KR200250137Y1 - 신속설치 가 가능한 포기조의 산기장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 하수처리장이나 폐수 또는 분뇨처리장의 포기조에 사용하는 산기장치 에 관한것으로서 전면포기방식으로 운전되거나 계획된 포기조(Aeration tank)에서 포기조 상부가 복개되거나 개방된 경우에 산기장치의 산기관이 빠져서 이탈하거나 파손되었을 때 포기조내의 물을 퍼내지 않고 포기조를 계속 운전하는 상태에서 이탈하거나 파손된 산기관을 신속하게 교체 또는 보수 할 수 있는 산기장치를 제공하기 위한 것으로서 일정한 수량의 산기관을 조립한 일정한 크기를 가진 배관을 하나의 산기배관단위조립체로 하고 이 산기배관단위조립체 는 포기조의 상부에서 공기공급관에 고정된 수직분기관에 일체로 조립하되 수직분기관의 하부와 산기배관단위조립체가 연결되는 부분은 가요성 관으로 연결하여 굽힘이 용이하고 기밀이 유지되게 연결하고 산기배관 단위조립체 는 중량이 무거우므로 수직분기관과 산기배관 단위조립체 와는 별도의 강성체로 구성한 회전자재한 링크기구로 연결하여 산기배관 단위조립체의 중량은 이 링크기구에 의하여 지지되게 한다.

또한 산기배관 단위조립체의 후방은 후방견인 로우프의 한쪽 끝 에 연결 하고 견인로우프의 다른 끝은 안내로울러 조립체를 통하여 포기조 구조물의 위쪽에 설치한 윈치에 감아서 고정하고 산기배관 단위조립체는 위쪽으로의 움직임이거나 진동을 방지하기 위하여 산기배관 누르개로 위치를 고정하게 하고 수직분기관의 위 부분에는 인양로우프를 걸 수 있는 돌기부를 형성하여 포기중 산기관이 빠지거나 파손되었을 경우 그 산기관이 조립된 산기배관 단위 조립체 의 수직분기배관의 위쪽 후랜지 나사를 풀고 크레인등을 사용하여 인양용 로우프를 걸어서 인양하면서 인양정도에 따라 윈치를 풀어주면 산기배관 단위조립체는 포기조 상부의 개구부로 인양되어 포기조 밖으로 신속하게 꺼낼 수 있으며 포기조 밖에서 산기관을 교체 또는 보수한후 다시 역순으로 산기배관 단위 조립체를 포기조내에 집어넣어 정해진 위치에 설치하고 수직분기배관의 후랜지를 조이면 포기조의 산기장치는 정상가동이 가능하다.

이와같이 본고안의 산기장치는 산기관이 빠지거나 파손되었을 때 해당 포기조의 운전을 계속하면서 해당 산기배관 단위조립체만 신속하게 인양보수 하여 재설치 할 수 있으므로 포기조의 물을 빼거나 포기조 운전을 중단하지 않아도 되므로 매우 편리하고 보수기간이 단축되어 신속한 보수가 가능하고 비용이 경제적이며 포기조의 운전중단이 없어 포기조의 처리효율을 높일수 있는 효과가 있다.

Description

신속설치 가 가능한 포기조의 산기장치{Air Diffusing Equipment in Aeration tank for Quick Installation .}

본 고안은 하수처리장이나 폐수처리장 등의 포기조 산기장치에 관련한 기술로서 대부분의 처리장 특히 대규모처장에서는 거의 전부가 포기조의 포기방식은 혼합성능과 산소전달효율이 높은 미세공기 산기관을 전면포기식으로 설치한 산기장치를 사용하고 있는데 종래에는 포기조의 바닥 전체에 균등한 간격으로 공기공급용 배관을 고정 되게 설치하고 그 배관에 연결니플을 일정한 간격으로 고정한 후 연결니플에 산기관을 설치하여서 사용하였는데 포기조의 운전중에 산기관이 연결니플로부터 빠지거나 산기관이 파손되거나 산기관의 통기구멍이 막히는 경우에는 해당포기조의 운전을 중지하고 포기조내의 혼합액(물)을 다 퍼내고 나서 파손된 산기관을 교체설치하거나 보수하여야 하므로서 보수작업에 많은 시간과 노력이 필요하고 또한 해당포기조의 운전을 중단 하기 때문에 그 기간동안은 포기조의 부하를 다른 포기조에서 분담하여야 하고 이로 인하여 다른 포기조는 과부하 상태가 될수있어(포기조수가 적을수록 영향이 크다) 처리효과 가 저하 하기도 하였다.

