KR20100100318A

KR20100100318A - 저수조용 교반장치

Info

Publication number: KR20100100318A
Application number: KR20090019145A
Authority: KR
Inventors: 명태식; 고준빈
Original assignee: 한밭대학교 산학협력단
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2010-09-15
Also published as: KR101067184B1

Abstract

소규모의 공간에 설치가 용이하고 경제적으로 수질개선작업을 할 수 있으며, 오염물질을 간편하고 신속하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라 물의 흐름을 강제하여 산소의 용해를 촉진시킬 수 있는 저수조용 교반장치가 개시된다.

본 발명은, 오염물질과 함께 물이 유입되는 흡입구(13)와, 오염물질이 저장되는 저장공간(11)이 형성되며 물이 배출되는 배출구(14)를 구비한 하우징(10)과; 상기 흡입구(13)의 내부에 설치되고, 외부의 오염물질과 물을 상기 저장공간(11)으로 강제유입시키는 수차(20)와; 상기 수차(20)를 구동시키는 구동모터(30)와; 상기 하우징(10)의 배출구(14)에 설치되고, 상기 저장공간(11)으로 유입된 오염물질을 여과하는 거름망(40)과; 바닥에 설치되며 상기 하우징(10)을 지지하는 스탠드(50) 및 수위에 따라 상기 하우징(10)의 승강높이를 조절하는 높이조절장치(7)와; 상기 흡입구(13)에 설치되며 고압으로 물을 분사시켜 덩어리상태의 부유물을 분쇄하는 분쇄장치를 포함하여 구성된다.

저수조, 교반, 표층, 높이, 조절

Description

저수조용 교반장치{A device for purifying water}

본 발명은 저수조용 교반장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 소규모의 저수조에 설치되어 표층에 존재하는 오염물질을 걸러내고, 상층수와 하층수가 교류될 수 있어 수질을 향상할 수 있는 저수조용 교반장치에 관한 것이다.

통상적으로 물의 흐름이 저조한 장소인 소규모의 호수, 저수지, 양어장, 골프장 연못 등에서는 유입된 오염물질에 의해 용존산소가 저하되어 녹조가 발생하고, 화학반응에 의해 악취가 발생하며, 수생생물이 다량으로 번식하여 수질이 크게 악화된다.

이와 같이 물의 흐름이 적고 소규모위 공간에서는 대형 수질정화시설을 할 수 있는 공간이 없을 뿐만 아니라 경제성이 없어 심각한 오염에도 불구하고 그대로 방치되고 있는 실정이다.

또한, 인력을 투입하여 수작업으로 오염물질을 제거하고자 하는 경우에도 작업자의 안전에 대한 위험이 있을 뿐만 아니라 지속적인 효과를 거둘 수 없는 문제 점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 소규모로 제작되어 소형의 저수조에 설치가능하고, 수조 내의 표층수를 여과시켜 오염물질이나 녹조류 등을 제거할 수 있으며, 상층수와 하층수의 교류에 의해 용존산소량을 증가시켜 수질환경을 개선할 수 있도록 한 저수조용 교반장치를 제공하려는 것이다.

또한, 저수된 물의 수위에 연동하여 높이를 조절할 수 있어 현장 적용도가 향상될 수 있는 저수조용 교반장치를 제공하려는 데 다른 목적이 있다.

