KR100531731B1 - 필터 프레스 - Google Patents

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KR100531731B1
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Abstract

레일(3) 상에 개폐 가능하게 병렬로 배열된 복수의 필터 플레이트(4)와, 이들 필터 플레이트(4)의 여과판(4b)에 매달린 여과포(39)를 포함하는 필터 프레스로서, 필터 플레이트(4)에 세워 설치한 가이드 샤프트(31)에 스프링(32)을 통해 지지봉(35)을 지지함과 동시에, 여과포(39)에 필터 플레이트(4)의 원액 공급로(11)에 연통하는 급액판(42)과 그 하단 에지부에 무거운 추(41)를 배치하고, 그 여과포(39)의 상단 에지부를 지지봉(35)에 매달음으로써 여과포(39)를 필터 플레이트(4)에 헐겁게 설치한 필터 프레스.

Description

필터 프레스 {FILTER PRESS}
본 발명은 복수로 병렬로 배열한 필터 플레이트를 동시에 개방하여 여과포로부터 케이크를 박리하는 필터 프레스에 관한 것으로, 특히 필터 플레이트의 여과실에 매다는 착탈이 용이한 여과포, 필터 플레이트에 매단 여과포를 일제히 세정하는 세정 장치, 및 여과포를 진동시켜서 여과포로부터 케이크를 동시에 박리시키는 진동 장치에 관한 것이다.
일본 특개평11-19414호 공보는 필터 플레이트에 고정된 여과포의 일 단부를 여과포 지지 장치에 진동 가능하게 매단 필터 프레스로서, 케이크 배출 시에 필터 플레이트를 순차로 1매씩 개방하고, 여과포 또는 필터 플레이트를 진동시켜서 케이크를 여과포로부터 박리시키는 순차 개방형 필터 프레스를 기재하고 있다.
이 필터 프레스에서는 여과실을 1실씩 개방하면서 케이크를 박리하여 여과포의 세정을 하기 때문에, 케이크 박리 및 여과포 세정에 시간이 걸렸다. 또한 여과포의 중심부가 필터 플레이트에 고정되어 있기 때문에, 여과포의 하반부에는 진동이 전달되지 않아서, 케이크의 완전한 박리가 곤란하였다. 여과포 면에 세정수를 분사하여도 케이크의 상태에 의해서 여과포의 고정부에 케이크가 남는 결점이 있었다.
일본 특개2000-33204호 공보는 병렬로 배열한 필터 플레이트에 지그재그로 감아 걸은 엔드리스형의 여과포를 프레임 사이에 매단 필터 프레스로서, 케이크 배출 시에 병렬로 배열한 필터 플레이트를 동시에 개방하고 여과포를 주행시켜서 케이크를 박리하는 동시 개방형 필터 프레스를 기재하고 있다.
이 필터 프레스에서는 케이크 배출 시에 엔드리스형의 여과포의 하강부 및 상승부가 대향하여 병렬로 배열되기 때문에, 여과포에 부착된 케이크가 여과포의 주행에 저항을 줄 뿐 아니라 필터 플레이트의 상부 롤러에 부착된다. 케이크가 부착된 롤러는 여과포의 사행, 주름 생김, 파손의 원인이 된다. 파손된 여과포의 교환은 필터 프레스에 감아 걸린 엔드리스형의 여과포 전체에 대하여 행하지 않으면 안 되고, 대단히 곤란한 작업이었다. 또한 여과포를 주행시키는 구조도 복잡하였다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 필터 플레이트의 여과실에 착탈이 용이하게 현수 가능한 여과포를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 개방한 필터 플레이트에 매달린 다수의 여과포를 일제히 세정하고 여과포의 세정 시간을 단축시키는 필터 프레스를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 또 다른 목적은 다수의 여과포를 동시에 진동시켜서 케이크를 박리하고 케이크의 배출 시간을 단축시키는 필터 프레스를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 태양은 전방 및 후방 프레임에 지지되는 레일 상에 개폐가 가능하게 병렬로 배열한 복수의 필터 플레이트와, 이들 필터 플레이트의 여과판에 매달린 여과포를 구비한 필터 프레스로서, 상기 필터 플레이트에 세워서 설치된 가이드 샤프트에 스프링을 통해 지지봉을 지지함과 동시에, 상기 여과포에 필터 플레이트의 원액 공급로에 연통되는 급액판 및 그 하단 에지부에 무거운 추를 설치하고, 그 여과포의 상단 에지부를 상기 지지봉에 매닮으로써 여과포를 필터 플레이트에 헐겁게 설치한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 따른 필터 프레스의 여과 장치의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 전방 프레임(1) 및 후방 프레임(2)에 걸쳐진 한 쌍의 평행한 수평 레일(3)에서, 전방 프레임(1) 및 후방 프레임(2)의 좌우 측벽에 고정된 것의 사이에 복수로 병렬로 배열된 필터 플레이트(4)가 각각 전후진 가능하게 지지되어 있다.
가장 뒤쪽 열의 필터 플레이트(4)의 후방에는 무버블 헤드(5)가 설치되고, 필터 플레이트(4)와 마찬가지로 전후진 가능하게 레일(3)에 지지되어 있다. 이 무버블 헤드(5)는 후방 프레임(2)에 지지된 체결 실린더(6)의 로드 선단에 연결되어 있어서, 이 체결 실린더(6)를 신축함으로써 레일(3) 상을 전후로 이동한다.
병렬로 배열한 전체의 필터 플레이트(4)와 그 전방의 전방 프레임(1) 및 후방의 무버블 헤드(5)는 4개의 이동 체인(7)에 의해 상호 연결되어 있다. 이 4개의 이동 체인(7)은 필터 플레이트(4), 전방 프레임(1) 및 무버블 헤드(5)의 좌우 양 측벽의 상부 및 하부에 각각 소정의 길이로 고정되어 있으므로, 필터 플레이트(4)는 소정의 간격으로 개방될 수 있게 되어 있다.
