KR101986105B1 - 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기 - Google Patents

수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기 Download PDF

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Abstract

소화조 내 비중이 높은 고농도의 슬러지들을 한 번에 모아서 처리할 수 있는 소화조에도 적용하여 사용할 수 있으며, 소화조에 충진된 혼합물의 수위 변화에 따라 상기 스컴 블레이드의 높낮이가 유동적으로 조절되는 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기가 개시된다. 상기 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기는 구동수단의 회전력을 적어도 두 개로 분리하여 각각 소정비율로 감속시키는 감속기와, 상기 감속기에 의해 소정비율로 감속되어 출력되는 적어도 두 개의 회전력 중 어느 하나의 회전력을 전달 받아 출력하는 제1 샤프트와, 상기 감속기에 의해 소정비율로 감속되어 출력되는 적어도 두 개의 회전력 중 다른 하나의 회전력을 전달 받아 출력하는 제2 샤프트와, 상기 제2 샤프트와 연동되어 회전될 수 있도록 상기 제2 샤프트의 하단부에 설치되며, 하단부의 적어도 일부가 팁 부분에서부터 허브 측으로 갈수록 점차적으로 하향 경사지도록 형성되는 적어도 하나의 블레이드를 포함하는 제1 임펠러 및, 상기 제1 샤프트로부터 회전력을 전달받아 회전되며 교반조 내에 충진된 혼합물의 수위에 따라 승강되는 스컴 제거장치를 포함할 수 있다.

Description

수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기{OIL LEAKLESS TYPE MULTI-SHAFT AGITATOR FOR DIGESTION TANK EQUIPPED WITH A WATER LEVEL INTERLOCKING TYPE SCUM REMOVING DEVICE}
본 발명은 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 혐기성 소화조에 수용되는 각종 슬러지를 포함한 폐수를 일정하게 교반시키면서 소화조 내에 수용된 폐수 수면 위로 부상되는 스컴도 제거할 수 있는 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기에 관한 것이다.
일반적으로 하수 슬러지, 분뇨 슬러지, 음식물 슬러지 등이 포함된 폐수는 소화조 내에 미리 유입되어 있는 낡은 슬러지에 새로운 농축 슬러지가 포함되어 있는 폐수를 투입하게 되면 낡은 슬러지에 다량으로 존재하는 혐기성 생물이 새로운 슬러지를 섭취하여 증식하는 동시에 환원적으로 슬러지를 분해함으로써 수 처리된다.
이와 같은 소화조는 낡은 슬러지와 새로이 투입된 농축 슬러지를 교반시켜야만 낡은 슬러지와 새로이 투입된 농축 슬러지가 소화조 전체 영역에 걸쳐 일정하게 순환되면서 원활한 접촉을 하게 될 뿐만 아니라 소화조 내에 침전물이 발생되지 않아 소화가 촉진됨으로써 수 처리 효율이 향상된다.
상기 소화조의 슬러지 교반에는 소화가스를 이용하는 방법과 기계식 교반기를 이용하는 방법이 사용되는데, 최근에는 기계식 교반기의 사용이 증가하고 있는 추세이다.
상기 기계식 교반기의 경우 구동수단의 회전력이 감속수단을 통해 소정비율로 감속되어 샤프트를 통해 출력되며, 상기 샤프트에는 임펠러가 설치되어 상기 임펠러가 샤프트와 연동되어 회전됨으로써 소화조 내의 슬러지를 교반시키게 된다.
또한, 상기 샤프트에는 소화조 내의 슬러지 혼합물을 소화조 하부로 이동시킬 수 있는 적어도 하나의 임펠러가 설치되며, 상기 샤프트의 최하단부에는 소화조 바닥에 가라앉는 슬러지를 소화조 상부 방향으로 이동시키는 임펠러가 설치될 수 있다.
한편, 소화조의 경우 일반적으로 하부면이 중앙부 방향으로 갈수록 하향 경사지도록 제작됨으로써 소화조 하단의 코너부에 슬러지가 쌓이는 것을 방지하는데, 소화조 바닥에 가라앉는 슬러지를 소화조 상부 방향으로 이동시키는 임펠러의 경우 일반적으로 블레이드가 샤프트와 수평을 이루도록 형성된 임펠러를 사용함으로써 블레이드와 소화조 바닥면이 평행을 이루지 못하게 된다.
따라서, 상술한 바와 같은 소화조 바닥에 가라앉는 슬러지를 소화조 상부 방향으로 이동시키는 일반적인 임펠러의 경우 하부면이 중앙부 방향으로 갈수록 하향 경사지도록 제작되는 소화조 바닥의 특성 상 소화조 바닥과의 간섭이 발생됨으로써 임펠러 크기에 제한과 설치 위치의 제한이 발생된다는 문제점이 있다.
한편, 종래에는 하수 슬러지, 분뇨 슬러지, 음식물 슬러지 등이 포함된 폐수가 각각 분리되어 서로 다른 소화조 내에서 처리되었으나, 최근에는 하수 슬러지, 분뇨 슬러지, 음식물 슬러지 등이 포함된 폐수가 하나의 소화조에서 통합되어 처리되고 있는 추세이므로 슬러지의 농도가 높아져 크기와 설치 위치에 제약을 받는 종래의 일반적인 임펠러를 사용하여서는 소화조 바닥에 침전되는 슬러지를 제대로 소화조 상부 방향으로 이동시킬 수 없어 교반 효율이 저하되는 문제점이 대두되고 있는 실정이다.
한편, 하수 슬러지, 분뇨 슬러지, 음식물 슬러지 등의 생물학적 처리 시에는 스컴이 필연적으로 발생하게 된다.
이와 같은 스컴은 물보다 비중이 가벼운 찌꺼기들로서 소화조의 수면에 부상하게 된다.
상기 소화조의 수면에 부상된 스컴을 제거하는 데는 다수개의 스컴 블레이드가 설치되어 있는 스컴 제거장치가 사용 되는데, 상기 스컴 제거장치는 높낮이가 자유롭게 조절되지 못하므로 소화조의 수위변동에 유동성 있게 대응하지 못한다는 문제점이 있다.
즉, 소화조의 수면위로 부상한 스컴을 스컴 블레이드로 제거하기 위해서는 상기 스컴 블레이드 또한 상기 스컴과 더불어 수면 근처에 위치하여야만 하나, 상기 소화조의 수위가 스컴 블레이드의 위치 보다 높거나 낮게 형성될 경우에는 상기 스컴 블레이드를 이용하여 수면으로 부상된 스컴을 효과적으로 제거할 수 없다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제1015470호 (등록일자 : 2011년 02월 10일, 다축 교반기)
본 발명의 목적은 비중이 높은 고농도의 슬러지들을 한 번에 모아서 처리할 수 있는 소화조에도 적용하여 사용할 수 있으며, 소화조에 충진된 혼합물의 수위 변화에 따라 상기 스컴 블레이드의 높낮이가 유동적으로 조절되는 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기를 제공하는 것이다.
그 외 본 발명의 세부적인 목적은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여 이 기술 분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 구동수단의 회전력을 적어도 두 개로 분리하여 각각 소정비율로 감속시키는 감속기와, 상기 감속기에 의해 소정비율로 감속되어 출력되는 적어도 두 개의 회전력 중 어느 하나의 회전력을 전달 받아 출력하는 제1 샤프트와, 상기 감속기에 의해 소정비율로 감속되어 출력되는 적어도 두 개의 회전력 중 다른 하나의 회전력을 전달 받아 출력하는 제2 샤프트와, 상기 제2 샤프트와 연동되어 회전될 수 있도록 상기 제2 샤프트의 하단부에 설치되며, 하단부의 적어도 일부가 팁 부분에서부터 허브 측으로 갈수록 점차적으로 하향 경사지도록 형성되는 적어도 하나의 블레이드를 포함하는 제1 임펠러 및, 상기 제1 샤프트로부터 회전력을 전달받아 회전되며 교반조 내에 충진된 혼합물의 수위에 따라 승강되는 스컴 제거장치를 포함하는 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기를 제시한다.
상기 제1 임펠러는 상기 블레이드가 상기 허브의 상, 하부면과 수평을 이루도록 상기 허브에 결합될 수 있다.
또한, 상기 제1 임펠러는 상기 블레이드 하단부의 적어도 일부가 소화조 바닥면의 경사각도와 대응되는 경사각도로 팁 부분에서부터 허브 측으로 갈수록 점차적으로 하향 경사지도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 임펠러는 상기 블레이드가 팁 부분에서부터 허브 측으로 갈수록 단면적이 점차적으로 증가되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 임펠러는 상기 블레이드가 회전 방향으로 볼록한 나선 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 임펠러는 상기 허브와 인접한 상기 블레이드 하단부의 일부가 허브의 하부면과 수평하도록 형성될 수 있다.
한편, 상기 제1 임펠러는 상기 블레이드의 팁 부분으로부터 상하 폭이 일정하도록 연장 형성된 추진력 향상 팁부를 더 포함할 수 있다.
일예를 들면, 상기 추진력 향상 팁부는 블레이드의 회전 반대 방향으로 볼록한 나선 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 추진력 향상 팁부는 상기 블레이드의 팁 부분에서부터 끝단부 방향으로 갈수록 상향 경사지도록 상기 팁 부분으로부터 연장 형성될 수 있다.
또한, 상기 추진력 향상 팁부는 상, 하단부가 상기 블레이드의 하단부와 동일한 기울기를 가질 수 있도록 상기 블레이드의 팁 부분에서부터 끝단부 방향으로 갈수록 상향 경사지도록 상기 팁 부분에 연장 형성될 수 있다.
한편, 상기 제1 임펠러는 서로 이웃하는 블레이드 사이에 부착되어 상기 블레이드의 강도를 보강하는 강도 보강부재를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 강도 보강부재는 판재 형상으로 형성될 수 있다.
이에 더하여, 상기 제1 임펠러는 상기 강도 보강부재에 형성된 적어도 하나의 홀부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 강도 보강부재는 블레이드와 수직을 이루도록 배치되어 서로 이웃하는 블레이드 사이에 부착될 수 있다.
일예를 들면, 상기 스컴 제거장치는 상기 제1 샤프트의 회전력을 전달받아 회전되며 상기 제2 샤프트에 의해 관통되는 가이드 유닛 및, 상기 가이드 유닛을 따라 승강되도록 상기 가이드 유닛 내부에 슬라이딩 체결되고 상기 제2 샤프트에 의해 관통되는 허브와, 상기 허브에 방사상으로 배치되며 상기 가이드 유닛의 회전력을 전달 받아 상기 허브와 함께 연동되어 회전될 수 있으며 교반조의 수위에 따라 상기 가이드 유닛을 따라 상기 허브와 함께 승강되는 복수개의 부력 스컴 블레이드로 구성된 스컴 블레이드 유닛을 포함할 수 있다.
