KR101712564B1 - 부력식 스컴제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치는, 메인프레임으로 연결되는 한 쌍의 측판; 상기 메인프레임에 장착되어 침전조의 수면에 부유하는 하나 이상의 부유체; 상기 한 쌍의 측판을 상기 침전조의 길이방향으로 왕복 이송시키는 이송수단; 상기 침전조의 길이방향으로 슬라이딩 가능한 구조로 상기 측판에 결합되는 슬라이드봉; 하단이 상기 침전조의 수면에 접촉되도록 하향 회동 가능하고, 하단이 상기 침전조의 수면과 이격되도록 상향 회동 가능한 구조로 상기 메인프레임의 선단측에 결합되는 스키머; 상기 슬라이드봉이 후방으로 슬라이딩될 때 상기 스키머를 상향 회동시키고, 상기 슬라이드봉이 전방으로 슬라이딩될 때 상기 스키머를 하향 회동시키는 회동링크; 및 상기 스키머가 하향 회동된 상태에서 전방으로 이송될 때, 상기 스키머에 의해 밀려 이송된 스컴이 포집되는 스컴저장조;를 포함한다.

Description

부력식 스컴제거장치 {Floating type scum removing apparatus}

본 발명은 침전조에 부유하는 스컴을 제거하기 위한 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 스컴 제거를 위한 스키머를 수면에 부유시킨 상태에서 이동시켜가면서 스컴을 제거하도록 구성되는 부력식 스컴제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 폐수처리장에 유입되는 폐수는 필연적으로 슬러지(Sludge) 및 스컴(Scum)이 생성되는데 상기 슬러지 및 스컴은 폐수 처리과정에서 폐수의 효율적인 정화를 위해 제거되어야 하는바, 이를 제거하기 위한 장치들이 다양하게 제안되고 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 스컴제거장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 종래의 스컴제거장치 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 스컴제거장치는, 폐수가 유입되는 침전조(1)에 다수의 구동축(10)이 형성되어 구동수단(60)에 의해 회전되고, 상기 구동축(10)에 다수의 스크레이퍼(25)가 부착된 체인(20)이 권취되어 회전되며, 상기 침전조(1)의 상측에 형성된 배수로(40)에 양단부가 연통되어 회전하는 포집원통(30)이 장착된다. 상기 포집원통(30)은 일측에 기어(52)가 형성되어 보조구동수단(50)의 스프로킷(52)과 보조체인(54)으로 연결되어 회전되며, 일측 외주면에 개구부(32)가 형성된다.

상기 구동수단(60)에 의한 상기 구동축(10)의 회전으로 스크레이퍼(25)가 부착된 체인(20)이 회전하며 폐수면에 부유하는 스컴(S)을 상기 포집원통(30)이 형성된 방향으로 이동시켜 개구부(32)로 유입시킨다. 포집원통(30) 내의 스컴(S)은 상기 보조구동수단(50)이 작동하여 보조체인(54)에 의해 포집원통(30)이 회전될 때, 상기 개구부(32)를 통해 배출되어 배수로(40)로 전달된다. 또한, 침전조(1) 바닥을 지나는 스크레이퍼(25)는 침전조(1) 바닥에 쌓인 슬러지를 일측으로 포집시키는 기능을 수행한다.

상기와 같이 구성되는 종래의 스컴제거장치를 이용하면, 침전조(1) 바닥에 쌓은 슬러지와 침전조(1) 수면에 부유하는 스컴(S)을 연속적으로 제거할 수 있다는 장점이 있지만, 침점조(1)의 수위가 변경되는 경우 스크레이퍼(25)가 스컴(S)을 효과적으로 이송시키지 못하여 스컴제거 효율이 현저히 떨어진다는 단점이 있다.

또한, 침전조(1) 수면에 부유하는 스컴(S)을 효과적으로 포집원통(30) 내부로 유입시키기 위해서는, 상기 스컴(S)을 단순히 미는 것이 아니라 퍼올려야 하는데, 종래의 스컴제거장치는 스컴(S)을 미는 작업만을 수행할 뿐 스컴(S)을 퍼올리는 작업은 불가하므로, 스컴제거 효율 향상에 한계가 있다는 단점도 있다.

한편, 종래의 스컴제거장치는, 포집원통(30)의 후방(도 1에서는 우측)에 위치하는 스컴(S)은 제거가 불가하다는 문제점도 있다.