신속하게 산기장치를 설치 및 인양 할 수 있게 한 것( 본 고안자의 선고안 출원, 접수번호1-1-2001-5015532-84,2001년 5월)도 있으나 연결부에서 누수가 발생할수 있고 장기간 경과시에 회전부 의 회전이 잘 안될 우려가 있어서 실용상으로는 결함이 있었다.

본 고안이 이루고자 하는 기술적 과제는 전면포기식 산기장치에서 산기관이 파손되거나 이탈되었을 경우 해당 포기조내의 물을 퍼내지 않고 운전도 중단함이 없이 산기관을 신속하게 교체 또는 보수 할 수 있고 누수의 우려가 전혀 없는 산기장치를 제공하는 것이다.

도 1 은 본고안의 구성상태를 나타낸 평면도

도 2 는 본고안의 구성상태를 나타낸 단면도

도 3 은 본고안의 회전이음장치의 측면도

도 4 는 본고안의 회전이음장치의 정면도

도면의 중요부분에 대한 부호의 설명

1. 산기배관 단위조립체 1-1.산기관 1-2. 분기니플 1-3.바퀴조립체

1-4. 뒤쪽로우프 고정용금구 1-5. 산기관 보호대

1-6. 앞쪽인양로우프 인양용금구 1-7. 연결단관 1-8. 측면산기관 보호대

2. 공기헤다관

3. 가요성 공기 이음관

4. 회전이음장치 4-1. 고정링크 4-2. 공기관 굽힘 안내봉

4-3. 상부링크 4-4. 링크핀 4-5. 슬리브

4-6. 링크핀 고정구

5. 수직분기관 5-1 로우프 걸개용 돌기 5-2. 하부후랜지

6. 산기배관 누르개 7.누르개승강장치 8. 견인로우프

9. 안내로울러조립체 10. 윈치 10-1. 드럼

11. 안내레일 11-1.정지판 11-2.브라켓 11-3.고정나사

가. 포기조 나. 포기조바닥 다. 포기조벽체 라. 포기조스라브

마. 공기배관용 구조물 바. 개구부 사. 공기배관 아. 분기밸브

자. 개구부 덮개

본 고안은 상기 기술적 과제를 달성하기 위하여,

독립된 4각형의 구조물이 1개 이상으로 조합되고 포기조의 상부에 설치한 공기배관에서 수직분기관을 통하여 포기조내 의 산기관 에 공기가 공급되게 하고 포기조의 상부는 스라브로 복개하고 스라브의 한쪽 측면에 산기배관 단위 조립체가 출입할수 있는 개구부를 가진 포기조;

상기 포기조에서 포기조의 물 흐름 방향에 직각으로 미리 정한 크기와 길이 및 간격으로 포기조 바닥(나)에 고정 설치한 여러 개의 안내레일;

상기 안내레일 위에 나란하게 배열하여 수평으로 설치한, 공기배관을 격자형으로 틀을 만들고 거기에 산기관 및 필요한 구성품을 부착한 산기배관 단위조립체;

공기공급배관에서 포기조내의 각각의 산기배관 단위조립체로 포기용 공기를공급하고 로우프걸개를 구비한 수직분기관;

상기 산기배관 단위조립체의 앞쪽 중간에 일체로 형성한 공기헤다관의 중앙에 형성한 굽힘이 자유로운 가요성관을 사용하여 수직분기관 과 산기배관 단위조립체 와를 공기가 통하게 연결한 가요성 공기 이음관;

상기 수직분기관과 산기배관 단위조립체 와를 회전자재하고 중량을 지지할수 있게 연결한 링크기구 와 링크기구에 직각이고 평행하게 일체로 형성하여 상기 가요성 공기 이음관 의 굽힘이 원활하도록 한 원형단면을 가진 공기관 굽힘 안내봉;

