KR200378775Y1 - 차량을 사용한 분뇨 교반장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 차량을 사용한 분뇨 교반장치에 관한 것이다.

분뇨 저장탱크의 외측에 위치되는 고정프레임과; 고정프레임의 상부에 상, 하 회전이 가능하도록 연결된 회전체와; 일측에는 분뇨의 교반을 위한 스크루가 설치되어 있고, 타측은 회전체에 연결되어 회전체와 함께 상, 하로 회전하도록 되어 있되 스크루가 분뇨 저장탱크의 내측에 위치 가능한 길이로 연장되어 있는 스크루설치축과; 차량으로부터의 동력을 스크루에 전달하여 스크루가 회전되도록 하는 동력전달수단과; 회전체의 상, 하 회전을 제어하여 스크루가 분뇨 저장탱크 내의 분뇨에 잠기도록 하거나 분뇨로부터 이탈되도록 하는 회전제어수단;을 포함하여 구성된다.

본 고안의 분뇨 교반장치는, 스크루를 사용하여 분뇨를 교반하므로 교반효율이 우수하고, 스크루 등의 부품이 분뇨를 교반할 때에만 분뇨에 접촉되므로 부식이 최소화되며, 각종 구성요소를 분뇨 저장탱크의 외측에서 수리할 수 있어 수리가 용이하고, 분뇨 저장탱크 부근에 전기시설이 구비되어 있지 않더라도 스크루의 회전을 통한 분뇨의 교반이 가능하다.

Description

차량을 사용한 분뇨 교반장치{THE CHURNING APPARATUS USING A VEHICLE}

본 고안은 분뇨 저장탱크 내의 분뇨를 교반하는 장치에 관한 것이다.

최근에는 환경오염에 대한 심각성으로 인하여 축산농가에서도 가축의 배설물인 분뇨를 별도의 처리과정을 거쳐 처리하도록 되어 있고, 이와 같은 규정으로 축산농가에서는 분뇨를 처리하기 전 대형 저장탱크에 분뇨를 모아 저장해 둔다.

이와 같이 대형 저장탱크에 저장된 가축의 분뇨는 저장과정 중에 정체되어 있는 것이어서 슬러지는 가라앉고 비교적 가벼운 물만이 위쪽에 뜬 상태로 오랫동안 보관된다.

따라서, 분뇨저장탱크에 저장된 분뇨를 이송하기 위하여 펌프 등으로 빨아들일 때 저장탱크 위쪽에 위치된 물은 잘 빨아들여지지만 아래쪽에 가라앉은 슬러지는 잘 빨아들여지지 않아 펌프 등의 고장 원인이 되었다.

이와 같은 문제점으로, 한국 특허출원 제10-2001-0079580호(분뇨 저장 및 발효 탱크)에서와 같이 저장탱크 내의 분뇨를 교반하도록 된 기술이 안출되었다.

그러나, 상기와 같은 교반장치 및 방법은, 강한 산소를 분사하여 저장탱크 내의 분뇨를 교반하는 것으로서, 그 교반효과가 기대에 미치지 못할 뿐 아니라 장치가 분뇨에 오랫동안 잠겨있는 것이어서 부식이 급속하게 진행되어 잦은 수리가 요구되는 문제점이 있었다.

또, 저장탱크 내에 분뇨가 저장되어 있는 상태에서 고장이 발생될 경우에는 수리가 어려웠으며, 분뇨의 교반을 위한 각종 구성요소의 작동을 위해 전기시설을 설치하여야 하는 번거로움이 있었다.

본 고안은 분뇨의 교반효과가 우수하고, 사용되지 않을 때는 분뇨에 접촉되지 않아 부식이 방지되는 분뇨 교반장치를 제공하려는데 목적이 있다.

또, 고장 발생률이 매우 낮을 뿐 아니라 수리가 용이하고, 전기시설이 설치되어 있지 않더라도 분뇨를 교반할 수 있는 분뇨 교반장치를 제공하려는 목적도 있다.

본 고안은 차량을 사용한 분뇨 교반장치에 관한 것이다.

본 고안에서는 스크루를 사용하여 분뇨를 교반함으로써 분뇨의 교반 효율이 우수하도록 한다.

