KR101944020B1

KR101944020B1 - 협잡물 처리용 드럼 스크린

Info

Publication number: KR101944020B1
Application number: KR1020180028393A
Authority: KR
Inventors: 김영국
Original assignee: (주)동일캔바스엔지니어링; 주식회사 이앤에프
Priority date: 2018-03-12
Filing date: 2018-03-12
Publication date: 2019-01-31
Anticipated expiration: 2038-03-12

Abstract

본 발명은 협잡물을 포함하는 하수가 흐르는 수로에 설치되는 원통형 스크린 및 상기 원통형 스크린으로 걸러낸 협잡물을 상기 원통형 스크린의 내부로부터 배출할 수 있도록 상기 원통형 스크린과 결합한 스크류 컨베이어를 포함하는 협잡물 처리용 드럼 스크린을 제공한다. 이때 상기 원통형 스크린은, 하수 유입구를 구비한 하면과, 상기 하면의 반대면인 상면과, 원통 형태를 취하면서 상기 하면과 상면을 연결하고 하수를 통과시키기 위한 복수의 홀을 갖는 측면을 포함하는 몸체; 상기 홀들보다 작은 홀들을 갖고, 상기 몸체의 측면 전체를 감싸는 메쉬망; 및 상기 상면 및 하면 사이에서 서로 떨어져 위치하고, 상기 메쉬망을 감싸면서 상기 메쉬망을 조이도록 설치된 복수의 조임 부재;를 포함한다.

Description

협잡물 처리용 드럼 스크린{DRUM SCREEN FOR FILTERING ADULTERATION}

본 발명은 하수가 흐르는 수로에 설치되어 상기 하수에 포함된 협잡물을 걸러내기 위한 협잡물 처리용 드럼 스크린에 관한 것이다.

현재, 가정이나 공장 등에서 버려지는 하수는 하수처리장으로 보내진 후 처리되고 있다. 하수 처리 과정은 정수 과정과 슬러지 처리 과정을 포함하는데, 정수 과정에서는 하수가 하천의 자정작용이 발동될 수 있는 범위까지 정화된 후 하천과 같은 공공수역으로 방류되고, 슬러지 처리 과정에서는 정수 과정에서 발생하는 슬러지가 농축, 탈수와 같은 과정을 통해 처리된다.

정수 과정은 협잡물(나뭇가지와 같은 고형 부유물질 및 모래와 같은 고형 침전물질)을 종합 협잡물 처리기로 제거하는 전처리 과정을 포함한다. 그리고 위 종합 협잡물 처리기는 각기 다른 크기 및 무게의 협잡물들을 선별적으로 걸러낼 수 있는 다양한 장치들을 구비하고 있다. 이러한 종합 협잡물 처리기는 한국공개특허 제10-2016-0095219호(MBR 종합 전처리기)에 개시되어 있다.

위 종합 협잡물 처리기가 구비하는 장치들 중에는 세목 드럼 스크린, 미세목 드럼 스크린과 같은 협잡물 처리용 드럼 스크린이 포함되어 있다. 세목 드럼 스크린은 그 앞쪽에 설치된 조목 스크린에서 걸러 내지 못한 작은 협잡물을 걸러내기 위한 것이고, 미세목 드럼 스크린은 세목 스크린에서 걸러 내지 못한 더 작은 협잡물을 걸러 내기 위한 것이다.

이러한 협잡물 처리용 드럼 스크린은 수로를 따라 흐르는 하수에 부분적으로 잠기도록 설치되는 원통형 스크린을 포함한다. 하수는 원통형 스크린의 내부로 유입된 후 원통형 외부로 배출되도록 흐르는데, 이 과정에서 물은 원통형 스크린을 통과하여 흐르고, 하수에 포함된 협잡물은 원통형 스크린에 걸려 원통형 스크린의 내부에 잔류한다. 원통형 스크린의 내부에 잔류한 협잡물은 원통형 스크린의 내부로부터 외부까지 연장하는 스크류 컨베이어에 의해 협잡물 처리용 드럼 스크린의 외부로 배출된다.

이러한 협잡물 처리용 드럼 스크린은 한국등록특허 제10-1370394호(협잡물 제거용 드럼 스크린)에 개시되어 있다.

한국공개특허 제10-2016-0095219호(MBR 종합 전처리기) 한국등록특허 제10-1370394호(협잡물 제거용 드럼 스크린)

본 발명은 종래의 협잡물 처리용 드럼 스크린의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특히 원통형 스크린의 가장 외측에 위치하는 메쉬망의 체결 구조 및 스크류 컨베이어의 상단 구조를 개선한 협잡물 처리용 드럼 스크린을 제공하고자 한다.

