KR20140032772A - 베어링 에어블록이 구비된 수직형 원심분리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직형 원심분리기에 관한 것으로 보다 상세하게는, 산업용 폐슬러리를 상청액과 고형물로 분리하는데 있어서 회전체의 한계 회전속도 및 이에 따른 고형물의 분리효율을 향상시킬 수 있는 베어링 에어블록이 구비된 수직형 원심분리기에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 산업용 폐슬러리를 슬러리공급관을 통해 공급받아 원심력에 의해 상청액과 고형물로 분리한 후 각각 상청액배출구와 고형물배출구로 분리 배출하는 원심분리기에 있어서, 상기 슬러리공급관, 상청액배출구 및 고형물배출구를 구비하는 케이스, 상기 케이스 내부에서 수직 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 에어블록이 구비된 베어링조합체를 통해 케이스에 결합되고, 상기 케이스의 고형물배출구로 고형물이 배출되도록 측벽 하단에 형성된 적어도 하나 이상의 고형물배출공 및 상기 케이스의 상청액배출구로 상청액이 배출되도록 윗벽에 형성된 적어도 하나 이상의 상청액배출공을 구비하는 회전체, 상기 회전체에 회전동력을 공급하는 회전체구동모터 및 상기 회전체 내부에서 수직 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 회전체에 결합되고, 상기 회전체보다 낮은 속도로 회전하도록 회전체구동모터에서 감속기를 거쳐 회전동력을 공급받으며, 상기 슬러리공급관에서 공급받은 산업용 폐슬러리를 내부에 수용하여 측벽에 형성된 적어도 하나 이상의 슬러리토출구를 통해 회전체 내부로 토출하는 중공의 원통체 및 상기 원통체의 외주면에 나선 방향으로 형성되는 블레이드로 이루어지는 스크루컨베이어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

베어링 에어블록이 구비된 수직형 원심분리기{Vertical type centrifuge with bearing air block}

본 발명은 수직형 원심분리기에 관한 것으로 보다 상세하게는, 산업용 폐슬러리를 상청액과 고형물로 분리하는데 있어서 회전체의 한계 회전속도 및 이에 따른 고형물의 분리효율을 향상시킬 수 있는 베어링 에어블록이 구비된 수직형 원심분리기에 관한 것이다.

산업용 폐슬러리는 액체 내에 분산되어 있는 고형물을 원심분리기를 이용하여 분리함으로서 재활용될 수 있다.

원심분리기는 산업용 폐슬러리를 고속으로 회전시켜 원심력과 입자의 비중 차이에 따라 상청액과 고형물로 분리하는 장치로서, 원심분리기의 성능은 원심력의 크기에 따라 결정되는데, 원심력의 크기는 질량 ㅧ 반지름 ㅧ 각속도의 제곱으로서 다른 변수가 일정하다면 각속도, 즉 원심분리기의 회전속도에 의해 결정된다고 할 수 있다. 하지만, 원심분리기를 구성하는 회전체 및 스크루컨베이어는 공진주파수 이상에서 심한 진동과 소음을 발생시키기 때문에 원심분리기의 한계 회전속도가 회전체 및 스크루컨베이어의 공진 주파수 이하로 제한되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 원심분리기에서는, 대한민국 등록특허 제10-1152176호 "내장형 감속유닛을 갖는 원심분리기", 대한민국 등록특허 제10-0867762호 "미세슬러지 제거효율을 높이는 스크루 테칸타형 원심분리기"등에서 게시된 것처럼, 상청액은 비중 차이를 이용하여 회전체에 설치된 상청액배출공으로 분리 배출되고 고형물은 높은 비중으로 원심력에 의해 회전체 내주면에 고착되었다가 회전체와 다른 속도로 감속 회전하는 스크루컨베이어에 의해 분리 배출되는 원리를 이용하고 있지만, 회전체 내로 공급되는 폐슬러리가 일정한 회전속도를 얻어 상청액과 고형물로 분리되기 전에 고형물배출공으로 배출되거나 상청액이 충분한 회전속도를 얻지 못해 고형물이 일부 섞인 상태로 상청액배출공으로 배출됨으로서 고형물 분리효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,

본 발명은 원심분리기에 공급되는 산업용 폐슬러리에 충분한 회전속도를 부여하여 고형물 분리효율을 향상시킬 수 있는 수직형 원심분리기를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 원심분리기의 진동과 소음을 감소시키고 원심분리기의 한계 회전속도를 향상시킬 수 있는 수직형 원심분리기를 제공하는데 목적이 있다.

