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KR0142860B1 - 스페이서에 의해 분리된 여과 요소를 포함하는 여과 장치 - Google Patents

스페이서에 의해 분리된 여과 요소를 포함하는 여과 장치

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Publication number
KR0142860B1
KR0142860B1 KR1019920016546A KR920016546A KR0142860B1 KR 0142860 B1 KR0142860 B1 KR 0142860B1 KR 1019920016546 A KR1019920016546 A KR 1019920016546A KR 920016546 A KR920016546 A KR 920016546A KR 0142860 B1 KR0142860 B1 KR 0142860B1
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KR
South Korea
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filtration
spacer
ring
elements
opening
Prior art date
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KR1019920016546A
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English (en)
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KR930005655A (ko
Inventor
에스. 라히미 리아주딘
더블유. 존슨 마크
Original Assignee
길버트 피. 와이너
폴코오포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 길버트 피. 와이너, 폴코오포레이션 filed Critical 길버트 피. 와이너
Publication of KR930005655A publication Critical patent/KR930005655A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0142860B1 publication Critical patent/KR0142860B1/ko
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D25/00—Filters formed by clamping together several filtering elements or parts of such elements
    • B01D25/22—Cell-type filters
    • B01D25/26—Cell-type stack filters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/39—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with hollow discs side by side on, or around, one or more tubes, e.g. of the leaf type

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Abstract

본 발명에서는 입구와 출구를 갖는 하우징과, 상기 하우징내에 집합된 적어도 두 개의 여과 요소와, 상기 여과 요소 사이에 배치된 스페이서를 구비하는 여과 장치를 개시한다. 상기 스페이서는 적어도 하나의 상기 여과 요소의 내경보다 크며 여과 요소의 외경의 1/3 보다 작지 않은 개구부를 갖는 몸체를 포함한다. 상기 스페이서는 상기 개구부를 향해 연장된 어떠한 구조라도 가능하다.

Description

스페이서에 의해 분리된 여과 요소를 포함하는 여과 장치
제1도는 본 발명에 따라 제공되는 여과 장치의 정면도이고,
제2도는 제1도에 나타난 여과 장치중 스페이서의 상단을 나타내는 도면이고,
제3도는 제2도에 나타난 스페이서부의 투시도이고,
제4도는 제3도에 나타난 스페이서부의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 절단한 단면도이고,
제5도는 여과 요소 집합에 대해 다른 배치를 나타내는 정면도이고,
제6도는 본 발명에서 제공되는 제2의 스페이서의 상단을 나타내는 도면이고,
제7도는 본 발명에서 제공되는 제3의 스페이서의 상단을 나타내는 도면이다.
본 발명은 여과 장치에 관한것으로서, 상세하게는 스페이서(spacers)에 의해 분리된 다수의 여과 요소를 포함하는 여과 장치에 관한 것이다.
종래의 여과 장치는 중심추 또는 중심관을 따라 밀집되고 통상 디스크형인 여과 요소를 둘 또는 그 이상 포함할 수 있다. 각 여과 요소의 상부 및 하부 표면은 다공성 여과 매체로 덮여있고, 중심관과 교통하는 배수 구조가 각 여과 요소의 상부 및 하부 매체사이에 배치된다. 각 인접 요소쌍 사이에는 간격을 둔 여과 요소집합체가 하우징 내에 내장되어 있다.
액체는 대개 고온 고압하에서 하우징으로 공급되고, 인접 여과 요소 사이로 들어가서 각 여과 요소를 덮고 있는 다공성 여과 매체를 통과하게 된다. 액체가 여과 매체를 통과할 때 입자, 응집체 또는 겔과 같은 바람직하지 못한 물질들이 액체로부터 제거된다. 각 여과 요소의 상부 및 하부 여과 매체를 통과한 후, 여과액은 배수구조를 따라서 중심관으로 흐르게되며 그후 관을 통해 하우징으로부터 배출된다.
