KR102299722B1

KR102299722B1 - 스크류 압착형 탈수기

Info

Publication number: KR102299722B1
Application number: KR1020210026315A
Authority: KR
Inventors: 윤종득
Original assignee: 윤종득
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2021-09-08

Abstract

본 발명은 스크류를 이용하여 음식물 쓰레기, 농수산물 쓰레기 등 수분을 함유하는 폐기물을 압착하여 탈수하는 스크류 압착형 탈수기에 관한 것으로서, 상세하게는 회전축을 서로 다른 속도로 회전시키고, 구간 절단된 스크류를 이용하여 후방으로 이송되는 폐기물을 일정시간 정지함으로써 폐기물의 압착력을 높이고, 또한 구간 절단된 부분에서 돌출부에 의하여 국부압력 가압 및 해제 작용을 반복하고 폐기물을 절단 및 분쇄하여 교반함으로써 탈수효율을 크게 높이는 스크류 압착형 탈수기에 관한 것이다.

Description

스크류 압착형 탈수기{SCREW PRESS TYPE DEWATERING MACHINE}

생활 수준이 향상됨에 따라 생활 쓰레기의 발생이 폭증하고 있는데, 생활 쓰레기 중에는 과일과 채소 등 농수산 물쓰레기, 식당과 주방에서 발생하는 음식물 쓰레기 등 유기물 쓰레기들이 있다. 이들 유기물 쓰레기는 가축사료로 사용되거나 건조, 발효 등의 처리를 거쳐 퇴비로 활용된다. 그런데 이들 유기물 쓰레기는 다량의 수분을 함유하고 있기 때문에 탈수과정을 거쳐 부피와 중량을 줄일 필요가 있다.

또한 산업 폐기물 역시 많이 발생하고 있는데, 산업 폐기물 중에는 수분이 다량 함유된 슬러지 형태로 배출되는 폐기물이 있다. 이들 슬러지도 탈수과정을 거쳐 부피와 중량을 줄이는 것이 후처리 과정에 유익하다.

이러한 음식물 쓰레기, 농수산물 쓰레기, 슬러지 등 수분을 함유하는 폐기물(이하 "폐기물"이라 함)의 탈수를 위한 탈수기는 여러 종류의 탈수기가 있는데, 그 중에 스크류 압착형 탈수기가 알려져 있다.

이러한 스크류 압착형 탈수기의 일례로, 국내 실용신안등록 제20-0232305호인 쐐기형 와이어 여과원통에 의한 오물 탈수 여과 장치, 일본 특개평 06-079498호인 식품 폐기용 처리기가 게시되어 있다.

상기 쐐기형 와이어 여과원통에 의한 오물 탈수 여과 장치는 외통체의 내부에 다수의 통공이 형성된 여과원통을 착설하고 내부에 이송 스크류를 장설하여 오물을 탈수 여과처리하는 오물 탈수 여과장치로서, 개공률이 높아서 여과 표면적이 극대화된 쐐기형 여과망(wedge wire)으로 여과원통을 형성하고 고압부로는 내측 여과원통이 내삽되어 이중여과원통을 형성하여 슬러지와 여과수를 배출하는 고액 분리 공정을 간단하고 단일한 구조로 일관되게 처리하게 하여 다량의 슬러지를 함수율을 최적화시켜 처리하는 쐐기형 와이어 여과원통에 의한 오물 탈수 여과 장치에 관한 것이다.

상기 식품 폐기용 처리기는 크러셔에서 파쇄되고 펀칭벽에서 탈수된 야채조각은 호퍼로 유입되어, 실린더 내에서 모터에 의하여 회전구동하는 스크류에 의해 전방으로 운반되고, 폐기구로 폐기된다. 여기서 스크류는 모터에 연동하는 스크류축과 스크류 날개로 이루어져 있다. 스크류 날개는 실린더의 3개소의 내측벽에 고정된 탈수판과 접촉하지 않도록 상기 탈수판의 부근에서 절개되어 있다. 또한 스크류 날개의 간격은 전방으로 갈수록 좁게 되어 있다. 따라서 호퍼의 하단에서 폐기구로 스크류에 의해 운반되는 야채조각은 먼저 탈수판과 스크류 날개에서 눌러지는 것에 의해 압축 탈수되고, 마찬가지로 탈수판에서 탈수되는데 피치가 전방으로 갈수록 좁기 때문에 스크류 날개와 탈수판에서 누르는 압축력이 갈수록 높아지도록 구성된다.

