説明

スラッジ脱水装置

【課題】スラッジから水分を効果的に排出させることができるように濾過板をうまく駆動させ、部材の摩耗現象を著しく減らすことができるスラッジ脱水装置を提供する。
【解決手段】旋回される多数の濾過板と、旋回されない多数の濾過板が一定間隔で交互に繰り返し積層して一つの円筒を形成し、前記円筒の長さ方向に圧搾手段を貫通するように設置し、前記円筒に流入されたスラッジを前記円筒の一側から他側に移送しながら圧搾し、スラッジに含まれた水分を前記多数の濾過板が形成する積層隙間を通じて絞り出す圧搾手段を備えた脱水装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はスラッジに含有された水分を絞り出す脱水装置に関するものであり、さらに詳しくは、水分の排出される排水口がスラッジによって詰まることを効果的に遮断することができるスラッジ脱水装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般的にスラッジ脱水装置は、多数の排水孔が形成された円筒内部にスクリューコンベヤが設置された形態である。円筒上部には流入口が形成されてスラッジと水の混合物が投入される。スクリューコンベヤは流入口を通じて、円筒内部に流入されたスラッジと水の混合物を他の方向に移動させながらスラッジに含有された水分を絞り出す。
【0003】
このようなスラッジ脱水装置は、水が排水孔を通じてよく排出されると、スラッジの体積を最小化することができる。ところが、水と混合したスラッジは、スクリューコンベヤによって、一側方向に圧迫を受けながら移動する時、水分とともに排水孔を通じて排出される。したがって、通常的には脱水装置にスラッジとともに凝集剤を投与してスラッジの凝集をはかっている。しかし、このように凝集剤を投与すると、スラッジが一定の大きさに固まって排水孔を塞ぐので、むしろ最終的に得られるスラッジ塊の含水率が高くなる問題点がある。
【0004】
このような問題点を解決しようと排水口に洗浄ノズルを設置するとか又は、排水が形成されたボディを回転させて排水がよくできるように誘導する技術が提案された。しかし、洗浄ノズルを設置する方法は洗浄ノズルによって噴射される多量の洗浄水によってスラッジの含水率を低めることが難しく、ボディを回転させる方法は動力の消耗が激しいという短所がある。
【0005】
このような方法の他に、上述した問題点を補うための技術には下記の特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4、特許文献5、特許文献6、特許文献7、特許文献8記載の技術がある。
【0006】
これらの技術は前述した技術とは違い、複数個の排水孔が形成された円筒代わりに多数個の円形の濾過板を一定間隔で一列に配置し、一部濾過板を駆動させて濾過板の間に運動摩擦力を発生させることにより、濾過板の間の隙間に異物が挟まることを防止する。このような技術はスラッジによる詰まり現象がほとんど発生しないので、スラッジで効果的に水分を除去することができるとされている。
【0007】
特許文献1記載の技術は、一部濾過板が偏心軸運動をする3個の丸棒によって、固定された濾過板の前後、左右方向に運動する構造である。そして特許文献3〜8記載の技術は、半円又は三角形の濾過板を丸棒の両端が通過して支持するようにし、この丸棒を偏心駆動させて半円又は、三角形の濾過板を固定された濾過板に対して前後、左右に運動させる構造である。
【0008】
しかし、上の技術は駆動される濾過板の中心と、固定される濾過板中心の偏心距離ほど濾過板の摩擦力が発生するので、濾過板による運動摩擦力が弱い。したがって、上の技術は濾過板と濾過板の隙間に挟まるスラッジを効果的に除去できないという短所がある。
【0009】
また、上の技術は濾過板が丸棒の偏心運動によって駆動される方式として、濾過板に曲げ及びねじれ応力が発生する。したがって、上の技術はこのような応力を減少させるために濾過板の厚さを非常に厚くしなければならない。上の技術は排水面積が相対的に減り、全体的な排水効率が落ち、さらに材料費と加工費が多く必要となる短所がある。
【0010】
一方、特許文献2記載の技術は、スクリューコンベヤが回転しながら濾過板と摩擦接触する形態で濾過板を駆動させる方式である。この技術はスクリューコンベヤが濾過板を順次に駆動させるので、濾過板の間の隙間にスラッジが挟まる現象を効果的に防止することができる。しかし、濾過板とスクリューコンベヤの接触面積が非常に小さいため、濾過板に伝達する力が小さい。このためにスラッジが排出される端の部分では濾過板の駆動がうまくいかないので、滑る現象が発生して濾過板とスクリューコンベヤの接触面が摩耗する問題点がある。
【特許文献1】日本 公開特許66-19011号
