KR910001893B1

KR910001893B1 - 필터장치

Info

Publication number: KR910001893B1
Application number: KR1019880015721A
Authority: KR
Inventors: 볼프 요하임
Original assignee: 볼프 요하임
Priority date: 1987-11-28
Filing date: 1988-11-28
Publication date: 1991-03-30
Also published as: AU609907B2; ES2041771T3; KR890007778A; EP0318832A3; ZA888722B; ATE91427T1; AU2586788A; DE3882343D1; CA1314818C; DE3740418A1; US4857191A; EP0318832B1; JPH01254218A; JPH07110323B2; EP0318832A2

Abstract

내용없음.

Description

필터장치

제1도는 본 발명의 제1실시예의 부분적단면을 보인 측면도.

제2도는 제1도의 2-2면을 따라 자른 단면도.

제3도는 본 발명의 제2실시예에 부분적단면을 보인 측면도.

제4도는 제3도의 화살표 4의 방향에서 본 측면도.

제5도는 제3도의 화살표 5의 방향에서 본 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 상부벽 12, 55 : 바닥벽

13, 14 : 종방향벽 15, 16 : 가로벽

17 : 분할벽 18, 19, 48, 49 : 공간

22 : 통로 23 : 원형요홈

24 : 인셔트 25, 56, 57 : 구멍

29 : 카플링 32 : 공급배관

33 : 배출배관 42 : 주변벽

43 : 분할벽 48, 59 : 플럭

61 : 나사부분 64 : 함입부

63 : 링

본 발명은 청구범위 제1항의 전체부에 기재된 필터장치에 관한 것이다.

독일특허공고 제3, 520, 139호는, 예를 들어, 이런 타입의 필터장치를 기술하고 있다. 기본적으로, 이들 공지된 필터장치에서는 상부벽이 나머지 하우징부분으로부터 분리될 수 있는 덮개로 설계되어 있다. 그 이유는 적용장치의 고정된 요소로서 가동시 공급 및 배출배관에 풀리지 않게 남아있기 때문이다. 필터 카트리지를 교환하거나 필터장치를 청소하기 위해서는 컵-형상의 하우징부품이 카바로부터 풀러져야 한다. 밀봉의 신뢰도와 고착 둘다에서, 실상, 통상적인 크기의 필터장치에서의 하우징의 가로단면은 거의 원형이다. 이런 형태는 대부분 하기의 결점을 가진다 : a) 필터 카트리지의 청소 혹은 교환때 용융장치에 있는 필터하우징의 개구부가 액체를 흘리게 된다.

b) 필터하우징을 열기 위해, 이 주위에 큰 공간이 있어, 한편에서 공구가 들어가고 다른 한편으로는 카바로부터 컵형태의 하우징부품을 빼낼 수 있도록 해야 한다. 더구나, 어느 경우에나 원형단면이 현존하는 설치공간을 이용은 적당치 않게 한다. c) 분리가능한 하우징으로 인한 씨일링 문제때문에 복수-챔바필터가 경제적으로 제작될 수 없다. d) 필터의 억세(reverse-flow cleaning)는 적용장치상의 액체의 흐름의 방향을 바꾸어야만 한다.

그러므로, 본 발명의 목적은 쉽게 수리될 수 있고 공간이 절약되는 형태로 사용될 수 있도록 하는 적절한 일반적 형태의 필터장치를 개발하는 것이다.

이 목적은 청구범위 제1항의 특징에 의해 얻어진다.

현재, 필터하우징은 작동기간중 고정된 유니트이고, 장치에서 빼내고 삽입하여 각 경우에 보수, 세척 혹은 교환을 완성한다. 하우징부품들사이에는 민감한 분리가능씨일이 없어 하우징단면이 완전히 자유롭게 된다(일반적 하우징 형태 대신). 따라서, 이 하우징은 가능한대로 밀접하게 장치의 공간조건 예를 들어, 자동음료-배출장치같은 것에 맞추어 질 수 있다. 특히, 공간을 가장 잘 이용하는 육면체 혹은 입방체일 수 있다. 하우징내부는 자유로이 분할되고 형상이 잡힐 수 있다. 따라서, 무엇보다도, 체적이 흐름방향이 연속되고 각각의 길이가 하우징의 높이와 거의 같은(흐름방향에서 보았을때) 길이를 가진 동일단면의 두 쳄바(흑은 그 이상)으로 분할될 수 있다. 이는 필터재료로 여과될 액체의 이상적 접촉시간을 보장한다(예를 들어, 활성탄, 수지등에서). 만일 억세시스템이 구비된다면, 이는 회전되고 상호교환연결되는 필터장치를 삽입함에 의해, 값비싼 시설없이 실시될 수 있다.

