KR100802259B1 - 유기성 슬러지 건조기의 디스크 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기, 하수 슬러지, 산업 슬러지 등을 포함하는 유기성 슬러지 물질을 처리하는과정에서 유기성 슬러지 물질을 적정 수분 이하로 건조하기 위한 디스크의 전열 면적이 확대되도록 할 뿐만 아니라 건조효율이 향상 될 수 있도록 하는 유기성 슬러지 건조기의 디스크 구조를 제공하는 유기성 슬러지 건조기의 디스크 구조에 관한 것이다.

이를 위하여 본 발명은 중공축의 전반부 및 중간부의 외주연에는 내부에 스팀 갤러리가 마련된 다수의 플레이트형 디스크가 소정간격으로 배치되고, 상기 중공축의 후반부 외주연에는 직경이 다른 다수의 환형 튜브가 다중으로 연결된 튜브형 디스크가 소정간격으로 배치되어 지되, 상기한 플레이트형 디스크의 원판 외측에는 각각 전열면적이 확대될 수 있도록 측단면형상이 반원형이며 서로 다른 크기의 반원 튜브가 그 중심을 같이하여 다중으로 부착되며, 상기 스팀 갤러리를 통과한 스팀이 상기 반원 튜브 내로 유입될 수 있도록 하기 위한 관통공이 상기 반원 튜브가 부착되는 원판의 도중에 다수 형성되며, 상기한 튜브형 디스크는 다중으로 형성되는 내측 및 외측의 환형 튜브에 마련된 링형 스팀 라인이 서로 연결된 상태가 유지될 수 있도록 하기 위한 다수의 방사상 튜브의 내측 일단은 중공축의 메인 스팀 갤러리에 연결되고, 그 외측 일단은 최 외곽에 위치되는 환형 튜브의 도중에 연결된 특징이 있다.

메인 스팀 갤러리, 플레이트형 디스크, 스팀 갤러리, 반원튜브

Description

유기성 슬러지 건조기의 디스크 구조{Disc apparatus of a sludge drying Machine}

도 1은 본 발명에 의한 슬러지 건조기의 정단면도.

도 2는 본 발명에 의한 슬러지 건조기의 평단면도.

도 3은 도 1의 A-A선 측단면도.

도 4는 도 1의 B-B선 측단면도.

도 5는 도 1의 C-C선 측단면도.

도 6은 본 발명에 의한 플레이트형 디스크의 설명을 위한 도면.

도 7은 본 발명에 의한 튜브형 디스크의 설명을 위한 도면.

도 8은 본 발명에 의한 파쇄날의 사시도.

도 9는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 슬러지 건조기 11 : 하우징

12 : 지지대 13 : 내부공간

14 : 피건조물의 투입구 15 : 피건조물의 배출구

16 : 구동모터 17 : 증기 배출구

20 : 중공축 21 : 메인 스팀 갤러리

30 : 플레이트형 디스크 33 : 스팀 갤러리

34 : 관통공 35 : 반원튜브

40 : 튜브형 디스크 41 : 환형 튜브

42 : 방사상 튜브 45 : 파쇄날

50 : 이송 날개 60 : 스팀 자켓

본 발명은 유기성 슬러지 건조기의 디스크 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 음식물 쓰레기, 하수 슬러지, 산업 슬러지 등을 포함하는 유기성 슬러지 물질을 처리하는 과정에서 유기성 슬러지 물질을 적정 수분 이하로 건조하기 위한 디스크의 전열면적이 확대되도록 할 뿐만 아니라 건조효율이 향상될 수 있도록 하는 유기성 슬러지 건조기의 디스크 구조에 관한 것이다.

전세계적으로 음식물 쓰레기, 하수 슬러지, 산업 슬러지 등의 발생량이 시간이 흐를수록 증가되고 있으며, 이러한 물질의 발생량 증가는 지구의 환경을 오염시키는데 커다란 영향을 끼치게 된다.

따라서 환경보호 및 친환경적인 정책을 위해서 환경단체뿐만 아니라 정부 또는 지방자치단체를 비롯한 많은 관련기관에서 쓰레기의 발생량을 줄일 수 있도록 계몽하고 있으며, 어쩔 수 없이 산업시설 및 생활주변에서 발생되고 있는 쓰레기는 자연환경에 최대한 영향을 덜 끼칠 수 있도록 노력하고 있는 실정이다.

