KR101950702B1 - 슬러지 반송용 펌프 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 최종침전지의 바닥 쪽에 설치되는 반송관에 쉽게 설치할 수 있고, 밀도가 높은 슬러지를 반송하기 용이하도록 회전력(토크)이 향상된 슬러지 반송용 펌프 조립체에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 슬러지 반송용 펌프 조립체는, 소정 길이를 가지는 제1 수평프레임과, 상기 제1 수평프레임과 소정 간격 이격되어 설치되는 제2 수평프레임 및 상기 제1, 2 수평프레임의 일측을 수직으로 연결하는 수직프레임을 포함하여 전체적으로 "ㄷ"자 모양을 이루도록 형성되는 설치프레임; 상기 제1, 2 수평프레임 사이에 설치되는 구동모터; 상부가 상기 제1 수평프레임의 타단에 고정되면서 소정 지름을 가지는 원통 모양의 임펠러가이드; 상기 구동모터의 일측에 설치되면서 상기 구동모터에 의해 입력되는 회전속도를 소정 기어비로 감속하여 출력시키는 감속유닛; 및 상기 감속유닛의 일측에 설치되면서 상기 임펠러가이드 내에 위치되어 상기 감속유닛에 의해 감속된 회전속도로 회전 동작되는 소정 지름의 임펠러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

슬러지 반송용 펌프 조립체{Sludge Return Pump Assembly}

본 발명은 슬러지 반송용 펌프 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하수처리장의 반응조로 미생물을 공급하기 위해 최종침전지에서 농축된 슬러지를 반응조로 반송하거나 또는 폭기조 내의 슬러지 농도를 일정하게 유지시키기 위해 폭기조로 슬러지를 반송하는 데에 사용되는 슬러지 반송용 펌프 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 하수 처리방법에는 폭기에 의해 호기성 미생물을 증식시켜 하수 중의 유기물을 분해하는 활성오니법(호기법)이 알려져 있다.

이러한 활성오니법은 호기성 미생물의 집단이 부유물에 흡착되어 플록(활성오니)을 형성시켜 진흙(이하 '슬러지'라 한다.)으로 침전되고, 이에 의해 상징액과 분리되도록 하는 방법이다.

이와 같이 활성오니법을 이용한 하수 처리 시설에서는 반응조 내부의 미생물 양을 일정하게 유지시키기 위해 소정 량의 슬러지를 최종침전지에서 반응조로 반송시키게 되는데, 이때 슬러지를 반송관을 통해 반송하기 위한 슬러지 반송펌프(sludge return pump)가 사용된다.

상기와 같은 종래의 슬러지 반송펌프의 예로서 등록특허공보 제1826819호의 원심 슬러리 펌프 및 임펠러(이하 '특허문헌'이라 한다)가 개시되어 있다.

상기 특허문헌에 개시된 펌프는, 케이스와, 모터에 의해 회전될 수 있도록 케이스의 수용 공간에 설치되면서 케이스 배출구 방향으로 슬러리(이하 '슬러지'로 통칭한다)를 강제로 배출시킬 수 있도록 내부에 적어도 하나의 베인이 형성되는 임펠러로 구성되고, 상기 임펠러의 중앙 흡입구와 인접된 임펠러측 환형 시일면은, 유체 흐름의 역방향인 회전축선을 기준으로 둔각인 제1 각도로 기울어지게 형성되고, 케이스의 케이스 흡입구와 인접된 케이스측 환형 시일면은 적어도 일부가 임펠러측 환형 시일면과 평행하게 형성되며, 케이스 흡입구의 횡단면 상측 연장선과 중앙 흡입구의 횡단면 상측이 서로 평행하게 형성되고, 케이스 흡입구와 중앙 흡입구에 단차가 발생될 수 있도록 케이스 흡입구의 직경은 중앙 흡입구의 직경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.

그러나 상기와 같은 종래의 펌프를 설치하기 위해서는 최종침전지의 바닥 쪽에 위치되는 반송관의 위치에 맞추어 볼트와 너트 등의 체결부재를 사용하여 설치되어야 하고, 이 때문에 펌프의 유지 보수 및 교체 등을 위해서는 최종침전지 내부의 하수와 슬러지를 배출시킨 상태에서 작업이 진행되어야 하며, 이 때문에 펌프의 설치 및 교체에 많은 시간이 소요되는 문제가 있다.

