KR20080071577A

KR20080071577A - 물질 농축 장치

Info

Publication number: KR20080071577A
Application number: KR20087012878A
Authority: KR
Inventors: 조셉 더블유 덴델
Original assignee: 프라임 솔루션즈 인코포레이티드
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2006-10-30
Publication date: 2008-08-04
Also published as: EP1971533A4; CN101600486A; CA2665821A1; EP1971533A2

Abstract

고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 수용하기 위한 시스템 물질 유입부를 포함하는 물질 농축 장치. 상기 장치는 또한 상기 시스템 물질 유입부와 구동 가능하게 연결되며, 상기 물질을 가압하기 위한 펌프를 포함한다. 상기 장치는 더 나아가, 물질을 내부에 수용하도록 구성된 물질 농축 어셈블리를 포함하며, 상기 물질 농축 장치는 물질이 상기 농축 어셈블리를 지나 유동함에 따라 물질로부터 제거될 수 있는 액체 성분의 양을 제어함으로써 물질로부터 일정 비율의 액체를 선택적으로 제거하도록 구성된다.

Description

물질 농축 장치{MASS THICKENING APPRATUS}

본 발명은 물질 농축 장치에 관한 것이다.

연관된 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2005년 10월 28일자로 출원되었으며, 발명의 명칭이 MASS THICKENING ASSEMBLY인 미국 가출원 번호 60/731,030으로부터의 우선권을 주장한다.

배경기술

슬러지, 슬러리 또는 기타 습윤 물질의 공급, 압축, 액체 농축, 세척 및 화학 처리 장치는 잘 알려져 있다. 이러한 장치는 펄프 및 종이 산업, 폐수 처리, 광물 처리, 농업, 식품 처리, 어업, 양조업, 와인산업, 화학처리, 오일 및 타르 산업 등에서 그 특별한 응용을 찾을 수 있다.

슬러지, 슬러리 또는 기타 습윤 물질의 공급, 압축, 액체 농축, 세척 및 화학 처리를 위한 보다 개량된 장치가 요구된다.

본 발명의 목적은 고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 수용하기 위한 시스템 물질 유입부를 포함하는 물질 농축 장치를 제공하는 것이다. 상기 장치는 또한 상기 물질을 가압하기 위하여 상기 시스템 물질 유입부에 구동 가능하도록 연 결된 펌프를 포함한다. 상기 장치는 내부에 물질을 수용하도록 구성된 농축 어셈블리를 더 포함하는데, 상기 농축 어셈블리는 물질이 농축 장치를 흐를 때 물질로부터 제거될 수 있는 액체 성분의 양을 제어함으로써 물질 중 일정 비율의 액체 성분을 선택적으로 제거하도록 구성된다.

본 발명의 또 다른 목적은 고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 농축시키는 방법을 제공하는 것이다. 상기 방법은 압력조건 하에서 물질을 농축 어셈블리에 제공하는 단계 및 농축 어셈블리를 이용하여 물질로부터 제거될 수 있는 액체 성분의 양을 제어함으로써 액체 성분의 비율을 선택적으로 제거하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 일정 비율의 액체 성분이 제거된 물질을 농축 장치로부터 배출시키는 단계를 더 포함한다.

더 나아가 본 발명의 또 다른 목적은 물질 농축 및 액체 추출 장치를 제공하는 것이며, 상기 장치는 고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 수용하기 위한 시스템 물질 유입부, 상기 시스템에 구동 가능하도록 연결되어 물질을 가압하기 위한 펌프, 및 내부에 물질을 수용하도록 구성된 어셈블리를 포함한다. 상기 어셈블리는 물질이 상기 장치를 통하여 유동함에 따라 상기 물질로부터 일정 비율의 액체를 선택적으로 제거하도록 구성된다. 또한 상기 어셈블리는 물질로부터 제거될 수 있는 액체 성분의 양을 제어하기 위하여 장치의 제 1 출구와 선택적으로 연결가능한 밸브, 및 물질로부터 액체 성분을 제거하기 위하여 상기 장치의 제 2 출구와 선택적으로 연결가능한 판을 포함한다.

하기의 상세한 설명, 청구범위 및 본 명세서에 첨부된 도면을 당업자가 읽음 으로써 본 발명에서 설명하는 태양, 장치, 및 구성, 또는 설명하지 않는 기타 태양, 장치, 및 구성이 이해되고, 평가될 것이다.

본 명세서에서의 설명을 위하여, 용어 “상”,“하”,“우”,“좌”,“후”, “전”, “수직”,“수평” 및 이들의 유사어는 도 1에서 배향된 발명을 설명한다. 하지만, 명확하게 반대로 명시되지 않는 한, 본 발명은 다양한 다른 배향성을 취할 수 있다는 것으로 이해되어야 한다. 또한 첨부된 도면에서 예시되고, 하기 명세서에서 설명되는 특정 장치 및 공정은 단순히 본 명세서에 첨부된 청구범위에서 정의된 본 발명의 사상에 대한 예시적인 실시예일 뿐이다. 따라서, 본 명세서에서 공개된 실시예에 관한 특정 수치 및 또 다른 물리적 특징은 청구범위에서 명백히 달리 기재되어 있지 않다면 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 여겨져서는 안된다.

본 발명은 물질로부터 액체 성분의 비율을 제거함으로써 고체 성분 및 액체 성분을 포함하는 물질을 농축시키는 장치 및 방법에 관한 것이다. 상기 장치는 바람직하게는 습윤성의 물질(예를 들면, 슬러지 및 슬러리)로서, 펄프 및 종이 산업, 농업, 시정((市政), 식품 및 음료 산업 등에서 사용되거나 생산되는 물질들이다. 하지만, 본 발명의 장치는 임의의 어떠한 농축 시스템에서도 사용될 수 있는 것으로 여겨진다. 본 발명에 따른 상기 장치 및 방법은 미국 특허 출원 4,534,868에 기재된 시스템 및 방법과 동일한 기본적인 액체 추출 원리로 동작하며, 여기에서 개시된 내용은 하기의 변경 사항과 더불어 본 명세서에서 참조로 결합된다. 본 발명은 물질로부터 액체 성분의 비율을 제거하여 농축된 고체를 생성시키기 위하여 사용된다.

부호 10(도1-4)은 일반적으로 본 발명의 물질 농축 장치를 지칭한다. 장치 (10)는 고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 수용하기 위한 시스템 물질 유입부 (16), 시스템 물질 유입부(16)에 구동가능하게 연결되어 상기 물질을 가압하기 위한 펌프(27), 및 물질을 내부에 수용하도록 구성된 물질 농축 어셈블리(40)를 포함한다. 물질 농축 어셈블리(40)는 물질이 상기 물질 농축 어셈블리(40)를 통하여 유동함에 따라, 물질로부터 제거될 수 있는 액체 성분의 양을 제어함으로써 상기 물질로부터 일정 비율의 액체 성분을 선택적으로 제거하도록 구성된다.

예시된 물질 농축 장치(10)는 상부면(14)을 구비한 플랫폼(12), 시스템 물질 유입부(16), 상기 상부면(14) 상의 선택 가능한 폴리머 공급 및 혼합 시스템(18), 상기 상부면(14) 상의 물질 농축 어셈블리(40) 및 배관(22)을 포함하며, 배관(22)은 시스템 물질 유입부(16)와 선택 가능한 폴리머 공급 및 혼합 시스템(18) 사이의 제 1 섹션(24), 및 폴리머 공급 및 혼합 시스템(18)과 물질 농축 어셈블리(40) 사이의 제 2 섹션(26)을 갖는다. 장치(10)는 시스템 물질 유입부(16) 내로 물질을 유입시키고, 배관(22)의 제 1 섹션(24)을 통하여 물질을 폴리머 공급 및 혼합 시스템 (18)(존재하는 경우)으로 운송시키며, 폴리머 공급 및 혼합 시스템(16) 내에서 폴리머를 물질로 선택적으로 분사하고, 폴리머 공급 및 혼합 시스템(18)으로부터 물질 농축 어셈블리(40)로 물질을 운송시키도록 구성된다. 물질 농축 어셈블리(40)로 유입된 물질로부터의 압력은, 물질로부터 액체 부분이 배출되는 것을 제한하는 압력 및/또는 물질이 물질 농축 어셈블리(40)로부터 배출되는 것을 제한하는 압력과 함께, 물질 내의 액체가 상기 물질로부터 배출되도록 할 수 있다. 예시된 구체예에서, 물질 농축 어셈블리(40)는 한 쌍의 농축 하우징(42)(도 2-18 참조)을 포함한다. 하지만 본 발명의 물질 농축 어셈블리(40)는 하기에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, (하나를 포함하는) 임의의 어떠한 개수의 농축 하우징(42)을 포함할 수 있는 것으로 이해된다.

예시된 구체예에서, 물질 농축 어셈블리(40)의 농축 하우징(42) 각각은 바람직하게는 일정 비율의 액체 성분이 제거된 물질에 대한 제 1 출구(15) 및 상기 일정 비율의 액체 성분에 대한 적어도 하나의 제 2 출구(17)를 포함한다. 제 1 출구(15)는 일정 비율의 액체 성분이 제거된 물질의 제거를 제어 또는 조절하기 위한 제 1 밸브(35)를 포함한다. 따라서 제 1 밸브(35)는 농축 하우징(42) 내의 압력을 제어하기 위하여 사용될 수 있다. 더 나아가, 제 2 출구(17)는 바람직하게는 제 2 출구에 연결되어, 제 2 출구(17)로부터 액체 성분의 배출을 제한하기 위한 제 2 밸브(19)를 포함한다. 제 2 밸브(19)를 이용하여 액체 성분의 배출을 제어하거나, 그리고/또는 제 1 밸브(35)를 이용하여 일부 비율의 액체 성분이 제거된 물질의 배출을 제어함으로써, 물질 농축 어셈블리(40)는 물질 내의 고체 성분 비율을 (물질로부터 액체 성분 중 선택된 양을 제거함으로써) 증가시킬 수 있다.

예시된 구체예에서, 장치(10)는 (도 1의 모식도에서 예시된 바와 같이) 물질 공급원을 포함하거나, 또는 (도 2-4에 예시된 바와 같이) 물질 공급원에 연결되도록 구성될 수 있다. 물질은 바람직하게는 (예를 들면 슬러지 또는 슬러리와 같은) 습윤 물질이다. 상술한 바와 같이 물질은 펄프 및 종이 산업, 농업 산업, 식음료 산업 등과 같은 분야에서 사용되거나, 또는 생산되는 물질일 수 있다. 본 발명의 장치 (10)는 상기 물질에서 적어도 일부의 액체를 제거한다. 예시된 구체예에서, 장치(10)는 이동식이며, 펄프 및 종이 산업, 농업 산업, 식음료 산업 등의 현장에 직접 운송되어 사용될 수 있다. 시스템 물질 유입부(16)는 물질공급원으로부터 장치(10)로 물질을 운송하는 호스에 연결되도록 구성된다. 바람직하게는, 장치(10)는 72 제곱피트 미만의 상부면(14)을 구비한 플랫폼(12) 상에 위치하므로, 작고 용이하게 이동시킬 수 있는 장치를 제공할 수 있다. 하지만, 본 명세서에서 개시된 발명의 특징은 어떤 것은 정지되고, 고정된 장치에서도 사용될 수 있다. 상기 정지되고, 고정된 장치에서, 물질공급원은 내부에 물질을 구비하는 탱크(21)(도 1 참조)를 포함할 수 있으며, 상기 탱크(21)는 시스템 물질 유입부(16)와 연통한다.

