KR101930452B1 - 여액과 협잡물의 분리성능을 향상시킨 씨앗 및 가축털 제거용 탈수스크린 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분뇨 및 축산폐수용 협잡물 종합처리기에 설치되어 분뇨 및 축산폐수의 여액으로부터 씨앗이나 가축털 성분과 같은 미세협잡물을 제거토록 한 탈수스크린에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 원통형 실린더스크린을 협잡물 배출구측으로 갈수록 그 직경이 점차 증대되는 원뿔대 형상으로 제작하여 협잡물의 배출경로가 소정의 각도만큼 경사지도록 하고, 상기 실린더스크린의 전면에 걸쳐 장공 형태의 탈수슬릿을 촘촘한 간극으로 배치시키되, 각 탈수슬릿의 길이 방향이 실린더스크린의 원주 방향과 동일 선상에 놓이도록 하는 한편, 실린더스크린의 길이 방향과 원주 방향에 걸쳐 일정 간격으로 보강살라인을 배치함으로서, 실린더스크린의 내부로 여액과 함께 투입된 협잡물, 즉 씨앗이나 가축털 성분이 실린더스크린 내주면의 이송스크류를 따라 보다 더 원활하게 이송 및 배출될 수 있도록 하고, 실린더스크린의 축회전시 발생하는 원심력이 각 탈수슬릿의 길이 방향에 걸쳐 보다 더 균일하게 작용되도록 함에 따라 각각의 탈수슬릿을 통한 여액의 배출성능 역시 크게 향상시킬 수 있도록 하며, 실린더스크린의 제작에 사용되는 스크린판의 두께를 기존의 2/3 내지 1/2 수준으로 줄이더라도 충분한 구조적 강도가 유지되도록 함에 따라 실린더스크린의 제작비용과 그 가동에 따른 소비전력을 최소화시킬 수 있도록 한 씨앗 및 가축털 제거용 탈수스크린에 관한 것이다.

Description

여액과 협잡물의 분리성능을 향상시킨 씨앗 및 가축털 제거용 탈수스크린{Dehydration screen for straining seeds and livestock hair with improved separating function of extra-fluid and clump}

본 발명은 분뇨 및 축산폐수용 협잡물 종합처리기에 설치 및 사용되는 것으로서, 나뭇가지 등과 같이 그 크기가 비교적 크게 되는 협잡물이 일차 제거된 상태의 여액이 내부로 투입되는 실린더스크린을 모터의 동력을 이용하여 축회전시킴에 따라, 여액중에 포함된 씨앗이나 가축털 성분과 같은 미세협잡물은 실린더스크린 내주면의 이송스크류에 의하여 협잡물 배출구측으로 이송시키는 한편, 미세협잡물과 분리된 여액은 실린더스크린의 전면에 걸쳐 형성된 탈수공을 통하여 외부로 빠져 나가도록 한 씨앗 및 가축털 제거용 탈수스크린에 관한 것이다.

최근에 들어 도시인구의 증가 및 축산농가의 대형화 추세에 따라 많은 량의 분뇨 및 축산폐수가 발생하고 있으며, 이러한 분뇨 및 축산폐수로 인하여 지하수나 하천 및 연안해역의 오염이 날로 심화되고 있을 뿐만 아니라, 분뇨나 축산폐수로부터 발생하는 악취로 인하여 쾌적한 주거환경의 조성에도 심각한 악영향을 미치고 있는 실정이다.

상기와 같은 분뇨 및 축산폐수를 정부적인 차원에서 관리할 수 있도록 각 지역에서 수거된 분뇨 및 축산폐수를 별도의 정화시설에서 처리토록 하고 있으나, 축산폐수의 경우 그 부유물(SS)의 농도가 20,000~25,000ppm 수준으로 매우 높기 때문에 정화시설의 가동시 과부하가 걸리는 문제점이 있었으며, 이에 따라 분뇨 및 축산폐수를 보다 효율적으로 처리할 수 있도록 수거된 분뇨 및 축산폐수로부터 각종 협잡물을 제거하여 부유물(SS) 농도가 낮은 액상의 여액으로 조성시킨 다음 최종 정화시설로 보내어 처리토록 하고 있다.

상기와 같이 분뇨 및 축산폐수를 여액과 협잡물로 분리시키기 위한 것으로서, 탱크로리 등으로 수거한 분뇨 및 축산폐수를 처리기의 본체를 이루는 하우징의 내부로 투입시킨 다음, 로터리스크린과 탈수기에 의한 1차 협잡물 분리과정을 거친 여액이 여액저장조로 유입되게 하고, 여액저장조에 저장된 여액을 이송펌프에 의하여 탈수스크린 및 원심분리기와 연결된 싸이클론으로 공급시킴에 따라, 해당 여액에 포함된 미세협잡물 성분 중 씨앗이나 가축털과 같이 비중이 가벼운 협잡물은 탈수스크린에서 제거시키는 한편, 세사(細沙) 성분과 같이 비중이 무거운 협잡물은 원심분리기에서 제거시키도록 하며, 미세협잡물 성분까지 제거된 여액을 여액배출조로 유입시켜 최종 정화시설로 보낼 수 있도록 한 협잡물 종합처리기가 본 출원인에 의하여 1997년 특허출원 제 24426호로 선출원 및 특허등록(제 10-0212298호)되어 알려져 있다.

상기와 같이 본 출원인이 선출원한 협잡물 종합처리기에 있어, 싸이클론을 거쳐 유입된 분뇨 및 축산폐수의 여액으로부터 씨앗이나 가축털 성분과 같은 미세협잡물을 제거시키도록 한 탈수스크린은, 전방벽체와 후방벽체를 구비하는 원통 형상의 실린더스크린을 주된 구성요소로 포함하여서 이루어지며, 상기 실린더스크린의 몸통 전면(全面)에는 여액의 탈수공이 형성되고, 상기 실린더스크린의 내주면에는 협잡물의 이송스크류가 설치되어 있다.

