KR100978040B1 - 슬러지 탈수장치 - Google Patents

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Abstract

이 발명의 슬러지 탈수장치(200)는, 원주면에 2개 이상의 돌출부를 각각 갖는 링 형상의 다수의 고정원판(220)과 가동원판(230)이 그 사이에 틈새를 갖도록 교대로 반복 적층하여 구성한 원통(C)과, 원통의 중심축을 따라 설치되어 구동원의 동력을 제공받아 슬러지를 이동시키면서 압착하여 틈새를 통해 탈수하는 스크루(210)와, 다수의 가동원판의 돌출부에 형성된 삽입공을 따라 각각 삽입되어 다수의 가동원판을 원통의 길이방향으로 연결하는 다수의 선회바(243)와, 다수의 선회바의 양측에 각각 설치되어 구동원의 동력을 제공받아 다수의 선회바를 동시에 선회시켜 다수의 가동원판이 다수의 고정원판에 대해 왕복 선회운동하도록 유도하는 한 쌍의 선회유도수단(270)을 포함하며, 한 쌍의 선회유도수단의 구동원은 한 쌍의 선회유도수단의 일측에 각각 설치되어 한 쌍의 선회유도수단에 동시에 동력을 제공하여 다수의 선회바를 매개로 다수의 가동원판을 다수의 고정원판에 대해 왕복 선회운동시키는 한 쌍의 모터(280)로 구성된다. 이 발명은 가동원판의 선회바의 양측에서 동력을 제공함에 따라 대형 용량으로 구성하거나 저속 운전하더라도 가동원판의 선회바의 변형을 예방하여 다수의 가동원판을 동시에 원활하게 선회시킴으로써 탈수효율을 향상시킬 수 있다.

Description

슬러지 탈수장치{DEWATERING DEVICE FOR SLUDGE}
이 발명은 슬러지 탈수장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 대형 용량으로 구성하거나 저속 운전하더라도 가동원판의 선회바의 변형을 예방하여 다수의 가동원판을 동시에 원활하게 선회시킴으로써 탈수효율을 향상시키는 슬러지 탈수장치에 관한 것이다.
매년 폐수의 양은 급격하게 증가하고 있다. 그로 인해 주변 환경의 오염문제가 심각하게 대두되고 있고, 그에 따라 폐수를 효과적으로 처리하기 위한 다양한 노력들이 행해지고 있다.
그 결과물로서 슬러지에 함유된 수분을 탈수하여 케이크로 만드는 슬러지 탈수장치에 대한 여러 기술들이, 대한민국 공개특허 제2002-0038426호, 제2002-0038427호, 제2003-0000984호 및 제2003-0000985호 등에 공개되어 있다.
도 1은 상기 기술들에 공개된 종래기술의 슬러지 탈수장치의 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 슬러지 탈수장치(100)는 다수의 고정판(110) 및 가동판(120)을 일렬로 배치하되 이들 사이에 틈새를 갖도록 구성하고, 다수의 가동판(120)을 서로 연결하는 기다란 선회바(130)를 통해 다수의 가동판(120)을 동시에 선회시킴으로써 틈새를 통해 수분을 제거하도록 구성된다. 여기서, 다수의 가동판(120)은 슬러지를 이동시키면서 압착하여 슬러지를 탈수시키는 스크루(140)의 구동원(150)의 동력을 받아 선회하도록 구성된다.
그런데, 종래의 슬러지 탈수장치(100)는 스크루(140)를 구동시키는 구동원(150)이 스크루(140)의 일측에만 설치되어, 스크루(140)를 회전시킴과 더불어 다수의 가동판(120)을 선회시키도록 구성된다. 따라서, 구동원(150)의 동력이 가해지는 선회바(130)의 시작시점과 동력전달이 종료하는 선회바(130)의 끝지점에서의 비틀림 응력이 서로 다르게 나타난다.
이러한 이유로, 슬러지 탈수장치(100)가 소형이어서 그 길이가 길지 않을 경우에는 선회바(130)가 휘어지는 변형이 발생할 우려가 적기 때문에, 별다른 문제없이 다수의 가동판(120)을 동시에 선회시켜 원활한 탈수가 가능하다.
