KR101199864B1 - 케이크 박리 장치, 이를 구비한 필터 프레스용 완전 자동 운전장치 및 이들을 포함하는 필터 프레스 - Google Patents

케이크 박리 장치, 이를 구비한 필터 프레스용 완전 자동 운전장치 및 이들을 포함하는 필터 프레스 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 케이크 박리 장치, 이를 구비한 필터 프레스용 완전 자동 운전장치 및 이들을 포함하는 필터 프레스에 관한 것으로, 본 발명에 따른 케이크 박리 장치는 본체에 지지된 여과판의 일측에 결합되어 여과실에 케이크를 형성하는 여과포와; 상기 여과판의 타측에 결합되어 상기 여과포의 상측을 탄성 지지하는 여과포 지지부와; 상기 여과실에 형성된 케이크가 탈락 가능하게 상기 여과판이 이격된 상태에서 상기 여과포가 상기 여과판에 팽팽하게 지지되는 정상위치와 상기 여과판에 느슨하게 지지되는 이완위치 사이를 주기적으로 가압하는 여과포 가압부;를 포함한다.
이에, 여과포에서 케이크가 완전하게 박리될 수 있으며, 사용이 간편하고, 자동 운전이 가능할 수 있다.

Description

케이크 박리 장치, 이를 구비한 필터 프레스용 완전 자동 운전장치 및 이들을 포함하는 필터 프레스 {DE-CAKING DEVICE, FULL-AUTOMATIC OPERATION DEVICE FOR FILTER PRESS THEREOF, AND FILTER PRESS HAVING THE SAME}
본 발명은 케이크 박리 장치, 이를 포함한 필터 프레스용 완전 자동 운전장치 및 이들을 포함하는 필터 프레스에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 케이크 박리를 보다 효과적으로 할 수 있으며, 여과포를 자동으로 세정하여 자동 운전이 가능한 케이크 박리 장치, 이를 구비한 필터 프레스용 완전 자동 운전장치 및 이들을 포함하는 필터 프레스에 관한 것이다.
필터 프레스는 필터 프레스의 일종으로 고체와 액체가 혼합되어 있는 슬러리 원액을 펌프 등의 가압력으로 고체와 액체를 분리한다. 즉, 펌프로 슬러리 원액을 공급하면, 펌프의 가압력에 의해 여과판을 둘러싸고 있는 여과포 사이에 형성된 여과실에는 여과포를 통과하지 못한 소정의 수분을 갖는 고형분으로 구성된 케이크가 형성되고, 미세한 고형분과 액체는 여과포를 통과하여 여과액이 된다.
이러한 필터 프레스는 슬러리 원액을 펌프로 여과판에 압입시켜 케이크를 형성하고 여과시키는 여과공정과, 여과판 사이에서 형성된 케이크를 필터 프레스 외로 배출시키는 케이크 배출공정을 포함한다. 필요에 따라 여과판 내부에 유체를 압입시켜 여과판 표면을 팽창시킴으로서 여과공정에서 형성된 케이크를 더 압착시키는 압착공정을 더 추가할 수 있고, 여과과정과 압착과정에서 미세한 고형물에 의해 막혀 있는 여과포 등을 세정하기 위한 세정공정을 더 포함할 수 있다. 이러한 공정이 순차적으로 진행하여 하나의 사이클을 이룬다. 사이클에 소요되는 시간을 단축시켜야 필터 프레스의 처리능력을 향상시킬 수 있다.
특히, 케이크 배출공정에서 케이크를 보다 효과적으로 배출하여 여과포에 부착된 케이크를 최소화하여 여과실의 체적을 그대로 유지하거나, 여과포에 부착된 케이크가 존재하지 않아 여과포의 여과면적을 최대한 활용할 수 있는 것이 바람직하다. 이를 위해서는 케이크 배출공정에서 여과포에 부착된 케이크를 완전하게 박리하는 것이 더욱 바람직하다.
필터 프레스는 운전 방식으로 구분하면, 수동, 반자동, 자동으로 구분된다. 즉, 수동은 여과판 이송이나 케이크 박리 등을 수동인 사람의 힘으로 하며, 반자동은 케이크 박리를 위한 여과판 이송은 기계가 하고, 완전 자동은 여과포의 세정을 위한 여과포 세정장치 또는 여과포에 부착된 케이크를 박리하기 위한 케이크 박리 장치를 포함하는 것이 일반적이다.
필터 프레스의 무인 운전을 위한 자동 운전을 달성하기 위하여 여과포에 부착된 케이크를 완전하게 박리하고 이에 따른 운전 효율을 향상시키는 것이 더욱 더 바람직하다.
