KR20090110458A - 여과 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 여과 장치에 관한 것으로서, 여과 망을 수직 단면이 마름모 형상으로 하여 불순물을 포함하는 유체를 여과하는 과정에서 원심력을 이용하여 불순물을 여과 망의 중앙 측면으로 이동시켜서 축적시키므로 여과 효율을 증대시킨 여과 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 여과 장치는, 원통 형상으로 이루어진 여과 장치의 외부 통으로서, 그 중앙에는 띠 형상의 돌출부를 갖으며 내측에서 여과 과정에서 유출되는 수분을 모아서 여과 장치 외부로 배출하는, 외부 통; 중앙의 직경이 상하단의 직경보다 큰 원통 형상을 하며 수직 단면이 마름모 형상인 여과 통으로서, 상부에는 불순물을 포함하는 유체가 유입되는 유입구가 형성되며 그 외표면에는 수분이 배출되는 다수의 배출구가 형성되며 그 하부는 모터에 결합되어 모터의 회전력에 의해서 여과 통을 회전시켜서 여과 통 내측의 수분을 외부로 배출하는, 여과 통; 상기 여과 통의 내측에 놓이는 섬유질의 여과 망으로서, 상부에는 불순물을 포함하는 유체가 유입되는 유입구가 형성되어 있으며 전체적으로 상기 여과 통과 크기 및 형상이 유사하게 형성되는, 여과 망; 상기 여과 망의 내측에 놓이는 여과 망 프레임으로서, 상기 여과 망 프레임은, 여과 망의 유입구에 결합되어 동일 유입구를 형성하는 환형의 프레임 상단과, 여과 망의 하단에 배치되어 여과 망의 하측 끝단을 한정하는 환형의 프레임 하단, 및 상기 환형의 프레임 상단 및 하단 사이에 연결되어 모터가 회전할 때 여과 망 프레임의 외측으로 방사상으로 확장되어 여과 망을 여과 통의 내벽으로 접근시키는 다수의 수직 프레임으로 이루어지는, 여과 망 프레임을 포함하여 이루어진다.

여과 장치, 불순물, 원심력, 외부 통, 여과 통, 여과 망, 여과 망 프레임, 롤러

Description

여과 장치{FILTER}

본 발명은 불순물 여과 장치에 관한 것으로서, 여과 망을 수직 단면이 마름모인 형상으로 제조하여 불순물을 포함하는 유체를 여과하는 과정에서 원심력을 이용하여 불순물을 여과 망의 중앙 측면으로 이동시켜서 축적시키므로 여과 효율을 증대시킨 여과 장치에 관한 것이다.

도1은 산업 전반에 걸쳐서 사용되는 종래의 여과 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도면에서 볼 수 있듯이, 종래의 여과 장치(100)는, 모터(130)를 이용하여 회전시키므로 불순물을 여과시키는 내부 통(110)과, 내부 통을 통과한 수분을 모아서 외부로 배출시키는 외부 통(120)의 이중 구조로 되어 있다. 내부 통(110)의 내측에는 부직포 등의 여과 망이 형성되어 있어서, 내부 통에 불순물을 포함하는 유체를 유입시킨 후 회전시키게 되면 원심력에 의해서 유체가 외부 통을 향해서 유출된다. 이 과정에서 유체에 포함된 불순물이 여과 망을 통과하지 못하고 걸러지게 되는데, 사용자는 여과 망을 분리시켜서 불순물을 제거할 수 있다.

