KR20120005812A - 자동 세척되는 필터 시스템 - Google Patents

자동 세척되는 필터 시스템 Download PDF

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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
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    • B01D29/13Supported filter elements
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    • B01DSEPARATION
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Abstract

본 발명은 자동 세척되는 필터 시스템으로서, 그 구성은 유체가 유입되는 유입구, 유입된 유체가 통과되는 복수 개의 필터 엘리멘트, 필터 엘리멘트를 둘러싸며 선택되는 경우 세척용으로 하나가 사용되는 복수 개의 엘리멘트 드럼, 샤프트로 연결되어 상부 및 하부에 구비되고 자동 세척을 위해 선택된 특정 엘리멘트 드럼에 연결되는 브랜치, 필터링된 유체가 유출되는 유출구를 포함하는 필터 바디; 필터 바디에 구비되고, 자동 세척 시 전단부의 유체가 필터 바디 상부에 가압 유입되고 하단부의 유체가 자동 세척을 위해 선택된 특정 엘리멘트 드럼의 하단부에 흡입되는 실린더; 필터 바디 측면에 구비되고, 제1 축은 필터 바디와 연결되고, 제2 축은 실린더와 연결되며, 제3 축은 필터 바디의 상부와 연결되고, 자동 세척 시 제2 및 제3 축이 연결되는 제1 3웨이 밸브; 및 필터 바디 측면에 구비되고, 제1 축은 필터 바디와 연결되고, 제2 축은 실린더와 연결되며, 제3 축은 드레인 탱크와 연결되고, 자동 세척 시 제1 및 제2 축이 연결되는 제2 3웨이 밸브;를 포함하되, 상기 실린더의 상부에는 구멍인 실린더관통공이 형성되어 상기 실린더와 상기 필터 바디가 상호 연통되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면 실린더의 가압에 의해 자동 세척되어 세척 기능이 강화되고, 자동 세척 시 발생되는 맥동 현상이 차단되며, 필요에 따라 자동 세척의 회수를 조절할 수 있고, 자동 세척 시 사용되는 유체와 배출되는 유체의 양을 최소화할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동 세척되는 필터 시스템{AUTO CLEANING FILTER SYSTEM}
본 발명은 필터 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실린더의 가압에 의해 자동 세척되는 필터 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 대부분의 생산 공정에서는 기체나 액체 등의 유체(流體)의 전달을 필요로 한다. 유체는 순도가 해당 생산 공정의 수율 및 성능에 미치는 영향이 매우 크다. 따라서, 이러한 유체는 충분히 필터링된 고순도의 유체로 공급되어야 한다. 하지만, 필터는 원수의 압력이 충분하지 않은 경우에는 필터의 효율이 낮을 뿐만 아니라, 시간이 지남에 따라 필터의 구멍이 막히게 되어 처리 효율이 급격히 떨어지게 된다.
이를 방지하기 위해서는 필터를 교환하는 방법이 있으나, 필터를 교체하는 것은 비용을 증가시킨다는 문제점이 있다.
다른 방법으로서, 세척수를 거꾸로 흘려 세척하는 방법이 있으나, 이러한 경우 세척이 제대로 되지 않는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 필터의 자동 세척 기능이 강화된 자동 세척되는 필터 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 자동 세척 기능과 필터링 기능이 분리되는 자동 세척되는 필터 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 자동 세척 시 사용되는 유체와 배출되는 유체의 양을 최소화할 수 있는 자동 세척되는 필터 시스템을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 세척되는 필터 시스템은, 유체가 유입되는 유입구, 유입된 유체가 통과되는 복수 개의 하부 오픈형 필터 엘리멘트, 상기 필터 엘리멘트를 둘러싸며 선택되는 경우 세척용으로 하나가 사용되는 복수 개의 엘리멘트 드럼, 샤프트로 연결되어 상부 및 하부에 구비되고 자동 세척을 위해 선택된 특정 엘리멘트 드럼에 연결되는 브랜치(branch), 필터링된 유체가 유출되는 유출구를 포함하는 필터 바디; 상기 필터 바디에 구비되고, 자동 세척 시 전단부의 유체가 상기 필터 바디 상부에 가압 유입되고 하단부의 유체가 자동 세척을 위해 선택된 특정 엘리멘트 드럼의 하단부에 흡입되는 실린더; 상기 필터 바디 측면에 구비되고, 제1 축은 상기 필터 바디와 연결되고, 제2 축은 상기 실린더와 연결되며, 제3 축은 상기 필터 바디의 상부와 연결되고, 자동 세척 시 상기 제2 및 제3 축이 연결되는 제1 3웨이 밸브; 및 상기 필터 바디 측면에 구비되고, 제1 축은 상기 필터 바디와 연결되고, 제2 축은 상기 실린더와 연결되며, 제3 축은 드레인 탱크와 연결되고, 자동 세척 시 상기 제1 및 제2 축이 연결되는 제2 3웨이 밸브;를 포함하는 것에 특징이 있다.