또, 스크루 등의 부품이 분뇨를 교반할 때에만 분뇨에 접촉되도록 함으로써 부식을 최소화하고, 각종 구성요소를 분뇨 저장탱크의 외측에서 수리할 수 있도록 하여 수리가 용이하도록 한다.

또, 차량에 구비된 동력을 사용하여 스크루를 회전시킴으로써 별도의 전기시설이 구비되어 있지 않더라도 스크루의 회전을 통한 분뇨의 교반이 가능하도록 한다.

이와 같은 본 고안의 분뇨 교반장치는,

분뇨 저장탱크의 외측에 위치되는 고정프레임과;

고정프레임의 상부에 상, 하 회전이 가능하도록 연결된 회전체;를 갖는다.

또, 일측에는 분뇨의 교반을 위한 스크루가 설치되어 있고, 타측은 회전체에 연결되어 회전체와 함께 상, 하로 회전하도록 되어 있되 스크루가 분뇨 저장탱크의 내측에 위치 가능한 길이로 연장되어 있는 스크루설치축;을 갖는다.

또, 차량으로부터의 동력을 스크루에 전달하여 스크루가 회전되도록 하는 동력전달수단;을 갖는다.

또한, 상기 회전체의 상, 하 회전을 제어하여 스크루가 분뇨 저장탱크 내의 분뇨에 잠기도록 하거나 분뇨로부터 이탈되도록 하는 회전제어수단;을 갖는다.

이하, 본 고안의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

그러나, 첨부된 도면은 본 고안의 기술적 사상을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 고안의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

본 고안에서는 분뇨를 교반할 때에만 스크루 등의 구성요소가 분뇨에 잠기도록 하고 분뇨의 교반이 이루어지지 않을 때에는 분뇨로부터 스크루 등이 이탈되어 부식을 최소화하려는 목적을 갖는다.

이를 위하여 본 고안에서는 분뇨저장탱크(1)의 외측에 고정프레임(10)이 위치되도록 하고, 이 고정프레임(10)의 상부에 상, 하 회전이 가능하도록 연결된 회전체(20)를 구비하며, 이 회전체(20)에 연결되어 회전체(20)와 함께 상, 하로 회전되는 스크루설치축(30)에 스크루(40)를 설치한다.

즉, 스크루(40)가 설치된 스크루설치축(30)이 고정프레임(10)을 기준으로 하부로 회전되면 스크루(40)가 분뇨에 잠기고 상부로 회전되면 스크루(40)가 분뇨로부터 이탈되도록 하는 것이다.

본 고안은 스크루(40)를 통해 분뇨를 교반하는 것이므로, 스크루설치축(30)의 길이는 일측에 설치된 스크루(40)가 분뇨 저장탱크(1)의 내측에 위치 가능한 길이가 되어야 한다.

한편, 본 고안에서는 별도의 전기시설이 구비되어 있지 않아도 스크루(40)의 회전을 통한 분뇨의 교반을 실시할 수 있도록 하려는 목적을 갖는다.

이는 분뇨 저장탱크의 설치 장소가 대부분 전기시설을 설치하기에 어려움이 있는 장소임을 고려한 것이다.

이를 위하여 본 고안에서는 차량의 동력 및 차량에 별도로 구비된 동력을 사용하여 스크루(40)를 회전시킬 수 있도록 한다.

본 고안의 구성요소인 고정프레임(10)은, 회전체(20)의 회전에 의한 스크루설치축(30)의 상, 하 회전시 움직이지 않도록 고정되어야 한다.

또, 고정프레임(10)은 차량에 연결되어 차량과 함께 이동 가능한 형태가 되도록 구현할 수도 있고, 차량으로부터의 동력만을 전달받을 뿐 차량과 함께 이동되지는 않는 형태로 구현할 수도 있다.

본 고안의 구성요소인 동력전달수단(50)은 차량으로부터의 동력을 스크루(40)에 전달하여 스크루(40)가 회전되도록 하기 위한 것이다.

이러한 동력전달수단(50)은 이미 공지된 다양한 형태의 동력전달장치를 적용하여 구현할 수 있다.

구체적인 예로 설명하면, 도 1과 같은 형태의 것이 있다.

도 1의 동력전달수단(50)은 고정프레임(10)의 상부와 하부에 회전방향을 변환시켜 주는 상부기어박스(51)와 하부기어박스(52)가 설치되어 있다.

