KR102049796B1 - 자동차부품 세척폐수의 유수분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 부품을 세척한 폐수를 원심분리 방식을 이용하여 오일과 워터 및 슬러지를 자동으로 분리배출할 수 있게 한 자동차부품 세척폐수의 유수분리장치에 관한 것으로 하우징(10)의 워터챔버(11)와 오일챔버(12)를 차단벽(13)에 의해 구획하고 외부하단에 워터배출구(14)와 오일배출구(15)를 설치하며 원심분리챔버(20)는 상부 외주연에 다수의 워터배출공(22)(22')이 천공되고 워터배출홈(23)(23')이 설치된 이중입구부(21)가 설치되며 하부에 다수의 오일배출공(24)(24')이 천공되고 이중입구부(21)에 설치되는 다수의 워터배출홈(23)(23')의 상부에는 세척폐수를 구성하는 워터와 오일의 혼합비율에 따라 워터배출홈(23)(23')의 일부를 차단시킬 수 있는 워터 차단링(26)을 볼팅시켜 워터배출홈(23)(23')의 개방부를 조절할 수 있게하며 하우징(10)의 상부에 하우징 커버(16)로 밀폐시키되 하우징 커버(16)에 세척폐수 투입구(30)를 설치하여 원심분리챔버(20)의 내부 외측방향으로 세척폐수가 투입되게 설치한 것을 특징으로 한다.

Description

자동차부품 세척폐수의 유수분리장치{Oil spill system for automobile parts cleaning wastewater}

본 발명은 자동차 부품을 세척한 폐수를 원심분리 방식을 이용하여 오일과 워터 및 슬러지를 자동으로 분리배출할 수 있게 한 자동차부품 세척폐수의 유수분리장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 워터챔버와 오일챔버가 구획된 하우징에 원심분리챔버를 삽입,설치하여 모터와 직결시켜 최대회전수 3600rpm으로 원심분리하여 워터(쿨란트)와 오일을 각각의 챔버와 배출경로를 경유하여 하우징의 배출구를 통하여 자동으로 분리,배출시켜 재활용할 수 있게 한 유수분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 부품을 세척한 세척 폐수에는 물과 기름 및 슬러지가 혼합되어 있어 전처리 공정을 거치지 않고 폐수처리장으로 배출될 경우 하수관거와 펌프에 오일이 축적되어 도관이 폐쇄되거나 기계적 고장이 발생되고 활성 오니조의 처리효율이 크게 저하되는 등의 문제로 인하여 세척 폐수의 전처리 공정이 요구되고 있는 실정이다.

상기한 물과 기름 및 슬러지가 혼합된 유수(세척 폐수)에서 오일과 물을 분리하는 방법은 비중처리법,수력분리법,필터분리법 등이 주로 사용되고 있다.

상기 비중분리법은 물의 상부에 오일을 부유시킨 후 오일 스키머(Oil skimer)로 걷어서 제거하는 방법이고,수력분리법은 와류와 같은 특정한 유동패턴을 한정된 공간 상에 형성하면서 원심력 및 중력에 의해 오일과 물을 분리시키는 방법이며 필터분리법은 부직포와 같은 여과포를 이용하여 오일을 거르고 물은 통과시키는 방법이다.

상기 비중분리법은 유수를 분리조에 정체시키거나 다수의 유도판을 따라 서서히 흐르게 하고 수면에 부상하는 오일을 오일 스키머로 포집하는 방식이나 오일 스키머를 작동키 위한 동력과 설치공간이 요구됨에 따라 설치장소의 제한을 받고 오일의 정체나 서행유동이 가능한 하수처리장과 같은 대규모 시설에 적용가능하며 유지관리가 불편한 문제가 있고 필터분리법은 유수에 오일축적량이 많을 경우에는 오일이 유출될 우려가 있고 필터교체나 청소가 정기적으로 요구되어 오일 폐수의 연속적인 처리가 불가능하며 수력분리법은 상부에 부유된 오일을 흡입,제거하는 방식으로 완전한 오일제거가 이루어지기 어려우나 원심분리방식에 의한 효과적인 분리가 요구되고 있다.

종래의 유수분리에 관한 선행기술로는 등록특허공보 제10-1053995호(유수분리기)와 등록특허공보 제10-0787470호(편심댐 조절장치가 부착된 3상 원심분리기) 등이 제시되었다.

