KR20160086674A

KR20160086674A - 필터 프레스 장치

Info

Publication number: KR20160086674A
Application number: KR1020150004357A
Authority: KR
Inventors: 양승빈; 장승일
Original assignee: 양승빈; 주식회사 엠엠테크
Priority date: 2015-01-12
Filing date: 2015-01-12
Publication date: 2016-07-20
Also published as: KR101826258B1

Abstract

본 발명은 필터 교체가 용이하고, 외부로 화학물질이 유출되지 않도록 기밀성이 향상된 필터 프레스 장치를 위하여, 서로 대향하도록 위치하는 제1 지지프레임 및 제2 지지프레임을 포함하는, 바디부 및 상기 제1 지지프레임과 제2 지지프레임의 사이에 위치하는 여과유닛을 포함하며, 상기 여과유닛은, 여과액이 유동할 수 있는 적어도 하나의 유로홈을 구비한 필터시트를 포함하는, 여과판, 상기 여과판과 대향되게 배치되어 결합되며, 상기 유로홈을 향한 챔버를 포함하는, 지지판 및 상기 여과판과 상기 지지판 사이에 개재되어 상기 여과판과 지지판에 의해 고정되며, 상기 챔버와 상기 유로홈의 사이에 위치하는, 여과포를 포함하는, 필터 프레스 장치를 제공한다.

Description

필터 프레스 장치{Filter press apparatus}

본 발명은 필터 프레스 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 필터 교체가 용이하고, 외부로 화학물질이 유출되지 않도록 기밀성이 향상된 필터 프레스 장치에 관한 것이다.

도시화 및 산업화로 인하여 증가된 각종 하수 및 폐수(이하 오폐수라 함)의 처리는 현대사회의 가장 큰 문제 중에 하나로 대두되고 있다. 이와 같은 오폐수의 처리는 오폐수처리장치를 통하여 정화하고, 이때 발생된 슬러지를 일정한 탈수공법을 통하여 탈수시킨 후, 매립하거나 소각하여 처리한다.

탈수공법은 크게 자연적인 방법과 기계적인 방법으로 구분되는데, 자연적인 방법에는 모래건조상법과 라군법이 있으나, 이는 슬러지 처리량에 의하여 유효토지의 감소 및 침출수에 의한 지하수 오염 등의 문제점이 발생되어 최근에는 기계장치를 이용한 기계적인 방법을 사용하고 있다. 기계적인 방법에는 진공흡입력을 이용한 진공 필터(vacuum filter), 여과판에 압력을 가하여 탈수공정을 행하는 필터프레스(filter press), 원심력을 이용한 원심분리기, 벨트의 압축압력을 이용한 벨트프레스(belt press) 등의 탈수장치들이 사용되고 있다. 이와 같은 탈수장치들은 다양한 형태로 개발되어 사용되고 있으며, 특히 필터프레스는 그 사용이 점차 확대되고 있다.

일반적으로 여러 가공업체에서 여과처리설비로 사용되고 있는 필터 프레스는 액체의 공급이송과 함께 다중 설치된 여과판 사이사이에 액체가 함유된 입자를 소정압으로 유입시켜 입자는 걸러주고, 여액(식품, 의약품, 물, 오일, 화학용액)만을 분리/추출하거나 걸러진 입자를 사용(화학, 세라믹, 각종분말, 식품, 의약품, 건설 등)하기 위해 입자가 모여 형성된 케익 상태를 추출하는 장비로서 광범위하게 사용되고 있다.

그러나 이러한 종래의 필터 프레스 장치에는, 여과처리 후 여과판 사이에 개재된 여과포를 주기적으로 교체해야 하는데 여과판의 분해 및 조립이 어려워 여과포의 교체가 용이하지 않거나, 교체가 용이한 경우라 하더라도 직물 재료로 형성되는 여과포에 스며든 화학물질의 흄(Fume)들이 외부로 유출된다는 문제점이 존재하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 여과포의 교체가 용이하면서 여과포를 통해 스며나오는 흄(Fume)을 방지하는 기능을 보유한 필터 프레스 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 관점에 따르면, 서로 대향하도록 위치하는 제1 지지프레임 및 제2 지지프레임을 포함하는, 바디부 및 상기 제1 지지프레임과 제2 지지프레임의 사이에 위치하는 여과유닛을 포함하며, 상기 여과유닛은, 여과액이 유동할 수 있는 적어도 하나의 유로홈을 구비한 필터시트를 포함하는, 여과판, 상기 여과판과 대향되게 배치되어 결합되며, 상기 유로홈을 향한 챔버를 포함하는, 지지판 및 상기 여과판과 상기 지지판 사이에 개재되어 상기 여과판과 지지판에 의해 고정되며, 상기 챔버와 상기 유로홈의 사이에 위치하는, 여과포를 포함하는, 필터 프레스 장치를 제공한다.