또, 하부기어박스(52)의 회전력이 상부기어박스(51)에 전달되도록 연결되어 있되 유니버셜조인트(53)에 의해 연결되어 있어 상부기어박스(51)와 하부기어박스(52)가 일직선상에 있지 않더라도 회전력의 전달이 원활하도록 되어 있다.

또, 상부기어박스(51)의 일측에는 회전 가능한 스크루연결회전축(54)이 연결되어 있고, 이 스크루연결회전축(54)에 스크루(40)가 설치되어 있어 스크루연결회전축(54)의 회전시 스크루(40)가 함께 회전하도록 되어 있다.

또, 하부기어박스(52)의 일측은 차량의 일 예인 트랙터의 회전축에 유니버셜조인트(55)를 통해 연결되어 있다.

따라서, 도 1과 같은 경우는 트랙터의 회전축이 회전됨에 따라 유니버셜조인트(55), 하부기어박스(52), 유니버셜조인트(53), 상부기어박스(51), 스크루연결회전축(54)의 순으로 동력이 전달되어 스크루(40)가 회전된다.

동력전달수단(50)의 또 다른 예로서, 도 1과 같이 하부기어박스(52), 유니버셜조인트, 상부기어박스(51), 스크루연결회전축(54)을 갖는 형태로 구현하되 하부기어박스(52)의 기어 회전은 차량에 구비된 동력에 의해 이루어지는 형태로 구현될 수 있다.

이와 같은 형태는 트랙터와 같은 차량이 아닌 통상의 차량을 사용한 방식에 적용될 때 바람직하며, 하부기어박스(52)의 기어를 회전시키는 힘은 차량의 엔진에 의해 이루어지도록 구현할 수도 있지만 내연기관 등 별도의 장치를 차량에 탑재하여 이를 통한 동력을 얻어 사용하는 것이 바람직하다.

전술한 바와 같이 동력전달수단(50)은 이미 공지된 다양한 형태의 동력전달장치를 적용한 형태로 구현할 수 있다.

그러나, 분뇨에 접촉되면 부식이 빠르게 진행되므로 동력전달수단(50)은 분뇨에 접촉되지 않는 형태로 구현하는 것이 바람직하다.

예를 들어 설명하면, 도 1과 같이 스크루연결회전축(54)을 스크루설치축(30)의 내측에 위치시켜 스크루(40)와 스크루설치축(30)이 분뇨에 잠기더라도 스크루연결회전축(54)은 분뇨에 접촉되지 않도록 하는 것과 같다.

본 고안의 구성요소인 회전제어수단(60)은, 회전체(20)의 상, 하 회전을 제어하여 스크루(40)가 분뇨 저장탱크(1) 내의 분뇨에 잠기도록 하거나 분뇨로부터 이탈되도록 하기 위한 것이다.

이러한 회전제어수단(60)은 회전체(20)의 상, 하 회전여부를 결정하는 다양한 형태로 구현된다.

회전체(20)의 상, 하 회전을 결정하는 구성은, 도 1과 같이 유압실린더(61)의 일측을 회전체(20)에 연결하고 타측은 움직이지 않는 물체(고정프레임(10) 등)에 연결하여 실린더 축의 전, 후진 여부에 따라 회전체(20)의 회전이 결정되도록 하는 형태로 구현할 수 있다.

상기 구조에 있어서, 차량이 트랙터라고 할 때는 트랙터에 구비된 유압장치에 유압실린더(61)를 연결하여 유압실린더(61)의 작동을 제어하는 것이 바람직하다.

회전제어수단(60)의 또 다른 형태로서, 도 3과 같이 래치트버클(RATCHET BUCKLE)과 같이 로프나 와이어를 감거나 풀어줄 수 있는 감김장치(62)를 소정의 위치에 고정하고, 로프나 와이어(63)를 회전체(20)와 감김장치(62)에 연결하는 형태가 있다.

이와 같은 방식은, 감김장치(62)에 로프나 와이어(63)를 감거나 풀어줌에 따라 회전체(20)의 회전여부를 결정하는 방식으로서, 스크루(40)가 연결된 방향에 무게 중심이 있어야 한다.

또 다른 형태로서, 도 4와 같이 고정프레임(10)에 연결되어 있되 회전이 가능하도록 된 너트(64)를 설치하고 이 너트(64)에 일측이 나선 결합되고 타측은 회전체(20)에 연결되어 있는 볼트(65)를 갖는 형태로 구현하여 너트(64)의 회전에 따른 볼트(65)의 전, 후진으로 회전체(20)의 회전여부가 결정되도록 구현할 수도 있다.

