KR100714384B1 - 헬리컬 스컴 제거장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 헬리컬 스컴 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콘 형태의 곡률을 갖는 블레이드가 축상에 헬리컬 형태로 일체화된 구조로 이루어진 스컴 스키머를 침전조의 수면 위에 설치하고, 그 스컴 스키머를 모터 및 그 동력전달장치에 의해 회전시킴으로써, 상기 침전조의 수면 위에 떠 있는 부유물질인 스컴(SCUM)을 수집하여 침전조 일측에 구비된 스컴 배출구 측으로 이송시켜 외부로 배출시키는 헬리컬 스컴 제거장치에 관한 것이다.
본 발명의 헬리컬 스컴 제거장치는, 침전조 수면 위의 스컴을 제거하는 헬리컬 스컴 제거장치에 있어서, 모터 구동에 의해 회전하면서 수면 위의 스컴을 수집함과 동시에, 그 수집된 스컴을 스컴 배출구 측으로 이송시켜 배출시키는 스컴 스키머와; 모터 구동에 의해 스컴 스키머가 회전될 수 있도록 모터의 회전력을 스컴 스키머에 전달하는 동력전달장치로 구성되며, 상기 스컴 스키머는 모터 구동에 의해 회전하면서 수면 위의 스컴을 보다 원활하게 수집하여 스컴 배출구 측으로 이송시킬 수 있도록, 콘 형태의 곡률을 갖는 블레이드가 축상에 헬리컬 형태로 일체화된 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
헬리컬 스컴 제거장치, 스컴 스키머, 콘 형태, 블레이드, 부유물질(SCUM)

Description

헬리컬 스컴 제거장치{HELICAL TYPED SCUM REMOVER}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헬리컬 스컴 제거장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헬리컬 스컴 제거장치에 장착되는 스컴 스키머의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헬리컬 스컴 제거장치에 적용된 동력전달장치의 실시예도이다.
도 4는 본 발명의 헬리컬 스컴 제거장치에 적용가능한 동력전달장치의 또 다른 실시예도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 헬리컬 스컴 제거장치를 장방형 침전조에 설치한 상태를 도시하는 적용 상태도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 헬리컬 스컴 제거장치를 원형 침전조에 설치한 상태를 도시하는 적용 상태도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1. 헬리컬 스컴 제거장치 10. 워크웨이
12. 지지 구조물 14. 이송 부재
20. 스컴 스키머 21. 축
22. 종동기어 22a. 종동스프라켓
24. 블레이드 30. 지지부재
32. 베어링 40. 동력전달장치
41. 모터 42. 구동축
43. 구동기어 43a. 구동스프라켓
44. 연결축 45a, 45b. 제 1, 2 연결기어
46. 체인 D. 스컴 배출구
본 발명은 헬리컬 스컴 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콘 형태의 곡률을 갖는 블레이드가 축상에 헬리컬 형태로 일체화된 구조로 이루어진 스컴 스키머를 침전조의 수면 위에 설치하고, 그 스컴 스키머를 모터 및 그 동력전달장치에 의해 회전시킴으로써, 상기 침전조의 수면 위에 떠 있는 부유물질인 스컴(SCUM)을 수집하여 침전조 일측에 구비된 스컴 배출구 측으로 이송시켜 외부로 배출시키는 헬리컬 스컴 제거장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전처리 과정을 거쳐 침전조 내로 유입되는 오,폐수 등의 처리수는 생물학적 또는 화학적 작용을 통해 유기물이 덩어리화된 슬러지를 포함하고 있다. 슬러지는 보통 물의 비중 보다 커 대개 침전조의 바닥면에 침전되는 한편, 스컴은 수면 위에 떠 있게 된다. 따라서, 이와 같은 슬러지와 스컴을 제거하기 위한 침전조에는 저속회전을 통해 바닥면에 침전된 슬러지 덩어리를 긁어 침전조 바닥면에 설치된 슬러지 배출구로 배출시키는 스크레퍼와 수면 위를 이동하면서 스컴을 수집 및 이송시켜 침전조 일측에 구비된 스컴 배출구로 배출시키는 스컴 스키머가 각각 설치되어 있다.
