KR20140060047A - 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치에 관한 것으로서, 침전지 영역에 배치되며 체인에 의해 이동되면서 슬러지를 수집하는 플라이트가 구비되는 슬러지 수집기에 적용되어, 상기 플라이트의 가압력에 의하여 발생되는 기계식 회전운동을 기초로 상기 체인의 이상 여부를 감지하는 체인 이상 감지유닛; 및 상기 체인 이상 감지유닛에서 감지되는 신호를 전달받아 상기 체인의 이상 여부를 판단 또는 검출하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 체인 이상 감지유닛은, 상기 플라이트의 가압력을 기계식 회전운동으로 변환하는 기계식 운동모듈; 상기 기계식 운동모듈을 지지하는 모듈 지지체; 및 상기 모듈 지지체에 결합되며, 상기 기계식 운동모듈의 운동에 기초하여 상기 플라이트의 이동 여부를 감지하는 센서를 포함한다.

Description

수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치{APPARATUS FOR DETECTING ABNORMALITY OF A CHAIN}

본 발명은, 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 슬러지 수집기에 구비된 플라이트의 가압력을 기계적 회전운동으로 변환하여 센서에 전달함으로써 이상 감지의 정확도를 높여 신뢰성 있는 센싱이 가능토록 한 새로운 형태의 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치에 관한 것이다.

상하수 처리를 위한 수처리 설비의 경우, 가정 또는 산업현장으로부터 유입되는 원수 내의 부유물 제거단계, 활성오니를 이용한 분해 및 침전단계, 그리고 침전단계에서 걸려진 상등수는 폭기조에서 산소를 공급받아 호기성 박테리아를 번식시키는 활성화단계를 거친 후, 2차 침전지에서 상등수를 재분리하고, 다시 3차 침전지나 여과지를 통과한 최상등수를 약품 처리하여 하천으로 방류하는 과정을 진행한다.

이와 같은 수처리 설비에서 원수 내의 부유물 제거와 활성오니를 이용한 폐수의 분해 시 슬러지(침전물 혹은 거품)가 발생되는데, 이러한 슬러지의 제거 혹은 수집을 위해 슬러지 수집기가 사용된다.

다양한 형태의 슬러지 수집기가 존재하나 체인 플라이트 방식 슬러지 수집기가 일반적으로 사용된다. 체인 플라이트 방식 슬러지 수집기는 양측에 배치된 체인이 구동됨으로써 그 사이를 가로지르게 연결되어 있는 플라이트가 이동하면서 슬러지를 수집하는 구조를 갖는다.

이와 같은 구조에서는 체인의 역할이 중요한데, 만약 체인이 늘어나거나 파단되면 슬러지 수집기가 전체가 고장나거나 중단되어 피해가 커질 수 있다.

이러한 이유로 인해 체인이 늘어나거나 파단된 경우에는 이를 조기 발견하여 유지보수하는 것이 중요한데, 이에 대한 기술들이 대한민국특허청 출원번호 제10-1999-0029881호 등에 일부 개시되어 있다.

상기 문헌을 비롯한 종래기술들의 대부분은 다수개의 센서를 장착하여 플라이트의 이동을 감지한 후, 감지가 되지 않거나 혹은 그 시간이 늦어지는 등의 경우에 체인에 이상이 있다고 판단하는 구조를 갖는다.

그러나 종래기술의 경우 다수개의 센서를 단순한 구조로만 적용하고 있어 다양한 활용가능성이 제한되고 있으므로, 체인의 이상 여부를 검출하는 데에 오류가 적고 안정적으로 작동되어 신뢰성이 확보될 수 있는 새로운 타입의 체인 이상 검출장치가 요구된다.

