KR102340995B1 - 펌프 저장 장치 및 이를 포함하는 펌프 저장 하수 트럭 - Google Patents

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Abstract

펌프 저장 장치는, 제1 상호 연통 포트를 통해 하부 챔버와 상호 연통하는 상부 챔버 및 하부 챔버를, 구획판에 의해 분리된 내부를 포함하는 처리 용기로 구성된다. 제2 상호 연통 포트는 외부로 하부 챔버와 연통한다. 제1 제어 밸브는 상부 챔버와 하부 챔버 사이의 상호 연통을 제어한다. 제2 제어 밸브는 상부 챔버와 가스 흡입원 사이의 상호 연통을 제어한다. 작동 로드는 제1 상호 연통 포트를 통하여 연장된다. 제1 고정 블록, 제2 고정 블록, 제3 고정 블록은 작동 로드 상에 순차적으로 장착된다. 상부 정지판은 제1 고정 블록과 제2 고정 블록 사이에 배치된다. 하부 정지판은 제2 고정 블록과 제3 고정 블록 사이에 배치된다. 상부 정지판과 하부 정지판은 탄성적으로 지지된다.

Description

펌프 저장 장치 및 이를 포함하는 펌프 저장 하수 트럭{PUMP-STORAGE DEVICE AND PUMP-STORAGE SEWAGE TRUCK INCLUDING THE SAME}
본 발명은 펌프 저장 장치 및 펌프 저장 하수 트럭에 관한 것으로, 특히 슬러지, 분변 하수 또는 화학 오염 물질과 같은 오물을 펌핑하기 위한 펌프 저장 장치 및 펌프 저장 탱크 트럭에 관한 것이다.
도시화로 인해 인구가 도시에 집중되어 있다. 도시 인구가 증가함에 따라 물의 소비와 하수량이 증가하고 하수 처리가 중요한 문제가 되었다. 요즘에는 하수는 하수관을 통해 하수처리장으로 전달되어 적절히 처리된다. 그러나 하수는 종종 기름얼룩, 슬러지 및 잔해물을 운반하며, 이 모두가 처리 파이프로 흘러들어가 파이프가 막히게 된다. 파이프의 원활한 흐름을 위해서는 정기적인 유지보수가 필요하다. 하수 트럭은 측구의 슬러지, 정화조의 하수 또는 화학 탱크의 화학 오염 물질과 같은 오물을 청소하는 데 중요한 도구이다. 하수 트럭은 파이프를 막는 오물을 탱크 내로 운반하고 전문 시설로 이송하여 처리할 수 있다.
종래의 하수 트럭은 오물을 수용하기 위한 탱크를 포함한다. 유입구의 한쪽 끝이 탱크와 연통되어 있다. 진공펌프가 탱크에 연결되어 있다. 오물을 흡입하기 전에 진공펌프를 기동하여 탱크 내의 공기를 방출하고 탱크를 아진공(near-vacuum) 상태로 만들어 진공력을 형성한다. 유입구의 다른 쪽 끝은 측구, 정화조 또는 화학 탱크의 바닥 내부로 연장되어 오물이 유입구를 통해 탱크에 들어갈 수 있게 한다.
그러나, 종래의 펌프-저장 하수 트럭은 큰 탱크를 가지므로, 탱크 내에 아진공 상태를 생성하기 위해 긴 시간이 필요한 큰 진공펌프를 필요로 한다. 따라서, 종래의 펌프 저장 장치에 대한 개선이 필요하다.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 소형 가스 흡입원을 사용하고 단시간 내에 청소 작업을 진행하는 펌프 저장 장치와 펌프 저장 하수 트럭을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 오물의 흡입 또는 배출을 보다 정확하게 제어하기 위한 펌프 저장 장치 및 펌프 저장 하수 트럭을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 펌핑하려는 환경의 기체 또는 액체 내 휘발성 물질을 배출 전에 여과하여 대기로 유입되는 악취 또는 독성 가스로 인한 대기 오염을 감소시키기 위한 펌프 저장 장치 및 펌프 저장 하수 트럭을 제공하는 것이다.
"전방", "후방", "좌측", "우측", "위로", "아래로", "상부","하부", "내부", "외부", "측면" 이라는 용어 및 유사한 용어가 본 명세서에서 사용될 때, 이들 용어는 도면을 보는 사람에게 보이는 바와 같이 도면에 도시된 구조만을 지칭하며 본 발명을 제한하는 게 아니라 단지 본 발명의 설명을 용이하게 하기 위해 사용되는 것임을 이해해야 한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 본 발명의 구성요소 및 부재의 개수를 설명하기 위한 용어인 "하나" 또는 "한 개"는 편의상 사용되는 것으로, 본 발명의 범위의 일반적인 의미를 제공하며, 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 달리 명시되지 않는 한, 단일 구성요소의 개념은 복수 구성요소의 경우도 포함한다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, "커플링", "결합", "조립" 이라는 용어 또는 유사한 용어는 연결된 부재를 연결 후에 부재의 손상 없이 분리하는 것 또는 연결 후에 분리가 불가능하도록 부재를 연결하는 것을 포함하도록 사용된다. 통상의 기술자는 연결될 부재의 재료 또는 조립에서 원하는 요구에 따라 선택할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 펌프 저장 장치는,
구획판에 의해 상부 챔버 및 하부 챔버로 분리된 내부를 포함하는 처리 용기로서, 상기 상부 챔버는 제1 상호 연통 포트를 통해 상기 하부 챔버와 상호 연통하고, 상기 처리 용기는 상기 상부 챔버와 상호 연통하는 유입구 및 상기 하부 챔버를 외부와 상호 연통시키는 제2 상호 연통 포트를 더 포함하는 처리 용기;
제1 제어 밸브 및 제2 제어 밸브를 포함하며, 상기 제1 제어 밸브는 상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버 사이의 상호 연통을 제어하도록 구성되고, 상기 제2 제어 밸브는 상기 상부 챔버와 가스 흡입원 사이의 상호 연통을 제어하도록 구성된 스위칭 모듈;
작동 로드 및 작동 로드의 신축식 이동을 제어하는 작동 실린더를 포함하는 신축식 모듈로서, 작동 로드가 제1 상호 연통 포트를 통해 연장되는 신축식 모듈; 및
작동 로드 상에 위에서 아래로 순차적으로 장착되는 제1 고정 블록, 제2 고정 블록, 및 제3 고정 블록을 포함하는 상호 연통 제어 모듈로서, 상부 정지판은 제1 고정 블록과 제2 고정 블록 사이에 배치되고, 하부 정지판은 제2 고정 블록과 제3 고정 블록 사이에 배치되며, 상부 정지판과 하부 정지판은 탄성 유닛에 의해 탄성적으로 지지되는 상호 연통 제어 모듈을 포함한다.
