KR20140112052A - 여과 장치 - Google Patents

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KR20140112052A
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유이치 다카하시
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후지 필터 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 유체 유입실(8) 및 여과실(10) 및 드레인실(12)을 밀폐된 공간의 내부에 가진 케이싱(1)과, 상기 여과실의 내부에 설치되고, 내측에서 외측을 향하여 유체가 통과하여 여과되는 원통형의 필터 엘리먼트(2)와, 상기 필터 엘리먼트의 내부에 왕복 이동 가능하게 설치되고, 역세정시의 필터 엘리먼트의 내외의 압력차로 생기는 내측을 향한 흐름에 의하여 그 내주면에 부착된 포착물을 박리하는 역세정용 미끄러짐 부재(3)와, 상기 역세정용 미끄러짐 부재에서 생기는 내측을 향한 흐름을 드레인실을 향하여 유출 가능하게 하는 역세정용 파이프(4)와, 상기 역세정용 파이프로부터의 유체를 드레인실로 향하여 흘려보내는 작동 실린더(5)와, 상기 역세정용 파이프의 피스톤 부재(20)를, 상기 작동 실린더 내에서 왕복 이동 가능하게 하기 위하여 유체를 유통시키는 유체 유통 수단(6)을 구비한 것이다.

Description

여과 장치 {FILTER DEVICE}
본 발명은 여과실의 내부에 설치된 원통 형태의 필터 엘리먼트의 내주면에 부착된 포착물을 박리하는 역세정이 가능한 여과 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 여과에 의하여 필터 엘리먼트의 내주면에 부착된 포착물을 박리하는 역세정을 위한 구조를 간단하게 하고, 이 필터 엘리먼트의 역세정의 효율을 향상할 수 있는 여과 장치에 관한 것이다.
종래, 각종 장치의 냉각수 또는 프로세스액 등의 산업 일반에 사용되는 액체의 여과, 윤활유 또는 디젤 연료유 등의 기름의 여과, 화학 공장 등에서 사용되는 각종 원료의 기체 등의 여과에 있어서, 그것들에 포함되는 미립자나 먼지 등을 포착 제거할 목적으로, 여러 가지 여과 장치가 사용되고 있다.
상기 여과 장치에 의한 여과를 장기간 계속하고 있으면, 필터 엘리먼트에 포착된 고형분이나 겔 형태의 먼지 등이 이 필터 엘리먼트에 축적되어, 내측에서 외측을 향하여 흐르는 유체에 대한 저항이 상승하고, 최종적으로는 대상이 되는 유체의 여과가 곤란하게 된다. 이에 대처하기 위하여, 예를 들면 정기적으로 상기 필터 엘리먼트에 여과시와 역방향으로 유체를 통과시켜 이 필터 엘리먼트에 부착된 포착물을 박리시키는 「역세정」이라고 불리는 조작을 실시하고, 필터 엘리먼트의 여과 성능을 회복시킨다.
상기 역세정의 조작은 유효한 것이지만, 필터 엘리먼트에 부착된 포착물이 완전하게 제거되지 않고 잔존하는 경우가 있다. 그 경우에는 역세정의 조작을 반복하여도 상기 필터 엘리먼트의 내측에서 외측을 향하여 흐르는 유체에 대한 저항이 상승하여, 대상이 되는 유체의 여과가 곤란하게 되는 경우가 있었다. 특히, 액체를 여과하였을 경우와 같이, 겔 형태의 먼지 등이나, 점착성이 강한 물질로 덮인 먼지 등이 필터 엘리먼트의 표면에 강고하게 부착되어 있는 경우에는, 여과시와 역방향으로 유체를 통과시키는 역세정만으로 필터 엘리먼트의 여과 성능을 회복시키기는 어렵다. 그 중에서도, 눈의 크기가 100㎛보다 촘촘한 필터 엘리먼트를 사용하고 있는 여과 장치에 있어서, 그러한 경향이 강하다.
이에 대처하여, 필터 엘리먼트의 여과 성능을 회복시키기 위한 여과 장치가 제안되어 있다. 이런 종류의 여과 장치로서는, 원통형의 필터를 둘러싸고 밀폐하는 하우징과, 상기 필터의 내측의 원수실에 원수를 가압 공급하는 원수 가압 공급 수단과, 상기 필터의 외측의 여액실로부터 여액을 배출하는 배출 수단과, 상기 원수실 내에 설치되고, 필터 내면에 대향한 위치에서 개구하는 흡인 노즐과, 이 흡인 노즐에 접속되고, 흡인된 세정 배수를 상기 원수실로부터 외부로 배출하는 세정수 배출 수단과, 이 세정수 배출 수단을 제어하여 흡인 노즐로부터의 세정 배수의 흡인을 제어하는 흡인 제어 수단과, 상기 흡인 노즐을 상기 필터 내면을 따라서 이동시키는 노즐 이동 수단과, 상기 여액실 내이고, 상기 흡인 노즐에 대향하는 위치에 배치되어, 역세정수를 토출하는 역세정 노즐과 이 역세정 노즐에 역세정수를 가압 공급하는 역세정수 공급 수단과, 상기 역세정 노즐을 상기 흡인 노즐에 동기하여 이동시키는 역세정 노즐 이동 수단을 가진 것이 제안되어 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1: 일본 공개 특허 공보 2004－141785호
그러나, 상기 종래의 여과 장치에 있어서는, 필터 내면에 부착된 포착물을 박리시키는 역세정을 실시하는데 있어서, 필터 내면에 대향한 흡인 노즐로 세정 배수를 흡인하는 것에 맞추어, 상기 흡인 노즐에 대향하는 역세정 노즐로부터 역세정수를 토출하기 위하여, 흡인 노즐로부터의 세정 배수의 흡인 제어 수단이나, 역세정 노즐에 역세정수를 가압 공급하는 역세정수 공급 수단을 필요로 하고, 또한 상기 흡인 노즐과 역세정 노즐을 동기하여 왕복 이동시키기 위하여, 흡인 노즐 이동 수단 및 역세정 노즐 이동 수단 및 전동 기어 모터 및 볼나사 등을 조합한 기계식 기구를 필요로 하였다. 따라서, 필터의 역세정을 위한 구조가 복잡하게 되어, 장치 전체가 대형화하였다. 이 때문에 실제로는 이와 같은 여과 장치는 별로 사용되지 않았다.
이에, 이와 같은 문제점에 대처하기 위하여, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 여과에 의하여 필터 엘리먼트의 내주면에 부착된 포착물을 박리하는 역세정을 위한 구조를 간단하게 하고, 이 필터 엘리먼트의 역세정의 효율을 향상할 수 있는 여과 장치를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 제1 발명에 의한 여과 장치는 대상 유체가 외부로부터 유입되는 유체 유입실 및 이 유체 유입실로부터 유입한 대상 유체를 여과하여 외부로 유출시키는 여과실 및 이 여과실의 여과에 의한 포착물을 외부로 배출시키는 드레인실을, 밀폐된 공간의 내부에 가진 케이싱과, 상기 여과실의 내부에 설치되고, 일단부가 폐색되는 동시에 상기 유체 유입실측에 위치하는 타단부가 개구되고, 내측으로부터 외측을 향하여 유체가 통과하여 여과하는 원통형의 필터 엘리먼트와, 상기 필터 엘리먼트의 내부에서 그 내주면에 외주부가 미끄러지면서 접촉하는 동시에 축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되고, 역세정시의 필터 엘리먼트 내외의 압력차로 생기는 내측을 향하는 흐름에 의하여, 상기 필터 엘리먼트의 내주면에 부착된 포착물을 박리하는 역세정용 미끄러짐 부재와, 상기 역세정용 미끄러짐 부재의 일측면에 기단이 접속되는 동시에, 타단에는 피스톤 부재가 설치되고, 또한 축 방향에 형성된 유체 유통공에 접하여 적어도 1 개소에 그 구멍 단면적보다 작은 구멍을 가진 조리개부가 형성되고, 상기 역세정용 미끄러짐 부재에서 발생하는 내측을 향한 흐름을 상기 드레인실을 향하여 유출 가능하게 하는 역세정용 파이프와, 상기 역세정용 파이프에 설치된 피스톤 부재를 일단부로부터 왕복 이동 가능하게 감합하고, 상기 역세정용 미끄러짐 부재를 필터 엘리먼트의 내부에서 왕복 이동시키는 동시에, 타단부가 상기 드레인실 내에까지 뻗어 역세정용 파이프로부터의 유체를 이 드레인실을 향하여 흘려보내는 작동 실린더와, 상기 작동 실린더 내에 감합된 역세정용 파이프의 피스톤 부재를 이 작동 실린더 내에서 왕복 이동 가능하게 하기 위하여, 작동 실린더 내에 유체를 유통시키는 유체 유통 수단을 구비하고, 상기 여과실로부터의 유체 출구의 압력을 상압보다 높게 하는 동시에, 상기 유체 유입실로의 유체 입구의 압력을 유체 출구의 압력보다 높게 하고, 상기 드레인실의 드레인 입구를 유체 출구의 압력보다 낮은 압력측으로 개폐함으로써 역세정을 행하도록 한 것이다.
또한, 상기 역세정용 미끄러짐 부재는 원반상 부재에 형성되고, 그 두께 내에서 외주부로부터 중심부를 향하여 상기 필터 엘리먼트의 내외의 압력 차로 유체가 내측을 향하여 흐르는 간극을 가지고, 이 간극이 상기 역세정용 파이프의 유체 유통공에 연통하는 것으로 하여도 좋다.
또한, 상기 역세정용 미끄러짐 부재는 상기 원반상 부재의 일측면 또는 양측면의 외주부를 따라서, 그 원주 전체에 걸쳐서 상기 필터 엘리먼트의 내주면에 미끄러지면서 접촉하는 브러쉬 또는 날 형태 또는 주걱 형태로 형성된 스크레이퍼를 구비한 것으로 하여도 좋다.
또한, 상기 역세정용 미끄러짐 부재는 상기 원반상 부재의 원반면 내에 상기 유체 유통공의 접속부 이외의 부위에서 일측면에서 타측면으로 관통하는 하나 또는 복수 개의 유체 통과 구멍을 형성한 것으로 하여도 좋다.
