KR102251545B1 - 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스 - Google Patents

다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스에 관한 것으로, 그 목적은 많은 양의 협잡물 및 침사물이 투입될 경우에도 안정적인 처리가 가능한 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 투입구가 일측에 형성되고, 배출구가 타측에 형성되며, 협잡물 및 침사물로부터 분리된 탈수여액이 배출되는 다수의 배수공이 형성된 원통실린더; 상기 원통실린더의 내부에서 회전하면서 원통실린더로 투입된 협잡물 및 침사물을 이동시키는 스크류; 및 상기 스크류를 회전시키는 회전 구동부;를 포함하는 것으로 이루어지되, 상기 스크류는 나선형 구조로 연장되는 2개 이상의 스크류 날개를 포함하고, 상기 다수의 스크류 날개 중 적어도 하나는 길이방향을 기준으로 2개 이상의 분할체를 형성하도록 분할되며, 이웃한 두 분할체가 서로 이격되어 두 분할체의 사이에 협잡물 및 침사물이 일시적으로 체류하는 정체구간을 형성하도록 구성되며, 상기 원통실린더의 내주면 하단 중심부에서 원통실린더의 내부로 돌출되고 원통실린더의 길이방향으로 연장되게 형성되어 원통실린더의 내주면 하단부에 협잡물 및 침사물이 쌓이는 것을 방지하면서 탈수여액이 배출되는 통로를 확보하는 배출유도부재가 원통실린더의 내부에 더 형성된 것을 특징으로 하는 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스를 제공한다.

Description

다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스{Screw press with dewatering structure using multi-wing screw}
본 발명은 협잡물 및 침사물을 탈수하는 스크류프레스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2개 이상의 나선형 날개를 가진 다익 스크류가 회전하면서 협잡물 및 침사물을 이송 및 탈수하도록 이루어진 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스에 관한 것이다.
일반적으로 스크류프레스는 오폐수의 처리과정에서 발생되는 협잡물 및 침사물을 탈수하여 협잡물 및 침사물의 함수율과 부피 및 중량을 감소시키는데 사용되는 장비이다.
이러한 스크류프레스는 원주 둘레에 다수의 배출공이 형성되어 있는 실린더의 내부에 스크류가 배치된 것으로 구성되며, 실린더의 일측단으로 투입되는 협잡물 및 침사물이 스크류의 회전에 의해 실린더의 타측단으로 밀려나는 과정에서 스크류와 실린더의 사이에서 압착되면서 탈수되도록 이루어진다.
즉, 상기 실린더의 일측 상단에는 투입구가 형성되고, 타측에는 배출구가 형성되며, 상기 투입구로 투입되는 협잡물 및 침사물이 실린더의 내부에서 회전하는 스크류에 의해 배출구 방향으로 밀려나게 되며, 이처럼 이동하는 협잡물 및 침사물은 배출구 방향으로 갈수록 유로가 좁아지도록 형성된 실린더와 스크류에 사이에서 압착됨으로써 탈수되며, 협잡물 및 침사물로부터 나온 탈수여액은 실린더에 형성된 배출공을 통해 빠져나가고, 탈수된 협잡물 및 침사물은 배출구를 통해 외부로 배출된다.
이와 같이 스크류프레스의 스크류는 협잡물 및 침사물의 이송과 탈수를 유도하는 중요한 기능을 하는 구성으로, 종래 스크류프레스에 적용되고 있는 스크류는 하나의 스크류 날개가 외주면에 나선형의 구조로 연장되게 형성된 것으로 구성되고 있다.
