KR20190097441A - 원유저장탱크용 유체 분산 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원유저장탱크용 유체 분산 장치에 관한 것이다.
본 발명의 원유저장탱크용 유체 분산 장치는, 본 발명의 원유저장탱크용 유체 분산 장치는 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 원유공급 배관에 고정되며, 상부에 원유유입구(111)가 형성되어 원유가 내측으로 유입되며, 원유유입구(111)를 통해 공급되는 원유의 압력 및 유량에 의해 회전하는 블레이드(122) 및 블레이드(122)와 연결된 채 수직 방향으로 형성되어 있는 샤프트(121)를 포함하여 구성된 터빈(120)이 내부에 설치되어 있는 고정부(100)와, 내부가 상기 고정부(100) 내부와 연통되도록 상기 고정부(100)의 하부에 연결되어 있되, 일측이 상기 터빈(120)과 연결되어 터빈(120)의 회전에 의해 회전하도록 이루어져 있으며, 측면에 원유가 분사되는 분사구(250)가 형성되어 있는 회전부(200)로 구성된 유체 분산장치에 있어서, 상기 샤프트(121)에 고정되어 있어 샤프트(121)의 회전에 의해 수평 방향으로 회전하는 원추형의 제1베벨기어(300)와; 상기 제1베벨기어(300)와 맞물려 수직 방향으로 회전하는 원추형의 형태를 이루되, 제1베벨기어(300)보다 기어 이의 수가 적어 제2베벨기어(400)보다 가속되어 회전하는 가속기어로 이루어진 제2베벨기어(400)와; 상기 분사구(250) 내부에 수평 방향으로 삽입되어 있으며, 상기 제2베벨기어(400)와 연결되어 제2베벨기어(400)의 회전에 의해 함께 회전하는 수평샤프트(500)와; 상기 수평샤프트(500)와 연결되어 회전하는 임펠러(620)와; 상기 분사구(250)의 내부에 상기 임펠러(620)보다 출구측에 설치되어 임펠러(620)의 회전에 의해 배출되는 원유의 직진성을 유도하도록 이루어진 스파이럴 그릴(700);을 포함하여 구성된다.
본 발명에 의해, 원유의 유입에 의한 이송압력 및 유체 흐름에 의해 회전하는 블레이드(124)와 연결된 샤프트에 제1베벨기어가 설치되어 샤프트의 회전에 의해 함께 수평 회전하며 상기 제1베벨기어와 맞물려 수직 방향으로 회전하는 제2베벨기어가 구비되고, 제2베벨기어에 수평샤프트가 연결되고, 수평샤프트상에 임펠러가 설치됨으로써 분사구를 통해 배출되는 원유가 임펠러의 블레이드 회전에 의해 토네이도 형태로 토출되도록 함으로써 분사력을 가일층 증대시켜 교반 성능이 향상되고, 이때 교반 성능을 보다 향상시키기 위해 제2베벨기어는 제1베벨기어 대비 가속기어로 이루어지고, 임펠러는 딥 피치 프로펠러로 구성되며, 분사구 내부에 스파이럴 그릴이 설치될 뿐만 아니라 임펠러 후단부에 허브가이드가 설치됨에 따라 임펠러의 회전 속도를 증대시키고, 임펠러를 통과한 원유가 직진성을 최대로 한 채 회전 교반되면서 배출됨에 따라 교반 성능이 최대화될 수 있다.
본 발명의 원유저장탱크용 유체 분산 장치는, 본 발명의 원유저장탱크용 유체 분산 장치는 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 원유공급 배관에 고정되며, 상부에 원유유입구(111)가 형성되어 원유가 내측으로 유입되며, 원유유입구(111)를 통해 공급되는 원유의 압력 및 유량에 의해 회전하는 블레이드(122) 및 블레이드(122)와 연결된 채 수직 방향으로 형성되어 있는 샤프트(121)를 포함하여 구성된 터빈(120)이 내부에 설치되어 있는 고정부(100)와, 내부가 상기 고정부(100) 내부와 연통되도록 상기 고정부(100)의 하부에 연결되어 있되, 일측이 상기 터빈(120)과 연결되어 터빈(120)의 회전에 의해 회전하도록 이루어져 있으며, 측면에 원유가 분사되는 분사구(250)가 형성되어 있는 회전부(200)로 구성된 유체 분산장치에 있어서, 상기 샤프트(121)에 고정되어 있어 샤프트(121)의 회전에 의해 수평 방향으로 회전하는 원추형의 제1베벨기어(300)와; 상기 제1베벨기어(300)와 맞물려 수직 방향으로 회전하는 원추형의 형태를 이루되, 제1베벨기어(300)보다 기어 이의 수가 적어 제2베벨기어(400)보다 가속되어 회전하는 가속기어로 이루어진 제2베벨기어(400)와; 상기 분사구(250) 내부에 수평 방향으로 삽입되어 있으며, 상기 제2베벨기어(400)와 연결되어 제2베벨기어(400)의 회전에 의해 함께 회전하는 수평샤프트(500)와; 상기 수평샤프트(500)와 연결되어 회전하는 임펠러(620)와; 상기 분사구(250)의 내부에 상기 임펠러(620)보다 출구측에 설치되어 임펠러(620)의 회전에 의해 배출되는 원유의 직진성을 유도하도록 이루어진 스파이럴 그릴(700);을 포함하여 구성된다.