종래의 필터프레스에 비해 보다 효율적이면서도 간편하게 케이크를 박리할 수 있는 케이크 박리 장치를 구비하는 것이 바람직하다.
그리고, 여과 효율을 더욱 향상시키기 위하여 주기적으로 자동으로 여과포를 세정하는 것이 바람직하다.
또한, 케이크 박리장치와 여과포 세정장치를 포함한 필터 프레스용 자동운전장치를 구비하는 것이 더욱 바람직하다.
따라서, 본 발명의 목적은, 여과포로부터 케이크를 완전하게 박리시킬 수 있는 케이크 박리 장치, 이를 구비한 필터 프레스용 완전 자동 운전장치 및 이들을 포함하는 필터 프레스를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 사용이 간편한 케이크 박리 장치, 이를 구비한 필터 프레스용 완전 자동 운전장치 및 이들을 포함하는 필터 프레스를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 운전 효율을 향상시킬 수 있는 케이크 박리 장치, 이를 구비한 필터 프레스용 완전 자동 운전장치 및 이들을 포함하는 필터 프레스를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 자동 운전이 가능한 케이크 박리 장치, 이를 구비한 필터 프레스용 완전 자동 운전장치 및 이들을 포함하는 필터 프레스를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 본체에 지지된 여과판의 일측에 결합되어 여과실에 케이크를 형성하는 여과포와; 상기 여과판의 타측에 결합되어 상기 여과포의 상측을 탄성 지지하는 여과포 지지부와; 상기 여과실에 형성된 케이크가 탈락 가능하게 상기 여과판이 이격된 상태에서 상기 여과포가 상기 여과판에 팽팽하게 지지되는 정상위치와 상기 여과판에 느슨하게 지지되는 이완위치 사이를 왕복하도록 상기 여과포의 상측을 주기적으로 가압하는 여과포 가압부;를 포함하며, 상기 여과포 가압부는, 상기 본체에 이동 가능하게 지지된 이동부와; 상기 이동부에 결합된 실린더와; 상기 실린더에 결합되어 상기 실린더의 작동에 의해 상하 운동하여 상기 정상위치와 상기 이완위치 사이에서 주기적으로 왕복 가능하게 상기 여과포의 상측을 가압 및 가압해제 가능하게 마련된 바이브레이터와; 상기 바이브레이터를 원위치로 복귀 가능하게 탄성 지지하는 복귀 스프링;을 포함하고, 상기 여과포 지지부는, 상기 여과판의 측면에 결합되어 상측으로 연장된 여과포 행거와; 상기 여과포를 지지 가능하게 상기 여과포의 상측에 결합된 여과포 봉과; 상기 여과포 행거와 상기 여과포 봉에 지지되어 상기 여과포를 탄성적으로 지지하는 여과포 스프링;을 구비하며, 상기 바이브레이터를 복귀시키는 상기 복귀 스프링의 복귀 탄성력은 상기 여과포 스프링이 상기 여과포 행거에 대하여 상기 여과포 봉을 복귀시키는 탄성력보다 큰 것을 특징으로 하는 케이크 박리 장치에 의해 달성된다.
삭제
또한, 상기 케이크 박리 장치는, 상기 실린더에 공급되는 작동 유체를 제어하는 유체 제어 유닛;을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 바이브레이터가 원래의 위치에 도달하였는지를 감지하는 원위치 센서를 더 포함하며, 상기 실린더의 작동이 주기적으로 이루어지도록 상기 작동유체의 공급을 제어하고, 상기 원위치 센서에 기초하여 상기 실린더의 작동 회수를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
삭제
삭제
또한, 상기 여과포에 형성된 케이크를 박리하기 위하여 상기 여과판이 개방된 상태에서 상기 여과포 봉을 연결하는 여과포 걸이;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 목적은, 여과판 및 상기 여과판에 결합된 여과포를 지지하는 본체에 이동 가능하게 결합된 이동부와; 상기 이동부의 일측에 지지된 상기 제1항의 케이크박리장치와; 상기 이동부의 타측에 지지되어 상기 여과포를 세정하는 여과포 세정장치;를 포함하며, 상기 여과포 세정장치는, 세정장치 본체와; 상기 세정장치 본체 내부에 수용되어 구동력을 제공하는 구동부와; 상기 구동부의 구동에 의해 상기 여과포 사이에서 상하로 승강하면서 고압의 세정수로 상기 여과포를 세정하는 고압 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터프레스용 자동 운전 장치에 의해서도 달성된다.
