KR102543903B1

KR102543903B1 - 체인 플라이트식 부유물 제거기

Info

Publication number: KR102543903B1
Application number: KR1020220180542A
Authority: KR
Inventors: 김선아; 이규창
Original assignee: 김선아
Priority date: 2022-12-21
Filing date: 2022-12-21
Publication date: 2023-06-14

Abstract

본 발명은 체인 플라이트식 부유물 제거기에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 하수처리조와 같은 수처리시설에 설치되어 수처리 과정에서 수조 상부에 떠오르는 부유물을 지속적으로 수집하여 수조 외부로 배출하도록 하고, 장기간 사용시 체인의 장력이 저하되었을 때 강제로 장력을 높이도록 하여, 부유물 제거작동이 원활하게 이루어지도록 한 기술에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 벽체와, 상기 벽체의 한쪽 상부에 고정 설치되는 구동모터와, 상기 벽체를 가로지르는 형태로 고정된 위치에 설치되며 일측은 구동모터와 연결되어 회전하는 고정구동축과, 상기 고정구동축과 떨어진 위치에 벽체를 가로지르는 형태로 설치되되 수평방향으로 이동가능하게 설치되는 가변종동축과, 상기 고정구동축과 가변종동축의 양측에 각각 설치되는 스프라켓과, 상기 고정구동축의 스프라켓과 가변종동축의 스프라켓을 연결하는 형태로 설치되어 회전궤도를 갖도록 한 체인과, 상기 체인에 설치되어 부유물을 배출방향으로 이동시키는 스크래퍼와, 상기 스크래퍼의 배출경로상에 설치되어 부유물을 배출방향으로 안내하는 가이드판과, 상기 벽체에 설치되어 가변종동축을 수평방향으로 이동시켜서 체인의 장력을 조절하는 액추에이터;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

체인 플라이트식 부유물 제거기{Floating matter exclusion instrument}

본 발명은 체인 플라이트식 부유물 제거기에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 하수처리조와 같은 수처리시설에 설치되어 수처리 과정에서 수조 상부에 떠오르는 부유물을 지속적으로 수집하여 수조 외부로 배출하도록 하고, 장기간 사용시 체인의 장력이 저하되었을 때 강제로 장력을 높이도록 하여, 부유물 제거작동이 원활하게 이루어지도록 한 기술에 관한 것이다.

일반적으로 하수처리조와 같은 수처리시설에는 수처리 과정에서 수조의 상부에 부유물(스컴)이 떠오르게 된다. 이렇게 떠오른 부유물은 별도의 제거장치를 통해 제거되도록 되어 있다.

이러한 부유물 제거장치(또는 스컴스키머)는 다양한 방식으로 부유물을 제거하는데, 물에 떠오르는 별도의 장치를 통해 제거하는 부유식 방식, 회전하면서 스컴을 제거하는 헬리컬 방식, 강한 바람을 이용하여 부유물을 제거하는 송풍방식, 체인을 따라 일정한 궤도를 이동하면서 부유물을 제거하는 체인방식 등이 있다.

상기 나열한 방식중에서 현재 고장 발생이 현저히 적으면서, 부유물 제거효율이 높은 헬리컬방식 및 체인방식이 주로 사용되고 있다.

상기 헬리컬방식은 회전속도가 높아 수조내에 물결을 만들게 되면서, 떠오른 부유물이 다시 가라앉게 되면서 제거가 원활하게 이루어지지 않는 문제점이 있다.

그리고 체인방식은 부유물을 제거하는 블레이드와 블레이드를 고정하기 위한 브라켓 등이 체인에 고정 설치되기 때문에, 부품의 중량으로 인해 체인에 높은 하중이 발생하게 된다. 따라서, 장시간 사용시 체인이 장력이 낮아지게 되어 블레이드의 제거효율이 떨어지거나, 체인이 이탈하는 등의 문제를 발생시킨다.