이러한 종래의 여과 장치에서는 불순물이 여과 망 전반에 걸쳐서 무작위로 침착하 게 되어, 여과 과정이 어느 정도 수행되면 여과 망의 여과 기능이 저하되다가 결국은 여과 망에 침착된 불순물로 인해서 여과 기능이 중지된다. 이로 인해서 여과 장치의 동작을 중지시키고, 여과 망에 침착된 불순물을 제거하거나 여과 망을 세척하는 일을 빈번히 수행해야 하는 문제가 야기된다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 불순물을 포함하는 유체를 여과하는 과정에서 불순물을 여과 망의 중앙 측면으로 이동시켜서 축적되게 함으로서 불순물이 여과 망 전체에 걸쳐서 침착되어 여과 망을 자주 세척하거나 교체해야 하는 불편을 줄이고 따라서 여과 효율을 증가시키는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 한가지 양상에 따라서, 내부의 여과 통, 배수를 위한 외부 통, 및 모터를 포함하여 이루어지며, 모터를 사용하여 내부의 여과 통을 회전시켜서 불순물을 포함하는 유체를 여과하는 여과 장치는, 원통 형상으로 이루어진 여과 장치의 외부 통으로서, 그 중앙에는 띠 형상의 돌출부를 갖으며 내측에서 여과 과정에서 유출되는 수분을 모아서 여과 장치 외부로 배출하는, 외부 통; 중앙의 직경이 상하단의 직경보다 큰 원통 형상을 하며 수직 단면이 마름모 형상인 여과 통으로서, 상부에는 불순물을 포함하는 유체가 유입되는 유입구가 형성되며 그 외표면에는 수분이 배출되는 다수의 배출구가 형성되며 그 하부는 모터에 결합되어 모터의 회전력에 의해서 여과 통이 회전되어 여과 통 내측의 수분을 외부로 배출하는, 여과 통; 상기 여과 통의 내측에 놓이는 여과 망으로서, 상부에는 불순물을 포함하는 유체가 유입되며 축적된 불순물을 유출시키는 출입구가 형성되어 있으며 그 수직 단면이 마름모 형상을 갖어서 회전 동작시에 여과 통의 내벽에 밀착이 가능한, 여과 망; 및 상기 여과 망의 내측에 놓이는 여과 망 프레임으로서, 상기 여과 망 프레임은, 여과 망의 출입구에 결합되어 동일 입구를 형성하는 환형의 프레임 상단과, 여과 망의 하단에 배치되어 여과 망의 하측 끝단을 한정하는 환형의 프레임 하단, 및 상기 환형의 프레임 상단 및 하단 사이에 연결되어 모터가 회전할 때 여과 망 프레임의 외측으로 방사상으로 확장되어 여과 망을 여과 통의 내벽으로 밀착시키는 다수의 수직 프레임으로 이루어지는, 여과 망 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 여과 통은 상반부 및 하반부로 분리가 가능하며, 상기 여과 통의 상반부는 상측과 하측으로 다시 양분되는 것이 가능한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 여과 통의 중앙 외측에는 다수개의 롤러가 형성되며, 상기 여과 통이 회전할 때 상기 롤러가 외부 통의 돌출부 내측에 접촉하여 여과 통의 안정적인 회전을 유도하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 여과 망이 상기 여과 통 내에 놓일 때 상기 여과 망의 출입구는 상기 여과 통의 유입구와 하나의 입구를 형성하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 여과 망 프레임의 수직 프레임은 상부 수직 프레임, 하부 수직 프레임 및 상,하부 수직 프레임을 중간에서 연결하는 연결 장치로 이루어지며, 상기 수직 프레임은 상기 여과 통 내에서 회전할 때 그 중앙의 연결 부위가 여과 망 프레임의 외측으로 방사 방향으로 하여 확장되며, 상기 연결 장치에서 상,하 수직 프레임의 마주보는 끝단들이 서로 접촉되므로 확장이 중지되는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 실시함으로서, 불순물을 포함하는 유체를 여과하는 과정에서 불순물을 여과 망의 중앙 측면으로 이동시켜서 축적되게 함으로서 불순물이 여과 망 전체에 걸쳐서 침착되어 여과 망을 여과 장치로부터 분리하여 자주 세척하는 것을 방지하고, 따라서 여과 효율을 증가시키게 된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 단, 본 실시예는 발명의 설명의 편의를 위한 것이지 발명을 본 실시예에 제한하기 위한 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상은 후술되는 청구범위에 의해서만 한정됨을 알 수 있다.