일예를 들면, 상기 가이드 유닛은 상기 감속기의 회전력을 제1 샤프트를 통해 전달받아 회전되도록 상기 제1 샤프트에 탈착 가능하게 연결되며 상기 제2 샤프트에 의해 관통되는 제1 회전판 및, 상기 소화조의 수위에 따라 승강되는 허브가 상기 가이드 유닛 외부로 이탈되지 않도록 상기 허브를 둘러싸며, 상기 제1 회전판의 회전력을 상기 부력 스컴 블레이드에 전달함과 동시에 상기 교반조의 수위에 따라 승강되는 상기 부력 스컴 블레이드를 가이드 할 수 있게 상기 서로 이웃하는 부력 스컴 블레이드 사이에 개재되도록 배치되어 상기 제1 회전판에 결합되는 복수개의 제1 가이드 바를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가이드 유닛은 상기 복수개의 제1 가이드 바에 결합되며 상기 제2 샤프트에 의해 관통되는 제2 회전판을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 가이드 유닛은 상기 서로 이웃하는 한 쌍의 부력 스컴 블레이드에 각각 밀착되도록 상기 제1 가이드 바와 삼각형 형상을 이루게 배치되어 상기 제1 회전판에 결합되는 한 쌍의 제2 가이드 바 및, 상기 서로 이웃하는 제1, 2 가이드 바를 서로 연결하는 복수개의 보강재를 더 포함할 수 있다.
다른 예를 들면, 상기 가이드 유닛은 상기 감속기의 회전력을 제1 샤프트를 통해 전달받아 회전되도록 상기 제1 샤프트에 탈착 가능하게 연결되며 상기 제2 샤프트에 의해 관통되는 제1 회전판과, 상기 서로 이웃하는 한 쌍의 부력 스컴 블레이드에 밀착되도록 소정간격 이격되어 배치되며 상기 제1 회전판에 결합되는 복수개의 제1 가이드 바와, 상기 서로 이웃하는 한 쌍의 부력 스컴 블레이드 사이에 소정간격 이격되도록 배치되는 복수개의 세로 보강재와, 상기 서로 이웃하는 제1 가이드 바를 서로 연결하여 보강하는 복수개의 제1 가로 보강재 및, 상기 서로 이웃하는 세로 보강재를 서로 연결하여 보강함과 동시에, 상기 세로 보강재와 제1 가이드 바를 서로 연결하여 보강하는 복수개의 제2 가로 보강재를 포함할 수 있다.
한편, 상기 스컴 블레이드 유닛은 상기 복수개의 부력 스컴 블레이드 중 적어도 어느 하나의 부력 스컴 블레이드에 설치되어 교반조 내벽에 부착된 스컴을 긁어내는 스크레이퍼를 더 포함할 수 있다.
일예를 들면, 상기 스컴 제거장치는 상기 감속기의 회전력을 제1 샤프트를 통해 전달받아 회전되며, 상기 감속기로부터 회전력을 전달받아 임펠러를 회전시키는 제2 샤프트에 의해 관통되는 가이드 유닛 및, 교반조의 수위에 따라 상기 가이드 유닛을 따라 승강되고 상기 가이드 유닛의 회전력을 전달 받아 회전될 수 있도록 상기 가이드 유닛에 의해 관통되며 상기 제2 샤프트에 의해 관통되는 부력 박스와, 상기 가이드 유닛과 슬라이딩 결합되도록 상기 부력 박스에 형성된 슬라이딩 결합부와, 상기 부력 박스에 방사상으로 배치된 복수개의 부력 스컴 블레이드로 구성된 스컴 블레이드 유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가이드 유닛은 상기 감속기의 회전력을 제1 샤프트를 통해 전달받아 회전되도록 상기 제1 샤프트에 탈착 가능하게 연결되며 상기 제2 샤프트에 의해 관통되는 제1 회전판과, 상기 교반조의 수위에 따라 승강되는 부력 박스를 가이드 함과 동시에 상기 부력 박스를 관통하도록 상기 제1 회전판에 결합되어 상기 제1 회전판의 회전력을 상기 부력 박스에 전달하는 복수개의 제1 가이드 바 및, 상기 제1 가이드 바에 결합되며 상기 제2 샤프트에 의해 관통되는 제2 회전판을 포함할 수 있다.
일예를 들면, 상기 슬라이딩 결합부는 상기 부력 박스에 돌출 형성되는 복수개의 지지브래킷 및, 상기 가이드 유닛의 제1 가이드 바에 밀착되도록 상기 지지브래킷에 회전 가능하게 설치되는 복수개의 롤러를 포함할 수 있다.
한편, 상기 스컴 블레이드 유닛은 상기 복수개의 부력 스컴 블레이드 중 적어도 어느 하나의 부력 스컴 블레이드에 설치되어 교반조 내벽에 부착된 스컴을 긁어내는 스크레이퍼를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기는 상기 제2 샤프트에 설치되는 적어도 하나의 제2 임펠러를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 임펠러는 블레이드가 회전됨에 따라 상기 블레이드와 부딪히는 유체의 일부를 상기 블레이드의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시켜 상기 블레이드의 후방부 측에 와류와 난류를 발생시켜 교반 효율을 향상시킴과 동시에 상기 블레이드의 회전 방향으로 추진력을 더해줄 수 있도록 상기 블레이드에 마련되는 적어도 하나의 인젝션 홀을 포함할 수 있다.
상기 인젝션 홀은 상기 블레이드의 길이 방향으로 적어도 일렬로 복수개가 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 인젝션 홀은 상기 블레이드의 뿌리 부분에서부터 팁 부분으로 갈수록 단면적이 점차적으로 감소되도록 형성될 수 있다.
한편, 상기 블레이드의 길이 방향으로 각 열에 형성된 인젝션 홀은 이웃하는 열에 형성된 인젝션 홀과 교호되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 블레이드의 길이 방향으로 동일한 열에 형성된 인젝션 홀은 서로 이웃하는 인젝션 홀과 중심선이 직교하도록 배치될 수 있다.
그리고, 상기 인젝션 홀은 상기 블레이드의 길이 방향으로 적어도 일렬로 복수개가 소정 간격 이격되도록 상기 블레이드의 뿌리 부분 측에 형성될 수도 있다.
일예를 들면, 상기 인젝션 홀은 상기 블레이드에 부딪히는 유체의 일부를 블레이드의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시킬 수 있도록 단면적이 점차적으로 증가되는 형태로 상기 블레이드에 형성된 제1 홀부 및, 상기 제1 홀부와 상응하는 형상으로 형성되어 상기 블레이드 면을 기준으로 상기 제1 홀부로부터 180도 회전된 위치에 배치되도록 상기 블레이드에 형성된 제2 홀부를 포함할 수 있다.
일예를 들면, 상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부는 단면적이 서로 동일하도록 형성될 수 있다.
다른 예를 들면, 상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부는 단면적이 서로 다르도록 형성될 수도 있다.
한편, 상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부 중 단면적이 크게 형성된 홀부는 블레이드의 뿌리 부분 측을 향하도록 배치되며 단면적이 작게 형성된 홀부는 블레이드의 팁 부분을 향하도록 배치될 수 있다.
이에 더하여, 상기 인젝션 홀은 상기 제1 홀부와 상기 제2 홀부를 연통시킬 수 있도록 상기 블레이드에 형성되는 연결부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연결부는 상기 제1, 2 홀부 보다 작은 단면적을 가지도록 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기는 크기와 설치 위치의 제약 없이 제1 임펠러를 설치할 수 있도록 하며, 상기 제1 임펠러를 통해 소화조 바닥면에 가라앉은 슬러지 혼합물을 보다 큰 추진력으로 경사진 소화조 바닥면을 따라 상승 이동시켜 소화조 전체에 걸쳐 골고루 교반시킬 수 있도록 함으로써 제1 임펠러 단 한 대만 설치하여도 소화조 전체에 걸쳐 고농도의 슬러지를 교반시킬 수 있으므로 교반기 제작비용과 운영비용의 절감은 물론 교반 효율까지 향상시켜 소화조의 수 처리 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
이에 더하여, 본 발명에 따른 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기는 보다 높은 추진력으로 슬러지를 교반시킬 수 있는 제1 임펠러를 포함하여 하수 슬러지, 분뇨 슬러지, 음식물 슬러지 등과 같이 비중이 높은 고농도 슬러지들을 한 번에 처리할 수 있는 소화조에도 무리 없이 적용하여 사용할 수 있으므로 오폐수 또는 하수 처리장 등의 설비비용을 대폭 절감할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기는 감속기와 연결된 제2 샤프트에 의해 회전되는 제1, 2 임펠러에 의해 소화조 내의 혼합물이 교반됨과 동시에, 소화조 내의 충진된 혼합물의 수위와 상관없이 스컴 블레이드 유닛이 부력에 의해 가이드 유닛을 따라 상기 혼합물의 수위와 연동되어 승강되어 부력 스컴 블레이드가 항상 수면 상에 위치한 상태로 혼합물의 수면 상에 부유하는 스컴을 제거하여 항상 일정한 스컴 제거 효율을 제공할 수 있도록 함으로써 수 처리 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 부력 스컴 블레이드가 회전하면서 혼합물의 수면 상에 부유하는 스컴을 제거함과 동시에 소화조 내벽에 부착된 스컴까지 제거할 수 있도록 함으로써 수 처리 효율을 한층 더 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
그 외 본 발명의 효과들은 이하에 기재되는 구체적인 내용을 통하여, 또는 본 발명을 실시하는 과정 중에 이 기술분야의 전문가나 연구자에게 자명하게 파악되고 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기를 설명하기 위한 도면
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기에 적용된 제1 임펠러의 사시도
도 3은 도 2의 정면도
도 4는 도 2의 평면도
도 5는 도 1의 A의 상세도
도 6은 스컴 블레이드의 평면도
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기에 적용된 스컴 제거장치의 사시도
도 8은 도 7의 평단면도
도 9 내지 도 14는 제2 임펠러의 다양한 예를 도시한 도면
도 15는 회전되는 블레이드의 후방부에 발생되는 데드 존을 설명하기 위한 도면
도 16는 본 발명의 제2 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기에 적용된 스컴 제거장치의 사시도
도 17은 도 16의 저면도
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기에 적용된 스컴 제거장치의 사시도
도 19은 도 18의 평단면도
도 20은 스크레이퍼를 설명하기 위한 사시도
도 21는 본 발명의 제4 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기에 적용된 스컴 제거장치를 설명하기 위한 저면도
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명한다.
<제1 실시예>
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기를 설명하기 위한 도면이며, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기에 적용된 제1 임펠러의 사시도이고, 도 3은 도 2의 정면도이며, 도 4는 도 2의 평면도이고, 도 5는 도 1의 A의 상세도이며, 도 6은 스컴 블레이드의 평면도이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기에 적용된 스컴 제거장치의 사시도이며, 도 8은 도 7의 평단면도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기(100)는 구동수단(110), 감속기(120), 제1 샤프트(130), 제2 샤프트(140), 제1 임펠러(150) 및, 스컴 제거장치(160)를 포함할 수 있다.
상기 구동수단(110)은 감속기(120)와 연결되어 회전력을 상기 감속기(120)를 통해 적어도 두 개로 분리하여 각각 소정 비율로 감속된 후 출력될 수 있다. 여기서, 상기 구동수단(110)은 모터일 수 있다.
상기 감속기(120)는 상기 구동수단(110)의 회전력을 적어도 두 개로 분리하여 각각 소정 비율로 감속시켜 출력할 수 있다. 여기서, 상기 감속기(120)는 인벌류트 기어(121)의 기어 비에 의해 상기 구동수단(110)의 회전력을 소정 비율로 감속시켜 제2 샤프트(140)로 전달하며, 상기 제2 샤프트(140)는 싸이클로이드 기어(122)를 통해 제1 샤프트(130)와 연결되어 상기 싸이클로이드 기어(122)를 통해 상기 제2 샤프트(140)의 회전력이 소정 비율로 감속되어 제1 샤프트(130)로 전달할 수 있다.
