KR20140100917A - 탈수기 - Google Patents

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KR20140100917A
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Abstract

본 발명은 수분과 고형물이 함유된 다양한 종류의 피탈수물을 탈수하는 탈수기에 관한 것으로, 투입구와 배출구가 구비된 원통형의 스크린 내부에 구동부에 의하여 회전하는 스크류가 구동하면서 피탈수물을 압착 탈수하는 탈수기에 있어서, 상기 배출구에는 토출구가 구비된 가압실이 설치되고 상기 토출구와 연통되도록 압력조절수단이 구비되어 간편한 조작을 통하여 탈수압을 조절할 수 있는 한편, 스크류에 추진 보조수단을 구성하여 압착 및 추진 능력을 강화하고, 회전익을 구비하여 배출구의 막힘을 방지하고 토출압력을 증대시켜서 탈수기 자체를 탈수물을 압송하는 압송펌프로 이용할 수 있는 등 다양한 특장점을 발휘할 수 있다.

Description

탈수기{DEWATERING MACHINE}
본 발명은 수분을 함유하고 있는 원재료, 생산 공정품, 식품류, 음식폐기물, 하폐수처리장에서 발생되는 슬러지 등과 같은 피탈수물을 압착 탈수하여 수분함량이 적은 탈수물과 탈수여액으로 분리하는 탈수기에 관한 것으로, 구체적으로는 원통형의 미세 스크린 내부에서 회전하는 스크류에 의하여 피탈수물을 압착 탈수하는 스크류 탈수기에 관한 것이다.
탈수기는 원심탈수기, 벨트프레스, 필터프레스 등이 있다.
원심탈수기는 컴팩트하므로 부지소요가 적고 밀폐구조이므로 악취발생은 적지만 고속회전에 따른 소음진동 및 동력소요가 큰 단점이 있다.
벨트프레스는 탈수효율이 낮고 여타의 많은 단점으로 인해 사용이 기피되며, 필터프레스는 비교적 컴팩트하고 탈수효율도 우수한 편이나 회분식이므로 운전조작이 불편하다.
따라서 최근에는 컴팩트하고 동력소요가 적으며 탈수효율이 우수하고 연속운전형이며, 소음진동 및 악취발생이 적은 스크류 탈수기(Screw Filter Press)가 주목받고 있다.
이러한 스크류 탈수기의 효율을 개선하고 하자를 줄이기 위하여 많은 개선이 이루어지고 있으며, 이러한 구성으로 탈수물의 배출량을 조절함으로써 피탈수물에 가해지는 압착력을 조절할 수 있도록 배출구 측에 설치되는 가압판을 들 수 있다.
특허 제10-0736699호에 따른 스크류 탈수기에 구비된 가압판을 예로 들면, 스크류 회전축과 원통형 스크린 사이에 설치된 하우징에 형성된 배출구(12)와 배출통(60)에 형성된 구멍(61)으로 이루어진 배출통로를 통하여 탈수물의 배출이 이루어진다. 상기 배출통로에는 중심부에 축공(52)이 형성된 링형의 가압판(50)이 구비되며 돌출 길이를 조절하여 압력을 조절할 수 있는 나사산이 형성된 가압용 축(54)과, 스프링, 고정 너트 및 구름 베어링에 의한 회전수단(55) 등으로 구성된 가압조절수단(56)이 적용된다. 다수의 상기 가압조절수단이 가압판의 원주변을 따라 설치되며 가압판은 가압용의 축에 지지되고 상기 가압용 축은 배출통에 지지되는 구성이다.
이러한 종래의 가압판은, 가압판을 지지하는 복수의 상기 가압용 축을 회전시켜서 링형의 가압판을 고르게 가압하여야 되므로 배출구 전체에서의 배출압력을 균일하게 조정 및 유지하기 어려운 구성이다. 이와 같이 복수 개의 상기 축을 각각 회전시켜서 가압력을 조정하여야 되므로 조작이 번거로우며 배출압력의 변경이 필요할 경우에도 신속한 대응이 어렵다.