그리고, 상기 실린더스크린의 전방벽체 중앙에는 개구부가 형성되는 한편, 상기 개구부의 전방측에는 원주 방향을 따라 다수 개의 배출구가 절개 형성된 원통 형상의 협잡물배출캡이 조립 설치되고, 상기 후방벽체의 중앙부에는 싸이클론으로부터 실린더스크린의 내부로 여액을 투입시키기 위한 여액투입관이 관통 설치되며, 상기 협잡물배출캡의 선단측과 여액투입관의 외주면상에는 실린더스크린을 외부에서 커버하는 하우징 구조물상에 베어링유닛을 개재시킨 상태로 실린더스크린과 함께 축회전하는 전방지지축과 후방지지축이 각각 연결 설치되고, 상기 후방지지축에는 구동모터의 동력을 전달받아 실린더스크린을 축회전시키기 위한 종동스프라켓이나 종동풀리 또는 종동기어 등의 구동기구가 설치된다.

따라서, 상기 탈수스크린의 실린더스크린이 구동모터의 동력을 전달받아 회전되도록 한 상태에서, 싸이클론으로부터 여액투입관을 거쳐 분뇨 및 축산폐수의 여액을 실린더스크린의 내부로 투입시키게 되면, 여액 중에 함유된 수분은 각각의 탈수공을 거쳐 실린더스크린의 하부로 배출되고, 여액 중에 포함된 씨앗이나 가축털 성분과 같은 미세협잡물은 실린더스크린의 내부에서 걸러지게 되며, 이와 같이 걸러진 미세협잡물이 실린더스크린 내주면의 이송스크류에 의하여 전방벽체의 개구부측으로 이송된 다음, 협잡물배출캡의 배출구를 거쳐 실린더스크린의 외부로 낙하되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 선출원의 협잡물 종합처리기에 적용된 탈수스크린의 경우에 있어서도, 원통 형상의 실린더스크린 내주면에 이송스크류를 나선형으로 설치함에 따라, 씨앗이나 가축털 성분과 같이 크기가 매우 작고 무게가 매우 가벼운 미세협잡물이 높은 점도에 의하여 이송스크류를 따라 전방벽체의 개구부측으로 원활하게 밀려 나가지 못하고 실린더스크린의 내측 바닥면에 대량으로 누적 및 정체되는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 여액과 협잡물의 분리성능을 보다 더 높은 수준으로 향상시키기 어려운 문제점이 있었다.

특히, 실린더스크린의 전면에 걸쳐 형성된 탈수공이 통상적인 원형 구멍으로 이루어져 있기 때문에, 각각의 탈수공을 통하여 여액 성분이 빠져 나가는 과정에서 타원형이 되는 씨앗 성분이 가축털 성분 등과 함께 탈수공에 수직 방향으로 견고하게 박힘에 따라 해당 탈수공을 완전히 막아 버리는 현상이 매우 쉽게 발생하는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 탈수스크린의 가동시 실린더스크린에 의한 여액의 탈수효율이 시간의 경과와 더불어 급속히 저하됨은 물론이고, 탈수공에 박혀 있는 씨앗 성분 등의 제거작업 역시 매우 까다롭게 되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 보완하기 위하여, 각각의 탈수공을 장공(長空) 형태의 탈수슬릿(Dehydration slit)으로 형성시키되, 각각의 탈수슬릿이 실린더스크린의 원주(圓周) 방향과 30~60도 각도로 경사지게 배치되도록 한 씨앗 및 가축털 제거용 탈수스크린이 본 출원인에 의하여 2009년 실용신안등록출원 제 2530호로 선출원 및 등록(제 20-0446111호)되어 알려져 있으나, 이러한 선출원의 경우에 있어서도 각각의 탈수슬릿을 경사지게 배치함에 따른 여러 가지의 단점이 유발되었다.

보다 더 구체적으로 설명하면, 각각의 탈수슬릿을 실린더스크린의 원주방향과 30~60도 각도로 경사지게 배치시킴에 따라, 여액의 실질적인 탈수기능을 수행하는 실린더스크린 회전시의 원심력 작용방향이 각각의 탈수슬릿과 평행하게 놓이지 못하고 해당 원심력의 작용방향이 각각의 탈수슬릿과 30~60도의 각도로 교차되는 상황이 유발됨으로서, 장공 형태의 탈수슬릿을 배치시키더라도 기존의 원형 탈수공과 비교하여 여액의 탈수효율이 크게 향상되지 못하였다는 것이다.

동일한 관점에서 실린더스크린을 외부에서 커버하는 하우징 구조물의 내측 상단에 설치되는 세척솔이나 세척수분사관을 이용하여 실린더스크린의 탈수슬릿에 박힌 협잡물을 제거 및 탈락시키는 세척작업시에도, 세척솔의 배치방향이나 세척수의 분사방향을 기준으로 한 탈수슬릿의 진행방향이 서로 동일한 방향으로 평행하게 놓이지 못하고 소정의 각도로 교차되는 상황이 유발됨으로서, 세척솔이나 세척수를 이용한 실린더스크린의 세척작업 역시 원활하게 수행되지 못하였으며, 이는 결국 실린더스크린에 의한 여액의 탈수효율을 저하시키는 또 다른 요인이 되었다.

추가적인 사항으로서, 원통 형상의 몸통 전면에 걸쳐 매우 촘촘한 배치간격을 두고 장공 형태의 탈수슬릿을 형성시켜야 하는 특성상 실린더스크린의 구조적 강도가 취약하게 될 우려가 있으므로, 선출원된 탈수스크린의 경우 약 3mm 정도의 두께를 가지는 사각 금속판을 이용하여 실린더스크린을 제작함에 따라 실린더스크린의 하중이 불필요하게 무겁게 되는 문제점이 있었으며, 이로 인하여 탈수스크린의 가동에 따른 전력소비량 또한 다소 크게 되는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 실린더스크린 자체의 두께에 따라 각각의 탈수슬릿도 미세협잡물의 크기에 비하여 3mm 정도의 적지 않은 깊이를 가지게 되므로, 각각의 탈수슬릿에 씨앗 성분 등이 강하게 박혀 그 제거작업이 매우 까다롭게 되는 상황을 미연에 방지할 수 있도록 0.5~1.5mm 정도의 비교적 좁은 절개간격으로 탈수슬릿을 형성시킴으로서, 실린더스크린의 제작비용을 불필요하게 상승시키는 요인이 되었음은 물론이고, 각각의 탈수슬릿을 통한 여액의 탈수효율 역시 불필요하게 저하되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제 10-0212298호 대한민국 등록실용신안 제 20-0446111호

본 발명은 상기와 같은 선출원의 문제점을 보완하기 위하여 안출된 것으로서, 기존의 원통형 실린더스크린을 협잡물 배출구측으로 갈수록 그 직경이 점차 증대되는 원뿔대 형상으로 제작하여 협잡물의 배출경로가 소정의 각도만큼 경사지도록 하는 개선방안을 통하여, 실린더스크린의 내부로 여액과 함께 투입된 협잡물, 즉 씨앗이나 가축털 성분이 실린더스크린 내주면의 이송스크류를 따라 보다 더 원활하게 이송 및 배출되도록 한 여액과 협잡물의 분리성능을 향상시킨 씨앗 및 가축털 제거용 탈수스크린을 제공하는 것을 주된 기술적 과제로 한다.

