KR20120039332A - 슬러지 배출장치의 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하나의 감속기로 스크레퍼와 배출유도부를 회전시키는 슬러지 배출장치의 구동장치에 관한 것이다.
본 발명은 이에 따라, 원형 침전지에 설치되는 슬러지 배출장치의 구동장치에 있어서, 상기 원형 침전지의 바닥에 수직으로 형성되는 센터칼럼; 상기 센터칼럼의 상부에 설치되어 동력을 발생하는 하나의 감속기; 상기 센터칼럼의 둘레에 위치하게 상기 감속기에 설치되어 회전하는 스크레퍼회전축; 상기 스크레퍼회전축의 하부와 연결되어 회전력을 받는 가속스프로켓; 상기 가속스프로켓으로부터 회전력을 받게 하측에 연결되는 변속스프로켓; 및 상기 센터칼럼의 하부에 회전되게 설치되며, 상기 변속스프로켓과 연결되어 회전력을 받는 배출유도부를 포함하여, 하나의 감속기로 스크레퍼회전축과 배출유도부가 회전하게 구성된다.

Description

슬러지 배출장치의 구동장치{DRIVING UNIT OF SLUDGE DISCHARGING APPARATUS}

본 발명은 슬러지 배출장치의 구동장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 하나의 감속기로 스크레퍼와 배출유도부를 회전시키는 슬러지 배출장치의 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 하폐수 처리시설 또는 정수시설에서 고액분리를 위하여 주로 사용되는 중력식 농축조인 원형 침전지는 조 내에 슬러지를 체류시켜 중력을 이용하여 농축한 후, 바닥에 침강한 농축슬러지를 회전하는 스크레퍼를 사용하여 중심 부분의 호퍼 쪽으로 모아서 배출관으로 배출하도록 되어 있다.

이때, 상기 호퍼에는 상기 센터칼럼의 중앙에 위치하는 회전축과 함께 회전하는 배출유도부가 설치되어 상기 농축슬러지가 상기 배출관으로 배출되도록 유도한다.

한편, 종래에는 1개의 감속기로 동일체로 이루어진 스크레퍼와 배출유도부를 함께 저속으로 회전시켰다. 이에 따라 조의 외경보다 상대적으로 외경이 작은 호퍼 내부에 있는 배출유도부의 주변속도는 스크레퍼의 주변속도보다 상대적으로 느리게 된다. 이런 이유로 슬러지가 배출관으로 배출시 수로가 형성되어 농축된 슬러지 배출이 어렵다는 문제점이 있다.

상술한 문제점을 개선하기 위해 스크레퍼를 회전시키는 감속기, 배출유도부를 회전시키는 감속기 이렇게 2개의 감속기를 설치하여 배출유도부의 회전속도를 스크레퍼의 회전속도에 비해 빠르게 조정함으로써 슬러지가 배출관으로 배출시 수로가 형성되지 않고 용이하게 배출되도록 하였다.

한편, 원형 침전지는 복수로 이루어지며 상단계의 원형 침전지에서 하단계의 원형 침전지로 연결되도록 다단계로 이루어져 슬러지를 단계별로 걸러내도록 상호 연결된다.

즉, 상단계의 원형 침전지에서 배출되는 묽은 슬러지를 하단계 원형 침전지의 호퍼로 유입하여 다시 걸러내도록 한다.

그러기 위해서 센터칼럼의 상부 외측에 센터피드웰이 설치되고, 센터피드웰에는 슬러지유입부가 연결되어 상단계의 원형 침전지에서 배출되는 묽은 슬러지를 하단계 원형 침전지로 공급한다.

그런데 상술한 구성의 종래의 원형 침전지는 상단계의 원형 침전지에서 배출되는 묽은 슬러지를 하단계의 원형 침전지로 공급하는 구조가 하단계의 원형 침전지 상부로 연결될 경우에는 용이하지만 호퍼 하부 중앙으로 연결되는 경우에는 배출유도부 설치가 쉽지 않으며, 만약 설치할 경우 상당한 크기의 회전축이 필요하고 이에 따른 큰 동력이 필요하여 감속기의 크기가 증가한다는 문제점이 있다.

