KR20070015089A

KR20070015089A - 루프 및 순환 펌프를 포함하는 여과 장치

Info

Publication number: KR20070015089A
Application number: KR1020060071563A
Authority: KR
Inventors: 필리쁘 레스꼬슈
Original assignee: 쏘씨에떼 엥뒤스트리엘 드 라 발레 드 레그 에스.이.베.아.
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2006-07-28
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2026-07-28
Also published as: AU2006202920A1; CN1907536B; HK1100535A1; AU2006202920B2; JP4874734B2; CN1907536A; SI1752207T1; DK1752207T3; US8496118B2; BRPI0602898B1; NZ548552A; FR2889079A1; EP1752207A1; JP2007038219A; BRPI0602898A; FR2889079B1; ATE442895T1; ES2332933T3; US20070023340A1; CA2552021A1

Abstract

본 발명은 처리하고자 하고 그리고 여과액 및 잔여액으로 분리되는 유체의 접선 여과(tangential filtration)용 장치에 관한 것으로, 여기서 장치는 외부 케이스(2) 안에 서로에 평행하게 놓이고, 여과액용 적어도 하나의 배출구(7)에서 여과 수집저장소(6)와 연결되는 관형 여과요소(3)의 시리즈들;과, 분리수단이 설치되고, 처리하고자 하는 유체를 위한 순환 루프의 진행 및 반환 순회를 형성하는 여과요소(3)의 각각의 제1시리즈 및 제2시리즈가 연결되는 제1연결챔버(11);를 포함하며, 여기서 분리수단은 순환 펌프의 터빈(23)을 포함한다.

본 발명에 따라서, 처리하고자 하는 유체를 위한 유입구(E)는 순환 펌프의 터빈 및 순환 루프의 반환 순회를 형성하는 시리즈의 여과요소(3) 사이의 외부 케이스의 제1연결챔버(11) 안으로 개방된다.

외부 케이스, 제1연결챔버, 제2연결챔버, 제1시리즈, 제2시리즈, 여과요소

Description

루프 및 순환 펌프를 포함하는 여과 장치{Filtration device including a loop and a circulation pump}

도 1은 본 발명에 따른 장치의 제 1 실시예의 세로 단면도이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 방향에 따른 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 장치의 제 2 실시형태의 부분 정면도이다.

본 발명은 처리하고자 하는 유체매체(fluid medium)에 포함된 분자 또는 입자 분리를 실행하도록 설계된 막으로서 일반적으로 공지된 분리요소를 사용한 입자 또는 분자 분리 기술 분야에 관한 것이다. 본 발명의 주제는 일반적인 의미에서 처리하고자 하는 유체매체의 여과 분야, 및 특히 나노 여과, 울트라여과, 마이크로여과 등의 분야에 특히 유리하게 적용한다.

이전 설계에서, 우리는 처리하고자 하는 유체를 위한 많은 실시 변형의 여과 설비를 잘 알고 있다. 예를 들어, 여과 설비는 외피 안에 서로에 평행하게 놓인 관 형 여과요소 시리즈들을 각각 구비하고, 그리고 위치판 위에 그들 말단에 각각 설치되는 적어도 하나 및 일반적으로 두 개 여과장치를 포함한다. 각각의 여과요소는 처리하고자 하는 유체를 위한 적어도 하나의 순환 채널을 포함한다. 여과요소는 여과요소의 주변 표면에서 위치판 및 외피 사이에 위치된 수집저장소에 회수되는 여과액의 배출을 얻기 위하여 유체의 접선 여과를 실행한다.

두 개 여과장치는 순환 펌프가 처리하고자 하는 유체를 위한 공급 파이프 및 여과요소 내에 순환되고 잔여액으로 부르는 유체를 회수하는 반환 파이프에 의해 여과장치와 연결되는 순환 루프 내 시리즈에 설치된다. 순환 펌프는 여과요소 내에 높은 속력에서 처리하고자 하는 유체의 순환을 실행하기 위해 사용되고, 막 채널의 표면 위에 침전된 물질을 재분산시키는 전단응력을 일으키는 경향이 있다. 이 장애물을 제거하는 원리가 시리즈 그리고 처리하고자 하는 유체의 고정 및 반환 파이프에 설치된 두 개 여과장치를 포함하는 순환 루프 내에서 달성된다는 것을 고려해야한다. 설비는 처리하고자 하는 유체에 의해 만족하게 작동한다. 그러나 그러한 설비는 실시의 다양한 파이프 및 커플링을 필요로 하는 순환 루프의 형성 때문에 상대적으로 높은 제조 비용을 갖는다. 더욱이, 그러한 설비는 또한 상대적으로 부피가 크다.

