KR20190044401A - 이물질 석션 가능한 유체용 필터장치 - Google Patents

이물질 석션 가능한 유체용 필터장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유입구와 유출구가 형성된 하우징과, 상기 하우징 내에 상하로 이격되어 배치되고 각각 원주방향으로 복수 개의 관통공이 형성된 상판 및 하판과 상기 상판과 하판 사이에 구비되어 상기 하우징 내부로 유입된 유체를 필터링하는 복수 개의 필터 엘리먼트가 포함된 필터링수단과, 상기 하우징 내부에 회전되는 샤프트로 연결되어 상기 복수 개의 필터 엘리먼트 중 하나 이상을 선택하여 하부와 연통되게 하고 내부에 토출로가 형성된 하부 브랜치를 포함한 배출수단과, 상기 토출로와 연통되어 압력차에 의해 상기 필터 엘리먼트를 세척한 유체가 외부로 배출되는 드레인수단과, 상기 필터 엘리먼트 각각 내부에 구비되어 상기 필터 엘리먼트 내부에 회전되는 필터유닛세척기와, 상기 샤프트에 결합되는 구동기어와, 상기 구동기어와 연결되어 상기 필터유닛세척기를 회전되게 하게 하는 종동기어로 구성된 필터동력연결기어로 구성되는 유체용 필터장치에 있어서, 상기 필터유닛세척기는, 상기 종동기어와 연결되어 회전되며 상기 토출로와 연통되는 관형의 엘리먼트샤프트와, 상기 엘리먼트샤프트 측면에 형성되어 회전에 연동되고 상기 엘리먼트샤프트 내부와 연통되는 흡입홀이 형성되는 석션날개로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

이물질 석션 가능한 유체용 필터장치{Filter device for foreign substances suctionable fluid}
본 발명은 유체용 필터장치에 관한 것으로, 유체 중 특히 해수의 이물질을 필터링하고, 필터 엘리먼트의 이물질을 석션에 의해 흡입배출하여 역세척 가능한 이물질 석션 가능한 유체용 필터장치에 관한 기술이다.
유체용 필터장치는, 유체의 이물질을 걸러 각종 기관에 공급하여 사용하게 할 수 있는 장치로 주로 선박이나 육상에 많이 사용된다.
본 발명은 역세척 가능한 것으로, 본 발명과 가장 유사한 기술로는 본 출원인이 출원한 등록특허 제10-1472852호 '해수용 필터장치'에 개시되어 있으며 도 1에 표현하였다. 그 구성을 도 1을 참조하면, 유입구(110)와 유출구(120)가 형성된 하우징(100)과, 상기 하우징 내에 상하로 이격되어 배치되고 각각 원주방향으로 복수 개의 관통공이 형성된 상판(210) 및 하판(220)과 상기 상판과 하판 사이에 구비되어 상기 하우징(100) 내부로 유입된 유체를 필터링하는 복수 개의 필터 엘리먼트(240)가 포함된 필터링수단(200)과, 상기 하우징 내부에 회전되는 샤프트(310)로 연결되어 상기 복수 개의 필터 엘리먼트(240) 중 하나 이상을 선택하여 하부와 연통되게 하고 내부에 토출로가 형성된 하부 브랜치(340)를 포함한 배출수단(300)과, 상기 토출로와 연통되어 상기 하우징의 상,하부의 내압차에 따라 개구시에 상기 필터 엘리먼트를 세척한 유체가 배출되는 드레인수단(400)과, 상기 필터 엘리먼트 각각 내부에 구비되어 상기 필터 엘리먼트 내부에 회전되는 필터유닛세척기(500)와, 상기 샤프트(310)에 결합되는 구동기어(620)와, 상기 구동기어와 연결되어 상기 필터유닛세척기를 회전되게 하게 하는 종동기어(640)로 구성된 필터동력연결기어(600)로 구성된다.
종래에는 필터동력연결기어(600)의 회전에 의해 필터유닛세척기(500)가 동시에 회전되게 하여 필터 엘리먼트(240)의 세척률을 높인 것이 특징이다.
