KR102418447B1 - 로터리식 제진기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 로터리식 제진기는, 수로의 위에 설치되고 수로의 바닥에 대해 소정 각도로 경사지게 배치되는 한 쌍의 가이드레일이 결합되는 한 쌍의 메인프레임; 수로의 바닥으로부터 상기 한 쌍의 가이드레일의 하류측에 경사지게 설치되고 일정 간격으로 배열되는 다수의 스크린바로 구성되는 스크린; 상기 스크린의 위에 설치되어 상기 한 쌍의 메인프레임 사이를 막는 에이프런; 상기 가이드레일을 따라 상류측에서 하강하고 하류측에서 상승하도록 이동하는 한 쌍의 체인; 상기 메인프레임의 상단부에 설치되고 모터에 의해 회전되어 상기 한 쌍의 체인을 회전시키는 한 쌍의 스프로켓; 및 상기 한 쌍의 체인 사이에 결합되어 상기 스크린에 걸린 협잡물을 걷어 올리는 레이크를 포함하고, 상기 레이크는 상기 한 쌍의 체인 사이에 결합되어 협잡물을 걷어 올리는 레이크판과, 상기 레이크판의 일측 단부에서 상방으로 경사지게 절곡되는 제1연장부와, 상기 레이크판의 일측 단부에서 하방으로 경사지게 절곡되는 제2연장부와, 상기 레이크판의 타측에 서로 소정 간격으로 결합되어 고정되고, 전단부가 다수의 스크린바 사이에 배치되는 복수의 톱니부재를 포함한다.

Description

로터리식 제진기{Rotary type screener machine}

본 발명은 로터리식 제진기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 큰 협잡물이 레이크에 걸려서 제진기에 큰 부하가 걸리는 경우 제진기를 역회전시켜서 협잡물을 포집할 수 있는 로터리식 제진기에 관한 것이다.

일반적으로 배수 처리장이나 상수도 취수장, 하수 처리장, 관계용 수로 등의 다양한 개수로(開水路)에는 수질 개선을 위해 제진기가 설치된다. 제진기는 수류와 함께 떠밀려온 플라스틱 용기, 비닐봉지, 병, 캔, 나무, 건축 폐자재 등의 각종 쓰레기나 오물과 같은 협잡물을 걷어 올려 제거하는 장치로 널리 이용되고 있다.

일반적인 제진기는 수중에 설치되는 스크린을 이용해 협잡물을 걸러내고, 스크린에 걸린 협잡물을 스크린 전방을 타고 상승 이동하는 수 개의 레이크를 이용하여 수면 위로 끌어 올려 제거한 후 레이크를 다시 스크린 하부의 수중으로 이동시키는 로터리 방식을 채택하고 있다.

종래 로터리 방식 제진기는, 수로 벽면에 설치되는 프레임과 프레임에 설치된 가이드레일, 프레임 사이에 설치되어 수류와 함께 떠내려 오는 협잡물을 걸러내는 스크린과, 스크린 전방을 타고 상승 이동하면서 스크린에 걸린 협잡물을 걷어 올리는 레이크를 포함하여 구성된다.

스크린은 수로 바닥면과 일정각도로 경사지게 설치되는 수 개의 스크린 바가 좌우로 간격을 두고 배치됨으로써 구성되며, 구동 모터에 의해 상기 가이드레일을 따라 연속 회전되는 엔드리스 체인에 상기 레이크가 장착됨으로써, 레이크는 스크린 후방을 거쳐 스크린 하부로 이동되고 스크린 전방을 타고 상승 이동된다.

스크린과 바닥면 사이의 틈새를 막아 협잡물이 통과하지 못하도록 스크린 하부와 상기 바닥면 사이에는 전위 스크린이 설치되며, 상기 엔드리스 체인에 의해 이동되는 레이크의 원활한 이동과 협잡물의 완벽한 제거를 위해 스크린의 상측의 프레임 사이에는 판형상의 에이프런이 설치된다.

이와 같은 종래 로터리 방식의 제진기에 의하면, 수류와 함께 떠밀려 내려오는 협잡물 중 스크린 바의 간격보다 크기가 작은 협잡물은 통과시키고 스크린 바의 간격보다 큰 협잡물만 스크린으로 걸러낸 다음, 스크린의 전면을 타고 상승 이동하는 상기 레이크로 긁어 올려 스크린 후방에 설치된 배출 콘베이어를 통해 외부로 배출시키게 된다.

그러나, 상기한 종래 로터리 방식의 제진기는, 스크린에 걸린 협잡물을 걷어 올리는 레이크가 에이프런 상부에서 방향을 전환해 스크린 후방을 거쳐 스크린 하부로 이동되고, 스크린 하부 주위를 돌아 다시 스크린 전면을 타고 오르도록 구성되어 있다. 그래서, 스크린의 하부와 바닥면 사이에는 레이크가 지나가는 틈이 존재하며 이 틈을 커버하기 위한 전위 스크린이 반드시 필요하다는 문제가 있다.