이들 결점을 해소하기 위해, 유럽 특허출원 EP 0 217 568은 외부 케이스 안에서 서로 평행하게 놓이고, 봉합된 방식으로 그들 각각의 말단에서 위치판을 통하여 지나는 관형 여과요소의 시리즈를 구비한 여과장치를 제안한다. 각각의 여과요소는 처리하고자 하는 유체를 위한 적어도 하나의 순환 채널을 포함하고, 그리고 여과요소의 주변 표면에서 위치판 및 외피 사이에 위치된 수집저장소에 회수되는 여과액의 배출을 얻기 위하여 유체의 접선 여과를 실행한다. 여과요소의 일단은 처 리하고자 하고, 여과요소의 두 개 다른 시리즈로 흐르는 유체를 위해 진행 순회 및 반환 순회 사이에 연결로를 제공하는 연결챔버 안으로 개방된다. 이 내장된 순환 루프는 외부에 처리하고자 하는 유체를 위한 순환 펌프와 연결된다. 제조비용과 그리고 그 크기를 증가시키는 그러한 장치는 외부 순환 펌프에 대한 커플링을 필요로 한다.

국제 특허출원 WO 01/96 003은 순환 루프에 순환 펌프를 포함하는 여과장치를 제안하고 있다. 그러한 여과장치는 여과요소의 일단이 개방된 제1연결챔버 안에 설치된 분리부를 포함하며, 한편 여과요소의 타단은 제2연결챔버 안으로 개방된다. 순환 펌프의 터빈은 순환 루프의 진행 및 반환 순환을 형성하는 제1 및 제2시리즈로 막을 분할하는 분리부내에 설치된다.

제2연결챔버는 펌프의 흡입 효과하에 진행 순회를 형성하는 시리즈 막을 통하여 지나는 처리하고자 하는 유체를 위한 유입구 및 배출구를 포함한다. 펌프는 반환 순회를 형성하는 시리즈 막 쪽으로 제1시리즈를 통하여 지나는 유체를 조종한다.

그러한 장치는 일정한 작동 상태에서 약점을 가질 수 있다. 유체의 순회 속력 때문에, 각각의 진행 또는 반환 순회에 압력치가 떨어지는 원리에 작용은 ΔP와 동일하며, 순환 펌프는 순환 루프에 유체 순환을 이루기 위한 공급 압력치(Pa)에 두 번의 압력 강하를 추가한다. 순환 펌프의 흡입인 진행 순회의 배출구에 압력은 Pa-ΔP와 동일하다. 순환 펌프의 공급면에서, 압력은 Pa+ΔP와 동일하다. 흡입에 압력이 Pa-ΔP와 동일하다는 것에 유념해야 한다. 추가로, Pa 및 ΔP값에 의존하는 그러한 흡입에서 압력은 여과요소가 여과액을 빨아들일 수 있다는 것을 의미하는 음의 값일 수 있다. 이것은 액체 여과액 양에 의하여 불가피한 효율 손실에 결과이다.

마찬가지로, 미국 특허 US 4 702 842는 처리하고자 하는 유체를 위해 순환 펌프의 배출구 및 순환 루프의 진행 순회의 유입구 사이에 위치된 유입구를 갖춘 여과장치를 개시한다. 그러한 장치는 위에 개시된 여과장치와 동일한 약점을 갖는다. 사실, 이런 원리로서, 유입구에 유체 압력은 그러한 장치의 작동을 제한하는 순환 펌프의 배출구 압력보다 클 수 있다.

본 발명의 주제는 처리하고자 하는 유체를 위한 접선 여과(tangential filtration)용 장치를 제안함으로써 이전 설계의 약점을 개선할 것이고, 낮은 제조비용 및 제한된 사이즈를 갖도록 설계될 것이며, 좋은 여과 흐름을 유지한다.

