KR20090114952A

KR20090114952A - 교반장치

Info

Publication number: KR20090114952A
Application number: KR20080040853A
Authority: KR
Inventors: 김경화
Original assignee: 김경화
Priority date: 2008-04-30
Filing date: 2008-04-30
Publication date: 2009-11-04
Also published as: KR101017719B1

Abstract

유기성 폐기물이나 음식물 쓰레기 등의 퇴비화 설비 또는 석회, 석분 등의 슬러지 건조화 설비에 이용될 수 있는 교반장치를 개시한다.

본 발명의 교반장치는, 제1 구동원, 제1 구동원에 의하여 회전하며 수직 방향으로 배치되며 중공으로 이루어지는 제1 회전축, 제1 회전축과 회전 가능하게 연결되는 복수 개의 회전 블레이드 어셈블리, 제2 구동원, 제2 구동원에 의하여 회전하며 제1 회전축의 내부에 배치되는 제2 회전축, 제2 회전축의 외주면에 결합되는 제1 동력전달부재, 회전 블레이드 어셈블리에 결합되며 제1 동력전달부재에 치합되어 제1 동력전달부재의 회전에 따라 함께 회전하는 제2 동력전달부재를 포함한다.

퇴비, 돈분, 우분, 계분, 유기물, 교반, 음식물 처리

Description

교반장치{Agitator}

본 발명은 교반장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유기성 폐기물이나 음식물 쓰레기 등의 퇴비화 설비 또는 석회, 석분 등의 슬러지 건조화 설비에 이용될 수 있는 교반장치에 관한 것이다.

일반적으로 돈분, 우분, 계분 등의 분뇨는 톱밥과 같이 섞으면서 공기를 주입하여 발효시켜 퇴비화하여 사용한다. 이러한 축산 분뇨의 퇴비화는 비교적 규모가 큰 퇴비장에 위치 이동이 가능한 교반기를 설치하고, 이 교반기로 축산 분뇨와 톱밥 등을 섞는 것이다. 그리고 교반기로 분뇨와 톱밥을 섞는 동안 공기를 주입하여 발효가 더욱 잘 일어나도록 하고 있다.

그러나 종래의 교반기는 회전하는 스크류와 같은 형태로 이루어져 가이드 레일 등을 따라 이동하면서 분뇨와 톱밥을 섞는 것이다. 이러한 교반기는 넓은 면적에 제공된 축산 분뇨를 섞는데 있어 시간이 많이 걸리고 골고루 잘 섞이지 않게 되어 퇴비화 작업 시간이 증대되는 문제점이 있다. 또한, 분뇨와 톱밥을 교반하는 과정에서 공기를 충분히 공급해주어야 호기성 미생물에 의한 분해가 이루어져 퇴비화를 효율적으로 이룰 수 있으나 이에 충분하게 만족하지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 유기성 폐기물이나 음식물 쓰레기 또는 처리 대상 슬러지를 골고루 섞는 것은 물론 이들이 섞일 때 공기를 골고루 균일하게 공급할 수 있는 교반장치를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 고온의 공기를 균일하게 공급할 수 있는 교반장치를 제공하는데 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 제1 구동원, 상기 제1 구동원에 의하여 회전하며 수직 방향으로 배치되며 중공으로 이루어지는 제1 회전축, 상기 제1 회전축과 회전 가능하게 연결되는 복수 개의 회전 블레이드 어셈블리, 제2 구동원, 상기 제2 구동원에 의하여 회전하며 상기 제1 회전축의 내부에 배치되는 제2 회전축, 상기 제2 회전축의 외주면에 결합되는 제1 동력전달부재, 상기 회전 블레이드 어셈블리에 결합되며 상기 제1 동력전달부재에 치합되어 상기 제1 동력전달부재의 회전에 따라 함께 회전하는 제2 동력전달부재를 포함하는 교반장치를 제공한다.

