KR100936409B1 - 여과추출물의 검사가 가능한 여과기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용기에 글로브 파트를 설치하여 외기의 노출없이도 조작자가 필요에 따라 샘플 채취가 가능하도록 함으로써 여과대상물의 상태를 수시로 파악할 수 있으며, 용기의 상부에 창을 형성하여 여과대상물의 추출진행정도를 조작자가 직접 확인할 수 있는 여과추출물의 검사가 가능한 여과장치에 관한 것이다.
본 발명은, 내부에 여과대상물이 투입되어 혼합, 교반, 반응작업이 수행되는 용기; 상기 용기의 상부에 설치되며, 상단에 여과대상물의 추출진행정도를 관찰할 수 있는 창(sight glass)이 형성되어 있는 쉘(shell); 상기 쉘의 창 주연부에 설치되며 여과대상물을 용기측으로 투입하기 위한 인넷노즐(inlet nozzle); 상기 쉘의 둘레면 일측에 설치되며, 외부 공기의 접촉없이 용기의 내부에서 여괴대상물의 샘플을 채취하거나 여과대상물의 교반 및 포장작업을 하기 위하여 용기 내측으로 조작자의 손이 투입되는 글로브 파트; 상기 용기의 내부에 설치되어 여과대상물로부터 추출물과 용매를 분리하기 위한 여과수단; 및 상기 용기의 저면에 설치되며, 진공을 걸어 여과수단을 통과한 용매를 외부로 배출하기 위한 진공 배출수단을 포함하는 반응추출물의 검사가 가능한 여과장치를 제공한다.
여과장치, 쉘, 글로브파트, 샘플반출관, 자켓, 필터
Description
본 발명은 화학공정 플랜트등에 사용되는 여과장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외기에 노출되지 않은 상태에서 여과대상물의 샘플링작업이 가능하며, 여과기내에서 여과대상물의 추출진행상태를 조작자가 직접 확인할 수 있고, 여과대상물 온도의 조절이 가능한 여과추출물의 검사가 가능한 여과장치에 관한 것이다.
일반적으로, 실험실이나 연구실 등에서 수행하고 있는 화학공정에서는 각종 화학적 반응물질의 반응 후, 추출물로부터 용매를 분리하기 위한 여과장치가 요구되고, 식물연구소 등에서는 연구대상이 되는 식물의 성분을 분석하기 위해 채즙, 과즙을 여과하기 위한 여과장치가 요구된다.
도1은 종래기술에 따른 여과장치의 구성을 나타낸 외관도이다.
종래의 여과장치는 도면에 도시한 바와 같이, 내부에 반응이 완료되고 난 후의 여과대상물이 투입되어 혼합 및 교반작업이 수행되는 용기(102)와; 상기 용 기(102)의 상부에 설치되는 쉘(shell)(104)과; 상기 쉘(104)의 외면에 설치되며 여과대상물을 용기(102)측으로 투입하기 위한 인넷노즐(inlet nozzle)(106)과; 상기 인넷노즐(106) 일측에 설치되며, 여과대상물로부터 추출물과 용매를 분리할 수 있도록 질소(N2)를 용기측으로 주입하기 위한 질소인넷노즐(N2 inlet nozzle)(108)과; 상기 인넷노즐(106)의 타측에 설치된 배기구(110)와; 상기 용기(102)의 하단부에 설치되며, 여과대상물로부터 얻어진 추출물을 용매와 분리하기 위한 필터(112) 및 상기 필터(112)의 하단부에 설치되어 용매를 배출하기 위한 진공배출노즐(114)로 구성된다.
상기한 구성을 갖는 종래의 여과장치는 인넷노즐(106)을 통해 여과대상물을 용기(102) 내부에 투입하고, 질소인넷노즐(108)을 통하여 질소를 용기(102) 내부에 충전하게 되면, 상기 용기(102) 내부에 있는 여과대상물이 혼합 및 교반하게 된다. 교반이 완료되고 난 후 필터를 통과한 폐액 즉 용매는 하부 배출노즐(114)을 통해 여과기 밖으로 배출된다.
