KR20050089612A

KR20050089612A - 오물 처리용 원심분리장치

Info

Publication number: KR20050089612A
Application number: KR1020040015110A
Authority: KR
Inventors: 김은수
Original assignee: (주)이화에코시스템
Priority date: 2004-03-05
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2005-09-08

Abstract

본 발명은 메인 전동기와, 상기 메인 전동기의 구동력을 제1 동력 전달유닛을 통해 받아 회전되면서 오물공급관을 통해서 공급되는 오물을 물과 찌꺼기로 분류하도록 회전하는 외동보올과, 차동 전동기와, 상기 외동보올의 회전 토크를 받아서 일정 비율로 감속하는 감속기어와, 상기 감속기어에서 일정비율로 감속된 토크 값을 받음과 동시에, 상기 차동전동기의 구동력을 받아서 제2 동력 전달유닛을 통해 받아서 회전되면서 상기 외동보올의 내주면에 수집된 오물의 찌꺼기를 상기 외동보올의 일측에 형성된 고체 배출구를 통해서 외부로 배출하는 스크류 컨베이어와, 상기 차동 전동기의 토크 값을 검출하는 토크 검출수단과, 상기 토크 검출수단에 의해 검출한 상기 차동 전동기의 토크 값을 받아서 상기 차동 전동기의 토크 값이 일정치 이하일 경우에 상기 차동 전동기의 회전 토크를 증가시켜서 상기 차동 전동기를 구동시키도록 구동전원의 주파수를 증가시켜서 상기 차동 전동기에 인가하는 인버터를 구비하고 있다.

따라서, 본 발명은 오물(분뇨 또는 폐수 등)의 처리 수율을 향상시킬 수 있고, 공급되는 오물의 양에 따라 스크류 컨베이어의 구동력을 자동으로 조절할 수 있다

Description

오물 처리용 원심분리장치{CENTRIFUGAL FOR FILTH-TREAT}

본 발명은 오물 처리용 원심분리장치에 관한 것으로서, 특히 오물처리의 수율을 향상시킬 수 있음과 동시에, 스크류 컨베이어의 구동력을 자동으로 조절할 수 있는 오물 처리용 원심분리장치에 관한 것이다.

종래로 부터 널리 사용되고 있는 원심분리장치는 도 1 및 도 2에 도시한 원심농축기가 있다.

상기 도 1 및 도 2에 도시한 원심농축기는 지면에 고정설치된 프레임(10)의 상부 양측에서 각각 베어링에 외동보올(20)이 지지되는 제1 회전축(12)과 내주면에 중심구멍이 형성되는 제2 회전축(13)을 회전가능하게 장착되고, 구동모터(도시되지 않음)와 벨트로 연결되는 동력전달풀리(15)와 타측의 유성차감속기(60)와 차감속조절기(80)가 주 회전축에 조립되며, 제 1회전축(12)과 제2 회전축(13)은 각각 상이한 속도로 조절되게 연결되어 있다.

또한, 제1 회전축(12)의 일측으로는 외동보올(20)의 내부로 투입물이 유입되도록 투입파이프(16)를 관통되게 장착되고, 상기 외동보올(20)에 제1 회전축(12)의 양측단부가 일체로 회전가능하게 베어링블록(14)에 지지되게 조립되어 있다.

또, 상기 원통의 외동보올(20) 내주에는 고형물을 이송하기 위한 내동스크류(30)의 선단부가 투입파이프(16)와 연통되게 장착되고, 상기 내동 스크류(30)의 선단부에서는 원주를 따라 투입물을 분출하기 위한 분배분산구(50)가 내부와 통공되게 형성되어 있다.

상기 내동스크류(30)와 내동스크류(30)의 이송날개(31) 선단면이 외동보올(20)의 원통 내주면과 작은 간격으로 미끄럼 이송가능하게 밀착되고, 제2 회전축(13)이 제1 회전축(12)의 안쪽 중심구멍에 양축 단부가 베어링으로 지지된다.