이러한 노력들 중의 하나로 수거과정에서 수분이 많이 포함된 음식물이나 하수 슬러지 등은 수분함량이 적당수준 이하로 되도록 건조시킨 후 다음의 처리공정을 거치도록 하고 있다.

이러한 역할을 하는 건조장치에 대해서는 대한민국특허공보(등록번호 10-369435)를 통하여 자세히 알 수 있다. 또한, 본원인에 의하여 등록된 대한민국 실용신안등록공보(20-240223호)를 통해서도 종래의 유기성 슬러지 물질의 건조과정을 자세히 알 수 있다.

도 9는 상기한 대한민국 특허공보에 실린 디스크 건조기의 한 도면으로서, 종래의 디스크 건조기(1)는 소정의 용적을 갖는 통형상의 자켓(2)과, 상기 자켓(2)의 길이 방향으로 배치되며 회전작동 될 수 있도록 일단이 구동원(A)에 연결되는 축(4)과, 상기한 자켓(2)의 내부에 위치되는 축(4)의 도중에 소정의 간격으로 배치되는 다수의 디스크(3)와, 상기 자켓(2)의 내주연 도중에 고정 장착되어 피건조물이 자켓의 내벽에 부착되지 않도록 하기 위한 부착방지용 금구(5)와, 상기 디스크(3)의 외주에 소정의 각도간격으로 형성되어 피건조물의 이송을 조절하는 스크레이퍼(6) 등을 포함하여 구성된다.

또한, 이와 같은 종래의 디스크 건조기(1)는 피건조물의 건조를 위한 열원으로는 스팀이 사용되고 있는데, 이를 위하여 보일러 등에서 제공되는 스팀이 상기한 중공형의 축(4) 및 중공형의 디스크(3)를 통하여 피건조물에 간접적으로 전달될 수 있도록 구성된다.

즉, 상기한 축(4)과 디스크(3)등에 마련된 스팀 통로로 스팀이 계속해서 통 과되는 상태에서 디스크는 축과 함께 회전되고, 상기한 자켓(2)의 일측에 마련된 투입구를 통해서는 피건조물이 투입되므로 축과 디스크에서 발산되는 열에 의해서 피건조물은 건조되면서 자켓(2)의 배출구 측으로 이송되어지는 것이다.

그런데 종래의 디스크 건조기(1)에서는 피건조물의 건조효율 및 이송효율을 높이기 위하여 디스크의 배치간격이 전방에서 후방으로 진행 될수록 점차 간격이 크게 형성되고, 디스크의 외주에 부착되는 스크래이퍼의 각도가 전방에서 후방으로 진행 될 수록 점차 크게 형성되므로 어느정도의 건조효율 및 이송효율의 상승은 얻었으나 건조기를 이용하는 사업자가 원하는 만큼의 충분한 효율상승은 제공하지 못하는 실정이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 음식물 쓰레기, 하수 슬러지, 산업 슬러지 등을 포함하는 유기성 슬러지 물질을 처리하는과정에서 유기성 슬러지 물질을 적정 수분 이하로 건조하기 위한 디스크의 전열 면적이 확대되도록 할 뿐만 아니라 건조효율이 향상 될 수 있도록 하는 유기성 슬러지 건조기의 디스크 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 피건조물이 투입 및 배출이 가능한 소정의 용적을 갖는 통형상의 하우징과, 상기 하우징의 길이 방향으로 배치되는 중공축과, 상기한 하우징으로 투입된 피건조물에 열을 전달할 뿐만 아니라 피건조물이 이송 될 수 있도록 상기 중공축의 외주연에서 소정의 간격으로 형성되는 디스크를 포함하여 형성되어, 상기 중공축의 내부로 보일러에서 제공 되는 스팀을 통과시켜 피건조물이 하우징으로 투입된 후 배출되는 과정에서 건조될 수 있도록 형성되는 슬러지 건조기에 있어서, 상기한 중공축의 전반부(a) 및 중간부(b)의 외주연에는 내부에 스팀 갤러리가 마련된 다수의 플레트형 디스크가 소정간격으로 배치되고, 상기 중공축의 후반부(c) 외주연에는 직경이 다른 다수의 환형 튜브가 다중으로 연결된 튜브형 디스크가 소정 간격으로 배치되어지되, 상기한 플레이트형 디스크의 양측면 원판 외측에는 각각 전열면적이 확대 될 수 있도록 측단면형상이 반원형이며 서로 다른 크기의 반원 튜브가 그 중심을 같이 하여 다중으로 부착되며, 상기 스팀 갤러리를 통과한 스팀이 상기 반원 튜브 내로 유입 될 수 있도록 하기 위한 관통공이 상기 반원 튜브가 부착되는 원판의 도중에 다수 형성되며, 상기한 튜브형 디스크는 다중으로 형성되는 내측 및 외측의 환형 튜브에 마련된 링형 스팀 라인이 서로 연결된 상태가 유지 될 수 있도록 하기 위한 다수의 방사상 튜브의 내측 일단은 중공축의 메인 스팀 갤러리에 연결되고, 그 외측 일단은 최외각에 위치되는 환형 튜브의 도중에 연결된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 의한 슬러지 건조기의 구성 및 그 작동상태에 따른 바림직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 슬러지 건조기의 정단면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 슬러지 건조기의 평단면도이며, 도 3은 도 1의 A-A선 측단면도이고, 도 4는 도 1의 B-B선 측단면도이며, 도 5는 도 1의 C-C선 측단면도이고, 도 6은 본 발명에 의한 플레이트형 디스크의 설명을 위한 도면이고, 도 7은 본 발명에 의한 튜브형 디 스크의 설명을 위한 도면이며, 도 8은 본 발명에 의한 파쇄날의 사시도 이다. 도면 중에 표시되는 도면부호 10은 본 발명에 의해서 형성되는 슬러지 건조기를 지시하는 것이고, 도면부호 30과 40은 각각 본 발명에 의한 플레이트형 디스크와 튜브형 디스크를 지시하는 것이다. 상기한 슬러지 건조기(10)의 하우징(11)은 양측에 각각 위치되는 지지대(12)에 의해서 지상으로부터 소정 높이 떨어진 상태로 위치되며, 그 내부공간(13)으로는 소정용량의 피건조물이 통과 될 수 있도록 통형상으로 형성된다. 또한 하우징(11)의 전방측 도중에는 피건조물 투입구(14)가 형성되고 후방측 도중에는 피건조물이 배출을 유도하기 위한 피건조물 배출구(15)가 형성된다.