그리고 본 발명에 따른 자동 세척되는 필터 시스템은, 상기 자동 세척 이후에, 상기 제1 3웨이 밸브는 상기 제1 및 제2 축이 연결되고, 상기 제2 3웨이 밸브는 상기 제2 및 제3 축이 연결되며, 상기 실린더는 내부에 흡입된 슬러지를 상기 드레인 탱크로 배출하고, 다음 자동 세척을 위한 보충수를 저장하는 것에 특징이 있다.
또한, 본 발명에 따른 자동 세척되는 필터 시스템의 상기 실린더는, 상기 자동 세척 시, 상기 전단부의 배출 유체와 상기 후단부의 흡입 유체의 양이 동일한 것에 특징이 있다.
그리고 본 발명에 따른 자동 세척되는 필터 시스템은, 설정에 따라 상기 유입구로 유체가 유출되고, 상기 유출구로 유체가 유입되는 것에 특징이 있다.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다른 자동 세척되는 필터 시스템은, 유체가 유입되는 유입구, 유입된 유체가 통과되는 복수 개의 필터 엘리멘트, 상기 필터 엘리멘트 하부에 구비되고 자동 세척을 위해 선택된 특정 필터 엘리멘트 에 연결되는 브랜치(branch), 필터링된 유체가 유출되는 유출구를 포함하는 필터 바디; 상기 필터 바디에 구비되고, 자동 세척 시 전단부의 유체가 상기 필터 바디 상부에 유입되고 하단부의 유체가 자동 세척을 위해 선택된 특정 엘리멘트 드럼의 하단부에 흡입되는 실린더; 상기 필터 바디 측면에 구비되고, 제1 축은 상기 필터 바디와 연결되고, 제2 축은 상기 실린더와 연결되며, 제3 축은 드레인 탱크와 연결되고, 자동 세척 시 상기 제1 및 제2 축이 연결되는 제2 3웨이 밸브;를 포함하는 것에 특징이 있다.
본 발명에 따르면 실린더의 가압에 의해 자동 세척되어 세척 기능이 강화되고, 자동 세척 시 발생되는 맥동 현상이 차단된다. 즉, 실린더 내부에서 배출되는 유체와 흡입되는 슬러지가 포함된 유체가 같은 양으로 이루어지고, 다음 자동 세척에 필요한 양만큼의 유체가 동시에 보충되므로 유체 흐름의 맥동 현상이 방지되고, 더욱 확실한 세척이 이루어질 수 있다.
그리고 필터링에 따른 유체의 흐름에 상관없이, 필요에 따라 자동 세척의 회수를 조절할 수 있다. 즉, 자동 세척 기능과 필터링 기능이 분리되므로, 예컨대 특정 필터 엘리멘트의 반복 세척 등이 가능하다.