이와 더불어, 상기 실린더스크린의 전면에 걸쳐 장공 형태의 탈수슬릿을 촘촘한 간극으로 배치시키되, 각 탈수슬릿의 길이 방향이 실린더스크린의 원주 방향과 동일 선상에 놓이도록 하는 개선방안을 통하여, 실린더스크린의 축회전시 발생하는 원심력이 각 탈수슬릿의 길이 방향에 걸쳐 보다 더 균일하게 작용되도록 함에 따라 각각의 탈수슬릿을 통한 여액의 배출성능을 크게 향상시킬 수 있음은 물론이고, 세척솔이나 세척수를 이용한 협잡물의 제거 및 탈락작업 역시 원활하게 수행될 수 있도록 한 씨앗 및 가축털 제거용 탈수스크린을 제공하는 것을 다른 기술적 과제로 한다.

추가적인 사항으로서, 상기 실린더스크린의 길이 방향과 원주 방향에 걸쳐 탈수슬릿이 형성되지 아니한 보강살라인을 탈수성능에 지장을 초래하지 아니하는 범위내에서 일정 간격으로 교차 배치하는 개선방안을 통하여, 실린더스크린의 두께를 기존의 2/3 내지 1/2 수준으로 줄이더라도 충분한 구조적 강도가 확보될 수 있도록 하며, 이를 통하여 실린더스크린의 제작비용과 그 가동에 따른 소비전력을 최소화시킬 수 있는 동시에, 탈수슬릿의 깊이를 최대한으로 줄여 씨앗 성분 등이 강하게 박히지 않도록 한 상태에서 탈수슬릿의 절개간격을 충분히 확보하여 여액의 탈수성능을 보다 더 크게 향상시킬 수 있도록 한 씨앗 및 가축털 제거용 탈수스크린을 제공하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서의 본 발명은, 전,후방이 개구된 원통 형상의 실린더스크린과, 상기 실린더스크린의 개구된 전방측과 후방측에 덮개판 형태로 각각 연결 설치되는 전방벽체 및 후방벽체와, 상기 전방벽체의 외측면 중앙부에 연결 설치되는 협잡물 배출캡과, 상기 협잡물 배출캡의 선단면 중앙부에 연결 설치되는 전방지지축과, 상기 후방벽체의 외측면 중앙부에 연결 설치되는 후방지지축과, 상기 후방지지축상에 연결 설치되어 실린더스크린을 축회전시키기 위한 구동수단과, 상기 후방지지축 및 후방벽체를 관통하여 실린더스크린의 내부로 삽입 설치되는 여액투입관을 포함하여서 이루어지며, 상기 실린더스크린의 몸통 전면에 걸쳐서는 촘촘한 배치간극을 두고 여액의 탈수공이 형성되고, 상기 실린더스크린의 내주면을 따라서는 협잡물의 이송스크류가 연결 설치되며, 상기 협잡물 배출캡이 연결되는 전방벽체의 중앙부는 개구부로 형성되고, 상기 협잡물 배출캡의 주연부에는 협잡물의 배출구가 형성된 씨앗 및 가축털 제거용 탈수스크린에 있어서, 상기 전방벽체의 직경을 후방벽체의 직경보다 크게 하여 상기 실린더스크린이 전방벽체측으로 갈수록 직경이 점차 증대되는 원뿔대 형상을 이루도록 하며, 상기 실린더스크린이 전방벽체와 후방벽체를 연결하면서 이루는 경사각도는 1~15도의 범위내가 되는 것을 특징으로 하고, 상기 각각의 탈수공을 장공 형태의 탈수슬릿으로 형성시키되, 각 탈수슬릿의 길이 방향이 실린더스크린의 원주 방향을 따라 놓이도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

보다 더 구체적인 실시예로서, 상기 실린더스크린은 부채꼴 형태의 스크린판을 원뿔대 형상으로 말아서 형성시킨 것이고, 상기 스크린판에는 실린더스크린의 길이 방향으로 연장되는 다수 개의 가로축 보강살라인과 실린더스크린의 원주 방향으로 연장되는 다수 개의 세로축 보강살라인이 일정한 간격을 두고 격자 형태로 교차 형성되며, 상기 각각의 보강살라인은 2.5~3.5cm의 폭을 가지도록 형성되고, 상기 가로축 보강살라인 사이의 간격은 55~65cm가 되는 한편, 상기 세로축 보강살라인 사이의 간격은 25~30cm가 되며, 상기 스크린판의 선단측과 후단측 가장자리를 따라서는 해당 스크린판의 부채꼴 형태에 맞추어 원호상의 전방테두리와 후방테두리가 각각 형성되고, 상기 스크린판의 좌측단과 우측단 가장자리를 따라서는 해당 스크린판을 원뿔대 형상으로 말아서 실린더스크린을 제작하기 위한 용접용 연결테두리가 각각 형성되며, 상기 전방테두리와 후방테두리는 1~2.5cm의 폭을 가지도록 형성되고, 상기 각각의 연결테두리는 1.25~1.75cm의 폭을 가지도록 형성되며, 상기 각각의 탈수슬릿은 1.5~2.5mm의 절개폭과 4~6cm의 절개길이를 가지도록 한 상태에서, 전방테두리와 후방테두리와 연결테두리와 각각의 보강살라인을 제외한 부채꼴 형태의 스크린판 전면에 걸쳐 촘촘한 간극을 두고 규칙적으로 배치되는 것을 특징으로 하며, 상기 전방테두리로부터 후방테두리에 이르기까지 각각의 세로축 보강살라인에 의하여 구획되는 배치간격에 맞추어 각각의 탈수슬릿을 1.5~2.5mm의 슬릿간극을 두고 실린더스크린의 길이 방향을 따라 연이어 배치시킴으로서, 해당 배치간격마다 일련의 탈수유닛이 제공되도록 하며, 상기 탈수유닛이 일측 연결테두리로부터 타측 연결테두리에 이르기까지 각각의 가로축 보강살라인에 의하여 구획되는 배치간격에 맞추어 8~9mm의 유닛간극을 두고 실린더스크린의 원주 방향을 따라 연이어 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 기존의 원통형 실린더스크린을 협잡물 배출구측으로 갈수록 그 직경이 점차 증대되는 원뿔대 형상으로 제작하여 협잡물의 배출경로가 소정의 각도만큼 경사지게 함으로서, 실린더스크린의 내부로 여액과 함께 투입된 씨앗이나 가축털 성분과 같은 미세협잡물이 실린더스크린 내주면의 이송스크류에 의하여 실린더스크린에 제공된 경사면을 따라 협잡물 배출구측으로 미끄러지듯이 원활하게 이송 및 배출될 수 있으며, 이를 통하여 실린더스크린의 내측 바닥면에 높은 점도의 미세협잡물이 대량으로 누적 및 정체되는 현상을 방지함으로서 여액과 협잡물의 분리성능을 보다 더 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.

