KR100210425B1 - 점성용액의 겔 분쇄여과장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 점성용액의 이송시 응고현상 방지를 위한 겔 (gel)화 분쇄장치에 관한 발명이다. 본 발명은 특히 폴리에스터 (PE), 폴리플로필렌 (PP) 중합시 원료로 사용하는 테레프탈린산 (TPA) 용액의 이송시 응결현상을 효과적으로 분쇄하는데 활용할수 있는 겔의 분쇄장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 통상의 스크린내에 다수의 절단익편을 갖는 원료절단구조와 원료의 분쇄기능을 간는 분쇄익편을 모터로 구동되는 구동축으로 회전시키는 구조, 그리고 이들과 마찰되는 수평돌핀 및 수직돌기, 그리고 저부의 저면마찰편등을 스크린내벽 및 저부하판 상면에 각각 구성하여 응결된 원료의 완전 분쇄를 이루도록 하고 구동축 일단의 상부에 수직상의 브러쉬봉을 구성하여 된 구조이다.

본 발명은 응결된 입자가 스크린의 간극에 끼어 있는 경우 브러쉬봉으로 이를 커팅하여 끼어 있는 부분은 신속히 빠져 나가도록 하고, 커팅된 부분은 재분쇄함과 아울러 절단익편 및 분쇄익편 회전으로 응결입자를 절단, 분쇄한다.

따라서 본 발명은 응결입자가 간극에 막히는 폐단을 시정하고 슬러지 등의 발생을 지연한다. 특히, 본 발명은 굵은 입자를 절단, 분쇄하는 반복작용으로 원료의 손실이 전혀 없으므로 경제적 효과가 상당하고 기기의 지속적인 가동으로 작업성을 크게 향상시킨다.

Description

점성용액의 겔(GEL) 분쇄여과장치

본 발명은 점성용액의 겔(gel) 분쇄여과장치에 관한 발명이다. 점도가 높은 용액은 온도가 낮거나 교반을 하지 않으면 쉽게 겔화현상이 나타나는데, 특히 폴리에스터(PE)나 폴리프로필렌(PP) 중합시 사용하는 테레프탈산(TPA)용액은 점도가 높아 쉽게 겔화되어 작업에 많은 지장을 초래한다.

본 발명은 원료(TPA등 70-80%)와 물(20-30%)을 혼합하여 PE 또는 PP의 중합선 상기와 같은 응결현상을 방지하기 위한 효과적인 분쇄장치를 제공하는 데 목적이 있다.

원료는 이송과정에서 온도가 낮아지면 경화되므로 이를 방지하기 위한 열교환기가 필수적 장치로 구비된다.

상기 열교환기는 이송되는 원료의 온도를 상승시켜 주게 되는데 이는 원료의 경화를 방지하기 위한 불가피한 조치이나 열교환기만으로는 응결 또는 경화된 원료를 충분히 용해시키지 못하고 있다.

응결된 원료는 차기 공정에서 원활한 작업수행을 위해 그 두께가 약 4

이하로 요구하게 되는바, 이를 위해서는 통상 스크린을 사용하고 있으며, 상기 스크린은 다수의 환체가 상, 하로 연설되면서 긔 외측의 지지대로 지지되어 단일체로 형성된 구조가 보편화 되어 있다.

그리고, 상기 환체는 그 상호간의 간극을 약 4

정도로 유지하여 차기공정으로 이송되는 원료가 상기 간극을 통과케 함으로써 응결된 원료의 두께가 4

를 넘지 못하도록 하는 한편 두께가 4

가 넘은 응결원료는 펀칭망으로 걸러내어 폐기시키고 있다.

그러나, 지금까지는 원료가 단순히 내압에 의존하여 상기 스크린의 간극을 통과하게 되므로 스크린의 간극에 원료가 자주 끼이게 되고, 또 슬러지 등의 발생으로 인하여 원료의 원활환 이송을 기대할수 없다.

특히, 응결된 원료의 굵은 입자는 펀칭망으로 걸러 폐기함으로써 막대한 원료의 손실로 인한 경제적 불이익이 초래되고 있다. 또한 스크린의 간극에 원료가 끼거나 슬러지의 발생이 자주 발생됨에 따라 이를 수시로 제거하여 주어야 하고, 또 제거작업시에는 원료유입관과 원료배출관을 막아준 다음 제거작업후 다시 개통시키는등 작업이 번거롭고 또 이와 같은 제거작업을 수시로 수행함에 따라 작업성이 크게 저하되고 있는 것이다.