필터 플레이트(4)를 폐쇄시킬 때에는 체결 실린더(6)를 신장하여 무버블 헤드(5)를 전방으로 이동시킨다. 이로 인해 병렬로 배열한 필터 플레이트(4)는 전방 프레임(1) 및 무버블 헤드(5)에 의해 전후로부터 좁아져서 폐쇄된다.
한편, 필터 플레이트(4)를 개방시킬 때에는 체결 실린더(6)를 축소시켜서 무버블 암(5)을 후방으로 이동시킨다. 이로 인해 무버블 암(5)에 연결된 이동 체인(7)이 신장된다.
전술한 바와 같이, 전체의 필터 플레이트(4)는 이동 체인(7)에 의해 상호 연결되어 있으므로, 무버블 암(5)이 이동함에 따라 이동 체인(7)이 후단 측으로부터 순서대로 신장됨과 동시에 폐쇄되어 있는 필터 플레이트(4)의 가장 뒤쪽 열부터 순서대로 개방된다.
병렬로 배열한 필터 플레이트(4)의 하방에는 세정 배수를 받는 개폐 가능한 드리핑 팬(8)이 설치되어 있다.
전방 프레임(1)에는 원액 공급관(9) 및 여과액 배출관(10)이 설치되어 있다.
각 필터 플레이트(4)의 전면 및 후면에는 도 2에 도시한 바와 같이, 표면상에 다수의 피라미드가 심어진 오목면 형상의 여과판(4b)이 형성되어 있다.
필터 플레이트(4)의 상부에는 전후로 관통하는 원액 공급로(11)가 설치되어 있다. 필터 플레이트(4)의 전후 면에는 이 원액 공급로(11)의 주위로부터 여과판(4b)에 걸쳐서 폐쇄 시에 후술하는 급액판(42)이 여과포(39)를 사이에 두고 끼워지는 리세스(4c)가 형성되어 있다.
여과판(4b) 및 리세스(4c)의 주위에는 폐쇄 시에 인접하는 필터 플레이트(4)와, 여과포(39)를 통해 접촉하는 밀봉면(4a)이 형성되어 있다.
필터 플레이트(4)의 하단부에는 일단이 여과판(4b)의 하단부에 개구되고, 타단이 필터 플레이트(4)의 측벽 하단에 설치된 연통관부(13)의 배수로(14)에 개구된 여과액의 배수 구멍(12)이 내설되어 있다.
연통관부(13)는 필터 플레이트(4)의 좌우 양 측벽에 설치되어 있으나, 필터 플레이트(4)의 전후 면의 여과판(4b)은 공통의 배수 구멍(12)에 의해 이들 연통관부(13) 중 한쪽에만 연통되어 있다. 레일(3) 상에 병렬로 배열된 필터 플레이트(4)는 각 필터 플레이트(4)의 여과판(4b)이 교대로 좌우 연통관부(13)에 연통되도록 배열되어 있다.
병렬로 배열된 필터 플레이트(4)를 폐쇄함으로써, 인접하는 필터 플레이트(4) 사이에서 분단된 연통관부(13)의 배수로(14)가 연결되어 연속된 좌우의 여과액 배수로(14)가 형성된다.
필터 플레이트(4)의 개폐에 방해가 되는 여과액 배출 호스가 폐지되어, 부품 수가 적어져, 유지 보수도 용이하게 된다.
필터 플레이트(4)의 좌우 양 측벽의 상부에는 필터 플레이트(4)를 레일(3)에 지지시키는 지지 암(15)이 설치되어 있다.
필터 플레이트(4)의 여과판(4b)의 중앙부에는 폐쇄 후 병렬로 배열된 필터 플레이트(4)를 체결할 때에 필터 플레이트(4)에 걸리는 하중을 받아 필터 플레이트(4)의 휨 변형을 방지하기 위한 지지 바닥(16)이 설치되어 있다.
또한 필터 플레이트(4)의 배수 구멍(12)이 내설된 연통관부(13)의 하단 면에는 배수 구멍(12)으로부터 여과액을 취출하기 위한 샘플링 밸브(12a)가 설치되어 있다. 이를 통해 취출된 여과액의 상태를 조사하고, 후술하는 여과포(39)의 파손을 검지할 수 있다.
각 필터 플레이트(4)는 합성수지재로 구성되어 있어서 경량화가 도모된다. 또한 여과판(4b) 하단의 배출부에는 여과판(4b)으로부터 밀봉면(4a)에 걸쳐서 여과액 배출용 리젝터(17)가 고정되어 있다.
리젝터(17)는 고정할 때에 여과판(4b)과 매끄럽게 연속하는 여과판 면 및 밀봉면(4a)과 직선으로 연속하는 밀봉면을 갖는다. 여과판 면에는 다수의 피라미드가 설치되어 있다. 여과판 면의 하단에는 여과판 면과 밀봉면의 경계를 따라 필터 플레이트(4)의 배수 구멍(12)에 연통되는 복수의 통로 구멍이 설치되어 있다.
이 리젝터(17)는 필터 플레이트(4)의 여과판(4b)에 연통되는 피라미드와, 배수 구멍(12)에 연통되는 복수의 통로 구멍이 설치되어 있다.
여과판(4b)으로부터 배수 구멍(12)으로 유입되는 액에 의해 마모되는 여과판(4b)의 배출부에 리젝터(17)를 설치했기 때문에 무기질의 미세 입자 등이 여과액 내에 유입되어도 필터 플레이트(4) 본체는 마모로부터 보호된다. 또한 마모가 진행되어도 리젝터(17)를 교환하면 필터 플레이트(4)를 연속적으로 사용할 수 있다.
또한 본 실시예의 필터 플레이트(4)는 합성수지의 특성인 경량성과 내약품성을 유지하면서 종래의 금속성 필터 플레이트에 뒤지지 않는 강도를 확보할 수 있다. 이렇게 함으로써 필터 플레이트(4)의 중량이 경감되어 필터 프레스의 대형화가 가능하게 된다.
