KR200206371Y1 - 약품투입장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 오·페수의 처리과정에서 정화지 등을 통과하는 오·폐수에 정량의 정화용 액상약품을 완전 무맥동 상태로 계속 투입하여 줄 수 있게 한 약품투입장치에 관한 것으로서, 그 구성은, 기통(10)에 부설된 약품공급실(13)내에 일정간격으로 설치되며 저면에는 토출구(201)가 각각 구비된 제1∼4 실린더(21)(22)(23)(24)와, 상기 약품공급실(13)의 직상부에 부설된 구동실(15)에 모터(40)의 구동력을 변속기(41)를 통해 전달받아 회전되게 설치되는 구동축(42)과, 이 구동축에 상기 제1∼4 실린더(21)(22)(23)(24)와 동일한 간격으로 편심각도가 각기 90도씩의 편차를 갖게 축착되는 제1∼4 캠(50)(50a)(50b)(50c)과, 상기 제1∼4 실린더(21)(22)(23)(24)내에 각각 승강자재토록 결합되는 제1∼4 피스턴(70)(70a)(70b)(70c)과, 각 상단은 상기 제1∼4 캠(50)(50a)(50b)(50c)들에 그 중심을 지나는 수직선상의 하단지점에 축착되고 각 하단은 상기 제1∼4 피스턴(70)(70a)(70b)(70c)에 축착되는 제1∼4 피스턴로드(60)(60a)(60b)(60c)를 구비하여 되는 것이다.

Description

약품투입장치

본 고안은 약품투입장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오·페수의 처리과정에서 정화지 등을 통과하는 오·페수에 정량의 정화용 액상약품을 완전 무맥동(無脈動) 상태로 계속 투입하여 줄 수 있게 한 약품투입장치에 관한 것이다.

일반적으로 침전지로부터 유입되어 정화지를 통과하는 오·폐수를 약품으로 정화시켜 주기 위해서는 오·폐수의 수량에 비례하는 정량의 액상약품을 계속 투입하여야 되는데, 종래의 이를 위한 장치로는 다이어프램(Diaphragm) 방식의 펌프나, 디퍼(Dipper) 방식의 투입기가 있었다.

그러나, 전자의 다이어프램 방식 펌프는 작동시 맥동현상이 발생되므로, 흡입행정시에는 약품이 투입되지 않게 되기 때문에, 1 싸이클이내의 단위시간동안은 정량투입을 유지하는 것이 불가능한 문제점이 있었다.

그리고, 맥동현상을 감소시켜 주기위해 백프레스 벨브(Backpresser valve)와, 에어챔버(Air chamber)와, 안전밸브 등을 부설하였으나, 이 경우 부품과 조립공수의 증가로 설치비가 많이 소요되었으며, 또 이러한 설비를 갖추어도 완전 무맥동 상태의 약품투입은 불가능하였다.

또한, 응고나 응집력이 있는 약품의 투입시에는 펌프의 흡입·토출구측에 설치된 볼체크밸브가 응결된 약품이나 이물질에 의한 막힘 현상이 빈발하게되는 결점도 있었다.

한편, 후자의 디퍼방식 투입기는 회전체에 디퍼를 일정간격으로 빙둘러 설치하여, 상기 회전체를 회전시켜 주면 디퍼들이 차례로 약품을 퍼올려 투입토록 된 것이므로, 디퍼들의 설치 간격에 비례하여 약품의 투입이 간헐적으로 이루지기 때문에 각 디퍼가 계량 투입하는 단위시간당 정량투입의 유지가 불가능한 결점이 있었다.

또한, 약품의 관성 때문에 회전체의 저회전시와 고회전시의 1회전당 디퍼에 의해 계량되는 약품의 양이 다르게 되므로, 투입량 제어범위가 넓을 때에는 회전속도에 비례한 제어의 오차범위가 크게 되는 단점도 있었다.

본 고안은, 상기와 같은 종래의 약품투입방식들의 문제점들을 감안하여 안출된 것으로서, 그 목적은 짧은 시간 단위동안에도 정량투입이 가능하게 되는 약품투입장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은, 긴시간 단위의 정량투입(맥동현상이 발생하여도 무방한 경우)이 필요한 경우에는 단일장치로 여러곳의 정화지에 약품을 개별투입할 수 있게 되는 약품투입장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안 실시예의 개략적인 사시도