본 발명이 상기 스크린내에 다수의 절단익편을 갖는 원료절단구조와 측면이 넓게 형성되어 원료의 분쇄기능을 갖는 분쇄익편을 모터로 구동되는 구동축으로 회전시키는 구조, 그리고 이들과 마찰되는 수평돌편 및 수직돌기 등을 스크린 내벽에 구비하여 응결된 원료의 완전 분쇄를 이루도록 하고 구동축 일단의 상부에 수직상의 브러쉬봉을 구성하여 여과작용과 함께 분쇄작용을 수행함로써 특히, 응결이 심한 원료의 막힘이나 슬러지의 발생을 방지하여 원료의 허실이 극히 적고 생산라인의 원료유통이 원활한 분쇄여과장치를 제공하고자 하는 것이다.

제1도는 본 발명의 요부발췌 사시도.

제2도는 본 발명의 일부단면한 내부구성도.

제3도는 본 발명 절단구조의 평면구성도.

제4도는 본 발명 분쇄구조의 평면구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 구동축 20 : 브러쉬봉

30,31,32 : 절단익편 40 : 분쇄익편

50,51,52 : 수평돌편 60 : 측면마찰편

70 : 저면마찰편 200 : 스크린

201 : 간극 M : 모터

본 발명의 일측 상부에는 원료유입관(101)이 연통되고 타측 하부에는 원료배출관(102)이 연통된 필터하우징(100)내에 다수의 환체(202)가 4

정도의 간극(201)을 두고 상, 하로 연설되면서 일단의 지지대(203)로 고정하여된 단일체의 스크린(200)을 고정, 설치한 구조와, 필터하우징(100)의 내저면에는 일측에 배수구(204)가 형성된 원형의 하판(205)을 일체로 형성한 일련의 공지된 구성은 그대로 유지한다.

본 발명은 상기 필터하우징(100) 상부에 모터(M)를 설치하고 이 모터(M)로 구동되는 구동축(10)을 원통형 스크린(200) 중심부에 축설한다.

구동축(10)상에는 구동축(10)에 고정되어 회전되는 브러쉬봉(20) 및 절단익편(30)(31)(32), 그리고 측면폭이 넓게 형성된 분쇄익편(40)을 상, 하로 순차 고정설치한다.

스크린(200) 내측 저부 양측에는 상, 하 등간격을 이루며, 계단상으로 배열된 수평돌편(50)(51)(52)을 상기 절단익편(30)(31)(32)이 사이사이로 통과하도록 설치하는 한편, 스크린(200) 하단부 내주연에는 다수의 측면마찰편(60)을 수직상으로 환설하고, 원형의 하판(205) 상면에는 방사상의 저면마찰편(70)을 고정설치한다.

상기 절단익편(30)(31)(32)은 회전시 각 수평돌편(50)(51)(52)의 사이사이로 긴밀히 접촉된 상태로 통과된다. 이때 절단익편(30)(31)(32)은 상, 하로 각각 형성된 것이나 평면상으로 관찰할 때 각 절단익편의 중심축을 기준으로 균등한 각도로 방사상의 배열을 이루고 있다. 이와 관련하여 측벽둘레에 설치된 수평돌편(50)(51)(52)의 길이 및 두께도 상부에서 하부쪽으로 갈수록 점차 길고 두껍게 계단상으로 구성하여 상기 절단익편(30)(31)(32)이 수평돌편(50)(51)(52)사이를 통과할 때 각각의 절단익편(30)(31)(32)이 각 수평돌편(50)(51)(52)과 접촉되는 시점을 달리하여 순차적으로 통과되게 함으로써 마찰력의 분산에 따른 구동력의 부하를 감소시키고 있다.

또, 상기 절단익편(30)(31)(32)과 그 저부의 분쇄익편(40)은 그 말단이 스크린(200) 하반부 측벽에 환설된 측면마찰편(60)에 매우 근접된 상태로 회전되며, 분쇄익편(40)의 경우에는 그 저면이 하판(205) 상면에 방사상으로 돌설된 저면마찰편(70)의 상면을 스치면서 회전되도록 구성되어 있다.

