KR20170128264A

KR20170128264A - 유체 여과 시스템

Info

Publication number: KR20170128264A
Application number: KR1020177024892A
Authority: KR
Inventors: 마커스 브레닉; 세바스티안 흐인; 한스-위르겐 링엔
Original assignee: 하이댁 프로세스 테크놀로지 게엠바하
Priority date: 2015-03-05
Filing date: 2016-02-24
Publication date: 2017-11-22
Also published as: US11020692B2; CN107206295A; DE102015002767A1; WO2016138983A1; JP2018510759A; EP3265202B1; JP6820262B2; CN107206295B; EP3265202A1; KR102599145B1; US20180008913A1

Abstract

본 발명은, 여과 공정 중에 한 방향으로의 관통할 수 있고, 백 플러시(backflushing) 공정을 위해 반대 방향으로 관통할 수 있는 적어도 하나의 필터 요소를 갖는 1차 필터(2)를 구비하고, 1차 필터에 의해 배출되는 상기 백 플러시 체적을 처리하기 위해 1차 필터의 하류에 장착되고 백 플러시된 양을 유지하는 적어도 하나의 필터 챔버(11)를 포함하고, 유체 입구, 유체 출구 및 적어도 하나의 후-처리 필터 요소(19)를 갖는 후-처리 장치(36)를 추가로 구비하고, 백 플러시된 양의 일부를 한번에 관련된 후-처리 필터 요소(19)에 전달하기 위한 제어 장치(9)를 구비하는 유체 여과 시스템에 관한 것이다.

Description

유체 여과 시스템

본 발명은, 여과 공정 중에 한 방향으로의 흐름을 허용하고, 백 플러시(backflushing) 공정을 위해 반대 방향으로의 흐름을 허용하는 적어도 하나의 필터 요소가 제공되는 1차 필터를 구비하고, 1차 필터의 하류에 배치되어 상기 1차 필터에 의해 배출되는 상기 백 플러시 체적을 처리하기 위한 후-처리 장치를 추가로 구비하는 유체 여과 시스템에 관한 것이다.

특히 대형 설비의 경우같이, 장기간의 작동 기간 동안 여과 설비의 신뢰성 있고 효율적인 작동을 제공하는 것을 가능하도록, 여과 공정에 사용되는 필터 요소를 백 플러시하고 재생하는 것이 일반적이다. 이러한 백 플러시 단계 동안, 세정 될 필터 요소는 요소로부터 오염물을 제거하고 유출된 백 플러시 체적과 함께 폐기하기 위해 반대 방향으로 여과액의 부분 흐름을 받게된다. 오염된 백 플러시 유체의 극단적인 환경적 위험성을 고려할 때, 그것의 처리는 문제를 야기한다. 적어도 다체적의 세정액의 경우, 소각 가능한 오염물의 여과와 같은 일부 후-처리 또는 처리가 필요하다. 선박용 디젤 엔진과 같은 대형 디젤을 작동시키는 데 사용되는 것과 같은 중유(heavy oil)를 여과할 때, 중유의 고 점도는 1차 필터에서의 백 플러시 공정뿐만 아니라, 1차 필터의 하류에 배치된 후-처리 장치에 의한 처리를 위해 수행되어야하는 여과 공정을 방해한다. 점도가 높은 유체일지라도, 1차 필터에서 효율적인 백 플러시 작용을 보장하기 위해, DE 10 2011 100518 A1 또는 WO 2012/150011 A1에 따른 선행 기술에서는 각각의 백 플러시 공정을 위해 피스톤 어큐뮬레이터로부터 임의의 양의 플러시 유체를 사용하고, 상기 피스톤 어큐뮬레이터는 매체 압력을 받아 압력하에 백 플러시 체적을 백 플러시될 각각의 필터 요소를 통과하도록 하여 백 플러시 유체의 점도가 높더라도 제거된 오염물이 플러시될 수 있게 한다.

전술한 문제점의 관점에서, 본 발명의 목적은 1차 필터에서의 높은 점도의 유체로 효율적인 백 플러시를 보장할 뿐만 아니라 1차 필터로부터 배출된 백 플러시 체적의 효과적인 처리를 보장하는 여과 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 상기 목적은 전체 청구항 제 1 항의 특징을 나타내는 여과 시스템에 의해 충족된다.

본 발명은 각각의 백 플러시 체적을 배치 방식으로 관련된 후-처리 필터 요소에 공급하는 제어 장치를 사용하기 때문에, 점도 및/또는 오염 유형과 같은 백 플러시 체적의 특성에 후-처리 여과를 최적으로 적용하여, 효과적인 백 플러시 작용을 달성할 수 있을 뿐만 아니라 발생하는 백 플러시 유체의 신뢰성 있는 처리를 가능하게 한다.

