KR100662049B1 - 협잡물 파쇄기능을 갖는 수중오수용 맨홀펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펌프의 흡입 양정시 오폐수에 포함된 각종 부유물 포함 폐기물을 분쇄 및 절단하여 토출시킬 수 있는 협잡물 파쇄기능을 갖는 수중오수용 맨홀펌프를 개시한다.

본 발명에 따른 맨홀펌프는, 밀폐된 공간을 제공하는 하우징 내부에 내설되는 로터와 스테이터를 포함하며, 로터가 구비된 샤프트 일측 선단에는 임펠러가 축설되어, 상기 스테이터에 대한 로터의 가동으로 상기 샤프트가 회전하면서 임펠러를 돌려 개구된 일측의 흡입구를 통해 오·폐수를 흡입하고 토출구측으로 송출시키는 공지의 양수펌프에 있어서, 상기 샤프트는 개구된 흡입구 외측까지 더 연장되고, 상기 개구된 흡입구 측에는 상기 샤프트가 관통되는 중앙 관통공을 기준으로 다수의 커팅공이 방사형으로 천공된 커터 플레이트가 볼팅을 통해 고정되며, 상기 커터 플레이틀 관통하여 외부로 돌출된 샤프트 끝단에는 그 외주연에 다수의 절삭날을 갖는 커터가 설치되어, 샤프트 구동에 따른 임펠러의 구동으로 오·폐수를 흡입하면서 동시에 오·폐수에 포함된 폐기물은 상기 커터 및 커터 플레이트의 상대작용으로 잘개 분쇄할 수 있도록 구성되는 것을 요지로 한다.

펌프, 흡입구, 커터 플레이트, 커터, 폐기물 분쇄

Description

협잡물 파쇄기능을 갖는 수중오수용 맨홀펌프{The pump which has a waste pulverization function}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 맨홀펌프의 전체적인 구성을 보여주는 개략적인 단면도.

도 2는 본 발명인 맨홀펌프에 적용되는 커터 플레이트를 도시한 사시도.

도 3은 본 발명인 맨홀펌프에 적용되는 커터를 도시한 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 협잡물 파쇄기능을 갖는 수중오수용 맨홀펌프의 작동상태도.

<도면의 주요부위에 대한 부호 설명>

11...펌프 케이싱

11a...흡입구 11b...토출구

20...커터 플레이트

22...관통공 24...커팅공

26...아암

30...커터

32...보스 34...커터날

본 발명은 펌프에 관한 것으로 특히, 펌프의 임펠라 전방 샤프트 상에 분쇄수단을 구비하여 펌프의 흡입 양정시 오폐수에 포함된 각종 부유물 포함 폐기물을 분쇄 및 절단하여 토출시킴으로써, 펌프의 사용수명을 연장시키는 동시에 송출작용이 보다 원활히 진행될 수 있도록 한 협잡물 파쇄기능을 갖는 수중오수용 맨홀펌프에 관한 것이다.

일반적으로 펌프를 이용한 양정시 수중에 함유되어 있는 폐기물이 흡입관을 통해 여과없이 토출관으로 공급됨에 따라 가정이나 필요장소에 폐기물이 물과 함께 토출되어 사용상 매우 불결함을 느끼게 하는 문제점이 있다.

이를 방지하기 위해 근래에는 흡입관의 끝단에 다공질 망사를 부착하여 폐기물의 흡입을 막도록 하고 있지만 양수펌프의 흡입력에 의해서 폐기물이 양수펌프의 흡입관을 막아버림에 따라 물의 흡입이 되지 않거나 물탱크 속에 항상 내장된 흡입관에 부착된 다공질 망사가 부식되거나 조그만 충격에도 쉽게 찢어짐으로서 잦은 청소를 해야하는 번거러움이나 종종 교체를 해야하는 등의 경제적으로 많은 폐단이 있다.