따라서 최종침전지의 바닥 쪽에 설치되는 반송관에 쉽게 설치할 수 있고, 밀도가 높은 슬러지를 반송하기 용이하도록 회전력(토크)이 향상된 슬러지 반송용 펌프 조립체의 개발이 요구된다.

KR 10-1826819 B1 (2018. 02. 01.) KR 10-1781456 B1 (2017. 09. 19.) KR 10-0676585 B1 (2007. 01. 24.) KR 10-1737420 B1 (2017. 05. 12.)

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 슬러지 반송용 펌프가 가지는 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 최종침전지의 바닥 쪽에 설치되는 반송관에 쉽게 설치할 수 있고, 밀도가 높은 슬러지를 반송하기 용이하도록 회전력(토크)이 향상된 슬러지 반송용 펌프 조립체를 제공하는 것이다.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 슬러지 반송용 펌프 조립체는, 소정 길이를 가지는 제1 수평프레임과, 상기 제1 수평프레임과 소정 간격 이격되어 설치되는 제2 수평프레임 및 상기 제1, 2 수평프레임의 일측을 수직으로 연결하는 수직프레임을 포함하여 전체적으로 "ㄷ"자 모양을 이루도록 형성되는 설치프레임; 상기 제1, 2 수평프레임 사이에 설치되는 구동모터; 상부가 상기 제1 수평프레임의 타단에 고정되면서 소정 지름을 가지는 원통 모양을 임펠러가이드; 상기 구동모터의 일측에 설치되면서 상기 구동모터에 의해 입력되는 회전속도를 소정 기어비로 감속하여 출력시키는 감속유닛; 및 상기 감속유닛의 일측에 설치되면서 상기 임펠러가이드 내에 위치되어 상기 감속유닛에 의해 감속된 회전속도로 회전 동작되는 소정 지름의 임펠러를 포함하고, 상기 임펠러가이드는, 소정 지름을 가지는 원통 모양의 가이드본체; 상기 가이드본체의 전방 쪽 상부에 위치되면서 서로 소정 간격 이격되도록 한 쌍이 설치되는 "ㄱ"자 모양의 파이프가이드; 및 상기 가이드본체의 상부 외측면에 상기 파이프가이드를 중심으로 양측으로 소정 각도 이격되도록 한 쌍이 설치되는 "ㄱ"자 모양의 플랜지가이드를 포함하여, 상기 한 쌍의 파이프가이드 사이에 반송관과 연결되도록 설치되는 수직의 가이드파이프가 위치되도록 하여 상기 펌프 조립체의 승강 위치가 안내되고, 상기 펌프 조립체의 하강 동작에 의해 상기 한 쌍의 플랜지가이드가 상기 반송관의 플랜지부에 끼움 삽입되면서 상기 임펠러가이드와 상기 플랜지부가 서로 밀착 고정되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명의 상기 감속유닛은 양측이 개방되어 내부에 소정 크기의 수용공간이 형성되는 하우징; 상기 하우징의 개방된 일측 내부에 설치되면서 내측면을 따라 치형이 형성되는 링기어; 상기 하우징의 내부에 설치되면서 소정 지름을 가지는 원판 모양의 캐리어; 상기 캐리어의 일측면에 상기 링기어와 맞물리도록 설치되는 복수 개의 위성기어; 일단이 상기 캐리어의 타측면 중앙에 결합되어 상기 캐리어의 회전에 의해 함께 회전되고, 타단이 상기 하우징의 개방된 타측면을 관통하여 소정 길이 돌출되도록 수평의 길이를 가지는 회전축; 상기 하우징의 내부에 설치되면서 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 복수 개의 베어링; 상기 하우징의 개방된 타측면에 설치되면서 상기 하우징의 내부 기밀을 유지시키는 실링부재; 및 중앙에 상기 회전축이 관통되는 소정 지름의 구멍이 형성되면서 상기 하우징의 개방된 타측면을 커버하도록 조립되는 소정 크기의 슬리브를 포함하고, 상기 슬리브에는, 상기 임펠러의 내측면과 소정 간격 이격되도록 소정 지름을 가지는 회전가이드가 형성되어, 상기 회전가이드에 의해 상기 임펠러의 회전시 동심도가 유지되도록 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 한 쌍의 플랜지가이드가 상기 파이프가이드를 중심으로 120~180°의 각도로 이격되어 형성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