유리한 예시적인 실시예에서, 제어 장치는 제 1 및 제 2 유체 격실을 갖는 제어 챔버를 구비하고, 상기 제 1 유체 격실은 각각의 백 플러시 체적을 수용하는 역할을 하고, 압축된 가스, 특히 압축 공기의 형태가 미리 정해진 작동 압력에서 제 2 유체 격실에 적용된다. 따라서, 각각의 후-처리 필터 요소의 필터 재료는 미리 정해진 압력하에서 백 플러시 체적에 의한 흐름을 허용한다. 백 플러시 유체의 유형 및 점도에 따라, 제 2 유체 격실의 작동 압력을 후-처리 여과 공정에 최적의 값으로 조정할 수 있으므로, 선박용 디젤 엔진과 같은 중유의 적용에서도, 여과액으로서 얻은 처리된 플러시 오일의 대부분은 오염으로부터 자유롭다.

제어 챔버의 제 1 및 제 2 유체 격실은 유리하게는 분리 피스톤에 의해 분리된다. 분리 때문에 플러시 오일은 작동 가스에 의해 농축되거나 가스의 도입에 의해 냉각되지 않는다. 이는 후-처리 장치에 의해 처리되는 플러시 오일의 대부분이 1차 필터의 비여과 측면으로 되돌아갈 수 있게 하여, 각 선박의 연료 소비를 감소시키는 데 기여한다. 이것은 또한 적은 양의 플러시 오일이 남았음을 의미하며, 이는 선박에서 수거되어 항구에 폐기되어야 한다.

유리한 예시적인 실시예에서, 제어 챔버의 제 2 유체 격실로의 압축가스 연결부를 갖는 밸브 제어 시스템, 특히 전기적으로 제어되는 3/2-방향 밸브가 제어 챔버의 제 2 유체 격실 내부로 및 외부로의 압축가스의 공급 및 배출을 위해 제공된다.

이러한 방식으로 제어되는 분리 피스톤의 움직임에 따라, 제어 챔버의 제 1 유체 격실은 필터 챔버 내의 각각의 필터 요소의 비여과 측면과 영구적인 유체 연결을 가질 수 있고, 각각의 필터 요소를 통해 비여과 측면은 적어도 때때로 유체 출구와의 유체 연결을 갖는다.

특히 유리한 방식으로, 추가의 밸브 제어 장치가 필터 챔버 내의 각각의 필터 요소의 여과 측면 및 각각의 유체 연결 내로의 유체 출구 사이에서, 특히 바람직하게는 스프링-로드된 비-복귀 밸브의 형태로 연결될 수 있다. 이것은 후-처리 장치가 건조해지는 것을 방지할 수 있다.

추가로, 제 3 밸브 제어 장치는 1차 필터로부터 후-처리 장치로 유입되는 각각의 백 플러시 체적의 유입을 제어하는 유체 입구의 측면에 특별한 이점을 제공할 수 있다. 이 경우, 동력 밸브가 유리하게 제공될 수 있다. DE 10 2011 100518 A1에 개시된 바와 같이, 후-처리 장치가 1차 필터의 하류에 배치되는 경우, 도면 부호 31로 참조되고 1차 필터의 백 플러시 체적 출구 상에 배치되는 동력 밸브는 유체 입구에서 밸브 제어 장치를 형성할 수 있다.

설계의 관점에서, 후-처리 장치는 유체 흐름 방향에서 볼 때, 제어 챔버가 각각의 필터 요소를 갖는 필터 격실의 상류에 배치되거나, 각각의 필터 요소를 갖는 필터 챔버가 제어 챔버와 동심으로 배치되고 상기 필터 요소를 둘러싼다.

특히 유리하게는, 에너지 저장부가 바람직하게는 인장 스프링의 형태로, 분리 피스톤에 부착되고, 에너지 저장부가 제어 챔버의 제 2 유체 격실을 통과하도록 배치가 될 수 있다. 처리 여과 공정을 개시하기 위해, 분리 피스톤은 제 1 유체 격실의 체적을 확대시키는 방향으로 인장 스프링에 의해 이동되어, 일종의 흡인 효과가 제어 챔버 및 필터 챔버에서 발생되고, 제어 챔버는 상류에 위치한 1차 필터에서 방출되는 백 플러시 체적으로 채워진다. 후속 압력을 분리 피스톤에 적용한 후, 후-처리 여과 공정은 미리 정해진 최적 압력 레벨에서 일어날 수있다.

특히 유리한 실시예에서, 후-처리 장치는에는 커넥터가 제공되어, 상기 1차 필터에 연결될 수 있고, 상기 커넥터에는 백 플러시 체적을 위한 유체 입구 및 후-처리된 백 플러시 체적을 위한 유체 출구가 제공되며, 상기 커넥터는 상기 제어 챔버 및 2개의 관련 필터 챔버들을 위한 지지체로서 작용하며, 상기 2개의 관련 필터 챔버들은 상기 제어 챔버의 양 측면 상에 배치되어 상기 커넥터 내에서, 상기 제어 챔버의 제 1 유체 격실이 각각의 필터 챔버들의 비여과 측면에 영구적으로 연결되고 각각의 필터 챔버들의 상기 여과 측면들은 적어도 때때로 상기 커넥터 내부의 상기 유체 출구에 연결된다.제어 챔버가 그들 사이에 배치되어 함께 작동될 수있는 2개의 필터 챔버들을 사용하는 콤팩트한 디자인으로, 특히 큰 필터 표면이 더 많이 발생하는 백 플러시 체적을 효율적으로 처리할 수 있다.

