KR101796454B1 - 분리 여액 청정도 증대형 원심 분리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분리 여액 청정도 증대형 원심 분리기에 관한 것으로 특히, 외부 회전체인 외통보울과, 내부 회전체인 스크류와, 이들을 구동시키는 구동모터와, 상기 외통보울과 스크류를 커버하며 여액과 케익(슬러지)을 분리 배출하도록 일단부에는 복수의 여액 배수구가 구비된 댐 플레이트와 여액 배출구가 설치되고, 슬러지 케익 토출구들이 형성된 타단부에는 슬러지 케익 배출구가 설치된 외부 케이싱으로 구성된 원심 분리기에 있어서, 상기 댐 플레이트의 내면 또는 상기 댐 플레이트에 형성된 여액 배수구의 일부에 고형물과의 마찰 또는 접촉면적을 증대시켜 주어 외통보울 내에서 분리된 고형물들이 여액에 혼입되어 여액 배수구를 따라 외부로 배출되지 않고 외통보울 내벽 측으로 흘러내리거나 자체에 걸려지도록 하는 부유물 배출 억제수단을 더 형성 또는 설치한 것을 특징으로 한다.
따라서, 댐 플레이트에 천공된 여액 배수구들을 통해 여액이 원활히 흘러 배출되므로 댐 플레이트의 내벽 측에서 발생하던 와류현상 발생을 억제할 수 있고, 여액이 고형물들로부터 효과적으로 분리되어 배출시킬 수 있으므로 여액의 청정도를 대폭 높일 수 있음은 물론 여액의 청정도 증대로 인한 원심 분리기 자체의 처리용량과 효율 및 성능을 대폭 증가시킬 수 있다.

Description

분리 여액 청정도 증대형 원심 분리기{Separation filtrate cleanliness increase type centrifuge}

본 발명은 분리 여액 청정도 증대형 원심 분리기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 원심력을 이용해 고체와 액체, 또는 비중이 서로 다른 액체를 분리시켜 주는 원심 분리기의 댐 플레이트 내면 또는 상기 댐 플레이트에 천공된 여액 배수구의 형상을 개선하여, 고체와 액체로 분리를 마친 여액이 댐 플레이트에 형성된 다수의 여액 배수구를 통해 배수될 때, 여액 속에 잔여 부유물이 혼입되어 배출되는 것을 최소화할 수 있도록 하는 방식을 통해 원심 분리기에 의해 분리된 여액의 청정도를 높일 수 있고, 또 그로 인한 원심 분리기의 처리용량과 효율 및 성능을 대폭 증가시킬 수 있도록 발명한 분리 여액 청정도 증대형 원심 분리기에 관한 것이다.

일반적으로 분뇨 및 축산폐수, 고농도 유기폐수의 처리에 있어 가장 어려운 문제중의 하나는 고액분리로서, 통상의 고액분리는 드럼스크린, 시브스크린과 같은 스크린분리와, 특수 스폰지 흡입분리 및 망을 이용한 원심 필터법, 진동식 고액분리장치, 약품주입 후 전액 탈수하는 방법, 또는 약품주입 후 부상 또는 침전분리 후 탈수하는 방식 등이 주로 사용되어왔다.

그러나 이러한 종래의 고액분리 방식은 고액분리의 효율이 낮을 뿐만 아니라 털과 같은 이상 협작물로 인해 스크린 또는 망이 막히는 현상이 빈번하게 발생됨으로써 사용의 불편성은 물론 그 기능의 상실을 초래하는 문제점이 있었다.

또한, 약품주입 후 탈수하는 방식은 폐수 전량을 탈수해야만 되므로 과다한 탈수기 용량과 약품의 소비는 물론 공정의 복잡성으로 실제 적용이 불가능한 문제점이 있었다.

이에 따라 최근에는 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해서 원심력을 이용한 고액 분리장치 또는 원심 분리기가 제안되고 있는데, 이는 종래에서와 같이 스크린 또는 망을 이용하지 않아 막힘 현상이 발생되지 않고, 약품주입 후 탈수하는 방식과 같이 폐수 전량을 탈수하거나 과다한 탈수기 용량 및 약품소비와 함께 공정의 복잡성이 요구되지 않는 이점은 있다.