이와 더불어, 실린더스크린의 전면에 걸쳐 형성된 장공 형태의 탈수슬릿이 실린더스크린의 원주 방향과 동일 선상에서 평행하게 놓이도록 함으로서, 실린더스크린의 축회전시 발생하는 원심력이 각 탈수슬릿의 길이 방향에 걸쳐 보다 더 균일하게 작용되도록 하며, 이를 통하여 실린더스크린의 구동에 따른 여액의 배출성능(탈수성능)을 크게 향상시킬 수 있음은 물론이고, 실린더스크린의 상부측에 배치된 세척솔이나 실린더스크린의 상단측으로 분사되는 세척수가 각 탈수슬릿의 길이 방향에 걸쳐 정확하게 삽입 또는 분사되도록 함으로서, 각각의 탈수슬릿에 박힌 협잡물의 제거 및 탈락작업 역시 원활하게 수행할 수 있는 효과를 제공한다.

추가적인 사항으로서, 상기 실린더스크린의 길이 방향과 원주 방향에 걸쳐 일정한 간격을 두고 탈수슬릿이 형성되지 아니한 보강살라인을 교차 배치함에 따라, 실린더스크린의 두께를 기존의 2/3 내지 1/2 수준으로 줄이더라도 충분한 구조적 강도가 확보될 수 있도록 하며, 이를 통하여 실린더스크린의 제작비용과 그 가동에 따른 소비전력을 최소화시킬 수 있는 효과를 제공하는 동시에, 탈수슬릿의 깊이를 최대한으로 줄여 씨앗 성분 등이 강하게 박히지 않도록 한 상태에서 탈수슬릿의 절개간격을 충분히 확보하여 여액의 탈수성능을 보다 더 크게 향상시킬 수 있는 등의 매우 유용한 효과를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 씨앗 및 가축털 제거용 탈수스크린이 포함된 스크린장치의 측단면도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탈수스크린의 외관사시도.
도 3은 도 2의 측면도.
도 4는 도 2에 도시된 탈수스크린의 실린더스크린 전개도.
도 5는 실린더스크린의 다른 적용례를 나타내는 전개도.
도 6은 도 4의 요부 확대도.
도 7은 도 6의 요부 확대도.
도 8의 (가) 및 (나)는 선출원과 본 발명의 탈수원리를 비교한 요부 확대 측단면도.

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 씨앗 및 가축털 제거용 탈수스크린(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 선출원된 협잡물 종합처리기의 스크린장치(1)에 설치 및 사용되는 것으로서, 전방벽체(12)와 후방벽체(13)를 구비하는 실린더스크린(11)을 주된 구성요소로 포함하여서 이루어지며, 상기 실린더스크린(11)의 몸통 전면(全面)에 걸쳐 여액의 탈수공(11a)이 촘촘한 간격으로 형성되어 있고, 상기 실린더스크린(11)의 내주면에는 협잡물의 이송스크류(19)가 나선형으로 설치되어 있다.

상기 실린더스크린(11)의 전방벽체(12) 중앙에는 개구부(12a)가 형성되는 한편, 상기 개구부(12a)의 전방측에 원통 형상의 협잡물배출캡(14)이 조립 설치되어 있고, 상기 협잡물배출캡(14)의 원주 방향을 따라 다수 개의 배출구(14a)가 절개 형성되어 있으며, 상기 후방벽체(13)의 중앙부에는 실린더스크린(11)의 내부로 여액을 투입시키기 위한 여액투입관(18)이 수평 방향으로 관통 설치되는 바, 상기 여액투입관(18)은 앞선 종래기술의 내용에서 설명되어진 바와 같이 선출원의 협잡물 종합처리기를 이루는 미도시된 싸이클론으로부터 연장되는 것이다.

그리고, 상기 협잡물배출캡(14)의 선단측과 여액투입관(18)의 외주면상에는 실린더스크린(11)을 커버하는 스크린장치(1)의 외부하우징(2)상에 베어링유닛(6)을 개재시킨 상태로 실린더스크린(11)과 함께 축회전하는 전방지지축(15)과 후방지지축(16)이 각각 연결 설치되어 있으며, 상기 후방지지축(16)에는 미도시된 구동모터의 동력을 전달받아 실린더스크린(11)을 축회전시키기 위한 구동기구, 도면상 종동스프라켓(17)이 연결 설치되어 있다.

