KR100865958B1 - 워터젯용 슬러지 회수장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물과 함께 분사되면서 소재를 절단하는 연마제 및 절단되는 소재에서 발생되는 이물질이 혼합된 슬러지를 연속적으로 간편하게 회수 할 수 있는 워터젯용 슬러지 회수장치 및 방법에 관한 것으로서, 그 특징적인 구성은 중앙을 기점으로 절곡 형성되고, 하부 일측에 흡입공(101)이 형성되고, 내부에는 흡입되는 슬러지(S)를 출측으로 유도하는 유도관(102)이 형성된 흡입관(100)과, 상기 흡입관(100)의 일단으로 물을 공급하도록 펌프(130)가 연결되고 보조탱크(120)에 일단이 침수된 공급관(110)과, 상기 흡입관(100)의 타단으로 배출되는 슬러지(S)를 안내하는 배출관(140)과, 상기 배출관(140)의 단부가 수용되어 슬러지(S)와 물을 분리하도록 거름망(160)이 내장된 적어도 2개 이상 복수 개의 분리조(151)가 순차적으로 설치된 침전분리수단(150)을 포함하여서 된 것이다.

워터젯, 연마제, 슬러지, 거름망, 침전, 흡입관

Description

워터젯용 슬러지 회수장치 및 방법{Sludge retrieval apparatus and a method for Waterjet device}

도 1은 일반적인 워터젯을 나타낸 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 슬러지 회수장치를 나타낸 개략도.

도 3은 본 발명에 따른 슬러지 회수장치의 탈수 장치를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 슬러지 회수장치의 흡입관을 나타낸 요부 확대단면도.

도 5는 본 발명에 따른 슬러지 회수장치의 흡입관의 다른 실시예를 나타낸 요부 확대단면도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

100 : 흡입관 101 : 흡입공

102 : 유도관 110 : 공급관

120 : 보조탱크 130 : 공급펌프

140 : 배출관 150 : 침전분리수단

151 : 분리조 160 : 거름망

180 : 탈수통 182 : 배수관

본 발명은 워터젯용 슬러지 회수장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물과 함께 분사되면서 가공소재를 절단하는 연마제 및 절단되는 가공소재에서 발생되는 미세한 가루가 물과 함께 혼합되어 저장탱크 내에 침전되어 쌓여진 많은 량의 슬러지를 워터젯 절단 가공 중에 연속적으로 간편하게 회수할 수 있는 워터젯용 슬러지 회수장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 워터젯은 고압으로 분사되는 물을 이용하여 여러 종류의 가공소재를 절단하는 것으로서, 가공소재의 종류에 따라서, 물 또는 연마제가 포함된 물을 고압으로 분사시켜 절단하는 가공장치이다.

이러한 워터젯은 도 1에 나타낸 바와 같이 물이 담겨지는 저장탱크(10)에는 가공소재(30)가 놓여지기 위한 작업 테이블(20)이 마련되어 있는데, 이 작업 테이블(20)은 가공소재(30)가 올려진 상태에서 고압으로 분사되는 물에 의해 가공소재(30)가 절단된 이후 그 고압의 물줄기가 저장탱크 (10)내의 저장된 물에 완충되도록 하기 위하여 띠 형의 지지대가 세로로 세워져서 수평으로 배열되어 그 사이에 줄무늬 형태의 다수의 홈(21)이 형성되어 있어서 분사된 물이 홈(21) 사이로 통과 되도록 이루어져 있다.

이러한 작업 테이블(20)은 저장탱크(10)의 상부에 설치되고, 그 상면까지 물이 가득 차 있는 상태에서 워터젯 가공 작업이 이루어지도록 한다.

따라서, 가공소재(30)를 절단하는 과정에서 연마제가 포함된 물과 소재를 절단할 때 발생되는 미세한 가루 (이하 "슬러지(S)"라 함)등을 저장탱크(10) 하측으로 침전시켜 별도로 수거 및 폐기 처리하도록 되어 있는 것이다.

