KR101490369B1 - 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치에 관한 것으로서, 침전지 영역에 배치되며 체인에 의해 이동되면서 슬러지를 수집하는 플라이트가 구비되는 슬러지 수집기에 적용되어, 상기 플라이트의 가압에 의하여 발생되는 기계식 운동을 기초로 상기 체인의 이상 여부를 감지하는 체인 이상 감지유닛; 및 상기 체인 이상 감지유닛에서 감지되는 신호를 전달받아 상기 체인의 이상 여부를 판단 또는 검출하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 체인 이상 감지유닛은, 상기 플라이트의 가압에 의해 기계식으로 운동되는 기계식 운동모듈; 상기 기계식 운동모듈을 지지하는 모듈 지지체; 및 상기 모듈 지지체에 결합되며, 상기 기계식 운동모듈의 운동에 기초하여 상기 플라이트의 이동 여부를 감지하는 센서를 포함하며, 상기 체인 이상 감지유닛은 막대형 체인 이상 감지유닛이며, 상기 기계식 운동모듈은 상기 플라이트의 가압 시 상하로 직선 운동되는 기계식 직선 운동모듈인 것을 특징으로 한다.

Description

수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치{APPARATUS FOR DETECTING ABNORMALITY OF A CHAIN}

본 발명은, 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 슬러지 수집기에 구비된 플라이트의 가압력을 기계적 운동으로 변환하여 센서에 전달함으로써 이상 감지의 정확도를 높여 신뢰성 있는 센싱이 가능할 뿐만 아니라, 슬러지 수집기가 수중에 설치되는 경우에도 체인 이상 검출이 가능하도록 한 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치에 관한 것이다.

상하수 처리를 위한 수처리 설비의 경우, 가정 또는 산업현장으로부터 유입되는 원수 내의 부유물 제거단계, 활성오니를 이용한 분해 및 침전단계, 그리고 침전단계에서 걸려진 상등수는 폭기조에서 산소를 공급받아 호기성 박테리아를 번식시키는 활성화단계를 거친 후, 2차 침전지에서 상등수를 재분리하고, 다시 3차 침전지나 여과지를 통과한 최상등수를 약품 처리하여 하천으로 방류하는 과정을 진행한다.

이와 같은 수처리 설비에서 원수 내의 부유물 제거와 활성오니를 이용한 폐수의 분해 시 슬러지(침전물 혹은 거품)가 발생되는데, 이러한 슬러지의 제거 혹은 수집을 위해 슬러지 수집기가 사용된다.

다양한 형태의 슬러지 수집기가 존재하나 체인 플라이트 방식 슬러지 수집기가 일반적으로 사용된다. 체인 플라이트 방식 슬러지 수집기는 양측에 배치된 체인이 구동됨으로써 그 사이를 가로지르게 연결되어 있는 플라이트가 이동하면서 슬러지를 수집하는 구조를 갖는다.

이와 같은 구조에서는 체인의 역할이 중요한데, 만약 체인이 늘어나거나 파단되면 슬러지 수집기가 전체가 고장나거나 중단되어 피해가 커질 수 있다.

이러한 이유로 인해 체인이 늘어나거나 파단된 경우에는 이를 조기 발견하여 유지보수하는 것이 중요한데, 이에 대한 기술들이 대한민국특허청 출원번호 제10-1999-0029881호 등에 일부 개시되어 있다.

상기 문헌을 비롯한 종래기술들의 대부분은 다수개의 센서를 장착하여 플라이트의 이동을 감지한 후, 감지가 되지 않거나 혹은 그 시간이 늦어지는 등의 경우에 체인에 이상이 있다고 판단하는 구조를 갖는다.

그러나 종래기술의 경우 다수개의 센서를 단순한 구조로만 적용하고 있어 다양한 활용가능성이 제한되고 있으므로, 체인의 이상 여부를 검출하는 데에 오류가 적고 안정적으로 작동되어 신뢰성이 확보될 수 있는 새로운 타입의 체인 이상 검출장치가 요구된다. 나아가 수중에 설치되는 슬러지 수집기에도 안정적으로 적용될 수 있는 체인 이상 검출장치가 필요하다.