본 발명에 의해, 원유의 유입에 의한 이송압력 및 유체 흐름에 의해 회전하는 블레이드(124)와 연결된 샤프트에 제1베벨기어가 설치되어 샤프트의 회전에 의해 함께 수평 회전하며 상기 제1베벨기어와 맞물려 수직 방향으로 회전하는 제2베벨기어가 구비되고, 제2베벨기어에 수평샤프트가 연결되고, 수평샤프트상에 임펠러가 설치됨으로써 분사구를 통해 배출되는 원유가 임펠러의 블레이드 회전에 의해 토네이도 형태로 토출되도록 함으로써 분사력을 가일층 증대시켜 교반 성능이 향상되고, 이때 교반 성능을 보다 향상시키기 위해 제2베벨기어는 제1베벨기어 대비 가속기어로 이루어지고, 임펠러는 딥 피치 프로펠러로 구성되며, 분사구 내부에 스파이럴 그릴이 설치될 뿐만 아니라 임펠러 후단부에 허브가이드가 설치됨에 따라 임펠러의 회전 속도를 증대시키고, 임펠러를 통과한 원유가 직진성을 최대로 한 채 회전 교반되면서 배출됨에 따라 교반 성능이 최대화될 수 있다.
Description
본 발명은 원유 저장탱크 내에 설치되어 유체 분산장치 내로 유입되는 원유를 원유자체의 이송압력을 이용하여 노즐이 회전되면서 저장탱크 내에 슬러지가 편중되지 않도록 분산시켜 분사거나, 저장탱크 내의 원유를 순환시켜 하부에 슬러지가 축적되는 것을 방지하는 유체 분산장치에 관한 것으로, 특히 분사구에 샤프트의 회전 동력을 받아 수평 회전하는 임펠러가 설치되어 유체의 분사력이 향상되도록 한, 원유저장탱크용 유체 분산 장치에 관한 것이다.
일반적으로 원유에는 다량의 슬러지가 함유되어 있고, 이 슬러지가 원유저장탱크 내의 어느 한 곳으로만 분사되게 되면, 그 부분에만 슬러지가 계속 쌓이게 되어 원유 저장탱크는 자체의 대용량 저장의 기능을 상실하게 된다.
또한, 저장탱크 내의 원유를 지속적으로 순환시키면서 슬러지가 한 곳에만 침전되는 것을 방지하여 원유의 이송과 저장을 원활하게 한다.
따라서, 유입되는 원유를 저장탱크 내에 분사하는 유체 분산장치는 유입되는 원유로써 유체 분산장치의 내부에 수직으로 장착되는 터빈을 원유자체의 이송압력을 이용하여 무동력으로 회전시킨다.
터빈이 회전됨에 따라 유체 분산장치의 노즐도 회전되며 유입된 원유의 슬러지가 원유 저장탱크 내에 편중되지 않게 저장될 수 있다.
하지만, 원유의 높은 점성이나 이물질의 회전부 침투로 인해 터빈의 회전이 정지하면 유입되는 원유가 저장탱크 내의 소정 위치에 편중되어 저장됨으로써 슬러지가 일정위치에만 쌓이게 되어 원유 저장탱크의 저장능력이 감소되는 문제점이 있다.
또한, 터빈의 회전이 정지한 유체 분산장치는 원유 저장탱크에서 원유를 제거 후에 유체 분산장치를 정비 및 수리를 해야 하는 문제점이 있다.
본 발명의 출원인은 이러한 문제점을 해소하고자 "유체 분산장치"(한국 등록특허공보 제10-1246242호, 특허문헌 1)를 출원하여 등록받은 바 있다.
