KR20150101292A - 슬러리의 고형물 분리처리용 스크린설비의 회전 스크래이퍼 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 슬러리의 고형물 분리처리용 스크린설비의 회전 스크래이퍼 장치에 관한 것으로, 특히 스크린 부재(10)의 상면에서 스크린 부재(10)의 중심을 횡단하게 배치되어 스크린 부재(10)의 중심을 중심축으로 하여 회전가능하게 설치된 가로 지지대(21)와, 상기 가로 지지대(21)의 회전 중심에 연결되어 스크래이퍼 구동 모터(M1)에 의해 회전되는 회전축(29)과, 하단이 상기 스크린 부재(10)의 스크린 바아(11)의 표면에 접촉하도록 상기 가로 지지대(21)에 탈착가능하게 결합되어 상기 가로 지지대(21)와 함께 회전하는 블레이드 스크래이퍼(23)와, 상기 블레이드 스크래이퍼(23)에 탈착가능하게 결합되고 상기 스크린 부재(10)의 각 슬릿(d)에 끼여있는 고형물을 제거할 수 있도록 상기 스크린 부재(10)의 상측에서 슬릿(d)을 관통하게 연장된 복수개의 나이프 스크래이퍼(24)를 포함한 것이다.

Description

슬러리의 고형물 분리처리용 스크린설비의 회전 스크래이퍼 장치{ROTARY SCRAPER APPARATUS IN SCREEN EQUIPMENT FOR SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SLURRY}
본 발명은 슬러리에서 고형물을 여과처리하기 위한 스크린 설비에서 스크린 부재의 표면위에 여과퇴적된 고형물을 제거하는 회전 스크래이퍼 장치에 관한 것이다. 본 발명의 회전 스크래이퍼 장치는 구체적으로는, 반도체 제조공장, 하폐수 처리시설에서 배출되는 슬러리 내의 다양한 형태의 입자 또는 고형물을 분리하여 재사용하거나 폐기처리하기 위하여 축회전하면서 스크린 장치의 표면에 퇴적되는 고형물 또는 입상의 물질을 스크린 부재의 표면에서 제거하는 회전 스크래이퍼 장치에 관한 것이다.
반도체 제조공정, 화학 제품 제조공정에서 배출되는 슬러리(slurry)에는 고형 또는 입상 물질(이하, '고형물'이라 한다)이 함유되어 있다. 이 슬러리 내의 고형 물질은 대부분 분리하여 폐기처리하지만, 슬러리 내의 고형물(입상 또는 고상)을 분리하여 재사용하는 경우가 있다. 이와 같이 반도체 제조공정 등 산업용 설비에서 배출되는 슬러리에서 고형물만을 분리하고자 하는 경우에는 다양한 스크린 장치가 사용되고 있다.
이러한 스크린 장치의 일예로서는 아래 특허문헌1에 개시되어 알려진 것이 있다.
