KR20100020467A - 안전장치를 갖는 유체 여과시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

유체 여과시스템은 하우징부와 뚜껑부를 포함하고, 이때 시각적 지시기를 통해 상기 유체 여과시스템이 정확하게 작동하는 것을 방지하는 안전핀이 뚜껑부를 통해서 연장된다. 여과되는 유체의 유출을 방지하기 위해 상기 하우징부에 상기 뚜껑부를 적절히 안착하기 위해 그 안에 배치된 배출 개스킷을 포함하는 배출구가 상기 하우징에 포함된다. 상기 뚜껑부를 상기 하우징부에 확고히 고정하고 유체 유출을 방지하기 위해 내부 원주 개스킷 또한 포함된다. 상기 뚜껑부와 상기 하우징부 사이에서 캐밍 인터페이스가 상기 뚜껑부와 상기 하우징부의 확고한 고정을 확보하고, 상기 안전핀 수단은 상기 뚜껑부가 상기 하우징부로부터 분리되는 것을 방지함으로써, 상기 뚜껑부가 상기 하우징부로 부터 예기치 못하게 그리고 불안전하게 분리되는 것을 방지한다.

Description

안전장치를 갖는 유체 여과시스템 및 그 방법{SYSTEM AND METHOD FOR FILTERING FLUID WITH SAFETY SYSTEM}

본 발명은 유체 여과시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부 여과요소를 구비하고 모듈 하우징을 포함할 수 있는 유체 여과시스템에 관한 것이다.

유체 여과시스템은 많은 제조 및 처리에 관한 분야에 이용되고 있다. 종래의 유체 여과기는 보통 여과 카트리지 및 여과 백의 형태를 갖는 여과요소를 이용한다. 기존의 여과시스템이 효과적이기는 하지만 유체 여과시스템의 예기치 않은 파손을 방지하기 위해 비용면에서 효과적인 접근법을 제공하고 유체 여과시스템이 유체를 여과하기에 적합한 상태에 있는지를 알려주는 표시기를 제공하는 것이 유용할 것이다.

따라서, 유체 여과시스템의 하우징에 연결시 부적절하게 안착된 뚜껑부를 검지하는 다중 안전장치를 포함하는 유체 여과시스템을 제공할 필요가 점점 증가하고 있다.

본 발명은 다양한 종류의 유체를 여과하는 데 유용한, 향상된 유체 여과장치에 관한 것이다.

본 발명의 한 관점에 따르면, 유체 여과시스템은 유체를 여과하기 위해 하우징부 및 뚜껑부를 포함한다. 상기 하우징부는 여과요소가 삽입되는 접근 개구부를 포함한다. 상기 뚜껑부는 상기 하우징부에 고정되도록 상기 접근 개구부를 덮는 데 이용된다. 상기 하우징부는 또한 상기 유체 시스템이 작동할 때 유체가 통과할 수 있도록 유입구 및 유출구를 포함한다.

본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 상기 하우징부는 상기 뚜껑부와 상기 하우징부가 서로 고정될 때 상기 뚜껑부의 캠 잠금부에 의해 덮여지는 복수의 배출구 및 배출 개스킷을 더 포함한다. 상기 배출구 및 배출 개스킷은 상기 하우징부와 상기 뚜껑부 사이의 유체를 밀봉한다.

본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 상기 뚜껑부는 상기 뚜껑부와 상기 하우징부가 서로 고정될 때 상기 하우징부의 상부 가장자리의 반경방향 내면에 안착되는 원주상의 개스킷을 포함한다. 상기 원주상의 개스킷은 상기 하우징부의 내측과 상기 뚜껑부의 내부 원주 가장자리 사이의 유체를 밀봉한다.