본 실시예에 있어서, 상기 여과판의 상기 지지판의 사이에 개재된 오-링을 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 여과포는 외부로부터 밀폐되도록 상기 여과판과 상기 지지판 사이의 중앙부에 개재될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 여과포의 크기는 상기 오-링이 삽입된 범위보다 작고, 상기 필터시트의 크기보다는 클 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 여과판 및 지지판 중 적어도 하나는 상기 유로홈 및 챔버의 외곽에 위치하는 적어도 하나의 고정핀이 삽입되는 핀홀을 포함하고, 상기 여과포는 상기 고정핀에 결합되도록 구비될 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 여과판 및 지지판의 상부에 위치하고 상기 유로홈 및 챔버와 연통되는 여과액 공급로를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 여과판 및 지지판의 하부에 위치하고 상기 유로홈 및 챔버와 연통되는 여과액 회수로를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 여과판은 상기 유로홈 및 상기 여과액 회수로와 연통된 복수의 홀을 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 여과판 및 지지판은 복수 개 배치되고, 상기 각 지지판은 상기 여과판들의 사이에 위치할 수 있다.

상기 여과판은 상기 필터시트가 상기 여과포에 접하도록 배치될 수 있다.

상기 지지판은 상기 챔버를 구성하도록 중공의 플레이트로 구비될 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

이러한 일반적이고 구체적인 측면이 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램, 또는 어떠한 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램의 조합을 사용하여 실시될 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 필터 교체가 용이하고, 외부로 화학물질이 유출되지 않도록 기밀성이 향상된 필터 프레스 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 필터 프레스 장치를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2은 도 1의 필터 프레스 장치를 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다.
도 3의 Ⅲ부분을 발췌하여 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 4는 도 1의 여과유닛를 개략적으로 도시하는 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 여과유닛 중 여과판을 개략적으로 도시하는 정면도이다.
도 6은 도 4의 여과유닛 중 지지판을 개략적으로 도시하는 정면도이다.
도 7은 도 1의 필터 프레스 장치 내에서 여과액이 여과되는 과정을 도시하는 단면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

한편, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 다른 부분의 "바로 위에" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 관한 필터 프레스 장치를 개략적으로 도시하는 사시도이고, 도 2은 도 1의 필터 프레스 장치를 개략적으로 도시하는 측면 개념도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 프레스 장치는 제1 및 제2 지지프레임(110, 120)을 포함하는 바디부(100), 제1 및 제2 지지프레임(110, 120) 사이에 배치되는 여과유닛(200), 제1 지지프레임(110) 측에 배치되는 구동부(300), 제2 지지프레임(120) 측에 배치되는 헤드부(400)를 구비한다.

바디부(100)는 제1 지지프레임(110)과 제2 지지프레임(120)을 연결하는 거치대(130)를 포함할 수 있다. 제1 지지프레임(110)과 제2 지지프레임(120)은 일정 간격을 갖도록 대향되게 위치할 수 있다. 거치대(130)는 제1 지지프레임(110)과 제2 지지프레임(120)을 연결하도록 설치될 수 있는데, 지면으로부터 소정 높이만큼 이격되어 수평방향(X축 방향)으로 평행하게 설치될 수 있다.

여과유닛(200)은 제1 지지프레임(110)과 제2 지지프레임(120) 사이에 배치될 수 있다. 여과유닛(200)은 여과판(210), 지지판(220) 및 여과판(210)과 지지판(220) 사이에 개재되는 여과포(230)를 포함할 수 있다(도 3 참조). 각각의 여과판(210)과 지지판(220)은 양 측면에 외부로 돌출된 걸림턱(260)이 형성되어 있어, 걸림턱(260)이 거치대(130) 위에 안착됨으로써 여과판(210)과 지지판(220)이 거치대(130)에 지지되는 형태이다. 여과유닛(200)은 복수개의 여과판(210)과 복수개의 지지판(220)이 번갈아 배치된 형태로, 여과판(210)과 지지판(220) 사이에 여과포(230)가 개재된다. 여과유닛(200)의 상세한 구조에 대하여는 후술한다.