그리고 상기한 내부공간(13)을 길이 방향으로 가로질러 하우징(11)의 양측에 중공축(20)의 양측 끝단이 회전 가능하도록 축 결합되는데, 상기 중공축(20)의 일단은 구동모터(16)의 회전력이 전달될 수 있도록 체인 등의 동력전달기구가 연결된다.

중공축(20)은 그 내부에 메인 스팀 갤러리(21)가 마련되어 보일러 등으로부터 공급되는 스팀이 통과될 수 있도록 형성되며, 도면에 도시된 바와 같이 하우징(11)의 길이 방향으로 그 도중이 전반부(a), 중간부(b), 후반부(c)로 구분된다.

상기 중공축(20)의 전반부 및 후반부에는 플레이트형 디스크(30)가 그 외주연에 일체로 고정결합되고, 후반부에는 튜브형 디스크(40)가 그 외주연에 일체로 고정결합된다. 플레이트형 디스크(30) 및 튜브형 디스크(40)는 용접등에 의한 방법으로 그 내부를 향해 상기 메인 스팀 갤러리(21)로 부터 스팀이 공급 될 수 있도록 형성되는 것이다. 플레이트형 디스크(30) 및 튜브형 디스크(40)는 그 모양에 따라 서 스팀이 통과되는 스팀통로의 형상이 다르게 형성되는데, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위해서 이 두개의 디스크를 각각 플레이트형 디스크와 튜브형 디스크라고 명명한 것이다.

우선, 플레이트형 디스크(30)의 형상을 설명하면, 내주에서 외주로 향할수록 양측의 원판(31,32)간의 간격이 점차 좁아지는 형상으로 진행되다가 그 양측 원판의 외주연 끝단이 서로 용접되므로 스팀 갤러리(33)가 형성되고, 그 양측의 측벽 외측에는 각각 단면형상이 반원을 이루는 환형상의 반원 튜브(35)가 다중으로 부착된 형상을 이루게 된다.

즉, 상기한 반원 튜브(35)는 지름의 크기가 서로 다른 다수의 튜브가 도면에 도시된 바와 같이 다중으로 부착되는 것이다. 또한 양측의 원판이 이루는 스팀 갤러리(33)로 공급된 스팀이 상기한 반원 튜브(35)의 환상공간(36)으로 유입 될 수 있도록 상기 반원 튜브(35)가 위치되는 스팀 갤러리(35)의 측벽에는 다수의 관통공(34)이 형성된다.

