KR101654770B1 - 규조토를 이용한 여과장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 여과챔버로부터 규조토가 포함된 정제액을 공급받아 압축하면서 정제액을 회수시킴과 동시에 건조상태의 규조토 케이크를 성형하고, 성형된 규조토 케이크가 자동으로 반출되도록 하는 규조토를 이용한 여과장치에 관한 것으로,
규조토를 저장된 상태로 투하하는 호퍼; 상기 호퍼의 하부에 위치하며, 투하되는 규조토와 정제 대상이 되는 정제액을 혼합하는 혼합조; 상기 혼합조부터 혼합된 상기 정제액을 공급받아 여과할 수 있도록 내부에 복수개의 여과필터가 설치된 여과챔버; 상기 여과챔버로부터 여과된 정제액을 공급받아 저장하는 클린조; 및 상기 여과챔버의 하측에 구비되며, 상기 여과챔버로부터 규조토가 포함된 정제액을 공급받아 공기압을 이용하여 상기 정제액을 여과시키면서 건조한 규조토 케이크를 성형하고, 성형된 규조토 케이크를 자동으로 반출시키는 규조토 성형수단;을 포함하여 구성되어 있다.

Description

규조토를 이용한 여과장치{Filtration apparatus using diatomaceous earth}
본 발명은 여과장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여과챔버로부터 규조토가 포함된 정제액을 공급받아 압축하면서 정제액을 회수시킴과 동시에 건조상태의 규조토 케이크를 성형하고, 성형된 규조토 케이크가 자동으로 반출되도록 하는 규조토를 이용한 여과장치에 관한 것이다.
일반적으로 여과장치는 정제 대상 액체에서 찌꺼기를 걸러주는 장치로서 다양한 형태로 개발되고 있으며, 특히 입자 크기가 수㎛부터 수십㎛이며 무수한 기공(氣孔)이 형성된 규조토를 이용한 정화시스템은 현재 널리 사용되고 있다.
상기와 같은 규조토를 이용한 정화시스템은, 규조토를 투입하여 섞는 믹싱탱크, 규조토를 여과기에 프리코트하여 정제액을 정화하는 여과수단, 정제액에서 슬러지와 액체를 분리하는 탈액수단, 정제할 원액과 정제한 액을 저장하는 정제액탱크, 정제액을 강제 순환시키기 위한 여과펌프수단, 공기압을 공급하는 공기압 가압수단 및 각 라인의 유체흐름을 제어하는 여러 개의 밸브로 이루어진다.
상술한 종래의 규조토를 이용한 정화시스템의 작동 단계는, 첫째, 프리코트 단계: 믹싱탱크에 투입된 규조토를 여과수단으로 통과시켜 여과 수단 내에서 규조토가 층을 이루어지도록 코팅하는 단계.
둘째, 여과 단계: 상술한 프리코트 단계를 거친 여과 수단 내에 정제하고자 하는 원액을 통과시키면서 슬러지 또는 찌꺼기를 거르는 단계.
셋째, 역세 단계: 여과 단계에서 더 이상 여과를 할 수 없을 때에 여과 수단에 유체의 흐름을 역방향으로 강하게 가하여 여과 수단에 층을 이루는 규조토와 슬러지 또는 찌꺼기를 제거하는 단계.
넷째, 탈액 단계: 역세 단계에서 제거되는 슬러지 또는 찌꺼기에서 액체를 제거하는 단계로 구분되어 작동된다.
상기와 같은 규조토를 이용한 정화시스템은 탈액 단계에서는 여과수단에서 별도의 탈액탱크로 슬러지 또는 찌꺼기를 이동시키고 공기압을 가압하여 슬러지 또는 찌꺼기에 함유된 액체를 탈액 하여야 함으로써 별도의 탈액탱크를 구비하여야 하는 비용부담이 있고, 또한, 탈액을 실시함에 있어서 슬러지 또는 찌꺼기가 적층되어 필터 망(또는 포)에 접하는 면적은 협소하여 탈액을 실시하는 데는 많은 시간이 소요되었다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해 국내공개특허 제10-2008-0092571호에는, 하측에 배출부가 구비되고 내부 바닥에 받침대가 형성되는 탱크 몸체; 상기 탱크 몸체의 상측에 배치되어 잠금 및 해체되는 뚜껑; 상기 뚜껑의 내부 하측에 배치되는 누름부; 상기 받침대에 얹히고 상기 누름부에의 눌려져 고정되며 내부에는 통내부 관부가 하측으로부터 솟아 오른 형태로 형성되고 미세한 유통 구멍이 형성되는 거름 통; 및 상기 거름통의 내부에 씌워지고 상기 거름통과 닮은 꼴 형상으로 형성되어 내부에 망내부 관부가 형성되는 거름망을 포함하는 여과장치 구성이 개시되어 있다.
