KR100709336B1 - 오폐수처리용 스크린의 레이크 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 스크린장치의 체인에 결합되어 스크린에 걸린 이물질을 제거하는 오폐수처리용 스크린의 레이크에 관한 것으로서, 상기 체인에 고정되는 지지프레임과, 상기 스크린에 직교하는 방향과 상기 스크린의 상하 길이방향에 평행한 방향으로 유동 가능하게 상기 지지프레임에 결합되는 적어도 하나의 레이크판과, 상기 지지프레임에 대해 상기 레이크판을 상기 스크린에 직교하는 방향과 평행한 방향으로 유동 가능하게 탄성 지지하는 유동지지수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의하여, 레이크의 구동 방해 및 구동 정지와, 과부하에 따른 레이크 및 주변 장치의 파손을 방지함과 동시에, 체인의 장력 변화에도 레이크와 스크린의 접촉 상태를 유지할 수 있는 오폐수처리용 스크린의 레이크가 제공된다.

스크린, 체인, 레이크, 지지프레임, 유동

Description

오폐수처리용 스크린의 레이크{Rake of screen for waste water treatment}

도 1은 일반적인 고정식 스크린장치의 측단면도,

도 2는 종래 오폐수처리용 스크린의 레이크의 요부 절취사시도,

도 3은 종래 또 다른 오폐수처리용 스크린의 레이크의 요부 절취사시도,

도 4 내지 도 6은 도 3의 오폐수처리용 스크린의 레이크의 작동상태를 설명하기 위한 측단면도,

도 7은 본 발명에 따른 오폐수처리용 스크린의 레이크의 요부 절취사시도,

도 8은 도 7의 오폐수처리용 스크린의 레이크의 부분 분해사시도이다.

도 9 내지 도 12는 도 7의 오폐수처리용 스크린의 레이크의 작동상태를 설명하기 위한 측단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 스크린의 레이크 3 : 체인

5 : 스크린 10 : 지지프레임

20 : 레이크판 25 : 레이크돌기

30 : 유동지지수단 31 : 수평유동지지유닛

33 : 수평유동축 34 : 수평유동스프링

35 : 수직유동지지유닛 37 : 수직유동축

38 : 수직유동스프링

본 발명은, 오폐수처리용 스크린의 레이크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이크의 설치구조가 개선된 오폐수처리용 스크린의 레이크에 관한 것이다.

생활 오수나 산업 폐수 등의 오염수를 정화하는 수처리 시스템의 오염수 유입부에는 오염수 내에 포함된 이물질을 걸러내기 위한 스크린장치가 설치된다.

이러한 스크린장치 중 고정식 스크린장치의 일반적인 예가 도 1에 도시되어 있다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 종래 고정식 스크린장치(101)는 수로(水路)에 고정 설치되는 스크린(110)과, 스크린(110)에 인접한 영역에서 적어도 일부 구간이 스크린(110)과 평행한 궤도 구간을 가지고 순환 회전하는 폐루프 상의 체인(120)과, 체인(120)을 순환 회전시키는 모터(130)와, 체인(120)에 결합되어 순환 회전하면서 스크린(110)에 걸린 이물질을 스크린(110) 상부 영역에 마련된 이물질 배출구(150) 영역으로 이송시키는 레이크(140)를 가지고 있다.

이 중 스크린(110)과 레이크(140)의 구조를 도 2를 참고 하여 살펴본다. 스크린(110)은 다수의 스크린바(111)가 상호 소정의 오염수 통과 간극(A)을 두고 평행하게 배열되어 있는 구조를 가지고 있다. 그리고, 레이크(140)는 일영역이 체인(120)에 고정되며, 스크린(110)에 접하는 접촉단부에 스크린바(111)의 간극(A)에 삽입되는 다수의 레이크돌기(141)가 형성되어 있는 구조를 가지고 있다.

이와 같은 구조에 의해서, 모터(130) 구동에 의해 체인(120)이 폐루프 상으로 순환 회전하면, 체인(120)에 고정된 레이크(140) 역시 체인(120)을 따라 순환 회전한다. 이때, 레이크(140)는 스크린(110)에 접하는 영역에서는 스크린(110) 하부로부터 상부로 이동하면서 스크린(110)에 걸린 이물질을 스크린장치(101) 상부에 형성된 이물질 배출구(150)로 끌어올림으로써, 스크린(110)에 걸린 이물질을 제거하게 된다.

