KR101042932B1 - 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치에 관한 것이다. 본 발명은 회전구동수단에 의해 회전 구동되는 회전축의 중심부를 따라 토양정화물질 이송경로를 형성하고 회전축의 외주면에 분사노즐을 구비하며 회전축에 상기 토양정화물질 이송경로와 분사노즐을 연결하는 분배공을 구비하여 분사노즐이 회전하면서 고온증기, 미생물, 영양액, 그리고 약품 등의 토양정화물질을 분사하도록 하여 절단수단에 의해 1차 경작된 토양을 토양정화물질의 분사에 의해 2차 경작하는 것이다. 또한 하부 회전경작수단과 상부 회전경작수단을 구비하여 2차 경작이 이루어지도록 함과 아울러 지중분사수단에 의한 토양정화물질의 분사로 3차 경작이 이루어지도록 함으로써 오염토양을 보다 효율적으로 경작할 수 있도록 한 것이다. 또한 지중분사수단의 회전축을 하부 회전경작수단의 회전축으로 겸하게 하고 이 회전축의 외주면에 복수개의 혼합날을 구비함과 아울러 회전축의 회전방향에서 볼 때 분사노즐이 혼합날의 후방에 위치하도록 함으로써 분사노즐이 토양에 의해 막히지 않으면서 2차 또는 3차 경작이 가능하게 되는 것이다.

Description

지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치{Polluted soil cultivation apparatus having underground jetting tube attached to backhoe}

본 발명은 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 백호우에 부착되어 단기간 내에 많은 양의 오염된 토양을 효율적이고 경제적으로 경작할 수 있음과 아울러 지중에 고온증기나 미생물 또는 영양액, 그리고 약품 등의 토양정화물질을 분사하여 토양을 보다 효율적으로 정화할 수 있도록 한 분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치에 관한 것이다.

일반적으로 주유소나 군부대 또는 공장지역의 지하 유류저장 탱크의 배관 및 상기 탱크의 노후화와 파손으로 유류가 누유되거나 유출되는 사고로 인해 기름이 토양 내로 유입되어 오염이 되기 마련이며, 이렇게 오염된 토양으로는 동식물의 성장이 정상적으로 이루어지 않으므로 경작을 실시하게 된다.

이와 같은 경작은 대개 오염부지의 토양을 굴착 이송한 후 경작지 내에서 오염된 토양을 일정 두께로 지표면에 펼쳐 놓고 영양분(질소, 인), 수분, 산소 공급으로 미생물의 성장을 촉진, 분해하는 호기성 생분해 공정이며, 즉 상기 오염된 토양을 지표면에 깔아 놓고 정기적으로 뒤집어줌으로써 공기를 공급해 주고 오염 물질의 분해율을 최적화하기 위해 수분함량, 산소함유량, 양분(질소, 인), pH와 같은 토양의 특성을 조절한다.

상기 오염토양 경작의 처리공정을 보면, 우선 처리 대상물질로써 오염토양의 생분해는 유류계의 가솔린과 같은 휘발성이 강한 물질과 고분자 탄화수소에 적용(디젤연료, 기름슬러지, 석탄오염토양, 살충제 등)하고 이에 대한 제한요소로 다음과 같은 다양한 요인을 내포하고 있다.

- 넓은 공간이 필요하다.

- 오염물질의 분해를 위한 적절한 상태가 조성되지 않으므로 분해가 어려운 물질을 완전하게 제거하기 위해서는 많은 시간이 소요된다.

- 동절기 온도의 영향으로 미생물의 활성 저하가 일어난다.

- 뒤집기 공정에 에너지 소모가 많다.

이러한 오염토양 경작의 종래기술로는 오염토양의 정화부지에서 오염된 토사를 약 60㎝로 얇게 깔아놓고 로터리식으로 뒤집어줌으로써 산소를 공급하고 영양액을 주입하는 이른바 트랙터를 이용한 경작처리에 의해 생물학적 정화를 진행하였으나, 소용량 정화에 대한 효율성은 높으나 대용량 정화에 대한 효율성 및 경제성이 떨어지고 있고, 이러한 경작처리는 오염된 토사를 얇게 깔기 위한 넓은 부지가 필요하며, 경작을 위한 기계적인 장치가 필요함과 동시에 오랜 작업 시간이 소요된다는 문제가 있다.