그러나 상기한 고액 분리장치 또는 원심 분리기 중 현재까지 폐수처리 설비에 적용되고 있는 고액 분리장치는 단순 탈수기능만을 갖는 것으로 고액 분리의 불확실성 및 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 원심력을 이용해 고체와 액체, 또는 비중이 서로 다른 액체를 분리시키는 원심 분리기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 외부 회전체인 외통보울(1)과, 내부 회전체인 스크류(2)와, 이들을 구동시키는 구동모터(3)와, 상기 외통보울(1)과 스크류(2)를 커버하며 여액과 케익(슬러지)을 분리 배출하도록 일단부에는 복수의 여액 배수구(431)가 구비된 댐 플레이트(43) 및 여액 배출구(41)가 설치되고, 슬러지 케익 토출구(11)들이 형성된 타단부에는 슬러지 케익 배출구(42)가 설치된 외부 케이싱(4)으로 크게 구성된다.

또한, 상기 슬러지 케익 배출구(42)가 형성된 상기 외통보울(1)의 타단부(즉, 직경이 좁은 측) 내부에는 스크류(2)에 의해 압축 이송되어오는 슬러지 케익 토출구(11)들을 통해 슬러지 케익 배출구(42) 측으로 원활히 이동되도록 압력을 증대시켜 주는 원판형의 배압판(5)이 설치된 형태를 가짐은 물론 상기 외통보울(1)의 일단부 개구부에는 마개 기능과 모터 축의 지지기능을 수행하는 축 지지겸 마개(6)가 설치된 형태를 갖는다.

이와 같은 구성을 갖는 원심 분리기의 내측 회전체인 스크류(2)는 구동모터(3)에 의해 고속으로 회전되는 한편, 외측 회전체인 외통보울(1) 역시 고속으로 회전하는 바, 이러한 양 회전체에는 원심력에 의해 좁은 직경 측으로의 침강 속도가 중력하에서보다 수 천배 이상 빨라져 가벼운 여액은 직경이 큰 단부에 설치되어 있는 댐 플레이트(43)의 여액 배수구(431)들을 통해 여액 배출구(41) 측으로 배출되고, 무거운 비중을 갖는 슬러지 케익은 직경이 좁은 단부에 형성된 슬러지 케익 토출구(11)들을 통해 슬러지 케익 배출구(42) 측으로 배출된다.

이때, 상기 슬러지는 스크류(2)의 내측에 공급시 고분자 응집제에 의해 플럭 형태의 덩어리로써 유입되는바, 이는 중량 차를 유도하여 원심분리하는 특성을 이용한 것으로, 가벼운 여액과 무거운 슬러지 케익은 상술한 원리에 의해 분리된다.

그런데 종래 원심 분리기의 외통보울(1) 일단부에 설치되어 있는 댐 플레이트(43)는 단순한 원판 형상을 가짐은 물론 복수의 여액 배수구(431)가 상기 댐 플레이트(43)와 직각을 이루는 형태에서 정해진 간격을 두고 천공된 형태를 갖는다.

이와 같이 원판 형상을 갖는 댐 플레이트(43)와 외통보울(1)의 내면 사이는 물론 상기 댐 플레이트(43)와 이에 천공되어 있는 여액 배수구(431)들 사이는 각각 직각을 이루는 형태를 가지고 있음에 따라, 외통보울(1) 내에서 분리된 여액과 상기 여액내에 포함되어 있는 잔여 부유물 및 고형물들이 여액 흐름 방향에 대해 수직 벽 형태를 갖는 상기 댐 플레이트(43)의 내면에 부딪히게 되므로 외통보울(1)과 스크류(2) 사이에서 발생되는 원심력과 여액의 흐름으로 인한 난류가 상호 직각을 이루고 있는 상기 댐 플레이트(43)과 외통보울(1) 내면의 결합부에서 더 크게 발생하게 되어 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들 근처에서 와류가 발생하게 된다.

다시 말해 공정에서 처리해야 하는 고형물은 여액 내부에서 부유물로써 자유롭게 이동할 수 있으며, 이러한 부유물을 원심 분리기로 침강시켜 여액으로부터 분리시킨 후 슬러지 케익으로 배출시키기 위해선 우선적으로 이러한 부유물 및 고형물들이 여액 내부에서 자유롭게 돌아다니지 못하도록 외통보울 내벽에 밀착되어 컨베이어 스크류로 인하여 이송이 되어야 한다.

일반적으로 고형물질 중 비중이 높거나 침강이 원활한 것들은 여액부로 여액이 이동되는 도중에 외통보울 내벽에 침강되어 스크류로 이송이 되지만 침강성이 낮은 고형물들은 여액 내부에서 부유물로써 침강되지 않고 여전히 자유롭게 이동한다.