그러나, 종래의 특허문헌에 의하면, 모든 필터유닛세척기가 동시에 회전하여 필터 엘리먼트의 내벽을 스크래핑 하게 되는데 스크래핑에 의해 이물질이 확산되므로 역세척시 필터 엘리먼트 내부의 유체를 모두 또는 그 이상 배출해야 해야 한다. 그러므로 역세척시 유체 소비량이 많은 문제점이 있어왔다.
KR 10-1472852 B1
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 필터 세척효율을 높이면서 역세척에 의한 유체 소비량을 최소로 할 수 있는 이물질 석션 가능한 유체용 필터장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유입구와 유출구가 형성된 하우징과, 상기 하우징 내에 상하로 이격되어 배치되고 각각 원주방향으로 복수 개의 관통공이 형성된 상판 및 하판과 상기 상판과 하판 사이에 구비되어 상기 하우징 내부로 유입된 유체를 필터링하는 복수 개의 필터 엘리먼트가 포함된 필터링수단과, 상기 하우징 내부에 회전되는 샤프트로 연결되어 상기 복수 개의 필터 엘리먼트 중 하나 이상을 선택하여 하부와 연통되게 하고 내부에 토출로가 형성된 하부 브랜치를 포함한 배출수단과, 상기 토출로와 연통되어 압력차에 의해 상기 필터 엘리먼트를 세척한 유체가 외부로 배출되는 드레인수단과, 상기 필터 엘리먼트 각각 내부에 구비되어 상기 필터 엘리먼트 내부에 회전되는 필터유닛세척기와, 상기 샤프트에 결합되는 구동기어와, 상기 구동기어와 연결되어 상기 필터유닛세척기를 회전되게 하게 하는 종동기어로 구성된 필터동력연결기어로 구성되는 유체용 필터장치에 있어서, 상기 필터유닛세척기는, 상기 종동기어와 연결되어 회전되며 상기 토출로와 연통되는 관형의 엘리먼트샤프트와, 상기 엘리먼트샤프트 측면에 형성되어 회전에 연동되고 상기 엘리먼트샤프트 내부와 연통되는 흡입홀이 형성되는 석션날개로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 하판의 하부에는, 측면에 상기 유입구에 유입된 유체를 상기 하판의 관통공과 연통되는 유입홀이 형성되고, 하부에 상기 하부 브렌치의 토출로와 상기 엘리먼트샤프트와 연통되게 하는 배출홀이 형성되는 유체분리통이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 엘리먼트샤프트는 상기 하단부가 상기 배출홀과 밀착되는 것을 특징으로한다.
상기 하부 브렌치의 상단은 상기 하부 브렌치의 회전방향을 따라 길이가 긴 장공이 형성되어 회전 이동중에 상기 배출홀과 연통되는 시간을 늘린 것을 특징으로 한다.
상기 석션날개에는 브러쉬가 구비되어 상기 필터 엘리먼트 내부와 마찰되는 것을 특징으로 한다.
상기 드레인수단은 밸브 또는 펌프인 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.
역세척시 석션에 의해 필터 엘리먼트 내벽을 흡입하므로 이물질 확산없이 효율적으로 세척하므로 유체의 소비량을 감소시킬 수 있다.
또한, 유체 유입과 역세척에 의한 이물질 배출유로를 별도로 분리하여 유체 유입이 지속적으로 이루어지면서 이물질을 제거하므로 필터 효율을 높일 수 있다.
도 1은 종래에 따른 '해수용 필터장치'의 내부모습을 보인 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이물질 석션 가능한 유체용 필터장치의 내부모습을 보인 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이물질 석션 가능한 유체용 필터장치의 내부모습을 보인 부품 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유체분리통을 나타낸 결합사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유체 필터링 흐름도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 역세척 흐름시 유체 흐름도.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이물질 석션 가능한 유체용 필터장치의 내부모습을 보인 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이물질 석션 가능한 유체용 필터장치의 내부모습을 보인 부품 분해 사시도이다.
