KR102459781B1 - 배수장 제진기의 수중 협잡물 제거용 호퍼형 레이크 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배수장 제진기의 수중 협잡물 제거용 호퍼형 레이크 장치에 관한 것이다.
부연하면, 홍수시에 배수펌프장으로 유입되는 각종 부유쓰레기 협잡물 및 수중 협잡물에 대하여 제진기를 작동하여 수로 밖으로 배출하는데 있어서, 수중 협잡물 또는 침전 협잡물 등을 호퍼형 레이크에 포집되도록 하고 배출지점에 도달하여 수중협잡물을 덤핑하여 배출하는 배수장 제진기의 수중 협잡물 제거용 호퍼형 레이크 장치에 관한 것이다.

Description

배수장 제진기의 수중 협잡물 제거용 호퍼형 레이크 장치{Rotary screen with hopper type rake for removal of underwater debris}

본 발명은 배수장 제진기의 수중 협잡물 제거용 호퍼형 레이크 장치에 관한 것이다.

부연하면, 홍수시에 배수펌프장으로 유입되는 각종 부유쓰레기 협잡물 및 수중 협잡물에 대하여 제진기를 작동하여 수로 밖으로 배출하는데 있어서, 수중 협잡물 또는 침전 협잡물 등을 호퍼형 레이크에 포집되도록 하고 배출지점에 도달하여 수중협잡물을 덤핑하여 배출하는 배수장 제진기의 수중 협잡물 제거용 호퍼형 레이크 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 홍수가 발생하거나 갑자기 유량이 증가되면, 수로에는 쓰레기 등의 각종 부유물로 구성된 협잡물이 흘러들어와 물의 흐름을 방해하게 된다.

특히, 상기 협잡물은 수로를 따라 흐르는 물의 유속을 저하시켜 수로의 상류 지역에서 수로가 범람하는 원인 중 하나로 작용하고, 수로의 하류 지역에 각종 쓰레기가 쌓이게 한다.

제진기는 배수 펌프장, 상수도 취수장, 하수 처리장, 관계용 수로 등 다양한 개수로에 설치되어, 쓰레기가 배수펌프에 인입하기전에 수류에 포함된 협잡물을 수로의 상부로 끌어올려 제거하는 장치이다. 이때, 제진기에서 협잡물 제거 효율이 높아질수록 배수펌프의 가동에 고장 빈도수가 낮아지기 때문에 홍수시의 배수장 운전 안정성이 확보된다.

종래의 배수펌프장 제진기에 장착된 레이크장치는 일반적으로 평면형 갈퀴 레이크가 채용되고 있으며 제진기 양끝단부에서 회전하는 로터리 체인에 4개의 레이크를 등 간격으로 결속하여 레이크가 이동하면서 협잡물을 포집하여 배출하고 있다.

종래의 제진기에 장착된 평면형 갈퀴 레이크는 갈퀴의 구조상 수로의 표층에 쌓인 대형 협잡물을 배출하고 있으나 수중에서 수류 유동과 함께 이동하는 소형의 협잡물에 대하여는 포집하여 배출하지 못하는 구조적 단점이 있기 때문에 제진기를 통과된 수중의 소형 협잡물등이 펌프의 가동 효율을 저하 시키거나 펌프정 저부에 침적되는 문제점이 있다.

따라서, 수로 표층의 크기가 큰 협잡물 외에 크기가 작은 수중의 협잡물대하여 포집 및 배출이 요이하도록 한 수중 협잡물 제거 호퍼형 레이크 장치에 관한 연구가 요구된다.

관련하여, 등록특허공보 제10-1906201호에는 레이크에 감긴 협잡물의 감지장치 및 제거장치를 갖춘 로터리 제진기가 기재되어 있다.