KR 20-0437707 Y1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 침전조의 수위가 일정 수준 변경되더라도 침전조에 부유하는 스컴을 제거할 수 있고, 스컴을 미는 동작뿐만 아니라 스컴을 퍼 올리는 동작까지 수행할 수 있어 스컴제거 효율이 현저히 향상될 수 있으며, 운전비용을 절감시킬 수 있는 부력식 스컴제거장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치는, 메인프레임으로 연결되는 한 쌍의 측판; 상기 메인프레임에 장착되어 침전조의 수면에 부유하는 하나 이상의 부유체; 상기 한 쌍의 측판을 상기 침전조의 길이방향으로 왕복 이송시키는 이송수단; 상기 침전조의 길이방향으로 슬라이딩 가능한 구조로 상기 측판에 결합되는 슬라이드봉; 하단이 상기 침전조의 수면에 접촉되도록 하향 회동 가능하고, 하단이 상기 침전조의 수면과 이격되도록 상향 회동 가능한 구조로 상기 메인프레임의 선단측에 결합되는 스키머; 상기 슬라이드봉이 후방으로 슬라이딩될 때 상기 스키머를 상향 회동시키고, 상기 슬라이드봉이 전방으로 슬라이딩될 때 상기 스키머를 하향 회동시키는 회동링크; 및 상기 스키머가 하향 회동된 상태에서 전방으로 이송될 때, 상기 스키머에 의해 밀려 이송된 스컴이 포집되는 스컴저장조;를 포함한다.

상기 이송수단은, 상기 측판에 고정 결합되며 상기 침전조의 길이방향으로 연장되는 견인와이어와, 상기 측판이 전진 및 후진 가능하도록 상기 견인와이어를 양방향으로 권취하는 권취수단을 포함한다.

상기 슬라이드봉은, 상기 스키머가 상기 스컴저장조와 일정 수준 이상 가까워지도록 전진되었을 때 상기 침전조의 전방 구조물에 선단이 가압되어 후방으로 슬라이딩되고, 상기 스키머가 상기 스컴저장조의 후방벽면과 일정 수준 이상 가까워지도록 후진되었을 때 상기 침전조의 후방 구조물에 후단이 가압되어 전방으로 슬라이딩된다.

상기 스키머는 상기 메인프레임의 상측에 자전 가능한 구조로 결합되는 회전샤프트를 구비하고, 상기 슬라이드봉의 일측에 슬라이드돌기가 구비되며, 상기 회동링크는, 중단이 상기 메인프레임 중 상기 회전샤프트가 결합된 지점의 하측에 회전 가능한 구조로 결합되되 전방 하향으로 연장된 길이방향 일측에는 상기 슬라이드돌기가 삽입되는 슬롯이 형성되고 길이방향 타측은 후방 상향으로 연장되는 제1 링크와, 길이방향 일측이 스키머의 회전샤프트에 고정결합되고 길이방향 타측이 전방 하향으로 연장되는 제2 링크와, 길이방향 양측이 회전 가능한 구조로 상기 제1 링크의 타측과 상기 제2 링크의 타측에 각각 결합되는 제3 링크로 구성된다.

상기 슬라이드봉이 후방으로 밀려 상기 스키머가 상향으로 회동되도록 상기 제1 링크와 제2 링크와 제3 링크가 회전되었을 때, 상기 제1 링크는 길이방향 타측이 전방 상측을 향하고, 상기 제1 링크의 경사각보다 상기 제3 링크의 경사각이 크게 설정된다.

길이방향이 상기 침전조의 폭방향을 향하며 하측 일부가 침전조 내의 물에 잠기도록 배열되어, 상기 스컴저장조의 상부에 회전 가능한 구조로 결합되되, 상부 일측에 개구부가 형성되고 하부에 배출구가 형성되는 포집원통과, 상기 스컴저장조 내의 스컴을 스컴배출관을 통해 침전조 외부로 배출시키는 스컴배출모터를 더 포함한다.

상기 포집원통 주변의 스컴량을 감지하는 감지유닛을 더 포함하고, 상기 스컴배출모터는, 상기 스키머가 상향 회동되거나 상기 포집원통 주변의 스컴량이 기준치를 초과하는 경우 작동하도록 설정된다.

상기 스키머의 전방면으로 물을 분사하는 세척수 분사노즐과, 세척수 공급라인을 통해 상기 침전조 내의 물을 상기 세척수 분사노즐로 공급하는 세척수 공급펌프와, 상기 세척수 공급펌프에 전력을 공급하는 태양광 집열판을 구비하는 세척유닛을 더 포함한다.

상기 세척유닛은 상기 스키머가 상향으로 회동되었을 때 세척수를 분사하도록 구성된다.

