CN108343616B - 空化泵单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及空化泵单元，包括：电机；转轴，轴设于上述电机的电机轴；多个叶轮，在上述转轴的外周面隔着规定间隔设置；以及外壳，包围上述转轴和上述多个叶轮，其中，上述多个叶轮包括切割部，朝向上述外壳的内部面沿着一方向倾斜地突出，在上述切割部的两侧面形成朝向互相相向的方向向内侧凹入的空化槽。

Description

空化泵单元

技术领域

本发明涉及空化泵(Cavitation pump)单元，更详细地，涉及如下的空化泵单元，即，在使粘度高的污废水流入后，借助空化现象进行粉碎、氧化、还原，由此以没有恶臭和黏性的均质化的微细粒子状态排出沉淀物，从而可显著提高污废水净化效率，如解决对恶臭的投诉、提高脱水率、缩短消化时间及提高甲烷气体的收率等。

背景技术

通常，高粘度的家畜粪尿等的污废水的处理工程可区分为利用过滤、沉淀、浮上分离、膜分离及紫外线等的物理处理工程和利用还原、凝集、吸附方法的化学处理工程及利用微生物进行分解的生物学处理工序等。

在这些方法中，在家畜粪尿等的处理工程中普遍使用的生物学处理工程占很大比重。

在这种生物学处理工程中，利用微生物分解有机物的核心要素有有机物(微生物的食物)、温度、PH及溶解氧等，其中，溶解氧成为决定生物学处理工程的效率的重要因素。

但是，为了供氧，在生物学处理工程中将使用鼓风机(Blower)及氧机构等，因此，驱动鼓风机所产生的耗电很大，相对于耗电量，氧饱和率低，因而具有造成经济负担的问题。

并且，对于以往的生物学处理工程而言，因设备庞大而需要确保规定大小的空间，不仅如此，设备管理方面也需要很多费用，存在对于小规模污废水处理造成很大的经济负担的问题。

尤其，对于家畜粪尿等的粘度高的污废水而言，在通过生物学处理工程进行净化的情况下，存在其净化效率差的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献0001：韩国公开专利第10-2016-014112号(2016年12月22日)

发明内容

所要解决的技术问题

本发明着眼于如上所述的诸多问题而提出，本发明的目的在于提供如下的空化泵单元，即，在通过空化现象来以粉碎、氧化、还原作用对因含有很多家畜粪尿等的沉淀物而具有高粘度的污废水或在污水处理场等产生的高粘度的沉淀物等进行净化的同时排出因净化而使恶臭和黏性均质化的微细粒子形态的沉淀物，由此减少处理场的经济负担，不仅如此，以达到解决对恶臭的投诉、提高脱水率、缩短消化时间及提高甲烷气体的收率等的方式轻松净化污废水，从而可借助直接或间接的影响或效果来提高经济性。

本发明的目的并不局限于以上涉及的目的，未提及的其他目的可通过以下记载来由技术人员明确理解。

技术方案

用于实现上述目的的本发明实施例的空化泵单元可包括：电机；转轴，轴设于上述电机的轴；多个叶轮，在上述转轴的外周面隔着规定间隔设置；以及外壳，包围上述转轴和上述多个叶轮，其中，上述多个叶轮包括切割部，朝向上述外壳的内部面沿着一方向倾斜地突出，在上述切割部的两侧面形成朝向互相相向的方向向内侧凹入的空化槽。

其中，上述切割部可包括：第一侧面，在俯视图中，上部面的一侧面形成直线；第二侧面，上述上部面的另一侧面从高度高的一侧朝向高度变低的一侧以规定长度构成直线；以及第三侧面，从上述第二侧面的一端向高度低的一侧构成宽度变窄的倾斜面。

在此情况下，上述上部面及上述第二侧面可形成菱形形状，上述第一侧面及上述第三侧面可形成三角形形状。

并且，可在上述第一侧面和上述第二侧面形成有朝向互相相向的方向向内侧凹入的空化槽。

另一方面，在上述切割部中，与上述外壳的内部面相向的面可构成平坦的平面部。

并且，可在上述转轴的外周面沿着长度方向形成有多个设置用凹陷部，可沿着上述多个设置用凹陷部的周围固定安装有多个叶轮。

本发明的其他具体事项在详细说明及附图中体现。

发明效果

根据本发明实施例的空化泵单元，在通过空化现象来以粉碎、氧化、还原作用对因含有很多家畜粪尿等的沉淀物而具有高粘度的污废水或在污水处理场等产生的高粘度的沉淀物等进行净化的同时排出因净化而使恶臭和黏性均质化的微细粒子形态的沉淀物，由此以不产生处理场的经济负担的方式达到解决对恶臭的投诉、提高脱水率、缩短消化时间及提高甲烷气体的收率等的轻松净化污废水的效果，从而可直接或间接提高经济性。

