KR102602296B1 - 대용량의 개선된 3방향 스크린 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 여과수 처리 용량을 높이도록 3방향 스크린 장치의 하부를 크게 제작하고, 물의 내부 범람 시 물을 후방으로 원활히 배출하면서도 협잡물을 거를 수 있도록 개량된 3방향 스크린 장치를 제공한다.

Description

대용량의 개선된 3방향 스크린 장치{3-directional improved screening apparatus having high capacity}

본 발명은 개선된 3방향 스크린 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하수의 이물질 처리 효율을 향상시키고 하수의 범람 시 이물질의 유실을 방지할 수 있도록 개량된 대용량의 3방향 스크린 장치에 관한 것이다.

급격한 도시화와 산업 발전에 따라 쓰레기 발생량이 대폭 증가하면서, 각종 오수나 산업 폐수, 생활하수 등을 정화 처리하기 위해 처리장으로 유입되는 유입수 중에는 각종 찌꺼기, 불순물, 부유물 등 다양한 종류의 협잡물이 다량으로 포함되어 유입되고 있다.

특히 집중호우 및 홍수 때에는 빗물과 함께 떠내려온 부유하는 플라스틱, 스티로폼, 나무토막 등 각종 협잡물이 대량으로 유입됨으로써 유입수에 섞여 유입되는 협잡물을 신속하게 제거하지 않으면, 수로 범람의 원인이 될 뿐만 아니라, 오, 폐수처리장 내 펌프 등 각종 시설의 고장을 유발하게 된다.

따라서, 이러한 협잡물을 유입수 중에서 확실하게 분리하기 위해서 수로에 격자 형태의 스크린을 설치함으로써 수로를 통과하는 유입수에 포함된 다량의 협잡물을 스크린으로 거르고, 스크린을 통과한 여과수만이 오, 폐수의 처리를 위한 최종 처리시설로 공급되게 하고 있다.

한편, 스크린에 의해 걸러진 협잡물을 신속하게 제거하지 않고, 장시간 방치하게 되면, 스크린에 의해 걸러진 협잡물이 스크린에 부착되면서, 협잡물을 걸러내고 여과수를 통과시키는 스크린의 구멍을 모두 막아버리기 때문에 수로를 따라서 흐르는 물의 흐름을 방해하여 수로 범람을 유발하게 된다.

출원인은 유입수로부터 협잡물을 제거하기 위한 3방향 스크린 장치로, 특허 제10-1648938호에 도시한 것과 같이 또 도 5에서와 같이, 수처리장의 수로(W') 내부에 설치되어 수로를 통해 유입되는 유입수가 전방, 후방, 하부로 유입된 후 양 측면을 통해 배출되어 흘러가게 하는 본체(100')와, 상기 본체 내부에서 세로 방향으로 순환하도록 컨베이어 형태로 경사지게 설치되어 본체 전방, 후방, 하부로 유입되는 유입수에 포함된 협잡물을 걸러내고, 협잡물이 걸러진 여과수가 본체의 양 측면을 통해 배출되게 하는 스크린구조물(200')과, 롤러체인(304')을 이용하여 스크린구조물을 순환 구동시키는 구동부(300')와; 스크린구조물 일측에 설치되어 스크린구조물을 통해 걸러지는 협잡물을 스크린구조물의 표면에 털어내서 제거하는 브러싱부(400')를 포함하여 구성하고, 본체(100')는, 수로 양측 내면에 밀착 고정되어 본체 중앙으로 유입수의 유입을 유도하는 측면가림벽(101'; 도 6)과, 스크린구조물(200') 후방에 위치하여 스크린구조물(200') 후방을 가리면서, 스크린구조물(200')에 의해 걸러진 협잡물이 배출되도록 상부에 배출구(104')를 구비한 후면가림벽(103')과, 측면가림벽(101')과 후면가림벽(103') 간에 형성되어 스크린구조물(200')을 통해 여과된 여과수를 배출하는 배수구(102a')를 형성하고, 내면에는 스크린구조물(200')의 양측 단부를 덮어서 협잡물의 유입을 방지하는 틈막이브러쉬를 구비한 측면벽(102')으로 구성하여 수로(W')를 통해 유입되는 유입수가 스크린구조물(200')의 전면스크린(200a')을 통과하면서 여과됨과 동시에 후면스크린(200b')을 역방향으로 통과하면서 여과된 후, 전면스크린(200a')과 후면스크린(200b') 사이에 위치한 배수구(102a')를 통해 동시에 배출되게 구성한 3방향 스크린 잔치를 제안하였다.

