KR940001406B1 - 유체안내 스페이스 엘레먼트 - Google Patents

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KR940001406B1
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하이네 빌헬름
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데테 멤브란필터 페어트리프스 게엠베하
하이네 빌헬름
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Abstract

내용 없음.

Description

유체안내 스페이스 엘레먼트
제1도는 필터 엘레먼트군을 형성하는 다수의 스페이스 엘레먼트 및 필터 엘레먼트로 이루어진 유체의 여과 및 분리장치의 단면도.
제2도는 제6도의 선 A-B를 따라 자른 스페이스 엘레먼트의 단면도.
제3도는 제2도의 원형부분의 확대 단면도.
제4도는 스페이스 엘레먼트의 중앙구멍의 가장자리 영역을 일부 확대한 부분평면도.
제5도는 제4도의 확대 부분단면도.
제6도는 제2도에 도시된 스페이스 엘레먼트를 우측에서 바라본 평면도.
제7도는 제2도의 스페이스 엘레먼트를 좌측에서 바라본 저면도.
제8a도 및 8b는 돌출부의 한 실시예를 나타낸 단면도 및 평면도.
제9a도 및 9b도는 돌출부의 다른 실시예를 나타낸 단면도 및 평면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 스페이스 엘레먼트 12 : 중앙구멍
13 : 필터 엘레먼트 14 : 개구부
15 : 유체 16 : 중심선
18,29,31 : 돌출부 19 : 투과물 배출구
20 : 투과물 배출홈 22,23,31 : 리쎄스(recess)
24,25 : 패킹링 34,35 : 외부가장자리
102 : 하우징 103 : 중앙볼트
104,111 : 너트 109 : 유입구
110 : 배출구 118,119 : 스페이스 엘레먼트의 표면
130,131 : 필터 엘레먼트의 표면
본 발명은 유체를 안내하는 스페이스 엘레먼트에 관한 것이며, 특히 가역삼투 및 한외여과에 의해 유체를 여과하고 분리하는 장치에 있어서 유체를 안내하는 스페이스 엘레먼트에 관한 것이다. 이러한 장치에서, 원판형으로 형성된 스페이스 엘레먼트의 중앙에는 중앙구멍이 형성되어있고, 이러한 스페이스 엘레먼트 주위로 유체가 흐르며, 인접한 두개의 스페이스 엘레먼트 사이에는 각각 하나의 필터 엘레먼트가 포함되어 있다.
필터 엘레먼트를 포함하는 여러 부분으로된 장치는, 유체를 분리하고 여과하는 장치에서 공지되어 있으며(예를 들면 DE-OS 33 27 431.2), 임의의 수로 조립된 필터 엘레먼트인 하나의 필터장치는 지지판, 안내판 및 이들 두판사이에 포함된 박막으로 이루어진다. 상기 공지된 장치에서 박막의 외연은 축방향의 구멍내에 제공되어 있는 지지판의 외연과 붙어 있다.
필터장치가 하나의 필터 엘레먼트군으로서 공지된 소형구조로 형성될 때 이를 소위 원판모듈이라 불리는데, 이때 개별적인 필터장치의 구조로인해 원판은 비교적 큰 고유의 안정성을 가지며 압력에 대해 비교적 양호한 안정성을 갖는다.
