KR20120046900A - 내장형 감속유닛을 갖는 원심분리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내장형 감속유닛을 갖는 원심분리기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 감속유닛의 일부 또는 전부가 내부드럼의 수용부 내측에 위치하게 됨으로써 장치의 소음 및 체적을 감소시킬 수 있는 원심분리기에 관한 것이다.
그 구성은, 외부드럼; 상기 외부드럼에 내장되고, 내부 수용부와 이의 내측으로 인입된 장착부를 갖는 스크루 내부드럼; 상기 외부드럼에 회전 구동력을 전달하는 구동부; 상기 외부드럼에 전달된 회전 구동력을 상기 스크루 내부드럼에 전달하는 감속유닛; 상기 외부드럼과 상기 감속유닛의 입력부를 연결하는 제1중계유닛; 상기 장착부와의 대응장착부를 갖고, 상기 감속유닛의 일부 또는 전부가 상기 수용부 내측에 위치하도록 상기 스크루 내부드럼과 상기 감속유닛의 출력부를 연결하는 제2중계유닛; 및 상기 제1 및 제2 중계유닛을 상호 연결하는 서포팅수단; 을 포함하되,
상기 서포팅수단은
상기 제1중계유닛에 형성되되, 상기 수용부에 배치되어 상기 장착부를 향하여 돌출되는 환형(環形) 연장부; 상기 제2중계유닛에 형성되되, 상기 연장부 내측으로 인입되는 대응연장부; 그리고 상기 연장부 내주면과 상기 대응연장부 외주면에 개재(介在)되는 베어링; 을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 원심분리기는,
감속유닛의 일부 또는 전부가 스크루 내부드럼의 수용부 내측에 위치하게 되어, 장치의 체적이 감소하며, 정숙성이 향상되는 효과가 있다.
그리고, 서포팅수단이 제1 및 제2 중계부재를 상호 연결함에 따라 상기 제1 및 제2 중계부재에 각각 연결되는 외부드럼 및 스크루 내부드럼이 상호 더욱 견고하게 지지되며, 또한 이에 의해 장치의 소음 및 진동이 감소하고 감속유닛의 내구성이 향상되는 효과가 있다.

Description

내장형 감속유닛을 갖는 원심분리기{Centrifugal}

본 발명은 내장형 감속유닛을 갖는 원심분리기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 감속유닛의 일부 또는 전부가 내부드럼의 수용부 내측에 위치하게 됨으로써 장치의 소음 및 체적을 감소시킬 수 있는 원심분리기에 관한 것이다.

일반적으로 원심분리기는 하수, 분뇨, 산업폐수, 축산폐수 등의 처리공정으로부터 발생하는 슬러지를 물과 고형물로 분리하기 위한 것으로서, 도 1에 종래의 원심분리기가 도시된다.

도시된 바와 같이 종래의 원심분리기는 양측에 각각 분리액 배출구(11) 및 고형물 배출구(12)를 갖는 외부드럼(10), 그리고 투입구(21) 및 공급구(22)를 갖고 상기 외부드럼(10)에 내장되는 스크루 내부드럼(20)이 구비되어, 이들의 고속회전에 따른 원심력 및 회전차에 의해 물과 고형물의 분리가 이루어지게 된다.

또한, 상기 외부드럼(10) 및 스크루 내부드럼(20)에는 각각 외부 및 내부드럼 축(13, 23)이 양측에 결합되고, 상기 각 외부 및 내부드럼 축(13, 23)의 단부에는 베어링블록(B)이 설치되어, 상기 외부드럼(10) 및 스크루 내부드럼(20)이 상기 베어링블록(B)을 받치는 프레임(F)에 의해 지지 된다.

또한, 일측 베어링블록(B)에는 구동부(30)가 연결되고, 타측 베어링블록(B)에는 감속유닛(40)이 연결되는데, 결국 상기 외부드럼(10) 및 스크루 내부드럼(20)은 상기 구동부(30)에 의해 회전되되 상기 감속유닛(40)에 의해 회전차가 발생하게 된다.

한편, 상기 외부드럼(10) 및 스크루 내부드럼(20)은 고속회전되는 바, 종래의 원심분리기에는 작업자의 안전과 소음 방지를 위하여 상기 양측 외부드럼 축(13) 사이를 덮는 커버(50)가 구비된다.

상기 종래 원심분리기는 커버가 구비됨에 따라 외부드럼 및 스크루 내부드럼의 회전에 의한 소음을 방지하고는 있지만, 감속유닛이 커버의 외부에 위치하게 되어 커버가 감속유닛의 구동에 의해 발생하는 소음은 차단할 수 없는 구성이다.