그런데, 슬러지 탈수장치(100)가 대형이어서 그 길이가 길어질 경우에는 선회바(130)가 휘어지는 변형이 발생하여 원활한 탈수가 불가능하다. 즉, 최초에는 일직선이던 선회바(130)가 일정 시간이 경과함에 따라 구동원(150)으로부터 멀어지는 부위에서 휘어지는 변형이 발생한다. 그로 인해, 구동원(150)으로부터 멀어질수록 효율적인 동력 전달이 불가능해, 그 부분에 위치하는 가동판(120)의 선회운동이 원활하지 못해 효율적인 틈새 확보가 불가능해, 결과적으로 효율적인 슬러지의 탈수가 불가능하다.
한편, 슬러지 탈수장치(100)의 길이가 길어져 스크루(140)의 길이가 길어질 경우에는, 스크루(140)의 구동축이 휘어지는 변형이 발생하고, 그로 인해 다수의 고정판(110) 및 가동판(120)의 변형 등 고장이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 슬러지 탈수장치(100)를 구동시켜 슬러지를 탈수함에 있어서, 탈수 효율을 높이기 위해 스크루(140)를 저속으로 회전시킬 경우에는, 스크루(140)를 비롯한 선회바(130)에도 큰 부하가 가해져, 선회바(130)가 휘어지는 변형이 발생해 상기와 같은 문제점이 발생한다.
따라서 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 가동원판의 선회바의 양측에서 동력을 제공함에 따라 대형 용량으로 구성하거나 저속 운전하더라도 가동원판의 선회바의 변형을 예방하여 다수의 가동원판을 동시에 원활하게 선회시킴으로써 탈수효율을 향상시키는 슬러지 탈수장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 이 발명은 가동원판의 선회바와 스크루의 구동축의 양측에서 동력을 제공함에 따라 스크루의 길이가 길어지더라도 스크루의 구동축이 휘어지는 변형을 예방해, 고정원판과 가동원판의 변형 등 고장을 예방할 수 있는 슬러지 탈수장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다.
또한, 이 발명은 스크루를 회전운동시키는 구동원과 가동원판의 선회바를 왕복 선회운동시키는 구동원을 각각 별개로 구성함으로써, 스크루의 회전수와 선회바의 선회수 조절이 자유로워 슬러지의 처리량과 탈수된 케이크의 함수율 조절이 편리한 슬러지 탈수장치를 제공하는 데 또다른 목적이 있다.
이 발명의 슬러지 탈수장치는, 원주면에 2개 이상의 돌출부를 각각 갖는 링 형상의 다수의 고정원판과 가동원판이 그 사이에 틈새를 갖도록 교대로 반복 적층하여 구성한 원통과, 원통의 중심축을 따라 설치되어 구동원의 동력을 제공받아 슬러지를 이동시키면서 압착하여 틈새를 통해 탈수하는 압착수단과, 다수의 가동원판의 돌출부에 형성된 삽입공을 따라 각각 삽입되어 다수의 가동원판을 원통의 길이방향으로 연결하는 다수의 선회바와, 다수의 선회바의 양측에 각각 설치되어 구동원의 동력을 제공받아 다수의 선회바를 동시에 선회시켜 다수의 가동원판이 다수의 고정원판에 대해 왕복 선회운동하도록 유도하는 한 쌍의 선회유도수단을 포함하며, 한 쌍의 선회유도수단의 구동원은 한 쌍의 선회유도수단의 일측에 각각 설치되어 한 쌍의 선회유도수단에 동시에 동력을 제공하여 다수의 선회바를 매개로 다수의 가동원판을 다수의 고정원판에 대해 왕복 선회운동시키는 한 쌍의 모터인 것을 특징으로 한다.
이 발명의 압착수단은 다수의 고정원판과 다수의 가동원판의 배열방향을 축으로 회전하는 스크루일 수 있다.
이 발명은 스크루의 구동축의 양측이 한 쌍의 선회유도수단의 타측에 각각 결합되어, 한 쌍의 모터를 스크루의 구동원으로 이용할 수 있다.