또한, 상기 내동스크류(30)의 외주면을 따라서는 수개의 분리액배출 자켓파이프(40)가 구비되어 있어 분리액배출 자켓파이프(40)의 일측 선단과 제1 회전축(12)의 일측면에 안배된 수개의 함수율 조절후렌지(21)가 연통되어 있다.

또, 상기 외동보올(20)의 내부 분배분산구(50)에서 투입물을 상등수와 고형물로 분리하는 분리부(32)가 외동보올(20)의 분배분산구(50) 일측에서 외동보올(20)의 원추 경사각까지 길게 형성되어 있고, 내경이 축소된 후단부에는 원추상으로 회전압에 의해 탈수가 일어나는 고형물 탈수부(33)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 외동보올(20)의 분리부(32) 선단에 위치되는 외곽 케이싱(11)의 하부에는 분리액을 포집, 배수하는 분리액 배출구(17)가 구비되고, 고형물 탈수부(33)가 위치되는 타측하부에는 고형물을 집하 배출하는 고형물 배출구(18)가 구비되어 있다.

한편, 상기 외곽 케이싱(11)과 외동보올(20)의 내주공간에 제1 회전축(12)이 양측내면 중심구멍에 베어링으로 지지되는 내동스크류(30)가 외동보올(20)과 동일방향으로 구동하면서 외동보올(20)의 제1 회전축(12) 타측으로는 유성차 감속기(60)가 장착되어 있다.

여기서, 상기 유성차 감속기(60)의 내주에는 링기어가 2단으로 조립되어지고, 링기어(65)와 유성기어(62)가 2단으로 구성되는 캐리어(63)가 각각 구동되게 조립되고, 1단 캐리어(64) 중심에 설정된 연결기어와 스플라인 샤프트(66)가 내동스크류(30)의 스크류 사프트(34) 타측과 연결되어 있다.

따라서, 구동모터의 출력이 동력전달풀리(15)에 전달되면 제1 회전축(12)과 외동보올(20)을 통해 제1 회전축(12) 타측의 고정 아답터(67)에 고정 장착된 유성차 감속기(60)가 안내되면 링기어(65)의 잇수와 태양기어(61)의 잇수를 나눈 값이 1단 캐리어(64)와 캐리어(63)에 감속회전으로 전달되어 캐리어(63) 중심에 안배된 연결기어와 스플라인 샤프트(66)일측과 연결되어 외동보올(20)이 주 회전하게 되면 내동스크류(30가 감속회전한다.

또한, 상기 유성차 감속기(60)의 태양기어(61) 돌출 일측에는 고정연결커플링(70)이 조립되고, 상기 고정연결 커플링(70)의 일측으로는 차감속조절기(80)가 조립되어 있다.

그리고, 상기 차감속조절기(80)는 고정연결 커플링(70)에 연결되는 차감속캐리어(84)와 상기 차감속캐리어(84)에 차감속유성기어(82)가 회전 구동토록 조립된다.

또, 상기 차감속유성기어(82) 3개가 삼등분으로 차감속캐리어(84)에 회전 조립된 외주에는 차감속조절기(80)의 보디 내면에 설정된 차감속링기어(83)와 연결되어 구동되고, 상기 차감속유성기어(82) 중심에는 차감속태양기어(81)가 맞물려 고정되어 있어 차감속태양기어(81)에 차감속유성기어(82)가 맞물려 자전하게 된다.

한편, 상기 차감속조절기(80)의 지지는 차감속조절 지지프레임(86)에 차감속조절기(80) 보디 타측의 지지축이 베어링으로 조립되고 차감속태양기어(81)가 차감속조절기(80) 보다 지지축 중심구멍에 베어링과 조립, 토출되어 끝부분에는 고정토크레버(90)가 검출기(100)에 받혀져 결합되어 있다.