상기 특허문헌 1은 원유를 저장탱크 내부로 유입시키는 파이프의 일단에 상부가 결합되고, 유입되는 원유로 인해 구동되도록 원통형의 본체 내부에 수직으로 배열된 터빈을 포함하는 고정부; 상기 고정부의 하부에 상부가 결합되고, 상기 터빈의 하부와 결합되는 터빈지지대와, 상기 터빈과 일측이 결합되는 원통형의 기어부와, 상기 고정부를 둘러싸는 원통형의 노즐본체를 포함하는 회전부; 상기 고정부의 일측에 하부의 일측이 결합되는 유압모터; 상기 유압모터의 상부 일측에 일단이 결합되는 드레인라인의 소정의 위치에 결합되는 압력게이지; 및 상기 드레인라인의 타단에 일측이 결합되어 상기 유압모터의 구동을 제어하는 유압펌프로 구성되어 원유의 높은 점성으로 인해 터빈의 회전이 정지하면 동력에 의해 자동으로 터빈을 회전시켜 유입되는 원유가 어느 한 쪽으로 편중된 채 저장탱크에 저장되는 것을 방지하도록 하였다.
특허문헌 1과 같은 기술이 개발되어 활용되고 있음에도 불구하고 원유저장탱크의 면적이 매우 큰 이유, 그리고 원유의 높은 점도로 인해 분사구를 통해 배출되는 원유의 속도가 느려 충분히 멀리까지 분사되지 못하며, 이로 인해 원유탱크의 내부에서의 충분한 원유 교반이 이루어지지 못하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명의 원유저장탱크용 유체 분산 장치는 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 원유가 분사구를 통해 분사될 때 분사력을 증대시켜 교반 성능을 보다 향상시키려는 것이다.
보다 구체적으로, 원유의 유입에 의한 이송압력 및 유체 흐름에 의해 회전하는 블레이드(124)와 연결된 샤프트에 제1베벨기어가 설치되어 샤프트의 회전에 의해 함께 수평 회전하며 상기 제1베벨기어와 맞물려 수직 방향으로 회전하는 제2베벨기어가 구비되고, 제2베벨기어에 수평샤프트가 연결되고, 수평샤프트상에 임펠러가 설치됨으로써 분사구를 통해 배출되는 원유가 임펠러의 블레이드 회전에 의해 토네이도 형태로 토출되도록 함으로써 분사력을 가일층 증대시켜 교반 성능을 향상시키려는 것이다.
이때 교반 성능을 보다 향상시키기 위해 제2베벨기어는 제1베벨기어 대비 가속기어로 이루어지고, 임펠러는 딥 피치 프로펠러로 구성되며, 분사구 내부에 스파이럴 그릴이 설치될 뿐만 아니라 임펠러 후단부에 허브가이드가 설치됨에 따라 임펠러의 회전 속도를 증대시키고, 임펠러를 통과한 원유가 직진성을 최대로 한 채 회전 교반되면서 배출됨에 따라 교반 성능을 최대화시키려는 것이다.
또한, 임펠러를 감싸는 임펠러케이스를 설치함과 더불어 임펠러케이스 내벽면에 스파이럴 형태의 가이드부재를 설치함으로써 임펠러에 의한 원유 회전 이전에 사전에 원유의 흐름이 가이드되도록 함으로써 저항에 의한 부품 손상을 방지하도록 하고, 기존의 제트믹서를 이용하여 용이하게 설치 가능하게 하려는 것이다.
본 발명의 원유저장탱크용 유체 분산 장치는 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 원유공급 배관에 고정되며, 상부에 원유유입구(111)가 형성되어 원유가 내측으로 유입되며, 원유유입구(111)를 통해 공급되는 원유의 압력 및 유량에 의해 회전하는 블레이드(122) 및 블레이드(122)와 연결된 채 수직 방향으로 형성되어 있는 샤프트(121)를 포함하여 구성된 터빈(120)이 내부에 설치되어 있는 고정부(100)와, 내부가 상기 고정부(100) 내부와 연통되도록 상기 고정부(100)의 하부에 연결되어 있되, 일측이 상기 터빈(120)과 연결되어 터빈(120)의 회전에 의해 회전하도록 이루어져 있으며, 측면에 원유가 분사되는 분사구(250)가 형성되어 있는 회전부(200)로 구성된 유체 분산장치에 있어서, 상기 샤프트(121)에 고정되어 있어 샤프트(121)의 회전에 의해 수평 방향으로 회전하는 원추형의 제1베벨기어(300)와; 상기 제1베벨기어(300)와 맞물려 수직 방향으로 회전하는 원추형의 형태를 이루되, 제1베벨기어(300)보다 기어 이의 수가 적어 제2베벨기어(400)보다 가속되어 회전하는 가속기어로 이루어진 제2베벨기어(400)와; 상기 분사구(250) 내부에 수평 방향으로 삽입되어 있으며, 상기 제2베벨기어(400)와 연결되어 제2베벨기어(400)의 회전에 의해 함께 회전하는 수평샤프트(500)와; 상기 수평샤프트(500)와 연결되어 회전하는 임펠러(620)와; 상기 분사구(250)의 내부에 상기 임펠러(620)보다 출구측에 설치되어 임펠러(620)의 회전에 의해 배출되는 원유의 직진성을 유도하도록 이루어진 스파이럴 그릴(700);을 포함하여 구성된다.
