KR102412839B1 - 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기 - Google Patents

소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기 Download PDF

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Abstract

콘크리트 구조물로 형성된 노후화된 소화조의 기본 구조물에 별도의 보강 필요 없이 설치하여 사용할 수 있도록 함으로써 교반기가 설치되어 있지 않은 기존 소화조 뿐만 아니라 기존 교반기가 설치되어 있는 노후화된 소화조에 교체 설치한다 하더라도 소화조 기본 구조물의 안전에 지장을 초래하지 않으며, 소화조 내의 혼합액을 교반시키면서 동시에 혼합액의 수면 상에 부위하는 스컴까지도 제거할 수 있는 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기가 개시된다. 상기 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기는 노후화된 소화조의 교반기 교체 설치 공사기간을 대폭 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 노후화된 소화조의 교반기 교체 설치 공사비용 또한 대폭 절감시킬 수 있으며, 소화조 내의 혼합액을 교반시킴과 동시에 혼합액의 수위와 상관없이 부력 스컴 블레이드가 혼합액의 수위와 연동되어 승강되어 항상 수면 상에 위치한 상태로 혼합액의 수면 상에 부위하는 스컴을 제거하여 항상 일정한 스컴 제거 효율을 제공할 수 있도록 함으로써 수 처리 효율을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기{DIGESTION TANK AGITATOR HAVING STRENGTH REINFORCEMENT FUNCTION OF DIGESTER TANK}
본 발명은 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 콘크리트 구조물로 형성된 노후화된 소화조의 기본 구조물에 별도의 보강 필요 없이 설치하여 사용할 수 있는 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기에 관한 것이다.
일반적으로 소화조란 유기물이나 하수 슬러지(침전물) 등의 고형물을 생물학적으로 분해하여 안정화시키는 메탄 발효를 하는 탱크로서 통상적으로 콘크리트로 제작된다.
이와 같은 소화조는 배수 유입관, 소화오니 배출관, 소화액 취출관, 스컴 제거유닛, 가스 배출과 소화조 가온 장치 등이 부속 장치로서 필요하다.
이에 더하여, 최근에는 상기 소화조의 소화처리를 가속화시키기 위하여 소화조에 강력한 교반 기능을 구비하는 교반기를 설치하는 추세이며, 이에 따라 교반기의 중량이 점차적으로 증가하는 추세이다.
한편, 소화조의 경우 통상적으로 상단부 중앙부에 교반기의 감속기와 모터 등이 탑재되어 설치되는 센터 돔이 돌출 형성되도록 콘크리트 구조물로 제작된다.
이와 같이 콘크리트 구조물로 형성된 소화조의 경우 시간이 지남에 따라 콘크리트 구조물이 경화되어 강도가 점차적으로 약해지게 되며, 특히 센터 돔의 경우 교반기 중량의 많은 부분을 차지함과 동시에 진동을 수반하게 되는 모터와 감속기가 탑재되어 설치되는 특성 상 기존에 설치되어 있는 교반기에 비하여 중량이 많이 나가는 교체되는 교반기 하중을 지지하기 위해서는 상기 소화조 기본 구조물에 별도의 보강 구조물을 설치하여 상기 소화조의 강도를 보강해야만 한다.
즉, 교반기가 설치되지 않은 기존 소화조의 경우에는 구조가 취약하여 상기 소화조의 구조를 보강하지 않고는 교반기를 설치하기가 사실상 불가능 하며, 기존 교반기가 설치된 노후화된 소화조의 경우에도 강력한 교반 기능을 가진 새로운 교반기로 교체하게 되면 교체되는 교반기의 경우 기존에 설치되어 있는 교반기에 비하여 교반기의 중량이 많이 나가게 되어 별도로 소화조의 구조를 보강하지 않고는 구조물 안전 진단을 통과할 수 없다는 문제점이 있다.
따라서, 최근에는 소화조의 내외부에 복수개의 보강 지지대를 설치하여 상기 소화조의 강도를 보강한 후 새로운 교반기를 설치하고 있는 추세이나, 상기 소화조 내외부에 별도의 보강 지지대를 설치하여 소화조의 강도를 보강하게 될 경우에는 소화조 강도 보강 공사 기간이 매우 오래 걸릴 뿐만 아니라, 공사 및 설비비용도 과다하게 소모된다는 문제점이 있다.
한편, 공간이 협소한 장소에 위치한 소화조의 경우 공간상의 제약으로 인하여 소화조의 강도 보강을 위한 보강 지지대 자체를 설치할 수 없으므로 기존 소화조에 강력한 교반 기능을 가지는 새로운 교반기를 교체 설치하여 사용할 수 없다는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제2011-0035281호(2011.04.06.)
