KR20200096279A - 처리 장치용 필터 - Google Patents
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Abstract
처리 제제(formulation)로 기재(substrate)를 처리하는데 사용되는 장치를 위한 원심 필터 유닛이 개시되며, 이 원심 필터 유닛은, a) 여과액이 원심 필터 유닛에서 나갈 수 있게 해주도록 구성된 출구부를 갖는 하우징; b) 하우징 안에 회전 가능하게 장착되는 필터 - 필터는 하우징의 제1 단부 근처에 있는 제1 단부, 하우징의 제2 단부 근처에 있는 제2 단부, 및 필터의 제1 단부와 필터의 제2 단부를 연결하는 측벽을 포함하고, 필터의 제1 단부, 제2 단부 및 측벽은 필터 챔버를 형성하고, 측벽은, 액체의 통과를 허용하지만 고형 물질의 통과는 방지하도록 구성된 천공부를 포함함 -; c) 하우징의 제1 단부를 실질적으로 밀봉하도록 구성된 뚜껑; d) 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 입구부; e) 필터의 제1 단부에 위치하고, 입구부와 상호 협력하여 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 구멍을 포함하는 캡(cap); f) 필터를 회전시키기 위한 구동 수단; 및 g) 필터 챔버에 포함되는 임펠러를 포함하고, 원심 필터 유닛은, 임펠러가 회전할 때, 공급물이 입구부를 통해 필터 챔버 안으로 흡인되고 액체는 천공부를 통해 배출되도록 구성되어 있다.
Description
본 개시는 기재, 특히, 텍스타일(textile)이거나 텍스타일을 포함하는 기재를 처리 제제(formulation)로 처리하는데 사용되는 처리 장치를 위한 원심 필터 유닛, 및 필터를 포함하는 처리 장치에 관한 것이다. 본 개시는 또한 처리 제제를 여과하는 방법 및 기재를 처리하는 방법에 관한 것이다.
섬유 및 직물을 처리하고 세정하기 위한 종래의 방법은 전형적으로 다량의 물을 사용하는 수성 세정을 포함한다. 이들 방법은 일반적으로 직물을 물에 담그기 및 그 다음의 오물 제거, 수성 오물 현탁 및 물 헹굼을 포함한다. 이들 종래 방법에서의 개선 및 그에 대한 이점을 제공하기 위해 고형 입자를 사용하는 것이 본 기술 분야에서 알려져 있다. 예컨대, PCT 특허 공보 WO2007/128962에는, 다수의 고형 입자를 사용하여 더러워진 기재를 세정하기 위한 방법이 개시되어 있다. 관련된 세정 방법을 개시하는 다른 PCT 특허 공보는 WO2012/056252; WO2014/006424; WO2015/004444; WO2014/147391; WO2014/006425; WO 2012/035343 및 WO2012/167545를 포함한다. 이들 개시 문헌에는, 개선된 처리/세정 성능, 감소된 물 소비, 세제 및 다른 처리제의 감소된 소비 및 더 양호한 저온 처리/세정(그래서 더 에너지 효율적인 처리/세정)을 포함하는, 종래의 방법에 대한 여러 이점을 제공하는, 기재를 처리 또는 세정하기 위한 장치와 방법이 교시되어 있다. 다른 특허 공보, 예컨대, WO2014/167358, WO2014/167359, WO2016/051189, WO2016/055789 및 WO2016/055788에는, 가죽 처리 및 무두질(tanning)과 같은 다른 분야에서 고형 입자에 의해 제공되는 이점이 교시되어 있다.
그러나, 다량의 물을 사용하는 종래의 방법 및 고형 입자를 사용하는 방법에서는, 그러한 방법에서 생긴 유출물 액체가 배출구로 가기 전에, 기재에서 발생된 고형 폐 섬유 및 입자(예컨대, 실보푸라기)를 적절히 제거해야 하는 문제가 남아 있다. 특히, 아크릴, 나일론 및 폴리에스테르와 같은 합성 재료로 만들어진 옷을 처리, 예컨대 세탁하면, 미세한 입자 또는 섬유가 그 옷에서 제거되어 유출물 액체와 함께 배출구로 갈 수 있다. 그런 다음 합성 재료의 미세 섬유는 수로에 도달할 수 있고, 거기서 미세 섬유는 강 및 해양 생물에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 폐 플라스틱 재료의 존재로 인해 강, 호수, 바다 및 해양에 초래되는 잠재적인 피해에 대한 인식이 높아짐에 따라, 고형 물질이 배수 및 하수 시스템에 들어가는 것을 크게 감소시키거나 없앨 필요가 커지고 있다. 국제 연합 목표 14는, 특히 육지 기반 활동에서 생긴, 해양 잔해 및 영양 오염을 포함한 모든 종류의 해양 오염을 방지하거나 크게 줄이기 위한 목표를 포함하고 있다.
US 6,820,446 B2에는, 오염된 물로부터 털 부스러기를 여과하는데 사용되는 원심력 여과 장치가 개시되어 있는데, 여기서 털 부스러기는 응집제를 사용하여 물 내의 화학적 오염물을 응집시켜 형성된다. 털 부스러기는 물 보다 가볍고, 그래서 여과 원통의 중심부에 집중하게 되며, 주변부에서는 희박하게 된다. 이는 털 부스러기가 여과 원통의 주변 표면에 달라 붙어 그 표면을 막히게 하는 것을 방지한다고 말해지고 있다. 그러나, US 6,820,446 B2는, 기재 처리 과정 또는 필터의 표면에 고형 물질이 축적되어 있는 상황에서 기재로부터 유래된 고형 폐 섬유 및 입자를 처리 제제로부터 제거하는 문제는 다루고 있지 않다.
EP 0956133 B1 및 EP 1101518 둘 다에는, 드럼 필터 및 이 드럼 필터를 포함하는 세정 어셈블리가 개시되어 있다. 그러나, 예컨대, 세정 장치에 더 쉽게 수용될 수 있고 개선된 여과 성능을 가지며 또한 여과된 고형 물질이 더 쉽게 비워질 수 있는 개선된 원심 필터 유닛을 제공할 필요성이 남아 있다.
본 발명의 목적은, 처리 제제로 기재를 처리하는데 사용되는데 처리 장치의 유출물로부터 고형 폐 재료의 제거를 개선하는 것, 특히 처리되고 있는 기재로부터 유래된 고형 폐 재료의 제거를 개선하는 것이다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 처리 제제로 기재를 처리하는데 사용되는 장치를 위한 원심 필터 유닛이 제공되며, 이 원심 필터 유닛은,
a) 여과액이 원심 필터 유닛에서 나갈 수 있게 해주도록 구성된 출구부를 갖는 하우징;
b) 하우징 안에 회전 가능하게 장착되는 필터 - 필터는 하우징의 제1 단부 근처에 있는 제1 단부, 하우징의 제2 단부 근처에 있는 제2 단부, 및 필터의 제1 단부와 필터의 제2 단부를 연결하는 측벽을 포함하고, 필터의 제1 단부, 제2 단부 및 측벽은 필터 챔버를 형성하고, 측벽은, 액체의 통과를 허용하지만 고형 물질의 통과는 방지하도록 구성된 천공부를 포함함 -;
c) 하우징의 제1 단부를 실질적으로 밀봉하도록 구성된 뚜껑;
d) 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 입구부;
e) 필터의 제1 단부에 위치하고, 입구부와 상호 협력하여 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 구멍을 포함하는 캡(cap);
f) 필터를 회전시키기 위한 구동 수단; 및
g) 필터 챔버에 포함되는 임펠러를 포함하고,
원심 필터 유닛은, 상기 임펠러가 회전할 때, 공급물이 입구부를 통해 필터 챔버 안으로 흡인되고 액체는 천공부를 통해 배출되도록 구성되어 있다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 처리 제제로 기재를 처리하는데 사용되는 장치를 위한 원심 필터 유닛이 제공되며, 이 원심 필터 유닛은,
a) 여과액이 원심 필터 유닛에서 나갈 수 있게 해주도록 구성된 출구부를 갖는 하우징;
b) 하우징 안에 회전 가능하게 장착되는 필터 - 필터는 하우징의 제1 단부 근처에 있는 제1 단부, 하우징의 제2 단부 근처에 있는 제2 단부, 및 필터의 제1 단부와 필터의 제2 단부를 연결하는 측벽을 포함하고, 필터의 제1 단부, 제2 단부 및 측벽은 필터 챔버를 형성하고, 측벽은, 액체의 통과를 허용하지만 고형 물질의 통과는 방지하도록 구성된 천공부를 포함함 -;
c) 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 입구부;
d) 필터의 제1 단부에 위치하고, 입구부와 상호 협력하여 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 구멍을 포함하는 캡;
e) 필터를 회전시키기 위한 구동 수단; 및
f) 필터 챔버에 포함되는 임펠러를 포함한다.
본 발명의 제2 양태에서, 바람직하게는 원심 필터 유닛은 뚜껑을 더 포함하고, 이 뚜껑은 하우징의 제1 단부를 실질적으로 밀봉하도록 구성되어 있다.
본 발명의 제1 양태 및 본 발명의 제2 양태의 경우, 회전 필터의 존재에 의해 공급물의 원심 여과가 이루어진다. 또한, 필터 챔버 내부에 임펠러가 있음으로 해서, 필터를 통해 액체를 방출시키는 힘이 임펠러에 의해 증가되므로, 원심 여과가 개선된다. 특히, 임펠러의 존재로, 여과된 고형 물질이 필터 챔버 내의 필터의 내면에 축적될 때에도 액체가 필터를 통해 방출되므로 여과가 개선된다. 이렇게 해서, 필터를 청결하게 할 필요 없이 오랜 기간 동안 처리 제제의 효과적인 여과가 일어날 수 있다.
필터 챔버 안에 있는 임펠러를 포함하는 본 발명의 제1 양태의 원심 필터 유닛의 추가 이점은, 원심 필터 유닛이 조합된 필터와 펌프의 기능을 할 수 있다는 것이다. 특히, 원심 필터 유닛은 별도의 펌프에 대한 필요 없이 자체의 공급물 유동을 발생시킬 수 있다. 원심 필터 유닛이 사용되는 장치의 구성에 따라, 원심 필터 유닛은 장치에서 펌프로만 기능할 수도 있다. 예컨대, 원심 필터 유닛이 장치의 재순환 수단에 포함되는 경우, 원심 필터 유닛은, 재순환 수단이 별도의 펌프를 포함할 필요를 없게 할 수 있다. 별도의 펌프가 없어도 되기 때문에, 원심 필터 유닛을 장치에 수용하는 것의 용이함이 개선된다. 바람직하게는, 뚜껑은 하우징의 제1 단부를 완전히 밀봉하도록 구성되며, 그래서 하우징의 제1 단부는 기밀하고 또한 수밀하게(water-tight) 된다. 이렇게 해서, 더 개선된 펌핑이 이루어질 수 있다.
본 발명의 제2 양태의 원심 필터 유닛이, 하우징의 제1 단부를 실질적으로 밀봉하도록 구성된 뚜껑을 포함하는 경우, 조합된 필터와 펌프로서 기능할 수 있다는 추가의 이점이 얻어진다. 특히, 원심 필터 유닛은 별도의 펌프에 대한 필요 없이 자체의 공급물 유동을 발생시킬 수 있다. 원심 필터 유닛이 사용되는 장치의 구성에 따라, 원심 필터 유닛은 장치에서 펌프로만 기능할 수도 있다. 예컨대, 원심 필터 유닛이 장치의 재순환 수단에 포함되는 경우, 원심 필터 유닛은, 재순환 수단이 별도의 펌프를 포함할 필요를 없게 할 수 있다. 별도의 펌프가 없어도 되기 때문에, 원심 필터 유닛을 장치에 수용하는 것의 용이함이 개선된다. 바람직하게는, 뚜껑은 하우징의 제1 단부를 완전히 밀봉하도록 구성되며, 그래서 하우징의 제1 단부는 기밀하고 또한 수밀하게 된다. 이렇게 해서, 더 개선된 펌핑이 이루어질 수 있다.
본 개시의 제1 양태와 관련하여 설명되는 이하의 특징적 사항은 여기서 설명되는 본 개시의 제2 내지 제7 양태 각각에도 해당된다.
원심 필터 유닛의 배향은 이 원심 필터 유닛이 사용되는 장치의 구성에 달려 있다. 전형적으로, 원심 필터 유닛은 실질적으로 수직인 배향에서 작동하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 원심 필터 유닛은 실질적으로 수평인 배향에서 작동하도록 구성될 수 있다. 여기서 사용되는 바와 같이, "실질적으로 수직인 배향에서"는, 필터의 제1 단부가 필터의 제2 단부 위쪽에서 실질적으로 수직하게 배치되고 또한 필터의 회전 축선이 실질적으로 수직으로 정렬되는 것을 의미한다. 실질적으로 수직인 배향으로, 여과될 물질이 더 쉽게 중력에 의해 필터 챔버 안으로 공급될 수 있다. 예컨대, 원심 필터 유닛이 수직 배향으로 있는 경우, 원심 필터 유닛은 별도의 펌프에 대한 필요성을 없게 할 수 있다. 실질적으로 수직인 배향에서는, 입구부 주위를 밀봉하거나 뚜껑을 원심 필터 유닛에 포함시킬 필요가 없어도 된다. 실질적으로 수직인 배향에서는 또한, 원심 필터 유닛의 더 쉬운 자기 프라이밍(self-priming)이 가능하다. 여기서 사용되는 바와 같이, "실질적으로 수평인 배향에서"는, 필터의 제1 단부가 필터의 제2 단부에 대해 실질적으로 수평인 것을 의미한다. 이렇게 해서, 필터의 회전 축선이 실질적으로 수평하게 정렬된다.
여기서 사용되는 바와 같이, "공급물"은 원심 필터에 의해 여과될 물질이다. 전형적으로, 공급물은 고형 물질을 포함하는 액체이다. 전형적으로, 공급물은 기재의 처리에서 사용된 처리 제제를 포함한다. 공급물 내의 고형 물질의 양은, 처리되고 있는 기재, 처리의 종류 및 처리의 단계에 따라 변할 수 있다. 따라서, 공급물 내의 고형물의 농도는 상당히 변할 수 있다. 바람직하게는. 공급물은 유체이다. 바람직하게는 공급물은 페이스트 또는 반고체의 형태는 아니다.
전형적으로, 원심 필터 유닛이 텍스타일과 같은 기재의 처리, 예컨대, 텍스타일의 세정 또는 데님(denim)의 처리에 사용될 때, 원심 필터 유닛 안으로 들어가기 전에 공급물 내의 고형 물질의 농도(고형 물질과 액체의 총 질량의 백분율로 나타내짐)는 약 30 wt% 미만, 바람직하게는 약 20 wt% 미만, 바람직하게는 약 10 wt% 미만, 바람직하게는 약 10 wt% 미만, 더 바람직하게는 약 5 wt% 미만이다. 공급물 내의 고형 물질의 농도(고형 물질과 액체의 총 질량의 백분율로 나타내짐)는 전형적으로 적어도 약 0.001 wt% 또는 적어도 약 0.01 wt% 또는 적어도 약 0.1 wt% 이다. 바람직하게, 공급물은 약 0.01 wt% 내지 약 5 wt% 고형 물질, 더 바람직하게는 약 0.1 wt% 내지 약 3.5 wt% 고형 물질을 포함한다. 전형적으로, 공급물 내의 고형 물질의 농도는 적어도 약 10 ㎛의 최대 치수를 갖는 고형 물질에 대한 것이다. 전형적으로, 고형 물질은 약 5 mm 미만, 바람직하게는 약 2 mm 미만, 더 바람직하게 약 1 mm 미만의 최대 치수를 갖는다.
전형적으로, 구동 수단은 모터를 포함한다. 모터의 파워는 원심 필터 유닛이 사용되는 장치에 따라 선택될 수 있다. 원심 필터 유닛이 가정용 장치에 사용되는 경우, 전형적으로, 모터의 파워는 약 30W 내지 약 60W 또는 약 40W 내지 약50W 이다. 원심 필터 유닛이 상업용 또는 산업용 장치에 사용되는 경우, 모터의 파워는 전형적으로 상당히 더 높다. 일반적으로, 장치에 의해 다루어질 수 있는 기재와 처리 제제가 많을 수록, 원심 필터 유닛의 모터의 파워는 더 높게 될 필요가 있다.
전형적으로, 구동 수단은 구동 축을 포함한다. 구동 수단은 구동 축의 회전과 결합하고 또한 그 회전을 분리시키기 위한 클러치 기구를 또한 포함할 수 있다. 클러치 기구를 갖는 것은, 필터 챔버에 막힘이 있는 경우에 모터를 보호하기 위해 유리할 수 있다.
원심 필터 유닛은 구동 수단을 위한 제어기를 포함할 수 있다. 대안적으로, 제어기는 원심 필터 유닛으로부터 떨어져 있을 수 있고, 예컨대, 제어기는 원심 필터 유닛이 사용되는 장치에서 어느 곳에도 위치될 수 있는데, 예컨대 장치의 다른 기능을 제어하기 위한 다른 제어기의 옆에 또는 그 다른 제어기의 일부분으로서 위치될 수 있다. 구동 수단을 위한 제어기를 가짐으로써, 원심 필터 유닛의 작동이 제어될 수 있다. 예컨대, 필터의 회전 속도는 선택 및/또는 변화될 수 있다. 또한, 필터의 회전 지속 시간이 제어될 수 있는데, 예컨대, 필터는 기재를 처리하기 위한 장치의 작동 전체에 걸쳐 회전될 수 있고, 또는 필터는 장치의 작동 동안에 특정한 개별적인 또는 간헐적인 기간 동안 회전될 수 있다.
바람직하게는, 제어기는, 구동 수단이 필터를 공급물로부터 고형 물질을 여과하기 위한 제1 속도 및 여과된 고형 물질을 탈수하기 위한 제2 속도로 회전시키게 하도록 작동되거나 프로그램되어 있다. 필터가 제2 속도로 회전되기 전에, 전형적으로, 공급물은 예컨대 입구 앞의 밸브에 의해 입구에 들어가는 것이 방지되거나, 처리 제제는 원심 필터 유닛이 사용되는 장치로부터 실질적으로 배출되며, 그래서 공급물을 구성할 수 있는 처리 액체가 실질적으로 장치에 남아 있지 않다. 전형적으로, 여과된 고형 물질을 탈수하기 위한 제2 속도는 공급물로부터 고형 물질을 여과하기 위한 제1 속도 보다 높다. 필터가 제2 속도에서 회전하도록 원심 필터 유닛을 작동시키면, 원심력이 증가되고, 또한 필터 내에 들어 있는 여과된 고형 물질로부터의 액체 제거가 개선된다. 이렇게 탈수를 하면, 고형 물질이 압축되어, 예컨대, "필터 케이크"를 형성하게 되는데, 이는 필터 챔버로부터 고형 물질을 제거하는 용이함을 개선한다. 압축된 고형 물질은 다루기가 더 쉽고 또한 더 위생적이며, 통상적으로 폐기물로 처리될 수 있다. 이렇게 고형 물질을 압축하면, 필터 챔버를 비우거나 청결하게 해야 할 필요가 있는 때 사이의 간격이 유리하게 커지게 된다. 탈수는 또한 원심 필터 유닛이 사용되는 장치에서 액체를 유리하게 보존한다.
처리 제제의 여과 동안에 원심 필터 유닛 내의 필터의 회전 속도는 다양한 인자, 예컨대, 필터의 직경, 사용되고 있는 필터 재료의 종류 및/또는 공급물 내의 고형 물질의 농도에 따라 선택될 수 있다. 예컨대, 원심 필터 유닛에 포함되는 필터가 약 75 mm의 직경을 갖는 경우, 전형적으로 처리 제제의 여과 동안의 필터의 회전 속도는 약 900 rpm 내지 약 1300 rpm, 바람직하게는 약 1000 rpm 내지 약 1200 rpm, 더 바람직하게는 약 1100 rpm 이다. 대안적으로, 원심 필터 유닛에 포함되는 필터가 약 75 mm의 직경을 갖는 경우, 전형적으로 처리 제제의 여과 동안의 필터의 회전 속도는 전형적으로 적어도 약 2,000 rpm, 바람직하게는 적어도 약 2,500 rpm, 더 바람직하게는 약 3,000 rpm 이고, 특히 바람직하게는 적어도 약 3,500 rpm 이다. 놀랍게도, 더 높은 회전 속도는 높은 여과 효율을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 바람직하게는, 회전 속도는 약 10,000 rpm 이하, 약 15,000 rpm 이하, 약 20,000 rpm 이하, 약 25,000 rpm 이하, 또는 약 30,000 rpm 이하다. 약 30,000 rpm 보다 큰 회전 속도는 설계하고 균형 잡기가 어려울 수 있다.
원심 필터 유닛에 포함되는 필터가 약 75 mm의 직경을 갖는 경우, 탈수 동안의 필터의 회전 속도는 전형적으로 약 1300 rpm 내지 약 1900 rpm, 바람직하게는 약 1400 rpm 내지 약 1800 rpm, 더 바람직하게는 약 1600 rpm 이다. 대안적으로, 원심 필터 유닛에 포함되는 필터가 약 75 mm의 직경을 갖는 경우, 탈수 동안의 필터의 회전 속도는 전형적으로 적어도 약 2,000 rpm, 바람직하게는 적어도 약 2,500 rpm, 더 바람직하게는 적어도 약 3,000 rpm 이고, 특히 바람직하게는 약 3,500 rpm 이다. 바람직하게는, 회전 속도는 약 10,000 rpm 이하, 약 15,000 rpm 이하, 약 20,000 rpm 이하, 약 25,000 rpm 이하, 또는 약 30,000 rpm 이하다. 약 30,000 rpm 보다 큰 회전 속도는 설계하고 균형 잡기가 어려울 수 있다.
전형적으로, 필터의 회전은, 회전 축선으로부터 가장 멀리 있는 필터의 내벽에서의 G 포스(force)가 약 25G 내지 약 150G, 바람직하게는 약 40G 내지 약 100G가 되도록 정해진다. G는 필터 크기 및 필터의 회전 속도의 함수이다. G는 예컨대 EP2663683B1에 기재되어 있는 바와 같이 계산될 수 있다. 따라서, 내경(r)(cm)을 가지며 R(분당 회전 수)(rpm)에서 회전하는 필터의 경우에, 중력 가속도(g)가 9.81 m/s2 일 때,
G = 1.118 × 10-5rR2
대안적으로, 필터의 회전은, 회전 축선을부터 가장 멀리 있는 필터의 내벽에서의 G 포스가 전형적으로 적어도 약 100G, 바람직하게는 적어도 약 200G, 더 바람직하게는 적어도 약 300G, 더더욱 바람직하게는 적어도 약 400G, 특히 바람직하게는 적어도 약 500G이 되도록 정해진다. G 포스가 더 높으면, 유리하게도 여과 효율이 높게 된다. 바람직하게는, G 포스는 약 10,000G 이하, 약 20,000G 이하, 약 30,000G 이하 또는 약 40,000G 이하다. 약 40,000G 보다 큰 G 포스는 설계하고 균형 잡기가 어려울 수 있다.
본 발명의 제1 양태 및 제2 양태의 원심 필터 유닛은 임펠러를 포함한다. 임펠러는 이하에서 설명되는 제3 내지 제7 양태에서는 선택적인 것이다. 원심 필터 유닛이 임펠러를 포함하는 경우, 전형적으로, 임펠러는 복수의 블레이드를 포함하며, 이들 블레이드를 베인(vane)이라고도 할 수 있다. 바람직하게는, 임펠러는 3 내지 10개의 블레이드, 바람직하게는 4 내지 8개의 블레이드, 바람직하게는 6개의 블레이드를 갖는다. 바람직하게는, 임펠러의 블레이드는 필터의 제2 단부 근처에 위치된다. 바람직하게는, 임펠러의 블레이드는 필터의 제1 단부 근처에 위치되지 않는다. 전형적으로, 임펠러의 블레이드는 필터의 제2 단부 근처에서 필터 챔버의 절반부에 위치된다. 이렇게 해서, 하우징의 입구부를 통해 이동하는 공급물은 임펠러 블레이드에 도달하기 전에 필터 챔버에 들어갈 수 있는데, 이로써, 여과된 고형 물질이 입구부 근처에 축적되는 것이 감소되어 입구부 막힘의 가능성이 줄어드는 이점이 얻어진다.
임펠러와 필터 둘 다는 구동 수단으로 회전될 수 있다. 필터는 구동 수단과 결합하도록 되어 있다. 전형적으로, 필터는 구동 수단의 구동 축과 결합하도록 성형된다. 임펠러와 필터 각각은 서로 독립적으로 구동 수단과 결합하도록 될 수 있다. 예컨대, 임펠러와 필터 각각은 구동 수단의 구동 축과 직접 결합하도록 장착부를 가질 수 있다. 바람직하게는, 임펠러와 필터는 동일한 구동 축과 결합한다. 구동 수단이 작동할 때, 임펠러 및/또는 필터가 연결되어 있는 구동 축이 회전하여, 임펠러와 필터가 회전된다. 임펠러와 필터는 동일한 속도로 회전될 수 있다. 대안적으로, 예컨대, 임펠러와 필터가 구동 수단의 상이한 구동 축과 결합하는 경우 또는 필터와 임펠러 사이의 회전차를 허용하는 기어 기구가 있는 경우, 임펠러는 필터의 회전 속도와 다른 회전 속도로 회전될 수 있다.
