KR100878488B1

KR100878488B1 - 삼상교류전원을 이용한 위상제어형 전기영동식전기침투탈수기.

Info

Publication number: KR100878488B1
Application number: KR1020080044901A
Authority: KR
Inventors: 이영채
Original assignee: 주식회사 삼우인텍
Priority date: 2008-05-15
Filing date: 2008-05-15
Publication date: 2009-01-13
Also published as: CN101925543B; AU2008356286A1; JP2011509175A; JP5161321B2; US8349162B2; EP2240416A4; US20100258442A1; WO2009139517A1; CN101925543A; EP2240416A1; KR20080055764A

Abstract

본 발명은 삼상교류전원을 이용한 위상제어형 전기영동식 전기침투탈수기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본원 발명의 출원인이 선출원한 '전기침투탈수기(출원번호: 10-2004-007759호)'와, '위상제어형 전기탈수기(출원번호: 10-2005-009928호)' 및 '전기침투탈수기(출원번호: 10-2007-046494호)'의 계속된 발명으로서, 원통형상으로 된 회전드럼과, 상기 회전드럼과 일정 공간부를 두고 무한궤도대로 운행하는 캐터필러, 및 상기 드럼과 캐터필러의 사이에 슬러지의 이송 및 탈수를 위해 권취된 두개의 여과포 벨트로 구성되는 전기침투탈수기를 구성할 때, 전기침투탈수기의 탈수영역에 공급되는 직류전원의 인가구조를 구체화하여 회전드럼과 캐터필러의 사이에 형성되는 전기장의 세기를 슬러지의 량에 따라 가변적으로 조절할 수 있게 하고, 직류전원이 인가되는 회전드럼의 구조를 개량하여 회전드럼 자체에서 소비되는 불필요한 전력손실을 최소로 할 수 있는 삼상교류전원을 이용한 위상제어형 전기영동식 전기침투탈수기에 관한 것이다.

삼상교류전원, 위상제어형 전기영동식, 전기침투탈수기.

Description

삼상교류전원을 이용한 위상제어형 전기영동식 전기침투탈수기.{An electro-osmosis dehydrator of electrophoresis style with a phase control using three-phase current}

일반적으로 전기영동식 전기침투 탈수기는 유전체(전기적 유도 작용을 일으키는 물질) 성질을 가진 슬러지에 함유되어 있는 수분을 전기장에 의한 전기영동성으로 분리하기 위한 장치이다.

그리고, 전기영동식으로 작동되는 전기침투 탈수기의 회전드럼과 캐터필러에는 직류전원의 플러스(+) 극성을 가진 직류전원 또는 마이너스(-) 극성을 가진 직류전원을 각각 인가하되, 위 회전드럼과 캐터필러에 각각 인가되는 직류전원의 극성은 서로 반대되게 인가될 때, 슬러지가 통과되는 영역의 회전드럼과 캐터필러의 사이 공간으로 전기장(직류전원의 플러스(+) 극성을 가진 물체와 마이너스(-) 극성을 가진 물체의 사이에서 전기적 유도 작용을 일으키는 전기적인 영역)이 발생 됨으로써, 전기영동식으로 작동되는 전기침투 탈수기의 회전드럼과 캐터필러의 회전경로가 동일한 경로로 회전하는 구간을 통과하는 슬러지는 전기영동에 의하여 슬러지에 포함된 대부분의 수분이 이격구조를 가진 캐터필러의 하부에 이격된 공간으로 이탈되고 수분이 제거된 고형 성분의 슬러지는 여과포 밸트를 따라 분리 배출되어 짐은 주지의 기술에 해당한다 할 것이다.

한편, 대용량의 오폐수 침전 슬러지가 배출되는 하수종말처리장이나 제조업체등에 설치되는 전기영동식 전기침투탈수기는 그 탈수영역에 전기장의 세기를 강 화하기 위하여 높은 직류전원이 인가되어야 한다. 그런데, 대부분의 업체에서 삼상교류전원(단상교류 포함)을 입력전원으로 하고 있는 전기영동식 전기침투탈수기의 탈수영역에는 전기장을 형성하기 위한 직류전원을 공급하는 별도의 직류전원공급장치(변압기, 밧데리, 정류장치)가 요구되어 지는 것이다.