본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치를 이용하면, 침전조의 수위가 일정 수준 변경되더라도 침전조에 부유하는 스컴을 제거할 수 있고, 스컴을 미는 동작뿐만 아니라 스컴을 퍼 올리는 동작까지 수행할 수 있어 스컴을 보다 효과적으로 제거할 수 있으며, 에너지 사용량을 최소화시켜 유지비용을 절감시킬 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래의 스컴제거장치 개략도이다.
도 2는 본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치가 설치된 침전조의 평면도 및 측단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치에 포함되는 각 구성요소들의 결합구조를 도시하는 측면도 및 평면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치를 이용하여 스컴을 제거하는 과정을 도시하는 순서도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치의 사용상태도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치의 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치가 설치된 침전조의 평면도 및 측단면도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치에 포함되는 각 구성요소들의 결합구조를 도시하는 측면도 및 평면도이다.

본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치는 침전조(1)에 채워진 물의 수면에 부유하는 스컴(S)을 스키머(400)로 걷어 내어 제거하는 장치로서, 상기 스키머(400)를 일정 높이에서 이동시키는 것이 아니라 상기 스키머(400)가 수면에 떠 있는 상태로 이동하면서 스컴(S)을 걷어 내어 제거하되, 스컴(S)이 일측으로 모아진 이후에는 모아진 스컴(S)을 떠내어 포집시킴으로써, 스컴(S)을 보다 효율적으로 제거할 수 있도록 구성된다는 점에 구상상의 가장 큰 특징이 있다.

즉, 본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치는, 메인프레임(110)으로 연결되는 한 쌍의 측판(100)과, 상기 메인프레임(110)에 장착되어 침전조(1)의 수면에 부유하는 하나 이상의 부유체(200)와, 상기 한 쌍의 측판(100)을 상기 침전조(1)의 길이방향으로 왕복 이송시키는 이송수단(800)과, 상기 침전조(1)의 길이방향으로 슬라이딩 가능한 구조로 상기 측판(100)에 결합되는 슬라이드봉(300)과, 하단이 상기 침전조(1)의 수면에 접촉되도록 하향 회동 가능하고, 하단이 상기 침전조(1)의 수면과 이격되도록 상향 회동 가능한 구조로 상기 메인프레임(110)의 선단측에 결합되는 스키머(400)와, 상기 슬라이드봉(300)이 후방으로 슬라이딩될 때 상기 스키머(400)를 상향 회동시키고 상기 슬라이드봉(300)이 전방으로 슬라이딩될 때 상기 스키머(400)를 하향 회동시키는 회동링크(500)와, 상기 스키머(400)가 하향 회동된 상태에서 전방으로 이송될 때 상기 스키머(400)에 의해 밀려 이송된 스컴(S)이 포집되는 스컴저장조(600)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 침전조(1)의 바닥에는 침전조(1) 바닥에 쌓인 슬러지를 밀어 제거하는 바닥대차(2)가 구비되는데, 이와 같은 바닥대차(2)는 종래의 침전조(1)에 적용된바 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 한 쌍의 측판(100)은 침전조(1)의 내부 중 폭방향 양측에 각각 배치되는데, 본 실시예에 도시된 바와 같이 수직으로 세워진 플레이트 형상으로 형성될 수도 있고, 일정 크기의 매스를 갖는 블록 형상으로 형성될 수도 있다. 즉, 상기 한 쌍의 측판(100)은 슬라이드봉(300)이 길이방향으로 슬라이딩 가능하도록 장착되며, 메인프레임(110)에 의해 일체로 결합될 수 있다면 어떠한 형상으로도 형성될 수 있다.

한편, 상기 부유체(200)는 메인프레임(110)에 결합된 스키머(400)가 수면 상에 일정 높이를 유지하면서 떠 있을 수 있도록 상기 메인프레임(110)을 띄우기 위한 구성요소로서, 스티로폼 등과 같이 매우 큰 부력을 갖는 재료로 제작될 수도 있고, 내부에 공기나 부유블록이 채워지는 구조로 구성될 수도 있다.

또한 상기 스키머(400)는 침전조(1) 내의 수면상에 떠 있는 스컴(S)을 걷어내기 위한 구성요소로서, 한 번에 많은 양의 스컴(S)을 안정적으로 걷어낼 수 있도록, 수직으로 세워지되 전방면이 오목하도록 만곡된 플레이트 형상으로 제작됨이 바람직하다.

이와 같이 제작되는 본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치는, 부유체(200)를 침전조(1) 내에 띄웠을 때 스키머(400)의 하측 일부가 수면 아래로 잠기도록 설정되는바, 상기 측판(100)을 전방으로 이송시켰을 때 상기 스키머(400)가 수면에 떠 있는 스컴(S)을 전방으로 모아 스컴저장조(600)로 밀어 넣을 수 있게 된다. 이때, 상기 스키머(400)는 침전조(1)의 수위가 변경되더라도 하측 일부가 수면 아래에 살짝 잠겨지는 상태를 유지하게 되는바, 본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치를 이용하면 침전조(1)의 수위에 상관없이 스컴(S)을 포집하여 제거할 수 있다는 장점이 있다.