이와같은 종래의 여과 장치는 용융 중합체 또는 단량체와 같은 액체의 여과를 포함하여 산업적으로 여러 가지에 유용하게 적용된다. 그러나, 이들 액체는 대개 비교적 점도가 높고 (즉, 매우 진하고), 액체가 여과 매체를 통해, 또한 그 사이로 흐를 때 인접 여과 요소 표면의 여과 매체 사이의 공백에 심각한 압력강하가 나타난다. 인접 여과 요소 사이의 약간의 공백 차이 및 상기 공백으로의 또한 공백내에서의 약간의 액체 흐름비 차이는 반대쪽 여과 요소 사이에서의 압력강하차를 가져온다. 여과 요소의 한쪽면으로부터 다른쪽면으로의 이 압력강하차로 인하여 여과 요소를 통해 가해지는 힘이 발생 되는데, 이 힘은 여과 요소를 변형시키거나 심지어 못쓰게 할만큼 큰 것이다. 이에따라 이러한 종래의 여과 장치에는 종종 스페이서가 사용된다. 스페이서는 한 쌍의 인접 여과 요소사이의 공백에 배치되며 중심추 또는 중심관을 향해 연장되어 있다. 스페이서는 인접한 여과 요소사이의 공백을 동일하게 유지해주어 약간의 간격차 또는 약간의 흐름비차로 인해 힘이 발생될 경우, 하나의 여과 요소가 인접한 다른쪽의 여과 요소쪽으로 변형되는 것을 방지해 준다.
그런데 불행하게도, 종래의 스페이서를 구비한 여과 장치는 몇가지 단점을 갖고 있다. 예를들어, 스페이서는 인접 여과 요소사이, 중심추의 옆에 배치되기 때문에, 여과 요소 사이에서 자유롭게 흐르는 액체와 간섭할 수 있다. 이는 액체가 고이는 영역과 사점 (死點; dead spots)을 야기하게 되는데, 다시말해서 여과 장치의 효율을 떨어뜨리게 되는 것이다. 더욱이, 스페이서는 고압 액체에 의한 여과 요소에 대항하는 힘, 및 여과 요소의 무게에 의한 약간의 힘을 받게되므로, 스페이서는 여과 매체를 압박하여 넓은 영역의 매체를 가리게(즉, 액체가 통과하지 못하게) 된다. 스페이서가 여과 요소에 영구적으로 부착되지 않은 경우, 여과 요소와 스페이서가 제거, 세정, 재조합될 때마다 더 많은 여과 매체 영역이 가려지게 된다. 이는 여과 장치의 효율을 점진적으로 감소시킨다.
종래의 스페이서는 다른 단점도 갖고 있다. 예를들어, 어떤 스페이서는 중심추 또는 중심관에 탑재된 중심링으로부터 여과 요소의 거의 외경까지 바깥을 향해 방사상으로 연장되어 스페이서 요소들과 함께 여과 요소들 사이에 배치된다. 그런데 외경이 증가하면 이들간의 거리도 증가되므로 이 방사 요소들에 구비된 지지체는 기울게된다. 또다른 종래의 스페이서는 그 내경 및 외경이 각각 여과 요소추의 외경 및 여과 요소의 외경과 일치하는 망사세정기를 포함한다. 상기한 여러가지 단점 외에도, 이들 스페이서는 인접 여과 요소들 사이에서 액체의 흐름을 방해하는 표면을 갖고 있어서 여과 요소들 사이에서의 잔류시간을 증가시킨다.
본 발명에서는 제1 및 제2여과 요소 사이에 배치될 수 있는 스페이서를 제공하는데, 상기 스페이서는 제1여과 요소의 내경보다는 크고 제1여과 요소의 외경의 1/3 보다 작지 않은 크기의 개구부를 갖는 몸체를 포함하며, 상기 스페이서는 상기 개구부 내로 연장된 어떠한 구조라도 가능하다.
본 발명에서는 제1 및 제2여과 요소 사이에 배치될 수 있는 또다른 스페이서를 제공하는데, 상기 스페이서는 몸체 및 상기 몸체로부터 제1 및 제2여과 요소중 적어도 하나의 외부 경계면으로 외향 연장된 배치 배열 (positioning arrangement)을 구비한다.
본 발명에서는 또한 입구 및 출구를 갖는 하우징; 각 요소는 상기 입구와 교통하는 외관을 가지며 여과 요소 집합은 상기 출구와 교통하는 중심 통로를 갖도록 된, 상기 하우징 내에 집합된 통상 디스크형의 제1 및 제2여과 요소중 적어도 하나; 상기 여과 요소 사이에 배치되고 개구부를 갖는 몸체를 포함하되, 상기 개구부의 크기는 제1여과 요소의 내경 보다 크고 외경의 1/3 보다 작지 않으며, 개구부를 향해 연장되는 어떠한 구조라도 가능한 스페이서;를 구비하는 여과 장치를 제공한다.