대한민국특허청 출원번호 제10-1999-0029881호

본 발명의 목적은, 슬러지 수집기에 구비된 플라이트의 가압력을 기계적 회전운동으로 변환하여 센서에 전달함으로써 이상 감지의 정확도를 높여 신뢰성 있는 센싱이 가능토록 한 새로운 형태의 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 침전지 영역에 배치되며 체인에 의해 이동되면서 슬러지를 수집하는 플라이트가 구비되는 슬러지 수집기에 적용되어, 상기 플라이트의 가압력에 의하여 발생되는 기계식 회전운동을 기초로 상기 체인의 이상 여부를 감지하는 체인 이상 감지유닛; 및 상기 체인 이상 감지유닛에서 감지되는 신호를 전달받아 상기 체인의 이상 여부를 판단 또는 검출하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 체인 이상 감지유닛은, 상기 플라이트의 가압력을 기계식 회전운동으로 변환하는 기계식 운동모듈; 상기 기계식 운동모듈을 지지하는 모듈 지지체; 및 상기 모듈 지지체에 결합되며, 상기 기계식 운동모듈의 운동에 기초하여 상기 플라이트의 이동 여부를 감지하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치에 의해 달성된다.

상기 체인 이상 감지유닛은 상기 침전지 영역에 적어도 한 쌍으로 배치되며, 상기 센서는 근접센서이며, 상기 컨트롤러는 한 쌍의 상기 근접센서의 감지 시점을 토대로 하여 상기 체인의 이상을 판단 또는 검출할 수 있다.

상기 체인 이상 감지유닛은 회전형 체인 이상 감지유닛일 수 있으며, 상기 기계식 운동모듈은 상기 플라이트의 가압 시 회전 운동되는 기계식 회전 운동모듈일 수 있다.

상기 기계식 회전 운동모듈은, 회전부에 의해 상기 모듈 지지체의 일측에 회전 가능하게 결합되며, 다수의 아암이 방사상으로 배치되는 불가사리 형상의 회전 블레이드; 및 상기 회전 블레이드의 아암들에 개별적으로 결합되며, 상기 플라이트가 접촉 가압되는 다수의 휠을 포함할 수 있다.

상기 회전부는, 일단부가 상기 모듈 지지체에 고정되는 샤프트(shaft); 상기 샤프트의 외면에 결합되는 폴리머 베어링(polymer bearing); 상기 폴리머 베어링의 외측에서 상기 회전 블레이드의 일측에 연결되는 칼라(collar); 상기 회전 블레이드의 타측에 연결되어 이격 간격을 조절하는 스페이서; 상기 칼라에 인접 배치되어 상기 회전 블레이드의 회전 속도와 상기 회전 블레이드에 대한 상기 플라이트의 가압력을 조절하도록 설치되는 스프링(spring); 및 상기 샤프트의 타단부에 결합되는 엔드 플레이트(end plate)를 포함하며, 상기 휠은 캐슬 너트 및 스플릿 핀, 또는 로크 너트에 의해 상기 회전 블레이드의 아암에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.

본 발명에 따르면, 슬러지 수집기에 구비된 플라이트의 가압력을 기계적 회전운동으로 변환하여 센서에 전달함으로써 이상 감지의 정확도를 높여 신뢰성 있는 센싱이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치가 설치되는 침전지의 측면 구조도,
도 2는 도 1의 개략적인 요부 확대 사시도,
도 3은 플라이트와 회전형 체인 이상 감지유닛을 나타낸 도면,
도 4는 회전형 체인 이상 감지유닛의 측면도,
도 5는 회전형 체인 이상 감지유닛의 사시도,
도 6은 도 3의 A-A선에 따른 단면도,
도 7은 도 3의 B-B선에 따른 단면도,

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치가 설치되는 침전지의 측면 구조도이고, 도 2는 도 1의 개략적인 요부 확대 사시도이다.

