KR102381356B1 - 회전왕복형 수중교반장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 회전왕복형 수중교반장치는: 수중에서 수평방향으로 유체를 순환시켜 교반하는 교반부; 상기 교반부의 일측에 수직으로 구비되어 하부에 위치한 상기 교반부를 지지하는 가이드 지지대; 상기 가이드 지지대의 상부에 구비되어 상기 교반부의 유지보수를 위한 점검 필요 시 상기 교반부가 수면 위로 들어올려 지도록 하는 인상 윈치; 상기 인상 윈치에 일측이 감기며 상기 교반부에 타측이 연결된 인상 와이어; 및, 상기 가이드 지지대에 구비되어 상기 가이드 지지대를 일정 각도 범위 이내에서 반복적으로 회전 왕복시켜 상기 교반부가 수중에서 반복적으로 회전 왕복되며 교반 방향이 좌우로 확장되도록 하는 교반 회전왕복유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하여, 수중에서 평면상 일정 각도 범위 이내에서 반복적으로 회전 왕복 되며 수평방향으로 수류가 교반 분사되도록 함으로써, 정수장 또는 하수처리장의 반응조 내의 수중에서 구석진 부분에서도 슬러지가 지속적으로 누적되는 것을 효과적으로 해소하여 하수 처리 효과가 향상되도록 할 수 있는 회전왕복형 수중교반장치를 제공할 수 있다.

Description

회전왕복형 수중교반장치 {rotating and reciprocating type submersible mixer}
본 발명은 회전왕복형 수중교반장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수중에서 평면상 일정 각도 범위 이내에서 반복적으로 회전 왕복 되며 수평방향으로 수류가 교반 분사되도록 함으로써, 정수장 또는 하수처리장의 반응조 내의 수중에서 구석진 부분에서도 슬러지가 지속적으로 누적되는 것을 효과적으로 해소하여 하수 처리 효과가 향상되도록 할 수 있는 회전왕복형 수중교반장치에 관한 것이다.
최근 각종 생활 하수나 오수 또는 폐수로 인한 환경 오염이 심각한 사회 문제로 대두 되고 있다. 이에 따라 하천 등으로 방류되는 하수나 폐수를 환경 기준에 적합한 수준으로 정화하여 처리하는 것이 의무화되어 있다.
하수처리장의 하수처리 공법은 도입 초기에는 주로 활성 슬러지 법으로 계획하여 보급되어 왔으나, 최근에는 질소, 인의 영향으로 신설 하수처리장 또는 하수처리장의 개량 설계시 고도처리 공법으로 신설 또는 변경되고 있다.
고도처리 공법의 특징은 하수 중의 질소, 인의 제거 및 생물처리의 안정화를 위해 혐기, 무산소, 호기의 복합공정의 형태로 대부분 구성되고 있으며, 국내에 도입되고 있는 고도처리 공법은 약 30개 이상으로 적용되어 운영되고 있다.
고도처리 공법의 처리방식에는 혐기조와 무산소조의 교반기를 수중 횡형 교반 장치로 적용, 설치하여 운전하고 있다.
종래기술에 따른 수중교반장치의 일 예가 대한민국 특허등록번호 제10-1762857호(2017년07월24일자 등록, 이하 '특허문헌 1'이라 함) 등에 개시되어 있다.
종래기술에 따른 수중교반장치는 벽 또는 코너 측에 설치되어 교반 방향이 반응조의 중앙을 향해 일 방향으로만 향하도록 설계되어 있다.
이때, 교반 방향(교반 각도)을 변경하고자 할 경우엔 교반기(임펠러)의 상부에서 교반기를 지지하고 있는 지지 축의 핸들을 작업자가 수동으로(인력으로) 조작하여 교반기의 교반 방향을 조정하는 것이 일반적이다.
그러나, 종래기술에 따른 수중교반장치는 지지 축의 핸들을 매번 수동으로만 조절해야 하기 때문에, 교반 상태나 침강 방지가 제대로 해소되지 않아 반응조 전체의 균일한 교반 속도를 유지하기 어렵고, 반응조 내에 교반이 이루어지지 않는 구역(dead zone)이 발생하여 미생물 활성이 제대로 이루어지지 않아 일부 미생물의 부패 등으로 인한 벌킹(bulking) 현상 등이 발생하여 하수처리의 효과가 떨어지게 될 수 있다는 문제점이 있다.
