KR102036270B1 - 마모 방지형 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마모 방지형 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기에 관한 것으로, 그 목적은 체인의 구동방식과 샤프트의 지지구조를 개선하여 고부하 슬러지를 수집함에 있어서도 원활한 작동이 보장된 마모 방지형 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 구동부; 헤드 샤프트; 코너 샤프트; 아이들 샤프트; 테일 샤프트; 상기 헤드 샤프트에 설치된 2개의 헤드 스프라켓; 상기 코너 샤프트와 아이들 샤프트 및 테일 샤프트에 각각 설치된 다수의 아이들 스프라켓; 상기 헤드 스프라켓과 다수의 아이들 스프라켓을 연결하도록 설치된 2개의 체인; 및 상기 두 체인에 설치된 다수의 플라이트;를 포함하는 것으로 이루어지되, 상기 코너 샤프트에 설치되는 아이들 스프라켓은 코너 샤프트와 함께 회전하도록 설치되고, 코너 샤프트의 양단은 제2베어링에 의해 침전지에 고정되며, 상기 제2베어링은, 침전지 벽면에 고정되며, 오목한 구형의 제2가이드 면이 형성된 제2하우징; 볼록한 구형의 제2대응면이 외측에 형성되어 제2하우징에 결합되는 원통형의 제2볼허브; 상기 제2볼허브의 내측에 설치되는 제2부쉬; 및 상기 제2볼허브와 코너 샤프트의 사이에 설치된 씰링부재;로 구성되고, 상기 씰링부재는, 상기 제2볼허브의 입구측에 설치되는 몸체부; 상기 몸체부의 후단부에 돌출되게 형성된 돌출부; 및 상기 몸체부의 전단부에 돌출되된 브러쉬부;로 구성된 것을 특징으로 하는 마모 방지형 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기를 제공한다.

Description

마모 방지형 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기{High Tensile Chain Flight type Sludge Collector}

본 발명은 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 헤드 샤프트의 양측에 설치된 두 헤드 스프라켓과 코너 샤프트의 양측에 설치된 두 코너 스프라켓이 서로 유기적으로 연결되어 함께 회전하도록 구동방식이 개선되고, 슬러지로 인한 회전지지부의 마모가 방지되도록 회전지지부의 구조가 개선되며, 침전지에서 발생되는 유해가스로 인한 구동부의 부식을 방지할 수 있도록 개선된 마모 방지형 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기에 관한 것이다.

정수장, 하수처리장, 폐수처리장 등에는 침전지 바닥에 가라앉은 슬러지를 긁어모아 외부로 배출시키고, 상부의 스컴을 외부로 배출시키는 슬러지 수집기가 설치된다.

통상의 비금속 체인 플라이트식 슬러지 수집기는, 침전지 상부에 마련되며 모터를 포함하는 구동부와, 상기 구동부로부터 전달되는 동력에 의해 회전하는 헤드 샤프트에 설치되어 헤드 샤프트와 함께 회전하는 헤드 스프라켓과, 상기 헤드 스프라켓과 함께 체인을 지지하도록 침전지에 분산되게 설치된 아이들 스프라켓과, 상기 아이들 스프라켓 중심축에 고정된 슬리브와, 침전지 내에 분산되게 설치되는 스프라켓들을 연결하면서 무한궤도의 형태를 이루도록 설치된 두 체인과, 상기 두 체인에 설치되어 침전지 바닥의 슬러지와 부상된 스컴을 밀어 이동시키는 다수의 플라이트와, 플라이트에 의해 이송된 스컴을 배출하는 스키머를 포함하는 것으로 구성된다.

이러한 비금속 체인 플라이트식 슬러지 수집기는 구동부에 의해 헤드 샤프트 및 헤드 스프라켓이 회전하고, 이 헤드 스프라켓의 회전으로 인해 체인이 움직이면서 플라이트를 이동시키게 되며, 이동하는 플라이트는 침전지의 바닥을 지나면서 침전지 바닥의 슬러지를 호퍼측으로 밀어서 배출시키고 침전지의 수면 주위를 지나면서 부상 스컴을 스키머측으로 밀어냄으로써 슬러지 및 스컴을 제거하게 된다.

한편, 침전지 바닥에 침전된 슬러지는 주변환경의 변화로 고형물의 점도가 높아지고 약품사용량이 증가함에 따라 슬러지 부하량이 커지고 있으며, 경사판 등의 설치로 집중하중이 발생하고, 최초 침전지의 유입부에는 고농도 슬러지가 적체되어 플라이트 및 체인에 큰 장력이 작용하게 되며, 호퍼부분의 스프라켓에는 이물질로 인한 마모와 마찰이 커지게 된다.

