KR200414233Y1 - 스컴 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 폐수처리 과정에서 발생하는 스컴(scum: 부유물)의 제거장치에 관한 것으로, 특히 폐수가 유입되는 침전조(1)에 다수의 구동축(4a)(4b)(4c)(4d)을 형성하되 상기 구동축에 다수의 스크레이퍼(7)가 부착된 체인(5)을 권취하여 회전시킴으로써, 침전조(1)의 바닥면에 퇴적된 슬러지(2)를 슬러지배출구(8)로 배출함과 아울러 폐수면에 떠다니는 스컴(3)을 스컴 제거장치(100)로 수집하여 제거함에 있어서, 스컴 수집구멍(112)이 형성된 스키머(110)와 저면이 스크레이퍼(7)에 접촉하여 구동하는 구동판(120)을 링크절(130)로 상호 연동하도록 한 스컴 제거장치(100)의 구성을 제공함으로써, 스컴 제거장치(100)를 구동하기 위한 별도의 동력을 필요치 않을 뿐만 아니라 폐수의 상태 및 외부 환경에 따른 스컴 발생량에 따라 다양한 형태의 구동판(120)을 선택적으로 사용하여 가장 효과적인 패턴으로 스키머(110)를 구동할 수 있도록 함으로써, 궁극적으로 스컴 제거효율을 향상할 수 있는 스컴 제거장치에 관한 것이다.

스컴, 부유물, 슬러지, 침전물, 폐수, 하수, 오수, 침전조, 스키머, 수집기, 무동력 스컴 제거장치

Description

스컴 제거장치{Scum Collector}

도 1은 종래 스컴 제거장치를 나타내는 개략적인 구성도

도 2는 종래 개량된 스컴 제거장치를 나타내는 개략적인 구성도

도 3은 종래 개량된 스컴 제거장치의 작용상태도

도 4는 본 고안에 따른 스컴 제거장치의 개략적인 구성을 나타내는 종단면도

도 5는 본 고안에 따른 스컴 제거장치의 개략적인 구성을 나타내는 횡단면도

도 6은 본 고안에 따른 스컴 제거장치의 구성을 나타내는 파단면 사시도

도 7a 내지 도 7c는 본 고안에 따른 스컴 제거장치의 작용상태도

도 8은 본 고안의 실시예에 따른 스컴 제거장치의 구동판을 나타내는 예시도

도 9는 본 고안의 실시예에 따른 스컴 제거장치의 스크레이퍼를 나타내는 예시도

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1: 침전조 5: 체인 7: 스크레이퍼

100: 스컴 제거장치 101: 배수로 102: 회전축

110: 스키머 112: 수집구멍 120: 구동판

121: 돌출부 121a: 제1돌출부 121b: 제2돌출부

130: 링크절 140: 롤러

본 고안은 폐수처리 과정에서 발생한 스컴(scum: 부유물)을 스크레이퍼 및 스키머로 수집하여 배출하는 스컴 제거장치에 관한 것으로, 특히 저면부가 스크레이퍼와 접촉하여 구동하는 구동판을 형성하되 상기 구동판과 스키머를 링크절로써 상호 연동하도록 함으로써 스키머를 작동하는 별도의 동력을 필요치 않음은 물론이고, 폐수의 상태 및 외부 환경에 따른 스컴 발생량에 따라 다양한 형태의 구동판을 선택적으로 사용하여 스키머의 구동 패턴을 조절함으로써 보다 효과적인 스컴의 제거가 가능한 스컴 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 폐수는 그 처리과정에서 필연적으로 슬러지(sludge) 및 스컴(scum)을 발생하게 되는데 상기 폐수의 처리과정에서 발생하는 슬러지와 스컴은 폐수의 효과적인 정화를 위하여 제거되어야 하는바, 상기 슬러지 및 스컴을 복합적으로 제거하기 위한 종래 수단의 구성을 하기에서 도 1을 참고하여 살펴본다.

종래 슬러지 및 스컴 제거장치의 구성은, 폐수가 유입되는 침전조(1)의 바닥면 양측에 스프라켓이 구비된 한 쌍의 구동축(4a)(4b)을 형성함과 아울러 상기 침전조(1)에 유입되는 폐수의 수면에 근접하여 스프라켓이 구비된 또 다른 한 쌍의 구동축(4c)(4d)을 형성하는 한편, 상기의 각 구동축(4a)(4b)(4c)(4d)에 구비된 스 프라켓에 걸쳐 복수개의 체인(5)을 권취하되 상기 체인(5)이 회전 가능토록 일측 구동축(4c)은 구동모터(6)와 연결한다.

