KR20220064274A - 가스 터빈용 3단 메쉬 스트레이너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3단 메쉬 스트레이너에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 제1 홀, 제2 홀, 제3 홀의 순서대로 갈수록 직경이 좁아지므로, 유체가 제1 여과부의 외부에서 제1 여과부, 제2 여과부, 제3 여과부의 3개의 여과부를 거쳐 제3 여과부의 내부로 이동할 때, 유체 내부에 있는 이물질이나 먼지가 효과적으로 여과되는 스트레이너에 관한 발명이다.

Description

3단 메쉬 스트레이너{3 STAGE MESH STRAINER}

본 발명은 3단 메쉬 스트레이너에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 제1 홀, 제2 홀, 제3 홀의 순서대로 갈수록 직경이 좁아지므로, 유체가 제1 여과부의 외부에서 제1 여과부, 제2 여과부, 제3 여과부의 3개의 여과부를 거쳐 제3 여과부의 내부로 이동할 때, 유체 내부에 있는 이물질이나 먼지가 효과적으로 여과되는 스트레이너에 관한 발명이다.

본 발명은 가스 터빈 엔진이나 자동차 엔진 윤활장치에 연결하여 사용하는 스트레이너이다.

윤활장치는 오일에 의한 엔진 각 부분의 마찰저항 감소 장치이고, 엔진 부품 중에서도 실린더 내벽과 캠, 크랭크 저널 등은 그 표면에 육안으로 보면 상당히 매끄러워 마찰에 의한 저항이 거의 없는 것과 보이지만 현미경으로 관찰하여 보면 거친 것을 볼 수 있다.

윤활장치에서는 접촉하여 움직이는 금속 사이에 오일을 삽입함으로써 마찰 저항을 극도로 감소시켜 발열, 마모, 흡집을 방지시켜 준다.

자동차 윤활장치 구성 부품에는 오일 팬, 오일 스트레이너, 오일 필터, 오일 갤러리 등이 있다.

먼저, 엔진 윤활장치의 일 예로 오일 팬이라고 부르는 받침 접시에 담긴 오일을 펌프로 뿜어 올려, 엔진 각 부분으로 회전 시킨 후 다시 오일 팬으로 돌려 보내는 순환방식인 전류 고압 송식 시스템을 설명해보도록 한다.

일반적으로 오일 팬은 엔진의 최하부에 구성되며, 오일을 주입하여 저장하는 곳이다. 오일 팬에는 자동차의 가감속에 따라 오일의 쏠림을 방지는 칸막이와 오래된 오일을 배출할 수 있는 드레임 플러그 또는 작은 금속분을 흡착시키는 마그넷이 부착된다.

오일 스트레이너는 오일 팬에서 엔진의 각 부분으로 이동시켜주는 오일을 빨아들이는 관으로, 오일 팬에 잠겨 있는 부분에는 필터가 부착되어 있어 먼지와 이물질의 통과를 방지한다.

종래 오일 팬의 오일 스트레이너 구조는 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 다단으로 절곡 형성된 파이프(10')의 하단부에 그물망(20')이 설치되고, 상기 파이프(10')의 선단부는 오일펌프(30')에 연결되어 있다.

이러한 종래 오일 팬의 오일 스트레이너 구조는 파이프(10')의 선단부가 오일펌프(30')에 연결된 상태에서 오일 팬(60')의 내부에 설치되는 것에 의해 상기 파이프(10')의 하단부에 설치된 그물망(20')이 오일 팬(60')의 바닥판 상부에 위치되어 오일 팬(60')의 내부에 저장되어 있는 밋션 오일의 이물질을 제거 한 상태에서 크랭크축이나 캠축 베어링으로 공급된다.

그러나 이러한 종래 오일 팬의 오일 스트레이너 구조는 오일 팬(60')의 내부에 저장되어 있는 밋션 오일을 크랭크축이나 엔진 등으로 압송하는 파이프(10')가 한곳에 고정 설치됨으로서, 경사진 도로를 주행 시 오일 팬(60')에 기울기가 발생하는 것에 의해 오일 팬(60')에 보관중인 밋션 오일을 각 기관으로 제대로 공급하지 못하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 오일 팬에 기울기가 발생하는 경우에도 각 기관으로 공급할 수 있고 효과적으로 오일의 이물질을 여과할 수 있는 스트레이너가 필요한 실정이다.

