KR20140029781A - 탄성 압착식 스크류 탈수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄성 압착식 스크류 탈수장치에 관한 것으로, 상세하게는 산업 설비 또는 가정에서 발생하는 하수 또는 폐수 등의 슬러지를 탄성에 의한 압축 및 탈수하는 탄성 압착식 스크류 탈수장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 고압 스크류 탈수장치는, 내부 공간에서 슬러지를 응집하는 응집탱크; 상기 응집탱크와 연결되어 응집된 상기 슬러지가 유입되는 본체; 및 상기 응집탱크와 상기 본체를 제어하기 위한 제어부; 를 포함하여 구성되고,
상기 본체는, 상기 슬러지가 유입되는 슬러지유입구와, 상기 슬러지가 배출되는 슬러지배출구를 가지는 케이싱; 상기 케이싱의 외면에 고정되어 동력을 발생시키는 구동부; 상기 구동부에서 제공되는 동력에 의해 회전 운동하면서 상기 슬러지를 상기 슬러지유입구에서 상기 슬러지배출구로 이송시키는 스크류; 상기 케이싱에 고정되어, 상기 슬러지를 상기 스크류의 회전축과 교차 방향으로 압축하는 압축유닛; 및 상기 케이싱에 형성되어 내부 공간의 수분을 외부 공간으로 배출하기 위한 수분배출부; 를 포함하여 구성된다. 이와 같은 구성으로 인해 하수 또는 오수 및 폐수 등의 처리에서 발생하는 슬러지의 함수율이 낮아지는 장점을 가지게 된다.

Description

탄성 압착식 스크류 탈수장치 {Elasticity pressing type screw dewatering equipment}

본 발명은 탄성 압착식 스크류 탈수장치에 관한 것으로, 상세하게는 산업 설비 또는 가정에서 발생하는 하수 또는 폐수 등의 슬러지를 탄성에 의한 압축 및 탈수하는 탄성 압착식 스크류 탈수장치에 관한 것이다.

산업의 발전에 따라 산업 시설은 계속 증가하고 있으며, 증가되는 산업 시설에서 발생하는 하수 또는 폐수의 양도 증가하고 있고, 인구의 증가와 삶의 질 향상에 따라 가정에서 발생하는 오수 또는 하수의 양도 증가하고 있는 실정이다.

산업 시설 또는 가정에서 발생하는 하수 또는 폐수 등을 처리하기 위한 시설도 점차 대형화되고 있으며, 다양한 처리 공법으로 하수 또는 폐수 등을 처리하게 된다.

이러한 하수 또는 폐수 등을 처리하는 시설에서는 다수의 단계를 통해 하수 또는 폐수 등을 정화하여 하천 또는 바다로 방류하거나, 각종 용수로 재활용하게 된다.

이와 같이, 산업 시설 또는 가정에서 발생하는 오수 또는 하수 및 폐수 등은 계속 증가하고 있으며, 이를 처리하기 위한 처리시설도 증가하여야 하는 실정이다.

상기 처리시설에서 다수의 단계를 통해 정화되는 오수 또는 하수 및 폐수 등은 다양한 처리를 통해 침전물인 슬러지와 용수로 분리되고, 용수는 별도의 과정을 거쳐서 정화되며, 침전물인 슬러지는 매립, 해양투기, 재활용 또는 소각 등의 방법으로 처리된다.

다만, 하수처리장 또는 축산 폐수 등의 침전물인 슬러지의 상당 부분을 처리하는 방법인 해양 투기가 2014년부터 전면 금지됨으로써 상기 슬러지의 처리 방안이 중대한 현안으로 대두되고 있으며, 상기 슬러지의 처리를 위한 함수율을 낮추는 방안이 요구되고 있는 실정이다.

일반적으로 탈수장치는 응집제를 사용하여 플록(Floc)의 형태로 응집시킨 슬러지를 물과 분리하게 되고, 상기 슬러지에 포함되어 있는 물과 슬러지로 분리하는 탈수 과정에서 사용되는 장치를 탈수장치라 한다.

즉, 상기 탈수장치는 폐수 등으로부터 물과 슬러지로 분리하고, 분리된 상기 슬러지에 더 포함되어있는 물을 상기 슬러지로부터 탈수함으로써 상기 슬러지의 함수율을 낮추고, 슬러지를 케이크의 형태로 배출하여 처리할 수 있도록 하는 기능을 수행하게 된다.

상기 산업용 탈수장치는 슬러지를 탈수하는 방법에 따라 벨트식과 원심식, 유동판식으로 분류되며, 벨트식 탈수장치는 상기 슬러지를 벨트에 의해 이동시키면서 응집된 슬러지가 롤러를 통과하면서 압착되어 슬러지에 포함된 수분을 배출하는 방법으로 탈수하게 된다.

그리고, 원심식 탈수장치는 회전체의 내부 공간에 슬러지를 투입하여 고속으로 회전시킴으로써 슬러지에 원심력을 가하여 슬러지에 포함된 수분을 제거함으로써 수분은 배출되고, 탈수된 슬러지는 케이크의 형태로 회전체의 내부 공간에 남도록 하는 방법으로 탈수하게 된다.

