KR100324403B1 - 진공 여과장치 - Google Patents

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KR100324403B1
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Abstract

본 발명은 진공 여과장치에 관한 것으로, 특히 진공 여과장치의 여과체를 세라믹으로 소결(燒結)성형하여 진공 여과장치의 운전이 자유롭게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 보다 정밀여과를 연속적으로 수행함과 동시에 여과체의 수명을 최대한 연장시키고, 이물질 제거를 칼날이 아닌 에어로 할 수 있도록 함으로써, 보다 깨끗한 이물질 제거가 이루어질 수 있도록 한 진공 여과장치에 관한 것이다.
그에 따른 구성은 수용부 내로 여과액을 인입 및 인출할 수 있도록 인입/인출구가 형성되고 상단 양측에는 각 베어링블록을 설치하되, 일측 베어링블록에는 승,하강 할 수 있도록 실린더가 설치된 수용탱크와; 상기 베어링블록에는 일단으로 로터리조인트부와 구동기어가 형성되고 그 측에는 외주연으로 각각의 결합턱부가 형성된 고정플랜지와 유동플랜지가 형성되어 설치되는 진공축과; 상기 진공축의 고정플랜지와 유동플랜지 사이에는 흡입공이 형성되고 그 외측이 밀폐되어 자중에 의해 흡입관이 하측으로 위치하도록 설치된 흡입부와; 상기 고정플랜지와 유동플랜지의 결합턱부에 액체가 통과될 수 있도록 세라믹으로 소결성형되어 결합되는 여과체와; 상기 구동기어에 맞물리는 작동기어와 이 작동기어에 벨트 또는 체인으로 연결되는 구동모터로 구성된 구동부와; 상기 수용탱크 일단으로 프레임에 의해 지지되어 설치되는 이물질 제거부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

진공 여과장치{a vacuum filter}
본 발명은 진공 여과장치에 관한 것으로, 특히 진공 여과장치의 여과체를 세라믹으로 소결(燒結)성형하여 진공 여과장치의 운전이 자유롭게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 보다 정밀여과를 연속적으로 수행함과 동시에 여과체의 수명을 최대한 연장시키고, 이물질 제거를 칼날이 아닌 에어로 할 수 있도록 함으로써, 보다 깨끗한 이물질 제거가 이루어질 수 있도록 한 진공 여과장치에 관한 것이다.
일반적으로 진공 여과기는 정밀여과를 수행할 수 있도록 진공압을 이용하여 여과드럼의 외주면으로 규조토등과 같은 여과층을 코팅시키면서 처리액을 여과시키는 것을 말하는 것으로, 상기와 같이 사용되는 통상적인 진공 여과기를 첨부된 도면에 의해 좀더 상세하게 설명한다.
도 7은 일반적인 진공 여과기의 구성을 나타낸 요부 측단면도로, 중심에 외부의 진공펌프에 의해 진공압을 형성시킬 수 있도록 진공밸브(도시되지 않음)가 설치된 진공축(520)이 설치되고, 외주면에는 보다 정밀여과를 수행할 수 있도록 규조토 등과 같은 여과층(540)이 코팅되는 여과포와 여과망이 설치된 여과드럼(500)과; 상기 여과드럼(500)을 회전시킬 수 있도록 구동모터(620) 및 감속기로 구성되는 구동부(600)와; 상기 여과드럼(500)의 하부로 규조토와 같은 여과제 및 처리액이 침적되지 않게 공급 및 배출할 수 있도록 용기부(720)가 설치되는 에지테이터부(700)와; 상기 여과드럼(500)과 에지테이터부(700)를 지지할 수 있는 에지테이터 프레임(740)과 커넥팅샤프트(760) 및 베이스(800)로 구성된다.
또한, 상기 에지테이터부(700)의 일측에는 여과드럼(500)이 회전되어 여과를 행하는 과정에서 여과층(540)의 표면으로 흡착된 이물질 등을 제거시켜 여과효율을 향상시킬 수 있도록 칼날(920), 이 칼날(920)을 전후진 시킬 수 있도록 샤프트, 감지부 등으로 이루어지는 동력전달부(930)와, 상기 칼날(920)에 의해 제거된 이물질등을 포집할 수 있도록 설치된 포집통(940)으로 구성되는 제거부(900)가 설치되어 있다.
