KR102333987B1 - 이동형 정화 세척침전 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예는 세척조에 스크류형 세척날과 세척보조날을 형성하여 세척 효율을 증대시키고, 침전지의 침전 미세토를 스크류날과 스크류보조날을 형성하여 이송시키므로 미세토 이송 효율을 증대시킨 장치를 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 이동형 정화 세척침전 장치는, 원통형의 형상을 구비하며, 내측면과 결합하여 내측면을 따라 나선형으로 연속되게 형성된 날인 세척날을 구비하고, 길이 방향의 중심축을 중심으로 회전하여 투입물에 대한 세척을 수행하는 세척부; 및 상기 투입물의 세척으로 발생한 세척수와 미세물질이 혼합된 혼합물을 전달 받아, 미세물질을 침전시킴으로써 상기 투입물을 세척수와 미세물질로 분리시키고, 상기 미세물질을 이송시켜 배출하는 스크류를 구비하는 침전부;를 포함한다.

Description

이동형 정화 세척침전 장치 {RELOCATABLE REMEDIATION WASHING AND SEDIMENTATION EQUIPMENT}
본 발명은 이동형 정화 세척침전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 세척조에 스크류형 세척날과 세척보조날을 형성하여 세척 효율을 증대시키고, 침전지의 침전 미세토를 스크류날과 스크류보조날을 형성하여 이송시키므로 미세토 이송 효율을 증대시킨 장치에 관한 것이다.
현재 우리나라의 토양오염정화는 대부분의 토양 전문업체들을 중심으로 유류오염 토양정화로 이루어지고 있으며, 그 기술력도 단순적용 차원에 머무르고 있어 실질적인 해결방안을 제시하지 못하고 있는 실정이다. 산업단지 토양은 유류 뿐만 아니라 중금속 등 복합오염원이 발생되는 경우가 많아 이를 동시에 정화하는 기술이 필요하다.
토양세척법(Soil Washing)은, 오염토양을 굴착하여 토양 세척 장치 내에 투입시키고, 토양 내의 유무기성 오염물질을 세척수와 기계적 마찰력을 이용하여 미세토양과 액상으로 이동, 분리시켜 토양의 오염부피를 감소시키는 공정을 의미한다.
종래의 토양세척 설비의 경우 기본적으로 침전방식을 사용함에 따라 토사 및 오염물질로 이루어진 슬러지가 누적됨에 따라 슬러지를 배출하는 배관이 자주 막히는 문제가 있었으며, 비교적 큰 부피를 갖는 설비를 현장마다 설치해야 했으므로 불필요한 설치 및 유지비용이 소요되는 문제가 있었다.
그리고, 오염토양의 세척 효율을 증대시키는데 한계가 있다는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허 제10-0460629호(발명의 명칭: 토양세척기 및 이를 이용한 토양세척장치)에서는, 유입구를 통해 주입되는 오염토사를 진동에 의해 파쇄하고 소정 크기 이상의 토사 입자를 거르는 입도선별부, 상기 입도선별부를 통과한 소정 크기 이하의 입자로 이루어진 오염토사를 이송받아 회전력을 이용하여 세척수와 혼합하고, 입자간의 충돌에 의해 파쇄와 오염토사에 부착된 오염물질의 이탈이 발생되는 1차 세척부, 상기 1차 세척부를 통과한 세척수와 오염토사의 혼합물을 회전력과 고압공기분사에 의해 오염물질의 이탈을 촉진시키고, 세척된 토사를 배출구 방향으로 이송시키는 2차 세척부를 포함하는 토양세척기가 개시되어 있다.
대한민국 등록특허 제10-0460629호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 복수 개의 구성요소를 이동 가능하게 설치하여 이동형 정화 세척침전 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 세척액을 이용하여 오염된 토양을 세척하는 과정에서, 토양과 세척액의 혼합 효율이 증대되도록 하는 것이다.