또한, 자동 세척 시 사용되는 유체와 배출되는 유체의 양을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되나, 이는 예시적인 것이며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 세척되는 필터 시스템을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동 세척되는 필터 시스템의 필터링 작동 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 세척되는 필터 시스템의 자동 세척 작동 상태를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동 세척되는 필터 시스템의 필터링 작동 시, 3웨이 밸브의 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동 세척되는 필터 시스템의 자동 세척 작동 시, 3웨이 밸브의 상태를 나타낸 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 세척되는 필터 시스템을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 자동 세척되는 필터 시스템을 나타낸 사시도이다. 그리고 도 2는 본 발명에 따른 자동 세척되는 필터 시스템의 필터링 작동 상태를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 자동 세척되는 필터 시스템의 자동 세척 작동 상태를 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 자동 세척되는 필터 시스템(100)은 필터 바디(filter body; 10), 실린더(cylinder; 20), 제1 3웨이 밸브(3-way valve; 30), 및 제2 3웨이 밸브(40)로 구성된다.
필터 바디(10)는 유입구(11), 유출구(12), 복수 개의 필터 엘리멘트(filter element; 13), 복수 개의 엘리멘트 드럼(element drum; 14), 및 브랜치(branch, 15; 15a, 15b)를 포함한다. 유입구(11)는 필터 바디(10)의 하부에 구비되고, 유체가 유입되는 부분이다. 유출구(12)는 필터 바디(10)의 상부에 구비되고, 필터링된 유체가 유출되는 부분이다. 본 실시예에서는 유입구(11)가 필터 바디(10)의 하부에 구비되고, 유출구(12)는 필터 바디(10)의 상부에 구비되는 것을 예로 들어 설명하지만, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다. 그리고 필요에 따라, 유입구(11)로 유체가 유출되고, 유출구(12)로 유체가 유입될 수도 있다.
필터 엘리멘트(13)는 하부가 개방되고, 상부는 막혀있는 하부 오픈형으로 구비된다. 필터 엘리멘트(13)는 유입된 유체가 하부에서 상부로 통과된다. 각 필터 엘리멘트(13)를 통해 필터링 되는 상태가 도 2에 도시된다. 필터 엘리멘트(13)는 복수 개가 구비되고, 예컨대 본 실시예에서는 8 개가 구비될 수 있다.
엘리멘트 드럼(14)은 필터 엘리멘트(13)를 둘러싸도록 구비된다. 엘리멘트 드럼(14)은 필터 엘리멘트(13)의 개수와 동일하게 복수 개가 구비되고, 예컨대 본 실시예에서는 8 개가 구비될 수 있다. 엘리멘트 드럼(14)은 자동 세척을 위해 구비되는 것으로서, 자동 세척을 위해 하나가 선택되는 경우, 세척용으로 하나가 사용된다. 엘리멘트 드럼(14)이 자동 세척을 위해 선택되는 것은 하기되는 브랜치(15)에 의해 선택된다.
브랜치(15)는 샤프트(shaft; 16)로 연결되어 상부 및 하부에 구비된다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상부 브랜치(15a)와 하부 브랜치(15b)로 구비된다. 브랜치(15)는 자동 세척을 위해 선택된 특정 엘리멘트 드럼에 연결된다. 도 3에는 자동 세척을 위해 특정 필터 엘리멘트(13a)를 감싸는 특정 엘리멘트 드럼(14a)이 선택된 상태가 도시된다. 브랜치(15)는 샤프트(16)에 의해 회전하면서 특정 엘리멘트 드럼(14a)을 선택한다. 브랜치(15)에 의해 선택된 특정 엘리멘트 드럼(14a)에는 자동 세척이 이루어진다. 즉, 하기되는 실린더(20)의 구동에 의해, 실린더(20) 전단부의 유체가 특정 엘리멘트 드럼(14a) 상부에 가압 유입되고(도 3의 헤칭된 화살표), 실린더(20) 후단부의 흡입 유체가 특정 엘리멘트 드럼(14a) 하단부에 흡입 상태(도 3의 검은색 화살표)를 이룬다. 이로 인해, 역세정(back washing)이 이루어짐으로 인해, 자동 세척이 이루어진다.
