KR101065034B1

KR101065034B1 - 회전필터장치

Info

Publication number: KR101065034B1
Application number: KR1020090097835A
Authority: KR
Inventors: 안재성
Original assignee: 네오텍스(주)
Priority date: 2009-10-14
Filing date: 2009-10-14
Publication date: 2011-09-19
Also published as: KR20110040528A

Abstract

본 발명은 공급되는 슬러리가 저장되는 처리조; 상기 처리조 내부에서 회전 가능하도록 구비되어 외주면에 다수개의 필터가 장착되는 드럼, 상기 드럼의 외주면 내측에서 상기 드럼 내부로 관통되는 관통공을 갖는 복수개의 유입챔버, 상기 드럼의 중심부에서 돌출되어 외주면에 다수개의 연통공이 형성되는 지지부를 포함하는 드럼유닛; 상기 드럼 외측면에 인접하게 구비되어 상기 필터에 흡착된 슬러리를 용해시키도록 적어도 하나 이상의 용해액을 분사하는 세정유닛; 일 단이 상기 유입챔버에 연결되고, 타단이 상기 연통공에 연결되어 유체를 흡입 또는 배출시키도록 구비되는 유로관부; 상기 드럼의 회전에 따라 상기 유로관부가 순차적으로 연통되도록 상기 지지부의 외주면에 구비되는 복수개의 분리챔버부, 상기 각 분리챔버부의 외측으로 연통되는 복수개의 노즐을 구비하는 노즐유닛; 상기 노즐에 연결되며, 상기 유로관부를 통하여 유동하는 슬러리 용해액을 취출하여 분리 저장하는 다수개의 용액 포집부; 및 상기 드럼의 외주면에서 고착된 케이크를 제거하는 케이크 제거부를 포함하는 회전필터장치를 제공한다.

본 발명에 의한 회전필터장치는, 케이크뿐만 아니라 상기 필터 내부의 흡입압력을 이용하여 선별된 유체를 포집하여 재활용 할 수 있다.

RVF, Vacuum, 필터, 회전드럼

Description

회전필터장치{Rotary filtering apparatus}

본 발명은 회전필터장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 필터에서 여과된 유체를 종류별로 분리하여 포집할 수 있는 회전필터장치에 관한 것이다.

일반적으로 RVF System(Rotary Vacuum Filter System)을 이용한 회전필터장치는 회전하는 드럼 외주면에 부착되는 슬러리를 여러 번의 세척과정을 거쳐, 필터를 사용하여 슬러리를 여과할 수 있도록 드럼 내부에서 외부로부터의 슬러리를 흡수하는 진공압력이 제공되고, 진공압력에 의해 흡수되면서 여과된 슬러리와 슬러리 용해액을 단일 배관으로 함께 배출하고, 상기 필터 외주면에 흡착된 케이크를 제거하여 제품으로 활용하거나 재사용하도록 회수하는 장치이다.

상기 회전필터장치는 슬러리가 공급되는 실린더와, 상기 실린더 내부에 회전가능하도록 배치되는 드럼과, 상기 드럼 내부 중심에서 회전축이 됨과 동시에 외부로부터 공기를 흡입하여 상기 드럼 내부 압력을 낮추어 주는 센터파이프, 상기 드럼 외주면에 세척액 또는 용해액을 선택적으로 공급하는 워싱유닛, 상기 드럼 외주면에 부착된 케이크를 제거하는 제거유닛으로 구성된다.

하지만, 종래 회전필터장치는 상기 필터를 통해 상기 드럼 내부로 여과하여 흡수하는 슬러리와 세척액 또는 용해액을 단일 배관으로 함께 배출하여 제품으로 사용하거나 재사용 할 수 있도록 활용할 수 없는 문제점이 발생했다.

또한, 상기 필터 외주면에 부착되는 케이크를 제거함에 있어서, 내부 센터파이프와 연결되는 슈패드가 회전하는 드럼 내부표면에 맞닿아 마모가 발생하고, 이로 인해 슈패드의 교환 또는 보수에 따르는 유지보수비용이 증가하는 문제점이 발생했다.