또한, 상기 유체 유통 수단은 상기 작동 실린더의 일단부에 설치된 폐색 부재와 이 작동 실린더 내에 감합된 역세정용 파이프의 피스톤 부재와의 사이의 공간에 유체를 자유롭게 유통시키는 것으로 하여도 좋다.
또한, 상기 유체 유통 수단은 상기 작동 실린더의 일단부에 설치된 폐색 부재와, 이 작동 실린더 내에 감합된 역세정용 파이프의 피스톤 부재와의 사이의 공간에 제어용 유체를 주입, 배출하는 것으로 하여도 좋다.
또한, 상기 역세정용 파이프의 일단에 상기 역세정용 미끄러짐 부재를 한 개 설치하는 동시에, 이 역세정용 파이프의 축 방향의 중간부에서 유체 유통공에 상기 필터 엘리먼트의 내외의 압력차로 생기는 내측을 향하는 흐름을 도입 가능하게 구성된 다른 역세정용 미끄러짐 부재를 한 개 또는 복수 개 설치한 것으로 하여도 좋다.
제2 발명에 의한 여과 장치는 대상 유체가 외부로부터 유입되는 유체 유입실 및 이 유체 유입실로부터 유입한 대상 유체를 여과하여 외부에 유출시키는 여과실 및 이 여과실의 여과에 의한 포착물을 외부에 배출시키는 드레인실을, 밀폐된 공간의 내부에 가지는 케이싱의 내부에, 제1 발명에 있어서의 상기 각 수단의 필터 엘리먼트와 역세정용 미끄러짐 부재와, 역세정용 파이프와, 작동 실린더와, 유체 유통 수단을 일체로 조합한 단위 여과 유닛을 복수 개 병렬로 배치한 것이다.
또한, 상기 단위 여과 유닛을 한개 또는 복수 개 포함하는 복수의 그룹으로 나누고, 각 그룹 내의 단위 여과 유닛의 작동 실린더의 타단부가 위치하는 드레인실을 각 그룹마다 구획한 것으로 하여도 좋다.
제1 발명에 의하면, 여과실의 내부에 설치된 필터 엘리먼트로, 내측에서 외측을 향하여 유체가 통과하여 여과되고, 상기 필터 엘리먼트의 내부에서 그 내주면에 외주부가 미끄러지면서 접촉하는 동시에 축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치된 역세정용 미끄러짐 부재에 의하여, 역세정시의 필터 엘리먼트의 내외의 압력차로 생기는 내측을 향한 흐름에 의하여, 상기 필터 엘리먼트의 내주면에 부착된 포착물을 박리하고, 상기 역세정용 미끄러짐 부재의 일측면에 기단이 접속되는 동시에 타단에는 피스톤 부재가 설치되고 또한 축 방향에 형성된 유체 유통공에 접하여, 적어도 1 개소에 그 구멍 단면적보다 작은 구멍을 가진 조리개부가 설치된 역세정용 파이프에 의하여, 상기 역세정용 미끄러짐 부재에서 역세정시에 생기는 내측을 향한 흐름을 상기 드레인실을 향하여 유출 가능하게 하고, 상기 역세정용 파이프에 설치된 피스톤 부재를 일단부로부터 왕복 이동 가능하게 감합하고, 상기 역세정용 미끄러짐 부재를 필터 엘리먼트의 내부에서 왕복 이동시키는 동시에, 타단부가 상기 드레인실 내에까지 뻗어 있는 작동 실린더 내에, 유체 유통 수단에 의하여 유체를 유통시키고, 상기 작동 실린더 내에 감합된 역세정용 파이프의 피스톤 부재를 왕복 이동 가능하게 하고, 여과실로부터의 유체 출구의 압력을 상압보다 높게 하는 동시에, 유체 유입실에의 유체 입구의 압력을 유체 출구의 압력보다 높게 하며, 드레인실의 드레인 입구를 유체 출구의 압력보다 낮은 압력측으로 개폐하는 것으로 역세정을 실시함으로써, 역세정용 파이프로부터의 유체를 드레인실을 향하여 흐르게 하고, 이 드레인실로부터 여과실의 여과에 의한 포착물을 외부로 배출시킬 수 있다.
이 경우, 필터 엘리먼트의 내주면에 부착된 포착물을 박리하는 역세정용 미끄러짐 부재의 이동은 유체 유통 수단에 의하여 작동 실린더 내에 유체를 자유롭게 유통시키고, 드레인실을 배출 상태로 하는 것만으로 좋기 때문에, 복잡한 기계식 기구가 불필요하게 된다. 따라서, 여과에 의하여 필터 엘리먼트의 내주면에 부착된 포착물을 박리하는 역세정을 위한 구조를 간단하게 하고, 이 필터 엘리먼트의 역세정의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 작동 실린더는 역세정용 파이프의 피스톤 부재를 왕복 이동시키는 실린더의 역할을 하는 동시에, 상기 역세정용 파이프로부터 유체를 드레인실을 향하여 흘려보내는 드레인 배관의 역할도 수행하므로, 부품 수를 줄여 공간을 절약하는 것이 가능하게 된다. 이에 의하여, 장치 전체를 소형화할 수 있다.
또한, 제2 발명에 의하면, 케이싱의 내부에, 제1 발명에 있어서의 필터 엘리먼트와, 역세정용 미끄러짐 부재와, 역세정용 파이프와, 작동 실린더와, 유체 유통 수단을 일체로 조합한 단위 여과 유닛을 복수 개 병렬로 배치함으로써, 여과의 처리량을 증대시킬 수 있다. 또한, 복수 개 병렬로 배치한 단위 여과 유닛을 각각 별개로 제어함으로써, 드레인량이나 역세정 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 동일한 크기의 용량이어도, 더 큰 여과 면적을 얻을 수 있다.
[도 1] 제1 발명에 의한 여과 장치의 실시 형태 및 여과 시에 있어서의 각 구성 요소의 상태를 나타내는 중앙 종단면도이다.
[도 2] 상기 여과 장치의 역세정용 미끄러짐 부재 및 역세정용 파이프를 일부 단면으로 하여 나타내는 확대 단면도이다.
[도 3] 상기 역세정용 미끄러짐 부재를 구성하는 2 개의 원반상 부재를 나타내는 측면도인데, (a)는 제1 원반상 부재를 나타내는 도 2의 좌측면도, (b)는 제2 원반상 부재를 나타내는 도 2의 우측면도이다.
[도 4] 상기 여과 장치의 역세정용 파이프 및 작동 실린더 및 폐색 부재의 구조를 나타내는 확대 단면도이다.
[도 5] 역세정시에 있어서의 필터 엘리먼트, 역세정용 미끄러짐 부재, 역세정용 파이프, 작동 실린더 및 유체 유통 수단의 동작 상태를 나타내는 설명도이다.
[도 6] 도 5에 나타내는 동작에 이어서 역세정용 미끄러짐 부재를 초기 상태로 되돌릴 때의 유체 유통 수단의 동작 상태를 나타내는 설명도이다.
[도 7] 역세정용 미끄러짐 부재의 제2 실시 형태를 나타내는 요부 확대 단면도이다.
[도 8] 역세정용 미끄러짐 부재의 제3 실시 형태를 나타내는 요부 확대 설명도이다.
[도 9] 제3 실시 형태의 역세정용 미끄러짐 부재에 있어서의 제1 및 제2 원반상 부재의 형상, 구조를 나타내는 설명도이고, (a)는 제1 원반상 부재의 좌측면도, (b)는 (a)의 X－X선 단면도, (c)는 제2 원반상 부재의 우측면도, (d)는 (c)의 Y－Y선 단면도이다.
[도 10] 제1 발명에 의한 여과 장치의 다른 실시 형태를 나타내는 중앙 종단면도이다.
[도 11] 상기 여과 장치에 있어서의 역세정용 파이프의 제2 실시 형태를 나타내는 요부 확대 단면도이다.
[도 12] 상기 여과 장치에 있어서의 역세정용 파이프의 제3 실시 형태를 나타내는 요부 확대 단면도이다.
[도 13] 역세정시에 있어서의 필터 엘리먼트, 역세정용 미끄러짐 부재, 역세정용 파이프, 작동 실린더 및 유체 유통 수단의 다른 동작 상태를 나타내는 설명도이다.
[도 14] 도 13에 나타내는 동작에 이어서 역세정용 미끄러짐 부재를 초기 상태로 되돌릴 때의 유체 유통 수단의 다른 동작 상태를 나타내는 설명도이다.
[도 15] 제2 발명에 의한 여과 장치의 실시 형태를 나타내는 중앙 종단면도이다.
[도 16] 도 15의 Z－Z선 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태를 첨부 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.
도 1은 제1 발명에 의한 여과 장치의 실시 형태를 나타내는 도면이다. 이 여과 장치는 각종 장치의 냉각수 또는 프로세스액 등의 산업 일반에 사용되는 액체의 여과, 윤활유 또는 디젤 연료유 등의 기름의 여과, 화학 공장 등에서 사용되는 각종 원료의 기체 등의 여과, 또는 선박의 평형수의 여과에 적용되는 것으로, 그것들에 포함되는 미립자나 먼지 등을 포착 제거하는 한편, 필터 엘리먼트의 내주면에 부착된 포착물을 박리하는 역세정이 가능하게 되어, 도 1에 도시하는 바와 같이, 케이싱(1)과, 필터 엘리먼트(2)와, 역세정용 미끄러짐 부재(3)와, 역세정용 파이프(4)와, 작동 실린더(5)와, 유체 유통 수단(6)을 구비하여 이루어진다.
상기 케이싱(1)은 여과 장치의 외곽을 이루는 것으로, 일단부 및 타단부가 폐색된 통 형상(예를 들면 원통 형상), 직방체 형상 등으로 형성되고, 내부에 밀폐된 공간을 가지고 있다. 이 케이싱(1)의 내부는 그 길이 방향 중간의 2 개소에 배치된 제1 격벽판(7a) 및 제2 격벽판(7b)으로 세 개의 챔버로 나누어져 있다. 제1 격벽판(7a)과 제2 격벽판(7b)의 사이에 대상 유체가 외부로부터 유입되는 유체 유입실(8)을 가지고, 제2 격벽판(7b)과 일단부의 단판(9)과의 사이에 상기 유체 유입실(8)로부터 유입한 대상 유체를 여과하여 외부로 유출시키는 여과실(10)을 가지며, 제1 격벽판(7a)과 타단부의 단판(11)과의 사이에, 상기 여과실(10)의 여과에 의한 포착물을 외부로 배출시키는 드레인실(12)을 가지고 있다. 케이싱(1)의 재질은 금속 또는 합성수지 등이고, 그 형상ㆍ크기는 여과 장치의 사용 목적, 통과시키는 액체, 기체 등의 종류, 양, 설치 장소 등에 따라서 적절하게 결정하면 좋다.