그리고, 상기 작업 테이블(20)의 상측으로는 가공소재(30)를 절단하는 소정의 절단 궤도로 이동 가능하게 설치된 헤드(40)가 설치되어 있고, 그 헤드(40)의 저면에는 연마제가 포함된 물을 가공소재(30) 측으로 분사시키는 분사노즐(41)이 설치되어 있다.

또한, 상기 헤드(40)에는 분사노즐(41)을 통하여 분사되는 물을 공급하는 공급탱크(50)와 이 공급탱크(50)에 연결된 펌프(51)가 구비되어 있으며, 연마제를 자동으로 공급하는 연마제 자동공급탱크(60)가 각각 연결되어 있다.

이와 같은 워터젯 가공 장비를 이용하여 가공소재(30)를 절단할 때에는 작업 테이블(20)의 상면에 소재(30)를 올려 놓은 후 그 소재(30)의 상부에 분사노즐(41)을 근접시킨다.

이러한 상태에서 펌프(51)를 작동시킴과 동시에 연마제 자동 공급탱크(60)에 의해 연마제가 함께 공급되면, 상기 물과 연마제는 혼합된 상태로 분사노즐(41)을 통하여 분사되는 것이다.

이때, 헤드(40)는 컴퓨터에 의해 프로그램 처리된 소정의 절단 궤도를 따라서 이동하면서 가공소재(30)를 절단하게 된다.

그리고, 가공소재(30)를 절단한 물과 연마제 그리고, 절단되는 가공소재(30)에 의해서 발생된 미세한 가루가 혼합된 슬러지(S)는 저장탱크(10) 내부 수중으로 침전되어 바닥에 쌓이게 된다.

이와 같이 상기 저장탱크(10)에 쌓이게 되는 슬러지(S)는 그 양이 가공 작업 시간에 비례하여 주기적으로 제거하거나 그 양이 많은 경우 수시로 제거해야 한다.

종래에는 상기 저장탱크(10)에 쌓인 슬러지(S)를 제거하기 위하여 워터젯 장비의 작동을 정지시키고, 저장탱크(10)에 저장된 물을 모두 배수시킨 후 작업자가 저장탱크(10)의 안으로 들어가 쌓여 있는 슬러지(S)를 일일이 퍼내어 제거하여야 하는 번거롭고 불편한 문제가 있었다.

따라서, 슬러지(S)를 사람에 의해 일일이 퍼내어 제거하기 위해서는 워터젯의 가동을 정지시켜야 하므로 워터젯 작업 효율이 떨어짐은 물론 작업자의 수작업에 의하여 슬러지를 제거하게 되는 과정에서 안전사고가 발생 되는 등 그로 인한 경제적인 비용이 많이 발생하게 되는 등의 문제점이 있었다.

결국, 상기와 같은 문제점들에 의해 워터젯 가공 단가 상승의 요인이 되었고, 그에 따라 워터젯 가공 장비의 운영비가 높아 효율적인 워터젯 가공업을 유지할 수 없는 문제가 내재되어 있었다.

