KR200225024Y1 - 원심분리기용 임펠러의 마모방지 칩타일 - Google Patents

Abstract

본 고안은 분뇨(糞尿)나 정화조오니(淨化槽汚泥)의 전처리 시스템에 적용되는 원심분리기의 내부에 내장된 임펠러의 선단에 장착할 수 있는 텅스텐 카바이드로 구성된 칩타일에 관한 것으로, 본 고안의 특징은 분뇨나 정화조오니에 함유된 고형 협잡물 중에서 모래나 씨앗 등 침전 가능한 협잡물들을 이송시키기 위한 임펠러의 선단에 내마모성과 내구성이 대단히 우수한 텅스텐 카바이드로 구성된 마모방지구를 장착하므로서 임펠러의 사용수명을 일층 연장함은 물론이고, 이송을 매우 효율적으로 수행할 수 있게 한 것이다.

본 고안의 상기한 목적을 달성하기 위한 구성적인 특징을 살펴보면 원심분리기(30)의 내부에 설치된 회전 임펠러(31)의 외측 선단에 장착할 수 있는 칩타일(1)을 구성함에 있어서, 스테인레스로 된 몸체(10)의 전방측에 적정규격의 결합홈(11)을 형성하되, 상기 결합홈(11)의 내측에는 이탈방지용 걸림턱(12)을 형성하여 이의 전방에는 텅스텐 카바이드로 된 마모방지구(20)를 일체적으로 접합할 수 있게 구성하며, 상기 마모방지구(20)를 이중으로 분할 구성하고, 접합부위에는 상기 걸림턱(12)에 부합되는 돌기(21)를 형성하여 상호 접합타입으로 결합할 수 있게 하여 별도의 소결이나 화학적인 반응 및 열처리과정을 거쳐서 일체적으로 접합할 수 있게 구성한 것이다.

Description

원심분리기용 임펠러의 마모방지 칩타일

본 고안은 분뇨(糞尿)나 정화조오니(淨化槽汚泥)의 전처리 시스템 또는 하수, 폐수, 정수의 농축 및 탈수 시스템에 적용되는 원심분리기의 내부에 내장된 임펠러의 선단에 장착할 수 있는 텅스텐 카바이드로 구성된 칩타일에 관한 것으로, 본 고안의 특징은 분뇨나 정화조오니에 함유된 고형 협잡물 중에서 모래나 씨앗 등 침전 가능한 협잡물들을 이송시키기 위한 임펠러의 선단에 내마모성과 내구성이 우수한 텅스텐 카바이드로 구성된 마모방지구를 장착하므로서 임펠러의 사용수명을 일층 연장함은 물론이고, 이송을 매우 효율적으로 수행할 수 있게 한 것이다.

종래의 분뇨나 정화조오니의 전처리 또는 하수, 폐수, 정수의 농축 및 탈수 시스템의 방법은 주로 이송되는 오수(汚水)중에 함유하고 있는 협잡물을 협잡물 처리기에 의해 제거한 후 침사조와 저류조를 거쳐 1차 폭기조로 이송되도록 하고, 상기 폭기조에서 적정의 시간동안 활성폭기 처리된 오수가 1차 침전지에서 침전이 되는 과정에서 고체와 액체로 분리되어 상기 분리된 협잡물은 별도의 탈수기에 의해 탈수를 하므로서 분리 회수되게 하여 상등수만 폭기조로 이동되도록 하고 있다.

그러나 상기와 같은 유입수중의 탈수 또는 농축 방법은 오수중에 함유된 모래나 씨앗 등의 협잡물이 초동단계에서 완전한 제거가 이루어지지 못한 상태에서 폭기조로 이송되기 때문에 폭기부하가 증대되어 폭기조의 용적이 과부하 상태를 초래하게 되므로 전처리의 효율성이 저하되는 폐단이 있었다.

즉, 종래와 같은 분뇨나 정화조오니의 전처리 또는 하수, 폐수, 정수의 농축 및 탈수 시스템의 방법은 침전된 협잡물을 제거하기 위해 원심분리기를 이용하여 분리를 하게 되면 상기 협잡물 중에 함유하고 있는 강한 모래 등의 경우는 상기 원심분리기의 내부에 설치된 회전 임펠러의 선단에 부하를 초래케 되어 회전 임펠러의 선단 가장자리부가 마모된다.

따라서 상기와 같이 회전 임펠러의 선단이 마모되면 원심분리의 효율성이 급격하게 저하됨은 물론이고, 이에 따라 원심분리기의 사용수명을 일층 단축시키는 요인으로 작용하였다.