도2는 본 발명에 따른 여과 장치의 외형을 도시한 도면이다.

도면에서 볼 수 있듯이, 본 발명에 따른 여과 장치(200)는 외형이 원통형으로 이루어지며 외부 통(270)의 중앙에는 띠 모양의 돌출부(210)가 형성되어 있다. 이 돌출부(210)는 내부의 여과 통의 측면에 부착된 롤러와 맞닿아서 내부의 여과 통이 회전할 때 롤러가 이 돌출부를 따라서 회전하게 됨으로서 여과 통의 회전이 원활하게 유지되고 회전에 따른 소음을 줄여주는 역할을 수행한다. 또한 여과 장치(200)의 하부에는 배수구(220)가 형성되어 있어서, 여과시에 여과 통을 통과한 수분이 외부 통의 측면을 따라서 하부에 모인 후에 이 배수구(220)를 통해서 외부로 유출된다.

도3은 본 발명에 따른 여과 장치의 내부 구조를 도시한 도면이다.

본 여과 장치의 내부에는 여과 통(230)이 모터(240)에 의해서 회전할 수 있게 되어 있다. 도면에서 볼 수 있듯이, 내부의 여과 통(230)은 전체적으로는 수직 단면이 마름모 형상으로 되어 있으며 그 내부에 부직포 등의 여과 망이 포함되어 있다. 마름모 형상의 여과 통(230)은 금속제로 이루어질 수 있으며 그 표면에는 다수의 배수구(250)가 형성되어 있다.

한편, 이 여과 통(230)의 측면에는 다수개의 롤러(260)가 부착되어 있으며 이 롤러는 여과 장치의 외측 통의 중앙에 띠 모양으로 형성된 돌출부(210)의 내측에 접촉된다. 따라서 여과 통(230)이 회전할 때 롤러가 돌출부(210)의 내측에 접촉된 채로 회전하게 되므로 여과 통(230) 내의 어느 한쪽 측면에 불순물이 채워져서 회전한다 할지라도 여과 통이 한쪽으로 치우쳐서 회전하는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 불순물은 원심력에 의해서 여과 통의 중앙 측면으로 이동하게 되고, 그에 따라서 원심력이 커지게 되면서 여과 통의 회전 속도가 점점 빨라지게 될 수 있다. 이때 회전 잡음이 심하게 되는데, 롤러의 작용에 의해서 잡음을 감소시킬 수 있게 된다. 본 발명에 따른 여과 통은 내부에 부직포 등의 여과 망이 존재하는데 이 여과 망을 착탈하기 위해서 여과 통은 여러 부분으로 분해가 가능하다.

도4는 본 발명에 따른 여과 장치의 여과 통을 분해한 도면이다.

여과 통(230)은 세 부분으로 분리될 수 있다. 중앙에서 수평 방향으로 상반부(410)와 하반부(420)로 양분될 수 있으며, 상반부(410)도 다시 상반부의 상측(411)과 상반부의 하측(412)으로 분리될 수 있다. 이처럼 분리되는 것은 기본적으로 여과 통의 세척을 위한 것이며, 상반부의 상측(411)이 분리되는 것은 여과 통 의 내측에 여과 망을 삽입 및 제거하는 것을 용이하게 하기 위한 것이다. 각각의 부분을 서로 연결하는 것은 연결 부위를 볼트 및 너트를 사용하여 결합시키는 방법이 있으며, 간편하게는 결합 부위에 비틀림 결합 장치를 구비하여 결합 장치를 회전시켜서 결합시키는 방법이 있다. 후자의 경우에는 여과 통의 회전 방향을 고려하여 여과 통이 회전할 때 각 부분의 결합력이 증가하는 방식으로 결합되도록 설계할 수 있다.