다른 한편으로는, 소위 박막 필로우(diaphragm pillow)가 상기 장치에 사용되기도 하는데, 이러한 박막 필로우는 그 외부모서리가 패킹재로 밀폐되어 있는 2개의 외부 박막으로 이루어져 있다. 또 다른 한편으로, 예를 들면 투과물이 박막 필로우 중앙에 배열된 구멍으로 흘러 거기에서 적합하게 모여져서 투과율 배출구로 흐르도록 구성되어 있는 장치를 사용할 수도 있다. 그러나, 종래의 원판형 스페이스 엘레먼트에서는, 유체가 필터 엘레먼트(박막필로우)의 양측면을 충분히 돌아 흐를수 없기 때문에, 상기한 박막필로우와 상호작용하는데 적합하지 않다. 공지된 스페이스 엘레먼트의 구조로 인하여, 장치내에서 유입 및 배출 사이에 현저한 부분 압력강하가 발생하고, 이것은 특히 필터 엘레먼트군이 클때 불리하게 작용하여 장치의 효율을 제한한다. 이것은 실제로, 박막이 지지판 및 안내판 위에 직접 놓이기 때문에 유체, 예를들면 처리되지 않은 물이 필터 엘레먼트군을 통해 흐를 때 점차적으로 저지된다는 사실에 그 이유가 있다. 결과적으로 전술한 바와 같이 유체의 유입 및 배출사이에 높은 부분압력강하가 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은, 유체가 스페이스 엘레먼트 및 스페이스 엘레먼트상에 있는, 예를들면 박막필로우의 형태인 필터 엘레먼트를 양호하게 돌아 흐르도록 구성하여, 필터 엘레먼트군이 클 때도 유입 및 배출사이에 부분압력차가 적당한 한도로 유지되고, 유체의 흐름이 최적화되며, 필터 엘레먼트가 압력차를 안정적으로 수용할 수 있는 필터 엘레먼트를 제공하는 데 있다.
상기 목적은 본 발명에 따라 중앙구멍둘레에 서로 일정한 간격을 둔 다수의 개구부가 형성되어 있고 이 개구부를 통해 유체가 흐르도록 구성된 스페이스 엘레먼트를 제공함으로서 이루어진다.
이런 구조의 장점은 실질적으로 유체의 흐름이 계속해서 방해받지 않고 이루어질 수 있다는데 있다. 즉 공지된 스페이스 엘레먼트에 비해 유체의 흐름이 최적화된다.
바람직하게는, 상기 개구부가 슬롯형태로 형성되고, 이 슬롯의 종방향 측면은 횡방향 측면보다 길고, 대체로 중앙구멍의 중심선으로 부터 방사상으로 동일한 간격으로 형성된다. 이로 인해, 개구부 영역에서 스페이스 엘레먼트의 안정성이 최적일 때 유체의 통과를 위한 최적의 개구부가 형성되고, 이때 바람직하게는 개구부의 횡단면의 형태가 사다리꼴일 수 있다.
유체가 개구부내로 유입되는 영역둘레에서 유체의 소용돌이는 필연적으로 이 영역에서 부분 압력차를 발생시키는데 이것을 방지하기 위해, 바람직한 실시예에 따른 스페이스 엘레먼트는 방사방향으로 개구부에 직접 접해있는 영역에서 중앙 구멍의 방향으로 점점 얇아지는 두께를 갖는다. 따라서, 유체는 개구부내로 경사져 들어가고 이것에서부터 다른 표면위로 나와 다시 경사져 흐른다.
스페이스 엘레먼트가 개구부 영역에서 필터 엘레먼트(박막필로우)와 직접 접하게 되는 경우, 개구부가 그 안의 투과물로 인해 필터 엘레먼트에서 자체적으로 형성된 내부압력에 의해 막히지 않도록 하기 위해, 바람직하게는 서로 일정한 간격을 둔 2개의 개구부 사이마다 양 스페이스 엘레먼트 표면에서부터 튀어나온 돌출부가 설치될 수 있다. 이로 인해 필터 엘레먼트는 상기 영역에서 개구부와 일정간격을 유지한다.
중앙에 배열된 박막사이의 투과물 배출구에서 나온 투과물이 어떠한 방해도 받지 않고 모여져서 하나의 투과물 배출구에 공급될 수 있도록, 바람직하게는 스페이스 엘레먼트의 중앙구멍의 가장자리 영역에 예를들면 슬롯형태로 형성될 수 있는 다수의 투과물 배출구가 형성되고, 이 투과물 배출구는 필터 엘레먼트의 일단부에서 빠져나온 투과물을 효과적으로 배출하도록 일정한간격으로 중앙구멍의 중심선 주위에 배열된 투과물 배출홈내로 돌출되어 있다. 이때, 바람직하게는 투과물 배출홈이 스페이스 엘레먼트의 표면에 형성되고, 이로부터 일정간격을 둔 쇼울더에 의해 경계를 이룰 수 있다.
