KR20040001716A - 고액분리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고액분리기에 관한 것으로, 특히 외주면에 관통구멍이 형성된 회전하는 드럼의 내부에 오폐수를 공급하여, 원심력에 의하여 오폐수 원액을 분리하고 원액이 제거된 고형의 케이크도 원심력에 의하여 유입방향의 역방향으로 배출할 수 있는 고액분리기에 관한 것이다.

본 발명의 고액분리기는, 프레임(110)과, 상기 프레임에 설치되어 동력을 발생시키는 구동부(120)와, 상기 구동부에 연결되어 동력을 전달하는 회전축(133)을 포함하는 동력전달수단(130)과, 상기 회전축의 단부에 연결됨과 더불어 테이퍼진 중공의 원뿔대 형상이고, 외주면에는 복수의 관통구멍이 형성되어 있으며, 단직경 단부가 폐쇄되도록 회전축의 단부에 연결된 원심분리드럼(214d)과, 상기 원심분리드럼의 관통구멍이 형성된 외주를 일정한 간격을 두고서 감싸고 있으며, 하부에 분리액 배출구가 형성된 제1케이싱(230)과, 상기 원심분리드럼의 장직경 단부를 감싸고, 하부에 케이크배출구가 형성된 제2케이싱(A)과, 상기 제2케이싱을 관통하고, 상기 원심분리드럼의 장직경 단부를 통과하여 원심분리드럼의 내부까지 단부가 연장되어 설치된 오수원액공급파이프(B)를 포함하는 것을 특징으로 하는 고액분리기.

Description

고액분리기{ Separator }

본 발명은 고액분리기에 관한 것으로, 특히 외주면에 관통구멍이 형성된 회전하는 드럼의 내부에 오폐수를 공급하여, 원심력에 의하여 오폐수 원액을 분리하고 원액이 제거된 고형의 케이크도 원심력에 의하여 배출할 수 있는 고액분리기에 관한 것이다.

일반적으로 하수도, 축사의 분뇨, 산업폐수 등 각종의 오수와 폐수의 처리는 일반적으로 물리적으로 협잡물을 분리하거나 고형의 부유물질(SS)을 제거하는 전처리공정과 전처리된 오폐수에 생물화학적인 처리를 하여 정화하는 후처리공정으로 구분된다.

상기의 전처리 공정시 오폐수로부터 고형물을 분리하기 위하여 원심분리기를 사용할 수 있으며, 고안의 명칭이 '페수협잡물의 복합제거장치'이고 1999년 8월 30일자로 출원된 대한민국 실용신안등록 출원번호 제20-1000-0018131호에는 오폐수를 회전하는 테이퍼진 드럼내부에 공급하고, 원심력에 의하여 수분을 제거하고 남은 고형체를 스크류를 가이드로 하여 이송하면서 압착하여 케이크로 배출하는 장치가 공개되어 있다.

도 6에는 상기 문헌에 공개된 원심분리기의 개략도가 도시되어 있다. 즉, 종래의 원심분리기는 회전드럼(10)의 내부에 공급된 오폐수가 회전드럼(10)이 회전되면서 원심력을 받게되어, 분리된 상등수는 회전드럼 장직경 단부(20)를 통과하여 외곽케이싱(30)으로 배출되며, 수분이 분리된 고형물은 원심력에 의하여회전드럼(10)의 장직경 단부(20)에 형성된 관통구멍(21)을 통과하여 회전드럼(10)의 외주면에 형성된 스크류(22)에 공급되어 압착 이송되면서 탈수되어 케이크로서 케이크배출구(31)로 배출되도록 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 원심분리기는 현탁액체에 상당량의 고형물질이 포함되어 배출될 수 있는 구조로 되어 있어 원심분리의 효율이 나쁘다는 문제점이 있다. 또한 종래의 원심분리기는 회전드럼의 외주면에 스크류를 가공하는 공정이 복잡하여 비용이 많이 소요되고, 스크류의 외주를 감싸는 외부드럼과 스크류 사이에 이물질이 끼일 경우 고장이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수분이 탈수된 고형물 케이크의 배출에 별도의 스크류를 필요로 하지 않고 원심력에 의해서 케이크을 배출할 수 있는 고액분리기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 가공과 조립이 어려우며, 이물질에 의하여 고장이 잘 발생하는 스크류를 제거하여 구조가 간단한 고액분리기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 탈수를 위한 회전드럼의 내부에 오폐수를 효과적으로 가속하여 공급할 수 있는 구조를 갖는 고액분리기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 본 발명의 일실시예에 의한 고액분리기의 설명도