또한, 상기 차감속조절기(80)의 보디 외면 원주에는 벨트홈(85)이 설정되어져 차감속조절모터와 연결회전하게 되고, 검출기(100)는 컨트롤박스에 자동운전 신호를 주면서 운전되고 과부하시 스프링(101)의 탄성력에 의해 고정토크 레버(90)를차감속태양기어(81)에서 분리하여 외동보올(20)의 회전과 내동스크류(30)의 회전을 동일하게하여 기기의 손상을 방지하게 된다.

따라서, 상기 외동보올(20)과 내동스크류(30)의 회전차에 부차가 변동발생하면 유성차감속기(60)의 태양기어(61)에 전달되어 차감속조절기(80)의 차감속태양기어(81)에 토크가 전달되어지고 고정토크 레버(90)를 통해 토크가 검출기(100)에 검출되면 기계적인 토크를 전류적 변동 부하로 변환하여 회전변환장치(110)에 전송하여 감속 토크로 회전하는 차감속조절기(80) 보디를 차속조절모터로 조정회전하여 항상 일정한 고형문을 분리, 농축, 탈수가 행해진다.

그런데, 이와 같이 구성된 종래의 원심농축기는 물과 고형물의 농축 및 탈수하는 공정에서 처리물의 성상이나 유기물 또는 무기물, 잉여 슬러지등에 관계없이 약품이나 기타 첨가제 없이 자동운전에 의해 연속적인 처리공정을 이루어 처리효율을 향상시킴은 물론 작은 동력으로 내동스크류의 회전수를 조절하여 자동적으로 고형물 이송속도를 조절하므로 미세한 입자고형물을 완벽하게 처리할 수는 있으나, 과부하시에 도시하지 않은 전동기에 인가되는 전원을 차단해서 전동기를 정지시키거나 또는 도시하지 않은 경보기에서 경보음을 출력하게 하여 수동으로 전동기에 인가되는 전원을 가변시켜서 전동기의 토크력을 증가시키거나 절감시켜서 전동기의 회전 회전속도를 조절하도록 구성되어 있으므로, 운전 중에 전동기가 빈번하게 정지되어 전동기를 다시 구동시킬려면, 외동보올(20) 내에 충전되어서 처리 중에 있는 찌꺼기를 제거한 후에 다시 가동하여야 하므로, 오물(분뇨 또는 폐수 등)의 처리 수율을 향상시킬 수 없다는 등의 문제점이 있을 뿐만 아니라, 전동기에 인가되는 전원을 수동으로 조절하여야 하므로 제어가 불편하다는 등의 여러 가지 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 여러가지 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 오물(분뇨 또는 폐수 등)의 처리 수율을 향상시킬 수 있는 오물 처리용 원심분리장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 공급되는 오물의 양에 따라 스크류 컨베이어의 구동력을 자동으로 조절할 수 있는 오물처리용 원심분리장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 메인 전동기와, 상기 메인 전동기의 구동력을 제1 동력 전달유닛을 통해 받아 회전되면서 오물공급관을 통해서 공급되는 오물을 물과 찌꺼기로 분류하도록 회전하는 외동보올과, 차동 전동기와, 상기 외동보올의 회전 토크를 받아서 일정 비율로 감속하는 감속기어와, 상기 감속기어에서 일정비율로 감속된 토크 값을 받음과 동시에, 상기 차동전동기의 구동력을 받아서 제2 동력 전달유닛을 통해 받아서 회전되면서 상기 외동보올의 내주면에 수집된 오물의 찌꺼기를 상기 외동보올의 일측에 형성된 고체 배출구를 통해서 외부로 배출하는 스크류 컨베이어와, 상기 차동 전동기의 토크 값을 검출하는 토크 검출수단과, 상기 토크 검출수단에 의해 검출한 상기 차동 전동기의 토크 값을 받아서 상기 차동 전동기의 토크 값이 일정치 이하일 경우에 상기 차동 전동기의 회전 토크를 증가시켜서 상기 차동 전동기를 구동시키도록 구동전원의 주파수를 증가시켜서 상기 차동 전동기에 인가하는 인버터를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 의한 오물 처리용 원심분리장치에 관하여 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 오물 처리용 원심분리장치를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3에 도시한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 오물 처리용 원심분리장치(100)는 메인 전동기(102)와, 상기 메인 전동기(102)의 구동력을 제1 동력 전달유닛(130)을 통해 받아 회전되면서 오물공급관(104)을 통해서 공급되는 오물을 물과 찌꺼기로 분류하도록 회전하는 외동보올(106)과, 차동 전동기(108)와, 상기 외동보올(106)의 회전 토크를 받아서 일정 비율로 감속하는 감속기어(110)와, 상기 감속기어(110)에서 일정비율로 감속된 토크 값을 받음과 동시에, 상기 차동전동기(108)의 구동력을 받아서 제2 동력 전달유닛(140)을 통해 받아서 회전되면서 상기 외동보올(106)의 내주면에 수집된 오물의 찌꺼기를 상기 외동보올(106)의 일측에 형성된 고체 배출구(114)를 통해서 외부로 배출하는 스크류 컨베이어(116)와, 상기 차동 전동기(108)의 토크 값을 검출하는 토크 검출수단(118)과, 상기 토크 검출수단(118)에 의해 검출한 상기 차동 전동기(108)의 토크 값을 받아서 상기 차동 전동기(108)의 토크 값이 일정치 이하일 경우(상기 외동보올(106)의 내주면에 수집된 오물의 찌꺼기가 일정량 이상일 경우)에 상기 차동 전동기(108)의 회전 토크를 증가시켜서 상기 차동 전동기(108)를 구동시키도록 구동전원의 주파수를 증가시켜서 상기 차동 전동기(108)에 인가하는 인버터(120)로 구성되어 있다.