本发明的效果并不局限于如上所述的内容，更多效果在本说明书中体现。

附图说明

图1为示出本发明实施例的空化泵单元的外形的主视图。

图2为示出本发明第一实施例的空化泵单元的内部结构的部分剖视结构图。

图3为图2中的主要部分的放大剖视图。

图4为示出在本发明第一实施例的空化泵单元中将叶轮安装在转轴的状态的立体图。

图5为图4的分离立体图。

图6为示出图4中的转轴及叶轮位于外壳内部的状态的主视图。

图7a及图7b为适用于本发明第一实施例的空化泵单元的叶轮的立体图。

图8为图7a及图7b的俯视图。

图9为图8的A-A线剖视图。

图10为示出本发明第二实施例的空化泵单元的内部结构的部分剖视结构图。

图11为图10中的主要部分的放大剖视图。

图12为示出在本发明第二实施例的空化泵单元中将叶轮安装在转轴的状态的立体图。

图13为图12的分离立体图。

图14为示出图12中的转轴及叶轮位于外壳内部的状态的主视图。

图15a及图15b为适用于本发明第二实施例的空化泵单元的叶轮的立体图。

图16为图15a及图15b的俯视图。

图17为图16的B-B线剖视图。

图18为示出本发明实施例的另一形态的空化泵单元的主视图。

附图标记

100：空化泵单元 110：电机

112：电机轴 200：抽吸部

202：流入口 204：流出口

210：外壳 220：转轴

222：设置用凹陷部 224：连接孔

226：台阶部 300：叶轮

310：底座部 320：结合孔

330：切割部 332：上部面

334：第一侧面 336：第二侧面

338：第三侧面 340：平面部

350：空化槽

具体实施方式

参照与附图一同详细说明的实施例，将明确本发明的优点、特征及实现这些优点和特征的方法。但是，本发明并不限定于以下公开的实施例，而是能够以互不相同的多种实施例来体现，本实施例仅用于使本发明的公开变得完整以及告知本发明所属技术领域的普通技术人员本发明的范围，本发明仅通过发明要求保护范围定义。在说明书全文中，对相同的结构要素赋予相同的附图标记。

因此，在多个实施例中，为了避免对本发明的说明变得模糊，将省略对已知工程步骤、已知结构及已知技术的具体说明。

在本说明书中所使用的用语用于说明实施例，而不是用于限制本发明。在本说明书中，在未特别提及的情况下，单数形态的语句包括复数形态。在说明书中使用的包括(comprises)和/或包含(comprising)以不排除除所提及的结构要素、步骤和/或动作以外的一个以上的其他结构要素、步骤和/或动作的存在或追加。而且，“和/或”包括所提及的项目的各个及一个以上的所有组合。

并且，在本说明书中记述的实施例将参照作为本发明的理想例示图的立体图、剖视图、侧视图和/或简图来说明。因此，可根据制造技术和/或允许误差等来导致例示图的形态变形。因此，本发明的实施例并不局限于图示的特定形态，还包括基于制造工序生成的形态的变化。并且，为了便于说明，本发明实施例的各个附图中的各个结构要素有可能被放大或缩小。

以下，根据所附的例示附图来详细说明本发明的空化泵单元的优选实施例。

图1为示出本发明实施例的空化泵单元的外形的主视图。

参照图1，本发明实施例的空化泵单元100可包括：电机110，通过接收电信号来提供驱动力；以及抽吸部200，通过进行粉碎、氧化、还原来将随着上述电机110的旋转而流入的污废水分离成液体和沉淀物，从而进行净化。

其中，可在抽吸部200的一侧形成用于使污废水流入的流入口202，可在另一侧形成流出口204。

这种抽吸部200可根据空化泵单元的容量来改变直径及长度，因此，其直径及长度不受限制。

<第一实施例>

图2为示出本发明第一实施例的空化泵单元的内部结构的部分剖视结构图，图3为图2中的主要部分的放大剖视图，图4为示出在本发明第一实施例的空化泵单元中将叶轮安装在转轴的状态的立体图。