다음으로, 공개특허공보 제10-2016-0001187호에 개시된 로터리식 제진기는, 레이크가 스크린 전면을 타고 올라 스크린 후방을 거쳐 스크린 하부로 이동하는 종래의 순환식 구성과는 다르게, 레이크(50)가 스크린(30) 전면을 타고 오르면서 스크린(30)에 걸린 협잡물을 끌어 올린 후 스크린(30)으로 이격된 전방의 이동 경로를 따라 다시 스크린(30) 하부로 이동하는 순환식 구성을 이루고 있다.

수로 벽면에 설치되는 주 프레임(10)을 포함하며 주 프레임(10)에 설치된 가이드 레일(20)을 구비한다. 주 프레임(10) 사이의 하부영역(수중에 위치하는 부분)에는 스크린(30)이 설치되어 수류와 함께 떠내려 오는 협잡물을 걸러내고, 스크린(30)에 걸린 협잡물을 레이크(50)가 제거한다.

스크린(30)은 수로 바닥면과 일정각도로 경사지게 설치되는 수 개의 스크린 바가 좌우로 소정의 간격을 두고 배치됨으로써 구성되며, 가이드 레일(20)을 따라 연속 회전하는 엔드리스 체인(62)을 포함하는 레이크 구동부(60)에 의해 상기 레이크(50)가 스크린(30) 주위를 순환 이동하면서 스크린(30)에 걸린 협잡물을 제거한다.

주 프레임(10)은 대향 배치되는 좌우 한 쌍이 상하에 걸쳐 중간 중간 횡간부재(12)를 통해 상호 연결되며, 레이크(50)는 상기 스크린(30) 전면을 타고 상승 이동하면서 스크린(30)에 전방에 걸린 협잡물을 걷어 올리고, 주 프레임(10) 상부에 설치된 체인구동 스프로켓(64)을 돌아 상기 스크린(30) 전방으로 소정 거리 이격된 채 스크린(30) 하부로 이동된다.

레이크가 스크린 전면을 타고 상승 이동하고 스크린 후방에서 하강 이동한 후 스크린 하부 주위를 돌아 스크린 전방에 위치하는 종래와는 다르게, 공개특허공보에 기재된 발명은 스크린(30) 전면을 타고 상승 이동한 레이크(50)가 스크린(30) 전방으로 이격되어 다시 스크린(30) 하부로 이동하는 구성으로서, 바닥면(베이스)과 스크린(30) 사이가 좁아 전위 스크린이 필요 없다.

스크린(30)이 설치된 부분이 수중에 위치하게 되고 스크린(30) 상부의 판상형의 에이프런(40)은 수면 위의 공간에 위치한다. 물에 잠긴 상기 스크린(30)에 의해 수류와 함께 떠내려오는 협잡물이 걸러지게 되고, 스크린(30)에 걸린 협잡물을 걷어 올리는 과정에서 협잡물이 레이크(50)로부터 떨어져 나가는 것을 에이프런(40)이 막는다.

스크린(30)을 구성하는 다수의 스크린 바는 이들 후방에 가로로 배치되어 이들을 하나로 연결하는 복수의 연결봉에 의해 일체화된 여과 구조체를 이룬다. 따라서 좌우로 간격을 두고 인접 배치되는 스크린 바들 사이로 형성된 통로를 통해 물은 용이하게 빠져나갈 수 있지만 협잡물은 걸러질 수 있게 되는 것이다.

하지만, 이러한 로터리식 제진기도 다음과 같은 문제점이 있다.

폭우나 홍수 발생시 비정상적으로 매우 큰 협잡물이 제진기로 유입되는 경우가 있다. 레이크는 상류측에서 하강하고 하류측에서 상승하도록 회전되는데, 레이크가 상류측에서 하강할 때 레이크와 스크린 또는 바닥 사이에 큰 협잡물이 끼어서 제진기에 과부하가 발생하는 문제점이 있었다.

이 경우 모터 구동부에 토크 센서를 설치하여 과부하 발생시 제진기 작동을 정지시켜서 레이크 등의 파손을 방지하기도 하였다.

그러나, 종래의 경우 큰 협잡물을 사람이 직접 제거한 후에 다시 제진기를 작동시켜야 하는 번거로움이 있었고, 끼인 협잡물을 제거하기 전에는 제진기를 역회전시키더라도 일반적인 협잡물을 레이크로 포집할 수 없었다.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0001187호

본 발명은 큰 협잡물이 제진기에 끼어 과부하가 발생되는 경우 제진기를 역회전시켜서 일반적인 협잡물을 포집할 수 있는 로터리식 제진기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 로터리식 제진기는, 수로의 위에 설치되고 수로의 바닥에 대해 소정 각도로 경사지게 배치되는 한 쌍의 가이드레일이 결합되는 한 쌍의 메인프레임; 수로의 바닥으로부터 상기 한 쌍의 가이드레일의 하류측에 경사지게 설치되고 일정 간격으로 배열되는 다수의 스크린바로 구성되는 스크린; 상기 스크린의 위에 설치되어 상기 한 쌍의 메인프레임 사이를 막는 에이프런; 상기 가이드레일을 따라 상류측에서 하강하고 하류측에서 상승하도록 이동하는 한 쌍의 체인; 상기 메인프레임의 상단부에 설치되고 모터에 의해 회전되어 상기 한 쌍의 체인을 회전시키는 한 쌍의 스프로켓; 및 상기 한 쌍의 체인 사이에 결합되어 상기 스크린에 걸린 협잡물을 걷어 올리는 레이크를 포함하고, 상기 레이크는 상기 한 쌍의 체인 사이에 결합되어 협잡물을 걷어 올리는 레이크판과, 상기 레이크판의 일측 단부에서 상방으로 경사지게 절곡되는 제1연장부와, 상기 레이크판의 일측 단부에서 하방으로 경사지게 절곡되는 제2연장부와, 상기 레이크판의 타측에 서로 소정 간격으로 결합되어 고정되고, 전단부가 다수의 스크린바 사이에 배치되는 복수의 톱니부재를 포함한다.

