KR100739029B1 - 원심분리기의 소취장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원심분리기에 사용되는 소취장치에 있어서, 비용이 그다지 들지 않으면서도 필터를 손상시키는 일이 없이 케이크를 완전히 제거하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 바스켓(51)의 안쪽둘레(內周)에 설치된 필터(52)에 부착된 케이크(A)를 긁어내기 위한 스크레이퍼(2)와, 스크레이퍼(2)에 회전가능하게 설치되어 잔류 케이크(A)를 바스켓(51)의 회전에 따라 회전하면서 절단하여 제거하는 것이 가능한 디스크(3)로 구성되고, 더욱이 회전가능한 디스크(3)를 설치한다.

소취장치, 스크레이퍼, 케이크, 디스크

Description

원심분리기의 소취장치{APPARATUS FOR REMOVING CAKE IN CENTRIFUGE}

도1은 본 발명의 소취(搔取)장치를 나타내는 요부평면도이다.

도2는 도1의 측면도이다.

도3은 소취상태를 나타내는 확대측면도이다.

* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명

1: 소취장치 2: 스크레이퍼

3: 디스크 4: 소취 로드

5: 암 6: 소취판

7: 볼트 8: 탄성지지체

9: 홀더 10: 샤프트

11: 원판 50: 원심분리기

51: 바스켓 52: 필터

A: 케이크 B: 절단개소

본 발명은 예를 들어 고액(固液)분리나 탈수 처리 등을 실시하는 원심분리기에 이용되는 소취(搔取)장치(긁어 내는 장치)의 개량에 관한 것이다.

종래, 이러한 종류의 소취장치로서는, 예를 들어 다음과 같은 것들이 알려져 있다.

(1) 케이크를 긁어내는 스크레이퍼(scraper)와, 잔류 케이크를 불어내는 기체를 분사하는 노즐을 구비한 것(특허문헌 1 내지 6).

(2) 케이크를 긁어내는 스크레이퍼와, 이를 케이크 측으로 탄성을 지니면서 붙어서 다니게 하는 탄성지지체를 구비한 것(특허문헌 7).

(3) 케이크를 긁어내는 스크레이퍼의 칼날부분을 톱니 형상으로 하고, 또한 복수의 스크레이퍼를 각각의 칼날부분이 겹치지 않도록 배치한 것(특허문헌 8).

(4) 케이크를 긁어내는 스크레이퍼와, 잔류 케이크를 불어내는 기체를 분사하는 노즐을 구비하고, 스크레이퍼의 칼날부분을 톱니 형상으로 한 것(특허문헌 9).

특허문헌 1: 일본 실용신안공개공보 소51-25173호 공보

특허문헌 2: 일본 실용신안공개공보 소52-75971호 공보

특허문헌 3: 일본 특허공개공보 소54-19265호 공보

특허문헌 4: 일본 실용신안공고공보 평6-21563호 공보

특허문헌 5: 일본 실용신안공개공보 평6-85045호 공보

특허문헌 6: 일본 등록실용신안 제3002090호 공보

특허문헌 7: 일본 실용신안공개공보 평1-167348호 공보

특허문헌 8: 일본 실용신안공개공보 소50-111769호 공보

특허문헌 9: 일본 특허공고공보 평1-37181호 공보

그런데, 상기 (1) 및 (4)의 기술은 압축기체에 의해 잔류 케이크를 제거하기 때문에, 기계적으로 제거하는 경우에 비해 제거효율이 나쁘고, 또한 노즐에 압축기체를 공급하기 위한 공급장치가 필요하여 코스트가 높게 되는 문제점이 있었다.

상기 (2)의 기술은 케이크에 대해 스크레이퍼를 소정의 탄력을 갖게 하여 긁어내는 것이 가능하나, 스크레이퍼에 의해 직접 케이크를 긁어내는 것에는 변함이 없기 때문에 필터를 할퀴어서 손상시킬 가능성이 있었다.

상기 (3) 및 (4)의 기술은 톱니 형상의 스크레이퍼에 의해 작은 소취력으로도 케이크를 긁어내는 것이 가능하나, 역시 스크레이퍼에 의해 직접 케이크를 긁어내기 때문에 필터를 할퀴어서 손상시킬 가능성이 있었다.