등록특허 제10-0652823호(체인 플라이트식 부유물 제거기)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 체인의 궤도를 따라 블레이드가 이동하면서 수조의 부유물을 제거하여 외부로 배출할 수 있도록 하되, 장시간 사용시에 체인의 장력감소 현상이 발생 하였을 때 다시 체인을 팽팽한 상태로 조정하여, 브레이드의 부유물 제거효율을 유지하도록 하고 체인의 이탈문제를 방지할 수 있는 체인 플라이트식 부유물 제거기를 제공함에 목적을 두고 있다.

본 발명은 벽체와, 상기 벽체의 한쪽 상부에 고정 설치되는 구동모터와, 상기 벽체를 가로지르는 형태로 고정된 위치에 설치되며 일측은 구동모터와 연결되어 회전하는 고정구동축과, 상기 고정구동축과 떨어진 위치에 벽체를 가로지르는 형태로 설치되되 수평방향으로 이동가능하게 설치되는 가변종동축과, 상기 고정구동축과 가변종동축의 양측에 각각 설치되는 스프라켓과, 상기 고정구동축의 스프라켓과 가변종동축의 스프라켓을 연결하는 형태로 설치되어 회전궤도를 갖도록 한 체인과, 상기 체인에 설치되어 부유물을 배출방향으로 이동시키는 스크래퍼와, 상기 스크래퍼의 배출경로상에 설치되어 부유물을 배출방향으로 안내하는 가이드판과, 상기 벽체에 설치되어 가변종동축을 수평방향으로 이동시켜서 체인의 장력을 조절하는 액추에이터;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 가변종동축이 설치되는 벽체의 내측에는 수평방향으로 길게 형성된 가변홈이 양측에 각각 형성되고, 상기 가변홈의 내부에 가변종동축의 양단부가 삽입된 형태로 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 체인의 하부에는 체인의 늘어남을 감지하는 장력감지부가 더 설치되어 장력감지부의 감지신호가 발생하였을 경우, 액추에이터를 작동시켜 체인의 장력을 높이도록 자동제어가 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 체인의 궤도를 따라 블레이드가 이동하면서 수조의 부유물을 제거하여 외부로 배출할 수 있도록 하되, 장시간 사용시에 체인의 장력감소 현상이 발생 하였을 때 다시 체인을 팽팽한 상태로 조정하여, 브레이드의 부유물 제거효율을 유지하도록 하고 체인의 이탈문제를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 체인 플라이트식 부유물 제거기의 주요 구성을 나타낸 평면도
도 2는 본 발명의 체인 플라이트식 부유물 제거기의 전체 구성을 나타낸 도면
도 3은 본 발명에서 체인의 장력이 약해진 상태에서 장력감지부를 통해 이를 감지하는 상태를 나타낸 도면
도 4는 본 발명에서 액추에이터를 작동시켜 체인의 장력을 높이도록 한 상태를 나타낸 도면
도 5는 본 발명에서 액추에이터를 작동시켜 체인의 장력을 높이도록 한 상태를 나타낸 평면도
도 6은 본 발명에서 가변종동축의 구성을 나타낸 도면
도 7은 본 발명에서 안전지지대가 더 적용된 실시예를 나타낸 도면
도 8 내지 9는 본 발명에 따른 안전지지대의 사용 예시를 나타낸 도면
도 10은 본 발명에서 스크래퍼를 복합적으로 구성한 또 다른 실시예
도 11은 본 발명의 체인 장력을 테이크업장치를 통해 조절되도록 한 또 다른 실시예
도 12는 도 11의 테이크업장치를 나타낸 도면

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

본 발명의 체인 플라이트식 부유물 제거기는 도 1 내지 2에 도시한 바와 같이 벽체(100)와, 상기 벽체(100)의 한쪽 상부에 고정 설치되는 구동모터(200)와, 상기 벽체(100)를 가로지르는 형태로 고정된 위치에 설치되며 일측은 구동모터(200)와 연결되어 회전하는 고정구동축(300)과, 상기 고정구동축(300)과 떨어진 위치에 벽체(100)를 가로지르는 형태로 설치되되 수평방향으로 이동가능하게 설치되는 가변종동축(400)과, 상기 고정구동축(300)과 가변종동축(400)의 양측에 각각 설치되는 스프라켓(500)과, 상기 고정구동축(300)의 스프라켓(500)과 가변종동축(400)의 스프라켓(500)을 연결하는 형태로 설치되어 회전궤도를 갖도록 한 체인(600)과, 상기 체인(600)에 설치되어 부유물을 배출방향으로 이동시키는 스크래퍼(700)와, 상기 스크래퍼(700)의 배출경로상에 설치되어 부유물을 배출방향으로 안내하는 가이드판(800)과, 상기 벽체(100)에 설치되어 가변종동축(400)을 수평방향으로 이동시켜서 체인(600)의 장력을 조절하는 액추에이터(900);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 벽체(100)는 수조에서 부유물 제거기가 설치되는 부분으로써, 대부분의 수처리시설과 마찬가지로 콘크리트로 되어 있다.

