KR200188808Y1 - 침전지의 슬러지 수집장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 침전지의 바닥면에 침전된 슬러지를 제거하기 위한 슬러지 수집장치에 관한 것이다. 본 고안에 의한, 침전지의 슬러지 수집장치는 침전지의 바닥면에 침전된 슬러지를 제거하기 위한 수중대차(23, 23')와, 상기 수중대차를 전후진시키도록 구동력을 제공하는 구동모터(29)와, 상기 감속기와 체인으로 연결되어 감속기의 구동력에 의해 회전되는 와이어드럼(32)과, 상기 와이어드럼의 회전에 의해 수중대차가 전후진되도록 연결된 와이어로프(28)와, 상기 와이어로프를 지지해 주는 로드휠(28a)과, 침전지의 바닥면에 설치되어 상기 수중대차의 전후진을 안내하는 안내레일(27)을 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 수중대차(23)는 침전지 바닥면에 설치된 안내레일 위를 이동하기 위한 구동휠(24)과, 수중대차의 하부 가운데 형성된 슬러지 주수집장치(25a)와, 수중대차의 하부 후측에 형성된 슬러지 보조수집장치(25b)로 구성된다.

Description

침전지의 슬러지 수집장치{Sludge scraper apparatus for settling tank}

본 고안은 정수장 또는 하수처리장의 침전지에 침전되어 있는 슬러지를 수집하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전진 또는 후진시 수중대차에 형성된 슬러지 주수집장치와 슬러지 보조수집장치가 침전지의 바닥면과 수직 또는 수평으로 위치변경이 가능한 구성을 이용하여 슬러지를 수집할 수 있도록 구성된 수집장치에 관한 것이다.

정수장 또는 하수처리장에는 오염된 물을 정수하기 위하여 반드시 침전지를 구비하고 있다. 오염된 물에 포함되어 있는 불순물은 침전지를 거치면서 침전지의 바닥면에 침전된다. 이렇게 오염된 물에 포함되어 있던 불순물이 고액분리되어 침전지의 바닥면에 침전되어 있는 상태의 슬러지를 제거하기 위해 슬러지 수집장치가 침전지의 바닥면에 설치된다. 침전지의 바닥면에 설치된 슬러지 수집장치가 전후진을 연속적으로 반복함으로써 침전지 바닥면에 침전된 슬러지를 말끔히 수집하는 기능을 발휘할 수 있도록 하는 것이다.

이와 같은 침전지의 바닥면에 침전된 슬러지를 수집하기 위한 종래의 구성예를 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 1a와 도 1b에 도시한 것은, 수중대차를 이용한 일반적인 침전지의 슬러지 수집장치이다. 일반적인 구성을 살펴보면, 침전지(1)의 일측단부에 보다 깊은 수심을 가지는 슬러지 수집부(2)를 형성한다. 그리고, 침전지(1)의 바닥면에 침전된 슬러지를 수집하여 슬러지수집부(2)로 이동시킬 수 있도록 한쌍의 수중대차(3, 3')를 침전지의 바닥면에 구성시킨다.

먼저, 침전지(1)의 바닥면에 침전되어 있는 슬러지를 상기 슬러지수집부(2)로 모으는 장치인 수중대차(3)에 대해 살펴본다. 도시한 바와 같이 수중대차(3)의 앞측에 위치하여 침전지(1)의 바닥면에 침전되어 있는 슬러지를 수집하는 주수집장치(5a)와, 수중대차의 후측에 위치하여 주수집장치(5a)가 완전히 수집하지 못한 잔여 슬러지를 수집하는 보조수집장치(5b)와, 수중대차(3)가 침전지(1)의 바닥면에 설치된 안내레일(7)을 따라 전후진 가능하도록 수중대차의 하측에 형성된 구동휠(4)로 구성된다.

이렇게 구성된 수중대차(3)의 상부에 형성된 연결부(6)가 와이어로프(8)의 일측에 고정되어 전후방으로 이동하면서 침전지(1)의 바닥면에 있는 슬러지를 제거하게 된다.

한편, 와이어로프(8)를 전후방으로 이동가능하게 하는 구성을 살펴보면, 제어부(9)의 신호로 동작되는 구동모터(11)에서 발생된 회전력을 연결체인(12)에 통해 와이어드럼(10)이 회전된다. 와이어드럼(10)의 회전에 의해 와이어로프(8)가 로드휠(8a)의 지지를 받으면서 전후로 움직이게 된다.

