KR100720622B1 - 슬러지 수집용 나선형 스크레이퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 종래 기술의 트러스 구조 대신에 슬러지 수집각을 고려한 스파이럴 구조물의 아암을 포함하는 슬러지 수집용 나선형 스크레이퍼에 관한 것으로, 슬러지와의 마찰손실을 최소화하고 구조물의 부력을 이용해 자중으로 인한 손실동력을 절감하고 슬러지의 수집효과를 극대화할 수 있다.

침전조, 슬러지, 스크레이퍼

Description

슬러지 수집용 나선형 스크레이퍼{Spiral scraper for sludge collecting}

도 1은 종래기술에 따른 슬러지 수집기의 평면도이다.

도 2는 종래기술에 따른 슬러지 수집기의 측면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 슬러지 수집용 나선형 스크레이퍼의 평면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 슬러지 수집용 나선형 스크레이퍼의 측면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 침전지 2: 회전 구동장치

3: 프레임 4: 유출구

5: 브리지 6: 슬러지배출구

7: 스크레이퍼 10: 농축조

20: 아암 21: 블레이드

30: 보조아암 40,41: 와이어

50: 센터케이지 60: 회전축

70: 슬러지배출구

본 발명은 슬러지 수집용 나선형 스크레이퍼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 슬러지 수집기에 설치되어 침전지의 바닥면에 쌓인 슬러지를 긁어 모으는 스크레이퍼에 있어서, 슬러지의 하중에 의한 부하를 줄일 수 있도록 나선형상으로 제작된 슬러지 수집용 나선형 스크레이퍼에 관한 것이다.

슬러지 수집기에는 사이폰식 슬러지 수집기, 브릿지 주행식 슬러지 수집기, 수중대차식 슬러지 수집기, 체인플라이트식 슬러지 수집기, 원형식 슬러지 수집기 등이 있다.

이러한, 슬러지 수집기에는 통상적으로 침전지의 바닥에 침전된 슬러지를 긁어내어 외부로 배출시키기 위한 스크레이퍼가 구비되어 있다.

슬러지 수집기의 일례로서 도 1 및 도 2에 도시된 원형식 슬러지 수집기는 하수, 정수, 폐수 처리장의 최초 및 최종 침전지, 농축조, 조정조 등에서 침전되는 슬러지를 물속에서 스크레이퍼를 회전시켜 중앙의 호퍼로 긁어모으기 위한 기기이다.

상기 슬러지 수집기는 원형의 침전지(1) 중앙에 회전 구동장치(2)를 설치하고, 이 회전구동장치(2)에 의해 회전되는 트러스 구조의 프레임(3)에 복수 개의 스크레이퍼(7)를 장착하여 이루어진다.

상기 회전구동장치(2)는 상기 침전지(1) 상단에 설치되는 브리지(5)에 고정된다.

상기 침전지(1)의 바닥면은 중심부가 낮도록 경사져서(즉, 대략 원뿔형태), 슬러지를 중심부에 모이도록 한다.

그에 따라 프레임(3)과 함께 회전되는 스크레이퍼(7)는 침전지(1) 바닥에 침전된 슬러지를 침전지의 중앙으로 긁어모아 바닥면 아래에 설치된 슬러지배출구(6)로 배출한다.

그리고, 슬러지를 제거한 하수는 상부의 유출구(4)를 통해 배출된다.

상기 스크레이퍼(7)는 상기 프레임(3)의 길이방향에 대해 일정한 각도로 경사져 있어서, 슬러지를 밀어붙이면서 상기 스크레이퍼(7) 사이의 공간으로 슬러지가 회피할 수 있어서, 상기 프레임(3)에 과부하가 걸리는 것을 막을 수 있다.