실린더(20)는 필터 바디(10) 하부에 구비된다. 본 실시예에서는 실린더(20)가 필터 바디(10) 하부에 구비된 것을 예로 들어 설명하지만, 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다. 즉, 실린더(20)는 필터 바디(10)의 상부나 측면에 구비될 수도 있다.
실린더(20)는 자동 세척 시, 전단부의 유체가 필터 바디(10) 상부에 가압 유입되고, 후단부의 유체가 자동 세척을 위해 선택된 특정 엘리멘트 드럼(14a)의 하단부에 흡입된다. 즉, 실린더(20)에 의해 상부에서 가압 유입되고, 하부에서 가압 흡입됨으로 인해, 자동 세척이 용이하게 이루어진다. 이 때, 상부에서의 가압 유입 없이, 하부에서의 가압 흡입만으로도 자동 세척이 이루어질 수 있다. 실린더(20)는 하기되는 제1 및 제2 3웨이 밸브(30, 40)의 방향 전환에 따라 자동 세척 시, 상기와 같은 작동을 수행한다.
또한, 상기 실린더(20)의 상부에는 도 6에 도시된 바와 같이, 그 상부에 관통된 구멍인 실린더관통공(22)을 가진다. 상기 실린더관통공(22)으로 후술하는 자동 세척 시의 보충수(보충유체)가 통과되는 것이다.
제1 3웨이 밸브(30)는 필터 바디(10) 측면에 구비된다. 제1 3웨이 밸브(30)의 제1 축(31)은 필터 바디(10)와 연결되고, 제2 축(32)은 실린더(20)와 연결되며, 제3 축(33)은 필터 바디(10)의 상부와 연결된다.
제2 3웨이 밸브(40)는 필터 바디(10) 측면에 구비된다. 제2 3웨이 밸브(40)의 제1 축(41)은 필터 바디(10)와 연결되고, 제2 축(42)은 실린더(20)와 연결되며, 제3 축(43)은 드레인 탱크(미도시)와 연결된다.
본 실시예에 따른 자동 세척되는 필터 시스템(100)에서 필터링 상태와 자동 세척 상태에서 제1 및 제2 3웨이 밸브(30, 40)의 상태가 도 4와 도 5에 도시된다. 도 4는 본 발명에 따른 자동 세척되는 필터 시스템의 필터링 작동 시, 3웨이 밸브의 상태를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 자동 세척되는 필터 시스템의 자동 세척 작동 시, 3웨이 밸브의 상태를 나타낸 사시도이다.
먼저, 도 4를 참조하면, 필터링 상태의 경우, 제1 3웨이 밸브(30)는 제1 및 제2 축(31, 32)이 연결된다. 즉, 제1 3웨이 밸브(30)는 필터 바디(10) 및 실린더(20)와 연결된 축이 서로 연결된다. 그리고 제2 3웨이 밸브(40)는 제2 및 제3 축(42, 43)이 연결된다. 즉, 제2 3웨이 밸브(40)는 실린더(20) 및 드레인 탱크와 연결된 축이 서로 연결된다. 자동 세척이 이루어진 뒤 필터링 상태가 된 경우, 실린더(20) 내부에 흡입된 슬러지는 제1 및 제2 3웨이 밸브(40)의 축 연결에 따라 드레인 탱크로 배출된다. 그리고 이와 동시에, 실린더(20) 내부에는 다음 자동 세척을 위한 보충수가 저장된다.
도 5를 참조하면, 자동 세척 상태의 경우, 제1 3웨이 밸브(30)는 제2 및 제3 축(32, 33)이 연결된다. 즉, 제1 3웨이 밸브(30)는 실린더(20) 및 필터 바디(10)와 연결된 축이 서로 연결된다. 그리고 제2 3웨이 밸브(40)는 제1 및 제2 축(41, 42)이 연결된다. 즉, 제2 3웨이 밸브(40)는 필터 바디(10) 및 실린더(20)와 연결된 축이 서로 연결된다. 자동 세척 상태 시, 실린더(20)의 피스톤 전진에 따라, 전단부의 유체가 특정 엘리멘트 드럼(14a) 상부에 가압 유입되고, 후단부의 유체가 특정 엘리멘트 드럼(14a) 하부에 흡입 상태를 이루어 세척이 이루어진다.
