KR0133825B1 - 필터 캐리어(Filter Carrier) - Google Patents

Abstract

본 발명은 필터 타워(9)의 조립을 위한 필터 캐리어(1)에 관한 것이다. 전체 조립을 단순화하기 위하여, 본 발명은 필터 캐리어의 가압판상에 배열되며, 가압판과 그 아래에 위치한 필터 캐리어의 측벽사이를 밀봉하기 위한 실링에지뿐만아니라, 가압판상에 분배 요소를 유지하고 밀봉하기 위한 실링 칼라를 포함하는 밀봉재를 제공한다.

Description

필터 캐리어(Filter Carrier)

제1도는 본 발명에 의한 두 개의 필터 캐리어를 개략적으로 나타내는 부분 투시도.

제2도는 필터 캐리어들을 결합하여 얻을 수 있는 필터 타워를 개략적으로 나타내는 측면도.

제3도는 결합된 상태로 본 발명에 따라 조립된 두 개의 필터 캐리어의 단면도.

제4도는 본 발명에서 사용된 밀봉재의 부분 투시단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 필터 캐리어 2 : 바닥

3 : 측벽 4 : 필터 챔버

5 : 필터 케이크 6 : 망사형 직물

7 : 가압판 8 : 분배 요소

9 : 필터 타워 10 : 드라이브

11 : 압축용 판 12 : 밀봉재

13 : 잠금용 칼라 14 : 잠금용 홈

15 : 실링 에지 16 : 실링 립

17 : 실링 칼라 18 : 경사면

19 : 경사 정지부 20 : 통과 구멍

21 : 수납용 홈 22 : 바깥 밀봉재

23 : 측벽의 상부 영역 24 : 경사부

본 발명은 필터 케이크(filter cake)를 수용하기 위한 바닥과 측벽에 의하여 설정되는 필터 챔버(filter chamber) ; 상기 바닥상에 형성되며, 다수의 필터 캐리어(filter carrier)들이 중첩할 때 그 안에 형성된 상기 필터 케이크를 누르기 위한 그 아래에 위치한 상기 필터 챔버에 적어도 부분적으로 맞물리는 가압판 ; 여과될 액체를 분포시키기 위하여 상기 가압판 아래에 위치한 적어도 하나의 분배 요소 ; 및 상기 가압판과 그 아래에 위치한 상기 필터 캐리어의 상기 측벽사이를 밀봉하기 위한 밀봉재를 포함하는 필터 타워(filter tower)를 얻기 위해 쌓여지는 필터 캐리어에 관한 것이다.

그와 같은 필터 캐리어는 동일 출원인에 의하여 발명된 PCT EP 92/014336에 이미 알려져 있다. 이러한 형태의 필터 캐리어들은 음료산업에서 살균 여과를 위하여 특별히 사용되는 필터 타워를 세우는 데 사용한다. 맥주가 여과될 때 맛에 영향을 주는 미세 물질들이 그것을 통하여 흐르는 것을 방해받지 않고 효모 세포들과 박테리아(bacteria)를 억제할 수 있다.

필터 보조수단은 상기 필터 캐리어들에 프리코팅(precoating)위치에서 프리코팅을 위하여 공급된다. 상기 필터 캐리어들은 중첩되며, 그것에 의하여 상기 필터 타워가 형성된다. 여과될 액체는 상기 중첩된 필터 챔버에 횡방향으로 들어온다. 상기 필터 보조수단의 표면에 걸쳐 여과될 액체의 일정한 분포를 얻기 위하여 분배 요소가 각 필터 캐리어의 바닥에 배열된다.

상기 필터 캐리어들이 다른 것의 상부에 배열될 때, 가압판이 설치되고, 그 위에 위치한 필터 캐리어에 부속되는 바닥은 그 아래에 위치한 필터 캐리어의 필터 챔버에 가압 피스(piece)의 방식으로 맞물리며, 상기 설치된 필터 보조수단을 강하게 누른다. 상기 필터 보조수단과 여과 과정에서 여과될 액체가 옆길로 빠져나가는 것을 막기 위하여, 상기 가압판은 상기 필터 챔버의 내벽에 대하여 밀폐시켜야만 한다. 그와 같은 밀봉을 수행하기 위하여 공지의 필터 캐리어들에는 상기 필터 챔버를 한정하는 측벽의 영역에서 오-링 밀봉재(O-ring seals)가 삽입되는 환형 홈들이 구비되어 있다.