도5는 본 발명에 따른 여과 장치의 여과 통에 삽입되는 여과 망을 도시한 도면이다.

본 발명의 여과 망(500)은 종래의 여과 망과 동일 재질, 예를 들면 부직포 등의 섬유를 사용할 수 있다. 이 여과 망(500)은 도면에 도시된 바와 같이 여과 통(230)의 형상과 같거나 유사하게 제조할 수 있다. 그리하여 여과 장치가 동작할 때 여과 망이 여과 통의 내측에 밀착된 채로 회전하도록 할 수 있다. 도면에서 볼 때 여과 망(500)의 상부에 있는 출입구(510)를 통해서 불순물을 포함하는 유체를 유입시키고, 여과 망(500)에 침착된 불순물을 제거할 때에도 여과 망(500)의 출입구(510)를 통해서 유출하여 제거할 수 있다.

이 여과 망(500)은 여과 통(230) 내에서 동작할 때 여과 통과 같은 형상을 유지할 수 있다. 즉, 동작시에 여과 망(500)은 그 수직 단면이 마름모 형상을 유지하므로 불순물을 화살표 방향으로, 말하자면 여과 망(500)의 중앙 측면으로 이동시켜서 축적시킬 수 있게 된다. 이를 위해서 여과 망(500)의 내측에는 여과 망을 동작시에 여과 통과 같은 형상을 유지시키기 위한 여과 망 프레임이 삽입된다.

도6a 및 6b는 본 발명에 따른 여과 장치의 여과 망에 삽입되는 여과 망 프레임을 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 여과 망 프레임(600)에는 상하측에 환형의 프레임 상단(610) 및 하단(620)이 있으며, 이 프레임 상단 및 하단에는 여과 망 프레임의 중심에서 외측으로 확장되는 것이 가능한 다수의 수직 프레임(630)이 연결되어 있다. 따라서 여과 망 프레임(600)은 수직 프레임(630)이 외측으로 확장되면서 도6a 형상에서 도6b 형상으로 변형이 가능하다.

본 여과 망 프레임(600)은 여과 망(500)의 내측에 삽입되어 여과 망 프레임의 프레임 상단(610)이 여과 망(500)의 출입구(510)에 결합되므로 여과 망 프레임과 여과 망이 일체를 형성하게 된다. 따라서, 여과 망 프레임이 도6a 나 6b에 도시된 바와 같은 형상을 갖으면, 여과 망(500)도 여과 망 프레임(600)과 동일한 형상을 유지한다.

본 발명의 여과 장치가 동작할 때에는, 여과 망이 내부 통의 내측에 삽입되어 내부 통의 내측 표면에 밀착될 때 최대의 여과 효율을 기대할 수 있다. 본 발명의 여과 장치는 동작시에 여과 망 프레임의 수직 프레임 구조에 의해서 여과 망이 내부 통의 내측 벽에 밀착된다.

도7은 본 발명에 따른 여과 망 프레임의 수직 프레임의 구조를 도시한 도면이다.