【特許文献2】日本 公開特許平5-228635号
【特許文献3】大韓民国 実用新案公告第247862号
【特許文献4】大韓民国 実用新案公告第247863号
【特許文献5】大韓民国 公開特許第3003-984号
【特許文献6】大韓民国 公開特許第3003-985号
【特許文献7】大韓民国 公開特許第3002-38426号
【特許文献8】大韓民国 公開特許第3002-38427号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明は前記のような問題点を解決するためのものであり、スラッジから水分を効果的に排出させることができるように濾過板をうまく駆動させ、部材の摩耗現象を著しく減らすことができるスラッジ脱水装置を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明は、中央に通孔が形成されて円周面に2個以上の結合用突起部を含む旋回される多数の濾過板と、旋回されない多数の濾過板が一定間隔で交互に繰り返し積層して一つの円筒を形成し、前記円筒を長さ方向に貫通するように圧搾手段を設置し、前記円筒に流入されたスラッジを前記円筒の一側から他側に移送しながら圧搾し、スラッジに含まれた水分を前記多数の濾過板が形成する積層隙間を通じて絞り出す圧搾手段を備えた脱水装置において、前記円筒の長さ方向に前記旋回されない濾過板の結合用突起部に形成された締結孔に挿入され、結合される第1連結部材、前記円筒の長さ方向に前記旋回される濾過板の結合用突起部に形成された締結孔に挿入されて結合される第2連結部材、前記円筒の両端面にそれぞれ連結され、円周面に形成された出入口を含む連結筒、前記連結筒の端面にそれぞれ結合され、前記円筒の両端面を完全に閉鎖し、前記第1連結部材と結合される少なくとも一つ以上の補強板、一つ以上の案内溝を有し、前記補強板の間に設けられて前記第2連結部材と結合される従動板、前記案内溝に挿入される原動カム、及び前記原動カムを回転させる駆動部を含むスラッジ脱水装置を提供するものである。
【0013】
本発明のかかるスラッジ脱水装置によれば、スラッジに含有された水分を完全に絞り出すことができ、部材の摩耗現象を著しく減らすことができる。
【0014】
なお、前記において、前記圧搾手段は前記濾過板の配列方向を軸として回転するスクリューコンベヤとすることができる。そして、この場合、前記駆動部は前記スクリューコンベヤの回転を前記原動カムに伝達する動力伝達手段を含む形態にすることができ、前記動力伝達手段は複数個のギヤの組み合せによって前記原動カムを駆動する形態にすることができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、スラッジから水分を効果的に排出させることができるように濾過板をうまく駆動させ、部材の摩耗現象を著しく減らすことができるスラッジ脱水装置を提供できる。
【0016】
本発明はスラッジに含有された水分が排出される排水口がスラッジによって詰まることを完全に防止することができる。
【0017】
また、本発明は排水口が詰まることを防止する複数個の第2濾過板が他の部材との摩擦なしに一体に回転するので、部材の摩耗現象が少ない。
【0018】
したがって、本発明はスラッジの脱水空間を形成する板部材の厚さを従来より薄くし、排水効率を増大させ、スラッジが漏出することを顕著に減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明の好ましい実施例を例示図面に基づいて詳しく説明する。
【0020】
図1は、本発明スラッジ脱水装置の一実施例による部分分離斜視図であり、図2は図1に示された脱水装置の結合された状態を示す結合図であって、図3は図1に示された脱水装置の主要部を詳細に示す要部斜視図であり、図4は図1に示された脱水装置の主要部の動作状態を示す平面図である。
【0021】
図1に示されたように本発明の脱水装置は、スクリューコンベヤ(110)、第1濾過板(120)、第2濾過板(130)、ワッシャ(140、142)、第1連結部材(150)、第2連結部材(160)、連結筒(200)、及び回転誘導部(300)で構成される。
【0022】
第1濾過板(120)と第2濾過板(130)は、一定厚さを有する環形部材である。第1濾過板(120)と第2濾過板(130)の中央には同じ径の通孔(122)、(132)が形成される。第1濾過板(120)の円周面には外側に突出された二対の突起部(123)が形成され、第2濾過板(130)の円周面には外側に突出された一対の突起部(133)が形成される。それぞれの突起部(123、133)には締結孔(124、134)が形成される。
【0023】