이 장치에 의하면 도 6에 도시한 것과 같이, 전면스크린(200a')을 통과한 여과수, 전면스크린(200a')을 통과한 후 후면가림벽(103')에 부딪혀 다시 후면 스크린(200b')을 통과한 여과수 및 장치의 밑바닥 하부에서 상승하는 여과수가 측면벽(102')의 배수구(102a')을 통하여 배출된다.

그러나 이 장치는 도 5에 도시한 것과 같이 장치의 전체 높이에 걸쳐 전면과 후면 사이의 거리가 일정하므로 여과수 협잡물의 처리 효율이 제한되며, 홍수 등으로 인한 여과수의 범람 시 후면가림벽(103')에 의하여 물이 흐르는 후방이 차단되어 증대된 유입수의 흐름이 막히고 스크린에 걸러진 협잡물이 장치 내부에서 부유하는 문제가 있다.

본 발명은 이상의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것이다.

본 발명은 여과수 협잡물의 처리 효율을 크게 향상시키고, 홍수 등으로 인한 물의 범람 시 물을 후방으로 원활히 배출하면서도 협잡물을 적절히 거를 수 있도록 개선된 3방향 스크린 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 여과수의 협잡물을 거르는 스크린을 통과한 여과수를 측면으로 배출하는 3방향 스크린 장치에 있어서, 스크린 장치의 상부에는 회전체가 설치되고, 스크린을 안내하는 레일이 설치되며, 레일은 위에서 아래로 갈수록 전후방의 폭이 커지는 하부가 곡면인 사다리꼴 형상으로, 전방에 위치하며 아래로 갈수록 전방으로 경사지도록 길게 연장된 직선형의 전방 레일과, 후방에 위치하며 전방 레일에 상응하는 높이만큼 수직으로 길게 연장된 후방 레일을 포함하며, 전방 레일의 상단에 일체로 연장된 전방 상부 레일은 위로 갈수록 뒤로 경사진 형상으로 짧게 연장되어 회전체의 부근에서 종결되고, 후방 레일의 상단에 일체로 연장된 후방 상부 레일은 위로 갈수록 뒤로 경사진 형상으로 짧게 연장되어 회전체의 부근에서 종결되며, 전방 레일과 후방 레일의 하단은 반호 형상의 곡면을 이루는 하부 레일에 의해 연결되고, 전방 레일 및 후방 레일의 상단에서의 폭(d) 거리에 비하여 하부 레일이 시작되는 하단에서의 폭(D)은 적어도 1.5배 이상으로 하여 다량의 하수를 여과 처리하고 다량의 협잡물을 걸러내도록 한, 3방향 스크린 장치를 제공한다.

전방 레일의 대부분과 전방 상부 레일에는 체인롤러의 슬라이딩 기능을 지지하도록 전방지지대가 길게 설치되고, 후방 레일의 높이의 중간부터 후방 상부 레일의 구간에는 1차 지지대와 2차 지지대로 이루어지는 이중 구조의 후방 지지대가 설치될 수 있다.