대한민국 특허등록번호 제10-1762857호(2017년07월24일자 등록)
본 발명의 목적은, 수중에서 평면상 일정 각도 범위 이내에서 반복적으로 회전 왕복 되며 수평방향으로 수류가 교반 분사되도록 하므로 정수장 또는 하수처리장의 반응조 내의 수중에서 구석진 부분에서도 슬러지가 지속적으로 누적되는 것을 효과적으로 해소하여 하수 처리 효과가 향상되도록 할 수 있는 회전왕복형 수중교반장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 회전왕복형 수중교반장치는: 수중에서 수평방향으로 유체를 순환시켜 교반하는 교반부; 상기 교반부의 일측에 수직으로 구비되어 하부에 위치한 상기 교반부를 지지하는 가이드 지지대; 상기 가이드 지지대의 상부에 구비되어 상기 교반부의 유지보수를 위한 점검 필요 시 상기 교반부가 수면 위로 들어올려 지도록 하는 인상 윈치; 상기 인상 윈치에 일측이 감기며 상기 교반부에 타측이 연결된 인상 와이어; 및, 상기 가이드 지지대에 구비되어 상기 가이드 지지대를 일정 각도 범위 이내에서 반복적으로 회전 왕복시켜 상기 교반부가 수중에서 반복적으로 회전 왕복되며 교반 방향이 좌우로 확장되도록 하는 교반 회전왕복유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 교반 회전왕복유닛은, 상기 교반부와 평면상 둔각을 이루게 배치되며 후술할 회전링크에 의해 캠 운동되게 상기 가이드 지지대에 구비되어 상기 가이드 지지대를 회전시키는 왕복링크와, 상기 왕복링크에 회전 및 캠 운동을 일으키게 연결되어 상기 왕복링크를 일정 각도 범위 이내에서 회전시키는 회전링크와, 상기 회전링크에 연결되어 상기 회전링크에 회전 구동력을 공급하는 구동부와, 상기 회전링크 및 상기 구동부의 사이에 구비되어 상기 구동부의 구동력을 상기 회전링크로 전달하는 전동부를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 왕복링크는, 상기 교반부와 135°의 각도를 이루어 회전 중심부가 상기 가이드 지지대의 회전 중심부에 일치되어 상기 가이드 지지대에 고정 설치되며, 길이방향을 따라서는 상기 회전링크의 후술할 캠 플로우 끼움부가 끼워져 상기 회전링크의 360°회전시 캠 플로우 끼움부가 일측에서 타측으로 왕복 이동이 반복되도록 캠 슬롯이 장 공의 형태로 길게 형성되고,
상기 회전링크는 일측 단부에 상부로 돌출되어 상기 캠 슬롯의 내측으로 끼워져 맞물려 회전링크의 360°회전시 상기 캠 슬롯을 따라 일측에서 타측으로 왕복 이동이 반복되며 상기 왕복링크가 0°~ 90° 각도의 일정 범위 내에서 좌우로 회전 왕복이 이뤄지도록 하는 캠 플로우 끼움부가 구비된 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 수중에서 평면상 일정 각도 범위 이내에서 반복적으로 회전 왕복 되며 수평방향으로 수류가 교반 분사되도록 함으로써, 정수장 또는 하수처리장의 반응조 내의 수중에서 구석진 부분에서도 슬러지가 지속적으로 누적되는 것을 효과적으로 해소하여 하수 처리 효과가 향상되도록 할 수 있는 회전왕복형 수중교반장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 회전왕복형 수중교반장치의 측면도,
도 2는 도 1의 “B”영역을 확대 도시한 도면,
도 3은 도 1의 “A-A'”선에 따른 단면도,
도 4는 도 3의 교반 고정 유닛을 위에서 내려다본 평면도,
도 5는 도 2의 왕복링크 및 회전링크와 교반부 간의 연결 구조를 위에서 내려다본 평면도,
도 6은 본 발명에 따른 왕복링크 및 회전링크 간의 편심 캠 운동에 의해 교반부가 0°~ 90°각도 범위 내에서 반복적으로 회전 왕복 되는 과정을 위에서 내려다본 평면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 회전왕복형 수중교반장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 수중에서 수평방향으로 유체를 순환시켜 교반하는 교반부(100)와, 교반부(100)의 일측에 수직으로 구비되어 하부에 위치한 교반부(100)를 지지하는 가이드 지지대(200)와, 가이드 지지대(200)의 상부에 구비되어 교반부(100)의 유지보수를 위한 점검 필요 시 교반부(100)가 수면 위로 들어올려 지도록 하는 인상 윈치(300)와, 인상 윈치(300)에 일측이 감기며 교반부(100)에 타측이 연결된 인상 와이어(400)와, 가이드 지지대(200)에 구비되어 가이드 지지대(200)를 일정 각도 범위 이내에서 반복적으로 회전 왕복시켜 교반부(100)가 수중에서 반복적으로 회전 왕복되며 교반 방향이 좌우로 확장되도록 하는 교반 회전왕복유닛(500)을 포함한다.