KR 20-0435677

본 발명은 3단 메쉬 스트레이너에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 제1 홀, 제2 홀, 제3 홀의 순서대로 갈수록 직경이 좁아지므로, 유체가 제1 여과부의 외부에서 제1 여과부, 제2 여과부, 제3 여과부의 3개의 여과부를 거쳐 제3 여과부의 내부로 이동할 때, 유체 내부에 있는 이물질이나 먼지가 효과적으로 여과되는 스트레이너에 관한 발명이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 본체부, 본체부의 내부에 구성되는 제1 여과부, 제1 여과부의 내부에 구성되는 제2 여과부, 제2 여과부의 내부에 구성되는 제3 여과부 및 여과부의 하부에 결합되는 지지부를 포함하고, 제1 여과부, 제2 여과부 및 제3 여과부는 맞닿아 결합되어 가스 터빈에서 발생되는 유체의 이물질을 걸러낸다.

또한, 본 발명의 제1 여과부의 표면에 형성되는 복수 개의 제1 홀, 제2 여과부의 표면에 형성되는 복수 개의 제2 홀 및 제3 여과부의 표면에 형성되는 복수 개의 제3 홀을 포함하고, 제1 홀, 제2 홀 및 제2 홀의 직경은 각각 상이하다.

또한, 본 발명의 제1 본체부는 하부에서 상부로 갈수록 직경이 좁아지고, 제1 본체부의 하부는 개방되어 있고, 제1 본체부의 상부는 폐쇄되어 있다.

또한, 본 발명의 지지부는 본체부의 하측부와 맞닿아 결합되는 돌출부 및 본체부의 하부의 내측에 삽입되어 결합되는 삽입부를 포함하고, 돌출부와 삽입부의 경계에는 단턱이 형성되어, 단턱에 본체부가 안착한다.

또한, 본 발명의 돌출부 외면의 일측에 돌출부의 외면을 따라 맞닿아 형성되는 제1 사이드 지지부 및 돌출부 외면의 타측에 돌출부의 외면을 따라 맞닿아 형성되는 제2 사이드 지지부를 포함한다.

또한, 본 발명의 제1 사이드 지지부 및 제2 사이드 지지부의 외면을 감싸며 결합되는 스냅링을 포함하고, 스냅링의 일단에 제1 끼움부가 돌출되어 형성되고, 스냅링의 타단에 제2 끼움부가 돌출되어 형성된다.

또한, 본 발명의 제1 끼움부는 제1 사이드 지지부의 일단에 결합되고, 제2 끼움부는 제2 사이드 지지부의 타단에 결합되어, 지지부의 위치가 고정된다.

본 발명은 제1 홀, 제2 홀, 제3 홀의 순서대로 갈수록 직경이 좁아지므로, 유체가 제1 여과부의 외부에서 제1 여과부, 제2 여과부, 제3 여과부의 3개의 여과부를 거쳐 제3 여과부의 내부로 이동할 때, 유체 내부에 있는 이물질이나 먼지가 효과적으로 여과된다.

또한, 제1 여과부의 제1 홀의 개수나 크기 및 제2 여과부와 제3 여과부의 와이어의 개수나 간격은 스트레이너의 크기나 오일의 유동 압력 및 속도에 따라 다양하게 형성될 수 있다.

또한, 제2 여과부 보다 제3 여과부가 얇은 와이어로 형성되어 있어 이물질이 제1 여과부, 제2 여과부 및 제3 여과부를 통해서 이동할 때, 이물질이 여과되는 효과가 높고, 견고한 내구성을 가진다.

도 1은 종래의 오일 스트레이너를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 3단 메쉬 스트레이너를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 제1 여과부, 제2 여과부 및 제3 여과부를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 수직 방향으로의 단면도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제1 여과부, 제2 여과부 및 제3 여과부의 두께를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 지지부를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 3단 메쉬 스트레이너의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것이다.

이하, 본 발명의 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 통상의 실시자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.

본 발명에서 도 2를 기준으로'길이 방향'은 X축 방향이고, '폭 방향'은 Y축 방향이며, '수직 방향'은 z축 방향이다.

도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 3단 메쉬 스트레이너는 본체부(100)와 지지부(200)로 구성되고 본체부(100)의 하부에 지지부(200)가 맞닿아 결합된다.