필터 엘레먼트의 일단부에 제공된 투과물 배출영역에서 스페이스 엘레먼트와 필터 엘레먼트 사이의 패킹은 임의의 방법으로 형성될 수 있다. 그러나, 특히 바람직하게는 양표면에 스페이스 엘레먼트의 중앙구멍 둘레로 둥글게 형성된 홈 형태의 리쎄스가 패킹링을 수용하도록 형성될 수 있으며, 이때 중앙구명의 중심선에 대한 리쎄스의 방사상 간격은 필터 엘레먼트의 중앙구멍의 내부 가장자리와 상기 중심선 사이의 간격보다 더 크다. 홈 형태의 리쎄스내에는 예를들면 0-링이 패킹재로 삽입될 수 있으며, 이때 리쎄스는 0-링이 그 내부로 억지끼워 맞춤에 의해서 끼워지도록 형성된다.
스페이스 엘레먼트의 양측의 원판형 표면상에서 유체의 흐름이 가급적 방해받지 않도록 하기위해, 즉 필터 엘레먼트가 상기 표면위에 직접 놓이는 것을 방지하기위해, 스페이스 엘레먼트의 바람직한 실시예에 따라, 스페이스 엘레먼트의 한 표면상에는 적어도 하나의 돌출부가 형성된다. 이 돌출부는, 예를 들면 원형 스페이스 엘레먼트의 둘레로 임의의 적합한 간격을 가지고 임의의 적합한 수로 형성된다.
또한 바람직하게는 스페이스 엘레먼트의 표면과 평행하게 형성된 돌출부의 표면상에도 적어도 하나의 다른 돌출부가 형성될 수 있다.
그러한 돌출부는 표면에 대해 평행한 면에서 구형 또는 원형횡단면 또는 물방울형 횡단면을 가질수 있으며, 이때 물방울 형태의 횡단면은 그것을 따라 흐르는 유체의 소용돌이를 계속해서 저지하고 압력손실을 줄인다.
각각의 스페이스 엘레먼트와 필터 엘레먼트로 하나의 필터장치가 형성되고, 이때 다수의 필터장치가 하나의 필터 엘레먼트군을 형성한다. 상기 필터장치를 임의의 크기인 하나의 필터 엘레먼트군으로 다른 구조적 조치없이 정확하게 조립할 수 있도록 하기 위해, 다른 바람직한 실시예에 따라서, 스페이스 엘레먼트의 한표면상에는 중앙구멍둘레로 돌출된 다수의 핀형돌출부를 제공하고, 다른 표면상에는 다수의 리쎄스를 제공하고, 돌출부와 리쎄스는 이것들을 관통하는 공통의 중심축과 관련해 볼 때 중앙구멍의 중심선에서부터 동일한 간격을 갖는다.
스페이스 엘레먼트의 핀형 돌출부는 인접한 스페이스 엘레먼트의 리쎄스내로 끼워지므로 균일하게 배열된 필터 엘레먼트군이 쉽게 조립될수 있고, 이때 바람직하게는 돌출부와 리쎄스가 동일한 횡단면의 형태를 갖는다.
스페이스 엘레먼트 표면에는 그 둘레에 바깥쪽으로 둥글게 형성된 가장 자리를 가지며, 이때 가장자리 중 하나는 다른 것보다 하나의 필터 엘레먼트의 두께 정도만큼 높기 때문에 약간 더 높은 가장자리로 형성되는 리쎄스내로 필터 엘레먼트(박막필로우)가 삽입될 수 있다. 이때, 필터 엘레먼트의 외부박막은 바람직하게는 돌출부위에 놓인다. 즉, 표면과 직접 접촉하지 않는다.
스페이스 엘레먼트 자체는, 예를 들면 중량이 가벼우면서 강도가 높은 임의의 적합한 재료로 이루어질 수 있다.
