KR101857410B1 - 기포 제거가 용이한 슬러지 처리 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 기포 제거가 용이한 슬러지 처리 펌프는, 기포 제거가 용이한 슬러지 처리 펌프는, 구동부, 임펠러, 케이싱, 유체의 배출과 재유입이 가능하며 원심력 유지하도록 케이싱의 상부에 만곡 벽부를 마련하는 배출부, 배출부에 연결되며 유체의 배출과 재유입 유로를 형성하는 경사진 격벽을 갖는 배출관부를 포함한다. 본 발명의 일 실시예는 단지 상부에 오염수가 인입과 배출을 위한 구멍이 뚫려 있을 뿐 케이싱의 상부가 뚫리지 않고 대부분 막힌 구조로 마련되어 케이싱 내부가 거의 원형을 유지하면서 오염수가 회전할 때 원심력을 충분히 유지할 수 있는 슬러지 처리 펌프를 제공할 수 있다.

Description

기포 제거가 용이한 슬러지 처리 펌프{SLUDGE DISPOSAL PUMP HAVING EASY AIR REMOVAL}

본 발명은 기포 제거가 용이한 슬러지 처리 펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 슬러지에 포함된 기체를 제거하면서 처리할 수 있는 기포 제거가 용이한 슬러지 처리 펌프에 관한 것이다.

펌프는 주로 모터에 의해 가동되어 유체를 이송하는 장치이다. 이러한 펌프는 유체의 출입을 위한 입구와 출구가 있는 케이싱에 유체를 가압 이송하기 위한 폐쇄 혹은 반폐쇄형의 임펠러가 수용 배치된 것이다.

유체는 임펠러에 의해 원심 가압되어 이송된다. 임펠러는 펌프의 내부로 유입된 유체를 회전시켜 원심력을 가하도록 구성된 것으로서, 유체의 유입구와 유출구를 갖는 케이싱의 내부에 수용되어 회전됨으로써 유체를 원심력에 의해 가압 이송한다.

케이싱은 임펠러가 수용 가능한 임펠러의 수용 공간과 유체의 유입과 유출을 위한 관로가 마련된 것이다. 임펠러는 구동축에 결합되는 허브가 마련된 원판과 유체를 실질적으로 가압하기 위한 원판 상의 베인, 블레이드, 혹은 날개와 같은 가압 요소를 포함한다.

슬러지를 처리하기 위한 슬러지 처리 펌프는 오염수가 원심력을 받아 회전하면서 배출되는 구조로서, 오염수의 배출과 재유입이 가능한 상부 배출 구조를 갖는다. 오염수는 슬러지 등의 쓰레기 등이 포함되어 있으며, 슬러지에 포함된 기포와 오염수가 회전하면서 기포 등이 발생된다.

이러한 기포 등은 캐비티(cavity)를 형성하여, 펌프 내부에 맥동을 일으켜 펌프 자체의 떨림을 유발한다. 펌프 용량이 큰 경우에는 이러한 맥동에 의하여 구동을 위한 샤프트가 부러지는 등의 구조물 파손 위험성이 있다.

기존의 슬러지 처리용 펌프는 케이싱의 상부 배출 구조로서 배출구가 크게 뚫려 있고, 오염수의 재유입과 배출을 위한 구조가 그 상부의 배출구에 결합된다.

케이싱에 결합되는 배출관은 오염수가 인입되는 것과 배출되는 것을 분리하기 위하여 케이싱의 배출구 일부를 막도록 일부가 막혀 있고, 양쪽에 오염수가 인입 및 배출되도록 구성되어 있다.

슬러지 처리용 펌프 구조는 오염수가 회전하면서 일정 이상의 원심력이 계속 유지되어야 오염수에 있는 기포가 밖으로 배출될 수 있다.

그러나 기존 펌프 구조의 경우에는 케이싱의 상부가 크게 개구로서 뚫려 있고, 배출관의 하부가 평평하게 막혀 있는 구조이므로 오염수가 회전하는 원형 유동을 만들기 어려운 구조이다.

이에 따라 밖으로 배출되어야 하는 기포가 원심력이 약해지면서 배치되지 않거나, 다시 인입되는 쪽의 오염수 쪽으로 이동하여 캐비티가 그대로 펌프 내부로 유입되는 문제가 있다.