또한, 작업자에 의해서 제거되는 슬러지에는 다량의 수분이 포함되어 있으므로 그 수분을 제거하기 위한 후처리 작업이 뒤따르게 되므로 전반적인 슬러지 제거 작업 시간이 증가되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 워 터젯의 가동을 정지시키지 않고도 저장탱크 저부에 침전되는 슬러지를 워터젯 가공중에 연속적으로 간편하게 제거할 수 있도록 함으로써, 워터젯의 가동 시간을 증가시키고, 작업자를 안전사고로부터 보호할 수 있는 워터젯용 슬러지 회수장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 워터젯용 슬러지 회수장치는, 중앙을 기점으로 절곡 형성되고, 하부 일측에 흡입공(101)이 형성되고, 내부에는 흡입되는 슬러지를 출측으로 유도하는 유도관(102)이 형성된 흡입관(100)과, 상기 흡입관(100)의 일단으로 물을 공급하도록 펌프(130)가 연결되고 보조탱크(120)에 일단이 침수된 공급관(110)과, 상기 흡입관(100)의 타단으로 배출되는 슬러지를 안내하는 배출관(140)과, 상기 배출관(140)의 단부가 수용되어 슬러지와 물을 분리하도록 거름망(160)이 내장된 적어도 2개 이상 복수개의 분리조(151)가 순차적으로 설치된 침전분리수단(150)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 워터젯용 슬러지 회수장치에 있어서, 상기 유도관(102)은 적어도 2개 이상 복수개가 설치되고, 각 유도관(102)은 입측의 직경은 크고 출측의 직경은 점점 작아지게 형성되어 있는 특징이 있다.

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또한, 본 발명의 워터젯용 슬러지 회수 방법은 저장탱크에 흡입관을 투입하는 단계와, 상기 흡입관에 흡입력이 발생되도록 펌프를 작동시키는 단계와, 흡입관으로 흡입된 슬러지를 침전분리수단의 거름망 내부에 공급하여 슬러지를 침전시키는 단계와, 상기 침전분리수단에서 분리된 물을 보조탱크로 순환시키는 단계와, 상기 슬러지가 침전된 거름망을 탈수통에 투입하여 슬러지에 포함된 물을 탈수시키는 단계를 포함하여서 된 것이다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 슬러지 회수장치를 나타낸 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 슬러지 회수장치의 탈수 장치를 나타낸 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 슬러지 회수장치의 흡입관을 나타낸 요부 확대단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 슬러지 회수장치의 흡입관의 다른 실시예를 나타낸 요부 확대단면도로서 종래 장치와 동일한 부분은 그 설명을 생략하고 동일 부호를 부여하기로 한다.

여기에서 참조되는 바와 같이, 본 발명의 회수장치는 저장탱크(10)에 침전된 슬러지를 흡입하는 흡입관(100)과, 상기 흡입관(100)을 통하여 흡입된 슬러지를 거름망(160) 내부에 침전시키는 침전분리수단(150)과, 상기 거름망(160)에 침전된 슬러지에 포함된 물을 탈수시키는 탈수통(180)으로 크게 구분된다.

상기 흡입관(100)은 중앙을 기점으로 절곡 형성되어 양 단부는 상부로 향하는 'U'자 형상으로 이루어져 있고, 하부 일측에는 슬러지(S)가 흡입되는 흡입공(101)이 형성되어 있다.

한편, 상기 흡입공(101)과 대응되는 흡입관(100)의 내부에는 슬러지(S)를 출측으로 유도하는 유도관(102)이 형성되어 있는데, 이 유도관(102)은 한 개 또는 적어도 2개 이상 복수 개를 설치하는 것도 가능하다.

그리고, 상기 유도관(102)은 도 4에 나타낸 바와 같이 동일한 직경으로 형성하거나, 도 5에 나타낸 바와 같이 입측의 직경은 크고 출측의 직경은 점점 작아지도록 형성하는 것도 가능하다.

상기 흡입관(100)의 일단에는 공급관(110)이 연결되어 있으며, 이 공급관(110)의 중간에는 보조탱크(120)에 물을 흡입관(100) 측으로 공급하기 위한 펌프(130)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 흡입관(100)의 타단에는 배출관(140)이 연결되어 있고, 그 배출관(140)의 단부는 침전분리수단(150)에 연결되어 있다.

상기 침전분리수단(150)은 물이 순차적으로 이동될 수 있도록 적어도 2개 이상 복수개의 분리조(151)가 순차적으로 설치되어 있고, 각 분리조(151)에는 거름망(160)이 내장되어 있으며, 후단의 분리조(151) 상측에는 오버 플로우되는 물을 보조탱크(120)로 재공급하여 순환시키기 위한 순환관(170)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 거름망(160)에 모아진 슬러지(S)와 물을 분리할 수 있도록 거름망(160)을 수용하는 탈수통(180)을 더 마련하는 것도 가능하다.

