KR20190006493A - 체 베드 유지 시스템 - Google Patents

체 베드 유지 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20190006493A
KR20190006493A KR1020187032574A KR20187032574A KR20190006493A KR 20190006493 A KR20190006493 A KR 20190006493A KR 1020187032574 A KR1020187032574 A KR 1020187032574A KR 20187032574 A KR20187032574 A KR 20187032574A KR 20190006493 A KR20190006493 A KR 20190006493A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
perforated plate
end cap
skirt
housing
biasing member
Prior art date
Application number
KR1020187032574A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102212620B1 (ko
Inventor
토드 부엔팅
레인 디켄
저스틴 웨버
Original Assignee
칼튼 라이프 서포트 시스템즈, 아이엔씨.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 칼튼 라이프 서포트 시스템즈, 아이엔씨. filed Critical 칼튼 라이프 서포트 시스템즈, 아이엔씨.
Publication of KR20190006493A publication Critical patent/KR20190006493A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102212620B1 publication Critical patent/KR102212620B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/02Inorganic material
    • B01D71/028Molecular sieves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D11/00Passenger or crew accommodation; Flight-deck installations not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407Constructional details of adsorbing systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B01D53/0407Constructional details of adsorbing systems
    • B01D53/0415Beds in cartridges
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/106Silica or silicates
    • B01D2253/108Zeolites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2253/00Adsorbents used in seperation treatment of gases and vapours
    • B01D2253/10Inorganic adsorbents
    • B01D2253/116Molecular sieves other than zeolites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2256/00Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/12Oxygen
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2257/00Components to be removed
    • B01D2257/40Nitrogen compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2259/00Type of treatment
    • B01D2259/45Gas separation or purification devices adapted for specific applications
    • B01D2259/4566Gas separation or purification devices adapted for specific applications for use in transportation means
    • B01D2259/4575Gas separation or purification devices adapted for specific applications for use in transportation means in aeroplanes or space ships
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/06Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being conditioned
    • B64D2013/0603Environmental Control Systems
    • B64D2013/0677Environmental Control Systems comprising on board oxygen generator systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D2231/00Emergency oxygen systems
    • B64D2231/02Supply or distribution systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64DEQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D37/00Arrangements in connection with fuel supply for power plant
    • B64D37/32Safety measures not otherwise provided for, e.g. preventing explosive conditions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)

Abstract

분자 체 유닛 내에서 사용하기 위한 유지 시스템은 상단 면 및 바닥 면을 갖는 다공판을 포함한다. 다공판은 분자 체 유닛의 출구 단부 캡에 인접한 패킹된 체 베드 위에 위치하도록 구성된다. 스커트는 다공판의 바닥 면에 결합되고, 편향 부재는 출구 단부 캡 및 다공판의 상단 면과 결합하도록 구성된다. 편향 부재는 다공판을 패킹된 체 베드에 대해 가압한다. 편향 부재는 하나 이상의 웨이브 스프링일 수 있어서, 다공판에 대한 충분한 편향력을 잃을 위험을 감소시킨다. 충분한 편향력을 잃는 경우, 스커트는 하우징 내의 다공판의 기울어짐을 최소화하거나 또는 방지하도록 안전 장치로서 작동할 수 있다.