중유와 같은 고점도 유체에 대한 적용예에서, 가열 장치 및/또는 전자 압력 및/또는 온도 측정 장치는 바람직하게는 적어도 제어 챔버와 필터 챔버 사이의 유체 연결 영역에 배치된다. 1차 필터에서 나오는 백 플러시 체적의 온도와 점도에 따라 최적의 여과 과정을 위해 제어 챔버의 적절한 온도뿐 아니라 작동 압력이 조정될 수 있다.

특별한 이점으로, 후-처리 장치는 후-처리 장치의 유체 출구에서 발생 된 유체량이 1차 필터의 비여과 측면으로 재순환되어 폐쇄 회로를 형성하도록 1차 필터에 연결될 수 있다. 상기 재순환은 특히 중유 선박 적용에 특히 유리하며, 처리 중에 발생하는 플러시 오일이 선박에 수집되는 것이 요구된다. 선박의 연료 소비가 간접적으로 낮아질 수 있는 플러시 오일을 발생시키는 많은 부분의 재순환으로인해, 궁긍적으로 항구에 처리되어야 하는 플러시 오일이 더 적게 남게 된다.

청구항 제 13 항에 따르면, 본 발명의 목적은 또한 플러시 오일의 후-처리 장치에 관한 것으로서, 바람직하게는 청구항 제 1 항 내지 제 12 항의 특징을 갖는 여과 시스템의 구성 요소이다.

본 발명은 이제 도면에 도시된 예시적인 실시예에 의해 보다 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 여과 시스템의 실시예의 부분 수직 단면의 개략적으로 단순화된 사시도이다;
도 2는 도 1의 실시예의 개별적으로 도시된 후-처리 장치의 1/4 단면의 사시도이다;
도 3은 도 1 및 도 2의 실시예의 후-처리 장치의 중앙 수직 단면도이다;
도 4는 도 3의 IV-IV 선을 따르는 후-처리 장치의 수직 단면도이다;
도 5는 본 발명에 따른 시스템의 제 2 실시예에 따라 개별적으로 도시된 후-처리 장치의 종단면의 개략적으로 단순화된 도면으로서, 처리 공정의 개시 이전의 시작 상태가 도시되어 있다;
도 6은 도 5에 대응하는 도면으로서, 처리 공정의 시작시의 상태가 도시되어 있다;
도 7은 도 5 및 도 6에 대응하는 도면으로서, 처리 공정 중의 상태가 도시되어 있다;
도 8은 본 발명에 따른 시스템의 후-처리 장치의 변형된 예시적인 실시예의 개략적으로 단순화된 종단면으로서, 도 5와 같이 처리 공정의 시작시의 상태가 도시되어 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 본 발명에 따른 시스템의 제 1 실시예에서, 도 1의 도면 부호 2로 표시되는 메인 하우징인 1차 필터는 전술한 문헌 WO 2012/150011 A1에 기술되는 백 플러시 필터 장치에 대응한다. 따라서, 도 1의 단순화된 표시는 이 공지된 장치의 모든 세부 사항을 보여주지 않고, 1차 필터가 본 발명에 따른 시스템의 일부이므로 본 발명에 따른 시스템을 이해하는데 중요한 상기 백 플러시 필터 장치의 세부 사항만을 나타낸다. 그럼에도 불구하고, 다른 유형의 백 플러쉬 필터 장치가 일차 필터, 예를 들어 이미 언급된 문서 DE 10 2011 100518 A1에 개시된 장치와 같이 사용될 수 있음은 자명하다.

세척될 비여과 유체를 위한 입구(8) 및 세척된 유체를 위한 출구(10)가 위치되는 메인 하우징(2) 상에는, 각각 하나의 필터 요소(도 1에 미도시)를 포함하는 외부의 요소 챔버(4)가 배치되고, 이는 백 플러시될 수 있고 백 플러시 공정 중에 정상적인 여과 방향과 반대 방향인 흐름 방향으로의 흐름을 허용한다. 공압적으로 지지되는 백 플러시 흐름을 생성하기 위해, 수압-공압 피스톤 축압기(18)가 메인 하우징(2)에 제공되며, 상기 피스톤 축압기의 피스톤(20)은 가스측(22)을 유체측(24)으로부터 분리시킨다. 도 1은 압축 공기를 통해 상향으로 구동되는 위치에 있는 피스톤(20)을 도시하는데, 상기 압축 공기는 멤브레인 밸브(valve; 4) 및 백 플러시 가스 라인(16)을 통해 압축 공기로 채워진 백 플러시 가스 탱크로부터 가스 측(22)에 제공된다. 이 이동으로 인해, 피스톤(20)은 이전에 유체 측(24)에 위치된 여과액을 백 플러시 라인(26)을 통해 가압 된 백 플러시 유체로서 그것의 여과 요소가 백 플러시될 선택된 요소 챔버(4)의 챔버 연결부(미도시)로 이송시킨다. 백 플러시될 요소 챔버(4)는 그에 할당된 회전 드라이브(6)에 의해 피스톤 축압기(18)의 회전 위치를 설정함으로써 선택된다. 배출된 오염 물질을 갖는 백 플러시 체적은 요소 챔버(4)로부터 청정 측 챔버 연결부(28)를 빠져나가 파이프 커넥터(34)를 통해 관련된 후-처리 장치(36)의 유체 입구(3)로 흐르는 백 플러시 출구(32)를 통해 1차 필터를 떠난다.