한편 상기와 같이 마모가 발생하게 되면 외부의 회전드럼과 내부의 회전 임펠러와의 사이에 공간이 발생하게 되어 강한 모래나 씨앗 등이 이동을 하지 못하고 원위치에서 맴돌게 되어 분리가 제대로 이루어지지 않아 원심분리의 효율성이 급격하게 저하되는 등의 문제점을 수반하였으며, 이로 인해 상기 임펠러의 마모에 따른 언밸런스가 발생하게 되면 진동이나 소음 또는 내부에 내장되어 있는 베어링 등의 사용수명이 단축됨은 물론 잦은 수리와 보수 또는 교체에 따른 유지관리비의 증대로 인해 경제적인 면에서 매우 비합리적이었다.

그리고 기존에 사용되고 있는 원심분리기의 경우는 내부의 회전 임펠러가 마모되면 회전 임펠러 전체를 교체해야 하는 등의 문제점이 있으므로 이와 같은 경우는 경제적인 손실은 물론이고, 교체에 따른 시간의 소요가 과도할 뿐만 아니라 전문적인 숙련가가 아니면 수리 또는 교체를 할 수 없는 등의 문제점이 수반되어 이를 근본적으로 해결할 수 있는 방안이 모색되고 있다.

근래에 들어서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서 내마모성 육성 용접봉을 이용하여 육성한 다음 유테로이를 두텁게 표면 경화하여 사용하고 있으나, 이러한 경우는 육성 용접봉으로 육성할 시 용접열로 인해 회전 임펠러 자체에 변형이 발생하게 되어 소기의 목적을 달성하기가 매우 어려웠으며, 마모성에 대한 한계로 장비의 사용수명을 단축하는 요인으로 작용하게 되어 보다 합리적인 마모방지 칩타일의 개발이 요구되었다.

따라서 본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안한 것으로서, 그 목적은 분뇨(糞尿)나 정화조오니(淨化槽汚泥)의 전처리 시스템 또는 하수, 폐수, 정수의 농축 및 탈수 시스템에 적용되는 원심분리기의 내부에 내장된 임펠러의 선단에 장착할 수 있는 텅스텐 카바이드로 구성된 칩타일을 제공코져 하는 것으로, 본 고안의 특징은 유입수에 함유된 고형 협잡물 중에서 모래나 씨앗 등 침전 가능한 협잡물들을 이송시키기 위한 임펠러의 선단에 내마모성과 내부식성이 대단히 우수한 텅스텐 카바이드로 구성된 칩타일을 장착하므로서 임펠러의 사용수명을 일층 연장함은 물론이고, 이송을 매우 효율적으로 수행할 수 있게 한 것이다.

이하 본 고안의 상기한 목적을 달성하기 위한 구성적인 특징을 살펴보면 원심분리기(30)의 내부에 설치된 회전 임펠러(31)의 외측 선단에 장착할 수 있는 칩타일(1)을 구성함에 있어서, 스테인레스로 된 몸체(10)의 전방측에 적정규격의 결합홈(11)을 형성하되, 상기 결합홈(11)의 내측에는 이탈방지용 걸림턱(12)을 형성하여 이의 전방에는 텅스텐 카바이드로 된 마모방지구(20)를 일체적으로 접합할 수 있게 구성하며, 상기 마모방지구(20)를 이중으로 분할 구성하고, 접합부위에는 상기 걸림턱(12)에 부합되는 돌기(21)를 형성하여 상호 접합타입으로 결합할 수 있게 하여 별도의 소결이나 화학적인 반응 및 열처리과정을 거쳐서 일체적으로 접합할 수 있게 구성한 것이다.

도 1은 본 고안의 일실시예를 보인 사시도.

도 2는 본 고안의 마모방지구를 분리한 상태의 사시도.

도 3은 본 고안의 칩타일에 대한 단면 구성도.

도 4는 본 고안의 칩타일을 임펠러에 부착한 상태의 요부 확대 단면도.

도 5는 본 고안의 칩타일이 부착된 임펠러를 원심분리기에 설치한 상태의 단면도.

도 6은 본 고안이 부착되지 않은 종래의 원심분리기에 대한 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 칩타일 10 : 몸체

11 : 결합홈 12 : 걸림턱

20 : 마모방지구 21 : 돌기

30 : 원심분리기 31 : 임펠러

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 본 고안의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 도 1에서 도시한 바와 같이 원심분리기(30)의 내부에 설치되는 회전 임펠러(31)의 외측 선단에 장착할 수 있는 칩타일(1)을 구성함에 있어서, 스테인레스로 된 몸체(10)의 전방측에 적정규격의 결합홈(11)을 형성하되, 상기 결합홈(11)의 내측에는 이탈방지용 걸림턱(12)을 형성하여 이의 전방에는 텅스텐 카바이드로 된 마모방지구(20)를 일체적으로 접합할 수 있게 구성한다.

