KR20190130227A - 필터 드라이어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 필터 드라이어에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 질소 공급부 및 배출부를 갖고, 케이크가 수용되는 하우징 및 하우징 내부에 배치된 교반부를 포함하며, 질소 공급부는, 하우징에 고정된 장착부, 장착부로부터 하우징 내부로 연장되며, 토출구를 갖는 공급관, 및 공급관의 토출구와 소정 간격으로 떨어져 마주하게 배치된 플레이트를 포함하는 필터 드라이어가 제공된다.

Description

필터 드라이어{Filter Dryer}
본 발명은 필터 드라이어에 관한 것이다.
의약품 제조공정 중 케이크(cake)는 필터 드라이어를 이용하여 건조된다.
도 1은 종래 필터 드라이어(10)를 나타내는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 필터 드라이어(10)는 케이스(30)가 수용되는 하우징(11), 및 교반부(20)를 포함한다. 상기 하우징(11)은 질소 공급부(12, 13)를 갖고, 교반부(20)는 회전축(21) 및 교반 블레이드(22)를 포함한다.
도 2는 도 1의 필터 드라이어(10)를 이용한 질소유동분포를 나타내는 결과이며, 도 3은 도 1의 필터 드라이어(10)를 이용한 케이크 표면 유속분포를 나타내는 결과이다.
필터 드라이어(10)는 건조에 사용되는 질소를 공급하기 위해 직경이 다른 질소 공급부(12, 13)가 설치되어 있다. 한편, 부호 13은 백 필터(Bag filter)를 나타내며, 부호 13의 공급부를 통해서도 질소가 공급되며, 편의 상 질소 공급부로 지칭하기로 한다.
도 2를 참조하면, 질소 공급부(12, 13)를 통해서 토출된 유동이 케이크 표면에 직접적으로 영향을 주는 것을 확인할 수 있고, 특정 위치에만 질소가 집중 공급되고, 공급된 질소가 의약품 케이크(30)에 불균일하게 공급됨으로써, 케이크 위치 별로 건조 속도의 차이가 발생한다. 또한, 공급 질소의 불균일은 케이크(30) 표면의 불균일한 유속분포를 발생시킨다.
도 3을 참조하면, 빠른 유속으로 질소가 공급되는 부분은 건조가 빨리 진행되고, 그 부분에 질소가 계속적으로 공급됨에 따라 크랙(crack)이 발생한다. 또한, 크랙 표면 건조 불균일로 교반 과정 중, 럼프(lump)가 발생된다. 또한, 생성된 크랙을 통해 질소의 편류가 발생하고, 이에 따라 다른 부분으로는 질소가 공급되지 않음으로써 건조에 많은 시간이 소요되고, 일정한 품질의 제품을 기대하기 어렵다.
본 발명은 질소 공급 시 균일한 유속 분포를 형성할 수 있는 필터 드라이어를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 질소 공급부 및 배출부를 갖고, 케이크가 수용되는 하우징 및 하우징 내부에 배치된 교반부를 포함하며, 질소 공급부는, 하우징에 고정된 장착부, 장착부로부터 하우징 내부로 연장되며, 토출구를 갖는 공급관, 및 공급관의 토출구와 소정 간격으로 떨어져 마주하게 배치된 플레이트를 포함하는 필터 드라이어가 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예와 관련된 필터 드라이어는 다음과 같은 효과를 갖는다.
하우징 내부로 연장된 공급관을 통해, 하우징 내부에서 질소 유출이 이루어질 수 있다. 질소 유출 시, 유출된 질소 유동은 플레이트와 충돌 후 분산될 수 있도록 하여, 균일한 유속 분포를 형성할 수 있다.
도 1은 종래 필터 드라이어를 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1의 필터 드라이어를 이용한 질소유동분포를 나타내는 결과이다.
도 3은 도 1의 필터 드라이어를 이용한 케이크 표면 유속분포를 나타내는 결과이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 필터 드라이어를 나타내는 개략도이다.
도 5는 도 4의 질소 공급부를 나타내는 개략도이다.
도 6은 도 4의 필터 드라이어를 이용한 질소유동분포를 나타내는 결과이다.
도 7은 도 4의 필터 드라이어를 이용한 케이크 표면 유속분포를 나타내는 결과이다.
도 8 및 도 9는 질소 공급부의 또 다른 실시예를 나타내는 개략도들이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 필터 드라이어를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 필터 드라이어(100)를 나타내는 개략도이고, 도 5는 도 4의 질소 공급부(200)를 나타내는 개략도이다.
필터 드라이어(100)는 하우징(101) 및 하우징(101) 내부에 배치된 교반부(120)를 포함한다.
