KR930010757B1

KR930010757B1 - 저밀도의 유체로부터 고체입자와 고밀도의 유체를 분리하는 장치

Info

Publication number: KR930010757B1
Application number: KR1019900014039A
Authority: KR
Inventors: 뢰징 빌리브로르트
Original assignee: 뢰징 빌리브로르트
Priority date: 1989-09-06
Filing date: 1990-09-06
Publication date: 1993-11-10
Also published as: KR910005901A; US5078875A; JPH0665364B2; EP0416146B1; RU1805992C; EP0416146A1; DE58901616D1; BR9004423A; JPH03106411A

Abstract

내용 없음.

Description

저밀도의 유체로부터 고체입자와 고밀도의 유체를 분리하는 장치

제1도는 본 발명에 따른 장치의 종단면도이다.

제2도는 제1도의 A-A선에 따른 단면도이다.

제3도는 제1도의 B-B선에 따른 단면도이다.

제4도는 본 발명의 장치를 제1도의 화살표(C) 방향에서 본 세부 측면도이다.

제5도는 제4의 장치를 화살표(D) 방향에서 본 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 하우징 2 : 중앙부

3 : 덮개 4 : 하부

5 : 종방향 챔버 6 : 전향분리기

7 : 유입통로 8 : 유출구

9 : 필터단위 10 : 안내관

11 : 나선형 몸체부 12 : 선회유동통로

13 : 유체출구 14 : 분리기 귀환 통로

15 : 굴곡리브 16 : V자형 생크(Shank)

본 발명은 저밀도의 유체로부터 고체입자와 고밀도의 유체를 분리하는 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 유입통로와 유출구와 구비된 중앙부, 덮개 및 컵모양의 하부로 이루어진 하우징이 종방향 챔버를 형성하고, 상기 하부에는 전향 분리기가 형성되어 있고, 상기 중앙부에서 유입통로의 윗쪽으로는 필터단위가 배치되어 있고, 상기 전향분리기는 유입통로와 연통하는 안내관의 하단부로 구성되며, 상기 안내관은, 챔버축선을 따라 하부로부터 그 상부의 일지점까지 거리를 두고 연장되어 있으며 상기 안내관에 배치된 나선형 몸체부와 함께 하부 유체출구가 구비된 선회유동통로를 형성하고 있다. 특히 본 발명은 가솔린과 디젤유 또는 연료유등과 같은 액체연료로부터 오염입자와 물을 분리하는 장치에 관한 것이다.

이러한 종래 기술의 장치(독일연방공화국 특허 제24 36 080호)의 경우에, 안내관의 하단부에 있어서 아래로부터 윗쪽으로 전향하는 액체는, 수평유통 필터단위에서 오염입자가 분리되기 전에 부가의 역원추형 부재에 의해 각각 180°씩 2회 전향된다. 이러한 종래 장치는, 고밀도의 유체가 다량으로 생성되는 경우에도 하우징 하부의 최하부점에는 그다지 많은 양이 도달하지 못하기 때문에 고밀도의 유체분리에 한계가 있다.

따라서 본 발명의 과제는, 상기 종래 기술의 단점이 해소되고 분리도가 향상된 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제에 대한 해결책은 인접한 유체출구 사이 안내관의 하단부 외측에, 하부의 벽에까지 이르는 2개의 굴곡리브로 구성되어 있으며 가로 V자형으로 흐름을 유도하는 분리기를 1개씩 구비시키는 것이다.

이러한 경우, 본 발명은 다음과 같은 점을 전제로 한다. 종래 장치에서는, 분리된 고밀도의 유체가 다량으로 생성된 경우 유체출구위에 남게 되고 하부에는 도달되지 않으며, 오히려 저밀도의 유체에 의해 다시 이동하게 된다. 이같은 현상을 제거하기 위해, 본 발명의 장치의 경우에는, 안내관의 하단부에 있어서, 윗쪽으로 흐르는 액체를 위해 사용될 수 있는 고리형 공간의 일부에 굴곡리브로 형성된 통로가 구비되어 있고, 이들 통로에는 아래에서 윗쪽으로 흐르는 액체가 유입될 수 없고 오히려 이들 통로의 상부에 모여진 고밀도의 유체가 아래쪽으로 역류하여 하부의 밑바닥으로 배출될 수 있도록 형성되어 있다. 동일량의 경우, 본 발명의 장치가 거의 2배의 분리능력일 있음을 실험을 통해 알 수 있다.

