KR20150052782A

KR20150052782A - 파쇄장치

Info

Publication number: KR20150052782A
Application number: KR1020140150913A
Authority: KR
Inventors: 아쓰시 사다; 히사요시 시미즈
Original assignee: 도모에고교 가부시키가이샤
Priority date: 2013-11-06
Filing date: 2014-11-03
Publication date: 2015-05-14
Also published as: JP5528615B1; JP2015089534A

Abstract

(과제)
본 발명은, 한 쌍의 회전커터를 회전시켜서 유체 중의 고형물을 파쇄하는 로터리식의 파쇄장치에 있어서, 회전커터의 회전축을 축지하고 있는 부분에서 유체나 고형물이 누설되는 것을 방지한다.
(해결수단)
외주에 돌기 모양의 칼날부를 구비하고 중앙에 상기 회전축이 결합되는 개구부를 구비하는 파쇄칼날을 회전축의 축방향으로 적층하여 이루어지는 한 쌍의 회전커터를 구비하고, 이 회전커터를 서로 원주방향 내측을 향하여 회전시켜서 유체 중의 고형물을 파쇄하는 로터리식의 파쇄장치에 있어서, 상기 회전커터는, 축방향 중앙을 향함에 따라 돌기 모양의 칼날부의 위치가 원주방향 외측을 향하여 확장되어 가는 배열이 되도록 파쇄칼날을 적층한 영역을, 상기 회전축의 일단측 및 타단측의 양방에 구비하는 구성이다.

Description

파쇄장치{GRINDER}

본 발명은, 한 쌍의 회전커터(回轉cutter)에 의하여 유체(流體) 중의 고형물(固形物)을 파쇄하는 로터리식(rotary式)의 파쇄장치(破碎裝置)에 관한 것이다.

예를 들면 상하수도(上下水道)나 각종 배수(排水)의 처리시설에는, 처리하는 물에 포함되는 협잡물(挾雜物)을 파쇄하기 위한 파쇄장치가 적절한 장소에 배치되어 있다. 시설 내에 배치된 파쇄장치에는 예를 들면 천(cloth), 고무(rubber), 목편(木片), 플라스틱(plastic) 등의 협잡물을 가늘게 파쇄하여, 펌프(pump) 등의 설비의 파손이나 배관 내의 막힘을 미연에 방지하는 역할이 있다.

수처리(水處理)에 채용되고 있는 파쇄장치로서는, 2축의 로터리식 파쇄장치가 알려져 있다(예를 들면 특허문헌1∼4를 참조). 2축의 로터리식 파쇄장치는, 처리하는 물의 유로(流路)의 도중에 배치되는 한 쌍의 회전커터를 구비하고, 회전커터 상호간을 상대적으로 역회전(원주방향 내측을 향하여 회전)시켜서 협잡물을 인입하면서 전단파쇄(剪斷破碎)하여 하류로 보낸다. 회전커터의 각각은, 돌기 모양의 칼날부가 외주에 형성된 파쇄칼날의 복수를 회전축의 축방향으로 적층(積層)함으로써 구성되어 있다.

회전커터의 회전축은, 케이싱(casing)의 상부 및 하부에 배치된 베어링(bearing) 등의 베어링 기구에 의하여 양단측이 축지(軸支)되어 있고 또한 기계적 밀봉 등의 밀봉기구(密封機構)에 의하여 축밀봉(軸密封)되어 있다.

: 일본국 공개특허 특개2007-69121호 공보 : 일본국 공개특허 특개평11-29919호 공보 : 일본국 공개특허 특개2010-51906호 공보 : 일본국 공개특허 특개2010-279859호 공보

그러나 수처리시설의 현장에서는, 축밀봉으로부터의 오니(汚泥)의 누설이 보고되는 경우가 있다. 파쇄장치에는, 처리하는 오니가 흐르는 배관에 접속되는 인라인형(in-line型)과, 수로(水路) 내에 배치되는 인채널형(in-channel型)이 있지만, 인라인형의 파쇄장치쪽에서 누설이 일어나기 쉽다. 축밀봉에서 오니의 누설이 발생하더라도 장치 자체의 동작에 영향은 없지만, 베어링 기구나 기어(gear)가 녹스는 원인이 될 수 있기 때문에 바람직하지 못하다.