또한, 여과포 세정장치는, 상기 구동부에서 상기 고압 노즐의 과부하를 감지하는 과부하 감지센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 목적은, 여과판에 결합된 여과포를 지지하는 본체와; 상기 본체에 지지되는 이동부와; 상기 이동부에 지지된 상기 여과포의 케이크를 박리하는 상기 케이크 박리 장치 및 상기 필터 프레스용 자동운전장치 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 프레스에 의해서도 달성된다.
본 발명에 따르면, 여과포로부터 케이크를 완전하게 박리 내지 세정시킬 수 있다.
또한, 사용이 간단하고 편리하다.
또한, 운전 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 자동 운전이 가능하게 할 수 있다.
무인 자동으로 운전되는 기계를 보호할 수 있으며, 비상 상태를 중앙제어실 등에 전달할 수 있다.
세척물량을 최소화할 수 있으며, 세척수의 비산을 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 필터 프레스의 측면도,
도 2a는 도 1의 횡단면도,
도 2b는 도 2a의 부분 확대 측면도,
도 3a 및 도 3b는 케이크 박리 장치의 작동 과정을 설명하기 부분 측면 확대도,
도 4는 케이크 박리 장치의 작동을 위한 유체 라인의 개략적인 구성도,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 필터 프레스의 측면도,
도 6은 도 5의 중앙부를 절단하여 작동 과정을 설명하기 위한 측단면도이다.
본 발명에 따른 케이크 박리 장치 및 이를 갖는 필터 프레스의 제1실시예에 대하여 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 필터 프레스의 측면도이고, 도 2a는 도 1의 횡단면도이며, 도 2b는 도 2a의 부분 확대 측면도이고, 도 3a 및 도 3b는 케이크 박리 장치의 작동 과정을 설명하기 위한 부분 측면 확대도이며, 도 4는 케이크 박리 장치의 동작을 위한 유체 라인의 개략적인 구성도이다
본 발명에 따른 필터 프레스(100)는, 여과판(140), 케이크 박리 장치(200 내지 600)를 지지하는 본체(120)와, 본체(120)에 지지되어 여과포(130)를 가압하여 여과포(130)에 부착된 케이크(160)를 완전하게 박리시킬 수 있는 케이크 박리 장치(200 내지 600)를 포함한다.
케이크 박리 장치(200, 300, 600)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 여과포(130), 여과포 가압부(200) 및 여과포 지지부(300)를 구비한다. 케이크 박리 장치(200 내지 600)는 유체 제어 유닛(400), 원위치 센서(500) 또는 제어부(600)를 더 구비할 수 있다.
필터 프레스(100)는 전술한 바와 같이, 여과 공정을 완료하면, 본체(120)의 미도시된 실린더가 후진하여 제일 뒤쪽의 여과판(140)과 인접한 여과판(140) 사이에 간격이 발생한다. 이에, 여과판(140) 사이의 여과실(150)에 형성된 케이크(160)가 자중에 의하여 여과포(130)로부터 박리된다. 이와 같이 여과실(150)에서 케이크(160)가 배출되는 과정은 미도시된 여과판 이송장치에 의해 여과판(140)이 순차적으로 개방되면 각 여과실(150)의 케이크(160)가 배출된다. 이 과정에서 이동부(210)도 케이크(160)가 배출되는 위치로 여과판 이송장치와 연동되어 이동될 수 있다.
여기서, 자중에 의해 여과포(130)로부터 분리되지 않거나 다소 함수율을 포함하여 여과포(130)에 부착되어 있는 잔류 케이크(160a, 160b)는, 본 발명에 따른 케이크 박리 장치(200, 300, 600)를 이용하면 매우 효과적으로 분리할 수 있고, 그 사용이 매우 간단하고 편리하다.
여과포 가압부(200)는 이동부(210), 실린더(220), 바이브레이터(230) 및 복귀 스프링(240)을 포함한다. 여과포 가압부(200)는 조절나사(250)를 더 구비할 수 있다.
이동부(210)는, 본체(120)에 지지되어 이동되며, 본 발명에 따른 여과포 가압부(200)를 지지한다.
실린더(220)는, 이동부(210)에 지지되며, 에어와 같은 작동 유체에 의해 작동된다. 실린더(220)는 통상의 공압 실린더를 포함한다. 실린더(220)는 작동 유체인 에어가 공급되면 미도시된 피스톤이 늘어나고, 작동 유체가 공급되지 않으면 피스톤이 원위치 된다. 즉, 작동 유체가 공급되면, 복귀 스프링(240)의 탄성력을 극복하여 피스톤이 늘어나고, 작동 유체의 공급이 중단되면, 복귀 스프링(240)의 탄성력에 의해 실린더(220)의 피스톤은 원위치로 복귀된다.