도 3은 다이어프램판(18)을 나타낸다.
다이어프램판(18)의 전후 면에는 오목면 형상으로 형성된 여과판(19a)을 갖는 다이어프램(19)이 팽팽하게 설치되어 있다.
다이어프램(19)을 팽팽하게 설치한 다이어프램판(18)의 상부에는 이들을 전후로 관통하는 원액 공급로(21)가 설치되어 있다. 다이어프램(19)에는 원액 공급로(21)의 주위로부터 여과판(19a)에 걸쳐서 폐쇄 시에 후술하는 급액판(42)이 여과포(39)를 사이에 두고 끼워지는 리세스(19b)가 형성되어 있다.
다이어프램(19)의 하단 측 둘레 에지부에는 여과판(19a)의 하단으로부터 하방으로 연장되는 복수의 배수 홈(22)이 설치되어 있다. 배수 홈(22)의 하단에는 다이어프램(19)의 둘레 에지부가 고정되는 다이어프램판(18)의 장착면(18a)을 관통하고, 다이어프램판(18)의 하단부에 내설된 배수 구멍(23)에 연통되는 복수의 통로 구멍이 설치되어 있다.
배수 구멍(23)은 다이어프램판(18) 하단의 내부를 수평으로 연장하고, 다이어프램판(18)의 좌우 측벽 하단에 설치된 연통관부(24)의 배수로(14) 중 한쪽에 개구되어 있다.
또한 다이어프램판(18)의 하단부에는 다이어프램판(18)의 하단 벽면으로부터 위쪽으로 연장되어 다이어프램판(18)의 전후 면과 다이어프램(19)의 이면(裏面) 사이의 공간에 연통되는 급수 구멍(25)이 내설되어 있다. 급수 구멍(25)에는 다이어프램(19)을 팽창시키기 위한 압력수를 공급하는 압력수관(26)이 연결되어 있다.
다이어프램판(18)을 이용하면, 압력수관(26)으로부터 압력수를 공급하여 다이어프램(19)을 팽창시킴으로써, 필터 프레스에 압입된 원액을 더욱 압착할 수 있어서 고탈수가 가능하게 된다.
다이어프램판(18)은 전술한 필터 플레이트(4)와 교대로 레일(3) 상에 병렬로 배열되어 사용될 수 있다.
병렬로 배열된 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)을 폐쇄하면, 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)의 사이에서 분단되었던 연통관부(13) 및 (24)의 배수로(14)가 연결되어 연속된 좌우의 여과액 배수로(14)가 형성된다.
필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)을 교대로 병렬되게 배열하는 경우에, 필터 플레이트(4)로부터 배출되는 여과액은 배수 구멍(12)을 통해 좌우의 연통관부(13)의 배수로(14) 중 한쪽으로 배출되고, 다이어프램판(18)으로부터 배출되는 여과액은 배수 구멍(23)을 통해 좌우의 연통관부(24)의 배수로(14) 중 다른 쪽으로 배출된다.
다이어프램판(18)의 좌우 양 측벽의 상부에도 필터 플레이트(4)와 마찬가지로 다이어프램판(18)을 레일(3)에 지지시키는 지지 암(27)이 설치되어 있다.
다이어프램(19)의 여과판(19a) 중앙부에는 폐쇄 후 병렬로 배열된 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)을 체결할 때에 다이어프램판(18)에 걸리는 하중을 받아 다이어프램판(18)의 휨 변형을 방지하기 위한 지지 바닥(28)이 설치되어 있다.
또한 다이어프램판(18)의 배수 구멍(23)이 내설된 연통관부(24)의 하단면에는 배수 구멍(23)으로부터 여과액을 취출하기 위한 샘플링 밸브(23a)가 설치되어 있다. 이를 통해 취출된 여과액의 상태를 조사하고, 후술하는 여과포(39)의 파손을 검지할 수 있다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)의 좌우 양측 쇼울더에는 한 쌍의 보강쇠(29)가 설치되어 있다. 보강쇠(29)에는 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18) 좌우의 쇼울더가 압축된 상태로 끼워져 있다. 각 보강쇠(29)의 상단면에는 헤드 메탈(30)이 장착되고, 이 헤드 메탈(30)의 상단에는 가이드 샤프트(31)가 세워 설치되어 있다.
좌우의 가이드 샤프트(31)는 후술하는 한 쌍의 여과포(39)를 필터 플레이트(4) 또는 다이어프램판(18)의 전후 면에 매달기 위한 지지봉(35)의 좌우 양 단부에 각각 삽입되고, 상하 진동 가능하게 지지되어 있다.
또한 가이드 샤프트(31)에는 도 4에 도시한 바와 같이, 지지봉(35)의 아래쪽에는, 지지봉(35)을 탄성적으로 지지하는 스프링(32)이 그 상단 및 하단에 끼워진 스프링 클램프(33) 및 (34)가 장착되어 있다. 또한 지지봉(35)의 위쪽에는, 상하로 진동하는 지지봉(35)의 위쪽 이동을 탄성적으로 제한하는 시트(36) 및 쿠션 고무(37)가 장착되어 있다. 가이드 샤프트(31)의 선단에는 너트(38)가 나사 결합되어 지지봉(35), 시트(36) 및 쿠션 고무(37)가 가이드 샤프트(31)로부터 이탈되는 것을 방지한다.
이렇게 함으로써 지지봉(35)은 스프링(32)과 쿠션 고무(37)에 의해 상하로부터 탄성적으로 지지된다. 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)을 개방하여 케이크를 배출할 때에는 후술하는 바와 같이, 상하로 진동하는 지지봉(35)이 시트(36)를 통해 쿠션 고무(37)에 충돌한다. 이 충돌의 충격은 쿠션 고무(37)에 의해 적절하게 완충되고, 지지봉(35)을 통해 여기에 매달린 여과포(39)에 전달됨으로써 케이크의 완전한 박리가 촉진된다.