상기 기술은, 로터리 제진기는 수류의 흐름 방향에 대해 수로 바닥으로부터 경사지게 세워져 유입되는 협잡물이 걸리는 메인스크린을 포함하는 스크린부과; 상기 메인스크린에 걸린 상기 협잡물을 연속적으로 인양하는 레이크부와; 상기 레이크부를 제어하고 운전하는 제어부를 포함하여 구성되며, 인양된 상기 협잡물을 협잡물 컨베이어로 반출할 수 있게 하며, 상기 레이크에 상기 협잡물이 감겼을 때를 감지하는 협잡물 감지장치와; 상기 협잡물이 감지되었을 때 상기 레이크를 역회전시켜 일정 위치까지 상승시킨 후 상기 협잡물을 제거하는 협잡물 제거장치를 추가로 포함하며, 상기 레이크부는 상기 메인스크린에 걸린 상기 협잡물을 제거하기 위해 말단에 갈퀴가 형성된 4개 이상의 레이크와; 상기 레이크가 부착되어 상기 레이크를 회전되게 하는 무한궤도로 주행하는 레이크 체인과, 상기 레이크 체인이 결합되어 회전될 수 있게 스프로켓 휠을 가지는 주동축과 종동축 및 감속기가 부착된 기어드모터를 포함하는 레이크 구동부를 포함하여 구성되며, 상기 제어부는 상기 협잡물 감지장치가 상기 협잡물을 감지하였을 때 상기 로터리 제진기를 정지시킨 후 자동으로 상기 레이크를 일정 위치까지 역회전시키고 상기 협잡물 제거장치를 일정 시간 동안 가동하여 협잡물을 제거하여 상기 협잡물 컨베이어로 배출시킨다.

이러한 상기 기술의 레이크에 감긴 협잡물의 감지장치 및 제거장치를 갖춘 로터리 제진기에 따르면 레이크에 협잡물 감김 현상시 오차없이 감지할 수 있어 제진기의 기어드모터의 과부하에 의해 소손되는 것을 방지할 수 있으며, 감김 현상 발생 시 자동으로 레이크가 역회전하여 컨베어 상부에 멈춘 뒤 협잡물 제거장치로 감긴 협잡물을 세팅된 시간 동안 긁어 제거하여 협잡물이 스크린 후면으로 인입을 방지하고, 협잡물 제거 시작 후 타이머에 의해 설정된 시간이 경과하고 협잡물 처리가 완료된 후 레이크가 다시 재가등 되는 시스템으로 제진기의 협잡물 제거 효율을 높여 펌프의 수명을 향상시켰다.

또한, 등록특허공보 제10-1695462호에는 끼인 협잡물의 자가제거가 가능한 로터리식 제진기가 기재되어 있다.

상기 기술은, 끼인 협잡물의 자가제거가 가능한 로터리식 제진기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이크를 구동시키는 구동부의 구동부하를 측정하여 설정된 기준 이상의 과부하가 발생하는 경우, 레이크를 반대방향으로 회전시켜 메인스크린에 끼인 협잡물을 제거하도록 함으로써 레이크 또는 구동부의 파손 및 고장을 방지하고 별도의 작업 없이도 메인스크린에 끼인 협잡물의 제거가 가능하도록 하며, 회전가능하게 삽입되는 간격유지부재, 내측으로 라운드지게 함입되도록 형성되는 인양측지지부를 통해 메인스크린에 끼인 협잡물의 제거가 용이하게 이루어지도록 하고, 레이크의 역회전시에도 개폐스크린의 개방이 가능하도록 함으로써 레이크의 역회전에 의한 끼인 협잡물의 제거가 원활하게 이루어지도록 하는 끼인 협잡물의 자가제거가 가능한 로터리식 제진기에 관한 것이다.

또한, 등록특허공보 제10-2032657호에는 제진기 레이크용 이물질 제거장치 및 이를 포함하는 제진기가 기재되어 있다.

상기 기술은, 제진기 레이크용 이물질 제거장치 및 이를 포함하는 제진기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제진기에 설치되어 자중에 의해 자유낙하하지 못한 이물질을 레이크에서 제거하는 이물질 제거장치로서, 베어링부를 갖는 한쌍의 고정유닛; 상기 고정유닛의 베어링부를 연결함과 아울러 회전되게 체결되고, 고정플랜지들이 마련된 회전축부; 상기 회전축에 체결되어, 상기 레이크의 이물질을 제거하는 이물질제거부; 및 상기 제진기의 궤도체인을 따라 이동되는 레이크에 의해 회전된 상기 회전축부와 상기 이물질제거부를 복귀시키는 탄성복귀수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 제진기 레이크용 이물질 제거장치를 제공한다.

이러한 상기 기술인 제진기 레이크용 이물질 제거장치는 하수의 협잡물을 제거하는 제진기에 설치되어, 스크린에 걸림된 협잡물을 수거하여 이송하는 레이크에서 효율적으로 협잡물을 분리시킴으로써, 협잡물이 레이크에 달라붙어 자중에 의해 분리되지 않은 상태로 재차 하수에 유입되는 것을 방지하게 되고, 재차 하수로 유입되어 쌓인 협잡물로 인한 부하로 인해 스크린 또는 레이크가 파손되는 것을 방지하게 되는 것으로 기재되어 있다.

또한, 등록특허공보 제10-2316695호에는 다중 경로를 갖는 로터리 제진기가 기재되어 있다.