또한, 유동판식 탈수장치는 저속 회전하는 축의 유동 운동에 의해 슬러지에 함유된 수분을 중력을 이용하여 배출하고, 수분이 배출된 상기 슬러지는 저속 회전하는 축과 결합되는 스크류에 의해 이송되면서 배출되도록 구성된다.

한편, 대한민국 등록특허 제10-1168349호에는 스크류 압착장치에 관한 발명이 개시되어 있으며, 상기 등록특허는 다량의 수분을 함유한 음식물 쓰레기 등의 폐기물을 압착하여 물기와 슬러지를 분리하여 배출하되 소용량의 모터를 사용하여 효율적이며 폐기물의 종류에 따라 수분배출공의 조절이 가능한 스크류 압착장치를 제공하기 위한 발명이 개시된다.

상기 등록특허에는 모터와 연결되어 회전되되 외주에 나선형 스크류부가 구비된 회전축부와, 복수개의 환봉이 평행하게 원주 방향을 따라 배열되어 상기 스크류부의 외주를 감싸도록 배치되되 일단부측에 구비된 투입부를 통해 유입된 수분제거 대상체의 이동을 안내하는 환봉식 수분탈수부와, 상기 환봉을 원주방향으로 배열하여 지지하되 환봉 사이의 간격을 조절하는 지지장치 및 환봉식 수분탈수부의 타단부측을 탄성적으로 가압하여 폐쇄하도록, 탄성스프링에 의해 탄발지지되는 커버부를 포함하는 스크류 압착장치의 구성이 개시된다.

본 발명의 목적은, 탄성을 이용하여 하수 또는 폐수 등의 처리 과정에서 발생하는 슬러지의 농축 및 탈수를 진행하면서 슬러지의 함수율을 감소시키는 탄성 압착식 스크류 탈수장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 의한 탄성 압착식 스크류 탈수장치는, 내부 공간에서 슬러지를 응집하는 응집탱크; 상기 응집탱크에서 응집된 상기 슬러지가 유입되는 슬러지유입구와 상기 슬러지가 배출되는 슬러지배출구를 가지는 본체; 상기 본체의 일측에 위치하여 동력을 발생시키는 구동부; 상기 구동부에서 제공되는 동력에 의해 회전 운동하는 회전부; 및 상기 본체의 세척을 위한 세척부; 를 포함하여 구성되고,

상기 본체는, 상기 회전부의 회전 운동에 의해 회전 운동하고, 내면에는 상기 슬러지의 압착을 위한 압착바를 가지는 외부케이싱; 상기 외부케이싱의 내부 공간에 위치하고, 상기 압착바에 의해 압착되고 탄성에 의해 압착 해제되도록 탄성 지지되는 압착핀을 가지는 내부케이싱; 및 상기 내부케이싱의 내부 공간에 위치하여 상기 구동부에서 제공되는 동력에 의해 회전 운동하면서 상기 슬러지를 슬러지유입구에서 슬러지배출구로 이송시키는 스크류; 를 포함하여 구성된다.

본 발명에 의한 탄성 압착식 스크류형 탈수장치는, 외부케이싱의 회전 운동과 탄성을 이용하여 슬러지의 농축과 탈수가 진행됨에 따라 슬러지로부터 물을 탈수하도록 구성된다.

이처럼, 회전 운동을 이용한 탄성 및 압착에 의해 슬러지의 농축과 탈수가 진행됨으로써 최종적으로 배출되는 슬러지의 함수율이 낮아지는 효과를 기대할 수 있게 되며, 슬러지의 함수율이 낮아짐으로써 배출되는 슬러지의 양이 감소하게 되는 효과를 기대할 수 있게 된다.

배출되는 슬러지의 양이 감소함으로써 슬러지의 처리에 의한 환경 오염이 예방되는 효과를 기대할 수 있으며, 슬러지의 처리를 위한 처리 비용을 절감할 수 있는 효과를 기대할 수 있고, 슬러지의 처리를 위한 에너지를 절감할 수 있는 효과를 기대할 수 있게 된다.

슬러지의 함수율이 낮아짐으로써, 탈수장치의 관리가 용이한 효과를 기대할 수 있게 되며, 탈수장치의 가동에 의한 유지 비용이 절감되고 탈수장치의 사용 편의성이 향상되는 효과를 기대할 수 있게 된다.

도 1 은 본 발명의 실시 예에 의한 스크류 탈수장치의 외형을 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 의한 스크류 탈수장치의 구성을 나타낸 개략적인 단면도.
도 3 은 본 발명의 실시 예에 의한 스크류 탈수장치의 케이싱 구성을 나타낸 개략적인 측면도.
도 4 는 본 발명의 실시 예에 의한 스크류 탈수장치의 케이싱 구성을 나타낸 개략적인 단면도.
도 5 는 본 발명의 실시 예에 의한 스크류 탈수장치의 동작을 나타낸 동작도.

이하에서는 본 발명에 의한 스크류 탈수장치를 첨부되는 도면을 참조하여 실시 예를 들어 살펴보기로 한다.

