KR20130003057U

KR20130003057U - 에어벤트 부설 ｑｏｃ를 갖는 필터

Info

Publication number: KR20130003057U
Application number: KR2020110010072U
Authority: KR
Inventors: 손병윤
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2011-11-14
Filing date: 2011-11-14
Publication date: 2013-05-24

Abstract

본 고안은 에어벤트 부설 QOC를 갖는 필터에 관한 것으로, 디젤 엔진의 연료 등의 순환계통에 적용되어 연료 등을 청정하게 여과함은 물론 필터 카트리지의 신속한 교체 등의 작업을 위하여 QOC 어셈블리를 적용함과 더불어 필터 내부에 에어가 충진될 수 있는 공간을 최소화함을 목적으로 한다.
본 고안에 의한 에어벤트 부설 QOC를 갖는 필터(100)는, 일측을 향해 개방된 통 구조이며 유입측 노즐(111)과 토출측 노즐(112)이 구비된 필터 하우징(110)과; 상기 필터 하우징의 내부에 분리 가능하게 수납되며 상기 유입측 노즐을 통해 상기 필터 하우징에 유입되는 유체를 여과하는 필터 카트리지(120)와; 상기 필터 하우징의 개방부에 설치되어 상기 개방부를 개폐하는 QOC 어셈블리(130)를 포함하고, 상기 QOC 어셈블리는, 상하부가 관통되는 관형으로 내부에 상기 필터 하우징과 연통하는 공간이 구비되며 저부가 상기 필터 하우징의 개방부에 결합되는 QOC 하우징(131), 상기 QOC 하우징의 공간을 개폐하는 도어(132), 상기 QOC 하우징의 둘레부에 상기 QOC 하우징 내부의 공간과 연통되도록 형성되어 상기 필터 하우징 내부와 상기 QOC 하우징 내부의 공간에 있는 에어를 배기하는 에어벤트 노즐(133)로 구성된다.

Description

에어벤트 부설 ＱＯＣ를 갖는 필터{FILTER HAVING AIR-VENT AFFILIATED WITH QUICK OPENING CLOSURE}

본 고안은 필터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각종 순환계통(예를 들어, 디젤 엔진의 연료, CO₂, 냉각수 등)에 적용되어 연료 등을 청정하게 여과함은 물론 필터 카트리지의 신속한 교체 등의 작업을 위하여 QOC 어셈블리를 적용함과 더불어 필터 내부에 에어가 충진될 수 있는 공간을 최소화할 수 있는 에어벤트 부설 QOC를 갖는 필터에 관한 것이다.

선박에는 엔진, 공조기, 냉각기 등 다양한 시스템들이 갖추어진다. 이러한 시스템들은 각각 기능에 맞는 매체를 필요로 하며, 예를 들어, 디젤 엔진의 연료(경유), 공조기의 냉매, 엔진 냉각기의 냉각수 등이 있다. 이때 각 시스템의 매체는 이물질이 없는 청정의 상태를 유지하는 것을 목표로 하고 있고, 이에 따라 모든 순환계통에는 매체를 여과하는 필터가 적용된다.

도 1은 종래 기술에 의한 필터의 일 예를 도시한 것으로, 도 1에서 보이는 바와 같이, 종래 기술에 의한 필터(10)는, 필터 하우징(11), 필터 카트리지(12), 도어수단[QOC(Quick Opening Closuer) 어셈블리(13), 블라인드 플랜지(blind flange) 등]으로 구성된다.

필터 하우징(11)은 유체의 필터링 공간을 제공하는 것으로, 내부에 일측[QOC 어셈블리(13)가 장착되는 부분]이 개방된 공간이 구비되며, 유체의 유입을 안내하는 유입측 노즐(11a), 필터링된 청정 유체의 토출을 안내하는 토출측 노즐(11b)을 포함한다.

한편, 유체의 계통에는 액상(디젤엔진의 연료인 경유 등) 계통이더라도 에어(air)가 존재하며, 에어가 액상 매체를 펌핑하기 위한 펌프에 유입되면 에어의 압력에 의해 펌프의 손상과 오동작이 발생되고, 이와 같은 에어에 의한 문제점을 하기 위하여 필터 하우징(11)에는 에어를 배기하는 에어벤트 노즐(14)이 갖추어진다.

에어벤트 노즐(14)은 필터 하우징(11) 내부와 연통하는 관형이며, 컨트롤러(미도시)의 제어를 받는 밸브(미도시)에 의해 개폐되어 일정 압력 이상이 되면 상기 밸브를 통해 개방되어 필터(10) 내부의 에어를 배기한다.