그리고, 본 발명의 목적은, 침전조에서 침전된 미세토가 침전조 바닥에서 굳어지는 현상을 방지하여 침전조로부터 미세토가 용이하게 신속한 속도로 배출되도록 하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 원통형의 형상을 구비하며, 내측면과 결합하여 내측면을 따라 나선형으로 연속되게 형성된 날인 세척날을 구비하고, 길이 방향의 중심축을 중심으로 회전하여 투입물에 대한 세척을 수행하는 세척부; 및 상기 투입물의 세척으로 발생한 세척수와 미세물질이 혼합된 혼합물을 전달 받아, 미세물질을 침전시킴으로써 상기 투입물을 세척수와 미세물질로 분리시키고, 상기 미세물질을 이송시켜 배출하는 스크류를 구비하는 침전부;를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 세척부는, 상기 세척날에서 연속적인 나선형 중 회전 주기로 구분되는 각각의 부위인 단위 세척날 각각에 날개 형상으로 형성되어 결합하는 세척보조날을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 세척부는, 상기 세척날에서 연속적인 나선형 중 회전 주기로 구분되는 각각의 부위인 단위 세척날 사이에 날개 형상으로 형성되고 상기 세척부의 내측면에 결합하는 세척보조날을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 침전부는, 상기 혼합물이 유입되어 저장되고 상기 미세물질의 침전이 수행되는 적어도 하나 이상의 침전조, 상기 침전조 각각의 하단에 형성되고, 내부에 상기 스크류가 설치되며, 침전된 상기 미세물질을 전달 받아 상기 미세물질의 침전 방향에 수직한 방향으로 배출시키는 이송부, 및 상기 스크류와 결합하고, 상기 스크류를 회전시키는 스크류구동부,를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 스크류는, 회전을 수행하는 축인 스크류축, 상기 스크류축의 외측면을 따라 나선형으로 연속되게 형성된 날인 스크류날, 및 상기 스크류날에서 연속적인 나선형 중 회전 주기로 구분되는 각각의 부위인 단위 스크류날 각각에 날개 형상으로 형성되어 결합하는 스크류보조날,을 구비할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 스크류는, 회전을 수행하는 축인 스크류축, 상기 스크류축의 외측면을 따라 나선형으로 연속되게 형성된 날인 스크류날, 및 상기 스크류날에서 연속적인 나선형 중 회전 주기로 구분되는 각각의 부위인 단위 스크류날 사이에 날개 형상으로 형성되고 상기 스크류축의 외측면에 결합하는 스크류보조날,을 구비할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 원통형의 형상을 구비하며, 내측면과 결합하여 내측면을 따라 나선형으로 연속되게 형성된 날인 세척날을 구비하고, 길이 방향의 중심축을 중심으로 회전하여 투입물에 대한 세척을 수행하는 세척부; 상기 세척부로부터 상기 투입물을 전달 받고, 상기 투입물의 세척으로 발생한 세척수와 미세물질이 혼합된 혼합물을 상기 투입물로부터 분리하여 저장하며, 세척된 상기 투입물을 배출하는 탈수선별부; 상기 탈수선별부로부터 상기 혼합물을 전달 받아, 상기 미세물질을 침전시킴으로써 상기 혼합물을 세척수와 미세물질로 분리시키고, 상기 미세물질을 이송시켜 배출하는 스크류를 구비하는 침전부; 상기 세척부와 결합하고, 상기 세척부에 회전력을 공급하는 세척구동부; 및 상기 세척부의 회전 또는 정지 시, 상기 세척부와 접촉하여 상기 세척부를 지지하는 세척지지부;를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 탈수선별부와 결합하고, 상기 혼합물에 압력을 제공하여 상기 혼합물을 상기 침전부로 전달하는 펌프부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 펌프부는, 상기 혼합물 유동 중 상기 혼합물의 압력을 측정하는 압력센서를 구비할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 외부의 토양을 전달 받아, 외부의 토양으로부터 소정의 입도 이하의 입자로 형성된 토양인 상기 투입물을 선별하는 건식선별부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 건식선별부는, 외부의 토양이 유입되는 호퍼, 상기 호퍼로부터 외부의 토양을 전달 받아 외부의 토양으로부터 상기 투입물을 선별하여 배출하는 선별기, 및 상기 선별기로부터 배출된 상기 투입물을 이송시켜 상기 세척부로 공급하는 투입물이송기,를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 복수 개의 구성요소를 베이스판에 설치하여 하나의 장치로 형성하고, 이를 이동차량에 설치되도록 함으로써, 현장을 이동하면서 오염토양에 대한 세척을 수행할 수 있다는 것이다.
또한, 본 발명의 효과는, 세척부의 내부에 나선형의 세척날을 형성하고 동시에 세척부에 세척보조날을 형성하여, 투입물인 토양과 세척액의 혼합 효율이 증대되도록 하여, 토양에 대한 세척 효율을 증대시킬 수 있다는 것이다.
그리고, 본 발명의 효과는, 침전조의 하단과 이송부를 연결하고, 이송부에서 미세토를 이송시키는 스크류에 스크류보조날을 형성하여, 이송부에 의한 미세토 이송 시, 미세토가 용이하게 신속한 속도로 배출되도록 할 수 있다는 것이다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동형 정화 세척침전 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 세척부의 내부 구조도와 정단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 세척부의 내부 구조도와 정단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 침전부의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 침전부의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 침전부의 평면도와 후면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이송부의 내부 구조도와 정단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이송부의 내부 구조도와 정단면도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동형 정화 세척침전 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 세척부의 내부 구조도와 정단면도이며, 도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 세척부의 내부 구조도와 정단면도이다. 여기서, 도 2의 (a)와 도 3의 (a)는 각각의 실시 예에 대한 세척부의 내부 구조도이고, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)에서 A-A'를 통과하는 면에 의해 절단된 세척부의 정단면에 대한 도면이며, 도 3의 (b)는 도 3의 (a)에서 B-B'를 통과하는 면에 의해 절단된 세척부의 정단면에 대한 도면이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 침전부의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 침전부의 측면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 침전부의 평면도와 후면도이다. 여기서, 도 6의 (a)는 침전부의 평면도이고, 도 6의 (b)는 침전부의 후면도이다. 도 5와 도 6에서 이해의 편의를 위해 이송통로관의 내부에 위치하는 스크류가 노출되게 표현되어 있다.