Description

체 베드 유지 시스템
본 발명은 분자 체 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분자 체 유닛 내에 미립자 물질을 수용 및 패킹하기 위한 분자 체 유지 시스템에 관한 것이고, 보다 상세하게는 분자 체 유닛이 극한의 환경 조건을 경험한 후에도 분자 체 유닛 내에 미립자 물질을 수용 및 패킹하기 위한 분자 체 유지 시스템에 관한 것이다.
항공기 온보드 산소 발생 시스템/온보드 불활성 가스 발생 시스템(OBOGS/OBIGGS) 유닛은 가압된 공기 공급원으로부터 가스를 분리하여 비행 승무원에게 산소가 풍부한 공기 흐름을 공급하도록 설계되어 있으며, 또한 연료 탱크 얼리지를 불활성화시키기 위해 산소가 고갈된 공기 흐름을 공급한다. 이러한 유닛은 일반적으로 압력 스윙 흡수(PSA)(이에 제한되지 않음)과 같은 분자 체 기체 분리 공정을 사용하고, 이 경우 제올라이트와 같은 분자 체 미립자 물질이 베드로서 패킹되고 분자 체 유닛 내에 유지된다. 체 유닛은 하우징, 입구 단부 캡, 출구 단부 캡 및 그 내부에 패킹된 체 베드를 포함한다. 가압된 입구 가스는 입구 단부 캡을 통해 들어 와서, 체 베드를 통과하며, 이 경우 입구 가스는 체 물질에 의해 분리되어 입구 공기의 원하지 않는 성분(예를 들어, N2)이 체 물질에 선택적으로 흡수되고, 원하는 생성 기체(예컨대, O2)는 체 물질을 통과하여 출구 단부 캡을 통해 배출될 수 있다.
하우징 내의 체 베드의 미립자 물질의 원하지 않는 움직임을 방지하기 위해, 종래의 체 하우징은 판 및 스프링 유지 시스템을 포함하며, 여기서 스프링은 컴팩트한 베드를 유지하기 위해 판 상에 하향력을 제공한다. 이러한 힘은 입구 공기의 원하지 않는 성분이 체 베드의 미립자 물질에 의해 흡수되기보다는 하우징의 길이를 가로질러 갈 수 있는 갭의 형성을 억제하도록 작용한다. 도전적인 것은 입자가 부서지는 힘의 수준을 회피하면서 가혹한 적용 조건 하에서 체 입자가 서로에 대해 움직이지 않도록 패킹된 베드에 충분한 하향력을 제공하는 것이다. 체 베드에 가해지는 압축력이 적용되는 단면적에 걸쳐 균일할 때 이 조건을 달성할 확률이 극적으로 증가한다. 이를 염두에 두고, 이전의 체 베드는 패킹된 베드에 로드를 스프레딩시키는 압축력을 제공하기 위해 다공판에 결합된 원추형 스프링을 사용했다. 그러나, 극단적인 환경 조건 하에서, 패킹된 베드 및 그 유지 시스템은 다공판의 요동 및/또는 기울어짐을 야기할 수 있는 힘을 받을 수 있으며, 이는 패킹된 층의 이동 및 후속적으로 분자 체 유닛의 손상을 초래할 수 있다. 조립 중에 다공판 또는 스프링의 약간의 오정렬이 있는 경우에도 이러한 종류의 고장의 위험이 증가한다.
그러므로, 재료 베드 손상 및/또는 체 재료 유지의 손실의 위험 없이 극한의 환경 조건으로 인해 경험된 힘을 견딜 수 있는 분자 체 유지 시스템에 대한 필요성이 여전히 남아있다.
본 발명은 일반적으로 분자 체 유닛 내에서 사용하기 위한 유지 시스템에 관한 것이다. 분자 체 유닛은 내부에 한정된 입구 오리피스를 갖는 입구 단부 캡을 통해 제 1 단부에서 밀봉되고 내부에 한정된 출구 오리피스를 갖는 출구 단부 캡을 통해 제 2 단부에서 밀봉되는 하우징을 포함한다. 하우징은 흡수성 재료의 패킹된 체 베드를 유지하도록 추가로 구성된다. 유지 시스템은 상단 면 및 바닥 면을 갖는 다공판을 포함할 수 있으며, 상기 다공판은 출구 단부 캡에 근접한 패킹된 체 베드 상에 위치되도록 구성될 수 있으며; 다공판의 바닥 면에 결합된 스커트; 및 출구 단부 캡 및 다공판의 상단 면과 결합하도록 구성된 편향 부재를 포함하며, 편향 부재는 다공판을 패킹된 체 베드에 대해 가압한다. 유지 시스템은 다공판과 패킹된 체 베드 사이에 개재되도록 구성된 펠트 필터 및/또는 메시 스크린을 더 포함할 수 있다. 펠트 필터 및/또는 메시 스크린의 적어도 일부는 또한 다공판과 스커트 사이에 개재될 수 있다. 본 발명의 일 양태에서, 편향 부재는 웨이브 스프링을 포함할 수 있다. 또 다른 양태에서, 편향 부재는 2 개의 웨이브 스프링을 포함하는 웨이브 스프링 조립체를 포함할 수 있으며, 이 경우 제 1 스프링은 제 2 스프링 내에 중심에 위치된다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 스커트는 스커트와 하우징의 내벽 사이에 개재되도록 구성된 하나 이상의 정렬 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 하나 이상의 정렬 구성 요소 각각은 O-링일 수 있다. 