이에 따라, 수중에서 평면상 일정 각도 범위 이내에서 반복적으로 회전 왕복 되며 수평방향으로 수류가 교반 분사되도록 함으로써, 정수장 또는 하수처리장의 반응조(10) 내의 수중에서 구석진 부분에서도 슬러지가 지속적으로 누적되는 것을 효과적으로 해소하여 하수 처리 효과가 향상되도록 할 수 있는 회전왕복형 수중교반장치를 제공할 수 있다.
예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 교반 회전왕복유닛(500)은 교반부(100)가 수중에서 평면상 0°~ 90°각도 범위 내에서 반복적으로 회전 왕복 되도록 할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 회전왕복형 수중교반장치를 정수장 또는 하수처리장의 반응조(10)에서 구석진 부분에 설치하게 되면, 반응조(10) 내에서 구석진 부분에 쌓이게 되는 슬러지가 수중에서 효과적으로 뒤집어 지도록 하며 슬러지의 누적이 효과적으로 방지되도록 할 수 있다.
교반부(100)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 가이드 지지대(200)의 하부에서 가이드 지지대(200)에 고정 설치되어 가이드 지지대(200)의 회전에 따라서 교반 수류의 분사각도가 회전 가변 되게 구비되며, 외관을 형성하는 교반 케이싱과, 교반 케이싱의 내측에 회전가능하게 구비된 임펠러와, 임펠러에 회전력을 제공하는 교반 모터와, 교반 케이싱의 후방에 구비되어 교반부(100)가 가이드 지지대(200)에 결합되도록 하는 교반기 브래킷(110)을 포함한다.
가이드 지지대(200)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상하의 축이 서로 결합되어 구비되는 것으로서, 상부에 구비되어 하부의 축인 하부체(203)가 하부로 이탈되지 않도록 지지하는 상부체(201)와, 상부체(201)의 하부에 커플링(205)으로 결합되며 교반부(100)의 유지보수 점검을 위한 인상시 교반부(100)의 상승을 안내하도록 구비된 하부체(203)로 이루어진다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 가이드 지지대(200)에서 인상 윈치(300)의 상부에는 수평방향으로 연장되며 인상 와이어(400)가 걸리어 인상 와이어(400)의 당김과 풀림이 지지되도록 하는 도르래(211)가 설치되는 수평 지지대(210)가 구비된 것이 바람직하다.
이에 따라, 교반부(100)를 인상하는 인상 와이어(400)와 인상 와이어(400)를 지지하는 도르래(211)를 수평 지지대(210)에 의해 견고하고 안정되게 지지하도록 할 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 가이드 지지대(200)의 하부체(203)에서 교반 회전왕복유닛(500)이 구비되는 부분에는 축 방향의 하중을 지지하는 스러스트 베어링(thrust bearing)(220)이 구비되고, 스러스트 베어링(220)의 하부에는 스러스트 베어링(220)을 지지하는 스러스트 베어링 하우징(221)이 구비되며, 스러스트 베어링(220)의 상부에는 스러스트 베어링(220)의 하부를 위에서 잡고 하부로의 이탈이 방지되도록 다수의 볼트와 같은 체결수단들로 결합되어 지지하는 레일 스냅 플레이트(223)가 구비된 것이 바람직하다.
