KR20130073987A

KR20130073987A - 여과 장치

Info

Publication number: KR20130073987A
Application number: KR1020137012521A
Authority: KR
Inventors: 마이클 엘루; 안드레 로젠게르트너
Original assignee: 갈라 인더스트리스 인코포레이티드
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2013-07-03
Also published as: US9962634B2; EP2712664A1; TW201233424A; TW201545799A; EP2712664B1; CN103328063A; TWI589340B; JP2013543440A; EP2629871B1; WO2012052045A1; BR112013009391A2; PL2629871T3; TWI517889B; JP5714114B2; EP2629871A1; KR101506555B1; PL2712664T3; ES2637378T3; CN103328063B; BR112013009391B1

Abstract

본 발명은 액체로부터 고체 입자를 여과 및 분리하는 여과 장치에 관한 것으로서, 이 장치는 적어도 하나의 액체 침투성 연속형 또는 단속형 구동 여과 벨트와, 여과될 액체/고체 혼합물을 투입 구역 내의 여과 벨트 상으로 투입하기 위한 유입부와, 상기 여과 벨트 내에 축적된 고체 입자들을 상기 투입 구역으로부터 배출 구역으로 이송된 벨트 부분으로부터 분리하기 위한 벨트 클리너를 포함한다. 본 발명에 따라서, 상기 벨트 클리너는 회전 가능하게 구동되는 브러시를 구비하며, 상기 브러시는 스크레이퍼를 갖는 브러시 클리너와 연동되며, 상기 브러시 클리너는 상기 브러시의 브러시 모 영역(bristle field)의 회전 경로 내에 배치된다. 이 회전 브러시는 여과 벨트로부터 그 축적된 고체 입자들을 효과적으로 제거하고 이와 동시에 브러시 클리너의 스크레이퍼에 의해서 상기 제거된 고체 입자들이 브러시에서 제거되며 브러시를 막지 못한다. 이로써, 브러시에 대한 연속적인 자가 세정이 가능하며 이는 특히 여과될 액체의 오염물이 부착력이 있을 경우에 유용하며, 고체입자가 효율적이면서 연속적이면서 영구적으로 분리될 수 있다.

Description

여과 장치{FILTRATION DEVICE}

본 발명은 액체로부터 고체 입자를 여과 및 분리하는 여과 장치로서, 적어도 하나의 액체 침투성 연속형 또는 단속형 구동 여과 벨트와, 여과될 액체/고체 혼합물을 투입 구역 내의 여과 벨트 상으로 투입하기 위한 유입부와, 상기 여과 벨트 내에 축적된 고체 입자들을 상기 투입 구역으로부터 배출 구역으로 이송된 벨트 부분으로부터 분리하기 위한 벨트 클리너를 포함하는 여과 장치에 관한 것이다.

펠렛타이징(pelletizing) 장치는 특허 문헌 DE 101 54 134 A1에 개시되어 있으며, 여기서 공정 액체 또는 공정액은 순환로에서 액체 냉각제의 형태로 해서 입자 여과기를 통해서 전달되며 이 입자 여과기는 펠렛타이징 또는 입상화 동안에 이 공정 액체 내로 들어간 공정액 오염물들을 여과 및 제거한다. 이와 관련하여, 컨베이어 벨트 방식으로 연속적으로 회전 주행하는 여과 벨트가 입자 여과기로서 제공되며, 여과될 오염된 공정액은 상기 여과 벨트 내로 투입되고 이로써 공정액이 상기 여과 벨트의 상부 주행부 및 하부 주행부를 통해서 흐리게 되고 이로써 여과 벨트 상에 고체 입자들이 수거된다. 이 여과 벨트 상에 수거된 오염물들은 이 벨트로부터 멀리 떨어져서 이송되어서 배출 구역 내의 스크레이퍼를 사용하여서 연속적으로 제거된다.

오염된 액체를 여과하기 위해서 연속형 또는 단속형 구동 여과 벨트를 사용하는 것은 공정액이 순환로 내로 전달되는 산업용 플랜트에서 특히 유용한데 그 이유는 이 산업용 플랜트는 여과기를 세정하기 위해서 멈출 필요가 없기 때문이다. 투입 구역 내의 여과 벨트 상에 축적된 고체 입자들은 여과 벨트를 이동시킴으로써 투입 구역으로부터 이동되어서 상기 투입 구역 외부에 위치한 배출 구역에서 여과 벨트로부터 제거될 수 있다. 이와 동시에, 여과 벨트를 이동시킴으로써 새로워졌거나 세정된 여과 벨트 부분이 새롭게 투입 구역으로 다시 이동되어서 이 새롭게 된 여과 벨트 부분이 상시적으로 이곳에서 여과를 수행할 수 있게 된다.

그러나, 이러한 카테고리의 종래의 알려진 여과 장치는 여러 측면에서 개선이 필요하다. 이와 관련하여서, 한가지 문제점은 여과 벨트 세정 및 제공에 관한 것이다. 문헌 DE 101 54 134 A1에 따른 장치에서 여과 벨트의 하부 주행부 및 상부 주행부 모두에서 수거된 고체 입자들은 이 여과 벨트의 각각의 주행부가 이 여과 장치의 내부에 배치된 편향 롤러를 둘러서 이동되기 전까지는 용이하게 제거되지 않는데 그 이유는 이 여과 장치의 내부의 해당 여과 벨트 부위가 하부 주행부에서 상부 주행부로 변경되거나 아니면 회전 방향에 따라서 상부 주행부에서 하부 주행부로 변경되기 이전에는 이 해당 여과 벨트 부위는 배출 구역에 배치된 스크레이퍼를 통해서 이 배출 구역으로 먼저 전달되지 않기 때문이다. 이로써, 여과 벨트에 축적된 고체 입자들이 여과 장치의 내부에 배치된 편향 롤러를 둘러서 이동하게 되어서 고체화될 뿐만 아니라, 편향 롤러 및 벨트 마모가 발생하며 상부 주행부 내의 고체 입자들로 덮인 여과 벨트 부위는 이전에 세정되지 않는 상태로 다시 여과를 위해서 사용되어 버린다.

또한, 배출 구역 내의 여과 벨트를 세정하기 위해서 별도의 세정 수단들이 필요하며 이로써 여과 장치가 일단 정지 상태로 되어야 한다. 한편, 이는 여과 벨트에서 고체화된 축적물들이 완벽하게 제거되지 않아서 여과 벨트의 반복되는 회전 주행마다 더욱더 축적되어서 여과 벨트가 막히게 되어 버린다는 사실에서 기인된다. 다른 편으로는, 여과 벨트로부터 제거된 고체 입자들이 스크레이퍼에서 축적되어서 이러한 축적으로 인해서 여과 장치를 유지 보수하기 위해서 여과 장치가 정지 상태가 되어야 한다.

이러한 유지 보수를 위해서 여과 장치가 일시 정지되면, 이러한 회전형 여과 벨트를 갖는 여과 장치를 다루는 것은 정지형 에지 분할 여과기를 갖는 여과 장치에서 보다 더욱 복잡해진다. 예를 들어, 여과 벨트가 전체적으로 교환되어야 한다면, 여과 장치의 분리는 보다 상당하게 복잡해지는데, 그 이유는 최소한 비연속 여과 벨트의 단부들이 서로 연달아 연결되지 않는다면, 즉 이러한 비연속 여과 벨트에서의 연결 작업(threading) 후에, 새로운 연속 주행형 여과 벨트를 설치하기 위해서는, 이 여과 장치의 내부에 있는 편향 롤러도 역시 분리되어야 하기 때문이다.

이러한 문제를 감안하면, 본 발명의 기본적인 목적은 상기 종래 기술의 단점들을 극복하면서 이러한 종래 기술을 유리한 방식으로 개선한 서두에서 언급된 타입의 여과 장치를 제공하는 것이다. 동작 정지 시간이 짧거나 그 회수가 적으면서 동작 주기는 길게 되는 장점이 여과 효율을 저하시키지 않으면서 달성될 수 있다. 또한, 여과 벨트를 보다 용이하게 교환할 수 있어서 여과 장치를 상이한 공정액들 또는 이 공정액 내에 함유된 상이한 고체 입자들에 대해서 적응시킬 수 있다.

이러한 목적은 본 발명에 있어서 청구항 제 1 항에 따른 여과 장치에 의해서 달성된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항들에 한정되어 있다.

벨트 클리너 영역에서 형성되는 고체 축적에 의해서 발생하는 여과 효율 저하 및 여과 장치 동작 정지를 피하기 위해, 여과 벨트에 축적된 고체 입자들을 제거하기 위해서 브러시를 사용하는 바가 고려되며, 이 브러시는 여과 벨트로부터 고체 입자들이 영구적으로 효과적으로 제거될 뿐만 아니라 이러한 제거를 위해서 요구되는 동작 정지 및 클리닝 브러시에 고체 입자들이 축적되는 것도 역시 방지되도록 자가 세정 방식으로 설계된다. 본 발명에 따라서, 벨트 클리너는 적어도 하나의 회전형 구동 브러시를 가지며 이 브러시는 스크레이퍼를 구비한 브러시 클리너와 연동되며 이 브러시 클리너는 회전 브러시의 브러시 모의 경로 내에 배치된다. 이 회전형 브러시는 축적된 고체 입자들을 여과 벨트로부터 효율적으로 제거하며 이와 동시에 브러시 클리너의 스크레이퍼는 이 제거된 고체 입자들이 브러시에 쌓이지 않게 제거하여서 브러시가 막히는 일이 없게 된다. 이로써, 브러시에 대한 연속적인 자가 세정이 가능하며 이는 특히 여과될 액체의 오염물이 부착력이 있을 경우에 유용하며, 고체입자가 효율적이면서 연속적이면서 영구적으로 분리될 수 있다.