즉, 위 어떤 기술도 일장일단이 있어 비용이 그다지 많이 들지 않으면서, 그럼에도 필터를 손상시키는 일이 없이 케이크를 완전히 제거하는 것이 불가능하였다.

본 발명은 이상의 문제를 감안하여 이를 해결하기 위해 창안된 것으로, 그 과제로 하는 것은 비용이 그다지 많이 들지 않으면서, 그럼에도 필터를 손상시키는 일이 없이 케이크를 완전히 제거하도록 한 원심분리기의 소취장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 소취장치는 기본적으로는 바스켓의 안쪽둘레(內周)에 설치된 필터에 부착된 케이크를 일부 남기고 긁어내기 위한 스크레이퍼와, 스크레이퍼에 회전가능하게 설치되어 스크레이퍼에 의해 긁어내지지 않았던 잔류 케이크를 바스켓의 회전에 따라 상기 필터에 접촉하여 굴러 회전하면서 나선형으로 절단하여 제거하는 것이 가능한 디스크로 구성되며, 상기 디스크는 그 끝단이 상기 케이크를 지나 상기 필터와 접촉하도록 얇은 칼날의 형상인 것에 특징이 있다.

필터에 부착된 케이크는, 바스켓의 회전과 스크레이퍼의 소취작용에 의해 일부를 남겨놓고 긁어내어 떨어져 나간다. 스크레이퍼에 의해 긁어내어 떨어져 나가지 않은 잔류 케이크는 바스켓의 회전과 이에 따라 회전하는 디스크에 의해 절단되어 제거된다. 이때, 바스켓이 회전되는 것과 함께 디스크가 바스켓의 회전축 방향으로 이동되는 것에 의해 잔류 케이크가 나선상으로 절단된다. 이 나선상 피치는, 바스켓의 회전속도와 디스크의 이동속도를 적절히 가감하는 것에 의해 가변가능한데, 잔류 케이크가 필터로부터 자연히 탈락하는 경우도 포함하여 잔류 케이크의 성상(性狀) 등에 따른 크기로 한다. 이렇게 하면, 필터에 부착된 잔류 케이크는 디스크에 의해 필터로부터 거의 완전히 제거된다.

디스크는 필터에 대해 굴러서 이동하면서 접촉하기 때문에 스크레이퍼와 같이 할퀴는 등의 일이 없어 필터를 손상시키는 우려가 없다.

디스크는 탄성지지체에 의해 스크레이퍼에 탄성지지되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 탄성지지체에 의해 디스크가 일정압력으로 잔류 케이크층에 붙어 다니기 때문에 잔류 케이크를 균일하게 절단하는 동시에 필터의 손상을 확실히 방지할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도1은 본 발명의 소취장치의 개요를 나타내는 요부평면도이다. 도2는 도1의 측면도이고, 도3은 소취상태를 나타내는 확대측면도이다.

소취장치는 스크레이퍼(2)와 디스크(3)로 그 주요부가 구성되어 있고, 예를들어, 세로형 바스켓의 원심분리기(50)에 적용되어 있다.

원심분리기(50)는 도면에서 생략되어 있으나 베드와, 이 베드에 설치된 탄성지지장치와, 이 탄성지지장치에 지지된 케이싱과, 이 케이싱에 종축 둘레에 회전가능하게 설치된 바스켓(51)과, 케이싱에 설치되어 바스켓(51)을 회전시키는 회전구동장치와, 바스켓(51)의 내측에 설치된 여과 천 등의 필터(52)와, 케이싱에 설치되어 필터(52)의 내측에 부착되어 있는 케이크(A)를 긁어내어 떨구어 내기 위한 소취장치(1)를 구비하고 있다.

소취장치(1)는 스크레이퍼(2)와 디스크(3)외에, 케이싱의 상판 상에 설치된 지지체와, 이 지지체에 세로축 둘레에 회전가능하게 설치된 선회 슬리브와, 이를 선회시키는 실린더 등으로 이루어진 선회구동기와, 선회 슬리브에 승강가능하게 설치된 소취 로드(4)와, 이를 승강시키는 실린더 등으로 이루어진 승강구동기를 구비하고 있다. 소취 로드(4)는 선회구동기와 승강구동기에 의해 선회되고, 또한 승강되도록 구성되어 있다.