여기서, 종래 스컴 제거장치의 스컴 스키머는 일반적으로 평판 형태의 블레이드가 침전조의 수면과 평형하도록 이동하면서 스컴들을 걸러 침전조의 일측에 형성된 스컴 배출구 측으로 이송시키도록 구성되어 있으나, 평판 형태의 블레이드는 수면 위의 스컴들을 원활하게 수집하지 못함과 아울러, 상기 블레이드에 의한 스컴 이송 과정에서 상기 블레이드에 의해 걸러진 스컴들이 평판 형태의 블레이드 양단을 통해 외측으로 재 분산되어 소량의 스컴들만이 침전조의 일측에 형성된 스컴 배출구 측으로 이송되어 배출되는 바, 블레이드의 1회전 시 이를 통해 제거할 수 있는 스컴 제거량이 매우 적을 수밖에 없으며, 특히 상기 침전조의 수면 위에 부상된 전체 스컴들을 제거하기 위해서는 많은 횟수의 블레이드 회전이 이루어져야 하는 등 상기 침전조에 대한 스컴 제거율이 크게 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 평판 형태의 블레이드로 이루어진 종래 스컴 스키머의 경우, 전술한 바와 같이 평판 형태의 블레이드가 침전조의 수면과 평형하도록 회전하면서 스컴들을 걸러 침전조의 일측에 형성된 스컴 배출구 측으로 이송시키기 때문에, 침전조 내의 수위 변화시 즉, 침전조 내의 수위가 낮을 경우에는 수위로부터 블레이드가 이격되면서 상기 침전조 수면 위의 스컴들을 원활하게 걸러내지 못하고, 이와 반대로 침전조 내의 수위가 높을 경우에는 수위로부터 블레이드가 잠겨 상기 블레이드 의 회전시 수압에 따른 과부하가 걸려 이 역시 수면 위의 스컴들을 걸러내지 못하는 문제점 또한 있었다.
상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은 스컴 스키머를 콘 형태의 곡률을 갖는 블레이드가 축상에 헬리컬 형태로 일체화된 구조로 개선함으로써, 스컴 스키머가 회전함에 따라 콘 형태의 곡률을 갖는 블레이드의 내측면에 많은 양의 스컴을 안정적으로 수집할 수 있고, 나아가 스컴 수집과 동시에 그 수집된 스컴을 침전조의 일측에 형성된 스컴 배출구 측으로 이송시켜 침전조에 대한 스컴 제거율을 대폭 향상시키는 것에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 스컴 스키머가 침전조의 수면 상에 위치될 때 블레이드의 하단이 침전조의 수면 아래로 침지된 상태로 회전하기 때문에 침전조 내의 수위 변화시에도 항상 수면 아래로 스컴 스키머의 블레이드 하단이 침지된 상태를 있게 되어, 침전조 수면 위의 스컴들을 보다 용이하게 수집하여 외부로 배출시키는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 헬리컬 스컴 제거장치는, 침전조 수면 위의 스컴을 제거하는 헬리컬 스컴 제거장치에 있어서, 모터 구동에 의해 회전하면서 수면 위의 스컴을 수집함과 동시에, 그 수집된 스컴을 스컴 배출구 측으로 이송시켜 배출시키는 스컴 스키머와; 모터 구동에 의해 스컴 스키머가 회전될 수 있도록 모터의 회전력을 스컴 스키머에 전달하는 동력전달장치로 구성되며, 상기 스컴 스키머는 모터 구동에 의 해 회전하면서 수면 위의 스컴을 보다 원활하게 수집하여 스컴 배출구 측으로 이송시킬 수 있도록, 콘 형태의 곡률을 갖는 블레이드가 축상에 헬리컬 형태로 일체화된 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 헬리컬 스컴 제거장치를 상세히 설명한다.
헬리컬 스컴 제거장치의 구조
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헬리컬 스컴 제거장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헬리컬 스컴 제거장치에 장착되는 스컴 스키머의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헬리컬 스컴 제거장치에 적용된 동력전달장치의 실시예도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 헬리컬 스컴 제거장치에 적용가능한 동력전달장치의 또 다른 실시예도를 나타낸 것이다.