다른 종래기술로는 백호우를 이용한 경작처리로써 대용량의 오염된 토양을 처리하기 위해 토사의 야적 높이를 60~80㎝ 이내로 포설한 후 백호우를 이용하여 뒤집기 작업을 진행하고 있으나, 이러한 백호우 뒤집기 방법은 건설용 버킷 및 체거름 버킷을 이용하여 야적된 토사를 굴착 후 털거나 뿌리는 방식으로 뒤집기 작업을 진행함에 따라 여러 가지의 정화효율성 및 경제성에 문제점이 발생하고 있다.

또한, 상기 백호우를 이용한 경작처리에는 다음과 같은 다양한 문제점이 발생하고 있다.

- 대용량의 오염된 토양의 뒤집기 작업은 가능하나 경작을 위한 기계적인 동력비용이 높으며, 기계 및 보조 인력의 노동부하가 상기 트랙터를 이용한 경작처리보다 높다.

- 경작운영시 미생물 및 영양분(질소, 인)을 주기적으로 살포하는 인력이 필요하다.

- 오염토양 내 수분함량이 높아짐에 따라 경작시 토사가 버킷 규격의 케이크 형상으로 떨어져 본 발명에서와 같이 파쇄에 의해 토양입자별로 세분하는 파쇄 효과를 얻을 수 없다.

- 정화의 사각지대가 발생한다. 오염된 토사의 높은 야적높이로 심경부(深耕部)의 오염토양이 원활하게 파쇄되지 않으며, 상기 토사의 입자와 입자 사이의 오염물질(유분)내로 미생물 및 산소 공급이 저하됨에 따라 정화효율이 떨어진다.

- 오염된 토양 내의 미생물 및 영양액 혼합이 어렵다.

상기한 바와 같은 오염토양 경작의 문제점을 보완하여 버킷형 회전방식의 경작장치가 응용되는 이른바 회전분쇄방식 경작장치가 사용되고 있으며, 이 장치는 음식물 분쇄장치를 응용한 장비로써 재료를 혼합하거나 동시에 혼합이송하는 스크루가 회전하면서 뒤쪽 체거름을 통해 파쇄된 오염토양이 떨어지는 원리를 가지고 사용되나, 이도 역시 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

- 회전분쇄방식의 경작 장비는 오염토양의 단단한 고형물을 파쇄할 때 스크루 사이 이물질, 돌, 비닐 등의 걸림 현상과 뒤집기 효과가 많이 떨어지고 기계적으로 높은 부하로 인해 빈번한 고장과 점검이 필수적이다.

- 특히 종래 트랙터 및 백호우 버킷보다 파쇄정도가 향상되었으나 대용량의 오염된 토양을 굴착식 분쇄방식으로 뒤집거나 파쇄하기 위한 현장적용에는 다소 어려움이 있다

상기한 바와 같은 오염토양 경작을 위한 경작장치의 사용목적은 지중의 0~50㎝ 깊이의 경작을 목적으로 하기 때문에, 오염된 토양의 보다 효율적이고 경제적인 경작을 위해서는 50~100㎝ 깊이의 경작을 필요로 하나 이에 사용되는 경작장치는 현재까지 존재하고 있지 않다.

따라서 본 발명의 목적은 지중 1m 이상 깊이의 오염된 토양도 원활하게 경작할 수 있음과 아울러 고온증기나 미생물 또는 영양액 등의 분사물질을 지중에 분사하여 오염토양을 정화할 수 있으면서도 분사노즐이 토양에 의해 막히는 일이 없이 원활하게 분사할 수 있도록 한 분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치를 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 토양의 절단날과 하부 회전경작수단 및 상부 회전경작수단에 의해 토양의 뒤집기와 파쇄 및 이송이 원활하게 이루어지도록 한 분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치를 제공하려는 것이다.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 백호우에 연결하기 위한 백호우 연결링크가 구비되는 연결바와, 상기 연결바에 그 상단이 고정되어 하부로 연장되는 복수개의 절단날을 포함하는 절단경작수단과; 상기 절단날에 회전 가능하게 지지되는 회전축과, 상기 회전축의 중심부를 따라 형성되는 토양정화물질 이송경로와, 상기 회전축의 외주면에 구비되는 복수개의 분사노즐과, 상기 회전축에 방사형으로 형성되어 상기 토양정화물질 이송경로와 분사노즐을 연결하는 분배공과, 상기 절단날에 고정되며 상기 토양정화물질 이송경로의 내부로 토양정화물질을 투입하는 토양정화물질 투입관을 구비하는 지중분사수단; 및 상기 회전축을 회전 구동시키는 회전구동수단을 포함하여 구성되는 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치를 제공한다.