스커트의 내부 표면은 또한 흡수성 재료를 하우징에 인접하게 하우징의 중심 축을 향해 내향으로 중심으로 지향시키도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 분자 체 유닛은 내부에 한정된 입구 오리피스를 갖는 입구 단부 캡을 통해 제 1 단부에서 밀봉되고 내부에 한정된 출구 오리피스를 갖는 출구 단부 캡을 통해 제 2 단부에서 밀봉되는 하우징을 포함한다. 흡수성 재료의 패킹된 체 베드가 하우징 내에 배치될 수 있고, 유지 시스템이 패킹된 체 베드와 출구 캡 사이에 위치될 수 있다. 유지 시스템은 상단 면과 바닥 면을 갖는 다공판을 포함할 수 있으며, 상기 다공판은 출구 단부 캡에 인접한 패킹된 체 베드 위에 위치될 수 있고; 상기 다공판의 바닥 면에 결합된 스커트; 및 출구 단부 캡 및 다공판의 상단 면과 결합하도록 구성된 편향 부재를 포함하며, 편향 부재는 다공판을 패킹된 체 베드에 대해 가압한다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 분자 체 유닛 내에서 사용하기 위한 유지 시스템은 상단 면 및 바닥 면을 갖는 다공판을 포함할 수 있으며, 상기 다공판은 출구 단부 캡 근방의 패킹된 체 베드 위에 위치되도록 구성될 수 있고; 다공판의 바닥 면에 결합된 스커트를 포함하며, 이 경우 스커트는 스커트와 하우징의 내벽 사이에 개재되도록 구성된 하나 이상의 정렬 구성 요소들을 포함하고; 출구 단부 캡 및 다공판의 상단 면과 결합하도록 구성된 편향 부재를 포함하며, 이 경우 편향 부재는 다공판을 패킹된 체 베드에 대해 가압하고; 그리고 다공판과 패킹된 체 베드 사이에 개재되도록 구성된 펠트 필터 및/또는 메시 스크린을 포함한다.
본 발명의 추가적인 목적, 이점 및 신규한 양태는 첨부된 도면과 함께 고려될 때, 이하의 상세한 설명에서 부분적으로 설명될 것이고, 부분적으로 본 발명의 실시에서 명백해질 것이다.
도 1은 종래 기술의 분자 체 유닛의 부분 단면도이다.
도 2는 본 발명의 한 양태에 따른 분자 체 유닛의 부분 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 분자 체 유닛 내에서 사용될 수 있는 다공판 및 스커트의 분리도이다.
도 4는 도 2에 도시된 분자 체 유닛 내에 사용될 수 있는 동심 스프링 장치의 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 종래 기술의 분자 체 유닛을 도 2에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 분자 체 유닛과 비교하는 진동 이벤트 동안 체 압밀 대 시간을 나타내는 그래프이다.
이제 도 1을 참조하면, 종래 기술의 분자 체 유닛(10)은 일반적으로 제 1 단부(도시되지 않음)에서 입구 단부 캡에 의해 캡핑되고 제 2 단부(16)에서 출구 단부 캡(14)에 대향하는 관형 베드 하우징(12)을 포함한다. 각각의 단부는 예를 들어 O-링 밀봉부(18)의 사용을 통해 그 각각의 단부 캡으로 밀봉될 수 있다. 각각의 단부 캡은 출구 단부 캡(14)의 출구 오리피스(20)와 같은 각각의 입구 또는 출구 오리피스를 더 포함할 수 있다. 흡수성 재료(예를 들어, 제올라이트)의 체 베드(22)는 입구 단부 캡과 출구 단부 캡(14) 사이의 베드 하우징(12) 내에 위치될 수 있다. 이런 방법으로, 입구 공기의 가압된 공기 흐름은 입구 단부 캡의 입구 오리피스를 통해 분자 체 유닛(10)으로 진입하고, 체 베드(22)의 흡수성 재료를 통과하여, 원하는 생성 가스가 출구 단부 캡(14)의 출구 오리피스(20)를 통해 배출될 수 있다. 본 발명의 한 양태에서, 흡수성 재료는 공기 공급원으로부터 원하지 않는 구성 요소(예컨대, N2)를 선택적으로 제거하여 원하는 생성 가스(예를 들어, O2)를 배출하도록 구성된다.
베드 유지 시스템(24)은 베드(22) 위의 하우징(12) 내에 위치될 수 있고 출구 단부 캡(14)과 협력하도록 구성될 수 있다. 베드 유지 시스템(24)은 체 베드(22)의 상부에 적층된 펠트 필터 및/또는 메시 스크린(이후, 펠트 스크린)(26)을 포함할 수 있고, 판 바닥 면(30)을 따라 펠트 필터(26) 위에 안착되도록 배치된 다공판(28)을 구비한다. 펠트 필터(26)는 다공판(28) 내의 천공을 통해 이동함으로써 베드(22)로부터 흡수성 재료가 빠져 나가는 것을 방지할 수 있다. 원추형 스프링(32)은 구멍이 뚫린 판(28)와 출구 단부 캡(14) 사이에 개재될 수 있는데, 원추형 스프링(32)은 다공판(28) 상에 하향력(화살표 F로 지시됨)을 부여하도록 편향되어 베드 하우징(12) 내의 컴팩트 체 베드(22)를 유지한다. 흡수성 재료 내의 임의의 갭은 가압 입구 공기가 가스 분리를 거치지 않고 유동할 수 있는 유체 경로를 제공할 수 있기 때문에 컴팩트한 체 베드(22)가 바람직하다. 결과적으로, 원하지 않는 구성 요소가 생성 기체에 남아있어, 공기 분리 효율을 감소시키고 잠재적으로 위험하거나 치명적인 생성 기체를 생성할 수 있다. 반대로, 체 베드(22)를 너무 큰 힘으로 패킹함으로써 흡수성 재료가 분쇄되어, 흡수성 재료(즉, 제올라이트) 상의 또는 내의 가스 분리를 위한 활성 시야의 수 및 가용성을 감소시킬 수 있다. 다시, 이 경우 생성 가스에 원치 않는 구성 요소가 남아있을 수 있다.