이에 더해 본 발명은 상기 파이프가이드의 서로 마주보는 면에 소정 지름을 가지는 롤러가 설치되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 파이프가이드와 상기 플랜지가이드에 상기 플랜지부의 두께에 대응되도록 상기 가이드본체와 이격되는 간격이 형성되고, 상기 파이프가이드와 상기 플랜지가이드는, 상기 가이드본체와 마주보는 하단 일측면에 소정 각도의 경사면부가 형성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 하수 처리장에 있어서 최종침전지의 바닥 쪽에 설치되는 반송관의 위치에 맞추어 수직으로 설치되는 가이드파이프를 따라 펌프 조립체를 안전하면서도 정확한 위치로 하강시킬 수 있고, 이에 의해 펌프 조립체를 반송관의 위치에 맞추어 쉽게 설치할 수 있는 장점이 있다.

또한, 펌프 조립체를 가이드파이프를 따라 하강시키는 것만으로 플랜지가이드에 플랜지부가 끼움 삽입되게 되면서 임펠러가이드와 플랜지부가 서로 자연스럽게 밀착되어 강건하게 고정될 수 있다.

이에 더해 감속유닛에는 임펠러의 내측면과 소정 간격 이격되도록 슬리브가 설치되어 임펠러가 회전 동작될 때 슬리브에 의해 변위 폭이 제한되고, 그 결과 임펠러의 회전 동심도가 유지되면서 임펠러의 회전 성능이 향상되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 슬러지 반송용 펌프 조립체의 예를 보인 사시도.
도 2는 도 1의 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 설치프레임의 예를 보인 도면.
도 4는 본 발명에 따른 임펠러가이드의 예를 보인 도면.
도 5(a, b)는 본 발명에 따른 파이프가이드와 플랜지가이드의 예를 보인 도면.
도 6은 본 발명에 따른 파이프가이드를 이용하여 가이드파이프를 따라 수직으로 이동 가능하게 설치되는 예를 보인 도면.
도 7은 본 발명에 따른 플랜지가이드를 이용하여 반송관의 플랜지부와 임펠러가이드가 서로 밀착되도록 설치되는 예를 보인 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 감속유닛과 임펠러의 예를 보인 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 감속유닛과 임펠러가 조립된 예를 보인 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 감속유닛의 링기어 및 위성기어가 구동모터의 선기어와 맞물리도록 설치되는 예를 보인 도면.
도 12 내지 도 14는 본 발명에 따른 슬러지 반송용 펌프 조립체가 저수조의 바닥 쪽에 설치된 반송관에 설치되는 예를 보인 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면에 따라 상세하게 설명한다.

본 발명은 최종침전지의 바닥 쪽에 설치되는 반송관에 쉽게 설치할 수 있고, 밀도가 높은 슬러지를 반송하기 용이하도록 회전력(토크)이 향상된 슬러지 반송용 펌프 조립체를 제공하고자 하는 것으로, 이러한 본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 설치프레임(10), 구동모터(20), 임펠러가이드(30), 감속유닛(40) 및 임펠러(50)를 포함한다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 펌프 조립체(3) 중 반송관(2)과 마주보는 방향을 '전방'으로 지칭하여 설명하고, 그 반대되는 방향을 '후방'으로 지칭하여 설명한다.

설치프레임(10)은 후술되는 구동모터(20)와 임펠러가이드(30)가 강건하게 설치 고정될 수 있도록 사각 단면 모양의 프레임으로 이루어지는 구성이다.

이러한 설치프레임(10)은 도 3에 도시된 바와 같이 전, 후 방향으로 수평의 길이를 가지는 제1 수평프레임(11)과, 상기 제1 수평프레임(11)의 하부 쪽에 소정 간격 이격되어 제1 수평프레임(11)과 평행하게 설치되는 소정 길이의 제2 수평프레임(12)과, 상기 제1, 2 수평프레임(11, 12)의 후방 쪽의 일단(일측)을 서로 수직으로 연결하는 소정 길이의 수직프레임(13)을 포함하고, 이러한 제1, 2 수평프레임(11, 12)과 수직프레임(13)에 의해 전체적으로 "ㄷ"자 모양을 이루게 된다.

이때 제1 수평프레임(11)의 타단(타측)에는 소정 각도를 가지는 경사면(도면부호 없음)이 형성되고, 이에 의해 후술되는 임펠러가이드(30)의 상단 부분이 경사면을 따라 용접되어 고정된다.

