KR101307158B1 - 저동력 드럼식 원심 농축기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스크린 드럼의 하측에 롤러 타입의 지지수단이 구비되고, 상측 중간에는 상기 스크린 드럼의 상부 이동을 제한하면서 동력을 전달하는 동력전달수단이 구비되어 스크린의 설치 및 해체가 용이하고 스크린 드럼의 흔들림과 비틀림에 의한 변형이 없으며 소음 및 진동 발생이 적은 저동력 드럼식 원심 농축기에 관한 것으로, 외부 케이스, 중공 원통형으로 이루어지고, 슬러지 중의 수분이 통과할 수 있도록 다수의 구멍이 형성되는 한 쌍의 스크린 드럼, 각각의 스크린 드럼의 양단에 각각 결합되고, 내부에 중공부가 구비되는 링 형태로 이루어지는 양단 지지용 부재, 각각의 스크린 드럼의 중앙에 서로 이격되어 결합되고 내부에 중공부가 구비되는 링 형태로 이루어지는 한 쌍의 중간 지지용 부재, 상기 한 쌍의 중간 지지용 부재 사이에 위치하는 링 기어, 각각의 스크린 드럼 하측에 스크린 드럼과 평행하게 설치되되, 양단이 외부 케이스 양측벽에 베어링을 통해 회전가능하게 지지되는 한 쌍의 지지축, 각각의 지지축에 원통형으로 지지축과 동심을 이루도록 설치되어 스크린 드럼을 지지하는 복수의 지지 롤러, 각각의 스크린 드럼 상측에 스크린 드럼과 평행하게 설치되되, 양단이 외부 케이스 양측벽에 베어링을 통해 회전가능하게 지지되는 구동축 및 상기 구동축에 설치되고 상기 링 기어와 결합하는 구동 기어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

저동력 드럼식 원심 농축기{Drum type sludge centrifugal concentrator}

본 발명은 저동력 드럼식 원심 농축기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 농축 성능이 우수하면서도 간단한 구조로 이루어져 제작, 유지 및 보수가 용이하고, 스크린 드럼의 세척효과가 뛰어나 농축 성능을 향상시킬 수 있도록 한 저동력 드럼식 원심 농축기에 관한 것이다.

일반적으로 오수나 폐수는 다량의 수분과 고형물이 혼합되어 있는 상태이므로 이의 정화를 위해서는 응집제를 투입하여 고형물을 응집시킨 후 응집된 고형물과 수분을 분리하는 과정을 거쳐서 처리를 하게 된다.

고형물과 수분의 분리방법으로는, 이송되는 필터나 회전하는 스크류에 의해 슬러지를 가압하여 수분을 분리하는 방법이나 회전하는 스크린 드럼의 원심력에 의해 수분을 분리하는 방법이 주로 이용되고 있다.

그러나 이러한 방법을 이용하는 경우, 필터, 스크류, 스크린 드럼 등의 구동을 위해 장치가 복잡하게 되고, 다량의 수분이 함유되어 있는 경우에는 농축효과가 떨어지는 등의 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 근래에 중력식 농축기가 다수 개발되어 사용되고 있으며, 이러한 예로 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 제20-0385230호(2005.5.25.공고)가 있다.

그러나, 상기와 같은 종래기술도 슬러지의 충분한 농축이 이루어지지 않고, 사용 중에 고장이 빈번히 발생하는 문제점이 있다.

특히, 여과 통체의 운전 중 흔들림, 변형 및 파손의 발생 가능성이 높고 이에 대한 보수를 위한 작업이 어렵고 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다.

대한민국등록실용신안공보 등록번호 제20-0385230호(2005.5.25.공고)

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 운전 중 스크린 드럼의 흔들림이 없고 소음 발생이 적은 저동력 드럼식 원심 농축기를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.

특히, 본 발명은 스크린 드럼에 롤러 타입의 지지수단이 구비되고, 하측 중간에는 상기 스크린 드럼에 동력을 전달하는 동력전달수단이 구비되어 스크린 드럼의 설치 및 해체가 용이하고 스크린 드럼의 흔들림과 비틀림에 의한 변형이 없으며 소음 및 진동 발생이 적은 저동력 드럼식 원심 농축기를 제공하고자 하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 부압형성수단과 세척수단을 구비하여 슬러지의 농도 변화에 효과적으로 대응할 수 있도록 한 저동력 드럼식 원심 농축기를 제공하고자 하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 스크린 드럼 등의 회전체에 동력을 전달하는 수단이 간단하면서도 안전한 구조를 취하고 있으므로 고장 발생이 적은 저동력 드럼식 원심 농축기를 제공하고자 하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 2개의 스크린 드럼을 구비함과 아울러 각각의 스크린 드럼에 대응되는 유입관, 밸브 등을 구비하여 일측의 스크린 드럼의 교체 및 수리 시에도 정상운전이 가능하도록 한 저동력 드럼식 원심 농축기를 제공하고자 하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 부압형성수단의 슬러지 농축효과를 높이기 위해 부압형성수단의 위치를 최적화하여 통과하는 슬러지의 수분을 최대한 흡수할 수 있도록 한 저동력 드럼식 원심 농축기를 제공하고자 하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 세척수단의 최적 배치를 통해 스크린 드럼의 슬러지 처리에 방해를 주지 않으면서도 효과적으로 세척을 수행할 수 있도록 한 저동력 드럼식 원심 농축기를 제공하고자 하는 데 목적이 있다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 수단으로, 본 발명인 저동력 드럼식 원심 농축기는,