바람직하게는 예시된 장치(10)는 호스를 통하여 물질 공급원으로부터, 또는 탱크(21)로부터 물질을 유입시키는 것을 돕기 위한 펌프(27)를 포함한다. 물질 공급 펌프(27)는 또한 물질을 가압하여 물질이 배관(22)을 통하여, 물질 농축 어셈블리(40) 쪽으로 이동하는 것을 돕는다. 펌프(27)는 당업자에게 공지되어 있다. 물질 공급 펌프(27)를 지나 통과한 후, 물질은 폴리머 공급 및 혼합 시스템(18) 쪽으로 공급된다. 폴리머 공급 및 혼합 시스템(18)은 폴리머 공급 및 혼합 시스템(18) 내에서 물을 폴리머와 혼합시키기 위한 물 공급부(29)에 연결되도록 구성된다. 예시된 구체예에서, 장치(10)는 폴리머 공급 및 혼합 시스템(18)을 물 공급용의 물 공급원(29)과 연결시키기 위한 피팅(31)을 포함한다. 폴리머 공급 및 혼합 시스템(18)은 배관(22)의 제 1 섹션(24) 및 제 2 섹션(26)과 연결된 분사(injection) 영역(28)을 포함하며, 이는 제 1 섹션(24)으로부터 제 2 섹션(26)으로의 전환부ransition)를 형성한다. 물이 폴리머와 혼합된 후 물질이 배관(22)의 제 2 섹션(26)쪽으로 이동하기 전, 물과 폴리머의 혼합물은 제 1 섹션(24)으로부터 나오는 물질과의 혼합을 위하여 분사영역(28)으로 분사된다. 본 발명에서 사용되는 폴리머 공급 및 혼합 시스템(18)과 폴리머는 당업자에게 공지되어 있다. 폴리머는 바람직하게는 공지된 유모성(flocculent) 폴리머이며, 예를 들면 폴리아크릴아미드이다. 하지만, 장치(10)는 첨가된 폴리머 및 폴리머 공급 및 혼합 시스템(18) 없이도 사용될 수 있는 것으로 이해된다.

예시된 구체예에서, 일단 물질이 배관(22)의 제 2 섹션(26)으로 이동하면, 폴리머 공급 및 혼합 시스템이 사용되는 경우, 배관(22)의 제 2 섹션(26) 내의 조절가능한 혼합 밸브(30) 내에서 물질은 폴리머와 물의 혼합물과 완벽히 혼합된다. 배관(22)의 제 2 섹션(26)은 바람직하게는 혼합 밸브(30)로부터 배관(22)의 제 2 섹션(26)의 상부를 향하여 수직 위로 뻗어있는 제 1 부분(32)을 포함한다. 배관(22)의 제 2 섹션(26)은 또한 수평 열(36) 다수를 갖는 파이프를 포함하는 제 2 부분(34)를 포함하며, 각 열(36)은 상부 열(36)의 일 단부와 하부 열(36)의 또 다른 일 단부에서 연결된다. 배관(22)의 제 2 섹션(26)의 제 2 부분(34)은 물질 농축 어셈블리(40)에 연결되고, 여기에서 물질은 물질 농축 어셈블리(40)로 공급된다. 예시된 구체예에서 배관(22)의 제 2 섹션(26)은 물질 바이패스 튜브(38)를 포함하며, 상기 바이패스 튜브(38)는 배관(22)의 제 2 섹션(26) 내의 물질이 물질 농축 어셈블리(40)로 바이패스할 수 있게 하는 선택적 개방 밸브를 갖는다. 배관(22)의 제 2 섹션(26)으로부터 나온 물질을 물질 공급원 또는 시스템 물질 유입부(16)에 직, 간접적으로 적치시킴으로써, 배관(22)의 제 2 섹션(26)으로부터 나온 물질은 장치(10)로 재투입될 수 있다. 이와 유사하게, 배관(22)의 제 2 섹션(26)은 물질 농축 어셈블리(40)의 물질 농축 하우징(42) 각각에 대한 추출 밸브를 포함할 수 있는데, 이는 제 2 섹션(26) 내의 물질을 하나 이상의 물질 농축 하우징(42)으로 선택적으로 공급시키게 된다. 도 1은 장치(10)의 모식도를 나타낸다. 장치(10)는 하나 이상의 물질 농축 어셈블리(40)로부터 배출되는 물질의 농축된 부분을 수용하기 위한 적어도 하나의 콘베이어(미도시)를 포함하여, 물질을 수집장치(미도시)로 이동시킬 수 있다.

예시된 실시예에서, 물질 농축 어셈블리(40)는 배관(22)으로부터의 물질을 수용하고, 농축된 고형분 및 액체의 적어도 일부를 배출한다. 본 발명의 물질 농축 어셈블리(40)는 모터 어셈블리(44)에 연결된 한 쌍의 물질 농축 하우징(42)을 포함한다. 예시된 실시예에서 본 발명의 장치(10)는 모터 어셈블리(44)를 공유하는 한 쌍의 물질 농축 하우징(42)을 포함한다. 하지만, 하나의 물질 농축 하우징(42)만이 사용되거나, 또는 물질 농축 하우징(42) 각각이 고유의 모터 어셈블리를 가질 수 있다는 것으로도 이해된다. 더 나아가, 장치(10)는 임의의 어떠한 수의 물질 농축 하우징(42)을 포함할 수 있다.

예시된 모터 어셈블리(44)는 물질 농축 어셈블리(40)에 동력을 공급한다. 모터 어셈블리(44)는 직립형 모터(51), 이송 하우징(53) 및 지지부(55)를 포함한다. 지지부(55)는 물질 농축 하우징(42) 사이에서 플랫폼(12)으로부터 위쪽으로 연장된다. 직립형 모터(41)는 이송 하우징(53)으로 연장되는 수직 회전 출력 샤프트(미도시)를 포함한다. 이송 하우징(53)은 직립형 모터(51)의 수직 회전 출력 샤프트의 회전 운동을 당업계에 공지된 방식(예를 들면 웜 기어 또는 그 외의 수단)에 의하여 수직 모터 어셈블리 출력 샤프트(57)로 전달한다(도 6A 참조). 모터 어셈블리 출력 샤프트(57)는 첫 번째 물질 농축 하우징(42)으로 연장된 제 1 단부(65) 및 두 번째 물질 농축 하우징(42)으로 연장된 제 2 단부(59)를 포함한다. 도 5 및 6A에서 도시한 바와 같이, 모터 어셈블리 출력 샤프트(57) 각각의 제 1 단부(65)와 제 2 단부는 원통형 부분(61) 및 상기 원통형 부분(61)의 세로면을 따라 연장되는 키플랜지(key flange, 63)를 포함한다. 모터 어셈블리 출력 샤프트(57)의 제 1 단부(65) 및 제 2 단부(59)는 아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이 물질 농축 어셈블리(40)로 동력을 공급한다.

도 5, 6 및 6A에서 예시된 바와 같이, 물질 농축 어셈블리(40) 각각은 외부 하우징 쉘(46) 및 내부 하우징쉘(48)을 포함한다. 내부 하우징쉘(48)(도 5, 6, 및 8-11)은 원형 기초벽(52), 상기 기초벽(52)으로부터 연장되는 관형벽(54), 및 상기 관형벽(54)으로부터 기초벽(52)과 반대로 연장되는 외주플랜지(peripheral flange, 56)를 포함한다. 상기 원형 기초벽(52)은 그 중앙에 형성된 구동 샤프트 개구부(50)와, 상기 구동 샤프트 개구부(50) 주위의 체결구(fastner) 개구부(58) 다수를 포함한다. 상기 체결구 개구부(58)는 내부로 체결구를 수용하여 상기 내부 하우징 쉘(48)을 상기 모터 어셈블리(44)와 연결시키도록 구성된다. 기초벽(52) 및 관형벽(54) 사이의 에지(edge)는 세 개의 위생홀(60)을 포함하며, 하기 논의되는 바와 같이 물질 농축 어셈블리(40)의 하우징(42)이 물질 농축 어셈블리(40)를 세척할 수 있도록 설계되는 경우 상기 위생홀(60)은 내부 하우징 쉘(48)로 세척액이 분사될 수 있게 한다. 세 개의 위생홀(60)이 도시되었지만, 임의의 어떠한 수의 위생홀(60)도 사용될 수 있다. 위생홀(60)은 물질 농축 어셈블리(40)의 통상적인 사용 시 밀폐(plug)되거나, 또는 개방되어 물 또는 다른 세척액을 물질 농축 어셈블리(40)로 분사시켜 물질 농축 어셈블리(40)를 세척할 수 있다. 위생홀(60)은 일반적인 정원용 호스와의 연결을 위한 나사형 외부면을 구비할 수 있는 것으로 이해된다. 관형벽(54)은 관형벽(54)의 하부에 위치한 여과액 배수부(62)를 더 포함한다. 상기 여과액 배수부(62)는 물질로부터 추출된 액체 및 하우징(42) 내로 분사된 임의의 세척액이 물질 농축 어셈블리(40)로부터 배출되도록 한다. 내부 하우징 쉘(48)의 외주플랜지(56)는 원형부(64), 하부 연장 립(lip)부(66) 및 노즈(nose)부(68)를 포함한다. 상기 하부 연장립(lip)부(66)와 노즈(nose)부(68)는 개구부(70)를 형성한다. 아래에서 보다 상세하게 설명하는 바와 같이, 상기 개구부(70)는 고정된 벽이 내삽되도록 구성된다. 이와 달리, 물질 농축 어셈블리(40)가 액체 추출 어셈블리로 전환되는 경우, 상기 개구부(70)는 이동가능한 측벽(72)이 내삽되도록 구성된다(도 31A 및 31B에 도시). 원형부(64), 하부 연장립(lip)부(66) 및 노즈(nose)부(68)는 모두 중앙씰(76)(아래에 설명됨) 및 외부 하우징쉘(46)을 내부 하우징쉘(48)과 연결시키기 위한 연결개구부(74) 다수를 포함한다. 상기 내부 하우징쉘(48)과 외부 하우징쉘(46)은 실질적으로 서로의 거울상이다.(다만, 외부 하우징쉘(46)은 구동 샤프트 개구부(50), 개구부(70) 및 아래에서 표시한 다른 세부요소들을 포함하지 않는다.)

예시된 실시예에서, 외부 하우징 쉘(46)은 원형 기초벽(52'), 상기 기초벽(52')으로부터 연장되는 관형벽(54'), 및 상기 관형벽(54')으로부터 기초벽(52')과 반대로 연장되는 외주플랜지(56')를 포함한다. 원형 기초벽(52')은 하우징(42) 내부를 보기 위하여 내부 중앙에 위치하는 윈도우(78)를 포함할 수 있다. 기초벽(52')과 관형벽(54') 사이의 에지는 세 개의 위생홀(60')을 포함하여, 하기 논의되는 바와 같이 물질 농축 어셈블리(40)의 하우징(42)이 물질 농축 어셈블리(40)를 세척할 수 있도록 설계되는 경우 위생홀(60')은 내부 하우징 쉘(48)로 세척액이 분사될 수 있게 한다. 세 개의 위생홀(60)이 도시되었지만, 임의의 어떠한 수의 위생홀(60)이 사용될 수 있다. 위생홀(60)은 물질 농축 어셈블리(40)의 통상적인 사용 시 밀폐되거나, 또는 개방되어 물 또는 다른 세척액을 물질 농축 어셈블리(40)로 분사시켜 물질 농축 어셈블리(40)를 세척할 수 있게 한다. 관형벽(54')은 상기 관형벽(54')의 하부에 위치한 여과액 배수부(62')를 더 포함한다. 상기 여과액 배수부(62')는 물질로부터 추출된 액체 및 하우징(42) 내로 분사된 임의의 세척액이 물질 농축 어셈블리(40)로부터 배출될 수 있게 한다. 내부 하우징 쉘(48')의 외주플랜지(56')는 상기 원형부(64')로부터 연장된 연장부(80)와 원형부(64')를 포함한다. 상기 연장부(80)는 내부 하우징 쉘(48)의 하부 연장립(lip) 부(66), 노즈부(68) 및 개구부와 실질적으로 동일한 외주(peripheral) 형상을 구비한다. 원형부(64')와 연장부(80)는 중앙씰(76)(하기에서 설명됨)과 내부 하우징 쉘(48)을 외부 하우징 쉘(46)으로 연결시키기 위하여 내부 하우징 쉘(48)의 다수의 연결개구부(74')에 대응하는 다수의 연결 개구부(74')를 포함한다.