그리고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이송부의 내부 구조도와 정단면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 이송부의 내부 구조도와 정단면도이다. 여기서, 도 7의 (a)와 도 8의 (a)는 각각의 실시 예에 대한 이송부의 내부 구조도이고, 도 7의 (b)는 도 7의 (a)에서 C-C'를 통과하는 면에 의해 절단된 이송부의 정단면에 대한 도면이며, 도 8의 (b)는 도 8의 (a)에서 D-D'를 통과하는 면에 의해 절단된 이송부의 정단면에 대한 도면이다.
도 1 내지 도 8에서 보는 바와 같이, 이동 차량에 설치되어 정화 작업에 이용되는 본 발명의 이동형 정화 세척침전 장치는, 원통형의 형상을 구비하며, 내측면과 결합하여 내측면을 따라 나선형으로 연속되게 형성된 날인 세척날(210)을 구비하고, 길이 방향의 중심축을 중심으로 회전하여 투입물에 대한 세척을 수행하는 세척부(200); 및 투입물의 세척으로 발생한 세척수와 미세물질이 혼합된 혼합물을 전달 받아, 미세물질을 침전시킴으로써 혼합물을 세척수와 미세물질로 분리시키고, 미세물질을 이송시켜 배출하는 스크류(111)를 구비하는 침전부(100);를 포함한다. 여기서, 미세물질은 미세토 등 오염물일 수 있다.
도 1에서 보는 바와 같이, 세척부(200)와 침전부(100)는 판 형상의 베이스판(800) 상에 설치되어 하나의 장치를 형성할 수 있으며, 베이스판(800)이 이동 차량에 설치됨으로써, 세척부(200)와 침전부(100)가 이동 차량에 설치될 수 있다.
도 2와 도 3에서 보는 바와 같이, 세척부(200)는, 세척날(210)과 결합하고 원통형의 형상인 세척부 본체(230)와, 세척부 본체(230)의 일단과 결합하고 세척부 본체(230)보다 작은 크기의 원통형 형상 부위를 구비하는 세척부 배출부위(232)로 형성될 수 있다. 그리고, 세척부 본체(230)의 타단은 개방되어 세척부 유입부위(231)가 형성되고, 건식선별부(600)로부터 전달된 투입물이 세척부 유입부위(231)를 통과하여 세척부(200)의 내부로 유입될 수 있다. 여기서, 세척구동부(700)는 세척부 배출부위(232)와 결합하여 세척부(200)에 회전력을 제공할 수 있다.
그리고, 세척부(200)가 회전하는 동안, 나선형으로 형성된 세척날(210)에 의해 투입물이 세척액과 혼합되면서 세척이 수행되고, 동시에, 세척 중인 투입물이 세척부 유입부위(231)로부터 세척부 배출부위(232)로 이동할 수 있다. 세척액은 물과 첨가제의 혼합물일 수 있으며, 세척액공급부(미도시)로부터 직접 세척부(200) 내부로 세척액이 공급되거나, 투입물공급틀(640)에 세척액이 공급되어 투입물과 동시에 세척부(200) 내부로 공급될 수 있다.
도 2의 (a)와 (b)에서 보는 바와 같이 하나의 실시 예로써, 세척날(210)에서 연속적인 나선형 중 회전 주기로 구분되는 각각의 부위인 단위 세척날 각각에 날개 형상으로 형성되어 결합하는 세척보조날(220)을 구비할 수 있다.
세척보조날(220)은, 세척날(210)의 표면에 형성될 수 있으며, 세척부(200)의 회전 중심축을 기준으로 4방향으로 균등하게 이격되어 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 적어도 하나 이상의 세척보조날(220)이 상기와 같은 방식에 의해 세척날(210)의 표면에 형성될 수 있다. 그리고, 세척날(210)의 표면과 만나는 세척보조날(220)의 면이, 세척보조날(220)이 형성된 세척날(210)의 표면에 대해 수직 또는 경사각을 형성하도록, 세척보조날(220)이 형성될 수 있다. 또한, 세척보조날(220)의 표면은 평면 또는 곡면일 수 있다.
도 3의 (a)와 (b)에서 보는 바와 같이 다른 실시 예로써, 세척부(200)는, 세척날(210)에서 연속적인 나선형 중 회전 주기로 구분되는 각각의 부위인 단위 세척날(210) 사이에 날개 형상으로 형성되고 세척부(200)의 내측면에 결합하는 세척보조날(220)을 구비할 수 있다.
세척보조날(220)은 세척부(200)의 내측면에서 세척날(210)이 형성되지 않은 부위에 형성될 수 있으며, 세척부(200)의 회전 중심축을 기준으로 4방향으로 균등하게 이격되어 하나의 단위 세척날(210)과 다른 단위 세척날(210) 사이에 4개의 세척보조날(220)이 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 적어도 하나 이상의 세척보조날(220)이 상기와 같은 방식에 의해 세척부(200)의 내측면에 형성될 수 있다.