스크레이퍼(2)는 소취 로드(4)의 하단에 설치되어 있는 것으로, 본 실시예에서는 소취 로드(4)의 하단에 수평으로 부착설치된 암(5)과, 이에 간격을 두고 용접 등에 의해 부착설치된 복수(예를 들어 2개)의 소취판(6)으로 되어 있다. 외측의 소취판(6)의 앞쪽 끝에는 쐐기 형상의 칼날이 형성되어 있다.

디스크(3)는 스크레이퍼(2)에 회전가능하게 설치되어 잔류 케이크(A)를 제거하기 위한 것으로, 본 실시예에서는 상하에 2개 설치되어 있고, 또한 탄성지지체(8)를 통해 설치되어 있다. 즉, 디스크(3)는 스크레이퍼(2)의 외측의 소취판(6)의 기부(基部)의 끝에 그 일단이 볼트(7)에 의해 장착된 평면의 대략 L자형의 판 용수철로 이루어진 탄성지지체(8)와, 이것의 다른 단에 용접 등에 의해 장착된 홀더(9)와, 이것에 샤프트(10)에 의해 세로축 둘레에 회전가능하게 설치된 둥근칼날 형상을 나타내는 원판(11)을 구비하고 있다.

탄성지지체(8)는 스크레이퍼(2)에 대해 디스크(3)를 탄성지지하는 것으로, 디스크(3)를 잔류 케이크(A)나 필터(52)에 일정한 힘으로 가압하기 위한 것이다.

홀더(9)와 샤프트(10)와 원판(11)은 꼭 피자 커터와 같은 롤링 커터를 이루고 있는데, 원판(11)을 잔류 케이크(A)에 접촉시켜 이동시키면 이 이동에 따라 원판(11)이 굴러 움직여서 잔류 케이크(A)가 절단되도록 되어 있다.

다음으로, 이와 같은 구성에 기초하여 그 작용을 상세히 설명한다.

필터(52)에 부착된 케이크(A)를 제거하는 경우는, 바스켓(51)이 저속(10 내지 50 rpm)으로 회전되고, 또 바스켓(51)의 상부 내측에 대기하고 있는 스크레이퍼(2)가 바스켓(51)의 외측위치로 선회되어 바스켓(51)의 회전과 스크레이퍼(2)의 소취작용에 의해 케이크(A)를 긁어서 떨구어 내는 것이 수행된다. 이때, 스크레이퍼(2)는 필터(52)로부터 10mm정도의 위치까지 선회한 장소에서, 소취장치(1)에 설치된 기계적인 스토퍼(미도시)에 의해 그 이상의 선회가 가능하지 않도록 되어 있다. 이 때문에, 필터(52)에는 10mm 정도의 잔류 케이크(A)가 남아있 게 된다.

스크레이퍼(2)에 의해 긁어서 떨구어지지 않은 잔류 케이크(A)는 바스켓(51)의 회전과 이에 따라 회전하는 디스크(3)에 의해 절단되어 제거된다. 이때, 바스켓(51)이 상기와 동일하게 저속으로 회전되는 것과 함께 디스크(3)가 바스켓(51)의 저면방향으로 저속으로 하강되어, 바스켓(51)의 저면위치까지 내려간 장소에서 수초간만 정지된 후, 소취장치(1)의 대기위치로 되돌아 오게 된다.

즉, 바스켓(51)이 회전되는 것과 함께, 디스크(3)가 수직방향으로 이동되는 것에 의해 잔류 케이크(A)가 나선상으로 절단된다. 따라서, 잔류 케이크(A)는 디스크(3)에 의해 직접 절단되어 필터(52)로부터 탈락되고, 또 절단 개소(B) 사이에 있는 잔류 케이크(A)는 부착력이 상실되어 자체 하중에 의해 필터(52)로부터 탈락된다.

만약, 잔류 케이크가 접착력이 풍부하여 필터(52)로부터 용이하게 탈락하지 않는 경우에는, 나선상의 피치를 작게 하거나 디스크(3)의 수직이동횟수를 증가시키거나 디스크(3)의 수를 증가시키거나 하여 나선상의 절단 개소(B)가 증가되도록 한다.