한편, 상기한 튜브형 디스크(40)는 지름이 서로 다른 다수의 환형상의 환형 튜브(41)가 각각 그 중심이 상기한 중공축(20)의 중심에 위치 될 수 있도록 다중으로 배치되는 것으로, 내측 튜브와 외측 튜브가 서로 고정된 상태가 유지 될 수 있도록 상기 중공축(20)의 외주연에 일단이 고정되는 다수의 방사상 튜브(42)가 방사상으로 연장되어 그 외측 끝단이 최외각에 위치된 환형의 튜브에 연결된다. 물론 상기한 방사상 튜브(42)에 마련된 내부공간을 통하여 중공축(20)에 마련된 메인 스팀 갤러리(21)에서 제공되는 스팀이 각각의 환형 튜브(41)의 내부공간으로 전달 될 수 있도록 각각의 튜브의 내부공간은 서로 연통된다.

특히, 상기한 튜브형 디스크(40)를 이루는 다수의 환형 튜브(41)들 중에서 내측 튜브와 외측 튜브의 도중에는 도 8에 도시된 바와 같이 그 단면형상이 십자형 상을 이루는 파쇄날(45)이 소정의 각도 간격으로 고정 장착된다. 상기한 파쇄날(45)은 하우징(11)의 후반부를 통과하는 슬러지가 덩어리지지 않고 분해 될 수 있도록 하는데 사용되는 것이다. 파쇄날(45)은 내측 튜브와 외측 튜브를 연결하는 구간은 4각형성의 판으로 형성되고, 판의 중간부에서 양측으로 향하여 돌출되는 구간은 점차 폭이 감소되는 형상으로 사다리꼴의 형태를 이룬다.

그리고 상기한 플레이트형 디스크(30) 및 튜브형 디스크(40)의 외주연에는 각각 소정의 각도 간격으로 피건조물 투입구(14_에서 투입된 슬러지가 피건조물 배출구(15) 측으로 향할 수 있도록 하기 위한 이송날개(50)가 각각 부착된다. 이송날개(50)들의 각은 하우징의 후방측을 향하여 경사지게 형성되므로 환형상의 디스크가 회전되는 과정에서 슬러지의 후방 이송이 가능하게 되는 것이다.

보일러 측면에서 제공되는 스팀이 상기 중공축(20)에 마련된 메인 스팀 갤러리(21)를 통하여 플레이트형 디스크(30)의 스팀 갤러리(33)와 반원 튜브(35)의 스팀 공간으로 제공되고, 튜브형 디스크(40)의 방사상 튜브(42)를 통하여 최내각의 환형튜브와 최외각의 환형 튜브를 비롯한 중간의 환형 튜브에 마련된 스팀 공간으로 제공된다. 스팀은 또한 하우징(11)의 하부측에 중공축(20)의 길이방향으로 길게 마련되는 스팀 재킷(60)으로도 공급 될 수 있도록 형성된다.

특히, 상기와 같이 슬러지 건조기(10)로 제공되는 스팀에 의해서 슬러지에서 발생하는 증기가 배출 될 수 있도록 하기 위한 증기 배출구(17)가 하우징(11)에 마련되는데, 이 증기 배출구(17)는 종래의 일반적인 슬러지 건조장치에서와는 달리 중공축(20)의 회전방향으로 순응하여 증기가 배출될 수 있도록 도면에 도시된 바와 같이 하우징의 중심으로부터 어느 일측으로 편심된 위치에 마련된다. 그리고 상기한 스팀 자켓(60)으로 공급된 스팀이 배출될 수 있도록 하기 위한 스팀 드레인(62)이 상기 스팀 자켓(60)이 하측으로 돌출형성된다. 미설명부호 61은 스팀 공급구를 지시하는 것이다.

이상과 같이 구성된 슬러지 건조기의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다. 음식물 쓰레기, 하수 슬러지, 산업 슬러지 등을 포함한 유기성 물질을 건조하기 위해서 상기와 같이 구성된 슬러지 건조기(10)를 구동하게 되면, 보일러 측에서 제공되는 스팀이 상기한 스팀 자켓(60) 및 중공축(30)에 마련된 메인 스팀 갤러리(21)로 공급된다.

이때, 상기한 중공축(20)은 구동모터(16)의 구동에 의해서 회전되는 상태가 유지 되도록 한다. 상기한 중공축(20)이 회전되는 상태에서 하우징(11)의 상부 일측에 마련된 피건조물 투입구(14)를 통해 건조대상인 슬러지를 투입하게 되면, 중공축(20)과 일체로 회전되는 플레이트형 디스크(30)와 튜브형 디스크(40)의 회전에 의해서 투입구로 유입된 슬러지는 전반부(a)에서 후반부(b)를 향하여 점차로 이송되어진다.