본 발명의 목적은 콘크리트 구조물로 형성된 노후화된 소화조의 기본 구조물에 별도의 보강 필요 없이 설치하여 사용할 수 있도록 함으로써 교반기가 설치되어 있지 않은 기존 소화조 뿐만 아니라 기존 교반기가 설치되어 있는 노후화된 소화조에 교체 설치한다 하더라도 소화조 기본 구조물의 안전에 지장을 초래하지 않도록 하는 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 소화조 내의 혼합액을 교반시키면서 동시에 혼합액의 수면 상에 부위하는 스컴까지도 제거할 수 있는 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 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 소화조 센터 돔에 설치된 베이스 플레이트에 설치되어 제1 구동수단으로부터 전달되는 회전력을 소정 비율로 감속시키는 제1 감속수단과, 상기 제1 감속수단으로부터 회전력을 전달받아 소정 비율로 감속시키는 제2 감속수단과, 상기 소화조의 센터 돔에 설치된 베이스 플레이트를 소화조 하부면에 대향하여 지지함으로써 소화조의 강도를 보강할 수 있도록 소화조 내에 설치되는 지지부재와, 상기 지지부재에 의해 관통되도록 상기 지지부재의 외측에 배치되어 상기 제2 감속수단으로부터 회전력을 전달받아 회전되는 샤프트 유닛과, 상기 지지부재에 의해 관통되며 상기 샤프트 유닛 하단부에 설치되어 상기 샤프트 유닛과 연동되어 회전되는 제1 임펠러 및, 상기 샤프트 유닛의 상하 방향으로 복수개가 나선 형태로 소정간격 배치되도록 상기 샤프트 유닛에 설치되어 상기 샤프트 유닛과 연동되어 회전되는 제2 임펠러를 포함하는 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기를 제시한다.
일예를 들면, 상기 제1 감속수단은 상기 구동수단의 회전력을 소정 비율로 감속시켜 상기 제2 감속수단으로 전달하는 싸이클로이드 감속기일 수 있다.
일예를 들면, 상기 제2 감속수단은 상기 제1 감속수단으로부터 회전력을 전달받아 소정 비율로 감속시켜 상기 샤프트 유닛에 전달하는 링 기어일 수 있다.
여기서, 상기 샤프트 유닛은 상기 지지부재에 의해 관통되도록 지지부재의 외측에 배치되며 상기 제2 감속수단과 연결됨으로써 상기 제2 감속수단으로부터 회전력을 전달받아 회전되는 회전판 및, 상기 지지부재에 의해 관통되도록 지지부재의 외측에 배치되며 상단부는 회전판에 연결되어 상기 회전판과 연동되어 회전되고, 하단부에는 상기 제1 임펠러가 설치되며, 측면부에는 복수개의 제2 임펠러가 나선 형태로 소정간격으로 배치되어 설치됨으로써 상기 제1, 2 임펠러를 회전시키는 트러스형 샤프트를 포함할 수 있다.
한편, 상기 트러스형 샤프트는 상기 지지부재에 의해 관통되도록 지지부재 외측에 복수개가 상기 지지부재의 상하 길이 방향으로 배치되어 고정부재에 의해 서로 연결될 수 있다.
여기서, 상기 제1 임펠러는 상기 지지부재에 의해 외주면에 복수개의 블레이드가 소정간격으로 설치되어 있는 허브가 관통되며, 서로 이웃하는 블레이드 사이에 연결되어 있는 고정판이 상기 샤프트 유닛에 고정되어 상기 샤프트 유닛과 연동되어 회전될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 소화조 내의 혼합액 수위에 따라서 승강되면서 혼합액의 수면위로 부상되는 스컴을 제거하는 수위 연동형 스컴 제거유닛을 더 포함할 수 있다.