그리고 상기 회전하는 복수개의 체인(5)에는 다수의 스크레이퍼(7, scraper)를 부착함으로써, 상기 스크레이퍼(7)가 침전조(1)의 바닥면에 퇴적된 슬러지(2)를 슬러지배출구(8)로 긁어내도록 하고, 한편으론 상기 스크레이퍼(7)가 폐수면에 떠다니는 스컴(3)을 스컴 제거장치(10) 측으로 유도하여 상기 스컴 제거장치(10)의 스키머(11, skimmer)에 형성된 수집구멍(12)으로 스컴(3)이 유입되도록 함으로써 상기 스컴(3)을 제거한다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 스컴 제거장치(10)의 경우 스키머(11)에 형성된 수집구멍(12)을 간헐적(間歇的)으로 개방하기 위하여 전기모터 또는 엑추에이터(actuator)와 같은 별도의 구동장치부(13)를 필요로 함에 따라 설비비 가중될 뿐만 아니라 유지보수에 상당한 비용과 노력을 소모하는 문제점이 있었다.

한편, 상기한 바와 같은 종래 스컴 제거장치의 문제점을 해결하기 위한 개량된 형태의 스컴 제거장치가 실용신안등록 제0350419호(2004.05.12.공고)로 제안된바, 하기에서 도 2 및 도 3을 참고하여 이를 상세히 살펴보되 도 1과 동일한 구성은 그 설명의 중복을 피하고자 동일 부호로 나타낸다.

우선 도 2를 참고하여 종래 개량된 스컴 제거장치의 구성을 살펴보면, 폐수가 유입되는 침전조(1)에 스프라켓이 구비된 다수의 구동축(4a)(4b)(4c)(4d)을 형성하되 상기 구동축의 스프라켓에 다수의 스크레이퍼(7)가 부착된 체인(5)을 권취하여 구동모터(6)로 회전시킴으로써, 침전조(1)의 바닥면에 퇴적된 슬러지(2)를 슬러지배출구(8)로 배출함과 아울러 폐수면에 떠다니는 스컴(3)을 스컴 제거장치(20) 측으로 유도하여 제거하는바, 이때 상기 스컴 제거장치(20)는 일측 구동축(4d)으로부터 회전력을 전달받아 원호운동을 하는데 이를 하기에서 도 3을 참고하여 더욱 상세히 살펴본다.

종래 개량된 스컴 제거장치(20)는, 스컴(3)이 유입되는 수집구멍(22)을 형성한 원통형 스키머(21)의 상단에 연결대(23)를 형성함과 아울러 편심륜(25)이 형성된 중심축(24)을 침전조에 형성하고, 상기 스키머(21)의 연결대(23)와 중심축(24)의 편심륜(25)을 편심로드(26)로 연결하되 상기 편심로드(26)는 상기 중심축(24)에 대하여 편심(偏心)되도록 연결하며, 상기 중심축(24)과 일측 구동축(4d)에 한 쌍의 연결스프라켓(27a)(27b)을 각각 형성하여 연결체인(28)을 권취함으로써, 체인(5) 및 구동축(4d)의 회전력이 상기 연결스프라켓(27a)(27b)과 연결체인(28)에 의하여 중심축(24)으로 전달되고, 상기 중심축(24)으로 전달된 회전력은 편심륜(25)과 편심로드(26) 및 연결대(23)에 의하여 스키머(21)의 원호운동으로 전환되어 전달됨에 따라 스키머(21)의 수집구멍(22)이 간헐적으로 개방되어 스컴(3)을 수집하여 제거할 수 있다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 개량된 스컴 제거장치(20)의 경우 항상 일정한 패턴으로 스키머(21)가 개방되므로 주변환경에 따라 효율적으로 스컴을 제거할 수 없는 문제점이 있었는바, 폐수의 처리과정에서 필연적으로 발생하는 스컴은 폐수의 종류 및 농도에 따라 스컴 발생량에 차이가 있을 뿐만 아니라 동일한 폐수라 하더라도 계절 및 날씨에 따라 상기 스컴 발생량에 차이가 있으므로 상기와 같은 외부적 요인에 따른 스컴 발생량에 따라 적절한 방법으로 스컴이 수집되어야 함에도 불구하고 종래 개량된 형태의 스컴 제거장치(20)는 일정한 패턴으로 작동하여 효율적으로 스컴을 제거하지 못하였다.