청구범위 제2항에 청구된, 개발품에 따르면, 필터장치의 삽입과 교환이 극히 간단하고 빠르게 실시될 수 있다. 특히, 한정된 공간조건하에서라도 유리한 효과를 가진다. 더구나, 만일 역류정지밸브(built-in return-flow stop valve)를 가진 순간연결카플링(quick-action coupling)이 구비된다면, 이는 필터장치를 바꿀때, 적용장치 및/혹은 필터장치에서 액체가 도망가지 못하게 한다. 이는 유해액체가 관련될 때 특히 유리하다.

이 필터장치는 폐기가능한 필터 혹은 재생가능필터로 설계될 수 있다. 후자의 경우, 예를 들어, 필터가하우징은 이 목적을 위해 열필요없이 재생약품에 헹구어질 수 있다. 그러나, 재생불능인 필터재료가 삽입되어 교환되도록 해도 좋고 이때는 제8항에 청구된 구조가 이 목적을 위해 특히 좋다. 이 적당히 큰 구멍수단에 의해, 예를 들어, 사용된 활성탄을 빼내고 새 활성탄을 넣을 수 있다.

양호한 필터효과를 위한 좋은 흐름조건이 제9항에서 제11항에 청구된 크기비율에 따라 얻어진다.

제12항에 청구된 대칭구조는, 무엇보다도, 내부의 필터재료의 배열이 대칭일때, 액체가 통과하는 방향이 문제가 되지 않도록 하는데 필요하다. 필터장치가 적용장치에 삽입될때의 연결위치를 특별히 주의할 필요가 없다. 따라서, 필터장치는 접근이 어려운 곳에서도 쉽게 삽입될 수 있다.

제14항에 청구된 난형하우징 가로단면은 가능한한 가장작은 벽두께로 규정된 내압을 견디는 원통형과 공간은 가장 효과적으로 사용하는 입방체형태사이의 중간이다.

본 발명의 또다른 장점과 구조는 선호된 보기의 실시예를 설명하는 하기의 설명으로부터 나타날 것이다.

제1도와 제2도를 참조하면, 필터하우징은 기둥형태로 만들어져 있고, 사각상부벽(11), 사각바닥벽(12), 두개의 사각종방향벽(13, 14) 및 두개의 사각가로벽(15, 16)이 있다. 상부벽(11)은 주지지벽이고 따라서 특별히 단단하게 만들어진다. 이것은 굽힘에 저항하고 주변의 인접벽(13-16)보다 두꺼워 이들 모두가 함께 주변벽을 만든다. 내부는 사각분할벽(17)에 의해 두개의 동일한 분할공간(18과 19)으로 분할된다. 상기 분할벽은 물이 새지않게 상부벽(11)과 종방향벽(13, 14)에 붙어있다. 주변벽과 분할벽(17)은 선호적으로 단면이 거의 제8도의 형태인 부분(21)과 일체로 압출된 부분이고 여기에 상부벽(11)과 바닥벽(12)이 상부에 바닥에서 용접된 것이다.

압출부분(21)이 막히기 전에, 바닥의 분할벽(17)의 중간에서 일부분이 제거되어 최종상태에서 두 분할공간(18)과 (19)을 연결하는 통로가 비게 남도록 한다.

상부벽(11)의 내면에는 두개의 원형요홈(23)이 있고, 이중에 제1도의 왼편에 보인 것은 분할공간(18)에 위치되고 다른 것(도시하지 않았음)은 동일한 방식으로 분할공간(19)에 위치된다. 컵형상의 다공성 필터인 서트(24)의 변부는 이들 요홈(23)의 각각에 고정된다.

