KR101729045B1

KR101729045B1 - 수처리장 교반샤프트의 추락 방지장치

Info

Publication number: KR101729045B1
Application number: KR1020150165838A
Authority: KR
Inventors: 김지훈; 이윤호
Original assignee: 주식회사 이산
Priority date: 2015-11-25
Filing date: 2015-11-25
Publication date: 2017-04-27

Abstract

본 발명은 추락방지콘과 추락방지유닛간의 테이퍼 결합을 통해 교반샤프트의 추락을 방지함과 동시에 회전억제 및 충격을 흡수할 수 있도록 한 수처리장 교반샤프트의 추락 방지장치를 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 수처리구조물에 설치된 기어드 모터의 감속축에 직결되어 있는 교반샤프트의 추락을 방지하기 위한 장치에 있어서, 상기 교반샤프트의 상부에 결착되어 있는 추락방지콘과; 상기 추락방지콘의 하방에 일정 간격을 두고 배치되어 상기 수처리구조물에 착탈가능하게 설치되어 교반샤프트의 추락시 추락방지콘과 결합되어 교반샤프트의 낙하를 방지하는 추락방지유닛;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

수처리장 교반샤프트의 추락 방지장치{Agitator shaft falling prevention device of water disposal plant}

본 발명은 수처리구조물에 시설된 교반샤프트의 볼트 풀림으로 인한 추락을 방지하기 위한 수처리장 교반샤프트의 추락 방지장치에 관한 것으로, 특히 테이퍼 결합을 통해 교반샤프트의 추락 방지와 함께 회전억제 및 충격을 흡수할 수 있도록 한 수처리장 교반샤프트의 추락 방지장치에 관한 것이다.

현재 각 하수종말처리장이나 폐수처리장에서 농축조 또는 교반조의 교반 임펠라를 운용함에 있어, 교반샤프트의 운용상 문제로 인해 추락하는 경우가 발생한다. 이럴 경우 교반날개가 조 하부에 설치되어 있는 산기관 외 배관품들과 충돌하고, 그 충격으로 인해 교반날개 뿐만 아니라 산기관 배관이 파손되게 된다.

따라서 교반샤프트의 고정 풀림이 발생하더라도 조 하부로 추락을 방지할 수 있는 방지수단이 요구된다.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1389621호로서, '수처리용 교반기'가 제안되어 있다. 이는 교반조의 외부에 배치되는 구동수단; 상기 구동수단의 회전력을 전달 받아 상기 구동수단의 회전력을 두 개로 분리하여 각각 서로 다른 비율로 감속시켜 출력시키는 2축 출력용 감속유닛; 상기 2축 출력용 감속유닛으로부터 분리된 후 소정 비율로 감속된 두 개의 회전력 중 어느 하나의 회전력을 전달 받아 회전됨으로써 교반조 내의 폐수와 소석회를 교반시키는 적어도 하나의 임펠러; 상기 2축 출력용 감속유닛으로부터 소정 비율로 감속된 두 개의 회전력 중 다른 하나의 회전력을 전달 받아 회전됨으로써 교반조에 소석회가 고착되는 것을 방지하는 고착 방지유닛; 및 상기 2축 출력용 감속유닛으로부터 소정 비율로 감속되어 출력되는 두 개의 회전력을 중 어느 하나의 회전력을 상기 임펠러에 전달하는 제1 샤프트와, 상기 제1 샤프트와 동심원을 이루도록 상기 제1 샤프트 외부에 배치되어 상기 2축 출력용 감속유닛으로부터 소정 비율로 감속되어 출력되는 다른 하나의 회전력을 상기 고착 방지유닛에 전달하는 제2 샤프트로 구성된 샤프트 유닛을 포함하여 구성된다.

상기 배경기술에서는 교반조의 바닥에 소석회가 침전되는 현상을 방지하고 교반조의 내측면에 소석회가 고착되는 현상을 방지할 수 있는 데 반해, 샤프트 유닛이 추락되는 것에 대한 대안이 없다. 따라서 조 하부에 산기관 외 배관품들이 설치되어 있는 경우 샤프트의 추락시 충돌 발생으로 교반날개 뿐만 아니라 산기관과 그외 배관이 파손되는 문제가 있다.