도2는 본 발명의 요부를 나타내는 상세도

도3(A)(B)(C)는 도 2의 X - X선 단면의 다양한 예를 보인 단면도

도 4는 본 발명의 고액분리부재를 나타내는 반단면도

도 5는 본 발명의 가속드럼을 나타내는 반단면도

도 6은 종래 원심분리기의 개략도

<부호의 간단한 설명>

100구동장치부110프레임

120구동부130동력전달수단

140구동부커버200고액분리부

210분리수단211고정수단

212원판형부재213체결수단

214고액분리부재215가속드럼

220액상배출통로부재230제1케이싱

A제2케이싱B오수원액공급파이프

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고액분리기는, 프레임과, 상기 프레임에 설치되어 동력을 발생시키는 구동부와, 상기 구동부에 연결되어 동력을 전달하는 회전축을 포함하는 동력전달수단과, 테이퍼진 중공의 원뿔대 형상이고 외주면에는 복수의 관통구멍이 형성되어 있으며, 단직경 단부가 폐쇄되도록 상기 회전축의 단부에 연결된 원심분리드럼과, 상기 원심분리드럼의 관통구멍이 형성된 외주를 일정한 간격을 두고서 감싸고 있으며, 하부에 분리액 배출구가 형성된 제1케이싱과, 상기 원심분리드럼의 장직경 단부를 감싸고, 하부에 케이크배출구가 형성된 제2케이싱과, 상기 상기 제2케이싱을 관통하고, 상기 원심분리드럼의 장직경 단부를 통과하여 상기 원심분리드럼의 내부까지 단부가 연장되어 설치된 오수원액공급파이프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 고액분리기는, 상기 원심분리드럼의 내주면 둘레에 미세공이 형성된 스크린이 고정 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 고액분리기는, 상기 원심분리드럼의 테이퍼의 경사각은 회전축에 대하여 25° 내지 45°도 범위에 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 고액분리기는, 장직경 단부와 소직경 단부를 갖고 상기 장직경 단부와 소직경 단부를 연결하는 테이퍼부를 갖는 중공의 파이프이고, 외주면에는 복수의 관통구멍이 형성되어 있으며, 상기 원심분리드럼의 내부에서 상기 장직경 단부가 폐쇄되도록 상기 회전축의 단부에 연결된 가속드럼을 더 포함하고, 상기 오수공급파이프는 단부가 상기 제2케이싱을 관통하고, 상기 원심분리드럼의 장직경 단부 및 상기 가속드럼의 소직경 단부를 통과하여 상기 가속드럼의 내부에 놓이도록 설치된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 고액분리기의 설명도이고, 도2는 본 발명의 요부를 나타내는 상세도이며, 도3(A)(B)(C)는 도 2의 X - X선 단면의 다양한 예를 보인 단면도이다.

본 발명에 따른 원심력을 이용한 고액분리기는 도 1에 도시된 것과 같이, 프레임(110)과, 이 프레임(110)을 이용하여 일정한 높이에 설치되어 전원이 공급되면 회전력을 발생하는 구동부(120)와, 상기 프레임(110)에 설치되어 구동부(120)로부터 전달된 회전력에 의해 회전하도록 설치된 동력전달수단(130)이 구동부커버(140)에 수용된 구동장치부(100)를 포함한다.

여기서, 상기 구동부(120)는, 전원을 공급하면 회전하는 모터이다.

그리고 상기 동력전달수단(130)은, 상기 프레임(110)에 설치된 하우징(131)과, 이 하우징(131)의 양단에 설치된 베어링(132)과, 이 베어링(132)에 회전가능하게 끼워진 축(133)과, 이 축(133)의 일단에 고정설치되어 상기 구동부(120)의 동력전달풀리(121)와 동기회전하도록 된 종동풀리(134)로 이루어져 있다.

