KR20130139058A - 필터 구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 필터 구조물에 관한 것으로, 더욱 상세히는 유체가 지나가는 관에 설치된 필터 구조물의 구조를 일체로 형성할 수 있는 구조를 제공하여 생산성을 향상시킬 수 있는 필터 구조물에 관한 것이다. 본 발명의 필터 구조물(100)은 일단에는 유입구(101b)와 타단에는 유출구(102b)가 형성되어 유체가 흘러가는 관 형상으로 이루지고 내부에 필터막인 PTFE 멤브레인(130)이 장착될 수 있도록 유입구(101b)와 유출구(102b) 사이에 내경이 확대되는 턱들이 형성된 하우징(101,102)과, 상기 하우징(101,102)의 내경이 확대되는 턱들 사이에 상기 턱들에 걸릴 수 있는 외경을 가지고 유입구(101b) 쪽의 턱에 걸리는 부분에는 그 턱에 접하게 되는 다수개의 돌기(111a)들이 형성된 필터 코어(110)와, 상기 필터 코어(110)의 외면에 유체의 이물질을 걸러 낼 수 있도록 씌워진 PTFE 멤브레인(130)으로 구성된다.

Description

필터 구조물 {Filter having cylindrical membrane}
본 발명은 필터 구조물에 관한 것으로, 더욱 상세히는 유체가 지나가는 관에 설치된 필터 구조물의 구조를 일체로 형성할 수 있는 구조를 제공하여 생산성을 향상시킬 수 있는 필터 구조물에 관한 것이다.
일반적으로, 필터 구조물은 긴 관 모양의 하우징 내부에 필터가 장착되는 구조물이다. 필터 구조물은 앞뒤로 뚫려 있는 긴 관 형상으로 이루어지고 내부에 필터가 장착된다. 따라서 유체가 흐르기 위하여 한쪽으로는 유입구를 다른 쪽은 유출구로서 기능하게 된다. 물론 필터 구조물은 그 유입구로 유입된 유체는 필터링된 다음 유출구로 배출되도록 구성된다. 필터 구조물은 유입구와 유출구가 형성되고 각각 다른 부품들과 연결되어야 하기 때문에 유체가 새지 않도록 유입/유출 연결부를 구성하여야 한다. 이러한 종래기술에 의한 필터 구조물이 대한민국 특허 제0900091호로 공지되어 있다. 상기 특허에서 필터 구조물의 단면이 잘 도시되어 있다. 필터 구조물은 긴 관 모양으로 이루어지고 내부에 필터가 장착되며 유입구와 유출구가 형성되어 있다.
상기 특허에서 그 필터의 설치 구조에 대해서는 자세히 알기가 어려우나, 도 1의 종래기술에 의한 도면을 참고하면 종래 필터 구조물의 구조를 잘 알 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 필터 구조물은 하우징의 내부에 필터 코어(10)이 유체 유입구와 유출구 사이에 장착되고, 필터 코어(10)의 외면에 필터 막인 PTFE 멤브레인(membrane)(30)이 씌워진다. 유입구로부터 유입된 유체는 PTFE 멤브레인(30)에서 걸러진 다음 필터 코어(10) 내측으로 이동된 다음 유출구를 통과하여 배출되는 구조이다. 따라서 유입구로 유입되는 유체 필터 코어(10) 외측 방향으로 가이드 되도록 가이드 부재(20)를 둔다. 필터 코어(10)의 상면(11)이 구멍이 없이 막혀있는 형태이기 때문에 그 외측방향으로 흐르게 하기 위한 것이다. 가이드 부재(20)에는 십자형의 홈(21)이 파여 있다. 따라서 유체는 유입구로 유입된 다음 가이드 부재(20)의 십자형의 홈(21)을 따라 필터 코어(10)의 외측방향으로 유도된 다음 PTFE 멤브레인(30)에 의해 필터링된 후 유출구로 배출된다.
그러나 종래기술에 의한 필터 구조물은 PTFE 멤브레인 외에 구조물을 이루기 위한 구성이 필터 코어와 가이드 부재로 이루어져 있기 때문에 두 개의 부품을 제작해야 되므로 단가의 상승과 조립비용이 추가되는 문제점이 있다.
또 종래기술에 의한 필터 구조물은 PTFE 멤브레인을 지지하기 위한 필터 코어의 구조가 단순한 구조로 이루어져 PTFE 멤브레인을 제대로 지지하지 못하는 경우, 즉 압력에 의해 PTFE 멤브레인이 변형된 모양으로 될 수 있어 기능 수행을 어렵게 할 수 있는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 필터 코어와 가이드 부재를 일체로 형성하는 동시에 PTFE 멤브레인을 지지할 수 있는 지지구조를 갖도록 필터 코어의 구조 설계를 하여 PTFE 멤브레인을 안정적으로 지지하는 동시에 부품수를 감소시켜 제작비용을 절감할 수 있는 필터 구조물을 제공하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 일단에는 유입구와 타단에는 유출구가 형성되어 유체가 흘러가는 관 형상으로 이루지고 내부에 필터막인 PTFE 멤브레인이 장착될 수 있도록 유입구와 유출구 사이에 내경이 확대되는 턱들이 형성된 하우징과, 상기 하우징의 내경이 확대되는 턱들 사이에 상기 턱들에 걸릴 수 있는 외경을 가지고 유입구 쪽의 턱에 걸리는 부분에는 그 턱에 접하게 되는 다수개의 돌기들이 형성된 필터 코어와, 상기 필터 코어의 외면에 유체의 이물질을 걸러 낼 수 있도록 씌워진 PTFE 멤브레인을 포함한다.
바람직하게는, 상기 필터 코어는 상기 돌기들이 원호를 따라 형성된다.
바람직하게는, 상기 돌기들이 120도 각도로 세 개가 형성된다.
바람직하게는, 상기 필터 코어는 상기 돌기들이 형성된 유입판과, 상기 유출구 쪽에 가운데 유체가 통과될 수 있도록 구멍이 형성된 유출판과, 상기 유입판과 유출판을 서로 연결하는 적어도 두 개 이상의 연결대와, 상기 연결대를 서로 연결하고 가운데 구멍이 형성된 다수개의 원판 모양의 고리들을 포함한다.
바람직하게는, 상기 유출판에는 그 외경에 홈이 형성되고 그 홈에 PTFE 오링이 설치된다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 필터 코어와 가이드 부재를 하나의 부품으로 일체로 형성하여 제조함으로써 비용과 작업공수를 절약할 수 있는 효과를 제공한다.
(2) 필터 코어가 연결대와 다수개의 고리들로 이루어져 지지되는 구조이기 때문에 PTFE 멤브레인이 견고하게 지지되어 자기 자리를 잘 고수하여 변형이 작게 일어나므로 필터링 신뢰성을 보장할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 종래기술에 의한 필터 구조물에서 지지구조체와 PTFE 멤브레인의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 필터 구조물의 외관사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 필터 구조물의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 필터 구조물의 일부구성요소인 PTFE 멤브레인과 이를 지지하는 필터 코어의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 필터 구조물의 일부 구성요소인 필터 코어의 종단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 필터 구조물의 종단면도로서 유체가 필터링되어 흘러가는 모습을 보여준다.