본 발명에서 제공되는 스페이서 및 상기 스페이서를 포함하는 여과 장치는 종래의 스페이서와 비교할 때 여러 가지 장점을 갖고 있다. 예를들면, 상기 스페이서는 중심추 근처에서 인접 여과 요소간의 흐름방해를 최소화하고, 정지 영역과 사점을 없애주며, 여과 요소를 충분히 지지해주게 된다. 상기 스페이서는 또한 스페이서와 여과 요소간의 접촉을 최소화 해주기 때문에 여과 요소에 대한 손상이나 과도한 가리움을 방지해 주게 된다.
이하 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하기로 한다.
제1도는 본 발명에 따라 제공되는 여과 장치의 정면도로서, 제1도에 나타난 바와같이 본 발명에서 제공되는 여과 장치 (10)는 하우징 (11)과 상기 하우징 (11) 내에 집합된 둘 또는 그 이상의 여과 요소 (12)를 포함한다. 상기 하우징 (11)은 입구 (13) 및 출구 (14)를 포함하며 입구 (13)와 출구 (14) 사이의 액체 흐름 통로를 한정한다. 각 여과 요소 (12)는 중심 통로(17)을 둘러싼 관통 집속관 (16) 주위에 장착된 중심추 (15)를 포함한다. 여과 요소 (12)는 여과 요소 (12)의 양측면 외부에 탑재된 다공성 여과체 (20)을 더 포함하는데, 이는 액체로부터 바람직하지 못한 물질을 제거하기 위한 것이다. 각 여과 요소 (12)의 외부는 입구 (13)와 교통하며 중심 통로 (17)은 출구 (14)와 교통하게 된다. 따라서, 입구 (13)을 통해 하우징 (11) 내로 흐르는 액체는 여과 요소 (12)의 양측면에 있는 다공성 여과체 (20)를 통해 흐르게 되는데, 여기서 바람직하지 못한 물질은 액체로부터 제거된다. 여과된 액체는 그 후 통상 방사상으로 여과 요소 (12)의 중심을 통해 연장되어 있는 하나 또는 그 이상의 통로 (21)를 따라 통과하여 중심추 (15)를 통과 한 후, 집적관 (16)의 구멍을 통해 중심 통로 (17)로 흘러가게 되며, 그리고나서 출구 (14)를 통해 여과 장치 (10)을 벗어나게 된다. 폴코오포레이션의 미국 특허 번호 제4,902,420호에 개시된 것을 포함하여, 어떠한 하우징 및 여과 요소라도 적합하다면 상기 여과 장치에 사용될 수 있다.
본 발명에서는 또한 인접 여과 요소 (12) 사이에 배치된 스페이서 (22)를 더 포함하여 이루어지는 여과 장치 (10)를 제공한다. 상기 스페이서 (22)는, 만약 이것이 없다면 여과 요소 (12)를 변형시킬 힘에 대항하여 여과 요소 (12)를 지지하며, 여과 요소 (12)를 일정한 간격으로 유지시켜 인접 여과 요소 (12) 사이의 액체 흐름에 대한 방해를 최소화하고 여과 요소 (12) 사이의 정지 영역이나 사점 형성을 방지해 주게된다. 게다가 상기 스페이서 (22)는 인접 여과 요소 (12)의 다공성 여과체 (20)를 손상시키거나 과도하게 가리우는것 없이 여과 요소 (12)를 지지하게 된다.
제2도는 제1도에 나타는 여과 장치중 스페이서의 상단을 나타내는 도면인데, 제2도에 나타난 바와같이 스페이서 (22)의 일실시예는 주름체 (23)와, 이 주름체 (23)를 인접 여과 요소 (12) 사이에 고정시키기 위한 배치 배열 (24)을 포함한다. 상기 주름체 (23)는 개구부 (25)를 갖는데 이를 통해 집적관 (16), 또는 중심추 (15) 및 집적관 (16)이 연장되어 있다. 상기 개구부는 여러가지 형태를 가질 수 있지만 개구부 (25)의 크기는 적어도 중심추 (15) 직경의 약 10% 보다 큰 것이 바람직한데, 이는 스페이서 (22)가 중심추 (15) 또는 집적관 (16)중 어느 하나와도 접촉되지 않고 공간에 배치되도록 하기 위해서이다. 그리고, 개구부 (25)의 크기는 여과 요소 (12)의 외경보다 크거나 약 1/3 보다 작지 않도록 하는 것이 바람직하다.