회전형 구동 브러시의 이러한 자가 세정을 위해서 사용되는 스크레이퍼는 일반적으로 여러 상이한 방식으로 설계될 수 있다. 본 발명의 일 유리한 실시예에 따르면, 이 스크레이퍼는 브러시의 브러시 모 영역(bristle field) 내로 완전하게 집어 넣어진 채 유지될 수 있는 바 형상의 와이퍼로서 형성될 수 있다. 이와 관련하여서, 이 와이퍼는 이를 위해서 브러시의 회전 축에 대해서 평행하게 연장되며 선택 사양적으로는 근소하게 예각으로 해서 경사진 위치에 배치되거나 와이퍼의 브러시의 회전 축과의 이격 거리를 브러시의 외주면의 표면(enveloping surface)의 반경보다 작게 하며, 이로써 회전형 브러시의 브러시 모가 그들의 경로 상에서 이 와이퍼를 연속적으로 두드리게 되거나 주기적으로 이 와이퍼와 체결 또는 접촉되게 된다.

이와 관련하여, 이러한 바 형상 와이퍼는 동작 시에 정지 상태로 구성될 수 있으며, 즉 브러시에 대해서 고정된 위치에 배치될 수 있다. 원통형 바가 스크레이퍼로서 제공되면, 완벽하게 강성이면서 견고한 구성이 가능하게 된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 스크레이퍼의 위치는 브러시에 대해서 변화될 수 있으며, 이로써 예를 들어 스크레이퍼는 브러시의 축에 근접하게 이동하거나 브러시로부터 멀어지게 이동하여서 때로는 보다 강하면서 때로는 보다 약한 스크레이핑 효과를 달성하거나 브러시의 마모에 기초하여서 스크레이퍼를 조절할 수도 있다. 이와 달리 또는 추가적으로, 스크레이퍼를 지지하는 구성 요소가 이동성을 구비하여서 스크레이핑 동작이 상이한 지점들에서 수행되도록 상이한 주변 요소들에 배치되어서 예를 들어 스크레이핑된 고체 입자들이 튕겨서 여과 벨트로 다시 들어가는 일이 방지된다. 본 발명의 또 다른 유리한 실시예에서, 브러시를 위한 스크레이퍼는 여과 벨트에 대향하여 위치하는 브러시 측 상에 배치될 수 있다. 여과 벨트에서 브러시의 접촉 지점이 각도 위치 0°를 규정하면, 스크레이퍼는 예를 들어 90°내지 270°의 각도 범위, 말하자면 브러시의 회전 움직임의 제 2 사분 및 제 3 사분 범위 내에 배치된다. 본 발명의 유리한 다른 실시예에서, 스크레이퍼는 예를 들어 150°내지 210°의 각도 범위에서 배치되어서 브러시에 의해서 고체 입자들이 제거될 시에 이 고체 입자들이 튕겨서 다시 여과 벨트로 들어가는 것이 신뢰할만하게 방지될 수 있다. 스크레이퍼의 각도 상의 위치가 스크레이퍼를 대응하도록 이동하게 지지하는 바에 의해서 조절될 수 있다면, 스크레이핑 제거 동작은 상이한 고체 입자 및 브러시 모 타입에 따라서 이상적으로 설정될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 바 형상 와이퍼는 원형과는 다른 단면 형상을 가질 수 있으며 예를 들어 압출 형재 형태로 방사 방향으로 돌출된 웹들을 갖거나 삼각형 또는 사각형 윤곽을 갖거나 상호 오프셋된 체결 돌출부들의 패턴을 가지며 이는 특히 와이퍼가 회전 구동가능할 때, 바람직하게는 브러시의 회전 방향과 반대 방향으로 회전할 때에 그러하며, 이로써 와이퍼와 브러시 간의 접촉 효과 또는 두드림 효과가 증가하며 이로써 브러시 모로부터 고체 입자가 더 효과적으로 제거될 수 있다.

스크레이퍼 바의 압출 형재 부위 이외에, 이 바는 길이 방향에서 가변하는 성분을 갖는 부위를 갖는 것이며, 특히 스크레이퍼의 길이 방향에서 이송 방향을 달성하기 위해서 스크루 부위 또는 경사진 홈의 형태로 그러한 부위를 가질 수 있다. 브러시의 중앙 부위에서 그 양이 증가하는 고체 입자들은 예를 들어 이로써 브러시의 길이에 걸쳐서 균일화되어서 양 측으로 이동될 수 있다. 바 형상 와이퍼는 이를 위해서 예를 들어 헤링본 윤곽(herringbone contour) 또는 헤링본 기어링(herringbone gearing)을 가질 수 있다. 이와 관련하여서 스크루 부위 또는 경사진 부위는 이들 상에 중첩되는 전술한 압축 형재 부위를 가질 수 있다.

와이퍼의 형태로 된 이러한 스크레이퍼 이외에 또는 이와 더불어서, 브러시의 자가 세정을 위해서 제 2 브러시가 또한 사용될 수 있으며, 이 브러시도 역시 마찬가지로 유리하게는 회전형 구동 브러시로서 설계되며 제 1 브러시의 회전 축에 대해서 실질적으로 평행하거나 근소하게 예각으로 경사지게 연장된 회전 축을 중심으로 해서 회전 가능하다. 이러한 제 2 브러시는 유리하게는 제 1 브러시의 회전 방향과 반대되는 방향으로 구동되며 이로써 제 1 브러시에 부착된 고체 입자들을 이 제 1 브러시로부터 제거할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 다른 브러시 클리너가 제 2 브러시와 연동되어서 예를 들어 전술한 바와 같은 와이퍼 형태로 제공될 수 있다.

여과 벨트의 세정 동작을 상이한 공정 조건에 이상적으로 적응시키기 위해서, 여과 벨트를 브러시로 세정하는 것은 가변 속도로 구동되어서 브러시 속도가 변경되고 각각의 이상적인 값으로 설정될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 이와 관련하여서 브러시 회전 속도가 자동으로 조정 또는 설정되어서 각각의 현 공정 조건에 대해서 이상적인 여과 벨트 세정 동작을 달성할 수 있다. 이를 위해서, 제어 장치가 상이한 동작 파라미터들을 검출하는 검출 수단에 접속되어서 제어 장치는 이러한 검출된 동작 파라미터에 기초하여서 브러시 회전 속도를 자동으로 설정할 수 있다. 예를 들어, 검출 수단은 부하 센서 시스템을 포함하며, 이 시스템을 사용하여서 여과 부하, 즉 여과 벨트 상에 축적된 고체 입자량 및/또는 잔여하는 여과기 액체 침습성이 결정되어, 예를 들어 여과 부하가 증가하면 브러시 회전 속도가 증가하고 여과 부하가 감소하면 브러시 회전 속도가 감소하게 된다. 이와 달리 또는 추가적으로, 검출 수단은 여과될 액체 내의 고체 입자량의 비율을 결정하고/하거나 액체량 대 고체량의 비율을 결정하기 위한 고체 밀도 센서 시스템을 포함할 수 있다. 여과될 액체 내의 고체 입자 비율이 증가하면, 브러시 회전 속도를 증가시키고 고체 비율이 감소하면 그 회전 속도를 감소시킨다. 이와 달리 또는 추가적으로, 검출 수단은 부착된 고체 입자의 입자 크기를 결정하기 위해서 입자 크기 센서 시스템을 포함할 수 있다. 입자 크기가 증가하면, 브러시 회전 속도를 증가시키고 입자 크기가 감소하면 브러시 회전 속도를 감소시킨다. 이와 달리 또는 추가적으로, 고체 재료의 종류가 브러시 회전 속도를 설정하는데 사용되는 파라미터로서 사용될 수 있다. 이와 달리 또는 추가적으로, 브러시 회전 속도에 대한 피드백 제어가 가능한데 이로써 브러시에 의해서 세정된 여과 벨트 부위가 관측되고 예를 들어 이 벨트 부위의 공기 침투성 및/또는 액체 침투성을 광학 센서를 통해서 판정하여서 그 부위의 세정도가 모니터링될 수 있다. 이어서, 브러시의 하류에서 여과 벨트 부위의 세정도가 가능한 한 크게 되도록 브러시 회전 속도가 제어된다. 이러한 세정 브러시의 속도 조절 시에 다른 동작 파라미터들이 사용될 수 있다.