상기 제2 회전축은 그 가운데 부분이 중공축으로 이루어지며 그 상측에 공기를 공급하는 공기 공급장치가 결합되고, 하측에는 측면으로 향하여 공기를 배출할 수 있도록 공기 배출 파이프가 밴딩되어 결합되는 것이 바람직하다.

상기 공기 공급장치에는 고온의 공기를 공급할 수 있는 히터가 포함되는 것이 바람직하다.

상기 회전 블레이드 어셈블리는 상기 제2 동력 전달부재에 회전 가능하게 결합되어, 상기 제2 회전축과 수직한 방향으로 배치되는 제3 회전축, 상기 제3 회전축에 결합되어 회전하는 회전날개들을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 회전 블레이드 어셈블리는 짝수 개가 배치되는 것이 바람직하다.

상기 제3 회전축은 상기 제1 회전축에 대하여 수직 방향으로 배치되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명은 제1 구동원에 의하여 회전하는 제1 회전축이 수직 방향의 축을 중심으로 회전하고 동시에 제2 구동원에 의하여 회전하는 제2 회전축에 의하여 수평 방향의 축을 중심으로 교반 날개가 회전하면서 분뇨와 톱밥을 골고루 섞으므로 퇴비화 작업 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 공기 공급 장치를 통하여 더운 공기를 교반 과정에서 수평 방향으로 공급하고 공기 배출 파이프가 제2 회전축과 함께 회전하는 구조로 배치되어 공기를 고르게 공급할 수 있어 미생물의 활동을 증대시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.

더욱이, 본 발명이 석회, 석분 등의 슬러지 건조화 설비에 사용되는 경우, 슬러지를 골고루 섞으면서 더운 공기를 공급함으로써 슬러지를 빠르게 건조시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 전체적인 구성도이고, 도 2는 도 1의 주요부를 도시한 도면으로, 제1 가이드 레일(1, 3), 제2 가이드 레일(5), 그리고 교반장치(7)를 도시하고 있다.

제1 가이드 레일(1, 3)은 서로 일정한 거리가 띄워져 나란하게 배치된다. 제1 가이드 레일(1, 3) 위에는 제2 가이드 레일(5)이 이동할 수 있도록 배치된다. 제2 가이드 레일(5)은 구름부재가 설치되고 이 구름부재가 제1 가이드 레일(1, 3)을 따라 이동할 수 있다. 그리고 제2 가이드 레일(5)에는 교반장치(7)가 배치되어 이동될 수 있는 구조로 설치된다. 물론 교반장치(7)에도 또 다른 구름부재가 설치되어 제2 가이드 레일(5)을 따라 이동될 수 있는 것이다.

즉, 제1 가이드 레일(1, 3)에는 제2 가이드 레일(5)이 구동원(도시생략)의 구동력에 의하여 양방향으로 이동될 수 있으며, 제2 가이드 레일(5)을 따라 교반장치(7)가 제2 가이드 레일(5)의 이동 방향과 교차되는 방향으로 이동될 수 있다. 따라서 교반장치는 퇴비장의 내부의 어느 곳이라도 이동될 수 있도록 배치되는 것이다.

이러한 제1 가이드 레일(1, 3) 과 제2 가이드 레일(5) 그리고 교반장치가 이동되는 구조는 통상의 구조가 사용될 수 있다. 또한, 제2 가이드 레일(5)과 교반장치(7)는 모터 등의 구동원을 설치하여 통상의 조정기로 조정하여 위치를 이동시킬 수 있다.

상술한 제1 가이드 레일(1, 3), 제2 가이들 레일(5), 그리고 교반장치(7)는 벽과 지붕이 있는 퇴비장 내에 설치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 교반장치(7)는 퇴비장 내의 여러 곳으로 이동되면서 퇴비장에 있는 전체의 분뇨와 톱밥을 골고루 섞을 수 있는 것이다.

교반장치(7)는, 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 케이스(11), 제1 구동원(13), 제1 회전축(15), 커버부재(17), 그리고 회전 블레이드 어셈블리(19)를 포함한다. 또 교반장치(7)는 제2 구동원(31), 제2 회전축(33), 제1 동력전달부재(35), 제2 동력전달부재(37, 39)를 포함한다.