상기 산기배관 단위조립체 의 후단에서 견인 로우프를 연결하여 포기조의 벽체 부근 까지 견인할수 있도록 포기조의 위쪽에 설치한 견인장치;

상기 산기배관 단위조립체 의 후단을 위에서 눌러 고정할수 있게하고 포기조의 위쪽에서 조작이 가능하게 설치한 산기배관 누르개 장치; 및

상기 산기배관 단위 조립체 의 앞쪽에 일체로 고정하여 포기조 위까지 연장한 인양 보조 로우프를 포함한 포기조의 산기장치를 제공한다.

이하 본고안에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 고안의 일실시예에 의한 포기조의 산기장치를 설명하기 위한 평면도이고 이하 실시예를 상세히 설명하고자하나 하기 실시예는 수많은 변형이 가능하고 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.

하수처리장 등 에 있어서 포기조(가)의 상부덮개를 포기조스라브(라)로 복개하고 그 한쪽 측면에는 산기배관 단위 조립체가 출입할수 있는 사각형의 개구부(바)를 형성하고 개구부는 이동이 가능한 개구부 덮개(자)로 덮어 개구부로부터의추락등에 대비하고 산기배관 단위조립체(1)의 출입시에 열수 있게 한다.

상기 포기조의 포기조바닥(나)에는 포기조의 물 흐름 방향에 직각으로 미리 정한 크기와 길이 및 간격으로 필요한 수만큼 안내레일(11)을 나란하게 배열하고 안내레일(11)의 미리정한 위치에 나사용 구멍을 가진 브라켓(11-2)를 일체로 형성하고 포기조의 바닥에 미리 고정한 고정나사(11-3)을 브라켓(11-2)의 나사구멍에 맞추어 조여서 안내레일(11)을 고정한다.

또한 안내레일(11)의 후단 끝에는 정지판(11-1)을 안내레일과 일체가 되게 수직으로 고정 하여 산기배관 단위조립체(1)의 바퀴조립체(1-3)가 여기에 걸려서 정지하도록 하였다.

상기 안내레일(11)의 위에는 공기배관을 격자형으로 틀을 짜서 만든 산기배관 단위조립체(1)을 나란히 설치하되 산기배관 단위조립체(1)에는 미리정한 간격으로 분기니플(1-2)를 관통되게 일체로 고정하여 여기에 미세기포를 발생할수 있고 역류가 방지되는 구조의 산기관(1-1)을 미리정한 간격으로 기밀이 유지되도록 설치하여 포기용 공기는 산기관을 통할수 있게 하고 하수등은 산기배관 단위 조립체(1)내로는 침투하지 않도록 한다.

또한 산기배관 단위조립체(1)의 아래에는 앞과 뒤쪽에 양쪽으로 회전자재하게 구를수 있는 바퀴조립체(1-3)을 고정되게 설치하여 안내레일(11)에 접촉하도록 하고 산기배관 단위조립체(1)의 뒤쪽 중앙에는 견인로우프(8)을 연결할수 있도록 뒤쪽 로우프 고정용 금구(1-4)를 일체로 형성하였으며 산기배관 단위조립체(1)의 위쪽에는 산기관(1-1)보다 조금 더 높게 양쪽에 산기관 보호대(1-5)를 앞에서 뒤까지 연장되게 고정 설치하였다.

포기조의 후단쪽 벽체(다)에는 견인로우프(8)에 대응하는 위치에 회전이 자재하고 홈이 형성되어 있어 견인로우프(8)이 이탈되지 않게 한 안내로울러 조립체(9)를 고정나사(9-1)로 벽체에 고정설치 하였고 포기조 스라브(라)의 위쪽에 대응하는 위치에는 윈치(10)을 고정설치하고 견인로우프(8)을 윈치(10)의 드럼에 감아 고정한후 다른 쪽은 안내로울러 조립체(9)를 통하여 산기배관 단위조립체(1)의 후단중앙의 뒤쪽 로우프 고정용 금구(1-4)에 그 끝을 감아서 고정하였다.