상기 전자의 등록특허는 맨홀본체 내부에 유수유입구,오일배출구,물배출구가 설치된 오일분리챔버를 설치하고 오일분리챔버의 내부에 오일배출구와 물배출구 사이를 왕복이동하면서 오일배출구 측으로 가압이송시키는 오일부력구를 설치하며 상기 오일배출구로 배출되는 오일을 분리 수용하는 오일저장탱크를 포함하여 형성되는 구조이다.

상기 후자의 등록특허는 원심분리기 몸체 케이스의 좌측외부에 슬러지배출구,우측외부에 기름 및 물배출구를 형성하고 케이스 내부에 구동모터와 감속기로 회전하는 볼을 설치하되 볼의 좌측단에 슬러지 토출구 우측단에 물 및 기름토출구를 형성하며 슬러지,기름,물배출구는 연통시키고 물토출구와 기름토출구의 주연부 통공에 각각 연통되는 고정판을 형성하여 고정판의 통공은 편심되게 형성하여 물토출구와 기름토출구의 연통위치를 변경시킬 수 있게 하며 볼의 내측에 스크류컨베이어를 설치하여 내측 관통공 중앙에 슬러지토출구를 형성하고 스크류컨베이어의 타측에 원액공급관을 설치하며 케이스 우측에 물토출부와 기름토출부의 주연에 형성된 통공과 연통되는 고정판을 형성하되 고정판의 중심에서 일측으로 편심 형성되어 물과 기름의 배출을 조절하는 편심 조절댐과 조절레버가 장착되는 구조이다.

상기 전자의 등록특허는 오일분리챔버 내부에서 유수의 상태에 따라 상하로 왕복이동하는 오일이송부력구에 의해 오일분리챔버 상부에 부유된 오일만을 오일저장탱크로 이송시켜 별도의 동력장치를 사용하지 않고 물과 오일을 분리하고 오일분리챔버,오일이송부력구,오일저장탱크 등의 간단한 구조로 구현 가능하여 설비비용을 절감할 수 있는 장점은 있으나 유수에 슬러지가 함유된 경우에는 분리가 불가능하고 또한 물과 기름을 분리함에 있어 오일이송부력구에만 의존하여 물에 부유하는 기름을 분리 저장시키므로 분리되는 기름에 물이 포함될 수 있고 오일이송부력구가 별도의 동력없이 부력에 의해 작동하므로 오작동으로 인한 물과 기름을 분리하는 과정에서 혼용되어 유수분리기로써의 기능를 수행함에 있어 문제가 있는 것이다.

상기 후자의 등록특허는 구동모터의 작동으로 스크류컨베이어와 볼이 고속으로 회전하여 투입된 폐유가 볼 내부에서 비중차이로 인해 슬러지층,물층 및 기름층으로 분리되어 슬러지는 스크류컨베이어로 슬러지 배출구로 물과 기름은 편심조절댐으로 분리 배출시키고 배출물의 성상에 따라 편심댐 조절레버로 조절할 수 있는 편리함은 있으나 모터와 감속기로 스크류컨베이어가 설치된 볼을 회전작동하는 원심분리 방법을 활용함에 있어 볼의 내부에 스크류컨베이어의 설치구조와 원액공급관의 결합구조 등에 의한 설비비용 증대와 구조가 복잡하고 편심댐의 조절레버 작동방법에 있어 일부 수동조작으로 인한 불편함이 있는 등의 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 목적으로 창출된 것으로 워터챔버와 오일챔버가 구비된 하우징에 원심분리챔버를 삽입,설치하는 간단한 구조로 결합 및 분리가 가능케 하고 원심분리챔버에 직결된 모터로 3600rpm으로 고속회전시켜 원심분리시키므로 비중 차에 의하여 세척폐수를 슬러지층,워터층 및 오일층으로 분리가 용이하게 하며 원심분리챔버에서 원심분리되는 회전과정에서 워터와 오일은 자동으로 하우징의 워터챔버와 오일챔버를 경유하여 워터배출구와 오일배출구로 자동분리되어 재활용 및 후속처리 과정을 편리하게 하고 또한 원심분리챔버를 하우징과 모터에 용이하게 장,탈착이 가능케 하여 워터와 오일의 원심분리가 완료되면 원심분리챔버를 탈착시켜 원심분리챔버 내부 외주연에 적층된 슬러지를 제거할 수 있게 하여 슬러지의 후속처리를 편리하게 하면서 최소의 설비비용과 설치공간으로 유수분리 비용을 절감시킬 수 있게 한 세척폐수의 유수분리장치를 제공할 수 있게 하였다.