그러나, 종래의 위와 같은 전기영동식 전기침투탈수기의 탈수영역에 전기장을 형성하기 위하여 회전드럼과 캐터필러에 서로 반대 극성을 가진 직류전원이 각각 인가될 때, 무한궤도 운동을 하고 있는 캐터필러의 모든 회전구간에 직류전원이 인가됨으로써 회전드럼과 회전경로가 동일하지 않은 구간의 캐터필러에는 불필요한 직류전원이 인가되어 막대한 전력손실을 유발하는 문제점이 있었다.

이에, 본원 발명의 출원인은 전기영동식 전기침투탈수기의 탈수영역에만 전기장을 발생할 수 있도록 하기 위하여 회전드럼과 캐터필러의 회전경로가 동일한 경로로 회전하는 캐터필러의 구간에 한정하여 한쪽 극성의 직류전원을 인가되게 하는 직류전원 인가구조를 가진 '전기침투탈수기'를 2004. 2. 6.자로 선 출원(출원번호: 10-2004-007759호)하여 같은 해 11. 8.자로 등록(등록번호: 10-0457628호)받은 바 있고, 또한 본원 발명의 출원인은 전기영동식 전기침투탈수기의 회전드럼 외표면과 캐터필러에 서로 반대 극성을 가진 직류전원을 인가하기 위한 정류장치에 별도의 위상제어회로부를 구비하여 탈수영역을 통과하는 슬러지 량 또는 처리하고자 하는 슬러지의 종류에 따라 직류전원의 세기를 가변적으로 제어할 수 있는 '위상제 어형 전기탈수기'를 2005. 02. 03.자로 선 출원(출원번호: 10-2005-009928호)하여 같은 해 11. 8.자로 등록(등록번호: 10-0528579호)받은 바 있다.

그런데, 본원 출원인이 선 출원한 '전기침투탈수기(출원번호: 10-2004-007759호)'의 경우, 탈수영역에 인가되는 직류전원의 세기가 일정하여 탈수영역을 통과하는 슬러지의 종류 또는 슬러지의 량에 따라 직류전원의 세기를 가변적으로 조절할 수 없는 한계가 있었고, 본원 출원인이 다른 특허로 선 출원한 '위상제어형 전기탈수기(출원번호: 10-2005-009928호)'의 경우, 캐터필러에 인가되는 한쪽 극성의 직류전원이 회전드럼과 캐터필러의 회전경로가 동일한 경로에만 인가되게 하는 직류전원의 인가구조에 관한 기재가 명시적으로 제시되어 있지 않음을 알 수 있다.

다른 한편, 전기영동식 전기침투탈수기를 구성하고 있는 일반적인 회전드럼은 캐터필러와 함께 오폐수 침전 슬러지를 탈수영역으로 안내하면서 전기영동을 유발하는 전기장이 발생 될 수 있게 하는 장치로서, 회전드럼에는 캐터필러에 인가되는 한쪽 극성의 직류전원과 반대 극성의 직류전원이 인가되는 구조로 되어 있음을 볼 때, 회전드럼은 오폐수 침전 슬러지에 의한 내부식성 및 내마모성 재질이 사용되어야 함은 물론이고 전기장을 형성하기 위한 높은 전기전도율을 가진 재질이 필연적으로 요구되어야 하는 구조로 되어 있다.