상기 레이크는 상기 제1연장부와 상기 제2연장부 사이에 소정 간격으로 연결되도록 배치되는 복수의 보강리브를 더 포함할 수 있다.

상기 레이크판은 일측에 상기 제1연장부가 연결되는 제1레이크판과, 일측에 상기 제2연장부가 연결되고 타측에 상기 복수의 톱니부재가 결합되며 상기 제1레이크판에 포개져서 결합되는 제2레이크판을 포함할 수 있다.

상기 모터에 연결되는 감속기에 설치되어 과부하를 감지하는 토크 리미터와, 상기 모터의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하고, 상기 모터가 정회전하는 동안 상기 토크 리미터가 소정값 이상의 부하 토크를 감지하면, 상기 제어부는 상기 모터를 소정 시간 동안 역회전시킬 수 있다.

상기 모터의 정회전시 상기 레이크에 의해 걷어 올려진 협잡물은 상기 에이프런의 상단에서 떨어지고, 상기 모터의 역회전시 상기 레이크에 의해 걷어 올려진 협잡물은 상기 한 쌍의 스프로켓을 지나서 떨어지며, 상기 에이프런의 옆에 그리고 상기 한 쌍의 스프로켓의 아래에 설치되어 떨어지는 협잡물을 받아서 이동시키는 컨베이어를 더 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 로터리식 제진기에 의하면, 큰 협잡물이 제진기에 끼어 과부하가 발생되는 경우 제진기를 역회전시켜서 일반적인 협잡물을 포집할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리식 제진기를 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리식 제진기를 나타내는 정면도이다.
도 3은 도 1의 A-A선을 따라 자른 수평 단면도이다.
도 4는 도 1의 B-B선을 따라 자른 수평 단면도이다.
도 5는 가이드레일과 메인프레임을 나타내는 측면도이다.
도 6은 스프로켓을 나타내는 정면도(a) 및 우측면도(b)이다.
도 7은 체인을 나타내는 정면도이다.
도 8은 레이크를 나타내는 정면도(a) 및 우측면도(b)이다.
도 9는 정회전하는 레이크를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 10은 역회전하는 레이크를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 11은 모터 구동부와 제어부를 나타내는 개략도이다.
도 12는 정회전시 로터리식 제진기를 나타내는 측면도이다.
도 13은 역회전시 로터리식 제진기를 나타내는 측면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리식 제진기를 나타내는 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터리식 제진기를 나타내는 정면도이며, 도 3은 도 1의 A-A선을 따라 자른 수평 단면도이고, 도 4는 도 1의 B-B선을 따라 자른 수평 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 로터리식 제진기(100)는, 수로의 위에 설치되고 수로의 바닥에 대해 소정 각도로 경사지게 배치되는 한 쌍의 가이드레일(110)이 결합되는 한 쌍의 메인프레임(120), 수로의 바닥으로부터 한 쌍의 가이드레일의 하류측에 경사지게 설치되고 일정 간격으로 배열되는 다수의 스크린바(132)로 구성되는 스크린(130), 스크린의 위에 설치되어 한 쌍의 메인프레임 사이를 막는 에이프런(140), 가이드레일을 따라 상류측에서 하강하고 하류측에서 상승하도록 이동하는 한 쌍의 체인(150), 메인프레임의 상단부에 설치되고 모터(180)에 의해 회전되어 한 쌍의 체인을 회전시키는 한 쌍의 스프로켓(160), 및 한 쌍의 체인 사이에 결합되어 스크린에 걸린 협잡물을 걷어 올리는 레이크(170)를 포함한다.

한 쌍의 가이드레일(110)은 수로의 양측면에 설치되어 각각 체인(150)의 이동을 안내한다. 한 쌍의 가이드레일(110)의 상부는 수로의 위에 설치되는 메인프레임(120)에 지지된다. 가이드레일(110)의 하부는 수로의 내측면에 앵커볼트에 의해 설치되는 복수의 레일브라켓(115)에 지지될 수 있다.

가이드레일(110)은 체인(150)을 수로의 위와 수중 사이로 연속적으로 안내할 수 있도록 배치되어 있다. 가이드레일(110)은 물의 이동방향에 대해 수직이 아니라 하류측으로 약간 기울어지도록 설치되어 있다.

또한, 가이드레일(110)은 수로의 위에서 하류측으로 더욱 기울어지도록 형성되어 있다. 가이드레일(110)의 상단부는 개방되어 있고, 메인프레임(120)의 상단부에 장착되는 스프로켓(160)에 체인(150)이 감기도록 설치되어 있다.