본 발명에 따른 펌프 저장 하수 트럭은 펌프 저장 장치, 탱크 및 운송 도구를 포함한다. 펌프 저장 장치는 탱크에 조립된다. 처리 용기의 제2 상호 연통 포트는 탱크의 내부와 상호 연통한다. 탱크와 가스 흡입원은 운송 도구에 장착된다.
따라서, 본 발명에 따른 펌프 저장 장치 및 펌프 저장 하수 트럭에서는, 진공 작업이 더 작은 부피를 갖는 처리 용기에서 수행되어, 소형 가스 흡입원이 사용될 수 있고, 단시간 내에 아진공 상태에 도달하여 청소 작업을 빠르게 시작할 수 있다. 이는 펌프 저장 하수 트럭의 작동 비용을 효율적으로 절감할 뿐만 아니라 펌핑 작업 효율을 크게 향상시킨다. 또한, 본 발명에 따른 펌프 저장 장치는 탄성 유닛을 사용하여 오물의 흡입 또는 배출을 보다 정확하게 제어하고 펌핑 작업 효율을 개선하는 상호 연통 제어 모듈을 포함한다.
일례에서, 탄성 유닛은 제1 탄성 요소 및 제2 탄성 요소에 각각 맞닿는 2개의 단부를 갖는 위치설정 시트를 포함한다. 제1 탄성 요소는 상부 정지판에 탄성적으로 맞닿는다. 제2 탄성 요소는 하부 정지판에 탄성적으로 맞닿는다. 따라서, 위치설정 시트는 제1 탄성 요소와 제2 탄성 요소 사이의 마찰에 의해 발생된 스파크에 기인하는 안전사고를 방지하기 위해 제1 탄성 요소를 제2 탄성 요소와 분리함으로써, 사용 안전성을 향상시킨다.
일례에서, 상호 연통 제어 모듈은 제1 방오 슬리브 및 제2 방오 슬리브를 포함한다. 제1 방오 슬리브 및 제2 방오 슬리브는 작동 로드 주위에 이동 가능하게 장착된다. 제1 방오 슬리브는 위치설정 시트 위쪽에 위치된다. 제1 방오 슬리브의 반경방향 돌출부는 위치설정 시트의 일 단부의 반경방향 돌출부와 중첩된다. 제2 방오 슬리브는 위치설정 시트 아래쪽에 위치된다. 제2 방오 슬리브의 돌출부는 위치설정 시트의 다른 일 단부의 돌출부와 중첩된다. 따라서, 제1 및 제2 방오 슬리브는 처리 용기 내의 다량의 오물이 제1 및 제2 탄성 요소에 달라붙는 것을 방지하며, 제1 및 제2 탄성 요소의 작동에 대한 악영향을 피하고 작동 원활도를 개선시킨다.
일례에서, 상부 정지판과 제1 고정 블록은 제1 탄성 요소와 제2 탄성 요소가 외력에 의해 압축되지 않을 때 사이에 간극을 갖는다. 따라서, 작동 원활도 및 작동 효율이 향상된다.
일례에서, 제2 탄성 요소는 하부 정지판을 탄성적으로 가압하고 위치설정 시트를 제2 고정 블록에 대해 가압하도록 편향된다. 따라서, 작동 원활도 및 작동 효율이 향상된다.
일례에서, 제1 제어 밸브는 제1 덕트를 통해 상부 챔버와 상호 연통하고, 제2 덕트를 통해 하부 챔버와 상호 연통하며, 제3 덕트를 통해 처리 용기의 외부와 상호 연통한다. 제어 밸브가 제1 덕트가 제2 덕트와 상호 연통하도록 제어할 때, 제2 덕트는 제3 덕트와 상호 연통하지 않는다. 제1 제어 밸브가 제1 덕트가 제2 덕트와 상호 연통하지 않도록 제어할 때, 제2 덕트는 제3 덕트와 상호 연통한다. 따라서, 작동 원활도 및 작동 효율이 향상된다.
일례에서, 제2 제어 밸브는 제4 덕트를 통해 상부 챔버와 상호 연통한다. 보호 유닛은 제4 덕트에 연결된 하우징을 포함한다. 하우징은 상부 챔버와 상호 연통하는 바닥을 포함한다. 하우징 내에 부유체가 수용된다. 하우징은 부유체 위쪽에 위치된 통기구를 포함한다. 따라서, 오물이 상부 챔버를 채우고 하우징의 바닥 내부로 누출될 때, 부유체가 위로 떠올라서 상부 챔버와 제4 덕트 사이의 상호 연통을 차단하여, 사용 안전성을 향상시킨다.