또 다른 관점에 따르면, 본 발명은 안착되지 않은 뚜껑부의 시각적 표시를 제공하고 상기 뚜껑부가 상기 하우징으로부터 예기치 않게 분리되는 것을 물리적으로 방지하도록 설계된, 상기 뚜껑부에 포함되는 안전핀을 제공한다. 상기 안전핀은 내부 스프링 및, 상기 뚜껑부가 정확하게 안착된 경우 상기 하우징부의 캠 잠금부에 안착되는 플런저를 포함한다. 상기 하우징부로부터 상기 뚜껑부를 성공적으로 분리하기 위해 상기 플런저는 상기 캠 잠금부에 접촉된 상태에서 적절히 들어올려져야 한다.

아래에 기술하는 내용 및 도시된 실시예를 참고로, 첨부된 도면과 관련하여 본 발명의 다양한 특성을 보다 쉽게 이해할 것이다. 동일 또는 유사한 구성요소는 동일한 도면부호로 나타낸다.

첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하며, 전체적으로 동일한 부분은 동일한 도면부호로 표시한다.

도 1은 본 발명에 따른 유체 여과시스템의 부분 평면도로서 폐쇄위치를 도시한 도면.

도 2는 도 1의 선 2-2를 따라 횡단면 단면도.

도 3은 도 2의 스프링 잠금수단의 확대도

도 4는 도 1의 선 4-4를 따라 자른 유체 여과시스템의 부분 단면을 나타낸 측입면도로서 폐쇄위치를 도시한 도면.

도 5는 도 4의 유체 여과시스템의 부분 단면을 나타낸 측입면도로서 중간위치를 도시한 도면.

도 6은 도 4의 유체 여과시스템의 부분 단면을 나타낸 측입면도로서 개방위치를 도시한 도면.

도 7은 유체 여과시스템의 부분 평면도로서 개방위치를 도시한 도면.

본 발명은 도 1에 도시한 바와 같이 일반적으로 필터조립체(10)의 형태를 갖는 향상된 유체 여과시스템을 개시한다. 여과조립체(10)는 하우징부(12) 및 손잡 이(16)가 구비된 뚜껑부(14)를 포함한다. 하우징부(12)는 유입구(42) 및 유출구(도시하지 않음)를 포함하고 이들을 통해 유체가 상기 유체 여과시스템으로 유출입할 수 있다. 이러한 하우징부(12)는 미국특허출원 제10/972,978호에 개시된 바와 같은 모듈형 또는 미국특허출원 제10/972,976호에 개시된 바와 같은 비모듈형일 수 있다. 또한, 이러한 하우징부(12)는 여과요소(도시하지 않음)를 여과 하우징부(12) 내에 유지하는 데 적합할 수 있고 여과바스켓/여과백 조합, 여과카트리지, 또는 유체통로를 수용하기 위해 접근 개구부(access opening)(22)를 통해 여과 하우징부(12) 내에 위치시킬 수 있는 임의의 적합한 형태의 여과요소일 수 있다.

하우징부(12)는 316 스테인리스 스틸, 304 스테인리스 스틸, 탄소강, 또는 폴리프로필렌을 포함하는 임의의 적합한 재료로 제조할 수 있다. 도시한 실시예에서는 20%의 유리를 함유하는 폴리프로필렌을 사용한다. 종래에 알려진 바와 같이, 하우징부(12), 여과조립체(10), 및 유체 여과시스템에 이용되는 주변부품을 만드는 데 이용되는 재료에 따라, 하우징부(12)와 함께 다양한 피복재를 사용할 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 뚜껑부(14)의 절단부는 캐밍 인터페이스(camming interface)를 통해 하우징부(12)와 접하고 있으며, 이는 아래에 설명할 것이다. 또한 배출 개스킷(18)이 끼워진 상태로 하우징부(12)에 배출구(vent bore)(20)가 도시되어 있다. 도 2를 보면, 두 개의 배출구(18)가 하우징부(12)의 상부 테두리 상에서 서로 대향하고 있는 것을 알 수 있다. 도시한 실시예에서는 두 개의 배출구(20)가 도시되어 있지만 여러 개의 배출구(20)가 포함될 수 있고, 하우징부(12) 상에 위치되는 캐밍부재(camming members)의 수에 의해서만 한정된다. 도 2에 도 시한 바와 같이, 배출구(20)는 배출 개스킷(18)을 수용하도록 형성되며, 이 때 배출 개스킷(18)의 원주부는 하우징부(12)로부터 외측으로 연장된다. 뚜껑부 캠 잠금부재(28)는 하우징부(12)와 뚜껑부(14)가 접촉할 때, 각각의 배출 개스킷(18)의 연장 원주부 상에 분리가능하게 위치되어, 각각의 배출 개스킷(18)의 연장 원주부는 뚜껑부(14)와 하우징부(12) 사이에 기밀(seal)을 유지하도록 각각의 뚜껑부 캠과 결합된다. 뚜껑부(14)를 하우징부(12)로부터 분리하거나 적절히 안착시킬 경우, 상기 유체 여과시스템의 조작자에게 뚜껑부(14)와 하우징부(12)가 정확히 정렬되지 않았음을 알리고 상기 시스템의 작동을 중단하도록, 유체가 배출구(20)를 통과하도록 설계된다.