부가적인 사항으로서, 상기 외부하우징(2)의 내측 상단부에 실린더스크린(11)의 세척수단으로서 세척수분사관(7) 또는 세척솔 등이 배치되고, 상기 외부하우징(2)의 하측부에는 실린더스크린(11)의 탈수공(11a)으로 빠져 나온 여액의 배출덕트(3)가 깔때기 형상으로 설치되어 있으며, 상기 외부하우징(2)의 후방측에는 구동모터가 포함된 구동기구의 장착을 위한 구동부지지대(4)가 연결 설치되어 있고, 상기 구동부지지대(4)의 상부면에 여액투입관(18)을 지지하는 투입관지지대(5)가 연결 설치되어 있다.

위에서 설명되어진 탈수스크린(10)의 기본적인 구성은 선출원에 기재된 기술내용과 실질적으로 동일하게 되는 것이며, 선출원의 기술내용과 차별화된 본 발명의 제 1요부를 이루는 구성요소로서는 도 1 내지 도 3에 각각 도시된 바와 같이, 상기 전방벽체(12)의 직경을 후방벽체(13)의 직경보다 크게 하여 상기 실린더스크린(11)이 기존의 원통 형상이 아닌 전방벽체(12)측으로 갈수록 직경이 점차 증대되는 사다리꼴 단면의 원뿔대 형상을 이루도록 한 것이다.

상기와 같은 방식으로 전방벽체(12)와 후방벽체(13)가 포함된 실린더스크린(11)을 사다리꼴 단면의 원뿔대 형상으로 제작하게 되면, 실린더스크린(11)의 회전중심축이 되는 전방지지축(15)과 후방지지축(16)의 위치 변경 및 이에 따른 스크린장치(1)의 전체적인 구조 변경을 수행하지 않더라도 이송스크류(19)가 포함된 협잡물의 배출경로가 협잡물배출캡(14)이 설치된 전방벽체(12)측을 향하여 소정의 각도만큼 경사지도록 할 수 있으며, 이를 통하여 여액과 협잡물의 분리성능을 선출원의 방식과 비교하여 크게 향상시킬 수 있다.

다시 말해서, 상기 여액투입관(18)을 거쳐 실린더스크린(11)의 내부로 여액과 함께 투입된 씨앗이나 가축털 성분과 같은 미세협잡물이 실린더스크린(11) 내주면의 이송스크류(19)와 실린더스크린(11) 자체에 제공된 경사면을 따라 협잡물배출캡(14)측으로 미끄러져 나가듯이 원활하게 이송 및 배출될 수 있도록 함으로서, 실린더스크린(11)의 내측 바닥면에 높은 점도의 미세협잡물이 대량으로 누적 및 정체되는 현상을 보다 더 효과적으로 방지할 수 있다는 것이다.

상기와 같이 실린더스크린(11)을 원뿔대 형상으로 제작할 경우, 실린더스크린(11)이 전방벽체(12)와 후방벽체(13)를 연결하면서 이루는 경사각도(θ)(도 1참조)는 1~15도의 범위내가 되도록 하는 것이 바람직한데, 그 이유는 해당 경사각도(θ)가 1도 미만이 되면, 협잡물의 이송 및 배출성능을 요구하는 수준으로 향상시키기가 어렵고, 해당 경사각도(θ)가 15도를 초과하게 되면, 협잡물의 이송 및 배출속도가 불필요하게 빨라짐에 따라, 다량의 여액이 협잡물과 함께 협잡물배출캡(14)으로 배출되어 여액의 탈수성능을 오히려 저하시킬 소지가 있기 때문이다.

본 발명의 제 2요부에 해당하는 구성요소로서는 도 2 내지 도 7에서와 같이, 실린더스크린(11)의 몸통 전면에 걸쳐 형성된 각각의 탈수공(11a)을 장공 형태의 탈수슬릿(20a)으로 형성시키되, 각 탈수슬릿(20a)의 길이 방향이 실린더스크린(11)의 원주 방향과 동일 선상에서 평행하게 놓이도록 배치한 것이며, 이를 통하여 실린더스크린(11)의 축회전시 발생하는 원심력이 각 탈수슬릿(20a)의 길이 방향에 걸쳐 보다 더 균일하게 작용되도록 함으로서, 실린더스크린(11)을 통한 여액의 배출성능(탈수성능)을 크게 향상시킬 수 있게 된다.

보다 더 구체적으로 설명하면, 각각의 탈수슬릿(20a)을 실린더스크린(11)의 원주 방향과 30~60도의 각도를 두고 경사지게 배치한 선출원의 경우는, 도 8의 (가)에서와 같이 실린더스크린(11)의 축회전에 따른 원심력의 작용방향이 탈수슬릿(20a)의 경사진 각도만큼 어긋나게 됨으로서, 원심력에 의한 실질적인 탈수단면적이 원형의 탈수공(11a)과 비교하여 큰 차이를 보이지 아니하는 반면, 본 발명의 경우는 도 8의 (나)에서와 같이 탈수슬릿(20a)의 전체 길이에 걸쳐 원심력이 균일하게 작용하기 때문에 실질적인 탈수단면적을 크게 확장시킬 수 있다는 것이다.

동일한 관점에서 도 1에 도시된 세척수분사관(7)이나 미도시된 세척솔 등을 이용하여 각각의 탈수슬릿(20a)에 박힌 협잡물을 제거 및 탈락시키는 세척작업시에도, 실린더스크린(11)의 상단측으로 분사되는 세척수나 실린더스크린(11)의 상단면과 밀착되는 세척솔이 각 탈수슬릿(20a)의 길이 방향에 걸쳐 정확하게 분사 또는 삽입되도록 할 수 있으며, 이를 통하여 각각의 탈수슬릿(20a)에 박힌 협잡물의 제거 및 탈락작업 역시 원활하게 수행할 수 있는 것이며, 필요에 따라서는 상기 세척수분사관(7)이나 세척솔이 실린더스크린(11)과 동일한 각도로 경사지게 설치될 수도 있다.

본 발명의 제 3요부를 이루는 구성요소로서는 도 4 및 도 5에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 부채꼴 형태를 가지는 금속제 스크린판을 원뿔대 형상으로 말아서 실린더스크린(11)을 제작토록 하되, 상기 스크린판에는 실린더스크린(11)의 길이 방향으로 연장되는 다수 개의 가로축 보강살라인(21)과 실린더스크린(11)의 원주 방향으로 연장되는 다수 개의 세로축 보강살라인(21)이 일정한 간격을 두고 격자 형태로 교차 형성되도록 한 것이며, 상기 각각의 보강살라인(21)은 탈수슬릿(20a)의 배치간격을 조정하여 격자 형태의 힘살을 제공토록 한 스크린판 부분이 된다.