그럼에도 불구하고 종래 원심 분리기에서는 상기와 같이 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들 근처에서 와류현상이 발생하게 되므로, 고형물 형태를 갖는 잔여 부유물들의 일부가 여액에 다시 섞여서 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들을 통해 여액 배출구(41) 측으로 배출되는 현상 즉, 여액의 비중보다 낮은 비중을 갖거나 댐 플레이트(43) 근처로 이동될 때까지 침강이 되지 않은 고형물들은 여액 안에서 부유되어 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들을 통해 여액 배출구(41) 측으로 배출되는 현상을 갖게 되므로 원심 분리기에 의해 원심분리된 후 배출되는 여액의 청정도가 크게 감소되는 문제점이 있다.

이러한 여액의 청정도 감소는 원심 분리기의 처리용량을 제한시키는 요소로 작용하여 기계의 성능 및 효율을 감소시키게 되는 문제점을 야기시킨다.

대한민국 등록특허공보 10-1422567호(2014년 07월 17일) 대한민국 등록특허공보 10-1433308호(2014년 08월 13일) 대한민국 등록특허공보 10-1599328호(2016년 02월 25일) 대한민국 등록특허공보 10-1224309호(2013년 01월 14일)

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 원심력을 이용해 고체와 액체, 또는 비중이 서로 다른 액체를 분리시켜 주는 원심 분리기의 댐 플레이트 내면 또는 상기 댐 플레이트에 천공된 여액 배수구의 일부에 경사면을 형성시키는 등 부유물 배출 억제수단을 형성 또는 설치하여, 고체와 액체로 분리를 마친 여액이 댐 플레이트에 형성된 다수의 여액 배수구를 통해 배수될 때, 여액 속에 잔여 부유물이 혼입되어 배출되는 것을 최소화할 수 있도록 하는 방식을 통해 원심 분리기에 의해 분리된 여액의 청정도를 높일 수 있고, 또 그로 인한 원심 분리기의 처리용량과 효율 및 성능을 대폭 증가시킬 수 있는 분리 여액 청정도 증대형 원심 분리기를 제공하는데 그 목적이 있다.