상기 마모방지구(20)를 이중으로 분할 구성하고, 접합부위에는 상기 걸림턱(12)에 부합되는 돌기(21)를 형성하여 상호 접합타입으로 결합할 수 있게 하여 별도의 소결이나 화학적인 반응 및 열처리과정을 거쳐서 완성할 수 있게 구성한다.

물론 상기의 구성에 있어서, 칩타일(1)을 이루는 마모방지구(20)는 이중으로 분할 구성하였으나, 이는 필요에 따라 단일체로 할 수 있음은 물론이고, 상호 결합되는 걸림턱(12)과 돌기(21)의 형상은 접합의 여건이나 강도에 따라 임의로 변형실시가 가능하며, 본 고안의 칩타일(1)은 대략 사다리꼴 형상으로 구성하였으나, 이의 형상 역시 임의로 가변이 가능함은 물론이다.

이상과 같은 구성으로 될 수 있는 본 고안의 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 일반적인 투입조에 투입된 분뇨나 정화조오니에 함유된 협잡물을 바로 단계별로 분리하지 않고 별도의 파쇄기를 이용하여 미세한 입자상으로 파쇄한 다음 이를 교반기에 의해 일정의 농도로서 유지하고, 정량펌프에 의해 정확하게 공급되는 분뇨와 정화조오니를 원심분리기(30)로 공급하므로서 상기 원심분리기(30)에서 한꺼번에 물과 슬러지를 분리하는 바, 본 고안의 특징은 물과 슬러지를 분리하면서 슬러지에 함유된 수분을 동시에 탈수 또는 농축이 이루어지게 하는 과정에서 상기 원심분리기(30)의 내부에 내장된 회전 임펠러(31)를 거치는 모래나 씨앗 등 강한 협잡물들이 상기 임펠러(31)의 회전력에 의해 이송이 되며, 이때 상기 임펠러(31)의 외측 선단에는 장기적인 협잡물의 이송으로 인해 마모가 발생하게 되므로 이러한 마모현상을 방지하기 위한 칩타일(1)을 장착하여 회전 임펠러(31)가 설치된 원심분리기(30)의 사용수명을 연장하기 위한 것으로, 이하 본 고안의 상기한 구성에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

분뇨 운반차에 수거된 분뇨를 투입조 또는 하수 1차 침전 유입수를 투입하게 되면 상기 유입수는 파쇄기를 통과하게 되는데 이때 파쇄기에 의해 유입수속에 함유된 고형 협잡물들은 미세한 입자상으로 파쇄가 되어 우입수도 함께 펌프의 작동으로 교반기로 이송이 된다.

이와 같이 이송된 유입수에는 미세한 입자상의 협잡물이 함유된 상태로 공급이 되므로 교반기의 내부에서 서서히 교반되어 적정의 농도를 유지한 상태가 되고, 이와 같이 교반이 된 유입수는 정량펌프가 작동을 하므로서 일정량씩 원심분리기(30)의 내부로 투입이 된다.

즉 원심분리기(30)에 투입된 유입수는 원심분리기(30) 내부에 설치된 임펠러(31)가 작동을 하여 파쇄기에 의해 파쇄된 협잡물과 청정수를 각각 분리하여 슬러지배출구와 청정수배출구로 각각 배출이 된다.

이때 배출되는 슬러지는 원심분리기(30)의 내부에서 회전하는 회전 임펠러(31)의 원심력에 의해 탈수가 완료된 상태로 배출이 되는 것으로, 즉 상기 원심분리기(30)의 내부에는 임펠러(31)가 설치되어 상기 임펠러(31)의 회전력에 의해 내부의 슬러지와 물이 분리되어 배출이 이루어진다.

이와 같이 분리되어 배출되는 과정에서 상기 슬러지중에 함유하고 있는 강한 모래나 씨앗 등이 장기간 임펠러(31)의 회전력에 의해 이송이 되면서 임펠러(31)의 선단에는 미세한 마찰로 인해 마모가 발생하게 되나, 본 고안에 의한 칩타일(1)을 길이방향으로 접합하게 되면 상기 칩타일(1)을 이루고 있는 스테인레스로 된 몸체(10)의 전방에는 텅스텐 카바이드로 된 마모방지구(20)가 일체적으로 부착되어 있으므로 상기 강한 모래나 씨앗 등의 협잡물이 계속적으로 마찰이 되더라도 텅스텐 카바이드로 된 마모방지구(20)의 강력한 내마모성과 내구성에 의해 쉽게 마모되는 현상이 방지되어 사용수명이 일층 연장되는 효과가 부가된다.