전술한 바와 같이, 수처리 설비에서 원수 내의 부유물 제거와 활성오니를 이용한 폐수의 분해 시 슬러지(침전물 혹은 거품)가 발생되는데, 이러한 슬러지의 제거 혹은 수집을 위해 도 1 및 도 2처럼 침전지(1)에 슬러지 수집기(2)가 적용될 수 있다.

본 실시예에서는 슬러지 수집기(2)로서 체인 플라이트 방식 슬러지 수집기(2)가 적용된다.

체인 플라이트 방식 슬러지 수집기(2)는 양측에 배치된 체인(3)이 모터부(4)에 의해 폐루프 형태로 구동됨으로써 그 사이에 수직으로 연결되어 있는 플라이트(5)가 이동하면서 슬러지를 수집하는 구조를 갖는다.

한편, 이와 같은 침전지(1)에 본 실시예의 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치가 마련된다. 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치는 침전지(1) 영역에 배치되고 기계식 운동에 의해 체인(3)의 이상 여부를 감지하는 체인 이상 감지유닛(100)과, 체인 이상 감지유닛(100)에서 전달되는 정보를 기초로 하여 체인(3)의 이상 여부를 판단 또는 검출하도록 컨트롤하는 컨트롤러(미도시)를 포함한다.

도 3은 플라이트와 회전형 체인 이상 감지유닛을 나타낸 도면, 도 4는 회전형 체인 이상 감지유닛의 측면도, 도 5는 회전형 체인 이상 감지유닛의 사시도, 도 6은 도 3의 A-A선에 따른 단면도, 그리고 도 7은 도 3의 B-B선에 따른 단면도이다.

이들 도면을 참조하면, 체인 이상 감지유닛(100)은, 플라이트(5)의 가압에 의해 기계식으로 운동되는 기계식 운동모듈(110)과, 기계식 운동모듈(110)을 지지하는 모듈 지지체(120)와, 모듈 지지체(120)에 결합되며, 기계식 운동모듈(110)의 운동을 기초로 하여 플라이트(5)의 이동 여부를 감지하는 센서(130)를 포함한다.

센서(130)에 대해 먼저 살펴보면, 본 실시예에서 센서(130)는 근접센서(130)로 적용된다.

그리고 기계식 운동모듈(110), 모듈 지지체(120) 및 근접센서(130)를 포함하는 체인 이상 감지유닛(100)은 도 2처럼 침전지(1) 영역에 한 쌍으로 배치될 수 있다.

이처럼 체인 이상 감지유닛(100)이 침전지(1) 영역에 한 쌍으로 배치되는 경우, 도시 않은 컨트롤러는 한 쌍의 근접센서(130)의 감지 시점을 토대로 하여 플라이트(5)의 사행 여부를 판단 또는 검출할 수 있다.

다시 말해, 체인 이상 감지유닛(100)이 침전지(1) 영역에 2개 배치되는 경우, 근접센서(130) 역시 이격되게 2개가 배치될 수 있는데, 만약 플라이트(5)가 체인(3) 이상으로 인해 비스듬하게 이동되고 있다면 이러한 플라이트(5)에 대한 2개의 근접센서(130)의 감지 시점에 차이가 발생될 수 있으므로 플라이트(5)의 사행 여부 판단이 가능해진다. 따라서, 체인 이상 감지유닛을 한 쌍으로 배치하면, 체인의 파단이나, 늘어짐 뿐만 아니라 사행 여부에 대한 판단도 이루어질 수 있게 됨으로 유리하다.

한편, 본 실시예에서 체인 이상 감지유닛(100)은 회전형의 체인 이상 감지유닛(100)으로 적용된다.

그리고 기계식 운동모듈(110)은 플라이트(5)의 가압 시 회전 운동되는 기계식 회전 운동모듈(110)로 적용된다.

기계식 회전 운동모듈(110)은, 회전부(111)에 의해 모듈 지지체(120)의 일측에 회전 가능하게 결합되며, 아암(112)이 방사상으로 배치되는 불가사리 형상의 회전 블레이드(113)와, 회전 블레이드(113)의 아암(112)들에 개별적으로 결합되며, 플라이트(5)가 접촉 가압되는 다수의 휠(114)을 포함한다.