본 발명은 하우징의 워터챔버와 오일챔버를 차단벽에 의해 구획하고 외부하단에 워터배출구와 오일배출구를 설치하며 원심분리챔버는 상부 외주연에 다수의 워터배출공이 천공되고 워터배출홈이 설치된 이중입구부가 설치되며 하부에 다수의 오일배출공이 천공되고 이중입구부에 설치되는 다수의 워터배출홈의 상부에는 세척폐수를 구성하는 워터와 오일의 혼합비율에 따라 워터배출홈의 일부를 차단시킬 수 있는 워터 차단링을 볼팅시켜 워터배출홈의 개방부를 조절할 수 있게하며 하우징의 상부에 하우징 커버로 밀폐시키되 하우징 커버에 세척폐수 투입구를 설치하여 원심분리챔버의 내부 외측방향으로 세척폐수가 투입되게 설치한 것을 특징으로 한다.

삭제

그러므로 본 발명은 하우징과 원심분리챔버를 용이하게 분리,결합이 가능케하고 모터와 원심분리챔버를 직결시켜 최대의 회전수로 원심분리할 수 있게 하며 세척폐수를 슬러지,워터 및 오일층으로 분리시킴과 동시에 워터와 오일을 자동으로 분리,배출시켜 별도의 저장탱크로 이송처리할 수 있게 하고 워터와 오일의 원심분리 후 원심분리챔버를 탈착시켜 적층된 슬러지를 제거할 수 있게 하여 슬러지의 후속처리를 편리하게 하므로 유수분리 및 슬러지분리를 용이하게 하면서 설비비용과 설치공간을 최소화하며 유지보수비용을 절감할 수 있게 한 등의 효과가 있는 것이다.

도 1 은 본 발명의 전체구조를 도시한 구조개념 단면도
도 2 는 본 발명 원심분리챔버의 워터배출 예시도
도 3 은 본 발명 원심분리챔버의 평면구조도

이하 발명의 요지를 첨부된 도면에 연계시켜 그 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 전체구조를 도시한 구조개념 단면도로 하우징의 내부에 원심분리챔버를 삽입,설치하여 원심분리챔버를 모터와 직접 결합시켜 연결하여 세척폐수 투입구로 세척페수를 투입하여 원리분리챔버에서 슬러지,워터 및 오일층으로 분리시킨 후 각각의 배출경로와 배출구를 통하여 분리수거하는 것을 도시하였고,도 2 는 본 발명 원심분리챔버의 워터배출 예시도로 원심분리챔버가 회전하여 원심분리시킨 워터는 워터배출공과 워터배출홈을 통하여 하우징의 워터챔버로 배출되고 오일을 오일배출공을 통하여 하우징의 오일챔버로 배출되는 구조를 도시하였고 또한,세척폐수를 구성하는 워터와 오일의 혼합비율에 따라 워터의 비율이 상대작으로 작을 경우 워터배출홈의 상부에 워터 차단링을 설치하여 워터배출홈의 개방부를 조절할 수 있게 한 것을 도시하였으며,도 3 은 본 발명 원심분리챔버의 평면구조도로 이중입구부의 상부에 방사상으로 설치되는 워터배출홈의 설치구조를 설명하기 위하여 도시한 것이다.