전형적으로, 구동 수단은 스플라인(spline) 가공되어 있는 구동 축을 포함하는데, 즉, 구동 축은 적어도 하나의 스플라인을 포함한다. 전형적으로, 구동 축은 약 2 내지 약 10개의 스플라인 또는 약 4 내지 약 8개의 스플라인을 포함한다. 스플라인 가공되어 있는 구동 축은, 필터 및/또는 임펠러를 위치시키는 용이함을 개선시키며, 또한 회전 동안에 필터 및/또는 임펠러의 안정성을 개선시킨다.
바람직하게는, 임펠러는 필터와 동일한 속도로 회전하도록 필터에 연결된다. 이렇게 해서, 임펠러는 구동 수단과 직접 결합하지 않지만, 필터가 구동 수단에 의해 회전될 때 회전하게 된다. 이러한 구성으로, 임펠러가 원심 필터 유닛으로부터 더 쉽게, 즉 구동 축으로부터 분리될 필요 없이 제거될 수 있다는 이점이 얻어진다.
전형적으로, 임펠러는 필터의 돌출부와 결합하는 오목부를 가지며, 그래서 필터와 임펠러의 상대적인 위치가 고정된다. 대안적으로, 임펠러는 필터의 오목부와 결합하는 돌출부를 갖는다. 이들 구성에서, 필터가 회전되면, 임펠러는 동일한 속도로 회전하게 된다. 전형적으로, 필터에 있는 돌출부 또는 오목부는 임펠러와 확실하게 결합하는 복수의 성형된 특징부를 가지며, 바람직하게는, 필터는 임펠러의 오목부와 결합하기 위한 스플라인형 돌출부를 갖는다.
아래에서 설명되는 원심 필터 유닛의 제3 양태에서 뚜껑은 개방 가능하다. 여기서 설명되는 제1, 제5 및 제7 양태에서, 전형적으로 뚜껑은 개방 가능하다. 이렇게 해서, 공급물로부터 여과된 고형 물질의 제거를 위해 또는 원심 필터 유닛의 유지 보수를 위해 하우징의 내부에 접근할 수 있다. 대안적으로, 여기서 설명되는 제1, 제5 및 제7 양태에서, 예컨대, 원심 필터 유닛이 일회용인 경우에 뚜껑은 위치 고정될 수 있고 개방 가능하지 않다. 원심 필터 유닛이 뚜껑을 포함하는 제2 및 제6 양태의 구성에서, 바람직하게 뚜껑은 개방 가능하다. 이렇게 해서, 공급물로부터 여과된 고형 물질의 제거를 위해 또는 원심 필터 유닛의 유지 보수를 위해 하우징의 내부에 접근할 수 있다. 대안적으로, 예컨대, 원심 필터 유닛이 일회용인 경우에 뚜껑은 위치 고정될 수 있고 개방 가능하지 않다.
원심 필터 유닛은 뚜껑을 하우징에 고정시키는 부착 기구를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 부착 기구는 신속 해제 클립과 같은 클립, 스크류 나사산, 또는 비틀림-잠금 기구를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 부착 기구는 신속 해제 클립을 포함한다.
뚜껑은 하우징의 제1 단부를 실질적으로 밀봉하도록 구성된다. 바람직하게는, "하우징의 제1 단부를 실질적으로 밀봉한다"는, 뚜껑에 의해 하우징의 제1 단부가 수밀하게 되어 처리 제제와 같은 액체가 원심 필터 유닛으로부터 하우징의 입구부 또는 출구부를 통해서만 들어가거나 나갈 수 있음을 의미한다.
원심 필터 유닛이 실질적으로 수평인 배향에서 작동하도록 구성되면, 바람직하게는 두껑은 공기 구멍과 같은 공기 방출 기구를 포함하지 않으며, 또는 공기 구멍과 같은 공기 방출 기구가 뚜껑에 존재하면, 그 공기 구멍들은 원심 필터 유닛의 작동 동안에 폐쇄될 수 있도록 배치된다. 원심 필터 유닛이 실질적으로 수직인 배향에서 작동하도록 구성되면, 뚜껑은 공기 구멍과 같은 공기 방출 기구를 포함할 수 있지만, 뚜껑은 여전히 하우징의 제1 단부를 실질적으로 밀봉하는 기능을 하여, 액체가 원심 필터 유닛으로부터 하우징의 입구부 또는 출구부를 통해서만 들어가거나 나갈 수 있다.
뚜껑은 하우징의 제1 단부를 완전히 밀봉하도록 구성될 수 있다. "하우징의 제1 단부를 완전히 밀봉한다"는, 뚜껑에 의해 하우징의 제1 단부가 수밀 및 기밀하게 됨을 의미한다.
바람직하게는, 뚜껑은 입구부를 포함한다. 전형적으로, 입구부는 대략 뚜껑의 중심에 위치된다. 뚜껑은 뚜껑의 개방 또는 제거를 도와주는 손잡이 또는 레버를 포함할 수 있다.
캡은 바람직하게는 필터의 제1 단부를 덮도록 구성된다. 전형적으로, 캡은 모든 고형 물질이 필터의 제1 단부를 통해 필터 챔버를 떠나는 것을 방지한다. 전형적으로, 캡은 처리 제제의 대부분이 필터의 제1 단부를 통해 필터 챔버에서 나가는 것을 방지하며, 바람직하게는 캡은 실질적으로 모든 처리 제제가 필터의 제1 단부를 통해 나가는 것을 방지하도록 그 필터의 제1 단부를 밀봉한다. 어떤 구성에서, 캡은 예컨대 수밀하고, 캡은 O-링 또는 오일 시일, 바람직하게는, O-링과 같은 입구에 대한 시일을 포함할 수 있다.
필터의 측벽은 액체의 통과를 허용하지만 고형 물질의 통과는 방지하도록 구성된 천공부를 포함한다. 사용되는 필터의 종류 및 천공부의 밀도와 크기는 원심 필터 유닛의 의도된 용도에 따라 선택될 수 있다. 특히, 필터는 통과가 방지되는 것이 바람직한 고형 물질의 양, 크기 및 종류에 따라 선택된다.
전형적으로, 필터의 천공부는 적어도 약 1 ㎛, 바람직하게는 적어도 약 2 ㎛, 더 바람직하게는 적어도 약 5 ㎛, 특히 바람직하게는 적어도 약 10 ㎛인 평균 최대 치수를 갖는다. 전형적으로, 필터의 천공부는 약 2mm 이하, 바람직하게는 약 1 mm 이하, 바람직하게는 500 ㎛ 이하, 바람직하게는 적어도 약 250 ㎛ 이하, 더 바람직하게는 약 100 ㎛ 이하의 평균 최대 치수를 갖는다. 전형적으로, 천공부의 평균 최대 치수는 약 10 ㎛ 내지 100 ㎛ 이다.
전형적으로, 필터의 천공부는 적어도 약 20 ㎛, 바람직하게는 적어도 약 30 ㎛, 더 바람직하게는 적어도 약 40 ㎛인 평균 최대 치수를 갖는다. 이들 치수는 양호한 유량, 막힘에 대한 내성 및/또는 필터의 청결이 요구되기 전의 더 긴 사용 기간을 제공할 수 있다.
전형적으로, 필터의 천공부는 약 70 ㎛ 이하, 바람직하게는 약 50 ㎛ 이하, 더 바람직하게는 약 40 ㎛ 이하, 특히 바람직하게는 약 3 ㎛ 이하의 평균 최대 치수를 갖는다. 이들 치수는 양호한 여과 효율을 제공할 수 있다. 특히, 약 1 ㎛ 보다 크고 전형적으로 약 5 mm 이하, 전형적으로 약 1 mm 이하의 길이의 가장 긴 선형 치수를 갖는 섬유 고형 물질의 경우, 이들 천공부 치수는 유리한 여과 효율을 제공한다. 약 1 ㎛ 보다 크고 전형적으로 약 5 mm 이하, 전형적으로 약 1 mm 이하의 길이의 가장 긴 선형 치수를 갖는 섬유 고형 물질을 전형적으로 "미세섬유"라고 한다.
전형적으로, 공급물에 있는 고형 물질의 적어도 약 50%, 적어도 약 60%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 적어도 약 90%, 적어도 약 95%, 또는 적어도 약 99%가 필터를 통과하는 것이 방지된다. 통과하는 것이 필터에 의해 방지될 수 있는 고형 물질의 비율은, 예컨대, 원심 필터 유닛으로부터 제거될 때 필터(및 임펠러(존재하면))의 질량을 측정하고 그런 다음에 알려져 있는 질량의 고형 물질을 알려져 있는 부피의 물과 혼합하여 공급물을 만들어 쉽게 측정될 수 있다. 공급물은, 원심 필터 유닛이 필터의 제1 회전 속도로 회전하고 있을 때, 입구부를 경유해 원심 필터 유닛에 추가된다. 출구부를 떠나는 액체의 유동이 실질적으로 멈추면, 필터의 회전이 제2 속도로 증가되어, 모인 고형물을 완전히 탈수시킨다. 여과의 끝에서 필터(및 임펠러(존재하면)와 함께)를 제거하여 그의 질량을 측정하여, 모인 고형물의 질량을 계산할 수 있고 그래서 공급물을 만들기 위해 물과 혼합되는 고형물의 질량에 대한 모인 고형물의 비율이 계산될 수 있다.
전형적으로, 약 2 mm 보다 큰, 약 1 mm 보다 큰, 약 500 ㎛ 보다 큰, 약 200 ㎛ 보다 큰, 약 100 ㎛ 보다 큰, 약 50 ㎛ 보다 큰, 약 32 ㎛ 보다 큰, 약 10 ㎛ 보다 큰, 약 5 ㎛ 보다 큰, 또는 약 1 ㎛ 보다 큰 최대 치수를 갖는 물질은 필터를 통과하는 것이 방지된다. 어떤 용례에서는, 미크론 이하 크기의 입자가 통과하는 것을 방지할 있는 필터가 사용될 수 있다.
전형적으로, 약 1 ㎛ 보다 큰 가장 긴 선형 치수를 갖는 섬유 고형 물질(즉, "미세섬유"를 포함함)은 필터를 통과하는 것이 방지된다.
전형적으로, 필터는 약 10 ㎛ 초과 내지 약 100 ㎛ 초과의 최대 치수를 갖는, 바람직하게는, 약 10 ㎛ 초과 내지 약 50 ㎛ 초과의 최대 치수를 갖는 고형 물질이 통과하는 것을 방지한다. 약 10 ㎛ 보다 작은 최대 치수를 갖는 고형 물질이 통과하는 것을 방지할 수 있는 필터가 이용 가능하지만, 그러한 필터를 사용할 때의 단점은, 예컨대, 박테리아가 필터를 통과하는 것이 방지될 수 있고, 그러한 박테리아는 모인 고형 물질에 잡혀 남아 있게 되며, 그리하여, 모인 고형물을 제거할 때 사용자에게 잠재적인 건강상 위험을 초래할 수 있다는 것이다.
바람직하게는, "고형 물질이 통과하는 것을 방지한다"는, 약 10 ㎛ 보다 큰 최대 치수를 갖는 고형 물질의 적어도 약 50%, 바람직하게는 적어도 약 60%, 더 바람직하게는 적어도 약 70%, 더 바람직하게는 적어도 약 80%, 더 바람직하게는 적어도 약 90%, 더 바람직하게는 적어도 약 95%, 더더욱 바람직하게는 적어도 약 99%, 가장 바람직하게는 적어도 약 100%가 필터를 통과하는 것이 방지됨을 의미한다. 이는, 원심 필터 유닛이 가정용 또는 상업용 세탁기와 같은, 기재를 세정하기 위한 장치에 사용되는 경우에 특히 바람직하다.
바람직하게는, 약 1 ㎛ 보다 큰 최대 치수를 갖는 고형 물질의 적어도 약 50%, 바람직하게는 적어도 약 60%, 더 바람직하게는 적어도 약 70%, 더 바람직하게는 적어도 약 80%, 더 바람직하게는 적어도 약 90%, 더 바람직하게는 적어도 약 95%, 더더욱 바람직하게는 적어도 약 99%, 가장 바람직하게는 적어도 약 100%가 필터를 통과하는 것이 방지된다. 이는 원심 필터 유닛이 가정용 또는 상업용 세탁기와 같은, 기재를 세정하기 위한 장치에 사용되는 경우에 특히 바람직하다.
필터 재료는 전형적으로 통과하는 것을 방지할 수 있는 고형 물질의 크기 면에서 고유한 성능을 갖지만, 모인 고형 물질이 원심 필터 유닛의 작동 동안에 필터에 축적되면, 필터의 여과 성능을 개선하는 효과를 줄 수 있다. 따라서 원심 필터 유닛의 작동 동안에, 필터 재료의 여과 성능이 개선되어, 더 작은 최대 치수를 갖는 고형 물질이 통과하는 것이 방지될 수 있고/있거나 특정 크기를 갖는 더 높은 비율의 고형 물질이 통과하는 것이 방지될 수 있다. 여과 성능의 이러한 증가 다음에는, 전형적으로, 필터의 세정이 필요한 때에 이르기 전에, 성능은 결국에 감소하게 된다.
모인 고형 물질은 전형적으로 기재("실보푸라기"라고도 함)로부터 유도된 섬유 또는 입자, 흙 또는 이의 조합을 포함한다.
필터는 고형 물질이 통과하는 것을 방지하지만 액체의 통과는 허용하는 어떤 적절한 재료라도 포함할 수 있다. 전형적으로, 필터는 메쉬, 바람직하게는 금속 또는 플라스틱 직조 메쉬를 포함한다. 바람직하게는, 필터는 직조 나일론 메쉬를 포함한다. 바람직하게는, 직조 메쉬의 평균 천공부 크기는 약 40 ㎛ 미만, 바람직하게는 약 30 ㎛ 미만, 바람직하게는 약 25 ㎛ 이고, 바람직하게는 약 25 ㎛ 미만이다. 대안적으로, 필터는 비직조 직물 또는 메쉬, 소결된 재료, 종이, 주름 잡힌 필터, 와이어 쐐기 시트 또는 강 시트와 같은 화학적으로 에칭된 금속 시트를 포함할 수 있다. 필터는 단일 층의 필터 재료를 포함할 수 있다. 단일 층의 필터 재료를 가짐으로써, 청결하게 하기가 쉬운 필터가 제공되는 이점이 얻어진다. 대안적으로, 필터는 하나 보다 많은 필터 재료 층, 전형적으로 2개의 층, 전형적으로 3개의 층을 포함할 수 있다. 하나 보다 많은 필터 재료 층을 갖는 필터는 개선된 내구성을 가질 수 있다. 필터가 하나 보다 많은 필터 재료 층, 예컨대 2개의 층을 갖는 경우(제1 층은 필터 챔버에 대해 제2 층 내부에 포개짐), 전형적으로, 제1 층에 있는 천공부의 크기는 제2 층에 있는 천공부의 크기 보다 작다. 더 조대한 필터 층 내부에 더 미세한 필터 층이 있으면, 2-층 필터의 막힘을 줄이는데 도움이 된다. 제2 층으로서 더 조대한 필터를 가지면, 2-층 필터의 기계적인 튼튼함이 실질적으로 개선될 수 있다.
바람직하게는, 필터는 강도를 제공하기 위해 강성적인 구조, 예컨대 몰딩된 열가소성 구조와 조합되는 필터 재료를 포함한다.
바람직하게는, 필터는 원통형이고 매끄러운 내면을 갖는다. 이러한 구성으로, 모인 고형 물질을 제거하기 위해 필터 챔버가 더 쉽게 비워질 수 있고 또한 필터 내면의 청결화가 더 쉽게 되는 이점이 얻어진다.
바람직하게는, 필터는 하우징으로부터 제거될 수 있다. 이렇게 해서, 원심 필터 유닛의 유지 보수가 더 쉽게 이루어질 수 있다. 특히, 필터는 하우징으로부터 제거될 때 더 쉽게 청결하게 될 수 있다.
필터는 복수의 부품으로 형성될 수 있다. 예컨대, 필터는 외측 케이지 및 내측 케이지를 포함하고, 내측 케이지는 외측 케이지 내부에 포개지고, 내측 케이지는 필터 재료를 포함한다. 외측 케이지는 특히 필터의 회전 동안에 추가의 구조적 지지를 제공할 수 있다. 외측 케이지 및 내측 케이지는 바람직하게 서로 분리 가능하다. 예컨대, 내측 케이지는 스프링식 해제 핀에 의해 외측 케이지에 제거 가능하게 부착될 수 있다. 내측 케이지와 외측 케이지는 하우징으로부터 차례대로 제거될 수 있고, 그래서 내측 케이지가 먼저 제거되고 그 다음에 원하는 경우 외측 케이지가 별도의 단계에서 제거될 수 있다. 이렇게 해서, 필터의 외측 케이지 부품이 하우징 안에 남아 있는 중에 내측 케이지가 원심 필터 유닛으로부터 제거될 수 있다. 그런 다음에 필요하면 외측 케이지가 제거될 수 있지만, 원심 필터 유닛의 통상적인 유지 보수 동안에는 하우징 안에 남아 있을 수 있다. 대안적으로, 외측 케이지는 구동 수단에 영구적으로 부착될 수 있고, 그래서 필터의 내측 케이지만 제거될 수도 있다. 이렇게 해서, 외측 케이지가 재사용되고 있을 때 필터의 내측 케이지 부품이 청결하게 될 수 있거나 새로운 내측 케이지로 교체될 수 있다.
뚜껑과 캡은 서로 별개의 부품일 수 있다. 대안적으로, 캡은 뚜껑에 포함될 수 있다. 캡이 뚜껑에 포함되어 있는 구성에서, 뚜껑은 뚜껑의 캡 부분의 회전 없이 필터의 회전을 허용하도록 구성된다. 바람직하게는, 뚜껑과 캡은 서로 별개의 부품이다. 뚜껑과 캡이 서로 별개의 부품인 경우에, 캡은 바람직하게는 필터와 함께 회전하도록 구성된다.
캡은 뚜껑과 함께 비접촉 시일을 형성할 수 있다. 바람직하게는, 캡과 뚜겅 사이의 비접촉 시일은, 필터의 회전 동안에 필터를 통과한 액체의 복귀 유동을 억제하고 또한 공급물이 필터 챔버로부터 필터의 제1 단부를 경유해 빠져 나가는 것을 억제하도록 구성된다. 비접촉 시일은 캡과 뚜껑 사이의 구불구불한 경로를 제공한다.
전형적으로, 비접촉 시일은, 뚜껑의 최내측 표면과 상호 협력하여 캡과 뚜껑 사이에 구불구불한 경로를 형성하는 캡의 최외측 표면으로 형성된다. 바람직하게는, 캡은 뚜껑과 함께 래버린스 시일을 형성한다. 예컨대, 캡은 필터 챔버로부터 멀어지는 쪽을 향하는 캡의 측면에 있는 복수의 제1 동심 링을 포함하고, 뚜껑은 필터 챔버 쪽을 향하는 뚜껑의 측면에 있는 복수의 제2 동심 링을 포함하며, 복수의 제1 동심 링은 복수의 제2 동심 링에 대해 산재되어 래버린스 시일을 형성한다. 대안적으로, 캡은 필터 챔버로부터 멀어지는 쪽을 향하는 캡의 측면에 있는 복수의 제1 나선형 세그먼트를 포함하고, 뚜껑은 필터 챔버 쪽을 향하는 뚜껑의 측면에 있는 복수의 제2 나선형 세그먼트를 포함하며, 복수의 제1 나선형 세그먼트는 복수의 제2 나선형 세그먼트에 대해 산재되어 래버린스 시일을 형성한다.
대안적으로 또는 추가적으로, 하우징의 출구부는, 필터가 회전을 멈출 때 필터 챔버로의 액체의 복귀 유동을 방지하기 위해 플랩 밸브와 같은 일방(one-way) 밸브를 포함할 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 필터는 필터의 제1 단부에서 플랜지를 포함할 수 있고, 이 플랜지는 필터의 제1 단부로부터 하우징 쪽으로 돌출한다. 플랜지는 필터의 제1 단부로부터 빠져 나간 공급물이 여과된 액체를 오염시키는 것을 막을 수 있다.
바람직하게는, 원심 필터 유닛이 실질적으로 수직인 배향으로 작동하도록 구성되어 있을 때, 원심 필터 유닛은 오버플로 기구를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 그 오버플로우 기구는 오버플로우 구멍 및 이 구멍에 유체 연결되는 오버플로우 수집 챔버를 포함한다. 바람직하게는, 오버플로우 구멍은 필터 캡에 포함된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 오버플로우 구멍은 필터 챔버 측벽에 포함된다. 이렇게 해서, 오버플로우 수집 챔버는 필터 챔버의 제1 단부로부터 빠져 나간 공급물을 잡을 수 있다. 이는, 모인 고형 물질이 필터에 축적되어 필터의 효율을 저하시키거나 필터의 막힘을 유발하여 공급물이 필터 챔버의 제1 단부로부터 빠져 나가게 되는 경우에 특히 유용하다. 바람직하게는, 필터가 막히면, 공급물은 캡의 구멍을 경유해 필터 챔버의 제1 단부에서 나가 오버플로우 수집 챔버에 들어가게 된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 필터 챔버의 측벽은 추가적인 오버플로우 구멍을 포함하고, 이 경우 오버플로우 구멍은 필터 챔버의 제1 단부 근처에 위치된다. 필터가 막히면, 공급물은 오버플로우 구멍을 경유해 필터 챔버의 제1 단부에서 나가 오버플로우 수집 챔버에 들어가게 된다.
오버플로우 수집 챔버는 오버플로우 출구부를 포함할 수 있다. 이렇게 해서, 오버플로우 수집 챔버에 들어간 또는 그 안에 모인 공급물이 방출될 수 있다. 오버플로우 출구부는 하우징 안으로 또는 별도의 출구부 안으로 배출할 수 있다. 바람직하게는, 오버플로우 수집 챔버에 들어간 또는 그 안에 모인 공급물은 오버플로우 출구부를 경유해 하우징 안으로 방출되고 필터의 다른 측에서는 필터 챔버로 방출된다. 바람직하게는, 별도의 출구부는 관 또는 배출부이다. 이렇게 해서, 수집 챔버에 들어간 또는 그 안에 모인 공급물은 하우징을 경유하지 않고 오버플로우 수집 챔버로부터 직접 방출될 수 있다. 오버플로우 출구부는, 모인 공급물을 오버플로우 수집 챔버로부터 선택적으로 배출시키도록 개방될 수 있는 밸브를 포함할 수 있다. 따라서, 그 밸브는 오버플로우 수집 챔버에 모인 공급물의 방출에 대한 제어를 제공할 수 있고, 이렇게 해서, 여과된 유체의 오염을 방지할 수 있다. 전형적으로, 오버플로우 수집 챔버는 뚜껑에 포함될 수 있다.
선택적으로, 오버플로우 기구는 오버플로우 수집 챔버에 있는 오버플로우 센서를 더 포함할 수 있다. 오버플로우 센서는 공급물이 필터 챔버로부터 넘쳐 흐르는 때, 수집 챔버가 충전되기 시작하는 때, 또는 미리 결정된 공급물 수위가 도달된 때를 검출하도록 구성될 수 있다. 또한, 오버플로우 센서는 사용자에게 알림을 주도록 구성될 수 있다. 이렇게 해서, 사용자는, 필터가 막혔고 공급물이 오버플로우 수집 챔버를 경유해 흐르거나, 그 안으로 흐르거나 또는 그 수집 챔버 안에 모이고 있을 때를 알림 받을 수 있어, 사용자는 조치를 취할 수 있는데, 예컨대 필터를 청결하게 하거나 교체할 수 있다.
바람직하게는, 원심 필터 유닛은 공기 방출 기구를 더 포함할 수 있다. 특히 원심 필터 유닛이 실질적으로 수평인 배향으로 있는 경우, 공급물이 입구부를 경유해 들어올 때, 필터 챔버 내부에 에어 포켓이 형성될 수 있으며, 그래서 필터의 제1 단부는 필터의 제2 단부에 대해 실질적으로 수평으로 있다. 에어 포켓이 있는 경우, 원심 필터 유닛의 작동으로 인해, 물이 원심 효과에 의해 필터 밖으로 나가게 되며, 공기는 중심부로 흡인된다. 특히, 원심 필터 유닛이 임펠러를 포함하는 구성에서, 공기가 필터 챔버 안에 잡혀 있으면, 펌프 효율에 상당히 유해한 영향을 줄 수 있다. 또한, 잡힌 공기는, 고형 물질을 떼어내는 효과를 가질 수 있는 난류를 필터 챔버 내부에 유발시킬 수 있다. 공기 방출 기구에 의해, 필터 챔버에 에어 포켓이 있게 되는 불리한 효과가 감소될 수 있다.
