KR102036796B1 - 고형물 탈수장치 - Google Patents

Abstract

고형물 탈수장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 고형물 탈수장치는, 고형물이 투입되는 고형물 투입구와 탈수된 고형물이 배출되는 고형물 배출구가 형성된 하우징, 하우징 내부에 배치되며 고형물 투입구에서 고형물 배출구로 고형물을 이송하는 이송부, 내부로 상기 이송부가 지나고 고형물의 오수를 배출하는 오수 배출구가 형성된 탈수부 및 고형물 배출구를 덮는 형태로 형성된 가압판과 가압판을 고형물 배출구 측으로 가압하는 압력을 조절하는 압력 조절기구를 구비한 압축 조절부를 포함한다.

Description

고형물 탈수장치{De-watering apparatus for separating solids}

본 발명은 고형물 탈수장치에 관한 것이다. 보다 상세히, 침사물, 협잡물 등의 고형물을 탈수하는 장치로서, 고형물의 압축 정도를 용이하게 조절할 수 있는 고형물 탈수장치에 관한 것이다.

배수펌프장, 상수도취수장, 관계용수로, 정수/하수처리장 및 댐 등에서는 수류와 함께 부유하는 협잡물 또는 물 아래에 가라앉은 침사물 등을 수집하여 외부로 배출하게 된다.

종래기술에는, 침사물은 탈수 없이 침사세정 후 외부로 반출하였고 협잡물의 경우도 탈수 없이 외부로 반출되었다. 이에 따라, 처리장 내부는 각종 침사물과 협잡물이 바닥에 쏟아지기도 하고 기기 밖으로 누출되어서, 악취가 심하게 나고 시각적으로 혐오감을 일으키는 문제가 있었다. 또한 악취를 포집 하는 송풍기나 기타 설비의 동력이 많이 요구되는 문제점이 있었다.

처리장 외부에서는, 운반 시 도로에 탈리여액이 누출됨으로 인해 혐오성과 운반에 대한 위반문제가 발생되었으며, 최종처리업체의 경우는 환경문제에 직면하게 되었다.

대한민국 등록특허 제10-0742389호

본 발명의 실시예는, 고형물을 압축하는 가압력을 조절하여 고형물의 탈수효율을 높일 수 있는 고형물 탈수장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 고형물이 투입되는 고형물 투입구와, 탈수된 상기 고형물이 배출되는 고형물 배출구가 형성된 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 고형물 투입구에서 상기 고형물 배출구로 상기 고형물을 이송하는 이송부, 내부로 상기 이송부가 지나고, 상기 고형물의 오수를 배출하는 오수 배출구가 형성된 탈수부 및 상기 고형물 배출구를 덮는 형태로 형성된 가압판과, 상기 가압판을 상기 고형물 배출구 측으로 가압하는 압력을 조절하는 압력 조절기구를 구비한 압축 조절부를 포함하는 고형물 탈수장치가 제공된다.

이 때, 이송부는 상기 고형물 투입구에서 상기 고형물 배출구로 갈수록 상기 고형물이 지나는 단면적이 줄어드는 이송 스크류를 포함할 수 있다.

또한, 상기 탈수부는 상기 고형물의 이송방향으로 연장되고, 상기 이송부를 둘러싸도록 배치된 복수의 막대부재를 포함하고, 상기 복수의 막대부재 사이로 형성된 틈이 상기 오수 배출구가 될 수 있다.

또한, 상기 압력 조절기구는, 지지부와, 상기 지지부에 지지되는 탄성체 및 상기 탄성체 지지되고 상기 가압판과 결합되는 가압봉을 포함할 수 있다.

이 때, 상기 지지부는 상기 가압봉의 길이방향으로 전후 이동되는 연결부재를 포함하고, 상기 탄성체는 상기 연결부재에 의해 지지되는 위치가 변경되어 상기 탄성체의 압축 정도가 조절될 수 있다.

또한, 상기 가압봉에 나사 결합되고 상기 지지부에 지지되는 압축조절 부재를 더 포함하고, 상기 압축조절 부재를 회전시켜서 상기 지지부에 대하여 상기 가압봉을 길이방향으로 이동시키고 상기 탄성체의 압축 정도가 조절될 수 있다.

