KR102200487B1 - 필터프레스 - Google Patents

Abstract

본 발명의 필터프레스는, 여과포에 의해 에워싸인 여과판; 복수의 여과판의 이동을 안내하고 지지하는 사이드레일; 상기 사이드레일에 설치되어 각 여과판을 이동시키는 쉬프터; 상기 사이드레일의 위에 이동가능하게 설치되는 프레임; 상기 프레임에 설치되어 상기 여과판으로 공기를 분사하여 탈수 케이크를 탈리하는 공기분사장치; 및 상기 공기분사장치의 공기 분사 각도를 소정 범위에서 변화시키는 공기파이프회전장치를 포함한다.

Description

필터프레스{Filter press}

본 발명은 여과판의 여과포에 붙어 있는 케이크를 효과적으로 탈리할 수 있는 필터프레스에 관한 것이다.

식품/화공/토목/건설/환경 등 많은 산업분야에서 활용되고 있는 필터프레스는 장치 내부로 공급된 현탁액을 여과포를 이용하여 고·액 분리하여 여액과 고형물 형태의 탈수케이크로 분리, 배출하는 장치이다.

일반적으로 필터프레스의 여과/압착/탈수 과정을 거처서 형성된 탈수케이크를 배출하는 공정 순으로 탈수를 진행하는데, 기존에는 탈수 케이크 배출방법으로 중력에 의한 자유낙하 방식, 여과포 상단에 진동에 의한 충격력을 주는 충격력에 의한 배출방식 등이 있었으나, 생성된 여과케이크는 어느 정도 점성이 있어서 여과판을 해쇄하더라도 여과케이크가 완전히 제거되지 않는 문제가 있다.

이 때문에, 종래에는 여과포에서 완전히 제거되지 못한 탈수 케이크를 마저 제거하기 위해 수작업으로 여과포를 긁어 주기도 하지만 그다지 잘 제거되지 않았으며, 오히려 스크레이퍼 등으로 찌꺼기를 긁어낼 때 작용하는 압력에 의해 여과포의 눈이 막혀버려 다음 공정의 여과가 매우 어렵게 되는 단점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 고압의 압력수로 여과포를 세척한다든지 진동기술을 적용하기도 하지만 미생물 소화 슬러지의 경우 점성이 3,000cp 수준이기 때문에 그다지 만족할 만한 효과를 얻지 못하고 있는 실정이다.

등록특허공보 제10-1745661호

본 발명은 여과판에 탈수된 탈수 케이크(sludge cake)을 탈리하기 위해 압축공기의 충격력이 여과포의 상하좌우에 골고루 미치게 하여 탈수 케이크를 완전하게 탈리할 수 있는 필터프레스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 필터프레스는, 여과포에 의해 에워싸인 여과판; 복수의 여과판의 이동을 안내하고 지지하는 사이드레일; 상기 사이드레일에 설치되어 각 여과판을 이동시키는 쉬프터; 상기 사이드레일의 위에 이동가능하게 설치되는 프레임; 상기 프레임에 설치되어 상기 여과판으로 공기를 분사하여 탈수 케이크를 탈리하는 공기분사장치; 및 상기 공기분사장치의 공기 분사 각도를 소정 범위에서 변화시키는 공기파이프회전장치를 포함한다.

상기 공기분사장치는, 상기 프레임에 회동가능하게 설치되고 복수의 노즐이 형성되어 상기 여과판의 전면 또는 후면에 공기를 분사하는 한 쌍의 공기파이프와, 상기 공기파이프에 연결되어 압축공기를 공급하는 공기배관을 포함할 수 있다.

상기 공기파이프회전장치는 상기 공기파이프를 소정 각도 범위로 회동시키는 로터리 액추에이터를 포함할 수 있다.

상기 공기분사장치는 상기 프레임에 결합되어 상기 공기파이프 및 로터리 액추에이터를 지지하는 지지브라켓을 더 포함할 수 있다.

상기 로터리 액추에이터는 상기 지지브라켓에 장착되어 상기 공기파이프를 정역회전시키는 모터를 포함할 수 있다.