도 2와 3을 참조하면, 본 발명은 유입구(110)와 유출구(120)가 형성된 하우징(100)과, 상기 하우징(100) 내에 상하로 이격되어 배치되고 각각 원주방향으로 복수 개의 관통공이 형성된 상판(210) 및 하판(220)과 상기 상판(210)과 하판(220) 사이에 구비되어 상기 하우징(100) 내부로 유입된 유체를 필터링하는 복수 개의 필터 엘리먼트(240)가 포함된 필터링수단(200)과, 상기 하우징(100) 내부에 회전되는 샤프트(310)로 연결되어 상기 복수 개의 필터 엘리먼트(240) 중 하나 이상을 선택하여 하부와 연통되게 하고 내부에 토출로가 형성된 하부 브랜치(340)를 포함한 배출수단(300)과, 상기 토출로와 연통되어 상기 하우징의 상,하부의 내압차에 따라 개구시에 상기 필터 엘리먼트(240)를 세척한 유체가 배출되는 드레인수단(400)과, 상기 필터 엘리먼트(240) 각각 내부에 구비되어 상기 필터 엘리먼트(240) 내부에 회전되는 필터유닛세척기(500)와, 상기 샤프트(310)에 결합되는 구동기어(620)와, 상기 구동기어(620)와 연결되어 상기 필터유닛세척기(500)를 회전되게 하게 하는 종동기어(640)로 구성된 필터동력연결기어(600)로 기본 구성되며, 본발명에서는 필터유닛세척기(500)에 특징이 있다.
기본 구성은 종래와 같으므로 간략하게 설명하고 본 발명의 특징을 나타낸 구성인 필터유닛세척기(500)를 위주로 상세설명하기로 한다.
하우징(100)의 하부에는 유입구(100)가 형성되어 유체가 유입되고 상부로 이동하여 유출구(120)에서 배출되게 된다.
그리고, 필터링수단(200)은 복수 개의 필터 엘리먼트(240)가 원주방향을 따라 복수 개가 설치되고 상,하부에 상판(210)과 하판(220) 사이에 위치하며 하판(220)과 상판(210) 사이에 상기 필터 엘리먼트(240)의 수에 맞게 관통공이 각각 형성되어 유입구에서 유입된 유체가 하판(220)의 관통공을 통해 필터 엘리먼트(240)의 내부로 유입되어 필터링되고 외부로 배출되어 상기 상판(210)의 관통공을 통해 상기 유출구(120)로 배출되게 되는 것이다.
상기 배출수단(300)은 필터 엘리먼트의 이물질을 배출하기 위한 것으로, 역세척시 배출되게 하는 통로이며, 하우징(100)의 내부에서 모터(M)의 회전에 의해 회전되는 샤프트(310)에 연결되어 회전하는 하부 브렌치(340)가 포함된다. 여기서 하부 브렌치(340)는 회전하면서 원주방향으로 배열된 필터 엘리먼트(240)를 순차적으로 대응되어 필터 엘리먼트(240)와 연결되어 지정되게 된다.
상기 하부 브렌치(340)는 상기 하부 브렌치(340)의 상단이 상기 하부 브렌치(340)의 회전방향을 따라 길이가 길게 타원형으로 형성되어 회전 이동중에 상기 배출홀과 연통되는 시간을 늘리도록 하여 상기 하부 브렌치(340)의 회전 중에 충분히 이물질을 제거할 수 있다.
상기 필터유닛세척기(500)는 상기 필터 엘리먼트(240) 내부에 구비되어 직접적으로 세척하는 것으로 석션에 의해 이물질을 제거할 수 있다.
상기 필터동력연결기어(600)는 상기 샤프트(310)에 결합되는 구동기어(620)와, 상기 구동기어(620)와 연결되어 상기 필터유닛세척기(500)를 회전되게 하게 하는 종동기어(640)로 구성되어 하나의 샤프트(310) 회전으로 모든 필터유넷세척기(500)를 회전시킬 수 있게 된다.
상기의 기본적인 구성을 간략하게 설명하였으며, 이하에서는 본 발명의 특징인 필터유닛세척기(500)를 좀 더 자세하기 설명하기로 하겠다.