산기배관 단위조립체(1)의 후단 끝 부근에는 양쪽에서 산기배관 단위 조립체(1)을 눌러서 고정할수 있도록 산기배관 누르개(6)을 설치하고 포기조의 스라브 위에서 핸들을 돌려서 연결봉 이 상하로 움직이도록 조작할 수 있는 누르개 승강장치(7)을 스라브 위에 설치하고 산기배관 누르개(6)을 누르개 승강장치(7)의 연결봉에 연결하여 일체로 고정하였다.

포기조 상부로 부터는 공기배관(사)에서 공급된 포기용 공기가 분기밸브(아)를 거쳐서 포기조내의 산기배관 단위 조립체(1)에 공급되도록 수면에 대하여 수직이 되도록 위아래 끝부분이 후랜지로 구성되고 원형단면을 가진 수직분기관(5)를 설치하였고 수직분기관(5)의 위 쪽 근처에 로우프를 걸수 있도록 로우프 걸개용 돌기(5-1)을 일체로 형성하였다.

산기배관 단위 조립체(1)의 앞쪽 중앙부에는 공기헤다관(2)와 관통되게 하고 앞쪽으로 돌출되게 후랜지를 가진 연결단관(1-7)을 일체로 형성하고 연결단관(1-7)의 후랜지 부와 수직분기관(5)의 하부 후랜지 부분을 가요성 공기 이음관(3)으로연결하여 기밀이 유지되도록 하였고 가요성 공기 이음관(3)은 단면이 원형이고 90도 정도 굽혔을 때 단면 모양이 유지되고 굽힘이 자유로우며 양쪽 끝은 후랜지를 가지도록 하였다.

또한 산기배관 단위 조립체(1)과 수직분기관(5)의 하단은 링크기구에 의하여 회전이 자재하고 산기배관 단위 조립체(1)의 중량을 지지할수있게 회전 이음장치(4)로 연결하고 회전이음장치의 일실시예를 설명하면 산기배관 단위 조립체(1)의 앞쪽을 구성하고 있는 비교적 지름이 큰 공기헤다관(2)의 중앙 양쪽으로는 일정한 간격을 두고 앞쪽으로 평행하고 수평이되게 하고 끝부분에 링크핀 구멍을 가진 고정링크(4-1)을 일체로 형성하여 고정하고 한편으로는 수직분기관(5)의 하단 부근에서 양쪽으로 수직하고 평행하며 그끝부분에 링크핀 구멍을 가진 상부링크(4-3)를 수직분기관(5)와 일체로 형성하여 고정하고 상부링크(4-3)과 고정링크(4-1)의 링크핀 구멍에는 마찰이 작은 슬리브(4-5)를 삽설한후 링크핀(4-4)를 삽입하여 회전자재하게 연결하고 그 끝은 링크핀 고정구(4-6)을 사용하여 링크핀이 빠지지 않게 하였고 고정링크(4-1)의 위쪽 정해진 위치에는 고정링크(4-1)에 직각이고 수평이되게 공기관 굽힘안내봉(4-2)를 고정링크(4-1)의 위에 고정 설치였다.

견인 로우프(8)의 길이는 산기배관 단위조립체(1)를 정상 설치위치에서 스라브 위로 끌어 올려도 충분하도록 길게 하여 윈치(10)의 드럼에 감은 것으로 한다.

윈치(10)에는 도시하지 않았으나 클러치가 구비되어 클러치의 조작에 따라 윈치(10)의 드럼에 회전력을 전달하기도 하고 전달하지 않게도 할수 있는 것으로 한다.

산기배관 단위조립체(1)의 앞쪽에는 양쪽끝쪽에 각각 1개의 앞쪽로우프고정용금구(1-6)를 산기배관 단위조립체(1)과 일체로 형성하고 여기에 앞쪽인양로우프(도시하지 않음)의 한쪽끝을 고정하고 다른 끝은 포기조스라브(라)의 개구부(바)근처에 고정설치한 로우프걸개(도시하지 않음)에 걸어 필요시 보조적으로 사용할수 있게 하였다.