그리고, 세척보조날(220)은, 날개면이 평면인 형상일 수 있으며, 세척보조날(220)의 날개면과 세척날(210)의 날개면이 평행하도록 세척보조날(220)이 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 세척보조날(220)의 날개면은 곡면을 구비할 수 있으며, 세척보조날(220)의 날개면과 세척날(210)의 날개면이 평행하지 않도록 세척보조날(220)이 형성될 수 있다.
상기와 같이, 세척보조날(220)이 형성됨으로써, 세척부(200)를 통과하는 투입물과 세척액의 혼합률을 향상시킬 수 있으며, 이에 따라, 투입물에 대한 세척 횟수도 감소시킬 수 있다. 실제 실험에서, 세척보조날(220)을 제거한 본 발명의 이동형 정화 세척침전 장치를 이용하여 투입물을 세척하는 경우와 비교 시, 투입물에 대한 세척 횟수를 1 내지 2회 감소시킬 수 있으며, 세척액의 사용량도 25 내지 35% 감소시킬 수 있음을 확인하였다.
도 4 내지 도 8에서 보는 바와 같이, 침전부(100)는, 혼합물이 유입되어 저장되고 미세물질의 침전이 수행되는 적어도 하나 이상의 침전조(120), 침전조(120)의 하단에 형성되고, 내부에 스크류(111)가 설치되며, 침전된 미세물질을 전달 받아 미세물질의 침전 방향에 수직한 방향으로 배출시키는 이송부(110), 및 스크류(111)와 결합하고, 스크류(111)를 회전시키는 스크류구동부(130),를 포함할 수 있다. 그리고, 침전부(100)는 침전조(120) 및 이송부(110)를 지지하고 스크류구동부(130)가 설치된 침전지지대(140)를 포함할 수 있다. 여기서, 스크류구동부(130)는, 모터(131) 및 모터(131)와 스크류축(111a)을 연결하는 밸트(132)를 구비할 수 있다. 그리고, 이송부(110)는 스크류(111)와 스크류(111)를 감싸는 관의 형상으로 형성되고 이송되는 미세물질에 통로를 제공하는 이송통로관(112)을 구비할 수 있다.
이송통로관(112)은, 개방되어 침전조(120)와 연결됨으로써 전달 받은 미세물질이 스크류(111)와 접촉하도록 하는 이송통로관의 개방구(112b), 스크류(111)가 설치되어 회전하면서 미세물질을 이송시키는 이송통로관의 몸체(112a), 및, 이송통로관(112)의 개구부위와 대응되는 위치에 형성되고 이송된 미세물질을 배출하는 이송통로관의 배출구(112c),를 포함할 수 있다.
침전조(120)의 상부는 베이스판(800)에 평행한 단면이 원형 또는 다각형(장방형의 정사각형 또는 직사각형 등)인 통의 형상일 수 있고, 침전조(120)의 하부는 침전조(120)의 상부 하단으로부터 이송부(110)의 방향으로 부피가 점점 감소하도록 기울어진 면을 구비하며 연장되는 형상일 수 있다. 이에 따라, 혼합물의 상태에서 세척수와 분리된 미세물질은 침전조(120)의 하부 방향으로 침전되어 이송부(110)로 전달 될 수 있다.
침전조(120)의 상부 측면과 침전조(120)의 하부 측면에는 투광부(121)가 형성될 수 있다. 여기서, 투광부(121)는 투명한 소재로 형성될 수 있으며, 구체적으로, 유리 또는 합성수지로 형성될 수 있다. 투광부(121)를 통해 침전조(120)의 내부에 침전된 미세물질의 양을 측정할 수 있다.
침전조(120)는 복수로 형성되어 단계적으로 침전된 미세물질의 제어가 수행될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에서는 3개의 침전조(120)가 형성된 상태를 나타낼 수 있다. 여기서, 펌프부(500)와 연결된 첫 번째 침전조(120)에 응집제 또는 중화제가 공급되고 중력을 통해 미세토가 침전될 수 있다. 그 후, 첫 번째 침전조(120)로부터 두 번째 침전조(120)로 혼합물이 월류하여 유동하며, 두 번째 침전조(120)에 침전이 수행된 혼합물이 세 번째 침전조(120)로 월류하여 유동할 수 있다.
여기서, 각각의 침전조(120)는 월류공간(122)을 구비하여, 하나의 침전조(120)에서 침전이 수행되어 일부 미세물질을 침전시킨 혼합물이 다음 하나의 침전조(120)로 월류하여 유동할 수 있다. 그리고, 마지막으로 침전이 수행된 마지막 침전조(120)의 세척수는 바이패스관(미도시)을 통해 세척부(200)로 재공급되거나 재처리를 위해 배출될 수 있다. 각각의 침전조(120)에는 월류판(123)이 구비되어, 월류되는 혼합물의 유동이 제어될 수 있다.
