KR100895997B1 - 화학약품용 필터드라이어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화학 또는 의약분야에서 케이크 형태로 조제된 약품을 처리하기 위한 필터드라이어에 관한 것이다. 그의 구성은; 지붕벽(6)과 바닥벽(8) 및 원통형 측벽(10)으로 구성되며, 약품투입구(14), 세척액 분사밸브(16) 및 약품배출구(18)가 설치되는 주처리실(4); 상기 주처리실(4)의 내부에서 회전 가능하며 상하 기동 가능하게 설치되는 교반축(20); 상기 교반축(20) 상에 함께 회전 가능하게 설치되는 교반날개 어셈블리(24); 상기 교반축(20)을 축회전시키기 위해 상기 지붕벽(6)의 상부에 설치되는 교반축 회전구동부(26); 상기 교반축(20)을 상하방향으로 기동시키기 위해 상기 지붕벽(6)의 상부에 설치되는 교반축 상하구동부(30); 상기 주처리실(4)을 선택적으로 반전시키기 위한 주처리실 반전부(34)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
교반, 드라이어, 필터, 여과건조기, 약품, 블레이드, 반전

Description

화학약품용 필터드라이어{filter dryer for chemicals}
본 발명은 화학 또는 의약분야에서 케이크 형태로 조제된 약품을 처리하기 위한 필터드라이어에 관한 것으로서, 특히 주처리실이 반전될 수 있는 구성을 가지는 화학약품용 필터드라이어에 관한 것이다.
필터드라이어(filter dryer)는 화학 또는 의약분야의 플랜트에서 사용되는 장비로서, 투입되는 약품의 교반, 화학반응, 여과 또는 케이크 상태의 약품을 분쇄, 건조하기 위한 용도로 사용된다. 본 발명의 필터드라이어는 고가품의 초정밀 화학약품이나 항생제와 같은 의약제재를 처리하는 것으로서, 고도의 내오염성을 요하는 장비이다.
종래의 필터드라이어(100)의 개략적 단면구성이 도 1에 나타나 있다. 반구형 지붕벽(102)과 원통형 측벽(104)을 가지는 주처리실(106)은 고정 설치되어 있으며, 교반축(108)을 구동하기 위한 구동모터(110)가 주처리실의 지붕벽(102) 위에 거꾸로(또는 바로) 설치되어 있으며, 교반날개(112)는 소정 구간(350 ~400mm)의 범위에서 상하 기동하게끔 되어 있다. 약품은 주처리실의 바닥벽(105)으로부터 350 ~400mm 높이까지 투입된다.
주처리실(106) 상부에는 약품을 투입하기 위한 약품투입구(114), 세척액을 분사하기 위한 밸브(116) 등이 구비되며, 주처리실(106) 하부 측방에는 약품배출구(118)가 마련된다. 교반날개(112)는 약품투입 초기에는 상부로 들어올려진 상태로 있다가 한배치의 약품이 완전히 투입되어 주처리실 바닥벽(105)에 쌓이게 되면 회전하면서 서서히 하강하게 된다. 교반날개(112)는 스크래퍼와 같이 약품을 긁어내면서 분쇄하며 신속히 건조되도록 한다. 주처리실(106) 측벽에는 온수에 의한 가열수단이 구비되어 교반과 동시에 약품에 열을 가할 수 있는 구조이다. 주처리실 바닥벽(105)에는 투입되는 약품의 용매 등으로 사용되었던 물을 배출시키기 위한 미세 필터가 설치된다. 물이 빠져 꾸덕꾸덕한 상태(케이크 상태)로 있는 약품을 완전히 건조시키기 위한 장비이다.
종래의 필터드라이어는 건조를 위한 종래의 여러 수단을 채용하고는 있지만 약품을 완전히 건조하는데 소요되는 시간과 관련해서는 여전히 불만족스러웠다.
또한, 건조 처리된 약품을 배출해낼 때에도 잔여물이 완전히 제거되지 않는 문제가 지적되었다. 이와 같은 문제는 주처리실의 구조상 불가피한 것처럼 보였다.