그러나, 상기의 여과장치는 종래의 문제는 해결하고 있지만,
탈액단계를 거친 후에는 슬러지 케이크를 제거하기 위해 작업자가 여과탱크의 뚜껑을 열고 거름망을 통째로 들어낸 후 거름망 표면에 존재하는 슬러지 케이크를 수작업으로 털어낸 다음 다시 거름망을 여과탱크에 장착해야 하기 때문에 슬러지 케이크를 제거하기 위해 작업자가 반드시 필요하고, 무엇보다도 작업이 번거롭고 수작업이기 때문에 작업자의 안전이 담보되지 못하는 문제가 있다.
또한, 거름망으로부터 박리된 슬러지 케이크에 정제 원액이 잔존하는 상태임에 따라 슬러지 케이크를 분리하는 과정에서 정제액이 유출되는 경우 작업장 환경에 악 영향을 미치게 되어 안전사고가 우려되는 문제가 있다.
또한, 슬러지 케이크에 잔존하는 정제액이 회수되지 못하고 폐기되는 문제가 있다.
국내공개특허 제10-2008-0092571호(공개일2008.10.16)
본 발명은 상기와 같은 문제점 및 기술적 편견을 해소하기 위해 안출된 것으로, 여과챔버로부터 규조토가 포함된 정제액을 공급받아 압축하면서 정제액을 회수시킴과 동시에 건조상태의 규조토 케이크를 성형하고, 성형된 규조토 케이크가 자동으로 반출되도록 하는 절삭유 필터링 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 규조토를 이용한 여과장치는, 규조토를 저장된 상태로 투하하는 호퍼; 상기 호퍼의 하부에 위치하며, 투하되는 규조토와 정제 대상이 되는 정제액을 혼합하는 혼합조; 상기 혼합조부터 혼합된 상기 정제액을 공급받아 여과할 수 있도록 내부에 복수개의 여과필터가 설치된 여과챔버; 상기 여과챔버로부터 여과된 정제액을 공급받아 저장하는 클린조; 및 상기 여과챔버의 하측에 구비되며, 상기 여과챔버로부터 규조토가 포함된 정제액을 공급받아 공기압을 이용하여 상기 정제액을 여과시키면서 건조한 규조토 케이크를 성형하고, 성형된 규조토 케이크를 자동으로 반출시키는 규조토 성형수단;을 포함하여 구성되어 있다.
이때, 상기 규조토 성형수단은, 상기 여과챔버의 하측으로 결합되어 개폐밸브의 개방에 따라 상기 여과챔버와 선택적으로 연통되도록 내부가 중공되고, 외면에는 내부로 압축공기를 공급하는 공기공급관이 연결되며, 하단에는 외측방향으로 향하는 플렌지가 형성된 가압로; 및 상기 가압로의 하부에 승강 가능하게 배치되며, 상기 가압로 하부를 폐쇄하여 내부로 규조토가 포함된 정제액이 담겨지는 가압공간을 형성하여 상기 가압공간에 공급되는 압축공기에 의해 정제액은 배출되게 하면서 상기 가압공간에 건조한 규조토 케이크가 성형되도록 하는 승강컨베이어;로 구성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 승강컨베이어는, 상부면에 구비되어 상승시 상기 가압로 하부와 접촉되어 상기 가압공간을 폐쇄하며, 판면에 상기 가압공간과 연통하는 복수개의 미세공이 관통형성된 차폐플레이트를 갖는 몸체; 상기 차폐플레이트의 하부에 배치되며, 상기 미세공들로부터 배출되는 여과된 정제액을 회수하는 회수조; 및 상기 미세공을 통과하는 정제액이 여과되도록 상기 가압로의 하부와 상기 차폐플레이트 사이로 이송 가능하게 공급되며, 상기 승강컨베이어 하강시 상기 가압로로부터 낙하하는 규조토 케이크를 이송시켜 외부로 반출되게 하는 여과페이퍼;로 구성된 것이 바람직하다.
