KR101255490B1 - 탈수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탈수장치에 관한 것으로, 탈수장치에 있어서 오폐수 및 음식물 쓰레기 등의 재료들에 포함된 수분을 분리하는 탈수율을 향상시킨 탈수장치에 관한 것으로, 크게 제1호퍼(100)와 파쇄부(200), 압착부(300), 망체(400), 이송부(500), 제2호퍼(600), 개폐문(700) 및 건조이송부(800)로 구성된다.
이렇게 구성된 본 발명은 압착부에 의해서 분리배출되는 즙이 망체를 통과하면서 그 즙 속에 포함된 잔류 찌꺼기를 다시 한번 압착부로 이송시켜 한번 더 탈수시킴으로써, 탈수율이 향상되는 효과가 있다.
그리고 제2호퍼를 통해서 수분이 많은 오폐수 및 오폐수가 상부이송부로 투입되어 상부로 이송되는바, 대다수의 수분들이 중력에 의해서 자연적으로 1차 탈수가 되어 파쇄부 및 압착부의 부하를 감소시킴과 동시에 그 수분에 의해서 발생할 수 있는 파쇄부 및 압착부의 오작동을 억제할 수 있는 효과가 있다.
또한, 건조이송부의 바람에 의해서 뭉쳐진 찌꺼기가 분해되면서 자연건조효율이 증대됨과 동시에 충분히 건조된 찌꺼기와 그렇지 못한 찌꺼기를 구분하여 배출함으로써, 탈수율이 더욱 향상되는 효과가 있다.

Description

탈수장치 {DEHYDRATING DEVICE}

본 발명은 탈수장치에 관한 것으로, 탈수장치에 있어서 오폐수 및 음식물 쓰레기 등의 재료들에 포함된 수분을 분리하는 탈수율을 향상시킨 탈수장치에 관한 것이다.

일반적인 탈수장치는 스크루를 통한 압착방식과 원심분리방식, 필터압착방식, 가열건조방식 등의 다양한 방법들을 채용한 장치들이 실시되고 있는 실정이며, 그 중 도 1(문헌 1 참조)에서와 같이, 압착부(1)와 가열건조부(2)가 연속하여 설치구성되어, 압착부(1)를 통해서 재료가 압착되어 착즙이 이루어지고, 착즙 된 찌꺼기들은 문헌 3과 같이 구성된 가열건조부(2)로 이송되어 가열건조되어 재료들의 수분을 탈수시키는 장치가 공지되어 있다.

이하 설명하는 배경이 되는 기술들의 각 구성요소의 명칭은 본 발명의 용이한 설명을 위해서 가칭을 사용하되, 도면부호는 해당 문헌의 도면부호와 일치시켜 설명한다.

그리고 문헌 2의 도면 1에는 재료를 파쇄하는 분쇄롤러(2)가 설치된 호퍼(1)의 하단에 제1압착부(3)가 설치되고, 그 제1압착부(3)의 끝단에 커트부(4)가 설치되며, 그 커트부(4) 하단에 제2압착부(5)가 설치되어 구성된 것이 개시되어 있다.

이러한 문헌 2의 탈수장치는 재료가 호퍼(1)로 투입되면, 분쇄롤러(2)에 의해서 1차적으로 파쇄되고, 그 파쇄된 재료가 제1압착부(3)로 떨어져서 파쇄 및 압착되면서 커트부(4)로 이송된다. 이송된 재료는 커트부(4)에 의해서 분해되어 제2압착부(5)로 이송되어 압착되면서 착즙 되어 그 제2압착부(5) 하부로 즙이 배출되고, 그 제2압착부(2) 끝단으로 압착된 찌꺼기가 압착된 상태로 배출되도록 구성된 것이다.

마지막으로 문헌 4의 도면 1에는 제1호퍼(2) 하부에 제2호퍼(1)가 설치되고 그 제2호퍼(1) 하부에 분쇄롤러(3)가 설치되며, 그 분쇄롤러(3) 하부에 평행하게 설치된 제1이송부(5)가 설치되고, 그 제1이송부(5)의 끝단에는 수직으로 설치된 제2이송부(6)가 설치되어 구성되되, 제2이송부(6)의 상단에는 제1호퍼(2)와 연결되게 구성되며, 제1이송부(5)의 끝단에는 배출구가 형성되어 구성된 고추분쇄기가 공지되어 있다.

