KR101513665B1 - 소음 및 진동 방지 성능이 향상된 감속기 일체형 원심탈수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소음 및 진동 방지 성능이 향상된 감속기 일체형 원심탈수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원심탈수장치에 장착된 감속기 및 이 감속기와 다른 구성요소들 간의 결합 구조를 개선함으로써 소음 및 진동 방지 성능이 향상될 수 있도록 한 원심탈수장치에 관한 것이다.
그 구성은, 외부드럼; 상기 외부드럼에 내장되고, 내부 수용부 및 상기 수용부의 내측으로 인입된 장착부를 갖는 스크루 내부드럼; 및 상기 외부드럼과 상기 스크루 내부드럼을 상호 연결하는 감속유닛;을 포함하되,
상기 감속유닛은
내부 감속기어; 상기 감속기어를 감싸는 하우징;
상기 감속기어와 연결되고, 상기 스크루 내부드럼의 수용부에 위치하게 되는 출력축; 상기 출력축과 상기 스크루 내부드럼의 장착부를 연결하는 제1결합부; 그리고 상기 하우징에 일체로 형성되되 하우징의 외주면에 외향 돌출 형성되고, 상기 외부드럼에 결합되는 제2결합부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성에 의하면, 감속유닛이 제2결합부에 의하여 외부드럼과 연결되되, 상기 제2결합부가 감속유닛의 하우징에 일체로 형성된 구조를 가짐으로써, 감속유닛과 외부드럼 간의 조립 공차가 감소하여 소음 및 진동이 감소하게 되는 효과가 있으며, 구조가 단순화되어 제작 및 조립이 용이한 효과가 있다.

Description

소음 및 진동 방지 성능이 향상된 감속기 일체형 원심탈수장치{Centrifugal dehydration apparatus}

본 발명은 소음 및 진동 방지 성능이 향상된 감속기 일체형 원심탈수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원심탈수장치에 장착된 감속기 및 이 감속기와 다른 구성요소들 간의 결합 구조를 개선함으로써 소음 및 진동 방지 성능이 향상될 수 있도록 한 원심탈수장치에 관한 것이다.

원심탈수장치에 관한 기술로는 [대한민국 등록특허공보 제10-1152176호(2012.06.15.공고, 이하 '선행기술 1'이라고 함) "내장형 감속유닛을 갖는 원심분리기"]가 제시되어 있다.

상기 선행기술 1은

"외부드럼;

상기 외부드럼에 내장되고, 내부 수용부와 이의 내측으로 인입된 장착부를 갖는 스크루 내부드럼;

상기 외부드럼에 회전 구동력을 전달하는 구동부;

상기 외부드럼에 전달된 회전 구동력을 상기 스크루 내부드럼에 전달하는 감속유닛;

상기 외부드럼과 상기 감속유닛의 입력부를 연결하는 제1중계유닛;

상기 장착부와의 대응장착부를 갖고, 상기 감속유닛의 일부 또는 전부가 상기 수용부 내측에 위치하도록 상기 스크루 내부드럼과 상기 감속유닛의 출력부를 연결하는 제2중계유닛; 및

상기 제1 및 제2 중계유닛을 상호 연결하는 서포팅수단;

을 포함하되,

상기 서포팅수단은

상기 제1중계유닛에 형성되되, 상기 수용부에 배치되어 상기 장착부를 향하여 돌출되는 환형 연장부,

상기 제2중계유닛에 형성되되, 상기 연장부 내측으로 인입되는 대응연장부, 그리고

상기 연장부 내주면과 상기 대응연장부 외주면에 개재되는 베어링

을 포함하여 이루어진 것을 특징"으로 하는 것으로서,

감속유닛의 일부 또는 전부를 내부드럼의 수용부 내측에 배치함으로써 장치의 소음 및 체적을 감소시킬 수 있도록 한 기술이다.

그리고 원심탈수장치에 관한 다른 기술로는 [대한민국 등록특허공보 제10-1068577호(2011.09.30.공고, 이하 '선행기술 2'라고 함) "다단조절 슬로트 댐 플레이트가 장착된 원심분리기와 다단조절 슬로트 댐 플레이트를 이용한 원심분리기의 분리액 회수율 조절방법"]이 제시되어 있다.

