WO2020040375A1 - 캐비테이션 유닛 - Google Patents

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WO2020040375A1
WO2020040375A1 PCT/KR2019/000786 KR2019000786W WO2020040375A1 WO 2020040375 A1 WO2020040375 A1 WO 2020040375A1 KR 2019000786 W KR2019000786 W KR 2019000786W WO 2020040375 A1 WO2020040375 A1 WO 2020040375A1
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WO
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cavitation
shaft
cutter
housing
impellers
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/000786
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English (en)
French (fr)
Inventor
이제이콥부희
Original Assignee
이제이콥부희
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Publication date
Application filed by 이제이콥부희 filed Critical 이제이콥부희
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
    • C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/70—Treatment of water, waste water, or sewage by reduction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/06—Treatment of sludge; Devices therefor by oxidation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C2201/00—Codes relating to disintegrating devices adapted for specific materials
    • B02C2201/06—Codes relating to disintegrating devices adapted for specific materials for garbage, waste or sewage
    • B02C2201/063—Codes relating to disintegrating devices adapted for specific materials for garbage, waste or sewage for waste water or sewage

Definitions

  • the present invention relates to a cavitation unit, and more specifically, by introducing wastewater having a high viscosity, and then crushing, oxidizing, and reducing the sludge by the cavitation phenomenon, thereby discharging the sludge to a homogenized microparticle state without odor and viscosity.
  • the present invention relates to a cavitation unit that can dramatically improve the purification efficiency of wastewater, such as eliminating odor complaints, increasing dehydration rate, reducing digestion time, and increasing yield of methane gas.
  • the treatment of wastewater such as livestock manure, which is highly viscous, includes physical treatment using filtration, sedimentation, flotation, membrane separation, and ultraviolet rays, chemical treatment using reduction, flocculation, and adsorption methods, and microorganisms. Biodegradation process and the like.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, the technical problem to be solved by the present invention, including a large number of sludges such as livestock manure, high viscosity viscous sludge generated in wastewater or sewage treatment plants, etc.
  • sludges such as livestock manure, high viscosity viscous sludge generated in wastewater or sewage treatment plants, etc.
  • Cavitation unit for solving the above problems, a motor; A shaft in contact with an axis of the motor; A plurality of impellers installed at predetermined intervals on the circumferential surface of the shaft; And a housing surrounding the shaft and the plurality of impellers, wherein the plurality of impellers include a cutter part protruding obliquely in one direction toward an inner surface of the housing, the inner surface of the housing facing the cutter part.
  • a first cavitation groove is formed that is recessed to any constant depth.
  • the housing may include a plurality of partition walls extending from an inner surface to partition each cutter of the plurality of impellers to form a zigzag flow path.
  • the plurality of partition walls, the end of the second cavitation is arranged to be spaced apart from the circumferential surface of the shaft by a predetermined interval, the second cavitation which is recessed to a certain depth on the circumferential surface of the shaft that is in the same line with the plurality of partition walls Grooves may be formed.
  • the shaft may have a plurality of seating recesses formed in a circumferential direction in a length direction, and a plurality of stepped portions defining the plurality of seating recesses may be formed, and the second cavitation groove may be formed in the circumferential surface of the stepped portion. .
  • the surface facing the inner surface of the housing in the cutter portion may form a flat plane portion.
  • viscous sludge generated in sewage wastewater or sewage treatment plant having high viscosity is purified by crushing, oxidation, and reducing by cavitation.
  • Purified and discharged as sludge in the form of homogenized fine particles without odor and viscosity resulting in easy purification of waste water, such as eliminating malodorous complaints, increasing dehydration rate, reducing digestion time, and increasing yield of methane gas without any economic burden on the treatment plant.
  • FIG. 1 is a front view showing the appearance of the cavitation unit according to the embodiments of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the internal configuration of the cavitation unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the main portion of FIG. 2;
  • Figure 4 is a perspective view of the state in which the impeller is mounted on the shaft in the cavitation unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of FIG. 4.
  • FIG. 6 is a front view of the shaft and impeller of FIG. 4 located inside the housing;
  • FIG 7 and 8 are perspective views of an impeller applied to the cavitation unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a plan view of FIG.
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing the internal configuration of the cavitation unit according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of the main portion of FIG. 10;
  • FIG. 12 is a perspective view of a state in which an impeller is mounted on a shaft in a cavitation unit according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view of FIG. 12.
  • FIG. 14 is a front view of the shaft and impeller of FIG. 12 located inside the housing;
  • 15 and 16 are perspective views of an impeller applied to a cavitation unit according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a top view of FIG. 14;
  • FIG. 18 is a front view showing another type of cavitation unit according to embodiments of the present invention.
  • FIG. 1 is a front view showing the external appearance of the cavitation unit according to the embodiments of the present invention.
  • the cavitation unit 100 may include a motor 110 that receives an electric signal and provides a driving force, and crushes waste water introduced as the motor 110 rotates.
  • the waste water may be composed of a pumping unit 200 for separating and purifying the liquid into sludge.
  • an inlet 202 may be formed at one side of the pumping unit 200 for introducing wastewater, and an outlet 204 may be formed at the other side.
  • the pumping unit 200 may vary in diameter and length according to the capacity of the cavitation unit, the diameter and length thereof are not limited.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the internal configuration of the cavitation unit according to the first embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG.
  • Figure 4 is a perspective view of a state in which the impeller is mounted on the shaft in the cavitation unit according to the first embodiment of the present invention
  • Figure 5 is an exploded perspective view of Figure 4
  • Figure 6 is a shaft and the impeller of Figure 4 housing It is a front view of the state located inside.
  • FIG. 7 and 8 are perspective views of an impeller applied to the cavitation unit according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a plan view of FIG.