계속해서 도 1을 참조하면, 체 베드(22)의 흡수성 재료는 시간에 따라 침전되거나 또는 컴팩트해질 수 있으며, 특정 환경에서, 유닛(10)과 같은 분자 체 유닛은 특히 항공기의 OBOGS/OBIGGS 유닛 내에 설치될 때, 보다 특히 군용기 내에 설치될 때 진동과 같은 극한 스트레스를 받을 수 있다. 그러한 진동을 받을 때, 체 베드(22)를 포함하는 흡수성 재료(즉, 제올라이트)는 더욱 압밀되어 베드 내에 균열 및 갭을 생성할 수 있다. 균열 및 갭이 형성되는 것을 방지하기 위해, 분자 체 유닛(10)은 판 배향 및 재료 격납을 유지하면서 입구 단부 캡을 향해 다공판(28)을 편향시키도록 구성된 원추형 스프링(32)을 포함할 수 있다. 그러나, 원추형 스프링(32)에 의해 부여된 스프링 힘이 다공판(28)를 통한 베드의 압밀을 유지하기에 불충분한 정도까지 체 베드(22)가 계속 압밀되어야 한다면, 베드 유지 시스템(24)은 고장날 수 있다. 하나의 예에서, 균열 및 틈이 형성되어 분자 체 장치의 공기 분리 효율을 잠재적으로 위험한 수준으로 감소시킬 수 있다. 제1 예에서, 다공판(28)은 기울어질 수 있어(즉, 더 이상 베드 하우징(12)의 종축(A)에 수직으로 유지되지 않아서), 체 베드(22)의 미립자 흡수성 재료가 예를 들어 출구 오리피스(20)를 통해 분자 체 유닛(10)으로부터 방출될 수 있다. 이러한 방출은 분자 체 유닛(10)의 파국적인 고장을 나타낼 것이다.
이제 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 분자 체 유닛(34)은 일반적으로 베드 유지 시스템(36)을 수용하도록 구성된 하우징(12)을 포함할 수 있다. 상기 분자 체 유닛(10)과 유사하게, 분자 체 유닛(34)은 일반적으로 제 1 단부(15)에서 입구 단부 캡(13)에 의해 캡핑되고 제 2 단부(16)에서 출구 단부 캡(14)에 대향하는 관형 베드 하우징(12)을 포함할 수 있다. 각각의 단부는 예를 들어O-링 밀봉부(18)의 사용을 통해 그 각각의 단부 캡으로 밀봉될 수 있다. 각각의 단부 캡은 출구 단부 캡(14)의 출구 오리피스(20)와 같은 각각의 입구 또는 출구 오리피스를 더 포함할 수 있다. 흡수성 재료(예를 들어, 제올라이트)의 체 베드(22)는 입구 단부 캡과 출구 단부 캡(14) 사이의 베드 하우징(12) 내에 위치할 수 있다. 이러한 방식으로, 종래 기술의 베드 유지 시스템(24)은 하우징(12) 또는 어느 단부 캡의 수정 없이 베드 유지 시스템(36)과 교환될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 베드 유지 시스템(36)은 판 바닥 면(42)을 따라 펠트 필터(38) 위에 안착되도록 배치된 다공판(40)과 함께, 체 베드(22) 위에 적층되도록 구성된 펠트 필터(38)를 포함할 수 있다. 펠트 필터(38)는 다공판(40) 내의 천공을 통해 이동함으로써 흡수성 재료가 베드(22)로부터 탈착되는 것을 방지할 수 있다. 와셔(44)는 다공판(40)의 판 상단 면(46) 및 대향 펠트 필터(38) 위에 배치될 수 있다. 웨이브 스프링(48)과 같은 편향 부재는 다공판(40)(또는 포함되는 경우 와셔(44))과 출구 단부 캡(14) 사이에 개재될 수 있다. 웨이브 스프링(48)은 컴팩트한 체 베드(22)를 베드 하우징(12) 내에 유지하도록 대향 입구 단부 캡쪽으로 다공판(40)/와셔(44) 상에 하향력(화살표(F')로 지시됨)을 부여하도록 편향된다.
스커트(50)는 나사, 볼트 또는 리벳과 같은 패스너(52)에 의해 판 바닥 면(42)에 결합될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 스커트(50)는 그 사이의 측벽(58)을 한정하는 개방된 바닥 단부(54) 및 개방된 상단 단부(56)를 포함할 수 있다. 측벽(58)의 내부 표면(60)은 컵 형상을 형성하도록 구성될 수 있고, 외부 표면(62)은 하나 이상의 정렬 구성 요소(64)를 또한 포함할 수 있다. 예로서, 이에 한정되지 않고, 정렬 구성 요소(64)는 하나 이상의 O-링을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 양태에 따르면, 정렬 구성 요소(들)(64)와 함께 스커트(50)는 하우징(12)의 벽에 대해 다공판(40)의 수직 배향을 유지하는 것을 돕도록 구성될 수 있다. 