일반적으로, 스컴 제거장치는 침전조의 수면 상에 위치되도록 설치된 스컴 스키머를 모터 구동에 의해 침전조의 원주 방향으로 회전시킴으로써 침전조의 수면 위에 떠 있는 스컴을 수집하여 스컴 배출구(D)측으로 이송시켜 배출시키는 장치이다. 도1 내지 도3을 참조하면, 본 발명에 따른 스컴 제거장치(1)는 모터 구동에 의해 회전하면서 수면 위의 스컴을 수집함과 동시에, 그 수집된 스컴을 스컴 배출구 측으로 이송시켜 배출시키는 스컴 스키머(20)와 모터 구동에 의해 스컴 스키머(20)가 회전될 수 있도록 모터의 회전력을 스컴 스키머(20)에 전달하는 동력전달 장치(40)로 이루어진다. 특히, 본 발명은 도2에 도시한 바와 같이 스컴 스키머(20)가 모터 구동에 의해 회전하면서 수면 위의 스컴을 보다 원활하게 수집하여 스컴 배출구(D) 측으로 이송시킬 수 있도록, 스컴 스키머(20)를 콘 형태의 곡률을 갖는 블레이드가 축상에 헬리컬 형태로 일체화된 구조로 제조한 것에 그 기술적 특징이 있다.
이와 같이, 스컴 스키머(20)는 콘 형태의 곡률반경을 갖는 블레이드(24)가 축(21)상에 헬리컬 형태로 일체화된 구조를 가지므로, 스컴 스키머(20)가 회전하면서 블레이드(24)의 내측면에 수면 위의 스컴을 안정적으로 수집할 수 있고, 이와 동시에 스컴 스키머(20)의 회전에 의해 블레이드(24)의 내측면에 수집된 스컴을 침전조의 일측에 구비된 스컴 배출구(D) 측으로 이송시킬 수 있다. 이와 같이, 스컴 수집과 동시에 스컴을 이송 및 배출시킬 수 있는 구조이기에, 소정 시간내에 상당량의 스컴을 안정적으로 제거할 수 있고, 그 결과 침전조의 스컴 제거 능률 또한 대폭 향상시킬 수 있다.
한편, 종래의 평판 스컴 스키머의 경우 침전조의 수면과 평형하게 회전하면서 스컴들을 수집하여 스컴 배출구로 이송시키는 구조를 가지기에, 특히 수위 변화시 원활한 스컴 수집 및 이송이 불가능하였다. 그러나, 본 발명에 따른 스컴 스키머(20)는 침전조의 수면 상에 위치될 때 블레이드(24)의 하단이 침전조의 수면 아래로 침지된 상태로 위치되어 있기 때문에, 침전조 내의 수위 변화시에도 항상 수면 아래로 스컴 스키머(20)의 블레이드(24) 하단이 침지된 상태에 있고, 그 결과 스컴 스키머(20)의 회전에 의해 침전조 수면 위의 스컴을 보다 용이하게 수집하여 침전조의 일측에 형성된 스컴 배출구(D) 측으로 이송시켜 외부로 배출시킬 수 있다.
도1을 참조하면, 스컴 스키머(20)의 양단에는 침전조의 수면 상에 스컴 스키머가 위치되도록 지지하는 지지부재(30)가 설치된다. 상기 지지부재(30)의 일단은 지지 구조물(도5의 부재번호12) 또는 워크웨이(10)의 하단에 설치 고정되고, 상기 지지부재(30)의 타단은 스컴 스키머(20)의 축(21) 양단에 결합된다. 이 경우, 지지부재(30)의 타단에는 모터 구동에 의해 스컴 스키머(20)가 원활하게 회전될 수 있도록 베어링(32)이 설치 고정되어 있다.
상기 동력전달장치(40)는 모터(41) 구동에 의해 스컴 스키머가 회전될 수 있도록 모터의 회전력을 스컴 스키머(20)에 전달하는 기능을 한다. 본 발명의 동력전달장치(40)로는 다수의 기어를 상호 연결하여 모터(41)의 회전력을 스컴 스키머(20)로 전달(이하, 기어전동방식이라 함)하거나 체인을 이용하여 모터(41)의 회전력을 스컴 스키머(20)로 전달(이하, 체인전동방식이라 함)하도록 구성될 수 있다. 상기 기어전동방식의 동력전달장치(40)는 도 3에 도시한 바와 같이 모터(41)의 구동축(42)에 설치 고정된 구동기어(43)와; 상기 구동기어(43)와 치합되어 모터(41)의 회전력을 스컴 스키머(20)에 전달하도록 양단에 제 1, 2 연결기어(45a,45b)가 설치 고정된 연결축(44)과; 상기 연결축(44)의 제 2 연결기어(45b)와 치합되어 연결축(44)으로부터 전달된 모터(41)의 회전력을 통해 스컴 스키머(20)가 회전되도록 상기 스컴 스키머(20)의 축(21) 일단에 설치 고정된 종동기 어(22)로 구성된다.