대한민국특허청 출원번호 제10-1999-0029881호

본 발명의 목적은, 슬러지 수집기에 구비된 플라이트의 가압력을 기계적 운동으로 변환하여 센서에 전달함으로써 이상 감지의 정확도를 높여 신뢰성 있는 센싱이 가능할 뿐만 아니라, 슬러지 수집기가 수중에 설치되는 경우에도 체인 이상 검출이 가능하도록 한 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 침전지 영역에 배치되며 체인에 의해 이동되면서 슬러지를 수집하는 플라이트가 구비되는 슬러지 수집기에 적용되어, 상기 플라이트의 가압에 의하여 발생되는 기계식 운동을 기초로 상기 체인의 이상 여부를 감지하는 체인 이상 감지유닛; 및 상기 체인 이상 감지유닛에서 감지되는 신호를 전달받아 상기 체인의 이상 여부를 판단 또는 검출하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 체인 이상 감지유닛은, 상기 플라이트의 가압에 의해 기계식으로 운동되는 기계식 운동모듈; 상기 기계식 운동모듈을 지지하는 모듈 지지체; 및 상기 모듈 지지체에 결합되며, 상기 기계식 운동모듈의 운동에 기초하여 상기 플라이트의 이동 여부를 감지하는 센서를 포함하며, 상기 체인 이상 감지유닛은 막대형 체인 이상 감지유닛이며, 상기 기계식 운동모듈은 상기 플라이트의 가압 시 상하로 직선 운동되는 기계식 직선 운동모듈인 것을 특징으로 하는 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치에 의해 달성된다.

상기 체인 이상 감지유닛은 상기 침전지 영역에 적어도 하나 배치되며, 상기 센서는 근접센서이며, 상기 컨트롤러는 한 쌍의 상기 근접센서의 감지 시점을 토대로 하여 상기 체인의 이상을 판단 또는 검출할 수 있다.

상기 기계식 직선 운동모듈은, 상기 침전지의 외부와 내부에 걸쳐 상하로 길게 배치되는 케이싱 파이프(casing pipe); 상기 케이싱 파이프의 하부 영역에 결합되어 상기 플라이트가 가압되는 플라이트 가압부; 상단부는 상기 케이싱 파이프의 상부 영역으로 노출되고 하단부는 상기 케이싱 파이프의 내부를 지나 상기 플라이트 가압부 영역에 배치되며, 상기 플라이트가 상기 플라이트 가압부를 가압할 때 상기 케이싱 파이프의 내부에서 상하로 직선 운동되는 인렛 파이프(inlet pipe); 상기 인렛 파이프의 상단부에 결합되며, 상기 인렛 파이프의 동작에 따라 상기 센서에 선택적으로 근접되는 센싱 플레이트를 구비하는 파이프 클램프; 및 상기 파이프 클램프의 하부 영역에서 상기 인렛 파이프에 결합되는 스프링을 포함할 수 있다.

상기 케이싱 파이프에는 상기 케이싱 파이프의 길이 방향을 따라 일정한 구간만큼 절취슬릿이 형성되며, 상기 인렛 파이프에는 상기 절취슬릿 내에서 슬라이딩 가이드되는 가이드돌기가 결합될 수 있다.

상기 플라이트 가압부는, 일측이 상기 케이싱 파이프에 고정되는 고정 플레이트; 상기 인렛 파이프의 하단부 영역에 배치되며, 상기 고정 플레이트에 대해 경사 배치되는 가동 플레이트; 및 상기 고정 및 가동 플레이트 사이에 배치되는 힌지 스프링을 포함할 수 있다.

상기 플라이트 가압부는, 상기 고정 및 가동 플레이트에 결합되어 상기 고정 및 가동 플레이트가 벌어지는 것을 방지하는 한 쌍의 벌어짐 방지용 가이드를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 슬러지 수집기에 구비된 플라이트의 가압력을 기계적 운동으로 변환하여 센서에 전달함으로써 이상 감지의 정확도를 높여 신뢰성 있는 센싱이 가능할 뿐만 아니라, 슬러지 수집기가 수중에 설치되는 경우에도 체인 이상 검출이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치가 설치되는 침전지의 측면 구조도,
도 2는 플라이트와 막대형 체인 이상 감지유닛 간의 배치도,
도 3은 막대형 체인 이상 감지유닛의 사시도,
도 4은 도 2의 C 영역의 확대도,
도 5는 도 2의 D 영역의 확대도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치가 설치되는 침전지의 측면 구조도, 도 2는 플라이트와 막대형 체인 이상 감지유닛 간의 배치도, 도 3은 막대형 체인 이상 감지유닛의 사시도, 도 4은 도 2의 C 영역의 확대도, 도 5는 도 2의 D 영역의 확대도이다