그런데, 전기영동식 전기침투탈수기를 구성하고 있는 종래의 일반적인 회전 드럼은 스테인리스재질의 판재를 원통형상으로 이루어진 구조이므로, 탈수영역에서 회전드럼과 캐터필러의 사이 공간을 통과하는 탈수영역에서 발생되는 전기장에 의하여 슬러지에 전기영동에 의한 탈수작업이 수행될 때, 스테인리스 재질로 된 회전드럼은 슬러지와 전기화학적인 반응에 의한 전기분해가 되어 회전드럼에는 크고 작은 부식이 발생 될 뿐만 아니라, 전기영동에 의한 쿨롱열이 회전드럼을 고온으로 가열시켜 원통형상으로 된 회전드럼의 외형이 쉽게 변형되어 회전드럼의 사용수명이 기대 이하로 단축되고 회전드럼의 전기전도율을 떨어드리는 등 여러가지 문제점을 가지고 있었다.

이에, 본원 발명의 출원인은 전기영동식 전기침투탈수기의 회전드럼의 내부식성과 내마모성 및 전기전도율을 동시에 향상시킬 수 있도록 하는 회전드럼의 구조에 관한 '전기침투탈수기(출원번호: 10-2007-046494호)'를 2007. 5. 14.자로 선 출원한 바 있다. 즉, 위 회전드럼은 스테인리스 재질로 된 판재의 상부에 전기전도율이 매우 높은 동판과 내마모성 및 내부식성이 우수한 티타늄판 및 백금계 금속의 코팅제를 차례로 밀착되게 적층하고, 그 외곽 테두리에 일정간격으로 상기 적층부위를 관통하는 체결볼트로 고정시킨 구조로 되어 있음을 알 수 있다.

그런데, 위 '전기침투탈수기(출원번호: 10-2007-046494호)'의 회전드럼은 한쪽 극성의 직류전원이 회전드럼에 인가될 때, 그 직류전원은 회전드럼의 백금계 코팅제에만 대전(帶電)되지 않고, 회전드럼의 내부로 관통되어 있는 체결볼트를 통하 여 많은 부분의 직류전원이 전기전도율이 매우 높은 회전드럼의 내부 동판을 대전(帶電)시키는 구조로 되어 있으므로, 탈수영역에서 회전드럼에 직류전원을 인가하여 전기장을 발생시킬 때 전기장의 세기를 결정하는 직류전원 중 많은 부분이 회전드럼의 내부 전기전도율이 매우 높은 동판으로 바이패스 되어, 회전드럼의 외표면에는 직류전원의 세기가 급격히 떨어지게 됨으로써 불필요한 전력손실이 발생하는 문제점이 있었다.

위와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 첫째 목적은 전기영동식 전기침투탈수기의 입력전원을 삼상교류전원으로 사용하고, 회전드럼과 탈수영역구간에 해당하는 캐터필러에는 삼상교류전원의 위상제어에 의한 가변식 직류전원을 인가하여, 종래의 캐터필러 전체에 전원이 인가된 구조를 개선함과 동시에 탈수영역 구간에서만 발생하는 전기장의 세기를 가변적으로 조절할 수 있는 삼상교류전원을 이용한 위상제어형 전기영동식 전기침투탈수기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 전기영동식 전기침투탈수기를 구성하는 회전드럼의 다층판재는 불용성 티타늄재질로 된 다수개의 태핑볼트로 고정하고 원통형상의 접합부에는 스테인리스 재질의 환봉으로 용접하여, 회전드럼의 자체에서 발생하는 전력손실을 최소로 억제할 수 있는 삼상교류전원을 이용한 위상제어형 전기영동식 전기침투탈수기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적으로 회전드럼과 캐터필러에 인가되는 가변식 직류전원은 브러시와 슬립링이 일체로 구성되어 있는 직류전원 인가장치의 전극봉에 의한 면접촉을 통하여 인가되게 하되, 상기 전극봉과 면접촉이 되는 회전드럼의 내주면에는 전기전도율이 매우 높은 동판을 부설시켜, 회전드럼과 전극봉의 접촉에 의한 쿨롱열을 최소로 억제할 수 있는 삼상교류전원을 이용한 위상제어형 전기영동식 전 기침투탈수기를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 구성에 대하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