바이브레이터(230)는, 실린더(220)의 하측에 결합되어 실린더(220)의 작동에 의해 상하 운동을 하여 여과포(130)가 여과판(140)에 긴장되도록 팽팽하게 지지되는 정상위치(도 3a 위치 참조)와, 여과포(130)가 여과판(140)에 느슨하게 지지되어 줄어드는 것 같이 지지되는 이완위치(도 3b 위치 참조) 사이를 왕복 운동하여 여과포 봉(320) 내지 여과포(130)의 상측을 가압하고 가압 해제하는 것을 반복한다. 바이브레이터(230)는 여과포 봉(320)의 상측을 가압하며 바이브레이터(230)가 여과포 봉(320)을 가압하는 부분에는 충격을 줄일 수 있도록 고무와 같은 완충제가 부착되어 있다.
복귀 스프링(240)은 일측은 조절나사(250)에 고정되어 있고, 타측은 바이브레이터(230)에 고정되어 있어, 실린더(220)가 원위치로 복귀하도록 탄성 가압하고 있다. 복귀 스프링(240)은 한 쌍으로 실린더(220)의 양쪽에 결합되어 있다.
여기서, 복귀 스프링(240)이 바이브레이터(230)를 원위치로 복귀시키는 복귀 탄성력은 여과포 스프링(330)이 여과포 봉(320)을 여과포 행거(310)에 대하여 복귀시키는 복귀 탄성력보다 큰 것이 바람직하다. 이에, 여과포(130)가 일순간에 이완위치에서 정상위치로 복귀하면서 여과포(130)를 털어주는 효과를 얻어 여과포(130) 표면에 부착된 잔류 케이크(160a, 160b)를 깨끗하게 분리시킬 수 있다.
조절나사(250)는, 복귀 스프링(240)에 탄성력을 부가하도록 그 길이가 조정 가능하게 이동부(210)에 지지되도록 일측은 이동부(210)에 결합되고 타측은 복귀 스프링(240)에 지지된다.
여과포 지지부(300)는 여과포 행거(310), 여과포 봉(320) 및 여과포 스프링(330)을 포함한다. 여과포 지지부(300)는 여과포 걸이(340)를 더 구비할 수 있다.
여과포 행거(310)는, 여과판(140)에 결합되어 상측으로 연장되어 절곡된 형상을 갖는다. 여과포 행거(310)는 여과판(140)의 손잡이(미도시)에 결합되어 여과포 스프링(330)이 결합될 수 있는 구조를 갖는다. 여과포 행거(310)는 여과판(140)의 좌우측에 각각 결합되고 각 여과포 행거(310)에는 여과포 스프링(330)이 한 쌍씩 결합된다. 이에, 여과판(140)의 앞뒤에 결합된 여과포(130)의 상측에 결합된 여과포 봉(320)을 상측으로 지지하는 여과포 스프링(330)에 의해 여과포(130)는 팽팽하게 여과판(140)에 지지될 수 있다.
여과포 봉(320)은, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 여과포(130)를 상측에 결합되어 여과포(130)가 좌우방향으로 구겨지지 않도록 한다. 여과포 봉(320)은 스테인레스 파이프와 같은 견고한 구조를 가져 여과포(130) 상측의 제봉부를 관통한다. 이에, 여과포(130)는 팽팽하게 유지되어 여과포(130)의 구겨짐이 없어 여과 과정에서 슬러리 원액이 여과포(130)의 상하면, 좌우측면으로 누설되는 것을 예방할 수 있다. 여과포 봉(320)은 여과포 행거(310)와 여과포 스프링(330)에 의해 상측으로 탄성 지지된다.
여과포 스프링(330)은 상측은 여과포 행거(310)에 결합되고, 하측은 여과포 봉(320)에 결합된다. 여과포 스프링(330)은 여과포(130)를 탄성적으로 지지한다. 즉, 여과포 봉(320)을 바이브레이터(230)가 가압하면 여과포 스프링(330)은 늘어나고, 바이브레이터(230)가 가압 해제를 하면 여과포 스프링(330)을 줄어들어 여과포(130)을 정상 위치로 되돌려 놓는다. 여과포 스프링(330)은 여과포 봉(320)의 좌우측에 각각 하나씩 결합된다.
여과포 걸이(340)는 여과 공정이 완료되고 여과판(140)이 개방되어 여과실(150)에 형성된 케이크 배출이 시작되는 과정에서 여과실(150)을 형성하는 인접한 여과포(130)의 상단에 결합되어 여과포 봉(320) 사이의 거리를 일정하게 한다. 또한, 여과포 걸이(340)는 여과포(130)가 수직이 아니고 수직 방향과 일정한 각도로 경사지도록 인접한 여과포 봉(320) 사이를 상측에서 연결하여 케이크(160)가 여과포(130)로부터 더욱 더 용이하게 분리될 수 있도록 한다. 여과포 걸이(340)는 여과포 봉(320)의 단부를 각각 연결하는 직물로 된 끈 등을 포함한다.