수중대차(3)가 전방으로 이동하면서 침전지(1)의 바닥면에 침전되어 있는 슬러지를 수집하여 슬러지수집부(2)로 이동시킬 때, 침전지(1)의 전방 양측벽면에 형성된 방향전환장치(13a)에 수중대차(3)의 주수집장치(5a)가 닿으면 더이상 수중대차(3)가 전방으로 이동하지 못하게 된다. 수중대차(3)가 전방으로 더이상 움직이지 않으면 구동모터(11)가 역회전하게 되면서 연결체인(12)를 통하여 와이어드럼(10)이 역회전하게 된다. 와이어드럼(10)의 역회전에 의해 와이어로프(8)에 연결된 수중대차(3)가 후방으로 이동하게 된다. 그리고, 수중대차(3)가 후진하여 침전지의 후방까지 이동할 때, 침전지의 후방 양측벽면에 형성된 방향전환장치(13b)에 수중대차(3)의 보조수집장치(5b)가 닿으면 더이상 수중대차(3)가 후방으로 이동하지 못하게 된다. 이때, 한쌍의 수중대차중 한대의 수중대차(3)가 전방으로 이동할 때, 타측의 수중대차(3')는 후방으로 이동하게 되는데, 이러한 동작을 반복적으로 수행하여 침전지(1)의 바닥면에 침전된 슬러지를 슬러지수집부(2)까지 수집하게 된다. 이렇게 하여 슬러지수집부(2)에 모여진 슬러지는 별도의 배출펌프(도시 생략)를 이용하여 침전지(1)의 외부로 배출된다.

그러나 상술한 바와 같은 수중대차를 이용한 종래의 슬러지 수집장치는, 수중대차가 침전지의 전방이나 후방에 도착하면 그 진행방향을 저지시키기 위해 침전지의 전방과 후방의 끝단 양측벽면에 별도의 방향전환장치를 형성하여야 한다.

이와 같은 종래의 슬러지 수집장치에 의하면, 슬러지를 수집하는 수중대차가 침전지의 양끝단에 다다르면 그 위치를 알려주어 그 진행방향을 전환시키기 위한 별도의 방향전환장치를 구성시켜야 하는 불편함과, 수중대차가 방향전환장치에 이르기 전에는 현재 진행중인 방향으로 지속적인 이동을 하여 침전지의 끝단까지 이동을 하여야 반대방향으로 방향전환을 할 수 있으므로 불필요한 동력의 소모가 야기되며, 침전지의 바닥면에 침전된 슬러지 양에 따라 자동으로 전진 또는 후진이 불가능하여 침전지의 효율을 저해하는 단점을 가지고 있음을 알 수 있다. 그리고, 전진시에 비하여 후진시에는 슬러지 양이 적은 관계로 인해, 후진할 때는 전진할 때보다 슬러지로 인한 저항이 거의 발생하지 않아서, 전진시에 동력이 많이 소모된다. 따라서, 전진시와 후진시의 동력편차가 많아 수중대차의 구동력을 제공하는 구동모터의 고장율을 높이는 원인이 된다.

또한, 수중대차의 앞측에 구성된 주수집장치와 뒷측에 구성된 보조수집장치가 침전지의 바닥면과 직각으로 형성되어 있어서, 수중대체가 슬러지의 수집시에 유체의 저항을 많이 받아 동력의 소모가 많이 발생된다. 그리고, 주수집장치가 전방에 있는 관계로 대부분의 슬러지가 주수집장치에 의해 수집되는데, 슬러지의 양이 많을 경우에 슬러지가 주수집장치의 벽을 넘어 넘치게 되면, 보조수집장치에 의해 주수집장치가 수집하지 못한 슬러지를 모으게 된다. 이렇게 하여, 수중대차가 침전지의 끝단에 도착하여 진행방향을 전환하여 이동할 때, 주수집장치와 보조수집장치의 사이에 수집되어 있는 슬러지가 안내레일 위에 쌓여 구동휠이 안내레일을 이탈하는 경우가 발생된다.

그리고, 수중대차가 슬러지 수집부 방향으로 전진함에 따라 주수집장치에는 많은 량의 슬러지가 쌓이게 되어, 수중대차가 슬러지 수집부 방향으로 전진시 슬러지의 하중에 의하여 수중대차의 앞쪽 구동휠은 안내레일에 밀착하여 이동하게 되지만, 뒷쪽 구동휠은 안내레일과 밀착되지 않는 현상으로 인하여 수중대차가 안내레일을 이탈하게 된다.