주름체는 여러 가지 형태를 가질 수 있다. 통상 원형 또는 삼각형이며 하나 또는 그 이상의 거친 표면을 갖는 판을 구비할 수 있다. 다르게는, 상기 주름체는 단일 주름진 링을 구비하거나, 바람직하게는 제2도에 나타난 바와같이 연결부 (32)에 연결된 복수의 둥지모양으로 주름진 링 (30,31)을 구비할 수 있다. 이에따라 개구부는 통상 원형이고 개구부의 크기는 제일 안에 있는 링의 내경에 해당된다. 본 발명의 본 실시예에서의 스페이서의 원형 링은 종래 스페이서의 외부로 향한 형태의 방사상 보다 우수한 것이다. 상기 링은 링의 전 원주를 따라서 인접 여과 요소를 충분히 지지해 주게된다. 반면에, 방사상 형태는 이들 사이에 간격이 넓을 수가 있기 때문에, 특히 여과 요소의 외경 부분에서는 여과 요소가 충분히 지지되지 않는 부분이 있게된다.
주름체가 둘 이상의 링을 구비할 수 있지만 제1~4도에 나타난 실시예에서는 두 개의 링만 즉, 내부링 (30) 및 외부링 (31)만 갖고 있다. 두 개의 링 (30,31)은 액체와 중력에 의해 생성되는 힘에 대향하여 여과 요소 (12)를 충분히 지지해준다. 링의 수를 두 개로 제한하게 되면 인접 여과 요소 (12) 사이로의 액체 흐름의 장애가 감소되며 다공성 여과체 (20)의 가리움도 감소된다.
예시된 실시예에서, 링 (30,31)은 집중되어 있고 비교적 좁다. 외부링 (31)의 외경은 여과 요소 (12)의 직경보다 약간만 작도록 하는 것이 바람직하다. 이에따라 외부링 (31)이 액체와 중력에 의해 가해지는 힘이 가장큰 효과를 갖는 곳인 여과 요소의 외부 가장자리에서 지지해 줄수 있게 된다. 각 여과 요소 (12)의 외부 가장자리를 지지하게 되는 외부링 (31)과 중심을 지지하는 중심추 (15)와 함께, 내부링 (30)의 내경은 여과 요소 (12) 및 중심추 (15)의 외부 가장자리 사이를 가장 잘 지지해 줄수 있도록 선택된다. 예를들면, 내부링 (30)의 내경은 여과 요소 (12)의 내경보다 크고, 여과 요소 (12)의 외경의 33 내지 67% 또는 그 이상의 범위에 있을 수 있다. 그리고, 내부링 (30)의 내경은 적어도 중심추 (15) 직경의 약 10% 큰 것이 바람직하다. 이에따라 내부링 (30)의 내경은 중심추 (15) 및 스페이서간에 공간을 제공해 주는 개구부 (25)를 설정하기에 충분한 크기가 된다. 또한 스페이서 (22)는 개구부 (25) 내로 연장되어 있으면 어떠한 구조라도 가능하다. 중심추 (15)와 집적관 (16)으로부터 일정 간격을 갖는 상기 스페이서 (22)를 사용하게 되면, 중심추 (15) 근처에서 액체 흐름의 장애가 없고, 액체는 인접 여과 요소 (12) 사이 깊은 곳에서 사점이나 정지 영역 없이 자유롭게 흐르게 된다.