유체 제어 유닛(400)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 여과포 가압부(200)을 작동시키기 위해 작동 유체를 공급한다. 유체 제어 유닛(400)은 미도시된 공급배관을 포함하며 공급 배관 중에 작동 유체의 작동 압력을 조절하는 압력 조절기(410)와, 작동 유체의 공급을 개폐하는 제어 밸브(420)를 포함한다. 이에, 유체 제어 유닛(400)에 의해 작동 유체가 실린더(220)에 원하는 압력으로 공급되기도 하고 공급이 되지 않기도 한다.
원위치 센서(500)는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 이동부(210)에 결합되어 바이브레이터(230)의 원래 위치에 존재하는지를 감지한다. 원위치 센서(500)는 실린더(220)에 작동 유체가 공급되면 바이브레이터(230)가 하강하면 원위치 센서(500)가 이를 감지하고, 실린더(220)에 작동 유체의 공급이 해제되면 바이브레이터(230)가 복귀 스프링(240)에 의해 상승하면 원위치 센서(500)가 바이브레이터(230)의 원위치 여부를 감지할 수 있다. 바이브레이터(230)에는 원위치 센서(500)가 감지할 수 있는 센서 브라켓(미도시)가 부착되어 있다. 이에, 원위치 센서(500)는 바이브레이터(230)가 몇 번 작동하였는지도 감지할 수 있으며, 복귀 스프링(240)이 파손되어 바이브레이터(230)가 원래의 위치에 도달하지 않았는지에 대해서도 감지할 수 있다.
제어부(600)는 필터 프레스(100)의 각종 부품의 작동을 제어한다. 이동부(210)의 작동, 바이브레이터(230)의 작동 횟수, 제어 밸브(420)의 개폐 등을 제어하여 필터 프레스(100) 자동 운전이 될 수 있도록 한다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 여과포 가압부(200) 및 필터 프레스(100)의 작동 과정을 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 제어부(600)는 펌프(미도시)를 작동하여 슬러리 원액이 필터 프레스(100)의 본체(120)로 압입되도록 한다. 이에, 슬러리 원액 중의 고형분은 여과판(140) 사이의 여과실(150)에서 케이크(160)로 형성되어 여과가 이루어진다. 여과 공정이 완료되면 여과실(150)에 형성된 케이크(160)를 본체(120) 외부로 배출시키는 케이크 배출공정을 제어부(600)가 진행한다.
다음, 케이크 배출을 위해 여과판(140) 사이가 이격되면 우선 케이크(160)가 자중에 의해 여과포(130)로부터 떨어진다. 다음, 여과포(130) 등에 부착되어 있는 잔류 케이크(160a, 160b) 등을 본 발명에 따른 케이크 박리 장치(200 내지 600)가 여과포(130)로부터 완전하게 분리한다. 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 실린더(220)에 에어와 같은 작동 유체가 공급되면, 바이브레이터(230)가 하강하여 여과포(130)를 가압 내지 타격하면서 여과포(130)가 느슨하게 되면서, 오므라드는 이완위치를 유지한다. 이 때, 복귀 스프링(240)은 실린더(220)의 피스톤이 늘어남에 따라 늘어나고, 실린더(220) 하측에 결합된 바이브레이터(230)도 동시에 하강한다. 하강하는 바이브레이터(230)는 여과포 봉(320)을 가압하고, 여과포 스프링(330)도 늘어난다.
그리고, 순간적으로 실린더(220)에 공급된 작동 유체를 배출시키면, 도 3b에 도시된 바와 같이, 바이브레이터(230)가 복귀 스프링(240)의 복원력에 의해 승강한다. 이에, 여과포 스프링(330)에 의해 여과포(130)도 여과판(140)에 팽팽하게 지지되는 정상위치로 되돌아간다. 즉, 여과포(130)가 이완위치에서 정상위치로 순간적으로 이동되므로 여과포(130)의 표면에 부착된 이물질은 여과포(130) 표면 전체로 전달되는 순간적인 변화에 따른 충격력으로 여과포(130) 표면으로부터 분리될 수 있다.
