KR20080018167A - 챔버 필터 플레이트 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 필터 프레스(filter press)용 챔버 필터 플레이트(chamber filter plate)(1)에 관한 것으로서, 상기 챔버 필터 플레이트는 플레이트 표면(6)보다 두꺼우며 그 둘레에서 연속적으로 연장되는 플레이트 에지(7)를 구비한다. 상기 플레이트 에지는 상기 플레이트 표면(6) 내에 하나 이상의 슬러리 공급 보어홀(slurry feed borehole)(11) 및 상기 슬러리 공급 보어홀(11)의 에지를 에워싸는 지지링(15)을 구비한다. 상기 지지링의 장착 플랜지(15)는 상기 지지링(14) 상에서 상기 플레이트 표면(6)과 동일 레벨로 연장되며, 상기 장착 플랜지(15)로부터 외측으로 돌출된 하나 이상의 돌출 부재를 구비한다.

Description

챔버 필터 플레이트{CHAMBER FILTER PLATE}
본 발명은 필터 프레스(filter press)용 챔버 필터 플레이트(chamber filter plate)에 관한 것이다. 이러한 형식의 챔버 필터 플레이트는 플레이트 바디 및 플레이트 바디의 플레이트 표면보다 두꺼우며 이를 둘러싸는 플레이트 에지를 포함한다. 플레이트 에지는 플레이트 바디보다 두꺼워서, 그 결과 리세스된 영역이 플레이트 에지 내에 형성된다. 2개 또는 그 이상의 챔버 필터 플레이트가 나란히 적층되며, 그 에지들이 상호 맞닿아서 에지 사이에 필터 챔버를 형성한다.
슬러리(slurry)를 필터링하도록 필터 챔버 내에 주입하기 위해 적어도 하나의 슬러리 공급 개구부가 플레이트 바디 내에 제공된다. 이러한 슬러리 공급 개구부는 보통 그 에지를 에워싸는 지지링(support ring)을 갖는다.
필터 패킷(filter packet)을 형성하도록 나란히 배열된 챔버 필터 플레이트는 그 에지 영역이 상호 인접하게 놓이며, 그 결과 서로에 대해 상호 지지한다. 플레이트 에지 내에 놓인 플레이트 바디는 인접한 지지부 형식을 갖지 않는다. 따라서 플레이트 바디들이 바람직하지 않은 방법으로 변형되어 놓은 필터 압력을 야기할 위험성이 존재한다. 다수의 챔버 필터 플레이트로 이루어진 필터 패킷 내에 플레이트 바디의 변형을 감소시키도록, 플레이트 부재 영역 내에 지지 부재를 제공하는 해결책이 공지된다. 이는 캠-형식 지지 부재로서, 보통 플레이트 바디의 플 레이트 표면 너머로 돌출되며 필터 패킷이 폐쇄되면 상호 맞닿는다. 슬러리 공급 개구부 영역에서 필터 플레이트의 변형은 특히 바람직하지 못하다.
따라서, 본 발명의 목적은 슬러리 공급 개구부 영역에서 본 발명의 챔버 필터 플레이트의 안정성을 증진시키는 것이다. 이러한 목적은 청구항 제1항에 기재된 특징에 의해 진보된 방법으로 이루어진다. 종속항들은 본 발명의 또 다른 증진에 관한 것으로서, 한편으로 바람직하면서 다른 한편으로 자체적인 청구 범위를 갖는다.
본 발명의 챔버 필터 플레이트는 슬러리 공급 개구부 영역에서 지지링을 가지며, 플레이트 표면과 동일한 레벨로 연장되고 장착시에 플레이트 표면 상에 몰딩되는 장착 플랜지(mounting flange)를 구비한다. 적어도 하나의 돌출 부재가 장착 플랜지로부터 외측으로 돌출된다. 이러한 돌출 부재는 필터 플레이트가 조립된 경우 각각의 인접한 필터 플레이트의 지지링에 대해 지지된다.