일예를 들면, 상기 수위 연동형 스컴 제거유닛은 상기 소화조 센터 돔에 설치된 베이스 플레이트에 설치되어 제2 구동수단으로부터 전달되는 회전력을 소정 비율로 감속시키는 제3 감속수단과, 상기 제3 감속수단으로부터 회전력을 전달받아 소정비율로 감속시키는 제4 감속수단 및, 상기 샤프트 유닛에 의해 관통되도록 상기 샤프트 유닛의 외측에 배치되어 소화조 내의 혼합액 수위에 따라서 승강되면서 상기 제4 감속수단으로부터 회전력을 전달받아 회전되어 혼합액의 수면위로 부상되는 스컴을 제거하는 스컴 제거수단을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 스컴 제거수단은 상기 샤프트 유닛에 의해 관통되도록 샤프트 유닛 외측에 배치되며 상기 제4 감속수단과 연결됨으로써 상기 제4 감속수단으로부터 회전력을 전달받아 회전되는 회전판과, 상기 샤프트 유닛 외측에 배치되도록 상기 회전판에 복수개가 소정간격으로 설치되어 상기 회전판과 연동되어 회전되는 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드 및, 상기 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드에 슬라이딩 체결되어 혼합액의 수위에 따라 상기 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드를 따라 승강되면서 상기 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드와 연동되어 회전됨으로써 혼합액의 수면위로 부상되는 스컴을 제거하는 부력 스컴 블레이드를 포함할 수 있다.
일예를 들면, 상기 제3 감속수단은 상기 제2 구동수단의 회전력을 소정 비율로 감속시켜 상기 제4 감속수단으로 전달하는 싸이클로이드 감속기일 수 있다.
일예를 들면, 상기 제4 감속수단은 상기 제3 감속수단으로부터 회전력을 전달받아 소정 비율로 감속시켜 상기 회전판에 전달하는 링 기어일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기는 속이 빈 샤프트 유닛 내부에 이중 샤프트 형태로 삽입되는 지지부재에 의해 교반기 중량의 상당 부분을 차지함과 동시에 진동을 수반하게 되는 제1 구동수단과 제1 내지 2 감속수단이 설치된 베이스 플레이트가 지지되어 상기 베이스 플레이트가 설치되는 소화조의 센터 돔 강도를 보강할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기는 소화조 기본 구조물에 샤프트 유닛의 외부로 들어나는 별도의 보강 구조물을 설치할 필요 없이 교반기가 설치되어 있지 않은 기존 소화조에 본 발명의 일실시예에 의한 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기를 설치하거나, 기존 교반기가 설치되어 있는 노후화된 소화조에 본 발명의 일실시예에 의한 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기를 교체 설치하게 되면 속이 빈 샤프트 유닛 내부에 이중 샤프트 형태로 삽입되어 있는 지지부재에 의해 가장 큰 하중과 진동을 받게 되는 베이스 플레이트가 탑재되는 소화조의 센터 돔의 강도가 보강되어 소화조 기본 구조물의 안전에 지장을 초래하지 않게 된다.
이에 따라, 본 발명의 일실시예에 의한 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기는 설치 공간상의 제약 없이 노후화된 소화조의 강도를 보강하면서 강력한 교반 기능을 가지는 새로운 교반기를 교체 설치하여 사용할 수 있으며, 소화조 기본 구조물에 샤프트 유닛 외부로 들어나는 별도의 보강 구조물을 설치할 필요가 없으므로 노후화된 소화조의 교반기 교체 설치 공사기간을 대폭 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 노후화된 소화조의 교반기 교체 설치 공사비용 또한 대폭 절감시킬 수 있는 효과가 있다.
이에 더하여, 본 발명의 일실시예에 의한 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기는 제1, 2 임펠러가 회전되면서 소화조 내의 혼합액을 교반시킴과 동시에, 혼합액의 수위와 상관없이 부력 스컴 블레이드가 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드를 따라 혼합액의 수위와 연동되어 승강되어 항상 수면 상에 위치한 상태로 혼합액의 수면 상에 부위하는 스컴을 제거하여 항상 일정한 스컴 제거 효율을 제공할 수 있도록 함으로써 수 처리 효율을 대폭 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 일실시예에 의한 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기를 설명하기 위한 도면
도 2는 도 1의 'A'의 상세도
도 3은 도 1의 'B'의 상세도
도 4는 도 1의 'C'의 상세도
도 5는 도 1의 'D'의 상세도
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.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 'A'의 상세도이며, 도 3은 도 1의 'B'의 상세도이고, 도 4는 도 1의 'C'의 상세도이며, 도 5는 도 1의 'D'의 상세도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기(100)는 제1 구동수단(110), 제1 감속수단(120), 제2 감속수단(130), 지지부재(140), 샤프트 유닛(150), 제1 임펠러(160) 및, 제2 임펠러(170)를 포함할 수 있다.
상기 제1 구동수단(110)은 소화조(200) 외부에 배치되어 제1 감속수단(120)과 연결됨으로써 제1 감속수단(120)에 구동력을 전달할 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 구동수단(110)으로는 모터가 사용될 수 있다.