본 발명자들은, 장치의 구조상, 누설이 발생하기 어려운 상부측의 축밀봉에서 오니의 누설이 보고되는 것으로부터 그 원인을 추적하여 연구한 결과, 축방향으로 적층된 파쇄칼날의 칼날부의 배열에 누설의 원인이 있는 것을 발견하였다.

즉 예를 들면 특허문헌1∼4에 개시되어 있는 일반적인 파쇄장치와 같이 원주방향 및 축방향으로 칼날부가 산재(散在)하는 배열만으로 한 것에서는, 물과 협잡물의 비중(比重) 차이에 의하여 회전커터의 하부측으로 협잡물을 파쇄하는 영역이 치우쳐 버리는 경우가 있다. 그 때문에 본 발명자들이 취급하는 파쇄장치는, 도10에 예시하는 것과 같이 하부측으로부터 상부측을 향함에 따라 돌기 모양의 칼날부의 위치가 원주방향 외측으로 확장되어 가는 배열(소위 V자 모양의 배열)로 되어 있었다. 또 배열을 이해하기 쉽게 하기 위하여 편의상, 도10에서는 칼날부의 일부를 검게 나타내고 있다. 이와 같이 배열하면, 협잡물을 상방으로 밀어 올리면서 파쇄할 수 있다. 그러나 V자 모양으로 배열함으로써 상부측의 축밀봉을 향하여 오니를 가압하게 되어, 축밀봉을 파괴하여 오니가 누설되는 원인으로 되어 있었다.

본 발명은 일례로서 든 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은, 한 쌍의 회전커터를 회전시켜서 유체 중의 고형물을 파쇄하는 로터리식의 파쇄장치에 있어서, 회전커터의 회전축을 축지하고 있는 부분에서 유체나 고형물이 누설되는 것을 방지하는 것에 있다.

(1)본 발명의 파쇄장치는, 유체의 유로의 도중에 설치되는 케이싱과, 상기 케이싱에 배치된 베어링 기구에 축지되는 한 쌍의 회전축과, 외주에 돌기 모양의 칼날부를 구비하고 상기 회전축에 관통되어 형성되는 개구부를 중앙에 구비하는 파쇄칼날을 상기 회전축의 축방향으로 적층하여 이루어지는 한 쌍의 회전커터와, 상기 회전축을 회전시키는 구동장치를 구비하고, 상기 한 쌍의 회전커터를 서로 원주방향 내측을 향하여 회전시켜서 상기 케이싱 내를 흐르는 유체 중의 고형물을 파쇄하는 로터리식의 파쇄장치로서, 상기 회전커터는, 축방향 중앙을 향함에 따라 돌기 모양의 칼날부의 위치가 원주방향 외측을 향하여 확장되어 가는 배열이 되도록 파쇄칼날을 적층한 영역을, 상기 회전축의 일단측 및 타단측의 양방에 구비하는 것을 특징으로 한다.

(2)상기 회전커터는, 일단측으로부터 축방향 중앙을 향함에 따라 돌기 모양의 칼날부의 위치가 원주방향 외측을 향하여 확장되어 가는 배열의 제1영역과, 타단측으로부터 축방향 중앙을 향함에 따라 돌기 모양의 칼날부의 위치가 원주방향 외측을 향하여 확장되어 가는 배열의 제2영역의 2개의 영역으로 구성되어 있고, 상기 제1영역과 제2영역의 경계가, 회전커터의 길이의 1/4∼3/4의 범위 내에 위치하고 있는 것이 바람직하다.

(3)상기 회전커터는, 일단측으로부터 축방향 중앙을 향함에 따라 돌기 모양의 칼날부의 위치가 원주방향 외측을 향하여 확장되어 가는 배열의 제1영역과, 타단측으로부터 축방향 중앙을 향함에 따라 돌기 모양의 칼날부의 위치가 원주방향 외측을 향하여 확장되어 가는 배열의 제2영역과, 상기 제1영역과 제2영역의 사이에 배치되고 축방향 중앙을 향함에 따라 돌기 모양의 칼날부의 위치가 원주방향 내측을 향하여 좁아져 가는 배열의 제3영역을 포함할 수 있다.

(4)상기 회전커터는, 돌기 모양의 칼날부의 위치를 맞추어서 2매 이상 포갠 파쇄칼날을 포함하도록 할 수 있다.

(5)상기 케이싱은 예를 들면 유체가 흐르는 배관의 도중에 접속되는 밀폐형의 케이싱이다.