이러한 목적을 위하여, 본 발명의 주제는 여과액 및 잔여액으로 분리하려고 하는 처리하고자 하는 유체의 접선 여과용 장치로서, 장치는 외부 케이스 내에: 처리하고자 하는 유체를 위한 적어도 하나의 유입구; 잔여액 제거를 위한 적어도 하나의 배출구; 서로 평행하게 놓이고 그리고 그들 각각의 말단에서 봉합된 방식으로 위치판을 통하여 지나는 관형 여과요소의 시리즈들; 처리하고자 하는 유체를 위한 적어도 하나의 순환 채널을 구비하고 그리고 상기 유체의 여과를 초래하며, 여과요소의 주변 표면에서 상기 위치판 및 상기 외부 케이스 사이에 위치된 수집저장소에 회수되는 여과액의 배출을 얻기 위한 여과요소는; 여과액의 수집저장소와 연결되는 여과액용 적어도 하나의 배출구; 각각 분리수단 내외부에 형성되고 그리고 처리하고자 하는 유체를 위한 순환 루프의 진행 및 반환 순회를 형성하는 여과요소의 제1시리즈 및 제2시리즈에 각각 연결되는 제1 및 제2용적으로 챔버를 분할하기 위하여, 여과요소의 일단이 개방되고, 그리고 분리수단이 인접한 위치판과 봉합되어 접촉되게 설치된 제1연결챔버; 및 여기서 분리수단은 그 내부에 순환펌프의 터빈이 설치되고, 구동 모터에 연결된 제1연결챔버 외부에 놓인 구동축에 설치되고, 제2용적 및 제1용적 사이에 연결통로를 포함하며, 제1시리즈 및 제2시리즈의 여과요소 사이에 처리하고자 하는 유체를 위한 수송로를 제공하며, 여과요소의 타단이 개방된 제2연결챔버; 를 포함하는 장치에 있어서, 처리하고자 하는 유체를 위한 유입구는 순환 펌프의 터빈 및 순환 루프의 반환 순회를 형성하는 시리즈의 여과요소 사이에 외부 케이스의 제1연결챔버 안으로 개방되는 것을 특징으로 하는 장치에 관한 것이다.

제 1 변형실시예에 있어서, 펌프의 구동 모터는 제2용적에 의해 공급되는 제2시리즈의 여과요소가 진행 순회를 형성하고, 한편 제1용적으로 개방되는 제1시리즈의 여과요소가 반환 순회를 형성하며, 그리고 처리하고자 하는 유체를 위한 유입구가 제1시리즈의 여과요소의 배출구 및 분리수단 내에 설치된 터빈 사이의 제1연결챔버의 제1용적 안으로 개방하도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

제 1 변형실시예에 있어서, 펌프의 구동 모터는 제1용적에 의해 공급되는 제1시리즈의 여과요소가 진행 순회를 형성하고, 한편 제2용적으로 개방되는 제2시리즈의 여과요소가 반환 순회를 형성하며, 그리고 처리하고자 하는 유체를 위한 유입 구가 제2시리즈의 여과요소의 배출구 및 분리수단 내에 설치된 터빈 사이의 분리수단 외부에 형성된 상기 제1연결챔버의 제2용적 안으로 개방하도록 제어되는 것을 특징으로 한다.

유리하게, 분리수단은 펌프용 담 내에 설치되고, 위치판 위에 고정되는 것을 특징으로 한다.

제 1 실시예에 있어서, 분리수단은 내부에 펌프의 터빈이 설치된 적어도 하나의 관 고정자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

유리하게, 관형 고정자는 인접한 위치판 위에 봉합 방식으로 고정되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 관형 고정자는 봉합 방식으로 인접한 위치판 위에 고정된 관형 바디에 의해 연장되는 것을 특징으로 한다.

다른 실시예에 있어서, 관형 바디는 담 내에 설치하기 위한 플랜지를 갖추고 있고, 플랜지는 유체를 위한 통로를 가지는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시형태에서, 외부케이스 외부에서 접근하기 쉽고 그리고 분리수단 안으로 개방하기 위하여 처리하고자 하는 유체를 위한 유입구는 담 및 관형 고정자를 통하여 지나는 관형 요소를 포함하고 것을 특징으로 한다.

예를 들어, 외부케이스 외부에서 접근하기 쉽고 그리고 분리수단 외측으로 개방하기 위하여 처리하고자 하는 유체를 위한 유입구는 담을 통하여 지나는 관형 커플링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

다른 본 발명의 특성에 따라, 제2연결챔버는 폐쇄 바닥 및 제1연결챔버를 경 계 짓지 않는 위치판 사이에 형성되고, 여기서 이러한 제2연결챔버는 진행 순회에 순환되고 그리고 반환 순회를 위해 공급되는 처리하고자 하는 유체의 회수를 달성하는 것을 특징으로 한다.

예를 들어, 제2연결챔버를 경계 짓는 담 바닥은 잔여액의 제거를 위한 배출구를 갖추는 것을 특징으로 한다.