한국 등록특허 등록번호 제10-1389621호

본 발명은 추락방지콘과 추락방지유닛간의 테이퍼 결합을 통해 교반샤프트의 추락을 방지함과 동시에 회전억제 및 충격을 흡수할 수 있도록 한 수처리장 교반샤프트의 추락 방지장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면,

수처리구조물에 설치된 기어드 모터의 감속축에 직결되어 있는 교반샤프트의 추락을 방지하기 위한 장치에 있어서,

상기 교반샤프트의 상부에 결착되어 있는 추락방지콘과;

상기 추락방지콘의 하방에 일정 간격을 두고 배치되어 상기 수처리구조물에 착탈가능하게 설치되어 교반샤프트의 추락시 추락방지콘과 결합되어 교반샤프트의 낙하를 방지하는 추락방지유닛;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 추락방지콘은,

일정한 테이퍼 각도에 의해 상광하협의 원추형태를 갖는 콘 몸체와;

상기 콘 몸체의 중앙에 배치되어 상기 교반샤프트의 외주면에 서로 다른 위치에 고정된 복수개의 원통형 허브와;

일단이 원통형 허브에 접합되고 타단이 콘 몸체의 내면에 접합된 복수개의 아암을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 추락방지유닛은,

상기 콘 몸체와 동일한 테이퍼 각도를 갖는 원추부와, 원추부의 상단에 형성된 원형플랜지를 갖고 상기 교반샤프트에 삽통되어 있는 콘 받이용 하우징과;

일단이 상기 원형플랜지측에 고정되고 타단이 앵커 볼트를 통해 수처리구조물에 고정된 다수의 하우징 지지축을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 콘 몸체의 외주면에 원주방향으로 일정 간격마다 헬리컬 돌기가 형성되고, 상기 헬리컬 돌기는 교반샤프트의 회전 중 낙하시 콘 받이용 하우징의 원추부측 내면에 형성된 멈춤 돌기에 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 추락방지콘과 콘 받이용 하우징은 분할 조립되어 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 수처리장 교반샤프트의 추락 방지장치에 따르면, 수처리 구조물에 설치된 교반샤프트가 회전 구동 중에 볼트 풀림으로 인해 추락이 발생할 경우 교반샤프트측에 장착된 추락방지콘과 수처리구조물에 지지되어 있는 추락방지유닛간의 테이퍼 결합이 이루어져 교반샤프트의 추락이 일정 하강 위치에서 정지된다.

따라서 교반조(또는 농축조) 하부에 설치되어 있는 산기관 외 배관품들과 충돌을 방지하여 교반날개 및 산기관 배관의 파손을 미연에 방지할 수 있다. 또한 추락방지콘과 추락방지유닛의 탈,부착이 가능하여 교반샤프트나 기어드 모터의 수리가 용이하다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 수처리장 교반샤프트의 추락 방지장치의 설치상태도.
도 2는 도 1에 설치된 수처리장 교반샤프트의 추락 방지장치의 사시도.
도 3은 도 1의 요부단면도.
도 4는 도 1의 상태에서 교반샤프트의 추락을 방지하는 사용상태도.
도 5는 본 발명에 적용되는 변형된 추락방지콘의 분할된 사시도.
도 6은 본 발명에 적용되는 변형된 콘 받이용 하우징의 분할된 사시도.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

도 1 내지 도 3에서와 같이 본 발명은 각종 하수종말처리장이나 폐수처리장의 수처리구조물(100)에 설치된 기어드 모터(5)의 감속축에 직결되어 있는 교반샤프트(12)의 추락을 방지하는 교반샤프트 추락 방지장치(10)를 제공한다. 여기서 수처리구조물(100)이란 교반날개(121)를 갖는 교반샤프트(12)가 설치되는 농축조 또는 교반조가 될 수 있다.

교반샤프트 추락 방지장치(10)는 교반샤프트(12)의 추락시 회전과 충격을 흡수하면서 추락을 방지한다. 교반샤프트 추락 방지장치(10)는 추락방지콘(20)과 추락방지유닛(30)으로 구성된다.

추락방지콘(20)은 교반샤프트(12)의 상부에 결착되어 있다. 따라서 추락방지콘(20)은 교반샤프트(12)와 일체로 회전하게 되어 있다. 추락방지콘(20)은 일정한 테이퍼 각도(θ)에 의해 상광하협의 원추형태를 갖는 콘 몸체(22)와, 콘 몸체(22)의 중앙에 배치되어 상기 교반샤프트(12)의 외주면에 서로 다른 위치에 고정된 복수개의 원통형 허브(24)와, 일단이 원통형 허브(24)에 접합되고 타단이 콘 몸체(22)의 내면에 접합된 복수개의 아암(26)을 포함하여 구성된다. 콘 몸체(22)의 테이퍼 각도(θ)는 본 실시 예에서 35도로 구성하였으나 ±5도의 증감이 가능하다.