또한, 상기 배출통(60)의 하부에 형성된 하부 측의 배출구를 통하여 탈수물이 낙하되므로 탈수기의 하부에 컨베이어 벨트를 설치하거나 바닥에 떨어진 탈수물을 인력으로 수집하고 운반해야 되는 어려움이 있다.
또한, 종래의 스크류 탈수기는 피탈수물과 스크류 사이에 미끄러짐이 발생되므로 스크류의 압착 및 추진능력이 부족하고, 탈수효율이 낮으며, 스크린이 잘 막혀서 물로 세척하므로 폐수발생량이 많고 가동율도 저하되며, 피탈수물이 배출되는 압력 에너지가 탈수물의 이송, 성형, 세단 등에 이용되지 못하며 낭비되므로 이에 대한 개선이 요구된다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 구조가 단순하고 조작이 간편하며, 스크류에서의 압착력과 추진력이 강하고, 탈수효율이 우수하며, 피탈수물이 배출되는 배출압력을 최대한 활용할 수 있고, 스크린의 막힘을 최소화하여 역세척으로 인한 폐수발생량이 감소되고 가동율이 증대될 수 있는 탈수기를 실현하고자 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 탈수기는, 다수의 미세한 구멍이 형성된 원통형의 스크린, 회전축과 나선형의 회전날개로 구성된 스크류, 상기 스크류를 회전시키는 구동부, 상기 스크린의 일측에 배치되며 피탈수물이 스크린 내부로 투입되는 투입구, 상기 스크린의 타 측에 배치되며 탈수물이 스크린 외부로 배출되는 배출구, 상기 배출구와 연통되며 배출되는 탈수물을 수용 및 가압하는 가압실, 상기 가압실의 일측에 형성되며 탈수물이 가압실 외부로 토출되는 토출구, 및 토출구와 연통되도록 설치되며 피탈수물의 토출압력을 조절하는 압력조절수단을 포함하여 이루어지며, 상기 투입구를 통하여 상기 스크린 내부로 투입된 피탈수물은 구동부와 연동하여 회전하는 스크류에 의하여 압착 추진되면서 탈수가 이루어지고, 탈수된 탈수물은 상기 배출구를 통하여 상기 가압실 내부로 배출되며, 상기 가압실 내부로 배출된 탈수물은 토출구를 통하여 가압실 외부로 토출되고, 상기 토출구와 연통되도록 설치된 압력조절수단에 의하여 탈수물의 토출량을 제어하면, 토출구 측의 토출압력이 상승되며 토출구 측에서 상승된 토출압력이 단계적으로 상기 가압실의 내부 압력과 배출구의 배출압력을 상승시키고, 최종적으로 스크린 내부의 탈수압력을 상승시킬 수 있게 된다.
따라서 상기 압력조절수단을 조작하여 토출구를 통하여 토출되는 탈수물의 토출압력을 조절하면 연쇄적으로 배출구에서의 배출압력이 조절되고, 상기 스크린 내부에서 피탈수물에 작용하는 탈수압력이 조절되므로 최종적으로 탈수물의 수분함량을 간편하고 확실하게 조절할 수 있다.
본 발명의 설명에서는 상기 원통형의 스크린에 투입되기 전의 탈수 대상물과 상기 원통형의 스크린 내부에서 탈수중인 탈수대상물을 피탈수물로 정의하고, 상기 배출구에서 배출된 이후의 탈수대상물을 탈수물로 정의하여 표현한다.