케이스(11)에는 상술한 제2 가이드 레일(5)을 따라 이동할 수 있는 이동롤러(R)들이 제공된다. 케이스(11)에는 상술한 제1 구동원(13)과 제2 구동원(31)이 설치되며, 각각 제1 회전축(15)과 제2 회전축(33)이 결합된다. 본 발명의 실시 예에서는 제1 구동원(13)과 제2 구동원(31)을 구분하여 설명하고 있으나 설계에 따라 하나의 구동원으로 사용하는 것도 가능하다.

제1 구동원(13)은 모터 등으로 이루어질 수 있으며, 구동기어(13a)에 의하여 동력전달기어(51)에 구동력을 전달할 수 있다. 동력전달기어(51)는 제1 회전축(15)의 외주면에 고정되어 함께 회전할 수 있는 구조로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시 예에서 동력전달기어(51)에 의하여 제1 회전축(15)이 회전하는 구조를 도시하여 설명하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 구동원(13)에 의하여 제1 회전축(15)이 회전할 수 있는 구조이면 어떠한 구조라도 본 발명의 실시 예로 적용할 수 있다.

제1 회전축(15)은 중공축으로 이루어지는 것이 바람직하다. 제1 회전축(15)은 수직 방향으로 배치되는 것이 바람직하다. 제1 회전축(15)은 자유단을 이루는 하단부에 커버부재(17)가 결합된다.

커버부재(17)는 내부에 공간이 제공된다. 커버부재(17)에는 수평방향으로 양측이 돌출되도록 회전 블레이드 어셈블리(19)가 결합된다.

회전 블레이드 어셈블리(19)는 커버부재(17)에 회전 가능하게 결합된다.

이러한 구조는 제1 구동원(13)에 의하여 구동력이 전달되어 제1 회전축(15)이 회전함에 따라 제1 회전축(15)을 중심으로 수평 방향으로 커버부재(17)와 회전 블레이드 어셈블리(19)가 회전할 수 있다. 커버부재(17)는 단지 제1 회전축(15)이 연장되어 이루어지는 형태일 수 있다.

회전 블레이드 어셈블리(19)는 커버부재(17)에 회전 가능하게 결합되는 제3 회전축(19a, 19b)을 포함한다. 제3 회전축(19a, 19b)에는 교반 날개(19c)들이 결합된다. 회전 블레이드 어셈블리(19)는 2개, 4개, 6개 등으로 이루어질 수 있고, 바람직하게는 짝수로 이루어질 수 있으며 4개로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 제2 구동원(31)은 모터 등으로 이루어질 수 있으며, 또 다른 구동기어(31a)에 의하여 또 다른 동력전달기어(71)에 구동력을 전달할 수 있다. 동력전달기어(71)는 제2 회전축(33)의 외주면에 고정되어 함께 회전할 수 있는 구조로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시 예에서 동력전달기어(71)에 의하여 제2 회전축(33)이 회전하 는 구조를 도시하여 설명하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 구동원(31)에 의하여 제2 회전축(33)이 회전할 수 있는 구조이면 어떠한 구조라도 본 발명의 실시 예로 적용할 수 있다.

제2 회전축(33)은 중공축으로 이루어지는 것이 바람직하다. 제2 회전축(33)은 상술한 제1 회전축(15)의 내부에 배치되는 것이 바람직하다. 제2 회전축(33)은 상술한 커버부재(17)를 관통하여 배치되고 자유롭게 회전할 수 있도록 상술한 커버부재(17)에 베어링 등의 구름부재에 의하여 지지되고 있다. 물론 제2 회전축(33)은 제1 회전축(15)과도 베어링 등의 구름부재에 의하여 자유롭게 회전하면서 지지될 수 있는 구조를 가진다.