그리고 체인(600)은 스프라켓(500)을 연결하여 스크래퍼(700)가 체인(600)의 궤도를 따라 한 방향으로 반복 이동할 수 있게 되는 것이다.

상기 스크래퍼(700)는 앞서 설명한 바와 같이 체인(600)에 설치되는 것으로서, 도면에 도시한 바와 같이 다수 설치되어 연속적으로 부유물 제거가 이루어지는 것이 좋다. 그리고 상기 스크래퍼(700)의 구성은 " ㄱ " 자 형태로 절곡되어 체인(600)에 고정되는 플라이트(710)와, 상기 플라이트(710)에 결합되어 부유물을 이동시키는 고무판(720);으로 구성된다

본 발명의 특징은 스프라켓(500)이 설치되는 2개의 축이 서로 동일한 방식으로 되어 있지 않고, 다른 방식 즉, 고정구동축(300)과 가변종동축(400)으로 이루어진 것에 있다.

상기 고정구동축(300)은 구동모터(200)와 연결되어 구동모터(200)의 동력으로 회전되는 구성으로서, 설치위치가 고정되어 있다. 상기 고정구동축(300)에 설치되는 스프라켓(500)은 축에 고정되어 고정구동축(300)이 회전함에 따라 함게 회전되도록 한다.

반면, 상기 가변종동축(400)은 설치위치가 고정되어 있지 않고 이동할 수 있는 형태로 되어 있다. 바람직하게는 상기 가변종동축(400)은 고정구동축(300)과 같이 회전하지 않고 수평이동만 가능하도록 설치되며, 가변종동축(400)에 설치되는 스프라켓(500)은 축에 고정되어 있지 않고 공회전되게 설치되어야 한다.

그리고 본 발명의 구동모터(200)는 인버터와 같은 장치를 통해 RPM을 조절하여 스크래퍼(700)의 이동속도를 제어하도록 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 부하에 따라 구동모터(200)의 회전속도를 제어하여 고장을 방지하거나 효율적인 부유물 제거가 이루어지도록 하는 것이다.

상기와 같이 고정구동축(300)과 가변종동축(400)으로 구성함에 따라, 체인(600)의 장력이 약해지면 가변종동축(400)을 이동시켜 체인(600)의 장력을 강하게 조정할 수 있게 되는 것이다.

본 발명의 액추에이터(900)는 상기 가변종동축(400)을 이동시키는 구성에 해당된다. 상기 액추에이터(900)는 도면과 같이 양측에 각각 설치되는 것이 바람직하며, 벽체(100)에 고정 설치되어 가변종동축(400)을 수평방향으로 이동시키게 되는 것이다. 상기 액추에이터(900)는 다양한 모터나 실린더로 사용될 수 있지만, 가변종동축(400)을 수평방향으로 이동시키기 위한 다른 형태의 기계적 장치로 적용할 수 있다.

그리고 상기 가변종동축(400)이 설치되는 벽체(100)의 내측에는 수평방향으로 길게 형성된 가변홈(110)이 양측에 각각 형성되고, 상기 가변홈(110)의 내부에 가변종동축(400)의 양단부가 삽입된 형태로 설치되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 가변종동축(400)의 양단부가 벽체(100)의 가변홈(110) 내측에 삽입된 형태로 설치되면, 가변종동축(400)의 스프라켓(500)이 벽체(100)에 더 가깝게 설치될 수 있기 때문에, 부유물 제거 영역을 극대화 할 수 있는 이점을 갖는다.