회전부(111)는 모듈 지지체(120) 상에 불가사리 형상의 회전 블레이드(113)를 결합시키되 회전 블레이드(113)가 회전될 수 있도록 한다.

이러한 회전부(111)는 도 6에 구체적으로 도시된 바와 같이, 일단부가 모듈 지지체(120)에 고정되는 샤프트(shaft, 111a)와, 샤프트(111a)의 외면에 결합되는 폴리머 베어링(polymer bearing, 111b)과, 폴리머 베어링(111b)의 외측에서 회전 블레이드(113)의 일측에 연결되는 칼라(collar, 111c), 상기 회전 블레이드의 타측에 연결되어 이격 간격을 조절하는 스페이서(111d)와, 칼라(111c)에 연결되는 한 쌍의 부시(bush, 111e)와, 샤프트(111a)의 타단부에 결합되는 엔드 플레이트(end plate, 111g)와, 상기 칼라(111c)에 인접 배치되어 상기 회전 블레이드의 회전 속도와 상기 회전 블레이드에 대한 상기 플라이트의 가압력을 조절하도록 설치되는 스프링(spring, 111f)을 포함한다.

이처럼 샤프트(111a)를 감싸면서 배치되는 유기적인 구조에 의해 모듈 지지체(120) 상에 회전 블레이드(113)가 결합될 수 있고, 또한 모듈 지지체(120) 상에서 회전 블레이드(113)가 회전될 수 있다.

휠(114)은 도 3처럼 실질적으로 플라이트(5)가 접촉 가압되는 부분이다. 이러한 휠(114)은 도 7에 도시된 바와 같이, 캐슬 너트(castel nut, 115a)와 스플릿 핀(split pin, 115b), 그리고 다수의 와셔(washer, 115c)에 의해 회전 블레이드(113)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 선택적으로 캐슬 너트(115a)와 스플릿 핀(115b)을 대신하여 풀림방지용 로크 너트가 사용될 수 있다.

모듈 지지체(120)는 기계식 회전 운동모듈(110)을 지지하는 일종의 브래킷이다. 본 실시예에서 모듈 지지체(120)는 고정체(121)와, 고정체(121)에 대해 이동 가능한 이동체(122)를 포함한다. 이동체(122)에는 장공(123)이 형성되는데, 이 장공(123)에 근접센서(130)가 마련된다.

모듈 지지체(120)를 고정체(121)와 이동체(122)로 만들고, 또한 이동체(122) 상의 장공(123)에 근접센서(130)를 결합시킴으로써 플라이트(5)에 대한 휠(114)의 거리 조절이 편리하고, 또한 휠(114)에 대한 근접센서(130)의 거리 조절이 편리해진다.

이러한 구성을 갖는 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.

휠(114)이 불가사리 형상의 회전 블레이드(113)의 아암(112)들의 말단부에 달려 있기 때문에 이 상태에서 도 3처럼 플라이트(5)가 진행하면서 그에 근접된 하나의 휠(114)을 가압하면 회전부(111)에 의해 회전 블레이드(113)가 회전된다.

회전 블레이드(113)가 회전되면 근접센서(130)에 이웃된 휠(114)이 근접센서(130)로 접근되고, 이에 따라 근접센서(130)는 신호를 발생시켜 컨트롤러로 전송한다. 그러면 컨트롤러가 플라이트(5)가 지나갔다는 즉 플라이트(5)의 패싱(passing) 신호를 검출한다.