이하 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

과제 해결 수단과 관련하여,

본 발명은 산업용 폐슬러리를 슬러리공급관을 통해 공급받아 원심력에 의해 상청액과 고형물로 분리한 후 각각 상청액배출구와 고형물배출구로 분리 배출하는 원심분리기에 있어서, 상기 슬러리공급관, 상청액배출구 및 고형물배출구를 구비하는 케이스, 상기 케이스 내부에서 수직 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 에어블록이 구비된 베어링조합체를 통해 케이스에 결합되고, 상기 케이스의 고형물배출구로 고형물이 배출되도록 측벽 하단에 형성된 적어도 하나 이상의 고형물배출공 및 상기 케이스의 상청액배출구로 상청액이 배출되도록 윗벽에 형성된 적어도 하나 이상의 상청액배출공을 구비하는 회전체, 상기 회전체에 회전동력을 공급하는 회전체구동모터 및 상기 회전체 내부에서 수직 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 회전체에 결합되고, 상기 회전체보다 낮은 속도로 회전하도록 회전체구동모터에서 감속기를 거쳐 회전동력을 공급받으며, 상기 슬러리공급관에서 공급받은 산업용 폐슬러리를 내부에 수용하여 측벽에 형성된 적어도 하나 이상의 슬러리토출구를 통해 회전체 내부로 토출하는 중공의 원통체 및 상기 원통체의 외주면에 나선 방향으로 형성되는 블레이드로 이루어지는 스크루컨베이어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 베어링조합체는 상기 회전체의 회전축에 일체로 고정된 내륜과 케이스 측에 일체로 고정된 외륜 사이에서 구름 접촉하는 전동체로 이루어지는 구름베어링으로 이루어지고, 상기 외륜은 내부에 공기가 충전되는 탄성 재질의 에어블록을 통해 케이스에 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서 상기 에어블록은 상기 에어블록 내부에 충전되는 공기 유량을 조절할 수 있는 공기주입밸브를 더 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 회전체는 상기 회전체의 높이에 따라 직경이 일정하게 유지되는 원통형부 및 상기 원통형부의 하부에 연결되고 아래로 갈수록 직경이 감소하는 원추형부로 이루어지고, 상기 원통형부와 원추형부의 경계에서 스크루컨베이어의 원통체 측벽을 관통하여 슬러리토출구가 형성되고, 상기 슬러리토출구 아래의 원통체 외주면에 돌출 형성된 고리 형상의 댐플레이트가 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 상기 스크루컨베이어는 상기 원통체의 상단 외주면에 고리 형상의 디스크가 적층되어 결합된 디스크적층구조물 및 상기 디스크적층구조물을 감싸면서 원통체에 고정 설치되고, 상기 회전체 내부에서 원심 분리된 상청액이 디스크적층구조물의 외주면을 거쳐 회전체의 윗벽에 설치된 상청액배출공으로 배출되도록 안내하는 가이드커버를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 상기 케이스에 설치되어 회전체의 회전축에 작용하는 전자브레이크를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 수직형 원심분리기로서 비중 차이가 낮아 분리효율이 떨어지는 폐슬러리에 대한 고형물 분리효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 회전체 및 스크루컨베이어를 지지하는 베어링조합체에 스프링댐퍼 기능을 수행하는 에어블록을 설치하여 회전체 및 스크루컨베이어에서 발생하는 진동을 최소화함으로서 기존 베어링조합체만을 사용할 때와 비교하여 원심분리기의 한계 회전속도를 1000RPM 이상 상승시키는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 에어블록 내부의 공기압을 조절할 수 있는 공기주입밸브를 구비함으로서 에어블록의 내부 공기압을 적정 수준으로 조절할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 스크루컨베이어의 측벽에 형성된 슬러리토출구 아래에 고리 형상의 댐플레이트를 설치함으로서 슬러리공급관을 통해 스크루컨베이어의 원통체 내부로 공급되었다가 슬러리토출구를 통해 회전체 내부로 공급되는 폐슬러리가 충분한 회전속도를 얻기 전에 중력에 의해 회전체 하단에 설치된 고형물배출공으로 배출되는 것을 방지하는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 스크루컨베이어의 상단에 디스크적층구조물과 가이드커버를 추가 설치하여 회전체 윗벽에 형성된 상청액배출공으로 상청액이 배출되기 전에 디스크적층구조물로 안내되어 충분한 회전 속도를 얻게 함으로서 회전체의 회전축에 가깝게 위치한 상청액 중 일부가 공기 마찰로 충분한 회전속도를 얻지 못하여 고형물 분리가 제대로 이루어지지 않은 채로 상청액배출공을 통해 외부로 배출되는 것을 방지하는 효과도 있다.