상기 동력전달풀리(121)와 종동풀리(134)는 동기회전하도록 연결고정된 동력전달벨트(135)로 연결된다.

그리고 또 본 발명은, 상기 동력전달수단(130)을 구성하는 축(133)에 고정되어 후술하는 오수원액공급파이프을 통해 유입되는 현탁액에서 액분은 반경방향으로 배출되고 고분은 원심력에 의해 오수원액공급파이프쪽으로 밀려나가 배출되도록 된 분리수단(210)과, 이 분리수단(210)에서 분리된 액상을 배출하도록 분리액 배출구를 갖추고 분리수단(210)의 하부에 설치된 액상배출통로부재(220)와, 상기 분리수단(210)에 의해 분리된 액상을 모으도록 상기 분리수단(210)과 액상배출통로부재 (220)를 수용함과 더불어 상기 구동부(100)와 구획되도록 설치된 제1케이싱(230)으로 이루어진 고액분리부(200)를 포함한다.

상기 오수원액공급파이프(B)는 상기 분리수단(210)의 축방향으로 유입설치된다.

여기서 상기 분리수단(210)은, 상기 축(133)에 고정수단(211)을 매개로 동기회전하도록 설치된 원판형부재(212)와, 이 원판형부재(212)에 밀착되어 체결수단 (213)으로 체결됨으로써 상기 오수원액공급파이프(B)로 현탁액이 유입되면 액분은 반경반향으로 배출하고 고분은 축방향으로 원심력에 의해 배출하도록 된 고액분리부재(214)와, 이 고액분리부재(214)의 타측면에 상기 체결수단(213)으로 고정되어 상기 오수원액공급파이프(B)으로 유입된 고액을 마찰에 의해 회전시켜 고액분리부재(214)로 공급하도록 구성된 가속드럼(215)을 포함한다.

그리고 상기 고정수단(211)은, 상기 원판형부재(212)가 축(133)에 동기회전하도록 끼워진 상태로 빠지지 않도록 고정하는 와셔(211a)와 스프링와셔(211b) 및 볼트(211c)이다.

또한 상기 원판형부재(212)에는 중앙에 상기 축(133)에 동기회전하도록 끼워짐과 더불어 방사방향에는 다수개의 체결수단이 체결된다.

한편 상기 고액분리부재(214)는 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 원판형부재(212)에 밀착되어 상기 체결수단(213)인 볼트에 의해 고정되는 환형링부재(214a)와, 이 환형링부재(214a)에 원뿔대의 소직경 단부가 고정됨과 더불어 내부에는 미세공스크린(214b)이 용접 또는 리벳이음 및 볼트와 너트등의 고정수단(214c)에 의해 설치됨과 더불어 외주면에는 다수개의 타공이 형성된 원심분리드럼(214d)을 포함한다.

상기 미세공스크린(214b)은 상기 원심분리드럼(214d)에 형성된 타공보다 작은 메쉬형태로 되어 있다.

또한 상기 원심분리드럼(214d)의 장직경 단부 외주면에 고정된 환형링부재(214e)와, 이 환형링부재(214e)에 볼트와 너트등의 고정수단(214f)으로 체결된 환형가이드부재(214g)로 이루어져 있다.

상기 가속드럼(215)은 도 2 및 도 5에 도시된 것과 같이, 상기 환형링부재 (214a)와 밀착되어 체결수단(213)으로 고정되는 환형링부재(215a)와, 이 환형링부재(215a)의 일면에 일측의 장직경 단부가 끼워져 고정됨과 더불어 타측의 소직경 단부로 유입된 현탁액이 반경방향으로 배출되도록 장직경 단부쪽에 다수개의 구멍(215ba)이 형성된 가속부재(215b)로 이루어져 있다.

따라서 상기 오수원액공급파이프(B)으로 공급된 현탁액은 축(133)에 고정된 고액분리부재 (214)와 동기회전하는 가속드럼(215)의 가속부재(215b)에 의해 회전하면서 구멍 (215ba)로 배출되어 미세공스크린(214b)으로 공급되게 된다.