종래 비금속 체인 플라이트식 슬러지 수집기는 헤드 스프라켓이 설치되는 헤드 샤프트를 제외한 나머지 샤프트는 공회전을 하는 아이들 샤프트로서, 아이들 샤프트 위에 슬리브가 조립되고, 슬리브 상부에 스프라켓이 조립되어 고정된 슬리브를 중심으로 아이들 스프라켓이 회전하면서 체인의 움직임을 지지하도록 구성되며, 헤드 샤프트의 회전력으로 헤드 스프라켓을 회전시켜 체인을 당겨주는 원리로 작동하게 된다.

그러나, 앞서 설명된 바와 같이 슬러지 부하량이 커지면서 슬리브와 스프라켓의 사이로 다량의 슬러지 등의 이물질이 쉽게 침투하고, 체인에 고인장력이 작용하고 있어 슬리브와 스프라켓의 마모 및 체인의 미끌림 현상이 늘고 있다.

즉, 헤드 샤프트의 양측에 고정되게 설치된 두 헤드 스프라켓이 함께 회전하면서 두 체인을 각각 당겨주도록 구성됨에 따라 체인에 작용하는 고인장력이 두 헤드 스프라켓에 집중되면서 헤드 스프라켓과 체인이 따로 움직이는 미끌림 현상이 발생하고, 슬리브의 마모로 인한 아이들 샤프트의 유동으로 인해 플라이트가 기울어진 자세로 움직이는 사행 이동을 장시간 지속하면서 체인 및 플라이트의 손상을 초래하는 문제점이 있다.

또한, 침전지에서 발생되는 유해 가스가 구동부와 헤드 스프라켓을 연결하도록 개방된 공간을 통해 구동부로 유입되어 구동부의 감속기 등이 쉽게 부식되고, 대기 중으로 유해 가스 및 악취가 발산되는 문제점이 있다.

침전지는 슬러지가 침전되는 곳으로, 보수 작업 시 많은 슬러지와 악취, 산소 부족으로 유지관리가 어려운 조건을 가지고 있으며, 더욱이 하수처리장의 지하화에 따라 침전지 상부가 복개되는 현장이 대부분이므로 유지관리에 더욱 어려움이 따르는 문제점이 있다.

등록특허공보 제10-0913421호(2009.08.21.공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 체인의 구동방식과 샤프트의 지지구조를 개선하여 고부하 슬러지를 수집함에 있어서도 원활한 작동이 보장된 마모 방지형 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 침전지에서 발생되는 유해 가스가 구동부로 유입되어 구동부의 부품을 부식시키거나, 외부로 유해 가스 및 악취가 방출되는 것을 방지할 수 있도록 이루어진 마모 방지형 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 모터를 포함하는 구동부; 상기 구동부로부터 전달되는 동력에 의해 회전하도록 침전지에 설치된 헤드 샤프트; 상기 헤드 샤프트와 평행한 자세를 가지며, 헤드 샤프트의 아래에서 헤드 샤프트로부터 이격된 곳에 위치하도록 침전지의 바닥 주변에 설치된 코너 샤프트; 상기 헤드 샤프트와 평행한 자세를 가지며, 헤드 샤프트의 뒤에서 헤드 샤프트로부터 이격된 곳에 위치하도록 침전지에 설치된 아이들 샤프트; 상기 아이들 샤프트와 평행한 자세를 가지며, 아이들 샤프트의 아래에서 아이들 샤프트로부터 이격된 곳에 위치하도록 침전지의 바닥 주변에 설치된 테일 샤프트; 상기 헤드 샤프트와 함께 회전하도록 헤드 샤프트에 설치되되, 서로 이격된 구조를 갖도록 헤드 샤프트에 설치된 2개의 헤드 스프라켓; 상기 코너 샤프트와 아이들 샤프트 및 테일 샤프트에 각각 설치되되, 해당 샤프트 상에서 서로 이격된 구조를 갖도록 설치된 다수의 아이들 스프라켓; 상기 헤드 스프라켓과 다수의 아이들 스프라켓을 연결하며 무한궤도의 형태를 갖도록 설치되어 헤드 스프라켓의 회전에 의해 당겨지면서 움직이는 2개의 체인; 및 상기 두 체인에 양단이 고정되게 설치되어 두 체인과 함께 움직이면서 슬러지 및 스컴을 이송하는 다수의 플라이트;를 포함하는 것으로 이루어지되, 상기 코너 샤프트에 설치되는 아이들 스프라켓은 코너 샤프트와 함께 회전하도록 코너 샤프트에 고정되고, 코너 샤프트의 양단은 제2베어링에 의해 침전지에 고정되어 회전하도록 이루어지며, 상기 제2베어링은, 침전지 벽면에 고정되며, 오목한 구형의 제2가이드 면이 형성된 제2하우징; 상기 제2가이드 면에 대응하는 볼록한 구형의 제2대응면이 외측에 형성되어 제2하우징에 결합된 상태에서 360° 전방향으로 회전이 가능하도록 제2하우징에 결합된 원통형의 제2볼허브; 상기 제2볼허브의 내측에 설치되어 제2볼허브로 삽입되는 코너 샤프트의 단부를 회전 가능한 구조로 지지하는 제2부쉬; 및 상기 제2볼허브와 코너 샤프트의 사이로 슬러지가 유입되는 것을 방지하도록 제2볼허브의 입구측에 설치된 씰링부재;로 구성되고, 상기 씰링부재는, 상기 코너 샤프트의 외주면과 마주한 채로 이격된 내주면을 포함하는 링구조로 이루어지며, 제2볼허브의 입구측에 고정되게 설치되는 몸체부; 상기 몸체부의 후단부에서 몸체부의 원주방향으로 연장되고 몸체부의 내측방향으로 돌출되게 형성되어 코너 샤프트와 접촉하면서 슬러지의 유입을 차단하는 돌출부; 및 상기 몸체부의 전단부에서 몸체부의 원주방향으로 연장되고 몸체부의 내측방향으로 돌출되게 형성되어 코너 샤프트와 접촉하면서 슬러지의 유입을 차단하는 브러쉬부;로 구성된 것을 특징으로 하는 마모 방지형 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기를 제공한다.