이때, 상기 측판(100)을 전후진시키는 이송수단(800)은, 측판(100)의 높이가 변경되더라도 안정적으로 측판(100)을 전후진시킬 수 있도록 구성된다는 점에 또 다른 특징이 있다. 즉, 상기 이송수단(800)은, 상기 측판(100)에 고정 결합되며 상기 침전조(1)의 길이방향으로 연장되는 견인와이어(810)와, 상기 측판(100)이 전진 및 후진 가능하도록 상기 견인와이어(810)를 양방향으로 권취하는 권취수단(820)으로 구성될 수 있다. 상기 견인와이어(810)는 일정수준 이하의 장력을 갖도록 즉, 어느 정도 느슨하게 배치되어 있는바, 측판(100)이 일정 수준 상승하거나 하강하더라도 상기 측판(100)과 결합된 상태를 유지할 수 있다. 따라서 침전조(1) 수위가 변경되어 측판(100)의 높이가 변경되더라도, 상기 이송수단(800)은 측판(100)을 안정적으로 전후진시킬 수 있게 된다.

한편, 수면에 떠 있는 스컴(S)을 스컴저장조(600) 측으로 밀어내기 위한 스키머(400)는, 스컴저장조(600)와 어느 정도 가까워졌을 때 스컴(S)을 떠올릴 수 있도록 상향으로 회전되는데, 이때 상기 스키머(400)의 회전은 별도의 구동장치에 의해 이루어지는 것이 아니라 측판(100)의 이송력에 의해 이루어지도록 구성된다.

즉, 상기 측판(100)에 전후방향 슬라이딩 가능하도록 장착된 슬라이드봉(300)은 상기 스키머(400)가 상기 스컴저장조(600)와 일정 수준 이상 가까워지도록 전진되었을 때 상기 침전조(1)의 전방 구조물에 선단이 가압되어 후방으로 슬라이딩되고, 상기 스키머(400)는 슬라이드봉(300)이 후방으로 밀리는 힘에 상향으로 회전된다. 반대로, 스키머(400)가 상기 스컴저장조(600)의 후방벽면과 일정 수준 이상 가까워지도록 후진되었을 때 상기 슬라이드봉(300)은 상기 침전조(1)의 후방 구조물에 후단이 가압되어 전방으로 슬라이딩되고, 상기 스키머(400)는 슬라이드봉(300)이 전방으로 밀리는 힘에 의해 하향으로 회전되어 원상태로 복원되도록 구성된다.

이와 같이 상기 슬라이드봉(300)의 밀림 방향에 따라 스키머(400)가 상향 회전 또는 하향 회전되도록 힘이 전달되는 구조에 대해서는, 이하 도 6 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명한다.

또한 본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치는, 스키머(400)가 다량의 스컴(S)을 일측으로 밀어 떠낼 때 상기 스키머(400)에 붙어 있던 스컴(S)을 떨어낼 수 있도록, 상기 스키머(400)의 전방면으로 세척하는 세척유닛(700)이 구비될 수 있다.

상기 세척유닛(700)은, 상기 스키머(400)의 전방면으로 물을 분사하는 세척수 분사노즐(710)과, 세척수 공급라인(730)을 통해 상기 침전조(1) 내의 물을 상기 세척수 분사노즐(710)로 공급하는 세척수 공급펌프(720)를 포함하여 구성된다. 따라서 상기 세척수 공급펌프(720)가 작동하여 고압의 세척수(W)가 세척수 공급라인(730)을 통해 세척수 분사노즐(710)로 공급되면, 상기 세척수 분사노즐(710)은 스키머(400)의 전방면에 세척수(W)를 분사시킴으로써, 상기 스키머(400)를 세척할 수 있게 된다. 이때, 상기 세척수 공급라인(730)은 스키머(400)의 회동에 따라 세척수 분사노즐(710)의 위치가 변경되더라도 파단되거나 파손되지 아니하도록, 일정 수준 탄성을 갖는 탄성관 형태로 제작됨이 바람직하다.

또한 상기 세척수 공급펌프(720)가 외부로부터 공급되는 전원에 의해 작동되도록 구성되면, 상기 세척수 공급펌프(720)로 전원 공급을 위한 별도의 전선을 설치해야 하므로, 구성이 복잡해질 뿐만 아니라 측판(100)이 전후진을 반복하는 과정에서 상기 전선이 꼬이는 등의 문제가 발생될 수 있다. 따라서 상기 세척유닛(700)은 태양광 집열판(740)을 구비하여, 자체적으로 세척수 공급펌프(720)에 전력을 공급할 수 있도록 구성될 수 있다.