KR 10-1246050 B1 상기 특허문헌 1에 개시된 종래의 슬러리 여과처리용 스크린 장치는 회전하는 원통형 하우징 본체 내부에 드럼스크린으로 원수의 미세 협잡물(고형물)을 여과하여 제거하도록 되어 있다. 그런데 상기 종래의 드럼 스크린장치는 첫째, 드럼스크린을 회전시키는 구조로 되어 구동에 소용되는 에너지 소비량이 많아서 비경제적이고, 둘째, 미세 협잡물을 여과하는 스크린의 여과면적이 드럼 스크린의 전체 면적의 절반 정도에 지나지 않아 여과효율이 낮고, 셋째, 드럼 스크린 상에 축적된 협잡물을 제거하기 위하여 드럼 스크린 표면에 고압의 세척수를 분사하여야 하므로, 드럼 스크린을 깨끗하게 세척할 수 없으며, 여과된 협잡물을 제거하기 위하여 분사하였던 물을 다시 분리제거된 협잡물로부터 탈수하여야 하는 번거로움이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 드럼 스크린장치의 단점을 해결하기 위하여 고안된 것으로서, 스크린 부재의 눈막힘 현상을 억제하여 안정적이고 연속적인 고형물 분리수거작업이 가능한 스크린장치의 회전 스크래이퍼 장치(scraper)를 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 스크래이퍼를 스크린 표면위를 회전이동시키면서 스크린 상에 여과퇴적된 고형물을 배출구 쪽으로 쓸어냄으로써 스크린 부재의 단위 면적당 고형물 처리효율이 높은 회전 스크래이퍼 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 스크린 부재 위에 여과퇴적된 고형물을 스크래이퍼로 제거할 때 스크린 사이에 끼여 있는 고형물을 함께 제거하므로, 작업중단 없이 스크린 부재의 눈막힘 현상을 방지한 회전 스크래이퍼 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 슬러리의 고형물을 여과하는 스크린 부재의 표면위를 축선회하면서 스크린 부재위에 여과퇴적된 고형물을 배출구쪽으로 쓸어내어 제거하는 회전 스크래이퍼 장치에 있어서,
상기 스크린 부재는 중심에 대하여 동심원상으로 배열되는 다수개의 링형 스크린 바아들로 이루어지고, 인접하는 2개의 스크린 바아들 사이마다 일정한 간격의 슬릿이 형성되어 슬러리의 액상 부분을 통과시키도록 되어 있으며,
상기 회전 스크래이퍼 장치는, 상기 스크린 부재의 상면에서 스크린 부재의 중심을 횡단하게 배치되어 스크린 부재의 중심을 중심축으로 하여 회전가능하게 설치된 가로 지지대와, 상기 가로 지지대의 회전 중심에 연결되어 스크래이퍼 구동 모터에 의해 회전되는 회전축과, 하단이 상기 스크린 부재의 스크린 바아의 표면에 접촉하도록 상기 가로 지지대에 탈착가능하게 결합되어 상기 가로 지지대와 함께 회전하는 블레이드 스크래이퍼와, 상기 블레이드 스크래이퍼에 탈착가능하게 결합되고 상기 스크린 부재의 각 슬릿에 끼여있는 고형물을 제거할 수 있도록 상기 스크린 부재의 상측에서 슬릿을 관통하게 연장된 복수개의 나이프 스크래이퍼를 포함한 것을 특징으로 한다.
상기 스크린 부재의 배출구는, 일정한 영역의 상기 스크린 바아들이 절단되어 제거됨으로써 형성된다.
본 발명은 상기 각 스크린 바아가 상단에서 하단으로 갈수록 횡단면적이 점차 감소하는 형상을 가짐으로써, 인접하는 다른 스크린 바아와의 사이에 구비되는 슬릿의 폭이 스크린 바아의 상단에서 하단으로 갈수록 증가하도록 형성된다.
본 발명은 상기 스크린 부재를 지지하는 스크린 하부 지지대를 더 포함하고, 상기 스크린 하부 지지대는 상기 스크린 부재의 복수개의 스크린 바아를 개별적으로 지지하도록 각 스크린 바아의 하단에 한개씩 구비된 복수개의 지지편을 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명은 스크린 부재의 배출구의 하부에 배치되어, 상기 배출구를 통하여 낙하하는 고형물을 수집하여 회전 스크루우로 압착탈수하면서 출구로 배출하는 고형물 배출기를 더 구비할 수 있다.
상기한 구성으로 된 본 발명의 회전 스크래이퍼 장치에 의하면, 스크린 부재위를 시계방향 또는 반시계방향으로 선회 이동하면서 이동 전과정에서 스크린 부재상의 고형물을 제거하므로, 사이클당 고형물 처리효율과 스크린 부재의 단위 면적당 고형물 처리 효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 블레이드 스크래이퍼가 스크린 부재 표면 위의 고형물을 제거하는 동시에 나이프 스크래이퍼가 스크린 부재의 슬릿에 끼여 잔류하는 고형물을 함께 제거하므로, 스크린 부재의 눈막힘 현상을 방지할 수 있고, 특히 스크린 부재의 눈막힘 현상을 제거하기 위한 장비 운전 정지가 필요하지 않아, 안정적이고 연속적인 고형물 분리수거작업이 가능하다.