예시된 중앙씰(76)(도 5, 6, 6A, 12 및 13)은 내부 하우징쉘(48)과 외부 하우징쉘(46) 사이에 배치되고, 물질농축장치(40)의 하우징(42) 하나를 통하여 유동하는 물질의 상, 하부경계를 형성한다. 중앙씰(76)은 또한 하우징(42)을 통과하는 물질에 대한 입구 및 출구를 형성한다. 중앙씰(76)은 외부 C-형상부(82), 스크레이퍼부(84), 제1 입구판(86) 및 제2 입구판(88)을 포함한다. 외부 C-형상부(82)는 입구연장부(90)와 제1 출구연장부(92)를 포함한다. 입구연장부(90)는 제2 입구판(86)과 제1 입구판(86)의 상부 에지(edge)를 수용하도록 구성된 한 쌍의 그루브(94)를 포함한다. 외부 C-형상부(82)의 외부연장부(92)는 경사진 상부면(96)을 포함한다. 스크레이퍼부(84)는 외부 C-형상부(82)의 입구연장부(90)와 출구연장부(92) 사이에 배치된다. 외부 C-형상부(82)의 외부연장부(92)는 경사진 상부면(96)을 포함한다. 상기 스크레이퍼부(84)는 상기 내부환형면(98) 반대에 있는 단부면(108), 상부면(102), 하부면(104), 한 쌍의 측면(106) 및 스크레이핑 팁(scraping tip)(100)을 구비한 내부환형면(98)을 포함한다. 한 쌍의 측면(106)내의 한 쌍의 상부 그루브(110)는 제2 입구판(88)과 제1 입구판(86)의 하단을 수용하도록 구성된다. 스크레이퍼부(84)의 하부면(104)과 외부 C-형상부(82)의 출구연장부(92)의 경사진 상부면(96)은 물질의 고형부의 출구에 대한 상, 하부면을 형성하며, 이는 외향 테이퍼진다. 외부 C-형상부(82), 스크레이퍼부(84), 제1 입구판(86) 및 제2 입구판(88) 각각은 아래에서 논의되는 바와 같이 중앙씰(76)을 내부 하우징쉘(48)과 외부 하우징쉘(46)에 연결시키기 위한 연결개구부(122)를 포함한다.

예시된 실시예에서, 회전스크린 어셈블리(200, 도 7)는 중앙씰(76)을 둘러싸고 물질로부터 액체 일부가 제거되는 것을 도와준다. 회전스크린 어셈블리(200)는 제1측 구동(side drive)휠(202), 제1측 슬롯필터스크린(204), 중앙 허브/스페이서(spacer)(206), 제2측 슬롯필터스크린(208) 및 제2측 구동휠(210)을 포함한다. 제1측 구동휠(202)과 제2측 구동휠(210)은 바람직하게는 동일하지만, 반대의 배향을 갖는다. 이와 유사하게, 제1측 슬롯필터스크린(204)과 제2측 슬롯필터스크린(208)은 바람직하게는 동일하지만, 반대의 배향을 갖는다.

예시된 제1측 구동휠(202)과 제2측 구동휠(210)(도 5-7, 14 및 15) 각각은 외부림(212), 다수의 스포크(spoke)(214) 및 내부림 어셈블리(216)를 포함한다. 외부림(212)은 실질적으로 원형이고 내부 외부 노치(inner periphery notch)(213)를 포함한다. 다수의 스포크(214) 각각은 내부에지(215), 외부에지(217), 내측단부(219) 및 외측단부(221)를 포함한다. 외부림 노치(223)는 내부에지(215)와 외측단부(221)의 교차점에 위치한다. 외부림(212)은 외부림 노치(223)내에 위치한다. 스포크(214) 또한 내부에지(215)와 내측단부(219)의 교차점에 위치하는 내부 림노치(225)를 포함한다. 내부림 어셈블리(216)는 내부환형판(218)과 관형 구동 샤프트 부재(220)를 포함한다. 내부환형판(218)은 스포크(214)의 내부림 노치(225) 내에 위치한다. 내부환형판(218)은 기초부(227) 및 원형 연장 부재(229)를 포함하고, 이는 원형 연장 부재(229)가 연장되기 시작하는 기초부(227)의 표면 위 및 원형 연장 부재(229)의 바깥쪽에 위치한 중앙 스페이서/허브 지지 노치(231)를 형성한다. 내부환형판(218)의 하부(227) 또한 관형 구동 샤프트 부재(220)를 내부에 구비하는 후방노치(233)를 포함한다. 내부환형판(218)과 관형구동 샤프트 부재(220)는 모터 어셈블리 출력 샤프트(57)의 제2 단부(59) 또는 제1 단부(65)를 수용하기 위한 구동 샤프트 개구부(235)를 형성한다. 모터 어셈블리 출력 샤프트(57)의 제2 단부(69) 또는 제1 단부(65)의 키 플랜지(63)는 구동 샤프트 개구부(235)의 구동 샤프트 노치(237)에 수용되어, 관형 구동 샤프트 부재(220)와 내부환형판(218)이 모터 어셈블리 출력 샤프트(57)와 함께 회전하는 것을 확보한다.

예시된 실시예에서, 제1측 슬롯필터스크린(204)과 제2측 슬롯필터스크린(208)(도 5 내지 도 6A, 도 15 및 도 16) 각각은 외부림(205), 내부허브(230) 및다수의 슬롯(209)을 구비한 면(207)을 포함한다. 슬롯필터스크린은 다수의 와이어를 외부림(205)과 내부허브(230)에 연결시킴으로써 형성되고, 이로써 슬롯(209)을 형성할 수 있다고 이해된다. 이와 달리, 슬롯필터스크린(204 및 208)은 슬롯을 환형판으로 (예를 들면 물 또는 다른 액체를 사용하여) 식각시킴으로써 만들어질 수 있고, 이로써 내부 허브(230), 외부림(205) 및 다수의 슬롯(209)을 구비한 면이 형성되는 것으로 이해된다. 또한 슬롯필터스크린(204 및 208)은 다수의 슬롯(209)들을 구비한 면(207)의 후방측을 지지하도록 하기 위하여, 외부림(205)과 내부허브(230)사이로 연장된 다수의 지지바(232)를 포함한다. 슬롯(209)은 종래기술인 천공판(perforated plate)과 비교할 때 슬롯필터스크린(204 및 208)에 대한 고(高)여과영역을 제공하고, 이로써 보다 높은 고체수집율 및 용이한 세척을 가능하게 한다. 제2측 구동휠(210)과 제1측 구동휠(202)의 스포크(214)는 슬롯필터스크린(204 및 208)의 지지바(232)에 접한다. 슬롯필터스크린(204 및 208)은 24 및 36인치를 포함하는 어떠한 임의의 직경을 가질 수 있는 것으로 이해된다. 바람직하게는 슬롯(209)은 슬롯필터스크린(204 및 208) 원주상의 제1 지점으로부터 슬롯필터스크린(204 및 208) 원주상의 제2 지점까지 연장된다(슬롯이 슬롯 필터 스키른(204, 208)의 중심을 가로지른 경우, 중단될 수 있다). 도 16에 예시된 바와 같이, 슬롯(209)은 삼각 형상을 가지며, 하우징(42)를 통과하여 물질이 이동함에 따라 슬롯(209)의 보다 큰 단부가 물질과 접하게 된다.

예시된 물질 농축 어셈블리(40)는 하우징(42)을 모터 어셈블리(44)에 연결시킴으로써 조립된다. 하기의 논의에서는, 하나의 하우징(42)과 모터 어셈블리(44)와의 연결만이 설명된다. 하지만, 나머지 하우징(42) 또한 유사한 방법으로 모터 어셈블리(44)에 연결될 수 있다. 하우징(42)을 모터 어셈블리(44)에 연결시키는 데 있어, 첫 번째 단계는 내부 하우징 쉘(48)을 도 8 및 9에서 예시하는 바와 같이 모터 어셈블리(44)에 연결시키는 것이다. 내부 하우징 쉘(48)은 먼저 환형 캡(114)(도 6 및 6a 참조)을 모터 어셈블리 출력 샤프트(57) 제 2 단부(59)상에 위치시키고 원형 캡(114)을 모터 어셈블리(44)의 이송 하우징(53)에 연결시킴으로써 모터 어셈블리(44)에 연결된다. 이후 모터 어셈블리 출력 샤프트(57)의 제 2단부(59)는 내부 하우징 쉘(48)의 구동 샤프트 개구부(50)를 통하여 삽입된다. 그 다음 내부 하우징 쉘(48)은 모터 어셈블리(44)와 연결되는데, 상기 연결은 내부 하우징 쉘(48)의 기초벽(52) 내의 체결구 개구부(58)를 통하여 체결구(116)를 환형 캡(114)(이것은 이송 하우징(53)에 연결된다)에 삽입시킴으로써 이루어진다. 도 6 및 6A에서 도시하는 바와 같이 씰(118)은 내부 하우징 쉘(48)의 구동 샤프트 개구부(50) 및 모터 어셈블리 출력 샤프트(57) 사이에 위치된다.

내부 하우징쉘(48)이 모터 어셈블리(44)와 연결된 후, 회전스크린 어셈블리(200)의 제1측 구동휠(202)은 모터 어셈블리 출력 샤프트(57)의 제2 단부(59)에 끼워진다. 제1측 구동휠(202)은 모터 어셈블리 출력 샤프트(57)의 제2 단부(59)를 내부 환형판(218)의 구동 샤프트 개구부(235) 및 제1측 구동휠(202)의 관형 구동 샤프트 부재(220)로 내삽시킴으로써, 모터 어셈블리 출력 샤프트(57)에 끼워지는데, 상술한 바와 같이 모터 어셈블리 출력 샤프트(57)의 제2 단부(59)의 키 플랜지(64)는 구동 샤프트 개구부(235)의 구동 샤프트 노치(237)로 내삽된다. 이후, 중앙 허브/스페이서(206)는 제1측 구동휠(202)의 내부림 어셈블리(216)의 원형 연장부재(229)를 둘러싸며 배치된다. 다음, 중앙 허브/스페이서(206)를 제1측 슬롯필터스크린(204)의 내부허브(230)에 의해 형성된 개구부(120)로 내삽시킴으로써 제1측 슬롯필터스크린(204)은 중앙 허브/스페이서(206) 상에 배치된다. 일단 제1측 슬롯필터스크린(204)이 중앙 허브/스페이서(206) 상에 완전히 배치되면, 제1측 슬롯필터스크린(204)은 제1측 구동휠(202)의 스포크(214)의 내부에지(215)에 접하고, 제1측 구동휠(202)의 내부외주노치(213)와 중앙 허브/스페이서(206)사이에 위치할 것이다. 제1측 구동휠(202)과 제1측 슬롯필터스크린(204)은 직접 상술한 바와 같이 모터 어셈블리 출력샤프트(57)에 완전히 연결되면, 제1측 구동휠(202) 및 제1측 슬롯필터스크린(204)은 내부 하우징쉘(48)내에 설치될 것이다.