이와 더불어, 상기 스크린판의 선단측과 후단측 가장자리를 따라서는 해당 스크린판의 부채꼴 형태에 맞추어 원호(圓弧)상의 전방테두리(23)와 후방테두리(24)가 각각 형성되어 있고, 상기 전방테두리(23)와 후방테두리(24)가 전방벽체(12)와 후방벽체(13)의 용접이나 조립을 위한 연결프레임이 되며, 상기 스크린판의 좌측단과 우측단 가장자리를 따라서는 해당 스크린판을 원뿔대 형상으로 말아서 실린더스크린(11)을 제작하기 위한 용접용 연결테두리(25)가 각각 형성되어 있다.

상기와 같은 방식으로 실린더스크린(11)의 길이 방향과 원주 방향에 걸쳐 일정한 간격을 두고 보강살라인(21)을 형성시킬 경우, 실린더스크린(11)의 두께, 다시 말해서 실린더스크린(11)의 제작에 사용되는 부채꼴형 금속제 스크린판의 두께를 선출원과 비교하여 그 2/3 내지 1/2 정도에 해당하는 1.5~2mm 수준으로 줄이더라도(도 8의 T₁ 및 T₂ 참조) 실린더스크린(11)의 정상적인 가동에 전혀 지장을 초래하지 않는 충분한 구조적 강도를 확보할 수 있게 된다.

상기와 같이 실린더스크린(11)의 제작에 사용되는 금속제 스크린판의 두께를 줄이게 되면, 해당 스크린판에 탈수슬릿(20a)을 촘촘한 간격으로 형성시키는 펀칭가공이나 프레스가공을 선출원과 비교하여 보다 용이하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 부채꼴 형태의 스크린판을 원뿔대 형상으로 말아서 연결테두리(25) 부위를 서로 맞대어 놓은 다음, 해당 부위를 용접시켜 실린더스크린(11)을 제작하는 데 소요되는 시간과 비용 역시 크게 절감시킬 수 있음은 물론이고, 실린더스크린(11)의 하중을 줄여 그 가동에 따른 소비전력 또한 최소화시킬 수 있다.

상기와 같이 부채꼴 형태의 스크린판에 걸쳐 가로축 보강살라인(21)과 세로축 보강살라인(21)을 격자 형태로 교차 형성시키더라도 실린더스크린(11)의 탈수성능이 저하되지 아니하는 이유는, 앞서 설명되어진 바와 같이 각각의 탈수슬릿(20a)을 실린더스크린(11)의 원주 방향과 동일 선상에 놓이도록 평행하게 배치함에 따라 여액의 탈수성능을 크게 향상시킨 것에 기인하며, 이러한 요인에도 불구하고 각각의 보강살라인(21)을 필요 이상의 많은 개수로 배치하는 것은 탈수성능의 저하를 초래하므로 그 설계치수를 최적화시키는 것이 요구된다.

이를 위하여, 상기 각각의 보강살라인(21)은 2.5~3.5cm의 폭을 가지도록 형성시킴과 아울러, 상기 가로축(길이 방향) 보강살라인(21) 사이의 간격은 55~65cm가 되도록 하고, 상기 세로축(원주 방향) 보강살라인(21) 사이의 간격은 25~30cm가 되도록 하는 바, 해당 설계치수의 범위를 벗어나게 되면, 실린더스크린(11)의 강도저하나 탈수성능의 저하를 발생시킬 소지가 있으며, 가로축 보강살라인(21)의 배치간격이 세로축 보강살라인(21)의 배치간격보다 넓은 이유는 부채꼴 형태의 스크린판을 원뿔대 형상으로 말아서 실린더스크린(11)을 제작하는 작업의 안정성과 편의성을 도모하기 위한 것이다.

이와 더불어, 상기 전방테두리(23)와 후방테두리(24)는 펀칭가공이나 프레스가공에 의하여 탈수슬릿(20a)을 형성시키는 작업에 지장을 초래하지 않으면서도 전방벽체(12)와 후방벽체(13)의 용접이나 조립에 필요한 충분한 연결강도를 제공할 수 있도록 1~2.5cm 정도의 폭을 가지도록 형성시키는 것이 바람직하고, 상기 각각의 연결테두리(25)는 부채꼴 형태의 스크린판을 원뿔대 형상으로 말아서 용접시킬 경우 연결테두리(25)간의 접합부위가 또 다른 보강살라인(21)을 제공할 수 있도록 보강살라인(21) 폭의 1/2에 해당하는 1.25~1.75cm의 폭으로 형성시키는 것이 바람직하다.

다른 한편으로, 본 발명에 적용되는 각각의 탈수슬릿(20a)은 1.5~2.5mm의 절개폭으로 하여 선출원에 기재된 탈수슬릿의 절개폭보다 1mm 가량 큰 절개폭을 가지도록 형성시킬 수 있는 바, 그 이유는 실린더스크린(11)의 제작을 위한 금속제 스크린판의 두께를 선출원의 경우보다 2/3 내지 1/2 정도로 줄일 수 있음에 따라, 각각의 탈수슬릿(20a)이 제공하는 깊이 또한 1.5~2mm 정도로 줄어들게 되므로, 씨앗 성분 등이 각각의 탈수슬릿(20a)으로 박혀 들어가는 현상에 거의 구애를 받지 않고 탈수슬릿(20a)의 절개간격을 충분히 확보할 수 있기 때문이다.

다시 말해서, 각각의 탈수슬릿(20a)으로 씨앗 성분 등이 박혀 들어갈 경우, 그 압입력은 탈수슬릿(20a)의 깊이(스크린판의 두께)와 비례하여 증대되기 때문에, 탈수슬릿(20a)의 깊이가 적어질수록(스크린판의 두께가 얇아질수록) 탈수슬릿(20a)에 박힌 씨앗 성분 등이 세척솔이나 세척수에 의하여 탈수슬릿(20a)으로부터 용이하게 제거 및 탈락될 수 있다는 것이며, 이로 인하여 씨앗 성분 등이 탈수슬릿(20a)에 박히는 현상에 거의 구애를 받지 않고 탈수슬릿(20a)의 절개간격을 선출원의 경우보다 크게 할 수 있다는 것이다.