다만, 본 발명의 사상은 이하에서 살펴보는 실시 예에 의해 그 실시 가능 상태가 제한된다고 할 수는 없고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 이용하여 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 기술적 사상에 포함된다고 할 것이다.

그리고, 본 명세서 또는 청구 범위에서 사용되는 용어는 설명의 편의를 위하여 선택한 개념으로, 본 발명의 기술적 내용을 파악함에 있어서 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미로 적절히 해석되어야 할 것이다.

첨부된 도면의 도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 스크류 탈수장치의 외형을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 스크류 탈수장치의 구성을 나타낸 개략적인 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 스크류 탈수장치의 케이싱 구성을 나타낸 개략적인 측면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 스크류 탈수장치의 케이싱 구성을 나타낸 개략적인 단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 의한 스크류 탈수장치의 동작을 나타낸 동작도이다.

먼저, 도 1을 참조하여 보면, 본 발명의 실시 예가 적용된 스크류형 탈수장치는 내부 공간에서 폐수 등으로부터 분리된 슬러지를 응집 및 교반하는 응집탱크(10)와, 상기 응집탱크(10)와 연결되어 응집된 상기 슬러지가 유입되는 본체(20)와, 상기 본체(20)의 일측에 위치하여 동력을 발생시키는 구동부(30)와, 상기 본체의 세척을 위한 세척부(40)를 포함하여 구성된다.

상기 응집탱크(10)의 일측에는 산업 시설 또는 일반 가정 등에서 발생하는 하수 또는 오수나 폐수 등에서 분리되는 슬러지가 유입되어 수용되는 슬러지 서비스탱크(미도시)가 위치하게 된다.

상기 서비스탱크의 내부 공간에서는 상기 슬러지와 무기 응집제를 교반하여 1차 응집을 진행하고, 1차 응집된 상기 슬러지는 이송펌프에 의해 상기 응집탱크(10)로 이송된다.

상기 응집탱크(10)는 일정 정도의 내부 공간을 가지도록 형성되면서, 그 내부 공간은 적어도 3개의 공간으로 분할된다. 분할되는 3개의 공간에는 상기 서비스탱크에서 이송되는 상기 슬러지의 유량을 조절하기 위한 유량조정조(미도시)와, 상기 유량조정조를 통해 적정 양의 상기 슬러지를 유기 응집제 등과 교반하여 응집하는 급속교반조(미도시)와, 상기 급속교반조에서 고분자 화합물과 혼합된 상기 슬러지를 물과 분리하는 완속교반조(미도시)가 각각 형성된다.

물론, 상기 유량조정조와 상기 급속교반조 및 상기 완속교반조는 상기 응집탱크(10)의 내부 공간이 아닌 각각의 탱크 형태로 형성되는 구성도 가능할 것이다.

상기 응집탱크(10)에서 응집된 상기 슬러지는 상기 본체(20)로 이송되고, 상기 본체(20)의 내부 공간을 통과하면서 농축 및 탈수되어 케이크 형태로 상기 본체(20)의 외부 공간으로 배출된다.

그리고, 상기 본체(20)의 일측에는 외부의 전원에 의해 동력을 발생시키는 구동부(30)가 설치된다. 상기 구동부(30)는 인가되는 전원에 의해 회전 동력을 발생시키게 되며, 상기 구동부(30)에서 발생하는 회전 동력은 상기 본체(20)로 전달된다.

상기 본체(20)와 상기 구동부(30)의 사이에는 배압판하우징(50)이 설치된다. 상기 배압판하우징(50)은 일정 정도의 내부 공간을 가지는 육면체의 형태로 형성된다. 물론, 상기 배압판하우징(50)이 반드시 육면체의 형태로 형성되어야 하는 구성은 아니며, 내부 공간을 가지는 원통 형태로 형성되는 구성도 가능할 것이다.

다시 말해, 상기 배압판하우징(50)은 일정 정도의 내부 공간을 가지는 형태로 형성되고, 그 일측면에는 상기 구동부(30)와 연결되고, 다른 일측면은 상기 본체(20)와 연결되도록 설치된다.

상기 배압판하우징(50)의 하면은 일정 정도의 면적을 가지도록 절제되어, 케이크 형태의 상기 슬러지가 외부 공간으로 배출되는 통로를 제공하기 위한 슬러지배출구(51)가 형성된다.

이처럼, 상기 배압판하우징(50)은 일정 정도의 내부 공간을 가지도록 형성되어, 케이크 형태의 상기 슬러지가 다른 공간으로 이동하지 않도록 하면서 상기 슬러지배출구(51)를 통해 상기 본체(20)의 외부 공간으로 배출되도록 안내하게 된다.

상기 배압판하우징(50)의 내부 공간에는 배압판(52)이 위치하게 된다. 상기 배압판(52)은 전체적으로 일정 정도의 두께를 가지는 원판 형태로 형성되고, 그 중앙부는 일정 면적만큼 절제되어 다음에 설명할 스크류(24)의 회전축이 관통하도록 형성된다.

