KR101878264B1 - 슬러지 탈리 기능을 갖는 펌프 흡입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬러지 탈리 기능을 갖는 펌프 흡입장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유입구 및 배출구를 포함하며 상기 유입구를 통해 슬러지가 포함된 오·폐수가 유입되는 수조; 및 상기 수조의 내측에 배치되며 수조에 수용된 오·폐수를 상기 배출구를 통해 배출시키되, 오·폐수에 포함된 슬러지를 분쇄하도록 구성되는 이송장치;를 포함하여 수처리 시설에 오·폐수가 유입되기 이전 오, 폐수를 이송하는 과정에서 오·폐수에 포함된 슬러지를 분쇄 및 커팅하여 슬러지로 인한 펌프 및 배관의 막힘 현상을 방지할 수 있으며, 수처리 시설의 처리효율을 향상시키는 효과가 있는 슬러지 탈리 기능을 갖는 펌프 흡입장치에 관한 것이다.

Description

슬러지 탈리 기능을 갖는 펌프 흡입장치{Pump suction device with sludge desorption function}

본 발명은 슬러지 탈리 기능을 갖는 펌프 흡입장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 입자가 큰 슬러지로 인해 펌프나 배관 등의 막힘 현상이 발생되는 것을 방지하기 위한 슬러지 탈리 기능을 갖는 펌프 흡입장치에 관한 것이다.

일반적으로 고농도 오, 폐수를 이송하기 위해서는 수중펌프 등이 이용되고 있으나, 오, 폐수는 슬러지를 많이 포함하고 있기 때문에 일반적인 펌프나 배관 등이 슬러지로 인하여 막힘 현상이 빈번히 발생함으로써 고장 원인이 되는데, 이는 응집된 슬러지의 부피가 커지거나 견고하게 굳은 슬러지 덩어리가 발생되기 때문에 펌프로서 흡입배관으로 강제로 흡입하여 처리설비로 이송시킬 때 흡입배관이나 펌프 내부에서 슬러지에 의한 막힘 현상이 빈번히 발생되는 까닭이다.

또한, 이러한 슬러지를 포함하는 오·폐수가 수처리 시설로 바로 유입되어 오·폐수 처리 시설의 과부하를 발생시켜 수처리 시설의 운전효율을 저하시키는 문제점이 있게 된다.

종래기술에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 펌프의 전단에 슬러지를 걸러내기 위한 여과기를 설치하였으나, 이 또한 슬러지에 의한 여과기의 막힘현상이 발생할 경우 여과기를 분해하여 세척해야 하기 때문에 전체적으로 작업효율이 저하되는 단점을 갖게 된다.

대한민국 등록특허 제10-0962444호

따라서, 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 수처리 시설에 오·폐수가 유입되기 이전 오, 폐수를 이송하는 과정에서 오·폐수에 포함된 슬러지를 분쇄 및 커팅하여 슬러지로 인한 펌프 및 배관의 막힘 현상을 방지할 수 있으며, 수처리 시설의 처리효율을 향상시키도록 구성되는 슬러지 탈리 기능을 갖는 펌프 흡입장치를 제공하고자 함이다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 슬러지 탈리 기능을 갖는 펌프 흡입장치는 유입구 및 배출구를 포함하며 상기 유입구를 통해 슬러지가 포함된 오·폐수가 유입되는 수조; 및 상기 수조의 내측에 배치되며 수조에 수용된 오·폐수를 상기 배출구를 통해 배출시키되, 오·폐수에 포함된 슬러지를 분쇄하도록 구성되는 이송장치;를 포함하여 구성되는 것이 특징이다.