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한편 상기 마모 방지형 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기에 있어서, 상기 구동부는, 모터와 연결되어 회전하는 제1스프라켓과 헤드 샤프트에 설치된 구동 스프라켓을 연결하는 구동 체인의 설치를 위해 침전지의 천장에 형성된 개구부의 바로 위에서 제1스프라켓과 구동 체인을 내부에 수용하도록 설치되어 유해 가스 및 악취가 대기로 방출되는 것을 방지하는 내측 커버를 더 포함할 수 있다.

한편 상기 마모 방지형 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기에 있어서, 상기 헤드 샤프트는 제1베어링에 의해 침전지의 벽면에 회전 가능한 구조로 설치되며, 상기 제1베어링은, 침전지 벽면에 고정되며, 오목한 구형의 제1가이드 면이 형성된 제1하우징; 상기 제1가이드 면에 대응하는 볼록한 구형의 제1대응면이 외측에 형성되어 제1하우징에 결합된 상태에서 360° 전방향으로 회전이 가능하도록 제1하우징에 결합된 원통형의 제1볼허브; 및 상기 제1볼허브의 내측에 설치되어 제1볼허브로 삽입되는 헤드 샤프트의 단부를 회전 가능한 구조로 지지하는 제1부쉬;로 구성될 수 있다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 침전지의 호퍼측에 근접하여 다량의 슬러지에 노출되는 코너 샤프트와 아이들 스프라켓이 함께 회전하도록 구성됨에 따라 코너 샤프트의 슬리브와 아이들 스프라켓의 사이로 슬러지가 유입되면서 발생되는 마모를 원천적으로 방지할 수 있고, 코너 샤프트의 회전을 지지하는 베어링으로 슬러지가 유입되는 것을 방지하여 베어링 및 코너 샤프트의 마모를 방지하고, 베어링 및 코너 샤프트의 수명을 연장시킬 수 있다.

또한, 헤드 샤프트와 코너 샤프트가 동시에 회전하게 되므로, 체인에 작용하는 편하중이 함께 회전하는 헤드 샤프트와 코너 샤프트에 의하여 평행이론을 가지게 되므로, 슬러지 수집기의 부하량이 낮아지고, 마모방지로 인한 마찰력이 증가되지 않아 체인의 이탈 원인이 해소됨에 따라 체인의 미끌림 현상을 방지할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기의 구조도,
도 2 는 본 발명에 따른 구동부의 평면도,
도 3 은 본 발명에 따른 내측 커버가 설치된 상태를 보인 사시도,
도 4 는 본 발명에 따른 구동부가 침전지의 상부에 설치된 상태를 나타낸 정면도,
도 5 는 본 발명에 따른 제1베어링의 단면도,
도 6 은 본 발명에 따른 제2베어링의 단면도,
도 7 은 본 발명에 따른 아이들 샤프트가 침전지에 설치된 상태를 보인 정면도,
도 8 은 본 발명에 따른 테일 샤프트가 침전지에 설치된 상태를 보인 정면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기의 구조도를, 도 2는 본 발명에 따른 구동부의 평면도를, 도 3은 본 발명에 따른 내측 커버가 설치된 상태를 보인 사시도를, 도 4는 본 발명에 따른 구동부가 침전지의 상부에 설치된 상태를 나타낸 정면도를, 도 5는 본 발명에 따른 제1베어링의 단면도를, 도 6은 본 발명에 따른 제2베어링의 단면도를, 도 7은 본 발명에 따른 아이들 샤프트가 침전지에 설치된 상태를 보인 정면도를, 도 8은 본 발명에 따른 테일 샤프트가 침전지에 설치된 상태를 보인 정면도를 도시하고 있다.