그러나 이러한 종래의 스크린장치(101)는 레이크(140)가 단순히 체인(120)에 고정되는 구조이기 때문에, 스크린(110)에 걸리는 이물질이 레이크(140)의 구동으로도 제거되지 못하는 정도의 부피를 갖거나, 이물질이 스크린(110)의 간극(A)에 견고하게 걸리거나 하면, 레이크(140)의 구동이 방해된다.

이에 의해, 레이크(140) 구동의 과부하에 따른 레이크(140) 및 체인(120)과 모터(130) 등의 레이크(140) 구동부품 파손과, 스크린장치(101)의 구동 정지 등의 문제점이 발생한다.

이러한 문제점을 해소하기 위해서, 도 3에 도시된 바와 같이, 대한민국 등록실용신안 제0129369호에는 스크린에 걸리는 이물질이 레이크의 구동으로도 제거되지 못하는 정도의 부피를 갖거나, 이물질이 스크린의 간극에 견고하게 걸리거나 하면, 레이크가 이동 방향의 반대방향으로 탄력적으로 후퇴 회동하는 오폐수처리용 스크린의 레이크(201)가 개시된 바 있다.

이 오폐수처리용 스크린의 레이크(201)의 구조를 살펴보면, 체인(220)에 어 테치판(230)이 고정 결합되고, 레이크(240)가 어테치판(230)에 결합된 힌지핀(231)에 회동 가능하게 결합되어 있다. 그리고, 힌지핀(231)에는 어테치판(230)에 대해 레이크(240)를 체인(220)의 진행방향으로 탄성적으로 가압하는 토션스프링 형상의 스프링(250)이 결합되어 있다.

이러한 구조에 의해서 레이크(240)가 도 3및 도 4와 같이, 체인(220)을 따라 스크린(210) 하부로부터 상부로 이동하다가 도 5에 도시된 바와 같이, 레이크(240)의 구동으로도 제거하지 못하는 이물질을 만나게 되면, 레이크(240)가 후퇴 회동되어 해당 이물질을 회피하여 넘게 되고, 해당 이물질을 회피한 후에는 스프링(250)의 힘에 의해 레이크(240)가 다시 도 4와 같이, 스크린(210)에 접하도록 원상태로 회동한다.

이에 의해서, 레이크(240)의 구동 방해와 과부하에 따른 레이크(240) 및 체인(220)과 모터 등의 레이크(240) 구동부품 파손과, 스크린장치의 구동 정지 등을 방지할 수 있다.

그런데, 이러한 회동구조를 갖는 종래 오폐수처리용 스크린의 레이크에 있어서는, 도 6과 같이, 스크린의 사용 기간이 소정 기간 이상 경과되면서 체인의 장력이 변형되면 도 와 같이 레이크가 스크린으로부터 이격되는 문제점이 발생한다. 이에 의해, 스크린에 걸린 이물질을 제거하지 못하는 심각한 문제점을 초래한다.

따라서, 본 발명의 목적은, 레이크의 구동 방해 및 구동 정지와, 과부하에 따른 레이크 및 주변 장치의 파손을 방지함과 동시에, 체인의 장력 변화에도 레이 크와 스크린의 접촉 상태를 유지할 수 있는 오폐수처리용 스크린의 레이크를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 스크린장치의 체인에 결합되어 스크린에 걸린 이물질을 제거하는 오폐수처리용 스크린의 레이크에 있어서, 상기 체인에 고정되는 지지프레임과, 상기 스크린에 직교하는 방향과 상기 스크린의 상하 길이방향에 평행한 방향으로 유동 가능하게 상기 지지프레임에 결합되는 적어도 하나의 레이크판과, 상기 지지프레임에 대해 상기 레이크판을 상기 스크린에 직교하는 방향과 평행한 방향으로 유동 가능하게 탄성 지지하는 유동지지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리용 스크린의 레이크에 의해서 달성된다.