상기 기술은, 전방에 협잡물 적체의 우려가 작은 다중 경로를 갖는 로터리 제진기에 관한 것으로서, 상기 로터리 제진기는 수로를 가로막으면서 후방으로 경사진 상태로 설치되어 상기 수로를 따라 흐르는 수류에서 협잡물을 끌어올리는 제1 회전 운반체와, 상기 제1 회전 운반체에 인접하여 나란하게 설치되는 제2 회전 운반체와, 전방의 수위를 감지하는 전방 센서와, 후방의 수위를 감지하는 후방 센서와, 상기 제1 회전 운반체와 상기 제2 회전 운반체를 구동시키는 모터와, 상기 전방 센서와 상기 후방 센서에 의해 감지되는 수위의 차이가 소정 값 이상이 되면 상기 제1 회전 운반체와 상기 상기 제2 회전 운반체가 다른 속도로 구동하도록 상기 모터를 제어하는 제어부를 포함한다.

등록특허공보 제10-1906201호(2018.10.11. 공고) 등록특허공보 제10-1695462호(2017.01.23. 공고) 등록특허공보 제10-2032657호(2019.10.15. 공고) 등록특허공보 제10-2316695호(2021.10.25. 공고)

본 발명의 목적은, 배수펌프장, 하수처리장 등의 수로에 물과 함께 많은 양의 협잡물이 유입되어 협잡물을 제거 하는 제진기의 기존 제거 방식에서 더욱 효과적으로 수중의 소형 협잡물을 제거 할 수 있도록 호퍼형 레이크 장치를 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 기존 제진기에 장착된 평면형 갈퀴 레이크을 유지하면서 수중 소형 협잡물 배출에 적합한 호퍼형 레이크 장치을 추가 창착하여 제진기의 협잡물 배출 효율을 증대 시키고 추가장치의 유지보수가 용이토록한 협잡물 제거 호퍼형 레이크 장치를 제공하는 것에 있다.

상술된 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로 본 발명에 따른 제진기 수중 협잡물 제거 호퍼형 레이크 장치는, 수중 협잡물을 담을수 있도록 J자 형태로 마련되는 프레임과, 제진기 양끝단에 구비된 회전형 로터리 체인에 결속하는 고정브라켓, 포집된 협잡물을 덤핑 할 수 있도록 호퍼 내부에 하단에 장착된 덤핑플레이트, 레이크가 수중에서 표층, 대기중으로 이동하여 부상?擁? 호퍼 내부의 물이 배수 되도록 한 호퍼하단의 매쉬, 호퍼 양끝단 브라켓의 체결볼트를 포함한다.

본 발명의 작동은 제진기 양끝단부에서 회전하는 로터리 체인에 결속된 4개의 기존의 평면형 갈퀴 레이크 외에 추가로 4개의 호퍼형 레이크를 등간격 교차배치 결속하여 레이크가 이동하면서 수로 표층에 쌓인 대형 협잡물은 기존의 레이크가 배출하고 수중의 소형 협잡물은 본 발명의 호퍼형 레이크에 쌓여 이송되고 덤핑지점에 도달 하였을 때 내부 덤핑 플레이트가 들춰지며 내부에 쌓인 부유물과 협잡물을 쏟아내 배출한다.

본 발명에 따르면, 제진기 수중 협잡물 제거 호퍼형 레이크 장치는 기존 제진기의 레이크를 그대로 사용하여 기존 협잡물의 제거량을 유지 하며, 추가로 수중의 작은 협잡물들을 제거 함으로써, 더욱 많은 협잡물을 제거하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 제진기 수중 협잡물 제거 호퍼형 레이크 장치는 기존 제진기의 레이크와 체결방식과 동일하게 하여 교체 등 유지보수가 용이한 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 협잡물 제거 호퍼형 레이크를 제진기에 부착하여 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 협잡물 제거 호퍼형 레이크가 제진기에 체결된 방식을 도시한 도면이다.
도 3는 본 발명의 협잡물 제거 호퍼형 레이크를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 협잡물 제거 호퍼형 레이크의 배수 홀을 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 협잡물 제거 호퍼형 레이크의 볼트&너트 체결을 도시한 도면이다.
도 6는 본 발명의 협잡물 제거 호퍼형 레이크의 덤핑플레이트가 덤핑 전 위치를 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 협잡물 제거 호퍼형 레이크의 덤핑플레이트가 덤핑 시 위치를 도시한 단면도이다.
도 8는 기존 제진기 레이크의 덤핑 위치를 도시한 도면이다.
도 9은 본 발명의 협잡물 제거 호퍼형 레이크의 덤핑 위치를 도시한 도면이다.
도 10는 본 발명의 협잡물 제거 호퍼형 레이크와 기존 레이크의 위치를 도시한 도면이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

본 발명은 배수장 제진기의 수중 협잡물 제거용 호퍼형 레이크 장치에 관한 것이다.