도 2는 동 평면도

도 3a는 동 일부절취 정면도

도 3b는 동 실시예중 구동부를 발췌한 일부절취 확대 정면도

도 4는 동 실시예중 약품수용실을 보인 측단면도

도 5는 동 실시예중 구동실과 약품유출실을 보인 일부절취 측면도

도 6a는 동 실시예중 피스턴이 상승된 상태를 보인 확대 단면도

도 6b는 동 하강된 상태를 보인 확대 단면도

도 7은 동 실시예중 공급제어기가 하향된 상태를 보인 단면도

도 8a∼b는 실시예중 피스턴판의 각기 다른 실시예를 보인 평면도

도 9는 동 실시예중 캠의 구성을 보인 확대 단면도

도 10은 동 실시예중 제1∼4 캠들의 각 편심 각도를 보인 발췌도

도 11은 동 실시예 제1∼4 캠에 의한 약품의 흡입·토출행정에 따른

흡입·토출량을 보인 그래프

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 기통

11 : 약품수용실 13 : 약품공급실

14 : 약품유출실 15 : 구동실

16 : 격벽 17 : 토출관

18 : 공급관

14a, 14b, 14c, 14d : 유출관

21, 22, 23, 24 : 제1∼4실린더

30 : 공급제어기

31 ː 부구체 32 : 개페변

40 : 모터

41 : 변속기 42 : 구동축

50, 50a, 50b, 50c : 제1∼4캠

60, 60a, 60b, 60c : 제1 ∼4피스턴로드

70, 70a, 70b, 70c : 제1∼4피스턴

71 : 피스턴헤드 72 : 피스턴판

73 : 걸이테

141, 142, 143, 144 : 제1∼4유출격실

161 : 유입공 171 : 단부

311 : 삽입구 201 : 토출구

711 : 유통공 721 : 유통홈

722 : 걸림편

본안의 상기와 같은 목적들은 단일장치를 짧은 시간단위에는 완전 무맥동 상태로 약품을 투입할 수 있게 하고, 맥동현상이 발생하여도 무방한 긴 시간단위에는 여러 곳의 정화지에 약품을 동시에 투입시켜 줄수 있게 한 약품투입장치를 제공함으로써 달성되는데, 이 투입장치는 약품저장실과, 이 저장실로부터 유입되는 약품을 토출시켜주는 최소 4대의 실린더와, 이들 실린더의 작동(흡입·토출 행정)이 서로 엇갈려 진행되게 하여주는 구동실과, 상기 실린더들에 의해 토출되는 약품이 각각 수용·유출되게 하는 유출실들을 갖추고 있다.

상기 구동실에 모터에 의해 회전되어 상기 각 실린더의 피스턴로드와 피스턴을 각각 승강동작시켜주는 캠들과, 이들 캠이 축착되는 구동축이 설치되어 있다.

상기 캠들은 원판상으로 되며, 구동축에 축착되는 편심각도가 서로 90˚의 편차를 갖게 된다.

따라서, 구동축이 1회전하게 되면 상기 캠들의 엇갈린 구동에 의해 4대의 피스턴이 서로 엇갈리게 승강 동작되면서 약품을 흡입·토출시켜주게 되는데, 그 동작을 예를 들면 제1실린더가 토출행정을 시작할 때, 제2실린더는 흡입행정의 중간 상태가 되고, 또 제3실린더가 흡입행정을 시작할 때 제4실린더는 토출행정의 중간상태가 되므로, 이러한 동작의 반복으로 4대의 펌프가 교대로 흡입·토출행정을 연속 수행하게 되기 때문에 약품을 완전 무맥동 상태로 투입할 수 있게 되는 것이다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면 부호 중 (10)은 기통이며, 이 기통내에는 약품수용실(11)과 격실(12)이 격리 설치되고, 상기 격실의 직상부 뒷쪽에는 약품공급실(13)이 앞쪽에는 약품유출실(14)이 격리 설치되며, 상기 약품공급실의 직상부에는 구동실(15)이 설치된다.

상기 약품수용실에는 드레인관(111)과 오버플로우관(112)들이 배관되고, 내측벽 상부와 약품공급실(13)의 일측부 사이는 상기 약품수용실내의 약품이 공급실(13)측으로 유입되게 다수의 유입공(161)들이 뚫어 설치된 격벽(16)으로 격리된다.

또한, 상기 약품공급실의 바닥에는 제1∼4실린더(21)(22)(23)(24)들이 일정간격으로 형성된 실린더블럭(20)이 고정착설되며, 상기 약품유출실은 상기 제1∼4실린더와 동일한 수효의 제1∼4유출격실(141)(142)(143)(144)들로 구획된다.

