판상의 무-프레임 여과부재 document_id A220623052170

액체로부터 입자들을 분리하기 위하여, 회전하는 여과 디스크(filter disk)들로 작동하거나, 여과 모세관들 또는 튜브들로 작동하거나, 또는 정화될 액체 내측로 연장된 여과 패널(panel)들로 작동하는 여과 시스템들이 알려져 있다. 일반적으로, 복수의 여과부재들이 하나의 여과 모듈로 통합된다. 모든 시스템들은 얇은 여과 멤브레인들이 액체를 여과하기 위하여 사용된다는 특징을 공유하는데, 그 멤브레인은 여과액을 방출하기 위한 여과액 측에 프레임 구조물(frame structure)을 갖는다. 여과 작동에 필요한 압력차이는 여과액을 빨아냄에 의하여 생성된다. 그러므로, 상기 여과 멤브레인 뿐만 아니라 상기 여과부재는 이 압력을 견딜 수 있는 충분한 강도를 가져야 한다. 추가적으로, 기계적 강도는 여과부재의 균일한 여과 성능을 위하여 전제조건이 된다. 이것은 적은 압력손실로 여과액의 방출을 효과적으로 이룰 수 있게 할 뿐만 아니라, 여과 멤브레인에 걸친 압력 차이를 균일하게 분포하게 하는 것을 보장한다. 여과부재의 크기가 커짐에 따라서, 그 굴성 강도(flex strength)에 관한 요구조건도 함께 상승한다. 우리는 복수의 여과 패널들이 지지판 상에 또는 하우징 내에 서로에 대해 평행하게 배향되고 이격되게 장착된 여과 모듈을 알고 있다. 이 형태의 여과 모듈은 EP 0 602 560 B1 [US 5651888] 에 기술되어 있다. 상기 여과 패널들은 플라스틱으로 만들어진 내측의 견고한 판에 의하여 안정화된다. 추가적으로, 외측 여과 멤브레인 사이에는 스페이서(spacer)들과 판이 제공되어 여과액의 방출을 위한 공간을 생성한다. 여과 모듈 내에 삽입될 수 있는 견고한 여과 패널의 다른 실시예가 DE 199 10 974 A1 에 기술되어 있다. 여기서 여과 멤브레인들은 닫힌 프레임 내에 있다. 상기 프레임은 위에서 언급된 플라스틱 판과 같이 안정화시키는 효과를 갖도록 의도된 것이며, 추가적으로 스페이서들이 없어도 프레임에 의하여 둘러싸진 공간을 통한 여과액의 방출을 가능하게 한다. 하부구조물(substructure)로서 견고한 프레임 또는 판을 사용하는 것은 여과 패널의 높은 중량뿐만 아니라 높은 소재 비용에 관련된 것이다. 여과액의 방출을 위한 안정화 판의 표면에 추가적으로 요부(recess)들이 통합되는 때에는, 제조 비용도 높아지게 되는데, 이는 그 제조가 통상적으로 복잡한 사출성형 공정에 의하여 이루어지기 때문이다. 추가적으로, 이 형태의 패널들은 작은 크기로만 생산될 수 있다. EP 0 591 117 A1 [US 5429744]는 무거운 패널 또는 프레임 대신에 "스페이서들"을 하부구조물로서 사용할 것을 제안한다. 설명된 여과부재 내의 스페이서는 상호 교차하는 패턴으로 배치되어 격자 구조를 형성하는 줄(string)들로 만들어져 있는데, 이것은 한편으로는 인장 강도를 갖는 여과 멤브레인들을 제공하고 다른 한편으로는 상기 격자 구조물의 공동(cavity)을 통하여 여과액이 제거되는 것을 허용한다. 그러나 이 여과 패널의 굴성 강도는 제한적이다. DE 202 07 359 U1 로부터 자기-지지형(self-supporting) 여과 패널이 알려져 있는데, 여기서는 실들로 만들어진 직물, 폴리머(polymer) 또는 금속으로 만들어진 필라멘트(filament)들 또는 와이어(wire)들이 스페이서로 사용된다. 굴성 강도를 증가시키기 위하여 멤브레인/스페이서/멤브레인 으로 구성된 구조가 또한 겹쳐진다. 여과 멤브레인을 그 전체 표면에 걸쳐서 스페이서 상에 안착시킴에 의하여, 여과 패널의 강도가 증가되지만, 이것은 여과 멤브레인으로부터 여과를 방해하는 침전물을 정화하는 것을 악화시킨다. 정화 중에는, 가스가 하측으로부터 담겨진 여과 장치 내로 도입되고, 프로펠러 또는 펌프에 의하여 멤브레인 표면의 면적에 높은 유동속도가 생성된다. 그러나 여과 멤브레인들로부터 침전물을 효과적으로 정화(clean)할 수 있게 하기 위하여, 상기 여과 멤브레인들은 상기 유체 유동에서 적어도 어느 정도는 이동될 수 있어야 한다.