구동부(300)는 제1 지지프레임(110)의 측에 배치될 수 있으며, 실린더(320) 및 가압판(310)을 포함할 수 있다. 실린더(320)에 의해 가압판(310)이 여과유닛(200) 측으로 전진 작동하여 여과유닛(200)을 가압할 수 있다. 가압판(310)은 제1 지지프레임(110)과 여과유닛(200) 사이에 배치되어 여과유닛(200)을 제2 지지프레임(120)이 배치된 방향으로 가압할 수 있다. 상기 실린더(320)는 유압 실린더가 사용될 수 있는 데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 가스 실린더 등 다양한 종류의 실린더가 사용될 수 있고, 실린더를 대체하여 상기 가압판(310)을 제2 지지프레임(120)의 방향으로 이동시킬 수 있는 다양한 구동 장치가 적용될 수 있다.

구동부(300)는 제어부(330)에 의해 제어될 수 있다. 작업자가 제어부(330)와 연결된 스위치를 작동시키면 구동수단의 동작에 의해서 가압판(310)이 여과유닛(200)을 압착한다. 가압판(310)이 여과유닛(200)을 압착하면 슬러지가 포함된 여과액을 여과유닛(200)으로 공급하여 탈수 과정을 진행한다. 이때 본 발명의 필터 프레스 장치에서 여과시키고자 하는 여과액은 폐자재 혹은 폐촉매에 한정되지 않고, 널리 정밀화학분야에서 분말상의 고체상태와 액체상태가 혼재된 용액 중 고체상태의 고형물(S, 도 7 참조)을 침식시켜 액체상태의 여과액 또는 고체상태의 고형물(S)을 추출하는 모든 공정에 적용될 수 있다.

헤드부(400)는 제2 지지프레임(120) 측에 배치될 수 있으며, 공급관(410) 및 배출관(420)을 포함할 수 있다. 공급관(410)을 통해 여과유닛(200) 내부로 여과액을 공급할 수 있다. 공급관(410)에는 일정 압력으로 여과유닛(200) 내부로 여과액을 공급하는 펌프(430)가 연결될 수 있다. 펌프(430)는 여과액이 담긴 탱크(440)와 연결되어 대략 5 내지 10 ㎏/㎠의 고압력으로 여과액을 여과유닛(200) 내부로 공급할 수 있다. 공급관(410)은 여과유닛(200) 내부의 공급통로(240, 도 3 참조)와 연결될 수 있다.

배출관(420)을 통해 여과유닛(200) 내부에서 여과 과정을 거친 여과액이 외부로 배출될 수 있다. 배출관(420)을 통해 배출되는 여과액은 슬러지가 제거된 순수한 액체이다. 배출관(420)은 여과유닛(200) 내부의 회수통로(250)와 연결될 수 있다. 상기 배출관(420)은 상기 탱크(440)와 연결될 수 있는 데, 여과 과정을 복수 회 반복함에 따라 탱크(440)에 여과된 후의 액체가 저장되도록 할 수 있다. 경우에 따라서 배출관(420)에는 여과된 액체를 회수하는 회수부(450)가 더 구비될 수 있다.

도 3은 도 2의 Ⅲ부분을 발췌하여 개략적으로 도시하는 단면도이고, 도 4는 도 1의 여과유닛(200)의 일 실시예를 개략적으로 도시하는 분해 사시도이다. 도 5는 도 4의 여과부 중 여과판(210)을 개략적으로 도시하는 정면도이며, 도 6은 도 4의 여과유닛(200) 중 지지판(220)을 개략적으로 도시하는 정면도이다.

이하에서는 도 3 내지 도 6을 참조하여 필터 프레스 장치의 여과유닛(200)의 일 실시예의 상세한 구성 및 기능에 대하여 설명한다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 여과유닛(200)은 여과판(210), 지지판(220) 및 여과판(210)과 지지판(220) 사이에 개재되는 여과포(230)를 포함할 수 있다. 여과유닛(200)은 하나의 여과판(210)과 하나의 지지판(220)을 단위로 복수개가 배치될 수 있다. 즉 여과유닛(200)은 여과판(210)과 지지판(220)이 교번하여 복수개 배치될 수 있다. 여과판(210)과 지지판(220)은 일정한 두께를 갖는 사각 판 형상일 수 있으며, 여과판(210)과 지지판(220)의 크기는 동일하여 외부에서는 일정한 두께의 사각 판들이 일렬로 배치된 형태로 인식될 수 있다. 여과판(210)과 지지판(220) 사이에는 여과포(230)가 배치되며, 여과판(210) 및/또는 지지판(220)에 의해 여과포(230)가 고정될 수 있다.