전형적으로, 공기 방출 기구가 캡에 포함되어 있다. 공기 방출 기구는 제1 단부, 제2 단부 및 중간 지점을 갖는 채널을 포함할 수 있고, 채널의 제1 단부는 필터 챔버 쪽을 향하는 캡의 측면에 위치되고, 채널의 제2 단부는 필터 챔버로부터 멀어지는 쪽을 향하는 캡의 측면에 위치되며, 채널의 중간 지점은, 채널의 제1 단부와 제2 단부가 위치되는 필터의 회전 축선으로부터의 거리 보다 더 가까운 필터의 회전 축선으로부터의 거리에 위치된다. 바람직하게는, 채널은 U-굽힘 형상을 갖는다. 바람직하게는, 공기 방출 기구는 복수의 채널, 바람직하게는 3개 내지 12개의 채널, 바람직하게는 6개 내지 9개의 체널을, 더 바람직하게는 6개의 채널을 포함한다. 캡이 필터와 함께 회전하는 구성에서, 복수의 채널이 있는 것이 유리한데, 왜냐하면, 필터가 회전을 멈추면 캡의 배향에 무관하게 필터 챔버로부터의 공기 방출이 가능하기 때문이다.
채널의 제1 단부와 채널의 제2 단부의 필터 회전 축선으로부터의 거리에 대한 위치는, 캡을 통과하는 유입 유동 또는 유출 유동을 일으키기 위해 변할 수 있다. 바람직하게는, 제2 단부는 제1 단부 보다 회전 축선에 더 가깝게 있는데, 이러한 경우에, 공급물에 의한 여과된 액체의 잠재적인 오염을 줄이는데 도움을 주는 유입 유동이 제공되기 때문이다. 대안적으로 또는 추가로, 공기 방출 기구는 하우징에 있는 제2 출구부를 포함할 수 있다. 이 제2 출구부는 원심 필터 유닛으로부터의 공기의 제거 또는 "빼내기"를 가능하게 한다. 이렇게 해서, 공기 방출 기구는 제2 출구부를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제2 출구부는, 원심 필터 유닛으로부터 공기를 선택적으로 방출하기 위해 개방될 수 있는 밸브에 연결된다. 예컨대, 밸브는 플로트(float) 밸브를 포함할 수 있다.
대안적으로 또는 추가로, 제2 출구부는 뚜껑에 포함될 수 있다. 뚜껑이 하우징에 고정될 때 원심 필터 유닛 내부에 에어 포켓이 또한 형성될 수 있다. 유리하게는, 제2 출구부는 원심 필터 유닛으로부터의 공기의 빠짐 및/또는 제거를 가능하게 한다. 유리하게는, 제2 출구부는 원심 필터 유닛의 자기 프라이밍을 가능하게 한다. 바람직하게는, 뚜껑은 여전히 하우징의 제1 단부를 실질적으로 밀봉하여, 액체가 원심 필터 유닛으로부터 하우징의 입구부 또는 출구부를 통해서만 들어가고 나갈 수 있지만, 공기는 공기 방출 기구로부터 방출될 수 있다. 바람직하게는, 제2 출구부는, 공기가 제2 출구부를 통과하는 것을 방지하는 폐쇄 위치와 공기가 제2 출구부를 통과할 수 있게 해주는 개방 위치 사이에서 움직일 수 있는 폐쇄부를 포함한다.
바람직하게는, 제2 출구부는, 원심 필터 유닛으로부터 공기를 선택적으로 방출시키기 위해 개방될 수 있는 밸브에 연결될 수 있다. 대안적으로, 원심 필터 유닛이 실질적으로 수직인 배향으로 있는 경우, 제2 출구는 영구적으로 개방될 수 있다.
바람직하게는, 하우징의 출구부는, 필터 챔버를 떠나는 여과된 액체의 유동 방향과 실질적으로 정렬되도록 접선 방향으로 각져 있다. 바람직하게는, 출구부는 하우징의 외면의 적어도 일부분을 따르도록 접선 방향으로 각져 있다. 선택적으로, 하우징의 출구부는 나선형 구성을 따를 수 있다.
전형적으로, 하우징의 적어도 일부분은 투명할 수 있다. 이렇게 해서, 원심 필터 유닛의 작동 동안에 하우징의 내용물을 직접 볼 수 있다. 이는 예컨대 필터 챔버에 들어 있는 여과된 고형 물질의 양을 모니터링하는데 도움이 될 수 있다. 이렇게 하여, 원심 필터 유닛의 작동자는 원심 필터 유닛의 유지 보수가 언제 필요한가를 쉽게 알 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 원심 필터 유닛은, 필터 챔버에 모인 여과된 고형 물질의 양을 모니터링하는 센서를 포함할 수 있다. 예컨대, 원심 필터 유닛은 필터 챔버를 통과하는 유량을 모니터링하는 센서를 포함할 수 있다. 예컨대, 센서는 광학 센서일 수 있다.
대안적으로 또는 추가로, 원심 필터 유닛은 출구부에서 나가는 액체가 얼마나 깨끗한지를 모니터링하는 탁도(turbidity) 센서를 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가로, 탁도 센서는 원심 필터 유닛이 사용되는 장치에 위치될 수 있다.
하우징 및 필터는 필터가 하우징 안에 회전 가능하게 장착될 수 있게 해주는 어떤 적절한 형상이라도 될 수 있다. 전형적으로, 하우징 및 필터 둘 다는 원통형이다. 대안적으로, 하우징은 원추형일 수 있고, 하우징의 제1 단부는 하우징의 제2 단부 보다 작은 직경을 갖는다. 원추형 하우징은 제2 단부로부터 제1 단부 쪽으로 테이퍼져 있다. 이러한 구성은, 원심 필터 유닛을 통과하는 유량을 증가시키는 이점을 가질 수 있다. 특히, 원추형 하우징은, 여과된 액체를 필터 챔버로부터 출구부에 보내는데 도움을 줄 수 있다. 바람직하게는, 원심 필터 유닛은 원추형 하우징 및 접선 방향으로 각져 있는 출구부의 조합을 포함하고, 그 출구부는 하우징의 적어도 일부분의 외면을 따른다. 이렇게 해서, 유체가 원심 필터 유닛으로부터 나가는 유량이 증가될 수 있다. 대안적으로, 하우징 및 필터 둘 다는 원추형일 수 있다.
전형적으로, 원심 필터 유닛은 회전 가능한 필터에 대해 축방향 입구부 및 반경 방향 출구부를 갖도록 구성된다.
전형적으로, 장치는 텍스타일 처리 장치이다. 바람직하게는, 장치는 세탁기이다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 처리 제제로 기재를 처리하는데 사용되는 장치를 위한 원심 필터 유닛이 제공되며, 이 원심 필터 유닛은,
a) 여과액이 원심 필터 유닛에서 나갈 수 있게 해주도록 구성된 출구부를 갖는 하우징;
b) 하우징 안에 회전 가능하게 장착되는 필터 - 필터는 하우징의 제1 단부 근처에 있는 제1 단부, 하우징의 제2 단부 근처에 있는 제2 단부, 및 필터의 제1 단부와 필터의 제2 단부를 연결하는 측벽을 포함하고, 필터의 제1 단부, 제2 단부 및 측벽은 필터 챔버를 형성하고, 측벽은, 액체의 통과를 허용하지만 고형 물질의 통과는 방지하도록 구성된 천공부를 포함함 -;
c) 하우징의 제1 단부를 실질적으로 밀봉하도록 구성되어 있고 개방 가능한 뚜껑;
d) 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 입구부;
e) 필터의 제1 단부에 위치하고, 입구부와 상호 협력하여 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 구멍을 포함하는 캡;
f) 필터를 회전시키기 위한 구동 수단; 및
g) 원심 필터 유닛의 작동 동안에 필터 챔버에 위치되도록 구성된 제거 가능한 부분을 포함하고,
원심 펄터 유닛의 작동 후에 제거 가능한 부분이 필터 챔버로부터 제거될 때, 천공부를 통과하는 것이 방지되는 고형 물질의 적어도 일부분이 그 제거 가능한 부분과 함께 꺼내지게 된다.
본 발명의 제4 양태에 따르면, 처리 제제로 기재를 처리하는데 사용되는 장치를 위한 원심 필터 유닛이 제공되며, 이 원심 필터 유닛은,
a) 여과액이 원심 필터 유닛에서 나갈 수 있게 해주도록 구성된 출구부를 갖는 하우징;
b) 하우징 안에 회전 가능하게 장착되는 필터 - 필터는 하우징의 제1 단부 근처에 있는 제1 단부, 하우징의 제2 단부 근처에 있는 제2 단부, 및 필터의 제1 단부와 필터의 제2 단부를 연결하는 측벽을 포함하고, 필터의 제1 단부, 제2 단부 및 측벽은 필터 챔버를 형성하고, 측벽은, 액체의 통과를 허용하지만 고형 물질의 통과는 방지하도록 구성된 구멍을 포함함 -;
c) 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 입구부;
d) 필터의 제1 단부에 위치하고, 입구부와 상호 협력하여 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 구멍을 포함하는 캡;
e) 필터를 회전시키기 위한 구동 수단; 및
f) 원심 필터 유닛의 작동 동안에 필터 챔버에 위치되도록 구성된 제거 가능한 부분을 포함하고,
원심 펄터 유닛의 작동 후에 상기 제거 가능한 부분이 필터 챔버로부터 제거될 때, 구멍을 통과하는 것이 방지되는 고형 물질의 적어도 일부분이 그 제거 가능한 부분과 함께 꺼내지게 된다.
제4 양태에 따르면, 원심 필터 유닛은 뚜껑을 더 포함할 수 있고, 이 뚜껑은 개방 가능하다.
제3 및 제4 양태의 원심 필터 유닛은 처리 제제로부터 여과된 고형 물질의 제거를 가능하게 한다. 이 구성의 이점은, 필터는 처리되고 교체될 필요가 있는 것이 아니라 쉽게 재사용될 수 있다.
또한, 원심 필터 유닛이 장치에 위치되어 있는 중에 그 원심 필터 유닛에 접근하여 고형 물질을 제거해야 하는 것이 아니라, 제거 가능한 부분으로부터 고형 물질의 제거가 예컨대 데스크 또는 카운터에서 또는 쓰레기 통 또는 폐물 통 근처에서 더 편리하게 행해질 수 있는 위치로 그 제거 가능한 부분을 가져갈 수 있기 때문에, 본 개시의 제3 양태 및 제4 양태의 원심 필터 유닛이 유리하다. 따라서, 원심 필터 유닛을 비울 때 고형 물질이 넘칠 가능성이 더 작다. 또한, 제거 가능한 부분이 있기 때문에, 고형 물질을 밖으로 퍼내기 위해 도구를 필터 챔버 내부에 위치시킬 필요가 없는데, 이는 필터 챔버에 대한 손상을 줄여주므로 유리하다. 이러한 구성에 의해, 작동자는 그의 손가락을 필터 챔버 안으로 넣을 필요가 없는데, 손가락을 넣는 것은 위험할 수 있고 손가락 또는 손의 부상을 초래할 수 있다. 또한, 이러한 구성에 의해, 작동자는 모인 고형 물질을 건드리지 않아도 되며, 그 고형 물질은 예컨대 박테리아를 포함할 수 있다.
전형적으로, 제거 가능한 부분은 필터와 함께 회전하도록 구성된다. 따라서, 제거 가능한 부분은 필터와 동일한 속도로 회전한다. 이렇게 해서, 제거 가능한 부분은 구동 수단과 직접 결합하지 않고, 필터가 구동 수단에 의해 회전될 때 회전하게 된다. 이러한 구성으로, 제거 가능한 부분이 더 쉽게, 즉, 구동 축으로부터 분리될 필요 없이, 원심 필터 유닛으로부터 더 쉽게 제거될 수 있는 이점이 얻어진다.
전형적으로, 제거 가능한 부분은 필터의 돌출부와 결합하는 오목부를 가지며, 그래서 필터와 제거 가능한 부분의 상대적 위치가 고정된다. 대안적으로, 제거 가능한 부분은 필터의 오목부와 결합하는 돌출부를 가질 수 있다. 전형적으로, 필터에 있는 돌출부 또는 오목부는 제거 가능한 부분과 단단히 결합하는 복수의 성형된 특징부를 가지며, 바람직하게는, 필터는 제거 가능한 부분의 오목부와 결합하기 위한 스플라인형 돌출부를 갖는다.
대안적으로, 제거 가능한 부분은 필터와 직접 결합하지 않을 수 있고, 캡에 연결될 수 있다. 바람직하게는, 제거 가능한 부분은 캡과 함께 회전하도록 구성된다. 이러한 구성에서, 필터의 회전에 의해 캡이 회전되며, 그리하여, 제거 가능한 부분의 회전이 일어나게 된다.
전형적으로, 제거 가능한 부분은 플런저를 포함한다. 플런저는 축과 플레이트를 가질 수 있다. 바람직하게는, 플레이트는 필터의 측벽을 통과해 취해진 필터 챔버의 단면과 실질적으로 동일한 형상을 갖는다. 바람직하게는, 플런저는, 캡이 필터의 제1 단부에 있을 때 플레이트는 필터의 제2 단부 근처에 또는 바람직하게는 그 단부에 있도록 구성된다. 이렇게 해서, 플런저는 공급물을 여과하는 원심 필터 유닛의 작동을 실질적으로 방해하지 않는다. 여과 작동의 끝에서, 플런저는 필터 챔버로부터 제거될 수 있고 플레이트는 천공부를 통과하는 것이 방지되는 고형 물질의 적어도 일부분을 필터 챔버로부터 끌어낼 수 있다. 바람직하게는, 플레이트는 필터의 측벽을 통과해 취해진 필터 챔버의 단면과 실질적으로 동일한 형상과 크기를 갖는다.
제거 가능한 부분은 필터의 측벽을 통과해 취해진 필터 챔버의 단면과 실질적으로 동일한 형상을 갖는 요소를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 실질적으로 동일한 형상을 갖는 제거 가능한 부분의 요소는, 필터의 측벽을 통과해 취해진 필터 챔버의 단면과 실질적으로 동일한 크기를 갖는다. 예컨대, 제거 가능한 필터의 요소와 측벽 사이에는 약 5 mm 미만, 바람직하게는 약 3 mm 미만, 바람직하게는 약 2 mm 미만, 바람직하게는 약 1 mm의 틈이 있을 수 있다.
제거 가능한 부분은, 필터 챔버로부터의 제거 가능한 부분의 제거 동안에 측벽을 긁도록 성형될 수 있다. 따라서, 필터 챔버로부터 제거되는 고형 물질의 양이 증가되며 또한 필터의 내부 측벽이 청결하게 된다.
제거 가능한 부분은 복수의 강모(bristle)를 포함할 수 있고, 복수의 강모는 필터의 측벽 근처에서, 제거 가능한 부분에 배치되어 있다. 예컨대, 제거 가능한 부분은 측벽 근처에서 강모의 환형 배치를 포함할 수 있다. 강모는 필터 챔버로부터 고형 물질을 게거하고 또한 필터의 내부 측벽을 청결하게 하는데 도움을 준다.
제거 가능한 부분은 유연한 스크레이퍼를 포함할 수 있으며, 유연한 스크레이퍼는 필터 챔버의 측벽 근처에서, 제거 가능한 부분에 배치된다. 예컨대, 제거 가능한 부분은 측벽 근처에 있는 유연한 스크레이퍼를 포함할 수 있다. 유연한 스크레이퍼는, 필터 챔버로부터 고형 물질을 게거하고 또한 필터의 내부 측벽을 청결하게 하는데 도움을 준다. 전형적으로, 유연한 스크레이퍼는 실리콘 고무이다.
복수의 강모 및 유연한 스크레이퍼는 필터 챔버의 단면의 변화를 수용할 수 있다. 특히, 복수의 강모 및 유연한 스크레이퍼는, 필터 챔버가 그의 길이를 따라 균일한 단면을 갖지 않을 때, 예컨대, 필터 챔버가 원추형일 때 필터의 넓은 내벽을 청결하게 하는데 도움을 줄 수 있다.
제거 가능한 부분은 캡을 포함할 수 있다. 이렇게 해서, 고형 물질은 단순히 캡의 제거로 원심 필터 유닛으로부터 쉽게 제거될 수 있다. 예컨대, 작동자는 캡을 잡아 그 캡을 원심 필터 유닛으로부터 끌어당길 수 있고, 그래서, 제거 가능한 부분 및 모인 고형 물질을 원심 필터 유닛으로 부터 동시에 제거할 수 있다.
원심 필터 유닛은 임펠러를 더 포함할 수 있고, 이 임펠러는 필터 챔버에 포함된다. 임펠러는 제1 양태와 관련하여 위에서 설명한 바와 같을 수 있다. 전형적으로, 임펠러는 필터와 동일한 속도로 회전하도록 필터에 연결된다.
회전 필터의 존재로 공급물의 원심 여과가 일어난다. 또한, 필터 챔버 내부에 임펠러가 있음으로 해서, 액체가 필터를 통해 방출되는 힘이 임펠러에 의해 증가되므로 원심 여과가 개선된다. 특히, 임펠러의 존재는 여과를 개선하는데, 왜냐하면, 필터를 통과하는 액체의 방출이, 여과된 고형 물질이 필터 챔버 내의 필터의 내면에 축적될 때에도 개선되기 때문이다. 이렇게 해서, 처리 제제의 효과적인 여과가 필터 청결화에 대한 필요 없이 더 긴 기간 동안 일어날 수 있다.
전형적으로, 원심 필터 유닛은, 임펠러가 회전할 때, 공급물이 입구부를 통해 필터 챔버 안으로 흡인되고 액체는 천공부를 통해 배출되도록 구성되어 있다. 이렇게 해서, 액체가 필터를 통해 방출되는 힘이 임펠러에 의해 증가되므로 원심 여과가 개선된다. 특히, 임펠러의 존재는 여과를 개선하는데, 왜냐하면, 여과된 고형 물질이 필터 챔버 내의 필터의 내면에 축적될 때에도 임펠러가 필터를 통한 액제의 방출을 도와주기 때문이다. 이렇게 해서, 처리 제제의 효과적인 여과가 필터 청결화에 대한 필요 없이 더 긴 기간 동안 일어날 수 있다.
필터 챔버에 있는 임펠러를 포함하는 원심 필터 유닛의 추가 이점은, 원심 필터 유닛이 조합된 필터 및 펌프로서 기능할 수 있다는 것이다. 원심 필터 유닛이 사용되는 장치의 구성에 따라, 원심 필터 유닛은 장치에서 펌프로서만 기능할 수도 있다. 예컨대, 원심 필터 유닛이 장치의 재순환 수단에 포함되어 있는 경우, 원심 필터 유닛은 재순환 수단이 별도의 펌프를 포함할 필요성을 없앨 수 있다. 별도의 펌프가 없어도 된다는 것은, 원심 필터 유닛이 장치에 더 쉽게 수용될 수 있다는 것을 의미한다. 바람직하게는, 뚜껑은 하우징의 제1 단부를 완전히 밀봉하도록 구성되며, 그래서 하우징의 제1 단부는 기밀하고 또한 수밀하게 된다. 이렇게 해서, 더 개선된 펌핑이 이루어질 수 있다.
전형적으로, 제거 가능한 부분은 임펠러를 포함할 수 있다. 제거 가능한 부분이 임펠러를 포함하는 경우, 임펠러는 바람직하게는, 필터의 측벽을 통과해 취해진 필터 챔버의 단면과 실질적으로 동일한 형상을 가지며 또한 필터의 측벽을 통과해 취해진 필터 챔버의 단면과 실질적으로 동일한 크기를 갖도록 성형된다. 바람직하게는, 제거 가능한 부분은 임펠러와 캡을 포함한다. 이렇게 해서, 고형 물질은 단순히 캡의 제거로 원심 필터 유닛으로부터 쉽게 제거될 수 있다. 예컨대, 작동자는 캡을 잡아 그 캡을 원심 필터 유닛으로부터 끌어당길 수 있고, 그래서, 임펠러를 포함하는 제거 가능한 부분 및 모인 고형 물질을 원심 필터 유닛으로 부터 동시에 제거할 수 있다.
필터가 외측 케이지 및 내측 케이지를 포함하는 경우, 내측 케이지와 제거 가능한 부분 사이에 부착 기구가 있을 수 있다. 이렇게 해서, 제거 가능한 부분과 내측 케이지는 제1 단계에서 원심 필터 유닛으로부터 제거될 수 있고, 그런 다음에 부착 기구의 분리 후에, 제거 가능한 부분이 내측 케이지로부터 제거될 수 있다. 이렇게 해서, 내측 케이지가 고형 물질을 실질적으로 내포하는 기능을 함에 따라, 제거 가능한 부분이 원심 필터 유닛으로부터 제거되는 동안에 떨어져 나갈 수 있는 고형 물질의 양이 감소 된다.
제거 가능한 부분은 원심 필터 유닛 밖으로 간단하게 끌어 당겨지거나 슬라이딩될 수 있다. 대안적으로, 원심 필터 유닛은 제거 가능한 부분을 작동 중에 원심 필터 유닛 내부에 고정시키기 위해 유지 기구 또는 잠금 기구를 포함할 수 있다. 예컨대, 제거 가능한 부분은 클립을 풀거나 비틀림-잠금 기구로 원심 필터 유닛으로부터 분리될 수 있다.
본 발명의 제5 양태에 따르면, 처리 제제로 기재를 처리하는데 사용되는 장치를 위한 원심 필터 유닛이 제공되며, 이 원심 필터 유닛은,
a) 여과액이 원심 필터 유닛에서 나갈 수 있게 해주도록 구성된 출구부를 갖는 하우징;
b) 하우징 안에 회전 가능하게 장착되는 필터 - 필터는 하우징의 제1 단부 근처에 있는 제1 단부, 하우징의 제2 단부 근처에 있는 제2 단부, 및 필터의 제1 단부와 필터의 제2 단부를 연결하는 측벽을 포함하고, 필터의 제1 단부, 제2 단부 및 측벽은 필터 챔버를 형성하고, 측벽은, 액체의 통과를 허용하지만 고형 물질의 통과는 방지하도록 구성된 천공부를 포함함 -;
c) 하우징의 제1 단부를 실질적으로 밀봉하도록 구성된 뚜껑;
d) 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 입구부;
e) 필터의 제1 단부에 위치하고, 입구부와 상호 협력하여 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 구멍을 포함하는 캡;
f) 필터를 회전시키기 위한 구동 수단; 및
g) 공기 방출 기구를 포함한다.
본 발명의 제6 양태에 따르면, 처리 제제로 기재를 처리하는데 사용되는 장치를 위한 원심 필터 유닛이 제공되며, 이 원심 필터 유닛은,
a) 여과액이 원심 필터 유닛에서 나갈 수 있게 해주도록 구성된 출구부를 갖는 하우징;
b) 하우징 안에 회전 가능하게 장착되는 필터 - 필터는 하우징의 제1 단부 근처에 있는 제1 단부, 하우징의 제2 단부 근처에 있는 제2 단부, 및 필터의 제1 단부와 필터의 제2 단부를 연결하는 측벽을 포함하고, 필터의 제1 단부, 제2 단부 및 측벽은 필터 챔버를 형성하고, 측벽은, 액체의 통과를 허용하지만 고형 물질의 통과는 방지하도록 구성된 천공부를 포함함 -;
c) 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 입구부;
d) 필터의 제1 단부에 위치하고, 입구부와 상호 협력하여 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 구멍을 포함하는 캡;
e) 필터를 회전시키기 위한 구동 수단; 및
f) 공기 방출 기구를 포함한다.
전형적으로, 뚜껑과 캡은 서로 별개의 부품일 수 있다. 전형적으로, 공기 방출 기구는 캡에 포함된다. 대안적으로 또는 추가로, 공기 방출 기구는 뚜껑에 포함될 수 있다. 바람직하게는, 공기 방출 기구는 위에서 설명된 원심 필터 유닛의 제1 및 제3 양태 또는 제2 및 제4 양태 내지 제7 양태와 관련하여 설명한 바와 같다.
본 발명의 제7 양태에 따르면, 처리 제제로 기재를 처리하는데 사용되는 장치를 위한 원심 필터 유닛이 제공되며, 이 원심 필터 유닛은,
a) 여과액이 원심 필터 유닛에서 나갈 수 있게 해주도록 구성된 출구부를 갖는 하우징;
b) 하우징 안에 회전 가능하게 장착되는 필터 - 필터는 하우징의 제1 단부 근처에 있는 제1 단부, 하우징의 제2 단부 근처에 있는 제2 단부, 및 필터의 제1 단부와 필터의 제2 단부를 연결하는 측벽을 포함하고, 필터의 제1 단부, 제2 단부 및 측벽은 필터 챔버를 형성하고, 측벽은, 액체의 통과를 허용하지만 고형 물질의 통과는 방지하도록 구성된 천공부를 포함함 -;
c) 하우징의 제1 단부를 실질적으로 밀봉하도록 구성된 뚜껑;
d) 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 입구부;
e) 필터의 제1 단부에 위치하고, 입구부와 상호 협력하여 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 구멍을 포함하는 캡;
f) 필터를 회전시키기 위한 구동 수단; 및
g) 뚜껑과 캡 사이의 비접촉 시일을 포함한다.
전형적으로, 뚜껑과 캡은 서로 별개의 부품일 수 있다. 바람직하게는, 비접촉 시일은 위에서 설명된 원심 필터 유닛의 제1 및 제2 양태와 관련하여 설명한 바와 같다. 바람직하게는, 비접촉 시일은 래버린스 시일이다.