또한, 2대의 감속기를 설치함에 따른 에너지 소비 증가와 함께 설치비용과 운영비용이 증가한다는 문제점이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 감속기로 스크레퍼와 배출유도부를 회전시키면서 스크레퍼에 비해 배출유도부의 회전속도가 빠르게 하는 슬러지 배출장치의 구동장치가 제공된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 배출장치의 구동장치는, 원형 침전지에 설치되는 슬러지 배출장치의 구동장치에 있어서, 상기 원형 침전지의 바닥에 수직으로 형성되는 센터칼럼; 상기 센터칼럼의 상부에 설치되어 동력을 발생하는 하나의 감속기; 상기 센터칼럼의 둘레에 위치하게 상기 감속기에 설치되어 회전하는 스크레퍼회전축; 상기 스크레퍼회전축의 하부와 연결되어 회전력을 받는 가속스프로켓; 상기 가속스프로켓으로부터 회전력을 받게 하측에 연결되는 변속스프로켓; 및 상기 센터칼럼의 하부에 회전되게 설치되며, 상기 변속스프로켓과 연결되어 회전력을 받는 배출유도부를 포함하여, 하나의 감속기로 스크레퍼회전축과 배출유도부가 회전하게 구성된다.

상기 스크레퍼회전축과 상기 가속스프로켓 및 상기 변속스프로켓과 상기 배출유도부는 벨트에 의해 연결되게 구성되는 것이 좋다.

상기 벨트는 체인 또는 와이어로 이루어지게 구성되는 것이 바람직하다.

상기 스크레퍼회전축의 하부에는 제1구동스프로켓이 형성되며, 상기 가속스프로켓은 상기 제1구동스프로켓과 체인연결되게 구성될 수 있다.

상기 센터칼럼의 하부에는 제2구동스프로켓이 회전되게 설치되며, 상기 제2구동스프로켓에는 상기 배출유도부가 연결되고, 상기 제2구동스크로켓은 상기 변속스프로켓과 체인연결되어 회전력을 받게 구성되는 것이 좋다.

상기 스크레퍼회전축이 회전함에 따라 상기 배출유도부가 회전되게 구성될 수 있다.

상기 스크레퍼회전축의 회전 횟수에 비해 상기 배출유도부의 회전 횟수가 더 크게 구성되는 것이 바람직하다.

상기 배출유도부는 하나의 상기 감속기와 기어연결되게 구성될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 따른 슬러지 배출장치의 구동장치에 의하면, 하나의 감속기로 스크레퍼와 배출유도부를 회전시킴과 함께 상호 회전수가 다르게 회전되게 함으로써, 슬러지 배출을 용이하게 함과 동시에 설치 및 운영 비용과 에너지의 소비를 최소화하는 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 배출장치의 구동장치는 상단계의 원형 침전지에서 배출되는 묽은 슬러지를 하단계의 원형 침전지로 공급하는 구조가 하단계의 원형 침전지 상부로 연결되는 구조와 호퍼 하부 중앙으로 연결되는 구조를 모두 만족하게 함으로써 원형 침전지 슬러지 배출장치의 설계상 자유도를 높이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 배출장치의 구동장치의 구조를 일부 절개하여 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 도 1에서 감속기에 스크레퍼회전축이 설치된 부분을 확대하고 일부 절개하여 나타낸 도면,
도 3은 도 1에서 스크레퍼회전축과 배출유도부가 기어연결되는 부분을 확대하고 일부 절개하여 나타낸 도면,
도 4는 도 1에서 스크레퍼회전축과 배출유도부가 기어연결되는 부분을 확대하여 평면에서 개략적으로도 나타낸 도면이다.