상기의 일련의 과정으로 여과공정을 수행하는 여과장치는 용기(102) 및 쉘(104)의 외면이 SUS 재질로 이루어지고 내부면은 테프론(Teflon)으로 코팅처리되어 있기 때문에, 용기(102)의 내부에서 행해지고 있는 여과대상물의 추출진행과정을 볼 수 없고 단지 여과된 후의 결과물만을 얻게 되므로 여과대상물의 추출과정에서 발생되는 정확한 연구 데이터를 얻어내기가 어려운 문제점이 있다.
상기한 구조의 여과장치는 여과진행중에 추출물의 샘플 채취가 불가능하여 여과대상물로부터 얻어진 추출물의 물성을 테스트할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 상기 용기(102) 내부의 온도를 조절할 수 있는 온도조절장치가 없기 때문에, 대기온도에 의존하여 여과를 진행하므로 여과효율성이 낮으며, 여과대상물로부터 추출된 여과추출물의 표면이 먼저 건조해지고, 여과추출물의 내부는 함습된 상태로 되어 있어 건조가 균일하게 이루어지지 않을 뿐만 아니라, 건조시간이 길어지는 문제점을 내포하고 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 화학반응 후 여과공정에서 용기에 글로브 파트를 설치하여 외기의 먼지나 미생물의 오염없이도 조작자가 필요에 따라 화학반응과 여과 건조를 수행한 여괴대상물 샘플을 외기와 차단된 상태에서 채취가 가능하도록 함으로써 여과추출물의 상태를 수시로 파악할 수 있는 여과추출물의 검사가 가능한 여과장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 용기의 상부에 창을 형성하여 여과대상물의 추출진행정도를 조작자가 직접 확인할 수 있고, 용기에 별도의 열교환 자켓을 설치하여 조작자가 여과대상물의 추출에 적합한 온도로 용기내부 온도를 조절할 수 있도록 한 여과추출물의 검사가 가능한 여과장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내부에 여과대상물이 투입되어 혼합, 교반, 반응작업이 수행되는 용기; 상기 용기의 상부에 설치되며, 상단에 여과 대상물의 추출진행정도를 관찰할 수 있는 창(sight glass)이 형성되어 있는 쉘(shell); 상기 쉘의 창 주연부에 설치되며 여과대상물을 용기측으로 주입하기 위한 인넷노즐(inlet nozzle); 상기 쉘의 둘레면 일측에 설치되며, 외부 공기의 접촉없이 용기의 내부에서 여과추출물의 샘플을 채취하거나 여과대상물의 교반 및 포장작업을 하기 위하여 용기 내측으로 조작자의 손이 투입되는 글로브 파트; 상기 쉘의 둘레면 타측에 설치되며, 글로브 파트를 통해 채취한 샘플을 외기와 차단된 상태에서 외부로 반출하기 위한 샘플반출관; 상기 용기의 내부에 설치되어 여과대상물로부터 추출물과 용매를 분리하기 위한 여과수단; 및 상기 용기의 저면에 설치되며, 진공을 걸어 여과수단을 통과한 용매를 외부로 배출하기 위한 진공 배출수단을 포함하는 여과추출물의 검사가 가능한 여과장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 용기의 외주면에 설치되며, 용기에 내재된 여과대상물을 추출에 적합한 온도로 조절하기 위한 자켓을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 쉘의 둘레면 타측에 설치되며, 양측부에 도어를 각각 설치하여 글로브 파트를 통해 채취한 샘플을 외기와 차단된 상태에서 외부로 반출하기 위한 샘플반출관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 글로브 파트를 통하여 외기에 노출되지 않은 상태에서 샘플링작업이 가능할 뿐만 아니라, 여과와 교반, 건조 후 배출 및 포장작업이 가능하여 고순도를 요구하는 의약품, 전자소재 산업등에서 응용이 가능 한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 쉘의 상부에 형성된 창을 통하여 여과추출물의 추출진행정도를 조작자가 직접 확인함으로써 최적의 여과조건을 설정할 수 있으며, 효율적으로 기기를 운영할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 여과장치의 용기에 설치된 자켓을 통하여 조작자가 여과대상물의 추출에 적합한 온도를 쉽게 조절할 수 있어 여과효율성을 제고시킬 수 있으며, 투입에너지를 절감할 수 있는 또 다른 효과를 가진다.