본 발명의 파쇄장치에 의하면, 축방향 중앙을 향함에 따라 돌기 모양의 칼날부의 위치가 원주방향 외측을 향하여 확장되어 가는 배열이 되도록 파쇄칼날을 적층한 영역을, 한 쌍의 회전축의 일단측 및 타단측의 양방에 구비하는 구성으로 함으로써 유체 중의 고형물을 축방향 중앙을 향하여 가압하면서 파쇄할 수 있다. 그 때문에 회전커터의 회전축을 축지하고 있는 부분에 유체 중의 고형물을 가압하지 않게 되어, 회전축을 축지하고 있는 부분으로부터 유체나 고형물이 누설되는 것을 방지할 수 있다.

도1은, 본 발명의 제1실시형태를 따르는 파쇄장치의 측면도이다.
도2는, 상기 파쇄장치의 단면도이다.
도3은, 상기 파쇄장치의 회전커터를 구성하는 파쇄칼날을 나타낸다.
도4는, 상기 파쇄칼날에 있어서 적층의 배열을 나타내는 사시도이다.
도5는, 상기 파쇄칼날에 있어서 적층의 순서를 설명하는 도면이다.
도6은, 상기 파쇄칼날의 형상의 변형예를 나타내는 도면이다.
도7은, 상기 파쇄칼날에 있어서 적층의 배열의 변형예를 나타내는 도면이다.
도8은, 본 발명의 제2실시형태를 따르는 파쇄장치의 단면도이다.
도9는, 본 발명의 제3실시형태를 따르는 파쇄장치를 나타내는 도면이다.
도10은, 본 발명의 해결과제를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시형태를 따르는 파쇄장치(破碎裝置)에 대하여 첨부된 도면을 참조하면서 설명한다. 다만 이하에서 설명하는 실시형태에 의하여 본 발명의 기술적 범위는 조금도 한정되어 해석되는 것은 아니다.

이하의 실시형태에서 설명하는 파쇄장치는, 일례로서 상수처리시설(上水處理施設), 하수처리시설(下水處理施設), 일반배수 처리시설(一般排水處理施設), 산업배수 처리시설(産業排水處理施設), 각종 공업배수 처리시설(工業排水處理施設), 시뇨처리시설(屎尿處理施設), 쓰레기 처리시설, 일반 산업폐기물 처리시설(産業廢棄物處理施設) 등에 설치할 수 있다. 처리하는 유체(流體)는 시설마다 달라서 특별하게 한정되는 것은 아니다. 일례로서 하수처리시설에 채용되는 파쇄장치는, 시설 내의 적절한 장소에 배치되어 하수나 오니(汚泥)가 피처리유체(被處理流體)가 된다. 하수나 오니에는, 다양한 쓰레기나 모발(毛髮) 등의 협잡물(挾雜物)이 포함되어 있다.

(제1실시형태)

본 실시형태에서는, 유체가 흐르는 배관의 도중에 접속되는 인라인형(in-line型)의 파쇄장치(1)에 대하여 설명한다. 도1은 파쇄장치(1)의 측면도이고, 도2는 파쇄장치(1)의 앞면측에서 본 단면도이다. 인라인형의 파쇄장치(1)는 밀폐형의 케이싱(casing)(10)을 구비하고 있다. 케이싱(10)은, 앞면 및 배면이 개구(開口)되고 프레임 모양으로 형성된 직사각형 형상의 본체부(本體部)(11)와, 본체부(11)에 있어서 앞면측과 배면측의 각각에 접속된 하우징(housing)(12, 13)을 구비하고 있다. 앞면측의 하우징(12)에는 처리하는 유체의 공급구(供給口)가 형성되어 있고, 배면측의 하우징(13)에는 유체의 배출구(排出口)가 형성되어 있다. 처리하는 유체는 주로 물 등의 액체이다. 공급구 및 배출구의 각각에는, 유체가 흐르는 배관(配管)(P)과 케이싱(10)을 접속하기 위한 파이프 커플링(pipe coupling)으로서 플랜지(flange)(14)가 설치되어 있다. 또 플랜지(14)를 대신하는 파이프 커플링을 채용하더라도 좋다.