그리고, 상기 제1∼4 실린더들 저면에 형성된 각 토출구(201)와 제1∼4 유출격실(141)(142)(143)(144)들은 각각의 토출관(17)들로 연결되며, 이들 토출관의 단부(171)는 각각 상기 유출격실내의 바닥면에서 격리되게 연장배관되고, 또 상기 각 토출관들의 일측으로는 청소관(172)들이 연결 배관된다.

또, 제1∼4유출격실(141)(142)(143)(144) 바닥의 각 유출구에 연결된 유출관(14a)(14b)(14c)(14d)들의 각 단부는 기통(10) 외부로 노출되게 배관된다.

한편, 약품저장실(11)의 상부 일측에는 별도의 약품저장탱크(도시하지 않음)로부터 약품을 공급받는 공급관(18)이 배관되며, 이 공급관의 단부에는 공급제어기(30)가 결합설치된다.

상기 공급제어기는, 공급관(18)의 단부가 삽입되는 삽입구(311)가 중앙에 수직 설치되고 내부(312)는 공동으로 되며 상면에는 마개로 여닫는 주입구(313)가 부설된 통형상의 부구체(31)와, 상기 삽입구의 바닥면에 착설되며 상부가 공급관(18)의 하단내로 삽입되어 이 공급관의 하단을 개폐시켜주는 개폐관(32)으로 구성된다.

따라서, 약품수용실(11)내에 수용되는 약품이 일정수위 이하로 내려 가면 부구체(31)가 하강되므로 개폐변(32)에 의해 막혀있던 공급관(18)의 하단이 열리게 되어 약품이 공급되며, 반대로 약품이 일정수위이상으로 되면 부구체(31)가 상승되어 개폐변(32)이 공급관(18)의 하단을 막아주게 되어 공급이 중단되므로, 상기 약품수용실내에는 항상 적정량의 약품이 수용되어 있게 되는 것이다.

그리고, 상기 부구체의 내부(312)를 공동으로 되게 하고 상면에 주입구(313)를 설치한 것은, 상기 부구체의 부력을 조절할 필요가 있을 때에는 상기 주입구를 통해 중량물을 적절히 충진할 수 있게 하기 위한 것이다.

한편, 구동실(15)내에는 모터(40)와 이 모터의 구동력을 변속시켜주는 변속기(41)에 의해 적정속도로 회전되는 구동축(42)이 축착되며, 이 구동축에는 상기 실린더블럭에 형성된 제1∼4 실린더(21)(22)(23)(24)와 일치되는 간격으로 제1∼4 캠(50)(50a)(50b)(50c)들이 축착고정된다.

상기 제1∼4 캠들은 원판상으로 되며, 구동축(42)에 축착되는 편심각도가 각기 90˚씩의 편차를 갖게 축착되며, 그 외주연에는 베어링(51)이 각각 결합된다.

또한, 상기 각 베어링들 외주연의 각 캠들의 중심을 지나는 수직선상의 하단 위치(t)에는 제1∼4 피스턴로드(60)(60a)(60b)(60c)들의 상단이 축착되며, 이들 로드의 각 하단은 실린더(70)(70a)(70b)(70c)에 각각 축착된다.

상기 피스턴들은, 상부가 개방되고 저면 중앙에는 유통공(711)이 설치된 원통형상의 피스턴헤드(71)와, 이 헤드의 공간부(712)내에 승강되게 삽입되며 외주연에는 유통홈(721)들이 일정간격으로 요입형성되고 상면 중앙에는 상기 각 피스턴로드의 하단이 축착되는 피스턴판(72)과, 링형상으로 되며 상기 피스턴헤드의 상단주면에 착설되어 공간부(712)내에 삽입된 피스턴판(72)이 상승될 때 그 외주연의 유통홈(721)들 사이에 형성되어 있는 걸림편(722)들을 걸어주는 걸이테(73)로 구성된다.

그리고, 상기 피스턴헤드의 외주면에는 오일링(713)이 결착되고 유통공(711)의 상주연에는 밀폐링(714)이 결착된다.

따라서, 상기 피스턴로드들이 하강될 때에는 피스턴판(72)이 공간부(712)내에서 하강되어 그 저면이 밀폐링(714)에 밀착된 상태로 피스턴헤드(71)를 하강시켜 주게 되므로, 상기의 피스턴의 하측에 있던 약품을 하향 압축하여 토출구(201)를 통해 실린더 외부로 토출시켜주는 토출행정이 수행되고, 반대로 상기 피스턴로드들이 상승될 때에는 피스턴판(72)이 공간부(712)내에서 상승되어 그 외주연의 걸림편(722)들이 걸이테(73)에 걸어져 상승되기 때문에 피스턴헤드(71)를 상승시켜주게 되므로, 상기 피스턴의 상측에 있는 약품이 피스턴판(72) 외주연의 유통홈(721)들을 통해 공간부(712)와 유통공(711)을 거쳐 하측으로 이동하게 되는 흡입행정이 수행되며, 이렇게 이동된 약품은 상기 피스턴들의 하강시 토출을 대기하게 되는 것이다.