예시된 실시예의 각 주름링 (30,31)은 상부 패드 (30a,31a) 및 하부 패드 (30b,31b)를 교대로 가지며 이들은 연결부 (30c,31c)에 의해 연결되어 있다. 상부 패드 (30a,31a)와 하부 패드(30b,31b)가 교대로 배치되어 있기 때문에, 좁은 링 (30,31)과 다공성 여과체 (20)의 표면과는 실제로 거의 접촉하지 않게 된다. 따라서, 스페이서 (22)에 의한 다공성 여과체 (20)의 가리움은 최소화된다. 게다가, 패드 (30a,31a,30b,31b)와 연결부 (30c,31c)의 이같은 배열은 복수의 개구부를 제공해 주게 된다. 따라서 링 (30,31)은 흐름에 대해 거의 저항이 없게 된다. 액체는 사점이나 정지 영역 없이 여과 요소 (12) 사이에서 액체가 머무는 시간을 최소화하면서, 링 (30,31) 사이 및 이를 통해서 다시 자유롭게 흐르게 된다. 상부 패드 (30a,31a)의 외표면은 여과 요소 (12)의 상부와 접하게 되는 각 링 (30,31)의 상부 표면 (30d,31d)을 한정하는 반면, 하부 패드 (30b,31b)의 외표면은 여과 요소 (12)의 하부와 접하게 되는 각 링 (30,31)의 하부 표면 (30e,31e)을 한정한다. 예시된 실시예의 여과 요소 (12)는 대개 평평하기 때문에, 링 (30,31)의 하부 표면 (30e,31e) 뿐만아니라 상부 표면 (30d,31d)도 대개 동일 평면이다. 더 불규칙적인 형태의 여과 요소에 있어서는, 내, 외부링의 하부 표면 뿐만아니라 상부 표면도 곡면이거나 다른 평면상에 있게 된다.
링 (30,31)은 제3도에 나타난 바와같이 링 (30,31) 사이로 연장된 연결부 (32)에 의해 서로 단단하게 연결되어 있다. 상기 연결부는 여러가지 형태를 가질 수 있지만, 바람직하게는 링 사이에 넉넉하게 열린 공간을 제공할 수 있도록 배열된다. 예를들면, 예시된 실시예에서 인접 링 (30,31)의 상부 (30d,31d) 및 하부 (30e,31e) 표면은 외피를 결정하고, 연결부 (32)는 바람직하게 제4도에 나타난 바와같이 링 (30,31) 사이에서 외피의 경계면으로부터 얼마간 떨어져서 방사상으로 연장된다. 이에따라 스페이서 (22)가 인접 여과 요소 (12) 사이에 샌드위치형으로 끼워지게 되면, 연결부 (32)와 상부 및 하부 여과 요소(12) 사이에는 개구부가 있게된다. 이 개구부는 액체 흐름에 대한 저항 및 여과 요소 (12) 사이의 액체 정지 시간 뿐만아니라 다공성 여과체 (20)의 가리움을 더욱 감소시키게 된다.
스페이서 (22)의 배치 배열 (24)은 주름체 (23)가 인접 여과 요소 (12) 사이에 배치되도록 유지시켜 주는데, 이는 여러 가지 형태를 가질 수 있다. 예를들면, 상기 배치 배열은 인접 여과 요소 하나 또는 둘 다의 외부 경계면과 마주 보도록 배열되어, 각 여과 요소의 외부 경계가 단부로써 제공될 수 있다. 여과 요소와 대향된 배치 배열부는 여과 요소의 외부 경계면으로부터 일정 간격으로 배열되어 여과 요소 (12) 사이에서 주름체 (23)의 약간의 횡운동을 허용한다. 그러나, 바람직한 실시예에서, 배치 배열 (24)은 여과 요소의 외부 경계면에 개입되어 주름체(23)의 어떠한 횡운동이든지 방지한다.
여과 요소의 외부 경계면에 대향되는 배치 배열은 여러 가지 방식으로, 예를들면, 인접 여과 요소 (12)를 넘어서 연장되고 상기 인접 여과 요소의 하나 또는 둘 다에 대향한 대개 환상인 입(lip)을 포함하여, 제조될 수 있다. 제1~4도에 나타난 구체예에서, 배치 배열 (24)은 제일 바깥링 (31)으로부터 바깥으로 연장되고 여과 요소 (12)를 약간 넘어서 인접 여과 요소 (12)의 한 면에만 대향된, 원주상에 배열된 다수의 지침 (33)을 구비한다. 비록 지침 (33)이 연결부 (32)의 방사상 연장부처럼 보이지만, 연결부 (32)로부터 원주상에서 파생되어, 바깥링 (31)으로부터 연장될 수 있다. 각 지침 (33)은 패드, 즉, 상부 패드(31a)로부터 연장된 방사상 돌출부 (34)와 여과 요소 (12)와 대향되게 축방향으로 연장된 플렌지 (35)를 포함한다. 스페이서는 여과 요소에 단단히 부착될 필요 없이, 단순히 플렌지 (35) 및 인접 여과 요소 (12) 사이의 압축력에 의해 그 위치를 유지할 수 있다. 이는 여과 장치에서 스페이서가 용이하게 제거, 세정 및 재조합되도록 해준다. 예를들면, 제1~4도에 나타난 실시예에서, 지침 (33)은 플렌지 (35)가 전부 여과 요소 (12)의 외부 경계면에 대해서 붙어 꼭 맞도록 배치된다. 플렌지 (35)는 여과 요소의 외부 경계면에 걸리거나 여과 요소 (12)가 어떤 플렌지 (35)의 위로도 움직이지 못하도록 축방향으로 멀리 연장될 수 있다.