또한 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 백호우에 연결하기 위한 백호우 연결링크가 구비되는 연결바와, 상기 연결바에 그 상단이 고정되어 하부로 연장되는 복수개의 절단날을 구비한 절단경작수단과; 상기 절단날에 회전 가능하게 지지되는 회전축과, 상기 회전축의 중심부를 따라 형성되는 토양정화물질 이송경로와, 상기 회전축의 외주면에 구비되는 복수개의 분사노즐과, 상기 회전축에 방사형으로 형성되어 상기 토양정화물질 이송경로와 분사노즐을 연결하는 분배공과, 상기 절단날에 고정되며 상기 토양정화물질 이송경로의 내부로 토양정화물질을 투입하는 토양정화물질 투입관을 구비하는 지중분사수단과; 상기 지중분사수단의 회전축을 공유하며, 상기 회전축의 외주면에 방사형으로 고정되는 복수개의 혼합날을 구비하는 하부 회전경작수단; 및 상기 절단경작수단의 절단날에 회전 가능하게 설치되는 회전축과, 상기 회전축의 외주면에 방사형으로 고정되는 복수개의 이송날과, 상기 이송날에 직교하는 상태로 고정되는 이송판을 구비하는 상부 회전경작수단과; 상기 지중분사수단의 회전축을 회전 구동시키는 회전구동수단; 및 상기 상부 회전경작수단의 회전축을 회전 구동시키는 회전구동수단을 포함하여 구성되는 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치를 제공한다.

상기 절단날은 측면에서 볼 때 상단이 넓고 하단으로 갈수록 점차 좁아지는 형태로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 절단날은 후방측에 절단날부가 형성되며, 상기 절단날부는 그 하단이 상단보다 후방측에 위치하도록 경사진 형태로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 지중분사수단의 토양정화물질 투입관은 토양정화물질 공급관을 통해 토양정화물질 공급원에 연결하는 것이 바람직하다.

상기 혼합날은 전면을 완만하게 만곡된 오목면으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 토양정화물질 투입관과 토양정화물질 공급관의 사이에는 헤더를 설치하는 것이 바람직하다.

상기 이송날은 넓은 면이 좌우측방을 향하도록 설치되며, 상기 이송판은 넓은 면이 전후방을 향하도록 설치하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치에 의하면, 고온증기, 미생물 또는 영양액 등을 분사하거나 송풍 기능이 가능한 분사관을 구비하므로 다음과 같은 효과를 발휘한다.

첫째, 굴착된 오염 토양을 지상에서 1m 이상의 높이로 야적하여 토양 공극과 미생물 활성도를 높이고 자동 약품살포를 제어함에 따라 효율성 및 경제성을 향상시킨다.

둘째, 경작장 내 오염토양의 야적을 높여서 단기간 내 많은 양의 오염토양을 경작할 수 있는 효과가 있다.

셋째, 백호우의 굴착과 견인 등의 기능을 동시에 구현하는 경작으로 협소한 장소에서도 효율적인 백호우 작업이 가능해진다.

넷째, 절단날과 혼합날 및 이송날을 구비하여 토양 부하에 따른 견인 저항이 적고 지중의 파쇄 효과가 큰 고성능 장치이다.

다섯째, 지중분사수단을 통한 고온증기와 미생물 및 영양액 등의 지중 주입으로 휘발성 유기화합물(VOCs)의 휘발과 토양 공극 내 산소공급으로 미생물 활성화와 토양정화효과를 극대화할 수 있다.

여섯째, 자동 약품살포로 경작운영비 및 인건비를 절감할 수 있다.

일곱째, 지중의 오염된 토양 내에 고온증기를 분사함으로써 토양 내의 온도를 10~15℃ 상승시키는 등 온도를 제어할 수 있어 미생물 활성도를 증가시킬 수 있다(10℃ 상승 시 미생물 활성도 2배 증가됨). 즉, 온도 상승 효과로 인해 연료화합물의 탄소결합구조를 세밀하게 끊어주므로 유류 분해 미생물에 의한 생물학적 분해가 촉진된다.

여덟째, 종래에는 동절기의 5℃ 이하 저온의 환경에서 미생물의 활성이 중지 및 저하됨에 따라 별도의 타공법인 바이오파일(Biopile)을 진행하는 반면, 본 발명은 지중분사수단을 이용하여 고압증기 분사 및 뒤집기 작업이 가능하므로 지중의 오염된 토양 내의 온도조절로 동절기에도 미생물을 활성화시키고 미생물에 의한 오염토양의 정화 효과를 상승시키는 등 생물학적 경작이 가능하다.