전술한 바와 같이, 수처리 설비에서 원수 내의 부유물 제거와 활성오니를 이용한 폐수의 분해 시 슬러지(침전물 혹은 거품)가 발생되는데, 이러한 슬러지의 제거 혹은 수집을 위해 도 1처럼 침전지(1)에 슬러지 수집기(2)가 적용될 수 있다.

본 실시예에서는 슬러지 수집기로서 수중에 설치되는 2축 체인 플라이트 방식 슬러지 수집기(2)가 적용된다. 그러나 본 발명은 수표면에 설치하는 것도 가능하므로, 본 발명의 권리범위가 도시된 도면에 의해 제한되는 것은 아니다.

체인 플라이트 방식 슬러지 수집기(2)는 양측에 배치된 체인(3)이 모터부(4)에 의해 폐루프 형태로 구동됨으로써 그 사이를 가로질러 연결되어 있는 플라이트(5)가 이동하면서 슬러지를 수집하는 구조를 갖는다.

본 실시예에 사용되는 근접센서(230) 등은 물 속에 설치하기가 곤란하기 때문에, 수중 설치되는 슬러지 수집기의 경우, 본 실시예와 같은 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치를 적용하는 것이 바람직할 수 있다.

본 실시예에 대해 자세히 살펴보면, 본 실시예의 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치는 침전지(1) 내에 부분적으로 침지되게 배치되고 기계식 운동에 의해 체인(3)의 이상 여부를 감지하는 체인 이상 감지유닛(200)과, 체인 이상 감지유닛(200)에서 전달되는 정보를 기초로 하여 체인(3)의 이상 여부를 판단 또는 검출하도록 컨트롤하는 컨트롤러(미도시)를 포함한다.

체인 이상 감지유닛(200)은, 플라이트(5)의 가압에 의해 기계식으로 운동되는 기계식 운동모듈(210)과, 기계식 운동모듈(210)을 지지하는 모듈 지지체(220)와, 모듈 지지체(220)에 결합되며, 기계식 운동모듈(210)의 운동을 기초로 하여 플라이트(5)의 이동 여부를 감지하는 센서(230)를 포함한다.

센서(230)에 대해 먼저 살펴보면, 본 실시예에서 센서(230)는 근접센서(230)로 적용된다.

그리고 기계식 운동모듈(210), 모듈 지지체(220) 및 근접센서(230)를 포함하는 체인 이상 감지유닛(200)은 침전지(1) 영역에 한 쌍으로 배치되는 것이 바람직하다.

이처럼 체인 이상 감지유닛(200)이 침전지(1) 영역에 한 쌍으로 배치되는 경우, 도시 않은 컨트롤러는 한 쌍의 근접센서(230)의 감지 시점을 토대로 하여 플라이트(5)의 사행 여부를 판단 또는 검출할 수 있다.

다시 말해, 체인 이상 감지유닛(200)이 침전지(1) 영역에 2개 배치되는 경우, 근접센서(230) 역시 이격되게 2개가 배치될 수 있는데, 만약 플라이트(5)가 체인(3) 이상으로 인해 비스듬하게 이동되고 있다면 이러한 플라이트(5)에 대한 2개의 근접센서(230)의 감지 시점에 차이가 발생될 수 있으므로 플라이트(5)의 사행 여부 판단이 가능해진다. 따라서, 체인 이상 감지유닛을 한 쌍으로 배치하면, 체인의 파단이나, 늘어짐 뿐만 아니라 사행 여부에 대한 판단도 이루어질 수 있게 됨으로 유리하다.

한편, 본 실시예에서 체인 이상 감지유닛(200)은 막대형 체인 이상 감지유닛으로 적용된다.