상기 가압 판의 밑면에 부착된 상기 분배 요소는 원주 상에 배열된 스크류들(screws)의 도움으로 상기 가압판에 고정된다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그와 같은 조립을 단순화하며, 동시에 마모 저항과 기능적 신뢰성을 증가시키며, 또한 살균에 대한 높은 요구들을 만족시킬 수 있는 필터 캐리어를 제공함에 그 목적을 두고 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 상기 밀봉재는 상기 가압판과 그 아래에 위치한 상기 필터 캐리어의 상기 측벽사이를 밀봉하기 위한 실링 에지(sealing edge)와, 상기 가압판상에 상기 분배 요소를 유지하고 밀봉하기 위한 실링 칼라(sealing collar)를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 캐리어를 제공한다.

상기 해결방안은 밀봉재가 세 가지 기능, 즉 상기 가압판과 상기 측벽사이를 밀봉, 상기 분배 요소를 고정, 상기 가압판에 대하여 상기 분배 요소를 밀봉하는 기능을 수행하기 때문에 전체적으로 조립을 단순화시킨다. 상기 세 가지 기능 모두가 단일한 구성요소, 즉 하나의 밀봉재의 도움으로 수행될 수 있기 때문에 구조가 단순화되며, 제작비용이 상당한 정도로 절감된다. 더구나 실링 칼라가 또한 상기 분배 요소를 밀폐하기 때문에 동작 신뢰성이 증가한다.

본 발명의 가장 이로운 개선점은 상기 밀봉재가 상기 가압판에 잠기듯이 고정된다는 것이다. 상기 밀봉재의 배열은 장착을 쉽게 이루어지도록 한다. 더구나, 스크류들에 의한 고정이 필요 없다. 이것이 종래 기술에서 발견되는 침전물의 형성 기능성을 제거하는데, 상기 침전물이 스크류 접속 영역에서 제거되기는 어려우며 살균에 대한 높은 요구의 견지에서 바람직하지 못하다.

상기에 언급된 형태의 필터 캐리어와 필터 타워는 일반적으로 원형이다. 상기 밀봉재는 에워싸는 밀봉 고리로 형성된다.

내충격과 고강도 플라스틱 물질이 상기 밀봉 고리의 물질로서 특히 적합하다는 것이 발견되었다. 그와 같은 플라스틱 물질은 예를 들면 라우르아미드(Lauramid)라는 이름으로 상업적으로 이용되는 물질이다. 이 물질은 락탐 캐스팅(lactum casting)공정에서 생산된 폴리아미드(polyamid)이다. 그와 같은 플라스틱 물질은 뛰어난 체적 안정성과 특히 큰 노치(notch) 충격 강도와 높은 내 크리프(creep)성을 나타낸다. 그 결과, 밀봉재는 마모에 견디게 되며, 실링에지의 상대적으로 견고한 구조는 상기 필터 캐리어들이 서로 위에 쌓여질 때 상기 실링 에지가 확실한 방법으로 상기 측벽의 내면을 따라 스트립핑(stripping)작용을 수행하는 효과를 또한 갖는다.

상기 실링 에지와 상기 실링 칼라는 이롭게 편향되어 있다. 이것은 설치된 상태에서 실링 칼라와 실링 에지의 배열이 한편으로는 상기 내벽의 내면과 다른 한편으로는 상기 분배 요소 상에 특별한 압력을 가하여 실링 작용과 고정기능을 모두 증가시킨다는 것을 의미한다.

상기 가압판상에 형성된 에워싸는 잠금용 홈에 찰칵하고 걸리는 에워싸는 잠금용 칼라(collar)는 상기 가압판에 상기 잠금용 홈을 잠그기 위하여 상기 밀봉 고리상에 설치된다. 개선된 방식으로 상기 밀봉재를 올려 끼우기 위하여 상기 가압판은 마운팅 사이드(mounting side)에서 경사 정지부를 거쳐 잠금용홈을 통과하므로 배열될 때 상기 잠금용 칼라가 안쪽으로 찰칵하고 걸릴 때까지 바깥쪽으로 상기 잠금용 칼라의 영역에서 상기 밀봉재가 팽창한다.

접속은 상기 밀봉 고리가 상기 가압판에 전적으로 고정되어 파괴에 의해서만 제거할 수 있다. 또한 밀봉 고리를 교환하는 것이 가능하다.