이에 따라, 스러스트 베어링(220)에 의해 후술할 하부 베어링(240)만 있을 때보다 가이드 지지대(200)의 회전과 지지가 더욱 원활해지도록 함으로써, 종래의 교반기를 지지하는 지지 축이 하부 베어링에 의해서만 지지 될 때에 지지 축의 하부에서 더욱 쉽게 고장, 파손 등이 발생 되는 것을 예방할 수 있으며, 교반부(100) 또는 가이드 지지대(200)의 유지보수 또는 점검 수리나 교체시 가이드 지지대(200)의 상부에 가까운 곳에 위치한 스러스트 베어링(220) 측에서 모든 작업이 이뤄지도록 함으로써 작업이 더욱 편리해지도록 할 수 있고, 교반 회전왕복유닛(500)의 작동에 의해 가이드 지지대(200) 및 교반부(100)의 회전시 가이드 지지대(200)의 하부체(203)가 정 하중 또는 동 하중 등에 의해 상부체(201)로부터 분리 이탈되는 것을 레일 스냅 플레이트(223)에 의해 확실히 방지하도록 할 수 있다.
즉, 종래에는 장치의 모든 하중이 반응조(10)의 물속 바닥에 설치된 하부 베어링으로만 집중되며, 수리 점검시에는 반응조(10)의 물을 전체적으로 다 빼내고 나서 장치 전체를 들어올린 후에만 베어링을 비롯한 부품들을 수리하거나 교체할 수 있는 번거로움이 있었지만, 본 발명에 의하면 하부 베어링(240) 뿐만 아니라 반응조(10)의 물 바깥의 가이드 지지대(200)의 상부에 가까운 곳에 스러스트 베어링(220)도 구비되도록 하여 수리 점검시 반응조(10)의 물빼기와 장치의 인상이 전혀 필요없이 스러스트 베어링(220) 측만 수리하거나 교체하여 손쉽고 간편하게 유지보수가 이뤄지도록 할 수 있다.
여기서, 스러스트 베어링(220)은 스테인리스 재질로 마련된 것이 바람직하다.
한편, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 가이드 지지대(200)의 하부에서 교반부(100)가 결합되는 부분의 하부인 최하단에는 가이드 지지대(200)의 회전을 지지하는 하부 베어링(240)이 하수처리장의 반응조(10) 바닥면과의 사이에 개재되도록 구비된다. 이때, 하부 베어링(240)은 수중에서의 부식이 최소화되도록 청동재질의 부시 등을 포함하며 하부에 구비된 하부 베어링 하우징을 더 포함할 수 있다.
또한, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 가이드 지지대(200)의 하부에서 교반부(100)가 결합되는 부분에는 교반부(100)의 교반기 브래킷(110)이 고정되게 설치된 상태를 지지하는 교반 고정 유닛(250)이 구비된 것이 바람직하다.
교반 고정 유닛(250)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 교반기 브래킷(110)이 가이드 지지대(200)의 양측으로 끼워져 결합될 때에 좌우 양측으로 상호 대칭된 경사 접촉면의 외측을 이루도록 구비된 교반 착탈 웨지(251)와, 가이드 지지대(200)의 좌우 양측으로 상호 대칭되며 교반 착탈 웨지(251)의 경사 접촉면에 대응되는 경사 접촉면의 내측을 이루도록 구비되어 교반 착탈 웨지(251)와 밀착 결합되는 지지대 착탈 웨지(253)와, 교반 착탈 웨지(251)의 양측이 교반기 브래킷(110)에 결합되도록 구비된 웨지 패드(255)와, 웨지 패드(255) 및 교반 착탈 웨지(251)의 사이에 끼워져 마찰 부분이 완충 되도록 하는 라이너(257)와, 교반기 브래킷(110)의 후방에서 교반기 브래킷(110)을 묶어주도록 구비된 브래킷 서포트(258)와, 브래킷 서포트(258) 및 교반기 브래킷(110) 사이에 개재되어 이들 사이의 접촉부분이 완충 되도록 하는 브래킷 패드(259)를 포함한다.