이 발명의 스크루의 구동원은 스크루의 구동축의 일측 또는 양측에 설치되는 다른 모터일 수 있다.
이 발명의 선회유도수단은 다수의 선회바의 일측과 결합되며 다수의 안내홈을 갖는 종동판과, 다수의 안내홈에 삽입되는 다수의 원동 캠, 및 다수의 원동 캠을 회전시키는 구동부를 포함할 수 있다.
이 발명의 구동부는 스크루 또는 선회유도수단의 구동원의 동력을 원동 캠에 전달하는 동력전달 수단을 포함할 수 있다.
이 발명의 동력전달 수단은 복수개의 기어조합에 의해 원동 캠을 구동시킬 수 있다.
이 발명은 가동원판의 선회바의 양측에서 동력을 제공함에 따라 대형 용량으로 구성하거나 저속 운전하더라도 가동원판의 선회바의 변형을 예방하여 다수의 가동원판을 동시에 원활하게 선회시킴으로써 탈수효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 이 발명은 가동원판의 선회바와 스크루의 구동축의 양측에서 동력을 제공함에 따라 스크루의 길이가 길어지더라도 스크루의 구동축이 휘어지는 변형을 예방해, 고정원판과 가동원판의 변형 등 고장을 예방할 수 있는 장점이 있다.
또한, 이 발명은 스크루를 회전운동시키는 구동원과 가동원판의 선회바를 왕복 선회운동시키는 구동원을 각각 별개로 구성함으로써, 스크루의 회전수와 선회바의 선회수 조절이 자유로워 슬러지의 처리량과 탈수된 케이크의 함수율 조절이 편리한 장점이 있다.
도 1은 종래기술에 따른 슬러지 탈수장치의 개념도이고,
도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 슬러지 탈수장치의 개념도이고,
도 3은 도 2에 도시된 슬러지 탈수장치의 구성관계를 도시한 부분 분해 사시도이고,
도 4는 도 3에 도시된 슬러지 탈수장치의 결합 사시도이고,
도 5는 도 3에 도시된 슬러지 탈수장치의 선회유도수단을 상세히 도시한 사시도이고,
도 6은 도 5에 도시된 선회유도수단의 작동과정을 도시한 평면도이고,
도 7은 도 4에 도시된 슬러지 탈수장치의 작동상태를 나타낸 작동상태도이며,
도 8은 이 발명의 다른 실시예에 따른 슬러지 탈수장치의 개념도이다.
아래에서, 이 발명에 따른 슬러지 탈수장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 이 발명의 한 실시예에 따른 슬러지 탈수장치의 개념도이고, 도 3은 도 2에 도시된 슬러지 탈수장치의 구성관계를 도시한 부분 분해 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 슬러지 탈수장치의 결합 사시도이다. 그리고 도 5는 도 3에 도시된 슬러지 탈수장치의 선회유도수단을 상세히 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 선회유도수단의 작동과정을 도시한 평면도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 따른 슬러지 탈수장치(200)는 슬러지에 포함된 수분을 탈수하여 케이크로 만드는 것으로서, 다수의 고정원판(220)과 가동원판(230)을 그 사이에 틈새를 갖도록 교대로 반복적으로 적층하여 구성한 원통(C)과, 원통(C)의 중심축을 따라 설치되어 슬러지를 이동시키면서 압착하여 슬러지를 탈수시키는 스크루(210)와, 스크루(210)의 동력을 받아 가동원판(230)이 고정원판(220)에 대해 회전하도록 유도하는 선회유도수단(270), 및 스크루(210)의 양측에 각각 설치되어 스크루(210)를 구동시키는 동력을 동시에 제공하는 구동원인 한 쌍의 모터(280)로 구성된다.
고정원판(220)과 가동원판(230)은 일정한 두께를 갖는 링 형상의 환형부재이다. 고정원판(220)과 가동원판(230)의 중앙에는 동일한 지름의 통공(221, 231)이 형성된다. 고정원판(220)의 원주면에는 외측으로 돌출된 2쌍의 돌출부(222)가 형성되고, 가동원판(230)의 원주면에는 외측으로 돌출된 1쌍의 돌출부(232)가 형성된다. 돌출부(222, 232)에는 삽입공(223, 233)이 각각 형성된다.