바람직하게는, 스페이스 엘레먼트가 합성수지, 특히 ABS로 이루어질 수 있으며, 여기서 ABS는 예를 들면 음료수의 품질 또는 고도로 정재된 물의 품질과 같이 투과물의 높은 품질이 요구되는 분야에 특히 적합하다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참고로 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도에는 가역삼투 및 한외여과에 의해 유체를 여과하고 분리하는 장치(10)가 도시되어 있는데, 본 장치(10)에는 다수의 필터 엘레먼트(13)(제3도 참조) 및 스페이스 엘레먼트(11)가 함께 조립되어 일정한 길이의 필터 엘레먼트군을 형성한다.
박막 필로우(diaphragm pillow)형태인 필터 엘레먼트(13)와 상호작용하는 스페이스 엘레먼트(11)의 구조를 보다 쉽게 이해할 수 있도록, 주로 제1도를 참조하여 본 장치(10)를 설명하면 다음과 같다. 장치(10)는 관형하우징(102)을 갖는다. 하우징(102)내에는 스페이스 엘레먼트(11)와 필터 엘레먼트(13)가 교대로 설치되어 있다. 즉, 각각의 스페이스 엘레먼트(110사이에 스페이스 엘레먼트(13)가 삽입되어 있다. 이렇게 형성된 필터 엘레먼트군의 양단부에 있는 스페이스 엘레먼트(11)만은 필터 엘레먼트(13)를 갖지 않는다. 필터 엘레먼트군의 한쪽 단부에는 필터 엘레먼트를 장치에 연결해 주는 연결원판(105)이 설치되어 있고, 그 맞은 편 단부에는 끝원판(106)이 형성되어 있다. 연결원판(105)상에는 외부연결플랜지(107)가 설치되어 있고, 끝원판(106)상에는 외부끝 플랜지(108)가 설치되어 있다. 필터 엘레먼트군 및 상기 부재들은 모두가 이들 엘레먼트의 중앙구멍(12)(제2도 및 제3도 참조)을 관통하는 중앙볼트(103)에 의해 결합되고, 중앙볼트(103)의 양측나사 단부에 맞춰진 양측의 너트(104 및 111)가 하우징(102)의 내부에 이들 부재를 고정시킨다. 유체(5)의 공급을 위한 유입구(109) 및 유체(15)의 배출을 위한 배출구(110) 연결플랜지(107) 및 끝원판(106)을 관통한다.
제1도 내지 제4도를 참조하여 유체의 흐름을 설명한다. 유입구(109)를 통해 들어온 유체(15)는, 필터 엘레먼트군과 하우징(102)의 내부벽 사이의 틈새를 통해서 하우징(102)의 내부공간으로 유입된다. 그리고나서 유체는 이 공간으로부터, 끝원판(106)과 이 끝원판에 접해있는 스페이스 엘레먼트(11)사이에 형성된 공간까지 이르게 된다. 이 과정에서, 유체는 스페이스 엘레먼트내의 개구부(14)을 통해 유입되어 스페이스 엘레먼트(11)의 내부표면(119)을 따라 흐른 뒤, 그 가장 자리(34)의영역에서 인접한 스페이스 엘레먼트와의 사이에 놓인 필터 엘레먼트(13)의 바깥쪽 경계 모서리에서 방향을 중심방향으로 바꾸어 인접한 스페이스 엘레먼트(11)의 가장자리(35)로 부터 개구부(14)을 통해 다시 흐른다. 이와같이, 전체 필터 엘레먼트군의 인접한 스페이스 엘레먼트(11)에서의 유체흐름의 방향전환이 동일한 방식으로 반복된다. 투과물 배출구(19) 또는 투과물 배출홈(20)을 향한 필터 엘레먼트(박막 필로우)의 일단부로부터 투과물이 빠져나와, 하기에 상세히 설명되는 적합한 흐름채널을 따라 흐르고, 중앙볼트(103)를 통과하여 또 다른 처리를 위한 투과물 배출구(111,112)에 의해 밖으로 유출된다. 모여진 유체(15)는 전체 필터 엘레먼트군을 굽이쳐 흐른 뒤, 연결원판(105)에 형성된 링형 집합영역에 이르고, 거기에서부터 배출구(110)를 통해 밖으로 유출된다. 전체 필터 엘레먼트군은 하우징(102)내부의 적합한 패킹(113)을 통해 지지된다.