이에 따라, 가이드 지지대(200)의 하부에 교반부(100)의 결합시 교반 착탈 웨지(251)와 지지대 착탈 웨지(253) 간의 맞물림 결합에 의해 종래의 지지 축에 교반기를 설치할 때에 교반기의 설치 위치가 잘 맞지 않게 되어 교반기의 회전시 교반기가 흔들리게 되며 동력 전달의 공차 등이 발생 되게 됨이 없이 가이드 지지대(200)와 교반부(100)가 서로 결합되는 위치가 정확히 찾아지며 손쉽게 착탈이 이뤄지도록 함과 동시에 가이드 지지대(200)의 회전시 교반부(100)가 함께 회전되도록 할 때에 동력 전달의 키(key) 역할을 수행하며 동력 전달의 공차가 최소화되도록 할 수 있고, 교반 고정 유닛(250)의 나머지 구성들에 의해 교반부(100)가 가이드 지지대(200)에 견고하게 결합되며 안정된 회전이 동시에 원활히 이뤄지도록 할 수 있고 부품 상호 간의 접촉과 마찰이 완충 되며 마모와 손상이 최소화되도록 하여 연결구조의 내구성이 더욱 증대되도록 할 수 있다.
즉, 종래에는 지지 축에 교반기를 설치시 정확한 결합위치를 찾을 방법이 없어 인상 와이어에만 의지하여 위치를 어림잡아 설치하기 때문에 교반기의 슬러지 처리 효율이 떨어지고 교반기의 회전시 백래쉬(backlash)가 많아져 교반기 조립 부분에서의 고장이나 파손이 빈번히 발생 될 수 있지만, 본 발명에 따른 교반 고정 유닛(250)에 의하면 교반 착탈 웨지(251)와 지지대 착탈 웨지(253) 간의 맞물림 결합에 의해 교반부(100)의 신규 설치나 수리 후 재설치시 항상 정확한 위치에 설치되도록 할 수 있기 때문에 교반부(100)의 슬러지 처리 효율이 향상되고 교반부(100)의 회전시 교반 착탈 웨지(251)가 동력전달장치의 역할을 하게 되어 백래쉬 없이 회전이 이뤄지도록 하며 교반부(100)가 가이드 지지대(200)에 결합되는 조립 부분에서의 고장이나 파손의 발생이 최소화되도록 할 수 있다.
교반 회전왕복유닛(500)은, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 교반부(100)와 평면상 둔각을 이루게 배치되며 후술할 회전링크(520)에 의해 캠 운동되게 가이드 지지대(200)에 구비되어 가이드 지지대(200)를 회전시키는 왕복링크(510)와, 왕복링크(510)에 회전 및 캠 운동을 일으키게 연결되어 왕복링크(510)를 일정 각도 범위 이내에서 회전시키는 회전링크(520)와, 회전링크(520)에 연결되어 회전링크(520)에 회전 구동력을 공급하는 구동부(530)와, 회전링크(520) 및 구동부(530)의 사이에 구비되어 구동부(530)의 구동력을 회전링크(520)로 전달하는 전동부(540)를 포함한다.
이에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 구동부(530)의 회전 구동에 의해 회전링크(520)가 시계반대방향으로 360°로 회전되는 동안 왕복링크(510)는 0°~ 90°의 각도 범위 내에서 좌우로 회전 왕복 되도록 함으로써, 종래의 링크 연결구조에 의해 교반기가 수평 방향으로 회전되도록 할 때에 구조가 너무 복잡해지게 되어 잔고장이 쉽게 발생 되며 제작 비용이 상승 되는 것과는 달리, 본 발명에 의하면 비교적 단순한 링크 연결구조로 교반 회전왕복유닛(500)이 구성되어 고장이나 파손의 가능성이 줄어들고 제작비용도 절감되도록 할 수 있으며, 교반 회전왕복유닛(500)에 의해 교반부(100)가 수중에서 평면상 일정 각도 범위(예컨대, 0°~ 90°각도) 이내에서 반복적으로 회전 왕복 되며 수평방향으로 수류가 교반 분사되도록 할 수 있다.