본 발명은 진공식 회전필터장치에서 흡입되는 슬러리와 용해액을 분리 회수할 수 있는 회전필터장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 유로관부는, 상기 드럼의 회전에 따라 상기 유로관부의 타단부가 상기 용액 포집부 또는 케이크 제거부와 순차적으로 연통될 수 있다.

상기 노즐유닛은, 상기 분리챔버부의 기밀을 유지할 수 있도록 상기 노즐유닛과 드럼의 마찰면에 실링부재가 구비될 수 있다.

상기 용액 포집부는, 상기 복수개의 노즐과 일단이 각각 연결되어 슬러리 용해액을 이송하는 복수개의 포집관, 상기 각 포집관의 타단에 마련되어 상기 슬러리 용해액을 흡입하는 복수개의 흡입펌프, 상기 각 흡입펌프와 인접하게 마련되어 상기 취출된 슬러리 용해액을 각각 저장하는 저장부를 포함할 수 있다.

상기 복수개의 노즐 중 어느 한 노즐에 일단이 연결되어 상기 용액 포집부에 의해 슬러리 용해액이 분리된 케이크로부터 잔여수분을 이송하는 이송관, 상기 이송관의 타단에 마련되어 상기 잔여수분을 흡수하는 진공펌프, 상기 진공펌프와 인접하게 마련되어 상기 흡수된 수분을 저장하는 수분 저장용기로 이루어진 건조부를 더 포함할 수 있다.

상기 유로관부는, 상기 드럼의 회전에 따라 상기 유로관부의 타단부가 상기 용액 포집부, 건조부 또는 케이크 제거부와 순차적으로 연통될 수 있다.

상기 케이크 제거부는, 상기 복수개의 노즐 중 어느 한 노즐에 일단이 연결되어 공기를 유입하는 유입관, 상기 유입관의 타단이 연결되어 상기 유입관에 압축공기를 제공하는 컴프레서, 상기 압축공기에 의해 상기 드럼 외주면으로부터 배출하는 배출관을 포함할 수 있다.

또한, 상기 회전필터장치는 슈패드(shoe pad)를 사용하지 않고, 케이크를 제거할 수 있어 유지보수 비용이 절감되는 효과가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명에 의한 회전필터장치의 내부 구성을 도시하는 단면도이고, 도 2는 도 1의 드럼유닛(110)과 노즐유닛(150)의 사시도이다. 도면을 참조하면, 상기 회전필터장치는 내부에 공급되는 슬러리(10)가 저장되는 처리조(100)와, 상기 처리조(100) 내부에 회전 가능하도록 마련되어 상기 슬러리(10)를 여과하는 드럼유닛(110)과, 상기 드럼유닛(110)의 외주면에 부착되는 슬러리(10)(도 3 참조)를 세척 또는 용해하는 용해액을 분사하는 세정유닛(130)과, 상기 드럼유닛(110)의 내부에 결합되어 회전하며, 슬러리(10)와 용해액 또는 유입공기를 외부로 배출하거나 유입시키는 다수개의 유로관부(140)와, 상기 유로관부(140)와 선택적으로 연통되며, 출입하는 유체를 외부에서 흡입 또는 배출할 수 있도록 구비되는 노즐유닛(150)과, 상기 드럼유닛(110)을 통해 유동하는 슬러리 용해액을 취출하여 분리 저장하는 다수개의 용액 포집부(160) 및 상기 용액 포집부(160)에 의해 수분이 흡 수되어 케이크가 형성되고 그 케이크를 상기 드럼(111)의 외주면에서 제거하는 케이크 제거부(180)를 포함한다.

상기 처리조(100)는 상기 드럼유닛(110)의 하측 일부가 잠기도록 슬러리(10)를 공급받아 저장하고, 상기 드럼유닛(110)이 회전할 수 있도록 양 측방에서 지지한다.

상기 드럼유닛(110)은 원통형상의 드럼(111)과, 상기 드럼(111)의 일측으로 돌출되는 지지부(118)를 포함한다.