제 1 실시예에 있어서, 위치판들은 여과액 수집 저장소를 경계 짓는 실린더에 의해 서로 연결되고, 실린더는 잔여액용 적어도 하나의 배출구를 갖추는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 외부 케이스는 실린더, 펌프를 위한 담, 및 폐쇄 바닥을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 있어서, 분리수단은 여과요의 제1 및 제2시리즈가 다소 동일한 개수의 여과요소를 포함하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

예를 들어, 구동축은 구동 모터가 담에 의해 지지되도록 실린더 축과 일치하여 고정되는 것을 특징으로 한다.

다른 실시 변형에 있어서, 잔여액의 제거를 위한 배출구는 제1연결챔버와 연결되도록 배열되는 것을 특징으로 한다.

유리하게, 잔여액의 제거를 위한 배출구는 담 및 분리수단을 통하여 지나는 제1연결챔버의 제1 부피나, 또는 상기 제1연결챔버의 제2용적과 연결되는 것을 특징으로 한다.

다양한 다른 특성은 비제한적인 실시예, 실시형태 및 본 발명의 주제의 실행 으로서 도시한 추가 도면을 참조로 아래 제공된 기술에서 나타날 것이다.

도 1 및 도 2는 어떤 특성이 될 수 있는 처리하고자 하는 유체를 위한 접선 여과(tangential filtration)를 수행하는 장치 또는 모듈(1)을 도시한다. 장치(1)는 외부 케이스(2) 안에 서로 평행하게 놓인 관형 여과요소(3)의 시리즈들을 포함한다. 각각의 여과요소(3)는 일정한 단면 예를 들어 육각형 또는 원형의 외부형태를 갖는다. 각각의 여과요소(3)는 여과요소의 세로축에 평행하게 형성된 적어도 하나의 채널을 포함한다. 채널의 표면은 적어도 하나의 분리층(미도시)으로 둘러싸 여지고, 채널 내로 흐르고 처리하고자 하는 유체수단과 연결된다. 분리층 또는 층의 특성은 분리 또는 여과의 힘에 따라 선택되고 달성된다.

여과요소(3)는 각각의 그들 말단에서 외부 케이스(2) 내에 설치된 위치판(4) 위에 설치된다. 종래 방식에서, 각각의 위치판(4)은 관형 여과요소(3) 말단의 통로를 허용하는 홀을 포함한다. 각각의 홀은 위치판(4) 위에 여과요소(3)를 봉합되게 설치하기 위해 사용되는 봉합가스켓을 갖추고 있다. 위치판(4)은 여과요소(3)의 주변 표면에서 나가는 여과액을 위한 수집저장소(6)를 그들 및 외부 케이스(2) 사이에 형성한다. 이 수집저장소(6)는 여과액의 제거를 위해 적어도 하나 그리고 도시된 실시예에서 두 개 배출구(7)를 통하여 연결된다. 도시된 실시예에서, 여과액을 위한 각각의 배출구(7)는 외부 케이스(2)를 구성하는 부분 및 위치판(4)이 설치된 각 말단에서 실린더(9)와 연결된 파이프의 부분에 조립된다. 위치판(4)과 함께, 실린더(9)는 수집저장소(6)를 경계 짓는다.

여과장치(1)는 또한 외부 케이스(2) 안에 배열되는 여과요소(3)의 일단이 위치판(4)을 지나 개방된 제1연결챔버(11)를 포함하며, 한편 여과요소(3)의 타단은 제2연결챔버(12) 안으로 다른 위치판(4)을 지나 개방된다. 도 1에 정확하게 도시된 것처럼, 제1연결챔버(11)는 실린더(9)에 및/또는 위치판(4)과 연결된 페쇄담(13) 내에 형성되고, 한편 제2연결챔버(12)는 실린더(9) 및/또는 위치판(4) 위에 고정된 담 바닥(14) 그리고 인접한 위치판(4) 사이에 형성된다. 그러므로 외부 케이스(2)는 실린더(9), 담(13) 및 담 바닥(14)으로 구성된다.