여과판(210)은 중앙부에 필터시트(212)를 구비할 수 있다. 도면에서 필터시트(212)는 팔각형 형태로 형성되어 있으나, 실시예에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 필터시트(212)는 슬러지를 포함하는 여과액이 유동할 수 있는 적어도 하나의 유로홈(211)을 구비할 수 있다. 유로홈(211)은 여과액이 하부로 유동할 수 있도록 지면과 수직인 방향(Z축 방향)으로 형성될 수 있다. 유로홈(211)을 통해 하부로 유동된 여과액은 유로홈(211) 하부에 형성된 홀(213)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 이러한 유로홈(211)을 통해 고형물(S)이 여과포(230)에 의해 걸러지고 남은 여과액이나 물 및/또는 공기가 유동될 수 있다. 도 4에서 상기 유로홈(211)이 필터시트(212)의 외측 일면에 형성된 것을 나타내었으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 유로 홈(211)이 필터시트(212)의 여과포(230)를 향한 일면에만 형성될 수도 있고, 필터시트(212)의 양면에 형성될 수도 있다.

여과판(210)의 유로홈(211) 주변부에는 여과판(210)과 지지판(220)을 결합하는 고정핀(미도시) 이 삽입되는 제1 핀홀(214)이 형성될 수 있다. 제1 핀홀(214)은 유로홈(211)의 외곽에 복수개 형성될 수 있으며, 도면에서는 팔각형 형태의 필터시트(212)의 모서리 등에 10개의 제1 핀홀(214)이 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 핀홀의 위치 및 개수는 다양한 실시예에 의해 변경이 가능하다.

이와 같이 여과판(210)에 제1 핀홀(214)이 형성되는 경우 여과판(210)과 결합하는 지지판(220)에는 여과판(210)의 제1 핀홀(214)와 대응하는 위치에 고정핀이 삽입되는 제2 핀홀(224)이 형성될 수 있다. 지지판(220)에 형성되는 제2 핀홀(224)은 여과판(210)에 결합된 고정핀이 돌출된 만큼 내부로 인입되어 있을 수 있으며, 경우에 따라 지지판(220)을 관통하여 형성될 수도 있다. 여과판(210)의 제1 핀홀(214)에 결합된 고정핀이 지지판(220)의 제2 핀홀(224)에 삽입됨에 따라 여과판(210)과 지지판(220)의 결합을 견고하게 하며 들뜸을 방지할 수 있다. 상기 고정핀은 제1 핀홀(214) 또는 제2 핀홀(224)에 고정적으로 결합되어 있을 수 있으며, 제1 핀홀(214) 또는 제2 핀홀(224)의 위치에 핀홀 대신 돌출부의 형태로 형성될 수 있다.

여과판(210)은 여과판(210)과 지지판(220) 사이에 개재되는 오-링(215)(O-ring)을 더 포함할 수 있다. 오-링(215)은 단면이 원형 또는 다각형인 링으로, 여과판(210)의 최외곽에 삽입될 수 있다. 여과판(210)의 최외곽에 삽입되는 오-링(215)에 의해 여과판(210)과 지지판(220) 사이의 밀폐력이 향상되고, 내부에서 화학 물질들이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다.

여과판(210)의 상부 코너에는 제1 여과액 공급로(216)가 위치할 수 있다. 제1 여과액 공급로(216)는 공급관(410)과 연결되며, 공급관(410)을 통해 여과유닛(200) 내부로 여과액이 유입되는 통로이다.

여과판(210)의 하부 코너에는 제1 여과액 회수로(218)가 위치할 수 있다. 제1 여과액 회수로(218)는 배출관(420)과 연결되며, 공급관(410)을 통해 여과유닛(200) 내부로 유입된 여과액이 여과포(230)를 통해 고형물(S)과 여과된 여과액으로 필터링 된 후, 여과된 여과액이 제1 여과액 회수로(218)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 제1 여과액 회수로(218)는 필터시트(212)의 하단부에 형성된 홀(213)과 연통되도록 형성될 수 있다. 이를 위해 여과판(210)의 하부 몸체에는 상기 홀(213)과 제1 여과액 회수로(218)를 연통시키는 적어도 하나의 관통홀(217)이 형성될 수 있다. 따라서 제1 여과액 공급로(216)로 유입된 여과액이 필터시트(212)의 유로홈(211)을 통해 하부로 유동되고, 필터시트(212) 하부에 형성된 홀(213) 및 관통홀(217)을 경유해 제1 여과액 회수로(218)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

지지판(220)은 여과판(210)과 대향되게 배치되어 결합되며, 지지판(220)은 중앙부에 챔버(222)를 형성할 수 있다. 도4 에서 챔버(222)는 필터시트(212)에 대응되는 형상으로 팔각형 형태로 형성되어 있으나, 실시예에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.