예컨대, 스컴(3)의 발생량이 많을 때를 가정하면, 종래 개량된 스컴 제거장치(20)의 경우 스키머(21)를 수중에 보다 깊게 설치하거나 또는 수집구멍(22)을 크게 형성하여 폐수면에 대한 스키머(21)의 개방시간을 늘림으로써 보다 많은 스컴(3)의 수집이 가능한데 상기의 경우 폐수면에 부유하는 스컴(3) 이외에 필요 이상의 폐수를 유입하게 되므로 효율적인 스컴의 제거가 어렵고, 다른 방법으로서 편심륜(25) 및 연결스프라켓(27a)(27b)의 직경을 조절하여 스키머(21)의 구동 패턴을 느리게 함으로써 스키머(21)의 개방시간을 늘릴 수 있으나 상기의 경우에는 스키머(21)가 폐쇄되는 시간 또한 늘어날 뿐만 아니라 스키머(21)가 개방되는 횟수가 감소하는 문제점이 있으며, 반대로 스키머(21)의 구동 패턴을 빨리 하여 스키머(21)가 빈번히 개방되게 할 경우에는 스키머(21)의 개방시간이 짧아져 효과적인 스컴 (3)의 제거가 어려운바, 이와 같이 스키머(21)의 구동패턴에 따른 스키머(21)의 개방횟수와 개방시간 사이의 상관관계에 따른 문제점은 스컴(3)의 발생량이 적은 경우에도 동일하게 발생함을 알 수 있다.

앞서 살펴본 바와 같이 종래 개량된 형태의 스컴 제거장치(20)는 주변환경에 맞추어 효율적으로 스컴을 제거할 수 없는데, 이는 스컴을 수집하여 제거하는 스키머(21)가 구동축(4d) 및 체인(5)으로부터 지속적으로 회전력을 전달받아 항상 일정한 패턴으로 구동됨으로써 외부적 요인에 따라 효과적으로 구동패턴을 조절할 수 없기 때문이다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은, 폐수처리 과정에서 발생한 스컴을 스크레이퍼 및 스키머로 수집하여 배출하는 스컴 제거장치에 있어 상기 스키머를 작동하기 위한 별도의 동력을 필요치 않음은 물론이고, 폐수의 상태 및 외부 환경에 따른 스컴 발생량에 따라 가장 효과적인 패턴으로 스키머를 구동할 수 있도록 하는 것으로, 저면부가 스크레이퍼와 접촉하여 구동하는 구동판을 형성하되 상기 구동판과 스키머를 링크절로써 상호 연동하도록 하는 한편, 상기 구동판을 다양한 형태로 구성하여 외부 요인에 따라 선택적으로 사용할 수 있도록 한 스컴 제거장치의 구성을 제공한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 스컴 제거장치는, 폐수처리 과정에서 발생한 스컴(scum)을 스크레이퍼(scraper) 및 스키머(skimmer)로 수집하여 배출하는 통상의 스컴 제거장치에 있어서, 저면부가 상기 스크레이퍼와 접촉하여 구동하는 구동판을 형성하되 상기 구동판과 스키머를 링크절로써 상호 연동하도록 함을 특징으로 하는바, 이하 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 스컴 제거장치의 구성을 하기에서 도 4 내지 도 9를 참조하여 상세히 살펴본다. 단, 도 1 내지 도 3에 도시된 구성과 동일한 구성은 그 설명의 중복을 피하고자 동일 부호로 나타낸다.

우선 도 4 내지 도 6을 참고하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 스컴 제거장치의 구성을 살펴보면, 폐수가 유입되는 침전조(1)에 스프라켓이 구비된 다수의 구동축(4a)(4b)(4c)(4d)을 형성하되 상기 구동축의 스프라켓에 다수의 스크레이퍼(7)가 부착된 체인(5)을 권취하여 구동모터(6)로 회전시킴으로써, 침전조(1)의 바닥면에 퇴적된 슬러지(2)를 슬러지배출구(8)로 배출함과 아울러 폐수면에 떠다니는 스컴(3)을 스컴 제거장치(100) 측으로 유도하여 스컴 제거장치(100)의 스키머(110) 및 침전조(1)에 형성된 배수로(101)를 통하여 제거하는바, 이때 상기 스컴 제거장치(100)의 스키머(110)는 저면부가 상기 스크레이퍼(7)와 접촉하여 구동하는 구동판(120) 및 다수의 링크절(130)에 의하여 작동하는데 이를 하기에서 도 6 및 도 7a 내지 도 7c를 참고하여 더욱 상세히 살펴본다.