상기 선행기술 2는

"슬러지를 슬러지투입관을 통해 공급후 스크류컨베이어의 토출구로 배출하여 원심력에 의해 분리액(또는 탈리액)과 탈수케이크(또는 농축액)으로 분류하여, 상등액인 분리액(또는 탈리액)은 외동보올 및 외동 테이퍼보울의 회전에 의해 외동보올의 일측에 설치된 대경축의 분리액(또는 탈리액)토출구를 통해 일측 케이싱으로 모은 후 분리액(또는 탈리액)배출구로 배출하고, 탈수케이크(또는 농축액)는 스크류 컨베이어로 투입된 슬러지를 외동 테이퍼보올 방향으로 이송후 탈수케이크(또는 농축액) 토출구를 통해 탈수케이크(또는 농축액) 배출구로 배출하는 구성을 포함하는 탈수, 농축용 스크류 데칸트형 원심분리기에 있어서,

상기 분리액토출구의 외측에 목표로한 임의의 분리액 회수율을 가지도록 대경축의 중심방향으로 선형 이동하는 하나 이상의 다단조절 슬로트 댐 플레이트를 대경축에 설치하여 하나 이상의 분리액토출구 개방정도를 가변 조절토록 구성한 것을 특징"으로 하는 것으로서,

댐 플레이트를 이용하여 분리액토출구의 개방정도를 조절함으로써 분리액 또는 탈수케이크의 회수율이나 함수율을 용이하게 조절할 수 있도록 한 기술이다.

상기 선행기술 1은 감속유닛의 일부 또는 전부를 내부드럼의 수용부 내측에 배치함으로써 장치의 소음 및 체적을 감소시킬 수 있도록 하고는 있으나,

감속유닛과 제1중계유닛이 별개의 구성으로 이루어져 볼트에 의해 상호 결합되는 구조를 갖는바, 이들의 조립 공차로 인한 소음 및 진동이 발생하게 되고, 이들의 안정적인 결합을 위하여 서포팅수단 등의 구성이 요구됨에 따라 제작이 까다롭고 조립성이 떨어지는 문제가 있다.

그리고 상기 선행기술 2는 댐 플레이트를 이용하여 분리액토출구의 개방정도를 조절함으로써 분리액 또는 탈수케이크의 회수율이나 함수율을 용이하게 조절할 수 있도록 하고는 있으나,

댐 플레이트가 대경축의 외부로 돌출됨에 따라, 외동보울의 고속회전시 댐 플레이트로 인하여 파공음(破空音)이 발생하게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,

원심탈수장치에 장착된 감속기 및 이 감속기와 다른 구성요소들 간의 결합 구조를 개선함으로써 소음 및 진동 방지 성능이 향상되도록 한 감속기 일체형 원심탈수장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 소음 및 진동 방지 성능이 향상된 감속기 일체형 원심탈수장치는,

외부드럼;

상기 외부드럼에 내장되고, 내부 수용부 및 상기 수용부의 내측으로 인입된 장착부를 갖는 스크루 내부드럼; 및

상기 외부드럼과 상기 스크루 내부드럼을 상호 연결하는 감속유닛;

을 포함하되,

상기 감속유닛은

내부 감속기어;

상기 감속기어를 감싸는 하우징;

상기 감속기어와 연결되고, 상기 스크루 내부드럼의 수용부에 위치하게 되는 출력축;

상기 출력축과 상기 스크루 내부드럼의 장착부를 연결하는 제1결합부; 그리고

상기 하우징에 일체로 형성되되 하우징의 외주면에 외향 돌출 형성되고, 상기 외부드럼에 결합되는 제2결합부;

를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 소음 및 진동 방지 성능이 향상된 감속기 일체형 원심탈수장치는,

상기 제2결합부에 방사상으로 배열된 둘 이상의 분리액 배출구가 형성되고,

상기 각 분리액 배출구의 전방에 분리액 배출구의 일부를 막는 둘 이상의 댐 플레이트가 장착되며,

상기 제2결합부의 전면에 상기 각 댐 플레이트가 매립되는 안착홈이 요입 형성되되,

상기 안착홈에 매립된 댐 플레이트의 전면은 상기 제2결합부의 전면과 동일 평면상에 위치하게 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 소음 및 진동 방지 성능이 향상된 감속기 일체형 원심탈수장치는,