지지판(220)은, 도 4 및 도 6에 도시된 것과 같이 중앙부가 필터시트(212)와 대응되는 형상으로 관통된 중공의 플레이트로 구비될 수 있다. 이러한 지지판(220)이 여과유닛(200)을 형성하도록 배치됨에 따라, 즉 지지판(220)의 적어도 일측에 여과포(230) 및 여과판(210)이 배치됨에 따라, 일정한 두께를 갖는 지지판(220)의 중앙부가 밀폐된 공간으로 형성되어 챔버(222)가 형성될 수 있다. 지지판(220)의 챔버(222)에는 여과유닛(200) 내부로 유입된 여과액이 모여 챔버(222)의 적어도 일측에 배치된 여과포(230)에 스며들고, 이 과정에서 고형물(S)은 여과포(230)에 걸러지고 여과된 액은 여과판(210)의 여과시트(212)에 형성된 유로홈(211)을 따라 하부로 이동하게 된다.

전술한 것과 같이, 여과판(210)의 필터시트(212) 주변부에는 여과판(210)과 지지판(220)을 결합하는 고정핀이 삽입되는 제1 핀홀(214)이 형성될 수 있다. 이와 같이 여과판(210)에 제1 핀홀(214)이 형성되는 경우 여과판(210)과 결합하는 지지판(220)에는 여과판(210)의 제1 핀홀(214)와 대응하는 위치에 고정핀이 삽입되는 제2 핀홀(224)이 형성될 수 있다. 지지판(220)에 형성되는 제2 핀홀(224)은 여과판(210)에 결합된 고정핀이 돌출된 만큼 내부로 인입되어 있을 수 있으며, 경우에 따라 지지판(220)을 관통하여 형성될 수도 있다.

경우에 따라서는, 지지판(220)의 챔버(222) 주변부에 형성되는 제2 핀홀(224)에 고정핀(미도시) 이 삽입될 수도 있다. 이 경우 제2 핀홀(224)은 지지판(220)을 관통하는 형태로 형성될 수 있다. 이와 같이 지지판(220)에 형성된 제2 핀홀(224)에 고정핀이 삽입되는 경우, 여과판(210)의 제1 핀홀(214)은 지지판(220)에 결합된 고정핀이 돌출된 만큼 내부로 인입되어 있을 수 있으며, 경우에 따라 여과판(210)을 관통하여 형성될 수 있다. 제2 핀홀(224)은 챔버(222)의 외곽에 복수개 형성될 수 있으며, 도면에서는 팔각형 형태의 챔버(222)의 모서리 등에 약 10개의 제2 핀홀(224)이 형성되는 것으로 도시되어 있으나, 제2 핀홀(224)의 위치 및 개수는 다양한 실시예에 의해 변경이 가능하다. 지지판(220)의 제2 핀홀(224)에 결합된 고정핀이 여과판(210)의 핀홀(214)에 삽입됨에 따라 여과판(210)과 지지판(220)의 결합을 견고하게 하며 들뜸을 방지할 수 있다.

도 4 및 도 6을 참조하면 지지판(220)의 상부 코너에는 제2 여과액 공급로(226)가 위치할 수 있다. 제2 여과액 공급로(226)는 제1 여과액 공급로(216) 및 공급관(410)과 연결되며, 공급관(410)을 통해 여과유닛(200) 내부로 여과액이 유입되는 통로이다. 제2 여과액 공급로(226)는 지지판(220)의 챔버(222)와 연통되도록 형성될 수 있다. 이를 위해 지지판(220)의 몸체에는 상기 챔버(222)와 제2 여과액 공급로(226)가 연통되도록 하는 적어도 하나의 관통홀(227)이 형성될 수 있다.