침전부(100)는 스크류구동부(130)의 모터(131)에 제어신호를 전달하여 스크류(111)의 회전속도를 제어하는 이송제어부(150)를 포함할 수 있다. 사용자는 투광부(121)를 통해 미세물질의 침전 속도를 관측하고, 미세물질의 침전량에 따라 이송제어부(150)에 구비된 조작패널을 조작하여 스크류(111)의 회전속도를 조절할 수 있다. 구체적으로, 미세물질의 침전 속도가 증가하는 경우, 스크류(111)의 회전속도가 증가하도록 조작패널을 조작하고, 미세물질의 침전 속도가 감소하는 경우, 스크류(111)의 회전속도가 감소하도록 조작패널을 조작할 수 있다. 여기서, 조작패널은 공지된 기술로써 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7의 (a)와 (b)에서 보는 바와 같이, 스크류(111)는, 회전을 수행하는 축인 스크류축(111a), 스크류축(111a)의 외측면을 따라 나선형으로 연속되게 형성된 날인 스크류날(111b), 및 스크류날(111b)에서 연속적인 나선형 중 회전 주기로 구분되는 각각의 부위인 단위 스크류날 각각에 날개 형상으로 형성되어 결합하는 스크류보조날(111c),을 구비할 수 있다.
스크류보조날(111c)은, 스크류날(111b)의 표면에 형성될 수 있으며, 스크류(111)의 회전 중심축을 기준으로 4방향으로 균등하게 이격되어 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 적어도 하나 이상의 스크류보조날(111c)이 상기와 같은 방식에 의해 스크류날(111b)의 표면에 형성될 수 있다. 그리고, 스크류날(111b)의 표면과 만나는 스크류보조날(111c)의 면이, 스크류보조날(111c)이 형성된 스크류날(111b)의 표면에 대해 수직 또는 경사각을 형성하도록, 스크류보조날(111c)이 형성될 수 있다. 또한, 스크류보조날(111c)의 표면은 평면 또는 곡면일 수 있다.
도 8의 (a)와 (b)에서 보는 바와 같이, 스크류(111)는, 회전을 수행하는 축인 스크류축(111a), 스크류축(111a)의 외측면을 따라 나선형으로 연속되게 형성된 날인 스크류날(111b), 및 스크류날(111b)에서 연속적인 나선형 중 회전 주기로 구분되는 각각의 부위인 단위 스크류날(111b) 사이에 날개 형상으로 형성되고 스크류축(111a)의 외측면에 결합하는 스크류보조날(111c),을 구비할 수 있다.
스크류보조날(111c)은 스크류축(111a)의 외측면에서 스크류날(111b)이 형성되지 않은 부위에 형성될 수 있으며, 스크류축(111a)의 회전 중심축을 기준으로 4방향으로 균등하게 이격되어 하나의 단위 스크류날(111b)과 다른 단위 스크류날(111b) 사이에 4개의 스크류보조날(111c)이 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 적어도 하나 이상의 스크류보조날(111c)이 상기와 같은 방식에 의해 스크류축(111a)의 외측면에 형성될 수 있다.
그리고, 스크류보조날(111c)은, 날개면이 평면인 형상일 수 있으며, 스크류보조날(111c)의 날개면과 스크류날(111b)의 날개면이 평행하도록 스크류보조날(111c)이 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 스크류보조날(111c)의 날개면은 곡면을 구비할 수 있으며, 스크류보조날(111c)의 날개면과 스크류날(111b)의 날개면이 평행하지 않도록 스크류보조날(111c)이 형성될 수 있다.
상기와 같이, 스크류보조날(111c)이 형성됨으로써, 이송부(110)를 통과하는 미세물질의 이송 속도를 증가시킬 수 있다. 실제 실험에서, 스크류보조날(111c)을 제거한 본 발명의 이동형 정화 세척침전 장치를 이용하여 미세물질을 이송시키는 경우와 비교 시, 미세물질의 이송 속도가 3 내지 5 m3/h 증가됨을 확인하였다.
도 1 내지 도 8에서 보는 바와 같이, 이동 차량에 설치되어 정화 작업에 이용되는 본 발명의 이동형 정화 세척침전 장치는, 원통형의 형상을 구비하며, 내측면과 결합하여 내측면을 따라 나선형으로 연속되게 형성된 날인 세척날(210)을 구비하고, 길이 방향의 중심축을 중심으로 회전하여 투입물에 대한 세척을 수행하는 세척부(200); 세척부(200)로부터 투입물을 전달 받고, 투입물의 세척으로 발생한 세척수와 미세물질이 혼합된 혼합물을 투입물로부터 분리하여 저장하며, 세척된 투입물을 배출하는 탈수선별부(300); 탈수선별부(300)로부터 혼합물을 전달 받아, 미세물질을 침전시킴으로써 혼합물을 세척수와 미세물질로 분리시키고, 미세물질을 이송시켜 배출하는 스크류(111)를 구비하는 침전부(100); 세척부(200)와 결합하고, 세척부(200)에 회전력을 공급하는 세척구동부(700); 및 세척부(200)의 회전 또는 정지 시, 세척부(200)와 접촉하여 세척부(200)를 지지하는 세척지지부(400);를 포함한다. 여기서, 세척부(200)와 침전부(100)에 대한 사항은 상기된 바와 동일하다.