상기 프레임에 장착되어 상기 여과포를 세정하기 위해 상기 여과판을 향해 물을 분사하는 여과포세정장치를 더 포함할 수 있다.

상기 사이드레일은, 상기 여과판의 양측에서 돌출된 연장부를 슬라이딩 가능하게 지지하는 제1레일부와, 상기 프레임의 양측 하단을 슬라이딩 가능하게 지지하는 제2레일부를 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 필터프레스에 의하면, 여과판에 탈수된 탈수 케이크를 탈리하기 위해 압축공기의 충격력이 여과포의 상하좌우에 골고루 미치게 하여 탈수 케이크를 완전하게 탈리할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필터프레스를 나타내는 정면도이다.
도 2는 도 1에서 프레임, 공기분사장치 및 쉬프터(shifter)를 나타내는 정면도이다.
도 3은 도 1에서 여과판의 전방에서 바라본 우측면도이다.
도 4는 도 1에서 첫번째 여과판의 전면에 공기 분사하고 우측으로 이동된 후 첫번째 여과판의 후면에 공기를 분사하는 상황을 나타내는 정면도이다.
도 5는 두번째 여과판의 전면에 공기를 분사하는 상황을 나타내는 정면도이다.
도 6은 두번째 여과판의 후면에 공기를 분사하는 상황을 나타내는 정면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '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.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 필터프레스를 나타내는 정면도이고, 도 2는 도 1에서 프레임, 공기분사장치 및 쉬프터를 나타내는 정면도이며, 도 3은 도 1에서 여과판의 전방에서 바라본 우측면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 필터프레스(100)는, 여과판(110), 사이드레일(120), 쉬프터(130), 프레임(140), 공기분사장치(150), 공기파이프회전장치(160)를 포함한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 여과판(110)은 소정 두께를 가진 사각형 프레임의 내부에, 적어도 전면과 후면에 여과포(111)가 장착되어 하수 등의 슬러지로부터 이물질을 걸러준다. 필터프레스(100)에는 복수의 여과판(110)이 이동가능하게 구비된다. 복수의 여과판(110)은 사이드레일(120)에 슬라이딩 가능하게 지지될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 사이드레일(120)은 복수의 여과판(110)의 양측에 한 쌍이 구비되어, 복수의 여과판(110)을 슬라이딩 가능하게 지지한다. 한 쌍의 사이드레일(120)은 필터프레스(100)의 지지프레임에 양단부가 결합되어 지지될 수 있다.

쉬프터(130)는 사이드레일(120)에 슬라이딩 가능하게 장착되어 각 여과판(110)을 이동시킬 수 있다. 쉬프터(130)는 한 쌍의 사이드레일(120) 중 일측에만 구비되거나 양측에 각각 구비될 수 있다. 쉬프터(130)는 도 3에 도시된 바와 같이, 사이드레일(120)에 슬라이딩 가능하게 장착되는 프레임(140)의 양측에 결합되어, 프레임(140)과 함께 이동될 수 있다. 쉬프터(130)는 각각 회동되는 한 쌍의 레버를 구비하여 여과판(110)의 측면에 구비된 돌기를 물고 이동시킬 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 프레임(140)도 한 쌍의 사이드레일(120)에 슬라이딩 가능하게 장착될 수 있다. 프레임(140)에는 여과판(110)으로 공기를 분사하여 탈수 케이크를 탈리하는 공기분사장치(150)가 설치된다. 프레임(140)에는 여과판(110)으로 세정수를 분사하여 탈수 케이크를 탈리한 후 여과포(111)를 세정하는 여과포세정장치(170)도 설치된다. 여과포세정장치(170)는 하단에 세정노즐(172)이 형성되고 신축가능한 실린더 형태의 파이프로 이루어질 수 있다. 여과포세정장치(170)는 여과판(110)의 위에서 여과판(110)을 향해 하방으로 세정수를 분사할 수 있다.