위와 같은 문제에 대한 본 발명의 주된 목적은, 약품의 반응 또는 건조 등을 신속히 수행할 수 있는 필터드라이어를 제공하는 것에 있다. 본 발명의 다른 목적 은, 작업 완료후 주처리실 내부의 약품을 완전히 배출할 수 있게 하여 약품의 낭비를 없애며 세척시간을 단축시켜줄 수 있는 필터드라이어를 제공하는 것에 있다.
위와 같은 목적은; 지붕벽과 바닥벽 및 원통형 측벽으로 구성되며, 약품투입구, 세척액 분사밸브 및 약품배출구가 설치되는 주처리실; 상기 주처리실의 내부에서 회전 가능하며 축방향을 따라 상하 기동 가능하게 설치되는 교반축; 상기 교반축에 설치되는 교반날개 어셈블리; 상기 교반축을 축회전시키기 위해 상기 지붕벽의 상부에 설치되는 교반축 회전구동부; 상기 교반축을 상하방향으로 기동시키기 위해 상기 지붕벽의 상부에 설치되는 교반축 상하구동부; 상기 주처리실을 선택적으로 반전시키기 위한 주처리실 반전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 약품용 필터드라이어에 의해 달성된다.
본 발명에 의하면 상기 주처리실 반전부는 상기 주처리실의 측벽에 대칭되게 고정 설치되며 지면에 고정되는 프레임에 베어링수단을 매개로 회전 가능하게 지지되는 반전축; 상기 반전축을 축회전시키기 위해 상기 주처리실의 측부에 설치되는 반전 구동부를 포함한다.
본 발명에 의하면 상기 교반날개 어셈블리는 상기 주처리실이 반전되어 있을 때에도 약품을 교반시킬 수 있도록 상기 교반축의 축방향을 따라 2개 이상의 단위 교반날개가 상하로 이격되어 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 상기 약품배출구는 상기 지붕벽에 설치되는 것을 특징으로 한다.
위와 같은 구성에 의하면, 약품을 처리하는 주처리실이 작동중에 반전될 수 있으므로 약품을 반응 또는 건조하는데 소요되는 시간을 월등히 감소시킬 수 있는 약품용 필터드라이어가 제공된다. 즉, 약품을 한곳(바닥벽면)에만 고정시켜 놓지 않고 주처리실의 전체 공간에서 위아래로 이동시켜가며 건조(내지 반응, 이하 같음)시키기 때문에 건조가 신속하게 이루어질 수 있게 되는 것이다. 특히 교반날개가 주처리실의 전체 높이를 커버링할 수 있는 구성이어서 주처리실이 뒤집혀 있을 때에도 약품을 적절하게 교반시킬 수 있는 약품용 필터드라이어가 제공된다.
이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 더욱 상세하게 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 약품용 필터드라이어의 개략적 정면 구성도이며, 도 3은 개략적 측면도로서 반전되는 상태를 실선과 일점쇄선으로 표현한 것이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 약품용 필터드라이어의 교반날개 어셈블리의 사시도이다. 도 5는 교반날개 어셈블리의 측면도이다.
본 발명의 필터드라이어(2)는 화학반응을 유도하거나 2가지 이상의 제재를 균일하게 배합한다거나 케이크 상태로 투입된 약품을 건조시켜 분말화하기 위한 용도로 널리 사용된다. 이하에서는 건조기능을 중심으로 도 2를 참조하여 설명한다.
주처리실(4)은 외관상 종래의 것과 유사한 형태로서, 지붕벽(6)과 바닥벽(8) 및 원통형 측벽으로 구성된다. 이들은 용접에 의해 일체로 될 수도 있으며 재질은 통상 스테인레스이다. 지붕벽(6)은 통상 반구형으로 되어 있다.
필터판(미도시됨)은 투입된 약품으로부터 1차적으로 탈수시키기 위하여 바닥벽(8)에 설치된다. 참고적으로 필터판은 미세한 투수공을 갖도록 특수가공된 메탈필터가 사용된다. 필터판에 관련된 내용이 본 발명의 권리범위를 제한하지는 않는다.
주처리실(4)에는 약품투입구(14, 도 2 참조), 세척액 분사밸브(16) 및 약품배출구(18) 등 다수의 장비가 부설된다. 이러한 부설장비 또한 종래의 것과 크게 다름없으므로 상세한 도시 및 설명을 생략한다. 다만 약품배출구(18)의 위치관계에 대하여는 특이한 사항이 있으며 이는 후술한다.
