KR101428586B1 - 여액 유출을 방지하는 슬러지 저장용 호퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 상단에 슬러지 유입구를 구비하고, 하단에 슬러지 배출구를 구비한 슬러지 탱크; 상기 슬러지 탱크에 회전 가능하게 장착되어 상기 슬러지 배출구를 개폐하는 한 쌍의 게이트; 및 상기 한 쌍의 게이트가 상기 슬러지 배출구를 밀폐하였을 때 상기 한 쌍의 게이트 간 틈에 끼어 여액의 유출을 방지하는 고무 패킹;을 포함하는 여액 유출을 방지하는 슬러지 저장용 호퍼를 제공한다. 이때, 상기 고무 패킹은, 고정 수단에 의해 상기 한 쌍의 게이트 중 어느 하나에 고정되는 고정부; 및 상기 한 쌍의 게이트 중 나머지 하나 쪽으로 상기 고정부보다 더 돌출하도록 상기 고정부의 단부에 마련되고, 공기가 채워진 내부공간을 가지며, 상기 틈에 끼었을 때 상기 한 쌍의 게이트를 가압하는 가압부;를 포함한다.

Description

여액 유출을 방지하는 슬러지 저장용 호퍼{SLUDGE HOPPER PREVENTING LEAKAGE OF REMAINING LIQUID}

본 발명은 슬러지 저장용 호퍼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 닫힌 상태에 놓인 한 쌍의 게이트들 사이로 여액이 유출되는 것을 방지할 수 있는 슬러지 저장용 호퍼에 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.

일반적으로, 탈수 과정을 거친 슬러지는 슬러지 저장용 호퍼에 임시로 저장되었다가, 트럭과 같은 이송수단에 의해 후속 처리 장소로 옮겨진다. 상기 슬러지 저장용 호퍼는 한 쌍의 게이트들을 포함하는데, 슬러지를 호퍼에 저장할 때에는 게이트들이 닫힌 상태에 놓이고, 슬러지를 호퍼로부터 트럭으로 자유낙하시킬 때에는 게이트들이 열린 상태에 놓인다. 게이트들의 이와 같은 개폐는 유압실린더에 의해 자동으로 이루어진다.

슬러지 저장용 호퍼에 저장되는 슬러지는 탈수 과정을 거친 것이기는 하나, 여전히 여액을 머금고 있다. 따라서 상기 슬러지 저장용 호퍼에서는 게이트들이 닫힌 상태에 있더라도 슬러지의 여액이 게이트들 간 틈을 통해 유출되고, 이 경우 유출된 여액에 의해 작업장 바닥이 더러워지는 문제가 발생한다.

여액에 의해 작업장 바닥이 더러워지는 문제를 해결하기 위해 물받이를 이용하는 기술이 한국등록실용신안 제20-0289100호, 한국등록특허 제10-1077249호, 한국등록특허 제10-1357048호에 개시되어 있다. 그러나 이 기술들은 유출된 여액이 작업장 바닥에 떨어지는 것을 방지하는데 그칠 뿐 여액의 유출 자체를 방지하지는 못한다.

위 문헌들과 달리 한국공개특허 제10-2012-0128532호는 실링부재를 통해 여액의 유출 방지를 시도하고 있다. 위 한국공개특허에서 상기 실링부재는 슬러지 저장용 호퍼의 내부에 위치하여 게이트들 간 틈을 덮는 형태로 마련된다. 그러나 이러한 형태의 실링부재를 통해서는 여액의 유출이 제대로 방지될 수 없다.

한국등록실용신안 제20-0289100호(일체형 물받이가 구비된 슬러지 케이크 저장용 케이크 호퍼) 한국등록특허 제10-1077249호(기어식 슬러지 배출 호퍼) 한국등록특허 제10-1357048호(슬러지 저장용 호퍼) 한국공개특허 제10-2012-0128532호(슬러지 배출용 호퍼)

이에 본 발명은 닫힌 상태에 있는 한 쌍의 게이트 사이로 슬러지의 여액이 유출되는 것을 방지할 수 있는 슬러지 저장용 호퍼를 제공하고자 한다.

