具备多段楔形筛筒的固液分离器的制作方法

本发明涉及一种用于在工业现场或海水处理过程中发生的家畜粪尿、有机性废弃物、污水废水、海水污泥等的固液分离的具备多段楔形筛筒的固液分离器。

背景技术：

一般而言，固液分离器作为在家畜粪尿的处理(堆肥化、液肥化、净化、沼气化等)中最基本的设备，与其他设备相比，其应用性非常广泛。

就韩国而言，用于家畜粪尿处理的固液分离器自1980年代末便开始利用，当时依赖于德国pan公司等进口产品，但由于价格昂贵及后续管理不便，迫切需要国产化。因此，当时作为韩国工程机械企业的国际机器率先成功实现国产化，开始向畜牧业农户交货，此后，在国家补贴政策下，固液分离器市场开始快速成长。但是，由于市场过热导致企业无序扩张，增加至48余家，但由于技术实力不足与后续管理问题，现在仅有8家企业存续。

另一方面，作为固液分离方式，有压带机、压滤机、螺旋压力机、高速螺旋离心机、低速螺旋离心机、离心力固液分离器、筛筒等，现在最普遍使用的设备是振动筛筒方式的固液分离器。

其中，螺旋压榨式家畜粪尿固液分离装置由如下结构构成：将家畜粪尿借助于螺杆和向螺杆施加压力的压力板进行压榨，使液体穿过包围螺杆的网而排出，去除了液体的作为粪尿的固形物沿着螺杆轴移送，推开压力板而排出。可是在作业时，如果对压力板施加高剪应力，则固形物的含水率虽然低，但机械的处理容量下降，如果施加低剪应力，则处理容量虽然高，但水分去除少，排出高含水率的固形物。因此，为了在将固形物含水率既定地保持在希望程度的同时确保处理容量，按希望既定地保持施加于压力板的剪应力是非常重要的。

图1是显示以往的家畜粪尿固液分离器的原理的概念图。

如图1所示，就以往的家畜粪尿固液分离器而言，施加于压力板的剪应力根据固形物的排出量而变化，从而剪应力无法均匀分布，在解决处理容量最大化与固形物含水率最小化这两个问题方面存在技术局限。

另一方面，作为与固液分离器相关的技术，提出了螺旋压榨机(韩国公布专利第2016-0050218号)，其特征在于，包括：投入部，所述投入部投入畜粪尿；脱水部，所述脱水部将通过所述投入部投入的家畜粪尿借助于螺旋钻的旋转而进行固液分离；马达，所述马达在所述脱水部的一侧形成，使所述螺旋钻旋转；压力调节部，所述压力调节部调节所述脱水部的压力；及排出部，所述排出部在所述脱水部的另一侧形成，供脱水的固形物排出；且所述压力调节部包括：框架，所述框架在所述排出部侧以匚字形状形成，在两侧面形成有引导孔；压力板，所述压力板能移动地安装于所述框架，对所述排出部加压；引导轴，所述引导轴从所述压力板的两侧凸出，被所述引导孔引导；可动滑轮，所述可动滑轮安装于所述引导轴；固定滑轮，所述固定滑轮安装于所述脱水部的一侧下部；不锈钢丝，所述不锈钢丝一端固定于所述框架，缠绕于所述可动滑轮及所述固定滑轮；及配重块，所述配重块加装于所述不锈钢丝的另一端；所述可动滑轮根据所述配重块的重量而移动，所述压力板与所述可动滑轮一同移动，对所述排出部加压。

现有技术文献

专利文献

(专利文献1)韩国公开专利第2016-0050218号(2016月5月11日)

技术实现要素：

本发明正是为了解决上述问题而研发的，本发明目的旨在提供一种在家畜粪尿的流体与固形物分离时，剪应力在多段楔形筛筒的每个区域均匀分布，能够解决处理容量最大化与固形物含水率最小化这两个问题的具备多段楔形筛筒的固液分离器。