이러한 종래의 스크류프레스는 협잡물 및 침사물을 빠르게 이송시키기 어려우므로 많은 양의 협잡물 및 침사물 유입 시 효과적인 처리가 불가능하고, 실린더 내벽에 잔류하는 협잡물 및 침사물의 양이 많아 탈수여액의 배출이 원활하지 못한 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1187322호(2012.10.02.공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 많은 양의 협잡물 및 침사물이 투입될 경우에도 안정적인 처리가 가능한 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 협잡물 및 침사물의 탈수효율을 높인 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 탈수여액의 원활한 배출이 가능하도록 이루어진 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 협잡물 및 침사물이 유입되는 투입구가 일측에 형성되고, 탈수된 협잡물 및 침사물이 배출되는 배출구가 타측에 형성되며, 협잡물 및 침사물로부터 분리된 탈수여액의 배출을 위한 다수의 배수공이 원주둘레 및 길이방향으로 분산되게 형성된 원통실린더; 상기 원통실린더의 내부에서 회전하면서 원통실린더로 투입된 협잡물 및 침사물을 배출구 방향으로 밀어 이동시키는 스크류; 및 상기 스크류를 회전시키는 회전 구동부;를 포함하는 것으로 이루어지되, 상기 스크류는 스크류의 길이방향을 따라 나선형 구조로 연장되는 2개 이상의 스크류 날개가 스크류 몸체의 외주면에 형성된 것으로 이루어지고, 상기 다수의 스크류 날개 중 적어도 하나는 길이방향을 기준으로 2개 이상의 분할체를 형성하도록 분할되며, 이웃한 두 분할체가 서로 이격되어 두 분할체의 사이에 협잡물 및 침사물이 일시적으로 체류하는 정체구간을 형성하도록 구성되며, 상기 원통실린더의 내주면 하단 중심부에서 원통실린더의 내부로 돌출되고 원통실린더의 길이방향으로 연장되게 형성되어 원통실린더의 내주면 하단부에 협잡물 및 침사물이 쌓이는 것을 방지하면서 탈수여액이 배출되는 통로를 확보하는 배출유도부재가 원통실린더의 내부에 더 형성된 것을 특징으로 하는 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스를 제공한다.
삭제
한편 상기 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스에 있어서, 상기 분할체의 끝단부에는 하나 이상의 파쇄공이 분할체를 관통하도록 형성될 수 있다.
한편 상기 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스에 있어서, 상기 파쇄공은 스크류의 회전방향과 평행한 방향으로 연장되는 장축을 갖는 타원형의 구멍으로 형성될 수 있다.
삭제
한편 상기 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스에 있어서, 상기 배출유도부재는 2개로 이루어지며, 2개의 배출유도부재가 서로 평행한 채로 이격되어 사이에 탈수여액 배출통로를 형성하도록 원통실린더의 내주면 하단에 형성될 수 있다.
한편 상기 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스에 있어서, 상기 배출유도부재는 상면에 배출유도부재의 길이방향을 따라 연장되는 배출홈이 형성되고, 상기 배출홈으로부터 원통실린더의 외주면으로 연장되도록 배출유도부재를 관통하는 다수의 배출공이 길이방향으로 분산되게 형성될 수 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 스크류에 형성된 다수의 스크류 날개는 원통실린더로 투입된 협잡물 및 침사물의 이송 및 탈수 효율을 높여 많은 양의 협잡물 및 침사물이 투입될 경우에도 효과적인 처리가 가능하게 된다.
또한, 스크류 날개를 구성하는 분할체와 분할체의 사이에 형성된 정체구간에서 협잡물 및 침사물이 일시적으로 정체되면서 상대적으로 큰 압력을 받도록 하여 협잡물 및 침사물의 탈수효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 원통실린더의 내부에 협잡물 및 침사물이 쌓이는 것을 감소시키고, 탈수여액의 원활한 배출을 유도할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스크류프레스의 구조도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스크류의 사시도,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스크류의 측면도,
도 4 는 타원형 구멍으로 이루어진 파쇄공이 분할체의 단부에 형성된 상태를 보인 예시도,
도 5 는 본 발명에 따른 원통실린더의 내부에 배출유도부재가 형성된 상태를 보인 원통실린더 내부 구성도,
도 6 은 본 발명에 따른 배출유도부재가 원통실린더의 내부에 형성된 상태를 보인 단면 구조도,
도 7 은 본 발명에 따른 또 다른 구조의 배출유도부재가 원통실린더의 내부에 형성된 상태를 보인 단면 구조도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스크류프레스의 구조도를, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스크류의 사시도를, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스크류의 측면도를, 도 4는 타원형 구멍으로 이루어진 파쇄공이 분할체의 단부에 형성된 상태를 보인 예시도를, 도 5는 본 발명에 따른 원통실린더의 내부에 배출유도부재가 형성된 상태를 보인 원통실린더 내부 구성도를, 도 6은 본 발명에 따른 배출유도부재가 원통실린더의 내부에 형성된 상태를 보인 단면 구조도를, 도 7은 본 발명에 따른 또 다른 구조의 배출유도부재가 원통실린더의 내부에 형성된 상태를 보인 단면 구조도를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스는 원통실린더(100)와 스크류(200) 및 회전 구동부(300)로 구성된다.