또한, 상기 배압판(52)은 도면에서 볼 때 상기 스크류(24)와 인접하는 면의 중앙부에서 외측으로 갈수록 두께가 얇아지도록 상기 스크류(24)에서 멀어지는 방향으로 경사지는 경사면이 형성된다.

상기 배압판(52)의 경사면에 의해 상기 본체(20)의 내부 공간에서 상기 배압판하우징(50)의 내부 공간으로 배출되는 탈수 및 농축된 케이크 형태의 상기 슬러지가 안내된다.

상기 배압판(52)의 경사면에 의해 상기 슬러지의 이동이 안내되면서, 상기 슬러지는 상기 배압판하우징(50)의 내부 공간으로 이동하고, 이동된 상기 슬러지는 상기 슬러지배출구(51)를 통해 함수율이 낮은 상태로 외부 공간으로 배출된다.

다시 말해, 상기 배압판(52)은 중앙부가 다음에 설명할 내부케이싱(23)의 중앙부와 밀접하게 위치하면서, 상기 슬러지는 상기 배압판(52)의 외측 방향으로 상기 경사면에 의해 안내되면서 수분이 제거된 케이크 형태로 상기 슬러지배출구(51)를 통해 외부 공간으로 배출된다.

상기 배압판하우징(50)은 상기 본체(20)와 일체로 형성되는 구성도 가능할 것이며, 상기 구동부(30)와 일체로 형성되는 구성도 가능할 것이나, 이러한 구성을 가지는 경우에도 상기 배압판하우징(50)은 내부 공간의 개폐가 가능하도록 구성됨으로써 상기 배압판(52)을 비롯한 내부 공간에 위치하는 다수의 부품 정비 및 보수가 가능하게 형성되는 구성이 바람직할 것이다.

상기 본체(20)의 일측에는 상기 본체(20)의 세척을 위한 세척부(40)가 설치된다. 상기 세척부(40)는 상기 스크류(24)의 외측으로 밀려나온 상기 슬러지가 상기 본체(20)의 외면 또는 상기 본체(20)의 내부 공간에 퇴적되는 경우 세척수를 분사하여 수분배출 공간을 확보하고 상기 슬러지의 고착화를 방지하는 기능을 수행하게 됨으로써 수분의 배출이 원활해지면서, 효율적인 탈수장치의 사용이 가능한 장점을 가지게 된다.

상기 세척부(40)는 노즐의 형태로 구성되어 외부에서 공급되는 세척수를 분사하는 형태로 이루어지는 구성도 가능하며, 밸브의 형태로 구성되어 세척수를 분출하는 형태로 이루어지는 구성도 가능할 것이다.

상기 세척부(40)는 세척수의 공급을 위한 통로를 제공하면서 세척수의 이동을 안내하는 세척수관(41)과, 상기 세척수관(41)으로 공급되는 세척수를 상기 본체(20)를 향하여 분사하면서 상기 본체(20)를 세척하기 위한 세척노즐(42)을 포함하는 구성을 가진다.

상기 세척수관(41)에 상기 세척노즐(42)이 결합되는 형태로 구성되며, 상기 세척노즐(42)을 통해 상기 본체(20)를 향하여 고압으로 세척수를 분사함으로써 상기 본체(20)를 세척할 수 있게 된다.

상기 본체(20)는 상기 구동부(30)에서 전달되는 회전 동력에 의해 회전 운동하는 회전부(21)와, 상기 회전부(21)의 회전 운동에 의해 전달되는 회전 동력에 의해 회전 운동하는 외부케이싱(22)과, 상기 외부케이싱(22)의 내부 공간에 위치하여 상기 슬러지의 이동을 안내하는 내부케이싱(23)과, 상기 내부케이싱(23)의 내부 공간을 길이 방향으로 관통하면서 상기 구동부(30)에서 전달되는 회전 동력에 의해 회전 운동하는 스크류(24)를 포함하여 구성된다.

상기 회전부(21)는 상기 구동부(30)에서 전달되는 동력에 의해 회전 운동하는 종동기어(211)와, 상기 종동기어(211)에 축 결합되어 상기 종동기어(211)의 회전 운동에 의해 회전 운동하는 구동축(212)과, 상기 구동축(212)에 결합되어 상기 구동축(212)과 동일하게 회전 운동하는 동력전달부(213)를 포함하는 구성을 가진다.

상기 종동기어(211)는 상기 구동부(30)에서 전달되는 회전 동력을 직접 또는 간접 전달받아 회전 운동하도록 구성된다. 본 발명의 실시 예에서는 상기 구동부(30)에서 제공되는 회전 동력을 간접 전달받아 회전 운동하는 구성을 살펴보기로 한다.

물론, 상기 종동기어(211)가 직접 또는 간접 전달받는 구성은 발명의 설명을 위하여 편의상 선택한 구성으로 상기 구동부(30)와 간접 결합되어 동력을 전달받는 구성이라 정의할 수 있다.

즉, 상기 종동기어(211)는 상기 구동부(30)와 직접 결합되지 않으면서, 상기 배압판하우징(50)의 내부 공간에서 상기 구동부(30)와 직접 결합되는 부분과 결합되도록 형성되어, 회전 동력을 간접적으로 전달받도록 구성된다.