本发明另一目的旨在提供一种能够调节从外部流入料斗的家畜粪尿的量、阻止家畜粪尿急剧流入的具备多段楔形筛筒的固液分离器。

本发明又一目的是提供一种安装在外筒安装的能打开的开闭窗，容易对外筒内的楔型筛筒清洗的具备多段楔形筛筒的固液分离器。

本发明目的不限于以上提及的目的，未提及的其他目的是本发明技术领域的技术人员可以从以下记载明确理解的。

本发明的具备多段楔形筛筒的固液分离器，包括：料斗，所述料斗从外部流入家畜粪尿；多段楔形筛筒，所述多段楔形筛筒从所述料斗接受供应家畜粪尿，由单位筛筒彼此沿长度方向连接多个，其中，所述单位筛筒包括多个连结环和多个楔形条，所述多个连结环沿长度方向整齐排列，在内周面沿圆周方向形成有多个连结槽，所述多个楔形条分别连结于所述多个连结环的连结槽；外筒，所述外筒包围所述多段楔形筛筒；固形物排出口，所述固形物排出口安装于所述外筒的一侧，供在所述多段楔形筛筒中脱水的家畜粪尿固形物排出；分离液排出口，所述分离液排出口安装于所述外筒的另一侧，供在所述多段楔形筛筒中脱水的水排出；减速马达，所述减速马达驱动所述多段楔形筛筒；及控制面板，所述控制面板控制所述减速马达的运转；

且所述单位筛筒的楔形条之间缝隙间隔按每所述单位筛筒相异。

根据优选实施例，还包括：水位感知传感器，所述水位感知传感器安装于所述料斗的上面，感知所述料斗内的水位；且借助于所述水位感知传感器，如果所述料斗内的水位达到预先设置的值以上，则根据所述控制面板的控制信号，所述多段楔形筛筒的驱动中断，用于向所述料斗流入家畜粪尿的泵的驱动中断。

根据优选实施例，所述单位筛筒的连结槽排列间隔按每所述单位筛筒相异，所述单位筛筒的楔形条厚度按每所述单位筛筒彼此相异。

根据优选实施例，所述单位筛筒分为排水单位筛筒、浓缩单位筛筒、脱水单位筛筒，所述排水单位筛筒的楔形条之间缝隙间隔第一大，所述浓缩单位筛筒的楔形条之间缝隙间隔第二大，所述脱水单位筛筒的楔形条之间缝隙间隔第三大。

根据优选实施例，在所述外筒的一侧形成有：清洁用开闭窗，所述清洁用开闭窗能够开闭，以便能够打开外筒的一部分，清洁外筒内部的多段楔型筛筒；及手柄，所述手柄能够打开、关闭所述清洁用开闭窗。

根据优选实施例，在使通过所述料斗流入的家畜粪尿流入的流入口的侧面，连通形成有使家畜粪尿重新流回的溢流管，以便防止家畜粪尿过度流入。

根据优选实施例，在所述料斗的入口侧，形成有调节通过所述料斗流入的家畜粪尿的量的流量调节阀。

根据优选实施例，在所述料斗的内部，为了防止流入到所述料斗的入口侧的家畜粪尿急速掉落到下部侧，安装有阻止直接掉落到下部侧的阻挡板。

因此，本发明的具备多段楔形筛筒的固液分离器，单位筛筒的楔形条之间缝隙间隔按每单位筛筒相异，从而剪应力按每单位筛筒相异地分布，具有能够解决家畜粪尿处理容量最大化与固形物含水率最小化这两个问题的优点。

另外，本发明的具备多段楔形筛筒的固液分离器，具有可以防止由于原料(家畜粪尿)过大流入而导致未固液分离的原料在脱水固形物排出口及料斗溢流的优点，具有可以解决因从外部流入料斗的家畜粪尿的急剧流入而导致的装置故障及漏出(setdown)问题的优点。

而且，本发明在外筒安装能打开的开闭窗，能够简便地打开关闭开闭窗，从而具有多段楔形筛筒的清洁容易的优点。

附图说明

图1是显示以往家畜粪尿固液分离器的原理的概念图。

图2是本发明的具备多段楔形筛筒的固液分离器的概略图。

图3是本发明的具备多段楔形筛筒的固液分离器的侧视概略图。

图4是显示本发明的多段楔形筛筒的立体图。

图5是显示本发明的连结环与楔形条的放大立体图。

图6是显示本发明的多段楔形筛筒的原理的概念图。

图7是显示本发明的多段楔形筛筒的制造方法的概略图。

【附图标记说明】

100：多段楔形筛筒

100-1：排水单位筛筒

100-2：浓缩单位筛筒

100-3：脱水单位筛筒

110：连结环

111：连结槽

111-1：连结锥形槽

111-2：连结曲面槽

120：楔形条

121：楔形锥部

122：楔形曲面部

130：支撑杆

140：外筒

142：清洁用开闭窗

143：手柄

150：减速马达

190：移送螺杆

200：料斗

210：流入口

212：流入软管

220：溢流管(overflowpipe)