외부 케이스,

중공 원통형으로 이루어지고, 슬러지 중의 수분이 통과할 수 있도록 다수의 구멍이 형성되는 한 쌍의 스크린 드럼,

각각의 스크린 드럼의 양단에 각각 결합되고, 내부에 중공부가 구비되는 링 형태로 이루어지는 양단 지지용 부재,

각각의 스크린 드럼의 중앙에 서로 이격되어 결합되고, 내부에 중공부가 구비되는 링 형태로 이루어지는 한 쌍의 중간 지지용 부재,

상기 한 쌍의 중간 지지용 부재 사이에 위치하는 링 기어,

각각의 스크린 드럼 하측에 스크린 드럼과 평행하게 설치되되, 양단이 외부 케이스 양측벽에 베어링을 통해 회전가능하게 지지되는 구동 지지축 및 아이들 지지축,

상기 구동 지지축 및 아이들 지지축에 원통형으로 지지축과 동심을 이루도록 설치되되, 상기 양단 지지용 부재 및 중간 지지용 부재와 접하여 스크린 드럼을 지지하는 복수의 지지 롤러 및

상기 구동 지지축에 설치되고, 상기 링 기어와 결합하는 구동 기어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 외부 케이스 및 스크린 드럼의 중공부를 관통하여 설치되되 스크린 드럼의 내부까지 연장되는 세척수 공급배관 및

스크린 드럼 내부의 세척수 공급배관 상에 설치되는 다수의 세척수 분사노즐을 더 포함하여 구성되며,

스크린 드럼 내부의 세척수 공급배관은 스크린 드럼의 중심축과 편심되어 위치하되, 하측으로 편심되어 위치하며,

세척수 공급배관은 외부 케이스 외부에서 분기되어 각각의 스크린 드럼 내부로 연결되되, 분기된 세척수 공급배관 각각에 밸브가 장착되는 것을 특징으로 한다.

그리고 외부 케이스 및 스크린 드럼의 중공부를 관통하여 설치되되 스크린 드럼의 내부까지 연장되어 스크린 내부에 부압을 형성하는 부압형성배관을 더 포함하여 구성되며,

스크린 드럼 내부의 부압형성배관은 스크린 드럼의 중심축과 편심되어 설치되되 상측 및 농축 슬러지 배출부 측으로 편심되어 설치되는 것을 특징으로 한다.

그리고 외부 케이스 및 스크린 드럼의 중공부를 관통하여 설치되되 스크린 드럼의 내부까지 연장되는 세척수 공급배관,

스크린 드럼 내부의 세척수 공급배관 상에 설치되는 다수의 세척수 분사노즐 및

외부 케이스 및 스크린 드럼의 중공부를 관통하여 설치되되 스크린 드럼의 내부까지 연장되어 스크린 드럼의 내부까지 연장되어 스크린 내부에 부압을 형성하는 부압형성배관을 더 포함하여 구성되며,

스크린 드럼 내부의 세척수 공급배관은 스크린 드럼의 중심축과 편심되어 위치하되, 하측으로 편심되어 위치하며,

세척수 공급배관은 외부 케이스 외부에서 분기되어 각각의 스크린 드럼 내부로 연결되되, 분기된 세척수 공급배관 각각에 밸브가 장착되며,

스크린 드럼 내부의 부압형성배관은 스크린 드럼의 중심축과 편심되어 설치되되 상측 및 농축 슬러지 배출부 측으로 편심되어 설치되며;

상기 지지 롤러는,

외주연이 상기 양단 지지용 부재의 외주연과 접하며, 외측 단부에는 양단 지지용 부재의 외측벽이 걸림되어 양단 지지용 부재가 외측으로 이동하는 것을 제한하는 확경부가 구비됨으로써, 스크린 드럼이 이동하지 않도록 하측에서 지지하는 양단 지지 롤러 및

외주연이 상기 한 쌍의 중간 지지용 부재의 외주연과 접하며, 중앙에는 상기 링 기어에 간섭되지 않도록 축경부가 구비됨으로써, 스크린 드럼을 하측 중앙에서 지지하는 중간 지지 롤러로 이루어지며;