스크린 장치 측면에는 측면으로 여과수가 흐르는 것을 막기 위한 물넘이판이 설치되고, 스크린 장치의 후면의 하부에는 후면가림벽이 설치되며, 후면가림벽은 물넘이판 보다 낮은 높이까지 연장되도록 설치되고, 스크린 장치의 후면의 상부에는 후면프레임이 후면가림벽과 소정의 거리를 두고 설치되어, 후면가림벽과 후면프레임 사이의 빈 공간으로는 스크린이 노출되는 범람배수부가 제공되어, 유입수가 증대하거나 홍수 발생으로 물이 범람하는 경우, 증대된 여과수가 통과하는 출구를 제공할 수 있다.

후면가림벽과, 후면가림벽의 상단과 수평 대향하는 스크린 장치 내부의 부재와의 사이에 협잡물을 거르는 브러쉬를 설치하여 증대된 유입수를 후방으로 배출하면서 협잡물을 걸러 스크린 장치의 협잡물 거름 효율 저하를 막을 수 있다.

본 발명에 의하면 종래의 폭이 좁은 평행사변형 형상의 가이드에 비하여 특히 아래로 갈수록 폭이 1.5배 ~ 3배 이상 넓은 레일에 스크린을 현가하므로, 3방향 스크린 장치에 비하여 더욱 많은 량의 하수를 여과 처리하고 다량의 협잡물을 걸러낼 수 있다.

본 발명에 의하면, 홍수등으로 인한 유입수의 급격한 증대가 있어도 후방으로 물을 원활히 배출하면서 협잡물을 걸러내어 스크린 장치의 협잡물 거름 효율 저하를 막을 수 있다는 효과를 발휘한다.

도 1은 본 발명의 3방향 스크린 장치의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 3방향 스크린 장치의 후면도이다.
도 3은 도 1의 “”부분을 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명의 스크린 장치의 기능을 설명하는 도면이다.
도 5는 선행특허의 3방향 스크린 장치의 측단면도이다.
도 6은 도 5의 장치에서 유입수의 처리 흐름을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 여과수 처리 용량을 높이도록 3방향 스크린 장치의 하부를 크게 제작하고, 물의 내부 범람 시 물을 후방으로 원활히 배출하면서도 협잡물을 거를 수 있도록 개량된 3방향 스크린 장치를 제공한다.

본 발명의 스크린 장치는 이러한 전체적인 특징으로 인하여 대용량의 처리 시설에 적용되기 좋다. 특히, 유입수가 많거나 유입수의 수위 변화가 심하거나 홍수나 물의 범람이 있는 곳의 처리 시설에 적용하기 적합하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조로 설명한다.

도 1은 본 발명의 3방향 스크린 장치(1)의 측면도이다. 스크린 장치(1)의 상부에는 회전체인 기어(70)가 설치된다.

3방향 스크린 장치(1)의 내부에는 협잡물을 거르는 스크린(20)을 안내하는 레일(2)이 설치된다. 레일(2)은 위에서 아래로 갈수록 전후방의 폭이 커지는 하부가 곡면인 사다리꼴 형상이다. 구체적으로 레일(2)은, 전방(도면의 좌측)에 위치하며 아래로 갈수록 전방으로 즉 앞으로 경사지도록 길게 연장된 직선형의 전방 레일(8)과, 후방(도면의 우측)에 위치하며 전방 레일(8)에 상응하는 높이만큼 수직으로 길게 연장된 후방 레일(4)을 포함한다. 전방 레일(8)의 상단에 일체로 연장된 전방 상부 레일(8a)은 위로 갈수록 뒤로 경사진 형상으로 비교적 짧게 연장되어 기어(70)의 부근에서 종결된다. 마찬가지로, 후방 레일(4)의 상단에 일체로 연장된 후방 상부 레일(4a)은 위로 갈수록 뒤로 경사진 형상으로 비교적 짧게 연장되어 기어(70)의 부근에서 종결된다.