다시 말해 고체와 분리된 여액이 배수되는 댐 플레이트의 내면 전체 또는 상기 댐 플레이트에 천공된 여액 배수구의 일부에 경사면 등과 같은 부유물 배출 억제수단을 형성 또는 설치하여 비중이 여액보다 작아 침강이 잘 이루어지지 않는 부유물들이 배수되기 직전까지 원심력을 받을 수 있도록 침강 길이 및 효율을 증가시킴과 동시에, 분리된 고형물들이 원심력으로 인한 미끄러짐 힘으로 부유물 배출 억제수단을 따라 외통보울을 내벽으로 흘러내리거나 또는 부유물 배출 억제수단에 걸려 외통보울의 내벽에 효과적으로 유도시켜 수집할 수 있도록 함으로써 댐 플레이트에 천공된 여액 배수구들을 통해 여액이 원활히 흘러 배출되므로 댐 플레이트의 내벽 측에서 발생하던 와류현상 발생을 억제할 수 있고, 여액이 고형물들로부터 효과적으로 분리되어 배출시킬 수 있으므로 여액의 청정도를 대폭 높일 수 있음은 물론 여액의 청정도 증대로 인한 원심 분리기 자체의 처리용량과 효율 및 성능을 대폭 증가시킬 수 있는 분리 여액 청정도 증대형 원심 분리기를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 외부 회전체인 외통보울과, 내부 회전체인 스크류와, 이들을 구동시키는 구동모터와, 상기 외통보울과 스크류를 커버하며 여액과 케익(슬러지)을 분리 배출하도록 일단부에는 복수의 여액 배수구가 구비된 댐 플레이트와 여액 배출구가 설치되고, 슬러지 케익 토출구들이 형성된 타단부에는 슬러지 케익 배출구가 설치된 외부 케이싱으로 구성된 원심 분리기에 있어서, 상기 댐 플레이트의 내면 또는 상기 댐 플레이트에 형성된 여액 배수구의 일부에 고형물과의 마찰 또는 접촉면적을 증대시켜 주어 외통보울 내에서 분리된 고형물들이 여액에 혼입되어 여액 배수구를 따라 외부로 배출되지 않고 외통보울 내벽 측으로 흘러내리거나 자체에 걸려지도록 하는 부유물 배출 억제수단을 더 형성 또는 설치한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 부유물 배출 억제수단의 제 1 실시 예로는, 상기 댐 플레이트에 형성된 여액 배수구들의 내면 중간부에서 댐 플레이트의 내면 및 외주면을 향해 경사지게 형성시킨 경사 배수구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 부유물 배출 억제수단의 제 2 실시 예로는, 상기 댐 플레이트에 형성된 여액 배수구들의 외측 단부에서 상기 댐 플레이트의 외주면 사이의 내면 전체가 경사지게 일체로 형성시킨 깔때기형 경사면을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 부유물 배출 억제수단의 제 3 실시 예로는, 상기 댐 플레이트에 형성된 여액 배수구들의 외측 단부에서 상기 댐 플레이트의 외주면 사이의 내면 전체가 경사짐과 동시에 다수의 계단 또는 톱니 또는 삼각형 중 어느 한 형상을 갖는 복수의 부유물 걸림면이 일체로 구비된 다단 경사부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 부유물 배출 억제수단의 제 4 실시 예로는, 상기 댐 플레이트에 형성된 여액 배수구들의 외측과 댐 플레이트의 외주면 사이의 댐 플레이트 내면에서 직각방향으로 정해진 간격을 두고 일체로 형성 또는 착탈 가능하게 설치한 복수의 부유물 배출 차단판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 부유물 배출 차단판들은 서로 다른 지름을 갖도록 성형하되, 상기 댐 플레이트의 중심부에서 외측으로 갈수록 동일 비율로 점차 더 큰 지름을 갖게 성형한 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 분리 여액 청정도 증대형 원심 분리기에 의하면, 원심력을 이용해 고체와 액체, 또는 비중이 서로 다른 액체를 분리시켜 주는 원심 분리기의 댐 플레이트 내면 또는 상기 댐 플레이트에 천공된 여액 배수구의 일부에 경사면을 형성시키는 등 부유물 배출 억제수단을 형성 또는 설치하여, 고체와 액체로 분리를 마친 여액이 댐 플레이트에 형성된 다수의 여액 배수구를 통해 배수될 때, 여액 속에 잔여 부유물이 혼입되어 배출되는 것을 최소화할 수 있도록 하는 함으로써 원심 분리기에 의해 분리된 여액의 청정도를 높일 수 있고, 또 그로 인한 원심 분리기의 처리용량과 효율 및 성능을 대폭 증가시킬 수 있다.

다시 말해 본 발명에서는 고체와 분리된 여액이 배수되는 원심 분리기의 댐 플레이트 내면 전체 또는 상기 댐 플레이트에 천공된 여액 배수구의 일부에 경사면 등과 같은 부유물 배출 억제수단을 형성 또는 설치하여 비중이 여액보다 작아 침강이 잘 이루어지지 않는 부유물들이 배수되기 직전까지 원심력을 받을 수 있도록 침강 길이 및 효율을 증가시킴과 동시에, 분리된 고형물들이 원심력으로 인한 미끄러짐 힘으로 부유물 배출 억제수단을 따라 외통보울을 내벽으로 흘러내리거나 또는 부유물 배출 억제수단에 걸려 외통보울의 내벽에 효과적으로 유도시켜 수집할 수 있도록 함으로써 댐 플레이트에 천공된 여액 배수구들을 통해 여액이 원활히 흘러 배출되므로 댐 플레이트의 내벽 측에서 발생하던 와류현상 발생을 억제할 수 있고, 여액이 고형물들로부터 효과적으로 분리되어 배출시킬 수 있으므로 여액의 청정도를 대폭 높일 수 있음은 물론 여액의 청정도 증대로 인한 원심 분리기 자체의 처리용량과 효율 및 성능을 대폭 증가시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 종래 원심 분리기의 정단면도.
도 2는 도 1 중 댐 플레이트가 설치된 부분의 확대 단면도.
도 3은 본 발명의 제 1 일실시 예가 적용된 원심 분리기의 정단면도.
도 4의 (a)(b)는 본 발명의 제 1 일시 예에 따른 댐 플레이트의 배면 사시도 및 단면도.
도 5의 (a)(b)는 본 발명의 제 2 일시 예에 따른 댐 플레이트의 배면 사시도 및 단면도.
도 6의 (a)~(c)는 본 발명의 제 3 실시 예를 설명하기 위한 댐 플레이트의 단면도.
도 7의 (a)(b)는 본 발명의 제 4 실시 예를 설명하기 위한 댐 플레이트의 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예 및 그에 따른 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이며, 또한 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 제 1 일실시 예가 적용된 원심 분리기의 정단면도를 타낸 것이고, 도 4의 (a)(b)는 본 발명의 제 1 일시 예에 따른 댐 플레이트의 배면 사시도 및 단면도를 타낸 것이다.