청구항 제 2 항에 따라, 플레이트 표면과 동일 평면으로 연장되는 평평한 영역을 갖는 돌출 부재가 바람직하다. 이는, 돌출 부재의 넓은 영역이 인접한 지지링에 대해 맞닿을 것임을 보장한다. 이러한 방식으로, 지지링은 이에 작용하는 지지력을 견디고 이를 인접한 지지링에 전달할 수 있다. 도 3에 따른 3점 지지부는 3개의 돌출 부재를 구비하며 장착 플랜지 둘레로 각각 120° 이격되고, 이들이 생성하는 균등한 압력 내부로 인하여 특히 바람직하다. 이러한 배열은 6점 지지부에서 2배가 될 수 있으며, 돌출 부재들은 60° 이격된다.
청구항 제 4 항에 따른 실시예가 특히 바람직하다. 이 경우, 지지링은 플레이트 표면에 1개 또는 바람직하게 다수의 장착 나사로서 고정된다. 이 경우 장착 나사는 캡 나사(cap screw)로서 구성된다. 이러한 구성에서, 캡 나사는 이중 기능을 만족하는데, 즉 장착 나사의 고정 기능 및 돌출 부재의 지지 기능을 만족한다. 장착 나사가 챔버 필터 플레이트에 부착 가능하게 고정되기 때문에, 다양한 높이의 나사 헤드를 갖는 장착 나사가 사용될 수 있다. 따라서, 각각의 필터 챔버에 적합하도록 적합한 나사 헤드 높이를 갖는 나사가 항상 사용될 수 있다. 장착 플랜지 및 장착 나사가 지지링 영역에서 필터 클로스(filter cloth)에 사용되는 것이 가능하며, 동시에 이를 밀봉하는 것이 가능하다. 인접한 챔버 필터 플레이트가 나사 헤드에 의해 지지되기 때문에, 일정한 두께를 갖는 슬릿이 인접한 슬러리 공급 개구부 영역에서 각각의 인접한 챔버 필터 플레이트들 사이에서 생성될 수 있다.
청구항 제 5 항에 따른 실시예에서, 장착 플랜지의 너비는 나사 헤드의 지름에 의해 제어된다.
특히 청구항 제 6 항에 따른 스틸링(steel ring)과 같은 금속 지지링을 사용함으로써, 챔버 필터 플레이트는 고온 및 특정 고압에 적합하다. 또한, 금속링을 사용하는 화학적으로 공격적인 서스팬션(suspension)을 필터링하고 가압할 수 있다. 금속 지지링 물질은 특히 그 화학적 안정성으로 인하여 바람직하다.
청구항 제 7 항에 따른 플레이트 표면의 중심에서의 슬러리 공급 개구부 정렬은 공급되는 여과의 균등한 분배로 인하여 특히 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 소위 멤브레인 필터 프레스(membrane filter press)를 작동시킬 수 있다. 이 러한 형식의 멤브레인 필터 프레스에서, 매초마다 챔버 필터 플레이트에 멤브레인(membrane)이 추가 장착되고(청구항 제 8 항), 이는 필터 챔버가 비워진 경우 필터 케이크를 배출한다.
마지막으로, 청구항 제 9 항은 필터 플레이트 배열 및/또는 본 발명에 따른 챔버 필터 플레이트를 포함하는 필터 패킷에 관한 것으로서, 여기에서 필터 플레이트를 고정하는데 사용되는 장착 나사의 나사 헤드가 결속되고 각각의 인접한 필터 플레이트의 지지링에 대해 지지된다. 청구항 제 10 항은 멤브레인 플레이트 필터 패킷에 관한 것이다.
본 발명은 후술하는 실시예를 참조하여 보다 상세히 설명된다.
도 1은, 본 발명에 따른 챔버 필터 플레이트의 사시도이다.
도 2는, 도 1의 챔버 필터 플레이트 내의 슬러리 공급 개구부의 상세도이다.
도 3은, 본 발명에 따른 장착 나사의 도면이다.
도 4는, 멤브레인 필터 플레이트 및 챔버 필터 플레이트를 구비한 필터 플레이트 배열체의 도면이다.