구성이 상기와 같은 본 발명의 권리범위내에는 많은 가능성이 내재되어 있다. 우수한 구성은 하기와 같은 점을 특징으로 한다. 분리기 귀환통로의 각 하부의 V-생크에는 선회유동통로 방향으로 뻗어있는 부재가 있다. 이로 인해, 유체출구로부터 배출된 일부 스트립은 물 펌프 방식으로 분리기 귀환통로에 영향을 미치며, 또한 이로써 고밀도 유체의 배출효과가 증진된다.

또한 분리기 귀환통로의 상단부를 깔대기 모양으로 넓어지게 구성하거나, 또는 상기 분리기 귀환통로의 폭을 아래쪽으로 갈수록 감소시킴으로써 동일한 효과를 낼 수 있다. 안내관이 더욱 긴 경우에는, 윗쪽으로 흐르는데 있어서 선회유동이 계속 유지될 수 있도록, 안내관에 유입통로와 분리기 귀환통로 사이에 나선형 리브를 구비하는 것이 바람직하다.

한쪽 끝부분이 폐쇄되거나 폐쇄될 수 있고 중앙부를 관통하는 횡관에 의해 유입통로가 형성되어 있고, 상기 횡관이 지붕형의 경사면을 통해 안내관과 연결되어 있는 경우, 제조 기술적으로 특히 간단한 형태가 될 수 있다. 이로써, 중앙부와 안내관이 하나의 주조물(one-piece) 형태로 제조될 수 있고, 한쪽 측면, 그 반대측면 또는 대향하는 양쪽측면에서 선택적으로 공급도관이 연결될 수 있다. 중앙부중 유입 통로구역 또는 그와 같은 높이에 합체보조수단으로서 수평의 내측홈이 존재하는 경우에는, 또 다른 효과적인 개선이 이루어진다.

상기 내측홈은 단면이 부분적인 원형 또는 타원형인 것이 바람직하다. 이 내측홈내에서 고밀도의 액체방울은 흐름이 적은 구역을 찾는데, 이곳에서 이들 액체방울입자는 고밀도의 각 액체방울입자와 합해져 더욱 큰 방울입자를 형성할 수 있고, 이들 액체방울은 중력을 기초로하여 그 후 다시 더욱 용이하게 분리기 귀환통로의 영역에 이르게 된다.

또한, 중앙부에 있어서 필터단위에 유출구를 형성시키는 것도 바람직하다. 이때, 필터단위에는 아래에서 윗쪽으로 유체가 흐르고, 또한 고밀도의 현탁액방울은 용이하게 하부로 귀환될 수 있고, 상기 액체방울입자는, 덮개에 구비되어 있는 배가 나사에 의한 후술될 역류 세정작용에 의해 오염입자와 함께 하부로 이동할 수 있다. 종래 장치에서는 이러한 점들이 모두 가능하지는 않다.

또한 상기와 같은 구성에 의하면, 전향횟수가 상당히 감소되므로, 유체의 장치에 대한 저항이 상당히 감소된다. 다른면으로, 하우징 또는 종방향 챔버의 하부의 경우에는 횡단면이 원형이고, 또한 중앙부 영역의 횡단면은 거의 사각형, 특히 정사각형인 것이 제조기술상 바람직하다. 유체공학상의 이유를 고려하면, 하부 영역은 원통형으로 구성되는 것이 바람직하다. 이와 달리 중앙부의 횡단면이 사각형 또는 정사각형인 경우에는, 필터단위의 구조가 더욱 간단해지는데, 이는 필터단위를 자주 교환해줘야 하기 때문에 바람직하다.

본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 따라 설명하기로 한다.

도면에 도시된 장치는 저밀도의 유체로부터 고체입자와 고밀도의 유체를 분리, 특히 가솔린 및 디젤유 또는 연료유와 같은 액체연료로부터 오염입자와 물을 분리하기 위해 사용된다. 상기 장치는 먼저 하우징(1)을 갖는데, 상기 하우징은 중앙부(2), 나사로 결합되는 덮개(3) 및 나사로 고정되는 컵모양의 하부(4)로 구성되며, 종방향 챔버(5)를 형성한다. 하부(4)에는 전향분리기(6)가 형성되어 있으며, 유입통로(7)와 유출구(8)가 구비된 중앙부(2)에는 유입통로(7)의 윗쪽으로 필터단위(9)가 배치되어 있다.