제2 회전축(33)의 외주에는 또 다른 기어로 이루어지는 제1 동력전달부재(35)가 결합된다. 제1 동력전달부재(35)가 결합되는 부분은 커버부재(17)의 내부 공간 측이다. 제1 동력전달부재(35)는 또 다른 기어들로 이루어지는 제2 동력전달부재(37, 39)와 치합된다. 제2 동력전달부재(37, 39)들은 회전 블레이드 어셈블리(19)의 제3 회전축(19a, 19b)들의 외주에 결합된다.

즉, 제2 회전축(33)이 회전함에 따라 수평으로 배치된 회전 블레이드 어셈블리(19)의 제3 회전축(19a, 19b)들을 중심으로 교반날개(19c)가 회전할 수 있는 것이다. 교반 날개(19c)는 도 3에 도시하고 있는 바에 한정되는 것은 아니며 분뇨와 톱밥을 골고루 잘 섞여질 수 있는 구조면 어느 것이나 가능하다.

다시 말하면 본 발명의 실시 예의 구조는 교반 날개(19)가 수평축을 기준으로 수직 방향으로 회전함과 동시에 그 전체가 수직 축을 기준으로 수평 방향으로 회전할 수 있는 구조를 가지는 것이다.

한편, 중공축으로 이루어지는 제2 회전축(33)은 위쪽 선단에는 고온의 공기를 공급할 수 있는 공기 공급장치(91)가 결합된다. 이러한 공기 공급장치(91)는 히터(h)와 연결되어 약 130℃~ 250℃정도의 고온의 공기를 공급할 수 있다. 그리고 제2 회전축(33)은 그 아래 부분에 공기 배출 파이프(93)가 결합된다. 이러한 공기의 온도는 호기성 미생물의 번식률을 증대시킬 수 있는 적절한 온도이지만 분뇨의 종류와 혼합 조건에 따라 다르게 설정할 수 있다.

공기 배출 파이프(93)는 제2 회전축(33)의 중공 부분을 통하여 나온 공기를 분뇨와 톱밥 등에 공급하기 위한 것이다. 이러한 공기 배출 파이프(93)는 수평방향으로 밴딩(bending)시켜 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 공기 배출 파이프(93)의 밴딩 구조는 제2 회전축(33)이 회전함에 따라 함께 회전하면서 분뇨와 톱밥이 섞여질 때 골고루 더운 공기를 분뇨와 톱밥에 공급하기 위한 것이다. 이와 같이 분뇨와 톱밥을 골고루 섞으면서 공기를 골고루 공급하면 호기성 미생물에 의하여 분해 속도가 빨라서 퇴비의 생산 효율을 증대시킬 수 있는 것이다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 실시 예의 작동 과정을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 퇴비장에 돼지, 소, 닭의 배설물 등의 분뇨와 톱밥 등이 불규칙으로 쌓여져 있다고 가정한다.

우선 작업자는 조정기(도시생략)를 조정하여 제2 가이드 레일(5)을 제1 가이드 레일(1, 3)의 일측으로 이동시킨다. 그러면 제2 가이드 레일(5)의 하부에 제공된 이동롤러가 모터 등의 구동원에 의하여 회전하면서 이동하게 된다. 마찬가지로 그리고 케이스(7)를 제2 가이드 레일(5)의 일측으로 이동시킨다. 케이스(7)를 이동시키는 것은 상술한 제2 가이드 레일(5)을 이동시키는 것과 같은 원리로 할 수 있다. 그리고 케이스(7)를 제2 가이드 레일(5)을 따라 이동시키면서 제1 구동원(13)과 제2 구동원(31)을 동시에 구동시킨다.

우선 제1 구동원(13)의 구동력은 구동기어(13a)를 통하여 동력전달기어(51)로 전달된다. 동력전달기어(51)가 회전하면서 제1 회전축(15)을 회전시킨다. 제1 회전축(15)이 회전함에 따라 커버부재(17)와 회전 블레이드 어셈블리(19) 전체가 회전하면서 분뇨와 톱밥 등의 교반이 이루어진다.