상기 원통실린더(100)는 수평한 자세를 갖도록 배치된 원통형 파이프로 이루어지되, 일측 상단에 탈수 대상물인 협잡물 및 침사물이 투입되는 투입구(101)가 형성되고, 타측에는 탈수된 협잡물 및 침사물이 배출되는 배출구(102)가 형성되며, 협잡물 및 침사물로부터 분리된 탈수여액의 배출을 위한 다수의 배수공(103)이 원주둘레 및 길이방향으로 전체적으로 분산되게 형성된 것으로 구성된다.
이러한 원통실린더(100)는 구조 및 기능에 따라 이송부(110)와 압축부(120)로 구분된다.
상기 이송부(110)는 내외경의 직경 변화 없이 일정한 내외경을 갖도록 형성된 부분으로 상기 투입구(101)와 연결되게 형성되고, 상기 압축부(120)는 이송부(110)의 끝단에서 이송부(110)와 일체형의 구조를 갖도록 형성되되 이송부(110)로부터 멀어질수록 내외경이 점차적으로 감소하는 원추형의 구조로써 배출구(102)와 연결되게 형성된 것으로 이루어진다.
이와 같은 원통실린더(100)에 의하면, 협잡물 및 침사물은 투입구(101)를 통해 원통실린더(100)로 유입되고, 이송부(110)와 압축부(120)를 지나 탈수된 후 배출구(102)를 통해 배출된다.
상기 원통실린더(100) 배출측 말단에 원통실린더와 반대방향으로 회전하는 보조 실린더가 더 구비될 수 있다.
상기 스크류(200)는 원통실린더(100)의 내부에서 회전하면서 원통실린더(100)로 투입된 협잡물 및 침사물을 배출구(102) 방향으로 밀어 이동시키도록 구성된다.
한편, 본 발명에 따른 스크류(200)는 단부가 베어링에 의해 지지되어 회전 가능한 구조를 갖도록 프레임(400)에 설치되는 스크류 몸체(210)와, 상기 스크류 몸체(210)의 외주면에 형성된 다수의 스크류 날개(220)로 구성된다.
이때, 각각의 스크류 날개(220)는 스크류 몸체(210)의 길이방향을 따라 나선형의 구조로 연장되며, 다수의 스크류 날개(220)는 동일한 사이 각도를 갖도록 스크류 몸체(210)의 원주방향으로 균일하게 분산되게 형성된다.
예컨대 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 스크류 날개(221,222)가 스크류 몸체(210)에 형성될 경우, 2개의 스크류 날개(221,222)는 180도의 사이 각도를 형성하도록 스크류 몸체(210)의 원주방향으로 서로 이격되게 형성된다.
한편, 스크류(200)에 형성되는 다수의 스크류 날개(221,222) 중 일부 스크류 날개(222)는 길이방향을 기준으로 2개 이상의 부분(이하 '분할체'라 함)으로 분할되며, 이웃한 두 분할체(2211,2212)는 일정 간격 서로 이격되게 형성되어 이웃한 두 분할체(2211,2212)의 사이에 협잡물 및 침사물이 일시적으로 체류하는 정체구간(230)을 형성하도록 구성된다.
또한, 서로 일정 간격 이격되게 형성된 분할체(2211,2212)의 끝단부에는 하나 이상의 파쇄공(2213)이 형성되며, 상기 파쇄공(2213)은 분할체(2211,2212)를 관통하도록 형성된다.
이와 같이 분할체(2211,2212)에 형성된 파쇄공(2213)은 스크류(200)의 회전 시 정체구간(230)의 경계영역에 있는 협잡물 및 침사물 덩어리가 뒤에서 밀려오는 협잡물 및 침사물에 의해 압축되는 과정에서 일부 협잡물 및 침사물이 파쇄공(2213)을 통해 빠져나오면서 부서지게 하여 정체구간(230)에서 협잡물 및 침사물이 과도하게 딱딱하게 뭉치는 것을 방지하여 원활한 협잡물 및 침사물의 이동이 가능하게 한다.
