봉재(25)를 옆면에 수용할 수 있는 채널(28)과 한쌍의 고정구(34)가 각각의 수용부에 안착될 때 2개의 인접한 커플러를 결합할 수 있도록 외주면 둘레에 다수의 수용부(32)를 구비한다. 모범적인 커플러와 여과부재의 실시예와 조립체가 제공될 뿐만 아니라 이들의 결합방법을 포함한다.

Description

여과부재 및 여과조립체의 조립방법 {Filtration element and method of constructing a filtration assembly}

본 발명은 여과부재에 관한 것으로, 특히 여과부재를 결합하는 커플러에 관한 것이다.

여과멤브레인은 다양한 유체에서 불필요한 미립자 또는 유기체를 제거하는 데에 사용된다. 전형적으로 사용되는 여과멤브레인은 음료수의 처리 및 정화, 폐수의 폐기처분 또는 재사용을 위한 세척 및 처리, 슬러지의 탈수, 담수화 및, 주스, 와인, 음용수의 정수에 사용된다. 여과멤브레인은 나선형으로 감기고, 중공형 섬유 및, 관형의 멤브레인을 구비한다. 대체로, 나선형으로 감겨진 여과멤브레인은 여과부재를 형성하는 단단한 외부랩(outerwrap)으로 에워싸인다. 하나 이상의 나선형으로 감겨진 여과부재는 여과조립체를 형성하는 하우징 내에서 안착된다. 처리될 유체는 여과멤브레인을 관통하고 여과조립체의 주입단부로 가압되어 강제로 밀어 부쳐진다. 물질이 여과미디어로 걸러지는 동시에, 투과물은 미디어를 관통하여 지나가고 사용되거나 추가적인 공정으로 제거된다.

종래기술로 알려진 여과조립체에서, 2개 이상의 여과부재가 여과조립체하우징 내에서 단부와 단부를 붙여서 안착되되, 각각의 나선형으로 감겨진 여과멤브레인은 2개의 텔레스코핑을 방지하는(antitelescoping) 끝편 사이에서 고정된다. 각 부재의 상부측면 상에 안내단부는 여과카트리지하우징의 내부면을 밀봉하도록 외부 둘레에 원통형의 염수밀봉재를 구비한다. 또한, 염수밀봉재는 하우징에서 부재의 위치선정을 돕는다. 추가로, 여과부재는 대형 조립체를 제공하는 하우징에서 단부와 단부를 붙여서 안착된다.

한편, 종래기술의 형상은 여과능력에 중대한 제한을 제공한다. 예컨대, 큰 직경을 갖는 여과부재의 외부 둘레에 돌출한 염수밀봉재의 마찰이 하우징으로 부재를 삽입하거나 잡아당기기 어렵고 검사 또는 교체가 요구될 때에 제거가 용이하지 않게 한다. 큰 직경을 갖는 염수밀봉재가 접촉면적이 증가하면 이에 대응하는 마찰이 비례하여 증가하기 때문에, 부재의 직경이 커질수록 하우징으로 부재를 삽입하기가 더욱 어려워진다. 염수밀봉재가 여과조립체의 하우징에서 단부와 단부를 붙여서 결합된 다중의 여과부재를 삽입 또는 제거하려 할 때 이러한 단점들이 나타난다. 여과부재의 삽입 또는 제거에 사용될 힘이 증가하여 여과부재에 손상을 끼치게 된다.

나선형으로 감겨진 여과멤브레인에 적용할 구조시스템 중 다른 요소는 여과공정에서 나타나는 시스템압력 하에서 "텔레스코프(telescope)"로 멤브레인의 고유한 성향이 있다. 시스템은 유체가 나선형으로 감겨진 멤브레인부재의 단부영역으로 주입될 때, 단부영역이 개방되어 유체의 최대흐름을 허용한다. 여과멤브레인의 직경이 증가하므로 비례적으로 시스템의 압력에 노출된 멤브레인의 단면영역이 증가한다. 압력하에서, 나선형으로 감겨진 멤브레인의 중심부는 길이방향으로 이동하되, 이를 일반적으로 "텔레스코핑"이라 언급된다. 또한, 텔레스코핑 문제점은 직경이 증가하면 증가한다.