이와 동시에 제2 구동원(31)의 구동력은 구동기어(31a)를 통하여 또 다른 동력전달기어(71)로 전달된다. 동력전달기어(71)가 회전하면서 제2 회전축(33)을 회전시킨다. 제2 회전축(33)이 회전함에 따라 제1 동력전달부재(35)와 제2 동력전달부재(37)가 회전한다. 제2 동력전달부재(37)가 회전함에 따라 회전 블레이드 어셈블리(19)의 제3 회전축(19a, 19b)들이 회전한다. 제3 회전축(19a, 19b)들이 회전함에 따라 교반 날개(19c)들이 회전한다. 따라서 교반 날개(19c)들이 수평축을 중심으로 회전하면서 분뇨와 톱밥 등을 골고루 섞는 것이다.

이때 공기 공급장치(91)에서 공기를 공급하면 공기가 히터(H)를 거쳐 약 130℃ ~ 250℃의 온도로 데워지고 제2 회전축(33)의 중공부를 통하여 공기 배출 파이프(93)를 통하여 분뇨에 공급된다. 제2 회전축(33)이 회전하고 있는 상태이므로 고기 배출 파이프(93)도 함께 회전하면서 수평 방향으로 분뇨에 골고루 고온의 공기를 공급하는 것이다.

따라서 본 발명의 실시 예에서 설명한 교반장치는 교반 날개(19c)들이 이중으로 회전하면서 분뇨와 톱밥을 골고루 섞으면서 동시에 고온의 공기를 균일하게 공급하게 된다. 이는 호기성 미생물의 번식을 급격하게 증대시킬 수 있어서 분뇨의 발효를 극대화시킬 수 있다. 그러므로 분뇨의 퇴비화 작업 효율을 상승시켜 퇴비 생산성을 증대시킬 수 있다.

이상에서는 분뇨의 퇴비화 설비와 관련되어 본 발명을 설명하였으나, 본 발명의 교반장치는 음식물 쓰레기의 퇴비화 설비나 석회, 석분 등의 슬러지 건조화 설비에 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 전체적인 구성도이다.

도 2는 도 1의 주요부를 세로 방향으로 잘라서 나타낸 단면도이다.

도 3은 도 2의 회전 블레이드 어셈블리의 일부를 도시한 도면이다.

Claims

제1 구동원;

상기 제1 구동원에 의하여 회전하며 수직 방향으로 배치되며 중공으로 이루어지는 제1 회전축;

상기 제1 회전축과 회전 가능하게 연결되는 복수 개의 회전 블레이드 어셈블리;

제2 구동원;

상기 제2 구동원에 의하여 회전하며 상기 제1 회전축의 내부에 배치되는 제2 회전축;

상기 제2 회전축의 외주면에 결합되는 제1 동력전달부재;

상기 회전 블레이드 어셈블리에 결합되며 상기 제1 동력전달부재에 치합되어 상기 제1 동력전달부재의 회전에 따라 함께 회전하는 제2 동력전달부재;

를 포함하는 교반장치.
청구항 1에 있어서,

상기 제2 회전축은

그 가운데 부분이 중공축으로 이루어지며 그 상측에 공기를 공급하는 공기 공급장치가 결합되고, 하측에는 측면으로 향하여 공기를 배출할 수 있도록 공기 배출 파이프가 밴딩되어 결합된 교반장치.
청구항 2에 있어서,

상기 공기 공급장치에는 고온의 공기를 공급할 수 있는 히터가 포함되는 교반장치.
청구항 1에 있어서,

상기 회전 블레이드 어셈블리는

상기 제2 동력 전달부재에 회전 가능하게 결합되어, 상기 제2 회전축과 수직한 방향으로 배치되는 제3 회전축,

상기 제3 회전축에 결합되어 회전하는 회전날개들을 포함하는 교반장치.
청구항 1에 있어서,

상기 회전 블레이드 어셈블리는 짝수 개가 배치되는 교반장치.
청구항 4에 있어서,

상기 제3 회전축은 상기 제1 회전축에 대하여 수직 방향으로 배치되는 교반장치.
청구항 1에 있어서,

상기 교반장치는 가이드 레일을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 교반장 치.