상이한 동작 파리미터에 기초하여서 브러시 회전 속도를 제어하는 바 이외에 또는 이와 더불어서, 브러시 회전 속도는 세정 절차가 여과 벨트의 매 n 번째 회전마다 브러시 회전 속도를 증가시키거나 브러시 회전 방향을 바꾸는 것과 같이 주기적으로 가변되거나 그 방향이 반전될 수 있다.

브러시 회전 속도를 변화시키는 것 이외에 또는 이와 더불어서, 본 발명의 다른 실시예에서, 브러시 회전 축과 여과 벨트 간의 이격 거리를 변화시킴으로써 여과 벨트에 대한 브러시의 접촉 압력이 가변될 수 있다. 이러한 브러시 회전 축과 여과 벨트 간의 이격 거리 및/또는 접촉 압력은 상이한 동작 파라미터들에 기초하여서 상기 제어 장치에 의해서 대응하는 방식으로 자동으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 세정 정도가 떨어지거나 여과 부하가 증가하면 브러시는 여과 벨트에 보다 강하게 접촉된다. 브러시의 접촉 압력이 상기한 바와 같이 주기적으로 가변될 수 있는데 예를 들어 이러한 세정 주기는 여과 벨트의 매 n 번째 회전 마다 접촉 압력이 증가하도록 될 수 있다.

브러시 회전 속도 및/또는 브러시의 접촉 압력을 변화시키는 것 이외에 또는 이와 더불어서, 여과 벨트의 이동 속도가 본 발명의 다른 유리한 실시예에서 가변될 수 있다. 이를 위해서, 가변 구동 속도를 갖는 구동 장치가 여과 벨트와 연결되어 있다. 수동적 제어자는 유리하게는 이러한 구동 장치와 연결되어서 벨트 속도를 수동으로 가변시킬 수 있다. 이와 달리 또는 추가적으로, 자동 제어 장치가 적어도 하나의 동작 파라미터에 기초하여서 여과 벨트 속도를 자동으로 가변시킬 수 있는데, 이러한 동작 파라미터는 전술한 바와 같은 동작 파라미터들이 사용되며, 특히 여과 부하, 고체 밀도 및 액체량 대 고체량 비율, 입자 크기, 고체 재료 종류 또는 벨트의 메시 크기, 기공 크기 또는 액체 침투성과 같은 여과 벨트의 특성 값이 사용될 수 있다. 특히 예를 들어 여과 부하가 증가하거나 여과될 고체/액체 혼합물 내에서의 고체 비율이 증가하면 벨트 이동 속도가 증가하고 반대로 여과 부하가 감소하고 고체 비율이 감소하면 벨트 이동 속도가 감소된다.

상기 벨트 클리너는 일반적으로 여과 벨트 및/또는 배출 영역의 상이한 부위들에 배치될 수 있다. 본 발명의 다른 유리한 실시예에서, 브러시는 여과 벨트의 하부 주행부와 접촉할 수 있으며 바람직하게는 정말로 하부 측으로부터 접촉되어서 브러시는 여과될 고체/액체 혼합물이 여과 장치의 투입 구역에서 투입되는 여과 벨트 측을 처리할 수 있다.

유지 보수 주기에서 요구되는 것과 같이 여과 벨트를 교체하거나 추가적인 세정 수단을 실행할 수 있기 위해서, 본 발명의 다른 측면에 따라서, 구동 가능한 여과 벨트가 벨트 클리너와 결합되어서 여과 장치의 유입부로부터 분리될 수 있으면서 이 유입부에 대해서 이동 가능하게 지지되는 어셈블리가 형성될 수 있다. 여과 벨트, 구동 장치 및 벨트 클리너를 포함하는 이 어셈블리는 특히 서랍 방식으로 구성되어, 여과 절차 동안에 투입 구역 내에 위치하게 되는 여과 벨트의 부위 또는 어셈블리는 종래 방식에서와 같이 이 어셈블리는 각기 구성 요소들로 분해하지 않고서도 서랍 방식으로 여과 하우징 내로 삽입되거나 이로부터 인출될 수 있다. 이를 위해서 여과 장치의 여과 하우징은 유리하게는 어셈블리가 측면에서 여과 하우징 내로 밀려서 인입되거나 당겨서 인출되도록 수직 하우징 벽에 형성된 삽입 개구를 갖는다.

여과 벨트 어셈블리의 인출 및 인입에 있어서의 핸들링을 간소화하기 위해서, 본 발명의 다른 유리한 실시예에 따라서, 상기 어셈블리는 하부 캐리지에 의해서 그 베이스가 지지되고/되거나 여과 하우징에서의 슬라이딩 가이드에 의해서 이동 가능하게 인도되는 트롤리(trolley)를 형성한다. 이로써 형성된 어셈블리는 사용자가 이 어셈블리의 전체 중량을 감당할 필요 없이 인출될 수 있다. 이렇게 어셈블리를 하부 캐리지와 함께 트롤리 형태로 설계하면 인출 및 인입 동작이 매우 용이하게 된다.

여과 하우징의 내부로 어렵게 접근하는 위치 조절 작업을 수행할 필요 없이 여과 벨트와 유입부 간을 정확하게 서로 끼어 맞추거나/맞추고 투입 구역 내에서 여과 벨트의 정확한 위치 조절 작업을 달성하기 위해서, 본 발명의 다른 실시예에서, 여과 벨트를 둘러싸는 커넥터 컬러가 상기 서랍식 어셈블리에 제공되며 이 컬러는 여과 하우징에 연결되며 여과 하우징과 체결 시에 투입 구역 내에서의 여과 벨트의 소망하는 위치를 정확하게 사전 규정하는 위치 조절 장치 및/또는 교대(橋臺, abutment)를 형성할 수 있다. 이 서랍식 어셈블리가 상기 커넥터 컬러가 여과 하우징과 접촉할 때까지 여과 하우징 내로 밀어지면, 여과 하우징의 내부에서 연장된 서랍식 어셈블리의 부분이 투입 구역 내에서 정확하게 위치 조절되며 이와 동시에 벨트 클리너 및 배출 구역을 포함하는 어셈블리의 나머지 부분은 여과 하우징 외부에 위치하게 된다.

여과될 고체/액체 혼합물이 여과 벨트를 통과하거나 여과 벨트의 상이한 부분들이 세정도 되기 이전에 상기 혼합물이 여러 번 통과하는 것을 방지하기 위해서, 본 발명의 다른 측면에 따라서, 여과 장치는 상기 혼합물이 동일한 여과 벨트를 오직 한번만 통과하여서 전달될 수 있도록 구성된다. 따라서, 여과 벨트의 상부 주행부 및 하부 주행부가 여과 장치의 투입 구역에서 연장되고 특히 여과 벨트가 연속적으로 회전하는 벨트 컨베이서로서 설계될 수 있도록 여과 벨트는 유리하게는 벨트 컨베이어 방식으로 편향 롤러를 둘러서 이동할 수 있다. 액체/고체 혼합물이 상부 주행부 및 하부 주행부 모두를 통과하는 것을 방지하기 위해서, 본 발명의 다른 실시예에서, 여과 장치는 투입 구역 내에 배치된 여과 벨트 컨베이어의 부분에서 상기 여과 벨트의 상부 주행부 및 하부 주행부 간에 리드 오프 표면(lead off surface)을 가지며, 이 표면은 상부 주행부를 통과한 액체를 하부 주행부를 지나도록 인도한다. 이 리드 오프 표면은 하부 주행부 이전에 상부 주행부를 통과한 액체를 취하여서 이를 하부 주행부를 지나서 액체 순화부의 다른 부분으로 인도한다.

이와 관련하여서, 이 리드 오프 표면은 일반적으로 상이한 설계들을 가질 수 있는데, 예를 들어 일 측으로 경사진 경사형 표면의 형태를 취할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 이 리드 오프 표면은 대략적으로 말하자면 여과 벨트의 주행 방향에 대해서 실질적으로 평행하게 형성되면서 상부 주행부를 향해서 배향된 리지(ridge)를 갖는 안장 지붕 형상의 윤곽을 가지며 이로써 리드 오프 표면에 의해서 취해진 액체는 양측으로 인도되어서 하부 주행부를 지나가게 된다.

이와 관련하여서, 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 리드 오프 표면은 흐름 방향 요소를 바람직하게는 흐름 방향 레일의 형태로 포함하며 이 레일은 여과 벨트의 주행 방향에 대해서 가로질러서 연장되며 상기 취해진(intercepted) 액체를 안정화시키고 여과 벨트로부터 발생된 길이방향 성분을 감쇠시키며, 상기 취해진 액체를 소망하는 방향으로 바로 인도한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 이 리드 오프 표면은 조 형태(tub form)로 구성되어서 제어되지 않은 액체 넘침 또는 상기 중간에 취해진 액체의 이탈을 방지한다. 이 리드 오프 표면은 특히 측방향 가장 자리 영역에서 다른 방식으로 형성된 업턴(upturns), 높이 차이가 있는 부분 또는 보유형 등고(retaining contour)를 구비하여서 상기 중간에 취해진 액체(intercepted liquid)를 제어 가능하게 인도한다.