워터챔버(11)와 오일챔버(12)가 구획된 하우징(10)을 메인프레임(P) 상에 안치시키고 원심분리챔버(20)를 하우징(10)의 내부에 삽입 설치하여 원심분리챔버(20)의 회전축 결합부(25)를 모터(M)와 직접 결합시켜 자동차 부품의 세척폐수를 워터와 오일로 분리배출하면서 슬러지를 분리시킬 수 있는 유수분리장치(A)에 있어서,

상기 하우징(10)의 워터챔버(11)와 오일챔버(12)를 차단벽(13)에 의해 구획하고 외부하단에 워터배출구(14)와 오일배출구(15)를 설치하며 상기 원심분리챔버(20)는 상부 외주연에 다수의 워터배출공(22)(22')이 천공되고 워터배출홈(23)(23')이 설치된 이중입구부(21)가 설치되며 하부에 다수의 오일배출공(24)(24')이 천공되고 상기 이중입구부(21)에 설치되는 다수의 워터배출홈(23)(23')의 상부에는 세척폐수를 구성하는 워터와 오일의 혼합비율에 따라 워터배출홈(23)(23')의 일부를 차단시킬 수 있는 워터 차단링(26)을 볼팅시켜 워터배출홈(23)(23')의 개방부를 조절할 수 있게하며 상기 하우징(10)의 상부에 하우징 커버(16)로 밀폐시키되 하우징 커버(16)에 세척폐수 투입구(30)를 설치하여 원심분리챔버(20)의 내부 외측방향으로 세척폐수가 투입되게 설치시킨 구조이다.

삭제

도면 중 미설명 부호 (17)은 모터의 회전축 차단벽,(27)은 원심분리챔버의 플랜지이다.

이와 같이 된 본 발명은 워터챔버와 오일챔버가 구비된 하우징에 원심분리챔버를 삽입,설치하고 원심분리챔버 모터를 직결시키는 간단한 구조로 결합 및 분리가 가능케 하고 세척폐수를 원심분리챔버에서 고속회전시켜 원심분리키므로 비중 차에 의한 슬러지층,워터층 및 오일층으로 분리가 용이하게 하며 이와 동시에 원심분리되는 회전과정에서 워터와 오일은 자동으로 하우징의 워터챔버와 오일챔버를 경유하여 워터배출구와 오일배출구로 자동분리되어 재활용 및 후속처리 과정을 편리하게 하고 워터와 오일의 원심분리가 완료 후 원심분리챔버를 탈착시켜 원심분리챔버 내부 외주연에 적층된 슬러지를 제거하여 슬러지의 후속처리를 편리하게 하며 세척폐수의 워터와 오일의 혼합비율에 따라 워터배출홈의 개방부를 조절할 수 있게 한 세척폐수의 유수분리장치를 제공하기 위한 것이다.

도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이 본 발명은 워터챔버(11)와 오일챔버(12)가 구비된 하우징(10)에 원심분리챔버(20)를 삽입,결합시키고 원심분리챔버(20)를 모터(M)에 직결시켜 세척폐수를 원심분리하면서 워터 및 오일을 분리하면서 자동으로 배출시키고 그 후 슬러지를 분리할 수 있게 한 것이다.

상기 하우징(10)은 그 내부에 워터챔버(11)와 오일챔버(12)을 차단벽(13)으로 분리시켜 형성하고 워터챔버(11)와 오일챔버(12)의 일측 하단에 워터배출구(14)와 오일배출구(15)를 설치하여 메인 프레임(P)에 안치시킨다.

상기 오일분리챔버(20)는 상부 이중입구부(21)의 외주연에 다수의 워터배출공(22)(22')을 천공하고 그 상단에 워터배출공(22)(22')과 대응되게 워터배출홈(23)(23')을 형성하며 내부 하단에 다수의 오일배출공(24)(24')이 천공되고 중앙에 모터(M)와 결합하는 회전축 결합부(25)가 형성되게 하여 상기 하우징(10)에 삽입 설치한다.

상기 오일분리챔버(20)의 회전축 결합부(25)는 메인 프레임(P)에 안치된 모터(M)와 직결시켜 결합한다.

상기 하우징(10)의 상부에는 하우징 커버(16)로 밀폐시키되 하우징 커버(16)에 세척폐수를 투입할 수 있는 세척폐수 투입구(30)를 설치하여 오일분리챔버(20)의 내부 외측방향으로 투입될 수 있게 하였다.