즉, 종래의 교반기 회전장치는 링크 연결구조가 적용되더라도 왕복브래킷과 연결링크가 핀 등으로 복잡하게 연결되기 때문에, 교반기의 지지 축이 임의의 위치에 고정이 제대로 이뤄지지 않아 원하지 않게 과도한 자유회전이 이뤄지게 될 수 있고, 불안정한 연결구조로 매우 잦은 고장과 파손이 발생 될 수 있지만, 본 발명에 따른 교반 회전왕복유닛(500)에 의하면 구동부(530)의 동력이 끊기게 될 경우 가이드 지지대(200)가 바로 회전이 정지되어 동력이 끊긴 후에 의도치 않는 자유회전이 확실히 방지되는 안정된 연결구조를 이루도록 함으로써, 내구성이 향상되며 고장이 좀처럼 발생 되지 않도록 할 수 있고 안전사고 등의 발생도 미연에 예방하도록 할 수 있다.
왕복링크(510)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 교반부(100)와 135°의 각도를 이루어 회전 중심부가 가이드 지지대(200)의 회전 중심부에 일치되어 가이드 지지대(200)에 고정 설치되며, 길이방향을 따라서는 회전링크(520)의 단부에서 상부로 돌출되어 맞물리는 캠 플로우 끼움부(521)가 끼워져 회전링크(520)의 360°회전시 캠 플로우 끼움부(521)가 일측에서 타측으로 왕복 이동이 반복되도록 캠 슬롯(511)이 장 공의 형태로 길게 형성된다.
회전링크(520)는, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 일측 단부에 상부로 돌출되어 캠 슬롯(511)의 내측으로 끼워져 맞물려 회전링크(520)의 360°회전시 캠 슬롯(511)을 따라 일측에서 타측으로 왕복 이동이 반복되며 왕복링크(510)가 0°~ 90° 각도의 일정 범위 내에서 좌우로 회전 왕복이 이뤄지도록 하는 캠 플로우 끼움부(521)가 구비된다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 회전링크(520)의 회전 중심부의 하부에는 회전의 중심축으로서 링크 샤프트(523)가 구비되고, 링크 샤프트(523)는 하수처리장에서 반응조(10)의 상단에 인접하여 본 발명에 따른 회전왕복형 수중교반장치가 설치고정되는 시공 기반(11)에 고정 설치된 메인 서포트(525)에 회전이 지지 되게 구비된다.
이에 따라, 메인 서포트(525)에 의해 교반 회전왕복유닛(500)이 안정적으로 지지 되며 가이드 지지대(200) 또한 전도됨이 없이 안정적으로 회전 동작이 이뤄지며 지지 되도록 할 수 있다.
이때, 스러스트 베어링 하우징(221)의 하부와 메인 서포트(525)의 사이에는 가이드 지지대(200)의 지지 구조가 더욱 견고해지도록 지지 연결부(527)가 수평으로 구비되는 것이 바람직하다.
구동부(530)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 메인 서포트(525)에 의해 지지 되어 수평방향으로 회전력을 공급하는 기어드 모터(geared motor)를 포함한다.
전동부(540)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 구동부(530)와의 연결부분이 지지 되도록 구비된 모터 커플링(541)과, 구동부(530)의 회전축에 연결되어 구동부(530)에서 공급되는 수평방향의 회전 구동력을 회전링크(520)로 전달하여 회전링크(520)가 360°회전되도록 수평방향의 회전 구동력을 수직방향의 회전 구동력으로 변환하는 베벨 기어 등으로 마련되어 기어 비가 조절되게 구비된 감속기(543)를 포함한다.