상기한 구성에 있어서, 상기 분사구(250)의 내부에는 상기 임펠러(620)를 내측으로 수용하며, 분사구(250) 내벽면에 착탈식으로 고정되는 임펠러케이스(610)가 설치되어 있으며, 상기 임펠러케이스(610)의 내벽면에는 스파이럴 형태를 취하는 복수 개의 가이드부재(650)가 설치되어 임펠러(620)를 향해 이동하는 원유 흐름을 가이드하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 임펠러(620)는 딥피치 프로펠러(610)로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 테이퍼임펠러(630)의 후단부에 십자형의 허브가이드(640)가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 허브가이드(640)는 선단부가 십자형의 형태를 취하되, 중앙으로부터 선단까지의 길이는 수평샤프트(500) 중심으로부터 임펠러케이스(610) 내주면까지의 길이보다 짧게 이루어져 있고, 상기 허브가이드(640)는 임펠러(620)와 평행한 상태로 설치되어 있으며, 상기 허브가이드(640)의 중간 일측으로부터 임펠러(620) 외주면을 연결하는 단부가 경사진 형태를 취하는 테이퍼임펠러(630)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 원유가 분사구를 통해 분사될 때 분사력을 증대시켜 교반 성능을 보다 향상시킬 수 있게 된다.
보다 구체적으로, 원유의 유입에 의한 이송압력 및 유체 흐름에 의해 회전하는 블레이드(124)와 연결된 샤프트에 제1베벨기어가 설치되어 샤프트의 회전에 의해 함께 수평 회전하며 상기 제1베벨기어와 맞물려 수직 방향으로 회전하는 제2베벨기어가 구비되고, 제2베벨기어에 수평샤프트가 연결되고, 수평샤프트상에 임펠러가 설치됨으로써 분사구를 통해 배출되는 원유가 임펠러의 블레이드 회전에 의해 토네이도 형태로 토출되도록 함으로써 분사력을 가일층 증대시켜 교반 성능이 향상된다.
이때 교반 성능을 보다 향상시키기 위해 제2베벨기어는 제1베벨기어 대비 가속기어로 이루어지고, 임펠러는 딥 피치 프로펠러로 구성되며, 분사구 내부에 스파이럴 그릴이 설치될 뿐만 아니라 임펠러 후단부에 허브가이드가 설치됨에 따라 임펠러의 회전 속도를 증대시키고, 임펠러를 통과한 원유가 직진성을 최대로 한 채 회전 교반되면서 배출됨에 따라 교반 성능이 최대화될 수 있다.
더불어, 임펠러를 감싸는 임펠러케이스를 설치함과 더불어 임펠러케이스 내벽면에 스파이럴 형태의 가이드부재를 설치함으로써 임펠러에 의한 원유 회전 이전에 사전에 원유의 흐름이 가이드되도록 함으로써 저항에 의한 부품 손상을 방지하도록 하고, 기존의 제트믹서를 이용하여 용이하게 설치 가능하게 하려는 것이다.
도 1은 본 발명의 원유저장탱크용 유체 분산 장치를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에서 임펠러장치를 구체적으로 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에서 임펠러케이스 내부에 가이드부재가 설치된 상태를 나타낸 부분절단 사시도.
도 4는 본 발명에서 분사구에 설치되는 스파이럴 그릴의 일 예를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에서 임펠러, 테이퍼임펠러, 허브가이드의 상태를 나타낸 평면 개략도.
도 2는 본 발명에서 임펠러장치를 구체적으로 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에서 임펠러케이스 내부에 가이드부재가 설치된 상태를 나타낸 부분절단 사시도.