또한, 도 5의 (a)(b)는 본 발명의 제 2 일시 예에 따른 댐 플레이트의 배면 사시도 및 단면도를 타낸 것이고, 도 6의 (a)~(c)는 본 발명의 제 3 실시 예를 설명하기 위한 댐 플레이트의 단면도를 타낸 것이며, 도 7의 (a)(b)는 본 발명의 제 4 실시 예를 설명하기 위한 댐 플레이트의 단면도를 타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명은,

외부 회전체인 외통보울(1)과, 내부 회전체인 스크류(2)와, 이들을 구동시키는 구동모터(3)와, 상기 외통보울(1)과 스크류(2)를 커버하며 여액과 케익(슬러지)을 분리 배출하도록 일단부에는 복수의 여액 배수구(431)가 구비된 댐 플레이트(43)와 여액 배출구(41)가 설치되고, 슬러지 케익 토출구(11)들이 형성된 타단부에는 슬러지 케익 배출구(42)가 설치된 외부 케이싱(4)으로 구성된 원심 분리기에 있어서,

상기 댐 플레이트(43)의 내면 또는 상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)의 일부에 고형물과의 마찰 또는 접촉면적을 증대시켜 주어 외통보울(1) 내에서 분리된 고형물들이 여액에 혼입되어 여액 배수구(431)를 따라 외부로 배출되지 않고 외통보울(1) 내벽 측으로 흘러내리거나 자체에 걸려지도록 하는 부유물 배출 억제수단(44)을 더 형성 또는 설치한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 부유물 배출 억제수단(44)의 제 1 실시 예는,

상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들의 내면 중간부에서 댐 플레이트(43)의 내면 및 외주면을 향해 경사지게 형성시킨 경사 배수구(441)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 부유물 배출 억제수단(44)의 제 2 실시 예는,

상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들의 외측 단부에서 상기 댐 플레이트(43)의 외주면 사이의 내면 전체가 경사지게 일체로 형성시킨 깔때기형 경사면(442)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 부유물 배출 억제수단(44)의 제 3 실시 예는,

상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들의 외측 단부에서 상기 댐 플레이트(43)의 외주면 사이의 내면 전체가 경사짐과 동시에 다수의 계단 또는 톱니 또는 삼각형 중 어느 한 형상을 갖는 복수의 부유물 걸림면(443-1)이 일체로 구비된 다단 경사부(443)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 부유물 배출 억제수단(44)의 제 4 실시 예는,

상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들의 외측과 댐 플레이트(43)의 외주면 사이의 댐 플레이트(43) 내면에서 직각방향으로 정해진 간격을 두고 일체로 형성 또는 착탈 가능하게 설치한 복수의 부유물 배출 차단판(434)을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 부유물 배출 차단판(434)들은 서로 다른 지름을 갖도록 성형하되, 상기 댐 플레이트(43)의 중심부에서 외측으로 갈수록 동일 비율로 점차 더 큰 지름을 갖게 성형한 것을 특징으로 한다.

여기서 미설명 부호 5는 배압판이고, 6은 축 지지겸 마개이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 분리 여액 청정도 증대형 원심 분리기에 대한 작용효과를 도 3 내지 도 7의 (a)(b)를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 공지된 원심 분리기의 외통보울(1)에 설치되어 있는 댐 플레이트(43)의 내면 또는 상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)의 일부에 부유물 배출 억제수단(44)을 일체로 더 형성 또는 설치하여, 고형물과의 마찰 또는 접촉면적을 증대시켜 주는 방식을 통해 외통보울(1) 내에서 분리된 고형물들이 여액에 혼입되어 여액 배수구(431)를 따라 외부로 배출되는 것을 최대한 억제하고 외통보울(1) 내벽 측으로 흘러내리거나 자체에 걸려지도록 한 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이때, 공지된 원심 분리기는 종래의 원심 분리기와 마찬가지로 외부 회전체인 외통보울(1)과, 내부 회전체인 스크류(2)와, 이들을 구동시키는 구동모터(3)와, 상기 외통보울(1)과 스크류(2)를 커버하며 여액과 케익(슬러지)을 분리 배출하도록 일단부에는 복수의 여액 배수구(431)가 구비된 댐 플레이트(43)와 여액 배출구(41)가 설치되고, 슬러지 케익 토출구(11)들이 형성된 타단부에는 슬러지 케익 배출구(42)가 설치된 외부 케이싱(4)으로 구성된 형태를 갖는다.