그러나, 이러한 종래의 쐐기형 와이어 여과원통에 의한 오물 탈수 여과 장치는 연속된 스크류 블레이드에 의하여 폐기물을 연속하여 이송하며 압착하는 형태로서, 폐기물에 압착력이 강하게 가해지지 않고, 어느 정도 압착되어 이송되는 폐기물이 교반되지 않아 스크류 중심축 주변의 폐기물에 있는 수분은 원활하게 탈수되지 않기 때문에 그만큼 탈수효율이 떨어지고, 탈수망의 탈수공에 끼인 폐기물을 제거할 때에 고압의 세척수를 분사하여 세척하였는데, 별도의 작업시간이 소요되어 작업효율이 떨어지고 세정수의 사용으로 폐수량이 증대되고 원가상승을 유발하였다. 또한 폐기물이 동결되었을 때에는 원활한 탈수작용이 행해지지 않는다는 문제점도 있다.

또한, 상기 식품 폐기용 처리기는 폐기물을 크러셔에서 절단하고 탈수부에서 탈수하도록 되어 있고, 탈수판의 중간에 공간이 형성된 환형으로 형성되어 있기 때문에 그 가장자리 부분의 폐기물이 이동하지 않고 그대로 정체되어 있는 상태가 지속되는 문제가 있고, 또한 탈수과정에서 절단 및 교반작용이 이루어지지 않아 중심부분에는 탈수 작용이 행해지지 않으므로 탈수효율이 떨어진다는 문제점이 있다.

국내 실용신안등록 제20-0232305호 일본 특개평 06-079498호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 회전축을 서로 다른 속도로 회전시키면서 후방으로 이송되는 폐기물을 정체시켜 폐기물에 대한 압력을 높이고, 또한 압착된 폐기물을 분쇄, 교반하여 내부의 수분까지 골고루 탈수되도록 하여 탈수효율을 크게 향상시키도록 하는 스크류 압착형 탈수기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 탈수망의 탈수공에 끼인 이물질을 별도의 세척작업 없이 브러쉬로 저절로 제거하여 작업효율을 증대시키고, 브러쉬가 닳게 되면 자동을 전방으로 이동시켜 이물질 제거 효율을 높이도록 하는 스크류 압착형 탈수기를 제공하는데 다른 목적이 있다.

또, 본 발명은 스크류장치의 중심축 내부에 스팀을 흐르게 하여 동결된 폐기물을 해동하고 병원균 및 유해균을 멸균하여 작업환경 및 작업결과물인 폐기물을 위생적이고 친환경적으로 처리하도록 하는 스크류 압착형 탈수기를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,

탈리액이 외부로 빠져나가는 탈수공이 형성되어 있으며 일측 상부에 투입구와 타측단에 배출구가 구비되어 있는 원통형의 탈수망과, 상기 탈수망 내부에 폐기물을 이송하며 압착하기 위하여 길이방향으로 설치된 스크류장치와, 상기 탈수망의 타측에 설치되어 폐기물에 대한 탈수압력을 조정하는 차단체를 포함하는 스크류 압착형 탈수기에 있어서,

상기 스크류장치는 1차 가압탈수구간과, 2차 가압탈수구간으로 나뉘고, 서로 다른 관경을 가지며 마주하는 단부가 베어링에 의해 결합되는 제 1, 2회전축과; 상기 제 1, 2회전축을 서로 다른 속도로 회전시키는 제 1, 2구동모터와; 상기 제 1회전축에 형성되는 연속 스크류 블레이드와; 상기 제 2회전축에 형성되되, 일정 간격마다 절단되어 있는 구간절단 스크류 블레이드; 및 상기 탈수망의 탈수공 막힘 현상을 방지하기 위하여 상기 구간절단 스크류 블레이드 측면에서 고정 장치에 의하여 선단이 상기 탈수망의 내면에 접촉하도록 설치되는 브러쉬를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 구간절단 스크류 블레이드는 2열 스크류 블레이드이다.