공기파이프회전장치(160)는 프레임(140)에 장착되어 공기분사장치(150)의 공기 분사 각도를 소정 범위에서 변화시킬 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 공기분사장치(150)는 프레임(140)에 회동가능하게 설치되고 복수의 노즐(156)이 형성되어 여과판(110)의 전면 또는 후면에 공기를 분사하는 한 쌍의 공기파이프(154, 155)와, 공기파이프에 연결되어 압축공기를 공급하는 공기배관(158)을 포함할 수 있다.

한 쌍의 공기파이프(154, 155)는 여과판(110)의 폭방향에 평행하게 배치되고, 여과판(110)의 전면에 공기를 분사하는 제1공기파이프(154)와, 여과판(110)의 후면에 공기를 분사하는 제2공기파이프(155)를 포함할 수 있다.

공기배관(158)은 공압펌프에 의해 압축된 압축공기를 공급하는 배관으로서, 제1공기파이프(154)와 제2공기파이프(155)로 분기되어 연결될 수 있다. 공기배관(158)에서 분기되고 각 공기파이프에 가까운 부위에는 각각 밸브가 연결될 수 있다. 각 밸브는 제어부에 의해 개폐되어, 제1공기파이프(154)와 제2공기파이프(155) 중 하나로 압축공기가 공급될 수 있다.

공기파이프회전장치(160)는 제1공기파이프(154)와 제2공기파이프(155)를 각각 소정 각도 범위로 회동시키는 로터리 액추에이터(162) 또는 동일한 기능을 가진 기구를 포함할 수 있다. 각 로터리 액추에이터(162)는 제1공기파이프(154)와 제2공기파이프(155)에 연결된 회전축을 회동시키는 정역회전 모터로 구성될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 프레임(140)은 수평프레임(142)과 복수의 수직프레임(144)을 포함할 수 있다. 프레임(140)에는 한 쌍의 공기파이프(154, 155) 및 로터리 액추에이터(162)를 지지하는 지지브라켓(152)이 결합될 수 있다. 지지브라켓(152)은 두 수직프레임(144)의 내측에 한 쌍이 결합되고, 한 쌍의 지지브라켓(152)에 제1공기파이프(154)와 제2공기파이프(155)에 연결된 회전축이 장착될 수 있다. 한 쌍의 지지브라켓(152) 중 일측에 로터리 액추에이터(162)가 장착될 수 있다.

한편, 여과판(110)의 양측 상부에는 측방으로 연장된 한 쌍의 연장부(116)가 마련될 수 있다. 한 쌍의 연장부(116)에는 각각 하단에 롤러(118)가 구비될 수 있다. 한 쌍의 롤러(118)가 사이드레일(120)에 구름 운동을 함으로써, 여과판(110)이 부드럽게 이동될 수 있다.

프레임(140)의 두 수직프레임(144) 하부에는 각각 연결프레임(146)이 결합되고, 한 쌍의 연결프레임(146)의 하단에는 외측으로 각각 롤러(148)가 장착될 수 있다. 한 쌍의 롤러(148)가 사이드레일(120)에 구름 운동을 함으로써, 프레임(140)이 부드럽게 이동될 수 있다.

한 쌍의 사이드레일(120)은, 여과판(110)의 양측에서 돌출된 연장부(116)를 슬라이딩 가능하게 지지하는 제1레일부(122)와, 프레임(140)의 양측 하단을 슬라이딩 가능하게 지지하는 제2레일부(124)를 포함할 수 있다.

한 쌍의 사이드레일(120)은 복수의 여과판(110)의 양측에 수평방향으로 길게 배치된다. 제1레일부(122)는 한 쌍의 사이드레일(120) 본체의 내측에 디스크 형태를 갖고 결합되고, 여과판(110)의 연장부(116) 롤러(118)가 지지될 수 있다. 제2레일부(124)는 한 쌍의 사이드레일(120) 본체의 상면에 결합되어, 프레임(140)의 하단 롤러(148)를 지지할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 필터프레스(100)의 작동 방법을 설명한다.