이에 따라, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 교반부(100)가 0°에 위치된 상태에서, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 회전링크(520)가 시계반대방향으로 135°만큼 회전되면 왕복링크(510)는 시계반대방향으로 45°만큼 회전되어 회전링크(520)와 함께 일직선을 이루며 교반부(100)도 시계반대방향으로 45°회전되며, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 회전링크(520)가 시계반대방향으로 135°만큼 더 회전되면 왕복링크(510)는 시계반대방향으로 45°만큼 더 회전되어 교반부(100)도 시계반대방향으로 45°더 회전되며 처음 0°의 위치에서는 시계반대방향으로 총 90°만큼 회전되고, 도 6의 (d)에 도시된 바와 같이, 회전링크(520)가 시계반대방향으로 45°만큼 더 회전되면 왕복링크(510)는 시계방향으로 다시 거꾸로 45°만큼 회전되어 회전링크(520)와 함께 일직선을 이루며(이때, 캠 플로우 끼움부(521)는 도 6의 (b)에서의 위치와는 정 반대의 위치로 이동) 교반부(100)도 시계방향으로 거꾸로 45°회전되며, 도 6의 (e)에 도시된 바와 같이, 회전링크(520)가 시계반대방향으로 45°만큼 더 회전되면 왕복링크(510)는 시계방향으로 45°만큼 더 회전되며 교반부(100)도 시계방향으로 45°더 회전되어 도 6의 (a)에서의 처음 0°의 위치로 원상복귀되는 방식으로 교반부(100)가 0°~ 90°각도 범위 내에서 반복적으로 회전 왕복이 이뤄지도록 할 수 있다.
상기에 의해 설명되고 첨부된 도면에서 그 기술적인 면이 기술되었으나, 본 발명의 기술적인 사상은 그 설명을 위한 것이고, 그 제한을 두는 것은 아니며 본 발명의 기술분야에서 통상의 기술적인 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적인 사상을 이하 후술 될 특허청구범위에 기재된 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 교반부 110 : 교반기 브래킷
200 : 가이드 지지대 201 : 상부체
203 : 하부체 210 : 수평 지지대
211 : 도르래 220 : 스러스트 베어링
221 : 스러스트 베어링 하우징 223 : 레일 스냅 플레이트
240 : 하부 베어링 250 : 교반 고정 유닛
251 : 교반 착탈 웨지 253 : 지지대 착탈 웨지
255 : 웨지 패드 257 : 라이너
258 : 브래킷 서포트 259 : 브래킷 패드
300 : 인상 윈치 400 : 인상 와이어
500 : 교반 회전왕복유닛 510 : 왕복링크
511 : 캠 슬롯 520 : 회전링크
521 : 캠 플로우 끼움부 530 : 구동부
540 : 전동부 541 : 모터 커플링
543 : 감속기

Claims (3)

  1. 수중에서 수평방향으로 유체를 순환시켜 교반하는 교반부(100);
    상기 교반부(100)의 일측에 수직으로 구비되어 하부에 위치한 상기 교반부(100)를 지지하는 가이드 지지대(200);
    상기 가이드 지지대(200)의 상부에 구비되어 상기 교반부(100)의 유지보수를 위한 점검 필요 시 상기 교반부(100)가 수면 위로 들어올려 지도록 하는 인상 윈치(300);
    상기 인상 윈치(300)에 일측이 감기며 상기 교반부(100)에 타측이 연결된 인상 와이어(400); 및
    상기 가이드 지지대(200)에 구비되어 상기 가이드 지지대(200)를 일정 각도 범위 이내에서 반복적으로 회전 왕복시켜 상기 교반부(100)가 수중에서 반복적으로 회전 왕복되며 교반 방향이 좌우로 확장되도록 하는 교반 회전왕복유닛(500);
    을 포함하고,