또한 도 2에는 수직으로 연장하는 원통형 뚜껑(30)이 도시되어 있고, 이는 원통형 연장 개스킷(32)에 부착되어 있다. 도 3을 참고로 하면, 개스킷(32)은 뚜껑부(14)가 하우징부(12)에 안착될 때 하우징부(12)의 반경방향 내면(34)에 결합되게 압축될 수 있도록 형성된 개구단(open end)(33)을 갖는다. 개스킷(32)은, 뚜껑부(14)가 하우징부(12)와 적절히 결합되도록 하고 또한 상기 유체 여과시스템의 작동시 유체가 하우징부(12)를 빠져나가지 못하도록 하는 안착수단을 제공한다.

유체 여과조립체(10)는 또한 뚜껑부(14)에 끼워진 안전핀(36)을 포함한다. 안전핀(36)은 뚜껑부(14) 내의 구멍을 통해 수직 상방으로 연장하는 부분 및 캐밍 인터페이스에 있는 하우징부(12)와 접촉하도록 뚜껑부(14) 내의 구멍을 통해 수직 하방으로 연장하는 플런저(40)를 포함한다. 플런저(40)가 뚜껑부(14)를 하우징부(12)에 확고히 고정할 수 있도록 하는 수단을 제공하기 위해 안전핀(36) 내에 스 프링(38)이 포함된다. 바람직하게는, 도 3에 도시한 바와 같이, 안전핀(36)은 안전핀을 뚜껑부(14)에 확고히 고정하기 위해 뚜껑부(14) 내의 구멍에 나사결합된다.

또 4에 도시한 바와 같이, 뚜껑부(14)를 하우징부(12)에 연결하고 종래의 유체 여과시스템보다 확실한 연결을 위해 본 발명에는 캐밍 인터페이스가 포함된다. 하우징부(12) 상에, 원주방향으로 연장하는 잠금부(24)와 길이방향으로 연장하는 멈춤부(26)를 구비한 캠부재가 포함된다. 뚜껑부(14) 상에는, 하우징부(12) 상에서 캠 잠금부(24)와 멈춤부(26)를 결합함과 동시에 캠 잠금부(24) 하부에 끼워지면 또한 잠금부재(28)가 멈춤부(26)에 대해 안착된 상태에서 뚜껑부(14)가 하우징부(12)와 결합할 때 이들의 통과를 완료하도록 잠금부재(28)가 위치된다. 도 4의 단면부에 도시한 바와 같이, 배출구(20)와 배출 개스킷(18)은 상기 부분(14)의 하부에 그리고 멈춤부(26)에 인접하게 하우징부(12) 상에 위치된다. 이와 같이, 뚜껑부(14)의 캠 잠금부재(28)가 상기 캠 잠금부(24)와 멈춤부(26)와 결합될 때, 배출구(20)는 캠 잠금부재(28)에 의해 덮여진다.