일례에서, 스위칭 모듈은 하부 챔버에서 액체 레벨을 검출하도록 구성된 액체 레벨 검출기를 포함한다. 액체 레벨 검출기가 액체 레벨이 소정 값에 도달한 것을 검출하면, 제1 제어 밸브는 개방 상태와 폐쇄 상태 사이에서 전환된다. 따라서, 작업 편의성이 향상된다.
일례에서, 스위칭 모듈은 방출 시간을 설정하도록 구성된 타이머를 포함하고, 방출 시간이 만료되면, 제1 제어 밸브는 개방 상태로 전환된다. 따라서, 작업 편의성이 향상된다.
일례에서, 스위칭 모듈은 제2 제어 밸브와 상호 연통하는 필터를 포함한다. 가스 흡입원은 가스 흡입관에 의해 필터와 상호 연통한다. 따라서, 상부 챔버로부터 유출되는 가스는 외부로 배출되기 전에 필터에 의해 여과되어, 대기 오염을 피하게 된다.
본 발명은 도면과 관련하여 설명된 본 발명의 예시적인 실시예에 대한 아래의 상세한 설명을 고려하면 보다 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 실시예의 펌프 저장 장치를 포함하는 펌프 저장 하수 트럭의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 펌프 저장 장치의 개략 단면도이다.
도 3은 도 2의 펌프 저장 장치의 오물의 흡입을 도시한다.
도 4는 도 2의 일부로서, 제2 상호 연통 포트가 개방되어 있다.
도 5는 도 2의 일부로서, 오물의 배출을 도시한다.
도 6은 도 2와 유사한 도면으로, 오물의 연속 흡입을 위해 제1 상호 연통 포트가 폐쇄되어 있다.
도 7은 도 2와 유사한 도면으로, 제2 상호 연통 포트를 닫지 못한 상태이다.
도 8은 도 2와 유사한 도면으로, 작동 로드가 수축하지 못한 상태이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 실시예의 펌프 저장 장치는 탱크(T)에 조립될 수 있고, 탱크(T) 및 가스 흡입원(E)은 운송 도구(V) 상에 장착되어 펌프 저장 하수 트럭을 형성할 수 있다. 펌프 저장 장치는 처리 용기(1), 스위칭 모듈(2), 신축식 모듈(3) 및 상호 연통 제어 모듈(4)을 포함한다. 스위칭 모듈(2)은 처리 용기(1)에 장착된다. 신축식 모듈(3) 및 상호 연통 제어 모듈(4)은 처리 용기(1) 내부에 장착된다.
처리 용기(1)는 공급관에 연결될 수 있는 유입구(11)를 포함하여, 흡입될 오물이 공급관으로부터 유입구(11)를 통해 처리 용기(1)의 내부로 안내될 수 있다. 소용돌이 부재(12)가 처리 용기(1) 내에 장착되고 유입구(11) 근처에 위치되어, 유입구(11)를 통해 처리 용기(1)로 유입되는 슬러지, 분변 하수 또는 화학 오염 물질과 같은 오물이 충격으로 인한 큰 소실이나 큰 휘발을 발생시키지 않으면서 안정적인 소용돌이 유동을 생성할 수 있도록 한다. 처리 용기(1)의 내부는 구획판(13)에 의해 상부 챔버(14)와 하부 챔버(15)로 분리된다. 유입구(11)는 상부 챔버(14)와 상호 연통한다. 구획판(13)은 상부 챔버(14)를 하부 챔버(15)와 상호 연통하기 위한 제1 상호 연통 포트(131)를 포함한다. 구획판(13)은 깔때기 형상일 수 있고, 제1 상호 연통 포트(131)는 하부 위치에 위치되므로, 상부 챔버(14) 내로 안내된 오물은 제1 상호 연통 포트(131)를 통과하여 하부 챔버(15) 내로 원활하게 유입될 수 있어, 잔류물을 감소시킨다. 처리 용기(1)는 하부 챔버(15)를 외부와 상호 연통시키는 제2 상호 연통 포트(16)를 더 포함한다. 처리 용기(1)의 바닥 역시 깔때기 형상일 수 있고 하부 위치에 위치될 수 있으므로, 하부 챔버(15) 내로 안내된 오물이 제2 상호 연통 포트(16)를 원활하게 통과할 수 있고, 처리 용기(1)를 적시에 떠날 수 있으며, 바람직하게는 운송 도구(V) 상에 장착되고 더 큰 부피를 갖는 탱크(T)로 유입되도록 한다.
스위칭 모듈(2)은 제1 덕트(21a)를 통해 상부 챔버(14)와 상호 연통하고, 제2 덕트(21b)를 통해 하부 챔버(15)와 상호 연통하며, 제3 덕트(21c)를 통해 처리 용기(1)의 외부와 상호 연통하는 제1 제어 밸브(21)를 포함한다. 제1 제어 밸브(21)가 개방될 때, 제1 덕트(21a)는 제2 덕트(21b)와 상호 연통하고, 제2 덕트(21b)는 제3 덕트(21c)와 상호 연통하지 않는다. 따라서, 상부 챔버(14)는 하부 챔버(15)와 상호 연통하고 처리 용기(1)의 외부와는 상호 연통하지 않는다. 제1 제어 밸브(21)가 폐쇄될 때, 제2 덕트(21b)는 제3 덕트(21c)와 상호 연통하고, 제1 덕트(21a)는 제2 덕트(21b)와 상호 연통하지 않는다. 따라서, 상부 챔버(14)는 하부 챔버(15)와 상호 연통하지 않고, 하부 챔버(15)는 처리 용기(1)의 외부와 상호 연통한다.