특히, 펌프를 통해 흡상시키려는 물(W)이 오수(汚水)인 경우, 그 오수에 포함된 부유물 또는 생활 폐기물 예를 들어, 음료캔, 패트병 등이 펌프내부로 흡입되지 못하고 임펠러 외측의 흡입커버 측에 부착 됨으로써 펌프의 송출량을 떨어뜨릴 뿐 아니라, 오·폐수에 포함된 폐기물이 실 또는 노끈의 경우에는 회전축에 감겨 상기 임펠러의 회전 동작에 부하로 작용하게 된다. 또한 상기한 폐기물이 임펠러를 통해 유입된다 할지라도 하우징의 토출관을 막아버림에 따라 물(W)의 토출 작용이 원활히 이루어지지 못하게 되고, 이는 결국 펌프의 송출량 저하 및 반복되는 부하로 인하여 펌프의 수명을 단축시키는 요인이 된다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 펌프 샤프트 말단부에 분쇄수단을 축설하여 펌프의 흡입 양정시 오폐수에 포함된 각종 부유물 포함 폐기물을 분쇄 및 절단한 후 토출구를 통해 토출시킴으로써, 송출작용이 보다 원활히 진행될 수 있는 동시에 폐기물로 인해 발생될 수 있는 부하를 방지하여 펌프의 사용수명을 일층 연장시킬 수 있는 협잡물 파쇄기능을 갖는 수중오수용 맨홀펌프를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 밀폐된 공간을 제공하는 하우징 내부에 내설되는 로터와 스테이터를 포함하며, 로터가 구비된 샤프트 일측 선단에는 임펠러가 축설되어, 상기 스테이터에 대한 로터의 가동으로 상기 샤프트가 회전하면서 임펠러를 돌려 개구된 일측의 흡입구를 통해 오·폐수를 흡입하고 토출구측으로 송출시키는 공지의 양수펌프에 있어서, 상기 샤프트는 개구된 흡입구 외측까지 더 연장되고, 상기 개구된 흡입구 측에는 상기 샤프트가 관통되는 중앙 관통공을 기준으로 다수의 커팅공이 방사형으로 천공된 커터 플레이트가 볼팅을 통해 고정되며, 상기 커터 플레이틀 관통하여 외부로 돌출된 샤프트 끝단에는 그 외주연에 다수의 절삭날을 갖는 커터가 설치되어, 샤프트 구동에 따른 임펠러의 구동으로 오·폐수를 흡입하면서 동시에 오·폐수에 포함된 폐기물은 상기 커터 및 커터 플레이트의 상대작용으로 잘개 분쇄되면서 흡입되어 토출구측으로 송출되는 것을 특징으로 하는 협잡물 파쇄기능을 갖는 수중오수용 맨홀펌프가 제공된다.

본 발명의 맨홀펌프는, 상기 임펠러와 커터 사이에 위치하는 샤프트 외경에는 실, 노끈과 같은 폐기물이 샤프트에 감겨 부하를 일으키는 것을 방지하기 위해 슬리브가 끼워진다.

또한 본 발명은, 상기 커터 플레이트의 외면 커팅공 주변에는 중앙 관통공으로부터 커터 플레이트의 외주연까지 아암이 뻗어나와 하나의 아암과 이와 이웃하는 다른 하나의 아암사이에 커팅공을 포함한 하나의 커팅영역을 형성하고 있다.

여기에서, 상기 커터는 샤프트 축설을 위한 보스의 외면에 그 선단부로 갈수록 폭이 좁아지면서 끝이 뾰족한 첨단형상의 커터날이 등간격으로 일체화 되며, 상기 커터날은 커터날의 회전방향에 대해 일향 경사진 구성으로 이루어지는 것이 특징이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 맨홀펌프의 전체적인 구성을 보여주는 개략적인 단면도이다.