후-처리 장치(36)의 메인 본체는 2개의 후-처리 필터 챔버(11)에 대한 지지부를 형성하는 커넥터(1) 및 후-처리 제어 장치를 형성하는 제어 챔버(9)에 의해 형성되고, 상기 제어 챔버(9)는 커넥터(1)의 상부 단부의 2개의 필터 챔버(11) 사이의 커넥터(1)의 중앙 영역에 배치된다. 제어 챔버(9)는 필터 챔버(11)의 챔버 하우징(38)과 유사하게, 필터 챔버의 제어 챔버(9) 및 챔버 하우징(38)이 내부 공동을 향해 개방되는 방식으로 커버 벽(40) 아래에 위치되고, 상기 공동 공간은 필터 챔버(11)와 제어 챔버(9) 사이의 커넥터(1) 내부에 연속된 통로(13)를 형성한다. 제어 챔버(9)의 길이 방향 축으로 평행하게, 유체 입구(3)는 상기 통로(13)에 공급되고, 상기 유체 입구(3)는 파이프 연결부(34)를 통해 1차 필터의 백 플러시 출구(32)에 연결된다. 파이프 연결부(34)는 예를 들어 스프링-로드된 비-복귀 밸브의 형태인 밸브 제어 장치를 포함하며, 이는 피스톤 축압기(18)에 의해 공급되는 백 플러시 체적의 압력으로 인해 백 플러시 공정 중 개방된다. 대안으로, 파이프 연결부(34)에는 예를 들어 인용된 문헌 제 WO 2000/150011 A1호에 도면 부호 53이라 표시되어 기술된 1차 필터의 볼 밸브인 동력 볼 밸브가 제공될 수 있다.

도 3에서 명백하게 볼 수 있듯이, 내부 파이프(42)는 필터 챔버(11)들 사이의 커넥터(1)의 내부 공간의 저부 섹션에서 수평 방향으로 연장된다. 내부 파이프(42)의 양 단부에 위치하는 개구부는 각각의 필터 요소(19)의 내부 중공 필터 공간(17)이 내부 파이프(42)와 유체 연결되는 방식으로 설치되고, 개구부의 모서리는 관련된 필터 챔버(11) 내에 위치하는 필터 요소(19) 상에 요소 시트(element seat; 46)를 형성한다. 내부 중공 공간(17)을 둘러싸는 필터 재료(21)가 외부로부터 내부로의 흐름을 받는 처리 여과 공정에서, 내부 파이프(42)는 여과 측면을 형성하고, 그곳으로부터 처리된 백 플러시 체적이 폐쇄 수단(30)을 갖는 비-복귀 밸브(29)가 배치되는 유체 출구(5)로 흐른다. 시스템이 비어있는 것을 방지하기 위해, 상기 비-복귀 밸브는 폐쇄 위치 내로 조금 예비-인장될 수 있다.

커넥터(1)의 커버 벽(40)에 플랜지 장착된 제어 챔버(9)는 실린더 내부의 종 방향으로 이동 가능한 분리 피스톤(43)과 함께 뚜껑(72)에 의해 상단이 폐쇄되는 유압식 공압 피스톤 축압기를 형성하는 원형 실린더에 의해 형성된다. 분리 피스톤(43)은 커넥터(1) 내부의 채널(13)에 연결되어 유체 입구(3)로부터 유입되는 백 플러시 용적을 분리 피스톤(43)에 인가될 수 있는 현재의 경우 압축된 공기인 압력 매개를 위해 제공되는 제 2 유체 격실(53)로부터 분리한다. 제 2 유체 격실(43)을 폐쇄하는 뚜껑(72) 상에는 제어 챔버(9)의 제 2 유체 격실(53) 내의 압력 레벨이 조절될 수 있는 밸브 제어 장치(65)가 배치되어, 후속 처리 여과가 피스톤(43)의 스트로크 이동을 통해 제어 챔버(9)에 의해 제공되는 백 플러시 체적을 갖는 각각의 배치(batch)들에서 일어나는, 상기 스트로크 이동은 제 2 유체 격실(53)에 존재하는 작동 압력에 의해 발생된다.