본 발명의 제8 양태에서, 처리 제제로 기재를 처리하기 위한 장치가 제공되며, 이 장치는,
a) 드럼이 회전 가능하게 장착되는 통(tub) - 드럼은 측벽을 가지며 이 측벽은 처리 제제가 드럼에서 나갈 수 있게 해주도록 구성된 하나 이상의 구멍을 포함함 -;
b) 적어도 하나의 기재가 드럼 안에 배치될 수 있는 개방 위치와 장치가 실질적으로 밀봉되는 폐쇄 위치 사이에서 움직일 수 있는 접근 수단;
c) 드럼 아래에 위치되고, 그 드럼에서 나오는 처리 제제를 모으도록 구성된 수집기;
d) 여기서 개시된 바와 같은 원심 필터 유닛; 및
e) 수집기와 원심 필터 유닛의 입구부 사이에 있는 제1 유동 경로를 포함한다.
원심 필터 유닛의 출구부는 드럼에 유체 연결될 수 있다. 이렇게 해서, 필터를 통과한 액체는 드럼에 복귀될 수 있다. 대안적으로, 원심 필터 유닛의 출구부는 배출부에 유체 연결될 수 있다. 바람직하게는, 본 장치는 제어 밸브를 더 포함하고, 이 제어 밸브는, 원심 필터 유닛의 출구부에서 나가는 여과액이 선택적으로 드럼에 재순환되거나 배출부에 보내지도록 구성되어 있다.
장치는 처리 제제를 수집기로부터 드럼으로 재순환시키기 위한 재순환 수단을 더 포함할 수 있고, 원심 필터 유닛은 그 재순환 수단에 포함된다. 이렇게 해서, 원심 필터 유닛은 처리 제제가 수집기로부터 드럼으로 재순환하는 동안에 처리 제제를 여과한다. 전형적으로, 재순환 수단은 펌프 및 수집기와 드럼을 연결하는 덕트를 포함한다. 장치가 임펠러를 포함하는 원심 필터 유닛을 포함하는 경우, 원심 필터 유닛은 처리 제제의 재순환이 일어나게 하도록 구성될 수 있다. 이렇게 해서, 원심 필터 유닛의 조합된 펌핑 및 여과 기능은, 재순환 수단에서 별도의 펌프에 대한 필요성을 제거할 수 있는 이점을 지니고 있다.
본 장치는 제2 필터 요소를 포함할 수 있고, 이 필터 요소는 처리 제제가 원심 필터 유닛의 입구부에 들어가기 전에 제2 필터 요소를 통과하도록 위치된다. 제2 필터 요소는 고형 물질의 큰 조각 또는 물품, 예컨대, 세탁물을 세탁할 때 주머니에서 나온 동전이나 다른 물품이 원심 필터 유닛에 들어가는 것을 방지하는 조대한 필터일 수 있다.
본 장치는 바람직하게는 텍스타일 처리 장치이고, 더 바람직하게는 장치는 세탁기이다.
본 장치는, 처리 제제를 사용하는 기재의 처리가 고형 입자 물질의 존재 하에서 일어날 수 있도록 구성되어 있다. 예컨대, 장치는 고형 입자 재료가 구멍을 통해 드럼에서 나갈 수 있고 또한 수집기에 모이도록 구성될 수 있다. 이렇게 구성될 때, 바람직하게 장치는 고형 입자 물질과 처리 제제를 수집기로부터 드럼으로 재순환시키기 위한 재순환 수단을 포함한다.
전형적으로, 재순환 수단은 수집기와 드럼 사이에 있는 관 또는 덕트를 포함하고, 이 관 또는 덕트는 "유동 경로 관"이라고 할 수 있다.
바람직하게는, 재순환 수단은 제1 펌프를 포함한다. 이 제1 펌프는 수집기의 출구부에서 나가는 고형 입자 물질을 다시 드럼에 전달하는데 도움을 준다. 제1 펌프가 적절히 작동하기 위해, 수집기 내의 처리 제제의 적어도 일부분이 또한 고형 입자 물질과 함께 수집기에서 나가 재순환 수단에 들어가게 되며, 그리하여 드럼으로 재순환된다. 바람직하게는, 재순환 수단은 분리기를 포함한다. 재순환수단의 분리기는 수집기로부터 재순환된 처리 제제로부터 고형 입자 물질을 분리시키는 기능을 하며, 그래서 실질적으로 고형 입자 물질만 드럼에 다시 들어가게 된다. 바람직하게는, 재순환 수단의 분리기는 장치의 접근 수단에 장착된다. 대안적으로, 재순환 수단의 분리기는 바람직하게는 접근 수단 위쪽에 장착된다.
재순환 수단에 의해 분리된 처리 제제는 바람직하게는 다시 수집기에 보내진다. 처리 제제는 접근 수단에 있는 배출부를 경유해 수집기에 복귀될 수 있다. 대안적으로, 처리 제제는 관을 경유해 수집기에 복귀될 수 있고, 그 관은 접근 수단을 통과하지 않는다.
장치가 고형 입자 물질을 재순환시키기 위한 재순환 수단을 포함하는 경우, 원심 필터 유닛은 바람직하게는 분리기와 수집기 사이에서 재순환 수단에 위치되며, 그래서 재순환 수단의 분리기에 의해 분리된 처리 제제는 원심 분리 유닛의 입구부를 경유해 원심 필터 유닛에 들어가게 된다. 원심 필터 유닛의 출구부에서 나가는 여과된 처리 제제는 수집기에 보내진다. 이렇게 해서, 재순환 수단의 분리기를 통과한 잔류 고형 물질의 적어도 일부분이 원심 필터 유닛에 의해 처리 제제로부터 제거될 수 있다. 바람직하게는, 처리 제제에 있는 실질적으로 모든 잔류 고형 물질이 원심 필터 유닛에 의해 제거된다. 원심 필터 유닛을 통과하는 처리 제제의 반복된 재순환으로 인해, 처리 제제의 "폴리싱(polishing)"이 일어날 수 있다.
대안적으로, 장치가 고형 입자 물질을 재순환시키기 위한 재순환 수단을 포함하는 경우, 원심 필터 유닛은 수집기와 배출부 사이에 위치될 수 있다. 이렇게 해서, 처리 제제에 있는 잔류 고형 물질의 적어도 일부분이 처리 제제의 처분 전에 제거된다. 따라서, 배출부에 들어가는 고형 물질의 양이 줄어든다.
본 장치의 대안적인 구성에서(본 장치는 처리 제제를 사용하는 기재의 처리가 고형 입자 물질의 존재 하에서 일어날 수 있도록 구성되어 있음), 고형 입자 물질은 구멍을 통해 드럼에서 나갈 수 없다. 고형 입자 물질이 구멍을 통해 드럼에서 나갈 수 없는 경우, 장치는 바람직하게는 고형 입자 물질을 위한 드럼내 저장부를 포함한다.
전형적으로, 드럼내 저장부는, 유체와 고형 입자 물질의 들어감 및 나감을 용이하게 해주는 유동 경로를 포함하는 적어도 하나의 격실을 포함한다. 저장 수단은 복수의 격실을 포함할 수 있다. 격실 또는 복수의 격실은 드럼의 적어도 하나의 내면에 위치될 수 있다. 전형적으로, 복수의 격실이 드럼의 내주면에 전형적으로는 등간격으로 위치된다. 대안적으로 또는 추가로, 복수의 격실은 드럼의 내측 끝면에 위치될 수 있다.
드럼내 저장부는, 유체 및 고형 입자 물질의 들어감 또는 나감이 드럼의 회전 방향으로 제어될 수 있도록 될 수 있다. 따라서, 드럼내 저장부가 유체와 고형 입자 물질의 들어감 및 나감을 용이하게 해주는 유동 경로를 포함하는 적어도 하나의 격실을 포함하는 경우, 그 들어감과 나감은 회전 방향에 달려 있다.
드럼내 저장부는 드럼의 내주면에서 등간격으로 위치되는 복수의 격실을 포함할 수 있다. 전형적으로, 드럼은 3 내지 10개, 바람직하게는 4개의 격실을 포함할 수 있고, 이들 격실은 추가적으로 복수의 "리프터(lifter)"로서 기능하거나 그의 일부분을 형성할 수 있다. 리프터는 드럼의 회전 동안에 드럼 내에서 드럼의 내용물, 즉 기재, 처리 제제 및 고형 입자 물질의 순환과 교반을 촉진시킨다. 이렇게 해서, 리프터는 고형 입자 물질을 저장하고 리프터/드럼내 저장부와 드럼의 내부 사이의 고형 입자 물질의 제어된 유동을 용이하게 해주도록 되어 있다. 전형적으로, 드럼내 저장부는 리프터와 본질적으로 동일한 길이를 갖는 격실이고, 격실로부터 리트터의 구멍을 통과해 드럼의 내부로 가는 유동 경로를 제공하도록 되어 있다. 따라서, 작동시, 드럼의 주어진 회전 방향에 대해, 드럼의 내면에 존재하는 입자 물질은 구멍을 통해 리프터에 들어가 유동 경로를 경유해 그 안의 격실로 가게 된다. 드럼의 반대 회전 방향에 대해, 입자 물질은 동일한 경로를 경유해 격실에서 나가 드럼에 들어간다. 구멍의 치수는 고형 입자 물질의 치수에 따라 선택되어, 그 고형 입자 물질의 효율적인 들어감과 나감이 가능하다.
대안적으로, 드럼내 저장부는 드럼의 내측 끝면에 위치될 수 있다. 드럼내 저장부는 전형적으로, 드럼의 중심 축선 주위에 원형 배열로 배치되는 격실들을 포함하고, 각 격실은 비교적 큰 단면적 및 작은 전체 깊이를 가지며 그래서 격실의 배치는 드럼의 내부 부피에 상당히 나쁜 영향을 주지 않는다.
작동시, 드럼내 저장부가 리프터에 포함되어 있는 장치에서 더러워진 기재를 세정하기 위한 전형적인 사이클 동안에, 기재가 먼저 드럼 안에 배치된다. 처리 사이클의 시작 전에 적절한 질량의 고형 입자 물질이 드럼내 저장부에 들어 있다. 그런 다음에, 필요한 양의 처리 제제가 전달 수단 또는 추가 포트를 경유해 드럼에 추가된다. 그런 다음에, 드럼은 미리 결정된 방향으로 회전을 시작한다. 따라서, 드럼 회전 및 중력에 의해, 고형 입자 물질이 드럼내 저장부에 대해 움직여, 원통형 케이지의 회전 마다, 드럼내 저장부가 비워질 때까지 일정량의 고형 입자 물질이 드럼내 저장부로부터 드럼 안으로 분배된다. 그 후에, 대부분의 경우, 드럼의 회전 방향은 처리 작동 시간 동안 유지된다. 가끔 기재 처리 동안에, 주로 기재의 상호 엉킴을 풀어 기재 처리를 개선하기 위해 드럼의 회전 방향은 짧은 시간 동안(전형적으로 1 분 미만) 반대로 된다.
그 후에, 기재 처리가 완료되면, 드럼의 회전은 전형적으로 반대로 된다. 따라서, 드럼 회전 및 중력에 의해, 고형 입자 물질이 기재로부터 분리되어 드럼내 저장부에 들어가게 되며, 그래서, 드럼의 회전 마다, 일정량의 고형 입자 물질이 드럼으로부터 드럼내 저장부 안으로 모이게 된다. 이 과정은 모든 고형 입자 물질이 기재로부터 분리되어 드럼내 저장부에 의해 모일 때가지 계속된다.
전형적으로, 통은 드럼과 수집기를 둘러싼다. 통은 드럼을 둘러쌀 수 있고, 바람직하게는 통과 드럼은 실질적으로 동심이다. 바람직하게는, 수집기는 통의 일부분으로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 통의 벽에는 구멍이 없지만, 처리에 사용되는 처리 제제 및/또는 처리 제제의 성분 및/또는 고형 입자 물질이 통에 출입하기에 적절한 하나 이상의 입구부 및/또는 하나 이상의 출구부가 그 벽에 배치된다. 따라서, 통은 적절히 수밀하여, 처리 제제와 같은 액체는 관 또는 덕트 요소를 통해서만 들어가고 나갈 수 있다.
전형적으로, 드럼은 통 안에 실질적으로 수평하게 장착된다.
드럼은 처리 제제가 드럼에서 나갈 수 있게 해주도록 구성된 하나 이상의 구멍을 포함하는 측벽을 갖는다. 선택적으로, 구멍은 고형 입자 물질이 드럼에서 나갈 수 있게 해주도록 구성될 수 있다. 전형적으로, 드럼의 측벽은 약 1 mm 내지 약 20 mm, 바람직하게는 약 1 mm 내지 약 15 mm의 최소 치수를 갖는 하나 이상의 구멍을 갖는다. 전형적으로, 하나 이상의 천공부 또는 하나 이상의 구멍은 약 1 mm 내지 약 10 mm, 바람직하게는 약 1 mm 내지 약 8 mm, 바람직하게는 약 1 mm 내지 약 6 mm의 직경을 가질 수 있다.
장치가 처리 제제 및 고형 입자 물질로 기재를 처리하도록 구성되어 있는 경우, 바람직하게는, 드럼은 천공된 측벽을 포함하며, 이 측벽은 고형 입자의 최대 치수 보다 큰 천공부를 포함하고 있어, 고형 입자가 그 천공부를 통과할 수 있다. 전형적으로, 천공부는 약 1 mm 내지 약 20 mm, 바람직하게는 약 1 mm 내지 약 15 mm의 최소 치수를 갖는다. 전형적으로, 하나 이상의 천공부는 약 1 mm 내지 약 10 mm, 바람직하게는 약 1 mm 내지 약 8 mm, 바람직하게는 약 1 mm 내지 약 6 mm의 직경을 갖는다.
대안적으로, 장치가 처리 제제 및 고형 입자 물질로 기재를 처리하도록 구성되어 있는 경우, 드럼은 천공된 측벽을 포함할 수 있으며, 천공부는 고형 입자 물질의 입자의 직경 보다 작은 직경을 갖는 구멍을 포함한다. 전형적으로, 구멍은 5.0 mm 이하의 직경을 갖는다. 따라서, 천공부는 처리 제제 및 구멍 보다 작은 직경을 갖는 미세 입자 물질의 들어감과 나감을 허용하지만, 5.0 mm 보다 큰 입자 직경을 갖는 고형 입자 물질이 나가는 것을 방지하도록 되어 있다. 바람직하게는, 천공부는 5.0 mm 미만의, 가장 바람직하게는 3.0 mm 미만의 직경을 갖는 구멍을 포함한다. 이렇게 해서, 모든 고형 입자 물질의 들어감과 나감이 전형적으로 방지된다.
드럼의 측벽의 내면은 서로 이격된 다수의 기다란 돌출부를 포함할 수 있고, 이들 돌출부는 본질적으로 내면에 수직하게 고정된다. 전형적으로 드럼은 보통 "리프터"라고 하는 3 내지 10개, 바람직하게는 4개의 돌출부를 포함할 수 있다. 이들 리프터는 드럼의 회전 동안에 드럼 내부의 내용물, 즉 기재(들)와 처리 제제의 순환과 교반을 촉진시킨다.
장치가 고형 입자 물질을 다루도록 구성되어 있는 경우, 하나 이상의 리프터는 고형 입자를 드럼 밖으로 전달하기 위한 대안적인 경로를 제공하는 하나 이상의 구멍을 포함할 수 있다. 리프터는 드럼 내부로부터 고형 입자 물질을 모아서 수집기에 전달하도록 될 수 있다. 리프터는 복수의 격실 형태의 수집 및 전달 수단을 포함할 수 있다. 리프터는 드럼의 내주면에 등간격으로 위치될 수 있다. 리프터는 고형 입자가 리프터 안으로 들어갈 수 있게 해주는 제1 구멍 및 고형 입자가 수집기 안으로 전달될 수 있게 해주는 제2 구멍을 포함할 수 있다. 선택적으로, 리프터는 제1 구멍과 제2 구멍 사이에서 포획 격실을 포함할 수 있다. 구멍의 치수는 고형 입자의 치수에 따라 선택될 수 있어, 그 고형 입자의 효율적인 들어감과 전달이 가능하다. 하나 이상의 구멍은 바람직하게는 고형 입자의 최대 치수 보다 크다. 전형적으로, 리프터의 하나 이상의 구멍은 약 1 mm 내지 약 20 mm, 바람직하게는 약 1 mm 내지 약 15 mm의 최소 치수를 갖는다. 전형적으로, 하나 이상의 구멍은 약 1 mm 내지 약 10 mm, 바람직하게는 약 1 mm 내지 약 8 mm, 바람직하게는 약 1 mm 내지 약 6 mm의 직경을 가질 수 있다.
대안적으로, 장치가 앞에서 설명한 바와 같은 드럼내 저장부를 포함하는 경우(드럼내 저장부는 드럼의 내주면에 등간격으로 위치되는 복수의 격실을 포함함), 복수의 격실은 복수의 리프토로서 추가적으로 기능할 수 있다.
장치는 바람직하게는 전방 장입(loading) 장치이며, 이 경우 접근 수단은 장치의 전방부에 배치된다. 바람직하게는 접근 수단은 도어이거나 이를 포함한다. 적절하게는, 드럼은 접근 수단과 정렬되는 개구를 가짐을 알 것이고, 그 개구를 통해 기재가 드럼 안으로 넣어진다.
드럼은 바람직하게는 원통형이지만, 예컨대 육각형 드럼을 포함한 다른 구성도 가능하다. 드럼의 내면은 바람직하게는 원통형 내면이다.
기재의 처리가 고형 입자 물질을 사용하는 처리를 포함하는 경우, 그 고형 입자 물질은 바람직하게는 다수의 입자를 포함한다. 전형적으로, 입자의 수는 1000개 이상, 더 전형적으로는 10,000개 이상, 더더욱 전형적으로는 100,000개 이상이다. 특히 기재가 텍스타일인 경우에 주름을 방지하고/방지하거나 기재의 처리 또는 세정의 균일성을 개선하기 위해서는 다수의 입자가 특히 유리하다.
바람직하게는, 입자는 입자 당 약 1 mg 내지 약 1000 mg 또는 약 1 mg 내지 약 700 mg, 또는 약 1 mg 내지 약 500 mg 또는 약 1 mg 내지 약 300 mg, 바람직하게는 적어도 약 10 mg의 평균 질량을 갖는다. 한 바람직한 실시 형태에서, 입자는 바람직하게 약 1 mg 내지 약 150 mg 또는 약 1 mg 내지 약 70 mg, 또는 약 1 mg 내지 약 50 mg 또는 약 1 mg 내지 약 35 mg, 또는 약 10 mg 내지 약 30 mg, 또는 약 12 mg 내지 약 25 mg의 평균 질량을 갖는다. 대안적인 실시예에서, 입자는 바람직하게는 약 10 mg 내지 약 800 mg 또는 약 20 mg 내지 약 700 mg, 또는 약 50 mg 내지 약 700 mg 또는 약 70 mg 내지 약 600 mg, 또는 액 20 mg 내지 약 600 mg의 평균 질량을 갖는다. 한 바람직한 실시 형태에서, 입자는 약 25 mg 내지 약 150 mg, 바람직하게는 약 40 mg 내지 약 80 mg의 평균 질량을 갖는다. 추가의 바람직한 실시 형태에서, 입자는 약 150 mg 내지 약 500 mg, 바람직하게는 약 150 mg 내지 약 300 mg의 평균 질량을 갖는다.
입자의 평균 부피는 입자 당 바람직하게는 약 5 내지 약 500 mm3, 약 5 내지 약 275 mm3, 약 8 내지 약 140 mm3, 또는 약 10 내지 약 120 mm3 또는 적어도 40 mm3, 예컨대, 약 40 내지 약 500 mm3 또는 약 40 내지 약 275 mm3 이다.
입자의 평균 표면적은 입자당 바람직하게는 10 mm2 내지 500 mm2, 바람직하게는 10 mm2 내지 400 mm2, 더 바람직하게는 40 mm2 내지 200 mm2, 특히 50 mm2 내지 190 mm2 이다.
입자는 바람직하게는 적어도 1 mm, 바람직하게는 적어도 2 mm, 바람직하게는 적어도 3 mm, 바람직하게는 적어도 4 mm, 바람직하게는 적어도 5 mm의 평균 입자 크기를 갖는다. 입자는 바람직하게는 100 mm 이하, 바람직하게는 70 mm 이하, 바람직하게는 50 mm 이하, 바람직하게는 40 mm 이하, 바람직하게는 30 mm 이하, 바람직하게는 20 mm 이하, 바람직하게는 10 mm 이하, 그리고 선택적으로 7 mm 이하의 평균 입자 크기를 갖는다. 바람직하게는, 입자는 1 mm 내지 20 mm, 더 바람직하게는 1 mm 내지 10 mm의 평균 입자 크기를 갖는다. 다수의 처리 사이클에 걸쳐 특히 긴 유효성을 제공하는 입자는, 적어도 5 mm, 바람직하게는 5 mm 내지 10 mm의 평균 입자 크기를 갖는 입자이다. 크기는 바람직하게는 최대 선형 치수(길이) 이다. 구형인 경우에 크기는 직경과 같다. 비구형인 경우에는, 크기는 가장 긴 선형 치수에 대응한다. 크기는 바람직하게는 버니어 캘리퍼스를 사용하여 졀정된다. 평균 입자 크기는 바람직하게는 수 평균이다. 평균 입자 크기의 결정은 바람직하게는 적어도 10개, 더 바람직하게는 적어도 100개의 입자, 특히 적어도 1000개 입자의 입자 크기를 측정하여 수행된다. 위에서 언급된 입자 크기는 특히 양호한 성능(특히 세정 성능)을 제공하고, 동시에, 입자가 처리 방법의 끝에서 기재로부터 쉽게 분리될 수 있게 해준다.
입자는 바람직하게는 1 g/cm3 보다 큰, 더 바람직하게는 1.1 g/cm3 보다 큰, 더 바람직하게는 1.2 g/cm3 보다 큰, 더더욱 바람직하게는 적어도 1.25 g/cm3, 특히 바람직하게는 1.3 g/cm3 보다 큰 평균 입자 밀도를 갖는다. 입자는 바람직하게는 3 g/cm3 이하, 특히 2.5 g/cm3 이하의 평균 입자 밀도를 갖는다. 바람직하게는, 입자는 1.2 내지 3 g/cm3의 평균 밀도를 갖는다. 이들 밀도는, 처리 과정에 도움을 주고 또한 처리 후에 기재로부터의 입자의 더 양호한 분리를 가능하게 하는데 도움을 줄 수 있는 기계적 작용의 정도를 더 개선하는데 유리하다.
고형 입자 물질의 입자는 폴리머 입자 및/또는 비폴리머 입자일 수 있다. 적절한 비폴리머 입자는 금속, 합금, 세라믹 및 유리 입자 중에서 선택될 수 있다. 그러나, 바람직하게는 고형 입자 물질의 입자는 폴리머 입자이다.
바람직하게는 입자는 열가소성 폴리머를 포함한다. 여기서 사용되는 바와 같은 열가소성 폴리머는, 바람직하게는, 열을 받으면 연화되고 냉각되면 단단해지는 재료를 의미한다. 이는 가열시 연화되지 않는 열경화성 물질(예컨대, 고무)과 구별된다. 더 바람직한 열가소성 물질은 핫 멜트 컴파운딩(hot melt compounding) 및 압출에 사용될 수 있는 것이다.
폴리머는 바람직하게는 1 wt% 이하, 더 바람직하게는 0.1 wt% 이하의 수중 용해도를 가지며, 가장 바람직하게는 폴리머는 물에 녹지 않는다. 용해도 시험이 수행되고 있을 때, 바람직하게는 물은 pH 7 및 20℃의 온도로 있다. 용해도 시험은 바람직하게는 24 시간의 기간에 걸쳐 수행된다. 폴리머는 바람직하게는 분해 가능하지 않다. "분해 가능하지 않다" 라는 말은, 바람직하게는, 폴리머가 분해되거나 가수 분해되는 현저한 경향을 보임이 없이 물에서 안정적인 것을 의미한다. 예컨대, 폴리머는 pH 7 및 20℃의 온도에서 24 시간의 기간에 걸쳐 분해되거나 가수 분해되는 현저한 경향을 보이지 않는다. 바람직하게는 위에서 규정된 조건 하에서 폴리머의 약 1 wt% 이하, 바람직하게는 약 0.1 wt% 이하가 분해되거나 가수 분해되고 바람직하게는 전혀 분해되거나 가수 분해되지 않으면, 바람직하게 폴리머는 분해되거나 가수 분해되는 현저한 경향을 보이지 않는다.
폴리머는 결정질 또는 비정질이거나 또는 이의 혼합물일 수 있다.
폴리머는 선형적이거나, 분지형이거나 또는 부분적으로 가교형일 수 있고(바람직하게는 폴리머는 본래 여전히 열가소성임), 더 바람직하게는 폴리머는 선형적이다.
폴리머는 바람직하게는 폴리알킬렌, 폴리아미드, 폴리에스테르, 또는 폴리우레탄 및 코폴리머 및/또는 이의 혼합물이고, 바람직하게는 폴리알킬렌, 폴리아미드와 폴리에스테르에서, 바람직하게는 폴리아미드와 폴리알킬렌에서 선택되고, 바람직하게는 폴리아미드이다.
바람직한 폴리알킬렌은 폴리프로필렌이다.