스프로켓(160)은 양측에 한 쌍이 설치되고 두 스프로켓(160) 사이에 샤프트(162)가 연결된다. 샤프트(162)는 그 옆에 설치된 모터(180)와 벨트(185)로 연결되어 회전된다. 스프로켓(160)이 회전됨에 따라 체인(150)이 가이드레일(110)을 따라 이동될 수 있다.

체인(150)은 가이드레일(110)을 따라 상류측에서 하강하고 하류측에서 상승하도록 이동될 수 있다.

수로의 바닥으로부터 가이드레일(110)의 하류측에 스크린(130)이 설치된다. 스크린(130)은 가이드레일(110)의 하부와 동일한 각도로 경사지게 설치되고, 일정 간격으로 배열되고 상하로 길게 형성되는 다수의 스크린바(132)로 구성된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 스크린(130)은 수로의 양측 격벽(105) 또는 양측 프레임 사이에 연결되는 지지빔(135)들에 의해 지지된다. 복수의 지지빔(135)은 수로의 양측면에 서로 일정 간격으로 설치될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 스크린(130)의 하단부는 체인(150)의 하단부 하류측에 일정 간격을 유지하도록 절곡되고 수로의 바닥에 밀착되도록 연장형성될 수 있다. 스크린(130)의 하단에는 브라켓이 결합되어 수로의 바닥에 앵커볼트에 의해 고정될 수도 있다. 스크린(130)의 하단부가 수로 바닥에 밀착되어 있어서, 협잡물이 스크린(130) 아래로 통과하지 못하고 스크린(130)에 걸리게 된다. 또한, 도 3에 도시된 레이크(170)의 톱니부재(175)가 스크린(130)의 스크린바(132) 사이로 지나가기 시작할 때 수로의 바닥에 근접하여 톱니부재(175)가 스크린(130)에 걸린 협잡물을 모두 걷어 올릴 수 있다.

스크린(130)의 위에는 한 쌍의 메인프레임(120) 사이를 막는 에이프런(apron, 140)이 설치된다. 에이프런(140)은 가이드레일(110)의 상부가 절곡된 곡선을 이루는 것과 마찬가지로 중간부가 절곡된 곡면을 이루도록 형성되어 있다. 그래서, 체인(150)을 따라 움직이는 레이크(170)와의 사이에 일정 간격, 즉 작은 틈을 형성하도록 배치된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 에이프런(140)의 하부는 수로의 양측 격벽(105) 사이에 설치되는 지지빔(145)에 지지될 수 있다. 에이프런(140)의 상부는 가이드레일(110)에 지지될 수 있다.

레이크(rake, 170)는 체인(150)에 결합되어 이동하면서 스크린(130)에 걸린 협잡물을 걷어 올린다. 레이크(170)는 체인(150)에 소정 간격으로 복수개가 장착되고, 체인(150)의 하류측에서 상승하면서 스크린(130)에 걸린 협잡물을 걷어 올릴 수 있다.

도 5는 가이드레일과 메인프레임을 나타내는 측면도이고, 도 6은 스프로켓을 나타내는 정면도(a) 및 우측면도(b)이며, 도 7은 체인을 나타내는 정면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가이드레일(110)은 그 상단부에서 상류측 가이드레일부(111)와 하류측 가이드레일부(112)가 서로 벌어지도록 형성된다. 구체적으로, 가이드레일(110)은 상부에서 절곡되는 부위에서부터 두 가이드레일(110) 사이의 간격이 점점 커지도록 형성될 수 있다.

또한, 메인프레임(120)의 상단부에는 스프로켓(160)의 샤프트(162)를 장착할 수 있는 샤프트 장착부(126)가 형성될 수 있다. 이 샤프트 장착부(126)는 메인프레임(120)의 상단면에서부터 중심을 따라 하방으로 길게 절개된 홈 형태로 형성될 수 있다.

상기 하류측 가이드레일부(112)는 상류측 가이드레일부(111)보다 그 단부가 더 메인프레임(120)의 상단 쪽으로 더 연장되어 샤프트 장착부(126)에 더 가까운 위치까지 배치될 수 있다.

가이드레일(110)의 하단부(113)는 수로의 바닥에 근접하여 배치되고, 반원 형태를 이루도록 연결되어 있다. 체인(150)은 가이드레일(110)의 상류측에서 하강하다가 가이드레일(110)의 하단부(113)에서 방향을 바꾸어 하류측에서 상승하도록 안내될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 스프로켓(160)은 레이크(170)의 수류방향 길이의 2배 이상의 반지름을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.

종래의 제진기의 경우, 스프로켓의 반지름이 작게 형성되어 샤프트와 레이크 사이의 간격이 좁게 배치되었다. 그래서, 레이크에 큰 협잡물이 걸려서 올라가는 경우에 에이프런의 상단에서 협잡물이 떨어질 때 큰 협잡물이 샤프트와 레이크 사이에 걸려서 샤프트 또는 레이크가 변형되거나 파손되는 문제점이 있었다.