이와 같이 슬러지는 하우징(11)의 내부공간(13)에서 전방에서 후방으로 이송되는 과정에서 스팀 자켓(60)과 메인 스팀 갤러리(21)와 상기 플레이트형 디스 크(30) 및 튜브형 디스크(40)에 마련된 스팀공간을 통과하는 스팀에 의한 열로 인하여 건조가 이루어지게 된다.

특히, 본 발명에 의해서 플레이트형 디스크(30)의 양쪽 외측면에 마련된 반원 튜브(35)에 의해서 종래기술에 의한 건조기에서보다 전열면적이 확대되므로서 건조효율이 향상된다.

또한, 하우징(11)의 후반부에 마련된 튜브형 디스크(40)로 인하여 슬러지의 파쇄효과가 상승된다. 즉, 내측 환형 튜브와 외측 환형 튜브 간에 마련되는 공간에 의해서 슬러지의 파쇄효과가 발생되는 것이다.

특히, 내측 환형 튜브와 외측 환형 튜브에 소정 간격으로 고정장착된 파쇄날(45)에 의해서 그 파쇄효과는 더욱 증대된다.

하우징(11)의 후방까지 이송된 슬러지는 피건조물 배출구(15)를 통하여 배출이 이루어지고, 슬러지에서 발생되는 증기는 증기 배출구(17)를 통하여 외부로 배출된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 하우징의 전반부와 중간부에는 외측면에 반원 튜브가 형성된 플레이트형 디스크가 배치되어 디스크의 전열면적 확대를 통하여 슬러지의 건조효과가 증대될 뿐만 아니라, 하우징의 후반부에는 다중의 환형 튜브로 이루어진 튜브형 디스크가 배치되어 하우징의 후반부 내부공간을 통과하는 슬러지의 파쇄효과가 증대되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 피건조물이 투입 및 배출이 가능한 소정의 용적을 갖는 통형상의 하우징과, 상기 하우징의 길이방향으로 배치되는 중공축과, 상기한 하우징으로 투입된 피건조물에 열을 전달할 뿐만 아니라 피건조물이 이송될 수 있도록 상기 중공축의 외주연에서 소정의 간격으로 형성되는 디스크를 포함하여 형성되어, 상기 중공축의 내부로 보일러에서 제공되는 스팀을 통과시켜 피건조물이 하우징으로 투입된 후 배출되는 과정에서 건조될 수 있도록 형성되는 슬러지 건조기에 있어서,

   상기한 중공축(20)의 전반부(a) 및 중간부(b)의 외주연에는 내부에 스팀 갤러리(33)가 마련된 다수의 플레이트형 디스크(30)가 소정간격으로 배치되고, 상기 중공축(20)의 후반부(c) 외주연에는 직경이 다른 다수의 환형 튜브(41)가 다중으로 연결된 튜브형 디스크(40)가 소정간격으로 배치되어지되, 상기한 플레이트형 디스크(30)의 원판 (31,32)외측에는 각각 전열면적이 확대될 수 있도록 측단면형상이 반원형이며 서로 다른 크기의 반원 튜브(35)가 그 중심을 같이하여 다중으로 부착되며, 상기 스팀 갤러리(33)를 통과한 스팀이 상기 반원 튜브(35) 내로 유입될 수 있도록 하기 위한 관통공(34)이 상기 반원 튜브(35)가 부착되는 원판(31,32)의 도중에 다수 형성되며, 상기한 튜브형 디스크(40)는 다중으로 형성되는 내측 및 외측의 환형 튜브(41)에 마련된 링형 스팀 라인(43)이 서로 연결된 상태가 유지될 수 있도록 하기 위한 다수의 방사상 튜브(42)의 내측 일단은 중공축(20)의 메인 스팀 갤러리(21)에 연결되고, 그 외측 일단은 최외각에 위치되는 환형 튜브(41)의 도중 에 연결된 것을 특징으로 하는 유기성 슬러지 건조기의 디스크 구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기한 튜브형 디스크(40)를 이루는 다중의 환형 튜브(41)에서 내측 튜브와 외측 튜브 사이에는 소정의 각도 간격으로 그 단면형상이 십자형을 이루는 다수의 파쇄날(45)이 형성된 것을 특징으로 하는 유기성 슬러지 건조기의 디스크 구조.

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