그리고 기계식 운동모듈(210)은 플라이트(5)의 가압 시 상하로 직선 운동되는 기계식 직선 운동모듈(210)로 적용된다. 기계식 운동모듈(210)은 케이싱 파이프(casing pipe, 211), 플라이트 가압부(212), 인렛 파이프(inlet pipe, 213), 파이프 클램프(214) 및 스프링(215)을 포함한다.

케이싱 파이프(211)는 내부가 빈 단면 원 형상의 파이프로서, 침전지(1)의 외부와 내부에 걸쳐 상하로 길게 배치된다. 즉 하단부는 침전지(1) 내에서 침지되고 상단부는 침전지(1)의 바깥쪽으로 노출된다.

플라이트 가압부(212)는 케이싱 파이프(211)의 하부 영역에 결합되어 도 2처럼 플라이트(5)가 가압되는 장소로 활용된다.

이러한 플라이트 가압부(212)는 일측이 케이싱 파이프(211)에 고정되는 고정 플레이트(212a)와, 인렛 파이프(213)의 하단부 영역에 배치되며, 고정 플레이트(212a)에 대해 경사 배치되는 가동 플레이트(212b)와, 고정 및 가동 플레이트(212a,212b) 사이에 배치되는 힌지 스프링(212c)과, 고정 및 가동 플레이트(212a,212b)에 결합되어 고정 및 가동 플레이트(212a,212b)가 벌어지는 것을 방지하는 한 쌍의 벌어짐 방지용 가이드(212d)를 포함한다.

이에 도 2처럼 플라이트(5)가 패싱되면 플라이트(5)의 가압력에 의해 가동 플레이트(212b)가 힌지 스프링(212c)에 의해 고정 플레이트(212a) 쪽으로 이동되면서 인렛 파이프(213)를 상부로 밀게 되고, 플라이트(5)가 패싱되고 나면 가동 플레이트(212b)가 원위치 복귀된다.

인렛 파이프(213)는 그 상단부는 케이싱 파이프(211)의 상부 영역으로 노출되고 하단부는 케이싱 파이프(211)의 내부를 지나 플라이트 가압부(212) 영역에 배치되며, 플라이트(5)가 플라이트 가압부(212)를 가압할 때 케이싱 파이프(211)의 내부에서 상하로 직선 운동되는 부분이다.

인렛 파이프(213) 역시 내부가 빈 파이프일 수 있으나 선택적으로 내부가 비지 않은 것이 적용될 수도 있다. 인렛 파이프(213)가 케이싱 파이프(211)의 내부에서 상하로 직선 운동되기 위해 케이싱 파이프(211)에는 케이싱 파이프(211)의 길이 방향을 따라 일정한 구간만큼 절취슬릿(211a)이 형성되며, 인렛 파이프(213)에는 절취슬릿(211a) 내에서 슬라이딩 가이드되는 가이드돌기(213a)가 결합된다. 가이드돌기(213a)는 인렛 파이프(213)의 하강 시 인렛 파이프(213)의 회전을 방지하여 근접센서(230)와 센싱 플레이트(214a)가 정확한 센싱을 할 수 있도록 한다.

파이프 클램프(214)는 인렛 파이프(213)의 상단부에 결합된다. 파이프 클램프(214)의 일측에는 인렛 파이프(213)의 동작에 따라 근접센서(230)에 선택적으로 근접되는 센싱 플레이트(214a)가 마련된다.

스프링(215)은 파이프 클램프(214)의 하부 영역에서 인렛 파이프(213)에 결합된다.

모듈 지지체(220)는 근접센서(230)가 결합되는 장소를 이루며, 일측이 케이싱 파이프(211)에 지지된다.

이러한 구성을 갖는 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 2처럼 플라이트(5)가 패싱되면 플라이트(5)의 가압력에 의해 가동 플레이트(212b)가 힌지 스프링(212c)에 의해 고정 플레이트(212a) 쪽으로 이동되면서 인렛 파이프(213)를 상부로 밀게 된다.