상기 제1 감속수단(120)은 상기 소화조(200)의 센터 돔(210)에 설치되어 있는 베이스 플레이트(220)에 설치되어 상기 제1 구동수단(110)과 연결됨으로써 상기 제1 구동수단(110)으로부터 전달되는 회전력을 소정 비율로 감속시킬 수 있다.
예를 들면, 상기 제1 감속수단(120)으로는 상기 제1 구동수단(110)의 회전력을 소정 비율로 감속시켜 제2 감속수단(130)으로 전달할 수 있는 싸이클로이드 감속기를 사용할 수 있다.
상기 제2 감속수단(130)은 상기 제1 감속수단(120)으로부터 회전력을 전달받아 소정 비율로 감속시켜 출력시킬 수 있다.
예를 들면, 상기 제2 감속수단(130)으로는 상기 제1 감속수단(120)으로부터 회전력을 전달받아 소정 비율로 감속시켜 샤프트 유닛(150)으로 전달할 수 있는 링 기어를 사용할 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제2 감속수단(130)으로 사용되는 링 기어의 내륜(131)은 상기 베이스 플레이트(220) 하단부에 설치되어 있는 지지플레이트(230)에 설치될 수 있다.
한편, 상기 링 기어의 외륜(132)은 상기 샤프트 유닛(150)과 연동되어 회전될 수 있도록 상기 샤프트 유닛(150)의 후술되는 회전판에 설치됨과 동시에 상기 제1 감속수단(120)의 샤프트(121)에 설치된 피니언 기어(122)와 기어 연결됨으로써 상기 제1 감속수단(120)의 샤프트(121)에 의해 피니언 기어(122)가 회전되면 상기 피니언 기어(122)에 의해 상기 제2 감속수단(130)의 외륜(132)이 회전됨으로써 상기 제1 감속수단(120)의 회전력을 상기 피니언 기어(122)와 상기 제2 감속수단(130)의 외륜(132)에 형성된 기어의 기어 비에 상응하도록 감속시켜 상기 샤프트 유닛(150)에 전달할 수 있도록 한다.
상기 지지부재(140)는 상기 소화조(200) 센터 돔(210)에 설치된 베이스 플레이트(220)를 소화조(200) 하부면에 대향하여 지지함으로써 소화조(200)의 강도를 보강할 수 있도록 소화조(200) 내에 설치될 수 있다.
즉, 상기 지지부재(140)는 제1, 2 구동수단(110)(181)과 제1 내지 제4 감속수단(120)(130)(182)(183) 등이 설치됨으로써 큰 하중을 받게 되는 소화조(200) 센터 돔(210)에 설치되어 있는 베이스 플레이트(220)를 소화조(200) 하부면에 대향하여 지지함으로 소화조(200)의 강도를 보강할 수 있다.
여기서, 상기 지지부재(140)는 소화조(200)의 높이에 따라서 복수개가 상하로 일렬로 배치되어 고정부재(도시되지 않음)에 의해 서로 연결시킴으로써 소화조(200)의 높이에 대응하여 설치할 수 있도록 한다.
상기 샤프트 유닛(150)은 상기 지지부재(140)에 의해 관통되도록 상기 지지부재(140)의 외측에 배치되어 상기 제2 감속수단(130)으로부터 회전력을 전달받아 회전될 수 있다.
예를 들면, 상기 샤프트 유닛(150)은 회전판(151) 및, 트러스형 샤프트(152)를 포함할 수 있다.
상기 회전판(151)은 상기 지지부재(140)에 의해 관통되도록 지지부재(140)의 외측에 배치되며 상기 제2 감속수단(130)과 연결됨으로써 상기 제2 감속수단(130)으로부터 회전력을 전달받아 회전될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 회전판(151)은 상기 지지부재(140)에 의해 관통되도록 상기 지지부재(140) 외측에 배치되며 상기 제2 감속수단(130), 즉 링 기어의 외륜(132)에 연결됨으로써 상기 제2 감속수단(130)으로부터 회전력을 전달받아 회전될 수 있다.
상기 트러스형 샤프트(152)는 상기 지지부재(140)에 의해 관통되도록 지지부재(140)의 외측에 배치되면 상단부는 회전판(151)에 연결되어 상기 회전판(151)과 연동되어 회전될 수 있다.
한편, 상기 트러스형 샤프트(152)의 하단부에는 상기 제1 임펠러(160)가 설치될 수 있으며, 상기 트러스형 샤프트(152)의 측면부에는 복수개의 제2 임펠러(170)가 나선 형태로 소정간격으로 배치되어 설치됨으로써 상기 제1, 2 임펠러(160)(170)를 회전시킬 수 있다.