  • the cavitation unit 100 includes a motor 110 having a driving force by receiving an electric signal, and the motor 110. It may include a pumping unit 200 for crushing, oxidized, reduced by the cavitation phenomenon and discharged to the outside as the waste water introduced as the shaft is laid and rotated.
  • one side of the pumping unit 200 is formed with an inlet 202 for introducing waste water, the other side is introduced into the inlet 202 to discharge the sludge in the form of powder, crushed, oxidized, reduced by the cavitation phenomenon to the outside And an outlet 204 to make.
  • a shaft insertion hole is formed at the center so that the shaft of the motor 110 is built up, and the plurality of seating recesses 222 are spaced around the outer surface. Is formed in a state in which the shaft 220, the plurality of impeller 300 is installed around the seating recess 222 of the shaft 220 and the ends of the plurality of impeller 300 by a predetermined interval spaced apart the shaft ( 220 and the impeller 300 may be configured to include a housing 210 surrounding the housing.
  • a plurality of stepped portions 226 may be formed around the outer surface of the shaft 220 at regular intervals to partition the plurality of seating recesses 222.
  • all six mounting recesses 222 are formed around the outer surface of the shaft 220 as an example. However, this is only one embodiment. However, the present invention is not limited thereto, and the number thereof may vary according to the capacity of the cavitation unit 100.
  • one seating recess 222 is provided with five impellers 300 all around the perimeter.
  • this is only an example, and the present invention is not limited thereto, and the number and size thereof may vary according to the capacity of the cavitation unit 100.
  • the impeller 300 applied to the cavitation unit 100 is mounted on a part of the mounting recess 222 of the shaft 220 to be bolted. It may include a base portion 310 is fixedly coupled by a coupling means such as, and a cutter portion 330 protruding from the upper surface 332 of the base portion 310.
  • the base portion 310 of the impeller 300 may be rounded to be seated on the seating recess 222 formed around the outer surface of the shaft 220.
  • each impeller 300 is It may be formed round in length with an angle of approximately 72 degrees.
  • one end of the base portion 310 of the impeller 300 forms the first stepped portion 312 in a form in which a lower portion thereof is inwardly recessed, and the other end of the base portion 310 has a second stepped portion ( By forming the 314, it can be connected to the other impeller 300 adjacent to each other in a stacked manner, and thus can be stably seated around the circumference of the mounting recess 222 of the shaft 220.
  • a coupling hole 320 is formed at one side of the base portion 310 of the impeller 300 in the longitudinal direction, and a coupling member is inserted through the coupling hole 320 to the impeller 300 with respect to the shaft 220. Can be combined.
  • the fastening hole 224 may be formed in the seating recess 222 of the shaft 220 in a number corresponding to the number of the impeller 300.
  • the cutter part 330 is formed to protrude from the upper surface 332 of the base part 310.
  • the cutter part 330 is gradually inclined from one side to the other side. It may be formed in the form that the height is increased.
  • the cutter unit 330 when the cutter unit 330 is viewed in a plane, one side of the upper surface 332 forms a straight line, while the other side forms a straight line from the higher side to the lower side in a certain length. Subsequently, the width is narrowed toward the lower side, and as shown in FIG. 9, the upper surface 332 of the cutter portion 330 may have a substantially rhombic shape.
  • first side 334 having one side is a straight line forms a triangular shape
  • second side 336 which is a portion forming a straight line at the other side, has a square shape having a rhombic shape
  • the second side 336 is formed.
  • the third side surface 338 which is an inclined portion in plan view from the to the lowest height portion, has a triangular shape.
  • the inclination angle of the third side surface 338 may vary according to the length of the second side surface 336, the inclination angle of the third side surface 338 may be changed without being limited.
  • the impellers 300 which may be configured as described above, are installed in the circumferential direction with respect to the seating recesses 222 of the shaft 220, respectively, on the shaft 220.
  • the installed impellers 300 have a shape in which the cutter parts 330 protrude obliquely toward one side in the rotation direction.
  • the ends of the cutters 330 of the impellers 300 that is, the corners having the highest height from the base 310, are spaced apart from the inner surface of the housing 210 by a predetermined interval.
  • Impellers 300 installed at predetermined intervals on the periphery of each seating recess 222 of the 220 are also interlocked with each other.
  • the housing 210 is not rotated, and as the impeller 300 rotates with respect to the fixed housing 210, the highly viscous wastewater supplied between the inner surface of the housing 210 and the impeller 300 is impeller. Crushing is performed by the cutter parts 330 of the 300, and an operation relationship thereof will be described later in detail.
  • the first cavitation groove 212 which is recessed by a predetermined depth along the circumference of the circumference may be formed at a position colinear with the cutter portion 330 of the impeller 300 on the inner surface of the housing 210.
  • a plurality of first cavitation grooves 212 may be formed on the inner surface of the housing 210 at predetermined intervals at positions colinear with the cutter portion 330 of the impeller 300 along the circumference.
  • housing 210 may be formed with partition walls 214 extending from the inner surface thereof to partition the cutter portions 330 of the impellers 300 laterally adjacent thereto.
  • each of the partition walls 214 may be disposed between the cutter portions 330 of the impellers 300, and ends thereof may be spaced apart from the stepped portion 226 of the shaft 220 by a predetermined distance.
  • a second cavitation groove 228 may be formed in the stepped portion 226 of the shaft 220, which is recessed by a predetermined depth along the circumference thereof.
  • wastewater flowing from the inlet 202 passes through a flow path 216 formed in a zigzag form by partition walls 214 formed in the housing 210, and this flow path 216.
  • the first cavitation groove 212 and the second cavitation groove 228 is located on the bar, while the waste water passes through the flow path 216 by the first cavitation groove 212 and the second cavitation groove 228 Cavitation action is made, the operation of the cavitation unit according to the first embodiment of the present invention will be described as follows.