유체 여과조립체(10)를 사용하기에 앞서, 여과요소를 접근 개구부(22)를 통해 하우징부(12) 내에 설치하여야 한다. 만약 준비되지 않았다면 뚜껑부(14)를 분리한다. 그 후 미국특허 제10/972,976호 및 10/972,978호에 개시된 바와 같이 접근 개구부(22) 내로 여과요소를 길이방향으로 삽입한다.

이후 뚜껑부(14)를 도 7에 도시한 바와 같이 하우징부(12) 상에 위치시킨다. 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 뚜겅부(14)와 캠 잠금부재(28)는 최초 하우징부(12)의 캠 부재 잠금부(24)와 멈춤부(26) 사이에서 이격되어 있다. 뚜껑부(14) 는 하우징부(12)의 상부 가장자리 상에 아래방향으로 끼워지면서 개스킷(32)이 하우징부(12)의 반경방향 내면(34)에 접촉하도록 한다. 한편, 플러저(40)가 하우징부(12)의 캠부재 중 하나의 원주방향 연장 캠 잠금부(24)와 접촉함에 따라, 안전핀(36)은 위로 밀리고 스프링(38)은 압축되게 된다. 안전핀(36)이 이와 같이 상부로 올려진 상태에서, 상기 유체 여과시스템의 조작자에게 뚜껑부(14)와 하우징부(12)가 아직 적절히 안착되지 않았음을 알리는 시각적 표시를 해준다.

뚜껑부(14)를 하우징부(12)에 확고히 고정하기 위해, 도 5에 도시한 실시예와 같이 뚜껑부(14)를 시계방향으로 돌리기 위해 뚜껑 손잡이(16)를 이용한다. 도시된 바와 같이, 뚜껑부(14)의 캠 잠금부재(28)는 캠 잠금부(24) 아래에서 이동하여 이와 결합하게 된다. 바람직하게는, 도 5에 도시한 바와 같이 뚜껑부(14)의 캠 잠금부재(28)에 의해 결합된 부분이 수평면에서 소정 각도만큼 우에서 좌로 경사지도록 하우징부(12)의 캠 잠금부(24)를 테이퍼지게 형성한다. 이와 같이 상방으로 경사지게 함으로써 뚜껑부(14)를 하우징부(12)에서 분리할 때 추가적인 힘이 아래방향으로 작용하도록 뚜껑부(14)를 하우징부(12)에 확고히 고정한다.

뚜껑부(14)의 캠 잠금부재(28)가 하우징부(12)의 캠 잠금부(24)를 통과하여 멈춤부(26)에 안착되면, 스프링(38)이 다시 연장함에 따라 안전핀(36)의 플런저(40)는 도 4에 도시한 바와 같이 원주방향 연장 잠금부(24)를 지나 아래고 채워진다. 플런저(40)는 잠금부(24)의 외부 가장자리에 안착되어 뚜껑부(14) 예기치 않게 반시계 방향으로 돌려지는 것을 방지한다. 이와 같은 뚜껑부(14)와 하우징부(12)의 결합은 도 1의 폐쇄위치에서도 볼 수 있다.

뚜껑부(14)가 하우징부(12)에 확고히 고정되고 접근 개구부(22)가 닫힌 상태에서, 유체가 유입구(42)를 통해 하우징부(12) 내부로 유입되어 여과요소(도시하지 않음)를 통과하여 유출구(도시하지 않음)를 통해 밖으로 배출된다. 이때 상기 유체 여과시스템을 가압하는 것이 바람직하다. 만약 뚜껑부(14)가 하우징부(12) 상에서 개스킷(32)에 정확하게 안착되지 않은 경우, 유체는 개스킷(32)에 의해 밀봉된 뚜껑부(14)와 하우징부(12) 사이의 개구부를 통과할 수 있다. 하우징부(12)의 외측에 제공된 시각적 표시부는 상기 유체 여과시스템의 조작자에게 상기 유체 여과시스템이 제대로 작동하지 않고 있음을 알리고 상기 조작자로 하여금 상기 유체 여과사스템의 동작을 중단시키도록 하게 된다. 또한, 만약 뚜껑부(14)가 하우징부(12) 상에서 배출구(20) 및 배출 개스킷(18)에 정확하게 안착되지 않게 되면, 유체는 배출구(20)를 통과할 수 있고, 또한 상기 유체는 상기 유체 여과시스템 조작자에게 유체가 새고 있음을 알리고 상기 조작자가 상기 시스템을 중단시키도록 여과 하우징(12)의 외측에서 보이게 된다.