도 1은, 본 발명에 따른 수직형 원심분리기를 도시한 사시도.
도 2는, 본 발명에 따른 수직형 원심분리기를 도시한 측단면도.
도 3은, 본 발명에 따른 수직형 원심분리기에서 스크루컨베이어 상단을 확대하여 도시한 측면도.
도 4는, 본 발명에 따른 수직형 원심분리기에서 스크루컨베이어 상단을 확대하여 도시한 측단면도.

이하에서는 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 수직형 원심분리기를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 수직형 원심분리기를 도시한 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 수직형 원심분리기를 도시한 측단면도, 도 3은 본 발명에 따른 수직형 원심분리기에서 스크루컨베이어 상단을 확대하여 도시한 측면도, 도 4는 본 발명에 따른 수직형 원심분리기에서 스크루컨베이어 상단을 확대하여 도시한 측단면도이다.

본 발명에 따른 수직형 원심분리기(10)는 케이스(100), 회전체(200), 스크루컨베이어(300) 및 회전체구동모터(400)를 포함하여 구성된다.

상기 케이스(100)는 수직형 원심분리기의 프레임을 이루며 바닥면에 수직 방향으로 설치되고, 수직형 원심분리기의 외부에서 산업용 폐슬러리를 공급받아 케이스 내부로 안내하는 슬러리공급관(110)이 윗면 중앙에 구비되며, 수직형 원심분리기에서 원심 분리된 상청액이 원심분리기 외부로 배출되는 상청액배출구(120)가 상부에 형성되고, 수직형 원심분리기에서 원심 분리된 고형물이 원심분리기 외부로 배출되는 고형물배출구(130)가 하부에 형성된다.

상기 회전체(200)는 케이스의 내부에서 수직 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 케이스의 내부 상단과 하단에서 각각 베어링조합체(210)를 통해 케이스에 결합된다.

상기 베어링조합체(210)는 회전축에 직각으로 작용하는 하중을 지지하는 레이디얼 베어링(radial bearing)으로서, 고속회전에 적합하도록 미끄럼베어링보다는 구름베어링으로 이루어지는 것이 바람직하며, 이에 따라 회전체의 회전축과 케이스 사이에서 구름 마찰하는 볼, 롤러 등의 전동체(211), 상기 전동체의 이동경로를 제공하도록 회전체의 회전축에 설치된 내륜(212), 상기 내륜과 협력하여 전동체의 이동경로를 제공하도록 케이스에 설치된 외륜(213) 및 상기 전동체의 간격을 일정하게 유지시켜주는 리테이너(미도시)를 포함하여 구성된다. 이때 상기 외륜(213)은 내부에 공기가 충전되는 탄성 재질의 에어블록(214)을 통해 케이스에 고정된다.

상기 에어블록(214)은 외륜의 외주면을 감싸는 고리 형상의 블록으로서 일 측에 형성된 공기주입밸브(미도시)를 통해 외부에서 공급받은 공기를 탄성 재질의 에어블록 내부에 충전하게 된다.

상기 에어블록(214)은 회전체에서 베어링조합체로 전달되는 진동을 에어블록 자체의 탄성과 에어블록 내부에 충전된 공기의 압축성에 의해 감쇄시키는 스프링댐퍼 시스템의 기능을 수행함으로서, 상기 에어블록(214)이 구비된 베어링블록은 일반적인 구름베어링보다 고속회전에 적합하지만 구조가 복잡하고 고가의 에어베어링 또는 자기베어링을 대체하여 설치가 가능하고 일반적인 구름베어링보다 더한 고속회전이 가능해져 적은 비용으로도 원심분리기의 한계 회전속도를 향상시키고 소음 및 진동을 감소시켜 작업환경을 개선하는 효과가 있다. 특히, 상기 에어블록(214)이 구비된 베어링조합체는 에어베어링 또는 자기베어링보다 간단한 구조로 이루어져 있으므로 에어베어링 또는 자기베어링을 사용하는 경우에 구조가 복잡하여 설치면적이 증가하는 비효율성을 개선하는 효과도 있다. 또한, 상기 에어블록(214)은 자동차 폐타이어를 재활용하여 제작 가능하므로 에어블록이 구비된 베어링조합체는 친환경적 제품이라는 효과도 있다.