이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 배출장치의 구동장치의 구조를 일부 절개하여 개략적으로 나타낸 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 배출장치의 구동장치는 원형 침전지(10)에 설치되는 것이다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 슬러지 배출장치의 구동장치는 상기 원형 침전지(10)의 바닥에 수직으로 형성되는 센터칼럼(70), 상기 센터칼럼(70)의 상부에 설치되어 동력을 발생하는 하나의 감속기(100), 상기 센터칼럼(70)의 둘레에 위치하게 상기 감속기(100)에 설치되어 회전하는 스크레퍼회전축(71)으로 구성된다. 그리고 상기 스크레퍼회전축(71)의 하부와 연결되어 회전력을 받는 가속스프로켓(210), 상기 가속스프로켓(210)으로부터 회전력을 받게 하측에 연결되는 변속스프로켓(230), 상기 센터칼럼(70)의 하부에 회전되게 설치되며, 상기 변속스프로켓(230)과 연결되어 회전력을 받는 배출유도부(40)를 포함한다.

도 2는 도 1에서 감속기에 스크레퍼회전축이 설치된 부분을 확대하고 일부 절개하여 나타낸 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 센터칼럼(70)은 본 고안의 슬러지 배출장치의 기둥역할을 하는 것으로 통형을 이루는데, 원기둥형, 사각기둥형 또는 다각형의 기둥으로 이루어질 수 있다.

상기 감속기(100)는 본 고안에 따른 슬러지 배출장치의 구동력을 발생하는 장치로써, 상기 센터칼럼(70)의 일측면 상측에 위치하여 상기 스크레퍼회전축(71)을 회전시키는 것이 좋다.

상기 스크레퍼회전축(71)은 통형을 이루며 상기 센터칼럼(70)의 둘레에 위치하고, 상단이 상기 감속기(100)에 연결되어 상기 감속기(100)에 의해 회전한다. 그리고 상기 스크레퍼회전축(71)의 하부 외주에는 도 1에 도시된 스크레퍼(30)가 형성되어 상기 스크레퍼회전축(71)과 함께 회전되며 상기 원형침전지(10)에 침전된 슬러지를 수집하게 하는 것이 바람직하다.

더불어, 상기 스크레퍼회전축(71) 상부에는 센타피드웰(90)이 형성되어 유입관(50)을 통해 공급되는 묽은 슬러지의 유속이 감속되게 저장하여 저장된 상기 묽은 슬러지의 수면이 안정된 상태에서 상기 원형 침전지(10)로 공급될 수 있도록 하는 것이 좋다.

도 3은 도 1에서 스크레퍼회전축과 배출유도부가 기어연결되는 부분을 확대하고 일부 절개하여 나타낸 도면이고, 도 4는 도 1에서 스크레퍼회전축과 배출유도부가 기어연결되는 부분을 확대하여 평면에서 개략적으로도 나타낸 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 원형 침전지(10)의 중앙에는 침전된 슬러지를 최종적으로 저장하여 외부로 배출하는 호퍼(20)가 형성된다.

상기 호퍼(20)는 상기 원형침전지(10)의 하부에 오목하게 형성되어 스크레퍼(30)가 수집한 상기 원형 침전지(10)에 침전된 슬러지를 최종적으로 저장한다.

그리고 상기 호퍼(20)에 저장되는 상기 슬러지를 외부로 배출하기 위해 상기 호퍼(20)는 일측 하부에 배출관(60)이 연통 되게 형성된다.

상기 배출관(60)은 도 1을 참조하며, 상기 호퍼(20)에 저장됐던 상기 슬러지를 다른 원형 침전지로 배출하거나 탈수설비로 배출하게 하는 것이 좋다.

상기 가속스프로켓(210)과 변속스프로켓(230)은 상기 호퍼(20)의 측면에 설치되는데, 상세하게는 상기 호퍼(20)의 측면 상부 일측에 횡으로 수평하게 결합된 지지대(250)의 상면에 수직하게 입설되어 회전하는 회전축(270)에 고정되게 설치되는 것이 좋다.