이와 같이 형성된 다수의 고정원판(220)과 가동원판(230)은 교대로 반복적으로 적층되어 도 4에 도시된 바와 같이 하나의 원통(C)을 형성한다. 다수의 고정원판(220)의 돌출부(222)와 다수의 가동원판(230)의 돌출부(232)는 원통(C)의 길이방향으로 각각 일렬로 정렬된다. 이때, 고정원판(220)과 가동원판(230)의 돌출부(222, 232)는 상호 겹쳐지지 않는다. 한편, 고정원판(220)과 가동원판(230)의 통공(221, 231)은 지름이 동일하므로 연속된 하나의 공간을 형성한다. 이 공간은 슬러지의 이동통로로 활용된다.
이 실시예의 고정원판(220)은 4개의 돌출부(222)를 갖는다. 각각의 돌출부(222)는 고정원판(220)의 통공(221)을 중심으로 서로 대칭을 이룬다. 한편, 이 실시예에서는 고정원판(220)에 4개의 돌출부(222)가 형성되어 있으나 필요에 따라 그 수를 증감할 수 있다.
돌출부(222)의 삽입공(223)에는 각각 다수의 고정원판(220)을 일체로 연결하는 4개의 고정바(242)가 원통(C)의 길이방향과 평행하게 결합된다. 고정바(242)는 다수의 고정원판(220)이 원통(C)의 길이방향은 물론이고 고정원판(220)의 원주방향으로 이동하거나 흔들리지 않도록 단단히 지지하는 역할을 한다. 고정바(242)에는 길이방향으로 적층된 다수의 고정원판(220)간의 거리를 일정하게 유지해 주는 스페이서(240)가 고정원판(220)의 사이사이마다 결합된다. 이때, 스페이서(240)는 가동원판(230)의 두께보다 두껍게 구성된다. 따라서 다수의 고정원판(220)과 가동원판(230)의 사이에는 틈새가 각각 형성된다.
이 실시예에서는 가동원판(230)의 돌출부(232)가 고정원판(220)의 돌출부(222) 사이에 위치하도록 적층된다. 이는 가동원판(230)이 선회할 때 가동원판(230)의 돌출부(232)가 고정원판(220)의 돌출부(222)의 간섭을 덜 받게 하여 가동원판(230)의 선회범위를 크게 하기 위해서다.
가동원판(230)의 삽입공(233)에는 다수의 가동원판(230)을 일체로 연결해 주는 2개의 선회바(243)가 원통(C)의 길이방향으로 삽입된다. 선회바(243)는 다수의 가동원판(230)이 일체로 움직이도록 한다. 선회바(243)에는 적층된 다수의 가동원판(230)의 간격을 일정하게 유지시키는 스페이서(241)가 가동원판(230)의 사이사이마다 설치된다.
이 스페이서(241)는 고정원판(220)의 두께보다 두껍게 구성된다. 따라서 적층된 다수의 고정원판(220)과 가동원판(230)사이에는 스페이서(240, 241)와 고정원판(220) 및 가동원판(230)의 두께 차이 만큼에 해당하는 틈새가 형성한다. 틈새는 슬러지에 함유된 수분이 원통(C)의 외부로 빠져나가는 배출구의 역할을 한다.
원통(C)의 양 단부에는 고정원판(220)과 가동원판(230)의 통공(221, 231)과 동일한 내경을 갖는 연통(250, 250a)이 각각 설치된다. 연통(250, 250a)의 양 단부는 그 내부의 물질이 길이방향으로 이동할 수 있도록 개방된다. 연통(250, 250a)의 원주 일면에는 출입구(251, 251a)가 형성된다. 출입구(251, 251a)는 슬러지를 공급하거나 수분이 제거된 케이크를 배출하는 통로 역할을 한다. 한편, 연통(250, 250a)은 항상 고정된 상태를 유지하므로 선회운동을 하지 않는 고정원판(220)과 결합되어야 한다. 따라서 원통(C)의 양 단부에는 항상 고정원판(220)이 배치되도록 적층해야 한다.