도 1과 같이 차량이 트랙터이고, 이 트랙터에 고정프레임(10)이 고정되어 트랙터와 함께 이동 가능하도록 된 예로 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

트랙터를 분뇨 저장탱크(1) 방향으로 움직여 스크루설치축(30)의 스크루(40)가 분뇨 저장탱크 내의 분뇨에 잠길 수 있는 위치로 이동한다.

이때, 스크루설치축(30)은 상부로 회전된 상태이기 때문에 스크루설치축(30)이 분뇨 저장탱크(1)의 내측에 위치되더라도 스크루설치축(30)이 분뇨에 접촉되지는 않는다.

이동이 완료된 후 회전제어수단(60)을 작동시켜 즉, 트랙터의 유압장치로 작동되는 유압실린더(61)의 실린더축을 전진시켜 회전체(20)를 회전시키면 스크루설치축(30)이 하부로 회전된다.

이 과정에 의해 스크루설치축(30)의 끝단에 설치된 스크루(40)는 분뇨에 잠기게 된다.

스크루(40)가 분뇨에 잠긴 후 트랙터의 회전축을 회전시키면 회전축에 연결된 유니버셜조인트(55), 하부기어박스(52), 유니버셜조인트(53), 상부기어박스(51), 스크루설치축(30)의 순으로 회전력이 전달되어 회전됨에 따라 스크루(40)가 강하게 회전된다.

즉, 트랙터의 동력과 연결되어 회전되는 스크루연결회전축(54)이 회전됨에 따라 이 스크루연결회전축(54)과 연결된 스크루(40)가 회전되는 것이다.

스크루(40)가 회전되면 분뇨는 상부에 위치되는 물과 하부의 슬러지가 교반되는 현상이 발생된다.

이때, 분뇨 저장탱크(1) 내부에서 분뇨가 전체적으로 회전되면서 교반되므로 스크루(40)가 소정의 지점에만 위치되어 있어도 분뇨의 교반은 전체적으로 이루어진다.

분뇨의 교반이 이루어진 후 회전제어수단(60)인 유압실린더(61)의 실린더축을 후진시켜 회전체(20)를 끌어당기면 스크루(40)와 스크루설치축(30)이 들어 올려져 분뇨로부터 이탈된다.

이와 같은 상태에서 트랙터를 이동시켜 스크루설치축(30)이 분뇨 저장탱크(1)로부터 완전히 이탈되도록 한다.

본 고안은 최소한의 구성요소로 이루어지고, 사용되지 않을 때 분뇨로부터 이탈되어 부식이 발생되지 않으므로 고장발생률이 낮으며, 구성요소가 분뇨 저장탱크의 외측에 위치되므로 수리가 용이한 것이다.

한편, 본 고안에 있어서, 스크루(40)가 분뇨에 잠기기 위하여 하강될 때 과도하게 하강되어 스크루(40)가 분뇨 저장탱크의 바닥면에 닿게 되면 스크루(40)가 파손될 뿐만 아니라 분뇨 저장탱크도 파손될 수 있다.

이와 같은 현상의 방지를 위하여, 스크루(40)가 분뇨 저장탱크 내의 바닥에 닿는 것이 방지되도록 스크루(40)보다 먼저 바닥에 닿아 스크루(40)가 바닥에 접촉되지 않도록 하는 스크루보호커버(70)를 구비할 수 있다.

또, 회전체(20)가 회전됨에 있어, 스크루(40)가 분뇨 저장탱크의 바닥에 닿는 순간까지 회전되는 것을 방지하기 위한 회전제한장치(80);를 구비할 수도 있다.

도 3의 회전제한장치(80)는 스크루설치축(30)이 회전될 때 물체(고정프레임)에 걸려서 더 이상 하부로 내려가지 못하도록 제한하는 방식을 예로 하여 도시한 것이다.

이와 같은 구성에서, 회전제한장치(80)가 스크루설치축(30)으로부터 돌출되는 길이를 조절함에 따라 스크루설치축(30)의 회전 가능각도를 조절할 수 있다.