여기서, 상호 치합되는 구동기어(43)와 연결축(44)의 제 1 연결기어(45a) 및 상기 종동기어(22)와 연결축(44)의 제 2 연결기어(45b)는 모터의 회전력을 이용하여 스컴 스키머(20)를 회전시킬 수 있는 구조라면 특정 기어에 제한되지 않음은 자명하다. 이와 같이 구성된 기어전동방식의 동력전달장치(40)에 의한 모터(41)로부터의 스컴 스키머(20)로의 동력 전달 과정을 간략히 설명하면, 먼저 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이 모터(41)와 스컴 스키머(20) 사이에 상기 모터(41)의 회전력을 스컴 스키머(20)에 전달하기 위한 연결축(44)이 설치된다. 상기 모터(41)의 구동축(42)에 설치 고정된 구동기어(43)는 연결축(44)의 일단에 설치 고정된 제 1 연결기어(45a)와 치합되어 모터(41)의 회전력을 연결축(44)으로 전달시킨다. 연결축(44)의 타단에는 제 2 연결기어(45b)가 고정 설치되는데, 이 제 2 연결기어(45b)가 스컴 스키머(20)의 축(21) 일단에 설치 고정된 종동기어(22)와 치합되어, 연결축(44)의 회전력을 스컴 스키머(20)에 전달시켜, 스컴 스키머(20)를 회전시키게 된다.
또한, 상기 체인전동방식의 동력전달장치(40)는 도 4에 도시한 바와 같이 모터(41)의 구동축(42)에 설치 고정된 구동스프라켓(43a)과; 상기 스컴 스키머(20)의 축(21) 일단에 설치 고정된 종동스프라켓(22a)과; 상기 구동스프라켓(43a)과 종동스프라켓(22a)에 대응 결합되어 모터(41)의 회전력을 스컴 스키머(20)에 전달하는 체인(46)으로 구성되어 있다.
장방형 침전조에의 적용 실시예
본 명세서에서 침전조는 원형 침전조와 장방형 침전조는 물론이고 다양한 형태의 침전조 모두를 포함하는 광의의 개념으로 해석되어야 할 것이다. 따라서, 본 발명에 따른 헬리컬 스컴 제거장치는 모든 형태의 침전조에 설치 가능함은 물론이다.
이하, 장방형 침전조에 본 발명에 따른 헬리컬 스컴 제거장치를 적용한 실시예를 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 헬리컬 스컴 제거장치를 장방형 침전조에 설치한 상태를 도시하는 적용 상태도이다. 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 헬리컬 스컴 제거장치(1)는 장방형 침전조의 상단 일측에 고정 설치되는 지지 구조물(12)에 고정된다. 따라서, 장방형 침전조에서는 헬리컬 스컴 제거장치가 지지 구조물(12)에 고정 설치된 상태에서 스컴 스키머(20)가 모터 구동에 의해 회전하게 된다. 이 경우, 도5에 도시한 바와 같이 별도의 이송 부재(14)가 장방형 침전조의 종단면을 따라 회전하면서 수면위의 스컴을 스컴 스키머 쪽으로 이송하게 되는데, 그 이송된 스컴은 본 발명에 따른 스컴 스키머(20)에 의해 수집되어 스컴 배출구 (D)측으로 이송되게 되는 것이다.
원형 침전조에의 적용 실시예
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 헬리컬 스컴 제거장치를 원형 침전조에 설치한 상태를 도시하는 적용 상태도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 헬리컬 스컴 제거장치(1)는 침전조 상단 중앙에 회전 가능하게 설치된 워크웨이(10)가 침전조의 원주방향을 따라 회전함과 동시에, 스컴 스키머(20)도 상기 워크웨이(10)에 장착된 모터(41)의 회전력을 전달 받아 회전하면서 워크웨이(10)와 함께 침전조의 원주방향으로 회전하게 된다. 따라서, 워크웨이(10)가 스컴 스키머(20)와 함께 침전조의 원주방향으로 일회전함에 따라, 침전조 위의 스컴을 콘 형태의 블레이드(24) 내측면에 수집하게 되고, 그 수집된 스컴은 블레이드(24)의 외측으로 재 분산되지 않고 블레이드(24) 내측면에 수집된 그대로 스컴 배출구(D) 측으로 이송되어 배출되게 된다.