또한, 본 발명에 따른 탈수기는, 상기 배출구와 인접한 회전축에 설치된 하나 이상의 회전날(Rotating Cutter)을 더 포함할 수 있다. 따라서, 상기 회전날이 회전하면서 상기 배출구의 막힘을 방지하고 탈수물이 균일하게 배출되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 탈수기는, 상기 가압실의 내부의 회전축에 설치된 하나 이상의 회전익(Impeller)을 더 포함할 수 있다. 상기 회전익은 회전하면서 상기 배출구의 막힘을 방지하여 탈수물이 균일하게 배출되도록 하고, 가압실 내부의 탈수물을 토출구 측으로 추진시켜서 토출압력을 증대시킬 수 있다. 이와 같이 회전익에 의하여 토출압력이 증대되므로 별도의 이송펌프를 사용하지 않고서도 본 발명에 따른 탈수기 자체가 탈수물을 압송하는 이송펌프의 기능을 수행할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 탈수기는, 탈수물 압송관을 상기 토출구에 연장 설치하고 상기 압송관을 통하여 탈수물을 이송하면 압송 과정에서 부하되는 압력에 의하여 연쇄적으로 상기 토출구와 가압실 및 배출구 측의 탈수물의 압력을 상승시키고 최종적으로 스크린 내부의 피탈수물에 작용하는 탈수압을 상승시키므로 상기 압송관 자체가 압력조절수단의 기능을 발휘 할 수 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 탈수기에서의 상기 압력조절수단은, 상기 토출구에 연장 설치되어 탈수물을 이송할 수 있는 탈수물 압송관일 수 있으며, 따라서 상기 탈수기는, 탈수물을 압송하는 펌프의 기능도 병행할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 탈수기는, 구동부에 의하여 회전하는 스크류에 설치된 스크래퍼(Scraper)를 더 포함하고, 상기 스크래퍼는, 상기 스크류와 함께 회전하면서 상기 스크린의 내측면을 스크래핑(Scraping)하여 스크린의 막힘을 방지할 수 있다. 따라서 스크린의 세척을 위한 용수 사용을 최소화 할 수 있고 가동율도 높일 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 탈수기는, 스크류에 형성된 홈, 돌기, 레이커(Raker) 중에서 선택된 추진보조수단을 더 포함할 수 있으며, 스크류에 형성된 상기 추진보조수단은 피탈수물과 상기 스크류 사이의 미끄러짐을 방지하고 피탈수물에 작용하는 뒤틀림과 전단력 및 추진력을 증대시켜서 탈수가 원활하게 진행되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 탈수기는, 상기 토출구와 연통되도록 설치된 하나 이상의 압출성형기를 더 포함하며, 상기 성형기는 상기 토출구에서 토출되는 토출압력을 이용하여 탈수물을 일정한 형태로 성형하거나 작은 크기로 나눌 수 있다. 여기서 압출과정에서 필요한 압력은 스크류의 회전에 의하여 발생된 상기 토출구의 토출압력을 이용할 수 있으므로 상기 압출성형기 자체에는 압출을 위한 별도의 구동부가 생략되고 절단 등에 필요한 동력만 소요될 수 있으므로 장치의 구성이 단순하고 동력 소요도 저감될 수 있다.
전술한 바와 같이 구성을 갖는 본 발명에 따른 탈수기는, 피탈수물에 작용하는 압력을 조절하는 압력조절수단의 구성과 조작방법을 단순 및 간편하게 할 수 있고, 스크류의 추진능력과 압착능력을 증대시키며, 탈수기에서의 토출압력과 압송관을 이용하여 탈수물을 압송할 수 있으므로 탈수기 자체를 이송수단으로 이용하여 간편하게 탈수물을 필요한 위치까지 이송할 수 있고, 스크린의 막힘을 최소화하여 세척용수의 소모 및 세척폐수의 발생을 최소화 할 수 있고 가동율이 증대될 수 있으며 탈수물을 요구하는 형상으로 성형하거나 작은 크기로 세단할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 탈수기의 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 탈수기에 포함되는 가압실 및 회전날을 나타내는 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 탈수기에 포함되는 가압실 및 회전익을 나타내는 측단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 탈수기에 압송관이 결합된 것을 나타내는 측단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 탈수기에 포함되는 스크류에 설치된 스크래퍼를 나타내는 개념도이다.