필터 카트리지(12)는 필터 하우징(11)의 내부 공간에 수납되며, 단, 유지보수와 교체 등을 위하여 교체 가능하게 수납된다.

도면에서는 바스켓 타입의 필터 카트리지(12)를 도시하였으며, 즉, 필터 카트리지(12)는 도면에 도시된 것으로 한정되지 않고 유체의 필터링이 가능한 모든 타입이 사용 가능하다.

QOC 어셈블리(13)는 상하부가 관통되어 내부에 필터 하우징(11)과 연통하는 공간이 구비된 관형이며 저부가 필터 하우징(11)의 개방부에 용접 결합되는 QOC 하우징(13a), QOC 하우징(13a)의 공간을 개폐하는 도어(13b)로 구성된다.

QOC 어셈블리(13)는 신속하게 도어(13b)를 개폐 조작할 수 있는 것으로, 도어(13b)는 QOC 하우징(13a)에 연결된 지지대(13c)에 승강 가능하게 장착되는 승강봉(13d)에 연결된다. 도면 중 미설명 부호 13e는 승강봉(13d)을 조작하는 핸들이다.

즉, QOC 어셈블리(13)는 핸들(13e)의 회전 조작에 의해 도어(13b)가 승강 동작하면서 QOC 하우징(13a)과 필터 하우징(11)의 내부 공간을 개방한다.

그러나, 종래 기술에 의한 필터는 다음과 같은 문제점이 있다.

이해를 돕기 위하여 액상 매체 예를 들어 디젤 엔진의 연료인 경유의 공급라인에 적용되는 필터로 예를 들어 설명한다.

필터(10)는 필터 카트리지(12)의 교체를 위하여 필수적으로 도어수단이 적용되며, 작업의 신속성과 편의성을 위하여 선주는 QOC 어셈블리(13)를 적용하도록 오더(order)를 하고 있다. 왜냐하면, 블라인드 플랜지는 다수의 체결구로 체결됨에 따라 필터 카트리지(12)의 교체 등을 위해서는 다수의 체결구를 체결하고 풀어야하는 단점이 있기 때문이다.

QOC 어셈블리(13)는 작업의 신속성과 편의성에서 큰 효과가 있지만 다음과 같은 문제점이 따르고 있다.

필터 하우징(11)과 QOC 어셈블리(13a)는 용접(A) 결합되고, 에어벤트 노즐(14)은 필터 하우징(11)에 용접(B) 결합된다. 이때, 각각의 용접 위치인 A와 B의 사이는 품질에 영향을 줄 수 있기 때문에 일정 간격이상을 유지하도록 설계된다.

그런데, 디젤 엔진의 초기 스타트 업(start-up)시 필터(10) 내부의 모든 공간에는 액체 매체를 채워야 하는데, 에어벤트 노즐(14)의 위치로 인하여 A와 B 사이의 간격(d)에는 액체 매체가 충진되지 못하고 에어가 충진되고, 초기 스타트-업시 필터(10) 내부에 있는 많은 양의 에어가 펌프에 유입되어 펌프의 오동작과 불량률이 높은 문제점이 발생된다.[참고로, 초기 스타트-업시 유입측 노즐(11a)과 에어벤트 노즐(14)을 개방시키고 토출측 노즐(11b)을 폐쇄시킨 상태에서 액체 매체를 충진한다.]

다시 말하면, 이러한 문제점은 QOC 어셈블리(13)와도 밀접한 관계를 맺고 있는 것으로, 작업성을 고려하여 QOC 어셈블리(13)를 필수적으로 요구하고 있지만, QOC 어셈블리(13)의 사용에 따라 에어벤트 노즐(14)의 위치가 제한적이고 결과적으로 에어의 충진공간이 커지기 때문에 에어의 충진량을 줄이기 위한 기술이 요구되고 있다.