상기 회전체(200)는 높이에 따라 내부 단면의 직경이 일정하게 유지되는 원통형부(220) 및 상기 원통형부의 하부에 연결되고 높이에 따라 아래로 갈수록 내부 단면의 직경이 감소하는 원추형부(230)로 구분되는 것이 바람직하다. 상기 원추형부(230)는, 후술하겠지만 회전체 내부로 공급된 폐슬러리가 충분한 회전속도를 얻기 전에 자연 낙하하는 것을 방지하도록 스크루컨베이어에 설치되는 고리 형상의 댐플레이트와 함께, 원추형부의 좁아지는 단면으로 인해 회전체 내부로 공급된 폐슬러리가 분리되지 않은 채 회전체 하부의 고형물배출공으로 배출되는 것을 최소화하는 효과가 있다.

상기 원통형부(220)는 회전체의 내부와 외부를 연결하도록 폐쇄된 윗벽을 관통하여 형성된 적어도 하나 이상의 상청액배출공(222)을 구비한다.

상기 상청액배출공(222)은 그 일부를 폐쇄하는 판형의 댐플레이트(224)를 구비하는 것이 바람직하고, 이때 상기 판형의 댐플레이트(224)는 회전체의 윗벽에 설치되는 위치를 조절할 수 있도록 함으로서 회전체의 폐쇄된 윗벽의 가장자리에서 상청액배출공의 개방된 부분까지의 거리를 조절하고 이에 따라 원심력에 의해 회전체의 내주면에 적층되는 상청액의 배출수위를 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 상기 상청액배출공(222)으로 배출된 상청액은 상청액배출구(120)가 형성된 케이스 내부 공간으로 배출되었다가 다시 상청액배출구(120)를 통해 케이스 외부로 배출된다.

상기 원추형부(230)는 회전체의 내부와 외부를 연결하도록 측벽 하단을 관통하여 형성된 적어도 하나 이상의 고형물배출공(232)을 구비한다.

상기 고형물배출공(232)으로 배출된 고형물은 고형물배출구(130)가 형성된 케이스 내부 공간으로 배출되었다가 다시 고형물배출구(130)를 통해 케이스 외부로 배출된다.

상기 스크루컨베이어(300)는 회전체의 내부에서 수직 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 회전체의 내부 상단과 하단에서 각각 베어링조합체를 통해 회전체에 결합된다. 상기 스크루컨베이어(300)를 회전체에 결합하는데 사용되는 베어링조합체는 에어블록을 사용하지 않는다는 점을 제외하고 회전체를 케이스에 결합하는데 사용되는 베어링조합체와 동일한 구조를 가진다. 즉, 상기 스크루컨베이어(300)를 회전체 내부에서 지지하는 베어링조합체는 외륜이 에어블록을 거치지 않고 회전체에 직접 고정된다.

상기 스크루컨베이어(300)는 높이 방향의 회전축을 중심으로 회전하는 원통체(310) 및 상기 원통체의 외주면에 나선 형상으로 돌출 형성된 블레이드(320)로 이루어진다.

상기 원통체(310)는 중공의 원통 형상을 이루고, 상기 원통체의 내부 공간은 구획판(312)에 의해 상부와 하부의 내부 공간으로 분리되며, 상기 구획판에 의해 분리된 상부의 내부 공간은 위쪽으로 케이스에 형성된 슬러리공급관(110)으로 이어지는 공급실(314)을 형성하게 된다. 상기 공급실(314)은 슬러리공급관(110)을 통해 공급되는 산업용 폐슬러리를 수용하였다가 원통체의 측벽을 관통하여 형성된 슬러리토출구(316)를 통해 회전체 내부로 폐슬러리를 토출한다.