덧붙여서, 공지기술은 여과부재 및 하우징 사이에 염수밀봉재의 마찰에 부분적으로 종속되어 하우징 내에서 여과부재와 인접하게 위치할 뿐만 아니라 부재와 하우징 사이에 밀봉재를 구비한다. 그러므로 염수밀봉재가 조립공정 중에 훼손을 당하게 되면, 밀봉기능이 손상을 받게 될 뿐만 아니라 여과부재는 인접한 부재에 대해서 이동할 수 있고 분리공정이 손상을 받게 된다. 커다란 "와이퍼형" 염수밀봉재 또는 링형상의 염수밀봉재는 전술된 결점에 영향을 받게 된다. 또한, 갈지자형 또는 V자형 염수밀봉재가 단부와 단부를 붙여서 결합된 다중의 부재에 안착될 때 하우징의 한 단부에 삽입되고 반대쪽 단부에서 제거를 필요로 한다. 이는 하우징의 양 단부에 실질적인 바닥면적으로 깨끗하게 남겨져야만 한다.

또한, 종래기술은 적소에 부재를 고정할 뿐만 아니라 2개의 여과부재의 단부 사이에 안착된 밀봉재를 보유지지하도록 인접한 2개의 여과부재를 겹쳐지게 하는 원주형 밴드의 사용을 고려하고 있다. 이러한 구조는 부재를 체결하지 않아 하우징을 통해 당겨지고 인접한 부재 사이에서 실제적인 압축성 밀봉재를 구비하지 못한다.

그러므로 당해분야에서 여과부재가 인접한 부재와 용이하고 확실하게 상호체 결할 수 있고 단일 또는 다중으로 결합된 부재가 단일염수밀봉재를 사용하는 여과조립체하우징에 쉽게 삽입 또는 제거할 수 있는 기술이 필요로 하다.

본 발명은 쉽고 확실하게 여과부재들을 결합하는 동시에 여과조립체하우징과 염수의 접촉면적을 최소화하는 장치와 방법에 관한 것이다. 각 커플러는 중심에서 림으로 뻗어 있는 텔레스코핑방지장치와 중심지지대를 구비한다. 돌출된 패드 또는 스키가 림의 외부면 둘레에서 간격을 두고 제공되며 고정연결구를 수용하는 수용부를 구비한다. 채널은 압축성 밀봉재를 수용하는 림의 각 면에 형성된다. 따라서, 인접한 커플러가 면과 면이 접촉하는 채널에 밀봉재를 안착시키고, 각 커플러에 스키와 수용부를 정렬하며, 커플러를 상호체결하고 결합하며 부재 삽입 및 제거하는 동안 탈거되지 않도록 고정구를 수용부에 위치시켜 상호체결될 수 있다. 여과조립체하우징으로 삽입될 때, 스키가 하우징과의 접촉면적을 최소화하므로, 커플러와 하우징 사이에 마찰력을 줄인다. 또한, 스키는 다중의 염수밀봉재가 사용될 때보다 하중과의 마찰저항이 줄어드는 다수의 부재로 사용될 단일하부프로파일 염수밀봉재를 허용한다. 본 발명에 따른 단일염수밀봉재는 하우징의 동일한 단부에서 삽입 및 제거된다. 그러므로 다중의 여과부재는 여과조립체하우징과의 결합을 확실하게 하고 삽입 또는 제거를 용이하게 하여 적은 수의 밀봉재를 사용하고 "자유"바닥면적을 50% 이하로 줄인다.

모범적인 제1실시예에서, 딱딱한 외부랩으로 에워싸인 나선형 멤브레인을 갖춘 나선형으로 감겨진 멤브레인 여과부재용 커플러는 림을 향해 바깥방향으로 뻗은 다수의 스포크를 갖춘 중심지지대를 구비한다. 림은 딱딱한 외부랩과 결합되고 외부랩의 축과 수직된 전면 및 후면을 갖는다. 수용부는 고정연결구를 수용하기 위해 림의 외부면의 원주 둘레에서 이격되어 있고, 림의 면 둘레에 채널이 압축성 밀봉재를 수용한다. 그러므로 인접한 커플러는 면과 면을 맞대어 위치되고 각 커플러에 수용부를 정렬하고 커플러를 상호체결하도록 한쌍의 수용부에 고정구를 위치시킨다. 인접한 커플러의 면 상에 있는 채널에 밀봉재는 2개의 커플러 사이에 확실한 연결을 형성한다.