상기 유체 유입실(8)의 일부에는 유체 입구(13)가 형성되어 있다. 이 유체 입구(13)는 바깥쪽으로 돌출된 파이프 형태로 이루어지고, 그 선단이 플랜지 형태로 되며, 여기에 도시를 생략한 유체 공급관이 접속된다. 또한, 상기 여과실(10)의 일부에는 유체 출구(14)가 형성되어 있다. 이 유체 출구(14)는 바깥쪽으로 돌출된 파이프 형태로 이루어지고, 그 선단이 플랜지 형태로 이루어지며, 여기에 도시를 생략한 여과 유체 배출관이 접속된다. 또한, 상기 드레인실(12)의 일부에는 드레인 입구(15)가 형성되어 있다. 이 드레인 입구(15)는 바깥쪽으로 돌출된 파이프 형태로 이루어지고, 그 선단이 플랜지 형태로 이루어지며, 여기에 도시를 생략한 포착물 배출관이 접속된다. 또한, 상기 제 2의 격벽판(7b)의 중심부에는 예를 들면 원형의 관통공(16)이 형성되어 있다.
상기 여과실(10)의 내부에는 필터 엘리먼트(2)가 설치되어 있다. 이 필터 엘리먼트(2)는 대상이 되는 유체를 통과시켜 유체 중에 포함되는 고형분이나 겔 형태의 먼지 등을 포착하여 여과하는 것으로, 전체가 원통 형상으로 형성되고 그 일단부가 폐색되는 동시에 상기 유체 유입실(8)측에 위치하는 타단부가 개구되어, 내측에서 외측을 향하여 유체가 통과하여 여과되게 되어 있다. 즉, 이 필터 엘리먼트(2)는 도 1에 있어서 좌측에 위치하는 일단부가 밀봉 부재(17)에 의해 유지되어 폐색되며, 우측에 위치하여 개구하는 타단부가 제2 격벽판(7b)의 관통공(16)에 결합되어 있다.
상기 필터 엘리먼트(2)의 밀봉 부재(17)는 필터 엘리먼트(2)의 일단부를 폐색하는 동시에, 이 필터 엘리먼트(2)의 형상을 유지하는 기능도 한다. 또한, 상기 밀봉 부재(17)의 중심부에서 좌측으로 돌출하는 지지 축(18)이 케이싱(1)의 일단부의 단판(9)의 가까이에 설치된 진동 방지판(19)에 지지를 받고 있다. 이에 의하여, 필터 엘리먼트(2)의 일단부가 여과실(10)의 내부에서 진동 방지판(19)의 완충 작용을 이용하여 지지를 받는다. 또한, 도 1에 있어서, 부호 38은 케이싱(1)의 일단부의 외주에 설치된 링 형태의 플랜지를 나타내고, 부호 39는 상기 단판(9)과 플랜지(38)의 사이에 개재된 링 형태의 패킹을 나타내고 있다. 또한, 상기 필터 엘리먼트(2)의 밀봉 방법은 일례이며, 제2 격벽판(7b)의 관통공(16)에 결합된 필터 엘리먼트(2)의 타단부측을 제외하도록 하여도 좋다. 이 필터 엘리먼트(2)는 여과를 할 수 있고, 후술하는 역세정용 미끄러짐 부재(3)가 그 내부에서 동작할 수 있으면 된다.
상기 필터 엘리먼트(2)는 복수의 금속 와이어를 소결하여 보형성을 높이고 원통 형태로 성형한 것이나, 금속 섬유제 또는 수지제 부직포 및/또는 금속 와이어 또는 수지제 메쉬에 의하여 구성된다. 또한, 원통형의 노치 와이어 필터 엘리먼트, 웨지 와이어 필터 엘리먼트, 판 부재에 세공을 형성한 것 등이 있다. 상기 금속 섬유제 부직포는 금속 섬유를 적층하여 소결하고 조제한 것으로, 여과하고자 하는 유체에 포함되는 먼지 등을 부착시켜 청정 유체로 만드는 기능을 한다. 또한, 금속 와이어는 여과 기능을 하는 경우가 있는가 하면, 상기 금속 섬유제 부직포의 보형 지지재나 표면 보호재로서의 기능을 하기도 한다. 또한, 필터 엘리먼트(2)의 형상, 크기, 수 등은 여과 장치의 사용 목적, 여과 성능, 케이싱(1)의 크기, 대상인 유체의 종류 등에 따라 적당하게 결정하면 된다.
상기 필터 엘리먼트(2)의 내부에는 역세정용 미끄러짐 부재(3)가 필터 엘리먼트(2)의 축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되어 있다. 이 역세정용 미끄러짐 부재(3)는 외주부가 필터 엘리먼트(2)의 내주면에 미끄러지면서 접촉하는 동시에 이 필터 엘리먼트(2)에서, 역세정시의 내외의 압력차로 발생하는 내측을 향하는 흐름에 의하여, 상기 필터 엘리먼트(2)의 내주면에 부착된 포착물을 박리하는 것이다. 또한, 상기 역세정용 미끄러짐 부재(3)는 금속 등으로 원반상 부재로 형성되고, 그 두께 내에서 외주부에서 중심부를 향하여 필터 엘리먼트(2)의 내외의 압력차로 유체가 내측을 향하여 흐르는 간극을 가지고, 이 간극이 후술하는 역세정용 파이프(4)의 유체 유통공에 연통하고 있다. 또한, 상기 원반상 부재의 외경은 상기 원통형의 필터 엘리먼트(2)의 내주에 들어가, 그 내주면에 미끄러지면서 접촉할 수 있는 크기로 되어 있다.
상기 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 일측면에는 역세정용 파이프(4)가 접속되어 있다. 이 역세정용 파이프(4)는 역세정용 미끄러짐 부재(3)에서 발생하는 내측을 향한 흐름을 드레인실(12)을 향하여 유출 가능하게 하는 것으로, 전체가 직선상으로 형성되고 그 기단이 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 일측면에 접속되는 동시에, 타단에는 피스톤 부재(20)가 설치되고, 또한 축 방향에 형성된 유체 유통공(21)과 접하여 적어도 1 개소, 예를 들면 출구측에 이 유체 유통공(21)의 구멍 단면적보다 작은 구멍을 가진 조리개부(28)가 형성되어 있다. 이 조리개부(28)는 유체 유통공(21) 내를 드레인실(12) 측으로 흐르는 역세정 유량을 제한하는 동시에, 그것에 의하여 드레인실(12) 이후의 배관에 의한 압력 손실을 제한하는 것으로, 예를 들면 오리피스로 이루어진다.
상기 역세정용 미끄러짐 부재(3) 및 역세정용 파이프(4)의 구체적인 형상, 구조는 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이 구성되어 있다. 도 2는 역세정용 미끄러짐 부재(3) 및 역세정용 파이프(4)를 일부 단면하여 나타내는 확대 단면도이다. 또한, 도 3은 역세정용 미끄러짐 부재(3)를 구성하는 2 개의 원반상 부재를 나타내는 측면도이다.
도 2에 있어서, 역세정용 미끄러짐 부재(3)는 소정의 두께의 제1 원반상 부재(3a)와, 마찬가지로 소정의 두께의 제2 원반상 부재(3b)를 조합하여 구성된다. 제1 원반상 부재(3a)는, 도 3 (a)에 도시하는 바와 같이, 외주부에 가까운 곳에서 원주 방향의, 예컨대 2 등분 내지 4 등분의 위치에 볼트를 통과시키는 볼트 구멍(22)을 가지고 있다. 제2 원반상 부재(3b)는, 도 3 (b)에 도시하는 바와 같이, 제1 원반상 부재(3a)의 볼트 구멍(22)에 대응하는 위치에 마찬가지로 볼트를 통과시키는 볼트 구멍(23)을 가지는 동시에, 중심부에는 상기 역세정용 파이프(4)를 감합할 수 있는 내경의 결합 구멍(24)이 천공되어 있다.
상기 2장의 원반상 부재(3a, 3b)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 스페이서(25)를 사이에 개재시키고, 볼트(26)를 상기 볼트 구멍(22, 23)에 삽입하고, 볼트(26)의 타단부에 너트(27)를 나사 결합하여 조합되어 있다. 따라서, 역세정용 미끄러짐 부재(3)는 2장의 원반상 부재(3a, 3b)의 사이에 스페이서(25)의 길이 만큼의 간격을 두고 평행하게 조립되고, 이 간격이 원반상 부재(3a, 3b)의 두께 내에서 외주부로부터 중심부를 향하여 내측을 향한 흐름을 일으키는 간극(25g)이 된다.
도 2에 있어서, 역세정용 파이프(4)는 그 기단이 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 제2 원반상 부재(3b)에 천공된 결합 구멍(24)에 용접 등으로 접속되어 있고, 그 축 방향으로 유체 유통공(21)이 형성되어 있다. 또한, 타단에는 피스톤 부재(20)이 용접 등으로 장착되어 있다. 이 피스톤 부재(20)는 후술하는 작동 실린더(5) 내에 감합되어, 상기 역세정용 미끄러짐 부재(3)를 필터 엘리먼트(2)의 내부에서 왕복 이동시키는 것으로, 그 외경은 작동 실린더(5)의 내주에 들어가고, 그 내주면에 미끄러지면서 접촉할 수 있는 크기로 되어 있다. 또한, 피스톤 부재(20)의 중심부에는 유체 유통공(21)과 동일 축선 상의 구멍을 가진 조리개부(28)가 형성되어 있다. 따라서, 이 역세정용 파이프(4)에 의하여, 피스톤 부재(20)로 역세정용 미끄러짐 부재(3)를 필터 엘리먼트(2)의 내부에서 왕복 이동시키는 동시에, 상기 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 간극(25g)에서 내측을 향한 흐름을 일으킨 유체를 상기 드레인실(12)을 향하여 유출 가능하게 할 수 있다.
