KR101755179B1 - 슬러지 수집 시스템 - Google Patents

Abstract

슬러지 수집 시스템이 개시된다. 슬러지 수집 시스템은 처리수가 저장되는 저장공간과, 슬러지가 수집되는 수집공간이 형성된 수조; 복수의 플라이트를 상기 수조의 길이방향을 따라 순환시켜 상기 저장공간에 머무르는 상기 슬러지를 상기 수집공간으로 모으는 슬러지 수집 유닛; 상기 플라이트의 이동 경로 상에서 제1지점에 위치하며, 회동가능한 제1감지 브라켓; 상기 플라이트의 이동 경로 상에서, 상기 수조의 길이방향에 수직한 방향으로 상기 제1지점과 동일 선상에 위치하는 제2지점에 위치하며, 회동가능한 제2감지 브라켓; 상기 제1감지 브라켓의 상부에 위치하며, 회동가능한 제1회동 브라켓; 상기 제2감지 브라켓의 상부에 위치하며, 회동가능한 제2회동 브라켓; 상기 제1감지 브라켓과 상기 제1회동 브라켓의 선단을 연결하는 제1와이어; 상기 제2감지 브라켓과 상기 제2회동 브라켓의 선단을 연결하는 제2와이어; 상기 제1회동 브라켓의 후단에 제공되는 제1무게추; 상기 제2회동 브라켓의 후단에 제공되는 제2무게추; 상기 제1무게추의 움직임을 감지하는 제1센서; 상기 제2무게추의 움직임을 감지하는 제2센서; 및 상기 제1무게추의 움직임 신호와 상기 제2무게추의 움직임 신호로부터 상기 플라이트의 이동상태를 판별하는 감시부를 포함한다.

Description

슬러지 수집 시스템{SLUDGE COLLECTING SYSTEM}

본 발명은 슬러지 수집 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라이트의 사행운전여부 및 본체용 체인의 파단을 판단할 수 있고, 키박음 스프라켓의 키 자리 파손을 방지할 수 있고, 슬리브 베어링의 내경을 동일하게 유지하여 마모량 및 부하량을 고르게 분산시킬 수 있는는 슬러지 수집 시스템에 관한 것이다.

정수장, 하수처리장, 폐수처리장 등에는 수조 바닥에 가라앉은 슬러지를 긁어 모아 외부로 배출시키는 슬러지 수집 시스템이 설치된다.

수조 내에는 샤프트에 삽입된 스프라켓이 본체용 체인과 맞물려 회전하고, 본체용 체인과 함께 플라이트가 순환 루프(loop)를 따라 이동하며 수조 바닥에 가라앉은 슬러지를 긁어 모은다.

본체용 체인은 수조 내에서 두 열로 서로 나란하게 순환하며, 복수의 플라이트는 수조의 길이방향에 수직한 방향으로 본체용 체인을 따라 순환한다. 슬러지 수집 시스템의 정상 구동 상태에서는 플라이트들이 일정한 간격으로 서로 나란하게 순환되나, 체결불량, 본체용 체인의 처짐 또는 파단 등 비정상 구동 상태에서는 플라이트들의 정렬이 흐트러지고 슬러지 수집 효율이 저감되는 문제가 발생한다. 때문에 플라이트들의 배열 상태를 감시할 수 있는 수단이 요구된다.

한편, 스프라켓은 별도의 연결 수단을 통해 샤프트와 결합하는데, 일반적으로 연결 수단은 부식 방지를 위해 비금속 재질로 제공된다. 이로 인해, 연결 수단에 형성된 키 홈은 동력전달과정에서 금속 재질의 샤프트의 키에 의해 마모가 발생한다. 이러한 마모 발생은 샤프트와 스프라켓 간에 안정적인 동력 전달 을 방해하는 요인이 될 수 있다.

또한, 슬러지 수집 시스템 내에 제공되는 샤프트들의 축경이 다양한 사이즈를 가질 경우, 마모량 및 부하량이 달라 각 스프라켓의 사용수명도 달라지므로 샤프트의 사이즈마다 그에 맞는 스프라켓들을 별도 구비하여야 한다. 이는 보유해야하는 스크라켓의 예비품 수를 증가시키며, 장치의 유지 보수 시 스프라켓의 잘못된 장착을 유발하여 물적, 인적 손실을 발생시킨다. 또한, 초기 설치 시 슬리브 베이스를 적용하여 슬리브 베어링의 위치 변경 및 이동, 잘못된 장착을 방지할 수 있으므로 설비의 수명을 연장할 수 있다.

본 발명은 플라이트들의 배열 상태를 감시하여 플라이트의 사향운전여부를 감시할 수 있는 슬러지 수집 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은 키박음 스프라켓의 키자리 파손을 방지할 수 있는 슬러지 수집 시스템을 제공한다.

또한, 본 발명은 슬리브 베어링의 내경을 동일하게 유지하여 마모량 및 부하량을 고르게 분산시킬 수 있는 슬러지 수집 시스템을 제공한다.