상기 스컴 제거장치(100)는, 침전조(1)의 상측에 형성한 배수로(101)에 양측단이 연통하도록 원통형으로 형성함과 아울러 상기 배수로(101)에 회전가능토록 설치하되 외주면에는 스컴(3)이 유입되는 수집구멍(112)을 형성한 스키머(110)와, 침전조(1)에 설치한 회전축(102)에 형성하되 상기 스크레이퍼(7)와 접촉하는 돌출부(121)를 저면에 형성한 구동판(120)과, 상기 스키머(110)와 구동판(120)이 상호 연동하도록 하는 링크절(130)로 구성되는바, 상기 링크절(130)은 4절 링크로서 회전축(102)의 양측에 하향으로 설치된 원동절(131)과, 스키머(110)의 양측에 하향으로 설치된 종동절(133)과, 상기 원동절(131)과 종동절(133)을 상호 연결하는 중간절(132)로 구성된다.

그리고 상기 회전축(102)에 형성된 구동판(120)의 저면에는 적어도 하나 이상의 돌출부(121)가 형성되는데, 회전축(102)의 중심에 대하여 스크레이퍼(7)가 진행하여 오는 방향에 형성한 돌출부(121a, 이하 '제1돌출부'라 한다)와, 상기 회전축(102)을 중심으로 상기 제1돌출부(121a)에 대항하여 스크레이퍼(7)가 진행하는 방향측에 형성한 돌출부(121b, 이하 '제2돌출부'라 한다)로 구성할 수 있다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 스컴 제거장치의 작용을 도 7a 내지 도 7c를 참고하여 살펴보면, 체인(5)에 부착된 스크레이퍼(7)가 스컴 제거장치(100)의 스키머(110) 측으로 스컴(3)을 이송하는 과정에서 상기 스크레이퍼(7)의 상측면이 구동판(120)의 저면에 형성한 제1돌출부(121a)에 접하게 됨에 따라 상기 구동판(120) 및 회전축(102)이 일측으로 원호운동을 함과 아울러 링크절(130)에 의하여 스키머(110)가 연동함으로써, 스키머(110)의 수집구멍(112)이 일측으로 개방되어 스키머(110)의 후방에 부유하는 스컴(3)이 상기 수집구멍(112)으로 유입된 후 배수로(101)를 통하여 제거된다(도 7a 및 도 7b 참고).

그리고 상기 스크레이퍼(7)가 계속 진행하여 구동판(120)의 제2돌출부(121b)와 접하면 상기 구동판(120) 및 회전축(102)이 반대측으로 원호운동을 함과 아울러 링크절(130)에 의하여 스키머(110) 또한 역방향으로 연동함으로써, 스키머(110)의 수집구멍(112)이 타측으로 개방되어 스키머(110)의 전방에 부유하는 스컴(3)이 상기 수집구멍(112)으로 유입된 후 배수로(101)를 통하여 제거된다(도 7c 참고).

따라서, 상기한 바와 같은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 스컴 제거장치(100)에 의하면, 스키머(110)를 구동하기 위한 별도의 구동장치를 필요치 않을 뿐만 아니라, 스키머(110)의 개방시에는 체인(5)에 부착된 스크레이퍼(7)의 구동력(운동에너지)을 이용하지만 복원시에는 링크절(130)의 자중(위치에너지)에 의하여 복원되므로 그만큼의 동력을 절감할 수 있으며, 무엇보다 구동판(120)에 형성된 돌출부(121)의 형상을 달리 구성할 경우 다양한 패턴으로 스컴 제거장치(20)를 구동할 수 있음을 알 수 있다.

상기한 바와 같은 본 고안에 있어 부가적 구성 및 그에 따른 작용을 하기에서 도 8 및 도 9를 참고하여 살펴보되, 우선 도 8을 참고하여 구동판(120)의 부가적 구성 및 작용을 살펴보면, 구동판(120)은 도 8의 (A)에 도시된 바와 같이 제1돌출부(121a)와 제2돌출부(121b)를 대칭적으로 형성하여 스키머를 양측으로 동일하게 개방하도록 하거나, 또는 도 8의 (B)에 도시된 바와 같이 제2돌출부(121b)의 하향 경사면을 길게 형성하여 스키머가 전방으로 개방된 상태를 오랫동안 지속되도록 함으로써 스컴 발생량이 많은 경우에 보다 효과적으로 적용할 수 있고, 또는 도 8의 (C)에 도시된 바와 같이 제1돌출부가 없이 제2돌출부(121b)만을 형성하여 스컴 발생량이 적은 경우 스키머의 후방에 부유하는 스컴을 무시하여 동력을 보다 절감할 수 있을 것이며, 도시하지 않으나 제1돌출부 또는 제2돌출부를 다단으로 형성하여 스키머의 짧은 개방주기 및 개방시간을 구현할 수도 있을 것이다.