이와 같이 공지된 원심 분리기 중 본 발명에서는 상기 댐 플레이트(43)의 내면 또는 상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)의 일부에 고형물과의 마찰 또는 접촉면적을 증대시켜 주기 위해 부유물 배출 억제수단(44)을 더 형성 또는 설치하였는데, 이와 같은 부유물 배출 억제수단(44)으로는 다양한 형태를 제시할 수 있다.

도 3 및 도 4의 (a)(b)는 상기 부유물 배출 억제수단(44)에 대한 제 1 실시 예를 적용한 원심 분리기의 정단면 및 상기 부유물 배출 억제수단(44)가 일체로 구비된 상기 댐 플레이트(43)에 대한 배면 사시도 및 단면도를 도시한 것이다.

이에 따르면, 본 발명의 제 1 실시 예에서는 상기 부유물 배출 억제수단(44)으로, 상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들의 내면 중간부에서 댐 플레이트(43)의 내면 및 외주면을 향해 경사지게 경사 배수구(441)를 일체로 형성시킨 형태를 갖는다.

이와 같이 상기 부유물 배출 억제수단(44)으로, 상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들의 내면 중간부에서 댐 플레이트(43)의 내면 및 외주면을 향해 경사 배수구(441)를 경사지게 일체로 형성시켜 주게 되면, 상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들을 통해 여액이 배출되기 전 최종적으로 경사진 경사 배수구(441)가 외통보울(1) 내벽과 사이에서 경사진 면을 형성시켜 줌과 동시에, 고형물 및 부유물이 수면 층에서부터 고형물이 침강되어야 하는 밀착부의 거리를 좁혀 주게 된다.

따라서, 상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들을 통해 배출되는 고형물들을 상기 여액 배수구(431)에 일체로 형성되어 있는 경사 배수구(441)를 통해 마지막까지 침강시켜 줄 수 있어 상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들을 통해 배출되는 고형물의 양을 최소화할 수 있으며, 이로 인해 고형물의 회수율을 대폭 증가시켜 줄 수 있다.

또한, 도 5의 (a)(b)는 본 발명의 제 2 일시 예에 따른 댐 플레이트의 배면 사시도 및 단면도를 도시한 것으로, 이에 따르면 본 발명의 제 2 실시 예에서는 상기 부유물 배출 억제수단(44)으로, 상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들의 외측 단부에서 상기 댐 플레이트(43)의 외주면 사이의 내면 전체가 경사진 깔때기형 경사면(442)을 일체로 형성시킨 형태를 갖는다.

이와 같이 상기 부유물 배출 억제수단(44)으로, 상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들의 외측 단부에서 댐 플레이트(43)의 외주면 사이의 내면 전체에 경사진 깔때기형 경사면(442)을 일체로 형성시켜 주게 되면, 비중이 여액보다 작아 침강이 잘 이루어지지 않는 부유물들이 상기 댐 플레이트(43)의 여액 배수구(431)들을 통해 배수되기 직전까지 원심력을 받을 수 있으므로 부유물들에 대한 침강 길이 및 효율을 증가시켜 줄 수 있다.

이와 동시에, 분리된 고형물들이 원심력으로 인한 미끄러짐 힘으로 상기 깔때기형 경사면(442)을 따라 외통보울(1) 내벽으로 흘러내리거나 또는 상기 깔때기형 경사면(442)에 걸려 외통보울의 내벽에 효과적으로 유도시켜 수집할 수 있음에 따라 상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들을 통해 배출되는 고형물의 양을 최소화할 수 있음은 물론 이로 인해 고형물의 회수율을 대폭 증가시켜 줄 수 있는 것이다.