이하, 첨부된 도2 및 도3의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 의한 여과추출물의 검사가 가능한 여과장치는 외기에 노출되지 않은 상태에서 샘플링작업이 가능하고, 용기내에서 여과대상물의 추출진행정도를 조작자가 용이하게 검사할 수 있도록 하여 최적의 여과조건을 설정할 수 있고, 효율적으로 기기를 운영할 수 있으며 여과추출의 효율을 제고할 수 있도록 구현한 것이다.
도2는 본 발명에 의한 여과추출물의 검사가 가능한 여과장치의 전체 구성을 나타낸 외관사시도이고, 도3은 본 발명의 요부인 자켓에서 열전달매체가 통과하는 상태를 나타낸 개략도를 각각 나타낸다.
본 발명의 여과장치는 도면에 도시한 바와 같이, 내부에 여과대상물이 투입되어 혼합 및 교반작업이 수행되며, 상부체(2a)와 하부체(2b)로 분리되어 있는 용기(2)와; 상기 용기(2)의 상부체(2a)에 설치되며, 상단에 여과대상물의 추출진행정도를 관찰할 수 있는 창(sight glass)(4a)이 형성되어 있는 쉘(shell)(4)과; 상기 쉘(4)의 창(4a) 주연부에 설치되며 여과대상물을 용기(2)측으로 주입하기 위한 인넷노즐(inlet nozzle)(6)과; 상기 인넷노즐(6)의 일측에 위치되며 여과대상물로부터 추출물과 용매를 분리할 수 있도록 질소(N2)를 용기측으로 주입하기 위한 질소인넷노즐(N2 inlet nozzle)(8)과, 상기 질소인넷노즐(8)의 일측에 위치되어 용기(2)의 내부를 청소하기 위한 CIP(Cleaning In Place) 스프레이볼 노즐(10)과; 상기 CIP 스프레이볼 노즐(10)의 일측에 위치된 배기구(12)와; 상기 용기(2)의 상부체(2a) 및 하부체(2b) 각각의 외면에 설치되며, 외부로부터 동력을 전달받아 상기 상부체(2a)와 하부체(2)를 상호 분리/결합하도록 작동하는 리프트(14)와; 상기 상부체(2a)에 형성된 홈(16a)과 하부체(2b)에 장착된 스윙볼트(swing bolt)(16b)로 구성되어 리프트(14)에 의해 결합된 상,하부체(2a, 2b)의 결합부위를 고정하기 위한 고정뭉치(16)와; 상기 쉘(4)의 둘레면 일측에 설치되며, 외부 공기의 접촉없이 용기(2)의 내부에서 여과대상물의 샘플을 채취하고, 교반 및 포장작업을 하기 위하여 용기(2) 내측으로 조작자의 손이 투입되는 글로브 파트(18)와; 상기 쉘(4)의 둘레면 타측에 설치되며, 글로브 파트(18)를 통해 채취한 샘플을 외부로 유출하기 위한 샘플반출관(20)과; 상기 용기(2)의 상,하부체(2a, 2b) 외주면에 설치되며, 용기(2) 내부 온도를 여과대상물의 추출에 적합한 온도로 조절하기 위한 온도조절수단(22)과; 상기 용기(2)의 하부체(2b)의 상면에 장착되어 여과대상물로부터 추출물과 용매를 분리하기 위한 필터(24); 및 상기 용기(2)의 저면에 설치되며, 진공을 걸어 필터(24)를 통과하는 용매를 외부로 배출하기 위한 진공 배출구(26)를 포함한다.
여기서, 상기 글로브 파트(18)와 샘플반출관(20)은 쉘(4)로부터 탈부착이 가능한 플랜지 타입으로 이루어져 공기의 접촉없이 샘플을 샘플반출관(20) 외부로 배출할 수 있는 것이다. 또한, 상기 글로브 파트(18)에서는 샘플 채취와 함께 조작자가 외기와 단절된 용기(2) 내부로 손을 집어넣고 여과대상물의 건조를 위해 분쇄 및 혼합작업을 하거나 상기 샘플의 포장작업도 수행되어질 수 있다.