상기 조임 부재는 한 쌍의 조임편을 서로 마주하는 양단에 각각 갖는 끊긴 링 형태로 마련되고, 상기 한 쌍의 조임편을 서로 가까워지는 방향으로 가압하는 가압 부재가 상기 한 쌍의 조임편에 체결될 때 상기 메쉬망을 조이도록 마련된다.

상기 메쉬망은 서로 분리되어 있던 양단이 겹쳐진 겹침 부위가 형성되도록 상기 몸체의 측면을 감싸고, 상기 복수의 조임 부재와 접촉하는 겹침 부위 내 접촉 지점들에서는 상기 메쉬망의 양단이 용접으로 고정될 수 있다. 상기 접촉 지점들 이외의 겹침 부위에서는 상기 메쉬망의 양단이 접착제로 접착될 수 있다.

상기 스크류 컨베이어는, 상기 몸체의 상면으로부터 위쪽으로 연장하고, 상측 부위에 협잡물 배출구를 구비한 하우징; 상기 협잡물 배출구의 위쪽에 위치하도록 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 마련되고, 상기 원통형 스크린 내 협잡물을 상기 협잡물 배출구까지 이송하는 스크류의 상단이 고정된 회전판; 및 상기 협잡물 배출구 쪽으로 돌출하도록 상기 회전판에 고정된 돌출 부재;를 포함한다.

상기 돌출 부재는 역방향 스크류 날개로 대체될 수 있다. 이 경우, 역방향 스크류 날개는 스크류의 스크류 날개와 반대의 이송 방향을 가지면서 상기 회전판과 상기 협잡물 배출구 사이에 위치하고, 상기 회전판 또는 상기 스크류의 스크류 축에 고정된다.

본 발명에 의하면, 메쉬망의 설치 시 용접열로 인해 원통형 스크린의 몸체 측면이 비틀리는 종래의 문제가 전혀 발생하지 않는다.

또한, 본 발명에 의하면, 협잡물이 스크류 컨베이어의 상단에서 적체되는 종래의 문제 역시 전혀 발생하지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 협잡물 처리용 드럼 스크린이 설치된 상태를 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 원통형 스크린에서 조임 부재가 생략된 상태를 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 조임 부재를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 회전판 및 돌출 부재를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 변형예를 도시한 사시도이다.

이하, 본 발명에 따른 협잡물 처리용 드럼 스크린의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야할 것이다.

본 발명에 따른 협잡물 처리용 드럼 스크린(100)은 협잡물을 포함하는 하수가 흐르는 수로(10)에 설치되어 하수로부터 협잡물을 걸러내기 위한 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 원통형 스크린(110) 및 스크류 컨베이어(150)를 포함한다.

원통형 스크린(110)은 하수에 부분적으로 잠기도록, 그리고 회전이 가능하도록 수로(10)에 설치된다. 스크린용 모터(미도시)의 구동축은 체인 또는 벨트(미도시)를 통해 원통형 스크린(110)과 연결되어 있어, 위 스크린용 모터가 작동하면 상하 방향으로 연장하는 중심축을 기준으로 회전을 한다.

원통형 스크린(110)은 몸체와, 메쉬망(118)과, 조임 부재(130)를 포함한다.

몸체는 하면(112), 상면(114) 및 측면(116)을 포함한다. 상기 하면(112)에는 도 2에 도시된 바와 같이 하수 유입구(112a)가 마련되어 있는데, 하수 및 협잡물은 이 하수 유입구(112a)를 통과하여 몸체의 내부로 유입된다. 상기 상면(114)은 하면(112)의 반대쪽에 위치하고 있다. 상기 측면(116)은 원통 형태로 마련되고, 위 상면(114)과 하면(112)을 연결한다. 측면(116)에는 복수의 홀(116a)이 타공되어 있어, 위 하수 유입구(112a)를 통과한 하수 및 협잡물 중 하수만이 위 홀들(116a)을 통과하여 하류로 흐르고, 협잡물은 위 홀(116a)을 통과하지 못해 몸체의 내부에 잔류하게 된다.

상기 메쉬망(118)은 몸체의 측면(116) 전체를 감싸도록 설치되고, 위 측면(116)에 형성된 홀들(116a)보다 작은 크기의 홀들(118a)을 갖는다. 따라서 협잡물 중 일부가 설사 몸체 측면(116)의 홀들(116a)을 통과하였더라도, 그 협잡물은 메쉬망(118)의 홀들(118a)을 통과하지 못해 몸체의 내부에 잔류하게 된다.

