KR101712580B1 - 공압을 이용한 협잡물 이송장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공압을 이용한 협잡물 이송장치에 관한 것으로서, 각종 오폐수 처리장이나 산업현장에서 나오는 빠르고 장거리로 이송하도록 하도록 할 때 협잡물이 투입된 후 외기와 차단하도록 하는 돔 밸브의 기밀성을 높이는 에어패킹이 쉽게 손상되는 것을 방지할 수 있도록 하기 위하여 개발된 것으로;
상부의 협잡물이 투입되는 투입부와, 상기 투입부로 들어오는 협잡물이 유입 및 차단되도록 개폐되는 돔 밸브유닛과, 상부에는 투입부와 돔 밸브유닛이 장착되고 내부에는 투입된 협잡물이 내장되는 몸체와, 상기 몸체의 내측 상부로 압축공기를 유입하도록 하는 에어관과, 몸체에 유입된 압축공기의 압력에 의하여 협잡물이 배출되도록 하는 배출부를 포함하여 구성되는 공압을 이용한 협잡물 이송장치에 있어서;
상기 돔 밸브유닛은 상부와 하부가 개방되고 상단 내경이 단턱지게 확장되어 형성되는 인서트링 안착홈과, 상기 인서트링 안착홈을 따라 링의 형상으로 함몰되는 제1 밀폐링 안착홈을 구비하는 밸브 몸체와;
상단이 반구형으로 이루어지고 상기 밸브 몸체의 내측에 삽입되어 하부는 두 개의 회전축과 결합하며, 상기 회전축 중 하나는 밸브 몸체를 관통한 후 에어실린더와 연결되어 회전하도록 하는 돔 밸브와;
링의 형상으로 이루어져 하부가 상기 인서트링 안착홈에 안착되고, 내측 하단 모서리에 측방향과 하부로 각각 돌출되는 에어패킹 고정돌기와, 상면에 링의 형상으로 함몰되는 에어홈과, 상기 에어홈에서 상기 에어패킹 고정돌기로 관통되는 복수 개의 에어홀을 구비하는 인서트링과;
탄성복원력을 가진 재질로 이루어지는 튜브 형태로 이루어지고, 외측 상단을 따라 절개되어 상기 에어패킹 고정돌기가 삽입되어 고정되며, 압축공기에 의하여 팽창하여 상기 돔 밸브와 밀착하는 면을 따라 복수 개의 에어 배출홀이 형성되는 에어패킹과;
저면에는 에어패킹이 장착된 인서트링을 감싸면서 상기 밸브 몸체과 결합 고정되도록 하고, 상기 제1 밀폐링 안착홈과 대응하는 제2 밀폐링 안착홈이 형성되어 각각 밀폐링이 삽입되도록 하며 일측에서 관통한 후 하부로 절곡되어 상기 에어홈과 연통하는 에어 공급홀이 형성되는 탑플레이트를 포함하여 구성되고;
상기 에어관은 압축공기의 일부가 에어지관을 따라 분기된 후 일부는 에어 공급홀과 연결되는 에어공급배관으로 이동하고 나머지는 에어실린더을 작동하는 한 쌍의 on/off 배관 중 어느 하나로 이동하도록 구성됨을 특징으로 하는 공압을 이용한 협잡물 이송장치에 관한 것이다.

Description

공압을 이용한 협잡물 이송장치{The adulteration moving apparatus using an air pressure}

본 발명은 공압을 이용한 협잡물 이송장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 각종 오폐수 처리장이나 산업현장에서 나오는 빠르고 장거리로 이송하도록 하도록 할 때 협잡물이 투입된 후 외기와 차단하도록 하는 돔 밸브의 기밀성을 높이는 에어패킹이 쉽게 손상되는 것을 방지할 수 있도록 하기 위하여 개발된 공압을 이용한 협잡물 이송장치에 관한 것이다.

상하수와 분뇨를 포함하는 각종 오폐수 처리장과 같은 곳에서 발생되는 탈수된 슬러지나 침사지의 모래 등을 이송할 경우에 과거 컨베이어밸트나 스크류컨베이어를 주로 사용하였다.

하지만 컨베이어밸트의 경우 이송거리가 길면 여러 대를 설치해야하며 개방형인 경우 협잡물에 의한 작업장 환경의 오염 원인이 되며 설치 공간의 확보에 어려움이 있으며, 스크류컨베이어의 경우 길이당 설치 단가의 상승률이 높아서 장거리 이송에는 적합하지 않다.

