KR100837562B1 - 수중펌프 겸용 폭기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가축 분뇨나 산업용 슬러지 등 점성이 높고 각종 이물질이 함유된 유체의 이송에 적합하고 정화 또는 액비화 작업시 공기입자의 확산 및 체류시간을 증대시켜 호기성 발효를 촉진할 수 있도록 한 수중펌프 겸용 폭기장치에 관한 것이다.

이를 위하여, 본 발명은 지지체에 의해 바닥면으로부터 이격 설치되되 그 저면 중심에 흡입구가 마련되고 일측방에 배출구 및 배출관로가 형성된 펌프부와, 펌프부의 구동시 외부공기를 흡입하여 토출할 수 있도록 그 일측단이 수면 위로 연장형성되고 그 타측단이 배출관로와 연통된 공기 유입관으로 이루어지며 공기 유입관을 개폐하기 위한 마개가 마련된 폭기부 및, 폭기 기능으로 사용시 공기 유입관을 통하여 외부공기는 원활하게 유입하되 펌핑 유체가 공기 유입관 측으로 토출되는 것을 방지할 수 있도록 배출관로상에 유체 가이드편이 형성된다.

상기의 기술적 구성에 따르면, 가축 분뇨와 산업용 슬러지 등 점성이 높고 각종 이물질이 함유된 유체의 이송을 위한 수중펌프와 정화 또는 액비화 작업시 호기성 발효를 촉진하기 위한 폭기장치가 일체형으로 구성되어, 필요에 따라 선택적으로 사용함으로써 개별 구매에 따른 구입비용을 절감하는 한편 유지 및 관리가 용이하다. 또한, 수중펌프의 강력한 출력을 이용하여 외부공기를 흡입 토출함으로써 정화 또는 액비화 작업시 공기입자의 확산 및 체류시간을 증대시켜 호기성 발효를 더욱 촉진할 수 있다.

수중펌프, 폭기장치, 임펠러, 벤투리, 액비화, 공기 유입관

Description

수중펌프 겸용 폭기장치{FOR BOTH UNDERWATER-PUMP AND AERATOR}

본 발명은 수중펌프 겸용 폭기장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가축 분뇨나 산업용 슬러지 등 점성이 높고 각종 이물질이 함유된 유체의 이송에 적합하고 정화 또는 액비화 작업시 공기입자의 확산 및 체류시간을 증대시켜 호기성 발효를 촉진할 수 있도록 한 수중펌프 겸용 폭기장치에 관한 것이다.

일반적으로, 가축 분뇨나 산업용 슬러지, 환경폐수 등 각종 이물질이 다량으로 포함된 유체를 이송시키기 위해 원심펌프를 사용하는데, 유체의 특성상 점성이 높고 각종 이물질을 다량으로 함유되어 있어 펌핑효율이 떨어질 뿐만 아니라 이물질의 끼임 현상으로 인하여 고장이 발생하는 등 사용상 많은 제약이 따랐다.

또한, 외기를 흡입하여 가축 분뇨 또는 산업용 폐수와 교반함으로써 정화 또는 액비화 작업을 수행하기 위한 폭기장치가 사용되고 있는데, 종래 폭기장치는 단순히 외기를 불어넣어 주는 방식이어서 공기입자의 확산 및 체류시간이 짧아 호기성 발효를 촉진하는데 한계가 있었다.

그리고 가축 분뇨나 산업용 슬러지, 환경폐수 등을 이송하기 위한 수중펌프와 정화 또는 액비화하기 위한 폭기장치가 별개의 제품으로 구성되어 이들을 복합적으로 사용하여야 하는 곳에서는 구매비용이 증가할 뿐만 아니라 각각 별도로 설치 사용하여야 하므로 유지관리에 많은 어려움이 있었다.