상기와 같이 각 탈수슬릿(20a)의 절개간격을 선출원의 경우보다 넓게 할 수 있기 때문에, 실린더스크린(11)의 제작을 위한 스크린판의 성형작업을 보다 더 손쉽게 수행할 수 있는 동시에, 실린더스크린(11)에 의한 여액의 탈수성능을 한층 더 크게 향상시킬 수 있는 것이며, 각각의 탈수슬릿(20a)이 가지는 길이는 선출원의 경우와 같이 4~6cm 정도로 하는 것이 바람직하고, 이러한 치수의 탈수슬릿(20a)을 전방테두리(23)와 후방테두리(24)와 연결테두리(25)와 각각의 보강살라인(21)을 제외한 부채꼴 형태의 스크린판 전면에 걸쳐 촘촘한 간극(間隙)을 두고 규칙적으로 배치시키는 것이 바람직하다.

본 발명에 적용될 수 있는 탈수슬릿(20a)의 최적 배치구조는 도 4 내지 도 7에 걸쳐 도시된 바와 같이, 전방테두리(23)로부터 후방테두리(24)에 이르기까지 각각의 세로축 보강살라인(21)에 의하여 구획되는 배치간격에 맞추어 각각의 탈수슬릿(20a)을 일정한 슬릿간극(20b)을 두고 실린더스크린(11)의 길이 방향을 따라 연이어 배치시킴으로서, 해당 배치간격마다 일련(一連)의 탈수유닛(20)이 제공되도록 하는 한편, 상기 탈수유닛(20)이 일측 연결테두리(25)로부터 타측 연결테두리(25)에 이르기까지 각각의 가로축 보강살라인(21)에 의하여 구획되는 배치간격에 맞추어 일정한 유닛간극(22)을 두고 실린더스크린(11)의 원주 방향을 따라 연이어 배치되도록 하는 것이다.

상기 각각의 슬릿간극(20b)은 탈수슬릿(20a)의 절개폭과 동일한 1.5~2.5mm 정도가 되게 하고, 상기 각각의 유닛간극(22)은 8~9mm 정도가 되도록 함으로서, 부채꼴 형태의 스크린판을 원뿔대 형상으로 말아서 실린더스크린(11)을 제작하는 작업시, 각각의 탈수슬릿(20a) 사이 및 각각의 탈수유닛(20) 사이에 해당하는 실린더스크린(11)의 표면 부분에 걸쳐 굽힘응력에 의한 균열 등이 발생하지 않도록 하면서도 실린더스크린(11)의 전면에 걸쳐 제공되는 탈수면적은 충분히 확보될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이와 더불어, 부채꼴 형태를 가지는 스크린판의 특성상 그 가장자리측에 배치되는 일부의 탈수슬릿(20a)은 도 4에서와 같이 4~6cm보다 짧은 길이를 가질 수도 있으며, 전방테두리(23)로부터 후방테두리(24)측으로 갈수록 그 폭이 점차 축소되는 부채꼴 형태에 맞추어 도 5에서와 같이 가로축 보강살라인(21)과 유닛간격(22)의 폭이 점차 줄어들도록 함으로서, 스크린판의 전면에 걸쳐 각각의 탈수슬릿(20a)이 보다 더 규칙적인 배치를 이루도록 할 수도 있는 바, 도 4에 도시된 경우는 실린더스크린(11)의 경사각도(θ)가 8~15도 정도인 경우에 적용시키는 것이 바람직하고, 도 5에 도시된 경우는 실린더스크린(11)의 경사각도(θ)가 1~8도 정도인 경우에 적용시키는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따르면, 기존의 원통형 실린더스크린(11)을 협잡물 배출구측으로 갈수록 그 직경이 점차 증대되는 원뿔대 형상으로 제작하여 협잡물의 배출경로가 소정의 각도만큼 경사지게 함으로서, 실린더스크린(11)의 내부로 여액과 함께 투입된 씨앗이나 가축털 성분과 같은 미세협잡물이 실린더스크린(11) 내주면의 이송스크류(19)에 의하여 실린더스크린(11)에 제공된 경사면을 따라 협잡물 배출구측으로 미끄러지듯이 원활하게 이송 및 배출될 수 있으며, 이를 통하여 실린더스크린(11)의 내측 바닥면에 높은 점도의 미세협잡물이 대량으로 누적 및 정체되는 현상을 방지함으로서 여액과 협잡물의 분리성능을 보다 더 향상시킬 수 있다.

이와 더불어, 실린더스크린(11)의 전면에 걸쳐 형성된 장공 형태의 탈수슬릿(20a)이 실린더스크린(11)의 원주 방향과 동일 선상에서 평행하게 놓이도록 함으로서, 실린더스크린(11)의 축회전시 발생하는 원심력이 각 탈수슬릿(20a)의 길이 방향에 걸쳐 보다 더 균일하게 작용되도록 할 수 있으며, 이를 통하여 실린더스크린(11)의 구동에 따른 여액의 배출성능(탈수성능)을 크게 향상시킬 수 있음은 물론이고, 실린더스크린(11)의 상부측에 배치된 세척솔이나 실린더스크린(11)의 상단측으로 분사되는 세척수가 각 탈수슬릿(20a)의 길이 방향에 걸쳐 정확하게 삽입 또는 분사되도록 함에 따라, 각각의 탈수슬릿(20a)에 박힌 협잡물의 제거 및 탈락작업 역시 원활하게 수행할 수 있다.

추가적인 사항으로서, 상기 실린더스크린(11)의 길이 방향과 원주 방향에 걸쳐 일정한 간격을 두고 탈수슬릿(20a)이 형성되지 아니한 보강살라인(21)을 교차 배치함에 따라, 실린더스크린(11)의 두께를 기존의 2/3 내지 1/2 수준으로 줄이더라도 충분한 구조적 강도가 확보되도록 하며, 이를 통하여 실린더스크린(11)의 제작비용과 그 가동에 따른 소비전력을 최소화시킬 수 있는 동시에, 탈수슬릿(20a)의 깊이를 최대한으로 줄여 씨앗 성분 등이 강하게 박히지 않도록 한 상태에서 탈수슬릿(20a)의 절개간격을 충분히 확보하여 여액의 탈수성능을 보다 더 크게 향상시킬 수 있는 것이다.