이때, 상기 승강컨베이어의 상기 몸체 일측에는 상기 여과페이퍼가 권선된 공급롤이 회전가능하게 설치되고, 타측에는 구동부에 의해 회전하면서 사용된 상기 여과페이퍼가 감겨지는 회수롤이 설치된 것이 바람직하다.
더하여, 상기 가압로의 상기 플렌지에는 상기 차폐플레이트 사이의 기밀을 유지하기 위한 실링부재가 구비된 것이 바람직하다.
한편, 상기 승강컨베이어는 승강장치에 의해 승강되되,
상기 승강장치는, 상기 가압로의 외주면에 고정된 판 상의 고정플레이트; 상기 고정플레이트 양측에 각각 구비되는 실린더; 상기 고정플레이트의 양단 하부로부터 각각 연장되는 한 쌍의 수직벽체와, 상기 한 쌍의 수직벽체 하부를 연결하는 수평벽체로 이루어져 내부가 개구된 "U"자 형상의 개구블럭; 상기 개구블럭을 관통하며 상기 실린더 로드가 결합되는 수평지지체와, 상기 수평지지체의 양단부로부터 각각 연장되어 단부가 상기 승강컨베이어에 결합된 한 쌍의 수직지지체로 구성되어 상기 로드의 승강에 따라 상기 승강컨베이어를 승강시키는 지지블럭; 및 상기 지지블럭의 내측에 배치되어 상기 지지블럭과 함께 승강하면서 상기 승강컨베이어가 상기 가압로 하부를 폐쇄할 때 상기 개구블럭 내부로 스토퍼를 진입시키는 보조실린더;로 구성된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 수평지지체의 상부 양측에는 상기 지지블럭 승강시 상기 지지블럭을 가이드 함과 동시에 유동이 방지되도록 상기 고정플레이트를 관통하는 한 쌍의 가이드봉이 구비된 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 규조토를 이용한 여과장치에 의하면,
여과챔버로부터 규조토가 포함된 정제액을 공급받아 압축하면서 정제액을 회수시킴과 동시에 건조상태의 규조토 케이크를 성형하고, 성형된 규조토 케이크가 자동으로 반출되도록 하는 장점이 있다.
또한, 정제액의 여과 과정이 여과챔버에서 진행되지 않으며, 공정이 자동으로 진행됨에 따라 작업자의 안전이 담보되고, 무엇보다도 규조토 케이크에 정제액이 잔존하지 않아 작업환경 개선되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 여과장치를 나타낸 요부정면도이고,
도 2는 도 1의 평면도이며,
도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 여과장치의 구성중 규조토 성형수단 및 승강장치를 나타낸 것으로, 슬러지 케이크가 성형되는 과정을 보여주는 요부확대도이고,
도 4a 내지 도 4c는 도 3a의 I-I선 단면도로서, 슬러지 케이크가 성형되는 과정을 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 여과장치를 나타낸 요부정면도이고, 도 2는 도 1의 평면도이며, 도 3a 및 3b는 본 발명에 따른 여과장치의 구성중 규조토 성형수단 및 승강장치를 나타낸 것으로, 슬러지 케이크가 성형되는 과정을 보여주는 요부확대도이고, 도 4a 내지 도 4c는 도 3a의 I-I선 단면도로서, 슬러지 케이크가 성형되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이 본 발명의 규조토를 이용한 여과장치(100)는, 규조토를 저장된 상태로 투하하는 호퍼(110); 상기 호퍼(110)의 하부에 위치하며, 투하되는 규조토와 정제 대상이 되는 정제액을 혼합하는 혼합조(120); 상기 혼합조(120)부터 혼합된 상기 정제액을 공급받아 여과할 수 있도록 내부에 복수개의 여과필터(131)가 설치된 여과챔버(130); 상기 여과챔버(130)로부터 여과된 정제액을 공급받아 저장하는 클린조(140); 및 상기 여과챔버(130)의 하측에 구비되며, 상기 여과챔버(130)로부터 규조토가 포함된 정제액을 공급받아 공기압을 이용하여 상기 정제액을 여과시키면서 건조한 규조토 케이크(S)를 성형하고, 성형된 규조토 케이크(S)를 자동으로 반출시키는 규조토 성형수단(150);을 포함하여 구성된다.
호퍼(110)는 사각 또는 원형과 같은 다양한 형상을 이루고 있으며, 내부에는 규조토가 저장되는 저장공간이 형성되고, 저장공간에 저장된 규조토는 제어부(미도시)의 제어에 의한 별도의 동력원에 의해 설정된 량 만큼 하부로 투하된다.
