KR102631385B1 - 침사 인양기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수, 폐수, 정수처리장 등의 수로 또는 침사지에서 침전된 모래 및 흙 등을 수집 및 인양하여 제거하도록 한 침사 인양기에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 수로 또는 침사지에 설치되는 침사 인양기로서, 상기 수로 또는 침사지의 바닥에 설치되면서 평평한 바닥면을 가지고, 물이 유입되는 방향의 후단부위는 수로 또는 침사지의 바닥과 접하여 설치되며, 바닥부위는 지지다리에 의해 물이 유출되는 방향으로 상향 경사지도록 설치됨과 아울러 물이 유출되는 방향의 전방부위 일부분은 전방으로 갈수록 폭이 좁아지도록 협소부가 형성된 침사유도부; 상기 침사유도부가 설치된 위치에서 상기 수로 또는 침사지의 상부 슬래브의 상부 양측에 나란히 설치되며, 상기 침사유도부의 바닥부위 경사와 평행하도록 경사지게 설치된 한 쌍의 레일; 상기 레일상에서 이동하면서 흡입된 물을 한쪽 방향으로 분사하여 침전된 침사를 쓸어내면서 이송시키는 침사이송부; 상기 침사유도부의 물이 유출되는 끝단부위에 구비되고, 상기 침사이송부에 의해 이송된 침사를 인양시키는 인양컨베이어;로 구성된다.

Description

침사 인양기{Grit lifting apparatus}

본 발명은 하수, 폐수, 정수처리장 등의 수로 또는 침사지에서 침전된 모래 및 흙 등을 수집 및 인양하여 제거하도록 한 침사 인양기에 관한 것이다.

하수처리장, 폐수처리장, 정수처리장에 유입되는 물에는 머리카락, 비닐, 플라스틱, 나뭇가지 등의 각종 협잡물과 함께 모래 및 흙이 포함되어 있으며, 이러한 협잡물과 모래, 흙이 포함된 물은 수로 또는 침사지로 유입되어 걸러지게 된다.

수로 또는 침사지 전단에는 물이 유입되는 위치로부터 펌프실 또는 침사지로 유출되는 방향으로 조목 스크린과 세목 스크린이 순차적으로 설치되어 있어서, 크기가 큰 협잡물은 조목 스크린에서 걸러지게 되고, 크기가 작은 협잡물은 세목 스크린에서 걸러지게 되며, 또한 모래 및 흙은 비중에 의해 수로 또는 참사지의 바닥으로 침전된다.

이렇게 수로 또는 침사지의 바닥으로 침전된 모래 및 흙은 별도로 인양하여 제거하게 되는데, 그 일예로서 등록특허 제10-2461787호(침사 인양기)는 도1 내지 도3에 도시된 바와같이,

수로 또는 침사지(100)의 양측벽에 나란히 설치된 한 쌍의 레일(210,210';

상기 레일(210,210')상에서 이동하면서 흡입된 물을 한쪽 방향으로 분사하여 침전된 모래 및 흙을 쓸어내어 이동시키는 분사부(220);

상기 레일(210,210')의 하측에 위치하고, 물이 유입되는 부위는 수로 또는 침사지(100)의 바닥과 접하여 설치되며, 바닥부위는 지지다리(141)에 의해 물이 유출되는 방향으로 수평을 유지하도록 설치됨과 아울러 양측벽은 물이 유출되는 방향으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되어 상기 분사부(220)에 의해 이동되는 모래 및 흙을 하기 버켓수용부(130)쪽으로 유도시키는 침사유도부(140);

상기 침사유도부(140)의 물이 유출되는 끝단부위에 구비되고, 상단부위가 상기 침사유도부(140)의 바닥부위와 동일하거나 또는 낮은 위치를 갖는 상기 버켓수용부(130);

상기 버켓수용부(130)에 위치하여 상기 분사부(220)에 의해 이동된 모래 및 흙을 수용하는 버켓(320);

상기 버켓(320)을 상측으로 이송시켜 모래 및 흙을 별도의 호퍼(340)에 수용시키는 버켓 이송부(310);로 구성되어 있다.