측면으로부터 여과될 액체의 일정한 유입을 얻기 위하여, 여과될 액체에 대한 통과 구멍들이 상기 밀봉 고리 원주에 형성된다. 예를들면, 70cm의 직경으로 5개 내지 7개 가량 원주에 분포된 통과 구멍의 도움으로 여과될 액체를 공급하면 충분하다. 이것은 그 아래에 위치한 상기 필터 요소의 상기 필터 챔버상에 일정한 분포를 가능하게 한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에서, 에워싸는 바깥 밀봉재에 대한 수납용 홈이 상기 밀봉재와 마주보는 바닥상에 설치된다. 이리하여, 상기 측벽의 상부끝은 두 개, 거의 그 위에 위치한 필터 요소의 마주보는 밀봉 표면들을 받아들이며, 필터 보조수단과/ 또는 여과될 액체의 유출에 대하여 확실히 밀폐시킨다.

본 발명의 또 다른 예에서, 상기 측벽의 상부 모서리는 상기 밀봉 고리의 중심을 잡기 위하여 상기 필터 챔버 측에 적어도 경사진 부분으로 형성된다. 이것은 상부 필터 캐리어가 그 아래에 위치한 필터 캐리어의 필터 챔버의 상부에 상기 가압판에 의하여 삽입될 때마다, 그 아래에 위치한 필터 챔버에 대하여 밀봉 고리들의 최초의 거친 정렬 후에 쌓는 과정 동안에 자동적인 중심잡기 조작이 가능하게 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 실링 에지는 상기 밀봉재상에 상기 실링 칼라와 반대편에 배열된다. 그것에 의하여 상기 실링 칼라와 상기 실링 에지에 가해진 힘은 상기 실링 에지와 상기 실링 칼라 사이의 충격점에서 부분적으로 서로 상쇄하며, 더욱 강성과 상기 밀봉재의 신뢰성을 증가시킨다.

본 발명에 의한 일실시예를 도면을 참조하여 더 상세하게 설명하면 다음과 같다. 제1도는 본 발명에 의한 두 개의 필터 캐리어를 개략적으로 나타내는 부분 투시도이며, 제2도는 필터 캐리어들을 결합하여 얻을 수 있는 필터 타워를 개략적으로 나타내는 측면도이며, 제3도는 결합된 상태로 본 발명에 따라 조립된 두 개의 필터 캐리어의 단면도이며, 제4도는 본 발명에서 사용된 밀봉재의 부분 투시단면도이다. 도면에서 1은 필터 캐리어, 2는 바닥, 3은 측벽, 4는 필터 챔버, 5는 필터 케이크, 6은 망사형 직물, 7은 가압판, 8은 분배요소, 9는 필터 타워, 10은 드라이브, 11은 압축용 판, 12는 밀봉재, 13은 잠금용칼라, 14는 잠금용 홈, 15는 실링 에지, 16은 실링 립, 17은 실링, 칼라, 18은 경사면, 19는 경사 정지부, 20은 통과 구멍, 21은 수납용 홈, 22는 바깥 밀봉재, 23은 측벽의 상부 영역, 24는 경사부를 각각 나타낸다.

기본 구조를 설명하기 위하여, 본 발명에 따른 설계를 나타내지는 않을 지라도 어떻게 필터 캐리어들이 필터 타워와 결합하도록 원리적으로 설계되어야만 하는지를 도시하는 제1도와 제2도를 참조하기로 한다.

제1도는 두 개의 중첩된 필터 캐리어들(1)의 단면도이다. 필터 케이크(5)가 프리코팅을 위한 공지의 방법(WO 93/00146)으로 설치되도록 필터 캐리어(1)는 원형이고 바닥(2), 에워싸는 측벽(3)과 필터 챔버(4)를 포함한다.

상기 필터 케이크는 바닥(2)상에 배열되는 망사형과/ 또는 소결된 직물(6)상에 형성되며, 여과액은 여과 동작안에 공지의 방법으로 바닥을 통하여 유출채널들(더 상세히 도시되지 않음)을 경유하여 배출될 수 있다.

바닥(2)은 그 바닥 끝에 분배 요소(8)을 가지는 가입판(7)을 수반한다. 상기 분배요소(8)는 망사형 또는 소결된 직물의 다수의 층으로 구성될 수 있다. 또한, 여과될 액체는 필터 타워의 결합된 상태로 공지의 방법으로 채널들(더 상세히 도시되지 않음)을 경유하여 공급되므로 여과될 액체는 그 아래 위치한 각 필터 캐리어(1)의 상기 필터 케이크(5)의 표면에 걸쳐 상기 분배 요소(8)를 경유하여 분포한다.