뚜껑부(14)를 하우징부(12)에서 분리할 때 상기한 바와 같은 일련의 과정 실행 된다. 우선, 잠금부(24)의 외측 가장자리에 안착된 위치에 있는 플런저(40)를 해제하기 위해 스프링(38)을 누르면서 안전핀(36)을 들어 올려야한다. 동시에, 도 5에 도시한 바와 같이 뚜껑부(14)를 반시계 방향으로 돌리면서 뚜껑부(14)의 잠금부재(28)를 하우징부(12)의 잠금부(24) 아래의 위치에서 분리하기 위해 뚜껑 손잡이(16)를 이용한다.

안전핀(36) 및 하우징부(12) 상의 뚜껑부(14)와 잠금부(24) 상의 잠금부 재(28)와 의 캐밍 인터페이스가 포함되기 때문에, 조작자는 뚜껑부(14)를 하우징부(12)에서 성공적으로 해제하기 위해 두 손을 이용하여 뚜껑부(14)에 하향 압력을 가해야 한다. 이와 같은 안전장치에 의해 하우징부(12)와 뚜껑부(14)의 성공적인 접촉에 대한 보장을 향상시킬 수 있다.

상기한 바에 따르면, 여기서 설명한 본 발명은 오락용 차량의 지지 및 안정성을 위한 새롭고 이로운 시스템을 제공하게 된다. 상기한 내용은 단순히 본 발명의 예시적인 방법 및 실시예를 개시 및 기술한다. 본 발명의 기술적 사상 또는 필수적인 특징을 벗어 나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다른 특정 형태로 실시하거나 다른 재료를 이용하는 것이 가능하다는 것을 당업자는 명백히 이해할 것이다. 따라서, 본 발명에 대한 상기 내용은 예시적으로 제시한 것으로 본 발명을 제한하지 않고, 본 발명의 권리범위는 하기의 청구범위에 의해 특정된다.

Claims (20)

1. 유입구 및 유출구를 구비한 유체통로를 형성하는 내부면 및 접근 개구부를 구비한 하우징부;

   캐밍 인터페이스에 의해 하우징부에 분리가능하게 고정되는 뚜껑부;

   통과하는 유체를 여과하기 위한 여과요소; 및

   상기 뚜껑부 및 상기 하우징부 사이에 기밀하게 배치되는 개스킷을 포함하고,

   상기 캐밍 인터페이스는 상기 하우징부 및 상기 뚜껑부 상에 캐밍부재를 포함하는 유체 여과시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 개스킷은 상기 하우징부 내에서 이송되는 유체와 연통된 개구단부를 더 포함하는 유체 여과시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징부 내에 하우징부 캐밍부재에 인접한 배출구를 더 포함하는 유체 여과시스템.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 배출구 내에 분리가능하게 고정되는 배출 개스킷을 더 포함하고,

   상기 배출 개스킷의 일부분은 상기 배출구를 통해 횡방향으로(laterally) 연장하고 다른 부분은 상기 하우징부의 외측면으로부터 횡방향으로 연장하는 유체 여과시스템.
5. 제 3항에 있어서,

   복수의 배출구 및 배출 개스킷을 더 포함하는 유체 여과시스템.
6. 제 4항에 있어서,

   상기 뚜껑부 내에 안전핀을 더 포함하고,

   상기 안전핀은 상기 하우징부에 상기 뚜껑부가 제거가능하게 고정되는 것을 선택적으로 가능케 하는 유체 여과시스템.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 안전핀은 플런저와 스프링을 더 포함하고,