스위칭 모듈(2)은 상부 챔버(14)와 가스 흡입원(E) 사이의 상호 연통을 제어하도록 구성된 제2 제어 밸브(22)를 더 포함한다. 비제한적인 예에서, 이 실시예는 제2 제어 밸브(22)가 개방될 때, 가스 흡입원(E)이 상부 챔버(14)와 상호 연통하고 상부 챔버(14)로부터 가스를 흡입하여 상부 챔버(14) 내의 압력을 대기보다 작아지게 감소시키도록 설정한다. 제2 제어 밸브(22)가 폐쇄될 때, 상부 챔버(14)는 가스 흡입원(E)과 상호 연통하지 않는다.
보다 구체적으로, 제2 제어 밸브(22)는 제4 덕트(22a)를 통해 상부 챔버(14)와 상호 연통한다. 스위칭 모듈(2)은 바람직하게는 제4 덕트(22a)에 연결된 하우징(231)을 갖는 보호 유닛(23)을 포함한다. 하우징(231)은 상부 챔버(14)와 상호 연통하는 바닥을 포함한다. 따라서, 제4 덕트(22a)는 하우징(231)의 내부를 상부 챔버(14)와 상호 연통할 수 있다. 또한, 하우징(231)은 내부에 수용된 부유체(232) 및 부유체(232) 위쪽에 위치된 통기구(233)를 포함한다. 따라서, 오물이 상부 챔버(14)를 채우고 하우징(231)의 바닥 내부로 누출될 때, 부유체(232)가 위로 떠올라서 통기구(233)를 밀봉함으로써 상부 챔버(14)와 제4 덕트(22a) 사이의 상호 연통을 차단한다.
또한, 스위칭 모듈(2)은 액체 레벨 검출기(24), 타이머(25) 및 필터(26)를 더 포함한다. 액체 레벨 검출기(24)는 하부 챔버(15)의 액체 레벨을 검출하도록 구성된다. 액체 레벨이 소정 값에 도달한 것을 액체 레벨 검출기(24)가 검출하면, 제1 제어 밸브(21)가 개방 상태와 폐쇄 상태 사이에서 전환된다. 타이머(25)는 방출 시간을 설정하도록 구성된다. 방출 시간이 만료되면, 제1 제어 밸브(21)가 개방 상태로 전환된다. 방출 시간은, 하부 챔버(15)의 소정 액체 레벨에 도달한 후 제2 상호 연통 포트(16)가 개방된 다음에 하부 챔버(15) 내의 모든 오물을 배출하는데 필요한 시간에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어, 하부 챔버(15) 내의 오물이 3초 내에 완전히 배출될 수 있는 경우, 방출 시간은 3초로 설정된다. 가스 흡입원(E)은 가스 흡입관(P)을 통해 필터(26)와 상호 연통할 수 있고, 이어서 필터(26)를 통해 제2 제어 밸브(22)에 연결된다. 따라서, 상부 챔버(14)로부터 유출되는 가스는 필터(26)에 의해 필터링되어 가스 중의 취기제, 입자, 부스러기 또는 유해 물질이 제거될 수 있다. 다음으로, 가스는 가스 흡입관(P) 및 흡입원(E)을 통과하여 외부로 유출된다.
신축식 모듈(3)은 작동 로드(32) 및 작동 로드(32)의 축방향 신축식 이동을 제어하는 작동 실린더(31)를 포함한다. 이 실시예에서, 작동 실린더(31)는 상부 챔버(14)의 상부 부분에 인접한 위치에 배치된다. 작동 로드(32)는 제1 상호 연통 포트(131)를 통해 연장되고 상호 연통 제어 모듈(4)과의 연결을 위해 하부 챔버(15) 내로 연장된다.
상호 연통 제어 모듈(4)은 작동 로드(32)에 장착되고 실질적으로 하부 챔버(15) 내에 있다. 상호 연통 제어 모듈(4)은 작동 로드(32)의 축방향 신축식 이동에 대응하여 처리 용기(1)에 대해 변위된다. 구체적으로, 상호 연통 제어 모듈(4)은 제1 고정 블록(41), 제2 고정 블록(42) 및 제3 고정 블록(43)을 포함하며, 이들은 작동 로드(32) 상에 순차적으로 위에서 아래로 장착되고 서로 이격되어 있다. 따라서, 제1, 제2 및 제3 고정 블록(41, 42 및 43)은 작동 로드(32)와 함께 움직일 수 있다. 상부 정지판(44), 하부 정지판(45) 및 탄성 유닛(46)이 작동 로드(32) 주위에 장착되어 작동 로드(32)에 대해 수직으로 이동된다. 상부 정지판(44)은 제1 고정 블록(41)과 제2 고정 블록(42) 사이에 배치된다. 하부 정지판(45)은 제2 고정 블록(42)과 제3 고정 블록(43) 사이에 배치된다. 탄성 유닛(46)은 상부 정지판(44)과 하부 정지판(45) 사이에 배치되어 상부 및 하부 정지판(44, 45)을 탄성적으로 지지한다. 이 실시예에서, 탄성 유닛(46)은 제1 탄성 요소(462) 및 제2 탄성 요소(463)에 각각 맞닿는 두 단부를 갖는 위치설정 시트(461)를 포함한다. 제1 탄성 요소(462)는 상부 정지판(44)에 탄성적으로 맞닿는다. 제2 탄성 요소(463)는 하부 정지판(45)에 탄성적으로 맞닿는다. 따라서, 위치설정 시트(461)는 제1 및 제2 탄성 요소(462, 463) 사이의 마찰에 의해 발생된 스파크에 기인하는 안전사고를 방지하기 위해 제1 탄성 요소(462)를 제2 탄성 요소(463)와 분리함으로써, 사용 안전성을 향상시킨다.