먼저, 도 1a와 도 1b는 본 발명의 전기영동식 전기침투탈수기의 전체적인 결합구성을 나타낸 것으로, 드럼축(110)을 따라 회전하는 원통형상의 회전드럼(100)과, 위 회전드럼(100)과 일정 공간부를 두고 무한궤도대로 운행하는 캐터필러(200)와, 상기 회전드럼(100)과 캐터필러(200)의 사이에 슬러지의 이송 및 탈수를 위해 권취된 두개의 여과포 벨트(300), 및 상기 드럼축(110)의 양쪽 또는 한쪽 끝단부에 고정되어 상기 회전드럼(100)의 내주면은 물론이고 회전드럼(100)과 캐터필러(200)의 회전경로가 동일한 경로로 회전하는 구간의 캐터필러(210)의 내주면으로 가변식 직류전원(2)(2')을 인가하는 직류전원 인가장치(400)를 결합시킨 구성으로 되어 있되, 상기 직류전원 인가장치(400)는 삼상교류전원이 위상제어회로부(500)를 통하여 직류성분의 가변식 직류전원으로 변환된 다음, 상기 드럼축(110)에 한쪽 내지 양쪽 끝단에 축설되어 있는 고정판(410)을 경계로 내외면으로 결합시켜서 된 다수개의 전극봉(420a)(420b)들이 한 쌍의 전극봉설치판(430a)(430b)과 결합된 형태로 구성되어 있고, 상기 회전드럼(100)과 캐터필러(200)의 회전경로가 동일한 경로에 해당하는 사이 공간부에는 전기장이 형성되면서 슬러지가 통과되는 탈수영역부(600)로 구성되어 있다.

이때, 상기 전극봉(420a)(420b)들을 구성하는 브러쉬(421)는 도정성 재질로 된 사각형상의 흑연으로 이루어져 있고, 슬립링(422)은 케이스(422a)와 상기 케이스(422a)의 내부에 설치되는 브러쉬(421)를 탄성지지하는 스프링(422b)으로 구성되어 있다.

여기서 본원 발명의 상기 드럼축(110)과 캐터필러(200)와 여과포 벨트(300)와 직류전원 인가장치(400) 및 탈수영역부(600)에 관한 개별구조와, 위 각 개별구조와 회전드럼(100)의 결합구조는 본원 발명의 출원인이 선출원한 '전기침투탈수기(출원번호: 10-2004-007759호)'에 제시된 개별구조 및 결합구조와 동일하게 되어 있는 바, 본원 발명의 특징부에 해당하지 않는 위 각 개별구조와 결합구조 및 그 작용효과에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

따라서, 본원 발명은 본원 발명의 출원인이 선출원한 위 '전기침투탈수기(출원번호: 10-2004-007759호)'에 기재되어 있는 위 각 개별구조와 결합구조를 본원 발명의 전제부로 하면서, 본원 발명에서 개량된 회전드럼(100)의 구조와, 본원발명의 탈수영역부(600)의 구간에 인가되는 가변식 직류전원의 인가구조를 본원 발명의 특징부로 하게 되는 것이다.

그리고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 전원인가구조에 대한 전기적인 결선도를 나타낸 것으로, 본 발명의 전기영동식 위상제어형 전기침투탈수기의 입력전원(1)은 삼상교류전원의 R상과 S상 및 T상과 바로 연결되어 있고, 회전드럼(100)과 탈수영역부(600)에 해당하는 구간의 캐터필러(210)에는 위상제어회로부(500)에 의하여 삼상교류전원을 양쪽 극성의 가변식 직류성분으로 변환시킨 가변식 직류전원(2)(2')이 각각 연결되어 있되, 위 회전드럼(100)과 캐터필러(210)에 각각 인가되는 가변식 직류전원(2)(2')은 극성이 서로 다른 반대 극성을 인가하는 구조로 되어 있다.