여기에서 또한, 상기 제 1, 2회전축은 중공이 형성되어 있는 중공축이며, 상기 중공에 일측에서 타측으로 스팀을 흐르게 하도록 단부에 각각 스팀라인이 연결된다.

여기에서 또, 상기 탈수망은 상기 구간절단 스크류 블레이드의 절단 구간에 중심으로 향하는 돌출부가 설치된다.

여기에서 또, 상기 돌출부는 상기 탈수망의 상부와 하부에 각각 설치된다.

여기에서 또, 상기 탈수망은 상기 제 1, 2회전축의 결합 부위에 방사상으로 형성된 지지대가 설치된다.

여기에서 또, 상기 지지대는 상기 1차 가압탈수구간에서 전달되는 폐기물의 이송을 지연시키면서 넓게 분산시키도록 그 단면 형상이 삼각형태로 형성된다.

여기에서 또, 상기 브러쉬는 다수의 철사들의 끝단을 "디귿자" 형태의 클립으로 고정하여 상기 연속 스크류 블레이드와 구간절단 스크류 블레이드의 측면을 따라 굴곡되어 고정장치에 의해 고정되고, 상기 고정장치는 상기 연속 스크류 블레이드와 구간절단 스크류 블레이드의 측면에 고정 볼트에 의해 고정되고, 상기 브러쉬가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 고정 브라켓과; 탄성 재질로 상기 고정 브라켓의 삽입홈에 삽입되어 상기 브러쉬를 가압하여 전방으로 밀어내는 가압 플레이트와; 상기 가압 플레이트와 상기 삽입홈 사이에 등간격으로 복수개가 설치되어 상기 가압 플레이트를 전방으로 가압하는 코일 스프링; 및 상기 삽입홈에 설치되어 상기 클립의 이탈을 방지하는 스토퍼로 구성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 스크류 압착형 탈수기에 따르면, 회전축을 서로 다른 속도로 회전시키고, 스크류 블레이드에 절단된 구간이 형성되어 있으므로 이송되는 폐기물이 일정 압력을 받을 때까지 정체되는 작용을 반복하므로 정체시마다 폐기물이 추가 압력을 받게 되어 탈수효과가 증대되며 또한 탈수망 내부에 구성된 돌출부에 의하여 압착된 폐기물을 분쇄, 교반하므로 폐기물 내부의 수분까지 골고루 탈수되도록 하여 탈수효율이 크게 향상되고, 탈수망의 탈수공에 끼인 이물질을 별도의 세척작업 없이 탈수망 내부의 브러쉬에 의하여 저절로 제거되도록 되어 있으므로 작업효율이 증대되는 효과를 발휘한다.

또한, 본 발명에 따르면 스크류장치의 중심축 내부에 스팀이 흐르게 되어 있으므로 동결된 폐기물도 해동하며 탈수하여 탈수효율이 증대되고, 폐기물에 함유된 병원균 및 유해균을 멸균하므로 작업환경 및 작업결과물인 폐기물이 위생적이고 친환경적이게 되는 효과를 발휘한다.

도 1은 본 발명에 따른 스크류 압착형 탈수기의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스크류 압착형 탈수기중 돌출부의 작용을 나타내기 위한 부분정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 스크류 압착형 탈수기중 돌출부의 작용을 나타내기 위한 측단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 스크류 압착형 탈수기중 브러쉬의 설치상태를 나타내는 부분정면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 스크류 압착형 탈수기중 브러쉬의 설치상태를 나타내는 부분측면도이다.