상기 드럼(111)에는 외주면의 원주 방향으로 돌출되는 다수개의 단턱(112)이 형성되고, 상기 각 단턱(112) 사이로 필터(113)가 탈착 가능하도록 각각 고정된다. 상기 드럼(111)의 외주면에는 원주방향에 등간격으로 다수개의 관통공(116)이 형성된다. 상기 관통공(116)의 내부측에는 상기 드럼(111)의 길이방향과 원주방향으로 구획되어 상기 관통공(116)과 연통되는 다수개의 유입챔버(115)가 마련된다. 상기 유입챔버(115)는 상기 각 유로관부(140)의 일단과 연결되어 상기 드럼(111)과 함께 회전한다.

상기 지지부(118)는 상기 드럼(111)의 일측으로 돌출되어 상기 드럼(111)과 함께 회전하며, 상기 드럼(111)에 비해 그 크기가 작은 원통형상으로 형성되며, 상기 지지부(118)의 원주방향 외주면에는 다수개의 연통공(119)이 형성되어 상기 유로관부(140)의 타단과 연결된다.

상기 세정유닛(130)은 상기 드럼(111)의 외주면에 인접하게 배치되어, 상기 처리조(100)의 외부로부터 용해액 또는 세정액을 공급받아 상기 드럼(111)의 외주 면으로 분사한다. 이때, 상기 세정유닛(130)은 적어도 하나 이상 구비되어 여러 단계에 걸쳐 용해 또는 세정 단계를 수행할 수 있다.

상기 각 유로관부(140)는 일단이 상기 유입챔버(115)에 연결되되, 상기 유로관부(140)의 일단은 다수개의 연결관(141)으로 형성되어 상기 유입챔버(115)와 각각 연결되고, 상기 유로관부(140)의 타단은 상기 다수개의 연결관(141)이 하나로 관으로 연결되어 상기 연결공(119)에 결합된다.

상기 노즐유닛(150)은 상기 지지부(118)의 외주면에 결합된다. 상기 노즐유닛(150)의 내주면에서는 상기 드럼유닛(110)의 지지부(118)가 삽입되어 회전하며, 상기 노즐유닛(150)과 지지부(118) 사이에는 분리챔버부(151)가 형성되어 상기 지지부(118) 내측으로 연결되는 유로관부(140)와 선택적으로 연통된다. 상기 분리챔버부(151)의 외측에는 다수개의 노즐(152)이 결합되어 연통된다.

또한, 상기 노즐유닛(150)의 내부 양측단에는 상기 분리챔버부(151)와 유로관부(140)가 만나는 부분에서 누유 및 누기를 방지하도록 실링부재(157)가 구비된다.

상기 용액 포집부(160)는 상기 노즐(152)의 외측으로 일단이 각각 연결되어, 상기 세정유닛(130)에서 분사된 용해액에 의해 분해 또는 세정된 슬러리 용해액을 배출하는 다수개의 포집관(161)과, 상기 포집관(161)의 타단으로 연결되어 상기 포집관(161)에 흡입압력을 제공하도록 마련되는 다수개의 흡입펌프(163)와, 상기 포집관(161)을 통해 취출되는 상기 각 슬러리 용해액을 저장하는 다수개의 저장부(165)를 포함한다.

상기 건조부(170)는 일측 노즐(152)에 일단이 결합되어, 상기 용액 포집부(160)에 의해 상기 슬러리 용해액이 분리된 케이크로부터 잔여수분을 흡수하여 이송하는 이송관(171)과, 상기 이송관(171)의 타단에 마련되어 상기 이송관(171)에 흡입압력을 제공하는 진공펌프(173)와, 상기 이송관(171)을 통해 흡입된 잔여 수분을 저장하는 수분 저장용기(175)를 포함한다.

상기 케이크 제거부(180)는 상기 일측 노즐(152)에 일단이 연결되어 상기 유로관부(140) 내부로 공기를 이송하는 유입관(181)과, 상기 유입관(181)의 타단에 연결되어 상기 유입관(181)으로 압축공기를 강제 유입하는 컴프레서(183)와, 상기 유입된 압축공기에 의해 상기 드럼(111) 외주면으로부터 제거되는 케이크를 배출하는 배출관(185)을 포함한다.