특히 두 가지 장치는 모두 낮은 곳에서 높은 곳으로 협잡물을 이송하기에 적합하지 않기 때문에 어떠한 공간에도 자유자재로 이송로의 설치가 가능하고, 어떠한 각도의 높이로도 협잡물의 이송이 가능하며, 설치비가 저렴하고 파이프를 통하여 슬러지가 이송되어 악취 등이 발생되지 않도록 하는 공압을 이용한 협잡물 이송장치가 개발되었다.

이러한 장치는 몸체의 내부에 호퍼와 같은 곳에 협잡물이 투입되면 협잡물이 들어가는 상부 입구를 막은 후 고압의 공기를 내부에 주입하여 공압 즉 공기의 압력에 의하여 협잡물을 밀어내어 이송하도록 하는 것으로 먼 거리 그리고 낮은 곳에서 높은 곳으로의 이송이 가능하다는 장점을 가지고 있다.

이때 협잡물을 투입하는 투입구를 개방하고 폐쇄하는 것은 반구형의 돔 형상을 가진 돔 밸브로 회전하여 개방된 상태에서 협잡물이 투입된 후 다시 곡면이 상부로 오도록 회전하고 그 외연부에 공기압에 의하여 팽창하여 밀착하는 링 형상의 에어패킹에 의하여 외부와 내부를 차단하는 구조를 가지고 있다.

하지만 팽창한 에어패킹의 내부 공기가 빠지지 않은 상태에서 돔 밸브가 회전하면 마찰에 의하여 찢어지는 등의 손상이 발생하고 또한 이물질이 돔 밸브의 외면에 묻을 경우에도 에어패킹의 손상 및 내부의 밀폐 상대가 완전하게 이루어지지 않아 내구성이 저하되는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.

대한민국특허등록 제10-0535906-0000호 (2005년12월05일) 대한민국특허등록 제10-0823999-0000호 (2008년04월15일) 대한민국특허등록 제10-1142088-0000호 (2012년04월25일) 대한민국특허등록 제10-1229448-0000호 (2013년01월29일)

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 협잡물이 내부에 투입된 후 고안의 공기를 공급하기 전에 몸체의 내부와 외부를 차단하는 돔 밸브의 기밀성을 유지하도록 하는 에어패킹이 쉽게 손상되는 것을 방지할 수 있도록 하는 공압을 이용한 협잡물 이송장치를 개발하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상부의 협잡물이 투입되는 투입부와, 상기 투입부로 들어오는 협잡물이 유입 및 차단되도록 개폐되는 돔 밸브유닛과, 상부에는 투입부와 돔 밸브유닛이 장착되고 내부에는 투입된 협잡물이 내장되는 몸체와, 상기 몸체의 내측 상부로 압축공기를 유입하도록 하는 에어관과, 몸체에 유입된 압축공기의 압력에 의하여 협잡물이 배출되도록 하는 배출부를 포함하여 구성되는 공압을 이용한 협잡물 이송장치에 있어서;

상기 돔 밸브유닛은 상부와 하부가 개방되고 상단 내경이 단턱지게 확장되어 형성되는 인서트링 안착홈과, 상기 인서트링 안착홈을 따라 링의 형상으로 함몰되는 제1 밀폐링 안착홈을 구비하는 밸브 몸체와;

상단이 반구형으로 이루어지고 상기 밸브 몸체의 내측에 삽입되어 하부는 두 개의 회전축과 결합하며, 상기 회전축 중 하나는 밸브 몸체를 관통한 후 에어실린더와 연결되어 회전하도록 하는 돔 밸브와;

링의 형상으로 이루어져 하부가 상기 인서트링 안착홈에 안착되고, 내측 하단 모서리에 측방향과 하부로 각각 돌출되는 에어패킹 고정돌기와, 상면에 링의 형상으로 함몰되는 에어홈과, 상기 에어홈에서 상기 에어패킹 고정돌기로 관통되는 복수 개의 에어홀을 구비하는 인서트링과;

탄성복원력을 가진 재질로 이루어지는 튜브 형태로 이루어지고, 외측 상단을 따라 절개되어 상기 에어패킹 고정돌기가 삽입되어 고정되며, 압축공기에 의하여 팽창하여 상기 돔 밸브와 밀착하는 면을 따라 복수 개의 에어 배출홀이 형성되는 에어패킹과;