또한, 상호 연통 제어 모듈(4)은 바람직하게는 제1 방오 슬리브(47) 및 제2 방오 슬리브(48)를 포함한다. 제1 방오 슬리브(47) 및 제2 방오 슬리브(48)는 작동 로드(32) 주위에 이동 가능하게 장착된다. 제1 방오 슬리브(47)는 위치설정 시트(461) 위쪽에 위치된다. 제1 방오 슬리브(47)의 반경방향 돌출부는 위치설정 시트(461)의 일 단부의 반경방향 돌출부와 중첩된다. 제2 방오 슬리브(48)는 위치설정 시트(461) 아래쪽에 위치된다. 제2 방오 슬리브(48)의 돌출부는 위치설정 시트(461)의 다른 일 단부의 돌출부와 중첩된다. 따라서, 제1 및 제2 방오 슬리브(47, 48)는 처리 용기(1) 내의 다량의 오물이 제1 및 제2 탄성 요소(462, 463)에 달라붙는 것을 방지하여, 제1 및 제2 탄성 요소(462, 463)의 작동에 대한 악영향을 피한다. 이 실시예에서, 제1 탄성 요소(462)는 제1 방오 슬리브(47)를 가압하고, 제1 방오 슬리브(47)는 다시 상부 정지판(44)을 가압한다. 마찬가지로, 제2 탄성 요소(463)는 제2 방오 슬리브(48)를 가압하고, 제2 방오 슬리브(48)는 다시 하부 정지판(45)을 가압한다.
제1 탄성 요소(462) 및 제2 탄성 요소(463)가 외력에 의해 압축되지 않을 때, 상부 정지판(44)은 중력의 작용 하에서 제1 방오 슬리브(47)의 상부면을 가압하고, 상부 정지판(44)과 제1 고정 블록(41)은 그들 사이에 간극을 갖는 점을 주목해볼 만하다. 바람직하게는, 제2 탄성 요소(463)는 제2 방오 슬리브(48)를 가압하여 하부 정지판(45)을 간접적 및 탄성적으로 가압하고 위치설정 시트(461)를 제2 고정 블록(42)에 대해 가압하도록 편향된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 구조에 기초하여, 오물을 처리 용기(1) 내로 흡입하는 것이 요망되는 경우, 제1 제어 밸브(21) 및 제2 제어 밸브(22)는 동시에 개방되도록 제어되고, 작동 실린더(31) 및 가스 흡입원(E)(도 1 참조)이 활성화된다. 따라서, 작동 실린더(31)는 작동 로드(32)를 아래쪽으로 신장시키도록 작동한다. 작동 로드(32)에 고정된 제1, 제2 및 제3 고정 블록(41, 42, 43)도 또한 하향 이동한다. 하부 정지판(45)이 제2 상호 연통 포트(16)를 밀봉한 후에, 제3 고정 블록(43)은 소정 간격(H)만큼 하부 정지판(45)으로부터 이격될 때까지 더 하향 이동하여 하부 정지판(45)과 분리되고, 작동 로드(32)는 하향 신장을 정지시킨다. 작동 로드(32)의 하향 변위 동안, 제2 고정 블록(42)은 연속적으로 하향 이동하여 위치설정 시트(461)를 하향 이동하도록 가압하고, 제2 탄성 요소(463)를 압축한다. 하부 정지판(45)은 제2 상호 연통 포트(16)를 밀봉하도록 강하게 가압되어, 하부 챔버(15)를 탱크(T)로부터 격리시킨다(도 1 참조). 탱크(T)의 가스 흡입이 방지되고, 상부 및 하부 챔버(14, 15)에 아진공 상태를 생성하는 데 필요한 시간이 단축될 수 있다.