본 고안은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 디젤 엔진의 연료 등의 순환계통에 적용되어 연료 등을 청정하게 여과함은 물론 필터 카트리지의 신속한 교체 등의 작업을 위하여 QOC 어셈블리를 적용함과 더불어 필터 내부에 에어가 충진될 수 있는 공간을 최소화할 수 있는 에어벤트 부설 QOC를 갖는 필터를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 고안에 의한 에어벤트 부설 QOC를 갖는 필터는, 일측을 향해 개방된 통 구조의 필터 하우징과; 상기 필터 하우징의 내부에 분리 가능하게 수납되며 상기 필터 하우징에 유입되는 유체를 여과하는 필터 카트리지와; 상기 필터 하우징의 개방부에 설치되어 상기 개방부를 개폐하는 QOC 어셈블리를 포함하고, 상기 QOC 어셈블리는, 상하부가 관통되는 관형으로 내부에 상기 필터 하우징과 연통하는 공간이 구비되며 저부가 상기 필터 하우징의 개방부에 결합되는 QOC 하우징, 상기 QOC 하우징의 공간을 개폐하는 도어, 상기 QOC 하우징의 둘레부에 상기 QOC 하우징 내부의 공간과 연통되도록 형성되어 상기 필터 하우징 내부와 상기 QOC 하우징 내부의 공간에 있는 에어를 배기하는 에어벤트 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의한 에어벤트 부설 QOC를 갖는 필터에 의하면, QOC 어셈블리가 적용되어 다수의 체결구를 체결하고 해제하는 작업없이 간단하고 용이한 핸들의 조작으로 필터를 개방하여 필터 내부에 수납되는 필터 카트리지를 신속하고 편리하게 취급할 수 있으며, 에어를 배기하기 위한 에어벤트가 QOC 어셈블리에 형성되어 용접에 상관없이 에어가 충진되는 공간을 최소화함으로써 에어에 따른 펌프의 오동작과 불량을 극소화할 수 있고, 펌프의 유지보수를 위한 비용 등을 절감할 수 있다.

본 고안에 따르면, QOC 어셈블리가 필터 하우징을 개폐하는 기능과 에어벤트 기능을 겸하여 신규 생산품은 물론 기존 필터 전체를 교체하지 않고 본 고안의 QOC 어셈블리만으로 교체함으로써 저렴한 비용으로 적용 가능한 효과도 있다(단 기존 필터에서 필터 하우징에 있는 에어벤트를 폐쇄)

도 1은 종래 기술에 의한 QOC를 갖는 필터의 단면도.
도 2는 본 고안에 의한 에어벤트 부설 QOC를 갖는 필터의 단면도.

도 2에서 보이는 바와 같이, 본 고안에 따른 에어벤트 부설 QOC를 갖는 필터(100)는, 필터링 공간을 제공하는 필터 하우징(110), 필터 하우징(110) 내부에 수납되는 필터 카트리지(120), 필터 하우징(110)을 개폐하는 QOC 어셈블리(130)로 구성되며, 각 구성요소는 다음과 같이 구성된다.

필터 하우징(110)은 액상 매체의 유입 - 필터링 - 청정의 액상 매체 토출이 가능한 공간, 내부의 공간과 외부를 연통하는 액상 매체의 유입 및 토출을 위한 유입측 노즐(111)과 토출측 노즐(112)이 구비되며, 필터 카트리지(120)의 취급(유지보수와 교체 등을 위한 수납, 분리작업 등)을 위하여 일측이 개방 형성된다. 유입측 노즐(111)과 토출측 노즐(112)은 유입 계통과 토출 계통에 각각 관이음된다.

필터 카트리지(120)는 필터 하우징(110)의 개방부에 장착되며 유입측 노즐(111)을 통해 유입된 액상 매체를 여과하여 이물질과 청정의 액상 매체로 분리한다. 이러한 필터 카트리지(120)에 따르면, 이물질은 필터 카트리지(120)에 잔류하고 청정의 액상 매체는 토출측 노즐(112)을 통해 필터(100)에서 토출된다.

필터 카트리지(120)는 바스켓 타입 등 다양한 타입이 사용 가능하고, 공지된 것이므로 이에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다.

QOC 어셈블리(130)는 QOC 하우징(131), 도어(132), 에어벤트 노즐(133)을 포함한다.

QOC 하우징(131)은 필터 하우징(110)의 내부 공간과 외부 공간을 연통하도록 도면 기준 상하로 관통된 관형이며, 저부가 필터 하우징(110)의 상부에 용접 결합된다.

도어(132)는 QOC 하우징(131)을 신속하게 개폐하는 것으로 예를 들어 다음과 같이 장착될 수 있다.

도어(132)는 QOC 하우징(131)에 연결된 지지대(134)에 승강 가능하게 장착되는 승강봉(135)에 연결된다. 승강봉(135)은 외주면에 나사선이 형성되고, 지지대(134)는 승강봉(135)이 나사 체결되는 너트부가 형성된다.

승강봉(135)의 상부에는 승강봉(135)의 조작을 위한 핸들(136)이 갖추어진다.

에어벤트 노즐(133)은 QOC 하우징(131)의 둘레부에 QOC 하우징(131)의 내부와 연통하도록 형성된다. 제조측 면에서 볼 때 에어벤트 노즐(133)은 단품으로서 용접을 통해 QOC 하우징(131)에 용접될 것이므로 QOC 하우징(131)의 둘레부에는 에어벤트 노즐(133)의 내부 유로와 연통하는 홀(131a)이 형성된다.