상기 제1 동력 전달유닛(130)은 상기 메인 전동기(102)의 회전축(102a)에 고정설치되어 상기 메인 전동기(102)의 회전에 연동되는 구동풀리(132)와, 상기 외동보올(106)의 일측에 고정설치된 종동풀리(134)와, 상기 구동풀리(132)의 구동력을 상기 종동풀리(134)에 전달하는 벨트(136)로 구성되어 있다.

상기 제2 동력 전달유닛(140)은 상기 차동 전동기(148)의 회전축(148a)에 고정설치되어 상기 차동 전동기(102)의 회전에 연동되는 구동풀리(142)와, 상기 스크류 컨베이어(116)의 일측에 고정설치된 종동풀리(144)와, 상기 구동풀리(142)의 구동력을 상기 종동풀리(144)에 전달하는 벨트(146)로 구성되어 있다.

도면에 있어서, 미설명 부호 122는 상기 외동보올(11)의 내주면에 수집된 물을 일정량 저류하도록 해서 오물의 찌꺼기가 배출되는 것을 방지하는 측판이고, 124는 상기 외동보올(11)의 내주면에 수집된 물을 외부로 배출하는 액체 베출구이다.

다음에, 이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 오물 처리용 원심분리장치의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.

먼저, 상기 오물공급관(104)을 통해서 오물을 공급하면서 상기 메인 전동기(102)를 구동시킴과 동시에, 상기 차동 전동기(108)를 구동시키면, 상기 메인 전동기(102)의 구동력이 제1 동력 전달유닛(130)을 통해 상기 외동보올(106)을 회전시키고, 또한 상기 상기 외동보올(106)의 구동력을 상기 감속기(110)에서 일정 비율로 감속시켜서 상기 스크류 컨베이어(116)를 회전 구동시킨다.

이때, 상기 차동 전동기(108)의 구동력이 제2 동력 전달유닛(140)을 통해서 상기 스크류 컨베이어(116)에도 전달되어 상기 스크류 컨베이어(116)를 회전시킨다.