이와 같은 세척유닛(700)의 동작에 대해서는 이하 별도의 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치를 이용하여 스컴(S)을 제거하는 과정을 도시하는 순서도이고, 도 6 내지 도 9는 본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치의 사용상태도이다.

본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치는, 스키머(400)가 단순히 직선운동만을 하는 것이 아니라, 스컴(S)을 일측으로 모은 후 상기 시키머를 회전시켜 모아진 스컴(S)을 떠낼 수 있도록 구성된다는 점에 구성상의 가장 큰 특징이 있다. 즉, 본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치는, 도 2에 도시된 바와 같이 수면에 떠 있는 스키머(400)를 전진시켜 스컴(S)을 일측으로 모으고(S10), 상기 스키머(400)가 최대한 전진하여 슬라이드봉(300)의 선단이 가압되면(S20), 상기 슬라이드봉(300)이 후방으로 슬라이딩하는 힘에 의해 스키머(400)가 상향으로 회전하여(S30) 스컴(S)을 떠내어 스컴저장조(600)로 투입시킴으로써 스컴(S)이 외부로 배출된다(S40).

스컴(S)의 배출이 완료되면 스키머(400)를 다시 후진시키고(S50), 상기 스키머(400)가 최대한 후진되어 슬라이드봉(300)의 후단이 가압되면(S60), 상기 슬라이드봉(300)이 전방으로 슬라이딩하는 힘에 의해 스키머(400)가 하향으로 회전하여 원상태로 복원된다(S70).

이하 도 6 내지 도 9를 참조하여, 상기 언급한 바와 같이 스키머(400)가 작동하는 과정에 대해 상세히 설명한다.

견인와이어(810)가 일측으로 감겨 측판(100) 및 메인프레임(110)이 전진을 하게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 메인프레임(110)에 결합되어 있던 스키머(400)도 함께 전진하면서 수면에 떠 있던 스컴(S)을 전방으로 밀어 스컴저장조(600) 내로 투입시킨다.

이때, 상기 스컴저장조(600)의 상부에는 포집원통(610)이 구비되고 상기 스컴저장조(600) 내부에는 스컴배출모터(620)가 구비된다. 상기 포집원통(610)은, 길이방향이 상기 침전조(1)의 폭방향을 향하며 하측 일부가 침전조(1) 내의 물에 잠기도록 배열되어, 상기 스컴저장조(600)의 상부에 회전 가능한 구조로 결합되며, 상기 포집원통(610)의 상부 일측에는 개구부(612)가 형성되고 하부에는 배출구(미도시)가 형성된다.

따라서 스키머(400)에 의해 밀려 개구부(612)를 통해 포집원통(610)으로 투입된 스컴(S)은 하측 배출구를 통해 스컴저장조(600)에 모아진 후, 스컴배출모터(620)에 의해 가압되어 스컴배출관(630)을 통해 침전조(1) 외부로 배출된다. 이때 상기 스컴배출모터(620)가 항상 작동하도록 설정되면 불필요한 전력낭비가 야기될 뿐만 아니라, 스컴배출모터(620)의 수명이 짧아지는 문제가 발생될 수 있으므로, 상기 스컴배출모터(620)는 포집원통(610) 주변의 스컴(S)량이 기준치를 초과하는 경우 작동하도록 설정됨이 바람직하다. 이때, 상기 포집원통(610) 주변에 스컴(S)이 어느 정도 모여 있는지를 감지할 수 있도록, 상기 포집원통(610) 상부에는 스컴(S)량 감지를 위한 감지유닛(900)이 구비될 수 있다. 상기 감지유닛(900)은 포집원통(610) 주변의 스컴(S)량을 영상으로 촬영하는 카메라가 될 수도 있고, 포집원통(610) 주변의 스컴(S)으로 빛을 조사하는 광센서나 자기장을 발생시키는 마그네틱 센서 등 스컴(S)량을 감지할 수 있다면 어떠한 종류의 장비로도 선택될 수 있다.

한편, 상기 스키머(400)가 스컴(S)을 스컴저장조(600) 측으로 미는 동작만으로는 수면에 떠 있는 스컴(S)이 모두 원활하게 포집원통(610) 내로 투입되지 못할 수 있는바, 상기 스키머(400)는 포집원통(610) 근처까지 전진하였을 때 상향 회동하여 도 7에 도시된 바와 같이 스컴(S)을 퍼올려 포집원통(610) 내측으로 투입하도록 설정됨이 바람직하다.