상기 제1 샤프트(130)는 상기 감속기(120)에 의해 소정비율로 감속되는 출력되는 적어도 두 개의 회전력 중 어느 하나의 회전력을 전달 받아 출력할 수 있다. 즉, 상기 제1 샤프트는 상기 제2 샤프트(140)의 회전력을 소정 비율로 감속시키는 싸이클로이드 기어(122)와 연결되어 회전될 수 있다.
상기 제2 샤프트(140)는 상기 감속기(120)에 의해 소정비율로 감속되어 출력되는 적어도 두 개의 회전력 중 다른 하나의 회전력을 전달 받아 출력할 수 있다. 즉, 상기 제2 샤프트(140)는 구동수단(110)의 회전력을 소정 비율로 감속시키는 인벌류트 기어(121)과 연결되어 회전될 수 있다.
한편, 상기 제2 샤프트(140)는 하단부가 소화조(200) 바닥면(210)에 설치되는 지지부재(141)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.
여기서, 상기 제1 샤프트(130)와 제2 샤프트(140)는 서로 동심원을 이루도록 배치될 수 있다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 제1 샤프트(130)는 중공 형태로 형성되어 상기 감속기(120)와 연결되고 상기 제2 샤프트(140)는 상기 제1 샤프트(130)와 동심원을 이루도록 상기 제1 샤프트(130) 내부에 배치되어 상기 감속기(120)와 연결될 수 있다. 한편, 상기 제2 샤프트(140)는 상기 제1 샤프트(130)의 외부로 돌출되도록 상기 제1 샤프트(130) 보다 더 긴 길이로 형성될 수 있다.
상기 제1 임펠러(150)는 상기 제2 샤프트(140)의 하단부에 설치되어 상기 제2 샤프트(140)와 연동되어 회전됨으로써 소화조(200) 내부의 혼합물을 교반시킬 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 임펠러(150)는 허브(151) 및, 블레이드(152)를 포함할 수 있다.
상기 허브(151)는 중공 형상의 원기둥 형태로 형성되어 제2 샤프트(140)에 분리 결합 가능하도록 결합될 수 있다. 예를 들면, 상기 허브(151)는 상기 제2 샤프트(140)의 하단부에 분리 결합 가능하도록 결합될 수 있다.
상기 블레이드(152)는 적어도 하나가 상기 허브(151)에 결합될 수 있다. 바람직하게는 상기 블레이드(152)는 복수개가 상기 허브(151)를 중심으로 방사상으로 배치되어 상기 허브(151)에 결합될 수 있다.
여기서, 상기 블레이드(152)는 허브(151)의 상, 하부면과 수평을 이루도록 상기 허브(151)를 중심으로 방사상으로 배치되어 상기 허브(151)에 결합될 수 있다.
예를 들면, 상기 블레이드(152)는 하단부의 적어도 일부가 팁(152a) 부분에서부터 허브(151) 측으로 갈수록 점차적으로 하향 경사지도록 형성될 수 있다. 한편, 상기 블레이드(152)의 상단부(152d)는 상기 허브(151)의 상부면과 수평을 이루도록 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 블레이드(152)는 하단부(152c)의 적어도 일부가 팁(152a) 부분에서부터 허브(151) 측으로 갈수록 점차적으로 하향 경사지도록 형성되며, 상단부(152d)는 상기 허브(151)의 상부면과 수평을 이루도록 형성됨으로써 팁(152a) 부분에서부터 허브(151) 측으로 갈수록 단면적이 증가되도록 형성된다.
여기서, 상기 블레이드(152)는 하단부의 적어도 일부가 소화조(200)의 바닥면(210)의 경사각도와 대응되는 경사각도로 팁(152a) 부분에서부터 허브(151) 측으로 갈수록 점차적으로 하향 경사지도록 형성될 수 있다.
한편, 상기 블레이드(152)는 허브(151)와 인접한 하단부의 일부는 상기 허브(151)의 하부면과 수평하도록 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 블레이드(152)는 하단부의 적어도 일부가 소화조(200)의 바닥면(210)의 경사각과 대응되는 각도로 팁(152a) 부분에서부터 허브(151) 측으로 갈수록 점차적으로 하향 경사지게 형성됨으로써 하부면이 중앙부 방향으로 갈수록 하향 경사지도록 제작되는 소화조(200) 바닥면(210)과 블레이드(152)의 하단부가 수평을 이루게 된다.
따라서, 상기 블레이드(152)와 소화조(200) 바닥면(210)과의 간섭 현상이 발생되지 않아 크기 제한 없이 교반기(100)에 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 설치 위치의 제약도 받지 않는다는 장점이 있다.
이에 더하여, 상기 블레이드(152)는 하단부(152c)가 상기 소화조(200)의 바닥면(210)과 수평을 이루므로 제1 임펠러(150)의 회전 시 상기 블레이드(152)에 의해 소화조(200)의 바닥면(210)에 가라앉아 있는 슬러지가 밀려 중앙부에서부터 코너부 측으로 갈수록 상향 경사진 소화조(200)의 바닥면(210)을 따라 상승 이동되어 소화조(200) 전체에 걸쳐 골고루 교반될 수 있도록 한다.
즉, 상기 소화조(200)의 바닥면(210)과 블레이드(152)의 하단부(152c)가 수평을 이루지 못하는 종래의 일반적인 임펠러를 작동시킬 경우 소화조(200)의 측면과 수직을 이루는 방향으로 소화조(200) 바닥면(210)에 가라 않은 슬러지가 밀려 나가게 된다. 따라서, 블레이드에 의해 밀려 소화조(200)의 측벽 측으로 이동되는 슬러지가 중앙부에서부터 측벽 측으로 갈수록 상향 경사지게 형성된 소화조(200)의 바닥면(210)과 부딪히게 됨으로써 소화조(200) 바닥에 가라 앉아 있는 슬러지가 국부적으로만 교반될 뿐 소화조(200) 전체에 걸쳐 고르게 교반되지 못한다는 문제점이 있다.
반면에, 상기 제1 임펠러(150)는 블레이드(152)의 하단부(152c)가 소화조(200)의 바닥면(210)과 수평을 이루므로 제1 임펠러(150)의 회전 시 블레이드(152)에 의해 밀려 소화조(200)의 측벽 측으로 이동되는 슬러지가 소화조(200)의 바닥면(210)과 부딪히지 않고 상기 소화조(200) 바닥면(210)을 따라 상승되면서 소화조(200)의 측벽 측으로 이동됨으로써 소화조(200) 전체에 걸쳐 고르게 교반될 수 있도록 하여 소화조(200)의 수 처리 효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 한다.
이에 더하여, 상기 제1 임펠러(150)는 블레이드(152)가 팁(152a) 부분에서부터 허브(151) 측으로 갈수록 단면적이 점차적으로 증가되도록 형성됨으로써 슬러지의 교반 효율을 한층 더 향상시킬 수 있다.
즉, 제1 임펠러(150)의 회전 시 허브(151)와 인접한 블레이드(152)의 뿌리(152b) 부분에서의 유속이 가장 느리며, 블레이드(152)의 팁(152a) 부분에서의 유속이 가장 빠르게 나타난다. 따라서, 상기 블레이드(152)의 뿌리(152b) 부분에서 슬러지의 교반 효율이 가장 낮고 블레이드(152)의 팁(152a) 부분에서의 교반 효율이 가장 높게 나타난다.
그러므로, 블레이드(152)의 위치에 따른 단면적은 전혀 고려하지 않은 일반적인 임펠러를 사용하여 소화조(200) 내의 슬러지를 교반할 경우 임펠러 허브 부분 하부 측에 가라앉은 슬러지의 경우 제대로 교반이 이루어지지 않게 된다.
반면에, 상기 제1 임펠러(150)의 경우 블레이드(152)의 뿌리(152b) 부분에서 유속이 가장 느리고 블레이드(152)의 팁(152a) 부분에서의 유속이 가장 빠르다는 점을 고려하여 블레이드(152)의 단면적이 팁(152a) 부분에서부터 허브(151) 측인 뿌리(152b) 부분으로 갈수록 점차적으로 증가되도록 제작됨으로써 블레이드(152)의 팁(152a) 부분에서부터 허브(151) 측으로 갈수록 점차적으로 많은 유량을 밀어낼 수 있으므로 제1 임펠러(150) 허브(151) 부분 하부 측에 가라앉은 슬러지도 무리 없이 소화조(200) 바닥면(210)을 따라 소화조(200) 측벽 측으로 밀어내어 상승시켜 교반시킬 수 있으므로 교반 효율을 한층 더 향상시킬 수 있도록 한다.
한편, 상기 블레이드(152)는 회전 방향으로 볼록한 나선 형태로 형성될 수 있다. 보다 상세하게 설명하면, 상기 블레이드(152)는 도 5에서 도시된 바와 같이 평면에서 보았을 때 회전방향 A 측으로 볼록한 나선 형태로 형성될 수 있다.
따라서, 제1 임펠러(150)의 회전 시 슬러지 혼합물이 상기 나선 형태로 형성된 블레이드(152)를 따라 뿌리(152b) 부분에서부터 팁(152a) 방향으로 미끄러지면서 블레이드(152)의 외측 방향으로 밀려 나갈 수 있도록 하여 교반 효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.
즉, 블레이드를 평면에서 보았을 때 직선 형태로 형성된 일반적인 임펠러의 경우 상기 임펠러가 회전 시 블레이드에 의해 슬러지 혼합물이 수직으로 밀리게 됨으로써 블레이드의 뿌리 부분의 슬러지 혼합물의 경우 상기 블레이드를 따라 블레이드 팁 방향으로 제대로 배출되지 못하고 국부적인 난류 현상이 발생되어 교반 효율이 저하될 수 있다.
반면에, 상기 제1 임펠러(150)의 경우 블레이드(152)가 회전 방향으로 볼록한 나선 형태로 형성됨으로써 제1 임펠러(150)의 회전 시 슬러지 혼합물이 블레이드(152)에 의해 둔각으로 밀리게 됨으로써 블레이드(152)의 뿌리(152b) 부분의 슬러지 혼합물의 경우에도 국부적인 난류 현상 발생 없이 블레이드(152)를 따라 블레이드(152) 팁(152a) 방향으로 미끄러지면서 밀려 나갈 수 있도록 하여 교반 효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.
한편, 상기 제1 임펠러(150)는 추진력 향상 팁부(153)를 더 포함할 수 있다.
상기 추진력 향상 팁부(153)는 상기 블레이드(152)의 팁(152a) 부분으로부터 상하 폭이 일정하도록 연장 형성될 수 있다.
또한, 상기 추진력 향상 팁부(153)는 상기 블레이드(152)의 회전 반대 방향으로 볼록한 나선 형태로 형성될 수 있다.