그러면 인렛 파이프(213)의 상단부에 결합된 파이프 클램프(214)가 함께 상향 이동되고 이를 통해 파이프 클램프(214)의 센싱 플레이트(214a)가 근접센서(230)에 근접되어 센싱 신호를 발생시킨다. 플라이트(5)가 패싱되고 나면 가동 플레이트(212b)가 원위치 복귀되며 센싱 플레이트(214a)는 근접센서(230)로부터 이격된다.

이러한 방식으로 플라이트(5)가 가동 플레이트(212b)를 가압하면서 지나갈 때마다 센싱 플레이트(214a)가 근접센서(230)로 접근하여 근접센서(130)에 센싱이 이루어지는데, 만약 주기적인 센싱이 이루어지면 체인(3)이 정상으로 작동된다고 간주될 수 있다. 하지만, 근접센서(130)의 센싱 신호가 즉 감지 시점이 기설정시간 이상이거나 주기적이지 못할 경우에는 체인(3) 이상으로 간주하여 유지보수 작업을 수행할 수 있다.

이상 설명한 본 실시예처럼 회전형 체인 이상 감지유닛(200)이 적용되어 근접센서(230)에 센싱 신호를 발생시키는 경우, 종래와 달리 수중에 설치되는 슬러지 수집기에도 적용이 가능할 뿐만 아니라 체인(3)의 이상 여부를 실패 없이 보다 신뢰성 있게 검출할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 침전지 2 : 슬러지 수집기
3 : 체인 4 : 모터부
5 : 플라이트 200 : 체인 이상 감지유닛
210 : 기계식 운동모듈 220 : 모듈 지지체
230 : 근접센서

Claims (6)

1. 침전지 영역에 배치되며 체인에 의해 이동되면서 슬러지를 수집하는 플라이트가 구비되는 슬러지 수집기에 적용되어, 상기 플라이트의 가압력에 의하여 발생되는 기계식 운동을 기초로 상기 체인의 이상 여부를 감지하는 체인 이상 감지유닛; 및
   상기 체인 이상 감지유닛에서 감지되는 신호를 전달받아 상기 체인의 이상 여부를 판단 또는 검출하는 컨트롤러를 포함하며,
   상기 체인 이상 감지유닛은,
   상기 플라이트의 가압력을 기계식으로 운동되는 기계식 운동모듈;
   상기 기계식 운동모듈을 지지하는 모듈 지지체; 및
   상기 모듈 지지체에 결합되며, 상기 기계식 운동모듈의 운동에 기초하여 상기 플라이트의 이동 여부를 감지하는 센서를 포함하며,
   상기 센서는 근접센서이며,
   상기 기계식 운동모듈은,
   상기 침전지의 외부와 내부에 걸쳐 상하로 길게 배치되는 케이싱 파이프(casing pipe);
   상기 케이싱 파이프의 하부 영역에 결합되어 상기 플라이트가 가압되는 플라이트 가압부;
   상단부는 상기 케이싱 파이프의 상부 영역으로 노출되고 하단부는 상기 케이싱 파이프의 내부를 지나 상기 플라이트 가압부 영역에 배치되며, 상기 플라이트가 상기 플라이트 가압부를 가압할 때 상기 케이싱 파이프의 내부에서 상하로 직선 운동되는 인렛 파이프(inlet pipe);
   상기 인렛 파이프의 상단부에 결합되며, 상기 인렛 파이프의 동작에 따라 상기 센서에 선택적으로 근접되는 센싱 플레이트를 구비하는 파이프 클램프; 및
   상기 파이프 클램프의 하부 영역에서 상기 인렛 파이프에 결합되는 스프링을 포함하며,
   상기 케이싱 파이프에는 상기 케이싱 파이프의 길이 방향을 따라 일정한 구간만큼 절취슬릿이 형성되며, 상기 인렛 파이프에는 상기 절취슬릿 내에서 슬라이딩 가이드되는 가이드돌기가 결합되며,
   상기 플라이트 가압부는,
   일측이 상기 케이싱 파이프에 고정되는 고정 플레이드;
   상기 인렛 파이프의 하단부 영역에 배치되며, 상기 고정 플레이트에 대해 경사 배치되는 가동 플레이트; 및
   상기 고정 및 가동 플레이트에 결합되어 상기 고정 및 가동 플레이트가 벌어지는 것을 방지하는 한 쌍의 벌어짐 방지용 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치.
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