본 고안은 필터(100) 내부에 에어가 채워질 수 있는 공간을 최소화하기 위하여 QOC 어셈블리(130)에 에어벤트 노즐(133)을 형성한 것이며, 이러한 목적을 보다 효과적으로 달성하기 위하여 홀(131a)은 도어(132)를 간섭하지 않는 한도 내에서 QOC 어셈블리(131)의 위쪽에 형성한다.

본 고안에 의한 에어벤트 부설 QOC를 갖는 필터의 작용은 다음과 같다.

이해를 돕기 위해 액상 매체로서 디젤 엔진의 경유를 예로 들어 설명한다.

디젤 엔진의 경유는 펌프의 강제 펌핑에 의해 순환계통을 순환하며, 이 과정에서 유입측 노즐(111)을 통해 필터 하우징(110)의 내부에 유입된다.

필터 하우징(110) 내부에 유입되는 경유는 필터 카트리지(120)를 통과하며, 이 과정에서 경유에 포함된 이물질은 필터 카트리지(120)에 남게 되고 청정의 경유는 토출측 노즐(112)을 통해 토출된다.

한편, 압력센서(미도시)는 필터(100) 내부의 압력을 실시간으로 감지하여 감지값을 컨트롤러에 인가하고, 상기 컨트롤러는 감지값과 기 저장된 기준값을 비교하여 감지값이 기준값과 일치하면 에어벤트 노즐(133)의 밸브를 개방하여 필터(100) 내부의 에어를 강제로 배기시킨다. 에어의 배기에 따라 필터(100) 내부의 압력이 낮아지며, 감지값이 기준값보다 낮아지면 상기 밸브를 통해 에어벤트 노즐(133)을 폐쇄한다.

본 고안의 특징에 따른 작용은 다음과 같다.

경유 순환계통의 초기 스타트-업시 유입측 노즐(111)과 에어벤트 노즐(133)을 개방하고 토출측 노즐(112)을 폐쇄한 상태에서 경유를 채운다. 경유는 에어벤트 노즐(133) 아래쪽에만 충진된다. 물론, 에어벤트 노즐(133)의 하단부터 그 상부사이에는 에어가 채워진다.

이 상태에서 펌프를 가동하면 펌핑에 의해 필터(100) 내부에 채워진 경유가 필터(100)에서 토출되어 순환하게 된다. 즉, 순수한 액상의 경유가 펌프를 포함하는 순환계통을 순환하게 되어 에어의 압력에 의한 펌프의 오동작과 불량이 종래보다 극소화된다. 물론, 필터(100) 내부에 에어가 존재하지만, 이 정도의 에어는 종래 에어의 충진량보다 매우 적은 양일 뿐 아니라 펌프의 오동작과 불량을 초래할 수 없는 양이기 때문에 에어에 의한 펌프의 오동작과 불량이 극소화되는 것이다.

100 : 에어벤트 부설 QOC를 갖는 필터,
110 : 필터 하우징, 111 : 유입측 노즐
112 : 토출측 노즐, 120 : 필터 카트리지
130 : QOC 어셈블리,

Claims

일측을 향해 개방된 통 구조이며 유입측 노즐(111)과 토출측 노즐(112)이 구비된 필터 하우징(110)과;
상기 필터 하우징의 내부에 분리 가능하게 수납되며 상기 유입측 노즐을 통해 상기 필터 하우징에 유입되는 유체를 여과하는 필터 카트리지(120)와;
상기 필터 하우징의 개방부에 설치되어 상기 개방부를 개폐하는 QOC 어셈블리(130)를 포함하고,
상기 QOC 어셈블리는, 상하부가 관통되는 관형으로 내부에 상기 필터 하우징과 연통하는 공간이 구비되며 저부가 상기 필터 하우징의 개방부에 결합되는 QOC 하우징(131), 상기 QOC 하우징의 공간을 개폐하는 도어(132), 상기 QOC 하우징의 둘레부에 상기 QOC 하우징 내부의 공간과 연통되도록 형성되어 상기 필터 하우징 내부와 상기 QOC 하우징 내부의 공간에 있는 에어를 배기하는 에어벤트 노즐(133)을 포함하는 것을 특징으로 하는 에어벤트 부설 QOC를 갖는 필터.
청구항 1에 있어서, 상기 QOC 어셈블리의 도어는, 상기 QOC 하우징에 연결된 지지대(134)에 승강 가능하게 장착되는 승강봉(135)에 연결되어 상기 승강봉의 회전에 의해 승강하면서 상기 QOC 하우징 내부의 공간을 개폐하는 것을 특징으로 하는 에어벤트 부설 QOC를 갖는 필터.