상기 필터유닛세척기(500)는 엘리먼트샤프트(560)와 석션날개(580)로 구성된다.
상기 엘리먼트샤프트(560)는 상기 종동기어(640)의 하부에 축 연결되어 회전에 연동되어 회전하게 된다. 여기서 상기 엘리먼트샤프트(560)는 내부가 빈형상으로 형성된다.
상기 석션날개(580)는 상기 엘리먼트샤프트(560)의 측면에 돌출되게 형성되고 판형으로 측단이 상기 필터 엘리먼트(240)의 내측과 인접한 길이로 형성된다. 석션날개(580)는 상기 엘리먼트샤프트(560)의 회전과 연동되므로 하중의 평형이 맞다도록 대칭이 대도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 석션날개(580)의 측면은 이물질을 석션할 수 있도록 상기 엘리먼트샤프트(560) 내부와 연통되는 흡입홀(582)이 형성된다. 흡입홀(582)은 상기 석션날개(580)의 측단에서 상기 엘리먼트샤프트(560)를 관통하게 설치되고 길이발향의 으로 긴 슬롯 형태로 형성된다.
그래서, 역세척시 석션날개(580)의 석션에 의해 필터 엘리먼트(240) 내벽을 흡입하므로 이물질 확산없이 효율적으로 세척하므로 유체의 소비량을 감소시킬 수 있다.
한편, 상기 석션날개(580)에는 브러쉬가 구비되게 하여 상기 필터 엘리먼트 내부와 마찰되게 실시할 수도 있다.
본원발명에서는 유체분리통(700)이 형성되어 유체의 유입과 이물질 배출을 달리할 수 있는 것에도 특징이 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유체분리통을 나타낸 결합사시도이다.
도 4를 참조하면, 상기 유체분리통(700)은 하판(220)과 하부 브렌치(340) 사이에 위치하며, 상기 유체분리통(700)은 상기 하판(220)의 하부에 고정되게 설치되는 것으로 측면에 상기 유입구에 유입된 유체를 상기 하판의 관통공과 연통되는 유입홀(720)이 형성되고, 하부에 상기 하부 브렌치(340)의 토출로와 상기 엘리먼트샤프트(560, 도 2)와 연통되게 하는 배출홀(740)이 형성된다.
여기서, 유체가 유입되는 유입홀(720)과 이물질이 배출되는 배출홀(740)이 별도로 형성됨으로써, 역세척을 위해 지정된 필터 엘리먼트(240)측에도 지속적으로 유체가 유입되어 필터링되는 효과를 이룰 수 있다. 그러므로, 모든 필터 엘리먼트(240)에 필터링이 이루어지므로 필터 효율이 높아진다.
여기서, 상기 엘리먼트샤프트(560, 도2)는 상기 하단부가 상기 배출홀과 밀착되도록 상기 하판(220)의 아래에서 더 길게 형성되어 상기 유체분리통(700) 내부를 통과하게 된다.
상기 유체분리통(700)에 의해 유체 유입과 역세척에 의한 이물질 배출유로를 별도로 분리하여 유체 유입이 지속적으로 이루어지면서 이물질을 제거하므로 필터 효율을 높일 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유체 필터링 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 유체는 유입구(110)를 통해 유체가 유입되어 유입홀(720)을 통과하고 필터 엘리먼트(240) 의 내측에서 외측으로 통과하여 유출구(120)를 통해 빠져나가게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 역세척 흐름시 유체 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 드레인수단(400)에 설치된 드레인밸브를 개구 하우징(100)의 내,외 압력차에 의해 하우징(100)의 내부 유체가 드레인수단(400)측 관으로 석션되게 된다. 드레인밸브 외에 석션할 수 있는 펌프를 작동시킬수 도 있으며 추가할수도 있다.