그러나, 종래기술에 의한 슬러지 수집기의 구조에 의하면, 슬러지 수집은 상기 스크레이퍼(7)에 의해서만 수집이 되고, 상기 프레임(3)은 회전시 슬러지와의 각종 마찰저항으로 작용하고 특히 슬러지가 압밀되었을시 더욱 큰값의 저항으로 기계고장 발생과, 슬러지 수집에 관계없는 상기 프레임(3)의 자중과 마찰손실 및 슬러지 부하로 불필요한 동력이 소비 되었다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 종래 기술의 트러스 구조 대신에 슬러지 수집각을 고려한 스파이럴 구조물의 아암을 포함하는 슬러지 수집용 나선형 스크레이퍼를 제작하여, 슬러지와의 마찰손실을 최소화하고 구조물의 부력을 이용해 자중으로 인한 손실동력을 절감하고 슬러지의 수집효과를 극대화하는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 슬러지 수집기의 회전축 하부에 회전가능하도록 일체로 연결되고, 나선형상의 아암이 상기 회전축에 대해 대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 슬러지 수집용 나선형 스크레이퍼이다.

상기 아암은 사이클로이드 곡선의 형태를 가지는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 아암은 상기 슬러지 수집기의 농축조의 바닥면과 평행하도록 상기 바닥면의 경사각과 동일한 경사각을 가지는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 아암의 부하를 분산하도록 상기 회전축 하부에 상기 대칭되는 아암과 교차하는 보조아암이 더 설치된 것을 특징으로한다.

또, 상기 아암과 상기 보조아암은 상기 회전축에서 일정한 거리에 상호 와이어로 연결된 것을 특징으로 한다.

또, 상기 아암의 하부에는 상기 바닥면과 상기 아암 사이의 간격을 막아 슬러지를 밀어붙이는 블레이드가 더 설치된 것을 특징으로 한다.

또, 상기 아암의 내부는 폐쇄된 관의 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 아암의 내부의 공간에 외부의 압력에 저항할 수 있는 골조가 더 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 슬러지 수집용 나선형 스크레이퍼는, 한쌍의 나선형상의 아암(20)을 포함하여 구성된다.

상기 나선형상의 아암(20)은 두쌍 이상인 것도 가능하다.

상기 아암(20)은 회전축(60)을 중심으로 대칭으로 형성된다.

상기 아암(20)은 나선형상 중에서도, 사이클로이드 곡선의 형태를 갖는 것이 슬러지가 상기 아암(20)의 표면에서 원활하게 미끄러져서 힘이 외측으로 원활하게 분산될 수 있어서 바람직하다.

상기 아암(20)은 중심부에 센터케이지(center cage)(50)에 일체로 고정되고, 상기 센터케이지(50)는 회전축(60)과 결합된다.

상기 회전축(60)은 도시되지 않은 회전장치에 의해 회전하여 상기 아암(20)에 토크를 전달하는 역할을 한다.

그리고, 상기 아암(20)의 세장비가 커서, 상기 센터케이지(50) 만으로 지지하면, 휨이 발생할 수 있으므로, 와이어(41)를 통해 상기 회전축(60)과 연결하여 보강되는 것이 바람직하다.

또, 상기 아암(20)은 상기 슬러지 수집기의 농축조(10)조의 바닥면과 평행하도록 상기 바닥면의 경사각과 동일한 경사각을 가지도록 경사지게 설치된다.

또한, 상기 아암(20)에 슬러지에 의한 하중을 보조하기 위한 보조아암(30)이 상기 아암(20)에 교차되게 설치된다.

그리고, 상기 아암(20)과 상기 보조아암(30)을 와이어(40)로 상호 연결하여, 하중분배를 통해 전체구조의 강성을 높일 수 있다.

또, 상기 아암(20)의 하부에는 상기 바닥면과 상기 아암(20) 사이의 간격을 막아 슬러지를 밀어붙이는 블레이드(21)가 더 설치된다.

따라서, 슬러지가 상기 바닥면과 상기 아암(20) 사이로는 통과하지 못하고, 상기 아암(20)에 의해 밀리거나, 상기 아암(20)을 넘어서 지나가게 되므로, 슬러지의 수집효율이 높아지게 된다.