본 고안의 산기장치의 작용은 다음과 같다

포기조(가)의 개구부(바)의 위에 있는 개구부덮개(자)를 밀어 연 상태에서 산기배관 단위조립체(1)에 산기관(1-1)등 의 모든 부착물을 조립하고 회전이음장치(4)를 이용하여 수직분기관(5)의 아래쪽끝과 산기배관 단위 조립체(1)을 연결하고 가요성 공기 이음관(3) 으로 수직분기관(5)의 하부와 산기배관 단위 조립체(1)를 공기가 통하도록 밀봉구조로 연결하고 산기배관 단위 조립체(1)에 견인로우프(8)을 연결하고 윈치(10)에 연결 고정한 상태에서 크레인 등의 인양장비에 수직분기관(1)에 일체로 고정한 로우프 걸개용 돌기(5-1)에 로우프(도시하지 않음)를 걸어서 산기배관 단위조립체(1)이 수직이 되게 하여 개구부(바)를 통하여 포기조내로 내리면서 윈치(10)을 가동하여 견인로우프(8)을 당겨 견인로우프(8)이 늘어지지않도록하고 산기배관 단위조립체(1)의 아래쪽이 포기조바닥(나)에 근접하면 안내레일(11)안쪽으로 위치하게 하고 윈치(10)을 계속가동하여 산기배관 단위조립체(1)을 서서히 견인하여 정지판(11-1)의 위치에 바퀴조립체(1-3)가 닿을 때 정지하게 한다.

산기배관 단위조립체(1)은 이때가 정해진 설치위치가 된다.

이때 수직분기관(5)와 산기배관 단위조립체(1)은 회전자재한 회전이음장치(4)에 의하여 중량이 지지되고 회전자재하기 때문에 인양 및 하강작업시 기구학적으로 아무런 무리가 없이 작업이 가능하며 가요성 공기이음관(3)에도 아무런 영향을 주지 않는다. 또한 공기관 굽힘 안내봉(4-2)에 의하여 가요성 공기 이음관(3)은 안내된 위치에서 완만히 굽어지므로 단면형상의 변형이 없어 공기의 기밀유지나 공기의 공급에 아무런 영향을 받지않고 정상적으로 작용할수 있다.

이작업이 끝나면 수직분기관(5)의 위쪽끝을 분기밸브(아)에 연결하고 누르개 승강장치(7)을 조작하여 산기배관 누르개(6)로 산기배관 단위조립체(1)을 눌러서 상하로 움직이지 않게 하므로서 설치가 완료되며 포기조에 물을 채우고 공기를 공급하여 포기를 시작한다.(이상의 작업은 포기조내에 물이 담겨있을때에도 동일하게 할수있다.)

포기를 장기간 계속하다가 만약 산기관(1-1)이 분기니플(1-2)로부터 빠져서 이탈하거나 막히거나 파손되었을 때는 해당 산기배관 단위조립체(1)에 연결된 분기밸브(아)를 잠그고 (다른 산기배관 단위조립체는 포기를 계속한다.)수직분기관(5)의 위쪽끝을 분기밸브(아)로부터 분리한다음 누르개승강장치(7)을 조작하여 산기배관 누르개(6)을 들어올려 산기배관 단위조립체(1)을 자유롭게 한 다음 수직분기관(5)에 일체로 고정한 로우프 걸개용 돌기(5-1)에 로우프를 걸어 크레인 의 후크에 연결하여 서서히 들어올리면서 윈치(10)의 클러치를 조작하여 드럼에 회전력이 전달되지않게 풀면 산기배관 단위조립체(1)은 앞쪽끝이 들리면서 서서히 인양되며 앞쪽으로 이동하게 되는데 앞쪽으로의 이동이 원활치 못할때는 앞쪽에 설치한 로우프를 보조적으로 사용하며 견인하여 산기배관 단위조립체(1)을 앞쪽으로 원활하게 이동시킬수 있다.

산기배관 단위조립체(1)을 포기조의 개구부(바)를 통하여 수직으로 인양한다음 포기조스라브(라)의 위에 내려놓고 이탈 또는 막히거나 파손된 산기관을 교체하거나 보수한후 맨처음의 설치방법과 동일하게 산기배관 단위조립체(1)을 설치하므로서 다시 포기를 시작한다.