이때 상기 스키머(400)는 별도의 구동장치에 의해 회전되는 것이 아니라, 회동링크(500)를 통해 측판(100)이 전진하는 힘을 전달 받아 회전되도록 구성됨이 바람직하다. 즉, 상기 회동링크(500)는, 중단이 상기 메인프레임(110) 중 스키머(400)의 회전샤프트(410)가 결합된 지점의 하측에 회전 가능한 구조로 힌지축(512)으로 결합되되 전방 하향으로 연장된 길이방향 일측은 슬라이드봉(300)에 회전 가능한 구조로 결합되고 길이방향 타측은 후방 상향으로 연장되는 제1 링크(510)와, 길이방향 일측이 스키머(400)의 회전샤프트(410)에 고정결합되고 길이방향 타측이 전방 하향으로 연장되는 제2 링크(520)와, 길이방향 양측이 제1 연결힌지(532)와 제2 연결힌지(534)에 의해 회전 가능한 구조로 상기 제1 링크(510)의 타측과 상기 제2 링크(520)의 타측에 각각 결합되는 제3 링크(530)로 구성된다.

상기 슬라이드봉(300)의 일측에 슬라이드돌기(310)가 형성되고, 제1 링크(510)의 길이방향 일측에는 상기 슬라이드돌기(310)가 삽입되는 슬롯(514)이 형성되는바, 상기 슬라이드봉(300)의 선단이 침전조(1)의 전방 구조물에 가압되어 후방으로 밀릴 때 상기 제1 링크(510)는 반시계방향으로 회전된다. 제1 링크(510)가 반시계방향으로 회전되면, 제3 링크(530)는 상향으로 밀어 올려지고 제2 링크(520)는 시계방향으로 회전하게 되는바, 제2 링크(520)의 길이방향 일측이 고정 결합된 회전샤프트(410) 및 스키머(400)는 상향으로 올려지는 방향(도 7에서는 시계방향)으로 회전하여 스컴(S)을 퍼올려 포집원통(610)으로 투입시키게 된다. 이때 상기 슬라이드봉(300)은 도 7에 도시된 상태까지만 후방으로 슬라이딩하도록 슬라이딩 거리가 제한되므로, 제1 링크(510) 역시 도 7에 도시된 상태보다 더 반시계방향으로 회전하지 아니하게 된다.

이와 같이 본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치는, 측판(100)을 직선 이송시키는 조작만으로 스키머(400)가 스컴(S)을 퍼올리는 동작까지 이루어지는바, 전력 사용량을 현저히 줄이면서 스컴(S)을 효과적으로 제거할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이 스키머(400)가 스컴(S)을 퍼올려 포집원통(610)으로 투입시키게 되면 상기 스컴저장조(600) 내에 다량의 스컴(S)이 저장되는바, 상기 스컴배출모터(620)는 스키머(400)가 상향으로 회전되었음을 감지하여 스컴배출관(630)을 통해 스컴(S)을 배출시키도록 설정됨이 바람직하다.

또한, 스키머(400)에 의해 퍼올려진 스컴(S)이 스키머(400)의 전방면을 타고 빠르게 미끄러져 포집원통(610)으로 투입될 수 있도록, 상기 세척유닛(700)은 스키머(400)가 상향으로 회동되었을 때 세척수(W)를 분사하도록 설정됨이 바람직하다. 물론, 스키머(400)의 전방면을 보다 깨끗하게 세척할 필요가 있는 경우, 상기 세척유닛(700)은 스키머(400)가 상향으로 회전하는 경우뿐만 아니라 스키머(400)가 스컴(S)을 전방으로 밀어내는 동안에도 지속적으로 세척수(W)를 분사하도록 설정될 수도 있다.

스키머(400)가 스컴(S)을 포집원통(610)으로 투입시키는 동작이 완료된 이후, 상기 포집원통(610)은 개구부(612)가 스키머(400) 반대측을 향하도록 회전되어, 도 8에 도시된 바와 같이 포집원통(610)과 침전조(1) 벽면 사이에 존재하고 있던 스컴(S)까지 상기 포집원통(610) 내측으로 포집할 수 있다. 이때, 상기 포집원통(610)을 회전시키기 위해서는 별도의 회전수단이 필수적으로 요구되는데, 이와 같은 회전수단은 여러 분야에서 다양한 구조로 적용되고 있는바, 상기 포집원통(610)을 회전시키기 위한 회전수단에 대한 상세한 설명은 생략한다.