  • the shaft 220 in which the motor shaft 112 is arranged is rotated in association with each other, and the rotation of the shaft 220 is performed. Accordingly, the impellers 300 installed at predetermined intervals on the circumferential surfaces of the seating recesses 222 of the shaft 220 are also interlocked with each other.
  • the high viscosity waste water to be purified is introduced through the inlet 202 of the pumping unit 200, the inflow is made between the inner surface of the housing 210 and the impeller (300).
  • the wastewater flowing through the inlet 202 is a flow path 216 formed in the space between the partition walls 214 formed to extend from the inner surface of the housing 210 and the cutter portions 330 of the impellers 300. Inflow will occur.
  • the waste water introduced into the flow path 216 which is a space between the partition walls 214 and the cutter portions 330 of the impellers 300, that is, the waste water having high viscosity is mixed by the centrifugal force of the rotating impellers 300. (Mixing) is made by the cutter portion 330 of the impeller 300 is made to be crushed.
  • the cutters 330 of the impellers 300 are formed to be inclined in one direction so that sludges having large particles may be crushed by the cutters 330 according to the shape of a cutter.
  • the interval between the ends of the cutter portions 330 of the impeller 300 and the inner surface of the housing 210 is formed to be narrow by a predetermined interval, so that the sludge passing through this interval is crushed by the cutter portions 330 You lose.
  • the waste water including the sludge by the centrifugal force due to the rotation of the impeller 300 passes through the flow path 216, the second cavitation groove 228 formed in the stepped portion 226 of the shaft 220, and the housing ( Sludge and water may be separated as bubbles are generated in the water contained in the wastewater as they are sequentially introduced into the first cavitation groove 212 formed in the inner surface of the 210 and then oxidized and reduced by the cavitation phenomenon. have.
  • the sludge of the wastewater is increased in temperature due to frictional force and cavitation bubbles (approximately 5000K) and at the same time, the suspended particles of the sludge are further increased by physicochemical oxidation and reduction reactions. Finely pulverized, viscous decomposed and homogenized.
  • the first cavitation that is disposed through the inlet 202 that is, the waste water sludge having a high viscosity
  • the homogenized microparticles of the sludge by the cavitation reaction by the groove 212 and the second cadence groove 228 is hydrolyzed to promote water solubility can be reduced while purifying various organic substances contained in the waste water sludge, accordingly Homogenized and viscous homogenized sludge discharged through the outlet 204 reduces the residence time in the digester due to high extinguishing efficiency and at the same time increases the yield of methane gas.
  • a flow path 216 through which the waste water moves by the partition walls 214 is formed in a zigzag shape and formed long, and the first cavitation groove 212 and the second cavitation groove are sequentially formed on the flow path 216.
  • the cavitation reaction can be further improved.
  • the homogenized sludge not only has no odor, but also has a high solid-liquid dehydration rate, thereby improving sludge reduction rate.
  • wastewater having high viscosity such as sludge generated in livestock manure or sewage treatment plant
  • sludge generated in livestock manure or sewage treatment plant is crushed, oxidized, and reduced to sludge and water.
  • sludge generated in livestock manure or sewage treatment plant is crushed, oxidized, and reduced to sludge and water.
  • Easily separating solids and discharging it in a homogeneous sludge in the form of fine particles with improved dewatering rate thus greatly improving the efficiency of purifying highly viscous wastewater without installing expensive facilities in existing wastewater livestock and sewage treatment plants.
  • economic benefits will have a great effect.
  • the inlet 202 is formed on one side of the pumping unit 200, the outlet 204 is formed on the other side, the inlet 202
  • the sludge in the form of homogenized fine particles without odor and viscosity is discharged through the outlet 204, but is not limited thereto, and the direction of rotation of the motor 110 is described.
  • the waste water may be introduced through the outlet 204, and then the sludge in the form of homogenized fine particles without odor and viscosity may be discharged through the inlet 204.
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing the internal configuration of the cavitation unit according to a second embodiment of the present invention
  • Figure 11 is an enlarged cross-sectional view of the main portion of Figure 10
  • Figure 12 is a cavitation unit according to a second embodiment of the present invention Is a perspective view of the state in which the impeller is mounted on the shaft.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view of FIG. 12
  • FIG. 14 is a front view of the shaft and the impeller of FIG. 12 located inside the housing
  • FIGS. 15 and 16 are applied to the cavitation unit according to the second embodiment of the present invention. Is a perspective view of an impeller.
  • FIG. 17 is a top view of FIG.
  • the cutter unit 330 end of the impeller 300 is flat. (Flat) is formed so that the end of the cutter portion 330 of the impeller 300 is only a difference formed by the flat portion 340, the rest of the rest of the configuration may be all the same.
  • the cutter 330 of the impeller 300 when the end of the cutter 330 of the impeller 300 is flat to form the flat portion 340, the cutter 330 of the impeller 300 and the waste water introduced through the inlet 202 may be formed. By increasing the contact area, the cavitation effect can be further improved.
  • the cutter 330 end of the impeller 300 is formed as a flat portion 340 of the flat portion 340 to reduce the inner diameter of the housing 210, the outer surface and the housing ( As the inner surface spacing of 210 is reduced, the flow rate of the waste water is faster, and thus the cavitation effect can be further improved.
  • the first end of the cutter unit 330 of the impeller 300 is formed as a flat portion 340 as described above. Since the cavitation unit and the rest of the configuration and operation relationship according to the embodiment is the same, repeated description thereof will be omitted.
  • FIG. 18 is a front view illustrating another type of cavitation unit according to embodiments of the present disclosure.
  • the pumping unit 200 and the motor 110 are disposed at a predetermined interval.
  • the impellers according to the previous embodiments may be applied to implement the same effect.