이에 반해, 본 발명의 경우 스프로켓(160)의 반지름을 종래보다 훨씬 크게 형성함으로써 샤프트(162)와 레이크(170) 사이의 최소 이격거리를 레이크의 수류방향 길이보다 더 크게 배치하였다. 그래서, 상당히 큰 협잡물이 레이크에 걸려서 올라가더라도 그 협잡물이 샤프트와 레이크 사이에 걸릴 가능성이 매우 낮아질 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 스프로켓(160)의 반지름 R은 레이크(170)의 수류방향 길이의 2배 이상으로 형성될 수 있다. 스프로켓(160)의 중심에는 샤프트(162)가 삽입되어 장착되는 축공(161)이 형성되어 있다. 스프로켓(160)의 외주면에는 체인(150)의 피치에 대응하는 복수의 톱니(164)가 형성된다. 도 6에서 톱니(164)는 14개가 형성된 것이 도시되어 있으나, 톱니(164)의 수는 이에 한정되지 않고 스프로켓(160)의 크기와 체인(150)의 피치에 따라 다양하게 형성될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 체인(150)은, 가이드레일(110)을 따라 구름운동을 하는 복수의 롤러(151)와, 두 롤러의 회전축 사이에 연결되는 한 쌍의 이너링크(152)와, 두 롤러 중 하나의 롤러와 그 다음 롤러의 회전축 사이에 연결되는 한 쌍의 아우터링크(153)를 포함할 수 있다.

복수의 롤러(151)는 가이드레일(110)을 따라 구름운동을 하도록 안내된다. 체인(150)에서 임의의 연결 방향으로 제1롤러와 제2롤러의 외측면 사이에 한 쌍의 이너링크(152)가 연결되고, 제2롤러와 제3롤러 사이에는 한 쌍의 이너링크(152)의 외측에 한 쌍의 아우터링크(153)가 연결될 수 있다.

이너링크(152)와 아우터링크(153)는 금속 재질로 이루어지고 길쭉한 밴드 형태의 양단부에 한 쌍의 회전축공이 형성될 수 있다. 롤러(151)의 회전축공과 이너링크(152) 및 아우터링크(153)의 회전축공을 통해 핀(154)을 삽입하여 서로 회전가능하게 연결할 수 있다.

상기 가이드레일(110)은 금속 재질로 이루어지고, 상기 복수의 롤러(151)는 엔지니어링 플라스틱으로 이루어진 것이 바람직하다.

가이드레일(110)이나 이너링크(152)와 아우터링크(153)는 스테인레스스틸과 같은 금속 재질로 이루어질 수 있는 반면에, 롤러(151)는 직접 폴리머화에 의해 생산되는 캐스트 폴리아미드와 같은 엔지니어링 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 롤러(151)는 PA6G로 성형될 수 있다. PA6G는 내마모성이 좋고, 높은 인장 강도와 내압력성을 가지며 우수한 치수 안정도를 가지고 있다.

롤러(151)를 엔지니어링 플라스틱 재질로 형성함으로써 가이드레일(110)과 금속끼리 접촉하여 가이드레일(110)이 마멸되는 것을 방지할 수 있다. 가이드레일(110)이 마멸되면 그 전체를 교체해야 하지만, 롤러(151)는 설사 마멸되더라도 쉽게 교체할 수 있다.

한편, 상기 체인(150)은 마주보는 두 쌍의 롤러(151) 사이에 장착되는 복수의 거리유지부재(158)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 거리유지부재(158)는 원형 또는 다각형 파이프 형태로 이루어질 수 있다.

이 거리유지부재(158)도 상기한 레이크(170)와 마찬가지로 양단부에 결합판(159)이 일체로 형성되어 있어서, 두 롤러(151)의 회전축에 나사(155)에 의해 체결될 수 있다.

복수의 거리유지부재(158)는 복수 쌍의 롤러(151)마다 하나씩 장착되어 이동하는 한 쌍의 체인(150) 사이의 간격을 유지할 뿐만 아니라 한 쌍의 체인(150)이 동시에 움직이도록 할 수 있다.

도 8은 레이크를 나타내는 정면도(a) 및 우측면도(b)이고, 도 9는 정회전하는 레이크를 개략적으로 나타내는 사시도이며, 도 10은 역회전하는 레이크를 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 3 및 도 8에 도시된 바와 같이, 레이크(170)는 한 쌍의 체인(150) 사이에 결합되어 협잡물을 걷어 올리는 레이크판(171)과, 레이크판의 일측 단부에서 상방으로 경사지게 절곡되는 제1연장부(171E)와, 레이크판의 일측 단부에서 하방으로 경사지게 절곡되는 제2연장부(172E)와, 레이크판의 타측에 서로 소정 간격으로 결합되어 고정되고, 전단부가 다수의 스크린바(132) 사이에 배치되는 복수의 톱니부재(175)를 포함할 수 있다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 레이크판(171)은 체인(150)에 결합되고 수로 내부에 폭방향으로 길게 형성되는 판재 형태로 이루어질 수 있다. 이를 위해, 레이크(170)는 레이크판(171)의 양측 단부에 구비되어 두 롤러(151)의 회전축에 결합되는 결합판(177)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

결합판(177)은 레이크판(171)의 양측단에 수직으로 일체로 연결되고, 두 롤러(151)의 회전축에 대응하는 한 쌍의 관통공이 장공 형태로 형성되어 있어서, 한 쌍의 나사(155)에 의해 체결될 수 있다.