밸브 제어 장치(65)에는 이 목적을 위해 제어 챔버(9)의 제 2 유체 격실(53)에 연결되는 연결부(69)를 갖는 전기적으로 제어 가능한 3/2-방향 밸브(67)가 제공된다. 제 2 연결부(71)는 조정 가능한 공기 조절기(73)를 통해 1차 필터의 플러시 가스 탱크(12; 도 1)로 이르게 되고, 상기 플러시 가스 탱크는 압축 공기의 공급원으로서 기능한다. 유체 출구(5)에 이르게 되고 라인(69)에 연결된 압력 경감 라인(75)은 제 2 유체 격실(53)의 압력 경감을 제공한다.

다음과 같은 작동 순서는 이 설계로 달성된다.

제어 챔버(9)의 제 2 유체 격실(53)이 라인(75)를 통해 압력-경감된 도 1 내지 도 4에 도시된 개시 상태에서, 채널(13)로부터 제 1 유체 격실(51) 내로 흐르는 백 플러시 체적은 피스톤(43)을 도시된 바와 같이 상부 단부 위치로 이동시킨다. 처리 공정을 개시하기 위해, 밸브(65)는 압축 공기가 유입되고 분리 피스톤(43)에 압력을 가하여 하향으로 이동하는 위치로 전환되고, 이에 따라 제 1 유체 격실(51)에 위치한 백 플러시 체적이 밀려나오고 채널(13) 및 필터 챔버(11)들의 개방 단부를 통해 필터 요소(19)의 필터 재료(21)의 외측 및 관련된 필터 챔버(11)의 챔버 벽(38) 사이에 위치하는 비여과 측면(44)으로 흐른다. 피스톤 축압기에 의해 발생 된 비여과 압력의 결과로서, 파이프 연결부(34)에 배치된 비-복귀 밸브는 폐쇄되거나, 가능하게 제공된 동력 밸브가 1차 필터의 백 플러시 공정의 완료 후에 폐쇄된다. 따라서 처리 여과 프로세스는 제어 챔버(9)의 제 2 유체 격실(53)에서의 작동 압력에 의해 발생된 여과 압력하에서 발생하며, 비-복귀 밸브(29)가 개방된 상태에서 유발된 여과액은 여과 측면을 형성하는 필터 요소(19)의 내부 중공 공간(17)으로부터 내부 파이프(42)를 통해 흘러나간다. 도 3에서 가장 명확하게 도시된 바와 같이, 필터 챔버(11)의 챔버 하우징(38)은 폐쇄된 상부 단부의 방향으로 약간 원추형으로 감소하는 형상을 가지므로, 비여과 측면(44)의 흐름 단면은 필터 재료(21)를 통해 균질한 흐름을 제공하기 위해 하부 입구 위치에서부터 상부를 향해 감소되어 유리한 흐름 조건을 초래한다.

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 시스템의 제 2 실시예의 후-처리 장치(36)를 도시한다. 본 실시예에서, 제어 챔버(9)는 유체 입구(3) 부근에서 커넥터(1)의 상부에 위치되고, 단 하나의 필터 챔버(11)는 커넥터(1) 상에서 커넥터(1)의 단부에 위치하고 유체 입구의 반대측인 유체 출구(5)에 재위치된다. 언급된 문서 WO 2012/150011 A1에서 도면 부호 53으로 표시된 1차 필터의 백 플러시 출구(32)에 위치하는 동력 밸브일 수 있는 기호의 형태로 표시된 동력 밸브(7)가 유체 입구(3)의 상류에 위치한다. 제 1 실시예에서와 같이, 제 1 실시예에서와 같이, 커넥터(1)에서, 채널(13)은 유체 출구(5)의 방향으로 뻗어 있지만, 필터 챔버(11)의 중심부에서 필터 챔버로부터 거리를 두고 끝나는 유체 입구(3)로부터 계속하고, 필터 챔버(11) 내에 위치된 필터 요소(19)의 내부 중공 필터 공간(17) 내로의 흐름 통로를 형성한다. 중공 실린더를 형성하는 필터 재료(21)로 내부 중공 공간(17)을 둘러싸는 필터 요소(19)는 필터 챔버(11) 내의 제거 가능한 하우징 뚜껑(23)을 통해 삽입 및/또는 교환 가능하다.

처리 여과 공정에서 여과 측면을 형성하고 필터 재료(21)를 둘러싸는 공간(25)은 커넥터(1)의 상부 측면을 따라 필터 챔버(11)의 영역으로 연장하는 종 방향 채널(27)을 통해 유체 출구(5)와 연결되고, 상기 연결의 개방 또는 폐쇄는 본 실시예에서 비-복귀 밸브(valve; 29)에 의해 실현되는 추가적 밸브 제어 장치를 통해 가능하게 될 수 있다. 상기 밸브는 스프링-제어되고 폐쇄 스프링(31)에 의해 도 5에 도시된 폐쇄 위치로 예비-인장되는 폐쇄 수단(30)이 제공되고, 상기 폐쇄 수단(30)은 밸브 시트(33)와 접촉하고 그것의 개구를 폐쇄한다. 비-복귀 밸브(29)는 대략 0.5bar의 개방 압력으로 설정되어, 대응하는 작은 예비-인장 압력이 유체 시스템에 비어있는 것을 방지하도록 남아있다. 장치의 충전 공정을 가능하게 하기 위해, 비여과 측면을 형성하는 중공 필터 공간(17)에서 끝나는 배출 구멍(35)이 하우징 뚜껑(23)에 제공되고, 여과 공간(25)에서 끝나는 배출 구멍(37)이 제공된다. 보통 보어 구멍(35, 37)들과 관련된 배출 장치들은 도시되지 않았다.