상기 슬러리토출구(316)는 회전체의 원통형부와 원추형부의 경계에 해당되는 원통체의 측벽에 형성되는 것이 바람직하고, 이때 상기 슬러리토출구 아래의 원통체 외주면에는 일체로 고정된 고리 형상의 댐플레이트(318)가 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

상기 고리 형상의 댐플레이트(318)는 원통체의 슬러리토출구에서 회전체 내부로 토출된 폐슬러리가 충분한 회전속도를 얻지 못하고 중력에 의하여 자유 낙하하여 회전체의 하단에 형성된 고형물배출공으로 그대로 배출되는 것을 방지하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 스크루컨베이어(300)는 원통체의 상단 외주면에 돌출 형성된 디스크적층구조물(330) 및 상기 디스크적층구조물을 감싸면서 원통체에 고정 설치되고 회전체 내부에서 원심 분리된 상청액이 상청액배출공으로 배출되기 전에 디스크적층구조물의 외주면을 거치도록 안내하는 가이드커버(332)를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 디스크적층구조물(330)은 원통체의 상단 외주면에 고정되고 상호간에 적층되는 다수의 고리 형상의 디스크로 이루어지고, 상청액배출공으로 배출되는 상청액 중에서 회전체의 내주면과 멀리 떨어져서 회전력을 충분히 받지 못하는 상청액에 접촉하여 회전력을 보충해주는 기능을 수행한다. 이때 상기 디스크적층구조물(330)을 이루는 고리 형상의 디스크는 원통체의 상단 외주면에 경사지게 결합되는 것이 상청액과 접촉하는 표면적을 넓힌다는 측면에서 바람직하다.

상기 가이드커버(332)는 상단과 하단이 원통체의 외주면에 고정되는 중공의 원통 형상을 이루고, 상기 가이드커버(332)의 측벽에는 다수의 통공이 형성되어 회전체 내부의 상청액이 이를 통해 가이드커버에 의해 감싸져 있는 디스크적층구조물로 안내되며, 상기 가이드커버(332)의 상단은 회전체의 윗벽의 아랫면에 밀착됨으로서 가이드커버와 디스크적층구조물 사이의 내부 공간을 회전체의 상청액배출공(222)으로 연결하고 가이드커버의 외부 공간을 회전체의 상청액배출공(222)으로부터 차단함으로서, 회전체 내부에서 원심 분리된 상청액이 디스크적층구조물을 통해야만 상청액배출공(222)으로 배출되도록 한다. 또한, 상기 가이드커버(332)는 가이드커버가 설치된 구간에서 회전체의 내주면에 적층된 고형물을 아래로 안내할 수 있도록 가이드커버의 외주면에 형성된 소형 블레이드를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 회전체구동모터(400)는 외부에서 전기를 공급받아 회전력을 발생시키는 장치로서, 벨트, 로프, 체인 등의 간접동력전달수단을 통해 회전체(200)의 회전축에 회전력을 전달한다. 또한, 상기 회전체구동모터(400)에서 회전체(200)의 회전축에 전달된 회전력 중 일부는 감속기(500)를 거쳐 줄어든 회전속도로 스크루컨베이어(300)의 회전축에 전달된다. 상기 감속기(500)의 구성 및 작동원리는 통상의 기술자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명에 따른 수직형 원심분리기(10)는 케이스에 설치되어 회전체의 회전축 하단에 작용하여 제동하는 전자브레이크(600)를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 전자브레이크(600)는 외부에서 전기를 공급받아 브레이크블록을 상승시켜 회전체의 회전축에 고정된 브레이크드럼에 접촉시킴으로서 마찰에 의해 회전체의 회전축을 제동한다. 상기 전자브레이크(600)의 구성 및 작동원리는 통상의 기술자에게 자명한 사항이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하에서는 본 발명에 따른 수직형 원심분리기(10)의 작동원리를 설명하면 다음과 같다.

상기 슬러리공급관(110)을 통해 케이스(100)의 내부로 공급된 산업용 폐슬러리(20)는 스크루컨베이어(300)의 원통체 내부에 형성된 공급실(314)로 수용된 후에 원통체 측벽에 형성된 슬러리토출구(316)를 통해 회전체 내부로 토출된다. 이때 상기 구획판(312)은 원통체 내부로 공급된 산업용 폐슬러리가 원통체 내부에 정체되지 않고 슬러리토출구(316)로 토출될 수 있게 하고 원통체 내부의 하단을 통해 회전축 및 감속기 등의 기계장치에 산업용 폐슬러리가 침범하여 기계고장을 일으키는 것을 방지하는 효과가 있다.