도 1에 있어서, 상기 역세정용 파이프(4)의 피스톤 부재(20)는 작동 실린더(5)의 내부에 왕복 이동 가능하게 감합되어 있다. 이 작동 실린더(5)는 상기 역세정용 미끄러짐 부재(3)를 필터 엘리먼트(2)의 내부에서 왕복 이동시키는 동시에, 역세정용 파이프(4)로부터의 유체를 드레인실(12)을 향하여 흘려보내는 것으로, 일단부가 상기 유체 유입실(8) 내에 위치하고 있고, 상기 역세정용 파이프(4)에 설치된 피스톤 부재(20)를 상기 일단부로부터 왕복 이동 가능하게 감합하고, 타단부가 상기 드레인실(12) 내에까지 직선상으로 뻗어 있다.
상기 작동 실린더(5)의 구체적인 형상, 구조는 도 4에 도시하는 바와 같이 구성되어 있다. 도 4는 역세정용 파이프(4) 및 작동 실린더(5)를 나타내는 확대 단면도이다. 이 작동 실린더(5)는 도 4에 나타내는 좌측의 일단부에 폐색 부재(29)가 장착되고, 이 일단부측에서의 유체의 누출 방지를 하고 있다. 이 폐색 부재(29)의 중심부에는 상기 역세정용 파이프(4)를 감합하는 구멍이 형성되어 있고, 그 역세정용 파이프(4)를 왕복 이동 가능하게 감합하고 있다. 또한, 역세정용 파이프(4)를 감합하는 구멍의 내주에는 실 부재가 개재되어 있다. 또한, 상기 역세정용 파이프(4)에 장착된 피스톤 부재(20)가 작동 실린더(5)의 타단부측에 감합되어 있다. 따라서, 작동 실린더(5)의 내부에서 폐색 부재(29)와 피스톤 부재(20)의 사이에는 공간(30)이 형성되어 있다. 또한, 작동 실린더(5)의 도 4에 나타내는 우측의 타단부는 도 1에 도시하는 바와 같이 드레인실(12) 내에까지 뻗어 개방되어 있다. 이에 의하여, 도 1에 나타내는 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 간극(25g)에서 내측을 향한 흐름을 일으킨 유체는 역세정용 파이프(4)의 유체 유통공(21) 및 피스톤 부재(20)의 조리개부(28) 및 작동 실린더(5)를 지나 드레인실(12)을 향하여 흐르게 된다.
상기 작동 실린더(5)의 폐색 부재(29)에는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 유체 유통 수단(6)이 접속되어 있다. 이 유체 유통 수단(6)은 작동 실린더(5) 내에 감합된 역세정용 파이프(4)의 피스톤 부재(20)를 이 작동 실린더(5) 내에서 왕복 이동 가능하게 하기 위하여, 작동 실린더(5) 내에 유체를 유통시키는 것으로, 작동 실린더(5) 내에 유체를 자유롭게 유통시키는 파이프나 관 등으로 이루어지고, 선단의 클래스프(31)가 상기 폐색 부재(29)의 1 개소에 접속되어 있다. 상기 유체 유통 수단(6)은 상압(예를 들면 대기압)에 개방된 클래스프로 되어 있다. 또한, 상기 유체 유통 수단(6)은 대기에 개방된 것에 한정되지 않으며, 상압의 물, 기름 등의 액체를 유통시키는 배관에 접속되어 있어도 좋다.
상기 유체 유통 수단(6)의 클래스프(31)가 접속되는 폐색 부재(29)의 구조에 대하여, 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4에 있어서, 상기 폐색 부재(29)의 중심부에 형성된 구멍은 작동 실린더(5) 내의 공간(30)을 바라보는 우반부(右半部)가 역세정용 파이프(4)의 외경보다 큰 내경으로 이루어지고, 상기 역세정용 파이프(4)의 외주면과의 사이에 갭(32)이 형성되어 있다. 이 갭(32)은 작동 실린더(5) 내의 공간(30)에 연통하고 있다. 또한, 상기 폐색 부재(29)의 1 개소에는 그 두께 내에 유통공(33)이 형성되고, 이 유통공(33)의 내주면에는 암나사가 형성되어 있다. 이 상태에서, 유통공(33)에, 도 1에 도시하는 바와 같이, 유체 유통 수단(6)의 클래스프(31)의 숫나사를 나사 결합하고, 상기 폐색 부재(29)의 1 개소에 유체 유통 수단(6)이 접속되어 있다. 따라서, 이 유체 유통 수단(6)에 의하여, 작동 실린더(5)의 일단부에 설치된 폐색 부재(29)와 이 작동 실린더(5) 내에 감합된 역세정용 파이프(4)의 피스톤 부재(20)와의 사이의 공간(30)에 유체를 자유롭게 유통시킬 수 있다. 즉, 상기 공간(30)의 유체는 출입이 자유롭게 된다.
이상과 같은 여과 장치의 구성에 있어서, 상기 여과실(10)로부터의 유체 출구(14)의 압력(즉, 필터 엘리먼트(2)의 출구측 압력)을 상압(예를 들면 대기압)보다 높게 하는 동시에, 상기 유체 유입실(8)에의 유체 입구(13)의 압력(즉, 필터 엘리먼트(2)의 입구측 압력)을 유체 출구(14)의 압력보다 높아지도록 하였다. 유체 출구(14)의 압력을 상압보다 높게 하려면, 유체 출구(14)의 하류측의 배관 저항을 높이면 좋다. 예를 들면, 출구 밸브를 조이는 배압 밸브를 설치하는 배관을 들어올려 헤드(수두)를 크게 하는 등이다. 또한, 유체 입구(13)의 압력을 유체 출구(14)의 압력보다 높게 하려면, 유체가 필터 엘리먼트(2)의 내측에서 외측을 향하여 통과할 때에 발생하는 압력차(차압)를 출구압에 추가하여 주면 좋다. 즉, 입구압=출구압+필터-차압이 되도록 하여 대상 유체를 공급하면 좋다. 이 상태에서, 상기 드레인실(12)의 드레인 입구(15)를 유체 출구(14)의 압력보다 낮은 압력측으로 개폐함으로써 여과를 실시하고 및 필터 엘리먼트(2)의 역세정을 실시하게 되어 있다.
다음으로, 이와 같이 구성된 여과 장치의 동작에 대하여, 도 1, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 도 1은 여과 시에 있어서의 케이싱(1) 내의 필터 엘리먼트(2), 역세정용 미끄러짐 부재(3), 역세정용 파이프(4) 및 작동 실린더(5) 상태를 나타내는 설명도이다. 이 상태에서는 역세정용 미끄러짐 부재(3)는 필터 엘리먼트(2) 내에서 가장 좌측에 치우친 일단부에 위치하고 있고, 역세정용 파이프(4)의 피스톤 부재(20)는 작동 실린더(5) 내에서 가장 좌측에 치우친 일단부에 위치하고 있으며, 드레인 입구(15)는 밸브(도시 생략) 등에 의하여 닫혀져 있다. 이것이 초기 상태가 된다.
여과 시에는, 도 1에 있어서, 외부의 대상 유체를 케이싱(1)의 유체 입구(13)로부터 화살표 A와 같이 유입시키는 동시에, 유체 출구(14)로부터 화살표 B와 같이 외부로 유출시킨다. 이 때, 대상 유체는 유체 입구(13)로부터 유체 유입실(8)에 유입하고, 이 유체 유입실(8) 내를 도 1에 있어서 좌측으로 흐르고, 제2 격벽판(7b)에 형성된 관통공(16)을 지나 필터 엘리먼트(2) 내에 유입하고, 그 내측에서 외측을 향하여 유체가 통과하면서 여과된다. 여과된 유체는 필터 엘리먼트(2)의 외측의 여과실(10)에 흘러나와서, 이 여과실(10)로부터 여과가 끝난 유체로서 유체 출구(14)를 거쳐 외부로 유출된다.
이와 같이 하여 여과를 계속하면, 대상 유체 중에 함유되어 있던 고형분이나 겔 형태의 먼지 등이 필터 엘리먼트(2)에 포착되고, 이 필터 엘리먼트(2)에 축적되어 막힘을 일으키는 경우가 있다. 막힘이 발생하면, 필터 엘리먼트(2)의 여과 성능을 회복시키기 위하여, 이 필터 엘리먼트(2)에 부착된 포착물을 박리시키는 역세정을 실시한다.
도 5는 역세정시에 있어서의 케이싱(1) 내의 필터 엘리먼트(2), 역세정용 미끄러짐 부재(3), 역세정용 파이프(4), 작동 실린더(5) 및 유체 유통 수단(6)의 동작 상태를 나타내는 설명도이다. 역세정 시에는 유체 입구(13)로부터 화살표 A와 같이 유체를 유입시키는 동시에, 유체 출구(14)로부터 화살표 B와 같이 유체를 유출시키면서, 상압(예를 들면 대기압)에 개방된 드레인 입구(15)를 열고, 드레인실(12) 내의 유체를 화살표 C와 같이 외부로 유출시킨다. 이 때, 드레인실(12) 내의 유체가 외부로 유출됨으로써, 작동 실린더(5)의 내측, 피스톤 부재(20)의 조리개부(28), 역세정용 파이프(4)의 유체 유통공(21) 및 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 간극(25g)의 연통에 의하여, 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 간극(25g)의 압력이 필터 엘리먼트(2)의 외측의 압력보다 낮아진다. 이 내외의 압력 차에 의하여, 상기 간극(25g)에서 필터 엘리먼트(2)의 외측에서 내측을 향하여 화살표 D와 같이 내측을 향한 흐름을 일으키고, 이 필터 엘리먼트(2)의 내주면에 부착된 포착물을 박리하는 역세정이 개시되어, 상기 조리개부(28)의 구멍으로부터 역세정 유체가 분출한다.
상기 박리된 포착물은 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 간극(25g)으로부터 역세정용 파이프(4)의 유체 유통공(21), 피스톤 부재(20)의 조리개부(28)를 지나 화살표 E와 같이 분출하고, 작동 실린더(5)를 거쳐 드레인실(12) 내에 들어가고, 이 드레인실(12)로부터 화살표 C와 같이 외부로 배출된다. 또한, 상기 역세정이 개시될 때의 유체 입구(13)와 유체 출구(14)와의 압력차는 예를 들면 10 내지 100 kPa 정도이다. 그러나, 이 범위에 한정되는 것이 아니며, 여과되는 대상 유체에 따라서, 적절하게 변경하여 설계된다.