모범적인 제2실시예에서, 여과조립체는 딱딱한 외부랩 내에 나선형 제1여과부재와, 제1여과부재와 결합될 제1커플러, 딱딱한 외부랩 내에 나선형 제2여과부재, 제2여과부재와 결합될 제2커플러, 제1 및 제2커플러 사이의 채널에 위치된 밀봉재 및, 제1 및 제2커플러의 정렬된 수용부에 안착될 다수의 고정구를 구비한다.

모범적인 제3실시예에서, 여과조립체는 단부와 단부를 붙이고, 압력플레이트와 주입단부에 염수밀봉재를 갖춘 여과하우징에 안착된 다수의 나선형 여과부재 및 완전조립체를 형성하도록 하우징의 배출단부에 스러스트 슬리브를 구비한다.

본 발명에 따른 단일염수밀봉재는 하우징의 동일한 단부에서 삽입 및 제거된 다. 그러므로 다중의 여과부재는 여과조립체하우징과의 결합을 확실하게 하고 삽입 또는 제거를 용이하게 하여 적은 수의 밀봉재를 사용하고 "자유"바닥면적을 50% 이하로 줄인다.

본 발명의 모범적인 실시예에 따른 커플러가 도 1로 도시된다. 각 커플러(10a,10b)는 원형 개방부(14)를 형성하는 내부표면을 갖춘 원통형상의 중심지지대(12)를 구비한다. 도시된 바와 같이, 관통아답터(18)와 통상적으로 결합될 관통튜브(16)는 원형 개방부(14)를 통과하여 지나간다. 스포크(20)는 중심지지대(12)의 외부면에서 원형림(22)의 내부면으로 방사상으로 외부를 향해 뻗어 있되, 원형림(22)은 스포크(20)의 외곽단부를 둘러싸고 결합한다. 도 6의 단면도로 상세히 도시된 바와 같이, 각 스포크(20)의 전면 가장자리부는 약간 오목형상으로 되어 있으며, 각 스포크(20)의 후면 가장자리부는 실제로 일직선으로 되어 있다. 도 1에서, 림(22)은 외부 및 내부림면(24,26)을 갖는다. 일반적으로 U자형상의 채널(28)은 외부면(24)의 주변부 둘레로 뻗어 이와 상응하는 형상을 갖는 압축성 밀봉재(25)를 수용한다.