다르게는, 스페이서는 여과 요소에 단단히 부착될 수 있는데, 예를들면 스페이서를 여과 요소의 외부 경계면에 용접할 수 있다. 제5도에 나타난 바와같이 제2배치 배열 (24')은 제1~4도에 나타난 제1 배치 배열 (24)과 유사하게 원주상에 배열된 다수의 지침 (33')을 구비할 수 있다. 그러나, 제2 배치 배열 (24')의 플렌지 (35')는 제1 배치 배열 (24)의 플렌지 (35) 보다 짧을 수 있다. 제2 배치 배열 (24')의 플렌지 (35')는 여과 요소 (12)의 외부 경계면에서 용접부 (36)까지 연장되어 스페이서를 여과 요소에 단단히 부착할 정도로만 길면 된다.
제5도에 나타난 바와같이 제3 배치 배열 (24'')또한 제2 배치 배열 (24')과 유사하다. 그러나 지침 (33'')은 플렌지를 포함하지 않는다. 그 대신에 방사상 돌출부 (34'')는 여과 요소 (12)의 표면을 따라 여과 요소 (12)의 외부 경계면의 용접부 (36) 안으로 연장되어 스페이서를 여과 요소에 단단히 부착시킨다.
스페이서는 제5도에 나타난 바와같이 하나 또는 그 이상의 스프링 클립 (40)을 포함하는 제4 배치 배열(24''')에 의해 여과 요소에 단단히 부착될 수도 있다. 제4 배치 배열(24''')은 원주상에 배열된 다수의 지침 (33''')을 포함하며, 일부는 방사상 돌출부 (34''') 및 방사상 돌출부 (34''')의 단부에 스프링 클립 (40)을 포함한다. 지침은 스프링 클립을 포함할 수 있지만, 바람직한 실시예에서는 약 120°간격으로 세 개의 스프링 클립 (40)만을 포함한다. 스프링 클립 (40)은 방사상 돌출부와 단일체로 형성될 수 있다. 그러나 바람직한 실시예에서 스프링 클립 (40)은 분리된 성분으로서 방사상 돌출부 (34''')의 단부에, 용접 등에의해 고정된 연장 탱 (41)을 갖는다. 스프링 클립 (40)은 여과 요소의 외부 경게면에 대향해서 고정되도록 배열된 클립부 (42)를 더 구비한다. 클립부 (42) 전부는 동일한 방향으로 축을 따라 연장되어 스페이서가 단일 여과 요소 (12)에 고정되게 할 수 있다. 다르게는, 클립부 (42)의 일부는 축을 따라 반대 방향으로 연장되어 스페이서가 두 개의 인접 여과 요소 (12)에 고정되도록 할 수 있다.
스프링 클립 (40)에 의해 스페이서를 여과 요소 (12)에 부착하는 데에는 몇가지 잇점이 있다. 스프링 클립 (40)은 액체가 여과 장치를 통해 흐르는 동안 스페이서의 위치를 유지시켜 준다. 그러나 상기 스프링 클립 (40)은 여과 장치로부터 쉽게 탈착될 수 있어서, 분해, 세정 및 재조합이 매우 용이하다.