상기 회전부(21)의 일측에는 상기 회전부(21)의 회전 운동에 의해 회전 운동하는 외부케이싱(22)이 위치된다. 상기 외부케이싱(22)은 일정 정도의 내부 공간을 가지면서 가로 방향으로 누운 원통 형태로 이루어진다.

상기 외부케이싱(22)은 직렬 형태로 다수 개가 연결되도록 구성된다. 물론, 폐기물의 양이 소량이거나, 수분을 많이 함유하지 않는 경우 하나로 구성되는 경우도 가능할 것이나, 상기 슬러지의 양 또는 형태, 수분 함유의 정도 등에 따라 사용자가 적합한 수량의 상기 외부케이싱(22)을 연결하여 사용할 수 있도록 구성된다.

이처럼, 사용자가 판단하여 상기 외부케이싱(22)을 직렬로 연결하게 되면, 사용 환경에 가장 적합한 형태의 탈수장치를 구성할 수 있게 됨으로써 효율성이 향상되는 장점을 가지게 되며, 사용의 편의성이 향상되는 장점을 가지게 된다.

상기 외부케이싱(22)의 외면에는 상기 슬러지의 압착 및 탈수에 의해 분리되는 수분의 배출을 위한 배수홀(221)이 다수 형성되고, 상기 동력전달부(213)에서 회전 동력을 전달받기 위한 케이싱동력부(222)가 형성된다.

또한, 상기 배수홀(221)에는 상기 슬러지가 수분과 함께 상기 외부케이싱(22)의 외부 공간으로 배출되는 것을 방지하기 위하여 그물망 형태의 와이어 메쉬 또는 다공망이 장착될 수 있다. 이러한 와이어 메쉬 또는 다공망이 장착됨으로서 상기 슬러지가 수분과 함께 상기 외부케이싱(22)의 외부 유출이 방지될 수 있다.

상기 와이어 메쉬 또는 다공망은 수분과 함께 상기 외부케이싱(22)의 외부 공간으로 상기 슬러지가 배출되는 것을 방지하는 기능을 수행하므로, 어떠한 형태로 형성되는 구성도 가능하나, 상기 슬러지는 통과하지 못하면서 수분은 통과가 가능한 형태로 구성되어야 한다.

상기 케이싱동력부(222)는 상기 외부케이싱(22)의 외면에 원주를 따라 형성되는 기어 형태로 이루어져, 상기 동력전달부(213)의 외면에 형성되는 기어와 맞물리면서 회전 동력을 전달받게 된다.

다만, 상기 케이싱동력부(222)가 기어 형태가 아닌 벨트의 형태로 동력을 전달받는 구성도 가능할 것이며, 어떠한 형태이든 상기 동력전달부(213)의 회전 운동에 의해 상기 외부케이싱(22)을 회전 운동시키도록 동력을 전달받도록 구성된다.

상기 케이싱동력부(222)는 상기 외부케이싱(22)의 외면 원주를 따라 다수 제공되는 형태도 가능할 것이고, 상기 외부케이싱(22)의 길이 방향 중앙 부분에 하나 형성되는 구성도 가능할 것이다.

상기 외부케이싱(22)의 사이에는 지지플레이트(25)가 위치된다. 상기 지지플레이트(25)는 일정 정도의 강도를 가지는 판재 형태로 형성되면서 상기 내부케이싱(23)을 지지하도록 구성되고, 상기 내부케이싱(23)에 상기 외부케이싱(22)이 지지되면서 상기 본체(20)를 형성하게 된다.

상기 내부케이싱(23)의 양측 끝 부분은 상기 외부케이싱(22)의 양측 끝 부분보다 더 외측으로 돌출되도록 형성되면서, 상기 내부케이싱(23)의 양쪽 끝 부분에 형성되는 플랜지(224)가 상기 지지플레이트(25)에 고정되면서 지지된다.

상기 지지플레이트(25)에 고정 지지되는 상기 내부케이싱(23)의 외면에 상기 외부케이싱(22)이 회전 가능하게 지지되도록 구성된다. 이때, 상기 외부케이싱(22)의 양측 끝 부분 내부는 베어링으로 지지되어, 상기 케이싱동력부(222)의 회전 동력에 의해 회전 운동하게 된다.

상기 외부케이싱(22)의 내부 공간에는 상기 내부케이싱(23)이 상기 외부케이싱(22)의 길이 방향 길이보다 더 긴 길이 방향 길이를 가지도록 형성되어, 양측 끝 부분이 상기 외부케이싱(22)의 양측 끝 부분보다 더 측방으로 돌출 형성된다.

상기 내부케이싱(23)의 양측 끝 부분이 더 측방으로 돌출 형성되면서 상기 내부케이싱(23)의 양쪽 끝 부분은 상기 플랜지(224)가 형성되고, 상기 플랜지(224)가 상기 지지플레이트(25)에 고정되면서 상기 내부케이싱(23)은 상기 지지플레이트(25)에 지지된다.