도 1에서, 돌출된 패드 또는 스키(30)는 림(22)의 외부면 둘레에서 뻗는다. 각 스키(30)는 림(22)의 외부면에서 윗방향으로 뻗은 절두된 사면체와 같은 형상으로 이루어지되, 림(22)에서 스키(30)의 사각형상의 상부면까지 뻗어 있는 경사진 사다리꼴형상의 4개의 측면을 갖는다. 외부면(26)에 인접한 수용부(32)는 인접한 커플러(10)와 상호결속하는 고정구(34)를 수용할 수 있도록 각 스키(30)에 형성된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각 수용부(32)는 제1원형부(36)와 제2사각형상부(38)를 구비하여, 각 스키(30)에 열쇠구멍형상의 오목부를 형성한다. 제1원형부(36)의 직경은 제2사각형상부(38)의 폭(림의 원주방향으로 측정)보다 크다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 개뼈형상의 고정구(34)는 절단된 반원형상 단부(34b)에 연결된 폭이 좁은 중심부(34a)를 구비하며, 중심부(34a)의 폭은 수용부(32)의 폭이 좁은 사각형상부와 적합한 크기를 갖고 절단된 반원형상 단부(34b)는 수용부(32)의 커다란 원형부와 적합한 크기를 갖는다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각 반원형상 단부(34b)는 노치(notch) 또는 컷아웃(40;cut out)을 구비하며, 이로써 수용부의 원형부(36)에서 강제로 끼워 넣어질 때 어느 정도 단부의 압축을 수용하는 완화영역을 제공한다. 또한, 완화영역은 부재들 사이에서 길이방향으로 어느정도의 제한된 팽창과 수축을 수용한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 개별적인 여과부재(42)는 2개의 커플러(10a,10b) 사이로 부착되게 연장된 단단한 외부랩(44)을 구비한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 각 여과부재(42)는 커플러 사이로 뻗어 있는 관통튜브(50)를 구비하며, 나선형으로 감겨진 여과멤브레인(52)이 관통튜브(50) 둘레를 에워싸고 관통튜브와 단단한 외부랩 사이의 영역을 채운다. 도 3을 참조로 하여, 다수의 여과부재(42)는 인접한 커플러로 정렬된 수용부에 안착된 고정구로 결합된 인접한 부재에 단부와 단부를 붙여서 위치된다. 그러므로 인접한 여과부재(42)는 인접한 커플러의 외부면상에 채널에 끼워 넣는 압축성 밀봉재와 함께 단부와 단부를 붙여서 결합된다. 여과시스템이 작동중일 때, 조립체는 밀봉재(25)로서 유체수밀을 형성한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 관통튜브 커플링(54)은 관통튜브(50)의 직경보다 약간 큰 내경을 갖는 원통형상의 튜브로 되어 있다. 4개의 홈(56a,56b,56c,56d)은 커플링(54)의 내부면에서 원주방향으로 뻗으며, 각 홈은 링형상의 밀봉재(도시되지 않음)를 수용한다. 그러므로 인접한 여과부재의 관통튜브는 2개의 원형링이 관통튜브에 결합한 관통튜브를 밀봉하여 제1관통튜브 상에서 대략 중간까지 연결하고 관통튜브 커플링의 나머지 반쪽에 제2여과부재의 관통튜브를 안착시켜서 결합되어, 2개의 관통튜브를 결합하여 유체수밀되게 연통된다. 명료성을 위해 관통커플러가 도 1에서는 생략되었으며, 관통튜브 커플러는 일반적으로 인접한 한쌍의 커플러(10a,10b) 사이에 존재한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 여과조립체(58)는 하우징(60) 내에 안착되어 단부와 단부로 연결된 다수의 여과부재들(42)로 이루어진다. 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징의 단부는 하우징의 주요부분보다 두꺼운 강화벽(62)을 갖는다. 도 7에서 보면, 밀봉장착구(64)가 여과조립체의 주입단부에 위치된 커플러(10a)의 림에 견고하게 고정된다. 밀봉장착구(64)는 커플러(10a)의 내부면 원주방향으로 뻗고 V자형상 염수밀봉재(70)가 위치된 하부프로파일에서 바깥주변부 둘레에 채널(68)을 갖는 아암(66)을 구비한다. 여과조립체의 반대쪽 단부로 회전하면, 도 6은 단부와 단부로 붙여진 다수의 여과부재(42)를 따라 하우징(60)의 배출단부, 저압에 위치된 스러스트 슬리브(71)를 도시한다. 단부캡(72)은 하우징(60)의 배출단부에 위치되고 하우징(60)의 내부면 원주둘레로 뻗은 단부캡 체결홈(76)에 스냅링(74)으로 안착고정된 다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 스러스트 슬리브(71)는 일반적으로 원통형상의 슬리브로, 원통의 일부가 제거된 "C"자형상으로 되어 있다. 그러므로 스러스트 슬리브(71)는 원통형 여과조립체 하우징으로 삽입되어 약간 압축될 수 있다. 슬리브가 충분한 기억형상을 갖추고 있기 때문에, 일단 삽입되고서 하우징 내에서 충분히 끼워 넣어지면 원래 형태로 탄성복원될 것이다. 스러스트 슬리브(71)에 형성된 구멍(78)이 슬리브의 무게와 재료를 줄이고 유체가 슬리브를 관통하여 흐르게 한다.