벨트 가이드 레일이 특히 리드 오프 표면에 제공되어서 여과 벨트의 측 방향 가장 자리에서 여과 벨트의 상부 주행부를 둘러싸서 체결하거나 그 상을 덮어서 투입 구역을 측 방향으로 경계 짓는 경계부를 형성한다. 이러한 벨트 가이드 레일은 여과 벨트를 인도하고 투입된 부하 하에서 여과 벨트의 임의의 과도한 처짐 또는 엉킹을 방지할 뿐만 아니라 여과 벨트의 상부 주행부가 원하지 않게 세척되어 버려서 여과되지 않는 범람 현상이 발생하는 것을 방지하기도 한다. 상기 벨트 가이드 레일은 여과 벨트의 가장 자리 상에서 측 방향으로 돌출되어서 상부 주행부의 영역에서 상기 투입된 고체/액체 혼합물을 유지하며 이로써 상기 혼합물은 여과 벨트의 상부 주행부를 실질적으로 완전하게 통과하고 이로써 여과된다. 상부 주행부와 하부 주행부 간의 상기 리드 오프 표면 또는 인터셉션 표면(interception surface)이 이중 기능을 하도록 제공되는데, 한편으로는 상부 주행부 아래에서 취해진 또는 인터셉트된 액체는 하부 주행부를 지나도록 인도되며 다른 편으로는 상부 주행부를 통해서 완벽한 여과 작업이 보장된다.

여과 벨트로부터 제거될 제품을 보다 양호하게 처리하고 이와 동시에 그렇게 함으로써 벨트 세정을 보다 용이하게 실현하기 위해서, 본 발명의 다른 측면에 따라서, 여과 벨트에 축적된 고체 입자들을 건조하기 위한 건조 장치가 여과 장치의 투입 구역과 배출 구역 간에서 포함된다. 이 축적된 고체 입자는 이 공정에서 반드시 완벽하게 건조될 필요는 없지만 특정한 정도로 해서 표면 건조될 수 있으며 상이한 건조 정도는 그 이용 상황에 따라서 달성될 수 있다. 이를 위해서, 건조 장치는 일반적으로 여러 상이한 방식으로 구성되는데 선택적으로 서로 인접하거나 전후방 구성으로 배열된 다수의 건조 수단들을 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에서, 이 건조 장치는 예를 들어 적외선 방사기 형태로 해서 여과 벨트에 부착된 여과 제품에 대해서 방사 에너지를 인가하는 적어도 하나의 에너지 방사기를 포함할 수 있다. 이와 달리 또는 추가적으로, 건조 장치는 예를 들어 팬 또는 흡착 장치의 형태로 해서 적어도 하나의 공기 흐름 생성기를 포함할 수 있다. 여과 벨트에 부착된 고체 입자들에 건조 공기가 상기 공기 흐름 생성기를 사용하여서 인가되어서 이 고체 입자들은 전술한 벨트 클리너에 의해서 보다 용이하게 여과 벨트로부터 제거되고 보다 양호하게 처리될 수 있다.

다른 건조 수단들이 사용되어서 고체 입자들을 건조할 수도 있다. 예를 들어, 사이클론 분리기, 진공 펌프 또는 다른 습기 제거 수단이 사용될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에서, 상이한 여과 벨트들이 단(stage), 탠덤(tandem) 또는 다중 구성으로 해서 서로 전후방에 제공될 수 있으며, 상이한 여과 벨트들이 상이하게 설계되는 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 실시예들에서, 상이한 여과 벨트들은 캐스케이드 방식으로 서로 전후방으로 해서 제공되어 보다 미세한 고체 입자들을 제거한다. 그러나, 이와 달리, 동일한 설계를 갖는 여과 벨트들은 서로에 대해서 상이한 구성으로 해서 여과 장치의 일부분을 형성할 수 있다.

여과 벨트 또는 여과 벨트들은 일반적으로 상이한 설계로 구성되며 직물 또는 메시 형태로 된 자연적 또는 합성적 섬유들이 여과 매체로서 처리된 형태로 해서 사용될 수 있다. 이와 달리 또는 추가적으로, 처리되고 또는 처리되거나 코팅된 여과 매체가 또한 사용될 수 있다. 예를 들어, 섬유 재료들은 축중합물 및 이들의 코폴리머(coploymers)로부터 제조되거나 폴리올레핀 및 이들의 코폴리머로부터 제조될 수 있다. 여과 벨트는 유리하게는 연속적인 벨트로서 구성되고 따라서 유지 보수가 필요 없으며 재사용이 가능하다. 이와 관련하여서, 이 연속형 벨트는 먼저 비연속형으로 제조된 여과 벨트의 단부들을 연결함으로써 제조되며, 여과 벨트의 단부들 각각은 접착제로 본딩되거나 용접 처리되거나 압착되거나 쓰레딩되거나(threaded) 링킹되거나(linked) 스크루 방식으로 연결되거나 꿰매지거나 이와 달리 여과 벨트의 설계 사항에 따라서 서로 고정 또는 분리되는 방식으로 연결될 수 있다. 여과 벨트의 재료는 단일 층 또는 다중 층 설계로 해서 합성 직물로서 형성될 수 있거나 와프 연결(warp connection) 또는 웨프트 연결(weft connection)로 해서 제조되거나 선택 사양적으로 정전기 방지재로 구성될 수 있다. 이와 달리 또는 추가적으로, 세밀하게 직조된 스테인레스 강 직물이 코팅되거나 코팅되지 않게 해서 여과 벨트로서 사용되고/되거나 코팅된 유리 섬유 직물이 여과 벨트로서 사용될 수 있다. 여과 정밀도는 각각의 공정 또는 각각의 공정에서 발생하는 고체 입자 또는 이 공정에서 사용되는 공정액에 맞추어지며 0.05 내지 0.25 mm 범위, 특히 0.15 mm의 여과 정밀도를 갖는 상이한 사용에 대해서는 양호한 절충이 제공될 수 있다.

여과될 고체/액체 혼합물의 균일한 투입을 실현하기 위해서, 본 발명의 다른 유리한 실시예에서, 유입부는 댐 단(dam stage)들을 구비하면서 적어도 하나의 댐 단을 넘어서 흐른 후에만 여과될 고체/액체 혼합물이 도달할 수 있는 유출 또는 투입 개구를 포함하는 투입 베드(charging bed)를 포함한다. 유리하게는, 이로써, 상기 여과될 고체/액체 혼합물은 거의 와류 및/또는 터블런스 없이 여과 벨트 상으로 투입될 수 있으며 이로써 상기 혼합물은 층류 흐름(laminar flow)으로 해서 여과 벨트 상으로 전파된다.

상기 댐 단들 대신에, 다른 또는 추가적인 제어 흐름 수단이 사용될 수 있는데, 예를 들어 핀(fin) 형태, 주름 형태, 돌출부 형태 또는 다른 속도 감소 구조물 및/또는 투입 흐름을 균일화시키는 흐름 안정화 수단들을 사용하여서 액체 투입 흐름을 안정화시킬 수 있다. 유입부는 본 발명의 다른 실시예에서 그 베이스가 여과 벨트의 길이 방향으로 경사져 있어서 상이한 윤곽을 갖는, 바람직하게는 계란형, 타원형 또는 모서리가 둥근 직사각형으로 된 유출 개구로 이르게 되는 유입 조를 포함한다. 액체를 여과 벨트에 균일하게 인가하는 것은 상기 투입 조의 유출 개구의 둥근 형태의 윤곽으로 인해서 달성될 수 있다. 투입 흐름을 안정화, 균일화 또는 저속화시킬 수 있는 전술한 흐름 수단들은 상기 투입 조의 경사진 베이스 영역에서 상기 유출 개구의 상류에 배치될 수 있다.

본 발명은 이제 이하에서 다음의 첨부 도면 및 바람직한 실시예들을 참조하여서 보다 상세하게 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 유리한 실시예에 따른 여과 장치의 개략적 사시도이며, 여기서 이 여과 장치의 투입 구역이 위에서 볼 때에 경사지게 도시되어 있으며 이로써 유입부 내에 구성된 투입 조 및 그 아래에 위치한 여과 벨트가 보여지고 있다.
도 2는 상이한 각도에서 본 도 1의 여과 장치의 개략적 사시도로서, 여기서 여과 하우징 외측에 위치한 여과 벨트의 부분 및 배출 구역 아래에 배치된 여과된 고체를 수거하는 수거 탱크가 보여지고 있다.
도 3은 여과 하우징 영역에서의 단면을 도시하는 도 1 및 도 2의 여과 장치의 측면도로서, 여과 하우징의 내부에 배치된 여과 벨트 및 이와 연관된 유입부를 나타내고 있다.
도 4는 여과 벨트 어셈블리의 사시적 개략도이며, 여기서 어셈블리는 가이드 수단, 편향 수단 및 구동 수단을 갖는 연속 회전형 여과 벨트 및 이 여과 벨트와 연관된 벨트 클리너를 포함하며, 이 어셈블리는 바닥 상에서 하부 캐리지에 의해서 지지되고 있다.
도 5는 아래에서 본 도 4의 여과 벨트의 평면도이며, 여과 벨트의 하부 주행부와 연관되면서 간략한 세정을 위한 스크레이퍼 및 세정 와이퍼가 연관된 자가 세정 브러시 롤을 포함하는 벨트 클리너를 나타내고 있다.
도 6은 아래에서 비스듬하게 본 여과 벨트의 배출 구역의 사시도이며, 벨트 클리너의 상기 스크레이퍼 및 브러시 롤을 나타내고 있다.
도 7은 세정 브러시 및 이와 연관된 세정 와이퍼를 세부적으로 나타내는 확대 단면도이며, 브러시 모들의 회전 영역에서 세정 와이퍼의 구성을 나타내고 있다.
도 8은 본 실시예에서 브러시 모 영역의 화살표 형상으로 경사진 위치를 나타내는 세정 브러시의 개략적 사시도이다.
도 9는 고체/액체 혼합물을 여과 벨트에 투입하기 위한 투입 조의 확대된 사시도이다.
도 10은 여과 벨트의 가능한 실시예들의 개략도이다.