저면에는 에어패킹이 장착된 인서트링을 감싸면서 상기 밸브 몸체과 결합 고정되도록 하고, 상기 제1 밀폐링 안착홈과 대응하는 제2 밀폐링 안착홈이 형성되어 각각 밀폐링이 삽입되도록 하며 일측에서 관통한 후 하부로 절곡되어 상기 에어홈과 연통하는 에어 공급홀이 형성되는 탑플레이트를 포함하여 구성되고;

상기 에어관은 압축공기의 일부가 에어지관을 따라 분기된 후 일부는 에어 공급홀과 연결되는 에어공급배관으로 이동하고 나머지는 에어실린더을 작동하는 한 쌍의 on/off 배관 중 어느 하나로 이동하도록 구성됨을 특징으로 한다.

아울러, 상기 탑플레이트에는 상단 내경이 단턱지게 확장되는 스크래퍼 안착홈이 형성되고;

상단은 법선방향으로 절곡되어 상기 스크래퍼 안착홈에 안착된 후 복수 개의 볼트에 의하여 고정되고, 하단은 수직 하부로 연장되어 회전하는 돔 밸브의 외면과 접촉하여 이물질을 긁어내도록 하는 스크래퍼를 추가로 구비함을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 에어패킹과 돔 밸브가 밀착하는 외연부를 따라 에어 배출홀을 복수 개 형성되어 공기가 공급되어 팽창할 경우에는 에어 배출홀이 돔 밸브의 외면에 밀착하여 에어패킹이 팽창하도록 하고 공기의 공급이 중단되면 에어 배출홀에 의하여 공기가 빠져나가면서 에어패킹이 수축하여 돔 밸브의 외면과 이격된 상태가 되어 접촉에 의한 손상이 없이 내구성을 유지하도록 하여 가동률을 높이고 유지보수 비용을 줄이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 요부 분해사시도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단면도
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 돔 밸브가 개방된 상태를 나타낸 단면도
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 돔 밸브가 닫힌 상태를 나타낸 단면도

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 요부 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 돔 밸브가 개방된 상태를 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 돔 밸브가 닫힌 상태를 나타낸 단면도이다.

상기 도면에 의한 본원의 구성은 협잡물 이송장치(1)를 상부의 협잡물이 투입되는 투입부(11)와, 상기 투입부(11)로 들어오는 협잡물이 유입 및 차단되도록 개폐되는 돔 밸브유닛(2)과, 상부에는 투입부(11)와 돔 밸브유닛(2)이 장착되고 내부에는 투입된 협잡물이 내장되는 몸체(12)와, 상기 몸체(12)의 내측 상부로 압축공기를 유입하도록 하는 에어관(13)과, 몸체(12)에 유입된 압축공기의 압력에 의하여 협잡물이 배출되도록 하는 배출부(14)로 구분한다면 돔 밸브유닛(2)을 개선한 것으로 특히 후술할 에어패킹(24)과 스크래퍼(255)에 의한 개선효과를 가지도록 한 것이다.

상기 돔 밸브유닛(2)은 상부와 하부가 개방되고 상단 내경이 단턱지게 확장되어 형성되는 인서트링 안착홈(211)과, 상기 인서트링 안착홈(211)을 따라 링의 형상으로 함몰되는 제1 밀폐링 안착홈(212)을 구비하는 밸브 몸체(21)와;

상단이 반구형으로 이루어지고 상기 밸브 몸체(21)의 내측에 삽입되어 하부는 두 개의 회전축(221)과 결합하며, 상기 회전축(221) 중 하나는 밸브 몸체(21)를 관통한 후 에어실린더(222)와 연결되어 회전하도록 하는 돔 밸브(22)와;

링의 형상으로 이루어져 하부가 상기 인서트링 안착홈(211)에 안착되고, 내측 하단 모서리에 측방향과 하부로 각각 돌출되는 에어패킹 고정돌기(231)와, 상면에 링의 형상으로 함몰되는 에어홈(232)과, 상기 에어홈(232)에서 상기 에어패킹 고정돌기(231)로 관통되는 복수 개의 에어홀(233)을 구비하는 인서트링(23)과;

탄성복원력을 가진 재질로 이루어지는 튜브 형태로 이루어지고, 외측 상단을 따라 절개되어 상기 에어패킹 고정돌기(231)가 삽입되어 고정되며, 압축공기에 의하여 팽창하여 상기 돔 밸브(22)와 밀착하는 면을 따라 복수 개의 에어 배출홀(241)이 형성되는 에어패킹(24)과;

저면에는 에어패킹(24)이 장착된 인서트링(23)을 감싸면서 상기 밸브 몸체(21)과 결합 고정되도록 하고, 상기 제1 밀폐링 안착홈(212)과 대응하는 제2 밀폐링 안착홈(251)이 형성되어 각각 밀폐링(252)이 삽입되도록 하며 일측에서 관통한 후 하부로 절곡되어 상기 에어홈(232)과 연통하는 에어 공급홀(253)이 형성되는 탑플레이트(25)를 포함하여 구성된다.