상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 필터 구조물(100)은 도 2 내지 도 6을 참고하면 일단에는 유입구(101b)와 타단에는 유출구(102b)가 형성되어 유체가 흘러가는 관 형상으로 이루지고 내부에 필터막인 PTFE 멤브레인(130)이 장착될 수 있도록 유입구(101b)와 유출구(102b) 사이에 내경이 확대되는 턱들이 형성된 하우징(101,102)과, 상기 하우징(101,102)의 내경이 확대되는 턱들 사이에 상기 턱들에 걸릴 수 있는 외경을 가지고 유입구(101b) 쪽의 턱에 걸리는 부분에는 그 턱에 접하게 되는 다수개의 돌기(111a)들이 형성된 필터 코어(110)와, 상기 필터 코어(110)의 외면에 유체의 이물질을 걸러 낼 수 있도록 씌워진 PTFE 멤브레인(130)으로 구성된다.
도 2를 참고하면, 본 발명에 의한 필터 구조물(100)이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 필터 구조물(100)은 좌측에 유체가 유입되는 유입구(101b)가 형성된 하우징(101)과 반대쪽 우측에는 유출구(102b)가 형성된 하우징(102)으로 구성되어 있으며 그 중간에 내경이 확대되어 내경확대부(101a,102a)를 이루고 거기에 필터 코어(110)와 PTFE 멤브레인(130)이 내장되어 안착된다. 유입구(101b)와 유출구(102b)의 끝단은 다른 관들과 금속 커플링으로 결합되어 연결된다.
도 3을 참고하면, 좌측으로부터 유입구(101b)가 형성된 하우징(101), PTFE 멤브레인(130)이 씌워지고 PTFE 오링(140)이 설치된 필터 코어(110), 그리고 우측 끝단에 유출구(102b)가 형성된 하우징(102)이 나란히 도시되어 있다. 우선 하우징(101,102)에는 양쪽에 유입구(101b)와 유출구(102b)가 형성되어 있다. 유입구(101b)와 유출구(102b) 사이에는 내경이 확대되어 턱을 이루게 되고, 그 내경이 확대된 내경확대부(101a,102a)에 필터 코어(110)가 설치되는 것이다. 필터 코어(110)는 하우징(101,102)의 내경확대부(101a,102a)에 안착되고 외면에는 PTFE 멤브레인(130)이 씌워져 있으며 유출구(102b) 쪽에는 실링을 위한 PTFE 오링(140)이 설치되어 있다. 유입구(101a)로 유입된 유체는 필터 코어(110) 외면으로 유도된 다음 PTFE 멤브레인(130)을 통과하면서 필터링되고, 필터 코어(110) 내부를 거쳐 유출구(102b)로 배출되는 경로를 갖는다.
도 4와 도 6을 참고하면, 필터 코어(110)의 구조를 잘 볼 수 있다. 필터 코어(110)는 양 끝단의 유입판(111)과 유출판(112), 그리고 이를 연결하는 구조로 구성된다. 유입판(111)은 필터 코어(110) 내측 공간으로 통과될 수 없도록 막힌 원판 모양으로 이루어지고 그 중심점을 중심으로 일정한 반경의 원호를 따라 세 개의 돌기(111a)가 형성되어 있다. 돌기(111a)는 120도마다 형성되되 그 돌기(111a)가 형성된 기준이 되는 원호 반경은 유입구(101b)의 내경보다는 크게 형성되어 유입구(101b)가 유입판(111)에 의해 막히는 것이 방지되도록 구성되어 있다. 본 발명에서는 돌기(111a)를 원호를 따라 형성하였지만 불규칙하게 형성할 수도 있음은 물론이다. 이렇게 세 개의 돌기(111a)는 120도로 형성한 것은 삼각지지법을 활용한 것으로 구조물 전체에 가장 경제적이며 가장 안정적인 구조를 가져다준다. 유출구(102b) 쪽에는 유출판(112)이 형성된다. 유출판(112)에는 가운데 구멍(112a)이 형성되어 PTFE 멤브레인(130)에 의해 필터링된 유체가 유출구(102b)로 통과하게끔 되어 있다. 유출판(112) 외면에는 반경방향을 따라 홈이 형성되고 여기에 실링을 위한 PTFE 오링(140)이 설치된다. 유입판(111)과 유출판(112) 사이에는 두 부품을 연결하는 두 개의 연결대(113)가 형성되어 있고, 그 연결대(113)를 횡단면 방향으로 서로 연결하는 얇은 판 모양의 고리(114)들이 일정한 간격을 두고 연속해서 촘촘하게 형성되어 있다. 따라서 유체는 PTFE 멤브레인(130)을 통과한 다음 고리(114) 사이의 공간(114a)을 통과한 다음 연속되는 고리(114)의 내부 구멍들을 따라 유출판(112) 구멍(112a)까지 이동하게 되는 것이다.
도 6을 참고하면, 본 발명에 의한 필터 구조물(100)에 유체가 흘러가는 유로 흐름이 잘 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 하우징(101,102)의 유입구(101b)로 유입된 유체는 유입구(101b)를 지나서 필터 코어(110)의 유입판(111)과 마주하게 된다. 유체는 유입판(111)이 막혀 있기 때문에 돌기(111a)들 사이를 지나서 PTFE 멤브레인(130) 외면을 따라 이동하게 된다. 유체의 압력에 의해 PTFE 멤브레인(130) 바깥의 유체는 PTFE 멤브레인(130)을 통과하게 되고 필터링이 이루어진다. PTFE 멤브레인(130)을 통과한 유체는 고리(114) 사이의 공간(114a)을 통과하여 필터 코어(110)의 중심부로 이동하게 되고 계속 압력에 의해 고리(114) 중앙부를 따라 유출판(112)까지 이른다. 유체는 유출판(112)의 구멍(112a)을 통과한 다음 유출구(102b)를 통해 배출된다. 이때 유체의 압력을 PTFE 멤브레인(130)이 계속하여 받게 되나 PTFE 멤브레인(130)이 연결대(113)와 다수개의 고리(114)들에 의해 지지되는 구조이기 때문에 변형을 일으키지 않고 그 원래 모양을 견디게 되어 필터링의 신뢰성을 보장하게 된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
100 : 필터 구조물 101, 102 : 하우징
110 : 필터 코어 111 : 유입판
112 : 유출판 113 : 연결대
114 : 고리 130 : PTFE 멤브레인
140 : PTFE 오링