결국, 감속유닛에 의해 발생하는 소음을 방지할 수 있는 수단이 마련되지 않아 이를 위한 별도의 기술이 요구되는 바이다.

또한, 감속유닛이 커버의 외부에 위치하게 되고, 더욱이 중량의 감속유닛을 지지하기 위해서는 그 연결부위가 견고해야 하는바, 결국 장치의 체적과 무게가 증가하는 단점이 있다.

또한, 장치의 구동 시 발생하는 진동에 의해 감속유닛에 체결된 볼트가 이탈되어 장치가 정상적으로 동작하지 않거나, 심지어 감속유닛이 장치로부터 분리되는 문제가 있다.

상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 내장형 감속유닛을 갖는 원심분리기는,

외부드럼;

상기 외부드럼에 내장되고, 내부 수용부와 이의 내측으로 인입된 장착부를 갖는 스크루 내부드럼;

상기 외부드럼에 회전 구동력을 전달하는 구동부;

상기 외부드럼에 전달된 회전 구동력을 상기 스크루 내부드럼에 전달하는 감속유닛;

상기 외부드럼과 상기 감속유닛의 입력부를 연결하는 제1중계유닛;

상기 장착부와의 대응장착부를 갖고, 상기 감속유닛의 일부 또는 전부가 상기 수용부 내측에 위치하도록 상기 스크루 내부드럼과 상기 감속유닛의 출력부를 연결하는 제2중계유닛; 및

상기 제1 및 제2 중계유닛을 상호 연결하는 서포팅수단;

을 포함하되,

상기 서포팅수단은

상기 제1중계유닛에 형성되되, 상기 수용부에 배치되어 상기 장착부를 향하여 돌출되는 환형(環形) 연장부,

상기 제2중계유닛에 형성되되, 상기 연장부 내측으로 인입되는 대응연장부, 그리고

상기 연장부 내주면과 상기 대응연장부 외주면에 개재(介在)되는 베어링

을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연장부의 일단부(一端部)에는 내부에 상기 대응연장부 외주면에 끼워지는 오일 실(oil seal)을 갖고, 상기 베어링의 일측면과 접하게 되는 커버가 구비되어 있고,

상기 대응연장부의 타단부(他端部)에는 상기 베어링의 타측면과 접하게 되는 스토퍼가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 내장형 감속유닛을 갖는 원심분리기는,

감속유닛의 일부 또는 전부가 스크루 내부드럼의 수용부 내측에 위치하게 되어, 장치의 체적이 감소하며, 정숙성이 향상되는 효과가 있다.

그리고, 서포팅수단이 제1 및 제2 중계부재를 상호 연결함에 따라 상기 제1 및 제2 중계부재에 각각 연결되는 외부드럼 및 스크루 내부드럼이 상호 더욱 견고하게 지지되며, 또한 이에 의해 장치의 소음 및 진동이 감소하고 감속유닛의 내구성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 커버 및 스토퍼에 의해 상기 서포팅수단 및 상기 제1 및 제2 중계부재가 더욱 견고하게 연결되는 효과가 있다.

도 1은 종래 원심분리기의 단면 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 원심분리기의 단면 구성도.
도 3은 도 2에서 감속유닛 부분의 확대도.
도 4는 도 2에서 외부드럼 축 부분의 확대도.

이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 더욱 상세하게 설명한다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 내장형 감속유닛을 갖는 원심분리기(이하, '원심분리기'라고 한다)는 크게 외부드럼(100), 스크루 내부드럼(200), 구동부(300), 감속유닛(400), 제1중계유닛(500), 제2중계유닛(600) 및 서포팅수단(700)으로 이루어진다.

각 구성에 대해 살펴보면,

상기 외부드럼(100)은

파이프 형태의 평탄부(110),

고형물 배출구(121)를 갖고 상기 평탄부(110)의 일측에 연결되는 테이퍼부(120), 그리고

상기 테이퍼부(120)의 일측에 연결되는 외부드럼 축(130)

을 포함하여 이루어진다.

상기 스크루 내부드럼(200)은

내부 수용부(211)를 갖고 상기 외부드럼(100)에 내장되는 것으로서,

상기 수용부(211) 내측으로 인입된 장착부(212) 및 슬러지 공급구(213)를 갖고 상기 평탄부(110)에 내장되는 평탄 스크루부(210),

슬러지 투입부(221)를 갖고 상기 평탄 스크루부(210)의 일측에 연결되어 상기 테이퍼부(120)에 내장되는 테이퍼 스크루부(220), 그리고

상기 테이퍼 스크루부(220)의 일측에 연결되는 내부드럼 축(230)

을 포함하여 이루어진다.