다시 말하면, 상기 메인 전동기(102)의 구동력은 상기 제1 동력 전달유닛(130)의 구동풀리(132), 벨트(136) 및 종동풀리(134)를 통해서 상기 외동보올(106)에 전달되어 상기 외동보올(106)이 회전되고, 상기 차동 전동기(108)의 구동력은 제2 동력 전달유닛(140)의 구동풀리(142), 벨트(146) 및 종동풀리(144)를 통해서 상기 상기 스크류 컨베이어(116)에 전달되어 상기 스크류 컨베이어(116)가 회전되기 시작한다.

이에 따라 상기 오물 공급관(104)을 통해 상기 외동보올(106) 내에 공급된 오물은 본 발명의 오물처리용 원심분리장치(100)의 원심력에 의해 오물의 찌꺼기는 상기 외동보올(106)의 내주면에 수집됨과 동시에, 상기 오물에 함유되어 있던 물은 오물의 찌꺼기와 분리되어 상기 외동보올(106)의 내주면에 수집되며, 상기 외동보올(106)의 내주면에 수집된 오물의 찌꺼기는 상기 스크류 컨베이어(116)의 회전에 따라 도 3에서 우측에 형성된 고체 배출구(114)를 통해서 외부로 배출되고, 상기 외동보올(106)의 내주면에 수집된 물은 측판(122)를 넘어서 도 3에서 죄측에 형성된 액체배출구(124)를 통해서 외부로 배출된다.

이와 같이 동작되고 있는 도중에 상기 오물 공급관(104)으로부터 공급되는 오물의 량이 증가하여 상기 외동보올(106)의 내주면에 수집된 오물의 찌꺼기가 과도하게 많을 경우에는 상기 스크류 컨베이어(116)에 과부하가 걸려서 상기 스크류 컨베이어(116)의 회전력이 떨어지게 된다.

이 경우에는 상기 차동 전동기(108)에 인접해서 설치된 토크 검출수단(118)이 상기 차동 전동기(108)의 토크 값을 검출해서 상기 인버터(120)에 출력하며, 상기 인버터(120)에서는 이 토크 값을 받아서 상기 차동 전동기(108)에 인가되는 전원의 주파수를 증가시켜서 상기 차동 전동기(108)의 회전 토크를 증가시켜서 상기 스크류 컨베이어(116)의 회전 속도를 증가시켜 상기 외동보올(106)의 내주면에 수집된 오물의 찌꺼기가 상기 고체 배출구(114)를 통해서 신속하게 외부로 배출되게 한다.

한편, 상기 오물 공급관(104)으로부터 공급되는 오물의 량이 감소되어 상기 외동보올(106)의 내주면에 수집된 오물의 찌꺼기가 일정값 이하일 경우에는 상기 스크류 컨베이어(116)의 토크 값을 상기 토크 검출수단(118)에 의해 검출한 값을 상기 인버터(1200에서 받아서 상기 차동 전동기(108)에 인가되는 전원의 주파수를 감소시켜서 상기 차동 전동기(108)에 인가하므로, 상기 스크류 컨베이어(116)의 회전 속도를 줄여서 작동되게 한다.

따라서, 본 발명의 오물 처리용 원심분리장치는 오물(분뇨 또는 폐수 등)의 처리 수율을 향상시킬 수 있고, 공급되는 오물의 양에 따라 스크류 컨베이어의 구동력을 자동으로 조절할 수 있다.