양측 입구부에 구비되고, 슬러지 이송을 위한 복수의 블레이드가 구비되는 슬러지 이송 피더,

상기 구동 지지축에 감속기와 커플링을 통해 연결되어 회전 동력을 공급하는 구동수단,

상기 구동 지지축의 외부 케이스 외부로 연장된 일단부에 결합되는 제 1 기어 및

상기 슬러지 이송 피더의 외부 케이스 외부로 연장된 중심축 일단부에 설치되고 상기 제 1 기어와 기어 결합하는 제 2 기어를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 스크린 드럼의 내부에 위치하는 부압형성배관과 스크린 드럼의 내주면 사이에 형성되는 부압 형성용 가이드판,

상기 외부 케이스에 고정 결합되고, 상기 한 쌍의 중간 지지용 부재의 상측에 위치하며, 그 하면은 상기 중간 지지용 부재의 외주연과 대응되게 반원형으로 이루어지는 중간 가이드 부재 및

상기 외부 케이스에 고정 결합되고, 상기 양단 지지용 부재의 상측에 위치하는 양단 가이드 부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 과제해결수단을 통해, 본 발명인 저동력 드럼식 원심 농축기는,

운전 중 스크린 드럼의 흔들림이 거의 없고 소음 발생이 적고, 특히, 본 발명은 스크린 드럼에 롤러 타입의 지지수단이 구비되고, 하측 중간에는 상기 스크린 드럼에 동력을 전달하는 동력전달수단이 구비되어 스크린 드럼의 설치 및 해체가 용이하고 스크린 드럼의 흔들림과 비틀림에 의한 변형이 없으며 소음 및 진동 발생이 적은 이점이 있다.

또한, 본 발명은 부압형성수단과 세척수단을 구비하여 슬러지의 농도 변화에 효과적으로 대응할 수 있으며, 스크린 드럼 등의 회전체에 동력을 전달하는 수단이 간단하면서도 안전한 구조를 취하고 있으므로 고장 발생이 적으며, 2개의 스크린 드럼을 구비함과 아울러 각각의 스크린 드럼에 대응되는 유입관, 밸브 등을 구비하여 일측의 스크린 드럼의 교체 및 수리 시에도 정상운전이 가능하며, 부압형성수단의 슬러지 농축효과를 높이기 위해 부압형성수단의 위치를 최적화하여 통과하는 슬러지의 수분을 최대한 흡수할 수 있으며, 세척수단의 최적 배치를 통해 스크린 드럼의 슬러지 처리에 방해를 주지 않으면서도 효과적으로 세척을 수행할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 저동력 드럼식 원심 농축기를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 저동력 드럼식 원심 농축기를 도시한 정면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 저동력 드럼식 원심 농축기의 주요부인 스크린 드럼 등을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 저동력 드럼식 원심 농축기의 상부 이탈 방지수단 및 스크린 드럼에 붙어있는 슬러지를 제거하는 장치를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 저동력 드럼식 원심 농축기의 세척수단을 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 저동력 드럼식 원심 농축기의 세척수단을 도시한 측면도이다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 저동력 드럼식 원심 농축기의 부압형성수단을 도시한 단면도이다.
도 10은 도 9의 C부분을 도시한 확대도이다.

본 발명에 따른 저동력 드럼식 원심 농축기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 저동력 드럼식 원심 농축기를 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 저동력 드럼식 원심 농축기를 도시한 정면도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 저동력 드럼식 원심 농축기의 주요부인 스크린 드럼 등을 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 저동력 드럼식 원심 농축기의 상부 이탈 방지수단 및 스크린 드럼에 붙어있는 슬러지를 제거하는 장치를 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 저동력 드럼식 원심 농축기의 세척수단을 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 저동력 드럼식 원심 농축기의 세척수단을 도시한 측면도이며, 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 저동력 드럼식 원심 농축기의 부압형성수단을 도시한 단면도이며, 도 10은 도 9의 C부분을 도시한 확대도이다.