도 4는 본 발명에서 분사구에 설치되는 스파이럴 그릴의 일 예를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에서 임펠러, 테이퍼임펠러, 허브가이드의 상태를 나타낸 평면 개략도.
이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명의 원유저장탱크용 유체 분산 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 원유저장탱크용 유체 분산 장치의 전체적인 형태가 도 1에 도시되어 있다.
보다 구체적으로 본 발명의 유체 분산장치는 고정부(100)와 회전부(200)로 구성되어 있다.
상기 고정부(100)는 상부에 원유가 유입되는 원유유입구(111)가 형성되고, 상단부에 원유유입구를 감싼 플랜지부(112)가 구비된 결합부(110)를 포함한다.
한편, 결합부(110)는 회전부(200)의 상부 내측에 형성되는 터빈지지대(210)와 결합되어 하측 원주 방향으로 복수 개가 배열된 핑거(220)와 연접한다.
또한, 복수 개의 상기 핑거(220)는 원유가 제트믹서 내로 유입되어 상기 노즐본체(230)에 도달하는 것을 방해하지 않게 장착된다.
또한, 터빈지지대(210)의 하부 말단은 상기 터빈지지대(210)로부터 축방향으로 연장되어 터빈(120)을 지지하도록 상기 터빈지지대(210)의 중심에서 천공 가공된 평평한 원주표면을 형성한다.
또한, 상기 터빈(120)은 상기 고정부(100)의 중심에 설치되는 샤프트(121)와, 상기 샤프트(121)의 상부 일측에 하나 이상 설치되는 블레이드(122)로 구성된다.
한편, 상기 샤프트(121)의 하부에 형성된 웜기어(123)는 상기 웜기어(123)의 일측에 설치된 웜휠(240)과 맞물려 회전한다.
상기 회전부(200)는 상기 고정부(100)의 하부에 상부가 결합되고, 상기 터빈(120)과 결합되는 터빈지지대(210)와, 상기 터빈(120)과 일측이 결합되는 미도시된 원통형의 기어부와, 상기 고정부(100)를 둘러싸는 미도시된 원통형의 노즐본체를 포함한다.
상기 터빈지지대(210)는 중앙에 관통홀이 마련되어 상기 터빈(120)의 샤프트(121)를 감싸며, 하부는 중앙이 천공된 평평한 원주표면을 형성한다.
또한, 상기 터빈지지대(210)는 결합구(110)와 상기 터빈지지대(210) 사이에 필요한 연결통로를 제공하고, 원유관통에 대하여 어떠한 상당한 방해도 제공하지 않는 형상과 치수로 상기 터빈지지대(210)의 일측에 설치되는 핑거(222)와 연접한다.
한편, 상기 제트믹서의 회전부(200)는 터빈(120)의 회전에 대응하여 전체 360°회전가능하고, 원유는 동시에 하나 또는 두 개의 노즐을 관통하여 분사될 수 있다.
상기 기어부는 유입되는 원유의 이송 압력 및 유량에 의해 터빈(120)이 회전되면 상기 터빈(120)의 하부에 형성된 웜기어(123)의 회전에 연동되어 웜휠(240)이 회전하고, 상기 웜휠(240)이 회전함으로써 회전한다.
상기 기어부가 회전하면 상기 기어부와 회전부(200)의 외주연을 연결하는 링기어(미도시)가 회전하여 상기 회전부(200)를 회전시킨다.
상기 노즐본체(230)는 상기 고정부(100)를 둘러싸고, 두 개의 정반대로 마주하는 원형 노즐구멍(미도시)을 구비하고, 상기 노즐구멍(미도시)에 결합되는 노즐은 각 노즐구멍(미도시)에서 노즐본체(230)에 확고하게 고정된다.
이러한 제트믹서형의 유체 분산장치는 원유 저장탱크의 내부에 설치되고, 원유유입구(111)는 플랜지부(112)를 통해 원유가 이송되는 파이프와 결합된다.
원유가 원유유입구(111)를 통과하여 제트믹서의 내부로 흐를 때, 원유의 이송압력 및 유량이 블레이드(124)에 작용하여 터빈(120)의 샤프트(121)를 회전시킨다.
한편, 샤프트(121)가 회전하면 상기 샤프트(121)의 하부에 형성된 웜기어(123)가 회전하고, 상기 웜기어(123)에 치차결합하는 웜휠(240)이 회전한다.