상기 하우징(101)은 하우징(101) 내부로 질소가 공급되는 질소 공급부(200) 및 하우징 내부로부터 질소가 배출되는 배출부(미도시)를 갖는다. 질소 공급부(200)는 하우징(101)에 하나 이상 마련될 수 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 2개 마련될 수도 있다. 한편, 전술한 바와 같이, 부호 103은 백 필터와 연결되며, 이를 통해서도 질소가 공급될 수 있다. 또한, 배출부는 질소가 케이크(130)를 통과한 이후에 배출되는 위치에 마련될 수 있다.
또한, 하우징(101) 내에는 케이스(130)가 수용되며, 케이크(130)는 하우징(101) 내부로 공급된 질소에 의해 건조된다.
질소 공급부(200)는, 하우징(101)에 고정된 장착부(210), 장착부(201)로부터 하우징(101) 내부로 연장되며, 토출구를 갖는 공급관(220) 및 공급관(220)의 토출구와 소정 간격(G)으로 떨어져 마주하게 배치된 플레이트(230)를 포함한다.
상기 장착부(210)는 하우징(101)에 고정되는 영역으로, 하우징(101)을 관통하는 홀을 갖는다. 또한, 장착부(210)의 장착면(211)은 하우징(101)의 내주면을 형성할 수 있다. 이때, 외부의 질소 공급원으로부터 질소가 상기 홀을 통해 질소 공급부(200)로 유입된다.
상기 공급관(220)은 하우징(101) 내부로 연장된 소정 길이(L)를 갖는다. 상기 연결관(220)은, 내 유동이 완전히 발당할 수 있는 길이 및 관내에서 압력 강하를 방지하기 위한 길이를 고려하여, 그 길이가 토출구의 직경(D)의 5 내지 20배일 수 있다. 상기 수치범위보다 길이가 짧으면 충돌한 유동에 의해 관내 역류 및 와류 발생의 우려가 있고, 수치범위보다 길이가 길면 압력강하가 발생할 수 있다.
플레이트(230)는 토출구로부터 유출된 질소와 충돌하도록 마련되며, 플레이트(230)의 직경(W)은 토출구의 직경(D)보다 크게 형성될 수 있다. 플레이트(230)는 별도의 고정부재로 연결되는 등의 다양한 방법으로 연결관(220)에 고정될 수 있다. 상기 고정부재는 연결관(220)으로부터 토출되는 질소 유동에 영향을 주지 않는 구조로 연결관(220)과 플레이트(230)를 연결하도록 마련될 수 있고, 예를 들어, 연결관(220)의 외주와 플레이트(230)의 가장자리를 연결하도록 마련될 수 있다.
또한, 플레이트(230)는 토출구와 떨어진 간격(G)이 일정하도록 연결관(200)에 고정될 수도 있고, 플레이트(230)는 토출구와 떨어진 간격(G)이 조절 가능하도록 연결관(200)에 연결될 수도 있다.
또한, 연결관(200)을 따라 유동 후, 토출구에서 토출된 질소 유동은 플레이트(230)와 충돌하여 사방으로 분산되면서 케이크(130) 측으로 공급된다.
이때, 플레이트(230)는 직경(W)이 예를 들어, 토출구의 직경(D)보다 2 내지 5배일 수 있다.
또한, 플레이트(230)는 중심이 토출구의 중심과 동축 상에 위치할 수도 있다.
또한, 플레이트(230)는 토출구 직경(D)의 0.5 내지 5배만큼 토출구로부터 떨어져 배치될 수 있다. 즉, 상기 간격(G)은 토출구 직경(D)의 0.5 내지 5배일 수 있다. 상기 간격(G)이 상기 수치범위보다 좁을 경우, 충돌한 유동이 전 방향으로 분산되는 유속이 빨라져서 케이크 표면에 국소적으로 빠른 유속 영역을 형성할 수 있고, 충돌한 유동의 일부는 관내로 역류할 수 있다. 이와는 다르게, 상기 간격(G)이 상기 수치범위보다 넓을 경우, 플레이트(230)와 충돌 유속이 감소하여 분산효과가 떨어질 수 있다.
한편, 교반부(120)는 승강 가능하게 마련될 수 있다. 구체적으로, 교반부(120)는, 회전축(121) 및 회전축(121)과 함께 회전되고, 회전축(121)에 승강 가능하게 장착된 교반 블레이드(122)를 포함할 수 있다.
교반 블레이드(122)는 질소가 공급되는 건조 진행 중, 일정 시간 간격으로 케이스(130) 표면에서 일정 깊이만큼 하강하여 케이크(130)를 혼합하며, 혼합 후 케이스(130) 표면으로부터 상승한 상태에 위치한다.
도 6은 도 4의 필터 드라이어(100)를 이용한 질소유동분포를 나타내는 결과이고, 도 7은 도 4의 필터 드라이어(100)를 이용한 케이크 표면 유속분포를 나타내는 결과이다.
