KR100948565B1 - 스컴 및 거품 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축공기를 이용하여 수면 전체에 걸쳐 부유하는 스컴 및 거품을 강제로 스컴배출부측으로 밀어 포집할 수 있도록 함으로써 스컴 및 거품 제거의 신속성 및 효율성 향상은 물론 장치의 단순화로 설치 및 유지 보수 비용의 절감에 따른 경제성을 확보할 수 있도록 한 스컴 및 거품 제거장치에 관한 것으로, 스컴 및 거품이 이동하는 수평방향으로 수면의 상부측에 설치되고, 컴퓨레셔로부터 압축공기가 공급되는 메인헤더와; 상기 메인헤더와 직각을 이루는 방향으로 메인헤더의 하부측을 따라 간격을 두고 다수 설치되고, 스컴 및 거품이 이동하는 방향으로 압축공기를 분사하는 다수의 에어 분사노즐이 외측 일측면 동일방향으로 다수 구비된 에어공급관과; 상기 메인헤더와 에어공급관의 사이에 구비되는 개폐밸브와; 상기 에어공급관의 에어 분사노즐을 통하여 분사되는 압축공기에 의해 밀려 이동하는 스컴 및 거품을 포집하여 외부로 배출시키는 스컴배출통과; 상기 스컴배출통을 상하 소정각도로 회전 작동시키는 액츄에이터와; 상기 메인헤더에서 스컴 및 거품이 이동하는 방향의 최초 에어공급관에서 최후 에어공급관까지 순차적으로 시간적인 간격을 두고 연속적으로 에어 분사노즐을 통해 압축공기가 분사된 후 차단되도록 개폐밸브의 작동을 제어하는 제어부;로 구성된 것이다. 이러한 본 발명은 수면 전체에 걸쳐 부유하는 스컴 및 거품을 보다 신속하면서도 효율적으로 제거할 수 있는 효과를 갖게 된다.

스컴, 메인헤더, 에어공급관, 에어 분사노즐, 컴퓨레셔, 제어부

Description

스컴 및 거품 제거장치{The apparatus for exclude scum and bubble}

본 발명은 스컴 및 거품 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압축공기를 이용하여 수면 전체에 걸쳐 부유하는 스컴 및 거품을 강제로 스컴배출부측으로 밀어 포집할 수 있도록 함으로써 스컴 및 거품 제거의 신속성 및 효율성 향상은 물론 장치의 단순화로 설치 및 유지 보수 비용의 절감에 따른 경제성을 확보할 수 있도록 한 스컴 및 거품 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 정수장은 원수관을 통하여 취수장으로부터 공급되는 원수를 약품실 및 혼화지에서 약품을 투입하여 혼화시킨 뒤 응집지에서 미세한 부유물질(탁질류)등을 응집시킨다. 그런 다음 침전지에서 응집된 플록을 침전시키고 침전물을 제거하여 금속여과지 및 정수지로 보내지는 일련의 과정을 통해 정수 처리된다.

그리고, 응집지의 수면에 부유하는 스컴(scum : 부유물)은 별도로 포집 및 제거되는 것으로서, 첨부된 도면을 참조로 하여 종래의 스컴 제거과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 본원인이 발명자로 되어 있는 특허 제0753874 호(2007.09.03 공고) "스컴배출부를 갖는 응집기"를 설명하기 위한 것으로서, 도 1은 스컴배출부를 갖는 응집기의 전체 구성을 나타낸 측단면도이고, 도 2는 도 1의 평단면도이며, 도 3은 스컴배출부를 확대 도시한 측단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 상기 스컴배출부를 갖는 응집기는, 정류벽(1a)에 의해 구획되는 응집지(1)의 내부에 다수의 수평바(2a) 및 수직바(2b)를 갖는 회전축(2)이 회전구동부(3)에 의해서 회전 가능하게 수직방향으로 설치된다. 또한, 상기 회전축(2)의 상단부에 한 쌍의 스컴배출 블레이드(4)가 부착되어 회전축(2)과 함께 회전하면서 응집지(1)의 수면에 부유하는 스컴을 원수 배출방향으로 밀어내도록 구성되고, 이렇게 밀려오는 스컴을 외부로 배출시키는 스컴배출부(5)가 구비된다.

