(57)【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。
【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技術や、排水口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）に楕円形に形成される。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
【図１】
0004697544.tif 000002
【図２】
0004697544.tif 000003
【図３】
0004697544.tif 000004
【図４】
0004697544.tif 000005
【図５】
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