직사각형 형상의 본체부(11)는, 도2의 단면도에 나타내는 바와 같이 내부공간(프로세스 공간(process 空間)) 내에 한 쌍의 회전커터(回轉cutter)(2A, 2B)가 배치되어 있다. 본체부(11)의 상면부 및 저면부(底面部)에는 베어링 기구(bearing 機構)(21A, 21B)가 각각 배치되어 있어, 회전커터(2A, 2B)에 있어서 각각의 회전축(回轉軸)(22A, 22B)의 일단측(一端側) 및 타단측(他端側)을 축지(軸支)하고 있다. 이에 따라 회전커터(2A, 2B)는, 프로세스 공간 내에서 연직축을 중심으로 하여 회전할 수 있도록 되어 있다. 또 베어링 기구의 종류는 특별하게 제한되지 않아, 예를 들면 각종 베어링을 채용할 수 있다.

또한 본체부(11)의 상면부 및 저면부에는 밀봉기구(密封機構)(23A, 23B)가 각각 배치되어 있어, 각각의 회전축(22A, 22B)의 일단측 및 타단측을 축밀봉(軸密封)하고 있다. 밀봉기구는 베어링 기구(21A, 21B)보다 프로세스 공간으로 치우치도록 배치되어 있어, 프로세스 공간으로부터 유체가 베어링 기구(21A, 21B)측으로 누설되는 것을 방지한다. 본 실시형태에서는 밀봉기구(23A, 23B)에 기계적 밀봉을 채용하고 있지만, 기계적 밀봉에 한정되지 않아 다른 종류의 밀봉기구를 채용하더라도 좋다. 채용하는 밀봉기구(23A, 23B)의 종류는, 처리하는 유체의 성질에 따라 선정하는 것이 바람직하다.

각 회전축(22A, 22B)의 상부측 끝부는 베어링 기구(21A, 21B)보다 상방으로 연장되어 있고, 이 연장된 부분에 톱니 모양의 기어(gear)(24A, 24B)가 설치되어 있다. 회전축(22A, 22B)은, 이 기어 상호간이 맞물리도록 배치되어 있다. 또한 본체부(11)의 상방측에는, 회전축(22A, 22B)을 회전시키는 구동원으로서의 구동장치(驅動裝置)(3)가 배치되어 있다. 구동장치(3)는, 예를 들면 전동식(電動式)의 구동모터와 회전속도를 조절하기 위한 감속기(減速機)를 구비할 수 있다. 구동장치(3)는, 한 쌍의 회전축(22A, 22B) 중에서 일방(一方)의 회전축(22A)과 연결되어 있다. 즉 구동장치(3)에 의하여 일방의 회전축(22A)을 회전시키면, 기어(24A, 24B)를 통하여 타방(他方)의 회전축(22B)이 종동적(從動的)으로 역회전하도록 구성되어 있다. 한 쌍의 회전축(22A, 22B)은, 동일한 속도로 회전하도록 하더라도 좋고, 기어비(gear比)를 변경함으로써 상대적인 속도차이를 가지고 회전하도록 하더라도 좋다.

회전커터(2A, 2B)는, 프레임 모양의 본체부(11)의 내부공간 내에서 연직축을 중심으로 하여 회전되는 회전축(22A, 22B)과, 회전축의 축방향을 따라 적층되어 배치된 복수 매의 파쇄칼날(破碎blade)(4A, 4B)과, 상하의 파쇄칼날 사이에 끼우는 스페이서(spacer)(41A, 41B)를 구비하고 있다. 스페이서(41A, 41B)는 상하의 파쇄칼날 사이에 간극을 형성하고 또한 이 간극에 일방의 회전커터의 파쇄칼날을 결합시키기 위하여 설치되어 있다.

계속하여 도3을 참조하면서 파쇄칼날(4A, 4B) 및 스페이서(41A, 41B)에 대하여 상세하게 설명한다. 파쇄칼날(4A, 4B)은, 대략 원반 형상을 나타내는 예를 들면 금속제(金屬製)의 커터(cutter)이다. 파쇄칼날(4A, 4B)의 외주에는, 돌기 모양의 칼날부(42A, 42B)가 복수 매 형성되어 있다. 도3에는, 일례로서 11매의 돌기 모양의 칼날부(42A, 42B)가 외주에 형성되어 있는 파쇄칼날(4A, 4B)을 나타내고 있다. 회전커터(2A(2B))를 구성하는 복수 매의 파쇄칼날(4A(4B))은, 동일한 형상의 공통의 제품을 사용할 수 있다. 파쇄칼날(4A)은, 일방향(一方向)(도면에서는 시계방향)으로 회전시켰을 때에 고형물을 파쇄할 수 있는 캠(cam) 모양으로 되어 있다. 반대로 파쇄칼날(4B)은, 반시계방향으로 회전시켰을 때에 고형물을 파쇄할 수 있는 캠 모양으로 되어 있다. 또 커터의 재질은 한정되지 않는다. 또한 칼날부(42A, 42B)가 일체로 성형되어 있지 않더라도 좋고, 탈착(脫着)할 수 있더라도 좋다.