이와같이 구성된 종래의 진공 여과기(1)는 구동부(600)에 의해 회전되는 여과드럼(500)이 에지테이터부(700)의 용기부(720)에서 여과제가 진공압에 의해 코팅되면서 여과층(540)을 형성하게 되고 이 여과층(540)을 통하여 처리하고자 하는 처리액이 여과되는 것이다. 그리고, 여과층(540) 표면으로 부착된 이물질등은 제거부(900)의 칼날(920)에 의해 제거가 이루어진다.
그러나, 상기와 같이 사용되는 종래의 진공 여과기(1)에 있어서는 여러 문제점, 첫째, 여과드럼(500)의 표면으로 코팅되는 여과층(540)을 매일 진공압을 걸어형성시켜야 하는 번거러움 및 진공 여과기(1)를 정지시키지 못하는 문제점, 즉, 진공 여과기(1)를 정지시 진공압이 해제되어 여과층(540)이 형성되지 않고 파괘되는 문제점이 발생하였다.
둘째, 상기 진공압으로 여과층(540)을 형성시킬 때, 여과층(540)에 균열이 발생되어 진공도가 파괴됨에 따라 많은 동력손실이 발생함은 물론 파괴된 여과층(540)으로 인하여 여과효율이 저하되는 문제점이 발생하였다.
셋째, 여과층(540)을 형성시키기 위한 규조토등과 같은 분말상태의 여과제를 혼합 및 운반과 보관에 따른 부대시설이 구비되어야 함으로 그에 따른 설치면적을 넓게 갖추어야 하는 조건과, 분말상태의 여과제를 용해하기 위해 용기부(720)로 투입시 여과제가 비산되어 작업환경이 오염되는 문제점이 있었다.
넷째, 상기 여과층(540)을 매일 계속하여 형성시킴과 동시에 여과 후 이물질등이 부착되어 있는 여과층(540)을 제거하는 과정에서 상당량의 여과제가 소모되는 문제점이 발생하였다.
다섯째, 또 상기 여과층(540)의 밀도는 여과드럼(500)의 내부로 발생되는 진공압과 비례적인 관계이므로, 진공압이 낮을 경우에는 여과층(540)의 밀도가 낮아 정밀여과가 원활하게 이루어지지 않았을 뿐만 아니라, 상기 여과드럼(500)에 여과층(540)을 형성시키는 시간이 장시간 소요됨에 따라 여과효율이 저하되는 문제점이 발생하였다.
여섯째, 상기 여과드럼(500)에서 상기 여과제가 흡착되어 여과층(540)이 형성되도록 설치되는 여과포 및 여과망은 일정시간 사용 후에는 매쉬가 폐쇄되는 문제점으로 인해 보다 원활한 여과를 행하기 위해서는 일정 주기마다 교체해 주어야 하는 번거러운 문제점이 발생하였다.
이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하고자 안출한 것으로, 그 목적은 진공 여과장치의 여과체를 세라믹으로 소결성형하여 진공 여과장치의 운전이 자유롭게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 보다 정밀여과를 연속적으로 수행함과 동시에 여과체의 수명을 최대한 연장시키고, 이물질 제거를 칼날이 아닌 에어로 할 수 있도록 함으로써, 보다 깨끗한 이물질 제거가 이루어질 수 있도록 하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 구성을 나타낸 개략적인 요부 정단면도.
도 2는 도 1에 따른 본 발명의 에어 커트부가 설치된 상태의 요부 측단면도.
도 3은 본 발명 에어 커트부의 다른 제 1실시예.
도 4는 본 발명 에어 커트부의 다른 제 2실시예.
도 5는 본 발명 에어 커트부의 다른 제 3실시예.
도 6은 본 발명 여과체의 교체 상태를 나타낸 개략적인 요부 정단면도.
