KR20080071564A - 액체 여과 시스템 - Google Patents

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KR20080071564A KR1020087011766A KR20087011766A KR20080071564A KR 20080071564 A KR20080071564 A KR 20080071564A KR 1020087011766 A KR1020087011766 A KR 1020087011766A KR 20087011766 A KR20087011766 A KR 20087011766A KR 20080071564 A KR20080071564 A KR 20080071564A
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Abstract

본 발명은 액체(L)를 수용하는 탱크(110) 내의 펌핑될 액체 내에 잠겨 있도록 설계된 펌프(120)를 포함하는 액체(L)를 여과하기 위한 시스템(100)에 관한 것으로서, 상기 펌프(120)에는 펌프(120) 내에 도입되는 액체(L)를 여과할 수 있는 필터(130)가 제공되어 있다. 본 발명에 따르면, 상기 여과 시스템(100)은 상기 펌프(120)의 작동 중에 필터(130)의 폐색을 감소시키기 위한 장치(150)를 포함한다. 따라서, 상기 여과 시스템은 세척 또는 교체를 하지 않고 더욱 장기간 작동할 수 있다.
Figure P1020087011766
액체, 여과, 필터, 폐색, 펌프, 공구

Description

액체 여과 시스템{LIQUID FILTRATION SYSTEM}
본 발명은 액체 여과 시스템에 관한 것이다. 이 시스템은 예를 들면 건설산업에서 사용되는 절삭공구를 냉각 및 윤활시키기 위한 윤활유 또는 액체를 여과하기 위해 사용된다.
종래 기술의 여과 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 대체로 특정량의 액체(L)를 수용하기 위한 탱크(R), 액체(L) 내에 잠겨서 파이프(T)를 통해 액체(L)를 배출할 수 있는 펌프(P)를 포함한다. 파이프(T)의 유출구에는 무화 노우즈(atomization nose)(B)가 공작 부재(M) 상에서 가동 중인 공구(O)를 향해 배치되어 공작 부재를 냉각 및 윤활시키도록 되어 있다. 공구(O) 상에 분사된 액체는 중력에 의해 탱크(R) 내에 직접 낙하하거나 도시되지 않은 수집장치에 의해 탱크(R) 내로 유도된다. 또, 액체(L)의 분사에 의해 공구(O)에 의해 공작 부재(M)로부터 절삭 분리된 입자들도 탱크(R) 내로 이송될 수 있다.
상기 입자에 의해 펌프(P)가 손상되거나 조기에 마모되는 것을 방지하기 위해, 펌프의 흡입부에 통상 그릴로 구성된 필터(F)가 설치된다. 그러나, 이 필터는 그 진입측에 입자들이 응집됨으로써 쉽게 오염된다. 또, 이 필터는 펌프에 손상을 줄 수도 있고 동시에 예를 들면 상기 무화 노우즈(B)에 축적될 수도 있는 충분한 크기의 입자를 펌프 내로 통과시킬 수 있다. 따라서, 펌프의 검사 및 조기 보수가 필요하다. 상기 그릴의 통공의 치수를 축소시킬 수도 있으나, 이 경우 필터는 더욱 신속하게 폐색된다.
따라서, 본 발명의 목적은 특히 공구를 냉각 및 윤활하기 위한 액체를 여과함과 동시에 필터의 폐색 속도를 감소시킬 수 있는 액체 여과 시스템을 제공하는 것이다.
이 목적을 달성하기 위해, 액체를 여과하기 위한 시스템으로서, 탱크 수용된 액체 내에 잠겨서 액체를 펌핑하도록 설계된 펌프를 포함하는 액체 여과 시스템이 제안된다. 이 펌프는 펌프 내에 유입되는 액체를 여과할 수 있는 필터를 구비하고, 상기 여과 시스템은 필터의 폐색을 감소시키기 위한 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기 여과 시스템은 세척 또는 교체하지 않고도 더욱 장기간 작동할 수 있다.
본 발명의 추가의 특징에 따르면, 필터의 폐색을 감소시키기 위한 장치는 필터의 여과부 상에 접선방향으로 액체를 분사할 수 있도록 배치된 확산기(diffuser)를 구비한다.
확산기에 의해 필터의 필터부의 상측의 액체 내에 떠다니는 입자를 격퇴시킬 수 있다.