상부벽(11)에는, 두개의 구멍(25)이 구비되었고, 내부나사가 그의 평면에 관해 수직하게 배열된다. 이중 왼편것만 제1도의 단면도에서 보이고 있다. 오른쪽편 부분은 이에 대칭이다. 두 구멍은 기하중심선(26)(제2도)상에 배열되고 이에 수직하게 연장하는 대칭축에 관해 대칭이다. 실시예에서, 내부나사는 약 12mm의 것이다. 상부벽(11)이 똑같이 약 12mm두께이기 때문에, 정합외부나사를 가진 입구와 출구연결부속(27)에 대한 안정한 고착점이 된다. 실시예에서, 공지형태의 순간-작용 파이프 카플링(quick-action pipe coupling)에 짝이 되는 부품으로 설계된 카플링단부(28)를 장비하고 있다.

두개의 입구와 출구연결부품(27)의 축방향구멍(34)은 필터인서트(24)내에 각기 열려있다. 필터장치를 완성하기 위해, 미리 조립된 상부벽(11)(입구와 출구연결부품(27)과 필터인서트(24)를 가진)이 압출부분(21)에 용접된다. 활성탄(activaed charcoal)(35)이 다음에 외부로부터 두 분할공간(18과 19)에 넣어지고 바닥벽(12)이 압출부분(21)에 밀봉 용접된다.

적용장치에 위치된 상대블록(31)은 단순히 정반대로 표시되었고 여기에 두개의 순간-작용파이프 카플링(29)이 고정되어 공급배관(32)과 배출배관(33)이 각기 연결되도록 한다. 완성된 필터장치를 화살표(36)의 방향으로 상대블록에다 밀어넣었을때, 극히 단순하고 빠르게 연결이 이루어진다.

활성탄(35)이 다사용되었을때 손잡이(37)가 눌려지고 동시에 필터장치가 화살표방향(36)의 반대로 당겨진다. 새로운 필터장치가 곧바로 재빨리 삽입된다.

제1도의 필터장치는 물 특히 음료의 향미를 해칠수 있는 물속의 화합물(이를 테면, 예를 들어, 염소)을 세정하기 위한 자동음료-판매기계용에 특히 좋다. 이런 여과된 물은 다음에 어떤 음료농축물 혹은 바라는 음료를 만들기 위한 커피분말등과 혼합된다. 활성탄이 서로 흐름이 연속된 분할공간(18과 19)에 있기 때문에 물은 활성탄과 충분히 긴시간동안 접촉하여 양호한 여과효과를 얻는다. 통상의 필터장치는 이들이 차지하는 공간때문에, 항시 자동기계에서 떨어져 설치되어야 했고, 이는 실용적이지 못하고 불편했다. 더구나, 자동기계의 설치공간에 부가하여, 선택적으로 필터에 접근할 수 있는 공간이 있어야 했다. 그러나, 제1도에 따른 납작한 사각필터 하우징은 종래 자동기계를 위해 구비되었던 공간에 들어갈 수 있다. 또한, 필터장치의 교환은 필터장치 그이외의 어떤 여유를 거의 요구하지 않는다. 오직 삽입방향에서만, 커플링 단부의 길이에 해당하는 약 15mm정도의 여유만 있으면 된다.

순간-작용파이프 카플링(28, 29)은 미국 제조업체의 상표 CPC-Quick coupling으로 구입가능하다.

상부부품(29)에서는, 이들이 오직 각 커플링단부(28)가 삽입되고 잠겨졌을 때만 열리는 스톱밸브를 가지고 있다. 그러므로, 필터장치의 교환중에는, 적용장치에서 액체가 조금도 새지 않는다. 유사한 스톱-밸브인서트를 가진 카플링단부(28)가 사용될 수도 있다. 이런 것으로 해체된 필터장치로부터 액체가 새어나가는 것을 막을 수 있다. 이는 활성인 액체에 관련되는 곳에 편리하다.