혼합조(120)는 호퍼(110)의 직하방 하부에 위치하며, 호퍼(110)로부터 설정 량으로 투하되는 규조토와 외부로부터 회수되는 각종 가공 기계에 공급되었던 정제 대상이 되는 정제액(절삭유, 연삭유 등)을 혼합시킨다. 상기의 정제액은 혼합조(120)와 연결된 연결관(P)을 통해 유입되며, 정제액에는 각종 슬러지(찌꺼기)가 포함되어 있다.
이때, 규조토는 정제액과 혼합되는 과정에서 정제액에 포함된 슬러지를 흡수하게 된다.
여과챔버(130)는 내부에 공간을 갖는 원통형의 형상을 유지하고 있으며, 혼합조(120)부터 규조토와 혼합된 정제액을 공급받아 여과할 수 있도록 내부에 복수개의 여과필터(131)가 설치되어 있다. 정제액은 혼합조(120)와 연결된 연결관(P)을 통해 공급받는다.
이때, 여과필터(131)의 외주면에는 플렉시블한 미세공(172a)을 갖는 금속메쉬(미부호)가 구비되어 있어, 상기 여과필터(131)가 정제액을 석션하는 과정에서 여과필터(131)의 내부로 여과필터(131)를 통과한 여과된 정제액 만을 흡입하고, 여과필터(131)를 통과하지 못한 정제액에 포함된 슬러지는 금속메쉬의 둘레면에 흡착되도록 하여 규조토층이 형성되도록 한다.
한편, 여과챔버(130)에는 여과챔버(130) 내부를 실시간으로 투시할 수 있는 투시창이 형성되어 있다.
클린조(140)는 혼합조(120)의 일측에 구비되어 여과챔버(130)로부터 여과된 정제액을 공급받아 저장한다. 이때, 클린조(140)와 여과챔버(130)에는 여과된 정제액이 클린조(140)로 배출될 수 있도록 연결관(P)이 연결되어 있다.
한편, 클린조(140) 내부에는 여과된 정제액이 공급처에서 요구되는 적정온도가 유지될 수 있도록 발열부재(H)가 구비되어 있으며, 일단에는 공급처로 여과된 정제액이 공급되도록 별도의 공급관(미도시)이 연결됨은 물론일 것이다.
규조토 성형수단(150)은 여과챔버(130)의 하측에 구비되며, 여과챔버(130)로부터 슬러지가 포함된 정제액을 공급받아 공기압을 이용하여 정제액을 여과시키면서 건조한 규조토 케이크(S)를 성형하고, 성형된 규조토 케이크(S)를 자동으로 반출시킨다.
즉, 규조토 성형수단(150)은 여과필터(131)의 금속메쉬 둘레면에 흡착된 규조토층을 역세단계를 거쳐 여과챔버(130) 하부로 낙하시켜 여과챔버(130)의 배출관(134)을 통해 공급받아 함께 공급된 정제액을 배출시켜 건조된 규조토 케이크(S)를 성형하는 것이다.
규조토 성형수단(150)은 가압로(160)와 승강컨베이어(170)로 구성된다.
가압로(160)는 원통형상 갖는 상태로 여과챔버(130)의 하측으로 결합되어 상측에 구비된 개폐밸브(161)의 개방에 따라 여과챔버(130)와 선택적으로 연통되도록 내부가 중공된 상태를 이루고 있다.
또한, 가압로(160)의 둘레 외면에는 중공된 가압로(160) 내부로 외부로부터 압축공기를 공급하는 공기공급관(162)이 연결되어 있으며, 하단에는 외측방향으로 향하는 플렌지(163)가 형성되어 있다.
개폐밸브(161)는 수동 또는 자동전환이 가능한 버터플라이 밸브일 수도 있으며, 밸브의 종류는 한정하지 않는다.
한편, 가압로(160)의 플렌지(163)에는 가압로(160)의 가압공간(165)과 후술하는 차폐플레이트(172) 사이의 기밀을 유지하기 위한 실링부재(164)가 구비된다. 이는, 가압공간(165)과 차폐플레이트(172) 사이의 기밀이 유지되도록 함으로써 가압공간(165)으로 가해지는 공기 압력의 누출을 방지하여 정제액의 원활한 배출이 이루어지도록 함으로서 건조한 규조토 케이크(S)가 성형되도록 하기 위함이다.
