KR20040072241A - 여과장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액체 속에 포함되어 있는 슬러리를 여과하는 슬러리 여과장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 공정으로 여과와 압착을 동시에 행하고, 필터의 벽에 부착된 케이크를 간편하게 탈리시키는 작업 등을 자동으로 수행할 수 있는 여과장치에 관한 것이다.

본 발명은 상부에는 밀폐용 플레이트가 덮혀지고, 상부 측면의 일측에는 원액 공급관과 타측에는 원액 로테이터관이 형성되어 있으며, 하부 측면의 일측에는 세척액 급수관과 타측에는 여과액 배출관이 일체로 관통 형성된 케이싱과; 상기 케이싱 내부에 소정의 간격을 두고 일정 길이로 설치되는 필터와; 상,하로 스크류가 권회되고 상기 밀폐용 플레이트를 베어링 관통하여 설치되는 구동축과; 상기 구동축을 구동하는 구동수단과; 상기 구동축을 지지하는 하부지지판과; 상기 하부지지판의 하부에 구비되며 압착된 케이크를 배출하기 위한 배출밸브;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은 여과 성능이 최대로 발휘되며, 케이크를 탈리함에 있어서도 장비를 분해하지 않고 탈리가 가능하여 인력과 시간의 낭비를 줄일 수 있는 유용한 발명이다.

Description

여과장치{FILTER }

본 발명은 액체 속에 포함되어 있는 슬러리를 여과하는 슬러리 여과장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하나의 공정으로 여과와 압착을 동시에 행하고, 필터의 벽에 부착된 케이크를 간편하게 탈리시키는 작업 등을 자동으로 수행할 수 있는 여과장치에 관한 것이다.

맥주나 약품, 폐수나 오수 등을 정화하기 위해 사용하는 일반적인 방법으로는 액 속에 여과망으로 이루어진 필터를 위치시키고, 액체를 필터 내부로 추출함에 따라 필터의 외벽에 슬러리가 걸러져 여과되도록 한다.

그러나, 일정 시간 동안은 필터 외벽에 점착된 슬러리에 의해 액체가 여과되므로 양질의 여과액을 얻을 수 있으나, 일정 시간 이상이 되면, 상기 필터의 외벽에 점착되는 슬러리가 너무 두껍고 조밀하게 점착되어 케이크화 되므로 여과성능이 급격하게 저하된다.

따라서, 상기 필터의 외벽에 점착된 케이크를 제거하고 다시 여과 작업을 수행하여야 하나, 상기 케이크를 제거하기 위해서는 여과작업을 일시 중단하고, 장비를 분해하여 필터에 점착된 케이크를 제거하여야 하므로 비가동 시간이 많아지고비효율적인 면이 많다.

또한, 상기와 같이 여과를 수행하는 과정에서 발생하는 부산물인 슬러리는 다량의 수분을 함유하고 있기 때문에, 이송과 처리에 있어서 많은 인력과 비용이 소요된다. 더구나, 최근에는 폐기물관리법이 강화됨에 따라 일정규모 이상의 매립이 불가능하여 더욱 더 슬러리의 처리가 문제시 되고 있는 실정이다.

따라서, 수분이 많은 슬러리는 별도의 공정에서 압착하여 최대한 함수율을 줄여 처리하고 있으나, 이 또한, 많은 시간과 인력이 낭비되고 비용이 많이 드는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고, 액체 속의 슬러리를 여과함은 물론 여과된 슬러리의 압착작업을 동시에 수행함으로써 시간과 인력의 낭비를 줄이며, 필터의 벽에 일정 두께 이상의 슬러리가 점착되는 것을 방지하여 여과성능을 높이며, 점착된 슬러리를 탈리함에 있어서도 장비를 분해하지 않고도 간편하게 수행할 수 있는 슬러리 여과장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

또한, 본 발명은 슬러리를 여과하고 압착하는 작업 및 압착된 슬러리의 배출을 자동으로 수행함에 또 다른 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 나타내는 개략 단면도