제3도-제5도의 예시적 실시예에서, 필터하우징, 상부벽(41), 난형주변벽(42) 및 분할벽(43) 모두는 폴리에틸렌으로 만들어진 일체의 압출성형제품이다. 이 기둥형상의 하우징에서 상부벽(41)은 두개의 평행하고 마주보는 직선외측종변부(44, 45)를 가지며, 이들은 반원형변부(46, 47)에 의해 각 단부에서 연결된다. 실시예에서, 직선종변부(44, 45)의 길이는 52mm인 반면변부(46, 47)의 직경은 약간 작아 50mm정도이다. 분할벽(43)의 양측에 두 분할공간(48, 49)은 원형의 잘린 원추형태를 가지는데, 그 이유는 이를 위한 금형코아가 하단부에서 보다 상부벽(41)의 구역에서 약간 작아 사출금형이 쉽게 그들로부터 뽑혀나올 수 있도록 하고 있다.

결과적으로, 분할공간은 상부가 36mm의 직경(제3도)이고 바닥직경이 38mm인 빈 폭을 가진다. 앞서의 실시예에 유사한 방식으로 상부벽(41)에는 내부나사를 가지고 그 속으로 입구와 출구연결부속(52)이 나사결착되는 두개의 구멍(51)이 대칭으로 연결된다(이중 왼편것만 도시되어었다). 이 실시예에서, 이들은 무릎-형상의 입구와 출구연결부속이고, 이의 연결단부(53)는 종변부(45)를 향하고 있으며 서로 평행하고 또 상부벽(41)위에서 일정한 거리에 평행하게 있다. 따라서, 여기서, 필터장치는 제4도의 화살표(54)의 방향으로 적용물에 삽입된다. 즉, 말하자면, 필터하우징의 종방향연장부에 관해 가로로 삽입된다. 카플링단부(53)는 신속-작용파이프 카플링이다(특별히 도시하지는 않음).

제3도와 제5도의 실시예에서는, 바닥벽(55)이 부분적으로만 있고 특히 분할공간(48과 49)이 동일한 크기의 내부나사를 가진 구멍(56, 57)속으로 움직이기 때문에 부분적 바닥만 있다. 이들 구멍(56, 57)은 폐쇄플럭(58, 59)에 의해 막힌다. 결국 이 플럭은 바닥벽의 주요부분이 된다. 이들 폐쇄플럭(58, 59)은 외부나사부분(61)이 있는 원판이고 이 넘어로 돌출한 밀폐플렌지(62)를 가지고 있다. 이속으로 시일링 링(sealing ring)(63)이 삽입된다. 각 외측면에는 길죽한 함입부(64)가 있고, 이 속으로 공구, 이를 테면, (동전)이 삽입되어 폐쇄플럭을 돌릴 수 있도록 한다. 이 "바닥벽"(55) 바로 위에는 구멍(65)의 형태로 구비되고 분할공간(48, 49)을 연결하는 통로가 있다.

이들 풀수 있는 폐쇄플럭은 교환가능한 필터인서트 혹은 교환될 필터입자등이 구획공간(48, 49)속으로 삽입될때 필요하다. 그러나, 제1도와 유사하게 폐쇄바닥벽에 용접하는 것도 가능하다. 또 이러한 바닥벽은 작은 폐쇄플럭을 가진 작은구명을 가질 수도 있다. 그러나, 이들의 직경은 필터입자의 교환에 방해가 되지 않도록 예를 들어, 적어도 20mm정도이어야 한다.

더구나, 말할것도 없이, 앞서의 예에 유사하게, 주변벽(42)과 분할벽(43)등의 전체 중간부품들이 압출된 부분으로 만들어질 수도 있다. 다음 상부벽이 위에 용접되고 바닥에 열린 원형분할공간이 있고 그속에 내부나사가 나있다. 이속으로 폐쇄플럭(58, 59)이 나사결착된다. 다음 분할공간(48, 49)만이 다른 제조기술에 따라 원통형으로 만들어져도 된다.

비록, 제4도에 따른 필터의 가로단면형상이 제1도에 따른 입방형만큼 효과적으로 설치공간을 이용하지는 않았지만(둥글게 도시된 변부가 날카롭게 될 수도 있다), 원형면을 가진 분할공간은 비교적 높은 내부압력에서도 부풀지 않는다. 따라서, 이 타입의 구조를 가진 필터장치는 1×10⁶파스칼(10바아)이상의 내압에서도 형태가 변하지 않고 견딜 수 있다.

하기의 칫수(길이×쪽×높이)로 필터하우징의 실제 크기가 증명된다.