도 7은 일반적인 진공 여과기의 구성을 나타낸 요부 측단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 여과 장치 10 : 수용탱크
11 : 수용부 12,12a : 베어링블록
14 : 실린더 20 : 진공축
20a : 밀폐캡 21 : 흡입공
22 : 로터리조인트부 24 : 구동기어
25,25a : 결합턱부 26 : 고정플랜지
26a : 유동플랜지 30 : 흡입부
32 : 흡입관 40 : 여과체
50 : 구동부 54 : 작동기어
55 : 구동모터 60 : 이물질 제거부
62 : 프레임 64 : 에어 분사노즐
65 : 가이드판 66 : 포집통
68 : 보조 에어 분사노즐 69 : 방지판
70 : 진공흡입기 72 : 인입부
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수용부 내로 여과액을 인입 및 인출할 수 있도록 인입/인출구가 형성되고 상단 양측에는 각 베어링블록을 설치하되, 일측 베어링블록에는 승,하강 할 수 있도록 실린더가 설치된 수용탱크와; 상기 베어링블록에는 일단으로 로터리조인트부와 구동기어가 형성되고 그 측에는 외주연으로 각각의 결합턱부가 형성된 고정플랜지와 유동플랜지가 형성되어 설치되는 진공축과; 상기 진공축의 고정플랜지와 유동플랜지 사이에는 흡입공이 형성되고 그 외측이 밀폐되어 자중에 의해 흡입관이 하측으로 위치하도록 설치된 흡입부와; 상기 고정플랜지와 유동플랜지의 결합턱부에 액체가 통과될 수 있도록 세라믹으로 소결성형되어 결합되는 여과체와; 상기 구동기어에 맞물리는 작동기어와 이 작동기어에 벨트 또는 체인으로 연결되는 구동모터로 구성된 구동부와; 상기 수용탱크 일단으로 프레임에 의해 지지되어 설치되는 이물질 제거부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 이물질 제거부는 에어로 이물질을 제거할 수 있도록 다수의 에어 분사노즐과, 그 하부로 설치되는 가이드판과, 이 가이드판의 하측으로 설치되는 포집통 및 보조 에어 분사노즐로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 에어 분사노즐은 상기 여과체의 외주연 수직축상과 동일한 수직축상으로 설치하거나 또는 상기 수직축상에서 예각(銳角)의 범위 내에 설치되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 가이드판을 기점으로 에어 분사노즐이 하측으로 설치되고, 상측에 진공흡입기가 설치된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의해 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 구성을 나타낸 개략적인 요부 정단면도이며, 도 2는 도 1에 따른 본 발명의 에어 커트부가 설치된 상태의 요부 측단면도로, 수용부(11) 내로 처리하고자 하는 처리액을 인입 및 인출할 수 있도록 인입/인출구(도시되지 않음)가 형성되고 상단 양측에는 각 베어링블록(12)(12a)을 설치하되, 일측 베어링블록(12)에는 승,하강 할 수 있도록 실린더(14)가 설치된 수용탱크(10)와;
상기 베어링블록(12)(12a)에는 일단으로 도시되지 않은 진공펌프와 연결될 수 있도록 통상적인 체결수단인 로터리조인트부(22)와 구동기어(24)가 형성되고 그 측에는 외주연으로 각각의 결합턱부(25)(25a)가 형성된 고정플랜지(26)와 착탈가능한 유동플랜지(26a)가 형성되어 설치되는 진공축(20)과;
상기 진공축(20)의 고정플랜지(26)와 유동플랜지(26a) 사이에는 흡입공(21)이 형성되고 그 외측이 밀폐되어 자중에 의해 흡입관()이 하측으로 위치하도록 플랜지부에 스러스트베어링과 같이 설치된 흡입부(30)와;
상기 고정플랜지(26)와 유동플랜지(26a)의 결합턱부(25)(25a)에 액체가 통과될 수 있도록 세라믹으로 소결성형되어 결합되는 여과체(40)와;
상기 구동기어(24)에 맞물리는 작동기어(54)와 이 작동기어(54)에 벨트 또는 체인으로 연결되는 구동모터(55)로 구성된 구동부(50)와;
상기 수용탱크(10) 일단으로 프레임(62)에 의해 지지되어 설치되는 이물질 제거부(60)로 구성되는 것을 나타낸 것이다.
상기에서 여과체(40)는 분체상태의 세라믹을 수분이 통과될 수 있는 밀도로 가압하여 원통형으로 소결성형시킴에 따라 종래 진공압에 의해 코팅되는 여과층 보다 밀도가 높아 보다 정밀여과를 행할 수 있는 조건을 가짐은 물론 여과체(40)의 밀도는 여과체(40)의 크기 또는 두께에 의해 결정되어 진다.