상기 샘플반출관(20)은 내부 도어 및 외부도어(도면에 도시하지 않음)를 구비한다. 따라서, 상기 글로브 파트(18)를 통하여 채취되거나 포장된 샘플은 샘플반출관(20)의 내부도어를 통하여 샘플반출관(20)내로 이송된 후 닫혀지며, 외부도어를 통하여 외부로 샘플이 반출됨으로써 외기의 노출없이 용기로부터 외부로 샘플을 반출할 수 있는 것이다.
상기 온도조절수단(22)은 하부측에 열전달매체가 유입되는 유입관(22a)이 설치되고, 상부측에 유출관(22b)이 설치된 자켓으로 이루어진 구조로 되어 있다. 상기 열전달매체는 외부의 TCU(Temperature Control Unit)를 통해 요구하는 온도로 맞춰져 공급된다. 상기 TCU의 사양은 조작자가 임의로 정할 수 있는데, 이때 상기 열교환매체는 -30℃ ∼ 200℃내의 온도범위에서 조절가능하다. 상기한 자켓 구조에 의하면, 용기(23) 내부의 온도를 임의로 조작하여 여과대상물의 추출에 있어서 가장 효율적인 온도로 지정하는 것이 가능하고 또한 상기 용기(2)가 상부체(2a)와 하부체(2b)로 분리되어 있으므로, 자켓을 통하여 요구하는 온도로 맞춰진 열전달매체가 용기(2)의 상, 하부를 순환하면서 추출에 적정한 온도를 유지하기 때문에 여과대상물의 추출 효율성을 높일 수 있는 것이다.
본 발명의 실시예에서는 온도조절수단(22)을 자켓으로 형성한 구조를 제시하고 있으나, 이에 국한하는 것은 아니고 용기(2)의 내, 외벽 사이에 전열히터를 설치하고 콘트롤러를 통하여 온도를 조절할 수 있는 구조를 채용할 수도 있다.
상기한 본 발명의 구성에 따른 작용상태를 설명하면 다음과 같다.
상기 쉘(4)의 인넷노즐(6)측으로 여과대상물이 투입되고, 질소인넷노즐(8)을 통하여 질소 또는 공기가 투입되어 여과대상물을 혼합 및 교반하게 된다. 상기 외부의 TCU를 통해 조작자가 요구한 온도로 맞춰진 열전달매체가 자켓(22)의 유입구(22a)을 통해 유입되고 용기(2)의 상부체(2a)와 하부체(2b)를 순환하면서 추출에 적합한 온도로 용기내부 온도가 조절되고, 내부순환을 마친 열전달매체는 유출구(22b)를 통해 배출된다. 상기한 과정을 통하여 여과대상물이 추출에 적당한 온도에서 혼합 및 교반되며, 이러한 혼합 및 교반 과정을 쉘(4)의 상부에 설치된 창(4a)을 통하여 조작자가 육안으로 확인하고 점검하게 된다. 이와 같이 조작자가 여과대상물의 추출과정을 중간 점검할 수 있어 최적의 여과조건을 설정하기 때문에 기기를 효율적으로 운영할 수 있고, 여과대상물의 추출효율을 높이고 투입에너지를 절약할 수 있는 것이다.
다음, 상기 여과대상물로부터 채취된 추출물의 샘플을 외부로 반출하는 과정 을 살펴본다.
상기 여과대상물의 혼합 및 교반과정 중에 조작자가 쉘(4)의 외측면에 설치된 글로브 파트(18)측으로 손을 투입하여 추출물의 샘플을 채취하고, 샘플반출관(20)을 통해 외부로 반출하게 된다. 즉, 글로브 파트(18)를 통하여 조작자가 샘플을 채취한 후, 샘플반출관(20)의 내부 도어를 열고 상기 샘플을 샘플반출관(20)내부로 투입하게 된다. 그리고, 다시 상기 샘플반출관(20)의 내부도어를 닫은 후 샘플반출관(20)의 외부 도어를 열어 샘플을 반출하고, 외부 도어를 닫는 과정을 거침으로써 상기 샘플이 외기에 접촉되지 않은 상태로 반출되는 것이다. 조작자는 글로브 파트(18)를 통해 샘플을 채취하는 과정에서 추출물의 물성을 테스트할 수 있는 장점이 있다. 또한, 용기(2)내에 포장작업도구와 포장재가 구비되었을 경우에는 추출물의 포장작업도 가능하고, 상기 포장된 추출물은 샘플반출관(20)을 통해 외부로 반출된다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도1은 종래기술에 따른 여과장치의 구성을 나타낸 외관도.