상기의 작동에 있어서, 스테인레스로 된 몸체(10)의 전방측에 접합된 마모방지구(20)는 몸체(10)의 전방 결합홈(11) 하부에 형성된 걸림턱(12)의 내부에 끼움으로 결합된 돌기(21)의 결속력에 의해 사용도중 임의로 이탈이 되는 등의 현상도 방지할 수 있으며, 한편으로는 상호 끼움으로 결합을 한 상태에서 강력한 접착력을 가진 접착제로서 마감처리를 하므로서 임의로 이탈되는 현상이 방지된다.

본 고안은 상기와 같은 방식으로 사용을 하고 장기간이 지나서 미세한 마모가 발생하거나 사용이 어려울 경우는 부분적인 칩타일(1)만을 분리 교체하거나 수리를 할 수 있으므로 종래와 같이 전체를 수리하거나 교체하는 등의 문제점을 해결할 수 있게 되어 장비의 가동시간을 증대할 수 있음은 물론이고, 한편으로는 경제적인 면에서도 매우 합리적인 효과를 득할 수 있게 된다.

본 고안의 상기와 같은 원심분리기(30)의 구성이나 공정에 대한 기술적인 내용은 본 출원인의 선출원인 1997년 특허출원 제63558호의 고안을 이용한 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

본 고안에 따른 칩타일(1)을 사용하게 되면 원심분리기(30)가 작동을 하는 과정에서 마모로 인해 발생하는 소음이나 진동의 발생이 방지되어 원심분리기(30)에 내장되어 있는 각종 베어링이나 회전부에 대한 사용수명이 연장되는 등의 효과도 기대할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안은 투입조에 투입된 분뇨나 정화조오니, 하수 1차 침전 유입수에 함유된 협잡물을 단계별로 분리하지 않고 파쇄기를 이용하여 미세한 입자상으로 파쇄한 다음 이를 교반기측으로 이송하여 상기 교반기에 의해 일정의 농도를 유지하고, 정량펌프에 의해 정확하게 공급되는 침전 유입수를 원심분리기(30)로 공급하므로서 상기 원심분리기(30)에서 한꺼번에 물과 슬러지를 분리하는 바, 상기 원심분리기(30)의 내부측에 결합되는 회전 임펠러(31)의 외측 선단에는 내마모성과 내구성이 대단히 우수한 텅스텐 카바이드로 된 마모방지구(20)가 일체적으로 접합된 칩타일(1)을 연속 반복적으로 결합하므로서 강한 모래나 씨앗 등이 장기간 이동을 하는 과정에서 마모율을 최소로 줄일 뿐만 아니라 내구성이 대단히 양호하여 임펠러(31)와 원심분리기(30)의 사용수명을 일층 연장할 수 있는 등의 효과가 부가되고, 이로 인해 수리나 교체에 따른 시간의 낭비를 방지할 수 있게 되어 경제적인 면에서도 매우 합리적인 효과를 득할 수 있는 등의 효과가 부가되어 각종 원심분리기용 임펠러의 마모방지 칩타일로서 사용할 경우 그 기대되는 효과가 대단히 우수한 고안이다.

Claims (1)

1. 원심분리기(30)의 내부에 설치된 회전 임펠러(31)의 외측 선단에 장착할 수 있는 칩타일(1)을 구성함에 있어서, 스테인레스로 된 몸체(10)의 전방측에 적정규격의 결합홈(11)을 형성하되, 상기 결합홈(11)의 내측에는 이탈방지용 걸림턱(12)을 형성하여 이의 전방에는 텅스텐 카바이드로 된 마모방지구(20)를 일체적으로 접합할 수 있게 구성하며,

   상기 마모방지구(20)를 이중으로 분할 구성하고, 접합부위에는 상기 걸림턱(12)에 부합되는 돌기(21)를 형성하여 상호 접합타입으로 결합할 수 있게 하여 별도의 소결이나 화학적인 반응 및 열처리과정을 거쳐서 일체적으로 접합할 수 있게 구성한 것을 특징으로 하는 원심분리기용 임펠러의 마모방지 칩타일.