상기 가속스프로켓(210)은 톱니바퀴 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이때, 상기 스크레퍼회전축(71)의 하단에 연결판(72)이 수직으로 형성되고, 상기 연결판(72)의 외주면에 톱니바퀴 형상의 제1구동스프로켓(73)이 횡으로 돌출되게 형성되는 것이 좋다. 그리고 상기 가속스프로켓(210)과 상기 제1구동스프로켓(73)은 벨트(290)에 의해 연결될 수 있다.

상기 벨트(290)는 일반적으로 사용하는 체인 또는 와이어 등의 동력전달벨트를 사용할 수 있는데, 그 중에서 체인을 사용하면 효과가 좋을 수 있다.

상기 변속스프로켓(230)은 톱니바퀴 형상으로 이루어지고 상기 가속스프로켓(210)의 하측에 위치하며, 상기 가속스프로켓(210)에 비해 외주가 크고 톱니 수가 많게 하는 것이 좋다.

이때, 상기 센터칼럼(70)의 하부 외주에는 볼베어링(75)이 설치되고, 상기 볼베어링(75)에는 톱니바퀴 형상의 제2구동스프로켓(77)이 회전되게 설치되는 것이 좋다. 그리고 상기 변속스프로켓(230)과 상기 제2구동스프로켓(77)은 상호 벨트(290)에 의해 연결될 수 있다.

여기서 상기 제2구동스프로켓(77)의 저면에는 연결체(78)가 수직으로 형성되어 상기 배출유도부(40)의 상면과 연결되는 것이 바람직하다.

상기 배출유도부(40)는 복수로 설치되며, 회전하면서 상기 호퍼(20)에 저장된 슬러지가 상기 배출관(60)으로 배출되도록 유도하는 것이다.

이러한 상기 배출유도부(40)의 구동 구조를 순서대로 후술하면, 먼저 상기 감속기(100)가 상기 스크레퍼회전축(71)을 회전시킴에 따라 상기 스크레퍼(30)가 회전하게 된다. 그리고 상기 스크레퍼회전축(71)의 하단에 형성된 제1구동스프로켓(73)이 회전하면서 상기 제1구동스프로켓(73)과 벨트 연결된 가속스프로켓(210)이 회전하게 되고, 상기 가속스프로켓(210)과 상기 회전축(270)에 의해 함께 고정된 상기 변속스프로켓(230)이 회전하게 된다. 이때, 상기 변속스프로켓(230)과 벨트 연결된 제2구동스프로켓(77)이 회전하게 됨에 따라 상기 제2구동스프로켓(77)과 연결된 상기 배출유도부(40)가 회전하게 되는 것이다.

이렇게 구성된 기어 연결부의 각각의 스프로켓의 회전비를 일 예를 들어 설명하겠다.

먼저, 상기 제1구동스프로켓(73)의 톱니 수가 250개라면 외주의 크기가 상기 제1구동스프로켓(73)에 비해 작은 상기 가속스프로켓(210)은 톱니의 수가 10개를 형성할 수 있다. 그리고 상기 가속스프로켓(210)에 비해 외주의 크기가 큰 상기 변속스프로켓(230)의 톱니의 수는 40개로 형성할 수 있고, 상기 변속스프로켓(230)에 비해 외주의 크기가 크고 상기 제1구동스프로켓(73)에 비해 외주의 크기가 작은 상기 제2구동스프로켓(77)의 톱니의 수는 100개로 이루는 것이 바람직하다.

상술한 일 예에 따르면 상기 제1구동스프로켓(73)이 1회전을 하면 상기 가속스프로켓(210)은 25회전을 할 것이다. 이때, 상기 변속스프로켓(230)은 25회전을 하게 되고, 상기 제2구동스프로켓(77)은 상기 변속스프로켓(230)이 1회전 할 때 0.4회전을 하게 된다.