도 6 및 도 7은 도 2 및 도 3에서와 같이 동일한 유량으로 질소를 공급한 결과를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 연결관(220)의 종단에서 유출된 유동이 플레이트(230)와 충돌 후 사방으로 분산되는 것을 확인할 수 있고, 충돌에 의해 분산된 유동은 감속되고, 케이크 주변에 낮은 유속의 유동이 형성됨을 확인할 수 있다.
또한, 도 7을 참조하면, 케이스 표면 유속 분포가 전체적으로 균일한 분포를 형성함을 확인할 수 있다.
도 8 및 도 9는 질소 공급부(300)의 또 다른 실시예를 나타내는 개략도들이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 질소 공급부(300)는 하우징(101)에 고정된 장착부(310), 장착부(310)로부터 하우징(101) 내부로 연장되며, 토출구를 갖는 공급관(320) 및 공급관(320)의 토출구와 소정 간격(G)으로 떨어져 마주하게 배치된 플레이트(330)를 포함한다. 또한, 질소 공급부(300)는 연결관(320)과 플레이트(330) 사이 간격(G)을 조절하기 위한 간격 조절부(340)를 추가로 포함할 수 있다.
간격 조절부(340)는 공급관(320) 및 플레이트(330)를 연결하도록 마련된 스프링 또는 댐퍼를 포함할 수 있다. 또한, 간격 조절부(340)는 연결관(320)에서 유출된 질소 유동에 의해 플레이트(330)가 토출구로부터 멀어지도록 마련될 수 있다. 구체적으로, 질소 유동의 크기에 따라, 플레이트(330)가 토출구 사이의 간격(G)이 조절되며, 간격 조절부(340)는 질소가 유동되지 않을 때, 플레이트(330)가 연결관의 토출구를 폐쇄하도록 마련될 수 있다. 또한, 공급 질소량이 증가할수록, 동압이 증가하면서, 플레이트(330)가 토출구 사이의 간격(G)이 증가하고, 플레이트와 충돌 후 분산되는 질소 유동은 일정한 범위의 유속을 유지할 수 있다.
간격 조절부(340)는, 예를 들어, 연결관(330)에 고정된 베이스부(341), 베이스부(341)에 연결된 제1 고정부(342), 플레이트(330)가 고정되며, 제1 고정부(342) 내에 승강 가능하게 마련된 제2 고정부(343)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 고정부(342)는 제2 고정부(343)는 스프링 또는 댐퍼를 통해 연결될 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
100: 필터 드라이어
101: 하우징
120: 교반부
130: 케이크
200: 질소 공급부

Claims (11)

  1. 질소 공급부 및 배출구를 갖고, 케이크가 수용되는 하우징; 및
    하우징 내부에 배치된 교반부를 포함하며,
    질소 공급부는, 하우징에 고정된 장착부;
    장착부로부터 하우징 내부로 연장되며, 토출구를 갖는 공급관; 및
    공급관의 토출구와 소정 간격으로 떨어져 마주하게 배치된 플레이트를 포함하는 필터 드라이어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    플레이트는 토출구로부터 유출된 질소와 충돌하도록 마련되며, 플레이트의 직경은 토출구의 직경보다 크게 형성된 필터 드라이어.
  3. 제 2 항에 있어서,
    플레이트는 직경이 토출구의 직경보다 2 내지 5배인 필터 드라이어.
  4. 제 2 항에 있어서,
    플레이트는 중심이 토출구의 중심과 동축 상에 위치하는 필터 드라이어.
  5. 제 3 항에 있어서,
    플레이트는 토출구 직경의 0.5 내지 5배만큼 토출구로부터 떨어져 배치된 필터 드라이어.
  6. 제 3 항에 있어서,
    연결관은 길이가 토출구의 직경의 5 내지 20배인 필터 드라이어.
  7. 제 1 항에 있어서,
    교반부는 승강 가능하게 마련된 필터 드라이어.
  8. 제 1 항에 있어서, 교반부는,
    교반부는 회전축 및 회전축과 함께 회전되고, 회전축에 승강 가능하게 장착된 교반 블레이드를 포함하는 필터 드라이어.
  9. 제 1 항에 있어서,
    질소 공급부는, 연결관과 플레이트 사이 간격을 조절하기 위한 간격 조절부를 추가로 포함하는 필터 드라이어.
  10. 제 9 항에 있어서,
    간격 조절부는 공급관 및 플레이트를 연결하도록 마련된 스프링 또는 댐퍼를 포함하는 필터 드라이어.
  11. 제 9 항에 있어서,
    간격 조절부는 연결관에서 유출된 질소 유동에 의해 플레이트가 토출구로부터 멀어지도록 마련된 필터 드라이어.
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