도 6은 본 발명에 따른 탈수기에 포함되는 스크류에 형성된 추진보조수단을 나타내는 개념도이다.
도 7은 본 발명에 따른 탈수기에 포함되는 성형수단을 나타내는 개념도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 탈수기(1000)를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 탈수기의 측단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 탈수기는, 다수의 미세한 구멍이 형성된 원통형의 스크린(100)과, 회전축(210)과 나선형의 회전날개(220)로 구성된 스크류와, 상기 스크류를 회전시키는 구동부(300)와, 상기 스크린(100)의 일측에 배치되며 피탈수물이 스크린 내부로 투입되는 투입구(110)와, 상기 스크린의 타측에 배치되며 탈수물이 스크린 외부로 배출되는 배출구(120)와, 상기 배출구와 연통되며 스크린에서 배출되는 탈수물을 수용 및 가압하는 가압실(500)과, 상기 가압실에 형성되며 탈수물이 가압실 외부로 토출되는 토출구(510) 및 상기 토출구와 연통되도록 설치되며 피건조물이 소정의 압력으로 가압되는 상태에서 토출되도록 토출압력을 조절하는 압력조절수단(도 2 및 도 3의 700)을 포함하고, 상기 스크린, 회전축, 가압실 및 구동부 등은 프레임(400)에 의하여 지지되며, 배출구에는 회전축에 의하여 회전하는 회전날(600)이 구비되는 구조를 나타내고 있다.
운전기작과 조작과정을 설명하면, 구동부(300)가 작동하면 회전하는 스크류에 의하여 투입구를 통하여 투입된 피탈수물이 상기 스크린 내부에서 압착되면서 탈수가 이루어지고, 탈수된 피탈수물은 배출구 방향으로 추진되고 배출구를 통하여 스크린 내부에서 상기 가압실로 배출된다.
상기 가압실 내부로 배출된 탈수물은 토출구를 통하여 가압실 밖으로 토출되되, 상기 토출구와 연통되도록 설치된 압력조절수단에 의하여 소정의 토출압력이 되도록 탈수물의 토출량을 제어하면, 토출구 측에서 상승된 토출압력이 단계적으로 상기 가압실 내부의 압력과 배출구의 배출압력을 상승시키게 되고, 최종적으로 스크린 내부의 탈수압력을 상승시킬 수 있게 된다.
즉, 상기 압력조절수단을 조작하여 토출구를 통하여 토출되는 탈수물의 토출압력을 조절하면 연쇄적으로 배출구에서의 배출압력이 조절되고, 상기 스크린 내부에서 압착되는 피탈수물에 작용하는 탈수압력이 조절되므로 최종적으로 탈수물의 수분함량을 조절할 수 있게 되는 것이다.
상기 배출구는, 스크린과 회전축 사이의 측면에 형성된 링(Ring)형의 개구 이거나, 복수의 구멍들이므로 상기 배출구와 직접 연통되도록 압력조절수단을 설치하게 되면 종래 탈수기에서와 같은 문제점이 발생된다.
따라서 본 발명에서는, 상기 배출구에서 배출되는 탈수물을 수집하여 토출구로 압송할 수 있는 가압실을 설치하고, 상기 토출구와 연통되도록 압력조절수단을 설치하므로써, 하나의 압력조절수단을 조작하여 개폐상태를 조절하면 간편하고 신속하게 배출압력 및 탈수압력이 조절될 수 있도록 한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 탈수기에 포함되는 가압실 및 회전날을 나타내는 측단면도이다.
도 2에 도시된 사항은 도 1의 AA 단면도에 해당하며, 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 탈수기(1000)는 배출구(120a) 측에 설치되는 가압실(500)을 포함하므로, 상기 스크린과 회전축(210) 사이에 형성된 링형의 배출구(도 3의 120b) 또는 스크린과 회전축 사이의 부재에 형성되며 주로 원형으로 배치되는 복수의 배출구(120a)들은 상기 가압실의 일측에 설치된 토출구와의 이격 거리가 일정하지 못하고 토출구에 도달시 까지의 소요압력도 불규칙하므로 토출구와 이격된 배출구에서는 근접한 배출구에서 보다 탈수물의 토출이 원활하지 못할 수 있다.