전술한 좌우의 가이드 샤프트(31), 가이드 샤프트(31)에 장착된 스프링(32) 및 쿠션 고무(37), 및 이들 스프링(32) 및 쿠션 고무(37)에 끼워진 지지봉(35) 등에 의해 여과포(39)의 현수 장치가 구성되어 있다.
필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)의 여과판(4b) 및 (19a)에 매달린 여과포(39)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 상하로 기다란 장방형의 형상을 갖는다. 그 상단 에지부 및 하단 에지부에는 각 여과포(39)의 단부를 되접어 봉합함으로써 형성된 자루부(袋部)(39a) 및 (39b)가 설치되어 있다. 상단 에지부의 자루부(39a)에는 여과포 심재(芯金)(40)가, 하단 에지부의 자루부(39b)에는 무거운 추인 하부 로드(41)가 삽입되어 있다.
여과포(39)의 상방 중앙부에는 필터 플레이트(4)의 원액 공급로(11) 및 다이어프램판(18)의 원액 공급로(21)에 상응하는 위치에, 폐쇄 시에 이들 원액 공급로(11) 및 (21)에 연통되는 개구(39c)가 설치되어 있다. 도 5에 나타낸 여과포(39)에서는, 개구(39c)의 주변부에, 폐쇄 시에 필터 플레이트(4) 및 다이어프램(18)의 원액 공급로(11) 및 (21)에 연통되는 급액로(42a)를 갖는 급액판(42)이 고정되어 있다.
또한 여과포(39)의 상단 에지부의 자루부(39a)에는 여과포(39)를 매다는 지지봉(35)의 전후 면에 세워 설치한 복수의 걸쇠(43)(도 2, 3, 4 참조)를 삽입 통과시키기 위한 절결부(39d)가 설치되어 있다.
필터 프레스에 사용되는 여과포는 장시간 연속하여 사용하면 막히는 등의 문제가 발생하므로 정기적으로 교환할 필요가 있다.
여과포(39)를 지지봉(35)에 부착할 때에는 도 6에 나타낸 바와 같이, 여과포(39)의 상단 에지부의 절결부(39d)에 지지봉(35)의 걸쇠(43)를 삽입 통과시키고, 여과포 심재(40) 및 그 여과포 심재(40)가 삽입된 여과포(39)의 상단 에지부의 자루부(39a)를 지지봉(35)의 상면에 위치시켜서 여과포 심재(40)를 걸쇠(43)에 걸어 고정시킨다. 이렇게 함으로써, 여과포(39)는 필터 플레이트(4)의 여과판(4b) 또는 다이어프램판(18)의 여과판(19a)에 급액판(42) 및 하부 로드(41)의 무게에 의한 장력을 가지고 헐겁게 설치된다. 즉, 여과포(39)는 필터 플레이트(4)의 여과판(4b) 또는 다이어프램판(18)의 여과판(19a)에 고정되지 않고 지지봉(35)에 현수되기 때문에 용이하게 착탈될 수 있다.
여과포(39)를 지지봉(35)으로부터 제거할 때에는, 걸쇠(43)에 고정된 여과포 심재(40)를 들어올려서 여과포(39)의 절결부(39d)로부터 지지봉(35)의 걸쇠(43)를 빼내고, 여과포(39)의 자루부(39a)를 들어올리면 된다.
지지봉(35)은 필터 플레이트(4)의 상부에 필터 플레이트(4)와 일체로 설치되어 있으므로 필터 플레이트(4)가 개방되어도 해방된 여과실의 위쪽에 위치되는 일은 없다. 따라서 여과포(39)의 착탈이 용이해진다.
지지봉(35)의 전면 및 후면에 세워 설치된 걸쇠(43)는 도 7에 나타낸 바와 같이, 전면 측의 걸쇠(43)는 후방으로, 후면 측의 걸쇠(43)는 전방으로 그 상단부가 구부려져서 각각 역 U자 형상으로 형성되어 있다. 따라서, 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)을 개방하여 케이크를 배출할 때에, 여과포(39) 및 여과포(39)를 매다는 지지봉(35)이 스프링(32)의 반발력에 의해 강하게 상하로 진동하여도 여과포 심재(40)는 지지봉(35)의 걸쇠(43)로부터 이탈되지 않는다.
교대로 병렬로 배열된 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)에 여과포(39)를 매달 때에는 도 8에 나타낸 바와 같이, 필터 플레이트(4) 또는 다이어프램판(18)의 전후 면 어느 한쪽 면에 급액판(42)을 고정한 여과포(39)를 다른 쪽 면에 개구(39c)만이 설치된 여과포(39)를 매달고, 인접하는 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18) 사이에서, 급액판(42)을 고정한 여과포(39)와 개구(39c)만이 설치된 여과포(39)가 대향하도록 한다.
필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)을 폐쇄하면, 여과포(39)에 고정된 급액판(42)은 필터 플레이트(4)의 리세스(4c) 및 다이어프램판(18)의 리세스(19b)에 끼워진다. 그리고 대향하는 여과포(39)의 사이에는 폐쇄된 필터 플레이트(4)의 여과판(4b)과 다이어프램판(18)의 다이어프램(19)의 여과판(19a)에 의해 구획되는 여과실이 형성된다.
폐쇄된 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)의 원액 공급로(11) 및 (21)과, 이들 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)에 여과포(39)를 통해 끼워지는 급액판(42)의 급액로(42a)에 의해 구성되는 연속된 원액 공급로는 도 1에 나타낸 전방 프레임(1)의 원액 공급관(9)에 연통된다.
또한 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)의 연통관부(13) 및 (24)로 구성된 연속된 여과액 배수로(14)는 전방 프레임(1)의 여과액 배출관(10)에 연통된다.