전향분리기(6)는, 유입통로(7)와 연결된 안내관(10)의 하단부로 구성된다. 상기 안내관(10)은, 챔버 축선을 따라 하부(4)로부터 상부의 일지점까지 거리를 두고 연장되어 있으며 안내관(10)내에 배치된 나선형 몸체부(11)와 함께 유체출구(13)가 구비된 선회유동통로(12)를 형성한다. 제1도, 제4도 및 제5도를 통해 명백히 알 수 있듯이, 도시된 실시태양에는 대향배치된 2개의 유체출구(13)가 있다. 이들 도면에는, 인접배치된 2개의 유체출구(13) 사이 안내관(10)의 하단부에 가로 V자형으로 안내되는 분리기 귀환통로(14)가 구비되어 있다. 상기 두개의 분리기 귀환통로(14)는 각각 서로 이격되어 뻗어있는 2개의 굴곡리브(15)로 구성되며, 이들 굴곡리브는 하부(4)의 벽에까지 이른다. 분리기 귀환통로(14)의 각 아래부분의 V-생크(16)에는 선회유동통로(12)의 방향으로 뻗어있는 부재가 있다. 화살표(17)는 유체출구(13)로부터 배출된 일부 스트림이 분리기 귀환통로(14)에 흡인되는 것을 나타낸 것이다.

제4도에 따르면, 분리귀환통로(14)는 그 상단부가 깔대기 모양으로 넓게 되어 있어 상부에서 하부로 갈수록 폭이 다소 감소함을 알 수 있다. 제4도에 따르면, 상기 안내관(10)에는 통로(7)와 분리귀환통로(14)의 사이 외곽에, 하부(4)의 벽까지 이르는 나선형부재(18)가 구비되어 있다.

상기 유입통로(7)는, 중압부(2)를 관통하는 횡관(19)에 의해 형성되어 있다(제1도 및 제2도 참조). 상기 횡관(19)의 한쪽 끝부분은 폐쇄되어 있거나, 또는 폐쇄될 수 있으므로, 도시되지 않은 공급도관으로 사용함으로써 여러가지 기능을 수행할 수 있다. 상기 횡관(19)은 경사면(20)을 통해 안내관(10)과 연결되어 있다. 중앙부(2)는 상기 횡관(19) 및 안내관(10)과 함께 하나의 주조물(one piece)을 형성한다. 상부로부터 상기 경사면(20) 사이의 횡관(19)에 끼워진 나사(21)는 나선형 몸체부(11)를 안내관(10)내에 유지시킨다.

특히 제1도에서 명백히 알 수 있듯이, 중앙부(2)에는 통로(7)의 영역 또는 그 상위영역에 합체보조수단으로 부분적인 원형 또는 타원형의 단면을 지닌 내측구(22)가 수평으로 형성되어 있다.

유출구(8)는, 중앙부(2)의 필터단위(9)의 상부에 설치되어 있고, 바람직하게는 덮개(3)의 바로 아래에 배치된다. 유입통로(7)의 경우에도, 대향하는 양측면상에 폐쇄되거나 폐쇄될 수 있는 각각의 부착물(23)이 설치되어 있다. 상기 하우징(1) 또는 종방향 챔버(5)의 하부(4) 횡단면은 원형이다.

상기 하부(4)는 폴리 카르보네이트와 같은 투명한 합성수지로 제조될 수 있고 ; 안전기술과 관련하여 필요한 경우에는, 나머지 부분과 동일하게 알루미늄으로 제조할 수 있다. 중앙부(2) 영역에서, 상기 하우징(1) 또는 종방향 챔버(5)는 거의 사각형, 특히 정사각형의 횡단면을 지닌다. 이러한 경우, 필터단위는 더욱 간단해진다. 종이로 제조된 필터단위(9)의 접힌부분(24)은, 상측 또는 하측에 있어서 측면과 평행하거나 또는 수직을 이룬다. 필터단위의 그외 다른점은 통상적이다. 필터단위(9)는, 덮개(3)에 탄성적으로 부착된 가압고정부(25)가 있어 적당한 자리(26)에 가압고정됨으로써, 액체가 필터단위(9)를 반드시 통과하도록 되어 있다. 덮개(3)에는 배기나사(27)가 구비되어 있는 반면, 하부(4)에는 배출콕(28)이 구비되어 있다.