아홉째, 생물학적 처리에 있어 고농도 TPH(5,000mg/kg) 이상 오염물질은 별도의 전처리 과정을 거쳐야 하는데, 본 발명의 전단 절단부에 의한 지중분사수단의 미생물 및 영양액 살포를 이용하여 화학적 처리인 펜톤산화 공정을 별도로 운영하는 것이 가능하다.

열째, 화학적 처리와 타공정의 약품살포 및 교반작업의 응용성이 높다.

열한째, 얕은 하천 슬러지의 정화 및 바이오 스파징(bio sparging) 공법의 응용성이 높다.

열두째, 회전 구동되는 회전축과 이 회전축의 외주면에 구비된 복수개의 분사노즐을 구비하는 지중분사수단을 구비하여 토양정화물질을 분사함으로써 분사노즐이 막히는 일이 없이 토양정화물질의 분사가 가능하게 된다.

열세째, 지중분사수단의 회전축의 외주면에 복수개의 혼합날을 구비한 하부 회전경작수단을 구비함과 아울러 회전축의 회전방향에서 볼 때 분사노즐이 혼합날의 후방에 위치하면서 토양정화물질을 분사하도록 함으로써 분사노즐의 막힘 현상을 보다 확실하게 방지할 수 있게 된다. 또한, 분사노즐이 지중에서 토양 부하를 받지 않게 되어 내구성이 좋아지게 되는 효과도 있다.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 의한 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치의 바람직한 제 1 실시예를 보인 것으로,
도 1은 본 발명에 의한 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치의 사시도,
도 2는 지중분사수단의 부분 절개 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치의 정면도,
도 4는 본 발명에 의한 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치의 측면도,
도 5는 본 발명에 의한 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치의 사용상태도,
도 6 내지 도 10은 본 발명에 의한 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치의 바람직한 제 3 실시예를 보인 것으로,
도 6은 본 발명에 의한 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치의 사시도,
도 7은 지중분사수단 및 하부 회전경작수단의 부분 절개 사시도,
도 8은 본 발명에 의한 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치의 정면도,
도 9는 본 발명에 의한 지중분사관을 구비한 백호우 부차용 오염토양 경작장치의 측면도,
도 10은 본 발명에 의한 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치의 사용상태도,

이하, 본 발명에 따른 분사관을 구비한 백호우 굴착기용 오염토양 경작장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

본 발명에 의한 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치의 바람직한 제 1 실시예는 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 백호우에 연결되어 오염토양을 경작하는 장치로서, 경작할 오염토양을 일정한 폭으로 절단하기 위한 절단경작수단(10)과, 절단되어 경작되는 토양에 정화물질을 분사하는 지중분사수단(20)을 구비한다.

상기 절단경작수단(10)은 적어도 한 쌍의 절단날(11)을 포함한다. 상기 절단날(11)은 도시예와 같이 한 쌍으로 구성할 수도 있으나, 좌우 한 쌍의 절단날 사이에 하나의 절단날을 추가하여 3개의 절단날로 구성하는 것이 바람직하다.

또한 필요에 따라서는 절단날(11)의 개수를 4개 또는 그 이상으로 할 수도 있다.

상기 절단날(11)은 측면에서 볼 때 상단이 넓고 하단으로 갈수록 점차 좁아지는 형태로 형성하여 오염토양 경작과정에서 토양과의 마찰저항이 최소화되도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 절단날(11)은 후방측(백호우를 향하는 쪽)에 절단날부(12)가 형성되며, 상기 절단날부(12)는 그 하단이 상단보다 후방측에 위치하도록 경사진 형태로 구성하는 것이 바람직하다.

상기 절단날(11)들은 그 상단에서 연결바(13)에 연결된다. 즉, 상기 절단날(11)들은 상기 연결바(13)에 그 상단이 고정되어 하부로 연장되는 구조로 구성된다.

상기 연결바(13)에는 본 발명에 의한 분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치를 백호우(1)의 암(2)에 연결 부착하기 위한 백호우 연결링크(14)가 구비된다. 상기 절단날(11)들의 하단은 연결봉(15)들에 의해 연결된다.

또한 상기 절단날(11)은 후술하는 상부 회전경작수단(50)과 하부 회전경작수단(40)을 지지하는 프레임으로서의 역할을 겸하도록 구성된다.