   상기 플런저는 상기 뚜껑부를 상기 하우징부에 제거가능하게 고정할 때 상기 하우징부의 캐밍부재를 지나 상기 하우징부의 캐밍부재에 인접하게 안착결합되는 여과시스템.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 여과요소는 여과바스켓 및 상기 여과바스켓(filter basket)에 결합가능한 여과백(filter bag)을 포함하는 유체 여과시스템.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 여과요소는 여과카트리지(filter cartridge)를 포함하는 유체 여과시스템.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 하우징부의 각각의 캐밍부재는 원주방향을 연장하는 부분 및 길이방향으로(longitudinally) 연장하는 멈춤부를 포함하는 유체 여과시스템.
11. 유입구 및 유출구를 구비한 유체통로를 형성하는 내부면 및 접근 개구부를 구비한 여과 하우징부를 설치하는 단계;

    통과하는 유체를 여과하기 위해 여과요소를 상기 유체통로 내에 위치시키는 단계;

    캐밍 인터페이스 및 여과 뚜껑부와 상기 여과 하우징부 사이에 기밀하게 유치된 개스킷에 의해 상기 하우징부에 분리가능하게 고정되는 상기 여과 뚜껑부를 설치하는 단계;

    상기 여과 뚜껑부를 상기 접근 개구부 상에 위치시키고 상기 여과 뚜껑부를 상기 여과 하우징부에 분리가능하게 고정하는 단계; 및

    상기 유입구로부터 상기 유출구까지 유체를 상기 여과 하우징부 및 상기 여과요소에 통과시키는 단계를 포함하고,

    상기 캐밍 인터페이스는 상기 여과 하우징부 및 상기 여과 뚜껑부 상에 캐밍부재를 포함하는 유체 여과방법.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 개스킷은 상기 여과 하우징부 내에서 이송되는 유체와 연통된 개구단부를 더 포함하는 하는 유체 여과방법.
13. 제 11항에 있어서,

    여과 하우징부 캐밍부재에 인접하게 상기 여과 하우징부 내에 복수의 배출구를 설치하는 단계를 더 포함하는 유체 여과방법.
14. 제 13항에 있어서,

    상기 복수의 배출구 내에 분리가능하게 고정되는 복수의 배출 개스킷을 설치하는 단계를 더 포함하며,

    상기 배출 개스킷의 일부분은 상기 배출구를 통해 횡방향으로 연장하고 다른 부분은 상기 여과 하우징부의 외측면으로부터 횡방향으로 연장하는 유체 여과방법.
15. 제 14항에 있어서,

    상기 여과 뚜껑부 내에 안전핀을 설치하는 단계를 더 포함하며,

    상기 안전핀은 상기 여과 하우징부에 상기 여과 뚜껑부가 제거가능하게 고정되는 것을 선택적으로 가능케 하는 유체 여과방법.
16. 제 15항에 있어서,

    플런저와 스프링을 포함하는 상기 안전핀을 설치하는 단계를 더 포함하며,

    상기 플런저는 상기 여과 뚜껑부를 상기 여과 하우징부에 제거가능하게 고정할 때 상기 여과 하우징부의 캐밍부재를 지나 상기 여과 하우징부의 캐밍부재에 인접하게 안착결합되는 유체 여과방법.
17. 제 16항에 있어서,

    상기 하우징부의 각각의 캐밍부재는 원주방향으로 연장하는 부분 및 길이방향으로 연장하는 멈춤부를 포함하는 유체 여과방법.
18. 제 17항에 있어서,

    상기 여과 뚜껑 캐밍부재 각각을 상기 하우징 뚜껑 캐밍부재 하부에 고정하는 단계를 더 포함하는 유체 여과방법.
19. 제 18항에 있어서,

    상기 여과 뚜껑 캐밍부재 각각을 상기 복수의 배출구 및 그 안에 분리가능하 게 고정된 배출 개스킷 상에 위치시키는 단계를 더 포함하는 유체 여과방법.
20. 제 19항에 있어서,

    유체가 상기 캐밍 인터페이스로부터 유출되는지를 검사하기 위해 상기 유체 여과시스템을 시각적으로 조사하는 단계를 더 포함하는 유체 여과방법.

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