이하, 본 발명에 따른 스크류 압착형 탈수기의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 스크류 압착형 탈수기의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 스크류 압착형 탈수기중 돌출부의 작용을 나타내기 위한 부분정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 스크류 압착형 탈수기중 돌출부의 작용을 나타내기 위한 측단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 스크류 압착형 탈수기중 브러쉬의 설치상태를 나타내는 부분정면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 스크류 압착형 탈수기중 브러쉬의 설치상태를 나타내는 부분측면도이다.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스크류 압착형 탈수기(100)는 탈수망(110)과, 스크류장치(120) 및 차단체(130)로 구성된다.

먼저, 탈수망(110)은 원통형으로서 탈리액이 외부로 빠져나가는 다수의 탈수공이 형성되어 있으며 일측 상부에 투입구(111)와, 타측단에 배출구(113)가 구비된다.

탈수망(110)은 하기에서 설명할 스크류장치(120)의 제 1, 2회전축(X1, X2)의 쳐짐을 방지하도록 제 1, 2회전축(X1, X2)의 결합 부위에 방사상으로 형성된 지지대(115)가 설치되는 데, 지지대(115)는 1차 가압탈수구간(L1)에서 전달되는 폐기물의 이송을 지연시키면서 넓게 분산시키도록 그 단면 형상이 삼각형태로 형성되는 것이 바람직하다.

탈수망(110)은 주위를 둘러싸는 프레임 형태의 견고한 외부 보호대(미도시)에 의하여 견고하게 설치되어 있으며, 압착되는 폐기물에서 추출되는 탈리액이 빠져나가는 다수의 탈수공들이 형성되어 있다. 탈수망(110)은 웨지 와이어(wedge wire) 형태, 펀칭망 등 용도에 따라 적절한 것을 선택하여 이용할 수 있으며, 2등분되어 있는 탈수망(110)을 0°, 180° 방향에서 플랜지(flange)로 조립하는 것이 바람직하다. 이 조립형태는 탈수된 물이 흘러나오는 것을 원활하게 하고 찌꺼기가 흘러나와 머무를 수 없는 상태를 유지하므로 이물질이 쌓이는 현상이 없고 청소가 불필요하다.

탈수망(110)은 2차 가압탈수구간(L2)의 구간절단 스크류 블레이드(123)의 절단된 구간에, 중심으로 향하는 돌출부(117)가 설치되어 있는데, 돌출부(117)는 탈수망(110)의 상부와 하부에 각각 설치되어 있다. 일정 길이마다 형성된 돌출부(117)는 기다란 판(117a)에 제 2회전축(X2)을 향하여 돌출하고 있으며, 사각단면을 하고 있다. 기다란 판(117a)에는 체결공(117b)이 형성되어 있으며, 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 보호대의 고정판(119)에 탈수망(110)의 플랜지 부분과 함께 고정된다.

돌출부(117)는 구간절단 스크류 블레이드(123)의 절단구간에서 압착력에 의하여 밀리면서 압착물을 절단 및 파쇄하고 분쇄된 압착물을 교반하므로 탈수효과가 증대되며, 뼈, 깍두기와 같은 큰 물체도 절단되어 내부의 수분까지 탈수되게 한다.

또한 압착물이 돌출부(117)에 접근하면서 압력을 받고 돌출부(117)를 통과한 후에는 돌출부(117)에 의한 압력이 해제되는데, 이와 같이 압착물이 돌출부(117)에 의해 국부 압력 가압 및 해제를 반복하면서 탈수효과를 증대시키기도 한다.

그리고, 스크류장치(120)는 제 1, 2회전축(X1, X2)과, 제 1, 2구동모터(M1, M2)와, 연속 스크류 블레이드(121)와, 구간절단 스크류 블레이드(123) 및 브러쉬(125)로 구성된다.

제 1, 2회전축(X1, X2)은 탈수망(110) 내부에서 폐기물을 일측에서 타측으로 이송하며 압착하기 위하여 길이방향으로 설치되되, 투입구(111) 측이 1차 가압탈수구간(L1), 배출구(113) 측이 2차 가압탈수구간(L2)으로 나뉘고, 서로 다른 관경을 가지며 마주하는 단부가 베어링에 의해 결합된다. 이때, 제 1, 2회전축(X1, X2)은 중공이 형성되어 있는 중공축이며, 제 1회전축(X1)에 제 2회전축(X2)으로 스팀을 흐르게 하도록 단부에 각각 스팀라인(SL)이 연결되어 있다. 스팀라인(SL)은 처리될 폐기물에 대하여 열을 가하고 하는 경우에 사용된다.