상기 아암(20)의 내부는 폐쇄된 관의 형태로 형성하여, 자중을 줄이고, 내부에 공간을 두어 부력을 크게 하는 것이, 상기 회전축(60)의 부하를 막을 수 있어서 바람직하다.

이 때, 상기 아암(20)의 내부의 공간에 외부의 압력에 저항할 수 있도록 골조를 설치하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 아암(20)의 회전에 의해 슬러지가 중심부에서 외측으로 밀리면서 모아지고, 상기 농축조(10)의 바닥면의 경사로 인해 중심부에 슬러지가 모이게 된다.

그리고, 상기 블레이드(21)에 의해 슬러지가 아암(20)과 상기 농축조(10)의 바닥면과의 사이로 빠져나가지 못해 슬러지의 수집효율이 높아진다.

이 때, 상기 아암(20)의 형상으로 인해 상기 슬러지는 모아지면서 초과되는 것은 상기 아암(20)의 외측으로 이동해 나가기 때문에 상기 아암(20)에는 과부하가 걸리지 않으며, 또한 아암(20) 자체를 관체로 하여 자중을 줄임으로써, 상기 회전축에 제공되어야 하는 토크의 크기가 줄어들게 된다.

따라서, 전체적으로 동력의 소비를 줄이면서도 슬러지의 수집효율을 높일 수 있다.

이렇게 모아진 슬러지는 상기 농축조(10)의 바닥면 하부에 설치된 슬러지배출구(70)를 통해 배출된다.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명을 통하여, 종래 기술의 트러스 구조 대신에 슬러지 수집각을 고려한 스파이럴 구조물의 아암을 포함하는 슬러지 수집용 나선형 스크레이퍼를 제작하여, 슬러지와의 마찰손실을 최소화할 수 있다.

또한, 스크레이퍼 내부에 공간을 두어, 구조물의 부력을 이용해 자중으로 인한 손실동력을 절감할 수 있다.

또한, 스크레이퍼의 나선형상으로 인해, 과부하를 발생시키지 않으면서도 효율적인 슬러지 수집이 가능하다.

Claims (8)

1. 슬러지 수집기의 회전축 하부에 회전가능하도록 일체로 연결되고,

   나선형상의 아암이 상기 회전축에 대해 대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 슬러지 수집용 나선형 스크레이퍼.
2. 제1항에 있어서, 상기 아암은 사이클로이드 곡선의 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 슬러지 수집용 나선형 스크레이퍼.
3. 제1항에 있어서, 상기 아암은 상기 슬러지 수집기의 농축조의 바닥면과 평행하도록 상기 바닥면의 경사각과 동일한 경사각을 가지는 것을 특징으로 하는 슬러지 수집용 나선형 스크레이퍼.
4. 제1항에 있어서, 상기 아암의 부하를 분산하도록 상기 회전축 하부에 상기 대칭되는 아암과 교차하는 보조아암이 더 설치된 것을 특징으로 하는 슬러지 수집용 나선형 스크레이퍼.
5. 제4항에 있어서, 상기 아암과 상기 보조아암은 상기 회전축에서 일정한 거리에 상호 와이어로 연결된 것을 특징으로 하는 슬러지 수집용 나선형 스크레이퍼.
6. 제1항에 있어서, 상기 아암의 하부에는 상기 바닥면과 상기 아암 사이의 간격을 막아 슬러지를 밀어붙이는 블레이드가 더 설치된 것을 특징으로 하는 슬러지 수집용 나선형 스크레이퍼.
7. 제1항에 있어서, 상기 아암의 내부는 폐쇄된 관의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 슬러지 수집용 나선형 스크레이퍼.
8. 제7항에 있어서, 상기 아암의 내부의 공간에 외부의 압력에 저항할 수 있는 골조가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러지 수집용 나선형 스크레이퍼.

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