장치(1)는 이 제1연결챔버를 우선적으로 화살표(f₁)로 나타낸 제1방향으로 처리하고자 하는 유체를 안내하는 여과요소(3)의 제1시리즈(S₁)와 이어져 있는 제1용적(V₁), 및 두 번째로 제1방향(f₁)에 반대방향인 제2방향(f₂)으로 유체를 안내하는 여과요소(3)의 제2시리즈(S₂)와 연결되는 제2용적(V₂)으로 분할하기 위하여 제1연결챔버(11)안에 설치된 분리수단(15)을 포함한다. 분리수단(15)은 제1연결챔버(11)의 부피를 분리수단 내외부에 각각 위치된 제1용적(V₁) 및 제2용적(V₂)으로 분할하도록 인접한 위치판(4) 위에 봉합되는 방식으로 설치된다. 제1시리즈에 속하는 여과요소(3)가 제2시리즈(S2)의 여과요소(3)와 다르다는 것을 이해할 것이다. 바람직한 실시특성에 따라, 분리수단(15)은 여과요소(3)의 시리즈(S₁, S₂)가 다소 동일한 개수의 여과요소(3)를 갖도록 설치된다.

실시예에 따라서, 제1시리즈(S₁)에 속하는 여과요소(3)는 분리수단(15)을 연 장한 실재의 외피 내에 위치되고, 한편 제2시리즈(S₂)에 속하는 여과요소(3)는 실재의 이 외피 외부에 위치된다. 제1시리즈(S₁) 및 제2시리즈(S₂)의 여과요소(3)가 처리하고자 하는 유체를 위해 외부케이스 내에 형성된 순환 루프의 진행 순회 그리고 반환 순회를 형성하는 것을 이해할 것이다. 도 1에 도시된 실시예에서, 제2시리즈(S₂)의 여과요소는 진행 순회를 형성하고, 한편, 제1시리즈(S₁)의 여과요소는 반환 순회를 형성한다.

분리수단(15)은 순환 펌프의 터빈(23)을 위해 내부 하우징(22)을 형성한다. 잔여 기술에서 상세히 설명될 분리수단(15)은 관형 또는 원통형이 되고 그리고 봉합되는 방식으로 인접한 위치판(4)에 설치된다. 분리수단(15)은 폐쇄담(13)에 관하여 내부에 제1용적(V₁) 및 외부에 제2용적(V₂)를 형성한다. 폐쇄담(13)은 설치수단에 의해 위치판(4)에 고정될 수 있다. 분리수단(15)은 용적(V₁, V₂) 사이의 처리하고자 하는 유체의 통로를 이루는 연결통로(24)를 포함한다. 터빈(23)은 폐쇄담(13) 위에 설치된 회전 구동 모터(26)와 연결되는 구동축(25)을 포함한다. 바람직하게, 구동축(15)은 여과요소(3)가 실린더 축을 따라 규칙적으로 분배된 실린더(9) 축과 일치하게 고정된다. 물론 폐쇄담(13)은 구동축(25)을 위해 봉합된 통로를 포함한다.

도 1에 도시된 실시예에서, 펌프 구동 모터(26)가 흡입 모드에서 작동한다는 것을 고려해야 한다. 터빈은 우선 반환 순회를 형성하는 제1시리즈(S₁) 막에서 오는 유체를 빨아들이는데 사용되고, 그리고, 두 번째로 순환 루프의 진행 순회를 형성하는 제2시리즈(S₂) 막을 공급하기 위하여, 연결통로(24) 및 부피(V₂)를 통하여 유체를 조종하는데 사용된다.

본 발명의 주제의 또 다른 특성에 있어서, 장치(1)는 순환 펌프의 터빈(23) 및 순환 루프의 반환 순회를 형성하는 시리즈의 여과요소(3), 즉 도 1에 도시된 실시예에 제1시리즈(S₁)의 여과요소 사이에 외부케이스의 제1연결챔버(11)로 개방된 처리하고자 하는 유체용 유입구(E)를 포함한다.

또 다른 유리한 특성에 있어서, 제2연결챔버(12)는 도시된 실시예에서 잔여액의 제거를 위한 배출구(S)를 갖추고 있는 담 바닥(14)에 배열된다. 제2연결챔버(12)는 인접한 위치판(4)에 형성되고 그리고 제2시리즈(S₂)의 여과요소(3) 및 제1시리즈(S₁)의 여과요소(3) 사이의 연결로를 제공한다.

도 1 및 도 2에 기술된 장치(1)의 작동은 위에 기술된 것에서 직접적으로 흐른다. 처리하고자 하는 유체는 유입구(E)를 통하여 용적(V₁)에 도착하고 그리고 터빈(23)의 작동 때문에 연결통로(24)를 통하여 용적(V₂) 안으로 제1통행을 갖는 제2시리즈(S₂)의 여과요소(3) 안으로 끌어당긴다. 유체는 분배되고자 하는 제2연결챔버(12) 안으로 개방된 순환 루프의 진행 순회를 형성하는 제2시리즈(S₂)의 여과요소(3)를 통하여 우선적으로 잔여액의 제거를 위한 배출구(S)를 지나고 그리고, 두 번째로 터빈의 흡입 결과에 의해 순환 루프의 반환 순회를 형성하는 제1시리즈(S₁)의 여과요소(3)를 통하여 지나간다. 제1시리즈(S₁)의 여과요소(3)를 통하여 순환되는 유체는 용적(V₁)으로 되돌아 온다. 그러므로 위에 기술에 따라 여과 순환이 계속된다.