상기 웜휠(240)이 회전하면 치차결합된 상기 기어부가 회전하면 상기 기어부와 회전부(200)의 외주연을 연결하는 링기어(미도시)가 회전하여 상기 회전부(200)를 회전시킨다.
또한, 상기 회전부(200)가 회전하면서 회전부(200)의 일측 혹은 양측에 형성된 노즐을 통해 원유가 저장탱크에 분산되어 저장된다.
이하에서는 본 발명의 주요 구성에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
먼저 본 발명에서는 원추형의 형상을 취하는 제1베벨기어(300)가 도 1에 도시된 바와 같이 상기 샤프트(121)에 고정되어 있어 샤프트(121)의 회전에 의해 수평 방향으로 회전하도록 설치되어 있다.
이때, 제1베벨기어(300)는 도면에 나타난 바와 같이 기어 이가 기어 몸체의 하측 둘레에 형성된 상광하협의 원추형 형태로 설치되거나, 반대로 미도시된 하광상협의 형태로 설치될 수 있다.
이 경우 제1베벨기어(300)는 후술하는 수평샤프트(500)보다 아래쪽에 설치되게 된다.
더불어, 제1베벨기어(300)는 터빈지지대(210)에 의해 구속되지 않도록 터빈지지대(210)의 하측에 제1베벨기어(300)가 수용될 수 있을 정도의 공간이 형성되도록 구성됨이 바람직하다.
원추형의 형상을 갖는 제2베벨기어(400)는 상기 제1베벨기어(300)와 맞물려 수직 방향으로 회전하도록 설치되며, 도면에 나타난 바와 같이 제2베벨기어(400)는 분사구(250)와 연통되는 공간에 설치되어 있다.
이러한 제2베벨기어(400)는 제1베벨기어(300)의 수평 회전에 의해 기어 이의 맞물림으로 인해 축을 기준으로 수직 방향으로 회전하게 된다.
이때, 분사구(250)를 통해 배출되는 원유의 속도를 가속시키기 위해 제2베벨기어(400)는 기어 이의 수가 제1베벨기어(300)의 수보다 적은 기어로 형성됨이 바람직하다.
더불어, 제1베벨기어(300)가 원할히 회전 작동할 수 있도록 핑거(222)와 간섭되지 않도록 핑거(222) 사이에 위치되도록 함은 자명하다 할 것이다.
수평샤프트(500)는 상기 분사구(250) 내부에 수평 방향으로 삽입되어 있으며, 상기 제2베벨기어(400)와 연결되어 제2베벨기어(400)의 회전에 의해 함께 회전하게 된다.
이때, 미도시된 지지대가 수평샤프트(500)를 분사구(250) 내부에 지지하도록 설치됨은 자명하다 할 것이다.
더불어, 임펠러(620)는 상기 수평샤프트(500)와 연결되어 회전하도록 이루어져 있다.
이때, 임펠러(620)를 통해 회전하면서 분사구(250) 내부를 통과하여 배출되는 원유로 하여금 원유저장탱크 선단 부분까지 직진성을 강화시키기 위해 임펠러(620)는 피치 수가 큰 딥피치 프로펠러(610)로 이루어질 수 있다.
더하여, 상기 분사구(250) 내부에는 상기 임펠러(620)의 외곽 측에 스파이럴 그릴(700)이 설치되어 유체의 직진성을 유도하도록 이루어져 있다.
스파이럴 그릴(700)은 '보네이도' 등으로 불리는 토네이도형 선풍기에 형성된 그릴과 같이 중심을 기준으로 나선형의 틈새를 갖는 형태를 취하며, 도 4에 일예가 도시되어 있다.
아울러, 상기 임펠러(620)의 후단부 즉, 분사구(250)의 출그측에는 십자형의 허브가이드(640)가 설치되어 직진성을 가일층 증대시키도록 되어 있다.
허브가이드(640)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 십자형 고정익으로 임펠러(620) 후방 측에 수평샤프트(500) 및 임펠러(620)에 연결되어 있다.
이러한 허브가이드(200)는 유체가 진행하는 방향에 따라 각이 좁아지는 각뿔 또는 원뿔 형태의 콘이 형성되어 임펠러의 회전에 의한 와류를 방지하면서 직선 기류로 유체가 배출될 수 있게 해주게 된다.
도 2 및 도 5를 살펴보면 임펠러(620) 및 허브가이드(640)의 배치 상태가 구체적으로 도시되어 있다.
도면을 살펴보면, 상기 허브가이드(640)는 선단부가 십자형의 형태를 취하되, 중앙으로부터 선단까지의 길이는 수평샤프트(500) 중심으로부터 임펠러케이스(610) 내주면까지의 길이보다 짧게 이루어져 있다.