필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)을 교대로 병렬로 배열한 필터 프레스의 여과 운전에서는, 전방 프레임(1)의 원액 공급관(9)을 통해서 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)의 원액 공급로(11) 및 (21)과 급액판(42)의 급액로(42a)에 의해 구성되는 연속된 원액 공급로에 원액이 압입된다. 압입된 원액은 급액판(42)의 급액로(42a) 내주면으로부터 급액판(42)의 하단면으로 관통하는 분기로(42b)를 통해 대향하는 여과포(39)의 사이에 형성된 여과실로 분배 공급된다.
여과실로 압입된 원액은 이송 압력을 받아서 여과포(39)에 의해 여과되고, 고체 및 액체로 분리된다. 원액의 고형분은 여과포(39)에 의해 포착되어 케이크로 여과실 내에 남는다. 여과포(39)를 통과한 여과액은 필터 플레이트(4)의 여과판(4b) 및 다이어프램판(18)의 다이어프램(19)의 여과판(19a)을 흘러내린 후, 필터 플레이트(4)의 배수 구멍(12) 및 다이어프램판(18)의 배수 구멍(23)을 통해 각각의 연통관부(13) 및 (24)의 연속된 배수로(14)에 배출되고, 기기 밖으로 배출된다.
그 후, 다이어프램판(18)의 압력수관(26)으로부터 가압수를 공급하여 다이어프램(19)을 팽창시키고, 여과포(39) 사이에 포착된 케이크를 다시 압착한다. 압착된 케이크는 이 압착에 의해 소성 변형되어, 다이어프램판(18) 측의 여과포(39)로부터 박리된다.
상기 압착 탈수의 완료 후, 병렬로 배열된 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)을 개방하여 여과실 내의 케이크를 배출한다. 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)을 개방하면, 필터 플레이트(4)에 헐겁게 설치된 여과포(39)가 필터 플레이트(4)의 여과판(4b)으로부터 분리되고, 여태까지 필터 플레이트(4)의 여과판(4b) 및 다이어프램판(18)의 다이어프램(19)의 여과판(19a)에 의해 전후로부터 지지된 여과포(39)에 포착된 케이크, 급액판(42) 및 하부 로드(41)의 무게가 여과포(39)를 매다는 지지봉(35)을 통해 스프링(32)에 한꺼번에 걸려서 스프링(32)을 압축시킨다. 이 때 여과포(39)는 지지봉(35), 여과포(39)에 부착된 케이크, 급액판(42) 및 하부 로드(41)와 함께 하강한다.
이 하강에 의해, 여과포(39), 지지봉(35), 여과포(39)에 부착된 케이크, 급액판(42) 및 하부 로드(41)가 잃은 위치에너지는 압축된 스프링(32)에 축적된 후, 여과포(39)를 상승시키는 에너지로 방출된다. 이 에너지를 반복해서 받고, 즉 스프링(32)이 압축되어 여과포(39)가 상하로 진동하고, 끼워져 있던 필터 플레이트(4)의 여과판(4b)으로부터 떨어져 나오므로, 여과포(39)에 부착된 케이크는 자중에 의해 여과포(39)로부터 박리되어 탈락된다. 여과포(39)가 상하로 진동할 때, 여과포(39)를 매다는 지지봉(35)은 시트(36)를 통해 쿠션 고무(37)에 충돌된다. 이 충돌의 충격은 지지봉(35)을 통해 여기에 매달린 여과포(39)에 전달되므로 케이크의 완전한 박리가 촉진된다.
여과포(39)의 세정 장치는, 도 7에 나타낸 바와 같이 각 필터 플레이트(4)의 상부에 설치되고 4각형의 중공 단면을 갖는 지지봉(35), 도 9에 나타낸 바와 같이 각 지지봉(35)의 중앙부 및 양 단부의 하면 3개소에 배치된 세정 노즐(44), 도 1 및 도 9에 나타낸 바와 같이 전방 프레임(1) 및 후방 프레임(2)에 설치된 지지부(45)에 지지된 세정수 메인 파이프(main pipe)(46), 및 세정수 메인 파이프(46)와 각 지지봉(35)을 접속시키는 세정수 호스(47) 등을 포함한다.
각 세정 노즐(44)은, 도 10에 나타낸 바와 같이 필터 플레이트(4)의 상단면을 가로질러 양쪽으로 벌어진 형상으로 구성되고, 그 하단의 2개의 분사구는 각각 필터 플레이트(4)의 전후 여과판(4b)을 향하고 있다.
여과포(39)의 상부에는 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 여과포(39)가 필터 플레이트(4)에 매달릴 때에 세정 노즐(44)이 상당하는 위치에 절결창(切欠窓)(48)이 설치되어 있다. 여과포(39)를 필터 플레이트(4)에 매달 때에는 절결창(48)에 양쪽으로 벌어진 형상의 세정 노즐(44)의 일단을 통해 그 분사구를 여과포(39)의 원액 측 여과면으로부터 돌출시킨다.
세정수 메인 파이프(46)에 공급된 세정수는 세정수 호스(47)를 통해 각 지지봉(35)에 분배되고, 각 지지봉(35)의 내부를 통과하여 각 세정 노즐(44)의 분사구로부터 분사된다.
여과 운전을 계속하여 여과포(39)가 막힌 경우, 또는 케이크의 찌꺼기가 여과포(39)의 표면에 부착하여 잔류하는 경우에는, 도 9에 나타낸 바와 같이 세정수 메인 파이프(46)로부터 지지봉(35)에 공급된 세정수를 양쪽으로 벌어진 형상의 세정 노즐(44)로부터 분사하여, 필터 플레이트(4)의 전후 여과판(4b)에 매달린 여과포(39)의 오염된 면(원액 측 여과면)을 일제히 세정한다.