图5为图4的分离立体图，图6为示出图4中的转轴及叶轮位于外壳内部的状态的主视图，图7a及图7b为适用于本发明第一实施例的空化泵单元的叶轮的立体图。

并且，图8为图7a及图7b的俯视图，图9为图8的A-A线剖视图。

首先，如图2及图3所示，本发明第一实施例的空化泵单元100可包括：电机110，通过接收电信号来产生驱动力；以及抽吸部200，对通过借助因轴设上述电机110的电机轴而产生的旋转来流入的污废水借助空化现象进行粉碎、氧化、还原后向外部排出。

其中，可在抽吸部200的一侧形成用于使污废水流入的流入口202，可在抽吸部200的另一侧形成流出口204，用于向外部排出通过流入口202流入并通过空化现象被粉碎、氧化、还原成粉末形态的沉淀物。

如图3至图5所示，抽吸部200包括：转轴220，在中央形成轴插入孔并在外部面的周围隔着规定间隔形成多个设置用凹陷部222，以便轴设电机110的电机轴；多个叶轮300，设置于上述转轴220的设置用凹陷部222的周围；以及外壳210，以与多个叶轮300的末端隔开规定间隔的状态配置，包围转轴220及叶轮300。

其中，为了划分多个设置用凹陷部222，可在转轴220的外部面周围隔开规定间隔形成多个台阶部226。

在本发明第一实施例的空化泵单元100中，以在转轴220的外部面的周围总共形成6个设置用凹陷部222为一例来进行说明，这仅属于一实施例，本发明并不限定于此，设置用凹陷部222的数量可根据空化泵单元100的容量来改变。

并且，参照图4至图6，在形成于转轴220的外部面周围的多个设置用凹陷部222中，以在一个设置用凹陷部222沿着周围总共安装5个叶轮300为一例来进行说明，但这也仅属于一实施例，本发明并不限定于此，其数量及大小可根据空化泵单元100的容量来改变。

参照图7a及图7b至图9，适用于本发明实施例的空化泵单元100的叶轮300可包括：底座部310，设置于转轴220的设置用凹陷部222的部分区域，通过螺栓等的结合机构来固定结合；以及切割部330，从上述底座部310的上部面332突出形成。

为了设置于在转轴220的外部面周围所形成的设置用凹陷部222，叶轮300的底座部310能够以圆弧形形成。

在此情况下，如同本发明的第一实施例，在形成于转轴220的外部面周围的一个设置用凹陷部222总共设置5个叶轮300的情况下，各个叶轮300以具有大约72度的角度的长度形成，从而以圆弧形形成。

并且，叶轮300的底座部310的一端以下侧的一部分向内侧凹入的形态形成第一高度差部，另一端以上侧的一部分向内侧凹入的形态形成第二高度差部，从而可与相邻的另一叶轮300以层叠式相连接，由此，可在转轴220的设置用凹陷部222的圆周周围稳定地设置。

其中，可在叶轮300的底座部310一侧沿着纵向形成结合孔320，可通过上述结合孔320插入结合部件，从而使得叶轮300与转轴220相结合。

因此，能够以数量与叶轮300的数量相对应的方式在转轴220的设置用凹陷部222形成连接孔224。

另一方面，切割部330从底座部310的上部面332突出形成，重新参照图7a及图7b至图9，可以形成为从一侧朝向另一侧构成倾斜度并高度逐渐变高的形态。

在此情况下，当俯视切割部330时，上部面332的一侧面形成直线，相反地，另一侧面形成为倾斜面形状，该倾斜面形状为从高度高的一侧朝向高度变低的一侧以规定长度构成直线并在继续朝向高度低的一侧的宽度变窄，如图8所示，切割部330的上部面332可大致以菱形形状形成。

并且，作为构成直线的一侧面的第一侧面334形成三角形形状，作为在另一侧面构成直线的部位的第二侧面336形成菱形形态的四边形形状，作为在平面上从第二侧面336至高度最低的部位为止构成倾斜面的部位的第三侧面338形成三角形形状。

在此情况下，第三侧面338可根据第二侧面336的长度来改变倾斜角度，因此，第三侧面338的倾斜角度能够以不受限制的方式可变。

其中，可在第一侧面334和第二侧面336的一侧分别形成朝向互相相向的方向凹入规定深度的空化槽350。

在用于说明本发明实施例的空化泵单元的附图中，以空化槽350为圆形作为一例来图示，但这仅属于一实施例，形状、大小及数量并不受限制，可根据空化泵单元的容量等来改变。

如图2至图6所示，若将能够以如上所述的结构形成的多个叶轮300沿着圆周方向分别设置于转轴220的设置用凹陷部222，则设置于转轴220的多个叶轮300具有切割部330朝向旋转方向向一侧倾斜地突出的形态。