본체부(100)는 수직 방향으로 하부에서 상부로 갈수록 직경이 좁아지는 형상이고, 가스 터빈에서 발생된 유체는 본체부(100)의 외부에서 본체부(100)의 내부로 유입되어 지지부(200)의 하부에 구성된 배출구로 배출된다.

이러한 본체부(100)의 형상으로 유체의 유동 효율성을 높일 수 있고, 본체부(100)의 내부에서 하부로 이동하는 유체에 의한 파이프 막힘 현상을 방지할 수 있다.

본체부(100)의 상부에는 원판 형상의 고정부(140)가 결합되어 있어 본체부(100)의 상부가 폐쇄되어 있는 형상이다.

고정부(140)의 구성으로 유체가 본체부(100)의 상부로 역류하는 것을 방지할 수 있고, 본체부(100)의 모양을 지속적으로 유지할 수 있어 용이하다.

본체부(100)의 구성인 제1 여과부(110), 제2 여과부(120) 및 제3 여과부(130)와 제1 여과부(110)의 하부에 맞닿아 결합된 지지부(200)에 대한 구체적인 설명은 후술하도록 한다.

도 3을 참고하여, 제1 여과부(110), 제2 여과부(120) 및 제3 여과부(130)에 대해서 구체적으로 설명하도록 한다.

본체부(100)는 제1 여과부(110), 제2 여과부(120) 및 제3 여과부(130)로 구성되고, 제1 여과부(110)의 내부에는 제2 여과부(120)가 구성되고, 제2 여과부(120)의 내부에는 제3 여과부(130)가 구성된다.

제1 여과부(110)의 표면에는 복수 개의 제1 홀(111)이 형성되고, 유체는 제1 홀(111)을 통해 제1 여과부(110)의 외부에서 제1 여과부(110)의 내부로 유입된다.

제2 여과부(120) 및 제3 여과부(130)는 제1 여과부(110)와 마찬가지로 수직 방향으로 하부에서 상부로 갈수록 직경이 좁아지는 형상이다.

제1 여과부(110)는 스테인리스로 형성되는 것이 바람직하고, 제2 여과부(120) 및 제3 여과부(130)는 스테인리스 스틸 메쉬로 형성되는 것이 바람직하지만 이에 국한되지 않는다.

즉, 여과 기능을 수행하는 제2 여과부(120)와 제3 여과부(130)의 외부에 제1 여과부(110)가 설치되어 제2 여과부(120)와 제3 여과부(130)를 전체적으로 균일하게 지지함으로써 제2 여과부(120)와 제3 여과부(130)의 변형이나 찢김과 같은 손상을 방지할 수 있다.

제1 여과부(110)의 표면에는 복수 개의 제1 홀(111)이 형성되고, 제2 여과부(120)의 표면에는 복수 개의 제2 홀(121)이 형성되고, 제3 여과부(130)의 표면에는 복수 개의 제3 홀(131)이 형성된다.

제1 여과부(110)에 형성된 복수 개의 제1 홀(111)은 도트 형상으로 형성되되, 랜덤으로 관통되어 있다.

또한, 제2 홀(121)은 복수 개의 와이어가 수직으로 교차되어 형성되며, 제3 홀(131)은 복수 개의 와이어가 대각선으로 교차되어 형성되므로 제2 홀(121)과 제3 홀(131)의 위치가 겹치지 않게 된다.

즉, 제1 홀(111), 제2 홀(121), 제3 홀(131)의 순서대로 갈수록 직경이 좁아지므로, 유체가 제1 여과부(110)의 외부에서 제1 여과부(110), 제2 여과부(120), 제3 여과부(130)의 3개의 여과부를 거쳐 제3 여과부(130)의 내부로 이동할 때, 유체 내부에 있는 이물질이나 먼지가 효과적으로 여과된다.

제1 여과부(110)의 제1 홀(111)의 개수나 크기 및 제2 여과부(120)와 제3 여과부(130)의 와이어의 개수나 간격은 스트레이너의 크기나 오일의 유동 압력 및 속도에 따라 다양하게 형성될 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 3단 메쉬 스트레이너의 수직 방향으로의 단면을 도시한 것이다.

제1 여과부(110)의 상부에 구성된 고정부(140)의 단면을 보면 고정부(140)의 일단부(141)와 중심부(142)의 경계에 단턱이 형성되고, 단턱에 본체부(100)의 상부가 맞닿는다.

즉, 고정부(140)의 일단부(141)는 본체부(100)의 상측부와 맞닿아 결합되고, 중심부(142)는 제1 여과부(110) 상부의 내측에 삽입되어 결합된다.