도면에서 도시된 여과 장치(1)는 여과 하우징(2)을 포함하며, 이 여과 하우징(2)을 통해서, 고체 입자로 오염된 액체가 여과된다. 이와 관련하여서, 여과될 액체는 상이한 목적들을 위해서 사용되는데, 예를 들어 순환로 내로 인도되는 산업용 플랜트의 공정액일 수 있다. 이 순환로로 전달되는 오일 또는 물과 같은 냉각액들이 본 명세서에서는 공정액이 특정 오염물로 오염되어서 정제 회수가 필요하거나 가치가 있는 머신 툴 또는 다른 생산 플랜트를 냉각시키기 위해서 고려될 수 있다. 나뭇잎 등과 같은 환경적 물질에 의해서 오염된 냉각수를 세정하는 것 또한 고려될 수 있다.

이 여과 장치(1)는 링 펠레타이저(ring pelletizer) 또는 압출 펠레타이저 및 특히 펠렛화된 플라스틱이 공정액에 부가되는 수중 펠레타이저와 같은, 플라스틱을 펠렛타이징하기 위한 장치에서 사용하면 특히 유리하다. 입상화된 펠렛은 이러한 공정에서 통상적인 분리기에 의해서 제거되는데, 플라스틱 입자들에 의한 소형 오염물들은 도시된 본 여과 장치에 의해서 여과 및 제거될 수 있다. 이 경우에, 도시된 여과 장치는 펠렛 분리기의 하류에 있는 공정액 순환부에 연결된다.

여과될 고체/액체 혼합물은 유입부(4)를 통해서 여과 하우징(2)의 내부에 부가되고 투입 구역(5) 내의 투입 조(23)를 통해서 연속형 또 단속형 구동 여과 벨트(3)에 제공되며, 이 벨트(3)는 누어있는 상태로, 즉 수평으로 정렬되거나 수평에 대해서 예각으로 해서 오직 근소하게만 경사된 상태로 정렬될 수 있다. 도시된 실시예에서는, 도 3을 참조하면, 여과 벨트(3)는 수평으로 정렬되어 있다.

이와 관련하여서, 도시된 여과 벨트(3)는 예를 들어 여과 하우징(2)의 내부의 3 분의 1의 상부와 같은 상부 영역에 위치하며 이로써 이 여과 벨트(3)를 통과하는 공정액은 여과 하우징(2)의 하부 영역에서 수거되며 이 하부 영역은 동시에 액체 탱크 또는 중간 저장부 기능을 한다.

유입부(4)의 투입 조(23)는 도 9에 보다 상세하게 도시되어 있으며 유리하게는 투입 조(23)의 단부 영역 내의 싱크(sink)를 향해서 경사된 경사형 베이스(24)를 포함하며, 여기서 유출 개구(25)가 상기 싱크 내에 제공되는데, 이 유출 개구(25)는 도시된 실시예에서는 장형의 달걀 모양 또는 근소한 타원형의 윤곽을 가지지만, 제품마다 특정된 상이한 윤곽을 가질 수 있으며, 예를 들어 직사각형 또는 다각형 장형의 구멍의 형태로 될 수도 있다. 투입 조(23)는 유리하게는 유출 개구(25)를 향해서 테이퍼진(tapered) 형태로 될 수 있는데, 즉 베이스(24)의 경사부에 대해서 가로진 폭이 유출 개구(25)를 향해서 감소되며(도 9 참조), 여기서 이러한 테이퍼진 형상은 연속적이거나 단차적일 수 있다. 이와 관련하여서, 상기 베이스(24)는 이 베이스(24)에 대해서 서 있는 가장 자리 측 투입 조 에지(26)에 의해서 그 경계가 정해지며 이 가장 자리에서는 액체 넘침이 방지된다.

여과될 액체는 넘침이 안정된 후에 도시된 투입 조(23) 내로 측 방향으로 인도되며 요구된 바와 같이 오프셋된 댐 단들(offset dam stages)에 의해서 보다 더 안정화된다. 이러한 댐 단들은 베이스(24) 내에 제공될 수 있지만, 다른 흐름 안정화, 속도 저감 및/또는 균일화 흐름 제어 수단이 특히 베이스(24)에 형성될 수 있다.

투입 조(23)의 유출 개구(25) 아래에 배치되며 수평으로 정렬되어 있는 여과 벨트(3)는 연속적으로 회전하는 벨트 컨베이어로서 설계되며 적어도 2 개의 상호 이격된 편향 롤러들(16,17)을 둘러서 회전하며, 이 롤러들은 바람직하게는 폐쇄형의 캐리어 프레임(27)에서 이 캐리어 프레임(27)에 제공되는 측 방향 지지 가이드들에 의해서 지지되며, 이 가이드들은 이용 상황에 따라서 예를 들어 PE-UHM과 같이 플라스틱으로 코팅된 슬라이딩 가이드로서 형성될 수 있다. 이와 달리 또는 추가적으로, 금속 또는 플라스틱으로 된 대응하는 지지 롤러들을 갖는 롤러 가이드가 여과 하우징(2) 내에 제공될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 여과 벨트(3)는 여과 하우징(2) 내로 밀려서 들어가거나 당겨서 인출될 수 있는 서랍 형태의 어셈블리(28)의 일부이다. 이를 위해서, 여과 하우징(2)은 상기 벨트 컨베이어보다 단면적에 있어서 약간 크게 수직 벽 내에 형성된 도입 개구(29)를 갖는다. 보다 정확하게 말하자면, 이 어셈블리(28)의 일부, 즉 상부 주행부(3a)의 일부 및 하부 주행부(3b)의 일부 및 이들 간에 배치된 편향 롤러(16)를 포함하는 여과 벨트(3)의 일부분은 이 여과 벨트(3)의 대응하는 부분들이 투입 구역(5) 내의 투입 조(23) 바로 아래에 정확하게 끼어지는 방식으로 놓이도록 상기 여과 하우징(2) 내로 서랍과 같이 밀어질 수 있다. 한편 여과 벨트(3)의 다른 부분은 여과 하우징(2)의 외측에서 여과 벨트(3)이 배출 구역(7)를 통해서 달리게 된다. 여과 벨트(3)를 여과 하우징(2) 내에 적절하게 위치시키고 여과 하우징(2)을 밀봉 방식으로 폐쇄시키기 위해서, 여과 벨트(3)를 둘러싸며 이 여과 벨트의 주행 방향에 대해서 실질적으로 수직으로 연장된 커넥터 컬러(connector collar)(15)가 제공된다. 이 커넥터 컬러(15)는 예를 들어 도입 개구(29)를 둘러싸는 여과 하우징(2)의 가장 자리 상으로 클램핑 요소를 사용하여서 기계적으로 누림으로써 밀봉 방식으로 여과 하우징(2)에 연결된다. 바람직하게는 고온 저항성 및/또는 식품-허가된 실(seal)이 여과 하우징(2)과 커넥터 컬러(15) 간에 제공되어서 예를 들어 적합한 플라스틱과 같은 변형 가능한 물질로 된 링 실(ring seal)의 형태로 해서 여과 하우징(2)에 대한 밀봉을 실현할 수 있다.

여과 하우징(2) 외부로 돌출된 여과 벨트(3)의 부분은 도시된 실시예에서는 상자 형태로 된 하우징 형태의 커버(30)에 의해서 둘러 싸여지며, 상기 커버(30)는 이 여과 벨트(3)의 돌출된 부분의 모든 측면들을 둘러싸며 상기 커넥터 컬러(connector collar)(15)에 연결된다. 이 커버(30)의 하부 측에서, 이 커버는 만출 개구(31)를 가지며, 이 만출 개구를 통해서, 여과 벨트(3)으로부터 떨어져 나오는 제거된 고체 입자들이 그 아래에 위치하는 수거 탱크(32)로 배출된다.