본 발명은, 상단에 슬러지 유입구를 구비하고, 하단에 슬러지 배출구를 구비한 슬러지 탱크; 상기 슬러지 탱크에 회전 가능하게 장착되어 상기 슬러지 배출구를 개폐하는 한 쌍의 게이트; 및 상기 한 쌍의 게이트가 상기 슬러지 배출구를 밀폐하였을 때 상기 한 쌍의 게이트 간 틈에 끼어 여액의 유출을 방지하는 고무 패킹;을 포함하는 여액 유출을 방지하는 슬러지 저장용 호퍼를 제공한다. 이때, 상기 고무 패킹은, 고정 수단에 의해 상기 한 쌍의 게이트 중 어느 하나에 고정되는 고정부; 및 상기 한 쌍의 게이트 중 나머지 하나 쪽으로 상기 고정부보다 더 돌출하도록 상기 고정부의 단부에 마련되고, 공기가 채워진 내부공간을 가지며, 상기 틈에 끼었을 때 상기 한 쌍의 게이트를 가압하는 가압부;를 포함한다.

상기 가압부는 상기 고정부의 상단 및 하단 중 상기 슬러지 배출구에 더 가깝게 위치하는 상단에 마련되는 것이 좋다. 이때, 상기 가압부는 상기 고정부의 하단에도 마련될 수 있다.

한편, 상기 고무 패킹은 2개로 마련되어 상기 슬러지 배출구로부터 멀어지는 방향을 따라 나열되어도 좋다. 이 경우, 상기 두 고무 패킹의 고정부는 동일한 게이트에 고정되거나, 서로 다른 게이트에 고정된다.

상기 여액 유출을 방지하는 슬러지 저장용 호퍼는 여액 받이를 포함할 수 있다. 상기 여액 받이는 여액 배출공을 갖는 바닥을 포함하고, 상기 고정부가 고정된 게이트의 하면과 상기 바닥의 일단을 연결하는 제1측벽 및 상기 제1측벽과 마주보며 상기 바닥의 반대단에 고정된 제2측벽도 포함한다. 상기 제2측벽의 상단은 상기 고정부가 고정된 게이트로부터 가장 멀게 위치하는 가압부 부위의 수직 하방에 위치한다.

본 발명에 의하면, 슬러지 탱크에 수용된 슬러지가 머금고 있는 여액이 상기 슬러지 탱크의 슬러지 배출구를 밀폐하고 있는 게이트들 간 틈에 끼인 패킹 부재에 막혀 유출되지 않는다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 패킹 부재의 기능 저하가 발생하여 게이트들 간 틈을 통해 여액이 유출되더라도 상기 여액은 여액 받이로 떨어질 뿐 작업장 바닥으로 떨어지지는 않는다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 슬러지 배출구의 개방시 낙하하는 슬러지가 상기 여액 받이로 떨어지지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 여액 유출을 방지하는 슬러지 저장용 호퍼를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 슬러지 저장용 호퍼의 고무 패킹을 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4는 도 1에 도시된 슬러지 저장용 호퍼의 변형예를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 여액 유출을 방지하는 슬러지 저장용 호퍼의 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 여액 유출을 방지하는 슬러지 저장용 호퍼(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 슬러지 탱크(110)와, 한 쌍의 게이트(114a, 114b)와, 고무 패킹(120)을 포함한다.

상기 슬러지 탱크(110)는 저장할 슬러지를 유입받기 위한 슬러지 유입구(112)를 상단에 갖고, 저장한 슬러지를 배출하기 위한 슬러지 배출구(113)를 하단에 갖는다. 슬러지 탱크(110)는 프레임(미도시)에 의해 지지되는 형태로 작업장에 설치된다.