이때 에어패킹(24)은 몸체(12)의 내부에 압축 공기를 주입하여 협잡물을 배출부(14)를 통하여 이송하고자 할 경우에 몸체(12)는 외부와 완전히 밀폐된 상태가 되어 압축 공기의 손실이 없도록 닫힌 돔 밸브(22)의 테두리를 따라 팽창하여 밀착하도록 하는 구성이다.

하지만 기존의 구성은 에어패킹(24)에 압축 공기의 주입이 멈추더라도 남은 공기의 잔류 압력에 의하여 에어패킹(24)은 팽창된 상태로 있으며 이때 돔 밸브(22)를 회전시키면 마찰에 의하여 에어패킹(24)이 쉽게 찢어지게 되는 것이며, 에어패킹(24)의 잔류 공기를 강제로 빼는 구성은 구성이 복잡해지게 되는 문제점이 있었다.

이에 본원은 에어패킹(24)에 일정 구간마다 에어 배출홀(241)을 형성하면 압축 공기의 주입시 주입되는 압축 공기가 에어 배출홀(241)에 의하여 빠져나가는 공기보다 많으므로 에어패킹(24)은 팽창하여 돔 밸브(22)에 밀착하게 되고, 공기 주입이 중단되면 남은 잔류 공기가 에어 배출홀(241)을 통하여 배출되도록 하여 에어패킹(24)은 다시 수축하도록 하는 구성을 제안한 것이다.

따라서 돔 밸브(22)가 협잡물의 투입을 위하여 회전할 때 수축된 에어패킹(24)과 돔 밸브(22)의 접촉이 없어 에어패킹(24)의 내구성이 대폭 증가하게 되는 효과를 가지는 것이며, 이에 장치의 가동률을 높이고 유지 보수에 따른 비용을 절감할 수 있게 되는 것이다.

이때 상기 에어관(13)은 압축공기의 일부가 에어지관(131)을 따라 분기된 후 일부는 에어 공급홀(253)과 연결되는 에어공급배관(132)으로 이동하고 나머지는 에어실린더(222)을 작동하는 한 쌍의 on/off 배관(133) 중 어느 하나로 이동하도록 구성하여 공급되는 압축공기에 의하여 협잡물의 이송뿐만 아니라 에어패킹(24)의 팽창과 에어실린더(222)의 작동이 이루어질 수 있도록 하면 장치의 구성이 보다 간편하게 이루어진다.

또한 본원 발명에서는 상기 탑플레이트(25)에는 상단 내경이 단턱지게 확장되는 스크래퍼 안착홈(254)이 형성되고;

상단은 법선방향으로 절곡되어 상기 스크레퍼 안착홈(254)에 안착된 후 복수 개의 볼트에 의하여 고정되고, 하단은 수직 하부로 연장되어 회전하는 돔 밸브(22)의 외면과 접촉하여 이물질을 긁어내도록 하는 스크래퍼(255)를 추가로 구비함을 특징으로 하는 실시 예를 제시하였다.

상기 실시 예는 돔 밸브(22)의 작동이 반복하다 보면 돔 밸브(22)의 외면에 협잡물을 포함하는 각종 이물질이 떨어지는 경우가 발생하게 되며 이 경우 밀착된 에어패킹(24)의 사이에 존재하게 되면 에어패킹(24)에 묻거나 스크래치가 발생할 우려가 있는 것을 방지하기 위한 것으로 와이퍼와 같이 돔 밸브(22)의 외면을 긁어 이물질을 제거하는 것이다.

이러한 스크래퍼(255)는 협잡물이 수분이 함유되어 시간 경과 후 굳기 쉬운 상태에서 에어패킹(24)의 에어 배출홀(241)을 막을 수 있는 우려를 줄이는 역할 또한 하는 것이다.