여과 벨트(3)를 포함하는 어셈블리(28)를 빼내서 이동시키기 위해서, 하부 캐리지(13)가 이 어셈블리(28)를 지지하도록 제공되며, 이 하부 캐리지(13)는 본 실시예에서는 단일 축 상에서 배열된 롤러들 또는 바퀴들을 구비하지만, 이와 달리 다중 축 형태의 하부 캐리지가 제공될 수도 있다. 이러한 하부 캐리지(13)와는 달리 또는 이와 더불어서, 어셈블리(28)는 슬라이딩 가이드(14)에 의해서 여과 하우징(2)에서 변위 가능하게 인도될 수 있으며, 이 슬라이딩 가이드(14)는 예를 들어 여과 벨트(3)를 위한 캐리어 프레임(27)에, 예를 들어 여과 하우징(2)에 대응하는 방식으로 형성된 가이드 수단들과 체결되는 가이드 레일 또는 가이드 홈 형태로 제공될 수 있다. 서랍 형태의 어셈블리(28)가 너무 많이 당겨져서 원하지 않게 빠져버리지 않도록 하기 위해서, 예를 들어 안전 볼트와 같은 형태의 분리 가능한 안전 요소가 이 어셈블리(28)가 끝까지 당겨질 때에 여과 하우징(2)과 그 내부로부터 접촉하는 캐리어 프레임(27)의 내부 단부에 제공될 수도 있다.

전술한 커버(30)는 그 상부 측에 분리 가능한 덮개(33)를 구비하는 것이 바람직한데 이로써 그 위로부터 여과 벨트(3)에 접근할 수 있기 때문이다. 동작 시에, 이 덮개(33)는 유리하게는 커버(30)의 몸체에 밀봉 방식으로 결합될 수 있다.

여과 벨트(3)를 회전 구동시키기 위한 구동 장치(34)가 여과 하우징(2)의 외부에 있는 여과 벨트(3)의 부분에 위치한다. 이 구동 장치(34)는 유리하게는 예를 들어 전기 모터의 형태의 변속 가능한 모터를 포함하며, 이 모터는 선택 사양적으로 고정된 또는 가변적인 기어 비를 갖는 트랜스미션을 통해서 여과 벨트(3)가 그를 둘러서 편향되는 편향 롤러들(17) 중 하나를 구동시킨다. 선택적으로, 이 구동 장치(34)는 또한 이 여과 벨트(3) 상으로 압력을 가하거나 적합한 위치에서 이 여과 벨트와 맞물리는 별도의 구동 휠을 통해서 여과 벨트(3)를 구동시킬 수 있다. 그러나, 편향 롤러(17)를 통한 구동이 바람직하다. 유리하게는 롤(roll)로서 제조되는 편향 롤러(17)는 여과 벨트(3)의 설계에 따라서 상이한 설계를 가질 수 있으며 볼 형상 롤 또는 원통형 롤의 형태로 될 수 있다. 예를 들어, 편향 롤러(17) 및/또는 다른 편향 롤러(16)가 유리하게는 적어도 하나의 가이드 홈 및/또는 적어도 하나의 가이드 돌출부를 가질 수 있으며, 이들은 예를 들어 편향 롤러의 단부 영역에서 여과 벨트에 대해서 인접하게 측 방향으로 돌출된 가장 자리 웹(web)의 형태로 될 수 있으며, 이로써 여과 벨트(3)의 직선 방향 주행이 보장된다. 이를 위해서, 선택 사양적으로 여과 벨트(3)도 상기 가이드 홈 및/또는 가이드 돌출부와 맞물리는 돌출부 및/또는 홈을 그 내부 측에서 가질 수 있다. 이와 달리 또는 추가적으로, 편향 롤러들(16,17) 중 적어도 하나는 여과 벨트(3)에 대응하는 방식으로 형성된 절삭 제거부들과 체결되는 가이드 피니언을 포함할 수 있다. 이와 달리 또는 추가적으로, 반대로, 치열(row of teeth), 홈부 열 또는 체결 돌출부를 갖는 유사한 구조가 여과 벨트(3)에 제공되어서 편향 롤러의 주변 표면에 대응되게 형성된 체결 돌출부 또는 홈에 체결될 수 있다. 이로써, 여과 벨트(3)와 편향 롤러 간의 피니언 방식 체결로 인해서 이 두 요소가 서로 미끄러지는 현상이 신뢰할만하게 방지될 수 있다.

구동 장치(34)는 유리하게는 오직 개략적으로 도시된 제어 장치(35)에 의해서 벨트 속도가 프로세스 파라미터에 적응되도록 제어되게 되며, 이러한 벨트 속도는 특히 액체 속의 입자들의 비율에 따라서 변할 수 있다. 특히, 입자량이 증가하면 벨트 이송 속도가 증가하게 된다. 이러한 액체 속의 입자들의 비율과는 별도로 또는 이와 더불어서, 다른 동작 파라미터들이 초기에 설명한 바와 같이 고려될 수 있다.

여과 벨트(3)를 연속적으로 세정하는 벨트 클리너(6)가 여과 벨트(3)의 복귀 주행의 하부 영역 내에서 상기 구동된 편향 롤러(17) 후방의 배출 구역(7)에 제공된다. 예를 들어 스패튤러(spatula) 장치 형태 또는 와이퍼 형태로 되면서 여과 벨트(3)를 먼저 간략적으로 세정하는 간략적 스크레이퍼(coarse scraper)(36)가 편향 롤러(17)로부터 주행하는 여과 벨트(3)의 하부 주행부(3b)에 먼저 제공된다. 이 간략적 스크레이퍼(36)는 유리하게는 그의 각도 위치 및/또는 그의 세팅 깊이 또는 전달 위치에 있어서 이동 가능하게 지지되며 이로써 여과 벨트 및 공정 제품에 따라서 상이한 체결 각도 및/또는 상이한 전달 각도 또는 벨트 이격 정도가 설정될 수 있다. 이와 관련하여서, 스크레이퍼의 각도 조절은 1 축 또는 2 축으로 이루어지고, 한편으로는 간략적 스크레이퍼(36)는 여과 벨트(3)의 면에 평행한 길이 축을 중심으로 기울어질 수 있으며 하부 주행부(3b)에 수직인 축을 중심으로 회전할 수 있다.

이와 관련하여서 소위 간략적 스크레이퍼(36)는 본 발명을 보다 증진시키기에 유리한 값을 가지는 조건에서 나이프 형상, 웨지 형상, 평편한 형상, 피크 형상 및 물방울 형상과 같은 상이한 형상을 가질 수 있다. 특히 웹 형상 또는 스트립 형상의 와이퍼로서 형성될 수 있는 간략적 스크레이퍼(36)는 금속과 함께 예를 들어 PE-UHM과 같은 플라스틱과 같은 상이한 재료로 제조될 수 있으며, 플라스틱은 PTFE, PA, PPS 또는 POM이 될 수도 있다. 이와 관련하여서, 본 발명의 다른 실시예에서, 예를 들어 여과 벨트의 마모를 줄이기 위한 마모 절감 코팅의 형태 및/또는 간략적 스크레이퍼(36)로부터의 입자들을 분리하는 것을 용이하게 하도록 테프론과 같은 부착력 저감 코팅의 형태의 코팅부가 이 간략적 스크레이퍼(36)에 도포될 수 있다.

도시된 실시예에서, 정밀한 세정은 마찬가지로 여과 벨트(3)의 복귀 주행 영역에 설치되고 간략적 스크레이퍼(36)의 하류에서 이와 이격되어 있는 회전 구동형 브러시(8)에 의해서 이루어질 수 있다. 이와 관련하여서, 브러시(8)는 특히 유리하게는 하부 주행부(3b)의 면에 대해서 평행이면서 바람직하게는 여과 벨트(3)의 이송 방향에 대해서 수직인, 선택 사양적으로 이에 대해서 근소하게 예각으로 기울어진 브러시 회전축(37) 중심으로 회전 가능하게 지지된다.

브러시(8)의 구동 이동은 예를 들어 체인, 벨트 또는 피니언 구성의 형태로 해서 기계적으로 결합됨으로써 여과 벨트(3)의 구동으로부터 유도될 수 있으며, 브러시(8)는 여과 벨트(3)와 동일한 방향 또는 반대되는 방향으로서 구동되며, 상대적 속도는 동일한 방향으로의 구동 이동에 있어서는 이와 대응되게 높아진 속도의 구동 속도로 되게 된다. 그러나, 본 발명의 유리한 다른 실시예에서는, 브러시(8)는 여과 벨트(3)의 이송 속도에 대해서 가변적인 속도의 구동 수단(38)에 의해서 구동되며, 이러한 구동 수단은 예를 들어 전기 모터의 형태의 변속 구동 수단을 포함할 수 있다. 이와 달리 또는 추가적으로, 구동 수단(38)은 가변 비 트랜스미션을 포함하며, 이 트랜스미션을 통해서 구동 이동이 여과 벨트의 구동 또는 별도의 구동 모터로부터 유도될 수 있다. 브러시(8)는 유리하게는 여과 벨트(3)와 반대되는 방향으로 동작한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 브러시(8)의 구동 속도는 오직 표시만 되어 있는 제어 장치(35)에 의해서 가능한 한 높은 세정 효과를 달성하도록 제어 또는 조정된다. 이와 관련하여서, 브러시 속도 제어는 상이한 변수들에 따라서 제어될 수 있는데, 예를 들어 초기에 상세하게 설명된 바와 같은, 액체 내의 고체 입자 비율, 투입 구역에서의 여과 부하, 고체 타입, 액체 및/또는 고체 온도, 입자 크기 및/또는 다른 동작 파라미터들에 따라서 제어된다. 이를 위해서, 제어 장치(35)는 적합한 검출 수단에 연결되어서 이 검출 수단의 신호에 따라서 브러시 속도를 가변시킬 수 있다.