감속유닛이 제2결합부에 의하여 외부드럼과 연결되되, 상기 제2결합부가 감속유닛의 하우징에 일체로 형성된 구조를 가짐으로써, 감속유닛과 외부드럼 간의 조립 공차가 감소하여 소음 및 진동이 감소하게 되는 효과가 있으며, 구조가 단순화되어 제작 및 조립이 용이한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 소음 및 진동 방지 성능이 향상된 감속기 일체형 원심탈수장치는,

댐 플레이트가 제2결합부에 매립되는 구조를 가짐으로써, 외부드럼의 고속회전시에도 정숙하고 안정적인 운전이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 소음 및 진동 방지 성능이 향상된 감속기 일체형 원심탈수장치의 단면 구성도.
도 2는 도 1에서 감속유닛이 장착된 부분의 확대도.
도 3은 도 2에 도시된 제2결합부 및 댐 플레이트의 정면도.
도 4는 도 3의 단면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

'도 1' 내지 '도 4'에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 소음 및 진동 방지 성능이 향상된 감속기 일체형 원심탈수장치는 크게 외부드럼(100), 스크루 내부드럼(200) 및 감속유닛(300)으로 이루어진다.

각 구성에 대해 살펴보면,

외부드럼(100)은

파이프 형태의 평탄부(110),

고형물 배출구(121)를 갖고, 평탄부(110)의 일측에 연결되는 테이퍼부(120), 그리고

테이퍼부(120)의 일측에 연결되는 외부드럼 축(130)을 포함하여 이루어진다.

도시된 바와 같이, 외부드럼 축(130)의 후단부에는 풀리(140)가 결합되고, 이 풀리(140)는 별도로 설치된 벨트 및 모터와 연결되어 외부드럼(100)을 회전시키게 된다.

스크루 내부드럼(200)은

외부드럼(100)에 내장되는 것으로서,

내부 수용부(210), 이 수용부(210)의 내측으로 인입된 장착부(220), 그리고 수용부(210)와 연결되도록 관통 형성된 슬러지 공급구(230)를 갖고, 외부드럼(100)의 평탄부(110)에 내장되는 평탄 스크루부(240),

슬러지 투입부(250)를 갖고, 평탄 스크루부(240)의 일측에 연결되어 외부드럼(100)의 테이퍼부(120)에 내장되는 테이퍼 스크루부(260), 그리고

테이퍼 스크루부(260)의 일측에 연결되는 내부드럼 축(270)을 포함하여 이루어진다.

여기서 상기 수용부(210)는 도시된 바와 같이, 슬러지 공급구(230)의 전방에 형성된 격벽(280)에 의하여 전후(前後)로 구획된다.

그리고 평탄 스크루부(240) 및 테이퍼 스크루부(260)에 의하여, 외부드럼(100)과 스크루 내부드럼(200) 사이에는 슬러지 투입부(250) 및 슬러지 공급구(230)를 통해 공급된 슬러지의 원심 분리를 위한 분리공간부(290)가 형성된다.

스크루 내부드럼(200)은 후술될 감속유닛(300)에 의해 회전하게 되는데,

이에 의하여, 슬러지 투입부(250)를 통해 스크루 내부드럼(200)의 수용부(210)로 투입된 슬러지는 스크루 내부드럼(200)의 원심력에 의해 슬러지 공급구(230)를 통해 분리공간부(290)로 공급된다.

그리고 분리공간부(290)로 공급된 슬러지는 외부드럼(100) 및 스크루 내부드럼(200)의 원심력 및 이들의 회전차(回轉差)에 의하여 분리액 및 고형물로 분리된 후, 분리액은 분리공간부(290)의 전방으로 이송되어 배출되고, 고형물은 분리공간부(290)의 후방으로 이송되어 고형물 배출구(121)를 통해 배출된다.