도 2는 도 1에서 본 발명의 요부를 확대하여 도시한 확대 단면도

도 3은 본 발명에 따른 하부 지지판의 확대 개략도

도 4는 본 발명에 따라 슬러리가 포함된 원액을 여과하는 상태를 나타내는 상태도

도 5는 본 발명에 따라 필터의 벽에 걸러져 점착된 케이크를 탈리하는 상태를 나타내는 상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호설명>

1. 원액 2. 슬러리

3. 케이크10. 케이싱 11. 밀폐용 플레이트

12. 원액 공급관 13. 원액 로테이터관

14. 여과액 응집실 15. 세척액 급수관

16. 여과액 배출관 20. 필터

30. 구동축 31. 스크류

40. 구동수단 50. 하부지지판

51. 슬러리 배출공 52. 지지간

53. 구동축 지지요홈 60. 배출밸브

본 발명은 상기와 같은 목적을 이루기 위하여 상부에는 밀폐용 플레이트가밀폐되어 덮혀지고, 상부 측면의 일측에는 원액 공급관과 타측에는 원액 로테이터관이 형성되어 있으며, 하부 측면의 일측에는 세척액 급수관과 타측에는 여과액 배출관이 일체로 관통 형성된 케이싱과; 상기 케이싱 내부에 소정의 간격을 두고 일정 길이로 설치되는 필터와; 상,하로 스크류가 권회되고 상기 밀폐용 플레이트를 베어링 관통하여 설치되는 구동축과; 상기 구동축을 구동하는 구동수단과; 상기 구동축을 지지하는 하부지지판과; 상기 하부지지판의 하부에 구비되며 압착된 케이크를 배출하기 위한 배출밸브;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 스크류는 필터의 벽에 점착된 소정 두께의 케이크를 남기고 스크랩하도록 필터와 일정 간격을 두고 구성하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 압착된 케이크의 압력에 의해 상기 배출밸브를 개폐하는 밸브제어수단을 더 구비하는 것을 본 발명의 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 구성을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 나타내는 개략 단면도이며, 도 2는 도 1에서 본 발명의 요부를 확대하여 도시한 확대 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 하부 지지판의 개략도이다.

본 발명은 원액(1)을 투입하여 슬러리(2)를 여과하고 압착하기 위한 케이싱(10)이 구비되며, 상기 케이싱(10)의 내부에는 액체(1) 속의 슬러리(2)를 여과하기 위한 필터(20)가 설치되고, 또한, 상기 필터(20)의 내측에는 스크류(31)가 장착된 구동축(30)이 설치되며, 상기 구동축(30)을 구동하는 구동수단(40)이 마련된다.

상기 케이싱(10)은 일정 폭으로 이루어지며, 상단부에는 밀폐용 플레이트(11)가 밀폐되도록 덮혀지고, 하단부는 상광하협한 형태로 됨으로써, 걸리진 슬러리(2)가 하단 중앙으로 모이도록 한다. 그리고, 상기 케이싱(10)의 상부 일측에는 슬러리(2)가 포함된 원액(1)을 공급하는 원액 공급관(12)이 밸브(12a)와 함께 연통되어 형성되며, 타측에는 과 공급되는 원액(1)의 일부를 배출하여 재 공급하는 원액 로테이터관(13)이 역시 밸브(13a)를 구비하여 설치된다. 또한, 상기 케이싱(10)의 하단부의 일측에는 밸브(15a)의 개폐에 의해 세척액을 급수하는 세척액 급수관(15)이 구비되며, 타측에는 필터(30)에 의해 여과된 여과액을 밸브(16a)를 개방하여 배출하는 여과액 배출관(16)이 마련된다.

상기 필터(20)는 케이싱(10) 내부에 소정 간격을 두어 여과액 응집실(14)이 형성되도록 위치한다. 이때, 상기 필터(20)는 스텐레스 금속망 또는 플라스틱 망 등을 사용하며, 보통 상기 망의 눈은 슬러리(2) 중 큰 입자의 크기에 맞추어서 채택하는 것이 바람직하며, 또한, 상기 필터(20)에 규조토나 셀라이트, 카본 등의 재료를 사용하여 미리 프리코팅을 한 후 여과할 수도 있다.