결과적으로, 상기 제1구동스프로켓(73)이 1회전 할 때 상기 제2구동스프로켓(77)은 10회전 하게 되는 것이다. 이것은 상기 스크레퍼(30)가 1회전 할 때 상기 배출유도부(40)가 10회전 하게 되는 것을 뜻한다.

도 1을 참조하여 상술한 상기 스크레퍼(30) 대비 상기 배출유도부(40)의 회전수는 스크레퍼가 슬러지의 부상을 방지하고자 약 0.008rpm으로 저속 회전할 때 호퍼 내의 수집된 슬러지가 수로를 형성하지 않고 배출되도록 하기 위해서 배출유도부가 만족시켜야 하는 회전수인 스크레퍼 회전수의 10배 이내인 약 0.08rpm의 회전 속도를 만족시키는 것이다.

더불어, 도 1을 참조하여 상기 원형 침전지(10)는 상단계의 원형 침전지에서 배출된 묽을 슬러지를 공급받기 위해서 유입관(50)이 설치돼야 하는데, 본 발명의 구성에 의해 상기 유입관(50)은 상기 원형 침전지(10)의 하측 및 상측으로 인입되게 설계하는 것이 용이하게 할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 원형 침전지
20: 호퍼
30: 스크레퍼
40: 배출유도부
50: 유입관
60: 배출관
70: 센터칼럼
71: 스크레퍼회전축
73: 제1구동스프로켓
77: 제2구동스프로켓
210: 가속스프로켓
230: 변속스프로켓
90: 센타피드웰
100: 감속기

Claims (8)

1. 원형 침전지에 설치되는 슬러지 배출장치의 구동장치에 있어서,
   상기 원형 침전지의 바닥에 수직으로 형성되는 센터칼럼;
   상기 센터칼럼의 상부에 설치되어 동력을 발생하는 하나의 감속기;
   상기 센터칼럼의 둘레에 위치하게 상기 감속기에 설치되어 회전하는 스크레퍼회전축;
   상기 스크레퍼회전축의 하부와 연결되어 회전력을 받는 가속스프로켓;
   상기 가속스프로켓으로부터 회전력을 받게 하측에 연결되는 변속스프로켓; 및
   상기 센터칼럼의 하부에 회전되게 설치되며, 상기 변속스프로켓과 연결되어 회전력을 받는 배출유도부를 포함하여,
   하나의 감속기로 스크레퍼회전축과 배출유도부가 회전하는 것을 특징으로 하는 슬러지 배출장치의 구동장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 스크레퍼회전축과 상기 가속스프로켓 및 상기 변속스프로켓과 상기 배출유도부는 벨트에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 슬러지 배출장치의 구동장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 벨트는 체인 또는 와이어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬러지 배출장치의 구동장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 스크레퍼회전축의 하부에는 제1구동스프로켓이 형성되며,
   상기 가속스프로켓은 상기 제1구동스프로켓과 체인연결되는 것을 특징으로 하는 슬러지 배출장치의 구동장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 센터칼럼의 하부에는 제2구동스프로켓이 회전되게 설치되며,
   상기 제2구동스프로켓에는 상기 배출유도부가 연결되고,
   상기 제2구동스크로켓은 상기 변속스프로켓과 체인연결되어 회전력을 받는 것을 특징으로 하는 슬러지 배출장치의 구동장치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 스크레퍼회전축이 회전함에 따라 상기 배출유도부가 회전하는 것을 특징으로 하는 슬러지 배출장치의 구동장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 스크레퍼회전축의 회전 횟수에 비해 상기 배출유도부의 회전 횟수가 더 큰 것을 특징으로 하는 슬러지 배출장치의 구동장치.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 배출유도부는 하나의 상기 감속기와 기어연결되는 것을 특징으로 하는 슬러지 배출장치의 구동장치.

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