교반축(20)이 주처리실(4)의 내부에서 회전 가능하며 상하방향(축방향)을 따라 기동 가능하게 설치된다. 교반축(20)과 지붕벽(6)의 경계는 메카니칼실(미도시됨, mechanical seal)에 의해 기밀을 유지하게끔 되어 있다.
약품을 휘젓기 위한 교반날개 어셈블리(24)가 교반축(20) 상에 설치된다.
교반축 회전구동부(26)가 교반축(20)을 중심으로 축회전시키기 위해 지붕벽(6)의 상부에 고정 설치된다. 교반축 회전구동부(26)는 구동모터(28)와 일련의 전동수단을 포함한다.
배경기술에서 설명된 바와 같이 교반축(20)을 상하방향으로 기동시키기 위해 교반축 상하구동부(30)가 지붕벽(6)의 상부에 설치된다. 교반축 상하구동부(30)는 수직방향으로 설치되는 1개 이상의 공압 또는 유압실린더(32)를 포함한다.
교반축 상하구동부(30)와 교반축 회전구동부(26)의 구조 및 원리는 본 출원인이 권리를 소유하고 있는 대한민국 등록실용신안(실용신안공고 제20-0176581호)에 상세히 개시되어 있으므로 이를 참조하면 될 것이다.
본 발명의 1차적 핵심적 사항은 주처리실(4)을 선택적으로 반전시키기(뒤집기) 위한 주처리실 반전부(34)를 포함한다는 것이다. 그리고 이러한 주처리실 반전부(34)를 효과적으로 실현시키기 위한 부수적 사항이 본 발명의 2차적 핵심사항이다. 이에 의하면 처리과정중에 지붕벽(6)이 아래를 향하게 되고 바닥벽(8)이 위를 향할 수 있게 된다.
본 발명에 의하면 주처리실(4)은 공중에서 회전될 수 있어야 하므로 지면으로부터 떨어져 있거나 선택적으로 떨어져 있을 수 있어야 한다. 주처리실 반전부(34)는 주처리실의 측벽(10) 양쪽에 대칭되게 고정 설치되며 지면에 고정되는 프레임(36)에 베어링수단을 매개로 회전 가능하게 지지되는 반전축(38)과; 반전축(38)을 축회전시키기 위해 주처리실(4)의 측부에 설치되는 반전구동부(40)를 포함한다.
반전구동부(40)는 반전모터(42)와 웜기어장치를 포함할 수 있으며, 160 ~ 230°의 범위 내에서 주처리실(4)을 자재하게 뒤집을 수 있게 되어 있다. 구동방식 은 사용환경에 따라 다양하게 설정될 수 있으나 소정의 각도 구간에서 왕복될 수 있도록 양방향 회전방식이 채용되어야 한다. 상황에 따라 주처리실(4)은 약품의 투입이 완료됨과 동시에 지속적으로 회전되도록 할 수도 있다.
주처리실(4)로 연결되는 다수의 배관(44) 등은 플렉시블관을 이용함으로써 주처리실(4)의 반전에 따른 배관(44)의 길이변화를 수용할 수 있게 하여야 한다.
주처리실(4)의 반전각도를 제한하기 위한 수단이 필요할 수 있는데, 이에는 각도스위치 또는 접점스위치 등이 선택적으로 채용될 수 있다. 반전축(38)의 설치 위치는 주처리실(4)과 그 주변에 일체로 설치되는 각종 부수장비의 무게중심을 고려하여 결정되어야 한다.
이상은 본 발명의 1차적 핵심사항에 관한 설명이었으며, 이하는 2차적 핵심사항에 관한 설명이다.
본 발명에 의하면 교반날개 어셈블리(24)는 주처리실(4)이 반전되어 있을 때에도 약품을 교반시킬 수 있도록 입체적으로 되어 있다. 교반날개 어셈블리(24)의 큰 특징은 교반축의 축방향을 따라 2개 이상이 이격되도록 단위 교반날개가 설치된다는 것이다.