상기 스컴배출부(5)는 응집지의 수면에 설치되고 일측에 유입공(6a)이 형성된 스컴수집관(6)과, 상기 스컴수집관(6)을 상하 소정의 각도로 회전시켜 유입공(6a)을 통하여 스컴이 스컴수집관(6)의 내부로 유입되게 하는 수집관 구동부(7)가 구비되고, 상기 스컴수집관(6)의 전방측에 다수의 분사노즐(8a)을 갖는 물분사관(8)이 수평방향으로 설치되며, 상기 물분사관(8)은 분사관 구동부(9)에 의해서 상하 소정각도로 회전 가능하게 설치된다. 그리고, 상기 수집관 구동부(7) 및 분사관 구동부(9)는 모두 모터(7a)(9a)에 의해 회전하는 원판(7b)(9b)과 스컴수집관(6)의 사이에 연결되는 링크(7c)(9c)로 구성된다.

그러나, 상기한 바와 같이 구성된 스컴배출부를 갖는 응집기는 수면 상의 스컴을 강제로 스컴수집관(6) 측으로 밀어 포집할 수 있는 수단으로 스컴수집관(6)의 전방측에 설치된 물분사관(8)의 분사노즐(8a)을 통하여 물을 분사하여 강제 포집할 수 있도록 되어 있어, 스컴수집관에 인접한 스컴만 강제 포집되고 나머지 수면 위의 스컴은 포집 및 제거되지 못하게 됨으로써 스컴 제거의 비효율성을 초래할 뿐만 아니라 수면 위의 스컴이 물분사관 측으로 흘러 내려올 때까지 기다려야만 되므로 스컴 제거에 많은 시간이 소비됨에 따른 시간적 낭비를 초래하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 압축공기를 이용하여 수면 전체에 걸쳐 부유하는 스컴 및 거품을 강제로 스컴배출부측으로 밀어 포집할 수 있도록 함으로써 스컴 및 거품 제거의 신속성 및 효율성 향상은 물론 장치의 단순화로 설치 및 유지 보수 비용의 절감에 따른 경제성을 확보할 수 있도록 한 스컴 및 거품 제거장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 스컴 및 거품 포집시 스컴배출부를 통한 응집지의 원수 방류량을 최소화할 수 있도록 함으로써 원수 방류에 따른 환경오염을 줄일 수 있도록 한 스컴 및 거품 제거장치를 제공함에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 스컴 및 거품 제거장치의 한 형태는, 스컴 및 거품이 이동하는 수평방향으로 수면의 상부측에 설치되고, 컴퓨레셔로부터 압축공기가 공급되는 메인헤더와; 상기 메인헤더와 직각을 이루는 방향으로 메인헤더의 하부측을 따라 간격을 두고 다수 설치되고, 스컴 및 거품이 이동하는 방향으로 압축공기를 분사하는 다수의 에어 분사노즐이 외측 일측면 동일방향으로 다수 구비된 에어공급관과; 상기 메인헤더와 에어공급관의 사이에 구비되는 개폐밸브와; 상기 에어공급관의 에어 분사노즐을 통하여 분사되는 압축공기에 의해 밀려 이동하는 스컴 및 거품을 포집하여 외부로 배출시키는 스컴배출통과; 상기 스컴배출통을 상하 소정각도로 회전 작동시키는 액츄에이터와; 상기 메인헤더에서 스컴 및 거품이 이동하는 방향의 최초 에어공급관에서 최후 에어공급관까지 순차적으로 시간적인 간격을 두고 연속적으로 에어 분사노즐을 통해 압축공기가 분사된 후 차단되도록 개폐밸브의 작동을 제어하는 제어부;로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 개폐밸브는 전기적인 신호에 의해 작동하는 솔레노이드 밸브로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스컴배출통은 상측으로 개구부가 형성되고, 상기 개구부를 통하여 내부에 포집된 스컴을 외부로 배출시킬 수 있도록 내부에 경사면이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스컴배출통은 스컴 및 거품 포집시 개구부의 하측 끝단부가 수면과 일치하다가 제어부에 의해 최후 에어공급관의 에어 분사노즐을 통한 압축공기 분사가 차단될 때, 동시에 개구부가 액츄에이터에 의해 수면의 상부측에 위치하도록 작동되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 스컴 및 거품이 이동하는 수평방향으로 설치된 메인헤더에 직각을 이루는 방향으로 메인헤더의 하부측을 따라 다수 설치된 에어공급관과 메인헤더 사이의 개폐밸브를 제어부의 개폐 구동신호에 따라 스컴 및 거품이 이동하는 방향의 최초 에어공급관에서 최후 에어공급관까지 시간적인 간격을 두고 순차적으로 연속하여 개폐되도록 함으로써 수면 전체에 걸쳐 부유하는 스컴 및 거품을 강제로 에어공급관의 에어 분사노즐을 통하여 분사되는 압축공기로 스컴배출부측으로 밀어 포집할 수 있게 되고, 이로 인하여 스컴 및 거품 제거의 신속성 및 효율성을 한층 증대시킬 수 있는 효과를 갖게 된다.