감속유닛(300)은

외부드럼(100) 및 스크루 내부드럼(200)의 전단부에 설치되어, 외부드럼(100)과 스크루 내부드럼(200)을 상호 연결하는 것으로서,

내부 감속기어(310),

감속기어(310)를 감싸는 하우징(320),

감속기어(310)와 연결되고, 스크루 내부드럼(200)의 수용부(210)에 위치하게 되는 출력축(330),

출력축(330)과 스크루 내부드럼(200)의 장착부(220)를 연결하는 제1결합부(340), 그리고

하우징(320)과 일체(一體)로 형성되되 하우징(320)의 외주면에 외향 돌출 형성되고, 외부드럼(100)에 결합되는 제2결합부(350)를 포함하여 이루어진다.

여기서 감속기어(310)는 공지의 유성기어로 이루어진다.

감속기어(310)의 전방에는 출력축(330)과 동일선상에 배치되는 입력축(360)이 연결된다. 도시되지는 않았지만 입력축(360)에는 이의 회전 동작을 위한 공지의 모터 및 전동(傳動)장치가 연결된다.

결국, 입력축(360)이 회전하게 되면, 그 회전력이 감속기어(310), 출력출(330) 및 제1결합부(340)를 통해 장착부(220)로 전달되어 스크루 내부드럼(200)을 회전시키게 된다.

하우징(320)은 감속기어(310)를 감싸 보호하게 되고, 도시된 바와 같이 감속기어(310)의 구조에 따라 전후 방향으로 분리 제작한 후 상호 조립되도록 하는 구조로 이루어진다.

제1결합부(340)는 출력축(330)의 후단부가 삽입되는 내부 체결공(341), 그리고 스크루 내부드럼(200)의 장착부(220)와 결합되는 대응장착부(342)를 포함하여 이루어져, 감속유닛(300)을 스크루 내부드럼(200)에 연결하게 된다.

제2결합부(350)는 하우징(320)의 외주면을 따라 외향 돌출 형성되어, 감속유닛(300)을 외부드럼(100)에 연결하게 된다.

그리고 제2결합부(350)에는 방사상으로 배열된 둘 이상의 분리액 배출구(351)가 형성된다. 이 분리액 배출구(351)는 분리공간부(290)와 연결되어 슬러지에서 분리된 분리액을 외부로 배출시키게 된다.

여기서 제2결합부(350)는 하우징(320)과 일체로 형성되는데, 이에 따라 본 발명의 원심탈수장치는 외부드럼(100)과 감속유닛(300) 간의 결합 구조가 단순화되어 제작 및 조립이 용이해질 뿐만 아니라, 외부드럼(100)과 감속유닛(300) 간의 조립 공차가 감소하게 됨으로써 외부드럼(100)의 고속회전에 의한 소음 및 진동이 감소하게 된다.

즉, 외부드럼(100), 스크루 내부드럼(200) 및 감속유닛(300) 간의 얼라이먼트(alignment)가 용이해짐으로써 조립성이 향상되고, 소음 및 진동이 감소하게 되는 것이다.

그리고 본 발명의 실시예에서, 제2결합부(350)는 하우징(320)의 중앙부에 형성되고, 이 하우징(320)에서 제2결합부(350)의 후방에 위치한 부위는 스크루 내부드럼(200)의 수용부(210)에 삽입되는 구조를 갖는다.

이와 같은 구조에 의하면, 감속유닛(300)이 후반부가 스크루 내부드럼(200)의 내측에 위치하게 됨으로써, 원심탈수장치의 체적이 감소하게 되고, 감속유닛(300)에서 발생하는 소음이 감쇄되어 원심탈수장치의 정숙성이 향상된다.

또한, 도시된 바와 같이 스크루 내부드럼(200)의 수용부(210)에 삽입된 하우징(320)의 외주면과 스크루 내부드럼(200)의 내주면 사이에는 베어링(400)이 개재된다.

이 베어링(400)은 스크루 내부드럼(200)에 삽입된 하우징(320)의 후단부를 지지하게 됨으로써, 외부드럼(100), 스크루 내부드럼(200) 및 감속유닛(300)이 상호 더욱 견고하고 안정적으로 결합될 수 있게 하고, 이에 따라 원심탈수장치의 소음 및 진동 방지 성능을 더욱 향상시키게 된다.