상기 한 쌍의 게이트(114a, 114b)는 슬러지 탱크(110)의 슬러지 배출구(113)를 개폐하기 위한 것으로서, 좌측 게이트(114a)와 우측 게이트(114b)로 이루어진다. 게이트들(114a, 114b)의 전후단은 슬러지 탱크(110)의 앞뒤 방향(X축 방향)을 따라 떨어져 있고, X축 방향을 따라 연장하는 축을 중심으로 회전할 수 있도록 슬러지 탱크(110)의 앞뒷면에 각각 장착된다. 좌측 게이트(114a)의 회전은 슬러지 탱크(110)의 좌측면에 장착된 유압 실린더(미도시)에 의해 자동으로 이루어지고, 우측 게이트(114b)의 회전은 슬러지 탱크(110)의 우측면에 장착된 유압 실린더(116)에 의해 자동으로 이루어진다.

게이트들(114a, 114b)이 슬러지 배출구(113)를 밀폐하였을 때 상기 게이트들(114a, 114b) 간에는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 X축 방향을 따라 연장하는 틈(118)이 형성되는데, 상기 고무 패킹(120)은 이 틈(118)에 끼어 여액의 유출을 방지하기 위한 것이다. 이러한 고무 패킹(120)은 X축 방향을 따라 연장하도록 마련되고, 도 2에 도시된 바와 같이 고정부(124) 및 가압부(122)로 이루어진 P자 형태 단면을 갖는다.

고무 패킹(120)의 고정부(124)는 우측 게이트(114b)에 고정되는 부위로서, 직사각형 형태의 단면을 갖는다. 그리고 고무 패킹(120)의 가압부(122)는 고정부(124)의 단부에 마련되는 부위로서, 대략 반원 형태의 단면을 가지면서 좌측 게이트(114a) 쪽으로 고정부(124)보다 더 돌출해 있다. 또한, 상기 가압부(122)는 내부공간(122a)을 갖는데, 이 내부공간(122a)에는 소정 압력의 공기가 채워져 있다.

유압 실린더들(116)이 작동하여 게이트들(114a, 114b)이 슬러지 배출구(113)를 밀폐한 상태가 되면, 고무 패킹(120)의 가압부(122)는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 게이트들(114a, 114b) 간 틈(118)에 꽉 끼이게 된다. 그리고 이때 가압부(122)는 자신의 탄성 복원력과 내부공간(122a)에 채워진 공기의 압력에 의해 게이트들(114a, 114b)을 강하게 가압하게 되고, 이로 인해 슬러지 탱크(110) 내 여액은 게이트들(114a, 114b) 간 틈(118)으로 유출되지 않게 된다. 상기 게이트들(114a, 114b)이 슬러지 배출구(113)를 개방한 상태가 되면, 상기 가압부(122)는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 원래의 형태로 돌아간다.

상기 슬러지 저장용 호퍼(100)는 고무 패킹(120)의 고정부(124)를 우측 게이트(114b)에 고정하기 위한 고정 수단을 포함하는데, 이 고정 수단은 도 2에 도시된 바와 같이 압착판(132)과, X축 방향을 따라 나열된 볼트들(134)과, 상기 볼트들(134)에 각각 체결되는 너트들(136)을 포함한다.

상기 압착판(132)은 고정부(124)와 동일한 길이를 갖도록 마련 되고, 상기 볼트들(134) 및 너트들(136)이 체결되었을 때 고정부(124)를 우측 게이트(114b)에 강하게 압착시킨다. 상기 볼트들(134)은 서로 다른 X축 상의 위치에서 압착판(132)과 고정부(124)와 우측 게이트(114b)를 관통하고, 상기 너트들(136)은 볼트(134)들 각각의 일단에 체결된다.

한편, 상기 가압부(122)는 고정부(124)의 상단에 마련되거나, 고정부(124)의 하단에 마련될 수 있다. 여기서, 고정부(124)의 상단은 고정부(124)의 하단보다 슬러지 배출구(113)에 더 가깝게 위치하는 단부이다. 그러나 가압부(122)가 고정부(124)의 하단에 위치하면, 압착판(132) 및 볼트들(134)가 슬러지 탱크(110) 내 여액과 맞닿아 부식될 수 있다. 따라서 가압부(122)는 도 2에 도시된 바와 같이 고정부(124)의 상단에 마련되는 것이 좋다.