메쉬망(118)의 설치를 위해서는 우선 몸체의 상면(114)과 하면(112) 사이의 폭을 갖고, 몸체 측면(116)의 둘레보다 약간 긴 길이를 갖는 스트립 형태의 메쉬망(118)을 준비한다. 이후, 스트립 형태의 메쉬망(118)을 몸체 측면(116)에 감는데, 이때 도 2에 도시된 바와 같이 메쉬망(118)의 일단(118b) 위로 메쉬망(118)의 반대단(118c)이 겹쳐지는 겹칩 부위가 생기게 된다. 이러한 방법으로 메쉬망(118)을 몸체 측면(116)에 감으면 조임 부재(130)를 이용하여 메쉬망(118)을 몸체의 측면(116)에 고정한다.

위 조임 부재(130)는 도 1에 도시된 바와 같이 몸체의 상면(114) 및 하면(112) 사이에서 서로 떨어져 위치하도록 복수로 마련된다. 그리고 각 조임 부재(130)는 메쉬망(118)을 감싸면서 메쉬망(118)을 조일 수 있게 마련된다. 각 조임 부재(130)로 메쉬망(118)을 여러 위치에서 조여주면 메쉬망(118)이 몸체의 측면(116)에 고정된다.

이러한 조임 부재(130)는 도 3에 도시된 바와 같이 한 쌍의 조임편(134a, 134b)을 서로 마주하는 양단에 각각 갖는 끊긴 링 형태로 마련될 수 있다. 이 경우, 조임 부재(130)를 약간 벌려 메쉬망(118)을 감싸게 위치시킨 다음 한 쌍의 조임편(134a, 134b)을 서로 가까워지는 방향으로 가압하면, 조임 부재(130)가 메쉬망(118)을 조여주게 된다.

한 쌍의 조임편(134a, 134b)을 서로 가까워지는 방향으로 가압하기 위한 가압 수단으로는 다양한 것들이 사용될 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 3에는 위 조임편들(134a, 134b)에 형성된 볼트공을 관통하는 볼트(136)와, 이 볼트(136)의 일단에 체결되는 너트(138)가 위 가압 수단으로 도시되어 있다.

종래에는 위 겹침 부위 전체 구간을 용접하여 메쉬망(118)의 양단(118b, 118b)을 고정하였다. 그러나 이 경우에는 2~3mm 정도의 얇은 두께를 갖는 몸체의 측면(116)이 용접열로 인해 비틀리기 때문에 원통형 스크린(110)의 원심이 틀어지고, 그러면 원통형 스크린(110)이 편심 회전을 하는 문제가 발생한다. 그러나 본 발명에서는 용접 없이도 메쉬망(118)을 고정할 수 있는바, 용접열로 인해 몸체의 측면(116)이 비틀리는 문제가 전혀 발생하지 않는다.

앞서 설명한 것과 달리, 조임 부재(130)가 설치되기 전에 조임 부재(130)와 접촉할 겹침 부위 내 접촉 지점들(120)을 미리 용접할 수도 있다. 이 경우, 메쉬망(118)이 조임 부재(130)의 설치 이전에 임시적으로 고정되어 조임 부재(130)의 설치가 용이해지는 장점이 있고, 용접된 접촉 지점들(120)이 조임 부재(130)에 의해 덮여 외부로 노출되지 않거나 약간 노출되는 정도에 그치기 때문에 용접된 부위가 보호되는 장점도 있는데, 그러면서도 용접이 접촉 지점들(120)에서만 이루어지기 때문에 용접열로 인해 몸체의 측면(116)이 비틀리는 문제는 발생하지 않게 된다.

또한, 위 접촉 지점들(120) 이외의 겹침 부위에서는 메쉬망(118)의 양단을 금속 접착제로 접착하여도 좋다. 이 경우, 메쉬망(118)의 양단 간 결합이 더욱 견고하게 이루어지면서도, 용접열로 인한 몸체 측면(116)의 비틀림은 방지된다.

한편, 상기 스크류 컨베이어(150)는 원통형 스크린(110) 내부에 잔류하는 협잡물을 외부로 배출하기 위해 마련된 것으로서, 하우징(152)과 회전판(170)과 돌출 부재(172)를 포함한다.

상기 하우징(152)은 몸체의 상면(114)으로부터 위쪽으로 연장하도록 마련된다. 그리고 하우징(152)의 하단은 몸체 상면(114)의 회전을 허용하도록 베어링을 매개로 위 상면(114)과 결합한다. 따라서 원통형 스크린(110)이 회전하더라도 하우징(152)은 회전하지 않는다. 또한, 하우징(152)의 상측 부위에는 협잡물 배출구(152a)가 마련되어 있다.