제어 챔버(9)의 주요 구성 요소는 도면을 볼 때 유체 입구(3) 부근의 커넥터(1)상에서 그 하부 단부(41)가 플랜지 장착되고 채널(13)에 개방된 원형 실린더이다. 실린더는 종 방향으로 움직일 수 있는 분리 피스톤(43)과 함께 축소된 직경을 갖는 돔(47)에 의해 실린더의 상부 단부(45)에서 폐쇄되는 유압식 공압 피스톤 축압기를 형성한다. 돔(47)의 하부 단부는 실린더의 단부(45)에서 도면에 도시된 바와 같이 분리 피스톤(43)의 움직임을 제한하는 단부 정지 표면(49)을 형성한다. 실린더 및 돔(47) 내부에서, 분리 피스톤(43)은 채널(13)에 연결되어 유체 입구(3)로부터 유입되는 백 플러시 용적을 차지하는 제 1 유체 격실(51)을 분리 피스톤(43)에 압력을 인가하기 위한 압력 매개(본 예에서 압축공기)를 위해 제공되는 제 2 유체 격실(53)로부터 분리한다. 상부 단부에서 돔(47)은 밀폐 플레이트(55)를 통해 폐쇄되고, 내부에는 인장 스프링(59)용 앵커(57)가 배치되고, 상기 스프링의 하부 단부는 앵커(61)를 통해 분리 피스톤(43)에 부착되고, 제 1 유체 격실(51)의 용적이 확대되는 이동을 위해 예비-인장한다. 연결 지점(63)은, 후속하는 처리 여과가 분리 피스톤(43)의 스트로크 이동에 따라 제어 챔버(9)에 의해 제공되는 백 플러시 용적을 갖는 각각의 배치(batch)에서 발생하는 방식으로 제어 챔버(9)의 제 2 유체 격실(53) 내의 압력 레벨이 제어될 수 있는, 밸브 제어 장치(65)의 폐쇄 플레이트(55) 상에 배치된다.

제 1 실시예에서와 같이, 밸브 제어 장치(65)는 연결 라인(69)이 제어 챔버(9)에서 연결 지점(63)으로 이르는 전기적으로 제어 가능한 3/2-방향 밸브(67)를 구비한다. 제 2 연결 라인(71)은 조절 가능한 공기 조절기(73)를 통해 압축 공기 공급원으로 이른다. 밸브(67)의 제 3 연결 라인(75)은 외부로의 압력 경감을 제공한다.

도 5는 채널(13) 및 필터 챔버(11)가 비여과 상태로 채워지고 보어 구멍들(35 및 37)에 의해 배출되는 개시 상태를 도시한다. 제 2 유체 격실(53)은 밸브(67)를 통해 압축 공기로 채워져서 압력이 분리 피스톤(43)에 가해지고, 따라서 도 5에 도시된 바와 같이 연장된 인장 스프링(59)의 힘에 대항하여 하부 위치에 유지된다. 역 플러시가 상류 1차 필터에서 유발되면, 전동 밸브(7)가 개방된 상태에서 3/2-방향 밸브(65)의 위치가 변경되어 제 2 유체 격실(53)에서부터 압축 공기를 배출한다. 인장 스프링(59)은 이제 도 6에 도시된 바와 같이 로드-프리 분리 피스톤(43)을 상부 위치로 당기고, 이로 인해 흡인 효과가 생성되어 유체 입구(3)를 통해 대향 압력 없이 백 플러시 용적을 흐르게 하고, 도 6에 도시된 분리 피스톤(43)의 상부 단부 위치에 도달하면, 제어 챔버(9)의 실린더뿐만 아니라 필터 챔버(11)는 백 플러시 유체로 채워진다. 동력 밸브(7)가 폐쇄된 상태에서, 밸브(65)는 공기 조절기(73)를 통해 압축 공기가 유입되는 위치로 전환되고, 인장 스프링(59)의 힘에 대항하여 하향 이동하는 방식으로 분리 피스톤(43)에 로드를 가한다. 처리 여과 공정에서, 제어 챔버(9)의 실린더 내에 잔류하는 백 플러시 유체의 양은 도 7에 도시된 바와 같이 그 결과 밀려나오고, 채널(13) 및 입구(15)를 통해 필터 챔버(11)로 공급된다. 필터 재료(21)를 통해 흐른 후에 수득된 여과액은 필터 요소(19)를 둘러싸는 여과 격실(25)로부터 종 방향 채널(27)로 흐른다. 여과 공정은 제어 챔버(9)의 제 2 유체 격실(53)의 작동 압력에 의해 발생되는 여과 압력 하에서 발생하기 때문에, 비-복귀 밸브(29)는 유체 출구(5)로의 연결부를 개방한다. 여과 공정 중에 발생하는 흐름 순서는 흐름 화살표로 도 7에 표시되어 있다.