바람직한 폴리아미드는 지방족 또는 방향족 폴리아미드, 더 바람직하게는 지방족 폴리아미드이거나 이를 포함한다. 바람직한 폴리아미드는 지방족 사슬, 특히 C4-C16, C4-C12 및 C4-C10 지방족 사슬을 포함하는 것이다. 바람직한 폴리아미드는 나일론이거나 이를 포함한다. 바람직한 나일론은 Nylon 4,6, Nylon 4,10, Nylon 5, Nylon 5,10, Nylon 6, Nylon 6,6, Nylon 6/6,6, Nylon 6,6/6,10, Nylon 6,10, Nylon 6,12, Nylon 7, Nylon 9, Nylon 10, Nylon 10,10, Nylon 11, Nylon 12, Nylon 12,12 및 코폴리머 또는 이의 혼합물을 포함한다. 이것들 중에서, Nylon 6, Nylon 6,6 및 Nylon 6,10, 특히 Nylon 6 및 Nylon 6,6, 그리고 코폴리머 또는 이의 혼합물이 바람직하다. 폴리아미드의 이들 나일론 등급은 분해 가능하지 않음을 알 것이고, 분해 가능 이라는 말은 바람직하게는 위에서 정의된 바와 같다.
적절한 폴리에스테르는 지방족 또는 방향족일 수 있고, 바람직하게는 방향족 디카르복시산 및 C1-C6, 바람직하게는 C2-C4 지방족 디올일 수 있다. 바람직하게는, 방향족 디카르복시산은 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 1,4-, 2,5-, 2,6- 및 2,7-나프탈렌디카르복시산에서 선택되고, 바람직하게는 테레프탈산 또는 2,6-나프탈렌디카르복시산이고, 가장 바람직하게는 테레프탈산이다. 지방족 디올은 바람직하게는 에틸렌 글리콜 또는 1,4-부탄디올이다. 바람직한 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 및 폴리부틸렌 테레프탈레이트에서 선택된다. 유용한 폴리에스테르는, ASTM D-4603와 같은 용액 기술로 측정될 때 약 0.3 내지 약 1.5 dl/g 범위의 고유 점도 측정치에 대응하는 분자량을 가질 수 있다.
바람직하게는, 폴리머 입자는 BaSO4와 같은 입자 형태의 필러(filler), 바람직하게는 무기 필러, 적절하게는 무기 미네랄 필러를 포함한다. 필러는 입자의 총 중량에 대해 적어도 5wt%, 더 바람직하게는 적어도 10wt%, 더더욱 바람직하게는 적어도 20wt%, 더더욱 바람직하게는 적어도 30wt% 및 특히 적어도 40wt%의 양으로 입자에 존재한다. 필러는 전형적으로 입자의 총 종량에 대해 90wt% 이하, 더 바람직하게는 85wt% 이하, 더더욱 바람직하게는 80wt% 이하, 더더욱 바람직하게는 75wt% 이하, 특히 70wt% 이하, 더 특히는 65wt% 이하, 가장 특히는 60wt% 이하의 양으로 입자에 존재한다. 필러의 중량 비율은 바람직하게는 애슁(ashing)으로 측정된다. 바람직한 애슁법은 ASTM D2584, D5630 및 ISO 3451를 포함하고, 바람직하게는, 시험법은 ASTM D5630에 따라 수행된다. 본 발명에서 언급되는 어떤 표준에 대해서도, 달리 명시되어 있지 않다면, 표준의 확정적인 버젼이 본 특허 출원의 우선일에 앞서는 가장 최근의 버젼이다. 바람직하게는, 필러(들) 및/또는 다른 첨가제를 선택적으로 포함하는 폴리머의 매트릭스는 입자의 전체 부피에 걸쳐 연장되어 있다.
입자는 회전 타원형, 실질적으로 구형, 타원형, 원통형 또는 입방형일 수 있다. 이들 형상 사이의 형상을 갖는 입자도 가능하다. 처리 성능(특히 세정 성능)과 분리 성능(처리 단계 후에 입자로부터 기재를 분리하는 것)의 조합에 대한 최선의 결과는 전형적으로 타원형 입자에서 나타난다. 회전 타원형 입자는 가장 잘 분리되는 경향이 있지만, 최적의 처리 또는 세정 성능은 제공하지 못할 수 있다. 반대로, 원통형 또는 입방형 입자는 분리가 불량하지만 효과적으로 처리 또는 세정할 수 있다. 구형 및 타원형 입자는, 덜 마멸적이기 때문에, 개선된 직물 케어가 중요한 경우에 특히 유용하다. 입자 펌프 없이 작동하도록 설계되어 있고 저장 수단과 드럼 내부 사이에서의 입자 전달이 드럼의 회전으로 용이하게 되는 본 발명에서는 회전 타원형 또는 타원형 입자가 특히 유용하다.
여기서 사용되는 바와 같은 "회전 타원형"이라는 용어는 구형 입자와 실질적으로 구형인 입자를 포함한다. 바람직하게는, 입자는 완벽하게 구형인 것은 아니다. 바람직하게는, 입자는 1 보다 큰, 더 바람직하게는 1.05 보다 큰, 더더욱 바람직하게는 1.07 보다 큰, 특히 1.1 보다 큰 평균 종횡비를 갖는다. 바람직하게는, 입자는 5 미만, 바람직하게는 3 미만, 바람직하게는 2 미만, 바람직하게는 1.7 미만, 바람직하게는 1.5 미만의 평균 종횡비를 갖는다. 평균은 바람직하게는 수 평균이다. 평균은 바람직하게는 적어도 10개, 더 바람직하게는 적어도 100개의 입자, 특히 적어도 1000개 입자에서 수행된다. 각 입자에 대한 종횡비는 바람직하게는 가장 긴 선형 치수를 가장 짧은 선형 치수로 나눈 비로 주어진다. 이는 바람직하게는 버니어 캘리퍼스를 사용하여 측정된다. 처리 성능(특히 세정 성능)과 기재 케어 사이의 양호한 균형이 요구되는 경우, 평균 종횡비는 위에서 언급된 값 내에 있는 것이 바람직하다. 입자가 매우 낮은 종횡비(예컨대, 아주 구형적인 입자)를 가지면, 입자는 양호한 처리 또는 세정 특성을 위한 충분한 기계적 작용을 제공하지 않을 수 있다. 입자가 너무 높은 종횡비를 가지면, 기재로부터 입자의 제거는 더 어렵게 될 수 있고/있거나 기재의 마멸이 더 높게 될 수 있는데, 이러면, 특히 기재가 텍스타일인 경우에, 기재에 대한 원치 않는 손상이 일어날 수 있다
본 발명의 제9 양태에 따르면, 여기서 개시된 바와 같은 장치에서 처리 제제를 여과하는 방법이 제공되는데, 이 방법은 구동 수단을 작동시켜 원심 필터 유닛의 필터를 제1 속도로 회전시키는 단계, 및 수집기로부터 처리 제제를 원심 필터 유닛의 입구부에 전달하는 단계를 포함하고, 처리 제제의 액체의 적어도 일부분은 필터를 통과하고 또한 처리 제제의 고형 물질의 적어도 일부분은 필터를 통과하는 것이 방지된다.
처리 제제를 여과하는 방법은 기재의 처리가 완료되면, 즉 처리 사이클의 끝에서 일어날 수 있다. 이렇게 본 방법을 수행하는 것의 이점은, 처리 제제는 처리 사이클의 끝에서 원심 필터 유닛의 입구부에만 공급되면 되고 그래서 장치 안에서의 원심 필터 유닛의 위치에 대한 더 많은 자유가 제공된다는 것이다.
대안적으로, 처리 제제를 여과하는 방법은 기재의 처리 동안에 일어날 수 있다. 여과 방법은 기재의 처리 동안에 연속적일 수 있고 또는 간혈적으로, 예컨대 펄스 방식으로 일어날 수 있다. 여과 방법이 펄스 방식으로 일어나는 경우, 원심 필터 유닛의 여과 효율은 그 여과 방법이 연속적으로 수행되는 경우 보다 높을 수 있는데, 즉 더 많은 고형 물질이 전형적으로 필터를 통과하는 것이 방지된다. 그러나, 기재의 처리 동안에 여과 방법을 연속적으로 수행하는 것이, 처리 제제가 연속적으로 정화되고 그래서 처리 제제에 의해 기재의 개선된 그리고/또는 더 효율적인 처리가 이루어질 수 있다는 점에서, 특히, 처리 제제의 섬유와 같은 고형 물질이 기재 상에 퇴적되는 것이 감소될 수 있다는 점에서 유리할 수 있다.
바람직하게는, 본 방법에서 사용되는 장치의 원심 필터 유닛은 필터 챔버에 있는 임펠러를 포함한다. 따라서, 원심 필터 유닛은 조합된 필터와 펌프로서 기능한다. 이렇게 해서, 처리 제제가 수집기로부터 원심 필터 유닛의 입구부에 전달되는 것은 임펠러에 의해 이루어질 수 있다.
본 방법은 원심 필터 유닛의 하우징의 출구부에서 나가는 여과액을 드럼에 전달하는 단계를 더 포함한다. 바람직하게는 본 방법은 드럼 내에 기재가 없을 때 처리 제제를 수집기로부터 원심 필터 유닛을 통해 드럼에 반복적으로 순환시키는 것을 포함한다. 이렇게 해서, 원심 필터 유닛은 처리 제제를 "폴리싱"할 수 있는데, 즉 처리 제제에 남아 있는 고형 물질의 양은 처리 제제의 일회 여과와 비교하여 감소될 수 있다.
대안적으로 또는 추가로, 장치는, 원심 필터 유닛의 하우징의 출구부에서 나가는 여과액이 드럼이 아닌 선택적으로 다시 수집기에 전달될 수 있게 해주는 하나 이상의 밸브를 포함할 수 있다. 따라서, 대안적으로 또는 추가로, 본 방법은 원심 필터 유닛의 하우징의 출구부에서 나가는 여과액을 수집기에 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 본 방법은 처리 제제를 수집기로부터 원심 필터 유닛에 그리고 다시 수집기로 반복적으로 순환시키는 것을 포함한다. 이 경우, 순환 중에, 처리 제제는 드럼을 통과하지 않고 그리고/또는 처리 제제는 기재와 접촉하지 않는다. 이렇게 해서, 드럼 내에 기재가 있는지에 무관하게, 원심 필터 유닛은 처리 제제를 "폴리싱"할 수 있다. 이러한 구성은, 처리 사이클 동안에 처리 제제의 일부를 배출시키는 경우에 특히 유용하다.
대안적으로 또는 추가로, 본 방법은 원심 필터 유닛의 하우징의 출구부에서 나가는 여과액을 배출부에 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 방법은 필터 챔버에 모여 있는 고형 물질을 탈수하기 위해 구동 수단을 작동시켜 필터의 회전 속도를 제1 속도로부터 이 제1 속도 보다 높은 제2 속도로 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 방법은 원심 필터 유닛의 뚜껑을 개방하고 또한 필터 챔버에 모여 있는 고형 물질을 빼내는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제10 양태에 따르면, 기재를 처리하는 방법이 제공되는데, 이 방법은 여기서 설명한 바와 같은 본 발명의 장치를 사용하여 처리 제제로 기재를 처리하는 것을 포함한다. 바람직하게는, 이 방법은,
(a) 적어도 하나의 기재를 드럼 안에 장입하고 접근 수단을 폐쇄하는 단계;
(b) 처리 제제를 상기 드럼에 넣는 단계;
(c) 드럼을 회전시키는 단계;
(d) 드럼에서 나오는 처리 제제를 수집기에 모으는 단계; 및
(e) 펌핑 수단을 작동시켜, 수집기로부터 처리 제제를 원심 필터 유닛에 펌핑하고 또한 그 원심 필터 유닛으로부터 여과액을 다시 드럼 또는 배출부에 펌핑하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 펌핑 수단은 원심 필터 유닛의 필터 챔버에 있는 임펠러를 포함한다. 바람직하게는, 접근 수단은 도어이거나 이를 포함한다.
바람직하게는, 기재를 처리하는 방법은, 고형 입자 물질을 드럼 안으로 넣고 기재를 고형 입자 물질과 함께 교반시키는 것을 더 포함한다. 바람직하게는, 고형 입자 물질은 추가 처리 절차에서 재사용된다.
본 방법은 처리된 기재를 헹구는 추가 단계를 포함할 수 있다. 헹굼은 바람직하게는 헹굼 액체 매체(하나 이상의 처리후 첨가제를 선택적으로 포함함)를 처리된 기재에 추가하여 수행된다. 헹굼 액체 매체는 바람직하게는 수성 매체인데, 즉, 헹굼 액체 매체는 물이거나 물을 포함한다. 증가하는 선호도의 순서로, 헹굼 액체 매체는 적어도 50wt%, 적어도 60wt%, 적어도 70wt%, 적어도 80wt%, 적어도 90wt%, 적어도 95wt% 및 적어도 98wt%의 물을 포함한다. 더 바람직하게는 헹굼 액체 매체는 물이다.
바람직하게는, 본 방법은 다수의 뱃치(batch)를 처리하기 위한 방법이며, 뱃치는 적어도 하나의 기재를 포함하고, 이 방법은 제1 뱃치를 처리 제제 및 고형 입자 물질과 함께 교반하는 것을 포함하며, 본 방법은,
(a) 고형 입자 물질을 저장 수단에 모으는 단계;
(b) 적어도 하나의 기재를 포함하는 제2 뱃치를 단계(a)에서 모인 고형 입자 물질과 함께 교반하는 단계; 및
(c) 적어도 하나의 기재를 포함하는 다음 뱃치(들)에 대해 단계(a) 및 (b)를 선택적으로 반복하는 단계를 더 포함한다.
개별 뱃치의 처리 절차는 전형적으로 처리 사이클을 위해 장치에서 뱃치를 고형 입자 물질과 함께 교반하는 단계를 포함한다. 처리 사이클은 전형적으로 하나 이상의 개별적인 처리 단계(들), 선택적으로 하나 이상의 헹굼 단계(들), 선택적으로, 처리된 뱃치로부터 입자를 분리하는 하나 이상의 단계(들), 선택적으로, 처리된 뱃치로부터 처리 제제를 제거하는 하나 이상의 추출 단계(들), 선택적으로 하나 이상의 건조 단계(들), 및 선택적으로, 처리된 뱃치를 장치에서 제거하는 단계를 포함한다.
본 발명의 방법에서, 단계(a) 및 (b)는 적어도 1회, 바람직하게는 적어도 2회, 바람직하게는 적어도 3회, 바람직하게는 적어도 5회, 바람직하게는 적어도 10회, 바람직하게는 적어도 20회, 바람직하게는 적어도 50회, 바람직하게는 적어도 100회, 바람직하게는 적어도 200회, 바람직하게는 적어도 300회, 바람직하게는 적어도 400회, 또는 바람직하게는 적어도 500회 반복될 수 있다.
여기서 사용되는 바와 같이, "기재"는 텍스타일 및/또는 동물 피부 기재이거나 이를 포함할 수 있다. 바람직한 실시예에서, 기재는 텍스타일이거나 이를 포함한다. 텍스타일은 코트, 재킷, 바지, 셔츠, 스커트, 드레스, 점퍼, 속옷, 모자, 스카프, 작업 바지, 반바지, 수용복, 양말 및 정장과 같은 의류의 형태일 수 있다. 텍스타일은 또한 가방, 벨트, 커튼, 양탄자, 담요, 시트 또는 가구 덮개의 형태일 수도 있다. 텍스타일은 또한 마무리된 물품(들)을 준비하기 위해 나중에 사용되는 재료의 패널, 시트 또는 두루마리의 형태일 수 있다. 텍스타일은 합성 섬유, 천연 섬유 또는 이의 조합이거나 이를 포함할 수 있다. 택스타일은 하나 이상의 화학적 개질을 받은 천연 섬유를 포함할 수 있다. 천연 섬유의 예를 들면, 털(예컨대, 양모), 비단 및 면이 있다. 합성 텍스타일 섬유의 예를 들면, 나일론(예컨대, 나일론 6,6), 아크릴, 폴리에스테르 및 이의 혼합물이 있다. 여기서 사용되는 바와 같이, "동물 피부 기재"라는 용어는 피부, 가죽, 모피(pelt), 피혁 및 양털을 포함한다. 전형적으로, 동물 피부 기재는 가죽 또는 모피이다. 가죽 또는 모피는 처리된 또는 처리되지 않은 동물 피부 기재일 수 있다. 기재가 합성 텍스타일 섬유이거나 이를 포함하는 경우, 본 발명의 원심 필터 유닛의 이점은, 기재가 처리되고 있는 장치로부터 더 적은 합성 섬유가 방출된다는 것이다. 바람직하게는, 기재의 실질적으로 모든 합성 섬유가 장치로부터 방출되는 것이 방지된다. 장치로부터 방출되는 기재에서 유래된 합성 섬유의 양이 감소됨으로써 실질적인 환경적 이득이 얻어질 수 있다.
본 발명에 따른, 텍스타일이거나 이를 포함하는 기재의 처리는, 세정 과정 또는 채색(바람직하게는 염색), 숙성 또는 마멸(예컨대, 스톤워시), 표백 또는 다른 마무리 과정과 같은 다른 처리 과정일 수 있다. 스톤워시는 바랜 외양, 더 부드러운 느낌 및 더 큰 유연도와 같은 "착용" 또는 "스톤워시" 특성을 갖는 텍스타일을 제공하기 위한 공지된 방법이다. 스톤워시는 빈번히 데님(denim)으로 실행된다. 바람직하게는, 텍스타일이거나 이를 포함하는 기재의 처리는 세정 과정이다. 세정 과정은 가정용 또는 산업용 세정 과정일 수 있다
여기서 사용되는 바와 같이, 동물 피부 기재를 처리하는 것과 관련한 "처리"라는 용어는, 바람직하게는, 경화, 무두질 준비실 처리, 예비 무두질, 무두질, 재무두질, 지방 바르기, 효소 처리, 타우잉(tawing), 크러스팅(crusting), 염색 및 염료 정착에서 선택되는, 바람직하게는 채색과 무두질 및 관련된 제혁소 과정을 포함한 제혁소 과정이며, 바람직하게는, 무두질 준비실 처리는 침지, 석회 바르기, 석회 제거, 재 석회 바르기, 털 제거, 살 깍기, 치기, 탈지, 스커딩(scudding), 산세척 및 산제거 중에서 선택된다. 바람직하게는, 동물 피부 기재에 대한 처리는 피혁 제조에 사용되는 과정이다. 바람직하게는, 처리는 무두질제(제혁소 과정에서 사용되는 착색제 또는 다른 약제를 포함함)를 동물 피부 기재 상에 또는 그 안에 전달하는 작용을 한다.
여기서 말하는 처리 제제는 기재의 원하는 처리를 하는데 적합한 하나 이상의 처리제(들)를 포함할 수 있다.
따라서, 세정 과정인 본 발명에 따른 방법은, 기재를 처리 제제 및 선택적으로 고형 입자 물질과 함께 교반하는 것을 적절히 포함하고, 처리 제제는 하나 이상의 처리제를 포함하고, 처리 제제는 바람직하게는, 계면활성제, 염료 전달 억제제, 증진제, 효소, 금속 킬레이트제(chelating agent), 살생물제, 용제, 안정화제, 산, 염기 및 완충제 중의 하나 이상을 포함하는 세제 조성물이다.
유사하게, 착색 과정의 처리 제제는 바람직하게는 하나 이상의 염료, 안료, 광학 표백제 및 이의 혼합물을 포함한다.
스톤워시 과정의 처리 제제는 당업계에 알려져 있는 바와 같은 적절한 스톤워시제, 예컨대, 셀룰로스와 같은 효소 처리제를 포함할 수 있다.
제혁소 과정의 처리 제제는 무두질제, 재무두질제 및 제혁소 과정 약제 중에서 선택되는 하나 이상의 약제(들)를 적절히 포함한다. 처리 제제는 하나 이상의 착색제(들)를 포함할 수 있다. 무두질제 또는 재무두질제는 바람직하게는, 합성 무두질제, 식물성 무두질제 또는 식물성 재무두질제 및 크롬(Ⅲ) 염 또는 염 및 철, 지르코늄, 알루미늄과 티타늄을 포함하는 복합체와 같은 미네랄 무두질제에서 선택된다. 적절한 합성 무두질제는 아미노 수지, 폴리아크릴레이트, 플루오로 및/또는 실리콘 폴리머 및 페놀계 포름알데히드 축합 폴리머, 요소(urea), 멜라민, 나프탈렌, 술폰, 크레졸, 비스페놀 A, 나프톨 및/또는 비페닐 에테르를 포함한다. 식물성 무두질제는 전형적으로 폴리페놀인 타닌(tannin)을 포함한다. 식물성 무두질제는 식물의 잎, 뿌리 및 특히 나무 껍질에서 얻어질 수 있다. 식물성 무두질제의 예를 들면, 밤나무, 참나무, 황칠 나무, 타노크(tanoak), 독미나리, 케브라쵸, 맹그로브, 와틀 아카시아 및 미로발란의 나무 껍질의 추출물이 있다. 적절한 미네랄 무두질제는, 전형적으로는 크롬(Ⅲ) 설페이트와 같은 크롬(Ⅲ) 산화 상태로 있는 크롬 화합물, 특히 크롬 염 및 복합체를 포함한다. 다른 무두질제는 알데히드(글리옥살, 글루타르알데히드 및 포름알데히드), 포스포늄 염, 크롬 외의 금속 화합물(예컨대, 철, 티타늄, 지르코늄 및 알루미늄 화합물)을 포함한다. 바람직하게는, 무두질제는 크롬 함유 화합물이 실질적으로 없다.
하나 이상의 기재는 본 발명의 방법으로 동시에 처리될 수 있다. 기재의 정확한 수는 기재의 크기 및 이용되는 장치의 용량에 달려 있다.
동시에 처리되는(즉, 단일 뱃치 또는 세탁물) 건조 기재의 총 중량은 50,000 kg까지 될 수 있다. 텍스타일 기재의 경우, 총 중량은 전형적으로 1 내지 500 kg, 더 전형적으로 1 내지 300 kg, 더 전형적으로 1 내지 200 kg, 더 전형적으로 1 내지 100 kg, 더더욱 전형적으로는 2 내지 50 kg이고 특히 2 내지 30 kg 이다. 동물 기재의 경우에는, 총 중량은 통상적으로 적어도 약 50 kg이고, 약 50,000 kg 까지 될 수 있으며, 전형적으로 약 500 내지 약 30,000 kg, 약 1000 kg 내지 약 25,000 kg, 약 2000 내지 약 20,000 kg, 또는 약 2500 내지 약 10,000 kg 이다.
바람직하게는, 처리 제제는 수성 매체인데, 즉 처리 제제는 물이거나 물을 포함한다. 증가하는 선호도의 순서로, 처리 제제는 적어도 50wt%, 적어도 60wt%, 적어도 70wt%, 적어도 80wt%, 적어도 90wt%, 적어도 95wt% 및 적어도 98wt%의 물을 포함한다. 처리 제제는 예컨대 알코올, 글리콜, 글리콜 에테르, 아미드 및 에스테르를 포함하는 하나 이상의 유기 액체를 선택적으로 포함할 수 있다. 바람직하게는, 처리 제제에 존재하는 모든 유기 액체의 총합은 10wt% 이하, 더 바람직하게는 5wt% 이하, 더더욱 바람직하게는 2wt% 이하, 특히 1% 이하고, 가장 특히는 처리 제제에는 실질적으로 유기 액체가 없다.
처리 제제는 바람직하게는 3 내지 13의 pH를 갖는다. 처리 제제의 pH는 본 발명에 따른 처리 방법에서 다른 시간, 시점 또는 단계에서 다를 수 있다. 알칼리 pH 조건 하에서 기재를 처리하는(특히 세정하는) 것이 바람직할 수 있는데, 하지만 더 높은 pH는 개선된 성능(특히 세정 성능)을 주지만 이는 어떤 기재에는 덜 좋을 수 있다. 따라서, 처리 제제는 7 내지 13의 pH, 더 바람직하게는 7 내지 12의 pH, 더더욱 바람직하게는 8 내지 12의 pH, 특히 9 내지 12의 pH를 갖는다. 추가의 바람직한 실시예에서, 직물 케어를 개선하기 위해 pH는 4 내지 12, 바람직하게는 5 내지 10, 특히 6 내지 9이고 가장 바람직하게는 7 내지 9 이다. 또한, 기재의 처리, 또는 처리 과정의 하나 이상의 특정한 단계(들)는 산성 pH 조건 하에서 수행되는 것이 바람직할 수 있다. 예컨대, 동물 피부 기재를 처리할 때 특정 단계는, 전형적으로 6.5 미만, 더 전형적으로 6 미만, 가장 전형적으로는 5.5 미만, 그리고 전형적으로 1 이상, 더 전형적으로 2 이상, 그리고 가장 전형적으로는 3 이상인 pH에서 유리하게 수행된다. 특정한 직물 또는 의류 마무리 처리 방법, 예컨대 스톤워싱이 또한 하나 이상의 산성 단계(들)를 이용할 수 있다. 위에서 언급된 pH 값을 얻기 위해 산 및/또는 염기가 추가될 수 있다. 바람직하게는, 위에서 언급된 pH는 교반 지속 시간의 적어도 일부분 동안, 그리고 어떤 바람직한 실시예에서는 그 지속 시간 전체 동안 유지된다. 처리 제제의 pH가 처리 동안에 변하는 것을 방지하기 위해, 완충제가 사용될 수 있다.