지지부(200)는 돌출부(210), 삽입부(220), 제1 사이드 지지부(230), 제2 사이드 지지부(240) 및 하부 지지부(250)로 구성된다.

돌출부(210)와 삽입부(220)의 직경이 상이하므로 돌출부(210)와 삽입부(220)의 경계에는 단턱이 형성되고, 단턱에 본체부(100)의 하부가 안착한다.

즉, 돌출부(210)는 본체부(100)의 하측부와 맞닿아 결합되고, 삽입부(220)는 본체부(100) 하부의 내측에 삽입되어 결합된다.

이러한 돌출부(210)와 삽입부(220)의 구성으로 본체부(100)의 모양이 변형되지 않고 유지될 수 있다.

또한, 돌출부(210) 외면의 일측에는 제1 사이드 지지부(230)가 돌출부(210)의 외면을 따라 맞닿아 형성되고, 돌출부(210) 외면의 타측에는 제2 사이드 지지부(240)가 돌출부(210)의 외면을 따라 맞닿아 형성된다.

돌출부(210)의 하부에는 하부 지지부(250)가 맞닿아 결합되고, 하부 지지부(250)의 직경은 돌출부(210)의 직경보다 크다.

하부 지지부(250)는 본체부(100) 및 지지부(200)의 하부를 지지하여 본 발명에 따른 3단 메쉬 스트레이너의 불균형이 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다.

또한, 지지부(200)는 본체부(100)로부터 분리 가능한 구성이므로, 본체부(100)와 지지부(200)를 분리한 후 제1 여과부(110), 제2 여과부(120) 및 제3 여과부(130)를 교체할 수 있고 세척이 용이하다는 장점이 있다.

다음으로, 도 5는 본체부(100)와 지지부(200)의 측면을 확대하여 도시한 것이다.

먼저 본체부(100)의 하측부는 돌출부(210)와 삽입부(220)의 경계에 형성된 단턱에 안착되어 있고, 돌출부(210)는 본체부(100)의 하측부와 맞닿으며 삽입부(220)는 본체부(100)의 내측에 삽입되어 결합된다.

제1 여과부(110), 제2 여과부(120) 및 제3 여과부(130)는 각각 길이 방향으로 두께가 상이하다.

제1 여과부(110)와 제2 여과부(120) 사이의 거리를 'a'라고 하고, 제2 여과부(120)와 제3 여과부(130) 사이의 거리를 'b'라고 하고, 제3 여과부(130)와 돌출부(210) 사이의 거리를 'c'라고 한다.

따라서, a는 제1 여과부(110)의 두께가 되고, b는 제2 여과부(120)의 두께가 되고, c는 제3 여과부(130)의 두께가 된다.

도 5를 보면 a, b, c의 순서대로 갈수록 길이가 짧아지며, 즉, 제1 여과부(110), 제2 여과부(120), 제3 여과부(130)의 순서대로 갈수록 두께가 얇아진다.

제2 여과부(120) 보다 제3 여과부(130)가 얇은 와이어로 형성되어 있어 이물질이 제1 여과부(110), 제2 여과부(120) 및 제3 여과부(130)를 통해서 이동할 때, 이물질이 여과되는 효과가 높고, 견고한 내구성을 가진다.

제1 여과부(110)는 제2 여과부(120) 및 제3 여과부(130)보다 상대적으로 두께가 두꺼운 메탈계로 이루어져 있다.

즉, 메탈계인 주철, 스테인레스강, 황동 등을 사용할 수 있지만 설계 형태와 두께 등에 따라 최고 사용 압력과 온도가 달라질 수 있으므로 이에 따라 재질을 선택할 수 있다.

도 6은 지지부(200)에 결합된 스냅링(300)에 대해서 구체적으로 설명하도록 한다.

전술한 바와 같이, 지지부(200)는 돌출부(210)를 포함하고 돌출부(210) 외면의 일측에 돌출부(210)의 외면을 따라 제1 사이드 지지부(230)가 맞닿아 형성되고, 돌출부(210) 외면의 타측에 돌출부(210)의 외면을 따라 제2 사이드 지지부(240)가 맞닿아 형성된다.