상기 회전판(170)은 하우징(152)의 내부에 마련되되, 협잡물 배출구(152a)의 위쪽에 위치하도록 마련되고, 회전 가능하게 마련된다. 또한, 회전판(170)의 상면에는 스크류용 모터(180)의 구동축(182)이 연결되어 있다. 따라서 모터(180)가 작동하면 회전판(170)이 회전하게 된다.

회전판(170)의 하면에는 스크류 축(162)의 상단이 고정되어 있고, 위 스크류 축(162)의 하단은 원통형 스크린(110)의 몸체 하면(112)에 회전 가능하게 결합되어 있다. 따라서 회전판(170)이 회전하면 스크류 축(162)도 회전판(170)과 함께 회전한다.

위 스크류 축(162)과 함께 스크류(160)를 구성하는 스크류 날개(164)는 스크류 축(162)의 외면에 고정되어 있다. 그리고 스크류 날개(164)는 스크류 축(162)의 하단으로부터 위쪽으로 연장하되 위 협잡물 배출구(152a)가 위치하는 스크류 축(162)의 부위까지만 연장하고, 협잡물을 상측으로 이송시키도록 마련된다. 따라서 스크류 축(162)이 회전할 때 스크류 날개(164)는 협잡물을 협잡물 배출구(152a)까지 이송하게 된다.

원통형 스크린(110)의 내부에는 앞서 선행문헌으로 소개한 한국등록특허 제10-1370394호(협잡물 제거용 드럼 스크린)의 타공망(도면부호 54로 표시된 것)과 같은 타공망(154)이 마련되어 있다(도 2 참고). 이 타공망(154)은 반원 형태의 단면을 가지면서 스크류 날개(164)를 받쳐주고, 하우징(152)의 하단에 고정된 상단을 가지며, 협잡물은 통과시키지 않고 물은 통과키시도록 복수의 홀들을 갖는다.

상술한 협잡물 처리용 드럼 스크린(100)이 수로(10)에 설치된 다음 스크류용 모터(180) 및 스크린용 모터(미도시)가 작동하면 아래와 같은 과정이 이루어진다.

수로(10)를 따라 흐르는 하수 및 협잡물이 원통형 스크린(110)의 내부로 유입되고, 물은 원통형 스크린(110)을 통과하여 하류로 흐르는 반면 협잡물은 통과하지 못하여 원통형 스크린(110)의 내면에 밀착하게 된다. 그리고 원통형 스크린(110)의 내면에 밀착한 협잡물은 원통형 스크린(110)과 함께 회전하다가 위 타공망(154)으로 낙하하고, 이후 스크류(160)에 의해 협잡물 배출구(152a)까지 이송된 다음 하우징(150)의 외부로 배출된다.

위와 같이 작동하는 협잡물 처리용 드럼 스크린(100)에서는 스크류(160)에 의해 이송되는 협잡물이 하우징(152)의 상측 부위에서 협잡물 배출구(152a)로 낙하하기도 하지만, 협잡물 배출구(152a)로 미처 낙하하지 못하고 회전판(170)까지 도달하기도 한다. 그런데 회전판(170)까지 도달한 협잡물이 그대로 방치된다면, 이 협잡물이 회전판(170)과 협잡물 배출구(152a) 사이의 구간에서 적체되면서 결국에는 협잡물 배출구(152a)를 막아버리게 된다. 따라서 본 발명은 돌출 부재(172)를 두어 이러한 문제가 발생하는 것을 방지한다.

위 돌출 부재(172)는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 협잡물 배출구(152a) 쪽, 즉, 아래쪽으로 돌출하도록 회전판(170)의 하면에 고정된다. 따라서 회전판(170)이 회전하면, 돌출 부재(172)도 함께 회전하게 된다. 회전하는 돌출 부재(172)는 협잡물 배출구(152a)를 넘어 그 위쪽까지 이동한 협잡물을 곧바로 휘저어주고, 그러면 휘저인 협잡물이 아래로 이동하여 협잡물 배출구(152a)로 낙하하는바, 협잡물의 적체가 방지된다.

한편, 위 돌출 부재(172) 대신에 도 5에 도시된 바와 같이 역방향 스크류 날개(174)가 사용될 수도 있다. 위 역방향 스크류 날개(174)는 회전판(170)과 협잡물 배출구(152a) 사이에 위치하도록 하우징(152)에 수용되고, 위 회전판(170)에 고정되거나, 위 스크류 축(162)에 고정된다. 그리고 역방향 스크류 날개(174)는 스크류(160)의 스크류 날개(164)와 이송 방향을 반대로 한다. 따라서 회전판(170)이 회전하면 역방향 스크류 날개(174)는 협잡물 배출구(152a) 위쪽의 협잡물을 아래쪽으로 밀어냄으로써, 협잡물의 적체를 방지한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있고, 상술한 실시예들이 다양하게 조합될 수 있음은 물론이다.