사용중에, 인접한 커플러(10a,10b)는 각 면의 채널(28) 사이에 위치된 압축성 밀봉재(25)와 면과 면이 접촉하면서 안착된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 인접한 커플러(10a,10b)에 스키(30)와 수용부(32)가 정렬되고, 고정연결구(34)가 약간 압력으로 커플러의 주변부 둘레에 한쌍의 수용부내에 안착된다. 도 1은 각 커플러(10a,10b)에 다수의 스키(30)와 수용부(32)를 도시하는바, 이들의 갯수는 본 발명에 따라 임의로 적용된다. 커플러를 고정하기에는 최소 2개가 필요하나. 그 이상의 갯수는 더 높은 시스템압력을 갖는 본 발명에서 사용된다. 모범적인 실시예에서, 각 커플러상에 4개의 스키가 사용된다. 유사하기로, 각 수용부가 결합될 고정구를 사용할 필요는 없다. 예컨대, 주변부 둘레에 12개의 스키를 갖춘 커플러는 12개의 고정구보다 적게 사용되어 결합된다. 실례에 따라서, 적은 갯수의 고정구가 커플러를 견고하게 고정하기 위해 사용된다. 또한, 수용부와 고정구는 인접한 커플러에 2개의 상호체결용 구성부재를 제공하는 한 상이한 형상과 형태를 취할 수 있 다. 고정구와 수용부의 접촉이 종래기술에 따른 커플러를 갖춘 탭(tab)과 같은 돌출부로 방지되고 사용중에 부서진다. 한편, 고정구가 압축가능하고 어느 정도의 형상기억을 갖춰 수용부 내로 압축되며 끼워 넣어질 수 있다. 또한, 절두된 단부(34b)가 고정구의 제거를 용이하게 하기 위해서 수용부(32) 내에 도구의 위치선정을 돕는다. 다른 변형예가 본 발명의 범주 내에서 당해분야의 숙련자들에게서 가능해질 것이다. 마지막으로, 절두된 단부(34b)는 제거위험성이 없도록 커플러의 팽창과 수축 정도를 수용한다.

도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 개별적인 여과부재(42)는 관통튜브(50) 둘레에 여과멤브레인(52)을 에워싸고, 나선랩(52;예컨대 섬유유리강화엑폭시로 코팅됨) 둘레에 단단한 외부랩(44)을 형성하며, 외부랩의 각 단부에 커플러(10a,10b)를 부착하여 형성된다(커플러는 일반적으로 외부랩으로 에워 싸임). 다중의 여과부재(42)는 인접한 여과부재(42)의 관통튜브(50)를 결합하도록 도 6에 도시된 바와 같이 관통튜브 커플링(54)을 사용하고 인접한 커플러(10a,10b)을 상호체결하도록 압축성 밀봉재(25)와 고정구(34)를 사용하여서 결합될 수 있다. 밀봉재(25)는 도면에 개별적인 부재로써 도시되는바, 커플러 중 하나와 일체로 형성되고 다양한 재료로 만들어질 수 있다. 관통튜브 커플링(54)은 유체수밀연통하여 관통튜브(50)와 결합되게 홈(56a,56b,56c,56d)에 안착된 링을 사용하고, 커플러(10a,10b) 사이에서 압축성 밀봉재(25)가 여과부재(42)와 결합한다. 다중의 여과부재(42)는 단부와 단부를 붙여서 결합되되, 공간과 압력강화가 특정한 실례를 위해서 실제 갯수을 결정한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 여과조립체 하우징(60)내로 삽입되면, 커플러의 스키(30)가 하우징(60)의 내부면과 접촉하는 여과부재의 일부분으로, 여과조립체 하우징(60)과 여과부재(42)의 딱딱한 외부랩(44) 사이에 우회용 환형영역(80)을 형성한다. 스키(30)가 하우징(60)과 접촉하는 커플러의 일부분이기 때문에, 커플러와 하우징(60) 사이에 마찰력이 최소화된다. 덧붙여서, 스키(30)는 견고한 재료로 형성되기 때문에, 하우징에서 부재의 정밀한 중심맞춤을 보장한다. 이는 비정렬상태를 보정하고 정밀한 위치선정을 보장하도록 각 부재에 대형 염수밀봉재를 필요로 하지 않는다. 실례에서, 적은 수의 스키(30)가 사용되면서, 마찰력이 더욱 저감된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 실례의 염수밀봉재(70)는 하부프로파일이 V자형상의 밀봉재이다. 여과조립체의 주입구에서 밀봉장착구(64)로 뻗어 있는 단단한 아암(66)이 아암(66)의 외부주변 원주둘레로 뻗은 u자형상의 채널(68)을 구비한다. 염수밀봉재(70)는 V자형상의 개방부가 여과조립체의 주입단부와 맞닿아서 채널(68) 내로 안착된다. 안내부재에 하부프로파일 염수밀봉재가 작을 수록 전술된 많은 장점을 갖게 된다. 덧붙여서, 하부프로파일 염수밀봉재(70)는 여과미디어(52)용 최대영역을 허용한다. 그러므로 하부프로파일 염수밀봉재(70)가 종래의 염수밀봉재구조와 비교하여 동일한 하우징 영역에서 더 많은 여과미디어(52,예컨대 멤브레인)을 허용한다. 본 발명의 목적은 O형상의 링과 같은 다른 밀봉부재구조를 사용하여 달성된다.