도7은 도6b에서 A로 표시된 부분을 확대해서 도시한 것이다. 도면에서 볼 수 있듯이, 여과 망 프레임(600)의 수직 프레임(630)은 상부 프레임(631)과 하부 프레임(632)로 이루어지며, 이 양 프레임은 중앙의 연결 장치(633)에 의해서 서로 연결된다. 이 연결 장치(633)는 상부 및 하부 프레임이 여과 망 프레임의 중앙에서 외측으로 일정 범위 이상으로는 확장되지 못하도록 하는 기능을 갖는다. 즉, 연결 장치(633)가 상부 및 하부 프레임의 단부를 결합시키는데, 이 프레임들이 계속해서 외측으로 확장하게 되면 두 프레임이 이루는 각이 점점 작아지다가 결국 단부의 모서리가 서로 접촉하여 도면에 도시된 바와 같이 더 이상 확장하지 못하게 한다. 따라서 여과 망 프레임이 여과 망의 내측에 삽입된 채로 여과 통 내에서 회전할 때 원심력에 의해서 수직 프레임이 외측으로 계속해서 확장되다가 상부 및 하부 프레임의 단부가 서로 닿게 되면 확장을 멈추게 된다. 따라서 여과 망 프레임이 여과 통 내에서 회전할 때 원심력에 의해서 여과 망 프레임의 수직 프레임이 중심에서 외측으로 확장되어 여과 망을 여과 통의 형상과 유사하게 형성하게 되는 동시에, 이 수직 프레임의 구조에 의해서 여과 망 프레임이 무한정 상하방향으로 수축되지는 않는다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 여과 장치는 다음과 같이 동작한다.

도3의 여과 통(230) 내로 불순물이 포함된 유체가 유입되면, 이 유체는 여과 통(230) 내의 여과 망(500)으로 직접 유입된다. 이 여과 망(500)의 내측에는 여과 망 프레임(600)이 설치되어 있다. 이와 같은 유체의 유입 과정에서 유체 내의 수분이 어느 정도는 여과 망(500) 및 여과 통(230)의 배수구(250)를 통해서 여과 통 외부로 유출되어 배수구 밖으로 나오게 된다.

이제 여과를 위해서 모터가 회전하게 되면, 여과 망(500) 내의 불순물 및 유 체도 함께 모터 축을 중심으로 회전하면서 수분은 여과 망(500) 및 여과 통(230)의 배수구를 통해서 외부로 유출되며, 동시에 불순물은 여과 망의 한 곳에 머물지 못하고 원심력에 의해서 도8에 도시된 화살표 방향으로 서서히 이동하게 된다. 즉, 여과 망의 수직 단면이 마름모 형상으로 되어 있어서 원심력에 의해서 외부로 이동하는 불순물은 마름모 형상의 경사면을 따라서 여과 망의 중심에서 가장 먼 곳으로 계속해서 이동하게 된다. 이처럼 이동된 불순물(810)은 여과 망의 중앙 끝단, 도8에서는 여과 망의 좌우측 끝단의 모서리진 부분에 쌓이기 시작한다.

모터의 회전이 계속됨에 따라서, 여과를 위한 동일한 과정이 반복되어 여과 망 내의 불순물이 원심력에 의해서 계속해서 측면으로 이동하게 되고 여과 망의 좌우측 끝단에 축적된다. 종래의 경우라면, 불순물이 여과 망에 전체적으로 침착되어 어느 정도 여과가 진행되면 여과 망이 더 이상 기능을 수행하지 못하게 되어 여과 장치의 동작을 중지하고 여과 망을 세척해야 한다. 그러나, 본 발명의 여과 장치에서는 도8에 도시된 바와 같이, 여과 망의 중앙 끝단에 불순물이 계속해서 축적되므로 불순물이 여과 망의 중앙에까지 축적되어 이동하지 않는 한 여과 과정은 계속되게 된다. 따라서 불순물 농도가 높은 유체를 여과할 때에도 여과 도중에 여과 망을 세척하는 일을 피할 수 있으며, 여과 망의 중앙까지 불순물이 축적되지 않는 한 여과 망을 세척하지 않고도 계속해서 불순물을 함유하는 유체를 투입하여 여과를 수행할 수 있게 된다.

도1은 산업 전반에 걸쳐서 사용되는 종래의 여과 장치를 개략적으로 도시한 도면.

도2는 본 발명에 따른 여과 장치의 외형을 도시한 도면.

도3은 본 발명에 따른 여과 장치의 내부 구조를 도시한 도면.

도4는 본 발명에 따른 여과 장치의 여과 통을 분해한 도면.

도5는 본 발명에 따른 여과 장치의 여과 통에 삽입되는 여과 망을 도시한 도면.