또한, 종래 펌프 구조는 배출관과 케이싱 사이에 공간이 넓어 외부로 배출되는 오염수가 다시 인입되는 오염수 쪽으로 유입될 수 있다. 이 역시 기포에 의한 캐비티 진동을 발생시킨다.

국내특허등록번호 제10-1027251호

본 발명의 일 실시예는, 단지 케이싱 상부에 오염수가 인입과 배출을 위한 작은 구멍이 뚫려 있을 뿐 케이싱의 상부가 크게 뚫리지 않고 대부분 막힌 구조로 마련되어 케이싱 내부가 거의 원형을 유지하면서 오염수가 회전할 때 원심력을 충분히 유지할 수 있는 슬러지 처리 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예는, 케이싱의 상부가 거의 막혀 있으므로 배출관 하부와 케이싱 상부 사이의 공간의 거의 없어 기포에 의한 캐비티 진동의 발생을 억제할 수 있는 기포 제거가 용이한 슬러지 처리 펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기포 제거가 용이한 슬러지 처리 펌프는, 한쪽 벽부는 구동부가 결합되어 폐쇄되도록 원형으로 개방되며, 다른 한쪽 벽부에는 흡입부가 마련되되, 상기 한쪽 벽부와 다른 한쪽 벽부 사이는 원형 수용 공간으로 형성되며, 유체의 배출과 일부 재유입이 가능한 배출부가 상부에 마련된 케이싱; 상기 구동부에 연결되어 구동되도록 상기 원형 수용 공간에 배치되는 임펠러; 및 상기 임펠러에 의해 가압된 유체를 배출하도록 상기 배출부에 결합되며, 상기 배출부 측으로 유체의 재유입을 안내하도록 구성된 배출관부를 포함하며, 상기 배출부는, 상기 원형 수용 공간에 연결되며, 상기 원형 수용 공간과 대응하는 상기 케이싱의 원형 내벽의 일부를 이루는 만곡 상벽; 및 상기 만곡 상벽에서 상부로 연장 형성되며, 상기 만곡 상벽에 연결되며 상기 배출관부에 연결되는 배출로와 재유입로가 마련된 배출 블록을 포함하며, 상기 만곡 상벽의 양쪽에는, 상기 배출로에 연결되는 배출구와 상기 재유입로에 연결되는 재유입구가 마련되며, 상기 재유입구는 상기 배출구의 반보다 작으며, 상기 배출관부는, 하부에서 상부로 점차 좁아지게 마련되며, 상기 배출구에 대응하는 배출구와 재유입구를 형성하도록 중간 한쪽에서 상부 다른 한쪽으로 경사지게 연장된 격벽을 구비한다.

상기 만곡 상벽은 양쪽이 반원형이며, 그 사이가 직사각형인 플랜지 형상이며, 상기 만곡 상벽의 배출구와 재유입구는 반원형과 사각 형상의 조합인 형상이며, 그 재유입구는 배출구보다 짧은 길이로 마련되며, 상기 배출관부의 하부는 상기 경사 벽부에 대응하여 플랜지 형상을 갖고, 그 상부는 원형 플랜지 형상을 가질 수 있다.

상기 배출관부는, 상기 격벽이 한쪽 벽부에 다른 한쪽 벽부로 결합되며, 그 유로 폭이 하부에서 상부로 점차 넓어지도록 상기 한쪽 벽부와 다른 한쪽 벽부가 상향 경사지게 배치되며, 하부에서 상부로 유로 단면의 길이가 좁아지도록 경사의 경사 벽부를 포함할 수 있다.

상기 배출관부의 배출구와 재유입구는, 상기 만곡 상벽과 반대로 그 배출구가 재유입구보다 작게 형성되며, 상기 격벽은 상기 배출관부의 저면부 중간 우측에서 중간 위 좌측으로 경사지게 배치되며, 상기 격벽의 상단부는 상기 배출관부의 경사 벽부에 대응하는 경사 형상을 가질 수 있다.

상기 배출관부의 어느 한쪽 벽부에는 개폐 가능한 개폐 홀이 마련될 수 있다.