이러한 고추분쇄기는 재료가 제1호퍼(2)와 제2호퍼(1)를 순차적으로 통과하여 분쇄롤러(3)에 의해서 파쇄된 후, 제1이송부(5)에 의해서 제2이송부(6)로 이송된 후, 다시 제1호퍼(2)로 이송되어 또다시 파쇄가 이루어지도록 구성되되, 분쇄가 완료될 경우, 제1이송부(5)가 역회전 되어 모든 재료가 배출구(9)로 배출되도록 구성된 것이다.

문헌 1 대한민국등록특허 제10-0216341호 (1996.12.28.) 문헌 2 대한민국공개실용신안 제20-1998-011863 (1996.08.23.) 문헌 3 대한민국등록실용신안 제20-0185258호 (1999.11.18.) 문헌 4 대한민국등록실용신안 제20-0228801호 (2001.02.06.)

본 발명자는 상기 배경기술에서 개시된 탈수장치들보다 더욱 향상된 탈수율을 실현하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상부가 넓고 하부가 좁은 관 형태로 형성된 제1호퍼 하부에 연결되어 재료를 파쇄하는 파쇄부, 그 파쇄부 하부에 연결되어 파쇄된 재료를 측면 외부로 압착하면서 배출하되, 하부로는 파쇄된 재료의 일부와 즙이 흘러내리는 압착부, 그 압착부 하부에 설치되어 찌꺼기와 수분을 분리하는 망체 및 그 망체 상부에 설치되어 즙에 포함된 찌꺼기를 제1호퍼로 이송시키는 이송부를 포함하는 것을 과제의 해결 수단으로 한다.

그리고 상기 이송부는 수평이송부와 상부이송부로 구성되고, 상부이송부에는 제2호퍼와 개폐문이 설치된 것을 또 다른 과제의 해결 수단으로 한다.

또한, 송풍팬과 찌꺼기차단망 및 이송망으로 구성된 건조이송부를 또 다른 과제의 해결 수단으로 한다.

본 발명은 압착부에 의해서 분리배출되는 즙이 망체를 통과하면서 그 즙 속에 포함된 잔류 찌꺼기를 다시 한번 압착부로 이송시켜 한번 더 탈수시킴으로써, 탈수율이 향상되는 효과가 있다.

그리고 제2호퍼를 통해서 수분이 많은 오폐수 및 오폐수가 상부이송부로 투입되어 상부로 이송되는바, 대다수의 수분들이 중력에 의해서 자연적으로 1차 탈수가 되어 파쇄부 및 압착부의 부하를 감소시킴과 동시에 그 수분에 의해서 발생할 수 있는 파쇄부 및 압착부의 오작동을 억제할 수 있는 효과가 있다.

또한, 건조이송부의 바람에 의해서 뭉쳐진 찌꺼기가 분해되면서 자연건조효율이 증대됨과 동시에 충분히 건조된 찌꺼기와 그렇지 못한 찌꺼기를 구분하여 배출함으로써, 탈수율이 더욱 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래기술을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 도시한 종단면도.
도 3은 본 발명의 작동상태를 도시한 종단면도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예를 도시한 종단면도.
도 5는 도 4의 작동상태를 도시한 종단면도.

본 발명은 탈수율을 향상하기 위한 것으로, 크게 제1호퍼(100)와 파쇄부(200), 압착부(300), 망체(400), 이송부(500), 제2호퍼(600), 개폐문(700) 및 건조이송부(800)로 구성된 것이다.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첫째, 상기 제1호퍼(100)는 도 2와 같이, 일반적으로 사용되는 호퍼(1)와 동일하게 상부가 넓고 하부가 좁은 관 형태로 형성되어, 재료를 편리하게 모아서 배출되도록 구성된 것이다.