본 발명에 따른 저수조용 교반장치의 일 실시 양태는, 오염물질과 함께 물이 유입되는 흡입구를 구비하고, 오염물질이 저장되는 저장공간을 구비하며, 저장공간의 물이 배출되는 배출구를 구비한 하우징과; 하우징의 흡입구 내부에 구비되고, 외부의 오염물질과 물을 하우징의 저장공간으로 강제유입시키는 수차와; 상기 수차를 구동시키는 구동모터와; 하우징의 배출구에 구비되고, 저장공간으로 유입된 오염물질을 필터링하는 거름망과; 바닥에 대하여 하우징을 지지하며 길이가 조절되는 스탠드로 구성된 것이며, 수위에 따라 상기 하우징의 승강높이를 조절하는 높이조 절장치와, 상기 흡입구에 설치되어 고압으로 물을 분사시켜 덩어리상태의 부유물을 분쇄하는 분쇄장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 저수조용 교반장치에 의하면, 소규모의 공간에 설치가 용이하고 경제적으로 수질개선작업을 할 수 있으며, 오염물질을 간편하고 신속하게 제거할 수 있을 뿐만 아니라 물의 흐름을 강제하여 산소의 용해를 촉진시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 저수된 물의 수위에 따라 높이를 변경시킬 수 있어 현장 적응성이 향상될 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저수조용 교반장치를 나타낸 측단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 저수조용 교반장치에 대한 요부 절개 평면도, 도 3은 도 1에 도시된 저수조용 교반장치의 사용상태를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 저수조용 교반장치(A)는, 오염물질과 함께 물이 유입되는 흡입구(13)와, 오염물질이 저장되는 저장 공간(11)이 형성되며 물이 배출되는 배출구(14)를 구비한 하우징(10)과; 상기 흡입구(13)의 내부에 설치되고, 외부의 오염물질과 물을 상기 저장공간(11)으로 강제유입시키는 수차(20)와; 상기 수차(20)를 구동시키는 구동모터(30)와; 상기 하우징(10)의 배출구(14)에 설치되고, 상기 저장공간(11)으로 유입된 오염물질을 여과하는 거름망(40)과; 바닥에 설치되며 상기 하우징(10)을 지지하는 스탠드(50) 및, 수위에 따라 상기 하우징(10)의 승강높이를 조절하는 높이조절장치(7)를 포함하여 구성된다.

상기 하우징(10)은 장방형의 상판(13)과, 상기 상판(13)의 하부에 형성되며 오염물질이 저장되는 저장공간(11)과, 상기 저장공간(11)의 양측에 형성된 수차 수용공간(12)으로 구성된다.

상기 저장공간(11)은 양측에 상기 수차 수용공간(12)과 통하는 개구부가 형성되고, 상기 개구부에는 역투입차단막(60)이 탈부착 가능하게 설치되며, 상기 역투입차단막(60)에 의해 저장공간(11)에서 수차 수용공간(12)으로 역류하려는 오염물질을 저지하게 된다.

상기 하우징(10)의 일측에는 저장공간(11)의 물을 외부로 배출시키는 배출구(14)가 형성되어 있다.

상기 수차 수용공간(12)은 수차(20)가 장착되기 위한 공간이며, 그 하부에는 흡입구(13)가 형성되며, 수차(20)의 회전에 의해 상기 흡입구(13)를 통해 오염물질과 함께 물이 유입되며, 유입된 물은 저장공간(11)으로 이송된다.

상기 수차(20)는 원통형 바디의 외주에 다수로 형성되며 물을 퍼낼수 있는 수용공간을 갖는 다수의 날개(21)가 형성되고, 상기 바디에 설치된 축(23)이 상방으로 향하도록 하여 하우징(10)의 상판(13)에 관통된 후 베어링으로 결합되어 수차(20)가 수평되게 설치된다.

상기 수차(20)는 구동모터(30)로부터 동력을 전달받아 회전하여 물을 저장공간(11)으로 이송시키기 위한 것으로, 상기 구동모터(30)의 풀리(302)와 벨트 또는 체인과 같은 연결수단(v)으로 연결된 풀리(25)가 수차(20)의 축(23) 상부에 설치되어 이루어진다.

상기 구동모터(30)는 하우징(10)의 상판(13)에 수직 설치된 기대(17)에 장착되며, 구동축 및 풀리(302)가 하방을 향하도록 설치된 것으로, 상기 풀리(302)와 수차(20)의 풀리(25)가 벨트 또는 체인과 같은 연결수단(v)으로 연결됨으로써, 구동모터(30)가 회전하면 수차(20)가 회전될 수 있다.

상기 구동모터(30)의 풀리(302)에 또다른 연결수단(v)을 연결하여 다수의 수차도 동시에 회전시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 일측에 2개의 수차를 1개조로 구성하여 4개의 수차(20)를 구동모터(30)로 동시에 회전시킬 수 있도록 하였다.

상기 수차(20)는 날개(21)에 형성된 수용공간에 다량의 물이 수용되어 이송될 수 있으며, 수차(20)가 시계 또는 반시계방향으로 수평 회전됨으로써 마치 팽이와 같이 돌면서 물을 옆으로 밀어 저장공간으로 이송시키게 된다.