이때, 본 발명의 상기 위상제어회로부(500)는 삼상교류전원을 직류성분의 직류전원으로 변환시키기 위한 정류소자[다이오드(DIODE), 에스씨알(SCR), 트라이악(TRIAC), 다이악(DIAC) 등]들 중, 직류전원의 세기가 별도의 제어기(510)를 통하여 가변적으로 제어될 수 있는 게이트(GATE) 단자를 구비한 사이리스트 전기소자[ 에스씨알(SCR, 520), 트라이악(TRIAC, 530)]가 연결된 구성으로 이루어져 있다.

한편, 도 3a와 도 3b 및 도 3c는 본 발명의 원통형상으로 된 회전드럼 및 그 결합구조를 나타낸 것으로, 본 발명의 회전드럼(100)은 내부식성 재질로 된 스테인리스판재(121)과 높은 전기전도성 재질로 된 동판(122)과 내마모성 재질로 된 티타늄판(123) 및 내부식성과 전기전도성이 높은 백금계 코팅제(124)를 차례로 적층시킨 다층판재(120)를 구성하되. 상기 다층판재(120)의 가장자리에는 다수개의 체결 공(125)(125')을 뚫어 형성하고 상기 각 체결공(125)(125')에는 스테인리스 재질로 된 다수개의 환봉(130)(130')이 내부로 끼여 용접으로 고정되는 구조로 되어 있으며, 상기 각 환봉(130)(130')에는 티타늄이 코팅된 다수개의 불용성 태핑볼트(140)(140')가 나사결합된 구조로 되어 있고, 직류전원 인가장치(400)의 전극봉(420a)(420b) 중 도전성 흑연 재질로 된 브러쉬(421)가 면(面) 접촉되는 상기 회전드럼(100)의 내주면 끝단 스테인리스판재(121)에는 전기전도율이 매우 높은 동판(122')가 추가로 구비되어 있는 구조로 되어 있다.

이와 같이 된 본 발명은 전기장을 발생하는 데 필요한 탈수영역부(600)의 구간에만 직류전원을 인가하되, 탈수영역부(600)에서 처리하고자 하는 슬러지의 용량 또는 상태에 따라 인가되는 직류전원의 세기를 가변적으로 조절할 수 있게 함으로써, 전력소비를 최소로 줄어들 수 있게 함과 동시에 대용량의 슬러지는 물론이고 소용량의 슬러지의 경우에도 불필요한 전력의 소비 없이 신속하게 처리할 수 있는 있는 효과가 있고, 회전드럼(100)을 구성하고 있는 다층판재(120)를 밀착되게 고정할 때 전기전도율이 낮은 환봉(130)(130')을 통하여 불용성 태핑볼트(140)(140')로 고정하여, 회전드럼(100)에 인가되는 가변식 직류전원이 회전드럼(100)의 내부로 바이패스 되는 것을 방지함으로써, 탈수영역부(600)에 전기장의 세기를 증대시켜 탈수성능을 증대시킬 수 있는 많은 효과가 있다.

이하에서는 본 발명의 특징부에 해당하는 가변식 직류전원의 인가구조와 개량된 회전드럼(100)의 구조에 관하여 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 전원인가구조에 관하여 살펴보면, 도 2a와 도 2b에 도시한 바와 같이, 본 발명의 전기영동식 전기침투탈수기의 탈수영역부(600)에 전기장을 발생시키기 위하여 회전드럼(100)과 일정구간의 캐터필러(210)에는 삼상교류전원을 입력전원(1)으로 사용하고 있는 삼상교류전원(R상, S상, T상)의 각 상에 위상제어회로부(500)의 에스씨알 전기소자(SCR, 520,521,522) 또는 트라이악 전기소자(TRIAC, 530,531,532)를 연결하여 삼상교류전원을 직류성분의 직류전원으로 변환하고 상기 각 전기소자의 게이트(GATE) 단자와 연결된 제어기(510)를 통하여 가변식 직류전원(2)(2')으로 인가되어 지게 되는 것이다.