이때 추락방지콘(20)은 교반샤프트(12)나 기어드 모터(5)측 감속기의 수리 시 탈, 부착이 가능하도록 도 5와 같이 분할 형태로 구성하여 제작될 수 있다. 즉, 도 5와 같이 콘 몸체(22)와 원통형 허브(24)를 분할 제작한 후 각기 접합 부분을 볼트(27,29)로 조립시켜 추락방지콘(20)을 구성할 수도 있다.

추락방지유닛(30)은 추락방지콘(20)의 하방에 일정 간격을 두고 배치되어 수처리구조물(100)에 착탈가능하게 지지되어 있다. 추락방지유닛(30)은 교반샤프트(12)의 추락시 추락방지콘(20)과 결합되어 교반샤프트(12)의 낙하를 방지한다.

추락방지유닛(30)은 콘 받이용 하우징(32)과 다수의 하우징 지지축(34)으로 구성된다. 콘 받이용 하우징(32)은 콘 몸체(22)와 동일한 테이퍼 각도를 갖는 원추부(321)와, 원추부(321)의 상단에 형성된 원형플랜지(322)를 갖는다. 이때 원추부(321)의 하부에는 교반샤프트(12)가 삽통될 수 있도록 개구된 구조를 갖을 수 있다. 다수의 하우징 지지축(34)은 일단이 원형플랜지(322)측에 고정되고 타단측 플랜지(341)가 앵커 볼트(40)를 통해 수처리구조물(100)에 고정된다. 따라서 다수의 하우징 지지축(34)을 수처리구조물(100)에서 분리해내면 추락방지유닛(30)의 탈거가 가능해진다. 콘 받이용 하우징(32)은 도 6과 같이 분할되고 볼트(33)로 조립되어 제작될 수 있다.

이때 추락방지콘(20)의 콘 몸체(22)측 하면과 추락방지유닛(30)의 콘 받이용 하우징(32)측 원추부(321)의 하단과는 일정한 추락방지유격(S)을 가지도록 설치된다. 본 실시 예에서 추락방지유격(S)은 50mm로 구성하였으나 이보다 약간 짧거나 길어도 좋다.

이와 같이 구성된 수처리장 교반샤프트의 추락 방지장치(10)의 설치 과정을 살펴본다.

먼저, 도 1과 같이 추락방지콘(20)을 교반샤프트(12)의 상부에 결착시켜 놓는다. 이때 결착 방법은 원통형 허브(24)를 교반샤프트(12)의 상부에 키이 결합과 볼트(27)를 사용하여 고정시켜서 이루어진다.

그 다음, 추락방지유닛(30)을 설치한다. 이는 콘 받이용 하우징(32)을 추락방지콘(20)의 하방에 추락방지유격(S)을 두고 교반샤프트(12)를 에워싸도록 위치시킨 후, 하우징 지지축(34)의 하단을 콘 받이용 하우징(32)의 원형플랜지(322)측에 연결한 후 볼트(35)로 고정하고, 그의 상단을 앵커 볼트(40)로 수처리구조물(100)에 고정시켜서 이루어진다.

따라서 기어드 모터(5)의 구동시 교반샤프트(12)가 회전하여 교반날개(121)로 교반이 이루어지며, 추락방지콘(20)이 교반샤프트(12)와 일체로 회전한다.

이때 교반샤프트(12)가 기어드 모터(5)의 감속축에서 고정볼트의 풀림으로 분리되는 경우 하방으로 즉시 추락하게 된다. 이때 추락방지콘(20)이 도 4와 같이 추락방지유격(S)만큼 하방으로 이동한 후 즉시 추락방지유닛(30)에 지지되어 교반샤프트(12)의 추락이 방지되는 것이다. 이때 추락방지콘(20)은 회전하면서 콘 몸체(22)가 추락방지유닛(30)측 콘 받이용 하우징(32)의 원추부(321) 내면에 접하여 지지된다.

이같이 교반샤프트(12)의 추락시 추락방지유닛(30)에 충돌하는 충격은 콘 몸체(22)와 콘 받이용 하우징(32)의 원추부(321)간의 테이퍼 결합으로 생긴 넓은 면적으로 분산됨으로써 교반샤프트(12)의 추락을 방지할 때 발생되는 충격의 흡수 효과를 얻을 수 있다.