이에 더하여, 상기 추진력 향상 팁부(153)는 상기 블레이드(152)의 팁(152a) 부분에서부터 끝단부 방향으로 갈수록 상향 경사지도록 상기 팁(152a) 부분으로부터 연장 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 추진력 향상 팁부(153)는 상, 하단부가 상기 블레이드(152)의 하단부(152c)와 동일한 기울기를 가질 수 있도록 상기 블레이드(152)의 팁(152a) 부분으로부터 끝단부 방향으로 갈수록 상향 경사지도록 상기 팁(152a) 부분으로부터 연장 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같은 추진력 향상 팁부(153)는 상기 블레이드(152)의 팁(152a) 부분으로부터 상하 폭이 일정하도록 연장 형성됨과 동시에 상기 블레이드(152)의 회전 반대 방향으로 볼록한 나선 형태로 형성됨으로써 상기 블레이드(152)의 뿌리(152b) 부분에서부터 블레이드(152)를 따라 블레이드(152)의 팁(152a) 부분으로 배출되는 슬러지 혼합물을 모아서 블레이드(152) 외측으로 밀어 낼 수 있도록 하여 블레이드(152)에 의해 밀려서 상승되는 슬러지 혼합물의 추진력을 더욱 향상시킬 수 있으므로 교반 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
이에 더하여, 상기 추진력 향상 팁부(153)는 상, 하단부가 상기 블레이드(152)의 하단부(152c)와 동일한 기울기를 가질 수 있도록 상기 블레이드(152)의 팁(152a) 부분에서부터 끝단부 방향으로 갈수록 상향 경사지도록 상기 팁(152a) 부분에 연장 형성됨으로써 블레이드(152)의 뿌리(152b) 부분에서부터 블레이드(152)를 따라 블레이드(152)의 팁(152a) 부분으로 배출되는 슬러지 혼합물이 보다 큰 추진력을 가지고 소화조(200) 상부 측으로 상승되도록 함으로써 교반 효율을 한층 더 향상시킬 수 있도록 한다.
한편, 상기 제1 임펠러(150)는 강도 보강부재(154)를 더 포함할 수 있다.
상기 강도 보강부재(154)는 상기 서로 이웃하는 블레이드(152) 사이에 부착되어 상기 블레이드(152)의 강도를 보강할 수 있도록 한다.
예를 들면, 상기 강도 보강부재(154)는 판재 형상으로 형성될 수 있다.
한편, 강도 보강부재(154)의 하부에 위치한 슬러지 혼합물이 강도 보강부재(154)에 막히는 현상을 방지하기 위해서 상기 강도 보강부재(154)에는 슬러지 혼합물이 통과할 수 있는 적어도 하나의 홀(155)이 형성될 수 있다.
이와 같은 강도 보강부재(154)는 상기 블레이드(152)와 수직을 이루도록 배치되어 서로 이웃하는 블레이드(152) 사이에 부착될 수 있다.
한편, 이와 같은 본 발명에 따른 교반기용 임펠러(150)는 스테인리스나 FRP 재질로 제작되는 것이 바람직하다.
상기 스컴 제거장치(160)는 상기 제1 샤프트(140)와 연결되어 상기 제1 샤프트(140)로부터 소정 비율로 감속된 회전력을 전달 받아 회전됨과 동시에 상기 소화조(200) 내에 충진된 혼합물의 수위에 따라 승강되어 항상 소화조(200) 내의 충진된 혼합물의 수면 근처에 위치할 수 있다.
여기서, 상기 스컴 제거장치(160)는 상기 소화조(200) 내에 충진된 혼합물에 의해 뜰 수 있도록 물의 비중 보다 작은 비중을 가지는 재질로 제작될 수 있다.
예를 들면, 상기 스컴 제거장치(160)는 PP, PVC, FRP 등과 같은 재질로 제작될 수 있다.
한편, 상기 스컴 제거장치(160)는 필요에 따라서는 스테인리스로 제작될 수도 있으며, 상기 스컴 제거장치(160)가 스테인리스로 제작될 경우에는 도면에는 도시되지 않았지만 상기 스컴 제거장치(160)에 부력을 제공할 수 있는 부력 제공수단이 상기 스컴 제거장치(160)에 더 포함될 수 있다.
여기서, 상기 스컴 제거장치(160)는 가이드 유닛(161) 및, 스컴 블레이드 유닛(162)을 포함할 수 있다.
상기 가이드 유닛(161)은 상기 제1 샤프트(130)의 회전력을 전달 받아 회전되며 상기 제2 샤프트(140)에 의해 관통될 수 있다.
상기 스컴 블레이드 유닛(162)은 상기 가이드 유닛(161)에 의해 회전되며 소화조(200)에 충진된 혼합물에 의해 부상되어 상기 소화조(200)에 충진된 혼합물의 수위에 따라 상기 가이드 유닛(161)을 따라 승강될 수 있다.
예를 들면, 상기 스컴 블레이드 유닛(162)은 허브(1620) 및, 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)를 포함할 수 있다.
상기 허브(1620)는 원형 링 형태로 형성되어 상기 가이드 유닛(161) 내부에 슬라이딩 체결됨으로써 상기 가이드 유닛(161)을 따라 슬라이딩 이동되어 승강될 수 있다. 여기서, 상기 허브(1620)는 관통 홀(1620a)이 형성되어 상기 관통 홀(1620a)이 상기 제2 샤프트(140)에 의해 관통될 수 있다.
상기 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)는 상기 허브(1620)에 복수개가 방사상으로 배치되어 결합될 수 있다. 이와 같은 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)는 상기 가이드 유닛(161)의 회전력을 전달 받아 상기 허브(1620)와 함께 연동되어 회전될 수 있으며 소화조(200)의 수위에 따라 상기 가이드 유닛(161)을 따라 상기 허브(1620)와 함께 승강될 수 있다.
예를 들면, 상기 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)는 4개가 상기 허브(1620)에 소정간격 이격되도록 방사상으로 배치되어 부착될 수 있다. 여기서, 서로 마주하는 두 개의 제1 부력 스컴 블레이드(1621)는 소화조(200) 내벽 근처까지 연장되도록 형성되며, 서로 마주하는 다른 두 개의 제2 부력 스컴 블레이드(1622)는 상기 제1 부력 스컴 블레이드(1621) 보다 짧게 형성될 수 있다.
한편, 서로 이웃하는 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)는 적어도 하나의 보강 와이어(1624)에 의해 서로 연결되어 상기 보강 와이어(1624)의 텐션에 의해 보강됨으로써 상기 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)의 강도를 더욱 보강할 수 있도록 한다. 여기서, 상기 보강 와이어(1624)는 텐션이 조절될 수 있다.
한편, 상기 가이드 유닛(161)은 제1 회전판(1610), 제1 가이드 바(1611) 및, 제2 회전판(1612)을 포함할 수 있다.
상기 제1 회전판(1610)은 상기 감속기(120)의 회전력을 제1 샤프트(130)를 통해 전달받아 회전되도록 상기 제1 샤프트(130)에 탈착 가능하게 연결될 수 있다. 그리고, 상기 제1 회전판(1610)에는 관통 홀(1610a)이 형성되어 상기 제2 샤프트(140)에 의해 관통될 수 있다.
상기 제1 가이드 바(1611)는 복수개가 상기 제1 회전판(1610)에 소정간격 이격되도록 결합될 수 있다. 상기 제1 가이드 바(1611)는 상기 소화조(200)의 수위에 따라 승강되는 상기 허브(1620)가 가이드 유닛(161) 외부로 이탈되지 않도록 상기 허브(1620)를 둘러쌓을 수 있도록 상기 제1 회전판(1610)에 복수개가 결합되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1 가이드 바(1611)는 상기 제1 회전판(1610)의 회전력을 상기 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)에 전달함과 동시에 상기 소화조(200)의 수위에 따라 승강되는 상기 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)를 가이드 할 수 있게 상기 서로 이웃하는 부력 스컴 블레이드(1621)(1622) 사이에 개재되도록 배치될 수 있다.
상기 제2 회전판(1612)은 상기 복수개의 제1 가이드 바(1611)에 결합될 수 있다. 한편, 상기 제2 회전판(1612)은 상기 제1 회전판(1610)과 마찬가지로 관통 홀(1612a)이 형성되어 상기 제2 샤프트(140)에 의해 관통될 수 있다.
한편, 상기 스컴 블레이드 유닛(162)은 스크레이퍼(1625 : 도 13 참조)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 스크레이퍼(1625)는 상기 복수개의 부력 스컴 블레이드(1621)(1622) 중 적어도 어느 하나의 부력 스컴 블레이드(1621)에 설치되어 상기 소화조(200) 내벽에 부착된 스컴을 긁어낼 수 있다. 여기서, 상기 스크레이퍼(1625)는 상기 부력 스컴 블레이드(1621)에 설치된 서브 부력 박스(1626 : 도 13 참조)에 부착될 수 있다. 예를 들면, 상기 스크레이퍼(1625)는 러버(rubber)로 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 스크레이퍼(1625)는 상기 교반조(200) 내벽 근처까지 연장 형성된 서로 마주하는 제1 부력 스컴 블레이드(1621)에 설치될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기(100)는 상기 제2 샤프트(140)에 설치되는 적어도 하나의 제2 임펠러(170)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 임펠러(170)는 소화조(140) 상부의 혼합물을 소화조(200) 하단부 측으로 이동시켜 교반시킬 수 있도록 함으로써 교반 효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.
도 9 내지 도 15를 참조하여 상기 제2 임펠러(170)에 대하여 상세하게 설명한다.
도 9 내지 도 14는 제2 임펠러의 다양한 예를 도시한 도면이고, 도 15는 회전되는 블레이드의 후방부에 발생되는 데드 존을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 도 9 및 도 16을 참조하면, 상기 제2 임펠러(170)는 허브(171), 허브 플레이트(172), 블레이드(173) 및, 인젝션 홀(174)을 포함할 수 있다.
상기 허브(171)는 제2 샤프트(140)와 연동되어 회전될 수 있도록 상기 제2 샤프트(140)에 설치될 수 있다. 예를 들면, 상기 허브(171)는 상기 제2 샤프트(140)에 분리 교체 가능하도록 설치될 수 있다.
상기 허브 플레이트(172)는 복수개가 등 간격으로 배치되어 상기 허브(171)의 외주면에 부착될 수 있다. 예를 들면, 상기 허브 플레이트(172)는 3개가 120도 간격으로 배치되어 상기 허브(171)의 외주면에 부착될 수 있다.
상기 블레이드(173)는 상기 허브 플레이트(172)에 분리 교체 가능하도록 결합될 수 있다. 예를 들면, 상기 블레이드(173)는 상기 허브 플레이트(172)에 복수개의 고정부재(도시되지 않음)에 의해 분리 교체 가능하게 결합될 수 있다. 여기서, 상기 블레이드(173)는 도 9에 도시된 바와 같이 하이드로 패들형 블레이드일 수 있다.
상기 인젝션 홀(174)은 상기 블레이드(173)에 적어도 하나가 형성될 수 있다. 상기 인젝션 홀(174)은 상기 블레이드(173)가 회전됨에 따라 상기 블레이드(173)와 부딪히는 유체의 일부를 상기 블레이드(173)의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시킬 수 있다.
이와 같이, 상기 인젝션 홀(174)은 상기 블레이드(173)와 부딪히는 유체의 일부를 상기 블레이드(173)의 후방부 측으로 증가된 유속으로 통과시킴으로써 상기 블레이드(173)의 회전 방향으로 추진력을 더해 줄 수 있다.
이에 더하여, 상기 인젝션 홀(174)은 상기 블레이드(173)의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 유체를 배출함으로써 상기 블레이드(173)의 후방부 측에 와류와 난류를 발생시킴으로써 교반 효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 한다.
보다 상세하게 설명하면, 도 16에 도시된 바와 같이 일반적인 블레이드(173)가 회전을 하게 되면, 유체가 상기 블레이드(173)를 타고 상기 블레이드(173)의 후방부 측으로 넘어 감에 따라 상기 블레이드(173)의 후방면과 인접한 상기 블레이드(173)의 후방부 측에 유체가 교반되지 않는 데드 존이 발생하게 됨으로써 교반 효율이 저하된다.