여기서, 상기 지지프레임은 상기 스크린 측으로 개방된 ㄷ자 형상의 단면을 가지며, 상기 레이크판은 일측이 상기 지지프레임에 수용되고 타측이 상기 스크린에 접하게 설치되고; 상기 유동지지수단은 상기 지지프레임과 상기 레이크판 사이에 마련되어 상기 지지프레임에 대해 상기 레이크판을 상기 스크린에 직교하는 방향으로 탄성 지지하는 수평유동지지유닛과, 상기 지지프레임과 상기 레이크판 사이에 마련되어 상기 지지프레임에 대해 상기 레이크판을 상기 스크린에 평행한 방향으로 탄성 지지하는 수직유동지지유닛을 갖는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 수평유동지지유닛은 상기 스크린에 직교하는 방향으로 양단부가 상기 지지프레임과 상기 지지프레임에 수용되는 상기 레이크판의 일단부에 결합되는 수평유동축과, 지지프레임과 상기 레이크판 사이에서 상기 수평유동축을 둘러 싸도록 배치되어 상기 레이크판을 상기 스크린측으로 탄성 가압하는 수평유동스프링을 가지며; 상기 수직유동지지유닛은 상기 스크린에 평행한 방향으로 상기 지지프레임의 개방영역 내측 하부와 상기 지지프레임에 수용된 레이크판 사이에 마련되는 수평유동축과, 상기 지지프레임과 상기 레이크판 사이에서 양단부가 상기 레이크판과 상기 수직유동축에 탄성적으로 지지되어 상기 레이크판을 상기 스크린의 상부영역으로 탄성적으로 상향 가압하는 수직유동스프링을 갖는 것이 효과적이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 오폐수처리용 스크린의 레이크의 요부 절취사시도이고, 도 8은 도 7의 오폐수처리용 스크린의 레이크의 부분 분해사시도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 오폐수처리용 스크린의 레이크(1)는 체인(3)에 고정되는 지지프레임(10)과, 지지프레임(10)에 대해 스크린(5)과 직교하는 방향(이하 설명의 편의상 "수평방향"이라 함) 및 스크린(5)과 평행한 방향(이하 설명의 편의상 "수직방향"이라 함)으로 유동가능하게 결합되는 적어도 하나의 레이크판(20)과, 레이크판(20)을 지지프레임(10)에 대해 수평방향 및 수직방향으로 유동 가능하게 지지하는 유동지지수단(30)을 포함한다.

지지프레임(10)은 스크린(5)의 폭 길이에 대응하는 길이를 가지고 있으며, 레이크판(20)의 후방영역을 부분적으로 수용하도록 스크린(5) 측으로 개방된 ㄷ자 형상의 단면을 가지고 있다.

이 지지프레임(10)은 양단부가 스크린(5) 양측에 설치되는 양 체인(3)에 볼트(17) 등을 이용하여 고정 결합된다. 이때, 지지프레임(10)은 도면상으로 볼 때 상하판(11,13)이 스크린(5)에 직교하는 수평방향으로 배치된다.

그리고, 지지프레임(10)의 차단측면(15)에는 후술할 수평유동축(33)이 결합되는 수평축결합공(15a)이 형성되어 있고, 도면상으로 볼 때 지지프레임(10)의 하판(13)에는 후술할 수직유동축(37)의 결합을 위한 수직축결합공(13a)이 형성되어 있다. 이때, 수평축결합공(15a)과 수직축결합공(13a)은 지지프레임(10)의 길이방향을 따라 복수개가 소정의 간격을 두고 형성된다.

레이크판(20)은 지지프레임(10)에 유동 가능하게 결합되는 프레임결합부(21)와, 프레임결합부(21)로부터 스크린(5)을 향해 연장된 스크린접촉부(23)와, 스크린접촉부(23)의 말단에서 레이크판(20)의 길이방향을 따라 형성되는 다수의 레이크돌기(25)가 일체로 형성되어 있는 구조를 갖는다.

프레임결합부(21)는 그 단부가 지지프레임(10)의 차단측면(15)에 평행하게 절곡된 절곡단부로 형성되어 있으며, 이 절곡단부에는 지지프레임(10)의 수평축결합공(15a)에 대향하면서 수직방향의 장공 형상을 갖는 수평축통과공(21a)이 형성되어 있다.

그리고, 스크린접촉부(23)의 판면에는 후술할 수직유동스프링(38)의 상단부를 지지하는 스프링지지홈이 형성되어 있다. 이 스프링지지홈은 지지프레임(10)의 수직축결합공(13a)에 대응하게 레이크판(20)의 길이방향을 따라 복수개가 소정의 간격을 두고 형성된다.