도 5에 도시하는 역세정시에 있어서, 역세정용 미끄러짐 부재(3)를 필터 엘리먼트(2) 내에서 우측으로 이동시키는 것은 상기 역세정용 미끄러짐 부재(3)에 있어서의 제1 원반상 부재(3a)의 밀봉 부재(17)측의 압력과 드레인실(12)의 압력과의 압력 차이다. 또한, 그 압력 차는 가능한 한 큰 것이 좋다. 그 때문에, 유체 출구(14)의 압력을 상압보다 높게 하면 좋다. 예를 들면, 출구 밸브를 조이는 배압 밸브를 설치하는 배관을 들어올려 헤드(수두)를 크게 하는 등이다. 이 때, 유체 유통 수단(6)에 의하여, 화살표 F, G와 같이 작동 실린더(5) 내에 유체를 자유롭게 유통시키도록 하였으므로, 도 4에 도시하는 바와 같이, 작동 실린더(5) 내에 감합된 역세정용 파이프(4)의 피스톤 부재(20)는 이 작동 실린더(5) 내에서 자유롭게 왕복 이동 가능하게 되어 있다. 이에 의하여, 상기 압력 차에 의하여, 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 전체가 필터 엘리먼트(2) 내에서 우측으로 이동한다.
이 때, 상기 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 외주부가 필터 엘리먼트(2)의 내주면에 미끄러지면서 접촉하는 동시에 이 필터 엘리먼트(2)의 외측에서 내측을 향하여 내측을 향한 흐름을 일으키고, 그 필터 엘리먼트(2)의 내주면에 부착된 포착물을 박리하면서 역세정한다. 이와 같이 하여, 상기 역세정용 미끄러짐 부재(3)가 필터 엘리먼트(2)의 우측의 타단부에 이르기까지 역세정한다. 또한, 역세정시에 있어서, 필터 엘리먼트(2)의 여과는 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 좌측에서는 효율 좋게 이루어지지 않게 되지만, 후술하는 도 9에 나타내는 구조로 함으로써, 도 1에 나타내는 것과 같이 계속 실행할 수 있다.
도 6은 도 5에 나타내는 동작에 이어 역세정용 미끄러짐 부재(3)를 초기 상태로 되돌릴 때의 동작 상태를 나타내는 설명도이다. 이 상태에서는 역세정용 미끄러짐 부재(3)는 필터 엘리먼트(2) 내에서 가장 우측에 치우친 타단부에 위치하고 있고, 역세정용 파이프(4)의 피스톤 부재(20)는 작동 실린더(5) 내에서 가장 우측에 치우친 타단부에 위치하고 있다. 이와 같은 상태가 되면, 상기 역세정용 미끄러짐 부재(3)가 제2 격벽판(7b)의 관통공(16)을 막는 상태가 되어, 도 1 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 대상 유체가 관통공(16)을 지나 필터 엘리먼트(2) 내에 유입되기 곤란해져서, 이 필터 엘리먼트(2)에 의한 여과를 할 수 없게 된다. 이에 역세정용 미끄러짐 부재(3)를 도 1에 나타내는 초기 상태로 되돌릴 필요가 있다.
이 경우, 유체 입구(13)로부터 화살표 A와 같이 유체를 유입시키는 동시에, 유체 출구(14)로부터 화살표 B와 같이 유체를 유출시킨 상태에서, 드레인 입구(15)를 닫는다. 따라서, 드레인실(12)로부터의 유체의 배출은 정지한다. 즉, 드레인 입구(15)로 연결되는 밸브를 멈추게 함으로써, 연통하고 있는 여과실(10)과 드레인실(12)의 압력이 동일하게 되어, 피스톤 부재(20)의 조리개부(28)를 통과하는 흐름이 멈춘다. 다만, 역세정용 파이프(4)의 유체 유통공(21) 및 작동 실린더(5) 내의 공간(30)의 용적분의 유체는 흐른다. 이 때, 피스톤 부재(20)는 드레인실(12)의 압력을 받는다. 이 때, 유체 유통 수단(6)은, 예컨대 대기에 개방되어 있으므로, 작동 실린더(5) 내의 공간(30) 내의 유체는 드레인실(12)의 압력에 의하여 화살표 G와 같이 밖으로 배출된다. 또한, 유체 입구(13)로부터 유체가 유입함으로써, 제2 격벽판(7b)에 형성된 관통공(16)으로부터 필터 엘리먼트(2)의 내측으로 흘러 들어가려고 하는 유체의 압력차도 더하여진다. 그 결과, 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 전체가 필터 엘리먼트(2) 내에서 화살표 H와 같이 좌측으로 이동한다. 이와 같이 하여, 상기 역세정용 미끄러짐 부재(3)가 필터 엘리먼트(2)의 좌측의 일단부에 이르기까지 이동한다. 이에 의하여, 역세정용 미끄러짐 부재(3)가 도 1에 나타내는 초기 상태로 돌아온다. 그 다음은 도 1에 도시하는 바와 같이 대상 유체의 여과를 실시하고, 도 5에 도시하는 바와 같이 필터 엘리먼트(2)의 역세정을 실시한다.
또한, 도 6의 경우에 있어서, 드레인 입구(15)를 조금 열린 상태로 하고, 도 5에 나타내는 필터 엘리먼트(2)의 역세정을 실시하면서, 역세정용 미끄러짐 부재(3)를 되돌리도록 하여도 된다. 이 경우에는 여과실(10), 유체 유입실(8)의 압력, 드레인실(12)의 압력 또는 유체 유통 수단(6)으로부터 유입하는 유체의 속도를 제어하는 것에 의하여, 상기 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 이동이나 역세정 상태를 제어할 수 있다.
도 7은 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 제2 실시 형태를 나타내는 요부 확대 단면도이다. 이 실시 형태는 상기 원반상 부재(3a, 3b)의 일측면 또는 양측면의 외주부를 따라서, 그 외주 전체에 걸쳐서 상기 필터 엘리먼트(2)의 내주면에 미끄러지면서 접촉하는 브러쉬(34)를 구비한 것이다. 이 브러쉬(34)는 상기 역세정용 미끄러짐 부재(3)가 필터 엘리먼트(2)의 내부에서 그 축 방향으로 왕복 이동할 때에 함께 이동하여, 이 필터 엘리먼트(2)의 내주면에 부착된 포착물을 긁어 떨어뜨리는 것으로, 도 7에 도시하는 바와 같이, 채널 링(34a)의 외주부에 브러쉬의 솔(34b)을 심어서 만들어지고, 링 브러쉬라고 불리는 것이다. 채널 링(34a)는 예를 들면 금속 등으로 만든 단면 コ자 형태의 채널재를, 필터 엘리먼트(2)의 내경보다 작은 외경을 가진 링 형태로 감은 것이다. 이 채널 링(34a)의 외주의 コ자 형태의 오목부에는 솔의 끝이 상기 필터 엘리먼트(2)의 내주면에 미끄러지면서 접촉할 수 있는 브러쉬 솔(34b)이 링 형태로 심어져 있다. 브러쉬 솔(34b)의 솔의 길이는 적어도 필터 엘리먼트(2)의 내주면에 이 브러쉬 솔(34b)의 선단이 어느 정도의 압력을 가지고 접촉할 정도로 하는 것이 필요하다. 또한, 브러쉬 솔(34b)의 재질은 예를 들면 천연 또는 합성 섬유, 또는 철, 구리, 놋쇠 등의 금속선 등의 일반적으로 브러쉬의 솔로서 사용되고 있는 것이라면 무엇이든지 좋다. 또한, 채널 링(34a)을 제2 원반상 부재(3b)의 우측면에 용접 등으로 접속시킴으로써, 브러쉬(34)를 설치하였다.
또한, 상기 브러쉬(34)를 대신하여, 외주부의 부재가 상기 필터 엘리먼트(2)의 내주면에 미끄러지면서 접촉하여 포착물을 제거할 수 있다면, 예를 들면, 날 형태 또는 주걱 형태로 형성된 금속제, 수지제 또는 천연고무제의 스크레이퍼 등을 사용하여도 좋다.
이 실시 형태에서는 여과를 실시하고자 하는 대상 유체 중에 점착성이 높은 쓰레기나, 섬유 형태의 쓰레기가 많은 경우에, 필터 엘리먼트(2)의 내주면에 부착된 포착물을 브러쉬(34)로 긁어내면서 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 간극(25g)에서 내외의 압력 차로 생기는 내측으로의 흐름을 이용하여 역세정을 할 수 있다. 또한, 도 7에 있어서는 브러쉬(34)를 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 제2 원반상 부재(3b)의 우측면에 설치하는 것으로 하였지만, 제1 원반상 부재(3a)의 좌측면에 설치하여도 좋고, 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 양측면에 설치하여도 좋다. 어느 경우에 있어서도, 필터 엘리먼트(2)의 포착물을 브러쉬(34)로 긁어내면서 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 간극(25g)에서 유체가 내측을 향하여 흐르는 위치 관계가 되는 것이 좋다. 또한, 브러쉬(34)를 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 양측면에 설치하였을 경우에는 브러쉬(34)를 간극(25g)의 실 구조로서 기능시켜도 좋다.
도 8은 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 제3 실시 형태를 나타내는 요부 확대 설명도이다. 이 실시 형태는 상기 원반상 부재(3a, 3b)의 원반면 내에 상기 유체 유통공(21)의 접속부 이외의 부위에서 일측면에서 타측면으로 관통하는 하나 또는 복수 개의 유체 통과 구멍(35, 36)을 형성한 것이다. 즉, 제1 원반상 부재(3a)와 제2 원반상 부재(3b)와의 사이에 간극(25g)를 형성한 상태에서, 제1 원반상 부재(3a)로부터 제2 원반상 부재(3b)에 연통하는 유체 통과 구멍(35, 36)을 형성하고 있다. 이 경우, 상기 유체 통과 구멍(35, 36)은 도 2에 나타내는 유체 유통공(21)과는 연통하지 않게 되어 있다.