이러한 압력차에 의해 하부 브렌치(340)에 의해 지정된 필터 엘리먼트(240)에 존재하는 유체 찌꺼기가 필터유닛세척기(500)의 석션날개(580)의 흡입홀에서 엘리먼트샤프트(560)로 내부로 이동되어 배출홀(470)을 통해 배출되게 되어 역세척이 이루어지게 되므로 최소한의 유체를 사용하여 배출이 이루어질 수 있다. 또한 지정된 필터 엘리먼트(240)에도 유체는 계속 공급되어 전체의 필터 엘리먼트(240)에 필터링할 수 있는 효과가 있게 된다.
이상과 같이 본 발명은 이물질 석션 가능한 유체용 필터장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.
100: 하우징
110: 유입구
120: 유출구
200: 필터링수단
210: 상판
220: 하판
240: 필터 엘리먼트
300: 배출수단
310: 샤프트
340: 하부 브랜치
400: 드레인수단
500: 필터유닛세척기
560: 엘리먼트샤프트
580: 석션날개
600: 필터동력연결기어
620: 구동기어
640: 종동기어
700: 유체분리통
720: 유입홀
740: 배출홀

Claims (6)

  1. 유입구(110)와 유출구(120)가 형성된 하우징(100)과, 상기 하우징 내에 상하로 이격되어 배치되고 각각 원주방향으로 복수 개의 관통공이 형성된 상판(210) 및 하판(220)과 상기 상판과 하판 사이에 구비되어 상기 하우징 내부로 유입된 유체를 필터링하는 복수 개의 필터 엘리먼트(240)가 포함된 필터링수단(200)과, 상기 하우징 내부에 회전되는 샤프트(310)로 연결되어 상기 복수 개의 필터 엘리먼트 중 하나 이상을 선택하여 하부와 연통되게 하고 내부에 토출로가 형성된 하부 브랜치(340)를 포함한 배출수단(300)과, 상기 토출로와 연통되어 압력차에 의해 상기 필터 엘리먼트를 세척한 유체가 외부로 배출되는 드레인수단(400)과, 상기 필터 엘리먼트 각각 내부에 구비되어 상기 필터 엘리먼트 내부에 회전되는 필터유닛세척기(500)와, 상기 샤프트(310)에 결합되는 구동기어(620)와, 상기 구동기어와 연결되어 상기 필터유닛세척기를 회전되게 하게 하는 종동기어(640)로 구성된 필터동력연결기어(600)로 구성되는 유체용 필터장치에 있어서,
    상기 필터유닛세척기(500)는,
    상기 종동기어와 연결되어 회전되며 상기 토출로와 연통되는 관형의 엘리먼트샤프트(560)와, 상기 엘리먼트샤프트 측면에 형성되어 회전에 연동되고 상기 엘리먼트샤프트 내부와 연통되는 흡입홀(582)이 형성되는 석션날개(580)로 구성되는 것을 특징으로 하는 이물질 석션 가능한 유체용 필터장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하판(220)의 하부에는,
    측면에 상기 유입구에 유입된 유체를 상기 하판의 관통공과 연통되는 유입홀(720)이 형성되고, 하부에 상기 하부 브렌치의 토출로와 상기 엘리먼트샤프트와 연통되게 하는 배출홀(740)이 형성되는 유체분리통(700)이 형성되는 것을 특징으로 하는 이물질 석션 가능한 유체용 필터장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 엘리먼트샤프트(560)는,
    상기 하단부가 상기 배출홀과 밀착되는 것을 특징으로 하는 이물질 석션 가능한 유체용 필터장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 하부 브렌치(340)는,
    상기 하부 브렌치의 상단은 상기 하부 브렌치의 회전방향을 따라 길이가 긴 장공이 형성되어 회전 이동중에 상기 배출홀과 연통되는 시간을 늘린 것을 특징으로 하는 이물질 선션 가능한 유체용 필터장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 석션날개(580)에는,
    브러쉬가 구비되어 상기 필터 엘리먼트 내부와 마찰되는 것을 특징으로 하는 이물질 석션 가능한 유체용 필터장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 드레인수단은,
    밸브 또는 펌프인 것을 특징으로 하는 이물질 석션 가능한 유체용 필터장치.
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