따라서, 종래 수차가 밑에서 위로 물을 퍼올려 저장공간으로 붓는 방식이었으나 이는 소음이 심하고, 수차에 부하가 많이 걸리게 되어 구동모터 및 연결수단에도 부하가 많이 걸려 수명이 단축되었으나, 본 발명은 수차(20)를 수평상태로 회전시켜 물을 옆으로 밀어줌으로써 구동모터 및 연결수단에 걸리는 부하를 감소시켜 수명이 향상될 수 있다.

상기 저장공간(11)에는 거름망(40)이 설치되어 있으므로, 투입된 물은 배출구(14)로 배출되는 동안 오염물질이 거름망(40)에 의해 걸러지게 된다.

상기 거름망(40)은 하우징(10)에 탈착가능하게 결합된다. 따라서, 오염물질이 퇴적되어 눈메움된 경우 하우징(10)으로부터 분리하여 간편하게 세척할 수 있다.

상기 역투입차단막(60)과 거름망(40)의 설치에 의해 저장공간(11)이 형성되며, 상기 역투입차단막(60)과 거름망(40)은 서랍식으로 탈착가능하게 결합된다.

따라서, 역투입차단막(60)과 거름망(40)을 하우징(10)으로부터 분리시켜 퇴적된 오염물질을 제거할 수 있다.

상기 스탠드(50)는 다수의 관체를 다단으로 끼워 결합시킴으로써 길이조절이 가능하게 되고, 그 상단이 상기 하우징(10)의 저면에 탈착가능하게 끼워진다.

한편, 상기 흡입구(13)에는 고압으로 물을 분사시켜 덩어리상태의 부유물(500)을 분쇄하는 분쇄장치가 더 설치된다.

상기 분쇄장치는 상기 흡입구(13)의 일측에 설치되며 다수의 노즐(32)이 형 성되고, 상기 노즐(32)은 양수펌프(3)에 연결되어 구성된다.

따라서, 상기 양수펌프(3)가 고압의 물을 공급하여 노즐(32)을 통해 분사시킴으로써 흡입구(13)로 유입되는 부유물(500)이 잘게 분쇄될 수 있어 거름망(40)에 굵은 덩어리 상태의 부유물(500)이 퇴적되지 못하도록 하여 수명 및 성능이 향상될 수 있다.

상기 높이조절장치(7)는, 수위에 따라 상기 하우징의 승강높이를 적절하게 조절하기 위한 장치이다.

상기 높이조절장치(7)는, 상기 하우징(10)의 측단에 설치되며 통공이 형성된 브라켓(71)과, 상기 브라켓(71)의 통공에 끼워져 결합되며 외주면에 랙기어(73)가 형성된 샤프트(72)와, 상기 샤프트(72)의 상부 및 하부에 설치되며 상기 브라켓(71)과 접촉되어 최고점 및 최저점을 제한하는 센싱장치와, 상기 샤프트(72)의 랙기어(73)에 치합되는 피니언기어(74)를 갖는 승강동력모터(76)와, 상기 구동모터(30)와 승강동력모터(76), 샤프트(72)의 외부에 결합되며 수밀구조를 갖는 케이싱(75)을 포함하여 구성된다.

상기 센싱장치는 샤프트(72)의 하강시 최저점을 감지하는 저점감지센서(ℓ2)와, 샤프트(72)의 상승시 최고점을 감지하는 고점감지센서(ℓ1)으로 구성된다.

상기 저점감지센서(ℓ2)는 케이싱(75)의 내부 하측에 설치되어 샤프트(72)의 하단과 접촉되도록 하고, 상기 고점감지센서(ℓ1)는 케이싱(75)의 상부에 설치된 지지대(77)에 장착되어 브라켓(71)의 상단과 접촉되도록 한다.

상기 센싱장치는 리미트스위치 또는 광센서가 바람직하나, 반드시 이에 한정되지 않고 다양하게 변형실시될 수 있음은 물론이다.

상기 케이싱(75)은 하우징(10)의 양측에 설치되는 일종의 파이프로써 센싱장치, 승강동력모터(76)의 침수를 방지할 수 있고, 아울러 하우징(10)을 떠받쳐주는 지지력을 강화함으로써 스탠드(50)를 보조하는 역할을 하게 된다.