직사각 챔버 필터 플레이트(1)는 세로 방향(2)으로 연장되는 2개의 평행한 세로측(3) 및 상기 세로측(3)에 수직인 가로 방향(4)으로 연장되는 2개의 평행한 가로측(5)을 갖는다. 챔버 필터 플레이트(1)의 플레이트 바디는 플레이트 표면(6) 및 상기 플레이트 표면(6)을 경계짓는 플레이트 에지(7)로 이루어진다. 플레이트 에지(7)는 플레이트 표면(6) 둘레로 연속적으로 연장되며, 플레이트 바디가 플레이트 표면(6) 영역에서 갖는 두께보다 두꺼운 두께(8)를 갖는다. 이는 플레이트 표면(6)이 세로 방향(2) 및 가로 방향(4)에 수직으로 연장된 플레이트 적층 방향(9)(도 3)에서 플레이트 에지(7)로부터 리세스됨을 의미한다. 이러한 방식으로, 플레이트 에지(7)는 일측면으로 개방되는 필터 챔버를 형성하며, 플레이트 표면(6)이 챔버 트레이로서 기능한다.
일 실시예에서, 4개의 지지 부재(10)가 플레이트 표면(6) 상에 위치하며 플레이트 적층 방향(9)으로 플레이트 표면(6)으로부터 외측으로 돌출된다. 완전히 조립된 상태에서 다수의 챔버 필터 플레이트(1)가 플레이트 적층 방향(9)으로 나란히 배열되며, 2개의 인접한 챔버 필터 플레이트(1)의 지지 부재(10)는 상호 맞닿아서 가압에 의한 변형에 대하여 플레이트 표면(6)을 안정화시킨다. 추가로, 챔버 필터 플레이트(1)를 통하여 연장된 슬러리 공급 보어홀(11)이 플레이트 표면(6) 중심에 배열된다. 여과 배출 보어홀(12)은 플레이트 에지(7)의 각각의 코너 영역을 통해 연장된다.
지지링(14)은 슬러리 공급 보어홀(11) 영역에 배열된다. 지지링(14)은 슬러리 공급 보어홀(11) 측면에 있으며, 그리고 원형의 연속적인 장착 플랜지(15) 측면에 있도록 한다. 일 실시예에서 장착 플랜지(15)는 6개의 장착 나사(16)에 의해 관통된다. 장착 나사(16)들은 나사 헤드(17)를 가지며, 이는 최종 조립 위치에서 플레이트 표면(6)에 맞닿으며 플레이트 적층 방향(9)으로 플레이트 표면(6)으로부터 외측으로 돌출된다. 최종적으로, 각각의 장착 나사(16)는 나사산이 구비된 샤 프트(18)를 갖는다. 장착 나사(16)의 샤프트(18)는 챔버 필터 플레이트(1)의 바디를 통해 연장된다.
작동 모드는 다음과 같다.
필터 패킷이 플레이트 적층 방향(9)으로 나란히 배열된 다수의 챔버 필터 플레이트(1)로 이루어진다. 또한, 하나의 챔버 필터 플레이트(1) 및 하나의 멤브레인 필터 플레이트(21)가 나란히 배열되는 것이 가능하며, 이러한 실시예가 도 4에 도시된다. 여기에서, 도 4에서 우측에 도시되는 필터 플레이트가 멤브레인 필터 플레이트(21)이다. 이는 도 5의 좌측에 위치한 챔버 필터 플레이트(1)와 상이하며, 멤브레인(22)이 플레이트 표면(6)의 각각의 측면에 위치한다.
장착 나사(16)의 샤프트(18)는 각각 멤브레인 필터 플레이트(21) 및/또는 챔버 필터 플레이트(1)의 바디를 통해 연장되며, 그리고 각각이 멤브레인 필터 플레이트(21) 및/또는 챔버 필터 플레이트(1)의 바디 측면 상의 장착 플랜지(15)로서 지지링(14)을 유지한다. 이 경우, 장착 나사(16)의 나사 헤드(17)는, 각각의 나사 헤드(17)가 플레이트 적층 방향(9)에 인접한 필터 플레이트(1, 21)의 지지링의 장착 플랜지(15)에 대하여 플레이트 표면(6)으로부터 멀리 면하는 그 상부 표면에서 누르는 플레이트 표면(6)으로부터 플레이트 적층 방향(9)으로 충분히 멀리 돌출된다. 이러한 방법으로, 도 4에 도시된 멤브레인 필터 플레이트(21)의 나사 헤드(17)는 멤브레인 필터 플레이트(21)의 바디를 왼쪽에 좌측에 인접한 챔버 필터 플레이트(1)의 지지링(14)에 대해 지지한다. 따라서, 나사 헤드(17)는 플레이트 적층 방향(9)에서 작동하는 돌출 부재로서 기능하여 슬러리 공급 보어홀(11)의 영 역 내에서 멤브레인 필터 플레이트(21)를 지지한다.