또한 본 발명은 상기 스크린 부재를 구성하는 스크린 바아가 역삼각형 단면을 가지고, 인접하는 다른 스크린 바아와 함께 형성하는 슬릿이 입구에서 아래쪽으로 갈수록 점차 확대되는 구조를 가지므로, 스크린 부재의 슬릿에 고형물을 쉽게 제거할 수 있어, 스크린 부재의 눈막힘 현상에 의한 장비 고장을 예방할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스크래이퍼 장치가 구비된 슬러리의 고형물 분리처리용 스크린설비의 개략적인 정면도이고,
도 2는 도 1의 'A-A'방향에서 도시한 스크래이퍼 장치의 평면 배치도이고,
도 3은 도 1의 'B'부의 확대 상세도이다.
이하, 본 발명에 따른 회전 스크래이퍼 장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 회전 스크래이퍼 장치가 설치된 슬러리 처리용 스크린 설비의 정면도이고, 도 2는 도 1의 'A-A'방향에서 도시한 평면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 도면부호 100은 본 발명의 회전 스크래이퍼 장치가 구비된 슬러리의 고형물 분리처리용 스크린 설비(100)를 나타낸다. 이 스크린 설비(100)는 다수의 지주프레임(101)과, 지지프레임(102)들을 포함한다.
상기 지주 프레임(101)에는 스크린 부재(10)가 수평으로 지지되어 고정된다. 이 스크린 부재(10)의 상측에는 고형물을 포함한 슬러리를 상기 스크린 부재(10)위로 투입하는 투입구(104)가 구비된다.
또한 상기 스크린 부재(10)의 상측에는 본 발명의 회전 스크래이퍼 장치(20)가 설치되어 있다. 본 발명의 회전 스크래이퍼 장치(20)는 회전하면서 스크린 부재(10)의 상면에 퇴적된 고형물을 후술하는 배출구(19)쪽으로 쓸어내어 제거한다. 그리고, 상기 스크린 부재(10)의 하측에는 스크린 부재(10)에서 여과된 슬러리의 액상부분을 배출안내하는 호퍼(110)가 구비된다.
상기 스크린 부재(10)는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 중심에 대하여 동심원상으로 배열되는 다수개의 링형 스크린 바아(11)들로 이루어진다. 이들 스크린 바아(11)들은 인접하는 2개의 스크린 바아(11)들 사이마다 일정한 간격의 슬릿(d)을 형성하여, 상기 투입구(104)를 통하여 슬러리가 투입되면, 슬러리의 액상 부분은 슬릿(d)으로 통과하여 호퍼(110)로 배출되고, 슬러리에 포함된 고형물은 스크린 바아(11)에서 여과되어 스크린 바아(11)의 표면위에 퇴적된다. 그리고 스크린 부재(10)는 일정한 영역에서 스크린 바아(11)들이 제거되어 형성하는 배출구(19)를 구비한다.
각 스크린 바아(11)는 여러가지 단면 형상을 가지는 것이 사용될 수 있지만, 가장 바람직하게는 도 3에 도시된 바와 같이, 횡단면적이 스크린 바아(11)의 상단에서 하단으로 갈수록 점차 감소하는 형상, 소위 '역삼각형'의 단면 형상을 가진다.
그리고 스크린 부재(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 복수개의 스크린 하부 지지대(30)에 의해 지지된다. 각 스크린 하부 지지대(30)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 스크린 부재(10)의 복수개의 스크린 바아(11)를 개별적으로 지지하는 복수개의 지지편(31)으로 구성된다.