하부 지지부(250)의 상부에는 스냅링(300)이 맞닿아 결합되고, 스냅링(300)이란 축 또는 홀의 틈에 끼워 넣어 부품이 빠져 나가지 않도록 사용하는 스프링 같은 역할을 하는 부품이며, 멈춤링 또는 리테이닝링 이라고도 불린다.

스냅링(300)은 필요한 상황이나 사용하는 부위에 따라서 종류가 다양하며, 스냅링(300)의 종류에는 S, R 겸용 스냅링, 구멍용 동심링, 축용 동심링, G형, U형, E형 등이 있습니다.

스냅링(300)의 재질 또한 스테인레스강, 탄소강(스프링강), 티타늄, 알루미늄 등 다양하다.

본 발명에 따른 3단 메쉬 스트레이너에 쓰인 스냅링(300)은 E형 스냅링이 바람직하지만 이에 국한되지 않는다.

스냅링(300)은 제1 사이드 지지부(230) 및 제2 사이드 지지부(240)의 외면에 감싸면서 결합된다.

스냅링(300)의 일단에는 라운드 진 형상의 제1 끼움부(310)가 돌출되어 형성되고, 스냅링(300)의 타단에는 라운드 진 형상의 제2 끼움부(320)가 돌출되어 형성된다.

이 때, 제1 끼움부(310)는 제1 사이드 지지부(230)의 일단에 결합되고 제2 끼움부(320)는 제2 사이드 지지부(240)의 일단에 결합되어 장착과 탈착이 편리하다.

또한, 수직 방향으로의 스냅링(300) 길이보다 제1 사이드 지지부(230)와 제2 사이드 지지부(240)의 길이가 짧으므로, 스냅링(300)과 제 1사이드 지지부 및 제2 사이드 지지부(240)가 맞닿은 부분에 단턱이 형성된다.

스냅링(300)의 구성으로 본 발명에 따른 3단 메쉬 스트레이너가 자동차 윤활 장치에 결합될 때, 윤활 장치로부터 본 발명이 분리되는 것을 방지할 수 있다.

도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 일 실시예를 도시한 것이다.

본 발명에 따른 3단 메쉬 스트레이너는 오일 속에 있는 이물질을 제거하기 위해 가스 터빈 엔진에도 사용 가능하다.

먼저, 오일 펌프는 윤활을 필요로 하는 엔진 구성품에 가압한 오일을 공급하도록 설계되었으며, 필요할 경우 오일 냉각기를 지나 오일탱크로 돌아간다.　

오일 펌프로부터 공급된 오일이 여과되지 않고 오염된 채로 엔진 부품을 윤활 할 경우, 가스 터빈 엔진 속도가 아주 빠르므로 감마볼(Antifriction Ball)과 로울러 베어링(Roller Bearing)의 손상이 급격히 일어난다.

또한, 윤활이 필요한 곳으로 가는 많은 유로가 있고, 유로는 통상 아주 작기 때문에 쉽게 막힐 수 있다.

따라서, 오일에 포함된 이물질이 스트레이너에 의해 효과적으로 여과되는 것이 중요하며, 오일은 보통 스트레이너의 외부에서 내부로 흐르게 된다.

도 7을 참고하면, 본 발명은 압력 펌프 근처에 위치되며, 펌프와 연결된 배관(10)의 이음부에 구성될 수 있다.

배관(10)의 이음부에 본 발명이 결합되는 구성이므로, 배관(10)의 하측부와 지지부(200)에 포함된 스냅링(300)이 맞닿게 된다.

따라서, 스냅링(300)에 의해 배관(10)으로부터 본 발명에 따른 3단 메쉬 스트레이너가 분리되는 것을 방지할 수 있다.

오일이 펌프를 통해 배관(10)으로 이동하고, 배관(10) 이음부에 구성된 본체부(100)의 외부에서 제1 홀(111), 제2 홀(121) 및 제3 홀(131)을 통과하여 여과된다.

여과된 오일이 배출구를 통해 배출되고, 배출된 오일은 지지부(200)의 하부에 결합된 터빈(20)의 내부로 이동한다.

이렇게 오일을 여과하는 스트레이너는 메인 오일 필터, 2차 오일 필터인 핑거 스크린 필터, 라스트 챈스 필터가 있다.

핑거 스크린 필터는 스크린이 큰 메쉬로 형성되어 상대적으로 크기가 큰 오염물을 걸러내고, 라스트 챈스 필터는 오일이 노즐에서 베어링으로 들어가기 직전에 여과할 수 있는 스크린이 작은 메쉬로 형성된다.