수직분기관(5)는 회전이음장치(4)의 작용으로 회전이 자재하기 때문에 산기배관 단위조립체(1)의 인양이나 하강시에 산기배관 단위조립체(1)과의 상대적인 각도를 임의로 자유롭게 조절할수 있으므로 포기조의 벽이나 스라브에 걸리지않고 산기배관 단위조립체(1)를 인양 또는 하강할수 있다.

만약 인양도중에 작업의 실수 등으로 인하여 산기배관 단위 조립체(1)가 개구부(바)의 가장자리 모서리에 접촉할 수가 있는데 이때는 산기배관 단위조립체(1)의 위쪽에 산기관(1-1)보다 높게 설치한 산기관 보호대(1-5)가 먼저 접촉하게 되고 더 이상 산기관(1-1)과는 접촉이 될 수 없게 보호하기 때문에 접촉에 의하여 산기관(1-1)이 손상되는 일은 없다.

안내레일(11)과 안내로울러 조립체 (9),산기배관 누르개(6)등의 장치는 물이 없는 상태에서 설치해야하는데 이 장치들은 최초에 한번만 설치하면 되므로 물을 채운 후 포기조를 사용하는 도중에는 포기조의 운전에 아무런 지장을 주지 않는다.

본 고안은 하수처리장이나 폐수처리장 등 의 포기조 에서 산기관이 이탈되거나 막히거나 파손되었을 경우 해당 포기조의 운전을 계속하면서 해당 산기배관 단위조립체만 인양하여 보수한후 다시 설치하므로서 산기관의 보수를 위한 포기조의 운전중단이나 포기조의 물빼기 작업등이 필요없어 산기관의 보수를 신속히 할 수 있고 이에 수반되는 시간과 비용을 절감 할 수 있으며 산기관 보수시 포기조의 가동중단에 따른 다른 포기조의 부하증가 가없기 때문에 포기조의 처리효율이 높아지며 상대운동을 하는 밀봉부가 없기 때문에 수밀 효과가 우수하여 장기간 사용시에도 누수의 우려가 없는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 독립된 4각형의 구조물이 1개 이상으로 조합되고 포기조의 상부에 설치한 공기배관에서 수직분기관을 통하여 포기조내 의 산기관 에 공기가 공급되게 하고 포기조의 상부는 스라브로 복개하고 스라브의 한쪽 측면에 산기배관 단위 조립체가 출입할수 있는 개구부를 가진 포기조;

   상기 포기조에서 포기조의 물 흐름 방향에 직각으로 미리 정한 크기와 길이 및 간격으로 포기조 바닥(나)에 고정 설치한 여러 개의 안내레일;

   상기 안내레일 위에 나란하게 배열하여 수평으로 설치한, 공기배관을 격자형으로 틀을 만들고 거기에 산기관 및 필요한 구성품을 부착한 산기배관 단위조립체;

   공기공급배관에서 포기조내의 각각의 산기배관 단위조립체로 포기용 공기를 공급하고 로우프걸개를 구비한 수직분기관;

   상기 산기배관 단위조립체의 앞쪽 중간에 일체로 형성한 공기헤다관의 중앙에 형성한 굽힘이 자유로운 가요성관을 사용하여 수직분기관 과 산기배관 단위조립체 와를 공기가 통하게 연결한 가요성 공기 이음관;

   상기 수직분기관과 산기배관 단위조립체 와를 회전자재하고 중량을 지지할수 있게 연결한 링크기구 와 링크기구에 직각이고 평행하게 일체로 형성하여 상기 가요성 공기 이음관 의 굽힘이 원활하도록 한 원형단면을 가진 공기관 굽힘 안내봉;

   상기 산기배관 단위조립체 의 후단에서 견인 로우프를 연결하여 포기조의 벽체 부근 까지 견인할수 있도록 포기조의 위쪽에 설치한 견인장치;

   상기 산기배관 단위조립체 의 후단을 위에서 눌러 고정할수 있게하고 포기조의 위쪽에서 조작이 가능하게 설치한 산기배관 누르개 장치; 및

   상기 산기배관 단위 조립체 의 앞쪽에 일체로 고정하여 포기조 위까지 연장한 인양 보조 로우프를 포함한 포기조의 산기장치.