    상기 교반 회전왕복유닛(500)은, 상기 교반부(100)와 평면상 둔각을 이루게 배치되며 후술할 회전링크(520)에 의해 캠 운동되게 상기 가이드 지지대(200)에 구비되어 상기 가이드 지지대(200)를 회전시키는 왕복링크(510)와, 상기 왕복링크(510)에 회전 및 캠 운동을 일으키게 연결되어 상기 왕복링크(510)를 일정 각도 범위 이내에서 회전시키는 회전링크(520)와, 상기 회전링크(520)에 연결되어 상기 회전링크(520)에 회전 구동력을 공급하는 구동부(530)와, 상기 회전링크(520) 및 상기 구동부(530)의 사이에 구비되어 상기 구동부(530)의 구동력을 상기 회전링크(520)로 전달하는 전동부(540)를 포함하며,
    상기 왕복링크(510)는, 상기 교반부(100)와 135°의 각도를 이루어 회전 중심부가 상기 가이드 지지대(200)의 회전 중심부에 일치되어 상기 가이드 지지대(200)에 고정 설치되며, 길이방향을 따라서는 상기 회전링크(520)의 후술할 캠 플로우 끼움부(521)가 끼워져 상기 회전링크(520)의 360°회전시 캠 플로우 끼움부(521)가 일측에서 타측으로 왕복 이동이 반복되도록 캠 슬롯(511)이 장 공의 형태로 길게 형성되고,
    상기 회전링크(520)는 일측 단부에 상부로 돌출되어 상기 캠 슬롯(511)의 내측으로 끼워져 맞물려 회전링크(520)의 360°회전시 상기 캠 슬롯(511)을 따라 일측에서 타측으로 왕복 이동이 반복되며 상기 왕복링크(510)가 0°~ 90° 각도의 일정 범위 내에서 좌우로 회전 왕복이 이뤄지도록 하는 캠 플로우 끼움부(521)가 구비되며,
    상기 가이드 지지대(200)는, 상하의 축이 서로 결합되어 구비되는 것으로서, 상부에 구비되어 하부의 축인 하부체(203)가 하부로 이탈 방지되게 지지하는 상부체(201)와, 상기 상부체(201)의 하부에 커플링(205)으로 결합되며 상기 교반부(100)의 유지보수 점검을 위한 인상시 상기 교반부(100)의 상승을 안내하도록 구비된 하부체(203)로 이루어지고,
    상기 가이드 지지대(200)의 하부체(203)에서 상기 교반 회전왕복유닛(500)이 구비되는 부분에는 축 방향의 하중을 지지하는 스러스트 베어링(220)이 구비되며, 상기 스러스트 베어링(220)의 하부에는 상기 스러스트 베어링(220)을 지지하는 스러스트 베어링 하우징(221)이 구비되고, 상기 스러스트 베어링(220)의 상부에는 상기 스러스트 베어링(220)의 하부를 위에서 잡고 하부로의 이탈이 방지되도록 다수의 체결수단들로 결합되어 지지하는 레일 스냅 플레이트(223)가 구비되며,
    상기 교반부(100)는 상기 가이드 지지대(200)에 결합되도록 하는 교반기 브래킷(110)을 포함하고,
    상기 가이드 지지대(200)의 하부에서 상기 교반부(100)가 결합되는 부분에는 상기 교반부(100)의 교반기 브래킷(110)이 고정되게 설치된 상태를 지지하는 교반 고정 유닛(250)이 구비되며,
    상기 교반 고정 유닛(250)은, 상기 교반기 브래킷(110)이 상기 가이드 지지대(200)의 양측으로 끼워져 결합될 때에 좌우 양측으로 상호 대칭된 경사 접촉면의 외측을 이루도록 구비된 교반 착탈 웨지(251)와, 상기 가이드 지지대(200)의 좌우 양측으로 상호 대칭되며 상기 교반 착탈 웨지(251)의 경사 접촉면에 대응되는 경사 접촉면의 내측을 이루도록 구비되어 상기 교반 착탈 웨지(251)와 밀착 결합되는 지지대 착탈 웨지(253)와, 상기 교반 착탈 웨지(251)의 양측이 상기 교반기 브래킷(110)에 결합되도록 구비된 웨지 패드(255)와, 상기 웨지 패드(255) 및 상기 교반 착탈 웨지(251)의 사이에 끼워져 마찰 부분이 완충 되도록 하는 라이너(257)와, 상기 교반기 브래킷(110)의 후방에서 상기 교반기 브래킷(110)을 묶어주도록 구비된 브래킷 서포트(258)와, 상기 브래킷 서포트(258) 및 상기 교반기 브래킷(110) 사이에 개재되어 이들 사이의 접촉부분이 완충 되도록 하는 브래킷 패드(259)를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전왕복형 수중교반장치.

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