상술한 바에 따르면, 고무 패킹(120)은 하나의 고정부(124)와 하나의 가압부(122)를 갖는다. 그러나 고무 패킹(120)은 하나의 고정부(124)와 두 개의 가압부(122)를 가질 수도 있다. 이 경우, 두 가압부(122)는 도 3에 도시된 바와 같이 고정부(124)의 상단 및 하단에 각각 마련된다. 이와 같이 고정부(124)의 상하단 모두에 가압부(122)가 마련되면 여액 유출이 더욱 확실하게 방지될 수 있다.

또한, 상술한 바에 따르면, 고무 패킹(120)의 고정부(124)가 우측 게이트(114b)에 고정된다. 그러나 이와 달리 고무 패킹(120)의 고정부(124)는 좌측 게이트(114a)에 고정되어도 무방하다.

이상 설명한 바와 달리, 고무 패킹(120)은 두 개로 마련되어 슬러지 배출구(113)로부터 멀어지는 방향을 따라 나열되도록, 즉 어느 하나는 슬러지 배출구(113) 쪽에 상대적으로 가깝게 그리고 다른 하나는 그 아래에 위치할 수도 있다. 이때, 두 고무 패킹(120)은 하나의 고정부(124)와 하나의 가압부(122)를 갖는 형태일 수도 있고(도 2에 도시된 바와 같은 형태), 고정부(124) 상하단에 가압부(122)를 갖는 형태일 수도 있다(도 3에 도시된 바와 같은 형태). 도 4에는 전자의 예가 도시되어 있다.

고무 패킹(120)이 두 개로 마련될 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 그중 어느 하나의 고정부(124)는 우측 게이트(114b)에 고정되고 나머지 하나의 고정부(124)는 좌측 게이트(114a)에 고정될 수 있다. 또한, 도시되어 있지는 않으나, 두 고무 패킹(120)의 고정부(124)는 모두 우측 게이트(114b)에만 고정되거나 좌측 게이트(114a)에만 고정되어도 무방하다.

이상과 같은 슬러지 저장용 호퍼(100)에서는 게이트들(114a, 114b) 간 틈(118)을 통해 슬러지 탱크(110) 내의 여액이 유출되지 않게 된다. 그러나 슬러지 저장용 호퍼(100)가 사용되기 시작한 후 소정의 시간이 지나면 고무 패킹(120)의 수밀 성능이 저하되어 여액이 상기 틈(118)을 통해 유출될 수도 있다. 이때, 유출된 여액이 작업장 바닥으로 낙하하는 것을 방지하기 위해 슬러지 저장용 호퍼(100)는 여액 받이(140)를 포함한다.

상기 여액 받이(140)는 상기 틈(118)으로부터 떨어지는 여액을 모두 받을 수 있도록 대략 "ㄷ"자 형태의 단면을 가지면서 X축 방향을 따라 상기 틈(118)보다 길게 마련된다. 이러한 여액 받이(140)는 바닥(142)과, 슬러지 탱크(110)의 폭방향(Y축 방향)을 따라 서로 떨어져 위치하는 제1측벽(144) 및 제2측벽(146)을 포함한다.

상기 바닥(142)에는 여액 배출공(미도시)이 마련되어 있는데, 이 여액 배출공을 통과한 여액은 배수관(150)으로 낙하한다. 상기 배수관(150)은 여액 배출공의 하부로부터 여액조(미도시)까지 연장하도록 작업장에 설치된 것이다.

상기 제1측벽(144)의 상단은 고무 패킹(120)의 고정부(124)가 고정된 게이트의 하면에 고정되어 있다. 예컨대, 고무 패킹(120)의 고정부(124)가 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 우측 게이트(114b)에 고정된다면 제1측벽(144)의 상단은 우측 게이트(114b)의 하면에 고정된다. 도 4에 도시된 바와 같이 고무 패킹(120)이 두 개로 마련되어 한 쌍의 게이트들(114a, 114b)에 각각 고정된다면 제1측벽(144)의 상단은 상기 게이트들(114a, 114b) 중 어느 것에 고정되어도 좋다. 도 4에는 우측 게이트(114b)에 고정된 예가 도시되어 있다.