바람직하게는, 건조 기재에 대한 처리 제제의 중량비는 20:1 이하, 더 바람직하게는 10:1 이하, 특히 5:1 이하, 더 특히는 4.5:1 이하이고 더더욱 특히는 4:1 이하이며 또한 가장 특히는 3:1 이하이다. 바람직하게는, 건조 기재에 대한 처리 제제의 중량비는 적어도 0.1:1, 더 바람직하게는 적어도 0.5:1, 특히 적어도 1:1 이다. 본 발명에서, 여전히 양호한 처리 성능(특히 세정 성능)을 달성하면서 놀랍게도 작은 양의 처리 제제를 사용하는 것이 가능하고, 이로써, 물 사용, 폐수 처리 및 물을 원하는 온도로 가열 또는 냉각하기 위해 필요한 에너지 면에서 환경적 이득이 얻어진다.
여기서 설명되는 기재를 처리하는 방법 동안에 하나 보다 많은 종류의 처리 제제가 사용될 수 있다. 예컨대, 고형 입자 물질의 도입 전에, 물로 이루어지는 처리 제제가 처음에 드럼 내의 기재에 추가될 수 있다. 이어서, 기재를 고형 입자 물질과 함께 교반하는 동안에, 물 및 하나 이상의 처리제를 포함하는 처리 제제가 사용될 수 있다.
고형 입자 물질이 기재의 처리에 사용되는 경우, 바람직하게는, 건조 기재에 대한 입자의 비는 적어도 0.1, 특히 적어도 0.5 및 더 특히는 적어도 1:1 w/w 이다. 바람직하게는, 건조 기재에 대한 입자의 비는 30:1 이하, 더 바람직하게는 20:1 이하, 특히 15:1 이하, 더 특히는 10:1 w/w 이하다. 바람직하게는, 건조 기재에 대한 입자의 비는 0.1:1 내지 30:1, 더 바람직하게는 0.5:1 내지 20:1, 특히 1:1 내지 15:1 w/w 이고 더 특히는 1:1 내지 10:1 w/w 이다.
바람직하게는, 처리 방법은 고형 입자 물질의 존재 하에서 기재를 교반한다. 교반은 흔들기, 젓기, 분출, 텀블링의 형태일 수 있다. 이것들 중에서, 텀블링이 특히 바람직하다. 바람직하게는, 기재 및 고형 입자 물질은, 텀블링을 일으키도록 회전되는 드럼 안으로 도입된다. 회전은 0.05 내지 1G, 특히 0.05 내지 0.7G의 구심력을 제공하도록 될 수 있다. 이 구심력은 바람직하게는 회전 축선으로부터 가장 멀리 있는 드럼의 내벽에서 계산된다.
고형 입자 물질은 기재와 접촉하고 교반 동안에 기재와 적절히 혼합될 수 있다.
교반은 연속적이거나 간헐적일 수 있다. 바람직하게는, 본 방법은 1 분 내지 10 시간, 더 바람직하게는 5 분 내지 3 시간, 더더욱 바람직하게는 10 분 내지 2 시간의 기간 동안 수행된다.
본 처리 방법은 바람직하게는 0℃ 초과 내지 약 95℃, 바람직하게는 5℃ 내지 95℃, 바람직하게는 적어도 10℃, 바람직하게는 적어도 15℃, 바람직하게는 90℃ 이하, 바람직하게는 70℃ 이하이고, 유리하게는 50℃ 이하, 40℃ 이하 또는 30℃ 이하의 온도에서 수행된다. 이러한 심하지 않은 온도에서, 입자는 더 많은 수의 처리 사이클에 걸쳐 위에서 언급된 이득을 제공할 수 있다. 바람직하게는, 여러 개의 뱃치 또는 세탁물이 처리되거나 세정될 때, 모든 처리 또는 세정 사이클이 95℃ 이하, 더 바람직하게는 90℃ 이하, 더더욱 바람직하게는 80℃ 이하, 특히 70℃ 이하 또는 더 특히는 60℃ 이하 그리고 가장 특히는 50℃ 이하의 온도, 그리고 0℃ 초과, 바람직하게는 적어도 5℃, 바람직하게는 적어도 10℃, 바람직하게는 적어도 15℃, 바람직하게는 0 초과 내지 50℃, 0 초과 내지 40℃, 또는 0 초과 내지 30℃, 유리하게는 15 내지 50℃, 15 내지 40℃ 또는 15 내지 30℃의 온도에서 수행된다. 이들 더 낮은 온도는 마찬가지로 입자가 더 많은 수의 처리 또는 세탁 사이클에 대해 이득을 제공할 수 있게 해준다.
위에서 설명한 지속 시간 및 온도 조건은 기재(들) 중의 적어도 하나를 포함하는 개별 뱃치의 처리와 관련되어 있음을 알 것이다.
고형 입자 물질이 기재의 처리에 사용될 때, 기재와 고형 입자 물질의 교반은 위에서 언급된 처리 사이클의 하나 이상의 개별적인 처리 단계(들)에서 적절하게 일어난다. 따라서, 위에서 설명한 지속 시간 및 온도 조건은 바람직하게는 기재(들)와 고형 입자 물질을 교반하는 단계, 즉, 위에서 언급된 처리 사이클의 하나 이상의 개별적인 처리 단계(들)와 관련되어 있다.
바람직하게는, 본 방법은 기재를 세정하기 위한 방법, 바람직하게는 세탁물 세정 방법, 바람직하게는 텍스타일이거나 이를 포함하는 기재를 세정하기 위한 방법이다. 따라서, 바람직하게는, 뱃치는 세탁물이다. 바람직하게는 세탁물은 적어도 하나의 더럽혀진 기재를 포함하고, 바람직하게는 더럽혀진 기재는 더럽혀진 텍스타일이거나 이를 포함한다. 오물은 예컨대 먼지, 흙, 음식물, 음료, 땀, 혈액, 오줌, 대변과 같은 동물 생성물, 풀과 같은 식물 재료, 및 잉크와 페인트의 형태일 수 있다. 개별 세탁물의 세정 절차는 전형적으로 세정 사이클을 위해 세정 장치에서 세탁물을 고형 입자 물질과 교반하는 단계를 포함한다. 세정 사이클은 전형적으로 하나 이상의 개별적인 세정 단계(들), 선택적으로, 하나 이상의 세정후 처리 단계(들), 선택적으로 하나 이상의 헹굼 단계(들), 선택적으로, 세정된 세탁물로부터 세정 입자를 분리하는 하나 이상의 단계(들), 선택적으로 하나 이상의 건조 단계(들), 선택적으로, 세정된 세탁물로부터 처리 제제를 제거하는 하나 이상의 추출 단계(들), 및 선택적으로, 세정된 세탁물을 세정 장치로부터 제거하는 단계를 포함한다.
본 방법이 세정 방법인 경우, 기재는 바람직하게는 고형 입자 물질 및 처리 제제와 교반되며, 바람직하게는, 처리 제제는 세제 조성물을 포함한다. 세제 조성물은 계면활성제, 염료 전달 억제제, 증진제, 효소, 금속 킬레이트제, 살생물제, 용제, 안정화제, 산, 염기 및 완충제 중의 하나 이상을 포함할 수 있다. 특히, 세제 조성물은 하나 이상의 효소(들)를 포함할 수 있다.
본 방법이 세정 방법인 경우에, 헹굼 액체 매체에 존재할 수 있는 선택적인 세정후 첨가제는 광학 표백제, 방향제, 및 섬유 유연제를 포함할 수 있다.
이하의 도면을 참조하여 본 발명을 더 설명한다.
도 1은 본 개시에 따른 원심 필터 유닛의 단면도를 나타낸다.
도 2는 본 개시에 따른 대안적인 원심 필터 유닛의 단면도를 나타낸다.
도 3은 본 개시에 따른 추가 원심 필터 유닛의 단면도를 나타낸다.
도 4는 본 개시에 따른 장치의 사시도를 나타낸다.
도 5는 본 개시에 따른 추가 원심 필터 유닛의 확대 사시도를 나타낸다.
도 6은 본 개시에 따른 추가 원심 필터 유닛의 단면도를 나타낸다.
도 7은 도 6의 원심 필터 유닛의 3D 단면도를 나타낸다.
도 8은 원심 필터 유닛의 일련의 구성 요소를 나타낸 것으로, 도 8a는 도 6 및 7의 원심 필터 유닛의 필터 챔버 및 제거 가능한 부분을 나타내고, 도 8b는, 필터 챔버로부터 제거되었을 때, 캡과 임펠러를 포함한 원심 필터 유닛의 제거 가능한 부분을 나타내며, 도 8c는 필터 챔버를 나타내고, 그리고 도 8d는 제거 가능한 부분및 필터 챔버가 제거되어 있는 하우징을 나타낸다.
도 2는 본 개시에 따른 대안적인 원심 필터 유닛의 단면도를 나타낸다.
도 3은 본 개시에 따른 추가 원심 필터 유닛의 단면도를 나타낸다.
도 4는 본 개시에 따른 장치의 사시도를 나타낸다.
도 5는 본 개시에 따른 추가 원심 필터 유닛의 확대 사시도를 나타낸다.
도 6은 본 개시에 따른 추가 원심 필터 유닛의 단면도를 나타낸다.
도 7은 도 6의 원심 필터 유닛의 3D 단면도를 나타낸다.
도 8은 원심 필터 유닛의 일련의 구성 요소를 나타낸 것으로, 도 8a는 도 6 및 7의 원심 필터 유닛의 필터 챔버 및 제거 가능한 부분을 나타내고, 도 8b는, 필터 챔버로부터 제거되었을 때, 캡과 임펠러를 포함한 원심 필터 유닛의 제거 가능한 부분을 나타내며, 도 8c는 필터 챔버를 나타내고, 그리고 도 8d는 제거 가능한 부분및 필터 챔버가 제거되어 있는 하우징을 나타낸다.
도 1은 본 개시에 따른 원심 필터 유닛(100)을 도시한다. 이 원심 필터 유닛(100)은 출구부(104)를 갖는 하우징(102)을 가지며, 여과된 처리 제제(화살표 A로 나타나 있음)이 그 출구부를 통해 원심 필터 유닛(100)을 떠날 수 있다. 원심 필터 유닛(100)은 하우징(102) 안에 회전 가능하게 장착되는 필터(108)를 포함한다. 이 필터(108)는 하우징(102)의 제1 단부(112) 근처에 있는 제1 단부(110)를 갖는다. 필터는 하우징(102)의 제2 단부(116) 근처에 있는 제2 단부(114)를 갖는다. 필터는 제1 단부(110)와 제2 단부(114) 사이에 있는 측벽(118)을 가지며, 이 측벽은 천공부(122)를 가지고 있다. 원심 필터 유닛(100)은 필터 챔버(120)를 갖는다. 캡(cap)(128)이 필터의 제1 단부(110)에 위치되어 있다. 이 캡(128)은 구멍(130)을 가지며, 뚜껑(124)에 형성되어 있는 입구부(126)가 그 구멍을 통과해 위치되는데, 하지만 그렇지 않은 경우에는, 캡(128)은 필터(108)의 제1 단부(110)를 실질적으로 밀봉하게 되며, 그래서 고형 물질 및 액체가 필터(108)의 제1 단부(110)를 통해 필터 챔버(120)를 떠나는 것이 실질적으로 방지된다. 뚜껑(124)은 하우징(102)의 제1 단부(112)를 실질적으로 밀봉한다. 뚜껑(124)은, 하우징(102)과 상호 협력하여 하우징(102)의 제1 단부(112)를 밀봉하는 O-링(164)을 포함한다. 공급물(화살표 B로 나타나 있음)이 입구부(126)를 통해 필터 챔버(120)에 들어갈 수 있다.
원심 필터 유닛(100)은 필터(108)를 회전시키기 위한 구동 수단(132)을 포함한다. 이 구동 수단(132)은 필터(108)와 결합하는 구동 축(158)을 갖는다. 임펠러(134)가 필터(108)에 연결되어 있고 그 필터(108)와 함께 회전하게 된다. 임필러는 6개의 블레이드(162)를 가지며, 이들 블레이드 중의 2개가 도 1에 나타나 있다. 임펠러(134)는 입구부(126)를 통해 들어가는 공급물(화살표 B)의 유동을 방해하지 않기 위해 필터(108)의 제2 단부(114) 근처에 위치된다. 캡(128)은 필터(108)와 함께 회전한다. 뚜껑(124)은 회전하지 않는다.
필터(108)와 하우징(102) 둘 다는 실질적으로 원통형이다.
캡은 필터 챔버(120)로부터 멀어지는 쪽을 향하는 캡(128)의 측면(140)으로부터 돌출해 있는 복수의 제1 동심 링(138)을 포함한다. 뚜껑(124)은 필터 챔버(120) 쪽을 향하는 뚜껑(124)의 측면(144)으로부터 돌출해 있는 복수의 제2 동심 링(142)을 포함한다. 복수의 제1 동심 링(138)은 복수의 제2 동심 림(142) 사이에산재되어 있어, 래버린스 시일(labyrinth seal)(136)을 형성한다. 필터(108)의 회전 동안에 구멍(130)을 경유해 필터 챔버(120) 밖으로 누출되는 액체는, 개재되는 복수의 제1 동심 링(138)과 복수의 제2 동심 림(142)에 의해 형성되는 구불구불한 경로를 따라야 하고, 그래서, 실제로는 래버린스 시일을 통과할 수 없다. 이렇게 해서, 필터(108)를 통과한 액체의 오염이 회피된다. 플랜지(190)가 필터(108)의 제1 단부(110)로부터 하우징(102) 쪽으로 연장되어 있다. 플랜지는, 캡(128)의 구멍(130) 및 래버린스 시일(136)을 경유해 필터 챔버(120)를 떠날 수 있었던 공급물이 하우징(102)의 제1 단부(112)로부터 하우징의 제1 단부(116) 쪽으로 가는 것을 방지하고, 따라서, 여과된 액체의 오염에 대한 추가 보호를 제공한다.
필터(108)가 회전을 멈추면, 그 필터(108)의 천공부를 통과한 액체의 필터 챔버(120) 안으로의 복귀 유동에 대한 최소의 저항을 갖는 경로는 다시 필터(108)의 측벽(118)에 있는 천공부(122)를 통과한다. 필터 챔버(120)에 다시 들어간 액체의 복귀 유동의 일부는 입구부(126)를 경유해 필터 챔버(120)에서 나갈 수 있다.
캡(128)은 6개의 공기 방출 기구(146)를 포함하며, 이들 중의 2개가 도 1에 나타나 있다. 각 공기 방출 기구(146)는 "U-굽힘" 형상을 갖는 채널(148)을 포함한다. 따라서, 채널(148)은 필터 챔버(120) 쪽을 향하는 캡(128)의 측에 있는 제1 단부(150) 및 뚜껑(124) 쪽을 향하는 캡(128)의 측에 있는 제2 단부(152)를 갖는다. 채널(148)의 중간 지점(154)이, 제1 단부(150)와 제2 단부(152)가 필터의 회전 축선으로부터 떨어져 있는 거리 보다 더 가까운 거리로 필터(108)의 회전 축선으로부터 떨어져 위치되어 있다. 공기는 채널(148)을 통해 필터 챔버(120)로부터 방출될 수 있다(화살표 C). 제1 단부(150)와 제2 단부(152)의 위치는 도 1에서 필터(108)의 회전 축선으로부터 동일한 거리에 있는 것으로 나타나 있다. 그러나, 제1 단부(150)와 제2 단부(152)의 위치는 레버린스를 통과하는 유입 유동 또는 유출 유동이 일어나게 하도록 변할 수 있다. 바람직하게는, 제2 단부(152)는 제1 단부(150) 보다 회전 축선에 더 가까운데, 이는 래버린스 시일을 청결하게 또한 오염고형 물질이 없는 상태로 유지시키는데 도움을 주는 유입 유동을 제공하기 때문이다.
필터(108)와 임펠러(134)의 회전은, 공급물(화살표 B)이 축방향 입구부(126)를 경유해 필터 챔버(120) 안으로 흡인되게 해주는 펌핑 효과를 갖는다. 필터(108)와 임펠러(134)의 회전에 의해 공급물이 반경 방향으로 필터 측벽(118) 쪽으로 이동하게 된다. 공급물 내의 고형 물질은 필터의 측벽(118)에서 필터 챔버(120) 내부에 유지되고, 액체는 필터(108)의 천공부(122)를 통과하여 하우징(102)의 반경 방향 출구부(104)를 경유해 원심 필터 유닛(100)을 떠난다.
도 2는 본 개시에 따른 추가 원심 필터 유닛(200)을 도시한다. 이 원심 필터 유닛(200)은 출구부(204)를 갖는 하우징(202)을 가지며, 여과된 처리 제제(화살표 A로 나타나 있음)가 그 출구부를 통해 원심 필터 유닛(200)을 떠날 수 있다. 원심 필터 유닛(200)은 하우징(202) 안에 회전 가능하게 장착되는 필터(208)를 포함한다. 이 필터(208)는 하우징(202)의 제1 단부(212) 근처에 있는 제1 단부(210)를 갖는다. 필터는 하우징(202)의 제2 단부(216) 근처에 있는 제2 단부(214)를 갖는다. 필터는 제1 단부(210)와 제2 단부(214) 사이에 있는 측벽(218)을 가지며, 이 측벽은 천공부(222)를 가지고 있다. 원심 필터 유닛(200)은 필터 챔버(220)를 갖는다. 캡(228)이 필터(208)의 제1 단부(210)에 위치되어 있다. 캡(228)은 구멍(230)을 가지며, 뚜껑(224)에 형성되어 있는 입구부(226)가 그 구멍을 통과해 위치되는데, 하지만 그렇지 않은 경우에는, 캡(228)은 필터(208)의 제1 단부(210)를 실질적으로 밀봉하게 되며, 그래서 고형 물질 및 액체가 필터(208)의 제1 단부(210)를 통해 필터 챔버(220)를 떠나는 것이 실질적으로 방지된다. 뚜껑(224)은 하우징(202)의 제1 단부(212)를 실질적으로 밀봉한다. 뚜껑(224)은, 하우징(202)과 상호 협력하여 하우징(202)의 제1 단부(212)를 밀봉하는 O-링(264)을 포함한다. 공급물(화살표 B로 나타나 있음)이 입구부(226)를 통해 필터 챔버(220)에 들어갈 수 있다.
원심 필터 유닛(200)은 필터(208)을 구동시키기 위한 구동 수단(232)을 포함한다. 구동 수단(232)은 필터(208)와 결합하는 구동 축(258)을 갖는다.
필터(208)와 하우징(202) 둘 다는 실질적으로 원통형이다.
캡은 필터 챔버(220)로부터 멀어지는 쪽을 향하는 캡(228)의 측면(240)으로부터 돌출해 있는 복수의 제1 동심 링(238)을 포함한다. 뚜껑(224)은 필터 챔버(220) 쪽을 향하는 뚜껑(224)의 측면(244)으로부터 돌출해 있는 복수의 제2 동심 링(242)을 포함한다. 복수의 제1 동심 링(238)은 복수의 제2 동심 림(242) 사이에산재되어 있어, 래버린스 시일(labyrinth seal)(236)을 형성한다. 필터(208)의 회전 동안에 구멍(230)을 경유해 필터 챔버(220) 밖으로 누출되는 액체는, 개재되는 복수의 제1 동심 링(238)과 복수의 제2 동심 림(242)에 의해 형성되는 구불구불한 경로를 따라야 하고, 그래서, 실제로는 래버린스 시일을 통과할 수 없다. 이렇게 해서, 필터(208)를 통과한 액체의 오염이 회피된다. 플랜지(290)가 필터(208)의 제1 단부(210)로부터 하우징(202) 쪽으로 연장되어 있다. 플랜지는, 캡(228)의 구멍(230) 및 래버린스 시일(236)을 경유해 필터 챔버(220)를 떠날 수 있었던 공급물이 하우징(202)의 제1 단부(212)로부터 하우징의 제1 단부(216) 쪽으로 가는 것을 방지하고, 따라서, 여과된 액체의 오염에 대한 추가 보호를 제공한다.
필터(208)가 회전을 멈추면, 그 필터(208)의 천공부를 통과한 액체의 필터 챔버(220) 안으로의 복귀 유동에 대한 최소의 저항을 갖는 경로는 다시 필터(208)의 측벽(218)에 있는 천공부(222)를 통과한다. 필터 챔버(220)에 다시 들어간 액체의 복귀 유동의 일부는 입구부(226)를 경유해 필터 챔버(220)에서 나갈 수 있다.
원심 필터 유닛(200)은 제거 가능한 부분(260)을 가지며, 이 부분은 캡(228) 및 플런저를 포함하며, 이 플런저는 축(266)과 플레이트(268)를 포함한다. 원심 필터 유닛(200)을 사용하여 여과 작업을 수행한 후에, 뚜껑(224)이 하우징(202)으로부터 제거되어, 캡(228)이 드러나게 된다. 제거 가능한 부분(260)은 그 캡(228)을 하우징의 제1 단부(210)로부터 끌어당겨 제거되며, 그래서, 필터 챔버(220) 안에 모여 있던 고형 물질(나타나 있지 않음)이 그 제거 가능한 부분과 함께 꺼내지게 된다.
캡(228)은 6개의 공기 방출 기구(246)를 포함하며, 이들 중의 2개가 도 2에 나타나 있다. 각 공기 방출 기구(246)는 "U-굽힘" 형상을 갖는 채널(248)을 포함한다. 따라서, 채널(248)은 필터 챔버(220) 쪽을 향하는 캡(228)의 측에 있는 제1 단부(250) 및 뚜껑(224) 쪽을 향하는 캡(228)의 측에 있는 제2 단부(252)를 갖는다. 채널(248)의 중간 지점(254)이, 제1 단부(250)와 제2 단부(252)가 필터의 회전 축선으로부터 떨어져 있는 거리 보다 더 가까운 거리로 필터(208)의 회전 축선으로부터 떨어져 위치되어 있다. 공기는 채널(148)을 통해 필터 챔버(120)로부터 방출될 수 있다(화살표 C 및 D). 제1 단부(250)와 제2 단부(252)의 위치는 도 2에서 필터(208)의 회전 축선으로부터 동일한 거리에 있는 것으로 나타나 있다. 그러나, 제1 단부(250)와 제2 단부(252)의 위치는 레버린스를 통과하는 유입 유동 또는 유출 유동이 일어나게 하도록 변할 수 있다. 바람직하게는, 제2 단부(252)는 제1 단부(250) 보다 회전 축선에 더 가까운데, 이는 래버린스 시일을 청결하게 또한 오염 고형 물질이 없는 상태로 유지시키는데 도움을 주는 유입 유동을 제공하기 때문이다.
도 3은 본 개시에 따른 추가 원심 필터 유닛(300)을 도시한다. 이 원심 필터 유닛(300)은 출구부(304)를 갖는 하우징(302)을 가지며, 여과된 처리 제제가 그 출구부를 통해 원심 필터 유닛(300)을 떠날 수 있다. 원심 필터 유닛(300)은 하우징(302) 안에 회전 가능하게 장착되는 필터(308)를 포함한다. 필터는 구조적 지지를 제공하는 외측 케이지(306) 내부에 포개지는 내측 케이지(305)를 포함한다. 필터(308)의 내측 케이지(305)는 천공부를 갖는 필터 재료(나타나 있지 않음)를 포함한다. 필터(308)는 하우징(302)의 제1 단부(312) 근처에 있는 제1 단부(310)를 갖는다. 필터는 하우징(302)의 제2 단부(316) 근처에 있는 제2 단부(314)를 갖는다. 필터는 제1 단부(310)와 제2 단부(314) 사이에 있는 측벽(318)을 갖는다. 원심 필터 유닛(300)은 필터 챔버(320)를 갖는다. 캡(328)이 필터(308)의 제1 단부(310)에 위치되어 있다. 캡(328)은 구멍(330)을 가지며, 뚜껑(324)에 형성되어 있는 입구부(326)가 그 구멍을 통과해 위치되는데, 하지만 그렇지 않은 경우에는, 캡(328)은 필터(308)의 제1 단부(310)를 실질적으로 밀봉하게 되며, 그래서 고형 물질 및 액체가 필터(308)의 제1 단부(310)를 통해 필터 챔버(320)를 떠나는 것이 실질적으로 방지된다. 캡(328)은 입구부(326)를 둘러싸는 시일(370)을 포함한다. 뚜껑(324)은 하우징(302)의 제1 단부(312)를 실질적으로 밀봉한다. 공급물(화살표 B로 나타나 있음)이 입구부(326)를 통해 필터 챔버(320)에 들어갈 수 있다.
원심 필터 유닛(300)은 필터(308)를 구동시키기 위한 구동 수단(390)을 포함한다. 구동 수단은 필터(308)와 결합하는 구동 축(380)을 갖는다. 임펠러(334)가 필터(308)에 연결되어 있고 그 필터(308)와 함께 회전하게 된다. 임필러(334)는 필터(308)의 돌출부(378)와 결합하는 오목부(374)를 갖는다. 임펠러(334)는 캡(328)에 고정적으로 부착된다. 임펠러(334)는 6개의 블레이드(362)를 갖는다. 임펠러(334)의 블레이드(362)는, 입구부(326)를 통해 들어가는 공급물(화살표 B)의 유동을 방해하지 않기 위해 필터(308)의 제2 단부(314) 근처에 위치된다. 캡(328)은 필터(308)와 함께 회전한다. 뚜껑(324)은 회전하지 않는다.