在此情况下，叶轮300的切割部的末端，即从底座部310至高度最高的边角侧的末端以与外壳210内部面隔开规定间隔的状态配置。

因此，若随着对电机110施加电信号来驱动电机110，则轴设有电机轴112的转轴220联动旋转，随着转轴220的旋转，在转轴220的各设置用凹陷部222的外周面以规定间隔设置的叶轮300也联动旋转。

在此情况下，使得外壳210不进行旋转，随着多个叶轮300相对于固定设置的外壳210进行，向外壳210的内部面与多个叶轮300之间供给的粘度高的污废水通过叶轮300的多个切割部330得到粉碎，其工作关系的说明如下。

如上所述，若通过对电机110施加电信号来驱动电机110，则轴设有电机轴112的转轴220联动旋转，随着转轴220的旋转，在转轴220的各个设置用凹陷部222的外周面以规定间隔设置的多个叶轮300也联动旋转。

在此情况下，所要净化的高粘度的污废水在通过抽吸部200的流入口202流入后，向外壳210的内部面与多个叶轮300之间流入。

因此，向外壳210内部面与多个叶轮300之间流入的污废水，即高粘度的污废水基于旋转的多个叶轮300的离心力实现混合(Mixing)，从而通过多个叶轮300的切割部330形成粉碎。

即，多个叶轮300的各个切割部330可沿着一侧方向倾斜，来形成如同切割器的形状，从而通过切割部330粉碎大粒子的沉淀物。

其中，多个叶轮300的各个切割部330的末端与外壳210的内部面之间的间隔形成为狭窄规定间隔，从而借助切割部330对通过上述间隔的沉淀物进行粉碎。

并且，包含沉淀物的污废水借助基于多个叶轮300的旋转所形成的离心力来沿着切割部330的第一侧面334及第三侧面338移动，从而被引入到在第一侧面334和第二侧面336以朝向互相相向的方向凹入的空化槽350，之后重新流向外侧，并通过空化现象被氧化及还原，由此通过在污废水所包含的水分中产生气泡，来可分离成沉淀物和水分。

并且，随着多个叶轮300以高速旋转，污废水的浓缩的沉淀物借助摩擦力和空化气泡来使温度上升(大致5000K)，同时，沉淀物的漂浮粒子借助物理化学氧化及还原反应来被粉碎成更微细的形态，通过使黏性得到分解来被均质化。

基于这种效果，可促进沉淀物含有的固体有机物质的水解，从而发挥更高的净化性能。

因此，通过流入口202流入的污废水，即，高粘度的污废水沉淀物通过叶轮300的切割部330被粉碎，同时，借助基于空化槽350的空化反应，使得沉淀物的均质化的微细粒子以水溶性促进水解，因此，污废水沉淀物所包含的各种有机物质可在净化的过程中减量，由此，通过流出口204排出的去除恶臭和黏性均质化的沉淀物的消化效率变高，从而缩短在消化池中的停留时间，与此同时，提高甲烷气体的收率。

并且，均质化的沉淀物不仅没有恶臭，而且固液分离脱水率高，从而提高沉淀物减量率。

如上所述，根据本发明第一实施例的空化泵单元100，通过粉碎、氧化、还原来使得家畜粪尿或在污水处理场产生的沉淀物等的高粘度的污废水容易固液分离成沉淀物和水分，从而以提高脱水率的微粒子形态的均质沉淀物状态排出，因而使得现有污废水畜产地及污水处理场在未在规定空间设置高价设备的情况下也能够很大程度提高高粘度污废水的净化效率，从而可得到很大的经济实利。

作为参考，在说明本发明第一实施例的空化泵单元100的过程中，以处理家畜粪尿或在污水处理场产生的沉淀物等的高粘度污废水为一例来进行说明，但这仅属于一实施例，本发明并不限定于此，本发明可适用于净化包括各种生活污水、工厂污水等在内的含有沉淀物的各种污废水，这是不言而喻的。