이때, 상기 이송장치는 측면이 개방된 원통형으로 그 중심의 상면에는 상기 배출구를 통과하여 상기 수조의 외측으로 연장되는 배출라인과 연통되는 본체; 상기 본체의 외경에 대응되는 외경을 갖는 링 형태로 구성되어 상기 본체의 개방된 측면을 마감하도록 연직방향으로 다수의 분쇄날이 상호 간 일정간격 이격된 상태로 적층되어 고정되되, 상호 일정 간격 이격되어 이격된 간격인 슬릿이 마련되는 분쇄부; 상기 배출라인에 구성되며, 상기 수조에 수용된 오·폐수가 상기 슬릿을 통해 상기 본체 내측으로 유입되고 상기 본체에 유입된 오·폐수가 상기 배출라인을 통해 배출되도록 오·폐수에 흐름을 형성시키는 펌프; 및 상기 본체에 내재되어 상기 슬릿을 세척하도록 구성되는 세척수단;을 포함하여 구성되는 것이 특징이다.

또한, 상기 세척수단은 상기 본체의 중심부에 연직방향으로 배치되며 회전 가능토록 구성되는 회전축; 상기 회전축의 상단에 결속되는 임펠러; 수직배열되는 바 형태로 마련되며 상기 회전축과는 연결부재에 의해 연결되어 회전축과 연동되며, 상기 슬릿에 삽입 배치되는 다수의 세척날을 구비하는 하나 이상의 회전체;를 포함하여 구성되는 것이 특징이다.

이때, 상기 연결부재는 상기 회전축과 동심원을 갖는 링형태로 구성되며 그 외주면에 상기 회전체가 결합되는 하나 이상의 이격링; 일단은 상기 회전축에, 타단은 상기 이격링에 결합되는 복수의 회전날;을 포함하여 구성되는 것이 특징이다.

일례로써, 상기 회전날은 그 일단보다 타단이 높게 배치되며, 최상측의 이격링은 상기 회전체의 상단에 결합되는 것이 특징이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 슬러지 탈리 기능을 갖는 펌프 흡입장치는 수처리 시설에 오·폐수가 유입되기 이전 오, 폐수를 이송하는 과정에서 오·폐수에 포함된 슬러지를 분쇄 및 커팅하여 슬러지로 인한 펌프 및 배관의 막힘 현상을 방지할 수 있으며, 수처리 시설의 처리효율을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 슬러지 탈리 기능을 갖는 펌프 흡입장치를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 구성인 이송장치의 일 실시 예를 나타내는 절개사시도.
도 3은 본 발명의 일 구성인 세척수단의 일 실시 예를 나타내는 사시도.
도 4는 도 3의 작동상태를 나타내는 도면.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 슬러지 탈리 기능을 갖는 펌프 흡입장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 구성인 이송장치의 일 실시 예를 나타내는 절개사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 구성인 세척수단의 일 실시 예를 나타내는 사시도이다. 그리고 도 4는 도 3의 작동상태를 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 슬러지 탈리 기능을 갖는 펌프 흡입장치는 오·폐수 처리시설 등으로 오·폐수를 이송하는 과정에서 오·폐수에 포함되는 슬러지를 분쇄시킴으로써, 펌프(230)나 배관 등이 뭉친 슬러지로 인하여 폐색되는 현상을 방지할 수 있어 오·폐수 처리시설의 운전 효율을 개선시키도록 구성되는 것으로서, 그 주요 구성으로는 수조(100) 및 이송장치(200)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

먼저, 상기 수조(100)는 원통형 또는 육면체형 등 다양하게 구성될 수 있으며 내측에 오·폐수가 수용되는 공간부(101)이 마련된다.

또한, 상기 수조(100)에는 도 1a 내지 도 1b에서와 같이 수조(100)의 외측과 공간부(101)를 연통하는 유입구(110) 및 배출구(120)가 마련되며, 상기 유입구(110)를 통해 슬러지가 포함된 오·폐수가 공간부(101)로 유입되도록 구성된다.

이어서, 상기 이송장치(200)는 상기 수조(100)의 내측 즉, 공간부(101)에 배치되는 것으로, 수조(100)에 수용된 오·폐수를 상기 배출구(120)를 통해 배출시키되, 배출시키기 전 오·폐수에 포함된 슬러지를 분쇄시키도록 구성된다.