이러한 방식으로 플라이트(5)가 그에 인접된 휠(114)을 가압하면서 지나갈 때마다 그 상부에 위치되던 휠(114)이 근접센서(130)로 접근하여 근접센서(130)에 센싱이 이루어지는데, 만약 주기적인 센싱이 이루어지면 체인(3)이 정상으로 작동된다고 간주될 수 있다. 하지만, 근접센서(130)의 센싱 신호가 즉 감지 시점이 기설정시간 이상이거나 주기적이지 못할 경우에는 체인(3) 이상으로 간주하여 유지보수 작업을 수행할 수 있다.

이상 설명한 본 실시예처럼 회전형 체인 이상 감지유닛(100)이 적용되어 근접센서(130)에 센싱 신호를 발생시키는 경우, 종래와 달리 체인(3)의 이상 여부를 실패 없이 보다 신뢰성 있게 검출할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 침전지 2 : 슬러지 수집기
3 : 체인 4 : 모터부
5 : 플라이트 100 : 회전형 체인 이상 감지유닛
110 : 기계식 회전 운동모듈 111 : 회전부
112 : 아암 113 : 회전 블레이드
114 : 휠 120 : 모듈 지지체
121 : 고정체 122 : 이동체
123 : 장공 130 : 근접센서

Claims (5)

1. 침전지 영역에 배치되며 체인에 의해 이동되면서 슬러지를 수집하는 플라이트가 구비되는 슬러지 수집기에 적용되어, 상기 플라이트의 가압력에 의하여 발생되는 기계식 회전운동을 기초로 상기 체인의 이상 여부를 감지하는 체인 이상 감지유닛; 및
   상기 체인 이상 감지유닛에서 감지되는 신호를 전달받아 상기 체인의 이상 여부를 판단 또는 검출하는 컨트롤러를 포함하며,
   상기 체인 이상 감지유닛은,
   상기 플라이트의 가압력을 기계식 회전운동으로 변환하는 기계식 운동모듈;
   상기 기계식 운동모듈을 지지하는 모듈 지지체; 및
   상기 모듈 지지체에 결합되며, 상기 기계식 운동모듈의 운동에 기초하여 상기 플라이트의 이동 여부를 감지하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 체인 이상 감지유닛은 상기 침전지 영역에 적어도 한 쌍으로 배치되며,
   상기 센서는 근접센서이며,
   상기 컨트롤러는 한 쌍의 상기 근접센서의 감지 시점을 토대로 하여 상기 체인의 이상을 판단 또는 검출하는 것을 특징으로 하는 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 체인 이상 감지유닛은 회전형 체인 이상 감지유닛이며,
   상기 기계식 운동모듈은 상기 플라이트의 가압 시 회전 운동되는 기계식 회전 운동모듈인 것을 특징으로 하는 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 기계식 회전 운동모듈은,
   회전부에 의해 상기 모듈 지지체의 일측에 회전 가능하게 결합되며, 다수의 아암이 방사상으로 배치되는 불가사리 형상의 회전 블레이드; 및
   상기 회전 블레이드의 아암들에 개별적으로 결합되며, 상기 플라이트가 접촉 가압되는 다수의 휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 회전부는,
   일단부가 상기 모듈 지지체에 고정되는 샤프트(shaft);
   상기 샤프트의 외면에 결합되는 폴리머 베어링(polymer bearing);
   상기 폴리머 베어링의 외측에서 상기 회전 블레이드의 일측에 연결되는 칼라(collar);
   상기 회전 블레이드의 타측에 연결되어 이격 간격을 조절하는 스페이서;
   상기 칼라에 인접 배치되어 상기 회전 블레이드의 회전 속도와 상기 회전 블레이드에 대한 상기 플라이트의 가압력을 조절하도록 설치되는 스프링(spring); 및
   상기 샤프트의 타단부에 결합되는 엔드 플레이트(end plate)를 포함하며, 상기 휠은 캐슬 너트 및 스플릿 핀, 또는 로크 너트에 의해 상기 회전 블레이드의 아암에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 수처리 설비용 슬러지 수집기의 체인 이상 검출장치.
   

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