본 발명에 따른 스크래이퍼 장치(20)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 가로 지지대(21), 이 가로 지지대(21)를 회전가능하게 지지하는 회전축(29), 회전축(29)을 회전구동시키는 스크래이퍼 구동 모터(M1), 블레이드 스크래이퍼(23), 및나이프 스크래이퍼(24)로 이루어진다.
상기 가로 지지대(21)는 스크린 부재(10)의 상면에서 스크린 부재(10)의 중심을 횡단하게 배치되고, 중앙부에서 회전축(29)에 연결되어 회전축(29)이 구동 모터(M1)에 의해 회전함에 따라 스크린 부재(10)의 상면 위를 회전한다.
상기 가로 지지대(21)에는 블레이드 스크래이퍼(23)가 체결보울트(26)로써 체결되어 고정된다. 블레이드 스크래이퍼(23)는 가로 지지대(21)에 상단이 고정된 상태에서 하단이 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스크린 부재(10)의 스크린 바아(11)의 표면에 접촉하도록 배치된다.
한편, 본 발명의 회전 스크래이퍼 장치(20)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 스크린 부재(10)의 표면 위를 지나가는 상기 블레이드 스크래이퍼(23)와 함께 이동하면서 스크린 부재(10)의 스크린 바아(11) 사이의 슬릿(d)에 끼여 있는 고형물을 긁어내어 제거하는 블레이드 스크래이퍼(24)를 더 포함한다. 이 블레이드 스크래이퍼(24)는 상기 스크린 부재(10)의 각 슬릿(d)마다 한개씩 대응하게 배치되고, 상단은 가로 지지대(21)에 결합되고 하단은 상기 스크린 부재(10)의 슬릿(d)을 관통하여 스크린 바아(11)의 하단까지 연장된다.
그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 서로 인접하는 2개의 스크린 바아(11) 사이에 구비되는 슬릿(d)의 폭이 스크린 바아(11)의 상단에서 하단으로 갈수록 증가하도록 형성되어 있으므로, 스크린 바아(11)가 슬릿(d)을 따라 이동하면서 슬릿(d)에 끼여 있는 고형물을 긁어내면, 그 고형물은 슬릿(d)의 아래쪽으로 쉽게 제거된다.
상기 스크린 부재(10)의 배출구(19)의 하부에는, 상기 배출구(19)를 통하여 낙하하는 고형물을 수집하여 회전 스크루우(52)로 압착탈수하면서 출구(53)로 배출하는 고형물 배출기(50)가 설치된다.
이하, 본 발명에 따른 회전 스크래이퍼 장치(20)의 작동을 설명한다.
슬러리를 투입구(104)를 통하여 스크린 부재(10)위로 투입하면, 슬러리의 액상 성분은 스크린 부재(10)의 스크린 바아(11) 사이의 슬릿(d)을 통과하여 도 1의 실선 화살표로 도시된 바와 같이 호퍼(110)로 수집되어 하부의 출구를 통하여 배출된다. 반면, 슬러리의 고형물은 도 3에 도시된 바와 같이, 스크린 부재(10)의 슬릿(d)을 통과하지 못하고 스크린 부재(10) 상에 여과되어 퇴적된다.
구동 모터(M1)를 구동하여 회전 스크래이퍼 장치(20)의 회전축(29)를 회전시키면, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 회전 스크래이퍼 장치(20)의 블레이드 스크래이퍼(23)는 스크린 부재(10)의 표면위를 회전하면서 스크린 부재(10)위에 퇴적된 고형물을 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 배출구(19)쪽으로 밀어낸다.
이 때, 나이프 스크래이퍼(24)는 스크린 바아(11)들 사이의 슬릿(d)를 통과하면서 그 슬릿사이에 개재된 고형물까지 긁어내어 제거하게 된다. 이렇게 스크린부재(10)에 제거되는 고형물은 도 1의 점선 화살표로 도시된 바와 같이, 슬러리의 액상 부분과 분리되어 배출구(19)를 통하여 배출기(50)쪽으로 배출된다. 배출기(50)에서 고형물은 회전 스크루우(52)의 회전에 의해 압축이송되면서 탈수되어 출구(53)를 통하여 외부로 분리배출된다.