그리고 제2 수평프레임(12)은 제1 수평프레임(11)에 비해 상대적으로 짧은 길이로 형성되고, 이러한 제2 수평프레임(12)의 타단(타측)에는 후술되는 구동모터(20)가 설치되는 설치브래킷(12A)이 구비된다.

이에 더해 제2 수평프레임(12)의 양측면에는 각각 임펠러가이드(30)의 저면을 지지하도록 전방으로 소정 길이를 가지는 지지대(12B)가 설치된다.

또한, 제1 수평프레임(11)의 상면에는 소정 간격을 두고 복수 개의 견인줄 설치부(11A)가 설치되고, 이러한 견인줄 설치부(11A)에는 견인줄(L)이 설치되기 위한 복수 개의 구멍(도면부호 없음)이 형성되며, 제1 수평프레임(11)의 저면에는 후술되는 감속유닛(40)이 설치프레임(10)에 의해 더욱 강건하게 고정되도록 하는 감속유닛 설치대(11B)가 구비된다.

상기와 같은 설치프레임(10)의 구성에 의해 구동모터(20)가 설치브래킷(12A)에 설치되어 제1, 2 수평프레임(11, 12) 사이에 위치되고, 감속유닛(40)이 구동모터(20)의 전방 쪽에 조립됨과 동시에 감속유닛 설치대(11B)에 설치되어 위치가 강건하게 고정되며, 임펠러가이드(30)가 제1 수평프레임(11)과 지지대(12B)에 의해 상, 하부가 지지되면서 강건하게 고정된다.

그리고 펌프 조립체(3)의 무게 균형 등을 고려하여 서로 다른 위치에 구비되는 복수 개의 견인줄 설치부(11A)의 구멍 중에서 적절한 위치의 구멍을 선택하여 견인줄(L)을 연결할 수 있고, 이에 의해 펌프 조립체(3)를 반송관(2)에 설치하거나 또는 반송관(2)에 설치된 펌프 조립체(3)를 분리할 때 견인줄(L)에 매달린 펌프 조립체(3)가 안정적인 상태로 유지되게 된다.

구동모터(20)는 전원이 인가됨에 따라 소정 속도로 구동축을 회전시키는 구성이다.

이러한 구동모터(20)는 수중에 설치되어 사용될 수 있는 모터 중에서 선택되어 구성되고, 구동모터(20)의 구동축(도시하지 않음)에는 후술되는 감속유닛(40)의 위성기어(44)와 맞물리는 선기어(21)가 설치되며, 이에 의해 구동모터(20)의 회전속도(rpm)가 감속유닛(40)을 거쳐 소정 감속 비율(기어비)로 감속되어 임펠러가(50)가 회전되게 된다.

상기와 같은 구동모터(20)는 공지된 모터 중에서 선택되어 구성되는 것이므로 이에 대한 더욱 상세한 설명은 생략한다.

임펠러가이드(30)는 임펠러(50)의 외측면을 감싸도록 설치되어 임펠러(50)의 회전 동작에 의해 발생되는 슬러지의 이송 압력이 주변으로 분산되지 않고 반송관(2) 쪽으로 집중되도록 하는 구성이다.

이러한 임펠러가이드(30)는 도 4 및 도 5(a, b)에 도시된 바와 같이 소정 지름을 가지는 원통 모양의 가이드본체(31)와, 상기 가이드본체(31)의 전방 쪽 상부에 위치되면서 서로 소정 간격 이격되도록 한 쌍이 설치되는 "ㄱ"자 모양의 파이프가이드(32) 및 상기 가이드본체(31)의 상부 외측면을 따라 파이프가이드(32)를 중심으로 양측으로 소정 각도 이격되도록 한 쌍이 설치되는 "ㄱ"자 모양의 플랜지가이드(33)를 포함한다.

여기서 가이드본체(31)는 임펠러(50)가 위치되는 가운데 부분을 기준으로 후방 쪽에는 점진적으로 지름이 커지는 확개부(도면부호 없음)가 형성되고, 전방 쪽 외측면에는 소정 지름을 가지면서 반송관(2)의 플랜지부(2A)와 밀착되는 소정 지름의 플랜지(도면부호 없음)가 형성된다.