상기 회전체(200)의 내부로 공급된 산업용 폐슬러리는 회전체구동모터(400)에 의해 회전하는 회전체 및 상기 회전체에 회전 가능하게 설치되어 감속기(500)를 통해 회전체구동모터로부터 감속된 회전력을 제공받는 스크루컨베이어에 의해 회전하면서 원심력을 받아 회전체의 내주면에 밀착되고, 이때 산업용 폐슬러리 내에 혼재되어 있던 상청액(L)과 고형물(S)은 비중 차이로 인해 회전체의 내주면에 적층구조를 이루게 된다. 즉, 상기 회전체(200)의 내주면에는 비중이 큰 고형물 층이 형성되고, 고형물 층보다 회전체의 회전축에 가까운 쪽으로 상청액 층이 형성된다. 본 발명에 따른 수직형 원심분리기(10)에서는 종래의 수평형 원심분리기와 비교하여 고형물이 회전체 상단에 설치된 상청액배출공(222)으로 배출되는 것을 방지하고 회전체 내부에 잔류하는 시간을 연장함으로서 고형물의 분리효율을 높여주게 된다. 이는 상청액보다 상대적으로 비중이 큰 고형물이 중력에 의해 회전체의 하부로 이동하게 됨으로서 회전체의 상부에 설치된 상청액배출공(222)으로 배출될 가능성이 줄어들기 때문이다.

한편, 상기 스크루컨베이어의 원통체 내부에서 슬러리토출구를 통해 회전체 내부로 토출된 산업용 폐슬러리는 슬러리토출구 아래의 원통체 외주면에 돌출 형성된 고리 형상의 댐플레이트(318)에 의해 자유 낙하하지 않고 스크루컨베이어에 의해 충분한 회전력을 제공받으면서 회전체의 내주면으로 이동하게 된다.

상기 회전체(200)의 내주면에 고형물 위로 적층된 상청액(L)은 회전체 상단에 설치된 판형의 댐플레이트(224)에 의해 일정 수위 이상이 되면 상청액배출공(222)을 통해 회전체 외부로 배출된 후에 케이스에 설치된 상청액배출구(120)를 통해 외부로 분리 배출된다.

한편, 상기 회전체의 내주면에 적층되어 있는 상청액은 스크루컨베이어의 상단에 설치된 가이드커버(332)에 의해 디스크적층구조물(330)을 경유하여 상청액배출공으로 배출된다. 상기 디스크적층구조물(330)은 스크루컨베이어에 고정되어 스크루컨베이어와 함께 회전하고 있으므로 디스크 구조로 인해 넓은 표면적을 가지는 디스크적층구조물에 접촉한 상청액은 회전력을 2차 공급받게 됨으로서 상청액(L) 중에 일부 섞여있는 고형물(S)의 분리가 이루어지게 된다.

상기 회전체(200)의 내주면에 적층된 고형물(S)은 회전체와 스크루컨베이어 사이의 회전속도 차이에 의해 스크루컨베이어의 블레이드(320)에 의해 아래로 안내되고, 회전체의 측벽 하단에 형성된 고형물배출공(232)을 통해 회전체의 외부로 배출된 후에 케이스에 설치된 고형물배출구(130)를 통해 외부로 분리 배출된다. 상기 스크루컨베이어(300)는 회전체구동모터(400)로부터 감속기(500)를 거쳐 회전력을 공급받아 회전체보다 낮은 회전속도로 회전하고, 예를 들어 회전체가 4000RPM으로 회전한다면 스크루컨베이어는 3990RPM으로 회전하게 된다.