상기 장치의 작용은 도면을 통해 쉽게 알 수 있다. 유입통로(7)를 통해 유입된 액체는 안내관(10)과 나선형 몸체부(11)사이를 통해 아래쪽으로 이동하게 되는데 이때 나선형의 유동이 이루어진다. 유체출구(13)로부터 배출된 후에는 윗쪽으로 180°의 방향전환이 이루어짐에 따라 고밀도의 액체방울입자는 아래로 침하된다. 유체출구(13)의 윗벽에 부착된 고밀도 액체방울은 합체되어, 상기된 바와 같이 분리기 귀환통로(14)를 통해 하부(4)로 하향이동되며, 이러한 경우 상기 출구(13)로부터 배출된 일부 스트림은 흡인 작용에 의해 귀환이 증진된다. 합체작용은, 내축 홈(22)부근과 하부(4)쪽의 필터단위(9) 측면부근에서도 이루어진다.

최종적으로, 필터단위(9)에서 오염입자가 걸러지고 저밀도의 유체는 유출구(8)를 통해 유출된다. 액체의 공급을 중지한 후 배기나사(27)와 배출콕(28)을 개방함에 따라, 액면수위가 내려감으로써 필터단위(9)에 의해 걸려진 오염입자와 고밀도의 유체입자는 하부(4)로 이송된 후 하부에서 배출콕(28)을 통해 외부로 배출된다.

Claims

유입통로(7)와 유출구(8)가 구비된 중앙부(2), 상부 덮개(3) 및 컵모양의 하부(4)로 이루어진 하우징(1)이 종방향 챔버(5)를 형성하고, 상기 하부(4)에는 전향분리기(6)가 형성되어 있고, 상기 중앙부(2)중 유입통로의 윗쪽에는 필터단위(9)가 배치되어 있으며, 상기 전향분리기(6)는 유입통로(7)에 연결되어 있는 안내관(10)의 하단부로 이루어지며, 상기 안내관은 챔버축선을 따라 하부(4)로부터 그 상부의 일지점까지 이격되어 연장되어 있으며 상기 안내관내에 배치된 나선형 몸체부(11)와 함께 하부유체출구(13)가 구비된 선회유동통로(12)를 형성하는, 저밀도의 유체로부터 고체입자와 고밀도의 유체를 분리하는 장치에 있어서, 입접하는 유체출구(13) 사이에 있는 안내관의 외곽 하단부에, 하부(4)의 벽까지 이르는 2개의 굴곡리브(15)로 구성되며 가로 V자형으로 흐름을 유도하는 분리기 귀환통로(14)가 각각 1개씩 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 분리기 귀환통로(14)의 각 하부에 설치된 V-생크(16)에 선회유동통로(12) 방향으로 뻗어있는 부재가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 분리기 귀환통로(14)의 상단부가 깔대기 모양으로 넓게되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 분리시 귀환통로(14)의 폭이 윗쪽에서 아래로 갈수록 점차로 감소하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 안내관(10)중 유입통로(7)와 분리기 귀환통로(14) 사이 외측에 나선형부재(18)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 중앙부(2)를 관통하면서 한쪽 끝부분이 폐쇄되거나 또는 폐쇄될 수 있는 횡관(19)에 의해 상기 유입통로(7)가 이루어지고, 상기 횡관은 지붕형 경사면(20)을 통해 안내관(10)과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 중앙부(2)의 유입통로(7) 영역 또는 그와 같은 높이에 합체 보조수단으로서 내측홈(22)이 수평으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제7항에 있어서, 상기 내측홈(22)의 횡단면이 부분적인 원형 또는 타원형인 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 중앙부(2)의 필터단위(9) 윗쪽에 출구(8)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서, 상기 하우징(1)과 종방향 챔버(5)의 하부(4) 영역의 횡단면은 원통형이고, 중앙부(2) 영역의 횡단면은 거의 사각형인 것을 특징으로 하는 장치.