제1도로부터 이미 분명하게 된 것처럼, 상기 필터 캐리어들은 탑같은 형태로 쌓아올려 그것에 의하여 제2도에 개략적으로 도시된 바와 같이 필터 타워(9)를 형성할 수 있도록 설계된다. 상기 분배 요소(8)를 가진 상기 가압판(7)은 그 아래 위치한 필터 요소의 상기 필터 챔버(4)에 맞물리고 압축동안에 바람직한 정도로 상기 필터 케이크를 압축한다. 상기 필터 타워에서 압축 조작은 적절한 압축용 판(11)과 대응되는 드라이브(dirve)(10)에 의하여 수행된다. 다른 필터 캐리어와 협력하는 필터 캐리어의 독창적인 설계가 제3도에 상세하게 도시된다.

상기 도면은 또한 상기 소결되고/거나 망사형인 직물(6)이 위치하며, 상기 필터 케이크와 상기 가압판(7)의 영역이 형성되는 측벽(3), 바닥(2)를 도시한다. 금속 직물의 세 개의 층으로 형성되는 상기 분배 요소(8)는 상기 가압판(7) 아래에 위치된다.

종단면도로된 밀봉재(12)는 그 아래 위치한 상기 필터 캐리어(1)와 맞물린 상기 가압판(7)의 일부분에 원주상으로 배열된다. 상기 밀봉재의 외형이 제4도에 명확하게 도시된다.

상기 밀봉재는 라우르아미드라는 이름으로 상업적으로 이용되는 폴리아미드 같은 방충격과 고인성 플라스틱 물질로 이루어진다.

상기 밀봉재는 상기 가압판(7)의 원주상에 에워싸는 환형 홈(14)에 잠겨지는 에워싸는 잠금용 칼라(13)을 가진다. 밀봉재(12)는 또한 거의 경질이나 충분히 유연한 실링 립(sealing lip)(16)의 끝에 형성된 실링 에지(15)를 포함한다. 도시된 위치에서, 실링 에지(15)는 측벽(3)의 안쪽 면으로 편향되어 있으며, 그것에 의하여 확실한 방법으로 각각 상기 필터 케이크와 상기 필터 챔버에 대하여 그 위에 위치한 필터 캐리어의 바닥 부분을 밀폐한다. 실링 칼라(17)는 상기 실링 에지(15)의 반대편에 형성된다. 상기 실링 칼라는 두가지 기능을 갖는다. 한편으로는, 상기 분배 요소(8)에 대하여 밀폐기능을 가진다. 다른 한편으로는, 경사면(18)에 대하여 상기 분배 요소의 에워싸는 에지를 누르고 또한 잡으며 이리하여 상기 분배 요소를 잡도록 도와준다. 실링 에지(15)를 포함하여 상기 실링 립(16)과 상기 실링 칼라(17)은 동일점 S에서 서로 접촉하여 상호 힘으로 지지하는 효과를 발휘한다.

상기 밀봉재를 고정하거나 올려 끼우기 위하여 상기 가압판의 바깥 면에 경사 정지부(19)가 설치되고 그것을 따라 미끄러질 때 상기 잠금용 칼라가 미끄러지며, 그것에 의하여 상기 잠금용 칼라부는 상기 잠금용 홈(14)으로 상기 잠금용 칼라가 찰칵하고 걸릴때까지 외부로 팽창한다. 상기 밀봉재는 그리하여 상기 가압판과 상기 필터 캐리어의 바닥상에 확고히 고정된다.

여과될 액체를 위한 유입 구멍들(더 상세히 도시되지 않음)에 정렬된 구멍들(20)은 상기 밀봉재의 원주상에 분포하도록 형성된다. 상기 필터 캐리어의 직경, 예를들면, 70cm으로, 약 5개 내지 10개의 얇은 구멍들이 여과될 액체를 유입하기에 충분하다.

상기 실링 에지(15)에 마주보는 영역에 에워싸는 바깥 밀봉재(22)가 삽입되는 수납용 홈(21)을 바닥에 설치한다. 그 아래에 위치한 필터 캐리어의 상기 측벽(3)은 이리하여 상기 바깥 밀봉재(22)와 실링 에지(15)사이에 단단히 받아들여지고 이리하여 그 위에 위치한 필터 캐리어에 대하여 밀폐된다.

상기 필터 캐리어들이 서로 미끄러져 들어가고 상기 필터 타워로 압축할 때, 상기 실링 에지(15)는 자체의 긁어내는 작용을 통하여 상기 측벽에 가능한 침전물들을 없게 하는 점에서 스트립핑(stripping)수단으로 작용한다.

상기 측벽의 상부 영역(23)은 안쪽 가장자리와 바깥쪽 가장자리에 경사부(24)를 설치하며, 그것에 의하여 실링 에지(15)와 바깥 밀봉재(22)사이 영역으로 상기 측벽의 삽입을 용이하게 한다.