도 1을 참조하여 상기 맨홀펌프의 전체적인 구성을 살펴보면, 수중오수용 맨홀펌프는 개구된 일측을 리어 브래킷(10-1)이 폐쇄하고 있어 그 내부에 밀폐된 공간을 제공하는 하우징(10) 및 상기 하우징(10) 내부에서 그 일측과 타측이 베어링(15)을 매개로 회전가능하게 지지되는 샤프트(16)를 포함한다. 상기 샤프트(16)는 그 중앙에 회전자인 로터(12)가 축설되고 로터(12)와 동일한 위치의 하우징 내벽면에는 고정자인 스테이터(14)가 고정된다. 따라서, 전원이 인가됐을 때 상기 스테이터(14)에 대한 로터(12)의 전자기력에 의해 상기 샤프트(16)는 회전한다.

계속해서, 상기 샤프트(16)를 지지하는 베어링 중 하우징(10) 전방에 설치되는 베어링(15a)은 베어링 케이싱(17) 내부에 내삽된 채 이 베어링 케이싱(17)은 하우징(10) 전방을 밀폐하고 있으며, 베어링 케이싱(17) 일측의 하우징(10) 전방에는 상기 베어링 케이싱(17)과 일정 이격거리를 두고 씰커버(19)가 장착되어 그 사이에 공간부(S)가 형성된다. 상기 공간부(S)에는 샤프트의 회전토크압 조절을 위한 오일이 충진되고 오일은 압력조절볼트(B)를 통해 그 내부압이 조절된다.

나아가서, 상기 씰커버(19)를 관통한 샤프트(16) 선단에는 펌프의 흡입양정을 위한 임펠러(18)가 축설된다. 임펠러(18) 주변의 상기 씰커버(19) 전방에는 임펠러(18)가 설치된 샤프트(16)의 축 선상으로 개구된 흡입구(11a)가 형성되며 흡입구(11a)에 대해 수직방향으로는 토출구(11b)를 갖는 펌프 케이싱(11)이 장착된다. 따라서, 상기한 구성의 양수펌프는 샤프트(16) 회전에 따른 임펠러(18)의 회전으로 흡입구(11)를 통해 오·폐수를 흡입하고 토출구(13)측으로 송출시킨다.

여기서, 상기 양수되는 오·폐수에 부유물 또는 생활 폐기물 예를 들어, 음료캔, 패트병 등이 포함되어 있는 경우 상기 폐기물은 펌프내부로 흡입되지 못하고 임펠러 전방의 흡입구(11a) 측에 부착되어 펌프의 흡입량 및 토출량 즉, 송출량을 저하시킨다. 이를 방지하기 위해 본 발명에서는 상기 흡입구(11a)측에 분쇄수단을 구비하고 있다.

본 발명에 적용된 상기 분쇄수단은, 흡입구(11)에 장착되는 커터 플레이트(20)와, 이 커터 플레이트(20) 외측으로 돌출된 샤프트(16) 상에 장착되는 커터날(30)을 포함한다. 구체적으로, 임펠러(18)가 장착된 상기 샤프트(16)는 개구된 흡입구(11a) 외측까지 더 연장되며, 상기 개구된 펌프 케이싱의 흡입구(11a)에는 커터 플레이트(20)가 볼팅을 통해 고정된다. 그리고, 상기 커터 플레이(20)틀 관통하여 외부로 돌출된 샤프트(16) 끝단에는 그 외주연에 다수의 커터날(34)을 갖는 커터가 설치된다. 이에 따라, 상기 샤프트(16) 구동에 따른 임펠러(18)의 구동으로 오·폐수가 흡입되면서 동시에 오·폐수에 포함된 폐기물은 상기 커터(30) 및 커터 플레이트(20)의 상대작용으로 잘개 분쇄되면서 흡입되어 토출구(11b)측으로 송출될 수 있다.

바람직하게는, 상기 커터(30)와 임펠러(18) 사이에 위치하는 샤프트(16) 외경에는 실, 노끈과 같은 폐기물이 샤프트에 감겨 부하를 일으키는 것을 방지하기 위한 슬리브(40)가 끼워질 수 있다. 이러한 슬리브(40)로는 내마모성이 강한 재질이 사용되며, 그 내부를 경유하는 샤프트의 원활한 회전을 위해서는 도면에서와 같이 2중관 형태로 적용함이 좋을 것이다.