  • housing 212 first cavitation groove
  • cutter portion 332 upper surface

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Abstract

본 발명은 캐비테이션 유닛에 관한 것으로서, 모터; 상기 모터의 축과 축설되는 샤프트; 상기 샤프트의 둘레 면에 일정 간격을 두고 설치되는 복수의 임펠러; 및 상기 샤프트와 상기 복수의 임펠러를 감싸는 하우징을 포함하되, 상기 복수의 임펠러는, 상기 하우징의 내면을 향해 한 쪽 방향으로 경사지게 돌출되는 커터부를 포함하며, 상기 커터부와 마주보는 상기 하우징의 내면에는 임의의 일정 깊이로 패인 제1 캐비테이션 홈이 형성된다.

Description

캐비테이션 유닛
본 발명은 캐비테이션 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 점성도가 높은 오폐수를 유입시킨 후 캐비테이션 현상에 의해 분쇄, 산화, 환원시킴에 따라 슬러지를 악취와 점성이 없는 균질화된 미세입자 상태로 배출시키도록 함으로써, 악취민원해소, 탈수율 증대, 소화시간의 단축 및 메탄가스의 수득율 증대 등, 오폐수의 정화 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 캐비테이션 유닛에 관한 것이다.
일반적으로, 점성도가 높은 가축 분뇨 등과 같은 오폐수의 처리 공정은 여과, 침전, 부상분리, 막분리 및 자외선 등을 이용한 물리적 처리 공정과, 환원, 응집, 흡착 방법을 이용한 화학적 처리 공정 및 미생물을 이용하여 분해하는 생물학적 처리 공정 등으로 구분될 수 있다.
이들 중, 보편적으로 사용되는 가축 분뇨 등의 처리 공정은 생물학적 처리 공정이 큰 비중을 차지하고 있다.
이러한 생물학적 처리 공정에서 미생물을 이용하여 유기물을 분해하는 핵심요소는 유기물(미생물의 먹이), 온도, PH 및 용존 산소 등이 있는데, 이들 중 용존 산소가 생물학적 처리 공정의 효율을 결정하는 중요한 요소가 된다.
그런데, 생물학적 처리 공정은, 산소를 공급하기 위하여 블로워(Blower) 및 산기관 등을 사용하게 됨에 따라 블로워를 가동하는데 전력 소모가 크게 되고, 전력소모 대비 산소 포화율이 낮아서 경제적으로 큰 부담이 되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 생물학적 처리 공정은, 그 설비가 커서 일정 크기의 공간을 확보하여야 함은 물론, 이들 설비를 관리하는 데에도 비용이 많이 소요됨에 따라 소규모의 오폐수 처리를 위해서는 경제적으로 큰 부담이 되는 문제점이 있었다.
특히, 가축 분뇨와 같이 점성도가 높은 오폐수의 경우, 생물학적 처리 공정에 의해 정화시키는 경우, 그 정화 효율이 좋지 못한 문제점도 있었다.
본 발명이 속하는 기술분야의 선행기술문헌으로는 한국공개특허 제10-2016-014112호 등이 있다.
본 발명은 상기와 같은 제반 문제점에 착안하여 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 가축 분뇨와 같이 슬러지를 다수 포함하여 점성도가 높은 오폐수 또는 하수처리장 등에서 발생되는 점성도 높은 슬러지 등을 캐비테이션 현상에 의해 분쇄, 산화, 환원 작용으로 정화시킴과 동시에 정화되어 악취와 점성이 균질화된 미세입자 형태의 슬러지가 배출되도록 함으로써, 처리장의 경제적 부담을 줄일 뿐만 아니라 악취민원해소, 탈수율 증대, 소화시간의 단축 및 메탄가스의 수득율 증대 등 오폐수를 용이하게 정화시켜주므로 직-간접적인 영향이나 효과에 의하여 경제성을 향상시킬 수 있는 캐비테이션 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛은, 모터; 상기 모터의 축과 축설되는 샤프트; 상기 샤프트의 둘레 면에 일정 간격을 두고 설치되는 복수의 임펠러; 및 상기 샤프트와 상기 복수의 임펠러를 감싸는 하우징을 포함하되, 상기 복수의 임펠러는, 상기 하우징의 내면을 향해 한 쪽 방향으로 경사지게 돌출되는 커터부를 포함하며, 상기 커터부와 마주보는 상기 하우징의 내면에는 임의의 일정 깊이로 패인 제1 캐비테이션 홈이 형성된다.
이 때, 상기 하우징은, 상기 복수의 임펠러의 각 커터부를 구획하여 지그재그 형태의 유로가 형성되도록 내면으로부터 연장되어 형성되는 복수의 구획벽을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 구획벽은, 그 단부가 상기 샤프트의 둘레 면과 일정 간격 이격되게 배치되고, 상기 복수의 구획벽과 동일 선상을 이루는 상기 샤프트의 둘레 면에는 임의의 일정 깊이로 패인 제2 캐비테이션 홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 샤프트에는 둘레 면에 길이 방향으로 복수의 안착 요부가 형성되고, 상기 복수의 안착 요부를 구획하는 복수의 단턱부가 형성되되, 상기 단턱부의 둘레 면에 상기 제2 캐비테이션 홈이 형성될 수 있다.
한편, 상기 커터부에서 상기 하우징의 내면과 마주보는 면은 플랫한 평면부를 이룰 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛에 의하면, 가축 분뇨와 같이 슬러지를 다수 포함하여 점성도가 높은 오폐수 또는 하수처리장 등에서 발생되는 점성도 높은 슬러지 등이 캐비테이션 현상에 의해 분쇄, 산화, 환원 작용으로 정화됨과 동시에 정화되어 악취와 점성이 없는 균질화된 미세입자 형태의 슬러지로 배출됨으로써, 처리장에서의 경제적 부담 없이 악취민원해소, 탈수율 증대, 소화시간의 단축 및 메탄가스의 수득율 증대 등 오폐수가 용이하게 정화되는 결과를 제공하여 직-간접적으로 경제성을 향상시키는 효과가 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 캐비테이션 유닛의 외형을 나타낸 정면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛의 내부 구성을 나타낸 일부 단면 구성도.