지지판(220)의 하부 코너에는 제2 여과액 회수로(228)가 위치할 수 있다. 제2 여과액 회수로(228)는 제1 여과액 회수로(218) 및 배출관(420)과 연결되며, 공급관(410)을 통해 여과유닛(200) 내부로 유입된 여과액이 여과포(230)를 통해 고형물(S)과 여과액으로 필터링 된 후, 여과된 여과액이 제2 여과액 회수로(228)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

계속해서 도 4를 참조하면, 여과판(210)과 지지판(220) 사이에는 여과포(230)가 구비될 수 있다. 여과포(230)는 여과판(210)과 지지한 사이에 각각 개재될 수 있으며, 여과판(210)과 지지판(220)에 의해 고정될 수 있다. 여과포(230)는 챔버(222)와 유로홈(211) 사이에 위치할 수 있으며, 여과포(230)에 의해 챔버(222)와 필터시트(212)가 구획될 수 있다.

여과포(230)는 반영구적으로 사용가능한 여과판(210) 및 지지판(220)과는 달리 소모품으로 형성된다. 따라서 여과포(230)를 주기적으로 교체해 주는 작업이 수행되어야 한다. 이러한 여과포(230)는 각종 소재 예컨대, 면, 폴리에스터, 폴리프로필렌, 나이론 등의 섬유로 직조되거나, 직조되지 않는 부직포타입으로 형성될 수 있다. 여과포(230)는 여과판(210)의 크기, 여과하는 대상물질에 따라 그 직조되는 방법, 재질 및 두께가 달리 설정될 수 있다. 여과포(230)는 직물 재질의 물질로 형성될 수 있으며, 직물 재질의 특성 상 미세한 기공이 형성되어 있다. 여과액에 혼합된 슬러지의 고형물(S)은 여과포(230)의 미세한 기공을 통과하지 못하고 순수한 액체만 통과할 수 있다. 이러한 과정을 통해 여과액이 정제될 수 있다.

여과포(230)는 외부로부터 밀폐되도록 여과판(210)과 지지판(220) 사이의 중앙부에 개재될 수 있다. 여과판(210)과 지지판(220) 사이에 안착된 여과포(230)는 위치 상으로 외부로부터 밀폐되며, 상술한 것과 같이 여과판(210) 외곽에 삽입된 오-링(215)에 의해 외부로부터 완벽히 밀폐된다. 여과포(230)가 여과판(210)과 지지판(220) 사이의 중앙부에 위치한다는 것은 여과포(230)의 크기가 오-링(215)이 삽입된 범위보다 작고, 필터시트(212)의 크기보다 크게 형성되는 것을 의미할 수 있다.

여과포(230)는 여과판(210)과 지지판(220) 사이에 개재되고, 여과판(210)과 지지판(220)에 의해 고정될 수 있다. 여과포(230)는 여과판(210)의 제1 핀홀(214)에 삽입되는 고정핀에 의해 고정될 수 있다. 따라서 필터시트(212)의 크기보다 크게 형성될 수 있다. 필터시트(212)의 크기보다 크게 형성된 여과포(230)는 여과판(210)의 제1 핀홀(214)을 관통하는 고정핀에 의해 여과판(210)과 지지판(220) 사이에 고정될 수 있다.

또한 여과포(230)의 크기는 여과판(210)의 오-링(215)이 삽입된 범위보다 작게 형성될 수 있다. 따라서 여과판(210)과 지지판(220)에 의해 여과포(230)가 완전히 밀폐되는 구조가 된다. 여과포(230)는 상술한 것과 같이 직물 재질로 형성됨에 따라 여과포(230)에 스며든 여과액의 화학 성분이 공기 중으로 유출되는 문제점이 발생할 수 있다, 이러한 화학 성분은 인체에 해로운 성분이 다량 포함되어 있어 작업자의 건강을 해치고, 안정성이 저하되는 등의 문제가 있었다. 본 실시예에 따른 필터 프레스 장치는 여과포(230)가 여과판(210)과 지지판(220) 사이에 완전히 밀폐되는 구조로 형성됨에 따라 여과포(230)에 스며든 여과액에 의해 외부로 인체에 유해한 화학 물질이 유출되는 것을 획기적으로 방지할 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 여과판(210)과 지지판(220)의 제1,2 여과액 공급로(216, 226) 및 제1,2 여과액 회수로(218, 228)의 연결구조가 도시되어 있다. 상술한 것과 같이 여과판(210)의 제1 여과액 공급로(216)와 지지판(220)의 제2 여과액 공급로(226)는 각각 여과판(210)과 지지판(220)의 상부 코너에 형성되어 있으며, 상호 대응되는 위치에 형성된다. 따라서 복수개의 여과판(210)과 복수개의 지지판(220)이 일렬로 배치된 여과유닛(200)에서 각각의 제1,2 여과액 공급로(216, 226)가 서로 연통되어 도 3에 도시된 것과 같이 공급통로(240)를 형성할 수 있다. 공급통로(240)는 공급관(410)과 연통되어 외부로부터 여과액을 여과유닛(200) 내부로 유입할 수 있다.