더불어, 상기 허브가이드(640)의 선단부는 임펠러(620)의 선단부와 평면상에서 서로 일직선이 아니라 평행한 상태로 설치되어 있으며, 상기 허브가이드(640)의 중간 일측으로부터 임펠러(620) 외주면을 연결하는 단부가 경사진 형태를 취하는 테이퍼임펠러(630)가 구비되어 있는 것을 볼 수 있다.
즉, 임펠러(620), 테이퍼임펠러(630) 및 허브가이드(640)들의 선단부들은 마치 나선형의 스크류를 직선화한 형태를 취하게 됨을 알 수 있다.
더하여, 도면에 나타나 있는 바와 같이 상기 분사구(250)의 내부에는 상기 임펠러(620)를 내측으로 수용하며, 분사구(250) 내벽면에 착탈식으로 고정되는 임펠러케이스(610)가 설치되어 있으며, 상기 임펠러케이스(610)의 내벽면에는 스파이럴 형태를 취하는 복수 개의 가이드부재(650)가 설치되어 임펠러(620)를 향해 이동하는 원유 흐름을 가이드하도록 구성될 수 있다.
이러한 구성은 임펠러(620)를 감싸는 임펠러케이스(610)가 설치됨과 더불어 임펠러케이스(610) 내벽면에 스파이럴 형태의 가이드부재(650)가 설치됨으로써 임펠러(610)에 의한 원유 회전 이전에 사전에 원유의 흐름이 가이드되도록 함으로써 저항에 의한 부품 손상을 방지하도록 하고, 기존의 제트믹서를 이용하여 용이하게 설치할 수 있게 해준다.
이처럼 임펠러장치(600)가 임펠러케이스(610), 임펠러(620), 테이퍼임펠러(630), 허브가이드(640) 및 가이드부재(650)로 구성되는 경우 기존의 제트믹서를 활용하여 원유 분산 장치를 구현해 낼 수 있게 될 뿐만 아니라, 직진성을 가일층 증대시킬 수 있고, 유지 보수가 용이해지게 된다.
이상과 같은 구성은 원유유입구(111)를 통한 원유의 유입에 의해 블레이드(124)가 회전할 때 블레이드(124)와 함께 회전하는 샤프트(121)에 제1베벨기어(300)가 설치되어 제1베벨기어(300)가 회전하며, 제1베벨기어(300)와 맞물린 제2베벨기어(400)가 수평샤프트(500)를 기준으로 회전하게 된다.
더불어 수평샤프트(500)가 제2베벨기어(400)와 함께 회전함에 따라 임펠러(620)가 회전하게 된다.
결국, 기존에는 분사구(250)를 통해 단순 직성형으로 원유가 배출되던 것에서, 임펠러(620)의 회전에 의해 회전하는 회전류로 배출되게 되는 것이다.
더 나아가 제2베벨기어(400)가 가속기어로 이루어질 경우 회전 속도가 가일층 증대되어 고속의 회전류가 배출되고, 더 나아가 임펠러가 딥 피치 프로펠러(610)로 이루어진 경우 진진성을 띈 채 회전하게 되어 마치 토네이도와 같이 고속으로 회전하면서 직진성이 강화되어 원유가 배출되게 된다.
또, 보조적으로 스파이럴 그릴(700) 및 허브가이드(640)가 설치된 경우 이 현상은 보다 증대되게 되어 원유 저장탱크 내부 중앙에 하나의 분사장치가 설치됨에도 불구하고 충분한 원유 교반 효과를 가질 수 있게 되는 것이다.