제1측 구동휠(202), 제1측 슬롯필터스크린(204) 및 중앙 허브/스페이서(206)가 직접 상술한 바와 같이 조립된 후, 중앙씰(76)은 도 17에 도시된 바와 같이 내부 하우징쉘(48)의 외주플랜지(56)에 대항하며 배치된다. 중앙씰(76)은 연결개구부(122)가 내부 하우징쉘(48)의 연결개구부(74)에 정렬되도록 위치한다. 더 나아가, 중앙 허브/스페이서(206)의 외측면은 도 12에 예시된 바와 같이 중앙씰(76)의 스크레이퍼부(84)의 내부환형면(98)에 접할 것이다. 그 후 중앙 허브/스페이서(206)를 제2측 슬롯필터스크린(208)의 내부허브(230)에 의해 형성된 개구부(120)에 내삽시킴으로써 제2측 슬롯필터스크린(208)은 중앙 허브/스페이서(206)에 끼워진다. 다음, 모터 어셈블리 출력 샤프트(57)의 제2 단부(59)를 내부 환형판(218)의 구동 샤프트 개구부(235)와 제2측 구동휠(210)의 관형 구동 샤프트 부재(220)를 통하여 삽입시킴으로써 제2측 슬롯필터스크린(208)은 하우징(42)에 연결되는데, 모터 어셈블리 출력 샤프트(57)의 제2 단부(59)의 키 플랜지(63)는 상기 설명한 바와 같이 구동 샤프트 개구부(235)의 구동 샤프트 노치(237)로 삽입된다. 더 나아가, 원형 연장부재(229)는 중앙 허브/스페이서(206)안으로 삽입되며, 제2측 슬롯필터스크린(208)은 제2측 구동휠(210)의 스포크(214)의 내부에지(215)에 접하여, 제2측 구동휠(210)의 내부외주노치(213)와 중앙 허브/스페이서(206)사이에 배치될 것이다. 또한 도 6과 도 6A에서 예시된 것처럼 회전스크린 어셈블리(200)를 조립하기 위하여 다수의 체결구(124)가 제2측 구동휠(210) 및 제1측 구동휠(202)의 내부림 어셈블리(216)의 개구부를 통하여 삽입된다. 여기까지 설명한 하우징(42)의 어셈블리는 도 18에 예시되어 있다. 마지막으로 외부 하우징쉘(46)은 중앙씰(76)에 대항하여 접하고, 외부 하우징쉘(46)의 연결개구부(74')는 중앙씰(76) 내의 연결개구부(122) 및 내부 하우징쉘(48) 내의 연결개구부(74)에 정렬되며, 내부 하우징쉘(48), 중앙씰(76) 및 외부 하우징쉘(46)을 연결시키기 위한 연결개구부(74,74' 및 122)를 통하여 체결구(126)가 삽입된다. 상기 특정 조립과정이 설명되었으나, 물질농축어셈블리(40)는 임의의 다른 방법으로도 조립될 수 있다고 이해된다. 예컨대, 회전스크린 조립체(200)는 물질농축장치(40)의 하우징(42)에 연결되기 전, 일체로 조립될 수 있다. 더 나아가, 물질 농축 장치(40)는 도 5-6A에 예시된 바와 같이 외부 하우징쉘(46)과 제2측 구동휠(210)사이 및 내부 하우징쉘(48)과 제1측 구동휠(202)사이에 배치된 T-형 씰(45)을 포함할 수 있다고 이해되며, T-형 씰(45)은 중앙씰(76), 관형벽(54), 제1측 구동휠(202) 및 일측상의 관형벽(54)에서 연장된 스톱부(49)사이, 및 중앙씰(76), 관형벽(54'). 제2측 구동휠(210) 및 타측상의 관형벽(54)로부터 연장된 스톱부(49) 사이에 끼워진다.

일단 하우징(40)이 상술한 바와 같이 조립되면, 물질은 중앙씰(76), 제1측 슬롯필터스크린(204), 제2측 슬롯필터스크린(208), 중앙 스페이서/허브(206), 외부 하우징쉘(46)의 연장부(80) 및 측벽(72)에 의하여 형성된 하우징(42)을 관통하는 통로를 가질 것이다. 따라서 물질은 입구 연장부(90), 제 1 입구판(86), 제 2 입구판(88) 및 중앙씰(76)의 스크레이퍼부(84)의 상부면(102)에 의하여 형성된 입구를 통하여 하우징(42) 내로 유입된다. 다음 물질은 중앙씰(76)의 후방쪽으로 이동하며, 중앙씰(76)의 외부 C-형부(82)의 내부면, 제 1측 슬롯필터 스크린(204), 제2측 슬롯필터 스크린(208) 및 중앙스페이서/허브(206)에 형성된 통로 내에서 중앙허브/스페이서(206)를 돌게 된다. 마지막으로, 중앙씰(76)의 스크레이퍼부(84)의 하부면(104), 출구 연장부(92)의 경사진 상부면(96), 외부 하우징 쉘(46)의 연장부(80) 및 측벽(72)에 의하여 형성된 어셈블리 출구(즉, 제 1 출구(15))를 통하여 물질은 하우징(42)으로부터 배출된다.

사용 시, 물질은 입구를 통하여 하우징(42)로 들어가 중앙허브/스페이서(206) 주위를 돌게 된다. 하우징(42)의 중앙씰(76)은 위치상 고정되지만, 회전스크린 어셈블리(200)는 상술한 바와 같이 모터 어셈블리 출력 샤프트(57)로써 회전하게 된다. 배관(22) 내의 물질 압력은 물질이 물질 농축 어셈블리(40)를 통하여 물질 농축 어셈블리(40)의 하우징(42)의 출구 쪽으로 이동할 수 있도록 가압한다. 하지만, 물질이 물질 농축 어셈블리(40)를 통하여 이동함에 따라 상기 물질의 일측 상의 슬롯필터스크린(204, 208)은 미국 특허 번호 4,534,868에서 설명하는 바와 같이 물질로부터 액체의 일부를 제거할 것이며, 이는 하기 설명하는 제 1 및/또는 제 2 밸브에 의하여 제한된다. 슬롯필터스크린(204, 208)이 물질로부터 액체의 일부를 제거함에 따라, 액체는 회전스크린 어셈블리(200)와 각각의 내부 하우징쉘(48) 및 외부 하우징쉘(46) 사이에 있는 한 쌍의 영역(180)(도 6A 참조)을 통하여 떨어진다. 다음에, 액체는 여과액 배수부(62)를 통하여 하우징(42)으로부터 배출된다. 따라서, 액체 부분은 슬롯필터 스크린(204, 208)을 통하여, 외부 하우징 쉘(46) 및 내부 하우징 쉘(48) 각각의 여과액 배수부(62, 62')를 지나 아래로 흐를 것이다. 물질이 하우징(42) 내의 원형 통로 내에서 이동함에 따라, 중앙씰(76)의 스크레이핑부(84)의 스크레이핑팁(100)은 중앙허브/스페이서(206)의 물질을 긁어 떨어뜨리고, 상기 물질을 하우징(42)의 출구로 이동시킨다. 하우징(42)의 제1 출구(15)쪽으로 물질이 이동함에 따라, 상기 물질은 일정 비율의 액체가 제거된 물질의 고형부를 포함할 것이다. 물질 배출 영역은 상술한 바와 같이 직선형이기 보다는 외향 테이퍼지므로, 물질은 보다 양호하게 제어될 수 있으며, 물질의 브리징(bridging) 및/또는 바인딩(binding)은 감소될 수 있다.

상술한 바와 같이, 제 2 밸브(19)는 제 2 출구(17)내에서 액체 성분 비율의 압력을 제어한다. 따라서 제 2 밸브(19)는 일정한 압력 하에서 영역(180)내에서 액체를 유지할 것이다. 영역(180)에서의 액체 압력을 (제2출구(17)내에서 압력에 의하여) 제어함으로써, 제 2 밸브(19)는 물질로부터 제거되는 액체의 양을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제 2 배관 섹션(26)에서의 물질의 압력이 영역(180) 내의 액체 압력과 동일한 경우, 물질이 농축 어셈블리(40)를 통과함에 따라 제 2 밸브(19)에 의하여 액체는 물질로부터 제거되지 않을 것이다. 하지만, 일단 제 2 밸브(19)가 개방되면, 제 2 밸브(19)는 제 2 출구(17) 및 이에 따른 영역 (180)에서 압력을 감소시키게 된다. 제 2 밸브(19)는 바람직하게는 연속적으로 조절될 수 있으며, 이로써 제 2 출구(19) 및 이에 따른 영역(180)에서의 압력이 연속적으로 조절될 수 있게 한다. 제 2 밸브(19)는 펜실베니아 주의 피츠버그의 Red Valve Company에 의하여 Type A Pinch Valve라는 이름으로 판매되는 핀치밸브일 수 있다. 제 2 밸브(19)는 각각이 배수구(62) 각각에 직접 연결되어 각 영역(180) 내의 압력이 조절될 수 있게 하는 다수의 밸브를 포함할 수 있다. 하지만, 제 2 밸브(19)는 각각의 하우징(42)에 결합되어 단일 하우징(42) 내에서 영역(180)의 압력을 제어하거나, 또는 전체 어셈블리(40)에서 영역(180)의 압력을 제어하기 위하여 각각의 물질 농축 어셈블리(40)에 결합될 수 있다. 더 나아가, 영역(180) 내의 액체 압력을 상승시키기 위한 임의의 어떠한 밸브 또는 시스템도 사용될 수 있는 것으로 이해된다. 따라서 제 2 밸브(19)는 조절되어 영역(180)내의 액체 압력을 임의의 수준으로 유지시킬 수 있으며, 영역(180) 내에서 액체의 압력과 농축 어셈블리(40) 내에서 물질이 가지는 압력 간의 압력차가 클수록, 보다 많은 비율의 액체가 물질로부터 제거될 수 있게 한다.

더 나아가, 상술한 바와 같이 제 1 밸브(35)는 하우징(42)으로부터 배출되는 물질의 압력을 제어하며, 이로써 물질로부터 제거되는 액체 성분의 비율을 제어한다. 따라서 제 1 밸브(35)는 제 1 출구(15)로부터 배출되는 물질을 일정 압력으로 유지시킬 것이다. 제 1 출구(15) 내에서 물질의 압력을 제어함으로써 제 1 밸브(35)는 물질로부터 제거되는 액체의 양을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제 2 배관 섹션(26)에서 물질 압력이 제 1 출구(15) 내의 물질 압력과 동일한 경우, 물질이 농축 어셈블리(40)를 지나가면서 액체는 제 1 밸브(35)에 의하여 물질로부터 제거되지 않을 것이다. 하지만, 일단 제 1 밸브(35)가 폐쇄되면 제 1 밸브(35)는 농축 어셈블리(40) 내의 물질 압력을 증가시키며, 이로써 농축 어셈블리(40) 내에서의 물질 압력을 영역(180) 내의 액체 이상으로 상승시킨다. 제 1 밸브(35)는 바람직하게는 연속적으로 조절될 수 있으며, 이로써 제 1 출구(15)에서의 압력이 연속적으로 조절될 수 있게 한다. 제 1 밸브(15)는 바람직하게는 콘 밸브이다. 하지만, 하우징(42) 내의 물질 압력을 상승시키기 위한 어떠한 임의의 밸브 또는 시스템도 사용될 수 있다고 이해된다. 따라서 제 1 밸브(15)는 조절되어 농축 어셈블리(40) 내의 물질 압력을 영역(180) 내의 액체 압력 이상으로 상승시킬 수 있으며, 농축 어셈블리(40) 내의 물질 압력과 영역(180) 내의 액체 압력 간의 차이가 클수록 물질로부터 제거되는 액체의 비율이 더욱 커지게 된다. 따라서 농축 어셈블리(40)으로부터 배출되는 물질의 농도는 제어될 수 있다.