* 도면 부호의 설명 *
1 : 챔버 필터 플레이트 2 : 세로 방향
3 : 세로측 4 : 가로 방향
5 : 가로측 6 : 플레이트 표면
7 : 플레이트 에지 8 : 두께
9 : 플레이트 적층 방향 10 : 지지 부재
11 : 슬러리 공급 보어홀 12 : 여과 배출 보어홀
14 : 지지링 15 : 장착 플랜지
16 : 장착 나사 17 : 나사 헤드
18 : 샤프트 21 : 멤브레인 필터 플레이트
22 : 멤브레인

Claims (10)

  1. 필터 프레스(filter press)용 챔버 필터 플레이트(chamber filter plate)(1)로서,
    - 플레이트 표면(6)보다 두꺼우며 그 둘레에서 연속적으로 연장되는 플레이트 에지(7)를 구비하고,
    - 상기 플레이트 표면(6) 내에 하나 이상의 슬러리 공급 보어홀(slurry feed borehole)(11)을 구비하고,
    - 상기 슬러리 공급 보어홀(11)의 에지를 에워싸는 지지링(14)을 구비하고,
    - 상기 지지링(14) 상에서 상기 플레이트 표면(6)과 동일 레벨로 연장되는 장착 플랜지(15)를 구비하며, 그리고
    - 상기 장착 플랜지(15)로부터 외측으로 돌출된 하나 이상의 돌출 부재를 구비하는,
    챔버 필터 플레이트(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 챔버 필터 플레이트는 평평한 영역을 특징으로 하며,
    상기 평평한 영역은 상기 플레이트 표면(6)과 동일 평면 상에 있으며, 상기 플레이트 표면(6)으로부터 멀리 면하는 상기 돌출 부재의 커버 표면 상에 있는,
    챔버 필터 플레이트(1).
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 챔버 필터 플레이트는, 상기 장착 플랜지(15) 둘레에서 120° 이격되어 분배되는 3개 이상의 돌출 부재를 특징으로 하는,
    챔버 필터 플레이트(1).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 지지링(14)은 상기 장착 플랜지(15)를 통해 연장되는 하나 또는 그 이상의 장착 나사(16)로서 상기 플레이트 표면(6)에 고정되며, 그리고
    - 상기 장착 나사(16)들은 캡 나사(cap screw)로서 이루어지며, 그 나사 헤드(17)가 돌출 부재로서 작용하는 것을 특징으로 하는,
    챔버 필터 플레이트(1).
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 나사 헤드의 지름은 상기 장착 플랜지(15)의 너비보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는,
    챔버 필터 플레이트(1).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지링(14)으로서 금속링, 특히 스틸링(steel ring)을 특징으로 하는,
    챔버 필터 플레이트(1).
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슬러리 공급 보어홀(11)은 상기 플레이트 표면(6)의 중심에 배열되는 것을 특징으로 하는,
    챔버 필터 플레이트(1).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버 필터 플레이트는 멤브레인 필터 플레이트(membrane filter plate)(21)를 형성하도록 상기 필터 플레이트 상에 배열되는 멤브레인(membrane)(22)을 특징으로 하는,
    챔버 필터 플레이트(1).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 2개 이상의 챔버 필터 플레이트(1, 21)를 상호 인접하여 구비한 필터 플레이트 배열체로서,
    상기 돌출 부재, 특히 상기 나사 헤드(17)가 상기 인접한 각각의 챔버 필터 플레이트(1, 21)의 상기 지지링(14)에 닿아서 서로에 대해 상기 지지링(14)을 지지하는 것을 특징으로 하는,
    필터 플레이트 배열체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 챔버 필터 플레이트(1) 하나와 상기 멤브레인 필터 플레이트(21) 하나가 교번적으로 나란히 배열되는 것을 특징으로 하는,
    필터 플레이트 배열체.
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