부연하면, 홍수시에 배수펌프장으로 유입되는 각종 부유쓰레기 협잡물 및 수중 협잡물에 대하여 제진기를 작동하여 수로 밖으로 배출하는데 있어서, 수중 협잡물 또는 침전 협잡물 등을 호퍼형 레이크에 포집되도록 하고 배출지점에 도달하여 수중협잡물을 덤핑하여 배출하는 배수장 제진기의 수중 협잡물 제거용 호퍼형 레이크 장치에 관한 것이다

도 1은 본 발명의 협잡물 제거 호퍼형 레이크를 제진기에 부착하여 도시한 도면이다. 수중 협잡물 제거 호퍼형 레이크 장치는 기존 제진기에 부착되어 있는 레이크 사이에 호퍼형 레이크 장치가 기존레이크와 같은 방식으로 체인에 부착된다.

도 2는 본 발명의 협잡물 제거 호퍼형 레이크가 제진기에 체결된 방식을 도시한 도면이다. 호퍼형 레이크는 기존 레이크와 체결 같은 체결 방법으로 체인의 브라켓에 체결된다. 따라서, 교체 등 유지보수에 용이하다.

도 3는 본 발명의 협잡물 제거 호퍼형 레이크를 도시한 도면이다. 호퍼형 레이크는 J형 프레임, 덤핑플레이트, 덤핑플레이트 고정 힌지, 스톱 바, 하단부 배수 홀, 좌우측 양끝단부 체인 체결 브라켓으로 구성된다.

도 4는 본 발명의 협잡물 제거 호퍼형 레이크의 배수 홀 도시한 단면도 이다.협잡물이 호퍼형 레이크에 쌓이고 수로 외부로 이송 할 때 물이 배출 될 수 있도록 배수 홀을 구성한다.

도 5는 본 발명의 협잡물 제거 호퍼형 레이크의 볼트&너트 체결을 도시한 도면이다. 기존 레이크의 체결방식과 동일 하여 유지보수에 용이하다.

도 6는 기존 제진기의 평면형 레이크 형상 및 로터리 체인과의 결속 도면이다.

도 7는 본 발명의 협잡물 제거 호퍼형 레이크의 덤핑플레이트가 덤핑 전 위치를 도시한 단면도이다. 기본상태의 덤핑플레이트 위치를 나타낸다.

도 8는 본 발명의 협잡물 제거 호퍼형 레이크의 덤핑플레이트가 덤핑 시 위치를 도시한 단면도이다. 호퍼형 레이크가 덤핑 위치에 도달 하였을 경우 중력에의해 힌지로 연결된 덤핑플레이트가 움직이며, 스톱 바로 인해 멈춘다.

도 9는 기존 제진기 레이크의 덤핑 위치를 도시한 도면이다. 레이크가 덤핑 위치에 도달하면 덤핑되며 협잡물을 쏟아내게 된다.

도 10은 본 발명의 협잡물 제거 호퍼형 레이크의 덤핑 위치를 도시한 도면이다. 호퍼형 레이크가 덤핑위치에 도달하면 내부의 덤핑플레이트가 중력에 의해 들춰지며 협잡물을 쏟아내게 된다. 호퍼형 레이크의 체결은 체인의 브라켓과 볼트너트로 고정이 된다.

도 11는 본 발명의 협잡물 제거 호퍼형 레이크와 기존 레이크의 위치를 도시한 도면이다. 호퍼형 레이크를 기존 레이크 사이에 배치를 시킴으로 기존 레이크 사이로 떨어지는 작은 협잡물을 받아내 제거 할 수가 있다.

이하, 상술된 본 발명의 첨부된 도면을 통해 부연하도록 한다.

첨부된 도면의 도 1에 따른 본 발명의 배수장 제진기의 수중 협잡물 제거용 호퍼형 레이크 장치는 롤러와 벨트를 이용하여 구성된 종래의 제진기에 있어서, 일측에 2개가 1쌍으로 수평되게 형성된 체인에 볼트 및 너트로 결합되는 레이크와 더불어, 호퍼형 레이크를 더 포함한다.

상기 호퍼형 레이크는, 첨부된 도면의 도 2 및 도 3과 같이, 'J'자 단면형상을 가지며 소정의 길이만큼 연장된 호퍼형 레이크는, 반원형상을 가지는 하측면에 다수의 배수 홀이 형성된다.