종래의 체인은 한 쌍의 아우터링크 중 일측에 레이크를 체결하기 위한 브라켓이 별도로 구비되어 있었으나, 본 발명의 경우, 레이크(170)의 양측단에 결합판(177)을 구비함으로써 아우터링크(153)에 별도의 브라켓을 구비할 필요 없이 두 롤러(151)의 회전축 사이에 레이크(170)를 쉽게 장착할 수 있다.

다만, 한 쌍의 아우터링크(153) 중 일측에는 한 쌍의 나사(155)가 체결될 수 있는 한 쌍의 보스가 구비될 수 있다. 또한, 나사(155)는 스프링 와셔 및/또는 플랜 와셔를 끼운 다음 체결되는 것이 바람직하다.

한편, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 레이크(170)의 양단에 용접되어 결합되는 결합판(177)은 나사(155)에 의해 체인(150)에 체결될 수 있다. 그런데, 결합판(177)은 레이크(170) 상의 협잡물에 의해 충격을 받아서 변형되거나 마모될 우려가 있다. 그래서, 결합판(177)의 외측에 웨어플레이트(wear plate, 178)를 결합함으로써, 결합판(177)이 변형되거나 마모되는 것을 방지하고 보강할 수 있다.

웨어플레이트(178)는 직사각형 판재에 복수의 체결공이 형성되어 결합판(177)에 복수의 나사에 의해 체결될 수 있다. 웨어플레이트(178)에 형성된 체결공은 나사의 머리부를 수용하도록 형성될 수 있다.

또한, 웨어플레이트(178)와 결합판(177) 사이에는 끼움쇠플레이트(shim plate, 179)가 배치되어 함께 나사 체결될 수 있다. 끼움쇠플레이트(179)는 웨어플레이트(178)와 같은 직사각형 모양으로 형성되되 웨어플레이트(178)보다 훨씬 얇은 두께를 가질 수 있다. 끼움쇠플레이트(179)는 웨어플레이트(178)와 결합판(177)을 나사로 체결할 때 과도한 체결력에 의해 변형되는 것을 방지하고, 결합판(177)을 더욱 보강할 수 있다.

제1연장부(171E)는 레이크판(171)의 일측 단부에서 상방으로 경사지게 절곡되도록 연장형성될 수 있다. 레이크판(171)에 대한 제1연장부(171E)의 경사 각도는 50~70도로 형성될 수 있다.

제2연장부(172E)는 레이크판(171)의 일측 단부에서 하방으로 경사지게 절곡되도록 연장형성될 수 있다. 레이크판(171)에 대한 제2연장부(172E)의 경사 각도는 60~80도로 형성될 수 있다.

제1연장부(171E)의 경사 각도는 제2연장부(172E)의 경사 각도보다 약 10도 정도 작게 형성될 수 있다.

레이크판(171)에서 제1연장부(171E)가 절곡되는 전후방향 길이는 레이크판(171)에서 제2연장부(172E)가 절곡되는 전후방향 길이보다 작게 형성될 수 있다.

제1연장부(171E)의 단부와 제2연장부(172E)의 단부를 연결한 가상의 선은 레이크판(171)에 거의 수직으로 배치되도록 형성될 수 있다. 그래서, 레이크(170)를 한 쌍의 체인(150) 사이에 장착했을 때, 제1연장부(171E)의 단부와 제2연장부(172E)의 단부는 체인(150)으로부터 거의 동일한 거리에 배치될 수 있다.

복수의 톱니부재(175)는 레이크판(171)의 타측 단부에 서로 소정 간격으로 배치되고 체결부재에 의해 결합되거나 용접되어 고정될 수 있다. 톱니부재(175)는 레이크판(171)에 수직으로 배치되어 결합되고 5각형 이상의 다각형 모양으로 형성될 수 있다. 각 톱니부재(175)는 그 전단부가 다수의 스크린바(132) 사이에 배치될 수 있다. 그래서, 복수의 톱니부재(175)는 다수의 스크린바(132) 사이에 끼인 협잡물을 걷어 올릴 수 있다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 레이크(170)는 제1연장부(171E)와 제2연장부(172E) 사이에 소정 간격으로 연결되도록 배치되는 복수의 보강리브(173)를 더 포함할 수 있다.

각 보강리브(173)는 제1연장부(171E)와 제2연장부(172E) 사이에 수직으로 배치되고 용접되어 결합될 수 있다. 보강리브(173)는 삼각형 또는 사다리꼴 형태로 형성될 수 있다. 복수의 보강리브(173)는 두 보강리브(173) 사이에 약 5개의 톱니부재(175)가 배치될 정도로, 복수의 톱니부재(175)보다 큰 간격으로 배열될 수 있다.

레이크판은 일측에 제1연장부(171E)가 연결되는 제1레이크판(171)과, 일측에 제2연장부(172E)가 연결되고 타측에 복수의 톱니부재(175)가 결합되며 제1레이크판에 포개져서 결합되는 제2레이크판(172)을 포함할 수 있다.

상술한 실시예에서는 레이크판(171)이 하나의 금속판재로 이루어지는데 반해서, 본 실시예의 레이크판은 2개의 금속판재가 결합되어 형성되는 차이가 있다.