도 1에서 예시한 바와 같이, 장치(10)는 바람직하게는 제 2 배관 섹션(26) 내에서 물질 압력 센싱용, 제 1 출구(15) 내에서의 압력 센싱용, 및/또는 제 2 출구(17) 내에서의 압력 센싱용의 압력 센서(23)를 적어도 하나 포함한다. 상기 적어도 하나의 압력 센서(23)는 제 2 배관 섹션(26)내의 물질 압력과 제 2 출구(17)내의 물질 압력 간의 압력차를 측정하거나, 그리고/또는 제 2 배관 섹션(26)내의 물질 압력과 제 1 출구(15)내의 압력 간의 압력차를 측정한다. 다음 상기 적어도 하나의 압력 센서(23)은 이 정보를 비례 릴레이(proportional relay)(25)에 송신한다. 비례 릴레이(25)는 상기 적어도 하나의 압력 센서(23)로부터의 정보를 수신하고, 이로써 제 1 밸브(35) 및/또는 제 2 밸브(19)를 선택적으로 제어한다. 예시된 구체예에서, 비례 릴레이(25)는 공압 공급원(33)으로부터의 공압을 이용하여 제 1 밸브(35) 및/또는 제 2 밸브(19)를 제어한다. 따라서 비례 릴레이(25)는 제 1 밸브(35) 및/또는 제 2 밸브(19)를 제어하고, 이로써 각각 제 1 출구(15) 및/또는 제 2 출구(17)내의 압력을 제어한다. 더 나아가, 제 1출구(15) 및/또는 제 2출구(17) 내의 압력을 제어함으로써 장치(10)는 하기 상세히 설명하는 바와 같이 물질 농축 어셈블리(40)내에서 물질로부터 제거되는 액체 성분의 양을 제어할 수 있다. 하지만, 임의의 다른 제어 시스템이 사용되어 제 2 배관 섹션(26), 제 1 출구(15) 및/또는 제 2 출구(17) 내의 압력을 제어 및 모니터링하고, 이로써 물질 농축 장치(40)에서 물질로부터 제거되는 액체 성분의 비율을 제어할 수 있는 것으로 이해된다. 다음 농축된 물질은 물질의 추가 농축을 위한 다른 하우징(42)으로 재유입되거나(도 1의 7), 최종상태인 농축된 물질로서 사용될 수 있다(도 1의 9).

예시된 실시예에서, 물질 농축 어셈블리(40)는 하우징(42), 제1측 슬롯필터스크린(204) 및 제2측 슬롯필터스크린(208)의 내부를 세척하기 위한 몇 가지 구성들을 포함한다. 첫 번째로, 중앙씰(76)의 스크레이퍼부(84)는 상기 스크레이퍼부(84)의 측면(106)으로부터 상방으로 뻗어 있는 다수의 입구 스크레이퍼(140)(도 12에 도시됨)를 포함한다. 제1측 슬롯필터스크린(204)과 제2측 슬롯필터스크린(208)이 입구 스크레이퍼(140)를 지나며 회전함에 따라, 상기 입구 스크레이퍼(140)는 제2측 슬롯필터스크린(208)과 제1측 슬롯필터스크린(204)의 내측면에 접하게 되고, 이로써 입구 스크레이퍼(140)를 지나 회전하면서 제2측 슬롯필터스크린(208)과 제1측 슬롯필터스크린(204)의 내부면을 긁어낸다. 두 번째로, 중앙씰(76)의 스크레이퍼부(84)는 상기 스크레이퍼부(84)의 측면(106)으로부터 외향으로 뻗어 있는 다수의 물질 스크레이퍼(142)(도 12 참조)를 포함한다. 제1측 슬롯필터스크린(204)과 제2측 슬롯필터스크린(208)이 입구 스크레이퍼(140)를 지나 회전함에 따라, 물질 스크레이퍼(142)는 제2측 슬롯필터스크린(208)과 제1측 슬롯필터스크린(204)의 내측면에 접하게 되고, 이로써 중앙씰(76)의 스크레이퍼부(84)를 지나 회전하면서 상기 제2측 슬롯필터스크린(208)과 제1측 슬롯필터스크린(204)의 내부면을 긁어낸다. 세 번째로, 중앙씰(76)의 스크레이퍼부(84)는 상기 스크레이퍼부(84)의 측면(106)에 있는 한 쌍의 세척노즐(144)을 포함한다. 스크레이퍼부(84)는 상기 스크레이퍼부(84)를 관통하는 보어(bore)(146)를 포함하며, 스크레이퍼부(84)의 단부면(108)에서 세척액 입구(148)를 구비한다(도 13 참조). 도 3 및 도 4에 예시된 바와 같이, 물 공급부(29)로 유입되는 물은 스크레이퍼부(84)의 세척액유입구(148)를 향한 후, 보어(146)에 유입될 수 있다. 다음에, 물은 스크레이퍼부(84) 측면(106)의 세척노즐(144)을 통하여 보어(146) 밖으로 분사되며, 이로써 제1측 슬롯필터스크린(204)과 제2측 슬롯필터스크린(208)이 스크레이퍼부(84)를 지나 회전함에 따라 이들을 세척한다. 따라서, 노즐(144)은 장치(10)를 사용하는 동안(즉, 물질이 농축되는 동안), 제1측 슬롯필터스크린(204)과 제2측 슬롯필터스크린(208)을 세척, 정화시킬 수 있다. 마지막으로, 전체 하우징(42)은 상술한 바와 같이 위생홀(60',60)을 통하여 물 또는 세척액이 내부 하우징쉘(48)과 외부 하우징쉘(46)로 분사됨으로써 세척될 수 있다.

예시된 구체예에서, 하우징(42)의 제 1 출구(15)는 중앙씰(76)의 스크레이퍼부(84) 하부면(104)에 의해 형성된 상부벽, 중앙씰의 출구연장부(92)의 경사진 상부면(96)에 의해 형성된 하부벽, 외부 하우징쉘(46)의 연장부(80)에 의해 형성된 제1 측벽, 및 측벽(72)에 의해 형성된 제2 측벽을 포함한다. 예시된 실시예에서, 제 1 출구(15)는 외향 테이퍼지는데, 이는 제 1 출구(15)의 상술한 바와 같이 하부벽은 외측으로 테이퍼지고, 상부벽은 수평이므로, 물질은 제 1 출구(15)를 지나면서 작은 영역에서 큰 영역을 지나게 된다(도 19A에 도시됨). 더 나아가, 측벽은 평행하거나, 상술한 바와 같이 외향으로 테이퍼진 측벽을 구비할 수 있다. 이러한 배치는 도 19A에 예시되어 있다. 하지만, 출구의 제2 측벽 및/또는 제1 측벽, 상부벽, 하부벽은 외향으로 테이퍼질 수 있다고 이해된다. 예를 들어 도 19B에 예시된 바와 같이, 중앙씰(76)의 스크레이퍼부(84) 하부면(104)은 외향 테이퍼져 있으며, 이로써 제 1 출구(15)에 외향 테이퍼진 상부벽 및 하부벽을 제공한다.

도면 부호 76a(도 20)는 중앙씰에 대한 제 2 구체예를 갖는 본 발명의 또 다른 구체예를 나타낸다. 중앙씰(76a)는 상술한 중앙씰(76)과 유사하기 때문에, 도 12-13 및 도 20 각각에 나타난 유사한 부분은 도 20에서의 첨자 "a"를 제외하고는 대응되는 동일한 도면부호에 의하여 나타내었다. 중앙씰(76a)은 내향 테이퍼진 입구를 포함한다. 하우징의 입구(18a) 및 중앙씰(76a)은 상기 입구의 후방(200)쪽으로 외향 테이퍼져서, 입구의 시작부(202)가 입구의 종결부(204)보다 더 작다. 제 2 입구판, 제 1 입구판의 상부 및 입구연장부의 한 쌍의 그루브 또한 입구의 종결부(204) 쪽으로 외향 테이퍼될 것이다. 따라서 중앙씰(76a)의 제 2 구체예에서, 하우징으로 유입되는 물질의 압력은 물질이 입구로 유입됨에 따라 감소될 것이다. 중앙씰(76a) 및 하우징의 나머지 부분은 상술한 중앙씰 및 하우징의 임의의 부분과 동일할 수 있다.

도면부호 10b(도 21)는 물질 농축 장치에 대한 제 2 구체예를 갖는 본 발명의 또 다른 구체예를 일반적으로 나타낸다. 장치(10b)는 상술한 장치(10)와 유사하기 때문에, 도 1-19 및 도 21 각각에 나타난 유사한 부분은 도 21에서의 첨자 "b"를 제외하고는 대응되는 동일한 도면부호에 의하여 나타내었다. 장치(10b)의 제 2 구체예에서, 하우징(42b) 및 내부의 모든 것은 상하가 바뀌어 있어, 하우징(42b)에 대한 입구는 하우징(42b)의 출구보다 아래에 위치하여, 물질은 하우징(42b)을 통하여 위쪽으로 이동할 것이다. 하지만, 여과액 배수부(62b)는 하우징(42b)의 하부에 계속 위치하여, 액체가 하우징(42b)으로부터 계속 배수되게 할 것이다. 더 나아가, 위생용 홀(60b)이 하우징(42b)의 상부에 계속 위치할 것이다.

도면부호 10c(도 22 내지 24)는 물질 농축 장치에 대한 제 3 구체예를 갖는, 본 발명의 또 다른 구체예를 나타낸다. 도 10c는 장치(10c)는 상술한 장치(10)와 유사하기 때문에, 도 1-19B 및 도 22-24 각각에 나타난 유사한 부분은 도 22-24에서의 첨자 "c"를 제외하고는 대응되는 동일한 도면부호에 의하여 나타내었다.

도 22-24에서 예시된 바와 같이, 농축 어셈블리(40c)는 외부 하우징 판(46c) 및 내부 하우징 판(48c)을 포함하는 하우징(42c)를 포함한다. 외부 하우징 판(46c)은 실질적으로 내부 하우징 판(48c)의 거울상이다. 외부 하우징 판(46c)과 내부 하우징 판(48c) 사이의 외부 여과액 하우징(302), 외부 회전 스크린 어셈블리(301), 중앙씰(76c), 내부 회전 스크린 어셈블리(301') 및 내부 여과액 하우징(302')이 위치한다. 예시된 구체예에서, 외부 여과액 하우징(302)은 내부 여과액 하우징(302')과 동일하며, 외부 회전 스크린 어셈블리(301)는 내부 회전 스크린 어셈블리(301')와 동일하다(다만 외부 회전 스크린 어셈블리(301)와 내부 회전 스크린 어셈블리(301')는 반대 방향이다).