상기 지중분사수단(20)은 상기 절단날(11)에 회전 가능하게 설치되는 회전축(21)과, 상기 회전축(21)의 중심부를 따라 형성된 토양정화물질 이송경로(22)와, 상기 회전축(21)의 외주면에 구비되는 복수개의 분사노즐(23)과, 상기 회전축(21)에 방사형(放射形)으로 형성되어 상기 토양정화물질 이송경로(22)와 분사노즐(23)을 연결하는 분배공(24)과, 상기 절단날(11)에 고정되며 상기 토양정화물질 이송경로(22)의 내부로 토양정화물질을 투입하는 토양정화물질 투입관(25)을 포함한다.

상기 토양정화물질 이송경로(22)는 상기 회전축(21)의 중심부를 따라 형성되며, 일단은 개방되고 타단은 폐쇄된다.

상기 토양정화물질 투입관(25)은 상기 토양정화물질 이송경로(22)의 개방단에 연결된다.

상기 토양정화물질 투입관(25)은 토양정화물질 공급관(26)을 통해 토양정화물질 공급원(미도시)에 연결된다.

또한 상기 토양정화물질 투입관(25)과 토양정화물질 공급관(26)의 사이에는 헤더(27)를 설치하여 토양정화물질 공급관(26)을 통해 공급되는 토양정화물질이 헤더(27)에 저류되면서 토양정화물질 투입관(25)으로 공급되도록 구성하는 것이 바람직하다.

도 1에서 28은 회전축(21)을 절단날(11)에 지지하는 베어링이다.

상기 회전축(21)은 회전구동수단(30)에 의해 회전 구동된다.

상기 회전구동수단(30)은 상기 절단날(1)의 상단에 회전 가능하게 지지되어 회전동력원(미도시)에 의해 구동되는 구동회전체(31)와, 상기 회전축(21)의 단부에 고정되는 종동회전체(32) 및 상기 구동회전체(31)와 종동회전체(32)를 연결하는 전동부재(33)를 포함하여 구성된다.

상기 회전동력원은 백호우(1)의 엔진을 사용하거나 별도의 전동모터 또는 유압모터 등을 사용할 수 있다.

상기 구동회전체(31)와 종동회전체(32)는 스프로킷으로 구성하고 전동부재(33)는 체인으로 구성하는 것이 바람직하나, 필요에 따라서는 구동회전체(31)와 종동회전체(32)를 풀리로 구성하고 전동부재(33)를 벨트로 구성하거나 구동회전체(31)와 종동회전체(32) 및 전동부재(33)를 모두 기어로 구성하여 구동회전체(31)와 종동회전체(32) 및 전동부재(33)가 기어트레인(gear train)을 구성하도록 할 수도 있다.

도 1에서 34는 구동회전체(31)와 종동회전체(32) 및 연동부재(33)를 보호하는 보호커버이다.

이하, 본 실시예에 따른 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치에 의한 오염토양 경작과정을 설명한다.

상기 백호우 연결링크(14)를 백호우(1)의 암(2)에 연결하는 것에 의해 본 발명의 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치를 백호우(1)에 장착한다. 이때 상기 절단날(11)의 절단날부(12)가 백호우(1)를 향하도록 한다(도 5 참조).

본 발명에 의한 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치가 부착된 백호우(1)를 이동시키면 상기 절단경작수단(10)의 절단날(11)에 의해 토양이 절단됨과 아울러 뒤집히면서 파쇄되어 1차적인 경작이 이루어진다.

이와 동시에 상기 지중분사수단(20)의 토양정화물질 공급원으로부터 공급관(26)을 통해 토양정화물질을 공급하면 토양정화물질이 토양정화물질 투입관(25)을 통해 토양정화물질 이송경로(22)를 따라 이송되면서 각 분배공(24)을 통해 분배되고, 분배된 토양정화물질은 분사노즐(23)에서 절단 및 파쇄된 토양 속으로 분사되면서 2차적인 경작이 이루어지게 된다.

2차적인 경작과정에서 사용되는 토양정화물질은 토양의 오염정도나 종류 및 토양의 온도 등에 따라 고온증기나 미생물 또는 영양액, 그리고 약품 등을 사용할 수 있다.