전방 레일(8)과 후방 레일(4)의 하단은 반호 형상의 곡면을 이루는 하부 레일(6)에 의해 연결된다. 두 가이드의 하단이 위치하는 곳의 전후방 폭은 가능한 한 최대로 큰 위치이며, 따라서 하부 레일(6)의 곡률 반경도 크게 형성된다. 전방 레일(8) 및 후방 레일(4)의 상단에서의 폭(d) 거리에 비하여 하단에서의 폭(D)은 대략 1.5배 이상으로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 레일(2)은 종래의 폭이 좁은 평행사변형 형상의 가이드에 비하여 특히 아래로 갈수록 폭이 1.5배 ~ 3배 이상 넓으므로 레일(2)에 스크린(20)을 설치하는 경우 종래의 3방향 스크린 장치에 비하여 더욱 많은 량의 하수를 여과 처리하고 다량의 협잡물을 걸러낼 수 있다.

본 발명의 전방 레일(8)의 대부분과 전방 상부 레일(8a)에는 체인롤러(82)의 슬라이딩 기능을 지지하도록 전방지지대(80)가 길게 설치된다. 또, 후방 레일(4)의 높이의 대략 중간부터 후방 상부 레일(4a)의 구간에는 1차 지지대(90a)와 2차 지지대(90b)로 이루어지는 후방 지지대(90)가 설치된다. 1차 및 2차 지지대(90a, 90b) 사이의 공간 사이에 체인롤러(82)가 장착되며, 체인롤러(82)는 두 지지대(90a, 90b) 사이의 공간을 따라 슬라이딩 이동한다. 후방 레일(4)에 듀얼 방식의 지지대를 두는 것은 여과수의 상당 부분이 후방으로 흐르고 역류하며, 또 스크린(20)을 위로 인양하는 것이 많은 힘을 필요로 하므로 스크린(20)을 안정적으로 안내하는 점에서 유리하기 때문이다.

스크린(20)은 당연하지만, 레일(2)의 형상에 맞도록 제작되어 레일(2) 전체에 걸쳐 긴밀하게 걸쳐진다. 레일(2)의 전방 및 후방 상단은 이격되어 있지만 스크린(20)은 기어(70)의 외면을 두르고, 후방 레일(4)을 둘러싸는 무한궤도를 이룬다. 스크린(20)은 메쉬 또는 다공판으로 제작될 수 있다. 스크린(20)은 체인롤러(82)의 중간 부분을 통과하며, 체인롤러(82)의 슬라이딩의 도움을 받아, 원활히 궤도 운동을 수행할 수 있다.

본 발명의 3방향 스크린 장치(1)의 외관을 이루는 프레임(100)은 레일(2)을 수용하는 크기와 형상으로 제작된다.

스크린 장치(1)에서 측면으로의 배수구 역할을 하는 출구부는, 예를 들어 제1출구(121a), 제2출구(121b) 및 제3출구(121c)로 분할 설치된다. 각각의 출구 형상은 전방 레일(8) 및 후방 레일(4) 사이의 이격된 공간을 최대한 커버하여 많은 유출수를 배출하도록 사다리꼴 형상과 반원호 형상으로 제작되어 있다. 형상은 상이하지만, 도시한 것과 같이 각각의 출구의 개방부의 총단면적, 즉 배수량은 동일한 것이 바람직하다.

다음, 도 2는 본 발명의 3방향 스크린 장치(1)의 후면도이다. 스크린 장치(1)의 측면에는 선행특허와 같이 측면으로 유수가 흐르는 것을 막기 위한 물넘이판(101)이 설치된다. 물넘이판(101)은 스크린 장치(1)가 설치되는 유수 시설의 통상 물 높이 수위(H) 보다 약간 높은 위치에서부터 지면까지 수직으로 연장 설치된다.