그리고, 도 4a에 도시한 바와 같이, 위 가변식 직류전원(2)(2') 중 한쪽 극성의 직류전원(2)은 직류전원 인가장치(400)를 구성하고 있는 다수개의 전극봉(420a)의 브러쉬(421)를 통하여 회전드럼(100)의 내주면과 접촉되도록 하고, 반대쪽 극성의 직류전원(2')은 직류전원 인가장치(400)를 구성하고 있는 또 다른 다수개의 전극봉(420b)의 브러쉬(421)를 통하여 탈수영역부(600)의 구간에 있는 캐터필러(210)의 내주면과 접촉되게 함으로써, 본 발명의 전기영동식 전기침투탈수기에 인가되는 가변식 직류전원(2)(2')은 회전드럼(100)과 탈수영역부(600)의 포함되는 구간의 캐터필러(210)에만 인가되어 지는 것은 본원 발명의 출원인이 선출원한 '전기침투탈수기(출원번호: 10-2004-007759호)'에 공지된 바와 같다.

여기서, 도 4b에 도시한 바와 같이, 직류전원 인가장치(400)를 구성하고 있는 다수개의 전극봉(420a)(420b)들이 한 쌍의 전극봉설치판(430a)(430b)과 결합된 구조와, 상기 각 전극봉(420a)(420b)들을 구성하는 브러쉬(421)가 도전성 재질로 된 사각형상의 흑연으로 이루어져 있고, 슬립링(422)이 케이스(422a)와 상기 케이스(422a)의 내부에 설치되는 브러쉬(421)를 탄성지지하는 스프링(422b)의 결합으로 이루어져 있는 것 또한 본원 발명의 출원인이 선출원한 '전기침투탈수기(출원번호: 10-2004-007759호)'에 공지된 바와 같다.

그런데, 본 발명의 전원인가구조는 삼상교류전원을 입력전원(1)으로 하여 대부분의 구동기기들에 관한 운전전원으로 사용하고, 회전드럼(100)과 탈수영역부(600) 구간의 캐터필러(210)에만 직류전원을 인가할 때, 삼상교류전원(R상, S상, T상)의 각 상에 위상제어회로부(500)의 제어기(510)과 에스씨알 전기소자(SCR, 520,521,522) 또는 트라이악 전기소자(TRIAC, 530,531,532)를 연결하여 탈수영역부(600)를 통과하는 슬러지의 상태에 따라 인가전원을 가변시킬 수 있는 가변식 직류전원(2)(2')을 인가할 수 있는 구조에 특징이 있다 할 것이다.

구체적으로, 본 발명의 전기영동식 전기침투탈수기에 인가되는 입력전원(1) 은 삼상교류전원을 사용하여 전기침투탈수기를 구성하고 있는 대부분의 구동기기들에 관한 운전작동을 수행하게 되고, 상기 탈수영역부(600)에서 대용량의 슬러지 또는 소용량의 슬러지를 선택적으로 처리하여야 할 경우에는 삼상교류전원과 연결된 상기 에스씨알 전기소자(SCR, 520,521,522) 또는 트라이악 전기소자(TRIAC, 530,531,532)의 온/오프(ON/OFF) 작동을 제어하기 위한 게이트(GATE) 신호전압의 세기가 상기 위상제어회로부(500)의 제어기(510)에서 제어됨으로써, 탈수영역부(600)에서 발생되는 전기장의 조절되어 지게 되는 것이다.

즉, 본 발명의 전원인가구조는 본원 발명의 출원인이 선 출원한 상기 '전기침투탈수기(출원번호: 10-2004-007759호)'에 제시된 전원인가구조를 보다 구체화하여, 전기장을 발생하는 데 필요한 구간에만 직류전원을 인가하되, 탈수영역부(600)에서 처리하고자 하는 슬러지의 용량 또는 상태에 따라 인가되는 직류전원의 세기를 가변적으로 조절할 수 있게 함으로써, 전력소비를 최소로 줄어들 수 있게 함과 동시에 대용량의 슬러지는 물론이고 소용량의 슬러지의 경우에도 불필요한 전력의 소비 없이 신속하게 처리할 수 있는 있게 되는 것이다.

다음, 본 발명의 개량된 회전드럼(100)의 구조에 관하여 살펴보기로 한다.