이와 같은 파쇄공(2213)은 스크류(200)의 회전방향으로 연장되는 장축(2213a)을 갖는 타원형의 구멍으로 형성되어 협잡물 및 침사물의 뭉침을 보다 효과적으로 방지하도록 구성될 수 있다.
상기 회전 구동부(300)는 스크류(200)를 회전시키는 것으로, 모터(310)와, 상기 모터(310)와 회전 구동부(300)를 연결하는 동력전달기구(320)로 구성되며, 상기 동력전달기구(320)는 체인 또는 벨트로 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성된 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스에 있어서, 원통실린더(100)의 내부에 잔류 협잡물 및 침사물이 쌓이면서 탈수여액의 배출을 방해하는 것을 감소시키는 배출유도부재(130)가 더 포함될 수 있다.
상기 배출유도부재(130)는 원통실린더(100)의 내주면 하단 중심부로부터 돌출되되, 회전하는 스크류(200)와 충돌하지 않을 정도의 높이로 돌출되며, 원통실린더(100)의 길이방향으로 길게 연장되는 구조를 갖도록 형성된다.
이와 같이 형성된 배출유도부재(130)는 스크류(200)의 회전에 의해 원통실린더(100)의 내면을 타고 하강하는 협잡물 및 침사물과 충돌하면서 협잡물 및 침사물을 뒤섞어 줌으로써 협잡물 및 침사물이 원통실린더(100)의 바닥에 잔류하면서 고착되는 것을 방지하게 된다.
따라서 원통실린더(100)의 바닥에 잔류 협잡물 및 침사물이 고착되면서 배수공(103)이 막히는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 배출유도부재(130)는 2개가 서로 평행한 채로 이격된 구조를 갖도록 원통실린더(100)의 내주면 하단 중심부에 형성될 수 있으며, 이와 같이 형성된 두 배출유도부재(130)의 사이에는 탈수여액 배출통로(131)가 형성되면서 탈수여액의 보다 원활한 배출을 유도하는 조건을 구현할 수 있다.
또한, 상기 배출유도부재(130)의 상면에 배출유도부재(130)의 길이방향을 따라 연장되는 배출홈(132)이 형성되고, 상기 배출홈(132)으로부터 원통실린더(100)의 외주면으로 연장되어 배출홈(132)으로 유입되는 탈수여액이 배출되는 통로를 형성하는 다수의 배출공(133)이 길이방향으로 분산되게 형성될 수 있다.
도면부호 400은 원통실린더(100)와 스크류(200) 및 회전 구동부(300)를 지지하고, 원통실린더(100)로부터 나오는 탈수여액을 모아 지정된 장소로 배출하는 프레임이다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스는 일반적으로 널리 사용되고 있는 스크류프레스와 마찬가지로 원통실린더(100)로 투입된 협잡물 및 침사물이 스크류(200)의 회전에 의해 이동하면서 탈수되며, 협잡물 및 침사물로부터 나오는 탈수여액은 원통실린더(100)에 형성된 배수공(103)을 통해 배출되고, 탈수된 협잡물 및 침사물은 원통실린더(100)의 말단에 설치된 배출구(102)를 통해 배출된다.
한편, 본 발명에 따른 스크류(200)는 다수의 스크류 날개(221,222)를 포함하는 다익 스크류로 구성되어 스크류(200)의 1회전 시 다수의 스크류 날개(220)가 협잡물 및 침사물을 밀어 이동시키게 되므로, 종래 하나의 스크류 날개를 갖는 스크류 보다 많은 양의 협잡물 및 침사물을 빠른 속도로 이동시킬 수 있게 되므로, 대량의 협잡물 및 침사물이 유입되는 경우에도 효과적인 처리가 가능하게 된다.