상기 엑추에이터의 작동은 관리자가 직접 육안으로 판단하여 작동할 수 있지만, 자동으로 제어를 할 수 있다.

즉, 상기 체인(600)의 하부에는 체인(600)의 늘어남을 감지하는 장력감지부(610)가 더 설치되어 장력감지부(610)의 감지신호가 발생하였을 경우, 액추에이터(900)를 작동시켜 체인(600)의 장력을 높이도록 자동제어가 이루어질 수 있다.

상기 장력감지부(610)는 스크래퍼(700)와의 접촉에 의해 신호를 제공받을 수 있다. 즉, 체인(600)이 정상상태에서는 도 2에 도시한 바와 같이 장력감지부(610)의 위치에 스크래퍼(700)가 접촉될 수 없는 상태가 되어 장력감지부(610)의 신호가 발생되지 않는다.

그러나 도 3에 도시한 바와 같이 체인(600)이 늘어난 상태에서는 아래에서 이동하는 스크래퍼(700)가 정상범주보다 더 내려오기 때문에 장력감지부(610)와 접촉하게 되고 이를 감지하게 된다. 이때 상기 장력감지부(610)는 막대형태의 스위치로 구성하여 스크래퍼(700)가 이동하면서 스위치를 물리적으로 밀면서 신호를 발생시킬 수 있다.

상기와 같이 장력감지부(610)를 통해 장력이 약해진 상태를 감지하게 되면 도 4 내지 5에 도시한 바와 같이 액추에이터(900)가 가변종동축(400)을 고정구동축(300)과 반대방향으로 밀어주어 체인(600)의 장력을 높이게 된다.

또한 상기 장력감지부(610)를 통해서 체인(600)의 장력을 높일수도 있지만, 장력이 지나치게 감소하게 되면, 구동모터(200)를 정지함으로써 고장발생을 방지하는 형태로 안전시스템을 적용할 수 있다.

그리고 본 발명의 가변종동축(400)은 도 6에 도시한 바와 같이 양측의 액추에이터(900)가 독립적으로 작동할 수 있도록 구성되는 것이 좋다. 즉, 양쪽 체인(600)의 장력이 서로 다르게 되었을 때 장력이 부족한 부분의 액추에이터(900)만 작동시켜서 장력조정이 이루어지도록 하는 것이다.

그렇게 하기 위해서는 도면과 같이 가변종동축(400)의 구성이 양쪽에 액추에이터(900)와 연결되어 이동하는 작동축부(410)와, 상기 작동축부(410)를 연결하는 형태의 링크축부(420);로 형성되되, 상기 링크축부(420)와 각도축의 연결부위는 이동방향으로 각도회전이 가능하도록 결합되어 양쪽의 작동축부(410)가 독립적으로 이동하는 구조로 이루어져 있다.

또한 상기 도 6에 도시한 바와 같이 가변종동축(400)의 양쪽 끝 부분, 즉 스프라켓(500) 외측에는 롤러(430)가 결합되어 가변종동축(400)이 이동할 때 롤러(430)가 가변홈(110) 내측에서 안정적으로 이동하도록 구성될 수 있다.

도 7 내지 8은 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 체인(600)이 설치되는 부분의 아래쪽에 안전지지대(120)가 벽체(100)에 고정 설치될 수 있다. 상기 안전지지대(120)는 " U " 자 형태로 형성되어 과도한 장력 또는 체인(600)의 손상으로 인하여 체인(600)이 끊어진 경우, 도 9에 도시한 바와 같이 체인(600)이 안전지지대(120)에 낙하되어 지지될 있도록 하여 수조의 바닥까지 낙하되는 것을 방지하고 정비 편의성을 높이도록 한다. 상기 안전지지대(120)는 도 7에 도시한 바와 같이 윗부분과 아랫부분에 각각 설치되는 것이 좋고, 매쉬(mesh) 형태로 구성하여 안전지지대(120)의 상부에 이물질이 쌓이는 것을 방지하는 것이 좋다.