세정 노즐(44)은 여과포(39)를 매다는 지지봉(35)과 일체로 설치되므로, 주위에 장애물이 없고 세정 노즐(44)의 각도 조정이나 교환 작업이 용이해진다. 또한 부품 수가 적어져서 유지 보수가 용이해진다.
또한 세정 노즐(44)은 필터 플레이트(4) 또는 다이어프램판(18)에 일체로 설치되어 있으므로, 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)을 개폐하여도 여과포(39)의 오염된 면에 대한 세정 노즐(44)의 분사구의 상대 위치 및 소정의 분사 각도는 유지된다. 따라서, 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)에 매달린 여과포(39) 전체를 균일하고 안정되게 세정할 수 있고, 확실한 세정 및 재생이 가능해진다.
필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)의 위쪽에 설치된 지지봉(35)의 좌우 양 단부의 하면 근방에는, 도 1, 2, 3에 나타낸 바와 같이 레일(3)을 따라 연장하는 한 쌍의 진동 샤프트(51)가 설치되어 있다.
각 진동 샤프트(51)의 전후 양 단부는, 도 1에 나타낸 바와 같이 전방 프레임(1) 및 후방 프레임(2)의 좌우 양측 측벽에 설치된 지지부(49)에 로드 측을 아래로 향하게 하여 세워 설치한 공압 실린더(50)의 로드 단부에, 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이 조인트(52)를 통해 연결되어 있다.
조인트(52)의 상단부는 진동 샤프트의 길이 방향으로 대략 평행이면서 수평으로 연장되는 너클 핀(53)에 의해 공압 실린더(50)로부터 아래로 뻗은 로드의 하단부에 부착된 포크 엔드(fork end)에 선회식으로 장착되고, 조인트(52)의 하단부는 진동 샤프트(51)의 길이 방향으로 대략 수직이면서 수평으로 연장되는 핀(54)에 의해 진동 샤프트(51)의 단부에 연결되어 있다.
진동 샤프트(51)의 길이 방향 중앙부에는, 도 1에 나타낸 바와 같이 진동 샤프트(51) 전체를 진동시키는 진동 장치인 바이브레이터(vibrator)(55)가 부착되어 있다.
케이크의 박리성이 나빠서 케이크 전체가 자중에 의해서는 박리되지 않고 여과포(39)에 그대로 부착된 경우나, 여과포의 표면에 일부의 케이크가 잔류하는 경우에는 여과포(39)에 부착된 케이크의 무게가 지지봉(35)에 걸려, 지지봉(35)을 하방으로부터 지지하는 스프링(32)이 압축되어서 지지봉(35)이 침강한다.
이 때, 바이브레이터(55)에 의해 진동 샤프트(51)를 진동시키면, 전체의 공압 실린더(50)의 로드를 축소시켜 좌우 양측의 진동 샤프트(51)를 상승시키고, 진동 샤프트(51)의 상면을 지지봉(35)의 양 단부의 하면에 접촉시킨다. 이렇게 함으로써, 침강된 지지봉(35)은 진동 샤프트(51)에 의해 강력하게 진동되면서 끌어올려진다.
지지봉(35)에 전달된 진동 샤프트(51)의 진동은 지지봉(35)을 지지하는 스프링(32)에 의해 증폭되어 여과포(39)에 전달됨으로써 여과포(39)로부터의 케이크의 박리가 촉진된다.
진동 샤프트(51)는 필터 프레스의 전체 길이에 걸쳐서 연장되고, 복수의 침강된 지지봉(35)을 동시에 진동시켜 상승시킬 수 있다. 따라서 진동 샤프트(51)에 의하면, 다수의 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18) 사이의 여과실에 매달린 전체의 여과포(39)를 동시에 진동시켜서, 이들 여과포(39)에 부착된 케이크를 일제히 박리시킬 수 있다.
또한 예를 들면, 여과포(39)가 필터 플레이트(4)의 요철면에 끼워진 경우, 진동 샤프트(51)는 케이크의 무게에 의해 침강된 지지봉(35)을 케이크로의 중력에 대항하여 끌어올림으로써 여과포(39)를 신장시켜서, 여과포(39)로부터 케이크를 박리시킨다.
여과포의 이상 검지 장치는, 도 13에 나타낸 바와 같이 전방 프레임(1) 및 후방 프레임(2)의 상부에 세워 설치된 한 쌍의 브래킷(56), 이 브래킷(56)의 한 쪽에 부착된 투광기(56), 및 다른 쪽의 브래킷(56)에 부착된 투광기(58)에 대치되고 투광기(58)로부터 조사되는 투광선을 수광하는 수광기(57)를 포함한다.
투광기(58)로부터 수광기(57)에 조사되는 투광선의 높이는 지지봉(35)의 단부 하면 근방으로 설정되고, 적어도 하나의 여과포(39)에 케이크가 부착되고, 이 여과포(39)를 매다는 지지봉(35)이 케이크의 무게에 의해 침강된 경우에는, 지지봉(35)에 의해 투광선이 차단되도록 되어 있다.
즉, 여과실로부터 케이크를 배출하기 위해 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)을 개방한 후에, 투광기(57)로부터 조사된 투광선이 수광기(57)에 입사되면 전체의 여과포(39)로부터 케이크가 정상적으로 박리되어 배출되고, 입사되지 않으면 적어도 하나의 침강된 지지봉(35)에 의해 투광선이 차단되고 지지봉(35)에 매달린 여과포(39)에 케이크가 잔존하는 등의 이상이 발생한 것을 의미한다.
이와 같이 투광기(58) 및 수광기(57)를 이용한 여과포 이상 검지 장치에서는 케이크 배출 후 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)을 폐쇄하기 전에 여과포(39)에 케이크가 부착되어 잔존하고 있는 것 등의 이상을 검지할 수 있다. 따라서 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)을 폐쇄하기 전에 여과포(39)에 고정된 급액판(42)이 필터 플레이트(4) 및 다이어프램판(18)의 사이에 끼이는 등의 사고를 미연에 방지할 수 있다.