이 때, 상기 압력 조절기구는 복수 개이며, 복수의 상기 압축조절 부재를 회전시키는 회전부를 더 포함할 수 있다.

이 때, 상기 회전부는, 복수의 상기 압축조절 부재에 각각 결합된 복수의 스프로킷(sprocket), 복수의 상기 스프로킷을 연결시키는 체인 및 상기 체인을 회전시키는 핸들을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 가압장치에 의해 압축 조절이 용이하게 이루어져서, 고형물의 탈수효율을 높일 수 있다.

또한, 탈리여액 분리장치의 구조상 거의 세정이 불필요한 구조이며, 설비가 간단하게 하고 유지관리가 용이하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고형물 탈수장치를 설명하는 단면 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고형물 탈수장치의 이송부를 설명하는 도면.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고형물 탈수장치의 탈수부를 설명하는 도면.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고형물 탈수장치의 압축 조절부를 설명하는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고형물 탈수장치의 압축 조절부 중 압력 조절기구를 상세히 설명하는 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고형물 탈수장치의 회전부를 설명하는 도면.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 고형물 탈수장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고형물 탈수장치를 설명하는 단면 사시도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고형물 탈수장치는, 하우징(10), 이송부(20), 탈수부(30) 및 압축 조절부(40)를 포함한다.

하우징(10)은, 고형물이 지나고 후술하는 구성들이 배치되는 내부공간을 가진다. 그리고, 하우징(10)에는 고형물이 투입되는 고형물 투입구(13)와 탈수된 고형물이 배출되는 고형물 배출구(17)가 형성되고, 고형물 투입구(13)와 고형물 배출구(17)는 내부공간과 연결된다. 하우징(10)은 복수의 부분으로 나누어져 형성되고 부분들이 연결되어 일체의 하우징(10)을 형성할 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 실시예의 하우징(10)은 3개의 부분들(12, 14, 16)로 나누어져 형성되고, 볼트 체결 등의 결합수단으로 3개의 부분들(12, 14, 16)이 연결될 수 있다. 예를 들어, 하우징(10)의 3개 부분들(12, 14, 16) 각각은 파이프 형태의 내부구조를 가지고 이들이 연결되어 연속적인 파이프 구조를 형성할 수 있다. 이 때, 첫 번째 부분(12)에 위로 열린 개구가 형성되어 고형물 투입구(13)가 될 수 있고, 마지막 부분(16)에 측면으로 개구가 형성되어 고형물 배출구(17)가 될 수 있다. 또한, 중간 부분(14)에는 후술할 탈수부(30)가 배치되고, 탈수부(30)에서 나오는 오수를 배출하도록 아래로 열린 개구가 형성될 수 있다.

한편, 하우징(10)의 구성하는 부분의 개수 및 각 부분의 역할은 본 실시예에 한정되지 않으며, 하우징(10)은 고형물이 지나고 구성들이 배치되는 내부공간을 형성하는 다양한 구조를 포함한다.

이송부(20)는, 하우징(10) 내부에 배치되며 고형물 투입구(13)에서 고형물 배출구(17)로 고형물을 이송하는 부분이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고형물 탈수장치의 이송부(20)를 설명하는 도면이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 실시예의 이송부(20)는 고형물 투입구(13)에서 고형물 배출구(17)로 연장된 구조를 가지는 이송 스크류를 포함한다. 이송 스크류는 중심축(22)에 나선구조의 날개(24)가 더해진 형상으로 회전 방향에 따라 나선구조의 날개(24) 사이에 고형물을 전/후로 이송할 수 있다.

특히, 본 실시예의 이송 스크류는, 고형물 투입구(13)에서 고형물 배출구(17)로 갈수록 고형물이 지나는 단면적이 줄어드는 구조를 가진다. 이에 따라, 고형물이 고형물 배출구(17)로 이송되는 과정에서도 1차적으로 압축이 이루지게 된다. 예를 들어, 도 2에 나타난 바와 같이, 고형물 배출구(17)로 갈수록 중심축(22)이 두꺼워지게 하는 경사 부재(26)를 추가할 수 있다. 또한, 도시되지 않았으나, 나선구조의 날개 및 하우징(10)의 내부공간이 고형물의 배출구 갈수록 좁아지는 구조도 이용될 수 있다.