또한, 상기 분사부(220)는

상기 수로 또는 침사지(100)의 폭방향으로 설치된 분배관(221);

상기 분배관(221)으로부터 분기되며, 상기 버켓수용부(130) 방향을 향해 사선방향으로 형성된 복수의 노즐(222);

상기 수로 또는 침사지(100)의 물을 흡입하여 상기 분배관(221)에 공급하는 수중펌프(230);

상기 분배관(221)을 상기 레일(210,210')상에서 이동시키는 이동모터(240);로 구성되어 있다.

또한, 상기 한 쌍의 레일(210,210')에는 길이방향으로 각각 랙기어(211,211')가 설치되고, 상기 이동모터(240)의 축에는 베벨기어(250)가 치합되며, 상기 베벨기어(250)의 축상에 한 쌍의 피니언기어(270,270')가 구비되어 상기 랙기어(211,211')에 치합되도록 구성되어 있다.

따라서, 분사부(220)는 수중에서 레일(210,210')을 이동하면서 수중펌프(230)로부터 흡입된 물을 복수의 노즐(222)을 통해 분사하여 침사를 침사유도부(140) 상에서 이동시키도록 한다.

그런데, 이와같은 종래기술에 의하면, 분사부(220)가 수중에 설치되므로, 수중에 존재하는 각종 실, 끈 머리카락, 나무토막 등의 이물질이 랙기어(211,211'), 베벨기어(250), 피니언기어(270,270') 등의 기계적 부품에 끼는 경우에 동작이 중지될 수 있어서 침사 인양기의 운영중단의 소지가 매우 크며, 아울러 유지보수 측면에서도 매우 불리한 단점이 있다.

또한, 물의 저항을 극복하고 분사부가 수중에서 이동하여야 하기 때문에 구동력이 큰 고가의 이동모터(240)를 사용하여야 하므로 설치비용 및 운용비용이 크게 증가하는 단점이 있다.

<선행기술문헌>

1. 등록특허 제10-2461787호

(침사 인양기)

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 레일을 수로 또는 침사지의 상부 슬래브에 설치하여 수중펌프와 노즐만 수중에 잠기도록 함으로써 운영중단의 소지를 줄이면서도 유지보수 측면에서 유리하며, 아울러 고가의 이동모터를 사용하지 않아도 되므로 설치비용 및 운용비용이 그만큼 절감될 수 있도록 한 침사 인양기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 침사 인양기는,

수로 또는 침사지에 설치되는 침사 인양기로서,

상기 수로 또는 침사지의 바닥에 설치되면서 평평한 바닥면을 가지고, 물이 유입되는 방향의 후단부위는 수로 또는 침사지의 바닥과 접하여 설치되며, 바닥부위는 지지다리에 의해 물이 유출되는 방향으로 상향 경사지도록 설치됨과 아울러 물이 유출되는 방향의 전방부위 일부분은 전방으로 갈수록 폭이 좁아지도록 협소부가 형성된 침사유도부;

상기 침사유도부가 설치된 위치에서 상기 수로 또는 침사지의 상부 슬래브의 상부 양측에 나란히 설치되며, 상기 침사유도부의 바닥부위 경사와 평행하도록 경사지게 설치된 한 쌍의 레일;

상기 레일상에서 이동하면서 흡입된 물을 한쪽 방향으로 분사하여 침전된 침사를 쓸어내면서 이송시키는 침사이송부;

상기 침사유도부의 물이 유출되는 끝단부위에 구비되고, 상기 침사이송부에 의해 이송된 침사를 인양시키는 인양컨베이어;로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 침사이송부는

내측에 수중펌프가 구비되어 상기 수로 또는 침사지의 물을 흡입하는 흡입관;

상측부위가 상기 흡입관의 상측부위와 연결되고, 하측부위는 상기 침사유도부의 상측에 위치하는 분사관;

상기 분사관의 하단에 접속되고, 상기 수로 또는 침사지의 폭방향으로 설치된 분배관;

상기 분배관으로부터 분기되며, 상기 인양컨베이어 방향을 향해 사선방향으로 형성된 복수의 노즐;

상기 레일상에서 이동하면서 상기 흡입관과 분사관을 상기 침사유도부의 전후방향으로 이동시키며, 상기 상부 슬래브와 동일한 높이 또는 그보다 높게 위치하는 이동부;로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 협소부의 상측에는 그 폭에 대응하는 복수의 분배관이 고정되어 설치되고, 상기 분배관에는 상기 인양컨베이어 방향을 향해 사선방향으로 형성된 복수의 분사노즐이 형성된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 수로 또는 침사지의 상부 슬래브상에서 레일을 따라 이동부가 이동함으로써 수중에 존재하는 각종 실, 끈 머리카락, 나무토막 등의 이물질이 기계적 부품에 끼는 경우가 발생하지 않게 된다.