다른 한편, 가스 흡입원(E)은 가스 흡입관(P)을 통해 상부 챔버(14) 내의 가스를 흡입할 수 있다. 상부 챔버(14)는 하부 챔버(15)와 상호 연통하기 때문에, 상부 및 하부 챔버(14, 15)는 점차 아진공 상태에 도달하여 처리 용기(1)에 부압을 발생시킨다. 따라서, 슬러지, 분변 하수 또는 화학 오염 물질과 같은 오물은 유입구(11)를 통해 상부 챔버(14)로 유입된 후 제1 상호 연통 포트(131)를 통해 하부 챔버(15)로 유입될 수 있다. 처리 용기(1)에 부압이 발생하더라도, 제2 탄성 요소(463)는 하부 정지판(45)을 지속적으로 가압하여 하부 정지판(45)에 의해 제2 상호 연통 포트(16)의 확실한 폐쇄를 보장한다. 그 결과, 하부 정지판(45)은 처리 용기(1)의 외부 압력과 내부 압력 사이의 압력 차 하에서 하부 챔버(15)의 내부를 향해 들어 올려지지 않을 것이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 액체 레벨 검출기(24)가 하부 챔버(15) 내의 액체 레벨이 소정 값에 도달한 것을 검출하면, 제1 제어 밸브(21)가 폐쇄 상태로 전환되어, 제1 덕트(21a)는 제2 덕트(21b)와 상호 연통하지 않고, 제2 덕트(21b)는 제3 덕트(21c)와 상호 연통하도록 한다. 따라서, 하부 챔버(15) 내의 압력은 처리 용기(1)의 외부와 점차적으로 균형을 이룬다. 또한, 작동 실린더(31)는 작동 로드(32)를 위쪽으로 수축하도록 제어하고, 제1, 제2 및 제3 고정 블록(41, 42, 43)은 함께 위로 이동한다. 작동 로드(32)의 상향 이동의 초기 단계 동안, 제2 고정 블록(42)이 더 이상 위치설정 시트(461)를 가압하지 않기 때문에, 압축된 제2 탄성 요소(463)는 점차적으로 복귀한다. 그럼에도 불구하고, 제3 고정 블록(43)은 여전히 소정 간격(H)만큼 하부 정지판(45)으로부터 이격되어 있기 때문에, 하부 정지판(45)은 제2 탄성 요소(463)의 탄성력 하에서 여전히 제2 상호 연통 포트(16)를 일시적으로 폐쇄한다. 작동 로드(32)의 상향 이동에 따라, 제3 고정 블록(43)과 하부 정지판(45) 사이의 간격이 점차 감소된다. 제2 탄성 요소(463)가 원래 상태로 복귀한 후, 제3 고정 블록(43)은 하부 정지판(45)을 가압하는 위치로 상향 이동함으로써 하부 정지판(45)을 위쪽으로 작동시키고, 이로써 제2 상호 연통 포트(16)를 개방한다. 따라서, 하부 챔버(15)에 저장된 오물은 제2 상호 연통 포트(16)를 통해 탱크(T)(도 1 참조)로 배출될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제2 상호 연통 포트(16)가 개방될 때, 탱크(T)(도 1 참조)로부터의 풍압과 연속적인 가스 흡입으로 인해 상부 챔버(14)에서 유지되는 아진공 상태로 인해, 상부 정지판(44)은 상부 및 하부 챔버(14, 15)의 압력 차에 의해 중력을 극복할 수 있고, 따라서 위로 떠오른다. 제1 상호 연통 포트(131)는 상부 챔버(14)를 진공 상태로 유지하기 위해 빠르게 폐쇄되어, 연속 공급을 허용한다(도 6 참조).
도 6을 참조하면, 타이머(25)에 의해 설정된 하부 챔버(15)에 대한 방출 시간이 만료되면, 제1 제어 밸브(21)는 개방 상태로 전환되어, 제1 덕트(21a)는 제2 덕트(21b)와의 상호 연통을 복원하고, 제2 덕트(21b)는 제3 덕트(21c)와 상호 연통하지 않는다. 가스 흡입원(E)(도 1 참조)은 여전히 상부 챔버(14) 및 하부 챔버(15)로부터 가스를 흡입하도록 작동하고, 작동 로드(32)는 다시 하부 정지판(45)이 제2 상호 연통 포트(16)를 폐쇄하는 도 3에 도시된 위치로 아래쪽으로 신장된다. 따라서, 하부 챔버(15)는 점차 아진공 상태에 도달한다. 또한, 작동 로드(32)의 하향 신장 동안, 상부 챔버(14) 내의 오물의 중량의 작용 및 상부 정지판(44)을 가압하는 제1 고정 블록(41)을 하향 이동시켜 제1 상호 연통 포트(131)에서 떨어지게 하는 작용 하에서, 상부 정지판(44)은 제1 방오 탱크(47)의 상단부에 놓이고, 제1 탄성 요소(462)는 완충 효과를 제공한다. 따라서, 제1 상호 연통 포트(131)가 개방되고, 상부 챔버(14)의 오물이 제1 상호 연통 포트(131)를 통해 하부 챔버(15)로 유입된다. 액체 레벨 검출기(24)가 하부 챔버(15) 내의 액체 레벨이 소정 값에 도달한 것을 검출하면, 제1 제어 밸브(21)는 폐쇄 상태로 전환되고, 작동 로드(32)는 위쪽으로 수축된다. 슬러지, 대변 하수 또는 화학 오염 물질과 같은 오물의 청소를 완료하기 위해 이 과정이 반복된다.
도 7을 참조하면, 작동 실린더(31)의 이상으로 인해 작동 로드(32)의 상향 또는 하향 이동이 정확하게 제어될 수 없는 경우에는, 하부 정지판(45)이 이상으로 인해 제2 상호 연통 포트(16)를 폐쇄할 수 없다 하더라도, 제1 덕트(21a)와 제2 덕트(21b)를 연통시키는 제1 제어 밸브(21)는 하부 챔버(15)의 압력과 상부 챔버(14)의 압력 사이의 균형을 허용한다. 또한, 상부 챔버(14)에 저장된 오물의 중량의 작용 하에 상부 정지판(44)은 작동 로드(32)를 따라 떨어져서 제1 상호 연통 포트(131)를 개방할 수 있다. 따라서, 상부 챔버(14)로 유입되는 오물은 제1 상호 연통 포트(131)를 통해 하부 챔버(15)로 유입된 다음, 제2 상호 연통 포트(16)를 통과한 후에 탱크(T)(도 1 참조)로 배출된다. 그러므로, 작동 실린더(31)가 이상이 있다 하더라도, 오물의 흡입 작동은 여전히 위험 없이 정상적으로 진행될 수 있다.