정렬 구성 요소(들)(64)는 스커트(50)의 외부 표면(62)과 하우징(12) 사이의 기밀 밀봉을 더 유지할 수 있다. 특정 작동 이론에 가입하지 않고, 내부 표면(60)은 체 베드(22)의 외주에서 체 베드(22)의 흡수성 재료를 포획하고 다공판(40)의 중심을 향하여 흡수성 재료를 지향시키도록 작동할 수 있다. 이러한 이동은 체 베드(22) 내의 흡수성 재료의 레벨링을 돕고, 흡수성 재료가 응집 또는 균열되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 다공판(40)의 요동 또는 기울어짐을 야기할 수 있는 임의의 힘을 경감시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 도 4에 도시된 바와 같이, 베드 유지 시스템(36)의 웨이브 스프링(48)은 웨이브 스프링 조립체(66)로 대체될 수 있다. 조립체(66)는 제 1 웨이브 스프링(68)이 제 2 웨이브 스프링(70) 내의 중심에 위치될 수 있는 제 1 웨이브 스프링(68)과 제 2 웨이브 스프링(70)을 포함할 수 있다. 이러한 구성은 다공판(40)(및/또는 와셔(44))에 적용되는 스프링 힘(F')(도 2)의 균일성을 향상시킬 수 있다. 균일한 스프링 힘(F')은 이 경우 체 베드(22)에 가해질 수 있으며, 이로써 다공판(40)의 임의의 요동 또는 기울어짐을 더욱 완화시킬 수 있다. 당업자는 동심으로 배향된 한 쌍의 웨이브 스프링으로서 도시되고 설명되지만, 임의의 개수의 웨이브 스프링이 시스템 요구 사항 또는 하우징 용량에 의해 지시될 수 있는 것과 같이, 웨이브 스프링 조립체(66) 내에 포함될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 각각의 웨이브 스프링(48, 68, 70)은 사전 경화된 플랫 와이어로부터 온-에지-코일링/에지 와인딩 공정을 통해 제조될 수 있다. 더욱이, 웨이브 스프링으로 도시되고 기술되었지만, 당업자는 코일 스프링 또는 원추형 스프링과 같은 임의의 적절한 편향 부재가 이용될 수 있지만 이에 한정되지 않고, 그러한 다른 추가적인 편향 부재는 본 발명의 범위 내에서 고려되어야 한다는 것을 이해해야 한다 . 그것이 말하게 되면서, 분자 체 유닛(34)의 예시적인 웨이브 스프링(48)(또는 대안적으로 웨이브 스프링(68, 70))은 상응하는 원추형 또는 코일 스프링보다 적은 질량을 가지면서, 더 큰 스프링 이동을 위해 증가된 자유 길이를 제공한다.
이제 도 5를 참조하면, 그러한 분자 체 유닛이 군용기 내에 배치될 때 일반적으로 무작위 진동을 받는 경우 본 발명에 따른 분자 체 유닛(34)의 체 압밀(72)이 도 1에 도시된 종래 기술의 분자 체 유닛(10)의 체 압밀(74)과 비교된다. 1 분의 테스트 시간은 일반적으로 1 시간의 단위 비행 시간에 해당한다는 점을 알아야 한다. 또한, 웨이브 스프링/웨이브 스프링 조립체의 사용은 원추형 스프링의 스프링 한계(78)와 비교하여 스프링 한계(76)를 연장시킨다는 것을 알아야 한다(스프링 한계는 컴팩트한 체 베드를 유지하기에 스프링 힘이 부적절한 지점을 나타냄). 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 종래 기술의 분자 체 유닛(10)은 테스트 시간 약 350 분에서 그의 스프링 한계보다 큰 체 베드 압밀을 겪었으며, 따라서 참조 번호(80)로 표시된 바와 같이 분자 체 유닛 고장을 나타낸다. 대조적으로, 베드 유지 시스템(36)과 같은 본 발명의 베드 유지 시스템을 사용하는 체 압밀에서는, 약 700 분의 테스트 시간 후에도 분자 체 유닛(34)의 고장이 회피되었다. 따라서, 체 베드(22)의 진동 압밀에 기인한 분자 체 유닛(34)의 고장은 본 발명에 따른 베드 유지 시스템을 사용할 때, 제거되지 않는다면, 크게 감소될 수 있다.
본 발명의 전술한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제시되었다. 그것은 포괄적인 것으로 의도되지도 않고, 본 발명을 개시된 정확한 형태(들)로 제한하려는 의도도 아니다. 개시된 실시예가 상기 교시에 비추어 수정될 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 설명된 실시예들은 당업자가 다양한 실시예들에서 그리고 의도된 특정 사용에 적합한 다양한 수정들로 본 발명을 이용할 수 있게 하는 본 발명의 원리 및 그 실제적인 응용을 제공하도록 선택된다. 따라서, 전술한 설명은 제한하는 것이 아니라 예시적인 것으로 고려되어야 하며, 본 발명의 진정한 범위는 다음의 청구범위에 기재된 것이다.