한편, 도 6의 (a)~(c)는 본 발명의 제 3 실시 예를 설명하기 위한 댐 플레이트의 단면도를 도시한 것으로, 이에 따르면 본 발명의 제 3 실시 예에서는 상기 부유물 배출 억제수단(44)으로, 상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들의 외측 단부에서 상기 댐 플레이트(43)의 외주면 사이의 내면 전체가 경사짐과 동시에 복수의 부유물 걸림면(443-1)이 다수의 계단 또는 톱니 또는 삼각형 중 어느 한 형상을 갖는 다단 경사부(443)가 일체로 구비된 형태를 갖는다.

이와 같이 상기 부유물 배출 억제수단(44)으로, 상기 댐 플레이트(43)의 여액 배수구(431)들 외측 단부에서 댐 플레이트(43)의 외주면 사이의 내면 전체가 경사짐과 동시에 다수의 계단 또는 톱니 또는 삼각형 중 어느 한 형상을 갖는 복수의 부유물 걸림면(443-1)이 일체로 구비된 다단 경사부(443)를 형성시켜 주게 되면, 비중이 여액보다 작아 침강이 잘 이루어지지 않는 부유물들이 상기 댐 플레이트(43)의 여액 배수구(431)들을 통해 배수되기 직전까지 원심력을 받을 수 있으므로 다수의 계단 또는 톱니 또는 삼각형 중 어느 한 형상을 갖는 복수의 부유물 걸림면(443-1)이 일체로 구비된 다단 경사부(443)를 통해 부유물들에 대한 침강 길이 및 효율을 더욱 증가시켜 줄 수 있다.

이와 동시에, 분리된 고형물들이 원심력으로 인한 미끄러짐 힘으로 다단 경사부(443)의 부유물 걸림면(443-1)들에 의해 걸려진 다음 이들 부유물 걸림면(443-1)들을 따라 외통보울(1)의 내벽으로 흘러내려 외통보울의 내벽에 효과적으로 유도되어 수집됨에 따라 상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들을 통해 배출되는 고형물의 양을 다단 경사부(443)들이 최소화해 주게 됨은 물론 이로 인해 고형물의 회수율을 대폭 증가시켜 줄 수 있는 것이다.

또, 도 7의 (a)(b)는 본 발명의 제 4 실시 예를 설명하기 위한 댐 플레이트의 단면도를 도시한 것으로, 이에 따르면 본 발명의 제 3 실시 예에서는 상기 부유물 배출 억제수단(44)으로, 상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들의 외측과 댐 플레이트(43)의 외주면 사이의 댐 플레이트(43) 내면에서 직각방향으로 복수의 부유물 배출 차단판(434)을 정해진 간격을 두고 일체로 형성 또는 착탈 가능하게 설치한 형태를 갖는다.

이때, 상기 부유물 배출 차단판(434)들은 서로 다른 지름을 갖도록 성형하되, 상기 댐 플레이트(43)의 중심부에서 외측으로 갈수록 동일 비율로 점차 더 큰 지름을 갖도록 성형한 형태를 갖는다.

이와 같이 상기 부유물 배출 억제수단(44)으로 상기 댐 플레이트(43)의 중심부에서 외측으로 갈수록 동일 비율로 점차 더 큰 지름을 갖는 복수의 부유물 배출 차단판(434)을 상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들의 외측과 댐 플레이트(43)의 외주면 사이의 댐 플레이트(43) 내면에서 직각방향으로 정해진 간격을 두고 일체로 형성 또는 착탈 가능하게 설치하게 되면, 비중이 여액보다 작아 침강이 잘 이루어지지 않는 부유물들이 상기 댐 플레이트(43)의 여액 배수구(431)들을 통해 배수되기 직전까지 원심력을 받을 수 있으므로 서로 다른 지름을 갖는 부유물 배출 차단판(434)들 사이에 형성된 각각의 공간부로 부유물들이 유입되어 침강되는 형태를 갖는다.

이와 동시에, 분리된 고형물들이 원심력으로 인한 미끄러짐 힘으로 부유물 배출 차단판(434)들 사이에 형성된 공간부로 유입된 후 침강된 부유물들이 부유물 배출 차단판(434)들을 따라 외통보울(1)의 내벽 측으로 흘러내려 외통보울의 내벽에 효과적으로 유도되어 수집됨에 따라 상기 댐 플레이트(43)에 형성된 여액 배수구(431)들을 통해 배출되는 고형물의 양을 부유물 배출 차단판(434)들이 최소화해 주게 됨은 물론 이로 인해 고형물의 회수율을 대폭 증가시켜 줄 수 있는 것이다.