이로 인해 침사 인양기의 운영중단의 소지가 거의 없으며, 아울러 유지보수 측면에서도 매우 유리한 장점이 있다.

또한, 이동 모터가 물의 저항을 받지 않고 이동하기 때문에 설치비용 및 운용비용도 크게 감소하는 장점도 갖는다.

도1은 종래 기술에 의한 침사 인양기의 전체 구조를 보인 도.
도2는 종래 기술의 침사이동부의 구조를 보인 도.
도3은 종래 기술의 침사유도부의 구조를 보인 도.
도4는 본 발명에 의한 침사 인양기의 전체 구조를 보인 도.
도5는 도4의 평면구조도.
도6은 본 발명에 의한 이동부의 구조를 보인 도.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.

본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세하게 설명한다.

그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실시 예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.

도4에서와 같이 본 발명에 의한 침사 인양기는, 크게 수로 또는 침사지(100), 침사유도부(140), 침사이송부(400), 인양컨베이어(300)로 구성되고, 이하에서는 수로 또는 침사지(100)를 명칭을 침사지(100)로 통일하여 설명한다.

상기 침사지(100)는 종래 기술에서와 같이 수로 형태로 되어 있고, 본 발명의 침사지(100)는 물이 유입되는 위치로부터 유출되는 위치까지 경사지지 않고 평평한 바닥면을 가지게 된다.

상기 침사유도부(140)는 평평한 바닥부와 양측벽부를 가지게 되고, 도5에서와 같이 후방부위의 양측벽부는 침사지(100)의 양측벽이 맞닿아 있고, 바닥부의 후단부위는 침사지(100)의 바닥면에 맞닿도록 고정된다.

또한, 인양컨베이어(300)를 바라보는 전방부위 일부분은 선단부위로 갈수록 침사유도부(140)는 양측벽의 간격이 즉 폭이 좁아지도록 협소부(142)가 형성되어 있으며, 침사유도부(140)의 바닥부위가 전방으로 갈수록 상향경사지도록 하부에는 복수의 지지다리부(141)가 구비되어 있다.

즉, 침사지(100)의 바닥부위가 평평하므로 지지다리부(141)에 의해 침사유도부(141)의 바닥부는 상향경사지도록 형성되는 것이다.

이는 침사유도부(140)의 바닥부위의 전방부위가 침사지(100)의 바닥부위보다 높게 위치하도록 함으로써 이송된 침사가 버켓을 가진 인양컨베이어(300)에 용이하게 수용될 수 있도록 한다.

상기 침사이송부(400)는 레일(410,410'), 이동부(420), 흡입관(430), 분사관(450), 분배관(460), 그리고 노즐(470)로 구성되는데, 이러한 침사이송부(400)는 상기 침사유도부(140)에 침전된 모래 및 흙 등의 침사를 물분사에 의해 수압으로 이송시키게 된다.

이를 위해 침사이송부(400)는 도6에서와 같이 침사지(100)의 상부슬래브(101,101')에서 침사지(100)의 길이방향으로 나란히 설치된 한 쌍의 레일(410,410')이 구비되며, 상기 레일(410,410')의 상단부위에는 길이방향으로 길게 랙기어(421,421')가 각각 설치된 구조를 가지게 된다.

이때 상기 레일(410,410;)은 침사유도부(140)의 경사에 대해 평행한 상태를 유지하도록 인양컨베이어(300) 방향으로 갈수록 상향경사지게 설치된다.

따라서, 흡입관(430)과 분사관(450)이 동력에 의해 랙기어(211,211') 상에서 전후방향으로 왕복이동이 가능하게 되며, 이러한 흡입관(430)과 분사관(450)은 침사유도부(140)의 바닥면과 일정한 거리를 유지하면서 왕복이동이 가능하게 된다.

상기 흡입관(430)과 분사관(450)은 그 하단부위가 상기 침사유도부(140)의 바닥부위에 간격을 두고 위치하게 되고, 상측부위는 서로 연결된 구조를 가지게 되며, 흡입관(430)의 내부 하측에는 수중모터(440)가 구비되어 있게 된다.