또한, 본 발명은 스컴 포집시 스컴배출통의 개구부가 수면과 일치하다가 스컴 및 거품을 강제로 스컴배출통측으로 밀어 포집하기 위한 압축공기의 분사가 차단됨과 동시에 상기 개구부가 수면의 상부측으로 벗어나도록 구성함으로써 스컴배출통을 통한 응집지의 원수 방류량을 최소화할 수 있게 되고, 이로 인하여 원수 방류에 따른 환경오염을 줄일 수 있는 효과도 갖게 된다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 의한 스컴 제거장치의 구성을 실시예에 따라 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 스컴 제거장치의 전체적인 구성 및 설치 상태를 나타 낸 사시도로서, 이에 도시된 바와 같이 본 발명은 응집지(1)의 상부측에 외부의 컴퓨레셔(10)와 연결된 메인헤더(11)가 설치되고, 상기 메인헤더(11)의 하부측에 다수의 에어공급관(12)이 설치되며, 상기 메인헤더(11)와 에어공급관(12)의 사이에 개폐밸브(13)가 구비된다. 또한, 상기 에어공급관(12)의 에어 분사노즐(12a)을 통하여 분사되는 압축공기에 의해 강제로 밀려 이동하는 스컴을 포집하여 외부로 배출시키는 스컴배출통(14)과 상기 스컴배출통(14)을 상하 소정각도로 회전 작동시키는 액츄에이터(15)가 구비된다.

상기 메인헤더(11)는 외부의 컴퓨레셔(10)와 연결된 관체로서, 응집지(1)의 스컴 및 거품 이동방향의 수평상태로 응집지(1)의 수면 상부측에 설치되고, 에어공급관(12)은 메인헤더(11)의 하부측에 분기관 형태로 메인헤더(11)와 직각을 이루는 수평방향으로 메인헤더(11)를 따라 간격을 두고 다수 설치된다.

상기 에어공급관(12)은 양단이 막힌 관체로서, 도 3에 도시된 바와 같이 에어공급관(12)의 일측에 수면을 향하여 소정각도로 경사진 다수의 에어 분사노즐(12a)이 에어공급관(12)을 따라 간격을 두고 동일방향으로 설치되고, 상기 에어 분사노즐(12a)을 통한 압축공기의 분사 및 차단을 위해 전술한 바와 같이 에어공급관(12)과 메인헤더(11)의 사이에 개폐밸브(13)가 구비된다.