도 4는 도 1에서 첫번째 여과판의 전면에 공기 분사하고 우측으로 이동된 후 첫번째 여과판의 후면에 공기를 분사하는 상황을 나타내는 정면도이고, 도 5는 두번째 여과판의 전면에 공기를 분사하는 상황을 나타내는 정면도이며, 도 6은 두번째 여과판의 후면에 공기를 분사하는 상황을 나타내는 정면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 필터프레스(100)의 한 쌍의 사이드레일(120)에 복수의 여과판(110)을 장착한다. 복수의 여과판(110)의 내부에 하수 또는 폐수 등의 슬러지를 유입시켜 여과포(111)에 의해 여과시킨다. 그 후, 복수의 여과판(110)을 압착하면, 여과판(110) 내에 탈수 케이크가 형성된다.

쉬프터(130)와 프레임(140)의 이동을 제어하여, 첫번째 여과판(110)을 제1공기파이프(154)의 후방 가까이에 배치되도록 이동시킨다. 그런 후, 제1공기파이프(154)의 노즐(156)에서 첫번째 여과판(110)의 전면(112)을 향해 압축공기를 분사하여 탈수 케이크를 탈리한다. 이때, 공기파이프회전장치(160)가 제1공기파이프(154)를 소정 각도 범위에서 회동시킴으로써, 압축공기가 첫번째 여과판(110)의 전면(112) 전체로 골고루 분사되도록 한다.

다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 쉬프터(130)와 프레임(140)의 이동을 제어하여, 첫번째 여과판(110)을 제2공기파이프(155)의 전방 가까이에 배치되도록 이동시킨다. 그런 후, 제2공기파이프(155)의 노즐(156)에서 첫번째 여과판(110)의 후면(114)을 향해 압축공기를 분사하여 탈수 케이크를 탈리한다. 이때, 공기파이프회전장치(160)가 제2공기파이프(155)를 소정 각도 범위에서 회동시킴으로써, 압축공기가 첫번째 여과판(110)의 후면(114) 전체로 골고루 분사되도록 할 수 있다.

다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 쉬프터(130)와 프레임(140)의 이동을 제어하여, 두번째 여과판(110)을 제1공기파이프(154)의 후방 가까이에 배치되도록 이동시킨다. 그런 후, 제1공기파이프(154)의 노즐(156)에서 두번째 여과판(110)의 전면(112)을 향해 압축공기를 분사하여 탈수 케이크를 탈리한다. 이때, 공기파이프회전장치(160)가 제1공기파이프(154)를 소정 각도 범위에서 회동시킴으로써, 압축공기가 첫번째 여과판(110)의 전면(112) 전체로 골고루 분사되도록 한다.

다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 쉬프터(130)와 프레임(140)의 이동을 제어하여, 두번째 여과판(110)을 제2공기파이프(155)의 전방 가까이에 배치되도록 이동시킨다. 그런 후, 제2공기파이프(155)의 노즐(156)에서 두번째 여과판(110)의 후면(114)을 향해 압축공기를 분사하여 탈수 케이크를 탈리한다. 이때, 공기파이프회전장치(160)가 제2공기파이프(155)를 소정 각도 범위에서 회동시킴으로써, 압축공기가 첫번째 여과판(110)의 후면(114) 전체로 골고루 분사되도록 할 수 있다.

이어서, 세번째 여과판(110)부터 N번째 여과판(110)까지 위와 같은 과정을 순차적으로 진행하여, 각 여과판(110)의 여과포(111)에서 탈수 케이크를 탈리한다.

다음으로, 쉬프터(130)와 프레임(140)을 이동하면서, 여과포세정장치(170)를 작동하여 첫번째 여과판(110)부터 N번째 여과판(110)까지 세정수를 분사하여 여과포(111)를 세척할 수 있다. 이 세척 과정은 상기한 바와 같이 각 여과판(110)의 전면 및 후면에 압축공기를 분사하는 중에 여과포세정장치(170)를 작동하여 여과판(110)을 세척할 수도 있다.

이상과 같은 공기분사에 의한 탈수 케이크 탈리 과정과 여과포 세척 과정은 필터프레스(100)에 연결된 제어부에 의해 미리 입력된 프로그램에 따라 순차적으로 진행될 수 있다.