스페이서는 여과 요소를 지지하기 위한 구조 유지에만 충분하다면 어떤 물질로도 제조될 수 있는데, 이는 여과되는 액체에 대항하며, 주어지는 공정 조건에 견딜 수 있는 것이어야 한다. 예를들면, 저온 적용을 위해 스페이서는 플라스틱과 같이 사출 성형된 고분자 물질로 제조될 수 있다. 고온 적용을 위해서는 스페이서는 강철판을 찍어서 금형 내에서 주름체로 만든 스테인레스 스틸과 같은 금속으로부터 제조될 수 있다. 바람직한 금속으로는 스테인레스 스틸 및 금속 합금인 인코넬 티엠 (Inconel™)이 있다. 스프링 클립이 포함된 스페이서의 경우에는 스페이서 전체, 또는 바람직하게는 스프링 클립만이 스프링 금속으로 제조될 수 있다.
제6도는 본 발명에서 제공되는 제2의 스페이서의 상단을 나타내는 도면인데, 제6도에 나타난 바와같이 본 발명의 실시예인 제2 스페이서 (22')는 하나의 링 (31')만 구비하는 것 이외에는 제2도에 나타난 스페이서 (22)와 매우 유사하다. (두 실시예에서 대응 성분은 동일한 숫자로 명기되었다) 예를들면, 상기한 배치 배열은 모두 제2 스페이서 (22')에 포함되어 있다.
여과 요소의 직경이 작은 경우에 있어서, 단일링 (31')은 여과 요소 (12)를 지지하기에 충분하다. 단일링 (31')은 바람직하게 여과 요소 (12)의 직경보다 작은 외경을 갖지만 여과 요소 (12)의 외부 가장자리를 따라서 지지하기에는 충분히 크다. 게다가, 링의 수를 한 개로 제한함으로써 인접 여과 요소 (12) 사이의 액체 흐름 방해를 충분히 감소시키고 여과 요소 (12)의 가리움을 최소화한다.
제7도는 본 발명에서 제공되는 제3의 스페이서의 상단을 나타내는 도면이다. 제7도에 나타난 바와같이 본 발명의 실시예인 제3의 스페이서 (22'')는 제2 스페이서 (22')의 링 (31')와 유사한 단일링 (31'')과 같은, 하나의 주름체 (23)만을 포함한다. 특히, 제3 스페이서 (22'')에는 배치 배열이 없다. 여과 요소에 기계적인 진동이 거의 가해지지 않거나 인접 여과 요소간의 압축력이 큰 경우와 같은 몇몇 예에서, 제3 스페이서 (22'')는 배치 배열 없이 잘 유지된다. 이는 인접 여과 요소 (12)간의 액체 흐름 방해를 더욱 감소시킥 여과 요소 (12)의 가리움을 최소화한다.
제1 스페이서 (22)와 유사하게, 제2 및 제3 스페이서 (22',22'')의 각 링 (31',31'')의 내경은 여과 요소 (12)의 내경보다 크고 여과 요소의 외경의 약 1/3 보다 작지 않을 수 있다. 그리고, 각 링 (31',31'')의 내경은 중심추 (15)의 직경의 적어도 약 10% 큰 것이 바람직하다. 따라서 제2 및 제3 스페이서 (22',22'')는 중심추 (15)와 스페이서 (22'')사이의 공간을 제공해 주는 개구부 (25',25'')를 한정해 준다. 또한, 제2 및 제3 스페이서 (22',22'')는 개구부 (25',25'')로 연장된 어떠한 구조라도 가능하다. 따라서 중심추 근처에서의 액체 흐름 방해가 없으며 액체는 인접 여과 요소 사이에서 사점이나 정지 영역없이 깊은 곳으로 자유롭게 흐르게 된다.
본 발명이 몇가지 실시예를 통하여 설명되었지만, 이에만 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범주를 벗어나지 않는한, 특히 상기한 교시에 따라 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 제시될 수 있는 다른예 및 변형이 가능하다. 따라서 하기하는 청구범위는 한정되는 본 발명의 범주 내에서 다른예, 변형 및 동등예를 포함하여 확장된다.

Claims (14)

  1. 제1 및 제2 여과 요소 사이에 배치될 수 있으며, 제1 여과 요소의 내경보다 크며 제1 여과 요소의 외경의 약 1/3 보다 작지 않은 크기의 개구부를 갖는 몸체를 포함하며, 상기 개구부로 연장되는 어떠한 구조라도 가능한 스페이서.
  2. 제1항에 있어서, 상기 몸체가 주름체인 것을 특징으로 하는 스페이서.