상기와 같이 기술된 본 발명의 일 실시예는, 단지 상부에는 오염수가 인입과 배출을 위한 구멍이 뚫려 있을 뿐 케이싱의 상부가 뚫리지 않고 대부분 막힌 구조로 마련되어 케이싱 내부가 거의 원형을 유지하면서 오염수가 회전할 때 원심력을 충분히 유지할 수 있는 슬러지 처리 펌프를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는, 케이싱의 상부가 바로 막혀 있으므로 배출관 하부와 케이싱 상부 사이의 공간의 거의 없어 기포에 의한 캐비티 발생을 억제할 수 있는 기포 제거가 용이한 슬러지 처리 펌프를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기포 제거가 용이한 슬러지 처리 펌프의 정면도이다.
도 2는 도 1의 좌측면도이다.
도 3은 도 2의 케이싱에 대한 정면도(a)와 단면도(b)이다.
도 4는 도 2의 배출관부에 대한 종단면도(a), 저면도(b), 횡단면도(c) 그리고 평면도(d)이다.

이하, 첨부된 도면에 도시된 특정 실시예들에 의해 본 발명의 다양한 실시예들을 설명한다. 실시예들에 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 하며, 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 일 실시예에 관련하여 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 다른 실시예로 구현될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경 가능한 것으로 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 다양한 측면에 걸쳐 동일하거나 유사한 기능을 가리킬 수 있으며, 길이 및 면적, 면적 등과 그 구체적인 형태는 설명 상의 편의를 위하여 과장되어 표현된 것일 수 있다.

도면의 방향과 위치는 XYZ 직교 좌표계를 상정하여 설명하며, 상하좌우는 XY좌표 평면계와 일치하며, 전후좌우는 YZ 좌표의 평면계와 일치하는 것으로 상정한다. 실시예들의 도면에서 하부 요소들이 설명되지 않은 각각의 구성 요소들은 각기 부여된 기능을 갖기 위한 통상적인 하부 요소들을 포함하는 것으로 상정하며, 도면에 도시된 하부 요소들에 제한하진 않는다. 도시되었으나 설명이 생략된 구성 요소들은 실시예들에 포함된 것으로 이해되어야 한다.

사용되는 용어들은 특별히 정의된 용어를 제외하고는 통상적인 한자, 국어 혹은 영어의 사전적인 의미 혹은 해당 분야에서 사용되는 용어와 부합하는 속성을 가진 것으로 이해되어야 한다. "포함한다, 구성된다, 또는 구비한다"는 다른 구성요소들을 더 가질 수 있음을, "고정 및 구속된다"는 이동과 움직임이 제한됨을, "회전 및 힌지"는 대상 객체의 일부 혹은 전부가 회전하여 이동될 수 있음을 의미한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기포 제거가 용이한 슬러지 처리 펌프는, 구동부(100), 임펠러(110), 케이싱(120), 및 배출관부(140)를 포함한다.

구동부(100)는 케이싱(120)을 폐쇄하며, 임펠러(110)를 구동시키도록 임펠러(110)에 연결되는 샤프트와 모터 및 하우징을 포함하는 것이다. 구동부(100)와 케이싱(120)은 베이스 상에 설치된다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 케이싱(120)은 한쪽 벽부가 구동부(100)에 결합되어 폐쇄되도록 원형으로 개방되며, 다른 한쪽 벽부에 흡입부(121)가 마련된 것이다. 이러한 케이싱(120)의 한쪽 벽부와 다른 한쪽 벽부 사이는 임펠러(110)가 회전 가능하게 배치되는 원형 수용 공간(123)으로 형성된다.

케이싱(120)의 상부에는 유체의 배출과 일부 재유입이 가능한 배출부(125)가 상부에 마련된다.

배출부(125)는 원형 수용 공간(123)에 연결되며 원형 수용 공간(123)과 대응하는 케이싱(120)의 원형 내벽의 일부를 이루는 만곡 내벽(126)과, 만곡 내벽(126)에서 상부로 연장 형성되며 만곡 내벽(126)에 연결되되, 배출관부(140)로 연장 연결되는 배출로(141)와 재유입로(142)가 마련된 배출 블록(127)을 포함한다.

만곡 내벽(126)의 양쪽에는 배출로(141)에 연결되는 배출구(129)와 재유입로(142)에 연결되는 재유입구(128)가 마련되며 재유입구(128)는 배출구(129)의 반보다 작은 사이즈로 형성된다.

만곡 내벽(126)은 실질적으로 케이싱(120)의 상부에서 원형 수용 공간(123)의 일부를 형성하여 임펠러(110)에 의한 유체의 회전을 방해하지 않는 만곡 형상이며, 재유입구(128)와 배출구(129)는 만곡 내벽(126)의 원형 수용 공간(123)을 구성하는 만곡 폐쇄면(130)보다 작게 형성된다. 만곡 폐쇄면(130)은 오염수의 원심 회전력이 감소되지 않고 유지되도록 하는 구조를 만든다.