승강컨베이어(170)는 가압로(160)의 하부에 승강 가능하게 배치되며, 후술하는 승강장치(180)의 구동에 의해 상승하면서 가압로(160) 하부를 폐쇄함으로서 가압로(160) 내부로 규조토가 포함된 정제액이 담겨지는 가압공간(165)을 형성하여 가압공간(165)에 공급되는 압축공기에 의해 정제액은 배출되게 하면서 가압공간(165)에 건조한 규조토 케이크(S)가 성형되도록 한다.
즉, 승강컨베이어(170)에 의해 형성된 가압공간(165)으로 규조토가 함유된 정제액을 공급하고, 압축공기의 압력에 의해 가압공간(165)의 내측 하부로 소정의 폭을 갖는 건조한 규조토 케이크(S)가 성형되도록 하는 것이다.
한편 승강컨베이어(170)는, 몸체(171)와 회수조(173) 및 여과페이퍼(174)로 구성되어 있다.
몸체(171)는 전체적으로 "ㄷ"자 형상을 이루고, 판 상으로 상부면에 구비되어 상승시 가압로(160) 하부와 접촉되어 가압공간(165)을 폐쇄하며, 판면에 가압공간(165)과 연통하는 복수개의 미세공(172a)이 관통형성된 차폐플레이트(172)를 구비하고 있다.
이때, 복수개의 미세공(172a)은 가압공간(165)이 형성되는 영역에 형성되어 있으며, 정제액이 가압공기의 압력을 받을 때 미세공(172a)을 통해 외부로 배출되도록 한다.
회수조(173)는 차폐플레이트(172)의 하부에 배치되며, 미세공(172a)들로부터 배출되는 여과된 정제액이 저장되어 회수되게 하며, 회수조(173)에는 회수된 정제액이 클린조(140)로 리턴 되도록 별도의 배관(미부호)이 연결되어 있다.
여과페이퍼(174)는 미세공(172a)들을 통과하는 정제액이 여과되도록 가압로(160)의 하부와 차폐플레이트(172) 사이로 이송 가능하게 공급되며, 승강컨베이어(170) 즉 몸체(171)의 하강시 가압로(160)로부터 낙하하는 규조토 케이크(S)를 이송시켜 외부로 반출되게 한다.
이때, 여과페이퍼(174)가 이송가능하도록 승강컨베이어(170)의 몸체(171) 일측에는 여과페이퍼(174)가 권선된 공급롤(175)이 회전가능하게 설치되어 있으며, 타측에는 구동부(176)에 의해 회전하면서 사용된 여과페이퍼(174)가 이동하면서 감겨지는 회수롤(177)이 설치되어 있다.
이때, 구동부(176)와 회수롤(177)은 벨트 또는 기어 등에 의해 연결될 수 있다.
한편, 승강컨베이어(170)는 승강장치(180)에 의해 승강 된다.
승강장치(180)는, 가압로(160)의 외주면에 고정된 판 상의 고정플레이트(181)와; 고정플레이트(181) 양측에 각각 구비되는 실린더(182)와; 고정플레이트(181)의 양단 하부로부터 각각 연장되는 한 쌍의 수직벽체(183a)와, 상기 한 쌍의 수직벽체(183a) 하부를 연결하는 수평벽체(183b)로 이루어져 내부가 개구된 "U"자 형상의 개구블럭(183)과; 개구블럭(183)을 관통하며 실린더(182) 로드(182a)가 결합되는 수평지지체(184a)와, 수평지지체(184a)의 양단부로부터 각각 연장되어 단부가 승강컨베이어(170)에 결합된 한 쌍의 수직지지체(184b)로 구성되어 로드(182a)의 승강에 따라 승강컨베이어(170)를 승강시키는 지지블럭(184); 및 지지블럭(184)의 내측에 배치되어 지지블럭(184)과 함께 승강하면서 승강컨베이어(170)가 가압로(160) 하부를 폐쇄할 때 개구블럭(183) 내부로 스토퍼(186a)를 진입시키는 보조실린더(186);로 구성되어 있다.
즉, 승강장치(180)는 "U"자 형상의 개구블럭(183)을 관통한 지지블럭(184)이 실린더(182)의 구동에 의해 승강하면서 승강컨베이어(170)를 승강시키고, 지지블럭(184)이 상승한 상태 정확하게는 도 4a와 같이 규조토가 함유된 정제액이 가압공간(165)에 담겨질 때 보조실린더(186)의 스토퍼(186a)가 개구블럭(183) 내부로 진입함으로써 가압공간(165)으로 가해지는 압축공기의 압력에 대해 승강컨베이어(170)의 몸체(171)가 지지되도록 하는 것이다.