상기 구동축(30)은 케이싱(10)의 중도부에 상,하로 길게 마련되어 하단부의 하부지지판(50)에 의해 지지되며, 상단부는 상기 밀폐용 플레이트(11)를 베어링 관통하여 모터 등의 구동수단(40)과 연동되도록 설치된다. 이때, 상기 밀폐용 플레이트(11)와 구동축(30) 사이에는 실링수단(80)이 설치되어 공급되는 원액(1)이 새지 않도록 한다. 그리고, 상기 구동축(30)에는 필터(20)의 벽에 걸러진 슬러리(2)가조밀하게 점착되어 형성된 케이크(3)를 일정 두께만큼 스크랩하고, 압착하여 함수율을 줄이기 위한 스크류(31)가 설치되어 있다.

상기 하부지지판(50)은 다수개의 지지간(52)의 사이에 슬러리 배출공(51)이 형성되어 있으며, 중앙부에는 상기 구동축(30)을 지지하여 자유회전 가능하도록 하는 지지요홈(53)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 구동축(30)에 의해 케이싱(10)의 하부에 압착된 케이크(3)의 압력이 설정치 이상의 압력이 되면, 케이싱(10)의 외부로 배출하기 위한 배출밸브(60)가 구비된다. 또한, 상기 배출밸브(60)를 개폐하는 밸브제어수단(70)이 별도로 마련된다.

상기 미설명부호인 41은 감속기어를 나타내며, 본 발명에서 사용되는 용어인 케이크(3)는 수분 함유량이 적은 슬러리(2)가 조밀하게 뭉쳐져 단단해 진 것을 나타낸다.

도 3은 본 발명에 따라 슬러리를 여과하는 상태를 나타내는 상태도이며, 도 4는 본 발명에 따라 필터의 벽에 점착된 케이크를 탈리하는 상태를 나타내는 상태도로서, 이하, 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

구동수단(40)인 모터를 작동시켜 감속기어(41)와 연동되어 있는 구동축(30)이 회전시키면, 상기 구동축(30)은 하부의 하부지지판(50)의 지지요홈(53)에 지지되어 회전하게 되며, 케이싱(10)의 상측에 형성되어 있는 원액 공급관(12)의 밸브(12a)를 개방하여 별도의 모터(도면에는 미도시)에 의해 원액(1)을 상기 케이싱(10)의 내부로 투입한다.

그러면, 상기 케이싱(10)의 내부에 점차 공급되는 원액(1)에서 걸러진 슬러리(2)를 구동축(30)의 스크류(31)가 회전을 하면서 하부로 점차 압착하게 되고, 또한, 측면의 필터(20)에도 압착시키면서 여과를 한다. 이렇게 상기 필터(20)에 슬러리(2)가 걸러지면서 상기 케이싱(10)과 필터(20) 사이에 형성된 여과액 응집실(14)로는 여과된 여과액이 배출되며, 이렇게 배출된 여과액은 케이싱(10) 하단부의 여과액 배출관(16)의 개방된 밸브(16a)를 통하여 배출된다.

이렇게, 필터(20)에 의해 슬러리(2)가 여과되면서 점차 필터(20)의 벽에 점착되는 슬러리(2)가 조밀해지게 되고, 결국에는 두껍게 케이크(3)화 되어 여과 성능이 급격히 저하되므로, 상기 구동축(30)의 스크류(31)가 회전하면서 상기 케이크(3)를 항상 일정 두께로 스크랩하면서 하부로 압착한다.

이때, 케이싱(10) 하부의 배출밸브(60)는 닫힌 상태로 되어 있으므로, 케이크(3)가 압착되는 압력은 점차 강해지고 원액 공급관(12)을 통해 계속 원액(1)은 공급되고 있는 상태가 되며, 여과 성능은 저하되어 케이싱(10) 내부의 원액(1)이 과 공급상태가 되므로 원액 로테이터관(13)의 밸브(13a)를 개방하여 과 공급되는 원액(1)을 배출하여 다시 원액 공급관(12)으로 공급한다.