여기서 상기 수용부(211)는 상기 평탄 스크루부(210)의 내부 공간을 의미하는 것으로서, 상기 슬러지 공급구(213)가 형성된 구간은 격벽(214)에 의하여 슬러지 수용부(211a)로 구획 형성된다.

또한, 상기 각 스크루부(210, 220)에 의해 상기 외부드럼(100)과 스크루 내부드럼(200) 사이에는 슬러지를 위한 분리공간부(S)가 형성된다.

상기 구동부(300)는

상기 외부드럼(100)에 회전 구동력을 전달하는 것으로서,

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이,

모터(310),

상기 모터(310)와 상기 외부드럼 축(130)에 각각 연결되는 풀리(320, 330), 그리고

상기 각 풀리(320, 330)를 상호 연결하는 벨트(340)

를 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 구동부(300)는 모터(310)의 회전 구동력을 각 풀리(320, 330) 및 벨트(340)를 통해 상기 외부드럼 축(130)에 전달함으로써 상기 외부드럼(100)을 회전시키는 것이다.

한편, 이때에 상기 내부드럼 축(230)은 상기 외부드럼 축(130)에 내장되는 베어링(131, 도 4 참조)에 결합되어 상기 스크루 내부드럼(200)을 지지하는 기능을 하게 된다.

여기서 상기 외부드럼 축(130)과 이에 연결되는 풀리(330)는 제1베어링블록(B1)에 의해 상호 연결되며, 상기 제1베어링블록(B1)은 이의 하부에 세워진 제1프레임(F1)에 의해 지지 된다.

상기 감속유닛(400)은

상기 외부드럼(100)에 전달된 회전 구동력을 상기 스크루 내부드럼(200)에 전달하되, 상기 외부드럼(100) 및 상기 스크루 내부드럼(200) 간에 회전차(回轉差)가 발생하도록 하는 것으로서,

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이,

외부 입력부(410), 그리고

상기 입력부(410) 내부에 연결되는 축(shaft) 형태의 출력부(420),

를 포함하여 이루어진다.

참고로 도시된 감속유닛(400)은 공지의 유성감속기가 적용된 상태이다.

여기서 상기 감속유닛(400)은 후술될 제2중계부재(600)에 의해 상기 스크루 내부드럼(200)의 수용부(211) 내측에 삽입되는데, 이에 의해 본 발명의 원심분리기는 상기 감속유닛(400)이 상기 스크루 내부드럼(200)에 내장되는 형태로 설치됨으로써 장치의 체적 및 소음이 감소 되는 것이다.

그리고 도시된 바에 의하면, 상기 감속유닛(400)은 상기 출력부(420) 측 일부가 상기 스크루 내부드럼(200)의 수용부(211)에 삽입되는 형태로 설치되지만, 필요에 따라 설계변경에 의해 상기 감속유닛(400) 전부가 삽입되는 형태로 설치될 수 있음은 물론이다.

한편, 상기 감속유닛(400)에서 상기 출력부(420)의 타측에는 제2베어링블록(B2)이 설치되며, 상기 제2베어링블록(B2)은 이의 하부에 세워진 제2프레임(F2)에 의해 지지 된다.

즉, 상기 외부드럼(100), 상기 스크루 내부드럼(200), 그리고 상기 감속유닛(400)은 상기 제1 및 제2 프레임(F1, F2)과, 이의 상부에 각각 설치되는 제1 및 제2 베어링블록(B1, B2)에 의해 지지 되는 것이다.

상기 제1중계유닛(500)은

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이,

상기 외부드럼(100)과 상기 감속유닛(400)의 입력부(410)를 연결하는 것이다.

여기서, 상기 중계유닛(500)에는 분리액 배출구(510)가 형성되며, 볼트체결에 의해 상기 외부드럼(100)의 평탄부(110) 타측과 상기 감속유닛(400)의 입력부(410)에 연결되어 상기 외부드럼(100)의 회전 구동력을 상기 감속유닛(400)에 전달하게 된다.

상기 제2중계유닛(600)은

상기 스크루 내부드럼(200)과 상기 감속유닛(400)의 출력부(420)를 연결하는 것으로서,

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이,

상기 출력부(420)가 끼움 고정되는 내부 체결공(610), 그리고

상기 내부드럼(200) 장착부(212)와의 대응장착부(620)

를 포함하여 이루어져,

상기 감속유닛(400)의 일부 또는 전부가 상기 내부드럼(200)의 수용부(211) 내측에 위치하도록 하는 것이다.