본 발명에 따른 슬러지 수집 시스템은 처리수가 저장되는 저장공간과, 슬러지가 수집되는 수집공간이 형성된 수조; 복수의 플라이트를 상기 수조의 길이방향을 따라 순환시켜 상기 저장공간에 머무르는 상기 슬러지를 상기 수집공간으로 모으는 슬러지 수집 유닛; 상기 플라이트의 이동 경로 상에서 제1지점에 위치하며, 회동가능한 제1감지 브라켓; 상기 플라이트의 이동 경로 상에서, 상기 수조의 길이방향에 수직한 방향으로 상기 제1지점과 동일 선상에 위치하는 제2지점에 위치하며, 회동가능한 제2감지 브라켓; 상기 제1감지 브라켓의 상부에 위치하며, 회동가능한 제1회동 브라켓; 상기 제2감지 브라켓의 상부에 위치하며, 회동가능한 제2회동 브라켓; 상기 제1감지 브라켓과 상기 제1회동 브라켓의 선단을 연결하는 제1와이어; 상기 제2감지 브라켓과 상기 제2회동 브라켓의 선단을 연결하는 제2와이어; 상기 제1회동 브라켓의 후단에 제공되는 제1무게추; 상기 제2회동 브라켓의 후단에 제공되는 제2무게추; 상기 제1무게추의 움직임을 감지하는 제1센서; 상기 제2무게추의 움직임을 감지하는 제2센서; 및 상기 제1무게추의 움직임 신호와 상기 제2무게추의 움직임 신호로부터 상기 플라이트의 이동상태를 판별하는 감시부를 포함한다.

또한, 상기 제1감지 브라켓 및 상기 제2감지 브라켓은 각각, 상기 플라이트의 경로상에 위치하는 선단부; 및 상기 와이어와 연결되며, 회동 축을 기준으로 상기 선단부와 소정 각도를 이루는 후단부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1감지 브라켓의 회동 축과 상기 제2감지 브라켓의 회동 축은 동일 선당에 위치할 수 있다.

또한, 상기 제1회동 브라켓 및 상기 제2회동 브라켓은 각각, 상기 와이어와 연결되는 선단부; 및 상기 무게추가 결합하며, 회동 축을 기준으로 상기 선단부와 소정 각도를 이루는 후단부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 감시부는 상기 제1센서로부터 상기 제1무게추의 움직임 신호를 수신하고, 상기 제2센서로부터 상기 제2무게추의 움직임 신호를 수신하며, 상기 제1무게추의 움직임 시간 정보와 상기 제2무게추의 움직임 시간 정보를 비교하여 상기 플라이트의 이동상태를 판단할 수 있다.

또한, 외주면에 일 방향으로 키가 형성된 샤프트; 상기 샤프트에 삽입되고, 상기 키가 수용되는 수용홈이 형성되는 비금속 재질의 스프라켓 바디; 상기 스프라켓 바디에 결합하고, 상기 플라이트와 체결된 본체용 체인과 맞물리는 스프라켓; 및 상기 스프라켓 바디와 결합하고, 상기 키가 수용되는 수용홈이 형성되는 금속 재질의 허브 플레이트를 더 포함할 수 있다.

또한, 샤프트; 상기 샤프트의 축경에 상응하는 내경을 가지며, 상기 샤프트에 삽입되는 슬리브 베이스; 및 상기 슬리브 베이스의 외경에 상응하는 내경을 가지는 슬리브 베어링; 상기 슬리브 베이링에 삽입되고, 상기 플라이트와 체결된 본체용 체인과 맞물리는 스프라켓을 더 포함하되, 상기 샤프트, 상기 슬리브 베이스, 그리고 상기 슬리브 베어링은 회전이 제한되고, 상기 스프라켓이 상기 체인과 맞물려 상기 슬리브 베어링에 대해 상대 회전할 수 있다.

본 발명에 의하면, 플라이트의 일 영역 및 타 영역이 도달하는 시간 정보를 수집하고, 이를 통해 플라이트의 배열 상태를 감시 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 체인의 사행 운전 여부 및 본체용 체인의 파단를 감시 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 허브 플레이트의 제공으로 키자리 파손이 방지될 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 슬리브 베이스의 제공으로, 슬리브 베어링의 마모량 및 부하량이 고르게 분산될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지 수집 시스템을 간략하게 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 플라이트 감지부를 나타내는 도면이다.
도 5는 감지 브라켓의 움직임을 나타내는 도면이다.
도 6은 회동 브라켓의 움직임을 나타내는 도면이다.
도 7은 무게추의 움직임을 나타내는 도면이다.
도 8은 비정상 구동 상태에서의 플라이트 움직임을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 샤프트와 제2구동 스프라켓의 연결 구조를 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 9의 샤프트와 제2구동 스프라켓의 연결 구조를 나타내는 좌측 단면도이다.
도 11은 도 9의 허브 플레이트를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 샤프트와 스프라켓의 연결 구조를 나타내는 단면도이다.
도 13은 도 12의 샤프트와 스프라켓의 연결 구조를 나타내는 우측 단면도이다.
도 14는 도 12의 허브 플레이트를 나타내는 도면이다.
도 15 내지 도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 샤프트와 스프라켓의 장착 구조를 나타내는 단면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지 수집 시스템을 간략하게 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A'선에 따른 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 슬러지 수집 시스템(100)은 정수장, 하수처리장, 폐수처리장 등에 설치될 수 있으며, 바닥에 가라앉은 슬러지(S)를 긁어 모아 외부로 배출시킨다. 처리수(10)에는 하수, 정수, 폐수 등이 포함될 수 있다.