본 발명은 가축 분뇨나 산업용 슬러지 등 점성이 높고 각종 이물질이 함유된 유체의 이송에 적합하고, 정화 또는 액비화 작업시 공기입자의 확산 및 체류시간을 증대시켜 호기성 발효를 촉진할 수 있도록 한 수중펌프 겸용 폭기장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 하나의 제품을 이용하여 수중펌프와 폭기장치를 선택적으로 사용함으로써 구입비용을 절감하는 한편 유지보수가 용이한 수중펌프 겸용 폭기장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 지지체에 의해 바닥면으로부터 이격 설치되되 그 저면 중심에 흡입구가 마련되고 일측방에 배출구 및 배출관로가 형성된 펌프부와, 펌프부의 구동시 외부공기를 흡입하여 토출할 수 있도록 그 일측단이 수면 위로 연장형성되고 그 타측단이 배출관로와 연통된 공기 유입관으로 이루어지며 공기 유입관을 개폐하기 위한 마개가 마련된 폭기부 및, 폭기 기능으로 사용시 공기 유입관을 통하여 외부공기는 원활하게 유입되되 펌핑 유체가 토출되는 것을 방지할 수 있도록 배출관로상에 유체 가이드편이 형성된 것을 특징으로 한다.

또, 배출관로는 벤투리관으로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 펌프부는 유체나 슬러지를 용이하게 흡입할 수 있도록 그 임펠러의 나선부가 흡입구 외측으로 돌출되고, 임펠러에 의해 유체나 슬러지 흡입시 이물질을 분쇄할 수 있도록 흡입구 내주면 상에 일정 간격으로 커팅날이 형성된 커팅홈이 구비된 것을 특징으로 한다.

또, 펌프부는 흡입 작용시 커팅홈에 의해 분쇄된 이물질을 재차 분쇄할 수 있도록 임펠러의 후방 내측벽에 돌출부가 더 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고 공기 유입관은 그 하부에 펌프부 구동시 흡입되는 공기에 회전력을 부여할 수 있도록 확장공간에 날개가 일측방향으로 경사진 휀과, 상광하협의 나선형관로가 순차적으로 더 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 가축 분뇨와 산업용 슬러지 등 점성이 높고 각종 이물질이 함유된 유체의 이송을 위한 수중펌프와 정화 또는 액비화 작업시 호기성 발효를 촉진하기 위한 폭기장치가 일체형으로 구성되어, 필요에 따라 선택적으로 사용함으로써 개별 구매에 따른 구입비용을 절감하는 한편 유지 및 관리가 용이하다는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 수중펌프의 강력한 출력을 이용하여 외부공기를 흡입 토출함으로써 정화 또는 액비화 작업시 공기입자의 확산 및 체류시간을 증대시켜 호기성 발효를 촉진할 수 있다는 효과가 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 수중펌프 겸용 폭기장치의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

먼저, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명은 크게 펌프부(100)와 폭기부(200)로 구성된다.

펌프부(100)는 물이나 일반 유체는 물론 돈분이나 산업용 슬러지를 동력에 의해 외부로 이송하기 위한 것으로, 하수종말처리장, 분뇨 수집조, 정화조 등 수중에 설치된다.

이와 같은 펌프부(100)는 그 하우징이 지지체(10)에 의해 바닥면으로부터 이격 설치되되 그 저면 중심에 흡입구가 마련되고 일측방에 배출구 및 배출관로(110)가 형성된다.

즉, 펌프부(100)는 하우징(40) 내측에 구동모터(50)와 축 결합된 임펠러가 회전 가능하게 장착되어, 전원인가시 임펠러의 회전력에 의해 유체를 흡입·토출하게 된다.

폭기부(200)는 유체에 공기를 불어 넣어 교반함으로써 호기성 발효를 촉진시키기 위한 것으로, 하수종말처리장, 분뇨 수집조, 정화조 등 수중에 설치된다.

이와 같은 폭기부(200)는 펌프부(100)의 구동시 외부공기를 흡입하여 토출할 수 있도록 그 일측단이 수면 위로 연장형성되고 그 타측단이 배출관로(110)와 연통된 공기 유입관(210) 및 공기 유입관(210)을 개폐하기 위한 마개(220)가 마련된다.

그리고 폭기 기능으로 사용시 공기 유입관(210)을 통하여 외부공기는 원활하게 유입되되 펌핑 유가 공기 유입관(210)을 통하여 토출되는 것을 방지할 수 있도록 배출관로(110)상에 유체 가이드편(120)이 형성된다.