도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 저동력 드럼식 원심 농축기(1)는 주변구동방식으로 운전시 흔들림이 없고 부압형성수단, 세척수단 등을 장착하여 슬러지 농도의 변화에 충분히 대응될 수 있도록 제작되는 것으로, 외부 케이스(2), 한 쌍의 스크린 드럼(3), 각각의 스크린 드럼(3)의 양단에 설치되는 한 쌍의 양단 지지용 부재(4), 각각의 스크린 드럼(3)의 중앙에 설치되는 한 쌍의 중간 지지용 부재(5), 한 쌍의 중간 지지용 부재(5) 사이에 설치되는 링 기어(6), 각각의 스크린 드럼(3) 하측에 설치되는 구동 지지축 및 아이들 지지축(7,7'), 구동 지지축(7) 및 아이들 지지축(7')에 설치되는 복수의 지지 롤러(8), 상기 구동 지지축(7)에 설치되는 구동 기어(10), 상기 스크린 드럼(3)을 세척하기 위한 세척수단, 상기 스크린 드럼(3)에 부압을 형성하기 위한 부압형성수단, 상기 외부 케이스(2)에 공급되는 슬러지를 스크린 드럼(3)으로 이송하기 위한 슬러지 이송 피더(11), 구동수단(13), 상기 구동수단(13)의 동력을 구동 지지축(7)을 거쳐 슬러지 이송 피더(11)에 전달하는 동력전달수단을 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 드럼 슬러지 농축기를 세부 구성요소별로 나누어 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 외부 케이스(2)는 내부에 스크린 드럼(3) 등의 세부 구성요소들을 수용하여 유입되는 슬러지를 농축하기 위한 공간으로서, 전후좌우 측벽(14)이 구비되고, 도 1에 도시된 바와 같이 상부에는 분해 및 조립이 가능한 밀폐형 커버(15)가 구비되는데, 상기 커버(15)에는 슬러지에서 발생되는 악취를 포집할 수 있도록 악취 포집용 플랜지(16)가 구비되며, 또한 스크린 드럼(3), 농축 슬러지 상태를 점검하기 위한 점검창(17)이 구비된다.

또한, 상기 외부 케이스(2)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 양측 하부에 슬러지 유입부(18)가 구비되고 중앙 하부에 슬러지 배출부(19)가 구비되어 양측 하부에서 유입된 슬러지가 상부로 이동하여 스크린 드럼(3)의 상부를 넘어 통과한 후 낙하하여 중앙 하부로 배출되게 된다. 여기서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 스크린 드럼(3)의 양측에 격벽(20)이 구비됨으로써, 슬러지에 포함된 수분만 스크린 드럼(3)의 구멍을 통과하고 슬러지는 스크린 드럼(3)의 상부를 통해 슬러지 배출부(19)로 이동하게 된다.

상기 격벽(20)의 단부에는 스크레이퍼가 구비되어 스크린 드럼(3)의 외면에 부착된 슬러지를 긁어 슬러지 배출부(19)로 배출되도록 구성된다.

또한, 상기 외부 케이스(2)의 하부에는 스크린 드럼(3)을 통과한 처리수가 낙하 후 모여서 배출될 수 있도록 처리수 배출부(21)가 구비된다.

상기 슬러지 유입부(18), 슬러지 배출부(19) 및 처리수 배출부(21)는 적정한 구배를 주어 슬러지 및 처리부 배출이 원활하게 이루어지도록 한다.

상기 스크린 드럼(3)은 탈수가 이루어질 수 있도록 복수의 구멍이 형성된 플레이트를 원통형 내지 권선(捲線)형으로 말아서 형성된 부재로서, 웨지 와이어 스크린(Wedge wire screen)이나 타공관으로 제작됨이 바람직하다.

본 발명에 따른 저동력 드럼식 원심 농축기(1)는 중력식 저동력 드럼식 원심 농축기로서, 슬러지가 회전하는 스크린 드럼(3)의 상부 표면을 유동할 때 자중(自重)에 의해 수분은 스크린 드럼(3)의 구멍을 통과하여 스크린 드럼(3)의 내부로 이동한 후 다시 스크린 드럼(3)의 하측 스크린의 구멍을 통과한 후에 처리수 배출부(21)를 통해 배출되게 된다.

상기 양단 지지용 부재(4)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 스크린 드럼(3)의 양단에 각각 결합되는 링 형태의 한 쌍의 부재로서, 내부에 중공부가 구비되고, 상대적으로 두께가 얇은 스크린 드럼(3)의 단부를 보호함과 동시에 후술하는 지지 롤러(8)와 직접 접촉함으로써 스크린 드럼(3)이 직접 하중을 받는 것을 막으며, 스크린 드럼(3)이 원통형의 형상을 안정적으로 유지하도록 하는 구조재로서의 역할을 수행한다.

상기 중간 지지용 부재(5)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 스크린 드럼(3)의 중앙에 결합되는 링 형태의 한 쌍의 부재로서, 내부에 중공부가 구비된다.

상기 중간 지지용 부재(5)는 상기한 바와 같이 각각의 스크린 드럼(3)마다 한 쌍으로 구비되되, 그 사이에 링 기어(6)가 구비됨으로써 상기 링 기어(6)의 두께만큼 이격되어 설치된다.