포집원통(610)으로의 스컴(S) 포집이 모두 완료되면, 상기 스키머(400)가 장착된 측판(100)은 후방으로 되돌아가야 하는데, 이때 스키머(400)가 하향으로 회전되어 하측이 수면 아래에 잠긴 상태로 후진하면 수면에 새롭게 부유된 스컴(S)들이 스키머(400)의 후면에 의해 밀려 스키머(400) 후방으로 모아지는바, 스키머(400)를 다시 전진시킨다 하더라도 스컴(S)이 포집원통(610)으로 포집되지 못하게 된다.

따라서 상기 스키머(400)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 상향으로 회전되었을 때 별도의 외력이 인가되지 아니하는 한 하향으로 회전되지 아니하도록 설정된다. 즉, 슬라이드봉(300)이 후방으로 밀려 스키머(400)가 상향으로 회동되도록 상기 제1 링크(510)와 제2 링크(520)와 제3 링크(530)가 회전되었을 때, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 제1 링크(510)는 길이방향 타측이 전방 상측을 향하되 제1 링크(510)의 경사각보다 상기 제3 링크(530)의 경사각이 크게 설정됨이 바람직하다. 이와 같이 제1 링크(510)보다 제3 링크(530)가 수직에 가깝게 세워지면, 스키머(400)의 자중에 의해 제3 링크(530)가 하향 가압되더라도 제1 링크(510)는 시계방향으로 회전하지 못하게 되는바, 상기 스키머(400)는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 상향으로 들어 올려진 상태를 유지하게 된다.

상기 스키머(400)가 상향으로 들어 올려진 상태에서 측판(100)의 후진하여, 상기 슬라이드봉(300)의 후단이 침전조(1)의 후방 구조물에 가압되면, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 슬라이드봉(300)은 전방으로 밀리게 되어 상기 제1 링크(510)는 시계방향으로 회전된다. 제1 링크(510)가 시계방향으로 회전되면, 제3 링크(530)는 하향으로 떨어지면서 제2 링크(520)는 반시계방향으로 회전하게 되는바, 제2 링크(520)의 길이방향 일측이 고정 결합된 회전샤프트(410) 및 스키머(400)는 하향으로 내려가는 방향(도 9에서는 반시계방향)으로 회전하여 원상태로 복귀된다.

상기 언급한 바와 같이 본 발명에 의한 부력식 스컴제거장치를 이용하면, 견인와이어(810)를 권취시키는 방향을 교번으로 전환하는 조작만으로 수면에 떠 있는 스컴(S)을 효과적으로 제거할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 기온이 영하로 떨어지는 동절기에는 침전조(1)에 채워진 물이 어는 경우가 발생될 수 있는데, 수면에 떠 있는 각 구성요소들이 주기적으로 전후진을 반복하게 되면, 상기 침전조(1)의 물이 어는 현상을 방지하는 효과도 얻을 수 있게 된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

S : 스컴 W : 세척수
1 : 침전조 2 : 바닥대차
100 : 측판 110 : 메인프레임
200 : 부유체 300 : 슬라이드봉
310 : 슬라이드돌기 400 : 스키머
410 : 회전샤프트 500 : 회동링크
510 : 제1 링크 514 : 슬롯
520 : 제2 링크 530 : 제3 링크
600 : 스컴저장조 610 : 포집원통
612 : 개구부 620 : 스컴배출모터
630 : 스컴배출관 700 : 세척유닛
710 : 세척수 분사노즐 720 : 세척수 공급펌프
730 : 세척수 공급라인 740 : 태양광 집열판
800 : 이송수단 810 : 견인와이어
820 : 권취수단 900 : 감지유닛

Claims (9)