このように形成された多数の第1濾過板(120)と第2濾過板(130)は、交互に繰り返し積層され、図2に示されたように一つの円筒(100)を形成する。多数の第1濾過板(120)の突起部(123)と、多数の第2濾過板(130)の突起部(133)は、円筒(100)の長さ方向にそれぞれ一列に整列される。この時、第1濾過板(120)と第2濾過板(130)の突起部(123、133)は、互に重ならない。一方、第1濾過板(120)と第2濾過板(130)の通孔(122、132)は径が同一なので、連続された一つの空間を形成する。この空間はスラッジの移動通路として活用される。
【0024】
本実施例の第1濾過板(120)は4個の突起部(123)を有する。それぞれの突起部(123)は、第1濾過板(120)の通孔(122)を中心に互いに対称になる。一方、本実施例では、第1濾過板(120)に4個の突起部(123)が形成されているが、必要に応じてその数を増減することができる。
【0025】
突起部(123)の締結孔(124)には、それぞれ多数の第1濾過板(120)を一体に連結する4個の第1連結部材(150)が円筒(100)の長さ方向と平行に結合される。第1連結部材(150)は、多数の第1濾過板(120)が円筒(100)の長さ方向は勿論、第1濾過板(120)の平面方向に移動したり、振れないようにしっかりと固定する役割をする。この第1連結部材(150)には上下積層された多数の第1濾過板(120)の間の距離を一定に維持するワッシャ(140)が、第1濾過板(120)の間の間ごとに結合される。この時、ワッシャ(140)の厚さは第2濾過板(130)の厚さより厚い。したがって、多数の第1濾過板(120)の第2濾過板(130)の間には余裕空間が形成される。
【0026】
第2濾過板(130)は、第2濾過板(130)の突起部(133)が第1濾過板(120)の突起部(123)の配置間隔の間に位置するように積層される。これは第2濾過板(130)が回転する時、第2濾過板(130)の突起部(133)が、第1濾過板(120)の突起部(123)の干渉を弱くし、第2濾過板(130)の回転範囲を大きくするためのものである。
【0027】
第2濾過板(130)の締結孔(134)には多数の第2濾過板(130)を一体に連結する2個の第2連結部材(160)が円筒(100)の長さ方向に挿入される。この第2連結部材(160)は、多数の第2濾過板(130)が一体に動くようにしてくれる。第2連結部材(160)には積層された多数の第2濾過板(130)の間隔を一定に保つワッシャ(142)が第2濾過板(130)の間の間ごとに設けられる。このワッシャ(142)部材は、第1濾過板(120)の厚さより厚い。したがって、積層された多数の第1濾過板(120)と第2濾過板(130)は、ワッシャ(140、142)と第1濾過板(120)及び、第2濾過板(130)の厚さの差ほど隙間を形成する。この隙間はスラッジに含有された水分が円筒(100)の外部に抜け出る排出口の役割をする。
【0028】
円筒(100)の両端面には第1濾過板(120)と、第2濾過板(130)の通孔(122、132)と同じ内径を有する連結筒(200)が結合される。連結筒(200)の両端面は、連結筒(200)内部の物体が長さ方向に移動するように開放される。連結筒(200)の円周面には出入口(210)が形成される。この出入口(210)はスラッジを供給するか又は、排出する通路の役割をする。一方連結筒(200)は、常に固定された状態を維持するので、旋回運動をしない第1濾過板(120)と結合されなければならない。したがって、円筒(100)の両端面は、常に第1濾過板(120)が配置されるように積層する。
【0029】
円筒(100)の内部にはスクリューコンベヤ(110)が設けられる。スクリューコンベヤ(110)は、円筒(100)の長さ方向と平行の駆動軸(112)を持ち、円筒(100)とこの円筒(100)の両端面に結合された連結筒(200)を同時に貫通する。スクリューコンベヤ(110)は、駆動軸(112)を中心に回転し、円筒(100)の一端面に結合された連結筒(200)の出入口(210)に流入されたスラッジを円筒(100)の他端面に結合された連結筒(200)に移送するとともに、円筒(100)の長さ方向に圧縮する役割をする。スクリューコンベヤ(110)は別途の駆動手段(不図示)によって駆動軸(112)を中心に回転運動する。
【0030】
それぞれの連結筒(200)の端部には複数個の締結孔(252)が形成された複数個の補強板(250)が結合される。補強板(250)の締結孔(252)にはスクリューコンベヤ(110)の駆動軸(112)と第1連結部材(150)がそれぞれ結合される。駆動軸(112)は、ベアリング(不図示)を媒介として締結孔(252)に回転可能に設けられ、第1連結部材(150)は締結孔(252)に固定結合される。したがって、第1連結部材(150)によって一体に連結された多数の第1濾過板(120)は動かない。