둘째, 상기 파쇄부(200)는 도 2와 같이, 일반적으로 사용되는 파쇄롤러가 맞물리도록 설치되어 구동부에 의해서 회전되도록 구성된다. 이러한 파쇄부(200)는 상기 제1호퍼(100) 하부와 연결되도록 설치되어, 제1호퍼(100)를 통해 배출되는 재료를 파쇄롤러에 의해서 분쇄되도록 구성된 것이다.

셋째, 상기 압착부(300)는 도 2와 같이, 원형의 망과 그 망 안에서 회전하는 스크루로 구성되어 한쪽 끝단으로 압착된 재료가 배출되고, 하부로는 망을 통과할 수 있는 크기의 파쇄된 재료와 즙이 배출되는 일반적인 압착장치와 동일하게 구성된다. 이러한 압착부(300)는 상기 파쇄부(200) 하부와 연결되도록 설치되어, 파쇄부(200)에 의해서 파쇄된 재료를 공급받은 후, 그 분쇄된 재료를 압착하도록 구성된 것이다.

넷째, 상기 망체(400)는 도 2와 같이, 통상의 망으로 구성되되, 상기 압착부(300)를 구성하는 원형의 망에 형성된 구멍의 크기보다 작은 크기의 구멍으로 형성되어 구성된다.

이러한 망체(400)는 상기 압착부(400) 하부에 이하 설명될 상부이송부(520)로 갈수록 상부로 경사지게 설치되어, 상기 압착부(300)에서 흘러내리는 즙이 통과하여 그 즙 속에 포함된 찌꺼기 및 상기 압착부(300)의 원형의 망을 통과한 찌꺼기가 걸려서 잔류하도록 구성된 것이다.

다섯째, 상기 이송부(500)는 도 2와 같이, 스크루와 그 스크루 외주 면을 감싸는 외관으로 구성된 종래의 탈수장치에서 실시되는 이송스크루와 동일하게 구성된 수평이송부(510)와 그 수평이송부(510)와 동일한 구성이되, 한쪽 끝단이 제1호퍼(100)와 연결하도록 세운 상부이송부(520)로 구성된다.

이러한 이송부(500)의 수평이송부(510)는 상기 망체(400)와 압착부(300) 사이에 위치하되, 상기 망체(400)의 상부 면과 접하도록 설치되어, 그 망체(400)를 통과하지 못한 찌꺼기를 상부이송부(520)로 배출하도록 구성된 것이고, 상부이송부(520)는 수평이송부(510)의 끝단에서 배출되는 찌꺼기를 이송받아 상부에 위치한 제1호퍼(100)로 다시 공급하도록 구성된 것이다.

여섯째, 상기 제2호퍼(600)는 도 4와 같이, 제1호퍼(100)와 동일하게 구성되되, 상기 상부이송부(520)의 하단 측면과 연통하도록 설치되어, 많은 수분이 포함된 오폐수 및 음식물쓰레기 등의 재료들을 상부이송부(520)로 직접 투입할 수 있도록 구성된다.

이러한 제2호퍼(600)는 수분이 많은 재료가 상부이송부(520)로 투입되어, 상부이송부(520)의 스크루에 의해서 상부로 이동될 때에, 중력에 의해서 수분이 하부로 이동되어 수평이송부(510)로 이동된 후, 망체(400)를 통해 수분이 배출되도록 구성된 것이다.

일곱째, 상기 개폐문(700)은 도 4와 같이, 제2호퍼(600)와 상부이송부(520)가 연결되는 통로에 설치되어 그 상부이송부(520)를 개·폐하여, 오폐수 및 음식물쓰레기 등의 재료를 투입할 때에 그 통로를 개방시키고, 사용하지 않을 때에는 폐쇄하도록 구성된다.

이러한 개폐문(700)은 그 제2호퍼(600)와 상부이송부(520)가 연결된 곳으로 수평이송부(510)를 지나 상부이송부(520)로 이송되는 재료가 역류하는 것을 방지하도록 구성된 것이다.