이때 상기 미세공스크린(214b)으로 공급된 현탁액중 액상은 원심력에 의하여 수분이 원심분리드럼(214d)의 구멍을 통해서 반경방향으로 배출되어 액상배출통로부재(220)를 통해 배출되게 되고, 고상은 원심력의 경사각도분의 힘에 의해 미세공스크린(214b)의 넓은 대경측으로 이동하면서 고상배출통로를 갖는 제2케이싱(A)로 배출된다.

즉, 상기 가속드럼(215)의 가속부재(215b)에 의해 현탁액을 충분히 회전시키면서 회전하는 상기 미세공스크린(214b)으로 공급함으로써 미세공스크린(214b)의 파손이 적어 수명이 오래가게 된다.

상기 미세공스크린(214b)와 원심분리드럼(214d)에서 고상분의 마찰계수와 원수유입량 및 원심력의 경사각도 방향분에 의해 별도의 고상분의 배출장치 없이 자동으로 또한 연속적으로 배출되는 적정한 경사각도인 θ는 25˚내지 45˚로 형성되어 있다.

즉, 상기 경사각도가 25˚이하일 경우에는 분리된 고상분의 배출이 이루어지지 않게 되고, 또 경사각도가 45˚이상일 경우에는 분리기능 없이 고상과 액상으로된 현탁액인 원폐수가 그대로 고상배출통로로 나가버리게 되어 사용이 불가능하게 된다.

본 발명에 의하면, 고속회전하는 원추형의 스크린의 소경측에 현탁액이 공급되면 액상분은 원심력에 의해 스크린을 통해서 액상배출통로로 배출되고, 스크린에 걸린 고상분은 원추형 스크린의 경사각도 방향의 원심력에 의해 대경측으로 자동배출되도록 하여, 구성이 간단하여 적은 비용으로 제작이 가능하며 유지관리에 소요되는 비용도 저렴하여 저소득의 양돈 농가등에서 사용하기에 용이한 효과가 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 일 실시예는, 본 발명을 기술적사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (4)

1. 프레임과,

   상기 프레임에 설치되어 동력을 발생시키는 구동부와,

   상기 구동부에 연결되어 동력을 전달하는 회전축을 포함하는 동력전달수단과,

   상기 회전축의 단부에 연결됨과 더불어 테이퍼진 중공의 원뿔대 형상이고, 외주면에는 복수의 관통구멍이 형성되어 있으며, 단직경 단부가 폐쇄되도록 된 원심분리드럼과,

   상기 원심분리드럼의 관통구멍이 형성된 외주를 일정한 간격을 두고서 감싸고 있으며, 하부에 분리액 배출구를 갖는 제1케이싱과,

   상기 원심분리드럼의 장직경 단부를 감싸고, 하부에 케이크배출구를 갖춘 제2케이싱과,

   상기 제2케이싱을 관통하고, 상기 원심분리드럼의 장직경 단부를 통과하여 상기 원심분리드럼의 내부까지 단부가 연장되어 설치된 오수원액공급파이프를 포함하는 것을 특징으로 하는 고액분리기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 원심분리드럼의 내주면 둘레에는 미세공스크린이 고정 설치된 것을 특징으로 하는 고액분리기.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 원심분리드럼의 테이퍼의 경사각은 회전축에 대하여 25° 내지 45°도 범위에 있는 것을 특징으로 하는 고액분리기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 장직경 단부와 소직경 단부를 갖고 상기 장직경 단부와 소직경 단부를 연결하는 테이퍼부를 갖는 중공의 파이프이고, 외주면에는 복수의 관통구멍이 형성되어 있으며, 상기 원심분리드럼의 내부에서 상기 장직경 단부의 단부가 폐쇄되도록 상기 회전축의 단부에 연결된 가속드럼을 더 포함하고,

   상기 오수공급파이프는 단부가 상기 제2케이싱을 관통하고, 상기 원심분리드럼의 장직경 단부 및 상기 가속드럼의 소직경 단부를 통과하여 상기 가속드럼의 내부에 현탁액을 공급하도록 설치된 것을 특징으로 하는 고액분리기.