도 9는 제3 실시 형태의 역세정용 미끄러짐 부재(3)에 있어서의 제1 및 제2 원반상 부재(3a, 3b)의 형상, 구조를 나타내는 설명도이다. 도 9 (a)는 제1 원반상 부재(3a)의 좌측면도이다. 이 제1 원반상 부재(3a)는, 도 3 (a)에 도시하는 바와 같이, 외주부에 가까운 곳에서 원주 방향의 예를 들면 2 등분 내지 4 등분의 위치에 볼트를 통과시키는 볼트 구멍(22)을 가지고 있다. 그 볼트 구멍(22)의 내측에서, 원주 방향의 예를 들면 2 등분 내지 8 등분의 위치에 복수 개의 유체 통과 구멍(35)이 형성되어 있다. 또한, 도 9 (b)에 도시하는 바와 같이, 상기 유체 통과 구멍(35)의 제2 원반상 부재(3b)에 면(面)하는 측면에는 각각의 유체 통과 구멍(35)의 외주 가장자리를 둘러싸는 가장자리 부재(37)가 돌출되어 있다. 이 가장자리 부재(37)의 높이는 도 2에 나타내는 스페이서(25)의 길이와 동일하게 되어 있다.
도 9 (c)는 제2 원반상 부재(3b)의 우측면도이다. 이 제2 원반상 부재(3b)는 도 9 (a)에 도시하는 제1 원반상 부재(3a)의 볼트 구멍(22)에 대응하는 위치에 마찬가지로 볼트를 통과시키는 볼트 구멍(23)을 가진 동시에, 중심부에는 상기 역세정용 파이프(4)를 감합할 수 있는 내경의 결합 구멍(24)이 천공되어 있다. 또한, 상기 볼트 구멍(23)의 내측에서 결합 구멍(24)의 외측에는, 도 9 (a)에 도시하는 제1 원반상 부재(3a)의 각 유체 통과 구멍(35)에 대응하는 위치에 마찬가지로 유체 통과 구멍(36)이 형성되어 있다.
이와 같은 상태에서, 도 8에 도시하는 바와 같이, 제1 원반상 부재(3a)와 제2 원반상 부재(3b)를 맞추고, 도 2에 도시하는 바와 같이, 양자 사이에 가장자리 부재(37)을 위치시키고, 볼트(26)를 상기 볼트 구멍(22, 23)에 삽입하고, 볼트(26)의 타단부에 너트(27)을 나사 결합하여 조합되어 있다. 따라서, 역세정용 미끄러짐 부재(3)는 두 장의 원반상 부재(3a, 3b)의 사이에 가장자리 부재(37)의 높이 만큼의 간격을 두고 평행하게 조립할 수 있고, 이 간격이 원반상 부재(3a, 3b)의 두께 내에서 외주부로부터 중심부를 향하여 내외의 압력차로 유체가 내측을 향하여 흐르는 간극(25g)이 된다.
이 실시 형태에서는, 도 5에 도시하는 역세정시에 있어서, 필터 엘리먼트(2)의 우측에 위치하여 개구하는 타단부로부터 유체가 흘러드는 것을, 그 흐름에 반대되는 방향으로 이동하는 역세정용 미끄러짐 부재(3)가 차단하게 되므로, 그 유체의 흐름을 상기 각 유체 통과 구멍(35, 36)을 통과하게 할 수 있다. 이에 의하여, 역세정시에 있어서도 여과를 계속할 수 있다. 또한, 유체 통과 구멍(35, 36)의 존재에 의하여, 역세정용 미끄러짐 부재(3)에 유체 입구(13)와 유체 출구(14) 사이의 차압이 걸리기 어렵게 할 수 있다.
도 10은 제1 발명에 의한 여과 장치의 다른 실시 형태를 나타내는 도면이다. 이 실시 형태는 도 8 및 도 9에 나타내는 제3 실시 형태의 역세정용 미끄러짐 부재(3)를 사용한 도 1에 도시하는 여과 장치에 있어서, 역세정용 파이프(4)의 일단에 상기 역세정용 미끄러짐 부재(31)를 1개 설치하는 동시에, 이 역세정용 파이프(4)의 축 방향의 중간부에서 유체 유통공(21)에 상기 필터 엘리먼트(2)의 내외의 압력 차로 생기는 내측을 향한 흐름을 도입 가능하게 구성된 다른 역세정용 미끄러짐 부재(32)를 한 개 또는 복수 개 설치한 것이다.
구체적으로는, 필터 엘리먼트(2)의 길이를, 도 1의 경우에 비하여, 예를 들면 2배, 3배로 길게 형성하고, 역세정용 파이프(4)의 길이도 길게 하였다. 또한, 이 역세정용 파이프(4)의 일단부(도 10에 있어서 좌측 단부)에 도 8 및 도 9에 도시하는 역세정용 미끄러짐 부재(3)와 완전히 동일한 구조의 제1 역세정용 미끄러짐 부재(31)를 설치하고 역세정용 파이프(4)의 축 방향의 중간부에 제2 역세정용 미끄러짐 부재(32)를 설치하였다. 이 경우, 역세정용 파이프(4)의 축 방향의 유체 유통공(21)은 전장에 걸쳐서 연속하고 있어야 하기 때문에, 제2 역세정용 미끄러짐 부재(32)에 대하여는 도 9 (a), (b)에 나타내는 제1 원반상 부재(3a)의 중심부에도 역세정용 파이프(4)를 감합할 수 있는 내경의 결합 구멍(24)(도 9 (c), (d) 참조)이 천공되고, 역세정용 파이프(4)에 용접 등으로 접속되어 있다. 또한, 도 10에 있어서는 역세정용 파이프(4)의 중간부에 제2 역세정용 미끄러짐 부재(32)를 한 개 설치하였지만, 제2 역세정용 미끄러짐 부재(32)에 상당하는 것을 적당한 간격을 두고 2개 또는 3개 이상 설치하고, 제1 역세정용 미끄러짐 부재(31)을 포함하는 전체적으로 2단 또는 3단 이상의 역세정용 미끄러짐 부재(3)를 설치하여도 좋다.
이와 같은 실시 형태에 의하면, 작동 실린더(5)의 길이를 변경하지 않고, 필터 엘리먼트(2)의 길이를 도 1의 경우에 비하여 2배, 3배 이상으로 길게 할 수 있으므로, 여과의 처리량을 크게 할 때에 장치의 전장을 너무 길게 하지 않고 실현될 수 있다. 또한, 다른 부품을 늘리지 않고 장치의 대형화를 실현할 수 있다. 또한, 후술하는 도 13에 나타내는 제2 발명에 의한 여과 장치에 있어서의 단위 여과 유닛(40)에 적용할 수도 있어, 여과의 처리량을 더욱 증대할 수 있다.
도 11은 제1 발명에 의한 여과 장치에 있어서의 역세정용 파이프(4)의 제2 실시 형태를 나타내는 요부 확대 단면도이다. 이 제2 실시 형태는 조리개부(28)를 역세정용 파이프(4)의 유체 유통공(21)의 도중에 형성한 것이다. 이 경우, 상기 유체 유통공(21)의 길이 방향의 중간부에 유체의 흐름을 멈추는 마개 부재를 감합하고, 이 마개 부재의 중심부에 유체 유통공(21)의 구멍 단면적보다 작은 구멍(28)을 천공하였다. 이 조리개부(28)의 작용은 도 2에 도시하는 것과 같다.
도 12는 상기 여과 장치에 있어서의 역세정용 파이프(4)의 제3 실시 형태를 나타내는 요부 확대 단면도이다. 이 제3 실시 형태는 조리개부(28)를 역세정용 파이프(4)의 유체 유통공(21)의 입구측에 설치한 것이다. 이 경우, 상기 유체 유통공(21)의 입구측에 위치하는 제2 원반상 부재(3b)를 폐쇄 뚜껑과 같이 형성하고, 이 폐쇄 뚜껑의 중심부에 유체 유통공(21)의 구멍 단면적보다 작은 구멍(28)을 천공하였다. 이 조리개부(28)의 작용은 도 2에 도시하는 것과 같다. 또한, 도 11 또는 도 12에 나타내는 실시 형태의 역세정용 파이프(4)는 도 1 또는 도 10에 나타내는 여과 장치의 어느 쪽에도 적용할 수 있는 것이다.
또한, 도 2, 도 11 및 도 12에서는 역세정용 파이프(4)의 유체 유통공(21)의 길이 방향의 1 개소에 조리개부(28)를 설치하는 것으로 하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 유체 유통공(21)의 길이 방향의 복수 부분에 조리개부(28)를 설치하여도 좋다. 또한, 도 2, 도 11 및 도 12에 나타낸 조리개부(28)와는 다른 실시 형태로서 역세정용 파이프(4)의 유체 유통공(21)의 길이 방향의 적어도 1 개소에 조리개부(28)를 설치하는 대신에, 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 제1 및 제2 원반상 부재(3a, 3b) 사이의 간극(25g)을 좁게 하고, 그 간극(25g)을 지나 역세정용 파이프(4)의 유체 유통공(21) 내를 드레인실(12)측으로 흐르는 유체의 저항을 높여도 된다.
도 13은 역세정시에 있어서의 필터 엘리먼트(2), 역세정용 미끄러짐 부재(3), 역세정용 파이프(4), 작동 실린더(5) 및 유체 유통 수단(6)의 다른 동작 상태를 나타내는 설명도이다. 이 실시 형태에 있어서는 유체 유통 수단(6)이 작동 실린더(5)의 일단부에 설치된 폐색 부재(29)와 이 작동 실린더(5) 내에 감합된 역세정용 파이프(4)의 피스톤 부재(20)와의 사이의 공간(30)(도 4 참조)에 제어용 유체를 주입, 배출하도록 구성되어 있다. 역세정시에는 드레인 입구(15)를 열고 드레인실(12) 내의 유체를 화살표 C와 같이 외부로 유출시킨다. 이 때, 드레인실(12) 내의 유체가 외부에 유출됨으로써, 작동 실린더(5)의 내측, 피스톤 부재(20)의 조리개부(28), 역세정용 파이프(4)의 유체 유통공(21) 및 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 간극(25g)의 연통에 의하여, 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 간극(25g)의 압력이 필터 엘리먼트(2)의 외측의 압력보다 낮아져서, 내외의 압력 차가 생긴다. 이 압력 차로 인하여 생기는 화살표 D 방향의 내측을 향한 흐름에 의하여, 이 필터 엘리먼트(2)의 내주면에 부착된 포착물을 박리하는 역세정이 개시된다.