한편, 이송부(20)는 본 실시예의 이송 스크류로 한정되는 것은 아니며, 고형물 투입구(13)에서 고형물 배출구(17)로 고형물을 이송할 수 있는 다양한 기구를 포함한다.

탈수부(30)는 고형물의 오수를 배출하는 부분으로, 이송부(20)가 지나는 내부공간이 형성되고 고형물의 오수를 배출하는 오수 배출구가 형성된다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고형물 탈수장치의 탈수부(30)를 설명하는 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예의 탈수부(30)는 복수의 막대부재(32)로 구성될 수 있다. 복수의 막대부재(32)는 고형물의 이송방향으로 연장되고 이송부(20)를 둘러싸도록 배치된다. 복수의 막대부재(32) 사이에는 틈이 형성되고, 틈은 고형물에서 탈수된 오수(예, 탈리여액) 배출하는 오수 배출구가 될 수 있다. 복수의 막대부재(32) 사이의 틈은 고형물의 종류 및 고형물에 가해지는 압력을 고려하여, 고형물이 빠지지 않고 오수 배출이 원활한 정도로 설정될 수 있다. 이 때, 복수의 막대부재(32)를 파이프 형태로 고정하도록, 내측에 막대부재(32)가 삽입되는 홈들이 형성된 고정 링(34)을 포함할 수 있다. 본 실시예의 탈수부(30)는 구조상 거의 세정이 불필요한 구조이므로, 설비를 간단하게 하고 유지관리를 용이하게 할 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 실시예의 탈수부(30)는 이송 스크류에 의한 고형물 가압이 이루어지는 부분에 배치된다. 또한, 탈수부(30)는 고형물 배출구(17) 측에 가깝게 배치되어서, 후술할 가압판(42)에 의해 고형물에 가해지는 압력이 탈수부(30)를 지나는 고형물에 전달되어 가해진다. 따라서, 탈수부(30)를 지나는 고형물은 이송 스크류에 의한 1차 가압 및 가압판(42)에 의한 2차 가압을 받고 탈수되게 된다. 고형물의 탈수된 오수는 하우징(10)의 중간 부분에 아래로 형성된 개구로 배출될 수 있다.

한편, 탈수부(30)는 본 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이송부(20)가 지나는 내부공간이 형성되고 고형물의 오수를 배출하는 오수 배출구가 형성되는 다양한 형태를 포함한다.

압축 조절부(40)는 고형물 배출구(17)에서 고형물을 가압하여, 탈수부(30)를 지나는 고형물에 가해지는 압력을 조절하는 부분이다. 압축 조절부(40)는, 고형물 배출구(17)를 덮는 형태로 형성된 가압판(42)과, 가압판(42)을 고형물 배출구(17) 측으로 가압하는 압력을 조절하는 압력 조절기구(44)를 구비할 수 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 고형물 탈수장치의 압축 조절부(40)를 설명하는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 고형물 탈수장치의 압축 조절부(40) 중 압력 조절기구(44)를 상세히 설명하는 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예의 가압판(42)은 파이프 단부 형태인 고형물 배출구(17)를 덮을 수 있는 원형덮개 형상을 가질 수 있다. 가압판(42)에는 압력 조절기구(44)가 볼트 등으로 결합되어, 가압판(42)을 고형물 측으로 미는 가압력이 전달될 수 있다.

또한, 도 6 및 도 7을 참조하면, 압력 조절기구(44)는 지지부(45), 탄성체(48) 및 가압봉(46)을 포함하는 구조로 구성될 수 있다. 지지부(45)는 하우징(10)에 결합되어 탄성체(48) 및 가압봉(46)이 설치되게 한다. 지지부(45)에는 가압봉(46)이 삽입되어 이동할 수 있는 관통홀이 형성된다.

탄성체(48)는 지지부(45)에 지지되어 가압판(42)을 향하여 연장 및 압축되게 지지된다. 예를 들어, 본 실시예의 탄성체(48)는 일측 단부가 지지부(45)에 지지되고, 타측 단부가 가압판(42)을 향하는 코일 스프링을 포함할 수 있다. 그러나, 탄성체(48)는 코일 스프링에 한정되지 않고, 합성고무 등과 같은 다양한 탄성체(48)를 포함할 수 있다.