제 1, 2구동모터(M1, M2)는 제 1, 2회전축(X1, X2)을 서로 다른 속도로 회전시킨다. 이때, 제 2구동모터(M2)의 그 회전 속도를 제 1구동모터(M1)의 회전 속도보다 느리게 회전시켜 2차 가압탈수구간(L2)에서 폐기물이 체류되는 시간을 증대시킨다.

연속 스크류 블레이드(121)는 1차 가압탈수구간(L1)의 제 1회전축(X1) 주변에 형성된다.

구간절단 스크류 블레이드(123)는 1차 가압탈수구간(L1)과 연접되는 2차 가압탈수구간(L2)의 제 2회전축(X2) 주변에 형성되어 있는 것으로서, 일정간격마다 절단되어 있다. 이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 1차 가압탈수구간(L1)의 연속 스크류 블레이드(121)와 2차 가압탈수구간(L2)의 구간절단 스크류 블레이드(123)는 서로 분리시키는 데, 연속 스크류 블레이드(121)에 의하여 이송되는 폐기물은 그 분리된 부분에서 이송되지 못하고 일시 정체를 하게 되는데, 이때 뒤에서 밀려들어오는 폐기물에 의하여 길이방향의 압착력을 받게 되고, 그 압착력이 일정값 이상이 되면 정체되었던 폐기물은 압착력에 의하여 2차 가압탈수구간(L2)으로 밀리되면서 구간절단 스크류 블레이드(123)에 의하여 이송한다.

구간절단 스크류 블레이드(123)는 일정 길이마다 절단되어 있으므로 이송되는 압착 폐기물은 절단된 구간에서 일정 시간동안 정체를 하게 되고, 그에 따라 더 많은 압착력을 받게 되고, 구간절단 스크류 블레이드(123)의 절단된 구간마다 이러한 정체 및 압착작용이 반복된다.

구간절단 스크류 블레이드(123)는 2열 스크류 블레이드로 하는 것이 보다 많은 양의 처리할 쓰레기를 이송할 수 있으므로 바람직하다.

브러쉬(125)는 탈수망(110)의 탈수공이 막히는 현상을 방지하기 위하여, 구간절단 스크류 블레이드(123)의 측면에 고정장치(140)에 의하여 선단이 탈수망(110)의 내면에 접촉하도록 설치된다.

브러쉬(125)는 다수의 철사(125a)들의 끝단을 "디귿자" 형태의 클립(125b)으로 고정한 형태로서 스크류 블레이드의 측면을 따라 굴곡되어 고정되어 있다.

이어서, 차단체(130)는 탈수압력조종구간(L2 이후 구간)에서 탈수망(110)과 제 2회전축(X2) 사이에 길이방향으로 운동 가능하도록 설치되어 있는 원형콘으로서, 탈수망(110)의 배출구(113)를 공압실린더의 가압에 의하여 차단하고, 내부의 압력이 설정된 기준 압력 이상이 되면 차단체(130)가 밀리면서 배출구(113)를 개방한다. 따라서 공압을 조절함으로써 폐기물을 압착되는 압력을 임의로 조절할 수 있다. 이는 탈수물의 종류 및 원하는 함수율에 따라 조절한다.

차단체(130)는 탈수망(110)의 타측에 길이방향으로 이동할 수 있도록 설치되어 폐기물의 탈수압력을 조정한다.

한편, 고정장치(140)는 고정 브라켓(141)과, 가압 플레이트(143) 및 코일 스프링(145) 및 스토퍼(147)로 구성된다.

고정 브라켓(141)은 연속 스크류 블레이드(121)와 구간절단 스크류 블레이드(123)의 측면과 밀착되도록 동일한 곡률을 가지며 고정 볼트(B)에 의해 고정되고, 브러쉬(125)가 삽입되는 삽입홈(145a)이 형성된다.