필터(308)와 하우징(302) 둘 다는 실질적으로 원통형이다. 하우징(302)은 밸브(나타나 있지 않음)에 연결되는 제2 출구부(386)를 가지며, 이 출구부는 원심 필터 유닛(300)으로부터 공기를 방출시키기(또는"빼내기") 위해 사용될 수 있다.
원심 필터 유닛(300)은 제거 가능한 부분(360)을 가지며, 이 부분은 캡(328) 및 임펠러(334)를 포함한다. 원심 필터 유닛(300)을 사용하여 여과 작업을 수행한 후에, 뚜껑(324)이 하우징(302)으로부터 제거되어, 캡(328)이 드러나게 된다. 캡(328)을 하우징의 제1 단부(310)로부터 끌어당기면, 필터(308)의 내측 케이지(305)와 제거 가능한 부분이 하우징(302)으로부터 제거된다. 고형 물질을 예컨대 쓰레기 용기 안으로 비우기에 적절한 위치에 있으면, 캡(328)은 비틀림-잠금 조작으로 내측 케이지(305)로부터 분리될 수 있다. 캡(328)을 끌어 당기면, 제거 가능한 부분(360)이 제거된다. 그래서, 캡(328)과 함께 임펠러(334) 및 모여 있던 고형 물질(나타나 있지 않음)이 필터 챔버(320) 밖으로 꺼내지게 되어 고형 물질의 처리가 가능하게 된다. 필터(308)의 외측 케이지(306)는 구동 축(380)에 고정적으로 부착되어 있고, 일상적으로 하우징(303)으로부터 제거 가능하지 않다.
필터(308)와 임펠러(334)의 회전은, 공급물(화살표 B)이 축방향 입구부(326)를 경유해 필터 챔버(320) 안으로 흡인되게 해주는 펌핑 효과를 갖는다. 필터(308)와 임펠러(334)의 회전에 의해 공급물이 반경 방향(화살표 A로 나타나 있음)으로 필터 측벽(318) 쪽으로 이동하게 된다. 공급물 내의 고형 물질은 필터의 측벽(318)에서 필터 챔버(320) 내부에 유지되고, 액체는 필터(308)를 통과하여 하우징(302)의 반경 방향 출구부(304)를 경유해 원심 필터 유닛(300)을 떠난다.
도 4는 고형 입자 물질의 존재 하에서 처리 제제로 기재를 처리하기 위한 본 개시에 따른 장치(400)의 사시도를 도시한다. 이 장치(400)는 원통형 드럼(406)이 회전 가능하게 장착되는 통(tub)(402)을 갖는다. 드럼(406)은 복수의 구멍(410)을 갖는 측벽(408)을 갖는다. 구멍(410)은 처리 제제가 드럼(406)에서 나갈 수 있게 하지만, 고형 입자 물질(나타나 있지 않음)이 사용 중에 드럼(406)에서 나가는 것은 허용하지 않는다. 드럼(406)은 이 드럼(406)의 내주면에 등간격으로 위치되어 있는 복수의 격실(434)을 포함하는 드럼내 저장부를 가지고 있다. 격실(434)은 사용 중에 드럼 내용물의 순환 및 교반을 촉진시키는 복수의 리프터(lifter)로서 추가적으로 기능 한다. 격실(434)은, 드럼(406)이 제1 방향으로 회전될 때 고형 입자 물질이 격실(434)에 들어갈 수 있게 해주고 또한 드럼(406)이 반대 방향으로 회전될 때는 고형 입자 물질이 격실(434)에서 나갈 수 있게 해주도록 구성되어 있다.
본 장치는 케이싱(404)을 가지며, 장치(404) 내부의 구성 요소들을 볼 수 있도록 그 케이싱은 도 4에서 투명하게 나타나 있다.
장치(400)는, 적어도 하나의 기재(나타나 있지 않음)가 드럼(406) 안에 배치될 수 있는 개방 위치와 장치(400)가 실질적으로 밀봉되는 폐쇄 위치 사이에서 움직일 수 있는 접근 수단(나타나 있지 않음)을 갖는다. 수집기(412)가 드럼(406) 아래에 위치되고, 드럼(406)에서 나가는 처리 제제를 모으도록 구성되어 있다. 도 4에 도시된 구성에서, 수집기(412)는 통(402)의 일부분에 형성된다.
제1 유동 경로(416)가 수집기(412)와 여기서의 개시에 따른 원심 필터 유닛(414)의 입구부(418)를 연결한다. 원심 필터 유닛(414)은 구동 수단(432)과 출구부(428)를 포함한다. 장치(400)는 처리 제제를 수집기(412)로부터 드럼(406)으로 재순환시키기 위한 재순환 수단(430)을 갖는다. 원심 필터 유닛(414)은 재순환 수단(430)에 포함된다. 이렇게 해서, 처리 제제는 기재의 계속된 또는 다음 처리를 위해 드럼(406)에 되돌아 가기 전에 원심 필터 유니(414)에 의해 여과된다. 재순환 수단은 또한 덕트(424) 및 제어 밸브(420)를 포함한다. 제어 밸브(420)는, 원심 필터 유닛(414)에 의해 여과된 액체를 배출구(422)에 선택적으로 보내기 위해 작동될 수 있다.
도 5는 본 개시에 따른 추가 원심 필터 유닛(500)을 도시하며, 부분적으로 분해된 형태로 있는 원심 필터 유닛의 구성 요소들을 나타낸다. 원심 필터 유닛(500)은 출구부(504)를 갖는 하우징(502)을 가지며, 여과된 처리 제제가 그 출구부를 통해 원심 필터 유닛(500)을 떠날 수 있다. 원심 필터 유닛(500)은 하우징(502) 안에 회전 가능하게 장착될 수 있는 필터(508)를 포함한다. 이 필터는 내측 케이지(505)를 포함하고, 이 내측 케이지는 조립될 때 외측 케이지(506) 내부에 포개지고, 외측 케이지는 구조적 지지를 제공한다. 필터(508)의 내측 케이지(505)는 천공부를 갖는 필터 재료를 포함한다. 캡(528)이 필터(508)를 실질적으로 밀봉할 수 있고, 비틀림-잠금 기구(594)로 외측 케이지(506)에 부착될 수 있다. 캡(528)은 구멍(530)을 가지며, 뚜껑(524)에 형성되어 있는 입구부(526)가 그 구멍을 통해 끼워질 수 있다. 조립시에 뚜껑(525)은 하우징(502)을 실질적으로 밀봉한다. 공급물은 입구부(526)를 통해 원심 필터 유닛(500)에 들어갈 수 있다.
캡(528)에는 임펠러(534)가 부착된다. 임펠러(534) 및 캡(528)은 제거 가능한 부분(560)을 함께 형성한다. 조립시에, 임펠러(534)는 필터(508)에 연결되고 그 필터(508)와 함께 회전한다. 임펠러(534)는 6개의 블레이드(562)를 갖는다. 임펠러는 또한 판 부분(550)을 포함하고, 이 판 부분은 그의 가장자리 주위에서 유연한 재료의 환형 링을 갖는다. 제거 가능한 부분(560)이 필터(508)의 내측 케이지(505)로부터 제거될 때, 판 부분(550)은 내측 케이지(505) 안에 모인 고형 물질을 밖으로 꺼낼 수 있다. 제거 가능한 부분(560)이 내측 케이지(505)로부터 제거됨에 따라, 판 부분(550)의 가장자리 주위의 유연한 재료가 내측 케이지(505)를 긁어 그 내측 케이지를 깨끗하게 해준다.
비틀림-잠금 기구(594)로 인해, 캡(528)은 필터(508)와 함께 회전할 수 있다. 뚜껑(524)은 회전하지 않는다. 뚜껑(524)은 3개의 신속 해제 클립(592)을 사용하여 하우징(502)에 체결될 수 있다.
캡(528)은 일 세트의 동심 링(540)을 포함하는데, 이 동심 링은 뚜껑(524)에 있는 일 세트의 동심 링(나타나 있지 않음)과 상호 협력하여 래버린스 시일을 형성한다.
필터(508) 및 하우징(502) 둘 다는 실질적으로 원통형이다. 도 5는 장착 블럭(600)을 또한 나타내는데, 이 장착 블럭은 원심 필터 유닛(500)의 일부분을 형성하지 않는다. 장착 블럭(600)은 원심 필터 유닛(500)이 장치에 지지될 수 있는 한 방법을 예시하기 위해 나타나 있다.
도 6은 본 개시에 따른 추가 원심 필터 유닛(700)을 도시하고 도 7은 동일한 원심 필터 유닛을 3D 단면으로 나타낸 것이다. 원심 필터 유닛은 실질적으로 수직 배향으로 작동하도록 구성된다. 이 원심 필터 유닛(700)은 출구부(704)를 갖는 하우징(702)을 가지며, 여과된 처리 제제가 그 출구부를 통해 원심 필터 유닛(700)를 떠날 수 있다. 원심 필터 유닛(700)은 하우징(702) 안에 회전 가능하게 장착되는 필터(708)를 포함한다. 이 필터(708)는 하우징(702)의 제1 단부(712) 근처에 있는 제1 단부(710)를 갖는다. 필터는 하우징(702)의 제2 단부(716) 근처에 있는 제2 단부(714)를 갖는다. 필터는 내측 케이지(705)를 포함하고, 이 내측 케이지는 조립될 때 외측 케이지(706) 내부에 포개지고, 외측 케이지는 구조적 지지를 제공한다. 필터(708)의 내측 케이지(705)는 측벽(718)을 가지며, 이 측벽은 천공부(나타나 있지 않음)를 갖는 필터 재료를 포함한다. 원심 필터 유닛(700)은 필터 챔버(720)를 갖는다.
캡(728)이 필터(708)의 제1 단부(710)에 위치되어 있다. 이 캡(728)은 구멍(730)을 가지며, 뚜껑(724)에 형성되어 있는 입구부(726)가 그 구멍을 통과해 위치된다. 구멍 가장자리와 입구부(726) 사이에는 틈새(790)가 있는데, 하지만 그렇지 않은 경우에는, 캡(728)이 필터(708)의 제1 단부(710)를 실질적으로 밀봉하게 되며, 그래서 고형 물질 및 액체가 필터(708)의 제1 단부(710)를 통해 필터 챔버(720)를 떠나는 것이 실질적으로 방지된다.
뚜껑(124)은 공기가 원심 필터 유닛(700)으로부터 방출될 수 있게 해주는 제2 출구부(786)를 포함한다. 뚜껑은 하우징(702)의 제1 단부(712)를 실질적으로 밀봉한다. 공급물(화살표 B로 나타나 있음)은 입구부(726)를 통해 필터 챔버(720)에 들어갈 수 있다.
구멍(730)과 입구부(726) 사이의 틈새(790)는, 필터가 막혔을 때 공급물이 필터 챔버(720)의 제1 단부에서 나가기 위한 경로를 제공한다. 뚜껑(724)은 틈새(790)에 유체 연결되는 오버플로우 수집 챔버(792)를 포함한다. 필터(708)의 회전 동안에 구멍(730)을 경유해 필터 챔버(720) 밖으로 누출되는 액체는, 필터 측벽(718)을 통과하지 않고, 틈새(790)를 통과하여 오버플로우 수집 챔버(792) 안으로 들어가게 된다. 유사하게, 공급물이 예컨대 필터의 막힘으로 인해 필터 벽(718)을 통해 필터 챔버(720)에서 나갈 수 없으면, 그 공급물은 틈새(790)를 경유해 오버플로우 수집 챔버(792)에 들어갈 수 있다. 오버플로우 수집 챔버(792)는, 캡(728)의 구멍(730) 또는 틈새(790)를 경유해 필터 챔버(720)로부터 온 공급물이 하우징(702)의 제1 단부(712)로부터 하우징의 제2 단부(716) 쪽으로 직접 가는 것을 방지한다. 오버플로우 출구부(796)가 오버플로우 수집 챔버(792) 내부에 위치되어 있다. 오버플로우 수집 챔버(792)의 기부에는 오버플로우 센서(794)가 설치되어 있는데, 이 센서는 오버플로우 수집 챔버(792)를 경유해 흐르거나 그 챔버 안으로 유입하거나 또는 그 챔버에 모이는 유체를 검출한다. 이렇게 해서, 사용자는 필터(708)의 막힘 또는 필터(708)를 청결하게 하거나 교환해야 할 필요에 대한 알림을 받을 수 있다.
원심 필터 유닛(700)은 필터(708)를 회전시키기 위한 구동 수단(732)을 포함한다. 이 구동 수단(732)은 필터(708)와 결합하는 구동 축(758)을 갖는다. 임펠러(734)가 필터(708)에 연결되어 있고 그 필터(708)와 함께 회전하게 된다. 임필러(734)는 필터(708)의 돌출부(778)와 결합하는 오목부(774)를 가지고 있다. 임펠러(734)는 캡(728)에 고정적으로 부착된다. 임펠러(734)는 6개의 블레이드(762)를 갖는다. 임펠러(734)의 블레이드(762)는, 입구부(726)를 통해 들어가는 공급물(화살표 B)의 흐름에 대한 방해를 줄이기 위해 필터(708)의 제2 단부(714) 근처에 위치된다. 캡(728)은 필터(708)와 함께 회전한다. 뚜껑(724)은 회전하지 않는다.
필터(708)는 실질적으로 원통형이고, 하우징(702)은 원추형이며, 제2 단부(716)의 직경은 제1 단부(712)의 직경 보다 크다. 출구부(704)는 하우징(702)의 외면에 접선 방향으로 각져 있고 그 외면을 따르고 있어, 필터 챔버를 떠나는 여과된 액체의 유동 방향과 정렬된다. 원추형 하우징(702)은 여과된 액체를 접선 방향 출구부(704)에 보내는데 도움을 준다.
공급물(화살표 B)은 축방향 입구부(726)를 경유해 필터 챔버(720) 안으로 들어가거나 흡인된다. 필터(708)와 임펠러(734)의 회전에 의해 공급물이 반경 방향(화살표 A로 나타나 있음)으로 필터 측벽(718) 쪽으로 이동하게 된다. 공급물 내의 고형 물질은 필터의 측벽(718)에서 필터 챔버(720) 내부에 유지되며, 액체는 필터(708)를 통과하여 하우징(702)의 접선 방향 출구부(704)를 경유해 원심 필터 유닛(700)을 떠난다. 필터(708)가 막혀 있으면, 공급물은 결국 넘쳐 오버플로우 수집 챔버(792) 안으로 들어가게 된다. 오버플로우 센서(794)는, 오버플로우 수집 챔버(792)를 경유해 흐르거나 그 챔버 안으로 유입하거나 또는 그 챔버에 모이는 유체를 검출하게 되며, 사용자는 알림을 받고, 제거 가능한 부분(760)(도 8b에 나타나 있음)을 제거하여 고형 물질을 처리하고 필터의 막힘을 해소할 수 있다.
도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 원심 필터 유닛(700)은 제거 가능한 부분(760)을 가지며, 이 부분은 캡(728) 및 임펠러(734)를 포함한다. 원심 필터 유닛(700)을 사용하여 여과 작업을 수행한 후에, 뚜껑(724)이 하우징(702)으로부터 제거되어, 캡(728)이 드러나게 된다. 캡(728)을 하우징의 제1 단부(710) 밖으로 끌어 당기면, 도 8a에 도시되어 있는 바와 같이, 제거 가능한 부분(760) 및 필터(708)가 하우징(702)으로부터 제거된다. 고형 물질을 예컨대 쓰레기 용기 안으로 비우기에 적절한 위치에 있으면, 제거 가능한 부분(760)은 비틀림-잠금 조작으로 필터(708)로부터 분리될 수 있다. 캡(728)을 끌어 당기면, 도 8b에 나타나 있는 바와 같이, 임펠러(734)가 또한 필터(708)로부터 제거된다. 그래서, 캡(728)과 함께 임펠러(734) 및 모여 있던 고형 물질(나타나 있지 않음)이 필터 챔버로부터 꺼내지게 된다. 나머지 부분은, 내측 케이지(705)와 외측 케이지(706)를 포함하여, 필터 챔버(720)를 포함한다. 따라서 고형 물질이 쉽게 처리될 수 있다. 도 8d는, 제거 가능한 부분(760)과 필터(708)가 하우징으로부터 제거된 후의 하우징(702)을 나타낸다.
예
미세 입자("실보푸라기"라고도 함)가, 혼합된 면/폴리에스테르 기재가 세탁된 세탁 사이클 후에 세탁기로부터 모였다. 6g의 미립자가 용기 안에 배치되었고 20L의 물이 추가되었다. 용기 안에 있는 결과적인 혼합물은 역력하게 흐린 "더러운" 물 혼합물이었다.
용기에서 나오는 제1 관을 원심 필터 유닛의 입구부에 연결하고 또한 원심 필터 유닛의 출구부에서 나오는 제2 관을 다시 용기에 연결하여 원심 필터 유닛을 회로 형태로 용기에 연결하였다. 이 원심 필터 유닛은 도 5에 도시되어 있는 종류이었지만 조립된 형태로 있었다. 원심 필터 유닛은 75 mm의 필터 직경을 가졌고 필터는 32㎛ 메쉬를 포함했다.
원심 필터 유닛은 5 분 동안 작동되었고, 필터는 1100 rpm의 속도로 회전되었다. 이 작동 기간에 물이 원심 필터 유닛을 여러 번 통과했고, 유량은 12.6 L/분으로 측정되었다. 5 분 후에, 용기 내의 물은 역력히 투명했고, 눈에 띄는 흐림은 남아 있지 않았는데, 이는 물에 남아 있는 고형 물질의 양이 상당히 감소되었다는 것을 나타낸다.
다음, 원심 필터 유닛의 입구부에 대한 물 공급은 밸브의 사용으로 차단되어, 새로운 공급물이 원심 필터 유닛에 들어갈 수 없었다. 원심 필터 유닛에 모인 고형 물질은, 원심 필터 유닛을 1400 rpm의 필터 회전 속도로 작동시켜 탈수되었다. 탈수된 고형 물질은 필터 챔버 안에 유지되었다. 원심 필터 유닛의 뚜껑을 클립 해제하고 필터의 캡과 내측 케이지를 밖으로 끌어 당김으로써 고형 물질은 원심 필터 유닛으로부터 쉽게 제거되었다. 그런 다음에, 비틀림-잠금 기구를 풀어, 제거 가능한 부분(캡과 임펠러)이 필터의 내측 케이지로부터 분리되었다. 캡을 끌어 당길 때, 제거 가능한 부분은 필터 밖으로 인출되었고, 모인 고형 물질이 그 제거 가능한 부분과 함께 꺼내졌고, 그리하여, 고형 물질이 필터 챔버로부터 쉽게 제거되었다.
여기서 사용되는 바와 같이, 용어 "포함하는"은 "포괄하는", "∼로 이루어지는" 및 "필수적으로 ∼로 이루어지는"을 포함하는데, 예컨대, X를 "포함하는" 조성은 X로만 이루어지거나 또는 어떤 추가적인 것, 예컨대 X + Y를 포함할 수 있다.
여기서 사용되는 바와 같이, 단수 표현은, 문맥상 다르게 요구되지 않는다면, 단수에 한정되지 않고, 복수도 포함하는 것으로 이해해야 한다.
여기서 설명되는 항목, 특징적 사항, 파라미터 또는 요소는, 적절하다면, 본 발명의 양태들 중의 어떤 양태에도 관계된 것임을 알 것이다.
본 발명의 양태의 비포괄적인 열거가 번호 매겨진 항으로 주어져 있다:
1. 처리 제제로 기재를 처리하는데 사용되는 장치를 위한 원심 필터 유닛으로서,
a) 여과액이 원심 필터 유닛에서 나갈 수 있게 해주도록 구성된 출구부를 갖는 하우징;
b) 하우징 안에 회전 가능하게 장착되는 필터 - 필터는 하우징의 제1 단부 근처에 있는 제1 단부, 하우징의 제2 단부 근처에 있는 제2 단부, 및 필터의 제1 단부와 필터의 제2 단부를 연결하는 측벽을 포함하고, 필터의 제1 단부, 제2 단부 및 측벽은 필터 챔버를 형성하고, 측벽은, 액체의 통과를 허용하지만 고형 물질의 통과는 방지하도록 구성된 천공부를 포함함 -;
c) 하우징의 제1 단부를 실질적으로 밀봉하도록 구성된 뚜껑;
d) 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 입구부;
e) 필터의 제1 단부에 위치하고, 입구부와 상호 협력하여 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 구멍을 포함하는 캡(cap);
f) 필터를 회전시키기 위한 구동 수단; 및
g) 필터 챔버에 포함되는 임펠러를 포함하고,
원심 필터 유닛은, 임펠러가 회전할 때, 공급물이 입구부를 통해 필터 챔버 안으로 흡인되고 액체는 천공부를 통해 배출되도록 구성되어 있는, 원심 필터 유닛.
2. 제1항에 있어서, 임펠러는 필터와 동일한 속도로 회전하도록 필터에 연결되어 있는, 원심 필터 유닛.
3. 제1항 또는 제3항에 있어서, 뚜껑은 개방 가능한, 원심 필터 유닛.
4. 처리 제제로 기재를 처리하는데 사용되는 장치를 위한 원심 필터 유닛으로서,
a) 여과액이 원심 필터 유닛에서 나갈 수 있게 해주도록 구성된 출구부를 갖는 하우징;
b) 하우징 안에 회전 가능하게 장착되는 필터 - 필터는 하우징의 제1 단부 근처에 있는 제1 단부, 하우징의 제2 단부 근처에 있는 제2 단부, 및 필터의 제1 단부와 필터의 제2 단부를 연결하는 측벽을 포함하고, 필터의 제1 단부, 제2 단부 및 측벽은 필터 챔버를 형성하고, 측벽은, 액체의 통과를 허용하지만 고형 물질의 통과는 방지하도록 구성된 천공부를 포함함 -;
c) 하우징의 제1 단부를 실질적으로 밀봉하도록 구성되어 있고 개방 가능한 뚜껑;
d) 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 입구부;
e) 필터의 제1 단부에 위치하고, 입구부와 상호 협력하여 공급물이 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 구멍을 포함하는 캡;
f) 필터를 회전시키기 위한 구동 수단; 및
g) 원심 필터 유닛의 작동 동안에 필터 챔버에 위치되도록 구성된 제거 가능한 부분을 포함하고,
원심 펄터 유닛의 작동 후에 제거 가능한 부분이 필터 챔버로부터 제거될 때, 천공부를 통과하는 것이 방지되는 고형 물질의 적어도 일부분이 그 제거 가능한 부분과 함께 꺼내지는, 원심 필터 유닛.
5. 제4항에 있어서, 제거 가능한 부분은 필터와 함께 회전하도록 구성되어 있는, 원심 필터 유닛.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 제거 가능한 부분은 플런저를 포함하는, 원심 필터 유닛.
7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제거 가능한 부분은 필터의 측벽을 통과해 취해진 필터 챔버의 단면과 실질적으로 동일한 형상을 갖는, 원심 필터 유닛.
8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 제거 가능한 부분은, 필터 챔버로부터의 제거 가능한 부분의 제거 동안에 측벽을 긁도록 성형되어 있는, 원심 필터 유닛.
9. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 제거 가능한 부분은 복수의 강모(bristle)를 포함하고, 이 강모는 필터의 측벽 근처에서 제거 가능한 부분에 배치되어 있는, 원심 필터 유닛.
10. 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제거 가능한 부분은 캡을 포함하는, 원심 필터 유닛.
11. 제4항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 원심 필터 유닛은 임펠러를 더 포함하고, 임펠러는 필터 챔버에 포함되는, 원심 필터 유닛.
12. 제11항에 있어서, 임펠러는 필터와 동일한 속도로 회전하도록 필터에 연결되어 있는, 원심 필터 유닛.
13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 원심 필터 유닛은, 임펠러가 회전할 때, 공급물이 입구부를 통해 필터 챔버 안으로 흡인되고 액체는 천공부를 통해 배출되도록 구성되어 있는, 원심 필터 유닛.
14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 제거 가능한 부분은 임펠러를 포함하는, 원심 필터 유닛.
15. 제14항에 있어서, 제거 가능한 부분은 임펠러와 캡을 포함하는, 원심 필터 유닛.
16. 제4항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 제거 가능한 부분은 비틀림-잠금 기구에 의해 필터로부터 분리될 수 있는, 원심 필터 유닛.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징과 필터는 원통형인, 원심 필터 유닛.
18. 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 필터는 하우징으로부터 제거 가능한, 원심 필터 유닛.
19. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 원심 필터 유닛은 구동 수단을 위한 제어기를 더 포함하고, 제어기는, 구동 수단이 필터를 공급물로부터 고형 물질을 여과하기 위한 제1 속도 및 여과된 고형 물질을 탈수하기 위한 제2 속도로 회전시키게 하도록 프로그램되어 있는, 원심 필터 유닛.
20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 캡은 필터와 함께 회전하도록 구성되어 있는, 원심 필터 유닛.
21. 제1항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 캡은 뚜껑과 함께 래버린스 시일(labyrinth seal)을 형성하는, 원심 필터 유닛.