본 발명에서 제2 여과부(120)는 상대적으로 큰 오염물을 걸러내는 핑거 스크린 필터와 동일한 역할을 수행하고, 제3 여과부(130)는 스크린이 작아 미세한 크기의 오염물을 걸러내는 라스트 챈스 필터와 동일한 역할을 수행한다.

따라서, 본 발명에 따른 3단 메쉬 스트레이너는 제2 여과부(120)와 제3 여과부(130)를 선택적으로 사용할 수 있어, 상대적으로 크기가 큰 오염물과 크기가 작은 오염물을 모두 걸러낼 수 있어 용이하다.

도 8은 본 발명에 따른 3단 메쉬 스트레이너의 다른 실시예를 도시한 것이다.

도 8을 참고하면, 본 발명의 제1 여과부(110)와 지지부(200)가 일체형으로 형성되어 있어, 제1 여과부(110)의 내부에 구성되는 제2 여과부(120) 및 제3 여과부(130)를 탈부착 할 수 있어 세척이 편리하다.

즉, 제1 여과부(110)와 지지부(200)를 각각 분리하여 세척할 필요가 없다는 장점이 있다.

또한, 제1 여과부(110)의 내부에 제2 여과부(120)와 제3 여과부(130)를 선택적으로 삽입할 수 있어 필요에 따라 미세한 크기의 오염물을 걸러내는 스트레이너와 상대적으로 크기가 큰 오염물을 걸러내는 스트레이너를 유동적으로 선택할 수 있다.

따라서, 제2 여과부(120)와 제3 여과부(130)를 용이하게 교체하면서도 미세한 크기의 오염물을 걸러내는 스트레이너와 상대적으로 크기가 큰 오염물을 걸러내는 스트레이너를 따로 생산하지 않아도 되므로, 그에 따른 설치비용과 유지보수비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 제1 여과부(110), 제2 여과부(120) 및 제3 여과부(130)가 수직 방향으로 하부에서 상부로 갈수록 직경이 넓어지는 형상이므로, 본 발명이 밸브 내부에 설치될 때 차지하는 공간을 줄일 수 있으며 이에 따라 제조비가 크게 절감된다.

또한, 본 발명에 따른 3단 메쉬 스트레이너를 다회 사용 시, 본체부(100)의 표면에 유해한 세균이 증식하는 문제가 발생하여 부식이 발생할 수 있다.

코팅층(미도시)은 코팅 조성물을 이용하여 코팅되는 것으로, 상기 코팅 조성물을 이용한 코팅층은 부식방지 효과를 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 코팅층에 의해 본체부(100)의 표면에 코팅층을 형성하여, 본체부(100)의 외부 노출을 방지하고, 본체부(100)보다 이온화 경향이 높은 금속을 포함하고 있어, 본체부(100)의 부식을 방지할 수 있다.

보다 구체적으로 본 발명의 코팅 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 실록산계 화합물; 유기 용매, 금속 화합물 및 아민 화합물을 포함할 수 있다:

[화학식 1]

여기서 n은 1 내지 100의 정수이다.

본 발명의 코팅 조성물을 이용하여 본체부(100)의 표면에 코팅층을 형성하는 경우, 본체부(100)와의 접착력이 우수하여, 외력에 의해 쉽게 코팅층이 벗겨지지 않고, 본체부(100)보다 이온화 경향이 높은 금속 화합물을 포함함에 따라, 우수한 부식 방지 효과를 나타낼 수 있다.

구체적으로, 상기 실록산계 화합물은 머캅토기를 치환기로 포함하고 있어, 본체부(100)와의 우수한 접착력을 나타낼 뿐 아니라, 코팅 조성물의 점도를 일정 수준으로 유지하여 성형성을 높이고, 안정성을 높일 수 있다.

상기 금속 화합물은 수분, 염분 또는 산소와 접하는 것을 차단하는 침식 및 부식억제제로서의 역할을 수행한다. 여기서, 금속 화합물은 침식 및 부식 억제제의 역할을 하기 위하여 철보다 이온화 경향이 높은 금속을 사용할 수 있다. 즉, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 아연(Zn) 등의 금속 또는 합금을 이용할 수 있고, 주로 아연(Zn)이 많이 사용된다.