결국, 상기 구동부(300)에 의해 상기 외부드럼(100)이 회전하게 되면, 이에 연결된 상기 제1중계유닛(500)과 상기 제1중계유닛(500)에 연결된 상기 감속유닛(400)의 입력부(410)가 함께 회전하게 되고,

상기 입력부(410)가 회전함에 따라 상기 감속유닛(400)의 출력부(420)가 회전되면, 이에 결합된 상기 제2중계유닛(600)이 상기 스크루 내부드럼(200)을 회전시키게 되는 것이다.

또한, 상기 외부드럼(100)의 회전 구동력이 상기 스크루 내부드럼(200)에 전달될 때, 이들에는 원심력 및 상기 감속유닛(400)에 의해 상호 간에 회전차가 발생하게 되는데,

이에 의해, 상기 슬러지 투입부(221)를 거쳐 슬러지 수용부(211a)에 투입된 슬러지는 상기 외부드럼(100) 및 스크루 내부드럼(200)의 원심력에 의해 상기 슬러지 공급구(213)를 거쳐 상기 분리공간부(S)로 공급되고,

여기서 슬러지는 다시 상기 외부드럼(100) 및 스크루 내부드럼(200)의 원심력과 회전차에 의해 분리액 및 고형물로 분리되어, 분리액은 상기 제1중계유닛(500)의 분리액 배출구(510)로 배출되며, 고형물은 상기 스크루 내부드럼(200)에 의해 상기 외부드럼(100)의 고형물 배출구(121)로 이송되어 배출되는 것이다.

상기 서포팅수단(700)은

상기 제1 및 제2 중계유닛(500, 600)을 상호 연결하는 것으로서,

도 3에 도시된 바와 같이,

상기 제1중계유닛(500)에 형성되되, 상기 수용부(211)에 배치되어 상기 장착부(212)를 향하여 돌출되는 환형(環形) 연장부(710),

상기 제2중계유닛(600)에 형성되되, 상기 연장부(710) 내측으로 인입되는 대응연장부(720), 그리고

상기 연장부(710) 내주면과 상기 대응연장부(720) 외주면에 개재(介在)되는 베어링(730)

을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 연장부(710) 내주면과 상기 대응연장부(720) 외주면에는 상기 베어링(730)이 고정될 수 있도록 걸림턱(711, 721)이 형성되는 것이 바람직하다.

결국, 상기 서포팅수단(700)은 상기 제1 및 제2 중계부재(500, 600)를 상호 연결함에 따라, 이에 각각 연결되는 상기 외부드럼(100) 및 상기 스크루 내부드럼(200)이 더욱 견고하게 지지될 수 있게 하며,

또한, 상기 감속유닛(400)의 입력부(410) 및 출력부(420)를 상호 견고하게 지지함으로써, 원심분리기가 고속 회전함에 따라 발생하는 장치의 소음 및 진동을 감소시키고 상기 감속유닛(400)의 내구성을 향상시키게 된다.

그리고 도시된 바와 같이,

상기 연장부(710)의 일단부(一端部)에는 내부에 상기 대응연장부(720) 외주면에 끼워지는 오일 실(oil seal, 741)을 갖고, 상기 베어링(730)의 외륜(外輪) 일측면과 접하게 되는 커버(740)가 구비되고,

상기 대응연장부(720)의 타단부(他端部)에는 상기 베어링(730)의 내륜(內輪) 타측면과 접하게 되는 스토퍼(750)가 구비될 수 있다.

이에 의하면, 상기 서포팅수단(700) 및 상기 제1 및 제2 중계유닛(500, 600)이 더욱 견고하게 고정되며, 특히 상기 외부드럼(100) 및 스크루 내부드럼(200)의 축방향으로의 유동이 방지되어 장치의 소음 및 진동이 더욱 감소하게 된다.

한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 외부드럼(100)의 바깥쪽에는 커버프레임(800)이 설치된다.

상기 커버프레임(800)은

고속회전되는 상기 외부드럼(100) 및 스크루 내부드럼(200)으로 인해 안전사고가 발생하거나 과도한 소음이 발생하는 것을 방지하기 위한 것으로서,

양단부(兩端部) 하측에 각각 고형물 배출로(810) 및 분리액 배출로(820)를 갖고, 일단부(一端部)가 상기 외부드럼 축(130)에 지지 되며, 타단부(他端部)가 상기 감속유닛(400)의 비(非)삽입부에 지지 되어 상기 외부드럼(100), 스크루 내부드럼(200), 감속유닛(400), 제1 및 제2 중계유닛(500, 600)을 감싸는 형태로 설치된다.