결합된 상태(도시된 것처럼)에서, 여과될 액체는 그리하여 대응 구멍들을 경유하여 각 필터 캐리어의 측면으로부터 유입되고 상기 통과 구멍들(20)을 통하여 상기 분배 요소(8)의 영역으로 흐르며, 그를 통하여 상기 필터 케이크에 걸쳐 분포하고 고르게 통과한다.

여과될 액체는 그리하여 상기 망사형 직물(6)을 경유하여 측면으로 수집 채널(더 상세히 도시되지 않음)로 흘러나가고 거기서 여과 유출구로 흘러나간다.

상기 밀봉재는 어떤 스크류 접속 없이 찰칵하고 걸리는 작용에 의해서만 상기 가압판 영역상에 배열된다. 상기 분배 요소(8)는 동시에 상기 밀봉재의 잠금으로 유지되며, 전체적으로 매우 단순한 설계와 동시에 높은 밀봉 효과를 발생시킨다.

제4도는 다시 한번 상기 밀봉재의 구조를 상세하게 나타낸다. 플러스 표시는 상기 실링 칼라와 상기 실링 에지를 가진 상기 실링 립이 설치위치에서 각각 마주보는 인접 표면들 상에 접촉 압력을 가하도록 형성되는 것을 의미한다.

Claims (12)

1. 필터 케이크를 수용하기 위한 바닥과 측벽에 의하여 설정되는 필터 챔버 ; 상기 바닥 상에 형성되며, 다수의 필터 캐리어들이 중첩할 때 그 안에 형성된 상기 필터 케이크를 누르기 위한 그 아래에 위치한 상기 필터 챔버에 적어도 부분적으로 맞물리는 가압판 ; 여과될 액체를 분포시키기 위하여 상기 가입판 아래에 위치한 적어도 하나의 분배 요소 ; 및 상기 가압판과 그 아래에 위치한 상기 필터 캐리어의 상기 측벽사이를 밀봉하기 위한 밀봉재를 포함하는 필터 타워를 얻기 위한 쌓여질 필터 캐리어에 있어서, 상기 밀봉재(12)는 상기 가압판(7)과 그 아래에 위치한 상기 필터 캐리어(1)의 상기 측벽(3)사이를 밀봉하기 위한 실링 에지(15)와 상기 가압판(7)상에 상기 분배 요소(8)를 유지하고 밀봉하기 위한 실링 칼라(17)를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 캐리어.
2. 제1항에 있어서, 상기 밀봉재(12)는 상기 가압판(7)상에 잠기게 고정되는 것을 특징으로 하는 필터 캐리어.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밀봉재(12)는 에워싸는 밀봉 고리로 형성되는 것을 특징으로 하는 필터 캐리어.
4. 제3항에 있어서, 상기 밀봉 고리는 락탐 캐스팅(lactam casting) 공정으로 만들어진 폴리아미드 같은 내충격과 내크리프성 플라스틱 물질인 것을 특징으로 하는 필터 캐리어.
5. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실링 에지(15)와 상기 실링 칼라(17)는 편향된 것을 특징으로 하는 필터 캐리어.
6. 제3항에 있어서, 에워싸는 잠금용 칼라(13)가 상기 가압판(7)에 상기 밀봉 고리(12)를 잠그기 위하여 상기 밀봉 고리(12)상에 설치되는 것을 특징으로 하는 필터 캐리어.
7. 제6항에 있어서, 경사 정지부(9)가 상기 잠금용 칼라(13)를 위하여 상기 가압판(7)상에 형성되는 것을 특징으로 하는 필터 캐리어.
8. 제3항에 있어서, 여과될 액체의 통과 구멍들(20)은 상기 밀봉 고리(12)에 원주로 형성되는 것을 특징으로 하는 필터 캐리어.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 에워싸는 바깥 밀봉재(22)의 수납용 홈(21)은 상기 밀봉재(12)에 마주보는 상기 바닥(2)상에 설치되는 것을 특징으로 하는 필터 캐리어.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 측벽의 바깥 에지는 적어도 상기 필터 챔버 측에서 상기 밀봉 고리(12)를 중심잡기 위한 경사부(24)로 형성되는 것을 특징으로 하는 필터 캐리어.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밀봉재(12)의 상기 실링 에지(17)는 상기 실링 칼라의 반대편에 배열(점S)되는 것을 특징으로 하는 필터 캐리어.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 실링 에지(15)는 기본 물질(폴리아미드 12)의 고탄성계수에도 불구하고 충분한 유연성을 보증하는 립(lip) 고리(16)에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 필터 캐리어.