도면부호중300은 에어밸브, 400,400'는 카플링, 500은 베어링 구조를 나타낸 것이다.

이상의 구성과 관련하여 본 발명의 작용효과를 설명한다.

원료는 전술한 바와 같이 물이 혼합된 상태로 이송되며, 이와 함께 상부의 모터(M)를 가동하여 구동축(10)을 구동시킨다. 이송되는 원료는 열교환기(도시 없음)을 통과하여 상승된 온도를 유지하며, 이어 원료유입관(101)을 통하여 필터하우징(100) 내부로 유입된다.

유입된 원료는 상기 열교환기에 의하여 응결 또는 경화를 어느 정도 해소하나 충분히 용해시키지 못함에 따라 응결입자가 그대로 유입되는데 이때 응결입자의 두께가 4

정도 이하의 것은 일단 스크린(200)의 간극(201)을 통하여 1차로 배출된다.

본 발명은 구동축(10)의 구동에 의해 이에 축설된 브러쉬봉(20), 절단익편(30)(31)(32) 및 분쇄익편(40)이 회전됨에 따라 원료는 심하게 와류되고 이에 따른 원심력으로 간극(201)을 통한 응결입자의 통과를 용이하게 한다.

특히, 본 발명에서는 응결입자가 간극(201)에 끼어서 빠져 나가지 못하고 있는 상태, 즉 응결입자가 일단은 간극(201)에 진입한 상태이나 타단은 그 두께가 두꺼워 간극(201)에 끼인 상태로 빠져 나가지 못하고 있을 경우 본 발명의 브러쉬봉(20)이 회전되면서 이를 커팅시켜 줌으로써 간극(201)에 끼여 있는 응결입자의 통과를 가능케 한다.

한편, 상기 간극(201)을 빠져 나가지 못하는 응결입자는 회전되는 절단익편(30)(31)(32) 및 분쇄익편(40)과 측면마찰편(60)과 저면마찰편(70)의 마찰에 의해 분쇄되고, 특히 굵은 입자는 본 발명의 절단익편(30)(31)(32)과 측면마찰편(60)으로 먼저 절단시켜 줌으로써 분쇄가 효과적으로 이루어 지도록 한다.

상기 굵은 입자는 본 발명의 수평돌편(50)(51)(52)에 끼어져 있거나 세로로 걸쳐져 있는 경우, 또 각 절단익편(30)(31)(32)에 이끌려 회전되는 상태에서 절단익편(30)(31)(32)이 상기 수평돌편(50)(51)(52) 사이를 통과하는 순간 절단이 이루어 지게 된다.

또한, 본 발명의 절단익편(30)(31)(32)은 공히 양 방향의 대칭구조로서 상, 하 계단식으로 구성된 것이나 그 위치는 제3도에서와 같이 방사상으로 균등한 배열을 이루고 있으며, 수평돌편(50)(51)(52)에 있어서도 최하부쪽 수평돌편(52)은 그 길이와 면적이 가장 크고 중앙의 수평돌편(51), 그리고 최상부쪽 수평돌편(50)은 점차 길이와 면적이 적게 형성되어 있다.

따라서, 상기 절단익편(30)(31)(32)의 경우 가장 하부쪽 절단익편(32)이 최하부의 수평돌편(52) 상면에 진입하면서 이 수평돌편(52)과 중앙의 수평돌편(51) 사이를 가장 먼저 통과하고 그 다음으로 중앙의 절단익편(31) 및 최상부의 절단익편(30) 순서로 시차를 두고 통과하게 된다.

이와 같은 구성적 특징은 상기 절단익편(30)(31)(32)이 각 수평돌편(50)(51)(52)을 동시에 통과할 경우 구동력에 부하가 증가되어 모우터에 무리가 발생하므로 본 발명에서는 이를 역학적으로 개선하여 부하를 분산시키도록한 것이다.