1. 메인프레임으로 연결되는 한 쌍의 측판;
   상기 메인프레임에 장착되어 침전조의 수면에 부유하는 하나 이상의 부유체;
   상기 한 쌍의 측판을 상기 침전조의 길이방향으로 왕복 이송시키는 이송수단;
   상기 침전조의 길이방향으로 슬라이딩 가능한 구조로 상기 측판에 결합되는 슬라이드봉;
   하단이 상기 침전조의 수면에 접촉되도록 하향 회동 가능하고, 하단이 상기 침전조의 수면과 이격되도록 상향 회동 가능한 구조로 상기 메인프레임의 선단측에 결합되는 스키머;
   상기 슬라이드봉이 후방으로 슬라이딩될 때 상기 스키머를 상향 회동시키고, 상기 슬라이드봉이 전방으로 슬라이딩될 때 상기 스키머를 하향 회동시키는 회동링크; 및
   상기 스키머가 하향 회동된 상태에서 전방으로 이송될 때, 상기 스키머에 의해 밀려 이송된 스컴이 포집되는 스컴저장조;
   를 포함하되,
   상기 슬라이드봉은, 상기 스키머가 상기 스컴저장조와 일정 수준 이상 가까워지도록 전진되었을 때 상기 침전조의 전방 구조물에 선단이 가압되어 후방으로 슬라이딩되고, 상기 스키머가 상기 스컴저장조의 후방벽면과 일정 수준 이상 가까워지도록 후진되었을 때 상기 침전조의 후방 구조물에 후단이 가압되어 전방으로 슬라이딩되는 것을 특징으로 하는 부력식 스컴제거장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 이송수단은, 상기 측판에 고정 결합되며 상기 침전조의 길이방향으로 연장되는 견인와이어와, 상기 측판이 전진 및 후진 가능하도록 상기 견인와이어를 양방향으로 권취하는 권취수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 부력식 스컴제거장치.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 스키머는 상기 메인프레임의 상측에 자전 가능한 구조로 결합되는 회전샤프트를 구비하고,
   상기 슬라이드봉의 일측에 슬라이드돌기가 구비되며,
   상기 회동링크는, 중단이 상기 메인프레임 중 상기 회전샤프트가 결합된 지점의 하측에 회전 가능한 구조로 결합되되 전방 하향으로 연장된 길이방향 일측에는 상기 슬라이드돌기가 삽입되는 슬롯이 형성되고 길이방향 타측은 후방 상향으로 연장되는 제1 링크와, 길이방향 일측이 스키머의 회전샤프트에 고정결합되고 길이방향 타측이 전방 하향으로 연장되는 제2 링크와, 길이방향 양측이 회전 가능한 구조로 상기 제1 링크의 타측과 상기 제2 링크의 타측에 각각 결합되는 제3 링크로 구성되는 것을 특징으로 하는 부력식 스컴제거장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 슬라이드봉이 후방으로 밀려 상기 스키머가 상향으로 회동되도록 상기 제1 링크와 제2 링크와 제3 링크가 회전되었을 때,
   상기 제1 링크는 길이방향 타측이 전방 상측을 향하고, 상기 제1 링크의 경사각보다 상기 제3 링크의 경사각이 큰 것을 특징으로 하는 부력식 스컴제거장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   길이방향이 상기 침전조의 폭방향을 향하며 하측 일부가 침전조 내의 물에 잠기도록 배열되어, 상기 스컴저장조의 상부에 회전 가능한 구조로 결합되되, 상부 일측에 개구부가 형성되고 하부에 배출구가 형성되는 포집원통과,
   상기 스컴저장조 내의 스컴을 스컴배출관을 통해 침전조 외부로 배출시키는 스컴배출모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부력식 스컴제거장치.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 포집원통 주변의 스컴량을 감지하는 감지유닛을 더 포함하고,
   상기 스컴배출모터는, 상기 스키머가 상향 회동되거나 상기 포집원통 주변의 스컴량이 기준치를 초과하는 경우 작동되는 것을 특징으로 하는 부력식 스컴제거장치.
8. 메인프레임으로 연결되는 한 쌍의 측판;
   상기 메인프레임에 장착되어 침전조의 수면에 부유하는 하나 이상의 부유체;
   상기 한 쌍의 측판을 상기 침전조의 길이방향으로 왕복 이송시키는 이송수단;
   상기 침전조의 길이방향으로 슬라이딩 가능한 구조로 상기 측판에 결합되는 슬라이드봉;
   하단이 상기 침전조의 수면에 접촉되도록 하향 회동 가능하고, 하단이 상기 침전조의 수면과 이격되도록 상향 회동 가능한 구조로 상기 메인프레임의 선단측에 결합되는 스키머;
   상기 슬라이드봉이 후방으로 슬라이딩될 때 상기 스키머를 상향 회동시키고, 상기 슬라이드봉이 전방으로 슬라이딩될 때 상기 스키머를 하향 회동시키는 회동링크;
   상기 스키머가 하향 회동된 상태에서 전방으로 이송될 때, 상기 스키머에 의해 밀려 이송된 스컴이 포집되는 스컴저장조; 및
   상기 스키머의 전방면으로 물을 분사하는 세척수 분사노즐과, 세척수 공급라인을 통해 상기 침전조 내의 물을 상기 세척수 분사노즐로 공급하는 세척수 공급펌프와, 상기 세척수 공급펌프에 전력을 공급하는 태양광 집열판을 구비하는 세척유닛;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 부력식 스컴제거장치.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 세척유닛은 상기 스키머가 상향으로 회동되었을 때 세척수를 분사하는 것을 특징으로 하는 부력식 스컴제거장치.
   

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