另一方面，在本发明第一实施例的空化泵单元100中，以如下形态为一例来进行说明，即，在抽吸部200的一侧形成流入口202，在另一侧形成流出口204，污废水在通过流入口202流入之后，通过流出口204排出没有恶臭和黏性的均质化的微细粒子形态的沉淀物，但本发明并不限定于此，可通过改变电机110的旋转方向，来在使污废水通过流出口204流入之后，通过流入口202排出没有恶臭和黏性的均质化的微细粒子形态的沉淀物。

<第二实施例>

图10为示出本发明第二实施例的空化泵单元的内部结构的部分剖视结构图，图11为图10中的主要部分的放大剖视图，图12为示出在本发明第二实施例的空化泵单元中将叶轮安装在转轴的状态的立体图。

并且，图13为图12的分离立体图，图14为示出图12中的转轴及叶轮位于外壳内部的状态的主视图，图15a及图15b为适用于本发明第二实施例的空化泵单元的叶轮的立体图。

并且，图16为图15a及图15b的俯视图，图17为图16的B-B线剖视图。

在参照图10至图17来说明本发明第二实施例的空化泵单元的过程中，对于与之前说明的第一实施例的空化泵单元相同的部分赋予相同的附图标记。

参照图10至图17，与第一实施例的空化泵单元相比较，本发明第二实施例的空化泵单元100的不同点在于，叶轮300的切割部330末端平坦地形成，使得叶轮300的切割部330的末端以平面部340形成，除此之外的其他结构均可相同。

如上所述，在叶轮300的切割部330的末端通过平坦地形成来形成平面部340的情况下，将增加叶轮300的切割部330与通过流入口202流入的污废水之间的接触面积，从而将更大地提高空化效果。

并且，参照图14，随着叶轮300的切割部330的末端形成平面部340，可缩小外壳210的内径，由此，可减少转轴220的外部面与外壳210的内部面之间的间隔(A－B)，从而可更加提高空化效果。

即，通过使叶轮300的切割部330的末端形成为平坦的平面部340来缩小外壳210的内径，由此减少成为污废水的移动路径的转轴220的外部面与外壳210的内部面之间的间隔，从而使污废水的流速变得更快，可更加提高空化效果。

在本发明第二实施例的空化泵单元100中，如上所述，除了叶轮300的切割部330的末端形成平坦的平面部340之外，其他结构及工作关系与如上所述的第一实施例的空化泵单元相同，因此，将省略重复说明。

作为参考，图18为示出本发明实施例的另一形态的空化泵单元的主视图，在容量大的情况下，也可使抽吸部200和电机110以规定间隔隔开的状态配置，在此情况下，可通过采用之前实施例中的多个叶轮来体现相同的作用效果。

本发明所属技术领域的普通技术人员可理解，在不改变本发明的技术思想或必要特征的情况下，本发明能够以其他具体实施方式实施。因此，以上记述的实施例在所有层面上均属于例示性的，不应理解成限定性的。本发明的范围由发明要求保护范围定义，而不是上述详细说明，从发明要求保护范围的含义、范围及等同概念导出的所有变更或变形形态应解释为属于本发明的范围。

Claims (5)

1.一种空化泵单元，其特征在于，包括：

电机；

转轴，设于上述电机的轴；

多个叶轮，在上述转轴的外周面隔着规定间隔设置；以及

外壳，包围上述转轴和上述多个叶轮，

其中，上述多个叶轮包括切割部，朝向上述外壳的内部面沿着一方向倾斜地突出，

上述切割部包括：

第一侧面，在俯视图中，上部面的一侧面形成直线；

第二侧面，上述上部面的另一侧面从高度高的一侧朝向高度变低的一侧以规定长度构成直线；以及

第三侧面，从上述第二侧面的一端向高度低的一侧构成宽度变窄的倾斜面,

在上述切割部的两侧面形成朝向互相相向的方向向内侧凹入的空化槽。

2.根据权利要求1所述的空化泵单元，其特征在于，

上述上部面及上述第二侧面形成菱形形状，

上述第一侧面及上述第三侧面形成三角形形状。

3.根据权利要求1所述的空化泵单元，其特征在于，

在上述第一侧面和上述第二侧面形成有朝向互相相向的方向向内侧凹入的空化槽。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的空化泵单元，其特征在于，

在上述切割部中，与上述外壳的内部面相向的面构成平坦的平面部。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的空化泵单元，其特征在于，

在上述转轴的外周面沿着长度方向形成有多个设置用凹陷部，沿着上述多个设置用凹陷部的周围固定安装有上述多个叶轮。

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