도 1 및 도 2에 도시된 실시예에서, 유체를 위한 유입구(E)는 분리수단 내에 위치된 제1연결챔버(11)의 용적(V₁) 안으로 개방된다. 실시예에 따라서, 분리수단(15) 내에 형성된 용적(V₁) 안으로 개방되기 위하여, 유입구(E)는 담(13), 제1연결챔버(11)의 부피(V₂) 및 분리수단(15)을 통하여 지나는 관형 요소(30)를 포함한다. 실시예에 따라서, 분리수단(15)은 터빈(23)이 설치된 내부에 관형 고정자(15₁)를 포함한다. 분리수단(15)은 또한 관형 고정자(15₁)에서 연장되고, 그리고 봉합 방식으로 인접한 위치판(4) 뿐만 아니라 관형 고정자(15₁)위에 설치된 관형 바디(15₂)를 포함한다. 바람직하게, 이 관형 바디(15₂)는 터빈이 정지하는 금속 트림(trim)에 설치된다. 이 트림은 고정자 및 관형 바디 사이에 봉합뿐만 아니라 터빈의 회전을 제공한다. 관형 바디(152) 위에 방사상으로 설치된 관형 요소(30)의 고정을 허용하도록 관형 바디(15₂)는 충분한 높이를 갖는다. 그러므로 관형 요소(30)는 제1시리즈(S₁)의 여과요소(3)의 배출구 및 분리수단(15) 내에 설치된 터빈(23)사이, 즉 제1 용적(V₁)의 관형 바디(15₂) 내에 개방된다.

그러므로 관형 요소(30)는 외부 케이스 외면에서 접근하기 쉬우므로, 그것이 연결 도관에 연결될 수 있다. 관형 바디(15₂)가 담(13) 내벽과 접촉하여 고정하기 위한 플랜지에 설치될 수 있다는 것에 유념해야 한다. 관형 바디(15₂) 및 담(13) 사이에 방사상으로 연장된 플랜지는 용적(V₂) 내에 흐르는 유체용 통로에 설치된다.

이전 실시예에서, 펌프는 제1시리즈(S₁)의 여과요소를 통하여 유체를 끌어당기며 그리고 제2시리즈(S₂)의 여과요소를 통하여 유체를 배출한다. 물론, 터빈의 역방향 회전함으로써, 유체는 제2시리즈(S₂)의 여과요소(3)를 통하여 끌어당길 수 있고 그리고 그러므로 제1시리즈(S₁)의 여과요소(3)를 통하여 조정될 수 있다.

도 3에 도시된 다른 실시예에 따라서, 제1시리즈(S₁)의 여과요소(3)는 제1용적(V₁)를 통하여 공급되고, 그러므로 순환 루프의 진행 순회를 형성한다. 제1시리즈(S₁)의 여과요소(3)를 남겨두자마자, 유체는 우선적으로 잔여액의 제거를 위해 배출구(S)에 배포되고, 그리고 두 번째로 반환 순회를 형성하는 제2시리즈(S₂)의 여과요소(3)에 배포된다. 유체는 제2시리즈(S₂)의 여과요소(3)에 남긴 제2용적(V₂) 안으로 들어간다.

이 실시예에서, 유체의 유입구(E)는 제2용적(v₂), 즉 터빈(23) 및 순환 루프 의 반환 순회를 형성하는 제2시리즈(s2)의 여과요소(3) 사이로 개방된다. 그러므로 유입구(E) 및 제2시리즈(s2)의 여과요소의 배출구에서 오는 제2용적(v2)의 유체는 연결통로(24)를 통하여 터빈(23)에 끌어당긴다.

하나 또는 다른 실시예에서, 처리하고자 하는 유체의 유입구(E)는 순환 펌프의 터빈(23)의 상류에 위치된다. 이 상태에서, 유입구(E)에 압력은 순환 펌프의 배출구 압력보다 작을 수 있다.