한편, 본 발명은 회전중인 교반샤프트(12)의 추락시 일정량 이상으로 회전하는 것을 방지하기 위해 도 2와 같이 콘 몸체(22)의 외주면에 원주방향으로 일정 간격마다 헬리컬 돌기(221)가 형성되고, 헬리컬 돌기(221)는 교반샤프트(12)의 회전 중 낙하시 콘 받이용 하우징(32)의 원추부(321)측 내면에 형성된 멈춤 돌기(321a)에 결합되도록 구성할 수 있다. 본 실시 예에서 멈춤 돌기(321a)는 선형으로 구성하였으나 볼록한 반구형으로 형성될 수도 있다.

이와 같이 본 발명에 따르면, 수처리 구조물에 설치된 교반샤프트(12)가 회전 구동 중에 볼트 풀림으로 인해 추락이 발생할 경우 교반샤프트(12)측에 장착된 추락방지콘(20)과 수처리구조물(100)에 지지되어 있는 추락방지유닛(30)간의 테이퍼 결합이 이루어져 교반샤프트(12)의 추락이 일정 하강 위치에서 정지된다. 따라서 교반조(또는 농축조) 하부에 설치되어 있는 산기관과 그 이외의 배관품들과 충돌을 방지하여 교반날개(121) 및 산기관 등 배관의 파손을 미연에 방지할 수 있다. 또한 추락방지콘(20)과 추락방지유닛(30)의 탈, 부착이 가능하여 교반샤프트(12)나 기어드 모터(5)의 수리가 용이하다.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.

20: 추락방지콘
22: 콘 몸체
221: 헬리컬 돌기
24: 원통형 허브
26: 아암
30: 추락방지유닛
32: 콘 받이용 하우징
321a: 멈춤 돌기
34: 하우징 지지축

Claims

수처리구조물(100)에 설치된 기어드 모터(5)의 감속축에 직결되어 있는 교반샤프트(12)의 추락을 방지하기 위한 장치에 있어서,
상기 교반샤프트(12)의 상부에 결착되어 있는 추락방지콘(20)과;
상기 추락방지콘(20)의 하방에 일정 간격을 두고 배치되어 상기 수처리구조물(100)에 착탈가능하게 설치되어 교반샤프트(12)의 추락시 추락방지콘(20)과 결합되어 교반샤프트(12)의 낙하를 방지하는 추락방지유닛(30);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수처리장 교반샤프트의 추락 방지장치.
제 1항에 있어서,
상기 추락방지콘(20)은,
일정한 테이퍼 각도(θ)에 의해 상광하협의 원추형태를 갖는 콘 몸체(22)와;
상기 콘 몸체(22)의 중앙에 배치되어 상기 교반샤프트(12)의 외주면에 서로 다른 위치에 고정된 복수개의 원통형 허브(24)와;
일단이 원통형 허브(24)에 접합되고 타단이 콘 몸체(22)의 내면에 접합된 복수개의 아암(26)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수처리장 교반샤프트의 추락 방지장치.
제 2에 있어서,
상기 추락방지유닛(30)은,
상기 콘 몸체(22)와 동일한 테이퍼 각도를 갖는 원추부(321)와, 원추부(321)의 상단에 형성된 원형플랜지(322)를 갖고 상기 교반샤프트(12)에 삽통되어 있는 콘 받이용 하우징(32)과;
일단이 상기 원형플랜지(322)측에 고정되고 타단이 앵커 볼트(40)를 통해 수처리구조물(100)에 고정된 다수의 하우징 지지축(34)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수처리장 교반샤프트의 추락 방지장치.
제 3항에 있어서,
상기 콘 몸체(22)의 외주면에 원주방향으로 일정 간격마다 헬리컬 돌기(221)가 형성되고, 상기 헬리컬 돌기(221)는 교반샤프트(12)의 회전 중 낙하시 콘 받이용 하우징(32)의 원추부(321)측 내면에 형성된 멈춤 돌기(321a)에 결합되는 것을 특징으로 하는 수처리장 교반샤프트의 추락 방지장치.
제 2항에 있어서,
상기 추락방지콘(20)과 콘 받이용 하우징(32)은 분할 조립되어 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 수처리장 교반샤프트의 추락 방지장치.