여기서, 상기 트러스형 샤프트(152)는 상기 지지부재(140)에 의해 관통되도록 지지부재 외측에 복수개가 상기 지지부재(140)의 상하 길이 방향으로 배치되어 고정부재(도시되지 않음)에 의해 서로 연결시킴으로써 소화조(200)의 높이에 대응하여 설치할 수 있도록 한다.
상기 제1 임펠러(160)는 지지부재(140)에 의해 관통되며 상기 샤프트 유닛(150) 하단부에 설치되어 상기 샤프트 유닛(150)과 연동되어 회전될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제1 임펠러(160)는 상기 지지부재(140)에 의해 외주면에 복수개의 블레이드(161)가 소정간격으로 설치되어 있는 허브(162)가 관통되며, 서로 이웃하는 블레이드(161) 사이에 연결되어 있는 고정판(163)이 상기 샤프트 유닛(150)의 트러스형 샤프트(152)에 고정됨으로써 상기 샤프트 유닛(150)과 연동되어 회전될 수 있다.
상기 제2 임펠러(170)는 상기 샤프트 유닛(150)의 상하 방향으로 복수개가 나선 형태로 소정간격 배치되도록 상기 샤프트 유닛(150)에 설치되어 상기 샤프트 유닛(150)과 연동되어 회전될 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 제1, 2 임펠러(160)(170)는 상기 샤프트 유닛(150)이 회전됨에 따라 상기 샤프트 유닛(150)과 연동되어 회전됨으로써 소화조(200) 내의 혼합액을 데드 존 없이 교반시킬 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기(100)는 상기 소화조(200) 내의 혼합액 수위에 따라서 승강되면서 혼합액의 수면위로 부상되는 스컴을 제거하는 수위 연동형 스컴 제거유닛(180)을 더 포함할 수 있다.
일예를 들면, 상기 수위 연동형 스컴 제거유닛(180)은 제2 구동수단(181), 제3 감속수단(182), 제4 감속수단(183) 및, 스컴 제거수단(184)을 포함할 수 있다.
상기 제2 구동수단(181)은 소화조(200) 외부에 배치되어 제3 감속수단(182)과 연결됨으로써 제3 감속수단(182)에 구동력을 전달할 수 있다.
예를 들면, 상기 제2 구동수단(181)으로는 모터가 사용될 수 있다.
상기 제3 감속수단(182)은 상기 소화조(200)의 센터 돔(210)이 설치되어 있는 베이스 플레이트(220)에 설치되어 상기 제2 구동수단(181)과 연결됨으로써 상기 제2 구동수단(181)으로부터 전달되는 회전력을 소정 비율로 감속시킬 수 있다.
예를 들면, 상기 제3 감속수단(182)으로는 상기 제2 구동수단(181)의 회전력을 소정 비율로 감속시켜 제4 감속수단(183)으로 전달할 수 있는 싸이클로이드 감속기를 사용할 수 있다.
상기 제4 감속수단(183)은 상기 제3 감속수단(182)으로부터 회전력을 전달받아 소정 비율로 감속시켜 출력시킬 수 있다.
예를 들면, 상기 제4 감속수단(183)으로는 상기 제3 감속수단(182)으로부터 회전력을 전달받아 소정 비율로 감속시켜 스컴 제거수단(184)으로 전달할 수 있는 링 기어를 사용할 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 제4 감속수단(183)으로 사용되는 링 기어의 외륜(183a)은 베이스 플레이트(220) 하단부에 설치되어 있는 지지플레이트(230)에 설치될 수 있다.
한편, 상기 링 기어의 내륜(183b)은 상기 스컴 제거수단(184)과 연동되어 회전될 수 있도록 상기 스컴 제거수단(184)의 후술되는 회전판(184a)에 설치됨과 동시에 상기 제3 감속수단(182)의 샤프트(182a)에 설치된 피니언 기어(182b)와 기어 연결됨으로써 상기 제3 감속수단(182)의 샤프트(182a)에 의해 피니언 기어(182b)가 회전되면 상기 피니언 기어(182b)에 의해 상기 제4 감속수단(183)의 내륜(183b)이 회전됨으로써 상기 제3 감속수단(182)의 회전력을 피니언 기어(182b)와 제4 감속수단(183)의 내륜(183b)에 형성된 기어의 기어 비에 상응하도록 감속시켜 상기 스컴 제거수단(184)에 전달할 수 있도록 한다.