상기 오일분리챔버(20)의 상부 워터배출홈(23)(23')은 도 3 과 같이 방사상으로 다수 설치되고 그 하단에 워터배출공(22)(22')과 대응되게 설치하며 원심분리하고자 하는 세척폐수에 함유되는 워터와 오일의 혼합비율에 따라 즉 오일에 비하여 워터의 함유량이 적을 경우에는 도 2 와 같이 이중입구부(21)의 상단 외주연 측에 형성된 워터배출홈(23)(23')의 상부 외측에 워터 차단링(26)을 볼팅시켜 워터배출홈(23)(23')의 개방부를 축소 조절하여 원심분리된 워터를 배출시킬 수 있게 하였다.

상기의 유수분리장치(A)의 작동방법은 세척폐수 투입구(30)로 유수분리할 세척폐수를 공급하면서 모터(M)을 회전작동시켜 하우징(10) 내부의 오일분리챔버(20)를 고속회전(3600rpm)시키면 세척폐수가 비중 차에 의하여 슬러지가 오일분리챔버(20)의 내측 외주연으로 밀리면서 층을 형성하고 그 다음은 워터층와 오일층이 형성된다.

이와 동시에 워터층의 워터는 원심력에 의해 이중입구부(21)의 워터배출공(22)(22')을 경유하여 워터배출홈(23)(23')으로 배출되어 하우징(10)의 워터챔버(11)로 분리수집되면서 워터배출구(14)를 통하여 분리 배출되고 오일층의 오일은 오일분리챔버(20)의 하단 오일배출공(24)(24')을 통하여 하우징(10)의 오일챔버(12)로 분리수집되면서 오일배출구(15)를 통하여 분리배출되는 것이다.

상기의 작동은 원심분리공정을 수행하면서 그와 동시에 워터와 오일을 동시배출할 수 있고 워터와 오일의 분리배출 후 오일분리챔버(20)를 분리하여 오일분리챔버(20)의 내부 외주연에 적층된 슬러지를 별도로 분리 수거할 수 있는 것이다.

상기와 같은 작동방법으로 세척폐수를 원심분리 및 배출하면서 세척폐수의 유수함유량에 따라 워터 차단링(26)을 설치하여 오일분리챔버(20)의 이중입구부(21) 상단 외주연 측에 형성된 워터배출홈(23)(23')의 개방부를 축소 조절하여 원심분리된 워터를 배출시킬 수 있게 하였다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10: 하우징 11: 워터챔버
12: 오일챔버 13: 차단벽
14: 워터배출구 15: 오일배출구
16: 하우징 커버 20: 원심분리챔버
21: 이중입구부 22,22': 워터배출공
23,23': 워터배출홈 24,24': 오일배출공
25: 회전축 결합부 26: 워터 차단링
30: 세척폐수 투입구 A: 유수분리장치
M: 모터 P: 메인 프레임

Claims (2)

1. 워터챔버(11)와 오일챔버(12)가 구획된 하우징(10)을 메인프레임(P) 상에 안치시키고 원심분리챔버(20)를 하우징(10)의 내부에 삽입 설치하여 원심분리챔버(20)의 회전축 결합부(25)를 모터(M)와 직접 결합시켜 자동차 부품의 세척폐수를 워터와 오일로 분리배출하면서 슬러지를 분리시킬 수 있는 유수분리장치(A)에 있어서,
   상기 하우징(10)의 워터챔버(11)와 오일챔버(12)를 차단벽(13)에 의해 구획하고 외부하단에 워터배출구(14)와 오일배출구(15)를 설치하며 상기 원심분리챔버(20)는 상부 외주연에 다수의 워터배출공(22)(22')이 천공되고 워터배출홈(23)(23')이 설치된 이중입구부(21)가 설치되며 하부에 다수의 오일배출공(24)(24')이 천공되고 상기 이중입구부(21)에 설치되는 다수의 워터배출홈(23)(23')의 상부에는 세척폐수를 구성하는 워터와 오일의 혼합비율에 따라 워터배출홈(23)(23')의 일부를 차단시킬 수 있는 워터 차단링(26)을 볼팅시켜 워터배출홈(23)(23')의 개방부를 조절할 수 있게하며 상기 하우징(10)의 상부에 하우징 커버(16)로 밀폐시키되 하우징 커버(16)에 세척폐수 투입구(30)를 설치하여 원심분리챔버(20)의 내부 외측방향으로 세척폐수가 투입되게 설치한 것을 특징으로 하는 자동차부품 세척폐수의 유수분리장치.
2. 삭제

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