또한 토양의 온도가 낮은 동절기에는 고온증기를 분사함으로써 토양의 온도를 높여 미생물의 활성화를 극대화할 수 있다. 필요에 따라서는 영양액을 살포접종하여 미생물이 더욱 활성화되도록 할 수 있다. 화학적인 정화가 필요할 경우에는 약품을 분사하여 토양을 정화할 수 있다. 또한 고온증기나 미생물 또는 영양액, 그리고 약품을 지중분사하지 않고 공기를 분사할 수도 있다.

상기 지중분사수단(20)은 회전하지 않는 정지된 상태로 사용할 수도 있으나, 노즐(23)이 토양에 의해 막히는 것을 방지함과 아울러 토양정화물질이 토양에 대하여 균일하게 분사되도록 하기 위하여 회전시키는 것이 바람직하다.

이를 위하여 회전동력원을 가동시키면 구동회전체(31)가 회전하게 되고, 이 구동회전체(31)의 회전력이 전동부재(33)를 통해 종동회전체(32)에 전달되며, 종동회전체(32)에 결합된 회전축(21)과 그 외주면에 구비된 복수개의 분사노즐(23)이 회전하면서 토양정화물질을 1차 경작된 토양 중에 분사하게 되어 분사노즐(23)이 토양에 의해 막히는 일이 없게 된다.

이때 상기 토양정화물질 투입관(25)은 절단날(11)에 고정되어 있으므로 회전하지 않고 회전축(21)만 회전하게 되는데 토양정화물질 투입관(25)은 토양정화물질 이송경로(22)의 개방단에 삽입되어 있으므로 회전축(21)이 회전하는 데에는 하등의 지장이 없게 된다.

도 6 내지 도 10은 본 발명에 의한 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치의 제 2 실시예를 보인 것이다.

본 실시예에 따른 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치는 하부 회전경작수단(40)과 상부 회전경작수단(50)을 구비한 것이다.

본 실시예에서 절단경작수단날(10)과 지중분사수단(20) 및 회전구동수단(30)은 상술한 제 1 실시예와 동일하므로 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고 구체적인 설명은 생략한다.

상기 하부 회전경작수단(40)은 상기 지중분사수단(20)의 회전축(21)을 공유하며, 상기 회전축(21)의 외주면에 방사형으로 고정되는 복수개의 혼합날(41)을 구비한 것이다.

상기 혼합날(41)은 상기 회전축(21)의 외주면 상의 가상의 나선을 따라 배치된다.

상기 혼합날(41)은 전면을 완만하게 만곡된 오목면으로 형성하여 마치 주걱과 같은 모양을 이루도록 형성하는 것이 바람직하다.

상기 분사노즐(23)은 상기 회전축(21)의 회전방향에서 볼 때 상기 혼합날(41)의 후방에 배치하는 것이 바람직하다.

이는 하부 회전경작수단(40)이 회전하면서 혼합날(41)에 의해 토양을 혼합하는 과정에서 분사노즐(23)이 토양에 의해 막히는 것을 보다 확실하게 방지함과 아울러 혼합날(41)이 토양을 경작한 다음 그 후방으로 토양정화물질을 분사하도록 함으로써 토양정화물질이 경작한 토양 중에 분사되도록 하여 토양에 대한 토양정화물질의 분사가 균일하고 깊숙한 부위까지 이루어지도록 하기 위한 것이다.

상기 상부 회전경작수단(50)은 상기 절단경작수단(10)의 절단날(11)에 회전 가능하게 설치되는 회전축(51)과, 상기 회전축(51)의 외주면에 방사형으로 고정되는 복수개의 이송날(52)과, 상기 이송날(52)에 직교하는 상태로 고정되는 이송판(53)을 포함하여 구성된다.

상기 이송날(52)은 넓은 면이 좌우측방을 향하도록 설치되며, 상기 이송판(53)은 넓은 면이 전후방을 향하도록 설치된다.

상기 회전축(51)에 이송날(52)을 고정함에 있어서는 회전축(51)의 외주면에 각각 한 쌍의 고정편(54)을 고정 설치하고, 각 한 쌍의 고정편(54) 사이에 이송날(52)의 일단부를 삽입하여 볼트와 너트(55)로 고정함으로써 이송날(52)과 이송판(53)이 마모되거나 파손되었을 때 이송날(52)과 이송판(53)을 교체할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 상부 회전경작수단(50)은 회전구동수단(60)에 의해 회전 구동된다.