나선상의 피치는 바스켓(51)의 회전속도와 디스크(3)의 수직이동속도를 적절히 가감하는 것에 의해 가변가능한데, 잔류 케이크(A)가 필터(52)로부터 자연히 탈락하는 경우도 포함하여 잔류 케이크(A)의 성상(性狀) 등에 따른 크기로 한다. 이와 같이, 필터(52)에 부착된 잔류 케이크(A)는 디스크(3)에 의해 필터(52)로부터 완전히 제거된다.

제거된 케이크(A)는 도면에서는 생략하였으나 원심분리기(50)의 하부에 있는 케이크 받이 용기나 반응층 등에 떨어진다.

디스크(3)는 필터(52)에 굴러 이동하면서 접촉하기 때문에 스크레이퍼(2)와 같이 할퀴는 등의 일이 없어 필터(52)를 손상시키는 우려가 없다. 더욱이, 필터(52)의 이음매에는 단차가 형성되어 있는데, 디스크(3)에서는 여기를 굴러 이동하면서 넘어가기 때문에 스크레이퍼(2)와 같이 이음매에 걸려서 필터(52)를 할퀴는 우려가 없다.

또한, 디스크(3)는 앞서의 예에서 2개이나, 여기에 제한되는 것이 아니며 하나 또는 3개 이상이어도 좋다.

디스크(3)는 앞서의 예에서, 스크레이퍼(2)의 외측의 소취판(6)에 설치되었으나, 여기에 제한되는 것이 아니며 예들 들어, 스크레이퍼(2)의 내측의 소취판(6)이나 암(5)등에 설치되어도 좋다.

디스크(3)는 앞서의 예에서, 둥근 칼날 형상의 원판(11)을 이용하였으나, 여기에 제한되는 것이 아니며 예를 들어, 톱니바퀴 칼날 형상이나 파형의 칼날 형상이어도 좋다. 톱니바퀴 칼날 형상을 갖는 것은 잔류 케이크(A)를 쇄선상으로 절단하는 것이 가능하고, 또 파형의 칼날 형상을 갖는 것은 잔류 케이크(A)를 지그재그 모양으로 절단할 수 있다.

탄성지지체(8)는 앞서의 예에서, 판 용수철을 이용하였으나, 여기에 제한되는 것이 아니며 예를 들어 코일 스프링을 이용하거나 혹은 스크레이퍼(2)에 대해 디스크(3)를 이동가능하게 안내하는 안내수단과, 디스크(3)를 잔류 케이크(A) 측에 붙어서 다니게 하는 코일 스프링 등의 탄성체로 구성되어도 좋다.

원심분리기(50)는 앞서의 예에서, 세로형이었으나, 여기에 제한되는 것이 아니며 예를 들어 가로형(필러형 등)이나 경사형 등도 좋다.

본 발명에 의하면, 다음과 같은 우수한 효과를 나타내는 것이 가능하다.

바스켓의 안쪽둘레에 설치된 필터에 부착된 케이크를 긁어서 떨어내기 위한 스크레이퍼와, 이에 회전가능하게 설치되어 잔류 케이크를 바스켓의 회전에 따라 회전하면서 절단하여 제거하는 것이 가능한 디스크로 구성되어 있고, 더욱이 회전가능한 디스크를 설치하였기 때문에 비용이 별로 들지 않으면서, 그럼에도 필터를 손상시키는 일없이 케이크를 완전히 제거할 수 있다. 그 결과, 잔류 케이크가 없어지기 때문에 배치(batch)마다의 원심여과속도가 일정하게 되어 총 처리시간이 비약적으로 짧아지는 동시에 처리물의 품질이 안정된다.

Claims (2)

1. 바스켓의 안쪽둘레(內周)에 설치된 필터에 부착된 케이크를 일부 남기고 긁어내기 위한 스크레이퍼와, 스크레이퍼에 회전가능하게 설치되어 스크레이퍼에 의해 긁어내지지 않았던 잔류 케이크를 바스켓의 회전에 따라 상기 필터에 접촉하여 굴러 회전하면서 나선형으로 절단하여 제거하는 것이 가능한 디스크로 구성되며,

   상기 디스크는 그 끝단이 상기 케이크를 지나 상기 필터와 접촉하도록 얇은 칼날의 형상인 것을 특징으로 하는 원심분리기의 소취장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 디스크는 탄성지지체에 의해 상기 스크레이퍼에 탄성지지되어 있는 것을 특징으로 하는 원심분리기의 소취장치.

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