원통(C)의 내부에는 스크루(210)가 설치된다. 스크루(210)는 원통(C)의 길이방향과 평행한 구동축(211)을 가지며, 원통(C)과 연통(250, 250a)을 함께 관통하여 설치된다. 스크루(210)는 구동축(211)을 중심으로 회전하며 원통(C)의 일단에 설치된 연통(250)의 출입구(251)로 유입된 슬러지를 원통(C)의 타단에 설치된 다른 연통(250a)으로 이송시킴과 아울러 원통(C)의 길이방향으로 압착하는 압착수단의 역할을 한다. 여기서, 스크루(210)는 스크루(210)의 양측에 각각 설치되어 동시에 동력을 제공하는 한 쌍의 모터(280)에 의해 구동축(211)을 중심으로 회전운동한다.
각각의 연통(250, 250a)의 단부에는 제1, 제2, 제3 체결공(261, 262, 263)이 형성된 보강판(260)이 각각 결합된다. 보강판(260)의 제1, 제2, 제3 체결공(261, 262, 263)에는 스크루(210)의 구동축(211)과 고정바(242) 및 선회바(243)가 각각 결합된다. 구동축(211)은 베어링(도시되지 않음)을 매개로 제1 체결공(261)에 회전가능하게 설치되고, 고정바(242)는 제2 체결공(262)에 고정 결합되며, 선회바(243)는 제3 체결공(263)에 회전 가능하게 설치된다. 따라서 고정바(242)에 의해 일체로 연결된 다수의 고정원판(220)은 움직이지 않는다.
각각의 보강판(260)의 외측면에는 선회바(243)를 선회시키기 위한 선회유도수단(270)이 결합된다. 선회유도수단(270)은 스크루(210)의 회전운동을 선회바(243)의 왕복 선회운동으로 전환하도록 구성된다.
이 실시예에 따른 선회유도수단(270)은 다음과 같이 구성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 선회유도수단(270)은 주동기어(271), 종동기어(272), 원동 캠(273) 및 종동판(274)으로 구성된다.
주동기어(271)는 스크루(210)의 구동축(211)에 결합되어 스크루(210)와 함께 구동축(211)을 중심으로 회전한다. 구동축(211)의 좌우측에는 종동축(272a)이 구동축(211)과 평행하게 설치되는 데, 이 종동축(272a)에는 주동기어(271)와 치합되는 종동기어(272)가 설치된다.
종동기어(272)의 일면에는 원동 캠(273)이 결합된다. 원동 캠(273)은 종동기어(272)에 편심되게 설치된다. 따라서 원동캠(273)은 종동기어(272)가 회전할 때 종동기어(272)의 종동축(272a)을 중심으로 회전한다. 즉, 원동 캠(273)은 스크루(210)의 구동축(211), 주동기어(271) 및 종동기어(272)로 구성된 구동부를 통해 동력을 전달받고, 구동부는 주동기어(271) 및 종동기어(272)의 기어조합으로 구성된 동력전달 수단을 통해 스크루(210)의 회전을 원동 캠(273)에 전달한다.
종동판(274)은 구동축(211)에 회전 가능하게 설치된다. 종동판(274)의 평면에는 원통(C)의 길이방향으로 관통된 복수개의 안내홈(274a)과 삽입공(274b)이 형성된다. 안내홈(274a)에는 원동 캠(273)이 삽입되고, 삽입공(274b)에는 선회바(243)가 결합된다.
안내홈(274a)은 종동판(274)에 장방형으로 형성된다. 안내홈(274a)의 폭은 원동 캠(273)의 지름과 동일하고, 그 길이는 원동 캠(273)의 회전직경과 동일하거나 크게 형성된다. 따라서 원동 캠(273)의 안내홈(274a)에 대한 상대운동은 안내홈(274a)의 길이방향으로 이동한다. 즉, 종동기어(272)가 종동축(272a)을 중심으로 회전하면 원동 캠(273)이 안내홈(274a)의 벽면을 밀어 종동판(274)을 선회시키면서 안내홈(274a)의 길이방향을 따라 이동한다. 한편, 종동판(274)에는 선회바(243)가 결합되어 있으므로, 종동판(274)이 선회하면 선회바(243)를 매개로 다수의 가동원판(230)이 종동판(274)과 동일한 방향으로 선회운동한다.