이에 반해, 본 실시예에 의한 제2 임펠러(170)의 경우에는 상기 블레이드(173)에 형성된 인젝션 홀(174)을 통해 상기 블레이드(173)가 회전됨에 따라 상기 블레이드(173)와 부딪히는 유체의 일부를 상기 블레이드(173)의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시켜 상기 블레이드(173)의 후방부 측에 와류와 난류가 발생되도록 하여 상기 블레이드(173)의 후방부 측에 데드 존이 발생되는 것을 방지함으로써 교반 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
여기서, 상기 인젝션 홀(174)은 복수개가 상기 블레이드(173)의 길이 방향으로 일렬로 소정간격 이격되도록 상기 블레이드(173)에 형성될 수 있다.
환언하면, 상기 인젝션 홀(174)은 상기 블레이드(173)의 뿌리 부분(173a)에서부터 팁(173b) 방향으로 복수개가 소정 간격 이격되도록 상기 블레이드(173)에 형성될 수 있다.
한편, 상기 복수개의 인젝션 홀(174)은 단면적이 모두 다르게 상기 블레이드(173)에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 복수개의 인젝션 홀(174)은 상기 블레이드(173)의 뿌리 부분(173a)에서부터 상기 블레이드(173)의 팁 부분(173b)으로 갈수록 단면적이 점차적으로 작아지도록 상기 블레이드(173)에 소정 간격 이격되도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 복수개의 인젝션 홀(174)을 상기 블레이드(173)의 뿌리 부분(173a)에서부터 팁 부분(173b)으로 갈수록 단면적이 점차적으로 작아지도록 형성되는 이유에 대하여 설명한다.
일반적으로 회전되는 블레이드(173) 중 뿌리 부분(173a)에서 유체가 가장 작은 속도 에너지를 가지게 되고, 상기 블레이드(173)의 팁 부분(173b)에서 유체가 가장 큰 속도 에너지를 가지게 되며, 유체의 유량은 유체가 통과하는 단면적과 유체의 속도에 비례하게 된다.
따라서, 유체의 유속이 가장 느린 상기 블레이드(173)의 뿌리 부분(173a)에서부터 상기 블레이드(173)의 팁 부분(173b)으로 갈수록 유속이 점차적으로 증가되는 블레이드(173)의 특성 상, 상기 블레이드(173) 전체에 걸쳐 상기 인젝션 홀(174)을 통과하는 유체의 유량을 동일하게 하기 위해서는 상기 블레이드(173)의 뿌리 부분(173a)에서부터 상기 블레이드(173)의 팁 부분(173b) 방향으로 갈수록 단면적이 점차적으로 작아지도록 상기 인젝션 홀(174)을 형성해야 한다.
예를 들면, 상기 인젝션 홀(174)은 제1 홀부(174a) 및, 제2 홀부(174b)를 포함할 수 있다.
상기 제1 홀부(174a)는 상기 블레이드(173)에 부딪히는 유체의 일부를 블레이드(173)의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시킬 수 있도록 일측 끝단부에서 타측 끝단부 방향으로 단면적이 점차적으로 증가되는 형태로 상기 블레이드(173)에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 홀부(174a)는 바람개비 날개 형태로 형성될 수 있다.
한편, 상기 제2 홀부(174b)는 상기 제1 홀부(174a)와 상응하는 형상으로 형성되어 상기 블레이드(173) 면을 기준으로 상기 제1 홀부(174a)로부터 180도 회전된 위치에 배치되도록 상기 블레이드(173)에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부(174a)와 상기 제2 홀부(174b)는 단면적이 서로 동일하게 형성될 수 있다.
한편, 상기 인젝션 홀(174)은 상기 제1 홀부(174a)와 상기 제2 홀부(174b)를 서로 연통시킬 수 있도록 상기 블레이드(173)에 형성되는 연결부(174c)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연결부(174c)는 상기 제1, 2 홀부(174a)(174b) 보다 작은 단면적을 가지도록 형성될 수 있다.
따라서, 상기 연결부(174c)를 통과하여 상기 블레이드(173) 후방부로 배출되는 유체에 의해서도 상기 블레이드(173)의 후방부에 와류와 난류가 발생될 수 있도록 함으로써 교반 효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.
도 10을 참조하여 제2 임펠러의 다른 예에 대하여 설명한다.
도 10에 도시된 제2 임펠러(170)는 인젝션 홀(174)을 제외한 나머지 부분은 도 9에 도시된 제2 임펠러와 실질적으로 동일하므로, 상기 인젝션 홀(174)을 제외한 나머지 다른 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 10을 참조하면, 상기 제2 임펠러(170)의 인젝션 홀(174)은 상기 블레이드(173)의 길이 방향으로 일렬로 복수개가 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 복수개의 인젝션 홀(174)은 모두 동일한 단면적을 가지도록 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 인젝션 홀(174)은 제1 홀부(174a) 및, 제2 홀부(174b)를 포함할 수 있다.
상기 제1 홀부(174a)는 상기 블레이드(173)에 부딪히는 유체의 일부를 상기 블레이드(173)의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시킬 수 있도록 단면적이 증가되는 형태로 상기 블레이드(173)에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 홀부(174a)는 태극 문양 형태로 상기 블레이드(173)에 형성될 수 있다.
상기 제2 홀부(174b)는 상기 제1 홀부(174a)와 동일한 형상과 동일한 단면적을 가지도록 형성되어 상기 블레이드(173) 면을 기준으로 상기 제1 홀부(174a)로부터 180도 회전된 위치에 배치되도록 상기 블레이드(173)에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부(174a)와 상기 제2 홀부(174b)는 서로 소정간격 이격되도록 상기 블레이드(173)에 형성될 수 있다.
도 11를 참조하여 제2 임펠러의 또 다른 예에 대하여 설명한다.
도 11에 도시된 제2 임펠러(170)는 인젝션 홀(174)을 제외한 나머지 부분은 도 9에 도시된 제2 임펠러와 실질적으로 동일하므로, 상기 인젝션 홀(174)을 제외한 나머지 다른 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 11을 참조하면, 상기 제2 임펠러(170)의 인젝션 홀(174)은 블레이드(173)의 길이 방향으로 일렬로 복수개가 소정간격 이격되도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 인젝션 홀(174)은 상기 블레이드(173)의 뿌리 부분(173a)에서부터 상기 블레이드(173)의 팁 부분(173b)으로 갈수록 단면적이 점차적으로 감소되도록 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 인젝션 홀(174)은 제1 홀부(174a) 및, 제2 홀부(174b)를 포함할 수 있다.
상기 제1 홀부(174a)는 상기 블레이드(173)에 부딪히는 유체의 일부를 블레이드(173)의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시킬 수 있도록 단면적이 점차적으로 증가되는 형태로 상기 블레이드(173)에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 홀부(174a)는 은행 잎 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제2 홀부(174b)는 상기 제1 홀부(174a)와 상응하는 은행 잎 형태로 형성되어 상기 블레이드(173) 면을 기준으로 상기 제1 홀부(174a)로부터 180도 회전된 위치에 배치되도록 상기 블레이드(173)에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부(174a)와 상기 제2 홀부(174b)는 단면적이 서로 다르도록 상기 블레이드에 형성될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제2 홀부(174b)는 상기 제1 홀부(174a) 보다 작은 단면적을 가지도록 형성되는 것이 바람직하며, 상기 제1 홀부(174a)는 블레이드(173)의 뿌리 부분(173a) 측에 위치하고 상기 제2 홀부(174b)는 상기 블레이드(173)의 팁 부분(173b) 측에 위치하도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부(174a) 보다 상기 제2 홀부(174b)의 단면적을 작게 형성하는 이유는 상기 제1 홀부(174a)가 상기 제2 홀부(174b) 보다 블레이드(173)의 뿌리 부분(173a) 측에 가깝게 형성됨으로써 상기 제1 홀부(174a)를 통과하는 유체의 유속이 상기 제2 홀부(174b)를 통과하는 유체의 유속 보다 느림으로써 상기 제1, 2 홀부(174a)(174b)를 통과하는 유체의 유량을 동일하게 하기 위해서는 상기 제1 홀부(174a) 보다 상기 제2 홀부(174b)의 단면적을 작게 형성하여야만 한다.
한편, 상기 제1 홀부(174a)와 상기 제2 홀부(174b)를 통과하는 유체의 경우에는 유량은 동일하나 유속이 서로 다르므로 상기 블레이드(173)의 후방부, 즉 유체가 교반되지 않는 데드 존 부위에는 상기 제1, 2 홀부(174a)(174b)를 통과한 유체에 의해 와류가 발생됨과 동시에 난류가 발생되어 데드 존의 발생을 방지하여 교반 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 상기 인젝션 홀(174)은 상기 제1 홀부(174a)와 상기 제2 홀부(174b)를 연통시킬 수 있도록 상기 블레이드(173)에 형성되는 연결부(174c)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연결부(174c)는 상기 제2 홀부(174b) 보다 작은 단면적을 가지도록 형성될 수 있다.
도 12를 제2 임펠러의 또 다른 예에 대하여 설명한다.
도 12에 도시된 제2 임펠러(170)는 인젝션 홀(174)을 제외한 나머지 부분은 도 9에 도시된 제2 임펠러와 실질적으로 동일하므로, 상기 인젝션 홀(174)을 제외한 나머지 다른 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 12를 참조하면, 상기 제2 임펠러(170)의 인젝션 홀(174)은 상기 블레이드(173)의 길이 방향으로 일렬로 복수개가 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 인젝션 홀(174)은 상기 블레이드(173)의 길이 방향으로 서로 이웃하는 인젝션 홀(174)과 중심선(CL)이 직교하도록 배치될 수 있다.
예를 들면, 상기 인젝션 홀(174)의 후술되는 제1 홀부(174a)와 제2 홀부(174b)가 좌우 방향으로 배치된 인젝션 홀(174)의 이웃하는 인젝션 홀(174)의 경우에는 상기 제1 홀부(174a)와 제2 홀부(174b)가 상하 방향으로 배치될 수 있다. 여기서, 상기 제1, 2 홀부(174a)(174b)가 좌우 방향으로 배치된 인젝션 홀(174)의 양측에 위치하는 인젝션 홀(174)의 경우에는 상기 제1 홀부(174a)와 제2 홀부(174b)의 위치가 서로 교호적으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1, 2 홀부(174a)(174b)가 좌우 방향으로 배치된 인젝션 홀(174)의 일측에 위치하는 인젝션 홀(174)의 경우에는 제1 홀부(174a)가 상부에 위치하고 제2 홀부(174b)가 하부에 위치할 수 있도록 배치될 수 있으며, 상기 제1, 2 홀부(174a)(174b)가 좌우 방향으로 배치된 인젝션 홀(174)의 타측에 위치하는 인젝션 홀(174)의 경우에는 제2 홀부(174b)가 상부에 위치하고 제1 홀부(174a)가 하부에 위치할 수 있도록 배치될 수 있다.
한편, 상기 인젝션 홀(174)은 제1 홀부(174a) 및 제2 홀부(174b)를 포함할 수 있다.
상기 제1 홀부(174a)는 상기 블레이드(173)에 부딪히는 유체의 일부를 상기 블레이드(173)의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시킬 수 있도록 단면적이 점차적으로 증가되는 형태로 상기 블레이드(173)에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 홀부(174a)는 은행 잎 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제2 홀부(174b)는 상기 제1 홀부(174a)와 상응하는 은행 잎 형태로 형성되어 상기 블레이드(173) 면을 기준으로 상기 제1 홀부(174a)로부터 180도 회전된 위치에 배치되도록 상기 블레이드(173)에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부(174a)와 상기 제2 홀부(174b)는 단면적이 서로 다르도록 상기 블레이드에 형성될 수 있다.