도 8을 참조하면, 액체 레벨 검출기(24)가 고장 났거나 작동 실린더(31)가 이상이 있어서 작동 로드(32)의 수축이 정확하게 제어될 수 없는 경우, 제2 상호 연통 포트(16)는 작동 로드(32) 상의 하부 정지판(45)에 의해 폐쇄된 상태로 유지된다. 하부 챔버(15)가 정기적으로 세척될 수 없기 때문에, 상부 정지판(44)은 제1 상호 연통 포트(131)를 폐쇄하지 않을 것이므로, 하부 챔버(15) 및 상부 챔버(14)는 슬러지, 대변 하수 또는 화학 오염 물질과 같은 오물로 점진적으로 채워지게 된다. 따라서, 오물이 보호 유닛(2)의 하우징(231)의 바닥 내부로 누출될 때, 부유체(232)가 위로 떠올라서 통기구(233)를 차단함으로써, 상부 챔버(14)와 제4 덕트(22a) 사이의 상호 연통을 차단한다. 그 결과, 오물이 제4 덕트(22a) 내로 흡입되는 것이 방지되고, 슬러지, 분변 하수 또는 화학 오염 물질과 같은 오물이 상부 챔버(14) 내로 연속적으로 흡입되는 것이 방지된다.
다시 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 펌프 저장 장치는 더 소형의 처리 용기(1)의 진공 작업만 진행하면 된다. 반경이 42.5cm이고 높이가 65cm인 처리 용기(1)의 예에서, 부피는 368,655cm3(42.5cm x 42.5cm x 3.14 x 65cm)이다. 처리 용기(1) 내의 오물과 처리 용기(1) 내의 진공 영역 사이의 단면 접촉 면적은 5,671cm2(42.5cm x 42.5cm x 3.14)에 불과하다. 반경이 97.5cm이고 높이가 560cm인 탱크(T)를 예로 들면, 부피는 16,715,790cm3(97.5cm x 97.5cm x 3.14 x 560cm)이다. 탱크(T)의 종래의 펌핑 작업에서, 처리 용기(1) 내의 휘발성 유기 물질과 처리 용기(1) 내의 진공 영역 사이의 단면 접촉 면적은 109,200cm2(97.5cm x 97.5cm x 3.14)이며, 이는 본 발명에 따른 펌프 저장 장치의 19.26(109,200/5,671)배이다. 즉, 본 발명에 따른 펌프 저장 장치는 대기 오염을 거의 95% 감소시킬 수 있는데, 이는 본 발명에 따른 펌프 저장 장치에 의해 야기된 대기 오염이 탱크(T)를 처리하기 위한 종래의 작업에 의해 야기되는 것의 단지 약 5%(1/19.26)에 불과하기 때문이다. 또한, 더 소형의 처리 용기(1)를 흡입하는 데 필요한 시간은 탱크(T)를 처리하기 위한 종래의 작업에 필요한 것보다 약 45(16,715,790cm3/368,655cm3)배 더 빠르다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에서, 용이한 설치 및 유지보수를 가능하게 하기 위해, 처리 용기(1)는 그 상단부에 상부 홀(17)을 포함하고, 구획판(13)은 하부 홀(132)을 포함한다. 상부 홀(17)의 폭(W1) 및 하부 홀(132)의 폭(W2)은 하부 정지판(45)의 직경(W3)보다 크다. 따라서, 작동 로드(32)에 미리 장착된 하부 정지판(45)은 후속 수리 및 교체를 용이하게 하기 위해 상부 홀(17) 및 하부 홀(132)을 통과할 수 있다. 또한, 하부 정지판(45)이 하부 홀(132)을 통과한 후, 환형 패드(133)가 하부 홀(132)에 장착될 수 있고 제1 상호 연통 포트(131)를 형성할 수 있다. 또한, 제1 상호 연통 포트(131)의 직경(W4)은 하부 정지판(45)의 직경(W3)보다 작으므로, 하부 정지판(45)은 제1 상호 연통 포트(131)를 아래로부터 밀봉하게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 펌프 저장 장치 및 펌프 저장 하수 트럭은 더 작은 부피의 처리 용기(1)의 진공 작업만 진행하면 되므로, 단시간에 아진공 상태에 도달하기 위해 소형 가스 흡입원(E)이 사용되어, 청소 작업을 빠르게 시작할 수 있다. 이는 펌프 저장 하수 트럭의 작동 비용을 효과적으로 절감할 뿐 아니라 펌핑 작업의 효율을 크게 향상시킨다. 또한, 본 발명에 따른 펌프 저장 장치는 탄성 유닛(46)을 사용하여 오물의 흡입 또는 배출을 보다 정확하게 제어하고 펌핑 작업 효율을 개선하는 상호 연통 제어 모듈(4)을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 펌프 저장 장치는 펌핑하려는 환경의 기체 또는 액체 내 휘발성 물질을 배출 전에 여과하기 위해 필터를 사용하여, 환경으로 유입되는 악취 또는 독성 가스에 의해 야기되는 대기 오염을 감소시킨다.
특정 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 수많은 수정 및 변형이 여전히 가능하다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 제한된다.