본 발명에 따른 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기는 장방형 구조의 침전지에 설치되어 바닥에 침전된 슬러지와 부상된 스컴을 제거하도록 이루어지되, 헤드 샤프트(120)와 코너 샤프트(130)가 스프라켓과 함께 회전하도록 이루어지며, 상기 코너 샤프트(130)의 회전을 지지하도록 침전지의 벽면에 설치되는 베어링은 슬러지의 유입방지를 위한 구조를 포함하여 슬러지의 유입으로 인한 손상이나 작동의 불균형을 해소할 수 있도록 한 것으로, 구동부(110), 헤드 샤프트(120), 코너 샤프트(130), 아이들 샤프트(140), 테일 샤프트(150), 헤드 스프라켓(160), 아이들 스프라켓(171,172,173), 체인(180), 플라이트(190)로 구성된다.

상기 구동부(110)는 체인(180) 및 플라이트(190)의 이동을 위한 동력을 발생시키는 것으로, 모터(111)와, 상기 모터(111)에 의해 회전하며 구동 체인(113)을 매개로 구동 스프라켓(121)에 연결되어 모터(111)의 동력을 구동 스프라켓(121)으로 전달하는 제1스프라켓(112)과, 상기 제1스프라켓(112)과 구동 체인(113)을 내부에 수용하여 침전지로부터 발생되는 유해 가스 및 악취가 주변으로 방출되는 것을 방지하는 내측 커버(114)와, 상기 모터와 내측 커버(114)를 모두 수용하는 외측 커버(115)로 구성된다.

이러한 구동부(110)는 침전지의 상부에 설치되며, 상기 구동 체인(113)이 복개된 침전지의 천장을 관통하여 침전지 내부에 설치되는 구동 스프라켓(121)과 연결되므로, 복개된 침전지의 천장에는 구동 체인(113)의 관통을 위한 개구부(101)가 형성된다.

한편, 상기 내측 커버(114)는 개구부(101)의 바로 위에서 제1스프라켓(112)과 구동 체인(113)을 내부에 수용하도록 형성되어 개구부(101)를 통해 침전지로부터 나오는 유해 가스와 악취가 주변으로 확산되는 것을 방지함으로써, 유해 가스 및 악취로 인한 주변의 피해발생을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 유해 가스로 인해 모터(111) 및 감속기가 부식되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 모터(111)와 제1스프라켓(112)을 연결하는 회전축(116)은 내측 커버(114)를 관통하여 모터(111)로부터 제1스프라켓(112)으로 연결되며, 이러한 회전축(116)과 내측 커버(114)의 사이 틈새를 통해 유해 가스 및 악취가 유출되는 것을 방지하기 위하여 회전축(116)과 내측 커버(114)의 사이에는 러버 가스켓(117)이 설치된다.

한편, 도 4에는 하나의 구동부(110)가 두 침전지의 사이 상부에 구성되어 두 침전지에 각각 구성되는 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기가 하나의 구동부(110)를 공유하여 작동하도록 이루어진 구성이 개시되어 있다.

상기 헤드 샤프트(120)는 구동부(110)의 바로 아래에서 침전지를 횡단하는 구조를 갖도록 침전지에 설치되고, 침전지의 벽면에 설치되는 제1베어링(200)에 의해 회전 가능한 구조로 지지되도록 구성되며, 이러한 헤드 샤프트(120)에 상기 구동 스프라켓(121)이 설치되어 구동 스프라켓(121)에 의해 헤드 샤프트(120)가 회전하도록 이루어진다.

한편, 상기 제1베어링(200)은, 침전지 벽면에 고정되며, 오목한 구형의 제1가이드 면(201a)이 형성된 제1하우징(201)과, 상기 제1가이드 면(201a)에 대응하는 볼록한 구형의 제1대응면(202a)이 외측에 형성되어 제1하우징(201)에 결합된 상태에서 360° 전방향으로 회전이 가능하도록 제1하우징(201)에 결합된 원통형의 제1볼허브(202)와, 상기 제1볼허브(202)의 내측에 설치되어 제1볼허브(202)로 삽입되는 헤드 샤프트(120)의 단부를 회전 가능한 구조로 지지하는 제1부쉬(203)로 구성된다.