상기 높이조절장치(7)는 외부의 제어부와 연동됨으로써 사용자가 육안으로 조작하여 높이를 조절한다.

상기 하우징(10)의 저면에는 스탠드(50)가 끼워지는 스탠드수용홈(15)이 형성되어 스탠드(50)와 하우징(10)을 간편하게 분리시킬 수 있게 된다.

따라서, 스탠드(50)를 먼저 현장 바닥에 안착시킨 후 스탠드수용홈(15)에 스탠드(50)의 상단이 끼워지도록 하우징(10)을 안착시킴으로써 간편하게 설치를 완료할 수 있게 된다.

이와 같이 스탠드(50)와 하우징(10)을 간편하게 분리할 수 있게 됨으로써 하우징(10)에 장착된 수차(20)나 구동모터(30)의 수리를 용이하게 할 수 있고 하우징(10)의 수차 수용공간(12)이나 저장공간(11)에 고착된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있게 된다.

또한, 하우징(10)의 저장공간(11)에 오염물질이 충만한 경우 저장조를 포함하여 하우징(10) 전체를 스탠드(50)로부터 분리시켜 청소할 수 있게 됨으로써, 저장조만을 분리시켜 청소할 때 보다 더 깨끗하게 오염물질을 제거하면서 청소할 수 있게 된다.

이하 본 발명의 이해가 용이하도록 도 3을 참조하여 본 발명의 작용을 설명하기로 한다.

저수조(T)의 바닥에 스탠드(50)가 안착되고, 상기 스탠드(50)의 상부에 하우징(10)이 설치되며, 상기 하우징(10)의 양측에 높이조절장치(7)가 설치된다.

이후, 높이조절장치(7)의 승강동력모터(76)를 구동시켜 피니언기어(74)의 회전에 의해 랙기어(73)를 갖는 샤프트(72)가 상승하거나 하강함에 따라 수위를 고려하여 하우징(10)이 수표면에 적정하게 위치되도록 높이를 조절한다.

물론 최대 상승시 또는 최저 하강시는 센싱장치에 의해 제한된다.

이후, 구동모터(30)를 구동시켜 수차(20)를 구동시키게 되면 흡입구(13)를 통해 외부의 물과 오염물질이 수차 수용공간(12)으로 유입된다.

이때, 흡입구(13)에 설치된 분쇄장치를 가동시켜 덩어리상태의 부유물(500)을 잘게 부수어 이송되도록 한다.

상기 수차 수용공간(12)으로 유입되는 물과 오염물질은 역투입차단막(60)을 통과하여 저장공간(11)으로 강제이동하게 되고, 저장공간(11)에서는 오염물질이 거름망(40)에 의해 필터링되면서 잔류하게 되고 물만 배출구(14)를 통해 외부로 배출된다.

이와 같은 순환을 반복함으로써 외부의 오염물질이 저장공간(11)에 포집되고, 물의 강제순환에 의해 주변의 물의 흐름이 강제되어 산소용존을 촉진시킬 수 있게 된다.

상기 거름망(40)에 잔존하는 슬러지 및 쓰레기와 같은 오염물질은 거름망(40)을 주기적으로 분리한 후 세척해줌으로써 제거될 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 저수조용 교반장치를 나타낸 측단면도.

도 2는 도 1에 도시된 저수조용 교반장치에 대한 요부 절개 평면도.

도 3은 도 1에 도시된 저수조용 교반장치의 사용상태를 나타낸 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

3 : 양수펌프 7 : 높이조절장치

10 : 하우징 11 : 저장공간

12 : 수차 수용공간 13 : 흡입구

14 : 배출구 15 : 스탠드수용홈

17 : 기대 20 : 수차

21 : 날개 23 : 축

30 : 구동모터 40 : 거름망

50 : 스탠드 71 : 브라켓

72 : 샤프트 73 : 랙기어

74 : 피니언기어 75 : 케이싱

Claims

오염물질과 함께 물이 유입되는 흡입구(13)와, 오염물질이 저장되는 저장공간(11)이 형성되며 물이 배출되는 배출구(14)를 구비한 하우징(10)과;

상기 흡입구(13)의 내부에 설치되고, 외부의 오염물질과 물을 상기 저장공간(11)으로 강제유입시키는 수차(20)와;

상기 수차(20)를 구동시키는 구동모터(30)와;