도 6에 도시되었듯이 여과조립체의 배출단부에서, 스러스트 슬리브(71)는 여 과부재(42)의 단부와 단부를 결합된 전체 조립체에 가해질 길이방향의 압력을 흡수하고 견딜 수 있도록 작동한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 스러스트 슬리브(71)에 구멍(78)은 실례에서 유체가 슬리브(71)를 관통하여 지나가도록 허용하며, 응축물이 단부캡(72)보다 여과조립체 하우징(60)의 측면에서 제거된다.

전술되었듯이, 본 발명의 장점 중 하나는 부재(42)가 하나의 염수밀봉재만을 사용하는 결과로서 하우징(60)의 동일한 단부로 삽입되고 제거되며 스키(30)가 부재와 하우징 사이에 마찰력을 현저하게 저감시킨다는 점이다. 이는 모든 설비에 필수 "자유"공간을 줄인다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 여과조립체 하우징에 여과부재를 삽입하고 제거하려는 노력을 최소화하며 여과부재를 쉽고 견실하게 결합할 수 있도록 허용한다. 특히, 여과부재의 직경에 적용될 때 모든 크기부재에 적용할 수 있는 장점을 갖는다.

물론, 본 실례에 기술된 실시예로부터 다른 변형예가 본 발명의 범주 내에서 가능하다. 예컨대, 모범적인 실시예에 기술된 여과미디어는 나선형으로 감겨진 부재이며, 다른 형태의 여과멤브레인이 사용될 수 있다. 도 6에 도시된 단부캡은 알루미늄재로 만들어졌으나, 다른 견고하고 경량의 재료도 가능하다. 그러므로 전술된 구성부재의 다양한 재료와 구조가 본 발명의 범주에서 벗어나지 않고 사용된다.

앞서서, 본 발명은 모든 목적을 성취하게 적합하며, 다른 장점이 명료해지며 본 발명의 특성이다.

다양한 실시예가 본 발명의 범주에서 벗어나지 않고서 본 발명으로 이루어지 며, 첨부도면에 도시된 모든 사항들은 단지 도시되는 것으로 이에 국한되지는 않는다.

특정한 실시예가 도시되고 기술되는 동시에, 다양한 변형예가 물론 만들어질 수 있고, 아래의 청구범위로 한정된 범위을 제외하고서 본 발명은 부품의 특정한 배열 또는 형상으로 한정하지 않는다. 추가로, 임의의 특성과 조합은 실용적이며 다른 특성과 조합을 참조하지 않고서 사용된다. 이는 청구범위의 범주내에서 고려될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 2개의 커플러의 분해도이다.

도 2는 고정구로 면과 면으로 상호체결된 도 1의 2개의 커플러의 일부를 확대한 도면이다.

도 3은 다중의 여과부재가 단부와 단부를 붙여서 연결한, 본 발명의 실시예에 따른 여과조립체의 사시도이다.

도 4는 조립하우징내에 안착된 도 3의 여과조립체의 확대도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 스러스트 슬리브의 사시도이다.

도 6은 조립체 내에 도 5의 스러스트 슬리브의 위치를 보여주는 도 4의 여과조립체의 배출단부의 단면도이다.

도 7은 압력플레이트와 축소된 프로파일 염수밀봉재의 위치선정을 보여주는 도 4의 여과조립체의 주입단부의 단면도이다.