가압 플레이트(143)는 고정 브라켓(141)의 곡률에 대응되어 삽입홈(145a)에 삽입되도록 탄성 재질(예를 들어, 고무)로 형성되고, 삽입홈(145a)에서 브러쉬(125)를 가압하여 전방, 즉 탈수망(110) 측으로 밀어낸다.

코일 스프링(145)은 가압 플레이트(143)와 삽입홈(145a) 사이에 등간격으로 복수개가 설치되어 가압 플레이트(143)를 전방으로 가압한다.

스토퍼(147)는 삽입홈(145a)에 설치되어 클립(125b)의 이탈을 방지한다. 이때, 스토퍼(147)는 삽입홈(145a)의 내측 양측면에 각각 부착되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 스크류 압착형 탈수기의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

음식물 쓰레기, 채소 및 과일 등의 농수산물 쓰레기와 같이 다량의 수분을 함유하고 있는 폐기물을 탈수망(110)의 투입구(111)에 투입하고, 제 1, 2구동모터(M1, M2)를 서로 다른 회전값으로 회전시켜 제 1, 2회전축(X1, X2)을 회전시키면, 투입된 폐기물이 연속 스크류 블레이드(121)와 구간절단 스크류 블레이드(123)에 의해서 일측에서 타측으로 교반되면서 이송된다. 이때 폐기물에 함유된 수분이 탈리하면서 탈수망(110)의 탈수공을 통하여 하부로 빠져나온다. 폐기물은 이송되다가 1차 가압탈수구간(L1)과 2차 가압탈수구간(L2) 사이의 스크류 블레이드가 없는 부분에서 이송을 멈추고 정체된다. 계속해서 후속 폐기물이 밀려들어오기 때문에 정체된 폐기물에서는 압력이 발생하고 일정압력이 형성되면 2차 가압탈수구간(L2)으로 이동한다. 실험에 의하면 1차 가압탈수구간(L1)에서 탈수망(110)의 탈수공으로 배출되는 수분의 양은 전체 탈리액의 80% 정도로 대부분의 수분이 이 구간에서 탈수된다. 더욱이, 1차 가압탈수구간(L1)과 2차 가압탈수구간(L2) 사이의 스크류 블레이드가 없는 부분에 지지대(115)가 설치되어 있어 지지대(115)에 의해 폐기물의 이송이 지연된다.

2차 가압탈수구간(L2)에서는 구간절단 스크류 블레이드(123)에 의해서 이송되는데 구간절단 스크류 블레이드(123)가 2열로 되어 있기 때문에 보다 많은 폐기물을 빠른 시간에 처리할 수 있다. 이송되던 폐기물은 구간절단 스크류 블레이드(123)의 절단된 구간에서 다시 정체를 하게 되는데, 이때 폐기물은 다시 일정 이상의 압력을 받으며 밀리게 되므로 탈수 효과가 증대되고 이와 같은 작용이 절단 구간마다 반복되므로 전체적인 탈수 효율이 크게 증대된다.

2차 가압탈수구간(L2)의 각 절단 구간에는 돌출부(117)가 형성되어 있는데, 도 2 및 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 폐기물이 길이방향의 이동 및 원주방향의 회전을 한다. 폐기물이 돌출부(117)에 접근하면서 국부압력이 형성되고, 돌출부(117)를 통과한 후에는 상기 국부압력이 해제된다. 이와 같은 국부압력의 가압 및 해제는 탈수 효율을 증대시키는데, 이와 같은 현상은 예를 들어 걸레를 비틀어 짤 때 한번 비틀어 짠 후 비튼 상태를 해제하여 다시 비틀면 물이 잘 짜지는 현상과 같다.

또한 돌출부(117)는 폐기물을 절단 및 분쇄하고 교반하는 역할도 하므로 제 2회전축(23) 주변의 폐기물이 외부로 이동하여 폐기물 전체가 골고루 탈수되고, 돌출부(117)의 날카로운 모서리에 의해서 뼈, 깍두기와 같은 큰 물체가 절단되어 내부의 수분까지 탈수된다.