이와 같이 구성되는 본 고안 실시예에 의한 약품 투입 장치의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

약품수용실(11)에 적정수위에 도달하게 약품이 공급되면 일부는 격벽(16)의 유입공(161)들을 거쳐 약품공급실(13)내로 유입되며, 이 과정에서 약품에 비교적 큰 입자의 이물질이 혼입되어 있으면 상기 유입공들에 의해 걸려져 공급실로 유입되지 않게 된다.

이렇게되어 상기 약품공급실내로 유입된 약품은 제1∼4 실린더(21)(22)(23)(24)들 내에도 충만된다.

이 때, 상기 각 실린더내에 삽입되어 있는 각 피스턴(70)(70a)(70b)(70c)들의 위치는 각 캠(50)(50a)(50b)(50c)들의 편심각도에 따라 도 3a∼b에서 보는 바와 같이 각기 다르게 된다.

이러한 상태에서 모터(40)를 구동시켜 주면 그 구동력이 변속기(41)에 의해 적정속도로 변속되어 구동축(42)을 회전시켜 주게 된다.

이에 따라, 상기 구동축이 1회전하게 되면 제1∼4 캠(50)(50a)(50b)(50c)들도 동시에 1회전하게 되므로 이들 캠에 각각 축착된 제1∼4 피스턴로드(60)(60a)(60b)(60c)들이 각기 교대로 1회 승강되면서 제1∼4 피스턴(70)(70a)(70b)(70c)들을 순차적으로 승강시켜 흡입·토출 행정을 수행하게 되기 때문에, 제1∼4 실린더(21)(22)(23)(24)들로부터 약품이 순차적으로 연이어 토출되어 각각의 연결관(17)을 통해 제1∼4 유출격실(141)(142)(143)(144)로 각각 보내져 각 유출관(14a)(14b)(14c)(14d)을 통해 기통(10)의 외부로 유출되는데. 이 때 상기 제1∼4 실린더들로부터 약품이 순차적으로 토출되는 과정은 다음과 같다.

먼저, 구동축(42)이 회전을 시작하게 되면 제1피스턴(70)은 상사점에 위치하고 있기 때문에 하강이 시작되어 토출행정을 시작하게 되고, 제2 피스턴(70a)은 중간점에 위치하고 있지만 이 때 제2 캠(50a)의 회전방향과 이에 축착된 제2 피스턴로드(60a)의 상단위치에 의해 상기 제2 피스턴은 중간위치에서 상승을 하게 되므로 흡입행정의 중간단계를 지나게 된다.

또한, 제3 피스턴(70b)은 하사점에 위치하고 있기 때문에 상승이 시작되어 흡입행정을 시작하게 되고, 제4 피스턴(70c)은 상기 제2 피스턴과 같이 중간점에 위치하고 있지만 이 때 제4 캠(50c)의 회전방향과 이에 축착된 제4 피스턴로드(60c)의 상단위치에 의해 상기 제4 피스턴은 중간위치에서 하강을 하게 되므로 토출행정의 중간단계를 지나게 된다.

따라서, 제1 피스턴(70)이 토출행정을 시작할 때 제4 피스턴(70c)은 토출행정의 중간단계를 지나게 되므로, 제1 실린더(21)에서 약품의 토출이 시작되어 토출량이 0∼50%에 이를 때, 제4 실린더(23)에서는 약품의 토출량이 50∼100%에 이르게 되고, 반대로 제3 피스턴(70b)이 흡입행정을 시작하여 흡입량이 0∼50%에 이를 때, 제2 피스턴(70a)은 약품의 흡입량이 50∼100%에 이르게 된다.

이러한 작동에 의해 각 실린더(21)(22)(23)(24)에서는 약품이 교대로 토출되어 각 연결관(17)을 거쳐 제1∼4 유출격실(141)(142)(143)(144)로 각각 공급되며, 이들 격실에 배관된 유출관(14a)(14b)(14c)(14d)들을 통해 차례로 기통(10) 외부로 유출된다.