제 1 실시예에서와 같이, 제 2 유체 격실(53) 내의 압축 공기의 압력 레벨을 조정하고 그를 통해 공기 조절기(73)에 의해 분리 피스톤(43)의 이동 속도를 조정함으로써, 백 플러시 유체의 특성 및 점도에 따른 최적의 적응을 위한 여과 압력이 설정될 수 있다. 중유와 같은 높은 점도의 유체의 경우, 채널(13)과 가열 접촉하는 가열 요소(81) 또는 사용 가능한 공정 증기의 공급에 의해 온도를 상승시킬 수 있으며, 가열 요소(81)로의 전력이 제공될 수 있다. 최적의 압력 및 온도 설정을 달성하기 위해, 채널(13) 내의 유체와 접촉하는 전자 압력 및 온도 센서(83)를 제공하는 것이 가능하다.

도 8은 전술한 예시적인 실시예와 기능적으로 동일한 변형된 예시적인 실시예를 도시한다. 따라서, 유체 출구(5)와 관련된 비-복귀 밸브(29)뿐만 아니라 돔(47)의 연결 지점(63)에서의 3/2-방향 밸브(67)가 도면에서 생략되었다. 이전의 예시적인 실시예와 비교되는 차이점은 제어 챔버(9)가 필터 챔버(11) 내부에 동축으로 배치되어 있다는 사실이다. 후자는 유체 입구(3)와 유체 출구(5) 사이의 중심에서 커넥터(1)에 플랜지-장착된 원형 실린더(89)를 구비한다. 채널(13)로부터 내부의 중공 필터 공간으로 인도하는 입구(15)는 그 상승된 림(90)의 외측에 필터 요소(19)의 하부 단부를 위한 요소 시트(element seat)를 형성하고, 중공 실린더형 필터 재료(21)는 필터 재료(21)의 외측과 실린더(89) 사이에 위치되는 필터 공간(25)으로부터 비 여과액을 유지하는 내부 중공 공간(17)을 분리한다. 이전의 예시적인 실시예에서와 같이, 여과액 공간(25)은 종 방향 채널(27) 및 그 위에 위치한 출구 개구(91)를 통해 유체 출구(5)에 연결된다. 필터 챔버(11)의 실린더(89)는 제어 챔버(9)의 실린더의 플랜지(92)에 의해 상부 단부가 폐쇄된다. 플랜지(92)로부터 멀리 연장되어, 실린더는 입구(15)의 상승된 림(90) 바로 직전까지 연장되고, 비 여과 측면을 형성하는 공간(17)으로의 유체 연결을 위한 갭을 남긴다. 이전의 예시적인 실시예에서와 같이, 돔(47)은 다시 제어 챔버(9)의 상부 단부뿐만 아니라 분리 피스톤(43)을 위한 단부 정지부로서 단부 정지 표면(49)을 형성한다. 이전과 같이, 돔(47)의 폐쇄 플레이트(55)에는 3/2-방향 밸브(67)를 구비하는 밸브 제어 장치(65)를 위한 연결 지점(63) 뿐만 아니라 인장 스프링(59)의 상부 단부를 위한 앵커(57)가 제공된다.

