KR20080011295A - 가열 및 냉각 가능한 필터 플레이트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 플레이트 바디(7) 및 상기 플레이트 바디(7)보다 두꺼운 플레이트 에지(5)를 구비하며, 상기 플레이트 바디 너머로 이를 둘레로 돌출되며, 챔버 측면은 필터 챔버(12)를 형성하도록 이루어지며 멤브레인 측면은 상기 플레이트 바디(7)로부터 이격되어 적용되는 멤브레인(13)을 갖는, 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1)로서, 상기 플레이트 바디(7) 내에 위치하여 상기 플레이트 바디(7)의 두께를 감소시키는 하나 이상의 리세스(11, 15)를 특징으로 하는, 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1)에 관한 것이다.

Description

가열 및 냉각 가능한 필터 플레이트{FILTER PLATE THAT CAN BE COOLED AND HEATED}
본 발명은 가열 가능한 필터 플레이트, 즉 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(combined chamber and membrane filter plate)에 관한 것이다. 이러한 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트에서, 하나의 플레이트 측면은 종래의 필터 플레이트로 구성되고, 다른 플레이트 측면은 챔버 플레이트 정면에 부착된 멤브레인(membrane)을 구비한 멤브레인 필터 플레이트로서 구성된다. 필터 패킷(filter packet)이 이러한 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트를 사용하여 조립되는 경우, 멤브레인을 구비한 하나의 플레이트 측면과 멤브레인을 구비하지 않은 하나의 플레이트 측면이 항상 나란히 위치한다.
동일한 효과는, 대안적 패턴의 챔버 플레이트 및 멤브레인 플레이트를 사용하여 조립된 필터 패킷에서 이루어질 수 있다. 대안적 플레이트를 갖는 이러한 형식의 필터 패킷에서, 멤브레인이 없는 챔버 필터 플레이트는 멤브레인 필터 플레이트에 인접하여 위치하며, 이는 그 측면들 모두에서 멤브레인을 갖는다. 이러한 방식으로, 상호 인접한 필터 챔버는 다시 필터 패킷 내에서 생성되며, 각각 멤브레인을 구비하여 필터링 처리 이후 필터 케이크(filter cake)를 배출한다.
최종적으로, 필터 챔버의 가열 처리는 종래 기술에서 공지된다. 이를 위해, 뜨거운 물 또는 증기와 같은 가열된 유체가 필터 챔버로부터 볼 경우 멤브레인 후방에 놓인 공간 내로 펌핑된다. 다음, 고온은 멤브레인을 통하여 실제 압출 챔버 내로 확산된다. 그러나 가열은 오직 필터 챔버의 일 측면 즉 멤브레인 측면으로부터 이루어지기 때문에, 필터 챔버 내에서 온도 구배가 존재한다. 대안적으로 일 측면에 챔버 필터 플레이트 그리고 다른 측면에 멤브레인 필터 플레이트가 사용된 경우, 이는 챔버 필터 플레이트 영역 내에서 필터 챔버의 가열이 충분히 보이도록 한다.
이러한 단점에 기초하여, 본 발명의 목적은 필터 플레이트 상에서의 내측 가열 전달 측면을 증진시키는 것이다. 이를 위해 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트가 사용된다. 플레이트 바디 내에서, 플레이트 바디의 두께를 감소시키는 적어도 하나의 리세스된 영역이 형성된다. 리세스된 영역 형태로 인해 야기된 플레이트 바디의 감소된 두께로 인하여, 온도 전달이 플레이트 바디를 통해 복합 필터 플레이트의 챔버 측면으로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 다수의 리세스가 챔버 필터 플레이트 내에서 형성된다. 바람직하게는, 다수의 리세스가, 평행한 그루브 또는 플루트(flute) 방식으로 형성되어 나란히 배열되어 플루트형 플레이트 표면(fluted plate surface)을 형성한다. 다수의 리세스로 인하여, 플레이트 바디를 통하는 많은 지점에서 열이 가열된 유체로부터 제거되며, 이에 따라 플레이트 내에 형성된 분배 채널이 유체로부터 챔버 측면으로 열 전달을 바람직하게 이룬다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 플루트형 리세스(flute-type recess)가 복합 필터 플레이트의 멤브레인 측면에서 그루브로서 형성되고 수평 방향으로 연장 된다. 추가 플루팅(fluting)이 챔버 측면에서 제공될 수 있으며 수직 방향으로 연장되어 복합 필터 플레이트의 챔버 측면에서 분배 채널을 형성한다. 명백하게, 플레이트 바디 벽체의 두께는 분배 채널의 형성으로서 감소되며, 이에 따라 플레이트 내에 형성된 분배 채널들이 유체로부터 채널 측면으로 열을 전달하는 기능을 한다.