이 박리된 포착물은 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 간극(25g)으로부터, 역세정용 파이프(4)의 유체 유통공(21), 피스톤 부재(20)의 조리개부(28)를 지나 화살표 E와 같이 분출하고, 작동 실린더(5)를 거쳐 드레인실(12) 내에 들어가며, 이 드레인실(12)로부터 화살표 C와 같이 외부로 배출된다.
상기와 같이 드레인 입구(15)로부터 포착물을 포함하는 유체가 배출되기 시작하면, 역세정용 미끄러짐 부재(3)에는 드레인실(12)측(도 13에 있어서 우측)으로 이동하고자 하는 힘이 작용하지만, 미끄러짐 저항이 크거나, 유체 출구(14)의 압력이 상압보다 충분하게 높지 않을 경우에는 역세정용 미끄러짐 부재(3)를 이동시키는 데 충분한 힘을 일으키게 하기 위하여, 도 13에 있어서, 유체 유통 수단(6)에 화살표 F와 같이 제어용 유체를 공급하고, 그 클래스프(31)로부터 도 4에 나타내는 작동 실린더(5) 내의 닫힌 공간(30)에 제어용 유체를 압입(壓入)한다. 이에 의하여, 역세정용 파이프(4)의 피스톤 부재(20)가 도 13에 있어서 우측으로 밀려서 이동하고, 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 전체가 필터 엘리먼트(2) 내를 마찬가지로 우측으로 이동한다. 이 때, 상기 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 외주부가 필터 엘리먼트(2)의 내주면에 미끄러지면서 접하는 동시에 이 필터 엘리먼트(2)의 외측에서 내측을 향하여 내측을 향한 흐름이 생기고 그 필터 엘리먼트(2)의 내주면에 부착된 포착물을 박리하면서 역세정한다. 이와 같이 하여, 상기 역세정용 미끄러짐 부재(3)가 필터 엘리먼트(2)의 우측의 타단부에 이르기까지 역세정하여 간다. 또한, 이 역세정시에 있어서, 필터 엘리먼트(2)의 여과는 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 좌측에서는 효율적으로 행해지지 않게 되지만, 전술한 도 9에 나타내는 구조로 함으로써, 도 1에 도시하는 것과 마찬가지로 계속 속행할 수 있다.
도 14는 도 13에 도시하는 동작에 이어서 역세정용 미끄러짐 부재(3)를 초기 상태로 되돌릴 때의 유체 유통 수단(6)의 다른 동작 상태를 도시하는 설명도이다. 이 상태에서는 역세정용 미끄러짐 부재(3)는 필터 엘리먼트(2) 내에서 가장 우측에 치우친 타단부에 위치하고 있고, 역세정용 파이프(4)의 피스톤 부재(20)는 작동 실린더(5) 내에서 가장 우측에 치우친 타단부에 위치하고 있다. 이와 같은 상태가 되면, 상기 역세정용 미끄러짐 부재(3)가 제2 격벽판(7b)의 관통공(16)을 막는 상태가 되어, 도 1 및 도 13에 도시하는 바와 같이 대상 유체가 관통공(16)을 지나 필터 엘리먼트(2) 내로 유입하는 것이 곤란해져서, 이 필터 엘리먼트(2)에 의한 여과를 할 수 없게 된다. 이에 역세정용 미끄러짐 부재(3)를 도 1에 도시하는 초기 상태로 되돌릴 필요가 있다.
이 경우, 유체 입구(13)로부터 화살표 A와 같이 유체를 유입시키는 동시에, 유체 출구(14)로부터 화살표 B와 같이 유체를 유출시킨 상태에서, 드레인 입구(15)를 닫는다. 따라서, 드레인실(12)로부터의 유체의 배출은 정지한다. 즉, 드레인 입구(15)에 연결되는 밸브를 멈춤으로써, 연통되어 있는 여과실(10)과 드레인실(12)의 압력이 같아져서, 피스톤 부재(20)의 조리개부(28)을 통과하는 흐름이 멈춘다. 다만, 역세정용 파이프(4)의 유체 유통공(21) 및 작동 실린더(5) 내의 공간(30)의 용적분의 유체는 흐른다. 이 때, 피스톤 부재(20)는 드레인실(12)의 압력을 받는다. 이 때, 유체 유통 수단(6)을 개방하면, 작동 실린더(5) 안의 닫힌 공간(30) 내의 제어용 유체는 드레인실(12)의 압력에 의하여 화살표 G와 같이 밖으로 배출된다. 이 때, 유체 유통 수단(6)으로부터의 배출 속도를 이 유체 유통 수단(6)의 밸브 등을 조여서 조절하면, 역세정용 파이프(4), 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 이동 속도를 제어할 수 있다. 또한, 역세정용 미끄러짐 부재(3)는 제2 격벽판(7b)에 형성된 관통공(16)으로부터 필터 엘리먼트(2)의 내측에 흘러들어 가려고 하는 유체의 압력 차에 의하여 좌측으로 이동하려고 하기 때문에, 이 힘도 부가된다. 그 결과, 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 전체가 필터 엘리먼트(2) 내를 화살표 H와 같이 좌측으로 이동한다. 이와 같이 하여, 상기 역세정용 미끄러짐 부재(3)를 필터 엘리먼트(2)의 좌측의 일단부에 이를 때까지 이동시킨다. 이에 의하여, 역세정용 미끄러짐 부재(3)가 도 1에 도시하는 초기 상태로 돌아온다. 그 다음은 도 1에 도시하는 바와 같이 대상 유체의 여과를 실시하고, 도 13에 도시하는 바와 같이 필터 엘리먼트(2)의 역세정을 실시한다.
또한, 도 14의 경우에 있어서, 드레인 입구(15)를 조금 열린 상태로 하고, 도 13에 도시하는 필터 엘리먼트(2)의 역세정을 실시하면서, 역세정용 미끄러짐 부재(3)를 되돌리도록 하여도 좋다. 이 경우에는 여과실(10), 유체 유입실(8)의 압력, 드레인실(12)의 압력, 유체 유통 수단(6)으로부터 배출하는 제어용 유체의 압력 또는 그 속도에 의하여, 상기 역세정용 미끄러짐 부재(3)의 이동이나 역세정 상태를 제어할 수 있다. 이 때의 가장 단순한 제어 방법은 유체 유통 수단(6)의 유체 출입구를 조이는 것이다.
도 15는 제2 발명에 의한 여과 장치의 실시 형태를 나타내는 도면이다. 이 여과 장치는 대상 유체가 외부로부터 유입되는 유체 유입실(8) 및 이 유체 유입실(8)로부터 유입한 대상 유체를 여과하여 외부에 유출시키는 여과실(10) 및 이 여과실(10)의 여과에 의한 포착물을 외부에 배출시키는 드레인실(12)을, 밀폐된 공간의 내부에 가진 케이싱(1)의 내부에, 제1 발명에 있어서의 필터 엘리먼트(2)와 역세정용 미끄러짐 부재(3)와 역세정용 파이프(4)와, 작동 실린더(5)와, 유체 유통 수단(6)을 일체로 조합한 단위 여과 유닛(40)을 복수 개 병렬로 배치한 것이다.
도 15에 있어서, 케이싱(1)은 여과 장치의 외곽을 이루는 것으로, 바닥과 두껑이 있는 통 형상(예를 들면 원통 형상), 직방체 형상 등으로 형성되어 내부에 밀폐된 공간을 가지고 있다. 도 15에서는 도 1에 도시하는 것보다 대경으로 세로 형태의 원통 형상으로 형성된 예를 나타낸다. 이 케이싱(1)의 내부는 그 상하 방향의 중간에 배치된 제1 격벽판(7a), 제2 격벽판(7b) 및 단판(9)으로 세 개의 챔버로 나누어져 있다. 제1 격벽판(7a)과 제2 격벽판(7b)과의 사이에 대상 유체가 외부로부터 유입되는 유체 유입실(8)을 가지고, 제2 격벽판(7b)과 일단부의 단판(9)과의 사이에 상기 유체 유입실(8)로부터 유입한 대상 유체를 여과하여 외부로 유출시키는 여과실(10)을 가지며, 제1 격벽판(7a)과 타단부의 단판(11)과의 사이에 상기 여과실(10)의 여과에 의한 포착물을 외부로 배출시키는 드레인실(12)을 가지고 있다. 케이싱(1)의 재질은 금속 또는 합성수지 등이고, 그 형상ㆍ크기는 여과 장치의 사용 목적, 통과시키는 액체, 기체 등의 종류, 양, 설치 장소 등에 따라 적절하게 결정하면 좋다. 또한, 도 15에 있어서, 부호 43은 필터 엘리먼트(2)를 제2 격벽판(7b)에 설치하기 위한 설치 클래스프를 나타낸다.
상기 유체 유입실(8)의 일부에는 유체 입구(13)가 형성되어 있으며, 이 유체 입구(13)에는 도시를 생략한 유체 공급관이 접속된다. 또한, 상기 여과실(10)의 일부에는 유체 출구(14)가 형성되어 있고, 이 유체 출구(14)에는 도시를 생략한 여과 유체 배출관이 접속된다. 또한, 상기 드레인실(12)의 일부에는 드레인 입구(15)가 형성되어 있고, 이 드레인 입구(15)에는 도시를 생략한 포착물 배출관이 접속된다. 또한, 부호 19는 케이싱(1)의 일단부의 단판(9)의 근처에 설치된 진동 방지판을 나타내고 있다. 또한, 각 단위 여과 유닛(40)의 유체 유통 수단(6)에는 도시를 생략하였지만, 상압(예를 들면 대기압)에 개방된 파이프나 튜브 등이 접속되어 있다. 또한, 상기 유체 유통 수단(6)은 대기에 개방된 것에 한정되지 않으며, 상압의 물, 기름 등의 액체를 유통시키는 배관에 접속되어 있어도 좋다. 또는 적절한 압력의 제어용 유체를 주입, 배출하도록 하여도 된다.
이상과 같은 제2 발명에 의한 여과 장치의 구성에 있어서도, 제1 발명과 마찬가지로, 상기 여과실(10)로부터의 유체 출구(14)의 압력을 상압(예를 들면 대기압)보다 높게 하는 동시에, 상기 유체 유입실(8)로의 유체 입구(13)의 압력을 유체 출구(14)의 압력보다 높아지도록 하고 있다. 유체 출구(14)의 압력을 상압보다 높게 하려면, 유체 출구(14)측의 배관 저항을 높이면 좋다. 이 상태에서, 상기 드레인실(12)의 드레인 입구(15)를 유체 출구(14)의 압력보다 낮은 압력측으로 개폐함으로써 필터 엘리먼트(2)의 역세정을 실시하게 되어 있다.