예시된 구체예에서, 하우징(42c)의 외부 하우징 판(46c)은 내부 원형 그루브(304), 및 외부 하우징 판(46c)을 통하여 연장되며, 내부 원형 그루브(304)를 에워싸는 다수의 체결구 개구부(74c)를 포함한다. 이와 유사하게, 내부 하우징 판(48c)은 내부 원형 그루브(304'), 및 외부 하우징 판(48c)을 통하여 연장되며, 내부 원형 그루브(304')를 에워싸는 다수의 체결구 개구부(74c')를 포함한다. 외부 여과액 하우징(302)은 외부 하우징 판(46c)의 내부 원형 그루브(304) 내에서 수용되도록 구성되고, 내부 여과액 하우징(302')은 내부 하우징 판(48c)의 내부 원형 그루브(304') 내에 수용되도록 구성된다.

예시된 외부 여과액 하우징(302) 및 내부 여과액 하우징(302') 각각은 하부에 위치한 여과액 출구(62c)를 구비한 원형 튜브(306 및 306')를 포함한다. 여과액 출구(62c)는 농축 어셈블리(40c)의 제 2 출구(28)를 포함한다. 중앙씰(76c)은 외부 여과액 하우징(302)의 원형 튜브(306)를 내측에 수용하기 위한 제 1측 그루브(310) 및 내부 여과액 하우징(302')의 원형 튜브(306)를 내부에 수용하기 위한 제 2측 그루브(312)를 구비한 본체부(308)를 포함한다. 중앙씰(76c)은 또한 다수의 체결구 개구부(122c)를 포함한다. 도 24에서 도시한 바와 같이, 다수의 제 1 체결구(126c)를 외부 하우징 판(46c) 내의 체결구 개구부(74c)를 통하여 중앙씰(74c)의 체결구 개구부(122c)로 내삽시킴으로써 외부 하우징 판(46c)은 중앙씰(76c)에 연결되며, 이로써 내부에 외부 여과액 하우징(302)을 고정시키게 된다. 이와 유사하게, 다수의 제 2 체결구(126c')를 내부 하우징 판(48c) 내의 체결구 개구부(74c')를 통하여 중앙씰(74c) 내의 체결구 개구부(122c)로 내삽시킴으로써 내부 하우징 판(48c)은 중앙씰(76c)에 연결되며, 이로써 내부 여과액 하우징(302')을 내부에 고정시키게 된다. 내부 여과액 하우징(302') 및 외부 회전 스크린 어셈블리(301)는 중앙씰(76c)에 대항하여 회전하도록 구성된다.

예시된 내부 회전 스크린 어셈블리(301') 및 외부 회전 스크린 어셈블리(301) 각각은 외부림(314), 다수의 슬롯(209c)을 구비한 면(207c) 및 내부허브(316)를 포함한다. 다수의 와이어를 외부림(314) 및 내부 허브(316)에 연결시킴으로써 필터 스크린을 형성하고, 이로써 면(207c)의 슬롯이 형성될 수 있는 것으로 이해된다. 이와 달리, 회전 스크린 어셈블리(301 및 301')는 슬롯을 환형판으로 (예를 들면 물 또는 다른 액체를 사용하여) 식각시킴으로써 만들어질 수 있고, 이로써 외부림(314), 다수의 슬롯을 구비한 면(207c) 및 내부 허브(316)가 형성된다고 이해된다. 회전스크린 어셈블리(301 및 301')는 또한 다수의 슬롯을 내부에 구비하는 면(207c)의 후방 측을 지지하기 위하여, 외부림(314) 및 내부허브(316)의 사이에서 연장되는 다수의 지지 바(bar)를 포함할 수 있다. 슬롯은 종래기술인 천공판과 비교할 때 회전스크린 어셈블리(301 및 301')에 대한 고(高)여과영역을 제공하고, 이로써 보다 높은 고체수집율 및 용이한 세척을 가능하게 한다. 하지만 본 발명의 회전스크린 어셈블리(301 및 301')는 천공판을 포함할 수 있다고 이해된다. 회전스크린 어셈블리(301 및 301')는 24 및 36인치를 포함하는 임의의 어떠한 직경도 가질 수 있는 것으로 이해된다. 슬롯은 바람직하게는 필터스크린 원주상의 제1 지점으로부터 슬롯필터스크린 원주상의 제2 지점까지 연장된다(슬롯이 슬롯 필터 스크린(204, 208)의 중심을 가로지른 경우, 중단될 수도 있다). 슬롯(209)은 바람직하게는 삼각 형상을 가지며, 농축 어셈블리(40c)를 통과하여 물질이 이동함에 따라 슬롯(209)의 보다 큰 단부가 물질과 접하게 된다. 예시된 구체예에서 내부 하우징 판(48c)은 내부 중앙에 위치한 구동 샤프트 개구부(235c)를 포함한다. 모터(미도시)에 연결된 구동 샤프트(57c)는 회전스크린 어셈블리(301 및 301') 및 중앙씰(76c)의 중앙을 통하여 연장된다. 고정 부재(318)가 구동 샤프트(57c)에 연결되고, 중앙씰(76c)에 대항하여 회전스크린 어셈블리(301 및 301')를 유지시킨다. 구동 샤프트(57c)는 세로 플랜지를 구비할 수 있으며, 회전스크린 어셈블리(301 및 301')의 내부 허브(316)는 상기 세로 플랜지를 내부에 수용하여 회전스크린 어셈블리(301 및 301')의 회전을 도와주기 위한 키 슬롯을 포함할 수 있다.

도 22-24에서 예시한 바와 같이, 중앙씰(76c)의 공급입구(320)에 유입됨으로써 물질은 농축 어셈블리(40c)로 유입되며, 농축 물질 출구(15c)를 통하여 배출된다. 물질 통로는 공급 입구(320) 및 농축 물질 출구(15c) 사이에서 연장된다. 공급 입구(320) 및 농축 물질 출구(15c)는 원형 개구부일 수 있으나, 이들 개구부는 임의의 어떠한 단면 형상을 가질 수 있다고 이해될 것이다. 일단 물질이 공급 입구(320)를 통하여 중앙씰(76c)로 유입되면, 물질 통로는 사각의 단면을 형성한다. 바람직하게는, 이 지점에서의 물질 통로는 물질 유동 방향을 따라 외향 테이퍼진 통로의 상부 및 하부에 의하여 확장된다. 더 나아가, 일단 물질이 공급입구(320)를 통하여 유입되면, 물질통로의 측부는 도 24에서 예시된 바와 같이 회전 스크린 어셈블리(301 및 301')의 면(207)에 의하여 덮혀진다. 다음 물질 통로는 C-형 단면을 형성하고, 물질은 도 22에서 예시된 바와 같이 농축된 물질 출구(15c)로 유동하게 된다. 물질이 회전스크린 어셈블리(301 및 301')를 지난 후, 물질 통로는 보다 작아질 것이다. 바람직하게는, 이 지점에서 물질 통로는 물질 유동 방향에서 내향 테이퍼진 통로의 상부 및 하부에 의하여 축소될 것이다. 하우징(42c)은 또한 상술한 바와 같이 농축 어셈블리(40c)를 정화시키기 위한 위생홀 및 노즐을 포함할 수 있다. 물질이 중앙씰을 통하여 하부 영역으로부터 상부 영역 쪽으로 유동하는 것이 예시되었지만, 공급 입구(320) 및 농축 물질 출구(15c) 위에 위치하여, 물질이 아래쪽으로 유동할 수 있다고 이해된다. 더 나아가, 회전 스크린 어셈블리(301 및 301')는 바람직하게 물질 유동의 통로 방향과 동일한 방향으로 회전하나, 회전 스크린 어셈블리(301 및 301')는 물질의 유동 방향과 반대 방향으로 움직일 수 있다고 이해된다.

예시된 실시예에서, 회전 스크린 어셈블리(301 및 301')는 중앙씰(76c)을 에워싸며, 물질로부터 액체부분이 제거되는 것을 도와준다. 사용 시, 물질은 공급 입구(320)를 통하여 농축 어셈블리(16)로 유입되며, 물질 통로를 지나도록 한다. 중앙씰(76c)은 위치상 고정되지만, 회전 스크린 어셈블리(301 및 301')는 상술한 바와 같이 회전한다. 배관 내의 물질 압력은 물질을 농축 어셈블리(40c)를 통하여 농축 어셈블리(40c)의 농축된 물질 출구(15c) 쪽으로 이동시킨다. 하지만 물질이 농축 어셈블리(40c)를 통하여 이동함에 따라, 물질의 어느 일 측 상의 회전 스크린 어셈블리(301 및 301')는 상기 논의된 바와 같이 제 1 및/또는 제 2 밸브에 의하여 발생하는 압력과 함께 미국 특허 번호 4,534,868에서 설명된 바와 같이 일정 비율의 액체 부분을 물질로부터 제거할 것이다. 회전 스크린 어셈블리(301 및 301') 및 제 1 및/또는 제 2 밸브가 물질로부터의 액체를 제거함에 따라 액체는 회전 스크린 어셈블리(301 및 301')와 내부 하우징 판(48c) 및 회부 하우징 판(46c) 각각의 사이에 있는 한 쌍의 영역(180c)을 통하여 아래로 유동한다(도 24참조). 다음 액체는 여과액 출구(62c)를 통하여 하우징(42)으로부터 배출된다. 따라서, 액체부분은 회전 스크린 어셈블리(301 및 301')를 통하여 여과액 출구(62c)를 지나 아래로 흐를 것이다. 액체 부분이 제거된 물질은 이후 농축 물질 출구(15c)를 통하여 농축 어셈블리(40c)로부터 배출될 것이다. 예시된 구체예에서, 농축 물질 출구(15c)는 제 1 밸브와 상호 반응하는 제 1 출구(15c)를 포함한다.

도면부호 10d(도 25-30)는 물질 농축 장치에 대한 제 3 구체예를 갖는 본 발명의 또 다른 구체예를 나타낸다. 장치(10d)는 상술한 장치(10) 및 장치(10c)와 유사하기 때문에, 도 1 내지 19b 및 도 22 내지 24, 및 도 25 내지 30 각각에 나타난 유사한 부분은 도 25 내지 30에서의 첨자 "d"를 제외하고는 대응되는 동일한 도면부호에 의하여 나타내었다. 장치(10d)의 제 3 구체예에서 물질 농축 어셈블리(40d) 및 내부의 모든 것은 (장치 (10b)의 제 2 구체예와 같이) 상하가 바뀌어 있어, 하우징(42d)에 대한 입구는 하우징(42b)의 제 1 출구(15d)보다 아래에 위치하여, 물질을 하우징(42d)을 통하여 위쪽으로 이동시킬 것이다. 하지만, 여과액 배수부(62d)는 하우징(42d)의 하부에 계속 위치하여, 액체가 하우징(42d)으로부터 계속 배수되게 할 것이다. 더 나아가 하우징(42d)은 상기 논의한 구성과는 다소 상이한 구성을 가질 것이다(하지만 물질 농축 어셈블리(40d)는 물질 농축 어셈블리(40)와 동일한 기능을 유지할 것이다). 도 25는 물질 농축 어셈블리(40d) 및 모터 어셈블리(44d) 만을 도시하는 장치(10d)의 부분도이며, 장치(10d)의 나머지 요소(시스템 물질 유입부, 폴리머 공급 및 혼합 시스템, 대부분의 배관 등)는 상술한 장치(10)의 구성요소와 동일하다.