Claims (18)

1. 길이연장된 단단한 외부랩으로 둘러싸인 나선형 멤브레인을 갖춘 나선형 멤브레인 여과부재용 커플러에 있어서,

   중심지지대와;

   상기 중심지지대로부터 바깥방향으로 뻗은 다수의 스포크 및;

   상기 스포크에 연결되고, 상기 외부랩의 반경에 상응하는 반경을 갖는 원형으로 형성된 림;으로 이루어지며,

   상기 림은 상기 외부랩의 축과 수직한 평편면에 놓여진 면을 갖추고, 상기 외부랩에 적합하게 결합되며, 외부면을 따라서 원주방향으로 이격되어져 있는 다수의 수용부를 갖춰 이 수용부와 상응하는 형상의 고정구를 수용하고, 추가로 압축성 밀봉재를 수용하도록 상기 면에 채널을 갖추고 있어, 상기 2개의 커플러가 상기 2개의 외부랩에 고정되고 상기 밀봉재가 상기 채널 내로 안착될 때 상기 2개의 부재는 면과 면접촉으로 결합되며 정렬된 한쌍의 고정구가 각각의 수용부에 안착되면서 체결되어 있는 커플러.
2. 제1항에 있어서, 상기 수용부는 제1단면의 제1부분과 이보다 작은 제2단면의 제2부분을 갖추며, 상기 고정구가 2개의 정렬된 수용부에 안착될 때 길이방향의 힘이 상기 부재가 함께 이동하도록 상기 부재에 가해지는 커플러.
3. 제1항에 있어서, 상기 부재는 하우징 내에서 단부와 단부를 붙여 안착시키고, 상기 림은 상기 하우징과 맞물리는 다수의 접촉면을 형성하기 위해 상기 외부면에서 뻗은 다수의 스키를 구비하는 커플러.
4. 제1항에 있어서, 상기 부재는 상기 나선형 멤브레인의 중심을 관통하여 뻗는 관통튜브를 구비하고, 상기 중심지지대는 상기 관통튜브를 수용하는 허브(hub)로 이루어지는 커플러.
5. 제2항에 있어서, 상기 정렬된 한쌍의 수용부의 형상에 상응하는 고정구를 구비하는 커플러.
6. 제1항에 있어서, 압력하에서 유체수밀성을 형성하도록 상기 채널에 배치된 압축성 밀봉재를 구비하는 커플러.
7. 제1항에 있어서, 상기 수용부를 갖는 상기 림의 일부가 상기 스키로 되어 있는 커플러.
8. 길이연장된 단단한 외부랩 내에서 에워싸인 나선형 멤브레인을 갖춘 나선형 멤브레인 여과부재용 커플러에 있어서,

   중심지지대를 제공하는 수단과;

   상기 중심지지대에서 바깥방향으로 뻗은 다수의 스포크 및;

   상기 외부랩에 결합되도록 배치되어 있고 상기 스포크를 에워싸기 위한 수단을 구비하되, 상기 에워싸는 수단은 상기 중심지지수단의 축과 수직하는 평편면에 놓여진 면을 구비하며, 상기 면은 압축성 밀봉재를 수용하는 채널을 갖추고, 상기 에워싸는 수단은 외부면을 따라 이격된 다수의 고정구 수용수단을 구비하며, 2개의 상기 커플러가 2개의 상기 외부랩에 고정되고, 상기 밀봉재는 상기 채널에 안착되고 2개의 상기 부재는 면과 면의 접촉으로 결합되고 상기 고정구수단이 상기 고정구 수용수단에 안착되면서 함께 체결되는 커플러.
9. 나선형으로 감겨진 제1멤브레인용 엔클로징 수단과;

   인접한 상기 엔클로징 수단을 연결하는 연결수단으로서, 이 연결수단은 중심지지수단에서 바깥방향으로 뻗은 다수의 스포크와 상기 제1엔클로징 수단에 결합되 고 상기 스포크를 에워싸는 수단을 구비하며 상기 에워싸는 수단은 상기 중심지지수단의 축과 수직한 평편면에 놓여진 면을 구비하고, 상기 면은 압축성 밀봉재를 수용하는 채널을 가지며, 상기 에워싸는 수단이 외부면을 따라서 이격된 다수의 고정구 수용수단을 구비하도록 되어 있는 연결수단;

   나선형으로 감겨진 제2멤브레인용 엔클로징 수단;

   상기 엔클로징 수단에 인접해 있으며, 상기 제2엔클로징 수단에 결합되는 제2연결수단;

   상기 인접한 연결수단을 밀봉하기 위한 밀봉수단 및;