따라서 본 발명에서는, 배출구에서 배출되는 탈수물을 절단할 수 있는 하나 이상의 회전날(600)을 배출구와 인접한 회전축에 설치하였다.
상기 회전날은, 회전축과 함께 회전하면서 가압실 측벽에 형성된 배출구에서 배출되는 탈수물을 절단하여 배출구의 막힘과 배출시의 한 곳으로의 쏠림을 방지할 수 있다.
또한, 상기 회전날은, 상기 원통형 스크린의 내측 배출구 전면의 상기 회전축에 설치될 수도 있다.
상기 도 2 에서의 배출구는, 상기 가압실의 측벽에 스크린의 내부와 연통되도록 회전축의 주변에 원형으로 배치된 복수의 구멍들로 도시되어 있다.
상기 토출구와 연통되도록 설치된 압력조절수단(700)은 개폐 정도를 조절할 수 있는 밸브이며, 밸브의 게이트는 토출압력이 수평방향으로 분력이 발생되도록 경사지게 구성하여 탈수물이 원활하게 토출될 수 있음을 나타내고 있다.
도 3은 본 발명에 따른 탈수기에 포함되는 가압실 및 회전익을 나타내는 측단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 탈수기(1000)에 포함되는 회전익(620)은 회전축(210)과 함께 회전하면서 가압실(500) 타측에 형성된 배출구(120b)에서 배출되는 피탈수물을 절단하여 배출구의 막힘과 배출시의 한 곳으로의 쏠림을 방지하고, 가압실 내벽 측의 탈수물을 긁어서 제거하여 가압실 내벽에 탈수물이 고착되는 것을 방지할 수 있으며, 동시에 가압실 내부의 탈수물을 토출구(510) 측으로 밀어내어 토출압력이 증대되도록 할 수 있다.
스크류를 구성하는 회전날개는 나선형인 반면에, 상기 회전익은 주로 원심펌프의 회전익과 같이 원심류형으로 구성할 수 있다.
상기 배출구는 상기 가압실의 측벽과 상기 회전축 사이에 형성된 링형의 개구부로 도시되어 있다.
상기 토출구와 연통되도록 설치된 압력조절수단(700)은 실린더 내에 충전된 압축된 기체의 압력에 의하여 일정한 압력 하에 토출구 측을 가압할 수 있는 에어쿠션(Air Cushion)이며, 유압 또는 스프링 등과 같은 탄성체 등을 이용하여 설정된 압력으로 가압할 수 있는 조절장치들로 구성될 수 있다.
이와 같이 상기 압력조절수단은 밸브류, 에어쿠션 배압판, 유압 배압판 등과 같은 공지된 압력조절수단들 중에서 제한 없이 선택하여 이용할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 탈수기에 압송관이 설치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 탈수기(1000)는, 상기 가압실에서 탈수물이 토출되는 상기 토출구에는 탈수물을 압송할 수 있는 탈수물 압송관(800)을 연결 설치하고 타단은 차량의 적재시설(900), 제품 가공공정, 건조시설, 소각시설, 전기침투 탈수기 등과 같은 탈수물이 소요되는 곳 까지 연장하여 탈수물을 이송할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 탈수기는, 상기 토출관을 통하여 탈수물이 일괄 토출되므로 압송관을 통하여 고형물을 압송하는 스크류 펌프의 기능을 동시에 병행할 수 있게 된다.
따라서 별도의 컨베이어 등 이송시설의 설치를 생략할 수 있고, 압송관을 통한 압송과정에서 토출구에 압력이 부과되므로 상기 압송관 자체가 압력조절수단으로 작용할 수 있다.