교반날개 어셈블리(24)는 교반축(20)에 일체로 회전 가능하게 결합되는 보스(46)와; 보스(46)에 대하여 직각방향으로 연장되되 주처리실(4)의 바닥벽(8)에 근접한 상태로 그와 평행하게 설치되는 제1 교반날개(48)와; 일단은 보스(46)에 연결되고 타단은 교반축(20)에 대하여 평행하게 이격되게 연장되는 2개 이상의 포스트(50,post)와; 지붕벽(6)에 인접되게끔 포스트(50)에 설치되는 제2 교반날개(52) 를 포함한다. 제2 교반날개(52)는 반구형 지붕벽(6)의 형상에 부합되도록 만곡된 부분을 포함한다. 제2 교반날개(52)는 도 3에서와 같이 주처리실이 반전되었을 때 지붕벽(6)에 쏠려 있는 약품을 교반하게 된다.
포스트(50)는 기다란 각파이프를 골조 형태로 설치한 것이며, 포스트(50) 사이에는 강성에 지장이 없도록 버팀대(54)가 연결되어 있다.
각 교반날개(48,52)와 주처리실(4)의 내벽과의 이격 간격은 5mm 정도로 설정된다. 이에 의하면 각 교반날개(48,52)는 주처리실(4) 내벽에 점착되는 약품을 긁어낼 수도 있게 되므로 스크래퍼(scraper)의 기능을 수행할 수도 있다.
본 발명에 의하면, 교반날개 어셈블리(24)는 주처리실(4) 내벽의 전체에 고르게 영향을 미칠 수 있도록 그믈망 구조와 유사하게 배치되어 있다. 특히 제1 교반날개(48)의 블레이드(56)는 스크래퍼와 같은 기능을 위해 경사지게 설치되며 블레이드 선단(56a)은 뾰족하게 되어 있다. 제1 교반날개(48)는 주처리실이 도 3의 실선으로 도시된 바와 같이 정상상태에 있을 때 바닥벽(8)에 쌓인 약품을 교반하는데 사용된다.
본 발명의 실시예에 의하면 포스트(50)에는 상기 주처리실(4)의 측벽(10)에 인접되도록 1개 이상의 교반날개(58,60,62)가 상기 포스트(50)에 대하여 직각으로 연장되게 설치된다. 구체적으로는 포스트(50)의 중간 지점에는 제3,4,5 교반날개(58,60,62)가 설치되는데, 제3,4,5 교반날개의 선단에 설치되는 각 측벽블레이드(64,66,68)는 주처리실의 내측벽(10a)을 고르게 긁어낼 수 있도록 수직선에 대하여 경사를 이루도록 설치되며(도 5 참조), 나아가 주처리실 내측벽(10a)의 세로방 향을 따라 긁어내는 부분을 분담하고 있다. 제3,4,5 교반날개는 주처리실(4)이 반정도 반전되었을 때(즉, 지면과 평행한 상태) 또는 반전되는 중에 측벽(10)에 쌓이는 약품을 교반하기 위하여 사용된다.
교반날개 어셈블리(24)의 구체적 형상은 선택에 따라 실로 다양한 변형이 예상될 수 있다. 요지는 주처리실의 내측벽(10a) 전체에 고르게 작용할 수 있도록 한다는 것이다. 또한 교반날개 어셈블리(24)는 교반축 상하구동부(30)에 의해 교반축(20)을 따라 상하방향으로 일체로 기동 가능하게 되어 있어야 한다. 제1 교반날개(48)가 주처리실의 바닥벽(8)과 가장 가깝게 있을 때에는 제2 교반날개(52)는 주처리실(4)의 지붕벽(6)으로부터 가장 멀게 있게 될 것임이 분명하다. 주처리실(4)이 반전되었을 시에는 이와 반대가 될 것이다.
바람직하게도 본 발명에 의한 필터드라이어의 약품배출구(18)는 주처리실의 지붕벽(6)에 설치되어 있다. 즉, 주처리실(4)이 반전되었을 때 약품이 배출되게 되어 있다. 이는 선택적 사항이며 동시에 권고사항이다. 약품배출구(18)는 주처리실(4)이 최대한 반전되었을 때(도 3의 일점쇄선으로 도시된 상태) 직하방향을 향하도록 설계된다.
종래의 필터드라이어와 마찬가지로 본 발명에 의한 필터드라이어에도 온수를 이용한 주처리실 가온수단이 마련된다. 이를 위해 주처리실 외벽 전부 또는 일부에 는 온수배관 또는 온수챔버(70)가 마치 보일러 온수배관 또는 엔진 실린더블럭의 냉각수관과 같은 방식으로 주처리실(4)의 지붕벽(6) 및 측벽(10)에 설치된다.