가압봉(46)은 지지부(45)의 관통홀 및 코일 스프링을 통과하여 가압판(42)에 결합되는 구조를 가질 수 있다. 가압봉(46)에는 코일 스프링이 걸리는 돌출부(46a)가 형성되고, 돌출부(46a)에 코일 스프링의 타측 단부가 지지된다. 이에 따라, 코일 스프링이 압축되면, 코일 스프링은 가압봉(46)의 돌출부(46a)를 밀게 되고, 가압봉(46)은 가압판(42)을 고형물 투입구(13) 측으로 가압하는 가압력을 제공할 수 있다.

특히, 지지부(45)는 가압봉(46)의 길이방향으로 전후 이동되는 연결부재(45b)를 포함할 수 있고, 탄성체(48)는 연결부재(45b)에 의해 지지되는 위치가 변경되어 고형물의 압축 정도가 조절될 수 있다.

예를 들어, 도 7에 나타난 바와 같이, 하우징(10)에 결합된 지지부(45)의 베이스(45a)에 연결부재(45b)가 나사 결합될 수 있다. 그리고 연결부재(45b)에 코일 스프링의 일측이 지지될 수 있다. 이에 따라, 연결부재(45b)를 회전 시키면, 코일 스프링의 일측이 지지되는 위치가 전/후로 이동하고 코일 스프링의 압축률이 달라지게 된다. 코일 스프링의 압축률이 달라지면, 코일 스프링에 의해 가압판(42)에 전달되는 압력이 달라지므로, 고형물의 압축 정도가 변화되게 된다. 따라서, 고형물의 탈수율 조절이 용이하여 탈수효율을 높일 수 있다.

한편, 가압봉(46)이 지지부(45)에 지지되는 위치를 조절하여 탄성체(48)의 압축률을 조절할 수도 있다.

도 7에 나타난 바와 같이, 가압봉(46)에 나사 결합되고 지지부(45)에 지지되는 압축조절 부재(46b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 연결부재(45b)에서 코일 스프링이 지지되는 반대편에 너트 형태의 압축조절 부재(46b)가 결합될 수 있다. 이에 따라, 너트 형태의 압축조절 부재(46b)를 회전시키면, 지지부(45)에 대하여 가압봉(46)이 길이방향으로 이동하고 연결부재(45b)와 가압봉(46)의 돌출부(46a) 사이 거리가 변화하게 된다. 연결부재(45b)와 가압봉(46)의 돌출부(46a) 사이 거리는 코일 스프링의 길이를 의미하므로, 코일 스프링의 압축률이 달라지게 된다.

정리하면, 본 실시예에서는 연결부재(45b)를 이용하여 탄성체(48)의 압축 정도가 조절하거나, 압축조절 부재(46b)를 이용하여 탄성체(48)의 압축 정도가 조절할 수 있다. 또는, 연결부재(45b) 및 압축조절 부재(46b)를 모두 이용하여 압축 정도를 조절할 수도 있다. 따라서, 다양한 조합으로 탄성체(48)의 압축 정도를 조절하여, 고형물에 대한 가압력을 정밀하게 조절하고 탈수율을 용이하게 조절할 수 있다.

한편, 본 실시예에서 복수의 압력 조절기구(44)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 5를 참조하면, 본 실시예에서는 3개의 압력 조절기구(44)를 구비하고, 3개의 압력 조절기구(44)는 중심을 기준으로 120도 각도로 균등하게 배치될 수 있다. 가압판(42)에서는 중심을 기준으로 120도 각도로 균등하게 배치된 3개의 암이 형성되고, 각 암에 압력 조절기구(44)가 결합되어 가압판(42)을 고르게 가압할 수 있다. 압력 조절기구(44)의 개수 및 배치는 본 실시예에 한정되지 않으며, 가압판(42)을 가압할 수 있는 구조 내에서는 압력 조절기구(44)의 개수 및/또는 배치는 자유롭게 변경될 수 있다.