본 발명에 따른 전기영동식 전기탈수기의 회전드럼(100)을 구성하고 있는 원통형상의 내주면 끝단에는 전기전도율이 매우 높은 동판(122')가 구비되어 있는 바, 가변식 직류전원이 인가되는 회전드럼(100)의 위 동판(122')과 직류전원 인가장치(400)의 전극봉(410) 중 도전성 흑연 재질로 된 브러쉬(411)가 접촉될 때, 상기 브러쉬(411)와 동판(122')은 모두 전기전도율이 매우 높은 재질로 되어 직류전원 인가장치(400)에서 인가되는 가변식 직류전원은 별다른 부하저항을 받지않고 회전드럼(100)으로 인가됨으로써, 가변식 직류전압의 불필요한 전력손실을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 상기 회전드럼(100)은 도 4a에 도시되어 있는 바와 같이, 원통형상의 내주면으로부터 스테인리스판재(121), 동판(122), 티타늄판(123), 백금계 코팅제(124)가 차례로 적층된 구조로 되어 있는 바, 상기 회전드럼(100)에 가변식 직류전원이 인가되어 탈수작업을 수행할 때, 회전드럼(100)의 외표면으로부터 차례로 형성되어 있는 백금계 코팅제(124), 티타늄판(123)에 의하여 슬러지와 전기 화학적 반응에 의한 전기분해반응을 최소로 하여 내부식성과 내마모율을 향상시킴은 물론이고, 동판(122)에 의하여 전기장의 세기를 높게 유지할 수 있게 함으로써, 회전드럼(100)의 내구성을 증대시킬 수 있게 됨은 본원 발명의 출원인이 선출원한 '전기침투탈수기(출원번호: 10-2007-046494호)'에 공지된 바와 같다.

그런데, 본 발명의 회전드럼(100)은 도 4b에 도시되어 있는 바와 같이, 다층판재(120)의 가장자리에 뚫린 각 체결공(125)(125')에는 스테인리스 재질로 된 다수개의 환봉(130)(130')들이 내부로 끼여 용접으로 고정되어 있고, 위 각 환봉(130)(130')들에는 불용성 티타늄재질로 된 다수개의 태핑볼트(140)(140')로 각 판재를 고정하고 있는 구조로 되어 있는 바, 상기 회전드럼(100)에 가변식 직류전원이 인가되어 탈수작업을 수행할 때, 원통형상으로 된 회전드럼(100)의 내주면 끝단에 부설되어 있는 동판(122')를 통하여 인가되는 가변식 직류전원은 다층판재(120)의 내부에 적층되어 있는 동판(122)으로 바이패스 되지 않고 태핑볼트(140)(140')를 통하여 회전드럼(100)의 외표면에 형성되어 있는 백금계 코팅제(124)로 인가되어 탈수영역부(600)에 전기장의 세기를 증대시킬 수 있게 된다.

즉, 본원 발명의 출원인이 선 출원한 상기 '전기침투탈수기(출원번호: 10-2007-046494호)'의 회전드럼의 경우, 가변식 직류전원의 대부분이 다층판재(120)의 내부에 형성되어 있는 전기전도율이 매우 높은 동판(122)으로 바이패스 되어 회전드럼(100)의 외표면으로 형성되어 있는 백금계 코팅제(124)에는 원하는 직류전원이 인가되지 못하는 폐단을 현저히 줄어들게 할 수 있게 되는 것이다.