이와 같이 같이 구성된 제1베어링(200)을 이용하여 헤드 샤프트(120)를 회전 가능한 구조로 지지함에 따라 헤드 샤프트(120)와 제1베어링(200) 내측과의 일직선으로 편마모를 방지할 수 있게 된다.

상기 코너 샤프트(130)는 헤드 샤프트(120)와 평행한 자세를 가지며, 헤드 샤프트(120)의 아래에서 헤드 샤프트(120)로부터 이격된 곳에 위치하도록 침전지에 설치된다.

보다 구체적으로, 상기 코너 샤프트(130)는 침전지에 구성된 호퍼(101)의 인접한 곳에 위치하도록 침전지 바닥 주변에 위치하고, 양단이 제2베어링(210)을 매개로 침전지 벽면에 회전 가능한 구조로 설치되며, 아이들 스프라켓(171)과 함께 회전하도록 구성된다.

이처럼 침전지의 바닥 및 호퍼(101)의 주변에 위치하여 침전 슬러지에 쉽게 노출되는 코너 샤프트(130)가 아이들 스프라켓(171)과 함께 회전하도록 구성되면, 코너 샤프트(130)와 아이들 스프라켓(171)을 사이 틈새 없이 완전히 고정시킬 수 있으며 코너 샤프트(130)와 아이들 스프라켓(171)의 사이에 마찰이 일어나는 부분이 형성되지 않으므로, 코너 샤프트(130)와 아이들 스프라켓(171)의 사이로 슬러지가 유입됨에 따른 코너 샤프트(130) 또는 아이들 스프라켓(171)의 손상을 원천적으로 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 설령 일부 슬러지가 코너 샤프트(130)와 아이들 스프라켓(171)의 사이로 유입될 경우에도 코너 샤프트(130)와 아이들 스프라켓(171,172,173)이 함께 회전하게 되므로 슬러지에 의한 코너 샤프트(130)의 슬리브(141) 또는 아이들 스프라켓(171)의 손상은 발생되지 않는다.

이와 같은 코너 샤프트(130)는 침전지의 좌우측에 설치되는 두 체인(180)과 아이들 스프라켓(171) 및 헤드 스프라켓(160)을 통해 헤드 샤프트(120)와 유기적으로 결합되어 동시에 회전하는 구성을 가지며, 이에 따라 체인(180)의 편하중이 헤드 샤프트(120)와 코너 샤프트(130)에 의하여 평행이론을 가지게 되므로 슬러지 수집기의 부하량이 낮아지고, 마모방지로 인한 마찰력이 증가되지 않아 체인(180)의 이탈 원인이 해소된다.

한편, 상기 코너 샤프트(130)의 회전을 지지하도록 침전지의 벽면에 설치되는 제2베어링(210)은 침전지 바닥에 침전된 슬러지에 쉽게 노출되며, 슬러지가 내부로 유입될 경우, 부품의 마모로 인해 마찰력이 커지면서 동력 소모를 증가시키는 문제점이 있다.

이에 따라 본 발명에 따른 제2베어링(210)은 슬러지의 유입을 효과적으로 방지할 수 있도록 하며 큰 부하가 작용하는 코너 샤프트(130)의 안정적인 지지를 위하여 제2하우징(211), 제2볼허브(212), 제2부쉬(213), 씰링부재(214)로 구성된다.

상기 제2하우징(211)은 침전지 벽면에 고정되게 설치되며, 오목한 구형의 제2가이드 면(211a)이 형성된 것으로 구성된다.

상기 제2볼허브(212)는 제2하우징(211)에 형성된 제2가이드 면(211a)에 대응하는 볼록한 구형의 제2대응면(212a)이 외측에 형성되어 제2하우징(211)에 결합된 상태에서 360° 전방향으로 회전이 가능하도록 구성되며, 내부로 코너 샤프트(130)의 단부가 삽입되도록 원통형의 구조로 형성된다.

상기 제2부쉬(213)는 제2볼허브(212)의 내측에 설치되어 제2볼허브(212)로 삽입되는 코너 샤프트(130)의 단부를 회전 가능한 구조로 지지하도록 구성된다.

상기 씰링부재(214)는 제2볼허브(212)와 코너 샤프트(130)의 사이로 슬러지가 유입되는 것을 방지하도록 제2볼허브(212)의 입구측에 설치되는 것으로, 몸체부(2141)와 돌출부(2142) 및 브러쉬부(2143)로 구성된다.

상기 몸체부(2141)는 원통형의 구조로 이루어져 제2볼허브(212)에 형성된 홈부(2121)에 끼움 결합되도록 이루어지되, 코너 샤프트(130)의 외주면과 마주한 채로 이격된 내주면을 포함하는 것으로 이루어진다.