100: 본 발명의 회전 스크래이퍼가 설치된 슬러리 여과처리용 스크린 설비
101: 지주 프레임 102: 지지 프레임
104: 슬러리 투입구 110: 호퍼
10: 스크린 부재 11: 링형 스크린 바아
d: 슬릿 P: 슬러리에서 분리된 고형물
20: 본 발명에 따른 회전 스크래이퍼 장치
21: 가로 지지대 23: 블레이드 스크래이퍼
24: 나이프 스크래이퍼 26: 체결보울트
30: 스크린 하부 지지대 32: 지지편
50: 고형물 배출기
52: 회전 스크루우 53: 출구

Claims (5)

  1. 슬러리의 고형물을 여과하는 스크린 부재(10)의 표면위를 축선회하면서 스크린 부재(10)위에 여과퇴적된 고형물을 배출구(19)쪽으로 쓸어내어 제거하는 회전 스크래이퍼 장치(20)에 있어서,
    상기 스크린 부재(10)는 중심에 대하여 동심원상으로 배열되는 다수개의 링형 스크린 바아(11)들로 이루어지고, 인접하는 2개의 스크린 바아(11)들 사이마다 일정한 간격의 슬릿(d)이 형성되어 슬러리의 액상 부분을 통과시키도록 되어 있으며,
    상기 회전 스크래이퍼 장치(20)는,
    상기 스크린 부재(10)의 상면에서 스크린 부재(10)의 중심을 횡단하게 배치되어 스크린 부재(10)의 중심을 중심축으로 하여 회전가능하게 설치된 가로 지지대(21)와,
    상기 가로 지지대(21)의 회전 중심에 연결되어 스크래이퍼 구동 모터(M1)에 의해 회전되는 회전축(29)과,
    하단이 상기 스크린 부재(10)의 스크린 바아(11)의 표면에 접촉하도록 상기 가로 지지대(21)에 탈착가능하게 결합되어 상기 가로 지지대(21)와 함께 회전하는 블레이드 스크래이퍼(23)와,
    상기 블레이드 스크래이퍼(23)에 탈착가능하게 결합되고 상기 스크린 부재(10)의 각 슬릿(d)에 끼여있는 고형물을 제거할 수 있도록 상기 스크린 부재(10)의 상측에서 슬릿(d)을 관통하게 연장된 복수개의 나이프 스크래이퍼(24)를 포함한 것을 특징으로 하는 회전 스크래이퍼 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스크린 부재(10)의 배출구(19)는, 일정한 영역의 상기 스크린 바아(11)들이 절단되어 제거됨으로써 형성된 것을 특징으로 하는 회전 스크래이퍼 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각 스크린 바아(11)는 상단에서 하단으로 갈수록 횡단면적이 점차 감소하는 형상을 가짐으로써, 인접하는 다른 스크린 바아(11)와의 사이에 구비되는 슬릿(d)의 폭이 스크린 바아(11)의 상단에서 하단으로 갈수록 증가하도록 형성된 것을 특징으로 하는 회전 스크래이퍼 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스크린 부재(10)를 지지하는 스크린 하부 지지대(30)를 더 포함하고,
    상기 스크린 하부 지지대(30)는 상기 스크린 부재(10)의 복수개의 스크린 바아(11)를 개별적으로 지지하도록 각 스크린 바아(11)의 하단에 한개씩 구비된 복수개의 지지편(31)을 구비한 것을 특징으로 하는 회전 스크래이퍼 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스크린 부재(10)의 배출구(19)의 하부에 배치되어, 상기 배출구(19)를 통하여 낙하하는 고형물을 수집하여 회전 스크루우(52)로 압착탈수하면서 출구(53)로 배출하는 고형물 배출기(50)를 더 구비한 것을 특징으로 회전 스크래이퍼 장치.
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