상기 금속화합물의 입자 크기는 0.1 내지 10㎛일 수 있다. 금속화합물의 입자가 0.1㎛ 이상이면 금속화합물의 제조 비용을 감소시킬 수 있으며, 금속화합물의 입자가 10㎛ 이하이면 금속 입자가 균일하게 분산될 수 있다.

상기 유기 용매는 메틸에틸케톤(MEK), 톨루엔 및 이들의 혼합으로 이루어진 군으로부터 선택되며, 바람직하게는 메틸에틸케톤을 사용할 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않는다.

상기 아민 화합물은 변성 지방족 아민 또는 제3급 아민류를 포함할 수 있고, 구체적으로 트리메틸아민 또는 아닐린을 사용할 수 있다. 상기 아민 화합물은 코팅 조성물 내 포함되어, 코팅막의 균열 또는 박리를 방지할 수 있다. 즉 코팅층의 접착력을 높여, 사용에 따른 코팅막의 균열 또는 박리를 방지하는 효과가 우수하다.

상기 코팅 조성물은 기타 첨가제로 안정화제를 추가로 포함할 수 있고, 상기 안정화제는 자외선 흡수제, 산화방지제 등을 포함할 수 있으나, 상기 예시에 국한되지 않고 제한 없이 사용 가능하다.

상기 코팅층을 형성하기 위한, 코팅 조성물은 보다 구체적으로 하기 화학식 1로 표시되는 실록산계 화합물; 유기 용매, 금속 화합물 및 아민 화합물를 포함할 수 있다.

상기 코팅 조성물은 유기용매 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 1로 표시되는 실록산계 화합물 40 내지 60 중량부, 금속 화합물 20 내지 40 중량부 및 아민 화합물 5 내지 15 중량부를 포함할 수 있다. 상기 범위에 의하는 경우 각 구성 성분의 상호 작용에 의한 발수 효과가 임계적 의의가 있는 정도의 상승효과가 발현되며, 상기 범위를 벗어나는 경우 상승효과가 급격히 저하되거나 거의 없게 된다.

보다 바람직하게, 상기 코팅 조성물의 점도는 1500 내지 1800cP이며, 상기 점도가 1500cP 미만인 경우에는 본체부(100)의 표면에 도포하면, 흘러내려 코팅층의 형성이 용이하지 않은 문제가 있고, 1800cP를 초과하는 경우에는 균일한 코팅층의 형성이 용이하지 않은 문제가 있다.

[ 제조예 1: 코팅층의 제조]

1. 코팅 조성물의 제조

메틸에틸케톤에 하기 화학식 1로 표시되는 실록산계 화합물, 아연 및 트리메틸아민를 혼합하여, 코팅 조성물을 제조하였다:

[화학식 1]

여기서 n은 1 내지 100의 정수이다.

상기 코팅 조성물의 보다 구체적인 조성은 하기 표 1과 같다.

	TX1	TX2	TX3	TX4	TX5
유기용매	100	100	100	100	100
폴리실록산	30	40	50	60	70
금속 화합물	10	20	30	40	50
아민 화합물	1	5	10	15	20

(단위 중량부)2. 코팅층의 제조

대표적으로 부식이 쉽게 일어나는 금속 소재인 알루미늄을 본체부(100) 대신 사용하여 실험을 진행하였다.

10×10cm의 알루미늄 일면에 상기 DX1 내지 DX5의 코팅 조성물을 도포 후, 경화시켜 코팅층을 형성하였다.

실험예

1. 표면 외관에 대한 평가

코팅 조성물의 점도 차이로 인해, 코팅층을 제조한 이후, 균일한 내면이 형성되었는지 여부에 대해 관능 평가를 진행하였다. 균일한 코팅층을 형성하였는지 여부에 대한 평가를 진행하였고, 하기와 같은 기준에 의해 평가를 진행하였다.

○: 균일한 코팅층 형성

×: 불균일한 코팅층의 형성

	TX1	TX2	TX3	TX4	TX5
관능 평가	×	○	○	○	×

코팅층을 형성할 때, 일정 점도 미만인 경우에는 본체부(100)의 표면에서 흐름이 발생하여, 경화 공정 이후, 균일한 코팅층의 형성이 어려운 경우가 다수 발생하였다. 이에 따라, 생산 수율이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 점도가 너무 높은 경우에도, 조성물의 균일 도포가 어려워 균일한 코팅층의 형성이 불가하였다.