본 발명의 추가의 특징에 따르면, 상기 필터의 폐색을 감소시키기 위한 장치는 펌프의 유출구에 장착된 T자형 우회로로 구성되고, 이 T자형 우회로는 파이프에 의해 필터의 주변에 배치된 확산기에 연결된다.
본 발명의 추가의 특징에 따르면, 확산기 및 필터는 동일 부재로 구성된다.
본 발명의 추가의 특징에 따르면, 상기 필터의 폐색을 감소시키기 위한 장치는 펌프의 유출구에 장착된 T자형 우회로로 구성되고, 상기 T자형 유출구의 일측의 유출구는 곡관에 연결되고, 이 곡관의 자유단부는 확산기를 형성하도록 구성된다.
본 발명의 추가의 특징에 따르면, 상기 필터의 폐색을 감소시키기 위한 장치는 상기 펌프의 본체 및 그 필터에 결합된 도관으로 구성되고, 상기 도관은 우회로를 형성하기 위해 상기 유출구에 연결되고, 상기 도관의 유출구는 확산기를 형성하도록 구성된다.
본 발명의 추가의 특징에 따르면, 상기 필터의 폐색을 감소시키기 위한 장치는 상기 펌프의 본체 및 그 필터에 결합된 파이프로 구성되고, 상기 도관은 우회로를 형성하기 위해 상기 펌프의 제2의 유출구에 연결되고, 상기 도관의 유출구는 확산기를 형성하도록 구성된다.
본 발명의 추가의 특징에 따르면, 상기 확산기의 유출구는 장방형 그루우브를 향하는 반구형 개구에 의해 치수가 축소되는 원통형 공동부로 구성된다.
본 발명의 추가의 특징에 따르면, 상기 확산기의 유출구는 장방형 개구로 구성된다.
본 발명의 추가의 특징에 따르면, 상기 필터의 여과부는 천공된 평평한 벽으로 구성된다.
전술한 본 발명의 특징 및 기타의 특징은 도면을 참조하여 개시된 본 발명의 예시적인 실시예의 설명을 통해 더욱 명확하게 드러날 것이다.
도 1은 종래 기술로부터 공지된 공구의 냉각 및 윤활용 액체를 여과하기 위한 시스템의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 공구의 냉각 및 윤활용 액체를 여과하기 위한 시스템의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 공구의 냉각 및 윤활용 액체를 여과하기 위한 시스템의 필터 폐색을 감소시키기 위한 장치의 상세도,
도 4는 본 발명에 따른 공구의 냉각 및 윤활용 액체를 여과하기 위한 시스템의 펌프 및 필터의 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 공구의 냉각 및 윤활용 액체를 여과하기 위한 시스템의 필터 폐색을 감소시키기 위한 장치의 제1의 변경례의 상세도,
도 6은 본 발명에 따른 공구의 냉각 및 윤활용 액체를 여과하기 위한 시스템의 필터 폐색을 감소시키기 위한 장치의 제2의 변경례의 상세도,
도 7은 본 발명에 따른 공구의 냉각 및 윤활용 액체를 여과하기 위한 시스템의 필터 폐색을 감소시키기 위한 장치의 제3의 변경례의 상세도,
본 발명의 여과 시스템은 공구를 냉각 및 윤활시키기 위한 윤활유 또는 액체와 같은 액체를 여과하기 위한 것이다. 이하, 본 발명에 대해 설명한다.
따라서, 도 2에 도시된 여과 시스템(100)은 공작 부재(M)를 기계가공할 수 있는 공구(O)를 윤활 및 냉각시키기 위한 액체를 여과하도록 설계된 것이다.
공구(O)는 건설 공사장에서 사용되는 공작 부재를 가공할 수 있는 타일 톱, 건설 톱, 보오링 머신, 드릴링 머신 또는 월마운트 톱으로 구성될 수 있다.
상기 여과 시스템(100)은 물과 같은 액체(L)를 수용할 수 있는 탱크(110), 공구(O)에 액체를 분사할 수 있는 펌프(120), 펌프(120)에 의해 흡인된 액체를 여과하기 위해 펌프(120)의 상류측에 배치된 필터(130), 및 필터(130)의 폐색을 감소시키기 위한 장치(150)를 필수적으로 포함한다.