브러시(8)를 여과 벨트(43)로의 체결 강도는 유리하게는 특히 브러시의 트리밍 형상(trimming shape) 및 브러시 모(bristle) 재료의 선택 사항에 따라서 달라질 수 있다. 이와 달리 또는 추가적으로, 전술한 동작 파라미터들 중 어느 다른 것들이 고려될 수 있는데, 예를 들어 브러시(8)의 하류에서 모니터링되는 벨트부의 세정도가 불충분하다면, 접촉 압력 또는 체결 강도가 증가하게 된다. 이를 위해서, 브러시(8)는 유리하게는 특히 여과 벨트(3)를 향하거나 여과 벨트(3)로부터 멀어져서 그 접촉 압력이 변화될 수 있도록 이동 가능하게 지지된다. 이러한 이동성과 관련된 설정 장치는 수동으로 설계될 수도 있지만, 유리하게는 외부에서 전력이 공급되는 조절 장치가 제공되어서 제어 장치(35)는 전술한 동작 파라미터들 중 하나 이상에 기초하여서 브러시(8)의 접촉 압력을 제어할 수 있다.

보다 양호한 세정을 위해서, 브러시(8)의 속도 및/또는 접촉 압력은 주기적으로 변화되어서 예를 들어 브러시(8)는 여과 벨트(3)와 동일한 방향으로 움직였다가 다시 반대되는 방향으로 움직이는 교번적으로 방향이 변하는 방식으로 동작하고/하거나 여과 벨트(3)의 매 n번째 회전마다 회전 속도가 증가하고/하거나 접촉 압력이 증가하는 방식으로 동작할 수 있다. 이렇게 브러시 속도 및 브러시 접촉 압력을 주기적으로 변화시키면 세정 효과를 개선되고 여과 벨트 마모는 저감되게 될 수 있다.

브러시(8)는 여과 벨트(3)의 총 폭에 대해서 1 편으로서 형성될 수 있다. 그러나, 브러시(8)를 여러 편으로 분할하는 설계 역시 유리하게 제공될 수 있으며, 이 경우에는 브러시의 신속한 변화가 가능하게 된다.

브러시(8)의 브러시 모 부분은 마찬가지로 상이한 설계를 가질 수 있는데, 예를 들어 풀 트리밍(full trimming) 형태로 설계되거나 루스한 터프트 트림(loose tuft trim)의 형태로 설계될 수 있다. 본 발명의 다른 유리한 실시예에서, 브러시 모 단부들에 의해서 형성된 브러시(8)의 작동 표면이 구획된 높이 차이를 갖는 등고 변화를 갖는 구조화된 브러시 트리밍이 제공될 수 있는데, 예를 들어 브러시 모 영역 구획부들의 모들이 보다 높거나 보다 낮거나 하는 등의 컬럼(column)들의 형태로 될 수 있다. 브러시 모 트리밍은 특히 스크루 형태의 구획부 및/또는 하나 이상의 열로 된 코일을 가질 수 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이 웨지 형상의 코일 또는 구획부가 제공되어서 벨트의 이송 방향에 대해서 수직 방향에서의 입자 제거가 균일하게 될 수 있다.

브러시 모 부분에 있어서 브러시 모들은 상이한 재료들로 제조될 수 있으며, 플라스틱 또는 자연적 섬유들이 유리하지만, 또한 금속 모들이 사용되거나 선택 사양적으로 코팅부가 제공될 수도 있다.

브러시(8)를 세정하기 위해서, 브러시 클리너(9)가 제공되며, 이 브러시 클리너는 도시된 실시예에서 유리하게는 와이퍼 형태로 제조될 수 있는 브러시 스크레이퍼(10)를 포함한다. 이와 관련하여서, 이 와이퍼는 원통형상의 둥근 봉일 수 있지만 선택적으로 압출된 형재의 부위를 가질 수 있거나 길이 방향으로 변하는 부분을 가질 수 있으며 예를 들어 특히 와이퍼가 그의 길이 축을 중심으로 회전 가능하게 구동되는 경우에는 코일 또는 스크루 부분을 가질 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 브러시 스크레이퍼(10)는 브러시의 회전 축(12)과 실질적으로 평행한 길이 축으로 배치될 수 있으며 브러시 스크레이퍼(10)는 도시된 실시예에서 브러시(8)의 브러시 모 영역 내로 전체가 들어가도록 구성된다. 브러시(8) 세정을 가변하는 공정 조건들에 적응시키기 위해서, 브러시 스크레이퍼(10)는 유리하게는 이동 가능하게 지지된다. 한편, 브러시 스크레이퍼(10)의 위치가 유리하게는 설정될 수 있는데, 브러시의 회전 축(12)으로부터의 이격 정도는 가변적으로 될 수 있으며/있거나 브러시(8)의 둘레 방향을 따르는 위치도 가변될 수 있다. 도시된 실시예에서, 브러시 스크레이퍼(10)는 180 도의 위치에서 배치되며, 즉 정확하게는 여과 벨트(3)에 대향하여 배치된 브러시(8)의 측 상에 배치된다. 그러나, 위치 설정에 따라서, 브러시 스크레이퍼(10)는 브러시의 주변 방향에서 90도 내지 270도의 범위에서 가변될 수도 있다.

브러시 스크레이퍼(10)의 단면이 전술한 바와 같은 원형과는 상이하다면, 또한 브러시 스크레이퍼는 회전 가능하게 지지되며 구동 수단에 의해서 회전 가능하게 구동된다. 해당 구동은 유리하게는 본 명세서에서 가변 속도로 해서 이루어지며, 전술한 제어 장치(35)가 전술한 동작 파라미터들 중 적어도 하나를 고려하고/하면서 추가적으로 브러시(8)의 속도에 따라서 이 브러시 스크레이퍼에 대한 자동적 속도 설정 또는 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 브러시 스크레이퍼(10)는 예를 들어 액체 내의 고체 입자량이 많으면 보다 강한 세정 정도가 필요하므로 브러시(8)의 브러시 모 영역 내로 보다 깊게 들어가게 된다. 추가적으로 또는 이와 달리, 예를 들어, 브러시 스크레이퍼의 속도는 입자 크기가 증가하고 보다 대형 입자가 브러시(8)로부터 제거되어야 하는 경우에는 증가할 수 있다. 브러시 스크레이퍼(10)의 위치 및/또는 속도에 대한 다른 변경 사항이 또한 가능하다.

브러시(8)로부터 분리된 입자들이 다시 여과 벨트(3)로 튕겨서 들어가는 것을 방지하기 위해서, 예를 들어 편향기 형태의 충격 표면(39)이 브러시(8)의 근방에 제공되어서 브러시(8)를 브러시(8)와 인접하는 여과 벨트 부위로부터, 특히 브러시(8)의 하류 측에 위치하는 여과 벨트 부위로부터 차단시킨다(도 6 참조).

리드 오프 표면(lead-off surface)(18)이 여과 벨트(3)의 상부 주행부(3a) 및 하부 주행부(3b) 간에서 여과 벨트(3)의 투입 구역(5)에 제공되며 이 상부 주행부와 하부 주행부 간에서 연장되는 리드 오프 판의 형태로 이루어지며 상부 주행부로부터 누수된 공정액이 하부 주행부로 통과하는 것을 방지한다. 투입 구역(5) 바로 아래에 배치된 이 리드 오프 판은 본 발명의 유리한 다른 실시예에서 축 방향으로, 즉 여과 벨트(3)의 이송 방향으로 중심 위치에서 기울어져 있고/있거나 안장의 지붕과 같이 V 형상의 윤곽을 가져서 액체를 양측을 향해서 균일하게 인도한다. 이와 관련하여서, 리드 오프 표면(18) 상에 여과 벨트(3)의 이송 방향에 대해서 가로질서 연장된 흐름 방향 요소들이 레일 또는 웹 형태로 제공되어서 중간에서 취해진 액체를 규정된 방식으로 측 방향으로 인도한다. 이러한 리드 오프 표면(18)에 의해서, 여과 벨트(3)의 복귀 주행이 오염되지 않게 되며 이로써 편향 롤러들(16,17)도 오염되지 않게 된다.