이하에서는 도 1 내지 도 2를 참조하여 상기 이송장치(200)의 구체적인 실시 예들에 대해 살펴보기로 한다.

본 실시 예에 따른 이송장치(200)는 본체(210), 분쇄부(220), 펌프(230) 및 세척수단(240)을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

먼저, 상기 본체(210)는 특히, 도 2에 도시된 바와 같이 측면이 개방된 원통형상으로 마련될 수 있으며, 도 1a 내지 도 1b에서와 같이 상면 중심부에는 상기 수조(100)의 배출구(120)를 통과하여 수조(100)의 외측으로 연장되는 배출라인(212)이 연통되게 된다.

즉, 수조(100)에 수용되는 슬러지가 포함된 오·폐수는 상기 이송장치(200)의 본체(210) 내측으로 유입되고, 유입된 오·폐수는 배출라인(212)을 통해 수조(100)의 외측으로 배출되는 구조를 취하게 된다.

이때, 상기 본체(210)는 도 1a 내지 도 1b에서와 같이 그 측면은 개방되나 상하면이 폐쇄되는 구조로 수조(100)에 수용된 오·폐수는 개방된 측면을 통해 본체(210) 내측으로 유입될 수 있게 된다.

상기 분쇄부(220)는 도 2에서와 같이 다수의 분쇄날(222)을 포함하여 구성되는 것으로, 상기 분쇄날(222)은 상기 본체(210)의 외경과 대응되는 외경을 갖는 링형태로 다수 구성되고 그 배치 구조는 상기 본체(210)의 개방된 측면을 마감하도록 연직방향으로 다수 적층되되, 상호 간 일정간격 이격되는 구조를 취하여, 그 이격된 간격인 슬릿(224)이 마련되도록 구성된다.

즉, 수조(100)에 수용된 오·폐수는 분쇄날(222)과 분쇄날(222) 간 얇은 틈새인 슬릿(224)을 통과하여 본체(210) 내부에 유입되도록 구성되므로, 본체(210) 내부로 유입되는 과정에서 오·폐수에 포함되는 뭉친 슬러지는 얇은 틈새구조를 갖는 슬릿(224)을 통과하면서 커팅 또는 분쇄될 수 있게 되어 본체(210) 내측으로 유입된 오·폐수에는 뭉친 슬러지가 모두 분쇄될 수 있게 되는 것이다.

이때, 도 2에서 화살표로 발췌하여 도시한 상기 분쇄날(222)의 평면도에 나타난 바와 같이 분쇄날(222)에는 그 외경보다 더 외측에 돌출하도록 중공(부호미도시)이 형성된 결합구(225)를 일체로 형성시켜, 연직방향으로 다수 구성되되, 분쇄날(222)들은 상호 간 일정간격 이격되도록 각 중공을 관통하는 결합봉(226)에 의해 결합되도록 구성시킴이 바람직하다.

또한, 도면에서 구체적으로 도시하진 않았으나, 상기 결합봉(226)에는 일정간격마다 돌기를 마련하여 다수의 분쇄날(222)들은 돌기에 의해 상호 간 일정간격 만큼 이격될 수 있도록 구성할 수 있다.

펌프(230)는 도 1에서와 같이 상기 배출라인(212)에 구성되는 것으로, 펌프(230)가 작동하게 되면 상기 수조(100)에 수용된 오·폐수가 상기 슬릿(224)을 통과하여 상기 본체(210) 내측으로 유입되고, 또한 상기 본체(210)에 유입된 오·폐수는 상기 배출라인(212)을 통해 수조(100)의 외측으로 배출되도록 오·폐수에 흐름을 형성시키게 된다.