1 처리 용기
11 유입구
12 소용돌이 부재
13 구획판
131 제1 상호 연통 포트
132 하부 홀
133 환형 패드
14 상부 챔버
15 하부 챔버
16 제2 상호 연통 포트
17 상부 홀
2 스위칭 모듈
21 제1 제어 밸브
21a 제1 덕트
21b 제2 덕트
21c 제 덕트
22 제2 제어 벨브
22a 제4 덕트
23 보호 유닛
231 하우징
232 부유체
233 통기구
24 액체 레벨 검출기
25 타이머
26 필터
3 신축식 모듈
31 작동 실린더
32 작동 로드
4 상호 연통 제어 모듈
41 제1 고정 블록
42 제2 고정 블록
43 제3 고정 블록
44 상부 정지판
45 하부 정지판
46 탄성 유닛
461 위치설정 패드
462 제1 탄성 요소
463 제2 탄성 요소
47 제1 방오 슬리브
48 제2 방오 슬리브
P 가스 흡입관
W1, W1 폭
W3, W4 직경

Claims (10)

  1. 펌프 저장 장치로서,
    구획판에 의해 상부 챔버 및 하부 챔버로 분리된 내부를 포함하며, 상기 상부 챔버는 제1 상호 연통 포트를 통해 상기 하부 챔버와 상호 연통하고, 상기 상부 챔버와 상호 연통하는 유입구 및 상기 하부 챔버를 외부와 상호 연통시키는 제2 상호 연통 포트를 포함하는 처리 용기;
    제1 제어 밸브 및 제2 제어 밸브를 포함하며, 상기 제1 제어 밸브는 상기 상부 챔버와 상기 하부 챔버 사이의 상호 연통을 제어하도록 구성되고, 상기 제2 제어 밸브는 상기 상부 챔버와 가스 흡입원 사이의 상호 연통을 제어하도록 구성된 스위칭 모듈;
    작동 로드 및 상기 작동 로드의 신축식 이동을 제어하는 작동 실린더를 포함하고, 상기 작동 로드가 상기 제1 상호 연통 포트를 통해 연장되는 신축식 모듈; 및
    상기 작동 로드 상에 위에서 아래로 순차적으로 장착되는 제1 고정 블록, 제2 고정 블록, 및 제3 고정 블록을 포함하고, 상부 정지판은 상기 제1 고정 블록과 상기 제2 고정 블록 사이에 배치되고, 하부 정지판은 상기 제2 고정 블록과 상기 제3 고정 블록 사이에 배치되며, 상기 상부 정지판과 상기 하부 정지판은 탄성 유닛에 의해 탄성적으로 지지되는 상호 연통 제어 모듈을 포함하고;
    탄성 유닛은 제1 탄성 요소와 제2 탄성 요소에 각각 맞닿는 2개의 단부를 갖는 위치설정 시트를 포함하고, 상기 제1 탄성 요소는 상기 상부 정지판에 탄성적으로 맞닿고, 상기 제2 탄성 요소는 상기 하부 정지판에 탄성적으로 맞닿으며;
    상기 상호 연통 제어 모듈은 제1 방오 슬리브 및 제2 방오 슬리브를 포함하고, 상기 제1 방오 슬리브 및 상기 제2 방오 슬리브는 상기 작동 로드 주위 위치에 이동 가능하게 장착되고, 상기 제1 방오 슬리브는 상기 위치설정 시트 위쪽에 위치되고, 상기 제1 방오 슬리브의 반경방향 돌출부는 상기 위치설정 시트의 일 단부의 반경방향 돌출부와 중첩되고, 상기 제2 방오 슬리브는 상기 위치설정 시트 아래쪽에 위치되고, 상기 제2 방오 슬리브의 돌출부는 상기 위치설정 시트의 다른 일 단부의 돌출부와 중첩되는 펌프 저장 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 상부 정지판과 상기 제1 고정 블록은 상기 제1 탄성 요소와 상기 제2 탄성 요소가 외력에 의해 압축되지 않을 때 사이에 간극을 갖는 펌프 저장 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 탄성 요소는 상기 하부 정지판을 탄성적으로 가압하고 상기 위치설정 시트를 상기 제2 고정 블록에 대해 가합하도록 편향된 펌프 저장 장치.
  6. 제1항에 있어서, 제1 제어 밸브는 제1 덕트를 통해 상부 챔버와 상호 연통하고, 제2 덕트를 통해 하부 챔버와 상호 연통하며, 제3 덕트를 통해 처리 용기의 외부와 상호 연통하고, 상기 제어 밸브가 상기 제1 덕트가 상기 제2 덕트와 상호 연통하도록 제어할 때, 상기 제2 덕트는 상기 제3 덕트와 상호 연통하지 않고, 상기 제1 제어 밸브가 상기 제1 덕트가 상기 제2 덕트와 상호 연통하지 않도록 제어할 때, 상기 제2 덕트는 상기 제3 덕트와 상호 연통하는 펌프 저장 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2 제어 밸브는 제4 덕트를 통해 상기 상부 챔버와 상호 연통하고, 보호 유닛은 상기 제4 덕트에 연결된 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 상기 상부 챔버와 상호 연통하는 바닥을 포함하며, 상기 하우징 내에 부유체가 수용되며, 상기 하우징은 상기 부유체 위쪽에 위치된 통기구를 포함하는 펌프 저장 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 모듈은 상기 하부 챔버에서 액체 레벨을 검출하도록 구성된 액체 레벨 검출기를 포함하며, 상기 액체 레벨 검출기가 액체 레벨이 소정 값에 도달한 것을 검출하면, 상기 제1 제어 밸브는 개방 상태와 폐쇄 상태 사이에서 전환되는 펌프 저장 장치. .
  9. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 모듈은 방출 시간을 설정하도록 구성된 타이머를 포함하고, 방출 시간이 만료되면, 상기 제1 제어 밸브는 개방 상태로 전환되는 펌프 저장 장치.
  10. 제1항 및 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 상기 펌프 저장 장치를 포함하고, 탱크 및 운송 도구를 포함하며, 상기 펌프 저장 장치는 상기 탱크에 조립될 수 있고, 상기 처리 용기의 상기 제2 상호 연통 포트는 상기 탱크의 내부와 연통하며, 상기 탱크와 상기 가스 흡입원은 수송 도구에 장착되는 펌프 저장 하수 트럭.
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