만곡 내벽(126)의 재유입구(128)는 배출구(129)의 반만큼보다 유로 면적이 작게 형성되어 있으므로, 둘 사이에는 유로 저항에 따른 압력 차이가 있으며, 배출구(129) 측으로 배출되는 유체의 압력에 의해 재유입구(128) 측으로 유체의 재유입이 자연스럽게 이루어지게 된다. 재유입구(128)와 배출구(129)는 후술되는 배출관부(140)에 연결되어 있으며, 배출관부(140)의 중앙부 측에서 재유입구(128) 측으로 연결되어 있다.

구체적으로, 만곡 내벽(126)은 양쪽이 반원형이며, 그 사이가 직사각형인 플랜지 형상이며, 만곡 내벽(126)의 배출구(129)와 재유입구(128)는 반원형과 사각 형상의 조합인 형상이며, 그 재유입구(128)는 배출구(129)보다 짧은 길이로 마련된다.

이러한 만곡 내벽(126)의 구조는, 케이싱(120) 상부에 유체로서 오염수의 인입과 배출을 위한 작은 구멍이 뚫려 있을 뿐 케이싱(120)의 상부가 크게 뚫리지 않고 대부분 막힌 구조로 마련됨으로써 케이싱(120) 내부가 거의 원형을 유지하면서 오염수가 회전할 때 원심력을 충분히 유지할 수 있게 된다.

또한 본 발명의 일 실시예에 의하면, 충분한 케이싱(120) 내부의 원심력에 의해 오염수가 케이싱(120)에서 배출 시에 포함된 기체가 재유입구(128)를 통해 재유입되어 터짐으로써 펌프가 캐비티에 의해 진동되는 현상이 차단된다.

도 4를 더 참조하면, 배출관부(140)는 임펠러(110)에 의해 가압된 유체를 배출하도록 배출부(125)에 결합되며 배출부(125) 측으로 유체의 재유입을 안내하도록 구성된 것이다.

이러한 배출관부(140)는, 하부에서 상부로 점차 좁아지게 마련되며, 배출구(129)에 대응하는 배출구(129)와 재유입구(128)를 형성하도록 중간 한쪽에서 상부 다른 한쪽으로 경사지게 연장된 격벽(145)을 구비한다.

배출관부(140)는 격벽(145)이 한쪽 벽부에서 다른 한쪽 벽부로 결합되며, 하부에서 상부로 좌우 유로 단면이 좁아지도록 경사의 경사 벽부(151)를 포함한다. 또한 배출관부(140)는 그 전후 유로 폭이 하부에서 상부로 점차 넓어지도록 한쪽 벽부(157)와 다른 한쪽 벽부(158)가 상향 경사지게 배치된다.

배출관부(140)의 배출구(129)와 재유입구(128)는, 만곡 내벽(126)과 반대로 그 배출구(129)가 재유입구(128)보다 작게 형성된다.

격벽(145)은 배출관부(140)의 저면부 중간 우측에서 중간 위 좌측으로 경사지게 배치되며, 격벽(145)의 상단부는 배출관부(140)의 경사 벽부에 대응하는 경사 형상인 경사부(146)를 가질 수 있다.

배출관부(140)의 하부는 경사 벽부(151)에 대응하여 플랜지(148)를 갖고, 그 상부는 원형 플랜지(149)를 가질 수 있다.

배출관부(140)의 어느 한쪽 벽부에는 개폐 가능한 개폐 홀(160)이 마련될 수 있다. 개폐 홀(160)은 후술되는 재유입 공간(155)의 상부에서 배출로(141)에 연결된다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 기포 제거가 용이한 슬러지 처리 펌프는, 임펠러(110)에 의해 회전되는 유체인 오염수가 만곡 내벽(126)에 있는 배출구(129) 측으로 배출되어 배출관부(140)의 격벽(145)을 따른 배출로(141)를 따라 토출된다.

이러한 오염수의 일부는 격벽(145)의 상단부에서 재유입로(142)를 따라 유입되어 만곡 내벽(126)의 재유입구(128)로 유입된다.