한편, '도 3' 및 '도 4'에 도시된 바와 같이, 제2결합부(350)에서 각 분리액 배출구(351)의 전방에는 분리액 배출구(351)의 일부를 막음으로써 슬러지에서 분리된 분리액의 회수율 및 고형물의 함수율을 조절하게 되는 둘 이상의 댐 플레이트(500)가 장착된다.

그리고 제2결합부(350)의 전면(前面)에는 각 분리액 배출구(351)와 연결되는 안착홈(352)이 요입 형성되는데, 각 댐 플레이트(500)는 볼트(510) 결합에 의하여 각 안착홈(352)에 매립된다.

여기서 안착홈(352)은 상기 댐 플레이트(500)의 두께와 동일한 깊이를 갖도록 형성되고, 댐 플레이트(500)의 결합을 위한 볼트(510)는 접시머리 볼트를 사용함으로써 댐 플레이트(500)에 매립되도록 하는 것이 바람직한데,

이에 의하여, 안착홈(352)에 매립된 댐 플레이트(500)의 전면은 제2결합부(350)의 전면과 동일 평면상에 위치하게 되고, 이에 따라 외부드럼(100)의 고속회전시 댐 플레이트(500)로 인한 파공음(破空音) 발생이 방지됨으로써 원심탈수장치의 정숙성이 더욱 향상될 수 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "소음 및 진동 방지 성능이 향상된 감속기 일체형 원심탈수장치"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

100 ; 외부드럼
110 ; 평탄부 120 ; 테이퍼부
121 ; 고형물 배출구 130 ; 외부드럼 축
140 ; 풀리
200 ; 스크루 내부드럼
210 ; 수용부 220 ; 장착부
230 ; 슬러지 공급구 240 ; 평탄 스크루부
250 ; 슬러지 투입부 260 ; 테이퍼 스크루부
270 ; 내부드럼 축 280 ; 격벽
290 ; 분리공간부
300 ; 감속유닛
310 ; 감속기어 320 ; 하우징
330 ; 출력축 340 ; 제1결합부
341 ; 체결공 342 ; 대응장착부
350 ; 제2결합부 351 ; 분리액 배출구
352 ; 안착홈 360 ; 입력축
400 ; 베어링
500 ; 댐 플레이트
510 ; 볼트

Claims (4)

1. 외부드럼(100);
   상기 외부드럼(100)에 내장되고, 내부 수용부(210) 및 상기 수용부(210)의 내측으로 인입된 장착부(220)를 갖는 스크루 내부드럼(200);
   상기 외부드럼(100)과 상기 스크루 내부드럼(200)을 상호 연결하는 것으로서, 내부 감속기어(310), 상기 감속기어(310)를 감싸고 후부가 상기 스크루 내부드럼(200)의 수용부(210)에 삽입되는 하우징(320), 상기 감속기어(310)와 연결되어 상기 스크루 내부드럼(200)의 수용부(210)에 위치하게 되는 출력축(330), 상기 출력축(330)과 상기 스크루 내부드럼(200)의 장착부(220)를 연결하는 제1결합부(340), 그리고 상기 하우징(320)과 일체로 형성되되 하우징(320)의 외주면에 외향 돌출 형성되어 상기 외부드럼(100)에 결합되는 제2결합부(350)를 포함하는 감속유닛(300); 및
   상기 스크루 내부드럼(200)의 수용부(210)에 삽입된 하우징(320)의 외주면과 상기 스크루 내부드럼(200)의 내주면 사이에 개재된 베어링(400);을 포함하여 이루어지되,
   상기 제2결합부(350)에는 방사상으로 배열된 둘 이상의 분리액 배출구(351)가 형성되고,
   상기 각 분리액 배출구(351)의 전방에는 분리액 배출구(351)의 일부를 막는 둘 이상의 댐 플레이트(500)가 장착되며,
   상기 제2결합부(350)의 전면에는 상기 각 댐 플레이트(500)가 매립되는 안착홈(352)이 요입 형성되되,
   상기 안착홈(352)에 매립된 댐 플레이트(500)의 전면은 상기 제2결합부(350)의 전면과 동일 평면상에 위치하게 되는 것을 특징으로 하는 소음 및 진동 방지 성능이 향상된 감속기 일체형 원심탈수장치.
   
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