본 발명의 필터프레스에 의하면, 여과판에 탈수된 탈수 케이크를 탈리하기 위해 압축공기의 충격력이 여과포의 상하좌우에 골고루 미치게 하여 탈수 케이크를 완전하게 탈리할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100: 필터프레스
110: 여과판
111: 여과포
112: 전면
114: 후면
116: 연장부
118: 롤러
120: 사이드레일
122: 제1레일부
124: 제2레일부
130: 쉬프터
140: 프레임
142: 수평프레임
144: 수직프레임
146: 연결프레임
148: 롤러
150: 공기분사장치
152: 지지브라켓
154: 제1공기파이프
155: 제2공기파이프
156: 노즐
158: 공기배관
160: 공기파이프회전장치
162: 로터리 액추에이터
170: 여과포세정장치
172: 세정노즐

Claims (7)

1. 여과포에 의해 에워싸인 여과판;
   복수의 여과판의 이동을 안내하고 지지하는 한 쌍의 사이드레일;
   상기 한 쌍의 사이드레일에 설치되어 각 여과판을 이동시키는 한 쌍의 쉬프터;
   상기 한 쌍의 사이드레일의 위에 이동가능하게 설치되는 프레임;
   상기 프레임에 설치되어 상기 여과판으로 공기를 분사하여 탈수 케이크를 탈리하는 공기분사장치;
   상기 공기분사장치의 공기 분사 각도를 소정 각도 범위에서 변화시켜 상기 여과판의 전면 또는 후면 전체에 골고루 공기를 분사하도록 하는 공기파이프회전장치; 및
   상기 프레임에 장착되어 상기 여과포를 세정하기 위해 상기 여과판을 향해 물을 분사하는 여과포세정장치를 포함하고,
   상기 공기분사장치는, 상기 프레임에 회동가능하게 서로 소정 간격으로 설치되고 복수의 노즐이 형성되어 상기 여과판의 전면에 공기를 분사하는 제1공기파이프 및 상기 여과판의 후면에 공기를 분사하는 제2공기파이프와, 상기 제1공기파이프와 제2공기파이프로 분기되어 연결되어 압축공기를 공급하는 공기배관을 포함하며,
   상기 공기파이프회전장치는 상기 제1공기파이프 및 제2공기파이프를 소정 각도 범위로 회동시키는 한 쌍의 로터리 액추에이터를 포함하고,
   상기 프레임은 수평프레임과, 복수의 수직프레임과, 상기 복수의 수직프레임의 하부에 결합되는 연결프레임을 포함하며,
   상기 한 쌍의 사이드레일은 상기 여과판의 양측에서 돌출된 연장부 하단에 구비된 롤러를 지지하는 제1레일부와, 상기 연결프레임의 하단에 장착된 롤러를 지지하는 제2레일부를 포함하고,
   상기 공기분사장치는 상기 수직프레임에 결합되어 상기 제1공기파이프와 제2공기파이프 및 한 쌍의 로터리 액추에이터를 지지하는 한 쌍의 지지브라켓을 더 포함하며, 상기 로터리 액추에이터는 상기 지지브라켓에 장착되어 상기 제1/제2 공기파이프를 정역회전시키는 한 쌍의 모터를 포함하고,
   상기 쉬프터와 상기 프레임의 이동을 제어하여, N번째 여과판을 상기 제1공기파이프의 후방 가까이에 배치되도록 이동시키며, 상기 제1공기파이프의 노즐을 통해 N번째 여과판의 전면을 향해 압축공기를 분사하면서 상기 공기파이프회전장치가 제1공기파이프를 소정 각도 범위에서 회동시키고,
   상기 쉬프터와 상기 프레임의 이동을 제어하여, N번째 여과판을 상기 제2공기파이프의 전방 가까이에 배치되도록 이동시키며, 상기 제2공기파이프의 노즐을 통해 N번째 여과판의 후면을 향해 압축공기를 분사하면서 상기 공기파이프회전장치가 제2공기파이프를 소정 각도 범위에서 회동시켜서, 복수의 여과판의 탈수 케이크를 탈리하는 것을 순차적으로 진행하는 것을 특징으로 하는 필터프레스.
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