한편, 상기 구동판(120)의 부가적 구성에 있어 제1돌출부(121a)와 제2돌출부(121b)의 형상을 비대칭으로 형성할 경우, 도 8의 (B) 또는 도 8의 (C)에 도시된 바와 같이 구동판(120)에 공간부(125)를 형성하거나 중량부(126)를 형성하여 무게 균형을 유지하도록 함이 바람직하다.

도 9를 참조하여 스크레이퍼(7)의 부가적 구성을 살펴보면, 상기 구동판(120)과 접하는 스크레이퍼(7)의 양측단에 통상의 롤러(140)를 부착하여 스컴 제거장치(100)의 구동 간 마찰저항을 줄일 수 있도록 함이 바람직하다.

한편, 스컴 발생량이 적은 경우에는 도 9에 도시된 바와 같이 일부 스크레이퍼(7)에 롤러(140)를 부착하지 않고 스크레이퍼(7)와 구동판(120)의 접촉을 회피함으로써 스키머(110)의 개방 횟수를 줄일 수 있을 것이고, 전체 스크레이퍼(7)에 대하여 롤러를 부가적으로 설치하지 않는 경우일 때에는 상기 스크레이퍼(7)의 길이를 길게 또는 짧게 형성하여 스키머(110)의 개방주기를 조절할 수 있을 것이며, 스컴 발생량이 많을 경우라면 체인(5)에 부착되는 스크레이퍼(7)의 수 또한 증가되어야 할 것이므로 스키머(110)의 개방주기 또한 당연 증가할 것이다.

상기한 바와 같이 구성한 본 고안에 따른 스컴 제거장치에 의하면, 스컴 제거장치를 간헐적으로 구동하기 위한 별도의 동력을 필요치 않음은 물론이고 체인의 구동력에 의존하는 동력을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 다양한 형태의 구동판을 구성하여 폐수의 상태 및 외부 환경에 따른 스컴 발생량에 따라 선택적으로 사용함으로써 가장 효과적인 패턴으로 스키머를 구동할 수 있어 궁극적으로 스컴 제거효율을 향상하는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 폐수가 유입되는 침전조에 다수의 구동축을 형성하되 상기 구동축에 다수의 스크레이퍼가 부착된 체인을 권취하여 회전시킴으로써 폐수면의 스컴을 수집구멍이 형성된 원통형 스키머로 유도하여 제거하는 한편, 상기 스키머는 침전조의 상측에 형성한 배수로에 양측단을 연통하여 회전가능토록 형성하되 상기 스키머의 수집구멍이 간헐적으로 개방되어 스컴을 수집하도록 한 스컴 제거장치에 있어서;

   저면에 형성한 돌출부가 상기 스크레이퍼와 접촉함으로써 구동하는 구동판을 회전축에 형성하여 침전조에 설치하되, 상기 구동판과 상기 스키머를 링크절로써 상호 연동하도록 한 것을 특징으로 하는 스컴 제거장치.
2. 제1항에 있어서;

   상기 구동판의 저면에 형성한 돌출부는, 회전축을 중심으로 하여 스크레이퍼가 진행하여 오는 방향의 제1돌출부와 스크레이퍼가 진행하는 방향의 제2돌출부를 대칭 또는 비대칭 하여 형성하거나, 또는 제1돌출부와 제2돌출부 중 어느 하나를 형성한 것을 특징으로 하는 스컴 제거장치.
3. 제1항에 있어서;

   상기 구동판에 공간부 또는 중량부를 형성하여 회전축을 중심으로 구동판이 무게 균형을 유지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 스컴 제거장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서;

   상기 링크절은 4절 링크로서 회전축의 양측에 하향으로 설치된 원동절과, 스키머의 양측에 하향으로 설치된 종동절과, 상기 원동절과 종동절을 상호 연결하는 중간절로 구성한 것을 특징으로 하는 스컴 제거장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서;

   상기 구동판의 저면과 접하는 스크레이퍼의 양측단에 통상의 롤러를 부착한 것을 특징으로 하는 스컴 제거장치.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서;

   일부 스크레이퍼를 짧게 형성하여 상기 구동판의 저면과 접촉하지 않도록 한 것을 특징으로 하는 스컴 제거장치.

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