또한, 상기 분사관(450)의 하단부위에는 수로 형태로 된 침사지(100)의 폭방향으로 분배관(460)이 설치되는데, 이러한 분배관(460)의 양측이 막혀 있는 구조로서, 그 양측단부가 침사지(100)의 양측벽에 근접하는 것이 바람직하며, 분배관(460)의 하측에는 인양컨베이어(300)의 방향을 향해 사선방향으로 물을 분사하도록 복수의 노즐(470)이 구비되어 있다.

상기 복수의 노즐(470)은 서로 등간격으로 설치되어 있는 것이 바람직하며, 상기 분배관(460)은 노즐(470)보다 구경이 크게 형성되어 있다.

따라서, 흡입관(430)과 수중모터(440)에 의해 침사지(100)의 물을 흡입한 다음 분사관(450)과 분배관(460), 그리고 노즐(470)을 통해 압력을 가진 물이 분사되어 침사유도부(140)에 침전된 침사를 쓸어내듯이 인양컨베이어(300) 쪽으로 밀어내도록 한다.

상기 흡입관(430)과 분사관(450)의 연결된 부위의 상측에는 이동모터(422)가 위치하고, 이동모터(422)와 상기 흡입관(430)과 분사관(450)의 연결된 부위가 서로 연결되며, 상기 이동모터(422)의 축(423)에는 평기어 또는 베벨기어(424)가 치합되어 있어서, 이동모터(422)로부터의 동력을 방향전환하게 된다.

상기 베벨기어(424)의 동력축(425)은 그 양측이 침사지(100)의 상부 슬래브(101,101')의 상측으로 연장되고, 그 양측부위에는 피니언기어(426,426')가 구비되어 상기 레일(410,410')상이 설치된 랙기어(421,421')와 치합된다.

즉, 랙기어(421,421')의 상측에 피니언기어(426,426')가 얹혀져서 이동모터(422)의 구동에 의해 이동모터(422)와 함께 침사유도부(140)의 상측에서 전후방향으로 이동하게 되며, 이로 인하여 흡입관(430)과 분사관(450)도 함께 이동하게 되는 것이다.

결국, 이동모터(422), 베벨기어(424), 동력축(425), 피니언기어(426,426')로 구성된 대차가 레일(410,410')을 이동하면서 흡입관(430)과 분사관(450)도 이동시키는 구조인 것이다.

이러한 구조에 의해 이동모터(422), 베벨기어(424), 피니언기어(426,426'), 랙기어(421,421')는 상기 상부슬래브(101,101')와 동일한 높이 또는 그보다 높게 위치하게 된다.

따라서, 침사이송부(400)에 의해 이송되는 침사는 인양컨베이어(300) 쪽으로 유도되어 상부 슬래브(101,101')의 상측 즉 지상으로 인양되는 것이다.

이때, 침사유도부(140)에서 이송되는 침사가 인양컨베이어(300) 쪽으로 모일 수 있도록 물이 유출되는 방향의 전방부위 일부분은 전방으로 갈수록 폭이 좁아지도록 협소부(142)가 형성되어 있는데, 이러한 협소부(142)까지 이송된 침사가 인양컨베이어(300) 쪽으로 수월하게 이송되어 인양될 수 있도록 고정노즐(480)이 더 구비된다.

이러한 고정노즐(480)은 상기 협소부(142)의 상측에 위치하며, 협소부(142)의 폭에 대응하는 길이를 갖는 복수의 분배관(481)이 간격을 두고 고정되어 설치되고, 상기 분배관(481)에는 상기 인양컨베이어(300) 방향을 향해 사선방향으로 형성된 복수의 분사노즐(482)이 형성되어 있게 된다.

또한, 별도의 수중모터로부터 펌핑된 물을 분배관(481)에서 입력받아 분사노즐(482)을 통해 분사함으로써 침사를 인양컨베이어(300) 쪽으로 안정적으로 이송시킬 수 있는 것이다.

도7은 본 발명에서 적용된 침사유도부(140)의 다른 형태를 보인 도로서, 바닥부위 상부면에는 길이방향으로 길게 가이드(143)가 구비되는데, 이러한 가이드(143)는 직선의 기다란 판재가 모로 세워져서 바닥부위로부터 상측으로 돌출되도록 고정되며, 그 후단부위는 바닥부위의 후단부위와 동일하게 위치하고, 그 선단부위는 폭이 좁아지는 부위 즉 협소부(142)의 직전에 위치하게 된다.