이때, 수평지지체(184a)의 상부 양측에는 지지블럭(184) 승강시 지지블럭(184)을 가이드 함과 동시에 유동이 방지되도록 고정플레이트(181)를 관통하는 한 쌍의 가이드봉(185)이 구비된다.
이하, 본 발명에 따른 규조토를 이용한 여과장치(100)를 이용하여 규토조 케이크가 성형되느 과정을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 혼합조(120)로 각종 가공기계로 공급되었던 정제액(절삭유, 연삭액 등)을 유입시키고, 호퍼(110)로부터 일정량의 규조토를 투하시킨다.
이렇게 되면, 혼합조(120) 내부에서 규조토와 정제액이 서로 혼합 희석되면서 정제액에 존재하는 슬러지 또는 찌꺼기가 규조토에 흡착된다.
이후, 홉합된 정제액은 여과챔버(130)로 공급된다.
여과챔버(130)로 공급된 정제액은 내부에 설치된 복수개의 여과필터(131)의 구동에 의해 정제액을 여과하게 된다.
이때, 여과필터(131)는 정제액을 석션하게되고, 이 과정에서 여과필터(131)의 외주면 둘레면에는 규조토층이 형성된다. 여기서, 규조토층이 형성되도록 하는 프리코트와 여과과정은 통상적인 사항임에 따라 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이후, 여과챔버(130)에서 여과된 깨끗한 정제액은 연결관(P)을 통해 클린조(140)로 배출된다.
그리고, 여과필터(131)의 둘레면에 형성된 규조토층은 정제액의 원활한 여과를 위해 떨어내게 된다.
이때, 여과필터(131)의 규조토층을 떨어내기 위해 여과필터(131) 내부로 정제액의 흐름을 역방향으로 강하게 가하는 역세과정을 통해 여과필터(131)의 둘레면에 형성된 규조토층을 떨어트린다.
이렇게 되면, 규조토층은 도 1에 도시된 바와 같이 여과필터(131)로부터 이탈되어 여과챔버(130)의 하측에 점진적으로 쌓이게 된다.
상기와 같이 여과챔버(130)에 규조토가 쌓이게 되면, 탈액과정을 거치게 된다.
먼저, 개폐밸브(161)를 개방하여 여과챔버(130) 내부와 가압로(160)의 가압공간(165)을 연통시키면 여과챔버(130)의 규조토와 함께 정제액이 가압공간(165)으로 낙하된다(도 3a 및 도 4a 참조).
이후, 개폐밸브(161)가 폐쇄되면 여과챔버(130) 내부와 가압로(160)의 가압공간(165)은 서로 폐쇄된 상태를 유지하게 된다.
이때, 가압로(160)의 하부는 승강컨베이어(170)가 승강된 상태로 도 3a 및 도 4a와 같이 차폐플레이트(172)와의 밀착에 의해 수밀이 유지된 상태이다.
그리고, 가압로(160)의 플렌지(163)와 차폐플레이트(172)의 상부면 사이에는 여과페이퍼(174)가 개재된 상태이다.
또한, 도 4a와 같이 보조실린더(186)의 구동에 의해 스토퍼(186a)가 개구블럭(183)의 내부에 수용되어 지지블럭(184)을 포함한 승강컨베이어(170)의 몸체(171)가 지지된 상태이다.
상기와 같은 상태에서 공기공급관(162)을 통해 가압공간(165)으로 압축공기가 공급되면, 압축공기의 압력에 의해 정제액은 차폐플레이트(172)에 형성된 미세공(172a)들을 통해 회수조(173)로 배출된다.
이때, 회수조(173)로 배출되는 정제액은 미세공(172a)을 통과하기 전 여과페이퍼(174)를 통과하기 때문에 깨끗한 상태를 유지하게 된다.
계속적인 공기 압력이 가해지면, 가압공간(165)에는 잔존하는 정제액이 모두 회수조(173)로 배출되고 결국 도 4b에 도시된 바와 같이 압축공기에 의해 압축된 규조토만이 남게 된다. 즉, 정제액이 완전하게 배출된 건조한 상태의 규조토 케이크(S)가 성형 된 것이다.
규조토 케이크(S)가 성형되면, 지지블럭(184)이 하강할 수 있도록 도 4b와 같이 보조실린더(186)가 구동하여 스토퍼(186a)를 개구블럭(183)의 내부로부터 이탈시킨다.