폐기물이 탈수압력조정구간에 도달하고 폐기물에 일정압력이 가해지면 폐기물은 공압을 받고 있는 차단체(130)를 밀어 탈수망(110)의 배출구(113)를 통하여 배출된다. 차단체(130)는 공압실린더에 의해서 설정된 일정압력으로 배출구(113)를 차단하고 있으므로 공압실린더에 가해지는 공압에 의하여 탈수압력을 조절할 수 있다.

본 발명은 탈수망(110)의 탈수공 막힘현상을 방지하기 위하여 연속 스크류 블레이드(121) 또는 구간절단 스크류 블레이드(123)의 측면에 브러쉬(125)가 고정되어 있고, 브러쉬(125)의 끝단은 탈수망(110)의 내면에 접촉하도록 되어 있으므로 작동과정에서 자동으로 이물질을 제거하므로 탈수망(110)의 탈수공은 막히지 않는다.

또한, 브러쉬(125)가 탈수망(110)과 접촉하면서 닳게 되면, 고정장치(140)의 가압 플레이트(143)와 코일 스프링(145)이 브러쉬(125)를 탈수망(110) 측으로 밀어 냄으로써 이물질을 안정적으로 제거할 수 있다.

따라서 종전 세척수에 의한 세척에 비하여 비용이 절감되고 세척작업에 별도의 시간이 소요되지 않으므로 작업효율도 증대된다.

본 발명은 스크류장치(120)의 제 1, 2회전축(X1, X2)이 중공으로 형성되고, 스팀라인(SL)이 연결되어 있으므로 제 1, 2회전축(X1, X2) 주변을 가온시킬 수 있다. 따라서 겨울철에 처리물이 동결되었을 경우에 이를 해빙할 수 있으므로 탈수 효율을 증대시킬 수 있다. 또한 처리물의 특성상 병원균 및 유해균들이 포함될 수 밖에 없는데 이들 균을 멸균시키기 되므로 위생적이고, 환경적으로 친환경적이게 된다. 그리고 채소와 같은 쓰레기를 가열하므로 그 성질을 누그려 뜨려 폐기물 내부의 수분까지 탈수할 수 있다. 또한 공급되는 스팀은 폐스팀, 폐온수 등 폐열을 이용하여 에너지를 절약할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 탈수기는 스크류 블레이드에 절단된 구간에 의하여 이송되는 폐기물이 일정압력을 받을 때까지 정체되는 작용을 반복하므로 정체시마다 폐기물이 추가 압력을 받게 되어 탈수효과가 증대된다. 또한 탈수망(110) 내부에 구성된 돌출부(117)에 의하여 압착된 폐기물을 분쇄, 교반하므로 폐기물 내부의 수분까지 골고루 탈수되도록 하여 탈수효율이 크게 향상된다. 그리고 탈수망(110)의 탈수공에 끼인 이물질을 별도의 세척작업 없이 탈수망 내부의 브러쉬에 의하여 저절로 제거되도록 되어 있으므로 작업효율이 증대된다.

본 발명은 또한 스크류장치(120)의 제 1, 2회전축(X1, X2) 내부에 스팀이 흐르게 되어 있으므로 동결된 폐기물도 해동하며 탈수하여 탈수 효율이 증대되고, 폐기물에 함유된 병원균 및 유해균을 멸균하므로 작업환경 및 작업결과물인 폐기물이 위생적이고 친환경적이게 된다.

본 발명은 최종 배출되는 폐기물 케이크(cake)의 함수율은 50~60%로 종전 75~85%보다 낮으며 케이크 배출량은 50% 감소시킬 수 있다.