상기 스컴 제거수단(184)은 상기 샤프트 유닛(150)에 의해 관통되도록 상기 샤프트 유닛(150)의 외측에 배치되어 소화조(200) 내의 혼합액 수위에 따라서 승강되면서 상기 제4 감속수단(183)으로부터 회전력을 전달받아 회전되어 혼합액의 수면위로 부상되는 스컴을 제거할 수 있도록 한다.
예를 들면, 상기 스컴 제거수단(184)은 회전판(184a), 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드(184b) 및, 부력 스컴 블레이드(184c)를 포함할 수 있다.
상기 회전판(184a)은 상기 샤프트 유닛(150)에 의해 관통되도록 상기 샤프트 유닛(150) 외측에 배치되며 상기 제4 감속수단(183)과 연결됨으로써 상기 제4 감속수단(183)으로부터 회전력을 전달받아 회전될 수 있다.
보다 상세하게 설명하면, 상기 회전판(184a)은 상기 샤프트 유닛(150)의 트러스형 사프트(152)에 의해 관통되도록 상기 지지부재(140) 외측에 배치되며 상기 제4 감속수단(183), 즉 링 기어의 내륜(183b)에 연결됨으로써 상기 제4 감속수단(183)으로부터 회전력을 전달받아 회전될 수 있다.
상기 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드(184b)는 상기 샤프트 유닛(150) 외측에 배치되도록 상기 회전판(184a)에 복수개가 소정간격으로 설치되어 상기 회전판(184a)과 연동되어 회전될 수 있다.
여기서, 상기 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드(184b)는 혼합액의 수면 아래로 소정 길이만큼만 삽입되어 잠기는 길이로 형성될 수 있다.
상기 부력 스컴 블레이드(184c)는 상기 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드(184b)에 슬라이딩 체결되어 혼합액의 수위에 따라 상기 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드(184b)를 따라 승강되면서 상기 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드(184b)와 연동되어 회전됨으로써 혼합액의 수면위로 부상되는 스컴을 제거할 수 있도록 한다.
다시, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기의 작동 과정과 작용 효과에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기(100)를 작동시켜 소화조(200) 내의 혼합액을 교반시키기 위해서는, 먼저 제1 구동수단(110)에 전원을 인가하여 상기 제1 구동수단(110)을 작동시킨다.
상기 제1 구동수단(110)이 작동됨에 따라 발생되는 회전력은 제1 감속수단(120)으로 전달되며 상기 제1 감속수단(120)은 상기 제1 구동수단(110)으로부터 전달받은 회전력을 소정 비율로 감속시켜 출력시키게 된다.
상기 제1 감속수단(120)에 의해 소정 비율로 감속되어 출력된 회전력은 제1 감속수단(120)의 샤프트(121)에 설치되어 있는 피니언 기어(122)를 통해 제2 감속수단(130)에 전달되며 상기 제2 감속수단(130)은 상기 제1 감속수단(120)으로부터 피니언 기어(122)를 통해 전달받은 회전력을 다시 한 번 소정 비율로 감속시켜 출력시키게 된다.
상기와 같이 제2 감속수단(130)에 의해 다시 한 번 감속된 회전력은 샤프트 유닛(150)로 전달되어 상기 샤프트 유닛(150)을 회전시키게 된다.
상기와 같이 샤프트 유닛(150)이 회전되면 상기 샤프트 유닛(150)에 설치되어 있는 제1, 2 임펠러(160)(170)가 상기 샤프트 유닛(150)과 연동되어 회전됨으로써 소화조(200) 내 혼합액을 교반시키게 된다.
상술한 바와 같이 제1, 2 임펠러(160)(170)를 회전시켜 소화조(200) 내 혼합액을 교반시키다가 혼합액의 수면위로 스컴이 부상되면, 제2 구동수단(181)에 전원을 인가하여 제2 구동수단(181)을 작동시킨다.
상기 제2 구동수단(181)이 작동됨에 따라 발생되는 회전력은 제3 감속수단(182)으로 전달되며, 상기 제3 감속수단(182)은 제2 구동수단(181)으로부터 전달받은 회전력을 소정 비율로 감속시켜 출력시키게 된다.
상기 제3 감속수단(182)에 의해 소정 비율로 감속되어 출력된 회전력을 제3 감속수단(182)의 샤프트(182a)에 설치되어 있는 피니언 기어(182b)를 통해 제4 감속수단(183)에 전달되며, 상기 제4 감속수단(183)은 제3 감속수단(182)으로부터 피니언 기어(182b)를 통해 전달받은 회전력을 다시 한 번 소정 비율로 감속시켜 출력시키게 된다.