이하, 본 발명에 따른 스페이스 엘레먼트(11)에 대해서 상세히 설명한다. 제2도에는 전술한 필터 엘레먼트군에서 사용되는 스페이스 엘레먼트(11)의 단면도가 도시되어 있다. 본 실시예에서, 스페이스 엘레먼트(11)는 원형횡단면을 가지며 2개의 원판형 표면(118,119)으로 구분되어 있다. 여기서, 중앙구멍(12)의 중심선(16)으로 표시된 축은 스페이스 엘레먼트(11)의 축이다. 스페이스 엘레먼트(11)는 중앙구멍(12) 둘레에 서로 일정한 간격을 둔 다수의 개구부(14)를 가지며, 이 개구부(14)를 통해 유체(15)가 흐른다(하기에 상세히 설명되는 제3도 및 제4도 참조). 본 실시예에서, 개구부(14)는 중앙구멍의 중심선(16)에 대해 일정한 간격을 두고 원형을 이루며 배열되어 있다(제6도 및 제7도 참조).
제3도 및 제4도를 참조하면, 개구부(14)는 슬롯형태로 형성되어 있고 그 횡단면은 사다리꼴로 형성되어 있다. 슬롯형 개구부(14)의 종측면(120),(121)의 길이는 횡측면(122),(123)보다 더 길다. 스페이스 엘레먼트(11)의 두께는 개구부(14)에 직접 접해 있는 영역에서 중앙구멍(12)방향으로 테이퍼져 있으며, 이것은 도면부호(17)로 표시되어 있다. 테이퍼진 부분의 끝은 그 횡단면을 반원형으로 형성할 수 있다.
서로 일정한 간격을 둔 개구부(14)사이에는 스페이스 엘레먼트의 표면(118,119)으로부터 수직으로 돌출한 돌출부(18)가 있다.
제6도에 도시된 바와같이 중앙구멍(12)의 가장자리 영역에는 다수의 투과물 배출구(19)가 형성되어 있다. 이 투과물 배출구(19)는 중앙구멍의 중심선(16)주위에 일정한 간격으로 배열된 투과물 배출홈(20)안으로 뻗어있다(제3도 및 제6도 참조). 투과물 배출홈(20)은 스페이스 엘레먼트(11)의 부분인 쇼울더(21)와 경계를 이룬다. 쇼울더(21)는 표면(118)에서 약간 튀어나와 형성되어 있다.
중앙구멍(12) 둘레로 둥글게 형성된 홈형태의 리쎄스(22,23)가 양표면(118,119)에 형성되어 있다. 이들 리쎄스는, 예를들면 0-링과 같은 패킹링(24,25)을 수용하는데 사용된다. 제3도에서 패킹링(24,25)은 홈형 리쎄스(22,23)내에 억지끼워맞춤에 의해 끼워져 있다. 중앙구멍의 중심선(16)에서부터 리쎄스(22,23)까지의 방사방향의 간격(26)은 박막필로우의 형태로 형성된 필터 엘레먼트(13)의 중앙구멍(28)의 가장자리와 중심선(6)과의 사이의 방사방향의 간격(27)보다 길다.
박막 필로우의 형태인 필터 엘레먼트(13)는 그 외부형태에 대해 여기서는 상세히 도시되어 있지 않은데 이것은 임의의 원형 또는 다각형 외부 가장자리를 갖는다. 여하간 필터 엘레먼트(13)는 하나의 원판이며, 스페이스 엘레먼트(11)의 한 표면(118)상에 놓일 수 있으나 스페이스 엘레먼트(11)가 외부와 경계를 이루는 가장자리쪽 영역을 밀폐하지 않는 외부윤곽을 갖는다. 따라서 전술한 바와같이 유체(15)는 필터 엘레먼트(13)에서 종방향 흐름으로 방향을 바꾸어 표면(118)에서 필터 엘레먼트(13)하부로 종방향으로 흘러서, 스페이스 엘레먼트(11)를 통과하여 개구부(14)내로 흘러들어갈 수 있다.
제6도에서 필터 엘레먼트(13)는 일점쇄선으로 도시되어 있다.