상기 내부케이싱(23)의 내부 공간에는 상기 구동부(30)에서 제공되는 동력에 의해 회전 운동하면서 상기 슬러지를 압착하여 이송시키는 스크류(24)가 장착된다. 상기 스크류(24)는 일정 정도의 지름을 가지는 원형 기둥 형태로 형성되는 스크류회전축(241)과, 상기 스크류회전축(241)의 외면에 나선형으로 돌출 형성되는 원판 형태의 임펠러(242)를 포함하여 구성된다.

상기 스크류회전축(241)은 상기 내부케이싱(23)의 내부 공간을 길이 방향으로 관통하도록 형성되면서, 상기 임펠러(242)에 의해 상기 슬러지는 탈수되면서 상기 슬러지유입구(201)로부터 상기 슬러지배출구(51)까지 이동하게 된다.

상기 임펠러(242)는 상기 슬러지배출구(51) 방향으로 갈수록 그 간격이 점차 줄어들도록 형성되어, 상기 슬러지가 이동하면서 상기 임펠러(242)의 간격에 의해 압착과 탈수가 동시에 진행되도록 구성된다.

그리고, 상기 스크류회전축(241)은 상기 배압판(52)의 중앙부를 관통하여 상기 구동부(30)와 축 결합되면서 상기 구동부(30)에서 제공되는 회전 동력에 의해 회전 운동하게 된다.

상기 스크류회전축(241)의 한쪽 끝 부분은 상기 배압판하우징(50)의 내부 공간에서 상기 구동부(30)와 축 결합되고, 상기 구동부(30)와 축 결합되는 부분의 외면에는 상기 구동부(30)에서 제공되는 회전 동력에 의해 회전 운동하는 원동기어(31)가 장착된다.

상기 원동기어(31)는 상기 회전부(21)의 상기 종동기어(211)와 맞물리면서 상기 종동기어(211)로 회전 동력을 제공하게 된다. 상기 종동기어(211)에는 상기 구동축(212)이 축 결합되면서 회전 운동하도록 장착된다.

상기 구동축(212)에는 다수의 상기 동력전달부(213)가 장착되면서 상기 구동축(212)의 회전 운동에 따라 회전 운동하게 되고, 이러한 상기 동력전달부(213)와 상기 외부케이싱(22)의 외면 원주를 따라 장착되는 케이싱동력부(222)가 서로 맞물리면서 상기 케이싱동력부(222)가 회전 운동함으로써 상기 외부케이싱(22)은 상기 스크류회전축(241)의 회전 중심과 동일한 회전 중심을 가지고 회전 운동하게 된다.

상기 외부케이싱(22)의 내면에는 원주를 따라 압착바(223)가 고정된다. 상기 압착바(223)는 일정 정도의 지름을 가지는 원통 형상으로 마련되면서, 상기 외부케이싱(22)과 동일한 길이 방향을 가지도록 상기 외부케이싱(22)의 내면에 원주를 따라 장착된다.

상기 압착바(223)는 일정 정도의 간격을 가지도록 상기 외부케이싱(22)의 내면에 고정되도록 설치된다. 물론, 상기 압착바(223)가 환봉 형태의 형상으로 이루어지지 않는 구성도 가능할 것이나, 상기 외부케이싱(22)의 회전 운동에 의해 다음에 설명할 압착핀(232)을 압착하기 위하여 환봉 형태로 이루어지는 구성이 바람직할 것이다.

상기 압착바(223)의 간격은 상기 압착핀(232)의 외경보다 더 큰 간격을 가지도록 위치하게 된다. 이는 상기 외부케이싱(22)의 회전 운동에 의해 상기 압착바(223)에 의해 상기 압착핀(232)이 압착된 다음, 상기 압착바(223)의 간격 사이에 상기 압착핀(232)이 위치하게 될 때 압착이 해제되도록 하기 위함이다.

다시 말해, 도 4에서 볼 때 상기 압착바(223) 사이의 간격인 L1의 값은 상기 압착핀(232)의 외경인 L2의 값보다 더 큰 값을 가진다. 이는, 상기 압착핀(232)이 상기 외부케이싱(22)의 회전 운동에 따라 상기 압착바(223)에 의해 압착되고, 상기 압착핀(232)이 상기 압착바(223)의 사이에 위치하게 되는 경우 압착을 해제하기 위함이다.

상기 외부케이싱(22)의 내부 공간에는 상기 내부케이싱(23)이 위치하게 된다. 상기 내부케이싱(23)은 일정 정도의 내부 공간을 가지면서 가로 방향으로 누운 원통 형태로 이루어진다.

상기 내부케이싱(23)은 그 길이 방향의 길이가 상기 외부케이싱(22)보다 더 길게 형성되어, 양쪽 끝 부분이 상기 외부케이싱(22)의 양쪽 끝 부분보다 길이 방향으로 더 돌출되도록 형성된다.

상기 외부케이싱(22)의 길이 방향으로 돌출 형성되는 부분에는 상기 지지플레이트(25)의 플랜지 부분과 결합되는 결합부(231)가 형성되고, 상기 결합부(231)가 상기 지지플레이트(25)의 상기 플랜지(251) 부분과 결합되면서 고정 지지된다.

