KR101590061B1 - 4상 원심 분리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원심 분리기에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 4상 원심 분리기는 일단에는 고체 슬러지 배출구가 형성되고, 타단에는 기름 배출구, 스컴 배출구, 물 배출구가 각각 형성된 외통과, 상기 외통 내부에 회전가능하게 설치되며, 외주면에 스크류가 형성된 내통과, 상기 내통 중심부에 설치되어 원수 유입구와, 상기 내통과 외통 사이에 설치되고, 상기 기름 배출구, 스컴 배출구, 물 배출구에 대응되는 기름 배출공, 스컴 배출공, 물 배출공이 각각 형성된 격막판과, 상기 격막판의 회전 중심에서 편심된 위치에 형성된 나팔관 형태의 기름 이동 통로를 회전시켜서 상기 기름 배출공을 통해서 배출되는 기름의 배출량을 조절하여 상기 외통 내부의 기름 수위를 조절할 수 있는 수위 조절부를 포함하되, 상기 스컴 배출공이 격막의 회전 중심(O)으로부터 설치되는 위치(R2)는 상기 기름배출공의 설치 위치(R1)보다 멀고, 물 배출공의 설치 위치(R3)보다 가까운 것을 특징으로 한다.

Description

4상 원심 분리기{a 4 phase Centrifuge}

본 발명은 원심 분리기에 관한 것으로서, 동물성 기름, 식품 희석 오일, 생선 어류 등 비중이 다른 4 성분이 함유된 원액을 4상으로 각 성분을 선택적으로 분리할 수 있는 4상 원심 분리기에 관한 것이다.

원심 분리기는 원심력에 의해서 오폐수 처리, 석유 정제시설 등에서 슬러지와 물을 분리하여 처리하기 위한 장치이다.

종래의 원심분리기는 중액, 경액 및 슬러지의 3상으로 분리하여 원액을 처리하는 방식이 많이 이용되고 있다.

이러한 선행기술에는 대한민국 특허청에 출원된 출원번호 제10-2012-0013033호(2012.02.08:출원일), 출원번호 제10-201200013031(2012.02.28:출원일)호,출원번호제10-2006-0071146호(2006.07.28:출원일) 등이 있다.

도 1은 본원 발명에서 분리하고자하는 비중이 다른 4상의 원액을 도시하는 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 경액(4: 기름), 스컴(3:scum), 물(2), 슬러지(1)로 비중에 의해 구분되는 원액의 경우 별도의 스컴을 분리시킬 수 있는 구조가 필요하게 된다.

특히, 스컴은 수처리시 발생되는 수면 위에 떠오르는 부유물을 말하며, 시뇨 정화조, 부상 분리법을 이용한 수조 등에서 많이 발생된다.

종래의 4상 원심 분리기는 경액, 중액, 물, 슬러지 형태의 4상을 분리하는데 이용되어 스컴을 따로 분리해 내기 어려워 별도의 추가적인 공정을 거쳐야 되고, 디스크형 원심 분리 방식을 이용하게 되면 제작이 어렵고 제작 단가가 비싸다는 문제점이 있다.

본 발명에 따른 4상 원심 분리기는 고체 슬러지, 기름, 스컴, 물의 4상이 혼합된 원액을 편리하게 분리시킬 수 있는 4상 원심 분리기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 4상 원심 분리기는 일단에는 고체 슬러지 배출구가 형성되고, 타단에는 기름 배출구, 스컴 배출구, 물 배출구가 각각 형성된 외통과, 상기 외통 내부에 회전가능하게 설치되며, 외주면에 스크류가 형성된 내통과, 상기 내통 중심부에 설치되어 원수 유입구와, 상기 내통과 외통 사이에 설치되고, 상기 기름 배출구, 스컴 배출구, 물 배출구에 대응되는 기름 배출공, 스컴 배출공, 물 배출공이 각각 형성된 격막판과, 상기 격막판의 회전 중심에서 편심된 위치에 형성된 나팔관 형태의 기름 이동 통로를 회전시켜서 상기 기름 배출공을 통해서 배출되는 기름의 배출량을 조절하여 상기 외통 내부의 기름 수위를 조절할 수 있는 수위 조절부를 포함하되, 상기 스컴 배출공이 격막의 회전 중심(O)으로부터 설치되는 위치(R2)는 상기 기름배출공의 설치 위치(R1)보다 멀고, 물 배출공의 설치 위치(R3)보다 가까운 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 4상 원심 분리기는 기존의 3상 분리이외에도 수위조절부를 이용하여 기름의 수위를 조절하여 스컴을 효율적으로 분리해 낼 수 있는 4상 원심 분리기를 제공할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본원 발명에서 분리하고자하는 비중이 다른 4상의 원액을 도시하는 예시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 4상 원심 분리기를 도시하는 단면도.
도 3은 도 2의 A부분의 확대도.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 격막판을 도시하는 평면도.
도 5는 도 4의 내부투시도.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 수위 조절부의 개념도.
도 7은 도 6의 예시도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 4상 원심 분리기를 도시하는 단면도.이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 4상 원심 분리기는 외통(10), 내통(20), 원수 유입구(30), 격막판(40) 및 수위 조절부(50)을 포함하여 이루어진다.

먼저, 외통(10)은 일단에는 고체 슬러지 배출구(12)가 형성되고, 타단에는 기름 배출구(16), 스컴 배출구(14), 물 배출구(18)이 각각 형성되며, 내통(20)은 상기 외통(10) 내부에 회전가능하게 설치되며, 외주면에 스크류(22)가 형성된다.