도 3은 도 2의 요부 확대 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛에서, 샤프트에 임펠러가 장착된 상태의 사시도.
도 5는 도 4의 분리 사시도.
도 6은 도 4의 샤프트 및 임펠러가 하우징 내부에 위치한 상태의 정면도.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛에 적용되는 임펠러의 사시도.
도 9는 도 7의 평면도.
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛의 내부 구성을 나타낸 일부 단면 구성도.
도 11은 도 10의 요부 확대 단면도.
도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛에서, 샤프트에 임펠러가 장착된 상태의 사시도.
도 13은 도 12의 분리 사시도.
도 14는 도 12의 샤프트 및 임펠러가 하우징 내부에 위치한 상태의 정면도.
도 15 및 도 16은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛에 적용되는 임펠러의 사시도.
도 17은 도 14의 평면도.
도 18은 본 발명의 실시 예들에 따른 다른 형태의 캐비테이션 유닛을 도시한 정면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
따라서, 몇몇 실시 예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 사시도, 단면도, 측면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함되는 것이다. 또한, 본 발명의 실시 예에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 캐비테이션 유닛의 외형을 나타낸 정면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예들에 따른 캐비테이션 유닛(100)은, 전기 신호를 공급받아 구동력을 제공하는 모터(110)와, 이 모터(110)에 의해 회전됨에 따라 유입되는 오폐수를 분쇄, 산화, 환원시킴으로써, 오폐수를 액체와 슬러지로 분리하여 정화시키는 펌핑부(200)로 구성될 수 있다.
여기서, 펌핑부(200)의 일 측에는 오폐수가 유입되기 위한 유입구(202)가 형성되고, 타 측에는 유출구(204)가 형성될 수 있다.
이러한 펌핑부(200)는 캐비테이션 유닛의 용량에 따라 지름 및 길이가 가변될 수 있으므로, 그 지름 및 길이는 제한되지 않는다.
<제1 실시 예>
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛의 내부 구성을 나타낸 일부 단면 구성도이고, 도 3은 도 2의 요부 확대 단면도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛에서, 샤프트에 임펠러가 장착된 상태의 사시도이고, 도 5는 도 4의 분리 사시도이며, 도 6은 도 4의 샤프트 및 임펠러가 하우징 내부에 위치한 상태의 정면도이다.
또한, 도 7 및 도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛에 적용되는 임펠러의 사시도이고, 도 9는 도 7의 평면도이다.
먼저, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛(100)은, 전기 신호를 공급받아 구동력을 갖게 되는 모터(110)와, 이 모터(110)의 축과 축설되어 회전이 이루어짐에 따라 유입되는 오폐수를 캐비테이션 현상에 의해 분쇄, 산화, 환원시킨 후 외부로 배출시키는 펌핑부(200)를 포함할 수 있다.
여기서, 펌핑부(200)의 일 측에는 오폐수가 유입되기 위한 유입구(202)가 형성되고, 타 측에는 유입구(202)로 유입되어 캐비테이션 현상에 의해 분쇄, 산화, 환원된 분말 형태의 슬러지를 외부로 배출시키기 위한 유출구(204)를 포함할 수 있다.
펌핑부(200)는, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 모터(110)의 축이 축설되기 위하여 중앙에 축 삽입공이 형성되고, 외면 둘레에 일정 간격을 두고 복수의 안착 요부(222)가 형성된 샤프트(220)와, 이 샤프트(220)의 안착 요부(222) 둘레에 설치되는 복수의 임펠러(300) 및, 복수의 임펠러(300) 끝단과 일정 간격만큼 이격된 상태로 배치되어 샤프트(220) 및 임펠러(300)를 감싸는 하우징(210)을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
여기서, 샤프트(220)의 외면 둘레에는 복수의 안착 요부(222)들을 구획하기 위하여 일정 간격을 두고 복수의 단턱부(226)가 형성될 수 있다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛(100)에서, 샤프트(220)의 외면 둘레에 모두 6개의 안착 요부(222)가 형성된 것을 일 예로 설명하기로 하나, 이는 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되는 것은 아니며, 그 개수는 캐비테이션 유닛(100)의 용량에 따라 가변될 수 있다.
또한, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 샤프트(220)의 외면 둘레에 형성된 복수의 안착 요부(222) 중, 하나의 안착 요부(222)에는 둘레에 걸쳐 모두 5개의 임펠러(300)가 장착된 것을 일 예로 설명하기로 하나, 이 또한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되는 것은 아니며, 그 개수 및 크기는 캐비테이션 유닛(100)의 용량에 따라 가변될 수 있다.
도 7 및 도 8, 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛(100)에 적용되는 임펠러(300)는, 샤프트(220)의 안착 요부(222)의 일부 영역에 안착되어 볼트 등의 결합 수단에 의해 고정되게 결합되는 베이스부(310)와, 이 베이스부(310)의 상면(332)으로부터 돌출되어 형성되는 커터부(330)를 포함할 수 있다.
임펠러(300)의 베이스부(310)는, 샤프트(220)의 외면 둘레에 형성되는 안착 요부(222)에 안착되기 위하여 라운드지게 형성될 수 있다.
이 때, 본 발명의 제1 실시 예에서와 같이 샤프트(220)의 외면 둘레에 형성되는 하나의 안착 요부(222)에 모두 5개의 임펠러(300)가 설치되는 경우, 각각의 임펠러(300)는 대략 72도 각도를 갖는 길이로 이루어져서 라운드지게 형성될 수 있다.