이후, 실린더(182)가 구동하면서 로드(182a)를 하강시키면, 도 3b 및 도 4c와 같이 로드(182a)의 하강과 함께 지지블럭(184) 및 승강컨베이어(170)의 몸체(171)도 하강하게 됨으로써 가압로(160)의 가압공간(165)이 개방된다.
이때, 공기공급관(162)을 통해 순간적으로 가압공간(165)으로 압축공기를 공급하면, 순간적인 압축공기의 압력에 의해 가압공간(165)에 위치한 규조토 케이크(S)가 차폐플레이트(172) 상부표면의 여과페이퍼(174)로 낙하하게 된다.
이 상태에서 도 3b와 같이 승강플레이트의 구동부(176)가 구동하게 되면, 회수롤(177)이 회전하게 되면서 여과페이퍼(174)를 감게 되고, 이 과정에서 여과페이퍼(174)가 차폐플레이트(172)의 상부면을 이동하면서 낙하 된 규조토 케이크(S)를 이동시키게 된다.
또한, 여과페이퍼(174)의 이동에 따라 차폐플레이트(172)의 상부면에 위치하는 사용된 여과페이퍼(174)는 규조토 케이크(S)와 함께 측 방향으로 이동하게 되고, 이와 동시에 차폐플레이트(172)의 상부면에는 새로운 여과페이퍼(174)가 위치하게 된다.
이후, 실린더(182) 로드(182a)의 상승에 따라 지지블럭(184)이 상승하면 승강컨베이어(170)도 함께 상승하게 되면서 도 3a 및 도 4a와 같이 초기 상태로 복귀하여 규조토 케이크(S)를 형성하기 위한 공정이 진행된다.
상기의 과정이 반복적으로 이루어지면, 낙하한 규조토 케이크(S)는 감겨지는 여과페이퍼(174)의 이동에 의해 함께 이동하면서 외부로 배출된다.
지금까지 서술된 바와 같이 본 발명의 규조토를 이용한 여과장치는, 여과챔버로부터 규조토가 포함된 정제액을 공급받아 압축하면서 정제액을 회수시킴과 동시에 건조상태의 규조토 케이크를 성형하고, 성형된 규조토 케이크가 자동으로 반출되도록 하는 장점이 있다.
또한, 정제액의 여과 과정이 여과챔버에서 진행되지 않으며, 공정이 자동으로 진행됨에 따라 작업자의 안전이 담보되고, 무엇보다도 규조토 케이크에 정제액이 잔존하지 않아 작업환경 개선되는 장점이 있다.
이상, 본 발명의 규조토를 이용한 여과장치를 바람직한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 설명하였으나, 이는 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 함이 아님은 물론이다.
즉, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능함은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.
100 : 여과장치 110 : 호퍼
120 : 혼합조 130 : 여과챔버
131 : 여과필터 133 : 투시창
134 : 배출관 150 : 규조토 성형수단
160 : 가압로 161 : 개폐밸브
162 : 공기공급관 163 : 플렌지
164 : 실링부재 165 : 가압공간
170 : 승강켄베이어 171 : 몸체
172 : 차폐플레이트 172a : 미세공
173 : 회수조 174 : 여과페이퍼
175 : 공급롤 176 : 구동부
177 : 회수롤 180 : 승강장치
181 : 고정플레이트 182 : 실린더
182a : 로드 183 : 개구블럭
183a : 수직벽체 183b : 수평벽체
184 : 지지블럭 184a : 수평지지체
184b : 수직지지체 185 : 가이드봉
186 : 보조실린더 186a : 스토퍼
H : 발열부재 P : 연결관
S : 규조토 케이크

Claims (7)

  1. 규조토를 저장된 상태로 투하하는 호퍼(110);
    상기 호퍼(110)의 하부에 위치하며, 투하되는 규조토와 정제 대상이 되는 정제액을 혼합하는 혼합조(120);
    상기 혼합조(120)부터 혼합된 상기 정제액을 공급받아 여과할 수 있도록 내부에 복수개의 여과필터(131)가 설치된 여과챔버(130);
    상기 여과챔버(130)로부터 여과된 정제액을 공급받아 저장하는 클린조(140); 및
    상기 여과챔버(130)의 하측에 구비되며, 상기 여과챔버(130)로부터 규조토가 포함된 정제액을 공급받아 공기압을 이용하여 상기 정제액을 여과시키면서 건조한 규조토 케이크(S)를 성형하고, 성형된 규조토 케이크(S)를 자동으로 반출시키는 규조토 성형수단(150);을 포함하며,