한편, 상기 인젝션 홀(174)은 상기 제1, 2 홀부(174a)(174b)를 서로 연통시키는 연결부(174c)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 연결부(174c)는 상기 제1, 2 홀부(174a)(174b) 중 단면적이 작은 홀부 보다도 더 작은 단면을 가지도록 상기 블레이드(173)에 형성될 수 있다.
도 13을 참조하여 제2 임펠러의 또 다른 예에 대하여 설명한다.
도 13에 도시된 제2 임펠러(170)는 블레이드(173)와 인젝션 홀(174)을 제외한 나머지 부분은 도 9에 도시된 제2 임펠러와 실질적으로 동일하므로, 상기 블레이드(173)와 인젝션 홀(174)을 제외한 나머지 다른 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 13을 참조하면, 상기 제2 임펠러(170)의 블레이드(173)는 상하 폭 방향으로 수회 절곡되어 형성된 커브드형 블레이드일 수 있다.
한편, 인젝션 홀(174)은 상기 블레이드(173)의 길이 방향으로 이열로 복수개가 소정 간격 이격되도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 블레이드(173)의 길이 방향으로 각 열에 형성된 인젝션 홀(174)은 이웃하는 열에 형성된 인젝션 홀(174)과 교호되도록 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 인젝션 홀(174)은 제1 홀부(174a) 및, 제2 홀부(174b)를 포함할 수 있다.
상기 제1 홀부(174a)는 상기 블레이드(173)에 부딪히는 유체의 일부를 블레이드의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시킬 수 있도록 단면적이 점차적으로 증가되는 형태로 상기 블레이드(173)에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 홀부(174a)는 은행 잎 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제2 홀부(174b)는 상기 제1 홀부(174a)와 상응하는 은행 잎 형태로 형성되어 상기 블레이드(173) 면을 기준으로 상기 제1 홀부(174a)로부터 180도 회전된 위치에 배치되도록 상기 블레이드(173)에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부(174a)와 상기 제2 홀부(174b)는 단면적이 서로 다르도록 상기 블레이드에 형성될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제2 홀부(174b)는 상기 제1 홀부(174a) 보다 작은 단면적을 가지도록 형성되는 것이 바람직하며, 상기 제1 홀부(174a)는 블레이드(173)의 뿌리 부분(173a) 측에 위치하고 상기 제2 홀부(174b)는 상기 블레이드(173)의 팁 부분(173b) 측에 위치하도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부(174a) 보다 상기 제2 홀부(174b)의 단면적을 작게 형성하는 이유는 상기 제1 홀부(174a)가 상기 제2 홀부(174b) 보다 블레이드(173)의 뿌리 부분(173a) 측에 가깝게 형성됨으로써 상기 제1 홀부(174a)를 통과하는 유체의 유속이 상기 제2 홀부(174b)를 통과하는 유체의 유속 보다 느림으로써 상기 제1, 2 홀부(174a)(174b)를 통과하는 유체의 유량을 동일하게 하기 위해서는 상기 제1 홀부(174a) 보다 상기 제2 홀부(174b)의 단면적을 작게 형성하여야만 한다.
한편, 상기 제1 홀부(174a)와 상기 제2 홀부(174b)를 통과하는 유체의 경우에는 유량은 동일하나 유속이 서로 다르므로 상기 블레이드(173)의 후방부, 즉 유체가 교반되지 않는 데드 존 부위에는 상기 제1, 2 홀부(174a)(174b)를 통과한 유체에 의해 와류가 발생됨과 동시에 난류가 발생되어 데드 존의 발생을 방지하여 교반 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
도 14를 참조하여 제2 임펠러의 또 다른 예를 설명한다.
도 14에 도시된 제2 임펠러(170)는 블레이드(173)와 인젝션 홀(174)을 제외한 나머지 부분은 도 9에 도시된 제2 임펠러와 실질적으로 동일하므로, 상기 블레이드(173)와 인젝션 홀(174)을 제외한 나머지 다른 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 14를 참조하면, 상기 제2 임펠러(170)의 블레이드(173)는 블레이드(173)의 중앙부가 사선 형태로 절곡된 하이드로 포일형 블레이드일 수 있다.
한편, 상기 인젝션 홀(174)은 상기 블레이드(173)의 길이 방향으로 적어도 일렬로 복수개가 소정 간격 이격되도록 상기 블레이드(173)의 뿌리 부분(173a) 측에 형성될 수 있다.
즉, 상기 인젝션 홀(174)은 블레이드(173)의 뿌리 부분(173a) 측에 유체가 혼합되지 않는 데드 존의 크기가 크게 형성되는 하이드로 포일형 블레이드(173)의 특성 상 상기 블레이드(173)의 뿌리 부분(173a) 측에 복수개가 적어도 일렬로 소정 간격 이격되도록 형성되는 것이 바람직하다.
예를 들면, 상기 인젝션 홀(174)은 제1 홀부(174a) 및, 제2 홀부(174b)를 포함할 수 있다.
상기 제1 홀부(174a)는 상기 블레이드(173)에 부딪히는 유체의 일부를 블레이드(173)의 후방부 측으로 와류를 형성하면서 증가된 유속으로 통과시킬 수 있도록 단면적이 점차적으로 증가되는 형태로 상기 블레이드(173)에 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 홀부(174a)는 은행 잎 형상으로 형성될 수 있다.
상기 제2 홀부(174b)는 상기 제1 홀부(174a)와 상응하는 은행 잎 형태로 형성되어 상기 블레이드(173) 면을 기준으로 상기 제1 홀부(174a)로부터 180도 회전된 위치에 배치되도록 상기 블레이드(173)에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부(174a)와 상기 제2 홀부(174b)는 단면적이 서로 다르도록 상기 블레이드(173)에 형성될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제2 홀부(174b)는 상기 제1 홀부(174a) 보다 작은 단면적을 가지도록 형성되는 것이 바람직하며, 상기 제1 홀부(174a)는 블레이드(173)의 뿌리 부분(173a) 측에 위치하고 상기 제2 홀부(174b)는 상기 블레이드(173)의 팁 부분(173b) 측에 위치하도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 제1 홀부(174a) 보다 상기 제2 홀부(174b)의 단면적을 작게 형성하는 이유는 상기 제1 홀부(174a)가 상기 제2 홀부(174b) 보다 블레이드(173)의 뿌리 부분(173a) 측에 가깝게 형성됨으로써 상기 제1 홀부(174a)를 통과하는 유체의 유속이 상기 제2 홀부(174b)를 통과하는 유체의 유속 보다 느림으로써 상기 제1, 2 홀부(174a)(174b)를 통과하는 유체의 유량을 동일하게 하기 위해서는 상기 제1 홀부(174a) 보다 상기 제2 홀부(174b)의 단면적을 작게 형성하여야만 한다.
한편, 상기 제1 홀부(174a)와 상기 제2 홀부(174b)를 통과하는 유체의 경우에는 유량은 동일하나 유속이 서로 다르므로 상기 블레이드(173)의 후방부, 즉 유체가 교반되지 않는 데드 존 부위에는 상기 제1, 2 홀부(174a)(174b)를 통과한 유체에 의해 와류가 발생됨과 동시에 난류가 발생되어 데드 존의 발생을 방지하여 교반 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
<제2 실시예>
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기에 적용된 스컴 제거장치의 사시도이고, 도 17은 도 16의 저면도이다.
본 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기는 스컴 제거장치의 일부 구성요소를 제외하면, 제1 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기와 실질적으로 동일하므로, 상기 스컴 제거장치의 일부 구성요소를 제외한 나머지 구성요소에 대한 설명은 생략한다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 본 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기에 적용된 스컴 제거장치(160)는 가이드 유닛(161) 및, 스컴 블레이드 유닛(162)을 포함할 수 있다.
상기 가이드 유닛(161)은 제1 샤프트(130 : 도 5 참조)의 회전력을 전달받아 회전되며 제2 샤프트(140 : 도 5 참조)에 의해 관통될 수 있다.
상기 스컴 블레이드 유닛(162)은 상기 가이드 유닛(161)을 따라 승강되도록 상기 가이드 유닛(161) 내부에 슬라이딩 체결되고 상기 제2 샤프트(140)에 의해 관통되는 허브(1620)와, 상기 허브(1620)에 방사상으로 배치되며 상기 가이드 유닛(161)의 회전력을 전달 받아 상기 허브(1620)와 함께 연동되어 회전될 수 있으며 소화조(200 : 도 1 참조)의 수위에 따라 상기 가이드 유닛(161)을 따라 상기 허브(1620)와 함께 승강되는 복수개의 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)를 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 가이드 유닛(161)은 제1 회전판(1610), 제1 가이드 바(1611), 제2 가이드 바(1613) 및, 보강재(1614)를 포함할 수 있다.
상기 제1 회전판(1610)은 상기 감속기(120 : 도 5 참조)의 회전력을 제1 샤프트(130)를 통해 전달받아 회전되도록 상기 제1 샤프트(130)에 탈착 가능하게 연결될 수 있다. 또한, 상기 제1 회전판(1610)은 관통 홀(1610a)이 형성되어 상기 관통 홀(1610a)이 상기 제2 샤프트(140)에 의해 관통될 수 있다.
상기 제1 가이드 바(1611)는 상기 소화조(200)의 수위에 따라 승강되는 허브(1620)가 상기 가이드 유닛(1651) 외부로 이탈되지 않도록 상기 허브(1620)를 둘러싸며, 상기 제1 회전판(1610)의 회전력을 상기 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)에 전달함과 동시에 상기 소화조(200)의 수위에 따라 승강되는 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)를 가이드 할 수 있게 상기 서로 이웃하는 부력 스컴 블레이드(1621)(1622) 사이에 개재되도록 복수개가 배치되어 상기 제1 회전판(1610)에 결합될 수 있다.
상기 제2 가이드 바(1613)는 한 쌍이 서로 이웃하는 한 쌍의 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)에 각각 밀착되도록 상기 제1 가이드 바(1611)와 삼각형 형상을 이루게 배치되어 상기 제1 회전판(1610)에 결합될 수 있다.
상기 보강부재(1614)는 복수개가 서로 이웃하는 제1, 2 가이드 바(1611)(1613)를 서로 연결하여 보강함으로써 상기 제1, 2 가이드 바(1611)(1613) 하단에 제2 회전판을 결합시키지 않고 생략할 수 있도록 한다.
한편, 상기 스컴 블레이드 유닛(162)은 복수개의 부력 스컴 블레이드(1621)(1622) 중 적어도 어느 하나의 부력 스컴 블레이드(1621)에 설치되어 소화조(200) 내벽에 부착된 스컴을 긁어내는 스크레이퍼(1625 : 도 20 참조)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 스크레이퍼(1625)는 상기 교반조(200) 내벽 근처까지 연장된 서로 마주하는 한 쌍의 제1 부력 스컴 블레이드(1621)에 설치될 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 부력 스컴 블레이드(1621)의 끝단부에는 보조 부력 박스(1626)가 설치될 수 있으며, 상기 보조 부력 박스(1626)에 스크레이퍼(1625)가 설치될 수 있다. 여기서, 상기 스크레이퍼(1625)는 러버로 형성될 수 있다.
<제3 실시예>
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기에 적용된 스컴 제거장치의 사시도이며, 도 19은 도 18의 평단면도이고, 도 20은 스크레이퍼를 설명하기 위한 사시도이다.
본 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기는 스컴 제거장치의 일부 구성요소를 제외하면, 제1 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기와 실질적으로 동일하므로, 상기 스컴 제거장치의 일부 구성요소를 제외한 나머지 구성요소에 대한 설명은 생략한다.