탱크(110) 내의 액체 중에 잠겨있는 펌프(120)에는 필터(130)에 개방되어 있는 액체 유입구(122) 및 하나 이상의 파이프(126)에 연결되어 있는 액체 유출구(124)가 제공되어 있고, 각 파이프의 단부에는 공구(O)를 향해 배향되어야 하는 노즐(120)이 설치되어 있다. 도 2에서, 필터(130)는 펌프(120)의 본체와 결합되어 있다. 필터(130)의 여과부(132)는 천공된 평평한 벽으로 구성되는 것이 바람직하다. 상기 다수의 천공은 펌프의 작동 중에 펌프 내로 흡인될 수 있는 입자의 치수 및 양을 제한한다.
따라서, 펌프(120)의 작동시 펌프는 필터(130)를 통해 탱크(110) 내의 액체(L)를 흡인하여 공구(O)에 분사할 수 있도록 배출시킨다. 다음에, 액체는 중력에 의해 탱크(110) 내에 직접 낙하하거나, 도시되지 않은 수집장치에 의해 탱크로 복귀한다. 그 결과 본 여과 시스템은 실질적으로 폐회로로서 기능한다. 공구(O)에 의해 공작 부재(M)로부터 절삭 분리된 입자들은 분사된 액체에 의해 탱크(110) 내로 낙하한다. 탱크(110)는 또한 도 2에 도시된 바와 같이 탱크(110)의 바닥에 입자가 퇴적되는 입자의 침강기(settler)를 형성한다.
다양한 실시예에서, 필터(130)의 폐색을 감소시키기 위한 장치(150)는 여과부(132)를 구성하는 벽에 대해 접선방향으로 탱크(110) 내의 액체를 분사하도록 설계되어 있다. 더 정확하게 설명하면, 상기 장치(150)는 여과될 액체에 노출된 여과부의 표면상에 액체를 분사할 수 있다. 이와 같은 구성에 의해, 여과부(132)를 폐색할 가능성이 있는 액체 내의 떠다니는 입자들은 격퇴된다. 또 여과부(132) 상에 부착될 수 있는 입자들도 탈락된다.
이 목적을 달성하기 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 펌프(120)의 유출구(124)에 T자형 우회부재(152)가 장착되어 있다. 이 T자형 우회부재의 일측 유출구(154)는 파이프(160)를 통해 확산기(170)에 연결되어 있고, 이 확산기(170)는 필터(130)의 주변부에 고정되어 있다. 확산기(170)의 유출구는 펌프(120)의 작동 중에 상기 유출구로부터 토출되는 액체 분사체가 여과부(132)를 쓸고 지나갈 수 있는 방향으로 선회될 수 있다. 이 실시예에서, 상기 장치(150)는 시판되는 펌프 및 필터에 설치될 수 있다.
도 4에서, 필터(130)는 펌프(120)의 유입구(122)에 끼움 장착될 수 있는 착탈식이다. 더욱, 확산기(170) 및 필터(130)는 동일한 부재로 형성된다. 확산기(170)의 유출구의 양측에 배치된 안내부재(scoops; 171)는 확산기(170)로부터 토출되는 액체 분사체를 여과부(132)의 표면 상으로 안내한다.
도 5에 도시된 장치(150)의 제1의 변경례에서, 파이프와 확산기는 곡관(180) 에 의해 대체되었다. 이 곡관의 자유단부는 확산기(170')를 형성한다.
도 6에 도시된 제2의 변경례에서, 장치(150)는 펌프(120) 및 이 펌프에 결합된 필터와 일체로 형성된 도관(190)으로 구성된다. 도관(190)은 T자형 중간부재를 채용하지 않고 통공(125)을 통해 펌프(120)의 유출구(124)에 직접 연결됨으로써 유출구(124)의 우회로를 형성한다. 도관(190)의 유출구는 확산기(170'')를 형성한다.
도 7에 도시된 제3의 변경례에서, 장치(150)의 도관(190')은 제2의 변경례와 유사한 구조를 이용하여 펌프(120)의 제2의 유출구(124')에 연결됨으로써 유출구(124)의 우회로를 형성한다.
확산기(170, 170', 170'')의 유출구는 장방형 그루우브를 향하는 반구형으로 개구에 의해 치수가 축소되는 원통형 공동부의 형태 또는 도 4에 도시된 장방형 개구의 형태와 같은 협폭의 개구의 형태를 취할 수 있다.
확산기(170, 170', 170'')의 내부에서 순환하는 유량은 펌프(120)의 작동 중에 유출구(124)의 내부에서 순환하는 유량의 약 10%에 해당한다.