이와 같이, 대경의 케이싱(1)의 내부에, 단위 여과 유닛(40)을 복수 개 병렬로 배치함으로써, 여과의 처리량을 증대시킬 수 있다.
이 때, 제2 발명에 있어서는 상기 단위 여과 유닛(40)을 1개 또는 복수 개 포함하는 복수의 그룹으로 나누고, 각 그룹 내의 단위 여과 유닛(40)의 작동 실린더(5)의 타단부가 위치하는 드레인실(12)을 각 그룹마다 구획하고 있다. 즉, 도 16에 도시하는 바와 같이, 드레인실(12)의 중간에 제1 칸막이(41a)와 제2 칸막이(41b)를 설치하고, 드레인실(12)을 제1 드레인실(12a), 제2 드레인실(12b) 및 제3 드레인실(12c)의 세 개로 구획하고 있다. 이에 의하여, 도 15 및 도 16의 예에서는 전부 10개의 단위 여과 유닛(40)을 세 개의 그룹으로 나누고 있다. 예를 들면, 제1 드레인실(12a) 내에 작동 실린더(5)의 타단부가 위치하는 3개의 단위 여과 유닛(40)을 포함하는 제1 그룹과, 제2 드레인실(12b) 내에 작동 실린더(5)의 타단부가 위치하는 4개의 단위 여과 유닛(40)을 포함하는 제2 그룹과, 제3 드레인실(12c) 내에 작동 실린더(5)의 타단부가 위치하는 3개의 단위 여과 유닛(40)을 포함하는 제3의 그룹으로 나눌 수 있다.
또한, 도 16에 도시하는 바와 같이, 제1 드레인실(12a) 의 일부에는 드레인 입구(15a)가 설치되고, 제2 드레인실(12b)의 일부에는 드레인 입구(15b)가 설치되며, 제3 드레인실(12c)의 일부에는 드레인 입구(15c)가 설치되어 있다. 또한, 부호 42a, 42b, 42c는 각각 드레인 입구(15a, 15b, 15c)에 설치된 드레인 밸브를 나타내고 있다. 이에 의하여, 각 드레인 밸브(42a, 42b, 42c)를 각각 개폐 제어함으로써, 각 그룹에 속하는 단위 여과 유닛(40)의 역세정 조작을 그룹마다 따로 따로 제어할 수 있다.
도 15 및 도 16에 나타내는 실시 형태의 경우에는 역세정 조작을 그룹마다 3회로 나누어 실시함으로써, 역세량이나 여과 양의 변동이 적은 운전을 실시할 수 있다. 이것은 본 발명의 여과 장치에 있어서의 역세정용의 유체는 원래 여과된 유체의 일부이므로, 역세정을 실시하는 것은 여과 유체의 일부를 버리는 것이 된다. 따라서, 예를 들면 10개의 단위 여과 유닛(40)에 있어서, 그 필터 엘리먼트(2)를 동시에 역세정하면, 일시적으로 다량의 여과 유체를 역세정 유체로서 외부로 배출하게 된다. 이에 예를 들면 10개의 단위 여과 유닛(40)을 복수의 그룹으로 나누고, 그룹마다 순서를 정하여 역세정 조작을 실시하면, 일시적으로 다량의 여과 유체를 역세정 유체로서 외부로 배출하는 것을 방지할 수 있기 때문이다.
또한, 이상의 설명에서는 역세정용 미끄러짐 부재(3)는 도 2 및 도 8등에 도시하는 바와 같이, 소정의 두께의 제1 원반상 부재(3a)와, 마찬가지로 소정의 두께의 제2 원반상 부재(3b)를 조합하여 구성하는 것으로 하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 상기 제1 원반상 부재(3a) 및 제2 원반상 부재(3b)를 합한 정도의 두께의 하나의 원반상 부재(3)로 형성하고, 그 두께의 폭 내에서 필터 엘리먼트(2)의 내외의 압력차로 내측을 향한 흐름이 생기는 방사상 배치의 간극(또는 슬릿, 구멍 등)을 형성하고, 이 간극이 역세정용 파이프(4)의 유체 유통공(21)에 연통하도록 구성하여도 좋다.
1 케이싱
2 필터 엘리먼트
3 역세정용 미끄러짐 부재
31 제1 역세정용 미끄러짐 부재
32 제2 역세정용 미끄러짐 부재
3a 제1 원반상 부재
3b 제2 원반상 부재
4 역세정용 파이프
5 작동 실린더
6 유체 유통 수단
8 유체 유입실
10 여과실
12, 12 a, 12 b, 12 c 드레인실
13 유체 입구
14 유체 출구
15, 15 a, 15 b, 15 c 드레인 입구
20 피스톤 부재
21 유체 유통공
24 결합 구멍
25 스페이서
25g 간극
28 조리개부
29 폐색 부재
30 공간
34 브러쉬
35, 36 유체 통과 구멍
37 가장자리 부재
40 단위 여과 유닛
41a 제1 칸막이판
41b 제2 칸막이판

Claims (9)

  1. 대상 유체가 외부로부터 유입되는 유체 유입실 및 이 유체 유입실로부터 유입한 대상 유체를 여과하여 외부로 유출시키는 여과실 및 이 여과실의 여과에 의한 포착물을 외부로 배출시키는 드레인실을, 밀폐된 공간의 내부에 가진 케이싱과,
    상기 여과실의 내부에 설치되고, 일단부가 폐색되는 동시에 상기 유체 유입실측에 위치하는 타단부가 개구되어, 내측에서 외측을 향하여 유체가 통과하여 여과하는 원통형의 필터 엘리먼트와,
    상기 필터 엘리먼트의 내부에서 그 내주면에 외주부가 미끄러지면서 접촉하는 동시에 축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치되고, 역세정시의 필터 엘리먼트의 내외의 압력 차로 생기는 내측을 향한 흐름에 의하여, 상기 필터 엘리먼트의 내주면에 부착된 포착물을 박리하는 역세정용 미끄러짐 부재와,
    상기 역세정용 미끄러짐 부재의 일측면에 기단이 접속되는 동시에 타단에는 피스톤 부재가 설치되고, 또한 축 방향에 형성된 유체 유통공에 접하여 적어도 1 개소에 그 구멍 단면적보다 작은 구멍을 가진 조리개부가 설치되며, 상기 역세정용 미끄러짐 부재에서 생기는 내측을 향한 흐름을 상기 드레인실을 향하여 유출 가능하게 하는 역세정용 파이프와,
    상기 역세정용 파이프에 설치된 피스톤 부재를 일단부로부터 왕복 이동 가능하게 감합하고, 상기 역세정용 미끄러짐 부재를 필터 엘리먼트의 내부에서 왕복 이동시키는 동시에, 타단부가 상기 드레인실에까지 뻗어 역세정용 파이프로부터의 유체를 이 드레인실을 향하여 흘려보내는 작동 실린더와,
    상기 작동 실린더 내에 감합된 역세정용 파이프의 피스톤 부재를 이 작동 실린더 내에서 왕복 이동 가능하게 하기 위하여, 작동 실린더 내에 유체를 유통시키는 유체 유통 수단을 구비하고,
    상기 여과실로부터의 유체 출구의 압력을 상압보다 높게 하는 동시에 상기 유체 유입실에의 유체 입구의 압력을 유체 출구의 압력보다 높게 하고, 상기 드레인실의 드레인 입구를 유체 출구의 압력보다 낮은 압력측으로 개폐함으로써 역세정을 실시하도록 한 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 역세정용 미끄러짐 부재는 원반상 부재로 형성되고, 그 두께 내에서 외주부로부터 중심부를 향하여 상기 필터 엘리먼트의 내외의 압력차로 유체가 내측을 향하여 흐르는 간극을 가지고, 이 간극이 상기 역세정용 파이프의 유체 유통공에 연통하고 있는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 역세정용 미끄러짐 부재는 상기 원반상 부재의 일측면 또는 양측면의 외주부를 따라, 그 외주에 걸쳐서 상기 필터 엘리먼트의 내주면에 미끄러지면서 접촉하는 브러쉬 또는 날 형태 또는 주걱 형태로 형성된 스크레이러를 구비한 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 역세정용 미끄러짐 부재는 상기 원반상 부재의 원반면 내에 상기 유체 유통공의 접속부 이외의 부위에서 일측면으로부터 타측면을 관통하는 하나 또는 복수 개의 유체 통과 구멍을 형성한 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 유체 유통 수단은 상기 작동 실린더의 일단부에 설치된 폐색 부재와 이 작동 실린더 내에 감합된 역세정용 파이프의 피스톤 부재와의 사이의 공간에 유체를 자유롭게 유통시키는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 유체 유통 수단은 상기 작동 실린더의 일단부에 설치된 폐색 부재와 이 작동 실린더 내에 감합된 역세정용 파이프의 피스톤 부재와의 사이의 공간에 제어용 유체를 주입, 배출하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 역세정용 파이프의 일단에 상기 역세정용 미끄러짐 부재를 1개 설치하는 동시에, 이 역세정용 파이프의 축 방향의 중간부에서 유체 유통공에 상기 필터 엘리먼트의 내외의 압력차로 생기는 내측을 향한 흐름을 도입 가능하게 구성된 다른 역세정용 미끄러짐 부재를 한 개 또는 복수 개 설치한 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  8. 대상 유체가 외부로부터 유입되는 유체 유입실 및 이 유체 유입실로부터 유입된 대상 유체를 여과하여 외부에 유출시키는 여과실 및 이 여과실의 여과에 의한 포착물을 외부에 배출시키는 드레인실을, 밀폐된 공간의 내부에 가지는 케이싱의 내부에, 제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 기재된 필터 엘리먼트와, 역세정용 미끄러짐 부재와, 역세정용 파이프와, 작동 실린더와, 유체 유통 수단을 일체로 조합한 단위 여과 유닛을 복수 개 병렬로 배치한 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 단위 여과 유닛을 1개 또는 복수 개 포함하는 복수의 그룹으로 나누고, 각 그룹 내의 단위 여과 유닛의 작동 실린더의 타단부가 위치하는 드레인실을 각 그룹마다 구획한 것을 특징으로 하는 여과 장치.
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