상기 제2측벽(146)의 상단은 어느 부품과도 연결되지 않은 자유단으로 구성되는데, 이로 인해 여액 받이(140)는 게이트(114b)와 함께 이동하게 된다. 또한, 제2측벽(146)의 상단은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 고정부(124)가 고정된 게이트(114b)로부터 가장 멀게 위치하는 가압부(122) 부위의 수직 하방에 위치한다. 이러한 경우, 첫째, 슬러지 배출구(113)를 밀폐하고 있는 게이트들(114a, 114b) 간 틈(118)으로 유출된 여액이 모두 여액 받이(140)로 떨어지게 되고, 둘째, 슬러지 배출구(113)를 개방하고 있는 게이트들(114a, 114b) 사이로 낙하하는 슬러지는 가압부(122)에 막혀 여액 받이(140)로 떨어지지 않게 된다.

이하, 상기 슬러지 저장용 호퍼(100)의 작동 과정을 설명한다.

게이트들(114a, 114b)이 슬러지 배출구(113)를 밀폐한 상태가 되면 작업자는 슬러지 유입구(112)를 통해 슬러지를 슬러지 탱크(110)로 유입한다. 이때 상기 슬러지가 머금고 있는 여액은 고무 패킹(120)의 가압부(122)에 막혀 게이트들(114a, 114b) 간 틈(118)으로 유출되지 않고, 설사 유출되더라도 여액 받이(140)로 떨어질 뿐 작업장 바닥으로 떨어지지는 않는다.

이러한 상태가 지속하다가 트럭이 호퍼(100)의 하부로 진입하면, 작업자는 유압 실린더(116)를 작동하여 슬러지 배출구(113)를 개방한다. 그러면 슬러지 탱크(110) 내 슬러지가 트럭으로 떨어지게 되는데, 이때 상기 슬러지는 고무 패킹(120)의 가압부(122)에 막혀 여액 받이(140)로는 떨어지지 않게 된다.

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 있음은 물론이다.

100 : 여액 유출을 방지하는 슬러지 저장용 호퍼
110 : 슬러지 탱크 112 : 슬러지 유입구
113 : 슬러지 배출구 114a, 114b : 게이트
116 : 유압 실린더 118 : 게이트들 간 틈
120 : 고무 패킹 122 : 가압부
122a : 내부공간 124 : 고정부
132 : 압착판 134 : 볼트
136 : 너트 140 : 여액 받이
142 : 바닥 144 : 제1측벽
146 : 제2측벽

Claims (7)

1. 상단에 슬러지 유입구를 구비하고, 하단에 슬러지 배출구를 구비한 슬러지 탱크;
   상기 슬러지 탱크에 회전 가능하게 장착되어 상기 슬러지 배출구를 개폐하는 한 쌍의 게이트; 및
   고정 수단에 의해 상기 한 쌍의 게이트 중 어느 하나에 고정되는 고정부와, 상기 한 쌍의 게이트 중 나머지 하나 쪽으로 상기 고정부보다 더 돌출하도록 상기 고정부의 단부에 마련되고, 공기가 채워진 내부공간을 가지며, 밀폐 상태의 게이트들 간 틈에 끼었을 때 상기 한 쌍의 게이트를 가압하는 가압부를 포함하는 고무 패킹;을 포함하되,
   상기 고무 패킹은 2개로 마련되어 상기 슬러지 배출구로부터 멀어지는 방향을 따라 나열되고, 상기 두 고무 패킹의 고정부는 서로 다른 게이트에 고정된 여액 유출을 방지하는 슬러지 저장용 호퍼.
2. 제1항에 있어서,
   상기 가압부는 상기 고정부의 상단 및 하단 중 상기 슬러지 배출구에 더 가깝게 위치하는 상단에 마련된 여액 유출을 방지하는 슬러지 저장용 호퍼.
3. 제2항에 있어서,
   상기 가압부는 상기 고정부의 하단에도 마련된 여액 유출을 방지하는 슬러지 저장용 호퍼.
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