슬러지 수집 시스템(100)은 수조(110), 슬러지 수집 유닛(120), 구동유닛(140), 그리고 플라이트 감지부(160)를 포함한다.

수조(110)는 상부가 개방되며 일 방향(X)으로 길이가 길게 제공된다. 수조(100)의 내부에는 저장공간(111)과 수집공간(112)이 형성된다. 저장공간(111)은 처리수(10)를 저장하는 공간으로, 슬러지 수집 유닛(120)이 위치한다. 수집공간(112)은 슬러지가 모이는 공간으로, 수조(110)의 바닥 일측 에 형성될 수 있다. 도시하지 않았지만, 수집공간(112)은 슬러지 배출라인(미도시)과 연결될 수 있으며, 수집된 슬러지(S)는 슬러지 배출라인을 통해 외부로 배출된다.

슬러지 수집 유닛(120)은 저장공간(111)의 바닥에 가라앉은 슬러지(S)를 긁어 모으고, 모아진 슬러지(S)를 수집공간(112)으로 이동시킨다. 슬러지 수집 유닛(120)은 스프라켓(sprocket, 121), 본체용 체인(dirven chain, 124), 플라이트(flight, 126), 플라이트 연결 브라켓(127), 그리고 플라이트 가이드 레일(129)을 포함한다.

스프라켓(121)은 복수 개 제공되며, 치들이 본체용 체인(124)과 맞물려 회전한다. 스프라켓(121)들은 저장 공간(111) 내에 서로 이격하여 배치되어 본체용 체인(124)의 텐션(tension)을 유지한다.

스프라켓(121)의 중심축에는 샤프트(123)가 고정 삽입된다. 샤프트(123)는 복수 개 제공되며, 샤프트(123)들 각각에는 두 개의 스프라켓(121, 122)이 서로 이격하여 고정 삽입된다. 스프라켓(121, 122)은 샤프트(123)의 양쪽 가장자리영역에 위치한다. 샤프트(123)의 양쪽 가장자리영역에 제공된 스프라켓(121, 122)들은 각각 서로 다른 본체용 체인(124, 125)과 맞물리며, 동시에 회전된다. 본 실시 예에서는 샤프트(123)들 각각에 두 개의 스프라켓(121, 122)이 제공되고, 두 개의 본체용 체인(124, 125)이 제공되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 샤프트(123)들 각각에는 세 개 이상의 스프라켓(121, 122)이 제공될 수 있으며, 본체용 체인(124,125)도 그에 대응하는 개수로 제공될 수 있다.

스프라켓(121, 122)들은 헤드 스프라켓(head sprocket)과 아이들 스프라켓(idler sprocket) 중 어느 하나의 조합으로, 또는 이들이 혼합된 조합으로 제공될 수 있다. 헤드 스프라켓은 아이들 스프라켓 보다 큰 반경을 가지며, 많은 수의 치(teech)들을 가진다.

본체용 체인(124, 125)은 복수의 스프라켓(121, 122)들에 지탱되며, 스프라켓(121, 122)들의 치들과 맞물려 회전한다. 실시예 의하면, 본체용 체인(124, 125)은 2개가 서로 마주 제공되며, 서로 나란한 경로를 따라 각각 순환한다. 본체용 체인(124, 125)은 스프라켓(121, 122)들에 의해 회전되고, 또한 스프라켓(121, 122)들을 회전시킨다. 본체용 체인(124, 125)은 내부식성이 우수한 비금속 재질로 제공될 수 있다.

플라이트 연결 브라켓(127)은 본체용 체인(124, 125)들에 고정 체결된다. 플라이트 연결 브라켓(127)은 복수 개 제공되며, 본체용 체인(124, 125)을 따라 일정 간격으로 이격하여 배치된다.

플라이트(126)는 그 길이방향이, 상부에서 바라볼 때 수조(110)의 길이방향(X)에 수직 방향(Y)으로 배치된다. 또한, 플라이트(126)는 그 길이방향이 샤프트(123)와 나란하게 배치되며, 플라이트 연결브라켓(127)에 고정된다. 플라이트(126)의 일측 영역은 하나의 본체용 체인(124)에 고정된 플라이트 연결 브라켓(127)에 지지되고, 플라이트(126)의 타측 영역은 다른 하나의 본체용 체인(125)에 고정된 플라이트 연결브라켓(128)에 지지된다. 플라이트(126)들은 본체용 체인(124, 125)들의 구동과 함께 이동하며, 시계방향으로 순환 경로를 형성한다. 구체적으로, 플라이트(126)들은 수조(110)의 바닥을 따라 일방향으로 이동한 후, 수조(110)의 일측영역에서 상승한다. 그리고 수조(110)의 상부영역에서 수조(110)의 타측영역으로 직선 이동하고, 수조(110)의 타측영역에서 수조(110)의 바닥으로 다시 하강한다. 플라이트(126)들은 수조(110)의 바닥을 따라 이동하는 동안 수조(110)의 바닥에 가라앉은 슬러지(S)를 긁어 모아 수집공간(112)으로 제공한다. 그리고 플라이트(126)들은 수조(110)의 상부영역에서 이동하는 동안 부유된 스컴(scum)을 일 방향으로 이송하여 제거한다.

플라이트 가이드 레일(129)는 수조(110)의 바닥면에 일 방향으로 제공된다. 실시예에 의하면, 플라이트 가이드 레일(129)는 한 쌍 제공되며, 나란하게 배치된다. 플라이트 가이드 레일(129)는 플라이트(126)들의 이동을 안내한다.

구동유닛(140)은 구동기(미도시), 제1구동 스프라켓(143), 제2구동 스프라켓(144), 그리고 구동 체인(145)을 포함한다.

구동기(141)는 수조(110)의 일측 상단에 설치되며, 구동력을 발생시킨다. 구동기(141)는 모터를 포함한다.

제1구동 스프라켓(143)은 구동기의 구동축과 결합하며, 함께 회전한다.

제2구동 스프라켓(144)은 스프라켓(121)들 중 어느 하나와 동일한 축상에 결합한다. 실시예에 의하면, 제2구동 스프라켓(144)은 저장공간(111)의 일측 상부영역에 배치된 샤프트(123)에 삽입 고정된다. 제2구동 스프라켓(144)의 회전축은 제1구동 스프라켓(143)의 회전축과 나란하게 배치된다.

구동 체인(145)은 제1구동 스프라켓(143)의 치들과 제2구동 스프라켓(144)의 치들에 맞물려 회전한다. 구동 체인(145)은 제1구동 스프라켓(143)의 구동력을 제2구동 스프라켓(144)에 전달한다. 구동 체인(145)은 내부식성이 우수한 비금속 재질로 제공될 수 있다.

플라이트 감지부(160)는 플라이트(126)의 이동을 감지한다. 구체적으로, 플라이트 감지부(160)는 플라이트(126)의 사행운전을 감지하고, 본체용 체인(124, 125)의 처짐 및 파단 여부를 감지한다. 정상 구동에서 플라이트(126)는 길이방향이 Y축 방향과 나란하게 이동하며, Y축 방향의 기준 선에 양 단이 동시에 도달한다. 그러나 체결불량, 체인의 처짐 또는 파단 등 다양한 이유에서 플라이트(126)의 길이방향이 Y축 방향과 비스듬하게 배치되고, 일단이 타단에 비해 먼저 기준 선에 도달하는 경우가 발생한다. 이를 플라이트(126)의 사행운전이라 정의한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 플라이트 감지부를 나타내는 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 플라이트 감지부(160)는 제1감지 브라켓(161), 제2감지 브라켓(165), 제1와이어(171), 제2와이어(172), 제1회동 브라켓(181), 제2회동 브라켓(185), 제1무게추(191), 제2무게추(192), 제1센서(211), 제2센서(212), 그리고 감시부(미도시)를 포함한다.

제1감지 브라켓(161)과 제2감지 브라켓(165)은 플라이트(126)의 이동 경로 상에 위치한다. 도면에는 나타내지 않았지만, 제1감지 브라켓(161)과 제2감지 브라켓(165)은 수조(110)에 체결된 지지 프레임에 의해 지지될 수 있다. 제1감지 브라켓(161)은 제1지점에서 플라이트(126)의 이동 경로 상에 위치하고, 제2감지 브라켓(162)은 제2지점에서 플라이트(126)의 이동 경로 상에 위치한다. 제1감지 브라켓(161)의 위치 지점과 제2감지 플라이트(162)의 위치 지점은 Y축 방향으로 동일 선상에 위치할 수 있다. 플라이트(126)의 이동 시, 제1감지 브라켓(161)은 플라이트(126)의 일 영역과 부딪히고, 제2감지 브라켓(166)은 플라이트(126)의 타 영역과 부딪힌다.

제1감지 브라켓(161)과 제2감지 브라켓(165)은 동일한 형상을 가질 수 있다. 구체적으로 제1감지 브라켓(161)과 제2감지 브라켓(165)은 각각, 선단부(162, 166)와 후단부(163, 167)를 갖는다. 선단부(162, 166)는 플라이트(126)의 이동 경로 상에 위치하며, 플라이트(126)와 부딪힌다. 후단부(163, 167)는 선단부(162, 166)와 소정 각도를 이루며, 와이어(171, 172)와 연결된다. 실시 예에 의하면, 선단부(162, 166)와 후단부(163, 167)는 대략 90°~150°의 내각으로 배치될 수 있다. 선단부(162, 166)와 후단부(163, 167)가 연결되는 지점에는 회동 축(164, 168)이 제공된다. 회동 축(164, 168)은 Y축 방향으로 제공될 수 있다. 제1감지 브라켓(161)과 제2감지 브라켓(165)은 회동 축(164, 168)을 중심으로 회전 가능하다.

제1와이어(171)는 제1감지 브라켓(161)의 후단부(163)와 제1회동 브라켓(181)의 선단부(182)를 연결하고, 제2와이어(172)는 제2감지 브라켓(165)의 후단부(162)와 제2회동 브라켓(185)의 선단부(186)를 연결한다.

제1회동 브라켓(181)은 제1감지 브라켓(161)의 상부에 위치하고, 제2회동 브라켓(185)은 제2감지 브라켓(162)의 상부에 위치한다. 제1회동 브라켓(181)과 제2회동 브라켓(185)은 동일한 형상을 가질 수 있다. 구체적으로 제1회동 브라켓(181)과 제2회동 브라켓(185)은 각각, 선단부(182, 186)와 후단부(183, 187)를 갖는다. 선단부(182, 186)는 와이어(171, 172)와 연결되고, 후단부(183, 187)는 선단부(182, 186)와 소정 각도를 이룬다. 실시 예에 의하면, 선단부(182, 186)와 후단부(183, 187)는 대략 120°~180°의 내각으로 배치될 수 있다. 선단부(182, 186)와 후단부(183, 187)가 연결되는 지점에는 회동 축(184, 188)이 제공된다. 제1회동 브라켓(181)과 제2회동 브라켓(185)은 회동 축(184, 188)을 중심으로 회전 가능하다. 회동 축(184, 188)은 Y축 방향으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 회동 축(184, 188)은 X축 방향으로 제공될 수 있다.

제1무게추(191)은 제1회동 브라켓(181)의 후단부(183)에 체결되고, 제2무게추(192)는 제2회동 브라켓(185)의 후단부(187)에 체결된다. 무게추(191, 192)는 와이어(171, 172)의 당김에 의해 회전한 제1회동 브라켓(181) 또는 제2회동 브라켓(185)이 본래 위치로 이동할 수 있도록 하중을 제공한다. 또한, 무게추(191, 192)는 제1감지 브라켓(161)과 제2감지 브라켓(165)에 기준 힘 이상으로 힘이 가해지는 경우 제1감지 브라켓(161)과 제2감지 브라켓(165)이 회동할 수 있도록 하중을 제공한다. 구체적으로, 플라이트(126)가 미는 힘에 의해 제1감지 브라켓(161)과 제2감지 브라켓(165)이 회동하고, 부유물이나 처리수의 흐름에서 발생하는 힘에 의해서는 제1감지 브라켓(161)과 제2감지 브라켓(165)이 회동하지 않도록 하중을 제공한다. 실시 예에 의하면, 무게추(191, 192)는 소정 면적을 갖는 원 판 형상을 가질 수 있다. 무게추(191, 192)는 금속 재질로 제공될 수 있다.

제1센서(211)는 제1무게추(191)의 일 측에서 소정 거리에 위치하며, 제1무게추(191)의 움직임을 감지한다. 제2센서(212)는 제2무게추(192)의 일 측에서 소정 거리에 위치하며, 제2무게추(192)의 움직임을 감지한다. 제1센서(211)와 제2센서(212)는 제1회동 브라켓(181) 또는 제2회동 브라켓(185)의 회동에 따른 무게추(191, 192)의 움직임을 감지한다.

실시 예에 의하면, 제1센서(211) 및 제2센서(212)는 전자석을 포함할 수 있다. 제1센서(211) 및 제2센서(212)는 무게추(191, 192)의 움직임에 따른 자기장 변화를 통해 무게추(191, 192)의 움직임을 감지한다.

다른 실시 예에 의하면, 제1센서(211) 및 제2센서(212)는 광 신호를 이용하여 무게추(191, 192)의 움직임을 감지한다. 제1센서(211) 및 제2센서(212)는 각각, 무게추(191, 192)를 사이에 두고 배치되는 발광부와 수광부를 포함한다. 발광부에서 제공된 광은 무게추(191, 192)의 움직임에 따라, 무게추(191, 192)에 의해 차단되거나 수광부에 전달된다. 이를 통해 무게추(191, 192)의 움직임을 감지할 수 있다.

또 다른 실시 예에 의하면, 제1센서(211) 및 제2센서(212)는 고주파를 이용하여 무게추(191, 192)의 움직임을 감지한다. 구체적으로, 제1센서(211) 및 제2센서(212)는 고주파를 발생시키고, 무게추(191, 192)가 인접 여부에 따라 고주파의 소멸/감소 여부에 따라서, 무게추(191, 192)의 움직임을 감지할 수 있다.

감시부는 제1센서(211)에서 수신된 제1무게추(191)의 움직임 신호와, 제2센서(212)에서 수신된 제2무게추(192)의 움직임 신호를 통해 플라이트(126)의 이동상태를 판별한다. 제1무게추(191)의 움직임 신호와 제2무게추(192)의 움직임 신호는 시간 정보를 포함한다. 제1무게추(191)의 움직임 신호와 제2무게추(192)의 움직임 신호가 같은 시각에 발생되는 경우, 플라이트(126)는 Y축 방향과 나란한 상태로 이동하는 것으로 판단한다. 이와 달리, 제1무게추(191)의 움직임 신호와 제2무게추(192)의 움직임 신호가 다른 시각에 발생되는 경우, 플라이트(126)가 비스듬하게 배치된 상태, 즉 사행운전으로 판단한다.

또한, 제1무게추(191)의 움직임 신호가 발생하고, 기준 시간(수초) 이후, 제2무게추(192)의 움직임 신호가 발생한 경우, 사행운전으로 판단할 수 있다. 또한, 제1무게추(191)의 움직임 신호가 발생하고, 기준 시간(수분) 이후, 다음 턴(trun)의 제1무게추(191)의 움직임 신호가 발생한 경우 fault가 발생한 것으로 판단하거나, 제2무게추(192)의 움직임 신호가 발생하고, 기준 시간(수분) 이후, 다음 턴(trun)의 제2무게추(192)의 움직임 신호가 발생한 경우 fault가 발생한 것으로 판단할 수 있다. 또한, 제1무게추(191)의 움직임 신호가 발생하고, 기준 시간 동안 제1무게추(191)의 움직임 신호가 발생되지 않은 경우 fault가 발생한 것으로 판단하거나, 제2무게추(192)의 움직임 신호가 발생하고, 기준 시간 동안 제2무게추(192)의 움직임 신호가 발생되지 않은 경우 fault가 발생한 것으로 판단할 수 있다.

도 5는 감지 브라켓의 움직임을 나타내는 도면이고, 도 6은 회동 브라켓의 움직임을 나타내는 도면이고, 도 7은 무게추의 움직임을 나타내는 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 플라이트(126)가 이동하는 과정에서, 감지 브라켓(161)의 선단부(162)가 플라이트(126)와 부딪히고 플라이트(126)에 밀려 감지 브라켓(161)이 회동 축(164)을 중심으로 회전한다. 감지 브라켓(161)의 회전으로 와이어(171)가 아래로 당겨지며 이에 의해 회동 브라켓(181)이 회동 축(184)을 중심으로 회전한다. 구체적으로 회동 브라켓(181)의 선단부(182)가 아래로 이동하고, 후단부(183)가 위로 이동한다. 회동 브라켓(181)의 회전으로 무게추(191)가 위쪽으로 이동하게 되면, 센서(211)에서 무게추(191)의 이동이 감지된다. 전자석 센서(211)의 경우 자기장 분포가 변화되고, 광 센서(211)의 경우 무게추(211)에 의해 차단된 광이 수광부에 제공될 수 있다.

무게추(191)의 하중으로, 플라이트(126)는 기준 이상의 힘으로 감지 브라켓(161)을 밀어야 한다. 정상 구동 상태의 경우, 본체용 체인(124, 125)을 통해 전달되는 구동력에 의해 플라이트(126)가 충분한 힘으로 감지 브라켓(161)을 밀 수 있다. 그러나 본체용 체인(124, 125)의 장력이 약하거나 파단이 발생된 경우, 또는 플라이트(126)의 체결이 불량한 경우 등 비정상 구동 상태에서는 플라이트(126)가 감지 브라켓(161)을 미는 힘이 부족하게 된다. 이 경우 무게추(191)의 움직임이 정상 구동 상태와 달리 감지되므로 비정상 구동 상태임을 판별할 수 있다.

도 8은 비정상 구동 상태에서의 플라이트 움직임을 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 플라이트(126)가 Y축 방향의 기준 선(L)에 대해 비스듬히 배치되어 구동하는 경우, 플라이트(126)는 제1감지 브라켓(161)에 먼저 부딪히고, 이후에 제2감지 브라켓(165)에 부딪힌다. 때문에, 제1센서(211)에서 제1무게추(191)의 움직임이 먼저 감지되고, 이후에 제2센서(212)에서 제2무게추(192)의 움직임이 감지된다. 이처럼 무게추(191, 192)의 움직임 감지 시차를 통해 플라이트(126)의 사행운전을 판단할 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 샤프트와 제2구동 스프라켓의 연결 구조를 나타내는 단면도이고, 도 10은 도 9의 샤프트와 제2구동 스프라켓의 연결 구조를 나타내는 좌측 단면도이고, 도 11은 도 9의 허브 플레이트를 나타내는 도면이다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 제2구동 스프라켓(144)은 스프라켓 허브(311), 스프라켓 바디(312), 그리고 허브 플레이트(313)에 의해 샤프트(123)와 연결된다. 스프라켓 바디(312)는 비금속 재질로 제공되며, 일 예에 의하면 우레탄 재질로 제공된다. 허브 플레이트(313)는 두께가 얇은 금속 판으로, 일 예에 의하면 SUS 재질로 제공될 수 있다. 허브 플레이트(313)는 스크라켓 허브(311)와 스프라켓 바디(312) 사이, 그리고 스프라켓 바디(312)의 후단에 각각 제공될 수 있다. 스프라켓 허브(311), 스프라켓 바디(312), 그리고 허브 플레이트(313)는 볼트(314)와 너트(315)에 의해 체결될다. 그리고 제2구동 스프라켓(144)과 스프라켓 바디(312)는 볼트(316)와 너트(317)에 의해 체결된다.

스프라켓 허브(311)와 스프라켓 바디(312), 그리고 허브 플레이트(313)에는 키 홈(313a)이 형성된다. 키 홈(313a)에는 샤프트(123)에 형성된 키(123a)가 삽입된다. 키 홈(313a)에는 키(123a)가 꽉 끼워진다. 키(123a)와 키 홈(313a)의 결합에 의해, 샤프트(123)와 허브 플레이트(313) 간의 회전 슬립 발생이 예방되고, 허브 플레이트(313)의 회전력이 샤프트(123)에 안정적으로 전달될 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 샤프트와 스프라켓의 연결 구조를 나타내는 단면도이고, 도 13은 도 12의 샤프트와 스프라켓의 연결 구조를 나타내는 우측 단면도이고, 도 14는 도 12의 허브 플레이트를 나타내는 도면이다.

도 12 내지 도 14를 참조하면, 스프라켓(121)은 스프라켓 바디(321)와 허브 플레이트(322)를 통해 샤프트(123)와 연결된다.

스프라켓 바디(321)는 스프라켓(121)의 양 측에서 샤프트(123)에 삽입되고, 스프라켓 바디(321)와 스프라켓(121) 사이에 허브 플레이트(322)가 제공된다. 스프라켓 바디(321)는 비금속 재질로 제공되며, 일 예에 의하면 우레탄 재질로 제공된다. 허브 플레이트(322)는 두께가 얇은 금속 판으로, 일 예에 의하면 SUS 재질로 제공될 수 있다. 스프라켓(121), 스프라켓 바디(321), 그리고 허브 플레이트(322)는 볼트(323)와 너트(324)의 결합으로 체결된다.

스프라켓 바디(321)와 허브 플레이트(322)에는 키 홈(322a)이 형성된다. 키 홈(322a)에는 샤프트(123)에 형성된 키가 삽입된다. 키 홈(322a)에는 키(123a)가 꽉 끼워진다. 키(123a)와 키 홈(322a)의 결합에 의해, 샤프트(123)와 허브 플레이트 (322)간의 회전 슬립 발생이 예방되고, 허브 플레이트(322)의 회전력이 샤프트(123)에 안정적으로 전달될 수 있다.

본 발명과 달리, 허브 플레이트(313, 322)의 제공 없이 스프라켓 바디(312, 321)만 제공될 경우, 스프라켓 바디(312, 321)의 재질적 특성상 동력 전달과정에서 키 홈(313a, 322a)에 마모가 발생한다. 키 홈(313a, 322a)의 마모는 키 홈(313a, 322a)과 키(123a)의 결합을 느슨하게 하여 샤프트(123)로의 안정적인 회전력 전달을 방해한다.

본 발명은 금속 재질의 허브 플레이트(313, 322)의 제공으로, 장치가 장시간 구동되더라도 키 홈(313a. 322a)의 마모 발생을 예방할 수 있으며, 회전력을 샤프트(123)로 안정적으로 전달 할 수 있다.

또한, 상술한 제2구동 스프라켓(144)의 체결 구조와 스프라켓(121)의 체결 구조는 제1구동 스프라켓(143)과 그 샤프트의 연결구조에서 적용될 수 있다.

도 15 내지 도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 샤프트와 스프라켓의 장착 구조를 나타내는 단면이다.

도 1, 도 15 내지 도 17을 참조하면, 샤프트(315)와 스프라켓(316) 사이에는 슬리브 베이스(411)와 슬리브 베어링(412)가 삽입된다. 슬리브 베이스(411)는 샤프트(123)의 축경에 대응되는 내경을 가지며, 샤프트(123)에 삽입된다. 슬리브 베어링(412)은 슬리브 베이스(411)의 외경에 대응하는 내경을 가지고, 슬리브 베이스(411)에 삽입된다. 스프라켓(316)은 슬리브 베이링(412)의 외경에 대응하는 내용을 가지고, 슬리브 베어링(412)에 삽입된다. 이와 같이, 슬리브 베이스(411), 슬리브 베어링(412), 그리고 스프라켓(316)이 순차적으로 삽입된다.

본 실시 예에서는, 샤프트(315, 슬리브 베이스(411), 그리고 슬리브 베어링(412)의 회전이 제한된다. 그리고, 스프라켓(316)은 슬리브 베어링(412)에 대해 상대 회전 가능하다. 스프라켓(316)은 본체용 체인(124)과 맞물려 슬리브 베어링(412)에 대해 회전한다.

슬리브 베이스(411), 그리고 슬리브 베어링(412)의 회전을 제한하기 위해, 밴드 클램프(421)가 제공될 수 있다. 밴드 클램프(421)는 슬리브 베이스(411), 그리고 슬리브 베어링(412)의 외주면을 감싸 고정한다.

이와 달리, 회전 제한 수단으로 볼트-너트가 제공될 수 있다. 볼트-너트의 체결로 슬리브 베이스(411), 그리고 슬리브 베어링(412)이 샤프트(123)에 고정 체결될 수 있다.

본체용 체인(124)은 다수의 구간에서 스프라켓(312, 314, 316)과 맞물리며, 이러한 스프라켓(312, 314, 316)은 상술한 슬리브 베이스(411)와 슬리브 베어링(412)의 연결구조에 의해 샤프트(311, 313, 315)에 각각 삽입된다. 샤프트(311, 313, 315)들은 제공 위치에 따라 축경이 상이하게 제공될 수 있다. 때문에, 슬리브 베이스(411)는 샤프트(311, 313, 315)의 축경 사이즈에 따라 다양한 내경을 갖는 슬리브 베이스(411)이 복수 개 제공된다. 그러나, 슬리브 베이스(411)들의 내경 사이즈가 다르더라도, 외경 사이즈들은 동일하게 제공된다. 때문에, 슬리브 베어링(412) 및 스프라켓(312, 314, 316)과 단일 사이즈로 제공될 수 있다.

이와 달리, 스프라켓(312, 314, 316)의 사이즈가 상이하게 제공되는 경우, 예컨데, 후방에 위치하는 스프라켓(313, 316)의 반경이 작을 경우, 후방에 위치하는 스프라켓(313, 316)은 전방에 위치하는 스프라켓(121, 312)보다 회전량이 증가한다. 이러한 회전량 증가는 후방에 위치하는 스프라켓(313, 316)과 결합된 슬리브 베어링(412)의 마모를 크게 한다.

본 발명에서는 스프라켓(312, 314, 316)을 단일 사이즈로 제공하므로, 마모량 편차 발생을 예방한다.

또한, 스프라켓(121)은 일정 사이즈의 외경을 갖는 슬리브 베어링(412)에 장착되므로, 샤프트(123)의 축경 사이즈에 관계없이 스프라켓(312, 314, 316)의 장착이 가능하다. 이는 장치의 유지 보수 시 스프라켓(312, 314, 316)의 잘못된 장착을 방지하고, 그로 인해 발생하는 물적, 인적 손실을 줄일 수 있으며, 많은 예비품을 구비해야 하는 번거로움을 해소하여 예비품의 단일화, 그리고 그로 인한 효율적인 운영을 도모할 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 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.

100: 슬러지 수집 시스템
110: 수조
120: 슬러지 수집 유닛
140: 구동유닛
160: 플라이트 감지부
161: 제1감지 브라켓
165: 제2감지 브라켓
171: 제1와이어
172: 제2와이어
181: 제1회동 브라켓
185: 제2회동 브라켓
191: 제1무게추
192: 제2무게추
211: 제1센서
212: 제2센서

Claims (7)

1. 처리수가 저장되는 저장공간과, 슬러지가 수집되는 수집공간이 형성된 수조;
   복수의 플라이트를 상기 수조의 길이방향을 따라 순환시켜 상기 저장공간에 머무르는 상기 슬러지를 상기 수집공간으로 모으는 슬러지 수집 유닛;
   상기 플라이트의 이동 경로 상에서 제1지점에 위치하며, 회동가능한 제1감지 브라켓;
   상기 플라이트의 이동 경로 상에서, 상기 수조의 길이방향에 수직한 방향으로 상기 제1지점과 동일 선상에 위치하는 제2지점에 위치하며, 회동가능한 제2감지 브라켓;
   상기 제1감지 브라켓의 상부에 위치하며, 회동가능한 제1회동 브라켓;
   상기 제2감지 브라켓의 상부에 위치하며, 회동가능한 제2회동 브라켓;
   상기 제1감지 브라켓과 상기 제1회동 브라켓의 선단을 연결하는 제1와이어;
   상기 제2감지 브라켓과 상기 제2회동 브라켓의 선단을 연결하는 제2와이어;
   상기 제1회동 브라켓의 후단에 제공되는 제1무게추;
   상기 제2회동 브라켓의 후단에 제공되는 제2무게추;
   상기 제1무게추의 움직임을 감지하는 제1센서;
   상기 제2무게추의 움직임을 감지하는 제2센서; 및
   상기 제1무게추의 움직임 신호와 상기 제2무게추의 움직임 신호로부터 상기 플라이트의 이동상태를 판별하는 감시부를 포함하되,
   상기 제1감지 브라켓 및 상기 제2감지 브라켓은 각각,
   상기 플라이트의 경로상에 위치하는 제1선단부; 및
   상기 제1와이어 및 상기 제2와이어와 연결되며, 제1회동 축을 기준으로 상기 제1선단부와 소정 각도를 이루는 제1후단부를 포함하고,
   상기 제1회동 브라켓 및 상기 제2회동 브라켓은 각각,
   상기 제1와이어 및 상기 제2와이어와 연결되는 제2선단부; 및
   상기 제1무게추 및 상기 제2무게추가 결합하며, 제2회동 축을 기준으로 상기 제2선단부와 소정 각도를 이루는 제2후단부를 포함하며,
   상기 플라이트의 이동으로, 상기 제1감지 브라켓과 상기 제1감지 브라켓 각각은 상기 제1선단부가 상기 플라이트에 밀려 상기 제1회동 축을 중심으로 회동하고 상기 제1후단부가 아래로 이동하며, 상기 제1후단부의 이동으로 상기 제1와이어 및 상기 제2와이어가 아래로 이동하며, 상기 제1와이어 및 상기 제2와이어의 하강으로 상기 제1회동 브라켓 및 상기 제2회동 브라켓 각각은 상기 제2선단부가 하강하고 상기 제2회동 축을 중심으로 회동하여 상기 제2후단부가 상승하며, 상기 제2후단부의 상승으로 상기 제1무게추 및 상기 제2무게추가 상승하며,
   상기 슬러지 수집 유닛은,
   샤프트;
   상기 샤프트의 축경에 상응하는 내경을 가지며, 상기 샤프트에 삽입되는 슬리브 베이스;
   상기 슬리브 베이스의 외경에 상응하는 내경을 가지는 슬리브 베어링; 및
   상기 슬리브 베어링에 삽입되고, 상기 플라이트와 체결된 본체용 체인과 맞물리는 스프라켓을 더 포함하되,
   상기 샤프트, 상기 슬리브 베이스, 그리고 상기 슬리브 베어링은 회전이 제한되고, 상기 스프라켓이 상기 체인과 맞물려 상기 슬리브 베어링에 대해 상대 회전하는 슬러지 수집 시스템.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1감지 브라켓의 회동 축과 상기 제2감지 브라켓의 회동 축은 동일 선상에 위치하는 슬러지 수집 시스템.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 감시부는
   상기 제1센서로부터 상기 제1무게추의 움직임 신호를 수신하고, 상기 제2센서로부터 상기 제2무게추의 움직임 신호를 수신하며,
   상기 제1무게추의 움직임 시간 정보와 상기 제2무게추의 움직임 시간 정보를 비교하여 상기 플라이트의 이동상태를 판단하는 슬러지 수집 시스템.
6. 삭제
7. 삭제

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