이하에서는 상기 회전필터장치의 작동방법에 대해서 간략히 설명한다.

도 3은 도 1의 회전필터장치에 대한 개략적인 구조를 나타낸다. 도 3을 참조하면, 상기 처리조(100) 내부 하측에는 상기 드럼(111)의 하부 일측이 잠기도록 슬러리(10)가 설정 높이로 채워진다.

이때, 상기 드럼유닛(110)이 회전하여 상기 드럼(111)의 외주면에 슬러리(10)가 흡착되면, 상기 세정유닛(130)은 상기 필터(113)에 흡착된 슬러리(10)를 세정 또는 용해시키도록 적어도 하나 이상의 용해액을 분사한다. 상기 용해액은 상기 처리조(100)의 내부로 공급되는 슬러리(10)의 종류에 따라 세정 및 분해할 수 있는 용해액을 다수개 사용할 수 있다.

도 3의 상기 드럼유닛(110)의 회전방향을 따라 제1세정유닛(130a)에서 용해액이 분사되면, 제1유로관부(140a)는 제1유입챔버(115a)에 흡수된 슬러리 용해액을 흡수하여 취출한다. 이때, 상기 제1유로관부(140a)에는 상기 흡입펌프(163a)로부터 흡입압력이 제공되고, 상기 슬러리 용해액은 상기 제1유로관부(140a)로부터 이송되어 상기 제1포집관(161a)을 통해 상기 제1저장부(165a)에 저장된다. 그리고 상기 제1세정유닛(130a)에는 상기 드럼유닛(110)의 회전에 의해 제2유입챔버(115b)와 제2유로관부(140b)가 배치되고 상기 공정이 반복된다.

상기 드럼유닛(110)의 제1유입챔버(115a)와 제1유로관부(140a)는 계속해서 회전하여 제2세정유닛(130b)이 분사하는 용해액을 흡수한다. 상기 제2세정유닛(130b)으로부터 흡수된 슬러리 용해액은 상기 제1유입챔버(115a)에 흡수된 슬러리 용해액을 흡수하여 취출한다. 이때, 상기 제1유로관부(140a)에는 다른 흡입펌프(163b)로부터 흡입압력이 제공되고, 상기 슬러리 용해액은 상기 제1유로관부(140a)로부터 이송되어 제2저장부(165b)에 저장된다.

그러면 상기 제2유입챔버 및 제2유로관부는 상기 제1유입챔버(115a) 및 제1유로관부(140a)를 따라 이동하며 상기 공정을 반복한다.

상기 드럼유닛(110)은 계속해서 회전하며, 상기 제1유입챔버(115a)의 외측면에서 슬러리가 흡수되고 남은 케이크는 상기 건조부(170)로부터 여분의 수분이 흡수된다.

상기 드럼유닛(110)은 계속해서 회전하여 상기 제1유입챔버(115a)의 외측면에 부착된 상기 케이크가 상기 케이크 제거부(180)로 이송된다. 그러면 상기 제1유 로관부(140a)에는 상기 컴프레서(183)로부터 상기 유입관(181)에 공급되는 압축공기가 전송되고, 상기 제1유로관부(140a)의 각 연결부(141)로 나누어져 토출되는 공기에 의해 상기 케이크가 제거된다. 상기 제거된 케이크는 상기 배출관(185)을 통해 외부로 배출된다.

이로써 상기 드럼유닛(110)의 회전에 의해 상기 제1유입챔버(115a)와 제1유로관부(140a)가 회전하며 순차적으로 상기 슬러리 용해액을 흡수하고, 수분이 빠진 상기 케이크를 제거하는 과정을 설명했다. 이 후 제2유입챔버(115b)와 제2유로관부(140b)가 회전하여 진행하는 공정은 상기 제1유입챔버(115a)와 제1유로관부(140a)의 진행과정과 동일하게 순차적으로 반복되며, 상기 제2유입챔버(115b)와 제2유로관부(140b)가 상기 드럼(111)과 회전하여 상기 제1세정유닛(130a)에 인접하는 상기 각 유입챔버(115)와 상기 각 유로관부(140) 역시 동일하게 적용된다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 회전필터장치의 단면도이다.