Claims (20)

  1. 분자 체 유닛을 위한 유지 시스템으로서,
    상기 분자 체 유닛은 내부에 한정된 입구 오리피스를 갖는 입구 단부 캡을 통해 제 1 단부에서 그리고 내부에 한정된 출구 오리피스를 갖는 출구 단부 캡을 통해 제 2 단부에서 밀봉되는 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 흡수성 재료의 패킹된 체 베드를 유지하도록 구성되며, 상기 유지 시스템은:
    a. 상단 면 및 바닥 면을 갖는 다공판 - 상기 다공판은 상기 출구 단부 캡에 인접한 상기 패킹된 체 베드 위에 위치되도록 구성됨 - ;
    b. 상기 다공판의 상기 바닥 면에 결합된 스커트; 및
    c. 상기 출구 단부 캡 및 상기 다공판의 상단 면과 결합하도록 구성된 편향 부재 - 상기 편향 부재는 상기 다공판을 상기 패킹된 체 베드에 대해 가압하도록 구성됨 -
    를 포함하는, 유지 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    d. 상기 다공판과 상기 패킹된 체 베드 사이에 개재되도록 구성된 펠트 필터 및/또는 메시 스크린을 더 포함하는 것인, 유지 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 펠트 필터 및/또는 메시 스크린의 적어도 일부는 상기 다공판과 상기 스커트 사이에 개재되어 있는 것인, 유지 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스커트는 상기 스커트와 상기 하우징의 내벽 사이에 개재되도록 구성된 하나 이상의 정렬 구성 요소를 더 포함하는 것인, 유지 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 정렬 구성 요소 각각은 O-링인 것인, 유지 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 스커트의 내부 표면은 상기 하우징에 인접한 상기 흡수성 재료를 상기 하우징의 중심 축을 향해 내향으로 중심으로 지향시키도록 구성되는 것인, 유지 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 편향 부재는 웨이브 스프링을 포함하는 것인, 유지 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 편향 부재는 2 개의 웨이브 스프링을 포함하는 웨이브 스프링 조립체를 포함하고, 제 1 스프링은 제 2 스프링 내에 중심에 위치되는 것인, 유지 시스템.
  9. 분자 체 유닛에 있어서,
    a. 내부에 한정된 입구 오리피스를 갖는 입구 단부 캡을 통해 제 1 단부에서 그리고 내부에 한정된 출구 오리피스를 갖는 출구 단부 캡을 통해 제 2 단부에서 밀봉되는 하우징;
    b. 상기 하우징 내에 배치된 흡수성 재료의 패킹된 체 베드; 및
    c. 상기 패킹된 체 베드와 상기 출구 단부 캡 사이에 위치된 유지 시스템
    을 포함하고,
    상기 유지 시스템은 :
    i. 상단 면 및 바닥 면을 갖는 다공판 - 상기 다공판은 상기 출구 단부 캡에 근접한 상기 패킹된 체 베드 위에 위치됨 - ;
    ii. 상기 다공판의 상기 바닥 면에 결합된 스커트; 및
    iii. 상기 출구 단부 캡 및 상기 다공판의 상기 상단 면과 결합하도록 구성된 편향 부재 - 상기 편향 부재는 상기 다공판을 상기 패킹된 체 베드에 대해 가압함 -
    를 포함하는, 분자 체 유닛.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 유지 시스템은
    iv. 상기 다공판과 상기 패킹된 체 베드 사이에 개재된 펠트 필터 및/또는 메시 스크린을 더 포함하는 것인, 분자 체 유닛.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 펠트 필터 및/또는 메시 스크린의 적어도 일부는 상기 다공판과 상기 스커트 사이에 개재되는 것인, 분자 체 유닛.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 스커트는 상기 스커트와 상기 하우징의 내벽 사이에 개재된 하나 이상의 정렬 구성 요소를 더 포함하는 것인, 분자 체 유닛.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 정렬 구성 요소 각각은 O-링인 것인, 분자 체 유닛.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 스커트의 내부 표면은 상기 하우징에 근접한 상기 흡수성 재료를 상기 하우징의 중심 축을 향해 내향으로 중심으로 지향시키도록 구성되는 것인, 분자 체 유닛.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 편향 부재는 웨이브 스프링을 포함하는 것인, 분자 체 유닛.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 편향 부재는 2 개의 웨이브 스프링을 포함하고, 제 1 스프링은 제 2 스프링 내에 중심에 위치되는 것인, 분자 체 유닛.
  17. 분자 체 유닛용 유지 시스템에 있어서,
    상기 분자 체 유닛은 내부에 한정된 입구 오리피스를 갖는 입구 단부 캡을 통해 제 1 단부에서 그리고 내부에 한정된 출구 오리피스를 갖는 출구 단부 캡을 통해 제 2 단부에서 밀봉되는 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 흡수성 재료의 패킹된 체 베드를 유지하도록 구성되며,
    상기 유지 시스템은
    a. 상단 면 및 바닥 면을 갖는 다공판 - 상기 다공판은 상기 출구 단부 캡에 인접한 상기 패킹된 체 베드 위에 위치되도록 구성됨 - ;
    b. 상기 다공판의 상기 바닥 면에 결합된 스커트 - 상기 스커트는 상기 스커트와 상기 하우징의 내벽 사이에 개재되도록 구성된 하나 이상의 정렬 구성 요소들을 포함함 ;
    c. 상기 출구 단부 캡과 상기 다공판의 상기 상단 면과 결합하도록 구성된 편향 부재 - 상기 편향 부재는 상기 다공판을 상기 패킹된 체 베드에 대해 가압함 - ; 및
    d. 상기 다공판과 상기 패킹된 체 베드 사이에 개재되도록 구성된 펠트 필터 및/또는 메시 스크린
    을 포함하는, 유지 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 펠트 필터 및/또는 메시 스크린의 적어도 일부는 상기 다공판과 상기 스커트 사이에 개재되는 것인, 유지 시스템.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 정렬 구성 요소 각각은 O-링인 것인, 유지 시스템.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 편향 부재는 웨이브 스프링을 포함하는 것인, 유지 시스템.
KR1020187032574A 2016-04-11 2017-04-10 체 베드 유지 시스템 KR102212620B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662320976P 2016-04-11 2016-04-11
US62/320,976 2016-04-11
PCT/US2017/026784 WO2017180508A1 (en) 2016-04-11 2017-04-10 Sieve bed retention system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190006493A true KR20190006493A (ko) 2019-01-18
KR102212620B1 KR102212620B1 (ko) 2021-02-04