상기에 서술한 바와 같이 수중대차가 안내레일에서 이탈될 경우에 이탈된 수중대차를 안내레일 위로 복귀시키기 위해서는 침전지내의 모든물을 배수해야 하는 문제점이 지적되고 있다. 이러한 문제점은, 침전지의 관리 및 운용의 측면에 막대한 지장을 초래할 수 있음을 짐작할 수 있다.

본 고안의 목적은 구조적으로 안전함을 제공함과 동시에, 침전지의 유지관리가 편리하고 슬러지 수집을 위한 동력의 소모가 적으며 침전효율을 향상할 수 있는 침전지의 슬러지 수집장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 고안에 의한 슬러지 수집장치는 침전지 발생량에 따른 최적의 동력으로 침전된 슬러지를 수집 및 배출하고, 수중대차의 이탈현상을 방지하여 관리 및 유지의 측면에서 편리함을 제공함으로써 침전지의 효율을 극대화할 수 있는 장점을 가질 수 있을 것이다.

도 1a는 종래의 수중대차를 이용한 슬러지 수집장치를 보인 평면도.

도 1b는 종래의 수중대차를 이용한 슬러지 수집장치를 보인 단면도.

도 2a는 본 고안의 수중대차를 이용한 슬러지 수집장치를 보인 평면도.

도 2b는 본 고안의 수중대차를 이용한 슬러지 수집장치를 보인 단면도.

도 3은 본 고안에 의한 수중대차의 전진시 상태를 보인 단면도.

도 4는 본 고안에 의한 수중대차의 후진시 상태를 보인 단면도.

도 5는 본 고안에 의한 높이조절이 가능한 슬러지 수집장치를 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

23, 23' ..... 수중대차 25a .... 주수집장치

25b .... 보조수집장치 41 ..... 구동링크

42 ..... 위치변경링크 43 ..... 회전링크

44 ..... 연결링크 45 ..... 높이조절리브

46 ..... 안내홈 47 ..... 고정부

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의하면 침전지의 슬러지 수집장치는, 침전지의 바닥면에 구성되어 수중대차의 진행방향을 안내하는 안내레일과; 상기 안내레일 위를 회전하여 수중대차를 이동시키기 위한 구동휠과; 침전지의 바닥면에 침전된 슬러지를 수집하기 위한 주수집장치와; 상기 주수집장치가 수집하지 못한 잔여 슬러지를 수집하기 위한 보조수집장치와; 침전된 슬러지의 양에 따라 주수집장치와 보조수집장치의 높이가 조절가능하도록 형성된 높이조절리브와; 수중대차가 전진할 때 주수집장치와 보조수집장치가 침전지의 바닥면과 수직되도록 위치시키고, 수중대차가 후진할 때 주수집장치와 보조수집장치가 침전지의 바닥면과 수평되도록 위치시키기 위한 위치변경링크와; 주수집장치와 보조수집장치에 연결된 각각의 위치변경링크를 동시에 구동되도록 연결시킨 연결링크와; 와이어로프의 일측에 고정되어 주수집장치에 연결된 위치변경링크를 동작시키는 구동링크를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 수중대차를 이동시키기 위한 구동수단은, 구동링크가 고정되어 수중대차를 이동시키기 위한 와이어로프와, 침전지의 앞측과 뒷측 벽면에 구성되어 상기 와이어로프의 움직임을 원활하게 지지해주는 로드휠과, 수중대차를 일측에 고정하고 있는 와이어로프를 소정횟수로 권취하는 와이어드럼과, 상기 와이어드럼과 구동모터를 연결시키는 연결체인과, 상기 연결체인을 통하여 와이어드럼을 회전시키기 위한 구동모터로 구성되고 있다.

다음에는 도면에 도시한 것에 기초하여 본 고안에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

도 2a와 도 2b는 본 고안에 의한 수중대차를 이용하여 침전지의 슬러지 수집장치를 개략적으로 도시한 것이다. 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 침전지의 슬러지 수집장치는, 침전지(21)의 일측단부에 보다 깊은 수심을 가지는 슬러지 수집부(22)를 형성한다. 그리고, 침전지(21)의 바닥면에 침전된 슬러지를 수집하여 슬러지수집부(22)로 이동시킬 수 있도록 한쌍의 수중대차(23, 23')를 침전지의 바닥면에 위치시킨다. 상기의 수중대차(23, 23')는 수중대차의 상부에 형성된 구동링크(41)의 끝단이 와이어로프(28)의 일측에 고정되어 있어서, 제어부(29)의 신호로 동작되는 구동모터(30)에서 발생된 회전력을 연결체인(31)에 통해 와이어드럼(32)이 회전될 때, 와이어드럼(32)의 회전에 의해 와이어로프(28)가 로드휠(28a)의 지지를 받으면서 전후로 움직이게 되는데, 이로 인하여 수중대차는 침전지의 바닥면에 형성된 안내레일(27)을 따라 전진 또는 후진할 수 있다.