  3. 제1항에 있어서, 상기 몸체가 단일링만을 포함하며, 링으로부터 바깥쪽으로 연장되는 어떠한 구조라도 가능한 것을 특징으로 하는 스페이서.
  4. 제1항에 있어서, 상기 몸체가 두 개보다 많지 않은 링을 포함하거나 상기 몸체가 복수의 서로 연결된 둥지모양의 복수의 링을 포함하는 것을 특징으로 하는 스페이서.
  5. 제4항에 있어서, 제일 안쪽링의 직경이 상기 개구부를 한정하며, 제일 바깥링의 직경이 제1 여과 요소의 직경보다 약간 작으며, 상기 각 링이 제1표면을 포함하며 상기 제1 표면이 동일 평면이고 상기 제1 표면에 대향해서 제2 표면을 가지며 상기 제2 표면이 동일 평면인 것을 특징으로 하는 스페이서.
  6. 제4항에 있어서, 상기 몸체가, 상기 링사이로 연장되어 이들을 연결하는, 하나 또는 그보다 많은 연결부를 더 포함하며, 상기 연결부가 상기 링 사이에서 방사상으로 연장된 것을 특징으로 하는 스페이서.
  7. 제6항에 있어서, 상기 각 링이 제1 및 제2의 대향표면을 가지되 상기 인접링의 제1 및 제2 표면이 외피를 한정하고, 상기 외피 내에서 인접링 사이로 연결부가 연장되어 있고 이는 상기 외피의 외부 경계면으로부터 일정 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 스페이서.
  8. 제1항에 있어서 상기 스페이서가 몸체로부터 적어도 하나의 여과 요소의 외부 경계면으로 연장된 배치 배열을 더 포함하며, 상기 배치 배열이 복수의 지침을 포함하며, 적어도 하나의 상기 지침이 스프링 클립을 포함하거나 각 지침이 방사상 돌출부로 구성되거나 적어도 하나의 상기 지침이 상기 링으로부터 외부로 방사상으로 연장된 돌출부와 상기 돌출부로부터 축방향으로 연장된 플렌지를 포함하며 상기 플렌지가 상기 하나의 여과 요소의 외부 경계면에 대향되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 스페이서.
  9. 제1 및 제2 여과 요소의 사이에 배치될 수 있으며, 몸체와, 상기 모체로부터 상기 제1 및 제2 여과 요소중 적어도 하나의 외부 경계면으로 외향 연장된 배치 배열을 포함하는 스페이서.
  10. 입구 및 출구를 갖는 하우징과; 각 여과 요소는 상기 입구와 교통하는 외관을 가지며 여과 요소의 집합은 상기 출구와 교통하는 중심 통로를 갖도록 된, 상기 하우징 내에 집합된 통상 디스크 형의 제1 및 제2 여과 요소중 적어도 하나; 및 상기 여과 요소 사이에 배치되고, 개구부를 갖는 몸체를 포함하되, 상기 개구부의 크기는 상기 제1 여과 요소의 내경보다 크고 외경의 약 1/3 보다 작지 않으며, 상기 개구부로 연장되는 어떠한 구조라도 가능한 스페이서;를 포함하는 여과장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 몸체가 주름체인 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 몸체가 적어도 하나의 링을 포함하며, 상기 개구부가 상기 링의 내경에 의해 한정되는 환형의 홈을 포함하거나, 상기 몸체가, 서로 연결되는 둥지 모양의 복수의 링을 포함하고 상기 개구부가 상기 가장 안쪽링의 내경에 의해 결정되는 환형의 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 각 링이 각각 제1 및 제2 여과 요소와 접촉되는 제1 및 제2의 표면을 포함하며, 상기 몸체가 상기 링 사이에서 연장되고 상기 제1 및 제2 여과 요소로부터 일정 간격을 갖는 연결부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 스페이서가 상기 몸체로부터 바깥으로 연장된 복수의 지침을 포함하는 배치 배열을 더 포함하며 적어도 하나의 상기 지침이 적어도 하나의 상기 여과 요소에 단단히 부착되어 있거나 적어도 하나의 지침이 상기 하나의 여과 요소에 분리 가능하도록 설치된 스프링 클립을 포함하거나 적어도 하나의 상기 지침이 축방향으로 연장되고 적어도 하나의 상기 여과 요소에 대향되게 배열되는 플렌지를 포함하는 것을 특징으로 하는 여과 장치.
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