그리고 한 쌍의 플랜지가이드(33)는 도 4에 도시된 바와 같이 파이프가이드(32)를 중심으로 120~180°의 각도(A)로 이격되어 형성되는 것이 바람직한데, 이는 플랜지가이드(33)의 이격 각도(A)가 120° 미만으로 형성되면 하수와 슬러지 등에 의해 작용하는 외력이 펌프 조립체(3)에 작용할 때 펌프 조립체(3)가 쉽게 유동되게 되면서 플랜지부(2A)로부터 분리될 수 있고, 이와 반대로 플랜지가이드(33)의 이격 각도(A)가 180°를 초과하여 형성되면 상하 슬라이딩에 의해 반송관(2)의 플랜지부(2A)가 삽입되지 못하게 되므로 펌프 조립체(3)의 설치가 곤란하다는 점에서 기인된다.

상기와 같은 한 쌍의 플랜지가이드(33)에 의해 반송관(2)의 플랜지부(2A)가 2개의 플랜지가이드(33)에 삽입되어 좌우 방향으로 유동되지 않도록 위치 고정되게 된다.

또한, 한 쌍의 파이프가이드(32)의 서로 마주보는 면에는 소정 지름을 가지는 롤러(32A)가 각각 설치되고, 이에 의해 도 5에 도시된 바와 같이 한 쌍의 파이프가이드(32) 사이에 수직의 가이드파이프(1)가 위치되면 롤러(32A)에 의해 가이드파이프(1)가 한 쌍의 파이프가이드(32) 사이에서 이탈되지 않도록 구속되게 되고, 이와 동시에 펌프 조립체(3)가 승강될 때에는 롤러(32A)가 가이드파이프(1)와 접촉된 상태로 회전 동작되게 되면서 펌프 조립체(3)가 쉽게 승강되게 된다.

그리고 파이프가이드(32)와 플랜지가이드(33)는 도 5(a, b)에 도시된 바와 같이 자유단이 플랜지부(2A)의 두께에 대응되는 간격으로 가이드본체(31)와 이격되도록 소정 간격(G, G')이 형성되고, 이에 의해 도 7에 도시된 바와 같이 반송관(2)의 플랜지부(2A)가 파이프가이드(32)와 플랜지가이드(33)에 의해 끼움 삽입되게 되면 자연스럽게 임펠러가이드(30)와 플랜지부(2A)가 서로 밀착된 상태로 고정되게 된다.

상기와 같은 임펠러가이드(30)는 설치프레임(10) 중 제1 수평프레임(11)의 타단에 가이드본체(31)의 상부가 용접되고, 제2 수평프레임(12)에 구비된 지지대(12B)에 가이드본체(31)의 하부가 용접되어 설치프레임(10)에 강건하게 고정된다.

감속유닛(40)은 구동모터(20)에서 출력되는 회전속도를 소정 기어비로 감속하여 상대적으로 회전력(토크)을 상승시키는 구성이다.

이러한 감속유닛(40)은 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이 양측이 개방되어 내부에 소정 크기의 수용공간이 형성되는 하우징(41)과, 상기 하우징(41)의 개방된 일측 내부에 설치되면서 내측면을 따라 치형이 형성되는 소정 지름의 링기어(42)와, 상기 하우징(41)의 내부에 설치되면서 소정 지름을 가지는 원판 모양의 캐리어(43)와, 상기 캐리어(43)의 일측면에 링기어(42)와 맞물리도록 설치되는 복수 개의 위성기어(44)와, 일단이 상기 캐리어(43)의 타측면 중앙에 결합되어 캐리어(43)의 회전에 의해 함께 회전되면서 타단이 하우징(41)의 개방된 타측면을 관통하여 돌출되도록 소정 길이를 가지는 회전축(45)과, 상기 하우징(41)의 내부에 설치되면서 회전축(45)을 회전 가능하게 지지하는 복수 개의 베어링(46)과, 상기 하우징(41)의 개방된 타측면에 설치되면서 하우징(41)의 내부 기밀을 유지시키는 실링부재(47) 및 중앙에 상기 회전축(45)이 관통되는 소정 지름의 구멍이 형성되면서 하우징(41)의 개방된 타측면을 커버하도록 조립되는 소정 크기의 슬리브(48)를 포함한다.

여기서 하우징(41)의 외측면에는 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 설치프레임(10)의 설치브래킷(12A)과 볼트와 너트 등의 체결부재에 의해 조립되는 체결부(41A)가 구비된다.

그리고 링기어(42)가 설치되는 하우징(41)의 일측면은 구동모터(20)와 밀착되도록 체결부재에 의해 강건하게 조립되고, 이에 의해 구동모터(20)와 감속유닛(40)은 서로 일체로 고정된다.