상기 중간 지지용 부재(5)는 상기 양단 지지용 부재와 마찬가지로 상대적으로 두께가 얇은 스크린 드럼(3)을 보호하고, 지지 롤러(8)와 직접 접촉함으로써 스크린 드럼(3)이 직접 하중을 받는 것을 막으며, 스크린 드럼(3)이 원통형의 형상을 안정적으로 유지하도록 하는 구조재로서의 역할뿐만 아니라 복수 개의 스크린 드럼(3)을 연결할 때 연결부재로서의 역할도 수행하게 된다.

상기 링 기어(6)는 앞서 설명한 바와 같이 중간 지지용 부재(5) 사이에 위치하는 기어로서 평기어가 사용됨이 바람직하다.

상기 링 기어(6)는 볼트 등의 결합수단을 통해 양측에 위치하는 한 쌍의 중간 지지용 부재(5)에 결합된다.

상기 구동 지지축(7) 및 아이들 지지축(7')은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 외부 케이스(2) 양측벽(14)에 베어링에 의해 지지되어 회전가능하도록 설치되며, 안정된 지지를 위해 스크린 드럼(3)과 평행하게 설치됨이 바람직하다.

상기 구동 지지축(7)은 후술하는 구동수단(13)과 연결되어 구동수단(13)이 구동되면 회전하여 상기 스크린 드럼(3)을 회전시키게 된다.

상기 아이들 지지축(7')은 상기 스크린 드럼(3)을 지지하며 스크린 드럼(3)이 회전하게 되면 같이 회전하게 된다.

상기 지지 롤러(8)는 구동 지지축(7) 및 아이들 지지축(7')에 원통형으로 지지축(7)과 동심을 이루도록 설치되어 스크린 드럼(3)을 지지하는 부재로서, 그 외주연이 상기 양단 지지용 부재(4) 또는 중간 지지용 부재(5)의 외주연과 접하여 실제로 스크린 드럼(3)을 지지하게 된다.

구체적으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 지지 롤러(8)는 양단 지지 롤러(22)와 중간 지지 롤러(24)로 나누어지는데, 상기 양단 지지 롤러(22)는 그 외주연이 상기 양단 지지용 부재(4)의 외주연과 접하여 지지하며, 외측(측벽을 향하는 방향) 단부에는 양단 지지용 부재(4)의 외측벽이 걸림되어 양단 지지용 부재(4)가 외측으로 이동하는 것을 제한하는 확경부(23)가 구비된다.

따라서, 상기 스크린 드럼(3)은 상기 양단 지지 롤러(22)에 의해 지지됨과 아울러 양단 지지 롤러(22)의 확경부(23)에 의해 길이방향으로의 이동이 제한되게 된다.

그리고 중간 지지 롤러(24)는 그 외주연이 상기 한 쌍의 중간 지지용 부재(5)의 외주연과 접하고, 중간에는 상기 링 기어(6)에 간섭되지 않도록 축경부(25)가 구비됨으로써, 스크린 드럼(3)을 하측 중간에서 지지하게 된다.

상기 구동 기어(10)는 상기 구동 지지축(7)에 설치되고, 구체적으로는, 구동 지지축(7)에 형성되는 중간 지지 롤러의 축경부에 위치하게 되고, 상기 링 기어(6)와 기어 결합하는 기어로서, 상기 구동수단이 회전하게 되면 회전력은 구동 지지축(7) -> 구동 기어(10) -> 링 기어(6) -> 스크린 드럼(3)의 순으로 전달되어 스크린 드럼(3)이 회전되게 된다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 스크린 드럼(3)으로의 동력전달을 위한 구동 기어(10)가 스크린 드럼(3)의 중앙에 설치되어 구동 기어(10)가 스크린 드럼(3)의 단부에 설치되는 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1183555호(2012.9.21.공고, 본 출원인에 의한 특허)에 개시된 저동력 드럼식 원심 농축기에서 나타나는 스크린 드럼(3)의 비틀림 및 좌굴에 의한 변형, 진동 발생, 파손을 방지할 수 있으며, 또한, 상기와 같은 스크린 드럼(3)의 비틀림 및 좌굴에 의한 변형 및 파손이 없어 스크린 드럼(3)의 길이를 길게 할 수 있어 농축기의 슬러지 탈수처리용량을 늘일 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 스크린 드럼(3)의 상부에 롤러나 회전축이 설치되지 않으므로 스크린 드럼(3)을 상부로 탈착하기가 쉽고, 장착시에도 단순히 스크린 드럼(3)을 지지 롤러(8)가 설치된 구동 지지축(7) 및 아이들 지지축(7')에 안착시키기만 하면 되며 별도의 동력전달수단에 연결하는 작업이 없으므로 노후화된 스크린 드럼(3)의 수리 및 교체가 용이하고, 스크린 드럼(3)의 상태를 쉽게 확인할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에서는 발생될 수 있는 운전 중 스크린 드럼(3)의 상부 이탈을 방지하기 위한 수단으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 스크린 드럼(3)의 상부 이탈 방지수단이 구비되는데, 상기 상부 이탈 방지수단은 상기 외부 케이스(2)에 고정 결합되고, 상기 한 쌍의 중간 지지용 부재(5)의 상측에 위치하며, 그 하면은 상기 중간 지지용 부재(5)의 외주연과 대응되게 반원형으로 이루어지는 중간 가이드 부재(30)와, 상기 외부 케이스(2)에 고정 결합되고, 상기 양단 지지용 부재(4)의 상측에 위치하는 양단 가이드 부재(31)로 이루어진다.