도 3에 도시된 실시예에서, 처리하고자 하는 유체를 위한 유입구(E)는 담(13)을 통하여 지나는 관형 커플링(31)을 포함하고, 관형 커플링(31)은 외부 케이스 외부에서 접근하기 쉽고 그리고 분리수단(15)의 외측으로 개방한다. 도시된 실시예에서, 분리수단은 고정자(15₁) 및 관형 바디(15₂)를 포함한다. 관형 바디(15₂)가 이 변형 실시에 생략 될 수 있다는 것에 유념해야 한다.

도 1에 도시된 실시예에서, 잔여액의 제거를 위한 배출구(S)는 제2연결챔버(12)와 연결된다. 잔여액의 제거를 위한 배출구(S)가 처리하고자 하는 유체의 유입구(E)가 나타난 제1연결챔버(11)와 연결되어 배열될 수 있다는 것에 유념해야 한다. 도 1에 도시된 실시예에서, 잔여액의 제거를 위한 배출구(S)는 담(13) 및 유입구(E) 반대편이거나 아닌 제1용적(V₁) 안으로 개방된 관형 바디(15₂)거나 또는 제2용적(V₂) 안으로 개방된 담(13)을 통하여 지날 수 있다. 도 3에 도시된 실시예에서, 잔여액의 제거를 위한 배출구(S)는 유입구(E)에 반대편이거나 아닌 제2용적(V₂) 안 으로 개방된 담(13)을 통하여 지날 수 있다.

다양한 수정이 그 범위로부터 벗어남 없이 이루어질 수 있기 때문에, 본 발명은 기술되고 도시된 실시예로 제한되지 않는다.

본 발명의 여과장치는 서로에 평행하게 놓이고, 여과액을 위한 적어도 하나의 배출구에서 여과 수집저장소와 연결되는 관형 여과요소의 시리즈들과, 분리수단이 설치되고, 진행하는 유체를 위한 순환 루프의 진행 및 반환 순회를 형성하는 여과요소의 각각의 제1시리즈 및 제2시리즈가 이어지는 제1연결챔버를 형성함으로써, 이전 설계의 약점을 개선하며, 낮은 제조비용 및 제한된 사이즈를 갖도록 설계되고, 좋은 여과 흐름을 유지할 수 있다.

Claims

여과액 및 잔여액으로 분리하려고 하는 처리하고자 하는 유체의 접선 여과(tngential filtrationa)용 장치로서, 상기 장치는 외부 케이스(2) 내에:

처리하고자 하는 유체를 위한 적어도 하나의 유입구(E);

잔여액 제거를 위한 적어도 하나의 배출구(S);

서로 평행하게 놓이고 그리고 그들 각각의 말단에서 봉합된 방식으로 위치판(4)을 통하여 지나는 관형 여과요소(3)의 시리즈들; 을 포함하고,

처리하고자 하는 유체를 위한 적어도 하나의 순환 채널을 구비하고 그리고 상기 유체의 여과를 초래하며, 여과요소의 주변 표면에서 상기 위치판(4) 및 상기 외부 케이스(2) 사이에 위치된 수집저장소(6)에 회수되는 여과액의 배출을 얻기 위한 상기 여과요소(3)는;

여과액의 수집저장소(6)와 연결되는 여과액용 적어도 하나의 배출구(7);

각각 분리수단 내외부에 형성되고 그리고 처리하고자 하는 유체를 위한 순환 루프의 진행 및 반환 순회를 형성하는 상기 여과요소(3)의 제1시리즈(S₁) 및 제2시리즈(S₂)에 각각 이어지는 제1 및 제2용적(V₁, V₂)으로 챔버를 분할하기 위하여, 상기 여과요소의 일단이 개방되고, 그리고 상기 분리수단이 인접한 위치판(4)과 봉합되어 접촉되게 설치된 제1연결챔버(11); 및

제1시리즈 및 제2시리즈(S₁, S₂)의 여과요소 사이에 처리하고자 하는 유체를 위한 수송로를 제공하며, 여과요소의 타단이 개방된 제2연결챔버(12);를 갖고,

이때 상기 분리수단은 그 내부에 순환펌프의 터빈(23)이 설치되고, 구동 모터(26)에 연결된 상기 제1연결챔버(11) 외부에 놓인 구동축(25)에 설치되고, 상기 제2용적(V₂) 및 상기 제1용적(V₁) 사이에 연결통로(24)를 포함하며,