Family

ID=59999921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187032574A KR102212620B1 (ko) 2016-04-11 2017-04-10 체 베드 유지 시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10273005B2 (ko)
EP (1) EP3442690A4 (ko)
JP (1) JP7091590B2 (ko)
KR (1) KR102212620B1 (ko)
CA (1) CA3020723C (ko)
WO (1) WO2017180508A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3189534A1 (en) 2020-07-16 2022-01-20 Invacare Corporation System and method for concentrating gas
US11931689B2 (en) 2020-07-16 2024-03-19 Ventec Life Systems, Inc. System and method for concentrating gas
EP4182239A1 (en) * 2020-07-16 2023-05-24 Invacare Corporation System and method for concentrating gas

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020185008A1 (en) * 2001-06-06 2002-12-12 Anderson Ross Norman Filter element having flange and methods
KR100523954B1 (ko) * 1999-09-01 2005-10-26 프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드 흡착기용 베드 구속장치
US20120006199A1 (en) * 2010-07-08 2012-01-12 Mccombs Norman R Sieve bed

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3815752A (en) * 1972-03-02 1974-06-11 Sporlan Valve Co Refrigerant filter-drier
US4636315A (en) * 1982-12-09 1987-01-13 Research Triangle Institute Fluid separator apparatus and method
GB8528249D0 (en) 1985-11-15 1985-12-18 Normalair Garrett Ltd Molecular sieve bed containers
US4826510A (en) 1988-01-13 1989-05-02 The John Bunn Company Portable low profile DC oxygen concentrator
US5275642A (en) 1989-05-17 1994-01-04 Stuart Bassine Molecular sieve for oxygen concentrator
US5427609A (en) * 1993-09-14 1995-06-27 Horton Industries, Inc. Device for cleaning and drying compressed gas
GB9412856D0 (en) * 1994-06-27 1994-08-17 Normalair Garrett Ltd Canister for inorganic sorbent particles
US5531807A (en) 1994-11-30 1996-07-02 Airsep Corporation Apparatus and method for supplying oxygen to passengers on board aircraft
US5482261A (en) * 1995-02-15 1996-01-09 Automatic Spring Coiling Co. Nested spring assembly
SE9800843L (sv) * 1998-03-16 1999-09-17 Haldex Brake Prod Ab Lufttorkare
US6681807B1 (en) 2002-07-15 2004-01-27 Litton Systems, Inc. Asymmetric bidirectional flow device
US6730143B1 (en) * 2002-11-18 2004-05-04 Bendix Commercial Vehicle Systems, Llc Truck air dryer purge air cleaner
US7135059B2 (en) 2003-10-07 2006-11-14 Inogen, Inc. Portable gas fractionalization system
US7066985B2 (en) 2003-10-07 2006-06-27 Inogen, Inc. Portable gas fractionalization system
JP2007508052A (ja) 2003-10-07 2007-04-05 アイノゲン、インコーポレイテッド 携帯型ガス分離システム
GB0327582D0 (en) 2003-11-27 2003-12-31 Madison Filter 981 Ltd Filter cloth retention
WO2007136887A2 (en) 2006-01-30 2007-11-29 Advanced Technology Materials, Inc. Nanoporous carbon materials, and systems and methods utilizing same
JP4937949B2 (ja) 2008-03-19 2012-05-23 愛三工業株式会社 蒸発燃料処理装置
US7909919B2 (en) * 2008-03-10 2011-03-22 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Vaporized fuel treatment apparatus
DE102009030897B4 (de) * 2009-06-29 2015-02-26 Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH Lufttrocknerpatrone für eine Druckluftaufbereitungsanlage eines Fahrzeugs und Druckluftaufbereitungsanlage für ein Fahrzeug mit einer entsprechenden Lufttrocknerpatrone.