상기 내부케이싱(23)의 외면에는 원주면을 따라 상기 압착핀(232)이 다수 설치된다. 상기 압착핀(232)은 상기 내부케이싱(23)에 탄성 지지되도록 장착되고, 이러한 탄성에 의해 상기 압착바(223)에 의한 압착이 해제되면 원위치로 이동하게 된다.

상기 압착핀(232)은 상기 내부케이싱(23)의 중심부를 향하여 내외측 방향으로 이동할 수 있도록 장착되며, 상기 압착바(223)에 의해 압착되면 상기 내부케이싱(23)의 중심부를 향하여 이동하게 되고, 상기 압착바(223)의 압착이 해제되면 상기 내부케이싱(23)의 외측 방향으로 이동하도록 형성된다.

상기 압착핀(232)은 상기 내부케이싱(23)의 중심부를 향하여 이동하게 되면, 상기 압착핀(232)의 중심부와 상기 내부케이싱(23) 사이에는 일정 정도의 공간이 형성되고, 이러한 공간으로 상기 슬러지가 압착되면서 발생하는 수분이 상기 내부케이싱(23)의 외측으로 배수되도록 장착된다.

즉, 상기 압착핀(232)이 상기 압착바(223)에 의해 압착되면, 상기 압착핀(232)은 상기 내부케이싱(23)의 중심부로 이동하면서 상기 내부케이싱(23)과 상기 압착핀(232) 사이는 일정 정도의 공간을 형성하게 된다.

상기 압착핀(232)이 압착 해제되어 원위치로 이동하게 되면, 상기 압착핀(232)과 상기 내부케이싱(23)의 사이에는 공간이 형성되지 않게 되어 상기 내부케이싱(23)의 외측으로 수분이 누수되는 현상이 방지된다.

또한, 상기 압착핀(232)은 상기 압착바(223)와 대응되는 수량으로 장착되어 상기 압착바(223)에 의해 압착 또는 압착 해제되도록 구성되며, 상기 압착핀(232)이 압착되는 경우 상기 스크류(24)의 상기 임펠러(242) 회전 반경 외측까지 이동하면서 상기 슬러지를 압착하게 된다.

이처럼, 상기 압착핀(232)이 상기 임펠러(242)의 회전 반경 외측까지 이동하도록 하는 구성은 상기 임펠러(242)의 회전 운동을 방해하지 않도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 외부케이싱(22)의 회전 속도를 조절하는 경우 상기 압착핀(232)의 압착 주기를 제어할 수 있으므로, 상기 슬러지의 형태 또는 양에 따라 상기 슬러지의 압착을 제어할 수 있게 되는 장점을 가지게 된다.

즉, 상기 슬러지가 수분 함유가 많은 형태로 이동하게 되면, 상기 외부케이싱(22)의 회전 속도를 증가시킴으로써 상기 압착핀(232)에 의한 상기 슬러지의 압착 주기를 짧게 하여 상기 슬러지에 더 많은 압착을 가할 수 있도록 구성된다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 탄성 압착식 스크류 탈수장치의 작용을 살펴보기로 한다.

전원이 인가되면 상기 구동부(30)에서는 회전 동력을 발생시키게 되고, 상기 구동부(30)에서 발생되는 회전 동력은 상기 원동기어(31)로 전달되어 상기 원동기어(31)를 회전 운동시키게 된다.

상기 원동기어(31)의 회전 운동에 의해 상기 원동기어(31)와 맞물리는 상기 종동기어(211)가 회전 운동하게 되고, 상기 종동기어(211)의 회전 운동에 의해 상기 종동기어(211)와 축 결합된 상기 구동축(212)은 회전 운동하게 된다.

상기 구동축(212)의 회전 운동에 의해 상기 동력전달부(213)는 회전 운동하게 되고, 상기 동력전달부(213)의 회전 운동에 의해 상기 동력전달부(213)와 맞물리는 상기 케이싱동력부(222)가 회전 운동하게 된다.

상기 케이싱동력부(222)의 회전 운동에 의해 상기 외부케이싱(22)은 회전 운동하게 되고, 상기 외부케이싱(22)의 회전 운동에 의해 상기 압착바(223)가 이동하게 된다.

상기 압착바(223)의 이동에 의해 상기 압착핀(232)의 압착 또는 압착 해제가 반복적으로 진행되면서, 상기 압착핀(232)의 이동에 의해 상기 스크류(24)의 회전 반경 외측으로 유동하는 상기 슬러지를 압착할 수 있게 된다.

한편, 상기 구동부(30)에서 회전 동력이 발생되면, 상기 구동부(30)와 축 결합되는 상기 스크류(24)가 회전 운동하게 되고, 상기 스크류(24)의 회전 운동에 의해 상기 슬러지는 상기 슬러지배출구(51)를 통해 상기 본체(20)의 외부 공간으로 배출된다.