이와 같이 본 발명에서는 원심 분리기의 댐 플레이트(43) 내면 또는 상기 댐 플레이트(43)에 천공된 여액 배수구(431)의 일부에 경사면을 형성시키는 등 부유물 배출 억제수단(44)을형성 또는 설치하여 줌으로써 상기 댐 플레이트(43)에 천공된 여액 배수구(431)들을 통해 여액이 원활히 흘러 배출되므로 댐 플레이트(43)의 내벽 측에서 발생하던 와류현상 발생을 억제할 수 있을 뿐만 아니라 여액 속에 잔여 부유물이 혼입되어 배출되는 것을 최소화할 수 있다.

따라서, 여액이 고형물들로부터 효과적으로 분리되어 배출시킬 수 있으므로 여액의 청정도를 대폭 높일 수 있음은 물론 여액의 청정도 증대로 인한 원심 분리기 자체의 처리용량과 효율 및 성능을 대폭 증가시킬 수 있는 것이다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

1 : 외통보울 11 : 슬러지 케익 토출구
2 : 스크류
3 : 구동모터
4 : 외부 케이싱
41 : 여액 배출구 42 : 슬러지 케익 배출구
43 : 댐 플레이트 431 : 여액 배수구
44 : 부유물 배출 억제수단
441 : 경사 배수구 442 : 깔때기형 경사면
443 : 다단 경사부 443-1 : 부유물 걸림면
444 : 부유물 배출 차단판
5 : 배압판
6 : 축 지지겸 마개

Claims (6)

1. 외부 회전체인 외통보울과, 내부 회전체인 스크류와, 이들을 구동시키는 구동모터와, 상기 외통보울과 스크류를 커버하며 여액과 케익(슬러지)을 분리 배출하도록 일단부에는 복수의 여액 배수구가 구비된 댐 플레이트와 여액 배출구가 설치되고, 슬러지 케익 토출구들이 형성된 타단부에는 슬러지 케익 배출구가 설치된 외부 케이싱으로 구성된 원심 분리기에 있어서,
   상기 댐 플레이트의 내면 또는 상기 댐 플레이트에 형성된 여액 배수구의 일부에 고형물과의 마찰 또는 접촉면적을 증대시켜 주어 외통보울 내에서 분리된 고형물들이 여액에 혼입되어 여액 배수구를 따라 외부로 배출되지 않고 외통보울 내벽 측으로 흘러내리거나 자체에 걸려지도록 하는 부유물 배출 억제수단을 더 형성하되,
   상기 부유물 배출 억제수단은,
   상기 댐 플레이트에 형성된 여액 배수구들의 외측 단부에서 상기 댐 플레이트의 외주면 사이의 내면 전체가 경사지게 일체로 형성시킨 깔때기형 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리 여액 청정도 증대형 원심 분리기.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 외부 회전체인 외통보울과, 내부 회전체인 스크류와, 이들을 구동시키는 구동모터와, 상기 외통보울과 스크류를 커버하며 여액과 케익(슬러지)을 분리 배출하도록 일단부에는 복수의 여액 배수구가 구비된 댐 플레이트와 여액 배출구가 설치되고, 슬러지 케익 토출구들이 형성된 타단부에는 슬러지 케익 배출구가 설치된 외부 케이싱으로 구성된 원심 분리기에 있어서,
   상기 댐 플레이트의 내면 또는 상기 댐 플레이트에 형성된 여액 배수구의 일부에 고형물과의 마찰 또는 접촉면적을 증대시켜 주어 외통보울 내에서 분리된 고형물들이 여액에 혼입되어 여액 배수구를 따라 외부로 배출되지 않고 외통보울 내벽 측으로 흘러내리거나 자체에 걸려지도록 하는 부유물 배출 억제수단을 더 형성 또는 설치하되,
   상기 부유물 배출 억제수단은,
   상기 댐 플레이트에 형성된 여액 배수구들의 외측과 댐 플레이트의 외주면 사이의 댐 플레이트 내면에서 직각방향으로 정해진 간격을 두고 일체로 형성 또는 착탈 가능하게 설치한 복수의 부유물 배출 차단판을 포함하는 것을 특징으로 하는 분리 여액 청정도 증대형 원심 분리기.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 부유물 배출 차단판들은,
   서로 다른 지름을 갖도록 성형하되, 상기 댐 플레이트의 중심부에서 외측으로 갈수록 동일 비율로 점차 더 큰 지름을 갖게 성형한 것을 특징으로 하는 분리 여액 청정도 증대형 원심 분리기.

Images