상기의 기술적 구성에 따르면, 펌프부(100)의 구동시 유체의 압력변화에 의해 공기 유입관(210)을 통하여 외부공기가 유입되고, 수중으로 토출됨으로써 폭기 기능을 수행하게 된다. 또한, 공기 유입관(210)을 마개(220)로 막아 밀폐시키고 배 출구 또는 배출관로(110)에 호스를 연결하게 되면 유체를 외부로 이송하기 위한 수중펌프로 사용할 수 있다.

더욱 상세하게는, 도 3 및 4에 도시한 바와 같이 펌프부(100)는 지지체(10)에 의해 바닥면으로부터 이격 설치되되 그 저면 중심에 흡입구(20)가 마련되고 일측방에 배출구(30)가 마련된 중공의 하우징(40)과, 하우징(40) 내측에 외부 동력모터(50)에 의해 회전가능하게 장착되고 유체나 슬러지를 용이하게 흡입할 수 있도록 흡입구(20) 외측으로 나선부(61)가 돌출된 임펠러(60)와, 임펠러(60)에 의해 유체나 슬러지 흡입시 이물질을 분쇄할 수 있도록 흡입구(20) 내주면 상에 일정 간격으로 절개된 커팅홈(70)이 형성된다.

상기의 기술적 구성에 따르면, 동력모터(50)에 전원을 인가하면 이와 연동하여 임펠러(60)가 회전하게 되는데, 임펠러(60)의 회전으로 하우징(40) 내측의 유체가 배출구(30)를 통해 외부로 배출됨으로써 하우징(40) 내의 압력이 낮아져 흡입구(20)를 통해 하수종말처리장이나 분뇨 수집조, 정화조 내의 유체를 흡입하게 된다.

이때, 흡입구(20) 외측으로 돌출된 임펠러(60) 선단의 나선부(61)가 임펠러(60)의 회전으로 발생한 흡입력과 함께 슬러지 등을 퍼 올림으로써 물이나 일반 유체는 물론 돈분이나 산업용 슬러지 등을 용이하게 흡입할 수 있게 된다.

한편, 돈분이나 산업용 슬러지에는 뼈, 나뭇가지, 로프, 섬유질 등의 각종 이물질들이 함유되어 있는데, 임펠러(60) 선단의 나선부(61)에 의해 하우징(40) 내측으로 흡입·이송시 이들 이물질들이 흡입구(20) 외주면 상에 일정 간격으로 절개 된 커팅홈(70)에 부딪쳐 분쇄되게 된다.

즉, 도 5에 도시한 바와 같이, 커팅홈(70)은 임펠러(60) 선단 나선부(61)의 회전으로 흡입·이송 중이던 이물질이 부딪칠 시 용이하게 커팅 할 수 있도록 회전방향 측의 절개면에 경사지게 가공된 커팅날(71)이 형성된다.

다음, 도 6은 하우징의 단면도로서, 동 도면에 도시한 바와 같이 하우징(40)은 임펠러(60)의 선단 나선부(61)와 커팅홈(70) 간의 작용에 의해 분쇄된 이물질을 그 내측에서 재차 분쇄할 수 있도록 임펠러(60) 후방 내측벽에 돌출부(41)가 더 형성된다.

이에 따라, 임펠러(60) 선단 나선부(61)와 커팅홈(70) 간의 작용에 의해 1차 분쇄된 이물질이 임펠러(60)를 따라 하우징(40) 내를 회전하게 되는데, 이때 임펠러 날개(62)가 하우징(40) 후방 내측의 돌출부(41)와 교차할 시 그 사이에 끼어 재차 분쇄되게 된다.

그 결과, 유체에 함유된 이물질들이 흡입구(20) 측으로 유입시 1차 분쇄되고, 하우징(40) 내에서 임펠러 날개(62)와 돌출부(41)에 의해 2차 분쇄됨으로써 배출구(30)를 통해 원활하게 배출될 뿐만 아니라 이물질에 의해 펌프가 막히는 현상을 현저히 개선할 수 있게 된다.