본 발명의 다른 장점은 필터 플레이트의 종래 구조체를 성공적으로 유지하는 것으로, 달리 말하면 그 구성을 근본적으로 변동시키지 않으면서 필터 플레이트의 가열 가능성을 증진시키는 것이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 예시적 실시예로서 보다 상세히 기술된다.
도 1은, 본 발명에 따른 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트의 멤브레인 측면 평면도이다.
도 2는, 나란히 배열된 필터 패킷의 도 1에 따른 2개의 필터 플레이트의 Ⅱ-Ⅱ 단면도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 수직 분배 플레이트를 구비한 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트의 챔버측 평면도이다.
도 4는, 도 3의 Ⅳ-Ⅳ 단면도이다.
챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1)가 대체로 장방형이며, 따라서 수직 방향(2) 및 수평 방향(3) 치수가 대략적으로 동일하다. 도 1에 도시된 챔버 및 멤 브레인 복합 필터 플레이트(1)의 측면은 도 1에 도시되지 않은 멤브레인(13)의 부착을 위해 그 둘레를 따라 부착 그루브(4)를 갖는다. 부착 그루브(4)는 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1)를 경계짓는 플레이트 에지(5)를 따라 연장된다. 플레이트 에지(5)는 플레이트 에지(5)에 의해 경계지어지는 플레이트 바디(7)보다 수직 방향(2) 및 수평 방향(3) 모두에 수직으로 연장된 횡방향(6)으로 보다 두껍다. 이는 특히 도 2에서 용이하고 명백하게 도시된다. 각각의 4개의 코너 영역에서, 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1)에 배출 보어홀(8)이 장착된다. 여과 공급 보어홀(9)이 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1)의 중앙에서 중심적으로 제공된다. 또한, 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1)는 플레이트 바디(7)를 각각의 인접한 필터 플레이트(1)의 플레이트 바디(7)에 대해서 지지하도록 그 플레이트 바디(7) 상에 지지캠(10)을 갖는다.
최종적으로, 수평 방향(3)으로 연장된 그루브(11)로서 구성되는 플루트-형 리세스가 도 1에 도시된다. 또한, 각각의 그루브(11)들은 수평 방향(3)으로 상이한 길이를 갖는다. 따라서, 그루브(11)의 수평 방향은 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1)의 특정 조건에서 각각의 경우 제어될 수 있다. 따라서, 그루브(11)는 지지캠(10) 영역에서 또는 여과 공급 보어홀(9) 영역에서 수평 방향(3)으로 짧아지며, 이에 따라 구성 요소의 충돌이 발생하지 않을 것이다. 또한, 최종적으로 그루브(11)의 길이가 플레이트 바디(7)의 안정성이 손상받지 않도록 정해진다. 본 발명의 기능 모드가 도 2를 참조하여 기술된다. 도 2에서, 2개의 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1)가 횡방향(6)으로 나란히 배열되어 필터 패킷을 형 성한다. 2개의 필터 플레이트는 그 사이에 폐쇄된 필터 챔버(12)를 형성한다. 필터 챔버(12)는 멤브레인(13)에 의해 2개로 나뉘며, 부착 그루브(4) 내에서 고정된다.
따라서 멤브레인(13)은 실제 필터 챔버(12) 내의 필터 플레이트(1)와 멤브레인 챔버(14) 사이에 형성된 공간을 분할하며, 멤브레인 챔버는 멤브레인(13) 너머에 위치한다. 달리 말하면, 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1)로 인하여 예시적 실시예에서는 필터 챔버(12)가 항상 필터 플레이트(1)의 좌측에 위치하며 우측에는 멤브레인 챔버(14)가 형성되고 각각의 경우 멤브레인(13)에 의해 쉴드된다. 또한, 각각의 경우 멤브레인 챔버(14)가 그루브(11)의 후방을 향해 개방된 것을 볼 수 있다. 가열된 유체가 도 1에 도시되지 않은 채널을 통해 멤브레인 챔버(14) 내에 주입된다. 다음, 가열된 유체가 멤브레인 챔버(14) 및 그루브(11) 모두를 채운다. 가열된 유체로부터의 열은 멤브레인 챔버(14)로부터 멤브레인(13)을 통해 필터 챔버(12)에 전달되며, 상기 필터 챔버는 멤브레인(13)에 인접하여 횡방향(6)으로 배열된다. 또한, 유체로부터의 열은 그루브(11)로부터 플레이트 바디(7)를 통해 필터 챔버(12) 내로 전달되며, 상기 필터 챔버는 그루브(11)에 인접하여 횡방향(6)으로 배열된다. 도 2로부터, 횡방향으로 볼 경우, 플레이트 바디(7)의 벽체가 다른 영역보다 그루브(11)의 영역에서 보다 좁은 것을 명백히 볼 수 있다. 횡방향(6)의 이러한 좁은 벽체 두께로 인하여 유체로부터의 열이 보다 효과적으로 플레이트 바디(7)를 통해 횡방향(6)으로 이에 인접하게 놓인 필터 챔버(12) 내로 향할 수 있다.