더욱이, 스크류(200)의 회전에 의해 협잡물 및 침사물이 배출구(102)를 향하여 이송되는 과정에서 스크류 날개(220)를 형성하는 분할체(2211)와 분할체(2212)의 사이에 형성된 정체구간(230)에 접어들게 되면, 협잡물 및 침사물은 스크류(200)의 회전에 의해 이송되는 것이 아닌 뒤에서 밀려오는 협잡물 및 침사물에 의해 밀려나면서 배출구(102)를 향해 이동하게 되며, 이러한 과정에서 협잡물 및 침사물의 추가적인 압착이 일어나게 되므로, 협잡물 및 침사물의 탈수효율을 더욱 높일 수 있다.
한편, 원통실린더(100)의 내주면에 돌출되게 형성된 배출유도부재(130)는 협잡물 및 침사물이 원통실린더(100)의 바닥에 잔류하면서 쌓이는 것을 감소시켜 배수공(103)이 협잡물 및 침사물의 고착으로 인해 막히는 것을 방지하고, 탈수여액의 배출을 위한 배출통로를 형성하게 되므로, 탈수여액이 배출구(102)를 통해 탈수된 협잡물 및 침사물과 함께 배출되는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 원통실린더 101: 투입구
102: 배출구 103: 배수공
130: 배출유도부재 131: 탈수여액 배출통로
132: 배출홈 133: 배출공
200: 스크류 300: 회전 구동부
210: 스크류 몸체 220: 스크류 날개
2211, 2212: 분할체 2213: 파쇄공
230: 정체구간

Claims (7)

  1. 협잡물 및 침사물이 유입되는 투입구(101)가 일측에 형성되고, 탈수된 협잡물 및 침사물이 배출되는 배출구(102)가 타측에 형성되며, 협잡물 및 침사물로부터 분리된 탈수여액의 배출을 위한 다수의 배수공(103)이 원주둘레 및 길이방향으로 분산되게 형성된 원통실린더(100);
    상기 원통실린더(100)의 내부에서 회전하면서 원통실린더(100)로 투입된 협잡물 및 침사물을 배출구(102) 방향으로 밀어 이동시키는 스크류(200); 및
    상기 스크류(200)를 회전시키는 회전 구동부(300);를 포함하는 것으로 이루어지되,
    상기 스크류는, 스크류(200)의 길이방향을 따라 나선형 구조로 연장되는 2개 이상의 스크류 날개(220)가 스크류 몸체(210)의 외주면에 형성된 것으로 이루어지고,
    상기 다수의 스크류 날개(220) 중 적어도 하나는 길이방향을 기준으로 2개 이상의 분할체(2211,2212)를 형성하도록 분할되며, 이웃한 두 분할체(2211,2212)가 서로 이격되어 두 분할체(2211,2212)의 사이에 협잡물 및 침사물이 일시적으로 체류하는 정체구간(230)을 형성하도록 구성되며,
    상기 원통실린더(100)의 내주면 하단 중심부에서 원통실린더(100)의 내부로 돌출되고 원통실린더(100)의 길이방향으로 연장되게 형성되어 원통실린더(100)의 내주면 하단부에 협잡물 및 침사물이 쌓이는 것을 방지하면서 탈수여액이 배출되는 통로를 확보하는 배출유도부재(130)가 원통실린더(100)의 내부에 더 형성된 것을 특징으로 하는 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 분할체(2211,2212)의 끝단부에는 하나 이상의 파쇄공(2213)이 분할체(2211,2212)를 관통하도록 형성된 것을 특징으로 하는 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 파쇄공(2213)은 스크류(200)의 회전방향과 평행한 방향으로 연장되는 장축(2213a)을 갖는 타원형의 구멍으로 형성된 것을 특징으로 하는 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 배출유도부재(130)는 2개로 이루어지며, 2개의 배출유도부재(130)가 서로 평행한 채로 이격되어 사이에 탈수여액 배출통로(131)를 형성하도록 원통실린더(100)의 내주면 하단에 형성된 것을 특징으로 하는 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 배출유도부재(130)는 상면에 배출유도부재(130)의 길이방향을 따라 연장되는 배출홈(132)이 형성되고, 상기 배출홈(132)으로부터 원통실린더(100)의 외주면으로 연장되도록 배출유도부재(130)를 관통하는 다수의 배출공(133)이 길이방향으로 분산되게 형성된 것을 특징으로 하는 다익 스크류를 이용한 탈수구조를 갖는 스크류프레스.
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