이때, 상기 내부케이싱(23)의 외경을 형성하는 가상의 원형 외면을 따라 복수개로 장착되는 상기 압착핀(232)에 의해 상기 스크류(24)의 외측으로 이동하려는 상기 슬러지가 압착된다.

상기 슬러지의 이동 방향 또는 상기 스크류(24)의 회전축과 교차 방향으로 압축력이 작용하는 탄성 부재에 의해 상기 슬러지는 더 압착됨으로써 상기 슬러지의 함수율이 더욱 저하되는 장점을 가지게 된다.

이처럼, 상기 스크류(24)는 실질적으로 회전 운동에 의해 상기 슬러지를 이송시키면서 압축하여 농축 및 탈수를 진행하게 되고, 상기 압착핀(232)은 상기 슬러지의 이동 방향과 교차 방향으로 병진 운동에 의해 압축하여 상기 압착핀(232)과 상기 내부케이싱(23) 사이에 형성되는 공간으로 수분을 배출함으로써 상기 슬러지의 함수율을 더욱 저하시킬 수 있게 된다.

전술한 바와 같은 본 발명의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

본 발명에 의한 탄성 압착형 스크류 탈수장치는, 하수 또는 폐수 등의 처리 과정에서 발생하는 슬러지의 농축 및 탈수가 진행되면서, 슬러지의 함수율을 낮추기 위하여 슬러지를 압착하도록 구성된다.

이러한 탄성 압착형 스크류형 탈수장치에 의해 슬러지의 함수율이 낮아짐으로써, 슬러지의 양이 감소하는 이점이 있으며, 슬러지의 처리가 용이해지는 장점을 가지게 된다.

또한, 슬러지를 처리하기 위한 비용이 절감되는 장점을 가지게 되고, 슬러지의 처리를 위한 에너지의 소비가 절약되는 장점을 가지게 된다.

이러한 많은 장점들로 인해 본 발명에 의한 탄성 압착형 스크류 탈수장치는 탈수장치의 생산 산업뿐만 아니라, 이와 관련된 다양한 산업에 그 이용 가능성이 크다 할 것이다.

10. 응집탱크 20. 본체
21. 회전부 211. 종동기어
212. 구동축 213. 동력전달부
22. 외부케이싱 221. 배수홀
222. 케이싱동력부 223. 압착바
23. 내부케이싱 231. 결합부
232. 압착핀 24. 스크류
241. 스크류회전축 242. 임펠러
25. 지지플레이트 251. 플랜지
30. 구동부 31. 원동기어
40. 세척부 41. 세척수관
42. 세척노즐 50. 배압판하우징
51. 슬러지배출구 52. 배압판
L1. 압착바 간격 L2. 압착핀 외경

Claims (7)

1. 내부 공간에서 슬러지를 응집하는 응집탱크;
   상기 응집탱크에서 응집된 상기 슬러지가 유입되는 슬러지유입구와 상기 슬러지가 배출되는 슬러지배출구를 가지는 본체;
   상기 본체의 일측에 위치하여 동력을 발생시키는 구동부; 및
   상기 본체의 세척을 위한 세척부; 를 포함하여 구성되고,
   상기 본체는,
   상기 구동부에서 제공되는 동력에 의해 회전 운동하는 회전부;
   상기 회전부의 회전 운동에 의해 회전 운동하고, 내면에는 상기 슬러지의 압착을 위한 압착바를 가지는 외부케이싱;
   상기 외부케이싱의 내부 공간에 위치하고, 상기 압착바에 의해 압착되고 탄성에 의해 압착 해제되도록 탄성 지지되는 압착핀을 가지는 내부케이싱; 및
   상기 내부케이싱의 내부 공간에 위치하여 상기 구동부에서 제공되는 동력에 의해 회전 운동하면서 상기 슬러지를 슬러지유입구에서 슬러지배출구로 이송시키는 스크류; 를 포함하여 구성되는 탄성 압착식 스크류 탈수장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 외부케이싱은 다수 개가 직렬로 연결되는 탄성 압착식 스크류 탈수장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 압착바는 상기 압착핀의 크기보다 더 넓은 간격을 가지도록 다수 설치되고, 상기 압착핀은 상기 내부케이싱의 원주면을 따라 다수 설치되는 탄성 압착식 스크류 탈수장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 압착핀은 상기 스크류의 회전반경 외측까지 회전되는 상기 외부케이싱에 고정되는 상기 압착바에 의하여 가압되고, 상기 내부케이싱과의 사이로 수분이 배수되도록 상기 슬러지를 압착하는 탄성 압착식 스크류 탈수장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 외부케이싱과 인접하는 다른 상기 외부케이싱은 지지플레이트에 의해 지지되면서 고정되는 탄성 압착식 스크류 탈수장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 외부케이싱은 양측 내부에 베어링으로 지지되고, 외측에는 회전 운동을 위한 케이싱동력부를 가지는 탄성 압착식 스크류 탈수장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 압착핀은 상기 압력바에 의해 압착 또는 압착 해제되고, 지지되는 탄성체의 탄성에 의해 원 상태로 이동하는 탄성 압착식 스크류 탈수장치.
   

Images