222：溢流软管

230：流量调节阀

240：阻挡板

241：水平阻挡板

242：竖直阻挡板

250：流量检验口

255：水位感知传感器

260：泵

310：固形物排出口

320：分离液排出口

400：控制面板

p：固定夹

1000：具备多段楔形筛筒的固液分离器

具体实施方式

下面使用附图，更具体地说明本发明的技术思想。

附图只不过是为了更具体说明本发明的技术思想而图示的一个示例，因而并非本发明的技术思想限定于附图的形态。

图2是显示本发明的具备多段楔形筛筒的固液分离器的概略图。

本发明的具备多段楔形筛筒的固液分离器1000包括料斗200、多段楔形筛筒100、外筒140、固形物排出口310、分离液排出口320、减速马达150、控制面板400。

料斗200是供家畜粪尿从存储家畜粪尿的家畜粪尿存储池流入的部分。

到料斗200的流入经流入软管212，通过流入口210而实现。在本发明中，在流入口210的侧面形成有溢流管220。溢流管220用于防止家畜粪尿过度流入料斗，发挥重新流回家畜粪尿存储池的作用。溢流管220与溢流软管222连通。

在所述料斗的入口侧形成有流量调节阀230。流量调节阀230是形成得能够由使用者调节流入料斗的家畜粪尿的量的阀门。使用者通过流量调节阀230，调节流入料斗的量，可以防止因料斗内家畜粪尿量过多而导致料斗中家畜粪尿溢流或楔形筛筒停止驱动。

在所述料斗的内部形成有阻挡板240。所述阻挡板240为了防止流入到所述料斗的入口侧的家畜粪尿急剧掉落到下部侧，阻止家畜粪尿流入料斗并立即直接掉落到下部侧，发挥阻止家畜粪尿急剧流入楔形筛筒的缓冲器作用。

所述阻挡板240由水平方向的水平阻挡板241与竖直方向的竖直阻挡板242构成，具有直角形状，流入料斗内的家畜粪尿需沿所述竖直阻挡板流过，因而阻止家畜粪尿急剧流入楔形筛筒。

安装于料斗的上面的流量检验口250为了料斗内的清洁、料斗内的目视确认而安装，发挥料斗的上部盖作用。

另外，感知料斗内水位的水位感知传感器255安装于料斗200的上面。借助于水位感知传感器测量的值传递给控制面板。

如果借助于水位感知传感器255，料斗内的水位(即，家畜粪尿的水位)达到预先设置的值以上，则根据所述控制面板的控制信号，中断驱动所述多段楔形筛筒的减速马达150运转，并中断用于使家畜粪尿流入所述料斗的泵260的驱动。水位感知传感器255是为了装备的安全运转所需的要素。

本发明的多段楔型筛筒100从所述料斗接受供应家畜粪尿，是由单位筛筒100彼此沿长度方向连接多个的形态，其中，所述单位筛筒100包括多个连结环110和多个楔形条120，所述多个连结环110沿长度方向整齐排列，在内周面沿圆周方向形成有多个连结槽111，所述多个楔形条120分别连结于所述多个连结环110的连结槽111。对于多段楔形筛筒100，下面将根据图4至图7进行更详细说明。

外筒140是包围保护多段楔形筛筒的部分。家畜粪尿流入外筒的一侧，借助于多段楔形筛筒而分离成固形物与分离液后，通过安装于外筒下部侧的分离液排出口，从家畜粪尿脱水的分离液320排出，通过安装于外筒另一侧的固形物排出口，脱水的家畜粪尿固形物310排出。

在所述外筒的一侧，形成有能开闭的清洁用开闭窗142。清洁用开闭窗142安装用于使得使用者可以打开外筒的一部分，清洁外筒内部的多段楔型筛筒。在清洁用开闭窗的上部，形成有能够打开、关闭所述清洁用开闭窗的手柄。