100 : 고정부
110 : 결합구
111 : 원유유입구 112 : 플랜지부
120 : 터빈 121 : 샤프트
122 : 블레이드 123 : 웜기어
200 : 회전부 210 : 터빈지지대
220 : 핑거 230 : 노즐본체
240 : 웜휠 250 : 원유분사구
300 : 제1베벨기어 400 : 제2베벨기어
500 : 수평샤프트 600 : 임펠러장치
610 : 임펠러케이스 620 : 임펠러
630 : 테이퍼임펠러 640 : 허브가이듭
650 : 가이드부재 700 : 스파이럴 그릴
111 : 원유유입구 112 : 플랜지부
120 : 터빈 121 : 샤프트
122 : 블레이드 123 : 웜기어
200 : 회전부 210 : 터빈지지대
220 : 핑거 230 : 노즐본체
240 : 웜휠 250 : 원유분사구
300 : 제1베벨기어 400 : 제2베벨기어
500 : 수평샤프트 600 : 임펠러장치
610 : 임펠러케이스 620 : 임펠러
630 : 테이퍼임펠러 640 : 허브가이듭
650 : 가이드부재 700 : 스파이럴 그릴
Claims (5)
- 원유공급 배관에 고정되며, 상부에 원유유입구(111)가 형성되어 원유가 내측으로 유입되며, 원유유입구(111)를 통해 공급되는 원유의 압력 및 유량에 의해 회전하는 블레이드(122) 및 블레이드(122)와 연결된 채 수직 방향으로 형성되어 있는 샤프트(121)를 포함하여 구성된 터빈(120)이 내부에 설치되어 있는 고정부(100)와, 내부가 상기 고정부(100) 내부와 연통되도록 상기 고정부(100)의 하부에 연결되어 있되, 일측이 상기 터빈(120)과 연결되어 터빈(120)의 회전에 의해 회전하도록 이루어져 있으며, 측면에 원유가 분사되는 분사구(250)가 형성되어 있는 회전부(200)로 구성된 원유탱크용 유체 분산장치에 있어서,
상기 샤프트(121)에 고정되어 있어 샤프트(121)의 회전에 의해 수평 방향으로 회전하는 원추형의 제1베벨기어(300)와;
상기 제1베벨기어(300)와 맞물려 수직 방향으로 회전하는 원추형의 형태를 이루되, 제1베벨기어(300)보다 기어 이의 수가 적어 제2베벨기어(400)보다 가속되어 회전하는 가속기어로 이루어진 제2베벨기어(400)와;
상기 분사구(250) 내부에 수평 방향으로 삽입되어 있으며, 상기 제2베벨기어(400)와 연결되어 제2베벨기어(400)의 회전에 의해 함께 회전하는 수평샤프트(500)와;
상기 수평샤프트(500)와 연결되어 회전하는 임펠러(620)와;
상기 분사구(250)의 내부에 상기 임펠러(620)보다 출구측에 설치되어 임펠러(620)의 회전에 의해 배출되는 원유의 직진성을 유도하도록 이루어진 스파이럴 그릴(700);을 포함하여 구성된,
원유저장탱크용 유체 분산 장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 분사구(250)의 내부에는 상기 임펠러(620)를 내측으로 수용하며, 분사구(250) 내벽면에 착탈식으로 고정되는 임펠러케이스(610)가 설치되어 있으며,
상기 임펠러케이스(610)의 내벽면에는 스파이럴 형태를 취하는 복수 개의 가이드부재(650)가 설치되어 임펠러(620)를 향해 이동하는 원유 흐름을 가이드하는 것을 특징으로 하는,
- 제 2항에 있어서,
상기 임펠러(620)는 딥피치 프로펠러(610)로 이루어진 것을 특징으로 하는,
원유저장탱크용 유체 분산 장치.
- 제 3항에 있어서,
상기 테이퍼임펠러(630)의 후단부에 십자형의 허브가이드(640)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는,
원유저장탱크용 유체 분산 장치.
- 제 4항에 있어서,
상기 허브가이드(640)는 선단부가 십자형의 형태를 취하되, 중앙으로부터 선단까지의 길이는 수평샤프트(500) 중심으로부터 임펠러케이스(610) 내주면까지의 길이보다 짧게 이루어져 있고,
상기 허브가이드(640)는 임펠러(620)와 평행한 상태로 설치되어 있으며,
상기 허브가이드(640)의 중간 일측으로부터 임펠러(620) 외주면을 연결하는 단부가 경사진 형태를 취하는 테이퍼임펠러(630)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는,
원유저장탱크용 유체 분산 장치.
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| KR1020180016876A KR20190097441A (ko) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | 원유저장탱크용 유체 분산 장치 |
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| KR1020180016876A KR20190097441A (ko) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | 원유저장탱크용 유체 분산 장치 |
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| KR20190097441A true KR20190097441A (ko) | 2019-08-21 |
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| KR1020180016876A KR20190097441A (ko) | 2018-02-12 | 2018-02-12 | 원유저장탱크용 유체 분산 장치 |
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|---|---|---|---|---|
| CN112849805A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-28 | 湖南两山环境科技有限公司 | 一种通过阻力导流废矿物油收集装置 |
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| KR101246242B1 (ko) | 2011-06-23 | 2013-03-21 | (주)신원이앤씨 | 유체 분산 분사장치 |
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