도 1에서 보는 바와 같이, 세척부(200), 침전부(100), 탈수선별부(300), 세척구동부(700) 및 세척지지부(400)는 판 형상의 베이스판(800) 상에 설치되어 하나의 장치를 형성할 수 있으며, 베이스판(800)이 이동 차량에 설치됨으로써, 본 발명의 이동형 정화 세척침전 장치가 이동 차량에 설치될 수 있다.
세척지지부(400)는, 세척부(200)와 접촉 지지하여 세척부(200)의 회전 시 회전하는 롤러부(410)를 적어도 하나 이상 구비할 수 있다. 그리고, 세척지지부(400)는 롤러부(410)를 지지하는 세척지지대(420)를 구비할 수 있다. 여기서, 롤러부(410)는, 세척부(200)의 외측면에 접촉하고 세척부(200)를 지지함과 동시에 세척부(200) 회전 시 회전하는 회전롤러(411)와, 롤러 및 세척지지대(420)와 결합하여 롤러를 지지하는 롤러지지대(412)를 포함할 수 있다.
본 발명의 이동형 정화 세척침전 장치는, 탈수선별부(300)와 결합하고, 혼합물에 압력을 제공하여 혼합물을 침전부(100)로 전달하는 펌프부(500)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 펌프부(500)는, 혼합물 유동 중 혼합물의 압력을 측정하는 압력센서를 구비할 수 있다.
도 1에서 보는 바와 같이, 펌프부(500)는, 탈수선별부(300)와 결합하여 혼합물을 펌핑하는 펌프(510) 및, 펌프(510)와 결합하고 펌프(510)로부터 침전조(120)로 유동하는 혼합물에 유로를 제공하는 유동관(520)을 포함할 수 있다. 유동관(520)에는 압력센서가 설치될 수 있으며, 압력센서에 측정한 혼합물의 유동 압력을 이용하여 스크류(111)의 회전속도가 제어될 수 있다.
구체적으로, 압력센서에서 혼합물의 유동 압력이 증가하는 것으로 측정되는 경우에는 혼합물의 유동량이 증가하여 미세물질의 침전 속도가 증가하는 것이므로, 압력센서는 이와 같은 정보를 이송제어부(150)로 전달하고, 이송제어부(150)가 스크류구동부(130)로 제어신호를 전달하여 스크류(111)의 회전속도를 증가시킬 수 있다.
반면에, 압력센서에서 혼합물의 유동 압력이 감소하는 것으로 측정되는 경우에는 혼합물의 유동량이 감소하여 미세물질의 침전 속도가 감소하는 것이므로, 압력센서는 이와 같은 정보를 이송제어부(150)로 전달하고, 이송제어부(150)가 스크류구동부(130)로 제어신호를 전달하여 스크류(111)의 회전속도를 감소시킬 수 있다.
이에 따라, 스크류(111)의 회전속도 제어는 수동 또는 자동으로 수행되거나, 자동과 수동의 복합으로 수행될 수도 있다.
본 발명의 이동형 정화 세척침전 장치는, 외부의 토양을 전달 받아, 외부의 토양으로부터 소정의 입도 이하의 입자로 형성된 토양인 투입물을 선별하는 건식선별부(600)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 건식선별부(600)는, 외부의 토양이 유입되는 호퍼(610), 호퍼(610)로부터 외부의 토양을 전달 받아 외부의 토양으로부터 투입물을 선별하여 배출하는 선별기(620), 및 선별기(620)로부터 배출된 투입물을 이송시켜 세척부(200)로 공급하는 투입물이송기(630),를 포함할 수 있다. 그리고, 건식선별부(600)는 미끄럼틀 형상의 투입물공급틀(640)을 포함하고, 투입물이송기(630)에 의해 이송된 투입물은 투입물공급틀(640)에 전달된 후 투입물공급틀(640)에 의해 가이드되어 세척부(200)로 공급될 수 있다.