이와 같이 절단된 응결입자는 저부의 분쇄익편(40)에 의해 잘게 분쇄되는데 상기 분쇄익편(40)은 측면폭이 넓게 형성되어 있고, 또 스크린(200) 내벽에 환설된 측면마찰편(60)과 근접하여 회동되는바, 상기 응결입자는 분쇄익편(40)의 말단측부와 측면마찰편(60) 사이에서 마찰되어 잘게 분쇄되는데 상기한 바와 같이 본 발명의 분쇄익편은 그 말단측부가 넓게 형성되어 있어 다량의 응결입자를 동시에 분쇄하는 효과를 갖는다.

물론 이와 같은 측면마찰편(60)과의 마찰에 의한 분쇄는 상기한 절단익편(30)(31)(32)에서도 지속적으로 이루어 지며, 분쇄익편(40)의 경우 그 저면부가 하판(205) 상면에 방사상으로 형성된 저면마찰편(70)과도 스쳐 회전되면서 여기에서도 분쇄가 이루어 진다.

즉, 본 발명은 브러쉬봉(20) 및 절단익편(30)(31)(32), 그리고 분쇄익편(40)등 일련의 회전구조에 의해 응결된 원료를 와류시키고 동시에 절단 및 분쇄과정의 반복, 그리고 간극(201)을 통과하지 못하는 응결입자를 커팅하여 이를 다시 절단, 분쇄하는 작용을 반복하여 모든 응결입자가 완전히 분쇄되도록 하며, 이와 같이 분쇄되어 간극(201) 또는 일단의 배수구(204)를 통과한 원료는 최종배출관(102)을 통하여 다음 공정으로 이송된다.

본 발명은 전술한 바와 같이 응결된 입자가 간극을 통과하지 못한 상태에서 간극에 끼어 있는 경우 이를 커팅하여 끼어 있는 부분은 신속히 빠져 나가도록 하고, 커팅된 나머지 부분은 재분쇄함과 아울러 내부구조의 회전력에 의한 원심력으로 입자의 간극통과를 신속히 수행할 뿐 아니라 이에 따라 스크린의 여과효율을 높히며 슬러지 등의 발생을 감소시킨다.

본 발명은 굵은 입자를 절단, 분쇄하는 반복작용으로 소량의 원료도 손실됨이 없이 모두 분쇄하고 이송함으로써 경제적 효과가 상당하고 생산라인의 지속적인 가동이 가능하여 작업성을 크게 향상시키는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 원통형 스크린(200) 중심부의 구동축(10)상에는 이물질 제거수단, 절단수단 및 분쇄수단을 차례로 고정설치하고, 스크린(200)의 하반부 내면과 필터하우징(100) 내저면상에는 절단 및 분쇄보조수단을 구비함을 특징으로 하는 점성용액의 겔 분쇄여과장치.
2. 제1항에 있어서, 이물질 제거수단은 구동축(10)상에 아암으로 고정되며, 스크린(200) 상반부의 내면과 수직으로 밀접되는 브러쉬봉(20)으로 구성하는 점성용액의 겔 분쇄여과장치.
3. 제1항에 있어서, 절단수단과 분쇄수단은 단면이 사각형인 반달형의 절단익편(30)(31)(32) 및 분쇄익편(40)으로 구성하는 점성용액의 겔 분쇄여과장치.
4. 제1항 및 제3항에 있어서, 분쇄익편(40)은 구동축(10)상에 상, 하로 간격을 두고 방사상으로 배열되게 구성하는 점성용액의 겔 분쇄여과장치.
5. 제1항에 있어서, 절단 및 분쇄보조수단의 하나는 스크린(200) 하반부 내면 둘레에 수직상으로 고정되며, 절단익편(30)(31)(32) 및 분쇄익편(40)의 첨단면과 밀접되고 단면이 사각형인 측면마찰편(60)으로 구성하는 점성용액의 겔 분쇄여과장치.
6. 제1항에 있어서, 절단 및 분쇄보조수단의 하나는 스크린(200) 하반부 수개처에 절단익편(30)(31)(32) 및 분쇄익편(40)이 밀접하게 통과할 수 있는 간격으로 길이의 차등을 두고 계단상으로 돌출된 수평돌편(50)(51)(52)으로 구성하는 점성용액의 겔 분쇄여과장치.
7. 제1항에 있어서, 분쇄보수단의 하나는 필터하우징(100)의 내저면에 단면이 사각형인 저면마찰편(70)을 구동축(10)을 중심으로하여 방사상으로 고정설치한 점성용액의 겔 분쇄여과장치.

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