그러나 상기 탈수물 압송관에 의한 소요 양정만으로는 토출구에서 요구되는 토출압력에 미달할 수 있으며, 이러한 경우에는 소요 토출압력으로부터 압송관에서 소요되는 압력을 차감하여 산출되는 부족 압력을 추가할 수 있는 압력조절수단을 설치하여 부족한 압력을 보충할 수 있다.
예를 들면, 적정한 탈수가 이루어지기 위해서는 토출구에서 5kg/cm2의 가압력이 소요되는 반면에 압송관에서 탈수물의 압송을 위한 소요압력이 2.7kg/cm2이면, 압력조절수단을 설치하여 부족되는 2.3kg/cm2의 압력을 추가하여 가압하므로써 소요압력이 충족될 수 있다.
상기 압력조절수단은, 상기 공지된 장치들 중에서 선택하여 상기 토출구와 연통되도록 설치하며, 설치 위치는 상기 토출구 측, 압송관의 말단, 압송관의 어느 일측 중에서 조작이 편리한 위치에 제한 없이 선택할 수 있다.
반면에, 압송거리가 멀거나 높은 위치로 압송함으로 인해 토출구에 과다한 압력이 부과될 경우에는 도 3에서 도시된 바와 같이 가압실의 내부에 회전익을 설치하고 상기 회전익에 의하여 탈수물을 토출구 측으로 밀어내어 토출압력을 증대시키므로써 부족된 토출압력을 보충할 수 있으며, 이와 같이 본 발명에 따른 탈수기는 탈수물을 다른 장소까지 압송하는 이송펌프의 기능을 병행할 수 있다.
또한, 스크류 펌프, 모노 펌프, 공기압 펌프 등 고형물을 이송할 수 있는 이송수단(미도시)을 추가 설치하여 부족한 토출압력을 보충할 수도 있다.
공기압 펌프(Pneumatic Pump)를 적용하면 부족된 토출압력을 보충할 수 있음은 물론 압송관 등을 강한 압축공기로 세척할 수 있어 압송관 내 잔류 탈수물을 제거할 수 있으므로 탈수물의 고착에 의한 압송관의 폐색을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 탈수기에 포함되는 스크류에 설치된 스크래퍼를 나타내는 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 탈수기에 포함되며 회전축(210)과 회전날개(220)로 구성된 스크류(200)에는 회전하면서 원통형의 스크린(100)의 내면을 스크래핑하며 피탈수물 등을 긁어내어 스크린의 막힘을 방지할 수 있는 스크래퍼(610)를 구비할 수 있다. 따라서 상기 스크린(100)의 피탈수물에 의한 막힘을 최소화 할 수 있고 이에 따라 스크린의 눈목을 세척하기 위한 세척용수의 사용량과 세척에 따른 가동중지 시간을 최소화 할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 탈수기에 포함되는 스크류에 형성된 추진보조수단을 나타내는 도면이다.
토출구와 연통된 상기 압력조절수단을 조절하여 토출압력을 증대시키면 가압실과 배출구를 거쳐 스크린 내의 피탈수물에 작용하는 압력이 증가되므로 스크류(200)의 부하가 증가되고 스크류와 피탈수물 사이에 미끄러짐이 발생하여 피탈수물의 압착 및 추진이 원활하지 못할 수 있다.
따라서 본 발명에서는, 상기 스크류(200)를 구성하는 회전축(210)과 회전날개(220) 중 적어도 어느 일측에는 반원구형의 홈(Dimple), 다각형의 홈, 줄홈 등과 같은 원형, 다각형, 선형 등의 다양한 형상의 홈을 형성하거나, 반원구형의 돌기, 다각형의 돌기, 선형의 돌기 등 원형, 다각형, 선형 등의 다양한 형태의 돌기를 형성하였다.
또한, 상기 회전축과 회전날개 중에서 적어도 어느 일측에는 복수의 레이커(250)를 배치하여 피탈수물을 배출구 측으로 밀어내는 추진력을 추가 할 수 있다.