좀 더 구체적으로 본 발명에 작용된 상기 커터 플레이트(20)는 도 2에서와 같이, 그 중앙에 상기한 샤프트가 관통되는 관통공(22)이 구비되면서 관통공(22) 주변에는 이 관통공(22)을 기준으로 다수의 커팅공(24)이 방사형으로 천공된다. 또한, 상기 커터 플레이트(20)의 일측 평면의 커팅공(24) 주변에는 중앙 관통공(22)으로부터 커터 플레이트(20)의 테두리까지 아암(26)이 뻗어나와 하나의 아암과 이와 이웃하는 다른 하나의 아암사이에 하나의 커팅공(24)을 포함한 하나의 커팅영역(23)을 형성하고 있다. 이와 같은 아암(26)에 의한 커팅영역(23)의 형성으로 폐기물 분쇄시 각 영역내에서 폐기물이 이탈·분산되지 않게 됨에 따라 분쇄가 효율적으로 이루어질 수 있다.

그리고, 본 발명에 적용된 상기 커터는 도 3에서와 같이, 샤프트(16) 축설을 위한 보스(32)의 외면에 그 선단부로 갈수록 폭이 좁아지면서 끝이 뾰족한 첨단형상의 커터날(34)이 등간격으로 일체화된 구성으로 이루어진다. 바람직하게는, 상기 커터날(34)은 두 개의 날이 한조를 이루면서 보스(32) 외면에 등간격으로 형성되며, 그 회전방향에 대해 일향 경사지게 형성된다. 이에 따라, 물속에서 수류의 저항을 최소할 수 있어 고속회전에 따른 장치의 부하를 최대한 줄일 수 있다.

미설명부호 13은 오일 충전을 위한 공간부에 위치하는 회전축 상에 오일누출을 방지하기 위해 끼워지는 실링부재이며, P는 펌프의 토출구 측에 체결되는 엘보우 관을 각각 가리킨다.

이하에서는 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동 및 효과에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 수중오수용 맨홀펌프의 작동상태를 보여주기 위한 도면이다.

도 4를 참조하면, 케이블을 통하여 전원이 공급되면 하우징 내측에 설치되어 있는 스테이터(14)와 샤프트(16) 외주연에 고정되는 로터(12)의 상호 작용을 통해 샤프트(16)가 회전한다. 샤프트(16)는 하우징 상·하부에 고정되는 베어링(15)에 지지된채 회전되며, 이러한 샤프트(16)의 회전력은 그 선단부에 연결되는 임펠러(18)에 전달되어 임펠러(18)가 회전한다.

이 때, 상기 임펠러(18)는 펌프 케이싱(11) 내측에 위치하면서 그 곳에서 고속으로 회전하여 흡입구(11a)를 통해 유입되는 유체를 압축시킨 후 일정 양정으로 토출구(11b)를 통해 외부로 배출시킨다. 동시에, 흡입구(11a)측에 위치한 커터(30) 역시 상기 임펠러(18)와 함께 일방향으로 고속회전하면서 흡입구(11a)를 통해 유입되는 유체중에 포함되어 있는 폐기물 예컨대, 부유물, 패트병, 비닐봉투 등을 1차 분쇄한다.

상기 1차 분쇄된 폐기물(W)은 계속되는 임펠러(18)의 흡입력에 의해 펌프 케이싱 내측으로 이동하면서 커터(30)와 커터(30) 위에 구비되는 커터 플레이트(20) 사이에서 다시 한번 잘게 분쇄된다. 결국, 잘게 분쇄된 폐기물(W)은 흡입구(11a)를 통해 펌프 케이싱(11) 내측으로 용이하게 유입되며, 임펠러(18)의 회전에 의한 압력발생으로 토출구(11b)를 통해 외부로 배출되는 것이다.