도 2는 도 1에 나타낸 회전필터장치의 사시도이다.

도 3은 도 1에 나타낸 회전필터장치의 주요 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>

100 : 처리조 110 : 드럼유닛

130 : 세정유닛 140 : 유로관부

150 : 노즐유닛 160 : 용액 포집부

170 : 건조부 180 : 케이크 제거부

Claims

공급되는 슬러리가 저장되는 처리조;

상기 처리조 내부에서 회전 가능하도록 구비되어 외주면에 다수개의 필터가 장착되는 드럼, 상기 드럼의 외주면 내측에서 상기 드럼 내부로 관통되는 관통공을 갖는 복수개의 유입챔버, 상기 드럼의 중심부에서 돌출되어 외주면에 다수개의 연통공이 형성되는 지지부를 포함하는 드럼유닛;

상기 드럼 외측면에 인접하게 구비되어 상기 필터에 흡착된 슬러리를 용해시키도록 적어도 하나 이상의 용해액을 분사하는 세정유닛;

일 단이 상기 유입챔버에 연결되고, 타단이 상기 연통공에 연결되어 유체를 흡입 또는 배출시키도록 구비되는 유로관부;

상기 드럼의 회전에 따라 상기 유로관부가 순차적으로 연통되도록 상기 지지부의 외주면에 구비되는 복수개의 분리챔버부, 상기 각 분리챔버부의 외측으로 연통되는 복수개의 노즐을 구비하는 노즐유닛;

상기 노즐에 연결되며, 상기 유로관부를 통하여 유동하는 슬러리 용해액을 취출하여 분리 저장하는 다수개의 용액 포집부; 및

상기 드럼의 외주면에서 고착된 케이크를 제거하는 케이크 제거부를 포함하는 회전필터장치.
청구항 1에 있어서,

상기 유로관부는,

상기 드럼의 회전에 따라 상기 유로관부의 타단부가 상기 용액 포집부 또는 케이크 제거부와 순차적으로 연통되는 회전필터장치.
청구항 1에 있어서,

상기 노즐유닛은,

상기 분리챔버부의 기밀을 유지할 수 있도록 상기 노즐유닛과 드럼의 마찰면에 실링부재가 구비되는 회전필터장치.
청구항 1에 있어서,

상기 용액 포집부는,

상기 복수개의 노즐과 일단이 각각 연결되어 슬러리 용해액을 이송하는 복수개의 포집관, 상기 각 포집관의 타단에 마련되어 상기 슬러리 용해액을 흡입하는 복수개의 흡입펌프, 상기 각 흡입펌프와 인접하게 마련되어 상기 취출된 슬러리 용해액을 각각 저장하는 저장부를 포함하는 회전필터장치.
청구항 1에 있어서,

상기 복수개의 노즐 중 어느 한 노즐에 일단이 연결되어 상기 용액 포집부에 의해 슬러리 용해액이 분리된 케이크로부터 잔여수분을 이송하는 이송관, 상기 이송관의 타단에 마련되어 상기 잔여수분을 흡수하는 진공펌프, 상기 진공펌프와 인 접하게 마련되어 상기 흡수된 수분을 저장하는 수분 저장용기로 이루어진 건조부를 더 포함하는 회전필터장치.
청구항 5에 있어서,

상기 유로관부는,

상기 드럼의 회전에 따라 상기 유로관부의 타단부가 상기 용액 포집부, 건조부 또는 케이크 제거부와 순차적으로 연통되는 회전필터장치.
청구항 1에 있어서,

상기 케이크 제거부는,

상기 복수개의 노즐 중 어느 한 노즐에 일단이 연결되어 공기를 유입하는 유입관, 상기 유입관의 타단이 연결되어 상기 유입관에 압축공기를 제공하는 컴프레서, 상기 압축공기에 의해 상기 드럼 외주면으로부터 제거되는 케이크를 배출하는 배출관을 포함하는 회전필터장치.