이 실시예에서는 선회유도수단(270)의 외측에 별도의 보강판(260a)이 더 결합된다. 이 보강판(260a)은 선회유도수단(270)을 외부의 충격으로부터 보호하고, 각각의 축과 로드를 지지하는 역할을 한다.
아래에서는 선회유도수단(270)의 작동과정을 보다 상세히 설명한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 주동기어(271)가 회전하면 종동기어(272)가 주동기어(271)의 회전과 반대 방향으로 회전한다.
그러면, 종동기어(272)에 결합된 원동 캠(273)이 다른 원 궤적을 그리면서 종동축(272a)을 중심으로 회전한다. 이때, 원동 캠(273)은 종동판(274)의 안내홈(274a)에 삽입된 상태이므로 원동 캠(273)이 회전하면, 원동 캠(273)이 안내홈(274a)의 측벽을 밀면서 안내홈(274a)의 길이방향을 따라 이동한다. 이에 따라 종동판(274)은 원동 캠(273)의 회전궤도와 구동축(211)을 중심으로 안내홈(274a)이 그리는 회전궤적이 중복되는 범위에서 왕복 선회운동한다.
종동판(274)의 선회각도는 원동 캠(273)이 안내홈(274a)의 중간위치에 다다랐을 때 최고정점을 이루며, 이 정점을 지나면 원동 캠(273)의 회전운동에 의해 다시 반대방향으로 회전하여 그 각도가 줄어들다가 안내홈(274a)의 양단에 다다랐을 때 최저점에 이른다. 즉, 원동 캠(273)이 회전운동하면 종동판(274)은 일정한 범위에서 왕복 선회운동한다. 따라서 이 발명에서는 스크루(210)가 회전하면 원동 캠(273)과 종동판(274)에 의해 가동원판(230)이 일정한 범위 내에서 왕복 선회운동하면서 마찰을 일으켜 고정원판(220)과 가동원판(230) 사이의 틈새에 끼인 이물질을 제거한다. 한편, 종동판(274)의 선회각도는 원동 캠(273)의 회전반경을 통해 조절할 수 있다.
한 쌍의 모터(280)는 스크루(210)의 구동축(211)의 양측에 각각 설치되어 동시에 동력을 구동축(211)에 제공하여 스크루(210)를 회전시키고, 또한 구동축(211)에 맞물려 작동하는 선회유도수단(270)을 통해 선회바(243)를 매개로 다수의 가동원판(230)을 왕복 선회운동시킨다.
이 실시예와 같이 구동축(211)의 양측에 한 쌍의 모터(280)를 각각 설치해 작동시킬 경우에는, 그 회전속도를 일치시키기 위해 인버터를 각각 설치해야 할 필요가 있다. 그런데, 발명자가 시제품을 제작해 운전해 본 결과, 부하가 걸리는 쪽의 모터와 부하가 걸리지 않는 쪽의 모터의 회전속도가 자체적으로 맞추어지는 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 이 실시예의 슬러지 탈수장치(200)는 한 쌍의 모터(280)에 1개의 전자신호(헤르쯔 신호)를 부여하면, 상기와 같이 스크루(210)와 다수의 가동원판(230)이 작동한다.
한편, 이 실시예와 같이 구동축(211)의 양측에 한 쌍의 모터(280)를 각각 설치해 동시에 동력을 제공할 경우에는, 선회바(243)의 양측에 동일한 비틀림 응력이 가해진다. 따라서 선회바(243)가 휘어지는 변형이 발생할 염려가 전혀 없다. 즉, 슬러지 탈수장치(200)가 대형이어서 그 길이가 길어지거나 탈수효율을 높이기 위해 저속 운전하더라도, 선회바(243)가 휘어지는 변형이 발생할 염려가 전혀 없기 때문에, 선회바(243)를 통한 다수의 가동원판(230)의 원활한 왕복 선회운동이 가능해, 효율적인 슬러지의 탈수가 가능하다.