여기서 비(非)삽입부란 상기 감속유닛(400)에서 상기 스크루 내부드럼(200)의 수용부(211) 및 상기 제1중계유닛(500)의 외부로 노출된 부분을 의미한다.

즉, 상기 커버프레임(800)은 외부드럼(100) 및 스크루 내부드럼(200)뿐만 아니라 감속유닛(400)까지 감싸게 됨으로써 상기 감속유닛(400)에서 발생하는 소음까지 차단할 수 있는 것이다.

결국, 본 발명의 원심분리기는 상기 감속유닛(400)이 일차적으로 상기 스크루 내부드럼(200)에 내장되고, 상기 커버프레임(800)에 의해 또다시 감싸지게 됨으로써, 상기 감속유닛(400)에 의한 소음이 대폭 감소하게 되는 것이다.

또한, 상기 감속유닛(400)이 상기 스크루 내부드럼(200)에 내장됨으로써, 그 연결구조가 더욱 경량화되면서도 견고해지게 되는 것이다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "내장형 감속유닛을 갖는 원심분리기"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

100 ; 외부드럼
110 ; 평탄부
120 ; 테이퍼부 121 ; 고형물 배출구
130 ; 외부드럼 축 131 ; 베어링
200 ; 스크루 내부드럼
210 ; 평탄 스크루부
211 ; 수용부 212 ; 장착부
213 ; 슬러지 공급부 214 ; 격벽
220 ; 테이퍼 스크루부
221 ; 슬러지 투입부
230 ; 내부드럼 축
300 ; 구동부
310 ; 모터 320, 330 ; 풀리 340 ; 벨트
400 ; 감속유닛
410 ; 입력부 420 ; 출력부
500 ; 제1중계유닛
510 ; 분리액 배출구
600 ; 제2중계유닛
610 ; 체결공 620 ; 대응장착부
700 ; 서포팅수단
710 ; 연장부 711 ; 걸림턱
720 ; 대응연장부 721 ; 걸림턱
730 ; 베어링
740 ; 커버 741 ; 오일 실
750 ; 스토퍼
800 ; 커버프레임
810 ; 고형물 배출로 820 ; 분리액 배출로
B1, B2 ; 제1 및 제2 베어링블록
F1, F2 ; 제1 및 제2 프레임
S ; 분리공간부

Claims (2)

1. 외부드럼(100);
   상기 외부드럼(100)에 내장되고, 내부 수용부(211)와 이의 내측으로 인입된 장착부(212)를 갖는 스크루 내부드럼(200);
   상기 외부드럼(100)에 회전 구동력을 전달하는 구동부(300);
   상기 외부드럼(100)에 전달된 회전 구동력을 상기 스크루 내부드럼(200)에 전달하는 감속유닛(400);
   상기 외부드럼(100)과 상기 감속유닛(400)의 입력부(410)를 연결하는 제1중계유닛(500);
   상기 장착부(212)와의 대응장착부(620)를 갖고, 상기 감속유닛(400)의 일부 또는 전부가 상기 수용부(211) 내측에 위치하도록 상기 스크루 내부드럼(200)과 상기 감속유닛(400)의 출력부(420)를 연결하는 제2중계유닛(600); 및
   상기 제1 및 제2 중계유닛(500, 600)을 상호 연결하는 서포팅수단(700);
   을 포함하되,
   상기 서포팅수단(700)은
   상기 제1중계유닛(500)에 형성되되, 상기 수용부(211)에 배치되어 상기 장착부(212)를 향하여 돌출되는 환형(環形) 연장부(710),
   상기 제2중계유닛(600)에 형성되되, 상기 연장부(710) 내측으로 인입되는 대응연장부(720), 그리고
   상기 연장부(710) 내주면과 상기 대응연장부(720) 외주면에 개재(介在)되는 베어링(730)
   을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 내장형 감속유닛을 갖는 원심분리기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 연장부(710)의 일단부(一端部)에는 내부에 상기 대응연장부(720) 외주면에 끼워지는 오일 실(oil seal, 741)을 갖고, 상기 베어링(730)의 일측면과 접하게 되는 커버(740)가 구비되어 있고,
   상기 대응연장부(720)의 타단부(他端部)에는 상기 베어링(730)의 타측면과 접하게 되는 스토퍼(750)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 내장형 감속유닛을 갖는 원심분리기.
   

Images