한편, 상기 회전체를 지지하는 베어링조합체(210)에 구비된 에어블록(214)은 회전체에서 발생하는 소음과 진동을 감쇄시킴으로서 원심분리기의 한계 회전속도를 향상시키며, 특히 사용자는 에어블록에 구비된 공기주입밸브를 통해 에어블록의 적정 공기압을 조절할 수 있다. 또한, 상기 회전체의 회전축에 작용하는 전자브레이크(600)는 회전체에 소음과 진동이 발생하면 동작하여 회전체를 한계 회전속도 이하로 제동시킴으로서, 회전체의 진동으로 인해 회전체 내주면에 형성된 상청액과 고형물의 층 구조가 무너져 고형물의 분리효율을 감소시키는 것을 방지하게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10 : 원심분리기
20 : 폐슬러리
L : 상청액
S : 고형물
100 : 케이스
110 : 슬러리공급관
120 : 상청액배출구
130 : 고형물배출구
200 : 회전체
210 : 베어링조합체
214 : 에어블록
220 : 원통형부
222 : 상청액배출공
230 : 원추형부
232 : 고형물배출공
300 : 스크루컨베이어
310 원통체
316 : 슬러리토출구
318 : 댐플레이트
320 : 블레이드
330 : 디스크적층구조물
332 : 가이드커버
400 : 회전체구동모터
500 : 감속기
600 : 전자브레이크

Claims (6)

1. 산업용 폐슬러리를 슬러리공급관을 통해 공급받아 원심력에 의해 상청액과 고형물로 분리한 후 각각 상청액배출구와 고형물배출구로 분리 배출하는 원심분리기에 있어서,
   상기 슬러리공급관, 상청액배출구 및 고형물배출구를 구비하는 케이스;
   상기 케이스 내부에서 수직 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 에어블록이 구비된 베어링조합체를 통해 케이스에 결합되고, 상기 케이스의 고형물배출구로 고형물이 배출되도록 측벽 하단에 형성된 적어도 하나 이상의 고형물배출공 및 상기 케이스의 상청액배출구로 상청액이 배출되도록 윗벽에 형성된 적어도 하나 이상의 상청액배출공을 구비하는 회전체;
   상기 회전체에 회전동력을 공급하는 회전체구동모터; 및
   상기 회전체 내부에서 수직 방향의 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 회전체에 결합되고, 상기 회전체보다 낮은 속도로 회전하도록 회전체구동모터에서 감속기를 거쳐 회전동력을 공급받으며, 상기 슬러리공급관에서 공급받은 산업용 폐슬러리를 내부에 수용하여 측벽에 형성된 적어도 하나 이상의 슬러리토출구를 통해 회전체 내부로 토출하는 중공의 원통체 및 상기 원통체의 외주면에 나선 방향으로 형성되는 블레이드로 이루어지는 스크루컨베이어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 베어링 에어블록이 구비된 수직형 원심분리기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 베어링조합체는,
   상기 회전체의 회전축에 일체로 고정된 내륜과 케이스 측에 일체로 고정된 외륜 사이에서 구름 접촉하는 전동체로 이루어지는 구름베어링으로 이루어지고,
   상기 외륜은 내부에 공기가 충전되는 탄성 재질의 에어블록을 통해 케이스에 고정되는 것을 특징으로 하는 베어링 에어블록이 구비된 수직형 원심분리기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 에어블록은,
   상기 에어블록 내부에 충전되는 공기 유량을 조절할 수 있는 공기주입밸브를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 베어링 에어블록이 구비된 수직형 원심분리기.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 회전체는,
   상기 회전체의 높이에 따라 직경이 일정하게 유지되는 원통형부; 및
   상기 원통형부의 하부에 연결되고 아래로 갈수록 직경이 감소하는 원추형부로 이루어지고, 상기 원통형부와 원추형부의 경계에서 스크루컨베이어의 원통체 측벽을 관통하여 슬러리토출구가 형성되고, 상기 슬러리토출구 아래의 원통체 외주면에 돌출 형성된 고리 형상의 댐플레이트가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 베어링 에어블록이 구비된 수직형 원심분리기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 스크루컨베이어는,
   상기 원통체의 상단 외주면에 고리 형상의 디스크가 적층되어 결합된 디스크적층구조물; 및
   상기 디스크적층구조물을 감싸면서 원통체에 고정 설치되고, 상기 회전체 내부에서 원심 분리된 상청액이 디스크적층구조물의 외주면을 거쳐 회전체의 윗벽에 설치된 상청액배출공으로 배출되도록 안내하는 가이드커버를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 베어링 에어블록이 구비된 수직형 원심분리기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 케이스에 설치되어 회전체의 회전축에 작용하는 전자브레이크를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 베어링 에어블록이 구비된 수직형 원심분리기.

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