Claims

유체 여과 시스템으로서,
여과 공정 중 한 방향으로의 흐름을 허용하고, 백 플러시(backflushing) 공정을 위해 반대 방향으로의 흐름을 허용하는 적어도 하나의 필터 요소가 제공되는 1차 필터(2),
추가로, 상기 1차 필터로부터 배출되는 백 플러시 체적의 처리를 위해 상기 1차 필터(2)의 하류에 배치되는 후-처리 장치(36)로서, 상기 후-처리 장치에는 상기 백 플러시 체적을 차지하는 적어도 하나의 필터 챔버(11)가 제공되고, 상기 적어도 하나의 필터 챔버에는 유체 입구 및 유체 출구와 적어도 하나의 후-처리 필터 요소(19)가 제공되는, 상기 후-처리 장치, 및
관련된 후-처리 필터 요소(19)에 각각의 백 플러시 체적의 배치식 공급을 위한 제어 장치(9)를 구비하는, 유체 여과 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 제어 장치는 제 1 유체 격실(51) 및 제 2 유체 격실(53)을 갖는 제어 챔버(9)를 구비하고, 상기 제 1 유체 격실(51)은 각각의 백 플러시 체적을 수용하도록 구성되고, 특히 압축 공기의 형태인 압축 가스가 미리 정해진 작동 압력에서 상기 제 2 유체 격실(53)에 제공되는 것을 특징으로 하는, 유체 여과 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제어 챔버(9)의 제 1 유체 격실(51) 및 제 2 유체 격실(53)은 분리 피스톤(43)에 의해 분리되는 것을 특징으로 하는, 유체 여과 시스템.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 챔버(9)의 제 2 유체 격실(53)로의 압축 가스 연결부를 갖는, 특히 전기적으로 제어 가능한 3/2-방향 밸브 형태(67)인 밸브 제어 시스템(65)은 상기 제어 챔버(9)의 제 2 유체 격실(53) 내부로 및 외부로의 상기 압축 가스의 공급 및 배출을 위해 제공되는 것을 특징으로 하는, 유체 여과 시스템.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 챔버(9)의 제 1 유체 격실(51)은 상기 필터 챔버(11) 내의 각각의 상기 필터 요소(19)의 비여과 측면(17; 44)과의 영구적 유체 연결부를 갖고, 각각의 상기 필터 요소(19)에 의해 상기 필터 요소의 비여과 측면(17; 44)으로부터 분리되는 여과 측면(17; 25)은 적어도 때때로 유체 출구(5)와의 유체 연결부를 갖는 것을 특징으로 하는, 유체 여과 시스템.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 추가의 밸브 제어 장치가 상기 필터 챔버(11) 내의 각각의 상기 필터 요소(19)의 여과 측면 및 각각의 상기 유체 연결부 내로의 상기 유체 출구(5) 사이에서, 특히 바람직하게 스프링-로드된 비-복귀 밸브(29)의 형태로 연결되는 것을 특징으로 하는, 유체 여과 시스템.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 추가의 제 3 밸브 제어 장치(7; 34)가 상기 유체 입구(3)의 측면에 존재하며, 상기 1차 필터(2)로부터 상기 후-처리 장치(36) 내로 들어오는 각각의 백 플러시 체적의 유입을 제어하는 것을 특징으로 하는, 유체 여과 시스템.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 유체의 흐름 방향에서 볼 때, 상기 제어 챔버(9)는 각각의 상기 필터 요소(19)를 갖는 필터 챔버(11)의 상류에 배치되거나, 각각의 필터 요소(19)를 갖는 상기 필터 챔버(11)가 상기 제어 챔버(9)와 동심으로 배치되고 상기 필터요소를 둘러싸는 것을 특징으로 하는, 유체 여과 시스템.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 바람직하게는 인장 스프링(59)의 형태인 에너지 저장부가 상기 분리 피스톤(43)에 부착되고, 상기 에너지 저장부는 상기 제어 챔버(9)의 제 2 유체 격실(53)을 통과하는 것을 특징으로 하는, 유체 여과 시스템.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 후-처리 장치(36)에는 커넥터(1)가 제공되어, 상기 1차 필터(2)에 연결될 수 있고, 상기 커넥터에는 백 플러시 체적을 위한 유체 입구(3) 및 후-처리된 백 플러시 체적을 위한 유체 출구(5)가 제공되며, 상기 커넥터는 상기 제어 챔버(11) 및 2개의 관련 필터 챔버들(11)을 위한 지지체로서 작용하며, 상기 2개의 관련 필터 챔버들은 상기 제어 챔버(9)의 양 측면 상에 배치되어 상기 커넥터(1) 내에서, 상기 제어 챔버(9)의 제 1 유체 격실(51)이 각각의 필터 챔버들(11)의 비여과 측면에 영구적으로 연결되고 각각의 필터 챔버들(11)의 상기 여과 측면들(17)은 적어도 때때로 상기 커넥터(1) 내부의 상기 유체 출구(5)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 유체 여과 시스템.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 가열 장치(81) 및/또는 전자 압력 및/또는 온도 측정 장치(83)는 적어도 상기 제어 챔버(9) 및 각각의 상기 필터 챔버(11) 사이의 상기 유체 연결부 영역(13)에 배치되는 것을 특징으로 하는, 유체 여과 시스템.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 후-처리 장치(36)는 상기 후-처리 장치(36)의 유체 출구(5)에서 발생된 유체량이 상기 1차 필터(2)의 비여과 측면으로 재순환될 수 있어 폐쇄 회로를 형성하도록 상기 1차 필터(2)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 유체 여과 시스템.
특히, 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 상기 시스템의 구성 요소로의 후-처리 장치로서,
플러시 오일의 백 플러시 체적을 방출하고 역 플러시 될 수 있는 1차 필터(2)를 갖는 유체 연결부를 가질 수 있는 커넥터(1),
상기 커넥터(1)에 위치하고, 적어도 하나의 필터 요소(19)를 갖는 적어도 하나의 필터 챔버(11), 및
관련된 필터 요소(19)로의 각각의 백 플러시 체적의 배치식 공급을 위한 제어 장치(9)를 구비하는, 후-처리 장치.
제 13 항에 있어서, 상기 제어 장치는 제어 챔버(9)를 제 1 유체 격실(51) 및 제 2 유체 격실(53)로 세분하는 분리 피스톤(43)을 갖는 제어 챔버(9)를 구비하고, 상기 제 1 유체 격실(51)은 각각의 상기 백 플러시 체적을 수용하도록 구성되고, 특히 압축 공기의 형태인 압축 가스가 미리 정해진 작동 압력에서 상기 제 2 유체 격실(53)에 제공되는 것을 특징으로 하는, 후-처리 장치.