1 : 협잡물 이송장치
11 : 투입부
12 : 몸체
13 : 에어관
131 : 에어지관 132 : 에어공급배관
133 : on/off 배관
14 : 배출부
2 : 돔 밸브유닛
21 : 밸브 몸체
211 : 인서트링 안착홈 212 : 제1 밀폐링 안착홈
22 : 돔 밸브
221 : 회전축 222 : 에어실린더
23 : 인서트링
231 : 에어패킹 고정돌기 232 : 에어홈
233 : 에어홀
24 : 에어패킹
241 : 에어 배출홀
25 : 탑플레이트
251 : 제2 밀폐링 안착홈 252 : 밀폐링
253 : 에어 공급홀 254 : 스크래퍼 안착홈
255 : 스크래퍼

Claims (2)

1. 상부의 협잡물이 투입되는 투입부(11)와, 상기 투입부(11)로 들어오는 협잡물이 유입 및 차단되도록 개폐되는 돔 밸브유닛(2)과, 상부에는 투입부(11)와 돔 밸브유닛(2)이 장착되고 내부에는 투입된 협잡물이 내장되는 몸체(12)와, 상기 몸체(12)의 내측 상부로 압축공기를 유입하도록 하는 에어관(13)과, 몸체(12)에 유입된 압축공기의 압력에 의하여 협잡물이 배출되도록 하는 배출부(14)를 포함하여 구성되는 공압을 이용한 협잡물 이송장치에 있어서;
   상기 돔 밸브유닛(2)은 상부와 하부가 개방되고 상단 내경이 단턱지게 확장되어 형성되는 인서트링 안착홈(211)과, 상기 인서트링 안착홈(211)을 따라 링의 형상으로 함몰되는 제1 밀폐링 안착홈(212)을 구비하는 밸브 몸체(21)와;
   상단이 반구형으로 이루어지고 상기 밸브 몸체(21)의 내측에 삽입되어 하부는 두 개의 회전축(221)과 결합하며, 상기 회전축(221) 중 하나는 밸브 몸체(21)를 관통한 후 에어실린더(222)와 연결되어 회전하도록 하는 돔 밸브(22)와;
   링의 형상으로 이루어져 하부가 상기 인서트링 안착홈(211)에 안착되고, 내측 하단 모서리에 측방향과 하부로 각각 돌출되는 에어패킹 고정돌기(231)와, 상면에 링의 형상으로 함몰되는 에어홈(232)과, 상기 에어홈(232)에서 상기 에어패킹 고정돌기(231)로 관통되는 복수 개의 에어홀(233)을 구비하는 인서트링(23)과;
   탄성복원력을 가진 재질로 이루어지는 튜브 형태로 이루어지고, 외측 상단을 따라 절개되어 상기 에어패킹 고정돌기(231)가 삽입되어 고정되며, 압축공기에 의하여 팽창하여 상기 돔 밸브(22)와 밀착하는 면을 따라 복수 개의 에어 배출홀(241)이 형성되는 에어패킹(24)과;
   저면에는 에어패킹(24)이 장착된 인서트링(23)을 감싸면서 상기 밸브 몸체(21)과 결합 고정되도록 하고, 상기 제1 밀폐링 안착홈(212)과 대응하는 제2 밀폐링 안착홈(251)이 형성되어 각각 밀폐링(252)이 삽입되도록 하며 일측에서 관통한 후 하부로 절곡되어 상기 에어홈(232)과 연통하는 에어 공급홀(253)이 형성되는 탑플레이트(25)를 포함하여 구성되고;
   상기 에어관(13)은 압축공기의 일부가 에어지관(131)을 따라 분기된 후 일부는 에어 공급홀(253)과 연결되는 에어공급배관(132)으로 이동하고 나머지는 에어실린더(222)을 작동하는 한 쌍의 on/off 배관(133) 중 어느 하나로 이동하도록 구성됨을 특징으로 하는 공압을 이용한 협잡물 이송장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 탑플레이트(25)에는 상단 내경이 단턱지게 확장되는 스크래퍼 안착홈(254)이 형성되고;
   상단은 법선방향으로 절곡되어 상기 스크래퍼 안착홈(254)에 안착된 후 복수 개의 볼트에 의하여 고정되고, 하단은 수직 하부로 연장되어 회전하는 돔 밸브(22)의 외면과 접촉하여 이물질을 긁어내도록 하는 스크래퍼(255)를 추가로 구비함을 특징으로 하는 공압을 이용한 협잡물 이송장치.

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