이상을 검지했을 때에는, 진동 샤프트(51)를 바이브레이터(55)로 진동시키면서 공압 실린더(50)에 의해 상승시키고, 지지봉(35)을 밀어올려서 여과포(39)로부터 케이크를 박리시킨다.
특히 박리하기 어려운 케이크가 여과포(39)에 잔존한 경우에도, 진동하는 진동 샤프트(51)가 지지봉(35)을 진동시켜서 여과포(39)를 효과적으로 진동시키므로, 세정수를 이용하지 않고 여과포(39)를 재생시킬 수 있다.
본 발명에 따른 필터 프레스의 여과 장치의 실시예에서는, 전방 프레임(1) 및 후방 프레임(2)에 지지된 레일(3) 상에 다수의 필터 플레이트(4)를 병렬로 배열시키고, 전후의 필터 플레이트(4)의 여과판(4b)에 한 쌍의 여과포(39)를 매달아 이들 필터 플레이트(4)를 개폐 가능하게 한 필터 프레스로서, 필터 플레이트(4)에 세워 설치한 가이드 샤프트(31)에 스프링(32)을 통해 지지봉(35)을 지지하고, 지지봉(35)에 상단 에지부를 매단 여과포(39)에 필터 플레이트(4)의 원액 공급로(11)와 연통되는 급액판(42)과, 그 하단 에지부에 무거운 추(41)를 설치하여 여과포(39)를 필터 플레이트(4)에 헐겁게 설치하고 있다.
이러한 구성에 의하면, 케이크의 무게에 의해 압축된 스프링(32)의 압축에너지가 반발력으로 변환되고, 필터 플레이트(4)의 여과판(4b)으로부터 여과포(39)가 분리되어 여과포(39)로부터 케이크를 진동시켜 탈락시킬 수 있게 된다.
또한 본 실시예에서는, 여과포(39)의 상단 에지부에 자루부(39a)를 형성하여, 이 자루부(39a)의 적절한 위치에 절결부(39d)를 설치하고, 여과포(39)의 자루부(39a)에 여과포 심재(40)를 삽입 통과시키는 동시에, 여과포(39)의 절결부(39d)에 대향하는 지지봉(35)의 전후 면에 걸쇠(43)를 늘어뜨려 설치하고, 이 걸쇠(43)에 여과포(39)의 자루부(39a)의 절결부(39d)를 삽입 통과시켜 여과포(39)의 자루부(39a)를 지지봉(35)에 위치시켰다.
이러한 구성에 의하면, 여과포 심재(40)를 삽입 통과시킨 여과포(39)의 자루부(39a)가 지지봉(35)의 걸쇠(43)에 위치되고, 걸쇠(43)에 연결되어 있는 것만으로 여과포(39)를 필터 플레이트(4)에 착탈하는 것이 용이해진다.
또한 본 실시예에서는, 지지봉(35)에 늘어뜨려 설치한 걸쇠(43)의 상단부를 전후 면의 반대 방향으로 역 U자 형상으로 구부렸다.
이러한 구성에 의하면, 스프링(32)의 반발력에 의해 여과포(39)의 자루부(39a)에 삽입된 여과포 심재(40)가 요동하여도 여과포(39)가 지지봉(35)으로부터 이탈되지 않는다.
또한 본 실시예에서는, 여과포(39)를 매단 지지봉(35)을 중공형으로 형성하여 세정수의 공급원과 접속하고, 지지봉(35)에 세정 노즐(44)을 배치하였다.
이러한 구성에 의하면, 세정 노즐(44)은 여과포(39)를 매다는 지지봉(35)과 일체가 되어 주위에 장애물이 없고, 세정 노즐(44)의 각도 조정이나 교환 작업이 용이해진다. 부품 수가 적어져서 유지 보수가 용이해진다.
또한 본 실시예에서는, 세정 노즐(44)을 양쪽으로 벌어진 형상으로 구성하고, 세정 노즐(44)이 접촉하는 여과포(39)에 절결창(48)을 설치하고, 세정 노즐(44)의 분사구를 절결창(48)으로부터 돌출시켜서 여과포(39)의 오염된 면에 세정수를 분사한다.
이러한 구성에 의하면, 필터 플레이트(4)를 개폐하여도 필터 플레이트(4)와 일체로 설치된 세정 노즐(44)의 분사구는 여과포(39)의 오염된 면과의 상대 위치가 불변이어서 소정의 분사 각도를 유지하여 전체 여과포(39)를 균일하게 세정할 수 있다.
또한 본 실시예에서는, 전방 프레임(1)과 후방 프레임(2)에 지지된 진동 샤프트(51)를 여과포(39)를 매단 지지봉(35)의 하방 근방에 마주보도록 설치하고, 진동 샤프트(51)에 진동 장치(55)를 부착하였다.
이러한 구성에 의하면, 지지봉(35)을 진동 샤프트(51)를 일제히 진동시켜서 필터 플레이트(4)의 여과실에 매달린 여과포(39)로부터 케이크를 박리시킬 수 있다. 진동은 스프링(32)에 의해 증폭되어 여과포(39)로부터의 케이크 박리를 촉진시킨다.
또한 본 실시예에서는, 전방 프레임(1) 및 후방 프레임(2)에 배치된 공압 실린더(50)에 진동 샤프트(51)를 지지시켜 진동 샤프트(51)를 상승 가능하게 하였다.
이러한 구성에 의하면, 진동 샤프트(51)로 케이크의 무게에 의해 하강한 여과포(39)를 케이크의 중력에 대항하여 끌어올려서, 필터 플레이트(4)의 여과판(4b)에 부착된 여과포(39)를 분리하고, 케이크의 중력에 저항하여 진동시킴으로써 케이크가 여과포(39)로부터 간단히 박리된다.