또한 파쇄칼날(4A, 4B)은, 회전축(22A, 22B)에 관통되어 설치되기 위한 개구부(開口部)(43A, 43B)가 중앙부에 형성되어 있다. 도3에는, 일례로서 개구부(43A, 43B)를 정육각형으로 형성하고 있다. 이 파쇄칼날(4A, 4B)을 사용하는 경우에는, 회전축(22A, 22B)도 단면 형상이 정육각형으로 형성되어 있을 필요가 있다. 스페이서(41A, 41B)는, 외주가 원형인 링 부재(ring 部材)이며, 파쇄칼날(4A, 4B)과 마찬가지로 회전축(22A, 22B)에 관통되어 설치되기 위한 개구부(43A, 43B)가 중앙부에 형성되어 있다.

11매의 캠 모양의 칼날부(42A(42B))는, 원주방향으로 균등하게 할당(즉 약 33도 간격으로 배치)되어 있고, 그 중의 1매가 정육각형 모양의 개구부(43A(43B))의 정점(頂點)에 대응하는 위치(동일한 위상(位相))가 되도록 배치되어 있다. 파쇄칼날(4A(4B))에는 이 칼날부의 위치를 확인하기 위한 마크(mark)(M)가 부착되어 있어, 상세한 것은 후술하지만 파쇄칼날(4A(4B))을 회전축(22A(22B))에 부착할 때에 이용한다. 또 돌기 모양의 칼날부(42A(42B))의 형상이나 수는 한정되지 않아, 예를 들면 처리하는 유체나 파쇄하는 고형물의 종류에 따라 적절하게 변경할 수 있다.

계속하여 파쇄칼날(4A, 4B)에 있어서 적층의 배열에 대하여 도4 및 도5를 참조하면서 설명한다. 도4는, 도3에 나타낸 파쇄칼날(4A, 4B)을 회전축(22A, 22B)에 부착한 상태를, 유체 흐름의 상류측(즉 케이싱(10)의 앞면측)에서 본 도면이다.

도4에 나타내는 바와 같이 본 실시형태의 회전커터(2A, 2B)는, 상부측으로부터 축방향 중앙을 향함에 따라 칼날부(42A, 42B)의 위치가 원주방향 외측을 향하여 확장되어 가는 배열의 제1영역(44)과, 하부측으로부터 축방향 중앙을 향함에 따라 칼날부(42A, 42B)의 위치가 원주방향 외측을 향하여 확장되어 가는 배열의 제2영역(45)으로 구성되어 있다. 제1영역(44)과 제2영역(45)의 경계는 회전커터(2A(2B))의 길이의 중앙에 위치하고 있다. 즉 제1영역(44)과 제2영역(45)은, 칼날부(42A(42B))의 배열이 상하대칭으로 되어 있다. 또한 회전커터(2A, 2B) 상호간은, 칼날부(42A, 42B)의 배열이 좌우대칭으로 되어 있다(엄밀하게는 1단(1段)의 어긋남이 있다). 그 결과로서 본 실시형태의 회전커터(2A, 2B)는, 칼날부(42A, 42B)의 배열이 다이아몬드 모양의 궤도를 그리도록 되어 있다. 배열을 이해하기 쉽도록 하기 위하여 편의상, 도4는 칼날부(42A, 42B)의 일부를 검게 나타내고 있다.