이때 상기 개폐밸브(13)는 다양한 형태로 구비될 수 있으나, 여기서는 전기적인 신호에 의해 순간적인 개폐작동이 가능한 솔레노이드 밸브의 적용이 보다 바람직하고, 각각의 에어공급관(12)에 대응되게 구비되는 다수의 개폐밸브(13)는 도 2에 도시된 바와 같이 개폐작동의 구동신호를 보내는 제어부(16)에 각각 전기회로 적으로 연결된다.

상기 스컴배출통(14)은 상측에 개구부(14a)가 형성된 통체로 응집지(1)에 대하여 직각을 이루는 수평방향으로 설치되고, 응집지(1)의 상부측에 설치된 액츄에이터(15)와 연결되어 상기 액츄에이터(15)에 의해서 상하 소정각도로 회전왕복운동을 하도록 구성된다. 이때, 상기 스컴배출통(14)의 개구부(14a)는 원수 배출방향에 대하여 대향되는 방향으로 형성되고, 스컴배출통(14)이 액츄에이터(15)에 의해 하부측으로 회전할 때, 그 이동범위는 스컴배출통(14)의 원수 유입량을 최소화하기 위해 개구부(14a)의 하측 끝단부가 동일 수면상에 위치하는 시점으로 제한된다.

또한, 상기 액츄에이터(15)는 종래와 마찬가지로 모터(15a)에 의해 회전 구동하는 원판(15b)과 스컴배출통(14)의 사이를 링크(15c)로 형성한 것이며, 상기 링크(15c)는 도 5에 도시된 바와 같이 스컴배출통(14)의 배면 중간에 연결되고, 스컴배출통(14)의 회전이 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 스컴배출통(14)의 양측에 베어링 기능을 할 수 있는 지지부재(B)를 설치할 수 있으며, 스컴 배출의 용이성 확보를 위해 스컴배출통(14)의 하부 내측에는 길이방향으로 하향 경사지게 경사면(14b)이 형성된다. 이때 상기 액츄에이터(15)는 제어부(16)와 전기 회로적으로 연결되어 제어부(16)의 구동 명령신호에 따라 작동된다.

한편, 본 발명은 응집지에 설치된 상태를 예시하였으나, 응집지 뿐만 아니라 스컴 제거를 위해 정수장 침전지와 분배조 및 하수처리장 침전지, 분배조, 중개 펌프장 등에 설치될 수 있다.

다음은 상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작동과정을 첨부된 도면을 참조로 하여 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 메인헤더(11)를 통하여 각 에어공급관(12)에 컴퓨레셔(10)의 압축공기가 공급되고, 이 공급된 압축공기는 개폐밸브(13)의 개방에 의해서 에어공급관(12)의 각 에어 분사노즐(12a)을 통하여 수면에 분사된다. 이때 상기 개폐밸브(13)는 제어부(16)의 개방 구동신호에 따라 스컴 및 거품이 이동하는 방향의 최초 에어공급관(12)상의 개폐밸브(13)가 해당된다.

즉, 최초 에어공급관(12) 상의 개폐밸브(13)만 일정시간 동안 개방상태가 되고, 나머지 에어공급관(12)상의 개폐밸브(13)는 폐쇄상태를 유지하게 되는 것으로, 예컨대 10초동안 개방된 후 다시 제어부(16)의 폐쇄 구동신호에 의해 폐쇄됨과 동시에 다음 에어공급관(12) 상의 개폐밸브(13)가 제어부(16)의 개방 구동신호에 의해 개방된 후 다시 폐쇄되는 식으로 각각의 에어공급관(12) 상의 개폐밸브(13)가 작동하면서 에어 분사노즐(12a)을 통하여 압축공기가 순차적으로 분사되면서 수면 위의 스컴 및 거품을 스컴배출통(14) 측으로 강제로 밀어내게 되는 것이다.