또한, 가이드(143)는 등간격을 유지하면서 폭방향으로 복수개가 설치되는데, 바람직하게는 가이드(143) 사이에 노즐(470)이 위치하도록 설치되는 것이 좋다.

따라서, 노즐(470)에 의해 분사되는 압력을 가진 물은 가이드(143)에 의해 직전성을 가지면서 가이드(143) 사이의 침사를 높은 수압으로 밀어서 이송시킬 수 있게 된다.

즉, 노즐(470)을 통해 분사되는 물은 퍼지면서 이웃하는 노즐로부터 분사되는 물과의 간섭에 의해 수압이 낮아지게 되어 침사 이송력이 저하될 수 있지만, 가이드(143)에 의해 유도되면서 직전성을 가지게 되어 침사 이송의 효율성이 크게 증진될 수 있는 것이다.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 예일뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다.

따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

100 : 침사지
101,101' : 상부 슬래브
140 : 침사유도부
143 : 가이드
300 : 인양컨베이어
400 : 침사이송부
410,410' : 레일
420 : 이동부
430 : 흡입관
440 : 수중모터
450 : 분사관
460 : 분배관
470 : 노즐
480 : 고정노즐
422 : 이동모터
223 : 모터축
424 : 베벨기어
425 : 동력축
426,426' : 피니언기어

Claims (3)

1. 수로 또는 침사지에 설치되는 침사 인양기로서,
   상기 수로 또는 침사지의 바닥에 설치되면서 평평한 바닥면을 가지고, 물이 유입되는 방향의 후단부위는 수로 또는 침사지의 바닥과 접하여 설치되며, 바닥부위는 지지다리에 의해 물이 유출되는 방향으로 상향 경사지도록 설치됨과 아울러 물이 유출되는 방향의 전방부위 일부분은 전방으로 갈수록 폭이 좁아지도록 협소부가 형성되고, 바닥부위 상부면에는 길이방향으로 길게 가이드가 구비되며, 상기 가이드는 직선의 기다란 판재가 모로 세워져서 바닥부위로부터 상측으로 돌출되도록 고정됨과 아울러 그 후단부위는 바닥부위의 후단부위와 동일하게 위치하고, 그 선단부위는 상기 협소부의 직전에 위치하게 되며, 가이드 사이에 하기 노즐이 위치하도록 폭방향으로 등간격을 유지하면서 복수개가 설치되는 침사유도부;
   상기 침사유도부가 설치된 위치에서 상기 수로 또는 침사지의 상부 슬래브의 상부 양측에 나란히 설치되며, 상기 침사유도부의 바닥부위 경사와 평행하도록 경사지게 설치된 한 쌍의 레일;
   상기 레일 상에서 이동하면서 흡입된 물을 한쪽 방향으로 분사하여 침전된 침사를 쓸어내면서 이송시키는 침사이송부;
   상기 침사유도부의 물이 유출되는 끝단부위에 구비되고, 상기 침사이송부에 의해 이송된 침사를 인양시키는 인양컨베이어;로 구성된 것을 특징으로 하는 침사 인양기.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 침사이송부는
   내측에 수중펌프가 구비되어 상기 수로 또는 침사지의 물을 흡입하는 흡입관;
   상측부위가 상기 흡입관의 상측부위와 연결되고, 하측부위는 상기 침사유도부의 상측에 위치하는 분사관;
   상기 분사관의 하단에 접속되고, 상기 수로 또는 침사지의 폭방향으로 설치된 분배관;
   상기 분배관으로부터 분기되며, 상기 인양컨베이어 방향을 향해 사선방향으로 형성된 복수의 노즐;
   상기 레일 상에서 이동하면서 상기 흡입관과 분사관을 상기 침사유도부의 전후방향으로 이동시키며, 상기 상부 슬래브와 동일한 높이 또는 그보다 높게 위치하는 이동부;로 구성된 것을 특징으로 하는 침사 인양기.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 협소부의 상측에는 그 폭에 대응하는 복수의 분배관이 고정되어 설치되고, 상기 분배관에는 상기 인양컨베이어 방향을 향해 사선방향으로 형성된 복수의 분사노즐이 형성된 것을 특징으로 하는 침사 인양기.