제1레이크판(171)과 제2레이크판(172)은 이들에 소정 간격으로 관통형성된 복수의 체결공을 통해 볼트 및 너트와 같은 복수의 체결부재(174)에 의해 결합될 수 있다. 이와 달리, 제1레이크판(171)과 제2레이크판(172)은 서로 용접되어 결합될 수도 있고, 체결부재(174)에 의해 체결됨과 동시에 용접되어 결합될 수도 있다.

제1레이크판(171)은 정상운전되는 정회전시 유수의 하류측에서 위에 배치되고, 제2레이크판(172)은 비상운전되는 역회전시 유수의 상류측에서 위에 배치될 수 있다.

제1레이크판(171)과 제2레이크판(172)은 상기한 바와 같이 그 전후방향 길이가 서로 다르게 형성될 수 있다. 즉, 유수의 하류측에서 위에 배치되는 제1레이크판(171)보다, 유수의 상류측에서 위에 배치되는 제2레이크판(172)의 전후방향 길이가 더 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2레이크판(172)은 제1레이크판(171)에 비해 상대적으로 더 큰 협잡물을 포집할 수 있다.

이와 같이, 레이크(170)는 정방향 회전시에 제1레이크판(171)과 제1연장부(171E)에 의해 협잡물을 포집할 수 있을 뿐만 아니라, 역방향 회전시에도 제2레이크판(172)과 제2연장부(172E)에 의해 협잡물을 포집하여 끌어 올릴 수 있는 구조를 가지고 있다.

도 11은 모터 구동부와 제어부를 나타내는 개략도이고, 도 12는 정회전시 로터리식 제진기를 나타내는 측면도이며, 도 13은 역회전시 로터리식 제진기를 나타내는 측면도이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 로터리식 제진기(100)는 모터(180)에 연결되는 감속기(182)에 설치되어 과부하를 감지하는 토크 리미터(183)와, 모터의 작동을 제어하는 제어부(200)를 더 포함할 수 있다.

일반적으로, 토크 리미터(Torque Limiter)는 기계의 구동축이 받는 토크의 양을 제어하는 기계장치이다. 즉, 토크 리미터는 기계의 구동축에 과부하가 걸리는 경우 구동축이 받는 부하를 분리함으로써 기계의 손상을 방지할 수 있다.

본 발명에서 토크 리미터(183)는 모터(180)의 구동축에 연결되어 기계적으로 과부하를 분리할 뿐만 아니라 과부하를 감지하여 그 감지 신호를 제어부(200)로 전달할 수 있다. 이를 위해, 제어부(200)는 PLC(Programmable Logic Controller) 패널로 구성되는 현장제어반으로 이루어질 수 있고, 이 제어부(200)의 PLC 패널에 전자식 과전류 계전기(EOCR: Electronic Over Current Relay)를 구비할 수 있다.

일반적으로, 전자식 과전류 계전기(EOCR)는 모터 보호용으로 사용되고, 전류값이 설정값보다 커지면 이를 차단하여 모터의 소손을 방지할 수 있다.

본 발명의 로터리식 제진기에서는, 모터(180)가 정회전하는 동안 토크 리미터(183)가 소정값 이상의 부하 토크를 감지하면, 제어부(200)는 모터(180)를 소정 시간 동안 역회전시킬 수 있다.

로터리식 제진기의 레이크 등에 협잡물이 끼어서 과부하가 발생하면, 우선 토크 리미터(183)가 이를 감지하여 모터(180)의 작동을 정지시킴으로써 구동축에 가해지는 과부하를 차단할 수 있다. 이와 동시에, 제어부(200)의 전자식 과전류 계전기(EOCR)는 과부하에 의해 생기는 과전류 신호를 제어부(200)로 전달하고, 제어부(200)는 모터(180)에 대해 소정 시간 동안 역회전 명령 신호를 내려서, 모터(180)가 역회전 작동될 수 있다. 그래서, 복수의 레이크(170)는 소정 시간 동안 역회전하면서 협잡물을 포집하여 제거할 수 있고, 그 소정 시간이 경과하면 제어부(200)는 다시 모터(180)를 정회전시킬 수 있다.

모터(180)의 정회전시 레이크(170)에 의해 걷어 올려진 협잡물은 에이프런(140)의 상단에서 떨어지고, 모터(180)의 역회전시 레이크(170)에 의해 걷어 올려진 협잡물은 한 쌍의 스프로켓(160)을 지나서 떨어지며, 에이프런(140)의 옆에 그리고 한 쌍의 스프로켓(160)의 아래에 설치되어 떨어지는 협잡물을 받아서 이동시키는 컨베이어(190)를 더 포함할 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 일반적인 정상운전시 모터(180)가 정회전하면 레이크(170)에 의해 걷어 올려진 협잡물은 에이프런(140)의 상단에서 중력에 의해 컨베이어(190)로 미끄러져 떨어질 수 있다. 이때, 협잡물은 제1레이크판(171)의 상면에 포집되어 걷어 올려질 수 있다.