상기 중간 가이드 부재(30)는 양단이 상기 외부 케이스(2)의 측벽(14)에 고정되고 중간에 홈부가 구비되는 한 쌍의 돌기부재(32)로 이루어져 각각의 돌기부재는 상기 중간 지지용 부재(5)의 상부에 일정 거리 이격되어 배치된다. 따라서 상기 스크린 드럼(3)이 상부로 이동시에 중간 지지용 부재(5)가 상기 돌기부재(32)에 접촉함으로써 상부로의 추가적인 이동이 제한되게 된다. 상기 홈부에는 상기 링기어가 위치하게 된다.

상기 양단 가이드 부재(31)는 단면이 'ㄴ'자 형태로 되어 일면이 외부 케이스(2)에 고정 결합되고, 타면은 상기 양단 지지용 부재(4)의 상부에 일정 거리 이격되어 배치된다. 따라서 상기 스크린 드럼(3)이 상부로 이동시에 양단 지지용 부재(4)가 상기 양단 가이드 부재(30)의 타면에 접촉함으로써 상부로의 추가적인 이동이 제한되게 된다.

상기 세척수단은, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 외부 케이스(2) 및 스크린 드럼(3)의 중공부를 관통하여 설치되되 스크린 드럼(3)의 내부까지 연장되는 세척수 공급배관(26)과, 스크린 드럼(3) 내부의 세척수 공급배관(26) 상에 설치되는 다수의 세척수 분사노즐로 이루어지며, 여기서, 스크린 드럼(3) 내부의 세척수 공급배관(26)은 스크린 드럼(3)의 중심축과 편심되어 위치하되, 하측으로 편심되어 위치함으로써, 회전축에서 세척수를 분사하는 종래의 농축기에 비해 세척수단을 간단하게 구성할 수 있고 세척수 공급배관(26)과 피세척 대상인 스크린 드럼(3) 사이의 간격을 줄여 세척효과를 높일 수 있을 뿐만 아니라 농축기가 작동 중에도 세척을 할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에서의 세척수 공급배관(26)은 외부 케이스(2) 외부에서 분기되어 각각의 스크린 드럼(3) 내부로 연결되되, 분기된 세척수 공급배관(26) 각각에 밸브(27)가 장착됨으로써 일측의 스크린 드럼(3)이 수리 또는 교체 중이라 하더라도 분기된 각각의 세척수 공급배관(26)으로의 세척수 공급을 개별 제어할 수 있으므로 슬러지 농축기의 연속적인 사용이 가능한 이점이 있다.

상기 부압형성수단은, 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 외부 케이스(2) 및 스크린 드럼(3)의 중공부를 관통하여 설치되되 스크린 드럼(3)의 내부까지 연장되고 복수의 흡입구(29)가 구비되어 스크린 내부에 부압을 형성하는 부압형성배관(28)이며, 스크린 드럼(3) 내부의 부압형성배관(28)은 스크린 드럼(3)의 중심축과 편심되어 설치되되 상측 및 슬러지 배출부(19) 측으로 편심되어 설치된다.

이와 같이 본 발명에서는 부압형성배관(28)이, 도 2에 도시된 바와 같이, 스크린 드럼(3)의 중심축을 기준으로 상측과 슬러지 배출부(19) 측으로 편심되어 설치됨으로써, 스크린 드럼(3)의 상부를 통과하면서 자중(自重)에 의해 어느 정도 농축이 이루어진 슬러지에 대해 배출 전 부압을 통해 추가적으로 탈수 및 농축을 수행함으로써 농축 효율을 더욱 높일 수 있는 이점이 있다.

상기 부압형성수단으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 스크린 드럼(3)의 내부에 위치하는 부압형성배관(28)과 스크린 드럼(3)의 내주면 사이에 형성되는 한 쌍의 부압 형성용 가이드판(33)이 더 구비되며, 상기 한 쌍의 부압 형성용 가이드판(30)은 스크린 드럼(3)을 향해 간격이 넓어지는 형태로 배치됨이 바람직하다.

상기 부압 형성용 가이드판(33)은 상기 스크린 드럼(3)의 내측에 위치하는 부압형성배관을 따라 길게 배치되게 된다.