그리고, 도 3은 본 고안에 의한 수중대차의 전진시 단면도를 나타낸 것으로, 침전지(21)의 바닥면에 침전되어 있는 슬러지를 수집하는 수중대차(23)의 구성에 대하여 설명한다. 도시한 바와 같이, 침전지(21)의 바닥면에 형성된 안내레일(27) 위를 회전하여 수중대차(23)를 이동시키기 위한 4개의 구동휠(24)을 수중대차의 각 모서리 저면에 형성시키고, 수중대차의 저면중앙부에 침전지의 바닥면과 수직되게 위치된 주수집장치(25a)는 수중대차가 전진하면서 침전지의 바닥면에 침전된 슬러지를 수집하는 기능을 수행하고, 상기 주수집장치가 수집하지 못한 잔여 슬러지는 수중대차의 저면후측부에 침전지의 바닥면과 수직되게 위치된 보조수집장치(25b)가 수집함으로써, 침전지 바닥면에 침전된 슬러지를 깨끗하게 슬러지 수집부(22)로 모으게 된다. 수중대차(23)가 와이어로프(28)에 의해 당겨질 때, 수중대차의 주수집장치(25a)와 보조수집장치(25b)가 침전지의 바닥면과 수직된 위치를 유지할 수 있는 것은 와이어로프(28)가 와이어드럼(32)에 의해 앞으로 당겨지면 와이어로프의 일측에 끝단이 고정된 구동링크(41)에 의해 수중대차(23)가 전진하게 된다. 이 때, 구동링크(41)에 고정된 위치변경링크(42)에 의하여 회전링크(43)가 침전지의 바닥면과 수직방향을 이루고, 회전링크와 항상 동일한 방향에 위치한 주수집장치(25a)가 침전지의 바닥면과 수직을 이루게 된다. 아울러, 주수집장치가 연결되어 있는 회전링크(43)의 일측에 수중대차의 후측으로 직각되게 형성된 연결링크(44)가 후측으로 밀리면서 위치변경링크(42')에 연결된 회전링크(43')가 보조수집장치(25b)를 침진지의 바닥면과 수직을 이루도록 한다.

상기와 같이 구성되어 동작하는 침전지의 슬러지 수집장치는 슬러지 수집시 주수집장치가 수중대차의 저면 가운데 설치되어 있어서, 슬러지 수집에 따른 하중이 수중대차의 저면 모서리 부위에 위치한 4개의 구동휠에 균등하게 작용하므로 수중대차의 구동휠이 안내레일에서 이탈하지 않게 된다.

한편, 도 4는 본 고안에 의한 수중대차의 후진시 단면도를 나타낸 것으로, 전진시에 침전지의 바닥면과 수직을 이루던 주수집장치와 보조수집장치의 위치변경상태에 대하여 수중대차(23)가 후진할 때를 기초로 하여 설명하고자 한다. 제어반의 조작을 통하여 수중대차를 후진시키기 위한 명령을 입력하면 정회전하던 구동모터가 역회전하게 되고, 구동모터와 와이어드럼을 연결하는 연결체인이 모터의 역회전력을 와이어드럼에 전달하여 침전지의 전방으로 당겨지던 와이어로프(28)가 침전지의 후방으로 밀리게 된다. 따라서, 와이어로프의 일측에 끝단이 고정된 구동링크(41)에 의해 수중대차(23)가 후진하게 된다. 이 때, 구동링크(41)에 고정된 위치변경링크(42)에 의하여 회전링크(43)가 침전지의 바닥면과 수평방향을 이루고, 회전링크와 항상 동일한 방향에 위치한 주수집장치(25a)가 침전지의 바닥면과 수평을 이루게 된다. 아울러, 주수집장치가 연결되어 있는 회전링크(43)의 일측에 수중대차의 후측으로 직각되게 형성된 연결링크(44)가 전측으로 당겨지면서 위치변경링크(42')에 연결된 회전링크(43')가 보조수집장치(25b)를 침진지의 바닥면과 수평을 이루면서 수중대차가 후진하게 된다. 수중대차가 후진할 때 주수집장치와 보조수집장치가 침전지의 바닥면에 침전되어 있는 슬러지의 수집이 이루어지지 않으므로, 구동휠(24)이 안내레일(27)을 따라 진행할 때, 슬러지가 안내레일을 덮으므로써 발생할 수 있는 수중대차(23)의 이탈은 일어나지 않게 된다.