도6a 및 6b는 본 발명에 따른 여과 장치의 여과 망에 삽입되는 여과 망 프레임을 도시한 도면.

도7은 본 발명에 따른 여과 망 프레임의 수직 프레임의 구조를 도시한 도면.

도8은 본 발명에 따른 여과 망의 중앙 좌우측 끝단에 불순물이 쌓인 것을 도시한 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

200: 여과 장치

210: 돌출부

220: 배수구

230: 여과 통

240: 모터

250: 배수구

270: 외부 통

410: 여과 통 상반부

420: 여과 통 하반부

500: 여과 망

510: 출입구

600: 여과 망 프레임

610: 프레임 상단

620: 프레임 하단

630: 수직 프레임

Claims (5)

1. 내부의 여과 통, 배수를 위한 외부 통, 및 모터를 포함하여 이루어지며, 모터를 사용하여 내부의 여과 통을 회전시켜서 불순물을 포함하는 유체를 여과하는 여과 장치에 있어서,

   원통 형상으로 이루어진 여과 장치의 외부 통으로서, 그 중앙에는 띠 형상의 돌출부를 갖으며 내측에서 여과 과정에서 유출되는 수분을 모아서 여과 장치 외부로 배출하는, 외부 통;

   중앙의 직경이 상하단의 직경보다 큰 원통 형상을 하며 수직 단면이 마름모 형상인 여과 통으로서, 상부에는 불순물을 포함하는 유체가 유입되는 유입구가 형성되며 그 외표면에는 수분이 배출되는 다수의 배출구가 형성되며 그 하부는 모터에 결합되어 모터의 회전력에 의해서 여과 통이 회전되어 여과 통 내측의 수분을 외부로 배출하는, 여과 통;

   상기 여과 통의 내측에 놓이는 여과 망으로서, 상부에는 불순물을 포함하는 유체가 유입되며 축적된 불순물을 유출시키는 출입구가 형성되어 있으며 그 수직 단면이 마름모 형상을 갖어서 회전 동작시에 여과 통의 내벽에 밀착이 가능한, 여과 망; 및

   상기 여과 망의 내측에 놓이는 여과 망 프레임으로서, 상기 여과 망 프레임은, 여과 망의 출입구에 결합되어 동일 입구를 형성하는 환형의 프레임 상단과, 여과 망의 하단에 배치되어 여과 망의 하측 끝단을 한정하는 환형의 프레임 하단, 및 상기 환형의 프레임 상단 및 하단 사이에 연결되어 모터가 회전할 때 여과 망 프레임의 외측으로 방사상으로 확장되어 여과 망을 여과 통의 내벽으로 밀착시키는 다수의 수직 프레임으로 이루어지는, 여과 망 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 여과 통은 상반부 및 하반부로 분리가 가능하며, 상기 여과 통의 상반부는 상측과 하측으로 다시 양분되는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 여과 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 여과 통의 중앙 외측에는 다수개의 롤러가 형성되며, 상기 여과 통이 회전할 때 상기 롤러가 외부 통의 돌출부 내측에 접촉하여 여과 통의 안정적인 회전을 유도하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 여과 망이 상기 여과 통 내에 놓일 때 상기 여과 망의 출입구는 상기 여과 통의 유입구와 하나의 입구를 형성하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 여과 망 프레임의 수직 프레임은 상부 수직 프레임, 하부 수직 프레임 및 상,하부 수직 프레임을 중간에서 연결하는 연결 장치로 이루어지며, 상기 수직 프레임은 상기 여과 통 내에서 회전할 때 그 중앙의 연결 부위가 여과 망 프레임의 외측으로 방사 방향으로 하여 확장되며, 상기 연결 장치에서 상,하 수직 프레임의 마주보는 끝단들이 서로 접촉되므로 확장이 중지되는 것을 특징으로 하는 여과 장치.

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