도 18 내지 도 20을 참조하면, 본 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기에 적용된 스컴 제거장치(160)는 가이드 유닛(161) 및, 스컴 블레이드 유닛(162)을 포함할 수 있다.
상기 가이드 유닛(161)은 감속기(120 : 도 5 참조)의 회전력을 제1 샤프트(130 : 도 5 참조)를 통해 전달받아 회전되며, 상기 감속기(120)로부터 회전력을 전달받아 제1, 2 임펠러(150, 170 : 도 1 참조)를 회전시키는 제2 샤프트(140 : 도 5 참조)에 의해 관통될 수 있다.
상기 스컴 블레이드 유닛(162)은 소화조(200 : 도 1 참조)의 수위에 따라 상기 가이드 유닛(161)을 따라 승강되고 상기 가이드 유닛(161)의 회전력을 전달받아 회전될 수 있도록 상기 가이드 유닛(161)에 의해 관통되며 상기 제2 샤프트(140)에 의해 관통되는 부력 박스(1627)와, 상기 가이드 유닛(161)과 슬라이딩 결합되도록 상기 부력 박스(1627)에 형성된 슬라이딩 결합부(1628)와, 상기 부력 박스에 방사상으로 배치된 복수개의 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가이드 유닛(161)은 제1 회전판(1610), 제1 가이드 바(1611) 및, 제2 회전판(1612)을 포함할 수 있다.
상기 제1 회전판(1610)은 상기 감속기(120)의 회전력을 제1 샤프트(130)를 통해 전달받아 회전되도록 상기 제1 샤프트(130)에 탈착 가능하게 연결될 수 있다. 한편, 상기 제1 회전판(1610)은 관통 홀(1610a)이 형성되어 상기 관통 홀(1610a)이 상기 제2 샤프트(140)에 의해 관통될 수 있다.
상기 제1 가이드 바(1611)는 상기 소화조(200)의 수위에 따라 승강되는 부력 박스(1627)를 가이드 함과 동시에 상기 부력 박스(1627)를 관통하도록 상기 제1 회전판(1610)에 복수개가 결합되어 상기 제1 회전판(1610)의 회전력을 상기 부력 박스(1627)에 전달할 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제1 가이드 바(1611)는 상기 부력 박스(1627)에 형성된 복수개의 관통 홀(1627a)을 각각의 제1 가이드 바(1611)가 관통하도록 복수개가 상기 제1 회전판(1610)에 결합되어 상기 제1 회전판(1610)의 회전력을 상기 부력 박스(1627)에 전달함과 동시에 상기 소화조(200)의 수위에 따라 승강되는 부력 박스(1627)가 상기 제1 가이드 바(1611)를 따라 승강될 수 있도록 상기 부력 박스(1627)를 가이드 하는 기능을 한다.
상기 제2 회전판(1612)은 상기 제1 가이드 바(1611)에 결합될 수 있다. 그리고, 상기 제2 회전판(1612)은 상기 제1 회전판(1611)과 마찬가지로 관통 홀(1612a)이 형성되어 상기 관통 홀(1612a)이 상기 제2 샤프트(140)에 의해 관통될 수 있다.
한편, 상기 슬라이딩 결합부(1628)는 제1 지지브래킷(1628a), 제2 지지브래킷(1628b) 및, 롤러(1628c)를 포함할 수 있다.
상기 제1 지지브래킷(1628a)은 상기 제1 가이드 바(1611)의 옆에 위치하도록 상기 부력 박스(1627)에 복수개가 돌출 형성될 수 있다.
상기 제2 지지브래킷(1628b)은 상기 제1 가이드 바(1611)의 일부가 수용될 수 있도록 상기 제1 지지브래킷(1628a)에 복수개가 돌출 형성될 수 있다.
상기 롤러(1628c)는 상기 제1 가이드 바(1611)와 접촉되도록 상기 제2 지지브래킷(1628b)에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 예를 들면, 상기 롤러(1628c)는 V-롤러일 수 있다.
한편, 상기 스컴 블레이드 유닛(162)은 스크레이퍼(1625)를 더 포함할 수 있다.
상기 스크레이퍼(1625)는 상기 복수개의 부력 스컴 블레이드(1621)(1622) 중 적어도 어느 하나의 부력 스컴 블레이드(1621)에 설치되어 소화조(200) 내벽에 부착된 스컴을 긁어낼 수 있다.
예를 들면, 상기 스크레이퍼(1625)는 상기 소화조(200) 내벽 근처까지 연장된 서로 마주하는 한 쌍의 제1 부력 스컴 블레이드(1621)에 설치될 수 있다.
여기서, 상기 스크레이퍼(1625)는 상기 제1 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)에 설치된 서브 부력 박스(1626)에 부착될 수 있다. 예를 들면, 상기 스크레이퍼(1625)는 러버로 형성될 수 있다.
<제4 실시예>
도 21은 본 발명의 제4 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기에 적용된 스컴 제거장치를 설명하기 위한 저면도이다.
본 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기는 스컴 제거장치의 가이드 유닛을 제외하면, 제1 실시예에 의한 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기와 실질적으로 동일하므로, 상기 가이드 유닛을 제외한 나머지 구성요소에 대한 설명은 생략한다.
도 21을 참조하면, 상기 가이드 유닛은 제1 샤프트(130 : 도 5 참조)의 회전력을 전달받아 회전되며, 제2 샤프트(140 : 도 5 참조)에 의해 관통될 수 있다.
예를 들면, 상기 가이드 유닛(161)은 제1 회전판(1610), 제1 가이드 바(1611), 세로 보강재(1615), 제1 가로 보강재(1616) 및 제2 가로 보강재(1617)를 포함할 수 있다.
상기 제1 회전판(1610)은 상기 감속기(120 : 도 5 참조)의 회전력을 제1 샤프트(130)를 통해 전달받아 회전되도록 상기 제1 샤프트(130)에 탈착 가능하게 연결될 수 있다. 또한, 상기 제1 회전판(1610)은 도 14에는 도시되지 않았지만 도 7에 도시된 바와 같이 관통 홀(1610a)이 형성되어 상기 관통 홀(1610a)이 상기 제2 샤프트(140)에 의해 관통될 수 있다.
한편, 상기 제1 회전판(1610)에는 상기 제1 회전판(1610)의 중량을 감소시키기 위한 복수개의 홀(1610b)이 더 형성될 수 있다.
상기 제1 가이드 바(1611)는 서로 이웃하는 한 쌍의 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)에 밀착되도록 복수개가 소정간격 이격되도록 배치되어 상기 제1 회전판(1610)에 결합될 수 있다.
상기 세로 보강재(1615)는 서로 이웃하는 한 쌍의 부력 스컴 블레이드(1621)(1622) 사이에 복수개가 소정간격 이격되도록 배치될 수 있다.
상기 제1 가로 보강재(1616)는 서로 이웃하는 제1 가이드 바(1611)를 서로 연결하여 보강할 수 있다.
상기 제2 가로 보강재(1617)는 서로 이웃하는 세로 보강재(1615)를 서로 연결하여 보강함과 동시에, 세로 보강재(1615)와 제1 가이드 바(1611)를 서로 연결하여 보강할 수 있다.
다시, 도 1 내지 도 21을 참조하여 본 발명에 따른 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기의 작용 효과에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 21을 참조하면, 본 발명에 따른 소화용 교반기(100)는 감속기(120)에 의해 적어도 두 개로 분리되는 회전력 중 어느 하나의 회전력은 제2 샤프트(140)를 통해 출력되어 제1 임펠러(150)를 회전시킴으로써 소화조(200) 내부의 혼합물을 교반시킨다.
여기서, 상기 제1 임펠러(150)는 블레이드(152) 하단부(152c)가 소화조(200) 바닥면(210)과 수평을 이루게 제작됨으로써 블레이드(152)와 소화조(200) 바닥면(210)과의 간섭 현상이 발생되지 않아 크기 제한 없이 교반기(100)에 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 설치 위치의 제약도 받지 않게 되며, 제1 임펠러(150)의 회전 시 상기 블레이드(152)에 의해 소화조(200)의 바닥면(210)에 가라앉아 있는 슬러지 혼합물이 밀려 중앙부에서부터 코너부 측으로 갈수록 상향 경사진 소화조(200)의 바닥면(210)을 따라 상승 이동되어 소화조(210) 전체에 걸쳐 골고루 교반될 수 있도록 하여 소화조(200)의 수 처리 효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 한다.
이에 더하여, 상기 제1 임펠러(150)는 블레이드(152)의 뿌리(152b) 부분에서 유속이 가장 느리고 블레이드(152)의 팁(152a) 부분에서의 유속이 가장 빠르다는 점을 고려하여 블레이드(152)의 단면적이 팁(152a) 부분에서부터 허브(151) 측인 뿌리(152b) 부분으로 갈수록 점차적으로 증가되도록 형성된다.
따라서, 블레이드(152)의 팁(152a) 부분에서부터 허브(151) 측으로 갈수록 점차적으로 많은 유량을 밀어낼 수 있으므로 제1 임펠러(150) 허브(151) 부분 하부 측에 가라앉은 슬러지도 무리 없이 소화조(200) 바닥면(210)을 따라 소화조(200) 측벽 측으로 밀어내어 상승시켜 교반시킬 수 있으므로 교반 효율을 한층 더 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 상기 제1 임펠러(150)의 블레이드(152)는 회전 방향으로 볼록한 나선 형태로 형성되어 제1 임펠러(150)의 회전 시 슬러지 혼합물이 블레이드(152)에 의해 둔각으로 밀리게 됨으로써 블레이드(152)의 뿌리(152b) 부분의 슬러지 혼합물의 경우에도 국부적인 난류 현상 발생 없이 블레이드(152)를 따라 블레이드(152) 팁(152a) 방향으로 미끄러지면서 밀려 나갈 수 있도록 하여 교반 효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.
이에 더하여, 상기 제1 임펠러(150)는 블레이드(152)의 팁(152a) 부분으로부터 상하 폭이 일정하도록 하고 상기 블레이드(152)의 회전 반대 방향으로 볼록한 나선 형태로 형성됨과 동시에 상, 하단부가 상기 블레이드(152)의 하단부(152c)와 동일한 기울기를 가질 수 있도록 상기 블레이드(152)의 팁(152a) 부분에서부터 끝단부 방향으로 갈수록 상향 경사지도록 상기 팁(152a) 부분에 연장 형성되는 추진력 향상 팁부(153)를 포함하여 상기 블레이드(152)의 뿌리(152b) 부분에서부터 블레이드(152)를 따라 블레이드(152)의 팁(152a) 부분으로 배출되는 슬러지 혼합물을 모아서 블레이드(152) 외측으로 밀어 내어 상승시킬 수 있도록 하여 블레이드(152)의 뿌리(152b) 부분에서부터 블레이드(152)를 따라 블레이드(152)의 팁(152a) 부분으로 배출되는 슬러지 혼합물이 보다 큰 추진력을 가지고 소화조(200) 바닥면(210)을 따라 소화조(200) 상부 측으로 상승되도록 함으로써 교반 효율을 한층 더 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 제1 임펠러(150)는 크기나 설치 공간에 제약을 받지 않을 뿐만 아니라 슬러지 혼합물의 교반 효율을 대폭 향상시킬 수 있어 하수 슬러지, 분뇨 슬러지, 음식물 슬러지 등과 같이 비중이 높은 슬러지들을 한 번에 모아서 처리할 수 있는 소화조(200)에도 무리 없이 적용하여 사용할 수 있으므로 오폐수 또는 하수 처리장 등의 설비비용을 대폭 절감할 수 있다는 장점이 있다.