DE102011054329A1 (de) * 2011-10-10 2013-04-11 Haldex Brake Products Gmbh Lufttrocknungskartusche
US9089801B1 (en) 2011-11-08 2015-07-28 Denali Medical Concepts, Llc Manifold and strainer assembly
IL226357A (en) 2013-05-13 2017-06-29 Beth El Zikhron Yaaqov Ind Ltd Filter assembly for air filtration system for nuclear, biological and chemical pollution and its method of production
FR3011484B1 (fr) 2013-10-09 2017-06-23 Air Liquide Dispositif de separation d'air, dispositif d'inertage et aeronef comprenant un tel dispositif
WO2016052392A1 (ja) 2014-09-30 2016-04-07 三菱マテリアル株式会社 Ag下地層付パワーモジュール用基板及びパワーモジュール

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100523954B1 (ko) * 1999-09-01 2005-10-26 프랙스에어 테크놀로지, 인코포레이티드 흡착기용 베드 구속장치
US20020185008A1 (en) * 2001-06-06 2002-12-12 Anderson Ross Norman Filter element having flange and methods
US20120006199A1 (en) * 2010-07-08 2012-01-12 Mccombs Norman R Sieve bed

Also Published As

Publication number Publication date
CA3020723A1 (en) 2017-10-19
CA3020723C (en) 2024-02-20
US10273005B2 (en) 2019-04-30
JP2019513551A (ja) 2019-05-30
US20170291708A1 (en) 2017-10-12
WO2017180508A1 (en) 2017-10-19
JP7091590B2 (ja) 2022-06-28
KR102212620B1 (ko) 2021-02-04
EP3442690A4 (en) 2019-12-11
EP3442690A1 (en) 2019-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190006493A (ko) 체 베드 유지 시스템
US3464186A (en) Dryer for compressed fluid systems
US3791105A (en) Method and apparatus for separating oil from a mixture of oil and a gaseous fluid
US3708965A (en) Gas filters
US4478619A (en) Compressed air filtering apparatus
US20170021300A1 (en) Oil separator
US3195730A (en) Filtering assembly
US8734554B2 (en) Formed seal ring for a liquid gas separating element
US10130910B2 (en) Compressed air drying device
US3710552A (en) Air filter and dust collector
KR20210096665A (ko) 흡착용 소결체 및 이의 제조방법 및 흡착 장치
EP0073895A1 (en) Apparatus for decontaminating compressed gas
US10252212B2 (en) Moisture resistant molecular sieve beds
US9861952B2 (en) Method for filling a conformal shaped carbon filter
WO1993022026A1 (en) Sifter and method of sifting
CN207429829U (zh) 一种催化剂固液混合物的液体分离设备
JPH06106018A (ja) 気体の処理又は分離装置
US11679355B2 (en) Adsorber for purifying or separating a gas stream comprising a removable filling system
US20200282359A1 (en) System and method for microjet and vibration-assisted fluidization of nanoparticles
EP3791947A1 (en) Pulse-jet type bag filter assembly
RU2778060C2 (ru) Адсорбер для очистки или разделения потока газа, содержащий съемную систему заполнения
Lebedev et al. High—Efficiency Mist Eliminators
JP4012979B2 (ja) 圧縮空気より発生したドレン水の油水分離方法および油水分離装置
BE1029447B1 (nl) Filterelement voor afscheiden van oliedamp uit een gasstroom en werkwijze voor vervaardigen van dergelijk filterelement
Genis et al. The relationship of the activity of the filler and the structure of the polymer matrix with the properties of composite fibre material

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant