KR101822178B1 - 휠스크린 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 많은 양의 오폐수가 유입되더라도 효율적이면서 신속하게 슬러지를 필터링 할 수 있는 처리효율이 우수한 협잡물 처리기용 휠스크린 장치를 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 오폐수 중의 협잡물을 필터링 하기 위한 협잡물처리기용 휠스크린 장치에 있어서; 구동모터에 연결되어 회전하는 샤프트 양 단부에 형성된 스프라켓과; 스프라켓에 무한궤도 타입으로 권설되어 회전하며, 하부가 집수조에 잠기도록 설치된 스크린과; 상기 샤프트 하측에 설치되어 스프라켓 부근에서 낙하하는 슬러지들을 수집하기 위한 호퍼판과; 호퍼판의 중심에서 상기 샤프트와 나란하게 설치되어 수집된 슬러지들을 외부로 반출하는 협잡물반출컨베어를 포함하여 구성되며,
상기 스크린은 일정한 폭으로 촘촘히 형성되는 다수의 스크린부재와 이들의 상하 단부에 결합되어 스프라켓의 곡률에 따라 스크린 부재들이 자연스럽게 회전될 수 있도록 연결하는 고정봉이 무한궤도 타입으로 연결하되, 상기 스크린 부재에는 슬러지들을 수거하기 위한 걸림돌기가 내측방향으로 돌출형성되고,
오폐수의 유입은 상기 무한궤도 형태의 스크린 내부로 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

휠스크린 장치 {Wheel screen device}

본 발명은 협잡물 처리기 등에 설치되는 휠스크린 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 많은 양의 오폐수가 유입되더라도 효율적이면서 신속하게 슬러지를 필터링 할 수 있는 처리효율이 우수한 휠스크린 장치를 제공코자 하는 것이다.

오수ㆍ분뇨 및 축산폐수를 처리하는 처리장의 유입탱크에는 오수ㆍ분뇨 및 축산폐수의 여액에 포함되어 있는 각종 협잡물(부유물질)을 처리하는 협잡물 처리장치를 설치하여 협잡물을 걸러내고 있다.

이러한 협잡물 처리장치에는 1차적으로 부피와 입자가 큰 슬러지를 걸러주기 위한 휠스크린(wheel-screen)이 설치되며, 관련 선행기술로는 본 출원인이 출원하여 등록받은 등록특허공보 제10-0893400호의 오수, 분뇨 및 축산폐수의 협잡물 처리장치가 있다.

도 1에서 도시된 바와 같이 처리장의 유입탱크에 경사지게 설치되는 좌우 한 쌍의 프레임을 배치하며, 이들 프레임에는 상측과 하측에는 돌기와 홈이 원주상에 교대로 설치되는 스프라인 타입의 구동체를 베어링 지지되게 설치하고, 상단에 설치된 구동체에는 프레임의 상단에 설치되는 모터에 의해 구동되게 스프로킷을 설치하여 체인으로 연결한 구성이다.

도 2는 등록특허공보 제10-1230340호의 실시예로서, 이 역시 오폐수 유입구 앞에 스크린필터(100)를 설치하여 1차적으로 입자가 큰 슬러지들을 필터링을 하는 형태의 로터리 스크린 장치를 사용하고 있다.

상기와 같은 기존의 스크린 장치는 일정한 공극을 형성하고 있는 스크린 판의 외부로 오폐수가 공급되어 스크린 판의 내부로 필터링 된 오수가 흐르도록 하는 형태로 공급관 전면에 배치된 스크린에서만 오폐수 속의 슬러지들이 걸러지도록 한 구조적 한계로 인해 시간당 필터링 할 수 있는 양이 한정적이다.

따라서 한꺼번에 많은 양의 오폐수가 유입되는 경우에 있어서나 또는 많은 양의 폐수를 처리해야 하는 경우에는 기존 방식의 구조로는 비효율적이기에 이러한 문제를 극복할 수 있는 신규한 구조의 협잡물 처리용 로터리 스크린 장치의 개발이 요구돠고 있는 실정이었다.

KR 등록특허 10-0893400 KR 등록특허 10-1230340

이에 본 발명자는 상기한 종래의 협잡물 처리기용 스크린 장치가 갖는 제반 문제점을 일소코자 본 발명을 안출한 것으로,

오수ㆍ분뇨 및 축산폐수의 여액에 포함되어 있는 각종 협잡물(부유물질)을 처리하는 협잡물 처리장치의 필수구성요소인 휠스크린 장치에 있어서, 스크린의 내부로 오폐수를 공급하고 필터링 된 용수는 스크린의 외부로 빠져나가도록 하여 한 번에 많은 양의 오폐수가 효과적으로 처리할 수 있는 종합 협잡물 처리기를 제공함을 발명의 해결과제로 한다.

또한 오수 내 슬러지들이 스크린에 잘 흡착되도록 한 휠스크린을 제공함에 발명의 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

이와 함께 별도로 기술하지는 않았으나 하기의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 청구범위를 감안하여 유추할 수 있는 범위 내의 또 다른 목적들도 본 발명의 전체 과제에 포함되도록 한다.

상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 협잡물 처리기용 휠스크린 장치를 구성하되,

오폐수 중의 협잡물을 필터링 하기 위한 협잡물처리기용 휠스크린 장치에 있어서; 구동모터에 연결되어 회전하는 샤프트 양 단부에 형성된 스프라켓과; 스프라켓에 무한궤도 타입으로 권설되어 회전하며, 하부가 집수조에 잠기도록 설치된 스크린과; 상기 샤프트 하측에 설치되어 스프라켓 부근에서 낙하하는 슬러지들을 수집하기 위한 호퍼판과; 호퍼판의 중심에서 상기 샤프트와 나란하게 설치되어 수집된 슬러지들을 외부로 반출하는 협잡물반출컨베어를 포함하여 구성되며,

상기 스크린은 일정한 폭으로 촘촘히 형성되는 다수의 스크린부재와 이들의 상하 단부에 결합되어 스프라켓의 곡률에 따라 스크린 부재들이 자연스럽게 회전될 수 있도록 연결하는 고정봉이 무한궤도 타입으로 연결하되, 상기 스크린 부재에는 슬러지들을 수거하기 위한 걸림돌기가 내측방향으로 돌출형성되고,

오폐수의 유입은 상기 무한궤도 형태의 스크린 내부로 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 스크린의 하측 중심부에는 유입된 오수를 스크린쪽으로 확산 분배시키기 위한 확산날개를 더 설치한 것을 본 발명의 또 다른 해결과제로 한다.

상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면,

종래의 외부 일측방향의 스크린으로만 슬러지의 필터링이 이루어지는 것과 달리 폐수 속에 잠긴 전체면적에 의해 필터링이 이루어지므로 많은 양의 오폐수가 유입되더라도 슬러지들을 효과적으로 수집, 제거할 수 있다.

또한 수중에 잠긴 확산날개의 작용에 의해 슬러지들을 스크린 쪽으로 신속하고 흡착시켜 필터링 효과를 대폭 높일 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명이다.

도 1은 종래의 휠스크린 장치의 예시도
도 2는 종래의 협잡물 처리기에 설치된 휠스크린 장치의 예시도
도 3은 본 발명에서 제공하는 협잡물 처리기용 휠스크린 장치가 설치된 협잡물 처리기의 일실시예를 나타낸 도면
도 4는 도 3의 측단면도
도 5는 본 발명에서 제공하는 협잡물 처리기용 휠스크린 장치의 주요 구성을 타나낸 분리사시도

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

일반적으로 협잡물 처리기는 투입관에 연결된 집수조와, 처리기 내부로 유입되는 오폐수 중의 각종 협잡물을 1차적으로 걸러주는 휠스크린장치와, 이에 의해 수집된 슬러지들을 외부로 반출시키는 협잡물반출 컨베어를 포함하여 구성되는 것으로, 상기 휠스크린을 통과하지 못해 1차로 필터링된 협잡물은 휠스크린의 회전에 의해 토출부 호퍼로 낙하되며, 토출부 하부에 설치되는 스크류 컨베어형 탈수기로 이루어지는 1차 협잡물반출컨베어를 통해 외부로 반출된다.

그리고 휠스크린을 통과한 작은 협잡물들을 포함한 오폐수는 휠스크린의 하측에 설치되는 집수조(4)로 집수되도록 한다.

본 발명에서 제공하는 휠스크린 장치(2)는 그 구성을 적극적으로 개량하여 동일한 시간 안에 많은 양의 오폐수 속의 슬러지들을 효과적으로 필터링 할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

도 3은 본 발명에서 제공하는 협잡물 처리기용 휠스크린 장치가 설치된 협잡물 처리기의 일실시예를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 측단면도이며, 도 5는 본 발명에서 제공하는 협잡물 처리기용 휠스크린 장치의 주요 구성을 타나낸 분리사시도이다.

도시된 바와 같이 오폐수를 협잡물 처리기로 유입하기 위한 투입관(1)이 형성되고, 투입관(1)의 전방으로 휠스크린 장치(2)를 설치하게 된다.

휠스크린 장치의 구성을 설명하면, 상부에는 한 쌍의 스프라켓(22)이 샤프트(23)의 양 단부에 축결합되며, 샤프트(23)의 일측단부는 구동모터(21)와 연결되어 일방향으로 회전 작동하게 설치된다.

상기 스프라켓(22)에는 무한궤도 타입의 스크린(24)을 권설하여 집수조 아래로 충분히 잠기도록 설치 구성하며, 상기 스크린(24)은 다수의 스크린부재(26)가 일정한 폭으로 촘촘히 형성되는 스크린 부재와 이들의 상하 단부에 결합되어 스프라켓의 곡률에 따라 스크린 부재들이 자연스럽게 회전될 수 있도록 연결하는 고정봉(27)이 무한궤도 타입으로 연결 구성된 것이다.

처리되는 오폐수의 종류와 특성에 따라 상기 스크린부재(26)의 간격을 조절함으로써 필터링 하는 협잡물들의 크기를 제어할 수 있으므로 다양한 협잡물 처리기에 사용이 가능할 것이다.

이와 같이 구성되는 휠스크린 장치(2)는 샤프트(23)의 설치방향이 오수의 유입방향과 나란하도록 구성하는 방법 등으로 오폐수가 스크린(24)의 외부로 바로 유출되지 않고 스크린(24)의 내부로 유입되도록 하고, 필터링 된 용수는 스크린의 외부로 빠져나가도록 설치한다.

상기 스크린(24)의 내부로 유입된 오폐수 속의 협잡물들이 스크린(24)에 형성된 공극보다 크면 협잡물들이 스크린(24)의 회전방향을 따라 상부로 이송되며, 중도에 협잡물이 미끌어지거나 낙하하지 않도록 하기 위해 스크린부재(26)에는 걸림돌기(26a)를 형성하되, 상기 걸림돌기(26a)는 스크린(24)의 내측 방향으로 일정간격 돌출 형성시킨다.

상기 샤프트(23) 바로 아래에는 스프라켓 부근에서 낙하하는 슬러지들을 수집하기 위한 호퍼판(31)이 상기 샤프트와 나란하게 설치하고, 호퍼판(31)의 중심에는 1차 협잡물반출컨베어(30)를 형성하되, 컨베어의 회전은 샤프트의 회전에 의해 이루어지도록 샤프트의 일측 단부와 체인 또는 기어로 결합시킨다.

스크린(24)의 상사점 상부에는 노즐(25)을 설치하여 격자판 사이에 끼어있는 협잡물들을 고압의 워터젯 분사로 반출컨베어(3) 위로 낙하 배출되도록 한다.

상기 기술한 스프라켓(22), 호퍼판(31) 및 1차 협잡물반출컨베어(30)의 구성은 협잡물처리기로 유입되는 오수의 수면보다 높은 곳에 설치되도록 한다.

한편, 아래로 늘어뜨려진 스크린(24)의 하측 중심부에는 유입된 오수를 스크린(24)쪽으로 확산 분배시키기 위한 확산수단(10)을 설치하여, 슬러지들이 스크린(24)에 빠르게 흡착되게 유도한다.

상기 확산수단(10)으로는 도시된 바와 같이 중심축 외면에 블레이드를 갖는 확산날개(11)를 설치하고, 이의 회전에 의해 발생되는 용수의 흐름으로 슬러지들을 스크린(24) 쪽으로 확산시킬 수 있다. 이 때 확산날개(11)의 회전동력은 상기 구동모터(21)에 의해 공급되도록 구동모터와 샤프트(23)와 협잡물반출컨베어(30)와 확산날개(11)의 축 사이를 체인으로 상호 연결시킨다.

또는 도시되지는 않았지만 확산날개(11) 대신에 내부에 유체가 흐를 수 있는 관체를 샤프트와 나란하게 형성하고 관체에는 다수의 노즐을 구비하여 노즐을 통해 압축공기등과 같은 유체를 공급함으로써 오폐수 속의 슬러지들을 스크린(24) 쪽으로 확산시킬 수 있다.

스크린(24)을 통과한 오폐수들은 집수조(4)로 집수되며, 협잡물 처리기에 설치된 펌프(5)에 의해 집수조에 배관된 공급관(7)을 통해 사이클론 또는 침사탱크 등 2차 수처리 공정으로 이송된다.

상기와 같이 구성될 수 있는 본 발명의 휠스크린 장치(2)는 상기 투입관(1)을 통해 유입되는 오폐수의 양이 많을 경우 오폐수의 슬러지를 필터링 하는 스크린(24)의 접촉면적을 넓혀서 한 번에 많은 양의 폐수를 필터링 할 수 있다.

즉, 도 4의 측단면도에서 도시된 바와 같이 용수가 스크린(24)의 내부로 유입되므로 용수의 수면 아래로 잠긴 스크린(24)의 면적 전체에 걸쳐서 필터링이 이루어지므로 외부로 노출된 스크린(24)의 일면으로만 필터링 하던 종래의 휠스크린 보다 많은 양의 오폐수를 필터링 할 수 있게 되며, 유입되는 양이 많아서 수면이 높아지면 그에 따라 수면 아래로 잠기는 스크린(24)의 면적 역시 넓어지므로 필터링 효과도 비례하여 상승하게 되는 것이다.

또한 스크린(24) 하부 중심으로 용수의 수면에 잠긴 확산수단(10)에 의해 오폐수 속의 슬러지들이 스크린(24) 쪽으로 빠르게 확산되어 협잡물들의 수거효율을 대폭 높일 수 있는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.

1: 투입관 2: 휠스크린 장치
21:구동모터 22:스프라켓 23:샤프트 24:스크린 25:노즐
26:스크린부재 26a:걸림돌기 27:고정봉
30: (1차)협잡물반출컨베어 31:호퍼판
4: 집수조 5: 펌프 7: 공급관
10:확산수단 11:확산날개

Claims (3)

1. 오폐수 중의 협잡물을 필터링 하기 위한 협잡물처리기용 휠스크린 장치에 있어서;
   구동모터(21)에 연결되어 회전하는 샤프트(23) 양 단부에 형성된 스프라켓(22)과;
   스프라켓(22)에 무한궤도 타입으로 권설되어 회전하며, 하부가 집수조(4)에 잠기도록 설치된 스크린(24)과;
   상기 샤프트(23) 하측에 설치되어 스프라켓 부근에서 낙하하는 슬러지들을 수집하기 위한 호퍼판(31)과;
   호퍼판(31)의 중심에서 상기 샤프트와 나란하게 설치되어 수집된 슬러지들을 외부로 반출하는 협잡물반출컨베어(30)를 포함하여 구성되며,
   상기 스크린(24)은 일정한 폭으로 촘촘히 배치되며 내측방향으로 걸림돌기(26a)가 돌출 형성된 다수의 스크린부재(26)와 이들의 상하 단부에 결합되어 스프라켓의 곡률에 따라 스크린부재(26)들이 자연스럽게 회전될 수 있도록 연결하는 고정봉(27)이 무한궤도 타입으로 연결 구성되고,
   오폐수의 유입은 상기 무한궤도 형태의 스크린(24) 내부로 이루어지도록 하되,
   상기 스크린(24)의 상사점 상부에는 스크린부재(26) 사이에 끼어있는 협잡물들을 고압 분사에 의해 호퍼판(31)으로 낙하시키기 위한 노즐(25)을 설치하며,
   스크린(24)의 하측 중심부에는 유입된 오수를 스크린(24)의 내측으로 확산 분배시키기 위한 확산수단(10)을 설치한 것을 특징으로 하는 휠스크린 장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 확산수단(10)은,
   중심축 외면에 블레이드를 갖는 확산날개(11)를 설치하며,
   상기 확산날개(11)가 회전할 수 있도록 상기 구동모터(21)와 샤프트(23)와 협잡물반출컨베어(30)와 확산날개(11)의 축 사이를 체인으로 상호 연결 구성한 것을 특징으로 하는 휠스크린 장치.

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