여덟째, 건조이송부(800)는 도 4와 같이, 케이스(810)와 송풍팬(820), 찌꺼기차단망(830) 및 이송망(840)으로 구성된 것으로, 케이스(810)는 사각형 형태로 형성되되, 상부가 개방된 것으로, 상기 압착부(300)에 의해서 압착되어 뭉쳐진 재료가 배출되는 압착부(300)의 끝단과 연통하도록 설치되어 구성된 것이다.

상기 송풍팬(820)은 외부의 공기를 흡입하여 바람을 배출하는 일반적인 송풍팬으로써, 상기 케이스(810)의 하부에 설치되어 외부의 공기를 케이스(810) 상부로 배출하도록 구성된다. 이렇게 구성된 송풍팬(820)은 압착부(300)에 의해서 압착된 재료들을 배출되는 바람을 통해서 작은 크기로 분해하고, 그 분해된 찌꺼기가 바람에 날려서 상부로 이동시키며, 분리된 찌꺼기가 바람과 접촉하는 면적이 넓어져서 수분이 수월하게 증발(자연건조 촉진)되도록 구성된 것이다.

한편, 송풍팬(820)은 특정간격으로 on/off되도록 구성하여, off될 때에는 이하 설명할 이송망(840)에 누적된 찌꺼기들이 중력에 의해서 떨어지도록 구성된 것이다.

상기 찌꺼기차단망(830)은 원형의 망체로 구성되며, 케이스(810) 내의 송풍팬(820) 상부에 설치되어, 송풍팬(820)에 의해서 발생하는 바람을 원활하게 통과시킴과 동시에 압착부(300)로부터 배출되는 압착된 찌꺼기들 중, 바람에 의해서 상부로 이동되지 못하는 무거운 찌꺼기들이 송풍팬(820)으로 유입되는 것을 방지하도록 구성된 것이다.

한편, 찌꺼기차단망(830)은 케이스(810) 내부에서 자유회전되도록 베어링에 의해서 케이스(810) 내부에 결합되되, 하부에는 송풍팬(820)의 바람에 의해서 찌꺼기차단망(830)이 회전하도록 회전날개(831)가 형성되어, 바람에 의해서 상부로 이송되지 못하는 찌꺼기가 회전하는 찌꺼기차단망(830)에 부딪혀서 파쇄 또는 분해되도록 구성된 것이다.

상기 회전하는 찌꺼기차단망(830) 상부 면에는 돌출된 돌기를 형성하여 분해율을 상승시킬 수도 있다.

상기 이송망(840)은 통상의 망체로 구성되며, 상기 개방된 케이스(810) 상부를 막도록 설치되어, 상기 송풍팬(820)에 의해서 상부로 이송되는 찌꺼기들 중에서 크기가 큰 찌꺼기들이 걸려지도록 구성된 것이다.

위와 같이 구성된 건조이송부(800)는 상기 압착부(300)에서 배출되는 뭉쳐진 찌꺼기들을 다시 분해하여, 바람과의 접촉면적을 증대시켜 효율적인 자연건조가 이루어지도록 하여 탈수율을 향상시키고, 일정 수준 탈수되지 않은 찌꺼기들(송풍팬에 의한 바람으로 날리지 않을 정도의 중량의 찌꺼기 즉, 찌꺼기에 수분이 포함될수록 그 중량이 높아지는 점을 이용)은 이송망(840)에 걸려져서 계속해서 바람에 쇠여서 자연건조가 이루어지도록 하고, 탈수 수준을 만족하는 찌꺼기들은 바람에 날려서 이송망(840)을 통과하여 외부로 배출되도록 구성된 것이다.

이상에서와 같은 본 발명을 크게 두 개의 실시 예로 분류하여 설명한다.

실시 예 1에서는 상기 제1호퍼(100)와 파쇄부(200), 압착부(300), 망체(400) 및 이송부(500)로 구성되는 것을 기본으로 상기 제2호퍼(600)와 개폐문(700)을 더 포함하는 것을 설명한다.