10 : 수로 100 : 협잡물 처리용 드럼 스크린
110 : 원통형 스크린 112 : 몸체의 하면
112a : 하수 유입구 114 : 몸체의 상면
116 : 몸체의 측면 118 : 메쉬망
116a, 118a : 홀 118b : 메쉬망의 일단
118c : 메쉬망의 반대단 120 : 접촉 지점
130 : 조임 부재 134a, 134b : 조임편
136 : 볼트 138 : 너트
150 : 스크류 컨베이어 152 : 하우징
152a : 협잡물 배출구 154 : 타공망
160 : 스크류 162 : 스크류 축
164 : 스크류 날개 170 : 회전판
172 : 돌출 부재 174 : 역방향 스크류 날개
180 : 스크류용 모터

Claims

협잡물을 포함하는 하수가 흐르는 수로에 설치되는 원통형 스크린 및 상기 원통형 스크린으로 걸러낸 협잡물을 상기 원통형 스크린의 내부로부터 배출할 수 있도록 상기 원통형 스크린과 결합한 스크류 컨베이어를 포함하는 협잡물 처리용 드럼 스크린에 있어서,
상기 원통형 스크린은,
하수 유입구를 구비한 하면과, 상기 하면의 반대면인 상면과, 원통 형태를 취하면서 상기 하면과 상면을 연결하고 하수를 통과시키기 위한 복수의 홀을 갖는 측면을 포함하는 몸체;
상기 홀들보다 작은 홀들을 갖고, 서로 분리되어 있던 양단이 겹쳐진 겹침 부위가 상기 하면과 상면 간 이격 방향으로 연장하는 형태로 형성되도록 상기 몸체의 측면 전체를 감싸며, 상기 겹침 부위 내에서 상기 하면과 상면 간 이격 방향으로 나열된 접촉 지점들에서만 상기 분리되어 있던 양단이 용접되는 형태로 마련되는 메쉬망; 및
상기 접촉 지점들 각각을 덮도록 상기 상면 및 하면 사이에서 서로 떨어져 위치하고, 상기 메쉬망을 감싸면서 상기 메쉬망을 조이도록 설치된 복수의 조임 부재;를 포함하는 협잡물 처리용 드럼 스크린.
제1항에 있어서,
상기 조임 부재는 한 쌍의 조임편을 서로 마주하는 양단에 각각 갖는 끊긴 링 형태로 마련되고, 상기 한 쌍의 조임편을 서로 가까워지는 방향으로 가압하는 가압 부재가 상기 한 쌍의 조임편에 체결될 때 상기 메쉬망을 조이는 협잡물 처리용 드럼 스크린.
삭제
제1항에 있어서,
상기 접촉 지점들 이외의 겹침 부위에서는 상기 메쉬망의 양단이 접착제로 접착되는 협잡물 처리용 드럼 스크린.
제1항에 있어서,
상기 스크류 컨베이어는,
상기 몸체의 상면으로부터 위쪽으로 연장하고, 상측 부위에 협잡물 배출구를 구비한 하우징;
상기 협잡물 배출구의 위쪽에 위치하도록 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 마련되고, 상기 원통형 스크린 내 협잡물을 상기 협잡물 배출구까지 이송하는 스크류의 상단이 고정된 회전판; 및
상기 협잡물 배출구 쪽으로 돌출하도록 상기 회전판에 고정된 돌출 부재;를 포함하는 협잡물 처리용 드럼 스크린.
제1항에 있어서,
상기 스크류 컨베이어는,
상기 몸체의 상면으로부터 위쪽으로 연장하고, 상측 부위에 협잡물 배출구를 구비한 하우징;
상기 협잡물 배출구의 위쪽에 위치하도록 상기 하우징의 내부에 회전 가능하게 마련되고, 상기 원통형 스크린 내 협잡물을 상기 협잡물 배출구까지 이송하는 스크류의 상단이 고정된 회전판; 및
상기 스크류의 스크류 날개와 반대의 이송 방향을 가지면서 상기 회전판과 상기 협잡물 배출구 사이에 위치하고, 상기 회전판 또는 상기 스크류의 스크류 축에 고정된 역방향 스크류 날개;를 포함하는 협잡물 처리용 드럼 스크린.