또한, 레이크돌기(25)는 스크린(5)의 스크린바(7) 간극(B)에 삽입될 수 있는 간격으로 레이크판(20)의 길이방향을 따라 다수개가 형성되어 있다.

한편, 유동지지수단(30)은 지지프레임(10)에 대해 레이크판(20)을 스크린(5)에 직교하는 방향, 즉 도면상으로 볼 때 수평방향으로 유동 가능하게 지지하는 수평유동지지유닛(31)과, 지지프레임(10)에 대해 레이크판(20)을 스크린(5)에 평행한 방향, 즉 도면상으로 볼 때 수직방향으로 유동 가능하게 지지하는 수직유동지지유닛(35)을 갖는다.

수평유동지지유닛(31)은 레이크판(20)의 수평이동을 가이드하는 수평유동축(33)과, 수평유동축(33)을 둘러싸는 수평유동스프링(34)을 포함한다.

수평유동축(33)은 일단부가 지지프레임(10)의 차단측면(15)에 형성된 수평축결합공(15a)에 체결 등의 방법으로 수평유동 가능하게 결합되며, 타단부가 레이크판(20)의 프레임결합부(21)에 형성된 장공상의 수평축통과공(21a)을 통과한다. 수평축통과공(21a)을 통과한 수평유동축(33)의 타단부에는 이탈방지링(33a)이 결합된다.

그리고, 수평유동스프링(34)은 지지프레임(10)의 차단측면(15)과 레이크판(20)의 프레임결합부(21) 절곡단부면 사이에서 수평유동축(33)을 둘러싸도록 배치된다. 이 수평유동스프링(34)의 탄성 가압력에 의해, 레이크판(20)은 스크린(5) 에 직교하는 방향으로 스크린(5)을 향해 탄성 가압된다. 그리고, 외력에 의해 레이크판(20)이 지지프레임(10) 측으로 가압되면 레이크판(20)은 스크린(5)에 직교하는 방향에서 지지프레임(10) 측으로 탄력적으로 유동된다.

수직유동지지유닛(35)은 레이크판(20)의 수직이동을 가이드하는 수직유동축(37)과, 수직유동축(37)을 둘러싸는 수직유동스프링(38)을 포함한다.

수직유동축(37)은 하단부가 지지프레임(10)의 하판(13)에 형성된 수직축결합공(13a)에 체결 등의 방법으로 결합되고, 상단부가 지지프레임(10)의 상판(11)과 하판(13) 사이에 위치한다.

그리고, 수직유동스프링(38)은 도면상으로 볼 때 지지프레임(10)의 하부 판면과 레이크판(20)의 스크린접촉부(23) 사이에서 양 단부가 각각 레이크판(20)의 스프링지지홈과 수직유동축(37) 상단부에 지지된다. 이 수직유동스프링(38)은 탄성 가압력에 의해, 레이크판(20)을 상부로 탄성 가압한다. 그리고, 외력에 의해 레이크판(20)이 하부로 가압되면 레이크판(20)은 수직유동스프링(38)을 압축시키면서 하향 유동된다.

이러한 구성에 의해서, 본 발명에 따른 오폐수처리용 스크린의 레이크(1)의 작동을 살펴본다. 도 9와 같이, 레이크판(20)이 체인(3)을 따라 스크린(5) 하부로부터 상부로 이동하다가 도 10에 도시된 바와 같이, 레이크의 구동으로도 제거하지 못하는 이물질을 만나게 되면, 수평유동스프링(34)과 수직유동스프링(38)의 가압력에 의해 스크린(5)에 접해 있던 레이크판(20)이 수평유동스프링(34)을 압축시키면서 지지프레임(10) 측을 향해 유동됨과 동시에, 레이크판(20)이 수직유동스프링(38)을 압축시키면서 진행방향의 반대방향으로 후퇴하면서, 스크린(5)에 접해있던 레이크판(20)의 레이크돌기(25) 영역이 스크린(5)과 이격된다. 이에 의해, 레이크가 원활하게 해당 이물질을 지나칠 수 있다.