이렇게 유도된 스컴 및 거품은 액츄에이터(15)의 작동에 의해서 수면과 동일선 상에 위치한 스컴배출통(14)의 개구부(14a)를 통하여 스컴배출통(14)의 내부로 유입됨으로써 포집하게 되는 것이며, 이 포집된 스컴은 스컴배출통(14)의 경사면(14b)을 타고 외부로 배출된다. 이때 스컴배출통(14)의 개구부(14a)는 스컴 및 거품이 이동하는 방향의 최후 에어공급관(12) 상의 개폐밸브(13)가 개방되어 에어 분사노즐(12a)을 통하여 수면에 압축공기가 분사되는 경우에만 수면과 일치하고, 상기 최후 에어공급관(12) 상의 개폐밸브(13)가 폐쇄되면, 이와 동시에 액츄에이터(15)가 스컴배출통(14)을 수면의 상부측으로 소정각도 회전시켜 스컴배출통(14)의 개구부(14a)가 수면으로부터 벗어나게 함으로써 스컴배출통(14)으로 원수가 유입되지 못하도록 차단하게 된다.

또한, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 모터(15a)에 의해 회전하는 원판(15b)에 일측단부가 편심되게 연결된 링크(15c)의 타측단부가 스컴배출통(14)에 연결되어 있고, 스컴배출통(14)의 양단부는 지지부재(B)에 의해 회전가능하게 지지되어 있어 상기 스컴배출통(14)은 액츄에이터(15), 즉 모터(15a)와 원판(15b) 및 링크(15c)의 구동에 의해 상.하 회전이 가능하게 되는 것이다.

한편, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 다른 적용 예를 나타낸 것으로서, 이에 도시된 바와 같이 본 발명은 장방형 침전지(100)에 본 발명에 의한 스컴 및 거품 제거장치를 적용한 것이다. 상기 장방형 침전지(100)는 통상에서와 같이 원형 침전지와 달리 그 형태가 전체적으로 장방형체로 형성되고, 내부에는 수개소의 구동축(110) 및 스프로킷(120)에 다수의 플라이트(140)가 장착된 체인(130)을 무한궤도 형태로 걸어 구동모터(150)에 의한 체인(130)의 이송에 의해 상기 플라이트(140)가 침전지 바닥면의 슬러지를 강제로 슬러지 배출구(160)측으로 밀어내 외부로 배출토록 구성한 것이다.

이러한 장방형 침전지(100)에 있어, 본 발명에 의한 스컴 및 거품 제거장치는 장방형 침전지(100)의 수면 위에 컴퓨레셔(10)와 연결된 메인헤더(11)가 스컴 및 거품 이동방향의 수평상태로 설치되고, 상기 메인헤더(11)에 다수의 에어 분사노즐(12a)을 갖는 에어공급관(12)이 설치되며, 상기 에어공급관(12)과 메인헤더(11)의 사이에 제어부(16)에 의해 작동되는 개폐밸브(13)가 설치된 것이다.

또한, 스컴 및 거품이 이동하는 방향에 대향되는 방향으로 개구부가 형성된 스컴배출통(14)이 설치되고, 상기 스컴배출통(14)은 액츄에이터(15)에 의해 상하 소정각도로 회전할 수 있도록 구성되며, 상기 액츄에이터(15)는 스컴 및 거품 이동방향의 최후 에어공급관(12) 상의 개폐밸브(13)가 개방되는 동안에만 개구부가 수면과 동일면을 이루고 최후 에어공급관(12)의 개폐밸브(13)가 폐쇄되면, 이와 동시에 스컴배출통(14)의 개구부가 수면에서 벗어나도록 상기 스컴배출통(14)을 수면의 상측으로 소정각도로 회전시킬 수 있도록 구성한 것으로, 이에 대한 구체적인 설명은 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같은 본 발명의 일 실시예와 중복을 피하기 위해 생략하기로 한다.