즉, 상기 펌프(230)의 작동에 기해 수조(100)의 공간부(101)에 수용된 오·폐수는 도 1에 표시된 화살표의 흐름대로 상기 이송수단을 통과한 후, 배출라인(212)을 통해 배출될 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 슬릿(224)은 얇은 틈새구조를 취하는 바, 뭉친 슬러지가 지속적으로 슬릿(224)을 통과하는 과정에서 슬러지에 의한 슬릿(224)의 폐색현상이 빈번히 발생할 수 있게 되므로, 상기 이송장치(200)에는 슬릿(224)의 폐색현상을 방지시켜주는 세척수단(240)이 더 구성될 수 있게 된다.

이러한 세척수단(240)은 회전축(241), 구동수단(부호미도시) 및 회전체(243)를 포함하여 구성될 수 있게 된다.

먼저, 상기 회전축(241)은 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 상기 본체(210)의 중심부에서 연직방향으로 배치되게 된다.

또한, 상기 구동수단(부호미도시)으로는 모터(M) 또는 임펠러(242) 중에 하나가 적용될 수 있는 바, 구동수단으로써 상기 모터(M)가 적용될 경우, 도 1a에서와 같이, 모터(M)가 상기 회전축(241)을 구동시켜 회전축(241)의 회전을 직접 제어하도록 구성할 수 있게 된다.

아울러, 상기 임펠러(242)가 적용될 경우, 도 1b에 도시된 바와 같이 상기 회전축(241)의 상단에 임펠러(242)를 결속시켜 임펠러(242)가 회전할 시 상기 회전축(241)이 연동하여 회전하도록 구성된다.

이때, 구체적으로 도시된 바는 없으나 상기 회전축(241)의 상, 하단이 상기 본체(210)와 베어링을 통해 결합시켜 임펠러(242)의 회전에 회전축(241)이 보다 잘 연동할 수 있도록 구성시킴이 바람직하다..

이어서, 상기 회전체(243)는 도 1 내지 도 2에서와 같이 수직배열되는 바 형태로 하나 이상 마련될 수 있으며, 상기 회전축(241)과는 연결부재(244)에 의해 연결되어 회전축(241)과 연동하도록 구성된다.

아울러, 상기 회전체(243)에는 상기 슬릿(224)을 통과하도록 연장되는 다수의 세척날(245)이 더 구성되고, 이때, 상기 세척날(245)의 개수는 상기 슬릿(224)이 형성된 개수에 대응시킴이 바람직하다.

이때, 상기 구동수단(부호미도시)으로써 임펠러(242)가 적용되는 경우 도 1b에 도시된 바와 같이 상기 펌프(230)의 작동에 의해 본체(210)로 유입된 오·폐수가 배출라인(212)을 통해 배출되는 흐름을 갖게 되는 바, 회전축(241)의 상단에 결속되는 임펠러(242)는 오·폐수의 흐름 즉, 유체의 흐름에 의해 자동으로 회전하는 구조를 갖게 되어 상기 회전축(241)을 회전시키는 동력을 제공할 수 있게 된다.

또한, 회전체(243)는 회전축(241)과 연결부재(244)에 의해 연결되므로 회전축(241)과 연동하는 구조를 갖게 되므로 상기와 같은 작용에 의해 회전축(241)이 회전함에 따라 그에 연동할 수 있게 된다.

그에 따라, 상기 회전체(243)에 구성되는 세척날(245)은 회전하면서 상기 슬릿(224)에 적층 및 폐색되는 슬러지들을 지속적으로 제거하게 되어 상기 세척수단(240)의 높은 세척효율을 유지할 수 있게 되므로 이후 본 발명에 따른 슬러지 탈리 기능을 갖는 펌프 흡입장치를 거쳐 이동되는 오·폐수에 의해 펌프(230) 및 배관이 막히거나 폐색되는 것을 방지할 수 있게 되며, 더 나아가 에너지를 절감시켜 오·폐수 처리시설의 운전 효율을 개선시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 실시 예에서 언급하였던 바와 같이 상기 다수의 분쇄날(222)은 그 외경보다 더 외측에 돌출하도록 중공(부호미도시)이 형성된 결합구(225)를 일체로 형성시켜, 분쇄날(222)들은 상호 간 일정간격 이격되도록 각 중공을 관통하는 결합봉(226)에 의해 결합되도록 구성함으로써, 다수의 분쇄날(222)을 결합시키는 결합봉(226)이 분쇄날(222)의 외경보다 밖에 구성되어 상기 세척날(245)이 슬릿(224)의 영역을 통과하면서 세척작업을 실시함에 있어 세척날과(245)과 결합봉(226) 간 간섭이 발생하지 않도록 구성할 수 있게 된다.