【0031】
それぞれの補強板(250)の外側面には第2連結部材(160)を旋回させるための回転誘導部(300)が結合される。この回転誘導部(300)は、スクリューコンベヤ(110)の回転運動を第2連結部材(160)の往復旋回運動に変換する。
【0032】
回転誘導部(300)の構造は次のようである。
【0033】
図3に示されたように回転誘導部(300)は主動ギヤ(310)、従属ギヤ(320)、原動カム(330)、及び従動板(340)で構成される。
【0034】
主動ギヤ(310)はスクリューコンベヤ(110)の駆動軸(112)に結合されてスクリューコンベヤ(110)とともに駆動軸(112)を中心に回転する。駆動軸(112)の左右側には複数個の従動軸(302)が駆動軸(112)と平行に設けられる。この従動軸(302)には主動ギヤ(310)と噛合される従属ギヤ(320)が設けられる。
【0035】
従属ギヤ(320)の一面には原動カム(330)が結合される。原動カム(320)は従属ギヤ(320)に偏心されるように設けられる。したがって、原動カム(330)は従属ギヤ(320)が回転する場合、従属ギヤ(320)の回転軸を中心に回転する。
【0036】
従動板(340)は、駆動軸(112)に回転可能に設けられる。従動板(340)の平面には円筒(100)の長さ方向に貫通された複数個の案内溝(342)と締結孔(344)が形成される。案内溝(342)には原動カム(330)が挿入され、締結孔(344)には第2連結部材(160)が結合される。
【0037】
案内溝(342)は従動板(340)に長方形に形成される。案内溝(342)の幅は原動カム(330)の径と同様であり、その長さは原動カム(330)の回転直径と同様であるか、大きい。したがって、原動カム(330)の案内溝(342)に対する相対運動は案内溝(342)の長さ方向に移動する。従属ギヤ(320)の回転軸を中心に回転すると、原動カム(330)が案内溝(342)の壁面を押して従動板(340)を旋回させ、案内溝(342)の長さ方向に沿って移動する。一方、従動板(340)には第2連結部材(160)が結合されているので、従動板(340)が旋回すると、第2連結部材(160)を媒介として、多数の第2回転板(130)が従動板(340)と同じ方向に旋回運動する。
【0038】
本実施例では、回転誘導部(300)の外側に別途の補強板(250)がさらに結合される。この補強板(250)は、回転誘導部(300)を外部の衝撃から保護する役割をする。
【0039】
回転誘導部(300)の動作状態をより詳しく説明する。
【0040】
図4に示されたように主動ギヤ(310)が回転すると、従属ギヤ(320)が主動ギヤ(310)の回転と反対方向に回転する。そうすると、従属ギヤ(320)に結合された原動カム(330)がまた他の円の軌跡を描いて従動軸(302)を中心に回転する。この時、原動カム(330)は、従動板(340)の案内溝(342)に挿入された状態であるので、原動カム(330)が回転すると、原動カム(330)が案内溝(342)の側壁を押し、案内溝(342)の長さ方向に沿って移動する。これによって従動板(340)は、原動カム(330)の回転軌道と駆動軸(112)を中心に案内溝(342)が描く回転軌跡が重なる範囲で往復旋回運動する。
【0041】
従動板(340)の旋回角度は、原動カム(330)が案内溝(342)の中間位置に達した来た時に最高の頂点をもち、この頂点を過ぎると、原動カム(330)の回転運動によってまた反対方向に回転しながら減り、案内溝(342)の両端に来た時に最低点に達する。即ち、原動カム(330)が回転運動すると、従動板(340)は一定範囲で往復旋回運動する。したがって、本発明ではスクリューコンベヤ(110)が回転すると、原動カム(330)と従動板(340)によって第2濾過板(130)が一定範囲で往復旋回運動し、摩擦を起こして第1濾過板(120)と第2濾過板(130)の隙間に挟まった異物を下に押し出す。一方、従動板(340)の旋回角度は、原動カム(330)の回転半径によって調節することができる。
【0042】
次に本発明の全体的な動作の手順を詳しく説明する。
【0043】
図5は、図2に示された脱水装置の動作状態を示す動作状態図である。
【0044】
円筒(100)の一端に結合された連結筒(200)の出入口(210)にスラッジを投入する。次にスクリューコンベヤ(110)を駆動させ、円筒(100)内部に流入されたスラッジを円筒(100)の他端に移動させる。これによって、スラッジに含有された水分は、スラッジとともに移動しながら重力によって多数の第1濾過板(120)と第2濾過板(130)が形成する隙間からゆっくりと抜け出る。
【0045】