이때 격벽(145)이 있는 배출관부(140)의 한쪽 만곡벽(151)은 격벽(145)과 오염수의 재유입이 가능한 재유입로(142)를 형성하며, 격벽(145)과 만곡벽(151) 및 만곡 내벽(126) 사이에는 오염수가 채워져 배출로(141)보다 압력이 낮고 원형 수용 공간(123)보다 압력이 높은 재유입 공간(155)이 마련된다.

격벽(145)의 좌측에 있는 재유입 공간(155)으로 오염수에 포함되는 기포가 일부 유입될 수 있지만, 기포는 실질적으로 만곡 내벽(126)에 의해 원만하게 형성된 원형 수용 공간(123)의 원심 압력으로 인해 만곡 내벽(126)의 재유입구(128)를 통해서는 케이싱(120)의 내부로 유입되지 못한다.

이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다 할 것이다.

100: 구동부 110: 임펠러
120: 케이싱 121: 흡입부
123: 원형 수용 공간 125: 배출부
126: 만곡 내벽 127: 배출 블록
128: 재유입구 129: 배출구
130: 만곡 폐쇄면 140: 배출관부
141: 배출로 142: 재유입로
145: 격벽 146: 경사부
151: 경사 벽부 155: 재유입 공간

Claims (5)

1. 한쪽 벽부는 구동부가 결합되어 폐쇄되도록 원형으로 개방되며, 다른 한쪽 벽부에는 흡입부가 마련되되, 상기 한쪽 벽부와 다른 한쪽 벽부 사이는 원형 수용 공간으로 형성되며, 유체의 배출과 일부 재유입이 가능한 배출부가 상부에 마련된 케이싱; 상기 구동부에 연결되어 구동되도록 상기 원형 수용 공간에 배치되는 임펠러; 및 상기 임펠러에 의해 가압된 유체를 배출하도록 상기 배출부에 결합되며, 상기 배출부 측으로 유체의 재유입을 안내하도록 구성된 배출관부를 포함하며,
   상기 배출부는,
   상기 원형 수용 공간에 연결되며, 상기 원형 수용 공간과 대응하는 상기 케이싱의 원형 내벽의 일부를 이루는 만곡 내벽; 및
   상기 만곡 내벽에서 상부로 연장 형성되며, 상기 만곡 내벽에 연결되며 상기 배출관부에 연결되는 배출로와 재유입로가 마련된 배출 블록을 포함하며,
   상기 만곡 내벽의 양쪽에는, 상기 배출로에 연결되는 배출구와 상기 재유입로에 연결되는 재유입구가 마련되며, 상기 재유입구는 상기 배출구의 반보다 작으며,
   상기 배출관부는, 하부에서 상부로 점차 좁아지게 마련되며, 상기 배출구에 대응하는 배출구와 재유입구를 형성하도록 중간 한쪽에서 상부 다른 한쪽으로 경사지게 연장된 격벽을 구비하는 기포 제거가 용이한 슬러지 처리 펌프.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 만곡 내벽은 양쪽이 반원형이며, 그 사이가 직사각형인 플랜지 형상이며, 상기 만곡 내벽의 배출구와 재유입구는 반원형과 사각 형상의 조합인 형상이며, 그 재유입구는 배출구보다 짧은 길이로 마련되며,
   상기 배출관부의 하부는 경사 벽부에 대응하여 플랜지 형상을 갖고, 그 상부는 원형 플랜지 형상을 갖는 기포 제거가 용이한 슬러지 처리 펌프.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 배출관부는, 상기 격벽이 한쪽 벽부에 다른 한쪽 벽부로 결합되며, 그 유로 폭이 하부에서 상부로 점차 넓어지도록 상기 한쪽 벽부와 다른 한쪽 벽부가 상향 경사지게 배치되며, 하부에서 상부로 유로 단면의 길이가 좁아지도록 경사의 경사 벽부를 포함하는 기포 제거가 용이한 슬러지 처리 펌프.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 배출관부의 배출구와 재유입구는, 상기 만곡 내벽과 반대로 그 배출구가 재유입구보다 작게 형성되며, 상기 격벽은 상기 배출관부의 저면부 중간 우측에서 중간 위 좌측으로 경사지게 배치되며, 상기 격벽의 상단부는 상기 배출관부의 경사 벽부에 대응하는 경사 형상을 갖는 기포 제거가 용이한 슬러지 처리 펌프.
5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 배출관부의 어느 한쪽 벽부에는 개폐 가능한 개폐 홀이 마련되는 기포 제거가 용이한 슬러지 처리 펌프.

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