우선, 실시 예 1은 제1호퍼(100) 하부에 그 제1호퍼(100)에서 나온 재료를 공급받도록 파쇄부(200)가 연결되고, 그 파쇄부(200) 하부에 파쇄된 재료가 공급되도록 압착부(300)가 연결되며, 그 압착부(300) 하부에는 압착된 즙이 통과하도록 망체(400)가 설치되고, 그 망체(400)의 상부 면과 접하여 망체(400)에 걸린 찌꺼기가 이송되도록 이송부(500)의 수평이송부(510)가 설치되며, 그 수평이송부(510)의 끝단에는 수평이송부(510)로부터 이송되는 찌꺼기를 공급받도록 상부이송부(520)가 설치되되, 그 상부이송부(520)의 끝단은 상기 제1호퍼(100)와 연결되어 찌꺼기가 제1호퍼(100)로 재공급 되도록 설치되어 완성된다.

이렇게 설치완료된 실시 예 1은 제1호퍼(100)을 통하여 재료가 파쇄부(200)를 통과하면서 파쇄된다. 그 후, 파쇄된 재료는 압착부(300)로 이동되어 그 압착부(300)의 한쪽 끝단으로 이송되면서 압착됨과 동시에 탈수가 이루어진다.

상기 탈수과정에서 발생하는 압착된 찌꺼기는 압착부(300)의 한쪽 끝단에서 배출되고, 즙은 망체(400)를 통과하여 외부로 배출된다. 망체(400)에 잔류하는 찌꺼기들은 수평이송부(510)에 의해서 상부이송부(520)로 이송되고, 그 상부이송부(520)에 의해서 다시 제1호퍼(100)로 이송된다.

이렇게 다시 제1호퍼(100)로 이송된 찌꺼기는 망체(400)에 걸려지지 않을 때까지 상기 과정을 반복적으로 거치게 되어 분쇄 및 탈수가 진행됨으로써, 탈수율이 향상되는 것이다.

한편, 상기와 같은 구성에서, 상부이송부(520)의 하단 측면에 즙을 많이 포함하는 오폐수와 같은 재료가 상부이송부(520)로 직접공급되도록 제2호퍼(600)가 설치되고, 그 제2호퍼(600)와 상부이송부(520)를 연결하는 통로에 그 통로를 개·폐하는 개폐문(700)이 더 설치되어 완성된다.

이렇게 완성된 구성은 즙이 많은 오폐수 등의 재료가 상부이송부(520)에 의해서 상부로 이송될 때에 중력에 의해서 수분이 상부이송부(520) 하부로 이동된 후, 수평이송부(510)로 이동되어 망체(400)를 통해 외부로 배출되도록 구성된 것이다.

이렇게 즙이 많은 오폐수 등은 1차적으로 즙이 배출됨으로써, 즙에 의해서 발생할 수 있는 파쇄부(200) 및 압착부(300)의 부하 및 오작동을 억제할 수 있고, 압착부(300)의 압착률을 상승시켜 탈수율이 향상된다.

실시 예 2에서는 실시 예 1의 구성에서 건조이송부(800)를 더 포함하는 것을 설명한다.

실시 예 2는 상기 실시 예 1에서 압착된 찌꺼기가 배출되는 압착부(300)의 끝단과 연통하도록 상부가 개방된 케이스(810)가 설치되고, 그 케이스(810)의 내부 하단에는 상부로 바람을 배출하는 송풍팬(820)이 설치되어 건조이송부(800)가 완성된다.

이렇게 설치완료된 건조이송부(800)로 압착부(300)에 의해서 압착되어 뭉쳐진 찌꺼기들이 유입되면 송풍팬(820)에 의해서 발생하는 바람에 의해서 상부로 날리게 되는데. 이때 뭉쳐진 찌꺼기들이 그 바람과 접촉하는 표면에서부터 분해되거나, 송풍팬(820)과 충돌하여 분해되어 바람에 날리게 되는데, 결구 바람에 날리는 찌꺼기들은 케이스(810) 상부를 통과하여 외부로 배출된다.

더욱이, 바람 또는 송풍팬(820)과의 충돌에 의해서 분해되는 찌꺼기들은 바람과 접촉하는 면적이 상승하여 자연건조가 원활하게 이루어지는바, 건조에 의한 탈수가 추가로 진행되어 전체탈수율이 향상된다.