도 5는 슬러지 양에 따라 주수집장치와 보조수집장치의 높이조절이 가능한 수중대차의 단면도를 나타낸 것이다.

도시한 바와 같이, 침전지의 바닥면에 침전된 슬러지를 수집하는 주수집장치(25a)와, 상기 주수집장치에 의해 수집되지 않은 잔여 슬러지를 수집하는 보조수집장치(25b)와, 수집된 슬러지의 양에 따라 주수집장치와 보조수집장치에 가해지는 힘에 의해 주수집장치와 보조수집장치에 의해 좌우로 이동되는 높이조절리브(45)와, 상기 높이조절리브가 상하로 이동할 수 있도록 회전링크에 형성된 안내홈(46)과, 상기 안내홈을 따라 상하로 이동하는 높이조절리브의 이탈을 방지하기 위해 높이조절리브의 끝단에 고정부(47)를 형성시킴으로써, 슬러지의 양에 따라 높이조절이 가능한 수중대차의 수주집장치와 보조수집장치를 제공할 수 있게 하는 구조이다.

상기와 같은 구성은, 침전지의 바닥면과 접촉하여 수직된 상태에서 슬러지를 수집하는 주수집장치와 보조수집장치가 모여진 슬러지에 의해 점차 힘을 받게 되면, 높이조절리브가 우측으로 밀리면서 회전링크에 형성된 안내홈을 따라 상측으로 이동하게 된다. 이로 인해, 안내홈을 따라 상하로 이동하는 높이조절리브와 연결된 주수집장치와 보조수집장치의 높이가 높아지게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 고안에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있게 된다.

본 고안에 의한 침전지의 슬러지 수집장치에 의하면, 제어반에 입력된 신호에 의하여 수중대차가 슬러지의 양에 따라 전후진하여 슬러지를 수집함으로써, 동력의 소모가 적으며 침전효율을 향상할 수 있는 침전지의 슬러지 수집장치를 제공한다. 그리고, 슬러지의 발생량에 따라 수집장치의 높이조절이 가능하여 최적의 동력으로 침전된 슬러지를 수집 및 배출할 수 있는 장점을 기대할 수 있다.

또한, 수중대차의 슬러지 주수집장치가 수중대차 몸체의 저면 중앙부에 설치되므로 구동휠에 균등하게 하중이 작용하여 안내레일을 이탈할 염려가 없으며, 수중대차의 후진시 주수집장치와 보조수집장치를 침전지의 바닥면과 수평하게 위치하여 슬러지가 안내레일을 덮는 현상을 방지하여 수중대차의 이탈되지 않아 침전지의 관리 및 유지의 측면에서 편리함을 제공하는 잇점을 기대할 수 있다.

Claims (4)

1. 침전지의 저면으로 이동하는 수중대차와;

   상기 수중대차를 이동시키기 위한 와이어로프와;

   상측 끝단이 상기 와이어로프의 일측에 고정되고, 중앙부는 수중대차의 몸체에 고정되며, 상측 끝단과 항상 일정한 각을 유지하는 하측 끝단으로 구성되는 구동링크와;

   상기 구동링크의 하측 끝단에 상부가 연결되어 와이어로프에 고정된 구동링크의 상측 끝단의 움직임에 따라 이동하는 위치변경링크와;

   상기 위치변경링크의 하부에 연결된 회전링크에 의하여 수직 또는 수평으로 위치가 변경되는 주수집장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 침전지의 슬러지 수집장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 주수집장치의 위치를 변경하기 위한 위치변경링크와 회전링크를 보조수집장치에 각각 구성시키는 것을 특징으로 하는 침전지의 슬러지 수집장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 보조수집장치에 형성된 위치변경링크의 상측 끝단이 주수집장치가 연결되어 있는 회전링크의 일측에 고정되는 연결링크를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 침전지의 슬러지 수집장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 수중대차는,

   수집된 슬러지량에 따라 가해지는 힘에 의해 좌우로 이동되도록 주수집장치와 보조수집장치에 각각 형성된 높이조절리브와;

   상기 좌우로 이동된 상기 높이조절리브의 끝단이 상하로 이동할 수 있도록 회전링크의 일측에 형성된 안내홈과;

   상기 안내홈을 따라 높이조절리브가 상하로 이동할 때 이탈을 방지하기 위해 높이조절리브의 끝단에 고정부를 더 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 침전지의 슬러지 수집장치.