처리하고자 하는 유체를 위한 유입구(E)는 순환 펌프의 터빈(23) 및 순환 루프의 반환 순회를 형성하는 시리즈의 여과요소(3) 사이의 외부 케이스의 제1연결챔버(11) 안으로 개방되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 펌프의 구동 모터는 상기 제2용적(V₂)에 의해 공급되는 상기 제2시리즈(S₂)의 여과요소(3)가 진행 순회를 형성하고, 한편 상기 제1용적(V₁)으로 개방되는 상기 제1시리즈(S₁)의 여과요소(3)가 반환 순회를 형성하며, 그리고 처리하고자 하는 유체를 위한 상기 유입구(E)가 상기 제1시리즈(S₁)의 여과요소의 배출구 및 분리수단(15) 내에 설치된 상기 터빈(23) 사이의 상기 제1연결챔버(11)의 제1용적(V₁) 안으로 개방하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 펌프의 구동 모터는 상기 제1용적(V₁)에 의해 공급되는 상기 제1시리즈(S₁)의 여과요소(3)가 진행 순회를 형성하고, 한편 상기 제2용 적(V₂)로 개방되는 상기 제2시리즈(S₂)의 여과요소(3)가 반환 순회를 형성하며, 그리고 처리하고자 하는 유체를 위한 상기 유입구(E)가 상기 제2시리즈(S₂)의 여과요소의 배출구 및 분리수단(15) 내에 설치된 상기 터빈(23) 사이의 상기 분리수단(15) 외부에 형성된 상기 제1연결챔버의 제2용적(V₂) 안으로 개방하도록 제어되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리수단(15)은 펌프용 담(13) 내에 설치되고, 상기 위치판(4) 위에 고정되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분리수단(15)은 내부에 상기 펌프의 터빈(23)이 설치된 적어도 하나의 관 고정자(15₁)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 관형 고정자(15₁)는 인접한 상기 위치판(4) 위에 봉합 방식으로 고정되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 관형 고정자(15₁)는 봉합 방식으로 상기 인접한 위치판(4) 위에 고정된 상기 관형 바디(15₂)에 의해 연장되는 것을 특징으로 하는 장 치.
제 7 항에 있어서, 상기 관형 바디(15₂)는 상기 담(13) 내에 설치하기 위한 플랜지를 갖추고 있고, 상기 플랜지는 유체를 위한 통로를 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
제 2 항, 제 4 항 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부케이스 외부에서 접근하기 쉽고 그리고 상기 분리수단(15) 안으로 개방하기 위하여 처리하고자 하는 유체를 위한 유입구(E)는 상기 담(13) 및 상기 관 고정자(15₁)를 통하여 지나는 관형 요소(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 외부케이스 외부에서 접근하기 쉽고 그리고 상기 분리수단(15) 외측으로 개방하기 위하여 처리하고자 하는 유체를 위한 유입구(E)는 상기 담(13)을 통하여 지나는 관형 커플링(31)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제2연결챔버(12)는 상기 폐쇄 바닥(14) 및 상기 제1연결챔버(11)를 경계 짓지 않는 상기 위치판 사이에 형성되고, 여기서 이러한 상기 제2연결챔버(12)는 진행 순회에 순환되고 그리고 반환 순회를 위해 공급된 처리하 고자 하는 유체의 회수를 달성하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 제2연결챔버(12)를 경계 짓는 상기 담 바닥(14)은 잔여액의 제거를 위한 배출구(S)를 갖추는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 위치판들(4)은 여과액 수집저장소(6)를 경계 짓는 실린더(9)에 의해 서로 연결되고, 상기 실린더(9)는 잔여액용 적어도 하나의 배출구(7)를 갖추는 것을 특징으로 하는 장치.
제 4 항, 제 11 항 및 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 외부 케이스는 실린더(9), 펌프를 위한 담(13), 및 폐쇄 바닥(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 분리수단(15)은 상기 여과요소(3)의 제1 및 제2시리즈(S₁, S₂)가 다소 동일한 개수의 여과요소(3)를 포함하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 구동축(25)은 상기 구동 모터(26)가 상기 담(13)에 의해 지지되도록 실린더(9) 축과 일치하여 고정되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 1 항에 있어서, 잔여액의 제거를 위한 상기 배출구(S)는 상기 제1연결챔버(11)와 이어지도록 배열되는 것을 특징으로 하는 장치.
제 17 항에 있어서, 잔여액의 제거를 위한 상기 배출구(S)는 상기 담(13) 및 상기 분리수단(15)을 통하여 지나는 상기 제1연결챔버(11)의 제1용적(V₁)이거나, 또는 상기 제1연결챔버의 제2용적(V₂)과 연결되는 것을 특징으로 하는 장치.