도1a는 본 발명의 전체적인 결합구성도

도1b는 본 발명의 전체적인 결합구성을 나타낸 단면도

도2a와 도 2b는 본 발명의 전기인가구조를 도시한 전기 결선도

도3a는 본 발명의 회전드럼의 실시예도

도3b는 본 발명의 회전드럼을 구성하고 있는 다층판재의 결합도

도3c는 본 발명의 회전드럼 내주면에 동판 부설상태를 도시한 요부 결합도

도4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 직류전원 인가장치의 결합구성도

도4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 직류전원 인가장치의 결합사시도

< 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 입력전원 2,2' : 가변식 직류전원

100 : 회전드럼 110 : 드럼축

120 : 다층판재 121 : 스테인리스판재

122,122': 동판 123 : 티타늄판재

124 : 백금계코팅제 125,125': 체결공

130,130': 환봉 140,140': 태핑볼트

200 : 캐터필러 210 : 일전구간의 캐터필러

300 : 여과포벨트 400 : 직류전원인가장치

410 : 고정판 420a,420b: 전극봉

421 : 브러쉬 422 : 슬립링

422a : 케이스 422b : 스프링

430a,430b: 전극봉설치판 500 : 위상제어회로부

510 : 제어기 520,521,522: SCR

530,531,532: TRIAC 600 : 탈수영역부

Claims

드럼축을 따라 회전하는 원통형상의 내주면에 한쪽 극성의 직류전원이 인가되는 회전드럼과, 위 회전드럼과 일정 공간부를 두고 무한궤도대로 운행하면서 반대쪽 극성의 직류전원이 인가되는 캐터필러 및 상기 회전드럼과 캐터필러의 사이에 슬러지의 이송 및 탈수를 위해 권취된 두개의 여과포 벨트로 구성하되, 입력전원은 삼상교류전원으로 하고 회전드럼과 캐터필러에는 서로 다른 극성을 가진 직류전원이 인가되는 전원인가구조를 가진 삼상교류전원을 이용한 전기영동식 전기침투탈수기를 구성함에 있어서, 전원인가구조 중 직류전원은 삼상교류전원에 게이트(GATE) 단자가 구비되어 있는 사이리스트 전기소자와 제어기의 결합구성으로 이루어진 위상제어회로부를 통과시켜 가변식 직류전원으로 변환하고, 상기 변환된 한쪽 극성의 가변식 직류전원은 회전드럼에 인가되게 하며, 반대쪽 극성의 가변식 직류전원은 회전드럼과 캐터필러의 회전경로가 동일한 구간의 탈수영역부에 대응되는 캐터필러의 구간에만 인가되는 구조로 되어 있고, 회전드럼은 스테인리스판재, 동판, 티타늄판, 백금계 코팅제가 차례로 적층된 다층판재의 가장자리에는 다수개의 체결공을 뚫어 형성하고 상기 각 체결공에는 전기전도율이 낮은 금속재질로 된 다수개의 환봉을 삽입시켜 용접으로 고정되게 하며, 위 각 환봉에는 불용성 재질로 된 다수개의 태핑볼트로 각 판재를 밀착되게 고정시킨 구조로 되어 있음을 특징으로 하는 삼상교류전원을 이용한 전기영동식 위상제어형 전기침투탈수기.
제 1항에 있어서, 탈수영역부는 회전드럼과 캐터필러의 회전경로가 동일한 구간의 사이공간에서 전기장이 발생되는 영역으로 됨을 특징으로 하는 삼상교류전원을 이용한 전기영동식 위상제어형 전기침투탈수기.
제 1항에 있어서, 위상제어회로부의 사이리스트 전기소자는 상기 사이리스트 전기소자의 온/오프(ON/OFF) 작동을 제어하기 위한 게이트(GATE) 단자가 구비되어 있음을 특징으로 하는 삼상교류전원을 이용한 전기영동식 위상제어형 전기침투탈수기.
제 1항에 있어서, 위상제어회로부의 제어기는 사이리스트 전기소자의 게이트(GATE) 단자에 인가되는 신호전압을 조절할 수 있게 됨을 특징으로 하는 삼상교류전원을 이용한 전기영동식 위상제어형 전기침투탈수기.
제 1항에 있어서, 회전드럼(100)의 원통형상으로 된 내주면 끝단에는 한쪽 극성의 가변식 직류전원과 면(面)접촉되는 띠 형상의 동판이 추가로 부설되어 있음을 특징으로 하는 삼상교류전원을 이용한 전기영동식 위상제어형 전기침투탈수기.