   상기 연결수단이 상기 정렬된 면과 면의 접촉으로 안착될 때 인접한 연결수단을 결합하기 위한 결합수단;으로 이루어진 여과조립체.
10. 길이연장된 단단한 외부랩 내에서 에워싸인 나선형으로 감겨진 멤브레인으로 이루어진 제1 및 제2단부를 갖춘 나선부재와;

    중심지지대와, 상기 중심지지대에서 바깥방향으로 뻗은 다수의 스포크, 및 한쪽 단부에서 상기 스포크과 결합되고 상기 외부랩의 반경에 상응하는 반경을 갖는 원호를 형성하며 상기 단단한 외부랩의 축과 수직된 평편면에 놓여진 면을 갖춘 림으로 이루어지고, 상기 면은 채널을 이루며, 상기 림이 상기 면을 따라 원주방향으로 이격된 다수의 수용부로 이루어진 편평면을 갖추도록 되어 있고, 제1단부에 결합된 제1커플러 및;

    중심지지대와, 상기 중심지지대에서 바깥방향으로 뻗은 다수의 스포크, 한쪽 단부에서 상기 스포크과 결합되고 상기 외부랩의 반경에 상응하는 반경을 갖는 원호를 형성하며 상기 단단한 외부랩의 축과 수직된 평편면에 놓여진 면을 갖춘 림으로 이루어지고, 상기 면은 채널을 이루며, 상기 림이 상기 면을 따라 원주방향으로 이격된 다수의 수용부로 이루어진 편평면을 갖추도록 되어 있고, 제2단부에 결합된 제2커플러;로 이루어진 여과부재.
11. 단단한 외부랩과 여과미디어 및 상기 미디어의 중심에 관통도관으로 이루어져 길이연장된 다수의 여과부재를 조립하는 방법에 있어서,

    상기 부재의 반대쪽 단부에서 상기 외부랩으로 단단해진 커플러를 결합하는 단계와;

    축방향으로 상기 부재를 안착하는 단계;

    유체연통하는 상기 관통도관을 연결하는 단계 및;

    상기 인접한 부재에 상기 커플러의 결합면 사이로 상기 밀봉재를 안착하는 단계;를 포함하되, 상기 밀봉재는 커플러가 결합될 위치에 놓일 때 상기 커플러로서 안착고정되는 여과부재의 조립방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 여과부재용 하우징을 구비하고 상기 하우징에 상기 여과부재를 안착하는 단계를 포함하는 여과부재의 조립방법.
13. 단단한 외부동체를 갖춘 다수의 여과부재와 상기 동체 내를 에워싸는 여과미디어로 이루어지고, 상기 부재는 단부와 단부를 붙여서 결합되고 하우징에 안착된 여과조립체에 있어서,

    반대쪽 단부에서 상기 각각의 부재와 결합된 제1 및 제2커플러로 이루어지되, 상기 각각의 커플러는 주변부에서 이격된 다수의 스키를 구비하고 커플러의 표면에서 뻗어 있고, 상기 스키는 상기 하우징에 상기 부재를 위치선정하는 접촉점을 구비하고 부재와 하우징 사이에 접촉면을 줄이는 여과조립체.
14. 제13항에 있어서, 상기 각 스키는 수용부를 갖추고 고정구는 인접한 부재와 함께 체결하도록 인접한 커플러에 정렬된 수용부에 위치되는 여과조립체.
15. 제14항에 있어서, 상기 수용부는 다른 부분보다 단부에서 폭이 넓고 상기 고정구는 2개의 인접한 부재를 체결할 수 있는 구조로 되어 있는 여과조립체.
16. 제13항에 있어서, 상기 커플러 사이에 위치된 압축성 밀봉재를 구비하는 여과조립체.
17. 제13항에 있어서, 상기 커플러 중 하나는 상기 부재 중 하나의 주입단부에서 원주방향으로 뻗은 채널부재를 구비하고, 상기 채널은 상기 하우징과 접촉하며, 상기 하우징과 맞물리도록 상기 채널의 가장자리부 위로 돌출한 원주방향으로 뻗은 밀봉재를 구비하는 여과조립체.
18. 제17항에 있어서, 상기 원주방향으로 뻗은 밀봉재는 상기 하우징의 유입단부의 방향에서 예각으로 뻗은 하나의 레그를 갖춘 v자형상으로 되어 있는 여과조립체.

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