본 발명의 다른 실시예에서, 벨트 인도 장치가 이 리드 오프 표면(18)에 예를 들어 여과 벨트(3)의 측 가장 자리를 둘러서 체결되거나 덮는 벨트 가이드 레일의 형태로 제공될 수 있다. 이 벨트 가이드 레일은 유리하게는 예를 들어 L 자 형상의 2 개의 림(limb)으로 구성되며, 이로써 여과 벨트의 가장 자리가 이들과 접촉하거나 이들 상에 높이게 되며 투입 구역은 측 방향으로 그 경계 벽이 형성되게 되며 여과될 액체가 여과 벨트의 가장 자리를 넘어서 넘치는 것을 방지한다. 이와 동시에, 벨트 가이드 레일들은 액체 투입 구역에서 여과 벨트 에지의 뒤틀림 또는 붕괴를 방지한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 연속적으로 회전하는 여과 벨트(3)는 상이한 이송 경로 및 배향을 가질 수 있다. 도 10의 a) 실시예에서, 회전하는 여과 벨트(3)는 수평으로 배치되며 이러한 바가 바로 선행하는 도면들에 대응하는 바이다. 이와 달리, 여과 벨트(3)는 투입 구역으로부터 근소하게 상향으로 경사진 이송 경로를 형성하거나 도 10의 b) 실시예와 같은 배향을 가질 수 있거나 투입 구역(5)으로부터 근소하게 하향으로 경사진 이송 경로를 형성하거나 이러한 배향을 가질 수 있다.

또한, 여과 벨트(3)는 2 개 이상의 편향 롤러들에 의해서 실현될 수 있는 상호 교차하는 이송 경로들을 통해서 주행할 수 있다. 예를 들어, 여과 하우징(2) 외측에 있는 여과 벨트(3)의 일부는 도 10의 d) 실시예에서 볼 수 있는 바와 같이 근소한 예각으로 정렬된 상향 경사부를 주행할 수 있거나 이와 달리 도 10의 e) 실시예에서 볼 수 있는 바와 같이 근소하게 하향 구배진 경사부를 주행할 수 있다.

도 10의 f) 실시예에서는, 여과 하우징(2) 외측에 위치한 여과 벨트(3)의 이송 경로는 예를 들어 여과된 공정 제품을 위한 추가적인 처리 스테이션을 제공할 수 있도록 간단하게 더 연장되어 있다. 특히, 건조 장치(20)가 투입 구역(5)과 배출 구역(7) 간에 제공되며 이를 통해서 여과 벨트(3)에 부착된 고체의 습기들이 저감되게 된다. 이러한 건조 장치(20)는 예를 들어 적외선 방사기 형태의 에너지 방사기(21)를 포함할 수 있지만 예를 들어 흡착 장치 또는 팬 형태의 공기 흐름 생성기(22)를 포함할 수 있으며 이로써 건조 공기를 고체 입자에 인가한다. 이와 달리 또는 추가적으로, 사이클로 분리기, 진공 펌프 또는 가열 방사기와 같은 다른 건조 수단들이 사용될 수도 있다.

Claims

액체로부터 고체 입자를 여과 및 분리하는 여과 장치로서,
적어도 하나의 액체 침투성 연속형 또는 단속형 구동 여과 벨트(3)와,
여과될 액체/고체 혼합물을 투입 구역(5) 내의 여과 벨트(3) 상으로 투입하기 위한 유입부(4)와,
상기 여과 벨트 내에 축적된 고체 입자들을 상기 투입 구역(5)으로부터 배출 구역(7)으로 이송된 벨트 부분으로부터 분리하기 위한 벨트 클리너(6)를 포함하는 여과 장치에 있어서,
상기 벨트 클리너(6)는 회전 가능하게 구동되는 브러시(8)를 구비하며,
상기 브러시(8)는 스크레이퍼(10)를 갖는 브러시 클리너(9)와 연동되며,
상기 브러시 클리너(9)는 상기 브러시(8)의 브러시 모 영역의 회전 경로 내에 배치되는 것을 특징으로 하는, 여과 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 브러시 클리너(9)의 스크레이퍼(10)는 바 형상의 와이퍼로서 형성되며,
상기 와이퍼는 상기 브러시 모 영역 내로 들어간 채, 바람직하게는 완전히 들어간 채 유지되는, 여과 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 와이퍼는 원형이 아닌 단면, 바람직하게는 원통 형상의 단면을 가지며,
상기 와이퍼는 상기 브러시의 회전 축(37)에 대해서 실질적으로 평행한 와이퍼 회전 축(11)을 중심으로 구동 가능한, 여과 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브러시 클리너(9)의 스크레이퍼(10)는 상기 여과 벨트(3)로부터 떨어진 브러시(8) 측 상에 배치되며, 바람직하게는 상기 여과 벨트(3)에 대해서 수직인 방향이 0°로 주어지면 90°내지 270°의 각도 범위, 특히 대략 150°내지 210°의 각도 범위에서 배치되는, 여과 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브러시(8)는 여과 벨트 속도에 대해서 가변적인 회전 속도로 구동되며,
동작 파라미터, 특히 여과 부하, 고체 재료 타입 및/또는 고체 입자 크기에 따라서 브러시 속도를 자동으로 설정하는 제어 장치를 더 포함하는, 여과 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 여과 벨트(3)에 대한 상기 브러시(8)의 접촉 압력은 바람직하게는 상기 브러시의 회전축의 상기 여과 벨트로부터의 이격 정도를 조절함으로써 설정되며,
동작 파라미터, 특히 여과 부하, 액체량 내 고체량 비율, 고체 재료 타입 및/또는 고체 입자 크기에 따라서 상기 브러시(8)의 접촉 압력을 자동으로 설정하는 제어 장치를 더 포함하는, 여과 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 브러시(8)는 상기 여과 벨트(3)의 하부 주행부의 하부 측에 맞물리는, 여과 장치.
제 1 항의 전제부에 따른 여과 장치 또는 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 여과 장치에 있어서,
상기 구동 여과 벨트(3)는 상기 벨트 클리너(6)와 결합되어 상기 유입부(4)로부터 분리되게 이루어지며, 상기 유입부(4)에 대해서 이동 가능한 서랍식 어셈블리를 형성하고,
상기 유입부(4)는 여과 하우징(2) 내에 배치되며,
상기 여과 하우징(2) 내에서, 상기 여과 벨트(3)의 일부가 서랍 방식으로 상기 어셈블리를 이동시킴으로써 이동되는, 여과 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 어셈블리는 하부 캐리지(13)에 의해서 바닥 상에 지지되고/되거나 상기 여과 하우징(2)에서의 슬라이딩 가이드(14)에 의해서 변위 가능하게 인도되는 트롤리(trolley)를 형성하는, 여과 장치.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 서랍식 어셈블리는 상기 여과 벨트(3)를 둘러싸면서 상기 여과 하우징(2)에 연결 가능한, 바람직하게는 액체 및/또는 기체를 밀봉하는 방식으로 연결 가능한 커넥터 컬러(15)를 가지며, 이로써 상기 서랍식 어셈블리의 일부는 상기 여과 하우징(2)의 내부에 배치되고 상기 벨트 클리너(6) 및 상기 배출 구역(7)을 포함하는 상기 어셈블리의 나머지 부분은 상기 여과 하우징(2) 외측에 배치되는, 여과 장치.
제 1 항의 전제부에 따른 여과 장치 또는 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 여과 장치에 있어서,
상기 여과 벨트(3)는 편향 롤러들(16,17)을 둘러서 회전하며 상부 주행부(3a) 및 하부 주행부(3b)를 구비한 벨트 컨베이어로서 이루어지며,
상기 상부 주행부(3a)와 하부 주행부(3b) 간의, 상기 투입 구역(5)에 배치된 벨트 컨베이어의 일부 내에 제공되는 리드 오프 표면(18)을 더 포함하며,
상기 리드 오프 표면은 상기 상부 주행부(3a)를 통과하여서 여과된 액체를 상기 하부 주행부(3b)를 지나게 인도하는, 여과 장치.
제 11 항에 있어서,
벨트 가이드 요소가 상기 리드 오프 표면(18)에 바람직하게는 벨트 가이드 레일의 형태로 제공되며,
상기 벨트 가이드 레일은 상기 여과 벨트(3)의 상부 주행부(3a)를 그의 측 방향 가장 자리에서 둘러서 체결되거나 덮으면서 상기 투입 구역(5)의 측 방향 경계부를 형성하는, 여과 장치.
제 1 항의 전제부에 따른 여과 장치 또는 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 여과 장치에 있어서,
상기 여과 벨트(3)에 축적된 고체 입자를 건조하는 건조 장치(20)가 상기 투입 구역(5)과 배출 구역(7) 간의 여과 벨트(3)와 연동되어 있는, 여과 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 건조 장치(20)는 상기 축적된 고체 입자들에 방사 에너지를 인가하는, 바람직하게는 적외선 방사기인 적어도 하나의 에너지 방사기(21)를 구비하고/하거나 바람직하게는 팬 또는 흡착 장치 형태이면서 상기 축적된 고체 입자들에 건조된 공기 흐름을 인가하는 적어도 하나의 공기 흐름 생성기(22)를 구비하는, 여과 장치.
제 1 항의 전제부에 따른 여과 장치 또는 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 여과 장치에 있어서,
동작 파라미터, 특히 여과 부하, 상기 여과될 고체/액체 혼합물 내의 액체량 내 고체량 비율, 고체 재료 타입 및/또는 고체 입자 크기에 따라서 상기 여과 벨트 속도를 자동으로 설정하는 제어 장치를 더 포함하는, 여과 장치.