예시된 실시예에서, 물질 농축 어셈블리(40d)는 외부 하우징 판(46d), 외부 여과액 하우징(302d), 외부 회전 스크린 어셈블리(301d), 중앙씰(76d), 내부 회전 스크린 어셈블리(301d'), 내부 여과액 하우징(302d') 및 내부 하우징 판(48d)를 포함하는 하우징을 포함한다. 내부 하우징 판(48d) 및 내부 여과액 하우징(302d')은 도 27에 예시된 바와 같이 폐쇄된 단부가 구비되며, 실질적으로 C-형상을 갖는 측면 프로파일을 갖는다. 내부 하우징 판(48d) 및 내부 여과액 하우징(302d')은 동일한 외주(peripheral) 치수를 갖는다. 내부 하우징 판(48d)은 내부 중앙에 위치한 구동 샤프트 개구부(235d) 및 여과액 배수부(62d)에 연결된 개구부(338)(따라서 배수부는 어셈블리(40)의 제 1 구체예처럼 하우징(42)의 하부로부터 연장되는 대신 하우징(42d)의 측부로부터 연장된다)를 포함한다. 내부 여과액 하우징(302d')은 큰 중앙 개구부(340)를 포함하며, 이로써 내부 여과액 하우징(302d')에서 C-형상 벽(342) 및 단부벽(344)을 형성한다. 내부 여과액 하우징(302d')은 또한 큰 중앙 개구부(340)에 인접한 내부 외주 그루브(346)를 포함한다. 내부 외주 그루브(346)는 내부 회전스크린 어셈블리(301d')의 외부 플랜지(348)를 수용하도록 구성된다(도 26 및 30 참조). 내부 여과액 하우징(302d')은 또한 단부벽(344) 내의 위로 경사진 그루브(350) 및 아래로 경사진 그루브(352)를 포함하며, 이는 단부벽(344)의 중심(354)으로부터 연장된다. 위로 경사진 그루브(350)는 하우징(42d)의 제 1 출구(15d)의 측벽을 형성하고, 아래로 경사진 그루브(352)는 하우징(42d)의 입구의 측벽을 형성한다. 외부 하우징 판(46d)이 구동 샤프트 개구부를 포함하지 않은 것을 제외하고는 내부 회전 스크린 어셈블리(301d'), 내부 여과액 하우징(302d') 및 내부 하우징 판(48d) 각각은 외부 회전 스크린 어셈블리(301), 외부 여과액 하우징(302d) 및 외부 하우징 판(46d)의 거울상이다. 게다가, 외부 하우징 판(46d)은 내부 창(미 도시)을 가질 수 있다고 이해된다.

예시된 중앙씰(76d, 도 28)은 외부 여과액 하우징(302d) 및 내부 여과액 하우징(302d') 사이에 위치하며, 물질 농축 어셈블리(40d)의 하우징(42d) 중 하나를 통하여 유동하는 물질의 상, 하부 경계를 형성한다. 중앙씰(76d)은 또한 하우징(42d)을 통하게 되는 물질의 출구 및 입구를 형성한다. 중앙씰(76d)은 외부 C-형상부(82d) 및 스크레이퍼부(84d)를 포함한다. 외부 C-형상부(82d)는 상부 섹션(700) 및 하부 섹션(702)을 포함한다. 외부 C-형상부(82d)의 상부섹션(700)은 경사진 상부면(96d)을 포함한다. 스크레이퍼부(82d)는 외부 C-형상부(82d)의 상부 섹션(700) 및 하부 섹션(702) 사이에 위치한다. 스크레이퍼부(84d)는 상기 논의한 스크레이퍼부(84)와 실질적으로 동일하다. 외부 C-형상부(82d)는 바람직하게는 용이한 적재(shipping)를 위하여 2개의 부분으로 이루어지며, 상기 2개의 부분을 함께 연결하기 위한 퍼즐 조각 형태의 연결부(360)를 포함한다(도 28 참조).

예시된 실시예에서, 외부 회전스크린 어셈블리(301d) 및 내부 회전스크린 어셈블리(301d')(도 29 및 30)는 중앙씰(76d)을 에워싸며, 물질로부터 액체 부분이 제거되는 것을 돕는다. 예시된 외부 회전스크린 어셈블리(301d)와 내부 회전스크린 어셈블리(301d') 각각은 외부림(212d), 다수의 스포크(214d) 및 내부림(216d)을 포함한다. 외부림(212d) 및 내부림(216d)은 실질적으로 원형이다. 슬롯 스크린(204d 및 208d)은 내부림(216d)과 외부림(212d) 사이에서 연장되며, 다수의 스포크(214d)에 의하여 후방측 상에서 지지된다. 다수의 스포크(214d)는 또한 외부림(212d)을 내부림(216d)에 연결시킨다. 스크린 어셈블리(301d 및 301d')는 제 1 및/또는 제 2 밸브와 함께 상술한 바와 바와 같이 물질로부터 일정 비율의 액체가 제거되는 것을 돕는다.

예시된 실시예에서, 상술한 장치(10-10d)의 어떠한 것도 물질 농축 장치로부터 습윤 물질(예를 들면 슬러지 및 슬러리)의 액체를 추출하기 위한 장치, 예를 들면 펄프 및 종이 산업, 폐수 처리 플랜트, 농업, 식음료 산업 등과 같은 곳에서 사용되는 장치로 전환될 수 있다. 이러한 액체 추출 시스템은 PCT 출원번호 PCT/US2005/028041, 발명의 명칭 Rotary Fan Press에서 개시되어 있으며, 이것의 전체 요소는 본 명세서에서 참조로 결합된다. 상기 장치를 습윤 물질로부터 액체를 추출하기 위한 장치로 전환시키기 위하여, 상술한 폴리머 공급 및 혼합 시스템(18)이 활성화되는 것이 바람직하다(하지만 이것이 요구되지는 않는다). 더 나아가, 제 2 밸브(19)는 또한 비활성화되어 액체가 물질로부터 무제한으로 제거되는 것이 허용된다. 마지막으로, 제 1 출구(15)에서 제 1 밸브(35)가 사용될 수 있지만, 제 1 밸브(35)(예시된 구체예에서는 콘 밸브) 및 정지벽을 제거하고, 이들을 (제 1 및 제 2 구체예의) 개구부(open mouth, 70) 내에서 움직일 수 있는 측벽(72)으로 교체하여, 제 1 출구(15)에서 제한판(restriction plate)을 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 구성은 도 31A-D에 예시되어 있다. 도 31A 및 31B에 도시된 바와 같이,제 l 측벽(72)은 내부 하우징 쉘(48)의 하부 연장 립 부(66) 및 노즈부(68)에 의하여 형성된 개구부(70) 내에 위치한다. 측벽(72)은 개구부(70)의 후방부(130)로 힌지된다(도 1 및 9-11 참조). 측벽(72)은 상기 측벽의 외부면과 연결된 공기 벨로우즈(132)를 구비하여, 힌지 주위로 측벽(72)을 회전시킨다. 도 31A에서 도시한 바와 같은 완전 폐쇄 위치에서, 측벽(72)은 실질적으로 외부 하우징 쉘(46)의 연장부(80)와 평행하다. 하지만, 공기 벨로우즈(132)는 활성화되어 힌지(134) 주위로 측벽(72)을 회전시켜 도 31B에서 도시한 바와 같이 액체추출프레스(11)의 출구를 넓힐 수 있다. 더 나아가, 중앙씰(76)의 스크레이퍼부(84)의 하부벽을 외향 테이퍼지게 함으로써, 출구의 하부벽은 수평일 수 있고, 상부벽은 외향 테이퍼질 수 있는 것으로 이해된다. 더 나아가, 출구의 양 측벽은 상술한 바와 같이 측벽(72)을 가질 수 있으며(외부 하우징 쉘(46)은 내부에 개구부(70) 및 제 2 측벽(72)을 포함한다), 이에 따라 출구의 양 측벽은 선택적으로 이동하여 외향 테이퍼질 수 있다. 게다가, 측벽(72)은 출구 측벽의 일부만을 포함할 수 있으며, 정지 측벽(72')은 도 31C에서 예시한 바와 같이 움직일 수 있는 측벽(72) 아래 또는 위에 위치한다. 더 나아가, 도 31D에 도시된 바와 같이, 출구의 양 측벽은 출구의 상부벽으로부터 출구의 하부벽 방향으로 외향 테이퍼질 수 있으며, 이에 따라 출구의 상부에서 출구의 측벽들 간의 거리는 측벽의 하부에서보다 더 작다. 물질 농축 어셈블리의 제 3 및 제 4 구체예에 대하여, 벨로우즈(또는 한 쌍의 움직일 수 있는 벽)에 의하여 움직일 수 있는 제 4 벽을 가지는 상술한 C-형상 고정벽(제한 판(restrictor plate))은 제 1 밸브로 교체되어, 물질 농축 장치를 액체 추출 장치로 전환될 수 있다.

본 발명의 개념을 벗어나지 않으면서, 상기 설명한 구조에 대한 변형 및 변경이 가능하다는 것이 이해될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 장치는 조립 시 모듈 형태이므로 부가적인 유닛이 단일 적용 또는 장래의 또 다른 목적을 위하여 추가될 수 있다. 더 나아가, 압력차 또한 농축 어셈블리로의 물질 유속을 변화시킴으로써 변화될 수 있다(또한 밸브 위치를 동일하게 유지하거나, 또는 밸브 위치를 변화시키는 것에 의해서도 압력차가 변화될 수 있다). 더 나아가, 중앙씰은 하우징을 관통하는 물질의 통로를 에워싸는 중앙씰의 내부면을 따라 구비된 C-형상 충전판(charging plate)을 포함할 수 있다. C-형상 충전판은 볼트 전원(예를 들면 48볼트)에 연결되어 전하를 C-형상 충전판에 제공하도록 구성될 수 있다. C-형상 충전판 상의 전하는 물질 농축 어셈블리를 통하여 강제유입되는 물질에 양전하, 회전 스크린에 음전하를 인가하고, 이로써 회전스크린 쪽으로 물질을 유도하여 물질로부터의 액체 추출 속도를 향상시킨다. 더 나아가, 압력 하에서 장치에 물질을 공급하기 위한 펌프가 필요하지 않을 수 있다고 이해된다. 예를 들면, 물질을 물질 농축 어셈블리 쪽으로 미는 중력 또는 다른 힘에 의하여 압력이 가해질 수 있다. 더 나아가, 이러한 개념은 하기의 청구항들이 명확한 방식으로 달리 기술하지 않는 한 하기 청구범위에 속한다.

도 1은 본 발명에 따른 물질 농축 장치에 대한 모식도이다.

도 2는 본 발명에 따른 물질 농축 장치에 대한 평면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 물질 농축 장치에 대한 정면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 물질 농축 장치에 대한 측면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 장치의 모터 어셈블리 및 물질 농축 어셈블리의 분해 사시도이다.

도 6은 본 발명에 따른 물질 농축 어셈블리의 전개단면도이다.

도 6A는 본 발명에 따른 장치의 모토 어셈블리의 이송 하우징 및 한 쌍의 물질 농축 어셈블리에 대한 단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 물질 농축 장치의 회전스크린장치에 대한 단면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 물질 농축 장치의 물질 농축 어셈블리 및 모터 어셈블리의 내부 하우징쉘에 대한 배면도이다.

도 9는 본 발명에 따른 물질 농축 장치의 물질 농축 어셈블리와 모터 어셈블리의 내부 하우징쉘에 대한 측면도이다.

도 10은 본 발명에 따른 물질 농축 어셈블리 하우징의 내부 하우징쉘에 대한 제1 측면도이다.

도 11은 본 발명에 따른 물질 농축 어셈블리 하우징의 내부 하우징쉘에 대한 제2 측면도이다.