상기 회전구동수단(60)은 상기 절단날(1)의 상단에 회전 가능하게 지지되어 회전동력원(미도시)에 의해 구동되는 구동회전체(61)와, 상기 회전축(51)의 단부에 고정되는 종동회전체(62) 및 상기 구동회전체(61)와 종동회전체(62)를 연결하는 전동부재(63)를 포함하여 성된다.

상기 회전동력원은 백호우(1)의 엔진을 사용하거나 별도의 전동모터 또는 유압모터 등을 사용할 수 있다.

상기 구동회전체(61)와 종동회전체(62)는 스프로킷으로 구성하고 전동부재(63)는 체인으로 구성하는 것이 바람직하나, 필요에 따라서는 구동회전체(61)와 종동회전체(62)를 풀리로 구성하고 전동부재(63)를 벨트로 구성하거나 구동회전체(61)와 종동회전체(62) 및 전동부재(63)를 모두 기어로 구성하여 구동회전체(61)와 종동회전체(62) 및 전동부재(63)가 기어트레인(gear train)을 구성하도록 할 수도 있다.

도 1에서 64는 구동회전체(61)와 종동회전체(62) 및 전동부재(63)를 보호하는 보호커버이다.

본 실시예에 따른 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치에 의해 오염토양을 경작하는 과정을 설명한다.

상기 절단경작수단(10)에 의한 1차 경작과정은 상술한 제 1 실시예와 동일하게 이루어진다.

상기 하부 회전경작수단(40)에 의한 2차 경작 과정은 회전축(21)의 회전에 따른 혼합날(41)의 회전에 의해 이루어진다. 상기 혼합날(41)의 회전에 따라 1차 경작된 토양이 혼합되면서 더욱 미세하게 분쇄된다. 상기 하부 회전경작수단(40)의 혼합날(41)은 마치 주걱 모양으로 형성되어 있기 때문에 1차 경작된 토양의 혼합이 더욱 원활하게 이루어지게 된다.

상기 상부 회전경작수단(50)에 의한 2차 경작 과정은 회전축(51)의 회전에 따른 이송날(52)과 이송판(53)의 회전에 의해 이루어진다. 상기 이송날(52)과 이송판(53)의 회전에 따라 하부 회전경작수단(40)에 의해 2차 경작된 토양이 전방으로 이송된다.

이때 상기 이송날(52)은 넓은 면이 좌우측방을 향하도록 설치되고 이송판(53)은 넓은 면이 전후방을 향하도록 설치되어 있으므로 이송날(52)과 이송판(53)에 의한 토양의 이송이 더욱 원활하게 이루어지게 된다.

상기 상부 회전경작수단(50)을 회전 구동시키기 위하여 회전동력원을 가동시키면 구동회전체(61)가 회전하게 되고, 이 구동회전체(61)의 회전력이 전동부재(63)를 통해 종동회전체(62)에 전달되며, 종동회전체(62)에 결합된 회전축(51)과 그 외주면에 고정된 이송날(52)과 이송판(53)이 회전하게 되는 것이다.

본 실시예에서는 절단경작수단(10)에 의한 1차 경작 과정과, 하부 회전경작수단(40)과 상부 회전경작수단(50)에 의한 2차 경작 과정 및 상기 지중분사수단(20)에 의한 3차 경작 과정을 거치게 되므로 오염토양을 보다 확실하게 경작할 수 있게 된다.

또한 절단경작수단(1)에 의한 1차 경작과 하부 회전경작수단(40) 및 상부 회전경작수단(50)에 의한 2차 경작에 의해 절단, 파쇄되고 혼합 및 이송된 토양 중에 지중분사수단(20)에 의한 3차 경작에 의해 토양정화물질을 분사하는 것이므로 오염토양에 대한 토양정화물질의 분사가 깊은 부위에 이르기까지 더욱 균일하게 이루어지게 된다.

10 : 절단경작수단 11 : 절단날
20 : 지중분사수단 21 : 회전축
22 : 토양정화물질 이송경로 23 : 분사노즐
24 : 분배공 25 : 토양정화물질 투입관
26 : 토양정화물질 공급관 30 : 회전구동수단
40 : 하부 회전경작수단 41 : 혼합날
50 : 상부 회전경작수단 51 : 회전축
52 : 이송날 53 : 이송판
60 : 회전구동수단

Claims (10)