图4是显示本发明的多段楔形筛筒的立体图，图5是显示本发明的连结环和楔形条的放大立体图。

如图4至图5所示，所述多段楔形筛筒100是由多个单位筛筒连接的筛筒。所述单位筛筒的楔形条120之间缝隙间隔按每所述单位筛筒相异地形成。

单位筛筒用作将家畜粪尿沿长度方向移送并脱水的用途，包括：多个连结环110，所述多个连结环110沿长度方向整齐排列，在内周面沿圆周方向形成有多个连结槽111；多个楔形条120，所述多个楔形条120分别连结于所述多个连结环110的连结槽111。

更详细而言，所述连结环110以环结构形成，在各自的内周面沿圆周方向排列形成有多个连结槽111。

另外，所述连结环110在所述单位筛筒上至少构成2个以上，所述连结槽111以在所述连结环110的内周面凹陷的结构形成。

所述多个楔形条120各自的剖面以与所述连结槽111的剖面对应的结构形成，分别滑动结合于所述多个连结环110的连结槽111。此时，所述多个楔形条120以分别滑动插入于所述多个连结槽111的状态焊接。

另一方面，就所述单位筛筒而言，借助安装于内部并进行转动的移送螺杆190，家畜粪尿从长度方向一侧向另一侧移送，并通过在外周面形成的所述楔形条120之间缝隙，排出从家畜粪尿分离的水分。

此时，就所述单位筛筒而言，所述楔形条120之间缝隙间隔形成得越宽，家畜粪尿的处理容量越增加，但固形物的回收率下降，所述楔形条120之间缝隙间隔形成得越窄，家畜粪尿的处理容量越减小，但固形物的回收率升高。

另外，就所述单位筛筒而言，所述楔形条120之间缝隙间隔形成得越宽，所述连结槽111形成个数和楔形条120安装个数越减少，所述楔形条120之间缝隙间隔形成得越窄，所述连结槽111形成个数与楔形条120安装个数越增加。

所述料斗200将家畜粪尿供应到所述多段楔形筛筒100。

所述排出口300在所述多段楔形筛筒中安装于家畜粪尿落下的长度方向另一侧，供从家畜粪尿脱水的固形物排出。此时，在所述排出口300还可以安装有弹性板。

因此，就本发明的具备多段楔形筛筒的固液分离器而言，单位筛筒的楔形条之间缝隙间隔按每所述单位筛筒相异，从而剪应力按每单位筛筒相异地分布，具有能够解决家畜粪尿处理容量最大化和固形物含水率最小化这两个问题的优点。

另外，所述多段楔形筛筒在发生破损时，可以按部位更换及修缮，具有可以使制品维护及管理费用最小化的优点。

另一方面，具备所述多段楔形筛筒的固液分离器1000安装于所述料斗200的上面，附着有水位感知传感器255。借助于水位感知传感器，如果料斗内的水位达到预先设置的值以上，则中断多段楔形筛筒的运转及家畜粪尿向料斗的流入。

所述水位感知传感器255发挥的作用是，防止所述多段楔形筛筒100堵塞或原料过多流入，导致未固液分离的原料通过脱水固形物排出口300及料斗100溢流。

另一方面，就所述多段楔形筛筒100而言，单位筛筒的楔形条120之间缝隙间隔按每所述单位筛筒相异，因而使从污泥废弃物中分离的水分的排出效率和从污泥废弃物分离的固形物的脱离率按每单位筛筒相异地构成，可以使从污泥废弃物分离的水分排出效率最大化，使从污泥废弃物分离的固形物的脱离率最小化。

另一方面，所述单位筛筒为了以调节了所述连结环110间隔的状态固定，可以使支撑杆130结合于所述连结环110。

此时，所述单位筛筒可以使支撑杆130结合于在两端构成的一对连结环110彼此相向的两面，此时，在所述单位筛筒的两端构成的一对连结环110可以形成得直径宽于其他连结环110。

另一方面，所述多段楔形筛筒100可以以所述单位筛筒的连结槽111排列间隔按每所述单位筛筒相异的结构形成。

此时，可以调节所述单位筛筒的连结槽111排列间隔l1、l2、l3，调节所述单位筛筒的楔形条120之间缝隙间隔。

另外，所述多段楔形筛筒100可以以所述单位筛筒的楔形条120厚度t按每所述单位筛筒彼此相异的结构形成。

此时，可以调节所述单位筛筒的楔形条120厚度t，调节所述单位筛筒的楔形条120之间缝隙间隔。

另外，所述单位筛筒可以分为排水单位筛筒100-1、浓缩单位筛筒100-2、脱水单位筛筒100-3。

此时，可以形成得所述排水单位筛筒100-1的楔形条120之间缝隙间隔d1第一大，所述浓缩单位筛筒100-2的楔形条120之间缝隙间隔d2第二大，所述脱水单位筛筒100-3的楔形条120之间缝隙间隔d3第三大。