필터 엘레먼트(13)의 중앙구멍(28)은 스페이스 엘레먼트(11)의 중앙 구멍(12)의 중심선(16)에 대해서 동축상에 놓인다(제3도 및 제7도 참조).
스페이스 엘레먼트(11)의 양표면(118),(119)상에는 이로부터 돌출한 다수의 돌출부(29)가 배열되어 있는데, 이것은 제6도 및 제7도에서 간단히 도시하기 위해서 원을 따라서 배열된 점으로 4분원상에 표시되어 있다. 돌출부(29)는 다양하게 형성될 수 있는데 제8a도 및 제8b도에서와 같이 표면(118,119)에 평행한 면에서 물방울 형태의 횡단면을 가지며, 또한 제8a도에서와 같이 그 횡단면이 표면에 수직인 쇼울더를 가질 수 있다. 제9a,9b도의 돌출부는 표면(118,119)에 평행한 면에서 구형 또는 원형 횡단면을 갖는다. 이러한 돌출부(29)중 어느 하나를 스페이스 엘레먼트에 사용할 수 도 있으나, 서로 다른 형태의 돌출부(29) 둘다를 스페이스 엘레먼트(11)에 형성시킬 수도 있다.
제6도 및 제7도에서, 돌출부(29)는 중앙구멍의 중심선(16)주위의 동심원상에 배열되어 있다. 그러나, 이것을 임의의 다른 적합한 방식으로 표면(118,119)에 배열할 수도 있다.
또한 스페이스 엘레먼트(11)의 표면(118,119)에 대체로 평행하게 형성된 돌출부(18)의 표면(30)에도 돌출부(29)가 형성될 수 있다(특히 제3도 참조). 그러나, 이 표면(30)의 돌출부는 스페이스 엘레먼트(11)의 표면(118,119)상의 돌출부(29)와 꼭같은 높이를 갖는다. 이러한 방법으로, 필터 엘레먼트(13)는 돌출부(29)에 의해서 지지되어 스페이스 엘레먼트의 표면(118,119)에 대체로 평평하게 놓이며, 따라서 패킹링(24,25)은 전체 장치의 초기응력이 충분히 클 때도 패킹(24,25)의 횡단면을 매우 적게 변형시키면서 밀접하게 접촉될 수 있다(제3도 참조)
중앙구멍(12) 둘레의 영역에는 한 표면(118)으로부터 튀어나온 다수의 핀형태의 돌출부(31)가 형성되어 있다. 다른 표면(119)에는 다수의 리쎄스(32)가 형성되어 있는데, 스페이스 엘레먼트의 돌출부(31)와 리쎄스(32)는 이것들을 관통하는 공통의 중심축(33)과 관련해서 구멍중심(16)에서부터 동일한 거리를 갖는다. 스페이스 엘레먼트의 돌출부(31) 및 리세트(32)는 일반적으로 동일한 횡단면을 가지며, 여기에 도시된 실시예에서는 횡단면이 원형이다. 스페이스 엘레먼트(11)의 표면 또는 측면에 있는 핀형태의 돌출부(31) 및 리쎄스(32)에 의해 임의의 크기의 필터 엘레먼트군이 조립되고 서로 정확한 높이로 배열될 수 있다.
각각의 스페이스 엘레먼트(11)는 양표면(118,119)의 외부에 둥글게 형성된 가장자리(34,35)를 가지며, 한쪽 가장자리(34)는 표면(118)의 높이와 관련해서 적어도 하나의 필터 엘레먼트의 두께 정도로 더 높다. 이것은 제2도 및 제3도에 명백하게 나타나 있다. 이렇게 형성된 원판형 공간내에는 전술한 바와 같이 필터 엘레먼트(13)가 삽입되고, 이 경우 제3도에서 외부면인 필터 엘레먼트의 한 표면(130)은 실제로 쇼울더(21)와 평평하게 놓인다. 다수의 스페이스 엘레먼트(11)가 제1도에서와 같이 하나의 필터 엘레먼트군으로 조립되는 경우에 각각의 필터 엘레먼트(13)는 2개의 스페이스 엘레먼트(11)사이에 놓여지고, 필터 엘레먼트의 한 표면(131)은 스페이스 엘레먼트(11)의 한 표면(118)상의 돌출부(29)위에 놓이며, 다른 표면(130)은 인접한 스페이스 엘레먼트(11)의 다른 표면(119)상의 돌출부(29)위에 놓인다.