여기서, 유수의 상류측에서 하강하는 레이크(170)와 수로 바닥 사이 등에 매우 큰 협잡물이 끼이는 경우 제진기에 과부하가 걸릴 수 있다. 그러면, 토크 리미터(183)가 과부하를 감지하고, 제어부(200)는 모터(180)가 소정 시간 동안 역회전시킬 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 과부하가 발생한 비상운전시 모터(180)가 역회전하면 레이크(170)에 의해 걷어 올려진 협잡물은 한 쌍의 스프로켓(160)을 지나서 중력에 의해 컨베이어(190)로 떨어질 수 있다. 이와 같이, 컨베이어(190)는 제진기가 정회전시 및 역회전시에도 포집되어 떨어지는 협잡물을 받을 수 있도록 배치될 수 있다. 즉, 컨베이어(190)는 에이프런(140)의 옆에 그리고 한 쌍의 스프로켓(160)의 아래에 설치되어 정회전시 및 역회전시에도 레이크(170)에서 떨어지는 협잡물을 받아서 이동시킬 수 있다.

본 발명의 로터리식 제진기에 의하면, 큰 협잡물이 제진기에 끼어 과부하가 발생되는 경우 제진기를 소정 시간 동안 역회전시킴으로써 그 큰 협잡물을 제거하지는 못하더라도 보통의 협잡물은 계속해서 제거할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100: 로터리식 제진기 105: 수로 격벽
110: 가이드레일 111: 제1상단부
112: 제2상단부 113: 하단부
115: 레일브라켓
120: 메인프레임 126: 샤프트 장착부
130: 스크린 131: 가로바
132: 스크린바 135: 지지빔
140: 에이프런 145: 지지빔
150: 체인 151: 롤러
152: 이너링크 153: 아우터링크
154: 핀 155: 나사
158: 거리유지부재 159: 결합판
160: 스프로켓 161: 축공
162: 샤프트 164: 톱니
170: 레이크 171: 제1레이크판
171E: 제1연장부 172: 제2레이크판
172E: 제2연장부 173: 보강리브
174: 체결부재 175: 톱니부재
177: 결합판 178: 웨어플레이트
179: 끼움쇠플레이트
180: 모터 182: 감속기
183: 토크 리미터 185: 벨트
190: 컨베이어
200: 제어부

Claims (5)

1. 수로의 위에 설치되고 수로의 바닥에 대해 소정 각도로 경사지게 배치되는 한 쌍의 가이드레일이 결합되는 한 쌍의 메인프레임;
   수로의 바닥으로부터 상기 한 쌍의 가이드레일의 하류측에 경사지게 설치되고 일정 간격으로 배열되는 다수의 스크린바로 구성되는 스크린;
   상기 스크린의 위에 설치되어 상기 한 쌍의 메인프레임 사이를 막는 에이프런;
   상기 가이드레일을 따라 상류측에서 하강하고 하류측에서 상승하도록 이동하는 한 쌍의 체인;
   상기 메인프레임의 상단부에 설치되고 모터에 의해 정역회전되어 상기 한 쌍의 체인을 회전시키는 한 쌍의 스프로켓;
   상기 한 쌍의 체인 사이에 결합되어 상기 스크린에 걸린 협잡물을 걷어 올리는 레이크;
   상기 모터에 연결되는 감속기에 설치되어 과부하를 감지하는 토크 리미터; 및
   상기 모터의 작동을 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 레이크는
   상기 한 쌍의 체인 사이에 결합되어 협잡물을 걷어 올리는 레이크판과,
   상기 레이크판의 일측 단부에서 상방으로 경사지게 절곡되어 정방향 회전시 상기 레이크판의 상면과 함께 협잡물을 포집하여 끌어올리는 제1연장부와,
   상기 레이크판의 일측 단부에서 하방으로 경사지게 절곡되어 역방향 회전시 상기 레이크판의 하면과 함께 협잡물을 포집하여 끌어올리는 제2연장부와,
   상기 레이크판의 타측에 서로 소정 간격으로 결합되어 고정되고, 전단부가 다수의 스크린바 사이에 배치되는 복수의 톱니부재를 포함하며,
   상기 모터가 정회전하는 동안 상기 토크 리미터가 소정값 이상의 부하 토크를 감지하면, 상기 제어부는 상기 모터를 소정 시간 동안 역회전시키는 것을 특징으로 하는 로터리식 제진기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 레이크는
   상기 제1연장부와 상기 제2연장부 사이에 소정 간격으로 연결되도록 배치되는 복수의 보강리브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리식 제진기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 레이크판은
   일측에 상기 제1연장부가 연결되는 제1레이크판과,
   일측에 상기 제2연장부가 연결되고 타측에 상기 복수의 톱니부재가 결합되며 상기 제1레이크판에 포개져서 결합되는 제2레이크판을 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리식 제진기.
4. 삭제
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 모터의 정회전시 상기 레이크에 의해 걷어 올려진 협잡물은 상기 에이프런의 상단에서 떨어지고,
   상기 모터의 역회전시 상기 레이크에 의해 걷어 올려진 협잡물은 상기 한 쌍의 스프로켓을 지나서 떨어지며,
   상기 에이프런의 옆에 그리고 상기 한 쌍의 스프로켓의 아래에 설치되어 떨어지는 협잡물을 받아서 이동시키는 컨베이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로터리식 제진기.

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