상기 레이커는, 원형, 다각형, 쐐기형의 막대기 형태이거나, 삼각형, 다각형, 반원형의 판재 형태로 구성할 수 있으며, 이에 국한되지 않고 피탈수물과 스크류 간의 마찰력과 추진력 등이 증가될 수 있는 형태이면 제한 없이 선택하여 구성할 수 있다.
이와 같이 본 발명에서는, 스크류에 홈, 돌기, 레이커 등과 같은 다양한 형상 및 크기의 추진 보조수단을 구성하고, 스크류와 피탈수물 간의 마찰력과 피탈수물에 작용하는 압착력, 전단력, 추진력이 증대되고 미끄러짐이 방지되도록 할 수 있다.
또한, 상기 추진보조수단은, 상대적으로 추진력 소요가 큰 투입구 측의 스크류에는 레이커를 구성하고 상대적으로 추진력의 소요가 적고 압착력과 전단력이 주로 소요되는 배출구 측의 스크류에는 홈 또는 돌기를 구성하는 등 하나의 스크류에 서로 다른 형상의 다양한 추진 보조수단을 구성할 수 있다.
도 6은 탈수기에 포함되는 스크류(200)의 전단계에 레이커(250)를 구성하고, 중간단계에 선형의 홈(230)을 형성하며, 후단계에 원형의 돌기(240)를 형성함으로써 탈수의 진행 정도에 따라 마찰력과 추진력을 적절하게 배분할 수 있는 추진보조수단의 실시예를 나타내고 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 탈수기는, 상기 스크류에 형성된 홈, 돌기, 레이커 중에서 선택된 추진보조수단을 더 포함하고, 상기 추진보조수단은, 피탈수물과 상기 스크류 사이의 미끄러짐을 방지하고 피탈수물에 작용하는 뒤틀림과 전단력 및 추진력을 증대시킬 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 탈수기에 포함되는 성형수단을 나타내는 도면이다.
도 7에서는 본 발명에 따른 탈수기에 포함되는 성형수단 중에서 탈수물을 얇고 넓게 펴는 슬릿형의 노즐(810)에 의한 성형기가 도시되어 있다.
좁고 긴 슬릿형의 노즐에 탈수물이 고르게 공급될 수 있도록 압송관(800)이 분기되어 노즐의 양측에서 탈수물이 공급될 수 있도록 하였다. 상기 슬릿형 노즐을 통하여 전기침투 탈수기, 제과용 벨트 등에 탈수물을 얇은 판상으로 압출시켜서 탈수, 건조, 성형, 조리 등이 용이하게 할 수 있다. 따라서 본 실시예의 성형기는 전기침투 탈수기는 물론 제과공정 등에서도 유용하게 적용될 수 있다.
이와 같이 슬릿형 노즐을 통하여 탈수물을 얇고 넓게 성형하므로 고른 압력으로 압출될 수 있도록 슬릿형 노즐의 연결배관은 루프(Loop)형의 배관이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 탈수기는, 상기 탈수물 압송관의 관말에 복수의 관형 노즐, 펠렛 성형기 등과 같은 넓은 의미의 성형수단(미도시)을 설치하여 소정의 형상과 크기로 성형하거나, 소각로, 건조로, 발효조, 반응기 등에 투입되기 전에 탈수기에서 압송되는 가압력에 의하여 탈수물이 작은 크기로 나누어지도록 할 수 있다.
또한, 상기 성형수단은, 펠렛 성형기(미도시)이며, 탈수물이 상기 펠렛 성형기에 직접 압송되고 탈수기의 토출압력을 이용하여 펠렛으로 압출성형 할 수 있다.
이와 같이 상기 성형수단은, 압송관의 관말 또는 상기 토출구 측에 설치되며, 탈수물을 원하는 장소까지 이송할 수 있고 소정의 폭, 길이, 크기 및 형상으로 성형하거나 작은 크기로 나눌 수 있다.