이러한 배열은 예를 들면 바닥부측으로부터 교대로 파쇄칼날(4A, 4B)과 스페이서(41A, 41B)를 적층하여 갈 때에, 도5에 예시하는 바와 같이 파쇄칼날(4A, 4B)의 부착각도를 60도 변경함으로써 실현할 수 있다. 본 실시형태에서는 회전축(22A(22B))의 단면이 정육각형으로 형성되어 있기 때문에, 마크(M)가 이웃하는 모서리에 위치하도록 하면 부착각도를 60도 변경할 수 있다. 원주방향으로 약 33도의 간격으로 칼날부가 형성되어 있는 파쇄칼날(4A, 4B)을 원주방향 내측을 향하여 60도 위상을 비키어 놓아서 적층하면, 도5(b)에 나타내는 바와 같이 상단(上段)의 파쇄칼날(4A(4B))의 칼날부(42A(42B))는 하단(下段)의 파쇄칼날의 칼날부에 대하여 원주방향 외측을 향하여 약 6도 위상이 어긋나게 된다.

따라서 부착하는 파쇄칼날(4A(4B))의 최초의 반수(半數)를, 하단의 파쇄칼날에 대하여 원주방향 내측을 향하여 60도씩 위상을 비키어 놓아서 부착하고, 나머지 반수는 반대인 원주방향 외측을 향하여 60도씩 위상을 비키어 놓아서 부착하여 감으로써 도4에 나타내는 바와 같은 다이아몬드 모양의 궤도를 그리는 배열을 실현할 수 있다.

파쇄칼날(4A, 4B)을 상기한 바와 같이 배열한 파쇄장치(1)에 의하면, 처리하는 유체에 포함되는 고형물을 전단파쇄(剪斷破碎)할 때에, 제2영역(45)에 있어서는 고형물을 상방으로 밀어 올리는 작용이 가해지고, 제1영역(44)에 있어서는 고형물을 하방으로 밀어 내리는 작용이 가해진다. 그 때문에 유체 중의 고형물을 축방향 중앙을 향하여 가압하면서 고형물을 파쇄할 수 있다. 그 결과 상부측의 밀봉기구(23A, 23B)에 고형물을 가압하지 않게 되어, 축밀봉이 파괴되어 유체나 고형물이 누설되는 것을 방지할 수 있다. 본 발명의 이점은, 기존의 장치구성에 개조를 가하지 않고, 파쇄칼날(4A, 4B)에 있어서 적층의 배열을 변경하는 것만으로 과제를 해결할 수 있는 것에 있다. 실제로 하수처리시설에 있어서 상부측의 밀봉기구(23A, 23B)로부터 오니(汚泥)의 누설이 보고된 파쇄장치(1)에 대하여, 파쇄칼날(4A, 4B)의 배열을 V자에서 다이아몬드 모양으로 변경하는 작업을 한 결과 오니의 누설이 멈춘 것을 확인하였다.

또 파쇄칼날의 형상은, 도3에 나타내는 형상에 한정되지 않아, 도6에 나타내는 바와 같은 여러 가지의 형상의 파쇄칼날을 채용할 수 있다. 또한 도3 및 도6에 나타낸 파쇄칼날(4A, 4B)은, 회전축(22A, 22B)에 관통되도록 형성되는 개구부(43A, 43B)의 형상을 정육각형으로 하고 있지만, 정육각형에 한정되지 않고 다른 다각형 모양으로 할 수 있다. 상기한 바와 같이 상하단의 칼날부(42A, 42B)에 있어서 위상의 어긋남의 크기는, 칼날부(42A, 42B)의 매수와 중앙의 개구부의 형상(모서리의 수)의 조합에 의하여 결정된다. 따라서 칼날부(42A, 42B)의 매수와 중앙의 개구부의 형상(모서리의 수)의 조합을 적절하게 변경함으로써 상하단의 칼날부(42A, 42B)에 있어서 위상의 어긋남의 크기를 조절할 수 있다.

또한 상기의 실시형태에서는, 제1영역(44)과 제2영역(45)을 상하대칭으로 하고, 그 경계를 회전커터(2A(2B))의 길이의 중앙에 위치시키고 있었지만, 경계의 위치를 회전커터의 길이방향으로 변경하도록 하더라도 좋다. 예를 들면 도7(a)에 나타내는 바와 같이 경계의 위치를 상방으로 이동시켜서 제1영역(44)보다 제2영역(45)을 길게 하더라도 좋고, 반대로 도7(b)에 나타내는 바와 같이 경계의 위치를 하방으로 이동시켜서 제1영역(44)보다 제2영역(45)을 짧게 하더라도 좋다. 경계의 위치는, 회전커터(2A, 2B)의 길이의 1/4∼3/4의 범위 내에서 설정할 수 있다. 상기한 바와 같이 칼날부(42A, 42B)에 있어서 위상의 어긋남의 크기는, 칼날부(42A, 42B)의 매수 등에 의하여 조절할 수 있다.