상기 하우징(10)의 배출구(14)에 설치되고, 상기 저장공간(11)으로 유입된 오염물질을 여과하는 거름망(40)과;

바닥에 설치되며 상기 하우징(10)을 지지하는 스탠드(50) 및,

수위에 따라 상기 하우징(10)의 승강높이를 조절하는 높이조절장치(7)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 저수조용 교반장치.
제 1 항에 있어서,

상기 높이조절장치(7)는,

상기 하우징(10)의 측단에 설치되며 통공이 형성된 브라켓(71)과,

상기 브라켓(71)의 통공에 끼워져 결합되며 외주면에 랙기어(73)가 형성된 샤프트(72)와,

상기 샤프트(72)의 상부 및 하부에 설치되며 상기 브라켓(71)과 접촉되어 최고점 및 최저점을 제한하는 센싱장치와,

상기 샤프트(72)의 랙기어(73)에 치합되는 피니언기어(74)를 갖는 승강동력모터(76)와,

상기 구동모터(30)와 승강동력모터(76), 샤프트(72)의 외부에 결합되며 수밀구조를 갖는 케이싱(75)

을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 저수조용 교반장치.
제 2 항에 있어서,

상기 센싱장치는, 상기 샤프트(72)의 하강시 최저점을 감지하는 저점감지센서(ℓ2)와, 상기 샤프트(72)의 상승시 최고점을 감지하는 고점감지센서(ℓ1)로 구성되며, 리미트스위치 또는 광센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 저수조용 교반장치.
제 1 항에 있어서,

상기 수차(20)는 원통형 바디의 외주에 다수로 형성되며 물을 퍼낼수 있는 수용공간을 갖는 다수의 날개(21)가 형성되고, 상기 바디에 설치된 축(23)이 상방으로 향하도록 하여 수평되게 설치된 것을 특징으로 하는 저수조용 교반장치.
오염물질과 함께 물이 유입되는 흡입구(13)와, 오염물질이 저장되는 저장공간(11)이 형성되며 물이 배출되는 배출구(14)를 구비한 하우징(10)과;

상기 흡입구(13)의 내부에 설치되고, 외부의 오염물질과 물을 상기 저장공 간(11)으로 강제유입시키는 수차(20)와;

상기 수차(20)를 구동시키는 구동모터(30)와;

상기 하우징(10)의 배출구(14)에 설치되고, 상기 저장공간(11)으로 유입된 오염물질을 여과하는 거름망(40)과;

바닥에 설치되며 상기 하우징(10)을 지지하는 스탠드(50) 및,

상기 흡입구(13)에 설치되며 고압으로 물을 분사시켜 덩어리상태의 부유물(500)을 분쇄하는 분쇄장치

를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 저수조용 교반장치.
제 5 항에 있어서,

상기 분쇄장치는, 상기 흡입구(13)의 일측에 설치된 노즐(32)과, 상기 노즐(32)에 연결된 양수펌프(3)로 구성된 것을 특징으로 하는 저수조용 교반장치.
제 5 항에 있어서,

수위에 따라 상기 하우징(10)의 승강높이를 조절하는 높이조절장치(7)를 더 포함하며,

상기 높이조절장치(7)는,

상기 하우징(10)의 측단에 설치되며 통공이 형성된 브라켓(71)과,

상기 브라켓(71)의 통공에 끼워져 결합되며 외주면에 랙기어(73)가 형성된 샤프트(72)와,

상기 샤프트(72)의 상부 및 하부에 설치되며 상기 브라켓(71)과 접촉되어 최고점 및 최저점을 제한하는 센싱장치와,

상기 샤프트(72)의 랙기어(73)에 치합되는 피니언기어(74)를 갖는 승강동력모터(76)와,

상기 구동모터(30)와 승강동력모터(76), 샤프트(72)의 외부에 결합되며 수밀구조를 갖는 케이싱(75)

을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 저수조용 교반장치.
제 7 항에 있어서,

상기 센싱장치는, 상기 샤프트(72)의 하강시 최저점을 감지하는 저점감지센서(ℓ2)와, 상기 샤프트(72)의 상승시 최고점을 감지하는 고점감지센서(ℓ1)로 구성되며, 리미트스위치 또는 광센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 저수조용 교반장치.