이때 구동모터(20)와 하우징(41) 사이에는 기밀을 유지시키는 실링부재(도시하지 않음)가 설치되거나 또는 구동모터(20)와 감속유닛(40)의 외측면을 따라 소정 두께로 유성의 실링재 또는 방수페인트가 도포되어 구동모터(20)와 감속유닛(40)의 기밀이 유지되도록 구성될 수 있다.

또한, 실링부재(47)는 회전축(45)에 설치되어 유체 및 슬러지가 하우징(41)의 내부로 유입되지 않도록 스프링 등에 의해 기밀을 유지시키는 것으로, 이러한 링씰은 회전축(45)에 설치되는 조건에 따라 공지된 실링부재 중에서 선택되어 구성된다.

또한, 슬리브(48)에는 도 10에 도시된 바와 같이 임펠러(50)의 후방 쪽에 형성되는 홈의 내측면과 소정 간격 이격되도록 소정 지름을 가지는 회전가이드(48A)가 돌출 형성되고, 이에 의해 임펠러(50)의 회전시 유체 및 슬러지에 의한 외력이 작용하더라도 임펠러(50)의 회전 동심도가 소정 범위(회전가이드(48A)의 외측면과 임펠러(50)에 형성된 홈의 내측면 사이의 간격) 이내로 유지될 수 있으며, 그 결과 임펠러(50)의 회전 성능과 안전성이 담보되게 되면서 슬러지의 반송 성능이 향상되게 된다.

이러한 슬리브(48)는 하우징(41)의 외측에 위치되어 볼트로 고정되므로 슬리브(48)의 마모로 인해 교체가 요구되는 경우, 임펠러(50)를 분리한 상태에서 슬리브(48)만을 쉽게 분리하여 교체할 수 있게 된다.

상기와 같은 감속유닛(40)의 구성에 의해 구동모터(20)의 구동축에 설치된 선기어(21)가 회전 동작되면, 도 11에 도시된 바와 같이 선기어(21)와 맞물리도록 설치되는 복수 개의 위성기어(44)가 회전 동작되고, 위성기어(44)의 회전 동작에 의해 위성기어(44)와 맞물리도록 설치된 링기어(42)를 따라 캐리어(43)가 함께 회전 동작되면서 캐리어(43)에 연결된 회전축(45)이 선기어(21), 위성기어(44) 및 링기어(42)의 기어비에 따라 감속되어 회전되게 된다.

임펠러(50)는 구동모터(20)와 감속유닛(40)을 통해 출력되는 회전력에 의해 회전 동작되는 구성이다.

이러한 임펠러(50)는 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이 소정 지름을 가지는 원통 모양의 임펠러바디(51)와, 상기 임펠러바디(51)의 외측면을 따라 방사상으로 설치되는 복수 개의 날개(52)로 구성된다.

상기와 같은 임펠러(50)는 날개(52)의 폭과 지름에 따라 슬러지를 반송시키는 힘의 세기가 달라지게 되고, 따라서 감속유닛(40)을 통해 발생하는 회전력(토크), 슬러지의 저항 및 소비전력 등을 고려하여 구동모터(20)에 과부하가 발생하지 않는 적절한 폭과 지름으로 설계됨이 바람직하다.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 슬러지 반송용 펌프 조립체를 설치할 때에는 먼저, 펌프 조립체(3)의 무게 균형을 고려하여 설치프레임(10)의 견인줄 설치부(11A) 중 적절한 위치에 견인줄(L)을 설치하고, 설치된 견인줄(L)을 이용하여 펌프 조립체(3)를 소정 높이로 들어올려 가이드파이프(1)의 상단 부분이 한 쌍의 파이프가이드(32) 사이에 위치되도록 설치한다.

그런 다음, 감긴 견인줄(L)을 천천히 풀면서 도 12 내지 도 13에 도시된 바와 같이 펌프 조립체(3)를 가이드파이프(1)를 따라 반송관(2)의 위치까지 천천히 하강시킨다.

이때 펌프 조립체(3)가 반송관(2)의 플랜지부(2A) 위치까지 하강되면, 플랜지가이드(33)에 플랜지부(2A)가 아래쪽에서 위쪽으로 삽입되어 고정되고, 이후 펌프 조립체(3)의 자중에 의해 플랜지가이드(33)와 파이프가이드(32)의 하단 부분까지 플랜지부(2A)가 삽입되면서 가이드본체(31)와 플랜지부(2A)가 서로 밀착 고정되게 된다.