도 10은 본 발명에 따른 스크래퍼(700)의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 플라이트(710)의 연질고무 재질의 고무판(720)이 결합된 제1스크래퍼(700a)와, 플라이트(710)에 경질고무 재질의 고무판(720)이 결합된 제2스크래퍼(700b)가 복합적으로 적용될 수 있다.

이때 상기 제1스크래퍼(700a)는 고무판(720)이 가이드판(800)의 높이보다 더 돌출되도록 설치되어 가이드판(800)을 지날 때 고무판(720)이 휘어지면서 부유물을 효과적으로 제거할 수 있도록 하고, 제2스크래퍼(700b)는 고무판(720)이 가이드판(800)에 높이에 맞도록 돌출하여 고무판(720)의 휘어짐 없이 강한힘으로 가이드판(800)의 표면에 붙은 잔류 이물질을 제거하도록 한다.

상기 제2스크래퍼(700b)의 고무판(720)은 제1스크래퍼(700a)에 비해 상대적으로 더 두껍게 형성하여 휘어짐을 최소화하여 강한힘으로 가이드판(800)을 청소하도록 한다.

도 11 내지 12는 전자적으로 제어하는 액추에이터(900)가 적용되지 않고, 가변종동축(400)의 스프라켓(500) 위치를 수동으로 이동시켜 체인(600)의 장력을 조절하는 테이크업장치(900')를 적용한 것으로서, 상기 테이크업장치(900')는 액추에이터(900)에 비해 설치가 용이한 이점이 있다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

100 : 벽체 110 : 가변홈
120 : 안전지지대 200 : 구동모터
300 : 고정구동축 400 : 가변종동축
410 : 작동축부 420 : 링크축부
430 : 롤러 500 : 스프라켓
600 : 체인 610 : 장력감지부
700 : 스크래퍼 710 : 플라이트
720 : 고무판 700a : 제1스크래퍼
700b : 제2스크래퍼 800 : 가이드판
900 : 액추에이터 900' : 테이크업장치

Claims

벽체(100)와,
상기 벽체(100)의 한쪽 상부에 고정 설치되는 구동모터(200)와, 상기 벽체(100)를 가로지르는 형태로 고정된 위치에 설치되며 일측은 구동모터(200)와 연결되어 회전하는 고정구동축(300)과, 상기 고정구동축(300)과 떨어진 위치에 벽체(100)를 가로지르는 형태로 설치되되 수평방향으로 이동가능하게 설치되는 가변종동축(400)과, 상기 고정구동축(300)과 가변종동축(400)의 양측에 각각 설치되는 스프라켓(500)과, 상기 고정구동축(300)의 스프라켓(500)과 가변종동축(400)의 스프라켓(500)을 연결하는 형태로 설치되어 회전궤도를 갖도록 한 체인(600)과, 상기 체인(600)에 설치되어 부유물을 배출방향으로 이동시키는 스크래퍼(700)와, 상기 스크래퍼(700)의 배출경로상에 설치되어 부유물을 배출방향으로 안내하는 가이드판(800)과, 상기 벽체(100)에 설치되어 가변종동축(400)을 수평방향으로 이동시켜서 체인(600)의 장력을 조절하는 액추에이터(900);로 구성되고,
상기 액추에이터(900)는 벽체(100) 양측에 고정설치되고,
상기 가변종동축(400)이 설치되는 벽체(100)의 내측에는 수평방향으로 길게 형성된 가변홈(110)이 양측에 각각 형성되고, 상기 가변홈(110)의 내부에 가변종동축(400)의 양단부가 삽입된 형태로 설치되며,
상기 가변종동축(400)은 양쪽에 액추에이터(900)와 연결되어 이동하는 작동축부(410)와, 상기 작동축부(410)를 연결하는 형태의 링크축부(420);로 형성되어 양쪽의 액추에이터(900)가 독립적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 체인 플라이트식 부유물 제거기.
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제 1항에 있어서,
상기 체인(600)의 하부에는 체인(600)의 늘어남을 감지하는 장력감지부(610)가 더 설치되어 장력감지부(610)의 감지신호가 발생하였을 경우, 액추에이터(900)를 작동시켜 체인(600)의 장력을 높이도록 자동제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 체인 플라이트식 부유물 제거기
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