이상에서와 같이 본 발명은 스컴 및 거품 이동방향의 수평상태로 수면의 상부측에 메인헤더를 설치하고, 상기 메인헤더와 직각을 이루는 방향으로 메인헤더의 하부측을 따라 간격을 두고 다수의 에어공급관을 설치하여 제어부의 구동신호에 따라 스컴 및 거품이 이동하는 방향의 최초 에어공급관에서 최후 에어공급관까지 개폐밸브를 시간적인 간격을 두고 순차적으로 개방 및 폐쇄시켜 에어공급관의 에어 분사노즐을 통하여 분사되는 압축공기로 수면 위의 스컴 및 거품을 강제로 스컴배출통측으로 밀어 이송시켜 포집할 수 있게 되는 것이며, 이로 인하여 수면 위의 스 컴 및 거품을 보다 신속하면서도 효율적으로 제거할 수 있는 장점을 갖게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 스컴 및 거품 제거장치의 전체적인 구성 및 설치 상태를 나타낸 사시도.

도 2는 도 1의 A-A선 단면도.

도 3은 도 2의 "C"부 확대도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 스컴배출통에 의한 스컴 및 거품 포집상태를 나타낸 단면도.

도 5는 도 1의 B-B선 단면도.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 의한 스컴 및 거품 제거장치의 다른 적용 예를 나타낸 것으로서,

도 6a는 측단면도.

도 6b는 부분 확대사시도.

도 7 및 도 8은 종래의 스컴배출부를 갖는 응집기의 측단면도 및 평단면도.

도 9는 도 7의 스컴배출부 확대도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 응집지 1a: 정류벽

2: 회전축 2a: 수평바

2b: 수직바 3: 회전구동부

4: 스컴배출 블레이드 10: 컴퓨레셔(compressor)

11: 메인헤더 12: 에어공급관

12a: 에어 분사노즐 13: 개폐밸브

14: 스컴배출통 14a: 개구부

14b: 경사면 15: 액츄에이터(actuator)

15a: 모터 15b: 원판

15c: 링크 16: 제어부

Claims (4)

1. 스컴 및 거품이 이동하는 수평방향으로 수면의 상부측에 설치됨과 동시에 컴퓨레셔(10)로부터 압축공기가 공급되는 메인헤더(11)에 직각을 이루는 방향으로 메인헤더(11)의 하부측을 따라 다수의 에어공급관(12)이 간격을 두고 다수 설치되고, 상기 에어공급관(12)은 스컴 및 거품이 이동하는 방향으로 압축공기를 분사하는 다수의 에어 분사노즐(12)이 외측 일측면 동일방향으로 다수 구비되며, 상기 메인헤더(11)와 에어공급관(12)의 사이에 개폐밸브(13)가 구비되고, 액츄에이터(15)에 의해 상하 소정각도로 회전 작동되면서 상기 에어공급관(12)의 에어 분사노즐(12a)을 통하여 분사되는 압축공기에 의해 밀려 이동하는 스컴 및 거품을 포집하여 외부로 배출시키는 스컴배출통(14)이 구비되며, 상기 메인헤더(11)에서 스컴 및 거품이 이동하는 방향의 최초 에어공급관(12)에서 최후 에어공급관(12)의 에어 분사노즐(12a)은 제어부(16)에 의한 개폐밸브(13)의 작동에 의해서 순차적으로 시간적인 간격을 두고 연속적으로 압축공기를 분사하도록 구성된 것을 특징으로 한 스컴 및 거품 제거장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 개폐밸브(13)는 전기적인 신호에 의해 작동하는 솔레노이드 밸브로 구 성된 것을 특징으로 한 스컴 및 거품 제거장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 스컴배출통(14)은 상측으로 개구부(14a)가 형성되고, 상기 개구부(14a)를 통하여 내부에 포집된 스컴을 외부로 배출시킬 수 있도록 내부에 경사면(14b)이 형성된 것을 특징으로 한 스컴 및 거품 제거장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 스컴배출통(14)은 스컴 및 거품 포집시 개구부(14a)의 하측 끝단부가 수면과 일치하다가 제어부(16)에 의해 최후 에어공급관(12)의 에어 분사노즐(12a)을 통한 압축공기 분사가 차단될 때, 동시에 개구부(14a)가 액츄에이터(15)에 의해 수면의 상부측에 위치하도록 작동되는 것을 특징으로 한 스컴 및 거품 제거장치.

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