또한 본 실시예에서는, 지지봉(35)을 지지한 가이드 샤프트(31)에 쿠션 고무(37)를 삽입하고, 가이드 샤프트(31)의 선단부에 너트(38)를 나사 결합시켜 지지봉(35)을 탄성적으로 지지시켰다.
이러한 구성에 의하면, 지지봉(35)의 가이드 샤프트(31)로부터의 이탈이 방지되고, 진동 샤프트(51)의 진동을 탄력적으로 여과포(39)에 전달할 수 있다.
또한 본 실시예에서는, 전방 프레임(1)과 후방 프레임(2)에 수광기(57) 및 투광기(58)를 배치하고, 스프링(32)을 압축시킨 지지봉(35)의 위치에 투광선을 조사시켜서 케이크가 부착된 여과포(39)를 검지한다.
이러한 구성에 의하면, 이상을 검지했을 때에만 진동 샤프트(51)로 여과포를 효과적으로 진동시킬 수 있고, 세정수를 사용하지 않고 여과포(39)를 재생시킬 수 있게 된다. 폐쇄되는 필터 플레이트(4)의 사이에 여과포(39)에 고정된 급액판(42)이 끼이는 등의 사고를 미연에 방지할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예에서는 필터 플레이트(4)의 여과실에 매다는 여과포(39)의 착탈이 용이해져서 다수의 여과포(39)를 동시에 진동시켜 케이크를 박리시킴으로써 케이크의 배출 시간이 단축되고, 개방된 필터 플레이트(4)에 매달린 다수의 여과포(39)를 일제히 세정함으로써 여과포(39)의 세정 시간이 단축된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 필터 프레스의 측면도이다.
도 2는 여과포의 현수 장치를 설치한 필터 플레이트의 정면도이다.
도 3은 여과포의 현수 장치를 설치한 다이어프램판의 정면도이다.
도 4는 여과포의 현수 장치의 주요부에 대한 확대도이다.
도 5는 급액판을 고정한 여과포의 정면도이다.
도 6은 지지봉에 매달린 여과포의 정면도이다.
도 7은 여과포를 매단 지지봉의 주요부에 대한 종단측면도이다.
도 8은 여과포를 매단 상태를 나타내는 필터 플레이트 및 다이어프램판의 측면도이다.
도 9는 세정 장치를 설치한 여과포 현수 장치의 정면도이다.
도 10은 지지봉에 배치한 세정 노즐의 측면도이다.
도 11은 공압 실린더에 조인트를 통해 연결된 진동 샤프트의 일부단면정면도이다.
도 12는 공압 실린더에 조인트를 통해 연결된 진동 샤프트의 일부단면측면도이다.
도 13은 투광기 및 수광기를 설치한 필터 프레스의 측면도로서, 투광선 및 지지봉의 위치 관계를 나타낸다.

Claims (9)

  1. 전방 프레임과 후방 프레임에 지지된 레일 상에 개폐 가능하게 병렬로 배열된 복수의 필터 플레이트와,
    상기 필터 플레이트의 여과판에 매달려 있으며, 상기 필터 플레이트의 원액 공급로에 연통되는 급액판과, 하단 에지부에 배치된 추를 구비하는 여과포
    를 포함하며,
    상기 필터 플레이트에 세워 설치된 가이드 샤프트에 스프링을 통해 지지봉이 지지되고,
    상기 지지봉에 상기 여과포의 상단 에지부가 매달려, 상기 여과포가 상기 필터 플레이트에 헐겁게 설치되며,
    상기 필터 플레이트의 여과판의 배수 구멍 근방에, 주위의 여과판과 매끄럽게 연속하는 여과판 면을 구비하는 교환가능한 리젝터가 설치되어 있는 것
    을 특징으로 하는 필터 프레스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 여과포의 상단 에지부에 여과포 심재(芯金)가 삽입 통과하는 자루부(袋部)를 형성하고 상기 자루부의 적절한 위치에 절결부를 설치함과 동시에, 상기 지지봉의 전후 면에서 상기 여과포의 절결부에 대응되는 위치에 걸쇠를 세워 설치하고, 상기 여과포를 상기 지지봉에 매달 때에 상기 걸쇠가 상기 여과포의 자루부의 절결부를 삽입 통과하고, 상기 여과포의 자루부를 상기 지지봉에 위치시킨 필터 프레스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지봉에 세워 설치한 상기 걸쇠의 상단부를 역 U자 형상으로 구부린 필터 프레스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 여과포를 매단 상기 지지봉을 중공 형상으로 형성하여 세정수의 공급원에 접속시키고, 상기 지지봉에 세정 노즐을 설치한 필터 프레스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 세정 노즐을 양쪽으로 벌어진 형상으로 구성하고, 상기 여과포의 세정 노즐에 대응하는 위치에 절결창(切欠窓)을 설치하고, 상기 여과포를 상기 지지봉에 매달 때에 상기 절결창으로부터 상기 세정 노즐의 분사구를 돌출시키는 필터 프레스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전방 프레임과 상기 후방 프레임에 진동 장치를 부착한 진동 샤프트를 지지시키고, 상기 진동 샤프트를 상기 지지봉의 아래쪽 근방에 마주보도록 설치한 필터 프레스.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전방 프레임 및 상기 후방 프레임에 공압 실린더를 설치하고, 상기 공압 실린더에 상기 진동 샤프트를 지지시킴으로써 상기 진동 샤프트를 상승 가능하게 한 필터 프레스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 지지봉을 지지시킨 가이드 샤프트에 쿠션 고무를 삽입하고, 상기 가이드 샤프트의 선단부에 너트를 나사 결합시켜서 상기 지지봉을 탄성적으로 지지시키는 필터 프레스.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 전방 프레임과 상기 후방 프레임에 수광기(受光器)와 투광기(投光器)를 설치하고, 상기 스프링이 압축되고 상기 지지봉이 침강했을 때에 상기 지지봉에 투광선(投光線)이 조사되는 필터 프레스.
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