2. 부식 특성의 측정

부식 특성을 확인하기 위해, 대조군으로 코팅층이 형성되지 않은 알루미늄 판을 사용하고, TX1 내지 TX5의 코팅층이 형성된 알루미늄 판을 이용하여 내부식성 실험을 진행하였다.

10 중량%의 CuCl2 수용액이 담긴 비커에 상기 알루미늄 판을 담궈놓고, 시간의 경과에 따라 부식 정도를 확인하였다.

수소 기체의 발생이 육안으로 확인되는 경우, 부식이 발생함을 의미한다고 할 것이며, 24시간 경과 시까지 부식 발생 여부를 확인하였다.

○: 부식 발생

×: 부식 발생하지 않음

	TX1	TX2	TX3	TX4	TX5	대조군
부식 발생	○	×	×	×	×	○

상기 실험의 진행 결과, 대조군인 알루미늄판은 비커에 담고 얼마 지나지 않아 수소 기체가 발생하고, 1시간 미만으로 구리가 석출되는 것을 확인하였다. TX1의 경우 3시간 경과 시점에서 수소 기체가 발생하고, 6시간 경과 시점에 구리 석출이 확인되었다.

그 외의 코팅층의 경우에는 24시간 경과 시점에도 부식이 발생하지 않아, 부식 방지에 우수한 효과가 있음을 확인하였다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10 : 배관,
20 : 터빈,
100 : 본체부,
110 : 제1 여과부,
111 : 제1 홀,
120 : 제2 여과부,
121 : 제2 홀,
130 : 제3 여과부,
131 : 제3 홀,
140 : 고정부,
141 : 일단부,
142 : 중심부,
200 : 지지부,
210 : 돌출부,
220 : 삽입부,
230 : 제1 사이드 지지부,
240 : 제2 사이드 지지부,
250 : 하부 지지부,
300 : 스냅링,
310 : 제1 끼움부,
320 : 제2 끼움부.

Claims (7)

1. 본체부;
   상기 본체부의 내부에 구성되는 제1 여과부;
   상기 제1 여과부의 내부에 구성되는 제2 여과부;
   상기 제2 여과부의 내부에 구성되는 제3 여과부; 및
   상기 여과부의 하부에 결합되는 지지부;를 포함하고,
   상기 제1 여과부, 상기 제2 여과부 및 상기 제3 여과부는 맞닿아 결합되어 가스 터빈에서 발생되는 유체의 이물질을 걸러내는 것인
   3단 메쉬 스트레이너.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 여과부의 표면에 형성되는 복수 개의 제1 홀;
   상기 제2 여과부의 표면에 형성되는 복수 개의 제2 홀; 및
   상기 제3 여과부의 표면에 형성되는 복수 개의 제3 홀;을 포함하고,
   상기 제1 홀, 상기 제2 홀 및 상기 제2 홀의 직경은 각각 상이한 것인
   3단 메쉬 스트레이너.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 본체부는,
   하부에서 상부로 갈수록 직경이 좁아지고,
   상기 본체부의 하부는 개방되어 있고, 상부는 폐쇄되어 있는 것인
   3단 메쉬 스트레이너.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 지지부는,
   상기 본체부의 하측부와 맞닿아 결합되는 돌출부; 및
   상기 본체부의 하부의 내측에 삽입되어 결합되는 삽입부;를 포함하고,
   상기 돌출부와 상기 삽입부의 경계에는 단턱이 형성되어, 상기 단턱에 상기 본체부가 안착하는 것인
   3단 메쉬 스트레이너.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 돌출부의 외면의 일측에 상기 돌출부의 외면을 따라 맞닿아 형성되는 제1 사이드 지지부; 및
   상기 돌출부의 외면의 타측에 상기 돌출부의 외면을 따라 맞닿아 형성되는 제2 사이드 지지부;를 포함하는 것인
   3단 메쉬 스트레이너.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 사이드 지지부 및 상기 제2 사이드 지지부의 외면을 감싸며 결합되는 스냅링;을 포함하고,
   상기 스냅링의 일단에 제1 끼움부;가 돌출되어 형성되고,
   상기 스냅링의 타단에 제2 끼움부;가 돌출되어 형성되는 것인
   3단 메쉬 스트레이너.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1 끼움부는 상기 제1 사이드 지지부의 일단에 결합되고,
   상기 제2 끼움부는 상기 제2 사이드 지지부의 타단에 결합되어, 상기 지지부의 위치가 고정되는 것인
   3단 메쉬 스트레이너.

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