또한, 회전부(50)를 구비하여, 복수의 압력 조절기구(44)를 동시에 조절할 수 있다. 예를 들어, 회전부(50)는 복수의 압력 조절기구(44)의 압축조절 부재(46b)를 동시에 회전시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고형물 탈수장치의 회전부(50)를 설명하는 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 실시예의 회전부(50)는, 복수의 압축조절 부재(46b)에 각각 결합된 복수의 스프로킷(sprocket, 52), 복수의 스프로킷(52)을 연결시키는 체인(54) 및 체인(54)을 회전시키는 핸들(58)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 핸들(58)을 회전시키면, 체인(54) 및 체인(54)으로 연결된 스프로킷(52)들이 같이 회전하고, 스프로킷(52)에 연결된 각각의 압축조절 부재(46b)가 회전하여 가압판(42)이 고형물에 가하는 압력이 조절될 수 있다. 이 때, 핸들(58)에도 스프로킷(58)이 부착되어 체인(54)을 회전시킬 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 각각의 압력 조절기구(44)는 연결부재(45b)를 이동시켜서 개별적인 압력 조절도 가능하다.

한편, 회전부(50)는 본 실시예에 한정되지 않으며, 기어들의 조합, 벨트 및 풀리 연결 등과 같이, 복수의 압축조절 부재(46b)를 동시에 회전시키는 다양한 구조로 실시될 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

10: 하우징 13: 고형물 투입구
17: 고형물 배출구 20: 이송부
30: 탈수부 32: 막대부재
40: 압축 조절부 42: 가압판
44: 압력 조절기구 45: 지지부
45b: 연결부재 46: 가압봉
46b: 압축조절 부재 48: 탄성체
50: 회전부 52: 스프로킷
54: 체인
58: 핸들

Claims (8)

1. 고형물이 투입되는 고형물 투입구와, 탈수된 상기 고형물이 배출되는 고형물 배출구가 형성된 하우징;
   상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 고형물 투입구에서 상기 고형물 배출구로 상기 고형물을 이송하는 이송부;
   내부로 상기 이송부가 지나고, 상기 고형물의 오수를 배출하는 오수 배출구가 형성된 탈수부; 및
   상기 고형물 배출구를 덮는 형태로 형성된 가압판과, 상기 가압판을 상기 고형물 배출구 측으로 가압하는 압력을 조절하는 압력 조절기구를 구비한 압축 조절부를 포함하고,
   상기 압력 조절기구는, 지지부, 상기 지지부에 지지되는 탄성체, 상기 탄성체에 지지되고 상기 가압판과 결합되는 가압봉 및 상기 가압봉에 나사 결합되고 상기 지지부에 지지되는 압축조절 부재를 포함하고,
   상기 지지부는, 상기 가압봉의 길이방향으로 전후 이동되는 연결부재를 포함하고, 상기 탄성체는 상기 연결부재에 의해 지지되는 위치가 변경되어, 상기 탄성체의 압축 정도가 조절되며,
   상기 압축조절 부재를 회전시켜서, 상기 지지부에 대하여 상기 가압봉을 길이방향으로 이동시키고 상기 탄성체의 압축 정도가 조절되어서,
   상기 연결부재 및 상기 압축조절 부재 중 하나를 선택적으로 이용하거나, 모두 이용하여 상기 탄성체의 압축 정도를 조절할 수 있는 고형물 탈수장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 이송부는,
   상기 고형물 투입구에서 상기 고형물 배출구로 갈수록, 상기 고형물이 지나는 단면적이 줄어드는 이송 스크류를 포함하는 고형물 탈수장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 탈수부는, 상기 고형물의 이송방향으로 연장되고, 상기 이송부를 둘러싸도록 배치된 복수의 막대부재를 포함하고,
   상기 복수의 막대부재 사이로 형성된 틈이, 상기 오수 배출구가 되는 고형물 탈수장치.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 압력 조절기구는 복수 개이며,
   복수의 상기 압축조절 부재를 동시에 회전시키는 회전부를 더 포함하고,
   복수의 상기 압력 조절기구에서 상기 탄성체의 압축 정도가 동시에 조절되는 고형물 탈수장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 회전부는,
   복수의 상기 압축조절 부재에 각각 결합된 복수의 스프로킷(sprocket);
   복수의 상기 스프로킷을 연결시키는 체인; 및
   상기 체인을 회전시키는 핸들을 포함하는 고형물 탈수장치.

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