또한, 임펠러(300)의 베이스부(310) 일 단은 하측 일부가 안쪽으로 패인 형태로 제1 단차부(312)를 형성하고, 타 단은 상측 일부가 안쪽으로 패인 형태로 제2 단차부(314)를 형성하게 됨으로써, 서로 인접하는 다른 임펠러(300)와 적층식으로 연결될 수 있으며, 이에 따라 샤프트(220)의 안착 요부(222) 원주 둘레에 걸쳐 안정적으로 안착이 이루어질 수 있다.
여기서, 임펠러(300)의 베이스부(310) 일 측에는 종 방향으로 결합공(320)이 형성되고, 이 결합공(320)을 통해 결합 부재가 삽입되어 임펠러(300)를 샤프트(220)에 대하여 결합시킬 수 있다.
따라서, 샤프트(220)의 안착 요부(222)에는 임펠러(300)의 개수에 대응되는 개수로 체결공(224)이 형성될 수 있다.
한편, 커터부(330)는 베이스부(310)의 상면(332)으로부터 돌출되어 형성되는 것으로서, 도 7 및 도 8, 도 9를 다시 한 번 참조하면, 일 측으로부터 타측으로 갈수록 경사를 이루면서 점차적으로 높이가 높아지는 형태로 형성될 수 있다.
이 때, 커터부(330)는 평면에서 바라볼 때, 상면(332)의 일 측면은 직선을 이루는 반면, 타 측면은 높이가 높은 쪽으로부터 높이가 낮아지는 쪽을 향해 일정 길이까지는 직선을 이루다가 계속해서 높이가 낮은 쪽을 향해 폭이 좁아지는 경사면 형상으로 이루어짐으로써, 도 9에 도시된 바와 같이, 커터부(330)의 상면(332)은 대략 마름모 꼴 형상으로 이루어질 수 있다.
또한, 일 측면이 직선을 이루는 제1 측면(334)은 삼각 형상을 이루고, 타 측면에서 직선을 이루는 부위인 제2 측면(336)은 마름모 꼴 형태의 사각 형상을 이루며, 제2 측면(336)으로부터 높이가 가장 낮은 부위까지 평면 상에서 볼 때 경사를 이루는 부위인 제3 측면(338)은 삼각 형상을 이루게 된다.
이 때, 제3 측면(338)은 제2 측면(336)의 길이에 따라 그 경사 각도가 달라질 수 있으므로, 제3 측면(338)의 경사각도는 제한되지 않고 가변될 수 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어질 수 있는 임펠러(300)들을 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 샤프트(220)의 안착 요부(222)들에 대하여 둘레 방향으로 각각 설치하게 되면, 샤프트(220)에 설치된 임펠러(300)들은 그 커터부(330)들이 회전 방향을 향해 한쪽으로 경사지게 돌출된 형태를 갖게 된다.
이때, 임펠러(300)들의 커터부(330) 끝단 즉, 베이스부(310)로부터 가장 높이가 높은 모서리 측 끝단은 하우징(210) 내면과 일정 간격만큼 이격된 상태로 배치가 이루어지게 된다.
따라서, 모터(110)에 전기적 신호를 인가함에 따라 모터(110)를 구동시키게 되면, 모터 축(112)이 축설된 샤프트(220)가 연동하여 회전하게 되고, 샤프트(220)의 회전에 따라 샤프트(220)의 각 안착 요부(222)들 둘레 면에 일정 간격으로 설치된 임펠러(300)들 또한 연동하여 회전이 이루어지게 된다.
이 때, 하우징(210)은 회전을 하지 않게 됨으로써, 고정된 하우징(210)에 대하여 임펠러(300)들이 회전하게 됨에 따라 하우징(210) 내면과 임펠러(300)들 사이로 공급되는 점성도 높은 오폐수는 임펠러(300)의 커터부(330)들에 의해 분쇄가 이루어지게 되는데, 이에 대한 작동 관계는 후에 상세히 설명하기로 한다.
한편, 하우징(210)의 내면에서 임펠러(300)의 커터부(330)와 동일 선상을 이루는 위치에는 원주 둘레를 따라 일정 깊이만큼 패인 제1 캐비테이션 홈(212)이 형성될 수 있다.
즉, 하우징(210)의 내면에는 원주 둘레를 따라 임펠러(300)의 커터부(330)와 동일 선상을 이루는 위치에 각각 일정 간격을 두고 복수의 제1 캐비테이션 홈(212)이 형성될 수 있다.
또한, 하우징(210)에는, 그 내면으로부터 연장되되, 횡 방향으로 인접하는 임펠러(300)들의 커터부(330)들을 구획시키기 위한 구획벽(214)들이 형성될 수 있다.
이때, 각각의 구획벽(214)들은 임펠러(300)들의 커터부(330)들 사이에 배치되되, 그 단부는 샤프트(220)의 단턱부(226)와 일정 간격 이격되게 배치될 수 있다.
또한, 샤프트(220)의 단턱부(226)에는 그 원주 둘레를 따라 일정 깊이만큼 패인 제2 캐비테이션 홈(228)이 형성될 수 있다.
따라서, 도 3을 참조하면, 유입구(202)로부터 유입되는 오폐수는 하우징(210)에 형성되는 구획벽(214)들에 의해 지그재그 형태로 형성되는 유로(216)를 통과하게 되며, 이 유로(216) 상에는 제1 캐비테이션 홈(212) 및 제2 캐비테이션 홈(228)이 위치하게 되는바, 오폐수가 상기 유로(216)를 통과하면서 제1 캐비테이션 홈(212) 및 제2 캐비테이션 홈(228)에 의해 캐비테이션 작용이 이루어지게 되는데, 이를 포함한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛의 작동 관계를 설명하면 다음과 같다.