상기 제4 감속수단(183)에 의해 다시 한 번 감속된 회전력은 수위 연동형 스컴 제거유닛(180)의 회전판(184a)으로 전달되어 회전판(184a)을 회전시키게 되며, 상기 회전판(184a)이 회전되면 상기 회전판(184a)에 설치되어 있는 복수개의 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드(184b) 또한 상기 회전판(184a)과 연동되어 회전되고, 상기 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드(184b)가 회전됨에 따라 상개 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드(184b)에 연결되어 있는 부력 스컴 블레이드(184c) 또한 상기 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드(184b)와 연동되어 회전되면서 혼합액의 수면위로 부상한 스컴을 제거할 수 있도록 한다.
이때, 상기 부력 스컴 블레이드(184c)는 상기 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드(184b)를 따라 혼합액의 수위와 연동되어 승강됨으로써 항상 수면 상에 위치한 상태로 혼합액의 수면 상에 부위하는 스컴을 제거하여 항상 일정한 스컴 제거 효율을 제공할 수 있도록 함으로써 수 처리 효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기(100)는 내부가 빈 트러스형 샤프트(152) 내부에 이중 샤프트 형태로 삽입되는 지지부재(140)에 의해 교반기 중량의 상당 부분을 차지함과 동시에 진동을 수반하게 되는 제1, 2 구동수단(110)(181)과 제1 내지 4 감속수단(120)(130)(182)(183)이 탑재되어 설치되는 소화조(200)의 센터 돔(210)에 설치되어 있는 베이스 플레이트(220)를 지지하여 소화조(200)의 강도를 보강할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기(100)는 소화조(200) 기본 구조물에 샤프트 유닛(150)의 외부로 들어나는 별도의 보강 구조물을 설치할 필요 없이 교반기가 설치되어 있지 않은 기존 소화조(200)에 본 발명의 일실시예에 의한 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기를 설치하거나, 기존 교반기가 설치되어 있는 노후화된 소화조(200)에 본 발명의 일실시예에 의한 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기(100)를 교체 설치하게 되면 속이 빈 샤프트 유닛(150)의 트러스형 샤프트(152) 내부에 이중 샤프트 형태로 삽입되어 있는 지지부재(140)에 의해 가장 큰 하중과 진동을 받게 되는 소화조(200)의 센터 돔(210)에 설치되어 있는 베이스 플레이트(220)가 지지되어 제1, 2 구동수단(110)(181)과 제1 내지 4 감속수단(120)(130)(182)(183)의 하중이 소화조(200) 센터 돔(210)에 가해지지 않게 됨으로써 소화조(200) 기본 구조물의 안전에 지장을 초래하지 않게 된다.
이에 따라, 본 발명의 일실시예에 의한 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기(100)는 설치 공간상의 제약 없이 노후화된 소화조(200)의 강도를 보강하면서 강력한 교반 기능을 가지는 새로운 교반기를 교체 설치하여 사용할 수 있으며, 소화조(200) 기본 구조물에 트러스형 샤프트(152) 외부로 들어나는 별도의 보강 구조물을 설치할 필요가 없으므로 노후화된 소화조(200)의 교반기 교체 설치 공사기간을 대폭 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라 노후화된 소화조(200)의 교반기 교체 설치 공사비용 또한 대폭 절감시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 의한 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기(100)는 제1, 2 임펠러(160)(170)가 회전되면서 소화조(200) 내의 혼합액을 교반시킴과 동시에, 혼합액의 수위와 상관없이 부력 스컴 블레이드(184c)가 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드(184b)를 따라 혼합액의 수위와 연동되어 승강되어 항상 수면 상에 위치한 상태로 혼합액의 수면 상에 부위하는 스컴을 제거하여 항상 일정한 스컴 제거 효율을 제공할 수 있도록 함으로써 수 처리 효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 한다.