상기 돌출부(2142)는 몸체부(2141)의 내주면으로부터 코너 샤프트(130)의 외주면을 향하여 돌출되게 형성되어 슬러지의 유입을 차단하는 것으로, 몸체부(2141)의 후단부에서 몸체부(2141)의 원주방향으로 연장되고 더불어 몸체부(2141)의 내측방향으로 돌출되게 형성되어 코너 샤프트(130)의 원주 둘레를 감싸면서 슬러지의 유입을 차단하는 구조를 형성하도록 구성된다.

이러한 돌출부(2142)는 원형이나 다각형의 단명을 갖도록 형성될 수 있다.

상기 브러쉬부(2143)는 몸체부(2141)의 전단부에서 돌출부(2142)와는 별도로 슬러지의 유입을 차단하는 씰링구조를 형성하는 것으로, 몸체부(2141)의 전단부에서 몸체부(2141)의 내주면으로부터 코너 샤프트(130)의 외주면을 향하여 돌출되고 더불어 몸체부(2141)의 원주방향으로 연장되게 형성되어 코너 샤프트(130)의 원주 둘레를 감싸면서 슬러지의 유입을 차단하는 구조를 형성하도록 구성된다.

이와 같이 구성된 제2베어링(210)은 돌출부(2142)와 브러쉬부(2143)로 인한 2중 씰링구조를 포함하여 침전지의 슬러지가 제2부쉬(213) 측으로 유입되는 것으로 효과적으로 방지할 수 있다. 더욱이 브러쉬부(2143)는 회전하는 코너 샤프트(130)의 표면과 접촉하면서 코너 샤프트(130)의 표면에 부착되는 이물질을 지속적으로 제거하는 것과 함께 코너 샤프트(130)와 제2베어링(210)의 틈으로 이물질이 유입되는 것을 차단하여 모래와 같은 이물질의 유입으로 인한 마모를 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

상기 아이들 샤프트(140)는 헤드 샤프트(120)와 평행한 자세를 가지며, 헤드 샤프트(120)의 뒤에서 헤드 샤프트(120)로부터 이격된 곳에 위치하도록 침전지에 고정되게 설치된다.

상기 테일 샤프트(150)는 아이들 샤프트(140)와 평행한 자세를 가지며, 아이들 샤프트(140)의 아래에서 아이들 샤프트(140)로부터 이격되어 침전지 바닥에 근접한 곳에서 고정된 구조를 갖도록 설치된다.

결국, 침전지의 상단부에는 헤드 샤프트(120)와 아이들 샤프트(140)가 배치되고, 침전지의 하단부에는 코너 샤프트(130)와 테일 샤프트(150)가 배치되며, 이러한 헤드 샤프트(120)와 코너 샤프트(130)와 아이들 샤프트(140) 및 테일 샤프트(150)는 4각형의 배치구조를 형성하게 된다.

상기 헤드 스프라켓(160)은 헤드 샤프트(120)와 함께 회전하도록 헤드 샤프트(120)에 설치되되, 2개의 헤드 스프라켓(160)이 헤드 샤프트(120) 상에서 서로 이격된 구조를 형성하도록 헤드 샤프트(120)의 좌우 양단에 설치된다.

상기 아이들 스프라켓(171,172,173)은 코너 샤프트(130)와 아이들 샤프트(140) 및 테일 샤프트(150)에 각각 설치되어 체인(180)을 지지하는 것으로, 헤드 샤프트(120)에 설치된 두 헤드 스프라켓(160)과 동일하게 2개의 아이들 스프라켓(171,172,173)이 서로 이격된 구조를 갖도록 코너 샤프트(130)와 아이들 샤프트(140) 및 테일 샤프트(150)에 각각 설치된다.

한편, 코너 샤프트(130)에 설치되는 아이들 스프라켓(171)은 코너 샤프트(130)에 고정되어 코너 샤프트(130)와 함께 회전하도록 구성되고, 아이들 샤프트(140)와 테일 샤프트(150)에 설치되는 아이들 스프라켓(172,173)은 슬리브(141,151)를 매개로 아이들 샤프트(140)와 테일 샤프트(150)에 결합되어 슬리브(141,151)를 중심으로 회전하도록 구성된다.

상기 체인(180)은 침전지의 좌측과 우측에서 헤드 스프라켓(160)과 다수의 아이들 스프라켓(171,172,173)을 연결하여 사각형의 무한궤도 형태를 갖도록 설치되며, 이러한 체인(180)은 헤드 스프라켓(160)의 회전에 의해 당겨지면서 움직이게 된다.

상기 플라이트(190)는 양단이 두 체인(180)에 고정되게 설치되어 두 체임(180)과 함께 움직이되, 다수개가 체인(180)의 길이방향을 따라 서로 이격된 구조로 설치되어 체인(180)과 함께 움직이면서 슬러지 및 스컴을 이동시키도록 구성된다.