이렇게 여과포(130)에 부착되어 있던 잔류 케이크(160a, 160b)는 여과포(130)로부터 분리되어 떨어진다. 이러한 바이브레이터(230)의 가압 내지 타격은 유체 제어 유닛(400)를 조절하는 제어부(600)에 의해 그 횟수를 제어할 수 있다. 즉, 케이크(160)의 함수율, 여과판(140)의 크기, 운전 시간 등을 고려하여 제어부(600)에서 바이브레이터(230)의 가압 횟수를 조절할 수 있다. 이에, 여과실(150)에서 형성되어 여과포(130)에 부착되어 있던 잔류 케이크(160a, 160b)는 여과포(130)로부터 깨끗하게 분리되어 여과실(150) 외로 배출될 수 있다.
본 발명에 따른 여과포 가압부(200) 및 여과포 지지부(300)는, 예를 들면, 군대에서 2인 일조가 되어 모포의 끝단을 잡고 모포에 충격을 주면서 모포에 부착된 먼지 등의 이물질을 털어내는 효과와 유사함을 알 수 있다.
이에, 여과포(130)에서 케이크가 완전하게 박리될 수 있다. 여과포(130)에서 케이크가 완전하게 박리되어 여과실 체적을 그대로 유지할 수 있고, 여과 면적 또한 그대로 유지할 수 있어 여과 효율을 그대로 유지할 수 있어 필터 프레스의 가동 효율을 일정하게 유지시킬 수 있어 가동율이 매우 높음을 알 수 있다.
또한, 케이크 박리를 완전하게 할 수 있어 사용이 매우 간단하고 편리하다. 그리고, 사람이 수동으로 케이크 등을 박리하지 않아 자동 운전을 가능하게 할 수 있다.
본 발명에 따른 필터 프레스의 제2 실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 필터 프레스의 측면도이고, 도 6은 도 5의 작동 과정을 설명하기 위한 측단면도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 필터 프레스(900)는, 본체(120)와, 필터프레스용 자동 운전 장치(200, 300, 700, 800)를 포함한다. 필터프레스용 자동 운전 장치(200, 300, 700, 810)는 이동부(810)와, 케이크 박리 장치(200, 300)와, 여과포 세정장치(700)를 구비한다.
이동부(810)는, 본체(120)에 지지되어 여과판(140)와 여과포(130)를 상측에서 둘러싸는 형상을 갖는다. 이러한 이동부(810)는 여과판(140)을 이송하는 여과판 이송장치(미도시)와 연동하여 이동이 되어 여과판(140)이 개방된 사이를 이동할 수 있다.
여과포 세정장치(700)는 슬러리 원액을 여과하는 여과과정, 케이크를 압착하는 압착과정에서 여과포(130)를 막고 있는 고형분을 고압의 물로 세척한다.
여과포 세정장치(700)는, 세정장치 본체(710)와, 세정장치 본체(710) 내부에 수용되어 고압 노즐(730)을 승강 가능하게 구동하는 구동부(720)와, 구동부(720)의 구동에 의해 여과포(130) 사이에서 상하로 승강하면서 고압의 세정수로 여과포(130)를 세정하는 고압 노즐(730)을 포함한다.
여과포 세정장치(700)는 물에 고압의 압력을 제공하는 세정펌프(760)와, 세정펌프(760)에서 공급되는 고압수를 단속시키는 세정공급 밸브(780)와, 고압의 물을 공급하는 고압 호스(750)와, 이동부(810)에 지지되어 고압 호스(750)를 감고 풀어주는 케이블 릴(740)을 구비한다. 여과포 세정장치(700)는 물을 저장하는 세정수 탱크(770)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 필터 프레스(700)의 작동 과정을 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
이하에서 케이크 배출 과정에서의 케이크 박리 장치(200, 300)에 대하여 설명하였으므로 이하에서 생략한다.
먼저, 전원이 인가되면, 제어부(600)는 세정펌프(760)를 가동하여 세정수 탱크(770)에서 공급되는 물을 소정의 압력으로 가압시킨다.
이에, 제어부(600)가 세정공급 밸브(780)를 “온(on)”시키면, 고압의 물은 고압 호스(750)를 통해 고압 노즐(730)로 공급된다. 이 때, 세정장치 본체(710) 내부의 구동부(720)가 작동하여 고압 노즐(730)을 하강시킨다. 이에, 긴 파이프의 일정한 간격으로 배치된 다수의 노즐(미도시)에서 분출되는 고압의 세정수에 의해 고압 노즐(730) 양쪽에 위치한 여과포(130)는 깨끗하게 세척될 수 있다.
이 과정에서, 세정장치 본체(710)의 구동부(720)에 부착된 센서(LS4, LS5, LS6)들은 다음과 같은 기능을 담당한다.
먼저, 노즐 상한 센서(LS5)는 고압 노즐(730)이 상단부에 위치하는지를 감지한다. 즉, 노즐 상한 센서(LS5)가 작동하면 고압 노즐(730)은 상승을 멈추도록 제어부(600)는 구동부(720)를 제어하고, 동시에 세정공급 밸브(780)를 “오프(off)”시키도록 제어한다.