또한, 상기와 같이 압착되는 케이크(3)의 압력이 밸브제어수단(70)에 설정하여 둔 일정치 이상의 압력이 되면, 케이싱(10) 하부의 배출밸브(60)를 개방함으로써, 압착되어 완전 여과가 된 케이크(3)가 하부지지판(50)의 슬러리 배출공(51)을 통하여 배출밸브(60)로 배출되며, 설정치 이하로 압력이 떨어지면 다시 상기 배출밸브(60)를 닫아 케이크(3)가 압착되도록 한다.

그러나, 상기와 같이 슬러리(2)가 포함된 원액(1)을 필터(30)에 의해 여과하고, 또한, 회전되는 스크류(31)에 의해 상기 필터(30)의 벽에 점착된 케이크(3)를 일정 두께로 스크랩하여도, 소정의 시간이 지나면 상기 케이크(3)가 너무 조밀하게 되어 여과 기능을 완전히 상실하는 경우가 발생한다.

따라서, 원액 공급관(12)의 밸브(12a)를 닫고, 케이싱(10)에 잔존하는 슬러리(2)를 계속 압착하여 여과를 한 후, 배출밸브(60)를 통해 배출하고, 세척액 급수관(15)의 밸브(15a)를 개방하여 순간적으로 고압의 세척액을 급수하면, 상기 세척액이 여과액 응집실(14)로 유입되어 필터(20)의 외벽에 강하게 충격을 가함으로써, 상기 필터(20)의 내벽에 조밀하게 점착된 케이크(3)를 탈리시킨다.

이렇게 세척액을 여러번 급수함으로써, 견고히 점착된 케이크(3)를 모두 탈리 시킨 후, 원액(1)을 케이싱(10) 내부로 재 공급하여 여과작업을 재개한다.

상기와 같이 본 발명은 슬러리가 포함된 원액을 간편하게 여과함은 물론, 필터의 내벽에 점착된 케이크를 항상 일정하게 스크랩하여 여과성능을 향상시키며, 케이크를 최대한 압착하여 부피와 무게를 줄임으로써, 운반과 처리가 간편하도록 하며, 상기와 같이 케이크를 압착함에 있어서도 압착시간을 최대한 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 필터의 내벽에 점착된 케이크를 탈리함에 있어서, 장비를 분해하지 않고도 케이크의 탈리가 가능하므로 간단하게 필터를 세척하여 인력과 작업의 공백시간을 줄일 수 있으며, 수명이 길고 유지보수비가 적게 소요되므로 매우 경제적인 발명이다.

Claims (3)

1. 상부에는 밀폐용 플레이트(11)가 밀폐되어 덮혀지고, 상부 측면의 일측에는 원액 공급관(12)과 타측에는 원액 로테이터관(13)이 형성되어 있으며, 하부 측면의 일측에는 세척액 급수관(15)과 타측에는 여과액 배출관(16)이 일체로 관통 형성된 케이싱(10)과;

   상기 케이싱(10) 내부에 소정의 간격을 두고 일정 길이로 설치되어 슬러리(2)를 걸러내는 필터(20)와;

   상,하로 스크류(31)가 권회되고 상기 밀폐용 플레이트(11)를 베어링 관통하여 설치되는 구동축(30)과;

   상기 구동축(30)을 구동하는 구동수단(40)과;

   상기 구동축(30)을 지지하는 하부지지판(50)과;

   상기 하부지지판(50)의 하단에 구비되며 압착된 케이크(3)를 배출하기 위한 배출밸브(60);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬러리 여과장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 구동축(30)의 스크류(31)는 필터(20)의 벽에 점착된 소정 두께의 케이크(3)를 남기고 스크랩하도록 필터(20)와 일정 간격을 두고 구성하는 것을 특징으로 하는 슬러리 여과장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 압착된 케이크(3)의 압력에 의해 상기 배출밸브(60)를 개폐하는 밸브제어수단(70)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 슬러리 여과장치.