이하에서는, 도 3 내지 도 4를 참조하여 슬러지 분쇄 기능을 더욱 강화시킬 수 있는 상기 연결부재(244)의 다른 실시 예에 대해 살펴본다.

본 실시 예에 따른 연결부재(244)는 이격링(244a) 및 회전날(244b)을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

먼저, 상기 이격링(244a)은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 회전축(241)과 동심원을 갖는 링형태로 구성되며 그 외주면에 상기 회전체(243)가 결합되게 된다.

이때, 상기 이격링(244a)은 하나 이상이 마련될 수 있는 것으로, 도면에서와 같이 상기 회전축(241) 및 회전체(243)의 길이에 따라 두 개 이상이 나란하게 이격배치될 수 있다.

또한, 상기 회전날(244b)의 일단은 상기 회전축(241)에, 타단은 상기 이격링(244a)에 결합되는 방식으로 상기 회전축(241)과 상기 이격링(244a)을 연결하도록 구성되는 것으로, 도면에서와 같이 복수의 회전날(244b)이 상기 회전축(241)을 중심으로 방사형으로 배치된다.

즉, 상기 회전축(241)이 회전함에 따라 회전날(244b)과 이격링(244a) 그리고 회전체(243)가 연동하는 구조를 갖게되는 것으로, 이때 상기 회전날(244b)에는 그 회전하는 방향을 향해 끝이 날카로운 칼 형태로 마련하여 통과하는 슬러지(S)가 회전날(244b)에 의해 잘게 부숴질 수 있도록 구성시킴이 바람직하다.

상기와 같은 연결부재(244)의 구조에 의해 복수의 회전날(244b)이 회전하면서 상기 슬릿(224)을 통과하여 횡측으로 잘게 분쇄된 슬러지(S)에 대해 종방향으로의 추가 절단 및 분쇄작용을 실시할 수 있게 되므로 슬러지(S)를 보다 완벽히 분쇄 시키는 효과를 제공할 수 있게 된다.

이때, 상기 회전날(244b)은 도 4에 나타낸 바와 같이 회전축(241)에 결합된 일단 보다 이격링(244a)에 결합된 타단이 높도록 경사각을 형성시키고, 아울러 최상측에 배치되는 이격링(244a)은 상기 회전체(243)의 상단에 결합되도록 구성시킴으로써, 상기 분쇄부(220)를 통과하여 본체(210)로 유입되는 오·폐수 및 슬러지(S)가 모두 상기 회전날(244b)을 통과하여야만 상기 배출라인(212)에 도달하는 구조를 갖게 되므로, 이송되는 모든 오·폐수 및 슬러지(S)에 대한 횡측 및 종측으로의 절단 및 분쇄 작용을 실시할 수 있게 된다.

그 작동상태를 보다 구체적으로 살펴보면, 도 4에서와 같이 수조(100)에 수용되는 슬러지(S)를 포함하는 오·폐수는 화살표와 같은 흐름을 갖게되는 바, 즉, 펌프(230)가 작동함에 따라 분쇄부(220)를 통과하여 본체(210) 내부로 유입되고 유입된 슬러지(S)를 포함하는 오·폐수는 다시 회전하는 회전날(244b)에 분쇄된 후 배출라인(212)을 통해 배출되는 흐름을 갖게 된다.