Claims (5)

  1. 일단에는 유입구와 타단에는 유출구가 형성되어 유체가 흘러가는 관 형상으로 이루지고 내부에 필터막인 PTFE 멤브레인이 장착될 수 있도록 유입구와 유출구 사이에 내경이 확대되는 턱들이 형성된 하우징;
    상기 하우징의 내경이 확대되는 턱들 사이에 상기 턱들에 걸릴 수 있는 외경을 가지고 유입구 쪽의 턱에 걸리는 부분에는 그 턱에 접하게 되는 다수개의 돌기들이 형성된 필터 코어;
    상기 필터 코어의 외면에 유체의 이물질을 걸러 낼 수 있도록 씌워진 PTFE 멤브레인;
    을 포함하는 필터 구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터 코어는 상기 돌기들이 원호를 따라 형성된 필터 구조물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 돌기들이 120도 각도로 세 개가 형성된 필터 구조물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필터 코어는 상기 돌기들이 형성된 유입판과, 상기 유출구 쪽에 가운데 유체가 통과될 수 있도록 구멍이 형성된 유출판과, 상기 유입판과 유출판을 서로 연결하는 적어도 두 개 이상의 연결대와, 상기 연결대를 서로 연결하고 가운데 구멍이 형성된 다수개의 원판 모양의 고리들을 포함하는 필터 구조물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유출판에는 그 외경에 홈이 형성되고 그 홈에 PTFE 오링이 설치된 필터 구조물.


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