상기 설명에 있어서, 특정 실시예를 들어서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 본 발명의 개념을 이탈하지 않는 범위내에서 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 여러가지로 설계변경할 수 있음은 물론이다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 발명의 오물 처리용 원심분리장치에 의하면, 메인 전동기와, 상기 메인 전동기의 구동력을 제1 동력 전달유닛을 통해 받아 회전되면서 오물공급관을 통해서 공급되는 오물을 물과 찌꺼기로 분류하도록 회전하는 외동보올과, 차동 전동기와, 상기 외동보올의 회전 토크를 받아서 일정 비율로 감속하는 감속기어와, 상기 감속기어에서 일정비율로 감속된 토크 값을 받음과 동시에, 상기 차동전동기의 구동력을 받아서 제2 동력 전달유닛을 통해 받아서 회전되면서 상기 외동보올의 내주면에 수집된 오물의 찌꺼기를 상기 외동보올의 일측에 형성된 고체 배출구를 통해서 외부로 배출하는 스크류 컨베이어와, 상기 차동 전동기의 토크 값을 검출하는 토크 검출수단과, 상기 토크 검출수단에 의해 검출한 상기 차동 전동기의 토크 값을 받아서 상기 차동 전동기의 토크 값이 일정치 이하일 경우에 상기 차동 전동기의 회전 토크를 증가시켜서 상기 차동 전동기를 구동시키도록 구동전원의 주파수를 증가시켜서 상기 차동 전동기에 인가하는 인버터를 구비하고 있으므로, 오물(분뇨 또는 폐수 등)의 처리 수율을 향상시킬 수 있고, 공급되는 오물의 양에 따라 스크류 컨베이어의 구동력을 자동으로 조절할 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 종래예를 개략적으로 도시한 부분 절개 단면도,

도 2는 도 1에 있어서 차감 속도장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 요부 절개 확대 단면도,

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100:오물 처리용 원심분리장치 102:메인 전동기

104:외동보올 108:차동 전동기

110:감속기어 114:고체 배출구

116:스크류 컨베이어 118:토크 검출수단

120:인버터 130:제1 동력 전달유닛

132:구동풀리 134:종동풀리

136:벨트 140:제2 동력 전달유닛

142:구동풀리 144:종동풀리

146:벨트 122:측판

124:액체 베출구

Claims

메인 전동기(102)와, 상기 메인 전동기(102)의 구동력을 제1 동력 전달유닛(130)을 통해 받아 회전되면서 오물공급관(104)을 통해서 공급되는 오물을 물과 찌꺼기로 분류하도록 회전하는 외동보올(106)과, 차동 전동기(108)와, 상기 외동보올(106)의 회전 토크를 받아서 일정 비율로 감속하는 감속기어(110)와, 상기 감속기어(110)에서 일정비율로 감속된 토크 값을 받음과 동시에, 상기 차동전동기(108)의 구동력을 받아서 제2 동력 전달유닛(140)을 통해 받아서 회전되면서 상기 외동보올(106)의 내주면에 수집된 오물의 찌꺼기를 상기 외동보올(106)의 일측에 형성된 고체 배출구(114)를 통해서 외부로 배출하는 스크류 컨베이어(116)와, 상기 차동 전동기(108)의 토크 값을 검출하는 토크 검출수단(118)과, 상기 토크 검출수단(118)에 의해 검출한 상기 차동 전동기(108)의 토크 값을 받아서 상기 차동 전동기(108)의 토크 값이 일정치 이하일 경우에 상기 차동 전동기(108)의 회전 토크를 증가시켜서 상기 차동 전동기(108)를 구동시키도록 구동전원의 주파수를 증가시켜서 상기 차동 전동기(108)에 인가하는 인버터(120)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 오물 처리용 원심분리장치.
제1 항에 있어서, 상기 제1 동력 전달유닛(130)은 상기 메인 전동기(102)의 회전축(102a)에 고정설치되어 상기 메인 전동기(102)의 회전에 연동되는 구동풀리(132)와, 상기 외동보올(106)의 일측에 고정설치된 종동풀리(134)와, 상기 구동풀리(132)의 구동력을 상기 종동풀리(134)에 전달하는 벨트(136)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 오물 처리용 원심분리장치.
제1항에 있어서, 상기 제2 동력 전달유닛(140)은 상기 차동 전동기(148)의 회전축(148a)에 고정설치되어 상기 차동 전동기(102)의 회전에 연동되는 구동풀리(142)와, 상기 스크류 컨베이어(116)의 일측에 고정설치된 종동풀리(144)와, 상기 구동풀리(142)의 구동력을 상기 종동풀리(144)에 전달하는 벨트(146)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 오물 처리용 원심분리장치.