상기 외통(10)과 내통(20)은 외부 동력을 통해서 회전되지만, 외통은 감속기를 통해서 내통의 회전 속도와 달리 회전되도록 한다.

이러한 내통(20) 중심부에는 원수 유입구(10)가 설치되어 외부에서 원수를 내통(20) 내부로 공급하게 된다.

내부로 공급된 원수는 회전력에 의한 원심력에 의해서 내통(20)과 외통(10) 사이 공간으로 이동되고, 내통(20)의 외주면에 형성된 스크류(22)를 통해서 고체 슬러지를 고체 슬러지 배출구(12)측으로 밀어주게 되고, 물과 기름은 각각 기름 배출구(16)와 물 배출구(18)를 통해서 분리 배출된다.

이러한 구조는 기존의 3상 원심분리기와 유사한 구조를 채택하고 있으므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 본 발명에서는 스컴 배출구(14)가 별도로 마련되어 4상 분리가 가능하다는 특징이 있다.

그리고, 격막판(50)은 상기 내통(20)과 외통(10) 사이에 설치되고, 상기 기름 배출구(16), 스컴 배출구(14), 물 배출구(18)에 대응되는 기름 배출공, 스컴 배출공, 물 배출공이 각각 형성된다.

도 3은 도 2의 A부분의 확대도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 기름 배출구(16)를 통해서 외부로 배출되는 기름의 수위를 수위 조절부(50)를 통해서 조절하여 스컴 라인이 스컴 배출구측에 위치되도록 조절하게 된다.

이러한 수위 조절부(50)에 대해 보다 상세히 살펴보면, 본 발명에서 이용되는 수위 조절부(50)는 대한민국 특허청에 출원된 출원 번호 제10-2006-0071146호에 개시되어 있는 편심댐 조절장치와 유사한 기술이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 수위 조절부의 개념도이다.

도 6에 도시된 바와 같이 조작 레버(52)를 통해서 회전시켜서 편심댐(56)을 회전시켜서 기름 배출공을 통해서 배출되는 기름의 배출량을 조절하여 외통 내부의 기름 수위를 조절할 수 있다.

도 7은 도 6의 예시도이며, 도 7에 도시된 바와 같이 격막판의 회전 중심에서 편심된 위치에 형성된 나팔관 형태의 기름 이동 통로(58)를 조작 레버를 통해서 조작하게 되면, 기름의 최대 수위와 최소 수위를 인위적으로 조절할 수 있게 된다.

이러한 기름의 수위를 조절하게 되면, 스컴의 높이도 조절할 수 있으므로 결과적으로 스컴은 스컴 배출구로 배출시킬 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 격막판을 도시하는 평면도이고, 도 5는 도 4의 내부투시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 스컴 배출공(46)이 격막의 회전 중심(O)으로부터 설치되는 위치(R2)는 기름배출공(44)의 설치 위치(R1)보다 멀고, 물 배출공(48)의 설치 위치(R3)보다 가깝도록 한다.

이러한 위치에 설치된 각 배출공을 통해서 배출되는 기름, 스컴, 물은 도 5에 도시된 바와 같이 격막판 내부에 관통 형성된 기름 이동 통로(44a), 스컴 이동 통로(46a) 및 기름 배출 통로(48a)를 통해서 외부로 배출된다.

즉, 비중에 의해서 기름과 물 사이에 존재하게 되는 스컴을 중간에 위치한 스컴 배출공(46)을 통해서 분리하고자 할때 그 수위 높이가 원액을 종류에 따라서 변화될 수 있는 것을 수위 조절부를 통해서 인위적 기름의 수위를 조절하여 스컴 배출공의 높이 스컴이 위치되도록 조절하는 것이 본 발명의 가장 큰 특징이다.

이상과 같이 본 발명은 4상 원심 분리기는 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시 예는 단지 하나의 실시 예에 불과하므로 본 발명의 진정한 범위는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.

10: 외통
12: 고체 슬러지 배출구
14: 스컴 배출구
16: 기름 배출구
18: 물 배출구
20: 내통
22: 스크류
30: 원수 유입구
40: 격막판
44: 기름 배출공
46: 스컴 배출공
48: 물 배출공
50: 수위조절부
52: 조절 레버

Claims (2)

1. 일단에는 고체 슬러지 배출구가 형성되고, 타단에는 기름 배출구, 스컴 배출구, 물 배출구가 각각 형성된 외통과;
   상기 외통 내부에 회전가능하게 설치되며, 외주면에 스크류가 형성된 내통과;
   상기 내통 중심부에 설치되어 원수 유입구와;
   상기 내통과 외통 사이에 설치되고, 상기 기름 배출구, 스컴 배출구, 물 배출구에 대응되는 기름 배출공, 스컴 배출공, 물 배출공이 각각 형성된 격막판과;
   상기 격막판의 회전 중심에서 편심된 위치에 형성된 나팔관 형태의 기름 이동 통로를 회전시켜서 상기 기름 배출공을 통해서 배출되는 기름의 배출량을 조절하여 상기 외통 내부의 기름 수위를 조절할 수 있는 수위 조절부;를 포함하되,
   상기 스컴 배출공이 격막의 회전 중심(O)으로부터 설치되는 위치(R2)는,
   상기 기름배출공의 설치 위치(R1)보다 멀고, 물 배출공의 설치 위치(R3)보다 가까운 것을 특징으로 하는 4상 원심 분리기.
   
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