또한, 한 쌍의 모터(280)가 구동축(211)의 양측에서 동력을 제공함에 따라, 스크루(210)의 길이가 길어지더라도 스크루(210)의 구동축(211)이 휘어지는 변형이 발생할 염려가 전혀 없기 때문에, 구동축(211)의 휨으로 인한 다수의 고정원판(220)과 가동원판(230)의 변형 등 고장이 전혀 발생하지 않는 장점이 있다.
아래에서는 이 실시예에 따른 슬러지 탈수장치의 전체적인 동작과정을 상세히 설명한다.
도 7은 도 4에 도시된 슬러지 탈수장치의 작동상태를 나타낸 작동상태도이다. 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 원통(C)의 일단에 결합된 연통(250)의 출입구(251)에 슬러지를 투입한다. 그런 다음, 스크루(210)를 가동시켜 원통(C) 내부에 유입된 슬러지를 원통(C)의 타단으로 이동시킨다. 이에 따라 슬러지에 포함된 수분은 슬러지와 함께 이동하면서 중력에 의해 다수의 고정원판(220)과 가동원판(230)의 사이에 형성된 틈새로 서서히 빠져나간다.
또한, 스크루(210)가 가동됨에 따라 도 6과 같이 종동판(274)이 원통(C)의 길이방향을 축으로 왕복 선회운동을 시작한다. 그러면, 가동원판(230)은 종동판(274)에 결합된 선회바(243)를 매개로 종동판(274)과 마찬가지로 왕복 선회운동한다. 이때, 고정원판(220)은 보강판(250)에 체결된 고정바(242)에 의해 고정된 상태이므로 회전하지 않는다.
가동원판(230)의 반복적인 왕복 선회운동은 원통(C) 내부에 지속적인 움직임을 발생시킨다. 이러한 움직임은 슬러지를 지속적으로 자극하여 수분이 원활하게 배출되도록 함과 더불어, 고정원판(220)과 가동원판(230) 사이에 형성된 틈새에 이물질이 막히는 것을 예방한다. 따라서 이 발명은 슬러지의 탈수작업을 효과적으로 수행할 수 있다. 한편, 스크루(210)에 의해 원통(C)의 타단까지 이송된 케이크는 원통(C)의 타단에 결합된 다른 연통(250a)의 출입구(251a)를 통해 배출된다.
도 8은 이 발명의 다른 실시예에 따른 슬러지 탈수장치의 개념도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 따른 슬러지 탈수장치(300)는 스크루(310)를 회전운동시키는 구동원과 다수의 가동원판(330)을 왕복 선회운동시키는 구동원을 각각 별개로 구성한 것을 제외하고는 앞서 설명한 슬러지 탈수장치(200)와 동일 개념으로 구성된다. 따라서 이 실시예에서는 앞서 설명한 슬러지 탈수장치(200)와 다른 부분에 대해서만 설명한다.
이 실시예의 슬러지 탈수장치(300)는 스크루(310)를 회전운동시키는 제1 모터(380)와, 다수의 가동원판(330)을 서로 연결하는 선회바(343)를 선회시켜 다수의 가동원판(330)을 왕복 선회운동시키는 한 쌍의 제2 모터(390)를 갖도록 구성된다. 여기서, 제1 모터(380)는 스크루(310)의 구동축(311)의 일측에만 설치되거나, 구동축(311)의 양측에 각각 설치될 수 있다. 만약, 제1 모터(380)가 구동축(311)의 양측에 각각 설치되면, 앞서 설명한 바와 같이 스크루(310)의 길이가 길어지더라도 스크루(310)의 구동축(311)이 휘어지는 변형이 발생할 염려가 전혀 없기 때문에, 구동축(311)의 휨으로 인한 다수의 고정원판(320)과 가동원판(330)의 변형 등 고장이 발생하지 않는 장점이 있다.