본 고안에 있어서, 스크루설치축(30)은 도 1과 같이 분할된 것이 결합된 형태로 구현하여 분뇨 저장탱크의 크기에 따라 적절한 크기를 갖도록 연장하거나 줄여서 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성은, 고정프레임(10)이 차량에 연결되어 이동되는 형태일 때 이동이 용이하여 더욱 바람직하다.

미설명 부호 31은 스크루(40)를 설치하기 위한 키(KEY) 설치홈이다.

본 고안의 분뇨 교반장치는, 스크루를 사용하여 분뇨를 교반함으로써 분뇨의 교반 효율이 우수하고, 스크루 등의 부품이 분뇨를 교반할 때에만 분뇨에 접촉되도록 할 수 있어 부식이 최소화되며, 각종 구성요소를 분뇨 저장탱크의 외측에서 수리할 수 있어 수리가 용이하다.

또, 차량에 구비된 동력을 사용하여 스크루를 회전시킴으로써 분뇨 저장탱크 부근에 전기시설이 구비되어 있지 않더라도 스크루의 회전을 통한 분뇨의 교반이 가능하다.

도 1은 본 고안의 구성요소인 스크루가 분뇨에 잠기도록 하는 과정을 설명하기 위한 개략도

도 2는 스크루를 분뇨 및 분뇨 저장탱크로부터 이탈시키는 과정을 설명하기 위한 개략도

도 3은 본 고안의 구성요소인 회전제어수단이 와이어와 감김장치로 구성된 것을 설명하기 위한 개략도

도 4는 본 고안의 구성요소인 회전제어수단이 볼트와 너트로 구성된 것을 설명하기 위한 개략도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1. 분뇨 저장탱크 10. 고정프레임

20. 회전체 30. 스크루설치축

31. 키설치홈 32. 베어링

40. 스크루 50. 동력전달수단

51. 상부기어박스 51a. 베어링

52. 하부기어박스 53. 유니버셜조인트

54. 스크루연결회전축 55. 유니버셜조인트

60. 회전제어수단 61. 유압실린더

62. 감김장치 63. 와이어

64. 너트 65. 볼트

70. 스크루보호커버 80. 회전제한장치

Claims (4)

1. 분뇨 저장탱크 내의 분뇨를 교반하기 위한 장치에 있어서,

   분뇨 저장탱크의 외측에 위치되는 고정프레임과;

   상기 고정프레임의 상부에 상, 하 회전이 가능하도록 연결된 회전체와;

   일측에는 분뇨의 교반을 위한 스크루가 설치되어 있고, 타측은 회전체에 연결되어 회전체와 함께 상, 하로 회전하도록 되어 있되 스크루가 분뇨 저장탱크의 내측에 위치 가능한 길이로 연장되어 있는 스크루설치축과;

   상기 차량으로부터의 동력을 스크루에 전달하여 스크루가 회전되도록 하는 동력전달수단과;

   상기 회전체의 상, 하 회전을 제어하여 스크루가 분뇨 저장탱크 내의 분뇨에 잠기도록 하거나 분뇨로부터 이탈되도록 하는 회전제어수단;을 포함하여 구성된, 차량을 사용한 분뇨 교반장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스크루설치축에는 스크루의 하강시 스크루보다 먼저 분뇨 저장탱크의 바닥에 닿아 스크루가 분뇨 저장탱크 내의 바닥에 닿는 것을 방지하는 스크루보호커버;가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 차량을 사용한 분뇨 교반장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 회전체가 회전됨에 있어 스크루가 분뇨 저장탱크의 바닥에 닿는 순간까지 회전되는 것을 방지하는 회전제한장치;가 더 구비된 것을 특징으로 하는, 분뇨 저장탱크 내의 분뇨를 교반하는 장치.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 차량은 트랙터이며,

   상기 동력전달수단은 상기 트랙터의 동력에 의해 회전되고 스크루와 연결되어 있는 스크루연결회전축을 갖되 스크루연결회전축이 스크루설치축의 내측에 위치되어 분뇨에 직접 접촉되지 않도록 되어 있으며,

   상기 회전제어수단은 트랙터의 유압장치로 작동되는 유압실린더가 회전체에 연결되어 유압실린더의 실린더축이 전, 후진됨에 따라 회전체의 상, 하 회전이 가능하도록 된 것임을 특징으로 하는, 차량을 사용한 분뇨 교반장치.