또한 도7(c)에 일례를 나타내는 바와 같이 제1영역(44)과 제2영역(45)의 사이에, 축방향 중앙을 향함에 따라 칼날부(42A, 42B)의 위치가 원주방향 내측을 향하여 좁아져 가는 배열의 제3영역(46)을 형성하도록 하더라도 좋다. 회전축(22A, 22B)의 길이에 따라서는, 파쇄 시의 부하에 의하여 회전축(22A, 22B)이 좌우로 열리는 것을 방지하기 위한 서포트 부재(support 部材)를 추가하는 경우가 있다. 도7(c)는, 회전커터(2A, 2B)의 길이의 중앙에 서포트 부재(47)를 배치하고, 서포트 부재(47)를 경계로 하여 상하 2단의 다이아몬드 모양으로 배열한 예를 나타내고 있다. 서포트 부재(47)는 반드시 추가하지 않더라도 좋다. 또 제3영역(46)에 대해서는, 칼날부(42A, 42B)의 위치가 원주방향 내측을 향하여 좁아져 가는 배열을 대신하여, 예를 들면 특허문헌1∼4에 개시되어 있는 공지의 파쇄장치와 같이 단지 칼날부가 산재(散在)되는 것만이라도 좋다.

(제2실시형태)

계속하여 제2실시형태에 대하여 설명한다. 본 실시형태는, 파쇄칼날(4A(4B))을 동일한 방향을 향하여 2매 포갠 것을 제외하면 제1실시형태와 동일하다. 즉 제1실시형태에서는 파쇄칼날(4A(4B))과 스페이서(41A(41B))를 1매씩 교대로 적층하고 있지만, 본 실시형태에서는 도8에 나타내는 바와 같이 파쇄칼날(4A(4B))을 2매 연속하여 적층하고, 스페이서(41A(41B))도 마찬가지로 2매 연속하여 적층하고 있다. 2매가 포개어지는 파쇄칼날(4A(4B))은, 칼날부(42A, 42B)의 위치를 동일하게 하여 부착하고 있다. 그리고 스페이서(41A(41B))를 사이에 두고 상단에 위치하는 파쇄칼날(2매 포갬)은, 도5에 예시한 바와 같이 각도를 비키어 놓아서 부착하고 있다. 이러한 구성에서도 상기 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 파쇄칼날(4A(4B))을 3매 이상 포개는 구성으로 하더라도 좋다.

또한 본 실시형태에 의하면, 파쇄칼날(4A(4B))을 2매 포갬으로써 오니의 통과면적을 증가시킬 수 있어, 순간적으로 대량의 오니가 케이싱(10) 내로 유입되었을 경우이더라도 오니가 밀봉기구(23A, 23B)를 가압하는 것을 억제할 수 있어, 축밀봉이 파괴되어 유체나 고형물이 누설되는 것을 방지할 수 있다. 또 제1실시형태의 구성에 있어서도, 파쇄칼날과 스페이서 자체의 두께를 증가시키면 제2실시형태에 상당하는 효과를 얻을 수는 있다. 그러나 파쇄칼날과 스페이서를 새롭게 제작할 필요가 있다. 즉 본 실시형태도, 기존의 장치구성에 개조를 가하지 않고 파쇄칼날(4A, 4B)에 있어서 적층의 배열을 변경하는 것만으로 과제를 해결할 수 있는 것에 이점이 있다.

(제3실시형태)

상기의 제1실시형태 및 제2실시형태는, 유체가 흐르는 배관의 도중에 접속되는 인라인형의 파쇄장치(1)에 대하여 설명하였다. 앞에서 설명한 바와 같이 파쇄장치(1)에는, 처리하는 오니가 흐르는 배관에 접속되는 인라인형과, 수로(水路) 내에 배치되는 인채널형(in-channel型)이 있다. 본 실시형태의 파쇄장치(1)는 인채널형의 파쇄장치이다. 다만 인채널형의 파쇄장치(1)는, 도9의 측면도에 나타내는 바와 같이 하우징(12, 13)을 구비하지 않는 것을 제외하면 제1실시형태 및 제2실시형태의 구성과 동일하다. 따라서 인채널형이더라도 상기 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또 인채널형의 파쇄장치는, 예를 들면 특허문헌1∼4에도 예시되어 있는 것과 같은 스크리닝 장치(screening 裝置)와 병설할 수 있다. 스크리닝 장치는, 케이싱(10)의 내부공간(프로세스 공간) 내에 배치할 수도 있다.