도면 중 미설명 부호 205 및 215은 제1베어링(200) 또는 제2베어링(210)에 근접한 위치에서 헤드 샤프트(120) 또는 코너 샤프트(130)에 고정되게 설치되어 헤드 샤프트(120)와 제1베어링(200) 그리도 코너 샤프트(130)와 제2베어링(210)이 안정적으로 결합된 상태를 유지토록 하는 칼라(Collar)이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기는 일반적인 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기와 마찬가지로 구동부(110)에서 발생되는 동력이 제1스프라켓(112)과 구동 체인(113)을 통해 구동 스프라켓(121)으로 전달되어 헤드 샤프트(120)가 회전하고, 이때 헤드 샤프트(120)에 설치된 헤드 스프라켓(160)이 회전하면서 체인(180)을 잡아당김으로써 체인(180) 및 플라이트(190)의 이동이 이루어지게 되며, 플라이트(190)는 침전지의 바닥에 근접한 위치에서 이동하면서 슬러지를 호퍼(101)로 밀어내어 배출시키고, 침전지의 상부로 부상된 스컴을 침전지의 후단에 마련된 스키머쪽으로 밀어내어 배출시키게 된다.

한편, 상기와 같이 체인(180) 및 플라이트(190)가 움직이면서 슬러지를 제거하는 과정에서 침전지의 바닥에 침전된 슬러지의 상태에 따라 플라이트(190) 및 두 체인(180)에 작용하는 하중이 달라지며, 상대적으로 많은 양의 슬러지가 침전된 쪽에 위치한 체인(180)에 보다 큰 부하가 작용하면서 체인(180)에 편하중이 작용하게 된다.

이처럼 체인(180)에 작용하는 편하중으로 인하여 종래에는 한 쪽 체인(180)이 스프라켓으로부터 이탈하는 사고가 발생되곤 하였으나, 본 발명의 경우, 헤드 샤프트(120)와 코너 샤프트(130)가 함께 회전하면서 두 체인(180)을 지지하도록 구성되므로, 체인(180)에 작용하는 편하중을 헤드 샤프트(120)와 코너 샤프트(130)를 통해 분산시키게 되므로 체인(180)의 이탈을 방지하고 안정적으로 체인(180) 및 플라이트(190)를 이동시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 코너 샤프트(130)는 아이들 샤프트(140)와 함께 회전하도록 구성되므로, 코너 샤프트(130)와 아이들 샤프트(140)의 사이에 슬러지가 유입됨에 따른 마모의 발생을 예방할 수 있으며, 코너 샤프트(130)의 회전을 지지하는 제2베어링(210)에는 2중 구조의 슬러지 유입 억제 구조가 구성됨에 따라 슬러지가 제2베어링(210)의 내부로 유입됨에 따른 마모의 발생이나 마찰력의 증가를 방지할 수 있게 된다. 또한 마모를 줄이고 마찰력을 증가를 방지하는 것은 동력소모의 증가도 감소 시킬 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101: 개구부 110: 구동부
111: 모터 112: 제1스프라켓
113: 구동 체인 114: 내측 커버
120: 헤드 샤프트 121: 구동 스프라켓
130: 코너 샤프트 140: 아이들 샤프트
150: 테일 샤프트 160: 헤드 스프라켓
171,172,173: 아이들 스프라켓
180: 체인 190: 플라이트
200: 제1베어링 201: 제1하우징
201a:제1가이드 면 202: 제1볼허브
202a: 제1대응면 203: 제1부쉬
210: 제2베어링 211: 제2하우징
211a: 제2가이드 면 212: 제2볼허브
212a: 제2대응면 213: 제2부쉬
214: 씰링부재 2141: 몸체부
2142: 돌출부 2143: 브러쉬부

Claims (4)