이와 같은 부압 형성용 가이드판(33)을 통해 본 발명은 스크린 드럼(3)의 상부를 이동하는 슬러지에 보다 강한 부압을 형성하여 슬러지 탈수 효율을 높이게 된다.

상기 슬러지 이송 피더(11)는 양측 입구부에 구비되고 슬러지 이송을 위한 복수의 블레이드를 갖춘 임펠러 형태의 부재이다.

상기 슬러지 이송 피더(11)는 유입되는 슬러지를 상기 스크린 드럼(3)의 상부로 이송시키는 역할을 수행한다.

상기 구동수단(13)은 동력을 발생시키기 위한 수단으로, 전기모터가 사용되고, 인버터를 설치하여 유입 슬러지의 유량 및 농도에 따라 스크린 드럼의 회전속도를 조절하여 운전 가능토록 하며, 상기 외부 케이스(2)의 일측에 브래킷을 통해 고정 설치됨이 바람직하다.

상기 구동수단(13)은 감속기(35) 및 커플링(36)을 통해 상기 구동 지지축(7)과 연결되어 상기 구동수단(13)이 회전하면 구동 지지축(7)은 회전하게 된다.

상기 동력전달수단은 상기 구동 지지축(7)의 외부 케이스(2) 외부로 연장된 일단부에 결합되는 제 1 기어(37) 및 상기 슬러지 이송 피더(11)의 외부 케이스(2) 외부로 연장된 중심축 일단부에 설치되며 상기 제 1 기어(37)와 기어 결합하는 제 2 기어(38)로 이루어진다.

상기 동력전달수단은 상기 구동수단(13)의 반대측(상기 외부 케이스의 타측)에 설치함으로써 동력전달수단과 구동수단(13)이 상기 외부 케이스(2)의 같은 면에 설치되어 하중 및 진동 발생이 집중되고 구조가 복잡해지는 것을 방지하게 된다.

상기한 바와 같은 동력전달수단의 동력 전달 과정에 대해 설명하면, 먼저 구동수단(13)이 작동하면, 구동수단(13) -> 감속기(35) -> 커플링(36) -> 구동 지지축(7) -> 구동 기어(10) -> 링 기어(6) -> 스크린 드럼(3)의 순으로 동력이 전달되어 스크린 드럼(3)을 회전시키게 되며, 구동수단(13) -> 감속기(35) -> 커플링(36) -> 구동 지지축(7) -> 제 1 기어(37) -> 제 2 기어(38) -> 슬러지 이송 피더(11)의 순으로 동력을 전달하여 슬러지 이송 피더(11)가 회전하게 된다.

이와 같은 본 발명의 동력전달수단은 스프래킷, 체인 등을 이용하는 종래의 기술들에 비해 간단한 구조로 이루어져 제작이 쉽고, 사용 중에 체인의 장력 감소 등의 문제가 없어 고장 발생이 적으며 별도의 장력부여수단 등이 필요없는 특징이 있다.

1: 저동력 드럼식 원심 농축기 2: 외부 케이스
3: 스크린 드럼 4: 양단 지지용 부재
5: 중간 지지용 부재 6: 링 기어
7: 구동 지지축 8: 지지 롤러
10: 구동 기어 11: 슬러지 이송 피더
13: 구동수단 14: 측벽
15: 커버 16: 악취 포집용 플랜지
17: 점검창 18: 슬러지 유입부
19: 슬러지 배출부 20: 격벽
21: 처리수 배출부 22: 양단 지지 롤러
23: 확경부 24: 중간 지지 롤러
25: 축경부 26: 세척수 공급배관
27: 밸브 28: 부압형성배관
29: 흡입구 30: 중간 가이드 부재
31: 양단 가이드 부재 32: 돌기부재
33: 부압 형성용 가이드판 35: 감속기
36: 커플링 37: 제 1 기어
38: 제 2 기어

Claims (5)

1. 외부 케이스,
   중공 원통형으로 이루어지고, 슬러지 중의 수분이 통과할 수 있도록 다수의 구멍이 형성되는 한 쌍의 스크린 드럼,
   각각의 스크린 드럼의 양단에 각각 결합되고, 내부에 중공부가 구비되는 링 형태로 이루어지는 양단 지지용 부재,
   각각의 스크린 드럼의 중앙에 서로 이격되어 결합되고, 내부에 중공부가 구비되는 링 형태로 이루어지는 한 쌍의 중간 지지용 부재,
   상기 한 쌍의 중간 지지용 부재 사이에 위치하는 링 기어,
   각각의 스크린 드럼 하측에 스크린 드럼과 평행하게 설치되되, 양단이 외부 케이스 양측벽에 베어링을 통해 회전가능하게 지지되는 구동 지지축 및 아이들 지지축,
   상기 구동 지지축 및 아이들 지지축에 원통형으로 지지축과 동심을 이루도록 설치되되, 상기 양단 지지용 부재 및 중간 지지용 부재와 접하여 스크린 드럼을 지지하는 복수의 지지 롤러 및
   상기 구동 지지축에 설치되고, 상기 링 기어와 결합하는 구동 기어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는
   저동력 드럼식 원심 농축기
   