상기 탈수통(180)의 하부 일측에는 배수관(182)이 설치되어 있고, 내측 저면에는 간격유지판(181)이 설치되어 있다.

따라서, 워터젯을 이용하여 소재(30)를 절단할 때에는 작업 테이블(20)의 상면에 소재(30)를 올려 놓은 후 그 소재(30)의 상부에 분사노즐(41)을 근접시킨다.

이러한 상태에서 절단펌프(51)를 작동시킴과 동시에 연마제 자동공급탱크(60)에 보관된 연마제를 공급하면, 상기 물과 연마제는 혼합된 상태로 분사노즐(41)을 통하여 분사됨으로써 헤드(40)는 소재(30)를 절단하는 것이다.

여기서, 상기 소재(30)를 절단한 물과 연마제 그리고, 절단되는 소재(30)에 의해서 발생된 소재가루가 혼합된 슬러지(S)는 저장탱크(10)의 물속으로 침전되어 저장탱크(10)의 바닥에 모여 쌓이게 된다.

상기 저장탱크(10)에 침전된 슬러지는 워터젯 가공 중에 연속적으로 제거되는 것으로서, 본 발명에 따른 워터젯용 슬러지 회수장치를 이용하여 슬러지를 회수하는 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 슬러지 회수방법은, 저장탱크(10)에 흡입관(100)을 투입하는 단계와, 상기 흡입관(100)에 흡입력이 발생되도록 펌프(130)를 작동시키는 단계와, 흡입관(100)으로 흡입된 슬러지를 침전분리수단(150)의 거름망(160) 내부에 공급하여 슬러지를 침전시키는 단계와, 상기 침전분리수단(150)에서 분리된 물을 보조탱크(120)로 순환시키는 단계와, 상기 슬러지가 침전된 거름망(160)을 탈수통(180)에 투입하여 슬러지에 포함된 물을 탈수시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

먼저, 저장탱크(10)의 작업테이블(10)의 홈(21)으로 흡입관(100)을 꽂아 저장탱크(10)의 수중으로 투입한다.

이때, 흡입관(100)에 형성된 흡입공(101)이 저장탱크의 바닥에 위치되도록 하여 슬러지(S)가 모여 있는 곳에 삽입하는 것이 바람직할 것이다.

상기 흡입관(100)이 삽입된 후 펌프(130)를 작동시키는 것이며, 이때 보조탱크(120)에 저장된 물이 펌프(130)에 의해 빠른 유속으로 흡입관(100)의 내부로 공급된다.

이와 같이 흡입관(100)의 내부로 빠른 유속으로 물이 이동할 때 그 흡입관(100)에 형성된 흡입공(101)에는 물의 유속에 의한 흡입력이 발생되므로 저장탱크(10)에 쌓여 있던 슬러지(S)는 흡입관(100)을 통하여 물과 함께 빨려 들어가게 되는 것이다.

상기 흡입관(100)을 통하여 흡입된 물과 슬러지(S)는 공급관(140)을 따라 이동하여 침전분리수단(150)의 분리조(151)로 공급된다.

이와 같이 슬러지(S)가 주로 침전되는 위치에 흡입관(100)을 꽂아 놓을 경우 가공 중에 발생되어 침전되는 슬러지(S)는 연속적으로 흡입관(100)을 통해 배출될 수 있는 것이다.

또한, 더욱 효과적인 방법으로서 작업자가 흡입관(100)을 잡고서 흡입공(101) 부위를 슬러지(S)가 많이 쌓여 있는 곳으로 이동시키면서 저장탱크(10)에 침전된 슬러지(S)를 흡입하면 슬러지(S) 제거가 더욱 효과적으로 이루어질 수 있다.