또한, 상기 성형수단은, 반드시 일정한 형상이나 규격품으로 성형하는 것은 아니며, 탈수물을 소각, 증탕, 건조하기에 적절한 작은 크기로 나눌 수 있는 구성도 포함된다.
이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
100 : 스크린 110 : 투입구
120,120a,120b : 배출구 200 : 스크류
210 : 회전축 220 : 회전날개
230 : 선형 홈 240 : 원형 돌기
250 : 레이커 300 : 구동부
400 : 프레임 500 : 가압실
510 : 토출구 600 : 회전날
610 : 스크래퍼 620 : 회전익
700 : 압력조절수단 800 : 압송관
810 : 노즐 900 : 적재시설
1000 : 탈수기

Claims (7)

  1. 다수의 미세한 구멍이 형성된 원통형의 스크린;
    회전축과 나선형의 회전날개로 구성된 스크류;
    상기 스크류를 회전시키는 구동부;
    상기 스크린의 일측에 배치되며 피탈수물이 스크린 내부로 투입되는 투입구;
    상기 스크린의 타측에 배치되며 탈수물이 스크린 외부로 배출되는 배출구;
    상기 배출구와 연통되며 배출되는 탈수물을 수용 및 가압하는 가압실;
    상기 가압실에 형성되며 탈수물이 가압실 외부로 토출되는 토출구;
    상기 토출구와 연통되도록 설치되며 탈수물의 토출압력을 조절하는 압력조절수단; 및
    상기 회전축과 함께 회전되고 스크류 사이에서 미끄러짐을 방지하며 마찰력과 전단력을 제공하는 추진보조수단;을 포함하여 이루어지며,
    상기 투입구를 통하여 상기 스크린 내부로 투입된 피탈수물은 구동부와 연동하여 회전하는 스크류에 의하여 압착 추진되면서 탈수가 이루어지고, 탈수된 탈수물은 상기 배출구를 통하여 상기 가압실 내부로 배출되며, 상기 가압실 내부로 배출된 탈수물은 토출구를 통하여 가압실 외부로 토출되고, 상기 토출구와 연통되도록 설치된 압력조절수단에 의하여 탈수물의 토출량을 제어하면, 토출구 측의 토출압력이 상승되며 토출구 측에서 상승된 토출압력이 단계적으로 상기 가압실의 내부 압력과 배출구의 배출압력을 상승시키고, 최종적으로 스크린 내부의 탈수압력을 상승시킬 수 있는 탈수기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배출구와 인접한 회전축에 설치된 하나 이상의 회전날;을 더 포함하고,
    상기 회전날은, 회전하면서 상기 배출구의 막힘을 방지하고 탈수물이 균일하게 배출되도록 하는 탈수기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가압실의 내부의 회전축에 설치된 하나 이상의 회전익;을 더 포함하고,
    상기 회전익은, 회전하면서 상기 배출구의 막힘을 방지하여 탈수물이 균일하게 배출되도록 하고, 가압실 내부의 탈수물을 토출구 측으로 추진시켜서 토출압력을 증대시키는 탈수기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 압력조절수단은, 상기 토출구에 연장 설치되어 탈수물을 이송할 수 있는 탈수물 압송관이며,
    상기 탈수기는, 탈수물을 압송하는 이송펌프의 기능을 병행할 수 있는 탈수기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스크류에 설치된 스크래퍼;를 더 포함하고,
    상기 스크래퍼는, 상기 스크류와 함께 회전하면서 상기 스크린의 내측면을 스크래핑하여 스크린의 막힘을 방지하는 탈수기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 추진보조수단은,
    상기 스크류에 형성된 홈, 돌기, 레이커 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 탈수기.
  7. 제1항에 있어서,
    압송관의 관말 또는 토출구 측에 설치되며 토출압력을 이용하여 탈수물을 성형하거나 작은 크기로 나눌 수 있는 성형수단;을 더 포함하는 탈수기.
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