여기서, 선별기(620)는 소정의 입자 크기인 토양만 통과시켜 배출함으로써 투입물을 형성할 수 있다. 이를 위해, 복수 개의 홀을 구비하는 선별기(620)는 지속적으로 진동될 수 있다. 또한, 투입물이송기(630)는 컨베이어 밸트일 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 침전부 110 : 이송부
111 : 스크류 111a : 스크류축
111b : 스크류날 111c : 스크류보조날
112 : 이송통로관 112a : 이송통로관의 몸체
112b : 이송통로관의 개방구 112c : 이송통로관의 배출구
120 : 침전조 121 : 투광부
122 : 월류공간 123 : 월류판
130 : 스크류구동부 131 : 모터
132 : 밸트 140 : 침전지지대
150 : 이송제어부 200 : 세척부
210 : 세척날 220 : 세척보조날
230 : 세척부 본체 231 : 세척부 유입부위
232 : 세척부 배출부위 300 : 탈수선별부
400 : 세척지지부 410 : 롤러부
411 : 회전롤러 412 : 롤러지지대
420 : 세척지지대 500 : 펌프부
510 : 펌프 520 : 유동관
600 : 건식선별부 610 : 호퍼
620 : 선별기 630 : 투입물이송기
640 : 투입물공급틀 700 : 세척구동부
800 : 베이스판

Claims (11)

  1. 이동 차량에 설치되어 정화 작업에 이용되는 이동형 정화 세척침전 장치에 있어서,
    원통형의 형상을 구비하며, 내측면과 결합하여 내측면을 따라 나선형으로 연속되게 형성된 날인 세척날, 상기 세척날과 결합하고 원통형의 형상인 세척부 본체, 상기 세척부 본체의 일단과 결합하고 상기 세척부 본체보다 작은 크기의 원통형 형상인 세척부 배출부위 및 상기 세척부 본체의 타단이 개방되어 형성된 세척부 유입부위를 구비하고, 길이 방향의 중심축을 중심으로 회전하여 투입물공급틀로부터 전달된 투입물에 대한 세척을 수행하는 세척부;
    상기 세척부 배출부위와 결합하여 상기 세척부에 회전력을 제공하는 세척구동부;
    상기 투입물공급틀에 세척액을 공급하는 세척액공급부;
    상기 세척부로부터 상기 투입물을 전달 받고, 상기 투입물의 세척으로 발생한 세척수와 미세물질이 혼합된 혼합물을 상기 투입물로부터 분리하여 저장하며, 세척된 상기 투입물을 배출하는 탈수선별부;
    상기 탈수선별부로부터 상기 혼합물을 전달 받아, 상기 미세물질을 침전시킴으로써 상기 투입물을 세척수와 미세물질로 분리시키고, 상기 미세물질을 이송시켜 배출하는 스크류를 구비하며, 상기 혼합물이 유입되어 저장되고 상기 미세물질의 침전이 수행되는 적어도 하나 이상의 침전조 및 상기 침전조와 결합되고 상기 침전조를 통과한 세척수를 상기 세척부로 재공급되도록 하는 바이패스관을 구비하는 침전부; 및
    상기 탈수선별부와 결합하여 상기 혼합물을 펌핑하는 펌프, 상기 펌프와 결합하고 상기 펌프로부터 상기 침전조로 유동하는 상기 혼합물에 유로를 제공하는 유동관 및, 상기 유동관에 설치되어 상기 혼합물 유동 중 상기 혼합물의 압력을 측정하는 압력센서를 구비하는 펌프부를 포함하고,
    상기 침전부는, 상기 스크류의 회전속도를 제어하는 이송제어부를 포함하며,
    상기 침전조는, 상기 혼합물이 월류하여 유동하는 월류공간, 상기 월류공간에 인접하여 형성되는 월류판 및 투명한 소재로 측면에 형성되는 투광부를 구비하고,
    상기 혼합물은, 상기 월류공간을 통해 하나의 침전조로부터 다른 침전조로 유동한 후 상기 월류판에 의해 유동 제어되며,
    상기 투광부를 통한 관측과 상기 이송제어부의 조작에 의해, 상기 침전조 내 미세물질의 침전 속도에 따라 상기 스크류 회전속도의 제어가 가능하고,
    상기 압력센서에서 상기 혼합물의 유동 압력이 증가하는 것으로 측정되는 경우, 상기 미세물질의 침전 속도 증가로 판단되어 상기 이송제어부의 제어에 의해 상기 스크류의 회전속도가 증가되며,
    상기 압력센서에서 상기 혼합물의 유동 압력이 감소하는 것으로 측정되는 경우, 상기 미세물질의 침전 속도 감소로 판단되어 상기 이송제어부의 제어에 의해 상기 스크류의 회전속도가 감소됨으로써,
    상기 스크류의 회전속도 제어가 수동 또는 자동으로 수행되는 것을 특징으로 하는 이동형 정화 세척침전 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 세척부는, 상기 세척날에서 연속적인 나선형 중 회전 주기로 구분되는 각각의 부위인 단위 세척날 각각에 날개 형상으로 형성되어 결합하는 세척보조날을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동형 정화 세척침전 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 세척부는, 상기 세척날에서 연속적인 나선형 중 회전 주기로 구분되는 각각의 부위인 단위 세척날 사이에 날개 형상으로 형성되고 상기 세척부의 내측면에 결합하는 세척보조날을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동형 정화 세척침전 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 침전부는,
    상기 침전조 각각의 하단에 형성되고, 내부에 상기 스크류가 설치되며, 침전된 상기 미세물질을 전달 받아 상기 미세물질의 침전 방향에 수직한 방향으로 배출시키는 이송부, 및
    상기 스크류와 결합하고, 상기 스크류를 회전시키는 스크류구동부,를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 정화 세척침전 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 스크류는,
    회전을 수행하는 축인 스크류축,
    상기 스크류축의 외측면을 따라 나선형으로 연속되게 형성된 날인 스크류날, 및
    상기 스크류날에서 연속적인 나선형 중 회전 주기로 구분되는 각각의 부위인 단위 스크류날 각각에 날개 형상으로 형성되어 결합하는 스크류보조날,을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동형 정화 세척침전 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 스크류는,
    회전을 수행하는 축인 스크류축,
    상기 스크류축의 외측면을 따라 나선형으로 연속되게 형성된 날인 스크류날, 및
    상기 스크류날에서 연속적인 나선형 중 회전 주기로 구분되는 각각의 부위인 단위 스크류날 사이에 날개 형상으로 형성되고 상기 스크류축의 외측면에 결합하는 스크류보조날,을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동형 정화 세척침전 장치.