상기와 같이 작동되는 본 발명의 실시예에 따르면, 펌프를 통해 흡상시키려는 유체가 오수(汚水)인 경우, 샤프트 끝단에서 고속회전하는 커터에 의해 오수와 함께 그 오수에 포함된 부유물 또는 생활 폐기물을 잘게 분쇄한 후 흡입하고 이를 외부로 송출시킨다. 이에 따라, 종래와 같이 폐기물에 의해 흡입구 또는 토출구에 막힘이 발생되지 않는다. 이는 결국, 유체의 원활한 송출을 유도하는 것이며, 외적인 요인으로 인하여 펌프에 가해지는 부하를 최소화시킬 수 있는 것이다. 결과적으로 본 발명은, 펌프의 송출량 저하를 방지할 수 있고 부하로 인한 펌프의 수명 단축을 최소화시킬 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명인협잡물 파쇄기능을 갖는 수중오수용 맨홀펌프에 의하면, 오·폐수에 포함된 부유물 또는 생활 폐기물 예를 들어, 음료캔, 패트병 등을 잘게 분쇄한 후 흡상시켜 토출구를 통해 송출시킨다. 따라서, 상기 폐기물이 임펠러 외측의 흡입구 또는 배출구 측에 적재되어 흡입구/토출구가 막히는 것을 예방할 수 있다. 그 결과, 펌프에 가해질 수 있는 부하를 최소화하여 수명을 보다 연장시킬 수 있으며, 펌프의 송출량이 저하되는 것을 방지하여 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과가 발현된다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 협잡물 파쇄기능을 갖는 수중오수용 맨홀펌프를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (6)

1. 밀폐된 공간을 제공하는 하우징(10) 내부에 내설되는 로터(12)와 스테이터(14)를 포함하며, 로터(12)가 구비된 샤프트(16) 일측 선단에는 임펠러(18)가 축설되어, 상기 스테이터(14)에 대한 로터(12)의 가동으로 상기 샤프트(16)가 회전하면서 임펠러(18)를 돌려 개구된 일측의 흡입구(11a)를 통해 오·폐수를 흡입하고 토출구(11b)측으로 송출시키되, 상기 샤프트(16)는 개구된 흡입구(11a) 바깥측으로 더 연장되고, 상기 개구된 흡입구(11a)에는 상기 샤프트(16)가 관통되는 중앙 관통공(22)을 기준으로 다수의 커팅공(24)이 방사형으로 천공된 커터 플레이트(20)가 볼팅을 통해 고정되며, 상기 커터 플레이트(20)를 관통하여 외부로 돌출된 샤프트(16) 끝단에는 그 외주연에 다수의 절삭날을 갖는 커터(30)가 설치되어, 샤프트(16) 구동에 따른 임펠러(18)의 구동으로 오·폐수를 흡입하면서 동시에 오·폐수에 포함된 폐기물은 상기 커터(30) 및 커터 플레이트(20)의 상대작용으로 잘개 분쇄하여 펌프로 흡입·토출시키는 펌프에 있어서,

   상기 임펠러(18)와 커터(30) 사이에 위치하는 샤프트(16) 외경에는 실, 노끈과 같은 폐기물이 샤프트(16)에 감겨 부하를 일으키는 것을 방지하기 위한 수단으로 슬리브(40)가 끼워지되, 상기 슬리브(40)는 샤프트를 감싸는 내측 슬리브 외측에 외측 슬리브가 끼워진 이중관 형태이며,

   상기 커터 플레이트(20)의 외면 커팅공(24) 주변에는 중앙 관통공(22)으로부터 커터 플레이트(20)의 테두리까지 아암(26)이 뻗어나와 하나의 아암과 이와 이웃하는 다른 하나의 아암사이에 하나의 커팅공(24)을 포함한 하나의 커팅영역(23)을 형성하고 있고,

   상기 커터(30)는 샤프트 축설을 위한 보스(32)의 외면에 그 선단부로 갈수록 폭이 좁아지면서 끝이 뾰족한 첨단형상의 커터날(34)이 등간격으로 일체화 되며, 상기 커터날(34)은 커터날(34)의 회전방향에 대해 일향 경사진 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 협잡물 파쇄기능을 갖는 수중오수용 맨홀펌프.
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