이에 따라, 정화지에 무맥동 방식으로 약품을 투입하고자 할 때에는, 상기 제1∼4 유출격실에 배관된 유출관(14a)(14b)(14c)(14d)들의 각 단부를 단일 연결관에 연결하고 이 연결관을 정화지에 배관하면 약품이 계속하여 투입되는 것이며, 반대로 맥동현상이 발생되어도 무방한 약품의 투입시에는 상기 유출관들을 각각의 정화지에 각각의 연결관으로 연결하면 된다.

한편, 상기 실시예에서는 캠과 피스턴로드 및 피스턴과 실린더가 4개씩 설치된 것을 그 예로 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라서는 4의 배수로 설치사용하여도 되며, 또 실린더와 피스턴대신 펌프를 설치 사용하여도 모두 본 고안의 권리범위에 속하게 됨을 물론이다.

이와 같이 작동되는 본 고안 실시예에 의한 약품투입장치는, 4개의 유출관을 하나의 연결관에 연결하여 정화지 등에 배관하면 약품이 단속되지 않게 연속적으로 투입되기 때문에 완전 무맥동 정량 투입할 수 있게 되는 장점이 있다.

또한, 맥동현상이 발생하여도 무방한 경우에는 유출관을 각각의 정화지 등에 배관하면 되기 때문에 1대의 장치에 장착되는 실린더와 피스턴의 수량에 비례하여 동시에 여러곳에 약품을 투입할 수 있게 되는 효과도 얻게 된다.

Claims (4)

1. 기통(10)에 부설된 약품공급실(13)내에 일정간격으로 설치되며 저면에는 토출구(201)가 각각 구비된 제1∼4 실린더(21)(22)(23)(24)와, 상기 약품공급실(13)의 직상부에 부설된 구동실(15)에 모터(40)의 구동력을 변속기(41)를 통해 전달받아 회전되게 설치되는 구동축(42)과, 이 구동축에 상기 제1∼4 실린더(21)(22)(23)(24)와 동일한 간격으로 편심각도가 각기 90도씩의 편차를 갖게 축착되는 제1∼4 캠(50)(50a)(50b)(50c)과, 상기 제1∼4 실린더(21)(22)(23)(24)내에 각각 승강자재토록 결합되는 제1∼4 피스턴(70)(70a)(70b)(70c)과, 각 상단은 상기 제1∼4 캠(50)(50a)(50b)(50c)들에 그 중심을 지나는 수직선상의 하단지점에 축착되고 각 하단은 상기 제1∼4 피스턴(70)(70a)(70b)(70c)에 축착되는 제1∼4 피스턴로드(60)(60a)(60b)(60c)를 구비하여 되는 것을 특징으로 하는 약품투입장치.
2. 제1항에 있어서, 기통(10)내의 일측에는 약품공급실(13)과 다수의 유입공(161)이 설치된 격벽(16)으로 격리되게 약품수용실(11)이 설치되고, 이 약품수용실에는 별도의 약품탱크로부터 약품이 공급되게 공급관(18)이 배관되며, 이 공급관의 단부측에는 중앙에 상기 공급관의 단부가 삽입되는 삽입구(311)가 형성되고 그 바닥면에는 상기 공급관의 단부를 개폐시켜 주는 개폐변(32)이 착설된 부구체(31)로 되는 공급제어기(30)를 결합설치하여 되는 것을 특징으로 하는 약품공급장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기통(10)내의 전면부에는 제1∼4 유출격실(141)(142)(143)(144)로 되는 약품유출실(14)이 설치되고, 상기 각 유출격실과 약품공급실(13)에 설치된 제1∼4 실린더(21)(22)(23)(24)들의 각 토출구(201)는 각 단부(171)가 상기 각 유출격실의 비닥면에서 격리되게 연장 배관되는 각각의 토출관(17)들로 연결되며, 상기 각 유출격실의 바닥에는 각 단부가 기통(10) 외부로 노출되는 유출관(14a)(14b)(14c)(14d)들이 배관되는 것을 특징으로 하는 약품공급장치.
4. 제1항에 있어서, 제1∼4 피스턴(70)(70a)(70b)(70c)은, 상부가 개방되고 저면 중앙에는 유통공(711)이 설치된 원통형상의 피스턴헤드(71)와, 이 헤드내에 삽입되며 외주연에는 유통홈(721)과 걸림편(722)이 일정간격으로 설치되고 상면 중앙은 제1∼4 피스턴로드(60)(60a)(60b)(60c)의 각 하단에 축착되는 피스턴판(72)과, 내주면이 상기 피스턴판 외주면의 걸림편(722)들을 걸어 주게 상기 피스턴헤드의 상단주면에 착설되는 링형상의 걸이테(73)로 구성되는 것을 특징으로 하는 약품공급장치.