此时，所述排水单位筛筒100-1供从污水存储箱移送的家畜粪尿流入，所述浓缩单位筛筒100-2供从所述排水单位筛筒100-1移送的家畜粪尿流入，所述脱水单位筛筒100-3供从所述浓缩单位筛筒100-2移送的家畜粪尿流入。

另一方面，所述排水单位筛筒100-1的所述楔形条120之间缝隙间隔d1也形成得最宽，家畜粪尿的处理容量最高，但固形物中水分含有最多，固形物的含水率最高。

另外，所述浓缩单位筛筒100-2的所述楔形条120之间缝隙间隔d2也第二宽地形成，家畜粪尿的处理容量第二高，但固形物中水分含有第二多，固形物的含水率第二高。

另外，所述脱水单位筛筒100-3的所述楔形条120之间缝隙间隔d3也形成得最窄，家畜粪尿的处理容量最低，但固形物中含有水分最少，固形物的含水率最低。

图6是显示本发明的多段楔形筛筒的原理的概念图。

如图6所示可以确认，所述排水单位筛筒100-1因家畜粪尿脱水导致的固形物从家畜粪尿流入瞬间立即产生，处理容量实现最大化。这是因为所述排水单位筛筒100-1的处理容量最高。

另外可以确认，所述浓缩单位筛筒100-2因从所述排水单位筛筒100-1移送的家畜粪尿脱水导致的固形物发生量逐渐增加。

另外可以确认，所述脱水单位筛筒100-3因从所述浓缩单位筛筒100-2移送的家畜粪尿脱水导致的固形物发生量增加到最大值，这是因为所述脱水单位筛筒100-3的固形物回收率形成得最高。

因此，本发明的具备多段楔形筛筒的固液分离器通过使单位筛筒的楔形条之间缝隙间隔按每所述单位筛筒相异，因而剪应力每单位筛筒相异地分布，具有可以解决家畜粪尿处理容量最大化和固形物含水率最小化这两个问题的优点。

另一方面，所述连结槽111还在所述连结环110的内周面包括呈锥形的连结锥形槽111-1，在所述连结锥形槽111-1的端部包括具有曲率的连结曲面槽111-1，所述楔形条120可以还包括与所述连结锥形槽111-1对应的楔形锥部121、与所述连结曲面槽111-1对应的楔形曲面部122。

即，所述连结槽111与楔形条120可以由三棱柱结构形成，使彼此接触结合的面积最大化。

另外，所述连结槽111可以还包括在长度方向两面以圆形结构形成的圆形槽。

所述圆形槽在滑动到所述连结槽111的楔形条120碰到所述连结槽111的长度方向两面时，发挥引导到所述连结槽111的作用。

图7是显示本发明的多段楔形筛筒的制造方法的概略图。

如图7所示，对本发明的多段楔形筛筒的制造过程进行说明。

首先，在制造单位筛筒的步骤中，在圆筒形结构的固定夹p，分别插入在内周面沿圆周方向形成有多个连结槽111的多个连结环110，在所述连结环110的连结槽111中插入及结合多个楔形条120，制造单位筛筒。此时，为了在所述连结环110间保持间隔，还可以在所述连结环110之间分别安装圆弧结构的隔离片(图上未示出)。

然后，在制造多段楔形筛筒的步骤中，将所述单位筛筒彼此沿长度方向连结多个而制造多段楔形筛筒。

另一方面，制造所述单位筛筒的步骤为了使所述连结环110的间隔以调节后状态固定，可以还包括将支撑杆130结合于所述连结环110的步骤。此时，所述单位筛筒可以使支撑杆130结合于在两端构成的一对连结环110彼此相向的两面，此时，在所述单位筛筒两端构成的一对连结环110可以形成得直径宽于其他连结环110。

本发明不限于上述实施例，应用范围多种多样，可以在不超出权利要求书中请求的本发明要旨的情况下多样地变形实施。