공급통로(240)를 통과하는 여과액은 지지판(220)의 챔버(222)로 유동하게 된다. 이는 상술한 것과 같이 지지판(220)의 제2 여과액 공급로(226)가 챔버(222)와 연통되도록 형성되기 때문이다. 챔버(222)로 공급된 여과액은 챔버(222)의 적어도 일측에 배치된 여과포(230)에 스며들게 되는데, 이때 여과포(230)에 의해 여과액 내에 혼합되어 있던 슬러지의 고형물(S)은 여과포(230)를 통과할 수 없어 챔버(222) 내부에 잔존하게 된다. 이와 같이 챔버(222) 내부에 잔존하게 된 고형물(S)을 케익이라 지칭한다.

상술한 것과 같이 여과판(210)의 제1 여과액 회수로(218)와 지지판(220)의 제2 여과액 회수로(228)는 각각 여과판(210)과 지지판(220)의 히부 코너에 형성되어 있으며, 상호 대응되는 위치에 형성된다. 따라서 복수개의 여과판(210)과 복수개의 지지판(220)이 일렬로 배치된 여과유닛(200)에서 각각의 여과액 회수로(218, 228)가 서로 연통되어 도 3에 도시된 것과 같이 회수통로(250)를 형성할 수 있다. 회수통로(250)는 배출관(420)과 연통되어 외부로부터 여과액을 여과유닛(200) 내부로 배출할 수 있다.

전술한 바와 같이 여과포(230)를 통과한 여과액은 여과판(210) 측으로 이동하게 되고, 여과판(210)의 필터시트(212)에 형성된 유로홈(211)을 따라 하부로 유동된다. 여과판(210)의 필터시트(212) 하부에는 홀(213)이 형성되어 있고, 홀(213)을 통해 회수통로(250)로 배출될 수 있다.

도 7은 도 1의 필터 프레스 장치 내에서 여과액이 여과되는 과정을 도시하는 단면도이다.

펌프(430)를 작동시켜 여과액을 공급하게 되면, 유입된 여과액은 제1,2 여과액 공급로(216, 226)를 따라 형성된 공급통로(240)를 경유하여 지지판(220)의 챔버(222)에 채워진다. 즉 여과판(210)의 제1 여과액 공급로(216)는 여과액을 연속하여 배열된 여과유닛(200)으로 이동시키는 역할을 하고, 여과액은 지지판(220)의 제2 여과액 공급로(226)를 거쳐 이와 연통된 관통홀(227)을 통해 챔버(222)로 이동한다. 앞서 배치된 챔버(222)에 채워진 여과액을 제외한 여분의 여과액은 계속해서 연속으로 배열된 다수의 챔버(222)에 순차적으로 유입된다.

챔버(222)에 충진된 여과액은 4 내지 10 ㎏/㎠ 정도의 펌프(430) 압력이 가해지므로 여과포(230)의 방향으로 가압되고, 여과액에 함유된 고형물(S)은 여과포(230)에 걸려져서 여과포(230)의 표면에 침적된다. 여과액은 여과포(230)를 통과하여 이웃한 여과판(210)의 필터시트(212)로 향한다. 여과포(230)를 통과하여 필터시트(212)로 유출된 여과액은 필터시트(212)의 유로홈(211)을 따라 하부로 이동한다. 필터시트(212) 하부로 이동한 여과된 여과액은 필터시트(212) 하단에 형성된 홀(213)을 통과하여 관통홀(217)을 경유해 제1,2 여과액 회수로(218, 228)를 따라 형성된 회수통로(250)로 유입된다. 여과된 여과액은 회수통로(250)와 연결된 배출구(420)를 통해 외부로 배출된다.