본 발명의 탈수기는 폐기물인 음식물 쓰레기, 농수산물 쓰레기, 축산 폐수, 주정박, 커피박 등 탈수물 전반에 이용할 수 있으며, 사과, 배, 귤 등의 과일과 야채 등의 착즙기 등의 착즙용 및 한약재 추출물 용도로 이용할 수 있다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

110 : 탈수망 120: 스크류장치
121 : 연속 스크류 블레이드 123 : 구간절단 스크류 블레이드
125 : 브러쉬 130: 차단체
140 : 고정장치 M1, M2 : 제 1, 2구동모터
L1: 1차 가압탈수구간 L2: 2차 가압탈수구간
X1, X2 : 제 1, 2회전축

Claims

탈리액이 외부로 빠져나가는 탈수공이 형성되어 있으며 일측 상부에 투입구와 타측단에 배출구가 구비되어 있는 원통형의 탈수망과, 상기 탈수망 내부에 폐기물을 이송하며 압착하기 위하여 길이방향으로 설치된 스크류장치와, 상기 탈수망의 타측에 설치되어 폐기물에 대한 탈수압력을 조정하는 차단체를 포함하는 스크류 압착형 탈수기에 있어서,
상기 스크류장치는,
1차 가압탈수구간과, 2차 가압탈수구간으로 나뉘고, 서로 다른 관경을 가지며 마주하는 단부가 베어링에 의해 결합되는 제 1, 2회전축과;
상기 제 1, 2회전축을 서로 다른 속도로 회전시키는 제 1, 2구동모터와;
상기 제 1회전축에 형성되는 연속 스크류 블레이드와;
상기 제 2회전축에 형성되되, 일정 간격마다 절단되어 있는 구간절단 스크류 블레이드; 및
상기 탈수망의 탈수공 막힘 현상을 방지하기 위하여 상기 구간절단 스크류 블레이드 측면에서 고정 장치에 의하여 선단이 상기 탈수망의 내면에 접촉하도록 설치되는 브러쉬를 포함하되,
상기 브러쉬는,
다수의 철사들의 끝단을 "디귿자" 형태의 클립으로 고정하여 상기 연속 스크류 블레이드와 구간절단 스크류 블레이드의 측면을 따라 굴곡되어 고정장치에 의해 고정되고,
상기 고정장치는,
상기 연속 스크류 블레이드와 구간절단 스크류 블레이드의 측면에 고정 볼트에 의해 고정되고, 상기 브러쉬가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 고정 브라켓과;
탄성 재질로 상기 고정 브라켓의 삽입홈에 삽입되어 상기 브러쉬를 가압하여 전방으로 밀어내는 가압 플레이트와;
상기 가압 플레이트와 상기 삽입홈 사이에 등간격으로 복수개가 설치되어 상기 가압 플레이트를 전방으로 가압하는 코일 스프링; 및
상기 삽입홈에 설치되어 상기 클립의 이탈을 방지하는 스토퍼로 구성되는 것을 특징으로 하는 스크류 압착형 탈수기.
제 1 항에 있어서,
상기 구간절단 스크류 블레이드는,
2열 스크류 블레이드인 것을 특징으로 하는 스크류 압착형 탈수기,
제 1 항에 있어서,
상기 스크류장치의 제 1, 2회전축은,
중공이 형성되어 있는 중공축이며, 상기 중공에 일측에서 타측으로 스팀을 흐르게 하도록 단부에 각각 스팀라인이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 스크류 압착형 탈수기.
제 1 항에 있어서,
상기 탈수망은,
상기 구간절단 스크류 블레이드의 절단 구간에 중심으로 향하는 돌출부가 설치된 것을 특징으로 하는 스크류 압착형 탈수기.
제 4 항에 있어서,
상기 돌출부는,
상기 탈수망의 상부와 하부에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 스크류 압착형 탈수기.
제 1 항에 있어서,
상기 탈수망은,
상기 제 1, 2회전축의 결합 부위에 방사상으로 형성된 지지대가 설치된 것을 특징으로 하는 스크류 압착형 탈수기.
제 6 항에 있어서,
상기 지지대는,
상기 1차 가압탈수구간에서 전달되는 폐기물의 이송을 지연시키면서 넓게 분산시키도록 그 단면 형상이 삼각형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 스크류 압착형 탈수기.
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