1. 백호우(1)에 연결하기 위한 백호우 연결링크(14)가 구비되는 연결바(13)와, 상기 연결바(13)에 그 상단이 고정되어 하부로 연장되는 복수개의 절단날(11)을 포함하는 절단경작수단(10)과;
   상기 절단날(11)에 회전 가능하게 지지되는 회전축(21)과, 상기 회전축의 중심부를 따라 형성되는 토양정화물질 이송경로(22)와, 상기 회전축(21)의 외주면에 구비되는 복수개의 분사노즐(23)과, 상기 회전축(21)에 방사형으로 형성되어 상기 토양정화물질 이송경로(22)와 분사노즐(23)을 연결하는 분배공(24)과, 상기 절단날(11)에 고정되며 상기 토양정화물질 이송경로(22)의 내부로 토양정화물질을 투입하는 토양정화물질 투입관(25)을 구비하는 지중분사수단(20); 및
   상기 회전축(21)을 회전 구동시키는 회전구동수단을 포함하여 구성되는 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치.
2. 백호우(1)에 연결하기 위한 백호우 연결링크(14)가 구비되는 연결바(13)와, 상기 연결바(13)에 그 상단이 고정되어 하부로 연장되는 복수개의 절단날(11)을 구비한 절단경작수단(10)과;
   상기 절단날(11)에 회전 가능하게 지지되는 회전축(21)과, 상기 회전축의 중심부를 따라 형성되는 토양정화물질 이송경로(22)와, 상기 회전축(21)의 외주면에 구비되는 복수개의 분사노즐(23)과, 상기 회전축(21)에 방사형으로 형성되어 상기 토양정화물질 이송경로(22)와 분사노즐(23)을 연결하는 분배공(24)과, 상기 절단날(11)에 고정되며 상기 토양정화물질 이송경로(22)의 내부로 토양정화물질을 투입하는 토양정화물질 투입관(25)을 구비하는 지중분사수단(20)과;
   상기 지중분사수단(20)의 회전축(21)을 공유하며, 상기 회전축(21)의 외주면에 방사형으로 고정되는 복수개의 혼합날(41)을 구비하는 하부 회전경작수단(40); 및
   상기 절단경작수단(10)의 절단날(11)에 회전 가능하게 설치되는 회전축(51)과, 상기 회전축(51)의 외주면에 방사형으로 고정되는 복수개의 이송날(52)과, 상기 이송날(52)에 직교하는 상태로 고정되는 이송판(53)을 구비하는 상부 회전경작수단(50)과;
   상기 지중분사수단(20)의 회전축(21)을 회전 구동시키는 회전구동수단; 및
   상기 상부 회전경작수단(50)의 회전축(51)을 회전 구동시키는 회전구동수단을 포함하여 구성되는 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 회전축(21)을 회전 구동시키는 회전구동수단은,
   상기 절단날(1)의 상단에 회전 가능하게 지지되어 회전동력원에 의해 구동되는 구동회전체(31)와, 상기 회전축(21)의 단부에 고정되는 종동회전체(32) 및 상기 구동회전체(31)와 종동회전체(32)를 연결하는 전동부재(33)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 회전축(51)을 회전 구동시키는 회전구동수단은,
   상기 절단날(1)의 상단에 회전 가능하게 지지되어 회전동력원에 의해 구동되는 구동회전체(61)와, 상기 회전축(51)의 단부에 고정되는 종동회전체(62) 및 상기 구동회전체(61)와 종동회전체(62)를 연결하는 전동부재(63)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치.
5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 절단날(11)은 측면에서 볼 때 상단이 넓고 하단으로 갈수록 점차 좁아지는 형태로 형성하여서 됨을 특징으로 하는 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치.
6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 절단날(11)은 후방측에 절단날부(12)가 형성되며, 상기 절단날부(12)는 그 하단이 상단보다 후방측에 위치하도록 경사진 형태로 구성됨을 특징으로 하는 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 지중분사수단(20)의 토양정화물질 투입관(25)은 토양정화물질 공급관(26)을 통해 토양정화물질 공급원에 연결됨을 특징으로 하는 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치.
8. 제 2 항에 있어서,
   상기 혼합날(41)은 전면을 완만하게 만곡된 오목면으로 형성한 것임을 특징으로 하는 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치.
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 토양정화물질 투입관(25)과 토양정화물질 공급관(26)의 사이에는 헤더(27)가 설치됨을 특징으로 하는 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치.
10. 제 2 항에 있어서,
    상기 이송날(52)은 넓은 면이 좌우측방을 향하도록 설치되며, 상기 이송판(53)은 넓은 면이 전후방을 향하도록 설치됨을 특징으로 하는 지중분사관을 구비한 백호우 부착용 오염토양 경작장치.

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