한편, 상기와 같은 구성에서 송풍팬(820) 상부에 찌꺼기차단망(830)이 설치되어 찌꺼기가 송풍팬(820)과 충돌하여 발생하는 오작동 및 고장을 방지하고, 찌꺼기가 외부로 배출되는 케이스(810) 상부에 큰 크기로 뭉쳐진 찌꺼기가 걸리도록 이송망(840)을 설치하여, 더 오랫동안 바람에 노출되게 하여 탈수율을 향상시키며, 상기 찌꺼기차단망(830)이 회전하도록 찌꺼기차단망(830) 하부에 회전날개(831)를 형성하여 바람에 날리지 못하는 크기의 찌꺼기 뭉치들이 회전하는 찌꺼기차단망(830)과 충돌하여 분해되도록 하여 자연건조가 원활하게 이루어져서 외부로 배출되게 한다.

그리고 상기 송풍팬(820)을 5분 작동 후, 10초간 꺼지고 다시 작동하도록 구성함으로써, 이송망(840)에 걸려진 찌꺼기들이 중력에 의해서 떨어지도록 하여, 찌꺼기가 원활하게 외부로 배출되도록 유지시킴과 동시에 이송망(840)을 통과하지 못하는 크기로 뭉쳐진 찌꺼기가 찌꺼기차단망(830)에 떨어져서 더 미세하게 분리되도록 하여 자연건조효율을 향상시켜 탈수율을 증대시킬 수 있다.

상기 케이스(810) 상부에 배관을 설치하여 배출되는 찌꺼기를 모을 수 있다.

100 : 제1호퍼 200 : 파쇄부
300 : 압착부 400 : 망체
500 : 이송부 510 : 수평이송부
520 : 상부이송부 600 : 제2호퍼
700 : 개폐문 800 : 이송건조부
810 : 케이스 820 : 송풍팬
830 : 이송망 840 : 찌꺼기차단망
841 : 회전날개

Claims (2)

1. 탈수장치에 있어서,
   상부가 넓고 하부가 좁은 관 형태로 형성된 제1호퍼(100)와;
   제1호퍼(100) 하부에 연결되어 재료를 파쇄하는 파쇄부(200);
   파쇄부(200) 하부에 연결되어 파쇄된 재료를 측면 외부로 압착하면서 배출하되, 하부로는 파쇄된 재료의 일부와 즙이 흘러내리는 압착부(300)와;
   압착부(400) 하부에 설치되어 찌꺼기와 수분을 분리하는 망체(400)와;
   망체(500) 상부에 설치되어 그 망체(400)를 통과하지 못한 찌꺼기를 제1호퍼(100)로 이송시키는 이송부(500)와;
   상기 압착부(300)의 끝단과 연통하게 설치되되, 상부 면이 개방된 케이스(810)의 내부 하단에 상부로 향하는 바람을 발생하되, 일정간격으로 ON/OFF되는 송풍팬(820)이 설치고, 그 송풍팬(820) 상부에는 바람이 통과하되 찌꺼기가 걸려지도록 형성된 찌꺼기차단망(830)이 설치되며, 개방된 케이스(810) 상부 면에는 이송망(840)이 설치된 건조이송부(800)를 포함하여, 압착부(300)를 거처 케이스(810)로 이송된 찌꺼기들이 송풍팬(820)에 의해서 날릴정도로 건조되되, 이송망(840)을 통과할 수 있을 정도의 크기로 파쇄된 것만이 개방된 케이스(810) 상부로 배출되도록 구성된 것을 특징으로 하는 탈수장치.
2. 제 1항에 있어서,
   찌꺼기차단망(830)은 케이스(810) 내부에서 자유회전되도록 설치되고, 그 찌꺼기차단망(830) 하부에 상기 송풍팬(820)에 의한 바람에 의해서 찌꺼기차단망(830)이 회전되도록 하는 회전날개(831)가 형성된 것을 특징으로 하는 탈수장치.
   

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