73×44×150mm(제1도 및 제2도), 100×49×200mm(제3도 및 제5도), 혹은 87×40×150mm(도시하지 않았음).

제1도의 실시예에서, 분할공간(18, 19)은 활성탄으로 충전되어 있다. 이 경우, 다공성 플라스틱으로 만들어진 두개의 비교적 큰 표면의 필터인서트(24)가 활성탄의 보유탄입자와 액체로부터의 입자들을 여과하는 기능을 한다. 컵형태의 필터인서트(24)의 큰 표면적은 흐름분포가 더 좋게 한다. 말할것도 없이 활성탄대신 다른 필터메디아(예를 들어, 수지) 혹은 공지의 종이필터 카트리지가 사용될 수도 있다. 이 경우 필터인서트(24)는 빠져도 될 것이다.

제3도의 실시예에서는, 두개의 고착구멍(66)이 구비되어 있고, 이 구멍이 필터하우징을 분할벽(43)의 구역을 가로질러 뚫려있다. 또 분할벽(48, 49)과는 통하지 않는다. 여기에 삽입되어질 고착나사에 의해 필터장치가 적용장치에 가외로 부착되어 입구와 출구연결부속(52)을 안전하게 한다. 이는 적용대상물이 진동을 받을 때 예를 들어, 냉동기 유니트등의 모우터의 진동을 받을 때 특히 요구된다.

도시된 실시예에서, 입구와 출구연결부속(52)은 동일하다. 적용물에 필터하우징이 어느 방향으로 삽입되는가는 문제가 되지 않는다(필터하우징의 대칭적 충전으로). 만일 사용의 특정한 경우에 필터장치의 억세가 있다면 필터장치를 상호교환연결하여 삽입하는 것으로 충분하다. 적용장치에 역류밸브가 필요없다. 그러나 만일, 예를 들어, 필터하우징의 비대칭충전의 경우에 오직 한 특정의 흐름방향만이 허용된다면, 다른 칫수의 입구와 출구연결부속이 구비되거나 혹은 상부벽에 비대칭위치의 키이핀을 부착하는 것도 가능하다. 이 키이핀은 제1도의 상대블록(3)의 예와 같은 적당한 구멍에 맞추어져 들어가는 것일 수 있다.

쉽게 알 수 있는 바와 같이, 제1도에 따른 입방체 필터장치의 전체 통은 예를 들어, 서로의 위체 직접 혹은 하나 다음에 다른 것을 연결하여 더 복합적인 필터시스템으로 배관될 수도 있다.

제3도의 입구와 출구연결부속(52)은, 예를 들어, 나사구멍(51)속으로 나사박힘되어지는 대신에, 하우징의 압출성형중에 미리 삽입되어 상부벽(41)에 고착될 수도 있다. 끝으로, 제1도의 손잡이(37)는 두 카플링이 연결작용되도록 공통판에 연결될 수 있다.