그러나 본 발명에 의하면 가온수단은 열매체(온수)가 주처리실(4)의 전체에 열을 전달할 수 있도록 설치된다. 이는 약품이 주처리실의 모든 공간에 분포될 수 있기 때문이다. 본 발명에 의하면 교반축과 주처리실의 지붕벽의 경계부분에도 원통형의 온수챔버(72)가 설치되고 있다.
약품에 국부적인 고열이 전달되지 않도록 온수가 가온수단으로 사용되고 있지만, 굳이 이에 한정되어야 할 필요는 없을 수 있다. 통상의 전열코일이 가온수단으로 대체될 수 있다.
도 1은 종래의 필터드라이어(100)의 개략적 단면구성이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 약품용 필터드라이어의 개략적 정면 구성도이며, 도 3은 개략적 측면도로서 반전되는 상태를 단계별로 표현한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 약품용 필터드라이어의 교반날개 어셈블리의 사시도이다.
도 5는 교반날개 어셈블리의 측면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
2 ; 필터드라이어 4 ; 주처리실
6 ; 지붕벽 8 ; 바닥벽
10 ; 측벽 14 ; 약품투입구
18 ; 약품배출구 20 ; 교반축
24 ; 교반날개 어셈블리 26 ; 교반축 회전구동부
30 ; 교반축 상하구동부 32 ; 유압실린더
34 ; 주처리실 반전부 36 ; 프레임
38 ; 반전축 40 ; 반전구동부
48,52,58,60,62 ; 제1,2,3,4,5 교반날개
70 ; 온수챔버

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 지붕벽(6)과 바닥벽(8) 및 원통형 측벽(10)으로 구성되며, 약품투입구(14), 세척액 분사밸브(16) 및 약품배출구(18)가 설치되는 주처리실(4); 상기 주처리실(4)의 내부에서 회전 가능하며 상하 기동 가능하게 설치되는 교반축(20); 상기 교반축(20) 상에 함께 회전 가능하게 설치되는 교반날개 어셈블리(24); 상기 교반축(20)을 축회전시키기 위해 상기 지붕벽(6)의 상부에 설치되는 교반축 회전구동부(26); 상기 교반축(20)을 상하방향으로 기동시키기 위해 상기 지붕벽(6)의 상부에 설치되는 교반축 상하구동부(30);
    상기 주처리실(4)을 선택적으로 반전시키기 위한 수단으로서,
    상기 주처리실(4)의 측벽(10)에 대칭되게 고정 설치되며 지면에 고정되는 프레임(36)에 베어링수단을 매개로 회전 가능하게 지지되는 반전축(38); 상기 반전축(38)을 축회전시키기 위해 상기 주처리실(4)의 측부에 설치되는 반전 구동부(40)로 구성되는 주처리실 반전부(34)를 포함하되;
    상기 교반날개 어셈블리(24)는, 교반축(20)에 일체로 회전 가능하게 결합되는 보스(46)와; 상기 보스(46)에 대하여 직각방향으로 연장되되 상기 주처리실(4)의 바닥벽(8)에 근접한 상태로 그와 평행하게 설치되는 제1 교반날개(48)와; 일단은 상기 보스(46)에 연결되고 타단은 상기 교반축(20)에 대하여 평행하게 이격되게 연장되는 2개 이상의 포스트(50, post); 상기 지붕벽(6)에 인접되게끔 상기 포스트(50)에 설치되는 제2 교반날개(52)를 포함하는 것을 특징으로 하는 약품용 필터드라이어.
  3. 제2항에 있어서, 상기 포스트(50)에는 상기 주처리실(4)의 측벽(10)에 인접되도록 제3,4,5 교반날개(58,60,62)가 상기 포스트(50)에 대하여 직각으로 연장되게 설치되며; 상기 제3,4,5 교반날개(58,60,62)의 선단 각각에는 측벽블레이드(64,66,68)가 상기 주처리실(4)의 내측벽(10a)을 고르게 긁어낼 수 있도록 수직선에 대하여 경사를 이루도록 설치되는 것을 특징으로 하는 약품용 필터드라이어.
  4. 삭제
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