従動板(340)はスクリューコンベヤ(110)の動作が行われるとともに、円筒(100)の長さ方向を軸にする往復旋回運動を始める。そうすると、第2回転板(130)は、従動板(340)に結合された第2連結部材(160)を媒介として従動板(340)と同様のように往復旋回運動する。この時、第1回転板(120)は、補強板(200)に締結された第1連結部材(150)によって固定された状態であるので、回転しない。
【0046】
停止している第1回転板(120)と往復旋回する第2回転板(130)の動きの差は、円筒(100)内部に持続的に搖動及び摩擦を引き起こす。このような搖動及び摩擦はスラッジを持続的に刺激して水分が円滑に排出されるようにし、第1回転板(120)と第2回転板(130)の隙間の空間に異物の詰まり現象が発生することを抑制する。したがって、本発明はスラッジの脱水作業を効果的に行うことができる。一方、スクリューコンベヤ(110)によって、円筒(100)の他端まで移動したスラッジは、円筒(100)の他端に結合された連結筒(200)の出入口(210)を通じて排出される。
【0047】
以上で本発明のスラッジ脱水装置に対する技術思想を添付図面と共に叙述したが、これは本発明の最も良好な実施例を例示的に説明したものに過ぎず、本発明を限定するものではない。なお、この技術分野で通常の知識を持つ者であれば、誰にも本発明の技術思想の範疇を離脱しない範囲内で多様な変形及び、模倣が可能であるのは明らかな事実である。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】本発明スラッジ脱水装置の一実施例による部分分離斜視図。
【図2】図1に示された脱水装置の結合された状態を示す結合図。
【図3】図1に示された脱水装置の主要部を詳細に示す要部斜視図。
【図4】図1に示された脱水装置の主要部の動作状態を示す平面図。
【図5】図2に示された脱水装置の動作状態を示す動作状態図。
【符号の説明】
【0049】
110 スクリューコンベヤ
112 駆動軸
120 第1濾過板
122 通孔
124 締結孔
130 第2濾過板
132 通孔
134 締結孔
140、142 ワッシャ
150 第1連結部材
160 第2連結部材
200 連結筒
210 出入口
250 補強板
300 回転誘導部
310 主動ギヤ
320 従属ギヤ
330 原動カム
340 従動板
342 案内溝

【特許請求の範囲】
【請求項1】
中央に通孔が形成されて円周面に2個以上の結合用突起部を含む旋回される多数の濾過板と、旋回されない多数の濾過板が一定間隔で交互に繰り返し積層して一つの円筒を形成し、前記円筒を長さ方向に貫通するように圧搾手段を設置し、前記円筒に流入されたスラッジを前記円筒の一側から他側に移送しながら圧搾し、スラッジに含まれた水分を前記多数の濾過板が形成する積層隙間を通じて絞り出す圧搾手段を備える脱水装置において、
前記円筒の長さ方向に前記旋回されない濾過板の結合用突起部に形成された締結孔に挿入され、結合される第1連結部材、
前記円筒の長さ方向に前記旋回される濾過板の結合用突起部に形成された締結孔に挿入されて結合される第2連結部材、
前記円筒の両端面にそれぞれ連結され、円周面に形成された出入口を含む連結筒、
前記連結筒の端面にそれぞれ結合され、前記円筒の両端面を完全に閉鎖し、前記第1連結部材と結合される少なくとも一つ以上の補強板、
一つ以上の案内溝を有し、前記補強板の間に設けられて前記第2連結部材と結合される従動板、前記案内溝に挿入される原動カム及び、
前記原動カムを回転させる駆動部を含むスラッジ脱水装置。
【請求項2】
請求項1において、前記圧搾手段は前記濾過板の配列方向を軸として回転するスクリューコンベヤであることを特徴とするスラッジ脱水装置。
【請求項3】
請求項2において、前記駆動部は前記スクリューコンベヤの回転を前記原動カムに伝達する動力伝達手段を含むことを特徴とするスラッジ脱水装置。
【請求項4】
請求項3において、前記動力伝達手段は複数個のギヤの組み合せによって前記原動カムを駆動することを特徴とするスラッジ脱水装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2007−21479(P2007−21479A)
【公開日】平成19年2月1日(2007.2.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−94905(P2006−94905)
【出願日】平成18年3月30日(2006.3.30)
【出願人】(506108262)エーアールケー カンパニー リミテッド (1)
【住所又は居所原語表記】#111−42, Guro 5−dong, Guro−gu, Seoul, 152−055, Korea
【Fターム(参考)】