한편, 설치된 펌프 조립체(3)를 점검 또는 교체하고자 하는 경우에는, 먼저 설치프레임(10)에 연결된 견인줄(L)을 감아 펌프 조립체(3)를 수직으로 상승시키면, 펌프 조립체(3)가 상승되면서 파이프가이드(32)와 플랜지가이드(33)가 플랜지부(2A)로부터 자연스럽게 분리되게 되고, 이후 가이드파이프(1)를 따라 수직 방향으로 안내되면서 펌프 조립체(3)가 안정적으로 최종침전지의 상부 쪽으로 견인되게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 하수처리장의 최종침전지의 바닥 쪽에 설치되는 반송관의 위치에 맞추어 설치되는 수직의 가이드파이프를 따라 펌프 조립체를 안전하게 하강시켜 설치할 수 있고, 또한, 펌프 조립체를 가이드파이프를 따라 하강시키는 것만으로 펌프 조립체가 반송관에 밀착되어 고정되도록 쉽게 설치할 수 있게 된다.

위에서는 설명의 편의를 위해 바람직한 실시예를 도시한 도면과 도면에 나타난 구성에 도면부호와 명칭을 부여하여 설명하였으나, 이는 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 도면상에 나타난 형상과 부여된 명칭에 국한되어 그 권리범위가 해석되어서는 안 될 것이며, 발명의 설명으로부터 예측 가능한 다양한 형상으로의 변경과 동일한 작용을 하는 구성으로의 단순 치환은 통상의 기술자가 용이하게 실시하기 위해 변경 가능한 범위 내에 있음은 지극히 자명하다고 볼 것이다.

1: 가이드파이프 2: 반송관
2A: 플랜지부 3: 펌프 조립체
10: 설치프레임 11: 제1 수평프레임
11A: 견인줄 설치부 11B: 감속유닛 설치대
12: 제2 수평프레임 12A: 설치브래킷
12B: 지지대 13: 수직프레임
20: 구동모터 21: 선기어
30: 임펠러가이드 31: 가이드본체
32: 파이프가이드 32': 경사면부
32A: 롤러 33: 플랜지가이드
33': 경사면부 34: 스토퍼
40: 감속유닛 41: 하우징
41A: 체결부 42: 링기어
43: 캐리어 44: 위성기어
45: 회전축 46: 베어링
47: 실링부재 48: 슬리브
48A: 회전가이드 50: 임펠러
51: 임펠러바디 52: 날개
A: 각도 G, G': 간격
L: 견인줄

Claims (5)