    상기 규조토 성형수단(150)은, 상기 여과챔버(130)의 하측으로 결합되어 개폐밸브(161)의 개방에 따라 상기 여과챔버(130)와 선택적으로 연통되도록 내부가 중공되고, 외면에는 내부로 압축공기를 공급하는 공기공급관(162)이 연결되며, 하단에는 외측방향으로 향하는 플렌지(163)가 형성된 가압로(160); 및 상기 가압로(160)의 하부에 승강 가능하게 배치되며, 상기 가압로(160) 하부를 폐쇄하여 내부로 규조토가 포함된 정제액이 담겨지는 가압공간(165)을 형성하여 상기 가압공간(165)에 공급되는 압축공기에 의해 정제액은 배출되게 하면서 상기 가압공간(165)에 건조한 규조토 케이크(S)가 성형되도록 하는 승강컨베이어(170);로 구성되고,
    상기 승강컨베이어(170)는 승강장치(180)에 의해 승강되되, 상기 승강장치(180)는, 상기 가압로(160)의 외주면에 고정된 판 상의 고정플레이트(181); 상기 고정플레이트(181) 양측에 각각 구비되는 실린더(182); 상기 고정플레이트(181)의 양단 하부로부터 각각 연장되는 한 쌍의 수직벽체(183a)와, 상기 한 쌍의 수직벽체(183a) 하부를 연결하는 수평벽체(183b)로 이루어져 내부가 개구된 "U"자 형상의 개구블럭(183); 상기 개구블럭(183)을 관통하며 상기 실린더(182) 로드(182a)가 결합되는 수평지지체(184a)와, 상기 수평지지체(184a)의 양단부로부터 각각 연장되어 단부가 상기 승강컨베이어(170)에 결합된 한 쌍의 수직지지체(184b)로 구성되어 상기 로드(182a)의 승강에 따라 상기 승강컨베이어(170)를 승강시키는 지지블럭(184); 및 상기 지지블럭(184)의 내측에 배치되어 상기 지지블럭(184)과 함께 승강하면서 상기 승강컨베이어(170)가 상기 가압로(160) 하부를 폐쇄할 때 상기 개구블럭(183) 내부로 스토퍼(186a)를 진입시키는 보조실린더(186);로 구성된 것을 특징으로 하는 규조토를 이용한 여과장치(100).
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 승강컨베이어(170)는,
    상부면에 구비되어 상승시 상기 가압로(160) 하부와 접촉되어 상기 가압공간(165)을 폐쇄하며, 판면에 상기 가압공간(165)과 연통하는 복수개의 미세공(172a)이 관통형성된 차폐플레이트(172)를 갖는 몸체(171);
    상기 차폐플레이트(172)의 하부에 배치되며, 상기 미세공(172a)들로부터 배출되는 여과된 정제액을 회수하는 회수조(173); 및
    상기 미세공(172a)을 통과하는 정제액이 여과되도록 상기 가압로(160)의 하부와 상기 차폐플레이트(172) 사이로 이송 가능하게 공급되며, 상기 승강컨베이어(170) 하강시 상기 가압로(160)로부터 낙하하는 규조토 케이크(S)를 이송시켜 외부로 반출되게 하는 여과페이퍼(174);로 구성된 것을 특징으로 하는 규조토를 이용한 여과장치(100).
  4. 제3항에 있어서,
    상기 승강컨베이어(170)의 상기 몸체(171) 일측에는 상기 여과페이퍼(174)가 권선된 공급롤(175)이 회전가능하게 설치되고, 타측에는 구동부(176)에 의해 회전하면서 사용된 상기 여과페이퍼(174)가 감겨지는 회수롤(177)이 설치된 것을 특징으로 하는 규조토를 이용한 여과장치(100).
  5. 제3항에 있어서,
    상기 가압로(160)의 상기 플렌지(163)에는 상기 차폐플레이트(172) 사이의 기밀을 유지하기 위한 실링부재(164)가 구비된 것을 특징으로 하는 규조토를 이용한 여과장치(100).
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수평지지체(184a)의 상부 양측에는 상기 지지블럭(184) 승강시 상기 지지블럭(184)을 가이드 함과 동시에 유동이 방지되도록 상기 고정플레이트(181)를 관통하는 한 쌍의 가이드봉(185)이 구비된 것을 특징으로 하는 규조토를 이용한 여과장치(100).
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