스크린 장치(1)의 후면의 하부에는 후면가림벽(103)이 설치된다. 선행특허와 달리 후면가림벽(103)은 후면의 높이 전부를 폐쇄하지 않으며, 물넘이판(101) 보다 약간 낮은 높이까지 연장되도록, 즉 유수의 수위보다는 낮도록 설치되는 것이 바람직하다. 후면가림벽(103)은 전방에서 유입되는 여과수를 뒤에서 차단하거나 후방에서 여과수가 바로 들어오는 것을 차단하는 기능을 하는 것에는 변함이 없다. 스크린 장치(1)의 후면의 상부에는 후면프레임(104)이 후면가림벽(103)과 소정의 거리를 두고 설치된다. 후면프레임(104)은 스크린 장치(1)의 후방을 폐쇄하지만, 유수와 실제로 접하는 부분은 아니므로 기능면에서는 후면가림벽(103)과 다르다.

후면가림벽(103)과 후면프레임(104) 사이의 빈 공간으로는 스크린(20)이 노출되며, 이는 범람배수부(110)를 이룬다. 기존의 3방향 스크린 장치에서는 후면이 모두 후면가림벽(103)으로 막혀 있었는데, 통상의 유수 시설에서는 큰 문제가 없지만, 갑자기 유입수가 증대하거나 홍수 발생으로 물이 범람하는 경우, 증대된 유입수를 모두 처리하기 어려운 지체 시간 동안 유수 유입이 증대하고 협잡물이 부유하는 경우가 많으므로, 본 발명은 범람배수부(110)를 두어 이 문제를 해결하였다.

범람배수부(110)는 갑자기 증대된 여과수가 통과하는 출구를 제공한다. 범람배수부(110)의 하부 일부 개방부는 통상 상태에서도 약간 유수에 노출될 수 있으나 처리 능력에 큰 문제는 되지 않으며 앞서와 달리 평상시에도 유수와 접하지 않도록 후면가림벽(103)을 물넘이판(101)보다 근소한 높이만큼 작은 위치로 더 올려 설치해도 좋다.

도 3은 도 1의 “A”부분을 확대한 도면이다.

본 발명의 3방향 스크린 장치(1)는 후면가림벽(103)의 상단(103a)과 제2지지대(90b) 사이의 빈 공간(G)에 브러쉬(B)를 설치하고 있다. 브러쉬(B)는 제2지지대(90b)에 천공한 삽입공(90c)에 삽입되어 있지만, 이에 한정되지 않으며, 후면가림벽(103)의 상단과 수평 대향하는 스크린 장치(1) 내부의 다른 부재 또는 후면가림벽(103)에 직접 설치할 수 있다. 브러쉬(B)는 스크린 장치(1)의 설치시부터 반영구적으로 설치하거나 또는 조립형으로 공급되어 유수의 범람 시 작업자가 적절히 설치하도록 할 수 있다. 브러쉬(B)는 회전통에 현가된 구조로도 설치할 수 있다.

브러쉬(B)는 후면가림벽(103)과 스크린 장치(1)의 내부 부재의 경계에 설치되므로, 물의 범람 시 스크린 장치(1)에서 외부로 협잡물이 새어나가는 것을 방지한다.

본 발명의 스크린 장치(1)의 브러쉬(B)의 기능에 대하여 도 4를 참조로 설명한다.

평상시에는 도 4(a)에 도시한 것과 같이 물 흐름 방향이 전면 및 하부 후방으로 형성되어 기계 옆면을 통해 제1출구(121a), 제2출구(121b) 및 제3출구(121c)를 통해 측면으로 빠져나간다.

물의 범람시에는 후면가림벽(103)의 아래까지는 평상시와 동일하게 물 흐름이 형성된다. 하지만, 그 이상 수위부터는 브러쉬(B)로 인해 물 흐름 방향이 변경된 하수(R)가 스크린(20) 내부로 들어가며 여과된다. 여과를 거친 물은 후면가림벽(103)을 넘어 후방으로 배수된다. 물론 일부는 다른 물의 흐름에 혼입되어 제1출구(121a)로도 배출되지만, 대부분은 범람배수부(110)를 통하여 후방으로 배출된다.