한 쌍의 제2 모터(390)는 선회바(343)의 양측에서 동력을 동시에 제공하도록 설치되는 것으로서, 도 5의 주동기어(271)에 주동축(도시안됨)이 형성되고, 이 주동축의 일측이 종동판(274)에 회전 가능하게 설치되는 선회유도수단(370)에 결합되어 동력을 제공한다. 한 쌍의 제2 모터(390)는 주동기어(271)의 주동축의 타측에 각각 결합되어 동력을 동시에 제공함으로써, 선회바(343)를 매개로 다수의 가동원판(330)을 왕복 선회운동시킨다.
이 실시예의 슬러지 탈수장치(300)는 한 쌍의 제2 모터(390)를 통해 선회바(343)의 양측에서 동력을 동시에 제공함에 따라, 앞서 설명한 슬러지 탈수장치(300)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 이 실시예의 슬러지 탈수장치(300)는 스크루(310)를 회전운동시키는 구동원과 다수의 가동원판(330)을 왕복 선회운동시키는 구동원을 각각 별개로 구성함으로써, 스크루(310)의 회전비와 관계없이 선회바(343)를 원하는 선회수로 작동시킬 수 있으므로, 고정원판(320)과 가동원판(330) 사이의 틈새를 보다 효율적으로 확보할 수 있어 탈수효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 슬러지의 처리량과 탈수된 케이크의 함수율을 고려해 스크루(310)의 회전속도와 선회바(343)의 선회속도의 조절이 가능하다.
이상에서 이 발명의 슬러지 탈수장치에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니다.
또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
200 : 슬러지 탈수장치 210 : 스크루
220 : 고정원판 230 : 가동원판
242 : 고정바 243 : 선회바
270 : 선회유도수단 280 : 모터

Claims (7)

  1. 원주면에 2개 이상의 돌출부를 각각 갖는 링 형상의 다수의 고정원판과 가동원판이 그 사이에 틈새를 갖도록 교대로 반복 적층하여 구성한 원통과, 상기 원통의 중심축을 따라 설치되어 구동원의 동력을 제공받아 슬러지를 이동시키면서 압착하여 상기 틈새를 통해 탈수하는 압착수단과, 상기 다수의 가동원판의 돌출부에 형성된 삽입공을 따라 각각 삽입되어 상기 다수의 가동원판을 상기 원통의 길이방향으로 연결하는 다수의 선회바와, 상기 다수의 선회바의 양측에 각각 설치되어 구동원의 동력을 제공받아 상기 다수의 선회바를 동시에 선회시켜 상기 다수의 가동원판이 상기 다수의 고정원판에 대해 왕복 선회운동하도록 유도하는 한 쌍의 선회유도수단을 포함하는 슬러지 탈수장치에 있어서,
    상기 한 쌍의 선회유도수단의 구동원은 상기 한 쌍의 선회유도수단의 일측에 각각 설치되어 상기 한 쌍의 선회유도수단에 동시에 동력을 제공하여 상기 다수의 선회바를 매개로 상기 다수의 가동원판을 상기 다수의 고정원판에 대해 왕복 선회운동시키는 한 쌍의 모터인 것을 특징으로 하는 슬러지 탈수장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 압착수단은 상기 다수의 고정원판과 상기 다수의 가동원판의 배열방향을 축으로 회전하는 스크루인 것을 특징으로 하는 슬러지 탈수장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 스크루의 구동축의 양측이 상기 한 쌍의 선회유도수단의 타측에 각각 결합되어, 상기 한 쌍의 모터가 상기 스크루의 구동원인 것을 특징으로 하는 슬러지 탈수장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 스크루의 구동원은 상기 스크루의 구동축의 일측 또는 양측에 설치되는 다른 모터인 것을 특징으로 하는 슬러지 탈수장치.
  5. 청구항 2 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선회유도수단은 상기 다수의 선회바의 일측과 결합되며 다수의 안내홈을 갖는 종동판과, 상기 다수의 안내홈에 삽입되는 다수의 원동 캠, 및 상기 다수의 원동 캠을 회전시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 탈수장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 구동부는 상기 스크루 또는 상기 선회유도수단의 구동원의 동력을 상기 원동 캠에 전달하는 동력전달 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬러지 탈수장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 동력전달 수단은 복수개의 기어조합에 의해 상기 원동 캠을 구동시키는 것을 특징으로 하는 슬러지 탈수장치.
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