이상에서와 같이 상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 스컴 스키머를 콘 형태의 곡률을 갖는 블레이드가 축상에 헬리컬 형태로 일체화된 구조로 개선함으로써, 스컴 스키머가 회전함에 따라 콘 형태의 블레이드 내측면에 많은 양의 스컴을 안정적으로 수집할 수 있고, 나아가 스컴 수집과 동시에 그 수집된 스컴을 침전조의 일측에 형성된 스컴 배출구 측으로 이송시켜 침전조에 대한 스컴 제거율을 대폭 향상시킬 수 있다.
둘째, 스컴 스키머가 침전조의 수면 상에 위치될 때 블레이드의 하단이 침전 조의 수면 아래로 침지된 상태로 회전하기 때문에, 침전조 내의 수위 변화시에도 항상 수면 아래로 스컴 스키머의 블레이드 하단이 침지된 상태를 이루게 되어, 침전조 수면 위의 스컴들을 보다 용이하게 수집하여 외부로 배출시킬 수 있다.

Claims (6)

  1. 침전조 수면 위의 스컴을 제거하는 헬리컬 스컴 제거장치에 있어서;
    모터 구동에 의해 회전하면서 수면위의 스컴을 수집함과 동시에, 그 수집된 스컴을 스컴 배출구 측으로 이송시켜 배출시키는 스컴 스키머와;
    모터 구동에 의해 스컴 스키머가 회전될 수 있도록 모터의 회전력을 스컴 스키머에 전달하는 동력전달장치로 구성되며;
    상기 스컴 스키머는 모터 구동에 의해 회전하면서 수면 위의 스컴을 보다 원활하게 수집하여 스컴 배출구 측으로 이송시킬 수 있도록, 콘 형태의 곡률을 갖는 블레이드가 축상에 헬리컬 형태로 일체화된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 헬리컬 스컴 제거장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 침전조는 장방형 침전조이며, 상기 침전조의 상단 일측에는 지지 구조물이 고정 설치되고, 그 지지 구조물에 모터가 장착되는 것을 특징으로 하는 헬리컬 스컴 제거장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 침전조는 원형 침전조이며, 상기 침전조의 상단 중앙에는 침전조의 원주방향을 따라 회전하는 워크웨이가 설치됨과 동시에, 스컴 스 키머도 상기 워크웨이에 장착된 모터의 회전력을 동력전달장치에 의해 전달받아 회전하면서 워크웨이와 함께 침전조의 원주방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 헬리컬 스컴 제거장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 스컴 스키머의 양단에는 침전조의 수면 상에 스컴 스키머가 위치되도록 지지하기 위한 지지부재가 설치되고, 상기 지지부재의 일단은 상기 지지 구조물의 하단에 설치 고정되고, 상기 지지부재의 타단은 스컴 스키머의 축 양단에 결합되는 것을 특징으로 하는 헬리컬 스컴 제거장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 동력전달장치는 모터의 구동축에 설치 고정된 구동기어와;
    상기 구동기어와 치합되어 모터의 회전력을 스컴 스키머에 전달하도록 양단에 제 1, 2 연결기어가 설치 고정된 연결축과;
    상기 연결축의 제 2 연결기어와 치합되어 연결축으로부터 전달된 모터의 회전력에 의해 스컴 스키머가 회전되도록 상기 스컴 스키머의 축 일단에 설치 고정된 종동기어로 구성된 것을 특징으로 하는 헬리컬 스컴 제거장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 동력전달장치는 모터의 구동축에 설치 고정된 구동스프라켓과;
    상기 스컴 스키머의 축 일단에 설치 고정된 종동스프라켓과;
    상기 구동스프라켓과 종동스프라켓에 대응 결합되어 모터의 회전력을 스컴 스키머 측에 전달하는 체인으로 구성된 것을 특징으로 하는 헬리컬 스컴 제거장치.
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