이 때 상기 실린더(20)에 저장되었던 보충수(보충유체)는 상기 실린더관통공(22)을 통과하여 상기 필터 바디(10)로 유입된다.
따라서, 상기 필터 바디(10)을 세척할 때 상기 필터 바디(10)에서 유출된 유체는 상기 보충수(보충유체)에 의해서 그 유체가 보충되면서 필터 바디(10)로서의 역할을 계속해서 세척되는 동안에는 유지하는 것이다.
한편, 본 실시예에 따른 자동 세척되는 필터 시스템은 전술한 형태에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 중심 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 이는 본원발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
100; 자동 세척되는 필터 시스템
10; 필터 바디
11; 유입구
12; 유출구
13; 필터 엘리멘트
14; 엘리멘트 드럼
15; 브랜치
16; 샤프트
20; 실린더
22; 실린더관통공
30, 40; 3웨이 밸브
31, 41; 제1 축
32, 42; 제2 축
33, 43; 제3 축

Claims (4)

  1. 유체가 유입되는 유입구, 유입된 유체가 통과되는 복수 개의 필터 엘리멘트, 상기 필터 엘리멘트를 둘러싸며 선택되는 경우 세척용으로 하나가 사용되는 복수 개의 엘리멘트 드럼, 샤프트로 연결되어 상부 및 하부에 구비되고 자동 세척을 위해 선택된 특정 엘리멘트 드럼에 연결되는 브랜치(branch), 필터링된 유체가 유출되는 유출구를 포함하는 필터 바디;
    상기 필터 바디에 구비되고, 자동 세척 시 전단부의 유체가 상기 필터 바디 상부에 가압 유입되고 하단부의 유체가 자동 세척을 위해 선택된 특정 엘리멘트 드럼의 하단부에 흡입되는 실린더;
    상기 필터 바디 측면에 구비되고, 제1 축은 상기 필터 바디와 연결되고, 제2 축은 상기 실린더와 연결되며, 제3 축은 상기 필터 바디의 상부와 연결되고, 자동 세척 시 상기 제2 및 제3 축이 연결되는 제1 3웨이 밸브; 및
    상기 필터 바디 측면에 구비되고, 제1 축은 상기 필터 바디와 연결되고, 제2 축은 상기 실린더와 연결되며, 제3 축은 드레인 탱크와 연결되고, 자동 세척 시 상기 제1 및 제2 축이 연결되는 제2 3웨이 밸브;를 포함하되,
    상기 실린더의 상부에는 구멍인 실린더관통공이 형성되어 상기 실린더와 상기 필터 바디가 상호 연통되는 것을 특징으로 하는 자동 세척되는 필터 시스템.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 자동 세척 이후에,
    상기 제1 3웨이 밸브는 상기 제1 및 제2 축이 연결되고,
    상기 제2 3웨이 밸브는 상기 제2 및 제3 축이 연결되며,
    상기 실린더는 내부에 흡입된 슬러지를 상기 드레인 탱크로 배출하고, 다음 자동 세척을 위한 보충수를 저장하였다가, 상기 자동 세척을 위한 보충수는 상기 실린더관통공을 통과하여 상기 필터 바디로 유입되는 것을 특징으로 하는 자동 세척되는 필터 시스템.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 실린더는,
    상기 자동 세척 시, 상기 전단부의 배출 유체와 상기 후단부의 흡입 유체의 양이 동일한 것을 특징으로 하는 자동 세척되는 필터 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    설정에 따라 상기 유입구로 유체가 유출되고, 상기 유출구로 유체가 유입되는 것을 특징으로 하는 자동 세척되는 필터 시스템.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101534404B1 (ko) * 2013-10-29 2015-07-07 현대중공업 주식회사 필터 세척장치
KR20160070302A (ko) * 2014-12-09 2016-06-20 현대중공업 주식회사 필터부재의 역세척이 가능한 여과장치
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