처음에 기술한 바와 같이, 유체(15)는 표면(118)상에서 일단 개구부(14)를 향해서 흐르고(제6도 참조), 이 개구부(14)에서 방향을 바꾸어 개구부(14)에서 멀어지며 표면(119)상으로 흐르다가(제7도 참조), 필터 엘레먼트(박막 필로우)이 바깥쪽의 밀폐된 경계모서리의 영역에서 스페이스 엘레먼트의 가장자리(34)와 인접한 다른 스페이스 엘레먼트의 가장자리(35)사이로 방향을 바꾸어서 인접한 스페이스 엘레먼트(11)의 개구부(14)쪽으로 다시 흐른다.
필터 엘레먼트(13)의 박막을 통해 유체(15)가 여과되거나 투과되고 양표면(130,131)사이의 공간으로 투과물이 형성되며, 이 투과물은 제3도의 화살표에 따라 필터 엘레먼트(13)의 일단부로 부터 투과물 배출홈(20)내로 유출되고, 거기에서부터 투과물 배출구(19)를 통해, 제1도의 볼트(103)를 따라 흘러서 적합한 방식으로 모여 투과물 배출구(112,111)를 통해 유출된다.
필터 엘레먼트의 표면과 스페이스 엘레먼트의 표면사이의 영역에는 내부 압력이 높기 때문에, 스페이스 엘레먼트와 필터 엘레먼트 사이에 형성되는 내부 공간과 필터 엘레먼트(13)와의 사이에는 패킹링(24,25)의 양호한 밀봉이 제공되며, 따라서 모든 작동상태에서 유체순환과 투과물 순환사이의 확실한 분리가 이루어진다.
상기한 유형의 스페이스 엘레먼트는 바람직하게는 비용면에서 유리하고, 작용이 확실한 합성수지로 제조할 수 있으며, 이 경우 합성수지로는 특히 폴리스티렌이 적합하다. 특히 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌-공중합체(ABS), 스티렌-아크릴로니트라이트-공중합체(SAN), 및 루란(Luran)은 그 투과성으로 인해 음료수분야에서 스페이스 엘레먼트를 형성하는데 특히 적합하다. 그러나, 스페이스 엘레먼트를 금속재료 제조하거나, 예를 들면 금속과 합성수지를 혼합한 복합체로 제조하는 것도 가능하다.

Claims (21)

  1. 가역삼투 및 한외여과에 의해 유체를 여과하고 분리하는 장치에 사용되는 유체안내 스페이스 엘레먼트로서, 원판형으로 형성된 스페이스 엘레먼트(11)의 중앙에는 중앙구멍(12)이 형성되어 있으며, 상기 스페이스 엘레먼트(11) 주위로 유체가 흐르고, 두 개의 인접한 스페이스 엘레먼트들의 사이에는 하나의 필터 엘레먼트(13)가 포함되어 있는 유체안내 스페이스 엘레먼트에 있어서, 상기 스페이스 엘레먼트(11)의 중앙구멍(12) 둘레에 일정한 간격을 둔 다수의 개구부(14)가 형성되어 있고, 이 개구부(14)를 통해 유체(15)가 흐르는 것을 특징으로 하는 유체안내 스페이스 엘레먼트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 개구부(14)가 슬롯형태로 형성되어 있고, 상기 슬롯의 종측면(120,121)은 횡측면(122,123)보다 길며 상기 중앙구멍(12)의 중심선(16)으로부터 떨어져 방사상으로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
  3. 제2항에 있어서, 개구부(14)는 사다리꼴 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
  4. 제1항에 있어서, 방사방향으로 상기 개구부(14)에 직접 접해있고 상기 중앙구멍(12)을 향하고 있는 영역에서, 상기 스페이스 엘레먼트(11)가 상기 중앙구멍(12)의 방향으로 테이퍼져 있는 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
  5. 제1항에 있어서, 서로 일정한 간격을 둔 2개의 개구부(14)사이마다 인접한 스페이스 엘레먼트 표면(118,119)에서 튀어나온 돌출부(18)가 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
  6. 제5항에 있어서, 상기 중앙구멍(12)의 가장자리 영역에는 다수의 투과물 배출구(19)가 형성되어 있고, 이 투과물 배출구(19)는 상기 필터 엘레먼트(13)의 일단부에서 빠져나온 투과물을 배출시키기 위해 일정한 간격으로 상기 중앙구멍의 중심선(16) 둘레로 배열된 투과물 배출홈(20)내로 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