22. 제21항에 있어서, 캡은 필터 챔버로부터 멀어지는 쪽을 향하는 캡의 측면에 있는 복수의 제1 동심 링을 포함하고, 뚜껑은 필터 챔버 쪽을 향하는 뚜껑의 측면에 있는 복수의 제2 동심 링을 포함하며, 복수의 제1 동심 링은 복수의 제2 동심 링에 대해 산재되어 있어 래버린스 시일을 형성하는, 원심 필터 유닛.
23. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 공기 방출 기구를 더 포함하는 원심 필터 유닛.
24. 제29항에 있어서, 공기 방출 기구는 캡에 포함되어 있는, 원심 필터 유닛.
25. 제24항에 있어서, 공기 방출 기구는 제1 단부, 제2 단부 및 중간 지점을 갖는 채널을 포함하고, 채널의 제1 단부는 필터 챔버 쪽을 향하는 캡의 측면에 위치되고, 채널의 제2 단부는 필터 챔버로부터 멀어지는 쪽을 향하는 캡의 측면에 위치되며, 채널의 중간 지점은, 채널의 제1 단부와 제2 단부가 위치되는 필터의 회전 축선으로부터의 거리 보다 더 가까운 필터의 회전 축선으로부터의 거리에 위치되는, 원심 필터 유닛.
26. 제25항에 있어서, 채널은 U-굽힘 형상을 갖는, 원심 필터 유닛.
27. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 캡은 뚜껑에 포함되어 있는, 원심 필터 유닛.
28. 제1항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서, 뚜껑을 하우징에 고정시키는 부착 수단을 더 포함하는 원심 필터 유닛.
29. 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 뚜껑은 입구부를 포함하는, 원심 필터 유닛.
30. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 하우징의 적어도 일부분은 투명한, 원심 필터 유닛.
31. 제1항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 텍스타일 처리 장치인, 원심 필터 유닛.
32. 제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 장치는 세탁기인, 원심 필터 유닛.
33. 처리 제제로 기재를 처리하기 위한 장치로서,
a) 드럼이 회전 가능하게 장착되는 통(tub) - 드럼은 측벽을 가지며 이 측벽은 처리 제제가 드럼에서 나갈 수 있게 해주도록 구성된 하나 이상의 구멍을 포함함 -;
b) 적어도 하나의 기재가 드럼 안에 배치될 수 있는 개방 위치와 장치가 실질적으로 밀봉되는 폐쇄 위치 사이에서 움직일 수 있는 접근 수단;
c) 드럼 아래에 위치되고, 그 드럼에서 나가는 처리 제제를 모으도록 구성된 수집기;
d) 제1항 내지 제32항 중 어느 한 항에 따른 원심 필터 유닛; 및
e) 수집기와 원심 필터 유닛의 입구부 사이에 있는 제1 유동 경로를 포함하는, 처리 제제로 기재를 처리하기 위한 장치.
34. 제33항에 있어서, 원심 필터 유닛의 출구부는 드럼에 유체 연결되어 있는, 장치.
35. 제33항에 있어서, 원심 필터 유닛의 출구부는 배출부에 유체 연결되어 있는, 장치.
36. 제33항에 있어서, 장치는 제어 밸브를 더 포함하고, 이 제어 밸브는, 원심 필터 유닛의 출구부에서 나가는 여과액이 선택적으로 드럼에 재순환되거나 배출부에 보내지도록 구성되어 있는, 장치.
37. 제33항 또는 제34항에 있어서, 장치는 처리 제제를 수집기로부터 드럼으로 재순환시키기 위한 재순환 수단을 더 포함하고, 원심 필터 유닛은 재순환 수단에 포함되는, 장치.
38. 제33항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 장치는, 처리 제제를 사용하는 기재의 처리가 고형 입자 물질의 존재 하에서 일어날 수 있도록 구성되어 있는, 장치.
39. 제33항에 있어서, 고형 입자 물질은 구멍을 통해 드럼에서 나갈 수 없는, 장치.
40. 제33항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 장치는 텍스타일 처리 장치는, 장치.
41. 제33항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서, 장치는 세탁기인, 장치.
42. 제33항 내지 제41항 중 어느 한 항에 따른 장치에서 처리 제제를 여과하는 방법으로서, 구동 수단을 작동시켜 원심 필터 유닛의 필터를 제1 속도로 회전시키는 단계, 및 수집기로부터 처리 제제를 원심 필터 유닛의 입구부에 전달하는 단계를 포함하고, 처리 제제의 액체의 적어도 일부분은 필터를 통과하고 또한 처리 제제의 고형 물질의 적어도 일부분은 필터를 통과하는 것이 방지되는, 처리 제제 여과 방법.
43. 제42항에 있어서, 원심 필터 유닛은 필터 챔버에 있는 임펠러를 포함하고, 처리 제제가 수집기로부터 원심 필터 유닛의 입구부에 전달되는 것은 임펠러에 의해 이루어지는, 방법.
44. 제42항 또는 제43항에 있어서, 원심 필터 유닛의 하우징의 출구부에서 나가는 여과액을 드럼에 전달하는 단계를 더 포함하는 방법.
45. 제42항 또는 제43항에 있어서, 원심 필터 유닛의 하우징의 출구부에서 나가는 여과액을 배출부에 전달하는 단계를 더 포함하는 방법.
46. 제42항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서, 필터 챔버에 모여 있는 고형 물질을 탈수하기 위해 구동 수단을 작동시켜 필터의 회전 속도를 제1 속도로부터 이 제1 속도 보다 높은 제2 속도로 증가시키는 단계를 더 포함하는 방법.
47. 제42항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서, 원심 필터 유닛의 뚜껑을 개방하고 또한 필터 챔버에 모여 있는 고형 물질을 빼내는 단계를 더 포함하는 방법.
48. 기재를 처리하는 방법으로서, 제33항 내지 제41항 중 어느 한 항에 따른 장치를 사용하여 처리 제제로 기재를 처리하는 것을 포함하는 기재 처리 방법.
49. 제48항에 있어서,
a) 적어도 하나의 기재를 드럼 안에 장입하고 접근 수단을 폐쇄하는 단계;
b) 처리 제제를 드럼에 넣는 단계;
c) 드럼을 회전시키는 단계;
d) 드럼에서 나가는 처리 제제를 수집기에 모으는 단계; 및
e) 펌핑 수단을 작동시켜, 수집기로부터 처리 제제를 원심 필터 유닛에 펌핑하고 또한 그 원심 필터 유닛으로부터 여과액을 다시 드럼 또는 배출부에 펌핑하는 단계를 포함하는 기재 처리 방법.
50. 제49항에 있어서, 펌핑 수단은 원심 필터 유닛의 필터 챔버에 있는 임펠러를 포함하는, 기재 처리 방법.
Claims (68)
- 처리 제제(formulation)로 기재(substrate)를 처리하는데 사용되는 장치를 위한 원심 필터 유닛으로서,
a) 여과액이 원심 필터 유닛에서 나갈 수 있게 해주도록 구성된 출구부를 갖는 하우징;
b) 상기 하우징 안에 회전 가능하게 장착되는 필터 - 상기 필터는 하우징의 제1 단부 근처에 있는 제1 단부, 하우징의 제2 단부 근처에 있는 제2 단부, 및 필터의 제1 단부와 필터의 제2 단부를 연결하는 측벽을 포함하고, 필터의 제1 단부, 제2 단부 및 측벽은 필터 챔버를 형성하고, 상기 측벽은, 액체의 통과를 허용하지만 고형 물질의 통과는 방지하도록 구성된 천공부를 포함함 -;
c) 상기 하우징의 제1 단부를 실질적으로 밀봉하도록 구성된 뚜껑;
d) 공급물이 상기 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 입구부;
e) 상기 필터의 제1 단부에 위치하고, 상기 입구부와 상호 협력하여 공급물이 상기 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 구멍을 포함하는 캡(cap);
f) 상기 필터를 회전시키기 위한 구동 수단; 및
g) 상기 필터 챔버에 포함되는 임펠러를 포함하고,
상기 원심 필터 유닛은, 상기 임펠러가 회전할 때, 상기 공급물이 입구부를 통해 필터 챔버 안으로 흡인되고 액체는 상기 천공부를 통해 배출되도록 구성되어 있는, 원심 필터 유닛. - 처리 제제로 기재를 처리하는데 사용되는 장치를 위한 원심 필터 유닛으로서,
a) 여과액이 원심 필터 유닛에서 나갈 수 있게 해주도록 구성된 출구부를 갖는 하우징;
b) 상기 하우징 안에 회전 가능하게 장착되는 필터 - 상기 필터는 하우징의 제1 단부 근처에 있는 제1 단부, 하우징의 제2 단부 근처에 있는 제2 단부, 및 필터의 제1 단부와 필터의 제2 단부를 연결하는 측벽을 포함하고, 필터의 제1 단부, 제2 단부 및 측벽은 필터 챔버를 형성하고, 상기 측벽은, 액체의 통과를 허용하지만 고형 물질의 통과는 방지하도록 구성된 천공부를 포함함 -;
c) 공급물이 상기 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 입구부;
d) 상기 필터의 제1 단부에 위치하고, 상기 입구부와 상호 협력하여 공급물이 상기 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 구멍을 포함하는 캡;
e) 상기 필터를 회전시키기 위한 구동 수단; 및
f) 상기 필터 챔버에 포함되는 임펠러를 포함하는 원심 필터 유닛. - 제2항에 있어서,
상기 하우징의 제1 단부를 실질적으로 밀봉하도록 구성된 뚜껑을 더 포함하는 원심 필터 유닛. - 제1항, 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 임펠러는 상기 필터와 동일한 속도로 회전하도록 필터에 연결되어 있는, 원심 필터 유닛. - 제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 뚜껑은 개방 가능한, 원심 필터 유닛. - 처리 제제로 기재를 처리하는데 사용되는 장치를 위한 원심 필터 유닛으로서,
a) 여과액이 원심 필터 유닛에서 나갈 수 있게 해주도록 구성된 출구부를 갖는 하우징;
b) 상기 하우징 안에 회전 가능하게 장착되는 필터 - 상기 필터는 하우징의 제1 단부 근처에 있는 제1 단부, 하우징의 제2 단부 근처에 있는 제2 단부, 및 필터의 제1 단부와 필터의 제2 단부를 연결하는 측벽을 포함하고, 필터의 제1 단부, 제2 단부 및 측벽은 필터 챔버를 형성하고, 상기 측벽은, 액체의 통과를 허용하지만 고형 물질의 통과는 방지하도록 구성된 천공부를 포함함 -;
c) 상기 하우징의 제1 단부를 실질적으로 밀봉하도록 구성되어 있고 개방 가능한 뚜껑;
d) 공급물이 상기 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 입구부;
e) 상기 필터의 제1 단부에 위치하고, 상기 입구부와 상호 협력하여 공급물이 상기 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 구멍을 포함하는 캡;
f) 상기 필터를 회전시키기 위한 구동 수단; 및
g) 원심 필터 유닛의 작동 동안에 상기 필터 챔버에 위치되도록 구성된 제거 가능한 부분을 포함하고,
상기 원심 펄터 유닛의 작동 후에 상기 제거 가능한 부분이 필터 챔버로부터 제거될 때, 상기 천공부를 통과하는 것이 방지되는 고형 물질의 적어도 일부분이 그 제거 가능한 부분과 함께 꺼내지는, 원심 필터 유닛. - 처리 제제로 기재를 처리하는데 사용되는 장치를 위한 원심 필터 유닛으로서,
a) 여과액이 원심 필터 유닛에서 나갈 수 있게 해주도록 구성된 출구부를 갖는 하우징;
b) 상기 하우징 안에 회전 가능하게 장착되는 필터 - 상기 필터는 하우징의 제1 단부 근처에 있는 제1 단부, 하우징의 제2 단부 근처에 있는 제2 단부, 및 필터의 제1 단부와 필터의 제2 단부를 연결하는 측벽을 포함하고, 필터의 제1 단부, 제2 단부 및 측벽은 필터 챔버를 형성하고, 상기 측벽은, 액체의 통과를 허용하지만 고형 물질의 통과는 방지하도록 구성된 천공부를 포함함 -;
c) 공급물이 상기 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 입구부;
d) 상기 필터의 제1 단부에 위치하고, 상기 입구부와 상호 협력하여 공급물이 상기 필터 챔버에 들어갈 수 있게 해주도록 구성된 구멍을 포함하는 캡;
e) 상기 필터를 회전시키기 위한 구동 수단; 및
f) 원심 필터 유닛의 작동 동안에 상기 필터 챔버에 위치되도록 구성된 제거 가능한 부분을 포함하고,
상기 원심 펄터 유닛의 작동 후에 상기 제거 가능한 부분이 필터 챔버로부터 제거될 때, 상기 천공부를 통과하는 것이 방지되는 고형 물질의 적어도 일부분이 그 제거 가능한 부분과 함께 꺼내지는, 원심 필터 유닛. - 제7항에 있어서,
상기 원심 필터 유닛은 뚜껑을 더 포함하고, 이 뚜껑은 개방 가능한, 원심 필터 유닛. - 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제거 가능한 부분은 상기 필터와 함께 회전하도록 구성되어 있는, 원심 필터 유닛. - 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제거 가능한 부분은 플런저를 포함하는, 원심 필터 유닛. - 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제거 가능한 부분은 상기 필터의 측벽을 통과해 취해진 필터 챔버의 단면과 실질적으로 동일한 형상을 갖는, 원심 필터 유닛. - 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제거 가능한 부분의 적어도 일부분은 상기 필터의 측벽을 통과해 취해진 필터 챔버의 단면과 실질적으로 동일한 형상을 갖는, 원심 필터 유닛. - 제6항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제거 가능한 부분은, 상기 필터 챔버로부터의 상기 제거 가능한 부분의 제거 동안에 상기 측벽을 긁도록 성형되어 있는, 원심 필터 유닛. - 제6항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제거 가능한 부분은 복수의 강모(bristle)를 포함하고, 이 강모는 상기 필터의 측벽 근처에서 상기 제거 가능한 부분에 배치되어 있는, 원심 필터 유닛. - 제6항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제거 가능한 부분은 상기 캡을 포함하는, 원심 필터 유닛. - 제6항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원심 필터 유닛은 임펠러를 더 포함하고, 임펠러는 상기 필터 챔버에 포함되는, 원심 필터 유닛. - 제16항에 있어서,
상기 임펠러는 상기 필터와 동일한 속도로 회전하도록 필터에 연결되어 있는, 원심 필터 유닛. - 제16항 또는 제17항에 있어서,
상기 원심 필터 유닛은, 상기 임펠러가 회전할 때, 상기 공급물이 입구부를 통해 필터 챔버 안으로 흡인되고 액체는 상기 천공부를 통해 배출되도록 구성되어 있는, 원심 필터 유닛. - 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제거 가능한 부분은 상기 임펠러를 포함하는, 원심 필터 유닛. - 제19항에 있어서,
상기 제거 가능한 부분은 상기 임펠러와 캡을 포함하는, 원심 필터 유닛. - 제6항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제거 가능한 부분은 비틀림-잠금 기구에 의해 상기 필터로부터 분리될 수 있는, 원심 필터 유닛. - 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징과 필터는 원통형인, 원심 필터 유닛. - 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징은 원추형이고 필터는 원통형이며, 또는 하우징과 필터는 원추형인, 원심 필터 유닛. - 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필터는 상기 하우징으로부터 제거 가능한, 원심 필터 유닛. - 제1항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원심 필터 유닛은 구동 수단을 위한 제어기를 더 포함하고, 제어기는, 상기 구동 수단이 필터를 상기 공급물로부터 고형 물질을 여과하기 위한 제1 속도 및 여과된 고형 물질을 탈수하기 위한 제2 속도로 회전시키게 하도록 프로그램되어 있는, 원심 필터 유닛. - 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캡은 상기 필터와 함께 회전하도록 구성되어 있는, 원심 필터 유닛. - 제1항, 제3항, 제5항, 제6항 또는 제8항을 인용할 때 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캡은 상기 뚜껑과 함께 래버린스 시일(labyrinth seal)을 형성하는, 원심 필터 유닛. - 제27항에 있어서,
상기 캡은 필터 챔버로부터 멀어지는 쪽을 향하는 캡의 측면에 있는 복수의 제1 동심 링을 포함하고, 상기 뚜껑은 필터 챔버 쪽을 향하는 뚜껑의 측면에 있는 복수의 제2 동심 링을 포함하며, 복수의 제1 동심 링은 상기 복수의 제2 동심 링에 대해 산재되어 있어 상기 래버린스 시일을 형성하는, 원심 필터 유닛. - 제1항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
공기 방출 기구를 더 포함하는 원심 필터 유닛. - 제29항에 있어서,
상기 공기 방출 기구는 상기 캡에 포함되어 있는, 원심 필터 유닛. - 제30항에 있어서,
상기 공기 방출 기구는 제1 단부, 제2 단부 및 중간 지점을 갖는 채널을 포함하고, 채널의 제1 단부는 상기 필터 챔버 쪽을 향하는 캡의 측면에 위치되고, 채널의 제2 단부는 상기 필터 챔버로부터 멀어지는 쪽을 향하는 캡의 측면에 위치되며, 상기 채널의 중간 지점은, 상기 채널의 제1 단부와 제2 단부가 위치되는 필터의 회전 축선으로부터의 거리 보다 더 가까운 필터의 회전 축선으로부터의 거리에 위치되는, 원심 필터 유닛. - 제31항에 있어서,
상기 채널은 U-굽힘 형상을 갖는, 원심 필터 유닛. - 제29항에 있어서,
상기 공기 방출 기구는 상기 하우징에 포함되어 있는, 원심 필터 유닛. - 제1항, 제3항, 제5항, 제6항 또는 제8항을 인용할 때 제29항에 있어서,
상기 공기 방출 기구는 상기 뚜껑에 포함되어 있는, 원심 필터 유닛. - 제34항에 있어서,
상기 공기 방출 기구는 상기 뚜껑에 있는 제2 출구부를 포함하는, 원심 필터 유닛. - 제34항에 있어서,
상기 제2 출구부는, 공기가 제2 출구부를 통과하는 것을 방지하는 폐쇄 위치와 공기가 제2 출구부를 통과할 수 있게 해주는 개방 위치 사이에서 움직일 수 있는 폐쇄부를 포함하는, 원심 필터 유닛. - 제1항, 제3항, 제5항, 제6항 또는 제8항을 인용할 때 제1항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 캡은 상기 뚜껑에 포함되어 있는, 원심 필터 유닛. - 제1항, 제3항, 제5항, 제6항 또는 제8항을 인용할 때 제1항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 뚜껑을 하우징에 고정시키는 부착 수단을 더 포함하는 원심 필터 유닛. - 제1항, 제3항, 제5항, 제6항 또는 제8항을 인용할 때 제1항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 뚜껑은 상기 입구부를 포함하는, 원심 필터 유닛. - 제1항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징의 적어도 일부분은 투명한, 원심 필터 유닛. - 제1항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원심 필터 유닛은 실질적으로 수평인 배향에서 작동하도록 구성되어 있는, 원심 필터 유닛. - 제1항 내지 제40항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원심 필터 유닛은 실질적으로 수직인 배향에서 작동하도록 구성되어 있는, 원심 필터 유닛. - 제42항에 있어서,
오버플로우 기구를 더 포함하는 원심 필터 유닛. - 제43항에 있어서,
상기 오버플로우 기구는 오버플로우 구멍 및 이 구멍에 유체 연결되는 오버플로우 수집 챔버를 포함하는, 원심 필터 유닛. - 제44항에 있어서,
상기 오버플로우 구멍은 상기 필터 캡 및/또는 필터 챔버 측벽에 포함되는,원심 필터 유닛. - 제44항 또는 제45항에 있어서,
상기 오버플로우 수집 챔버는 오버플로우 출구부를 포함하는, 원심 필터 유닛. - 제1항, 제3항, 제5항, 제6항 또는 제8항을 인용할 때 제44항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 오버플로우 수집 챔버는 상기 뚜껑에 포함되어 있는, 원심 필터 유닛. - 제44항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 오버플로우 기구는 상기 오버플로우 수집 챔버에 있는 오버플로우 센서를 더 포함하는, 원심 필터 유닛. - 제1항 내지 제48항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치는 텍스타일(textile) 처리 장치인, 원심 필터 유닛. - 제1항 내지 제49항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치는 세탁기인, 원심 필터 유닛. - 처리 제제로 기재를 처리하기 위한 장치로서,
a) 드럼이 회전 가능하게 장착되는 통(tub) - 상기 드럼은 측벽을 가지며 이 측벽은 상기 처리 제제가 상기 드럼에서 나갈 수 있게 해주도록 구성된 하나 이상의 구멍을 포함함 -;
b) 적어도 하나의 기재가 상기 드럼 안에 배치될 수 있는 개방 위치와 상기 장치가 실질적으로 밀봉되는 폐쇄 위치 사이에서 움직일 수 있는 접근 수단;
c) 상기 드럼 아래에 위치되고, 그 드럼에서 나가는 상기 처리 제제를 모으도록 구성된 수집기;
d) 제1항 내지 제50항 중 어느 한 항에 따른 원심 필터 유닛; 및
e) 상기 수집기와 원심 필터 유닛의 입구부 사이에 있는 제1 유동 경로를 포함하는, 처리 제제로 기재를 처리하기 위한 장치. - 제51항에 있어서,
상기 원심 필터 유닛의 출구부는 상기 드럼에 유체 연결되어 있는, 장치. - 제51항에 있어서,
상기 원심 필터 유닛의 출구부는 배출부에 유체 연결되어 있는, 장치. - 제51항에 있어서,
상기 장치는 제어 밸브를 더 포함하고, 이 제어 밸브는, 상기 원심 필터 유닛의 출구부에서 나가는 여과액이 선택적으로 상기 드럼에 재순환되거나 상기 배출부에 보내지도록 구성되어 있는, 장치. - 제51항 또는 제52항에 있어서,
상기 장치는 상기 처리 제제를 상기 수집기로부터 상기 드럼으로 재순환시키기 위한 재순환 수단을 더 포함하고, 상기 원심 필터 유닛은 상기 재순환 수단에 포함되는, 장치. - 제51항 내지 제55항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치는, 처리 제제를 사용하는 기재의 처리가 고형 입자 물질의 존재 하에서 일어날 수 있도록 구성되어 있는, 장치. - 제51항에 있어서,
상기 고형 입자 물질은 상기 구멍을 통해 드럼에서 나갈 수 없는, 장치. - 제51항 내지 제57항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치는 텍스타일 처리 장치는, 장치. - 제51항 내지 제58항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 장치는 세탁기인, 장치. - 제51항 내지 제59항 중 어느 한 항에 따른 장치에서 처리 제제를 여과하는 방법으로서, 구동 수단을 작동시켜 원심 필터 유닛의 필터를 제1 속도로 회전시키는 단계, 및 수집기로부터 처리 제제를 원심 필터 유닛의 입구부에 전달하는 단계를 포함하고, 상기 처리 제제의 액체의 적어도 일부분은 상기 필터를 통과하고 또한 처리 제제의 고형 물질의 적어도 일부분은 상기 필터를 통과하는 것이 방지되는, 처리 제제 여과 방법.
- 제60항에 있어서,
상기 원심 필터 유닛은 필터 챔버에 있는 임펠러를 포함하고, 처리 제제가 상기 수집기로부터 원심 필터 유닛의 상기 입구부에 전달되는 것은 상기 임펠러에 의해 이루어지는, 처리 제제 여과 방법. - 제60항 또는 제61항에 있어서,
상기 원심 필터 유닛의 하우징의 출구부에서 나가는 여과액을 상기 드럼에 전달하는 단계를 더 포함하는 처리 제제 여과 방법. - 제60항 또는 제61항에 있어서,
상기 원심 필터 유닛의 하우징의 출구부에서 나가는 여과액을 배출부에 전달하는 단계를 더 포함하는 처리 제제 여과 방법. - 제60항 내지 제63항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필터 챔버에 모여 있는 고형 물질을 탈수하기 위해 상기 구동 수단을 작동시켜 필터의 회전 속도를 제1 속도로부터 이 제1 속도 보다 높은 제2 속도로 증가시키는 단계를 더 포함하는 처리 제제 여과 방법. - 제60항 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원심 필터 유닛의 뚜껑을 개방하고 또한 상기 필터 챔버에 모여 있는 고형 물질을 빼내는 단계를 더 포함하는 처리 제제 여과 방법. - 기재를 처리하는 방법으로서, 제51항 내지 제59항 중 어느 한 항에 따른 장치를 사용하여 처리 제제로 기재를 처리하는 것을 포함하는 기재 처리 방법.
- 제66항에 있어서,
a) 적어도 하나의 기재를 상기 드럼 안에 장입하고 접근 수단을 폐쇄하는 단계;
b) 처리 제제를 상기 드럼에 넣는 단계;
c) 상기 드럼을 회전시키는 단계;
d) 상기 드럼에서 나가는 처리 제제를 수집기에 모으는 단계; 및
e) 펌핑 수단을 작동시켜, 수집기로부터 처리 제제를 상기 원심 필터 유닛에 펌핑하고 또한 그 원심 필터 유닛으로부터 여과액을 다시 상기 드럼 또는 배출부에 펌핑하는 단계를 포함하는 기재 처리 방법. - 제67항에 있어서,
상기 펌핑 수단은 원심 필터 유닛의 필터 챔버에 있는 임펠러를 포함하는, 기재 처리 방법.
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