도 3은 본 발명의 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1)의 특정 실시예의 챔버측 평면도이다. 이 경우에도, 플레이트 에지(5)는 횡방향(6)으로 플레이트 바디(7) 너머 돌출된다. 도 3에서, 수직 방향(2)으로 연장되는 분배 채널(15)이 플레이트 바디(7) 내에 형성된다. 분배 채널(15)은 플레이트의 상부 측에 공급 포트(17)를 구비하거나 및/또는 플레이트의 하부에 분배 포트(16)를 구비하도록 설정된다.
본 발명에 따라서, 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1)의 챔버측 상의 분배 채널(15)은 플레이트 바디(7)를 통한 온도 전달에 관하여 리세스의 기능을 가정한다. 또한, 멤브레인(13)을 면한 측면 상에서 플레이트 바디의 표면이 부드러우며 멤브레인(13)으로부터 멀리 면한 챔버 측면에서만 분배 채널(15) 형태인 움푹 파인 곳을 갖는 방식으로 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트를 구성할 수 있다. 또한, 도 1에 따라서 그루브(11)가 멤브레인(13)에 할당된 측면에 제공되고 멤브레인(13)으로부터 멀리 면한 바디(7)의 표면이 부드러운 것이 가능하다. 또한, 조합된 형태가 가능하여 멤브레인 측면 상에 그루브(11)를 구비하고 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1)의 챔버 측에 분배 채널(15)을 구비하는 것이 가능하다.
* 도면 부호의 설명 *
1 : 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트
2 : 수직 방향 3 : 수평 방향
4 : 부착 그루브 5 : 플레이트 에지
6 : 횡방향 7 : 플레이트 바디
8 : 배출 보어홀 9 : 여과 공급 보어홀
10 : 지지캠 11 : 그루브
12 : 필터 챔버 13 : 멤브레인
14 : 멤브레인 챔버 15 : 분배 채널
16 : 배출 포트 17 : 공급 포트

Claims (7)

  1. 플레이트 바디(7) 및 상기 플레이트 바디(7)보다 두꺼우며 상기 플레이트 바디 너머로 그 둘레로 돌출되는 플레이트 에지(5)를 구비하며, 챔버 측면은 필터 챔버(12)를 형성하도록 이루어지며, 멤브레인 측면은 상기 플레이트 바디(7)로부터 이격되도록 이루어지는 멤브레인(membrane)(13)을 갖는, 챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(combined chamber and membrane filter plate)(1)에 있어서,
    상기 플레이트 바디(7) 내에 위치하여 상기 플레이트 바디(7)의 두께를 감소시키는 하나 이상의 리세스(11, 15)를 특징으로 하는,
    챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플레이트 바디(7) 내에 위치하여 플루트형 플레이트 표면(fluted plate surface)을 형성하도록 이루어지는 다수의 평행한 리세스(11, 15)를 특징으로 하는,
    챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 리세스(11, 15)들은, 상기 플레이트 바디(7)의 플레이트 표면 내에서 그루브(11)들로서 이루어지며 상기 멤브레인(13)을 면하는 것을 특징으로 하는,
    챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 그루브(11)들은 수평 방향(3)으로 연장되는 것을 특징으로 하는,
    챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 멤브레인(13)으로부터 멀리 면하는 상기 플레이트 바디(7)의 플레이트 표면 내의 상기 리세스(11, 15)들은 분배 채널(15)의 형태로서 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 분배 채널(15)들은 수직 방향(2)으로 연장되는 것을 특징으로 하는,
    챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1).
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 분배 채널(15)들은 배출 포트(16) 및/또는 공급 포트(17)를 갖는 것을 특징으로 하는,
    챔버 및 멤브레인 복합 필터 플레이트(1).
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