이와 같이 브러쉬(B)는 이물질을 걸러줌과 동시에 물 흐름 방향을 새로이 형성하여 처리효율을 증대시키는 역할을 한다.

갑자기 증대된 물이 후방으로 원활히 배출되면서도 협잡물을 걸러낼 수 있으므로 홍수 등의 사태에도 불구하고 스크린 장치(1)의 협잡물 거름 효율 저하를 막을 수 있는 것이다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명에 대해서는 다양한 변경과 수정이 가능하며 본 발명의 권리범위는 이하 기술하는 청구범위와 동일 또는 균등한 영역에까지 미침은 자명하다.

Claims (5)

1. 여과수의 협잡물을 거르는 스크린을 통과한 여과수를 측면으로 배출하는 3방향 스크린 장치에 있어서, 스크린 장치의 상부에는 회전체가 설치되고, 스크린을 안내하는 레일이 설치되며, 레일은 위에서 아래로 갈수록 전후방의 폭이 커지는 하부가 곡면인 사다리꼴 형상으로,
   전방에 위치하며 아래로 갈수록 전방으로 경사지도록 길게 연장된 직선형의 전방 레일과, 후방에 위치하며 전방 레일에 상응하는 높이만큼 수직으로 길게 연장된 후방 레일을 포함하며,
   전방 레일의 상단에 일체로 연장된 전방 상부 레일은 위로 갈수록 뒤로 경사진 형상으로 짧게 연장되어 회전체의 부근에서 종결되고, 후방 레일의 상단에 일체로 연장된 후방 상부 레일은 위로 갈수록 뒤로 경사진 형상으로 짧게 연장되어 회전체의 부근에서 종결되며,
   전방 레일과 후방 레일의 하단은 반호 형상의 곡면을 이루는 하부 레일에 의해 연결되고, 전방 레일 및 후방 레일의 상단에서의 폭(d) 거리에 비하여 하부 레일이 시작되는 하단에서의 폭(D)은 적어도 1.5배 이상으로 하여 다량의 하수를 여과 처리하고 다량의 협잡물을 걸러내며,
   스크린 장치 측면에는 측면으로 여과수가 흐르는 것을 막기 위한 물넘이판이 설치되고, 스크린 장치의 후면의 하부에는 후면가림벽이 설치되며,
   후면가림벽은 물넘이판 보다 낮은 높이까지 연장되도록 설치되고, 스크린 장치의 후면의 상부에는 후면프레임이 후면가림벽과 소정의 거리를 두고 설치되어, 후면가림벽과 후면프레임 사이의 빈 공간으로는 스크린이 노출되는 범람배수부가 제공되어, 유입수가 증대하거나 홍수 발생으로 물이 범람하는 경우, 증대된 여과수가 통과하는 출구를 제공하도록 한, 3방향 스크린 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   전방 레일의 대부분과 전방 상부 레일에는 전방지지대가 길게 설치되고, 후방 레일의 높이의 중간부터 후방 상부 레일의 구간에는 1차 지지대와 2차 지지대로 이루어지는 이중 구조의 후방 지지대가 설치된, 3방향 스크린 장치.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   후면가림벽과, 후면가림벽의 상단과 수평 대향하는 스크린 장치 내부의 부재와의 사이에 협잡물을 거르는 브러쉬를 설치하여 증대된 유입수를 후방으로 배출하면서 협잡물을 걸러 스크린 장치의 협잡물 거름 효율 저하를 막도록 한, 3방향 스크린 장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 브러쉬는 후면가림벽의 높이를 넘어 유입되는 물의 흐름을 차단하여 내부의 스크린으로 안내하고, 브러쉬에 의하여 흐름 방향이 변경된 물은 후방으로 배수되는, 3방향 스크린 장치.