Claims

액체를 여과하기 위해, 상부벽과 바닥벽 및 주변벽을 가진 필터하우징을 포함하고, 상부벽내에 제1과 제2구멍이 있고, 제1구멍에 입구연결부속이 있고, 제2구멍에는 출구연속부속이 있으며, 입구와 출구연결부속은 적용장치상에 위치된 공급과 방출배관에 연결되어 액체가 여과되도록 하는 30-2000cm³의 여과체적범위내에 있는 여과장치에 있어서, a) 상부벽(11, 41)이 인접주변벽(13-16 ; 42)보다 두껍고 굽힘저항성이 있으며 여기에 떨어지지 않게 연결되어 있으며, b) 입구와 출구연결부속(27, 52)이 연결배관(32, 33) 각각에 쉽게 풀어 질 수 있게 압력이 새지않게 연결하도록 카플링단부(28, 53)를 장비하고 있음을 특징으로 하는 여과장치.
제1항에 있어서, 카플링단부(28)가 신속-작용파이프 카플링(quick-action pipe couplings)(29)의 반쪽 연결상대부품으로 설계되고, 전술한 반쪽이 연결배관(32, 33)에 각기 단단히 부착될 수 있음을 특징으로 하는 여과장치.
제1항에 있어서, 입구와 출구연결부속(278)의 카플링단부(28)가 서로 평행하게 배열되고 상부벽으로부터 수직으로 배향됨을 특징으로 하는 여과장치.
제1항에 있어서, 입구와 출구연결부품(52)이 곡관부품(pipe-knee pieces)으로 설계되고 이들의 카플링단부(53)가 서로에 평행하고 상부벽(41)에 평행하며 그위로 일정한 거리에 있도록 함을 특징으로 하는 여과장치.
제1항에 있어서, 필터하우징이 사각상부벽(11), 사각바닥벽(12) 및 상부벽과 바닥벽사이의, 4개의 사각벽부품(13, 14, 15, 16)을 포함하는 주변벽을 가진 기둥형상으로 만들어지는 필터장치.
제1항에 있어서, 필터하우징의 내부가 사각분할벽(17, 23)에 의해 두개의 분할공간(18, 19 ; 48, 49)으로 분할되고, 분할벽의 상변부는 상부벽(11, 41)의 내면에 액체가 세지 않도록 밀봉연결되고, 분할벽 측부변부는 주변벽(13, 14 ; 42)의 대향내면에 액체가 세지않도록 밀봉연결되며, 바닥벽(12, 55)의 내면에 관한 분할벽의 아래변구역에 통로(32,65)가 만들어져 있어, 이를 통하여 두 분할공간(18.19 ; 48, 49)이 통하고, 제1구멍(25, 51)이 제1분할공간(18, 48)속으로 뚫려있고, 제2구멍이 다른 분할공간(19, 49)속으로 열려있음을 특징으로 하는 여과장치.
제1항에 있어서, 구멍들이 상부벽(11, 41)의 평면에 수직하게 배열된 내부나사를 가진 구멍(25, 51)이고 입구와 출구연결부속(27, 52)이 한단부에 정합외부나사를 가져 상기 구멍에 나사박힘될 수 있는 여과장치.
제1항에 있어서, 바닥벽(55)이 적어도 20mm의 직경과 내부나사를 가지며 나사박음되는 폐쇄플럭(58, 59)에 의해 폐쇄될 수 있는 적어도 하나의 구멍(56, 57)을 가지고 있는 여과장치.
제1항에 있어서, 필터하우징이 사각기둥형태로 설계되고, 상부벽(11)의 폭의 그의 길이에 대한 또 필터하우징 높이에 대한 비율이 약 1 : 1.7 : 3.4인 여과장치.
제1항에 있어서, 필터하우징이 사각기둥으로 설계되고, 상부벽(11)의 폭의 그의 길이에 대한 또 필터하우징의 높이에 대한 비율이 약 1 : 2 : 3.75임을 특징으로 하는 여과장치.
제9항 혹은 제10항에 있어서, 상부벽(11)의 폭이 40과 45mm사이인 여과장치.
제1항에 있어서, 제1과 제2구멍(25)이 사각상부벽(11)의 종변부(13, 14)에 평행한 기하중심선(26)상에 또 중심선에 수직하게 연장하는 대칭축에 관해 대칭으로 배열되는 여과장치.
제12항에 있어서, 상부벽(11)의 길이에 대한 구멍(25)사이의 거리의 비율이 약 1 : 2인 여과장치.
제1항에 있어서, 필터하우징이 기둥형상으로 만들어지고 난형상부벽과 바닥벽(41, 55)을 가지는 여과장치.
제14항에 있어서, 상부벽(41)의 평행하고 반대쪽에 있는 직선외부종변부(44, 45)가 반원형변부(46, 47)에 의해 서로 연결되는 여과장치.
제15항에 있어서, 직선의 종변부(44, 45)의 길이가 반원형변부(46, 47)의 직경보다 수 밀리미터 큰 여과장치.
제16항에 있어서, 반원형변부(46, 47)의 직경이 약 47mm이고, 직선종변부(44, 45)의 길이가 약 52mm이며, 필터하우징의 높이가 약 200mm정도인 필터장치.
제6항에 있어서, 분할벽(43)의 구역에 적어도 하나의 고착구멍(66)이 구비되어 있고, 이 구멍은 필터하우징을 가로지르되 분할공간(48, 49)과는 연결되지 않음을 특징으로 하는 여과장치.
제15항에 있어서, 구멍(51)이 각각의 반원형변부(46, 47)에 관해 동축으로 배열되는 여과장치.