1. 하수처리장의 슬러지를 반송하는 데에 사용되는 슬러지 반송용 펌프 조립체(3)에 있어서,
   상기 펌프 조립체(3)는,
   소정 길이를 가지는 제1 수평프레임(11)과, 상기 제1 수평프레임(11)과 소정 간격 이격되어 설치되는 제2 수평프레임(12) 및 상기 제1, 2 수평프레임(11, 12)의 일측을 수직으로 연결하는 수직프레임(13)을 포함하여 전체적으로 "ㄷ"자 모양을 이루도록 형성되는 설치프레임(10);
   상기 제1, 2 수평프레임(11, 12) 사이에 설치되는 구동모터(20);
   상부가 상기 제1 수평프레임(11)의 타단에 고정되면서 소정 지름을 가지는 원통 모양의 임펠러가이드(30);
   상기 구동모터(20)의 일측에 설치되면서 상기 구동모터(20)에 의해 입력되는 회전속도를 소정 기어비로 감속하여 출력시키는 감속유닛(40); 및
   상기 감속유닛(40)의 일측에 설치되면서 상기 임펠러가이드(30) 내에 위치되어 상기 감속유닛(40)에 의해 감속된 회전속도로 회전 동작되는 소정 지름의 임펠러(50);
   를 포함하고,
   상기 임펠러가이드(30)는,
   소정 지름을 가지는 원통 모양의 가이드본체(31);
   상기 가이드본체(31)의 전방 쪽 상부에 위치되면서 서로 소정 간격 이격되도록 한 쌍이 설치되는 "ㄱ"자 모양의 파이프가이드(32); 및
   상기 가이드본체(31)의 상부 외측면에 상기 파이프가이드(32)를 중심으로 양측으로 소정 각도 이격되도록 한 쌍이 설치되는 "ㄱ"자 모양의 플랜지가이드(33);
   를 포함하여, 상기 한 쌍의 파이프가이드(32) 사이에 반송관(2)과 연결되도록 설치되는 수직의 가이드파이프(1)가 위치되도록 하여 상기 펌프 조립체(3)의 승강 위치가 안내되고, 상기 펌프 조립체(3)의 하강 동작에 의해 상기 한 쌍의 플랜지가이드(33)가 상기 반송관(2)의 플랜지부(2A)에 끼움 삽입되면서 상기 임펠러가이드(30)와 상기 플랜지부(2A)가 서로 밀착 고정되도록 구성되고,
   상기 제1 수평프레임(11)의 상면에는,
   소정 간격을 두고 복수 개의 구멍이 형성된 복수 개의 견인줄 설치부(11A)가 설치되어, 상기 펌프 조립체(3)의 무게 균형을 고려하여 견인줄(L)이 설치되는 구멍의 위치가 선택되어 연결되며,
   상기 제1 수평프레임(11)의 저면에는,
   상기 감속유닛(40)이 고정되는 감속유닛 설치대(11B)가 구비되고,
   상기 제2 수평프레임(12)에는,
   상기 구동모터(20)가 설치되는 설치브래킷(12A)과, 상기 임펠러가이드(30)의 저면을 지지하도록 전방으로 소정 길이를 가지는 지지대(12B)가 설치되어, 상기 구동모터(20), 상기 임펠러가이드(30) 및 상기 감속유닛(40)이 상기 제1, 2 수평프레임(11, 12)에 의해 상, 하부가 지지되면서 강건하게 고정되며,
   상기 구동모터(20)와 감속유닛(40)의 외측면에는,
   소정 두께로 유성의 실링재 또는 방수페인트가 도포되고,
   상기 감속유닛(40)은,
   양측이 개방되어 내부에 소정 크기의 수용공간이 형성되는 하우징(41);
   상기 하우징(41)의 개방된 일측 내부에 설치되면서 내측면을 따라 치형이 형성되는 링기어(42);
   상기 하우징(41)의 내부에 설치되면서 소정 지름을 가지는 원판 모양의 캐리어(43);
   상기 캐리어(43)의 일측면에 상기 링기어(42)와 맞물리도록 설치되는 복수 개의 위성기어(44);
   일단이 상기 캐리어(43)의 타측면 중앙에 결합되어 상기 캐리어(43)의 회전에 의해 함께 회전되고, 타단이 상기 하우징(41)의 개방된 타측면을 관통하여 소정 길이 돌출되도록 수평의 길이를 가지는 회전축(45);
   상기 하우징(41)의 내부에 설치되면서 상기 회전축(45)을 회전 가능하게 지지하는 복수 개의 베어링(46);
   상기 하우징(41)의 개방된 타측면에 설치되면서 상기 하우징(41)의 내부 기밀을 유지시키는 실링부재(47); 및
   중앙에 상기 회전축(45)이 관통되는 소정 지름의 구멍이 형성되면서 상기 하우징(41)의 개방된 타측면을 커버하도록 조립되는 소정 크기의 슬리브(48);
   를 포함하고,
   상기 슬리브(48)는,
   상기 하우징(41)의 외측에 볼트로 고정되고, 상기 임펠러(50)의 내측면과 소정 간격 이격되도록 소정 지름을 가지는 회전가이드(48A)가 돌출 형성되어, 상기 회전가이드(48A)에 의해 상기 임펠러(50)의 회전시 동심도가 유지되도록 구성되고,
   상기 한 쌍의 플랜지가이드(33)는,
   상기 파이프가이드(32)를 중심으로 120~180°의 각도(A)로 이격되어 형성되며,
   상기 파이프가이드(32)와 상기 플랜지가이드(33)에는,
   상기 플랜지부(2A)의 두께에 대응되도록 상기 가이드본체(31)와 이격되는 간격(G, G')이 형성되고, 상기 가이드본체(31)와 마주보는 하단 일측면에 소정 각도의 경사면부(32', 33')가 형성되고,
   상기 파이프가이드(32)에는,
   서로 마주보는 면에 소정 지름을 가지는 롤러(32A)가 설치되는 것을 특징으로 하는 슬러지 반송용 펌프 조립체.
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