또한, 하측의 반원형상을 가지는 홈 영역에 힌지를 이용하여 결합되는 덤핑플레이트를 포함한다. 이러한 덤핑 플레이트의 일측에는 상기 호퍼형 레이크의 배수 홀에 대응되는 위치에 홀이 형성될 수 있다.

이때, 호퍼형 레이크의 반원형상을 가지는 하측면 일측에 격벽을 형성하여 분리된 공간을 확보하고, 이러한 분리된 공간 각각에 덤핑 플레이트를 구비하도록 구성할 수도 있다.

이러한 호퍼형 레이크는 일측에 돌출박스를 포함하되, 첨부된 도면의 도 5와 같이 체인의 일측에 돌출된 돌출판(도면부호 미표시)을, 상기 돌출박스에 내삽한 후, 볼트와 너트를 이용하여 결합함으로써, 상기 체인의 이동을 따라 호퍼형 레이크가 이동할 수 있는 것이다.

한편, 첨부된 도면의 도 7과 같이, 호퍼형 레이크의 하측에 형성된 반원형상의 홈 일측에 스톱바가 돌출되도록 형성된다.

이러한 스톱바는, 힌지를 축으로 하여 힌지에 의해 회동되는 덤핑 플레이트가, 첨부된 도면의 도 8과 같이 호퍼형 레이크의 하측 반원형상을 벗어나지 않도록 하는 기능을 수행한다.

아울러, 첨부된 도면의 도 9에서는 종래의 레이크의 덤핑을 도시하고 있는데, 부연하면, 레이크가 덤핑 위치에 도달하면 덤핑되며 협잡물을 쏟아낸다.

또한, 도 10에서는 호퍼형 레이크의 덤핑을 도시하고 있는데, 부연하면, 호퍼형 레이크가 덤핑 위치에 도달하면 내부의 덤핑 플레이트가 중력에 의해 들춰지며 협잡물을 쏟아내게 된다.

이러한 종래 레이크 사이에 호퍼형 레이크를, 첨부된 도면의 도 11과 같이 위치시킴에 따라, 호퍼형 레이크를 기존 레이크 사이에 배치를 시킴으로 기존 레이크 사이로 떨어지는 작은 협잡물을 받아내 제거할 수가 있다.

이러한 본 발명에 따른 제진기 수중 협잡물 제거 호퍼형 레이크 장치에 의하면, 기존 제진기의 레이크를 그대로 사용하여 기존 협잡물의 제거량을 유지하며, 추가로 수중의 작은 협잡물들을 제거 함으로써, 더욱 많은 협잡물을 제거하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 제진기 수중 협잡물 제거 호퍼형 레이크 장치는 기존 제진기의 레이크와 체결방식과 동일하게 하여 교체 등 유지보수가 용이한 효과도 있다.

상기에서 도면을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도면의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

Claims (4)

1. 2개가 1쌍으로 수평되게 형성된 체인을 이용하여 레이크를 구비한 제진기의, 기존의 갈퀴형 레이크의 사이마다 구성된 호퍼형 레이크에 있어서,
   상기 호퍼형 레이크는,
   'J'자 단면형상을 가지며 소정의 길이만큼 연장되며, 반원형상을 가지는 하측면에 다수의 배수 홀이 형성되는 것을 특징으로 하며,
   상기 호퍼형 레이크의 하측의 반원형상을 가지는 홈 내부에는,
   힌지를 이용하여 결합되는 덤핑 플레이트가 1개 이상 구성되되,
   상기 덤핑 플레이트는, 상기 호퍼형 레이크의 하측의 반원형상을 따라 만곡되도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 제진기의 호퍼형 레이크 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 호퍼형 레이크는 일측에 돌출박스를 포함하되,
   상기 체인의 일측에 돌출된 돌출판을, 상기 돌출박스에 내삽한 후, 볼트 및 너트를 이용하여 결합함으로써,
   상기 호퍼형 레이크가 체인을 따라 이동할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는, 제진기의 호퍼형 레이크 장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 호퍼형 레이크의 하측의 반원형상을 가지는 홈의 다른 일측에는,
   돌출된 형상의 스톱바가 형성됨으로써,
   상기 덤핑 플레이트가 힌지를 축으로 회전하는 경우, 상기 호퍼형 레이크의 하측의 반원형상을 가지는 홈을 벗어나지 않도록 단속하는 것을 특징으로 하는, 제진기의 호퍼형 레이크 장치.
   
   
4. 삭제

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