이와 같이 고압의 펌프(430)에 의해 여과액에서 여과된 고형물(S)이 챔버(222)에 완전히 충진되면 조직이 치밀한 케익 상태가 된다. 챔버(222)가 고형물(S)로 어느 정도 충진되어 더 이상 여과를 진행할 수 없거나 여과 효율이 저하될 경우 여과판(210)과 지지판(220) 사이를 분리하여 챔버(222) 내에 충진된 고형물(S)을 제거하고, 여과포(230)를 교체할 수 있다. 이 경우 종래의 필터 프레스 장치에서는 여과유닛의 분해 및 조립이 어려워 여과포의 교체가 용이하지 않은 문제점이 있었다. 또한, 여과포는 상술한 것과 같이 직물 재질로 형성됨에 따라 여과포에 스며든 여과액의 화학 성분이 공기 중으로 유출되는 문제점이 발생할 수 있다, 이러한 화학 성분은 인체에 해로운 성분이 다량 포함되어 있어 작업자의 건강을 해치고, 안정성이 저하되는 등의 문제점이 존재하였다.

이에 따라 본 실시예에 따른 필터 프레스 장치에서는 여과포(230)가 여과판(210)과 지지판(220) 사이의 중앙부에 위치하고, 여과포(230)의 크기는 여과판(210)의 오-링(215)이 삽입된 범위보다 작게 형성될 수 있다. 따라서 여과판(210)과 지지판(220)에 의해 여과포(230)가 완전히 밀폐되는 구조가 된다. 본 실시예에 따른 필터 프레스 장치는 여과포(230)가 여과판(210)과 지지판(220) 사이에 완전히 밀폐되는 구조로 형성됨에 따라 여과포(230)에 스며든 여과액에 의해 외부로 인체에 유해한 화학 물질이 유출되는 것을 획기적으로 방지할 수 있다.

또한 여과판(210)과 지지판(220) 사이에 오-링(215)을 삽입하여 여과유닛(200)이 외부로부터 완벽히 밀폐되고, 여과판(210)과 지지판(220)이 교번하여 배치되는 구조에 의해 작업자가 여과포(230) 교체 등의 작업을 매우 용이하게 할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것 이다.

Claims

서로 대향하도록 위치하는 제1 지지프레임 및 제2 지지프레임을 포함하는, 바디부; 및
상기 제1 지지프레임과 제2 지지프레임의 사이에 위치하는 여과유닛;을 포함하며,
상기 여과유닛은,
여과액이 유동할 수 있는 적어도 하나의 유로홈을 구비한 필터시트를 포함하는, 여과판;
상기 여과판과 대향되게 배치되어 결합되며, 상기 유로홈을 향한 챔버를 포함하는, 지지판; 및
상기 여과판과 상기 지지판 사이에 개재되어 상기 여과판과 지지판에 의해 고정되며, 상기 챔버와 상기 유로홈의 사이에 위치하는, 여과포;를 포함하는, 필터 프레스 장치.
제1항에 있어서,
상기 여과판의 상기 지지판의 사이에 개재된 오-링을 더 포함하는, 필터 프레스 장치.
제1항에 있어서,
상기 여과포는 외부로부터 밀폐되도록 상기 여과판과 상기 지지판 사이의 중앙부에 개재되는, 필터 프레스 장치.
제2항에 있어서,
상기 여과포의 크기는 상기 오-링이 삽입된 범위보다 작고, 상기 필터시트의 크기보다는 큰, 필터 프레스 장치.
제1항에 있어서,
상기 여과판 및 지지판 중 적어도 하나는 상기 유로홈 및 챔버의 외곽에 위치하는 적어도 하나의 고정핀이 삽입되는 핀홀을 포함하고, 상기 여과포는 상기 고정핀에 결합되도록 구비된, 필터 프레스 장치.
제1항에 있어서,
상기 여과판 및 지지판의 상부에 위치하고 상기 유로홈 및 챔버와 연통되는 여과액 공급로를 더 포함하는, 필터 프레스 장치.
제1항에 있어서,
상기 여과판 및 지지판의 하부에 위치하고 상기 유로홈 및 챔버와 연통되는 여과액 회수로를 더 포함하는, 필터 프레스 장치.
제7항에 있어서,
상기 여과판은 상기 유로홈 및 상기 여과액 회수로와 연통된 복수의 홀을 더 포함하는, 필터 프레스 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 여과판 및 지지판은 복수 개 배치되고, 상기 각 지지판은 상기 여과판들의 사이에 위치하는, 필터 프레스 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 여과판은 상기 필터시트가 상기 여과포에 접하도록 배치되는, 필터 프레스 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지지판은 상기 챔버를 구성하도록 중공의 플레이트로 구비된, 필터 프레스 장치.