1. 모터(111)를 포함하는 구동부(110);
   상기 구동부(110)로부터 전달되는 동력에 의해 회전하도록 침전지에 설치된 헤드 샤프트(120);
   상기 헤드 샤프트(120)와 평행한 자세를 가지며, 헤드 샤프트(120)의 아래에서 헤드 샤프트(120)로부터 이격된 곳에 위치하도록 침전지의 바닥 주변에 설치된 코너 샤프트(130);
   상기 헤드 샤프트(120)와 평행한 자세를 가지며, 헤드 샤프트(120)의 뒤에서 헤드 샤프트(120)로부터 이격된 곳에 위치하도록 침전지에 설치된 아이들 샤프트(140);
   상기 아이들 샤프트(140)와 평행한 자세를 가지며, 아이들 샤프트(140)의 아래에서 아이들 샤프트(140)로부터 이격된 곳에 위치하도록 침전지의 바닥 주변에 설치된 테일 샤프트(150);
   상기 헤드 샤프트(120)와 함께 회전하도록 헤드 샤프트(120)에 설치되되, 서로 이격된 구조를 갖도록 헤드 샤프트(120)에 설치된 2개의 헤드 스프라켓(160);
   상기 코너 샤프트(130)와 아이들 샤프트(140) 및 테일 샤프트(150)에 각각 설치되되, 해당 샤프트 상에서 서로 이격된 구조를 갖도록 설치된 다수의 아이들 스프라켓(171,172,173);
   상기 헤드 스프라켓(160)과 다수의 아이들 스프라켓(171,172,173)을 연결하며 무한궤도의 형태를 갖도록 설치되어 헤드 스프라켓(160)의 회전에 의해 당겨지면서 움직이는 2개의 체인(180); 및
   상기 두 체인(180)에 양단이 고정되게 설치되어 두 체인(180)과 함께 움직이면서 슬러지 및 스컴을 이송하는 다수의 플라이트(190);를 포함하는 것으로 이루어지되,
   상기 코너 샤프트(130)에 설치되는 아이들 스프라켓(171)은 코너 샤프트(130)와 함께 회전하도록 코너 샤프트(130)에 고정되고, 코너 샤프트(130)의 양단은 제2베어링(210)에 의해 침전지에 고정되어 회전하도록 이루어지며,
   상기 제2베어링(210)은, 침전지 벽면에 고정되며, 오목한 구형의 제2가이드 면(211a)이 형성된 제2하우징(211); 상기 제2가이드 면(211a)에 대응하는 볼록한 구형의 제2대응면(212a)이 외측에 형성되어 제2하우징(211)에 결합된 상태에서 360° 전방향으로 회전이 가능하도록 제2하우징(211)에 결합된 원통형의 제2볼허브(212); 상기 제2볼허브(212)의 내측에 설치되어 제2볼허브(212)로 삽입되는 코너 샤프트(130)의 단부를 회전 가능한 구조로 지지하는 제2부쉬(213); 및 상기 제2볼허브(212)와 코너 샤프트(130)의 사이로 슬러지가 유입되는 것을 방지하도록 제2볼허브(212)의 입구측에 설치된 씰링부재(214);로 구성되고,
   상기 씰링부재(214)는, 상기 코너 샤프트(130)의 외주면과 마주한 채로 이격된 내주면을 포함하는 링구조로 이루어지며, 제2볼허브(212)의 입구측에 고정되게 설치되는 몸체부(2141); 상기 몸체부(2141)의 후단부에서 몸체부(2141)의 원주방향으로 연장되고 몸체부(2141)의 내측방향으로 돌출되게 형성되어 코너 샤프트(130)와 접촉하면서 슬러지의 유입을 차단하는 돌출부(2142); 및 상기 몸체부(2141)의 전단부에서 몸체부(2141)의 원주방향으로 연장되고 몸체부(2141)의 내측방향으로 돌출되게 형성되어 코너 샤프트(130)와 접촉하면서 슬러지의 유입을 차단하는 브러쉬부(2143);로 구성된 것을 특징으로 하는 마모 방지형 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 구동부(110)는,
   모터(111)와 연결되어 회전하는 제1스프라켓(112)과 헤드 샤프트(120)에 설치된 구동 스프라켓(121)을 연결하는 구동 체인(113)의 설치를 위해 침전지의 천장에 형성된 개구부(101)의 바로 위에서 제1스프라켓(112)과 구동 체인(113)을 내부에 수용하도록 설치되어 침전지로부터 개구부(101)를 통해 나오는 유해 가스 및 악취가 대기로 방출되는 것을 방지하는 내측 커버(114)를 포함하는 것을 특징으로 하는 마모 방지형 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 헤드 샤프트(120)는 제1베어링(200)에 의해 침전지의 벽면에 회전 가능한 구조로 설치되며,
   상기 제1베어링(200)은,
   침전지 벽면에 고정되며, 오목한 구형의 제1가이드 면(201a)이 형성된 제1하우징(201);
   상기 제1가이드 면(201a)에 대응하는 볼록한 구형의 제1대응면(202a)이 외측에 형성되어 제1하우징(201)에 결합된 상태에서 360° 전방향으로 회전이 가능하도록 제1하우징(201)에 결합된 원통형의 제1볼허브(202); 및
   상기 제1볼허브(202)의 내측에 설치되어 제1볼허브(202)로 삽입되는 헤드 샤프트(120)의 단부를 회전 가능한 구조로 지지하는 제1부쉬(203);로 구성된 것을 특징으로 하는 마모 방지형 비금속 체인플라이트식 슬러지 수집기.

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