또한, 상기 이물질 제거부(60)는 상기 소결성형된 여과체(40)의 표면으로 부착되는 이물질을 공기의 분사압력에 의해 제거할 수 있도록 다수의 에어 분사노즐(64)과, 그 하부로 상기 제거된 이물질을 후술하는 포집통으로 포집될 수 있도록 설치되는 가이드판(65)과, 이 가이드판(65)의 하측으로 상기 가이드판(65)을 통하여 이물질을 포집할 수 있도록 설치되는 포집통(66) 및 상기 가이드판(65)으로 안내되지 않고 낙하되는 소량의 이물질등을 용기부(11) 내로 낙하되지 않도록하는 보조 에어 분사노즐(68)로 구성되어 상기 여과체(40)의 표면으로 부착되는 이물질을 제거하는 것으로, 상기 에어 분사노즐(64) 측에는 분사압력으로 인해 이물질이 비산되는 것을 방지할 수 있도록 방지판(69)을 설치하는 것이 바람직하다.
또, 상기 보조 에어 분사노즐(68)에는 도면에 도시되지 않았지만 수분을 같이 공급할 수 있도록 하면 보다 바람직한 세척이 이루어질 뿐만 아니라, 통상적으로 사용되는 제거방법인 브러쉬등을 사용하여 이물질을 제거할 수도 있으며, 상기한 이물질 제거부(60)를 통상적인 칼날을 사용하는 제거부를 사용하여도 무방하다.
한편, 상기 에어 분사노즐(64)은 상기 여과체(40)의 외주연 수직축상(Y)과 동일한 수직축상으로 설치하거나 또는 상기 수직축상(Y)에서 예각의 범위 내에 설치하여 여과체(40)의 표면으로 부착된 이물질을 원활하게 제거할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
미설명 부호 20a는 밀폐캡을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명 에어 커트부의 다른 제 1실시예로, 상기한 이물질 제거부(60)에서 가이드판과 포집통 및 보조 에어 분사노즐 대신에 통상적인 인입부(72)가 형성된 진공흡입기(70)를 설치하여 상기 에어 분사노즐(64)에 의해 제거된 이물질 등이 진공흡입기(70) 내로 포집되는 것을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명 에어 커트부의 다른 제 2실시예로, 상기한 이물질 제거부(60)의 에어 분사노즐(64)이 여과체(40)의 외주연 수직축상(Y)과 동일한 수직축상으로 설치하여 여과체(40)에 직접적인 분사압력을 가하지 않고 여과체(40)의 표면으로 부착된 이물질만을 제거하는 것을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명 에어 커트부의 다른 제 3실시예로, 상기한 이물질 제거부(60)에서 상기 가이드판을 기점으로 상측에 설치되었던 에어 분사노즐(64)을 하측으로 설치하고, 그 상부로 전술한 일반적인 인입부(72)가 형성된 진공흡입기(70)을 설치하여 하측에서 가해지는 에어 분사노즐(64)의 분사압력에 의해 제거되는 이물질등이 진공흡입기(70) 내로 포집할 수 있도록 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명 여과체의 교체 상태를 나타낸 개략적인 요부 정단면도로, 상기한 진공 여과장치(1)를 이용하여 여과공정을 수행하는 과정에서 여과체(40)의 수명이 완료되어 교체하고자 할 때, 진공축(20)의 구동을 정지시킨 상태에서 일측의 베어링블록(12a)을 해제한 후 타측으로 설치된 실린더(14)를 사용하여 진공축(20)을 상승시킨다. 그런 다음 일측의 베어링블록(12a)을 이탈시킴과 아울러 유동플랜지(26a) 또한 해체시킴에 따라 여과체(40)를 분리시킬 수 있는 것이다.
따라서, 소결성형된 새로운 여과체(40)를 손쉽게 교체할 수 있는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용관계를 첨부된 도면에 의해 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1에서와 같이 구동부(50)에 의해 구동이 이루어지면서 진공축(20)이 회전하게 되고, 이때 진공축(20)에는 외부의 진공펌프로 부터 발생되는 진공압에 의해 진공이 걸려 있는 상태이므로 고정플랜지(26)와 유동플랜지(26a)의 결합턱부(25)(25a)에 설치된 여과체(40)의 내부 또한 진공압이 걸려진 상태가 되는 것이다.
따라서, 수용부(11)에 수용되어 있는 처리액이 상기 여과체(40)의 입자 사이로 통과되어 여과되면서 여과액은 흡입부(30)의 흡입관(32) 및 진공축(20)의 내부를 통하여 외부로 추출되어지고, 처리액에 함유되어 있던 이물질 등은 여과체(40)의 표면으로 부착되어 진다.