  7. 제6항에 있어서, 투과물 배출홈(20)은 스페이스 엘레먼트(10)의 표면(118)에 형성되어 그것에서부터 튀어나온 쇼울더(21)와 경계를 이루는 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
  8. 제5항에 있어서, 상기 스페이스 엘레먼트(118,119)상에 상기 중앙구멍(12)의 둘레로 원주방향으로 형성된 홈형태의 리쎄스(22,23)가 패킹링(24,25)을 수용하기 위해 제공되어 있고, 상기 중앙구멍의 중심선(16)에 대한 상기 리쎄스(22,23)의 방사방향 간격(26)은 상기 필터 엘레먼트(13)의 중앙구멍(28)의 가장자리와 상기 중심선(16)사이의 방사방향간격(27)보다 큰 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
  9. 제5항에 있어서, 적어도 하나의 상기 스페이스 엘레먼트 표면(118,119)상에는 이 표면(118,119)에서부터 튀어나온 다수의 돌출부(29)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
  10. 제9항에 있어서, 상기 각각의 돌출부(18)상에는 상기 스페이스 엘레먼트 표면(118,119)에 대해 평행하게 표면(30)이 형성되어 있으며, 이 표면(30)에서 튀어나온 적어도 하나의 돌출부(29)가 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
  11. 제10항에 있어서, 상기 돌출부(29)는 상기 스페이스 엘레먼트 표면(118,119)에 대해 평행한 면상에서 원형의 횡단면을 가지는 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
  12. 제10항에 있어서, 상기 돌출부(29)는 상기 스페이스 엘레먼트 표면(118,119)에 대해 평행한 면상에서 물방울 형태의 횡단면을 가지는 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
  13. 제10항에 있어서, 상기 돌출부(29)는 상기 스페이스 엘레먼트 표면(118,119)에 대해 평행한 면상에서 구형횡단면을 가지는 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
  14. 제5항에 있어서, 상기 스페이스 엘레먼트의 한 표면(118)에서 상기 중앙구멍(12) 둘레에 인접한 부근에 상기 표면(118)으로부터 튀어나온 다수의 핀형돌출부(31)가 형성되고, 상기 스페이스 엘레먼트의 다른 표면(119)상에는 다수의 리쎄스(32)가 형성되어 있으며, 상기 돌출부(31) 및 리쎄스(32)의 공통의 중심축(33)이 상기 중앙구멍의 중심선(16)으로 부터 동일한 간격을 가지는 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
  15. 제14항에 있어서, 돌출부(31)와 리쎄스(32)는 동일한 횡단면을 가지는 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
  16. 제5항에 있어서, 스페이스 엘레먼트의 양표면(118,119)이 둥근 외부가장자리(34,35)를 가지며, 상기 한쪽 가장자리(34)는 상기 표면(118)의 높이보다 적어도 하나의 필터 엘레먼트(13)의 두께만큼 더 높은 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
  17. 제1항에 있어서, 합성수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
  18. 제17항에 있어서, 합성수지는 폴리스티렌인 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
  19. 제17항에 있어서, 합성수지는 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌-공중합체(ABS)인 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
  20. 제17항에 있어서, 합성수지는 스티렌-아크릴로니트라이트-공중합체(SAN)인 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
  21. 제17항에 있어서, 합성수지는 루란인 것을 특징으로 하는 유체 안내 스페이스 엘레먼트.
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