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) : 제1 구동수단 (120) : 제1 감속수단
(130) : 제2 감속수단 (140) : 지지부재
(150) : 샤프트 유닛 (160) : 제1 임펠러
(170) : 제2 임펠러 (180) : 수위 연동형 스컴 제거유닛

Claims (11)

  1. 소화조 센터 돔에 설치된 베이스 플레이트에 설치되어 제1 구동수단으로부터 전달되는 회전력을 소정 비율로 감속시키는 제1 감속수단;
    상기 제1 감속수단으로부터 회전력을 전달받아 소정 비율로 감속시키는 제2 감속수단;
    상기 소화조의 센터 돔에 설치된 베이스 플레이트를 소화조 하부면에 대향하여 지지함으로써 소화조의 강도를 보강할 수 있도록 소화조 내에 설치되는 지지부재;
    상기 지지부재에 의해 관통되도록 상기 지지부재의 외측에 배치되어 상기 제2 감속수단으로부터 회전력을 전달받아 회전되는 샤프트 유닛;
    상기 지지부재에 의해 관통되며 상기 샤프트 유닛 하단부에 설치되어 상기 샤프트 유닛과 연동되어 회전되는 제1 임펠러;
    상기 샤프트 유닛의 상하 방향으로 복수개가 나선 형태로 소정간격 배치되도록 상기 샤프트 유닛에 설치되어 상기 샤프트 유닛과 연동되어 회전되는 제2 임펠러; 및
    상기 소화조 내의 혼합액 수위에 따라서 승강되면서 혼합액의 수면위로 부상되는 스컴을 제거하는 수위 연동형 스컴 제거유닛을 포함하며,
    상기 수위 연동형 스컴 제거유닛은,
    상기 소화조 센터 돔에 설치된 베이스 플레이트에 설치되어 제2 구동수단으로부터 전달되는 회전력을 소정 비율로 감속시키는 제3 감속수단;
    상기 제3 감속수단으로부터 회전력을 전달받아 소정비율로 감속시키는 제4 감속수단; 및
    상기 샤프트 유닛에 의해 관통되도록 상기 샤프트 유닛의 외측에 배치되어 소화조 내의 혼합액 수위에 따라서 승강되면서 상기 제4 감속수단으로부터 회전력을 전달받아 회전되어 혼합액의 수면위로 부상되는 스컴을 제거하는 스컴 제거수단을 포함하고,
    상기 스컴 제거수단은,
    상기 샤프트 유닛에 의해 관통되도록 샤프트 유닛 외측에 배치되며 상기 제4 감속수단과 연결됨으로써 상기 제4 감속수단으로부터 회전력을 전달받아 회전되는 회전판;
    상기 샤프트 유닛 외측에 배치되도록 상기 회전판에 복수개가 소정간격으로 설치되어 상기 회전판과 연동되어 회전되는 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드; 및
    상기 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드에 슬라이딩 체결되어 혼합액의 수위에 따라 상기 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드를 따라 승강되면서 상기 샤프트 겸용 슬라이딩 가이드와 연동되어 회전됨으로써 혼합액의 수면위로 부상되는 스컴을 제거하는 부력 스컴 블레이드를 포함하는 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 감속수단은,
    상기 구동수단의 회전력을 소정 비율로 감속시켜 상기 제2 감속수단으로 전달하는 싸이클로이드 감속기인 것을 특징으로 하는 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 감속수단은,
    상기 제1 감속수단으로부터 회전력을 전달받아 소정 비율로 감속시켜 상기 샤프트 유닛에 전달하는 링 기어인 것을 특징으로 하는 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 샤프트 유닛은,
    상기 지지부재에 의해 관통되도록 지지부재의 외측에 배치되며 상기 제2 감속수단과 연결됨으로써 상기 제2 감속수단으로부터 회전력을 전달받아 회전되는 회전판; 및
    상기 지지부재에 의해 관통되도록 지지부재의 외측에 배치되며 상단부는 회전판에 연결되어 상기 회전판과 연동되어 회전되고, 하단부에는 상기 제1 임펠러가 설치되며, 측면부에는 복수개의 제2 임펠러가 나선 형태로 소정간격으로 배치되어 설치됨으로써 상기 제1, 2 임펠러를 회전시키는 트러스형 샤프트를 포함하는 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 트러스형 샤프트는,
    상기 지지부재에 의해 관통되도록 지지부재 외측에 복수개가 상기 지지부재의 상하 길이 방향으로 배치되어 고정부재에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 임펠러는,
    상기 지지부재에 의해 외주면에 복수개의 블레이드가 소정간격으로 설치되어 있는 허브가 관통되며, 서로 이웃하는 블레이드 사이에 연결되어 있는 고정판이 상기 샤프트 유닛에 고정되어 상기 샤프트 유닛과 연동되어 회전되는 것을 특징으로 하는 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 제3 감속수단은,
    상기 제2 구동수단의 회전력을 소정 비율로 감속시켜 상기 제4 감속수단으로 전달하는 싸이클로이드 감속기인 것을 특징으로 하는 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제4 감속수단은,
    상기 제3 감속수단으로부터 회전력을 전달받아 소정 비율로 감속시켜 상기 회전판에 전달하는 링 기어인 것을 특징으로 하는 소화조 강도 보강 기능을 구비하는 소화조용 교반기.
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