이렇게 여과체(40)의 표면으로 부착된 이물질 등은 여과체(40)의 일단으로 설치된 이물질 제거부(60)에 의해 제거가 이루어지는 데, 즉, 에어 분사노즐(64)의 분사 압력에 의해 여과체(40)의 표면으로 부착된 이물질이 떨어짐과 동시에 가이드판(65)으로 낙하되어 포집통(66)으로 포집되어 진다. 이때, 상기 에어 분사노즐(64) 측에는 방지판(69)이 설치되어 있어 분사 압력으로 인해 떨어지는 이물질등이 다른 곳으로 비산되지 않고 포집통(66)으로 포집됨은 물론 상기 가이드판(65)의 하부에는 보조 에어 분사노즐(68)이 설치되어 있는 관계로, 상기 가이드판(65)에서 낙하되는 소량의 이물질등을 수용부(11) 내로 유입되지 않도록 한다.
따라서, 종래에 비해 보다 깨끗한 조건에서 여과공정을 수행할 수 있는 것이다.
한편, 상기와 같이 여과공정을 수행함에 따라 여과체(40)가 마모되었을 경우에는 도 6에서와 같이 진공축(20)을 상승시켜 유동플랜지(26a)를 분리한 후, 필요로 하는 여과체(40)를 교체하면 간단하게 교체작업이 완료되어 계속하여 여과공정을 수행할 수 있는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명은 진공 여과장치의 여과층을 세라믹으로 소결성형한 여과체를 사용함에 따라 여과장치의 운행 및 정지가 자유로울 뿐만 아니라 정밀여과를 연속적으로 수행함과 동시에 여과체의 수명을 최대한 연장할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 여과체가 분말상태가 아닌 소결성형한 일정한 형태로 형성됨에 따라 종래 분말상태의 여과제에서 발생하였던 운반 및 보관과 혼합에 따른 여러 구비조건이 필요 없게 됨은 물론 그로 인해 진공 여과장치의 설치면적을 최소화할 수 있는 효과도 있다.
그리고, 여과체를 소결성형함에 따라 표면으로 부착된 이물질 제거를 칼날이 아닌 에어로 할 수 있도록 함으로써, 보다 깨끗한 제거가 이루어질 수 있도록 하여 정밀여과를 더욱더 원활하게 할 수 있는 조건도 갖는다.

Claims (4)

  1. 수용부(11) 내로 처리액을 인입 및 인출할 수 있도록 인입/인출구가 형성되고 상단 양측에는 각 베어링블록(12)(12a)을 설치하되, 일측 베어링블록(12)에는 승,하강 할 수 있도록 실린더(14)가 설치된 수용탱크(10)와; 상기 베어링블록(12)(12a)에는 일단으로 로터리조인트부(22)와 구동기어(24)가 형성되고 그 측에는 외주연으로 각각의 결합턱부(25)(25a)가 형성된 고정플랜지(26)와 유동플랜지(26a)가 형성되어 설치되는 진공축(20)과; 상기 진공축(26)의 고정플랜지(26)와 유동플랜지(26a) 사이에는 흡입공(21)이 형성되고 그 외측이 밀폐되어 자중에 의해 흡입관(32)이 하측으로 위치하도록 설치된 흡입부(30)와; 상기 고정플랜지(26)와 유동플랜지(26a)의 결합턱부(25)(25a)에 액체가 통과될 수 있도록 세라믹으로 소결성형되어 결합되는 여과체(40)와; 상기 구동기어(24)에 맞물리는 작동기어(54)와 이 작동기어에 벨트 또는 체인으로 연결되는 구동모터(55)로 구성된 구동부(50)와; 상기 수용탱크(10) 일단으로 프레임(62)에 의해 지지되어 설치되는 이물질 제거부(60)로 구성된 것을 특징으로 하는 진공 여과장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 이물질 제거부(60)는 에어로 이물질을 제거할 수 있도록 다수의 에어 분사노즐(64)과, 그 하부로 설치되는 가이드판(65)과, 이 가이드판(65)의 하측으로 설치되는 포집통(66) 및 보조 에어 분사노즐(68)로 구성되는 것을 특징으로 하는 진공 여과장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 에어 분사노즐(64)은 상기 여과체(40)의 외주연 수직축상(Y)과 동일한 수직축상으로 설치하거나 또는 상기 수직축상(Y)에서 예각의 범위 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 진공 여과장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 가이드판(65)을 기점으로 에어 분사노즐(64)이 하측으로 설치하고, 상부에 진공흡입기(70)를 설치한 것을 특징으로 하는 진공 여과장치.
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