앞서 설명한 바와 같이, 모터(110)에 전기적 신호를 인가함에 따라 모터(110)를 구동시키게 되면, 모터 축(112)이 축설된 샤프트(220)가 연동하여 회전하게 되고, 샤프트(220)의 회전에 따라 샤프트(220)의 각 안착 요부(222)들 둘레 면에 일정 간격으로 설치된 임펠러(300)들 또한 연동하여 회전이 이루어지게 된다.
이때, 정화시키고자 하는 높은 점성도의 오폐수는 펌핑부(200)의 유입구(202)를 통해 유입된 후, 하우징(210) 내면과 임펠러(300)들 사이로 유입이 이루어지게 된다.
즉, 유입구(202)를 통해 유입되는 오폐수는, 하우징(210) 내면으로부터 연장되게 형성되는 구획벽(214)들과 임펠러(300)들의 커터부(330)들 사이의 공간에 형성되는 유로(216)로 유입이 이루어지게 된다.
따라서, 구획벽(214)들과 임펠러(300)들의 커터부(330)들 사이의 공간인 유로(216)로 유입된 오폐수, 즉 점성도가 높은 오폐수는 회전되는 임펠러(300)들의 원심력에 의해 믹싱(Mixing)이 이루어지면서 임펠러(300)들의 커터부(330)들에 의해 분쇄가 이루어지게 된다.
즉, 임펠러(300)들의 각 커터부(330)들은 한 쪽 방향으로 경사지게 형성되어 마치 커터와 같은 형상을 이룸에 따라 커터부(330)들에 의해 입자가 큰 슬러지들이 분쇄될 수 있다.
여기서, 임펠러(300)들의 각 커터부(330)들 끝단과 하우징(210) 내면 사이의 간격은 일정 간격만큼 좁게 형성됨으로써, 이 간격을 통과하는 슬러지들은 커터부(330)들에 의해 분쇄가 이루어지게 된다.
또한, 임펠러(300)들의 회전에 따른 원심력에 의해 슬러지를 포함한 오폐수는 상기 유로(216)를 통과하면서 샤프트(220)의 단턱부(226)에 형성되는 제2 캐비테이션 홈(228)과, 하우징(210)의 내면에 형성되는 제1 캐비테이션 홈(212)에 순차적으로 인입된 후 다시 밖으로 빠져나오면서 캐비테이션 현상에 의해 산화 및 환원됨에 따라 오폐수에 포함된 수분에서 기포가 발생되면서 슬러지와 수분이 분리될 수 있다.
또한, 복수의 임펠러(300)들이 고속으로 회전함에 따라 오폐수의 농충된 슬러지는 마찰력과 캐비테이션 기포에 의해 온도가 상승(대략 5000K)함과 동시에 슬러지의 부유입자는 물리화학적 산화 및 환원반응에 의하여 더욱 미세하게 분쇄되고 점성이 분해되어 균질화 된다.
이러한 효과에 의하여 슬러지가 함유하고 있는 고형유기물질의 가수분해가 촉직되어 정화 성능을 높이 발휘할 수 있게 된다.
따라서, 유입구(202)를 통해 유입된 오폐수 즉, 점성도가 높은 오폐수 슬러지는 임펠러(300)의 커터부(330)에 의해 분쇄됨과 아울러 지그재그 형태의 유로(216) 상에 순차적으로 배치되는 제1 캐비테이션 홈(212) 및 제2 케이테이션 홈(228)에 의한 캐비테이션 반응으로 슬러지의 균질화된 미세입자는 수용성으로 가수분해가 촉진되므로 오폐수 슬러지에 포함된 각종 유기물질이 정화되면서 감량될 수 있으며, 이에 따라 유출구(204)를 통해 배출하게 되는 악취와 점성이 제거된 균질화된 슬러지는 소화효율이 높아 소화조에서의 체류시간을 단축하게 되고 그와 동시에 메탄가스의 수득율을 증대시켜 준다.
특히, 구획벽(214)들에 의해 오폐수가 이동하게 되는 유로(216)가 지그재그 형태로 형성되어 길게 형성되고, 이 유로(216) 상에 순차적으로 제1 캐비테이션 홈(212) 및 제2 캐비테이션 홈(228)이 배치되어 있는바, 그 캐비테이션 반응은 더욱 향상될 수 있다.
또한, 균질화된 슬러지는 악취가 없을 뿐만 아니라 고액분리 탈수율이 높아 슬러지 감량율을 향상시켜 준다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛(100)에 의하면, 가축 분뇨 또는 하수처리장에서 발생되는 슬러지와 같이 점성도가 높은 오폐수를 분쇄, 산화, 환원에 의해 슬러지와 수분으로 고액분리가 용이하도록 하여 탈수율이 향상된 미립자 형태의 균질한 슬러지 상태로 배출시키게 됨으로써, 기존 오폐수 축산 및 하수처리장에서는 일정 공간에 고가의 설비를 설치하지 않고도 점성도가 높은 오폐수의 정화 효율을 크게 향상시킬 수 있게 되는바, 경제적 실익이 큰 효과를 거둘 수 있게 된다.
참고로, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛(100)의 경우, 가축 분뇨 또는 하수처리장에서 발생되는 슬러지와 같이 점성도가 큰 오폐수를 처리하는 것을 일 예로 설명하였으나, 이는 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되는 것은 아니며, 각종 생활하수, 공장하수 등과 같이 슬러지를 포함하는 각종 오폐수를 정화하는 데에도 적용될 수 있음은 물론이다.