도 12는 본 발명에 따른 물질 농축 어셈블리의 중앙씰에 대한 측면도이다.

도 13은 본 발명에 따른 물질 농축 어셈블리의 중앙씰에 대한 정면도이다.

도 14는 본 발명에 따른 물질 농축 어셈블리가 구비한 회전스크린장치의 구동 휠에 대한 제1 측면도이다.

도 15는 본 발명에 따른 물질 농축 어셈블리가 구비한 회전스크린장치의 구동 휠과 슬롯필터 스크린에 대한 제2 측면도이다.

도 16은 본 발명에 따른 슬롯필터 스크린에 대한 단면도이다.

도 17은 본 발명에 따른 물질 농축 어셈블리의 모터 어셈블리, 내부 하우징쉘, 슬 롯 필터스크린, 구동 휠, 구동 샤프트 및 중앙씰에 대한 측면도이다.

도 18은 본 발명에 따른 물질 농축 어셈블리의 모터 어셈블리, 내부하우징쉘, 회전스크린 어셈블리, 구동 샤프트, 및 중앙씰에 대한 측면도이다.

도 19A는 본 발명에 따른 물질 농축 어셈블리의 제 1 구체예에서의 제 1 출구에 대한 측단면도이다.

도 19B는 본 발명에 따른 물질 농축 어셈블리의 제 1 구체예에서의 또 다른 제 1 c출구에 대한 측단면도이다.

도 20은 본 발명에 따른 중앙씰의 제 2 구체예에 대한 측면도이다.

도 21은 본 발명에 따른 물질 농축 장치의 제 2 구체예에 대한 측면도이다.

도 22는 본 발명에 따른 물질 농축 장치가 구비한 물질 농축 어셈블리의 제 3 구체예에 대한 측면도이다.

도 23은 본 발명에 따른 물질 농축 장치가 구비한 물질 농축 어셈블리(정면도로 도시되는 물질 농축 어셈블리의 중앙씰은 제외)의 제 3 구체예에 대한 분해 단면도이다.

도 24는 도 22의 XXIV-XXIV 선으로 절개된, 본 발명에 따른 물질 농축 장치의 물질 농축 어셈블리의 제 3 구체예에 대한 단면도이다.

도 25는 본 발명에 따른 물질 농축 어셈블리의 제 4 구체예에 대한 부분 정면도이다.

도 26은 본 발명에 따른 물질 농축 어셈블리의 제 4 구체예에 대한 부분 분해 정면도이다.

도 27은 본 발명에 따른 물질 농축 어셈블리의 제 4 구체예에서의 중앙씰에 대한 측면도이다.

도 28은 본 발명에 따른 물질 농축 어셈블리의 회전스크린 어셈블리의 제 4 구체예에서의 내부 하우징 부재에 대한 측면도이다.

도 29는 본 발명에 따른 물질 농축 어셈블리의 제 4 구체예에서의 회전스크린 어셈블리 제 1 측사시도이다.

도 30은 본 발명에 따른 물질 농국 어셈블리의 제 4 구체예에서의 회전스크린 어셈블리에 대한 제 2 측사시도이다.

도 31A는 본 발명에 따른 액체 추출 어셈블리로 전환된 후의 물질 농축 어셈블리의 제 1 구체예가 구비한 출구에 대한 제 1 지점에서의 배면도이다.

도 31B는 본 발명에 따른 액체 추출 어셈블리로 전환된 후의 물질 농축 어셈블리의 제 1 구체예가 구비한 출구에 대한 제 2 지점에서의 배면도이다.

도 31C는 본 발명에 따른 액체 추출 어셈블리로 전환된 후의 물질 농축 어셈블리의 제 1 구체예가 구비한 또 다른 제 2 출구에 대한 배면도이다.

도 31D는 본 발명에 따른 액체 추출 어셈블리로 전환된 후의 물질 농축 어셈블리의 제 1 구체예가 구비한 또 다른 제 3 출구에 대한 배면도이다.

Claims

고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 수용하기 위한 시스템 물질 유입부;

상기 시스템 물질 유입부와 구동 가능하게 연결되며, 상기 물질을 가압하기 위한 펌프;

내부에 물질을 수용하도록 구성된 농축 어셈블리로서, 상기 농축 어셈블리는 상기 물질이 상기 농축 어셈블리를 통하여 유동함에 따라 물질로부터 제거될 수 있는 액체 성분의 양을 제어함으로써 물질로부터 일정 비율의 액체를 선택적으로 제거하도록 구성된 농축 어셈블리를 포함하는 물질 농축 장치.
제 1항에 있어서, 상기 농축 어셈블리는 상기 일정 비율의 액체 성분이 제거된 물질에 대한 제 1 출구 및 상기 일정 비율의 액체에 대한 제 2 출구를 포함하는 물질 농축 장치.
제 2항에 있어서, 상기 농축 어셈블리의 상기 제 2 출구에 연결된 밸브를 더 포함하는 물질 농축 장치.
제 3항에 있어서, 상기 밸브는 물질로부터 제거될 수 있는 액체 성분의 양을 적어도 일부 제어하는 물질 농축 장치.
제 2항에 있어서, 상기 농축 어셈블리의 제 1 출구에 연결된 밸브를 더 포함하는 물질 농축 장치.
제 3항에 있어서, 상기 밸브는 물질로부터 제거될 수 있는 액체 성분의 양을 적어도 일부 제어하는 물질 농축 장치.
제 2항에 있어서, 상기 농축 어셈블리의 상기 제 1 및 제 2 출구에 연결된 밸브들을 더 포함하는 물질 농축 장치.
제 7항에 있어서, 상기 밸브들은 물질로부터 제거될 수 있는 액체 성분의 양을 적어도 일부 제어하는 물질 농축 장치.
제 1항에 있어서, 상기 농축 어셈블리는 입구 및 출구를 구비한 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 입구 및 출구 사이의 통로를 더 포함하며, 상기 하우징은 물질을 입구로 강제 유입시켜 상기 물질을 상기 입구로부터 상기 출구로 이동시키며, 상기 하우징은 상기 통로에 인접하는 적어도 하나의 회전스크린을 포함하고, 적어도 하나의 회전 스크린 각각은 상기 통로의 일 벽을 형성하며; 그리고

상기 입구로 강제 유입된 물질로부터의 압력은 상기 회전스크린에 대항하여 물질을 가압하게 되고, 이로써 상기 물질 내 일정 비율의 액체가 상기 적어도 하나의 회전스크린의 연장 슬롯을 지나게 되는 물질 농축 장치.
제 9항에 있어서, 출구에 연결된 밸브는 물질로부터 일정 비율의 액체만이 제거되도록 하는 물질 농축 장치.
제 9항에 있어서, 상기 적어도 하나의 회전 스크린은 다수의 평행한 연장 슬롯을 포함하는 물질 농축 장치.
제 1항에 있어서, 상기 농축 장치로 유입되는 물질의 압력 및 상기 농축 장치로부터 제거되는 일정 비율의 액체의 압력을 측정하기 위한 적어도 하나의 압력 센서를 더 포함하는 물질 농축 장치.
압력 하에서 농축 어셈블리에 물질을 제공하는 단계;

상기 농축 어셈블리로써 물질로부터 제거될 수 있는 액체 성분의 양을 제어하여 물질로부터 일정 비율의 액체 성분을 선택적으로 제거하는 단계; 및

상기 일정 비율의 액체 성분이 제거된 물질을 상기 농축 어셈블리로부터 배출시키는 단계를 포함하는, 고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 농축하기 위한 방법.
제 13항에 있어서, 상기 물질을 가압하기 위하여 상기 시스템 물질 유입부에 펌프를 구동가능하게 연결시키는 단계를 더 포함하는, 고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 농축하기 위한 방법.
제 13항에 있어서, 상기 농축 어셈블리는 상기 일정 비율의 액체 성분이 제거된 물질에 대한 제 1 출구 및 상기 일정 비율의 액체에 대한 제 2 출구를 포함하는, 고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 농축하기 위한 방법.
제 15항에 있어서, 상기 농축 어셈블리의 제 2 출구에 밸브를 연결시키는 단계를 더 포함하는, 고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 농축하기 위한 방법.
제 16항에 있어서, 상기 물질로부터 일정 비율의 액체 성분을 선택적으로 제거하는 단계는 상기 물질로부터 제거되는 액체 성분의 양을 상기 밸브로써 제어하는 단계를 포함하는, 고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 농축하기 위한 방법.
제 15항에 있어서, 상기 농축 어셈블리의 제 1 출구에 연결된 밸브를 더 포함하는, 고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 농축하기 위한 방법.
제 18항에 있어서, 상기 물질로부터 일정 비율의 액체 성분을 선택적으로 제거하는 단계는 상기 물질로부터 제거되는 액체 성분의 양을 상기 밸브로써 제어하는 단계를 포함하는, 고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 농축하기 위한 방법.
제 15항에 있어서, 상기 농축 어셈블리의 제 1 및 제 2 출구에 연결된 밸브들을 더 포함하는, 고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 농축하기 위한 방법.
제 20항에 있어서, 물질로부터 일정 비율의 액체 성분을 선택적으로 제거하는 단계는 상기 밸브들로써 상기 물질로부터 제거되는 액체 성분의 양을 제어하는 단계를 포함하는, 고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 농축하기 위한 방법.
제 13항에 있어서, 상기 농축 어셈블리는 입구 및 출구를 구비한 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 입구 및 출구 사이의 통로를 더 포함하며, 상기 하우징은 물질을 입구로 강제 유입시켜 상기 물질을 상기 입구로부터 상기 출구로 이동시키도록 구성되며, 상기 하우징은 상기 통로에 인접하는 적어도 하나의 회전스크린을 포함하며, 적어도 하나의 회전 스크린 각각은 상기 통로의 일 벽을 형성하며; 그리고

입구로 강제 유입된 물질로부터의 압력은 회전스크린에 대항하여 상기 물질을 가압하게 되고, 이로써 물질 내의 일정 비율의 액체가 상기 적어도 하나의 회전스크린의 연장 슬롯을 지나게 되는, 고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 농축하기 위한 방법.
제 22항에 있어서, 상기 출구에 연결된 밸브는 상기 물질로부터 일정 비율의 액체만이 제거되도록 하는, 고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 농축하기 위한 방법.
제 22항에 있어서, 상기 적어도 하나의 회전 스크린은 다수의 평행한 연장 슬롯을 포함하는, 고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 농축하기 위한 방법.
제 13항에 있어서, 적어도 하나의 압력 센서로써 상기 농축 어셈블리로 유입되는 물질의 압력 및 상기 농축 장치로부터 제거되는 상기 일정 비율의 액체의 압력을 측정하는 단계를 더 포함하는, 고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 농축하기 위한 방법.
고체 성분 및 액체 성분을 갖는 물질을 수용하기 위한 시스템 물질 유입부;

상기 시스템 물질 유입부와 구동 가능하게 연결되며, 상기 물질을 가압하기 위한 펌프;

내부에 물질을 수용하도록 구성된 어셈블리로서, 상기 어셈블리는 상기 물질이 상기 농축 어셈블리를 통하여 유동함에 따라 물질로부터 일정 비율의 액체 성분을 제거하도록 구성된 어셈블리;

상기 물질로부터 제거될 수 있는 액체 성분의 양을 제어하기 위하여 상기 어셈블리의 제 1 출구와 선택적으로 연결 가능한 밸브; 및

상기 물질로부터 액체 성분을 제거하기 위하여 상기 어셈블리의 제 2 출구와 선택적으로 연결 가능한 판을 포함하는, 물질 농축 및 액체 추출 장치.