다음, 노즐 하한 센서(LS6)는 고압 노즐(730)이 하단부에 위치하는지를 감지한다. 즉, 구동부(720)는 고압 노즐(730)이 노즐 상한 센서(LS5)에서 하강을 시작하여 노즐 하한 센서(LS6)에서 하강을 멈추면, 반대로 회전하여 고압 노즐(730)을 상승시켜 노즐 상한 센서(LS5)에 상승을 멈추도록 작동하고, 이 때 고압 노즐(730)로 공급되는 세정수의 공급이 세정공급 밸브(780)가 폐쇄되어 중단된다.
이 과정에서 케이블 릴(740)은 내부의 미도시된 스프링에 의해 고압 노즐(730)의 상승 또는 하강에 대응하여 고압 노즐(730)과 결합된 고압 호스(750)를 감거나 풀어내는 역할을 하여 고압 노즐(730)이 상승 내지 하강하는데 따른 부하를 줄여주어 동작의 안정성을 부여할 수 있다.
상승이나 하강 과정에서 외부의 힘, 오동작 등으로 여과판(140)이나 여과포(130)가 어긋나거나, 비틀어져 고압 노즐(730)이 상승 내지 하강하는 과정에서 여과포(130)나 여과판(140)에 걸리거나, 접촉하여 고압 노즐(730)에 과부하가 생긴다. 이 때, 세정장치 구동부(720)는 과부하가 걸려 과부하 방지 장치를 작동시키고 이를 과부하 감지센서(LS4)가 감지할 수 있다. 이에, 여과포 세정 장치(700)의 작동 중에 과부하 등의 예기치 못한 비상시에 과부하 감지센서(LS4)가 작동하여 무인으로 자동 운전이 가능한 기계를 보호할 수 있다.
무인 운전이 이루어지는 경우 과부하 감지 센서(LS4)가 작동하면 그 결과 신호를 무인 운전에 따라 최소의 인원이 감시하고 있는 중앙제어실로 전달하여 비상임을 알릴 수 있다. 이에, 사용자가 현장에서 문제를 빠른 시간 내에 해결할 수 있다. 본 발명에 따르면, 보다 안전한 필터 프레스의 무인 자동 운전을 실현할 수 있다.
이렇게 하나의 여과판(140)이 개방된 사이를 승강하면서 마주보면서 여과실(150)을 형성하는 한 쌍의 여과포(130)의 세정을 완료하면 미도시한 여과판 이송장치는 여과판(40)을 하나씩 이동시키고 이동부(810)를 이동시켜 다음의 여과판(140) 사이를 개방시킨다. 이에, 다음 여과판(140) 사이의 여과포(130)도 전술한 과정과 동일한 방법으로 여과포 세정장치(700)에 의해 세정이 이루어져, 모든 여과포(700)의 세정을 완료할 수 있다.
여과포(700) 하측으로 떨어지는 세정수는 필터 프레스(900)의 하측에 설치된 미도시된 물받이나 벨트 컨베이어에 의해 모아져 슬러리 원액조로 흘러갈 수 있다.
세정수의 량을 최소한으로 하기 위하여 고압의 세정수를 사용한다. 이에, 세척에 사용되는 물량을 최소화할 수 있다.
그리고, 고압수의 분출에 따라 여과판(140) 내지 여과포(130) 측면으로 비산되는 물은 측면에 설치된 커턴(미도시) 등으로 비산을 예방할 수 있다.
전술한 케이크 박리 장치(200, 300)는 매번의 여과 공정 또는 압착 공정이 완료되어 케이크(160)를 배출하는 공정에서 자동으로 여과포(130)를 타격한다. 이에, 케이크(160)를 완정하게 배출할 수 있어 필터 프레스(900)의 자동 운전이 이루어질 수 있다.
이러한 과정이 수 회 진행되면, 여과포의 눈을 고형분 등의 이물질이 막아 여과 효율이 떨어진다. 이에, 본 발명의 제2 실시예와 같은 여과포 세정장치(700)를 작동하게 된다. 즉, 제어부(600)에서는 몇 번의 케이크 배출 과정이 완료되면, 여과포 세정장치(700)의 작동이 자동으로 이루어질 것인지에 대한 제어 내지 조절을 할 수 있다. 이에, 여과포(130)의 눈막힘 현상을 예방할 수 있어 필터 프레스(900)의 완전 자동 운전이 가능할 수 있다.