  7. 이동 차량에 설치되어 정화 작업에 이용되는 이동형 정화 세척침전 장치에 있어서,
    원통형의 형상을 구비하며, 내측면과 결합하여 내측면을 따라 나선형으로 연속되게 형성된 날인 세척날, 상기 세척날과 결합하고 원통형의 형상인 세척부 본체, 상기 세척부 본체의 일단과 결합하고 상기 세척부 본체보다 작은 크기의 원통형 형상인 세척부 배출부위 및 상기 세척부 본체의 타단이 개방되어 형성된 세척부 유입부위를 구비하고, 길이 방향의 중심축을 중심으로 회전하여 투입물공급틀로부터 전달된 투입물에 대한 세척을 수행하는 세척부;
    상기 세척부 배출부위와 결합하여 상기 세척부에 회전력을 제공하는 세척구동부;
    상기 투입물공급틀에 세척액을 공급하는 세척액공급부;
    상기 세척부로부터 상기 투입물을 전달 받고, 상기 투입물의 세척으로 발생한 세척수와 미세물질이 혼합된 혼합물을 상기 투입물로부터 분리하여 저장하며, 세척된 상기 투입물을 배출하는 탈수선별부;
    상기 탈수선별부로부터 상기 혼합물을 전달 받아, 상기 미세물질을 침전시킴으로써 상기 투입물을 세척수와 미세물질로 분리시키고, 상기 미세물질을 이송시켜 배출하는 스크류를 구비하며, 상기 혼합물이 유입되어 저장되고 상기 미세물질의 침전이 수행되는 적어도 하나 이상의 침전조 및 상기 침전조와 결합되고 상기 침전조를 통과한 세척수를 상기 세척부로 재공급되도록 하는 바이패스관을 구비하는 침전부;
    상기 탈수선별부와 결합하여 상기 혼합물을 펌핑하는 펌프, 상기 펌프와 결합하고 상기 펌프로부터 상기 침전조로 유동하는 상기 혼합물에 유로를 제공하는 유동관 및, 상기 유동관에 설치되어 상기 혼합물 유동 중 상기 혼합물의 압력을 측정하는 압력센서를 구비하는 펌프부;
    상기 세척부와 결합하고, 상기 세척부에 회전력을 공급하는 세척구동부; 및
    상기 세척부의 회전 또는 정지 시, 상기 세척부와 접촉하여 상기 세척부를 지지하는 세척지지부;를 포함하고,
    상기 침전부는, 상기 스크류의 회전속도를 제어하는 이송제어부를 포함하며,
    상기 침전조는, 상기 혼합물이 월류하여 유동하는 월류공간, 상기 월류공간에 인접하여 형성되는 월류판 및 투명한 소재로 측면에 형성되는 투광부를 구비하고,
    상기 혼합물은, 상기 월류공간을 통해 하나의 침전조로부터 다른 침전조로 유동한 후 상기 월류판에 의해 유동 제어되며,
    상기 투광부를 통한 관측과 상기 이송제어부의 조작에 의해, 상기 침전조 내 미세물질의 침전 속도에 따라 상기 스크류 회전속도의 제어가 가능하고,
    상기 압력센서에서 상기 혼합물의 유동 압력이 증가하는 것으로 측정되는 경우, 상기 미세물질의 침전 속도 증가로 판단되어 상기 이송제어부의 제어에 의해 상기 스크류의 회전속도가 증가되며,
    상기 압력센서에서 상기 혼합물의 유동 압력이 감소하는 것으로 측정되는 경우, 상기 미세물질의 침전 속도 감소로 판단되어 상기 이송제어부의 제어에 의해 상기 스크류의 회전속도가 감소됨으로써,
    상기 스크류의 회전속도 제어가 수동 또는 자동으로 수행되는 것을 특징으로 하는 이동형 정화 세척침전 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 7에 있어서,
    외부의 토양을 전달 받아, 외부의 토양으로부터 소정의 입도 이하의 입자로 형성된 토양인 상기 투입물을 선별하는 건식선별부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 정화 세척침전 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 건식선별부는,
    외부의 토양이 유입되는 호퍼,
    상기 호퍼로부터 외부의 토양을 전달 받아 외부의 토양으로부터 상기 투입물을 선별하여 배출하는 선별기, 및
    상기 선별기로부터 배출된 상기 투입물을 이송시켜 상기 세척부로 공급하는 투입물이송기,를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동형 정화 세척침전 장치.
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