여기서, 상기 제2 샤프트(140)에 의해서는 상기 제1 임펠러(150) 뿐만 아니라 소화조(200) 상부에 위치한 혼합물을 소화조 하부로 이동시킬 수 있는 제2 임펠러(170)도 회전시킬 수 있으므로 소화조의 교반 효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.
이와 동시에, 상기 소화조(200) 내부에 충진된 혼합물의 수면 상에 부유하는 스컴의 경우에는 상기 감속기(120)에 의해 적어도 두 개로 분리되는 회전력 중 제1 샤프트(130)를 통해 출력되는 회전력을 가이드 유닛(161)을 통해 전달받아 회전되면서 상기 소화조(200) 내부에 충진된 혼합물의 수위와 연동되어 가이드 유닛(161)을 따라 부상되어 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)가 항상 수면 상에 위치하는 스컴 블레이드 유닛(162)에 의해 제거될 수 있도록 하여 교반조조(200) 내에 충진된 혼합물의 수위와 상관없이 항상 최상의 스컴 제거 효과를 제공할 수 있도록 한다.
즉, 일반적인 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기에 설치된 스컴 제거장치의 경우 소화조 내부에 충진된 혼합물의 수위에 따라 승강되지 않고 고정된 형태로 상기 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기에 설치된다. 따라서, 상기 스컴 제거장치가 소화조 내부에 충진된 혼합물의 수면 위에 위치하거나 수면 아래에 위치할 경우에는 수면위에 부상되는 스컴의 특성 상 상기 스컴 제거장치에 의한 스컴의 제거 효과가 매우 미미하다는 문제점이 있다.
반면에, 본 발명에 따른 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기의 경우에는 소화조(200) 내에 충진된 혼합물의 수위가 변동된다 하더라도 소화조(200) 내에 충진된 혼합물의 수위에 따라 부력에 의해 스컴 블레이드 유닛(162)이 가이드 유닛(161)을 따라 승강되어 상기 소화조(200) 내에 충진된 혼합물의 수위와 상관없이 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)가 항상 수면 상에 위치하게 된다.
한편, 상기 소화조(200) 내에 충진된 혼합물의 수위에 따라 부력에 의해서 상기 스컴 블레이드 유닛(162)이 가이드 유닛(161)을 따라 승강된다 하더라도 상기 스컴 블레이드 유닛(162)을 가이드 하는 제1 가이드 바(1611)에 의해서 부력 박스(1627)나 스컴 블레이드(1621)(1622)에 회전력이 가해짐으로써 상기 스컴 블레이드 유닛(162)의 위치에 상관없이 안정적으로 감속기(120)의 회전력을 스컴 블레이드 유닛(162)에 전달하여 상기 스컴 블레이드를 회전시킬 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기는 소화조(200) 내에 충진된 혼합물의 수위가 변동된다 하더라도 상기 소화조(200) 내에 충진된 혼합물의 수위와 상관없이 항상 균일한 스컴 제거 효율을 유지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기는 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)에 의해 혼합물의 수면 상에 부상된 스컴을 제거함과 동시에, 상기 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)가 회전됨에 따라 상기 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)에 설치된 스크레이퍼(1625)에 의해 교반조(200) 내벽에 부착된 스컴까지 제거할 수 있도록 하여 스컴 제거효율을 한층 더 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기(100)는 제1 임펠러(150)의 블레이드(152) 하단부(152c)가 소화조(200) 바닥면(210)과 수평을 이루게 제작됨으로써 블레이드(152)와 소화조(200) 바닥면(210)과의 간섭 현상이 발생되지 않아 크기 제한과 설치 위치의 제한 없이 제1 임펠러(150)를 교반기에 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 제1 임펠러(150)의 회전 시 상기 블레이드(152)에 의해 소화조(200)의 바닥면에 가라앉아 있는 슬러지 혼합물이 밀려 중앙부에서부터 코너부 측으로 갈수록 상향 경사진 소화조(200)의 바닥면(210)을 따라 상승 이동되어 소화조(200) 전체에 걸쳐 골고루 교반될 수 있도록 한다.
이에 더하여, 본 발명에 따른 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기(100)는 제1 임펠러(150)의 블레이드(152) 단면적이 팁(152a) 부분에서부터 허브(151) 측인 뿌리(152b) 부분으로 갈수록 점차적으로 증가되도록 형성됨으로써 블레이드(152)의 팁(152a) 부분에서부터 허브(151) 측으로 갈수록 점차적으로 많은 유량을 밀어낼 수 있으므로 제1 임펠러(150) 허브(151) 부분 하부 측에 가라앉은 슬러지도 무리 없이 소화조(200) 바닥면(210)을 따라 소화조(200) 측벽 측으로 밀어내어 상승시켜 교반시킬 수 있으므로 교반 효율을 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 본 발명에 따른 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기(100)는 제1 임펠러(150)의 블레이드(152)가 회전 방향으로 볼록한 나선 형태로 형성되어 제1 임펠러(150)의 회전 시 슬러지 혼합물이 국부적인 난류 현상 발생 없이 블레이드(152)를 따라 블레이드(152) 팁(152a) 방향으로 미끄러지면서 밀려 나갈 수 있도록 한다.
이에 더하여, 상기 제1 임펠러(150)는 상하 폭이 일정하며 블레이드(152)의 회전 반대 방향으로 볼록한 나선 형태로 형성됨과 동시에 블레이드(152)의 하단부(152c)와 동일한 기울기를 가지도록 블레이드(152)의 팁(152a) 부분으로부터 연장된 추진력 향상 팁부(153)를 포함하여 블레이드(152)의 뿌리(152b) 부분에서부터 블레이드(152)를 따라 블레이드(152)의 팁(152a) 부분으로 배출되는 슬러지 혼합물이 보다 큰 추진력을 가지고 소화조(200) 바닥면(210)을 따라 소화조(200) 상부 측으로 상승되도록 함으로써 교반 효율을 한층 더 향상시킬 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기(100)는 크기와 설치 위치의 제약 없이 제1 임펠러(150)를 설치할 수 있도록 하며, 상기 제1 임펠러(150)를 통해 소화조(200) 바닥면(210)에 가라앉은 슬러지 혼합물을 보다 큰 추진력으로 경사진 소화조(200) 바닥면(210)을 따라 상승 이동시켜 소화조(200) 전체에 걸쳐 골고루 교반시킬 수 있도록 함으로써 제1 임펠러(150) 단 한 대만 설치하여도 소화조(200) 전체에 걸쳐 고농도의 슬러지를 교반시킬 수 있으므로 교반기(100) 제작비용과 운영비용의 절감은 물론 교반 효율까지 향상시켜 소화조의 수 처리 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기(100)는 감속기(120)와 연결된 제2 샤프트(140)에 의해 회전되는 제1, 2 임펠러(150)(170)에 의해 소화조(200) 내의 혼합물이 교반됨과 동시에, 소화조(200) 내의 충진된 혼합물의 수위와 상관없이 스컴 블레이드 유닛(162)이 부력에 의해 가이드 유닛(161)을 따라 상기 혼합물의 수위와 연동되어 승강되어 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)가 항상 수면 상에 위치한 상태로 혼합물의 수면 상에 부유하는 스컴을 제거하여 항상 일정한 스컴 제거 효율을 제공할 수 있도록 하여 수 처리 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.
또한, 부력 스컴 블레이드(1621)(1622)가 회전하면서 혼합물의 수면 상에 부유하는 스컴을 제거함과 동시에 소화조(200) 내벽에 부착된 스컴까지 제거할 수 있도록 함으로써 수 처리 효율을 한층 더 향상시킬 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기(100)는 교반 효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 하여 궁극적으로 소화조의 수 처리 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기(100)는 하수 슬러지, 분뇨 슬러지, 음식물 슬러지 등과 같이 비중이 높은 슬러지들을 한 번에 처리할 수 있는 소화조(200)에도 무리 없이 적용하여 사용할 수 있으므로 오폐수 또는 하수 처리장 등의 설비비용을 대폭 절감할 수 있다는 효과가 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
(110) : 구동수단 (120) : 감속기
(130) : 제1 샤프트 (140) : 제2 샤프트
(150) : 제1 임펠러 (160) : 스컴 제거장치
(170) : 제2 임펠러

Claims (37)

  1. 구동수단의 회전력을 적어도 두 개로 분리하여 각각 소정비율로 감속시키는 감속기;
    상기 감속기에 의해 소정비율로 감속되어 출력되는 적어도 두 개의 회전력 중 어느 하나의 회전력을 전달 받아 출력하는 제1 샤프트;
    상기 감속기에 의해 소정비율로 감속되어 출력되는 적어도 두 개의 회전력 중 다른 하나의 회전력을 전달 받아 출력하는 제2 샤프트;
    상기 제2 샤프트와 연동되어 회전될 수 있도록 상기 제2 샤프트의 하단부에 설치되며, 하단부의 적어도 일부가 팁 부분에서부터 허브 측으로 갈수록 점차적으로 하향 경사지도록 형성되는 적어도 하나의 블레이드를 포함하는 제1 임펠러; 및
    상기 제1 샤프트로부터 회전력을 전달받아 회전되며 교반조 내에 충진된 혼합물의 수위에 따라 승강되는 스컴 제거장치를 포함하며,
    상기 제1 임펠러는,
    서로 이웃하는 블레이드 사이에 부착되어 상기 블레이드의 강도를 보강하는 강도 보강부재; 및
    상기 강도 보강부재에 형성된 적어도 하나의 홀부를 더 포함하는 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 임펠러는,
    상기 블레이드가 상기 허브의 상, 하부면과 수평을 이루도록 상기 허브에 결합되는 것을 특징으로 하는 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 임펠러는,
    상기 블레이드 하단부의 적어도 일부가 소화조 바닥면의 경사각도와 대응되는 경사각도로 팁 부분에서부터 허브 측으로 갈수록 점차적으로 하향 경사지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 임펠러는,
    상기 블레이드가 팁 부분에서부터 허브 측으로 갈수록 단면적이 점차적으로 증가되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 임펠러는,
    상기 블레이드가 회전 방향으로 볼록한 나선 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 임펠러는,
    상기 허브와 인접한 상기 블레이드 하단부의 일부가 허브의 하부면과 수평하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 임펠러는,
    상기 블레이드의 팁 부분으로부터 상하 폭이 일정하도록 연장 형성된 추진력 향상 팁부를 더 포함하는 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 추진력 향상 팁부는,
    블레이드의 회전 반대 방향으로 볼록한 나선 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 추진력 향상 팁부는,
    상기 블레이드의 팁 부분에서부터 끝단부 방향으로 갈수록 상향 경사지도록 상기 팁 부분으로부터 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 추진력 향상 팁부는,
    상, 하단부가 상기 블레이드의 하단부와 동일한 기울기를 가질 수 있도록 상기 블레이드의 팁 부분에서부터 끝단부 방향으로 갈수록 상향 경사지도록 상기 팁 부분에 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기.
  11. 삭제
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 강도 보강부재는,
    판재 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기.
  13. 삭제
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 강도 보강부재는,
    블레이드와 수직을 이루도록 배치되어 서로 이웃하는 블레이드 사이에 부착되는 것을 특징으로 하는 수위 연동형 스컴 제거장치가 설치된 소화조용 누유 방지형 다축 교반기.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
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