여기서, 본 발명의 여러 실시예를 도시하여 설명하였지만, 본 발명의 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
100 : 필터 프레스 120 : 본체
130 : 여과포 140 : 여과판
150 : 여과실 160 : 케이크
200 : 여과포 가압부 210 : 이동부
220 : 실린더 230 : 바이브레이터
240 : 복귀스프링 250 : 조절나사
300 : 여과포 지지부 310 : 여과포 행거
320 : 여과포 봉 330 : 여과포 스프링
340 : 여과포 걸이 400 : 유체 제어 유닛
410 : 압력 조절기 420 : 제어 밸브
500 : 원위치 센서 600 : 제어부
700 : 여과포 세정장치 710 : 세정장치 본체
720 : 구동부 730 : 고압 노즐
740 : 케이블 릴 750 : 고압호스
760 : 세정펌프 770 : 세정수 탱크
780 : 세정수 공급 밸브 LS4 : 과부하 감지 센서
LS5 : 노즐 상한 센서 LS6 : 노즐 하한 센서

Claims (10)

  1. 본체에 지지된 여과판의 일측에 결합되어 여과실에 케이크를 형성하는 여과포와;
    상기 여과판의 타측에 결합되어 상기 여과포의 상측을 탄성 지지하는 여과포 지지부와;
    상기 여과실에 형성된 케이크가 탈락 가능하게 상기 여과판이 이격된 상태에서 상기 여과포가 상기 여과판에 팽팽하게 지지되는 정상위치와 상기 여과판에 느슨하게 지지되는 이완위치 사이를 왕복하도록 상기 여과포의 상측을 주기적으로 가압하는 여과포 가압부;를 포함하며,
    상기 여과포 가압부는, 상기 본체에 이동 가능하게 지지된 이동부와; 상기 이동부에 결합된 실린더와; 상기 실린더에 결합되어 상기 실린더의 작동에 의해 상하 운동하여 상기 정상위치와 상기 이완위치 사이에서 주기적으로 왕복 가능하게 상기 여과포의 상측을 가압 및 가압해제 가능하게 마련된 바이브레이터와; 상기 바이브레이터를 원위치로 복귀 가능하게 탄성 지지하는 복귀 스프링;을 포함하고,
    상기 여과포 지지부는, 상기 여과판의 측면에 결합되어 상측으로 연장된 여과포 행거와; 상기 여과포를 지지 가능하게 상기 여과포의 상측에 결합된 여과포 봉과; 상기 여과포 행거와 상기 여과포 봉에 지지되어 상기 여과포를 탄성적으로 지지하는 여과포 스프링;을 구비하며,
    상기 바이브레이터를 복귀시키는 상기 복귀 스프링의 복귀 탄성력은 상기 여과포 스프링이 상기 여과포 행거에 대하여 상기 여과포 봉을 복귀시키는 탄성력보다 큰 것을 특징으로 하는 케이크 박리 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 케이크 박리 장치는,
    상기 실린더에 공급되는 작동 유체를 제어하는 유체 제어 유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이크 박리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 바이브레이터가 원래의 위치에 도달하였는지를 감지하는 원위치 센서를 더 포함하며,
    상기 실린더의 작동이 주기적으로 이루어지도록 상기 작동유체의 공급을 제어하고, 상기 원위치 센서에 기초하여 상기 실린더의 작동 회수를 제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이크 박리 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 여과포에 형성된 케이크를 박리하기 위하여 상기 여과판이 개방된 상태에서 상기 여과포 봉을 연결하는 여과포 걸이;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이크 박리 장치.
  8. 여과판 및 상기 여과판에 결합된 여과포를 지지하는 본체에 이동 가능하게 결합된 이동부와;
    상기 이동부의 일측에 지지된 상기 제1항의 케이크박리장치와;
    상기 이동부의 타측에 지지되어 상기 여과포를 세정하는 여과포 세정장치;를 포함하며,
    상기 여과포 세정장치는, 세정장치 본체와; 상기 세정장치 본체 내부에 수용되어 구동력을 제공하는 구동부와; 상기 구동부의 구동에 의해 상기 여과포 사이에서 상하로 승강하면서 고압의 세정수로 상기 여과포를 세정하는 고압 노즐;을 포함하는 것을 특징으로 하는 필터프레스용 자동 운전 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    여과포 세정장치는,
    상기 구동부에서 상기 고압 노즐의 과부하를 감지하는 과부하 감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 필터프레스용 자동 운전 장치.
  10. 여과판에 결합된 여과포를 지지하는 본체와;
    상기 본체에 지지되는 이동부와;
    상기 이동부에 지지된 상기 여과포의 케이크를 박리하는 상기 제1항의 케이크 박리 장치 및 상기 제8항의 필터 프레스용 자동 운전 장치 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 필터 프레스.
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