이하, 상기 여과 시스템(100)의 작동에 대하여 설명한다. 탱크(110) 내에 물이 채워진다. 공구(O) 및 펌프(120)가 시동된다. 그러면 펌프(120)는 하나의 파이프 또는 다수의 파이프(126)를 통해 물을 배출하여 공구(O)에 물을 분사한다.
펌프(120)의 작동 중에 펌프의 흡입력에 의해 물이 유동하면 물 속에 떠다니는 입자들은 여과부(132)를 향해 이동한다.
펌프(20)의 출력비는 필터(130)의 여과부(132) 상에 접선방향을 따라 고압수를 압송하도록 결정된다.
펌프(120)의 작동에 의해 여과부(132)의 인접부에서 떠다니고 있는 입자들은 여과부(132)로부터 격퇴되고, 그 결과 필터의 오염속도는 더욱 지연될 수 있다.
따라서, 필터(130)의 효율을 증대시키기 위해 안개 상태의 물분사체를 생성할 수 있는 치수가 더욱 축소된 개구의 노즐을 사용할 수 있도록 여과부의 메시(mesh)의 크기를 축소시킬 수 있다. 따라서, 펌프의 사용수명이 증대되고, 물을 더욱 장기간 사용할 수 있다.
본 발명의 여과 시스템은 필터의 폐색을 지연시킨다.
본 발명의 여과 시스템은 펌프의 평균 작동기간을 증대시킨다.
본 발명의 여과 시스템은 특별한 유지보수를 필요로 하지 않고 자동적으로 작동한다.
본 발명의 여과 시스템의 제작비용은 이 여과 시스템에 의해 얻어지는 이점에 비교했을 때 적절하다.

Claims (9)

  1. 액체(L)를 수용하는 탱크(110) 내의 펌핑될 액체 내에 잠겨 있도록 설계된 펌프(120)를 포함하는 액체(L)를 여과하기 위한 시스템(100)으로서, 상기 펌프(120)에는 펌프(120) 내에 도입되는 액체(L)를 여과할 수 있는 필터(130)가 제공되어 있고, 상기 시스템(100)은 상기 펌프(120)의 작동 중에 필터(130)의 폐색을 감소시키기 위한 장치(150)를 포함하는 여과 시스템(100)에 있어서, 상기 장치(150)에는 여과될 액체에 노출되는 상기 필터(130)의 여과부의 표면 상에 접선방향을 따라 액체(L)를 분사할 수 있도록 배치된 확산기(170, 170', 170'')가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 여과 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 장치(150)는 상기 펌프(120)의 유출구(124) 상에 장착되는 T자형 우회로로 구성되고, 상기 T자형 우회로(152)의 일측의 유출구(154)는 체널(160)에 의해 필터(130)의 주변에 배치된 확산기(170)에 연결되는 것을 특징으로 하는 여과 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 확산기(170) 및 필터(130)는 동일 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 여과 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 장치(150)는 펌프(120)의 유출구(124) 상에 장착된 T 자형 우회로(152)로 구성되고, 상기 T자형 우회로(152)의 측면 유출구(154)는 곡관(180)에 연결되고, 이 곡관의 자유단부는 확산기(170')를 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 여과 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 장치(150)는 펌프(120)의 본체 및 그 필터(130)에 결합된 도관(190)으로 구성되고, 상기 도관(190)은 우회로를 형성하기 위해 유출구(124)에 연결되고, 도관(190)의 유출구는 확산기(170'')를 형성하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 여과 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 장치(150)는 펌프(120)의 본체 및 그 필터(130)에 결합된 도관(190')으로 구성되고, 상기 도관(190')은 우회로를 형성하기 위해 펌프(120)의 제2의 유출구(124')에 연결되고, 상기 도관(190')의 유출구는 확산기(170'')를 형성하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 여과 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 한 항에 있어서, 상기 확산기(170, 170', 170'')의 유출구는 장방형 그루우브를 향하는 반구형 개구에 의해 치수가 축소되는 원통형 공동부로 구성되는 것을 특징으로 하는 여과 시스템.
  8. 제1항 내지 제6항 중 한 항에 있어서, 상기 확산기(170, 170', 170'')의 유출구는 장방형 개구로 구성되는 것을 특징으로 하는 여과 시스템.
  9. 제1항 내지 제8항 중 한 항에 있어서, 상기 필터(130)의 여과부(132)는 천공된 평평한 벽으로 구성되는 것을 특징으로 하는 여과 시스템.
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