다음, 도 1 및 2를 참조하여 전술한 폭기부(200)에 관하여 상세히 설명한다.

폭기부(200)는 펌프부(100)로부터 펌핑된 유체의 압력변화에 의해 외부공기를 유입하여 수중으로 토출하기 위한 것으로서, 배출관로(110)는 벤투리관 형상으로 제작함이 바람직하고 공기 유입관(210) 하단부의 연통공(211)이 배출관로(110) 외측을 향하도록 유체 가이드편(120)이 형성된다.

이에 따라, 펌프부(100)의 펌핑 작용에 의해 배출관로(110)를 통해 유체가 이송될 때 연통공(211) 상의 압력이 낮아져 외부 공기가 공기 유입관(210)을 통하여 흡입되게 된다.

한편, 공기 유입관(210)은 그 하부에 펌프부(100) 구동시 흡입되는 공기에 회전력을 부여할 수 있도록 확장공간(230)에 날개가 일측방향으로 경사진 휀(240)과, 상광하협의 나선형관로(250)가 순차적으로 형성된다.

이에 따라, 흡입 공기에 회오리가 생겨 토출시 많은 기포를 발생시켜 수중에서의 체류시간을 증대시키고, 펌프부(100)의 강력한 출력에 의해 공기입자를 멀리 확산시킬 수 있게 된다. 그 결과 유체 내에 다량의 산소가 공급되어 호기성 발효를 더욱 촉진할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 수중펌프 겸용 폭기장치의 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 수중펌프 겸용 폭기장치의 일부 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 수중펌프 겸용 폭기장치의 펌프부 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 수중펌프 겸용 폭기장치의 펌프부 분해 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 수중펌프 겸용 폭기장치의 펌프부 요부 상세도,

도 6은 본 발명에 따른 수중펌프 겸용 폭기장치의 펌프부 하우징 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 지지체 20: 흡입구

30: 배출구 40: 하우징

50: 동력모터 60: 임펠러

70: 커팅홈 100: 펌프부

110: 배출관로 120: 유체 가이드편

200: 폭기부 210: 공기 유입관

230: 확장공간 240: 휀

250: 나선형관로

Claims (5)

1. 지지체에 의해 바닥면으로부터 이격 설치되되 그 저면 중심에 흡입구가 마련되고 유체나 슬러지를 용이하게 흡입할 수 있도록 그 임펠러의 나선부가 상기 흡입구 외측으로 돌출 형성되며 일측방에 배출구 및 배출관로가 형성된 펌프부와,

   상기 펌프부의 구동시 외부공기를 흡입하여 토출할 수 있도록 그 일측단이 수면 위로 연장형성되고 그 타측단이 상기 배출관로와 연통된 공기 유입관으로 이루어지며 상기 공기 유입관을 개폐하기 위한 마개가 마련된 폭기부 및,

   폭기 기능으로 사용시 상기 공기 유입관을 통하여 외부공기는 원활하게 유입하되 펌핑 유체가 상기 공기 유입관 측으로 토출되는 것을 방지할 수 있도록 상기 배출관로상에 유체 가이드편이 형성된 것을 특징으로 하는 수중펌프 겸용 폭기장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 배출관로는 벤투리관인 것을 특징으로 하는 수중펌프 겸용 폭기장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 펌프부는 상기 임펠러에 의해 유체나 슬러지 흡입시 이물질을 분쇄할 수 있도록 상기 흡입구 내주면 상에 일정 간격으로 커팅날이 형성된 커팅홈이 구비된 것을 특징으로 하는 수중펌프 겸용 폭기장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 펌프부는 흡입 작용시 상기 커팅홈에 의해 분쇄된 이물질을 재차 분쇄할 수 있도록 상기 임펠러의 후방 내측벽에 돌출부가 더 형성된 것을 특징으로 하는 수중펌프 겸용 폭기장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 공기 유입관은 그 하부에 상기 펌프부 구동시 흡입되는 공기에 회전력을 부여할 수 있도록 확장공간에 날개가 일측방향으로 경사진 휀과, 상광하협의 나선형관로가 순차적으로 더 형성된 것을 특징으로 하는 수중펌프 겸용 폭기장치.

Images