이때, 슬러지(S)를 포함하는 오·폐수는 분쇄부(220)를 통과하는 과정에서 횡측으로 얇은 구조를 갖는 슬릿(224)을 통과하면서 횡측으로 절단 및 분쇄되게 되고, 이후 회전날(244b)을 통과하면서 종측으로 절단 및 분쇄되게 되므로 슬러지(S)에 대한 완벽한 분쇄기능을 수행할 수 있게 된다.

즉, 본 실시 예에 따른 연결부재(244)는 상기 실시 예에서와 마찬가지로 상기 회전축(241)과 회전체(243)를 연결하는 수단임과 동시에 횡측으로 절단된 슬러지(S)에 대한 종측으로의 분쇄작용 실시하는 두 가지의 목적을 달성할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100 : 수조 110 : 유입구
120 : 배출구 200 : 이송장치
210 : 본체 220 : 분쇄부
230 : 펌프 240 : 세척수단

Claims (6)

1. 유입구 및 배출구를 포함하며 상기 유입구를 통해 슬러지가 포함된 오·폐수가 유입되는 수조; 및 상기 수조의 내측에 배치되며 수조에 수용된 오·폐수를 상기 배출구를 통해 배출시키되, 오·폐수에 포함된 슬러지를 분쇄하도록 구성되는 이송장치;를 포함하는 슬러지 탈리 기능을 갖는 펌프 흡입장치에 있어서,
   상기 이송장치는, 측면이 개방된 원통형으로 그 중심의 상면에는 상기 배출구를 통과하여 상기 수조의 외측으로 연장되는 배출라인과 연통되는 본체; 상기 본체의 외경에 대응되는 외경을 갖는 링 형태로 구성되어 상기 본체의 개방된 측면을 마감하도록 연직방향으로 다수의 분쇄날이 상호 간 일정간격 이격된 상태로 적층되어 고정되되, 상호 일정 간격 이격되어 이격된 간격인 슬릿이 마련되는 분쇄부; 상기 배출라인에 구성되며, 상기 수조에 수용된 오·폐수가 상기 슬릿을 통해 상기 본체 내측으로 유입되고 상기 본체에 유입된 오·폐수가 상기 배출라인을 통해 배출되도록 오·폐수에 흐름을 형성시키는 펌프; 및 상기 본체에 내재되어 상기 슬릿을 세척하도록 구성되는 세척수단;을 포함하고,
   상기 세척수단은, 상기 본체의 중심부에 연직방향으로 배치되며 회전 가능토록 구성되는 회전축; 상기 회전축이 회전하도록 동력을 제공하는 구동수단; 및 수직배열되는 바 형태로 마련되며 상기 회전축과는 연결부재에 의해 연결되어 회전축과 연동되며, 상기 슬릿에 삽입 배치되는 다수의 세척날을 구비하는 하나 이상의 회전체;를 포함하며,
   상기 구동수단으로 상기 회전축의 상단에 임펠러를 마련하여, 상기 펌프에 의해 상기 본체에 유입되어 상기 배출라인을 통해 배출되는 오·폐수의 흐름에 의해 상기 임펠러가 회전하고 상기 임펠러의 회전에 의해 회전축이 회전하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 슬러지 탈리 기능을 갖는 펌프 흡입장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 연결부재는
   상기 회전축과 동심원을 갖는 링형태로 구성되며 그 외주면에 상기 회전체가 결합되는 하나 이상의 이격링;
   일단은 상기 회전축에, 타단은 상기 이격링에 결합되는 복수의 회전날;
   을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 슬러지 탈리 기능을 갖는 펌프 흡입장치.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 회전날은 그 일단보다 타단이 높게 배치되며,
   최상측의 이격링은 상기 회전체의 상단에 결합되는 것을 특징으로 하는 슬러지 탈리 기능을 갖는 펌프 흡입장치.

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