한편, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛(100)의 경우, 펌핑부(200)의 일 측에 유입구(202)가 형성되고, 타 측에 유출구(204)가 형성되어, 유입구(202)를 통해 오폐수가 유입된 후, 유출구(204)를 통해 악취와 점성이 없는 균질화된 미세입자 형태의 슬러지가 배출되는 것을 일 예로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 모터(110)의 회전 방향을 바꾸어 줌으로써, 유출구(204)를 통해 오폐수가 유입되도록 한 후, 유입구(204)를 통해 악취와 점성이 없는 균질화된 미세입자 형태의 슬러지가 배출되도록 할 수도 있다.
<제 2실시 예>
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛의 내부 구성을 나타낸 일부 단면 구성도이고, 도 11은 도 10의 요부 확대 단면도이며, 도 12는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛에서, 샤프트에 임펠러가 장착된 상태의 사시도이다.
또한, 도 13은 도 12의 분리 사시도이고, 도 14는 도 12의 샤프트 및 임펠러가 하우징 내부에 위치한 상태의 정면도이며, 도 15 및 도 16은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛에 적용되는 임펠러의 사시도이다.
또한, 도 17은 도 14의 평면도이다.
도 10 내지 도 17을 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛을 설명함에 있어서, 앞서 설명한 제1 실시 예에 따른 캐비티에션 펌프 유닛과 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하여 설명하기로 한다.
도 10 내지 도 17을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛(100)은, 제1 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛과 비교할 때, 임펠러(300)의 커터부(330) 끝단이 플랫(Flat)하게 형성되어 임펠러(300)의 커터부(330) 끝단이 평면부(340)로 형성된 것에만 차이가 있고, 그 외의 나머지 구성은 모두 동일할 수 있다.
이와 같이, 임펠러(300)의 커터부(330) 끝단이 플랫하게 형성되어 평면부(340)를 이루는 경우, 임펠러(300)의 커터부(330)와 유입구(202)를 통해 유입된 오폐수와의 접촉 면적이 증가하게 됨으로써, 캐비테이션 효과가 더 크게 향상될 수 있다.
또한, 도 14를 참조하면, 임펠러(300)의 커터부(330) 끝단이 평면부(340)로 형성됨에 따라, 하우징(210)의 내경을 축소시킬 수 있게 되고, 이에 따라 샤프트(220)의 외면과 하우징(210)의 내면 간격(A-B)이 줄어들게 할 수 있게 됨으로써, 더욱 캐비테이션 효과를 향상시킬 수 있다.
즉, 임펠러(300)의 커터부(330) 끝단이 플랫한 평면부(340)로 형성되어 하우징(210)의 내경을 축소시킴에 따라 오폐수의 이동 경로가 되는 샤프트(220)의 외면과 하우징(210)의 내면 간격이 줄어들게 됨으로써, 오폐수의 유속이 더 빨라지게 되는바, 캐비테이션 효과가 더욱 향상될 수 있게 되는 것이다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛(100)의 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 임펠러(300)의 커터부(330) 끝단이 플랫한 평면부(340)로 형성된 것 외에는, 앞서 설명한 제1 실시 예에 따른 캐비테이션 유닛과 나머지 구성 및 작동 관계는 동일하므로, 이에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
참고로, 도 18은 본 발명의 실시 예들에 따른 다른 형태의 캐비테이션 유닛을 도시한 정면도로서, 용량이 큰 것이 적용되는 경우, 펌핑부(200)와 모터(110)가 일정 간격 이격된 상태로 배치되게 형성될 수도 있으며, 이의 경우 앞선 실시 예들에 따른 임펠러들이 적용되어 동일한 작용효과를 구현할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
* 부호의 설명 *
100 : 캐비테이션 유닛 110 : 모터
112 : 모터 축 200 : 펌핑부
202 : 유입구 204 : 유출구
210 : 하우징 212 : 제1 캐비테이션 홈
214 : 구획벽 216 : 유로
220 : 샤프트 222 : 안착 요부
224 : 체결공 226 : 단턱부
228 : 제2 캐비테이션 홈 300 : 임펠러
310 : 베이스부 320 : 결합공
330 : 커터부 332 : 상면
334 : 제1 측면 336 : 제2 측면
338 : 제3 측면 340 : 평면부

Claims (5)

  1. 모터;
    상기 모터의 축과 축설되는 샤프트;
    상기 샤프트의 둘레 면에 일정 간격을 두고 설치되는 복수의 임펠러; 및
    상기 샤프트와 상기 복수의 임펠러를 감싸는 하우징을 포함하되,
    상기 복수의 임펠러는,
    상기 하우징의 내면을 향해 한 쪽 방향으로 경사지게 돌출되는 커터부를 포함하며,
    상기 커터부와 마주보는 상기 하우징의 내면에는 임의의 일정 깊이로 패인 제1 캐비테이션 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 캐비테이션 유닛.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 복수의 임펠러의 각 커터부를 구획하여 지그재그 형태의 유로가 형성되도록 내면으로부터 연장되어 형성되는 복수의 구획벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 캐비테이션 유닛.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 복수의 구획벽은,
    그 단부가 상기 샤프트의 둘레 면과 일정 간격 이격되게 배치되고,
    상기 복수의 구획벽과 동일 선상을 이루는 상기 샤프트의 둘레 면에는 임의의 일정 깊이로 패인 제2 캐비테이션 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 캐비테이션 유닛.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 샤프트에는 둘레 면에 길이 방향으로 복수의 안착 요부가 형성되고,
    상기 복수의 안착 요부를 구획하는 복수의 단턱부가 형성되되,
    상기 단턱부의 둘레 면에 상기 제2 캐비테이션 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 캐비테이션 유닛.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중, 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 커터부에서 상기 하우징의 내면과 마주보는 면은 플랫한 평면부를 이루는 것을 특징으로 하는 캐비테이션 유닛.
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