또한 상기의 실시형태에서는 케이싱(10) 내에 한 쌍의 회전커터(2A, 2B)를 배치한 파쇄장치에 대하여 설명하였지만, 파쇄장치는 한 쌍의 회전커터(2A, 2B)를 복수 조 구비한 구성으로 할 수도 있다.

이상에서는 본 발명을 구체적인 실시형태에 의거하여 상세하게 설명하였지만, 형식이나 상세한 부분에 관한 다양한 치환, 변형, 변경 등이 특허청구범위의 기재에 의하여 규정되는 것과 같은 본 발명의 정신 및 범위로부터 일탈하지 않고 이루어지는 것이 가능하다는 것은, 당해 기술분야에 있어서 통상의 지식을 구비하는 자에게는 분명하다. 따라서 본 발명의 범위는, 상기의 실시형태 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니라, 특허청구범위의 기재 및 이것과 균등한 것에 의거하여 정해져야 한다.

1 : 파쇄장치
10 : 케이싱
2A, 2B : 회전커터
22A, 22B : 회전축
21A, 21B : 베어링 기구
23A, 23B : 밀봉기구
3 : 구동장치
4A, 4B : 파쇄칼날
42A, 42B : 칼날부

Claims

유체(流體)의 유로(流路)의 도중에 설치되는 케이싱(casing)과,
상기 케이싱에 배치된 베어링 기구(bearing 機構)에 축지(軸支)되는 한 쌍의 회전축(回轉軸)과,
외주에 돌기 모양의 칼날부를 구비하고, 상기 회전축에 관통되어 형성되는 개구부(開口部)를 중앙에 구비하는 파쇄칼날(破碎blade)을, 상기 회전축의 축방향으로 적층(積層)하여 이루어지는 한 쌍의 회전커터(回轉cutter)와,
상기 회전축을 회전시키는 구동장치(驅動裝置)를
구비하고,
상기 한 쌍의 회전커터를 서로 원주방향 내측을 향하여 회전시켜서 상기 케이싱 내를 흐르는 유체 중의 고형물(固形物)을 파쇄하는 로터리식(rotary式)의 파쇄장치(破碎裝置)로서,
상기 회전커터는, 축방향 중앙을 향함에 따라 돌기 모양의 칼날부의 위치가 원주방향 외측을 향하여 확장되어 가는 배열이 되도록 파쇄칼날을 적층한 영역을, 상기 회전축의 일단측(一端側) 및 타단측(他端側)의 양방에 구비하는 것을 특징으로 하는 파쇄장치.
제1항에 있어서,
상기 회전커터는, 일단측으로부터 축방향 중앙을 향함에 따라 돌기 모양의 칼날부의 위치가 원주방향 외측을 향하여 확장되어 가는 배열의 제1영역과, 타단측으로부터 축방향 중앙을 향함에 따라 돌기 모양의 칼날부의 위치가 원주방향 외측을 향하여 확장되어 가는 배열의 제2영역의 2개의 영역으로 구성되어 있고,
상기 제1영역과 제2영역의 경계가, 회전커터의 길이의 1/4∼3/4의 범위 내에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 파쇄장치.
제1항에 있어서,
상기 회전커터는,
일단측으로부터 축방향 중앙을 향함에 따라 돌기 모양의 칼날부의 위치가 원주방향 외측을 향하여 확장되어 가는 배열의 제1영역과,
타단측으로부터 축방향 중앙을 향함에 따라 돌기 모양의 칼날부의 위치가 원주방향 외측을 향하여 확장되어 가는 배열의 제2영역과,
상기 제1영역과 제2영역의 사이에 배치되고 축방향 중앙을 향함에 따라 돌기 모양의 칼날부의 위치가 원주방향 내측을 향하여 좁아져 가는 배열의 제3영역을
포함하는 것을 특징으로 하는 파쇄장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 회전커터는, 돌기 모양의 칼날부의 위치를 맞추어서 2매 이상 포갠 파쇄칼날을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 파쇄장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 케이싱은, 유체가 흐르는 배관의 도중에 접속되는 밀폐형(密閉型)의 케이싱인 것을 특징으로 하는 파쇄장치.