이렇게 레이크가 해당 이물질을 지나치면, 레이크판(20)은 다시 도 9와 같이, 수평유동스프링(34)과 수직유동스프링(38)의 가압력에 의해서 레이크판(20)이 스크린(5)을 향해 유동하여 레이크돌기(25)가 스크린(5)의 간극(B)에 삽입 접촉된다. 그리고, 레이크판(20)은 다시 스크린(5)의 상부로 이동하면서 제거할 수 있는 이물질을 끌어올리게 된다.

이에 의해서, 레이크의 구동 방해와 과부하에 따른 레이크 및 체인(3)과 모터 등의 레이크 구동부품 파손과, 스크린장치의 구동 정지 등을 방지할 수 있다.

한편, 도 11과 같이, 스크린장치의 사용 기간이 소정 기간 이상 경과되어 체인(3)의 장력이 변화에 따른 체인(3)의 처짐이 발생하더라도 레이크판(20)은 수평유동스프링(34)에 의해 스크린(5)을 향해 가압되는 상태를 유지하므로 레이크가 스크린(5)으로부터 이격될 우려가 없다.

물론, 체인(3) 장력의 과도한 변화에 따른 체인(3)의 처짐에 의해 레이크가 스크린(5)으로부터 이격되어 레이크돌기(25) 스크린(5)에 접촉하지 못하게 되면, 도 12와 같이, 수평유동지지유닛(31)의 수평유동축(33)을 스크린(5) 측으로 위치 조절함으로써, 레이크와 스크린(5)의 이격을 보정할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 레이크의 구동 방해 및 구동 정지와, 과부하에 따른 레이크 및 주변 장치의 파손을 방지함과 동시에, 체인의 장력 변화에도 레이크와 스크린의 접촉 상태를 유지할 수 있는 오폐수처리용 스크린의 레이크가 제공된다.

Claims (3)

1. 스크린장치의 체인에 결합되어 스크린에 걸린 이물질을 제거하는 오폐수처리용 스크린의 레이크에 있어서,

   상기 체인에 고정되는 지지프레임과,

   상기 스크린에 직교하는 방향과 상기 스크린의 상하 길이방향에 평행한 방향으로 유동 가능하게 상기 지지프레임에 결합되는 적어도 하나의 레이크판과,

   상기 지지프레임에 대해 상기 레이크판을 상기 스크린에 직교하는 방향과 평행한 방향으로 유동 가능하게 탄성 지지하는 유동지지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 오폐수처리용 스크린의 레이크.
2. 제1항에 있어서,

   상기 지지프레임은 상기 스크린 측으로 개방된 ㄷ자 형상의 단면을 가지며, 상기 레이크판은 일측이 상기 지지프레임에 수용되고 타측이 상기 스크린에 접하게 설치되고;

   상기 유동지지수단은 상기 지지프레임과 상기 레이크판 사이에 마련되어 상기 지지프레임에 대해 상기 레이크판을 상기 스크린에 직교하는 방향으로 탄성 지지하는 수평유동지지유닛과, 상기 지지프레임과 상기 레이크판 사이에 마련되어 상기 지지프레임에 대해 상기 레이크판을 상기 스크린에 평행한 방향으로 탄성 지지하는 수직유동지지유닛을 갖는 것을 특징으로 하는 오폐수처리용 스크린의 레이크.
3. 제2항에 있어서,

   상기 수평유동지지유닛은

   상기 스크린에 직교하는 방향으로 양단부가 상기 지지프레임과 상기 지지프레임에 수용되는 상기 레이크판의 일단부에 결합되는 수평유동축과, 지지프레임과 상기 레이크판 사이에서 상기 수평유동축을 둘러싸도록 배치되어 상기 레이크판을 상기 스크린측으로 탄성 가압하는 수평유동스프링을 가지며;

   상기 수직유동지지유닛은

   상기 스크린에 평행한 방향으로 상기 지지프레임의 개방영역 내측 하부와 상기 지지프레임에 수용된 레이크판 사이에 마련되는 수평유동축과, 상기 지지프레임과 상기 레이크판 사이에서 양단부가 상기 레이크판과 상기 수직유동축에 탄성적으로 지지되어 상기 레이크판을 상기 스크린의 상부영역으로 탄성적으로 상향 가압하는 수직유동스프링을 갖는 것을 특징으로 하는 오폐수처리용 스크린의 레이크.

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