1 : 스크린장치 2 : 외부하우징 3 : 배출덕트
4 : 구동부지지대 5 : 투입관지지대 6 : 베어링유닛
7 : 세척수분사관 10 : 탈수스크린 11 : 실린더스크린
11a : 탈수공 12 : 전방벽체 12a : 개구부
13 : 후방벽체 14 : 협잡물배출캡 14a : 배출구
15 : 전방지지축 16 : 후방지지축 17 : 종동스프라켓
18 : 여액투입관 19 : 이송스크류 20 : 탈수유닛
20a : 탈수슬릿 20b : 슬릿간극 21 : 보강살라인
22 : 유닛간극 23 : 전방테두리 24 : 후방테두리
25 : 연결테두리 θ: 경사각도 T₁,T₂ : 스크린두께

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 전,후방이 개구된 원통 형상의 실린더스크린(11)과, 상기 실린더스크린(11)의 개구된 전방측과 후방측에 덮개판 형태로 각각 연결 설치되는 전방벽체(12) 및 후방벽체(13)와, 상기 전방벽체(12)의 외측면 중앙부에 연결 설치되는 협잡물 배출캡(14)과, 상기 협잡물 배출캡(14)의 선단면 중앙부에 연결 설치되는 전방지지축(15)과, 상기 후방벽체(13)의 외측면 중앙부에 연결 설치되는 후방지지축(16)과, 상기 후방지지축(16)상에 연결 설치되어 실린더스크린(11)을 축회전시키기 위한 구동수단과, 상기 후방지지축(16) 및 후방벽체(13)를 관통하여 실린더스크린(11)의 내부로 삽입 설치되는 여액투입관(18)을 포함하여서 이루어지며, 상기 실린더스크린(11)의 몸통 전면(全面)에 걸쳐서는 촘촘한 배치간극을 두고 여액의 탈수공(11a)이 형성되고, 상기 실린더스크린(11)의 내주면을 따라서는 협잡물의 이송스크류(19)가 연결 설치되며, 상기 협잡물 배출캡(14)이 연결되는 전방벽체(12)의 중앙부는 개구부(12a)로 형성되고, 상기 협잡물 배출캡(14)의 주연부에는 협잡물의 배출구(14a)가 형성된 씨앗 및 가축털 제거용 탈수스크린(10)에 있어서,
   상기 전방벽체(12)의 직경을 후방벽체(13)의 직경보다 크게 하여 상기 실린더스크린(11)이 전방벽체(12)측으로 갈수록 직경이 점차 증대되는 원뿔대 형상을 이루도록 하고, 상기 실린더스크린(11)이 전방벽체(12)와 후방벽체(13)를 연결하면서 이루는 경사각도(θ)는 1~15도의 범위내가 되도록 하며,
   상기 각각의 탈수공(11a)을 장공(長空) 형태의 탈수슬릿(Dehydration slit)(20a)으로 형성시키되, 각 탈수슬릿(20a)의 길이 방향이 실린더스크린(11)의 원주(圓周) 방향을 따라 놓이도록 배치되고,
   상기 실린더스크린(11)은 부채꼴 형태의 스크린판을 원뿔대 형상으로 말아서 형성시킨 것이고, 상기 스크린판에는 실린더스크린(11)의 길이 방향으로 연장되는 다수 개의 가로축 보강살라인(21)과 실린더스크린(11)의 원주 방향으로 연장되는 다수 개의 세로축 보강살라인(21)이 일정한 간격을 두고 격자 형태로 교차 형성되며, 상기 각각의 보강살라인(21)은 2.5~3.5cm의 폭을 가지도록 형성되고, 상기 가로축 보강살라인(21) 사이의 간격은 55~65cm가 되는 한편, 상기 세로축 보강살라인(21) 사이의 간격은 25~30cm가 되며,
   상기 스크린판의 선단측과 후단측 가장자리를 따라서는 해당 스크린판의 부채꼴 형태에 맞추어 원호(圓弧)상의 전방테두리(23)와 후방테두리(24)가 각각 형성되고, 상기 스크린판의 좌측단과 우측단 가장자리를 따라서는 해당 스크린판을 원뿔대 형상으로 말아서 실린더스크린(11)을 제작하기 위한 용접용 연결테두리(25)가 각각 형성되며, 상기 전방테두리(23)와 후방테두리(24)는 1~2.5cm의 폭을 가지도록 형성되고, 상기 각각의 연결테두리(25)는 1.25~1.75cm의 폭을 가지도록 형성되며,
   상기 각각의 탈수슬릿(20a)은 1.5~2.5mm의 절개폭과 4~6cm의 절개길이를 가지도록 한 상태에서, 전방테두리(23)와 후방테두리(24)와 연결테두리(25)와 각각의 보강살라인(21)을 제외한 부채꼴 형태의 스크린판 전면에 걸쳐 촘촘한 간극(間隙)을 두고 규칙적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 여액과 협잡물의 분리성능을 향상시킨 씨앗 및 가축털 제거용 탈수스크린.
4. 제 3항에 있어서, 상기 전방테두리(23)로부터 후방테두리(24)에 이르기까지 각각의 세로축 보강살라인(21)에 의하여 구획되는 배치간격에 맞추어 각각의 탈수슬릿(20a)을 1.5~2.5mm의 슬릿간극(20b)을 두고 실린더스크린(11)의 길이 방향을 따라 연이어 배치시킴으로서, 해당 배치간격마다 일련(一連)의 탈수유닛(20)이 제공되도록 하며,
   상기 탈수유닛(20)이 일측 연결테두리(25)로부터 타측 연결테두리(25)에 이르기까지 각각의 가로축 보강살라인(21)에 의하여 구획되는 배치간격에 맞추어 8~9mm의 유닛간극(22)을 두고 실린더스크린(11)의 원주 방향을 따라 연이어 배치되는 것을 특징으로 하는 여액과 협잡물의 분리성능을 향상시킨 씨앗 및 가축털 제거용 탈수스크린.

Images