2. 청구항 1에 있어서,
   외부 케이스 및 스크린 드럼의 중공부를 관통하여 설치되되 스크린 드럼의 내부까지 연장되는 세척수 공급배관 및
   스크린 드럼 내부의 세척수 공급배관 상에 설치되는 다수의 세척수 분사노즐을 더 포함하여 구성되며,
   스크린 드럼 내부의 세척수 공급배관은 스크린 드럼의 중심축과 편심되어 위치하되, 하측으로 편심되어 위치하며,
   세척수 공급배관은 외부 케이스 외부에서 분기되어 각각의 스크린 드럼 내부로 연결되되, 분기된 세척수 공급배관 각각에 밸브가 장착되는 것을 특징으로 하는
   저동력 드럼식 원심 농축기
   
3. 청구항 1에 있어서,
   외부 케이스 및 스크린 드럼의 중공부를 관통하여 설치되되 스크린 드럼의 내부까지 연장되어 스크린 내부에 부압을 형성하는 부압형성배관을 더 포함하여 구성되며,
   스크린 드럼 내부의 부압형성배관은 스크린 드럼의 중심축과 편심되어 설치되되 상측 및 농축 슬러지 배출부 측으로 편심되어 설치되는 것을 특징으로 하는
   저동력 드럼식 원심 농축기
   
4. 청구항 1에 있어서,
   외부 케이스 및 스크린 드럼의 중공부를 관통하여 설치되되 스크린 드럼의 내부까지 연장되는 세척수 공급배관,
   스크린 드럼 내부의 세척수 공급배관 상에 설치되는 다수의 세척수 분사노즐 및
   외부 케이스 및 스크린 드럼의 중공부를 관통하여 설치되되 스크린 드럼의 내부까지 연장되어 스크린 드럼의 내부까지 연장되어 스크린 내부에 부압을 형성하는 부압형성배관을 더 포함하여 구성되며,
   스크린 드럼 내부의 세척수 공급배관은 스크린 드럼의 중심축과 편심되어 위치하되, 하측으로 편심되어 위치하며,
   세척수 공급배관은 외부 케이스 외부에서 분기되어 각각의 스크린 드럼 내부로 연결되되, 분기된 세척수 공급배관 각각에 밸브가 장착되며,
   스크린 드럼 내부의 부압형성배관은 스크린 드럼의 중심축과 편심되어 설치되되 상측 및 농축 슬러지 배출부 측으로 편심되어 설치되며;
   상기 지지 롤러는,
   외주연이 상기 양단 지지용 부재의 외주연과 접하며, 외측 단부에는 양단 지지용 부재의 외측벽이 걸림되어 양단 지지용 부재가 외측으로 이동하는 것을 제한하는 확경부가 구비됨으로써, 스크린 드럼이 이동하지 않도록 하측에서 지지하는 양단 지지 롤러 및
   외주연이 상기 한 쌍의 중간 지지용 부재의 외주연과 접하며, 중앙에는 상기 링 기어에 간섭되지 않도록 축경부가 구비됨으로써, 스크린 드럼을 하측 중앙에서 지지하는 중간 지지 롤러로 이루어지며;
   양측 입구부에 구비되고, 슬러지 이송을 위한 복수의 블레이드가 구비되는 슬러지 이송 피더,
   상기 구동 지지축에 감속기와 커플링을 통해 연결되어 회전 동력을 공급하는 구동수단,
   상기 구동 지지축의 외부 케이스 외부로 연장된 일단부에 결합되는 제 1 기어 및
   상기 슬러지 이송 피더의 외부 케이스 외부로 연장된 중심축 일단부에 설치되고 상기 제 1 기어와 기어 결합하는 제 2 기어를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는
   저동력 드럼식 원심 농축기
   
5. 청구항 4에 있어서,
   스크린 드럼의 내부에 위치하는 부압형성배관과 스크린 드럼의 내주면 사이에 형성되는 부압 형성용 가이드판,
   상기 외부 케이스에 고정 결합되고, 상기 한 쌍의 중간 지지용 부재의 상측에 위치하며, 그 하면은 상기 중간 지지용 부재의 외주연과 대응되게 반원형으로 이루어지는 중간 가이드 부재 및
   상기 외부 케이스에 고정 결합되고, 상기 양단 지지용 부재의 상측에 위치하는 양단 가이드 부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는
   저동력 드럼식 원심 농축기
   

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