도2는 본 발명에 의한 여과추출물의 검사가 가능한 여과장치의 전체 구성을 나타낸 외관사시도.
도3은 본 발명의 요부인 자켓에서 열전달매체가 통과하는 상태를 나타낸 개략도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2: 용기 4: 쉘(shell)
6: 인넷노즐(inlet nozzle) 8: 질소인넷노즐(N2 inlet nozzle)
10: CIP 스프레이볼 노즐 12: 배기구
14: 리프트 16: 고정뭉치
18: 글로브 파트 20: 샘플반출관
22: 추출물 온도 조절수단 24: 필터
26: 진공 배출구
Claims (8)
- 삭제
- 내부에 여과대상물이 투입되어 혼합, 교반, 반응작업이 수행되는 용기;상기 용기의 상부에 설치되며, 상단에 여과대상물의 추출진행정도를 관찰할 수 있는 창(sight glass)이 형성되어 있는 쉘(shell);상기 쉘의 창 주연부에 설치되며 여과대상물을 용기측으로 주입하기 위한 인넷노즐(inlet nozzle);상기 쉘의 둘레면 일측에 설치되며, 외부 공기의 접촉없이 용기의 내부에서 여과대상물로부터 추출된 샘플을 채취하거나 여과대상물의 교반 및 포장작업을 하기 위하여 용기 내측으로 조작자의 손이 투입되는 글로브 파트;상기 용기의 내부에 설치되어 여과대상물로부터 추출물과 용매를 분리하기 위한 필터;상기 용기의 저면에 설치되며, 진공을 걸어 필터를 통과한 용매를 외부로 배출하기 위한 진공 배출구; 및상기 용기의 외주면에 설치되며 조작자가 요구한 온도로 맞춰진 열전달매체를 순환시켜 용기의 내부온도와 열교환을 수행하는 온도조절수단을 포함하는 여과추출물의 검사가 가능한 여과장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 쉘의 둘레면 타측에 설치되며, 양측부에 도어를 각각 설치하여 글로브 파트를 통해 채취한 샘플을 외기와 차단된 상태에서 외부로 반출하기 위한 샘플반출관을 더 포함하는 여과추출물의 검사가 가능한 여과장치.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 온도조절수단은용기의 외주면으로 열전달매체를 출입시키기 위한 유입구 및 유출구가 각각 설치되어 있는 자켓으로 이루어진 것을 특징으로 하는 여과추출물의 검사가 가능한 여과장치.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 온도조절수단은용기의 내,외벽 사이에 설치된 전열히터로 이루어진 것을 특징으로 하는 여과추출물의 검사가 가능한 여과장치.
- 제 4 항에 있어서,상기 열전달매체가 -30℃ ∼ 200℃내의 온도범위를 갖는 것을 특징으로 하는 여과추출물의 검사가 가능한 여과장치.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 용기는 상부체와 하부체로 분리되어 있으며,상기 용기의 상부체 및 하부체 각각의 외면에 설치되며, 외부로부터 동력을 전달받아 상기 상부체와 하부체가 상호 분리/결합하도록 작동하는 리프트; 및상기 상부체에 형성된 홈과 하부체에 장착된 스윙볼트로 구성되어 리프트에 의해 결합된 상,하부체의 결합부위를 고정하기 위한 고정뭉치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 여과추출물의 검사가 가능한 여과장치.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 인넷노즐의 일측에 위치되며 여과대상물로부터 추출물과 용매를 분리할 수 있도록 질소(N2)를 용기측으로 주입하기 위한 질소인넷노즐(N2 inlet nozzle);상기 질소인넷노즐의 일측에 위치되어 용기의 내부를 청소하기 위한 CIP 스프레이볼 노즐; 및상기 CIP 스프레이볼 노즐의 일측에 위치된 배기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 여과추출물의 검사가 가능한 여과장치.
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