상기 분리조(151)로 공급된 슬러지는 각 분리조(151)의 거름망(160) 내부로 침전되어 쌓이게 되고, 다음 분리조(151)의 거름망(160)으로 순차적으로 쌓이게 되는 것이다.

이때, 슬러지(S)와 분리되는 물은 각 분리조(151)의 상부로 오버 플로우되면서 복수개의 분리조(151)로 순차적으로 이동되고, 후단의 분리조(151) 상측에 설치된 순환관(170)을 통하여 보조탱크(120)로 재공급되어 순환되는 것이다.

한편, 상기 분리조(151)에 물과 함께 배출된 슬러지(S)는 물보다 무겁기 때문에 거름망(160)의 바닥으로 침전되어 쌓이게 되는데, 상기 거름망(160)의 내부에 가득히 쌓이게 되면, 그 거름망(160)을 꺼내어 탈수통(180)으로 이동시켜 자연 배수되도록 한다.

상기 거름망(160)이 탈수통(180)에 삽입되면, 거름망(160)의 내부에 슬러지(S)와 함께 혼합된 물은 거름망(160) 외부로 탈수되는 것이고, 이때 탈수된 물은 탈수통(180)의 저부에 설치된 배수관(182)을 통하여 외부로 배수되는 것이다.

상술한 바와 같이 슬러지에 포함된 물이 탈수되면 거름망(160) 내부에는 슬러지만 남게 되므로 상기 거름망(160)을 폐기물 처리 규정에 근거하여 처리하면 되는 것이다.

이와 같이 본 발명은 워터젯의 가동을 정지시키지 않고서도 저장탱크 내부에 침전되어 쌓이게 되는 슬러지를 연속적으로 간편하게 제거할 수 있게되므로 워터젯의 가동 효율을 향상시킬 수 있는 특유의 효과가 있다.

또한, 본 발명은 흡입관을 이용하여 슬러지를 제거하게 되므로 작업자를 안전사고로부터 보호할 수 있는 특유의 효과가 있다.

Claims (5)

1. (정정) 중앙을 기점으로 절곡 형성되고, 하부 일측에 흡입공(101)이 형성되고, 내부에는 흡입되는 슬러지를 출측으로 유도하는 유도관(102)이 형성된 흡입관(100)과, 상기 흡입관(100)의 일단으로 물을 공급하도록 펌프(130)가 연결되고 보조탱크(120)에 일단이 침수된 공급관(110)과, 상기 흡입관(100)의 타단으로 배출되는 슬러지를 안내하는 배출관(140)과, 상기 배출관(140)의 단부가 수용되어 슬러지와 물을 분리하도록 거름망(160)이 내장된 적어도 2개 이상 복수개의 분리조(151)가 순차적으로 설치된 침전분리수단(150)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 워터젯용 슬러지 회수장치에 있어서,

   상기 유도관(102)은 적어도 2개 이상 복수개가 설치되고, 각 유도관(102)은 입측의 직경은 크고 출측의 직경은 점점 작아지게 형성됨을 특징으로 하는 워터젯용 슬러지 회수장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 상기 거름망(160)에 모아진 슬러지와 물을 분리하도록 저면에 배수관(182)이 설치된 탈수통(180)이 더 마련됨을 특징으로 하는 워터젯용 슬러지 회수장치.
5. 저장탱크(10)에 흡입관(100)을 투입하는 단계와, 상기 흡입관(100)에 흡입력이 발생되도록 펌프(130)를 작동시키는 단계와, 흡입관(100)으로 흡입된 슬러지를 침전분리수단(150)의 거름망(160) 내부에 공급하여 슬러지를 침전시키는 단계와, 상기 침전분리수단(150)에서 분리된 물을 보조탱크(120)로 순환시키는 단계와, 상기 슬러지가 침전된 거름망(160)을 탈수통(180)에 투입하여 슬러지에 포함된 물을 탈수시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 워터젯용 슬러지 회수 방법.

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